内容正文:
第四章 图形的相似
*5 相似三角形判定定理的证明
1
定理1 ① 的两个三角形相似.
几何语言:如图,∵∠A=∠A',∠B=∠B',∴△ABC∽△A'B'C'.
特别说明:证明三角形相似的判定定理,关键是利用转化的数学思想,结合
平行线分线段成比例,通过作辅助线,把一个三角形转移、构建到另一个三
角形中,然后利用相似三角形的定义证明相似三角形的判定定理.
两角分别相等
【例1】(根据九年级北师大版教材P99定理证明改编)如图,在△ABC和
△A'B'C'中,∠A=∠A',∠B=∠B'.求证:△ABC∽△A'B'C'.
请补全下面的证明过程.
证明:在△ABC的边AB上截取AD=A'B',过点D作DE∥BC,交AC于
点E,则∠1=∠B,∠2=∠C, = .过点D作DF∥AC,交BC于点
F,则 = .∴ = .
∵DE∥BC,DF∥AC,
∴四边形DFCE是平行四边形.
∴DE=CF.
∴ ,
=
=
∴ .
而∠1=∠B,∠DAE=∠BAC,∠2=∠C,
∴△ADE∽△ABC.
∵∠A=∠A',AD=A'B',∠1=∠B=∠B',
∴△ ≌△ ( ).
∴△ABC∽△A'B'C'.
= =
ADE
A'B'C'
ASA
如图,点M为线段AB的中点,AE与BD交于点C,∠DME=
∠A=∠B,且DM交AC于点F,ME交BC于点G. 写出图中所有的相似
三角形,并选择一对加以证明.
解:图中的相似三角形有△AMF∽△BGM,△DMG∽△DBM,
△EMF∽△EAM.
以下证明△AMF∽△BGM.
∵∠AFM=∠DME+∠E(外角定理),∠DME=∠A=∠B(已知),
∴∠AFM=∠DME+∠E=∠A+∠E=∠BMG. 又∠A=∠B,
∴△AMF∽△BGM.
定理2 ② 的两个三角形相似.
几何语言:如图,∵ = ,∠A=∠A',∴△ABC∽△A'B'C'.
两边成比例且夹角相等
特别说明:相似三角形的判定定理2是利用判定定理1证明的,都是通过作辅
助线,把一个三角形转移、构建到另一个三角形中,然后运用刚刚证明的相
似三角形的判定定理1来证明本判定定理.
【例2】(根据九年级北师大版教材P100定理证明改编)如图,在△ABC和
△A'B'C'中,已知∠A=∠A', = .求证:△ABC∽△A'B'C'.请补全
下面的证明过程.
证明:在△A'B'C'的边A'B'上取点D,使A'D=AB.
过点D作DE∥B'C',交A'C'于点E.
∵DE∥B'C',∴∠A'DE=∠ .
∵∠A'=∠A',∴△ ∽△ (两角分别相等的两个三角形
相似).
∴ .
B'
A'DE
A'B'C'
=
∵A'D=AB, = ,
∴ .
= =
∴A'E=AC.
又∠A'=∠A,∴△ ≌△ ( ).
∴△ABC∽△A'B'C'.
A'DE
ABC
SAS
如图,四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,OD=
2OA,OC=2OB. 求证:△AOB∽△DOC.
证明:∵OD=2OA,OC=2OB,
∴ = = .又∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△DOC.
定理3 ③ 的两个三角形相似.
几何语言:如图,∵ = = ,∴△ABC∽△A'B'C'.
三边成比例
特别说明:判定定理3是利用判定定理2证明的,还是通过作辅助线,把一个
三角形转移、构建到另一个三角形中,然后运用刚刚证明的相似三角形的判
定定理2来证明本判定定理,在证明过程中注意运用比例变换和等量代换、
恒等变形等知识点,体现了数学的转化思想.
【例3】如图,在△ABC和△A'B'C'中, = = .求证:
△ABC∽△A'B'C'.
证明:在△ABC的边AB,AC上分别截取AD=A'B',AE=A'C',连接DE
(图略).
∵∠BAC=∠DAE,
∴△ABC∽△ADE.
∴ = = .
又 = ,AD=A'B',
∴ = .
∴ = .
∴DE=B'C'.
∵ = ,AD=A'B', = ,
∴AE=A'C'.
∴△ADE≌△A'B'C'(SSS).
∴△ABC∽△A'B'C'.
(根据九年级北师大版教材P102习题4.9第1题改编)如图,在三
角形ABC中,AB=BC=AC,D,E,F分别是三边的中点,请问
△DEF∽△ABC吗?说说理由.
解:△DEF∽△ABC. 理由:由AB=BC=AC可得△ABC是等边三角形.又
因为D,E,F分别是△ABC三边的中点,所以△ADE≌△BEF≌△CFD,
所以△DEF是等边三角形,因此△DEF∽△ABC.
1. 如图,AB与CD相交于点E,AD∥BC, = ,CD=16,则DE的长
为 .
10
2. 如图,AC是矩形ABCD的对角线,E是边BC延长线上一点,AE与CD
相交于点F,则图中的相似三角形共有 对.
3. (2024秋·宝安区校级月考)如图,下列条件不能判定△ADB∽△ABC的
是( D ).
A. ∠ABD=∠ACB B. ∠ADB=∠ABC
C. AB2=AD·AC D. =
4
D
4. 如图,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC边上,DE∥BC,且
∠DCE=∠B,那么下列判断中,错误的是( D ).
A. △ADE∽△ABC B. △ADE∽△ACD
C. △DEC∽△CDB D. △ADE∽△DCB
D
5. 如图,在△ABC中,点D在边AB上,满足∠ACD=∠ABC,若AC=
,AD=1,求DB的长.
解:∵∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD,
∴ = .
∵AC= ,AD=1,
∴ = ,
∴AB=3,
∴BD=AB-AD=3-1=2.
6. 如图,在△ABC和△ADE中, = = ,点B,D,E在一条直线
上,求证:△ABD∽△ACE.
证明:∵在△ABC和△ADE中, = = ,
∴△ABC∽△ADE,
∴∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE.
∵ = ,
∴ = ,
∴△ABD∽△ACE.
7. (2024秋·龙华区期中)如图,矩形ABCD中,E为BC上一点,DF⊥AE
于点F.
(1)证明△ABE∽△DFA;
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠B=90°,
∴∠AEB=∠DAE.
∵DF⊥AE,
∴∠DAF+∠ADF=∠DAF+∠EAB=90°,
∴∠ADF=∠EAB,
∴△ABE∽△DFA.
(2)若AB=3,AD=6,BE=4,求DF的长.
解:∵AB=3,BE=4,
∴由勾股定理得AE=5.
∵△ABE∽△DFA,
∴ = ,即 = ,
∴DF=3.6.
参考答案
【新课导学】
①两角分别相等
【例1】
=
=
= =
ADE
A'B'C' ASA
对点训练1 解:图中的相似三角形有△AMF∽△BGM,
△DMG∽△DBM,△EMF∽△EAM.
以下证明△AMF∽△BGM.
∵∠AFM=∠DME+∠E(外角定理),∠DME=∠A=∠B(已知),
∴∠AFM=∠DME+∠E=∠A+∠E=∠BMG. 又∠A=∠B,
∴△AMF∽△BGM.
【例2】 B' A'DE A'B'C' = = = A'DE ABC
SAS
②两边成比例且夹角相等
对点训练2 证明:∵OD=2OA,OC=2OB,
∴ = = .又∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△DOC.
知识点3 ③三边成比例
【例3】 证明:在△ABC的边AB,AC上分别截取AD=A'B',AE=
A'C',连接DE(图略).
∵∠BAC=∠DAE,
∴△ABC∽△ADE. ∴ = = .
又 = ,AD=A'B',
∴ = .∴ = .
∴DE=B'C'.
∵ = ,AD=A'B', = ,
∴AE=A'C'.
∴△ADE≌△A'B'C'(SSS).∴△ABC∽△A'B'C'.
对点训练3 解:△DEF∽△ABC. 理由:由AB=BC=AC可得△ABC是等
边三角形.又因为D,E,F分别是△ABC三边的中点,所以
△ADE≌△BEF≌△CFD,所以△DEF是等边三角形,因此
△DEF∽△ABC.
【课堂通关】
1.10 2.4 3.D 4.D
5. 解:∵∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD,
∴ = .
∵AC= ,AD=1,
∴ = ,
∴AB=3,
∴BD=AB-AD=3-1=2.
6. 证明:∵在△ABC和△ADE中, = = ,
∴△ABC∽△ADE,
∴∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE.
∴ = ,
∴△ABD∽△ACE.
7. (1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠B=90°,
∴∠AEB=∠DAE.
∵DF⊥AE,
∴∠DAF+∠ADF=∠DAF+∠EAB=90°,
∴∠ADF=∠EAB,
∴△ABE∽△DFA.
∵ = ,
(2)解:∵AB=3,BE=4,
∴由勾股定理得AE=5.
∵△ABE∽△DFA,
∴ = ,即 = ,
∴DF=3.6.
$$