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初二奧數精講——第14講 相似(一)

本講适用于初二、初三,因為我們的奧數講解主要帶着學生學習有深度、新穎、競賽性的奧數知識和題目,所以隻要有課堂上基本的知識儲備,都可以一起來學習,相信對你的奧數、數學思維,解題思路都大有裨益。

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一、知識點解析

1. 基本知識

如果一個圖形,按一定的比例擴大或縮小,然後通過适當的平移、旋轉、對稱變換,可使之與另一個圖形重合,則稱這兩個圖形是相似的。由一個圖形變成與它相似的圖形時,有如下的不變量:

(1)對應線段的比不變;

(2)對應角的大小不變;

(3)線段平行、垂直的關系不變;

(4)點共線與線共點的關系不變。

與面積有關的基本結論:

等積定理:等底等高的兩個三角形面積相等,

面積比定理:等底(高)的兩個三角形面積的比等于它們對應高(底)的比,兩個相似三角形的面積比等于它們的相似比的平方。

共角定理:共角(角相等或互補)的兩個三角形的面積比,等于夾這個角的兩邊的乘積的比。

共邊定理:共邊的兩個三角形的面積比,等于這邊所對頂點到這邊的距離比,也等于這邊所對頂點到它們的連線(或延長線)與這邊的交點的距離比。

2. 基本方法

對于線段成比例的問題,常用如下一些方法:

(1)構造平行線,利用平行線截線段成比例定理。

(2)構造相似形,利用相似形的對應線段成比例。

(3)面積法,利用等底(高)的兩個三角形的面積比等于對應高(底)的比。

3. 基本問題

證明三角形相似:尋找相等的對應角與成比例的對應邊。

求線段(比):将待求線段作為一個三角形的邊,通過三角形相似建立比例關系。

證明恒等式:将等式轉化為比例式,然後利用相似三角形建立比例關系。

求面積(比):利用相似關系或者利用共邊(高)三角形将面積比轉化為線段比。

求角度:将待求的角作為一個三角形的内角,通過三角形相似建立角的等量關系。

證平行垂直:通過相似三角形發現有關角的關系,由此計算有關線的夾角。

這部分主要考察學生對相似的了解及掌握。相似是幾何部分的重要工具,這部分題型種類繁多,會與其他知識點混合在一起考察,需要一定的空間想象能力和知識基礎,要在紮實的基礎知識基礎上,認真學習,多加練習,讓我們在例題和解答中一起學習吧。

二、例題

例1

分析:∠A是公共角,所以要證明這兩個三角形相似,隻需證 對應角相等,或證夾∠A的兩邊對應成比例。由于“高”可産生相似三角形,從而得到所需要的的比例關系。

證明:

例2

如圖,已知D是△ABC的邊AB上一點,AD:DB=1:2,∠A=45°,∠ BDC=60°,求證: △CBD ∽ △ABC.

分析:目标的兩個三角形有公共角∠B,所以隻需證另一對角相等或夾∠B的兩條邊對應成比例,條件給出了兩個特殊角,而能夠發揮這兩個特殊角作用的是直角三角形,所以應添加輔助線構造出含這兩個角度的直角三角形。

解答:

例3

如圖,過△ABC的頂點B和C分别作AB、AC的垂線BD與CD,兩線交于D,由C作CE⊥AD交AB于E,交AD于F。求證:△ACE∽△ABC.

例4

如圖,設O是四邊形ABCD的對角線AC、BD的交點,且.若∠BAD+∠BCA=180°,AB=6,AC=5,AD=4,求BC的值。

例5

如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AD、AE分别為△ABC的内角與外角的平分線交BC和BC的延長線于D、E.求證:AB2:BE2=CD:CE.

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