内容正文:
九年级数学
(上册)北师版
第三章 图形的相似
专题6 相似三角形的常见模型
5
B
A
(299,0)
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A字型及其变形
(1)如图①,若DE∥BC,则△ADE∽△ABC.
(2)如图②,若∠AED=∠B,则△AED∽△ABC.
如图③,若∠ACD=∠B,则△ACD∽△ABC.
如图,在△ABC中,D,E分别是边AC,AB上的点,且∠ADE=∠B,若AD·BC=10,DE=2,则AB的长为__.
1题图
如图,在平面直角坐标系中,已知点A(8,0)和点B(0,6),C是AB的中点.若有一动点P在折线AOB上运动,直线CP截△AOB所得的三角形为直角三角形,则点P的坐标为__________________________.
2题图
(0,3)或(4,0)或 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,4),0))
(江苏无锡期末)如图,在△ABC中,点D,E分别在BC,AC边上,且AD=AB,∠DEC=∠B.
(1)求证:△AED∽△ADC;
(2)若AB=2,EC=3,求AC的长.
3题图
(1)证明:∵AD=AB,
∴∠ADB=∠B.
∵∠DEC=∠B,∴∠DEC=∠ADB.
又∵∠DEC+∠AED=180°,∠ADB+∠ADC=180°,
∴∠AED=∠ADC.
又∵∠EAD=∠DAC,∴△AED∽△ADC.
(2)解:由(1)可知△AED∽△ADC,∴ eq \f(AE,AD)= eq \f(AD,AC).
∵AB=AD=2,CE=3,
∴ eq \f(AC-3,2)= eq \f(2,AC),解得AC=4或-1(不合题意,舍去),
∴AC的长为4.
8字型及其变形
(1)如图①,AD,BC相交于点O,若AB∥CD,则△ABO∽△DCO.
(2)如图②,AD,BC相交于点O,若∠A=∠C,则△ABO∽△CDO.
如图,在△ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,BD,CE相交于点O,且 eq \f(EO,BO)= eq \f(DO,CO).求证:△ADE∽△ABC.
4题图
证明:∵ eq \f(EO,BO)= eq \f(DO,CO),∴ eq \f(EO,DO)= eq \f(BO,CO).
∵∠BOE=∠COD,∴△BOE∽△COD,
∴∠EBO=∠DCO.
∵∠A=∠A,∴△ABD∽△ACE,
∴ eq \f(AD,AE)= eq \f(AB,AC),∴ eq \f(AD,AB)= eq \f(AE,AC).
又∵∠A=∠A,∴△ADE∽△ABC.
(1)某学校“智慧方园”数学社团遇到这样一个题目:
如图①,在△ABC中,点O在线段BC上,∠BAO=30°,∠OAC=75°,AO=3 eq \r(3),BO∶CO=1∶3,求AB的长.
经过社团成员讨论发现,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,通过构造△ABD可以解决问题(如图①).请你帮助社团求出AB的长;
5题图① 5题图②
(2)请参考(1)中思路,解决如下问题:
如图②,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC⊥AD,AO=3 eq \r(3),∠ABC=∠ACB=75°,BO∶OD=1∶3,求CD的长.
解:(1)∵BD∥AC,∴∠ADB=∠OAC=75°.
又∵∠BOD=∠COA,∴△BOD∽△COA,
∴ eq \f(OD,OA)= eq \f(OB,OC)= eq \f(1,3).
∵AO=3 eq \r(3),∴OD= eq \f(1,3)AO= eq \r(3),
∴AD=AO+OD=4 eq \r(3).
∵∠BAD=30°,∠ADB=75°,
∴∠ABD=180°-∠BAD-∠ADB=75°=∠ADB,
∴AB=AD=4 eq \r(3).
(2)过点B作BE∥AD交AC于点E.
∵AC⊥AD,BE∥AD,∴∠DAC=∠BEA=90°.
∵∠AOD=∠EOB,∴△AOD∽△EOB,∴ eq \f(OB,OD)= eq \f(EO,AO)= eq \f(BE,DA).
又∵BO∶OD=1∶3,∴ eq \f(EO,AO)= eq \f(BE,DA)= eq \f(1,3).
∵AO=3 eq \r(3),∴EO= eq \r(3),∴AE=4 eq \r(3).
∵∠ABC=∠ACB=75°,
∴∠BAC=30°,AB=AC,∴AB=2BE.
在Rt△AEB中,BE2+AE2=AB2,
即BE2+(4 eq \r(3))2=(2BE)2,
∴BE=4,∴AB=AC=8,AD=3BE=12.
在Rt△CAD中,AC2+AD2=CD2,即82+122=CD2,
∴CD=4 eq \r(13).
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旋转型
如图,两个共顶点的相似三角形,将其中一个三角形绕着公共顶点旋转,可以得到另一组新的相似三角形.
如图,在△ABC与△ADE中,点D在BC上,∠1=∠2=∠3.若AB=4,AD=2,AC=3,则AE的长为( )
6题图
A. eq \f(1,2) B. eq \f(3,2) C.2 D. eq \f(3,4)
在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转到如图所示位置得到△ADE,连接BD,CE.求证: eq \f(BD,CE)= eq \r(2).
7题图
证明:由旋转的性质可得AC=AE,AB=AD,∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠BAE=∠DAE+∠BAE,
即∠CAE=∠BAD.
设AC=x,则由勾股定理,得AB=AD= eq \r(2)x,
∴ eq \f(AB,AC)= eq \f(AD,AE)= eq \r(2),
∴△BAD∽△CAE,
∴ eq \f(BD,CE)= eq \f(AD,AE)= eq \r(2).
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双垂直型
如图,在Rt△ABC中,CD是斜边上的高,则△ACD∽△ABC∽△CBD,可得AC2=AD·AB,BC2=BD·AB,CD2=AD·BD.
(河南安阳期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,如果AC=3,AB=6,那么AD的长为( )
A. eq \f(3,2) B. eq \f(9,2) C. eq \f(3\r(3),2)
D.3 eq \r(3)
8题图
如图,点P1,P2,P3,P4,…均在坐标轴上,且P1P2⊥P2P3,P2P3⊥P3P4,….若点P1,P2的坐标分别为(0,-1),(-2,0),则点P100的坐标为___________________.
9题图
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一线三等角型
(1)如图①,AB⊥BC,CD⊥BC,AP⊥PD,垂足分别为B,C,P,且它们在同一条直线上,可得△ABP∽△PCD(又叫作“三垂图”).
(2)如图②,∠1=∠2=∠3,且点A,B,E在同一条直线上,可得△ADE∽△BEC.
(3)如图③④,∠B=∠APD=∠C,且点B,P,C在同一条直线上,可得①△ABP∽△PCD;②连接AD,当P为BC的中点时,△ABP∽△PCD∽△APD.
如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,P为边BC上一动点(不与点B,C重合),过点P作射线PM交AC于点M,使∠APM=∠B.当BP=2时,CM的长为__.
10题图
eq \f(12,5)
如图,在等边△ABC中,AB=6,点P,E,D分别在边AB,BC,AC上,连接DP,EP,且∠DPE=60°.已知AD=4,P为AB的中点,求BE的长.
11题图
解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠A=∠B=60°,
∴∠ADP+∠APD=120°.
∵∠DPE=60°,
∴∠BPE+∠APD=120°,
∴∠ADP=∠BPE,
∴△ADP∽△BPE,∴ eq \f(AD,BP)= eq \f(AP,BE).
∵P为AB的中点,AB=6,∴AP=BP=3.
又∵AD=4,
∴ eq \f(4,3)= eq \f(3,BE),解得BE= eq \f(9,4).
(河南洛阳期中)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在AD,BC上,将四边形ABFE沿EF翻折,使点A的对称点P落在CD上,点B的对称点为G,PG交BC于点H.
(1)求证:△EDP∽△PCH;
(2)若P为CD的中点,且AB=6,BC=9,求GH的长.
12题图
(1)证明:四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠C=90°.
由题意,得∠EPG=∠A=90°,
∴∠DEP=∠CPH=90°-∠DPE,
∴△EDP∽△PCH.
(2)解:∵CD=AB=6,AD=BC=9,P为CD的中点,
∴PD=PC= eq \f(1,2)CD=3,PE=AE=9-ED.
∵PD2+ED2=PE2,∴32+ED2=(9-ED)2,解得ED=4,
∴PE=9-4=5.
∵△EDP∽△PCH,∴ eq \f(PE,HP)= eq \f(ED,PC)= eq \f(4,3),∴HP= eq \f(3,4)PE= eq \f(15,4).
∵PG=AB=6,∴GH=6- eq \f(15,4)= eq \f(9,4),∴GH的长为 eq \f(9,4).
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十字型
如图,在矩形ABCD中,若BD⊥CE,则△CDG∽△DBA∽△DEG∽△BCG∽△BDC∽△CED.
(1)如图①,在矩形ABCD中,AD=7,CD=4,且CE⊥BD,则 eq \f(DE,AB)的值为__;
(2)如图②,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,E为AB上一点,连接DE,过点C作DE的垂线交ED的延长线于点G,交AD的延长线于点F,求证:DE·AB=CF·AD.
13题图① 13题图②
eq \f(4,7)
(2)证明:过点C作CH⊥AF,垂足为H,则四边形ABCH为矩形,∴AB=CH.∵在△FCH和△FDG中,∠H=∠G=90°,∠CFH=∠DFG,∴∠FCH=∠FDG=∠ADE.
又∵∠A=∠H=90°,∴△DEA∽△CFH,∴ eq \f(DE,CF)= eq \f(AD,HC),
∴ eq \f(DE,CF)= eq \f(AD,AB),∴DE·AB=CF·AD.
$