第28讲 图形的相似与位似
1.比例线段
ac
(1)比例线段:已知四条线段a,b,c,d,若=或a∶b=c∶d,那么a,b,c,d叫做成比例线段,a,d
bdab
叫做比例外,b,c叫做比例内项;若有=,则b叫做a,c的比例中项.
bc(2)比例的基本性质及定理 ac
①=?ad=bc; bdaca±bc±d②=?=; bdbd
acma+c+…+ma③==…=(b+d+…+n≠0)?=. bdnb+d+…+nb4.相似三角形的性质及判定 (1)相似三角形的性质
相似三角形的对应角相等,对应边成比例,对应高、对应中线、对应角平分线的比都等于相似比,周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方. (2)相似三角形的判定
①平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所截得的三角形与原三角形相似; ②两角对应相等,两三角形相似;
③两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似; ④三边对应成比例,两三角形相似;
⑤两个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,两直角三角形相似; ⑥直角三角形中被斜边上的高分成的两个三角形都与原三角形相似. 5.射影定理
如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高,则有下列结论.
(1)AC=AD·AB; (2)BC=BD·AB; (3)CD=AD·BD; (4)AC∶BC=AD∶BD; (5)AB·CD=AC·BC.
2
2
2
2
2
6.相似三角形的实际应用
(1)运用三角形相似的判定条件和性质解决实际问题的方法步骤: ①将实际问题所求线段长放在三角形中; ②根据已知条件找出一对可能相似的三角形; ③证明所找两三角形相似;
④根据相似三角形的性质,表示出相应的量;并求解.
(2)运用相似三角形的有关概念和性质解决现实生活中的实际问题.
身高
如利用光的反射定律求物体的高度,利用影子计算建筑物的高度.同一时刻,物高与影长成正比,即=影长建筑物的高度
.
建筑物的影长
7.相似多边形的性质
(1)相似多边形对应角相等,对应边成比例.
(2)相似多边形周长之比等于相似比,面积之比等于相似比的平方. 8.图形的位似
(1)概念:如果两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,这样的图形叫做位似图形.这个点叫做位似中心.
(2)性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比.
(3)在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标比等于k或-k.
(4)利用位似变换将一个图形放大或缩小,其步骤为:①确定位似中心;②确定原图形中各顶点关于位似中心的对应点;③依次连接各对应点描出新图形
考点1: 相似三角形的性质
【例题1】(2019湖南常德3分)如图,在等腰三角形△ABC中,AB=AC,图中所有三角形均相似,其中最小的三角形面积为1,△ABC的面积为42,则四边形DBCE的面积是( )
A.20
B.22 C.24 D.26
归纳:1.在三角形问题中计算线段的长度时,若题中已知两角对应相等或给出的边之间存在比例关系,则考虑证明三角形相似,通过相似三角形对应边成比例列关于所求边的比例式求解.2.判定三角形相似的五种基本思路:(1)若已知平行线,可采用相似三角形的基本定理;
(2)若已知一对等角,可再找一对等角或再找该角的两边对应成比例; (3)若已知两边对应成比例,可找夹角相等; (4)若已知一对直角,可考虑再找一对等角或证明斜边、直角边对应成比例; (5)若已知等腰三角形,可找顶角相等,或找一对底角相等,或找底和腰对应成比例. 考点2: 相似三角形的判定
【例题2】在正方形ABCD中,AB=4,点P,Q分别在直线CB与射线DC上(点P不与点C,点B重合),且保持∠APQ=90°,CQ=1,求线段BP的长.
考点3:相似三角形的综合应用
【例题3】(2017·河北模拟)修建某高速公路,需要通过一座山,指挥部决定从E,D两点开挖一个涵洞.工程师从地面选取三个点A,B,C,且A,B,D三点在一条直线上,A,C,E也在同一条直线上,若已知AB=27米,AD=500米,AC=15米,AE=900米,且测得BC=22.5米. (1)求DE的长;
(2)现有甲、乙两个工程队都具备打通能力,且质量相当,指挥部派出相关人员分别到这两个工程队了解情况,获得如下信息:
信息一:甲工程队打通这个涵洞比乙工程队打通这个涵洞多用25天; 信息二:乙工程队每天开挖的米数是甲工程队每天开挖的米数的1.5倍; 信息三:甲工程队每天需要收费3 500元,乙工程队每天需要收费4 000元. 若仅从费用角度考虑问题,试判断选用甲、乙哪个工程队比较合算.