3.4 相似三角形的性质(讲义)数学新教材北师大版九年级上册

2026-08-24
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摘要:

本讲义聚焦“相似三角形的性质”核心知识点,系统梳理对应角相等、对应边成比例,对应高、中线、角平分线及周长的比等于相似比,面积比等于相似比平方的性质。通过知识点表格、即学即练搭建基础支架,再延伸至翻折、平移、坐标系等应用题型,形成从性质到综合运用的完整学习脉络。 资料以情境化题型设计为亮点,如翻折变换中构造相似列方程培养几何直观(数学眼光),分类讨论相似对应顺序训练推理能力(数学思维),结合测距、光学等实际问题渗透模型意识(数学语言)。课中辅助教师分层教学,课后变式巩固助力学生查漏补缺,强化知识应用。

内容正文:

第三章 图形的相似 3.4 相似三角形的性质 知识点一 相似三角形的性质 图形 性质 ·相似三角形的对应角 ,对应边 ; ∵△ABC∽△DEF,∴∠A=∠D、∠B=∠E、∠C=∠F, ·相似三角形对应高的比、对应中线的比与对应角平分线的比 ; 即学即练 1.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,平行四边形中,,,点E,F分别在,上,若,,则(  ) A.1 B.2 C.4 D.5 2.(2026·四川雅安·一模)如图,在平行四边形中,,交于点F,那么的值是______. 3.(2026·辽宁·中考真题)如图,,与相交于点E,,,垂足分别为F,G.若,,则的值为_________. 4.(26-27九年级·上海·暑假作业)若,且面积比为,则其对应边上的高的比为_______. 5.(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,在中,是的中线,作于点E,交BD于点F. (1)求证:; (2)若,求的长. 图形 性质 ·相似三角形周长的比 ,相似三角形面积的比 ; ∵△ABC∽△DEF,,∴, 即学即练 1.(25-26八年级下·山东威海·期末)如图,,,则下列结论一定成立的是(    ) A. B. C. D. 2.如图,在中,,,,则与的面积比为(     ) A. B. C. D. 3.(25-26八年级下·山东威海·期末)如图1,方格纸中的每个小正方形的边长都是1,是格点三角形(顶点在方格顶点处). (1)在图2中画出一个格点,使,周长之比为,并直接写出的面积_________; (2)在图3中画出一个格点,使,面积之比为,并直接写出的周长_______________. 题型01 根据相似三角形的性质求面积 ·核心技巧:先找(或证)相似,求相似比,然后面积比 = 相似比²。 ①若题目直接给面积,用性质4反求相似比或边长(开方)。 ②若图形是同高或等高的两个三角形,面积比 = 底边比(即使不相似也能用,非常隐蔽)。 · 面积比是平方关系,开方时只取正数(几何中负值舍去)。 · 不是所有面积比都等于相似比平方:只有对应三角形才成立,若不是对应面积,不能用。 典|例|精|析 1.(2026·河北邯郸·三模)如图,,,下列结论错误的是(     ) A. B. C. D. 2.(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,将沿边上的中线平移到的位置,如果点恰好是的重心,,分别与交于点,,那么的面积与的面积比是(     ) A. B. C. D. 变|式|巩|固 1.如图,,且,则的值为(     )A. B. B. C. D. 2.如图,在菱形中,是边上一点,若,则为(     ) A. B. C. D. 3.(25-26九年级上·四川成都·期末)在求解图形面积时,经常用到“同底等高”“等底等高”等方法.如图,为的对角线,分别在上,且,若,则___________. 题型02 在翻折变换中借助相似三角形求值 ·核心模型:折痕即角平分线+垂直平分线。 ①翻折的本质是轴对称:对应边相等、对应角相等。 ②求值的核心步骤:设未知数(如折痕长度、某段边长)→ 用翻折性质标出等边 → 找出含未知数的相似三角形 → 列比例方程。 · 找不准对应边:翻折后重合的边相等,如A点落在A'处,则AA'被折痕垂直平分,折痕是AA'的垂直平分线。 · 忽略“折叠后角相等”:这是构造“AA”相似的关键。 · 方程无解或增根:求出的边长必须满足三角形三边不等式,否则舍去。 典|例|精|析 1.(2026·河北·中考真题)如图,在四边形中,,,过点作交于点,将沿翻折,得到.,分别与直线交于,两点,则与的面积之比为(     ) A. B. C. D. 2.如图,在矩形中,对角线与相交于点,,,将△沿着折叠得到△,与相交于点,则的长是________. 变|式|巩|固 1.如图,将边长为6的正方形纸片按如图所示方式折叠(点分别在边上),使点落在边上的点处,点落在点处,若点为的三等分点,则的长为_____. 2.(25-26七年级下·四川达州·期末)如图,在中,,,,点D为边上一动点,点E在边上,,将沿翻折,点A的对应点为F,连接.当为直角三角形时,的长为__________________. 题型03 在平移变换中利用相似三角形求值 ·核心模型:平移不改变形状和大小,只是位置移动。 ①平移后,对应边平行且相等→立即产生平行线→平行线分线段成比例→构造A字型或8字型相似。 ②求值法:用平移距离t表示边长,再在相似三角形中列比例方程。 · 平移距离不是边长:平移后重合部分的长度 = 原边长 - 平移距离(当图形移出时)。 · 分类讨论:平移方向不同(向左/向右、向上/向下),线段长度的表达式不同,必须画图分段讨论。 · 注意“重叠部分”:重叠部分常是相似的小三角形,利用面积比 = 相似比² 求重叠面积。 典|例|精|析 1.(2026·山西·中考真题)如图,在正方形中,对角线,交于点.将线段沿射线方向平移,点,的对应点分别为点,,线段分别与,交于点,.当点是的中点时,的值为(     ) A. B. C. D. 变|式|巩|固 1.(2025·黑龙江大庆·二模)如图,等腰中,,,将沿其底边中线向下平移,使的对应点满足,则平移前后两三角形重叠部分的面积是______. 2.(24-25九年级上·浙江金华·期末)如图,已知正方形的面积为,面积为的正方形从点出发沿着线段平移至点.直线与直线相交于点,直线分别与直线,相交于点,.在正方形的平移过程中,的面积是(  ) A.先变小再变大 B.先变大再变小 C.不变 D.无法确定 题型04 在平面直角坐标系中构造相似三角形求值(坐标) ·核心策略:“引垂线”构造直角三角形相似(“一线三直角”的相似三角形模型)。 (1)在坐标系中,两点间距离用勾股(或公式)算,坐标差就是直角边。 (2)已知一个三角形,要求某点坐标使两三角形相似,步骤: ①确定已知三角形三边(或两角);②设未知点坐标(x,y); ③按对应顺序分类讨论(关键!),列出比例方程;④解方程组,舍去不符合条件的解。 · 相似对应顺序不唯一:如以A为公共顶点,可能△AOB∽△ACD,也可能△AOB∽△ADC,至少2类讨论,极易漏解。 · 点在不同象限:坐标正负号影响边长表达式,必须结合象限判断。 · “存在性”问题:最终检验点是否在题目给定的范围(如线段上、抛物线上)。 典|例|精|析 1.如图,在平面直角坐标系中,已知点的坐标为,点的坐标为,以为斜边,在轴的下方作等腰,连接,点在线段上,且,则 _____. 变|式|巩|固 1.(2025·江苏南京·二模)如图,在平面直角坐标系中,的边在轴上,,是的中点,,垂足为.若,,则点的坐标是_______. 2.(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点,的坐标分别为,是AB的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D.动点P从点D出发,沿向点C匀速运动,过点作轴的垂线,垂足为,连接.当所在直线与所在直线第一次垂直时,点P的坐标为____________. 题型05 相似三角形的证明与求值 ·一般思路: ①先证相似(用AA、SAS、SSS或HL)。 ②写出相似比。 ③用性质求边长、周长、面积或角。 ·一般技巧: ①若题目有乘积式(如AB·CD = AC·BE),立刻想到将其转化为比例式 AB/AC = BE/CD,再去找相似三角形。 ②若求多条线段和/差,考虑用相似比表示各段,再合并。 · 逻辑跳跃:证明中不能直接说“显然相似”,必须写清依据(如“∵∠A=∠D,∠B=∠E,∴△ABC∽△DEF(AA)”)。 · 对应边写错:比例式一旦写错,后续求值全错。建议在草稿纸上先标好对应顶点再列式。 典|例|精|析 1.(25-26九年级下·山东淄博·期末)如图,在中,,,分别是边,上的点,连接,,相交于点,已知,. (1)求证:; (2)若,,求的面积. 变|式|巩|固 1.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)如图,在中,,是边的中点,连接,作,垂足为E,连接. (1)求证:; (2)若,,求的长. 2.(25-26八年级下·山东青岛·期末)如图,四边形中,为边上一点,,,交于点. (1)求证:; (2)若,,求的长. 2.如图,在中.,于,作于,是中点,连接交于点. (1)求证:; (2)若,求的值. 题型06 相似三角形的网格作图 ·问题:给一个三角形,要求画一个与之相似且放大/缩小k倍的三角形,顶点在格点上。 ·方法:将原三角形每条边按相同比例放大/缩小,但网格中只能沿横竖方向取整格点。 · 格点限制:不是任意比例都能作,比例须使新边长为格点可表示的线段(如整数或)。 · 旋转/翻转:新三角形可以不平行于原图,但对应边比例必须一致。 · 多解:方向可上可下、可左可右,通常有多个答案,题目若说“画出一个”即可。 典|例|精|析 1.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)如图是由边长为1的小正方形组成的网格,三点均在格点上. (1)如图一,取格点,在网格中画,使三点组成的三角形与相似.(只需画出一个) (2)如图二,在线段上取一点,使(保留作图痕迹) 变|式|巩|固 1.(25-26八年级下·吉林长春·期末)图①、图②、图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长为1,的顶点均在格点上,要求只用无刻度的直尺,分别按下列要求画图,不要求写作法,保留作图痕迹. (1)在图①中,画出的中线; (2)在图②中,在的边上找到一点,使; (3)在图③中,在的边上找到一点,使. 题型07 相似三角形的应用(构造相似三角形进行测距) · 人的高度要“减去眼睛到地面”:测距时用的是视线,直角边是“眼高”而非身高(题目若说“眼高1.6m”就用,若说“身高”往往指眼高,看题意)。 · 同一时刻:影长问题必须注明“同一时刻”,否则不成立。 · 单位陷阱:米和厘米混用,必须统一。 典|例|精|析 1.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)【项目式学习】 项目主题:学科融合——用数学眼光观察世界 项目背景:学习完《相似图形》后,某学校科学小组的同学尝试用数学知识和方法研究物理光学问题 (1)我国古代墨子对光的直线传播、光的反射和小孔成像进行了研究.如图1,已知物体与其像平行.小孔到的距离,到的距离,物体的长为,求像的长; 【项目任务二】 (2)人类对凸透镜特性的认知,最早源于对自然现象的观察与实践.如图2,在光路图中,直线表示光轴,表示凸透镜(光轴),点为光心,为凸透镜的焦点.入射光线光轴,折射光线经过焦点,为物体经透镜所成的像(光轴,光轴).请写出物距、焦距及像距之间的数量关系并说明理由. 变|式|巩|固 1.(25-26九年级上·江西吉安·期末)长尾夹是我们日常学习、办公经常用到的一种文具.某品牌的长尾夹如图1所示,图2是其在闭合状态时的示意图,经测量得知,求在图2闭合状态下点之间的距离. 2.(25-26九年级上·广东茂名·阶段检测)【综合与实践】主题:型晒衣架稳固性检测 步骤:如图1所示的是晒衣架的实物图,图2是晒衣架的侧面示意图,立杆,相交于点,经测量,得到,,,现将晒衣架完全稳固张开,横杆链成一条线段,测得. (1)晒衣架完全稳固张开时,连接,证明:; (2)利用夹子垂挂在晒衣架上的连衣裙(夹子高度忽略不计)总长度小于多少时,连衣裙才不会拖在地面上? 题型08 一次函数与相似三角形综合 ·一般思路: 1. 求关键点坐标:联立一次函数解析式,求出交点。 2. 用坐标表示边长:利用两点间距离公式(或横纵坐标差)表示三角形三边。 3. 分类讨论相似对应:设动点P坐标,按不同对应顺序列比例方程,求解并检验。 · 动点参数范围:设P(t, kt+b)时,必须注明t的取值范围(如在线段上、在射线上)。 · 相似对应最多有 6种,但多数因角度限制可排除,常用策略是:先固定一个角相等(如直角),再分两类讨论,减少计算量。 · 增根检验:解出的t必须满足几何位置,且使边长>0,否则舍去。 · 面积结合:若题目还涉及面积比,记得使用性质(面积比 = 相似比²)。 典|例|精|析 1.(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)如图1,平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点是直线上一点. (1)求直线的解析式及点坐标. (2)已知点是轴上一动点,若以点为顶点的三角形与相似,试求点的坐标. (3)若点是直线下方的一点,且点的横,纵坐标乘积为,若的面积为12.求点的坐标. 变|式|巩|固 1.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)如图,一次函数的图象与x轴交于点B,与y轴交于点A,点C是x轴负半轴上一点,连接. (1)填空:点A坐标为__________,点B坐标为__________; (2)如图1,点P为线段上一点,连接,若,且点C的横坐标为,求线段的长; (3)如图2,若点P为直线上一点,记的面积为,的面积为,的面积为.若,求点的坐标. 1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三章 图形的相似 3.4 相似三角形的性质 知识点一 相似三角形的性质 图形 性质 ·相似三角形的对应角 相等,对应边 成比例; ∵△ABC∽△DEF,∴∠A=∠D、∠B=∠E、∠C=∠F, ·相似三角形对应高的比、对应中线的比与对应角平分线的比 都等于相似比; 即学即练 1.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,平行四边形中,,,点E,F分别在,上,若,,则(  ) A.1 B.2 C.4 D.5 【答案】B 【难度】0.85 【分析】本题考查平行四边形中的性质,相似三角形的对应边成比例.先根据平行四边形的性质得到,,然后根据相似三角形的对应边成比例解答即可. 【详解】解:∵四边形是平行四边形, ∴,, ∵, ∴,即, 解得, 故答案为:B. 2.(2026·四川雅安·一模)如图,在平行四边形中,,交于点F,那么的值是______. 【答案】 【难度】0.65 【分析】根据平行四边形的性质得到,从而证得,利用相似三角形对应边成比例及已知线段比即可求解. 【详解】解:∵四边形是平行四边形, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴. 3.(2026·辽宁·中考真题)如图,,与相交于点E,,,垂足分别为F,G.若,,则的值为_________. 【答案】 【难度】0.65 【分析】由平行线的性质得出内错角相等,结合垂直的定义得出直角相等,从而证明 ,利用相似三角形对应边成比例即可求解. 【详解】解:∵, ∴, ∵,, ∴, ∴, ∴, ∵,, ∴. 4.(26-27九年级·上海·暑假作业)若,且面积比为,则其对应边上的高的比为_______. 【答案】 【难度】0.85 【分析】本题考查相似三角形的性质,熟练掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题关键.根据相似三角形的性质,先由面积比求出相似比,再利用相似三角形对应高的比等于相似比得出结果即可. 【详解】解:∵,且面积比为, ∴相似比为, ∴对应边上的高的比为. 5.(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,在中,是的中线,作于点E,交BD于点F. (1)求证:; (2)若,求的长. 【答案】(1), , , , ,是的中线, , , , 又, . (2) 【难度】0.52 【分析】(1)先说明、,再利用直角三角形中线的性质以及等边对等角可得,即;再根据两种对应角相等的两个三角形相似即可证明结论; (2)根据勾股定理可得,利用相似三角形的性质可求得. 再证明,最后利用相似三角形的性质求解即可. 【详解】(1)略 (2)解:在中,根据勾股定理,得,即, , 由(1)知:, , , . 是的中线, , .    , , , , . 图形 性质 ·相似三角形周长的比 等于相似比,相似三角形面积的比等于相似比的平方; ∵△ABC∽△DEF,,∴, 即学即练 1.(25-26八年级下·山东威海·期末)如图,,,则下列结论一定成立的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【难度】0.65 【详解】解:∵,, ∴相似三角形对应边成比例可得,故选项A错误; 相似三角形对应角相等可得,故选项B错误; 相似三角形面积比等于相似比的平方可得,故选项C错误; 相似三角形周长比等于相似比可得,故选项D正确. 2.(2026·西藏拉萨·模拟预测)如图,在中,,,,则与的面积比为(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【难度】0.65 【分析】利用相似三角形的性质,面积之比等于相似比的平方即可求解. 【详解】, , , ,, , . 3.(25-26八年级下·山东威海·期末)如图1,方格纸中的每个小正方形的边长都是1,是格点三角形(顶点在方格顶点处). (1)在图2中画出一个格点,使,周长之比为,并直接写出的面积_________________; (2)在图3中画出一个格点,使,面积之比为,并直接写出的周长_______________. 【答案】(1)如图,即为所求作,; (2)如图,即为所求作,. 【难度】0.52 【分析】(1)根据相似三角形的性质,把的边长扩大2倍即可得,进而计算的面积, (2)根据相似三角形的性质,把的边长扩大倍即可得,进而计算的周长. 【详解】(1)解:作略, 的面积为; (2)解:作略, ∵,面积之比为, ∴和的相似比为, ∵,,, ∴,,, ∴的周长. 题型01 根据相似三角形的性质求面积 ·核心技巧:先找(或证)相似,求相似比,然后面积比 = 相似比²。 ①若题目直接给面积,用性质4反求相似比或边长(开方)。 ②若图形是同高或等高的两个三角形,面积比 = 底边比(即使不相似也能用,非常隐蔽)。 · 面积比是平方关系,开方时只取正数(几何中负值舍去)。 · 不是所有面积比都等于相似比平方:只有对应三角形才成立,若不是对应面积,不能用。 典|例|精|析 1.(2026·河北邯郸·三模)如图,,,下列结论错误的是(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【难度】0.65 【详解】解:∵, ∴,, ∴,故A正确, ∴, ∴,,故B、C正确, ∴,故D错误. 2.(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,将沿边上的中线平移到的位置,如果点恰好是的重心,,分别与交于点,,那么的面积与的面积之比是(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.65 【分析】由重心的性质可得,由相似三角形的性质可得面积与的面积之比. 【详解】解:点恰好是的重心, , 将沿边上的中线平移到的位置, ,, , , ,, ,, , 面积与的面积之比. 变|式|巩|固 1.如图,,且,则的值为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.65 【分析】根据得出相似比,进而求出与的面积比,利用面积差求出四边形的面积,最后计算比值即可; 【详解】解:,且, , , , , , . 2.如图,在菱形中,是边上一点,若,则为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.65 【分析】根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算即可. 【详解】解:∵菱形, ∴,, ∴, ∵, ∴, ∴. 3.(25-26九年级上·四川成都·期末)在求解图形面积时,经常用到“同底等高”“等底等高”等方法.如图,为的对角线,分别在上,且,若,则___________. 【答案】7 【难度】0.65 【分析】本题考查相似三角形的判定与性质、等积变换,利用相似得到线段和高的比例关系是解题的关键. 先证明,再利用三角形相似的判定和性质,平行四边形的性质,解答即可. 【详解】解:∵, ∴, ∴,, ∵, ∴,,, ∵,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, 故答案为:7. 题型02 在翻折变换中借助相似三角形求值 ·核心模型:折痕即角平分线+垂直平分线。 ①翻折的本质是轴对称:对应边相等、对应角相等。 ②求值的核心步骤:设未知数(如折痕长度、某段边长)→ 用翻折性质标出等边 → 找出含未知数的相似三角形 → 列比例方程。 · 找不准对应边:翻折后重合的边相等,如A点落在A'处,则AA'被折痕垂直平分,折痕是AA'的垂直平分线。 · 忽略“折叠后角相等”:这是构造“AA”相似的关键。 · 方程无解或增根:求出的边长必须满足三角形三边不等式,否则舍去。 典|例|精|析 1.(2026·河北·中考真题)如图,在四边形中,,,过点作交于点,将沿翻折,得到.,分别与直线交于,两点,则与的面积之比为(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.7 【分析】首先证明四边形是平行四边形,得到,推出,由折叠得,,,,得到,证明,然后利用相似三角形的性质求解. 【详解】解:∵, ∴四边形是平行四边形 ∴ ∴ ∴ 由折叠得,,, ∵ ∴, ∴ ∴ ∴ ∴ ∵ ∴, ∴ ∴ ∴. 2.如图,在矩形中,对角线与相交于点,,,将△沿着折叠得到△,与相交于点,则的长是________. 【答案】/ 【难度】0.4 【分析】连接交于点,连接,由折叠可得,,,根据矩形性质和勾股定理可得,则,,利用,可得,所以,然后证明,进而可以解决问题. 【详解】解:如图,连接交于点,连接, 由折叠可知:,,, 在矩形中,,,,, 又,, ,则,, , , , , ,, ,, , , , , , , . 即的长是. 变|式|巩|固 1.如图,将边长为6的正方形纸片按如图所示方式折叠(点分别在边上),使点落在边上的点处,点落在点处,若点为的三等分点,则的长为_____. 【答案】或 【难度】0.4 【分析】根据同角的余角相等证得,从而证明与,再根据点为的三等分点分和两种情况,利用相似求出边的长度,再利用勾股定理求解. 【详解】解:由折叠可知,,, ∴, ∴, 又∵, ∴, ∵, ∴; 如图所示,过点作交于点, , ∴四边形为矩形, ∴, 情况1:当时,, , 在中,,即,解得, ∴, ∵, ∴,即,解得, 则,, ∵, ∴,即, 解得, 则, ∴, ∴, 在中,; 情况2,当时,, 根据情况1的方法求解,解得; 综上所述,的长度为或. 2.(25-26七年级下·四川达州·期末)如图,在中,,,,点D为边上一动点,点E在边上,,将沿翻折,点A的对应点为F,连接.当为直角三角形时,的长为__________________. 【答案】或 【难度】0.4 【分析】根据题意分两种情况,根据折叠的性质分别求出的长,再证明,进而可知的长. 【详解】解析:∵, ∵将沿翻折,点的对应点为, 如图,当时,点在内, ∵, ∴, ∴, 由折叠得, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, 即, ∴; 当时,点F在外, 同理可得, ∴. ∵, ∴, ∴, 即, ∴; 综上所述,的长为或. 题型03 在平移变换中利用相似三角形求值 ·核心模型:平移不改变形状和大小,只是位置移动。 ①平移后,对应边平行且相等→立即产生平行线→平行线分线段成比例→构造A字型或8字型相似。 ②求值法:用平移距离t表示边长,再在相似三角形中列比例方程。 · 平移距离不是边长:平移后重合部分的长度 = 原边长 - 平移距离(当图形移出时)。 · 分类讨论:平移方向不同(向左/向右、向上/向下),线段长度的表达式不同,必须画图分段讨论。 · 注意“重叠部分”:重叠部分常是相似的小三角形,利用面积比 = 相似比² 求重叠面积。 典|例|精|析 1.(2026·山西·中考真题)如图,在正方形中,对角线,交于点.将线段沿射线方向平移,点,的对应点分别为点,,线段分别与,交于点,.当点是的中点时,的值为(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【难度】0.65 【分析】由四边形是正方形得,由点是的中点得,由平移得,进而得,得出,代换即可求出. 【详解】解:∵四边形是正方形, ∴, ∵点是的中点, ∴, 由平移得, ∴, ∴, 又∵, ∴. 变|式|巩|固 1.(2025·黑龙江大庆·二模)如图,等腰中,,,将沿其底边中线向下平移,使的对应点满足,则平移前后两三角形重叠部分的面积是______. 【答案】 【难度】0.65 【分析】本题考查平移的性质,相似三角形的判定和性质,三线合一,根据平移的性质,推出,根据对应边上的中线比等于相似比,求出的长,三线合一求出的长,利用面积公式进行求解即可. 【详解】解:∵等腰中,,, ∴, ∵为中线, ∴,, ∴,, ∴, ∵将沿其底边中线向下平移, ∴,, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴; 故答案为:. 2.(24-25九年级上·浙江金华·期末)如图,已知正方形的面积为,面积为的正方形从点出发沿着线段平移至点.直线与直线相交于点,直线分别与直线,相交于点,.在正方形的平移过程中,的面积是(  ) A.先变小再变大 B.先变大再变小 C.不变 D.无法确定 【答案】C 【难度】0.4 【分析】本题考查正方形的性质,相似三角形的判定与性质,通过相似比和面积比例,将动态平移问题转化为定值计算是解题关键. 通过相似三角形推导出为定值,再结合梯形面积与相似三角形面积比,可证明的面积在正方形平移过程中保持不变. 【详解】解:根据题意易知:,,正方形的边长为,正方形的边长为, ∴, ∵,, ∴, ∴, 同理可得:, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴. ∴的面积为定值,与正方形在移动过程中的位置无关. 故选:. 题型04 在平面直角坐标系中构造相似三角形求值(坐标) ·核心策略:“引垂线”构造直角三角形相似(“一线三直角”的相似三角形模型)。 (1)在坐标系中,两点间距离用勾股(或公式)算,坐标差就是直角边。 (2)已知一个三角形,要求某点坐标使两三角形相似,步骤: ①确定已知三角形三边(或两角)。 ②设未知点坐标(x,y)。 ③按对应顺序分类讨论(关键!),列出比例方程。 ④解方程组,舍去不符合条件的解。 · 相似对应顺序不唯一:如以A为公共顶点,可能△AOB∽△ACD,也可能△AOB∽△ADC,至少2类讨论,极易漏解。 · 点在不同象限:坐标正负号影响边长表达式,必须结合象限判断。 · “存在性”问题:最终检验点是否在题目给定的范围(如线段上、抛物线上)。 典|例|精|析 1.如图,在平面直角坐标系中,已知点的坐标为,点的坐标为,以为斜边,在轴的下方作等腰,连接,点在线段上,且,则 _____. 【答案】 【难度】0.65 【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,熟记相似三角形的判定与性质是解题的关键. 过点D作于点E,设与x轴交于点G,根据等腰直角三角形的性质求出,用代入法求出的解析式为,进而求出点G的坐标为,根据勾股定理求出,根据“两角对应相等的两个三角形相似”求出,结合相似三角形的性质及勾股定理求解即可. 【详解】解:如图,过点D作于点E,设与x轴交于点G, ∵点B的坐标为, ∴, 在等腰中,, ∴, ∴, ∴点D的坐标为, 设的解析式为, 把A,D代入得, , ∴, ∴的解析式为, 当时,, ∴点G的坐标为, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, 在中,, ∴, 故答案为:. 变|式|巩|固 1.(2025·江苏南京·二模)如图,在平面直角坐标系中,的边在轴上,,是的中点,,垂足为.若,,则点的坐标是_______. 【答案】 【难度】0.65 【分析】本题考查了勾股定理、相似三角形的判定与性质、坐标与图形,由题意可得,,作于,证明,得出,求出,,即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键. 【详解】解:∵,,, ∴,, 如图:作于, , ∵,垂足为. ∴, ∵, ∴, ∴, ∵是的中点, ∴, ∴, ∴,, ∴点的坐标是, 故答案为: 2.(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点,的坐标分别为,是AB的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D.动点P从点D出发,沿向点C匀速运动,过点作轴的垂线,垂足为,连接.当所在直线与所在直线第一次垂直时,点P的坐标为____________. 【答案】 【难度】0.65 【分析】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,平面直角坐标内点的坐标, 根据题意画出图形,根据点的坐标得出,再设点,可得,进而得出,然后说明,最后根据对应边成比例得出答案. 【详解】解:如图所示,所在的直线垂直于于点F. ∵点,点C是的中点,轴, ∴点, ∴. 设点, 则, ∴. ∵, ∴. ∵, ∴, ∴, 即, 解得或. ∵. ∴当所在直线与所在直线第一次垂直时,点P的坐标为. 故答案为:. 题型05 相似三角形的证明与求值 ·一般思路: ①先证相似(用AA、SAS、SSS或HL)。 ②写出相似比。 ③用性质求边长、周长、面积或角。 ·一般技巧: ①若题目有乘积式(如AB·CD = AC·BE),立刻想到将其转化为比例式 AB/AC = BE/CD,再去找相似三角形。 ②若求多条线段和/差,考虑用相似比表示各段,再合并。 · 逻辑跳跃:证明中不能直接说“显然相似”,必须写清依据(如“∵∠A=∠D,∠B=∠E,∴△ABC∽△DEF(AA)”)。 · 对应边写错:比例式一旦写错,后续求值全错。建议在草稿纸上先标好对应顶点再列式。 典|例|精|析 1.(25-26九年级下·山东淄博·期末)如图,在中,,,分别是边,上的点,连接,,相交于点,已知,. (1)求证:; (2)若,,求的面积. 【答案】(1)证明:,, , , , ∵四边形内角和为, , , , ; (2) 【难度】0.57 【分析】(1)根据等腰三角形的性质证明,再由证明,从而得到,则可证; (2)先求出再利用求出,求出两个三角形的相似比和的面积,利用相似三角形面积之比等于相似比求解即可. 【详解】(1)略 (2)解:,, , 由(1)知, 由勾股定理得,, , , , , , , . 变|式|巩|固 1.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)如图,在中,,是边的中点,连接,作,垂足为E,连接. (1)求证:; (2)若,,求的长. 【答案】(1)证明:∵, ∴, ∵, ∴, 在和中, , ∴. (2) 【难度】0.65 【分析】(1)得出,根据两角分别相等的两个三角形相似即可得证; (2)先证出,再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方求解即可. 【详解】(1)证明:略. (2)解:∵是边的中点, ∴, 由(1)已证:, ∴, ∴, 在和中, , ∴, ∴, ∵,,即, ∴, 解得或(不符合题意,舍去). 2.(25-26八年级下·山东青岛·期末)如图,四边形中,为边上一点,,,交于点. (1)求证:; (2)若,,求的长. 【答案】(1)证明:∵, ∴,即, 又∵, ∴; (2) 【难度】0.65 【分析】(1)由,两边同时加,推得;结合已知边的比例关系,根据“两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似”,即可证得; (2)由得对应角,结合对顶角,可证.根据相似三角形面积比等于相似比的平方,得,求解即可. 【详解】(1)略 (2)解:由(1)知, ∴, 又∵, ∴, ∴, ∴, ∴. 2.如图,在中.,于,作于,是中点,连接交于点. (1)求证:; (2)若,求的值. 【答案】(1)证明:于,作于, , , ∴, , , , . (2) 【难度】0.65 【分析】(1)只要证明,可得,推出即可解决问题; (2)利用直角三角形斜边中线定理求出,再根据三角形中位线定理得到,则,再书写比例式求解. 【详解】(1)略 (2)解:如图,连接. ,,是中点,, , ,, , , ∴ , . 题型06 相似三角形的网格作图 ·问题:给一个三角形,要求画一个与之相似且放大/缩小k倍的三角形,顶点在格点上。 ·方法:将原三角形每条边按相同比例放大/缩小,但网格中只能沿横竖方向取整格点。 · 格点限制:不是任意比例都能作,比例须使新边长为格点可表示的线段(如整数或)。 · 旋转/翻转:新三角形可以不平行于原图,但对应边比例必须一致。 · 多解:方向可上可下、可左可右,通常有多个答案,题目若说“画出一个”即可。 典|例|精|析 1.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)如图是由边长为1的小正方形组成的网格,三点均在格点上. (1)如图一,取格点,在网格中画,使三点组成的三角形与相似.(只需画出一个) (2)如图二,在线段上取一点,使(保留作图痕迹) 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【难度】0.65 【分析】本题考查了勾股定理,相似三角形的判定与性质解题的关键是: (1)取格点D,连接即可; (2)取格点M,连接,交于点E即可. 【详解】(1)解:如图,即为所求, 理由:由题意知, 由勾股定理得,, ∴,, ∴, 又, ∴; (2)解:如图,点E即为所求, 理由:由题意知:,,, ∴, ∴, 即. 变|式|巩|固 1.(25-26八年级下·吉林长春·期末)图①、图②、图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长为1,的顶点均在格点上,要求只用无刻度的直尺,分别按下列要求画图,不要求写作法,保留作图痕迹. (1)在图①中,画出的中线; (2)在图②中,在的边上找到一点,使; (3)在图③中,在的边上找到一点,使. 【答案】(1)解:的中线如图①所示: (2)解:点如图②所示: (3)点如图③所示: 【难度】0.57 【分析】(1)利用网格的特点找到的中点即可; (2)利用网格的特点得到且,,利用相似三角形的性质即可得到; (3)利用网格的特点找到点,,得,再利用网格的特点找到平行四边形,交于点,得,得,推出是等腰三角形即可. 题型07 相似三角形的应用(构造相似三角形进行测距) · 人的高度要“减去眼睛到地面”:测距时用的是视线,直角边是“眼高”而非身高(题目若说“眼高1.6m”就用,若说“身高”往往指眼高,看题意)。 · 同一时刻:影长问题必须注明“同一时刻”,否则不成立。 · 单位陷阱:米和厘米混用,必须统一。 典|例|精|析 1.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)【项目式学习】 项目主题:学科融合——用数学眼光观察世界 项目背景:学习完《相似图形》后,某学校科学小组的同学尝试用数学知识和方法研究物理光学问题 (1)我国古代墨子对光的直线传播、光的反射和小孔成像进行了研究.如图1,已知物体与其像平行.小孔到的距离,到的距离,物体的长为,求像的长; 【项目任务二】 (2)人类对凸透镜特性的认知,最早源于对自然现象的观察与实践.如图2,在光路图中,直线表示光轴,表示凸透镜(光轴),点为光心,为凸透镜的焦点.入射光线光轴,折射光线经过焦点,为物体经透镜所成的像(光轴,光轴).请写出物距、焦距及像距之间的数量关系并说明理由. 【答案】(1) (2)解:,理由如下: ∵光轴,光轴,光轴, ∴(F为右侧的那点,下面一样), ∵光轴, ∴, ∴, ∴四边形是矩形, ∴, ∵, ∴, ∴, 同理可证明, ∴,即, ∴. 【难度】0.56 【分析】(1)证明,得到,据此代入数值计算即可; (2)证明四边形是矩形,得到,证明,得到,证明,得到,则可得到. 【详解】(1)解:∵, ∴, ∴, ∴,即, ∴, 答:像的长为; 变|式|巩|固 1.(25-26九年级上·江西吉安·期末)长尾夹是我们日常学习、办公经常用到的一种文具.某品牌的长尾夹如图1所示,图2是其在闭合状态时的示意图,经测量得知,求在图2闭合状态下点之间的距离. 【答案】 【难度】0.65 【分析】本题考查了相似三角形的应用,证明,然后根据相似三角形的性质求解即可. 【详解】解:如图所示,连接, ∵, , 又, , , . 2.(25-26九年级上·广东茂名·阶段检测)【综合与实践】主题:型晒衣架稳固性检测 步骤:如图1所示的是晒衣架的实物图,图2是晒衣架的侧面示意图,立杆,相交于点,经测量,得到,,,现将晒衣架完全稳固张开,横杆链成一条线段,测得. (1)晒衣架完全稳固张开时,连接,证明:; (2)利用夹子垂挂在晒衣架上的连衣裙(夹子高度忽略不计)总长度小于多少时,连衣裙才不会拖在地面上? 【答案】(1)证明:∵,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴. (2)连衣裙总长度小于时,连衣裙才不会拖在地面上 【难度】0.65 【分析】(1)根据,得出,根据可得,根据相似三角形的性质得出,即可证明; (2)过点作于,过点作于,根据等腰三角形“三线合一”的性质及勾股定理求出,根据,证明,得出,即可证明,根据相似三角形的性质求出,即可得出答案. 【详解】(1)证明:略 (2)解:如图,过点作于,过点作于, ∵,,, ∴, ∴, ∵,, ∴,即, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴,即, 解得:, ∴连衣裙总长度小于时,连衣裙才不会拖在地面上. 题型08 一次函数与相似三角形综合 ·一般思路: 1. 求关键点坐标:联立一次函数解析式,求出交点。 2. 用坐标表示边长:利用两点间距离公式(或横纵坐标差)表示三角形三边。 3. 分类讨论相似对应:设动点P坐标,按不同对应顺序列比例方程,求解并检验。 · 动点参数范围:设P(t, kt+b)时,必须注明t的取值范围(如在线段上、在射线上)。 · 相似对应最多有 6种,但多数因角度限制可排除,常用策略是:先固定一个角相等(如直角),再分两类讨论,减少计算量。 · 增根检验:解出的t必须满足几何位置,且使边长>0,否则舍去。 · 面积结合:若题目还涉及面积比,记得使用性质(面积比 = 相似比²)。 典|例|精|析 1.(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)如图1,平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点是直线上一点. (1)求直线的解析式及点坐标. (2)已知点是轴上一动点,若以点为顶点的三角形与相似,试求点的坐标. (3)若点是直线下方的一点,且点的横,纵坐标乘积为,若的面积为12.求点的坐标. 【答案】(1), (2)或 (3)或. 【难度】0.65 【分析】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,一次函数与坐标的交点,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是: (1)把B、C的坐标代入,求出k、b的值,然后令,求出对应的x的值,即可求解; (2)分;两种情况讨论,然后根据相似三角形的判定与性质求解即可; (3)设,过Q作轴,交直线于M,则,然后根据“的面积为12”构建关于m的方程,即可求解. 【详解】(1)解:把,代入, 得, 解得, ∴, 当时,, 解得, ∴; (2)解:∵,,, ∴,,,, ∵,即, ∴要使与相似,则点P在点A的右侧, 当时, 又, ∴, ∴,即, 解得, ∴ ∴点P的坐标为; 当时, 又, ∴, ∴,即, 解得, ∴ ∴点P的坐标为, 综上,点P的坐标为或; (3)解:设, 过Q作轴,交直线于M,则 ∵的面积为12, ∴, 解得,, 当时,; 当时,; ∴点Q的坐标为或. 变|式|巩|固 1.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)如图,一次函数的图象与x轴交于点B,与y轴交于点A,点C是x轴负半轴上一点,连接. (1)填空:点A坐标为__________,点B坐标为__________; (2)如图1,点P为线段上一点,连接,若,且点C的横坐标为,求线段的长; (3)如图2,若点P为直线上一点,记的面积为,的面积为,的面积为.若,求点的坐标. 【答案】(1), (2) (3)或 【难度】0.42 【分析】(1)分别求出当时,的值;当时,的值,由此即可得; (2)先求出的长,再证出,根据相似三角形的性质求解即可; (3)设点的坐标为,,分三种情况:①当点在上,即时,②当点在的延长线上,即时,③当点在的延长线上,即时,根据面积之间的关系建立方程,解方程即可. 【详解】(1)解:将代入一次函数得:, ∴点的坐标为, 将代入一次函数得:,解得, ∴点的坐标为. (2)解:∵点是轴负半轴上一点,且点的横坐标为, ∴, 由(1)已得:,, ∴,, 在和中, , ∴, ∴,即, ∴. (3)解:设点的坐标为,, ∵, ∴, ∵的面积为,且, ∴, ①如图,当点在上,即时, ∴,, ∵, ∴,即, 整理得:, 解得或(不符合题设,舍去), ∴, ∴此时点的坐标为; ②如图,当点在的延长线上,即时, ∴,, ∵, ∴,即, 整理得:, 解得或(不符合题设,舍去), ∴, ∴此时点的坐标为; ③如图,当点在的延长线上,即时, ∴,, ∵, ∴,即, 整理得:, 这个方程根的判别式为,没有实数根,舍去; 综上,点的坐标为或. 1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.4 相似三角形的性质(讲义)数学新教材北师大版九年级上册
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