内容正文:
7.3 相似三角形的性质(2)
——相似三角形的周长与面积
戴泽初中 · 范和景
情境引入
如图 1,点 D、E、F 分别是 △ABC 各边的中点,
(1) △DEF 与 △ABC 相似吗?为什么? (2) 相似比是多少? (3) 周长、面积有什么关系?
图 1
情境引入
继续取 △DEF 的各边中点 M、N、P,得到图 2.
(1) △MNP 与 △ABC 相似吗?为什么? (2) 相似比是多少? (3) 周长、面积有什么关系?
图 2
F
E
自主构建
根据刚才的探究,你有什么猜想?
1.相似三角形周长的比等于相似比.
2.相似三角形面积的比等于相似比的平方.
怎样验证我们的猜想?
如果 △ABC∽△A′B′C′,相似比为 k,则
周长:
∵ AB = kA′B′,BC = kB′C′,CA = kC′A′,
∴ AB+BC+CA = k(A′B′+B′C′+C′A′),
∴ C△ABC:C△A′B′C′ = k,即周长的比等于相似比;
面积:
过 A 作 AD⊥BC 于 D,过 A′ 作 A′D′⊥B′C′ 于 D′,
则 AD、A′D′ 是一组对应高,∴ AD:A′D′ = k
∴ S△ABC = ½·BC·AD = ½·kB′C′·kA′D′ = k²·S△A′B′C′,
即面积的比等于相似比的平方.
自主构建
小结:1.相似三角形周长的比等于相似比;
2.相似三角形面积的比等于相似比的平方.
类似地:1.相似多边形周长的比等于相似比;
2.相似多边形面积的比等于相似比的平方.
于是,我们得到相似三角形的性质定理2:
互动体验
例 1.如图,在 △ABC 中,DE∥BC, ,△ABC的面积为 18,求四边形 BCED的面积.
解:∵ DE∥BC,
∴ △ADE∽△ABC.
∵ AD/BD = 1/2,
∴ AD/AB = 1/3(相似比 1:3),
∴ S△ADE:S△ABC = 1:9(面积比 = 相似比的平方),
∵ S△ABC = 18,∴ S△ADE = 2,
∴ S四边形BCED = 18−2 = 16.
互动体验
例 2.如图,在 △ABC 中,点 D、E、F 分别在 AB、AC、BC 边上,连接 DE、EF.已知四边形 BFED 是平行四边形,BC = 4DE.
(1) 若 AB = 8,求 AD 的长;
(2) 若 △ABC 的面积为 16,则 △ADE 的面积为____;
(3)【拓展提升】若 △ADE 的面积为 2,求 ▱BFED 的面积.
互动体验
1.如图,在△ABC 中,点D,E分别在边AB,AC 上 ,AD:DB=1:2, DE//BC.
求△ADE与△ABC周长的比.
2. 两个相似多边形面积的比为9:16,其中较小的多边形的周长为36.
求另一个多边形的周长.
3. 如图,在△ABC中,∠C=90°, 矩形DEFG的顶点G,F分别在边AC,BC上,点D,E在边AB上 . 已知AG=5, AD=4.求△ADG与△FEB 面积的比.
4.如图,AC 为 ▱ABCD 的对角线,点 E 为 AB 的中点,点 F 在 AD 上,连接 EF 交 AC 于点 G,过点 E 作 EH∥AD 交 AC 于点 H,若 △AFG 与 △HEG 的面积比为 4:9,则 AF:BC 等于 .
5.如图,在矩形 ABCD 中,E 是边 AB 的中点,连接 DE 交对角线 AC 于点 F,则 △ADF 的面积 S1 与四边形 EFCB 的面积 S2 的比值为 .
能力提升
智慧建构
符号语言:
∵ △ABC∽△A′B′C′,相似比为 k,
∴ C△ABC:C△A′B′C′ = k,S△ABC:S△A′B′C′ = k².
推广:相似多边形周长的比等于相似比,面积的比等于相似比的平方.
知二求一:相似比 k ↔ 周长比 k ↔ 面积比 k²(面积比反求相似比要开方).
通过这节课的学习,你有什么收获?
相似三角形周长比等于相似比.
相似三角形面积比等于相似比的平方.
1.相似三角形的性质定理1.
1.如图,在四边形 ABCD 中,点 E 在 AD 上,EC∥AB,EB∥DC.
(1) △ABE与△ECD 相似吗?为什么?
(2) 设 △ABE的边BE上的高为 h1,△CDE的边 CD上的高为 h2.若△ABE 的面积 9,△CDE的面积为 4,求 的值及△BCE的面积.
答:(1) 相似.∵ EC∥AB,∴ ∠ABE = ∠BEC;
∵ EB∥DC,∴ ∠BEC = ∠ECD,∠AEB = ∠EDC,
∴ △ABE∽△ECD.
(2) 相似比 = √(9/4) = 3/2,即 BE:CD = 3:2.
∵ S△ABE = ½BE·h1 = 9,S△CDE = ½CD·h2 = 4,
∴ h1/h2 = (9/4)×(CD/BE) = (9/4)×(2/3) = 3/2;
∵ EB∥CD,∴ h2 是 BE 与 CD 间的距离,
∴ S△BCE = ½BE·h2.设 BE = 3t,由 ½·2t·h2 = 4,
∴ S△BCE = ½·3t·h2 = 6.
能力提升
能力提升
2.如图,直线 的图象与 x、y 轴交于 B、A 两点,与 的图象交于点 C,过点 C 作 CD⊥x轴于点 D.如果 S△BCD:S△AOD = 1:4,则 k 的值为____.
能力提升
3.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A 的坐标为 (1,0),B 为 y 轴上的动点,以 AB为边作矩形 ABCD,O 为坐标原点,S矩形ABCD = 3.连接 OD,则线段 OD 的最大值为 .
能力提升
4.如图,在 △ABC中,AB = 6,点 D 是AB上一动点(不与 A、B 重合),DE∥BC,交 AC于点 E.设△ABC的面积为 S,△DEC的面积为 S′,则 的最大值为____.
答:1/4.设 AD:AB = t(0<t<1),
∵ DE∥BC,
∴ △ADE∽△ABC,相似比为 t,
∴ S△ADE = t²S,
△ADE 与 △DEC 同高(D 到 AC 的距离),
底 AE:EC = t:(1−t),
∴ S′ = S△DEC = t²S×(1−t)/t = t(1−t)S,
∴ S′/S = t(1−t) = −(t−½)²+¼ ≤ ¼,
当 t = ½(D 为 AB 中点)时取最大值,∴ 最大值为 ¼.
能力提升
5.【感知】如图,在 △ABC中,点D是BC的中点,点E是AC的一个三等分点,且 ,连结 AD、BE,交于点 G,求 的值.
小明发现:过点 D 作DH∥AC交BE于H,可证明△AGE≌△DGH,再利用相似三角形的性质即可得到答案.下面是部分证明过程,请补全:
解:过点 D作 DH∥AC交 BE于 H,
则 ∠EAG = ∠HDG,∠AEG = ∠DHG.
∵ D是 BC的中点,∴ BD = CD,
∴ ,∴ BH = EH,
∴ ;∵ ,∴ ,
∴ AE = DH,
∴ △AGE≌△DGH(AAS).……请你补全余下的证明过程.
能力提升
【尝试应用】(2) 如图②,在 △ABC 中,D为 AC上一点,AB = AD,连结 BD,若 AE⊥BD,交 BD、BC于点 E、F.若 AD = 9,CD = 3,AF = 8,则 AE的长为____.
答:AE = 7.∵ AB = AD,AE⊥BD,
∴ BE = DE(三线合一).
过 D 作 DG∥BC 交 AF 于 G,
则 △DEG∽△BEF,∴ DG = BF;
△ADG∽△ACF,∴ BF:FC = AD:AC = 3:4,
∴ BF:BC = 3:7,S△ABF = (3/7)S△ABC;
又 S△ABF = ½BE·AF = 4BE,
∴ S△ABC = 28BE/3;
∵ AD:DC = 3:1,∴ C 到 BD 的距离 = AE/3,
∴ S△ABC = ½BD·(AE+AE/3) = 2BE·(2AE/3),
∴ 2BE·(2AE/3) = 28BE/3,∴ AE = 7.
能力提升
【拓展提高】(3) 如图③,在平行四边形 ABCD 中,点 E为BC的中点,点 F 为CD上一点,BF与AE、AC分别交于点G、M,若CF = DF,若 △BEG的面积为 2,则 ▱ABCD的面积为____.
答:40.延长 AE 交 DC 的延长线于 P,
$