内容正文:
专题11比例线段定理与相似三角形初步认识期中复习讲义
知识点 01 比例的相关概念
1.比例式:如果四个实数a,b,c,d满足 =,那么称这四个数成比例。
a、d叫做比例外项;b、c叫做比例内项。
2.比例中项:若=,即b2=ac,则称b是a,c的比例中项。
⚠️注意:线段的比例中项一定是正数;数字的比例中项有正负两个。
知识点 02 比例的基本性质与常用变形
已知=(b0,d0)
知识点 03 比例线段定义
四条线段a、b、c、d,如果=,就称这四条线段成比例线段,简称比例线段。
⚠️关键:顺序不能随意调换;单位必须统一。
知识点04:黄金分割
点 C 在线段 AB 上,且满足 ,
即AC2=ABBC 此时称点 C 为线段 AB 的黄金分割点,黄金比为≈0.618
知识点05:平行线分线段成比例
1.平行线分线段成比例定理
两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例。
2.推论(三角形中的平行线)
平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例。
· 图 1(正 A 字型):直线在三角形内部平行于底边,截两条腰,得到的对应线段成比例。
· 图 2(8 字型):直线在三角形外部平行于底边,截两条腰的延长线,得到的对应线段也成比例。
3.逆定理
如果一条直线截三角形的两边(或延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边。
右边图(正 A 字型):直线在三角形内部切两条腰,比例相等 ⇒ 这条线和底边平行。
左边图(8 字型):直线在三角形外面切两条腰的延长线,比例相等 ⇒ 这条线也和底边平行。
知识点06:相似三角形对应线段成比例
设 △ABC∽△A′B′C′,相似比为 k:
(1)对应角相等:∠A=∠A′, ∠B=∠B′, ∠C=∠C′
(2)对应边成比例:k
(3)对应线段比等于相似比:对应高、对应中线、对应角平分线的比都等于相似比 k。
(4)周长比等于相似比:
(5)面积比等于相似比的平方:
1、忽略四条线段成比例的顺序性
易错提醒:四条线段成比例是有序关系。a:b=c:d与a:d=b:c代表不同的等量关系式,随意调换顺序,会造成列式错误。
2、混淆数与线段的比例中项取值
易错提醒:若b是实数a、c的比例中项,则b2=ac,b可取正负值;若是线段的比例中项,只能取正数,必须舍去负值。
3、记错黄金比的准确表达式
易错提醒:黄金比为,近似值0.618;不要和混淆。
4、平行线分线段选错对应线段
易错提醒:三条平行线截两条直线,仅可选用被截出来的对应线段列比例式,非对应线段不能建立比例等式。
5、误认为平行线截得线段一定相等
易错提醒:平行线分线段得到的是成比例关系,并非必然相等;只有平行线之间的距离全部相等,截得的线段才相等。
6、无平行条件套用A型、X型比例结论
易错提醒:A型、X型图形推导线段成比例的必要条件是存在平行线;缺少平行条件,不能直接使用该比例结论。
7、描述相似三角形缺少对应关系
易错提醒:判定相似三角形,必须是对应角相等、对应边成比例;仅有角相等、边成比例,而没有对应关系,不能判定相似。
8、书写相似符号时顶点不对应
易错提醒:使用“∽”符号时,各个顶点必须依照对应位置书写;顶点顺序一经固定,不可随意调换。
9、忽视相似比具备方向性
易错提醒: ABC与 DEF的相似比,是 ABC边长∶ DEF边长;反过来的相似比是它的倒数,顺序不可颠倒。
10、仅凭视觉形状相近判定相似
易错提醒:不能依靠肉眼观察形状接近去判定相似,必须严格满足对应角相等、对应边成比例两个条件。
题型
考察方向
难度
题型一
比例线段
★
题型二
比例的性质
★★
题型三
成比例线段
★★
题型四
黄金分割
★★
题型五
由平行判断成比例的线段
★★
题型六
由平行截线求相关线段的长或比值
★★
题型七
证明三角形的对应线段成比例
★★★
拔高题
5题
星级说明:★基础;★★中档;★★★提升;★★★★难题★★★★★压轴
题型一 比例线段
1.如果线段是、的比例中项,且,则___________.
2.如图,已知点在的边和上,,,,,则________.
3.如图,舞台的长为,主持人站在点C处自然得体,已知点C是线段上靠近点A的黄金分割点,则主持人与点A的距离为______.(保留根号)
4.如果D,E分别在的两边,上,由下列哪一组条件可以推出( )
A., B.,
C., D.,
题型二 比例的性质
5.已知 则 的值是________
6.若,则的值是( )
A. B.3 C.6 D.9
7.已知且,则________.
8.已知,那么下列四个选项中一定正确的是( )
A. B. C. D.
题型三 成比例线段
9.下列各组中的四条线段成比例的是( )
A.4, 3, 8,6 B.1, 2, 3, 5
C.3, 4, 5, 6 D.2, 3, 6, 8
10.如图,若是与的比例中项,,求___________
11.如果四条线段、、、构成,,则下列式子中,成立的是( )
A. B. C. D.
12.从这20个整数中,每次取3个数,组成一个有序实数组,使b为a,c的比例中项,则不同的有序实数组共有________组.
题型四 黄金分割
13.黄金分割是汉字结构基本的规律.借助如图所示的正方形习字格书写的汉字“彩”端庄稳重、舒展美观.已知点为习字格边框的黄金分割点(),则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
14.如图的提琴模型中,点P是的黄金分割点,即满足,若,则的长为_______.
15.矩形的长与宽分别为、,且下列数据能构成黄金矩形的是( )
A., B.,
C., D.,
16.黄金分割是汉字结构最基本的规律.如下图汉字“坤”端庄稳重、舒展美观.其中竖笔画起点为,终点为,交接处点恰好是线段的黄金分割点,即,若,则的长为( )
A. B. C. D.无法确定
题型五 由平行判断成比例的线段
17.两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.如: ____, ____.
18.已知中,、分别是边、上的点,下列各式中,不能判断的是( )
A. B. C. D.
19.如图,直线交双曲线于两点,交轴于点,且,连接.若,则的值为____________.
题型六 由平行截线求相关线段的长或比值
20.如图,已知,与交于点E,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
21.如图,直线分别交直线,于点,,,,,,已知,,,则的长是_______.
22.如图,在中,D是的中点,点F在上,连接并延长交于点E,若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.
23.如图,在中,延长至点,使,在上,连接交于点,交于点,已知,,,则的长为_____.
题型七 证明三角形的对应线段成比例
24.若两个相似三角形的对应中线之比为,则它们的对应高之比为( )
A. B. C. D.
25.如图,在Rt中,,,,以点为圆心,2为半径的圆与交于点,过点作交于点.点是边上的动点.当最小时,的长为______.
26.《笛卡尔几何学》一书中引入单位线段1来表示线段的乘除.如图,已知,则,若规定为单位线段1,则,若规定为单位线段1,则为( )
A. B. C. D.
解答题
1.已知线段,延长到点,使,求,,的值.
2.已知分别表示三条线段的长,且满足.
(1)求的值;
(2)已知线段为的三条边,若的周长为36,求各边的长度.
3.解答
(1)根据图示求线段比:;
(2)试找出图中两组成比例的线段;
(3)试找出线段的黄金分割点E.(,精确到)
4.如图,在中,,,,,求的长.
5.如图,在中,点是上一点,作交于点,点是上的一点,连接,交于点.
(1)求证:;
(2)若点为的重心,求与的比.
试卷第1页(共3页)
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专题11比例线段定理与相似三角形初步认识期中复习讲义
知识点 01 比例的相关概念
1.比例式:如果四个实数a,b,c,d满足 =,那么称这四个数成比例。
a、d叫做比例外项;b、c叫做比例内项。
2.比例中项:若=,即b2=ac,则称b是a,c的比例中项。
⚠️注意:线段的比例中项一定是正数;数字的比例中项有正负两个。
知识点 02 比例的基本性质与常用变形
已知=(b0,d0)
知识点 03 比例线段定义
四条线段a、b、c、d,如果=,就称这四条线段成比例线段,简称比例线段。
⚠️关键:顺序不能随意调换;单位必须统一。
知识点04:黄金分割
点 C 在线段 AB 上,且满足 ,
即AC2=ABBC 此时称点 C 为线段 AB 的黄金分割点,黄金比为≈0.618
知识点05:平行线分线段成比例
1.平行线分线段成比例定理
两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例。
2.推论(三角形中的平行线)
平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例。
· 图 1(正 A 字型):直线在三角形内部平行于底边,截两条腰,得到的对应线段成比例。
· 图 2(8 字型):直线在三角形外部平行于底边,截两条腰的延长线,得到的对应线段也成比例。
3.逆定理
如果一条直线截三角形的两边(或延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边。
右边图(正 A 字型):直线在三角形内部切两条腰,比例相等 ⇒ 这条线和底边平行。
左边图(8 字型):直线在三角形外面切两条腰的延长线,比例相等 ⇒ 这条线也和底边平行。
知识点06:相似三角形对应线段成比例
设 △ABC∽△A′B′C′,相似比为 k:
(1)对应角相等:∠A=∠A′, ∠B=∠B′, ∠C=∠C′
(2)对应边成比例:k
(3)对应线段比等于相似比:对应高、对应中线、对应角平分线的比都等于相似比 k。
(4)周长比等于相似比:
(5)面积比等于相似比的平方:
1、忽略四条线段成比例的顺序性
易错提醒:四条线段成比例是有序关系。a:b=c:d与a:d=b:c代表不同的等量关系式,随意调换顺序,会造成列式错误。
2、混淆数与线段的比例中项取值
易错提醒:若b是实数a、c的比例中项,则b2=ac,b可取正负值;若是线段的比例中项,只能取正数,必须舍去负值。
3、记错黄金比的准确表达式
易错提醒:黄金比为,近似值0.618;不要和混淆。
4、平行线分线段选错对应线段
易错提醒:三条平行线截两条直线,仅可选用被截出来的对应线段列比例式,非对应线段不能建立比例等式。
5、误认为平行线截得线段一定相等
易错提醒:平行线分线段得到的是成比例关系,并非必然相等;只有平行线之间的距离全部相等,截得的线段才相等。
6、无平行条件套用A型、X型比例结论
易错提醒:A型、X型图形推导线段成比例的必要条件是存在平行线;缺少平行条件,不能直接使用该比例结论。
7、描述相似三角形缺少对应关系
易错提醒:判定相似三角形,必须是对应角相等、对应边成比例;仅有角相等、边成比例,而没有对应关系,不能判定相似。
8、书写相似符号时顶点不对应
易错提醒:使用“∽”符号时,各个顶点必须依照对应位置书写;顶点顺序一经固定,不可随意调换。
9、忽视相似比具备方向性
易错提醒: ABC与 DEF的相似比,是 ABC边长∶ DEF边长;反过来的相似比是它的倒数,顺序不可颠倒。
10、仅凭视觉形状相近判定相似
易错提醒:不能依靠肉眼观察形状接近去判定相似,必须严格满足对应角相等、对应边成比例两个条件。
题型
考察方向
难度
题型一
比例线段
★
题型二
比例的性质
★★
题型三
成比例线段
★★
题型四
黄金分割
★★
题型五
由平行判断成比例的线段
★★
题型六
由平行截线求相关线段的长或比值
★★
题型七
证明三角形的对应线段成比例
★★★
拔高题
5题
星级说明:★基础;★★中档;★★★提升;★★★★难题★★★★★压轴
题型一 比例线段
1.如果线段是、的比例中项,且,则___________.
【答案】4
【详解】根据比例中项的概念,得,再利用比例的基本性质计算得到的值.
【解答】解:是、的比例中项,
,
又,
,
解得.
又为线段的长度,
舍去;
即.
2.如图,已知点在的边和上,,,,,则________.
【答案】9
【详解】解:∵,,,,
∴,
∴,
∴.
3.如图,舞台的长为,主持人站在点C处自然得体,已知点C是线段上靠近点A的黄金分割点,则主持人与点A的距离为______.(保留根号)
【答案】
【详解】解:点C是线段上靠近点A的黄金分割点,,
,
.
则主持人与点A的距离为.
4.如果D,E分别在的两边,上,由下列哪一组条件可以推出( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】若能推出,即可证明 ,得到同位角相等,进而推出 .
【详解】解:A 由可得,结合,得,不能推出 ,A错误;
B 仅知道和,无法保证三角形相似,不能推出 ,B错误;
C ,,又,, , , , ,C正确;
D ,,又,,不能推出 ,D错误;
题型二 比例的性质
5.已知 则 的值是________
【答案】/
【分析】已知的值,可将所求分式分子分母同除以,转化为只含的式子,代入计算即可.
【详解】解: ,且,
将的分子分母同时除以,得:,
代入得:原式.
6.若,则的值是( )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】D
【分析】设比例系数k,将用含k的式子表示,代入化简求值.
【详解】解:设, 则,,
代入得.
7.已知且,则________.
【答案】2
【分析】由已知比例关系可得,,,代入所求分式化简即可得到结果.
【详解】解:∵,
∴,,,
∴.
8.已知,那么下列四个选项中一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查比例的性质,根据比例的性质逐项判断即可,解题的关键是掌握比例的性质和等式的基本性质.
【详解】解:由可设,
则,故A正确,符合题意;
,故B错误,不符合题意;
则不一定等于,故C错误,不符合题意;
则,故D错误,不符合题意;
故选:A.
题型三 成比例线段
9.下列各组中的四条线段成比例的是( )
A.4, 3, 8,6 B.1, 2, 3, 5
C.3, 4, 5, 6 D.2, 3, 6, 8
【答案】A
【分析】将每组线段排序后,通过比较首尾线段乘积与中间两线段乘积是否相等,判断是否成比例.
【详解】解:A、 排序为3,4,6,8,,成比例,符合题意;
B、,不成比例,不符合题意;
C、,不成比例,不符合题意;
D、,不成比例,不符合题意.
10.如图,若是与的比例中项,,求___________
【答案】/
【分析】由,求得,是与的比例中项,解一元二次方程即可求得,
【详解】∵,
∴,
∵是与的比例中项,
∴,即,
解得:,
∴
故答案为:
【点睛】本题考查了比例中项和公式法解一元二次方程,熟练掌握比例中项是解决问题的关键
11.如果四条线段、、、构成,,则下列式子中,成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据比例的性质变形,再进行判断.
【详解】解:、∵,,∴;故本选项错误;
、∵,,∴;故本选项错误;
、∵,,∴;故本选项错误;
、∵,,∴;故本选项正确.
故选.
【点睛】本题考查了比例的基本性质,熟练掌握比例的基本性质是解题的关键.
12.从这20个整数中,每次取3个数,组成一个有序实数组,使b为a,c的比例中项,则不同的有序实数组共有________组.
【答案】22
【分析】根据比例中项的概念,依此找出不同的有序实数组共有多少组.
【详解】解:当时,不同的有序实数组有2组,
当时,不同的有序实数组有2组,
当时,不同的有序实数组有4组,
当时,不同的有序实数组有6组,
当时,不同的有序实数组有2组,
当时,不同的有序实数组有2组,
当时,不同的有序实数组有4组,一共22组.
题型四 黄金分割
13.黄金分割是汉字结构基本的规律.借助如图所示的正方形习字格书写的汉字“彩”端庄稳重、舒展美观.已知点为习字格边框的黄金分割点(),则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由黄金分割的定义列式后,逐项验证即可.
【详解】解:由题意可知,则四个选项中只有正确.
14.如图的提琴模型中,点P是的黄金分割点,即满足,若,则的长为_______.
【答案】
【分析】根据黄金分割点的定义及给出的比例式,可知为线段的较长部分,利用黄金比进行计算即可.
【详解】解:点是的黄金分割点,且满足,
为较长线段,即,
,
.
15.矩形的长与宽分别为、,且下列数据能构成黄金矩形的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据黄金矩形的定义,黄金矩形的宽与长的比值为,题目已规定长为,宽为,只需计算各选项的,匹配比值即可得到答案.
【详解】解:∵黄金矩形的宽与长的比值为,本题中长为,宽为,
∴需满足.
A 、,得,错误,不符合题意;
B 、,得,错误,不符合题意;
C 、,得,错误,不符合题意;
D 、,得,符合黄金矩形定义,正确,符合题意.
16.黄金分割是汉字结构最基本的规律.如下图汉字“坤”端庄稳重、舒展美观.其中竖笔画起点为,终点为,交接处点恰好是线段的黄金分割点,即,若,则的长为( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查黄金分割,黄金分割的定义是:把一条线段分割为两部分,使较大部分与全长的比值等于较小部分与较大部分的比值,则这个比值即为黄金分割,其比值是.
根据黄金分割的定义列方程求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
即
解得:或(舍去).
故选:A.
题型五 由平行判断成比例的线段
17.两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.如: ____, ____.
【答案】
【解析】略
18.已知中,、分别是边、上的点,下列各式中,不能判断的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理的推论,熟练掌握该知识是解题的关键.若使线段,则其对应边必成比例,进而依据对应边成比例即可判定.
【详解】解:如图,
若使线段,则其对应边必成比例,
即=,=,故选项D、B可判定;
=,即=,故选项C可判定;
而由不能判断,故A选项答案错误.
故选:A.
19.如图,直线交双曲线于两点,交轴于点,且,连接.若,则的值为____________.
【答案】3
【分析】作 轴于, 轴于, 则, 得到 ,利用反比例函数系数k的几何意义得到设A点坐标为 即可得到点坐标为利用,得到 ,于是可计算出 的值.
【详解】连接, 作轴于, 轴于,则
设点坐标为,
∵,
,
,
,
∴点坐标为 ,
,
,
,
即,
,
解得,
故答案为:.
【点睛】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了平行线分线段成比例定理,反比例函数系数的几何意义,反比例图象上点的坐标特征, 由得到关于的方程是解题的关键.
题型六 由平行截线求相关线段的长或比值
20.如图,已知,与交于点E,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】D
【详解】解:∵,
∴,即,
∴.
21.如图,直线分别交直线,于点,,,,,,已知,,,则的长是_______.
【答案】6
【分析】根据平行线分线段成比例定理计算即可得出结果.
【详解】解:∵直线分别交直线,于点,,,,,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
22.如图,在中,D是的中点,点F在上,连接并延长交于点E,若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.
【答案】B
【分析】过点作交于点,再利用平行线分线段成比例定理建立线段比例关系求解,即可解题.
【详解】解:过点作交于点,
是的中点,,
∴
,
,即是的中点,
∵,,
∴,
设,则,,
∵,
∴,
解得,
∴.
23.如图,在中,延长至点,使,在上,连接交于点,交于点,已知,,,则的长为_____.
【答案】
【分析】设,则,,根据平行线分线段成比例可得,代入数据,即可求解.
【详解】解:设,则,
∵
∴
∴
∴,则
∵
∴
∴
解得:,即的长为.
题型七 证明三角形的对应线段成比例
24.若两个相似三角形的对应中线之比为,则它们的对应高之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的对应边成比例,对应边包括角平分线、中线、高以及边长和周长等,据此作答即可.
【详解】解:依题意,因为两个相似三角形的对应中线之比为,
所以它们的对应高之比为,
故选:A.
25.如图,在Rt中,,,,以点为圆心,2为半径的圆与交于点,过点作交于点.点是边上的动点.当最小时,的长为______.
【答案】
【分析】延长CO交于点E,连接ED,交AO于点P,此时可以转化为,三点共线取到最小值.
【详解】解:如图,延长CO交于点E,连接ED,交AO于点P,此时PC+PD的值最小,
,
,,
,
,
为公共边,
,
,
,
当三点共线时取到最小值,
,
,
即,解得:,
又,
,
即,
解得:,
故答案是:.
【点睛】本题考查了最短路径问题和平行线分线段成比例问题,解题的关键是:利用三角形全等的判定定理证明两个三角形全等,根据对应边相等,进行等量代换,再利用三点共线时距离最短来求解.
26.《笛卡尔几何学》一书中引入单位线段1来表示线段的乘除.如图,已知,则,若规定为单位线段1,则,若规定为单位线段1,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,可得,根据比例的性质可得,即,由于规定为单位线段1,则,即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∵规定为单位线段1,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查相似三角形的性质,比例的性质,读懂题意,正确使用比例的性质是解题的关键.
解答题
1.已知线段,延长到点,使,求,,的值.
【答案】,,
【分析】根据题意,画出图形,结合图形进行求解即可.
【详解】解:如图:
∵,
故.
∴, ,.
2.已知分别表示三条线段的长,且满足.
(1)求的值;
(2)已知线段为的三条边,若的周长为36,求各边的长度.
【答案】(1)
(2)各边的长度分别为
【分析】(1)设,则,代入求值即可;
(2)的周长为36,由(1)可得,解方程得到后即可求出答案.
【详解】(1)解:设,
则,
.
(2)解:的周长为36,
∴由(1)可得,
解得,
各边的长度分别为.
3.解答
(1)根据图示求线段比:;
(2)试找出图中两组成比例的线段;
(3)试找出线段的黄金分割点E.(,精确到)
【答案】(1)
(2)线段成比例;线段成比例;线段成比例
(3)从点C向点B方向量取约处的点E即为线段的黄金分割点,
【分析】(1)根据线段长度求出线段的比即可;
(2)根据线段长度计算得出成比例的线段即可;
(3)根据黄金分割点定义计算黄金分割点的位置即可;
【详解】(1)解:,
,
;
(2)解:,
,
,
∴线段成比例;
,
∴线段成比例;
,
∴线段成比例;
(3)解:,线段的黄金分割点E,,
,
∴从点C向点B方向量取约处的点E即为线段的黄金分割点,.
4.如图,在中,,,,,求的长.
【答案】的长为.
【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例进行计算即可.
【详解】解:∵,,,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,即的长为.
5.如图,在中,点是上一点,作交于点,点是上的一点,连接,交于点.
(1)求证:;
(2)若点为的重心,求与的比.
【答案】(1)
证明:,
,,
,,
,,
,,
.
(2)
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,三角形重心的性质,平行线的性质,掌握重心的性质是解题关键.
(1)利用平行线得到两组相似三角形,通过中间比建立比例关系,从而证明;
(2)由重心性质得到线段比,再结合平行线得到的相似三角形,推出.
【详解】(1)略
(2)解:点为的重心,
,
,
,
,
,
,
.
答:.
试卷第1页(共3页)
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