相似模型
【课程导入
相似三角形判定的基本模型
平行线型:
A字型X字型A、X混合型
相交线型:
母子型双垂直(射影定理)旋转型
三垂直一线三等角
你能找到每个图中的相似三角形吗?
漫漫学
1平行线型(A字型和X字型及变形)
添加平行线构造相似
添构造相似三角形的基本图形。
【例1】
【练习1.】
图1图2图3图4
(2)当时,有(如图2)
(3)当时,有(如图3)
在图4中,当时,参照上述研究结论,
请你猜想用n表示的一般结论,并给出证明(其中n是正整数).
添加垂线线构造相似
添构造相似三角形的基本图形。
结论为:
【例2】已知:如图,ABBD,CDBD,垂足分别为B、D,AD和BC相交于点E,EFBD,垂足为F,我们可以证明成立(不要求考生证明).
若将图中的垂线改为斜交,如图,ABCD,AD,BC相交于点E,过点E作EFAB交BD于点F,则:
(1)还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由;
(2)请找出S△ABD,S△BED和S△BDC间的关系式,并给出证明.
【练习2.1】如图,在Rt△ABC中,C=90°,AC=4cm,BC=3cm.动点M,N从点C同时出发,均以每秒1cm的速度分别沿CA、CB向终点A,B移动,同时动点P从点B出发,以每秒2cm的速度沿BA向终点A移动,连接PM,PN,设移动时间为t(单位:秒,0<t<2.5).
(1)当t为何值时,以A,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?
(2)是否存在某一时刻t,使四边形APNC的面积S有最小值?
若存在,求S的最小值;若不存在,请说明理由.
27.2.2相交线型
母子型(→双垂直)
由于小三角形寓于大三角形中,恰似子依母怀,故被称为“母子型”.
图1图2
当图1中BAC=90°时,模型由“母子型”就变成“双垂直”.
由图1可得:.
由图2可得:.(射影定理)
【例3】如图,在Rt△ABC中,ACB=90°,AD平分CAB交于点D,
过点C作CEAD于E,CE的延长线交AB于点F,过点E作EGBC交AB于G,AE·AD=16,AB=4.
(1)求证:CE=EF;(2)求EG的长.
【练习3.1】如图,已知△ABC中,ACB=90°,AC=BC,点E、F在AB上,
ECF=45°.
(1)求证:△ACFBEC;
(2)设△ABC的面积为S,求证:AF·BE=2S.
旋转型
通过“旋转型”相似三角形的特征:
由一点发出四条线段对应成比例;
两对相似三角形;
3、
旋转型的几何模型图:
如图1,两个等腰直角三角板和有一条边在同一条直线上,,.将直线绕点逆时针旋转,交直线于点.将图1中的三角板沿直线向右平移,设、两点间的距离为.
图1图2图3
解答问题:
(1)当点与点重合时,如图2所示,可得的值为;
在平移过程中,的值为(用含的代数式表示);
(2)将图2中的三角板绕点逆时针旋转,原题中的其他条件保持不
变.当点落在线段上时,如图3所示,请补全图形,计算的值;
(3)将图1中的三角板ABC绕点C逆时针旋转度,≤,原题中的
其他条件保持不变.计算的值(用含k的代数式表示).
【练习3.1】(2014门头沟一模24)已知:在△ABC中,ABC=∠ACB=α,点D是AB边上任意一点,将射线DC绕点D逆时针旋转α与过点A且平行于BC边的直线交于点E.
(1)如图1,当α=60°时,请直接写出线段BD与AE之间的数量关系;___________;
(2)如图2,当α=45°时,判断线段BD与AE之间的数量关系,并进行证明;
(3)如图3,当α为任意锐角时,依题意补全图形,请直接写出线段BD与AE之间的数量关系:_______________________.(用含α的式子表示,其中)
三垂直(→一线三等角)
根据角平分线的尺规作图可知,角两边上有以角的顶点为端点的两条相等的线段时,则连接这两条线段的另一个端点与角平分线上的任何一点,可在角平线两侧出现全等三角形。
三垂直(→一线三等角)的几何模型:
三垂直一线三等角
【例4】如图,在等腰梯形ABCD中,AB=CD,ADBC,AD=3㎝,BC=7㎝,B=∠C=60°,P为下底BC上一点(不与B、C重合),连结AP,过P点作PE交DC于E,使得APE=∠B.
(1)求证:△ABPPCE;
(2)在底边BC上是否存在一点P,使得DEEC=5∶3?如果存在,求出BP的长,如果不存在,请说明理由.
【练习4.1】如图,矩形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,过点E作
EFAE交DC于点F,连接AF.设,下列结论:
(1)△ABEECF,(2)AE平分BAF,(3)当k=1时,△ABEADF,其中结论正确的是()
A.(1)(2)(3)B.(1)(3)C.(1)(2)D.(2)(3)
【练习4.2】在Rt△ABC中,BAC=90°,AB=AC=2,点D在BC所在的直线上运动,作ADE=45°(A,D,E按逆时针方向).
(1)如图1,若点D在线段BC上运动,DE交AC于E.
求证:△ABDDCE;
当△ADE是等腰三角形时,求AE的长.
(2)如图2,若点D在BC的延长线上运动,DE的反向延长线与AC的延长线相交于点E,是否存在点D,使△ADE''是等腰三角形?若存在,写出所有点D的位置;若不存在,请简要说明理由;
如图3,若点D在BC的反向延长线上运动,是否存在点D,使△ADE是等腰三角形?若存在,写出所有点D的位置;若不存在,请简要说明理由.
延时检测:
1.在平面直角坐标系中,正方形ABCD的位置如图所示,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(0,2).延长CB交x轴于点A1,作正方形A1B1C1C;延长C1B1交x轴于点A2,作正方形A2B2C2C1…按这样的规律进行下去,第2010个正方形的面积为()<3分钟>
A.5×()2009B.5×()2010C.5×()2008D.5×()4018
2.等边△ABC边长为6,P为BC边上一点,MPN=60°,且PM、PN分别交边AB、AC于点E、F.
(1)如图1,若点P在BC边上运动,且保持PEAB,设BP=x,四边形AEPF面积的y,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)如图2,若点P在BC边上运动,且MPN绕点P旋转,当CF=AE=2时,求PE的长.<5分钟>
前情回顾:
如图,等边三角形ABC的边长为3,点P为BC边上一点,且BP=1,点D为AC边上一点,若APD=60°,则CD的长为()<4分钟>
A.B.C. D.1
5.如图,△ABC和△A1B1C1均为等边三角形,点O既是AC的中点,又是A1C1的中点,则AA1∶BB1=. <6分钟>
如图所示,在矩形ABCD中,AC、BD相交于点O,OEBC于E,连接DE交OC于点F,作FGBC于G.
(1)说明点G是线段BC的一个三等分点;
(2)请你依照上面的画法,在原图上画出
BC的一个四等分点(保留作图痕迹,不必证明).
【练习1.】数学课上,张老师出示了问题1:如图1,四边形ABCD是正方形,BC=1,对角线交点记作O,点E是边BC延长线上一点.连接OE交CD边于F,设CE=x,CF=y,求y关于x的函数解析式及其取值范围.
(1)经过思考,小明认为可以通过添加辅助线--过点O作OMBC,垂足为M求解.你认为这个想法可行吗?请写出问题1的答案及相应的推导过程;
(2)如果将问题1中的条件“四边形ABCD是正方形,BC=1”改为“四边形ABCD是平行四边形,BC=3,CD=2,”其余条件不变(如图2),请直接写出条件改变后的函数解析式;
(3)如果将问题1中的条件“四边形ABCD是正方形,BC=1”进一步改为:“四边形ABCD是梯形,ADBC,BC=a,CD=b,AD=c(其中a,b,c为常量)”其余条件不变(如图3),请你写出条件再次改变后y关于x的函数解析式以及相应的推导过程.
【即时检测】
2.如图,矩形ABCD中,BEAC于点F,E恰好是CD的中点,
求证:BF2=AF2.<3分钟>
【即时检测】
3.如图,四边形ABCD和BEFG均为正方形,求AG:DF:CE=_________.
<5分钟>
【即时检测】
4.如图,边长12的正方形ABCD中,有一个小正方形EFGH,其中E、F、G分别在AB、BC、FD上.若BF=3,求小正方形的边长.
图1
图2
图3
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