内容正文:
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第二十五章 图形的相似
专题7 相似三角形的基本模型——手拉手型
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【模型探究】
探究一:如图1,在△ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,且DE⫽BC. 图1中△ABC保持不动,将△ADE绕点A按逆时针方向旋转到图2的位置,其他条件不变,连接BD,CE. 求证:△ABD∽△ACE.
证明:∵在题图1中,DE⫽BC,∴=,
∴=.
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由题图1,得∠BAC=∠DAE.
∵在题图2中,∠BAD=∠BAC-∠DAC,∠CAE=∠DAE-∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
又∵=,∴△ABD∽△ACE.
拓展延伸:在图2中,延长BD,分别交AC,CE于点F,P,连接AP,得到图3,探究∠APE与∠ABC之间的数量关系,并说明理由.
解:∠APE=∠ABC. 理由如下:
由探究一,得△ABD∽△ACE,∴∠ABD=∠ACE.
又∵∠AFB=∠PFC,∴△AFB∽△PFC,
∴=,∠BAC=∠BPC,∴=.
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又∵∠AFP=∠BFC,∴△AFP∽△BFC,
∴∠CBF=∠PAF.
∵∠APE=∠ACE+∠PAF,∠ABC=∠ABD+∠CBF,
∴∠APE=∠ABC.
探究二:如图,在△ABC与△ADE中,∠ACB=∠AED,∠ABC=∠ADE,连接BD,CE.
(1)求证:△ABD∽△ACE;
(2)若=,求的值.
(1)证明:∵∠ACB=∠AED,∠ABC=∠ADE,
∴△ABC∽△ADE,∴∠BAC=∠DAE,=,
∴=.
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又∵∠BAD=∠DAE+∠BAE,∠CAE=∠BAC+∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE.
又∵=,∴△ABD∽△ACE.
(2)解:由(1),得△ABD∽△ACE,∴= = .
【模型探究】
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[新趋势 探究性问题](1)问题呈现:如图1,△ABC和△ADE都是等边三角形,连接BD,CE,则BD与CE的数量关系为________.
(2)类比探究:如图2,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE= 90°. 连接BD,CE,直接写出BD与CE的数量关系.
【模型应用】
BD=CE
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(3)拓展提升:如图3,△ABC和△ADE都是直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,==,连接BD,CE.
①求的值;
②延长CE交BD于点F,
交AB于点G. 求证:∠BFC=∠BAC.
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(2)解:BD=CE.
提示:∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,∴===,∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC=45°,
∴∠DAB=∠EAC,∴△ADB∽△AEC,∴==,
∴BD= CE.
(3)①解:∵==,∠ABC=∠ADE=90°,∴△ABC∽△ADE,
∴∠DAE=∠BAC,即∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC,
∴∠DAB=∠EAC.
设AB=3x,则BC=4x,
在Rt△ABC中,AC= ==5x.
同理,在Rt△ADE中,设AD=3a,则DE=4a,AE=5a,
∴==,==,即=.
又∵∠DAB=∠EAC,∴△DAB∽△EAC,∴==.
②证明:由①,得△DAB∽△EAC,∴∠ABD=∠ACE.
∵∠BGF=∠CGA,∴△BGF∽△CGA,
∴∠BFG=∠CAG,即∠BFC=∠BAC.
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