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
3.4.1相似三角形中的对应线段之比
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。
1.明确相似三角形中对应线段与相似比的关系.
(重点)
2.能熟练运用相似三角形的性质解决实际问题.(难点)
学习目标
思考:三角形中,除了角度和边长外,还有哪些几
何元素?
高、角平分线、中线,周长、面积等
高
角平分线
中线
如图,小王依据图纸上的 △ABC,以 1 : 2 的比例建造了模型房的房梁 △A'B'C',CD 和 C'D' 分别是它们的立柱. 如果 CD = 1.5 cm,那么模型房的房梁立柱有多高?
解:∵△ABC ∽△A′B′C′,
又 ∠ADC =∠A'D'C' = 90°.
∴△ACD ∽△A'C'D'.
∵ CD = 1.5 cm,
∴C'D' = 3 cm.
∴∠A =∠A',
【思考·交流】
探究点:相似三角形中的对应线段之比
(1) 如图,已知△ABC∽△A'B'C',△ABC 与△A'B'C' 的相似比为 3,那么这两个三角形的两条中线 AD,A'D' 有怎样的关系?你还能提出类似的问题吗?与同伴进行交流.
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
解:∵△ABC ∽△A′B′C′,
∵ AD,A'D' 是△ABC 与△A'B'C' 的两条中线,
∴△ACD∽△A'C'D'.
∴∠B =∠B',
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
∴BC = 2BD,B'C' = 2B'D'.
探究点:相似三角形中的对应线段之比
(2) 如果两个三角形相似,那么它们对应高的比是多少?对应角平分线的比是多少?对应中线的比呢?请说明你的理由.
A
B
C
A'
B'
C'
探究点:相似三角形中的对应线段之比
∵△ABC ∽△A′B′C′,
∴∠B =∠B' .
解:如图,分别作出 △ABC 和
△A'B'C' 的高 AD 和 A'D'.
则∠ADB =∠A'D'B' = 90°.
∴△ABD ∽△A'B'D'.
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
如图,已知△ABC∽△A′B′C′,AD,A'D' 分别为对应边 BC,B′C′上的高, 那么 吗?
探究点:相似三角形中的对应线段之比
证明:∵△ABC ∽ △A′B′C′,
∴ ∠A′B′C′ =∠ABC, .
又 ∵AD,AD′ 分别为对应边的中线,
∴BC = 2BD,B'C' = 2B'D'.
∴△ABD∽△A′B′D′.
A
B
C
D
A'
B'
D'
C'
已知△ABC∽△A′B′C′,AD、A′D′ 分别为对应边上的中线, 那么 吗?
探究点:相似三角形中的对应线段之比
证明:∵△ABC∽△A′B′C′,
∴∠A′B′C′ =∠ABC,∠B′A′C′ =∠BAC.
又∵AD、AD′分别为对应角的角平方线,
∴∠ABE =∠A′B′E′.
∴ △ABE∽△A′B′E′.
A
B
C
E
A'
B'
C'
E'
已知 △ABC∽△A′B′C′,AD、A′D′ 分别为对应角的角平分线, 那么 吗?
探究点:相似三角形中的对应线段之比
相似三角形对应边上的高的比、对应角的角平分线的比、对应边上的中线的比都等于相似比.
【归纳总结】
探究点:相似三角形中的对应线段之比
如图,过点 C 作 CD⊥PQ,垂足为点 D.设 CD 交 AB 的延长线于点 E,
例1 如图,AB∥PQ,AB = 100,PQ = 120. 点 P,A,C 在一条直线上,点 Q,B,C 也在一条直线上. 若 AB 与 PQ 的距离是 40,求点 C 到直线 PQ 的距离.
A
B
C
D
E
P
Q
解 因为AB∥PQ,所以△CAB∽△CPQ.
因此 CE⊥AB,DE = 40.
探究点:相似三角形中的对应线段之比
又 AB = 100,PQ = 120,DE = 40,
因此 CD = 240.
即点 C 到直线 PQ 的距离是 240 .
A
B
C
D
E
P
Q
由“相似三角形对应高的比等于相似比”可得,
于是
探究点:相似三角形中的对应线段之比
1. △ABC ∽ △A1B1C1 ,BD 和 B1D1 是它们的中线,已知 ,B1D1 = 4 cm,则 BD = cm.
6
【练一练】
2. 相似三角形对应边的比为 2 : 3,那么对应角的角平分线的比为______.
2 : 3
如图,已知 △ABC∽△A'B'C',△ABC 与 △A'B'C' 的相似比为 k;点 D,E 在 BC 边上,点 D',E' 在 B'C' 边上.
(1) 若∠BAD = ∠BAC,∠B'A'D' = ∠B'A'C',
则 等于多少?
【操作·思考】
证明:∵ △ABC∽△A′B′C′,
∴∠B =∠B′, ∠BAC =∠B′A′C′.
∴△ABD∽△A′B′D′.
∵∠BAD = ∠BAC,∠B′A′D′= ∠B′A′C′,
∴∠BAD =∠B′A′D′.
(2) 若 BE = BC,B'E' = B'C',则 等于多少?
(3) 你还能提出哪些问题?与同伴交流.
易证 △ABE ∽ △A′B′E′.
若将 (2)、(3) 中的 换成 、 或 (n ≠ 0),结论还成立吗?
(1) 中的线段 AD 与 A'D'、(2) 中的线段 AE 与 AE'
有什么共同的特点?
例2 如图,AD 是 △ABC 的高,AD = h,点 R 在 AC 边上,点 S 在 AB 边上,SR⊥AD,垂足为 E.
当 SR = BC 时,求 DE 的长. 如果 SR = BC 呢?
S
R
E
D
C
B
A
解:∵ SR⊥AD,BC⊥AD,∴ SR // BC.
∴∠ASR =∠B,∠ARS =∠C.
∴△ASR ∽△ABC (两角分别相等的两个三角形相似)
S
R
E
D
C
B
A
∴ (相似三角形对应高的比等于相似比).
即 .
∴当 SR = BC 时,得 .
解得 .
∴当 SR = BC 时,得 .
解得 .
相似三角形对应角的 n 等分线的比,对应边的 n 等分线的比都等于相似比.
知识点1 相似三角形对应线段的比
1. 已知,和 分别是两个三角形对应
角的平分线,且.若,则 的长是
( )
C
A. B. C. D.
2. 顺次连接三角形三边的中点,所得的三角形与原三角形对
应中线的比是( )
D
A. B. C. D.
返回
考试考法
22
3. 如图,在 中,直尺的一边
与重合,另一边分别交,
于点,.其中点,,, 处
的读数分别为8,16,, ,
D
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
已知直尺宽为3,则中 边上的高为( )
返回
考试考法
23
4.已知,且相似比为,若 的
最长边长为,则最长边的中线长为___ .
8
返回
考试考法
24
知识点2相似三角形对应线段比的应用
(第5题)
5. 如图,一架投影机插入
胶片后图像可投到屏幕上,已知胶
片与屏幕平行,点 为光源,与胶
片的距离为,胶片的高
6
为,若需要投影后的图像高 ,则投影机光
源到屏幕的距离为___ .
考试考法
25
【点拨】如图所示,过点作于点,交于点 ,
, 易得,, ,
设,则,即,解得 ,
.
返回
考试考法
26
6. 有一个侧面为梯形的容器,高为 ,内部倒
入高为的水.将一根长为 的吸管如图放置,若有
露出容器外,则吸管在水中部分的长度为_______.
(第6题)
考试考法
27
【点拨】如图,过点作 ,垂
足为,过点作,垂足为 ,
,
,
, , ,
设,则, 的高为
,. ,解得
吸管在水中部分的长度为 .
返回
考试考法
28
7.如图,在等腰三角形中, ,
, 将沿其底边中线向下平移,使 的
对应点满足 ,则平移前后两个三角形重叠部分
的面积是_ ___.
考试考法
29
【点拨】如图,延长交 于点
, ,
是中线, ,
.由平移的性质得, ,
, ,
, .
考试考法
30
.
,
.
.
. 重叠部分的
考试考法
面积
.
返回
考试考法
8. 【模型定义】如果正方形的一边落在三角形的一边上,
其余两个顶点分别在三角形的另外两条边上,则这样的正方
形叫作三角形的内接正方形.
【问题探究】
考试考法
33
(1)如图①,在中,,边上的高 ,
四边形是的内接正方形,设正方形 的边长
是.求证: ;
考试考法
34
①
【证明】如图①,设交于点 四边形
是的内接正方形, .
, .
.
易知为的边上的高, ,
.
.
考试考法
35
(2)在中,,, ,请
在图②、图③中分别画出可能的内接正方形,并根据计算回
答哪个内接正方形的面积最大.
考试考法
36
【解】如图②③.在图
②中, .
由等面积法,得
,
.
考试考法
37
由(1)得正方形的边
长是 .
在图③中,正方形的边
长是 .
,且正方形的
面积等于边长的平方,
图③中正方形的面
积最大.
返回
考试考法
相似三角形的性质
相似三角形对应边上高的比等于相似比
相似三角形对应角的角平分线的比等于相似比
相似三角形对应边上的中线的比等于相似比
课堂小结
$