内容正文:
第三章 图形的相似
第2课 探索三角形相似的条件
新版北师大数学九年级上册数学
第3课时 借助三边关系判定相似
学习目标
1.通过类比全等三角形SSS判定方法,经历画图、测量、猜想、验证的过程,探索并掌握“三边成比例的两个三角形相似”的判定定理.
2.通过方格纸中三角形相似的探究和实际问题的解决,提高几何直观能力和逻辑推理能力.
3.通过对比三种三角形相似判定方法的异同,能根据已知条件灵活选择合适的判定方法解决问题.
情境启航
问题构建
协作破冰
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
目录
情境启航
在前面两个课时的学习过程中,用两角相等和两边成比例且夹角相等的相似判定方法,成功解决了旗杆高度和池塘宽度的测量问题.
今天,学校后勤处给我们带来了一个新挑战:
他们要更换花园里三角形花坛的围栏,但原始图纸丢失了,只留下了一张标注了三条边长的旧照片:AB=6米,BC=8米,AC=10米
问题1:如果我们只能用卷尺测量长度,没有量角器,我们能判断新做的三角形围栏和原来的花坛是否一模一样吗?
不能,因为我们无法测量角度,只能测量三条边的长度
追问:我们能判断新做的三角形围栏和原来的花坛是否形状相同吗?
这就是我们今天要解决的问题
问题构建
问题2:回忆全等三角形的判定方法,当我们只能测量三条边时,我们用什么方法判定两个三角形全等?
SSS 判定方法,三边对应相等的两个三角形全等
追问:类比全等三角形的SSS判定方法,你能猜想一下,三角形相似有没有类似的判定方法吗?
猜想:三边成比例的两个三角形相似
问题3:请大家在草稿纸上画两个三角形:第一个三角形△ABC的三边长分别为3cm、4cm、5cm第二个三角形△A´B´C´的三边长分别为 6cm、8cm、10cm画完后,用量角器测量一下这两个三角形的对应角,你发现了什么?
问题构建
当三条边对应成比例时
对应角都相等,
∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'
问题构建
问题4:再画一组三角形:△DEF三边长为2cm、3cm、4cm,△D´E´F´三边长为4cm、6cm、8cm.测量对应角,你还能得到同样的结论吗?
对应角仍然相等,三边成比例
追问1:如果我们改变三边的比例,比如k=3,画△ABC三边长为2cm、3cm、4cm,△A´B´C´ 三边长为6cm、9cm、12cm.对应角还相等吗?
对应角仍然相等
问题构建
追问2:如果k=呢?画△ABC三边长为2cm、3cm、4cm,△A´B´C´三边长为cm、1cm、cm.对应角还相等吗?
对应角仍然相等
追问3:把刚才演示的多组三角形放在一起观察,你发现了什么?
只要两个三角形的三边成比例,
它们的对应角就相等
问题构建
问题5:我们通过画图验证了猜想,但数学结论需要严格的证明.已知在△ABC 和△A'B'C' 中,=k.求证:△ABC∽△A'B'C'
①我们已经学过哪些相似三角形的判定方法?
两角分别相等、两边成比例且夹角相等
②我们可以在△A'B'C' 的边上截取一段等于△ABC 的边长,构造一个与△ABC 全等的三角形,然后证明它与△A'B'C' 相似
问题构建
证明:在 A'B' 上截取 A'D=AB,过点 D 作 DE∥B'C',交 A'C' 于点 E
∵ DE∥B'C’
∴ △A'DE∽△A'B’C’
∴
∵ ,且 A'D=AB
∴ DE=BC,A'E=AC
∴ △A'DE≌△ABC(SSS)
∴ △ABC∽△A'B'C'
③这种构造新三角形的方法,你在哪个知识学习过程中有类似的学习经验?
勾股定理逆定理的证明过程中
协作破冰
问题6:现在我们可以正式得出什么定理?
三边成比例的两个三角形相似
追问:这个定理的符号语言怎么写?
∵
∴ △ABC∽△A'B'C'
(改编课本例 3)在制作花坛围栏的过程中,工人师傅不小心把两个三角形零件△ABC和△ADE拼在了一起.已知,∠BAD=20°,求∠CAE 的度数.
解:
∴ △ABC∽△ADE(三边成比例的两个三角形相似)
∴ ∠BAC=∠DAE
∴ ∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC
即 ∠BAD=∠CAE
∵ ∠BAD=20°
∴ ∠CAE=20°
协作破冰
变式训练:如果把条件改成 ,且∠BAC=∠DAE,那么∠CAE 还是 20°吗?用哪种判定方法证明?
还是20°,用两边成比例且夹角相等的判定方法证明
(课本图 3-8)在方格纸中,每个小方格的边长都是1.请大家计算△ABC和△A'B'C' 的各边长度,然后判断它们是否相似?
教师示范
△ABC 的边长:AB=,BC= ,AC=4
△A'B'C' 的边长:A'B'=2 ,B'C'=2 ,A'C’=8
∵ ;
∴
∴ △ABC∽△A'B'C'(三边成比例的两个三角形相似)
在方格纸中判断两个三角形相似,用哪种判定方法最方便?为什么?
用三边成比例的判定方法最方便,因为方格纸中可以利用勾股定理很容易计算出各边的长度
除了用三边成比例,你还有其他方法判断这两个三角形相似吗?
可以计算对应角是否相等,或者看两边是否成比例且夹角相等
教师示范
问题7:回到我们一开始的花坛围栏问题.如果新做的三角形围栏三边长分别为6米、8米、10米,它和原来的花坛相似吗?为什么?
相似,因为三边对应相等,比例为1:1,全等是相似的特殊情况
追问1:如果新做的三角形围栏三边长分别为3米、4米、5米,它和原来的花坛相似吗?为什么?
相似,因为,三边成比例
追问2:如果新做的三角形围栏三边长分别为5米、7米、9米,它和原来的花坛相似吗?为什么?
不相似,因为,三边不成比例
巩固拓展
问题8:对比目前学习过的三种证明方法,你有怎样的思考?
相似判定方法 全等判定方法 适用条件 优点 缺点
两角分别相等 ASA, AAS 已知两个角的度数 计算量小,最常用 需要测量角度
两边成比例且夹角相等 SAS 已知两边长度和夹角 计算量适中 必须是夹角
三边成比例 SSS 已知三边长度 不需要测量角度 计算量较大
练习:判断下列各组三角形是否相似,并说明用哪种判定方法
①△ABC中,∠A=40°,∠B=60°;△DEF中,∠D=40°,∠E=80°
②△ABC中,AB=2,BC=3,∠B=50°;△DEF中,DE=4,EF=6,∠E=50°
③△ABC中,AB=3,BC=4,AC=5;△DEF中,DE=6,EF=8,DF=10
当堂检测
1.下列各组三角形中,一定相似的是( )
两个等腰三角形
B. 两个直角三角形
C. 两个等边三角形
D. 两个锐角三角形
C
一定相似的几何图形中,还有哪些?想一想把它们写下来.
当堂检测
2.已知△ABC的三边长分别为2、3、4,△DEF 的三边长分别为4、6、x,当 x=______时,△ABC∽△DEF
,所以x=8
三边成比例的两个三角形相似
当堂检测
3.如图,D、E、F分别是△ABC三边的中点.求证:△DEF∽△ABC.
证明:∵D、E、F分别是△ABC三边的中点
∴DE是△ABC的中位线
DE同理,DF= BC,EF=AB
∴
∴△DEF∽△ABC(三边成比例的两个三角形相似)
当堂检测
4.一个三角形三边的长分别为6cm,9cm,7.5cm,另一个三角形三边的长分别为8cm,10cm,12cm,这两个三角形相似吗?为什么?
解:这两个三角形相似.理由如下:
我们先将两个三角形的三边按从小到大排列,便于对应比较:
第一个三角形三边:6cm,7.5cm,9cm
第二个三角形三边:8cm,10cm,12cm
计算对应边的比值:, ,
∴
两个三角形的三组对应边成比例
∴这两个三角形相似
反思总结
1.本节课我们学习了哪种三角形相似的判定方法?它是如何通过类比全等三角形的判定方法得到的?
2.三种三角形相似的判定方法各有什么特点?在什么情况下选择哪种方法最简便?
3.在探究“三边成比例的两个三角形相似” 的过程中,我们经历了哪些步骤?这个探究过程对你学习数学有什么启发?
作业设计
一、基础巩固作业:
课本第69页 第1题
二、素养类作业
课本第73页 第6题
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
$