内容正文:
第22章相似形
思维导图
类型一、比例线段与黄金分割
类型二、网格中的相似三角形
类型三、平行线分线段成比例
类型四、黄金三角形与矩形
类型五、相似中的最值
基础+中等+优质类型
类型覆盖
类型六、相似三角形的判定
类型七、相似三角形的应用
类型八、相似三角形动点求t
类型九、
相似三角形的新定义
类型十、尺规作图(含位似、无刻度)
【类型覆盖】
类型一、比例线段与黄金分割
【解惑】下列线段能成比例线段的是()
A.1cm,2cm,3cm,4cm
B.1cm,√2cm,2√2cm,4cm
c.√2cm,√5cm,√3cm,1cm
D.2cm,5cm,3cm,4cm
【答案】B
【分析】本题考查线段成比例的应用,熟练掌握该知识点是解题的关键.依次对每组的四条线段长度按从
小到大顺序排列好,然后分别计算前两项的比值和后两项的比值,如果两个比值相等,则说明四条线段成
比例,否则不成比例.
【详解】解:A、1:2≠3:4,故四条线段不成比例,不符合题意;
B、1:√2=2√2:4,故四条线段成比例,符合题意;
C、1:√2≠√5:√5,故四条线段不成比例,不符合题意;
D、2:3≠4:5,故四条线段不成比例,不符合题意;
故选:B.
1
【融会贯通】
1.已知线段a=2,b=8,线段c是Q和b的比例中项,则c等于()
A.2
B.4
C.±4
D.8
【答案】B
【分析】本题主要考查了比例线段;理解比例中项的概念,注意线段不能是负数.根据比例中项的定义,
列出比例式即可求解,
【详解】解::线段a=2,b=8,线段c是Q和b的比例中项,
.a:c=c:b,
.2:c=c:8,
.c2=2×8=16,
c=4(舍去负值),
故选:B。
2.己知:线段AB=18cm,点C是AB的黄金分割点,则AC=
cm
【答案】(9V5-9或27-95
【分析】本题主要考查了黄金分割点的定义和二次根式的运算,解题的关键是掌握黄金分割点的定义,
利用黄金分割点的定义进行求解即可,
【详解】解::C为线段AB的黄金分割点,
则4C=18x5-1-95-9,
或AC=18-(9V5-9)=27-9V5;
故答案为:(95-9或(27-9⑤
3.大自然巧夺天工,一片树叶也蕴含着“黄金分割”.如图,P为AB的黄金分割点(AP>PB),如果AB的
长度为8cm,那么PB的长度是cm.
2
【答案】12-45)
【分析】本题考查黄金分割,掌握黄金分割的定义是解题的关键.设AP=xcm,则
BP=AB-AP=8-x(cm),根据黄金分割得到AP2=BP·AB,代入即可求解.
【详解】解:设AP=xcm,则BP=AB-AP=8-xcm),
:点P为AB的黄金分割点(AP>PB),
∴BP:AP=AP:AB,
AP2=BP·AB,即x2=8(8-x,
解得x=4V5-4,x2=-45-4(不合题意,舍去),
:BP=8-x=8-(4V5-4=12-4V5(cm).
故答案为:(12-4V5).
类型二、网格中的相似三角形
【解惑】如图,ABC与aDEF的顶点均在正方形网格的格点上,则∠DEF的度数为()
B
E
A.1059
B.115
C.125°
D.135°
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,准确熟练地进行计算是解题的关键.先利用三
边成比例的两个三角形相似证明△ABC∽△DEF,然后利用相似三角形的性质可得∠ABC=∠DEF=I35°,
即可解答
【详解】解:由题意,得∠ABC=90°+45°=135°,AC=V1+32=√10,AB=2,BC=V2+12=√2,
DF=5,DE=V2+32=√0,EF=V2+22=√5,
AC10 4B210 CB 2 10
DF=5’DE=10=5’FE=55
3
AC AB BC
DF DE EF
:△ABC∽△DEF,
.LABC=LDEF=135°.
故选:D.
【融会贯通】
1.如图,是一个正方形网格,在下面所列出的各三角形中,不与ABC相似的是()
D
B
G
A.ABFG
B.BDE
C.△BCD
D.△FGH
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理与网格,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
的关键.根据三边对应成比例的两个三角形相似,逐项进行判断即可.
【详解】解:AC=?+1P=√2,AB=1,BC=V?+22=√5,
A.BF=VP+22=5,FG=V2+32=0,BG=5,
:4B↓-5,4-25,BC-5
BF=5=5’FG=V10=5’B8G=5
AB AC BC
BF FG BG
∴.△ABC∽△FBG,故A不符合题意;
B.BD=√22+22=2V2,BE=V22+42=2N5,DE=2,
AB=1.AC21 BC 5 1
DE2'BD222'BE2√52'
AB AC BC
DE BD BE
·△ABC∽△DEB,故B不符合题意;
C.BC=VP+22=N5,BD=V22+22=2√2,CD=1,
81能是9%。9
4
AB AC BC
CD*BC*BD
·ABC与△BCD不相似,故C符合题意:
D.HG=2+12=√2,FG=V2+32=√10,FH=2,
AB1 2
ACV2BCV5√2
HG=2=2,FH=2,FG=V10=2
AB AC BC
HG FH FG
△ABC∽△HGF,故D不符合题意.
故选:C
2.如图,A,B,C,D,E五个点均在边长为1的小正方形组成的网格线的格点上,若EF⊥BD于点F
,则DF的长为
O
B
【答案】
5
【分析】本题考查了勾股定理,相似三角形的判定及性质.利用勾股定理求得BD=2√5,再证得
△ADB∽△FDE,进而可得
DB DA
,进而可求解
DE DF
【详解】解:由图可知∠BAD=90°,
在RtABAD中,由勾股定理得:BD=V22+42=2V5,
:EF⊥BD,
:∠BAD=∠EFD=90°,
又:∠ADB=∠FDE,
△ADB∽△FDE,
DB DA
DE DF
即25、4
3 DF
解得:DF=
5
故答案为:
6V5
3.如图,在4×4的正方形网格中,图中的点都在网格线的交点上.将点F,G,H,I分别与点D,E连接,
5
得到△FED,△GED,△HED和△IED,这四个三角形中与ABC相似的是
【答案】△GED
【分析】本题主要考查相似三角形的判定,分别计算出每个三角形的边长,依据三边对应成比例进行判断
即可得出结论,
【详解】解:ABC的三边长分别为:AB=VP+1P=√2,BC=1,AC=P+22=√5;
△DEF的三边长分别为:DE=2,EF=V22+1P=√5,DF=V42+1P=7,
BC≠AB≠AC
ED FE FD
∴:ABC与△DEF不相似:
△DEG的三边长分别为:DE=2,,EG=V22+22=2√2,DG=V42+22=2V5;
BCABAC_1
DE EG DG 2
.△ABC∽△DEG;
△DEH的三边长分别为:DE=2,EH=V22+32=√3,DH=V32+42=5,
BC≠AB≠AC
DE EH DH
ABC与△DEH不相似;
△DEI的三边长分别为:DE=2,E1=V22+42=2√5,D1=√42+42=4V2,
BC AB AC
DE*EI*DI
:.ABC与△DEI不相似;
故答案为:△GED.
类型三、平行线分线段成比例
【解惑】如图,AD∥EF∥BC,则下列结论不一定成立的是()
6
B
A.AE、BE
AE EF
C.
AB CD
AE DF
DF CF
D.
BE BC
BE CF
AB CD
【答案】B
【分析】本题考查了平行线分线段成比例,根据平行线分线段成比例,找到对应边,即可求解
【详解】解::AD∥EF∥BC
AE BE
A.
故该选项正确,不符合题意;
DF CE
AE DF
B.
BE FC
故该选项不正确,符合题意;
AB CD
故该选项正确,不符合题意;
BE CF
D.AE DF
故该选项正确,不符合题意;
AB CD
故选:B
【融会贯通】
1.如图,已知a∥b∥c,下列比例式中成立的是()
5
A.
ADCE
B.
ADBC
CEAD
DE BC
AF CE
c8器
D.BE AF
【答案】c
【分析】本题考查平行线分线段成比例定理.根据平行线分线段成比例定理判断即可.
【详解】解::a∥b∥c,
AD BC AD BC AF BE CE DF
DF CE'AF BE'DF
=CE'BE
AF
观察四个选项,选项C符合题意;
7
故选:C
如图,4∥1∥L,直线ah与、b、分别相交于点A、8、C和D、E、F,老=名则DB
DE
等于
D
【路)月
【分析】本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.根据平行
线分段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例,代入数据计算即可.
【详解】解::(∥,∥5,8=?
BC 3
ABDE2
BC EF3
设DE=2x,
:EF =3x,
.DF=DE +EF=2x+3x=5x,
DE 2x 2
DF 5x 5
2
故答案为:
3.如图在ABC中,点D是AB边上的一点,连结DC,过点D作DE平行于BC,交AC边于点E,过点
E作EF平行于DC,交AD于点F,已知:AD=26cm,AB=8cm,求:
D
B
的值.
8
24仁的值.
AB
【答案】4)6
【分析】本题考查了平行线分线段成比例,解题的关键是找到图形中的平行线.
<D由DEBC可有怨-份,代入数值计算即可,
(2)由EF II DC可得
DAC,计算出F的值,代入数值计算即可。
AF AE
【详解】(1)解::DE‖BC,
AE AD
AC
AB
:AD=2√6cm,AB=8cm,
AE AD216 6
AC AB 8 4
故AEV6
AC 4
(2)EF DC,
AF AE 6
ADAC4
卿AF6,解得4F=3cm,
26=4
AF 3
·AB8
类型四、黄金三角形与矩形
【解惑】顶角为36°的等腰三角形我们把这种三角形称“黄金三角形”,它的底与腰的比值为黄金比.如图,
在ABC中,∠A=36°,AB=AC,BD平分∠ABC交AC于点D,若CD=1,则AC的长为()
B
A.5-1
B.V5+1
c.V5+2
D.5+3
2
2
2
【答案】D
9
【分析】根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠ACB,根据角平分线的性质得到LABD=∠DBC,证明
△CBD∽△CAB,根据相似三角形的性质列出比例式,解方程得到答案。
【详解】解::AB=AC,∠A=36°,
:∠ABC=∠ACB=72°,
BD平分∠ABC,
∠ABD=∠DBC=36°,
∠DBC=LA,∠ABD=∠A,
∠BDC=∠A+∠ABD=36°+36°=72°=∠C,
:AD BD =BC,
:∠C=∠C,
△CBD∽△CAB,
BC CD
即
AD 1
AC BC
1+ADAD
整理得:AD2-AD-1=0,
解得:AD=1+5
,AD,=
1-5
(负数不合题意),
2
则AC=AD+CD=1+
+1=5+3
2
2
故选:D
【点晴】本题考查的是相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质和判定,三角形外角的性质,解一元
二次方程等知识点,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
【融会贯通】
1.宽与长的比是5-上的矩形叫做黄金矩形.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD,分
2
别取AD、BC的中点E、F,连接EF;以点F为圆心,以FD为半径画弧,交BC的延长线于点G;作
GH⊥AD,交AD的延长线于点H.则下列矩形是黄金矩形的是()
E
D A
B
F
F
A.矩形ABFE
B.矩形EFCD
C.矩形EFGH
D.矩形DCGH
o
第22章 相似形思维导图
【类型覆盖】
类型一、比例线段与黄金分割
【解惑】下列线段能成比例线段的是( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
【融会贯通】
1.已知线段,,线段是和的比例中项,则等于( )
A.2 B.4 C.±4 D.8
2.已知:线段,点C是的黄金分割点,则 .
3.大自然巧夺天工,一片树叶也蕴含着“黄金分割”.如图,P为的黄金分割点(),如果的长度为,那么的长度是 .
类型二、网格中的相似三角形
【解惑】如图,与的顶点均在正方形网格的格点上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.如图,是一个正方形网格,在下面所列出的各三角形中,不与相似的是( )
A. B. C. D.
2.如图,,,,,五个点均在边长为1的小正方形组成的网格线的格点上,若于点,则的长为 .
3.如图,在的正方形网格中,图中的点都在网格线的交点上.将点分别与点,连接,得到和,这四个三角形中与相似的是 .
类型三、平行线分线段成比例
【解惑】如图,,则下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.如图,已知,下列比例式中成立的是( )
A. B. C. D.
2.如图,,直线、与、、分别相交于点、、和、、.若,则等于
3.如图在中,点是边上的一点,连结,过点作平行于,交边于点,过点作平行于,交于点,已知:,,求:
(1)的值.
(2)的值.
类型四、黄金三角形与矩形
【解惑】顶角为的等腰三角形我们把这种三角形称“黄金三角形”,它的底与腰的比值为黄金比.如图,在中,,,平分交于点,若,则的长为( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形,分别取、的中点E、F,连接;以点F为圆心,以为半径画弧,交的延长线于点G;作,交的延长线于点H.则下列矩形是黄金矩形的是( )
A.矩形 B.矩形 C.矩形 D.矩形
2.如图,已知是黄金三角形(顶角为的等腰三角形),,为上一点,将沿折叠,使得点落在延长线上的点处,若,则的长为 .
3.阅读理解:
二次根式的除法,要化去分母中的根号,需将分子、分母同乘以一个恰当的二次根式.
例如:化简.
解:将分子、分母同乘以得:
.
类比运用:
(1)______;
拓展延伸:
宽与长的比是的矩形叫黄金矩形.如图1,已知黄金矩形的宽.
(2)求黄金矩形中边的长;
(3)如图2,将图1中的黄金矩形裁剪掉一个以为边的正方形,得到新的矩形,猜想矩形是否为黄金矩形,并证明你的结论.
类型五、相似中的最值
【解惑】如图,是边长为的正方形的边上的一动点,是线段上的一动点,且满足,则的最小值是( )
A. B.3 C. D.2
【融会贯通】
1.如图,点E是正方形的边上的一个动点,,延长至点F,使,连接与相交于点G,连接的最小值为()
A. B. C. D.
2.已知正方形中,,点P为边上动点,过点P作与平行的直线交于点E,点F是线段上靠近点B的三等分点,连接,则的最小值为 .
3.如图,中,,,,动点从点出发,在边上以每秒的速度向点匀速运动,同时动点从点出发,在边上以每秒的速度向点匀速运动,运动时间为秒,连接.
(1)若与相似,求的值;
(2)当为何值时,四边形的面积最小,最小值是多少?
类型六、相似三角形的判定
【解惑】在等腰梯形中且.在延长线上有一点,在延长线上有一点,连结和的延长线交于点.若,
(1)求证:.
(2)令射线、交于点,求证:.
【融会贯通】
1.如图,直线,垂足为D,,点B是射线上的一个动点,,边交射线于点C,的平分线分别与、相交于点E、F.
(1)求证:;
(2)如果,,求y关于x的函数关系式;
(3)连接,若,求的长.
2.在矩形中,E是上一点,F是上一点,连接,过点F作,垂足为G,求证:.
3.如图,四边形中,平分,,E为的中点.
(1)求证:;
(2)连接交于点F,求证:.
类型七、相似三角形的应用
【解惑】已知:如图所示,要在高,底边的三角形余料中截出一个正方形板材.求正方形的边长.
【融会贯通】
1.“创新实践”小组想利用标杆与皮尺测量树的高度,因树底部有障碍物,无法直接测量到大树底部的距离.聪明的小颖借鉴《海岛算经》的测量方法设计出如图所示的测量方案:立两根高1米的标杆和,两杆之间的距离米,点在一条直线上,从B处退行1.2米到点F处,恰好发现点在一条直线上,从D处退行2米到点G处,恰好发现点三点也在一条直线上,,,,请计算树的高度.
2.如图,某数学兴趣小组的同学利用标杆测量旗杆()的高度:将一根3米高的标杆()竖直放在某一位置,有一名同学站在处与标杆底端()、旗杆底端()成一条直线,此时他看到标杆顶端与旗杆顶端重合,另外一名同学测得站立的同学()离标杆()的距离为3米,离旗杆()的距离为30米.如果站立的同学()的眼睛距地面1.6米,,,,求旗杆的高度.
3.如图,小明在晚上由路灯走到路灯.当他走到P点时,发现身后他影子的顶部刚好落在路灯的底部,当他再步行15米达到点Q时,发现身前自己影子的顶部刚好落在路灯的底部.已知小明的身高是1.8米,两个路灯的高度都是9米,且.
(1)求两个路灯之间的距离;
(2)当小明走到路灯时,他在路灯下的影长是多少?
类型八、相似三角形动点求t
【解惑】如图,在中,,点 D为中点. E为边上一动点,连结,将线段绕点E顺时针旋转至, 连结. 已知.
(1)求线段的长为 ,用含t的代数式表示线段的长为 .
(2)当与重叠部分是等腰直角三角形时,求t的取值范围.
(3)当的中点落在边上时,求的面积.
(4)连结,当为等腰三角形时,请直接写出t的值.
【融会贯通】
1.如图,在中,,,.点P从点C出发,沿折线向终点A运动,在上以每秒3个单位长度的速度运动,在上以每秒4个单位长度的速度运动,点Q从点A出发,沿方向以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,P、Q两点同时出发,当一点到达端点另一点也随之停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)线段的长 .(用含t的代数式表示)
(2)当P点在上运动时,t为何值时的面积为7?
(3)当与的一边平行时,求t的值.
2.如图,在中,,,.点P从点A出发,沿折线以每秒5个单位长度的速度向点C运动,同时点D从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向点A运动,点P到达点C时,点P、D同时停止运动.当点P不与点A,C重合时,作点P关于直线的对称点Q,连接交于点E,连接.设点P的运动时间为t秒.
(1)当点P与点B重合时,求线段的长.
(2)用含t的代数式表示线段的长.
(3)取的中点M,连接.当与的一条直角边平行时,直接写出t的值.
3.如图,在矩形中,,,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度,沿射线方向运动,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度,沿线段方向运动.点和点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动,设运动时间为秒.
(1)用含的代数式表示线段的长;
(2)如图,当与矩形的对角线平行时,求的值;
(3)如图,若点为的中点,求以为顶点的三角形与相似时的值.
类型九、相似三角形的新定义
【解惑】综合与探究
【定义】在四边形中,若有一个角是直角,且连接这个直角顶点与它对角顶点的对角线,把对角分成的两个角中,有一个是直角,我们称这样的四边形为对垂四边形.
如图1,在四边形中,是对角线,,则四边形为对垂四边形,记作对垂四边形.
【理解】(1)如图1,在对垂四边形中,若,求的值;
【应用】(2)如图2,在对垂四边形中,已知,,点为边上一动点,且,求证:;
【拓展】(3)在(2)的条件下,连接,将沿翻折,得到,连接,若,,求的面积.
【融会贯通】
1.在学习特殊四边形的过程中,我们积累了一定的研究经验.请运用已有经验,对“邻等对补四边形”进行研究.
【定义】至少有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做邻等对补四边形.
(1)操作判断用分别含有和角的直角三角形纸板拼出如图1所示的4个四边形,其中是邻等对补四边形的有______(填序号)
(2)【性质探究】根据定义可得出邻等对补四边形的边、角的性质.下面研究与对角线相关的性质.如图2,四边形是邻等对补四边形,,是它的一条对角线.
①写出图2中相等的角,并说明理由;
②若,,,求的长(用含,,的式子表示).
(3)【拓展应用】如图3,在中,,,,分别在边,上取点,,使四边形是邻等对补四边形.
①请利用尺规,作出符合要求的邻等对补四边形;
②当该邻等对补四边形仅有一组邻边相等时,请直接写出的长.
2.定义新知
定义:至少有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做邻等对补四边形.
初步探究
(1)如图1为的正方形网格,线段、的端点均在格点上,请在图中标出格点的位置,使得以、、、四点为顶点的四边形是邻等对补四边形;(标出一个满足条件的点,同时画出这个四边形)
(2)如图2,在邻等对补四边形中,,,连接,求证:平分;
拓展应用
(3)在2025年春晚的舞台上,一群机器人的秧歌表演成为了全球焦点.据了解,这些机器人使用的主要材料为,该材料拥有较高刚性和韧性,且兼具耐热性、耐腐蚀性、耐磨性等优势,易于加工成各种形态的零件.如图3,现有一块形如三角形的某种新型材料,,,,某科研人员想用这块材料裁出一个邻等对补四边形部件,要求点在边上,点在边上,且该四边形仅有一组邻边相等,请你根据科研人员的规划要求,确定点的位置(即的长度).
3.定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“亲子线”.
(1)如图1,的三个顶点均在正方形网格中的格点上,若四边形ABCD是以为“亲子线”的四边形,请只用无刻度的直尺,确定一点D,请你在图1中找出满足条件的点D,并画出这个四边形.保留画图痕迹(找出1个即可);
(2)①如图2,在四边形中,,,对角线平分,请问______?此时对角线是四边形的“亲子线”吗?请说明理由;
②若,求的值.
(3)如图3,在(2)的条件下,若,在边上取一点E,使,过点E作交于点F,得到,连接,在绕点A旋转的过程中,当所在的直线垂直于时,请你直接写出的长______.
类型十、尺规作图(含位似、无刻度)
【解惑】在平面直角坐标系中的位置如图所示(直角坐标系内正方形网格的单位长度为1).
(1)以点为位似中心,在第三象限的网格中画出,使与位似,且位似比为.
(2)在网格内画出关于轴对称的图形.
【融会贯通】
1.图a、图b是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中每个小正方形的边为1,点A、B、D在小正方形的顶点上.
(1)在图a中画出(点C在小正方形顶点上),使是等腰三角形,且;
(2)在图b中画出(E、F在小正方形顶点上),使且相似比为.
2.已知如图所示.
(1)用尺规作图法在边上找一点,使得;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)在(1)的作图下,若,求的长度.
3.如图,是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,A、B、C三点是格点,点P在上,点M为与格线的交点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)在图1中,以为边画菱形;再在上找点Q,使;
(2)在图2中,在边上画一点N,使;
(3)在图3中,画线段,使.
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