文档内容
专题 27.2 相似三角形的判定与性质
1.理解相似三角形的判定定理,会选择恰当的方法判定两个三角形相似;
2.理解相似三角形的性质定理,会利用性质定理解决问题;
3.能运用相似三角形的知识求出不能测量的物体的长度和高度问题,利用图相关的相似解决一些简单的实
际问题
一、相似三角形的相关概念
在 和 中,如果 , ,我们就说
与 相似,记作 , 就是它们的相似比,“∽”读作“相似于”.
注意:①书写两个三角形相似时,要注意对应点的位置要一致,即 ,则说明点 的对
应点是 ,点 的对应点是 ,点 的对应点是 ;②对于相似比,要注意顺序和对应的问题,如果两个三角形相似,那么第一个三角形的一边和第二个三
角形的对应边的比叫做第一个三角形和第二个三角形的相似比.当相似比为1时,两个三角形全等.
二、相似三角形的判定
1.判定方法(1):平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形和原三角形相似;
2.判定方法(2):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;
3.判定方法(3):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;
注意: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需是两边
的夹角,否则,判断的结果可能是错误的.
4.判定方法(4):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.
注意:
5.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
三、相似三角形的性质
性质1:相似三角形的对应角相等,对应边对应成比例.
性质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.
注意:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段.
性质3:相似三角形周长的比等于相似比
如图一: ,则
由比例性质可得:
A A
B C
B C
图一
性质4:相似三角形面积的比等于相似比的平方如图二, ,则 分别作出 与 的高 和 ,
1 1
BCAD kBCkAD
S △ABC 2 2 =k2
S 1 1
△ABC BCAD BCAD
则 2 2
A A
B D C
B D C
图二
注意:相似三角形的性质是通过比例线段的性质推证出来的.
考点01根据图形数据判断三角形相似
例1.如图, 中, .将 沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与
原三角形不相似的是( )
A. B. C. D.变式1-1.已知在 中, , , ,下列阴影部分的三角形与原 不相似的是
( )
A. B. C. D.
变式1-2.如图,已知A、B、C、D四张三角形卡纸的边长都是 , , ,若按图中标
注的数据沿虚线剪一下,则剪得的小三角形卡纸与原三角形卡纸不相似的是( )
A. B.
C. D.
变式1-3.下列四个三角形,与图中的三角形相似的是( )A. B. C. D.
考点02补充条件使两个三角形相似
例2.如图,已知 ,那么添加下列一个条件后,仍不能判定 的是( )
A. B. C. D.
变式2-1.如图,已知 ,那么添加下列一个条件后,仍然无法判定 的是(
)
A. B. C. D.
变式2-2.如图,在 中,D,E分别是 , 上的点,请你添加一个条件 ,使得
.变式2-3.如图,在正方形 中,E是边 的中点,要依据“两边成比例且夹角相等”判定
,还需添加的一个条件是 .
考点03证明相似三角形
例3.如图,点 是平行四边形 的边 延长线上一点,连接 ,交 于点 .写出图中任意一
对相似三角形,并说明理由.
变式3-1.已知:如图,在 中,D、E分别在边 上,连接 , , , ,
,求证: .
变式3-2.如图,在 中, , ,点D,E分别是 , 上的点,且
,求证: .变式3-3.如图,在正方形 中,对角线 与 相交于点 ,点 是边 上一点, 于点
,连接 .求证: .
考点04利用相似三角形的性质求线段
例4.如图,菱形 ,点M,N在AC上, , .若 , ,则
( )
A.3 B.4 C.5 D.6
变式4-1.如图,在 中, , , , .求 的长.变式4-2.如图,已知 是 的直径,C是 上一点, ,垂足为D,连接 ,过点A作
的切线与 的延长线相交于点E.
(1)求证: ;
(2)若 的半径为4, ,求 的长.
变式4-3.如图,已知矩形 的一条边 ,将矩形 折叠,使得顶点B落在 边上的P点
处.已知折痕与边 相交于点O,连接 , , .
(1)求证: .
(2)若 与 的面积比为 ,求边 的长.
考点05利用相似三角形的性质求面积、周长
例5.如图,四边形 中,对角线 和 相交于点 , , (字母“ ”表示面
积),则 的值是( ).A. B. C. D.
变式5-1.如图, , ,则 .
变式5-2.已知两个相似三角形的周长比为 ,那么这两个相似三角形的面积比为 .
变式5-3.如图,在 中, 是高,矩形 的顶点 、 分别在 、 上, 在 上,
交 于点 .设 , , ,求矩形 的面积.
考点06利用相似求坐标
例6.如图,点 的坐标分别是 ,如果以点 为顶点的直角三角
形与 相似,则 点的坐标可能是下列的( )
① ② ③ ④A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
变式6-1.已知直线 : 与直线 : 相交于点 ,且两直线的夹角为 ,则点 的坐
标为 .
变式6-2.如图,在平面直角坐标系 中,已知点 , , ,将 绕点O顺时针
旋转得到 ,使点A的对应点 在线段 上,连接 ,则
(1) 与 的位置关系是 ;
(2)求点 的坐标是 .
变式6-3.如图,在平面直角坐标系中,已知 ,点A的坐标为 ,点B的坐标为 .若a,b
的值是关于x的一元二次方程 的两个根,且 .(1)直接写出 ___________, ___________
(2)若点P在y轴上,且 ,求点P的坐标.
考点07多结论问题
例7.如图,点 在线段 上,在 的同侧作等腰直角三角形 和等腰直角三角形 与 、
分别交于点 .对于下列结论:① ;② ;③ ;
④ .其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
变式7-1.如图,在正方形 中, 是等边三角形, 、 的延长线分别交 于点 , ,
连接 、 , 与 相交于点 ,给出下列结论:① ;② ;③ ;④
;⑤ .其中正确的结论是 (填序号).
变式7-2.如图,在正方形 中, 是等边三角形, 的延长线分别交 于点 ,连接 与 相交于点H,给出下列结论:其中正确的是( )
① ;② ;③ ;④
A.①②③ B.①②③④ C.①②④ D.①③④
变式7-3.如图,正方形 中,点 是 边上一点,连接 ,以 为对角线作正方形 ,边
与正方形 的对角线 相交于点 ,连接 ,有以下五个结论:① ;②
;③A、F、C三点共线;④若 ,则 .你认为其中正确的是
.(填写序号)
考点08网格中的相似三角形
例8.如图,在由小正方形组成的方格纸中, 和 的顶点均在格点上,要使 ,
则点 所在的格点为( )
A.点 B.点 C.点 D.点
变式8-1.如图是由小正方形组成的 网格,每个小正方形的顶点叫做格点.点 都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)在图1中,在边 上取一点 ,作出 的中线 ;
(2)在图2中,在边 上取一点 ,使得 ;
(3)在图3中,在线段 上取一点 ,在线段 上取一点 ,连结 使得 .
变式8-2.校考阶段练习)如图是由边长为1的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,线段
的端点在格点上,且 .请选择适当的格点,用无刻度的直尺在网格中依次完成下列画图,保留
连线的痕迹,不要求说明理由.
(1)作 ,使线段 ,线段 ;
(2)C为线段 的中点,画 ;
(3)选择适当的格点E,作 ;
(4)若 与 交于点F,则 的比(值)为______.
变式8-3.已知图1和图2中的每个小正方形的边长都是1个单位,请在方格纸上按要求画格点三角形:图1 图2
(1)在图1中画 ,使得 ,且相似比为 .
(2)在图2中画 ,使得 ,且面积比为 .
考点09相似三角形的应用举例
例9.如图1,一长方体容器,放置在水平桌面上,里面盛有水,绕底面一棱进行旋转倾斜后,水面恰好触
到容器口边缘.图2是此时的示意图,若 , ,水面 离桌面的高度为 ,则此时
点C离桌面的高度为( )
A. B. C. D.
变式9-1.图1是伸缩折叠不锈钢晾衣架的实物图,图2是它的侧面示意图, 和CB相交于点O,点
A,B之间的距离为 米, ,根据图2中的数据可得C,D之间的距离为 米.变式9-2.如图,在一次测量操场旗杆高度的数学活动课上,小刚拿一根高 的竹竿 直立在离旗杆
的点 处(即 ),然后走到点 处,这时目测到旗杆顶部 与竹竿顶部 恰好在同一
直线上,又测得 两点间的距离为 ,小刚的目高(眼睛到地面的距离) 为 ,且
,点 在同一水平直线上,求旗杆 的高度.
变式9-3.学完了《图形的相似》这一章后,某中学数学实践小组决定利用所学知识去测量一古建筑 的
高度(如图1).如图2,在地面 上取 两点,分别竖立两根高为 的标杆 和 ,两标杆间
隔 为 ,并且古建筑 ,标杆 和 在同一竖直平面内,从标杆 后退 到 处,从 处
观察 点, 三点成一线;从标杆 后退 到 处,从 处观察 点, 三点也成一线.
请根据以上测量数据,帮助实践小组求出该古建筑的高度.
考点10相似三角形的动点问题
例10.如图,在 中, , ,动点 从 点出发到 点止,动点 从 点出发到
点止,点 的运动速度为 ,点 的运动速度为 .若 , 两点同时出发,则当以点 , ,
为顶点的三角形与 相似时,运动时间为 .变式10-1.如图,在 中, , 于点D, .点M从点A出发,沿
方向匀速运动,速度为 ;同时直线PQ由点B出发,沿BA的方向匀速运动,速度为 ,运动
过程中始终保持 .直线 交 于点 ,交 于点 ,交 于点 ,连接 .设运动时间
为 .
(1)当t为何值时,四边形 是平行四边形?
(2)设四边形 的面积为 ,求y与t之间的函数关系式:
(3)是否存在某一时刻t,使 若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.
变式10-2.如图,在 中, , , .点 从 点出发沿 向 点运动,
速度为每秒 ,同时点 从 点出发沿 向 点运动,速度为每秒 ,当点 到达顶点 时, 、
同时停止运动,设 点运动时间为 秒.
(1)当 为何值时, 是以 为顶角的等腰三角形?
(2)当 为何值时, 的面积为 ?(3)当 为何值时, 与 相似?
变式10-3.如图1,在等腰三角形 中, , ,有两动点P、Q分别在边 、
上运动,点P的速度为每秒1个单位长度,点Q的速度为每秒2个单位长度,它们分别从点A和点B同时
出发,点P沿线段 按 方向向终点B运动,点Q沿线段 按 方向向终点C运动,当其中
一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动时间为t秒,请解答下列问题:
(1)如图1,当t为何值时, ;
(2)当t为何值时,以点P、B、Q为顶点的三角形与 相似;
(3)点P、Q在运动过程中,是否存在这样的t,使得 的面积等于4?若存在,请求出 的值;若不存
在,请说明理由.
考点11相似三角形的判定与性质的综合
例11.如图,在 中,连接 ,点 是 上一点, ,连接 交 于点 ,若
,则四边形 的面积是 .
变式11-1.将三角形纸片 按如图所示的方式折叠,使点 落在边 上,记为点 ,折痕为 ,
已知 , .若以点 、 、 为顶点的三角形与 相似,则 的长度是 .变式11-2.如图,在 中, , 的平分线交 于点 ,点 在边 上,以 为圆
心的圆经过 , 两点, 交 于点 ,连接 .
(1)求证: 是 的切线;
(2)若 , 的半径为 ,求线段 的长.
变式11-3.某数学兴趣小组在数学课外活动中,对多边形内两条互相垂直的线段做了如下探究:
(1)如图1,在正方形 中,点E,F分别是 上的两点,连接 , ,则 的
值为______;
(2)如图2,在矩形 中, , ,点E是 上的一点,连接 , ,且 ,则
的值为______;
(3)如图2,在矩形 中,若 .点E是 上的一点,连接 ,且 ,点E是否为
的中点?请说明理由.基础过关练
1.如图,D是 中边 上一点,添加一个条件后,仍不能使 的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,四边形 ∽四边形 ,则下列角的度数正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图, 中, , , , ,点 是边 上的一个动点,连接 ,
当 是直角三角形时, 的值是( )
A.2或 B. C.3或 D.34.如图,在平面直角坐标系 中, , , 的圆心为点 ,半径为1.若 是
上的一个动点,线段 与 轴交于点 ,则 面积的最大值是( )
A.2 B. C. D.
5.如图, 中,D、E分别是 边上一点,连接 .请你添加一个条件,使 ,
则你添加的这一个条件可以是 (写出一个即可).
6.如图, 的中线 和中线 相交于点G,如果 ,那么图中阴影部分的面积是 .
7.如图,在5×5的正方形网格中,点A、B、C、E、F都在小正方形的顶点上,试在该网格中找点D,联
结DE、DF,使得△DEF与△ACB相似(在图中画出符合题意的点D)8.如图,正方形ABCD的顶点D在反比例函数 (x<0)的图象上,顶点B,C在x轴上,对角线
AC的延长线交y轴于点E,连接BE,若△BCE的面积是6,则k的值为 .
9.如图,已知 ,求证: .
10.如图,在 中, ,点D在 上, 于点E.(1)求证: ;
(2) , ,求 的长.
11.如图,在 的网格中,请按要求作图.
(1)在图1中画出线段 绕点 顺时针旋转 后的线段 ;
(2)图2中在 上作点 ,使 .(保留作图痕迹)
12.如图,在 中, , .点 分别从 同时出发,沿 分别向
终点 移动.己知点 移动端的速度分别为 .设 两点移动的时间为 ,当以
为顶点的三角形与 相似时,求 的值.
能力提升练
1.在 中, ,用直尺和圆规在边 上确定一点 ,使 ,根据作图痕迹判断,下列正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图1,正方形纸片 的边长为2,翻折 ,使两个直角的顶点重合于对角线 上一
点 分别是折痕(如图2).设 ,给出下列判断:①当 时,点 是正方形
的中心;②当 时, ;③当 时,六边形 面积的最大值是3;④
当 时,六边形 周长的值不变.其中正确的选项是( )
A.①③ B.①②④ C.①③④ D.①②③
3.如图,将等边 折叠,点 落在 边上的点 处,折痕交 于 ,交 于 .若 ,
,则 的长是( )A. B.2 C. D.
4.如图,在矩形 中, , , 是 的中点, 是 上一点(不与点A, 重合),
连接 , .若 ,则 的值是 .
5.如图,为测量旗杆高度,淇淇在脚下水平放置一平面镜,然后向后退(保持脚、镜子和旗杆底端在同
一直线上),直到她刚好在镜子中看到旗杆的顶端,此时淇淇的眼睛离地面的高度 ,淇淇与镜
子的水平距离 ,镜子与旗杆的水平距离 .
(1) 与 是否似? (填“是”或“否”);
(2)旗杆高度 为 .
6.如图是一张矩形纸片 ,在 上任意取一点 ,将 沿 折叠,若点 恰
好落在对角线 上的点 处, .7.在平面直角坐标系中,已知 ,点 从点 开始沿 边向点 以 的速度移动;
点 从点 开始沿 边向点 以 的速度移动.如果 同时出发,用 表示移动的时间
,
(1)用含 的代数式表示:线段 ; .
(2)当 为何值时 的面积为 ?
(3)当 与 相似时,求出 的值.
8.如图,点 是正方形 的对角线 延长线上一点,连接 ,将 绕点 顺时针旋转 至 ,
连接 , 交 于点 .
(1)求证: ;(2)若正方形 的边长为 ,点 为 的中点,求 的长.