学×思面授班初三数学 暑假 提高班讲义 第5讲.相似三角形的简单模型.提高班.教师版

抄作业风波漫画释义满分晋级5相似三角形的 简单模型三角形12级 相似三角形的 性质与判定三角形13级 相似三角形 的简单模型 三角形14级 锐角三角函数暑期班 第四讲暑期班 第五讲暑期班 第六讲中考内容中考要求A B C图形的相似了解比例的基本性质，了解线段的比、成比例线段，会判断四条线段是否成比例，会利用线段的比例关系求未知线段；了解黄金分割；知道相似多边形及其性质；认识现实生活中物体的相似；了解图形的位似关系会用比例的基本性质解决有关问题；会利用图形的相似解决一些简单的实际问题；能利用位似变换将一个图形放大或缩小相似三角形了解两个三角形相似的概念会利用相似三角形的性质与判定进行简单的推理和计算；会利用三角形的相似解决一些实际问题三角形的相似是平面几何中极为重要的内容，是北京中考数学中的重点考察内容，近几年的中考题虽然以直接证相似为结论的题目在减少，但作为一种解决问题的工具，在解题中必不可少。

相似性应用广泛，与三角形、平行四边形联系紧密。

估计北京中考的填空题、选择题将注重“相似三角形的判定与性质”等基础知识的考查，将年份2010年2011年2012年题号 3 4，20 11，20分值4分9分9分考点相似三角形的简单计算根据三角形相似求比例；三角形相似与圆、解直角三角形的综合根据三角形相似求比例；三角形相似与圆、解直角三角形的综合中考考点分析中考内容与要求知识互联网位似图形：两个多边形不仅相似，而且对应顶点的连线相交于一点，对应边互相平行或共线，像这样的两个图形叫做位似图形． 位似中心：对应顶点的连线相交于一点，这个点叫做位似中心．位似比：相似比叫做位似比．位似图形的性质：位似图形上的任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比． 如图所示，已知ABC △与A B C '''△是位似图形，点O 为位似中心， 那么OA OB OC AB AC BC k OA OB OC A B A C B C ======'''''''''（k 为位似比）【例1】 ⑴如图，正方形ABCD 的两边BC ，AB 分别在平面直角坐标系的x 轴、y 轴的正半轴上，正方形A ′B ′C ′D ′与正方形ABCD 是以AC 的中点O ′为中心的位似图形，已知AC =23，若点A ′的坐标为(1，2)，则正方形A ′B ′C ′D ′与正方形ABCD 的相似比是（ ）（2012广西玉林）模块一 位似知识导航夯实基础O'A'D'C'B'B (O )CDAC 1B 1A 1OCB AA.61 B. 31 C. 21 D. 32 ⑵三角尺在灯泡O 的照射下在墙上形成的影子如图所示.若cm OA 20=，cm 'OA 50=，则这个三角尺的周长 与它在墙上形成的影子的周长的比是（ ）A ．5∶2B ．2∶5C ．4∶25D ．25∶4（2013西城期末）⑶如图，△ABC 与△111C B A 为位似图形，点O 是它们的位似中心，位似比是1：2，已知△ABC 的面 积为3，那么△111C B A 的面积是 ．（2012辽宁阜新）【解析】⑴B ⑵B ⑶12图形 重要结论AD AE DEDE BC ADE ABC AB AC BC ⇔⇔==∥△∽△AB OA OBAB CD AOB COD CD OC OD⇔⇔==∥△∽△ 知识导航模块二 相似三角形的两种基本模型三角尺灯泡O A【例2】 ⑴ 如图，在△ABC 中，BC DE ∥，BD AD 2=，6=DE ，则BC = ．（2013石景山期末）⑵ 如图，在△ABC 中，DE ∥BC ，21=AB AD ，8=BCED S 四边形， 则ABC S ∆的面积为（ ）（2012贵州遵义）A ．9B ．10C ．12D ．13【解析】⑴9 ⑵A【例3】 若D 为BC 中点，ED 交AB 于点F ，且EF ：FD =2：3，试求AF ：FB 的值．B D CA FE【解析】如下图，作平行线，构造基本相似模型，AF ：FB=1：4．MB DC A FE M B D C AFE MB D CAFEMB DC A FE M B D C A FE MB D CA FE夯实基础EDCBA【例4】 如图，AD 和BC 相交于点E ，AB CD EF ∥∥.⑴求证：ABC FEC △∽△，ACD AFE △∽△.⑵求证：111AB CD EF+=. 【解析】 ⑴ ∵AB CD EF ∥∥∴BAC EFC ABC FEC ∠=∠∠=∠，ACD AFE ADC AEF ∠=∠∠=∠，∴ABC FEC △∽△，ACD AFE △∽△ ⑵ 由⑴可知ABC FEC △∽△，ACD AFE △∽△∴EF CF EF AFAB AC CD AC ==， ∴EF EF CF AF AB CD AC AC+=+ 即111CF AF EF AB CD AC +⎛⎫+== ⎪⎝⎭∴111AB CD EF +=【例5】 一块直角三角形木板的一条直角边AB 长为1.5米，面积为1.5平方米，要把它加工成一个面积最大的正方形桌面．甲、乙两位同学的加工方法如图所示，请你用学过的知识说明哪位同学的加工方法符合要求(加工损耗忽略不计，计算结果中的分数可保留)．（2013大兴期末）(甲)CEDBF A (乙)DEF GC A BMN(乙)DEF G CA B【解析】 甲同学的加工方法好∵S △ABC =AB ·BC =23，∵AB =23， ∴BC =2 .∵∠B =90°，能力提升FEDBA∴AC=25. 如图甲∵四边形DBFE 是正方形， ∴DE ∥AB .∴△CDE ∽△CBA . ∴D E C DAB C B=. 设DE =x ,则CD =2-x ， ∴2322x x -= .∴x= . 如图乙过B 点作BM ⊥AC 于点M 交DE 于点N ， 由S △ABC =AB ·BC =AC ·BM ， 可得BM =.∵DE ∥AC ，∴BN ⊥DE . ∴△BDE ∽△BAC .∴DE BNAC BM=. 设DE =y ，∴655625y y -= ∴y =3037 . ∵＞3037， ∴甲同学的正方形面积大.【例6】在ABC △中，BD CE =，DE 的延长线交BC 的延长线于P ，过C 作CM AB ∥交DP 于M ，求证：AD BP AE CP ⋅=⋅.【解析】∵CM AB ∥，∴PCM PBD △∽△，∴CM PCBD PB=， ∵CM AB ∥，∴CEM AED △∽△， ∴CM AD CE AE =，∵BD CE =， MPE D CBA∴CM CMCE BD=，∴PC ADPB AE=，∴AD BP AE CP⋅=⋅【例7】如图，1n+个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上.D1D2D3D4B5B4B3B2B1C5C4C3C2C1A⑴证明：2233AC D AC B△∽△，并写出2233C DC B的值.⑵设211B D C△的面积为1S，322B D C△的面积为2S，…，1n n nB D C+△的面积为nS，则2S=；nS=（用含n的式子表示）．【解析】⑴∵122C C B△和233C C B△都是等边三角形∴12223360C C B C C B∠=∠=︒又∵2233C AD C AB∠=∠∴2233AC D AC B△∽△∴2223334263C D ACC B AC===⑵23331nn+，.下列说法正确的是.⑴有两个角对应相等的两个三角形相似；⑵ 两边对应成比例且一角相等的两个三角形相似；⑶ 三边对应成比例的两个三角形相似.【解析】⑴⑶._____________________ 探索创新第05讲精讲：三角形内接正方形问题探究；三角形的内接正方形是指正方形四个顶点都在三角形边上的正方形，正方形有4个顶点，而三角形只有3条边，所以，正方形一定有两个顶点在同一条边上，即正方形一定有一条边落在三角形的边上.【变式1】如图，Rt △ABC （∠C =90°）中有三个内接正方形，DF =9厘米，GK =6厘米，猜想第三个正方形的边长PQ 的长． 【解析】369=-=-=EG EF GF ，设x PQ =，∵PQ GK ∥，∴∠FKG =∠KQP ．又∵∠FGK =∠KPQ =90°，∴△FGK ∽△KPQ ．∴ PQ GKKP FG =． ∴ x x 663=-．解得4=x ．答：第三个正方形的边长为4厘米．【变式3】如图所示，四边形EFGH 是三角形ABC 的内接矩形，AD ⊥BC ，垂足为D ，BC =21cm ，AD =14cm ， EF ：FG =1：2，求矩形EFGH 的面积． 【解析】如图，设矩形的边长EF =x ，则FG =2x ，∵四边形EFGH 是三角形ABC 的内接矩形， ∴EH ∥BC ，EH =FG ， ∴△AEH ∽△ABC ，又∵AD ⊥BC ，则ID =x ，ID AD AI -=，∴AD AIBC EH =，BC =21cm ，AD =14cm ， ∴ 1414212x x -=， 解得，x =6cm ，即2x =12cm ，∴S 矩形EFGH =EF ×FG =6×12=72cm 2．答：矩形EFGH 的面积为72cm 2．【变式4】四边形ABCD 为正方形，D E ，在线段AC BC ，上，F G ，在AB 上，如果1ADF CDE S S ∆∆==， 3BEG S ∆=，求ABC ∆的面积．【解析】 辅助线同变式2．设正方形边长为x ，则226AF CI BG x x x===，，．由CDE CAB ∆∆∽，得CI DECH AB=， G F EDCBA PQK FGDA IHG D F EA∴228x xx x xx=++，解得2x =，∴63AB CH ==，， ∴192ABC S AB CH ∆=⋅=【变式5】如图，在△ABC 中，AB=5，BC=3，AC=4，动点E (与点A 、C 不重合)在AC 边上， EF ∥AB 交BC 于F 点．试问在AB 上是 否存在点P ，使得EFP ∆为等腰直角三角 形？若不存在，请简要说明理由；若存在， 请求出EF 的长．【解析】① 如图过E (或F )，分别作AB 垂线，垂足为1P (或2P )，当 1EF FP =(或2EF FP =)时，(或2EFP ∆)为等腰直角三角形．过C 作CH AB ⊥于H ，交EF 于Q ，则EF QH =，设EF QH x ==，AB CH AC BC ⋅=⋅，得 2.4CH = ∵ABC ∆∽EFC ∆ ∴EF CQ AB CH =，即 2.45 2.4x x-= ∴6037x =，∴6037EF x == ② 作EF 的中垂线DP ，交AB 于P ，当2DP EF =时EFP ∆为等腰直角三角形． 设EF x =，则0.5DP x =． ∵ABC ∆∽EFC ∆ ∴EF CQ AB CH =，即 2.40.55 2.4x x -= 解得12049x =，即12049EF x ==．【变式6】如图，在△ABC 中，∠C=90°，AC =4，BC =3，四边形DEFG 为△ABC 的内接正方形，若设正方形的边长为x ，容易算出x 的长为6037． 探究与计算：（1）如图13—2，若三角形内有并排的两个全等的正方形，它们组成的矩形内接于△ABC ，则正方形的边长为 ；（2）如图13—3，若三角形内有并排的三个全等的正方形，它们组成的矩形内接于△ABC ，则正方形的边长为 ．猜想与证明：如图13—4，若三角形内有并排的n 个全等的正方形，它们组成的矩形内接于△ABC ，请你猜想正方形的边长是多少？并对你的猜想进行证明．【解析】探究与计算：（1）6049；（2）6061．猜想与证明：若 三角形内有并排的n 个全等的正方形，它们组成的矩形内 接于△ABC ，正方形的边长是602512n+．证明如下：如图2，过点C 作CN ⊥AB ，垂足为N ，交GF 于点 M ．设小正方形的边长为x ．∵四边形GDEF 为矩形， ∴GF ∥AB ． CM ⊥GF ．容易算出125CD =．∴CM GFCN AB=． 即1251255xnx -=．∴x =602512n +．即小正方形的边长是602512n +．图13—1 A D 图13—2图13—3AD DE E 图13—4A D E 图2ADEN训练1. 如图，正方形ABCD 中，过点D 作DP 交AC 于点M 、交AB 于点N 、交CB 延长线于点P 使PB BC =，若1MN =，3PN =，则DM 的长为 ． 【解析】 2.训练 2. 三个边长分别为2、3、5的正方形，则EKMG S = ．【解析】 154.训练3. 如图，已知平行四边形ABCD 中，过点B 的直线顺次与AC 、AD 及CD 的延长线相交于点E 、F 、G ，若5BE =，2EF =，则FG 的长是 ．【解析】10.5训练4. 如图，已知ABC △中，四边形DEGF 为正方形，D E ，在线段AC BC ，上，F G ，在AB上，如果1ADF CDE S S ==△△，3BEG S =△，求ABC △的面积．GFEDCBA【解析】 过点C 作CH AB ⊥于点H ，交DE 于I .设正方形边长为x ，则226AF CI BG x x x ===，，．由CDE CAB △∽△，得CI DECH AB=， ∴228xx x x x x=++，解得2x =，∴63AB CH ==，， ∴192ABC S AB CH =⋅=△.思维拓展训练(选讲)EFGDC AB知识模块一 位似 课后演练【演练1】 如图，在119⨯的正方形网格中，TAB △的顶点坐标分别为()11T ，，()23A ，， ()42B ，． 以点()11T ，为位似中心，按:3:1TA TA =′在位似中心的同侧将TAB △放大为TA B ''△′′，放大后点A B 、的对应点分别为A B 、′′．画出TA B ''△′′，并写出点A B 、′′的坐标. T BAOyx x yOABA'B'T【解析】 如图所示，点A B 、′′的坐标分别为()()47104，、，. 知识模块二 相似三角形的两种基本模型 课后演练【演练2】 已知：如图，直线DE 和BC 的延长线相交于P ，AD AE =.求证：BP BDCP CE=【解析】 如图，过C 作CM AB ∥交DP 于M ，∵CM AB ∥ ∴PBD PCM △∽△，∴BP BDCP CM=， ∵CM AB ∥，∴14∠=∠，又∵AD AE =，∴12∠=∠，∴24∠=∠， ∵23∠=∠，∴34∠=∠， ∴CM CE = ∴BP BDCP CE=.【演练3】 如图，已知DE AB ∥，2OA OC OE =⋅，求证：AD BC ∥.实战演练4321PME DCBA【解析】∵DE AB ∥，∴AOB EOD △∽△，OE ODOA OB=， 又∵2OA OC OE =⋅， ∴OE OAOA OC =， ∴OD OAOB OC=， ∵AOD COB ∠=∠， ∴AOD COB △∽△， ∴DAO BCO ∠=∠， ∴AD BC ∥【演练4】 如图1，图2，两个全等的等腰直角三角形中，各有一个内接正方形．如果图1中正方形的面积是81，求图2中正方形的面积．图1EFCBD A图2E'D'F'G'C'B'A'【解析】 正方形AEDF 的面积为81，所以正方形AEDF 的边长为9．又∵ABC △为等腰直角三角形 ∴45B C ==︒∠∠故BDE △和CDF △是等腰直角三角形 ∴9BE DE DF CF ====∴18AB AC ==∵90A B D G ''''==︒∠∠，45A G F B ''''==︒∠∠ 故A G F '''△和B D G '''△都是等腰直角三角形 设A G x ''=，则18B G x ''=-，F G ''=，)182D G x ''=-)182x =-，解得6x =∴F G ''=∴图2中正方形的面积为72．【演练5】 ABC △中，正方形EFGH 的两个顶点E 、F 在BC 上，另两个顶点G 、H 分别在AC 、AB 上，15BC =,BC 边上的高10AD =,求EFGH S 正方形.【解析】设正方形EFGH 的边长为x ，AD 、HG 的交点为M ，则有AM HG AD BC =，即101015x x -=解得，6x = 故2636EFGH S ==四边形训练1. 如图，矩形ABCD 中，BE AC ⊥于点F ，点E 恰是CD 的中点，下列式子成立的是（ ）A ．12EF AF =B ．1EF CF=C ．12CF AC =D ．12CF AF =【解析】D.训练2. 如图，已知平行四边形ABCD 中，过点B 的直线顺次与AC 、AD 及CD 的延长线相交于点E 、F 、G ， 若5BE =，2EF =，则FG 的长是 ． 【解析】10.5训练3. 如图，把PQR △沿着PQ 的方向平移到P Q R '''△的位置，它们重叠部分的面积是PQR△面积的一半，若2PQ =，则此三角形移动的距离PP '是（ ）A ．12B ．2C ．1D ．21-【解析】 D ．课后测F E DC A EFGDC ABHGF E D CB A第十七种品格：成就雷妮与DOB美国DOB公司总裁雷妮女士从小生活经历比较坎坷，她幼年就失去了双亲，被一位亲戚抚养，但她的监护人却将她作为一个女佣来对待，她的童年浸满了辛酸。