七年级数学《K字形相似图形的探索和应用》课件
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中考数学知识点复习难题突破专题二“K”字型相似研究相似基本图形中除了常见的“A”字型、“X”字型相似外,还有一个“K”字型相似,也常用于各种相似图形中.“K”字型相似由特殊到一般,题型往往丰富多彩,也是近几年浙江省中考题中常见的一种基本图形.了解一个基本图形,有助于我们在复杂图形中渗透其中的奥秘,从而找到解决问题的突破口.类型1 “K”字型相似基本图形1图Z2-1条件:如图Z2-1,B,C,E三点共线,∠B=∠ACD=∠E=90°.结论:△ABC∽△CED.证明:例题分层分析(1)证明两个三角形相似有哪些方法?(2)除了∠B=∠E=∠ACD之外,图中还可以找出哪些角相等?【应用】如图Z2-2,已知点A(0,4),B(4,1),BC⊥x轴于点C,点P为线段OC上一点,且PA⊥PB,则点P的坐标为________.图Z2-2例题分层分析(1)根据“K”字型相似,图中可以找到哪两个三角形相似?根据相似三角形又可以得到怎样的比例式?(2)设P(x,0),则根据比例式列出方程即可求得x的值,从而得到点P的坐标.解题方法点析“K”字型相似基本图形1,在于寻找三个直角相等,熟记基本图形有利于快速找到相似三角形,从而通过建立方程解决问题.类型2 “K”字型相似基本图形2条件:如图Z2-3,B,D,C三点共线,∠B=∠EDF=∠C=∠α.图Z2-3结论:△BDE∽△CFD.证明:例题分层分析(1)“K”字型相似基本图形2与基本图形1有何联系?(2)如何证明∠E=∠CDF?【应用】1.如图Z2-4,在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,CB∥OA,OC=BA,OA=7,BC=1,AB=5,点P为x轴上的一个动点,点P不与点O,A重合.连结CP,过点P作PD交AB于点D.图Z2-4(1)直接写出点B的坐标:________;(2)当点P在线段OA上运动时,使得∠CPD=∠OAB,且BD∶AD=3∶2,求点P的坐标.例题分层分析(1)过点B作BQ⊥x轴于点Q,依题意可得OQ=4,AQ=3,已知AB=5,根据勾股定理求出QB即可解答.(2)根据“K”字型相似,图中可以找到哪两个三角形相似?根据相似三角形又可以得到怎样的比例式?2.如图Z 2-5,已知直线y =kx 与抛物线y =-427x 2+223交于点A (3,6).图Z 2-5(1)求直线y =kx 的函数表达式和线段OA 的长度.(2)若点B 为抛物线上对称轴右侧的点,点E 在线段OA 上(与点O ,A 不重合),点D (m ,0)是x 轴正半轴上的动点,且满足∠BAE =∠BED =∠AOD .探究:m 在什么范围内时,符合条件的点E 分别有1个、2个?例题分层分析(1)利用待定系数法求出直线y =kx 的函数表达式,根据A 点坐标用勾股定理求出线段OA 的长度.(2)①延长AB 交x 轴于点F ,由∠BAE =∠AOD 可求出点F 的坐标为________,进而再求得点B 的坐标为________,然后由两点间距离公式可求得线段AB 的长为________;②由已知条件∠BAE =∠BED =∠AOD ,可得到“K ”字型相似的基本图形2,故可得到△________∽△________,设OE =a ,则由对应边的比例关系可以得到________.从而得到关于a 的一元二次方程为____________,然后根据根的判别式可以分别得到a 的值分别为1个、2个时m 的取值范围.解题方法点析“K ”字型相似基本图形2,根据三个角相等,联想到“K ”字型基本图形1,便于快速找到相似三角形,从而利用相似的有关性质解决问题.专 题 训 练1.[2017·常州] 如图Z 2-6,已知矩形ABCD 的顶点A ,D 分别落在x 轴、y 轴上,OD =2OA =6,AD ∶AB =3∶1,则点C 的坐标是( )A .(2,7)B .(3,7)C .(3,8)D .(4,8)图Z 2-62.如图Z 2-7,在矩形ABCD 中,把DA 沿AF 对折,使得点D 与CB 边上的点E 重合,若AD =10,AB =8,则EF =________.图Z 2-73.[2017·攀枝花] 如图Z 2-8,D 是等边△ABC 边AB 上的点,AD =2,BD =4.现将△ABC 折叠,使得点C 与点D 重合,折痕为EF ,且点E ,F 分别在边AC 和BC 上,则CFCE =________.图Z 2-84.如图Z2-9,在直角梯形ABCF中,CB=14,CF=4,AB=6,CF∥AB,在边CB 上找一点E,使以E,A,B为顶点的三角形和以E,C,F为顶点的三角形相似,则CE=________.图Z2-95.如图Z2-10,在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=120°,AD=3,AB=6.在底边AB上取点E,在射线DC上取点F,使得∠DEF=120°.(1)当点E是AB的中点时,线段DF的长度是________;(2)若射线EF经过点C,则AE的长是________.图Z2-106.[2017·绵阳]将形状、大小完全相同的两个等腰三角形如图Z2-11所示放置,点D 在AB边上,△DEF绕点D旋转,腰DF和底边DE分别交△CAB的两腰CA,CB于M,N两点.若CA=5,AB=6,AD∶AB=1∶3,则MD+12MA·DN的最小值为________.图Z2-117.如图Z2-12,在四边形ABCD中,已知AD∥BC,∠B=90°,AB=7,AD=9,BC=12,在线段BC上任取一点E,连结DE,作EF⊥DE,交直线AB于点F.(1)若点F与B重合,求CE的长;(2)若点F在线段AB上,且AF=CE,求CE的长.图Z2-128.如图Z2-13,在△ABC中,AB=AC,点P,D分别是BC,AC边上的点,且∠APD =∠B.(1)求证:AC·CD=CP·BP;(2)若AB=10,BC=12,当PD∥AB时,求BP的长.图Z2-139.[2017·天水] △ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,∠BAC=∠EDF=90°,△DEF的顶点E与△ABC的斜边BC的中点重合,将△DEF绕点E旋转,旋转过程中,线段DE与线段AB相交于点P,线段EF与射线CA相交于点Q.(1)如图Z2-14①,当点Q在线段AC上,且AP=AQ时,求证:△BPE≌△CQE.(2)如图Z2-14②,当点Q在线段CA的延长线上时,求证:△BPE∽△CEQ;并求当BP=2,CQ=9时BC的长.图Z2-1410.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,P为BC的中点,小明拿着含有30°角的透明直角三角板,使30°角的顶点落在点P上,三角板绕点P旋转.(1)如图Z 2-15①,当三角板的一直角边和斜边分别与AB ,AC 交于点E ,F 时,连结EF ,请说明△BPE ∽△CFP .(2)操作:将三角板绕点P 旋转到图②的情形时,三角板的两边分别交BA 的延长线、边AC 于点E ,F ,连结EF .①探究1:△BPE 与△CFP 相似吗?请说明理由; ②探究2:△BPE 与△PFE 相似吗?请说明理由.图Z 2-15 参考答案类型1 “K ”字型相似基本图形1 例1 【例题分层分析】(1)证明两个三角形相似常用的判定方法有:两角对应相等的两个三角形相似;两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似;三边对应成比例的两个三角形相似等.(2)根据余角的性质还可以得到∠A =∠DCE ,∠ACB =∠D ,从而可证得△ABC ∽△CED . 证明:证明过程略. 应用【例题分层分析】(1)根据“K ”字型相似,可得到△AOP ∽△PCB ,所以AO PC =OPCB.(2)设P (x ,0),因为AO =OC =4,BC =1,所以OP =x ,PC =4-x ,所以44-x =x1,解得x =2,从而得到点P 的坐标为(2,0).[答案] (2,0) [解析] ∵PA ⊥PB , ∴∠APO +∠BPC =90°.∵AO ⊥x 轴, ∴∠APO +∠PAO =90°,∴∠PAO =∠BPC . 又∵BC ⊥x 轴,AO ⊥x 轴, ∴∠BCP =∠POA =90°, ∴△BCP ∽△POA ,∴AO PC =OPCB.∵点A (0,4),B (4,1),∴AO =4,BC =1,OC =4. 设P (x ,0),则OP =x ,PC =4-x ,∴44-x =x1,解得x =2,∴点P 的坐标为(2,0). 类型2 “K ”字型相似基本图形2 例2 【例题分层分析】(1)两个图形都有三个角相等,基本图形1是三个直角相等,而基本图形2是基本图形1的一般情况,更具普遍性,两个图形的形状均类似于字母“K ”,因此称之为“K ”字型相似图形.(2)∵∠B =∠EDF =∠C =∠α,由外角性质可知∠EDC =∠B +∠E =∠α+∠E . 又∵∠EDC =∠EDF +∠FDC =∠α+∠CDF , ∴∠E =∠CDF .证明:∵∠B =∠EDF =∠C =∠α,由外角性质可知∠EDC =∠B +∠E =∠α+∠E . 又∵∠EDC =∠EDF +∠FDC =∠α+∠FDC ,∴∠E =∠FDC .又∵∠B =∠C ,∴△BDE ∽△CFD .应用1【例题分层分析】(1)过点B 作BQ ⊥x 轴于点Q ,易求得BQ =4,故得到点B 的坐标为(4,4).(2)由“K ”字型相似可得到△POC ∽△DAP ,所以OC AP =OP AD, 设OP =x ,OC =AB =5,AD =25AB =2,AP =7-x , 所以57-x =x 2,解得x =2或x =5, 所以点P 的坐标为(2,0)或(5,0).解:(1)过点B 作BQ ⊥x 轴于点Q .∵AB =OC ,∴AQ =(7-1)÷2=3,在Rt △BQA 中,BA =5,由勾股定理,得BQ =AB 2-AQ 2=4, ∴点B 的坐标为(4,4).(2)∵∠CPA =∠OCP +∠COP ,即∠CPD +∠DPA =∠COP +∠OCP ,而∠CPD =∠OAB =∠COP ,∴∠OCP =∠APD ,∴△OCP ∽△APD ,∴OC AP =OP AD. ∵BD AD =32,∴AD =2. 设OP =x ,OC =AB =5,AP =7-x ,∴57-x =x 2, 解得x =2或x =5,∴点P 的坐标为(2,0)或(5,0).应用2【例题分层分析】(1)直线y =kx 的函数表达式为y =2x ,OA =32+62=3 5. (2)①点F 的坐标为(152,0),点B 的坐标为(6,2), AB =5.②根据“K ”字型相似的基本图形2,可得到△ABE ∽△OED ,设OE =a ,则AE =3 5-a (0<a <3 5), 由△ABE ∽△OED 得AE AB =OD OE, ∴3 5-a 5=m a ,∴a 2-3 5a +5m =0,依题意知m >0,∴当Δ=0,即(-3 5)2-20m =0,m =94时,符合条件的点E 有1个;当Δ>0,即(-3 5)2-20m >0,0<m <94时,符合条件的点E 有2个. 解:(1)把点A (3,6)的坐标代入y =kx ,得6=3k ,∴k =2,∴y =2x ,OA =32+62=3 5.(2)如图,延长AB 交x 轴于点F ,过点F 作FC ⊥OA 于点C ,过点A 作AR ⊥x 轴于点R.∵∠AOD =∠BAE ,∴AF =OF ,∴OC =AC =12OA =32 5.∵∠ARO =∠FCO =90°,∠AOR =∠FOC ,∴△AOR ∽△FOC ,∴OF OC =AO OR =3 53=5,∴OF =32 5×5=152, ∴点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫152,0. 设直线AF 的函数表达式为y =ax +b (a ≠0),把点A (3,6),F ⎝ ⎛⎭⎪⎫152,0的坐标代入,解得a =-43,b =10,∴y =-43x +10, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-43x +10,y =-427x 2+223,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=3,y 1=6(舍去),⎩⎪⎨⎪⎧x 2=6,y 2=2,∴B (6,2),∴AB =5.∵∠BAE =∠BED ,∠ABE +∠BAE =∠DEO +∠BED ,∴∠ABE =∠DEO .∵∠BAE =∠EOD ,∴△ABE ∽△OED .设OE =a ,则AE =3 5-a (0<a <3 5),由△ABE ∽△OED 得AE AB =OD OE, 即3 5-a 5=m a ,∴a 2-3 5a +5m =0.依题意得m >0,∴当Δ=0,即(-3 5)2-20m =0,m =94时,符合条件的点E 有1个; 当Δ>0,即(-35)2-20m >0,0<m <94时,符合条件的点E 有2个. 专题训练1.A 2.5 3.54 4.2或12或285[解析] 两个三角形相似,可能是△EFC ∽△EAB ,也可能是△EFC ∽△AEB ,所以应分两种情况讨论,进而求CE 的值即可.5.(1)6 (2)2或5 [解析] (1)过点E 作EG ⊥DF ,由E 是AB 的中点,得出DG =3,从而得出∠DEG =60°,由∠DEF =120°,得∠FEG =60°,由tan ∠FEG =FG GE,即可求出GF 的长,进而得出DF 的长.(2)过点B 作BH ⊥DC ,延长AB ,过点C 作CM ⊥AB 于点M ,则BH =AD =3,再由锐角三角函数的定义求出CH 及BC 的长,设AE =x ,则BE =6-x ,利用勾股定理用x 表示出DE 及EC 的长,再判断出△EDC ∽△BCE ,由相似三角形的对应边成比例即可得出关于x 的方程,求出x 的值即可.6.2 3 [解析] 先求出AD =2,BD =4,由“K ”字型相似可得△AMD 和△BDN 相似,根据相似三角形对应边成比例可得MA BD =MD DN,求出MA ·DN =4MD ,再将所求代数式整理得出完全平方的形式,然后根据非负数的性质求出最小值即可.7.解:(1)当点F 和B 重合时,∵EF ⊥DE ,∴DE ⊥BC .∵∠B =90°,∴AB ⊥BC ,∴AB ∥DE .∵AD ∥BC ,∴四边形ABED 是平行四边形,∴AD =EF =9,∴CE =BC -EF =12-9=3.(2)过点D 作DM ⊥BC 于点M ,∵∠B =90°,∴AB ⊥BC ,∴DM ∥AB .∵AD ∥BC ,∴四边形ABMD 是矩形,∴AD =BM =9,AB =DM =7,CM =12-9=3.设AF =CE =a ,则BF =7-a ,EM =a -3,BE =12-a , 可证△FBE ∽△EMD ,∴BF EM =BE DM ,即7-a a -3=12-a 7, 解得a =5或a =17.∵点F 在线段AB 上,∴AF =CE <AB =7,∴CE =5.8.解:(1)证明:∵∠APC =∠PAB +∠B ,∠APD =∠B ,∴∠DPC =∠PAB ,又AB =AC ,∴∠ABP =∠PCD ,∴△ABP ∽△PCD ,∴AB CP =BP CD, ∴AC CP =BP CD,∴AC ·CD =CP ·BP . (2)∵PD ∥AB ,∴∠DPC =∠B ,∴∠PAB =∠B ,又∠B =∠C ,∴∠PAB =∠C .又∠PBA =∠ABC ,∴△PBA ∽△ABC ,∴BP AB =AB BC, ∴BP =AB 2BC =10212=253.9.解:(1)证明:∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠B =∠C =45°,AB =AC ,∵AP =AQ ,∴BP =CQ ,∵E 是BC 的中点,∴BE =CE ,在△BPE 和△CQE 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧BE =CE ,∠B =∠C ,BP =CQ ,∴△BPE ≌△CQE (SAS );(2)∵△ABC 和△DEF 是两个全等的等腰直角三角形,∴∠B =∠C =∠DEF =45°,∵∠BEQ =∠EQC +∠C ,即∠BEP +∠DEF =∠EQC +∠C ,∴∠BEP +45°=∠EQC +45°,∴∠BEP =∠EQC ,∴△BPE ∽△CEQ ,∴BP CE =BE CQ, ∵BP =2,CQ =9,BE =CE ,∴BE 2=18,∴BE =CE =3 2,∴BC =6 2.10.解:(1)∵在△ABC 中,∠BAC =120°,AB =AC , ∴∠B =∠C =30°.∵∠B +∠BPE +∠BEP =180°,∴∠BPE +∠BEP =150°.又∵∠BPE +∠EPF +∠CPF =180°,∠EPF =30°,∴∠BPE +∠CPF =150°,∴∠BEP=∠CPF,∴△BPE∽△CFP(两角对应相等的两个三角形相似).(2)①△BPE∽△CFP,理由同(1).②△BPE与△PFE相似.理由:由①△BPE∽△CFP,得CP∶BE=PF∶PE,而CP=BP,因此BP∶BE=PF∶PE.又∵∠EBP=∠EPF,∴△BPE∽△PFE(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似).。
初中几何绝对经典必须学会的“K”字模型的提炼及应用相似三角形是初中几何中的核心模块,也是考查学生分析和解决问题能力的重要载体.本文从探究的一个基本模型——“K”字模型入手,尝试从复杂的图形中分离和构造基本形图,从而将三角形问题“模块”化,以拓展解题思路,提高解题效率.一、探索模型起源,树立模型意识下面以大家熟知的勾股定理证明为例,对“K”字模型进行深入探究和有意识构建,以培养我们的模型使用意识.勾股定理的证明方法有很多,用四个全等的直角三角形来验证,除了赵爽的经典弦图之外,还有著名的“毕达哥拉斯证法”.我们在“毕达哥拉斯证法”的基础上,将图1中的图形截取一半,使他成为直角梯形,由两个全等的直角三角形和等腰直角三角形构成,重新设置顶点字母后,如图2所示.这种验证勾股定理的方法通常称为“总统证法”.因此,勾股定理的“总统证法”与“毕达哥拉斯证法”的本质相同,利用面积关系均可证明勾股定理.“总统证法”中构造的几何图形是一个非常重要的几何模型,它在解题中有着广泛的应用.利用这一几何模型,可简解与之相关的试题.观察图形便知,模型图为直角梯形,其中含有两个全等的直角三角形、一个等腰直角三角形,隐藏着正方形;蕴含着角相等、角互余、角互补、线垂直、线平行等多种特殊关系,即在Rt△ABC和Rt△CDE中(如图2),有AC=CE,∠B=∠D=∠ACE=90°,点B,C,D在同一直线上,则Rt△ABC≌Rt△CDE.现将条件作适当改变而基本图形不变,对“总统证法”作进一步探索研究如下:注本题图形书从数量看是一线三直角,从结构特征看是夹角为90°的“K”字形,则有两三角形相似.由此可见,通过对勾股定理的多种证法及其对应模型的进一步剖析,可以发现其内在的基本模型' K',字形图的存在依据,从而使我们对“K”字形的模型有了深刻的认识,为巧妙利用基本模型来解题打好基础.二、认知提炼模型,灵活解决问题在上述模型意识的基础上,如何在多样的变化中识别问题特征,灵活解决问题?具体来说,应不断深化对模型的认知层次:初级认知是在不同情境中举一反三,直接运用基本图形来解决问题;中级认知是基于模型的关键点建立知识联系,在添加辅助线构造基本图形,再运用基本图形解决问题;高级认知是在解题人心中具备成熟模型意识,只需根据条件进行调用,拓展基本图形,分析它们的联系即可.下面,举例进行说明.1.直接运用基本图形例1如图4,在边长为9的正方形ABCD中,F为AB上一点,连结CF.过点F作FE⊥,交AD于点E,AF=3,则AE等于( )(A) 1 (B) 1.5 (C)2 (D) 2. 5注本题是直接利用“K”字形图的基本图形来解决问题.通过条件确定基本模型,得出两个三角形相似,根据对应边得出比例关系,即可举一反三得出答案.2.添加辅助线后运用基本图形当无法直接发现“K”字形图,欲利用基本模型来解决问题,可以通过添加辅助线的形式,构造出我们熟悉的模型.注不同类型的问题有着相同的内在规律,我们通过识图可发现图形的本质,以添加辅助线方法构造基本的解题模型,就能迅速找到这类问题的切入口.比如本题求比值时,可以通过距离,联想作垂直辅助线,建立基本模型“K”字形图,再根据其性质可立即解决问题.3.弱化条件“直角”,拓展基本图形在利用基本模型解题时,我们还要进行一题多问的发散、一题多变的尝试,从而实现思维的提升,知识的迁移.上述通过分析研究“总统证法”发现,将线段相等的条件弱化,得到的“K”字形图(一线三垂直),仍有三角形相似.下面再将垂直条件弱化.拓展二如图6,如果弱化条件“直角”,仍有点B,O,C三点共线,∠B=∠C=∠AOD,那么△BOA∽△CDO成立吗?分析按照基本图形的证明方法,结论仍然成立.如图7,在△ABC中,O是BC上一点,点E,F分别在AB,AC上,∠B=∠C=∠EOF=α,则△BOE∽△CFO.(证明略)综上,我们得到了“K”字形图(一线三等角),必有相似形.分析如下:当点E与A重合时,如图8,则△BOA∽△CFO(证明略).当点O为BC中点时,如图9,则△BOE∽△CFO∽△OFE (证明略).以上通过对“K”字形模型在“一线三垂直”的基础上,进行有效扩充,完成了“一线三等角”的验证,使得“K”字形模型的运用领域更加广泛.您给我转评赞,有一样就谢谢您了!。
“K ”字形相似教学设计宜兴丁蜀实验中学 周维教学目标1、理解“K ”字形相似的概念,掌握基本图形。
2、能判断所给图形是否为“K ”字形相似。
3、利用“K ”字形相似解决相关问题。
教学重点: 理解“K ”字形相似的概念。
教学难点:利用“K ”字形相似解决相关问题。
教学准备:多媒体 教学过程 一、情景引入:1.复习相似三角形判定的方法2.相似常见的基本图形,A 型,X 型,K 型 二.探索研究1.已知如图1AD=DE ,点B,D,C 在一直线上,∠ABD=∠ADE=∠C=90° 求证:△ABD ∽△DCE (学生证明老师板书)图1 图22. 已知如图2,点B,D,C 在一直线上,∠ABD=∠ADE=∠C=90° 求证:△ABD ∽△DCE (学生证明老师板书)3.从特殊到一般:已知如图3,∠1=∠2=∠3, 求证:△ABC ∽△CDE (学生讨论完成)CEDB ACEDBAB4.小结:K 字形的特点:条件:(1)两个三角形形如“K ” (2)共线的三个角相等 结论: 图中的两个三角形相似 三、新知应用1.如图,正方形ABCD, ∠AED=∠CFD=90°,AE=3,CF=1,则EF= 第1题 第2题2.如图,已知A (-2,1),O A=OB, ∠AOB=90°,则点B 的坐标为 (提示:如何构造K 字形?)3.如图,等边△ABC 的边长为3,点D 是BC 上的一点,且BD=1,在AC 上取点E ,使∠ADE=60°,AE=.第3题 第4题4.如图,点A 在反比例函数 ()44y x x=> 的图像上,点B 在反比例函数 ()90y x x=-<的图像上,且∠AOB=90°,则tan ∠AOB 的值为 FCEDBAxyA(-2,1)ACEDB(提示:如何构造K字形?)四、课堂反馈完成能力训练五、课堂小结K字形的常见形态:三角形基架,矩形基架,梯形基架六、作业布置完成学案。
相似三角形——“K 字型”相似模型教学目标:1、理解“K 型图”的特征与其中两个三角形相似的条件,2、利用“K 型图”中两个三角形的相似性解决一些计算、证明等问题;教学重点难点:1、在已知图形中观察关键特征——“K 型”;2、在非“K 型”图形中画辅助线,得到“K 型”图形;3、在“K 型”图的两个三角形中,探索其相似条件。
教学过程:一、前测练习1.如图,在矩形ABCD 中,E 在AD 上,EF ⊥BE ,交CD 于F ,连结BF ,则∆ ∽∆2.在等边△ABC 中,D 为BC 边上一点,E 为AC 边上一点,且∠ADE=60°, 则∆ ∽∆二、模型探究课前完成填空,上课请学生回答答案,根据答案回答以下问题:问题1判定这两个三角形相似的依据是什么?学生答:两个角对应相等的两个三角形相似。
问题2图中已知角有什么共同特征?学生答:图1中顶点共线三角都是直角,图2中顶点共线三角都是60°。
问题3若顶点共线三等角的度数不是90°也不是60°,对应两个三角形还相似吗?图形演示,提问:此时这两个三角形相似吗?请同学们自己画图并证明。
请学生叙此时述证明过程:已知: n C ADE B =∠=∠=∠求证:ABD ∆∽DEC ∆证明: n B =∠n ADB BAD -=∠+∠∴180 AB D En ADE =∠n ADB CDE -=∠+∠∴180CDE BAD ∠=∠∴C B ∠=∠ABD ∆∴∽DEC ∆(或者依据外角等于不相邻的两内角之和)展示学生书写,教师分析,该同学找出的两三角形相似的第一个条件是(C B ∠=∠)第二个条件是(CDE BAD ∠=∠),他是怎么证明这两个角相等呢?方法1、外角等于不相邻的两内角之和;方法2、三角形的内角和等于平角求解,都可行。
问题4若保持共线三等角的度数不变,改变边的长度,对应两个三角形还相似吗?学生答:相似。
因为我们是依据两个角对应相等判定两个三角形相似的。
第二轮复习第74讲 几何证明与计算 (“K ”字型的妙用)三角形和四边形作为初中几何的核心知识,是近几年重庆中考重点考查的内容,试卷呈现的有关几何题问题的计算、证明与探究,能较好地考察学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力,常考的知识包括:全等三角形、特殊三角形和特殊四边形性质与判定,线段中垂线、角平分线的性质与判定等相关知识,灵活地掌握辅助线的做法是解决这类问题的关键。
学习目标:1. 学会识别、构造“K”字型,积累作辅助线的数学经验2. 经历识别、构造基本图形的过程,提高综合分析问题的能力 学习重点:会用“K”字型的性质解决问题 学习难点:“K”字型的构造 学习过程: 一、温故知新观察下列基本图形,你能得出什么结论?(1)如图,已知:点B 、C 、D 在同一直线上,AC ⊥EC ,AB ⊥BD ,ED ⊥DB. 追问1:这个图形有什么特征?追问2:若AC=CE ,若AC≠CE ,你有什么新的发现?(2)如图,已知:∠ABC=∠ACE=∠D ,问:∠A 、∠ECD 有何关系? (3)“K”字型呈现形式:AD EABCDE二、自主练习:1.如图,等边△ABC的边长为9,BD=3,∠ADE=60度,则AE长为.2.如图,F是正方形ABCD的边CD上的一个动点,BF的垂直平分线交对角线AC于点E,连接BE,FE,则∠EBF的度数是().A.45°B.50°C.60°D.不确定三、经典例题:例:如图,在ABC∆中,90ABC∠=,过点C作AC的垂线CE,且CE=CA,连接AE、BE.(1)若3tan,2BAC AE∠==,求四边形ABCE的面积;(2)若EA EB=,求证2AB BC=.四、赢在中考:1.小明课间把老师的三角板的直角顶点放在黑板的两条平行线a、b上(如图),已知∠2=35°,则∠1的度数为().A.55°B.35°C.45°D.125°2.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD顶点A的坐标为(0,2),B点在x轴上,对角线AC,BD交于点M,OM=32C的坐标为.3.正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,过点E作EF⊥CE交AB于点F.若BF=2,BC=6,求FE的长. CMDAy五、感悟数学:六、课后作业:1. 如图,已知第一象限内的点A 在反比例函数 y = 2x 的图象上,第二象限内的点B 在反比例函数 y = k x 的图象上,且OA ⊥OB ,t anB= 33 , 则k 的值2. 如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ABC ,点B 在x 轴上,且()01,-B ,A 点的横坐标是2,AB=3BC ,双曲线()04>m xmy =经过A 点,双曲线xmy -=经过C 点,则m 的值为( )A .12B .9C .6D .33.如图, 矩形ABCD 的顶点A 、D 在反比例函数6(0)y x x=>的图象上,顶点C 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,且2ABBC=,再在其右侧作正方形DEFG 、FPQR (如图所示),顶点F 、R 在反比例函数6(0)y x x =>的图象上,顶点E 、Q在x 轴的正半轴上,则点R 的坐标为 .4.已知:在ABCD 中,AE ⊥CD ,垂足为E ,点M 为AE 上一点,且ME=AB ,AM=CE ,连接CM 并延长交AD 于点F .(1)若点E 是CD 的中点,求证:△ABC 是等腰三角形. (2)求证:∠AFM=3∠BCF .德中命制人:邓宏书审稿人:刘加勇“K”字型的妙用参考答案二、自主练习:1.72.【考点】全等三角形的判定与性质;正方形的性质.【专题】几何图形问题.【分析】过E作HI∥BC,分别交AB、CD于点H、I,证明Rt△BHE≌Rt△EIF,可得∠IEF+∠HEB=90°,再根据BE=EF即可解题.【解答】解:如图所示,过E作HI∥BC,分别交AB、CD于点H、I,则∠BHE=∠EIF=90°,∵E是BF的垂直平分线EM上的点,∴EF=EB,∵E是∠BCD角平分线上一点,∴E到BC和CD的距离相等,即BH=EI,Rt△BHE和Rt△EIF中,,∴Rt△BHE≌Rt△EIF(HL),∴∠HBE=∠IEF,∵∠HBE+∠HEB=90°,∴∠IEF+∠HEB=90°,∴∠BEF=90°,∵BE=EF,∴∠EBF=∠EFB=45°.故选:A.【点评】本题考查了正方形角平分线和对角线重合的性质,考查了直角三角形全等的判定,全等三角形对应角相等的性质.三、经典例题:【考点】全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质;矩形的判定与性质;解直角三角形.【分析】(1)易求得AC的长,即可求得BC,AC的长,根据四边形ABCE的面积=S△ABC+S△ACE即可解题;(2)作ED⊥AB,EF⊥BC延长线于F点,易证∠BAC=∠ECF,即可证明△ABC≌△CFE,可得EF=BC,再根据等腰三角形底边三线合一即可求得AD=BD,即可解题.【解答】解:(1)∵AC⊥CE,CE=CA,∴AC=CE=AE=,∵tan∠BAC=,∴∠BAC=30°,∴BC=AC=,∴AB=BC=,∴四边形ABCE的面积=S△ABC+S△ACE=AB•BC+AC•CE=××+××=+1;(2)作ED⊥AB,EF⊥BC延长线于F点,则四边形BDEF为矩形,∴EF=BD,∵∠ACB+∠ECF=90°,∠ACB+∠BAC=90°,∴∠BAC=∠ECF,∵在△ABC和△CFE中,,∴△ABC≌△CFE,(AAS)∴EF=BC,∵△ABE中,AE=BE,ED⊥AB,∴AD=BD,∴AB=AD+BD=2BD=2EF=2BC,即AB=2BC.【点评】本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形的性质,本题中求证△ABC≌△CFE是解题的关键.四、赢在中考:1.【考点】平行线的性质;余角和补角.【分析】根据∠ACB=90°,∠2=35°求出∠3的度数,根据平行线的性质得出∠1=∠3,代入即可得出答案.【解答】解:∵∠ACB=90°,∠2=35°,∴∠3=180°﹣90°﹣35°=55°,∵a∥b,∴∠1=∠3=55°.故选A.【点评】本题考查了平行线的性质和邻补角的定义,解此题的关键是求出∠3的度数和得出∠1=∠3,题目比较典型,难度适中.2.【考点】正方形的性质;坐标与图形性质;全等三角形的判定与性质.【专题】压轴题.【分析】过点C作CE⊥x轴于点E,过点M作MF⊥x轴于点F,MP⊥y轴,根据正方形的性质可以得出MB=MA,可证明△AMP≌△BMF ,就可以得出PM=MF,就可以证明四边形OFMP是正方形,由勾股定理就可以求出OF的值,再由△AOBP≌△BECF,从而得出C 点的纵坐标.【解答】解:过点C作CE⊥x轴于点E,过点M作MF⊥x轴于点F,连结EM,∴∠MFO=∠CEO=∠AOB==∠APM=90°,∴四边形POFM是矩形,∴∠PMF=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠AMB=90°,AM=BM,∴∠OAB=∠EBC,∠AMP=∠BMF,∴△AMP≌△BMF(AAS),∴PM=FM,PA=BF,P∴四边形POFM是正方形,∴OP=OF==3 ,2∵A(0,2),∴OA=2,∴AP=BF=3-2=1,∴OB=3+1=4,∵在△AOB和△BEC中,,∴△AOB≌△BEC(AAS),∴OB=CE=4 ,AO=BE=2.∴OE=4+2=6,∴C(6,4).故答案为:(6,4).【点评】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,平行线等分线段定理的运用,坐标与图形的性质的运用,解答时求证四边形POFM是正方形是关键.3.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.【分析】连接CF,由正方形的性质得出∠B=90°,再由EF⊥CE,证得△MEF≌△NCE,得出△CEF为等腰直角三角形,求得EF==CF,再由勾股定理求得CF即可.【解答】解:连接CF,过点E作MN∥AD,交边AB于点M,边CD于点N.如图所示:∵四边形ABCD为正方形,可得四边形AMND为矩形,∴MN=AD=CD∵∠DNE=90°,∠BDC=45°,∴DN=EN∴ME=CN∵EF⊥CE,∴∠CEF=90°,∴∠MEF=∠ECN且∠FME=∠ENC=90°∴△MEF≌△NCE(ASA),∴EF=CE∴△CEF为等腰直角三角形,∴EF==CF,由勾股定理得:CF===2,∴EF=×2=2,故答案为:2.【点评】本题考查了正方形性质、三角形全等的性质与判定、勾股定理、等腰直角三角形的判定与性质;熟练掌握正方形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.六、课后作业:1.【考点】相似三角形的判定与性质;反比例函数图象上点的坐标特征.【分析】根据相似三角形的判定与性质,可得,根据tanB==,可得,根据待定系数法,可得答案.【解答】解:作AD⊥x轴于点D,作BC⊥x轴于点C,设A点坐标是(x,y),∴∠C=∠D=90°.∵∠AOB=90°,∴∠BOC+∠AOD=90°,∠AOD+∠OAD=90°,∴∠BOC=∠OAD,又∵∠D=∠C ,∴△OAD ∽△BOC ,.∵tanB==, ∴, y=AD=OC ,x=OD=BC ,∵第一象限内的点A 在反比例函数y=的图象上, ∴xy=OC ×BC=2,∴k=OC •BC=2×3=﹣6, 故答案为:﹣6.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,利用了相似三角形的判定与性质,锐角三角函数,待定系数法求函数解析式.2.【考点】反比例函数系数k 的几何意义.【分析】过点A 作AE ⊥x 轴于E ,过点C 作CF ⊥x 轴于F ,由A 点的横坐标是2,且在双曲线y=4mx上,求出点的坐标,得到线段的长度,利用三角形相似得到点的坐标,列方程求解.【解答】解:过点A 作AE ⊥x 轴于E ,过点C 作CF ⊥x 轴于F , ∵A 点的横坐标是2,且在双曲线y=4mx上, ∴A (2,2m ),∵∠ABC=90°,∴∠ABC+∠CBF=∠ABC+∠BAC=90°, ∴∠ABC=∠FCB , ∴△ABE ∽△BCF , ∴===3,∴CF=1,BF=23m, ∴C (﹣1﹣23m,1),∵双曲线y=mx 经过C 点,∴﹣1﹣23m=﹣m ,∴m=3, 故选D .【点评】本题考查了根据函数的解析式求点的坐标,相似三角形的判定和性质,过双曲线上的任意一点分别向两条坐标轴作垂线,构造直角三角形.3.【考点】反比例函数综合题.【专题】综合题.【分析】过D作DM⊥x轴,FN⊥x轴,RI⊥FN,RH⊥x轴,由ABCD为矩形,利用对称性得三角形OBC为等腰直角三角形,继而得到三角形CDM为等腰直角三角形,即两三角形相似,且相似比为1:2,设OB=OC=a,则有CM=DM=2a,表示出D坐标,代入反比例解析式求出a的值,确定出D坐标,得出DM与OM长,利用AAS得到三角形DME与三角形EFN全等,利用全等三角形对应边相等得到ME=FN,DM=EN,设F纵坐标为b,代入反比例解析式得到横坐标为,由OM+ME+EN表示出ON,即为横坐标,列出关于b的方程,求出方程的解得到b的值,确定出F坐标,得到ON,FN的长,同理得到三角形RFI 与三角形RQH全等,设R纵坐标为c,由ON+NH表示出横坐标,将R坐标代入反比例解析式求出c的值,即可确定出R坐标.【解答】解:过D作DM⊥x轴,FN⊥x轴,RI⊥FN,RH⊥x轴,∵ABCD为矩形,A与D在反比例图象上,且AB=2BC,∴∠BCD=90°,∠OBC=∠OCB=45°,∴∠MCD=∠MDC=45°,∴△BOC∽△CMD,且相似比为1:2,设OC=OB=a,则CM=DM=2a,OM=OC+CM=a+2a=3a,∴D(3a,2a),将D坐标代入反比例y=中得:6a2=6,即a2=1,解得:a=1(负值舍去),∴DM=2,OM=3,∵DEFG为正方形,∴DE=EF,∠DEF=90°,∴∠MDE+∠MED=90°,∠MED+∠NEF=90°,∴∠MDE=∠NEF,在△DME和△ENF中,,∴△DME≌△ENF(AAS),∴DM=EN=2,FN=ME,设F(,b),则FN=ME=b,ON=OM+ME+EN=3+b+2,可得5+b=,即b2+5b﹣6=0,即(b+6)(b﹣1)=0,解得:b=1或b=﹣6(舍去),∴F(6,1),即ON=6,FN=1,同理△RFI≌△RQH,设RH=RI=NH=c,即R(6+c,c),将R坐标代入y=中得:c(6+c)=6,即c2+6c+9=(c+3)2=15,解得:c=﹣3+或c=﹣3﹣(舍去),则R(3+,﹣3+).故答案为:(3+,﹣3+).【点评】此题属于反比例函数综合题,涉及的知识有:相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,坐标与图形性质,利用了方程的思想,熟练掌握反比例函数的性质是解本题的关键.4.【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;等腰三角形的判定与性质.【专题】证明题.【分析】(1)易证△ADC是等腰三角形,所以AC=AD,根据平行四边形的性质可知:AD=BC,所以AC=BC,即△ABC是等腰三角形.(2)连接BM,由已知条件可证明:△ABM≌△ECM,所以∠CME=∠AMF,再根据三角形外角之间的关系即可证明:∠AFM=3∠BCF.【解答】证明:(1)∵AE⊥CD,CE=DE,∴AC=AD,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC=AD,∴AC=BC,∴△ABC是等腰三角形;(2)连接BM,∵AB∥CD,∴∠BAM=∠CEM,在△ABM和△ECM中,,∴△ABM≌△ECM(SAS),∵∠AMF=∠ACM+∠CAM,∠CME=∠AMF,∴∠CME=∠ACM+∠CAM,∵∠CAE=∠DAE,∴∠AFM=3∠BCF.。