





华师大版九年级上册1. 相似三角形练习题
展开第11讲 相似三角形
【学习目标】
1、探索相似三角形的性质,能运用性质进行有关计算;
2、通过典型实例认识现实生活中物体的相似,能运用图形相似的知识解决一些简单的实际问题(如何把实际问题抽象为数学问题).
【基础知识】
考点一、相似三角形的应用
1.测量高度
测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.
考点诠释:测量旗杆的高度的几种方法:
平面镜测量法 影子测量法 手臂测量法 标杆测量法
2.测量距离
测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
1.如甲图所示,通常可先测量图中的线段DC、BD、CE的距离(长度),根据相似三角形的性质,求出AB的长.
2.如乙图所示,可先测AC、DC及DE的长,再根据相似三角形的性质计算AB的长.
考点诠释:
1.比例尺:表示图上距离比实地距离缩小的程度,比例尺= 图上距离/ 实际距离;
2.太阳离我们非常遥远,因此可以把太阳光近似看成平行光线.在同一时刻,两物体影子之比等于其对应高的比;
3.视点:观察事物的着眼点(一般指观察者眼睛的位置);
4. 仰(俯)角:观察者向上(下)看时,视线与水平方向的夹角.
考点二、相似三角形的性质
1.相似三角形的对应角相等,对应边的比相等.
2. 相似三角形中的重要线段的比等于相似比.
相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比.
考点诠释:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段.
3. 相似三角形周长的比等于相似比.
∽,则
由比例性质可得:
4. 相似三角形面积的比等于相似比的平方.
∽,则分别作出与的高和,则
考点诠释:相似三角形的性质是通过比例线段的性质推证出来的.
【考点剖析】
考点一:相似三角形的性质
例1.如图,D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,且DE∥AC,AE、CD相交于点O,若S△DOE:S△COA=1:25,则S△BDE与S△CDE的比是( )
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:25
【思路】根据相似三角形的判定定理得到△DOE∽△COA,根据相似三角形的性质定理得到=,==,结合图形得到=,得到答案.
【答案】B.
【解析】
解:∵DE∥AC,
∴△DOE∽△COA,又S△DOE:S△COA=1:25,
∴=,
∵DE∥AC,
∴==,
∴=,
∴S△BDE与S△CDE的比是1:4,
故选:B.
【总结】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.
举一反三
【变式】如图,在平行四边形ABCD中,点E在边DC上,DE:EC=3:1,连接AE交BD于点F,则△DEF的面积与△BAF的面积之比为( )
A.3:4 B. 9:16 C. 9:1 D. 3:1
【答案】B.
提示:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴DC∥AB,
∴△DFE∽△BFA,
∵DE:EC=3:1,
∴DE:DC=1=3:4,
∴DE:AB=3:4,
∴S△DFE:S△BFA=9:16.
故选:B.
例2.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积.
【思路】相似三角形对应的高,中线,角分线对应成比例.
【答案】∵ 四边形EFGH是矩形,∴ EH∥BC,
∴ △AEH∽△ABC.
∵ AD⊥BC,
∴ AD⊥EH,MD=EF.
∵ 矩形两邻边之比为1:2,
设EF=xcm,则EH=2xcm.
由相似三角形对应高的比等于相似比,得,
∴ ,
∴ ,
∴.
∴ EF=6cm,EH=12cm..
∴.
【总结】解决有关三角形的内接矩形、内接正方形的计算问题,经常利用相似三角形“对应高的比等于相似比”和“面积比等于相似比的平方”的性质,若图中没有高可以先作出高.
举一反三:
【变式】有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和面积比.
【答案】设原地块为△ABC,地块在甲图上为△A1B1C1,在乙图上为△A2B2C2.
∴ △ABC∽△A1B1C1∽△A2B2C2
且,,
∴,
∴.
考点二:相似三角形的应用
例3.如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法?
【答案】如上图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少?
∵AB⊥BC,CD⊥BC,
∴∠ABO=∠DCO=90°.
又 ∵ ∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△DOC.
∴.
∵BO=50m,CO=10m,CD=17m,
∴AB=85m.
即河宽为85m.
【总结】这是一道测量河宽的实际问题,还可以借用相似三角形的对应边的比相等,比例式中四条线段,测出了三条线段的长,必能求出第四条.
例4. 如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m.
(1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么?
(2)求古塔的高度.
【思路】本题考查的是相似三角形的实际应用,要注意的是小明和古塔都与地面垂直,是平行的.
【答案】(1)△ABC∽△ADE.
∵BC⊥AE,DE⊥AE,∴∠ACB=∠AED=90°.
∵∠A=∠A,∴△ABC∽△ADE .
(2)由(1)得△ABC∽△ADE,
∴.
∵AC=2m,AE=2+18=20m,BC=1.6m,
∴.
∴DE=16m,
即古塔的高度为16m.
【总结】解决相似三角形的实际应用题的关键是题中相似三角形的确定.
举一反三
【变式】小明把一个排球打在离他2米远的地上,排球反弹后碰到墙上,如果他跳起来击排球时的高度是1.8米,排球落地点离墙的距离是7米,假设排球一直沿直线运动,那么排球能碰到墙上离地多高的地方?
【答案】
如图,∵AB=1.8米,AP=2米,PC=7米,作PQ⊥AC,
根据物理学原理知∠BPQ=∠QPD,则∠APB=∠CPD,
∠BAP=∠DCP=90°,
∴ △ABP∽△CDP,
∴,
即,
∴DC=6.3米.
即球能碰到墙上离地6.3米高的地方.
【真题演练】
1.如图,D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,DE∥AC,若S△BDE:S△CDE=1:3,则S△DOE:S△AOC的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D.
【解析】∵S△BDE:S△CDE=1:3,∴BE:EC=1:3;∴BE:BC=1:4;
∵DE∥AC,∴△DOE∽△AOC,
∴=,∴S△DOE:S△AOC==,
故选D.
2. 如果两个相似三角形的面积比是1:4,那么它们的周长比是( )
A.1:16 B.1:4 C.1:6 D.1:2
【答案】D.
【解析】∵两个相似三角形的面积比是1:4,
∴两个相似三角形的相似比是1:2,
∴两个相似三角形的周长比是1:2.
3.某校有两块相似的多边形草坪,其面积比为9∶4,其中一块草坪的周长是36米,则另一块草坪的周长是( ).
A.24米 B.54米 C.24米或54米 D.36米或54米
【答案】C.
4. 图为△ABC与△DEC重叠的情形,其中E在BC上,AC交DE于F点,且AB// DE.若△ABC与△DEC的面积相等,且EF=9,AB=12,则DF=( ).
A.3 B.7 C.12 D.15
【答案】B.
5.如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图,点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米, 那么该古城墙的高度是( ).
A.6米 B.8米 C.18米 D.24米
【答案】B.
【解析】提示:入射角等于反射角,所以△ABP∽△CDP.
6. 要把一个三角形的面积扩大到原来面积的8倍,而它的形状不变,那么它的边长要增大到原来的( )倍.
A.2 B.4 C.2 D.64
【答案】C.
【解析】提示:面积比等于相似比的平方.
二、填空题
7. 如图所示,为了测量一棵树AB的高度,测量者在D点立一高CD=2m的标杆,现测量者从E处可以看到杆顶C与树顶A在同一条直线上,如果测得BD=20m,FD=4m,EF=1.8m,则树AB的高度为______m.
【答案】3.
8. 已知两个相似三角形的相似比为,面积之差为25,则较大三角形的面积为______.
【答案】45cm2.
9.如图,利用标杆BE测量建筑物的高度,标杆BE高1.5m,测得AB=2m,BC=14cm,则楼高CD为 m.
【答案】12.
10.如图,△ABC中,D、E分别为AB、AC的中点,则△ADE与△ABC的面积比为 .
【答案】1:4.
【解析】∵D、E分别为AB、AC的中点,
∴DE=BC,DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴=()2=.
11.如图,在平行四边形ABCD中,点E为CD上一点,DE:CE=2:3,连接AE,BE,BD,且AE,BD交于点F,则________________.
【答案】4:10:25
【解析】∵ 平行四边形ABCD,∴△DEF∽△BAF,∴∵DE:EC=2:3,∴DE:DC=2:5,即DE:AB=2:5,∴∵△DEF与△BEF是同高的三角形,∴
12.把一个三角形改做成和它相似的三角形,如果面积缩小到原来的倍,那么边长应缩小到原来的________倍.
【答案】.
三、解答题
13. 一位同学想利用树影测量树高,他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测量树影时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子在墙上,如图,他先测得留在墙上的影高1.2m,又测得地面部分的影长2.7m,他求得树高是多少?
【解析】作CE∥DA交AB于E,设树高是xm,
∵ 长为1m的竹竿影长0.9m
∴
即 x=4.2m
14.小红用下面的方法来测量学校教学大楼AB的高度:如图,在水平地面点E处放一面平面镜,镜子与教学大楼的距离AE=20米.当她与镜子的距离CE=2.5米时,她刚好能从镜子中看到教学大楼的顶端B.已知她的眼睛距地面高度DC=1.6米,请你帮助小红测量出大楼AB的高度(注:入射角=反射角).
【解析】解:如图,
∵根据反射定律知:∠FEB=∠FED,
∴∠BEA=∠DEC
∵∠BAE=∠DCE=90°
∴△BAE∽△DCE
∴;
∵CE=2.5米,DC=1.6米,
∴;
∴AB=12.8
答:大楼AB的高为12.8米.
15. 在正方形中,是上一动点,(与不重合),使为直角,交正方形一边所在直线于点.
(1)找出与相似的三角形.
(2)当位于的中点时,与相似的三角形周长为,则的周长为多少?
【解析】(1)与△BPC相似的图形可以是图(1),(2)两种情况:
△PDE∽△BCP,△PCE∽△BCP,△BPE∽△BCP.
(2)①如图(1),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与AD交于点E,
则
∵ △PDE∽△BCP
∴ △PDE与△BCP的周长比是1:2
∴ △BCP的周长是2a.
②如图(2),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与BC延长线交于点E时,
则,
∵ △PCE∽△BCP
∴ △PCE与△BCP的周长比是1:2
∴ △BCP的周长是2a.
③如图(2),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与BC延长线交于点E时,
∴
∵ △BPE∽△BCP
∴ △BPE与△BCP的周长比是:2,
∴ △BCP的周长是.
【过关检测】
一、选择题
1.如果一个直角三角形的两条边长分别是6和8,另一个与它相似的直角三角形边长分别是3和4及x,那么x的值( ).
A.只有1个 B.可以有2个 C.有2个以上,但有限 D.有无数个
【答案】B.
【解析】x可能是斜边,也可能是直角边.
2. 如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在BA的延长线上,点F在BC的延长线上,连接EF,分别交AD,CD于点G,H,则下列结论错误的是( )
A.= B. = C. = D.=
【答案】C.
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BF,BE∥DC,AD=BC,
∴,,,
故选C.
3. 如图,已知D、E分别是的AB、 AC边上的点,且 那么等于( ).
A.1:9 B.1:3 C.1:8 D.1:2
【答案】B.
4.如图G是△ABC的重心,直线过A点与BC平行.若直线CG分别与AB、交于D、E两点,直线BG与AC交于 F点,则△AED的面积 :四边形ADGF的面积=( ).
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
【答案】D.
5. 如图,将△ABC的高AD四等分,过每一个分点作底边的平行线,把三角形的面积分成四部分S1、S2、S3、S4,则S1︰S2︰S3︰S4等于( ).
A.1︰2︰3︰4 B.2︰3︰4︰5 C.1︰3︰5︰7 D.3︰5︰7︰9
【答案】C.
【解析】本题要求运用相似三角形的面积比等于相似比的平方。由,
所以,又由,可得,下略.
6.如图,在□ABCD中,E为CD上一点,DE:CE=2:3,连结AE、BE、BD,且AE、BD交于点F,则
S△DEF:S△EBF:S△ABF等于( ).
A.4:10:25 B.4:9:25 C.2:3:5 D.2:5:25
【答案】 A.
【解析】 □ABCD中,AB∥DC,△DEF∽△ABF,
(△DEF与△EBF等高,面积比等于对应底边的比),所以答案选A.
二、填空题
7.将一副三角板按图叠放,则△AOB与△DOC的面积之比等于 .
【答案】1:3.
【解析】∵∠ABC=90°,∠DCB=90°
∴AB∥CD,∴∠OCD=∠A,∠D=∠ABO,
∴△AOB∽△COD;又∵AB:CD=BC:CD= 1:
∴△AOB与△DOC的面积之比等于1:3.
8.如图,△ABC中,点D在边AB上,满足∠ADC=∠ACB,若AC=2,AD=1,则DB=_________.
【答案】3.
【解析】 ∵∠ADC=∠ACB,∠DAC=∠BAC,∴△ACD∽△ABC,∴AB=
∴BD=AB-AD=4-1=3.
9.如图,在△PAB中,M、N是AB上两点,且△PMN是等边三角形,△BPM∽△PAN,则∠APB的度数是
_______________.
【答案】120°.
【解析】∵ △BPM∽△PAN,∴ ∠BPM=∠A,
∵ △PMN是等边三角形,∴ ∠A+∠APN=60°,即∠APN+∠BPM=60°,
∴ ∠APB=∠BPM+∠MPN+∠APN=60°+60°=120°.
10.如图,△ABC中,DE∥BC,BE,CD交于点F,且=3,则:=______________.
【答案】1:9 .
【解析】∵=3,∴FC:DF=3:1,又∵DE∥BC,∴△BFC∽△EFD,即BC:DE=FC:FD=3:1,
由△ADE∽△ABC,即:=1:9.
11. 如图,丁轩同学在晚上由路灯AC走向路灯BD,当他走到点P时,发现身后他影子的顶部刚好接触到路灯AC的底部,当他向前再步行20m到达Q点时,发现身前他影子的顶部刚好接触到路灯BD的底部,已知丁轩同学的身高是1.5m,两个路灯的高度都是9m,则两路灯之间的距离是_________________.
【答案】30m.
12.如图,锐角△ABC中,AD,CE分别为BC,AB边上的高,△ABC和△BDE的面积分别等于18和2,DE=2,
则AC边上的高为______________.
【答案】 6.
【解析】∵AD,CE分别为BC,AB边上的高,
∴∠ADB=∠BEC=90°,∠ABD=∠EBC
∴Rt△ABD∽Rt△CBE.
∴,
∴△ABC∽△DBE.
∵相似三角形面积比为相似比的平方,
∴= 9, ∴=3 ,
∴AC=3DE=3×2=6.
∴h=2S△ABC/AC=2×18/6=6
即AC边上的高是6 .
三、解答题
13. 为了测量图(1)和图(2)中的树高,在同一时刻某人进行了如下操作:
图(1):测得竹竿CD的长为0.8米,其影CE长1米,树影AE长2.4米.
图(2):测得落在地面的树影长2.8米,落在墙上的树影高1.2米,请问图(1)和图(2)中的树高各是多少?
【解析】(1)∵△CDE∽△ABE,∴,
又竹竿CD的长为0.8米,其影CE长1米,树影AE长2.4米,
∴ AB=1.92米.即图1的树高为1.92米.
(2)设墙上的影高落在地面上时的长度为x,树高为h,
∵竹竿CD的长为0.8米,其影CE长1米,
∴.
解得x=1.5(m),
∴树的影长为:1.5+2.8=4.3(m),
∴
解得h=3.44(m).
14.(1)阅读下列材料,补全证明过程:
已知:如图,矩形ABCD中,AC、BD相交于点O,OE⊥BC于E,连结DE交OC于点F,作FG⊥BC于G.求证:点G是线段BC的一个三等分点.
证明:在矩形ABCD中,OE⊥BC,DC⊥BC,
∴ OE∥DC.∵ =,∴ ==.∴ =.
……
(2)请你仿照(1)的画法,在原图上画出BC的一个四等分点(要求保留画图痕迹,可不写画法及证明过程).
【解析】(1)补全证明过程:
∵ FG⊥BC,DC⊥BC,
∴ FG∥DC.
∴ ==.
∵ AB=DC,
∴ =.
又 FG∥AB,
∴ ==.
∴ 点G是BC的一个三等分点.
(2)如图,连结DG交AC于点H,作HI⊥BC于I,则点I是线段BC的一个四等分点.
15. 某车库出口处设置有“两段式栏杆”,点A是栏杆转动的支点,点E是栏杆两段的连接点,当车辆经过时,栏杆AEF升起后的位置如图1所示(图2为其几何图形).其中AB⊥BC,DC⊥BC,EF∥BC,∠EAB=150°,AB=AE=1.2m,BC=2.4m.
(1)求图2中点E到地面的高度(即EH的长.≈1.73,结果精确到0.01m,栏杆宽度忽略不计);
(2)若一辆厢式货车的宽度和高度均为2m,这辆车能否驶入该车库?请说明理由.
【解析】解:(1)如图,作AM⊥EH于点M,交CD于点N,
则四边形ABHM和MHCN都是矩形,
∵∠EAB=150°,∴∠EAM=60°,
又∵AB=AE=1.2米,
∴EM=0.6≈0.6×1.73=1.038≈1.04(米),
∴EH≈2.24(米);
(2)如图,在AE上取一点P,过点P分别作BC,CD的垂线,垂足分别是Q,R,PR交EH于点K,不妨设PQ=2米,
下面计算PR是否小于2米;
由上述条件可得EK=EH﹣PQ=0.24米,AM=0.6米,
∵PK∥AM,∴△EPK∽△EAM,
∴=,即=,
∴PK=0.08(米),
∴PR=PK+MN=PK+BC﹣AM=0.08+2.4﹣0.6
=1.8+0.08
≈1.94(米),
∵PR<2米,∴这辆车不能驶入该车库.
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