专题四 相似三角形常考模型(含解析)

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专题四 相似三角形常考模型(含解析)

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专题四 相似三角形常考模型
类型一 A字型
方法技巧:此类题目的图形中的两个三角形有一个公共角,只要再找一对相等的角或夹这个公共角的两边成比例,就可证明这两个三角形相似。
【母题练方法】1.如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,下列条件中不能判断△ABC∽△AED的是(  )
A.∠AED=∠B B.∠ADE=∠C C. D.
【子题练变式】2.如图,在△ABC中,点D,E,F分别在边AB,AC,BC上,连接DE,EF,已知四边形BDEF是平行四边形,.若△ADE的面积为1,则平行四边形BDEF的面积为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
类型二 8字型
方法技巧:此类题目的图形中的两个三角形有一个公共顶点,且有一组对顶角相等,只要再证另一组对应角相等或夹互为对顶角的两边成比例,就可证明这两个三角形相似.
【母题练方法】3.如图,在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点E,DB平分∠ADC,且AB2=BE BD.求证:△ABE∽△DCE.
【子题练变式】4.已知:如图,四边形ABCD中,AB∥CD,点E在边AD上,CE与BA的延长线交于点F,.
(1)求证:四边形ABCD为平行四边形;
(2)联结FD,分别延长FD、BC交于点G,如果FC2=FD FG,求证:AD CG=BF CD.
类型三 一线三等角
方法技巧:此类题目的图形中一条直线上有三个相等的角,找出两个三角形中的两组角对应相等就可以证明两个三角形相似。
【母题练方法】5.如图,CA⊥AD,ED⊥AD,点B是线段AD上的一点,且CB⊥BE.已知AB=8,AC=6,DE=4.
(1)证明:△ABC∽△DEB.
(2)求线段BD的长.
【子题练变式】6.如图1,△ABC为等边三角形,AB=20,点D为BC边上的动点(点D不与点B,C重合),且∠ADE=∠B,其中点E在边AC上.
(1)求证:△ABD∽△DCE;
(2)如图2,当D运动到BC的中点时,求线段CE的长.
类型四 “手拉手”旋转模型
方法技巧:此类题目中的两个三角形共顶点,两组边对应成比例且夹角相等.
【母题练方法】7.如图,,下列添加的条件不能使△ABC∽△ADE的是(  )
A.∠BAD=∠CAE B. C. D.∠ABD=∠ACE
【子题练变式】8.如图1,在钝角三角形ABC中,∠ABC=30°,AC=4,点D为边AB的中点,点E为边BC的中点.将△BDE绕点B按逆时针方向旋转α°(0<α<180).
(1)如图2,连接AD,CE.求证:△BDA∽△BEC;
(2)如图3,直线CE,AD交于点G.在旋转过程中,∠AGC的大小是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个角的度数.
专题四 相似三角形常考模型
类型一 A字型
方法技巧:此类题目的图形中的两个三角形有一个公共角,只要再找一对相等的角或夹这个公共角的两边成比例,就可证明这两个三角形相似。
【母题练方法】1.如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,下列条件中不能判断△ABC∽△AED的是(  )
A.∠AED=∠B B.∠ADE=∠C C. D.
【思路点拔】根据相似三角形的判定定理对各选项进行逐一判断即可.
【解答】解:A、∠B=∠AED,∠A=∠A,则可判断△ADE∽△ACB,故A选项错误;
B、∠ADE=∠C,∠A=∠A,则可判断△ADE∽△ACB,故B选项错误;
C、不能判定△ADE∽△ACB,故C选项正确;
D、,且夹角∠A=∠A,能确定△ADE∽△ACB,故D选项错误.
故选:C.
【点评】本题考查的是相似三角形的判定,熟知相似三角形的判定定理是解答此题的关键.
【子题练变式】2.如图,在△ABC中,点D,E,F分别在边AB,AC,BC上,连接DE,EF,已知四边形BDEF是平行四边形,.若△ADE的面积为1,则平行四边形BDEF的面积为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【思路点拔】利用平行四边形的性质先说明△ADE∽△ABC、△CEF∽△CBA,再利用相似三角形的性质求出△ADE、△ABC、△CEF的面积,最后利用面积的和差关系得结论.
【解答】解:∵四边形BDEF是平行四边形,
∴DE∥BC,EF∥AB.
∴△ADE∽△ABC,△CEF∽△CAB.
∵,
∴.
∴.
∴()2,()2.
∵S△ADE=1,
∴S△ABC=9,S△CEF=4.
∵S△ADE+S△CEF+S平行四边形BDEF=S△ABC,
∴S平行四边形BDEF=9﹣1﹣4=4.
故选:B.
【点评】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,掌握相似三角形的平行判定法和“相似三角形的面积比等于其相似比的平方”是解决本题的关键.
类型二 8字型
方法技巧:此类题目的图形中的两个三角形有一个公共顶点,且有一组对顶角相等,只要再证另一组对应角相等或夹互为对顶角的两边成比例,就可证明这两个三角形相似.
【母题练方法】3.如图,在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点E,DB平分∠ADC,且AB2=BE BD.求证:△ABE∽△DCE.
【思路点拔】根据相似三角形的判定可得△ABE∽△DBA;所以∠BAC=∠BDC,由此可得出△ABE∽△DCE.
【解答】证明:∵AB2=BE BD,
∴AB:BE=BD:AB,
∵∠ABE=∠DBA,
∴△ABE∽△DBA,
∴∠BAC=∠BDC,
∵BD平分∠ADC,
∴∠ADB=∠BDC=∠BAC,
∴△ABE∽△DCE.
【点评】本题主要考查相似三角形的判定,涉及A字型相似,8字型相似等相关内容,熟练掌握相关判定是解题关键.
【子题练变式】4.已知:如图,四边形ABCD中,AB∥CD,点E在边AD上,CE与BA的延长线交于点F,.
(1)求证:四边形ABCD为平行四边形;
(2)联结FD,分别延长FD、BC交于点G,如果FC2=FD FG,求证:AD CG=BF CD.
【思路点拔】(1)由FA∥CD,证明△AEF∽△DEC,得,而,所以,则AB=CD,即可证明四边形ABCD为平行四边形;
(2)由平行四边形的性质得BC=AD,由FC2=FD FG,得,可证明△CFG∽△DFC,得∠G=∠FCD=∠BFC,而∠GCD=∠B,所以△GCD∽△FBC,则,即可证明AD CG=BF CD.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,点F在BA的延长线上,
∴FA∥CD,
∴△AEF∽△DEC,
∴,
∵,
∴,
∴AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形.
(2)证明:如图,联结FD,分别延长FD、BC交于点G,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD,
∵FC2=FD FG,
∴,
∵∠CFG=∠DFC,
∴△CFG∽△DFC,
∴∠G=∠FCD,
∵∠BFC=∠FCD,
∴∠G=∠BCF,
∵∠GCD=∠B,
∴△GCD∽△FBC,
∴,
∴,
∴AD CG=BF CD.
【点评】此题重点考查平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识,证明△AEF∽△DEC及△GCD∽△FBC是解题的关键.
类型三 一线三等角
方法技巧:此类题目的图形中一条直线上有三个相等的角,找出两个三角形中的两组角对应相等就可以证明两个三角形相似。
【母题练方法】5.如图,CA⊥AD,ED⊥AD,点B是线段AD上的一点,且CB⊥BE.已知AB=8,AC=6,DE=4.
(1)证明:△ABC∽△DEB.
(2)求线段BD的长.
【思路点拔】(1)利用同角的余角相等得∠C=∠DBE,可证明结论;
(2)根据相似三角形的性质即可求出答案.
【解答】(1)证明:∵CA⊥AD,ED⊥AD,CB⊥BE,
∴∠A=∠CBE=∠D=90°,
∴∠C+∠CBA=90°,∠CBA+∠DBE=90°,
∴∠C=∠DBE,
∴△ABC∽△DEB;
(2)解:∵△ABC∽△DEB,
∴,
∴,
∴BD=3.
【点评】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,利用同角的余角相等得∠C=∠DBE是解决问题的关键.
【子题练变式】6.如图1,△ABC为等边三角形,AB=20,点D为BC边上的动点(点D不与点B,C重合),且∠ADE=∠B,其中点E在边AC上.
(1)求证:△ABD∽△DCE;
(2)如图2,当D运动到BC的中点时,求线段CE的长.
【思路点拔】(1)根据等边三角形的性质和∠ADE=∠B,可得∠ADB=∠DEC,即可求证;
(2)根据等边三角形的性质,可得BD=CD=10,再利用相似三角形的性质,即可求解.
【解答】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵∠ADC=∠B+∠BAD,∠ADC=∠ADE+∠CDE,
∴∠B+∠BAD=∠ADE+∠CDE,
∵∠ADE=∠B,
∴∠BAD=∠CDG,
∵∠B=∠C,
∴△ABD∽△DCG;
(2)解:由(1)得:△ABD∽△DCE,
∴,
∵△ABC为等边三角形
∴AC=BC=AB=20,
∵点D为BC的中点,
∴BD=CD=10,
∴,
∴CE=5.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
类型四 “手拉手”旋转模型
方法技巧:此类题目中的两个三角形共顶点,两组边对应成比例且夹角相等.
【母题练方法】7.如图,,下列添加的条件不能使△ABC∽△ADE的是(  )
A.∠BAD=∠CAE B. C. D.∠ABD=∠ACE
【思路点拔】根据相似三角形的判定定理判断求解即可.
【解答】解:∵∠BAD=∠CAE,
∴∠BAC=∠DAE,
∵,
∴,
∴△ABC∽△ADE,
故A不符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴△ABC∽△ADE,
故B不符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴△ABD∽△ACE,
∴∠BAD=∠CAE,
∴∠BAC=∠DAE,
∵,
∴,
∴△ABC∽△ADE,
故C不符合题意;
由,∠ABD=∠ACE,不能判定△ABC∽△ADE,
故D符合题意;
故选:D.
【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,熟记相似三角形的判定与性质是解题的关键.
【子题练变式】8.如图1,在钝角三角形ABC中,∠ABC=30°,AC=4,点D为边AB的中点,点E为边BC的中点.将△BDE绕点B按逆时针方向旋转α°(0<α<180).
(1)如图2,连接AD,CE.求证:△BDA∽△BEC;
(2)如图3,直线CE,AD交于点G.在旋转过程中,∠AGC的大小是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个角的度数.
【思路点拔】(1)如图①利用三角形的中位线定理,推出DE∥AC,可得,在图②中,利用两边成比例夹角相等证明三角形细相似即可;
(2)设AB与CG交点为O,由△DBA∽△EBC;得∠DAB=∠ECB,由∠AOG=∠COB,则∠AGC=∠ABC=30°.
【解答】(1)证明:由图①,∵点D为边AB中点,点E为边BC中点,
∴DE∥AC,
∴,
∴如图②中,,
∵∠DBE=∠ABC,
∴∠DBA=∠EBC,
∴△DBA∽△EBC;
(2)解:∠AGC的大小不发生变化,∠AGC=30°.
理由:如图③中,设AB交CG于点O.
∵△DBA∽△EBC,
∴∠DAB=∠ECB,
∵∠DAB+∠AOG+∠AGC=180°,∠ECB+∠COB+∠ABC=180°,∠AOG=∠COB,
∴∠AGC=∠ABC=30°.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,旋转的性质,证明△BDA∽△BEC是解题的关键.

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