内容正文:
第14讲 探索三角形相似的条件
题型梳理
易错分析
易错点一 未讨论相似三角形的对应关系而致错
易错点二 错用判定定理2致错
易错点三 因考虑问题不全面而致错
题型方法
题型一 相似三角形的概念
题型二 两角分别相等的两个三角形相似
题型三 两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
题型四 相似三角形的判定与性质的综合
题型五 三边成比例的两个三角形相似
题型六 黄金分割的定义
题型七 黄金分割的应用
知识清单
知识点1.相似三角形的概念(重点)
定义 三角分别相等,三边对应成比例的两个三角形叫做相似三角形。
如图:在ABC和DEF中,
相似三角形的“三性”:对应性、顺序性、传递性
知识点2.相似三角形的判定方法1(重点)
如果一个三角形的两角与另一个三角形的两角对应相等,那么这两个三角形相似.
可简述为:两角对应相等,两个三角形相似.
如图,在与中,如果、,那么.
常见模型如下:
知识点3.相似三角形的判定方法2(重点)(难点)
如果一个三角形的两边与另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.
可简述为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.
如图,在与中,,,那么.
A
B
C
A1
B1
C1
知识点4.相似三角形的判定方法3(重点)
如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似.
可简述为:三边对应成比例,两个三角形相似.
如图,在与中,如果,那么∽.
A
B
C
A1
B1
C1
知识点5.黄金分割的有关概念
黄金分割:一般地,点C把线段AB分成两条线段AC和BC(如图),如果,则称线段AB被点C黄金分割,点C叫线段AB的黄金分割点,其中,,AC与AB的比叫做黄金比.(注意:对于线段AB而言,黄金分割点有两个.)
知识点6.相似三角形判定定理的证明(重点)
1.判定方法(一):如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.
2.判定方法(二):如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似.
3.判定方法(三):如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似;
要点诠释:此方法要求用三角形的两边及其夹角来判定两个三角形相似,应用时必须注意这个角必需是两边的夹角,否则,判断的结果可能是错误的.
知识点7.证明相似三角形的一般思路(重点)
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”或“夹边对应成比例”
有两边对应成比例——找“夹角相等”或“第三边也对应成比例”或“有一对直角”
直角三角形——找“一对锐角相等”或“两直角边对应成比例”
等腰三角形——找“顶角相等”或“一对底角相等”或“底和腰对应成比例”
易错分析
【易错点一】未讨论相似三角形的对应关系而致错
【例1】(24-25九年级上·全国·随堂练习)如图,在和中,,,,若与相似,则( )
A.3 B. C.3或 D.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·上海·阶段练习)若与相似,且,则 .
【变式2】(22-23九年级上·河北保定·期中)【阅读与思考】
如图是两位同学对一道习题的交流,请认真阅读下列对话并完成相应的任务.
在中,,,,是线段上一点,且,过点作交于点,使以,,为顶点的三角形与相似,求的长.
如图,过点作,交于点,则
.
这个解答有两处错误,一处是比例式写错了,另一处是解答过程不完整,没有分类讨论.
【解决问题】
(1)写出正确的比例式及后续解答.
(2)请将另一种情况画出相应图形并解答.
【变式3】在△ABC中,AB=6,BC=5,AC=4,D是线段AB上一点,且DB=4,过点D作DE与线段AC相交于点E,使以A,D,E为顶点的三角形与△ABC相似,求DE的长.请根据下列两位同学的交流回答问题:
(1)写出正确的比例式及后续解答;
(2)指出另一个错误,并给予正确解答.
【易错点二】错用判定定理2致错
【例2】(24-25九年级上·陕西榆林·阶段练习)如图,点P在的边上,要判断,添加下列一个条件,不正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·安徽六安·阶段练习)如图,根据图中给出的数据,一定能得到( )
A. B.
C. D.
【变式2】如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O,问△AOB与△COD是否相似?有一位同学解答下:
∵AD∥BC,
∴∠ADO=∠CBO,∠DAO=∠BCO.
∴△AOD∽△BOC.
∴ .
又∵∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△COD.
请判断这位同学的解答是否正确并说明理由.
【变式3】(24-25九年级上·贵州贵阳·阶段练习)如图,在中,点是的边上的一点.
(1)请判断三人的对错:小星______,小红_______,小亮______.(填“对”“错”)
(2)选择一种正确的方法求证:.
【易错点三】因考虑问题不全面而致错
【例3】(24-25九年级上·安徽六安·阶段练习)已知线段,点C是线段的黄金分割点,则( )
A. B.
C.或 D.或
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·上海普陀·阶段练习)线段与线段交于点,连接、、、,若,且,,,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【变式2】(20-21九年级上·江西九江·阶段练习)如果一个直角三角形的两条边长分别是6和8,另一个与它相似的直角三角形的三边长分别为3,4和x,那么x的值是 .
【变式3】(22-23九年级上·上海嘉定·期中)已知点、、在一条直线上,,且,求的长.
题型方法
【题型一】相似三角形的概念
【例1】(23-24九年级上·浙江·期中)已知,且,,则∠C的度数为( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)如图,在正方形网格上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)已知,则的度数为 .
【变式3】(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图,在中,点分别是边上的两点,且.,,,求的长.
【题型二】两角分别相等的两个三角形相似
【例2】(24-25九年级上·全国·随堂练习)在判断“有一个锐角相等的两个直角三角形”是否相似时,甲、乙同学的观点如下:甲:相似;乙:不相似.对于两人的观点,下列说法正确的是( )
A.两人都对 B.两人都不对 C.甲对,乙不对 D.甲不对,乙对
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·河北廊坊·阶段练习)如图,由尺规作图痕迹可知,下列两个三角形一定相似的是( )
A. B.
C. D.以上都不对
【变式2】(24-25九年级上·浙江杭州·期末)如图,在中,,点,分别在,上,,连接,,交于点.若,则图中与相似的三角形是 .
【变式3】(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图,在正方形中,为边上一点,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长;
【题型三】两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
【例3】(24-25九年级上·河北邯郸·期中)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.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·安徽蚌埠·期中)如图,已知,点在上,添加下列条件后,仍无法判定与相似的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25九年级上·上海·期中)如图, 已知点D、E分别在的边和上, 如果 那么
得到. (填“能”或“不能”)
【变式3】(24-25九年级上·福建泉州·阶段练习)如图,在与中,,,求证:.
【题型四】相似三角形的判定与性质的综合
【例4】(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)如下图,在中,,于D,若,,则为( )
A.4 B.6 C.16 D.64
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,在中,是边上一点,且,延长到点,使,过点作,交的延长线于点.若,则的长为( )
A. B. C.3 D.4
【变式2】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)如图,一块等腰直角三角板,它的斜边,内部的各边与的各边分别平行,且它的斜边,则的面积与阴影部分的面积之比为 .
【变式3】(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,在梯形中,,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,则 .
【题型五】三边成比例的两个三角形相似
【例5】(24-25九年级上·河北邯郸·阶段练习)如图,当的值为多少时,( )
A.20 B.27 C.36 D.45
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·湖南湘潭·期中)已知和的三边长,下列条件能判断它们相似的是( )
A.,,; ,,
B.,,; ,,
C.,,; ,,
D.,,; ,,
【变式2】(24-25九年级上·全国·随堂练习)如图,将方格纸分成6个三角形,在②③④⑤⑥5个三角形中,与三角形①相似的三角形是 .(填序号)
【变式3】(24-25九年级下·上海)如图,在边长为1个单位的方格纸上,有与.求证:.
【题型六】黄金分割的定义
【例6】(24-25九年级上·山西太原·阶段练习)已知线段,点C是线段的黄金分割点(),则的长为( )
A. B.
C. D.
【举一反三】【变式1】(23-24九年级上·广东河源·阶段练习)已知点P是线段的黄金分割点,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25九年级上·上海普陀·阶段练习)已知点是线段的黄金分割点,,已知,则 .
【变式3】(24-25八年级上·上海普陀·期中)线段上的一点将分割成、两段,如果的长度是与长度的比例中项,即,那么称点为线段的黄金分割点.如图,已知线段,点是线段的黄金分割点,求的长度.
【题型七】黄金分割的应用
【例7】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)校园里一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”.如图,点P为的黄金分割点,如果的长度为,那么的长度为( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(23-24九年级上·广东梅州·期中)神奇的自然界处处蕴含着数学知识,动物学家在鹦鹉螺外壳上发现,其上一圈螺纹的直径与相邻下一圈螺纹直径的比约为黄金比.若上一圈螺纹的直径为a,则相邻下一圈螺纹的直径约为( )
A. B.2a C. D.4a-1
【变式2】(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)学校报告厅舞台的宽为,小明作为元旦汇演的主持人,想利用学过的黄金分割知识选择合适的位置站立,则他选择的位置离点至少 .(精确到)
【变式3】(24-25九年级上·河南郑州·期中)把一条线段分割为两部分,使较大部分与全长的比值等于较小部分与较大部分的比值,则这个比值为黄金分割,它被公认为是最能引起美感的比例.杭州亚运会会徽—潮涌,由中国美术学院教授袁由敏设计.其中浪潮设计借助了黄金分割比.如图,若点可看作是线段的黄金分割点,若,求的长.
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一、单选题
1.(23-24九年级上·广东河源·阶段练习)如图,在中,D是边上的点,,若,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·河南郑州·期中)如图,在中,,,.将沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原三角形不相似的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25九年级上·湖南娄底·期末)如图,正五角星图案中,若点是线段的黄金分割点,且,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·江苏南通·期末)如图,在的正方形网格中,画一个三角形与给定的三角形相似,下列四种画法中,正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(24-25八年级下·山东淄博·期末)若,,,则 .
6.(24-25九年级上·全国·随堂练习)如图,如果,且,那么 .
7.(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在中,点D、E分别在上,且,若与四边形的面积的比为,则 .
三、解答题
8.(24-25九年级上·安徽黄山·期中)根据下列条件,判断与是否相似,并说明理由:
(1),,,,,;
(2),,,.
9.(24-25九年级上·陕西榆林·期末)如图,在矩形中,,,连接,点在边上,连接,交于点,若.求证:.
10.(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图,点分别在正方形的边,上,连接和,,,.求证:.
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第14讲 探索三角形相似的条件
题型梳理
易错分析
易错点一 未讨论相似三角形的对应关系而致错
易错点二 错用判定定理2致错
易错点三 因考虑问题不全面而致错
题型方法
题型一 相似三角形的概念
题型二 两角分别相等的两个三角形相似
题型三 两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
题型四 相似三角形的判定与性质的综合
题型五 三边成比例的两个三角形相似
题型六 黄金分割的定义
题型七 黄金分割的应用
知识清单
知识点1.相似三角形的概念(重点)
定义 三角分别相等,三边对应成比例的两个三角形叫做相似三角形。
如图:在ABC和DEF中,
相似三角形的“三性”:对应性、顺序性、传递性
知识点2.相似三角形的判定方法1(重点)
如果一个三角形的两角与另一个三角形的两角对应相等,那么这两个三角形相似.
可简述为:两角对应相等,两个三角形相似.
如图,在与中,如果、,那么.
常见模型如下:
知识点3.相似三角形的判定方法2(重点)(难点)
如果一个三角形的两边与另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.
可简述为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.
如图,在与中,,,那么.
A
B
C
A1
B1
C1
知识点4.相似三角形的判定方法3(重点)
如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似.
可简述为:三边对应成比例,两个三角形相似.
如图,在与中,如果,那么∽.
A
B
C
A1
B1
C1
知识点5.黄金分割的有关概念
黄金分割:一般地,点C把线段AB分成两条线段AC和BC(如图),如果,则称线段AB被点C黄金分割,点C叫线段AB的黄金分割点,其中,,AC与AB的比叫做黄金比.(注意:对于线段AB而言,黄金分割点有两个.)
知识点6.相似三角形判定定理的证明(重点)
1.判定方法(一):如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.
2.判定方法(二):如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似.
3.判定方法(三):如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似;
要点诠释:此方法要求用三角形的两边及其夹角来判定两个三角形相似,应用时必须注意这个角必需是两边的夹角,否则,判断的结果可能是错误的.
知识点7.证明相似三角形的一般思路(重点)
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”或“夹边对应成比例”
有两边对应成比例——找“夹角相等”或“第三边也对应成比例”或“有一对直角”
直角三角形——找“一对锐角相等”或“两直角边对应成比例”
等腰三角形——找“顶角相等”或“一对底角相等”或“底和腰对应成比例”
易错分析
【易错点一】未讨论相似三角形的对应关系而致错
【例1】(24-25九年级上·全国·随堂练习)如图,在和中,,,,若与相似,则( )
A.3 B. C.3或 D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的性质,勾股定理等知识,分和两种情况讨论即可.
【详解】解∶∵,
∴当时,,
又,,
∴,
∴;
当时, ,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
综上, 或,
故选∶C.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·上海·阶段练习)若与相似,且,则 .
【答案】或
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,根据与相似进行分类讨论,即可解答,分类讨论是解题的关键.
【详解】解:与相似,,
故可分两种情况,
当时,
可得,即,
;
当时,
可得,即,
故答案为:或.
【变式2】(22-23九年级上·河北保定·期中)【阅读与思考】
如图是两位同学对一道习题的交流,请认真阅读下列对话并完成相应的任务.
在中,,,,是线段上一点,且,过点作交于点,使以,,为顶点的三角形与相似,求的长.
如图,过点作,交于点,则
.
这个解答有两处错误,一处是比例式写错了,另一处是解答过程不完整,没有分类讨论.
【解决问题】
(1)写出正确的比例式及后续解答.
(2)请将另一种情况画出相应图形并解答.
【答案】(1),;
(2)见解析.
【分析】(1)根据相似三角形的性质可得出结论;
(2)另一个错误是没有进行分类讨论,过点作,则,可得出结论.
【详解】(1)正确比例式为:,
,
(2)另一个错误是没有进行分类讨论,如图,过点作,
,则,
,
,
综上可得:DE为或.
【点睛】此题考查了相似三角形的判定与性质,正确进行分类讨论是解题的关键.
【变式3】在△ABC中,AB=6,BC=5,AC=4,D是线段AB上一点,且DB=4,过点D作DE与线段AC相交于点E,使以A,D,E为顶点的三角形与△ABC相似,求DE的长.请根据下列两位同学的交流回答问题:
(1)写出正确的比例式及后续解答;
(2)指出另一个错误,并给予正确解答.
【答案】(1),解答解析;(2)另一个错在没有进行分类讨论,正确解答见解析.
【分析】(1)根据相似三角形的性质可得出结论;
(2)有一个没有进行分类讨论,过点D作∠ADE=∠ACB,则△ADE∽△ACB,可得出结论.
【详解】(1),
∴
(2)另一个错在没有进行分类讨论,如图,过点D作∠ADE=∠ACB,
则△ADE∽△ACB,
∴,
∴
综合以上可得,DE=或.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定方法,解题的关键是分两种情况进行讨论.
【易错点二】错用判定定理2致错
【例2】(24-25九年级上·陕西榆林·阶段练习)如图,点P在的边上,要判断,添加下列一个条件,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,在两个三角形中,满足三边对应成比例、两边对应成比例且夹角相等或两组角对应相等,则这两个三角形相似.根据相似三角形的判定方法,逐项判断即可.
【详解】解:在和中,,
A、当时,满足两组角对应相等,可判断,故A正确;
B、当时,满足两组角对应相等,可判断,故B正确;
C、当时,其夹角不相等,则不能判断,故C不正确;
D、当时,满足两边对应成比例且夹角相等,可判断,故D正确;
故选:C.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·安徽六安·阶段练习)如图,根据图中给出的数据,一定能得到( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定,熟练掌握相似三角形的判定方法是解题关键.
根据题意,推得,再利用相似三角形的判定即可求解.
【详解】解:,,,,
,,
,,
,
,
.
故选:C.
【变式2】如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O,问△AOB与△COD是否相似?有一位同学解答下:
∵AD∥BC,
∴∠ADO=∠CBO,∠DAO=∠BCO.
∴△AOD∽△BOC.
∴ .
又∵∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△COD.
请判断这位同学的解答是否正确并说明理由.
【答案】不正确,理由详见解析.
【分析】仔细检查会发现这们同学的做法是错误的,这也是在做题中常会出现的情况.即错在由△AOD∽△BOC推出上,而应该是:∵△AOD∽△BOC,∴这样,就不能进一步推出△AOB∽△COD了,因此做题时一定要细心,避免相同或相似错误的出现.
【详解】解:不正确,错误的原因是由△AOD∽△BOC得出,
正解是:∵△AOD∽△COB,
∴,而就不能进一步推出△AOB∽△COD了.
【点睛】考查学生对相似三角形的判定方法的掌握情况,要求学生不但要理解更要掌握.
【变式3】(24-25九年级上·贵州贵阳·阶段练习)如图,在中,点是的边上的一点.
(1)请判断三人的对错:小星______,小红_______,小亮______.(填“对”“错”)
(2)选择一种正确的方法求证:.
【答案】(1)小星和小红对,小亮错
(2)见解析
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定,熟知相似三角形的判定定理是解题的关键.
(1)有两角对应相等的两个三角形相似,据此可得小星的结果;有两边对应成比例,且它们的夹角相等的两个三角形相似,据此可得小红的结果;有两边对应成比例,且一组角对应相等(不是成比例的两边的夹角)的两个三角形不一定相似,据此可得小亮的结果;
(2)见解析(1).
【详解】(1)解:小星和小红对,小亮错,证明如下:
小星的证明:
∵,
∴;
小红的证明:
∵,
∴;
小亮的证明:由不能证明,
∴小星和小红对,小亮错;
(2)证明:小星的证明:
∵,
∴;
小红的证明:
∵,
∴.
【易错点三】因考虑问题不全面而致错
【例3】(24-25九年级上·安徽六安·阶段练习)已知线段,点C是线段的黄金分割点,则( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据黄金分割点的定义即点把线段分成两条线段,较长线段是较短线段和全长线段的比例中项,这个点就是线段的黄金分割点,列式判断即可.
本题考查了黄金分割点的定义,熟练掌握黄金分割是解题的关键.
【详解】∵线段,C是线段的黄金分割点,
当时,
解得;
当时,
解得;
解得.
故选:D.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·上海普陀·阶段练习)线段与线段交于点,连接、、、,若,且,,,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
先证,根据对应边成比例求出的长度,再证,利用面积的比等于相似比的平方求解.
【详解】如图:∵,,
∴,
∴,
设,则,,,
∴,
解得:,
经检验,都是原方程的根,
∵,即,且,
∴,
∴,
当时,, ;
当时,, ;
故选:A.
【变式2】(20-21九年级上·江西九江·阶段练习)如果一个直角三角形的两条边长分别是6和8,另一个与它相似的直角三角形的三边长分别为3,4和x,那么x的值是 .
【答案】5或
【分析】由于两三角形相似,可以分为两种情况分析:6和8都是直角边;6是直角边,8是斜边,从而分别计算即可.
【详解】解: 如果6和8都是直角边,那么斜边是10,
由对应边成比例可知与它相似的直角三角形的斜边长为x,则,
即x=5,
如果6是直角边,8是斜边,那么另一条边是,
则,
即,
故答案为:5或.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,难点在于要分情况讨论.
【变式3】(22-23九年级上·上海嘉定·期中)已知点、、在一条直线上,,且,求的长.
【答案】或
【分析】分三种情况:当点在线段上,当点在线段的延长线时,当点在线段的延长线时,然后分别进行计算即可解答.
【详解】解:分三种情况:
当点在线段上,如图:
,
点是的黄金分割点,
;
当点在线段的延长线时,如图:
设,则,
,
,
整理得:,
原方程没有实数根;
当点在线段的延长线时,如图:
设,则,
,
,
整理得:,
解得:不符合题意,舍去,
的长为;
综上所述,的长为或.
【点睛】本题考查了黄金分割,分三种情况讨论是解题的关键.
题型方法
【题型一】相似三角形的概念
【例1】(23-24九年级上·浙江·期中)已知,且,,则∠C的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了相似三角形的性质,正确得出对应角度数是解题关键.
利用相似三角形的对应角相等的性质,结合三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:,
对应角相等,即,,.
在中,根据三角形内角和定理:
.
故选:C.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)如图,在正方形网格上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查相似三角形的性质,解题的关键是找到对应角,
根据相似三角形的对应角相等即可得出.
【详解】∵,
∴,
又∵,
∴,
故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)已知,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形内角和定理,相似三角形性质的应用,掌握其性质定理是解决此题的关键.
在中利用三角形内角和定理计算出的度数,再根据相似三角形对应角相等得,可得答案.
【详解】,
,
,
故答案为: .
【变式3】(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图,在中,点分别是边上的两点,且.,,,求的长.
【答案】.
【分析】本题主要考查相似三角形的性质.根据相似三角形对应边成比例可得出的长.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
【题型二】两角分别相等的两个三角形相似
【例2】(24-25九年级上·全国·随堂练习)在判断“有一个锐角相等的两个直角三角形”是否相似时,甲、乙同学的观点如下:甲:相似;乙:不相似.对于两人的观点,下列说法正确的是( )
A.两人都对 B.两人都不对 C.甲对,乙不对 D.甲不对,乙对
【答案】C
【分析】此题考查了相似三角形的判定,根据两角分别相等的两个三角形相似进行解答即可.
【详解】解:有一个锐角相等,同时直角相等,根据两角分别相等的两个三角形相似即可判定两个直角三角形相似,
故甲对,乙不对,
故选:C
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·河北廊坊·阶段练习)如图,由尺规作图痕迹可知,下列两个三角形一定相似的是( )
A. B.
C. D.以上都不对
【答案】C
【分析】该题主要考查了尺规作相等角、相似三角形的判定,解题的关键是掌握相似三角形的判定.
根据作图可知,即可证明.
【详解】解:根据作图可知,
又,
∴,
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·浙江杭州·期末)如图,在中,,点,分别在,上,,连接,,交于点.若,则图中与相似的三角形是 .
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,相似三角形的判定,全等三角形的判定与性质,难度较大,解题的关键在于构造辅助线.
在上截取,,导角证明,即可证明.
【详解】解:在上截取,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴图中与相似的三角形是,
故答案为:.
【变式3】(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图,在正方形中,为边上一点,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长;
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题主要考查了正方形的性质、相似三角形的判定、相似三角形的性质等知识点,灵活运用相似三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)由正方形的性质可得,再结合可证,再根据两组对角相等的三角形是相似三角形即可证明结论;
(2)根据正方形的性质以及已知条件可得、,再结合列比例式求解即可.
【详解】(1)证明:四边形为正方形,
,
,
,
,
,
.
(2)解:四边形为正方形,
.
,
,,
,
,
,解得:.
【题型三】两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
【例3】(24-25九年级上·河北邯郸·期中)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.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·安徽蚌埠·期中)如图,已知,点在上,添加下列条件后,仍无法判定与相似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定,能熟记相似三角形的判定定理是解此题的关键.根据求出,再根据相似三角形的判定定理逐个判断即可.
【详解】解:A.,
,
即,
又,符合相似三角形的判定定理,能推出,故本选项不符合题意;
B.,
,
又,符合相似三角形的判定定理,能推出,故本选项不符合题意;
C.,,符合相似三角形的判定定理,能推出,故本选项不符合题意;
D.,,不符合相似三角形的判定定理,不能推出,故本选项符合题意;
故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·上海·期中)如图, 已知点D、E分别在的边和上, 如果 那么 得到. (填“能”或“不能”)
【答案】不能
【分析】本题考查相似三角形的判定定理,根据条件无法判断,据此即可得到结论.
【详解】解:∵,不能判断,
∴不能得到,
故答案为:不能.
【变式3】(24-25九年级上·福建泉州·阶段练习)如图,在与中,,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,由可得出,再根据相似三角形的判定得出,由相似三角形的性质得出.
【详解】证明:,
则,
,
,
,
,
.
【题型四】相似三角形的判定与性质的综合
【例4】(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)如下图,在中,,于D,若,,则为( )
A.4 B.6 C.16 D.64
【答案】A
【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质,难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.由在中,,,易证得,然后由相似三角形的对应边成比例,求得的长.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,在中,是边上一点,且,延长到点,使,过点作,交的延长线于点.若,则的长为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,解题的关键是证明三角形相似:
证明,利用相似比即可得出点C是的中点;再证明,列出比例式进行计算即可得的长,即可作答.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点C是的中点;
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:C
【变式2】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)如图,一块等腰直角三角板,它的斜边,内部的各边与的各边分别平行,且它的斜边,则的面积与阴影部分的面积之比为 .
【答案】
【分析】本题考查了等腰直角三角形,平行线的性质,相似三角形的判定与性质,解题的关键是根据题目已知条件并结合图形添加适当的辅助线.根据已知把向两边延长,交 于点,交于点,先证明,然后求出它们的面积比即可解答.
【详解】解:把向两边延长,交于点,交于点,
∵,
,,
∵,
,
,
∵,
,
,
,
,,
,
的面积与阴影部分的面积比为:,
故答案为:.
【变式3】(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,在梯形中,,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,则 .
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质,掌握其判定方法是关键.
(1)根据题意得到,,结合相似三角形的判定即可求解;
(2)根据线段比例得到,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
∴,
∵,即,
∴,
∴,且,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型五】三边成比例的两个三角形相似
【例5】(24-25九年级上·河北邯郸·阶段练习)如图,当的值为多少时,( )
A.20 B.27 C.36 D.45
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的判定,熟练掌握相似三角形的判定是解题的关键.根据根据题意当时,即可求解.
【详解】解:根据题意可知,当时,,
由图可知,,,,,,,
∴,
∴,
故选:C.
【举一反三】【变式1】(24-25九年级上·湖南湘潭·期中)已知和的三边长,下列条件能判断它们相似的是( )
A.,,; ,,
B.,,; ,,
C.,,; ,,
D.,,; ,,
【答案】A
【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.
【详解】解:A、,
两个三角形的三边成比例,故两个三角形相似;
B、,
两个三角形的三边不成比例,故两个三角形不相似;
C、,
两个三角形的三边不成比例,故两个三角形不相似;
D、,
两个三角形的三边不成比例,故两个三角形不相似;
故选:A.
【变式2】(24-25九年级上·全国·随堂练习)如图,将方格纸分成6个三角形,在②③④⑤⑥5个三角形中,与三角形①相似的三角形是 .(填序号)
【答案】③
【分析】本题考查了相似三角形的判定定理,勾股定理,设方格纸的每个小正方形的边长,结合勾股定理计算得出每个三角形的三边长,再结合相似三角形的判定定理即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:设方格纸的每个小正方形的边长为,
则①的三边长为,,,
的三边长为,,,
的三边长为2,,,
的三边长为,,4,
的三边长2,,,
的三边长为,,,
故和①三边对应成比例的只有③,故三角形①相似的三角形是③,
故答案为:③.
【变式3】(24-25九年级下·上海)如图,在边长为1个单位的方格纸上,有与.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了勾股定理和相似三角形的判定,先计算出三角形的各个边的长,再根据三边对应成比例的两个三角形相似证明即可.
【详解】证明:由图知:,,,
,,.
,
.
【题型六】黄金分割的定义
【例6】(24-25九年级上·山西太原·阶段练习)已知线段,点C是线段的黄金分割点(),则的长为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查黄金分割点的概念.黄金分割点将线段分为两部分,较长部分与整个线段的比值等于较短部分与较长部分的比值,该比值为.
根据题意,说明点靠近,此时为较长部分,然后运用黄金分割点的定义求解即可.
【详解】解:由线段,点是黄金分割点且,则为较长部分.
根据黄金分割的定义,代入,得:.
故选B.
【举一反三】【变式1】(23-24九年级上·广东河源·阶段练习)已知点P是线段的黄金分割点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了公式法进行解一元二次方程,黄金分割点的定义,根据黄金分割点的定义,较长线段与整个线段的比值等于较短线段与较长线段的比值,即 ,利用已知条件,结合线段关系 ,建立方程求解,即可作答.
【详解】解:设,
则,
依题意,,
即
∴,
整理为 ,
∴,
解得,
得(舍去负根),
故选:B.
【变式2】(24-25九年级上·上海普陀·阶段练习)已知点是线段的黄金分割点,,已知,则 .
【答案】/
【分析】本题考查了黄金分割.熟练掌握黄金分割是解题的关键.由题意得,,,计算求解即可.
【详解】,
,则,
又∵已知点是线段的黄金分割点,,
,
,
解得:.
故答案为:.
【变式3】(24-25八年级上·上海普陀·期中)线段上的一点将分割成、两段,如果的长度是与长度的比例中项,即,那么称点为线段的黄金分割点.如图,已知线段,点是线段的黄金分割点,求的长度.
【答案】
【分析】本题考查的是黄金分割点,读懂材料中黄金分割点的概念及公式是解决此题的关键. 设,根据点是线段的黄金分割点得出,解方程即可求解.
【详解】解∶设,则
∵点是线段的黄金分割点,
∴,即,
化简,得,
解得,(舍去),
∴的长度为.
【题型七】黄金分割的应用
【例7】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)校园里一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”.如图,点P为的黄金分割点,如果的长度为,那么的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了黄金分割:把线段分成两条线段和,且使是和的比例中项(即),叫做把线段黄金分割,点C叫做线段的黄金分割点.直接利用黄金分割的定义计算出的长即可.
【详解】解:∵P为的黄金分割点,,
∴,
故选:C.
【举一反三】【变式1】(23-24九年级上·广东梅州·期中)神奇的自然界处处蕴含着数学知识,动物学家在鹦鹉螺外壳上发现,其上一圈螺纹的直径与相邻下一圈螺纹直径的比约为黄金比.若上一圈螺纹的直径为a,则相邻下一圈螺纹的直径约为( )
A. B.2a C. D.4a-1
【答案】C
【分析】本题考查黄金比例,掌握知识点是解题的关键.
设相邻下一圈螺纹的直径为x,根据黄金比例,列方程求解即可.
【详解】解:设相邻下一圈螺纹的直径为x,
根据题意得:
.
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)学校报告厅舞台的宽为,小明作为元旦汇演的主持人,想利用学过的黄金分割知识选择合适的位置站立,则他选择的位置离点至少 .(精确到)
【答案】3.8
【分析】本题考查了黄金分割的概念,根据黄金分割的比例关系为是解决本题的关键 .
设出他的位置离点,再根据黄金比例关系求解即可 .
【详解】解:设他的位置离点,
∵学校报告厅舞台的宽为,
由题意可得,
解得,
∴他选择的位置离点至少.
故答案为: .
【变式3】(24-25九年级上·河南郑州·期中)把一条线段分割为两部分,使较大部分与全长的比值等于较小部分与较大部分的比值,则这个比值为黄金分割,它被公认为是最能引起美感的比例.杭州亚运会会徽—潮涌,由中国美术学院教授袁由敏设计.其中浪潮设计借助了黄金分割比.如图,若点可看作是线段的黄金分割点,若,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查了黄金分割.根据黄金分割的定义及的长求出的长,据此求出的长即可解决问题.
【详解】解:点可看作是线段的黄金分割点,,
,
,
的长为.
好题必刷
一、单选题
1.(23-24九年级上·广东河源·阶段练习)如图,在中,D是边上的点,,若,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,先证,再利用相似三角形面积的比等于相似比的平方求解即可.
【详解】∵,是公共角,
∴,
∴,
故选:D.
2.(24-25九年级上·河南郑州·期中)如图,在中,,,.将沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原三角形不相似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的知识点是相似三角形的判定.根据相似三角形的判定方法对选项进行逐一判断即可.
【详解】解:A、阴影部分三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似,本选项不符合题意;
B、阴影部分三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似,本选项不符合题意;
C、,,两三角形有两边对应成比例且夹角相等,故两三角形相似,本选项不符合题意;
D、夹角相等但夹角两对应边比例不相等,故两三角形不相似,本选项符合题意.
故选:D.
3.(24-25九年级上·湖南娄底·期末)如图,正五角星图案中,若点是线段的黄金分割点,且,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了黄金分割点的概念,熟记黄金分割的比值是解题的关键.
根据黄金分割点的定义得到,代入数据即可得出的长度.
【详解】解:∵点是线段的黄金分割点,且,
∴,即
∴.
故选:C.
4.(24-25九年级上·江苏南通·期末)如图,在的正方形网格中,画一个三角形与给定的三角形相似,下列四种画法中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定,勾股定理,掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
先求出题干三角形的三边长,再分别求出各选项三角形的三边长,判断三边是否对应成比例来判断相似.
【详解】解:可求题干三角形中三边长(从小到大)为:,
A、可求三角形三边长(从小到大)为:,不满足三边对应成比例,故不相似,不符合题意;
B、可求三角形三边长(从小到大)为:,则,故相似,符合题意;
C、同理可求三角形三边长(从小到大)为:,不满足三边对应成比例,故不相似,不符合题意;
D、同理可求三角形三边长(从小到大)为:,不满足三边对应成比例,故不相似,不符合题意,
故选:B.
二、填空题
5.(24-25八年级下·山东淄博·期末)若,,,则 .
【答案】30
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质,三角形内角和定理,根据相似三角形的性质得出,进而利用三角形内角和为180度可求出答案.
【详解】解:∵,
,
故答案为:30.
6.(24-25九年级上·全国·随堂练习)如图,如果,且,那么 .
【答案】
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质,根据“两边对应成比例,夹角相等”证明可以得出.
【详解】解:∵,
∴,
又,
∴,
∴.
故答案为:.
7.(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在中,点D、E分别在上,且,若与四边形的面积的比为,则 .
【答案】
【分析】根据与四边形的面积的比为,得到,
根据,得,,解答即可.
本题考查了三角形相似的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】解:根据与四边形的面积的比为,
得到,
根据,得,
故,
故,
故答案为:.
三、解答题
8.(24-25九年级上·安徽黄山·期中)根据下列条件,判断与是否相似,并说明理由:
(1),,,,,;
(2),,,.
【答案】(1),理由见解析
(2),理由见解析
【分析】本题考查相似三角形的判定、三角形内角和定理;熟练掌握相似三角形的判定方法,通过计算得出三边成比例或两角对应相等是解决问题的关键.
(1)通过计算得出两个三角形三边成比例,即可得出结论;
(2)由三角形内角和定理求出,得出,,即可得出结论.
【详解】(1)解: ,理由如下:
,,,
,
;
(2)解:,理由如下:
,,
,
,,
,,
.
9.(24-25九年级上·陕西榆林·期末)如图,在矩形中,,,连接,点在边上,连接,交于点,若.求证:.
【答案】见详解
【分析】本题主要考查矩形的性质,相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定和性质是关键,根据矩形的性质,证明,结合相似三角形的性质即可求解.
【详解】证明:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,即,
∴,
∴.
10.(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图,点分别在正方形的边,上,连接和,,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查正方形的性质,相似三角形的判定,掌握相关性质和判定是解题的关键.根据已知条件求出,再证明,又由正方形的性质,得,根据“两边对应成比例,夹角相等的两个三角形相似”即可证明出结论.
【详解】证明:四边形是正方形,,
,,
,
,
,
,
,
,
△△.
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