相似图形知识点与题型分析
新人教版九年级下册数学[《相似》全章复习与巩固--知识点整理及重点题型梳理](提高)
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新人教版九年级下册初中数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习《相似》全章复习与巩固--知识讲解(提高)【学习目标】1、了解比例的基本性质,线段的比、成比例线段;2、通过具体实例认识图形的相似,探索相似图形的性质,理解相似多边形对应角相等、对应边成比例、周长的比等于相似比、面积的比等于相似比的平方,探索并掌握相似三角形的判定方法,并能利用这些性质和判定方法解决生活中的一些实际问题;3、了解图形的位似,能够利用位似将一个图形放大或缩小,在同一直角坐标系中,感受位似变换后点的坐标的变化;4、结合相似图形性质和判定方法的探索和证明,进一步培养推理能力,发展逻辑思维能力和推理论证的表达能力,以及综合运用知识的能力,运用学过的知识解决问题的能力. 【知识网络】【要点梳理】要点一、相似图形及比例线段1.相似图形:在数学上,我们把形状相同的图形称为相似图形(similar figures).要点诠释:(1) 相似图形就是指形状相同,但大小不一定相同的图形;(2) “全等”是“相似”的一种特殊情况,即当“形状相同”且“大小相同”时,两个图形全等;2.相似多边形如果两个多边形的对应角相等,对应边的比相等,我们就说它们是相似多边形.要点诠释:(1)相似多边形的定义既是判定方法,又是它的性质.(2)相似多边形对应边的比称为相似比.3.比例线段:对于四条线段a、b、c、d,如果其中两条线段的比与另两条线段的比相等,如a:b=c:d,我们就说这四条线段是成比例线段,简称比例线段.要点诠释:(1)若a:b=c:d,则ad=bc;(d也叫第四比例项)(2)若a:b=b:c,则2b =ac(b称为a、c的比例中项).要点二、相似三角形1.相似三角形的判定:判定方法(一):平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形和原三角形相似.判定方法(二):如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似.判定方法(三):如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似.要点诠释:此方法要求用三角形的两边及其夹角来判定两个三角形相似,应用时必须注意这个角必须是两边的夹角,否则,判断的结果可能是错误的.判定方法(四):如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.要点诠释:要判定两个三角形是否相似,只需找到这两个三角形的两个对应角相等即可,对于直角三角形而言,若有一个锐角对应相等,那么这两个三角形相似.2.相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等,对应边的比相等;(2)相似三角形中的重要线段的比等于相似比;相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比.要点诠释:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段.(3) 相似三角形周长的比等于相似比;(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方。
01相似三角形题型之一比例与比例线段

01相似三角形题型之一比例与比例线段比例与比例线段教学目标:1.了解比例中项的概念。
2.会求已知线段的比例中项。
3.通过实例了解黄金分割。
4.利用黄金分割进行简单的计算和作图. 教学重点、难点:教学重点:黄金分割的概念及其简单应用。
教学难点:例5的作图涉及到线段的倍分关系与和差关系,比较复杂,是本节教学的难点。
1.知识点与方法概述A:比例的性质:基本性质:如果a:b=c:d,那么ad=bc;如果ad=bc,那么a:b=c:d.合比性质:等比性质:如果,那么.B:比例线段:比例线段:在四条线段中,如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比. 那么,这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段.设a、b、c、d为线段,如果a:b=c:d,b、c叫比例内项,a、d叫比例外项,d叫做a、b、c的第四比例项;如果a:b=b:c,或b2=ac,那么b叫a、c的比例中项.C:黄金分割:如图,把线段AB分成两条线段AC和BC,所得的对应线段成比例. 推论的扩展:平行于三角形一边,并且和其他两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.推论的逆定理:如果一条直线截三角形的两边所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边.E:平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等.根据被截的两条直线的位置关系,可以分五种图形情况: 推论1:经过梯形一腰的中点与底平行的直线,必平分另一腰. 已知:在梯形ACFD中,AD//CF,AB=BC 求证:DE=EF 推论2:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边. 已知:在△ACF中,BE//CF,AB=BC 求证:AE=EFF:三角形的中位线定理:三角形的中位线:连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半。
已知:如图,D、E分别为AB、AC的中点求证:DE//BC,DE?G:梯形的中位线定理梯形的中位线:连结梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线。
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8 相似三角形常见的图形DB (4) 添加辅助线:若上述方法还不能奏效的话,可以考虑添加辅助线(通常是添加平行线)构成比例.以上步骤可以不断的重复使用,直到被证结论证出为止.注:添加辅助平行线是获得成比例线段和相似三角形的重要途径。
平面直角坐标系中通常是作垂线(即得平行线)构造相似三角形或比例线段。
(5)比例问题:常用处理方法是将“一份”看着k;对于等比问题,常用处理办法是设“公比”为k。
(6).对于复杂的几何图形,通常采用将部分需要的图形(或基本图形)“分离”出来的办法处理。
知识点12 相似多边形的性质(1)相似多边形周长比,对应对角线的比都等于相似比.(2)相似多边形中对应三角形相似,相似比等于相似多边形的相似比.(3)相似多边形面积比等于相似比的平方.注意:相似多边形问题往往要转化成相似三角形问题去解决,因此,熟练掌握相似三角形知识是基础和关键.知识点13 位似图形有关的概念与性质及作法1. 如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应顶点的连线都交于一点,那么这样的两个图形叫做位似图形.2. 这个点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比.注:(1)位似图形是相似图形的特例,位似图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点.(2)位似图形一定是相似图形,但相似图形不一定是位似图形.(3)位似图形的对应边互相平行或共线.3.位似图形的性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.注:位似图形具有相似图形的所有性质.4. 画位似图形的一般步骤:(1)确定位似中心(位似中心可以是平面中任意一点)(2)分别连接原图形中的关键点和位似中心,并延长(或截取).(3)根据已知的位似比,确定所画位似图形中关键点的位置.(4)顺次连结上述得到的关键点,即可得到一个放大或缩小的图形. ①②③④⑤注:①位似中心可以是平面内任意一点,该点可在图形内,或在图形外,或在图形上(图形边上或顶点上)。
②外位似:位似中心在连接两个对应点的线段之外,称为“外位似”(即同向位似图形)③内位似:位似中心在连接两个对应点的线段上,称为“内位似”(即反向位似图形)(5)在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky), 反向位似图形对应点的坐标为(-kx,-ky),经典例题透析类型一、相似三角形的概念 1.判断对错: (1)两个直角三角形一定相似吗?为什么? (2)两个等腰三角形一定相似吗?为什么? (3)两个等腰直角三角形一定相似吗?为什么? (4)两个等边三角形一定相似吗?为什么? (5)两个全等三角形一定相似吗?为什么? 思路点拨:要说明两个三角形相似,要同时满足对应角相等,对应边成比例.要说明不相似,则只要否定其中的一个条件. 解:(1)不一定相似.反例 直角三角形只确定一个直角,其他的两对角可能相等,也可能不相等.所以直角三角形不一定相似. (2)不一定相似.反例 等腰三角形中只有两边相等,而底边不固定.因此两个等腰三角形中有两边对应成比例,两底边的比不一定等于对应腰的比,所以等腰三角形不一定相似. (3)一定相似. 在直角三角形ABC与直角三角形A′B′C′中 设AB=a,A′B′=b,则BC=a,B′C′=b,AC=a,A′C′=b ∴ ∴ABC∽A′B′C′ (4)一定相似. 因为等边三角形各边都相等,各角都等于60度,所以两个等边三角形对应角相等,对应边成比例,因此两个等边三角形一定相似. (5)一定相似. 全等三角形对应角相等,对应边相等,所以对应边比为1,所以全等三角形一定相似,且相似比为1. 举一反三 【变式1】两个相似比为1的相似三角形全等吗? 解析:全等.因为这两个三角形相似,所以对应角相等.又相似比为1,所以对应边相等. 因此这两个三角形全等. 总结升华:由上可知,在特殊的三角形中,有的相似,有的不一定相似. (1)两个直角三角形,两个等腰三角形不一定相似. (2)两个等腰直角三角形,两个等边三角形一定相似. (3)两个全等三角形一定相似,且相似比为1;相似比为1的两个相似三角形全等. 【变式2】下列能够相似的一组三角形为( )A.所有的直角三角形B.所有的等腰三角形C.所有的等腰直角三角形D.所有的一边和这边上的高相等的三角形 解析:根据相似三角形的概念,判定三角形是否相似,一定要满足三个角对应相等,三条对应边的比相等.而A中只有一组直角相等,其他的角是否对应相等不可知;B中什么条件都不满足;D中只有一条对应边的比相等;C中所有三角形都是由90°、45°、45°角组成的三角形,且对应边的比也相等.答案选C.类型二、相似三角形的判定 2.如图所示,已知中,E为AB延长线上的一点,AB=3BE,DE与BC相交于F,请找出图中各对相似三角形,并求出相应的相似比. 思路点拨:由可知AB∥CD,AD∥BC,再根据平行线找相似三角形. 解:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴ AB∥CD,AD∥BC, ∴△BEF∽△CDF,△BEF∽△AED. ∴△BEF∽△CDF∽△AED. ∴当△BEF∽△CDF时,相似比;当△BEF∽△AED时,相似比; 当△CDF∽△AED时,相似比. 总结升华:本题中△BEF、△CDF、△AED都相似,共构成三对相似三角形.求相似比不仅要找准对应边,还需注意两个三角形的先后次序,若次序颠倒,则相似比成为原来的倒数. 3.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=6.在Rt△EDF中,∠F=90°,DF=3,EF=4,则△ABC 和△EDF相似吗?为什么? 思路点拨:已知△ABC和△EDF都是直角三角形,且已知两边长,所以可利用勾股定理分别求出第三边AC和DE,再看三边是否对应成比例. 解:在Rt△ABC中,AB=10,BC=6,∠C=90°. 由勾股定理得. 在Rt△DEF中,DF=3,EF=4,∠F=90°. 由勾股定理,得. 在△ABC和△EDF中,,,, ∴, ∴△ABC∽△EDF(三边对应成比例,两三角形相似). 总结升华: (1)本题易错为只看3,6,4,10四条线段不成比例就判定两三角形不相似.利用三边判定两三角形相 似,应看三角形的三边是否对应成比例,而不是两边. (2)本题也可以只求出AC的长,利用两组对应边的比相等,且夹角相等,判定两三角形相似. 4.如图所示,点D在△ABC的边AB上,满足怎样的条件时,△ACD与△ABC相似?试分别加以列举. 思路点拨:此题属于探索问题,由相似三角形的识别方法可知,△ACD与△ABC已有公共角∠A,要使此两个三角形相似,可根据相似三角形的识别方法寻找一个条件即可. 解:当满足以下三个条件之一时,△ACD∽△ABC. 条件一:∠1=∠B. 条件二:∠2=∠ACB. 条件三:,即. 总结升华:本题的探索钥匙是相似三角形的识别方法.在探索两个三角形相似时,用分析法,可先假设△ACD∽△ABC,然后寻找两个三角形中边的关系或角的关系即可.本题易错为出现条件四:.不符合条件“最小化”原则,因为条件三能使问题成立,所以出现条件四是错误的. 举一反三 【变式1】已知:如图正方形ABCD中,P是BC上的点,且BP=3PC,Q是CD的中点. 求证:△ADQ∽△QCP.思路点拨:因△ADQ与△QCP是直角三角形,虽有相等的直角,但不知AQ与PQ是否垂直,所以不能用两个角对应相等判定.而四边形ABCD是正方形,Q是CD中点,而BP=3PC,所以可用对应边成比例夹角相等的方法来判定.具体证明过程如下: 证明:在正方形ABCD中,∵Q是CD的中点,∴=2 ∵=3,∴=4 又∵BC=2DQ,∴=2 在△ADQ和△QCP中,=,∠C=∠D=90°, ∴△ADQ∽△QCP. 【变式2】如图,弦和弦相交于内一点,求证:. 思路点拨:题目中求证的是等积式,我们可以转化为比例式,从而找到应证哪两个三角形相似.同时圆当中同弧或等弧所对的圆周角相等要会灵活应用. 证明:连接,. 在 ∴∽ ∴. 【变式3】已知:如图,AD是△ABC的高,E、F分别是AB、AC的中点. 求证:△DFE∽△ABC. 思路点拨:EF为△ABC的中位线,EF=BC,又DE和DF都是直角三角形斜边上的中线,DE=AB,DF=AC.因此考虑用三边对应成比例的两个三角形相似. 证明:在Rt△ABD中,DE为斜边AB上的中线, ∴ DE=AB, 即 =. 同理 =. ∵ EF为△ABC的中位线, ∴ EF=BC, 即 =. ∴ ==. ∴ △DFE∽△ABC. 总结升华:本题证明方法较多,可先证∠EDF=∠EDA+∠ADF=∠EAD+∠FAD=∠BAC,再证夹这个角的两边成比例,即=,也可证明∠FED=∠EDB=∠B,同理∠EFD=∠FDC=∠C,都可以证出△DEF∽△ABC.类型三、相似三角形的性质 5.△ABC∽△DEF,若△ABC的边长分别为5cm、6cm、7cm,而4cm是△DEF中一边的长度,你能求出△DEF的另外两边的长度吗?试说明理由. 思路点拨:因没有说明长4cm的线段是△DEF的最大边或最小边,因此需分三种情况进行讨论. 解:设另两边长是xcm,ycm,且x<y. (1)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长5cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. (2)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长6cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. (3)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长7cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. 综上所述,△DEF的另外两边的长度应是cm,cm或cm,cm或cm,cm三种可能. 总结升华:一定要深刻理解“对应”,若题中没有给出图形,要特别注意是否有图形的分类. 6.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积. 思路点拨:利用已知条件及相似三角形的判定方法及性质求出矩形的长和宽,从而求出矩形的面积. 解:∵四边形EFGH是矩形,∴ EH∥BC, ∴△AEH∽△ABC. ∵ AD⊥BC,∴ AD⊥EH,MD=EF. ∵矩形两邻边之比为1:2,设EF=xcm,则EH=2xcm. 由相似三角形对应高的比等于相似比,得, ∴,∴,. ∴ EF=6cm,EH=12cm. ∴. 总结升华:解决有关三角形的内接矩形、内接正方形的计算问题,经常利用相似三角形“对应高的比等于相似比”和“面积比等于相似比的平方”的性质,若图中没有高可以先作出高. 举一反三 【变式1】△ABC中,DE∥BC,M为DE中点,CM交AB于N,若,求. 解:∵DE∥BC ,∴△ADE∽△ABC ∴ ∵M为DE中点,∴ ∵DM∥BC ,∴△NDM∽△NBC ∴ ∴=1:2. 总结升华:图中有两个“”字形,已知线段AD与AB的比和要求的线段ND与NB的比分别在这两个“”字形,利用M为DE中点的条件将条件由一个“”字形转化到另一个“”字形,从而解决问题.类型四、相似三角形的应用 7.如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法? 方案1:如上左图,构造全等三角形,测量CD,得到AB=CD,得到河宽. 方案2: 思路点拨:这是一道测量河宽的实际问题,还可以借用相似三角形的对应边的比相等,比例式中四条线段,测出了三条线段的长,必能求出第四条. 如上右图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少? 解:∵AB⊥BC,CD⊥BC ∴∠ABO=∠DCO=90° 又∵∠AOB=∠DOC ∴△AOB∽△DOC ∴ ∵BO=50m,CO=10m,CD=17m ∴AB=85m 答:河宽为85m. 总结升华:方案2利用了“”型基本图形,实际上测量河宽有很多方法,可以用“”型基本图形,借助相似;也可用等腰三角形等等. 举一反三 【变式1】如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m. (1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么? (2)求古塔的高度. 解:(1)△ABC∽△ADE. ∵BC⊥AE,DE⊥AE ∴∠ACB=∠AED=90° ∵∠A=∠A ∴△ABC∽△ADE (2)由(1)得△ABC∽△ADE ∴ ∵AC=2m,AE=2+18=20m,BC=1.6m ∴ ∴DE=16m 答:古塔的高度为16m. 【变式2】已知:如图,阳光通过窗口照射到室内,在地面上留下1.5m宽的亮区DE.亮区一边到窗下的墙脚距离CE=1.2m,窗口高AB=1.8m,求窗口底边离地面的高BC? 思路点拨:光线AD//BE,作EF⊥DC交AD于F.则,利用边的比例关系求出BC. 解:作EF⊥DC交AD于F.因为AD∥BE,所以又因为, 所以,所以. 因为AB∥EF,AD∥BE,所以四边形ABEF是平行四边形,所以EF=AB=1.8m. 所以m.类型五、相似三角形的周长与面积 8.已知:如图,在△ABC与△CAD中,DA∥BC,CD与AB相交于E点,且AE︰EB=1︰2,EF∥BC 交AC于F点,△ADE的面积为1,求△BCE和△AEF的面积. 思路点拨:利用△ADE∽△BCE,以及其他有关的已知条件,可以求出△BCE的面积.△ABC的边AB上的高也是△BCE的高,根据AB︰BE=3︰2,可求出△ABC的面积.最后利用△AEF∽△ABC,可求出△AEF 的面积. 解:∵ DA∥BC, ∴ △ADE∽△BCE. ∴ S△ADE︰S△BCE=AE2︰BE2. ∵ AE︰BE=1︰2, ∴ S△ADE︰S△BCE=1︰4. ∵ S△ADE=1, ∴ S△BCE=4. ∵ S△ABC︰S△BCE=AB︰BE=3︰2, ∴ S△ABC=6. ∵ EF∥BC, ∴ △AEF∽△ABC. ∵ AE︰AB=1︰3, ∴ S△AEF︰S△ABC=AE2︰AB2=1︰9. ∴ S△AEF==. 总结升华:注意,同底(或等底)三角形的面积比等于这底上的高的比;同高(或等高)三角形的面积比等于对应底边的比.当两个三角形相似时,它们的面积比等于对应线段比的平方,即相似比的平方. 举一反三 【变式1】有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和面积比. 解:设原地块为△ABC,地块在甲图上为△A1B1C1,在乙图上为△A2B2C2. ∴△ABC∽△A1B1C1∽△A2B2C2 且,, ∴, ∴. 【变式2】如图,已知:△ABC中,AB=5,BC=3,AC=4,PQ//AB,P点在AC上(与点A、C不重合),Q点在BC上. (1)当△PQC的面积与四边形PABQ的面积相等时,求CP的长; (2)当△PQC的周长与四边形PABQ的周长相等时,求CP的长; 解:(1)∵S△PQC=S四边形PABQ ∴S△PQC:S△ABC=1:2 ∵PQ∥AB,∴△PQC∽△ABC ∴S△PQC:S△ABC=(CP:CA)2=1:2 ∴CP2=42×,∴CP=. (2)∵S△PQC的周长与四边形PABQ的周长相等, ∴PC+CQ=PA+AB+QB=(△ABC的周长)=6 ∵PQ∥AB,∴△PQC∽△ABC ∴,即: 解得,CP=类型六、综合探究 9.如图,AB∥CD,∠A=90°,AB=2,AD=5,P是AD上一动点(不与A、D重合),PE⊥BP,P为垂足,PE交DC于点E, (1)设AP=x,DE=y,求y与x之间的函数关系式,并指出x的取值范围; (2)请你探索在点P运动的过程中,四边形ABED能否构成矩形?如果能,求出AP的长;如果不能,请说 明理由. 解:(1)∵AB∥CD ,∴∠A+∠D=180° ∵∠A=90°,∴∠D=90°,∴∠A=∠D 又∵PE⊥BP ,∴∠APB+∠DPE=90°, 又∠APB+∠ABP=90°,∴∠ABP=∠DPE, ∴△ABP∽△DPE ∴,即 ∴ (2)欲使四边形ABED为矩形,只需DE=AB=2,即,解得 ∵,∵均符合题意,故AP=1或 4. 总结升华: (1)求以线段长为变量的两个函数间的关系时,常常将未知线段和已知线段作为三角形的边,利用相似 三角形的知识解决. (2)解决第(2)小问时要充分挖掘运动变化过程中点的特殊位置,再转化为具体的数值,通过建立方程 解决,体现了数形结合的思想. 10.如图,在△ABC中,BC=2,BC边上的高AD=1,P是BC上任意一点,PE∥AB交AC于E,PF∥AC交AB于F. (1)设BP=,△PEF的面积为,求与的函数解析式和的取值范围; (2)当P在BC边上什么位置时,值最大.∴,∴∴,∴∴∴.(2)∴当时,即边的中点时,值最大出发,以cm/st=a CM=a=CD点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质、矩形的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题综合性较强,难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.23. (本小题满分9分)如图12-1,在梯形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;(3分)(2) 若点F在线段AB上,且AF=CE,求CE的长;(4分)(3) 设CE=x,BF=y,写出y关于x的函数关系式(直接写出结果即可).(2分)24.(本小题满分9分)如图11,在直角梯形ABCD中,已知AD∥BC,AB=3,AD=1,BC=6,∠A=∠B=90°. 设动点P、Q、R在梯形的边上,始终构成以P为直角顶点的等腰直角三角形,且△PQR的一边与梯形ABCD的两底边平行.(1) 当点P在AB边上时,在图中画出一个符合条件的△PQR (不必说明画法);(2) 当点P在BC边或CD边上时,求BP的长.23.(本小题满分8分)如图7,已知四边形ABCD、AEFG均为正方形,∠BAG=α(0°<α<180°).(1) (6分) 求证:BE=DG,且BE⊥DG;(2) (2分) 设正方形ABCD、AEFG的边长分别是3和2,线段BD、DE、EG、GB所围成封闭图形的面积为S.当α变化时,指出S的最大值及相应的α值.(直接写出结果,不必说明理由)图7。
相似三角形中的“母子”型-2023年新九年级数学核心知识点与常见题型通关讲解练(沪教版)(解析版)

【答案】经过 4 秒或 1.6 秒时,△QBC 与△ABC 相似 【分析】由题意可得, AP = 2t,BP = 8 − 2t,BQ = 4t ,根据△QBC 与△ABC 相似,分情况列式计算即可.
∴AF=FE=ED=DA,∴四边形 AFED 菱形.
是 (2)证明:由(1)得:△ABF≌△EBF,∴∠BAG=∠BEF,
∵四边形 AFED 是菱形,∴AD∥FE,∴∠BEF=∠C,∴∠BAG=∠C, AB = BG
∵∠ABG=∠CBA,∴△ABG∽△CBA,∴ BC AB ,即 AB2=BG•BC. (3)解:如图,
关知识并灵活运用所学知识求解是解题的关键.
【过关检测】
一、填空题 1.如图,在 ABC 中,点 D 在 AB 上,请再添一个适当的条件,使△ADC∽△ACB ,那么可添加的条件是 __________.
【答案】 ACD = ABC (答案不唯一,也可以增加条件: ADC = ACB 或 AC2 = AD AB ).
【分析】(1)利用平行四边形的性质得 AB=CD,AB∥CD,再证明四边形 BECD 为平行四边形得到 BD∥CE,根 据相似三角形的判定方法,由 CM∥DB 可判断△BND∽△CNM; (2)先利用 AD2=AB•AF 可证明△ADB∽△AFD,则∠1=∠F,再根据平行线的性质得∠F=∠4,∠2=∠3,所以∠3=∠4, 加上∠NMC=∠CMD,于是可判断△MNC∽△MCD,所以 MC:MD=CN:CD,然后利用 CD=AB 和比例的性质即 可得到结论. 【详解】证明:(1)∵四边形 ABCD 是平行四边形, ∴AB=CD,AB∥CD, 而 BE=AB, ∴BE=CD, 而 BE∥CD, ∴四边形 BECD 为平行四边形, ∴BD∥CE, ∵CM∥DB, ∴△BND∽△CNM; (2)∵AD2=AB•AF, ∴AD:AB=AF:AD,
初中数学三角形相似模型大总结

初中数学三角形相似模型大总结三角形相似是初中数学里非常重要的知识点,是中考中一定会涉及的考点之一。
三角形相似的判定和应用题型千变万化,但“万变不离其宗”,常用的一共有以下8种模型。
1、8字形模型2、反8字形模型3、A字形模型4、反A字形模型5、共边反A字形模型6、剪刀反A字形模型7、一线三等角模型8、一线三垂直模型【模型总结】8种具体模型实际上可以分为三个大类,如下面表格所示:【应用提示】三角形相似的实际应用中遇到的模型基本上是属于上面8种模型的变化。
比如当三角形为直角三角形时的反A字形。
【应用举例】思路分析:通常来讲,题目中遇到线段成某个比例的已知条件,往往会和三角形相似结合起来。
因为三角形相似就能利用线段的比例。
本题中,△CEF和△EFD是对折关系,所以∠EDF=∠C=60度。
进而得到∠A=∠B=∠EDF=60度,一线三等角模型太明显不过了。
因此:△AED∽△DBF。
虽然,解题过程中还用到了设未知数解方程的代数思想,但是如果不能及时发现一线三等角模型,然利用相似比例列出2个方程,此题难度也不小。
【总结】三角形相似就意味着对应线段的比值相等,所以就能建立等式关系。
因此,题目中只要看到线段比例已知,就要首先考虑构建三角形相似来利用这个已知条件,为进一步完成解题创下基础。
口诀:线段比例若知道,三角相似解题巧。
有些同学相似三角形的判定方法明明都知道,却还是不会证三角形相似,在有些图形中甚至找不到谁和谁相似,完全无从下手。
这种情况,其中一个很大的原因就是——对相似的基本模型不熟悉。
本文就来说说相似的几种基本模型,让你能在复杂的图形中快速识别,迅速上手。
1、A字型(金字塔形)A字型分两种,一种上下平行的,一种上下不平行的。
注意两种A字型对应关系不同。
2、8字型(沙漏型)同A字型一样,8字型也有两种,一种上下平行,一种上下不平行,对应关系也不同。
3、子母型子母型相似可看作由非平行的A字型相似变化而来。
子母型相似的对应关系比较容易写错,为了避免出错可采用两种书写习惯:①仿照A字型写法,从公共点写起,△BAD∽△BCA;②按角的大小排序来写,小中大,△ABD∽△CBA.推荐第一种,更不容易错。
专题 相似三角形一线三等角模型(学生版)

专题04相似三角形重要模型-一线三等角模型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)一线三等角模型(同侧型)(锐角型)(直角型)(钝角型)条件:如图,∠1=∠2=∠3,结论:△ACE∽△BED.2)一线三等角模型(异侧型)条件:如图,∠1=∠2=∠3,结论:△ADE∽△BEC.3)一线三等角模型(变异型)图1图2图3①特殊中点型:条件:如图1,若C为AB的中点,结论:△ACE∽△BED∽△ECD.②一线三直角变异型1:条件:如图2,∠ABD=∠AFE=∠BDE=90°.结论:△ABC∽△BDE∽△BFC∽△AFB.③一线三直角变异型2:条件:如图3,∠ABD=∠ACE=∠BDE=90°.结论:△ABM∽△NDE∽△NCM.是边A.3B.5C.2D.1B (1)如图2,在53⨯个方格的纸上,小正方形的顶点为格点、边长均为1,AB 为端点在格点的已知线段.请用三种不...同连接格点.....的方法,作出以线段AB 为等联线、某格点P 为等联点的等联角,并标出等联角,保留作图痕迹;(2)如图3,在Rt APC △中,90A ∠=,AC AP >,延长AP 至点B ,使AB AC =,作A ∠的等联角CPD ∠和PBD ∠.将APC △沿PC 折叠,使点A 落在点M 处,得到MPC ,再延长PM 交BD 的延长线于E ,连接CE 并延长交PD 的延例5.(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.例6.(2023·浙江·九年级专题练习)在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,2AB AC ==,点D 在BC 所在的直线上运动,作45ADE ∠=︒(A 、D 、E 按逆时针方向).(1)如图,若点D 在线段BC 上运动,DE 交AC 于E .①求证:ABD DCE △△∽;②当ADE V 是等腰三角形时,求AE 的长;(2)如图,若点D 在BC 的延长线上运动,DE 的反向延长线与AC 的延长线相交于点E ',是否存在点D ,使ADE '△是等腰三角形?若存在,求出线段CD 的长度;若不存在,请简要说明理由;(3)若点D 在BC 的反向延长线上运动,是否存在点D ,使ADE V 是等腰三角形?若存在,写出所有点D 的位置;若不存在,请简要说明理由.上一点,轴9,23A.()9,3B.()3.(2023·湖南长沙·九年级专题练习)如图,在矩形4.(2021·浙江台州·中考真题)如图,点E,F,G分别在正方形ABCD的边AB,BC,AD上,AF⊥EG.若AB=5,AE=DG=1,则BF=_____.分别在边6.(2022秋·安徽淮北·九年级校考阶段练习)如图,在四边形分别在线段AD、DC上(点E与点A、CD=,在BC边上取中点E,连接DE,过点E 8.(2023·山东烟台·九年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,4做EF ED⊥与AB交于点G,与DA的延长线交于点F.(1)求证:BEG CDE△∽△;(2)求AFG的面积.⊥交AB于点M,9.(2023·上海·九年级假期作业)在矩形ABCD中,3AB=,4=AD,点E是边AD上一点,EM EC∠=∠.(1)求证:AE是AM和AN的比例中项;(2)当点N在线段AB的延点N在射线MB上(如图),且ANE DCE长线上时,联结AC,且AC与NE互相垂直,求MN的长.的两个等腰直角三角形,(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.312.(2023·广东深圳·九年级校考阶段练习)如图,在ABC 中6cm AB AC ==,8cm BC =,点E 是线段BC 边上的一动点(不含B 、C 两端点),连接AE ,作AED B ∠=∠,交线段AB 于点D .(1)求证:BDE CEA△∽△(2)设BE x =,AD y =,请求y 与x 之间的函数关系式.(3)E 点在运动的过程中,ADE V 能否构成等腰三角形?若能,求出BE 的长;若不能,请说明理由.13.(2023春·广东深圳·八年级校考期中)【操作发现】如图1,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,ABC 的三个顶点均在格点上.①请按要求画图:将ABC 绕点A 顺时针方向旋转90︒,点B 的对应点为点B ',点C 的对应点为点C ',连接BB ';②在①中所画图形中,AB B '∠=______︒.【问题解决】如图2,在Rt ABC △中,190BC C =∠=︒,,延长CA 到D ,使1CD =,将斜边AB 绕点A 顺时针旋转90︒到AE ,连接DE ,求ADE ∠的度数.【拓展延伸】如图3,在四边形ABCD 中,AE BC ⊥,垂足为E ,BAE ADC ∠=∠,1BE CE ==,3CD =,2=AD AB ,求BD 的长.14.(2023·浙江·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,直线AB 与y 轴交于点A ,与x 轴交于点B ,2OA =,AOB 的面积为2.(1)如图1,求直线AB 的解析式.(2)如图2,线段OA 上有一点C ,直线BC 为2(0)y kx k k =-<,AD y ⊥轴,将BC 绕点B 顺时针旋转90︒,交AD 于点D ,求点D 的坐标.(用含k 的式子表示)(3)如图3,在(2)的条件下,连接OD ,交直线BC 于点E ,若345ABC BDO ∠-∠=︒,求点E 的坐标.九年级专题练习)某数学兴趣小组在学习了尺规作图、等腰三角形和相似三角形的有关知识后,在BC=.点E是线段AD上的动点(点E不与18.(2022·湖南郴州·中考真题)如图1,在矩形ABCD中,4AB=,6⊥,交AB于点F.点A,D重合),连接CE,过点E作EF CE∽;(1)求证:AEF DCE⊥,垂足为G,连接AG.点M是线段BC的中点,连接GM.(2)如图2,连接CF,过点B作BG CF①求AG GM+的最小值;②当AG GM+取最小值时,求线段DE的长.。
相似三角形重要模型之(双)A字型与(双)8字型(解析版)-2024年中考数学常见几何模型

相似三角形重要模型之(双)A字型与(双)8字型相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。
本专题重点讲解相似三角形的(双)A字模型和(双)8(X)字模型.A字型和8(X)字型的应用难点在于过分割点(将线段分割的点)作平行线构造模型,有的是直接作平行线,有的是间接作平行线(倍长中线就可以理解为一种间接作平行线),这一点在模考中无论小题还是大题都是屡见不鲜的。
模型1. “A”字模型【模型解读与图示】“A”字模型图形(通常只有一个公共顶点)的两个三角形有一个“公共角”(是对应角),再有一个角相等或夹这个公共角的两边对应成比例,就可以判定这两个三角形相似.图1 图2 图31)“A”字模型条件:如图1,DE∥BC;结论:△ADE∽△ABC⇔ADAB =AEAC=DEBC.2)反“A”字模型条件:如图2,∠AE D=∠B;结论:△ADE∽△ACB⇔ADAC =AEAB=DEBC.3)同向双“A”字模型条件:如图3,EF∥BC;结论:△AEF∽△ABC,△AEG∽△ABD,△AGF∽△ADC⇔EGBD=FGCD=AGAD1(2023·湖北十堰·统考中考真题)如图,在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD上的点,且BE=BF=CG=AH,若菱形的面积等于24,BD=8,则EF+GH=.【答案】6【分析】连接AC,交BD于点O,由题意易得AC=6,AC⊥BD,AO=3,BO=4,则有AB=AD=5,然后可得EF∥AC∥GH,设BE=BF=CG=AH=a,则有DH=5-a,进而根据相似三角形的性质可进行求解.【详解】解:连接AC,交BD于点O,如图所示:∵四边形ABCD 是菱形,BD =8,∴AB =BC =AD =CD ,AC ⊥BD ,AO =OC =12AC ,BO =OD =12BD =4,∵S 菱形ABCD =12AC ⋅BD =24,∴AC =6,∴AO =3,∴AB =AO 2+BO 2=5=AD ,∵BE =BF =CG =AH ,∴AE =CF =DH =DG ,∴BE AE=BF CF ,∴EF ∥AC ,同理可得GH ∥AC ,设BE =BF =CG =AH =a ,则有DH =5-a ,∵EF ∥AC ,∴△BEF ∽△BAC ,∴BE BA =EF AC ,即a 5=EF 6,∴EF =65a ,同理可得DH DA =GH CA,即5-a 5=GH 6,∴GH =6-65a ,∴EF +GH =6;故答案为6.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定及菱形的性质,熟练掌握菱形的性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.2(2023·安徽·九年级期末)如图,在三角形△ABC 中,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,AD =3,BD =1,AE =2,EC =4.(1)求证:∠ADE =∠C ;(2)若∠BAC 的平分线交DE 于点F ,交BC 于点G ,求AF FG.【答案】(1)见解析(2)AF FG =1【分析】(1)证明AE AB =24=12,AD AC =36=12,可得AE AB =AD AC,结合∠DAE =∠CAB ,从而可得结论;(2)由(1)可得△DAE ∽△CAB ,可得∠ADE =∠C ,证明∠DAF =∠CAG ,可得△ADF ∽△ACG ,再利用相似三角形的性质可得答案.【详解】(1)解:∵AD =3,BD =1,AE =2,EC =4,∴AB =AD +BD =4,AC =AE +CE =6.∴AE AB =24=12,AD AC =36=12,∴AE AB =AD AC,又∵∠DAE =∠CAB ,∴△DAE ∽△CAB ,∴∠ADE =∠C .(2)由(1)可得△DAE ∽△CAB ,∴∠ADE =∠C ,又∵AG 平分∠BAC ,∴∠DAF =∠CAG ,∴△ADF ∽△ACG ,∴AF AG =AD AC=12,∴AF FG =1.【点睛】本题考查的是角平分线的定义,相似三角形的判定与性质,相似三角形的判定方法是解本题关键.3(2022·山东东营·中考真题)如图,在△ABC 中,点F 、G 在BC 上,点E 、H 分别在AB 、AC 上,四边形EFGH 是矩形,EH =2EF ,AD 是△ABC 的高.BC =8,AD =6,那么EH 的长为.【答案】245##4.8【分析】通过四边形EFGH 为矩形推出EH ∥BC ,因此△AEH 与△ABC 两个三角形相似,将AM 视为△AEH 的高,可得出AM AD=EH BC ,再将数据代入即可得出答案.【详解】∵四边形EFGH 是矩形,∴EH ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∵AM 和AD 分别是△AEH 和△ABC 的高,∴AM AD =EH BC ,DM =EF ,∴AM =AD -DM =AD -EF =6-EF ,∵EH =2EF ,代入可得:6-EF 6=2EF 8,解得EF =125,∴EH =2×125=245,故答案为:245.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质及矩形的性质,灵活运用相似三角形的性质是本题的关键.4(2022·浙江宁波·中考真题)(1)如图1,在△ABC 中,D ,E ,F 分别为AB ,AC ,BC 上的点,DE ∥BC ,BF =CF ,AF 交DE 于点G ,求证:DG =EG .(2)如图2,在(1)的条件下,连接CD ,CG .若CG ⊥DE ,CD =6,AE =3,求DE BC的值.(3)如图3,在▱ABCD 中,∠ADC =45°,AC 与BD 交于点O ,E 为AO 上一点,EG ∥BD 交AD 于点G ,EF ⊥EG 交BC 于点F .若∠EGF =40°,FG 平分∠EFC ,FG =10,求BF 的长.【答案】(1)证明见详解(2)13(3)5+53【分析】(1)利用DE ∥BC ,证明△ADG ∼△ABF ,△AEG ∼△ACF ,利用相似比即可证明此问;(2)由(1)得DG =EG ,CG ⊥DE ,得出△DCE 是等腰三角形,利用三角形相似即可求出DE BC的值;(3)遵循第(1)、(2)小问的思路,延长GE 交AB 于点M ,连接FM ,作MN ⊥BC ,垂足为N .构造出等腰三角形、含30°、45°角的特殊直角三角形,求出BN 、FN 的值,即可得出BF 的长.(1)解:∵DE ∥BC ,∴△ADG ∼△ABF ,△AEG ∼△ACF ,∴DG BF =AG AF ,EG CF =AG AF,∴DG BF =EG CF .∵BF =CF ,∴DG =EG .(2)解:由(1)得DG =EG ,∵CG ⊥DE ,∴CE =CD =6.∵AE =3,∴AC =AE +CE =9.∵DE ∥BC ,∴△ADE ∼△ABC .∴DE BC =AE AC=13.(3)解:如图,延长GE 交AB 于点M ,连接FM ,作MN ⊥BC ,垂足为N .在▱ABCD 中,BO =DO ,∠ABC =∠ADC =45°.∵EG ∥BD ,∴由(1)得ME =GE ,∵EF ⊥EG ,∴FM =FG =10,∴∠EFM =∠EFG .∵∠EGF =40°,∴∠EMF =40°,∴∠EFG =50°.∵FG 平分∠EFC ,∴∠EFG =∠CFG =50°,∴∠BFM =180°-∠EFM -∠EFG -∠CFG =30°.∴.在Rt △FMN 中,MN =FM sin30°=5,FN =FM cos30°=53.∵∠MBN =45°,MN ⊥BN ,∴BN =MN =5,∴BF =BN +FN =5+53.【点睛】本题考查了相似三角形的性质及判定、等腰三角形的性质及判定、解特殊的直角三角形等知识,遵循构第(1)、(2)小问的思路,构造出等腰三角形和特殊的直角三角形是解决本题的关键.5(2023•安庆一模)如图,在△ABC 中,点D 、E 、F 分别在边BC 、AB 、CA 上,且DE ∥CA ,DF ∥AB .(1)若点D 是边BC 的中点,且BE =CF ,求证:DE =DF ;(2)若AD ⊥BC 于D ,且BD =CD ,求证:四边形AEDF 是菱形;(3)若AE =AF =1,求1AB +1AC的值.【分析】(1)根据中点和平行两个条件可得中点,从而可得DE 是△ABC 的中位线,进而可得DE =FC ,同理可得DF =BE ,即可解答;(2)根据已知易证四边形AEDF 是平行四边形,再利用等腰三角形的三线合一性质可得∠BAD =∠CAD ,然后利用平行线的性质可得∠EDA =∠CAD ,从而可得∠BAD =∠EDA ,进而可得EA =ED ,即可解答;(3)根据A 字模型相似三角形可知△BED ∽△BAC ,△CDF ∽△CBA ,从而可得DE AC=BD BC ,DF AB =CD BC ,然后把两个式子相加进行计算,即可解答.【解答】(1)证明:∵点D 是边BC 的中点,DE ∥CA ,∴点E 是AB 的中点,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE =12AC ,∵点D 是边BC 的中点,DF ∥AB ,∴点F 是AC 的中点,∴FC =12AC ,∴DE =FC ,同理可得:DF =BE ,∵BE =FC ,∴DE =DF ;(2)证明:∵DE ∥CA ,DF ∥AB ,∴四边形AEDF 是平行四边形,∵AD ⊥BC ,BD =CD ,∴AD 是BC 的垂直平分线,∴AB =AC ,∴∠BAD =∠CAD ,∵DE ∥AC ,∴∠EDA =∠CAD ,∴∠BAD =∠EDA ,∴EA =ED ,∴四边形AEDF 是菱形;(3)∵DE ∥CA ,∴∠EDB =∠C ,∵∠B =∠B ,∴△BED ∽△BAC ,∴DE AC =BD BC ,∵DF ∥AB ,∴∠B =∠FDC ,∵∠C =∠C ,∴△CDF ∽△CBA ,∴DF AB =CD BC ,∴DE AC +DF AB=BD BC +CD BC =BD +CD BC =1,∵四边形AEDF 是平行四边形,∴DE =AF ,DF =AE ,∵AE =AF =1,∴DE =DF =1,∴1AB +1AC =1,∴1AB +1AC的值为1.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,分式的化简求值,菱形的判定与性质,熟练掌握菱形的判定与性质,以及A 字模型相似三角形的关键.模型2.“X ”字模型(“8”模型)【模型解读与图示】“8”字模型图形的两个三角形有“对顶角”,再有一个角相等或夹对顶角的两边对应成比例就可以判定这两个三角形相似.图1图2图3图41)“8”字模型条件:如图1,AB ∥CD ;结论:△AOB ∽△COD ⇔AB CD =OA OC =OB OD.2)反“8”字模型条件:如图2,∠A =∠D ;结论:△AOB ∽△DOC ⇔AB CD =OA OD =OB OC .3)平行双“8”字模型条件:如图3,AB ∥CD ;结论:AE DF =BE CF =AB CD4)斜双“8”字模型条件:如图4,∠1=∠2;结论:△AOD ∽△BOC ,△AOB ∽△DOC ⇔∠3=∠4.1(2022·辽宁·中考真题)如图,在正方形ABCD 中,E 为AD 的中点,连接BE 交AC 于点F .若AB =6,则△AEF 的面积为.【答案】3【分析】由正方形的性质可知AE =12AD =12AB =12BC =3,AD ⎳BC ,则有△AEF ∽△CBF ,然后可得EF BF =AE BC=12,进而问题可求解.【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,AB =6,∴AD =BC =AB =6,AD ⎳BC ,∴△AEF ∽△CBF ,∴EF BF =AE BC,∵E 为AD 的中点,∴AE =12AD =12AB =12BC =3,∴EF BF =AE BC=12,S △ABE =12AE ⋅AB =9,∴EF BE =13,∴S △AEF =13S △ABE =3;故答案为3.【点睛】本题主要考查正方形的性质及相似三角形的性质与判定,熟练掌握正方形的性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.2(2023·黑龙江·哈尔滨九年级阶段练习)如图,AB ∥CD ,AE ∥FD ,AE ,FD 分别交BC 于点G ,H ,则下列结论中错误的是()A.DH FH =CH BHB.GE DF =CG CBC.AF CE =HG CGD.FH AG =BF FA【答案】D【分析】根据平行线分线段成比例和相似三角形的性质与判定,进行逐一判断即可.【详解】解:∵AB ∥CD ∴DH FH =CH BH ,∴A 选项正确,不符合题目要求;∵AE ∥DF ,∴∠CGE =∠CHD ,∠CEG =∠D ,∴△CEG ∽△CDH ,∴GE DH =CG CH ,∴EG CG =DH CH ,∵AB ∥CD ,∴CH CB =DH DF ,∴DH CH =DF CB ,∴GE CG =DF CB ,∴GE DF =CG CB,∴B 选项正确,不符合题目要求;∵AB ∥CD ,AE ∥DF ,∴四边形AEDF 是平行四边形,∴AF =DE ,∵AE ∥DF ∴DE CE =GH GC ,∴AF CE =HG CG ;∴C 选项正确,不符合题目要求;∵AE ∥DF ,∴△BFH ∽△BAG ,∴FH AG =BF AB ,∵AB >FA ,∴FHAG ≠BF FA∴D 选项不正确,符合题目要求.故选D .【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,相似三角形的性质和判定的应用,能根据定理得出比例式是解此题的关键.3(2021·上海·中考真题)如图,在梯形ABCD中,AD⎳BC,∠ABC=90°,AD=CD,O是对角线AC的中点,联结BO并延长交边CD或边AD于E.(1)当点E在边CD上时,①求证:△DAC∽△OBC;②若BE⊥CD,求ADBC的值;(2)若DE=2,OE=3,求CD的长.【答案】(1)①见解析;②23;(2)1+19或3+19【分析】(1)①根据已知条件、平行线性质以及直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可推导,∠DAC=∠DCA=∠OBC=∠OCB,由此可得△DAC∽△OBC;②若BE⊥CD,那么在Rt△BCE中,由∠2=∠3=∠4.可得∠2=∠3=∠4=30°,作DH⊥BC于H.设AD=CD=2m,那么BH=AD=2m.根据30°所对直角边是斜边的一半可知CH=m,由此可得ADBC的值.(2)①当点E在AD上时,可得四边形ABCE是矩形,设AD=CD=x,在Rt△ACE和Rt△DCE中,根据CE2=CE2,列方程62-(x-2)2=x2-22求解即可.②当点E在CD上时,设AD=CD=x,由△DAC∽△OBC,得DCOC=ACBC,所以xm=2OCBC,所以OCBC=x2m;由△EOC∽△ECB得EOEC=ECEB=OCCB,所以3x-2=x-2m+3=OCCB,解出x的值即可.【详解】(1)①由AD=CD,得∠1=∠2.由AD⎳BC,得∠1=∠3.因为BO是Rt△ABC斜边上的中线,所以OB=OC.所以∠3=∠4.所以∠1=∠2=∠3=∠4.所以△DAC∽△OBC.②若BE⊥CD,那么在Rt△BCE中,由∠2=∠3=∠4.可得∠2=∠3=∠4=30°.作DH⊥BC于H.设AD=CD=2m,那么BH=AD=2m.在Rt△DCH中,∠DCH=60°,DC=2m,所以CH=m.所以BC=BH+CH=3m.所以ADBC=2m3m=23.(2)①如图5,当点E在AD上时,由AD⎳BC,O是AC的中点,可得OB=OE,所以四边形ABCE是平行四边形.又因为∠ABC=90°,所以四边形ABCE是矩形,设AD =CD =x ,已知DE =2,所以AE =x -2.已知OE =3,所以AC =6.在Rt △ACE 和Rt △DCE 中,根据CE 2=CE 2,列方程62-(x -2)2=x 2-22.解得x =1+19,或x =1-19(舍去负值).②如图6,当点E 在CD 上时,设AD =CD =x ,已知DE =2,所以CE =x -2.设OB =OC =m ,已知OE =3,那么EB =m +3.一方面,由△DAC ∽△OBC ,得DC OC =AC BC ,所以x m =2OC BC ,所以OC BC=x 2m ,另一方面,由∠2=∠4,∠BEC 是公共角,得△EOC ∽△ECB .所以EO EC =EC EB =OC CB ,所以3x -2=x -2m +3=OC CB.等量代换,得3x -2=x -2m +3=x 2m .由3x -2=x 2m ,得m =x 2-2x 6.将m =x 2-2x 6代入3x -2=x -2m +3,整理,得x 2-6x -10=0.解得x =3+19,或x =3-19(舍去负值).【点睛】本题主要考查相似三角形的判定与性质,斜边上的中线,勾股定理等,能够运用相似三角形边的关系列方程是解题的关键.4(2022·贵州铜仁·中考真题)如图,在四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,记△COD 的面积为S 1,△AOB 的面积为S 2.(1)问题解决:如图①,若AB ⎳CD ,求证:S 1S 2=OC ⋅OD OA ⋅OB(2)探索推广:如图②,若AB 与CD 不平行,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图③,在OA 上取一点E ,使OE =OC ,过点E 作EF ∥CD 交OD 于点F ,点H 为AB的中点,OH 交EF 于点G ,且OG =2GH ,若OE OA=56,求S 1S 2值.【答案】(1)见解析;(2)(1)中的结论成立,理由见解析:(3)2554【分析】(1)如图所示,过点D 作AE ⊥AC 于E ,过点B 作BF ⊥AC 于F ,求出DE =OD ⋅sin ∠DOE ,BF=OB ⋅sin ∠BOF ,然后根据三角形面积公式求解即可;(2)同(1)求解即可;(3)如图所示,过点A 作AM ∥EF 交OB 于M ,取BM 中点N ,连接HN ,先证明△OEF ≌△OCD ,得到OD=OF ,证明△OEF ∽△OAM ,得到OF OM =OE OA =56,设OE =OC =5m ,OF =OD =5n ,则OA =6m ,OM =6n ,证明△OGF ∽△OHN ,推出ON =32OF =15n 2,BN =MN =ON -OM =3n 2,则OB =ON +BN =9n ,由(2)结论求解即可.【详解】解:(1)如图所示,过点D 作AE ⊥AC 于E ,过点B 作BF ⊥AC 于F ,∴DE =OD ⋅sin ∠DOE ,BF =OB ⋅sin ∠BOF ,∴S △OCD =S 1=12OC ⋅DE =12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE ,S △AOB =S 2=12OA ⋅BF =12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF ,∵∠DOE =∠BOF ,∴sin ∠DOE =sin ∠BOF ;∴S 1S 2=12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE 12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF =OC ⋅OD OA ⋅OB ;(2)(1)中的结论成立,理由如下:如图所示,过点D 作AE ⊥AC 于E ,过点B 作BF ⊥AC 于F ,∴DE =OD ⋅sin ∠DOE ,BF =OB ⋅sin ∠BOF ,∴S △OCD =S 1=12OC ⋅DE =12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE ,S △AOB =S 2=12OA ⋅BF =12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF ,∵∠DOE =∠BOF ,∴sin ∠DOE =sin ∠BOF ;∴S 1S 2=12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE 12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF =OC ⋅OD OA ⋅OB ;(3)如图所示,过点A 作AM ∥EF 交OB 于M ,取BM 中点N ,连接HN ,∵EF ∥CD ,∴∠ODC =∠OFE ,∠OCD =∠OEF ,又∵OE =OC ,∴△OEF ≌△OCD (AAS ),∴OD =OF ,∵EF ∥AM ,∴△OEF ∽△OAM ,∴OF OM =OE OA=56,设OE =OC =5m ,OF =OD =5n ,则OA =6m ,OM =6n ,∵H 是AB 的中点,N 是BM 的中点,∴HN 是△ABM 的中位线,∴HN ∥AM ∥EF ,∴△OGF ∽△OHN ,∴OG OH =OF ON ,∵OG =2GH ,∴OG =23OH ,∴OG OH =OF ON =23,∴ON =32OF =15n 2,BN =MN =ON -OM =3n 2,∴OB =ON +BN =9n ,由(2)可知S 1S 2=OC ⋅OD OA ⋅OB=5m ⋅5n 6m ⋅9n =2554.【点睛】本题主要考查了解直角三角形,相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,三角形中位线定理,正确作出辅助线是解题的关键.模型3. “AX”字模型(“A8”模型)【模型解读与图示】图1图2图3 1)一“A”一“8”模型条件:如图1,DE∥BC;结论:△ADE∽△ABC,△DEF∽△CBF⇔ADAB=AEAC=DEBC=DFFC=FEBF2)两“A”一“8”模型条件:如图2,DE∥AF∥BC;结论:1BC +1DE=1AF.3)四“A”一“8”模型条件:如图3,DE∥AF∥BC,1BC+1DE=1AF=1AG;结论:AF=AG1(2022·山东东营·中考真题)如图,点D为△ABC边AB上任一点,DE∥BC交AC于点E,连接BE、CD 相交于点F,则下列等式中不成立的是()A.ADDB =AEECB.DEBC=DFFCC.DEBC=AEECD.EFBF=AEAC【答案】C【分析】根据平行线分线段成比例定理即可判断A,根据相似三角形的性质即可判断B、C、D.【详解】解:∵DE∥BC,∴AD BD =AEEC,△DEF∽△CBF,△ADE∽△ABC,故A不符合题意;∴DE CB =DFCF=EFBF,DECB=AEAC,故B不符合题意,C符合题意;∴EF BF =AEAC,故D不符合题意;故选C.【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例定理,熟知相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例定理是解题的关键.2(2021·江苏南京·中考真题)如图,AC与BD交于点O,OA=OD,∠ABO=∠DCO,E为BC延长线上一点,过点E作EF⎳CD,交BD的延长线于点F.(1)求证△AOB≌△DOC;(2)若AB=2,BC=3,CE=1,求EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF=8 3【分析】(1)直接利用“AAS”判定两三角形全等即可;(2)先分别求出BE和DC的长,再利用相似三角形的判定与性质进行计算即可.【详解】解:(1)∵OA=OD,∠ABO=∠DCO,又∵∠AOB=∠DOC,∴△AOB≌△DOC AAS;(2)∵△AOB≌△DOC AAS,AB=2,BC=3,CE=1∴AB=DC=2,BE=BC+CE=3+1=4,∵EF⎳CD,∴△BEF∽△BCD,∴EFCD =BE BC,∴EF2=43,∴EF=83,∴EF的长为83.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线分线段成比例的推论、相似三角形的判定与性质等,解决本题的关键是牢记相关概念与公式,能结合图形建立线段之间的关联等,本题较基础,考查了学生的几何语言表达和对基础知识的掌握与应用等.3(2022·重庆九年级期中)如图,AD与BC相交于点E,点F在BD上,且AB∥EF∥CD,求证:1AB +1CD=1EF.证明:∵AB∥EF,∴△DEF∽△DAB,∴EFAB=DFDB.又∵EF∥CD,∴△BEF∽△BCD.∴EFCD=BFBD.∴EF AB +EFCD=DFDB+BFBD=BDBD=1.∴1AB+1CD=1EF.4(2022•安庆模拟)在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.(1)如图①,若四边形ABCD为矩形,过点O作OE⊥BC,求证:OE=12CD.(2)如图②,若AB∥CD,过点O作EF∥AB分别交BC、AD于点E、F.求证:EFAB =EFCD=2.(3)如图③,若OC平分∠AOB,D、E分别为OA、OB上的点,DE交OC于点M,作MN∥OB交OA于一点N,若OD=8,OE=6,直接写出线段MN长度.【分析】(1)由OE⊥BC,DC⊥BC,可知EO∥CD,且OB=OD,可得结论;(2)由△DFO∽△DAB,得FOAB =DODB,同理OFCD=AOAC,OEAB=COCA,EOCD=BOBD,利用等式的性质将比例式相加,从而得出结论;(3)作DF∥OB交OC于点F,连接EF,可知△ODF是等腰三角形,得DO=DF=8,由△DMF∽△EMO,可得EM=34DM,由△DMN∽△DOE,得MNOE=DMDE=47,从而得出答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴O是AC中点,AB⊥BC,∵OE⊥BC,∴OE∥AB,∴E是BC中点,∴OE=12CD;(2)证明:∵EF∥AB,∴△DFO∽△DAB,∴FOAB =DO DB,同理OFCD=AOAC,OEAB=COCA,EOCD=BOBD,∴FOAB+OFCD+OEAB+EOCD=DODB+AOAC+COCA+BOBD,∴FO+OEAB +EO+OFCD=AO+COAC+BO+DOBD,即,EFAB+EFCD=2;(3)解:作DF∥OB交OC于点F,连接EF,∵OC平分∠AOB,∴∠AOC=∠BOC,∵DF∥OB,∴∠DFO=∠BOC=∠AOC,∴△ODF是等腰三角形,∴DO=DF=8,∵DF∥OE,∴△DMF∽△EMO,∴EM DM =EODF=EODO=68=34,∴EM=34DM,∴DMDE=DMDM+ME=DMDM+34DM=47,∵MN∥OE,∴△DMN∽△DOE,∴MNOE =DMDE=47,∴MN6=47,∴MN=247.【点评】本题是相似形综合题,主要考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,对比例式进行恒等变形是解题的关键.课后专项训练1(2021·山东淄博·中考真题)如图,AB,CD相交于点E,且AC⎳EF⎳DB,点C,F,B在同一条直线上.已知AC=P,EF=r,DB=q,则p,q,r之间满足的数量关系式是()A.1r +1q=1pB.1p+1r=2qC.1p+1q=1rD.1q+1r=2p【答案】C【分析】由题意易得△BEF∽△BAC,△CEF∽△CDB,则有EFAC=BFBC,EFBD=CFBC,然后可得EFAC+EFBD=1,进而问题可求解.【详解】解:∵AC⎳EF⎳DB,∴△BEF∽△BAC,△CEF∽△CDB,∴EF AC =BFBC,EFBD=CFBC,∴EFAC+EFBD=BFBC+CFBC=1,∵AC=P,EF=r,DB=q,∴rp +rq=1,即1p+1q=1r;故选C.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.2(2023秋·山西阳泉·九年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,AB=AC,对角线AC与BD相交于点E,DE=3BE,AC⊥AD,∠ACB=75°,AE=33,则对角线AC与BD的长分别是()A.AC=43,BD=123B.AC=9,BD=419C.AC=6,BD=83D.AC=8,BD=419【答案】D【分析】过点B作BO∥AD交AC于点O,证明△AED∽△OEB,可求得OE=3,AO=43,根据勾股定理求出BO的长,进而可求出AC的长,再根据勾股定理求出BE的长,进而求出BD的长.【详解】过点B作BO∥AD交AC于点O,如图所示:∵AC ⊥AD ,BO ∥AD ,∴∠DAC =∠BOA =90°.∵∠AED =∠OEB ,∴△AED ∽△OEB ,∴BE DE =EO AE =BODA.∵DE =3BE ,∴EO AE =BO DA=13.∵AE =33,∴OE =3,∴AO =43.∵AB =AC ,∠ACB =75°,∵∠ABC =∠ACB =75°,∴∠BAC =30°,∴AB =2BO .在Rt △AOB 中,BO 2+AO 2=AB 2,即43 2+BO 2=2BO 2,解得:BO =4,∴AB =AC =8.∵OE =3,BO =4,∴BE =BO 2+OE 2=19,∴DE =3BE =319,∴BD =BE +DE =419.故选D .【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理以及平行线的性质,解题的关键是利用勾股定理求出BE 的长度.3(2023·福建福州·校考二模)在数学综合实践课上,某学习小组计划制作一个款式如图所示的风筝.在骨架设计中,两条侧翼的长度设计AB =AC =50cm ,风筝顶角∠BAC 的度数为110°,在AB ,AC 上取D ,E 两处,使得AD =AE ,并作一条骨架AF ⊥DE .在制作风筝面时,需覆盖整个骨架,根据以上数据,B ,C 两点间的距离大约是( )(参考数据:sin55°≈0.82,cos55°≈0.57,tan55°≈1.43)A.41cmB.57cmC.82cmD.143cm【答案】C【分析】设AF 与DE 交于点G ,连接BC ,交AF 于点H ,根据已知易证△ADE ∽△ABC ,然后利用相似三角形的性质可得∠ADE =∠ABC ,从而可得DE ∥BC ,进而可得BC ⊥AF ,再利用等腰三角形的三线合一性质可得BC =2BH ,∠BAH =12∠BAC =55°,最后在Rt △BAH 中,利用锐角三角函数的定义求出BH 的长,即可解答.【详解】解:设AF 与DE 交于点G ,连接BC ,交AF 于点H ,∵AD =AE ,AB =AC ,∴AD AB =AEAC,∵∠DAE =∠BAC ,∴△ADE ∽△ABC ,∴∠ADE =∠ABC ,∴DE ∥BC ,∵AF ⊥DE ,∴BC ⊥AF ,∵AB =AC ,AF ⊥BC ,∴BC =2BH ,∠BAH =12∠BAC =55°,在Rt △BAH 中,AB =50cm ,∴BH =AB ⋅sin55°≈50×0.82=41cm ,∴BC =2BH =82cm ,∴B ,C 两点间的距离大约是82cm ,故选:C .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,相似三角形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.4(2022·湖北十堰·中考真题)如图,某零件的外径为10cm ,用一个交叉卡钳(两条尺长AC 和BD 相等)可测量零件的内孔直径AB .如果OA :OC =OB :OD =3,且量得CD =3cm ,则零件的厚度x 为()A.0.3cmB.0.5cmC.0.7cmD.1cm【答案】B【分析】求出△AOB 和△COD 相似,利用相似三角形对应边成比例列式计算求出AB ,再根据外径的长度解答.【详解】解:∵OA :OC =OB :OD =3,∠AOB =∠COD ,∴△AOB ∽△COD ,∴AB :CD =3,∴AB :3=3,∴AB =9(cm ),∵外径为10cm ,∴19+2x =10,∴x =0.5(cm ).故选:B .【点睛】本题考查相似三角形的应用,解题的关键是利用相似三角形的性质求出AB 的长.5(2022·湖南怀化·中考真题)如图,△ABC 中,点D 、E 分别是AB 、AC 的中点,若S △ADE =2,则S △ABC =.【答案】8【分析】根据三角形中位线定理求得DE ∥BC ,DE BC=12,从而求得△ADE ∽△ABC ,然后利用相似三角形的性质求解.【详解】解:∵D 、E 分别是AB 、AC 的中点,则DE 为中位线,所以DE ∥BC ,DE BC =12所以△ADE ∽△ABC ∴S △ADE S △ABC =DE BC2=14∵S △ADE =2,∴S △ABC =8故答案为:8.【点睛】本题考查中位线及平行线性质,本题难度较低,主要考查学生对三角形中位线及平行线性质等知识点的掌握.6(2023·广东梅州·九年级统考期末)如图,在△ABC 中,点F 、G 在BC 上,点E 、H 分别在AB 、AC 上,四边形EFGH 是矩形,EH =2EF ,AD 是△ABC 的高,BC =15,AD =5,那么EH 的长为.【答案】6【分析】通过四边形EFGH 为矩形推出EH ∥BC ,因此△AEH 与△ABC 两个三角形相似,将AM 视为△AEH 的高,可得出AM AD=EHBC ,再将数据代入即可得出答案.【详解】解:设AD 与EH 交于点M .∵四边形EFGH 是矩形,∴EH ∥BC ,∴△AEH ∽△ABC ,∵AM 和AD 分别是△AEH 和△ABC 的高,∴AM AD=EHBC ,DM =EF ,∴AM =AD -DM =AD -EF =5-EF ,∵EH =2EF ,代入可得:5-EF 5=2EF15,解得EF =3,∴EH =2×3=6,故答案为:6.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质及矩形的性质,灵活运用相似三角形的性质是本题的关键.7(2023·广东深圳·校考三模)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =6,D 是AB 上一点,点E 在BC 上,连接CD ,AE 交于点F ,若∠CFE =45°,BD =2AD ,则CE =.【答案】2【分析】过D 作DH 垂直AC 于H 点,过D 作DG ∥AE 交BC 于G 点,先利用解直角三角形求出CD 的长,其次利用△CDG ∽△CBD ,求出CG 的长,得出BG 的长,最后利用△BDG ∽△BAE ,求出BE 的长,最后得出答案.【详解】解:如图:过D 作DH 垂直AC 于H 点,过D 作DG ∥AE 交BC 于G 点,∵在Rt △ABC 中,AC =BC =6,∴AB =AC 2+BC 2=62,又∵BD =2AD ,∴AD =22,∴在等腰直角三角形AHD 中,AH =DH =2,∴CH =6-2=4,在Rt △CHD 中,CD =CH 2+DH 2=25,∵DG ∥AE ,∴∠CFE =∠CDG =45°,∠B =45°,∴∠CDG =∠B ,又∵∠DCG =∠BCD ,∴△CDG ∽△CBD ,∴CD CB =CGCD ,∴CD 2=CG ⋅CB ,即20=6CG ,∴CG =103,∴BG =BC -CG =6-103=83,又∵DG ∥AE ,∴△BDG ∽△BAE ,又∵BD =2AD ,∴BD BA=BG BE =23,又BG =83,∴BE =BG ×32=4,∴CE =6-4=2,故答案为:2.【点睛】本题考查勾股定理,等腰直角三角形性质及相似三角形的判定与性质综合,解题关键在于正确做出辅助线,利用相似三角形的性质得出对应边成比例求出答案.8(2022·四川宜宾·中考真题)如图,△ABC 中,点E 、F 分别在边AB 、AC 上,∠1=∠2.若BC =4,AF =2,CF =3,则EF =.【答案】85【分析】易证△AEF ∽△ABC ,得EF BC =AF AC 即EF BC =AFAF +CF即可求解.【详解】解:∵∠1=∠2,∠A =∠A ,∴△AEF ∽△ABC ,∴EF BC =AF AC ,即EF BC =AF AF +CF∵BC =4,AF =2,CF =3,∴EF 4=22+3,∴EF =85,故答案为:85.【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质定理是解题的关键.9(2022·辽宁阜新·中考真题)如图,在矩形ABCD中,E是AD边上一点,且AE=2DE,BD与CE相交于点F,若△DEF的面积是3,则△BCF的面积是.【答案】27【分析】根据矩形ABCD的性质,很容易证明△DEF∽△BCF,相似三角形之比等于对应边比的平方,即可求出△BCF的面积.【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AD∥BC∴∠EDF=∠CBF,∵∠EFD=∠CFB,∠EDF=∠CBF∴△DEF∽△BCF,∵AE=2DE,AD=BC,∴DE:BC=1:3,∴S△DEF:S△BCF=DE2:BC2,即3:S△BCF=1:9,∴S△BCF=27.故答案为:27.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,矩形的性质,综合性比较强,学生要灵活应用.掌握相似三角形的面积比是相似比的平方是解题的关键.10(2022·湖北荆门·中考真题)如图,点G为△ABC的重心,D,E,F分别为BC,CA,AB的中点,具有性质:AG:GD=BG:GE=CG:GF=2:1.已知△AFG的面积为3,则△ABC的面积为.【答案】18【分析】根据线段比及三角形中线的性质求解即可.【详解】解:∵CG:GF=2:1,△AFG的面积为3,∴△ACG的面积为6,∴△ACF的面积为3+6=9,∵点F为AB的中点,∴△ACF的面积=△BCF的面积,∴△ABC的面积为9+9=18,故答案为:18.【点睛】题目主要考查线段比及线段中点的性质,熟练掌握线段中点的性质是解题关键.11(2023·福建·统考中考真题)阅读下列材料,回答问题任务:测量一个扁平状的小水池的最大宽度,该水池东西走向的最大宽度AB远大于南北走向的最大宽度,如图1.工具:一把皮尺(测量长度略小于AB)和一台测角仪,如图2.皮尺的功能是直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间的距离不大于皮尺的测量长度);测角仪的功能是测量角的大小,即在任一点O处,对其视线可及的P,Q两点,可测得∠POQ的大小,如图3.小明利用皮尺测量,求出了小水池的最大宽度AB ,其测量及求解过程如下:测量过程:(ⅰ)在小水池外选点C ,如图4,测得AC =am ,BC =bm ;(ⅱ)分别在AC ,BC ,上测得CM =a 3m ,CN =b3m ;测得MN =cm .求解过程:由测量知,AC =a ,BC =b ,CM =a 3,CN =b3,∴CM CA=CN CB =13,又∵①,∴△CMN ∽△CAB ,∴MN AB=13.又∵MN =c ,∴AB =②m .故小水池的最大宽度为m .(1)补全小明求解过程中①②所缺的内容;(2)小明求得AB 用到的几何知识是;(3)小明仅利用皮尺,通过5次测量,求得AB .请你同时利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,并利用解直角三角形的知识求小水池的最大宽度AB ,写出你的测量及求解过程.要求:测量得到的长度用字母a ,b ,c ⋯表示,角度用α,β,γ⋯表示;测量次数不超过4次(测量的几何量能求出AB ,且测量的次数最少,才能得满分).【答案】(1)①∠C =∠C ;②3c (2)相似三角形的判定与性质(3)最大宽度为a cos α+a sin αtan βm ,见解析【分析】(1)根据相似三角形的判定和性质求解即可;(2)根据相似三角形的判定和性质进行回答即可;(3)测量过程:在小水池外选点C ,用测角仪在点B 处测得∠ABC =α,在点A 处测得∠BAC =β;用皮尺测得BC =am ;求解过程:过点C 作CD ⊥AB ,垂足为D ,根据锐角三角函数的定义推得BD =a cos α,CD =a sin α,AD =a sin αtan β,根据AB =BD +AD ,即可求得.【详解】(1)∵AC =a ,BC =b ,CM =a 3,CN =b 3,∴CM CA =CN CB =13,又∵∠C =∠C ,∴△CMN ∽△CAB ,∴MN AB=13.又∵MN =c ,∴AB =3c m .故小水池的最大宽度为3cm .(2)根据相似三角形的判定和性质求得AB =3MN =3c ,故答案为:相似三角形的判定与性质.(3)测量过程:(ⅰ)在小水池外选点C ,如图,用测角仪在点B 处测得∠ABC =α,在点A 处测得∠BAC =β;(ⅱ)用皮尺测得BC =am .求解过程:由测量知,在△ABC 中,∠ABC =α,∠BAC =β,BC =a .过点C 作CD ⊥AB ,垂足为D .在Rt △CBD 中,cos ∠CBD =BDBC,即cos α=BD a ,所以BD =a cos α.同理,CD =a sin α.在Rt △ACD 中,tan ∠CAD =CDAD,即tan β=a sin αAD,所以AD =a sin αtan β.所以AB =BD +AD =a cos α+a sin αtan βm .故小水池的最大宽度为a cos α+a sin αtan βm .【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解直角三角形的实际应用,根据题意画出几何图形,建立数学模型是解题的关键.12(2023秋·山西运城·九年级统考期末)综合与实践问题情境:如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,BC =4,点D 是AC 上一点,将△BCD 沿直线BD 折叠,点C 落在AB 上的点E ,连接DE .独立思考(1)如图1,求tan ∠DBC 的值;问题拓展如图2,点F 是图1中AB 上一动点,连接CF ,交BD 于点G .(2)当点F 是AB 的中点时,求证:DG BG=49;(3)当点G 是BD 的中点时,请你直接写出AFBF 的值.【答案】(1)13;(2)见解析;(3)94【分析】(1)由折叠性质可知DE =CD ,利用等面积求出CD 长即可;(2)添加辅助线构造全等三角形和相似三角形,利用性质即可证明;(3)作平行线构造全等三角形和相似三角形,利用性质即可求解.【详解】解:(1)方法一:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =AC 2+BC 2=32+42=5,由折叠可知:DC =DE ,∵S △ABC =S △ABD +S △BCD ,∴12BC ·AC =12BC ·CD +12AB ·DE ,∴12×3×4=12×4CD +12×5DE ,∴CD =43,在Rt △BCD 中,∠C =90°,tan ∠DBC =CD BC=434=13,方法二:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =AC 2+BC 2=32+42=5,由折叠可知:DC =DE ,BC =BE ,∠C =∠DEB =90°,∴AE =AB -BE =5-4=1,∵∠C =∠DEA =90°,∠A =∠A ,∴△ABC ∽△ADE ,∴AE AC=DE BC ,∴13=DE 4,∴DE =43,∴CD =DE =43,在Rt △BCD 中,∠C =90°,∴tan ∠DBC =CD BC=434=13,方法三:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =AC 2+BC 2=32+42=5,由折叠可知:DC =DE ,BC =BE .∠C =∠DEB =90°,∴AE =AB -BE =5-4=1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,tan A =BC AC ,在Rt △ADE 中,∠AED =90°,tan A =DEAE,∴BC AC =DE AE,∴43=DE 1∴DE =43,∴CD =DE =43,在Rt △BCD 中,∠C =90°,∴tan ∠DBC =CD BC =434=13,(2)方法一:延长CF 到点M ,使FM =FC ,连接BM ,∵FA =FB ,∠BFM =∠AFC ,∴△BFM ≌△AFC SAS .∴AC =BM ,∠M =∠ACF ,∴BM ∥AC ,∴∠MBG =∠CDG ,∴△MBG ∽△CDG ,∴DG BG =CD BM ,∴DG BG=433=49,方法二:过点B 作BM ∥AC 交CF 的延长线于点M ,∴∠MBF =∠A ,∠M =∠ACF ,∠MBG =∠CDG ,又∵FA =FB ,∴△BFM ≌△AFC AAS ,∴AC =BM ,∠M =∠ACF ,∴△MBG ∽△CDG ,∴DG BG =CD BM ,∴DG BG=433=49.方法三:作GM ⊥BC 于点M ,∴∠GMB =∠DCB =90°,∴GM ∥DC ∴DG BG =CD BM ∵∠ACB =90°,FA =FB .∴FB =FC ,∴∠FBC =∠FCB ,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,tan ∠ABC =AC BC =34,∴tan ∠GCM =tan ∠ABC =34设GM =a ,在Rt △GMC 中,∠GMC =90°,tan ∠GCM =GM CM =34.∴CM =43a ,在Rt △GMB 中,∠GMB =90°,tan ∠GBM =GM BM =13.∴BM =3a .∴DG BG=43a 3a =49(3)如图,过B 作BN ∥AC ,交CF 延长线于点N ,∴∠BNG =∠DCG ,△BNF ∽△ACF ,∵G 为BD 中点,∴BG =GD ,∵∠BGN =∠DGC ,∴△BGN ≌△DGC AAS ,∴BN =CD =43,。
苏教版九年级下册数学[用相似三角形解决问题—知识点整理及重点题型梳理](基础)
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苏教版九年级下册数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习用相似三角形解决问题—知识讲解(基础)【学习目标】1.以分析实际例子为背景,认识平行投影和中心投影的基本概念与性质;2.通过典型实例认识现实生活中物体的相似,能运用图形相似的知识解决一些简单的实际问题(如何把实际问题抽象为数学问题).【要点梳理】要点一、平行投影1.一般地,用光线照射物体,在某个平面(地面或墙壁等)上得到的影子,叫做物体的投影.只要有光线,有被光线照到的物体,就存在影子.太阳光线可看做平行的,象这样在平行光的照射下,物体所产生的影称为平行投影.由此我们可得出这样两个结论:(1)等高的物体垂直地面放置时,如图1所示,在太阳光下,它们的影子一样长.(2)等长的物体平行于地面放置时,如图2所示,它们在太阳光下的影子一样长,且影长等于物体本身的长度.2. 物高与影长的关系(1)在不同时刻,同一物体的影子的方向和大小可能不同.不同时刻,物体在太阳光下的影子的大小在变,方向也在改变,就北半球而言,从早晨到傍晚,物体影子的指向是:西→西北→北→东北→东,影长也是由长变短再变长.(2)在同一时刻,不同物体的物高与影长成正比例.即:=.甲物体的高甲物体的影长乙物体的高乙物体的影长利用上面的关系式可以计算高大物体的高度,比如旗杆的高度等.注意:利用影长计算物高时,要注意的是测量两物体在同一时刻的影长.要点诠释:1.平行投影是物体投影的一种,是在平行光线的照射下产生的.利用平行投影知识解题要分清不同时刻和同一时刻.2.物体与影子上的对应点的连线是平行的就说明是平行光线.要点二、中心投影若一束光线是从一点发出的,在点光源的照射下,物体所产生的影称为中心投影.这个“点”就是中心,相当于物理上学习的“点光源”.生活中能形成中心投影的点光源主要有手电筒、路灯、台灯、投影仪的灯光、放映机的灯光等.相应地,我们会得到两个结论:(1)等高的物体垂直地面放置时,如图1所示,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长.(2)等长的物体平行于地面放置时,如图2所示.一般情况下,离点光源越近,影子越长;离点光源越远,影子越短,但不会比物体本身的长度还短.在中心投影的情况下,还有这样一个重要结论:点光源、物体边缘上的点以及它在影子上的对应点在同一条直线上,根据其中两个点,就可以求出第三个点的位置.要点诠释:光源和物体所处的位置及方向影响物体的中心投影,光源或物体的方向改变,则该物体的影子的方向也发生变化,但光源、物体的影子始终分离在物体的两侧.要点三、中心投影与平行投影的区别与联系1.联系:(1)中心投影、平行投影都是研究物体投影的一种,只不过平行投影是在平行光线下所形成的投影,通常的平行光线有太阳光线、月光等,而中心投影是从一点发出的光线所形成的投影,通常状况下,灯泡的光线、手电筒的光线等都可看成是从某一点发射出来的光线.(2)在平行投影中,同一时刻改变物体的方向和位置,其投影也跟着发生变化;在中心投影中,同一灯光下,改变物体的位置和方向,其投影也跟着发生变化.在中心投影中,固定物体的位置和方向,改变灯光的位置,物体投影的方向和位置也要发生变化.2.区别:(1)太阳光线是平行的,故太阳光下的影子长度都与物体高度成比例;灯光是发散的,灯光下的影子与物体高度不一定成比例.(2)同一时刻,太阳光下影子的方向总是在同一方向,而灯光下的影子可能在同一方向,也可能在不同方向.要点诠释:在解决有关投影的问题时必须先判断准确是平行投影还是中心投影,然后再根据它们的具体特点进一步解决问题.要点四、相似三角形的应用1.测量高度测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.【课程名称:相似三角形的性质及应用 394500:应用举例及总结】要点诠释:测量旗杆的高度的几种方法:平面镜测量法影子测量法手臂测量法标杆测量法2.测量距离测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
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相似图形的知识与题型知识点1:比例线段的相关概念1.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与另两条线段的长度的比相等,即a c b d=(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。
注意:⑴ 在求线段比时,线段单位要统一,单位不统一应先化成同一单位. ⑵ 当两个比例式的每一项都对应相同,两个比例式才是同一比例式.⑶ 比例线段是有顺序的,如果说a 是d c b ,,的第四比例项, 那么应得比例式为:ad c b =. 2.比例中项:如果cb b a =(或ac b =2),则b 叫做a 、c 的比例中项。
知识点2:比例的性质基本性质:(1)bc ad d c b a =⇔=::;(2)b a c b c c a ⋅=⇔=2::.反比性质(把比的前项、后项交换):c d a b d c b a =⇒=. 合比性质:dd c b b a d c b a ±=±⇒=.发生同样和差变化比例仍成立。
等比性质:若)0(≠+⋅⋅⋅+++=⋅⋅⋅===n f d b n m f e d c b a ,则b a n f d b m e c a =+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+++. 注意:由一个比例式只可化成一个等积式,而一个等积式共可化成八个比例式,如bc ad =,除了可化为d c b a ::=,还可化为d b c a ::=,b a d c ::=,c a d b ::=,c d a b ::=,b d a c ::=,a b c d ::=,a c b d ::=.说明:①比例的基本性质是比例变形的重要依据.②比例的基本性质的互逆关系的变形,可引用比值k 的方法, 设dc b a = =k ,那么a =kb ,c =kd ,ad =kb ×d =b ×kd =bc 知识点3:比例线段的有关定理平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等。
推论1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边(即三角形中位线定理的逆定理)。
推论2:经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线平分另一腰(即梯形中位线定理的逆定理)。
平行线等分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例。
推论:(1)平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边延长线)所得的对应线段成比例。
(2)平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例。
定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形第三边。
知识点4:黄金分割点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC (AC>BC ),且ACBC AB AC ,叫做把线段AB 黄金分割,点C 叫做线段AB 黄金分割点,AC 与AB 的比叫做黄金比。
注:黄金三角形:顶角是36°的等腰三角形。
黄金矩形:宽与长的比等于黄金数的矩形。
知识点5:相似图形1、相似图形的定义:把形状相同的图形叫做相似图形。
相似三角形的定义:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似三角形对应边的比值叫做相似比(或相似系数)。
注意:(1)相似三角形是相似多边形中的一种;(2)应结合相似多边形的性质来理解相似三角形;(3)相似三角形应满足形状一样,但大小可以不同;(4)相似三角形的对应边之比叫做相似比。
2、相似三角形的判定方法预备定理:平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例。
判定定理1:如果一个三角形的两个角分别与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.简述为:两角对应相等,两三角形相似。
判定定理2:如果一个三角的两条边与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.简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似。
判定定理3:如果一个三角形的三条边分别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.简述为:三边对应成比例,两个三角形相似。
判定定理4: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都相似。
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: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。
3、相似三角形的性质定理:(1)相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比;(2)相似三角形的周长比等于相似比;(3)相似三角形的面积比等于相似比的平方;(4)相似三角形内切圆与外接圆的直径比、周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方。
4、相似三角形的等价关系(1)反身性:对于任一ABC ∆有ABC ∆∽ABC ∆.(2)对称性:若ABC ∆∽'''C B A ∆,则'''C B A ∆∽ABC ∆.(3)传递性:若ABC ∆∽C B A '∆'',且C B A '∆''∽C B A ''''''∆,则ABC ∆∽C B A ''''''∆.5、相似直角三角形引理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的线段成比例,那么这两条直线平行于三角形的第三边。
定理:如果两个直角三角形有一个锐角对应相等,那么这两个直角三角形相似。
定理:如果两个直角三角形的两条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
定理:如果两个直角三角形的斜边和一直边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
6、直角三角形的射影定理直角三角形的射影定理:直角三角形斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项;两直角边分别是它们在斜边上的射影与斜边的比例中项。
推论:直角三角形中其中一条直角边是该直角边在斜边上的射影与斜边的比例中项。
经过归纳和总结,相似三角形有以下几种基本类型知识点6:与位似图形有关的概念1、如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应顶点的连线都交于一点,那么这样的两个图形叫做位似图形.这个点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比。
(1)位似图形是相似图形的特例,位似图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点。
(2)位似图形一定是相似图形,但相似图形不一定是位似图形。
(3)位似图形的对应边互相平行或共线。
2、位似图形的性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比。
关于相似的证明(一)证明比例式或等积式(三点定形法):1.横向定型法欲证AB BC BE BF=,横向观察,比例式中的分子是AB 和BC ,三个字母A 、B 、C 恰为⊿ABC的顶点;分母是BE 和BF ,三个字母B 、E 、F 恰为⊿BEF 的三个顶点。
因此只需证⊿ABC ∽⊿EBF .2.纵向定型法欲证AB DE BC EF=,纵向观察,比例式左边的比AB 和BC 中的三个字母A 、B 、C 恰为⊿ABC 的顶点;右边的比是DE 和EF 中的三个字母D 、E 、F 恰为⊿DEF 的三个顶点.因此只需证⊿ABC ∽⊿DEF .3.中间比法由于运用三点定形法时常会碰到三点共线或四点中没有相同点的情况,此时可考虑运用等线、等比或等积进行变换后,再考虑运用三点定形法寻找相似三角形。
这种方法就是等量代换法。
在证明比例式时,常用到中间比。
方法:将等式左右两边的比表示出来。
①)(,为中间比nm n m d c n m b a ==②'',,n n nm d c n m b a === ③),(,''''''nm n m n n m m n m d c n m b a =====或 (二)比例中项式的证明:比例中项式的证明,通常涉及到与公共边有关的相似问题。
这类问题的典型模型是射影定理模型,模型的特征和结论要熟练掌握和透彻理解。
(三)倒数式的证明:倒数式的证明,往往需要先进行变形,将等式的一边化为1,另一边化为几个比值和的形式,然后对比值进行等量代换,进而证明之。
(四)复合式的证明:复合式的证明比较复杂。
通常需要进行对线段进行等量代换、等比代换、等积代换,将复合式转化为基本的比例式(或等积式),然后进行证明。
(五)相似证明中常见辅助线的作法:1、在相似的证明中,常见的辅助线的作法是做平行线构造成比例线段或相似三角形,再结合等量代换得到要证明的结论。
2、常见的等量代换包括等线代换、等比代换、等积代换等。
如图:AD 平分BAC ∠交BC 于D ,求证:BD AB DC AC=.证法一:过C 作CE AD ∥,交BA 的延长线于E .∴1E ∠=∠,23∠=∠.∵12∠=∠,∴3E ∠=∠.∴AC AE =.∵AD CE ∥,∴BD BA BA DC BE AC==. 点评:做平行线构造成比例线段,利用了“A”型图的基本模型。
证法二:过B 作AC 的平行线,交AD 的延长线于E .∴12E ∠=∠=∠,∴AB BE =.∵BE AC ∥,∴BD BE AB DC AC AC==. 点评:做平行线构造成比例线段,利用了“X”型图的基本模型。
3、相似证明中常用的面积法基本模型如下:4、相似证明中的基本模型相似三角形的几种基本图形归纳:(1)如图:称为“平行线型”的相似三角形(有“A 型”与“X 型”图)若DE ∥BC (A 型和X 型)则△ADE ∽△ABC(2)如图:其中∠1=∠2,则△ADE ∽△ABC 称为“斜交型”的相似三角形。
(有“反A 共角型”、 “反A 共角共边型”、 “蝶型”)(3)如图:∠1=∠2,∠B=∠D ,则△ADE ∽△ABC ,称为“旋转型”的相似三角形。
(4)如图:称为“垂直型”(有“双垂直共角型”、“双垂直共角共边型—也称射影定理型”、“三垂直型”)射影定理型:1、如图,若CD 为Rt △ABC 斜边上的高(双直角图形)则Rt △ABC ∽Rt △ACD ∽Rt △CBD 且AC 2=AD ·AB ,CD 2=AD ·BD ,BC 2=BD ·AB ;2、满足1)AC 2=AD ·AB ,2)∠ACD=∠B ,3)∠ACB=∠ADC ,都可判定△ADC ∽△ACB . 例题精讲(一)1、以长为2的线段AB 为边作正方形ABCD ,取AB 的中点P ,连接PD ,在BA 的延长线上取点F ,使PF =PD ,以AF 为边作正方形AMEF ,点M 在AD 上,如图所示,(1)求AM 、DM 的长, (2)试说明AM 2=AD ·DM(3)根据(2)的结论,你能找出图中的黄金分割点吗?解:(1)因为正方形ABCD 的边长是2,P 是AB 中点,所以AD =AB =2,AP =1,∠BAD =90°,所以PD =522=+AD AP 因为PF =PD ,所以AF =15-,在正方形ABCD 中,AM =AF =15-,MD =AD -AM =3-5(2)由(1)得AD ×DM =2(3-5)=6-25,526)15(22-=-=AM ,所以AM 2=AD ·DM(3)如图中的M 点是线段AD 的黄金分割点。