内容正文:
年级下册·RJ
数学
第二十七章 相似
本章综合提升
1.方程思想
在求线段的长或某图形的周长或面积、相似三角形中的动态问题等时,经常要根据相似三角形的对应边的比相等,列方程求解.
【例1】 小英用一张直角三角形纸片玩折纸游戏,如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=6,点D在斜边AB上,连接CD,将△ADC沿CD折叠,点A的对应点A'落在BC边上,求折叠后纸片重叠阴影部分的面积.
解:如图所示,过点D作DE⊥BC于点E,
由折叠可知,
∠ACD=∠A'CD=∠ACB=45°,AC=A'C=4,
∴∠CDE=∠A'CD=45°,∴DE=CE.
设DE=x,则BE=6-x.
∵DE⊥BC,∴∠BED=90°.
∵∠ACB=90°,∴∠BED=∠ACB,
∴DE∥AC,∴△DBE∽△ABC,
∴=,即=,
解得x=,即DE=,
∴S阴影部分=A'C·DE=×4×=.
【变式训练1】
如图①所示,在△ABC中,AB=AC=5 cm,BC=8 cm,点E,F分别从B,C两点同时出发,其中点E沿BC向终点C运动,速度为2 cm/s;点F沿CA,AB向终点B运动,速度为2 cm/s,设它们的运动时间为x(s).
(1)当x=1时,求EF的长.
解:(1)如图所示,过点A作AD⊥BC于点D,过点F作FG⊥BC于点G,则FG∥AD.
根据题意,得CF=BE=2,AB=AC=5,BD=CD=4,∴AD==3.
∵FG∥AD,∴△FCG∽△ACD,
∴===,∴FG=,CG=,
∴EG=BC-BE-CG=,
∴EF==.
(2)如图②所示,AD⊥BC于点D,交EF于点N,连接DF.求x为何值时,△EFC和△ACD相似.
解:(2)当点F在AC上,点E在BD上时,
①由题意,得BE=CF=2x cm,则CE=(8-2x)cm,
当=时,△CFE∽△CDA,
∴=,解得x=.
②当=时,△CFE∽△CAD,
即=,解得x=.
当点F在AB上,点E在CD上时,△EFC不是直角三角形,不存在△EFC与△ACD相似,
综上所述,当x=或时,△EFC和△ACD相似.
2.转化思想
在研究数学问题时,我们通常是将未知的问题转化为已知的问题,将复杂的问题转化为简单的问题,将抽象的问题转化为具体的问题.将实际问题转化为数学问题,我们也常常在不同的数学问题之间互相转化,最终转化为有迹可循,容易解决的问题.
我们一般把要证明的结论或求解的结果转化为三角形的相似问题,通过三角形相似解决问题.
(1)求证:AM=CM.
解:(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=CD,∠ADM=∠CDM=45°.
在△ADM和△CDM中,
【例2】 如图所示,在正方形ABCD中,点M是对角线BD上一点,连接AM并延长交BC于点E,连接CM.
∴△ADM≌△CDM(SAS),∴AM=CM.
(2)若∠CME=45°,求的值.
解:(2)∵△ADM≌△CDM,∴∠AMD=∠CMD.
∵∠CME=45°,∴∠AMC=135°.
∴∠AMD=∠CMD=∠AMC=67.5°.
∵∠ADM=∠CDM=45°,∴∠DAM=∠DCM=67.5°,
∴∠DMC=∠DCM=67.5°,∴DC=DM.
设正方形的边长为a,
则AB=CD=DM=a,由勾股定理,得BD=a,
∴BM=BD-DM=(-1)a.
∵四边形ABCD为正方形,∴∠ABM=45°,
∴∠ABM=∠CME=45°.
∵∠MAD=∠MCD,∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠BAM=∠BCM,∴△ABM∽△CME,
∴=,∴==-1.
【变式训练2】
如图所示,点A,B,C,D在一条直线上,CE与BF交于点G,∠A=∠1,CE∥DF,
(1)求证:∠E=∠F.
解:(1)证明:∵CE∥DF,
∴∠BCG=∠D.
∵∠A=∠1,∴∠E=∠F.
解:(2)∵AB∶BC∶CD=2∶2∶1,∴AC∶BD=4∶3.
∵∠BCG=∠D,∠A=∠1,∴△AEC∽△BFD,
∴==.
设S△ACE=16x,则S△BDF=9x.
∵∠1=∠A,∴BG∥AE,∴△CBG∽△CAE,
∴==,∴S△CBG=×16x=4x,
∴S四边形ABGE=16x-4x=12x,
(2)若AB∶BC∶CD=2∶2∶1,直接写出的值.
S四边形GCDF=9x-4x=5x,∴==.
3.分类讨论思想
在说明两个三角形相似时,如果题目所给出的对应元素不确定或方法不确定,那么要注意分类讨论解答,以免漏解.
【例3】 将三角形纸片(△ABC)按如图所示的方式折叠,使点B落在边AC上,记为点B',折痕为EF.已知AB=AC=3,BC=4,若以点B',F,C为顶点的三角形与△ABC相似,求BF的长度.
解:根据△B'FC与△ABC相似时的对应关系