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文档简介
1、“一线三等角”基本图形解决问题三角形相似在整个初中数学中有着重要的地位, 在学习三角形相似形时, 我们从复杂图 形中分离出基本数学模型, 对分析问题、 解决问题有化繁为简的效果。 在近几年的中考题中, 经常可以看到“一线三等角”的数学模型, 所谓“一线三等角”是指在一条直线上出现了三 个角相等。 所以,只要见到一条直线上出现了三个等角, 往往都存在这样的模型, 也会存在 相似三角形, 当出现了有相等边的条件之后, 相似就转化为全等了, 综合性题目往往就会把 相似和全等的转化, 作为出题的一种形式, 需要大家注意。 本文将重点对这一基本图形进行 探讨。 通过对题目的有效分解, 打破同学们对综合题
2、的畏惧心理, 让同学们加深对于题目条 件的使用:条件用完,即使题目没有求解完毕,也得到相应的分数,提高问题解决的能力, 在这个师生共同探讨的过程中鼓励学生尝试解题,并加强题后反思,培养他们解题的能力。 一、知识梳理:(1)四边形ABCD是矩形,三角板的直角顶点 M在BC边上运动,直角边分别与射线BA射线CD交于E、F,在运动过程中, EBMhA MCF.(2)如图1:已知三角形 ABC中,AB=ACZ ADEN B,那么一定存在的相似三角形有 ABMA DEC.如图2:已知三角形 ABC中, AB=AC,Z DEF=/ B,那么一定存在的相似三角形有 DBEA ECF.(图 1)(图 2)二、
3、【例题解析】【例 1】(2014 四川自贡)阅读理解:如图1,在四边形ABCD勺边AB上任取一点E(点E不与点A、点B重合),分别连接ED EC, 可以把四边形 ABCD分成三个三角形,如果其中有两个三角形相似,我们就把E叫做四边形ABCD勺边AB上的相似点;如果这三个三角形都相似,我们就把E叫做四边形ABCD的边AB上的强相似点解决问题:(1) 如图1,Z A=Z B=Z DEC=55,试判断点 E是否是四边形 ABCD的边AB上的相似点, 并说明理由;(2)如图2,在矩形 ABCD中, AB=5, BC=2且A, B,C, D四点均在正方形网格(网格中 每个小正方形的边长为 1)的格点(即
4、每个小正方形的顶点)上,试在图 2中画出矩形 ABCD 的边AB上的一个强相似点 E;拓展探究:(3)如图3,将矩形ABCD沿 CM折叠,使点D落在AB边上的点E处.若点E恰好是四边形 ABCM勺边AB上的一个强相似点,试探究 AB和BC的数量关系.【练习】1、 已知矩形 ABCD中,AB=3 , AD=2 ,点P是AB上的一个动点,且和点 A,B不重合,过 点P作PE垂直DP,交边BC于点E,设,PA=x , BE=y,求y关于x的函数关系式,并写出 x 的取值范围2、如图,已知正方形 ABCD将一块等腰直角三角尺的锐角顶点与A重合,并将三角尺绕点旋转,当M点旋转到BC的垂直平分线PQ上时,
5、连接ON若0N=8求MQ的长3.如图,在矩形 ABCD中, AB=m(m是大于0的常数),BC=8,E为线段BC上的动点(不与 BC重合)连接DE,作EF丄DE, EF与射线BA交于点F,设CE=x,BF=y,(1)求y关于x的函数关系式(2) 若m=8求x为何值时,y有最大值,最大值是多少12(3) 若y,要使 DEF为等腰三角形,m的值应为多少m【例2】等边 ABC边长为6, P为BC边上一点,/ MPN60°,且PM PN分别于边 AB AC 交于点E、F.(1) 如图1,当点P为BC的三等分点,且 PEIAB时,判断 EPF的形状;(2) 如图2,若点P在BC边上运动,且保持
6、 PE±AB设BP=x,四边形 AEPF面积的y, 求y与x的函数关系式,并写出自变量 x的取值范围;(3) 如图3,若点P在BC边上运动,且/ MPN绕点P旋转,当CF=AE=2时,求PE的长.分析过程:(EPF为等边三角形(2 )设 BP=x 贝U CP= 6-x.由题意可 BEP的面积为2X . CFP的面积为£6x)2 . ABC的面积为9.3.设四边形AEPF的面积为y.y 9 3 IP 号6 x)2= H2 心 93自变量x的取值范围为3v xv 6.(3)可证 EBPA PCF.aBPCFBECP .设 BP=x,则 x(6 x) 8.解得x,4,x2 2.
7、PE的长为4或 2 3【练习】如图,在厶ABC中, AB=AC=5cm BC=8,点P为BC边上一动点(不与点 B C重合), 过点P作射线PM交AC于点M 使/ APM/ B;(1) 求证: ABMA PCM(2) 设BP=x, CMy.求y与x的函数解析式,并写出自变量的取值范围.(3) 当厶APM为等腰三角形时,求 PB的长.(4) 当点D是BC的中点时,试说明厶 ADE是什么三角形,并说明理由.【例3】在ABC中,C 90o, AC是AC上的一个动点,AC 24,BC 3,O是AB上的一点,且 竺 -,点PAB 5PQ OP交线段BC于点Q,(不与点B,C重合),已知AP=2,求CQ【
8、练习】在直角三角形ABC中,C 90o,AB BC,D是AB边上的一点,E是在AC边上的一个动点,(与A,C不重合),DF(1) 、当点D是边AB的中点时,求证:(2) 、当也 m,求匹的值DBDFDE, DF与射线BC相交于点F.DE DF【例4】如图,抛物线 y=ax2+bx+c经过点A( - 3, 0), B, C(0, - 3).(1)求抛物线的解析式;若点P为第三象限内抛物线上的一点,设厶PAC的面积为S,求S的最大值并求出此时点P的坐标;(3)设抛物线的顶点为 D, DEL x轴于点E,在y轴上是否存在点 M使得 ADM是直角三角 形若存在,请直接写出点 M的坐标;若不存在,请说明
9、理由.27o15答案:(1)y=x2+2x - 3; (2)S有最大值,点P的坐标为(, 一);82437M的坐标为(0,)或(0,)或(0,- 1)或(0,- 3).22课后作业:1. 已知:如图,在 ABC中,AB AC5 , BC 6,点 D在边 AB上, DEAB ,点E在边BC上又点F在边AC上,且 DEF B .(1)求证: FC0A EBD当点D在线段AE上运动时,是否有可能使S FCE 4S EBD 如果有可能,那么求出 BD的长如果不可能请说明理由.2. 如图,在 ABC中, AB=A(=5, BC=6, P是BC上一点,且 BF=2,将一个大小与/ B相等的角的顶点放在 P
10、点,然后将这个角绕 P点转动,使角的两边始终分别与 AB AC相交,交点为D E。(1)求证 BPSA CEP(2)是否存在这样的位置, PDE为直角三角形若存在,求出 的长;若不存在,说明理由。BD3.如图,在 ABC中,AB=AC=5, BC=6, P是BC上的一个动点(与B、C不重合),PEI AB与 E, PFL BC交 AC与 F,设 PC=x,记 PE= y1 , PF= y2(1)分别求yi、y关于x的函数关系式(2 ) PEF能为直角三角形吗若能,求出CP的长,若不能,请说明理由。4. 如图,在厶ABC中, AB=AC=5, BC=6, P是BC上的一个动点(与B C不重合),
11、PEI AB与 E, PF丄 BC交 AC与 F,设 PC=x, PEF的面积为y(1) 写出图中的相似三角形不必证明;(2) 求y与x的函数关系式,并写出 x的取值范围;(3) 若厶PEF为等腰三角形,求 PC的长。5.已知在等腰三角形 ABC中,AB BC 4, AC 6 , D是AC的中点, E是BC上的动点(不与B、C重合),连结DE ,过点D作射线DF ,使 EDF A,射线DF 交射线EB于点F,交射线 AB于点H (1) 求证: CED s ADH ;(2) 设 EC x, BF y . 用含x的代数式表示BH ; 求y关于x的函数解析式,并写出 x的定义域.6. 已知在梯形 A
12、BCDK AD/ BC ADc BC,且 AD= 5, AB= DC= 2.(1) 如图8, P为AD上的一点,满足/ BPC=/ A. 求证; ABSA DPC 求AP的长.(2) 如果点P在AD边上移动(点 P与点A D不重合),且满足/ BPE=Z A, PE交直 线BC于点E,同时交直线 DC于点Q那么 当点Q在线段DC的延长线上时,设 AP= x, CQ= y,求y关于x的函数解析式,并写 出函数的定义域; 当CE= 1时,写出AP的长(不必写出解题过程).答案:1.解:(1)V AB=AC/ B=Z C/ BED/ DEf=Z C+Z EFC90。又: DEF FCEA EBD55
13、(2)v BD=x, BE=x , EC 6 x33B :丄 BED/ EFC/ FCEA EBD.S FECS BEDEC 2卄(而)右Sfce4S5x)21811363 BD不存在11 65x32.解:(1)v ABAC'. / B=Z C/ DPCZ DPEZ EP(=Z BV BDR.Z EPC= / BDPABDh DCE(2)/ DPE=Z B 90 °若Z PDE=90,在 Rt ABH和 Rt PDE中3bh cos / ABH=cos / DP AB12/ PC=4 BD 5若Z PED=90 在 Rt ABH和 Rt PDE中3PDPDBDPEPEPC c
14、os / ABHtcos / PE=-BH PEAB PDPDBDPEPC20/ PC=4 BD 2035 (舍去)综上所述,BD的长为12CCFx43.解:(1) yi (6 x)5(2)/ FPE=/ B 90°若/ PFE=90°,在 Rt ABH和 Rt PFE中4245x T、y2 cos / ABhtcos / FPE=-BH-ABPFPEy2yi2452717若/ PEf=90°, 在 Rt ABH和 Rt PFE中3A cos / ABH=cos / FPE=-BHPFABPEyi4.解:(1)4x34 24x5 5 PEBA EPC- x(3 )当PC=x PFx ,PE(6 x),EHEP35511 41632 “、y -PFEHx(6 x)x(6 x)22 32575643)y(2 )T蛋X27525x(0 xPE=PF 时,EPCA PEBPC=BE=x,PE=EF 时,PH - PF2cos / EP片cosB,16旁6x)42x3x)10843当1FE=PF 时,PM 丄 EP-(6x),cos / FPMcosB,25综上所述,PC的长分别为x9、108、2443解:(1)v AB BC , AC/ CDEEDF又 EDFA
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