内容正文:
第三章 图形的相似
2. 探索三角形相似的条件
第3课时:利用三边成比例判定三角形相似
北师大新版数学九年级上册
1.7.2013
同学们好,今天我们继续学习第三章《图形的相似》中的第二节《探索三角形相似的条件》。在前两节课中,我们已经掌握了两种判定三角形相似的方法:“两角分别相等的两个三角形相似”和“两边成比例且夹角相等的两个三角形相似”。那么,除了角和角夹边,还有没有其他方法可以判定两个三角形相似呢?这节课,我们将一起探索第三种判定方法——利用三边成比例来判定三角形相似。
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课程目录
01. 教学目标
02. 复习回顾
03. 新知探究
04. 例题解析
05. 随堂练习
06. 课后总结
07. 课后巩固
1.7.2013
本节课我们将按照以下流程进行:首先明确本节课的教学目标,然后复习回顾已经学过的相似三角形判定方法,接着进入核心环节——新知探究,我们将通过动手操作和推理来发现新的判定定理。之后,我们会通过例题解析来巩固新知识,并进行随堂练习。最后,进行课堂总结和布置课后巩固作业。
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01教学目标
目标1:
经历探索“三边成比例的两个三角形相似”的过程,掌握定理并运用其解决简单问题。(重点)
目标2:
通过动手操作、观察比较与合作交流,亲历定理的探究过程,培养逻辑推理能力、几何直观与探究精神。(重点)
目标3:
感受几何图形的结构美,体会数学推理的严谨性与实际应用价值。(难点)
学习建议:紧扣“三边成比例”这一核心条件理解判定定理;通过画图对比直观辨析定理的应用;多动手操作验证,结合典型例题巩固应用,注重推理过程的规范书写与逻辑表达。
1.7.2013
本节课我们的学习目标主要有三个。首先,我们要掌握“三边成比例的两个三角形相似”这一重要定理,并能用它来解决问题。其次,在探究过程中,我们要积极动手、动脑,培养自己的逻辑推理能力和几何直观能力。最后,希望大家能感受到数学的严谨与美感。为了更好地达成目标,建议大家在学习过程中,紧扣“三边成比例”这个核心,多画图、多思考、多练习。
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02复习回顾
温故知新:相似三角形的定义与判定
核心知识点梳理
01 相似三角形的定义:三角分别相等,三边成比例的两个三角形叫做相似三角形,这是相似图形最本质的特征描述,揭示了相似的核心属性。
02 已学判定方法:① AA判定:两角分别相等的两个三角形相似,是最常用的判定依据;② SAS判定:两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,关键是必须为两组对应边的“夹角”。
03 符号语言规范:在△ABC和△A'B'C'中,∵ ∠A=∠A',∠B=∠B',∴ △ABC ∽ △A'B'C'。注意对应顶点字母需按顺序书写,严格体现对应关系。
1.7.2013
在学习新知识之前,我们先来快速回顾一下已经学过的内容。相似三角形的定义是三角分别相等,三边成比例。我们已经掌握了两种判定方法:第一种是“两角分别相等”,简称AA;第二种是“两边成比例且夹角相等”,简称SAS。大家一定要记住,在使用SAS判定时,那个角必须是两条成比例边的夹角。这些都是我们接下来学习新知识的基础。
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02复习回顾:方法对比
思考探究:我们还能从哪些方面判定相似?
我们已经掌握了“两角分别相等”和“两边成比例且夹角相等”的相似判定方法。那么,能否仅从“边”的数量关系出发,找到新的判定依据?这是本节课要探究的核心问题。
01 已学判定方法回顾
我们已经学习了两种核心判定方法:
①两角分别相等:两角对应相等的两个三角形相似;
②两边成比例且夹角相等:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。
它们分别从“角”和“边角结合”的角度锁定了三角形的形状。
02 新的猜想:从“边”出发
如果两个三角形的三边对应成比例,它们的形状是否完全相同?这能否成为新的相似判定依据?
本节课核心任务:验证“三边成比例的两个三角形相似”这一猜想是否成立。
1.7.2013
回顾完旧知识,我们来思考一个新问题。我们已经从“角”和“边与角”的组合找到了判定方法,那么,如果只考虑“边”的关系,是否也能判定两个三角形相似呢?也就是说,如果两个三角形的三条边对应成比例,它们是否一定相似?这就是我们这节课要探究的核心问题。
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02复习回顾:快速判断
01. 两角分别相等判定法
已知△ABC中,∠A=45°, ∠B=55°;△DEF中,∠D=45°, ∠F=80°。请通过角度计算分析两角关系,判断两个三角形是否相似并阐述依据。
02. 两边成比例且夹角相等判定法
已知△ABC中,AB=4, AC=6, ∠A=60°;△DEF中,DE=2, DF=3, ∠D=60°。结合边的比例关系与夹角大小,判断两个三角形是否相似并说明理由。
1.7.2013
好,我们来做几道快速判断题,检验一下大家对旧知识的掌握情况。请大家快速思考这三组三角形是否相似,并说明你的理由。第一题,三边都成比例;第二题,给出了两个角的度数;第三题,给出了两边和它们的夹角。大家可以回忆一下我们学过的判定方法。
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03 新知探究:提出猜想
思考交流:最少需要几个条件?
今天,我们从“边”的角度开启三角形相似的探索之旅。边是决定三角形大小的核心要素,那么究竟需要几条边对应成比例,才能判定两个三角形相似呢?带着这个问题,我们一起深入分析。
核心问题:如果两个三角形的三边对应成比例,它们一定相似吗?
1.7.2013
现在,我们正式进入新知探究环节。我们的核心问题是:如果两个三角形的三条边对应成比例,它们是否一定相似?大家可以大胆猜想一下。这个猜想是否正确呢?我们需要通过动手操作来验证。
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03新知探究:动手操作
活动:绘制与比较
请同学们拿出直尺和圆规,按照指定的边长要求绘制两个三角形,完成后仔细观察它们的形状特征,探索边长比例与形状之间的联系。
活动步骤:动手绘制与观察
01 绘制△ABC:使用直尺和圆规,画出边长为 AB=6cm,BC=8cm,AC=10cm 的三角形。
02 绘制△A'B'C':同样方法,画出边长为 A'B'=3cm,B'C'=4cm,A'C'=5cm 的三角形。
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接下来,请同学们拿出直尺和圆规,我们一起来动手画一画。请大家按照屏幕上的要求,画出两个三角形,△ABC和△A'B'C'。画好之后,仔细观察这两个三角形,它们的形状看起来一样吗?
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03新知探究:画图步骤
动手实践:探索三角形的构成
活动要求:同桌合作,动手实践
01 绘制△ABC:先画线段BC=8cm;再分别以B、C为圆心,6cm、10cm为半径画弧,两弧交于点C;最后连接AB、AC,完成△ABC的绘制。
02 绘制△A'B'C':先画线段B'C'=4cm;再分别以B'、C'为圆心,3cm、5cm为半径画弧,两弧交于点C';最后连接A'B'、A'C',完成△A'B'C'的绘制。
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这里是详细的画图步骤,大家可以参考一下。首先画第一条边,然后以这条边的两个端点为圆心,以另外两条边的长度为半径画弧,找到交点,最后连接成三角形。请同桌之间互相检查,确保画图的准确性。
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03新知探究:测量与计算
动手实践:探索相似的判定条件
活动任务:同桌协作,完成三项探究
01 计算边长比值
分别计算对应边 、、的比值,观察这些比值之间存在怎样的数量关系?
02 测量对应角度
用量角器测量∠A与∠A'、∠B与∠B'、∠C与∠C'的度数,对比各组角的度数是否完全相等?
03 归纳相似结论
结合上述边长比值与角度测量的结果,尝试判断这两个三角形是否相似,并说明你的判定依据。
1.7.2013
画好之后,我们来进行下一步操作:测量与计算。请大家用量角器测量两个三角形的各个内角的度数,看看它们是否对应相等。同时,计算一下对应边的比值,看看有什么规律。然后根据你的发现,判断这两个三角形是否相似。
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03新知探究
新知探究:观察与发现
探究任务:观察△ABC 与 △A'B'C'
1. 边长探索:测量两个三角形的三组对应边长度,分别计算比值 、 、 ,观察比值是否为恒定值;
2. 角度探索:使用量角器测量对应角(∠A与∠A'、∠B与∠B'、∠C与∠C')的度数,对比并判断对应角是否相等。
💡 探究小提示
测量边长时保留一位小数,减少读数误差;
量角时确保量角器中心与角的顶点重合;
计算比值时,务必确认边的对应关系准确。
📏 角度测量结论
实测结果:∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C';
结论:两个三角形的对应角完全相等,满足相似的角度条件。
🔍 边长比值发现
计算得:=2,=2,=2;
结论:对应边成比例,相似比为2:1,满足相似的边长条件。
1.7.2013
通过刚才的测量和计算,大家应该都有了自己的发现。我们可以看到,这两个三角形的对应边的比值都是2,也就是说它们的三边成比例。同时,它们的对应角也都是相等的。根据相似三角形的定义,三角分别相等且三边成比例的两个三角形相似,所以我们可以得出结论,这两个三角形是相似的。
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核心问题:三边成比例的三角形相似吗?
一定相似!因为如果两个三角形的三边成比例,通过几何变换(放大或缩小)可使其一与另一个重合,形状完全相同,仅大小不同,满足相似三角形的定义。
03 新知探究:得出结论
三边成比例的三角形相似吗?
1.7.2013
通过刚才的动手实践,我们验证了我们的猜想。当两个三角形的三边对应成比例时,它们确实是相似的。这是一个非常重要的结论,它揭示了三角形相似的又一个判定方法。
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03新知探究:定理总结
相似三角形的判定定理3
定理核心:三边成比例判定相似
定理内容:三边成比例的两个三角形相似。即若两个三角形的三组对应边长度的比相等,则这两个三角形相似,无需验证角度即可直接判定。
定理解读与应用价值
解读:该定理与全等三角形“SSS”判定相呼应,是通过边的比例关系判定相似的核心依据。应用:在已知边长比例或无法测量角度时,可快速判定相似,为求解几何问题(如边长计算、面积比例)提供了高效方法,是解决相似三角形问题的重要工具。
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现在,我们可以正式总结出今天学习的新知识了。这就是相似三角形的第三个判定定理:三边成比例的两个三角形相似。这个定理非常有用,因为它只涉及到边的长度,在很多情况下使用起来非常方便。
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03新知探究:定理辨析
三边成比例判定相似的核心逻辑
一般性验证
固定三角形的三边比例,仅改变边长的实际大小,画出的三角形形状始终保持一致。这证明了“三边成比例”是三角形形状唯一的决定条件,即满足该条件的两个三角形必然相似。
与全等判定的类比
此判定与全等三角形的“SSS”(边边边)判定一脉相承:全等要求三边“分别相等”,相似要求三边“成比例”。从“相等”到“成比例”,体现了从全等特例到相似一般的推广,是对图形相似本质的深刻诠释。
1.7.2013
我们来深入理解一下这个定理。大家可以思考一下,这个定理和我们之前学过的全等三角形判定定理“SSS”是不是很像?是的,它们非常相似。全等是要求三边分别相等,而相似只要求三边成比例。一个是“相等”,一个是“成比例”,这体现了从“全等”到“相似”的推广。
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03新知探究
新知探究:相似判定的符号语言
核心知识点解析
01 定理的符号语言:在△ABC和△A'B'C'中,∵ ,∴ △ABC ∽ △A'B'C'。这是三边成比例判定相似的标准书写形式。
02 比例式的书写逻辑:比例式需严格遵循“对应边成比例”原则,分子分母分别对应两个三角形的边,保持顺序一致,直观体现边的对应关系。
03 关键书写规范:书写时务必注意对应顶点的字母顺序,这是相似三角形表示的核心要求,确保对应顶点、对应边、对应角的关系准确无误。
1.7.2013
我们学习了定理,还要掌握它的符号语言。在书写证明过程时,我们可以这样写:在△ABC和△A'B'C'中,因为AB比A'B'等于BC比B'C'等于AC比A'C',所以△ABC相似于△A'B'C'。大家一定要注意对应顶点的字母要写在对应的位置上。
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04 例题解析:例1
利用相似三角形判定定理3
例1:根据下列条件,判断△ABC与△A'B'C'是否相似,并说明理由。
已知:AB = 4cm,BC = 6cm,AC = 8cm;
A'B' = 12cm,B'C' = 18cm,A'C' = 24cm。
1.7.2013
接下来,我们通过例题来看看如何运用这个新定理。请看例1,题目给出了两个三角形的三条边的长度,让我们判断它们是否相似。大家思考一下,应该如何运用我们刚刚学过的“三边成比例”定理来解决这个问题。
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04 例题解析:思路分析
如何将已知条件与判定定理建立联系?
解决此类问题的核心在于紧扣“三边成比例”的判定定理。先通过计算得到三组对应边的比值,再验证比值是否一致,最后依据定理完成相似判定,形成完整的逻辑推导链。
步骤1:计算三组对应边的比值
计算结果: 。通过逐一计算,明确三组对应边的比例关系,这是判定相似的基础数据支撑。
步骤2:验证比例并得出结论
验证发现三组比值均为,满足“三边成比例”条件。依据判定定理,可直接得出结论:△ABC ∽ △A'B'C',完成相似性的证明。
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解决这个问题的思路非常清晰。首先,我们需要计算出三组对应边的比值。然后,检查这三个比值是否相等。如果相等,我们就可以根据判定定理得出两个三角形相似的结论。在这个例子中,三组边的比值都是1/3,所以它们是相似的。
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04 例题解析:例1 解题过程
例1:利用“三边成比例”判定三角形相似
💡 解题核心思路
1.计算比值:分别求出三组对应边的比值;
2.验证关系:确认三组比值是否完全相等;
3.得出结论:依据“三边成比例的两个三角形相似”的判定定理下结论。
解:∵AB = 4cm,BC = 6cm,AC = 8cm;
A'B' = 12cm,B'C' = 18cm,A'C' = 24cm。
∴ ,
在△ABC和△A'B'C'中,
∵
∴ △ABC ∽ △A'B'C'(三边成比例的两个三角形相似)。
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这是例1的完整解题过程。大家可以看到,我们先写出比例式,然后得出比值相等的结论,最后根据判定定理写出相似的结论。整个过程逻辑清晰,步骤完整。
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04 例题解析:例2
综合应用:中位线与相似判定
如图,在△ABC中,点D、E、F分别是边AB、BC、CA的中点。求证:△DEF ∽ △ABC。
1.7.2013
我们再来看一个稍微复杂一点的例子。例2告诉我们,三角形三边中点连接起来形成的三角形,与原三角形是相似的。我们需要证明这个结论。大家可以思考一下,如何利用我们学过的知识,特别是中位线定理和今天学的相似判定定理来证明。
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04例题解析:例2 解题过程
证明:∵ 点D、E、F分别是边AB、BC、CA的中点,
∴ DE、EF、FD是△ABC的中位线。
∴ DE = AC,EF = AB,FD = BC(三角形中位线定理)。
∴ = = = 。
∴ △DEF ∽ △ABC(三边成比例的两个三角形相似)。
1.7.2013
证明过程是这样的。首先,根据中点的定义,我们知道DE、EF、FD都是三角形的中位线。根据中位线定理,中位线的长度等于第三边的一半。这样我们就得到了DE/AC = EF/AB = FD/BC = 1/2。因为三边成比例,所以根据我们今天学的判定定理,△DEF相似于△ABC。
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04 例题解析:方法总结
相似三角形判定与求解的核心方法归纳
01 判定相似四步法
①找边:锁定两个三角形的三组对应边;
②算比:分别计算每组对应边的长度比值;
③判比例:验证三组比值是否完全相等;
④下结论:若三边成比例,则判定两三角形相似。
02 解题关键策略
①定模型:识别平行线、相交线等相似模型;
②巧转化:将未知边转化为比例式中的未知数;
③精计算:比值化简至最简,减少计算误差;
④验结果:代入原比例式验证,确保逻辑自洽。
03 核心易错点警示
①顺序混乱:对应边错位,导致比例关系错误;
②单位不一:未统一长度单位,计算结果失真;
③条件缺失:仅验证两组边,忽略第三组边比对;
④计算失误:比值化简出错,需仔细核对运算。
提示:找准对应边是判定相似的核心前提,严谨的计算与验证是解题的保障;课后请通过课本习题强化训练,熟练掌握三边成比例判定定理的应用。
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通过这两个例题,我们总结一下使用“三边成比例”判定定理的方法。首先要找准对应边,然后计算比值,再判断比值是否相等,最后得出结论。在解题过程中,大家要特别注意对应边的顺序和单位的统一,避免出现错误。同时,要学会识别常见的相似模型,将复杂图形拆解为基础三角形,这样能更高效地解决问题。
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05 随堂练习:
判断下列各组中的两个三角形是否相似,并说明理由:
1. △ABC中,AB=2,BC=3,AC=4;△DEF中,DE=4,EF=6,DF=8。
2. △ABC中,AB=5,BC=12,AC=13;△DEF中,DE=10,EF=24,DF=25。
(1)结论:相似
理由:∵,,,∴ 三边对应成比例。根据“三边成比例的两个三角形相似”的判定定理,可得 △ABC ∽ △DEF。
方法点睛:三边判定的核心技巧
在利用“三边成比例”判定相似时,建议先将两个三角形的三边分别按从小到大(或从大到小)的顺序排列,再依次计算对应边的比值。只要有一组比值不相等,即可直接判定两个三角形不相似;只有三组比值完全相等,才能判定相似。
1.7.2013
好了,理论学习和例题分析都结束了,现在是大家大显身手的时候。我们来做几道随堂练习。请看第一题,判断这两组三角形是否相似。请大家独立思考,写出解题过程。
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05 随堂练习:
(1)证明:∵ AB=2,BC=3,AC=4,DE=4,EF=6,DF=8
∴ 。
∴ = = 。
∴ △ABC ∽ △DEF(三边成比例的两个三角形相似)。
1.7.2013
这是练习2的解答。我们首先计算出AB和AC的长度,然后发现AD/AB和AE/AC的比值都是1/3,又因为它们有一个公共角∠A,所以根据我们第二课时学的“SAS”判定定理,就可以证明这两个三角形相似了。大家可以思考一下,这道题能不能用我们今天学的“三边成比例”来证明呢?其实也是可以的,不过需要先求出DE和BC的长度关系,会稍微复杂一些。
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05 随堂练习:
(2)证明:∵ AB=5,BC=12,AC=13,DE=10,EF=24,DF=25
∴ 。
∴ = ≠ 。
∴ △ABC 与 △DEF不相似。
1.7.2013
这是练习2的解答。我们首先计算出AB和AC的长度,然后发现AD/AB和AE/AC的比值都是1/3,又因为它们有一个公共角∠A,所以根据我们第二课时学的“SAS”判定定理,就可以证明这两个三角形相似了。大家可以思考一下,这道题能不能用我们今天学的“三边成比例”来证明呢?其实也是可以的,不过需要先求出DE和BC的长度关系,会稍微复杂一些。
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06 课堂小结:知识梳理
三角形相似判定要点回顾
01. 核心判定定理
牢记三大判定:AA(两角相等)、SAS(两边成比例且夹角等)、SSS(三边成比例),是判定相似的核心依据。
02. 常见判定误区
警惕“两边成比例且其中一边的对角相等”(SSA)的陷阱,此条件无法判定三角形相似,是考试常见易错点。
03. 判定应用技巧
优先观察角的关系(AA)快速判定,再结合边的比例条件;根据题干信息灵活选择最优判定方法解题。
04. 知识体系整合
对比全等判定加深理解,构建“角-边-比例”的逻辑关联,形成系统的几何推理思维框架。
牢记判定条件,规避相似误区,灵活运用定理解决几何证明与计算问题!
1.7.2013
好了,今天的课程内容就到这里。我们来总结一下。本节课我们学习了相似三角形的第三个判定定理:三边成比例的两个三角形相似。至此,我们已经掌握了三种判定方法:AA、SAS和SSS。大家一定要牢记这三种方法的条件和适用场景,特别是要注意SAS中的“夹角”和SSA不能判定相似这两个易错点。
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06 课堂小结:方法总结
核心提炼:思想、方法与技巧的深度回顾
01 数学思想:类比迁移
运用类比思想,从“全等三角形”的判定(SSS)出发,迁移推导“相似三角形”的判定(SSS)。理解从“全等”到“相似”是从特殊到一般的思维跨越,实现知识的正向迁移,构建图形关系的知识网络。
02 研究方法:科学探究
遵循“观察—猜想—验证—归纳”的科学路径:先观察图形特征提出相似猜想,再通过推理或测量验证,最后归纳出判定定理,培养严谨的逻辑推理与科学探究能力。
03 解题技巧:灵活选择
根据题目条件灵活选择判定方法:已知角的关系优先用AA;已知边和角的关系优先用SAS;已知三边关系优先用SSS。合理选择方法能简化证明,提升解题效率。
总结:类比迁移是思想内核,科学探究是方法支撑,灵活判定是解题关键,三者融合是学好相似图形的核心!
1.7.2013
从思想方法上看,我们今天学习的SSS判定定理,是通过类比全等三角形的SSS判定得到的,这体现了类比迁移的数学思想。我们的探究过程也遵循了科学探究的一般步骤。在解题时,大家要学会根据题目的条件,灵活选择最简便的判定方法,提高解题效率。
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07 课后作业
分层作业设计——进阶式巩固与探索
完成教材习题3.4的第3、4题。通过练习,巩固相似三角形判定定理,加深对“三边成比例”等核心条件的理解,夯实本节课知识基础,规范解题步骤书写。
提示:基础题请独立完成并规范书写;中档题结合课堂笔记分析条件,尝试多角度思考;拓展题探索相似模型规律,完成后对照判定定理梳理解题思路。
1.7.2013
课后请大家完成教材上的基础作业,主要是为了巩固今天所学的“三边成比例”判定定理。请大家独立完成,认真书写解题过程。
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谢谢指导!
THANKS
课后小任务:请同学们课后及时复习本节课核心知识点,完成练习册对应习题巩固基础,并尝试梳理解题思路框架。
1.7.2013
今天的课就到这里,感谢同学们的积极参与和认真思考。希望大家课后能及时复习,完成相关练习,把今天所学的知识真正掌握。谢谢大家!
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