相似的综合应用学习过程一、复习预习本章知识网络图二、知识讲解考点1 相似三角形的判定方法(1)定义法:三个对应角相等,三条对应边成比例的两个三角形相似.(2)平行法: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三角形相似.(3)判定定理1: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.简述为:两角对应相等,两三角形相似.(4)判定定理2:如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似.(5)判定定理3:如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似.简述为:三边对应成比例,两三角形相似.考点2 常见的相似模型1. 如图:称为“平行线型”的相似三角形(有“ A型”与“X型”图)2. 如图:其中/仁/ 2,则厶AD0A AB(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. 如图:称为“垂直型” (有“双垂直共角型”、“双垂直共角共边型(也称“射影定理型”)垂直型”)4. 如图:/仁/ 2,Z B=Z。
,则厶AD0A AB(称为“旋转型”的相似三角形。
5. 一线三角模型考点3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(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。
①a mJ c为中间比)b n d n n②a m c m 'r ,n nb n d n③a mJ c1 1 m z' ,亠m m、r (m m , n n 或「b n d n n n(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.以上步骤可以不断的重复使用,直到被证结论证出为止.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。
(5)比例问题:常用处理方法是将“一份”看着k; 对于等比问题,常用处理办法是设“公比”为k。
(6)对于复杂的几何图形,通常采用将部分需要的图形(或基本图形)“分离”出来的办法处理。
二、例题精析考点一相似三角形与简单几何图形结合问题例1、如图是小红设计的钻石形商标,△ ABC是边长为2的等边三角形,四边形ACDE是等腰梯形,AC// EQ / EAC=60°, AE=1.(1)证明:△ ABE^A CBQ(2)图中存在多对相似三角形,请你找出一对进行证明,并求出其相似比(不添加辅助线,不找全等的相似三角形);(3)小红发现AM=MN=NC请证明此结论;(4)求线段BD的长.【规范解答】:(1)证明:•••△ ABC是等边三角形,••• AB=BC,/ BA(=Z BCA=60°. (1 分)•••四边形ACDE1等腰梯形,/ EA(=60O,••• AE=CD / AC[=Z CAE=60°,•••/ BA(+Z CAE120° =Z BCA/ AC[即/ BAE=/ BCD (2 分)在厶ABE和厶BCD中, AB=BC / BAE=/ BCD AE=CD•△ ABE^A CBD (3 分)(2)存在.答案不唯一.如△ ABN^A CDN证明:I / BAN=60° =Z DCN / AN^Z DNC•△ ANB^A CND (5 分)其相似比为:=- =2; (6分)CD 1(3)由(2)得A N=AB=2,CN CD1 1•CN=1AN=1AC, (8 分)2 3同理AM=1AC,3•AM=MI=NC (9 分)(4)作DF丄BC交BC的延长线于F, •••Z BC[=120O,•Z DC=60°. (1O 分)在Rt△ CDF中, CD=30°,1 1•CF= 1C[=1,2 2•DF= CD2CF2=:12(;)2= J ;(11 分)在Rt△ BDF中, • BF=BOCF=2+1=5, DF=-^ ,2 2 2•BA.BF2DF2= .(:)2( 23)2=「7 . (12 分)【分析】:(1)由厶ABC是等边三角形,得AB=BC, Z BA(=Z BC/=60°,由四边形ACDE是等腰梯形,得AE=CD / AC[=Z CAE=60°,利用“S AS'判定△ ABE^A CBQ(2)存在•可利用AB// CD或AE// BC得出相似三角形;(3)由(2)的结论得竺=空=2,即卩CN^AC,同理,得AM^AC,可证AM=MI=NCCN CD 3 3(4)作DF丄BC交BC的延长线于F,在Rt△ CDF中,由/ CD=30°, CE=AE=1,可求CF, DF,在Rt△ BDF 中,由勾股定理求BD.例2、已知:如图所示的一张矩形纸片ABC(ADAD,将纸片折叠一次,使点A与点C重合,再展开, 折痕EF交AD边于点E,交BC边于点F,分别连结AF和CE(1)求证:四边形AFCE是菱形;(2)若AE=10cm △ ABF的面积为24cm,求厶ABF的周长;(3)在线段AC上是否存在一点P,使得2AE=AC・AP若存在,请说明点P的位置,并予以证明;若不存在,请说明理由.【规范解答】:(1)证明:由题意可知OA=OC EF丄AO••• AD// BC, •••/ AE(=Z CFO / EA(=Z FCQ :. △ AOE^A COf 二AE=CF,又AE// CF,•••四边形AECF是平行四边形,••• ACL EF,二四边形AECF是菱形;(2)v 四边形AECF是菱形,二AF=AE=10cm 设AB=a , BF=b , ABF的面积为24cn i ,2 2 2••• a+b=100 , ab=48, •••( a+b) =196 , A a+b=14或a+b二-14 (不合题意,舍去), •••△ ABF 的周长为14+10=24cm(3)存在,过点E作AD的垂线,交AC于点P,点P就是符合条件的点;证明:I/ AEP=Z AO=90°,Z EA(=Z EAp•••△A CE^A AEp 二A1 = 2A°,二AE二AOAP,AP AE•••四边形AECF是菱形,• AO^AC • AE=1AC?AP,.・.2AE二AC?AP.2 2【分析】:(1)通过证明厶AOE^A COF可得四边形AFCE是平行四边形;由折叠的性质,可得AE=EC 即可证明;(2)由勾股定理得AW+FEH00, △ ABF的面积为24cm1可得,ABx BF=48;变换成完全平方式, 即可解答;(3)过点E作AD的垂线,交AC于点P,通过证明厶AOE^A AEP即可证明;考点二相似三角形与圆有关的综合问题例3、已知:如图,P是。
0外一点,过点P引圆的切线PC( C为切点)和割线PAB分别交。
0于A、B, 连接AC,BC.(1)求证:/ PCA M PBC(2)利用(1)的结论,已知PA=3 PB=5求PC的长.【规范解答】:(1)证明:连结OC,OA,••• OC=OA •••/ ACO== CAO••• PC是OO的切线,C为切点,••• PCL OC•••/ PCO=90,/ PCA# ACO=90 ,在厶AOC中, Z ACO£CAO£AOC=180 , vZ AOC=Z PBC ••• 2Z ACO+Z PBC=18O ,•••Z ACO Z PBC=90 ,vZ PCA+Z ACO=9°0 ,•Z PCA=Z PBC;(2) 解:I/ PCA M PBC Z CPA M BPC• △PAS A PCB=,PC2=PA?PB,PA=3,PB=5,PC==.【分析】:(1)连结OC OA先根据等腰三角形的性质得出Z ACO Z CAO再由PC是OO的切线,C为切点得出Z PCO=90 , Z PCA Z ACO=90,在△ AOC中根据三角形内角和定理可知Z ACO Z CAO Z AOC=180,由圆周角定理可知Z AOC=Z PBC故可得出Z ACO Z PBC=90,再根据Z PCA+Z ACO=9°0 即可得出结论;(2)先根据相似三角形的判定定理得出△ PAS A PCB由相似三角形的对应边成比例即可得出结论.例4、如图所示,A, B, D, E四点在。
O上,AE, BD的延长线相交于点C, AE= 8, OC= 12,/ ED G/ BAO⑴求证CD CBAC CB⑵计算CD- CB的值,并指出CB的取值范围.【规范解答】:证明:(1)I/ EDC=Z BAO / C=/ C,• △CDE^A CAB • CD CE AC CB解: ⑵•/ AE= 8, 0C= 12,• AC= 12+4= 16, CE=12-4 = 8.又..CD CE AC CB '•. CD* CB= AC • CE= 16X 8 =128.连接0B 在厶OBC中,OB= 1 AE= 4,0C=12, 2 ••• 8v BC k 16.【分析】:利用△ CDEo^ CAB可证明CD CEAC CB。