内容正文:
专题特训
与相似三角形有关的证明和计算
类型一 求线段长
1. 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,E,D分别是BC,AC上的点,且∠AED=45°.若AB=5,BE=,求AD的长.
(第1题)
解:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,∴ ∠B=∠C=45°,BC==5.∵ BE=,∴ EC=BC-BE=4.∵ ∠AEC=∠B+∠BAE=∠AED+∠CED,∠AED=45°,∴ ∠BAE=∠CED.∴ △ABE∽△ECD.∴ =,即=.∴ CD=.∴ AD=AC-CD=5-=.
类型二 求角度
2. (2022·蚌埠期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AC上,且满足AD2=CD·AC,连接BD.若AD=BC,求∠ABD的度数.
(第2题)
解:∵ AB=AC,∴ ∠ABC=∠C.∵ AD2=CD·AC,AD=BC,∴ BC2=CD·AC,即=.又∵ ∠C=∠C,∴ △BCD∽△ACB.∴ ∠BDC=∠ABC=∠C,∠DBC=∠A.∴ BD=BC=DA.∴ ∠A=∠ABD.设∠A=x°,则∠ABD=∠DBC=x°,∠C=∠BDC=2x°.∵ ∠DBC+∠BDC+∠C=180°,∴ x+2x+2x=180,解得x=36.∴ ∠ABD=36°.
类型三 求线段的比
3. 如图,在▱ABCD中,点E在BA的延长线上,连接EC,BD交于点G,EC交AD于点F.已知EA∶AB=1∶2.求:
(1) 的值.
解:∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AB∥CD,AB=CD,AD∥BC,AD=BC.
(1) ∵ EA∶AB=1∶2,∴ =.∵ AD∥BC,∴ ==.
(2) 的值.
解:(2) ∵ AB∥CD,∴ △EAF∽△CDF.∴ ===.∴ ==.
∵ AD∥BC,∴ △FDG∽△CBG.∴ ==.
类型四 证明线段等积或成比例
4. 如图,在锐角三角形ABC中,BD和CE分别是边AC,AB上的高,BD与CE交于点F.
(1) 求证:=.
解:(1) ∵ BD和CE分别是边AC,AB上的高,∴ ∠FEB=∠AEC=∠BDA=90°.∴ ∠EAC+∠ACE=90°=∠BAD+∠ABD.∴ ∠ACE=∠ABD.∴ △AEC∽△FEB.∴ =.
(第4题)
(2) 连接AF,求证:AF·BE=BC·EF.
解:(2) ∵ 由(1),知△AEC∽△FEB,∴ =.∴ =.又∵ ∠AEF=∠CEB=90°,∴ △AEF∽△CEB.∴ =.
∴ AF·BE=BC·EF.
(第4题)
类型五 证明线段相等
5. 如图,在△ABC中,∠BAC=90°,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE和正方形ACFG,连接DC,FB,分别交AB,AC于点P,Q.求证:AP=AQ.
(第5题)
解:设正方形ABDE和正方形ACFG的边长分别为a,b.∵ 四边形ABDE和四边形ACFG是正方形,∴ AB=BD=DE=AE=a,AC=CF=FG=AG=b,AP∥DE,AQ∥GF.∴ △APC∽△EDC,△AQB∽△GFB.∴ ==,==.
∴ AP=,AQ=.∴ AP=AQ.
类型六 证明垂直
6. 如图,F是正方形ABCD的边BC上一点,且BF=3FC,E是DC的中点.求证:
(1) △ADE∽△ECF.
解:(1) ∵ 四边形ABCD是正方形,∴ ∠D=∠C=90°,AD=CD=BC.∵ BF=3FC,E是DC的中点,∴ FC=BC,DE=CE=CD.∴ ==.∴ △ADE∽△ECF.
(第6题)
(2) AE⊥EF.
解:(2) 由(1),知△ADE∽△ECF,∴ ∠AED=∠EFC.
∵ ∠EFC+∠CEF=90°,∴ ∠AED+∠CEF=90°.∴ ∠AEF=90°.∴ AE⊥EF.
类型七 证明平行
7. 如图,在△ABC中,AD平分∠BAC交BC于点D.过点B作AD的垂线,垂足为E,过点C作AD的垂线,交AD的延长线于点F,连接CE并延长,交FB的延长线于点P,连接AP.求证:
(1) AB·AF=AC·AE.
解:(1) ∵ AD平分∠BAC,∴ ∠BAE=∠CAF.
∵ BE⊥AD,CF⊥AD,∴ ∠AEB=∠AFC=90°.
∴ △ABE∽△ACF.∴ =.∴ AB·AF=AC·AE.
(第7题)
(2) CF∥AP.
解:(2) ∵ BE⊥AD,CF⊥AD,∴ BE∥CF.
∴ △PEB∽△PCF.∴ =.由(1),知△ABE∽△ACF,
∴ =.∴ =.∴ 易得=.又∵ ∠AEP=∠FEC,
∴ △AEP∽△FEC.∴ ∠APE=∠FCE.∴ CF∥AP.
(第7题)
类型八 证明线段倍分
8. 如图,在△ABC中,AB=AC,D,E是边BC上的两个点,且BD=DE=EC,过点C作CF∥AB,交AE