内容正文:
能力微专训5 相似三角形的七大模型
模型1 X字型
模型分析
如图1,若AB∥CD,则△ABE∽△DCE;如图2,若∠A=∠D或∠B=∠C,则△ABE∽△DCE.
1. 如图,AB∥CD,AD,BC相交于点E,过点E作EF∥CD交BD于点F,AB∶CD=2∶3,那么EF∶AB= .
2. 如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,点E在CD上,连接AE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:△ADE∽△FCE.
(2)若AB=4,AD=6,CF=2,求DE的长.
模型2 A字型
模型分析
如图1,若DE∥BC,则△ADE∽△ABC;如图2,若∠AED=∠B,则△ADE∽△ACB.
3. 如图,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC边上,DE∥BC,若AD=1,BD=2,则的值为 .
4. 如图,在锐角三角形ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,AG⊥BC于点G,AF⊥DE于点F,∠EAF=∠GAC.
(1)求证:△ADE∽△ABC.
(2)若AD=BE=4,AE=3,求CD的值.
模型3 子母型
模型分析
已知:∠1=∠2.结论:△ACD ∽△ABC.
在图中,我们不仅要熟悉模型,还要熟记模型的结论,有时候题目中会给出三角形边的乘积关系或者比例关系,我们要能快速判断题中的相似三角形.在模型中,由△ACD∽△ABC,进而可以得到AC2=AD·AB.
5. 如图,在△ABC中,P为边AB上一点,且∠ACP=∠B,若AP=2,BP=3,则AC的长为 .
6. 如图,在△ABC中,AB=4,BC=8,D为BC边上一点,BD=2.
(1)求证:△ABD∽△CBA.
(2)作DE∥AB交AC于点E,请再写出另一个与△ABD相似的三角形,并直接写出DE的长.
模型4 双垂直型
模型分析
①如图1,在三角形ABC中,AD为BC边上的高,这个是子母型的特殊情况,则AC2=CD·BC,AB2=BD·BC,AD2=BD·CD.
②如图2,在三角形ABC中,若BD,CE分别是AC和AB边上的高,则△ACE∽△ABD,△ADE∽△ABC.
7.如图,AB是半圆O的直径,C是半圆上的一点,过点C作CD⊥AB于点D,AC=2 cm.若AD∶DB=4∶1,求AD的长.
7. 如图,在△ABC中,∠A=60°,BD⊥AC,垂足为D,CE⊥AB,垂足为E,求证:
(1)△ABC∽△ADE.
(2)BC=2DE.
9.在Rt△ACB中,∠ACB=90°,D为AB上一点.
(1)如图1,若CD⊥AB,求证:AC2=AD·AB.
(2)如图2,若AC=BC,H为CD上一动点,过点H作EF⊥CD交BC于点E,交AC于点F,=,求的值.
模型5 三垂直型
模型分析
一线三直角是一种常见的相似模型,指的是由三个直角的顶点在同一条直线上构成的相似图形,有些地区称“三垂直模型”,也有称“K形图”或“M形图”.
如图1,2,△ACD∽△BAE.特殊地,当AB=AC时,△ACD≌△BAE.
三垂直型应用:1.图形中已经存在“一线三直角”,直接应用模型解题;2.图形中存在“一线两直角”,补上“一直角”构造此模型;3.图形中只有直线上的一个直角,补上“两直角”构造此模型;4.图形中只有一个直角,过该直角顶点补上“一线”,再补上“两直角”,构造此模型.
10. 如图,在矩形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,EF⊥AE交DC于点F.若AB=4,BC=6,则CF的长为 .
11. 如图,AB⊥BC,CD⊥BC,AB=4,CD=2,P为线段BC上的点,设BC=m.
(1)已知m=9.
①若△BAP∽△CDP,求线段BP的长;
②若△BAP∽△CPD,求线段BP的长.
(2)若△BAP与△CDP相似,求m的值.
模型6 一线三等角型
模型分析
已知:在图1,2,3中,∠B=∠ACE=∠D.
结论:△ABC∽△CDE.
如图1,∵∠ACE+∠DCE=∠B+∠A,且∠B=∠ACE,∴∠DCE=∠A,
∴△ABC∽△CDE.图2,3同理可证△ABC∽△CDE.
在一线三等角的模型中,难点在于当已知三个相等的角的时候,容易忽略隐含的其他相等的角,此模型中的三垂直相似应用较多,当看见该模型的时候,应立刻能看出相应的相似三角形.
12.如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,E,F是CD上的两点,且∠ACB=∠AED=∠BFD.若AD=8,BD=12,tan∠ACB=2,则CD的长为 ( )
A.14 B.16 C.18 D.20
12. 如图,在△ABC中,AB=AC,P,D分别是BC,AC边上的点,且∠APD=∠B. 求证:
(1)△ABP∽△PCD.
(2)AB·CD=CP·BP.
模型7 手拉手模型
模型分析
特征:共顶点,等顶角,BD,CE为拉手线.已知:∠BAC=∠DAE,∠ABC=∠ADE或=.结论:△ADE∽△ABC,△ABD∽△ACE.
14.如图,将△ABC绕点A旋转得到△ADE,连接BD,CE.求证:△ADB∽△AEC.
15. 如图,∠DAB=∠EAC,AD=6,AE=4,DE=9,AB=12,AC=8.
(1)求证:△ADE∽△ABC.
(2)求BC的长.
【参考答案】
1.3∶5
2.【解析】(1)证明:∵在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAE=∠F,∠D=∠DCF,
∴△ADE∽△FCE.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,且AB=4,
∴AB=CD=4.
又∵△ADE∽△FCE,
∴=.
∵AD=6,CF=2,
∴=,
∴DE=3.
3.
4.【解析】(1)证明:∵AG⊥BC,AF⊥DE,
∴∠AFE=∠AGC=90°,
∴∠AEF+∠EAF=90°,∠GAC+∠ACG=90°.
∵∠EAF=∠GAC,
∴∠AEF=∠ACG.
∵∠EAD=∠CAB,
∴△ADE∽△ABC.
(2)∵△ADE∽△ABC,
∴=.
∵AD=BE=4,AE=3,
∴AB=BE+AE=4+3=7,
∴=,
解得AC=,
∴CD=AC-AD=-4=.
5.
6.【解析】(1)证明:∵AB=4,BC=8,BD=2,
∴=.
∵∠ABD=∠CBA,
∴△ABD∽△CBA.
(2)作DE∥AB交AC于点E,如图所示,则△ABC∽△EDC,
∴=,
即=,
解得DE=3.
7.【解析】如图,连接BC.
∵AB是半圆O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∴∠ACB=∠ADC.
∵∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC.
∴=.
设DB=x cm,则AD=4x cm,AB=5x cm.
∴=,
即5x·4x=(2)2,
解得x=,∴AD=4 cm.
8.【证明】(1)∵△ABD∽△ACE,
∴=.又∵∠A=60°,
∴∠ABD=30°,
∴==.
又∵∠A为公共角,∴△ABC∽△ADE.
(2)由(1)可知,∵==,∴BC=2DE.
9.【解析】(1)证明:∵△ACD∽△ABC,
∴AC2=AD·AB.
(2)如图,过点A作AM⊥AC交直线CD于点M,易证△ADM∽△BDC,===tan∠ACD=.
又∵tan∠ACH==,∴CH=2FH.
又∵∠ACH=∠FEC,
∴tan∠FEC=tan∠ACD==,
∴EH=2CH,
∴EH=4FH,
∴=.
10.
11.【解析】(1)∵如图,BC=9,
∴PC=9-BP.
①∵△BAP∽△CDP,
∴=,即=,
解得BP=6.
②∵△BAP∽△CPD,
∴=,即=,
解得BP=8或BP=1.
(2)当△BAP与△CDP都是等腰直角三角形时,这两个三角形相似,
此时∠BPA=∠CPD=45°,
则BP+PC=BC=AB+CD=6.
当∠BAP=∠CPD时,△BAP∽△CPD,
∴=,即=,
∴BP2-mBP+8=0,
∴Δ=m2-32=0,
∴m=4或m=-4(舍去).
综上所述,当m=6或m=4时,使得△BAP与△CDP相似.
12.B
13.【证明】(1)∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
∵∠APD=∠B,∠APC=∠BAP+∠B=∠APD+∠DPC,
∴∠BAP=∠CPD.
∴△ABP∽△PCD.
(2)∵△ABP∽△PCD,
∴=,
∴AB·CD=CP·BP.
14.【证明】∵将△ABC绕点A旋转得到△ADE,
∴AC=AE,AB=AD,∠BAC=∠DAE,
∴=,∠BAC+∠CAD=∠CAD+∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,∴△ADB∽△AEC.
15.【解析】(1)证明:∵∠DAB=∠EAC,
∴∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC,
即∠DAE=∠BAC.
∵AD=6,AE=4,AB=12,AC=8,
∴==,
∴△ADE∽△ABC.
(2)由(1)可知△ADE∽△ABC,
∴=,即=,
∴BC=18.
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