内容正文:
专题20. 相似三角形重要模型--母子型(共边共角模型)
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。在相似三角形中存在众多的相似模型,其中“母子型”相似模型应用较为广泛,深入理解模型内涵,灵活运用相关结论可以显著提高解题效率,本专题重点讲解相似三角形的“母子”模型。
母子相似证明题一般思路方法:
①由线段乘积相等转化成线段比例式相等;
②分子和分子组成一个三角形、分母和分母组成一个三角形;
③第②步成立,直接从证这两个三角形相似,逆向证明到线段乘积相等;
④第②步不成立,则选择替换掉线段比例式中的个别线段,之后再重复第③步。
模型1.“母子”模型(共边角模型)
【模型解读与图示】“母子”模型的图形(通常有一个公共顶点和另外一个不是公共的顶点,由于小三角形寓于大三角形中,恰似子依母怀),也是有一个“公共角”,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3 图4
1)“母子”模型(斜射影模型)
条件:如图1,∠C=∠ABD; 结论:△ABD∽△ACB,AB2=AD·AC.
2)双垂直模型(射影模型)
条件:如图2,∠ACB=90o,CD⊥AB;
结论:△ACD∽△ABC∽△CBD;CA2=AD·AB,BC2=BD·BA,CD2=DA·DB.
3)“母子”模型(变形)
条件:如图3,∠D=∠CAE,AB=AC; 结论:△ABD∽△ECA;
4)共边模型
条件:如图1,在四边形中,对角线平分,,结论:;
例1.(2022·贵州贵阳·中考真题)如图,在中,是边上的点,,,则与的周长比是( )
A. B. C. D.
例2.(2022春·江苏·九年级专题练习)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,且=.
(1)求证 △ACD∽△ABC;(2)若AD=3,BD=2,求CD的长.
例3.(2022.山西九年级期中)如图,点C,D在线段AB上,△PCD是等边三角形,且∠APB=120°,求证:(1)△ACP∽△PDB,(2)CD2=AC•BD.
例4.(2023·湖南·统考中考真题)在中,是斜边上的高.
(1)证明:;(2)若,求的长.
例5.(2023.浙江中考模拟)如图,在ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB.
(1)图1中共有 对相似三角形,写出来分别为 (不需证明):
(2)已知AB=5,AC=4,请你求出CD的长:
(3)在(2)的情况下,如果以AB为x轴,CD为y轴,点D为坐标原点O,建立直角坐标系(如图2),若点P从C点出发,以每秒1个单位的速度沿线段CB运动,点Q出B点出发,以每秒1个单位的速度沿线段BA运动,其中一点最先到达线段的端点时,两点即刻同时停止运动;设运动时间为t秒是否存在点P,使以点B、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例6.(2022·陕西汉中·九年级期末)如图,是等腰直角斜边的中线,以点为顶点的绕点旋转,角的两边分别与、的延长线相交,交点分别为点、,与交于点,与交于点,且.(1)如图1,若,求证:;(2)如图2,若,求证:;(3)如图2,过作于点,若,,求的长.
例7.(2023·浙江·九年级期末)(1)如图1,在中,为上一点,.求证:.
(2)如图2,在中,是上一点,连接,.已知,,.求证:.
(3)如图3,四边形内接于,、相交于点.已知的半径为2,,,,求四边形的面积.
例8.(2022春·广东深圳·九年级校考期中)【基础巩固】
(1)如图1,在四边形中,对角线平分,,求证:;
【尝试应用】(2)如图2,四边形为平行四边形,在边上,,点在延长线上,连结,,,若,,,求的长;
【拓展提高】(3)如图3,在中,是上一点,连结,点,分别在,上,连结,,,若,,,,,求的值.
课后专项训练
1.(2023成都市九年级期中)如图,矩形ABCD中,F是DC上一点,BF⊥AC,垂足为E,,△CEF的面积为S1,△AEB的面积为S2,则的值等于( )
A. B. C. D.
2.(2022·浙江衢州·统考中考真题)如图,在中,.分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点,作直线分别交,于点.以为圆心,长为半径画弧,交于点,连结.则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
3.(2023·湖北恩施·校考模拟预测)如图,在中,,于点,下列关系中不正确的是( )
A. B.