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
章末复习
第三章 图形的相似
第三章 图形的相似 全章精讲讲义(含证明、性质、模型、习题)
本讲义整合九年级上册图形的相似全章所有核心考点:比例线段、平行线分线段成比例、相似三角形三大判定、相似图形性质(线段/周长/面积)、位似变换、坐标位似、相似测高模型。全文知识点连贯、证明标准、例题经典、可直接背诵用于考试。
一、相似预备知识:比例线段
1. 基本概念
四条线段 $$a、b、c、d$$,若 $$\frac{a}{b}=\frac{c}{d}$$,则称这四条线段成比例线段。
比例基本性质:$$ad=bc$$(交叉相乘相等)。
2. 黄金分割(3.2.4)
点C在线段AB上($$AC>BC$$),若 $$\frac{AC}{AB}=\frac{BC}{AC}$$,则C为AB的黄金分割点。
黄金比:准确值$$\frac{\sqrt5-1}{2}$$,近似值 0.618。
重要结论:一条线段有2个黄金分割点;黄金矩形截去最大正方形后仍为黄金矩形。
二、平行线分线段成比例(3.3.1)
1. 基本定理
三条平行线截两条直线,所得对应线段成比例。
2. 三角形推论(高频考点)
平行于三角形一边的直线,截另外两边,所得对应线段成比例。
若 $$DE\parallel BC$$,则:
$$\frac{AD}{DB}=\frac{AE}{EC},\quad \frac{AD}{AB}=\frac{AE}{AC}$$
此定理是相似三角形证明的核心依据。
三、相似三角形三大判定定理(含标准证明)
定理1:两角分别相等的两个三角形相似(AA)
已知:△ABC与△A₁B₁C₁中,$$\angle A=\angle A_1,\angle B=\angle B_1$$
求证:$$\triangle ABC \backsim \triangle A_1B_1C_1$$
证明:
由三角形内角和得 $$\angle C=\angle C_1$$。
在AB上截取$$AD=A_1B_1$$,作$$DE\parallel BC$$,则$$\triangle ADE\backsim\triangle ABC$$。
可证$$\triangle ADE\cong\triangle A_1B_1C_1(\text{ASA})$$,
故 $$\triangle A_1B_1C_1\backsim\triangle ABC$$。
定理2:两边成比例且夹角相等(SAS)
已知:$$\frac{AB}{A_1B_1}=\frac{AC}{A_1C_1}=k$$,$$\angle A=\angle A_1$$
证明:
截取$$AD=A_1B_1$$,作$$DE\parallel BC$$,得$$\triangle ADE\backsim\triangle ABC$$。
由比例关系推得$$AE=A_1C_1$$,
证得$$\triangle ADE\cong\triangle A_1B_1C_1(\text{SAS})$$,
因此两三角形相似。
易错:必须是夹角,对角相等不能判定相似。
定理3:三边成比例(SSS)
已知:$$\frac{AB}{A_1B_1}=\frac{BC}{B_1C_1}=\frac{AC}{A_1C_1}=k$$
证明:
截取线段作平行线构造相似小三角形,
由三边比例推得构造三角形与原三角形全等,
传递得到两三角形相似。
四、相似三角形全部性质(必考公式)
设相似比为 $$k$$
1. 对应线段比 = 相似比
对应高、对应中线、对应角平分线、对应边长之比,均等于 $$k$$。
2. 周长比 = 相似比
$$\frac{C_1}{C_2}=k$$
3. 面积比 = 相似比的平方
$$\frac{S_1}{S_2}=k^2$$
口诀
线段、周长一次比,面积二次平方比
知面积比求相似比必须开方,知相似比求面积比必须平方。
五、位似多边形及其性质(3.5.1)
1. 位似定义三要素
① 图形相似;② 对应顶点连线交于同一点(位似中心);③ 对应边平行或共线。
结论:位似一定相似,相似不一定位似。
2. 位似核心性质
对应点到位似中心的距离之比 =位似比
周长比=位似比,面积比=位似比平方。
3. 平面直角坐标系中的位似变换(重难点)
以原点为位似中心,位似比k
点 $$(x,y)$$ 变换后:$$(kx,ky)$$ 或 $$(-kx,-ky)$$
正负含义:
$$k>0$$ 同向位似;$$k<0$$ 反向位似
$$|k|>1$$ 放大;$$0<|k|<1$$ 缩小
任意点(a,b)位似公式:
$$x'=a+k(x-a),\;y'=b+k(y-b)$$
六、相似三角形实际应用:测高三大模型
模型1:太阳光影子法
同一时刻太阳光平行,直角三角形相似。
$$\frac{\text{物高}_1}{\text{影长}_1}=\frac{\text{物高}_2}{\text{影长}_2}$$
模型2:标杆测高法
三点共线构造相似,注意最后加上人眼高度。
$$\frac{\text{标杆高差}}{\text{人杆距}}=\frac{\text{建筑高差}}{\text{人物距}}$$
模型3:镜面反射法(最稳)
反射角=入射角,直角三角形AA相似。
$$\frac{\text{物高}}{\text{人高}}=\frac{\text{物镜距}}{\text{人镜距}}$$
七、全章满分解题模板(证明题通用)
1. 找平行、公共角、直角,证两角相等(AA最优);
2. 有边有角优先SAS,三边比例优先SSS;
3. 相似后:边长、周长用$$k$$,面积用$$k^2$$;
4. 坐标位似勿忘正负双解。
八、全章易错点汇总
1. 相似只看形状,位似还要看位置共点平行;
2. SAS相似一定是夹角;
3. 面积比是平方比,反向计算必须开方;
4. 原点为中心位似有两组坐标答案;
5. 标杆测高千万不要漏加眼高。
(1) 形状相同的图形
(2) 相似多边形
(3) 相似比:相似多边形对应边的比
1. 图形的相似
①表象:大小不等,形状相同.
②实质:各对应角相等、各对应边成比例.
◑通过定义
◑平行于三角形一边的直线
◑三边成比例
◑两边成比例且夹角相等
◑两角分别相等
◑两直角三角形的斜边和一条直角边成比例
(三个角分别相等,三条边成比例)
2. 相似三角形的判定
◑对应角相等、对应边成比例
◑对应高、中线、角平分线的比等于相似比
◑周长比等于相似比
◑面积比等于相似比的平方
3. 相似三角形的性质
(1) 测高
测量不能到达两点间的距离,常构造相似三角形求解.
(不能直接使用皮尺或刻度尺量的)
(不能直接测量的两点间的距离)
测量不能到达顶部的物体的高度,通常用“在同一时刻物高与影长成比例”的原理解决.
(2) 测距
4. 相似三角形的应用
(1) 如果两个图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,那么这样的两个图形叫作位似图形,这个点叫作位似中心.
5. 位似
(2) 性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比;对应线段平行或者在一条直线上.
(3) 位似性质的应用:能将一个图形放大或缩小.
A
B
G
C
E
D
F
●P
B′
A′
C′
D′
E′
F′
G′
A′
B′
C′
D′
E′
F′
G′
A
B
G
C
E
D
F
●P
(4) 平面直角坐标系中的位似
当位似图形在原点同侧时,其对应顶点的坐标的比为 k;当位似图形在原点异侧时,对应顶点的坐标的比为-k.
例1 如图,△ABC 是一块锐角三角形材料,边 BC=120 mm,高 AD=80 mm,要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在 BC 上,其余两个顶点分别在 AB、AC 上,这个正方形零件的边长是多少?
A
B
C
D
E
F
G
H
解:设正方形 EFHG 为加工成的正方形零件,边 GH 在 BC 上,顶点 E、F 分别在AB、AC 上,△ABC 的高 AD 与边 EF 相交于点 M,设正方形的边长为 x mm.
M
考点一 相似三角形的判定和性质
∵ EF//BC,∴△AEF ∽ △ABC.
又∵ AM=AD-MD=80-x,
解得 x = 48.
即这个正方形零件的边长是 48 mm.
A
B
C
D
E
F
G
H
M
则
∴
考点一 相似三角形的判定和性质
证明:∵△ABC 是等边三角形,
∴∠BAC=∠ACB=60°,∠ACF=120°.
∵CE 是外角平分线,
∴∠ACE=60°.
∴∠BAC=∠ACE.
又∵∠ADB=∠CDE,
∴△ABD∽△CED.
例2 如图,△ABC 是等边三角形,CE 是外角平分线,点 D 在 AC 上,连接 BD 并延长与 CE 交于点 E.
(1) 求证:△ABD ∽△CED;
A
B
C
D
F
E
考点一 相似三角形的判定和性质
(2) 若 AB = 6,AD = 2CD,求 BE 的长.
解:作 BM⊥AC 于点 M.
∵ AC=AB=6,∴ AM=CM=3.
∵ AD = 2CD,∴CD=2,AD=4,MD=1.
A
B
C
D
F
E
M
在Rt△ABM和Rt△BDM中,
由(1) △ABD ∽△CED得,
即
∴
考点一 相似三角形的判定和性质
1.如图所示,当满足下列条件之一时,都可判定 △ADC ∽△ACB.
(1) ;
(2) ;
(3) .
∠ACD =∠B
∠ACB =∠ADC
B
C
A
D
或 AC² = AD · AB
【针对训练】
考点一 相似三角形的判定和性质
2. △ABC 的三边长分别为 5,12,13,与它相似的△DEF 的最小边长为 15,则 △DEF 的其他两条边长为 .
36 和 39
3. 如图,△ABC 中,AB = 9,AC = 6,点 E 在 AB 上且 AE = 3,点 F 在 AC 上,连接 EF,若 △AEF 与△ABC 相似,则 AF = .
B
C
A
E
2 或 4.5
考点一 相似三角形的判定和性质
4. 如图,在 □ABCD 中,点 E 在边 BC 上,BE : EC
=1 : 2,连接 AE 交 BD 于点 F,则 △BFE 的面积
与 △DFA 的面积之比为 .
1 : 9
E
D
C
B
A
F
考点一 相似三角形的判定和性质
2 m
1.2 m
3.6 m
A
例3 如图,某一时刻一根 2 m 长的竹竿 EF 的影长 GE 为 1.2 m,此时,小红测得一棵被风吹斜的柏树与地面成 30°角,树顶端 B 在地面上的影子点 D 与 B 到垂直地面的落点 C 的距离是 3.6 m,求树 AB 的长.
考点二 相似的应用
∴ BC=6 m.
在 Rt△ABC 中,
∵ ∠A=30°,
∴ AB=2BC=12 m.
即树长 AB 是 12 m.
2 m
1.2 m
3.6 m
A
解:如图,CD=3.6 m,
∵△BDC∽△FGE,
即
∴
考点二 相似的应用
例4 星期天,小丽和同学们在碧沙岗公园游玩,他们来到 1928 年冯玉祥将军为纪念北伐军阵亡将士所立的纪念碑前,小丽问:“这个纪念碑有多高呢?”
请你利用初中数学知识,
设计一种方案测量纪念碑的
高度 (画出示意图),并说明理由.
考点二 相似的应用
解:如图,线段 AB 为纪念碑,在地面上平放一面镜子 E,人退后到 D 处,在镜子里恰好看见纪念碑顶 A. 若人眼到地面距离为 CD,测量出 CD、DE、BE 的长,就可算出纪念碑 AB 的高.
根据 ,即可算出 AB 的高.
你还有其他方法吗?
理由:测量出 CD、DE、BE 的长,因为∠CED=∠AEB,∠D=∠B=90°,易得△ABE∽△CDE.
考点二 相似的应用
5. 如图,小明同学跳起来把一个排球打在离他起跳点
2 m 远的地上,然后反弹碰到墙上,如果他跳起击球时的高度是 1.8 m,排球落地点离墙的距离是 6 m,
假设球一直沿直线运动,球能碰到墙面
离地多高的地方?
A
B
O
C
D
2 m
6 m
1.8 m
考点二 相似的应用
【针对训练】
A
B
O
C
D
2 m
6 m
1.8 m
解:∵∠ABO = ∠CDO = 90°,∠AOB = ∠COD,
∴△AOB ∽ △COD.
∴
即
解得 CD = 5.4 m.
故球能碰到墙面离地 5.4 m 高的地方.
考点二 相似的应用
例5 在如图所示的四个图形中,位似图形的个数为 ( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
C
考点三 位似的性质及应用
6. 已知 △ABC ∽ △A′B′C′,下列图形中, △ABC 和△A′B′C′ 不存在位似关系的是 ( )
B'
A(A')
C'
B
C
B'
A(A')
C'
B
C
B'
A(A')
C'
B
C
B'
A
C'
B
C
A'
A
B
C
D
B
考点三 位似的性质及应用
【针对训练】
7. 如图,DE∥AB,CE = 3BE,则 △ABC 与 △DEC
是以点 为位似中心的位似图形,其相似比为
,面积比为 .
D
A
E
B
C
C
4 : 3
16 : 9
8. 在平面直角坐标系中,
点 A,B 的坐标分别为(-6, 3),
(-12,9),△ABO 和 △A′B′O 是以原点 O 为位似中心的位似图形. 若点 A′ 的坐标为 (2,-1) 则点 B′ 的坐标为 .
(4,-3)
考点三 位似的性质及应用
例6 找出下列图形的位似中心.
考点三 位似的性质及应用
9. 如图,下面的网格中,每个小正方形的边长均为 1,点 O 和 △ABC 的顶点均为小正方形的顶点.
A
B
C
O
A′
B′
C′
(1) 在图中 △ABC 内部作 △A′B′C′,使 △A′B′C′ 和 △ABC 位似,且位似中心为点 O,相似比为 2 : 3.
解:如图所示.
(2) 线段 AA′ 的长度是 .
考点三 位似的性质及应用
【针对训练】
10. 如图,△ABC 在方格纸中.
(1) 请在方格纸上建立平面直角坐标系,使 A (2,3),C (6,2),并求出 B 点坐标;
解:如图所示,
B (2,1).
x
y
O
考点三 位似的性质及应用
x
y
O
(2) 以原点 O 为位似中心,相似比为 2,在第一象限内将 △ABC 放大,画出放大后的图形 △A′B′C′;
A′
B′
C′
解:如图所示.
考点三 位似的性质及应用
(3) 计算△A′B′C′的面积 S.
x
y
O
A′
B′
C′
解:
考点三 位似的性质及应用
考点1 成比例线段与相似多边形
1. 下列四组线段是成比例线段的是( )
B
A. ,,,
B. ,,,
C. ,,,
D. ,,,
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考试考法
30
2. 若,且 ,则下列比例式中成立的是( )
D
A. B.
C. D.
3. 如图,有甲、乙、丙三个矩形,其中相似的是( )
A
A. 甲与丙
B. 甲与乙
C. 乙与丙
D. 三个矩形都不相似
返回
考试考法
31
考点2 相似三角形的判定与性质
(第4题)
4. 如图,已知 ,
, 是三个全等的等腰三角
形,底边,, 在同一直线上,
且,,连接 ,分别
交,,于点,, .有下列
C
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
结论:;; ;
平分 .其中正确的有( )
考试考法
32
(第4题)
【点拨】,, 是
三个全等的等腰三角形,
,
.
.又 ,
,故①正确;由题意得
,
考试考法
33
. ,
,故②正确;易知 ,
.
,. ,
故③正确; ,
,
(第4题)
考试考法
, ,
故④错误.故选C.
(第4题)
返回
考试考法
(第5题)
5. [2025宜宾] 如图,一张锐角三角形纸片
,点,分别在边, 上,
,沿将 剪成面积相等
的两部分,则 的值为( )
C
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
考试考法
36
【点拨】如图所示,过点作交
于点,, .
, 易得
.
考试考法
37
. 设 ,则
沿将 剪成面积相等
的两部分, .
.
.故选C.
返回
考试考法
6. 如图,已知正方形,,在 上,
,连接,交于,连接 ,则图中阴影部分的面
积是__.
考试考法
39
【点拨】 四边形 是正方形,
,.如图,过点 作
于点,交于点 ,则易得
,
,
,即 ,
.又 ,
考试考法
40
,. .
返回
考试考法
7.[2025扬州] 如图,在中,对角线 的垂直平分线
与边,分别相交于点, .
考试考法
42
(1)求证:四边形 是菱形;
【证明】 四边形 是平行四边形,
.
对角线的垂直平分线是 ,
, .
, .
四边形 是平行四边形.
又, 四边形 是菱形.
考试考法
43
(2)若,,平分,求 的长.
考试考法
44
【解】如图,平分, .
四边形是菱形, .
.
四边形 是平行四边形,
, .
.
.. .
返回
考试考法
考点3 平行线分线段成比例
8. 一段加固后的
护栏如图所示,该护栏竖直部
分是由等距(任意相邻两根木
条之间的距离相等)且平行的
C
A. B. C. D.
木条构成.已知,则 的长度为( )
返回
考试考法
46
(第9题)
9. 作业本中有一道题:“如图,
在中,为的中点,点在 上,
且,,交于点,求 的值.”
小明解决时碰到了困难,哥哥提示他过点
作,交于点 ,最后小明求
解正确,则 __.
考试考法
47
(第9题)
【点拨】, .
, .
为的中点,. ,
.
返回
考试考法
48
考点4 位似
10. 若与关于点 位似,其相似比
是,,则对应点, 之间的距离是_________
______.
或
【点拨】和关于点 位似,且相似比为
,,.当与在点 的
异侧时,;当与 在
点的同侧时, .
返回
考试考法
49
(第11题)
11. 如图,在平面直
角坐标系中,点的坐标为 ,
的顶点的坐标为.以点
为位似中心作与 位似,
相似比为2,且与位于点 同侧;
以点为位似中心作与 位似,相似比为2,
且与位于点同侧……按照以上规律作图,点 的
坐标为_ ________.
考试考法
50
(第11题)
【点拨】依题意,
,
,
,设直线 的表达
考试考法
51
式为,代入 ,
, 解得
.设
,
(第11题)
考试考法
,
解得, (舍去)
.
(第11题)
返回
考试考法
考点5 相似三角形的应用
12.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
5
点在同一直线上,已知纸板的两条直角边 ,
,测得边离地面的高度, ,则
树高___ .
考试考法
54
【点拨】 , ,
. ,
,, .
. .
返回
考试考法
55
思想1 方程思想
13.如图, 是一块锐角三角形余料,
边,高 ,要把
它加工成正方形零件,使正方形的一边
在上,其余两个顶点, 分别在
24
,上,则这个正方形零件的边长是____ .
考试考法
56
【点拨】设与的交点为 ,正方形
的边长为 ,则易得
,
. 四边形
是正方形,, ,易得
,,即,解得 ,
这个正方形零件的边长是 .
返回
考试考法
57
思想2 分类讨论思想
14. 如图, 的两
条直角边,,,点
沿从向运动,速度是 ,同时,
点沿从向运动,速度为 .动
点到达点时运动终止.连接,, .
设运动时间为 ,解答下列问题:
考试考法
58
(1)______,__________.(用含 的代数式表示)
考试考法
59
(2)求当动点运动多少秒时,与 相似?
考试考法
60
【解】 的两条直角边,
, ,
.
当,即 时,
, .
,解得 ;
考试考法
61
当,即 时,
, .
,解得 .
当动点运动或时, 与
相似.
考试考法
(3)在运动过程中,当时,求 的值.
过点作于点, .
又, .
考试考法
63
. ,
解得, .
.
, . .
, .
.
, .
考试考法
.. .
返回
考试考法
相似
相似图形
位似
相似多边形
相似三角形
性质
平面直角坐标系中的位似
应用
性质
判定
平行线分线段成比例
定义
定义、判定、性质
课堂小结
$