内容正文:
相似与比例线段
学习目标
1. 掌握相似多边形的判定和性质;
2. 理解两条线段的比和比例线段的概念;
3. 掌握比例的性质,了解黄金分割的概念,并能画出线段的黄金分割点.
学习过程
1、 放缩与相似
观察以下几组图形,你能发现每组图形都有什么共同点吗?
每组图形大小不同,但形状相同.
图形的放大或缩小称为图形的放缩运动.将一个图形放大或缩小后,就得到与它形状相同的图形.
我们把形状相同的两个图形,说成是_____的图形,简称为_____形.
相似的图形,它们的大小_______相同,对于大小相同的两个图形,它们可以重合,这时它们是全等形.
你还能举出哪些图形,它们一定是相似的?
例1 对于下图的△A'B'C'和△A''B''C''观察和测量,∠A''与∠A'、∠B''与∠B'、与∠C''与∠C'的大小有何关系?A''B''与A'B'、B''C"与B'C'、A"C''与A'C'这三组边长的比值之间有何关系?
P
A'
B'
C'
B''
C''
A''
通过测量及计算,可以得到:∠A"=∠A',∠B"=∠B',∠C''=∠C';==.
我们可以发现,三角形的形状相同,它们的对应角_____,对应边的长度_______.
相似多边形的性质:如果两个多边形是相似多边形,那么这两个多边形的对应角相等,对应边的长度成比例.
例2 已知下列各组图形中的两个三角形都是相似的,请写出其中的对应角和比例线段
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
例3 如图,△ABC和△ADE是相似形,顶点A、B、C分别与点A、D、E对应,已知∠A=35°,∠B=65°,AE=1.2,AB=2.5,AC=2,ED=1.求AD、BC的长和∠AED的度数.
A
E
D
B
C
例4 已知矩形ABCD中,AB=1,在BC的边上有一点E,沿AE将△ABE向上翻折,使B点落在AD上的F点,若四边形EFDC与矩形ABCD相似,则AD=_________
例5 已知△ABC中,∠ABC=90o,BD⊥AC,且△ABC和△ABD相似,若AB=9,AD=4,求CD长
例6 已知△ABC中,∠ABC=90o,BD⊥AC,且△ABD和△BDC相似,若AD=3,DC=6,求BD长
例7 已知△ABC中,E为AC上一点且∠BEC=∠B,△ABC和△BEC相似,若AE=5,BC=6,求EC长
练习:
1.对一个图形进行放缩时,下列说法中正确的是( ).
(A)图形中线段的长度与角的大小都保持不变
(B)图形中线段的长度与角的大小都会改变
(C)图形中线段的长度保持不变、角的大小可以改变
(D)图形中线段的长度可以改变、角的大小保持不变
2.用放大镜将图形放大,应该属于( )
(A)相似变换 (B)平移变换 (C)对称变换 (D)旋转变换
3.已知甲、乙两个三角形相似,甲三角形的三边长分别为4、6、8,乙三角形其中一边的长为2,求乙三角形的另外两边的长.
4. 如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E、F分别是边AB、CD上的一点,且EF∥AD,如果梯形AEFD相似于梯形EBCF,且AD=4,BC=9,则AE:EB等于 _______
5. 已知△ABC中,AB=5,AC=6,BC=4,D为AC上一点且AD=3,E为AB上一点,且△ADE和△ABC相似,求DE长
2、 比例线段
两条线段长度的比叫做两条线段的比.
求两条线段的比时,对这两条线段一定要用同一长度单位来度量.
在四条线段中,如果其中两条线段的比与另两条线段的比相等,那么这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段.
如果a、b、c、d是比例线段,即a:b=c:d(或),那么线段a、d是比例外项,线段b、c是比例内项,线段d是a、b、c的第四比例项.
例1. 已知:a、b、c、d是四条线段,它们的长度分别是a=1mm,b=0.8cm,
c=0.2cm,d=0.4cm,它们是不是成比例线段?
我们知道,比例线段有以下基本性质:两个外项的积等于两个内项的积,
即如果,那么____=_____.(还可得到— = —,— = —,— = —……)
例2.
已知:(b±d≠0),求证.
例3.
已知a、b、c是非零实数,且满足,求的值.
三、黄金分割比
1.探究:已知线段AB的长度是l,点P是线段AB上的一点,,求线段AP的长.
2. 知识梳理
在比例式中,线段AP是线段AB与线段PB的比例中项.
如果点P把线段AB分割成AP和PB(AP>PB)两段,其中AP是AB与PB的比例中项,那么称这种分割为黄金分割,点P称为线段AB的_________.
AP与AB的比值称为黄金分割数(简称黄金数).
一般来说,一条线段的黄金分割点有两个.
如图,若点P为线段AB的黄金分割点,且AP>PB,则AP=AB,BP=AP,BP=AB,AB=AP.
1. 试一试
(1)作顶角为36°的等腰三角形ABC;
(2)作∠B的平分线,交AC于点D,
若△ABC的腰长为1,求AD的长度
所以我们把顶角为36°的等腰三角形称为黄金三角形.它具有如下的性质:
2. 求已知线段的黄金分割点.
(1)已知一条线段AB,过点B作AB的垂线;
(2)用圆规在垂线上截取BC=AB,连接AC;
(3)用圆规以C为圆心,以CB的长度为半径画弧,交CA于点D;
(4)用圆规以A点为圆心,以AD的长度为半径画弧,交AB于点E,则点E为线段AB的黄金分割点。
请说明为什么?
练习
1. 把()写成比例式,写错的是( )
A.; B.; C.; D..
2. 在一张比例尺为的平面图上,一块多边形地区的其中一边长为5cm,那么这块地区实际上和这一边相对应的长度应为( )
A.750cm; B.75000cm; C.3000cm; D.300cm.
3. 已知,,则、的比例中项_________;
4. 已知线段cm,cm,则线段、的比例中项_________;
5. 已知线段cm,点P是线段MN的黄金分割点,则较长线段_______cm,较短线段________cm.
6. 若(其中b+d≠0),求的值.
7. 若≠0,求的值.
8.若=m,求m的值.
9. 如图,在矩形ABCD中截取正方形ABMN,已知MN是BC和CM的比例中项,CM=.求AD的长.
10.如图,在梯形ABCD中,AD‖BC,对角线AC、BD交于点O.
⑴图中有哪几对三角形的面积相等?为什么?
⑵求证:.
作业
1. 判断题:
⑴两个直角三角形一定是相似图形.( )
⑵两个等边三角形一定是相似图形.( )
⑶有一个角是30度的等腰三角形一定是相似形.( )
⑷对于任意两个边数大于3的相似图形,它扪的各对应边相等、对应角也相等.( )
⑸两个图形全等也可以说这两个图形是相似的.( )
2. 下面的四个图案是空心的矩形,正方形,等边三角形,不等边三角形,其中每个图案的边的宽度都相等,那么每个图案中边的内外边缘所围成的几何图形不相似的是( )
3.
已知△ABC的三边长分别是,与其相似的△A'B'C'有两边长为1和,则
△A'B'C'的第三边边长为___________.
4.
若,则的值为________.
5.
线段、、的第四比例项是______________.
6.
某市有一体育馆,在比例尺为1:100000的地图上其面积为,则实际面积为________
7.
,,则___________.
8.
长为20,宽为的矩形纸片,如图那样折一下,剪下一个边长等于矩形宽度的正方形(称为第一次操作);再把剩下的矩形重复上面的操作,剪下一个边长等于此时矩形宽度的正方形(称为第二次操作);如此反复操作下去,若在第次操作后,剩下的矩形为与原来的矩形相似,则操作停止.当时,的值为_________.
9. 某小区有一块矩形草坪长20米,宽10米,沿着草坪外部四周要修一宽度相等的环形小路,使得小路内外边缘所成的矩形相似,你能做到吗?若能,求出这一宽度;若不能,说明理由.
10. 宽与长之比为的矩形叫黄金矩形.如图:如果在一个黄金矩形里面以宽为边画一个正方形,那么留下的矩形还是黄金矩形吗?请证明你的结论.
11. 如果,一次函数经过点(-1,2),求此一次函数解析式.
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