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第04讲 相似三角形的判定(1)- 2022-2023学年九年级数学上册 精讲精练(沪教版)
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第4讲 相似三角形的判定
知识梳理
1.相似三角形的定义
如果一个三角形的三个角与另一个三角形的三个角对应相等,且它们各有的三边对应成比例,那么这两个三角形叫做相似三角形.
由相似三角形的定义,可知这两个三角形相似.用符号来表示,记作,其中点与点、点与点、点与点分别是对应顶点;符号“”读作“相似于”.
用符号表示两个相似三角形时,通常把对应顶点的字母分别写在三角形记号“”后相应的位置上.
根据相似三角形的定义,可以得出:
(1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例;两个相似三角形的对应边的比,叫做这两个三角形的相似比(或相似系数).
(2)如果两个三角形分别与同一个三角形相似,那么这两个三角形也相似.
(3)设与的相似比为k,与的相似比为,当两个相似三角形的相似比k=1时,这两个三角形就成为全等三角形.全等三角形一定是相似三角形,全等三角形是相似三角形的特例.
注意:两个相似三角形的相似比与表述这两个三角形相似的顺序有关.
2.相似三角形具有传递性(判定方法):
如果两个三角形分别与同一个三角形相似,那么这两个三角形也相似.
符号语言:
∵∽,∽,∴∽(相似三角形的传递性)
3.相似三角形的预备定理
平行于三角形一边的直线截其他两边所在的直线,截得的三角形与原三角形相似.
4.相似三角形判定定理1如果一个三角形的两角与另一个三角形的两角对应相等,那么这两个三角形相似.
可简述为:两角对应相等,两个三角形相似.
如图,在与中,如果、,那么.
5.相似三角形判定定理2如果一个三角形的两边与另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.
可简述为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.
如上图,在与中,,,那么.
常见模型:
题型探究
题型一、相似三角形的判定与证明
【例1】(1)根据下列条件判定与是否相似,并说明理由;如果相似,那么用符号表示出来.
(1),,;
(2),,,.
【答案】(1)相似,;(2)相似,.
【解析】(1)因为三角形内角和,
可得,又因为,
在和中,
,所以;
(2)因为三角形内角和,
可得,又,
在和中,
,所以;
(2)如图,是平行四边形的边延长线上的一点,交于点.图中有哪几对相似三角形?
A
B
C
D
E
F
【答案】3对,,,.
【解析】∵□ABCD∴,
∴,
∴
在和中,
,∴(两角对应相等,两个三角形相似);
在和中,
,∴(两角对应相等,两个三角形相似);
∴△AFE∽△CFD∽△BCE
故答案为:3.
(3)如图,四边形的对角线与相交于点,,,,.
求证:与是相似三角形.
【答案】证明过程见解析.
【解析】证明:,,,,
, .
在与中,
,∴(两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似).
(4)如图,点是的边上的一点,且.求证:.
A
B
C
D
【答案】证明过程见解析.
【解析】证明:,
,
在与中,
,∴(两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似).
举一反三
1.如图,,那么图中相似的三角形有哪几对?
A
B
C
D
E
1
2
3
【答案】,,
,.
【解析】因为,同时有公共角必相等,根据相似三角形判定定理1,可得, ,;同时由, 可得:,进而,又,根据相似三角形判定定理1,
可得:.
2.根据下列条件,判断和是否是相似三角形;如果是,那么用符号表示出来.
(1),,,
,,;
(2),,,
,,;
(3),,,
,,.
【答案】(1)相似,;(2)相似,;(3)不相似
【解析】根据相似三角形判定定理2即可知对应边成比例,且夹角相等即相似,(1)(2)均
符合题意,但需确立好对应关系;(3)中相等两角非夹角,不相似.
3.(2020年九年级上课时练习)如图,BD、AC相交于点P,连接BC、AD,且∠1=∠2,求证:△ADP∽△BCP.
【答案】证明过程见解析
【解析】证明:
在△ADP和△BCP中,
∴△ADP∽△BCP(两角对应相等,两个三角形相似).
4.如图,,点、分别对应点、.
求证:.
A
B
C
B’
C’
【答案证明过程见解析.
【解析】证明:,
,
,
.
题型二、选择或补充条件使三角形相似
【例2】(1)(2020·上海九年级月考)如图,∠DAB=∠CAE,请补充一个条件:________________,使△ABC∽△ADE.
【答案】∠D=∠B或∠AED=∠C.
【解析】解:∵∠DAB=∠CAE
∴∠DAE=∠BAC
∴当∠D=∠B或∠AED=∠C或AD:AB=AE:AC或AD•AC=AB•AE时两三角形相似.
故答案为∠D=∠B(答案不唯一).
(2)(2021·北京九年级一模)如图,中,,点D是边上的一个动点(点D与点不重合),若再增加一个条件,就能使与相似,则这个条件可以是__ __(写出一个即可).
【答案】答案不唯一,如:
【解析】
∵∠DBA=∠CBA,根据两边对应成比例及其夹角相等的两个三角形相似,
∴添加的条件是DB:BA=AB:BC;
∵∠DBA=∠CBA,根据两组对应角对应相等相等的两个三角形相似,
∴添加的条件是;
故答案为:DB:BA=AB:BC或.
(3)(2020·上海九年级一模)如图,点D、E分别在△ABC的AB、AC边上,下列条件中:①∠ADE=∠C;②;③.使△ADE与△ACB一定相似的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】C
【解析】∵∠DAE=∠BAC,
∴当ADE=∠C时,△ADE∽△ACB,故①符合题意,
当时,
∵∠B不一定等于∠AED,
∴△ADE与△ACB不一定相似,故②不符合题意,
当时,△ADE∽△ACB.故③符合题意,
综上所述:使△ADE与△ACB一定相似的是①③,
故选:C.
(4)(2021·陕西高新一中八年级期末)如图,是边上一点,添加一个条件后,仍不能使的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、当时,再由,可得出,故此选项不合题意;
B、当时,再由,可得出,故此选项不合题意;
C、当时,即,再由,可得出,故此选项不合题意;
D、当时,无法得出,故此选项符合题意.
故选:D.
(5)(2021·广西九年级期末)如图,AD,BC相交于点O,由下列条件仍不能判定△AOB与△DOC相似的是( )
A.AB∥CD B.∠C=∠B C. D.
【答案】D
【解析】A、由AB∥CD能判定△AOB∽△DOC,故本选项不符合题意.
B、由∠AOB=∠DOC、∠C=∠B能判定△AOB∽△DOC,故本选项不符合题意.
C、由 、∠AOB=∠DOC能判定△AOB∽△DOC,故本选项不符合题意.
D、已知两组对应边的比相等: ,但其夹角不一定对应相等,不能判定△AOB与△DOC相似,故本选项符合题意.
故选:D
举一反三
1.(2021·湖南九年级期末)如图,点在的边上,要判断,还请你添加一个条件:__________.
【答案】
【解析】解:∵∠A=∠A
∴要使得△ABP∽△ACB,只需要利用三个角都相等的方法即可
∴可以添加的条件为:∠ABP=∠C
故答案为:∠ABP=∠C.
2.(2021·上海九年级一模)如图,点D在的边上,当______时,与相似.
【答案】
【解析】由∠BAC=∠CAD共用,
当时,
∽.
故答案为:.
3.(2019·上海)如图所示,给出下列条件:①;②;③;④,其中单独能够判定的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
解::①∵,∠A为公共角,∴;
②∵,∠A为公共角,∴;
③虽然,但∠A不是已知的比例线段的夹角,所以两个三角形不相似;
④∵,∴,又∵∠A为公共角,∴.
综上,单独能够判定的个数有3个,故选B.
4.(2021·北京清华附中九年级期末)如图,点在的边上,要判定与相似,需添加一个条件,则以下所添加的条件不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:∵,,
∴,故A正确;
∵,,
∴,故B正确;
∵,,
∴,故C正确;
D选项的条件不可以证明,它不满足相似三角形的判定条件.
故选:D.
题型三、利用相似三角形证线段成比例、求长度、角度等
【例3】(1)如图,、分别是的边、上的点,且.
求证:.
A
B
C
D
E
【答案】证明过程见解析.
【解析】证明:,
,
,
即.
(2)如图,在中,,于点,且,
求的值.
A
B
D
C
【答案】.
【解析】,即,
又,可得.
.
又,,
.
,设,则,代入可得:.
.
(3)(2020·上海市静安区实验中学)已知:在△ABC中,点D、E分别在AC、AB边上,且∠ADE=∠B,若AE=2,BE=3,AD=3,求CD的长.
【答案】CD的长为
【解析】∵∠ADE=∠B,∠A=∠A
∴△ADE∽△ABC
∴
∴
∴AC=
∴CD=.
(4)(2020·上海市静安区实验中学)在△ABC中,D为AB上一点,过点D作一条直线截△ABC,使截得的三角形与△ABC相似,这样的直线可以作( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】C
【解析】
满足条件的直线有4条,如图所示:
如图1,过D作DE∥AC,则有△BDE∽△BAC;
如图2,过D作DE∥BC,则有△ADE∽△ABC;
如图3,过D作∠AED=∠B,又∠A=∠A,则有△ADE∽△ACB;
如图4,过D作∠BED=∠A,又∠B=∠B,则有△BED∽△BAC,
故选:C.
(5)(2020·上海市位育初级中学九年级期中)如图,在中,,是上一点且,当________时,使得与相似.
【答案】或1.5
【解析】解:分两种情况:
第一种情况:如图,过D作DE||AC于点E,
则;
第二种情况:如图,ΔADEΔACB
则
故答案为.
(6)(2021·天津九年级期末)如图,F为四边形ABCD边CD上一点,连接AF并延长交BC延长线于点E,已知.
(1)求证:;
(2)若ABCD为平行四边形,,,求FD的长度.
【答案】(1)证明过程见详解;(2)2
【解析】(1)证明:∵,∠AFD=∠EFC,
∴;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BE,AB=CD=6,
∴AF:EF=DF:CF,
又∵EF=2AF,
∴DF:CF=1:2,即DF=DC=2.
举一反三
1.如图,在矩形中,点是边的中点,且,
那么 .
A
B
C
D
E
【答案】.
【解析】四边形是矩形,
.
,.
,.
设,则,由此可得:,∴.
2.(2020·上海市静安区实验中学)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=1,点E是DC上一点,∠DAE=∠BAC,则EC的长为________.
【答案】
【解析】
解:矩形ABCD中,DC=AB=2,AD=BC=1.又∵∠DAE=∠BAC,∠D=∠B,∴△ADE∽△ABC,∴AB:AD=BC:DE,∴DE=,∴EC=DC﹣DE=.
3.(2020·上海市静安区实验中学)在△ABC中,D为AB上一点,且AD=1,AB=4,AC=7,若AC上有一点E,且△ADE与原三角形相似,则AE=________.
【答案】或
【解析】
解:(1)如图1,当△ADE∽△ABC时,,
即:,
∴;
(2)如图2,当△ADE∽△ACB时,,
即:,
∴.
故答案为:或
4.(2021·四川九年级一模)在中,,点P为中点,经过点P的直线截,使截得的三角形与相似,这样的直线共有______条.
【答案】3
【解析】解:过点P作PE∥AB交AB于点E,△CPE∽△CAB.
过点P作PF∥BC交AB于点F,△APF∽△ACB.
过点P作PG⊥AB交AB于点G,△PGA∽△BCA.
故满足条件的直线有3条,
故答案为:3.
5.(2019·上海浦东新区·)如图:四边形ABCD对角线AC与BD相交于点O,OD=2OA,OC=2OB.
(1)求证:△AOB∽△DOC;
(2)点E在线段OC上,若AB∥DE,求证:OD2=OE•OC.
【答案】证明过程见解析
【解析】证明:(1)∵OD=2OA,OC=2OB,
,
又∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△DOC.
(2)由(1)得:△AOB∽△DOC.
∴∠ABO=∠DCO.
∵AB∥DE,
∴∠ABO=∠EDO.
∴∠DCO=∠EDO.
∵∠DOC=∠EOD,
∴△DOC∽△EOD,
∴ ,
课后作业
1.(2020·上海市静安区实验中学)如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【答案】D
【解析】
试题分析:∵∠ADE=∠ACD=∠ABC,∴DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∵DE∥BC,∴∠EDC=∠DCB,∵∠ACD=∠ABC,∴△EDC∽△DCB,同理:∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,∴△ABC∽△ACD,∵△ADE∽△ABC,△ABC∽△ACD,∴△ADE∽△ACD,∴共4对,故选D.
2.(2019·上海民办桃李园实验学校九年级月考)如图,在四边形ABCD中,,如果添加下列条件,不能使得△ABC∽△DCA成立的是( )
A.∠BAC=∠ADC B.∠B=∠ACD C.AC2=AD•BC D.
【答案】D
【解析】解: A.∵AD∥BC,∴∠DAC=∠BCA,当∠BAC=∠ADC时,则△ABC∽△DCA;
B.∵AD∥BC,∴∠DAC=∠BCA,当∠B=∠ACD时,则△ABC∽△DCA;
C.∵AD∥BC,∴∠DAC=∠BCA,由AC2=AD•BC变形为,则△ABC∽△DCA;
D.∵AD∥BC,∴∠DAC=∠BCA,当时,不能判断△ABC∽△DCA.
故选择:D.
3.(2019·上海九年级期中)如图,在△ABC与△ADE中,∠BAC=∠D,要使△ABC与△ADE相似,还需满足下列条件中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:∵∠BAC=∠D,
∴△ABC∽△ADE.
故选C.
4.(2019·上海市嘉定区怀少学校)下列命题中,错误的结论是( )
A.如果两个三角形都是等腰三角形且顶角为100°,那么这两个三角形相似
B.如果两个三角形都是直角三角形,那么这两个三角形相似
C.如果两个三角形都是等腰直角三角形,那么这两个三角形相似
D.如果两个直角三角形都有一个内角等于30°,那么这两个三角形相似
【答案】B
【解析】解:A.两个顶角为100°的等腰三角形是相似三角形,故正确,
B.两个直角三角形的锐角不一定相等,那么这两个三角形不一定相似,故错误,
C.两个等腰直角三角形都是相似三角形,故正确,
D.有两组角相等的三角形是相似三角形,故正确,
故选:B.
5.(2019·上海九年级期末)如图,如果,那么添加下列一个条件后,仍不能确定和相似的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵,∴,
∴A,B可由两角对应相等的三角形相似,判定∽,D可据一角对应相等夹边成比例判定∽.
选项C中不是夹这两个角的边,所以不能判定相似.
故选:C.
6.(2018·上海九年级期中)如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,∠ACD=∠B,那么下列判断中,不正确的是( )
A.△ADE∽△ABC B.△CDE∽△BCD C.△ADE∽△ACD D.△ADE∽△DBC
【答案】D
【解析】∵点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,故A正确;
∵DE∥BC,
∴∠BCD=∠EDC,
∵∠B=∠DCE,
∴△CDE∽△BCD,故B正确;
∵∠ACD=∠B,∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∴△ADE∽△ACD,故C正确;
△ADE与△DBC不一定相似,
故D不正确;
本题选择不正确的,
故选D.
7.(2020·上海市静安区实验中学)已知一个三角形的两个内角分别是,,另一个三角形的两个内角分别是,,则这两个三角形( )
A.一定相似 B.不一定相似 C.一定不相似 D.不能确定
【答案】A
【解析】解:∵ 一个三角形的两个内角分别是,,
∴ 另一个内角的度数是,
∴一个三角形的三个内角分别是,,
∴ 这两个三角形有两角对应相等
∴ 这两个三角形一定相似.
故选:.
8.(2020·上海市静安区实验中学九年级专题练习)如图:在中,点在边上,且,过点作∥交的延长线于点,那么图中相似三角形共有( )
A.6对 B.5对 C.4对 D.3对
【答案】C
【解析】
解:依题意得∠EAD=∠ACD=∠B,
∵AE∥CB,
∴△AED∽△BCD,
∵∠CAD=∠BAC,
∴△ACD∽△ABC,
∵∠AED=∠CEA,
∴△AED∽△CEA,
由相似三角形的传递性,得△BCD∽△CEA.
故有4对相似三角形.
故答案为:C.
9.(2018·上海黄浦区·中考模拟)如图,在△ABC中,∠B=80°,∠C=40°,直线l平行于BC.现将直线l绕点A逆时针旋转,所得直线分别交边AB和AC于点M、N,若△AMN与△ABC相似,则旋转角为( )
A.20° B.40° C.60° D.80°
【答案】B
【解析】
因为旋转后得到△AMN与△ABC相似,则∠AMN=∠C=40°,因为旋转前∠AMN=80°,所以旋转角度为40°,故选B.
10.(2020·上海九年级三模)如图,已知△ABC与△BDE都是等边三角形,点D在边AC上(不与点A、C重合),DE与AB相交于点F,那么与△BFD相似的三角形是( )
A.△BFE; B.△BDC; C.△BDA; D.△AFD.
【答案】C
【详解】解: △ABC与△BDE都是等边三角形,
故选C.
11.(2019·上海市育才初级中学九年级月考)已知中,D、E分别在AB、AC上,下列条件中,能推断与相似的有( )个
①∠BDE+∠C=180°;②;③;④∠A=90°,且
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】由图可知,
∠A是△ADE与△ACB的公共角,
①∵∠BDE+∠C=180°,∠ADE+∠BDE=180°,
∴∠ADE=∠C,
利用“两组角对应相等,两三角形相似”得到△ADE与△ACB相似;
②由AD•AB=AE•AC得到,可以利用“两边对应成比例,夹角相等,两三角形相似”得到△ADE与△ACB相似;
③由AD•BC=AB•DE可得到,公共角不是夹角,不能得到△ADE与△ACB相似;
④∵,∠A=90°,
利用“斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似”得到△ADE与△ACB相似,
综上所述,能判断△ADE与△ACB相似的是①②④,共3个.
故选:C.
12.(2021·天津九年级期末)下列条件中可以判定的是( )
A., B.,
C. D.
【答案】A
【解析】A、对应边成比例,且夹角相等,所以可判定相似,故选项正确;
B、对应边成比例,但不是、的夹角,不能判定相似故选项错误;
C、只有对应边成比例,但夹角不确定,不能判定相似故选项错误;
D、只有对应边成比例,但夹角不确定,不能判定相似故选项错误;
故选:A.
13.(2021·河北九年级一模)已知图(1)、(2)中各有两个三角形,其边长和角的度数已在图上标注,图(2)中AB、CD交于O点,对于各图中的两个三角形而言,下列说法正确的是( )
A.只有(1)相似 B.只有(2)相似 C.都相似 D.都不相似
【答案】C
【解析】解:对于图(1):180°﹣75°﹣35°=70°,则两个三角形中有两组角对应相等,所以(1)图中的两个三角形相似;
对于(2)图:由于,,,∠AOC=∠DOB,所以△AOC∽△DOB.
故选:C.
14.如图,是的边上的一点,在直线上找一点,使得与相似,则满足这样条件的点有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.1个或2个
【答案】D
【解析】解:情况(1):如图,当时,
根据题意得:当时,;
当时,由,可得.
所以当时,满足这条件的点有2个.
情况(2):当时,情况(1)中两点重合,此时满足这条件的点只有1个.
综上所述:使得与相似,则满足这样条件的点有1个或2个.
故选:D.
15.(2021·北京九年级期末)如图,点,分别在△的,边上.只需添加一个条件即可证明△∽△,这个条件可以是_____.(写出一个即可)
【答案】∠ADE=∠C或∠AED=∠B或
【解析】
∵∠A=∠A,
∴当∠ADE=∠C或∠AED=∠B时,∽△;
当时,∽△;
故答案为:∠ADE=∠C或∠AED=∠B或.
16.(2020·上海市静安区实验中学)点D在的边AB上,且,则,理由是_______.
【答案】有两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似
【解析】依题意,画图如下:
,即,
又,
(有两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似),
故答案为:有两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似.
17.(2021·上海九年级二模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P为射线BC上的一个动点,过点P的直线PQ垂直于AP与直线CD相交于点Q,当BP=5时,CQ=_____.
【答案】
【解析】
解:如图,
∵BP=5,BC=4,
∴CP=1,
∵PQ⊥AP,
∴∠APQ=90°=∠ABC,
∴∠APB+∠BAP=90°=∠APB+∠BPQ,
∴∠BAP=∠BPQ,
又∵∠ABP=∠PCQ=90°,
∴△ABP∽△PCQ,
∴,
∴
∴CQ= ,
故答案为:.
18.(2019·上海第二工业大学附属龚路中学九年级月考)中,,,点在上,且,若要在上找一个点,使与相似,则__.
【答案】5或
【解析】
是公共角,
当,即时,
解得:
当,即时,
解得:
故答案为:5或
19.(2021·吴江市实验初级中学八年级月考)如图,四边形、、都是正方形.请你在图中找出一对相似比不等于1的相似三角形,并说明理由.
【答案】,理由见详解
【解析】解:,理由如下:
∵四边形、、都是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
20.(2020·上海市静安区实验中学)如图,∠C=90°,AC=CD=DE=BE,试找出图中的一对相似三角形,并加以证明.
【答案】△ADE∽△BDA
【解析】
∵∠C=90°,AC=CD=DE=BE,
∴AD=,BD=2,
∴,
∵∠ADB=∠ADB,
∴△ADE∽△BDA.
21.(2017·上海九年级期中)已知:如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,且∠ABE =∠ACD,BE、CD交于点G.
(1)求证:△AED∽△ABC;
(2)如果BE平分∠ABC,求证:DE=CE.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】解:(1)∵∠ABE =∠ACD,且∠A是公共角,
∴△ABE∽△ACD.
∴,即,
又∵∠A是公共角,
∴△AED∽△ABC.
(2)在BC上截取BF=BD,连接EF,
在△BDE与△BFE中,BD=BF,∠DBE=∠FBE,BE=BE,
∴△BDE≌△BFE,
∴DE=FE,∠BDE=∠BFE,∴∠ADE=∠EFC,
∵△AED∽△ABC,∴∠ADE=∠ACB,
∴∠EFC=∠ACB,
∴EF=EC,
∴DE=CE.
22.如图,在中,,.
求证:(1);
(2) .
A
B
C
D
E
【答案】证明过程见解析
【解析】证明:(1),.
,,
,同理可证,
.
(2),,即.
,
.
23.如图,中,,点是上的动点,作.
求证:(1);(2)//.
A
B
C
D
E
【答案】证明过程见解析
【解析】证明:(1),
,,
即,,
,.
(2),.
,.
,//.
24.如图,在中,,于点,交边于点,于 点,与交于点.
(1)求证:;
(2)如果,,求的长.
A
B
C
D
E
【答案】(1)略;(2).
【解析】(1)证明:,,,
,
.
,
,
.
,
.
(2)解:由(1)可知,
.
,,
.
,
.
即、
解得:.
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