1、专题16 相似三角形的性质阅读与思考相似三角形的性质有:1. 对应角相等;2. 对应边成比例;3. 对应线段(中线、高、角平分线)之比等于相似比;4. 周长之比等于相似比;5. 面积之比等于相似比的平方.性质3主要应用于三角形内接特殊平行四边形的问题,性质5进一步丰富了面积的有关知识,拓展了我们研究面积问题的视角.如图,正方形EFGH内接于ABC,ADBC,设,试用a、h的代数式表示正方形的边长.例题与求解 【例1】如图,已知ABCD中,过点B的直线顺次与AC,AD及CD的延长线相交于E,F,G,若,则FG的长是 . (“弘晟杯”上海市竞赛试题)解题思路:由相似三角形建立含FG的关系式,注意中
2、间比的代换. 【例2】如图,已知ABC中,DEGFBC,且, 则( ) (黑龙江省中考试题)A. B. C. D. 解题思路:ADE,AFG都与ABC相似,用ABC面积的代数式分别表示ADE、四边形DFGE、四边形FBCG的面积. 【例3】如图,在ABC的内部选取一点P,过P点作三条分别与ABC的三边平行的直线,这样所得的三个三角形t1,t2,t3的面积分别为4,9和49,求ABC的面积. (第二届美国数学邀请赛试题)解题思路:由于问题条件中没有具体的线段长,所以不能用面积公式求出有关图形的面积,可考虑应用相似三角形的性质. 如图所示,经过三角形内一点向各边作平行线(也称剖分三角形),我们可以
3、得到: FDP IPE PHG ABC; ; ; .上述性质,叙述简捷,形式优美,巧妙运用它们解某些平面几何竞赛题,简明而迅速,奇特而匠心独运,请读者给出证明. 【例4】如图,ABC中,O是三角形内一点,满足.求证:. (北京大学自主招生考试试题)解题思路:这实际上是一个著名的问题:布洛卡点问题. 设P是ABC内一点,满足,称点P是ABC的布洛卡点,则有. 【例5】如图,在梯形ABCD中,ADBC,. 动点M从B点出发沿线段BC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动;动点N同时从C点出发沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动,设运动的时间为t秒.(1)求BC的长; (2)当MNAB时,求
4、t的值; (3)试探究:t为何值时,MNC为等腰三角形. (济南市中考试题) 解题思路:对于(2),由,构造相似三角形,由三角形相似得对应边成比例,进而解决问题;对于(3),需要分情况讨论.在证明含线段平行关系的问题时,常常联想到以下知识:勾股定理;相似三角形面积比等于相似比的平方. 【例6】 设A1B1C1的面积为S1,A2B2C2的面积为S2,当A1B1C1A2B2C2,且时,则称A1B1C1与A2B2C2有一定的“全等度”. 如图,已知梯形ABCD,ADBC,连接AC. (厦门市中考试题) (1)若AD=DC,求证:DAC与ABC有一定的“全等度”; (2)你认为:DAC与ABC有一定的
5、“全等度”正确吗?若正确,说明理由;若不正确,请举出一个反例说明.解题思路:本题设置了“全等度”这一新概念,要求在对其理解的基础上进行辨析和判断,并举例说明符合或不符合概念特征的正例或反例,这是试题对概念理解考查的有力保障. 能力训练A级1. 如图,在ABC与BED中,若,且ABC与BED的周长之差为10cm,则ABC的周长为 cm. (第1题) (第2题) (第3题)2. 如图,ABC中,DEAC. 若ABC的面积为S,则ADE的面积为 . (苏州市中考试题)3. 如图,在ABC中,DEBC,DE,CD交于F,且,则 . 4. 若正方形的四个顶点分别在直角三角形的三条边上,直角三角形的两直角
6、边的长分别为3cm和4cm,则此正方形的边长为 cm. (武汉市中考试题) 5. 如图,ABCD中,E是AB的中点,F是AD的中点,EF交AC于点O,FE的延长线交CB的延长线于G点,那么( )A. B. C. D. (第5题) (第6题) (第7题)6. 如图,直角梯形ABCD中,ADBC,BC=CD,E为梯形内一点,且. 将BEC绕点C旋转90使BC与DC重合,得到DCF,连接EF交CD于点M. 已知,则的值为( )A. B. C. D.(荆州市中考试题)7. 如图,ABC中,DEBC,BE与CD交于点O,AO与DE,BC分别交于点N,M,则下列结论错误的是( )A. B. C. D.8.
7、 如图,在正方形ABCD中,M是AD的中点,N点在CD上. 若,则的值为( )A. B. C. D.(第8题) (第9题)9. 如图,已知梯形ABCD中,ADBC,. 求证:.10. 如图1,在RtABC中,ADBC于点D,点O是AC边上一点,连接BO交AD于F,OEOB交BC于点E. 图1 图2(1)求证:ABF COE; (2)当O为AC边中点,时,如图2,求的值; (3)当O为AC边中点,时,请直接写出的值.(武汉市中考试题)11. 如图,ABC中,D在AB边上移动(不与A,B重合),DEBC交AC于E,连接CD. 设,.(1)当D为AB中点时,求的值;(2)当,用x的代数式表示y,并求
8、x的取值范围;(3)是否存在点D,使得?若存在,求出D点位置;若不存在,请说明理由.(福州市中考试题) 12. 在等腰ABC中,. 动点M,N分别在两腰AB,AC上(M不与A,B重合,N不与A,C重合),且MNBC. 将AMN沿MN所在的直线折叠,使点A的对应点为P .(1)当MN为何值时,点P恰好落在BC上;(2)设,MNP与等腰ABC重叠部分的面积为y,试写出y与x的函数关系式. 当x为何值时,y的值最大,最大值是多少? (宁夏省中考试题) B级1. 如图,在ABC中,DEFGBC,GIEFAB. 若ADE,EFG,GIC的面积分别为20cm2,45 cm2,80 cm2,则ABC的面积为
9、 . (第1题) (第2题)2. 如图,梯形ABCD中,ADBC,对角线ACBD于P点,已知,则的值是 . (绍兴市中考试题)3. 如图,正方形OPQR内接于ABC,已知AOR,BOP和CRQ的面积分别是,和, 那么正方形OPQR的边长是( ) (全国初中数学联赛试题)A. B. C.2 D.3(第3题) (第4题) (第5题) 4. 如图,梯形ABCD中,ABCD,且,EFCD,EF将梯形ABCD分成面积相等的两部分, 则( ) (“希望杯”邀请赛试题) A.2 B. C. D.5. 如图,ABC中,D,E分别是边BC,AB上的点,且. 如果ABC,EBD,ADC的周长依次是m,m1,m2,
10、证明:.(全国初中数学联赛试题)6. 如图,P是ABC内的一点,等长的三条线段DE,FG和HI分别平行于边AB,BC和CA,并且,. 求证:. (江苏省竞赛试题)(第6题) (第7题)7. 如图,锐角ABC中,PQRS是ABC的内接矩形,且,其中n为不小于3的自然数. 求证:为无理数. (上海市竞赛试题)8. 如图,已知直线l1的解析式为,直线l1与x轴,y轴分别相交于A,B两点,直线l2经过B,C两点,点C的坐标为. 又已知点P在x轴上从点A向点C移动,点Q在直线l2上从点C向点B移动,点P,Q同时出发,且移动的速度都为每秒1个单位长度. 设移动时间为t秒. (1)求直线l2的解析式; (2
11、)设PCQ的面积为S,请求出S关于t的函数关系式; (3)试探究:当t为何值时,PCQ为等腰三角形?(山西省中考试题)9. 如图,设ABC三边上的 内接正方形(两个顶点在三角形的一边上,其余两个顶点分别在三角形的另两边上)的面积相等. 求证:ABC为正三角形. (江苏省竞赛试题) 10. 在矩形ABCD和矩形CEFG中,已知,连接DE与AF交于点P,连接CP. (1)如图1,当时,点B,C,E三点在同一条直线上,求的值. (2)如图2,当时,将图1中的矩形CEFG绕点C顺时针旋转一个角度. 求的值; 求证:CPAF. (3)如图3,当时,请直接写出用含k的式子表示的的值. 图1 图2 图3 11. 在直角梯形ABCD中,CBOA,. 分别以OA,OC边所在的直线为x轴,y轴建立如图所示的平面直角坐标系. (1)求点B的坐标; (2)已知D,E分别为线段OC,OB上的点,直线DE交x轴于点F,求直线DE的解析式;(3)点M是(2)中直线DE上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一个点N,使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.(山西省中考试题) AC=BD