24.1相似形
1.定義:形狀相同的圖形稱為相似形
【注意】對(duì)相似三角形的定義應(yīng)從以下幾方面理解:
(1)“形狀相同的圖形”是將一個(gè)圖形放大或縮小后得到的(2)“大小不一定相同的相似形”說明了相似圖形有兩種情況:一是大小不同;二是大小相同。對(duì)于大小不同的兩個(gè)相似形,可以看作大的圖形由小的圖形放大而得到,或小的圖形由大的圖形縮小而得到。對(duì)于大小相同的兩個(gè)相似形,它們可以重合,這時(shí)它們是全等形。
(3)所謂形狀相同,應(yīng)與位置無(wú)關(guān),與擺放角度無(wú)關(guān),與擺放方向也無(wú)關(guān)。
例:下列各組中的圖形,不是相似圖形的是()
(A)同一座城市的兩張比例尺不同的地圖(B)一個(gè)人現(xiàn)在的照片和他十年前的照片
(C)兩個(gè)正方形(D)國(guó)旗上的五角星
2.相似圖形的識(shí)別方法
(1)感觀法(2)測(cè)量法(3)對(duì)比分析法
3.相似圖形的性質(zhì)
如果兩個(gè)多邊形是相似形,那么這兩個(gè)多邊形的對(duì)應(yīng)角相等,對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度成比例。
【注意】(1)當(dāng)兩個(gè)相似的多邊形是全等形時(shí),它們的對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度的比值都是1
(2)根據(jù)此性質(zhì),我們可以判定兩個(gè)多邊形是否相似。
4.方格法畫與已知圖形相似的圖形
(1)利用“方格法”畫與已知圖形相似的圖形的依據(jù)是“兩多邊形對(duì)應(yīng)角相等,對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度成比例,則兩多邊形相似”。
(2)利用“方格法”畫與已知圖形相似的圖形的方法:在格子圖中畫與已知圖形相似的圖形時(shí),首先應(yīng)確定對(duì)應(yīng)邊所成的比例數(shù),然后根據(jù)比例數(shù)在格子點(diǎn)上找出對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度,再根據(jù)對(duì)應(yīng)角相等即可畫出圖形。
例;如圖在正方形網(wǎng)格上,若使∽,則點(diǎn)P應(yīng)在()
24.2比例線段
1.兩條線段的比
如果,那么就說成比例。
兩條線段的長(zhǎng)度的比叫做兩條線段的比。
【注意】(1)兩條線段的比,就是在同一單位下它們的長(zhǎng)度比。因此,比與所選線段的長(zhǎng)度單位無(wú)關(guān),但必須選定同一長(zhǎng)度單位。
(2)由于長(zhǎng)度都是正數(shù),所以兩條線段的比是一個(gè)正數(shù)。
(3)兩條線段的比是有順序的,不可顛倒,除了時(shí)外,互為倒數(shù)。
2.成比例線段
在四條線段中,如果的比等于,即,我們把這四條線段叫做成比例線段,簡(jiǎn)稱比例線段。
【注意】(1)比例線段所表示的是四條線段的關(guān)系。
(2)比例線段所表示的是一種相等關(guān)系,因此表示比例線段的式子中必須有等號(hào)存在。
(3)線段成比例是順序地表示為
(4)判斷四條線段是否成比例,只要把這四條線段長(zhǎng)度的大小順序排好,判斷前兩條線段之比與后兩條線段之比是否相等即可。
3.比例的基本性質(zhì)
兩個(gè)外項(xiàng)的積等于兩個(gè)內(nèi)項(xiàng)的積,即如果,那么。
如果,那么,,…。
4.合比性質(zhì)
如果,那么;,【注意】(1)在對(duì)比例式進(jìn)行變形時(shí),要注意是分子加減分母經(jīng)原分母,而不要理解反了
(2)合比性質(zhì)與比例基本性質(zhì)結(jié)合起來(lái)運(yùn)用可得到很多結(jié)論,如:
例:(1)若的值。(2)若,求的值。
5.等比性質(zhì)
如果,那么
【注意】(1)等比性質(zhì)可以推廣到任意有限多個(gè)相等的比的情形。例如:
如果,那么
(2)在運(yùn)用等比性質(zhì)時(shí),一定要注意性質(zhì)滿足的條件是所有比的分母的和不為0
例:已知,求的值()
6.黃金分割
如圖,如果點(diǎn)C把線段AB分割成AC和CB(AC>CB)兩條線段,且,那么稱這種分割為黃金分割,點(diǎn)C叫做線段AB的黃金分割點(diǎn),AC(長(zhǎng))是BC(短)與AB(全)的比例中項(xiàng),AC與AB的比值叫做黃金分割數(shù)。
即
兩邊同時(shí)加上
得,兩邊開平方得,只取,24.3三角形一邊的平行線
1.三角形一邊的平行線性質(zhì)定理及推論
平行于三角形一邊的直線截其他兩邊所在的直線,截得的對(duì)應(yīng)線段成比例。
平行于三角形一邊的直線截其他兩邊所在的直線,截得的三角形的三邊與原三角形的三邊對(duì)應(yīng)成比例。
2.三角形的重心
三角形三條中線的交點(diǎn)叫做三角形的重心。
三角形的重心到一個(gè)頂點(diǎn)的距離,等于它到這個(gè)頂點(diǎn)對(duì)邊中點(diǎn)的距離的兩倍。
3.三角形一邊的平行線判定定理及推論
如果一條直線截三角形的兩邊所得的對(duì)應(yīng)線段成比例,那么這條直線平行于三角形的第三邊。
如果一條直線截三角形的兩邊的延長(zhǎng)線(這兩邊的延長(zhǎng)線在第三邊的同側(cè))所得的對(duì)應(yīng)線段成比例,那么這條直線平行于三角形的第三邊。
4.平行線分線段成比例定理
兩條直線被三條平行的直線所截,截得的對(duì)應(yīng)線段成比例
兩條直線被三條平行的直線所截,如果在一條直線上截得的線段相等,那么在另一條直線上截得的線段也相等。
5.通過上面的學(xué)習(xí),含有比例線段的基本圖形:
例:
1.如圖,已知:在的對(duì)角線AC上取一點(diǎn)G,過G作一直線分別交AB的延長(zhǎng)線BC和AD及CD的延長(zhǎng)線開P、Q、E、S.求證:GP·GQ=GE·GS
分析:求線段的比或證明比例線段關(guān)鍵是通過找出“中間比”來(lái)進(jìn)行過渡,這是一種基本方法
.證明中將行者等積式與比例式進(jìn)行互化是常用的方法.2.如圖,ABC中,AD是BC上中線,F
是
AD上一點(diǎn),且AF:FD=1:3,聯(lián)結(jié)BF,并延長(zhǎng)AC于E.求證:CE:EA=6:1
分析:作平行線是證明比例線段中常用的輔助線,能起到構(gòu)造比(比例)和平移比的作用,作不行線是應(yīng)考慮兩點(diǎn):一是過哪一點(diǎn)作平行線,二是作哪一直線一平行線.其原則為:通過作平行線出現(xiàn)存在比和比例的基本圖形,要得到的比例式中應(yīng)盡可能多的出現(xiàn)已知或求證中的線段.3.如圖:在四邊形ABCD中,M、N分別為AB、CD邊的中點(diǎn),延長(zhǎng)AD、MN相交于點(diǎn)G,BC延長(zhǎng)線交GM于H.求證:AG:DG=BH:CH
4.如圖,ABC中,點(diǎn)D在BC上,BD:DC=2:1,點(diǎn)E在AD上,AE:ED=2:3,BE的延長(zhǎng)線交AC于點(diǎn)F,求BE:EF的值.5、如圖,已知在中,與相交于點(diǎn),求的值。
6、如圖所示,在菱形中,點(diǎn)、分別在、上,與
相交于點(diǎn).E
D
C
B
A
F
G
①求證:;
②當(dāng)時(shí),求證:四邊形是平行四邊形.7、如圖,點(diǎn)是菱形的對(duì)角線上一點(diǎn),聯(lián)結(jié)并延長(zhǎng),交于點(diǎn),交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).
A
B
C
D
F
F
C
P
E
(1)求證:;
(2)若菱形邊長(zhǎng)為,,求的長(zhǎng).
8、如圖,在ABC中,點(diǎn)D是上一點(diǎn),且。求證:
重心題型
1.已知在等腰三角形ABC中,AB=AC=13,BC=10,G是的重心,則BG=
__________.2.在中,∠C=90°,BC=12,點(diǎn)G為重心,且GD⊥BC,那么CD=___________.3.兩個(gè)等腰直角三角形和的位置如圖所示,點(diǎn)和點(diǎn)
分別在一直線上,,點(diǎn)分別是、的重心,聯(lián)結(jié),那么
.
4.我們把兩個(gè)三角形的中心之間的距離叫做重心距,在同一平面內(nèi)有兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的等邊三角形,如果當(dāng)它們的一邊重合時(shí)重心距為,那么當(dāng)它們的一對(duì)角成對(duì)頂角時(shí)重心距為___________
.5.若直角三角形的重心到直角頂點(diǎn)的距離為2厘米,則這個(gè)直角三角形的斜邊長(zhǎng)為__________厘米.6.已知,△ABC的重心G到BC邊中點(diǎn)D的距離是2,則BC邊上的中線長(zhǎng)是
.7.如圖,點(diǎn)G是的重心,AG⊥GC,AC=4,那么BG的長(zhǎng)為__________.8.如圖,點(diǎn)G是的重心,GH∥AC交BC于點(diǎn)H,若GH=2,那么AC=_________.9.點(diǎn)G是的重心,如果EF過點(diǎn)G且EF∥BC,分別交AB、AC于點(diǎn)E、F,那么的值為_____________.10.在中,BC=3,點(diǎn)G是的重心,過點(diǎn)G作DG∥BC交邊AB于點(diǎn)D,那么DG=____________.11.已知G是的重心,點(diǎn)D、E分別是邊AB、AC的點(diǎn),DE∥BC,且經(jīng)過重心G,如果的周長(zhǎng)是30cm,那么的周長(zhǎng)是______________cm.12.已知在中,點(diǎn)G是的重心,則=____________.13.在中,AB=AC=5,BC=8,垂足為D,BE是邊AC上的中線,AD與BE相交于點(diǎn)G,那么AD=____________.G
C
A
B
D
E
H
第3題圖
第8題圖
第7題圖
黃金分割點(diǎn)題型
1.已知點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn),AB=2,求較長(zhǎng)線段AC=______________.2.實(shí)數(shù)2與0.5的比例中項(xiàng)是_____________.3.已知線段那么____________.4.已知C是線段AB的黃金分割點(diǎn),那么=___________.5.如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)E是邊上的黃金分割點(diǎn),且>,相交于點(diǎn),那么的值為___________.6.已知中,,平分交,過作∥BC交AB于,作平分交AC于,過作∥BC交AB于,則線段的長(zhǎng)度為_______________(用含的代數(shù)式表示)。
7.在△ABC中,AB=AC,BD平分交AC于點(diǎn)D,DE平分交BC于點(diǎn)E,則=_____________.8.已知點(diǎn)C是線段AB上的一個(gè)點(diǎn),且滿足,則下列式子成立的是……()
A.;
B.;
C.;
D..
9.如果點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn),那么下列線段比的值不可能是的為()
(A);
(B);
(C);
(D).
10.已知點(diǎn)是線段的黃金分割點(diǎn),且=,則的長(zhǎng)是______________.24.4相似三角形的判定
知識(shí)點(diǎn)一:相似三角形的概念
1.定義:如果兩個(gè)三角形的三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等、三邊對(duì)應(yīng)成比例,那么這兩個(gè)三角形叫做相似三角形。對(duì)應(yīng)相等的角的頂點(diǎn)是這兩個(gè)相似三角形的對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)。
2.表示方法:與相似,記作∽,讀作“相似于”。
【注意】在記兩個(gè)三角形相似時(shí),通常把表示對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的字母寫在對(duì)應(yīng)的位置上,這樣可以比較容易地找出相似三角形的對(duì)應(yīng)角和對(duì)應(yīng)邊。
3.相似比:相似三角形對(duì)應(yīng)邊的比叫相似比。也叫相似系數(shù),通常用表示。
【注意】對(duì)于相似比這個(gè)概念,應(yīng)注意順序問題和對(duì)應(yīng)問題。
知識(shí)點(diǎn)二:相似三角形的預(yù)備定理和判定定理
1.相似三角形的預(yù)備定理
平行于三角形一邊的直線截其他兩邊所在的直線,截得的三角形與原三角形相似(符合相似三角形的定義)
2.相似三角形判定定理1
如果一個(gè)三角形的兩角與另一個(gè)三角形的兩角對(duì)應(yīng)相等,那么這兩個(gè)三角形相似。簡(jiǎn)述:兩角對(duì)應(yīng)相等,兩個(gè)三角形相似。
【注意】(1)該判定只需兩個(gè)角便可說明兩個(gè)三角形相似,這是最簡(jiǎn)單而且也是常用的判別條件,一般地,當(dāng)題目中告訴角之間的關(guān)系,或線段的平行關(guān)系時(shí),常選擇該判別條件來(lái)求線段長(zhǎng)度或說明線段的比例關(guān)系等。
(2)該判別方法從另一個(gè)方面指出,對(duì)于三角形這種圖形,兩個(gè)角便可確定其形狀,只是大小不確定,要確定其大小,至少還需添加一條邊的邊長(zhǎng)。
3.相似三角形判定定理2
如果一個(gè)三角形兩邊與另一個(gè)三角形的兩邊對(duì)應(yīng)成比例,并且夾角相等,那么這兩個(gè)三角形相似。簡(jiǎn)述:兩邊對(duì)應(yīng)成比例且夾角相等,兩個(gè)三角形相似。
【注意】和全等一樣,兩邊及其夾角。
4.相似三角形判定定理3
如果一個(gè)三角形三邊與另一個(gè)三角形的三邊對(duì)應(yīng)成比例,那么這兩個(gè)三角形相似。簡(jiǎn)述:三邊對(duì)應(yīng)成比例,兩個(gè)三角形相似。
【注意】在找到兩邊對(duì)應(yīng)成比例時(shí),一般找夾角,或者再找一邊對(duì)應(yīng)成比例。
知識(shí)點(diǎn)三:兩個(gè)直角三角形相似的判定定理
如果一個(gè)直角三角形的斜邊及一條直角邊與另一個(gè)直角三角形的斜邊及一條直角邊對(duì)應(yīng)成比例,那么這兩個(gè)直角三角形相似。簡(jiǎn)述:斜邊和直角邊對(duì)應(yīng)成比例,兩個(gè)直角三角形相似。
【注意】(1)當(dāng)題目中出現(xiàn)直角三角形時(shí),除了想到前面的方法外,還要多聯(lián)系本方法
(2)該定理不具一般性,僅適用于直角三角形,一般三角形是不適用的。
例:1.如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為1,P是CD邊的中點(diǎn),點(diǎn)Q在線段BC上,當(dāng)△ADP與△PCQ相似時(shí),求BQ的值.2.如圖,在ABC中,AB=BC,AD⊥BC于D,DE⊥AC于E,M是DE的中點(diǎn),BE、AM交于N.(1)求證:;
(2)求證:
△BCE∽△ADM.3.如圖,D是ABC內(nèi)一點(diǎn),E是ABC外一點(diǎn),∠EBC=∠DBA,∠ECB=∠DAB.求證:
∠BDE=∠BAC
4.已知如圖,在ABC中,AB>AC,在邊AB上取點(diǎn)D,在AC上取點(diǎn)E,使AD=AE,直線DE和BC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,求證:
24.5相似三角形的性質(zhì)
知識(shí)點(diǎn)一:相似三角形的對(duì)應(yīng)邊、對(duì)應(yīng)角的關(guān)系
相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例、對(duì)應(yīng)角相等。
【注意】相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例是證明比例線段的最重要的方法之一,把這一性質(zhì)與比例的基本性質(zhì)相結(jié)合可以在已知三條線段的情況下,求出第四條線段的長(zhǎng)度,因此這一性質(zhì)也是求線段長(zhǎng)的重要方法;而相似三角形的對(duì)應(yīng)角相等則是繼“平行線的性質(zhì)”、“全等三角形對(duì)應(yīng)角相等”以及“等邊對(duì)等角”之后又一種證明兩角相等的重要方法,同時(shí)也可求有關(guān)角的度數(shù)。
例:如圖,已知在等邊△ABC的邊BC、AC上分別有點(diǎn)M、N,已知∠AMN=60°,△ABC的邊長(zhǎng)為10cm,且BM=4cm,求CN的長(zhǎng)。
知識(shí)點(diǎn)二:相似三角形性質(zhì)定理1
相似三角形對(duì)應(yīng)高的比、對(duì)應(yīng)中線的比和對(duì)應(yīng)角平分線的比都等于相似三角形的相似比。
例:如圖,已知在△ABC中,AD是高,矩形EFGH內(nèi)接于△ABC,且長(zhǎng)邊FG在BC上,矩形相鄰兩邊的比為1:2,若BC=30cm,AD=10Cm,求矩形EFGH的面積。
例:如圖,在△ABC中,AB=3,AC=2,D是邊AB上的一點(diǎn),平分線AQ與CD、BC分別相交于點(diǎn)P和點(diǎn)Q,求的值。
知識(shí)點(diǎn)三:相似三角形性質(zhì)定理2
相似三角形周長(zhǎng)的比等于相似比。
【注意】利用這一性質(zhì)可在已知兩個(gè)相似三角形相似比和其中一個(gè)三角形的周長(zhǎng)的情況下求另一個(gè)三角形的周長(zhǎng)。同時(shí)可得到:相似三角形對(duì)應(yīng)高的比=對(duì)應(yīng)中線的比=對(duì)應(yīng)角平分線的比=周長(zhǎng)的比=相似比,知識(shí)點(diǎn)四:相似三角形性質(zhì)定理3
相似三角形面積的比等于相似比的平方。
例:如圖,已知△ABC中,DE∥FG∥BC,且AD=DF=FB,那么△ABC被分成的三部分面積之比
()
(A)1:1:1
(B)1:2:3
(C)1:3:5
(D)1:4:9
如圖所示,在△ABC中,DE∥AB∥FG,且FG到DE、AB的距離之比為1:2,若△ABC的面積為32,△CDE的面積為2,則△CFG的面積=_______________.1.在△ABC中,點(diǎn)D在邊AB上,點(diǎn)F、E在邊AC上,且DF∥BE,(1)
求證:DE∥BC;
(2)
如果,求的值。
2.如圖,在中,點(diǎn)在邊上,點(diǎn)在邊上,聯(lián)結(jié)交于點(diǎn),點(diǎn)在上,且滿足.A
B
C
D
E
F
H
(第3題圖)
(1)求證:∽;
(2)當(dāng)平分時(shí),求證:.3.如圖,在△ABC中,點(diǎn)D為邊BC上一點(diǎn),且AD
=
AB,AE⊥BC,垂足為點(diǎn)E.過點(diǎn)D作DF
//
AB,交邊AC于點(diǎn)F,聯(lián)結(jié)EF,.
(1)求證:△EDF∽△EFC;
A
B
C
D
E
F
(第3題圖)
(2)如果,求證:AB
=
BD.
4、已知:如圖,在中,求證:(1)
(2)
5.已知:如圖,E是□ABCD的對(duì)角線AC上一點(diǎn),射線BE與AD交于點(diǎn)F,與CD的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)G.
(1)求證:的比例中項(xiàng);
(2)若AF:FD=3:2,求的值.
6、已知:如圖,在中,平分,點(diǎn)為延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且
(1)求證:;
(2)若點(diǎn)為線段上一點(diǎn),,的面積為3,求的面積.7、已知:如圖,在中,是邊的中點(diǎn),與射線
相交于點(diǎn),與邊相交于點(diǎn).(1)求證:;
(2)如果,求證:;
(3)在第(2)小題的條件下,如果,求的度數(shù).8.如圖,已知在△ABC中,AB=AC,BC比AB大3,點(diǎn)G是△ABC的重心,AG的延長(zhǎng)線交邊BC于點(diǎn)D.過點(diǎn)G的直線分別交邊AB于點(diǎn)P、交射線AC于點(diǎn)Q.(1)求AG的長(zhǎng);
(2)當(dāng)∠APQ=90o時(shí),直線PG與邊BC相交于點(diǎn)M.求的值;
(3)當(dāng)點(diǎn)Q在邊AC上時(shí),設(shè)BP=,AQ=,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出它的定義域.[來(lái)源:學(xué).科.網(wǎng)Z.X.X.K]
相似三角形判定的基本模型
(一)A字型、反A字型(斜A字型)
(平行)
(不平行)
(二)8字型、反8字型
(蝴蝶型)
(平行)
(不平行)
(三)母子型:
特點(diǎn):有一個(gè)公共角,一個(gè)公共邊,夾公共角的另一邊在同一條直線上,是反A字形的特例;
(四)一線三等角型:
三等角型相似三角形是以等腰三角形(等腰梯形)或者等邊三角形為背景
特殊情況:當(dāng)C為BD中點(diǎn)時(shí),(五)一線三直角型:
六、雙垂型:
七、三垂型相似模型
八、共享性
九、旋轉(zhuǎn)型相似
十、斜斜混合型相似