内容正文:
第七章 图形的变化
第26讲 图形的相似
图形的相似:
比例线段:
定义:在四条线段a,b,c,d中,如果其中两条线段的比等于另外两条线段的
比,即① ,那么这四条线段a,b,c,d叫做成比例线段,
简称②
性质:基本性质: = ⇔ad=③ .当b=c时,b2=ad,那么b是a,d
的④
合比性质: = ⇔ = (b,d不为0)
a∶b=c∶d
比例线段
bc
比例中项
等比性质: = =…= =k(b,d,…,n都不等于0)⇔ =k
(b+d+…+n≠0)
黄金分割:点C把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),如果AC是线
段AB和BC的比例中项,且 = =⑤ ≈0.618,则点C叫做线段AB
的黄金分割点
平行线分线段成比例:基本事实:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段
⑥
推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线
段成比例
◆温馨提示:求两条线段的比时,对这两条线段要统一长度单位.
成比例
相似多边形:
定义:对应角相等、对应边成比例的两个多边形叫做相似多边形.相似多边形对
应边的比叫做⑦ ,相似比为1的两个多边形全等
性质:1.相似多边形的对应角⑧ ,对应边⑨
2. 相似多边形周长的比等于⑩
3. 相似多边形面积的比等于⑪
相似比
相等
成比例
相似比
相似比的平方
相似三角形:
定义:各角对应⑫ ,各边对应⑬ 的两个三角形叫做相似三
角形
判定:1.两角对应⑭ 的两个三角形相似
2. 两边对应⑮ 且夹角⑯ 的两个三角形相似
3. 三边对应⑰ 的两个三角形相似
4. 斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似
相等
成比例
相等
成比例
相等
成比例
性质:1.相似三角形的对应角⑱ ,对应边⑲
2. 相似三角形对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比都等于
⑳
3. 相似三角形周长的比等于㉑
4. 相似三角形面积的比等于㉒
相似比
相似比
相似比的平方
相等
成比例
◆名师点拨:判断两个三角形是否相似首先看是否存在平行线或能否作出相关的
平行线,再看是否存在两组对应角相等.若只有一对对应角相等,再看夹这个角
的两边是否成比例;若无内角相等,就考虑三组对应边是否成比例.
图形的相似相似三角形
应用:
步骤:
1.将实际问题转化为相似三角形问题
2. 找出一对相似三角形
3. 根据相似三角形的性质,表示出相应的量,并求解
常考类型:
1.利用光的反射定律求物体的高度
2. 利用影子计算建筑物的高度,同一时刻,物高与影长成正比例
3. 构造相似三角形计算不能直接测量的物体的高度或宽度
【随手一练1】(2023·郑州二模)凸透镜成像的原理如图所示,AG∥l∥HC.
若缩小的实像是物体的 ,则物体到焦点F1的距离与焦点F2到凸透镜的中心线
GH的距离之比为(焦点F1和F2关于O点对称)( A )
A. B. C. 2 D.
A
位似变换与位似图形:
定义:如果两个图形不仅是㉓ 图形,而且对应顶点的连线相交于㉔
,那么这样的两个图形叫做位似图形.这个点叫做位似㉕ ,这时的
相似比又称为㉖ 比
性质:1.两个位似的图形上每一对对应点都与位似中心在一条直线上,并且新图
形与原图形上对应点到位似中心的距离之比等于㉗
2. 在平面直角坐标系中,如果以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形上
的对应点的坐标的比等于㉘
相似
一
点
中心
位似
相似比
k或-k
画位似图形的步骤:
1.确定位似㉙
2. 连接图形各顶点与位似中心的线段(或延长线)
3. 按位似比进行取点
4. 顺次连接各点,所得的图形就是所求图形
◆温馨提示:位似图形一定是相似图形,但相似图形不一定是位似图形,利用位
似的方法,可以把一个多边形放大或缩小.位似图形所有对应点的连线相交于位
似中心.
中心
【随手一练2】(2023·重庆模拟)如图所示,四边形ABCD与四边形A'B'C'D'位
似,点O是它们的位似中心,若OA∶OA'=2∶3,则CD∶C'D'的值为( B )
A. 1∶2 B. 2∶3
C. 2∶5 D. 4∶9
B
1 平行线分线段成比例
应用平行线分线段成比例解决问题的方法:
(1)若已知条件中有平行,求两条线段的比时,常考虑应用平行线分线段
成比例求解;
(2)应用时,看清平行线组,找准平行线组截得的对应线段和对应边.
【例1】(2024·菏泽三模)如图所示,AD∥BE∥CF,若AB=4,BC=8,
DE=3,则DF的长是( C )
A. 1.5 B. 6 C. 9 D. 12
【变式训练1】(2023·北京中考)如图所示,直线AD,BC交于点O,
AB∥EF∥CD. 若AO=2,OF=1,FD=2,则 的值为 .
C
2 相似三角形的判定及性质
1. 常见的相似三角形的基本类型有以下几类:
2.判定三角形相似常按以下思路进行:
判定三角形相似的思路
有平行截线——用平行线的性质,找等角
有一对等角,找另一对等角、这个角的两边对应成比例
有两边对应成比例,找夹角相等、第三边也对应成比例、有一对直角
直角三角形,找一对锐角相等斜边、直角边对应成比例
等腰三角形,找顶角相等、一对底角相等、底和腰对应成比例
3. 对于利用相似三角形性质的计算问题,通常利用相似三角形的性质通过比
值或比例关系式求解.
【例2】(2024·泰安中考)如图所示,AB是☉O的直径,AH是☉O的切线,点
C为☉O上任意一点,点D为 的中点,连接BD交AC于点E,延长BD与AH
相交于点F. 若DF=1,tan B= ,则AE的长为 .
【变式训练2】(2023·辽宁中考)如图所示,平行四边形ABCD的对角线AC,
BD相交于点O,过点B作BE∥AC,交DA的延长线于点E,连接OE,交AB
于点F,则四边形BCOF的面积与△AEF的面积的比值为 .
3 平面直角坐标系中的位似变换
在平面直角坐标系中,将一个多边形的每个顶点的横坐标、纵坐标都乘同一
个数k(k≠0,1),所
对应的图形与原图形位似,位似中心是坐标原点,它们的相似比为k.
以坐标原点为位似中心的位似变换,若没有限定方向或象限,则通常有两种
情况,相应地,对应点的坐标也有两种情况.
【例3】 几何直观(2024·浙江中考)如图所示,在平面直角坐标系中,△ABC与
△A'B'C'是位似图形,位似中心为点O. 若点A(-3,1)的对应点为A'(-
6,2),则点B(-2,4)的对应点B'的坐标为( A )
A. (-4,8) B. (8,-4)
C. (-8,4) D. (4,-8)
例3图
A
【变式训练3】(2024·枣庄市中区三模)如图所示,已知矩形OABC与矩形
ODEF是位似图形,P是位似中心,若点B的坐标为(2,4),点E的坐标为
(-1,2),则点P的坐标为 .
变式训练3图
(-2,0)
相似的性质与判定
1. (2023·东营中考,7,3分)如图所示,△ABC为等边三角形,点D,E分别
在边BC,AB上,∠ADE=60°.若BD=4DC,DE=2.4,则AD的长为
( C )
A. 1.8 B. 2.4 C. 3 D. 3.2
第1题图
C
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2. (2023·威海中考,9,3分)如图所示,四边形ABCD是一张矩形纸片.将其按
如图所示的方式折叠:使DA边落在DC边上,点A落在点H处,折痕为DE;使
CB边落在CD边上,点B落在点G处,折痕为CF. 若矩形HEFG与原矩形
ABCD相似,AD=1,则CD的长为( C )
A. -1 B. -1
C. +1 D. +1
第2题图
C
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3. 推理能力(2024·威海中考,9,3分)如图所示,在▱ABCD中,对角线
AC,BD交于点O,点E在BC上,点F在CD上,连接AE,AF,EF,EF交
AC于点G. 下列结论错误的是( D )
A. 若 = ,则EF∥BD
B. 若AE⊥BC,AF⊥CD,AE=AF,则EF∥BD
C. 若EF∥BD,CE=CF,则∠EAC=∠FAC
D. 若AB=AD,AE=AF,则EF∥BD
第3题图
D
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4. 结论开放(2024·滨州中考,13,3分)如图所示,在△ABC中,点D,E分
别在边AB,AC上.添加一个条件使△ADE∽△ACB,则这个条件可以
是 .(写出一种情况即可)
第4题图
∠ADE=∠C(答案不唯一)
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5. (2024·济宁中考,15,3分)如图所示,△ABC中,AB=AC,∠BAC=
90°,AD是△ABC的角平分线.
(1)以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交BA,BC于点E,F.
(2)以点A为圆心,BE长为半径画弧,交AC于点G.
(3)以点G为圆心,EF长为半径画弧,与(2)中所画的弧相交于点H.
(4)画射线AH.
(5)以点B为圆心,BC长为半径画弧,交射线AH于点M.
(6)连接MC,MB. MB分别交AC,AD于点N,P.
根据以上信息,下面五个结论中正确的是 .(只填序号)
①②⑤
①BD=CD;②∠ABM=15°;③∠APN=∠ANP;④ = ;⑤MC2=
MN·MB.
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6. 推理能力如图所示,△ABC和△CDE均是等腰直角三角形,∠BAC=∠DCE
=90°,点E在线段AC上,BC,DE相交于点F,连接BE,BD,作
EH⊥BD,垂足为点H,交BC于点G.
(1)若点H是BD的中点,求∠BED的度数.
解:(1)∵△ABC,△CDE均是等腰直角三角形,
∴∠ACB=∠ABC=45°,∠CED=∠CDE=45°,
∴∠CFE=180°-∠ACB-∠CED=90°.
∵CE=CD,∴EF=DF= DE.
∵BH=DH,EH⊥BD,∴BE=DE,∴EF= BE,
∴ cos ∠BED= = ,∴∠BED=60°.
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(2)求证:△EFG∽△BFD.
(2)证明:由(1)得∠CFE=90°,∴CF⊥DE,
∴∠BFD=∠EFG=∠BHE=90°.
∵∠BGH=∠EGF,∴∠DBF=∠FEG,
∴△EFG∽△BFD.
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解:(3)证明:如图所示,作BQ∥AC,交EH的延长线于点Q,
∴△BGQ∽△CGE,∴ = ,∠Q=∠CEH,
∠QBE=∠AEB,∴ = .
设∠FEG=∠DBF=α,由(1)知BC是DE的垂直平分线,∴BE=BD,
∴∠EBF=∠DBF,∴∠AEB=∠ACB+∠EBF=45°+α,∠CEH=
∠CED+∠FEG=45°+α,∴∠AEB=∠CEH,∴∠Q=∠QBE,
∴BE=EQ,∴ = .
解:(3)求证: = .
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位似图形
7. (2021·东营中考,9,3分)如图所示,在△ABC中,A,B两个顶点在x轴的
上方,点C的坐标是(1,0),以点C为位似中心,在x轴的下方作△ABC的位
似图形△A'B'C,并把△ABC的边长放大到原来的2倍,设点B的横坐标是a,则
点B的对应点B'的横坐标是( A )
A. -2a+3 B. -2a+1
C. -2a+2 D. -2a-2
A
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8. (2023·烟台中考,10,3分)如图所示,在平面直角坐标系中,每个网格小正
方形的边长均为1个单位长度,以点P为位似中心作正方形PA1A2A3,正方形
PA4A5A6,…,按此规律作下去,所作正方形的顶点均在格点上,其中正方形
PA1A2A3的顶点坐标分别为P(-3,0),A1(-2,1),A2(-1,0),A3
(-2,-1),则顶点A100的坐标为( A )
A. (31,34) B. (31,-34)
C. (32,35) D. (32,0)
A
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9. (2022·潍坊中考,15,3分)《墨子·天文志》记载:“执规矩,以度天下之
方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图所示,正方形ABCD的面积为4,以它的
对角线的交点为位似中心,作它的位似图形A'B'C'D',若A'B'∶AB=2∶1,则四
边形A'B'C'D'的外接圆的周长为 .
4 π
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$$