内容正文:
24.5相似三角形
(30分提至70分使用)
义
览
概
讲
课
索
探
新
一、相似三角形的基本性质
相似三角形的对应角相等,对应边成比例。
· 对应角相等:若△ABC∽△A'B'C',则∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'。
· 对应边成比例:对应边的比等于相似比,
二、相似三角形的周长与面积性质
· 周长比:相似三角形的周长比等于相似比。若△ABC∽△A'B'C',相似比为k,则周长比 = k。
· 面积比:相似三角形的面积比等于相似比的平方。
三、相似三角形的对应线段性质
相似三角形对应高、对应中线、对应角平分线的比等于相似比。
· 对应高的比:若AD、A'D'分别为△ABC和△A'B'C'的高,则= k。
· 对应中线的比:若BE、B'E'分别为中线,则= k。
· 对应角平分线的比:若CF、C'F'分别为角平分线,则= k。
型
习
练
题
利用相似三角形的性质求解
1.已知与相似,且相似比为,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
2.两个相似三角形的周长之比为,那么它们对应边上的高之比是( )
A. B. C. D.
3.如图,已知;,若,则的长为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.如图,,若,,则与的相似比为( )
A. B. C. D.
5.如图,小明利用投影仪将一张长为、宽为的矩形图片放大,放大后的矩形图片的长为,则放大后的矩形图片的面积为( )
A. B. C. D.
利用相似求坐标
6.如图,在平面直角坐标系中,与是以原点O为位似中心的位似图形,已知点C的横坐标为1,点F的横坐标为3,点B的坐标为,则点E的坐标是( )
A. B. C. D.
7.如图,点的坐标分别是,如果以点为顶点的直角三角形与相似,则点的坐标可能是下列的( )
① ② ③ ④
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
8.如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,C(﹣4,4),F(2,1),则位似中心的坐标是( )
A.(0,2) B.(0,2.5) C.(0,3) D.(0,4)
9.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,边BC在x轴上,顶点A,B的坐标分别为(-2,6)和(7,0).将正方形OCDE沿x轴向右平移,当点E落在AB边上时,平移的距离为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.如图,已知两点A(2,0)B(0,4),∠1=∠2,则点C的坐标为( )
A.(0,1) B.(0,) C.(0,2) D.(0,3)
在网格中画已知三角形相似的三角形
11.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,给出了格点顶点是网格线的交点.
(1)将向上平移3个单位得到,请在网格图中画出;
(2)请画一个格点,使,且相似比不为1;
(3)用无刻度直尺在上找出一个三等分点.
12.如图是由边长为1的小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成两个画图任务.
(1)在图1中,画,使点在格点上,且与相似,且相似比为2.(只需画出一个即可)
(2)在图2中,线段上找一点,使(保留作图痕迹).
13.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的顶点叫作格点,点、、均在格点上,用无刻度的直尺作图.
(1)在图①中画一个格点三角形与原三角形相似且有一条公共边;
(2)在图②中的线段上找一个点,使.
14.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点,,均为格点.(网格线的交点)
(1)在边上找一点,使得;
(2)在边上找一点,使得.
15.如图是由边长为1的小正方形组成的 的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成两个画图任务.
(1)在图 1 中,画,使点E在格点上,且与相似,且相似比为2;(只需画出一个即可)
(2)在图 2 中,线段上找一点P,使(保留作图痕迹).
相似三角形的实际应用
16.如图,小明同学用自制的直角三角形纸板测量树的高度,他调整自己的位置,设法使斜边保持水平,并且边与点B在同一条直线上.已知纸板的两条边,,测得,,求树高.
17.如图,嘉嘉同学正在使用手电筒进行物理光学实验,地面上从左往右依次是墙、木板和平面镜,手电筒的灯泡位于点G处,手电筒的光从平面镜上点B处反射后,恰好经过木板的边缘点F,落在墙上的点E处.点E到地面的高度,点F到地面的高度,灯泡到木板的水平距离,墙到木板的水平距离为.已知光在镜面反射中的入射角等于反射角,图中点A、B、C、D在同一直线上,求灯泡到地面的高度是多少?
18.如图,为测量旗杆高度,淇淇在脚下水平放置一平面镜,然后向后退(保持脚、镜子和旗杆底端在同一直线上),直到她刚好在镜子中看到旗杆的顶端,此时淇淇的眼睛离地面的高度,淇淇与镜子的水平距离,镜子与旗杆的水平距离.求旗杆高度.
19.如图,地质勘探人员为了估算某条河的宽度,在河对岸选定两个目标点A,B ,再在他们所在的这一侧选点C,D,E,使得点D在线段上,点E在线段上,且.测得,点C到的距离,请你计算出这条河的宽度.
20.国际会议中心是亚洲最大的单体木制结构建筑.小明利用硬纸板自制测量国际会议中心的高度,他们通过调整位置,使斜边与点B在同一直线上 (如图所示),另一条直角边与会议中心顶点A在同一直线上,目测点到地面的距离米,到会议中心的水平距离米.已知米,米,求会议中心的高度.
相似三角形的判定与综合
21.如图,在中,,于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
22.如图,在中,为上一点,且,,,求的长度.
23.如图,在中,,,点P、D分别是、边上的点,且.
(1)求证:;
(2)当时,求的长.
24.如图,在中,.
(1)在上求作一点,连接,使得;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若,求的值.
25.如图,,是的高.
(1)求证:;
(2)若,,,求的值.
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24.5相似三角形
(30分提至70分使用)
义
览
概
讲
课
索
探
新
一、相似三角形的基本性质
相似三角形的对应角相等,对应边成比例。
· 对应角相等:若△ABC∽△A'B'C',则∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'。
· 对应边成比例:对应边的比等于相似比,
二、相似三角形的周长与面积性质
· 周长比:相似三角形的周长比等于相似比。若△ABC∽△A'B'C',相似比为k,则周长比 = k。
· 面积比:相似三角形的面积比等于相似比的平方。
三、相似三角形的对应线段性质
相似三角形对应高、对应中线、对应角平分线的比等于相似比。
· 对应高的比:若AD、A'D'分别为△ABC和△A'B'C'的高,则= k。
· 对应中线的比:若BE、B'E'分别为中线,则= k。
· 对应角平分线的比:若CF、C'F'分别为角平分线,则= k。
型
习
练
题
利用相似三角形的性质求解
1.已知与相似,且相似比为,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查相似三角形的性质,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方求解即可.
【详解】解:∵,相似比为,
∴,
故选:D.
2.两个相似三角形的周长之比为,那么它们对应边上的高之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的性质,相似三角形对应边上的高的比和周长的比等于相似比,据此求解即可.
【详解】解:∵两相似三角形的周长之比为,
∴两相似三角形的相似比为,
∴它们的对应边上的高的比为.
故选:D.
3.如图,已知;,若,则的长为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】D
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质,掌握相似三角形的对应边成比例是解题的关键.
根据相似三角形的性质列比例式求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,即,解得:.
故选:D.
4.如图,,若,,则与的相似比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形,根据相似比等于对应边的比解答即可求解,掌握相似比的定义是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴相似比,
故选:.
5.如图,小明利用投影仪将一张长为、宽为的矩形图片放大,放大后的矩形图片的长为,则放大后的矩形图片的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似多边形的性质,解题的关键是掌握相似多边形的性质,利用对应边成比例,求出放大后的宽即可求解.
【详解】解:设放大后的宽为,
放大前后的两个矩形相似,
,
解得:,
放大后的宽是,
放大后的矩形图片的面积为,
故选:A.
利用相似求坐标
6.如图,在平面直角坐标系中,与是以原点O为位似中心的位似图形,已知点C的横坐标为1,点F的横坐标为3,点B的坐标为,则点E的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了位似的性质、相似三角形的判定与性质,由题意可得,由位似的性质可得,从而可得,由相似三角形的性质可得,即可推出与的相似比为,由此即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵点C的横坐标为1,点F的横坐标为3,
∴,
∵与是以原点O为位似中心的位似图形,
∴,
∴,
∴,
∴与的相似比为,
∵点B的坐标为,
∴点E的坐标是,
故选:A.
7.如图,点的坐标分别是,如果以点为顶点的直角三角形与相似,则点的坐标可能是下列的( )
① ② ③ ④
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定,解题的关键是根据相似三角形的判定:两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似即可判断.
【详解】解:在中,,,则是等腰直角三角形,
,
①、当点的坐标为时,,,则,故符合题意;
②、当点的坐标为时,,,则,故符合题意;
③、当点的坐标为时,,,则,故符合题意;
④、当点的坐标为时,,,则,故符合题意;
故选:D.
8.如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,C(﹣4,4),F(2,1),则位似中心的坐标是( )
A.(0,2) B.(0,2.5) C.(0,3) D.(0,4)
【答案】A
【分析】连接CF,交y轴于点P,根据位似图形的概念得到CD∥GF,根据相似三角形的性质求出GP,进而求出OP,得到答案.
【详解】解:连接CF,交y轴于点P,则点为位似中心,
矩形OEFG与矩形ABCD,(﹣4,4),(2,1),
由题意得,CD=4,DG=3,,,
∵矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,
∴CD∥GF,
∴△CDP∽△FGP,
∴=,即=,
解得,GP=1,
∴OP=2,
∴位似中心P的坐标为(0,2)
故选:A.
【点睛】本题考查了位似概念和性质,相似三角形的性质,根据题意作出图形,掌握相似三角形的性质是解题的关键.
9.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,边BC在x轴上,顶点A,B的坐标分别为(-2,6)和(7,0).将正方形OCDE沿x轴向右平移,当点E落在AB边上时,平移的距离为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据已知条件得到AC=6,OC=2,OB=7,求得BC=9,根据正方形的性质得到DE=OC=OE=2,求得O′E′=O′C′=2,根据相似三角形的性质得到BO′=3,于是得到结论.
【详解】解:如图,设正方形D′C′O′E′是正方形OCDE沿x轴向右平移后的正方形,
∵顶点A,B的坐标分别为(-2,6)和(7,0),
∴AC=6,OC=2,OB=7,
∴BC=9,
∵四边形OCDE是正方形,
∴DE=OC=OE=2,
∴O′E′=O′C′=2,
∵E′O′⊥BC,
∴∠BO′E′=∠BCA=90°,
∴E′O′∥AC,
∴△BO′E′∽△BCA,
∴,
∴,
∴BO′=3,
∴OO′=7-3=4,
故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,坐标与图形性质,相似三角形的判定和性质,正确的识别图形是解题的关键.
10.如图,已知两点A(2,0)B(0,4),∠1=∠2,则点C的坐标为( )
A.(0,1) B.(0,) C.(0,2) D.(0,3)
【答案】A
【分析】根据已知条件,易证△AOC∽△BOA.运用相似三角形的性质求OC即得解
【详解】解:∵∠1=∠2,∠BOA=∠AOC
∴△AOC∽△BOA
即
∴OC=1
∴点C的坐标是(0,1).
故选A
【点睛】求点的坐标的问题可以转化为求线段的长度的问题,本题利用了三角形的相似的性质.
在网格中画已知三角形相似的三角形
11.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,给出了格点顶点是网格线的交点.
(1)将向上平移3个单位得到,请在网格图中画出;
(2)请画一个格点,使,且相似比不为1;
(3)用无刻度直尺在上找出一个三等分点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题主要考查了平移变换以及相似变换,正确得出对应点位置是解题关键.
(1)利用平移的性质得出对应点位置,进而得出答案;
(2)利用相似图形的性质,将各边扩大2倍,进而得出答案.
(3)取格点D,E,F,G,连接,则与的交点即为所求.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,即为所求.
(3)解:如图,点即为所求.
12.如图是由边长为1的小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成两个画图任务.
(1)在图1中,画,使点在格点上,且与相似,且相似比为2.(只需画出一个即可)
(2)在图2中,线段上找一点,使(保留作图痕迹).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了作图-相似变换,相似三角形的判定和性质等知识点,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法.
(1)根据两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,进行画图即可;
(2) 取格点,连接与相交,交点即为点,根据相似三角形的判定与性质即可说理.
【详解】(1)解:作图如图,点即为所求作的点,
,,
,且相似比为2.
(2)解:作图如图,点P即为所求作的点,
∵,
∴
∴,
即.
13.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的顶点叫作格点,点、、均在格点上,用无刻度的直尺作图.
(1)在图①中画一个格点三角形与原三角形相似且有一条公共边;
(2)在图②中的线段上找一个点,使.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】本题考查了网格与勾股定理,相似三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)运用网格与勾股定理得,则,故,即可作答.
(2)运用网格特征,得,则,故,即,得,即可作答.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:在线段上找一个点,使,如图所示:
14.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点,,均为格点.(网格线的交点)
(1)在边上找一点,使得;
(2)在边上找一点,使得.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了网格作图、相似三角形的判定、勾股定理、平行四边形的判定与性质、平行线分线段成比例定理等知识,
(1)取格点,结合勾股定理可得,进而证明,然后根据“ 两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似”证明即可;
(2)取格点,连接交于点,证明四边形为平行四边形,易得,然后根据“平行线分线段成比例定理”即可证明结论.
【详解】(1)解:如图所示,点即为所求;
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)如图所示,取格点,连接交于点,点即为所求,
∵,且,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴.
15.如图是由边长为1的小正方形组成的 的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成两个画图任务.
(1)在图 1 中,画,使点E在格点上,且与相似,且相似比为2;(只需画出一个即可)
(2)在图 2 中,线段上找一点P,使(保留作图痕迹).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了作图-相似变换,相似三角形的判定和性质等知识点,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法.
(1)根据两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,进行画图即可;
(2)取格点,,连接,,令的交点为F,连接与的交点即为P,即可解答.
【详解】(1)解:作图如图,点即为所求作的点,
,,
,且相似比为2.
(2)作图如图,点P即为所求作的点,
由图可知,四边形为平行四边形,
∴,
∵,
∴
∴,
即.
相似三角形的实际应用
16.如图,小明同学用自制的直角三角形纸板测量树的高度,他调整自己的位置,设法使斜边保持水平,并且边与点B在同一条直线上.已知纸板的两条边,,测得,,求树高.
【答案】
【分析】本题考查相似三角形的应用.利用勾股定理求出的长,根据,求出的长,线段的和差关系求出的长即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
∴,
∴.
答:树高的长为.
17.如图,嘉嘉同学正在使用手电筒进行物理光学实验,地面上从左往右依次是墙、木板和平面镜,手电筒的灯泡位于点G处,手电筒的光从平面镜上点B处反射后,恰好经过木板的边缘点F,落在墙上的点E处.点E到地面的高度,点F到地面的高度,灯泡到木板的水平距离,墙到木板的水平距离为.已知光在镜面反射中的入射角等于反射角,图中点A、B、C、D在同一直线上,求灯泡到地面的高度是多少?
【答案】
【分析】本题主要考查了相似三角形的应用,熟知相似三角形对应边成比例是解题的关键.先证明得到,然后代值可得,则,再证明得到,代值计算出即可.
【详解】解:由题意可得:,
∴,
∴
∴,
∴,
即,
解得:,
∴,
∵光在镜面反射中的入射角等于反射角,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
解得:
18.如图,为测量旗杆高度,淇淇在脚下水平放置一平面镜,然后向后退(保持脚、镜子和旗杆底端在同一直线上),直到她刚好在镜子中看到旗杆的顶端,此时淇淇的眼睛离地面的高度,淇淇与镜子的水平距离,镜子与旗杆的水平距离.求旗杆高度.
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定是解决本题的关键.
根据与可判断与相似,再根据边成比例计算即可.
【详解】解:,,
,
根据镜面的反射性质,
,
在与中,
,
,
,
,,,
,
,
旗杆高度为.
19.如图,地质勘探人员为了估算某条河的宽度,在河对岸选定两个目标点A,B ,再在他们所在的这一侧选点C,D,E,使得点D在线段上,点E在线段上,且.测得,点C到的距离,请你计算出这条河的宽度.
【答案】这条河的宽度是12米
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
延长交于点G.证明得,然后代入数据求解即可.
【详解】解:延长交于点G.
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴
∴,
∴,
∴这条河的宽度是12米.
20.国际会议中心是亚洲最大的单体木制结构建筑.小明利用硬纸板自制测量国际会议中心的高度,他们通过调整位置,使斜边与点B在同一直线上 (如图所示),另一条直角边与会议中心顶点A在同一直线上,目测点到地面的距离米,到会议中心的水平距离米.已知米,米,求会议中心的高度.
【答案】26米
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质的应用,勾股定理,矩形的性质和判定,
根据勾股定理求出,再说明四边形是矩形,可得,然后证明,根据相似三角形的对应边成比例求出,最后根据得出答案.
【详解】解:在中,米,米,
∴米.
∵,
∴四边形是矩形,
∴.
∵,
∴,
∴,
即,
解得米,
∴米.
所以会议中心的高度为26米.
相似三角形的判定与综合
21.如图,在中,,于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)4
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质;
(1)根据,,即可证出结论;
(2)根据相似三角形性质得到代入计算即可.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
又∵,
∴.
(2)解:∵,
∴,即,
∴.
22.如图,在中,为上一点,且,,,求的长度.
【答案】
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形的判定方法,会利用相似三角形的性质解决问题是解题关键.易证,然后运用相似三角形的性质可求出结论即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴.
23.如图,在中,,,点P、D分别是、边上的点,且.
(1)求证:;
(2)当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,熟练掌握相似三角形的性质是本题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质可得,再结合,可得,即可求证;
(2)根据相似三角形的性质解答即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
在与中,
,
∴∽.
(2)解:∵,,,
∴.
∵∽,
∴,即,
∴.
24.如图,在中,.
(1)在上求作一点,连接,使得;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作一个角等于已知角,相似三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据在上求作一点,连接,使得,则在点B处,作,结合,故,即可作答;
(2)由(1)得,再把数值代入进行计算,即可作答.
【详解】(1)解:如图,点为所求作:
(2)解:由(1)得,
,
,
.
25.如图,,是的高.
(1)求证:;
(2)若,,,求的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】本题考查的知识点是相似三角形的判定与性质,解题关键是熟练掌握相似三角形的判定与性质.
(1)由垂线定义得,再结合即可得证;
(2)结合相似三角形的性质得,再将、、代入即可得解.
【详解】(1)证明:∵,是的高,
∴,
又∵,
;
(2)解:,
,
,,,
,
解得.
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