内容正文:
3.4.1 相似三角形的判定
题型一 利用平行判定三角形相似
1、小明想要得到与相似的三角形,于是他用剪刀沿着图中虚线将剪开,虚线与边平行,如图所示,则他判定剪下的三角形(阴影部分)与相似的依据是( )
A.两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
B.三边成比例的两个三角形相似
C.平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似
D.相似三角形的三个角分别相等
2、如图,是边延长线上一点,交于,则图中的相似三角形共有( )
A.4对 B.3对 C.2对 D.1对
3、如图,在中,.
(1)求证:;
(2)求的长度.
4、如图,相交于点.求证∶
题型二 两角分别相等的两个三角形相似
5、如图,已知,则图中相似三角形是 .
6、如图,在中,,点是边上的动点(点不与点重合),当 度时,.
7、如图,已知,求证:.
8、如图,,点B是线段上的一点,且,求证:.
9、如图,在中,,点P为边上一动点(不与点B,C重合),连接,过点P作射线交于点M,使.求证:.
10、如图,在中,点E为边上一点,连结:点F为线段上一点,且.求证:.
题型三 两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
11、如图,下列四个三角形中,与相似的是( )
A. B. C. D.
12、如图,在中,,,,将沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与不相似的是( )
A. B.
C. D.
13、如图,点,分别在正方形的边,上,,,.求证:.
14、如图,在中,,,,求证:.
15、如图,四边形中,,交于F,交于E,,交于G,连接,求证:.
题型四 三边成比例的两个三角形相似
16、判断图中的两个三角形是否相似,并说明理由.
17、在方格纸中,每个小方格的顶点叫做格点,以格点连线为边的图形叫做格点图形.如图,方格纸中每个小方格都是边长为1的正方形,试判断格点图形与是否相似,并说明理由.
题型五 添加条件使两个三角形相似
18.如图,在中, 是边上一点, 添加下列条件, 不能判定的是( )
A. B.
C. D.
19、如图,由下列条件不能判断与相似的是( )
A. B. C. D.
20、如图,下列条件中能判定的是( )
A. B.
C. D.
题型六 在网格中判断相似三角形
21、如图,在4×4的正方形网格中,是相似三角形的是( )
A.①和② B.②和③
C.①和③ D.无法确定
22、如图,在网格图中,每个小正方形的边长均为1,则关于三角形①、②有四个说法,其中正确的是( )
A.一定不相似 B.一定位似
C.一定相似,且相似比为 D.一定相似,且相似比为
23、如图,点均在边长为1的小正方形网格的格点上,连接,
求证:.
题型七 利用三角形相似求线段的长度
24、如图,在中,,是的中线,作于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
25、如图,在中,,是的中线,作于点E,EF∥BC,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求及的长.
26、根据下列各组条件,不能判断和相似的是( )
A.,,
B.,,,
C.,,;,,
D.,,;,,
27、如图,在中,点D在边上,点E在边上,且,则下列结论中不正确的是( )
A. B. C. D.
28、如图,矩形中,,点是的中点,连接.将沿着折叠后得,延长交于,连接.
(1)求证:平分.
(2)求证:.
29、如图,,分别是与边上的高.
求证:.
30、如图,和都是的高,相交于F点,连接.
(1)求证:;
(2)若点D是的中点,,则的长为__________.
31、如图,和是两个全等的等腰直角三角形,,的顶点与的斜边的中点重合,将绕点旋转,旋转过程中,线段与线段相交于点,线段与射线相交于点.
(1)如图①,当点在线段上,且时,求证:;
(2)如图②,当点在线段的延长线上时,求证:.
32、(1)如图1,在矩形中,点,分别在边,上,,垂足为点.求证:.
【问题解决】
(2)如图2,在正方形中,点,分别在边,上,,延长到点,使,连接.求证:.
【类比迁移】
(3)如图3,在菱形中,,分别在边,上,,,,求的长.
33、嘉淇做数学探究实验,如图,已知:均为直角三角形,其中,现以为边作四边形,且,,点在一条直线上.
第一步,如图1,将的顶点与点重合,在上;
第二步,如图2,将绕点逆时针方向旋转,每秒旋转分别与边交于点;
第三步,如图3,当旋转到点落在上时停止旋转,此时点恰好在上;
第四步,如图4,在第三步的基础上,点带动立即沿边从点向点平移,每秒个单位长度,当点与点重合时停止运动,设整个过程中的运动时间为ts.
(1)如图1,①______;②点到直线的距离是______;
(2)如图2,求证;
(3)如图3,当从初始位置到点落在上时,求的长度;
(4)当点落在四边形的边上时,直接写出对应的值.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
3.4.1 相似三角形的判定
题型一 利用平行判定三角形相似
1、小明想要得到与相似的三角形,于是他用剪刀沿着图中虚线将剪开,虚线与边平行,如图所示,则他判定剪下的三角形(阴影部分)与相似的依据是( )
A.两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
B.三边成比例的两个三角形相似
C.平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似
D.相似三角形的三个角分别相等
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形的判定,根据平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似,作答即可.
【详解】解:由题意,判断的依据是:平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;
故选:C.
2、如图,是边延长线上一点,交于,则图中的相似三角形共有( )
A.4对 B.3对 C.2对 D.1对
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定,平行四边形的性质;根据平行四边形的性质得出,即可得出,进而可得,即可求解.
【详解】解:∵
∴,
∴
∴
故选:B.
3、如图,在中,.
(1)求证:;
(2)求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查相似三角形的判定,平行线分线段成比例.
(1)平行得到,即可得出;
(2)根据平行线分线段成比例,列出比例式进行求解即可.
掌握相似三角形的判定定理,以及平行线分线段成比例,是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,即:,
∴.
4、如图,相交于点.求证∶
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的性质以及相似三角形的判定,由平行线的性质,得出,再结合两个对应角分别相等的三角形是相似三角形,即可作答.
【详解】证明∶,
,
.
题型二 两角分别相等的两个三角形相似
5、如图,已知,则图中相似三角形是 .
【答案】
【分析】本题考查相似三角形的判定,掌握两角对应相等的两个三角形相似是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:.
6、如图,在中,,点是边上的动点(点不与点重合),当 度时,.
【答案】70
【分析】此题主要考查了等腰三角形的性质和相似三角形的判定,得出是解题关键.根据题意得出,进而由,,得出答案.
【详解】解:,,
,
时,
,,
.
故答案为:70.
7、如图,已知,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了相似三角形的判定,熟悉相似三角形的判定定理是解题的关键,已经有一角相等,只需再证一角相等即可;由等式的性质得出,即可得出结论.
【详解】证明:∵,
∴,
即,
∵,
∴.
8、如图,,点B是线段上的一点,且,求证:.
【答案】见解析
【分析】题考查了相似三角形的判定,熟练掌握两角对应相等的两个三角形相似是解题的关键.
【详解】证明:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
9、如图,在中,,点P为边上一动点(不与点B,C重合),连接,过点P作射线交于点M,使.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查相似三角形的判定,等边对等角,得到,三角形的外角得到,即可得证.
【详解】证明:∵,
∴.
在中,,
又,,
∴.
∴.
10、如图,在中,点E为边上一点,连结:点F为线段上一点,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查平行四边形的性质、平行线的性质、相似三角形的判定,根据平行四边形的性质可得,再根据平行线的性质可得,,利用等量代换可得,再根据相似三角形的判定即可得证.
【详解】证明:在中,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
题型三 两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
11、如图,下列四个三角形中,与相似的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.根据两角对应相等或者三边成比例、夹角相等,两边成比例等方法证明相似,进行逐项分析,即可作答.
【详解】解:∵,,
∴
∴
A、两边成比例,但夹角不相等,故该选项是错误的;
B、两边成比例,但夹角不相等,故该选项是错误的;
C、两边成比例,夹角相等,故该选项是正确的;
D、两边成比例,但夹角不相等,故该选项是错误的;
故选:C
12、如图,在中,,,,将沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与不相似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查图形的相似,熟练掌握三角形相似的条件是解题的关键.根据题意分别判定即可.
【详解】解:两角分别相等的两个三角形相似,故选项A中剪下的阴影三角形与相似,故选项A不符合题意;
两角分别相等的两个三角形相似,故选项B中剪下的阴影三角形与相似,故选项B不符合题意;
选项C中剪下的阴影三角形与不相似,故选项C符合题意;
两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,故选项D中剪下的阴影三角形与相似,故选项D不符合题意;
故选C.
13、如图,点,分别在正方形的边,上,,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了正方形的性质,相似三角形的判定,掌握相似三角形的判定定理是解题关键.根据正方形的性质,得出,,进而得出,根据两边成比例且夹角相等的两个三角形相似即可证明.
【详解】解:,,
,
四边形是正方形,
,,
,,
又,
.
14、如图,在中,,,,求证:.
【答案】证明见详解;
【分析】本题考查三角形相似的判定,根据得到,从而得到,结合,得到,即可得到证明;
【详解】证明:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
15、如图,四边形中,,交于F,交于E,,交于G,连接,求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】本题考查相似三角形的判定,根据平行线分线段成比例,得到,再根据,即可得证.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
题型四 三边成比例的两个三角形相似
16、判断图中的两个三角形是否相似,并说明理由.
【答案】.理由见解析
【分析】根据,进行判断作答即可.
【详解】解:.理由如下:
由题意知,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
17、在方格纸中,每个小方格的顶点叫做格点,以格点连线为边的图形叫做格点图形.如图,方格纸中每个小方格都是边长为1的正方形,试判断格点图形与是否相似,并说明理由.
【答案】相似,理由见解析
【分析】本题主要考查的是相似三角形的判定方法,根据小正方形的边长求出两个三角形的三边长,然后根据来判定两个三角形是否相似.
【详解】解:与相似,理由如下:
由小方格是边长为1的正方形,根据勾股定理得:
;
∴;
∴.
题型五 添加条件使两个三角形相似
18.如图,在中, 是边上一点, 添加下列条件, 不能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定,根据相似三角形的判定定理逐一判断即可求解,掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
【详解】解:、根据题意可知,,,由两角对应相等两三角形相似可得,故本选项不符合题意;
、根据题意可知,,,由两角对应相等两三角形相似可得,故本选项不符合题意;
、根据题意可知,,,根据两边成比例夹角相等两三角形相似可得,故本选项不符合题意;
、由条件无法判断,故不能判定,该选项符合题意;
故选:.
19、如图,由下列条件不能判断与相似的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查相似三角形的判定方法的掌握情况,常用的判定方法有:(1)平行线法:平行于三角形的一边的直线与其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;(2)三边法:三组对应边的比相等的两个三角形相似;(3)两边及其夹角法:两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似;(4)两角法:有两组角对应相等的两个三角形相似.根据相似三角形的判定方法对各个选项进行分析,从而得到答案.
【详解】解:A、符合两边及其夹角法,故本选项正确,不符合题意;
B、不符合两边及其夹角法,故本选项错误,符合题意;
C、符合两角法,故本选项正确,不符合题意;
D、符合两角法,故本选项正确,不符合题意;
故选:B.
20、如图,下列条件中能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查添加条件式三角形相似,根据已知相似三角形的逐一判断选项是否符合条件即可.
【详解】解:.若,则,
∵,
∴,该选项正确,符合题意;
.若,无法得出和对应边成比例,该选项错误,不符合题意;
.若,无和对应边成比例,选项错误,不符合题意;
.若,无和对应边成比例,该选项错误,不符合题意;
故选:A.
题型六 在网格中判断相似三角形
21、如图,在4×4的正方形网格中,是相似三角形的是( )
A.①和② B.②和③
C.①和③ D.无法确定
【答案】C
【分析】此题考查的是相似三角形的判定,掌握其判定定理是解决此题的关键.
根据两三角形相似的判定定理,三边对应成比例的两个三角形相似,即可解答.
【详解】解:设网格中每个小正方形的边长为1,
①中的三角形的各边长分别为2,,,
③中的三角形的各边长分别为,2,,
,
这两个三角形的三边对应成比例
①中的三角形和③中的三角形相似,
故选C.
22、如图,在网格图中,每个小正方形的边长均为1,则关于三角形①、②有四个说法,其中正确的是( )
A.一定不相似 B.一定位似
C.一定相似,且相似比为 D.一定相似,且相似比为
【答案】C
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定和勾股定理;先根据勾股定理计算两个三角形的边长,再判断即可得出答案.
【详解】解:①的三边长分别为
②的三边长分别为
所以,三角形①、②三边对应成比例,
所以,关于三角形①、②一定相似,且相似比为1:2.
故选:C.
23、如图,点均在边长为1的小正方形网格的格点上,连接,
求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了勾股定理、相似三角形的判定,由勾股定理可得,结合,得出,再由,即可得出,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】证明:,,,
,,
,
,
.
题型七 利用三角形相似求线段的长度
24、如图,在中,,是的中线,作于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定、相似三角形的性质、直角三角形的性质、等腰三角形的判定与性质等知识点,证得是解题的关键.
(1)根据直角三角形斜边上中线等于斜边的一半可得,再根据等腰三角形的性质可得;再说明,最后根据两组对应角相等的三角形是相似三角形即可证明结论;
(2)根据相似三角形的性质可得,进而得到,最后根据直角三角形斜边上中线等于斜边的一半即可解答.
【详解】(1)证明:是的中线,,
,即,
,
,
.
(2)解:,
,即,
,
是的中线,
.
25、如图,在中,,是的中线,作于点E,EF∥BC,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求及的长.
【答案】(1)证明见解析
(2),
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线的性质,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题关键.
(1)由是的中线可得,即,结合可得从而得证;
(2)由(1)可得对应边成比例,从而求出,根据勾股定理即可求出,再由可得,代入数据即可求出.
【详解】(1)证明:是的中线,
即,
,
,
,
;
(2),
,即,
解得,
是的中线,
,
,
,
,即,
解得.
26、根据下列各组条件,不能判断和相似的是( )
A.,,
B.,,,
C.,,;,,
D.,,;,,
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的判定,根据相似三角形的判定定理对各选项进行判断作答即可,熟练掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
【详解】解:∵,,,
∴,则,故选项A不符合要求;
∵,,,,
∴,,则,故选项B不符合要求;
∵,,;,,,
∴,不能判断和相似,故选项C符合要求;
∵,,;,,,
∴,,则,故选项D不符合要求;
故选:C.
27、如图,在中,点D在边上,点E在边上,且,则下列结论中不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查相似三角形的判定,熟练掌握相似三角形的判定是解题的关键;若是两个三角形中两组角对应相等,那么这两个三角形相似,根据此判定作判断即可.
【详解】解:∵,,
∴.故A正确;
∵,,
∴.故B正确;
∵,,
∴.故D正确;
没有条件可证,故C错误.
故选:C
28、如图,矩形中,,点是的中点,连接.将沿着折叠后得,延长交于,连接.
(1)求证:平分.
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)可推出,,进而推出,从而得出,从而平分;
(2)可推出,,从而,进一步得出结论.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
,
点是的中点,
,
将沿着折叠后得,
,,
,,
,
,
,
平分.
(2)证明:由折叠可得:,
由(1)得:,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定,角平分线等知识,解决问题的关键是转化条件和集中条件.
29、如图,,分别是与边上的高.
求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,根据,分别是与边上的高,得到,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【详解】证明:,分别是与边上的高,
,
,
,
,
即,
,
.
30、如图,和都是的高,相交于F点,连接.
(1)求证:;
(2)若点D是的中点,,则的长为__________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据相似三角形的判定,即,再根据即可证明结论;
(2)根据垂直平分线的性质可得,由(1), 可得,再根据勾股定理即可求出的长;
【详解】(1)证明: ∵是的高,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
又∵,
∴;
(2)∵点是的中点,,
∴,
在中,
∵,
,
,
∵,
,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,解决本题的关键是证明.
31、如图,和是两个全等的等腰直角三角形,,的顶点与的斜边的中点重合,将绕点旋转,旋转过程中,线段与线段相交于点,线段与射线相交于点.
(1)如图①,当点在线段上,且时,求证:;
(2)如图②,当点在线段的延长线上时,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定、三角形的外角性质.
(1)由是等腰直角三角形,易得,,又由,是的中点,利用,可证得:;
(2)由和是两个全等的等腰直角三角形,易得,然后利用三角形的外角的性质,即可得,则可证得:.
【详解】(1)证明:是等腰直角三角形,
,,
,
,
是的中点,
,
在和中,
,
;
(2)证明:和是两个全等的等腰直角三角形,
,
,
即,
,
,
.
32、(1)如图1,在矩形中,点,分别在边,上,,垂足为点.求证:.
【问题解决】
(2)如图2,在正方形中,点,分别在边,上,,延长到点,使,连接.求证:.
【类比迁移】
(3)如图3,在菱形中,,分别在边,上,,,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)3
【分析】(1)证明,结合,利用“两角对应相等,两个三角形相似”证明结论即可;
(2)首先证明,由全等三角形的性质可得,进而证明,易得,结合,即可证明结论;
(3)延长到点,使,连接,结合菱形的性质可证明,易得,,进而证明是等边三角形,然后计算的长即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)证明:∵四边形是正方形,
∴,,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵点在的延长线上,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:如图,延长到点,使,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质、菱形的性质、相似三角形的判定、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识并灵活运用是解题关键.
33、嘉淇做数学探究实验,如图,已知:均为直角三角形,其中,现以为边作四边形,且,,点在一条直线上.
第一步,如图1,将的顶点与点重合,在上;
第二步,如图2,将绕点逆时针方向旋转,每秒旋转分别与边交于点;
第三步,如图3,当旋转到点落在上时停止旋转,此时点恰好在上;
第四步,如图4,在第三步的基础上,点带动立即沿边从点向点平移,每秒个单位长度,当点与点重合时停止运动,设整个过程中的运动时间为ts.
(1)如图1,①______;②点到直线的距离是______;
(2)如图2,求证;
(3)如图3,当从初始位置到点落在上时,求的长度;
(4)当点落在四边形的边上时,直接写出对应的值.
【答案】(1)①=;②2;
(2)见解析;
(3);
(4)7或.
【分析】对于(1),根据勾股定理解答即可;
对于(2),根据“两角相等的两个三角形相似”证明即可;
对于(3),如图,连接,并说明,可求出,再求出,然后证明可得,进而得出,再根据勾股定理求,可根据特殊角的三角函数求出,然后根据勾股定理,得,最后根据求出答案.
【详解】(1)①;②2.
根据勾股定理,得.
根据题意,可知,
∴,,
∴,
解得,
所以点A到的距离是2.
故答案为:,2;
(2)根据题意可知,
∴,
;
(3)如图,连接,
,
则.
,
.
,
则.
∵,,,
∴
.
又
.
又
根据勾股定理,得,
,
根据勾股定理,得,
.
(4)7或.
由(3)知,当从初始位置旋转到点落在上时,,
则旋转所用时间为;
当平移到点落在上时,如图2,连接,由(3)知,
,
,在取点,使得,
.
设,则,
由,
得,
解得
∴点平移的距离为,
平移所用的时间为,
故当平移到点落在上时,所运动的总时间为.
综上所述,的值为7或.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,相似三角形的判定,全等三角形的性质和判定,平移和旋转,等腰三角形的性质和判定,画出旋转和平移的图形并构造辅助线是解题的关键
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$