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27.2 相似三角形
专题一 相似形中的开放题
1.如图,在正方形网
2.格中,点A、B、C、D都是格点,点E是线段AC上任意一点.如果AD=1,那么当AE=
时,以点A、D、E为顶点的三角形与△ABC相似.
1.已知:如图,△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上.连接DE并延长交BC的延长线于点F,
连接DC、BE,∠BDE+∠BCE=180°.
(1)写出图中三对相似三角形(注意:不得添加字母和线);
(2)请你在所找出的相似三角形中选取一对,说明它们相
似的理由.
专题二 相似形中的实际应用题
3.如图,已知零件的外径为a,要求它的厚度x,需先求出内孔的直径AB,现用一个交叉卡钳
(两条尺长AC和BD相等)去量,若OA:OC=OB:OD=n,且量得CD=b,求厚度x.专题三 相似形中的探究规律题
4.某班在布置新年联欢晚会会场时,需要将直角三角形彩纸裁成长度不等的矩形彩条,如图
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=30 cm,AB=50 cm,依次裁下宽为1 cm的矩形纸条a、a、
1 2
a…若使裁得的矩形纸条的长都不小于5 cm,则每张直角三角形彩纸能裁成的矩形纸条
2
的总数是( )
A.24 B.25 C.26 D.27
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3.
(1)如图①,四边形DEFG为△ABC的内接正方形,求正方形的边长;
(2)如图②,正方形DKHG,EKHF组成的矩形内接于△ABC,求正方形的边长;
(3)如图③,三个正方形组成的矩形内接于△ABC,求正方形的边长;
(4)如图④,n个正方形组成的矩形内接于△ABC,求正方形的边长.专题四 相似形中的阅读理解题
6.某校研究性学习小组在研究相似图形时,发现相似三角形的定义、判定及其性质,可以拓
展到扇形的相似中去,例如,可以定义:圆心角相等且半径和弧长对应成比例的两个扇形
叫相似扇形;相似扇形有性质:弧长比等于半径比,面积比等于半径比的平方…,请你协助
他们探索下列问题:
(1)写出判定扇形相似的一种方法:若 ,则两个扇形相似;
(2)有两个圆心角相同的扇形,其中一个半径为a,弧长为m,另一个半径为2a,则它的弧长
为 ;
(3)如图1,是—完全打开的纸扇,外侧两竹条AB和AC的夹角为120°,AB为30cm,现要做
一个和它形状相同,面积是它的一半的纸扇(如图2),求新做纸扇(扇形)的圆心角和半
径.
图1 图2
专题五 相似形中的操作题
7.宽与长的比是 5 1的矩形叫黄金矩形,心理测试表明:黄金矩形令人赏心悦目,它给我
2
们以协调、匀称的美感.
现将小波同学在数学活动课中,折叠黄金矩形的方法归纳如下(如图所示):第一步:作一个正方形ABCD;
第二步:分别取AD,BC的中点M,N,连接MN;
第三步:以N为圆心,ND长为半径画弧,交BC的延长线于E;
第四步:过E作EF⊥AD,交AD的延长线于F.
请你根据以上作法,证明矩形DCEF为黄金矩形.
8.如图①,将菱形纸片AB(E)CD(F)沿对角线BD(EF)剪开,得到△ABD和△ECF,固定△ABD,
并把△ABD与△ECF叠放在一起.
(1)操作:如图②,将△ECF的顶点F固定在△ABD的BD边上的中点处,△ECF绕点 F在
BD边上方左右旋转,设旋转时FC交BA于点H(H点不与B点重合),FE交DA于点G(G点不
与D点重合).求证:BH•GD=BF2;
(2)操作:如图③,△ECF的顶点F在△ABD的BD边上滑动(F点不与B、D点重合),
且CF始终经过点A,过点A作AG∥CE,交FE于点G,连接DG.
探究:FD+DG= DB,请给予证明.
专题六 相似形中的综合题
9.正方形ABCD的边长为4,M、N分别是BC、CD上的两个动点,且始终保持AM⊥MN.当BM=时,四边形ABCN的面积最大.
1
10.如图,在锐角△ABC中,AC是最短边,以AC的中点O为圆心, AC长为半径作⊙O,交BC
2
于E,过O作OD∥BC交⊙O于D,连接AE、AD、DC.
(1)求证:D是 的中点;
⌒
(2)求证:∠DAO =∠B +∠BAD;
S 1
(3)若 CEF ,且AC=4,求CF的长.
S 2
OCD
【知识要点】
1.平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得对应线段成比例.
2.平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段的比相等.
3.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.
4.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.
5.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.
6.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.
7.相似三角形周长的比等于相似比.相似多边形周长的比等于相似比.
8.相似三角形对应高的比等于相似比.
9.相似三角形面积的比等于相似比的平方. 相似多边形面积的比等于相似比的平方.
【温馨提示】
1.平行线分线段成比例时,一定找准对应线段.2.当已知两个三角形有一组对应角相等,利用夹这个角的两边对应成比例来判定它们相似
时,比例式常有两种情况,考虑不全面是遗漏解的主要原因.
3.数学猜想需要严密的推理论证说明其正确性,规律的发现与提出需要从特殊到一般的数
学归纳思想,平时要养成观察、分析问题的习惯.
【方法技巧】
1.相似三角形对应角平分线的比等于相似比;相似三角形对应中线的比等于相似比.
2.在平面几何中,求图形中等积式或等比式时,一般地首先通过观察找出图形中相似的三角
形,再从理论上证明观察结论的正确性,最后运用相似形的性质来解决问题.
参考答案
1. 或 2
2 2
4
【解析】根据题意得AD=1,AB=3,AC= = ,
62 62 6 2
∵∠A=∠A,∴若△ADE∽△ABC时, AD AE ,即 1 AE ,解得AE=
2 2 .
AB AC 3 6 2
若△ADE∽△ACB时, AD AE ,即 1 AE ,解得AE= 2 .
AC AB 6 2 3 4
∴当AE= 或 2 时,以点A、D、E为顶点的三角形与△ABC相似.
2 2
4
2.解:(1)△ADE∽△ACB,△CEF∽△DBF,△EFB∽△CFD (不唯一).
(2)由∠BDE+∠BCE=180°,可得∠ADE=∠BCE. ∵∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB;
AD AE
∴ = .∵ ∠A=∠A,
AC AB
∴△AEB∽△ADC;∵∠BDE+∠BCE=180°,∠BCE+∠ECF=180°,
∴∠ECF=∠BDF,
又∠F=∠F,
EF CF
∴△CEF∽△DBF;∴ = ,而∠F=∠F,∴△EFB∽△CFD.
BF DF
3.解:∵ OA:OC=OB:OD=n 且∠AOB=∠COD,∴△AOB∽△COD.
∵ OA:OC=AB:CD=n ,
又∵CD=b,
∴AB=CD·n =nb,
∴x==.
4.C【解析】设裁成的矩形纸条的总数为 n,且每条纸条的长度都不小于 5cm,.设矩形纸条的长边分别与AC、AB交于点M、N,因为
BC AB2 AC2 40(cm)
AM MN
△AMN∽△ACB,所以 .又因为 AM=AC-1·n=30-n,MN≥5 cm,所以
AC BC
30n 5
,得n≤26.25,所以n最多取整数26.
30 40
5.解:(1)在题图①中过点C作CN⊥AB于点N,交GF于点M.
1 1 12
因为∠C=90°,AC=4,BC=3,所以AB=5. 因为 ×5CN= ×3×4,所以CN= .
2 2 5
CM GF
因为GF∥AB,所以∠CGF=∠A,∠CFG=∠B,所以△CGF∽△CAB,所以 .
CN AB
12
x
5 x 60 60
设正方形的边长为x,则 ,解得x .所以正方形的边长为 .
12 5 37 37
5
12
x
5 2x 60
(2)同(1),有 ,解得x .
12 5 49
5
12
x
5 3x 60
(3)同(1),有 ,解得x .
12 5 61
5
12
x
5 nx 60
(4)同(1),有 ,解得x .
12 5 2512n
5
6.解:(1)答案不唯一,如“圆心角相等” “半径和弧长对应成比例”
a m
(2)由相似扇形的性质知半径和弧长对应成比例,设另一个扇形的弧长为x,则 = ,
2a x
∴x=2m.
(3)∵两个扇形相似,∴新做扇形的圆心角与原来扇形的圆心角相等,等于120°.
设新做扇形的半径为 ,则 2=1 , =15 ,即新做扇形的半径为15 ㎝.
2 2
30 2
1
7.证明:在正方形ABCD中,取AB=2a,∵N为BC的中点,∴NC BC a.
2
在Rt△DNC中,
ND NC2 CD2 a2 (2a)2 5a.
∵NE=ND,∴ .
CE NECN ( 51)a
∴CE ( 51)a 51,故矩形DCEF为黄金矩形.
CD 2a 2
8.解:(1)证明:∵将菱形纸片AB(E)CD(F)沿对角线BD(EF)剪开,∴∠B=∠D.
∵将△ECF的顶点F固定在△ABD的BD边上的中点处,△ECF绕点F在BD边上方左右旋转,∴BF=DF.
BF BH
∵∠HFG=∠B,∴∠GFD=∠BHF,∴△BFH∽△DGF,∴ ,
DG DF
∴BH•GD=BF2.
(2)证明:∵AG∥CE,∴∠FAG∥∠C.∵∠CFE=∠CEF,∴∠AGF=∠CFE,∴AF=AG.
∵∠BAD=∠C,∴∠BAF=∠DAG,△ABF≌△ADG,∴FB=DG,∴FD+DG=DB,
9.2
10.解:(1)证明:∵AC是⊙O的直径,∴AE⊥BC. ∵OD∥BC,∴AE⊥OD,∴D是 的中点.
⌒
(2)方法一:证明:如图,延长OD交AB于G,则OG∥BC .
∴∠AGD=∠B.
∵ OA=OD , ∴ ∠ DAO=∠ADO.
∵∠ADO=∠BAD+∠AGD ,∴∠DAO=∠B +∠BAD.
方法二:证明:如图,延长AD交BC于H ,则∠ADO=∠AHC.
∵∠AHC=∠B +∠BAD,∴∠ADO =∠B +∠BAD. ∵OA=OD,∴∠DAO=∠B +∠BAD.
1 S 1 S 1
(3) ∵AO=OC,∴S S .∵ CEF ,∴ CEF .
OCD 2 ACD S 2 S 4
OCD ACD
∵∠ACD=∠FCE,∠ADC=∠FEC=90°,∴△ACD∽△FCE.
S CF 2 1 CF 2
∴ CEF ,即 ,∴CF=2.
S AC 4 4
ACD