《精校版高中數(shù)學(xué)人教A版選修41學(xué)案:第1講 3 2 相似三角形的性質(zhì) Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《精校版高中數(shù)學(xué)人教A版選修41學(xué)案:第1講 3 2 相似三角形的性質(zhì) Word版含解析(18頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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2.相似三角形的性質(zhì)
1.掌握相似三角形的性質(zhì).(重點)
2.能利用相似三角形的性質(zhì)解決有關(guān)問題.(難點)
[基礎(chǔ)初探]
教材整理 相似三角形的性質(zhì)
閱讀教材P16~P19“習(xí)題”以上部分,完成下列問題.
1.相似三角形對應(yīng)高的比、對應(yīng)中線的比和對應(yīng)角平分線的比都等于相似比.
2.相似三角形周長的比等于相似比.
3.相似三角形面積的比等于相似比的平方.
4.相似三角形外接圓的直徑比、周長比等于相似比,外接圓的面積比等于相似比的平方.
如圖1326,△ABC中,DE∥BC,若AE∶EC=1∶2,且AD=4 cm
2、,則DB等于( )
圖1326
A.2 cm B.6 cm
C.4 cm D.8 cm
【解析】 由DE∥BC,
得△ADE∽△ABC,
∴=,
∴==,
∴DB=42=8(cm).
【答案】 D
[質(zhì)疑手記]
預(yù)習(xí)完成后,請將你的疑問記錄,并與“小伙伴們”探討交流:
疑問1:
解惑:
疑問2:
解惑:
[小組合作型]
利用相似三角形性質(zhì)進行證明
(2016南開中學(xué)模擬)如圖1327所示,在△ABC中,AB=AC,BD⊥AC.求證:BC2=2ACCD.
圖1327
【精彩點撥】 要證BC2=2ACCD,可考慮用三角形相
3、似證明,但等式右邊有常數(shù)2,故可考慮AC或CD的2倍,由圖形知可考慮取BC的中點,也可考慮CD的2倍.
【自主解答】 法一 取BC的中點E,連接AE.
∵AB=AC,BE=CE,∴AE⊥BC.
∴∠AEC=∠BDC=90,∠C=∠C.
∴△BDC∽△AEC.
∴=,即BCCE=ACCD.
于是有BC2=ACCD.
即BC2=2ACCD.
法二 在DA上截取DF=DC,連接BF.
在△BFD和△BCD中,∵BD⊥CF,
∴∠BDF=∠BDC=90.
又∵DF=DC,BD=BD,
∴△BFD≌△BCD,∴∠BFC=∠C.
又∵AB=AC,∴∠ABC=∠C.
則∠
4、BFC=∠ABC.
∴△ABC∽△BFC.
∴=.
∴BC2=ACFC=2ACCD.
要證明線段相等、角相等、比例式成立等結(jié)論,有時需化歸到相似三角形中加以證明,若不存在相似三角形,可添加輔助線,構(gòu)造相似三角形,最終得到結(jié)論.
[再練一題]
1.如圖1328,在矩形ABCD中,E是DC的中點,BE⊥AC交AC于F,過F作FG∥AB交AE于G.
求證:AG2=AFFC.
圖1328
【證明】 ∵E為矩形ABCD的邊DC的中點,
∴AE=BE.
又∵GF∥AB,∴EG=EF,∴AG=BF.
∵BE⊥AC于F,∴Rt△ABF∽Rt△BCF,
∴=,∴BF2=
5、AFFC,∴AG2=AFFC.
[探究共研型]
相似三角形的性質(zhì)
探究1 兩個相似三角形的外接圓的直徑比、周長比、面積比與相似比有什么關(guān)系?
【提示】 如圖(1)(2),△ABC∽△A′B′C′,AD,A′D′分別是△ABC和△A′B′C′外接圓的直徑.連接BD,B′D′,則∠ABD=∠A′B′D′=90.
∵△ABC∽△A′B′C′,
∴∠C=∠C′.而∠D=∠C,
∠D′=∠C′,
∴∠D=∠D′.
∴Rt△ABD∽Rt△A′B′D′.
∴==k.
∵⊙O的周長=2π=πAD,
(2)
⊙O′的周長=2π=πA′D′,
∴⊙O的周長:⊙O′的周長==k.
6、
又∵⊙O的面積=π2,
⊙O′的面積=π2,
∴⊙O的面積:⊙O′的面積==k2.
探究2 兩個相似三角形的內(nèi)切圓的直徑比、周長比、面積比與相似比有什么關(guān)系?如何證明?
【提示】
(1) (2)
(1)如圖(1)(2),連接OB,OC,OD,O′B′,O′C′,O′D′.
∵△ABC∽△A′B′C′,
∴∠ACD=∠A′C′D′.
∴∠OCD=∠O′C′D′.
又∵∠ODC=∠O′D′C′=90,
∴△OCD∽△O′C′D′.
∴=.
同理可證=.
∴=,即=.
∴=,即=.
∴===k.
∴=k,即兩個相似三角形內(nèi)切圓的直徑比等于相
7、似比.
(2)△ABC和△A′B′C′內(nèi)切圓的周長分別為C=2πr,C′=2πr′.
∴===k.
∴兩個相似三角形內(nèi)切圓的周長比等于相似比.
(3)設(shè)△ABC和△A′B′C′內(nèi)切圓的面積分別為S,S′,則S=πr2,S′=πr′2.
∴==2=k2.
∴兩個相似三角形內(nèi)切圓的面積比等于相似比的平方.
如圖1329所示,已知D是△ABC中AB邊上一點,DE∥BC且交AC于E,EF∥AB且交BC于F,且S△ADE=1,S△EFC=4,則四邊形BFED的面積等于多少?
圖1329
【精彩點撥】 利用S四邊形BFED=S△ABC-S△ADE-S△EFC得到四邊形BFED的面積
8、.
【自主解答】 ∵AB∥EF,DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,△EFC∽△ABC,
∴△ADE∽△EFC.
又S△ADE∶S△EFC=1∶4,
∴AE∶EC=1∶2.
∴AE∶AC=1∶3.
∴S△ADE∶S△ABC=1∶9.
∵S△ADE=1,∴S△ABC=9.
∴S四邊形BFED=S△ABC-S△ADE-S△EFC=9-1-4=4.
1.本題中顯然△ADE∽△EFC,由面積比能得出相似比,再由相似比轉(zhuǎn)化為面積比,求出整個△ABC的面積.
2.利用相似三角形的性質(zhì)定理進行有關(guān)的計算是近幾年高考的熱點之一,在求解過程中往往要注意對應(yīng)邊的比,進行相關(guān)運算時,要
9、善于聯(lián)想,變換比例式,構(gòu)造三角形的邊或面積間的關(guān)系.
[再練一題]
2.如圖1330,在平行四邊形ABCD中,點E在邊AB上,DE⊥AB,且AE∶EB=1∶2,DE與AC交于點F,若△AEF的面積為6 cm2,求△ABC的面積.
圖1330
【解】 設(shè)AE=x,EF=y(tǒng),則BE=2x,xy=6,
∴xy=12.
∵AB∥CD,∴△AEF∽△CDF,
∴=,即=,
∴DF=3y,∴DE=4y,
∴S△ABC=ABDE=3x4y=6xy=612=72(cm2).
[構(gòu)建體系]
1.已知△ABC∽△A′B′C′,且=,BC=2,則B′C′等于( )
A.2
10、 B.4
C.8 D.16
【解析】 ∵=2=,
∴=,
又∵BC=2,
∴B′C′=2BC=4.
【答案】 B
2.已知△ABC∽△A′B′C′,=,△ABC外接圓的直徑為4,則△A′B′C′外接圓的直徑等于( )
A.2 B.3
C.6 D.9
【解析】 設(shè)△A′B′C′和△ABC外接圓的直徑分別是r′,r,則=,∴=,∴r′=6.
【答案】 C
3.兩個相似三角形對應(yīng)邊分別長6 cm和18 cm,若大三角形的面積是36 cm2,則較小三角形的面積是( )
A.6 cm2 B.4 cm2
C.18 cm2 D.不確定
【解
11、析】 相似比等于=,則=2=,
∴S?。絊大=36=4(cm2).
【答案】 B
4.在比例尺為1∶500的地圖上,測得一塊三角形土地的周長是12 cm,則這塊地的實際周長是____________m.
【解析】 這塊地的實際形狀與在地圖上的形狀是兩個相似三角形,其相似比為,則實際周長為:12500=6 000 cm=60 m.
【答案】 60
5.如圖1331所示,在△ABC中,BC>AC,點D在BC上,且DC=AC,∠ACB的平分線CF交AD于F,點E是AB的中點,連接EF.
圖1331
(1)求證:EF∥BC;
(2)若四邊形BDFE的面積為6,求△ABD的面積.
12、
【解】 (1)證明:∵CF平分∠ACB,DC=AC,
∴CF是△ACD的邊AD上的中線.
∴點F是AD的中點,又∵點E是AB的中點,
∴EF∥BD,即EF∥BC.
(2)∵EF∥BD,∴△AEF∽△ABD.
∴=2.
又∵AE=AB,S△AEF=S△ABD-S四邊形BDFE=S△ABD-6,
∴=2,∴S△ABD=8.
我還有這些不足:
(1)
(2)
我的課下提升方案:
(1)
(2)
學(xué)業(yè)分層測評(四)
(建議用時:45分鐘)
[學(xué)業(yè)達標]
一、選擇題
1.如圖1332,D,E,F(xiàn)是△ABC的三邊中點,設(shè)△DEF的面積為,△ABC的
13、周長為9,則△DEF的周長與△ABC的面積分別是( )
圖1332
A.,1 B.9,4
C.,8 D.,16
【解析】 ∵D,E,F(xiàn)分別為△ABC三邊的中點,
∴EF綊BC,DE綊AC,DF綊AB.
∴△DFE∽△ABC,且=,∴==.
又∵l△ABC=9,∴l(xiāng)△DEF=.
又∵==,S△DEF=,
∴S△ABC=1,故選A.
【答案】 A
2.如圖1333,在?ABCD中,AB=10,AD=6,E是AD的中點,在AB上取一點F,使△CBF∽△CDE,則BF的長是( )
圖1333
A.5 B.8.2
C.6.4 D.1.8
【解析】 由
14、△CBF∽△CDE,得=,
又點E是AD的中點,AB=CD=10,AD=BC=6,
∴DE=3,即=,∴BF=1.8.
【答案】 D
3.如圖1334所示,D是△ABC的AB邊上一點,過D作DE∥BC交AC于E.已知AD∶DB=1∶3,則△ADE與四邊形BCED的面積比為( )
圖1334
A.1∶3 B.1∶9
C.1∶15 D.1∶16
【解析】 因為DE∥BC,所以△ADE∽△ABC.
又因為AD∶DB=1∶3.
所以AD∶AB=1∶4,其面積比為1∶16,
則所求兩部分面積比為1∶15.
【答案】 C
4.某同學(xué)自制了一個簡易的幻燈機,其工作情況如
15、圖1335所示,幻燈片與屏幕平行,光源到幻燈片的距離是30 cm,幻燈片到屏幕的距離是1.5 m,幻燈片上小樹的高度是10 cm,則屏幕上小樹的高度是( )
圖1335
A.50 cm B.500 cm
C.60 cm D.600 cm
【解析】 設(shè)屏幕上小樹的高度為x cm,則=,解得x=60(cm).
【答案】 C
5.如圖1336,△ABC中,DE∥BC,DE分別交AB,AC于D,E,S△ADE=2S△DCE,則=( )
圖1336
A. B.
C. D.
【解析】 ∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,
由S△ADE=2S△DCE,得=,∴=.
16、
【答案】 D
二、填空題
6.如圖1337,在△ABC中,D為AC邊上的中點,AE∥BC,ED交AB于G,交BC延長線于F,若BG∶GA=3∶1,BC=10,則AE的長為________.
圖1337
【解析】 ∵AE∥BC,∴△BGF∽△AGE,∴==,
∵D為AC中點,∴==1,∴AE=CF,
∴BC∶AE=2∶1,∵BC=10,∴AE=5.
【答案】 5
7.如圖1338,AB與CD相交于點E,過E作BC的平行線與AD的延長線交于點P,已知∠A=∠C,PD=2DA=2,則PE=________.
圖1338
【解析】 因為PE∥BC,所以∠C=∠PED.又因
17、為∠C=∠A,所以∠A=∠PED.又∠P=∠P,所以△PDE∽△PEA,則=,即PE2=PDPA=23=6,故PE=.
【答案】
8.(2016湛江高三調(diào)研)如圖1339,在△ABC中,已知DE∥BC,△ADE的面積是a2,梯形DBCE的面積是8a2,則=________.
圖1339
【解析】 ∵S△ADE=a2,SDBCE=8a2,∴S△ABC=S△ADE+SBDCE=a2+8a2=9a2,
∴2===,∴=.
【答案】
三、解答題
9.如圖1340,已知在△ABC中,D是BC邊的中點,且AD=AC,DE⊥BC,DE與 AB相交于點E,EC與AD相交于點F.
18、圖1340
(1)求證:△ABC∽△FCD;
(2)若S△FCD=5,BC=10,求DE的長.
【解】 (1)證明:∵DE⊥BC,D是BC的中點,
∴EB=EC,∴∠B=∠1,
又∵AD=AC,
∴∠2=∠ACB.
∴△ABC∽△FCD.
(2)過點A作AM⊥BC,垂足為點M.
∵△ABC∽△FCD,BC=2CD,
∴=2=4.
又∵S△FCD=5,∴S△ABC=20.
∵S△ABC=BCAM,BC=10,
∴20=10AM,∴AM=4.
又∵DE∥AM,∴=.
∵DM=DC=BC=,
BM=BD+DM,
BD=BC=5,∴=,
∴DE=.
10.如圖13
19、41,△ABC是一塊銳角三角形余料,邊BC=200 mm,高AD=300 mm,要把它加工成長是寬的2倍的矩形零件,使矩形較短的邊在BC上,其余兩個頂點分別在AB,AC上,求這個矩形零件的邊長.
圖1341
【解】 設(shè)矩形EFGH為加工成的矩形零件,邊FG在BC上,則點E,H分別在AB,AC上,△ABC的高AD與邊EH相交于點P,設(shè)矩形的邊EH的長為x mm.
∵EH∥BC,∴△AEH∽△ABC,
∴=,∴=,
解得x= (mm),2x=(mm).
答:加工成的矩形零件的邊長分別為mm和mm.
[能力提升]
1.如圖1342所示,已知在△ABC中,∠C=90,正方形DEFG
20、內(nèi)接于△ABC,DE∥AC,EF∥BC,AC=1,BC=2,則AF∶FC等于( )
圖1342
A.1∶3 B.1∶4
C.1∶2 D.2∶3
【解析】 設(shè)正方形邊長為x,則由△AFE∽△ACB,
可得AF∶AC=FE∶CB,即=,
所以x=,于是=.
【答案】 C
2.如圖1343,AB∥EF∥CD,已知AB=20,DC=80,那么EF的值是( )
圖1343
A.10 B.12
C.16 D.18
【解析】 ∵AB∥EF∥CD,
∴===,
∴==,
∴EF=AB=20=16.
【答案】 C
3.在△ABC中,如圖1344所示,BC
21、=m,DE∥BC,DE分別交AB,AC于E,D兩點,且S△ADE=S四邊形BCDE,則DE=________.
圖1344
【解析】 ∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ACB.
又∵S△ADE+S四邊形BCDE=S△ABC;S△ADE=S四邊形BCDE,
∴S△ADE=S△ABC,
∴2=,∴2=,
∴DE=m.
【答案】 m
4.某生活小區(qū)的居民籌集資金1 600元,計劃在一塊上、下兩底分別為10 cm、20 cm的梯形空地上種植花木.
(1)他們在△AMD和△BMC地帶上種植太陽花,單價為8元/m2,當(dāng)△AMD地帶種滿花后(如圖1345陰影部分)共花了160元,請計算
22、種滿△BMC地帶所需的費用;
圖1345
(2)若其余地帶要種的有玫瑰和茉莉花兩種花木可供選擇,單價分別為12元/m2和10元/m2,應(yīng)選擇種哪種花木可以剛好用完所籌集的資金?
【解】 (1)∵四邊形ABCD是梯形,∴AD∥BC,
∴△AMD∽△CMB,∴=2=.
∵種植△AMD地帶花費160元,
∴S△AMD==20 (m2),∴S△CMB=80 (m2).
∴△BMC地帶的花費為808=640(元).
(2)設(shè)△AMD,△BMC的高分別為h1,h2,梯形ABCD的高為h,
∵S△AMD=10h1=20,∴h1=4(m).
又∵=,∴h2=8(m).
∴h=h1+h2=12(m).
∴S梯形ABCD=(AD+BC)h=3012
=180 (m2),
∴S△AMB+S△DMC=180-20-80=80 (m2).
∴160+640+8012=1 760(元),
160+640+8010=1 600(元).
∴應(yīng)種植茉莉花剛好用完所籌資金.
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