内容正文:
专题17 相似三角形的常见辅助线
在添加辅助线时,所添加的辅助线往往能够构造出一组或多组相似三角形,或得到成比例的线段或出等角,等边,从而为证明三角形相似或进行相关的计算找到等量关系.
主要的辅助线有以下几种:
一、添加平行线构造“A”“X”型
例1
1.如图,D是的边上的点,,E是的中点,求:的值.
例2
2.在中,D为上的一点,E为延长线上的一点,交于F.求证:
变式1-1
3.如图,在的边和边上各取一点D和E,且使延长线与延长线相交于F,求证:
变式1-2
4.如图,中,,在上分别截取的延长线相交于点F,证明:.
二、作垂线构造相似直角三角形
例3
5.如图从顶点C向和的延长线引垂线和,垂足分别为E、F,求证:
根据模型二构造一线三等角
例4
6.在中,,D是底边上一点,E是线段上一点,且,则与的数量关系为 .
变式2-1
7.中,∠ACB=90°,,P是上一点,Q是上一点(不是中点),过Q且,交于M、N,求证:.
变式2-2
8.如图,,射线和互相垂直,点是上的一个动点,点在射线上,,作并截取,连结并延长交射线于点.设,,则关于的函数解析式是 .
三、作延长线构造相似三角形
例5
9.如图,在梯形中,,若的平分线于点H,,且四边形的面积为21,求的面积.
例6
10.在四边形中,,,则 .
变式3-1
11.在中,,D是斜边的中点,E是边上一动点,连接,当时,求的长.
变式3-2
12.如图,中,为斜边上的高,E为的中点,的延长线交于F,交于G,求证:FG2=FC•FB.
习题练
13.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标为(-2,1),点C的纵坐标是4,则B,C两点的坐标分别是( )
A.(,),(,) B.(,),(,)
C.(,),(,) D.(,),(,)
14.已知:如图,中,,是中线,是上一点,过作,延长交于,交于.求证:.
15.如图,中,是边上中线,E是上一点,连接且交的延长线于F点.求证:.
16.如图,在△ABC中,D是BC边上的点(不与点B、C重合),连结AD.
问题引入:
(1)如图①,当点D是BC边上的中点时,S△ABD:S△ABC= ;当点D是BC边上任意一点时,S△ABD:S△ABC= (用图中已有线段表示).
探索研究:
(2)如图②,在△ABC中,O点是线段AD上一点(不与点A、D重合),连结BO、CO,试猜想S△BOC与S△ABC之比应该等于图中哪两条线段之比,并说明理由.
拓展应用:
(3)如图③,O是线段AD上一点(不与点A、D重合),连结BO并延长交AC于点F,连结CO并延长交AB于点E,试猜想的值,并说明理由.
17.已知点D是的中点,过D点的直线交于E,交的延长线于F,求证:
18.已知:在等腰三角形中,是高,求证:
参考答案:
1.5:1
【分析】过点D作的平行线交于点P,根据平行线分线段成成比例定理,可得,,进而可推得BE=5EF,从而可得BE:EF的值.
【详解】过点D作的平行线交于点P,如图
∴,
∵BD:DC=2:1 ,E是 AD 的中点,
∴,
∴
∴
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,关键是作辅助线,构造平行.
2.见解析
【分析】过D作交于G,证明和相似, 和相似,列出比例式变形,比较,即可解决问题.
【详解】证明:过D作交于G,则和相似,
∴,
∵,
∴,
由可得和相似,
∴即,
∴
【点睛】本题考查了相似三角形的证明和性质的使用,熟知以上知识是解题的关键.
3.见解析
【分析】过点作,交延长线于点,通过相似三角形的性质即可证明.
【详解】证明:过点作,交延长线于点,
∴
∴
又∵
∴
又∵
∴
∴
∴
∴
【点睛】此题主要考查了相似三角形的证明,熟练掌握相似三角形的构造方法是解题的关键.
4.见解析
【分析】过点E作 交BC于点M,可得到 ,,进而有 ,,根据,可得到,即证.
【详解】如图,过点E作 交BC于点M,
∵,
∴ ,,
∴ ,
∴ ,
即 ,
∵
∴ ,
∴,
∴
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法和性质.
5.见解析
【分析】过B作于M,过D作于N,通过构造相似三角形,利用其的性质,即可证明.
【详解】证明:过B作于M,过D作于N
∵
∴
∴,即(1)
同理可得:,
∴,
∴(2),
(1)+(2)得
在和中
∴
又∴,
∴
【点睛】此题主要考查了相似三角形的证明以及性质,熟练掌握辅助线的做法、相似三角形的性质是解题的关键.
6.
【分析】作,交AD于点K;根据题意,得CAK;通过证明AKC,得AK,CK;再根据等腰三角形性质,得,从而得;再根据平行线、相似三角形性质分析,即可得到答案.
【详解】如图