内容正文:
4.4.1 两个三角形相似的判定(1)
第四章
相似三角形
浙教版(新教材)·九年级上册
学 习 目 标
1
2
3
掌握三角形相似判定的预备定理,理解并熟记“两角对应相等,两个三角形相似”判定定理;
能独立完成定理的课本证明过程,规范书写几何推理,厘清全等与相似证明的关联,会利用定理解决两几何证明及实际测量类应用题;
通过合作学习、类比三角形全等判定的探究思路,经历“猜想—验证—证明—应用”的完整推导过程,发展逻辑推理、几何抽象核心素养。
情景引入
小聪欲测河宽,却因河水阻隔无法直接横渡,手中仅有卷尺、两根标杆,她该用何种巧妙方法精准测算河宽?聪慧的同学们可有良策?
带着这个问题,我们学习两个三角形相似的判定,学完定理,我们就能用简单卷尺算出河宽,解决所有远距离测量难题。
温故知新
三角形全等
三角形相似
SSS
SAS
AAS
ASA
HL
判定方法
由定义出发,缩减条件,寻找简单判定方法
相似比为1
判定方法
类比思考
由定义出发,缩减条件,寻找简单判定方法
尝试减少边、角的条件,能否得到更 简便的判定方法?两个三角形相似需要 哪些条件?
合作学习
试一试
如图,在△ABC中,D、E 分别是AB,AC的中点 ,△ADE与△ABC相似吗?
三角形的中位线
DE∥BC
DE=
三组对应角相等对应边成比例
△ADE∽△ABC,理由如下:
∵D、E 分别是AB,AC的中点
∴DE∥BC,DE=
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,
又∵∠A=∠A
∴△ADE∽△ABC
A
D
E
C
B
合作学习
想一想
如图,在△ABC中,D、E 分别是AB,AC 上的 点 ,DE∥BC。△ADE与△ABC相似吗?
A
D
E
C
B
平行线分线段成比例
线段的比相等
三组对应角相等
对应边成比例
△ADE∽△ABC,理由如下:
过点E作EF∥AB,交BC于点F
∴
又∵DE∥BC
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,
四边形ABCD是平行四边形
∴,DE=BF
∴
∴
又∵∠A=∠A
∴△ADE∽△ABC
F
新知探究
总结
平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原
三角形相似。
A
D
E
C
B
判定三角形相似的预备定理:
符号语言表达:
∵ DE ∥ BC
∴ △ADE ∽ △ABC
判定三角形相似的最基本依据,也是后续推导其他判定方法的重要基石。
练一练
课堂练习
如图,点D,E,F分别在△ABC 的各条边上,且DE//BC,DF//AC。请尽可能多地找出图中的相似三角形,并说明理由。
解:(1)△ADE∽△ABC,理由如下:
∵DE//BC
△ADE∽△ABC。
(2)△DBF∽△ABC,理由如下:
∵DF//AC
△DBF∽△ABC。
A
B
D
E
F
C
(3)△ADE∽△DBF,理由如下:
∵DE//BC
△ADE∽△ABC,
∵DF//AC
△DBF∽△ABC,
△ADE∽△DBF。
相似和全等相同都具有传递性。
还有没有其他做法呢?
新知探究
想一想
平行线预备定理依赖特殊平行线条件,在复杂图形中难以直接构造。我们能否抛开“平行线”前提,找到仅通过三角形边角关系直接判定相似的方法?
推出相等的角
对应角相等的两个三角形相似
猜想
两个角相等的两个三角形相似
三角形的内角和
如何证明这个猜想?
新知探究
证一证
两个角对应相等的两个三角形相似。
由前面分析,我们得到如下猜想
求证:△ABC ∽ △A'B'C'。
已知:如图,在△ABC 与△A'B'C 中 ,∠A=∠A',∠B=∠B′。
A'
D
E
C'
B'
A
B
C
证明:如图,在A'B'上截取 A'D=AB, 作DE//B'C′ ,交 A'C′于点 E, 则△A'DE∽△A'B'C ′。
∴∠B′=∠A'DE,
∵∠B=∠B′,
∴∠B=∠A'DE,
∵∠A=∠A',A'D=AB,
∴△ABC≌△A'DE,
∴△ABC∽△ A'B'C。
构造辅助图形
利用平行证相似
等量代换证全等
相似传递得结论
叠合法
新知探究
总结
两个角对应相等的两个三角形相似。
我们得到以三角形相似下判定定理
A'
C'
B'
A
B
C
符号语言表达:
∵ ∠A = ∠A',∠B = ∠B'
∴ △ABC ∽ △A'B'C'
为何只需两个角相等?
据三角形内角和为180°,若两个角对应相等,则第三个角必然相等,无需额外证明。
练一练
课堂练习
能否判定如图所示的△ABC与△A'B'C'相似?为什么?
A
B
C
A'
B'
C'
解:相似,理由如下:
在△ABC中,∠C=∠A -∠B
=
=
在△A'B'C'中,∠C'=
∠C=∠C'
△ABC∽△A'B'C'
寻找隐藏等角是应用AA定理判定三角形相似的关键
典例分析
学以致用
学习了新知识后, 小聪采用如下方法测量河宽AB:从A处沿与AB垂直的直线方向走45m到达C处,插一根标杆,然后沿同方向继续走15m到达D处,再右转90°走到E处,使B,C,E三点恰好在一条直线上。量得DE=20m, 这样就可以求出河宽AB。请你说明理由,并算出结果。
∟
∟
A
B
C
D
E
解 :由题意可知AB⟂AD,DE⟂AD,
∴∠BAC =∠EDC =Rt∠,
又∵∠ACB =∠DCE,
∴△ABC ∽ △DEC ( 两个角对应相等的两个 三角形相似),
∴ ,
∵AC=45,CD=15,DE=20 ,
∴ ,
解得:AB=60 ,
答:河宽AB为60m。
典例分析
典例1
如图,在△ABC中,∠ACB=Rt∠,CD⊥AB于点D 。 试写出图中的相似三角形并说明理由。
解 :△ACB ∽ △ADC ∽ △CDB,理由如下:
∵∠ACB=,CD⊥AB
∴∠ADC =∠CDB =∠ACB= ,
又∵∠A =∠A,
∴△ACB ∽ △ADC ,
∵ ∠B =∠B ,
∴△ACB ∽ △CDB,
∴△ADC ∽ △CDB,
∴△ACB ∽ △ADC ∽ △CDB。
∟
∟
A
B
D
C
由三角形相似的性质可以得到什么结论?
△ACB ∽ △ADC
△ADC ∽ △CDB
△ACB ∽ △CDB
射影定理
还有其他证明方法吗?
典例分析
典例2
小明和他的同学用如图方法测量一幢楼的楼高:线段AB,EF,CD 分别表示人、竹竿、楼房的高度,且点A,E,C在一条直线上。测得 人和竹竿的水平距离为1.5m,人和楼房的水平距离为20 m, 人的高度为1.6m, 竹竿的高度为2.8m, 据此可求出楼高。请你给出这种测量方法的数学解释,并算出楼高。
C
B
E
F
G
D
H
A
解:由题意可知:△AGE 和 △AHC 为直角三角形,
∴∠AGE=∠AHC=
又 ∵∠EAG=∠CAH,
∴△AGE ∽ △AHC ,
∴
∴HC
∵AH=BD=20m,
GE=EF-GH=EF-AB=2.8-1.6=1.2m,
HD=AB=1.6m,AG=BF=1.5m,
∴HC ,
∴CD=HC+HD=16+1.6=17.6m
答:这幢楼高17.6m。
课堂小结
相似三角形的判定
预备定理
判定定理
平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
两个角对应相等的两个三角形相似。
课堂练习
1. 如图,已知EF //CD //AB, 写出图中的相似三角形。
解:△OEF ∽ △OCD ,△OEF ∽ △OAB ,△OCD ∽ △OAB
2. 如图,已知∠ACB=∠CDB=Rt∠。 图中这两个三角形相似吗?如果你认为相似,请说明理由;如果你认为不一定相似,请添加一个条件,使这两个三角形一定相似。
O
E
F
C
D
A
B
1题图
∟
∟
A
C
D
B
2题图
解:不一定相似,因为个三角形只满足一组对应角相等。
可以添加条件:∠A =∠CBD 或∠ABC =∠BCD或CD //AB
课堂练习
3. 已知:如图,在⊙O中,弦 AB与弦CD交于点P。
(1)求证:△ADP∽△CBP;
(2)判断AP·BP=DP·CP是否成立,并给出证明。
D
A
C
B
P
O
(1)证明:在⊙O中,
∵∠A和∠C,∠B和∠D是同弧所对的圆周角
∴∠A=∠C,∠B=∠D,
∴△ADP∽△CBP。
(2)解:AP·BP=DP·CP成立,理由如下:
由(1)可知△ADP∽△CBP
∴
即AP·BP=DP·CP
$