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文档简介
(3)
苏科版九下《图形的相似》知识点归纳
知识点1有关相似形的概念
(1)形状相同的图形叫相似图形,在相似多边形中,最简单的是相似三角形.
(2)如果两个边数相同的多边形的对应角相等,对应边成比例,这两个多边形叫做相似多边形.相似多边形对应边长度的比叫做相似比(相似系数).
知识点2比例线段的相关概念、比例的性质
可得ABDE或ABDE或BCBCEFACDFAB特别在三角形中:
由DE∥BC可得:ADAE或BD
DBECAD
知识点4相似三角形的概念
1)定义:在四条线段a,b,c,d中,如果a和b的比等于c和d的比,那么这四条线段
a,b,c,d叫做成比例
线段,简称比例线段.
注:①比例线段是有顺序的,如果说a是b,c,d的第四比例项,
那么应得比例式为:b
EDFE或ABCC
EC或AD
EA或AB
EF或ABBC等.
DFDEEF
AE
AC
∽”表示,读作“相似于”.相(或相似系数).相似三角形对应角相等,对应边成比例.
(1)定义:对应角相等,对应边成比例的三角形,叫做相似三角形.相似用符号似三角形对应边的比叫做相似比注:①对应性:即把表示对应顶点的字母写在对应位置上②顺序性:相似三角形的相似比是有顺序的.③两个三角形形状一样,但大小不一定一样.④全等三角形是相似比为1的相似三角形.
②a
b
c
d
b
d
b,(交换内项)
d
c
,(交换外项)
a
b.(同时交换内外项)a
核心内容:ad
bc
2)黄金分割:把线段AB分成两条线段AC,BC(AC
BC),且使AC是AB和BC的比例中项,即
(2)三角形相似的判定方法
1、平行法:(
三角形相似.
2、判定定理
3、判定定理
4、判定定理
5、判定定理
全等与相似的比较:
上图)平行于三角形一边的直线和其它两边
(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原
简述为:
简述为:简述为:直角三角形中,
两角对应相等,两三角形相似.两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似三边对应成比例,两三角形相似.
斜边和一直角边对应成比例”
2
AC2ABBC,叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段
AB的黄金分割点,其中
AC
51AB≈
2
0.618AB.即
AC
AB
BC51
AC2
简记为:
长=短=51
全=长=2
三角形全等
三角形相似
两角夹一边对应相等(ASA)
两角对应相等
两角一对边对应相等(AAS)
两边对应成比例,且夹角相等
两边及夹角对应相等(SAS)
三边对应成比例
三边对应相等(SSS)、(HL)
“斜边和一直角边对应成比例”
注:①黄金三角形:顶角是360的等腰三角形②黄金矩形:宽与长的比等于黄金数的矩形acabcd
3)合、分比性质: .
bdbd
注:实际上,比例的合比性质可扩展为:比例式中等号左右两个比的前项,后项之间
(3)射影定理:如图,Rt△ABC中,则
∠BAC=90°,AD是斜边BC上的高,
2
AD2=BD·DC,
2
AB2=BD·BC,
2
AC2=CD·BC.
==>
==>
==>
b
a
d
c
发生同样和差变化比例仍成立.如:
ac
a
c
等等
bd
a
b
c
d
a
b
c
d
a
4)等比性质:如果
ce
m(bd
f
n
0),
b
df
n
ce
ma.
那么
b
df
nb
知识点5相似三角形的性质
知识点3比例线段的有关定理
(1)相似三角形对应角相等,对应边成比例.
(2)相似三角形周长的比等于相似比.
(3)相似三角形对应高的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比.
(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方.
知识点6相似三角形的几种基本图形:
(1)如图:称为“平行线型”的相似三角形(有“ A型”与“X型”图)
平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线
,所截得的对应线段成比例
已知AD∥BE∥CF,
(2)如图:其中∠1=∠2,则△ADE∽△ABC称为“斜交型”的相似三角形。(有“反A共角型”、“反A共角共边型”、“蝶型”)
(3) 一线三等角的变形:(K字型相似)
知识点7等积式证明题常用方法归纳:
(1) 总体思路:“等积”变“比例”,“比例”找“相似”
(2) 找相似:通过“横找”“竖看”寻找三角形,即横向看或纵向寻找的时候一共各有三个不同的字母,并且这几个字母不在同一条直线上,能够组成三角形,并且有可能是相似的,则可证明这两个三角形相似,然后由相似三角形对应边成比例即可证的所需的结论.
(3) 找中间比:若没有三角形(即横向看或纵向寻找的时候一共有四个字母或者三个字母,但这几个字母在同一条直线上),则需要进行“转移”(或“替换”),常用的“替换”方法有这样的三种:等线段代换、等比代换、等积代换.
即:找相似找不到,找中间比。方法:将等式左右两边的比表示出来。
(4) 添加辅助线:若上述方法还不能奏效的话,可以考虑添加辅助线(通常是添加平行线)构成比例.
注:添加辅助平行线是获得成比例线段和相似三角形的重要途径。平面直角坐标系中通常是作垂线(即得平行线)构造相似三角形或比例线段。
知识点8相似多边形的性质
(1) 相似多边形周长比,对应对角线的比都等于相似比.
(2) 相似多边形中对应三角形相似,相似比等于相似多边形的相似比.
(3) 相似多边形面积比等于相似比的平方.注意:相似多边形问题往往要转化成相似三角形问题去解决,因此,熟练掌握相似三角形知识是基础和关键.
知识点9位似图形有关的概念与性质
(1)位似图形是相似图形的特例,位似图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点 .
(2)位似图形一定是相似图形,但相似图形不一定是位似图形 .
(3)位似图形的对应边互相平行或共线.
(4)位似图形具有相似图形的所有性质.位似图形的性质:
位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.
在平面直角坐标系中,如果位似是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标比等于k或-k.(若位似中心不是原点,则向坐标轴作垂直构造直角三角形,利用相似解决或是先平移到原点,求出对应点的坐标再平移回去)
考点经典例题分析
思路点拨:由可知AB∥CD,AD∥BC,再根据平行线找相似三角形
考点一、相似三角形的概念
1.判断对错:
两个直角三角形一定相似吗?为什么?
两个等腰三角形一定相似吗?为什么?
两个等腰直角三角形一定相似吗?为什么?
两个等边三角形一定相似吗?为什么?
两个全等三角形一定相似吗?为什么?
思路点拨:要说明两个三角形相似,要同时满足对应角相等,对应边成比例 .要说明不相似,则只要否定
其中的一个条件.
举一反三:
【变式1】两个相似比为1的相似三角形全等吗?
解析:全等.因为这两个三角形相似,所以对应角相等,又相似比为 1,所以对应边相等.因此这两个三角
形全等.
总结升华:由上可知,在特殊的三角形中,有的相似,有的不一定相似.
两个直角三角形,两个等腰三角形不一定相似 .
两个等腰直角三角形,两个等边三角形一定相似 .
两个全等三角形一定相似,且相似比为 1;相似比为1的两个相似三角形全等.
【变式2】下列能够相似的一组三角形为()
A.所有的直角三角形; B.所有的等腰三角形
C.所有的等腰直角三角形;D.所有的一边和这边上的高相等的三角形
考点二、相似三角形的判定
2.如图所示,已知 中,E为AB延长线上的一点,AB=3BE,DE与BC相交于F,请找出图中
各对相似三角形,并求出相应的相似比.
总结升华:本题中△BEF、△CDF、△AED都相似,共构成三对相似三角形.求相似比不仅要找准对应边,还需注意两个三角形的先后次序,若次序颠倒,则相似比成为原来的倒数.
3.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=6.在Rt△EDF中,∠F=90°,DF=3,EF=4,则△ABC和△EDF相似吗?为什么?
思路点拨:已知△ABC和△EDF都是直角三角形,且已知两边长,所以可利用勾股定理分别求出第三边
AC和DE,再看三边是否对应成比例.
总结升华:
本题易错为只看3,6,4,10四条线段不成比例就判定两三角形不相似 .利用三边判定两三角形相似,
应看三角形的三边是否对应成比例,而不是两边.
本题也可以只求出AC的长,利用两组对应边的比相等,且夹角相等,判定两三角形相似.
4.如图所示,点D在△ABC的边AB上,满足怎样的条件时,△ACD与△ABC相似?试分别加以列举
思路点拨:此题属于探索问题,由相似三角形的识别方法可知,△ ACD与△ABC已有公共角∠A,要使
此两个三角形相似,可根据相似三角形的识别方法寻找一个条件即可.
举一反三:
【变式1】已知:如图正方形ABCD中,P是BC上的点,且BP=3PC,Q是CD的中点.求证:△ADQ∽△QCP.
思路点拨:因△ADQ与△QCP是直角三角形,虽有相等的直角,但不知 AQ与PQ是否垂直,所以不能用两
个角对应相等判定.而四边形ABCD是正方形,Q是CD中点,而BP=3PC,所以可用对应边成比例夹角相等的方法来判定.具体证明过程如下:
【变式2】如图,弦 和弦相交于内一点,求证: .★初三圆
思路点拨:题目中求证的是等积式,我们可以转化为比例式,从而找到应证哪两个三角形相似 .同时圆当
中同弧或等弧所对的圆周角相等要会灵活应用.
变式3】已知:如图,AD是△ABC的高,E、F分别是AB、AC的中点.求证:△DFE∽△ABC.
举一反三:【变式1】△ABC中,DE∥BC,M为DE中点,CM交AB于N,若 ,求ND:BD.
11思路点拨:EF为△ABC的中位线,EF=BC,又DE和DF都是直角三角形斜边上的中线,DE=AB,
22
1
DF=AC.因此考虑用三边对应成比例的两个三角形相似.
2
总结升华:图中有两个“”字形,已知线段AD与AB的比和要求的线段ND与NB的比分别在这两个“”字形,利用M为DE中点的条件将条件由一个“”字形转化到另一个“”字形,从而解决问题考点四、相似三角形的应用
7.如图,我们想要测量河两岸相对应两点
A、B之间的距离(即河宽),你有什么方法?
总结升华:本题证明方法较多,可先证∠EDF=∠EDA+∠ADF=∠EAD+∠FAD=∠BAC,再证夹这个角的两边成比例,即DEFD,也可证明∠FED=∠EDB=∠B,同理∠EFD=∠FDC=∠C,都可以证出△DEF∽
ABCA
△ABC.
考点三、相似三角形的性质
5.△ABC∽△DEF,若△ABC的边长分别为5cm、6cm、7cm,而4cm是△DEF中一边的长度,你能求出△DEF的另外两边的长度吗?试说明理由.
思路点拨:因没有说明长4cm的线段是△DEF的最大边或最小边,因此需分三种情况进行讨论.
方案1:如上左图,构造全等三角形,测量
CD,得到AB=CD,得到河宽
方案2:
思路点拨:这是一道测量河宽的实际问题,还可以借用相似三角形的对应边的比相等,比例式中四条线段,测出了三条线段的长,必能求出第四条.
总结升华:一定要深刻理解“对应”,若题中没有给出图形,要特别注意是否有图形的分类
6.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积.
如上右图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少?
总结升华:方案2利用了“”型基本图形,实际上测量河宽有很多方法,可以用“”型基本图形,
思路点拨:利用已知条件及相似三角形的判定方法及性质求出矩形的长和宽,从而求出矩形的面积
借助相似;也可用等腰三角形等等
总结升华:解决有关三角形的内接矩形、内接正方形的计算问题,经常利用相似三角形“对应高的比等于相似比”和“面积比等于相似比的平方”的性质,若图中没有高可以先作出高.
举一反三:
【变式1】如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔 18m,已知小明的身高是1.6m,他的影长是
【变式2】如图,已知:△ABC中,AB=5,BC=3,AC=4,PQ//AB,P点在AC上(与点A、C不重合),Q点在BC上.
(1)当△PQC的面积与四边形PABQ的面积相等时,求CP的长;
变式1
变式
(2)当△PQC的周长与四边形PABQ的周长相等时,求CP的长;
(1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么? (2)求古塔的高度.
【变式2】已知:如图,阳光通过窗口照射到室内,在地面上留下 1.5m
的墙脚距离CE=1.2m,窗口高AB=1.8m,求窗口底边离地面的高BC?
宽的亮区
DE.亮区一边到窗下
思路点拨:光线AD//BE,作EF⊥DC交AD于F.则 ,
利用边的比例关系求出
BC.
考点六、综合探究
9.如图,AB∥CD,∠A=90°,AB=2,AD=5,P是AD上一动点(不与A、足,PE交DC于点E,
(1)设AP=x,DE=y,求y与x之间的函数关系式,并指出x的取值范围;(2)请你探索在点P运动的过程中,四边形ABED能否构成矩形?如果能,求出说明理由.
D重合),PE⊥BP,P为垂
AP的长;如果不能,请
考点五、相似三角形的周长与面积
EF∥BC
再转化为具体的数值,通过建立方程解决,
8.已知:如图,在△ABC与△CAD中,DA∥BC,CD与AB相交于E点,且AE︰EB=1︰2,交AC于F点,△ADE的面积为1,求△BCE和△AEF的面积.
总结升华:
(1)求以线段长为变量的两个函数间的关系时,常常将未知线段和已知线段作为三角形的边,利用相似三角形的知识解决.
(2)解决第(2)小问时要充分挖掘运动变化过程中点的特殊位置,体现了数形结合的思想.
10.如图,在△ABC中,BC=2,BC边上的高AD=1,P是BC上任意一点,PE∥AB交AC于E,PF∥AC交AB于F.
(1)设BP=,△PEF的面积为,求与的函数解析式和的取值范围;
(2)当P在BC边上什么位置时,值最大。
思路点拨:利用△ADE∽△BCE,以及其他有关的已知条件,可以求出△ BCE的面积.△ABC的边AB
上的高也是△BCE的高,根据AB︰BE=3︰2,可求出△ABC的面积.最后利用△AEF∽△ABC,可求出△AEF的面积.
总结升华:注意,同底(或等底)三角形的面积比等于这底上的高的比;同高 (或等高)三角形的面积比等于
对应底边的比.当两个三角形相似时,它们的面积比等于对应线段比的平方,即相似比的平方.
举一反三:
【变式1】有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为相似比和面积比.
1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的
总结升华:建立三角形的面积与线段长之间的函数关系,可考虑从以下几方面考虑:
(1)从面积公式入手;(2)从相似三角形的性质入手;将面积的比转化为相似比的平方;手,将面积比转化为底之比或高之比.
(3)从同底或等高入
参考答案:
考点一:
1.解:(1)不一定相似.反例。直角三角形只确定一个直角,其他的两对角可能相等,也可能不相等 .所以
直角三角形不一定相似.
条件二:∠2=∠ACB.
条件三:ADAC,即
ACAB
总结升华:本题的探索钥匙是相似三角形的识别方法 .在探索两个三角形相似时,用分析法,可先假设△
(2)不一定相似.反例。等腰三角形中只有两边相等,而底边不固定
例,两底边的比不一定等于对应腰的比,所以等腰三角形不一定相似
.因此两个等腰三角形中有两边对应成比
ACD∽△ABC,然后寻找两个三角形中边的关系或角的关系即可 .本题易错为出现条件四:
不符合条件“最小化”原则,因为条件三能使问题成立,所以出现条件四是错误的。
ADACCD
ACADBC
A′B′C′中,
一定相似。在直角三角形ABC与直角三角形
,设
AB=a,
B′=b,则
BC=a,B′C′=b,AC= a,A′C′= b,
变式1:在正方形ABCD中,∵Q是CD的中点,∴AD=2,∵BP=3,∴BC=4又∵BC=2DQ,∴DQ=2,QC PCPCPC
A'B' B'C' C'A'a,∴ABC∽A′B′C′。
A'B'B'C'C'A'b
在△ADQ和△QCP中,
AD
QC
DQ
PC
∠C=∠D=90
,∴△ADQ∽△QCP.
(4)一定相似。因为等边三角形各边都相等,各角都等于成比例,因此两个等边三角形一定相似.
60度,所以两个等边三角形对应角相等,对应边
变式2:证明:连接,
在中
,∴∽,
PA
PD
PC
,PA?PBPC?PD.
PB
一定相似。全等三角形对应角相等,对应边相等,所以对应边比为 1,所以全等三角形一定相似,且相
似比为1.
2)
变式3:证明:在Rt△ABD
中,DE为斜边AB上的中线,∴
3)
EF为△ABC的中位线,∴
EF=1BC,即EF12
DE
1
DE=AB,
2
EFFD
即DE=1.同理DF=1
AB2AC2
BC2
AB
BCCA
△DFE∽△ABC.
BE
CD
1;当△BEF∽△AED时,相似比
3
BE
AE
24cm三种可能
变式2:解析:根据相似三角形的概念,判定三角形是否相似,一定要满足三个角对应相等,三条对应边的比相等.而A中只有一组直角相等,其他的角是否对应相等不可知; B中什么条件都不满足;D中只有一条
对应边的比相等;C中所有三角形都是由90°、45°、45°角组成的三角形,且对应边的比也相等 .答案选C.
考点二:
2.解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,∴△BEF∽△CDF,△BEF∽△AED.
△BEF∽△CDF∽△AED.∴当△BEF∽△CDF时,相似比k1
1;当△CDF∽△AED时,相似比k3CD
43AE
考点三:
5.解:设另两边长是xcm,ycm,且x<y。(1)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长5cm线段是对应边
4xy2428
时,有,从而x=cm,y=cm.;(2)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长6cm线段是对应边
TOC\o"1-5"\h\z
5 6 7 5 5
x 4 y 10 14
时,有,从而x=cm,y=cm.;(3)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长7cm线段是对应边
5 6 7 3 3
x y 4 20 24 24 28 10
时,有,从而x= cm,y= cm。综上所述,△DEF的另外两边的长度应是 cm,cm或cm,
5 6 7 7 7 5 5 3
1420cm或 cm,
37
3.解:在Rt△ABC中,AB=10,BC=6,∠C=90
由勾股定理得
.由勾股定理,得 .
在△
6.解:∵四边形EFGH是矩形,∴EH∥BC,∴△AEH∽△ABC.∵AD⊥BC,∴AD⊥EH,MD=EF.AMBH矩形两邻边之比为1:2,设EF=xcm,则EH=2xcm.由相似三角形对应高的比等于相似比,得AMBH,
ADBC
BC
6
AC
8
AB
10
ABC和△EDF中,
2,
2,
2,
DF
3
EF
4
ED
5
在Rt△DEF中,DF=3,EF=4,∠F=90
BCACABDFEFED
△ABC∽△EDF(三边对应成比例,两三角形相似 ).
1010x320x,∴ , .∴EF=6cm,EH=12cm.∴
4.解:当满足以下三个条件之一时,△ ACD∽△ABC.
条件一:∠1=∠B.
变式1:解:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,
DEAD2。∵M为DE中点,
BCAB3
DM1
BC3
ND
DM
1
DM
∥BC,
∴△NDM∽△NBC,∴
∴ND
:BD=1:2.
NB
BC
3
考点四:
7.解:
∵AB⊥BC,CD⊥BC,∴∠
ABO=
∠DCO=90
°∵∠AOB=∠DOC∴△AOB∽△DOC
AB
BO∵
BO=50m,CO=10m,CD=17m
∴AB=85m。答:
河宽为85m.
DC
CO∵
∠DPE=90°,又∠APB+∠ABP=90°,∴∠ABP=∠DPE,∴△ABP∽△DPE
AB
AP
2
x,
12
5
,即
∴y
x
x(0x5)。
DP
DE
5x
y
2
2
(2)欲使四边形ABED为矩形,只需DE=AB=2,即
12
x
2
5x2,解得
2
变式1:解:(1)△ABC∽△ADE.∵BC⊥AE,DE⊥AE∴∠ACB=∠AED=90°∵∠A=∠A∴△ABC∽△ADE。
∵,∵均符合题意,故AP=1
10.解:(1)∵BC=2,
BC边上的高
AD=1∴△ABC
4.
的面积为
1∵PF∥AC,∴△BFP∽△BAC
(
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