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教材回归专题(十七) 相似三角形的性质及其应用
【教材母题】 (教材P58复习题27第11题)
如图,△ABC是一块锐角三角形材料,边BC=120 mm,高AD=80 mm.把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上,这个正方形零件的边长是多少?
教材母题图
解:设正方形零件的边长为x mm.
∵四边形EFHG为正方形,∴EF∥BC,
∴△AEF∽△ABC,△AEK∽△ABD,
∴==,即=,
解得x=48.
答:正方形零件的边长是48 mm.
【变式1】 (改变条件正方形为长方形,问题不变)
1. 如图,△ABC是一块锐角三角形余料,边BC=120 mm,高AD=80 mm,要把它加工成矩形零件PQMN,使矩形的一边在BC上,其余两个顶点分别在边AB,AC上.
(1)当P为AB中点时,PQ=__60__mm;
(2)当PQ=40 mm,求PN的长;
(3)若这个矩形的边PN∶PQ=1∶2,则这个矩形的长、宽各是多少?
第1题图
解:(1)∵四边形PQMN为矩形,
∴MN∥PQ,即PQ∥BC.
又∵P为AB的中点,
∴PQ是△ABC的中位线,
∴PQ=BC=×120=60(mm).
(2)∵四边形PQMN为矩形,
∴PQ∥BC.又∵AD⊥BC,
∴PQ⊥AD.易证△APQ∽△ABC,
∴=,∴=,
∴AH= mm,∴PN=HD=AD-AH=mm.
(3)设边宽为x mm,则长为2x mm.
∵四边形PQMN为矩形,
∴PQ∥BC.又∵AD⊥BC,∴PQ⊥AD.
∵PN∶PQ=1∶2,
∴PQ为长,PN为宽.
易证△APQ∽△ABC,
∴=.
由题意,得PQ=2x mm,AD=80 mm,BC=120 mm,PN=x mm,
∴=,
解得x=,∴2x=.
答:矩形的长为 mm,宽为 mm.
【变式2】 (改变条件正方形为平行四边形,问题不变)
2. 如图,有一块形状为Rt△ABC的斜板余料,已知∠A=90°,AB=6 cm,AC=8 cm,要把它加工成一个形状为▱DEFG的工件,使GF在BC上,D,E两点分别在边AB,AC上,且DE=5 cm.求:
(1)斜边BC上的高;
(2)▱DEFG的面积.
第2题图
解:(1)如答图,过点A作AP⊥BC于点P,交DE于点H.
∵∠BAC=90°,AB=6 cm,AC=8 cm,
∴BC==10 cm.
∵AP⊥BC,
∴AB·AC=BC·AP,即6×8=10×AP,
∴AP=4.8 cm,
故斜边BC上的高为4.8 cm.
第2题答图
(2)∵四边形DGFE是平行四边形,
∴DE∥BC,
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,AP⊥DE,
∴△ADE∽△ABC,
∴=.又∵DE=5 cm,
∴=,∴AH=2.4 cm,
∴PH=AP-AH=2.4 cm,
∴▱DEFG的面积为5×2.4=12(cm2).
【变式3】 (条件不变,改变问题为探究性问题)
3. 一块直角三角形木板,BC长75 cm,AC长100 cm,要把它加工成面积最大的正方形棋盘,小明、小亮二人的加工方法分别如图1,2所示,请运用所学知识说明谁的加工方法得到的正方形面积较大.
第3题图
解:设图1加工桌面长x cm.如答图,过点C作CM⊥AB,垂足为M,与GF相交于点N.
第3题答图
∵BC=75 cm,AC=100 cm,
∴BA==125 cm.
又∵S△ACB=AC·CB=AB·MC,∴CM==60 cm.∵GF∥DE,
∴△CGF∽△CAB,∴=,
∴=,即=,
解得x=.
设图2加工桌面长y cm.
∵FD∥BC,
∴Rt△AFD∽Rt△ACB,
∴=,即=,
解得y=.
又∵>,
∴图2加工方法得到的正方形面积较大.
1. 若△ABC∽△DEF,相似比为5∶2,则对应中线的比为( A )
A. 5∶2 B. 2∶5
C. 25∶4 D. 4∶25
2. 如图,小明在测量楼高时,先测出楼房落在地面上的影长BA为15 m,又在A处竖立一根高为2 m的标杆,在同一时刻测得标杆的影长AC为3 m,则楼高为( A )
第2题图
A. 10 m B. 12 m
C. 15 m D. 22.5 m
3. 如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=3 cm,AC=4 cm.若以斜边BC上距离B点3 cm的点P为中心,把这个三角形逆时针旋转90°至△DEF的位置,则旋转后两个直角三角形重叠部分的面积为__1.44__cm2.
第3题图
【解析】 由题意,易得△PSC∽△RQC∽△ABC,△PSC≌△PQF.
∵∠A=90°,AB=3 cm,AC=4 cm,
∴BC=5 cm,S△ABC=6 cm2,
∴PC=2 cm,
∴S△PSC∶S△ABC=PC2∶AC2=1∶4,∴S△