内容正文:
第三章 图形的相似
3 相似三角形判定定理的证明
第2课时 相似三角形判定定理的证明
知识关联 探究与应用 课堂小结与检测
1.观察并思考,用叠合法证明这两个风筝图形(风筝中的三角形)相似.
2.回答下列问题.
问题1:相似三角形的定义是什么?
问题2:相似三角形的判定方法有哪些?
知识关联
三角分别相等、三边成比例的两个三角形叫作相似三角形
(1)两角分别相等的两个三角形相似;
(2)两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;
(3)三边成比例的两个三角形相似.
【探究1】 两角分别相等的两个三角形相似.
探究与应用
已知:如图,在△ABC和△A'B'C'中,∠A=∠A',∠B=∠B'.
求证:△ABC∽△A'B'C'.
证明:在△ABC的边AB(或它的延长线)上截取AD=A'B',过点D作BC的平行线,交AC于点E,
则∠ADE=∠B,∠AED=∠C,=(平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例).
过点D作AC的平行线,交BC于点F,
则=(平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例).
∴=.
如何能把△A'B'C'叠合到△ABC上呢?
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:引导学生构造全等三角形,并利用三边成比例、三个角分别相等的两个三角形相似进行证明.
【探究1】 两角分别相等的两个三角形相似.
探究与应用
∵DE∥BC,DF∥AC,
∴四边形DFCE是平行四边形.
∴DE=CF.
∴=.
∴==.
而∠ADE=∠B,∠DAE=∠BAC,∠AED=∠C,
∴△ADE∽△ABC(相似三角形的定义).
∵∠A=∠A',∠ADE=∠B=∠B',AD=A'B',
∴△ADE≌△A'B'C'.
∴△ABC∽△A'B'C'.
已知:如图,在△ABC和△A'B'C'中,∠A=∠A',∠B=∠B'.
求证:△ABC∽△A'B'C'.
【探究3】 三边成比例的两个三角形相似.
探究与应用
证明:在△ABC的边AB,AC(或它们的延长线)上分别截取AD=A'B',AE=A'C',连接DE.
∵=,AD=A'B',AE=A'C',
∴=.
而∠BAC=∠DAE,
∴△ABC∽△ADE(两边成比例且夹角相等的两个三角形相似).
∴=.
已知:如图,在△ABC和△A'B'C'中,==.
求证:△ABC∽△A'B'C'.
又=,AD=A'B',
∴=.∴=.
∴DE=B'C'.
∴△ADE≌△A'B'C'.
∴△ABC∽△A'B'C'.
【探究2】两边成比例且夹角相等的两个三角形相似.
探究与应用
证明:在△ABC的边AB(或它的延长线)上截取AD=A'B',过点D作BC的平行线,交AC于点E,
则∠B=∠ADE,∠C=∠AED,
∴△ABC∽△ADE(两角分别相等的两个三角形相似).
∴=.
∵=,AD=A'B',
∴=.
已知:如图,在△ABC和△A'B'C'中,∠A=∠A',=.
求证:△ABC∽△A'B'C'.
∴∴AE=A'C'.
而∠A=∠A',∴△ADE≌△A'B'C'.
∴△ABC∽△A'B'C'.
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:类比探究1的证明思路,独立完成解题过程.
探究与应用
【概括新知】
相似三角形的判定定理:
1.两角分别相等的两个三角形相似.
2.两边成比例且夹角相等的两个三角形相似.
3.三边成比例的两个三角形相似.
【理解应用】
探究与应用
例 如图,D是△ABC的边AC上的一点,连接BD,已知∠ABD=∠C,
AB=6,AD=4,求线段CD的长.
解:在△ABD和△ACB中,∠ABD=∠C,∠A=∠A,
∴△ABD∽△ACB,
∴=.
∵AB=6,AD=4,
∴AC===9,
∴CD=AC-AD=9-4=5.
【理解应用】
探究与应用
变式 已知:如图,在四边形ABCD中,∠B=∠ACD,AB=6,BC=4,AC=5,
CD=7,求AD的长.
解:∵AB=6,BC=4,AC=5,CD=7,
∴==.
又∵∠B=∠ACD,
∴△ABC∽△DCA,
∴=,∴AD=.
【拓展提升】
探究与应用
如图,在矩形ABCD中,AB=3 cm,BC=5 cm,E为边AD上一点,ED=1 cm,连接BE.点P从点B出发,沿BE方向匀速运动,速度为1 cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速运动,速度为1 cm/s.设运动时间为t s(0<t<5).
(1)用含t的代数式表示:BP= cm,BQ= cm;
(2)连接PQ,若存在某一时刻,使得以P,Q,B为顶点的三角形与△ABE相似,请求出此时t的值.
t
(5-t)
韵 (authorId_273335559) - 设计意图:会运用三角形相似的条件判断两个三角形相似,并会运用三角形相似解决问题.
【拓展提升】
探究与应用
解:(2)当∠BPQ=90°=∠A时,△BPQ∽△EAB,
∴,即=,解得t=;
当∠PQB=90°=∠A时,△BPQ∽△EBA,
∴=,即=,解得t=.
综上所述,当t=或t=时,以P、Q、B为顶点的三角形和△ABE相似.
如图,在矩形ABCD中,AB=3 cm,BC=5 cm,E为边AD上一点,ED=1 cm,连接BE.点P从点B出发,沿BE方向匀速运动,速度为1 cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速运动,速度为1 cm/s.设运动时间为t s(0<t<5).
(2)连接PQ,若存在某一时刻,使得以P,Q,B为顶点的三角形与△ABE相似,请求出此时t的值.
【小结】
课堂小结与检测
相似三角形判定定理的证明
定理的运用
定理证明
定理2:两边成比例且夹角相等的两个三角形相似.
定理3:三边成比例的两个三角形相似.
定理1:两角分别相等的两个三角形相似.
【达标检测】
1.如图1,∠E=∠C,下列哪个补充条件不能使△ABC∽△ADE ( )
A.∠B=∠ADE B.∠BAD=∠CAE
C.= D.=
2.如图2,在▱ABCD中,O是边CD上一点,连接AO并延长,交BC的延长线于点E.若CO=2OD,BC=6,则BE的长为 ( )
A.9 B.12 C.15 D.18
3.如图3,在Rt△ABC中,∠C=90°,矩形DEFG的顶点G,F分别在AC,BC上,DE在边AB上.若AG=5,AD=4,则BE的长为 .
图1 图2 图3
课堂小结与检测
C
D
4.如图,在四边形ABCD中,AC平分∠BAD,∠ADC=∠ACB=90°.
(1)求证:AC2=AB·AD;
(2)若BC=3,AB=5,求CD的长.
课堂小结与检测
解:(1)证明:∵AC平分∠BAD,
∴∠DAC=∠CAB.
∵∠ADC=∠ACB=90°,
∴△ADC∽△ACB.
∴=,
∴AC2=AB•AD.
【达标检测】
(2)∵∠ACB=90°,BC=3,AB=5,
∴AC===4.
由(1)知:AC2=AB•AD,
∴AD===.
∵∠ADC=90°,
∴CD===.
$第三章 图形的相似
3 相似三角形判定定理的证明
第1课时 平行线分线段成比例及其推论
知识关联 探究与应用 课堂小结与检测
这里有一根绳子,不通过测量,你能否快速地将这根绳子分成两部分,并且使这两部分的比是2∶3?
知识关联
只要一组平行线就可以把绳子分成2∶3的两部分
解:方法1: 把绳子折成5 等份(反复调整弯折,让 5 段一样长),在第 2 段末尾做记号,展开就是 2:3.
方法2: 如图.把要分的绳子记作线段AB ,放在平面上;从端点A出发,任意画一条射线AP (不和AB重合);在射线AP上依次截取相等的5份;连接最后一个分点M和点B,得到线段MB;过射线上面的第2个分点D,作MB的平行线,交绳子AB于点C.
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:学生畅所欲言,发表自己的看法,对于合理的作法教师要给予肯定.
【探究1】平行线分线段成比例
探究与应用
(1)在图中,方格纸中每个小方格的边长均为1,直线l1∥l2∥l3,分别交直线m,n于格点A1,A2,A3,B1,B2,B3.计算与,与,与的值,你有什么发现?
上述几组比值分别相等.所以在这个图形中我们得到了三组成比例线段.
【探究1】平行线分线段成比例
探究与应用
成立
(2)将上图中的直线l2向下平移到下图所示的位置,你在(1)中发现的结论还成立吗?如果将直线l2平移到其他位置呢?
(3)在平面上任意作三条平行线,用它们截两条直线,截得的线段成比例吗?
成比例,引出本课主题.
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:以小组为单位,进一步验证(1)中提到的线段中是否有成比例线段,并通过结论猜想改变其他两条平行线的位置结论是否还成立.如果没有方格纸的辅助,进一步归纳出平行线分线段成比例这个基本事实.
【探究1】平行线分线段成比例
探究与应用
【概括新知】
两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.
几何语言:
如图,∵a∥b∥c,
∴=,=,=.
↓ ↓ ↓
===
这是基本事实哦!
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:平行线分线段成比例是一个定理,由于初中阶段无法证明,所以这里作为一个基本事实,无须证明,课堂上教师可以向学生讲清楚.学生需要掌握的还是几何语言,为了便于学生理解,可以用“上、下、全”等文字来替代.
【理解应用】
探究与应用
例 如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC和DF被l1,l2,l3所截.如果AB=3,BC=5,EF=4,求DE的长.
解:∵l1∥l2∥l3,
∴=.
∵AB=3,BC=5,EF=4,
∴=,
解得DE=.
【探究2】平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例.
探究与应用
【观察·思考】
如图1,直线a∥b∥c,分别交直线m,n于点A1,A2,A3,B1,B2,B3,过点A1作直线n的平行线,分别交直线b,c于点C2,C3(如图2),图2中有哪些成比例线段?
图1 图2
成比例线段有:=,=,=.
问题1:上面三组成比例线段你是如何得到的?
问题2:这些成比例线段来自什么图形?如果把这个图形单独拿出来,这些成比例线段还成立吗?
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:让学生回答问题1,师生共同总结.利用图2中出现的平行四边形,替换图1中的成比例线段就可以得到上面的结论.问题2可以让学生大胆猜想,将△A1A3C3单独拿出来,这些成比例线段依然成立.
【探究2】平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例.
探究与应用
【概括新知】
平行线分线段成比例的推论:平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例.
几何语言:
如图,∵DE∥BC,
∴=,=,=.
↓ ↓ ↓
===
【理解应用】
探究与应用
例 如图,在△ABC中,E,F分别是边AB和AC上的点,且EF∥BC.
(1)如果AE=7,EB=5,FC=4,那么AF的长是多少?
(2)如果AB=10,AE=6,AF=5,那么FC的长是多少?
解:(1)∵EF∥BC,
∴=(平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例).
∴AF===.
(2)∵EF∥BC,
∴=(平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例).
∴AC===.
∴FC=AC-AF=-5=.
韵 (authorId_273335559) - 处理方式:学生分析要想求出(1)(2)题中线段的长,需要选用什么类型的成比例线段,然后由教师板书解题过程,学生通过观察教师的板书,掌握此类题目解题的基本步骤.
【小结】
课堂小结与检测
两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例
◑推论
平行于三角形一边的直线与其他两边
相交,截得的对应线段成比例
◑基本事实
平行线分线段成比例
【达标检测】
1.如图1,△ABC中,DE∥BC,AD=5,BD=10,AE=3,则CE的长为 ( )
A.9 B.6 C.3 D.4
2.如图2,已知AB∥CD∥EF,那么下列结论正确的是 ( )
A.= B.= C.= D.=
3.如图3,已知在△ABC中,D,E,F分别是边AB,AC,BC上的点,DE∥BC,
EF∥AB,且AD∶BD=3∶5,那么CF∶BC等于 ( )
A.5∶8 B.3∶8 C.3∶5 D.2∶5
图1 图2 图3
课堂小结与检测
B
A
A
4.如图,两条直线被三条平行线所截.
(1)在图①中,AB=5,BC=7,EF=4,求DE的长;
(2)在图②中,DE=6,EF=7,AB=5,求AC的长.
课堂小结与检测
解:(1)如图①,
∵AD∥BE∥CF,
∴=,即=,
∴DE=.
(2)如图②,∵AD∥BE∥CF,
∴=,即=,
∴BC=.
∴AC=AB+BC=5+=.
【达标检测】
5.如图,在△ABC中,D,E分别是边AB和BC上的点,且DE∥AC,
=,=,求.
课堂小结与检测
解:∵ =,
∴ ==.
∵DE//AC.
∴==.
∴=+1=.
【达标检测】
$