2019秋北师大版九年级数学上册拓展训练:4.5相似三角形判定定理的证明含答案
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*4.5相似三角形判定定理的证明同步练习1.会证明相似三角形判定定理;(重点)2.运用相似三角形的判定定理解决相关问题.(难点)一、情景导入相似三角形的判定方法有哪些?答:(1)两角对应相等,两三角形相似;(2)两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似;(3)三边对应成比例,两三角形相似.怎样证明这些结论呢?二、合作探究探究点:相似三角形的判定定理【类型一】根据条件判定三角形相似如图所示,给出以下条件:①∠B=∠ACD;②∠ADC=∠ACB;③ACCD=ABBC;④AC2=AD·AB.其中能单独判定△ABC∽△ACD的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:在图中已知两个三角形有一对公共角,只要再找一对角相等,或夹公共角的两组对应边成比例即可判定两个三角形相似.题中有三个条件可以单独判定△ABC∽△ACD,分别是①②④.①②是根据有两组角分别对应相等的两个三角形相似来判定的;④是根据两组对应边成比例且夹角相等的两个三角形相似来判定;③虽然两边对应成比例,但不能得到其夹角相等,所以不能判定两个三角形相似.故选C.方法总结:利用两边分别对应成比例且夹角相等的方法判定两个三角形相似时,一定要注意必须是对应成比例的两边的夹角相等,若不是夹角相等,则不能判定这两个三角形相似.【类型二】探索三角形相似的条件如图,已知AB ⊥BD ,CD ⊥BD .(1)若AB =9,CD =4,BD =10,请问在BD 上是否存在点P ,使以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似?若存在,求BP 的长;若不存在,请说明理由;(2)若AB =9,CD =4,BD =12,请问在BD 上存在多少个点P ,使以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似?并求BP 的长;(3)若AB =9,CD =4,BD =15,请问在BD 上存在多少个点P ,使以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似?并求BP 的长;(4)若AB =m ,CD =n ,BD =l ,请问在m 、n 、l 满足什么关系时,存在以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似的一个点P ?两个点P ?三个点P ?解:(1)设BP =x ,则DP =10-x .若△ABP ∽△CDP ,则AB CD =BP DP ,即94=x 10-x ,解得x =9013;若△ABP ∽△PDC ,则ABPD =BP CD ,即910-x =x4,此时方程无解. 综上,存在这样的点P ,此时BP =9013;(2)设BP =x ,则DP =12-x .若△ABP ∽△CDP ,则AB CD =BP DP ,即94=x 12-x ,解得x =10813;若△ABP ∽△PDC ,则ABPD =BP CD ,即912-x =x4,解得x =6. 综上所述,存在两个这样的点P ,此时BP =6或10813;(3)设BP =x ,则DP =15-x .若△ABP ∽△CDP ,则AB CD =BP DP ,即94=x 15-x ,解得x =13513;若△ABP ∽△PDC ,则ABPD =BP CD ,即915-x =x4,解得x =3或12. 综上所述,存在三个这样的点,此时BP =13513,3或12;(4)设BP =x ,则DP =l -x .若△ABP ∽△CDP ,则AB CD =BP DP ,即m n =x l -x ,解得x =ml m +n ;若△ABP ∽△PDC ,则ABPD =BP CD ,即m l -x =xn,得方程x 2-lx +mn =0,Δ=l 2-4mn . 当Δ=l 2-4mn <0时,存在以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似的一个点P ;当Δ=l 2-4mn =0时,存在以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似的两个点P ;当Δ=l 2-4mn >0时,存在以P 、A 、B 三点为顶点的三角形与以P 、C 、D 三点为顶点的三角形相似的三个点P .方法总结:由于相似情况不明确,因此要分两种情况讨论,注意要找准对应边.三、板书设计相似三角形判定定理的证明⎩⎪⎨⎪⎧判定定理1判定定理2判定定理3本课主要是证明相似三角形判定定理,以学生的自主探究为主,鼓励学生独立思考,多角度分析解决问题,总结常见的辅助线添加方法,使学生的推理能力和几何思维都获得提高,培养学生的探索精神和合作意识.4.5 相似三角形判定定理的证明【学习目标】1.了解相似三角形判定定理的证明过程,知道构造全等三角形是一种有效的证明方法. 2.进一步掌握相似三角形的三个判定定理. 【学习重点】掌握相似三角形的三个判定定理. 【学习难点】通过已有的知识储备,相似三角形的定义以及构造三角形全等的方法完成证明过程.情景导入 生成问题我们已经学习过相似三角形的判定定理有哪些?你能证明它们一定成立吗?答:相似三角形的判定定理有:(1)两角分别相等的两个三角形相似;(2)两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;(3)三边成比例的两个三角形相似.自学互研 生成能力知识模块一 相似三角形判定定理的证明先阅读教材P 99-101的内容,然后完成下面的填空:如图,已知△ABC 和△A 1B 1C 1,∠A =∠A 1,AB A 1B 1=ACA 1C 1,求证:△ABC ∽△A 1B 1C 1.证明的主要思路是,在边AD 上截取AD =A 1B 1,作DE ∥BC ,交AC 于E ,在△ABC 中构造△ADE ∽△ABC ,再通过比例式得AE =A 1C 1,证△A 1B 1C 1≌△ADE ,从而得到△A 1B 1C 1∽△ABC .1.证明:两角分别相等的两个三角形相似,见教材P 99-100页.2.证明:两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,见教材P 100-101页. 3.证明:三边成比例的两个三角形相似,见教材P 101-102页. 知识模块二 相似三角形判定定理的应用解答下列各题:1.在△ABC 与△A ′B ′C ′中,有下列条件:①AB A′B′=BC B′C′;②BC B′C′=ACA′C′;③∠A =∠A ′;④∠C =∠C ′.如果从中任取两个条件组成一组,那么能判断△ABC ∽△A ′B ′C ′的共有( C )A .1组B .2组C .3组D .4组2.如图,已知E 是矩形ABCD 的边CD 上一点,BF ⊥AE 于F ,试证明:△ABF ∽△EAD . 证明:∵矩形ABCD 中,AB ∥CD ,∠D =90°,∴∠BAF =∠AED .∵BF ⊥AE ,∴∠AFB =90°.∴∠AFB =∠D ,∴△ABF ∽△EAD .典例讲解:已知,如图,D 为△ABC 内一点,连接BD 、AD ,以BC 为边在△ABC 外作∠CBE =∠ABD ,∠BCE =∠BAD ,连接DE .求证:△DBE ∽△ABC .分析:由已知条件∠ABD =∠CBE ,∠DBC 公用,所以∠DBE =∠ABC ,要证的△DBE 和△ABC ,有一对角相等,要证两个三角形相似,可再找一对角相等,或者找夹这个角的两边对应成比例.从已知条件中可看到△CBE ∽△ABD ,这样既有相等的角,又有成比例的线段,问题就可以得到解决.证明:在△CBE 和△ABD 中,∠CBE =∠ABD ,∠BCE =∠BAD ,∴△CBE ∽△ABD ,∴BC AB =BE BD ,即:BC BE =AB BD.在△DBE 和△ABC 中,∠CBE =∠ABD ,∴∠CBE +∠DBC =∠ABD +∠DBC ,∴∠DBE =∠ABC 且BC BE =ABBD,∴△DBE ∽△ABC .对应练习:1.教材P 102页习题4.9的第1题.答:相似.证明:△ABC 为等边三角形.∴∠A =∠B =∠C =60°.又∵AE =BF =CD ,∴AD =FC =EB ,则△AED ≌△CDF ≌△BFE .∴ED =DF =EF .△EDF 为等边三角形.∴△DEF ∽△ABC .2.教材P 102页习题4.9的第3题. 证明:∵BE 为∠DBC 平分线,∴∠DBE =∠EBC .又∵AE =AB ,∴∠ABE =∠AEB ,∠ABE=∠ABD +∠DBE =∠ABD +∠EBC ,∠AEB =∠EBC +∠C ,∴∠ABD =∠C ,∠A =∠A ,∴△ABD ∽△ACB .则AB AC =AD AB .∵AB =AE ,∴AE AC =ADAE,即AE 2=AD ·AC .交流展示 生成新知1.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自主探究、合作探究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上.并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.2.各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.知识模块一 相似三角形判定定理的证明 知识模块二 相似三角形判定定理的应用检测反馈 达成目标1.如图,在△ABC 中,AB =AC ,BD =CD ,CE ⊥AB 于E .求证:△ABD ∽△CBE . 证明:在△ABC 中,AB =AC ,BD =CD ,∴AD ⊥BC ,∵CE ⊥AB ,∴∠ADB =∠CEB =90°.又∵∠B =∠B ,∴△ABD ∽△CBE .2.如图,D 是△ABC 的边BC 上的一点,AB =2,BD =1,DC =3,求证:△ABD ∽△CBA . 证明:∵AB =2,BD =1,DC =3,∴AB 2=4,BD ·BC =1×(1+3)=4.∴AB 2=BD ·BC .即AB BC =BDBA.而∠ABD =∠CBA .∴△ABD ∽△CBA . 3.教材P 102页习题4.9的第4题.解:设t 秒后△PBQ 与△ABC 相似,①△PBQ ∽△ABC ,则BP BA =BQBC ,即8-2t 8=4t 16,解得t =2s .②当△PBQ ∽△CBA ,BP BC =BQBA ,即8-2t 16=4t 8,解得t =0.8s .答:0.8s 或2s 时,△QBP与△ABC 相似.课后反思 查漏补缺1.收获:________________________________________________________________________2.存在困惑:________________________________________________________________________。
4.5 相似三角形判定定理的证明1、已知D 、E 分别是ΔABC 的边AB 、AC 上的点,请你添加一个条件, 使ΔABC 与ΔAED 相似. (只需添加一个你认为适当的条件即可).2、如图,已知DE ∥BC ,EF ∥AB ,则下列比例式中错误的是( )A .ACAE AB AD = B .FB EA CF CE = C .BDAD BC DE = D .CB CF AB EF =3、如图,E 是平行四边形ABCD 的边BC 的延长线上的一点,连结AE 交CD 于F ,则图中共有相似三角形( ) A .1对 B .2对 C .3对 D .4对 4、如图,在大小为4×4的正方形网格中,是相似三角形的是( )① ② ③ ④A.①和②B.②和③C.①和③D.②和④5、如图,在正方形网格上有6个斜三角形:①ΔABC ,②ΔBCD ,③ΔBDE ,④ΔBFG ,⑤ΔFGH ,⑥ΔEFK.其中②~⑥中,与三角形①相似的是( )A .②③④B .③④⑤C .④⑤⑥D .②③⑥6、在方格纸中,每个小格的顶点叫做格点.以格点连线为边的三角形叫做格点三角形.如图,请你在4×4的方格纸中,画一个格点三角形A1B1C1,使ΔA1B1C1与格点三角形ABC相似(相似比不为1).7、如图,ΔABC与ΔADB中,∠ABC=∠ADB=90°,AC=5cm,AB=4cm,如果图中的两个直角三角形相似,求AD的长.8、一个钢筋三角架三边长分别为20cm,50cm,60cm,现要再做一个与其相似的钢筋三角架,而只有长为30cm和50cm的两根钢筋,要求以其中的一根为一边,从另一根截下两段(允许有余料)作为另两边,写出所有不同的截法?。
相似三角形判定定理的证明【学习目标】1.熟记三个判定定理的内容.2.三个判定定理的证明过程.3.学选会用适当的方法证明结论的成立性. 【要点梳理】要点一、两角分别相等的两个三角形相似已知:如图,在△ABC 和△A ′B ′C ′中,∠A=∠A ′,∠B=∠B ′.求证:△ABC ∽△A ′B ′C ′.证明:在△ABC 的边AB (或它的延长线)上截取AD=A ′D ′,过点D 作BC 的平行线,交AC 于点E,则∠ADE=∠B ,∠AED=∠C,(.AD AEABAC=平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例) 过点D 作AC 的平行线,交BC 与点F,则(AD CFAB CB =平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例).∴AE CF AC CB= ∵DE ∥BC,DF ∥AC,∴四边形DFCE 是平行四边形. ∴DE=CF. ∴AD AE DEAB AC BC==. 而∠ADE=∠B,∠DAE=∠BAC,∠AED==∠C, ∴△ADE ∽△ABC.∵∠A=∠A ′,∠ADE=∠B=∠B ′,AD=A ′B ′, ∴△ADE ∽△A ′B ′C ′. ∴△ABC ∽△A ′B ′C ′.要点进阶:证明这个定理的正确性,是把它转化为平行线分线段成比例来证明的,注意转化时 辅助线的做法.要点二、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似 已知,在△ABC 和△A ′B ′C ′中,∠A=∠A ′,''''AB ACA B A C =,求证:△ABC ∽△A ′B ′C ′.证明:在△ABC 的边AB (或它的延长线)上截取AD=A ′B ′,过点D 作BC 的平行线,交AC 于点E,则∠B=∠ADE,∠C=∠AED,∴△ABC ∽△ADE(两个分别相等的两个三角形相似).∴AB ACAD AE =. ∵''''AB AC A B A C =,AD=A ′B ′, ∴''AB AC AD A C =∴''AC AC AE A C =∴AE=A ′C ′ 而∠A=∠A ′∴△ADE ≌△A ′B ′C ′. ∴△ABC ∽△A ′B ′C ′.要点进阶:利用了转化的数学思想,通过添设辅助线,将未知的判定方法转化为已知两组角对应相等推得相似或已知平行推得相似的. 要点三、三边成比例的两个三角形相似已知:在在△ABC 和△A ′B ′C ′中,∠A=∠A ′, ''''''AB BC ACA B B C A C ==. 求证:△ABC ∽△A ′B ′C ′.证明:在△ABC 的边AB ,AC (或它们的延长线)上截取AD=A ′B ′,AD=A ′B ′,连接DE.∵''''AB ACA B A C =,AD=A ′B ′,AE=A ′C ′, ∴AB AC AD AE= 而∠BAC=∠DAE,∴△ABC ∽△ADE(两边成比例且夹角相等的两个三角形相似). ∴AB BCAD DE =又''''AB BC A B B C =,AD= A ′B ′, ∴ ''AB BC AD B C =∴''BC BC DE B C =∴DE=B ′C ′,∴△ADE ≌△A ′B ′C ′, ∴△ABC ∽△A ′B ′C ′.【典型例题】类型一、两角分别相等的两个三角形相似例1、如图,己知:Rt △ABC 中,∠BAC=9O °,AD ⊥BC 于D ,E 是AC 的中点,ED 交AB 延长线于F ,求证:①△ABD ∽△CAD ; ②AB :AC=DF :AF .类型二、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似例2、如图,在△ABC中,M、N分别为AB、AC边上的中点.D、E为BC边上的两点,且DE=BD+EC,ME 与ND交于点O,请你写出图中一对全等的三角形,并加以证明.举一反三【变式】如图,点O是△ABC的垂心(垂心即三角形三条高所在直线的交点),连接AO交CB的延长线于点D,连接CO交AB的延长线于点E,连接DE.求证:△ODE∽△OCA.例3、如图,△ABC中,AB=5,BC=3,CA=4,D为AB的中点,过点D的直线与BC交于点E,若直线DE截△ABC所得的三角形与△ABC相似,则DE的长是多少?举一反三【变式】如图,已知点P是边长为4的正方形ABCD内一点,且PB=3,BF⊥BP,垂足是B.请在射线BF 上找一点M,使以点B、M、C为顶点的三角形与△ABP相似.(请注意:全等图形是相似图形的特例)类型三、三边成比例的两个三角形相似例4、如图,小正方形的边长均为1,则下列图中的三角形(阴影部分)与△ABC相似的是()A.B.C.D.例5、如图,若A、B、C、D、E,甲、乙、丙、丁都是方格纸中的格点,为使△ABC与△DEF相似,则点F应是甲、乙、丙、丁四点中的()举一反三【变式】如图,A,B,C,D,E,G,H,M,N都是方格纸中的格点(即小正方形的顶点),要使△DEF与△ABC相似,则点F应是G,H,M,N四点中的()A.H或N B.G或H C.M或N D.G或M【巩固练习】一、选择题1. 若△ABC∽△DEF,且AB:DE=1:3,则S△ABC:S△DEF=()A.1:3 B.1:9 C.1:D.1:1.52.已知如图:(1)、(2)中各有两个三角形,其边长和角的度数已在图上标注,图(2)中AB、CD交于0点,对于各图中的两个三角形而言,下列说法正确的是()A.都相似B.都不相似 C.只有(1)相似D.只有(2)相似3.如图,G是平行四边形ABCD的边CD延长线上一点,BG交AC于E,交AD于F,则图中与△FGD相似的三角形有()A. 0对B. 1对C. 2对D. 3对4.如图,分别以下列选项作为一个已知条件,其中不一定能得到△AOB∽△COD的是()A.∠BAC=∠BDC B.∠ABD=∠ACD C AO DOCO BO= DAO ODOB CO=5.如果一个三角形能够分成两个与原三角形都相似的三角形,我们把这样的三角形称为孪生三角形,那么孪生三角形是()A.不存在B.等腰三角形 C.直角三角形D.等腰三角形或直角三角形6.在△ABC与△A′B′C′中,有下列条件:(1);(2);(3)∠A=∠A′;(4)∠C=∠C′.如果从中任取两个条件组成一组,那么能判断△ABC∽△A′B′C′的共有多少组()A. 1 B. 2 C. 3 D. 4二、填空题7.如图,D、E分别是△ABC的边AB、AC上的点,连接DE,要使△ADE∽△ACB,还需添加一个条件(只需写一个).8.如图,四边形ABCD和四边形ACED都是平行四边形,点R为DE的中点,BR分别交AC、CD于点P、Q.则图中相似三角形(相似比为1除外)有.9.如图,方格纸中每个小正方形的边长为1,△ABC和△DEF的顶点都在格点上(小正方形的顶点).P1,P2,P3,P4,P5是△DEF边上的5个格点,请在这5个格点中选取2个作为三角形的顶点,使它和点D构成的三角形与△ABC相似,写出所有符合条件的三角形.10.如图,∠1=∠2=∠3,有几对三角形相似,请写出其中的两对.11.如图,在3×4的方格上,每个方格的边长为1个单位,△ABC的顶点都在方格的格点位置.若点D 在格点位置上(与点A不重合),且使△DBC与△ABC相似,则符合条件的点D共有个.12.如图,在Rt△ABC中,AC=8,BC=6,直线l经过C,且l∥AB,P为l上一个动点,若△ABC与△PAC 相似,则PC=.三、解答题13. 如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=8cm.点E、F、G分别从点A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动.点E、G的速度均为2cm/s,点F的速度为4cm/s,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第t秒时,△EFG的面积为S(cm2)(1)当t=1秒时,S的值是多少?(2)写出S和t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;(3)若点F在矩形的边BC上移动,当t为何值时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F、C、G为顶点的三角形相似?请说明理由.14.如图,已知△ABC中,AB=,AC=,BC=6,点M为AB的中点,在线段AC上取点N,使△AMN与△ABC相似,求MN的长.15.如图,在△ABC和△ADE中,==,点B、D、E在一条直线上,求证:△ABD∽△ACE.。
4.5 相似三角形 同步练习课内练习理解相似三角形的意义,会找相似三角形的对应边及对应角;能进行简单的有关相似三角形对应边及对应角的计算. 一、选择题1.△ABC ∽△A ′B ′C ′,如果∠A =55°,∠B =100°,则∠C ′的度数等于( )A.55°B.100°C.25°D.30°2.如图1,△ADE ∽△ACB ,∠AED =∠B ,那么下列比例式成立的是( )A.BC DE AB AE AC AD== B.BC DEAC AE AB AD == C.BC DE AB AC AEAD == D.BCDEEC AE AB AD ==图1 图23.如果△ABC ∽△A ′B ′C ′,BC =3,B ′C ′=1.8,则△A ′B ′C ′与△ABC 的相似比为( ) A.5∶3B.3∶2C.2∶3D.3∶54.若△ABC ∽△A ′B ′C ′,AB =2,BC =3,A ′B ′=1,则B ′C ′等于( )A.1.5B.3C.2D.15.△ABC 的三边长分别为2、10、2,△A ′B ′C ′的两边长分别为1和5,如果△ABC ∽△A ′B ′C ′,那么△A ′B ′C ′的第三边的长应等于( ) A.22B.2C.2D.22二、填空题6.如图2,已知△ADE ∽△ABC ,且∠ADE =∠B ,则对应角为________,对应边为________.7.如图3,已知DE ∥BC ,△ADE ∽△ABC ,则ABAD=________=________.图38. 如果△ABC 和△A ′B ′C ′的相似比等于1,则这两个三角形________. 9. 已知△ABC ∽△A ′B ′C ′,A 和A ′,B 和B ′分别是对应点,若AB =5 cm ,A ′B ′=8 cm ,AC =4 cm ,B ′C ′=6 cm ,则△A ′B ′C ′与△ABC 的相似比为________,A ′C ′=________,BC =________.10.如果Rt △ABC ∽Rt △A ′B ′C ′,∠C =∠C ′=90°,AB =3,BC =2,A ′B ′=12,则A ′C ′=________. 三、解答题11.判断下列两组三角形是否相似,并说明理由.(1)△ABC 和△A ′B ′C ′都是等边三角形.(2)△ABC 中,∠C =90°,AC =BC ;△A ′B ′C ′中,∠C ′=90°,A ′C ′=B ′C ′.12.已知△ABC 中,AB =15 cm ,BC =20 cm ,AC =30 cm ,另一个与它相似的△A ′B ′C ′的最长边为40 cm ,求△A ′B ′C ′的其余两边的长.13.已知:△ABC 三边的比为1∶2∶3,△A ′B ′C ′∽△ABC ,且△A ′B ′C ′的最大边长为15 cm ,求△A ′B ′C ′的周长.*14.如图4,正方形ABCD 中,点E 是CD 的中点,点F 在BC 上,且CF ∶BC =1∶4,你能说明ECADEF AE吗?图4参考答案一、1.C 2.A 3.D 4.A 5.C二、6.∠A 与∠A ∠AED 与∠C AD 与AB ,AE 与AC ,DE 与BC 7.AC AE BCDE8.全等 9.586.4 cm 3.75 cm 10.45 三、11.(1)相似 (2)相似12.A ′B ′=20 cm ,B ′C ′=2632cm 13.30 cm 14.略课外练习一、请你填一填(1)如果两个三角形的相似比为1,那么这两个三角形________.(2)若△ABC与△A′B′C′相似,一组对应边的长为AB=3 cm,A′B′=4 cm,那么△A′B′C′与△ABC的相似比是________.(3)若△ABC的三条边长的比为3∶5∶6,与其相似的另一个△A′B′C′的最小边长为12 cm,那么△A′B′C′的最大边长是________.(4)已知△ABC的三条边长分别为3 cm,4 cm,5 cm,△ABC∽△A′B′C′,那么△A′B′C′的形状是______,又知△A′B′C′的最大边长为20 cm,那么△A′B′C′的面积为________.二、认真选一选(1)下列命题错误的是()A.两个全等的三角形一定相似B.两个直角三角形一定相似C.两个相似三角形的对应角相等,对应边成比例D.相似的两个三角形不一定全等(2)若△ABC∽△DEF,它们的周长分别为6 cm和8 cm,那么下式中一定成立的是()A.3AB=4DEB.4AC=3DEC.3∠A=4∠DD.4(AB+BC+AC)=3(DE+EF+DF)(3)若△ABC与△A′B′C′相似,∠A=55°,∠B=100°,那么∠C′的度数是()A.55°B.100°C.25°D.不能确定(4)把△ABC的各边分别扩大为原来的3倍,得到△A′B′C′,下列结论不能成立的是()A.△ABC∽△A′B′C′B.△ABC与△A′B′C′的各对应角相等1C.△ABC与△A′B′C′的相似比为41D.△ABC与△A′B′C′的相似比为3三、△ABC中,AB=12 cm,BC=18 cm,AC=24 cm,若△A′B′C′∽△ABC,△A′B′C′的周长为81 cm,求△A′B′C′各边的长.四、好好想一想如图4—5—1:分别取等边三角形ABC 各边的中点D 、E 、F ,得△DEF .若△ABC 的边长为a .(1)△DEF 与△ABC 相似吗?如果相似,相似比是多少? (2)分别求出这两个三角形的面积.(3)这两个三角形的面积比与边长之比有什么关系吗?图4—5—1参考答案 一、(1)全等 (2)3∶4 (3)24cm (4)直角三角形 96cm 2 二、(1)B (2)D (3)C (4)C 三、解法1:设△A ′B ′C ′与△ABC 的相似比为x ,根据题意得:BCC B AC C A AB B A ''=''='' =x 将AB =12,BC =18,AC =24代入上式可得: A ′B ′=12x ,B ′C ′=18x ,A ′C ′=24x ∵△A ′B ′C ′的周长为81 cm ∴12x +18x +24x =81,解得:x =23∴A ′B ′=12x =18(cm ),B ′C ′=18x =27(cm ) A ′C ′=24x =36(cm )解法2:由已知得△ABC 的周长为12+18+24=54(cm ) 所以△A ′B ′C ′与△ABC 的相似比等于81∶54即3∶2 则23=''=''=''AC C A BC C B AB B A , ∴23241812=''=''=''C A C B B A ∴A ′B ′=18(cm ),B ′C ′=27(cm ),A ′C ′=36(cm ) 四、(1)根据三角形中位线定理得DE =21a ,EF =DF =21a 所以△DEF 是等边三角形,△DEF 与△ABC 相似,相似比为21(2)△ABC 的面积为21AB ·A E =21a ·22243)21(a a a =- △DEF 的面积为21·21a ·163)41()21(22=-a a a 2 (3)S △DEF ∶S △ABC =163a 2∶43a 2=41∶1=1∶4 这两个三角形的面积比等于边长之比的平方.。
*4.5相似三角形判定定理的证明【学习目标】1•了解相似三角形判定定理的证明过程,知道构造全等三角形是一种有效的证明方法. 2 •进一步掌握相似三角形的三个判定定理.【学习重点】掌握相似三角形的三个判定定理.【学习难点】通过已有的知识储备,相似三角形的定义以及构造三角形全等的方法完成证明过程. 情景导入生成问题我们已经学习过相似三角形的判定定理有哪些?你能证明它们一定成立吗?答:相似三角形的判定定理有:(1)两角分别相等的两个三角形相似;(2)两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;(3)三边成比例的两个三角形相似.自学互研生成能力知识模块一相似三角形判定定理的证明 先阅读教材P 99-ioi 的内容,然后完成下面的填空:路是,在边 AD 上截取AD = A i B i ,作DE // BC ,交AC 于丘,在厶ABC 中构造△ ADE ABC ,再通过 比例式得 AE = A i C i ,证厶 A i B i C i ^A ADE ,从而得到△ A i B i C i ABC.i •证明:两角分别相等的两个三角形相似,见教材P 99-i00页. 2•证明:两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,见教材P i00-ioi 页. 3•证明:三边成比例的两个三角形相似,见教材P ioi -i02页.知识模块二 相似三角形判定定理的应用 解答下列各题:i •在△ ABC 与厶A B'中,’有下列条件:① A A B , = B B C ,;②B ‘鲨,J ;;③/ A = / A ,;④/ C = Z C'如果从中任取两个条件组成一组,那么能判断△ ABC A B'的共有(C )2 .如图,已知 E 是矩形ABCD 的边CD 上一点,BF 丄AE 于F ,试证明:△ ABF EAD.证明:•••矩形 ABCD 中,AB // CD ,/ D = 90°A /BAF = Z AED. v BF 丄 AE , /-Z AFB = 90° /-Z AFB =Z D △ ABF EAD.△ ABC A i B i C i .证明的主要思如图,已知△ ABC 和厶A i B i C i ,典例讲解:已知,如图,D为厶ABC内一点,连接BD、=Z BAD,连接DE.求证:△ DBE ABC.分析:由已知条件Z ABD = Z CBE , Z DBC有一对角相等,要证两个三角形相似,可再找一对角相等,或者找夹这个角的两边对应成比例•从已知条件中可看到△ CBEABD,这样既有相等的角,又有成比例的线段,问题就可以得到解决.BC BE 证明:在厶CBE 和厶ABD 中,Z CBE = Z ABD , Z BCE = Z BAD CBEABDAB即:BC = BD.在厶DBE 和厶ABC 中,Z CBE = Z ABD ,「.Z CBE + Z DBC = Z ABD +Z DBC ,「.Z DBE BE BD=Z ABC 且BC = AB,二△ DBE ABC.BE BD '对应练习:1.教材P102页习题4.9的第1题.答:相似.证明:△ ABC 为等边三角形.•••/ A = Z B = Z C= 60° •又T AE = BF = CD , A AD = FC =EB,则△ AED ◎△ CDF ◎△ BFE. • ED = DF = EF A EDF 为等边三角形.•••△DEF ABC.2•教材P i02页习题4.9的第3题.证明:•/ BE 为Z DBC 平分线,A Z DBE = Z EBC.又T AE = AB , /-Z ABE =Z AEB , Z ABE =Z ABD+ Z DBE = Z ABD +Z EBC , Z AEB =Z EBC + Z C,/Z ABD =Z C,Z A = Z A , •△ABD ACB.交流展示生成新知i.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自主探究、合作探究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上.并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.2 •各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.知识模块一相似三角形判定定理的证明知识模块二相似三角形判定定理的应用检测反馈达成目标1 .如图,在△ ABC 中,AB = AC , BD = CD , CE 丄AB 于E.求证:△ ABD CBE.证明:在厶ABC 中,AB = AC , BD = CD,•/ AD 丄BC , T CE 丄AB , /Z ADB =Z CEB = 90 ° .又T Z B =ZB ,•△ABD CBE.AD,以BC 为边在△ ABC 外作/ CBE = Z ABD,/ BCE公用,所以 / DBE = Z ABC,要证的△ DBE和厶ABC ,AB =AC =AD AEAB . T AB= AE,• AC =ADAE ,即AE2= AD- AC.DC = 3,求证:△ ABD s\ CBA.A B BDAB = 2, BD = 1, DC = 3,「. AB 2= 4, BD • BC = 1X (1 + 3) = 4.「. AB2= BD- BC.即琵=常.3 .教材P102页习题4.9的第4题.解:设t秒后△ PBQ与厶ABC相似,①△ PBQABC,则啓=,即=豎,解得t = 2s.②当BA BC 8 16Bp BQ8 —2t 4+△ PBQCBA ,乔=BQ,即- = 4■,解得t= 0.8s.答:0.8s 或2s 时,△ QBP 与厶ABC 相似.BC BA 16 8课后反思查漏补缺1.收获:_______________________________________________________________________________________________证明:••而/ ABD =Z CBA. •••△ABD s\CBA.2 .如图,2 .存在困惑:。
4 探索三角形相似的条件*5 相似三角形判定定理的证明基础闯关全练拓展训练1.在△ABC中,BC=54,CA=45,AB=63,另一个和它相似的三角形的最短边的长是15,则最长边的长一定是( )A.18B.21C.24D.19.5答案 B 设最长边的长为x,则=,解得x=21.故选B.2.如图,==,则下列结论不成立的是( )A.△ABE∽△ACDB.△BOD∽△COEC.△BOD∽△BAED.DC∶EB=1∶2答案 C 因为==,∠A=∠A,所以△ADC∽△AEB,因此DC∶EB=1∶2,∠B=∠C,又因为∠BOD=∠COE,所以△BOD∽△COE.3.如图,矩形ABCD中,点E、F分别在边AD、CD上,且∠BEF=90°,则三角形Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中一定相似的是( )A.Ⅰ和ⅢB.Ⅲ和ⅣC.Ⅰ和ⅣD.Ⅱ和Ⅳ答案 A ∵∠BEF=90°,∴∠AEB+∠DEF=90°,又∵∠AEB+∠ABE=90°,∠DEF+∠DFE=90°,∴∠AEB=∠DFE,∠ABE=∠DEF,∴△AEB∽△DFE.故选A.4.如图,给出下列条件:①∠B=∠ACD;②∠ADC=∠ACB;③=;④AC2=AD·AB.其中能够判定△ABC∽△ACD的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个答案 C ①∵∠B=∠ACD,∠A=∠A,∴△ABC∽△ACD.②∵∠A=∠A,∠ADC=∠ACB,∴△ABC∽△ACD.③不能判定△ABC∽△ACD.④∵AC2=AD·AB,即=,又∠A=∠A,∴△ABC∽△ACD.故选C.5.在一张复印出来的纸上,一个等腰三角形的底边长由原图中的3cm变成了6cm,则腰长由原图中的2cm变成了cm.答案4解析复印前后的两个三角形相似,它们的对应边的比是1∶2,所以得到的腰长为4cm.6.已知△ABC的三边长分别为4、2、5,△DEF的两边长分别为6、3,当△DEF的第三边长为时,△ABC∽△DEF.答案7.5解析根据相似三角形三边对应成比例,可得第三边长应该是5的1.5倍,即第三边长为7.5.7.如图,∠BAD=∠CAE,∠ABC=∠ADE.写出图中的两对相似三角形(不得添加辅助线),并分别说明两对三角形相似的理由.解析△ABC∽△ADE,△ABD∽△ACE.理由:∵∠BAD=∠CAE,∴∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC,即∠BAC=∠DAE.又∵∠ABC=∠ADE,∴△ABC∽△ADE.∵△ABC∽△ADE,∴=,即=.又∵∠BAD=∠CAE,∴△ABD∽△ACE.8.如图,已知OA⊥OB,以AB为边作矩形ABCD,过点D作DE垂直于OA,交其延长线于点E.证明:△OAB∽△EDA.证明∵OA⊥OB,∴∠1+∠2=90°.又∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,∴∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3.∵OA⊥OB,DE⊥OA,∴∠BOA=∠AED=90°,∴△OAB∽△EDA.能力提升全练拓展训练1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AD=2,BC=6,AB=7,点P是线段BA上的一个动点,连接PC、PD.若△PAD 与△PBC是相似三角形,则满足条件的点P有( )A.5个B.4个C.3个D.2个答案 C ∵AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠PAD=90°,设AP=x,则BP=7-x,分两种情况:①当=时,=,解得x=;②当=时,=,解得x=3或x=4,经检验,x=3和x=4均符合题意.综上所述,当AP=或3或4时,△PAD与△PBC是相似三角形,即满足条件的点P有3个.故选C.2.将三角形纸片(△ABC)按如图所示的方式折叠,使点B落在边AC上,记为点B',折痕为EF,已知AB=AC=3,BC=4,若以点B',F,C为顶点的三角形与△ABC相似,那么BF的长度是( )A. B.2 C.或2 D.或2答案 D 设BF=x,则FC=4-x,∵△ABC按题图所示的方式折叠,使点B落在边AC上,∴B'F=BF=x,当∠B'FC=∠B 时,∵∠C=∠C,∴△B'FC∽△ABC,∴=,即=,解得x=;当∠FB'C=∠B时,△FB'C∽△ABC,所以=,∵AB=AC,∴FB'=FC,即x=4-x,解得x=2,故若以点B',F,C为顶点的三角形与△ABC相似,那么BF的长度为2或.故选D.3.如图,在Rt△ABC中,AC=8,BC=6,直线l经过C,且l∥AB,P为l上一个动点,若△ABC与△PAC相似,则PC= .答案 6.4或10解析∵在Rt△ABC中,AC=8,BC=6,∴AB==10,∵l∥AB,∴∠PCA=∠CAB.当PA⊥AC 时,△ABC∽△CPA,∴AB∶PC=AC∶AC,即10∶PC=8∶8,解得PC=10.当AP⊥PC时,△ABC∽△CAP,∴AB∶AC=AC∶PC,即10∶8=8∶PC,解得PC=6.4.综上可知,若△ABC与△PAC相似,则PC=6.4或10.4.如图,在4×4的正方形网格中,△ABC和△DEF的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上.(1)填空:∠ABC= ,BC= ;(2)判断△ABC与△DEF是否相似,并证明你的结论.解析(1)135°;2.(2)相似.证明:△DEF中,∠DEF=135°,易知AB=2,BC=2;EF=2,DE=.因为==,==,所以=,又∠ABC=∠DEF=135°,所以△ABC∽△DEF.5.如图,已知△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,△ABE和△ACF都是等边三角形.求证:△EBD∽△FAD.证明∵∠BAC=90°,AD⊥BC,∴∠ABD+∠ACD=∠DAC+∠ACD=90°,∴∠ABD=∠DAC.∵∠ADC=∠ADB=90°,∴△ABD∽△CAD.∴=.∵△ABE和△ACF都是等边三角形,∴AB=BE,AF=AC,∴=.又∵∠EBA=∠CAF=60°,∴∠EBA+∠ABD=∠CAF+∠DAC,即∠EBD=∠FAD,∴△EBD∽△FAD.6.如图所示,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,连接DE并延长交BC的延长线于点F,连接DC、BE,∠BDE+∠BCE=180°.(1)写出图中两对相似的三角形(注意:不得添加字母和线);(2)请你在所找出的相似三角形中选取一对,说明它们相似的理由.解析(1)△ADE∽△ACB,△CEF∽△DBF.(2)下面证明△ADE∽△ACB.∵∠ADE+∠BDE=180°,∠BDE+∠BCE=180°,∴∠ADE=∠BCE.又∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB.三年模拟全练拓展训练1.(2017甘肃兰州二十七中模拟,5,★★☆)如图,∠APD=90°,AP=PB=BC=CD,则下列结论成立的是( )A.△PAB∽△PCAB.△PAB∽△PDAC.△ABC∽△DBAD.△ABC∽△DCA答案 C ∵∠APD=90°,而∠ABP=∠PAB≠∠PAC,∴无法判定△PAB与△PCA相似,故A错误;同理,无法判定△PAB与△PDA,△ABC与△DCA相似,故B、D错误;∵∠APD=90°,AP=PB=BC=CD,∴AB=PA,AC=PA,AD=PA,BD=2PA,∴==,==,==,∴==,∴△ABC∽△DBA,故C正确.故选C.2.(2017上海黄浦一模,17,★★☆)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,D是边AB的中点,现有一点P位于边AC上,使得△ADP与△ABC相似,则线段AP的长为.答案4或解析∵在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,∴AB==10,∵D是边AB的中点,∴AD=5.当△ADP∽△ABC时,=,即=,解得AP=4;当△ADP∽△ACB时,=,即=,解得AP=.3.(2017安徽合肥文博中学模拟,14,★★☆)如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=16cm,AC=12cm,点P从点B出发,沿BC以2cm/s的速度向点C移动,点Q从点C出发,以1cm/s的速度向点A移动,点P、Q分别从点B、C同时出发,设运动时间为t s,当t= 时,△CPQ与△CBA相似.答案 4.8或解析△CPQ∽△CBA时,=,即=,解得t=4.8;△CPQ∽△CAB时,=,即=,解得t=.综上所述,当t=4.8或时,△CPQ与△CBA相似.4.(2017上海普陀一模,22,★★☆)已知,如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠CDA,AB=CD=,CE=a,AC=b.(12分)求证:(1)△DEC∽△ADC;(2)AE·AB=BC·DE.证明(1)DC=,CE=a,AC=b,∴CD2=CE·CA,即=,又∵∠ECD=∠DCA,∴△DEC∽△ADC.(2)∵△DEC∽△ADC,∴∠DAE=∠CDE,=,∵∠BAD=∠CDA,∴∠BAC=∠EDA,又∵DC=AB,∴=,即=,∴△ADE∽△CAB,∴=,即AE·AB=BC·DE.五年中考全练拓展训练1.(2016内蒙古包头中考,12,★★☆)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,E是AB上一点,且DE⊥CE.若AD=1,BC=2,CD=3,则CE与DE的数量关系正确的是( )A.CE=DEB.CE=DEC.CE=3DED.CE=2DE答案 B 过点D作DH⊥BC于H,∵AD=1,BC=2,∴CH=1,DH=AB===2,∵AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠A=90°,∵DE⊥CE,∴∠AED+∠BEC=90°,∵∠AED+∠ADE=90°,∴∠A DE=∠BEC,∴△ADE∽△BEC,∴==,设BE=x,则AE=2-x,所以=,解得x=,∴==,∴CE=DE,故选B.2.(2016湖北黄冈中考,14,★★☆)如图,已知△ABC,△DCE,△FEG,△HGI是四个全等的等腰三角形,底边BC,CE,EG,GI 在同一直线上,且AB=2,BC=1,连接AI,交FG于点Q,则QI= .答案解析∵△ABC,△DCE,△FEG,△HGI是四个全等的等腰三角形,∴GI=EG=CE=BC=1,∴BI=4,∵AB=2,∴=,∵∠ABC=∠IBA,∴△ABC∽△IBA,∴=,∴AI=4.∵∠ACB=∠FGE,∴GQ∥AC.∴=,∴QI=.3.(2016浙江杭州中考,19,★★☆)如图,在△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,∠AED=∠B.射线AG分别交线段DE、BC于点F、G,且=.(8分)(1)求证:△ADF∽△ACG;(2)若=,求的值.解析(1)证明:∵∠AED=∠B,∠DAE=∠CAB,∴△ADE∽△ACB.∴∠ADE=∠C.又∵=,∴△ADF∽△ACG.(2)∵△ADF∽△ACG,∴==,∴=1.核心素养全练拓展训练1.如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB.(1)图①中共有对相似三角形,写出来分别为(不需证明);(2)已知AB=10,AC=8,请你求出CD的长;(3)在(2)的情况下,如果以AB为x轴,CD为y轴,点D与坐标原点O重合,建立直角坐标系(如图②),若点P从C点出发,以每秒1个单位的速度沿线段CB运动,点Q从B点出发,以每秒1个单位的速度沿线段BA运动,其中一点最先到达线段的端点时,两点即刻同时停止运动.设运动时间为t秒,是否存在点P,使以点B、P、Q为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.图①图②解析(1)3;△ABC∽△ACD,△ABC∽△CBD,△ACD∽△CBD.(2)解法一:在△ABC中,∠ACB=90°,BC==6,∵S△ABC=AC·BC=AB·CD,∴6×8=10·CD,∴CD=4.8.解法二:在△ABC中,∠ACB=90°,BC==6,由(1)可知△ABC∽△ACD,∴=,∴=,∴CD=4.8.(3)存在点P,使△BPQ与△ABC相似,理由如下:在△BOC中,∠BOC=90°,OB==3.6.(i)当∠BQP=90°时(如图),易得△PQB∽△ACB,∴=,∴=.解得t=2.25,此时BQ=CP=2.25,∴OQ=1.35,BP=3.75.在△BPQ中,PQ==3,∴点P的坐标为(1.35,3).(ii)当∠BP1Q1=90°时(如图),易得△Q1P1B∽△ACB,∴=,∴=,解得t=3.75,此时BQ1=CP1=3.75,则BP1=2.25,过点P1作P1E⊥x轴于点E,∵△QP1B∽△ACB,∴=,∴=,∴P1E=1.8.在△BP1E中,BE==1.35,∴OE=2.25,∴点P1的坐标为(2.25,1.8).综上可得,点P的坐标为(1.35,3)或(2.25,1.8).2.如图,已知AB⊥BD,CD⊥BD.(1)若AB=9,CD=4,BD=10,请问在BD上是否存在P点,使以P,A,B三点为顶点的三角形与以P,C,D三点为顶点的三角形相似?若存在,求BP的长;若不存在,请说明理由;(2)若AB=9,CD=4,BD=12,请问在BD上存在多少个P点,使以P,A,B三点为顶点的三角形与以P,C,D三点为顶点的三角形相似?并求BP的长;(3)若AB=9,CD=4,BD=15,请问在BD上存在多少个P点,使以P,A,B三点为顶点的三角形与以P,C,D三点为顶点的三角形相似?并求BP的长;(4)若AB=m,CD=n,BD=l,请问m,n,l满足什么关系时,存在以P,A,B三点为顶点的三角形与以P,C,D三点为顶点的三角形相似的一个P点?两个P点?三个P点?解析(1)假设在BD上存在P点,使△PBA与△PDC相似.设BP=x,则PD=10-x,若△ABP∽△CDP,可得=,则有=,即4x=90-9x,∴x=,此时BP的长为;若△ABP∽△PDC,可得=,则有=,即x2-10x+36=0,∵Δ=(-10)2-4×36<0,∴方程无解.故当BD=10时,存在使△PAB与△PCD相似的一个P点,此时BP=.(2)当BD=12时,设BP=x,则PD=12-x.若△ABP∽△CDP,可得=,则有=,解得x=,若△ABP∽△PDC,可得=,则有=,即x2-12x+36=0.解得x1=x2=6,故当BD=12时,在BD上存在两个P点,可使△PAB与△PCD相似.此时,BP的长为或6.(3)当BD=15时,设BP=x,则PD=15-x,若△ABP∽△CDP,可得=,则有=,解得x=,若△ABP∽△PDC,可得=,则有=,即x2-15x+36=0,解得x 1=3,x2=12,故当BD=15时,在BD上存在三个P点,可使△PAB与△PCD相似.此时,BP的长为或3或12.(4)由(1)(2)(3)可知l2-4mn<0时,BD上存在一点P使△PAB与△PCD相似.当l2-4mn=0时,BD上有两个点P使△PAB与△PCD相似.当l2-4mn>0时,BD上有三个点P使△PAB与△PCD相似.。