内容正文:
专题5 相似三角形的基本模型
第22章 相似形
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模型1 “A”型及其变形(公共顶点)
①DE⫽BC;②∠A=∠A,∠AED=∠ABC;③∠A=∠A,∠ACD=∠ABC.
满足其一,则两三角形相似.
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针对训练
1. 如图,在△ABC中,DE⫽BC,∠ADE=∠EFC,AD∶BD=5∶3,CF=6,则DE的长为 ( )
A. 6 B. 8
C. 10 D. 12
C
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2.(陕西西安校级阶段练习)如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,在下列五个条件中:①∠AED=∠B;②DE⫽BC;③=;④=;⑤∠ADE=∠C. 能使得以A,D,E为顶点的三角形与△ACB相似的条件有 ( )
A. 2个 B. 3个
C. 4个 D. 5个
C
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【解析】①∵∠AED=∠B,∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB,故①符合题意;
②∵DE⫽BC,∴△AED∽△ACB,故②符合题意;③∵=,∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB,故③符合题意;④不能判定△ADE与△ACB相似;⑤∵∠ADE=∠C,∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB,故⑤符合题意. 故选C.
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3. 如图,等边三角形ABC中,在AC,BC边上各取一点E,F,连接AF,BE相交于点P,∠BPF=60°. 求证:△APE∽△BAE.
证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠BAE=60°.
∵∠APE=∠BPF=60°,∴∠BAE=∠APE.
又∵∠AEP=∠BEA,∴△APE∽△BAE.
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模型2 “X”型及其变形(对顶角相等)
①AB⫽CD;②∠A=∠C,∠B=∠D.满足其一,则两三角形相似.
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针对训练
4. 如图所示,在平行四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,E为OD的中点,连接AE并延长交DC于点F,则DF∶FC= ( )
A. 1∶4 B. 1∶3
C. 2∶3 D. 1∶2
D
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【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB⫽DC,OD=OB=DB,DC=AB,∴△DFE∽△BAE,∴=.∵E为OD的中点,∴DE=OD=DB,∴=,∴=,∴=,∴=. 故选D.
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5.(山东菏泽成武模拟)把边长分别为1和2的两个正方形按如图的方式放置,则图中阴影部分的面积为 ( )
A. B.
C. D.
A
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【解析】如图,设BC=x,则CE=1-x.
由正方形的摆放位置知AB⫽EF,易证△ABC∽△FEC.
∴===,解得x=.
经检验,x=是原方程的解.
∴阴影部分面积为S△ABC=××1=. 故选A.
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模型3 双垂直型
△ACD∽△ABC∽△CBD,CD2=BD·AD,BC2=BD·AB,AC2=AD·AB.
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针对训练
6. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高,若AD=9 cm,BD=4 cm,则CD=________.
【解析】∵CD⊥AB,∴∠ADC=∠CDB=90°,∴∠A+∠ACD=90°. ∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°,∴∠ACD=∠B,∴△ADC∽△CDB,∴=,∴CD2=AD·BD=9×4=36,∴CD=6 cm.
6 cm
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7. 如图,在正方形ABCD中,E是BC上的一点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为H,交CD于F,作CG⫽AE,交BF于G.
求证:(1)BH=CG;
证明:(1)∵BF⊥AE,CG⫽AE,∴CG⊥BF,
∴∠CGB=∠BHA=90°.∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∴∠ABH+∠CBG=∠ABH+∠BAH=90°,∴∠BAH=∠CBG.∴△ABH≌△BCG,∴BH=CG.
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(2)FC2=BF·GF.
∵∠CFG=∠BFC,∠CGF=∠BCF=90°,
∴△CFG∽△BFC,
∴=,即FC2=BF·GF.
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模型4 “手拉手”型(旋转型)
在△ABC中,DE⫽BC,将△ADE绕点A旋转,则△ABC∽△ADE,△ADB∽△AEC.
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针对训练
8.(山东威海经开区期中)如图,在△ABC与△ADE中,∠ACB=∠AED=90°,∠ABC=∠ADE,连接BD,CE.
(1)求证:△ABC∽△ADE;
解:(1)证明:∵∠ACB=∠AED,∠ABC=∠ADE,
∴△ABC∽△ADE.
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(2)若AC∶BC=3∶4,求BD∶CE的值.
∵AC∶BC=3∶4,∴设AC=3x,则BC=4x.∵∠ACB=90°,∴AB==5x.∵△ABC∽△ADE,∴∠BAC=∠DAE,=,
∴∠DAB=∠EAC,=,∴△ADB∽△AEC,∴==,即BD∶CE=.
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模型5 “一线三等角”型(K型)
若∠1=∠2=∠3,则△APC∽△BDP.
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针对训练
9. 如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,F是CD上一点,AE⊥EF,CF=1,则AF的长为______.
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【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠B=∠C=90°.∵AE⊥EF,∴∠AEF=90°,∴∠BAE+∠AEB=∠AEB+∠CEF=90°,∴∠BAE=∠CEF,∴△ABE∽△ECF,∴=.∵E是BC的中点,CF=1,∴BE=EC,AB=BC=2EC,∴=,∴EC=2,AB=2×2=4.∵CF=1,AD=CD=4,∴DF=3,∴AF==5.
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针对训练
10. 如图,在△ABC中,AB=2,∠B=45°,以点A为直角顶点作等腰直角三角形ADE. 点D在BC上,点E在AC上,点F在BC上,且∠EFD=45°.
(1)求证:△ABD∽△DFE;
解:(1)证明:∵∠EFD=45°,∠B=45°,∴∠B=∠EFD.
∵△ADE是等腰直角三角形,∴∠ADE=45°.
∵∠ADF=∠ADE+∠EDF=∠B+∠BAD,
∴∠BAD=∠EDF,∴△ABD∽△DFE.
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(2)若CE=,求CD的长.
由(1)知△ABD∽△DFE,∴=.∵△ADE是等腰直角三角形,∴DE=AD,∴=,∴=.∵AB=2,∴DF=4.∵△ADE是等腰直角三角形,∴∠AED=45°.∵∠EFD=45°,∴∠DEC=∠EFC=180°-45°=135°.又∵∠C=∠C.∴△DEC∽△EFC.∴=,即EC2=FC·DC.又DF=4,DC=4+FC,∴EC2=FC·(4+FC).∵EC=,∴5=FC·(4+FC),∴FC=1(负值舍去).
∴CD=FC+FD=1+4=5.
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