知识必备08 相似三角形（公式、定理、结论图表）-【口袋书】2023年中考数学必背知识手册

知识必备08相似三角形（公式、定理、结论图表）

考点一、比例线段

1.比例线段的相关概念

如果选用同一长度单位量得两条线段a，b的长度分别为m，n，那么就说这两条线段的比是

，或写成a：b=m：n.在两条线段的比a：b中，a叫做比的前项，b叫做比的后项.

在四条线段中，如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比，那么这四条线段叫做成比例线段，简称比例线段.

若四条a，b，c，d满足或a：b=c：d，那么a，b，c，d叫做组成比例的项，线段a，d叫做比例外项，线段b，c叫做比例内项.

如果作为比例内项的是两条相同的线段，即或a：b=b：c，那么线段b叫做线段a，c的比例中项.

2、比例的性质

（1）基本性质：①a：b=c：dad=bc②a：b=b：c.

（2）更比性质（交换比例的内项或外项）

（交换内项）

（交换外项）

（同时交换内项和外项）

（3）反比性质（交换比的前项、后项）：

（4）合比性质：

（5）等比性质：

3、黄金分割

把线段AB分成两条线段AC，BC（AC>BC），并且使AC是AB和BC的比例中项，叫做把线段AB黄金分割，点C叫做线段AB的黄金分割点，其中AC=AB0.618AB.

典例1：（2022•镇江）《九章算术》中记载，战国时期的铜衡杆，其形式既不同于天平衡杆，也异于称杆．衡杆正中有拱肩提纽和穿线孔，一面刻有贯通上、下的十等分线．用该衡杆称物，可以把被称物与砝码放在提纽两边不同位置的刻线上，这样，用同一个砝码就可以称出大于它一倍或几倍重量的物体．图为铜衡杆的使用示意图，此时被称物重量是砝码重量的　1.2　倍．

【分析】根据比例的性质解决此题．

【解答】解：由题意得，5m被称物＝6m砝码．

∴m被称物：m砝码＝6：5＝1.2．

故答案为：1.2．

【点评】本题主要考查比例，熟练掌握比例的性质是解决本题的关键．

典例2：（2022•衡阳）在设计人体雕像时，使雕像上部（腰部以上）与下部（腰部以下）的高度比，等于下部与全部的高度比，可以增加视觉美感．如图，按此比例设计一座高度为2m的雷锋雕像，那么该雕像的下部设计高度约是（结果精确到0.01m．参考数据：≈1.414，≈1.732，≈2.236）（　　）

A．0.73m B．1.24m C．1.37m D．1.42m

【分析】设下部高为xm，根据雕像上部（腰部以上）与下部（腰部以下）的高度比，等于下部与全部的高度比列方程可解得答案．

【解答】解：设下部的高度为xm，则上部高度是（2﹣x）m，

∵雕像上部（腰部以上）与下部（腰部以下）的高度比，等于下部与全部的高度比，

∴＝，

解得x＝﹣1或x＝﹣﹣1（舍去），

经检验，x＝﹣1是原方程的解，

∴x＝﹣1≈1.24，

故选：B．

【点评】本题考查黄金分割及分式方程的应用，解题的关键是读懂题意，列出分式方程解决问题．

考点二、相似图形

1.相似图形：我们把形状相同的图形叫做相似图形.
　也就是说：两个图形相似，其中一个图形可以看作由另一个图形放大或缩小得到的.(全等是特殊的相似图形).
2.相似多边形：对应角相等，对应边的比相等的两个多边形叫做相似多边形.
3.相似多边形的性质：
　　相似多边形的对应角相等，对应边成的比相等.
　　相似多边形的周长的比等于相似比，相似多边形的面积的比等于相似比的平方.
4.相似三角形的定义：形状相同的三角形是相似三角形.
5.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)相似三角形对应边上的高的比相等，对应边上的中线的比相等，对应角的角平分线的比相等，都等于相似比.
　　(3)相似三角形的周长的比等于相似比，面积的比等于相似比的平方.

【要点诠释】

结合两个图形相似，得出对应角相等，对应边的比相等，这样可以由题中已知条件求得其它角的度数和线段的长.对于复杂的图形，采用将部分需要的图形(或基本图形)“抽”出来的办法处理.
6.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相交，所构成的三角形与原三角形相似；
　　(2)如果两个三角形的三组对应边的比相等，那么这两个三角形相似；
　　(3)如果两个三角形的两组对应边的比相等，并且相应的夹角相等，那么这两个三角形相似；
　　(4)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.
　　(5)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个三角形的斜边和一条直角边的比对应相   等，那么这两个三角形相似.
典例3：（2022•襄阳）如图，在△ABC中，D是AC的中点，△ABC的角平分线AE交BD于点F，若BF：FD＝3：1，AB+BE＝3，则△ABC的周长为　5　．

【分析】如图，过点F作FM⊥AB于点M，FN⊥AC于点N，过点D作DT∥AE交BC于点T．证明AB＝3AD，设AD＝CD＝a，证明ET＝CT，设ET＝CT＝b，则BE＝3b，求出a+b，可得结论．

【解答】解：如图，过点F作FM⊥AB于点M，FN⊥AC于点N，过点D作DT∥AE交BC于点T．

∵AE平分∠BAC，FM⊥AB，FN⊥AC，

∴FM＝FN，

∴＝＝＝3，

∴AB＝3AD，

设AD＝DC＝a，则AB＝3a，

∵AD＝DC，DT∥AE，

∴ET＝CT，

∴＝＝3，

设ET＝CT＝b，则BE＝3b，

∵AB+BE＝3，

∴3a+3b＝3，

∴a+b＝，

∴△ABC的周长＝AB+AC+BC＝5a+5b＝5，

故答案为：5．

【点评】本题考查平行线分线段成比例定理，角平分线的性质定理等知识，解题的关键是学会利用参数解决问题，属于中考填空题中的压轴题．

典例4：（2022•贺州）如图，在△ABC中，DE∥BC，DE＝2，BC＝5，则S△ADE：S△ABC的值是（　　）

A． B． C． D．

【分析】根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算即可．

【解答】解：∵DE∥BC，

∴△ADE∽△ABC，

∵DE＝2，BC＝5，

∴S△ADE：S△ABC的值为，

故选：B．

【点评】本题主要考查相似三角形的性质，熟练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．

典例5：（2022•菏泽）如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝90°，E是边AC上一点，且BE＝BC，过点A作BE的垂线，交BE的延长线于点D，求证：△ADE∽△ABC．

【分析】根据等腰三角形的性质可得∠C＝∠CEB＝∠AED，由AD⊥BE可得∠D＝∠ABC＝90°，即可得△ADE∽△ABC．

【解答】证明：∵BE＝BC，

∴∠C＝∠CEB，

∵∠CEB＝∠AED，

∴∠C＝∠AED，

∵AD⊥BE，

∴∠D＝∠ABC＝90°，

∴△ADE∽△ABC．

【点评】本题考查了相似三角形的判定，熟练掌握相似三角形的判定方法是解决问题的关键．

典例6:（2022•湘潭）如图，在⊙O中，直径AB与弦CD相交于点E，连接AC、BD．

（1）求证：△AEC∽△DEB；

（2）连接AD，若AD＝3，∠C＝30°，求⊙O的半径．

【分析】（1）根据圆周角定理和相似三角形的判定可以证明结论成立；

（2）根据直角三角形的性质和圆周角定理，可以得到AB的长，从而可以得到⊙O的半径．

【解答】（1）证明：∵∠C＝∠B，∠AEC＝∠DEB，

∴△AEC∽△DEB；

（2）解：∵∠C＝∠B，∠C＝30°，

∴∠B＝30°，

∵AB是⊙O的直径，AD＝3，

∴∠ADB＝90°，

∴AB＝6，

∴⊙O的半径为3．

【点评】本题考查相似三角形的判定、圆周角定理，解答本题的关键是明确题意，利用数形结合的思想解答．

典例7：（2022•陕西）小明和小华利用阳光下的影子来测量一建筑物顶部旗杆的高．如图所示，在某一时刻，他们在阳光下，分别测得该建筑物OB的影长OC为16米，OA的影长OD为20米，小明的影长FG为2.4米，其中O、C、D、F、G五点在同一直线上，A、B、O三点在同一直线上，且AO⊥OD，EF⊥FG．已知小明的身高EF为1.8米，求旗杆的高AB．

【分析】解法一：先证明△AOD∽△EFG，列比例式可得AO的长，再证明△BOC∽△AOD，可得OB的长，最后由线段的差可得结论．

解法二：过点C作CM⊥OD于C，证明△EGF∽△MDC可得结论．

【解答】解：解法一：∵AD∥EG，

∴∠ADO＝∠EGF，

∵∠AOD＝∠EFG＝90°，

∴△AOD∽△EFG，

∴＝，即＝，

∴AO＝15，

同理得△BOC∽△AOD，

∴＝，即＝，

∴BO＝12，

∴AB＝AO﹣BO＝15﹣12＝3（米）；

解法二：如图，过点C作CM⊥OD于C，交AD于M，

∵△EGF∽△MDC，

∴＝，即＝，

∴CM＝3，

即AB＝CM＝3（米），

答：旗杆的高AB是3米．

【点评】本题考查相似三角形的判定与性质等知识，解题的关键掌握相似三角形的判定，属于中考常考题型．

典例8：（2022•资阳）如图，平行四边形ABCD中，AB＝5，BC＝10，BC边上的高AM＝4，点E为BC边上的动点（不与B、C重合，过点E作直线AB的垂线，垂足为F，连接DE、DF．

（1）求证：△ABM∽△EBF；

（2）当点E为BC的中点时，求DE的长；

（3）设BE＝x，△DEF的面积为y，求y与x之间的函数关系式，并求当x为何值时，y有最大值，最大值是多少？

【分析】（1）利用两个角对应相等的三角形全等即可证明△ABM∽△EBF；

（2）过点E作EN⊥AD于点N，可得四边形AMEN为矩形，从而得到NE＝AM＝4，AN＝ME，再由勾股定理求出BM＝3，从而得到ME＝AN＝2，进而得到DN＝8，再由勾股定理，即可求解；

（3）延长FE交DC的延长线于点G．根据，可得，再证得△ABM∽△ECG，可得，从而得到，再根据三角形的面积公式，得到函数关系式，再根据二次函数的性质，即可求解．

【解答】（1）证明：∵EF⊥AB，AM是BC边上的高，

∴∠AMB＝∠EFB＝90°，

又∵∠B＝∠B，

∴△ABM∽△EBF；

（2）解：过点E作EN⊥AD于点N，如图：

在平行四边形ABCD中，AD∥BC，

又∵AM是BC边上的高，

∴AM⊥AD，

∴∠AME＝∠MAN＝∠ANE＝90°，

∴四边形AMEN为矩形，

∴NE＝AM＝4，AN＝ME，

在Rt△ABM中，，

又∵E为BC的中点，

∴，

∴ME＝AN＝2，

∴DN＝8，

在Rt△DNE中，；

（3）解：延长FE交DC的延长线于点G，如图：

∵sinB＝＝，

∴，

∴EF＝x，

∵AB∥CD，

∴∠B＝∠ECG，∠EGC＝∠BFE＝90°，

又∵∠AMB＝∠EGC＝90°，

∴△ABM∽△ECG，

∴，

∴，

∴GC＝（10﹣x），

∴DG＝DC+GC＝5+（10﹣x），

∴y＝EF•DG＝×x•[5+（10﹣x）]＝﹣x2+x＝﹣（x﹣）2+，

∴当x＝时，y有最大值为，

答：y＝﹣x2+x，当x＝时，y有最大值为．

【点评】本题主要考查了平行四边形的性质，相似三角形的判定和性质，二次函数的性质，矩形的性质，解直角三角形，熟练掌握平行四边形的性质，相似三角形的判定和性质，二次函数的性质，矩形的性质是解题的关键．

考点三、位似图形

1.位似图形的定义：
　　两个多边形不仅相似，而且对应顶点的连线相交于一点，不经过交点的对应边互相平行，像这样的两个图形叫做位似图形，这个点叫位似中心.
2.位似图形的分类：
　　(1)外位似：位似中心在连接两个对应点的线段之外.
　　(2)内位似：位似中心在连接两个对应点的线段上.
3.位似图形的性质
　　位似图形的对应点和位似中心在同一条直线上；
　　位似图形的对应点到位似中心的距离之比等于相似比；
　　位似图形中不经过位似中心的对应线段平行.

【要点诠释】

位似图形是一种特殊的相似图形，而相似图形未必能构成位似图形.
4.作位似图形的步骤
　　第一步：在原图上找若干个关键点，并任取一点作为位似中心；
　　第二步：作位似中心与各关键点连线；
　　第三步：在连线上取关键点的对应点，使之满足放缩比例；
　　第四步：顺次连接截取点.
【要点诠释】
　　在平面直角坐标系中，如果位似变换是以原点为位似中心，相似比为k，那么位似图形对应点的坐  标的比等于k或-k.

典例9：（2022•河池）如图、在平面直角坐标系中，△ABC的三个顶点的坐标分别为A（4，1），B（2，3），C（1，2）．

（1）画出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1；

（2）以原点O为位似中心，在第三象限内画一个△A2B2C2，使它与△ABC的相似比为2：1，并写出点B2的坐标．

【分析】（1）根据关于y轴对称的点的坐标得到A1、B1、C1的坐标，然后描点即可；

（2）把A、B、C的坐标都乘以﹣2得到A2、B2、C2的坐标，然后描点即可．

【解答】解：（1）如图，△A1B1C1为所作；

（2）如图，△A2B2C2为所作，点B2的坐标为（﹣4，﹣6）；

【点评】本题考查了位似变换：在平面直角坐标系中，如果位似变换是以原点为位似中心，相似比为k，那么位似图形对应点的坐标的比等于k或﹣k．也考查了轴对称变换．