内容正文:
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第四章 图 形 的 相 似
(四)相似三角形的性质
知识点1:相似三角形的性质
①相似三角形的对应角相等.
如图,,则有
.
②相似三角形的对应边成比例.
如图,,则有
(为相似比).
③相似三角形的对应边上的中线,高线和对应角的平分线成比例,都等于相似比.
如图,∽,和是中边上的中线、高线和角平分线,、和是中边上的中线、高线和角平分线,则有
④相似三角形周长的比等于相似比.
如图,∽,则有
.
⑤相似三角形面积的比等于相似比的平方.
如图,∽,则有
考点一:相似三角形的性质
例题:
1.已知△ABC∽△DEF,若△ABC与△DEF的相似比为,则△DEF与△ABC对应高线的比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
2.如图,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC上,若,且△ADE的面积为9,则四边形BCED的面积为( )
A.18 B.27 C.72 D.81
【答案】C
3.如图,已知,若的长度为12,则的长度为( )
A.9 B.12 C.16 D.20
【答案】A
巩固训练
1.如图,在四边形中,,与相交于点O,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,∴,∴,∴,∴
∴,故选:D.
2.如图,△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,且,下列结论正确的是( )
A.
B.△ADE与△ABC的面积比为
C.△ADE与△ABC的周长比为
D.连接,则△ADE与的面积比为
【答案】B
3.如图,已知△ABC∽△BDC,其中AC=4,CD=2,则BC=( )
A.2 B. C. D.4
【答案】B
4.如图,已知△ABC∽△ADE,AB=30cm,AD=18cm,BC=20cm,∠BAC=75°,∠ABC=40°.
(1)求∠ADE和∠AED的度数;
(2)求DE的长.
【解答】解:(1)∵∠BAC=75°,∠ABC=40°,∴∠C=180°﹣∠BAC﹣∠ABC=180°﹣75°﹣40°=65°,∵△ABC∽△ADE,∴∠ADE=∠ABC=40°,
∠AED=∠C=65°;
(2)∵△ABC∽△ADE,∴=,即=,
解得DE=12cm.
考点二: 相似三角形的性质与判定综合应用
例题:
1.如图,矩形ABCD中AB=2,AD=4,动点F在线段CD上运动(不与端点重合),过点D作AF的垂线,交线段BC于点E.
(1)证明:△ADF∽△DCE;
(2)当CF=1时,求EC的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【详解】证明:(1)四边形是矩形,,.
又,,,
;
(2), ,,,,
,, ,.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D在BC上且DA⊥AC,垂足为A.
(1)求证:AB2=BD•BC;
(2)若BD=2,求AC的长.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,∠BAC=120°,∴∠B=∠C=30°,∵DA⊥AC,
∴∠DAC=90°,∴∠BDA=∠DAC+∠C=120°,∴∠BAC=∠BDA=120°,
∵∠B=∠B,∴△BDA∽△BAC,∴=,
∴AB2=BD•BC;(2)∵∠BAC=120°,∠DAC=90°,∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAC=30°,
∵∠B=30°,∴∠B=∠BAD,∴BD=AD=2,在Rt△ADC中,∠C=30°,
∴AC=AD=2,
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,且=.
(1)求证△ACD∽△ABC;
(2)若AD=3,BD=2,求CD的长.
【解答】(1)证明:∵=,∠A=∠A,∴△ACD∽△ABC;
(2)解:∵△ACD∽△ABC,∴∠ACD=∠B,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°,
∴∠A+∠ACD=90°,∴∠ADC=90°,∴∠ADC=∠BDC,∵∠ACD=∠B,∴△ACD∽△CBD,
∴=,∴=,∴CD=.
巩固训练
1.如图,在中,平分交于点D,.
(1)求证:
(2)若,,求的长.
【详解】(1)证: 平分
,
(2)解: 即
2.如图,四边形为菱形,点E在的延长线上,.
(1)求证:;
(2)当,时,求的长.
【详解】(1)证明:四边形为菱形,,,
,,;
(2)解:,,,,,
,负值舍去.
3.如图,点P是菱形ABCD的对角线BD上一点,连接CP并延长交AD于点E,交BA的延长线于点F.
(1)求证:△APD≌△CPD;
(2)求证:△APE∽△FPA;
(3)若PE=4,PF=12,求PC的长.
【解答】(1)证明:如图,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD=AB=CB,
在△ADB和△CDB中,,∴△ADB≌△CDB(SSS),∴∠PDA=∠PDC,
在△APD和△CPD中,,∴△APD≌△CPD(SAS).
(2)证明:如图,∵CD∥AB,∴∠F=∠PCD,∵∠PAE=∠PCD,∴∠PAE=∠F,
∵∠PAE=∠FPA,∴△APE∽△FPA.
(3)解:如图,∵△APE∽△FPA,∴=,∵PE=4,PF=12,∴PA2=PE•PF=4×12=48,∴PA==4,∴PC=PA=4.∴PC的长为4.
考点三: 相似三角形--动点问题
例题:在中,,,,现有动点从点出发,沿线段向点运动,动点从点出发,沿线段向点运动,连接.如果点的速度是,点的速度是,它们同时出发,当有一点到达所在线段的端点时,就停止运动.设运动时间为.
(1)求出的取值范围;
(2)当时,,两点之间的距离是多少?
(3)当为多少时,以点,,为顶点的三角形与相似?
【答案】(1)(2)(3)为或
【详解】(1)解:由运动知,,.∵,点P在线段上运动,
∴,∴.∵,点Q在线段上运动,∴,∴,
∴.
(2)当时,,,
在中,根据勾股定理,得.
(3)∵以点C,P,Q为顶点的三角形与相似,且,∴①当时,
∴,∴,∴.
②当时,∴,∴,∴.
综上,当t为或时,以点C,P,Q为顶点的三角形与相似.
巩固训练
1.如图所示,在中,,,.动点从点出发,以的速度沿向终点移动,同时动点从点出发,以的速度沿向终点移动,连接,设移动时间为.求当为何值时,以,,为顶点的三角形与相似?
【答案】当时,以,,为顶点的三角形与相似
【详解】解:在中,,,,
根据勾股定理,得:,
,,
①当时,,即:,解得:,
②当时,,即:,解得:(不合题意,舍去),
故答案为:当时,以,,为顶点的三角形与相似.
1.如果两个相似三角形对应边的比为2:3,那么这两个相似三角形面积的比是( )
A.2:3 B.: C.4:9 D.8:27
【答案】C
2.如图,在平行四边形ABCD中,点E在边DC上,DE:EC=3:1,连接AE交BD于点F,则△DEF的面积与△DAF的面积之比为( )
A.9:16 B.3:4 C.9:4 D.3:2
【答案】B
3.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,若AD=4,BD=8,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.4 D.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°,∵CD⊥AB,∴∠DCB+∠B=90°,∴∠A=∠DCB,∵∠ADC=∠CDB=90°,∴△ADC∽△CDB,∴=,即=,
解得:CD=4,故选:A.
4.已知,且面积比为,则与的对应角平分线之比为 .
【答案】
【详解】解:,与的面积比为,
与的相似比为,
与对应角的角平分线之比为,
故答案为:.
5.如图,已知△ADE∽△ABC,且AD=6,AE=4,AB=12,求CD的长.
【解答】解:∵△ADE∽△ABC,∴=,∵AD=6,AE=4,AB=12,
∴=,∴AC=8,∴CD=AC﹣AD=8﹣6=2.
6.如图,AC=4,BC=6,∠B=36°,∠D=117°,△ABC∽△DAC.
(1)求∠BAD的大小;(2)求CD的长.
【解答】解:(1)∵△ABC∽△DAC,∴∠DAC=∠B=36°,∠BAC=∠D=117°,
∴∠BAD=∠BAC+∠DAC=153°.
(2)∵△ABC∽△DAC,∴,又AC=4,BC=6,∴CD==;
7.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.
(1)求证:AC2=AB•AD;
(2)若BD=9,AC=6,求AD的长.
【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,∴∠ACB=∠ADC,∠ACD+∠A=90°,∠B+∠A=90°,∴∠ACD=∠B,∴△ADC∽△ACB,∴=,∴AC2=AB•AD;
(2)解:∵AC2=AB•AD,BD=9,AC=6,∴36=(AD+9)•AD,
解得:AD1=3,AD2=﹣12(舍去),则AD的长为3.
8.如图,在中,,,,动点从点出发以的速度向点移动,动点从点从出发以的速度向点移动,如果、同时出发,当他们移动多少秒时,以、、为顶点的三角形与相似?
【答案】秒或秒
【详解】解:设当移动秒时,两三角形相似,
∵动点从点出发以的速度向点移动,动点从点从出发以的速度向点移动,,,,
∴的取值范围为,,,
∴,
(1)当时,则,
∴,
解得:;
(2)当时,则,
∴,
解得:,
验证可知(1)(2)两种情况下所求的的值均满足条件,
综上所述,当运动时间为秒或秒时,以、、为顶点的三角形与相似.
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第四章
图形的相似
(四)相似三角形的性质
知识梳理
知识点1:相似三角形的性质
①相似三角形的对应角相等。
如图,△ABC∽△A'B'C',则有
∠A=∠A,∠B=∠B',∠C=∠C'.
②相似三角形的对应边成比例,
如图,△ABC∽△A'B'C',则有
ARBC-AC=人(k为相似比).
AB BC AC
③相似三角形的对应边上的中线,高线和对应角
的平分线成比例,都等于相似比.
如图,△ABC∽△AB'C',AM、AH和AD是
△ABC中BC边上的中线、高线和角平分线,
AM'、A'H'和AD是△A'B'C'中B'C'边上的中
线、高线和角平分线,则有
4BBCC=k=AH、D
AB BC AC
AM AH AD
④相似三角形周长的比等于相似比.
如图,△ABC∽△A'B'C',则有
AB BC AC
AB+BC+AC
A'B'B'C A'C
AB'+BC+4C=k.
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⑤相似三角形面积的比等于相似比的平方.
如图,△ABC∽△AB'C',则有
1
S△ABC
.BC·AH
BC AH
SAABC
weau
B℃Am=2
考点突破
考点一:相似三角形的性质
例题:
1.已知△ABC△DEF,若△ABC与△DEF的相似比为3,则△DEF与△ABC对应高线的比为()
A.3
B.4
4
C.9
16
D.16
9
2如图,在△4BC中,点D,E分别在4B,4C上,若Dg,且△4DE的面积为9,则四边形BCED
AB AC3
的面积为()
D
A.18
B.27
C.72
D.81
3.如图,已知△AB0~△CD0,B0:D0=3:4,若CD的长度为12,则AB的长度为()
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B
O
D
C
A.9
B.12
C.16
D.20
巩固训练
图,在四边形ABCD中,AD/BC,4C写BD相交于点O,若-4则的值为
SABCD
D
B.}
c.4
D
2,如图,△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,且
DB
EC
2,下列结论正确的是()
AE 1
E
B
A.DE:BC=1:2
B.△ADE与△ABC的面积比为1:9
C.△ADE与△ABC的周长比为1:2
D.连接CD,则△ADE与△DEC的面积比为1:3
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3.如图,已知△ABC~△BDC,其中AC=4,CD=2,则BC=()
D
A.2
B.2V2
C.2V3
D.4
4.如图,己知△ABC~△ADE,AB=30cm,AD=18cm,BC=20cm,∠BAC=75°,∠ABC=40°.
(1)求∠ADE和∠AED的度数;
(2)求DE的长.
E
D
C
B
考点二:相似三角形的性质与判定综合应用
例题:
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1.如图,矩形ABCD中AB=2,AD=4,动点F在线段CD上运动(不与端点重合),过点D作AF的垂
线,交线段BC于点E
(1)证明:△ADF~△DCE;
(2)当CF=1时,求EC的长.
E
2.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D在BC上且DA⊥AC,垂足为A.
(1)求证:AB2=BDBC;
(2)若BD=2,求AC的长.
A
D
C
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3如图,在Rt△4BC中,∠ACB=90°,点D在AB上,且D=AC
AC AB
(1)求证△ACD-△ABC:
(2)若AD=3,BD=2,求CD的长.
D
巩固训练
1.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,AD=BD.
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D
D
A
A
2
(1I)求证:△ABC∽△BDC
(2)若BC=2,CD=1,求BD的长.
2.如图,四边形ABCD为菱形,点E在AC的延长线上,∠ACD=∠ABE.
E
D
C
B
(1)求证:△ABC∽△AEB;
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(2)当AE=18,AC=8时,求AB的长.
3如图,点P是菱形ABCD的对角线BD上一点,连接CP并延长交AD于点E,交BA的延长线于点F.
(1)求证:△APD≌△CPD:
(2)求证:△APE~△FPA;
(3)若PE=4,PF=12,求PC的长.
D
P
F
B
A
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考点三:相似三角形-动点问题
例题:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20cm,BC=15cm,现有动点P从点A出发,沿线段AC向
点C运动,动点Q从点C出发,沿线段CB向点B运动,连接PQ.如果点P的速度是4Cms,点Q的速度
是2cmS,它们同时出发,当有一点到达所在线段的端点时,就停止运动.设运动时间为ts
P
B
(I)求出t的取值范围;
(2)当t=3时,P,Q两点之间的距离是多少?
(3)当t为多少时,以点C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?
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将来的你,一定会感谢现在努力学习的自己!!
巩固训练
1.如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm.动点M从点C出发,以1cm/s的
速度沿CA向终点A移动,同时动点P从点B出发,以2Cm/s的速度沿BA向终点A移动,连接PM,设移动
时间为ts(0<t<2.5).求当t为何值时,以A,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?
M
B
C
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