九年级数学竞赛专题15 从全等到相似
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第3章图形的相似【经典例题】1.(2014湖北咸宁,6,3分)如图,正方形OABC与正方形ODEF是位似图形,O为位似中心,相似比为1∶2,点A 的坐标为(1,0),则E点的坐标为().A .(2,0)B .(23,23)C .(2,2)D .(2,2)【解析】由已知得,E 点的坐标就是点A 坐标的2倍.【答案】C【点评】本题着重考查了位似图形的坐标特点,注意本题是同向位似.2.(2014山东日照,8,3分)在菱形ABCD 中,E 是BC 边上的点,连接AE 交BD 于点F, 若EC =2BE ,则FD BF 的值是( ) A.21 B.31 C.41 D.51 解析:如图,由菱形ABCD 得AD ∥BE,,所以△BEF ∽△ADF, 又由EC =2BE ,得AD=BC=3BE ,故FD BF =AD BE =31. 解答:选B .点评:本题主要考查了棱形的性质、相似三角形的判定与性质,正确画出图形是解题的关键.3.(2014·湖南省张家界市·10题·3分)已知ABC △与DEF △相似且面积比为4∶25,则ABC △与DEF △的相似比为 .【分析】相似三角形相似比等于面积比的算术平方根.【解答】ABC △与DEF △的相似比为254=52. 【点评】相似三角形面积比等于相似比的平方.4.(2014山东省滨州,18,4分)如图,锐角三角形ABC 的边AB ,AC 上的高线CE 和BF 相交于点D ,请写出图中的两对相似三角形: (用相似符号连接).【解析】(1)由于∠BDE=∠CDF ∠BED=∠CFD=90°,可得△BDE ∽△CDF 。
由于∠A=∠A ,∠AFB=∠AEC=90°,可得△ABF ∽△ACE 。
解:(1)在△BDE 和△CDF 中∠BDE=∠CDF ∠BED=∠CFD=90°,∴△BDE ∽△CDF .(2)在△ABF 和△ACE 中,∵∠A=∠A ,∠AFB=∠AEC=90°,∴△ABF ∽△ACE .【答案】△BDE ∽△CDF ,△ABF ∽△ACEABC D FE (第6题) yxAO C B D EF【点评】本题考查相似三角形的判定方法.三角形相似的判定方法有,AA ,AAS 、ASA 、SAS 等.5.(2014贵州黔西南州,17,3分)如图5,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,对角线AC 、BD 相交于点O ,若AD=1,BC=3,△AOD 的面积为3,则△BOC 的面积为___________.【解析】由题意知AD ∥BC ,所以∠OAD=∠OCB ,∠ODA=∠OBC ,所以△OAD ∽△OCB .又AD=1,BC=3,所以△OAD 与△OCB 的相似比为1:3,面积之比为1:9,而△AOD 的面积为3,所以△BOC 的面积为27.【答案】27.【点评】理解相似三角形的相似比与周长比、面积比之间的关系,是解决本题的关键.6.(2014贵州遵义,7,3分)如图,在△ABC 中,EF∥BC,=,S 四边形BCFE =8,则S △ABC =( )A . 9B . 10C . 12D . 13 解析:求出的值,推出△AEF∽△ABC,得出=,把S 四边形BCFE =8代入求出即可. 解:∵=, ∴==,∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,∴==,∴9S △AE F =S △ABC ,∵S 四边形BCFE =8,∴9(S △ABC ﹣8)=S △ABC ,解得:S △ABC =9.故选A .答案: A点评: 本题考查了相似三角形的性质和判定的应用,注意:相似三角形的面积比等于相似比的平方,题型较好,但是一道比较容易出错的题目.7.(2014南京市,15,2)如图,在平行四边形ABCD 中,AD=10厘米,CD=6厘米,E 为AD 上一点,且BE=BC,CE=CD ,则DE= 厘米.C A E解析:△BCE 与△CDE 均为等腰三角形,且两个底角∠DEC=∠BCE ,∴△BCE ∽△CDE ,∴CD BC =DECE ,∴ 610=DE6,∴DE=3.6厘米. 答案:3.6.点评:在图形中,利用相似,得出比例式,可以求出线段的长.8.(2014山东日照,21,9分) 如图,在正方形ABCD 中,E 是BC 上的一点,连结AE ,作BF ⊥AE ,垂足为H ,交CD 于F ,作CG ∥AE ,交BF 于G .(1)求证CG =BH ;(2)FC 2=BF·GF ; (3) 22ABFC =GB GF .解析:(1)可证△ABH ≌△BCG ;(2)证△CFG ∽△BFC 可得;(3)先证△B CG ∽△BFC 得BC 2=BF·BG ,结合AB=BC 可得.证明: (1)∵BF ⊥AE ,CG ∥AE , CG ⊥BF ,∴ CG ⊥BF .∵在正方形ABCD 中,∠ABH+∠CBG =90o , ∠CBG+∠BCG =90o,∠BAH+∠ABH =90o ,∴∠BAH=∠CBG, ∠ABH=∠BCG, AB=BC,∴△ABH ≌△BCG ,∴CG=BH ;(2) ∵∠BFC=∠CFG, ∠BCF=∠CGF=90 o ,∴△CFG ∽△BFC ,∴FCGF BF FC =, 即FC 2=BF ·GF ; (3) 由(2)可知,BC 2=BG ·BF ,∵AB=BC ,∴AB 2=BG ·BF , ∴22BC FC =BF BG BF FG ••=BGFGAF即22AB FC =GBGF 点评:本题考查了正方形的性质、全等三角形和相似三角形的判定与性质,解题的关键是找到全等(或相似)三角形,并找到三角形全等(或相似)的条件.9.(2014海南省,12,3分)12、如图3,在△ABC 中,∠ACB=090,CD ⊥AB ,于点D ,则图中相似三角形共有( )C D B AA 、1对B 、2对C 、3对D 、4对【解题思路】由射影定理可知图中相似三角形共有三对:△BDC ~△BCA ~△CDA【答案】C .【点评】本题主要考查相似三角形基本图形中的一种,也是很重要的一种:射影定理。
专题05一线三等角(K 型图)模型(从全等到相似)全等三角形与相似三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位。
相似三角形与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,难度大,是中考的常考题型。
如果大家平时注重解题方法,熟练掌握基本解题模型,再遇到该类问题就信心更足了.本专题就一线三等角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角(K 型图)模型(全等模型)【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角直角一线三等角(“K 型图”)钝角一线三等角条件:A CED B +CE=DE证明思路:,A B C BED +任一边相等BED ACE异侧型一线三等角:锐角一线三等角直角一线三等角钝角一线三等角条件:FAC ABD CED +任意一边相等证明思路:,A B C BED +任一边相等BED ACE1.(2022·湖南湘潭·中考真题)在ABC 中,90BAC ,AB AC ,直线l 经过点A ,过点B 、C 分别作l 的垂线,垂足分别为点D 、E .(1)特例体验:如图①,若直线l BC ∥,AB AC BD 、CE 和DE 的长;(2)规律探究:①如图②,若直线l 从图①状态开始绕点A 旋转 045 ,请探究线段BD 、CE 和DE 的数量关系并说明理由;②如图③,若直线l 从图①状态开始绕点A 顺时针旋转 4590 ,与线段BC 相交于点H ,请再探线段BD 、CE 和DE 的数量关系并说明理由;(3)尝试应用:在图③中,延长线段BD 交线段AC 于点F ,若3CE ,1DE ,求BFC S △.【答案】(1)BD =1;CE =1;DE =2(2)①DE =CE +BD ;理由见解析;②BD =CE +DE ;理由见解析(3)258BFC S【分析】(1)先根据得出90452ABC ACB ,根据l BC ∥,得出45DAB ABC ,45EAC ACE ,再根据90BDA CEA ,求出45ABD ,45ACE ,即可得出45DAB ABD EAC ACE ,最后根据三角函数得出1AD BD ,1AE CE ,即可求出2DE AD AE ;(2)①DE =CE +BD ;根据题意,利用“AAS”证明ABD CAE ≌,得出AD =CE ,BD =AE ,即可得出结论;②BD =CE +DE ;根据题意,利用“AAS”证明ABD CAE ≌,得出AD =CE ,BD =AE ,即可得出结论;(3)在Rt △AEC 中,根据勾股定理求出5AC ,根据DF CE ∥,得出AD AF AE CF ,代入数据求出AF ,根据AC =5,算出CF ,即可求出三角形的面积.(1)解:∵90BAC ,AB AC ,∴90452ABC ACB ,∵l BC ∥,∴45DAB ABC ,45EAC ACE ,∵BD ⊥AE ,CE ⊥DE ,∴90BDA CEA ,∴904545ABD ,904545ACE ,∴45DAB ABD EAC ACE ,∴sin 12AD BD AB DAB ,sin 1AE CE AC EAC ,∴2DE AD AE .(2)①DE =CE +BD ;理由如下:∵BD ⊥AE ,CE ⊥DE ,∴90BDA CEA ,∴90DAB DBA ,∵90BAC ,∴90DAB CAE ,∴DBA CAE ,∵AB =AC ,∴ABD CAE ≌,∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =CE +BD ,即DE =CE +BD ;②BD =CE +DE ,理由如下:∵BD ⊥AE ,CE ⊥DE ,∴90BDA CEA ,∴90DAB DBA ,∵90BAC ,∴90DAB CAE ,∴DBA CAE ,∵AB =AC ,∴ABD CAE ≌,∴AD =CE ,BD =AE ,∴BD =AE =AD +DE =CE +DE ,即BD =CE +DE .(3)根据解析(2)可知,AD =CE=3,∴314AE AD DE ,在Rt △AEC 中,根据勾股定理可得:5AC ,∵BD ⊥AE ,CE ⊥AE ,∴DF CE ∥,∴AD AF AE CF ,即345AF ,解得:154 AF ,∴155544CF AC AF ,∵AB =AC =5,∴1152552248BFC S CF AB .【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,解直角三角形,根据题意证明ABD CAE ≌,是解题的关键.2.(2022·黑龙江·九年级期末)(1)如图(1),已知:在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,直线m 经过点A ,BD ⊥直线m ,CE ⊥直线m ,垂足分别为点D 、E .证明∶DE =BD +CE .(2)如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC 中,AB =AC ,D 、A 、E 三点都在直线m 上,并且有∠BDA =∠AEC =∠BAC = ,其中 为任意锐角或钝角.请问结论DE =BD +CE 是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展与应用:如图(3),D 、E 是D 、A 、E 三点所在直线m 上的两动点(D 、A 、E 三点互不重合),点F 为∠BAC 平分线上的一点,且△ABF 和△ACF 均为等边三角形,连接BD 、CE ,若∠BDA =∠AEC =∠BAC ,试判断△DEF 的形状.【答案】(1)见解析(2)成立,证明见解析(3)△DEF为等边三角形,证明见解析【分析】(1)因为DE=DA+AE,故由全等三角形的判定AAS证△ADB≌△CEA,得出DA=EC,AE=BD,从而证得DE=BD+CE;(2)成立,仍然通过证明△ADB≌△CEA,得出BD=AE,AD=CE,所以DE=DA+AE=EC+BD;(3)由△ADB≌△CEA得BD=AE,∠DBA=∠CAE,由△ABF和△ACF均等边三角形,得∠ABF=∠CAF=60°,FB=FA,所以∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,即∠DBF=∠FAE,所以△DBF≌△EAF,所以FD=FE,∠BFD=∠AFE,再根据∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=600得到△DEF是等边三角形.【详解】解:(1)证明:∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,∴∠BDA=∠CEA=90°.∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°.∵∠BAD+∠ABD=90°,∴∠CAE=∠ABD.又AB=AC,∴△ADB≌△CEA(AAS).∴AE=BD,AD=CE.∴DE=AE+AD=BD+CE;(2)成立.证明如下:∵∠BDA=∠BAC= ,∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°- .∴∠DBA=∠CAE.∵∠BDA=∠AEC= ,AB=AC,∴△ADB≌△CEA(AAS).∴AE=BD,AD=CE.∴DE=AE+AD=BD+CE;(3)△DEF为等边三角形.理由如下:由(2)知,△ADB≌△CEA,BD=AE,∠DBA=∠CAE,∵△ABF和△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60°.∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF.∴∠DBF=∠FAE.∵BF=AF,∴△DBF≌△EAF(SAS).∴DF=EF,∠BFD=∠AFE.∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°.∴△DEF为等边三角形.【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定、等边三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定.3.(2022·江苏·九年级专题练习)【感知模型】“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,请根据以下问题,把你的感知填写出来:①如图1,ABC 是等腰直角三角形,90C ,AE =BD ,则AED ≌_______;②如图2,ABC 为正三角形,,60BD CF EDF ,则BDE ≌________;③如图3,正方形ABCD 的顶点B 在直线l 上,分别过点A 、C 作AE l 于E ,CF l 于F .若1AE ,2CF ,则EF 的长为________.【模型应用】(2)如图4,将正方形OABC 放在平面直角坐标系中,点O 为原点,点A 的坐标为,则点C 的坐标为________.【模型变式】(3)如图5所示,在ABC 中,90ACB ,AC BC ,BE CE 于E ,AD ⊥CE 于D ,4cm DE ,6cm AD ,求BE 的长.∵∠EDF =45゜∴∠ADE +∠BDF =180゜−∠EDF =135゜∴∠ADE =∠BFD在△AED 和△BDF 中A B ADE BFD AE BD ∴△AED ≌△BDF (AAS )答案为:△BDF ;②∵△ABC 是等边三角形∴∠B =∠C =60゜∴∠BDE +∠BED =180゜−∠B =120゜∵∠EDF =60゜∴∠BDE +∠CDF =180゜−∠EDF =120゜∴∠BED =∠CDF在△BDE 和△CFD 中B C BED CDF BD CF∴△BDE ≌△CFD (AAS )故答案为:△CFD ;③∵四边形ABCD 是正方形∴∠ABC =90゜,AB =BC∴∠ABE +∠CBF =180゜−∠ABC =90゜∵AE ⊥l ,CF ⊥l ∴∠AEB =∠CFB =90゜∴∠ABE +∠EAB =90゜∴∠EAB =∠CBF在△ABE 和△BCF 中AEB CFB EAB CBF AB BC∴△ABE ≌△BCF (AAS )∴AE =BF =1,BE =CF =2∴EF =BE +BF =2+1=3故答案为:3;(2)分别过A 、C 作x 轴的垂线,垂足分别为点D 、E ,如图所示∵四边形OABC 是正方形∴∠AOC =90゜,AO =OC∴∠COE +∠AOD =180゜−∠ACO =90゜∵AD ⊥x 轴,CE ⊥x 轴∴∠CEO =∠ADO =90゜模型2.一线三等角模型(相似模型)【模型解读与图示】“一线三等角”型的图形,因为一条直线上有三个相等的角,一般就会有两个三角形的“一对角相等”,再利用平角为180°,三角形的内角和为180°,就可以得到两个三角形的另外一对角也相等,从而得到两个三角形相似.1.(2022·四川·一模)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形:(1)如图1,已知:在△ABC 中,AB AC ,D 、A 、E 三点都在直线m 上,并且有BDA AEC BAC .试猜想DE 、BD 、CE 有怎样的数量关系,请证明你的结论;(2)老师鼓励学习小组继续探索相似的情形.于是,学习小组又研究以下问题:如图2,△ABC 中,(060)B C .将一把三角尺中30°角顶点P 放在BC 边上,当P 在BC 边上移动时,三角尺中30°角的一条边始终过点A ,另一条边交AC 边于点Q ,P 、Q 不与三角形顶点重合.设CPQ .当 在许可范围内变化时, 取何值总有△ABP ∽△PCQ ?当 在许可范围内变化时, 取何值总有△ABP ∽△QCP ?(3)试探索有无可能使△ABP 、△QPC 、△ABC 两两相似?若可能,写出所有 、 的值(不写过程);若不可能,请说明理由.【答案】(1)DE AE AD BD CE ;证明见解析;(2)30 ;75 ;(3)可能;30 ,30 或52.5 ,75 .【分析】(1)证明△ADB ≌△CEA (AAS ),由全等三角形的性质得出AE =BD ,AD =CE ,则可得出结论;(2)由β=∠2或∠1=∠CQP ,即∠2=30°+β-α=β,解得α=30°,即可求解;由β=∠1或∠2=∠CQP ,同理可得:β=75°,即可求解;(3)①当α=30°,β=30°时,则∠2=∠B =α=30°,即可求解;②当β=75°,α=52.5°时,同理可解.【详解】解:(1)如图1,∵BDA BAC ,∴180DBA BAD BAD CAE ,∴DBA CAE ,在△ADB 和△CEA 中,DBA EAC BDA AEC BA AC,∴△ADB ≌△CEA (AAS ),∴AE BD ,AD CE ,∴DE AE AD BD CE ;(2)在△ABP 中,2230APC B ,∴1150 ,同理可得:230 ;由2 或1CQP ,即230 ,解得30 ,则△ABP ∽△PCQ ;∴当 在许可范围内变化时,30 时,总有△ABP ∽△PCQ ;由1 或2CQP ,同理可得:75 .∴当 在许可范围内变化时,75 总有△ABP ∽△QCP ;(3)可能.①当30 ,30 时,则230B ,则△ABP ∽△PCQ ∽△BCA ;②当75 ,52.5 时,同理可得:115075 ,23052.5 ,∴△ABP ∽△CQP ∽△BCA .【点睛】本题是相似形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的性质是解本题的关键.2.(2022·河南新乡·二模)如图,△ABC 和△ADE 是有公共顶点A 的两个等腰直角三角形,∠DAE =∠BAC =90°,AD =AE ,AB =AC =6,D 在线段BC 上,从B 到C 运动,点M 和点N 分别是边BC ,DE 的中点.(1)【问题发现】若点D 是BC 边的中点时,BD MN =,直线BD 与MN 相交所成的锐角的度数为(请直接写出结果)(2)【解决问题]若点D 是BC 边上任意一点时,上述结论是否成立,请说明理由.(3)【拓展探究】在整个运动过程中,请直接写出N 点运动的路径长,及CN 的最小值.,3.(2022·山东菏泽·三模)(1)问题:如图1,在四边形ABCD 中,点P 为AB 上一点,当90DPC A B 时,求证:AD BC AP BP .(2)探究:若将90°角改为锐角或钝角(如图2),其他条件不变,上述结论还成立吗?说明理由.(3)应用:如图3,在ABC 中,AB ,45B ,以点A 为直角顶点作等腰Rt ADE △.点D 在BC上,点E 在AC 上,点F 在BC 上,且45EFD ,若CE CD 的长.模型3.一线三直角模型(相似模型)【模型解读与图示】“一线三直角”模型的图形,实则是“一线三等角”型的图形的特例,因为这种图形在正方形和矩形中出现的比较多,对它做一专门研究,这样的图形,因为有三个角是直角,就有两个角相等,再根据“等角的余角相等”可以得到另外一对角相等,从而判定两个三角形相似.1.(2022·湖南郴州·中考真题)如图1,在矩形ABCD 中,4AB ,6BC .点E 是线段AD 上的动点(点E 不与点A ,D 重合),连接CE ,过点E 作EF CE ,交AB 于点F .(1)求证:AEF DCE ∽;(2)如图2,连接CF ,过点B 作BG CF ⊥,垂足为G ,连接AG .点M 是线段BC 的中点,连接GM .①求AG GM 的最小值;②当AG GM 取最小值时,求线段DE 的长.【答案】(1)见解析(2)①5;②3DE或3DE 【分析】(1)证明出DCE AEF 即可求解;(2)①连接AM .先证明132BM CM GM BC .确定出点G 在以点M 为圆心,3为半径的圆上.当A ,G ,M 三点共线时,AG GM AM .此时,AG GM 取最小值.在Rt ABM 中利用勾股定理即可求出AM ,则问题得解.②先求出AF ,求AF 的第一种方法:过点M 作∥MN AB 交FC 于点N ,即有CMN CBF ∽△△,进而有12MN CM BF CB .设AF x ,则4BF x , 142MN x .再根据∥MN AB ,得到AFG MNG ∽△△,得到AF AG MN GM ,则有 21342x x ,解方程即可求出AF ;求AF 的第二种方法:过点G 作GH AB ∥交BC 于点H .即有MHG MBA ∽△△.则有GM GH MH AM AB MB,根据5AM ,可得3543GH MH ,进而求出125GH ,95MH .由GH AB ∥得CHG CBF ∽△△,即可求出AF .求出AF 之后,由(1)的结论可得AF AE DE DC=.设DE y ,则6AE y ,即有164y y ,解得解方程即可求出DE .(1)证明:如图1,∵四边形ABCD 是矩形,∴90A D ,∴90CED DCE .∵EF CE ,∴90CED AEF ,∴DCE AEF ,∴AEF DCE ∽;(2)①解:如图2-1,连接AM .∵BG CF ⊥,∴BGC 是直角二角形.∴132BM CM GM.∴点G 在以点M 为圆心,3为半径的圆上.当A ,G ,M 三点不共线时,由三角形两边之和大于箒三边得:AG GM AM ,当A ,G ,M 三点共线时,AG GM AM .此时,AG GM 取最小值.在Rt ABM中,5AM .∴AG GM 的最小值为5.②(求AF 的方法一)如图2-2,过点M 作∥MN AB 交FC 于点N ,∴CMN CBF ∽△△.∴12MN CM BF CB .设AF x ,则4BF x ,∴ 11422MN BF x .∵∥MN AB ,∴AFG MNG ∽△△,∴AF AG MN GM ,由①知AG GM 的最小值为5、即5AM,又∵3GM ,∴2AG .∴ 21342x x ,解得1x ,即1AF .(求AF 的方法二)如图2-3,过点G 作GH AB ∥交BC 于点H .∴MHG MBA ∽△△.∴GM GH MH AM AB MB,由①知AG GM 的最小值为5,即5AM ,又∵3GM ,∴3543GH MH .∴125GH ,95MH .由GH AB ∥得CHG CBF ∽△△,∴GH CH FB CB ,即1293556FB ,解得3FB .∴1AF AB FB .由(1)的结论可得AF AE DE DC =.设DE y ,则6AE y ,∴164y y,解得3y或3.∵036,036 ,∴3DE或3DE 【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、平行的性质、勾股定理以及一元二次方程的应用等知识,掌握相似三角形的判定与性质是解答本题的关键.2.(2022·山东济宁·二模)情境观察:将含45°角的三角板的直角顶点R 放在直线l 上,分别过两锐角的顶点M ,N 作l 的垂线,垂足分别为P ,Q ,(1)如图1.观察图1可知:与NQ 相等的线段是______________,与NRQ 相等的角是_____(2)问题探究直角ABC 中,90B ,在AB 边上任取一点D ,连接CD ,分别以AC ,DC 为边作正方形ACEF 和正方形CDGH ,如图2,过E ,H 分别作BC 所在直线的垂线,垂足分别为K ,L .试探究EK 与HL 之间的数量关系,并证明你的结论.(3)拓展延伸:直角ABC 中,90B ,在AB 边上任取一点D ,连接CD ,分别以AC ,DC 为边作矩形ACEF 和矩形CDGH ,连接EH 交BC 所在的直线于点T ,如图3.如果AC kCE ,CD kCH ,试探究TE 与TH 之间的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)PR ,PMR ,(2)EK LH ,证明见解析;(3)ET HT ,证明见解析.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到,=MR RN ,90MRN ,根据余角性质得到PMR NRQ ,再证明MPR NRQ ≌△△,即可得到QN PR ,NRQ PMR ;(2)证明ABC CEK ≌△△,得到EK BC ,再证明DCB CHL ≌△△,得到BC HL ,可得到EK LH ;(3)证明ACB ECM ∽△△,得到BC kEM ,证明BCD NHC ∽△△,得到BC kHN ,得到EM HN ,证明NHT EMT ≌△△即可得到ET HT .(1)解:∵MRN △是等腰直角三角形,∴=MR RN ,90MRN ,∵MP PQ ,NQ PQ ,∴90MPR NQR ,∴90PMR MRP MRP NRQ ,∴PMR NRQ ,在MPR △和NRQ △中,PMR NRQ MPR NRQ MR NR∴MPR NRQ ≌△△,∴QN PR ,NRQ PMR ,故答案为:PR ,PMR ;(2)解:∵四边形ACEF 是正方形,∴AC CE ,90ACE ,∵EK BK ∴90B EKC ,∴90BAC ACB ACB ECK ,∴BAC ECK ,∵四边形ACEF 是矩形,∴∴BAC ECM ,∴ACB △同理:BCD NHC ∽△△,∴在NHT △和EMT △中, 3.(2022·浙江·嘉兴一中一模)阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①:在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,分别过A 、B 向经过点C 直线作垂线,垂足分别为D 、E ,我们很容易发现结论:△ADC ≌△CEB .(1)探究问题:如果AC ≠BC ,其他条件不变,如图②,可得到结论;△ADC ∽△CEB .请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线y =12x 与直线CD 交于点M (2,1),且两直线夹角为α,且tanα=32,请你求出直线CD 的解析式.(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =5,点E 为BC 边上一个动点,连接AE ,将线段AE 绕点E 顺时针旋转90°,点A 落在点P 处,当点P 在矩形ABCD 外部时,连接PC ,PD .若△DPC 为直角三角形时,请你探究并直接写出BE 的长.由(1)可得:△NFO ∽△OEM ,∴NF OF NO OE ME MO∵点M (2,1),∴OE 1,∵tanα=ON OM =32,∴3NF OF ,∴NF =3,OF =33 ,3课后专项训练:1.(2022·贵州铜仁·三模)(1)探索发现:如图1,已知Rt ABC 中,90ACB ,AC BC ,直线l 过点C ,过点A 作AD l ,过点B 作BE l ,垂足分别为D 、E .求证:CD BE .(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON 放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O 重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N 的坐标为 4,2,求点M 的坐标.(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线44y x 与y 轴交于点P ,与x 轴交于点Q ,将直线PQ 绕P 点沿逆时针方向旋转45 后,所得的直线交x 轴于点R .求点R 的坐标.由已知得OM=ON,且∠OMN=∴由(1)得△OFM≌△MGN,∴MF=NG,OF=MG,设M(∴MF=m,OF=n,∴MG=n,,∵点N的坐标为(4,2)∴42m nn m解得13mn∴点M的坐标为(1,3);(3)如图3,过点Q作QS⊥PQ PR于S,过点S作SH⊥x轴于H,对于直线y=﹣4x+4,由x=0得∴P(0,4),∴OP=4,由y=1,∴Q(1,0),OQ=1,∵∠QPR=45°,∴∠PSQ=45°.∴PQ=SQ.∴由(1)得SH2.(2022·广东·汕头市潮阳区教师发展中心教学研究室一模)(1)模型建立,如图1,等腰直角三角形ABC 中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA;(2)模型应用:①已知直线AB与y轴交于A点,与x轴交于B点,sin∠ABO=35,OB=4,将线段AB绕点B逆时针旋转90度,得到线段BC,过点A,C作直线,求直线AC的解析式;②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(8,6),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第一象限,且是直线y=2x 5上的一点,若△APD是以D为直角顶点的等腰直角三角形,请求出所有符合条件的点D的坐标.当D在AB的下方时,过D作DE⊥轴于E,交BC于F,同(1)可证得△ADE≌△DPF,∴=AE=6-(2x-5)=11-2x,DE=x,3.(2022·黑龙江·桦南县九年级期中)如图1,在ABC 中,90ACB ,AC BC ,直线MN 经过点C ,且AD MN 于D ,BE MN 于E .(1)由图1,证明:DE AD BE ;(2)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,请猜想出DE ,AD ,BE 的等量关系并说明理由;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE ,AD ,BE 又具有怎样的等量关系?请直接写出这个等量关系(不必说明理由).【答案】(1)证明见解析;(2)DE AD BE ,证明过程见解析;(3)DE BE AD ,证明过程见解析【分析】(1)先证明△ADC ≌△CEB ,得到AD=CE ,DC=BE ,进而得到DE=CE+DC=AD+BE 即可;(2)同(1)中思路,证明△ADC ≌△CEB ,进而得到DE=CE -DC=AD -BE 即可;(3)同(1)中思路,证明△ADC ≌△CEB ,进而得到DE=DC -CE=BE -AD 即可.【详解】解:(1)证明:在ABC 中,∵90ACB ,∴90ACD BCE ,∵AD MN ,∴90ACD CAD ,∴BCE ∠∠CA D ,又∵AC BC ,90ADC CEB ,∴() ≌ADC CEB AAS ,∴AD CE ,DC BE ,∵直线MN 经过点C ,∴DE CE DC AD BE ;(2)DE ,AD ,BE 的等量关系为:DE AD BE ,理由如下:∵AD MN 于D ,BE MN 于E ∴90ADC BEC ACB ,∴90CAD ACD ,90ACD BCE ,∴CAD BCE ,在ADC 和CEB △中90CAD BCE ADC BEC AC CB,∴ ADC CEB AAS △≌△∴CE AD ,CD BE ,∴DE CE CD AD BE ;(3)当MN 旋转到图3的位置时,DE 、AD 、BE 所满足的等量关系是DE BE AD ,理由如下:∵AD MN 于D ,BE MN 于E ∴90ADC BEC ACB ,∴90CAD ACD ,90ACD BCE ,∴CAD BCE ,在ADC 和CEB △中90CAD BCE ADC BEC AC CB,∴ ADC CEB AAS △≌△∴CE AD ,CD BE ,∴DE CD CE BE AD .【点睛】本题考查了全等三角形的判定方法、等腰直角三角形的性质及等角的余角相等等知识点,熟练掌握三角形全等的判定方法是求解的关键.4.(2022·山东·九年级课时练习)(1)课本习题回放:“如图①,90ACB ,AC BC ,AD CE ,BE CE ,垂足分别为D ,E , 2.5cm AD , 1.7cm DE .求BE 的长”,请直接写出此题答案:BE 的长为________.(2)探索证明:如图②,点B ,C 在MAN 的边AM 、AN 上,AB AC ,点E ,F 在MAN 内部的射线AD 上,且BED CFD BAC .求证:ABE CAF ≌.(3)拓展应用:如图③,在ABC 中,AB AC ,AB BC .点D 在边BC 上,2CD BD ,点E 、F 在线段AD 上,BED CFD BAC .若ABC 的面积为15,则ACF 与BDE 的面积之和为________.(直接填写结果,不需要写解答过程)【答案】(1)0.8cm ;(2)见解析(3)5【分析】(1)利用AAS 定理证明△CEB ≌△ADC ,根据全等三角形的性质解答即可;(2)由条件可得∠BEA =∠AFC ,∠4=∠ABE ,根据AAS 可证明△ABE ≌△CAF ;(3)先证明△ABE ≌△CAF ,得到ACF 与BDE 的面积之和为△ABD 的面积,再根据2CD BD 故可求解.【详解】解:(1)∵BE⊥CE,AD⊥CE,∴∠E=∠ADC=90°,∴∠EBC+∠BCE=90°.∵∠BCE+∠ACD=90°,∴∠EBC=∠DCA.在△CEB和△ADC中,E ADC EBC DCA BC AC∴△CEB≌△ADC(AAS),∴BE=DC,CE=AD=2.5cm.∵DC=CE−DE,DE=1.7cm,∴DC=2.5−1.7=0.8cm,∴BE=0.8cm故答案为:0.8cm;(2)证明:∵∠1=∠2,∴∠BEA=∠AFC.∵∠1=∠ABE+∠3,∠3+∠4=∠BAC,∠1=∠BAC,∴∠BAC=∠ABE+∠3,∴∠4=∠ABE.∵∠AEB=∠AFC,∠ABE=∠4,AB=AC,∴△ABE≌△CAF(AAS).(3)∵BED CFD BAC∴∠ABE+∠BAE=∠FAC+∠BAE=∠FAC+∠ACF∴∠ABE=∠CAF,∠BAE=∠ACF又AB AC∴△ABE≌△CAF,∴ABE CAFS S∴ACF与BDE的面积之和等于ABE与BDE的面积之和,即为△ABD的面积,∵2CD BD,△ABD与△ACD的高相同则13ABD ABCS S△△=5故ACF与BDE的面积之和为5故答案为:5.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.5.(2022·无锡市九年级月考)(1)如图1,直线m经过等腰直角△ABC的直角顶点A,过点B、C分别作BD⊥m,CE⊥m,垂足分别是D、E.求证:BD+CE=DE;(2)如图2,直线m经过△ABC的顶点A,AB=AC,在直线m上取两点D、E,使∠ADB=∠AEC=α,补充∠BAC=(用α表示),线段BD、CE与DE之间满足BD+CE=DE,补充条件后并证明;(3)在(2)的条件中,将直线m绕着点A逆时针方向旋转一个角度到如图3的位置,并改变条件∠ADB =∠AEC=(用α表示).通过观察或测量,猜想线段BD、CE与DE之间满足的数量关系,并予以证明.【答案】(1)证明见详解,(2)∠BAC= ,证法见详解,(3)180º- ,DE=EC-BD,证明见详解.【分析】(1)根据已知首先证明∠DAB=∠ECA,再利用AAS即可得出△ADB≌△CEA;(2)补充∠BAC=α.利用△ADB≌△CAE,即可得出三角形对应边之间的关系,即可得出答案;(3)180º-α,DE=CE-BD,根据已知首先证明∠DAB=∠ECA,再利用AAS即可得出△ADB≌△CEA,即可得出三角形对应边之间的关系,即可得出答案.【详解】证明:(1)∵BD⊥m,CE⊥m,∠ABC=90°,AC=BC,∴△ADB和△AEC都是直角三角形,∴∠DBA+∠DAB=90°,∴∠ECA+∠EAC=90°,∵∠BAC=90°,∠DAB+∠EAC=90º,∴∠DAB=∠ECA,又∵∠ADB=∠CEA=90°,AB=BC,所以△ADB≌△CEA(AAS),BD=AE,DA=EC,DE=DA+AE=EC+BD,BD+CE=DE.(2)∵等腰△ABC中,AC=CB,∠ADB=∠BAC=∠CEA=α,∴∠DAB+∠EAC=180°-α,∠ECA+∠CAE=180º-α,∴∠DAB=∠ECA,∵∠ADB=∠CEA=α,AC=CB,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴CE=AD,BD=AE,∴AD+BE=CE+CD,所以BD+CE=DE.(3)180º-α,数量关系为DE=CE-BD,∵∠ADB=∠AEC=180º-α,∠BAC=α,∴∠ABD+∠BAD=α,∠BAD+∠EAC=α,∴∠ABD=∠CAE,∵AB=AC,∴△BAD≌△ACE(AAS),∴AD=CE,BD=AE,∴DE=AD-AE=EC-BD.【点睛】点评:此题主要考查了三角形全等的证明,根据已知得出∠DAB=∠ECA,再利用全等三角形的判定方法得出是解决问题的关键.6.(2022·河南新乡·九年级期中)某学习小组在探究三角形相似时,发现了下面这种典型的基本图形.(1)如图1,在 ABC中,∠BAC=90°,ABAC=k,直线l经过点A,BD⊥直线I,CE上直线l,垂足分别为D、E.求证:BDAE=k.(2)组员小刘想,如果三个角都不是直角,那么结论是否仍然成立呢?如图2,将(1)中的条件做以下修改:在 ABC中,ABAC=k,D、A、E三点都在直线l上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问(1)中的结论还成立吗?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,在 ABC中,沿 ABC的边AB、AC向外作矩形ABDE和矩形ACFG,ABAE=ACAG=12,AH是BC边上的高,延长HA交EG于点I.①求证:I是EG的中点.②直接写出线段BC与AI之间的数量关系:.∠CAE=90°∵∠BAD+∠ABD=∴线段BC 与AI 之间的数量关系为【点睛】此题主要考查相似三角形的判断与性质综合,解题的关键是根据题意找到相似三角形,列出比例式求解.7.(2022·湖北武汉·模拟预测)[问题背景](1)如图1,ABC 是等腰直角三角形,AC BC ,直线l 过点C ,AM l ,BN l ,垂足分别为M ,N .求证:AMC CNB △≌△;[尝试应用](2)如图2,AC BC ,90ACB ,N ,B ,E 三点共线,CN NE ,45E ,1CN ,2BN .求AE 的长;[拓展创新](3)如图3,在DCE 中,45CDE ,点A ,B 分别在DE ,CE 上,AC BC ,90ACB ,若1tan 2DCA ,直接写出AE AD 的值为.8.(2022·黑龙江齐齐哈尔·三模)数学实践课堂上,张老师带领学生们从一道题入手,开始研究,并对此题做适当变式,尝试举一反三,开阔学生思维.(1)原型题:如图1,AB BD 于点B ,CD BD 于点D ,P 是BD 上一点,AP PC ,AP PC ,则ABP △≌△________,请你说明理由.(2)利用结论,直接应用:①如图2,四边形ABCD 、EFGH 、NHMC 都是正方形,边长分别为a 、b 、c ,A 、B 、N 、E ,F 五点在同一条直线上,则CBN △≌△________,c ________(用含a 、b 的式子表示).②如图3,四边形ABCD 中,AB DC ,AB BC ,2AB ,4CD ,以BC 上一点O 为圆心的圆经过A 、D 两点,且90AOD ,则圆心O 到弦AD 的距离为________.(3)弱化条件,变化引申:如图4,M 为线段AB 的中点,AE 与BD 交于点C ,45DME A B ,且DM交AC 于点F ,ME 交BC 于点G ,连接FG ,则AMF 与BGM 的关系为:________,若AB 3AF ,则FG ________.9.(2022•郑州一模)如图,在平面直角坐标系xOy中.边长为4的等边△OAB的边OA在x轴上,C、D、E分别是AB、OB、OA上的动点,且满足BD=2AC,DE∥AB,连接CD、CE,当点E坐标为时,△CDE与△ACE相似.【分析】因为DE ∥AB 得到∠DEC =∠ACE ,所以△CDE 与△ACE 相似分两种情况分类讨论.【解答】解:∵DE ∥AB ,∴∠DEC =∠ACE ,△ODE ∽△OBA ,∴△ODE 也是等边三角形,则OD =OE =DE ,设E (a ,0),则OE =OD =DE =a ,BD =AE =4﹣a .∵△CDE 与△ACE 相似,分两种情况讨论:①当△CDE ∽△EAC 时,则∠DCE =∠CEA ,∴CD ∥AE ,∴四边形AEDC 是平行四边形,∴AC =a ,,∵BD =2AC ,∴4﹣a =2a ,∴a =.∴E ;②当△CDE ∽△AEC 时,∠DCE =∠EAC =60°=∠B ,∴∠BCD +∠ECA =180°﹣60°=120°,又∵∠BDC +∠BCD =180°﹣∠B =120°,∴∠BCD +∠ECA =∠BDC +∠BCD ,∴∠ECA =∠BDC ,∴△BDC ∽△ACE ,∴,∴BC =2AE =2(4﹣a )=8﹣2a ,∴8﹣2a +2=4,∴a =.∴.综上所述,点E 的坐标为或.【点评】本题主要考查相似三角形,考虑分类讨论是本题的关键.10.(2022•广东中考模拟)(1)模型探究:如图1,D 、E 、F 分别为ABC 三边BC 、AB 、AC 上的点,且B C EDF ,BDE 与CFD 相似吗?请说明理由.(2)模型应用:ABC 为等边三角形,其边长为8,E 为边AB 上一点,F 为射线AC 上一点,将AEF 沿EF 翻折,使点A 落在射线CB 上的点D 处,且2BD .①如图2,当点D 在线段BC 上时,求AE AF的值;②如图3,当点D 落在线段CB 的延长线上时,求BDE 与CFD 的周长之比.【答案】(1)~ BDE CFD ,见解析;(2)①57AE AF ;②BDE 与CFD 的周长之比为13.【分析】(1)根据三角形的内角和得到BED CDF ,即可证明;(2)①设AE x ,AF y ,根据等边三角形的性质与折叠可知DE AE x ,DF AF y ,60EDF A ,根据三角形的内角和定理得BED CDF ,即可证明~ BDE CFD ,故BD BE DE CF CD FD ,再根据比例关系求出AE AF的值;②同理可证~ BDE CFD ,得BD BE DE CF CD FD,得28810x x y y ,再得到13x y ,再根据相似三角形的性质即可求解.【详解】解(1)~ BDE CFD ,理由:B C EDF ,在BDE 中,180B BDE BED ,180180BDE BED B ,180BDE EDF CDF ∵,180180BDE CDF EDF ,BED CDF ,B C ∵,~BDE CFD ;(2)①设AE x ,AF y ,ABC ∵是等边三角形,60A B C ,8AB BC AC ,由折叠知,DE AE x ,DF AF y ,60EDF A ,在BDE 中,180B BDE BED ,180120BDE BED B ,180120BDE BED B ∵,180BDE EDF CDF ∵,180120BDE CDF EDF ,BED CDF ,60B C ∵,~BDE CFD ,BD BE DE CF CD FD,8BE AB AE x ∵,8CF AC AF y ,6CD BC BD 2886x x y y , 2868y x y x y x ,105147x y ,57AE AF ;②设AE x ,AF y ,ABC ∵是等边三角形,60A ABC ACB ,8AB BC AC ,由折叠知,DE AE x ,DF AF y ,60EDF A ,在BDE 中,180ABC BDE BED ,180120BDE BED ABC ,180BDE EDF CDF ∵,180120BDE CDF EDF ,BED CDF ,60ABC ACB ∵,120DBE DCF ,~BDE CFD ,BD BE DE CF CD FD8BE AB AE x ∵,8CF AF AC y ,10CD BC BD ,28810x x y y ,2(8)10(8)y x y x y x ,13x y .~BDE CFD ∵.BDE 与CFD 的周长之比为13DE x DF y .【点睛】此题主要考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是熟知等边三角形的性质及相似三角形的判定与性质.11.(2022·山西晋中·一模)阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①,在ABC 中,90ACB ,AC BC ,分别过A 、B 向经过点C 直线作垂线,垂足分别为D 、E ,我们很容易发现结论:ADC CEB △≌△.(1)探究问题:如果AC BC ,其他条件不变,如图②,可得到结论;ADC CEB △∽△.请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线12y x与直线CD 交于点 2,1M ,且两直线夹角为 ,且3tan 2,请你求出直线CD 的解析式.(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD 中,3AB ,5BC ,点E 为BC 边上—个动点,连接AE ,将线段AE 绕点E 顺时针旋转90 ,点A 落在点P 处,当点P 在矩形ABCD 外部时,连接PC ,PD .若DPC △为直角三角形时,请你探究并直接写出BE 的长.由(1)得NFO OEM △∽△∵M 坐标 2,1∴2OE ,ME ∵3tan 2 ∴32ON OM 解得:12.(2022·山东青岛·九年级期中)【模型引入】我们在全等学习中所总结的“一线三等角、K型全等”这一基本图形,可以使得我们在观察新问题的时候很迅速地联想,从而借助已有经验,迅速解决问题.【模型探究】如图,正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,交直线CB于点F.(1)如图1,若点F在线段BC上,写出EA与EF的数量关系并加以证明;(2)如图2,若点F在线段CB的延长线上,请直接写出线段BC,BE和BF的数量关系.【模型应用】(3)如图3,正方形ABCD中,AB=4,E为CD上一动点,连接AE交BD于F,过F作FH⊥AE 于F,过H作HG⊥BD于G.则下列结论:①AF=FH;②∠HAE=45°;③BD=2FG;④△CEH的周长为8.正确的结论有个.(4)如图4,点E是正方形ABCD对角线BD上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,交线段BC于点F,交线段AC于点M,连接AF交线段BD于点H.给出下列四个结论,①AE=EF;DE=CF;③S△AEM=S△MCF;④BE=DE BF;正确的结论有个.【模型变式】(5)如图5,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是正方形,且D(0,2),点E是线段OB 延长线上一点,M是线段OB上一动点(不包括点O、B),作MN⊥DM,垂足为M,交∠CBE的平分线与点N,求证:MD=MN(6)如图6,在上一问的条件下,连接DN交BC于点F,连接FM,则∠FMN和∠NMB之间有怎样的数量关系?请给出证明.【拓展延伸】(7)已知∠MON=90°,点A是射线ON上的一个定点,点B是射线OM上的一个动点,且满足OB>OA.点C在线段OA的延长线上,且AC=OB.如图7,在线段BO上截取BE,使BE=OA,连接CE.若∠OBA+∠OCE=β,当点B在射线OM上运动时,β的大小是否会发生变化?如果不变,请求出这个定值;如果变化,请说明理由.(8)如图8,正方形ABCD中,AD=6,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥ED,交AB 于点F,连接DF,交AC于点G,将△EFG沿EF翻折,得到△EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB边的中点,则△EDM的面积是.。
初三年级奥数相似基础知识及练习题为大家整理的初三年级奥数相似基础知识及练习题的文章,供大家学习参考!更多最新信息请点击初中奥数网概述:如果两个图形形状相同,但大小不一定相等,那么这两个图形相似。
(相似的符号:∽)相似是初中数学的重要组成部分,也是初中几何的重难点,尤其是相似三角形的判定、性质和应用。
相似是继全等学习后初中几何发展到高级阶段的标志,难度也将比全等大幅度提升,全面锻炼几何抽象想象能力和数形结合的思想。
相似在中考中为必考,或单独出现,或结合函数等题型作为压轴题出现,对于考生的要求较高。
性质:相似多边形的对应角相等,对应边的比相等。
相似多边形的周长比等于相似边的比。
相似多边形的面积比等于相似边比的平方。
判定:如果两个多边形满足对应角相等,对应边的比相等,那么这两个多边形相似(两个条件一个也不能缺)。
三角形:1)判定(1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
(简叙为两角对应相等两三角形相似).(2)如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似(简叙为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.)(3)如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似(简叙为:三边对应成比例,两个三角形相似.)(4)如果两个三角形的两个角分别对应相等(或三个角分别对应相等),则有两个三角形相似2)直角三角形(1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似.(2)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似.3)性质(1)相似三角形的对应角相等.(2)相似三角形的对应边成比例.(3)相似三角形的对应高线的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比.(4)相似三角形的周长比等于相似比.(5)相似三角形的面积比等于相似比的平方.【练习题】填空题:1. 已知线段3,4,6与x是成比例线段,则x=_______2.已知A、B两地的实际距离为200千米,地图上的比例尺为1∶1000 000,则A、B两地在地图上的距离是______㎝。
相似三角形要点一、本章的两套定理第一套(比例的有关性质): b a n d b m c a n d b n m d c b a =++++++⇒≠+++=== :)0(等比性质 涉及概念:①第四比例项②比例中项③比的前项、后项,比的内项、外项④黄金分割等。
二、有关知识点:1.相似三角形定义: 对应角相等,对应边成比例的三角形,叫做相似三角形。
2.相似三角形的表示方法:用符号“∽”表示,读作“相似于”。
3.相似三角形的相似比: 相似三角形的对应边的比叫做相似比。
4.相似三角形的预备定理:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所截成的三角形与原三角形相似。
5.相似三角形的判定定理:(1)三角形相似的判定方法与全等的判定方法的联系列表如下:类型斜三角形 直角三角形 全等三角形的判定 SASSSS AAS (ASA ) HL 相似三角形的判定 两边对应成比例夹角相等 三边对应成比例 两角对应相等一条直角边与斜边对应成比例 从表中可以看出只要将全等三角形判定定理中的“对应边相等”的条件改为“对应边成比例”就可得到相似三角形的判定定理,这就是我们数学中的用类比的方法,在旧知识的基础上找出新知识并从中探究新知识掌握的方法。
6.直角三角形相似:(1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似。
(2)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
7.相似三角形的性质定理:(1)相似三角形的对应角相等。
(2)相似三角形的对应边成比例。
(3)相似三角形的对应高线的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比。
(4)相似三角形的周长比等于相似比。
(5)相似三角形的面积比等于相似比的平方。
8.相似三角形的传递性 如果△ABC ∽△A 1B 1C 1,△A 1B 1C 1∽△A 2B 2C 2,那么△ABC ∽A 2B 2C 2三、注意1、相似三角形的基本定理,它是相似三角形的一个判定定理,也是后面学习的相似三角形的判定定理的基础,这个定理确定了相似三角形的两个基本图形“A ”型和“ X ”型。
专题15 从全等到相似阅读与思考相似三角形的知识应用广泛,可以证明角的相等、线段成比例等问题.通过寻找(或构造)相似三角形获得比例线段或等角,用以论证或计算的方法,我们称为相似三角形法,这是几何学中应用最广泛的方法之一.全等三角形是相似三角形相似比等于1的特殊情况,相等是它的主旋律,从全等到相似的过程,不仅是认识形式上的变化,而且在思维方法上也是一个飞跃,在相似形的问题中出现的线段间的关系比全等形中的等量形式更为复杂,不仅有比例式,还有等积式、平方式,甚至是线段乘积的和差、线段比的和差.证明这类问题,常常要通过命题的转换或中间量的过渡.熟悉下面这些“A”型、“X”型,子母型等相似三角形.例题与求解【例1】如图,□ABCD中,直线PS分别交AB,CD的延长线于P,S,交BC,AC,AD于Q,E,R,图中相似三角形的对数(不含全等三角形)共有对.(武汉市竞赛试题)解题思路:从寻找最基本的相似三角形入手,注意相似三角形的传递性.PQSRECDBA【例2】 如图,在直角梯形ABCD 中,AB =7,AD =2,BC =3. 如果边AB 上的点P 使得以P ,A ,D 为顶点的三角形和以P ,B ,C 为顶点的三角形相似,那么这样的点P 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 解题思路:通过代数化,将P 点的个数的讨论转化为方程解的个数的讨论.要使两个三角形相似,并没有具体的对应关系,所以结论具有不确定性,应注意分类讨论.PCB A【例3】如图,在△ABC 中,AB =AC ,AD 是中线,P 是AD 上一点,过C 作CF ∥AB ,延长BP 交A C 于E ,交CF 于F . 求证:2BP PE PF =⋅. (吉林省中考试题)解题思路:由于BP ,PE ,PF 在一条直线上,所以必须通过等线段的代换促使问题的转化. 证明比例式或等积式是几何问题中的常见题型,解决它的常用方法是:① 找相似:三点定形法;② 作平行:根据要证明的式子,找到一个分点,过此点作平行线,能写出要证式子中的一个比或与其相关的比;③ 变原式:包括等量代换、等积代换和等比代换.FP E CDBA【例4】已知△ABC 中,BC AC >,CH 是AB 边上的高,且满足22AC AHBC BH=. 试探讨∠A 与∠B 的关系,并加以证明. (武汉市竞赛试题)解题思路:由题设易想到直角三角形中的基本图形、基本结论,可猜想出∠A 与∠B 的关系. 解题的关键是综合运用勾股定理、比例线段的性质,推导判定两个三角形相似的条件.CDBA如图,直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形相似,由此得出的等积式在计算与证明中应用极为广泛,其特点是:① 一线段是两个三角形的公共边;② 另两条线段在同一直线上.构造逆命题是提出问题的一个常用方法,例4是在直角三角形被斜边上的高分成的相似三角形得出结论基础上提出的一个逆命题. 你能提出新的问题吗?并加以证明.【例5】如图1,P 为△ABC 内一点,连接PA ,PB ,PC . 在△PAB ,△PBC 和△PAC 中,如果存在一个三角形与△ABC 相似,那么就称P 为△ABC 的自相似点.(1)如图2,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,ABC A ∠>∠,CD 是AB 上的中线,过点B 作BE ⊥CD ,垂足为E ,试说明E 是△ABC 的自相似点; (2)在△ABC 中,A B C ∠<∠<∠.① 如图3,利用尺规作出△ABC 的自相似点P (写出作法并保留作图痕迹);② 若△ABC 的内心(∠A ,∠B ,∠C 角平分线的交点)P 是该三角形的自相似点,求该三角形三 个内角的度数. (南京市中考试题)解题思路:本例设问形式多样,从概念的判断说理到作图求解,由浅入深,而认识并深刻理解“自相似点”的概念,是解题的关键.ABCABCPECDBA图1 图2 图3【例6】如图,在矩形ABCD 中,AB =12cm ,BC =6cm . 点P 沿AB 边从点A 开始向B 以2cm/s 的速度移动,点Q 沿DA 边从点D 开始向点A 以1cm/s 的速度移动. 如果P ,Q 同时出发,用t (秒)表示移动时间(06t ≤≤),那么:(1)当t 为何值时,△QAP 为等腰三角形?(2)求四边形QAPC 的面积,提出一个与计算结果有关的结论; (3)当t 为何值时,以点Q ,A ,P 为顶点的三角形与△ABC 相似?(河北省中考试题)解题思路:对于(3),借助三角形相似的判定方法,由于未指明对应关系,探求质点运动的时间应注意分类讨论.QCBA能力训练A 级1. 如图,已知12∠=∠,B D ∠=∠,5AB DE ==,4BC =,那么AD = .21FB CAEDC ECD BA(第1题) (第2题) (第3题)2. 如图,在△ABC 中,9AB =,6AC =,点M 在AB 上且3AM =,点N 在AC 上. 如果连接MN ,使得△AMN 与原三角形相似,则AN = .3. 如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,13AD BC =,43CD BC =,E ,F 为两腰上的中点. 下面的四个结论:①2CE BE =;②△ADE ∽△EDC ;③ADE CEF S S =△△;④AE DFAB DC=. 其中结论正确的有 .(填序号即可) (宜昌市中考试题)4. 在四边形ABCD 中,E ,F ,G ,H 分别是AB ,BC ,CD ,DA 上的一点,且AE BF DG==(0)AHk k ==>. 阅读下段材料,然后回答后面问题. (黄冈市中考试题)A .3个B .2个C .1个D .0个(山西省中考试题)(第5题) (第6题) (第7题) (第8题)6. 如图,□ABCD 中,E 是BC 上一点,:2:3BE EC =,AE 交BD 于点F ,则:BF FD 等于( )A .2:5B .3:5C .2:3D .5:7(重庆市中考试题)7. 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,即为点B ′,折痕为EF . 已知3AB AC ==,4BC =,若以点B ′,F ,C 为顶点的三角形与△ABC 相似,那么BF 的长度为( )A .2B .127 C .2或127D .不确定 (山东省中考试题)8. 如图,在△ABC 中,8AB =,7BC =,6CA =,延长BC 至P ,使得△PAB ∽△PCA ,则PC 等于( )A .7B .8C .9D .10(重庆市竞赛试题)CB 级1. 如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB CD <,一直线交BA 延长线于E ,交DC 延长线于J ,交AD 于F ,BD 于G ,AC 于H ,BC 于I . 已知EF FG GH HI IJ ====,则DCAB=A .3:2B .4:3C .5:4D .6:5(重庆市竞赛试题)B DCAABCDE(第4题) (第5题)5. 如图,在△ABC 中,D 是边AC 上一点,下面四种情况中,△ABD ∽△ACB 不一定成立的情况是( )A .AD BC AB BD ⋅=⋅ B .2AB AD AC =⋅ C .ABD ACB ∠=∠ D .AB BC AC BD ⋅=⋅(全国初中数学联赛试题)6. 已知一个梯形被一条对角线分成两个相似三角形,如果两腰的比为14,那么两底的比为( )A .12 B .14 C .18D .116 (江苏省竞赛试题)7. 如图,O 是四边形ABCD 对角线的交点,已知180BAD BCA ∠+∠=︒,5AB =,4AC =,3AD =,76BO OD =,求BC . (“祖冲之杯”邀请赛试题) O BACDFABCDE(第7题) (第8题)8. 如图,△ABC 中,角::4:2:1A B C =,AD ,BE 分别平分∠BAC ,∠ABC . 求证:2AB AD BE =⋅. (沈阳市竞赛试题)9. 在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别用a ,b ,c 表示.图 2图 1CBAa bccbaABC(1)如图1,在△ABC 中,2A B ∠=∠,且60A ∠=︒,求证:2()a b b c =+;(2)如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的2倍,我们称这样的三角形为“倍角三角形”. 本题第1问中的三角形是一个特殊的倍角三角形,那么对于任意的倍角△ABC ,如图2,其中2A B ∠=∠,关系式2()a b b c =+是否仍然成立?并证明你的结论.10. 在△ABC 中,90A ∠=︒,点D 在线段BC 上,12EDB C ∠=∠,BE ⊥DE 于E ,DE 与AB 相交于点F .(1)当AB =AC 时(如图1),①EBF ∠= ;②探究线段BE 与FD 的数量关系,并加以证明; (2)当AB kAC =时(如图2),求BEFD的值(用含k 的式子表示). (大连市中考试题)ABEFDCF EDCBA图 2图 111. 如图,AB 是等腰直角三角形的斜边,若点M 在边AC 上,点N 在边BC 上,沿直线MN 将△MCN 翻折,使点C 落在AB 上,设其落点为点P .(1)当点P 是边AB 的中点时,求证:PA CMPB CN =; (2)当点P 不是边AB 的中点时,PA CMPB CN=是否仍然成立?请证明你的结论. (北京市宣武区中考试题)PNM CBA12. 如图,在四边形ABCD 中,E ,F 分别是边AB ,CD 的中点. P 为对角线AC 延长线上的任意一点,PF 交AD 于点M ,PE 交BC 于点N ,EF 交MN 于点K . 求证:K 是线段MN 的中点. (江西省竞赛试题)EA专题15 从全等到相似 例1 8 例2 C 提示:分△PAD ∽△PBC ,△PAD ∽△CBP 两种情况讨论。
相似三角形经典习题教师版例1 从下面这些三角形中,选出相似的三角形.例2 已知:如图,ABCD 中,2:1:=EB AE ,求AEF ∆与CDF ∆的周长的比,如果2cm 6=∆AEF S ,求CDF S ∆.例3 如图,已知ABD ∆∽ACE ∆,求证:ABC ∆∽ADE ∆.例4 下列命题中哪些是正确的,哪些是错误的?(1)所有的直角三角形都相似. (2)所有的等腰三角形都相似. (3)所有的等腰直角三角形都相似. (4)所有的等边三角形都相似.例5 如图,D 点是ABC ∆的边AC 上的一点,过D 点画线段DE ,使点E 在ABC ∆的边上,并且点D 、点E 和ABC ∆的一个顶点组成的小三角形与ABC ∆相似.尽可能多地画出满足条件的图形,并说明线段DE 的画法.例6 如图,一人拿着一支刻有厘米分画的小尺,站在距电线杆约30米的地方,把手臂向前伸直,小尺竖直,看到尺上约12个分画恰好遮住电线杆,已知手臂长约60厘米,求电线杆的高.例7 如图,小明为了测量一高楼MN 的高,在离N 点20m 的A 处放了一个平面镜,小明沿NA 后退到C 点,正好从镜中看到楼顶M 点,若5.1=AC m ,小明的眼睛离地面的高度为1.6m ,请你帮助小明计算一下楼房的高度(精确到0.1m ).例8 格点图中的两个三角形是否是相似三角形,说明理由.例9 根据下列各组条件,判定ABC ∆和C B A '''∆是否相似,并说明理由:(1),cm 4,cm 5.2,cm 5.3===CA BC AB cm 28,cm 5.17,cm 5.24=''=''=''A C C B B A . (2)︒='∠︒='∠︒=∠︒=∠35,44,104,35A C B A .(3)︒='∠=''=''︒=∠==48,3.1,5.1,48,6.2,3B C B B A B BC AB .例10 如图,下列每个图形中,存不存在相似的三角形,如果存在,把它们用字母表示出来,并简要说明识别的根据.例11 已知:如图,在ABC ∆中,BD A AC AB ,36,︒=∠=是角平分线,试利用三角形相似的关系说明AC DC AD ⋅=2.例12 已知ABC ∆的三边长分别为5、12、13,与其相似的C B A '''∆的最大边长为26,求C B A '''∆的面积S .例13 在一次数学活动课上,老师让同学们到操场上测量旗杆的高度,然后回来交流各自的测量方法.小芳的测量方法是:拿一根高3.5米的竹竿直立在离旗杆27米的C 处(如图),然后沿BC 方向走到D 处,这时目测旗杆顶部A 与竹竿顶部E 恰好在同一直线上,又测得C 、D 两点的距离为3米,小芳的目高为1.5米,这样便可知道旗杆的高.你认为这种测量方法是否可行?请说明理由.例14.如图,为了估算河的宽度,我们可以在河对岸选定一个目标作为点A ,再在河的这一边选点B 和C ,使BC AB ⊥,然后再选点E ,使BC EC ⊥,确定BC 与AE 的交点为D ,测得120=BD 米,60=DC 米,50=EC 米,你能求出两岸之间AB 的大致距离吗?例15.如图,为了求出海岛上的山峰AB 的高度,在D 和F 处树立标杆DC 和FE ,标杆的高都是3丈,相隔1000步(1步等于5尺),并且AB 、CD 和EF 在同一平面内,从标杆DC 退后123步的G 处,可看到山峰A 和标杆顶端C 在一直线上,从标杆FE 退后127步的H 处,可看到山峰A 和标杆顶端E 在一直线上.求山峰的高度AB 及它和标杆CD 的水平距离BD 各是多少?(古代问题)例16 如图,已知△ABC 的边AB =32,AC =2,BC 边上的高AD =3.(1)求BC 的长;(2)如果有一个正方形的边在AB 上,另外两个顶点分别在AC ,BC 上,求这个正方形的面积.相似三角形经典习题答案例1. 解 ①、⑤、⑥相似,②、⑦相似,③、④、⑧相似例2. 解 ABCD 是平行四边形,∴CD AB CD AB =,//,∴AEF ∆∽CDF ∆,又2:1:=EB AE ,∴3:1:=CD AE ,∴AEF ∆与CDF ∆的周长的比是1:3. 又)cm (6,)31(22==∆∆∆AEF CDF AEF S S S ,∴)cm (542=∆CD F S . 例3 分析 由于ABD ∆∽ACE ∆,则CAE BAD ∠=∠,因此DAE BAC ∠=∠,如果再进一步证明AECAAD BA =,则问题得证.证明 ∵ABD ∆∽ACE ∆,∴CAE BAD ∠=∠.又DAC BAD BAC ∠+∠=∠ ,∴CAE DAC DAE ∠+∠=∠, ∴DAE BAC ∠=∠.∵ABD ∆∽ACE ∆,∴AEACAD AB =. 在ABC ∆和ADE ∆中,∵AEACAD AB ADE BAC =∠=∠,,∴ABC ∆∽ADE ∆ 例4.分析 (1)不正确,因为在直角三角形中,两个锐角的大小不确定,因此直角三角形的形状不同.(2)也不正确,等腰三角形的顶角大小不确定,因此等腰三角形的形状也不同. (3)正确.设有等腰直角三角形ABC 和C B A ''',其中︒='∠=∠90C C ,则︒='∠=∠︒='∠=∠45,45B B A A ,设ABC ∆的三边为a 、b 、c ,C B A '''∆的边为c b a '''、、, 则a c b a a c b a '=''='==2,,2,,∴a ac c b b a a '=''=',,∴ABC ∆∽C B A '''∆. (4)也正确,如ABC ∆与C B A '''∆都是等边三角形,对应角相等,对应边都成比例,因此ABC ∆∽C B A '''∆.答:(1)、(2)不正确.(3)、(4)正确. 例5.解:画法略.例6.分析 本题所叙述的内容可以画出如下图那样的几何图形,即60=DF 厘米6.0=米,12=GF 厘米12.0=米,30=CE 米,求BC .由于ADF ∆∽ACAF EC DF AEC =∆,,又ACF ∆∽ABC ∆,∴BC GFEC DF =,从而可以求出BC 的长.解 EC DF EC AE //,⊥ ,∴EAC DAF AEC ADF ∠=∠∠=∠,,∴ADF ∆∽AEC ∆.∴ACAFEC DF =. 又EC BC EC GF ⊥⊥,,∴ABC AGF ACB AFG BC GF ∠=∠∠=∠,,//, ∴AGF ∆∽ABC ∆,∴BC GF AC AF =,∴BCGFEC DF =.又60=DF 厘米6.0=米,12=GF 厘米12.0=米,30=EC 米,∴6=BC 米.即电线杆的高为6米. 例7.分析 根据物理学定律:光线的入射角等于反射角,这样,BCA ∆与MNA ∆的相似关系就明确了.解 因为MAN BAC AN MN CA BC ∠=∠⊥⊥,,,所以BCA ∆∽MNA ∆.所以AC AN BC MN ::=,即5.1:206.1:=MN .所以3.215.1206.1≈÷⨯=MN (m ). 说明 这是一个实际应用问题,方法看似简单,其实很巧妙,省却了使用仪器测量的麻烦.例8.分析 这两个图如果不是画在格点中,那是无法判断的.实际上格点无形中给图形增添了条件——长度和角度.解 在格点中BC AB EF DE ⊥⊥,,所以︒=∠=∠90B E , 又4,2,2,1====AB BC DE EF .所以21==BC EF AB DE .所以DEF ∆∽ABC ∆. 说明 遇到格点的题目一定要充分发现其中的各种条件,勿使遗漏.例9.解 (1)因为7128cm 4cm ,7117.5cm 2.5cm ,7124.5cm 3.5cm ==''==''==''A C CA C B BC B A AB ,所以ABC ∆∽C B A '''∆; (2)因为︒=∠-∠-︒=∠41180B A C ,两个三角形中只有A A '∠=∠,另外两个角都不相等,所以ABC ∆与C B A '''∆不相似;(3)因为12,=''='''∠=∠C B BC B A AB B B ,所以ABC ∆相似于C B A '''∆. 例10.解 (1)ADE ∆∽ABC ∆ 两角相等; (2)ADE ∆∽ACB ∆ 两角相等;(3)CDE ∆∽CAB ∆ 两角相等; (4)EAB ∆∽ECD ∆ 两边成比例夹角相等; (5)ABD ∆∽ACB ∆ 两边成比例夹角相等; (6)ABD ∆∽ACB ∆ 两边成比例夹角相等.例11.分析 有一个角是65°的等腰三角形,它的底角是72°,而BD 是底角的平分线,∴︒=∠36CBD ,则可推出ABC ∆∽BCD ∆,进而由相似三角形对应边成比例推出线段之间的比例关系.证明 AC AB A =︒=∠,36 ,∴︒=∠=∠72C ABC . 又BD 平分ABC ∠,∴︒=∠=∠36CBD ABD .∴BC BD AD ==,且ABC ∆∽BCD ∆,∴BC CD AB BC ::=,∴CD AB BC ⋅=2,∴CD AC AD ⋅=2.说明 (1)有两个角对应相等,那么这两个三角形相似,这是判断两个三角形相似最常用的方法,并且根据相等的角的位置,可以确定哪些边是对应边.(2)要说明线段的乘积式cd ab =,或平方式bc a =2,一般都是证明比例式,b dc a =,或caa b =,再根据比例的基本性质推出乘积式或平方式.例12分析 由ABC ∆的三边长可以判断出ABC ∆为直角三角形,又因为ABC ∆∽C B A '''∆,所以C B A '''∆也是直角三角形,那么由C B A '''∆的最大边长为26,可以求出相似比,从而求出C B A '''∆的两条直角边长,再求得C B A '''∆的面积.解 设ABC ∆的三边依次为,13,12,5===AB AC BC ,则222AC BC AB += ,∴︒=∠90C .又∵ABC ∆∽C B A '''∆,∴︒=∠='∠90C C .212613==''=''=''B A AB C A AC C B BC , 又12,5==AC BC ,∴24,10=''=''C A C B . ∴12010242121=⨯⨯=''⨯''=C B C A S .例13.分析 判断方法是否可行,应考虑利用这种方法加之我们现有的知识能否求出旗杆的高.按这种测量方法,过F作AB FG ⊥于G ,交CE 于H ,可知AGF ∆∽EHF ∆,且GF 、HF 、EH 可求,这样可求得AG ,故旗杆AB 可求.解 这种测量方法可行.理由如下:设旗杆高x AB =.过F 作AB FG ⊥于G ,交CE 于H (如图).所以AGF ∆∽EHF ∆.因为3,30327,5.1==+==HF GF FD ,所以5.1,25.15.3-==-=x AG EH .由AGF ∆∽EHF ∆,得HF GF EH AG =,即33025.1=-x ,所以205.1=-x ,解得5.21=x (米) 所以旗杆的高为21.5米.说明 在具体测量时,方法要现实、切实可行. 例14. 解:︒=∠=∠∠=∠90,ECD ABC EDC ADB ,∴ABD ∆∽ECD ∆,1006050120,=⨯=⨯==CD EC BD AB CD BD EC AB (米),答:两岸间AB 大致相距100米. 例15. 答案:1506=AB 米,30750=BD 步,(注意:AK FEFHKE AK CD DG KC ⋅=⋅=,.) 例16. 分析:要求BC 的长,需画图来解,因AB 、AC 都大于高AD ,那么有两种情况存在,即点D 在BC 上或点D 在BC 的延长线上,所以求BC 的长时要分两种情况讨论.求正方形的面积,关键是求正方形的边长. 解:(1)如上图,由AD ⊥BC ,由勾股定理得BD =3,DC =1,所以BC =BD +DC =3+1=4. 如下图,同理可求BD =3,DC =1,所以BC =BD -CD =3-1=2.(2)如下图,由题目中的图知BC =4,且162)32(2222=+=+AC AB ,162=BC ,∴222BC AC AB =+.所以△ABC 是直角三角形.由AE G F 是正方形,设G F =x ,则FC =2-x , ∵G F ∥AB ,∴AC FC AB GF =,即2232xx -=. ∴33-=x ,∴3612)33(2-=-=AEG F S 正方形. 如下图,当BC =2,AC =2,△ABC 是等腰三角形,作CP ⊥AB 于P ,∴AP =321=AB ,在Rt △APC 中,由勾股定理得CP =1, ∵GH ∥AB ,∴△C GH ∽△CBA ,∵x x x -=132,32132+=x ∴121348156)32132(2-=+=GFEH S 正方形 因此,正方形的面积为3612-或121348156-.相似三角形 一,比例线段 1, 成比例线段对于四条线段a ,b ,c ,d ,如果其中两条线段的长度的比等于另外两条线段的比,如b a =dc(或a :b=c :d ),那么,这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段。
九年级数学上册综合算式专项练习题相似与全等数学中的相似与全等是我们在几何学中经常遇到的概念。
相似和全等是用来描述两个几何图形之间的关系的。
在本文中,我们将通过九年级数学上册的综合算式专项练习题来深入理解相似与全等的概念及其应用。
1. 相似的定义和判定相似是指两个图形的形状相同,但大小可能不同。
在九年级数学上册中,相似的判定可以通过以下几个条件来确定:- 对应角相等:两个图形的对应角相等。
- 对应边成比例:两个图形的对应边成比例。
举个例子,如果有两个三角形ABC和DEF,如果∠A = ∠D,∠B = ∠E,∠C = ∠F,并且AB/DE = BC/EF = AC/DF,那么三角形ABC 和DEF是相似的。
2. 相似三角形的性质和应用相似三角形有一些特殊的性质和应用。
首先,相似三角形的对应边成比例,这意味着我们可以使用比例关系来计算未知的边长。
例如,如果两个相似三角形的一个边长为3,另一个相应的边长是6,我们可以通过比例关系计算出其他边的长度。
另外,相似三角形还可以用来解决一些实际问题。
例如,我们可以使用相似三角形的概念来测量不可达到的高度或距离。
通过测量一些已知长度的边和角度,我们可以计算出不可测量的长度。
这在实际生活中的建筑、地理测量等领域中有广泛的应用。
3. 全等的定义和判定全等是指两个图形的形状和大小都完全相同。
在九年级数学上册中,全等的判定可以通过以下几个条件来确定:- 对应边相等:两个图形的对应边相等。
举个例子,如果有两个三角形ABC和DEF,如果AB = DE,BC = EF,AC = DF,并且∠A = ∠D,∠B = ∠E,∠C = ∠F,那么三角形ABC和DEF是全等的。
4. 全等三角形的性质和应用全等三角形有一些特殊的性质和应用。
首先,全等三角形的对应边相等,这意味着两个全等三角形的形状和大小完全相同。
我们可以使用全等三角形的性质来证明其他图形的相等或者判断两个图形是否全等。
另外,全等三角形还可以用来解决一些实际问题。
相似综合一、全等辅助线十大核心技(1)倍长中线(条件中只出现一个中点);(2)连接中位线(条件中出现两个及以上中点); (3)Rt △斜边中线(条件中同时出现中点和直角);(4)截长补短(条件或结论中出现线段的和差倍分关系); (5)角分线模型(尤其是条件中同时出现角分线和直角); (6)平移(改变线与角在图中的位置,但是不改变其方向); (7)旋转(改变线与角在图中的位置,同时改变其方向); (8)轴对称(改变线与角在图中的位置,并将其反向);(9)构造等边(构造等边三角形时,会使图形从三个方向对称); (10)构造弦图(构造弦图时,会使问题聚焦于竖直和水平两个方向). 1.平移型全等2.对称型全等3.旋转型全等4.母子型(等边三角形)如下左图,ACM △和BCN △为等边三角形,则有MB AN =且60MFA ∠=︒; 若A 、C 、B 三点共线,如下右图,则还有结论DEC △为等边三角形且DE//AB .M D NEC BFAF NMCBA5.母子型(正方形)如下左图,四边形ABCD 和四边形DEFG 均为正方形,则有AE CG =且AE CG ⊥;如下右图,若连接AG 、CE ,则有180ADG CDE ∠+∠=︒;ADG CDE S S =△△;过点D 作DM CE ⊥并反向延长交AG 于N ,则有AN GN =(反之亦成立),且有12DN CE =.6.丫字型(内丫、外丫、线丫)7.垂直且相等N MFEG D CBAG FE DCBAC PBP 'P 'PCABAP 'PCBA8.弦图(内弦图、外弦图)9.大角夹半角(9045︒︒、)如图,已知正方形ABCD 中,45MAN ∠=︒,则有: (1)MN BM DN =+;(2)CMN △的周长等于正方形边长的2倍; (3)222EF BE DF =+;(4)点A 到MN 的距离等于正方形的边长; (5)AEN △、AFM △都为等腰直角三角形; (6)2AMN AEF S S =△△;(7):2:ABCD AMN S S AB MN ∆=正方形; (8)设AB a =,MN b =,则ba≥222-.10.费马点“费马点”是指位于三角形内且到三角形三个顶点距离之和最短的点。
2.1从全等到相似一.解答题(共11小题)1.(1)如图1所示,在等边△ABC中,点D是AB边上的动点,以CD为一边,向上作等边△EDC,连接AE,求证:AE∥BC;(2)如图2所示,将(1)中等边△ABC的形状改成以BC为底边的等腰三角形,所作△EDC相似于△ABC,请问仍有AE∥BC?证明你的结论.2.在△ABC中,∠A=90°,点D在线段BC上,∠EDB=∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F.(1)当AB=AC时,(如图1),①∠EBF=°;②探究线段BE与FD的数量关系,并加以证明;(2)当AB=kAC时(如图2),求的值(用含k的式子表示).3.如图,△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①,当点Q在线段AC上,且AP=AQ时,求证:△BPE≌△CQE;(2)如图②,当点Q在线段CA的延长线上时,求证:△BPE∽△CEQ;并求当BP=a,CQ=时,P、Q两点间的距离(用含a的代数式表示).4.情境观察将矩形ABCD纸片沿对角线AC剪开,得到△ABC和△A′C′D,如图1所示.将△A′C′D 的顶点A′与点A重合,并绕点A按逆时针方向旋转,使点D、A(A′)、B在同一条直线上,如图2所示.观察图2可知:与BC相等的线段是,∠CAC′=°.问题探究如图3,△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB、AC为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.试探究EP与FQ之间的数量关系,并证明你的结论.拓展延伸如图4,△ABC中,AG⊥BC于点G,分别以AB、AC为一边向△ABC外作矩形ABME 和矩形ACNF,射线GA交EF于点H.若AB=kAE,AC=kAF,试探究HE与HF之间的数量关系,并说明理由.5.小丽参加数学兴趣小组活动,提供了下面3个有联系的问题,请你帮助解决:(1)如图1,正方形ABCD中,作AE交BC于E,DF⊥AE交AB于F,求证:AE=DF;(2)如图2,正方形ABCD中,点E,F分别在AD,BC上,点G,H分别在AB,CD上,且EF⊥GH,求的值;(3)如图3,矩形ABCD中,AB=a,BC=b,点E,F分别在AD,BC上,且EF⊥GH,求的值.6.如图所示,(1)正方形ABCD及等腰Rt△AEF有公共顶点A,∠EAF=90°,连接BE、DF.将Rt△AEF绕点A旋转,在旋转过程中,BE、DF具有怎样的数量关系和位置关系?结合图(1)给予证明;(2)将(1)中的正方形ABCD变为矩形ABCD,等腰Rt△AEF变为Rt△AEF,且AD=kAB,AF=kAE,其他条件不变.(1)中的结论是否发生变化?结合图(2)说明理由;(3)将(2)中的矩形ABCD变为平行四边形ABCD,将Rt△AEF变为△AEF,且∠BAD=∠EAF=a,其他条件不变.(2)中的结论是否发生变化?结合图(3),如果不变,直接写出结论;如果变化,直接用k表示出线段BE、DF的数量关系,用a表示出直线BE、DF形成的锐角β.7.如图,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,点E在AC上,BE交CD于点G,EF ⊥BE交AB于点F.(1)如图①,若AC=BC,CE=EA,探索线段EF与EG的数量关系,并证明你的结论;(2)如图②,若AC=mBC,CE=kEA,探索线段EF与EG的数量关系,并证明你的结论.8.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=2∠BCD=2α,点E在AD上,点F在DC上,且∠BEF=∠A.(1)∠BEF=(用含α的代数式表示);(2)当AB=AD时,猜想线段EB、EF的数量关系,并证明你的猜想;(3)当AB≠AD时,将“点E在AD上”改为“点E在AD的延长线上,且AE>AB,AB=mDE,AD=nDE”,其他条件不变(如图),求的值(用含m,n的代数式表示)9.如图,已知直线l1∥l2,线段AB在直线l1上,BC垂直于l1交l2于点C,且AB=BC,P是线段BC上异于两端点的一点,过点P的直线分别交l2、l1于点D、E(点A、E位于点B的两侧),满足BP=BE,连接AP、CE.(1)求证:△ABP≌△CBE;(2)连结AD、BD,BD与AP相交于点F.如图2.①当=2时,求证:AP⊥BD;②当=n(n>1)时,设△PAD的面积为S1,△PCE的面积为S2,求的值.10.(2015届江阴要塞片区二模)26.如图,在平面直角坐标系中,直线l平行x轴,交y 轴于点A,第一象限内的点B在l上,连结OB,动点P满足∠APQ=90°,PQ交x轴于点C.(1)当动点P与点B重合时,若点B的坐标是(2,1),求PA的长.(2)当动点P在线段OB的延长线上时,若点A的纵坐标与点B的横坐标相等,求PA:PC 的值.(3)当动点P在直线OB上时,点D是直线OB与直线CA的交点,点E是直线CP与y轴的交点,若∠ACE=∠AEC,PD =2OD,求PA:PC的值.11.(2017届新吴区一模28)2.1从全等到相似参考答案与试题解析一.解答题(共8小题)1.(2005•苏州)(1)如图1所示,在等边△ABC中,点D是AB边上的动点,以CD为一边,向上作等边△EDC,连接AE,求证:AE∥BC;(2)如图2所示,将(1)中等边△ABC的形状改成以BC为底边的等腰三角形,所作△EDC相似于△ABC,请问仍有AE∥BC?证明你的结论.【分析】(1)证明△ACE≌△BCD推出∠ACB=∠EAC即可证.(2)证明△ABC∽△EDC后可推出∠EAC=∠ACB,由此可证.【解答】证明:(1)∵△ABC和△EDC是等边三角形∴∠ACB=∠ECD=60°,AC=CB,EC=DC,∴∠ACD+∠BCD=∠ACE+∠ACD,∴∠BCD=∠ACE,∴△ACE≌△BCD,∴∠EAC=∠B=60°,又∵∠ACB=60°,∴∠ACB=∠EAC,∴AE∥BC;(2)仍平行;∵△ABC∽△EDC,∴∠ACB=∠ECD,,∴∠ACD+∠BCD=∠ACE+∠ACD,∴∠BCD=∠ACE,∴△AEC∽△BDC,∴∠EAC=∠B,又∵∠ACB=∠B,∴∠EAC=∠ACB,∴AE∥BC.【点评】本题考查的是全等三角形的判定以及相似三角形的判定的有关知识.关键是证明△ACE≌△BCD和△ABC∽△EDC.2.(2011•大连)在△ABC中,∠A=90°,点D在线段BC上,∠EDB=∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F.(1)当AB=AC时,(如图1),①∠EBF=22.5°;②探究线段BE与FD的数量关系,并加以证明;(2)当AB=kAC时(如图2),求的值(用含k的式子表示).【分析】(1)①根据题意可判断△ABC为等腰直角三角形,据此即可推断∠C=45°,进而可知∠EDB=22.5°.然后求出∠EBF的度数.②根据题意证明△BEF∽△DEB,然后利用相似三角形的性质,得到BE与FD的数量关系.(2)首先证明△GBN∽△FDN,利用三角形相似的性质得到BE与FD的数量关系.【解答】解:(1)①∵AB=AC∠A=90°∴∠ABC=∠C=45°∵∠EDB=∠C∴∠EDB=22.5°∵BE⊥DE∴∠EBD=67.5°∴∠EBF=67.5°﹣45°=22.5°②在△BEF和△DEB中∵∠BED=∠FEB=90°,∠EBF=∠EDB=22.5°∴△BEF∽△DEB如图:作BG平分∠ABC,交DE于G点,∴BG=GD,△BEG是等腰直角三角形设EF=x,BE=y,则:BG=GD=yFD=y+y﹣x∵△BEF∽△DEB∴=即:=得:x=(﹣1)y∴FD=y+y﹣(﹣1)y=2y∴FD=2BE.(2)过点D作DG∥AC,交BE的延长线于点G,与BA交于点N,∵DG∥AC,∴∠GDB=∠C,∵∠EDB=∠C,∴∠EDB=∠GDE,∵BE⊥DE,∴∠BED=∠DEG,DE=DE,∴△DEG≌△DEB,∴BE=GB,∠BND=∠GNB=90°,∠EBF=∠NDF,∴△GBN∽△FDN,∴=,即=,又∵DG∥AC,∴△BND∽△BAC,∴=,即==k,∴=.【点评】本题考查的是相似三角形的判定与性质,(1)利用等腰直角三角形的性质进行判定和计算.(2)结合图形利用三角函数和相似三角形进行计算求出线段间的关系.3.(2012•成都)如图,△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①,当点Q在线段AC上,且AP=AQ时,求证:△BPE≌△CQE;(2)如图②,当点Q在线段CA的延长线上时,求证:△BPE∽△CEQ;并求当BP=a,CQ=时,P、Q两点间的距离(用含a的代数式表示).(1)由△ABC是等腰直角三角形,易得∠B=∠C=45°,AB=AC,又由AP=AQ,【分析】E是BC的中点,利用SAS,可证得:△BPE≌△CQE;(2)由△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,易得∠B=∠C=∠DEF=45°,然后利用三角形的外角的性质,即可得∠BEP=∠EQC,则可证得:△BPE∽△CEQ;根据相似三角形的对应边成比例,即可求得BE的长,即可得BC的长,继而求得AQ与AP的长,利用勾股定理即可求得P、Q两点间的距离.【解答】(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,∵,∴△BPE≌△CQE(SAS);(2)解:连接PQ,∵△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=a,CQ=a,BE=CE,∴,∴BE=CE=a,∴BC=3a,∴AB=AC=BC•sin45°=3a,∴AQ=CQ﹣AC=a,PA=AB﹣BP=2a,在Rt△APQ中,PQ==a.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理.此题难度较大,注意数形结合思想的应用.4.(2011•盐城)情境观察将矩形ABCD纸片沿对角线AC剪开,得到△ABC和△A′C′D,如图1所示.将△A′C′D 的顶点A′与点A重合,并绕点A按逆时针方向旋转,使点D、A(A′)、B在同一条直线上,如图2所示.观察图2可知:与BC相等的线段是AD,∠CAC′=90°.问题探究如图3,△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB、AC为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.试探究EP与FQ之间的数量关系,并证明你的结论.拓展延伸如图4,△ABC中,AG⊥BC于点G,分别以AB、AC为一边向△ABC外作矩形ABME 和矩形ACNF,射线GA交EF于点H.若AB=kAE,AC=kAF,试探究HE与HF之间的数量关系,并说明理由.【分析】①观察图形即可发现△ABC≌△AC′D,即可解题;②易证△AEP≌△BAG,△AFQ≌△CAG,即可求得EP=AG,FQ=AG,即可解题;③过点E作EP⊥GA,FQ⊥GA,垂足分别为P、Q.根据全等三角形的判定和性质即可解题.【解答】解:①观察图形即可发现△ABC≌△AC′D,即BC=AD,∠C′AD=∠ACB,∴∠CAC′=180°﹣∠C′AD﹣∠CAB=90°;故答案为:AD,90.②FQ=EP,理由如下:∵∠FAQ+∠CAG=90°,∠FAQ+∠AFQ=90°,∴∠AFQ=∠CAG,同理∠ACG=∠FAQ,又∵AF=AC,∴△AFQ≌△CAG,∴FQ=AG,同理EP=AG,∴FQ=EP.③HE=HF.理由:过点E作EP⊥GA,FQ⊥GA,垂足分别为P、Q.∵四边形ABME是矩形,∴∠BAE=90°,∴∠BAG+∠EAP=90°,又AG⊥BC,∴∠BAG+∠ABG=90°,∴∠ABG=∠EAP.∵∠AGB=∠EPA=90°,∴△ABG∽△EAP,∴AG:EP=AB:EA.同理△ACG∽△FAQ,∴AG:FQ=AC:FA.∵AB=k•AE,AC=k•AF,∴AB:EA=AC:FA=k,∴AG:EP=AG:FQ.∴EP=FQ.又∵∠EHP=∠FHQ,∠EPH=∠FQH,∴Rt△EPH≌Rt△FQH(AAS).∴HE=HF.【点评】本题考查了全等三角形的证明,考查了全等三角形对应边相等的性质,考查了三角形内角和为180°的性质,考查了等腰三角形腰长相等的性质,本题中求证△AFQ≌△CAG是解题的关键.5.(2008•嘉兴)小丽参加数学兴趣小组活动,提供了下面3个有联系的问题,请你帮助解决:(1)如图1,正方形ABCD中,作AE交BC于E,DF⊥AE交AB于F,求证:AE=DF;(2)如图2,正方形ABCD中,点E,F分别在AD,BC上,点G,H分别在AB,CD上,且EF⊥GH,求的值;(3)如图3,矩形ABCD中,AB=a,BC=b,点E,F分别在AD,BC上,且EF⊥GH,求的值.【分析】(1)证明AE=DF,只要证明三角形ABE和DAF全等即可.它们同有一个直角,且AB=AD,又因为∠AEB=90°﹣∠BAE=∠AFD,这样就构成了全等三角形判定中的AAS,两三角形就全等了;(2)可通过构建与已知条件相关的三角形来求解.作AM∥EF交BC于M,作DN∥GH交AB于N,那么AM=EF,DN=GH,(1)中我们已证得△ABM、△DAN 全等,那么AM=DN,即EF=GH,它们的比例也就求出来了;(3)做法同(2)也是通过构建三角形来求解.作AM∥EF交BC于M,作DN ∥GH交AB于N,只不过证明三角形全等改为了证明其相似.解题思路和步骤是一样的.【解答】(1)证明:∵DF⊥AE∴∠AEB=90°﹣∠BAE=∠AFD又∵AB=AD,∠ABE=∠DAF=90°∴△ABE≌△DAF,∴AE=DF;(2)解:作AM∥EF交BC于M作DN∥GH交AB于N则AM=EF,DN=GH由(1)知,AM=DN∴EF=GH,即(3)解:作AM∥EF交BC于M作DN∥GH交AB于N则AM=EF,DN=GH∵EF⊥GH∴AM⊥DN∴∠AMB=90°﹣∠BAM=∠AND又∵∠ABM=∠DAN=90°∴△ABM∽△DAN∴∴.【点评】本题中(1)(2)和(3)虽然所求不一样,但是解题思路和步骤是一样的,都是通过构建与已知和所求的条件相关的三角形,然后证明其全等或相似来得出线段间的相等或比例关系.6.(2010•抚顺)如图所示,(1)正方形ABCD及等腰Rt△AEF有公共顶点A,∠EAF=90°,连接BE、DF.将Rt△AEF绕点A旋转,在旋转过程中,BE、DF具有怎样的数量关系和位置关系?结合图(1)给予证明;(2)将(1)中的正方形ABCD变为矩形ABCD,等腰Rt△AEF变为Rt△AEF,且AD=kAB,AF=kAE,其他条件不变.(1)中的结论是否发生变化?结合图(2)说明理由;(3)将(2)中的矩形ABCD变为平行四边形ABCD,将Rt△AEF变为△AEF,且∠BAD=∠EAF=a,其他条件不变.(2)中的结论是否发生变化?结合图(3),如果不变,直接写出结论;如果变化,直接用k表示出线段BE、DF的数量关系,用a表示出直线BE、DF形成的锐角β.【分析】(1)根据旋转的过程中线段的长度不变,得到AF=AE,又∠BAE与∠DAF 都与∠BAF互余,所以∠BAE=∠DAF,所以△FAD≌△EAB,因此BE与DF相等,延长DF交BE于G,根据全等三角形的对应角相等和四边形的内角和等于360°求出∠EGF=90°,所以DF⊥BE;(2)等同(1)的方法,因为矩形的邻边不相等,但根据题意,可以得到对应边成比例,所以△FAD∽△EAB,所以DF=kBE,同理,根据相似三角形的对应角相等和四边形的内角和等于360°求出∠EHF=90°,所以DF⊥BE;(3)与(2)的证明方法相同,但根据相似三角形的对应角相等和四边形的内角和等于360°求出∠EAF+∠EHF=180°,所以DF与BE的夹角β=180°﹣α.【解答】解:(1)DF与BE互相垂直且相等.证明:延长DF分别交AB、BE于点P、G(1分)在正方形ABCD和等腰直角△AEF中AD=AB,AF=AE,∠BAD=∠EAF=90°∴∠FAD=∠EAB∴△FAD≌△EAB(2分)∴∠AFD=∠AEB,DF=BE(3分)∵∠AFD+∠AFG=180°,∴∠AEG+∠AFG=180°,∵∠EAF=90°,∴∠EGF=180°﹣90°=90°,∴DF⊥BE(5分)(2)数量关系改变,位置关系不变.DF=kBE,DF⊥BE.(7分)延长DF交EB于点H,∵AD=kAB,AF=kAE∴=k,=k∴=∵∠BAD=∠EAF=a∴∠FAD=∠EAB∴△FAD∽△EAB(9分)∴=k∴DF=kBE(10分)∵△FAD∽△EAB,∴∠AFD=∠AEB,∵∠AFD+∠AFH=180°,∴∠AEH+∠AFH=180°,∵∠EAF=90°,∴∠EHF=180°﹣90°=90°,∴DF⊥BE(5分)(3)不改变.DF=kBE,β=180°﹣a.(7分)证法(一):延长DF交EB的延长线于点H,∵AD=kAB,AF=kAE∴=k,=k∴=∵∠BAD=∠EAF=a∴∠FAD=∠EAB∴△FAD∽△EAB(9分)∴=k∴DF=kBE(10分)由△FAD∽△EAB得∠AFD=∠AEB∵∠AFD+∠AFH=180°∴∠AEB+∠AFH=180°∵四边形AEHF的内角和为360°,∴∠EAF+∠EHF=180°∵∠EAF=α,∠EHF=β∴a+β=180°∴β=180°﹣a(12分)证法(二):DF=kBE的证法与证法(一)相同延长DF分别交EB、AB的延长线于点H、G.由△FAD∽△EAB得∠ADF=∠ABE ∵∠ABE=∠GBH,∴∠ADF=∠GBH,∵β=∠BHF=∠GBH+∠G∴β=∠ADF+∠G.在△ADG中,∠BAD+∠ADF+∠G=180°,∠BAD=a∴a+β=180°∴β=180°﹣a(12分)证法(三):在平行四边形ABCD中AB∥CD可得到∠ABC+∠C=180°∵∠EBA+∠ABC+∠CBH=180°∴∠C=∠EBA+∠CBH在△BHP、△CDP中,由三角形内角和等于180°可得∠C+∠CDP=∠CBH+∠BHP ∴∠EBA+∠CBH+∠CDP=∠CBH+∠BHP∴∠EBA+∠CDP=∠BHP由△FAD∽△EAB得∠ADP=∠EBA∴∠ADP+∠CDP=∠BHP即∠ADC=∠BHP∵∠BAD+∠ADC=180°,∠BAD=a,∠BHP=β∴a+β=180°∴β=180°﹣a(12分)(有不同解法,参照以上给分点,只要正确均得分.)【点评】本题(1)中主要利用三角形全等的判定和性质以及正方形的性质进行证明;(2)(3)利用相似三角形的判定和性质证明,要解决本题,证明三角形全等和三角相似是解题的关键,也是难点所在.7.如图,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,点E在AC上,BE交CD于点G,EF ⊥BE交AB于点F.(1)如图①,若AC=BC,CE=EA,探索线段EF与EG的数量关系,并证明你的结论;(2)如图②,若AC=mBC,CE=kEA,探索线段EF与EG的数量关系,并证明你的结论.【分析】(1)作EH⊥CD,EQ⊥AB,利用AAS先证△AEQ≌△ECH,易得EQ=EH,把EQ=EH作为一个条件,再利用ASA易证Rt△EFQ≌Rt△EGH,从而有EF=EG;(2)过点E作EQ⊥AB,EH⊥CD,根据CD⊥AB和EF⊥BE先证明△EFQ与△EGH 相似,得到EF:EG=EQ:EH,再根据平行线分线段成比例定理求出EQ:CG=AE:AC,EH:AD=CE:AC,结合CE=kEA即可用CD、AD表示出EQ与EH,再利用∠A 的正切值即可求出.【解答】证明:(1)作EH⊥CD,EQ⊥AB,∵AC=BC,CD⊥AB,∠ACB=90°,∴∠ADC=90°,∠A=∠ACD=45°,∵EH⊥CD,EQ⊥AB,∴∠AQE=∠EHC=90°,在△AEQ与△ECH中,,∴△AEQ≌△ECH(AAS),∴EQ=EH,∵EH⊥CD,EQ⊥AB,CD⊥AB,∴四边形EQDH是矩形,∴∠QEH=90°,∴∠FEQ=∠GEH=90°﹣∠QEB,又∵∠EQF=∠EHG=90°,EQ=EH,∴Rt△EFQ≌Rt△EGH,∴EF=EG;(2)过E作EQ⊥AB,EH⊥CD,∵CD⊥AB,∴EQ∥CD,EH∥AB,∵EF⊥BE,∴∠EFQ+∠EBF=90°,∵∠EBF+∠DGB=90°,∠DGB=∠EGH(对顶角相等)∴∠EFQ=∠EGH,∴△EFQ∽△EGH,∴=,在△ADC中,∵EQ∥CD,∴=,又∵CE=kEA,∴AC=(k+1)AE∴CD=(k+1)EQ,同理=,∴AD=EH,∵∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=mBCtanA===,即=,∴=,∴EF=EG.【点评】考查了相似三角形的判定与性质,本题难度较大,主要利用相似三角形对应边成比例求解,正确作出辅助线是解本题的关键,这就要求同学们在平时的学习中不断积累经验,开拓视野.8.(2012•大连)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=2∠BCD=2α,点E在AD 上,点F在DC上,且∠BEF=∠A.(1)∠BEF=180°﹣2α(用含α的代数式表示);(2)当AB=AD时,猜想线段EB、EF的数量关系,并证明你的猜想;(3)当AB≠AD时,将“点E在AD上”改为“点E在AD的延长线上,且AE>AB,AB=mDE,AD=nDE”,其他条件不变(如图),求的值(用含m,n的代数式表示)【分析】(1)由梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=2∠BCD=2α,根据平行线的性质,易求得∠A的度数,又由∠BEF=∠A,即可求得∠BEF的度数;(2)首先连接BD交EF于点O,连接BF,由AB=AD,易证得△EOB∽△DOF,根据相似三角形的对应边成比例,可得,继而可证得△EOD∽△BOF,又由相似三角形的对应角相等,易得∠EBF=∠EFB=α,即可得EB=EF;(3)首先延长AB至G,使AG=AE,连接BE,GE,易证得△DEF∽△GBE,然后由相似三角形的对应边成比例,即可求得的值.【解答】(1)解:∵梯形ABCD中,AD∥BC,∴∠A+∠ABC=180°,∴∠A=180°﹣∠ABC=180°﹣2α,又∵∠BEF=∠A,∴∠BEF=∠A=180°﹣2α;故答案为:180°﹣2α;(2)EB=EF.证明:连接BD交EF于点O,连接BF.∵AD∥BC,∴∠A=180°﹣∠ABC=180°﹣2α,∠ADC=180°﹣∠C=180°﹣α.∵AB=AD,∴∠ADB=(180°﹣∠A)=α,∴∠BDC=∠ADC﹣∠ADB=180°﹣2α,由(1)得:∠BEF=180°﹣2α=∠BDC,又∵∠EOB=∠DOF,∴△EOB∽△DOF,∴,即,∵∠EOD=∠BOF,∴△EOD∽△BOF,∴∠EFB=∠EDO=α,∴∠EBF=180°﹣∠BEF﹣∠EFB=α=∠EFB,∴EB=EF;(3)解:延长AB至G,使AG=AE,连接GE,则∠G=∠AEG===α,∵AD∥BC,∴∠EDF=∠C=α,∠GBC=∠A,∠DEB=∠EBC,∴∠EDF=∠G,∵∠BEF=∠A,∴∠BEF=∠GBC,∴∠GBC+∠EBC=∠DEB+∠BEF,即∠EBG=∠FED,∴△DEF∽△GBE,∴,∵AB=mDE,AD=nDE,∴AG=AE=(n+1)DE,∴BG=AG﹣AB=(n+1)DE﹣mDE=(n+1﹣m)DE,∴==n+1﹣m.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质、梯形的性质以及等腰三角形的判定与性质.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.。
专题15 从全等到相似阅读与思考相似三角形的知识应用广泛,可以证明角的相等、线段成比例等问题.通过寻找(或构造)相似三角形获得比例线段或等角,用以论证或计算的方法,我们称为相似三角形法,这是几何学中应用最广泛的方法之一.全等三角形是相似三角形相似比等于1的特殊情况,相等是它的主旋律,从全等到相似的过程,不仅是认识形式上的变化,而且在思维方法上也是一个飞跃,在相似形的问题中出现的线段间的关系比全等形中的等量形式更为复杂,不仅有比例式,还有等积式、平方式,甚至是线段乘积的和差、线段比的和差.证明这类问题,常常要通过命题的转换或中间量的过渡.熟悉下面这些“A”型、“X”型,子母型等相似三角形.例题与求解【例1】如图,□ABCD中,直线PS分别交AB,CD的延长线于P,S,交BC,AC,AD于Q,E,R,图中相似三角形的对数(不含全等三角形)共有对.(武汉市竞赛试题)解题思路:从寻找最基本的相似三角形入手,注意相似三角形的传递性.PQSRECDBA【例2】 如图,在直角梯形ABCD 中,AB =7,AD =2,BC =3. 如果边AB 上的点P 使得以P ,A ,D 为顶点的三角形和以P ,B ,C 为顶点的三角形相似,那么这样的点P 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 解题思路:通过代数化,将P 点的个数的讨论转化为方程解的个数的讨论.要使两个三角形相似,并没有具体的对应关系,所以结论具有不确定性,应注意分类讨论.PCB A【例3】如图,在△ABC 中,AB =AC ,AD 是中线,P 是AD 上一点,过C 作CF ∥AB ,延长BP 交A C 于E ,交CF 于F . 求证:2BP PE PF =⋅. (吉林省中考试题)解题思路:由于BP ,PE ,PF 在一条直线上,所以必须通过等线段的代换促使问题的转化. 证明比例式或等积式是几何问题中的常见题型,解决它的常用方法是:① 找相似:三点定形法;② 作平行:根据要证明的式子,找到一个分点,过此点作平行线,能写出要证式子中的一个比或与其相关的比;③ 变原式:包括等量代换、等积代换和等比代换.FP E CDBA【例4】已知△ABC 中,BC AC >,CH 是AB 边上的高,且满足22AC AHBC BH=. 试探讨∠A 与∠B 的关系,并加以证明. (武汉市竞赛试题)解题思路:由题设易想到直角三角形中的基本图形、基本结论,可猜想出∠A 与∠B 的关系. 解题的关键是综合运用勾股定理、比例线段的性质,推导判定两个三角形相似的条件.CDBA如图,直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形相似,由此得出的等积式在计算与证明中应用极为广泛,其特点是:① 一线段是两个三角形的公共边;② 另两条线段在同一直线上.构造逆命题是提出问题的一个常用方法,例4是在直角三角形被斜边上的高分成的相似三角形得出结论基础上提出的一个逆命题. 你能提出新的问题吗?并加以证明.【例5】如图1,P 为△ABC 内一点,连接P A ,PB ,PC . 在△P AB ,△PBC 和△P AC 中,如果存在一个三角形与△ABC 相似,那么就称P 为△ABC 的自相似点.(1)如图2,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,ABC A ∠>∠,CD 是AB 上的中线,过点B 作BE ⊥CD ,垂足为E ,试说明E 是△ABC 的自相似点; (2)在△ABC 中,A B C ∠<∠<∠.① 如图3,利用尺规作出△ABC 的自相似点P (写出作法并保留作图痕迹);② 若△ABC 的内心(∠A ,∠B ,∠C 角平分线的交点)P 是该三角形的自相似点,求该三角形三 个内角的度数. (南京市中考试题)解题思路:本例设问形式多样,从概念的判断说理到作图求解,由浅入深,而认识并深刻理解“自相似点”的概念,是解题的关键.ABCABCPECDBA图1 图2 图3【例6】如图,在矩形ABCD 中,AB =12cm ,BC =6cm . 点P 沿AB 边从点A 开始向B 以2cm/s 的速度移动,点Q 沿DA 边从点D 开始向点A 以1cm/s 的速度移动. 如果P ,Q 同时出发,用t (秒)表示移动时间(06t ≤≤),那么:(1)当t 为何值时,△QAP 为等腰三角形?(2)求四边形QAPC 的面积,提出一个与计算结果有关的结论; (3)当t 为何值时,以点Q ,A ,P 为顶点的三角形与△ABC 相似?(河北省中考试题)解题思路:对于(3),借助三角形相似的判定方法,由于未指明对应关系,探求质点运动的时间应注意分类讨论.QCBA能力训练A 级1. 如图,已知12∠=∠,B D ∠=∠,5AB DE ==,4BC =,那么AD = .21FB CAEDC ECD BA(第1题) (第2题) (第3题)2. 如图,在△ABC 中,9AB =,6AC =,点M 在AB 上且3AM =,点N 在AC 上. 如果连接MN ,使得△AMN 与原三角形相似,则AN = .3. 如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,13AD BC =,43CD BC =,E ,F 为两腰上的中点. 下面的四个结论:①2CE BE =;②△ADE ∽△EDC ;③ADECEF S S =△△;④AE DFAB DC=. 其中结论正确的有 .(填序号即可) (宜昌市中考试题)4. 在四边形ABCD 中,E ,F ,G ,H 分别是AB ,BC ,CD ,DA 上的一点,且AE BF DG==(0)AHk k ==>. 阅读下段材料,然后回答后面问题. (黄冈市中考试题)A .3个B .2个C .1个D .0个(山西省中考试题)(第5题) (第6题) (第7题) (第8题)6. 如图,□ABCD 中,E 是BC 上一点,:2:3BE EC =,AE 交BD 于点F ,则:B F F D 等于( )A .2:5B .3:5C .2:3D .5:7(重庆市中考试题)7. 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,即为点B ′,折痕为EF . 已知3AB AC ==,4BC =,若以点B ′,F ,C 为顶点的三角形与△ABC 相似,那么BF 的长度为( )A .2B .127 C .2或127D .不确定 (山东省中考试题)8. 如图,在△ABC 中,8AB =,7BC =,6CA =,延长BC 至P ,使得△P AB ∽△PCA ,则PC 等于( )A .7B .8C .9D .10(重庆市竞赛试题)CB 级1. 如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB CD <,一直线交BA 延长线于E ,交DC 延长线于J ,交AD 于F ,BD 于G ,AC 于H ,BC 于I . 已知EF FG GH HI IJ ====,则DC= A .3:2 B .4:3 C .5:4 D .6:5(重庆市竞赛试题)B DCAABCDE(第4题) (第5题)5. 如图,在△ABC 中,D 是边AC 上一点,下面四种情况中,△ABD ∽△ACB 不一定成立的情况是( )A .AD BC AB BD ⋅=⋅ B .2AB AD AC =⋅ C .ABD ACB ∠=∠ D .AB BC AC BD ⋅=⋅(全国初中数学联赛试题)6. 已知一个梯形被一条对角线分成两个相似三角形,如果两腰的比为14,那么两底的比为( )A .12 B .14 C .18D .116 (江苏省竞赛试题)7. 如图,O 是四边形ABCD 对角线的交点,已知180BAD BCA ∠+∠=︒,5AB =,4AC =,3AD =,76BO OD =,求BC . (“祖冲之杯”邀请赛试题) O BACDFABCDE(第7题) (第8题)8. 如图,△ABC 中,角::4:2:1A B C =,AD ,BE 分别平分∠BAC ,∠ABC . 求证:2AB AD BE =⋅. (沈阳市竞赛试题)9. 在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别用a ,b ,c 表示.图 2图 1CBAa bccbaABC(1)如图1,在△ABC 中,2A B ∠=∠,且60A ∠=︒,求证:2()a b b c =+;(2)如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的2倍,我们称这样的三角形为“倍角三角形”. 本题第1问中的三角形是一个特殊的倍角三角形,那么对于任意的倍角△ABC ,如图2,其中2A B ∠=∠,关系式2()a b b c =+是否仍然成立?并证明你的结论.10. 在△ABC 中,90A ∠=︒,点D 在线段BC 上,12EDB C ∠=∠,BE ⊥DE 于E ,DE 与AB 相交于点F .(1)当AB =AC 时(如图1),①EBF ∠= ;②探究线段BE 与FD 的数量关系,并加以证明; (2)当AB kAC =时(如图2),求BEFD的值(用含k 的式子表示). (大连市中考试题)ABEFDCF EDCBA图 2图 111. 如图,AB 是等腰直角三角形的斜边,若点M 在边AC 上,点N 在边BC 上,沿直线MN 将△MCN 翻折,使点C 落在AB 上,设其落点为点P .(1)当点P 是边AB 的中点时,求证:PA CMPB CN =; (2)当点P 不是边AB 的中点时,PA CMPB CN=是否仍然成立?请证明你的结论. (北京市宣武区中考试题)PNM CBA12. 如图,在四边形ABCD 中,E ,F 分别是边AB ,CD 的中点. P 为对角线AC 延长线上的任意一点,PF 交AD 于点M ,PE 交BC 于点N ,EF 交MN 于点K . 求证:K 是线段MN 的中点. (江西省竞赛试题)AE。