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九年级第二轮复习专题. 相似三角形. 玉华中学 罗永玉. 相似三角形 的地位与作用. 相似三角形是初中几何知识的重要部分,是几何学知识链中承上启下的一环。相似三角形的知识与直角三角形、圆有着密切的联系,与函数、方程等知识结合,会产生许多新颖的综合题。相似三角形的知识也是中考命题的热点,近几年由于课程标准的变化,中考对圆的要求下降,许多重要的知识不再作为中考的要求,所以更凸显了相似三角形的重要地位。. 一 、相似三角形 中动手操作问题.
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九年级第二轮复习专题 相似三角形 玉华中学 罗永玉
相似三角形的地位与作用 相似三角形是初中几何知识的重要部分,是几何学知识链中承上启下的一环。相似三角形的知识与直角三角形、圆有着密切的联系,与函数、方程等知识结合,会产生许多新颖的综合题。相似三角形的知识也是中考命题的热点,近几年由于课程标准的变化,中考对圆的要求下降,许多重要的知识不再作为中考的要求,所以更凸显了相似三角形的重要地位。
一、相似三角形中动手操作问题 (1)如图1,△ABC中,AB=AC=BC,P为AC上一点,过P点可作____条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似;作出直线草图. 分析:根据相似三角形的判定,过点P分别作BC,AB的平行线即可得到与原三角形相似的三角形. 图1
一、相似三角形中动手操作问题 (1)如图1,△ABC中,AB=AC=BC,P为AC上一点,过P点可作____条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似;作出直线草图. 2 解:(1)如图,过点P画PD∥BC交AB于D,PE∥AB交BC于E,则△APD、△CPE与△ABC相似.故过P点可作2条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似; 图1
一、相似三角形中动手操作问题 (2)如图2,△ABC中,∠C=90°,P为斜边AB上的一点,过P点可作____条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似;作出直线草图. 分析:根据相似三角形的判定,过点P分别作BC,AC的平行线即可得到与原三角形相似的三角形,过点P点作AB边上的垂线,又可得出一条符合要求的直线. 图2
一、相似三角形中动手操作问题 (2)如图2,△ABC中,∠C=90°,P为斜边AB上的一点,过P点可作____条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似;作出直线草图. 3 解:如图,过点P作PD∥BC交AC于D,PE∥AC交BC于E,则△APD、△BPE与△ABC相似; 过点P作PF⊥AB于P,交AC于F, 则△APF与△ABC相似; 图2 故过P点可作3条直线将△ABC分成两 部分,使截得的三角形与△ABC相似;
一、相似三角形中动手操作问题 (3)如图3,△ABC中AB>AC,P点为AC上一点,过P点可作____条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似,作出直线草图. 分析:根据相似三角形的判定,过点P分别BC,AB的平行线即可得到与原三角形相似的三角形,作以点P为顶点与∠B相等的角也可以得到与原三角形相似的三角形.
一、相似三角形中动手操作问题 (3)如图3,△ABC中AB>AC,P点为AC上一点,过P点可作____条直线将△ABC分成两部分,使截得的三角形与△ABC相似,作出直线草图. 4 解:如图,过点P作PD∥BC交AB于 D,PE∥AB交BC于E,则△APD、 △CPE与△ABC相似; 1 ②过点P作∠1=∠B,∠2=∠B, 则△APF、△CPG与△ABC相似, 2 故过点P可以作4条直线,使截得的三角形与原三角形相似.
一、相似三角形中动手操作问题 适时小结:本题涉及的知识点有相似三角形的预备定理、两组角对应相等的两个三角形相似。强调两个基本图形及培养学生认真观察,寻找图形中的隐含信息的意识。能根据题意画出图形是解此类问题的关键.
二、相似三角形与一次函数结合 例题2 如图所示,直线与轴相交于点 A(4,0),与y轴相交于点B,将△AOB沿着y轴折叠,使点A落在x轴上,点A的对应点为点C. ⑴求点C的坐标; 分析:点A与点C关于y轴对称,由此可 确定点C的坐标; (4,0) (1)解:⑴∵A(4,0), 且点C与点A关于y轴对称, ∴C(-4,0).
二、相似三角形与一次函数结合 ⑵设点P为线段CA上的一个动点,点P与点A、C不重合, 连结PB,以点P为端点作射线PM交AB于点M,使 ∠BPM=∠BAC ①求证:△PBC∽△MPA; 分析:由(1)可得BC=BA,则∠1=∠MAP,再根据三角形的外角的性质即可证得∠2=∠3,从而证得两个三角形相似. ⑵ ①证明:∵∠BPM=∠BAC, 且∠3+∠BPM=∠2+∠BAC, ∴∠2=∠3. 又将△AOB沿着y轴折叠,点 A的对应点为点C. 2 3 1 ∴∠1=∠MAP. ∴△PBC∽△MPA.
(2)设点P为线段CA上的一个动点,点P与点A、C不重 (2)设点P为线段CA上的一个动点,点P与点A、C不重 合,联结PB,以点P为端点作射线PM交AB于点M, 使∠BPM=∠BAC ② 是否存在点P使△PBM为直角三角形?若存在, 请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 别忘了需要分类讨论 分析:当∠PBM=90°时,则有 △BPO∽△ABO,根据相似三角形性 质,即可求得PO的长,求得P的坐标; 当∠4=90°时,则∠2=90°,BP⊥AC,则此时点P与点O重合.则P的坐标可以求得. 4 2
② 是否存在点P使△PBM为直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. ②存在. ∵直线与x轴相交于点A(4,0), 求得 ∴B(0,3). 当∠PBM=90°时, (0,3) 有△BPO∽△ABO (4,0)
4 2 当∠4=90°时,则∠2=90°. ∴∠PAM+∠5=90°. ∵∠BPM=∠BAC, ∴∠BPM+∠5=90°. ∴BP⊥AC. ∵过点B只有一条直线与AC垂直, ∴此时点P与点O重合, 、 。 即:符合条件的点 ∴使△PBM为直角三角形的点P有 两个 .
二、相似三角形与一次函数结合 适时小结:本题是相似三角形与一次函数的综合应用。要利用待定系数法求一次函数解析式、图形的对称、分类讨论等思想方法。解答相似三角形的判定与性质和一次函数综合应用问题,一般要借助数形结合得出三角形相似是解决问题的关键。
三、相似三角形与四边形结合 例题3如图,在平面直角坐标系中,A点坐标为 , 矩形BCOG的顶点B、C坐标为,C(0,3),联 结AB.动点D以每秒1个单位的速度从点C出发沿CO向终 点O运动,同时动点E以每秒2个单位的速度从点A出发沿 AB向终点B运动,过点D作DF∥AB,交BC于点F,联结AD、DE、EF,设运动时间为t秒. (1)用t的代数式表示线段BE、DF的长. 分析:(1)先根据四边形BCOG是矩形, , ,求出AG、 BG及AB的长;由∠1=∠2=30°,求 出DF的长,由动点E以每秒2个单位 的速度从点A出发沿AB向点B运动即 可求出BE的长; (0,3) 1 2
(0,3) 1 2 三、相似三角形与四边形结合 (1)解:∵四边形BCOG是矩形, BG=3, ∴∠5=30°, ∵BC∥OG,∴∠2=∠5=30°, 5 ∵DF∥AB,∴∠1=∠2=30°, ∵△CDF是直角三角形, ∴DF=2CD=2t, ∵动点E以每秒2个单位的速度 从点A出发沿AB向点B运动, ∴AE=2t,∴BE=6﹣2t;
(2)求证四边形AEFD为平行四边形,并探索在整个运动过程中,是否存在t使四边形AEFD为菱形?若存在,请求出t的值,若不存在请说明理由.(2)求证四边形AEFD为平行四边形,并探索在整个运动过程中,是否存在t使四边形AEFD为菱形?若存在,请求出t的值,若不存在请说明理由. (0,3) 1 2 5 分析:先由DF∥AB,DF=AE=2t, 可得出四边形AEFD是平行四边 形,若平行四边形AEFD是菱形, 则DF=AD,在Rt△AOD中,利用 勾股定理可得, 进而可得出t的值;
(2)求证四边形AEFD为平行四边形,并探索在整个运动过程中,是否存在t使四边形AEFD为菱形?若存在,请求出t的值,若不存在请说明理由.(2)求证四边形AEFD为平行四边形,并探索在整个运动过程中,是否存在t使四边形AEFD为菱形?若存在,请求出t的值,若不存在请说明理由. (0,3) 1 2 5 (2)存在. 证明:∵DF∥AB,DF=AE=2t, ∴四边形AEFD是平行四边形, 若平行四边形AEFD是菱形, 则DF=AD, 在Rt△AOD中, 解得 (负值舍去)
6 7 (0,3) 1 2 5 (3)探索当t为何值时,△BEF与以D,E,F为顶点的三角形相似? 8 分析:由DF∥AB,可得出∠6=∠7 ①当∠8=∠9时,此时DE∥BC, 即四边形DEBF是平行四边形, DF=BE,由此可得出t的值; ②当∠8=∠10时,由相似三角形 的性质可得 ,即, 由四边形AEFD是平行四边形, 即EF=AD,在△AOD中利用勾股 定理即可求出t的值. 9 10
6 解得 7 (0,3) 1 2 5 (3)解:∵DF∥AB,∴∠6=∠7. ①当∠8=∠9时,则△BEF∽△DFE, 此时DE∥BC,即四边形DEBF 是平行四边形, 8 9 ∴DF=BE而DF=2t,BE=6﹣2t, 10 ∴,解得 ②当∠8=∠10时,则△BEF∽△EFD 即 ∵四边形AEFD是平行四边形,即EF=AD, 综上所述, .
三、相似三角形与四边形结合 适时小结:本题相似形与四边形结合,涉及到相似三角形的判定与性质、菱形的判定与性质、直角三角形的性质及矩形的性质,在解答第三小题时要注意分类讨论,不要漏解.
四、相似三角形与圆结合 例题4已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,过点A作直线MN⊥AC,点P是直线MN上的一个动点(与点A不重合),联结 CP交AB于点D,设AP=x,AD=y. (1)如图1,若点P在射线AM上,求y与x的函数解析式; 8 6 y x 图1 图2 分析:(1)首先证明AM∥BC,得出△APD∽△BCD, 故 ,然后根据题意代入相关数值,即得y关于 x的函数解析式.
四、相似三角形与圆结合 四、相似三角形与圆结合 例题4已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,过点A作直线MN⊥AC,点P是直线MN上的一个动点(与点A不重合),联结 CP交AB于点D,设AP=x,AD=y. (1)如图1,若点P在射线AM上,求y与x的函数解析式; 解:(1)∵AM⊥AC,∴∠CAM=90, 又∵∠ACB=90°,∴可证AM∥BC, 再证△APD∽△BCD, 在Rt△ABC中,求出AB=10 又∵AP=x,AD=y, ∴BD=AB﹣AD=10﹣y,
四、相似三角形与圆结合 例题4已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,过点A作直线MN⊥AC,点P是直线MN上的一个动点(与点A不重合),联结 CP交AB于点D,设AP=x,AD=y. (2)射线AM上是否存在一点P,使以点D、A、P组成的 三角形与△ABC相似,若存在,求AP的长;若不存在, 说明理由; 分析:由AM∥BC,可知 ∠B=∠BAP,再由ACB=90°, ∠APD≠90°,可得出 △ABC∽△PAD,把第一问的 结果代入得到一个一元二次 方程,解此方程看结果是否 符合题意.
四、相似三角形与圆结合 例题4已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,过点A作直线MN⊥AC,点P是直线MN上的一个动点(与点A不重合),联结 CP交AB于点D,设AP=x,AD=y. (2)射线AM上是否存在一点P,使以点D、A、P组成的 三角形与△ABC相似,若存在,求AP的长;若不存在, 说明理由; (2)假设射线AM上存在一点P,使以点 D、A、P组成的三角形与△ABC相似, ∵AM∥BC,∴∠B=∠BAP, ∵∠ACB=90°,APD≠90°, ∴△ABC∽△PAD, 解得:x=4.5, ∴当AP的长为4.5时,△ABC∽△PAD;
四、相似三角形与圆结合 例题4 已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,过点A作直线MN⊥AC,点P是直线MN上的一个动点(与点A不重合),联结CP交AB于点D,设AP=x,AD=y. (3)如图2,过点B作BE⊥MN, 垂足为E,以C为圆心、AC为半 径的⊙C与以P为圆心PE为半径 的⊙P相切,求⊙P的半径. 分析:要分情况讨论:当点E在线段AE上,⊙C与⊙P外切时;当点P射线AE上,⊙C与⊙P外切时;当点E在射线EA上,⊙C与⊙E内切时;根据解直角三角形分别求解,不符合题意的解舍去.
(3)如图2,过点B作BE⊥MN,垂足为E,以C为圆心、AC为半径的⊙C与以P为圆心PE为半径的⊙P相切,求⊙P的半径.(3)如图2,过点B作BE⊥MN,垂足为E,以C为圆心、AC为半径的⊙C与以P为圆心PE为半径的⊙P相切,求⊙P的半径. (3)∵⊙C与⊙P相切,AP=x ①当点P在线段AE上,⊙C与⊙P外切时, 在Rt△PAC中 解得: ∴⊙P的半径为
②点P在射线EA上,当⊙C与⊙P内切时, 在Rt△PAC中 解得: ∴⊙P的半径为16.
③点P在射线AE上,当⊙C与⊙P外切时, 解得: 舍去 ∴当⊙C与⊙P相切时, ⊙E的半径为16或
四、相似三角形与圆结合 适时小结:本题涉及相似三角形的判定与性质、勾股定理,平行线判定、方程、圆圆相切等知识.在解答时除掌握相似三角形的一些基本图形外,还需要用分类讨论和数形结合方法解题,尤其是第(3)题时不要漏解.
五、相似三角形的综合运用 例题5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, (1) 如图1,当点E与点C重合时,求CM的长; 分析:先根据已知条件得出AC的值,再根据CP⊥AB求出CP,然后通过题目给出的三角比值求出CM的值.
五、相似三角形的综合运用 例题5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, (1) 如图1,当点E与点C重合时,求CM的长; 解(1)∵∠ACB=90°,AC=40, ∵CP⊥AB, 在Rt△CPM中,
五、相似三角形的综合运用 y x 例题5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, (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 定义域; 分析:本题先证△AEP∽△ABC,得 到 ,求出 ,又 ,从而求出EM和PM的 值,直接通过线段间的关系x+PN+y=50, 即可得出y关于x的函数关系式.
五、相似三角形的综合运用 y x (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 定义域; 在Rt△MPE中,
五、相似三角形的综合运用 例题5 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, (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. 分析:由于给出对应顶点,那么 可以直接运用相似和三角比求出对应边长再列比例式求解。
五、相似三角形的综合运用 (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. (3)①当点E在线段AC上时△AME∽△ENB 解得x1=22,x2=0(舍去). 即AP=22. x
五、相似三角形的综合运用 (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. ②当点E在线段BC上时, 由△AME∽△ENB,∴ÐAEM=ÐB. ÐAEC=ÐEAB+ÐB=ÐEAB+ÐAEM=ÐEMP, ∴Rt△ACE∽Rt△EPM, x ∴AP的长为22或42.
三、因动点产生的相似三角形问题 五、相似三角形的综合运用 适时小结:本题主要考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理、解直角三角形及锐角三角比等知识;基本图形是三角形加上动点问题.考查数学思想是分类讨论、函数思想、方程思想等;在解题时要注意知识的综合应用是解本题的关键.