内容正文:
31.2 相似三角形
31.2.2 三角形相似的判定
第二课时 三边、斜边直角边
第三十一章
相 似
人教版(新教材)·九年级下册
学 习 目 标
1
2
3
理解:理解三边成比例的两个三角形相似(SSS型)、斜边和一条直角边成比例的两个直角三角形相似(HL型)这两个判定定理的推导过程,分清三角形全等SSS、HL与三角形相似SSS、HL的区别与联系。
掌握:掌握SSS型、HL型相似判定定理,能利用三边成比例证明一般三角形相似;能利用斜边、直角边成比例判定直角三角形相似,并可以运用定理进行计算与证明。
体验思想与方法:经历类比全等三角形判定猜想相似判定、证明定理的探究过程,体会类比思想、转化思想,提升逻辑推理能力。
知识回顾
1、根据下列条件,判断△ABC与△A1B1C1是否相似,并说明理由.
(1)∠A=120°,AB=7 cm,AC=14 cm,∠A1=120°,A1B1=3 cm,A1C1=6 cm;
(2)∠B=120°,AB=2 cm,AC=6 cm,∠B1=120°,A1B1=8 cm,A1C1=24 cm.
知识链接:
两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。
解:(1)∵= = ,
∠A=∠A1=120°
∴△ABC∽△A1B1C1;
(2)∵ == ,
∠B=∠B1=120°,
但∠B与∠B1不是AB与AC,A1B1与A1C1的夹角,
所以△ABC与△A1B1C1不相似.
知识回顾
2.底角相等的两个等腰三角形是否相似?顶角相等的两个等腰三角形呢?证明你的结论.
(2) ∵ ∠B=(180°-∠A),
∠E=(180°-∠D)且∠A=∠D
∴ ∠B=∠E
∴ △ABC∽△DEF
(1)∵ ∠B=∠C,∠E=∠F且∠B=∠E
∴ ∠C=∠F
∴ △ABC∽△DEF
两角分别相等的两个三角形相;
知识点链接
4
A′
B′
C′
C
B
A
C
B
A
A′
B′
C′
三边对应相等
与角无关
三角形全等
导入新课
三角形相似
三边对应相等
成比例
与角无关
如何证明
类比全等SSS,能不能通过三边关系判定三角形相似?直角三角形能不能类比HL得到相似判定?
5
新课导入
A′
B′
C′
C
B
A
类比全等SSS,能不能通过三边关系判定三角形相似?直角三角形能不能类比HL得到相似判定?
一条直角边对应相等
斜边对应相等
直角三角形全等
直角三角形相似
斜边直角边成比例
与角无关
A′
B′
C′
C
B
A
∟
∟
∟
∟
一起来探究吧
新知探究
探究点1
三边成比例,两三角形相似
类比全等“边边边”,猜想:三边成比例的两个三角形相似,这个猜想成立吗?怎么证明这个猜想?
参考已学的相似判定方法的证明思路
——在大三角形内部构造一个与小三角形全等的三角形,转化证明构造的三角形与大三角形相似,形成 “A”字型模型
已知:如图,在△ABC和△A′B′C′中,
,
求证:△ABC∽△A′B′C′.
A
B
C
A′
B′
C′
证明:在线段A′B′(或它的延长线)上截取A′D=AB,
过点D作DE∥B′C′,交A′C′于点E.
可得△A′DE∽△A′B′C′.
∴ ,
又 ,A′D=AB,
∴ ,,
∴ DE=BC,A′E=AC
∴ △A′DE≌△ABC (SSS)
∴ △ABC∽△A′B′C′
新知探究
探究点1
三边成比例,两三角形相似
A
B
C
A′
B′
C′
D
E
已知:如图,在△ABC和△A′B′C′中,,
求证:△ABC∽△A′B′C′.
探 究
三边成比例的两个三角形相似.
新知探究
探究点1
三边成比例,两三角形相似(SSS相似判定)
几何语言:
在△ABC与△A'B'C'中,
若 ,
则 △ABC ∽ △A'B'C'。
三角形相似判定定理3
A
B
C
A′
B′
C′
结论
新知探究
探究点1
三边成比例,两三角形相似
使用三边对应成比例判定相似时,需要注意什么?
►必须三组对应边的比全部相等;
►要找准对应边:大边对大边,小边对小边,排序后再求比值,避免对应错误。
——在大三角形内部作一个与小三角形全等的三角形,
相似判定定理3的证明思路点拨:
采用“构造全等、转化相似” 的策略
证明方法提炼:
用"构造全等三角形"把未知的相似判定问题,转化为全等(SSS)+相似(AA)两个已学结论,这正是转化思想的体现。
典例分析
探究点1
三边成比例,两三角形相似
例1如图,点B、D、E在一条直线上,与相交于点F,
(1)求证:;
(2)若,的周长等于,求的周长.
(1)证明:
,
,
,
,
;
(2)解: ,
,
又 ,
,
, ,
的周长等于,
的周长为.
新知探究
探究点2
直角三角形相似的判定
已知:Rt△ABC和Rt△A'B'C',∠C = ∠C' = 90°,。
求证:Rt△ABC ∽ Rt△A'B'C'。
两个直角三角形全等,可以用HL(斜边、一条直角边相等);
如果两个直角三角形斜边和一条直角边成比例,是否相似?
A
B
C
A′
B′
C′
问题分析
已知条件是两边成比例,一边的对角相等,不是夹角相等,所以不能判两个直角三角形相似
②已知条件有两边成比例,再加上一个什么条件可以判三角形相似?
①已知条件:“∠C = ∠C‘ = 90°,”能直接判三角形相似吗?
如果 、的值相等即可,
③直角三角形边长计算用什么定理?
——勾股定理
∟
∟
证明 :设 ,
∴ AB = k·A'B',AC = k·A'C'。
由勾股定理:
BC = B'C' =
∴
∴Rt△ABC ∽ Rt△A'B'C’。
(三边对应成比例,两三角形相似)
新知探究
探究点2
直角三角形相似的判定
已知:Rt△ABC和Rt△A'B'C',∠C = ∠C' = 90°,。
求证:Rt△ABC ∽ Rt△A'B'C'。
A
B
C
A′
B′
C′
规范解答
∟
∟
新知探究
探究点2
直角三角形相似的HL判定
斜边和一条直角边成比例的两个直角三角形相似。
直角三角形相似判定定理
几何语言:
在Rt△ABC与Rt△A'B'C’中,
∠C = ∠C' = 90°,
∵ ,
∴ Rt△ABC ∽ Rt△A'B'C'。
结论
A
B
C
∟
A′
B′
C′
∟
新知探究
探究点3
三角形相似判定方法总结
1.全等判定与相似判定对比
判定依据 全等三角形(比值 = 1) 相似三角形(比值相等即可)
边边边 三边对应相等(SSS) 三边成比例(SSS型)
边角边 两边及夹角对应相等(SAS) 两边成比例且夹角相等(SAS型)
角边角/角角边 两角及夹边/两角及一边对应相等(ASA/AAS) 两角分别相等(AA型)
斜边直角边 斜边与一条直角边对应相等(HL,仅直角△) 斜边与一条直角边成比例(HL型,仅直角△)
网格、坐标、数值计算类问题 → 常先用勾股定理求各边,再用三边成比例
①条件中若有平行线,可考虑用平行线直接推出相似三角形;
②两个三角形中若有一组等角,可再找一组等角,或再找夹这组等角的两边成比例;
③两个三角形中若有两边成比例,可找这两边的夹角相等,或再找第三边成比例;
④条件中若有一组直角,可再找一组等角或证明斜边、直角边对应成比例;
⑤条件中若有等腰三角形,可找顶角相等,或找底角相等,或找底和腰对应成比例.
新知探究
探究点3
三角形相似判定方法总结
2、判定两个三角形相似需要根据条件选择方法.
有时条件不具备,需从以下几个方面探求:
新知探究
探究点3
三角形相似判定方法总结
3、直角三角形相似判定方法的选择
已知一个锐角相等
→ 用 “两角分别相等的两三角形相似” ;
已知两条直角边成比例,因为夹角为直角
→ 用 “两边成比例且夹角相等的两三角形相似” ;
已知斜边与一条直角边成比例
→ 用 “斜边和一条直角边成比例的直角三角形相似”
易错提示:
“斜边和一条直角边成比例”中直角边是要对应的,即
或
A
B
C
∟
A′
B′
C′
∟
典例分析
例2如图31.2-12,在由相同的小正方形组成的网格中,点A、B、C、D、E都在格点上。求证:△ABC ∽ △CED。
证明:设小正方形的边长为a,根据勾股定理:
AB = ·a,BC = 3a,AC = 2·a;
CE = 2 ·a,ED = 6a,CD = 4 ·a。
∴ △ABC ∽ △CED(三边成比例的两个三角形相似)。
方法点拨:网格三角形证明相似,优先计算各边长度与对应比值,用三边成比例判定,注意对应边匹配。
典例分析
例3.如图,四边形为圆内接四边形,平分,与相交于点E.
(1)求证:;
(2)若,求线段的长度.
(1)证明:∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
典例分析
例3.如图,四边形为圆内接四边形,平分,与相交于点E.
(1)求证:;
(2)若,求线段的长度.
(2)解:∵ ,
∴
,
∴,
∴,
∴设,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)可知:,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∵ ,
∴,
∴,
∴线段的长度为.
新知巩固
教材P14
1、在△ABC与△A'B'C'中,AB = 4,BC = 6,AC = 8,A'B' = 12,B'C' = 18,
A'C' = 24。这两个三角形相似吗?请说明理由。如果相似,相似比是多少?
解:相似。
∵
∴
∴ △ABC ∽ △A'B'C'(三边成比例的两个三角形相似)
相似比:△ABC : △A'B'C' = 1 : 3。
A
B
C
A′
B′
C′
新知巩固
教材P14
2.如果Rt△ABC的一条直角边和斜边长分别为3,5,那么一条直角边和斜边长分别为3k和5k(k是正数)的直角三角形一定与Rt△ABC相似吗?为什么?
解:一定相似。
在Rt△ABC中,一条直角边为3,斜边为5,由勾股定理,
另一条直角边 = = 4。
设新直角三角形为Rt△A′B′C′,斜边5k,一条直角边3k,
另一条直角边 = = 4k。
∴
∴ Rt△ABC ∽ Rt△A′B′C′ (三边成比例的两三角形相似 )
方法二:直接用HL判定:斜边与直角边的比值 ,
斜边和一条直角边成比例,两直角三角形相似。
A
B
C
∟
A′
B′
C′
∟
拓展提升
1.如图,中,,点D、E分别是边上的动点,折叠得到,且点落在BC边上,若恰好与相似,则的长为 .
解:由折叠的性质可得,
∵,
∴互不相等,
∵恰好与相似,
∴只存在和
两种情况,
设,
则,
当时,
则,
∴,
解得,
∴;
或
当时,
则,
∴,
解得,
∴;
综上所述,的长为或,
拓展提升
2.如图,是正方形对角线上一点,,,E在上,结论:①;②;③;④若,,则,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:∵正方形,
∴,
∴四点共圆,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;故②正确;
∵
,
∴,∴,
∴;故③正确;
∵,
∴,
在中,,
在中,;故④正确;
D
真题感知
1.(2026•上海)如图,菱形ABCD中,点E为CD上一点,满足∠EBC=∠CAB,BE交AC于点F.
(1)若AF=2CF,求证:点E是CD的中点;
(2)若∠ABE的角平分线BH交AC于点G,交AD于点H,
求证:CD•BG=BH•BF.
(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∵CE∥AB,
∴△CEF∽△ABF,
∴,
∴CEABCD,
∴点E是CD的中点;
真题感知
1.(2026•上海)如图,菱形ABCD中,点E为CD上一点,满足∠EBC=∠CAB,BE交AC于点F.
(1)若AF=2CF,求证:点E是CD的中点;
(2)若∠ABE的角平分线BH交AC于点G,交AD于点H,
求证:CD•BG=BH•BF.
(2)∵四边形ABCD为菱形,
∴∠CAB=∠HAG=∠ACB,
∵∠EBC=∠CAB,
∴∠CAB=∠HAG=∠ACB=∠EBC,
∵∠AFB=∠EBC+∠ACB,
∠BAH=∠CAB+∠HAG,
∴∠BAH=∠AFB,
∵BH平分∠ABE,
∴∠ABH=∠FBG,
∴△ABH∽△FBG,
∴AB:BF=BH:BG,
∴AB•BG=BH•BF.
∵AB=CD,
∴CD•BG=BH•BF.
本节课学习并证明了两个相似三角形判定定理
►三角形相似判定定理3:三边成比例的两个三角形相似。
几何语言:
在△ABC与△A'B'C'中,若 ,则△ABC ∽ △A'B'C'。
►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与Rt△A'B'C'中,∠C = ∠C' = 90°,
若 ,则Rt△ABC ∽ Rt△A'B'C'。
►直角三角形相似判定共三种:① 一个锐角相等;② 两组直角边对应成比例;③ 斜边与一条直角边对应成比例。
课堂小结
知识点总结
课堂小结
方法思想总结
类比思想:由全等三角形的判定(SSS、SAS、ASA、AAS、HL)类比猜想得到相似的对应判定,借助旧知识猜想新结论,是发现数学规律的重要途径。
转化思想:证明三边成比例的两三角形相似时,在大三角形内构造小三角形,先证它与已知小三角形全等,再利用已学相似判定推出结论,把未知问题化归为已知问题。
数形结合:网格三角形证明相似,用勾股定理把几何位置关系转化为线段长度的数量关系,再用比值(代数运算)判断相似,体现数形结合。
分类讨论意识:直角三角形相似判定方法较多,解题时应根据已知条件灵活选择最简判定方法,不盲目套用。
课堂小结
易错提醒
对应边须排序:用三边成比例判定相似,必须把各边按大小排序后对应(大边对大边、小边对小边),再求三组比值,不能随意配对边长。
适用范围要分清:斜边直角边成比例判相似只适用于直角三角形,普通三角形不能用;SSS型、SAS型、AA型适用于一般三角形。
相似≠全等:全等要求对应比值等于1,相似只要求比值相等(可以为1,也可以不为1);不要把相似比错写成1。
对应顶点字母对齐:书写“△ABC ∽ △A'B'C'” 时,对应顶点的字母必须一一对应,不能乱序。
课后练习
4.根据下列条件,判断△ABC 与△A′B′C′ 是否相似,并说明理由:
(3)AB = 10,BC = 12,AC = 15;A'B' = 150,B'C' = 180,A'C' = 225。判断两个三角形是否相似。
解:∵
∴
∴ △ABC ∽ △A'B'C'(三边成比例两三角形相似)
教材P16
课后练习
7.如图,CD是△ABC的高,。求证:△ABC是直角三角形。
证明:∵ CD是高,∴ ∠CDA = ∠CDB = 90°。
在Rt△ACD和Rt△CBD中,,
∴ Rt△ACD ∽ Rt△CBD(HL相似判定)。
∴ ∠ACD = ∠B。
∵ Rt△CDB中,∠B + ∠BCD = 90°,
∴ ∠ACD + ∠BCD = 90°,即∠ACB = 90°。
∴ △ABC是直角三角形。
教材P17
课后练习
15.如图,△ABC的中线AD,BE相交于点F。求 的值。
解:连接DE。
∵ AD,BE是中线,
∴ D是BC中点,E是AC中点,
∴ DE是△ABC的中位线,DE ∥ AB,DE = AB。
∵ DE ∥ AB,
∴ ∠ABF = ∠DEF,∠BAF = ∠EDF,
∴ △ABF ∽ △DEF。
∴,
∴ 。
教材P18
谢谢聆听
$