【学习目标】1、了解比例的基本性质,线段的比、成比例线段;
2、通过具体实例认识图形的相似,探索相似图形的性质,理解相似多边形对应角相等、 对 应边成比例、周长的比等于相似比、面积的比等于相似比的平方,探索并掌握相似三角形的判定方法,并能利用这些性质和判定方法解决生活中的一些实际问题;
3、了解图形的位似,能够利用位似将一个图形放大或缩小,在同一直角坐标系中,感受位似变换后点的坐标的变化; 4、结合相似图形性质和判定方法的探索和证明,进一步培养推理能力,发展逻辑思维能力和推理论证的表达能力,以及综合运用知识的能力,运用学过的知识解决问题的能力. 【知识网络】
【要点梳理】要点一、相似图形及比例线段
1.相似图形:在数学上,我们把形状相同的图形称为相似图形(similar figures). 要点诠释: (1) 相似图形就是指形状相同,但大小不一定相同的图形;
(2) “全等”是“相似”的一种特殊情况,即当“形状相同”且“大小相同”时,两 个图形全等; 2.相似多边形如果两个多边形的对应角相等,对应边的比相等,我们就说它们是相似多边形. 要点诠释:(1)相似多边形的定义既是判定方法,又是它的性质. (2)相似多边形对应边的比称为相似比.
3. 比例线段:对于四条线段a、b、c、d,如果其中两条线段的比与另两条线段的比相等,如a:b=c:d,我们就说这四条线段是成比例线段,简称比例线段.
要点诠释:1)若a:b=c:d ,则ad=bc;(d也叫第四比例项)2)若a:b=b:c ,则b =ac(b称为a、c的比例中项). 要点二、相似三角形相似三角形的判定: 判定方法(一):平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形和原三角形相似. 判定方法(二):如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似. 判定方法(三):如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似.
要点诠释: 此方法要求用三角形的两边及其夹角来判定两个三角形相似,应用时必须注意这个角必须是两边的夹角,否则,判断的结果可能是错误的. 判定方法(四):如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.
要点诠释: 要判定两个三角形是否相似,只需找到这两个三角形的两个对应角相等即可,对于直角三角形而言,若有一个锐角对应相等,那么这两个三角形相似. 1. 相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等,对应边的比相等;
(2)相似三角形中的重要线段的比等于相似比; 相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比. 要点诠释:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段. (3) 相似三角形周长的比等于相似比;(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方。 3.相似多边形的性质: (1)相似多边形的对应角相等,对应边的比相等.
2(2)相似多边形的周长比等于相似比.(3)相似多边形的面积比等于相似比的平方.
要点三、位似1.位似图形定义: 如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过同一点,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.
2.位似图形的性质:(1)位似图形的对应点和位似中心在同一条直线上;
(2) 位似图形的对应点到位似中心的距离之比等于相似比; (3)位似图形中不经过位似中心的对应线段平行. 要点诠释:(1)位似图形与相似图形的区别:位似图形是一种特殊的相似图形,而相似图形未必能构成位似图形. (2)位似变换中对应点的坐标变化规律:在平面直角坐标系中,如果位似变换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的比等于k或-k. 要点四、黄金分割
1.定义:如图,将一条线段AB分割成大小两条线段AP、PB,若小段与大段的长度之比等于大段的长度与全长之比,即
PBAP(此时线段AP叫作线段PB、AB的比例中项),则P点就是线段AB的黄金分割点(黄金点),这种分割就叫APAB黄金分割.
2.黄金三角形:顶角为36°的等腰三角形,它的底角为72°,恰好是顶角的2倍,人们称这种三角形为黄金三角形. 黄金三角形性质:底角平分线将其腰黄金分割. 要点五、射影定理
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∴△ABC∽△ACD∽△CBD(“角角”)∴CD2ADBD; AC2ADAB; BC2BDAB(射影定理); ACBCABCD(等积).
例一例一变式
【典型例题】类型一、相似三角形样的关系时,这两个三角形相似? 1. 已知:如图,∠ABC=∠CDB=90°,AC=a,BC=b,当BD与a、b之间满足怎
【总结升华】相似三角形中未明确对应点和对应边时,要注意分类讨论.
举一反三【变式】如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,沿直线MN对折,使A、C重合,直线MN交AC于
O.(1)求证:△COM∽△CBA; (2)求线段OM的长度.
2. 如图,在△ABC中,∠C=90°,将△ABC沿直线MN翻折后,顶点C恰好落在AB边上的点D处,已知MN∥AB,MC
=6,NC=23,则四边形MABN的面积是( )A.63 D.243 B.123 C.183
CMNAP3
2
ADBBDFEGC
总结升华本题综合考查了直角三角形的面积算法、翻折的性质、由平行得相似的三角形相似的判定方法、相似图形的面积比等于相似比的平方等一些类知识点.知识点丰富;考查了学生综合运用知识来解决问题的能力.难度较大. 类型二、相似三角形的综合应用
3. 如图,点D是△ABC的边AB的延长线上一点,点F是边BC上的一个动点
,如果,1//BE(点P、E在直线AB的同侧)
BDAB4(不与点B重合).以BD、BF为邻边作平行四边形BDEF,又AP
求△PBC的面积与△ABC面积之比.
总结升华】此题应用了平行四边形,相似三角形和三角形面积的相关知识,能够合理作出辅助线是解决本题的关键,
4.如图所示,已知AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H.
(1)求证;(2)若过A的直线与弦CD(不含端点)相交于点E,与⊙O相
交于点F,求证: 是否成立(不必证明).
;(3)若过A的直线与直线CD相交于点P,与⊙O相交于点Q,判断
结升华】本题考查了圆有关的性质和相似三角形知识的综合运用,并且渗透了转化思想,即将等积式转化为比例式. 举一反三:【变式】如图,M为线段AB的中点,AE与BD交于点C,∠DME=∠A=∠B=α ,且DM交AC于F,ME交BC于G.(1)写出图中三对相似三角形,并证明其中的一对; (2)连结FG,如果α=45°,AB=42,AF=3,求FG的长.
5
5. 如图,已知在梯形ABCD中,AD//BC,AD=2,BC=4,点M是AD的中点,△MBC是等边三角形. (1)求证:梯形ABCD是等腰梯形.(2)动点P、Q分别在线段BC和MC上运动,且∠MPQ=60°保持不变. 设PC=x,MQ=y,求y与x的函数关系式.
【总结升华】利用相似三角形得到的比例式,构建线段关系求得函数关系,关键是能够灵活运用所学知识来解题. 举一反三【变式】如图所示,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=8,AC=6.若动点D从点B出发,沿线段BA运动到点A为止,运动速度为每秒2个单位长度.过点D作DE∥BC交AC于点E,设动点D运动的时间为x秒,AE的长为y. (1)求出y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围; (2)当x为何值时,△BDE的面积S有最大值,最大值为多少?
6
类型三、黄金分割
6.如图,用纸折出黄金分割点:裁一张正方的纸片ABCD,先折出BC的中点E,再折出线段AE,然后通过折叠使EB落到线段EA上,折出点B的新位置B′,因而EB′=EB.类似地,在AB上折出点B″使AB″=AB′.这是B″就是AB的黄金分割点.请你证明这个结论.
【总结升华】本题考查了黄金分割的应用,知道黄金比并能求出黄金比是解题的关键.
举一反三【变式】如图,已知△ABC中,D是AC边上一点,∠A=36°,∠C=72°,∠ADB=108°. 求证:(1)AD=BD=BC; (2)点D是线段AC的黄金分割点.
《相似》全章复习与巩固--巩固练习(提高)
【巩固练习】一、选择题1.如图所示,给出下列条件: ①
; ②
;③
; ④
.
其中单独能够判定的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4
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2. 如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,M、N分别是边AB、AD的中点,连接OM、ON、 MN,则下列叙述正确的是( )
A.△AOM和△AON都是等边三角形 B.四边形MBON和四边形MODN都是菱形
C.四边形AMON与四边形ABCD是位似图形 D.四边形MBCO和四边形NDCO都是等腰梯形
3.如图,梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,E在AD上,且CE平分∠BCD,BE•平分∠ABC,则下列关系式中成立的有( ) ①
; ②
; ③
;④CE2=CD×BC; ⑤BE2=AE×BC.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
4.如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于O,且将这个四边形分成①、②、③、④四个三角形.若OA∶OC = OB∶OD,则下列结论中一定正确的是 ( ) A.①和②相似 B.①和③相似 C.①和④相似 D.②和④相似
5.如图,在正方形网格上有6个斜三角形:①△ABC,②△BCD,③△BDE,④△BFG,•⑤△FGH,⑥△EFK,其中②~⑥中与三角形①相似的是( ) A.②③④ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③⑥
5 67
6. 如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=22,CD=2,点P在四边形ABCD的边上.若P到BD的距离为3,则点P的个数为( )A.1
B.2
C.3
D.4
27. 如图,路灯距地面8米,身高1.6米的小明从距离灯的底部(点O)20米的点A处,沿OA所在的直线行走14米到点B时,人影的长度( ) A.增大1.5米 B.减小1.5米 C.增大3.5米 D.减小3.5米 8. 已知矩形ABCD中,AB=1,在BC上取一点E,沿AE将△ABE向上折叠,使B点落在AD上的F点,
A.若四边形EFDC与矩形ABCD相似,则AD=( )
5151 B. C. 3 D. 2 22891012
二、填空题
9. 如图,Rt△ABC中,AC⊥BC,CD⊥AB于D,AC=8,BC=6,则AD=_________.
10. 如图,M是ABCD的边AB的中点,CM交BD于E,则图中阴影部分的面积与ABCD的面积之比为___ __. 11. 在中华经典美文阅读中,小明同学发现自己的一本书的宽与长之比为黄金比。已知这本书的长为20cm,则它的宽约为_______________.
12. 如图是幻灯机的工作情况,幻灯片与屏幕平行,光源距幻灯片30cm,•幻灯片距屏幕1.5m,幻灯片中的小树高8cm,则屏幕上的小树高是__ ____.
13.正方形ABCD的边长为1cm,M、N分别是BC、CD上两个动点,且始终保持AM⊥MN,当BM=_______cm时,四边
2
形ABCN的面积最大,最大面积为__________.cm.
14.如图,O为矩形ABCD的中心,M为BC边上一点,N为DC边上一点,ON⊥OM,若AB=6,AD=4,设OM=x,ON=y,则y与x的函数关系式为__________________. 15. 如图,
ABCD中,E是CD的延长线上一点,BE与AD交于点F,CD=2DE.若△DEF的面积为a,则ABCD中的面
2AB,DF∥BC,E为BD的中点.若EF⊥AC,BC=6,3积为 .(用a的代数式表示)
16. (2012•岳阳)如图,△ABC中,AB=AC,D是AB上的一点,且AD=则四边形DBCF的面积为_______________. 14 15 1617
三、解答题17. 如图,梯形ABCD中,AB∥CD,且AB=2CD,E、F分别是AB、BC的中点,EF与BD相交于点M. (1)求证:△EDM∽△FBM;(2)若DB=9,求BM.
18.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=30,AB=50.点P是AB边上任意一点,直线PE⊥AB,与边AC或BC相交于E.点M在线段AP上,点N在线段BP上,EM=EN,
(注解
=
EP). EM(1)如图1,当点E与点C重合时,求CM的长;
(2)如图2,当点E在边AC上时,点E不与点A、C重合,设AP=x,BN=y,求y关于x的函数关系式,并写出函数的自变量取值范围;
(3)若△AME∽△ENB(△AME的顶点A、M、E分别与△ENB的顶点E、N、B对应),求AP的长.
图1 图2 备用图
19. (1)如图1,在△ABC中,点D,E,Q分别在AB,AC,BC上,且DE∥BC,AQ交DE于点P.求证: (2)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,正方形DEFG的四个顶点在△ABC的边上,连接AG,AF
分别交DE于M,N两点. ①如图2,若AB=AC=1,直接写出MN的长; ②如图3,求证MN2=DM·EN.
B .
20
Q D A E
P C 20. 已知如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5.点P从点C出发沿CA以每秒1个单位的速度向点A匀速运
动;点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,点P、Q同时出发,当点P到达点A时停止运动,点Q也随之停止.伴随着P、Q的运动,DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交折线QB-BC-CP于点E.设点P、Q运动的时间是t秒(t>0).
(1)当t = 2时,AP = ,点Q到AC的距离是 ; (2)在运动的过程中,求△APQ的面积S与t的函数关系式;(不必写出t的取值范围)
(3)在点E运动的过程中,四边形QBED能否成为直角梯形?若能,求t的值.若不能,请说明理由;
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