内容正文:
北师大版数学9年级上册培优精做课件
授课教师: .
班 级: 9年级( )班 .
时 间: .
2026年7月3日
3.4.2相似三角形的周长和面积之比
第三章 图形的相似
相似三角形判定定理的证明 专项讲义+习题
本节内容为九年级相似图形核心重难点,重点掌握两角分别相等(AA)、两边成比例且夹角相等(SAS)、三边成比例(SSS)三个相似判定定理的严谨证明过程,依托平行线分线段成比例定理、图形平移构造法完成证明,吃透证明逻辑、规范答题步骤,适配考试证明题型。
一、预备知识(证明核心依据)
1. 平行线分线段成比例推论:平行于三角形一边的直线,截三角形另外两边,所得对应线段成比例。
2. 相似三角形定义:对应角相等、对应边成比例的两个三角形相似。
3. 构造思想:在大三角形中截取小三角形,利用平行线性质证边成比例、角相等,推导相似。
二、三大判定定理标准证明过程
定理1:两角分别相等的两个三角形相似(AA)
已知:在△ABC和△A₁B₁C₁中,∠A=∠A₁,∠B=∠B₁。
求证:△ABC∽△A₁B₁C₁
证明:
∵ 三角形内角和为180°,∠A=∠A₁,∠B=∠B₁,
∴ ∠C=180°−∠A−∠B,∠C₁=180°−∠A₁−∠B₁,
∴ ∠C=∠C₁,即两个三角形三组对应角全部相等。
在△ABC的边AB上截取AD=A₁B₁,过点D作DE∥BC,交AC于点E。
∵ DE∥BC,∴ △ADE∽△ABC(平行截三角形相似)。
∵ ∠B=∠ADE,且∠B=∠B₁,∴ ∠ADE=∠B₁。
又∵ ∠A=∠A₁,AD=A₁B₁,
∴ △ADE≌△A₁B₁C₁(ASA)。
∴ △A₁B₁C₁∽△ABC。
结论:两角分别相等的两个三角形相似。
定理2:两边成比例且夹角相等的两个三角形相似(SAS)
已知:在△ABC和△A₁B₁C₁中,$$\frac{AB}{A_1B_1}=\frac{AC}{A_1C_1}=k$$,∠A=∠A₁。
求证:△ABC∽△A₁B₁C₁
证明:
在AB上截取AD=A₁B₁,过点D作DE∥BC,交AC于E。
∵ DE∥BC,∴ △ADE∽△ABC,$$\frac{AD}{AB}=\frac{AE}{AC}$$。
由$$\frac{AB}{A_1B_1}=\frac{AC}{A_1C_1}$$,AD=A₁B₁,可得:$$\frac{AB}{AD}=\frac{AC}{AE}$$,即$$AE=A_1C_1$$。
在△ADE和△A₁B₁C₁中:
AD=A₁B₁,∠A=∠A₁,AE=A₁C₁,
∴ △ADE≌△A₁B₁C₁(SAS)。
又∵ △ADE∽△ABC,
∴ △A₁B₁C₁∽△ABC。
易错提醒:必须是夹角相等,一边对角相等无法证明相似。
定理3:三边成比例的两个三角形相似(SSS)
已知:在△ABC和△A₁B₁C₁中,$$\frac{AB}{A_1B_1}=\frac{BC}{B_1C_1}=\frac{AC}{A_1C_1}=k$$。
求证:△ABC∽△A₁B₁C₁
证明:
在AB上截取AD=A₁B₁,作DE∥BC交AC于E,可得△ADE∽△ABC。
∴ $$\frac{AD}{AB}=\frac{DE}{BC}=\frac{AE}{AC}$$。
∵ $$\frac{AB}{A_1B_1}=\frac{BC}{B_1C_1}=\frac{AC}{A_1C_1}$$,AD=A₁B₁,
∴ DE=B₁C₁,AE=A₁C₁。
∴ △ADE≌△A₁B₁C₁(SSS)。
∴ △A₁B₁C₁∽△ABC。
三、专项巩固练习题(含解析)
基础证明题
1. 求证:任意两个等边三角形相似。
证明:等边三角形三个内角均为60°,任意两个等边三角形都有三组对应角相等,满足AA相似判定,故两三角形相似。
2. 已知:在△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高,求证:△ACD∽△ABC。
证明:∵ ∠ADC=∠ACB=90°,∠A=∠A(公共角),两角分别相等,∴ △ACD∽△ABC(AA)。
拔高题型
3. 已知$$\frac{AB}{DE}=\frac{BC}{EF}$$,∠B=∠E,求证:△ABC∽△DEF。
证明:满足两边对应成比例且夹角相等,符合SAS相似判定定理,故△ABC∽△DEF。
四、证明题通用答题步骤(满分模板)
1. 构造辅助线:在长边截取等线段,作平行线构造相似小三角形;
2. 证比例/等角:利用平行线性质、内角和、已知条件推导等量关系;
3. 证全等:证明构造的三角形与已知三角形全等;
4. 递推相似:由全等传递相似,得出最终结论。
五、核心总结
1. 三个判定定理证明核心方法一致:构造平行线→证平行相似→证三角形全等→传递相似;
2. AA判定最简便,SAS需紧盯“夹角”,SSS无需角度、只看三边比例;
3. 所有相似判定的本质:将未知相似转化为平行相似+全等证明。
六、相似三角形的周长和面积之比
本节为相似三角形核心性质拓展,承接对应线段之比,系统掌握相似三角形周长比、面积比规律,是考试计算、填空、解答高频考点。
1. 两大核心定理(必背)
定理1:相似三角形的周长比等于相似比。
定理2:相似三角形的面积比等于相似比的平方。
设两相似三角形相似比为$$k$$,则:
$$\frac{C_1}{C_2}=k,\quad \frac{S_1}{S_2}=k^2$$
2. 定理完整证明(考试可直接默写)
(1)周长比等于相似比 证明
已知:△ABC∽△A'B'C',相似比为$$k$$。
由相似定义得:$$\frac{AB}{A'B'}=\frac{BC}{B'C'}=\frac{AC}{A'C'}=k$$。
∴ $$AB=kA'B',\ BC=kB'C',\ AC=kA'C'$$。
周长 $$C_{\triangle ABC}=AB+BC+AC=k(A'B'+B'C'+A'C')=kC_{\triangle A'B'C'}$$。
∴ $$\frac{C_{\triangle ABC}}{C_{\triangle A'B'C'}}=k$$,即周长比等于相似比。
(2)面积比等于相似比的平方 证明
已知:△ABC∽△A'B'C',相似比为$$k$$,AD、A'D'为对应高。
由对应线段性质得:$$\frac{AD}{A'D'}=k$$。
三角形面积公式:$$S=\frac12\times底\times高$$。
$$\frac{S_{\triangle ABC}}{S_{\triangle A'B'C'}}=\frac{\frac12\cdot BC\cdot AD}{\frac12\cdot B'C'\cdot A'D'}=\frac{BC}{B'C'}\cdot\frac{AD}{A'D'}=k\cdot k=k^2$$。
∴ 面积比等于相似比的平方。
3. 相似三角形全套性质汇总(终极口诀)
相似三角形所有比值规律:
✅ 对应高、中线、角平分线之比 = 相似比
✅ 对应边长之比 = 相似比
✅ 周长之比 = 相似比
✅ 面积之比 = 相似比的平方
4. 高频易错重难点(考试陷阱)
1. 已知面积比求相似比,要开平方;已知相似比求面积比,要平方。
2. 只有相似图形满足以上规律,任意两个三角形不成立。
3. 周长、边长、对应线段是一次比;面积是二次比。
5. 经典例题(考场必考题型)
例1:两个相似三角形相似比为 2:3,求周长比和面积比。
解:周长比 = 2:3,面积比 = $$2^2:3^2=4:9$$。
例2:两相似三角形面积比为 16:25,则相似比为多少?
解:相似比 = $$\sqrt{16}:\sqrt{25}=4:5$$。
例3:△ABC∽△DEF,相似比1:2,△ABC周长为6,面积为5,求△DEF的周长和面积。
解:周长比1:2,$$C_{DEF}=6\times2=12$$;
面积比1:4,$$S_{DEF}=5\times4=20$$。
6. 同步练习题(含答案)
(1)相似比为3:4,周长比=____,面积比=____。
答案:3:4 ; 9:16
(2)面积比为9:4,相似比=____,周长比=____。
答案:3:2 ; 3:2
(3)两相似三角形对应高之比为2:5,则面积比为____。
答案:4:25
(4)△ABC∽△A'B'C',周长比为5:3,若S△ABC=50,则S△A'B'C'=____。
答案:18
1.理解并初步掌握相似三角形周长的比等于相似比,面积的比等于相似比的平方.(重点)
2.掌握相似三角形的周长比、面积比在实际中的应用.(难点)
学习目标
问题:我们知道,如果两个三角形相似,它们对应边上高的比、中线的比和对应角的角平分线的比都等于相似比.那么它们周长的比之间有什么关系?也等于相似比吗?面积之比呢?
A
B
C
A1
B1
C1
3
问题:如果△ABC 的△A'B'C',相似比为 2,那么△ABC 与△A'B'C' 的周长比是多少?面积比呢?
(1)
(2)
(3)
1
2
3
(1)与(2)的相似比=______,
(1)与(2)的周长比=______,
(1)与(2)的面积比=______;
1 : 2
1 : 2
1 : 3
1 : 3
探究点1:相似三角形周长比与面积比
(1)与(3)的相似比=______,
(1)与(3)的周长比=______,
(1)与(3)的面积比=______.
A
B
C
A'
B'
C'
A''
B''
C''
1 : 4
1 : 9
4
如果 △ABC 的 △A'B'C',相似比为 k,那么你能求 △ABC 与△A'B'C' 的周长比和面积比吗?
猜想1:相似三角形的周长比等于 .
相似比
猜想2:相似三角形的面积比等于 .
相似比的平方
【尝试·思考】
探究点1:相似三角形周长比与面积比
【证一证】如果 △ABC 的 △A'B'C',相似比为 k,那么你能求 △ABC 与△A'B'C' 的周长比和面积比吗?
解:如图,由已知,得 ,
C
A
B
D
C′
A′
B′
D′
分别作出 △ABC 和 △A′B′C′ 的高 CD 和 C′D′.
∵△ABC∽△A′B′C′.
探究点1:相似三角形周长比与面积比
6
相似三角形的面积比等于相似比的平方.
【归纳总结】
相似三角形周长的比等于相似比.
A
B
C
A1
B1
C1
探究点1:相似三角形周长比与面积比
例1 如图,在△ABC 中,EF∥BC, ,
S四边形BCFE = 8,求 S△ABC.
解:∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC.
∵S四边形BCFE = 8,
∴S△AEF = 1.
∴S△ABC = 9.
A
B
C
E
F
探究点1:相似三角形周长比与面积比
1. 已知 △ABC 与 △A′B′C′ 的相似比为 2 : 3,则对应边上中线之比 ,面积之比为 .
2. 如果两个相似三角形的面积之比为 1 : 9,
周长的比为______ .
1 : 3
2 : 3
4 : 9
【练一练】
探究点1:相似三角形周长比与面积比
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
两个相似四边形的周长比等于相似比吗?面积比等于相似比的平方吗?两个相似五边形的周长比及面积比怎样呢?两个相似的 n 边形呢?
如图,四边形A1B1C1D1 ∽ 四边形 A2B2C2D2,相似比为 k.
A1
B1
C1
D1
A2
B2
C2
D2
【思考·交流】
【做一做】
(1) 四边形 A1B1C1D1 与四边形 A2B2C2D2 的周长比是多少?
(2) 连接相应的对角线 A1C1,A2C2. 所得的 △A1B1C1 与△A2B2C2 相似吗?△A1C1D1 与 △A2C2D2 呢?如果相似,它们的相似比各是多少?为什么?
B1
C1
D1
A2
B2
C2
D2
(2)相似,相似比为 k.
A1
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
(3) = , = .
(4) 四边形 A1B1C1D1 与四边形 A2B2C2D2 的面积比是多少?
A1
B1
C1
D1
A2
B2
C2
D2
两个相似五边形的周长比及面积比怎样呢?两个相似的 n 边形呢?
周长的比等于相似比,
面积比等于相似比的平方.
k2
k2
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
例2 将△ABC 沿 BC 方向平移得到△DEF,△ABC 与 △DEF 重叠部分 (图中阴影部分) 的面积是△ABC 的面积的一半. 已知 BC = 2,求 △ABC 平移的距离.
解:根据题意,可知 EG∥AB.
∴∠GEC =∠B,∠EGC =∠A.
∴△GEC ∽ △ABC.
即△ABC 平移的距离为
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
例3 如图,D,E 分别是 AC,AB 上的点,已知 △ABC 的面积为 100 cm2,且 ,求四边形 BCDE 的面积.
B
C
A
D
E
∴ △ADE ∽△ABC.
∵ 它们的相似比为 3 : 5,∴ 面积比为 9 : 25.
解:∵ ∠BAC = ∠DAE,且
又∵ △ABC 的面积为 100 cm2,
∴ △ADE 的面积为 36 cm2 .
∴ 四边形 BCDE 的面积为 100-36 = 64 (cm2).
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
3. 如图,△ABC 中,点 D、E、F 分别在 AB、AC、BC 上,且 DE∥BC,EF∥AB. 当 D 点为 AB 中点时,求 S四边形BFED : S△ABC 的值.
A
B
C
D
F
E
解:∵ DE∥BC,D 为 AB 中点,
∴ △ADE ∽ △ABC .
∵相似比为 1 : 2,∴面积比为 1 : 4.
∴
【练一练】
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
A
B
C
D
F
E
又∵ EF∥AB,
∴ △EFC ∽ △ABC ,相似比为 1 : 2,
面积比为 1 : 4.
设 S△ABC = 4,则 S△ADE = 1,S△EFC = 1.
S四边形BFED = S△ABC-S△ADE-S△EFC = 4-1-1 = 2.
∴ S四边形BFED : S△ABC = 2 : 4 =
探究点2:相似多边形的周长比与面积比
知识点1 相似三角形周长的比
(第1题)
1. 如图,与交于点,且 .若
,则 ( )
B
A. B. C. D.
返回
考试考法
17
(第2题)
2. 如图,在中,点,分别在边 ,
上,,若, 的
周长为3,则 的周长为( )
A
A. 4 B. 6 C. 9 D. 12
返回
考试考法
18
3.[2026合肥期末] 两个相似三角形的最长边分别是 和
,并且它们的周长之和为 ,那么较小三角形的周
长是_______.
返回
考试考法
19
知识点2 相似三角形面积的比
(第4题)
4. 如图,是的边 上一
点,, ,
.如果 的面积
为15,那么 的面积为
( )
D
A. 15 B. 10 C. D. 5
返回
考试考法
20
(第5题)
5. [2025威海] 如图,的中线, 交
于点,连接 .下列结论错误的是( )
B
A.
B.
C.
D.
考试考法
21
(第5题)
【点拨】的中线,交于点 ,
,, ,
,
故D选项结论正确; ,
, ,
考试考法
22
,
,
,
, .
, ,
,故A,C选项结论正确,
B选项结论错误.故选B.
(第5题)
返回
考试考法
6.如图,, ,
,则 的长为_____.
(第6题)
返回
考试考法
24
7.如图,在中,点,,分别在边,, 上,
连接,.已知四边形是平行四边形, .
考试考法
25
(1)若,求线段 的长;
【解】 点在边上,四边形 是
平行四边形,
易得 .
.
又, .
考试考法
26
(2)若的面积为2,求 的面积.
,
, .
考试考法
27
.
的面积为2, 的面积是32.
四边形是平行四边形, .
易得 .
.
的面积是18.
的面积 .
考试考法
解题支架
返回
考试考法
29
知识点3 相似多边形的性质
8.四边形 四边形,它们的面积之比为 ,
它们的相似比为_____,若四边形的周长为 ,则
四边形 的周长为_______.
返回
考试考法
30
(第9题)
9. 如图,将矩形沿 折叠,
点落在处,点落在边上的处, 与
相交于点,若,, ,则
的周长为( )
A
A. 8 B. 10 C. 12 D. 16
考试考法
31
(第9题)
【点拨】由折叠的性质知 ,
.设 ,则
.在
中, , ,
,即 ,解
得.易知 ,
, .又
考试考法
32
,
.
,
.
(第9题)
返回
考试考法
(第10题)
10. 如图,矩形 被分成5个正方形和
2个小矩形后形成一个中心对称图形,如果
矩形矩形,那么 的值
为__.
考试考法
34
(第10题)
【点拨】设5个正方形中的小正方形的边长
为,大正方形的边长为,则 ,
, ,
,
矩形
考试考法
35
矩形, ,即
.
,
矩形 矩形
,()
.
(第10题)
返回
考试考法
11. 在中,,是上一点,
是上一点,直线把 分成面积相等的两部分,且
和相似,如果这样的直线有两条,那么
边的长度可以是_________________.
5(答案不唯一)
【点拨】由题意知,若直线有两条,则 .如图①,
当 时,
由题知. 只要满足 ,
就能满足题意;
考试考法
37
如图②,当 时,
由题知 .
. ,
, 且
,, 且
,且. 综上, 边的长度
可以是5.(答案不唯一)
返回
考试考法
38
12. 如图,平行四边形的对角线,相交于点 ,
过点作,交的延长线于点,连接,交 于
点,则四边形的面积与 的面积的比值为__.
考试考法
39
相似三角形的性质2
相似三角形周长之比等于相似比
相似三角形面积之比等于相似比的平方
课堂小结
$