内容正文:
专题07相似三角形判定证明及性质期中复习讲义
1.理解相似三角形三个判定定理的证明思路,了解证明过程依托平行线分线段成比例定理,体会转化的几何思想;能复述判定定理内容,加深对两角相等、两边成比例夹角相等、三边成比例判定相似的理解。
2.掌握相似三角形的性质:相似三角形对应高、对应角平分线、对应中线的比都等于相似比;周长之比等于相似比;面积之比等于相似比的平方,能区分周长比与面积比的差别。
3.会利用相似三角形的性质,由相似比求线段长度、周长、面积;已知面积之比反向求出相似比,解决线段、面积相关计算。
4.能够结合判定定理与性质综合解题:先证明三角形相似,再利用相似性质计算线段、面积,规范几何证明的书写步骤。
5.厘清易错点:面积比是相似比的平方,不要直接将面积比当作相似比;找准相似三角形的对应线段,对应关系出错会导致比例式列错;判定定理证明的辅助线作法要理解原理。
题型
考察方向
难度
题型一
由平行判断成比例的线段
★
题型二
由平行截线求相关线段的长或比值
★★
题型三
利用平行判定相似
★★
题型四
证明三角形的对应线段成比例
★★★
题型五
利用相似三角形的性质求解
★★★
题型六
相似三角形的判定与性质综合
★★★★
题型七
利用相似求坐标
★★★
题型八
在网格中画与已知三角形相似的三角形
★★
题型九
相似三角形 —— 动点问题
★★★★
题型十
相似三角形实际应用
★★★
题型十一
相似三角形的综合问题
★★★★★
拔高题
6题
星级说明:★基础;★★中档;★★★提升;★★★★难题★★★★★压轴
知识点01: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。【需配图】
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02:相似三角形的定义
定义:三个角分别相等,三条边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
符号:△ABC∽△A′B′C′(注意顶点顺序要一一对应)
相似比:对应边的比值,记作 k。若 △ABC∽△A′B′C′,
则 k
知识点03:平行引理(由平行线分线段成比例推导而来)
平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似。
几何语言:若 DE∥BC,则 △ADE∽△ABC。
对应模型:A 字型、8 字型(对顶相似)。
知识点04:三大相似判定定理
1.两角对应相等(AA)
两角分别相等的两个三角形相似。
几何语言:若 ∠A=∠A′,∠B=∠B′,则 △ABC∽△A′B′C′。
2.三边对应成比例(SSS)
三边成比例的两个三角形相似。
几何语言:若,则 △ABC∽△A′B′C′。
3.两边成比例且夹角相等(SAS)
两边成比例且夹角相等的两个三角形相似。
几何语言:若 ,且 ∠A=∠A′,则 △ABC∽△A′B′C′。
知识点04:特殊拓展:直角三角形相似判定
斜边和一条直角边成比例的两个直角三角形相似。
几何语言:在 Rt△ABC 和 Rt△A′B′C′ 中,若 ,则 Rt△ABC∽Rt△A′B′C′
知识点05:相似三角形性质
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:
题型一:由平行判断成比例的线段
1.如图,已知,,那么下列比例式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了平行线分线段成比例定理的推论,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,由此可解.
【详解】解:,,
,.
.
故选D.
2.如图,直线,直线分别交、、于点A,B,C,过点B的直线分别交,于点D,E.若,,,则线段的长为______________
【答案】3
【分析】三条平行线截两条直线,对应的线段比值相等,得到和的比等于和的比,算出长度是的 2 倍;由与两段组成,总长为 9,也就是 3 份等于 9,求出长是 3.
【详解】解:已知直线,,,.
根据平行线分线段成比例定理:
得到,,
又因为,,把代入得:
故答案为:3.
【点睛】
3.在横格本上,嘉嘉画了两条相交线m,n,并标注相关交点的字母如图所示,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行线分线段成比例定理,掌握两条直线被一组平行线所截、所得的对应线段成比例是解题的关键.
根据平行线分线段成比例定理逐项判断即可.
【详解】解:A.由平行线间对应线段的部分与整体的比例相等,即成立,不符合题意;
B.由平行线间对应线段成比例,即成立,不符合题意;
C.由平行线间整体与整体、部分与部分的比例相等,即成立,不符合题意;
D.由平行线分线段成比例可得,即不成立,符合题意.
故选D.
题型二:由平行截线求相关线段的长或比值
4.如图,在中,、分别是和上的点且,若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线分线段成比例定理,由可得,代入数值求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
5.如图, 直线,,, 那么____________.
【答案】6
【分析】根据平行线分线段成比例定理得到,据此求出的长即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
6.如图,在中,点,分别在边,上,,点在边上(不与点,重合),连接交于点,则下列比例式一定正确的是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例定理或相似三角形的性质,分别在和中建立与、与的关系,通过中间比进行等量代换即可解答.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,
∴,,
∴,即选项C正确,符合题意.
题型三:利用平行判定相似
7.如图,在四边形中,,,相交于点,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质以及三角形面积公式的应用,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键;先根据相似三角形的判定和性质求出对应边的比例关系,再利用三角形面积公式求出比值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故,,
故,
即,
∴.
故选:A.
8.如图,在中,点D,E分别为边,上的点,点F为延长线上一点,连接,若,,则图中相似三角形有________对.
【答案】3
【分析】由“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”可得、,进而得,最后综合即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴图中相似三角形有3对.
9.如图,在中,,,则的值为______.
【答案】/
【分析】过点作的平行线,交于点,设,由平行可判定,则,计算得,同理,因此.
【详解】解:如图,过点作的平行线,交于点,设,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型四:证明三角形的对应线段成比例
10.如图,已知D、E分别在的、边上,,则下列各式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的性质,如果两个三角形相似,那么它们的对应角相等,对应边成比例.根据相似三角形的对应边成比例列式解答即可.
【详解】解:,
,
,
A、C、D不符合题意,B符合题意,
故选:B.
11.如图,小颖身高为160cm,在阳光下影长AB=240cm,当她走到距离墙角(点D)150cm处时,她的部分影子投射到墙上,则投射在墙上的影子DE的长度为( )
A.50 B.60 C.70 D.80
【答案】B
【分析】过E作EF⊥CG于F,利用相似三角形列出比例式求出投射在墙上的影子DE长度即可.
【详解】过E作EF⊥CG于F,
设投射在墙上的影子DE长度为x,由题意得:△GFE∽△HAB,
∴AB:FE=AH:(GC−x),
则240:150=160:(160−x),
解得:x=60.
故选B.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,解题突破口是过E作EF⊥CG于F.
12.如图,在中,为上一点,连接、,且、交于点,,则(
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】判定△DEF∽△BAF,然后利用相似三角形的性质求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,DC=AB=5
∴△DFE∽△BFA,
∵
∴
∴
故选C.
【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质、平行四边形的性质,掌握相似三角形的对应边的比相等是解题的关键.
题型五:利用相似三角形的性质求解
13.已知两个相似三角形的周长比为,则下列说法错误的是( )
A.相似比为 B.面积比为
C.对应中线的比为 D.对应高的比为
【答案】B
【详解】解:∵两个相似三角形的周长比为,
∴相似比为,A选项不符合题意,
∵相似三角形对应中线的比、对应高的比都等于相似比,
∴对应中线的比为,对应高的比为,C、D选项不符合题意,
∵相似三角形的面积比等于相似比的平方,
∴面积比为,B选项符合题意.
14.如图,,且,,则的面积是________.
【答案】24
【分析】通过相似三角形的相似比可以得出两个三角形的面积比,再根据面积比即可求解.
【详解】解:∵,且,
∴,
∴,
∵,
∴.
15.如图,,与的面积分别是与,周长分别是与且,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用相似三角形周长比等于相似比、面积比等于相似比的平方、对应边比等于相似比的性质,逐一判断选项.
【详解】解:已知,,
选项:相似三角形的周长比等于相似比,故,正确;
选项:相似三角形的面积比等于相似比的平方,故,错误;
选项:,不是对应边,无法确定比例,错误;
选项:,不是对应边,无法确定比例,错误;
16.如图,在平面直角坐标系中,且,若的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的性质,先利用坐标求出与的长度得出相似比,进而利用相似三角形的性质得出答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵的面积为,
∴.
故选: D.
题型六:相似三角形的判定与性质综合
17.如图,在中,,若,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】利用三角形相似对应边成比例,得到,根据,求出.
【详解】解:,
,
,
,
.
18.如图,与交于点O,且,若,则__________.
【答案】/0.5
【分析】由可证,利用相似三角形对应边成比例及等比性质即可求解.
【详解】解: ∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
19.如图,在中,E是边上一点,连接,,的平分线交于点D,交于点F.已知,,,则的长为( )
A. B.7 C. D.6
【答案】C
【分析】由角平分线得,结合已知,推出,从而,代入数值计算即可得到.
【详解】解:平分,
,
又,
,
,
,,,
,
.
20.如图,D,E分别是的边,上的点,且,,连接,交于点F,则的值为______________.
【答案】
【分析】过点C作交的延长线于点K,证明,得到,,则,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,过点C作交的延长线于点K,
∵,
∴
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴.
题型七:利用相似求坐标
21.如图,线段AB两个端点的坐标分别为A(6,6),B(8,2),以原点O为位似中心,在第一象限内将线段AB缩小为原来的后得到线段CD,则线段CD的长为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】D
【分析】直接利用A,B点坐标得出AB的长,再利用位似图形的性质得出CD的长.
【详解】解:∵A(6,6),B(8,2),
∴AB==2,
∵以原点O为位似中心,在第一象限内将线段AB缩小为原来的后得到线段CD,
∴线段CD的长为:×2=.
故选:D.
【点睛】本题考查了位似图形,解题的关键是熟悉位似图形的性质.
22.如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为、,连接.动点P从点A开始在折线段上以每秒2个单位长度的速度向点O移动,同时动点Q从点B开始在线段上以每秒3个单位长度的速度向点A移动.设点P、Q移动的时间为t秒,当与相似时,点P的坐标是___.
【答案】或;
【分析】本题主要考查相似三角形的性质,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键.
由题意易得,然后可分情况进行讨论:①当时,有;②当时,有;进而根据相似三角形的性质可进行求解.
【详解】解:∵点A,B的坐标分别为、,
∴,,
∴ ,,
①当时,有,如图所示:
∴,即,
解得:,
∴,
∴,
∴;
②当时,有,如图所示:
∴,即,
解得:,
∴,
∴,
∴;
综上所述:当与相似时,或;
23.如图,在平面直角坐标系中,直线:与x轴交于点A,与y轴交于点.直线经过B,C两点,点C是x轴正半轴上一点,且.在直线上是否存在点M,使其与A,B,C三点中的某两点构成的三角形与相似(相似比不为1),若存在,点M的坐标为_______.
【答案】或
【分析】根据一次函数的性质求出,,进而得到,利用待定系数法求出直线的解析式为,设,利用勾股定理表示出,,根据题意分2种情况讨论:或,利用相似三角形的性质列出方程,求出的值即可求解.
【详解】解:对于,
当时,,解得;
当时,;
,,
,
,
,
,,
设直线的解析式为,则有,
解得,
直线的解析式为,
设,
则,,
由勾股定理得,,
,
由题意知,点M与A、B、C三点中的某两点构成的三角形与相似时,如图,
分两种情况:或
当时,则,
即,
,
,
解得,(舍去),
;
当时,则,
即,
,
,
解得:,(舍去),
,
综上所述,存在,点M的坐标为或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了一次函数与几何综合、相似三角形的性质、勾股定理、一元二次方程的应用,运用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
题型八:在网格中画与已知三角形相似的三角形
24.在正方形网格纸上,每个小格的顶点叫格点,以格点为顶点的三角形叫格点三角形.在4×4网格中(每个小正方形网格的边长为1)画格点三角形,它的三边比是1::,这种三角形可以画若干个,其中面积的最大值等于_____.
【答案】2.5
【分析】画出图形,利用数形结合的思想,画出相似比为1:的三角形,求出面积即可.
【详解】解:如图△ABC是面积最小的格点三角形,△DEF是面积最大的格点三角形,
=2.5
故答案为:2.5.
【点睛】此题主要考查了相似三角形的性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
25.如图,在的正方形网格中,为格点三角形(顶点都在格点上),则图中与相似的最小的三角形与最大的三角形的面积比值为___________.
【答案】1:10
【分析】根据勾股定理得出三角形各边长,利用边长之比相等,作出面积最小和面积最大的格点三角形,从而计算结果.
【详解】解:∵AB=2,BC=,AC=,
如图所示,△A′B′C′和△DEF分别是面积最小和面积最大的三角形.
则S△A′B′C′=,S△DEF==5,
∴图中与△ABC相似的最小的三角形与最大的三角形的面积比值为:5=1:10,
故答案为:1:10.
【点睛】此题考查了作图-相似变换,解此题还要注意格点三角形边长的求解方法:用勾股定理求解.
26.如图,在正方形网格上有个斜三角形:①,②,③,④,⑤,⑥.在②~⑥中,与①相似的三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】设网格的边长为1,则①三角形的三边之比是,分别求出五个三角形的三边的比,符合这个结果就是与①相似的.
【详解】解:①三角形的三边之比是,
②中,,
③中,
④中,
⑤中,
⑥中,
故与①相似的三角形的序号是③④⑤.
故选C.
【点睛】本题主要考查两三角形相似,从“三边对应成比例,两三角形相似”的角度考虑.
题型九:相似三角形 —— 动点问题
27.如图所示,中,厘米,厘米,,点从点开始沿边向以1厘米/秒的速度移动,点从点开始沿边向点以2厘米/秒的速度移动.如果、分别从、同时出发,若以点、、为顶点的三角形与相似,则点运动的时间为( )
A. B.2 C. D.或
【答案】D
【分析】本题考查相似三角形的判定,利用分类思想解决问题是本题的关键.分两种情况讨论,可得或,据此解答即可.
【详解】解:∵,
①设经过后,,
根据已知条件,可得,,则,
∵,
∴,
∴,
解得;
②设经过后,,
∵,
∴,
∴,
解得.
故经过或后,与相似.
故选:D.
28.如图,中,,,,动点从点出发,在边上以每秒的速度向点匀速运动,同时动点从点出发,在边上以每秒的速度向点匀速运动,运动时间为秒(),连接,若以、、为顶点的三角形与相似,则的值为________.
【答案】或
【分析】利用勾股定理求出,由题意得到,再根据以、、为顶点的三角形与相似,分两种情况①当时,②当时,结合相似三角形性质建立方程求解,即可解题.
【详解】解:,,,
,
运动时间为秒,
,
,
以、、为顶点的三角形与相似,
①当时,
有,
,
解得;
②当时,
有,
,
解得;
综上,的值为或.
29.如图,在中,,,动点D从点A出发到点B停止,动点E从点C出发到点A停止,点D的运动速度为,点E的运动速度为.若D,E两点同时出发,则当以A,D,E为顶点的三角形与相似时,运动时间为__________.
【答案】或
【分析】设运动时间为,用表示、的长度;为公共角,分两组相似对应情况列比例方程求解.
【详解】解:设运动时间为.
由题意得,,
则.
是公共角,分两种情况讨论:
①当时,
解得.
②当时,
,
,
解得.
综上所述,当运动时间为或时,以,,为顶点的三角形与相似.
题型十:相似三角形实际应用
30.如图,和表示两根直立于地面的柱子,和表示起固定作用的两根笔直的钢筋,与的交点为E.已知,,则点E到地面的距离为______________.
【答案】
【分析】证明得到,据此求出即可得到答案.
【详解】解:由题意得,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
31.如图所示,一条河的两岸有一段是平行的,在河的南岸边每隔5米有一棵树,在北岸边每隔50米有一根电线杆,小丽站在离南岸边15米的点P处看北岸,发现北岸相邻的两根电线杆恰好被南岸的两棵树挡住,并且在这两棵树之间还有三棵树,则河宽为( )
A.15米 B.22.5米 C.35米 D.37.5米
【答案】B
【分析】设河宽米,则点P到北岸的距离为米,证明,得到,即,解方程即可得到答案.
【详解】解:如图所示,
设河宽米,则点P到北岸的距离为米,
由题意得,米,米,
∴,
∴,即,
解得,
∴河宽为米.
32.如图所示,在某体育场上,写有专用字体“一”、“起”、“向”、“未”、“来”的五块高度均为2米的标语牌正对看台(B点为看台底部)由近及远沿直线依次竖直摆放,分别记五块标语牌为,,…,,且米.为使距地面6米高的看台第一排A点处恰好能看到后四块标语牌的底部,则_______.
【答案】81米/
【分析】由可得即,易得;同理依次求出、、、.
【详解】解:∵,
∴,
∴,即,
∴,解得:;
同理:,
∴,即,
∴,解得:;
同理:,
∴,即,
∴,解得:;
同理:,
∴,即,
∴,解得:.
题型十一:相似三角形的综合问题
33.如图,,,,在边上取点P,使得,与两两相似,则长为___________.(结果用含的代数式表示)
【答案】或
【分析】根据△PAD,△PBC都是直角三角形,△PAD,△PBC,△PDC两两相似,利用相似三角形性质分类讨论即可;
【详解】∵△PAD,△PBC都是直角三角形,△PAD,△PBC,△PDC两两相似,
∴△PDC是直角三角形,
当时,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
当时,
∴,此时CD∥AB,,四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,与题意矛盾,故不存在这种情况;
当时,
∴,,
∴,
过点P作于M,
∴,,
在△PAD和△PMD中,
,
∴,
∴PA=PM,
在△PBC和△PMC中,
,
∴,
∴PB=PM,
∴,
∵,
∴;
当时,
当时,
,
∴,
∴,
在△DPC和△BPC中,
,
∴,
∴PD=PB,
∴,
∴;
∴AP的长为或.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质应用,结合全等三角形证明求解是解题的关键.
34.如图,都是等边三角形,且是以内部一点为位似中心的位似图形,已知的边长为2,的边长为1,则与之间的距离( )
A.等于1 B.等于 C.等于 D.随点位置的变化而变化
【答案】D
【分析】作OH⊥BC于H,交EF于G,根据相似三角形的性质得到,得到,根据题意得到答案.
【详解】如图,过点O作OH⊥BC于H,交EF于G,
∵△ABC与△DEF都是等边三角形,是以△ABC内部一点O为位似中心的位似图形,
∴EF∥BC,
∴OH⊥EF,△OEF∽△OBC,
∴,
∴,
∴EF与BC之间的距离随点O位置的变化而变化;
故选:D.
【点睛】本题考查的是位似变换,掌握位似变换的概念和性质、相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
35.如图是由五个边长都是1的正方形纸片拼接而成的,过点A1的直线分别与BC1、BE交于点M、N,若,则=_____.
【答案】
【分析】根据题意,设,,由,分别得到,,进而得到,再由列式求出x的值,代入即可得到的值.
【详解】根据题意,设,
∵
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴或
∴(由图可知)
∴当时,
当时,(舍)
综上所述,.
【点睛】本题主要考查了三角形相似的判定及性质,熟练掌握相似的证明方法是解决本题的关键.
解答题
36.如图,在中,,且,若,求的长.
【答案】
【分析】根据平行线所截线段成比例可知,则有,然后问题可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
37.如图,在四边形中,,点在边上,连接交对角线于点,交延长线于点,且.
(1)求证:;
(2)连接,若,求证:.
【答案】(1)
证明:,
,
,
又,
,
又,
,
,
;
(2)
证明:,
,
,即,
两边平方得:,
,
,
,
,
,
.
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质、平行线分线段成比例定理,解题的关键是熟练运用相似三角形的判定定理和性质,结合平行线分线段成比例定理进行推理证明.
(1)由,得到,从而,已知,得到,证明,从而证明;
(2)由,得到,,即,两边平方得:,结合已知条件,得到,再由,得到,从而证明出.
【详解】(1)略
(2)略
38.如图,在四边形中,,直线分别交,的延长线于点,,分别交,,于点,,,已知,求的值.
【答案】
【分析】由,容易证明,则,由平行可判定,则,因此,计算出的值
【详解】解:∵,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
39.如图,在和中,,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:,
,
即,
又,
,
;
(2)
【分析】(1)由,可得出,结合得出,可证出;
(2)由,利用相似三角形的性质可得出,结合,可求出的长.
【详解】(1)略
(2)解:,
,
,
,
,
.
40.小明同学想利用所学数学知识求旗杆的高度,于是他设计了如下方案:
如图,已知点,,在同一条直线上,点,,也在同一条直线上,于点,于点,小明眼睛到地面高米,且米,米.
(1)求旗杆的高度.
(2)在地面上的处放置一个平面镜,小明刚好可以通过该镜子看到旗杆顶端,求此时的长.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】(1)由、都垂直得到两直线平行,证出,算出米,代入,利用相似三角形的比例式求出旗杆高度米.
(2)利用镜面反射角相等,结合直角证明,设,,代入列比例方程,解得米.
【详解】(1)解:已知,,
因此,
∵为公共角,且
∴.
∴
∵
代入已知数值,,:
则,
,
,
.
(2)解:根据平面镜面反射的原理,入射角等于反射角,可得;
又∵,
∴.
设米,则米,
∴
代入已知数值,:
解方程:
即米.
41.如图,在中,,,.点M在边上,以的速度由点B出发沿向点A匀速运动;同时点N在边上,以的速度由A出发沿向点C匀速运动.当点M到达A点时,点M,N同时停止运动.连接,设点M运动的时间为t(单位:s).
(1)是否存在时间t,使得以A,M,N为顶点的三角形与相似?若存在,求出时间t的值;若不存在,请说明理由;
(2)当t为何值时,的面积为面积的;
【答案】(1)存在, 或
(2) 或
【分析】(1)题目存在公共角,分、两种相似对应情况,把,代入比例式,分别解方程得到与,验证两个数值都满足,判定存在对应的时间.
(2)利用共角三角形面积比等于夹公共角两边乘积之比,代入、、、,令面积比值等于,整理得到一元二次方程,因式分解求解,得到、,检验两个解都在的取值范围内,即为所求的值.
【详解】(1)解:由勾股定理:
点速度2,点速度1,故:
,
考虑到达需 即 ,
到达需 ,共同停止条件取较小者,故:,
在 和 中,(公共角),所以要判定相似,只需看夹这个角的两边怎么对应,
情形一:
交叉相乘:,
因为 ,所以符合.
情形二:
交叉相乘:
又因为 ,也符合.
所以存在两个符合条件的 值: 和 .
(2)解:过点作 于,过点作 于.
因为 (都是直角),且 (都与角A相同),所以
,
则有,
从而,
三角形的面积:;
三角形的面积:;
两面积相除:;
代入具体长度:;
根据题意,面积比等于 :
,
两边同乘156:,
展开:,
整理:,
用十字相乘法:,
所以或 ,
两个值都在 范围内,都成立.
试卷第1页(共3页)
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专题07相似三角形判定证明及性质期中复习讲义
1.理解相似三角形三个判定定理的证明思路,了解证明过程依托平行线分线段成比例定理,体会转化的几何思想;能复述判定定理内容,加深对两角相等、两边成比例夹角相等、三边成比例判定相似的理解。
2.掌握相似三角形的性质:相似三角形对应高、对应角平分线、对应中线的比都等于相似比;周长之比等于相似比;面积之比等于相似比的平方,能区分周长比与面积比的差别。
3.会利用相似三角形的性质,由相似比求线段长度、周长、面积;已知面积之比反向求出相似比,解决线段、面积相关计算。
4.能够结合判定定理与性质综合解题:先证明三角形相似,再利用相似性质计算线段、面积,规范几何证明的书写步骤。
5.厘清易错点:面积比是相似比的平方,不要直接将面积比当作相似比;找准相似三角形的对应线段,对应关系出错会导致比例式列错;判定定理证明的辅助线作法要理解原理。
题型
考察方向
难度
题型一
由平行判断成比例的线段
★
题型二
由平行截线求相关线段的长或比值
★★
题型三
利用平行判定相似
★★
题型四
证明三角形的对应线段成比例
★★★
题型五
利用相似三角形的性质求解
★★★
题型六
相似三角形的判定与性质综合
★★★★
题型七
利用相似求坐标
★★★
题型八
在网格中画与已知三角形相似的三角形
★★
题型九
相似三角形 —— 动点问题
★★★★
题型十
相似三角形实际应用
★★★
题型十一
相似三角形的综合问题
★★★★★
拔高题
6题
星级说明:★基础;★★中档;★★★提升;★★★★难题★★★★★压轴
知识点01: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。【需配图】
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02:相似三角形的定义
定义:三个角分别相等,三条边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
符号:△ABC∽△A′B′C′(注意顶点顺序要一一对应)
相似比:对应边的比值,记作 k。若 △ABC∽△A′B′C′,
则 k
知识点03:平行引理(由平行线分线段成比例推导而来)
平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似。
几何语言:若 DE∥BC,则 △ADE∽△ABC。
对应模型:A 字型、8 字型(对顶相似)。
知识点04:三大相似判定定理
1.两角对应相等(AA)
两角分别相等的两个三角形相似。
几何语言:若 ∠A=∠A′,∠B=∠B′,则 △ABC∽△A′B′C′。
2.三边对应成比例(SSS)
三边成比例的两个三角形相似。
几何语言:若,则 △ABC∽△A′B′C′。
3.两边成比例且夹角相等(SAS)
两边成比例且夹角相等的两个三角形相似。
几何语言:若 ,且 ∠A=∠A′,则 △ABC∽△A′B′C′。
知识点04:特殊拓展:直角三角形相似判定
斜边和一条直角边成比例的两个直角三角形相似。
几何语言:在 Rt△ABC 和 Rt△A′B′C′ 中,若 ,则 Rt△ABC∽Rt△A′B′C′
知识点05:相似三角形性质
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:
题型一:由平行判断成比例的线段
1.如图,已知,,那么下列比例式中正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图,直线,直线分别交、、于点A,B,C,过点B的直线分别交,于点D,E.若,,,则线段的长为______________
3.在横格本上,嘉嘉画了两条相交线m,n,并标注相关交点的字母如图所示,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
题型二:由平行截线求相关线段的长或比值
4.如图,在中,、分别是和上的点且,若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
5.如图, 直线,,, 那么____________.
6.如图,在中,点,分别在边,上,,点在边上(不与点,重合),连接交于点,则下列比例式一定正确的是( ).
A. B. C. D.
题型三:利用平行判定相似
7.如图,在四边形中,,,相交于点,,则=( )
A. B. C. D.
8.如图,在中,点D,E分别为边,上的点,点F为延长线上一点,连接,若,,则图中相似三角形有________对.
9.如图,在中,,,则的值为______.
题型四:证明三角形的对应线段成比例
10.如图,已知D、E分别在的、边上,,则下列各式成立的是( )
A. B.
C. D.
11.如图,小颖身高为160cm,在阳光下影长AB=240cm,当她走到距离墙角(点D)150cm处时,她的部分影子投射到墙上,则投射在墙上的影子DE的长度为( )
A.50 B.60 C.70 D.80
12.如图,在中,为上一点,连接、,且、交于点,,则(
A. B. C. D.
题型五:利用相似三角形的性质求解
13.已知两个相似三角形的周长比为,则下列说法错误的是( )
A.相似比为 B.面积比为
C.对应中线的比为 D.对应高的比为
14.如图,,且,,则的面积是________.
15.如图,,与的面积分别是与,周长分别是与且,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
16.如图,在平面直角坐标系中,且,若的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
题型六:相似三角形的判定与性质综合
17.如图,在中,,若,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
18.如图,与交于点O,且,若,则__________.
19.如图,在中,E是边上一点,连接,,的平分线交于点D,交于点F.已知,,,则的长为( )
A. B.7 C. D.6
20.如图,D,E分别是的边,上的点,且,,连接,交于点F,则的值为______________.
题型七:利用相似求坐标
21.如图,线段AB两个端点的坐标分别为A(6,6),B(8,2),以原点O为位似中心,在第一象限内将线段AB缩小为原来的后得到线段CD,则线段CD的长为( )
A.2 B. C.3 D.
22.如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为、,连接.动点P从点A开始在折线段上以每秒2个单位长度的速度向点O移动,同时动点Q从点B开始在线段上以每秒3个单位长度的速度向点A移动.设点P、Q移动的时间为t秒,当与相似时,点P的坐标是___.
23.如图,在平面直角坐标系中,直线:与x轴交于点A,与y轴交于点.直线经过B,C两点,点C是x轴正半轴上一点,且.在直线上是否存在点M,使其与A,B,C三点中的某两点构成的三角形与相似(相似比不为1),若存在,点M的坐标为_______.
题型八:在网格中画与已知三角形相似的三角形
24.在正方形网格纸上,每个小格的顶点叫格点,以格点为顶点的三角形叫格点三角形.在4×4网格中(每个小正方形网格的边长为1)画格点三角形,它的三边比是1::,这种三角形可以画若干个,其中面积的最大值等于_____.
25.如图,在的正方形网格中,为格点三角形(顶点都在格点上),则图中与相似的最小的三角形与最大的三角形的面积比值为___________.
26.如图,在正方形网格上有个斜三角形:①,②,③,④,⑤,⑥.在②~⑥中,与①相似的三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型九:相似三角形 —— 动点问题
27.如图所示,中,厘米,厘米,,点从点开始沿边向以1厘米/秒的速度移动,点从点开始沿边向点以2厘米/秒的速度移动.如果、分别从、同时出发,若以点、、为顶点的三角形与相似,则点运动的时间为( )
A. B.2 C. D.或
28.如图,中,,,,动点从点出发,在边上以每秒的速度向点匀速运动,同时动点从点出发,在边上以每秒的速度向点匀速运动,运动时间为秒(),连接,若以、、为顶点的三角形与相似,则的值为________.
29.如图,在中,,,动点D从点A出发到点B停止,动点E从点C出发到点A停止,点D的运动速度为,点E的运动速度为.若D,E两点同时出发,则当以A,D,E为顶点的三角形与相似时,运动时间为__________.
题型十:相似三角形实际应用
30.如图,和表示两根直立于地面的柱子,和表示起固定作用的两根笔直的钢筋,与的交点为E.已知,,则点E到地面的距离为______________.
31.如图所示,一条河的两岸有一段是平行的,在河的南岸边每隔5米有一棵树,在北岸边每隔50米有一根电线杆,小丽站在离南岸边15米的点P处看北岸,发现北岸相邻的两根电线杆恰好被南岸的两棵树挡住,并且在这两棵树之间还有三棵树,则河宽为( )
A.15米 B.22.5米 C.35米 D.37.5米
32.如图所示,在某体育场上,写有专用字体“一”、“起”、“向”、“未”、“来”的五块高度均为2米的标语牌正对看台(B点为看台底部)由近及远沿直线依次竖直摆放,分别记五块标语牌为,,…,,且米.为使距地面6米高的看台第一排A点处恰好能看到后四块标语牌的底部,则_______.
题型十一:相似三角形的综合问题
33.如图,,,,在边上取点P,使得,与两两相似,则长为___________.(结果用含的代数式表示)
34.如图,都是等边三角形,且是以内部一点为位似中心的位似图形,已知的边长为2,的边长为1,则与之间的距离( )
A.等于1 B.等于 C.等于 D.随点位置的变化而变化
35.如图是由五个边长都是1的正方形纸片拼接而成的,过点A1的直线分别与BC1、BE交于点M、N,若,则=_____.
解答题
36.如图,在中,,且,若,求的长.
37.如图,在四边形中,,点在边上,连接交对角线于点,交延长线于点,且.
(1)求证:;
(2)连接,若,求证:.
38.如图,在四边形中,,直线分别交,的延长线于点,,分别交,,于点,,,已知,求的值.
39.如图,在和中,,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
40.小明同学想利用所学数学知识求旗杆的高度,于是他设计了如下方案:
如图,已知点,,在同一条直线上,点,,也在同一条直线上,于点,于点,小明眼睛到地面高米,且米,米.
(1)求旗杆的高度.
(2)在地面上的处放置一个平面镜,小明刚好可以通过该镜子看到旗杆顶端,求此时的长.
41.如图,在中,,,.点M在边上,以的速度由点B出发沿向点A匀速运动;同时点N在边上,以的速度由A出发沿向点C匀速运动.当点M到达A点时,点M,N同时停止运动.连接,设点M运动的时间为t(单位:s).
(1)是否存在时间t,使得以A,M,N为顶点的三角形与相似?若存在,求出时间t的值;若不存在,请说明理由;
(2)当t为何值时,的面积为面积的;
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