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文档简介
1、初中九年级数学培优训练(奥数)专题15从全等到相似阅读与思考相似三角形的知识应用广泛,可以证明角的相等、线段成比例等问题.通过寻找(或构造)相似三角形获得比例线段或等角,用以论证或计算的方法,我们称为相似三角形法,这是几何学中应用最广泛 的方法之一.全等三角形是相似三角形相似比等于1的特殊情况,相等是它的主旋律,从全等到相似的过程,不仅是认识形式上的变化,而且在思维方法上也是一个飞跃,在相似形的问题中出现的线段间的关系比全等形中的等量形式更为复杂,不仅有比例式,还有等积式、平方式,甚至是线段乘积的和差、线段比的和差.证明这类问题,常常要通过命题的转换或中间量的过渡熟悉下面这些“ A”型、“X”
2、型,子母型等相似三角形 .例题与求解【例1】如图,DABCD中,直线PS分别交AB, CD的延长线于P, S,交BC, AC, AD于Q,巳R,图中相似三角形的对数(不含全等三角形)共有 K.(武汉市竞赛试题)解题思路:从寻找最基本的相似三角形入手,注意相似三角形的传递性【例2】 如图,在直角梯形 ABCD中,AB=7, AD=2, BC=3.如果边AB上的点P使得以P, A, D为顶点的三角形和以 P, B, C为顶点的三角形相似,那么这样的点P有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解题思路:通过代数化,将 P点的个数的讨论转化为方程解的个数的讨论.要使两个三角形相似,并没有具体的对应关系
3、,所以结论具有不确定性,应注意分类讨论DP图3【例3】如图,在 ABC中,AB=AC, AD是中线,P是AD上一点,过 C作CF / AB,延长 BP交2AC于E,交CF于F.求证:BP PE PF .(吉林省中考试题)解题思路:由于BP, PE, PF在一条直线上,所以必须通过等线段的代换促使问题的转化证明比例式或等积式是几何问题中的常见题型,解决它的常用方法是:找相似:三点定形法; 作平行:根据要证明的式子,找到一个分点,过此点作平行线,能写出要证式子中的一个比或与其相关的比; 变原式:包括等量代换、等积代换和等比代换_ 2_ AC AH 【例4】已知 ABC中,BC AC , CH是AB
4、边上的局,且满足 一2 .试探讨/ A与/ B的BC2 BH(武汉市竞赛试题)关系,并加以证明A与/ B的关系.解题解题思路:由题设易想到直角三角形中的基本图形、基本结论,可猜想出/的关键是综合运用勾股定理、比例线段的性质,推导判定两个三角形相似的条件C如图,直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形相似,由此得出的等积式在计算与证明中应用极为广泛,其特点是:一线段是两个三角形的公共边;另两条线段在同一直线上.构造逆命题是提出问题的一个常用方法,例4是在直角三角形被斜边上的高分成的相似三角形得出结论基础上提出白一个逆命题 .你能提出新的问题吗?并加以证明.【例5】如图1, P为4AB
5、C内一点,连接 PA, PB, PC.在 PAB, PBC和 PAC中,如果存在 一个三角形与 ABC相似,那么就称 P为 ABC的自相似点.(1)如图2,已知 RtABC中,/ ACB=90 , ABC A, CD是AB上的中线,过点 B作BE,CD,垂足为E,试说明E是 ABC的自相似点;(2)在 ABC 中, A B C.如图3,利用尺规作出 ABC的自相似点P (写出作法并保留作图痕迹); 若4ABC的内心(/ A, /B, /C角平分线的交点)P是该三角形的自相似点,求该三角形三个内角白度数.(南京市中考试题)解题思路:本例设问形式多样,从概念的判断说理到作图求解,由浅入深,而认识并
6、深刻理解“自 相似点”的概念,是解题的关键 .【例6】如图,在矩形 ABCD中,AB=12cm, BC=6cm.点P沿AB边从点A开始向B以2cm/s的速度移动,点Q沿DA边从点D开始向点A以1cm/s的速度移动.如果P, Q同时出发,用t (秒)表示 移动时间(0 t 6),那么:(1)当t为何值时, QAP为等腰三角形?(2)求四边形QAPC的面积,提出一个与计算结果有关的结论;(3)当t为何值时,以点 Q, A, P为顶点的三角形与 ABC相似?(河北省中考试题)解题思路:对于(3),借助三角形相似的判定方法,由于未指明对应关系,探求质点运动的时间应注意分类讨论.能力训练1 .如图,已知
7、 12, B A b/、eD(第1题)2 .如图,在 ABC 中,AB 9, A使得 AMN与原三角形相似,则 AN=_ApBA级),AB DE 5, BC 4,那么 AD=.AA _. DBCBC(第2题)(第3题)C 6 ,点M在AB上且AM 3 ,点N在AC上.如果连接 MN , .DA HEGF(1)连接AC,则EF与GH是否一定平行,答:(3)在(2)的情形下,对角线 AC与BD只须满足条件时,EFGH为矩形;1 一 一 4 _3 .如图,在直角梯形 ABCD中,AD/BC, ABXBC, AD - BC , CD - BC , E, F为两腰上的 33中点.下面的四个结论: CE
8、2BE ; ADEsedc;s.ASA ;空 DF .其中结论AB DC正确的有.(填序号即可)(宜昌市中考试题)4 .在四边形 ABCD 中,E , F , G , H 分别是 AB , BC , CD , DA 上的一点,且AE BF吧组阅读下段材料,然后回答后面问题BE FC GC HD如图,连接 BD, AE ”,BF 吧,EH / BD, FG / BD , FG / EH. BE HD FC GC(2)当k值为 时,四边形EFGH为平行四边形A.3个B.2个C.1个D.0个(4)在(2)的情形下,对角线 AC与BD只须满足 条件时,EFGH为矩形.(黄冈市中考试题)5 .如图,在
9、ABC中,ADXBC于点D,下列条件: B DAC 90 ; B DAC ;CD AC 2,一 一,;AB2 BD BC,其中一定能判定 ABC是直角三角形的共有( ad abA. 2:5B. 3:5C.2:3D. 5: 7(山西省中考试题)B(第5题)(第6题)(第7题)(第8题)6 .如图,DABCD中,E是BC上一点,BE: EC 2:3 , AE交BD于点F ,则BF : FD等于()A.212 B.-7-12C.2 或7D.不确定(重庆市中考试题)7 .将三角形纸片(4ABC)按如图所示的方式折叠,使点 B落在边AC上,即为点B;折痕为EF.已知AB AC 3, BC 4,若以点B,
10、 F, C为顶点的三角形与 ABC相似,那么BF的长度为()(山东省中考试题)8 .如图,在 ABC 中,AB 8 , BC 7, CA 6 ,延长 BC 至 P,使得 PABAPCA,则 PC 等于()A.7B.8C.9D.10(重庆市竞赛试题)9 .已知:正方形的边长为 1.(1)如图1,可以算出一个正方形的对角线长J2 ,求两个正方形并排拼成的矩形的对角线长,进而猜想出n个正方形并排拼成的矩形的对角线长;图1(2)根据图 2,求证: BCEsbed;(3)由图3,在下列所给的三个结论中,通过合情推理选出一个正确的结论加以证明:BEC BDE 45 ; BEC bed 45 ; BEC D
11、FE 45 .图2图3(三明市中考试题)2210.如图,在 ABC中,ACB 2 ABC .求证:AB AC AC BC .(黄冈市竞赛试题)11. (1)如图1,等边 ABC中,D为AB边上的动点,以 CD为一边向上作等边 EDC ,连接AE,求证:AE/BC;(2)如图2,将(1)中的等边4 ABC的形状改为以BC为底边的等腰三角形,所作 EDC改成相似于 ABC,请问:是否仍有 AE/BC?证明你的结论.(苏州市中考试题)图1图212.如图,分别以锐角 ABC的边 AB, BCCA为斜边向外作等腰 RtADAB,等腰RtAEBC,等腰 RtAFAC.求证:(1) AE=DF; (2) A
12、EXDF.(全国初中数学竞赛试题)1 .如图,在梯形 ABCD中,AB/CD, AB CD , 一直线交 BA延长线于 E,交DC延长线于J,DCFG GH HI IJ ,则 _DCAB(第1题)(第2题)(“祖冲之杯”邀请赛试题)(第3题)2 .如图,直角梯形ABCD 中,AD/BC, B 90 , AD 2, BC 4,点 P 在高 AB 上滑动.若 DAPA PBC, AP3 时,PB(重庆市竞赛试题)交AD于F, BD于G , AC于H , BC于I.已知EFFG4.如图,RtAABC 中,C 90A. 3: 2B. 4:3C.5: 4D. 6:53 .如图,四边形 ABCD为正方形,
13、A, E, F, G在同一条直线上,且 AE 5cm, EF 3cm,那么(香港初中数学竞赛试题)AC CD BD , DEXAB T E.设 AE a , BE b,则旦 ()b(重庆市竞赛试题)(第4题)A(第5题)5.如图,在 ABC中,D是边AC上一点,下面四种情况中, ABDA ACB不一定成立的情况是A. AD BC AB BD2B. AB2 AD ACC. ABD ACBD. AB BC AC BD(全国初中数学联赛试题)6.已知一个梯形被一条对角线分成两个相似三角形,如果两腰的比为1,一,,那么两底的比为(41 A.21 B.4C.81D.-16(江苏省竞赛试题)7.如图,。是
14、四边形ABCD 对角线的交点,已知 BAD BCA 180 , AB 5 , AC 4 , AD 3,BO 7,求OD 6BC.(“祖冲之杯”邀请赛试题)(第7题)(第8题)8 .如图,4ABC 中,角 A:B:C 4:2:1 , AD, BE 分别平分/ BAC, /ABC.求证:AB2 AD BE .(沈阳市竞赛试题)9 .在 ABC中,/ A, /B, /C所对的边分别用 a, b, c表示.(1)如图1,在 ABC中,A 2 B ,且 A,一2.60 ,求证:a b(b c);图2(2)如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的2倍,我们称这样的三角形为 “倍角三角形”题第1问中的三角形是一个特殊的倍角三角形,那么对于任意的倍角ABC,如图2,其中 A 2 B,关系式a2 b(b c)是否仍然成立?并证明你的结论10.在 ABC中, A 90 ,点D在线段BC上,BEX DE于E, DE与AB相交于点F.(1)当AB=AC时(如图1), EBF;探究线段BE与FD的数量关系,并加以证明;当AB kAC时(如图2),求BE的值(用含k的式子表示)FD图1(大连市中考试题)图211.如图,AB是等腰直
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