【文档说明】专题22.3 相似三角形的判定-重难点题型(举一反三)(沪科版)(解析版)-九年级数学上册举一反三系列(沪科版).docx,共(20)页,560.974 KB,由envi的店铺上传
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专题22.3相似三角形的判定-重难点题型【沪科版】【知识点1相似三角形的判定】判定定理判定定理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.简称为两角对应相等,两个三角形相似.如图,如果'AA=,'BB=,则△∽△ABCABC.判
定定理2:如果两个三角形的三组对应边成比例,那么这两个三角形相似.简称为三边对应成比例,两个三角形相似.如图,如果ABBCACABBCAC==,则△∽△ABCABC.判定定理3:如果两个三角形的两组对应边成比例,并且对应的夹角相等,那么这两个三角
形相似.简称为两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.如图,如果ABACABAC=,'AA=,则△∽△ABCABC.【题型1相似三角形的判定(判定定理1)】【例1】(2021•越秀区校级二模)如图,在△ABC中,四边形DBFE是
平行四边形.求证:△ADE∽△EFC.【解题思路】根据平行得角相等,即可得证相似.【解答过程】证明:∵四边形DBFE是平行四边形,∴DE∥BC,EF∥AB,∴∠CEF=∠A,∠AED=∠C,∴△ADE∽△EFC.【变式1-1】(2021•越秀区校级二模)如图,在
△PAB中,点C、D在AB上,PC=PD=CD,∠A=∠BPD,求证:△APC∽△PBD.【解题思路】根据等腰三角形的性质得出∠PCD=∠PDC,根据三角形的外角性质得出∠A+∠APC=∠PCD,∠B+∠BPD=∠PDC,求出∠B=∠AP
C,再根据相似三角形的判定推出即可.【解答过程】证明:∵PC=PD,∴∠PCD=∠PDC,∵∠A+∠APC=∠PCD,∠B+∠BPD=∠PDC,又∵∠A=∠BPD,∴∠B=∠APC,∴△APC∽△PBD.【变式1-2】(2020秋•宁德期末)如图,在矩形ABCD中,点
E是BC边上的点,AC⊥DE,垂足为F.求证:△ABC∽△ECD.【解题思路】利用“两角法”证得结论.【解答过程】证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠BCD=90°.∴∠ACB+∠ACD=90°.
又∵AC⊥DE,∴∠CDE+∠ACD=90°.∴∠ACB=∠CDE.∴△ABC∽△ECD.【变式1-3】(2020秋•淮安期末)如图,在矩形ABCD中,E为AD上一点,EF⊥EC交AB于F,连接FC,求证:
△AEF∽△DCE.【解题思路】用∠FEC=90°,可得到△AEF和△DCE一对锐角相等,再加上一对直角相等,可证相似.【解答过程】证明:∵∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠D=90°,∵∠A+∠AFE+∠AEF=180°
,∴∠AFE+∠AEF=90°,∴∠DEC=∠AFE,又∵∠A=∠D,∴△AEF∽△DCE.【题型2相似三角形的判定(判定定理2)】【例2】根据下列条件,判断△ABC与△A′B′C′是否相似,并说明理由(1)AB=12,BC=15,AC=24,A′B′
=25,B′C′=40,C′A′=20(2)AB=3,BC=4,AC=5,A′B′=12,B′C′=16,C′A′=20【解题思路】(1)通过计算得出两个三角形三边成比例,即可得出结论.(2)通过计算得出两个三角形三边成比例,
即可得出结论.【解答过程】解:(1)∵𝐴𝐵𝐶′𝐴′=1220=35,𝐵𝐶𝐴′𝐵′=1525=35,𝐴𝐶𝐵′𝐶′=2440=35,∴△ABC∽△A′B′C′(2)∵𝐴𝐵𝐴′𝐵′=312=14,𝐵𝐶𝐵′𝐶′=416=14,𝐴𝐶𝐴′𝐶′=
520=14∴△ABC∽△A′B′C′.【变式2-1】(2020秋•南召县期中)如图,在△ABC和△A′B′C′中,D、D′分别是AB、A′B′上一点,𝐴𝐷𝐴𝐵=𝐴′𝐷′𝐴′𝐵′.当𝐶𝐷𝐶′𝐷′=𝐴𝐶𝐴′𝐶′=𝐴𝐵𝐴′
𝐵′时,判断△ABC与△A′B′C′是否相似,并说明理由.【解题思路】根据相似三角形的判定解答即可.【解答过程】解:相似,理由如下:∵𝐴𝐷𝐴𝐵=𝐴′𝐷′𝐴′𝐵′.∴𝐴𝐷𝐴′𝐷′=𝐴𝐵𝐴′𝐵′,又∵
𝐶𝐷𝐶′𝐷′=𝐴𝐶𝐴′𝐶′=𝐴𝐵𝐴′𝐵′,∴𝐶𝐷𝐶′𝐷′=𝐴𝐶𝐴′𝐶′=𝐴𝐷𝐴′𝐷′,∴△ADC∽△A′D′C′,∴∠A=∠A′,又∵𝐴𝐶𝐴′𝐶′=𝐴𝐵𝐴′𝐵′,∴△ABC∽△A′B′C′.【变式2-
2】(2020秋•肥东县月考)如图,在矩形ABEF中,四边形ABCH、四边形CDGH和四边形DEFG都是正方形,图中的△ACD与△ECA相似吗?请说明理由.【解题思路】设小正方形的边长为1,分别求得两个三角形各边的长,再根据各边
是否对应成比例来判定两三角形是否相似.【解答过程】解:结论:相似.理由:设正方形的边长为1,则AC=√2,CD=1,AD=√5,EC=2,EA=√10,∵𝐴𝐶𝐸𝐶=𝐶𝐷𝐶𝐴=𝐴𝐷𝐸𝐴=√22∴△ACD∽△ECA.【变式2-
3】如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC和△DEF的顶点都在格点上,P1、P2、P3、P4、P5是△DEF边上的5个格点,请按要求完成下列各题:(1)试证明△ABC为直角三角形;(2)判断△ABC和△DEF是否相似,并说明理由;(3)直接写出一个与△A
BC相似的三角形,使它的三个顶点为P1、P2、P3、P4、P5中的三个格点.【解题思路】(1)先根据勾股定理求出各个边的长度,再根据勾股定理的逆定理判断即可;(2)先根据勾股定理求出各个边的长度,再根据相似三角形的判定定理得出即可;(3)先根据勾股定
理求出各个边的长度,再根据相似三角形的判定定理得出即可.【解答过程】(1)证明:由勾股定理得:AB2=22+42=20,AC2=22+12=5,BC2=32+42=25,即AB2+AC2=BC2,所以△ABC是直角三角形;(2)解:相似,理由是:由勾股定理得:DF=√22+22
=2√2,DE=√42+42=4√2,EF=√22+62=2√10,由(1)知:AB=2√5,AC=√5,BC=5,所以𝐷𝐹𝐴𝐶=𝐷𝐸𝐴𝐵=𝐸𝐹𝐵𝐶=2√105,所以△△ABC和△DEF相似;(3)解:和△ABC相似的三角
形是△P2P4P5,理由是:∵由勾股定理得:P5P2=√12+32=√10,P2P4=√12+12=√2,P4P5=2√2,又∵AB=2√5,AC=√5,BC=5,∴𝐴𝐶𝑃2𝑃4=𝐴𝐵𝑃5𝑃4=𝐵𝐶𝑃5𝑃2,∴△ABC∽△P4P5P
2.【题型3相似三角形的判定(判定定理3)】【例3】(2020秋•浦东新区校级月考)如图,点D,E分别在线段AB和AC上,BE与CD相交于点O,AD•AB=AE•AC,DF∥AC,求证:△DOF∽△DOB.【解题思路】根据相似三角形的判定得出△ABE与△ACD相似,利用相似三角形的性质得出
∠B=∠C,再利用平行线的性质和相似三角形的判定解答即可.【解答过程】证明:∵AD•AB=AE•AC,∴𝐴𝐷𝐴𝐸=𝐴𝐶𝐴𝐵,∵∠A=∠A,∴△ABE∽∠ACD,∴∠B=∠C,∵DF∥AC,∴∠C=∠ODF,∴∠B=∠ODF,∵∠DOF=∠BOD,∴△DOF∽△DO
B【变式3-1】(2021春•肇州县期末)如图,点B,C分别在△ADE的边AD,AE上,且AC=3,AB=2.5,EC=2,DB=3.5.求证:△ABC∽△AED.【解题思路】根据相似三角形的判定解答即可.【解
答过程】证明:∵AC=3,AB=2.5,EC=2,DB=3.5.∴AE=5,AD=6,∴𝐴𝐶𝐴𝐷=36=12,𝐴𝐵𝐴𝐸=2.55=12,∴𝐴𝐶𝐴𝐷=𝐴𝐵𝐴𝐸,∵∠A=∠A,∴△ABC∽△AED.【变式3-2】(202
1春•朝阳区校级期末)如图所示,在四边形ABCD中,CA是∠BCD的角平分线,且AC2=CD•BC,求证:△ABC∽△DAC.【解题思路】根据两边成比例夹角相等两三角形相似证明即可.【解答过程】证明:∵AC平分∠BCD,∴∠ACB=∠ACD,∵AC2=CD•BC,∴𝐴𝐶𝐶𝐷=𝐵𝐶�
�𝐶,∴△ABC∽△DAC.【变式3-3】(2020秋•蜀山区校级期中)如图,在△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,DE、BC的延长线相交于点F,且EF•DF=CF•BF.求证:△CAB∽△DAE.【解题思路】
根据相似三角形的判定得出△EFC∽△BFD,得出∠CEF=∠B,进而证明△CAB∽△DAE即可.【解答过程】证明:∵EF•DF=CF•BF.∴𝐸𝐹𝐵𝐹=𝐶𝐹𝐷𝐹,∵∠EFC=∠BFD,∴△EFC∽△BFD,∴∠CEF=∠B,∴∠B=∠AED,∵∠CAB=∠DAE,∴△CAB∽△D
AE.【题型4相似三角形的判定(多结论问题)】【例4】((2021•阿勒泰地区一模)如图,G,E分别是正方形ABCD的边AB,BC上的点,且AG=CE,AE⊥EF,AE=EF,现有如下结论:①BE=DH;②△AGE≌△ECF;③∠
FCD=45°;④△GBE∽△ECH.其中,正确的结论有()A.4个B.3个C.2个D.1个【解题思路】由∠BEG=45°知∠BEA>45°,结合∠AEF=90°得∠HEC<45°,据此知HC<EC,即
可判断①;求出∠GAE+∠AEG=45°,推出∠GAE=∠FEC,根据SAS推出△GAE≌△CEF,即可判断②;求出∠AGE=∠ECF=135°,即可判断③;求出∠FEC<45°,根据相似三角形的判定得出△GBE
和△ECH不相似,即可判断④.【解答过程】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD,∵AG=CE,∴BG=BE,∴∠BEG=45°,∴∠BEA>45°,∵∠AEF=90°,∴∠HEC<45°,则HC<EC,∴CD﹣CH
>BC﹣CE,即DH>BE,故①错误;∵BG=BE,∠B=90°,∴∠BGE=∠BEG=45°,∴∠AGE=135°,∴∠GAE+∠AEG=45°,∵AE⊥EF,∴∠AEF=90°,∵∠BEG=45°,∴∠AEG+∠FEC=45°,∴∠GAE=∠FEC,在△GAE和△CEF中,∵{𝐴
𝐺=𝐶𝐸∠𝐺𝐴𝐸=∠𝐶𝐸𝐹𝐴𝐸=𝐸𝐹∴△GAE≌△CEF(SAS),∴②正确;∴∠AGE=∠ECF=135°,∴∠FCD=135°﹣90°=45°,∴③正确;∵∠BGE=∠BEG=45°,∠AEG+∠FEC=45°
,∴∠FEC<45°,∴△GBE和△ECH不相似,∴④错误;故选:C.【变式4-1】(2020春•淄川区期末)如图,在正方形ABCD中,E为CD的中点,P为BC边上一点,在下列条件中:①∠APB=∠EPC;②AB•PC=EC•BP;③P为BC的中点;④PB:BC=2:3.其
中能得到△ABP与△ECP相似的是()A.①②③④B.①③④C.①②④D.②③【解题思路】根据正方形的性质求出∠B=∠C=90°,AB=BC=CD,再逐个判断即可.【解答过程】解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠C=90°,∵∠APB=∠
EPC,∴△ABP和△ECP相似,故①正确;∵AB•PC=EC•BP,∴𝐴𝐵𝐸𝐶=𝐵𝑃𝐶𝑃,∵∠B=∠C,∴△ABP∽△ECP,故②正确,∵P为BC的中点,E为DC的中点,∴BP=CP=12BC,CE=12CD,∵四边形ABCD是
正方形,∴AB=BC=CD,∴BP=CP=CE,∴𝐴𝐵𝐵𝑃=21=2,𝑃𝐶𝐶𝐸=1,即𝐴𝐵𝐵𝑃≠𝑃𝐶𝐶𝐸,即△ABP和△ECP不相似,故③错误;设PB=2x,BC=3x,
则PC=3x﹣2x=x,AB=BC=3x,CE=12BC=32x,∴𝐴𝐵𝐵𝑃=3𝑥2𝑥=32,𝑃𝐶𝐶𝐸=𝑥32𝑥=23,即𝐴𝐵𝐵𝑃=𝐶𝐸𝑃𝐶,∴𝐴𝐵𝐶𝐸=𝐵𝑃𝑃𝐶,∵∠B=∠C=90°,即△ABP和△ECP相似,故④
正确;所以正确的为①②④,故选:C.【变式4-2】(2020秋•南召县期中)如图,在△ABC中,DE∥BC,AD:DB=1:2,DE=2,则下列叙述正确的是()①BC=4;②𝐴𝐸𝐸𝐶=12;③𝑆△𝐴𝐷𝐸𝑆△𝐴𝐵𝐶=14;④△ADE∽△ABC.A.①②③④B
.①②③C.①②④D.②④【解题思路】利用平行线的性质以及相似三角形的性质一一判断即可.【解答过程】解:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴𝐴𝐷𝐴𝐵=𝐷𝐸𝐵𝐶=𝐴𝐸𝐴𝐶=13
,𝑆△𝐴𝐷𝐸𝑆△𝐴𝐵𝐶=(𝐷𝐸𝐵𝐶)2=19,∴𝐴𝐸𝐸𝐶=12,∵DE=2,∴BC=6,∴②④正确,故选:D.【变式4-3】(2020秋•天心区期中)如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,下列条件
中能判断△ABC∽△AED的是()①∠AED=∠B;②∠ADE=∠C;③𝐴𝐷𝐴𝐸=𝐴𝐶𝐴𝐵;④𝐴𝐷𝐴𝐵=𝐴𝐸𝐴𝐶.A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④【解题思路】根据相似三角形的判定方法一一判断即可.【解答过程】解:∵∠A=
∠A,∴∠AED=∠B或∠ADE=∠C时,△ABC∽△AED.∵𝐴𝐷𝐴𝐸=𝐴𝐶𝐴𝐵,∴𝐴𝐷𝐴𝐶=𝐴𝐸𝐴𝐵∵∠A=∠A,∴△ABC∽△AED,故①②③可以判断三角形相似,故选:B.【题型5相似三角形的判定
(网格问题)】【例5】(2021春•芝罘区期末)如图,小正方形的边长均为1,则A、B、C、D四个选项中的三角形(阴影部分)与△ABC相似的是()A.B.C.D.【解题思路】应用两三角形相似判定定理,三边对应成比例,分别对各选项进行分析
即可得出答案.【解答过程】解:已知给出的三角形的各边分别为√2、2、√10、只有选项A的各边为1、√2、√5与它的各边对应成比例.故选:A.【变式5-1】(2021•龙港区一模)如图所示的4个三角形中,相似三角形有()A.1对B.2对C.3
对D.4对【解题思路】先分别求出三角形的三条边,根据相似三角形的判定方法判断即可.【解答过程】解:第一个三角形的三边的三边之比为:1:2:√5,第二个三角形的三边的三边之比为:√2:√5:√5,第三个三角形的三边的三边之比为:1:2:√5,第一个四角形的三边的三边之比为:1:1:
√2,只有第一和第三个三角形的三边成比例,所以只有第一和第三个三角形相似,故选:A.【变式5-2】(2020秋•鹿邑县期末)如图,A、B、C、D、E、G、H、M、N都是方格中的格点(即小正方形的顶点),要使△DEF与△ABC相似,则点F应是G、H、M、N中的()A.H或NB.G或HC
.M或ND.G或M【解题思路】根据两三角形三条边对应成比例,两三角形相似进行解答.【解答过程】解:设小正方形的边长为1,则△ABC的各边分别为3、√13、√10,只能F是M或N时,其各边是6、2√13,2√
10.与△ABC各边对应成比例,故选:C.【变式5-3】(2020秋•成华区期末)如图,在6×6的正方形的网格中,每个小正方形的边长为1,已知Rt△ABC是网格中的格点三角形,则该网格中与Rt△ABC相似且面积最大的格点三角形的面积是10,符合条件的格点三角形共有16
个.【解题思路】根据Rt△ABC的各边长得出与其相似的三角形的两直角边之比为1:2,在6×6的网格图形中可得出与Rt△ABC相似的三角形的短直角边长应小于4,在图中尝试可画出符合题意的最大三角形,进而解答即可.【解答过程】解:在Rt△ABC
中,AC=1,BC=2,∴AB=√5,AC:BC=1:2,∴与Rt△ABC相似的格点三角形的两直角边的比值为1:2,若该三角形最短边长为4,则另一直角边长为8,但在6×6网格图形中,最长线段为6√2,但此时画出的直角三角形为等腰直角三角形,从而画不出端点都在格点且长为8的线段,故
最短直角边长应小于4,在图中尝试,可画出DE=√10,EF=2√10,DF=5√2的三角形,∵√101=2√102=5√2√5=√10,∴△ABC∽△DFE,∴∠DEF=∠C=90°,∴此时△DEF的面积为:√10×2√10÷2=1
0,△DEF为面积最大的三角形,Rt△ABC的三边为1:2:√5的直角三角形,∵相似,直角边为1:2,∴直角边最长应为√10与2√10,如图中4个,每旋转90°又有4个,∴共4×4=16(个).故答案为:10;16.【题型6相似三角形的判定(动点问题)】【例
6】(2021春•龙口市期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=10cm,BC=8cm.点M从点C出发,以2cm/s的速度沿CA向点A匀速运动,点N从点B出发,以1cm/s的速度沿BC向点C匀速运动,当一个点到达终点时,另一点也随即
停止运动.(1)经过几秒后,△MCN的面积等于△ABC面积的25?(2)经过几秒,△MCN与△ABC相似?【解题思路】(1)设经过x秒,△MCN的面积等于△ABC面积的25,根据三角形的面积和已知列出方程,求出方程的解即可;(2)根据相似三角形的判定得出两种情况,再求
出t即可.【解答过程】解:(1)设经过x秒,△MCN的面积等于△ABC面积的25.12×2x(8﹣x)=12×8×10×25.解得x1=x2=4.答:经过4秒后,△MCN的面积等于△ABC面积的25;(2)设经过t秒,△MCN与△AB
C相似.∵∠C=∠C,∴可分为两种情况:①𝑀𝐶𝐵𝐶=𝑁𝐶𝐴𝐶,即2𝑡8=8−𝑡10,解得t=167;②𝑀𝐶𝐴𝐶=𝑁𝐶𝐵𝐶,即2𝑡10=8−𝑡8.解得t=4013.
答:经过167或4013秒,△MCN与△ABC相似.【变式6-1】(2021春•濮阳期末)在△ABC中,AB=6cm,AC=9cm,动点D从点B开始沿BA边运动,速度为1cm/s;动点E从点A开始沿AC边运动,速度为2cm/s.如果D,E两动点同时运动,那么当它们运动32或187s时
,由D,A,E三点连成的三角形与△ABC相似.【解题思路】分两种情形①当𝐴𝐸𝐴𝐵=𝐴𝐷𝐴𝐶时,②当𝐴𝐸𝐴𝐶=𝐴𝐷𝐴𝐵时,分别构建方程求解即可.【解答过程】解:根据题意得:AE=2t,BD=t,∴A
D=6﹣t,∵∠A=∠A,∴分两种情况:①当𝐴𝐸𝐴𝐵=𝐴𝐷𝐴𝐶时,即2𝑡6=6−𝑡9,解得:t=32;②当𝐴𝐸𝐴𝐶=𝐴𝐷𝐴𝐵时,即2𝑡9=6−𝑡6,解得:t=187;综上所述:当t=32或187时,△ADE与△ABC相似.【变式6-2】(2020秋•渭滨区期
末)如图所示,在平行四边形ABCD中,∠A=90°,AB=6cm,BC=12cm,点E由点A出发沿AB方向向点B匀速移动,速度为1cm/s,点F由点B出发沿BC方向向点C匀速移动,速度为2cm/s,如果动点E,F同时从A,B两点出发,连接EF,若设运动时
间为ts,解答下列问题:(1)当t为多少时,△BEF为等腰直角三角形;(2)是否存在某一时刻t,使△EFB∽△FDC?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【解题思路】(1)由已知条件易证四边形ABC
D是矩形,所以∠A=∠B=∠C=90°,若△BEF为等腰直角三角形,则BE=BF,进而可求出t的值;(2)若△EFB∽△FDC,则BE:CF=BF:DC,结合题目的已知条件可得到关于t的方程,解方程即可得知是否存在t的值.【解答过程】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°,∴四
边形ABCD为矩形,∴∠B=90°.当△BEF为等腰直角三角形时,只能是BE=BF,AE=t,则BE=AB﹣AE=6﹣t,BF=2t,∴2t=6﹣t.解得:t=2.∴当t=2时,△BEF为等腰直角三角形.(
2)存在,理由如下:∵△EFB∽△FDC,∴BF:DC=BE:CF.∵BE=6﹣t,BF=2t,CF=12﹣2t,∴6−𝑡12−2𝑡=2𝑡6.解得:t=32或t=6.又∵t=6时,B与E重合,所以不符合题意,舍去,综上所述
,当t=32时,△EFB∽△FDC.【变式6-3】(2020秋•舒城县期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从点A出发沿边AC向点C以1cm/s的速度移动,点Q从点C出发沿CB边向点B以2cm/s的速度
移动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.(1)如果点P,Q同时出发,经过几秒钟时△PCQ的面积为8cm2?(2)如果点P,Q同时出发,经过几秒钟时以P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似?【解题思路】(1)设P、Q同时出发,x秒钟后,AP=xcm,PC=(6﹣x)
cm,CQ=2xcm,依据△PCQ的面积为8,由此等量关系列出方程求出符合题意的值.(2)分两种情况讨论,依据相似三角形对应边成比例列方程求解即可.【解答过程】解:(1)设xs后,可使△PCQ的面积为8cm2.由题意得,AP=xcm,PC=(6﹣x)cm,CQ=2xcm,则12(6﹣x)•2x=
8,整理得x2﹣6x+8=0,解得x1=2,x2=4.所以P、Q同时出发,2s或4s后可使△PCQ的面积为8cm2.(2)设t秒后以P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似,则PC=(6﹣t)cm,CQ=2tcm.当△PCQ∽△ACB时,𝑃𝐶𝐴𝐶=𝑄𝐶𝐵𝐶,即6−𝑡6=2𝑡8,
解得:t=125.当△PCQ∽△BCA时,𝑃𝐶𝐵𝐶=𝑄𝐶𝐴𝐶,即6−𝑡8=2𝑡6,解得:t=1811.综上所述,经过125秒或1811秒时,以P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似.