初中数学相似三角形例题解析

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.. 相似三角形例题解析 编辑:启慧 为了帮助同学们复习,天之骄学习研究部的老师参考多种学习资料精心选编了这套相似三角形总结专题,供同学们查漏补缺。若有疑问,请速与我们联系。 相似三角形是初中几何的重要容,包括相似三角形的性质、判定定理及其应用,是

中考必考容,以相似三角形为背景的综合题是常见的热点题型,所以掌握好相似三角形的基础知识至关重要,本讲就如何判定三角形相似,以及应用相似三角形的判定、性质来解决与比例线段有关的计算和证明的问题进行探索。 一、如何证明三角形相似 例1、如图:点G在平行四边形ABCD的边DC的延长线上,AG交BC、BD于点E、F,则△AGD∽△EGC ∽△EAB 。 分析:关键在找“角相等”,除已知条件中已明确给出的以外,还应结合具体的图形,利用公共角、对顶角及由平行线产生的一系列相等的角。本例除公共角∠G外,由BC∥AD可得∠1=∠2,所以△AGD∽△EGC。再∠1=∠2(对顶角),由AB∥DG可得∠4=∠G,所以△EGC∽△EAB。 评注:(1)证明三角形相似的首选方法是“两个角对应相等的两个三角形相似”。(2)找到两个三角形中有两对角对应相等,便可按对应顶点的顺序准确地把这一对相似三角形记下来。 例2、已知△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD是角平分线,

ABCD

EF

G1

2

34

ABCD ..

求证:△ABC∽△BCD 分析:证明相似三角形应先找相等的角,显然∠C是公共角,而另一组相等的角则可以通过计算来求得。借助于计算也是一种常用的方法。 证明:∵∠A=36°,△ABC是等腰三角形,∴∠ABC=∠C=72° 又BD平分∠ABC,则∠DBC=36° 在△ABC和△BCD中,∠C为公共角,∠A=∠DBC=36° ∴△ABC∽△BCD 例3:已知,如图,D为△ABC一点连结ED、AD,以BC为边在△ABC外作∠CBE=∠ABD,∠BCE=∠BAD 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,或者再找一对角相等,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 ∴BCAB=BEBD 即:BCBE=ABBD 在△DBE和△ABC中 ∠CBE=∠ABD, ∠DBC公用 ∴∠CBE+∠DBC=∠ABD+∠DBC ∴∠DBE=∠ABC 且BCBE=ABBD ∴△DBE∽△ABC 例4、矩形ABCD中,BC=3AB,E、F,是BC边的三等分点,连结AE、AF、AC,问图中是否存在非全等的相似三角形?请证明你的结论。 分析:本题要找出相似三角形,那么如何寻找相似三角形呢?下面我们来看一看相似三角形的几种基本图形:

ABC

DEF ..

(1) 如图:称为“平行线型”的相似三角形 A

BCDEAABBCC

D

DEE

(2)如图:其中∠1=∠2,则△ADE∽△ABC称为“相交线型”的相似三角形。 A

BCDE1

2A

A

BBCCD

DEE12

41

2 (3)如图:∠1=∠2,∠B=∠D,则△ADE∽△ABC,称为“旋转型”的相似三角形。 观察本题的图形,如果存在相似三角形只可能是“相交线型”的相似三角形,及△EAF与△ECA 解:设AB=a,则BE=EF=FC=3a, 由勾股定理可求得AE=a2, 在△EAF与△ECA中,∠AEF为公共角,且2AEECEFAE 所以△EAF∽△ECA(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似)

注:以上两例中都用了相似三角形的判定定理2,该定理的灵活应用是教学上的难点所在,应注重加强训练。

BEACD12 ..

二、如何应用相似三角形证明比例式和乘积式 例1、△ABC中,在AC上截取AD,在CB延长线上截取BE,使AD=BE,求证:DF•AC=BC•FE

分析:证明乘积式通常是将乘积式变形为比例式及DF:FE=BC:AC,再利用相似三角形或平行线的性质进行证明: 证明:过D点作DK∥AB,交BC于K, ∵DK∥AB,∴DF:FE=BK:BE 又∵AD=BE,∴DF:FE=BK:AD,而BK:AD=BC:AC 即DF:FE= BC:AC,∴DF•AC=BC•FE

例2:已知:如图,在△ABC中,∠BAC=900,M是BC的中点,DM⊥BC于点E,交BA的延长线于点D。

求证:(1)MA2=MD•ME;(2)MDMEADAE22 证明:(1)∵∠BAC=900,M是BC的中点, ∴MA=MC,∠1=∠C, ∵DM⊥BC, ∴∠C=∠D=900-∠B, A

BCDEM

12

ABCDEFK .. ∴∠1=∠D, ∵∠2=∠2, ∴△MAE∽△MDA,

∴MAMEMD

MA,

∴MA2=MD•ME, (2)∵△MAE∽△MDA,

∴MDMAADAE,MAMEAD

AE

∴MDMEMAMEMDMAADAE•22 评注:(1)通过一对相似三角形来证明比例线段,是证比例线段的一种基本方法。本例第(1)小题证明MA2=MD•ME,经常可以把其中的MA看作一对相似三角形的公共边,再去寻觅与确定需证相似的三角形。 (2)本例的关键是证明△MAE∽△MDA,这种具有特殊关系(有一个公共角和一条公共边)的三角形的相似,在解题中应用很多,应从下面两个方面深刻理解: 命题1 如图,如果∠1=∠2,那么△ABD∽△ACB,AB2=AD•AC。 命题2 如图,如果AB2=AD•AC,那么△ABD∽△ACB,∠1=∠2。

ABC

D1 ..

例3:如图△ABC中,AD为中线,CF为任一直线,CF交AD于E,交AB于F,求证:AE:ED=2AF:FB。

分析:图中没有现成的相似形,也不能直接得到任何比例式,于是可以考虑作平行线构造相似形。怎样作?观察要证明的结论,紧紧扣住结论中“AE:ED”的特征,作DG∥

BA交CF于G,得△AEF∽△DEG,DGAFDE

AE。与结论BFAFFBAFEDAE212相比较,

显然问题转化为证FBDG2

1

。

证明:过D点作DG∥AB交FC于G 则△AEF∽△DEG。(平行于三角形一边的直线截其它两边或两边的延长线所得三角形与原三角形相似)

DGAFDEAE (1)

∵D为BC的中点,且DG∥BF ..

∴G为FC的中点 则DG为△CBF的中位线,BFDG2

1

 (2)

将(2)代入(1)得:

FBAFBFAFDEAE221

评注:(1)为了得到比例式,通常用过一点作某一直线的平行线的方法,在作平行线时必须注意紧扣与结论有关的线段。

(2)在探索证题思路的过程中,我们可以采取“做做比比,比比做做”的方法,即构造相似形,写出比例式时要始终注意待证结论中的有关线段,并及时与待证结论中的有关线段进行比较,以便确定下一步需要解决什么问题。

三、如何用相似三角形证明两角相等、两线平行和线段相等。

例1:已知:如图E、F分别是正方形ABCD的边AB和AD上的点,且31ADAFABEB。求证:∠AEF=∠FBD

分析:要证角相等,一般来说可通过全等三角形、相似三角形,等边对等角等方法来实现,本题要证的两个角分别在两个三角形中,可考虑用相似三角形来证,但要

A

BCD

EF

G ..

证的两个角所在的三角形显然不可能相似(一个在直角三角形中,另一个在斜三角形中),所以证明本题的关键是构造相似三角形,

证明:作FG⊥BD,垂足为G。 设AB=AD=3k 则BE=AF=k,AE=DF=2k, BD=k23 ∵∠ADB=450,∠FGD=900 ∴∠DFG=450

∴DG=FG=kDF22

∴BG=kkk22223 ∴21BGFGAEAF 又∠A=∠FGB=900 ∴△AEF∽△GBF ∴∠AEF=∠FBD 评注:本例是通过构造一对相似三角形,而证明两个角相等,而证明两个三角形相似又运用了代数法,设参数,计算边长,从而证明两个三角形的对应边成比例。运用代数法解几何题一般在遇到正方形和正三角形的条件时效果很好,同学们可以试试看。 例2、在平行四边形ABCD,AR、BR、CP、DP各为四角的平分线, 求证:SQ∥AB,RP∥BC