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从另一个角度讲初中数学(七十二)、相似三角形——形状一样、大小不同,比例关系才是关键

从另一个角度讲初中数学(七十二)、相似三角形——形状一样、大小不同,比例关系才是关键

咱们上一课把全等三角形彻底讲透了:

  • 全等:两个三角形能完全重合,形状一样、大小也一样。

  • 五种判定:SSS、SAS、ASA、AAS、HL。

  • SSA不能判定全等——这是最大的坑。

那今天这一课,咱们来看一种“退一步”的关系:

如果两个三角形形状一样,但大小不一样呢?

比如:你把一个三角形画在纸上,然后拿到复印机里放大2倍复印一份。出来的三角形,形状和原来完全一样,但每条边都变成了原来的2倍。

这时候它们不全等,但相似。

今天这一课,咱们就讲相似三角形。

一、什么叫“相似”?——形状一样,大小可以不同

两个三角形,如果对应角相等、对应边成比例,就叫相似三角形。

“对应边成比例”是什么意思?

就是每条边都按相同的倍数放大或缩小。

比如:△ABC 和 △DEF 相似,AB=2,DE=4,BC=3,EF=6,AC=4,DF=8。

每条边都变成了原来的2倍:

  • DE/AB = 4/2 = 2

  • EF/BC = 6/3 = 2

  • DF/AC = 8/4 = 2

这个“2”,就叫相似比。

相似比 = 对应边的比值。

记作:△ABC ∽ △DEF(“∽”是相似符号)。

相似三角形的核心:对应角相等,对应边成比例。

二、全等和相似的关系——全等是相似的特例

你发现了吗?

全等要求“对应边相等”,相似要求“对应边成比例”。

如果相似比等于1,那对应边就相等了——相似比=1的相似,就是全等。

所以:全等是相似的特殊情况。

相似三角形:

  • 相似比≠1→形状一样,大小不同

  • 相似比=1→全等(形状一样,大小也一样)

全等是“一模一样”,相似是“按比例缩放”。

三、判定方法一:AA(两角对应相等)

如果两个三角形的两个角分别相等,那么这两个三角形相似。

简称 “两角对应相等”,英文缩写 AA。

为什么两个角就够了?

因为三角形内角和是180°。知道两个角,第三个角自然就知道了。

比如:∠A = ∠D,∠B = ∠E,那 ∠C 一定等于 ∠F(因为都是 180° - ∠A - ∠B)。

三个角都相等,形状就确定了——只是大小可能不同。

符号语言:

  • ∠A = ∠D

  • ∠B = ∠E

所以 △ABC ∽ △DEF(AA)。

四、判定方法二:SAS(两边成比例且夹角相等)

如果两个三角形的两组对应边成比例,且它们的夹角相等,那么这两个三角形相似。

注意:必须是“夹角”!

比如:AB/DE = AC/DF,且 ∠A = ∠D(∠A 是 AB 和 AC 的夹角),那这两个三角形相似。

和全等的 SAS 对比一下:

  • 全等 SAS:两边相等,夹角相等。

  • 相似 SAS:两边成比例,夹角相等。

一个是“相等”,一个是“成比例”。这就是全等和相似的核心区别。

五、判定方法三:SSS(三边成比例)

如果两个三角形的三条对应边都成比例,那么这两个三角形相似。

比如:AB/DE = BC/EF = AC/DF,那这两个三角形相似。

和全等的 SSS 对比:

  • 全等 SSS:三边相等。

  • 相似 SSS:三边成比例。

总结一下三种判定方法:

六、相似三角形的性质——相似之后能得到什么

性质一:对应角相等。

性质二:对应边成比例。

性质三:对应线段(高、中线、角平分线)的比 = 相似比。

性质四:周长的比 = 相似比。

性质五:面积的比 = 相似比的平方。

重点说说性质五——面积的比 = 相似比的平方。

这个特别容易错。

比如:相似比是2:1(大三角形是小三角形的2倍),那面积比是 2²:1² = 4:1。

大三角形的面积是小三角形的4倍。

为什么是平方?

因为面积是“二维”的。每条边都放大2倍,面积就放大 2×2=4 倍。

记住:边长比 = k,面积比 = k²。

七、相似三角形的应用——测量楼高、树高

相似三角形最经典的应用,就是测量那些“够不着”的高度。

题目: 你想测量一棵大树的高度,但树太高爬不上去。怎么办?

方法: 利用相似三角形。

你在阳光下竖一根1米长的竹竿,量出竹竿的影长是1.5米。同时量出大树的影长是9米。求大树的高度。

第一步:画图理解。

阳光是平行的,所以竹竿和大树都与地面垂直,太阳光线与地面的夹角相同。

两个三角形相似(AA):

  • 竹竿和它的影子组成一个小直角三角形。

  • 大树和它的影子组成一个大直角三角形。

  • 两个直角相等,太阳光线的角度相等 → AA相似。

第二步:列比例。

竹竿高度 / 竹竿影长 = 大树高度 / 大树影长

1 / 1.5 = h / 9

第三步:解方程。

h = 9 × (1/1.5) = 9 ÷ 1.5 = 6米

答:大树高6米。

你看,不用爬树,不用砍树,用相似三角形就能算出高度。

八、相似三角形的常见模型

相似三角形在几何题里,经常以几种固定“模型”出现:

模型一:A字型

DE∥BC,则 △ADE ∽ △ABC。

模型二:8字型(X字型)

模型三:一线三等角

一条直线上有三个相等的角,往往能构造出相似三角形。

模型四:母子型(直角三角形斜边上的高)

直角三角形ABC,CD斜边AB的高。则:

△ABC ∽ △CAD ∽ △CBD

这个模型特别重要,后面学勾股定理和三角函数还会用到。

讲到这里,咱们把相似三角形彻底讲清楚了:

  • 相似:对应角相等,对应边成比例。

  • 全等是相似的特例(相似比=1)。

  • 三种判定:AA、SAS、SSS。

  • 性质:对应边成比例,周长比=相似比,面积比=相似比的平方。

  • 应用:测量高度、距离。

  • 常见模型:A字型、8字型、一线三等角、母子型。

好,相似三角形讲完了。下一个问题:直角三角形有一个非常特殊的性质——三条边之间有一个固定的关系。

比如:直角边是3和4,斜边一定是5。

这个关系,就是勾股定理——初中几何最重要的定理之一。

下一课,咱们就讲勾股定理。从它的发现、证明,到应用,一次性讲透。

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