第二十七章 相似
知识点 1:图形的相似
一、四条线段成比例相关性质:
(1)基本性质:若 ,
d
c
b
a 则 bcad ;
若 )( 0 bdbcad ,则 ,
d
c
b
a .
(2)其他有关性质:
①合比性质:若 ,
d
c
b
a 则
d
dc
b
ba 或 .0, 均不为dcbadc
c
ba
a
②分比性质:若 ,
d
c
b
a 则 .0均不为,或 dcbadc
c
ba
a
d
dc
b
ba
③更比性质:若 ,
d
c
b
a 则 .0,,, 均不为或 dcbab
d
a
c
d
b
c
a
④等比性质:若 ,
h
g
f
e
d
c
b
a 则 0
hfdbb
a
hfgb
geca
例 1:已知
8
3
b
ba ,求
b
a 的值.
例 2: .________,4
3
fdb
eca
f
e
d
c
b
a 则
例 3: ,
432
zyx 则 ._______2
x
zyx
随堂练习:
1.如果 x∶y=2∶3,则下列各式不成立的是( )
A.x+y
y
=5
3
B.y-x
y
=1
3
C. x
2y
=1
3
D.x+1
y+1
=3
4
2.若a
4
=b
5
=c
6
,且 a-b+c=10,则 a+b-c 的值为( )
A.6 B.5
C.4 D.3
3.若a+2
3
=b
4
=c+5
6
,且 2a-b+3c=21.试求 a∶b∶c.
课后练习:
1.若a
b
=c
d
≠0,那么下列等式成立的是( )
A.a+b
b
=c+b
c
B.a-c
c
=b-d
b
C.a+c
c
=b+d
d
D.a-c
a
=b-d
d
2.已知y+z
x
=x+z
y
=x+y
z
=k,则 y=kx+k 的图象一定经过的象限是( )
A.一、二 B.二、三
C.二、四 D.一、三
3. 如图,已知AD
BD
=1
2
,则AD
AB
的值为( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1
4. 若 k=a-2b
c
=b-2c
a
=c-2a
b
,且 a+b+c≠0,则 k= .
5.已知a
5
=b
3
=c
4
,则 a+2b+c
2a+b+2c
=____.
6.已知 x∶y∶z=3∶4∶5,且 x+y-z=6,则 2x-3y+2z= .
二、相似多边形:
1.定义:①对应边成比例,②角分别相等
2.相似比:相似多边形对应边的比
例 1: 如图,已知在梯形 ABCD 中,EF∥AB∥CD,AB=9,CD=4,若 EF
把梯形分成的两个小梯形相似,求 EF 的长.
例 2:从一个矩形中剪去一个正方形,如图,若剩下的矩形与原矩形相似,求原矩形的长与
宽的比.
例 3:如图,小明有一个矩形相框,外框 ABCD 的长、宽分别是 20cm,14cm,边框的宽度为
2cm.矩形 ABCD 与矩形 EFGH 相似吗?若不相似,上、下边框的宽度与左、右边框的宽度满足
什么条件时,这两个矩形相似?
例 4:阅读下面的短文,并解答下列问题:
我们把相似的感念推广到空间:如果两个几何体大小不一定相等,但形状完全相同,就把
它们叫做相似体.
如图,甲、乙是两个不同的正方体,正方体都是相似体,它们的一切对应线段之比都等于相
似比(a:b).
设 S 甲、S 乙分别表示这两个正方体的表面积,
又设 V 甲、V 乙分别表示这两个正方体的体积,
(1)下列几何体中,一定属于相似体的是(A)
A.两个球体 B.两个锥体 C.两个圆柱体 D.两个长方体
(2)请归纳出相似体的三条主要性质:
①相似体的一切对应线段(或弧)长的比等于______;
②相似体表面积的比等于______;
③相似体体积比等于______.
随堂练习:
一般认为,如果一个人的肚脐以上的高度与肚脐以下的高度符合黄金分割比,则这个人好看,
如图,是一个参加空姐选拨的选手的身高情况,那么她应穿多高的鞋子才能好看?(结果精
确到 1cm,参考数据:黄金分割比为
2
15 , 236.25 ).
课后练习:
一、选择题:
1、“相似的图形”是 ( )
A.形状相同的图形 B.大小不相同的图形
C.能够重合的图形 D.大小相同的图形
2、已知 a,b,c,d 四条线段依次成比例,其中 a=3 cm,b=(x-1) cm,c=5 cm,d=(x+1) cm,则 x
为( )
A.4 B.5
C.6 D.8
3、下列说法中,错误的是( )
A.正六边形都相似 B.等腰直角三角形都相似
C.矩形都相似 D.正方形都相似
4、从放大镜里看一个等腰三角形,以下说法错误的是 ( )
A.看到的三角形还是一个等腰三角形
B.看到的三角形各个角的度数都增大了
C.看到的三角形各个角的度数保持不变
D.看到的三角形各边长都增大了
5、与左图相似的图形是( )
6、在同一时刻的阳光下,小明的影子比小强的影子长,那么在同一路灯下 ( )
A.小明的影子比小强的影子长 B.小明的影子比小强的影子短
C.小明的影子和小强的一样长 D.谁的影子长不确定
7、下列各组线段的长度成比例的是 ( )
A.1 cm,2 cm,3 cm,4 cm
B.2 cm,3 cm,4 cm,5 cm
C.0.3 m,0.6 m,0.5 m,0.9 m
D.20 cm,15 cm,36 cm,27 cm
8、若如图所示的两个四边形相似,则α的度数是( )
A.94 ° B.55°
C.66° D.87°
9、如图,在长为 8 cm、宽为 4 cm 的矩形中,截去一个矩形,使得留下的矩形(图中阴影部
分)与原矩形相似,则留下矩形的面积是( ).
A.2 cm2 B.4 cm2 C.8 cm2 D.16 cm2
10、如图,直线 a、b 被三条互相平行的直线 l1,l2,l3 所截,AB=3,BC=2,则 DE:DF=( )
A.2:3 B.3:2 C.2:5 D.3:5
二、填空题:
11、某机器零件在图纸上的长度是 21mm,它的实际长度是 630mm,则图纸的比例尺是 。
12、一个 2 倍放大镜去看△ABC,则∠A 的大小___;面积大小为原来的___倍.
13、有一个多边形的边长分别是 4 cm,5 cm,6 cm,4 cm,5 cm,和它相似的一个多边形最长边
为 8 cm,那么这个多边形的周长是 .
14、小颖的妈妈为小颖缝制了一个长 50cm,宽 30cm 的矩形坐垫,又在坐垫的周围缝上一圈
宽 3cm 的花边,妈妈说:“里外两个矩形是相似形”,小颖说:“这两个矩形不是相似形”,你
认为谁说得对?并说明你的理由( ,___________________)
15、两个相似多边形的最长边分别为 10 cm 和 25 cm,它们的周长之差为 60 cm,则这两个
多边形的周长分别为 .
三、解答题:
16、如图,把矩形 ABCD 对折,折痕为 MN,矩形 DMNC 与矩形 ABCD 相似,已知 AB=4.
(1)求 AD 的长;
(2)求矩形 DMNC 与矩形 ABCD 的相似比.
17、如图,在矩形 ABCD 中,AB=2AD,线段 EF=10,在 EF 上取一点 M,分别以 EM、MF 为一边
作矩形 EMNH、MFGN,使矩形 MFGN 与矩形 ABCD 相似.令 MN=x,当 x 为何值时,矩形 EMNH 的
面积 S 有最大值?最大值是多少?
18、如图,四边形 ABCD 中,AC 平分∠DAB,∠ADC=∠ACB=90°,E 为 AB 的中点.
(1)求证:AC2=AB·AD;
(2)求证:CE∥AD;
(3)若 AD=4,AB=6,求AC
AF
的值.
知识点 2:相似三角形
一、平行线分线段成比例
基本事实:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.
例 1:如图,在ΔABC 中,EF//DC,DE//BC,求证:
(1)AF︰FD=AD︰DB;
(2)AD2=AF·AB。
例 2:小芳同学想利用影长测量学校旗杆的高度,如图,他在某一时刻立 1m 长的标杆测得
其影长为 1.2m,同时旗杆 的投影一部分在地面上,另一部分在某一建筑的墙上,分别测得
其长度为 9.6m 和 2m,你能帮助小芳同学算出 学校旗杆的高度?
例 3:如图,AB∥EF∥CD,
(1)AB=10,CD=15,AE∶ED=2∶3,求 EF 的长。
(2)AB=a,CD=b,AE∶ED=k,求 EF 的长。
练习:
1. 如图,平行四边形 ABCD 中,E 是 AB 中点,F 在 AD 上,且 AF=1
2
FD,EF 交 AC 于 G,则
AG︰AC=________。
A. 1
4
B. 1
5
C. 1
6
D.1
8
(第 1 题图) (第 2 题图) (第 3 题图)
2.如图,在△ABC 中,M 是 AC 边中点,E 是 AB 上一点,且 AE=1
4
AB,连结 EM 并延长,交
BC 的延长线于 D,此时 BC︰CD 为( )
A.2︰1 B.3︰2 C.3︰1 D.5︰2
3.如图,直线 a∥b,AF︰FB=3︰5,BC︰CD=3︰1,则 AE︰EC 为( )
A.5︰12 B.9︰5 C.12︰5 D.3︰2
4.如图,在 Rt△ABC 内有边长分别为 a、b、c 的三个正方形,则 a、b、c 满足的关系式是
( )
A. b=a+c B.b=ac C. b²=a²+ c² D.b=2a=2c
5.如图,路灯距地面 8 米,身高 1.6 米的小明从距离灯的底部(点 O)20 米的点 A 处,沿
OA 所在的直线行走 14 米到点 B 时,人影长度( )
A.变短 3.5 米 B.变长 1.5 米 C.变长 3.5 米 D.变短 1.5 米
(第 4 题图) (第 5 题图) (第 6 题图)
6.已知:如图,平行四边形 ABCD,E 为 BC 的中点,BF︰FA=1︰2,EF 与对角线 BD 相交于
G,求 BG︰BD。
7.已知:如图,F 是四边形 ABCD 对角线 AC 上一点,EF∥BC,FG∥AD。
8. 一位同学想利用有关知识测旗杆的高度,他在某一时刻测得高为 0.5m 的小木棒的影长为
0.3m,但当他马上测 量旗杆的影长时,因旗杆靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有
一部分影子在墙上,他先测得留在墙上的 影子 CD=1.0m,又测地面部分的影长 BC=3.0m,
你能根据上述数据帮他测出旗杆的高度吗?
9.如图所示,王华晚上由路灯 A 下的 B 处走到 C 处时,测得影子 CD 的长为 1 米,继续往前
走 3 米到达 E 处时,测得影子 EF 的长为 2 米,已知王华的身高是 1.5 米,那么路灯 A 的高
度 AB 是多少?
二、相似三角形的判定方法
判定定理 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.
判定定理 2:三边成比例的两个三角形相似
判定定理 3:两边成比例且夹角相等的两个三角形相似
判定定理 4:两角分别相等的两个三角形相似
判定定理 5(直角三角形):斜边和一条直角边成比例的两个直角三角形相似.
例 1:如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,AD 的垂直平分线交 AD 与点 E,交 BC 的延
长线于点 F.求证:△ABF∽△CAF.
例 2:如图,已知在 ABCD 中,E 为 AB 延长线上的一点,AB=3BE,DE 与 BC 相交于点 F,请
找出图中各对相似三角形,并求出相似的相似比.
例 3:如图,已知在正方形 ABCD 中,P 是 BC 上的一点,且 BO=3PC,Q 是 CD 的中点.求证:
△ADQ∽△QCP.
练习:
1. 如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,CD⊥AB 于点 D,则图中相似三角形共
有( )
A.1 对 B.2 对 C.3 对 D.4 对
2. 如图,点 P 是▱ ABCD 边 AB 上的一点,射线 CP 交 DA 的延长线于点 E,则图中相似的三角
形有( )
A.0 对 B.1 对 C.2 对 D.3 对
3.如图,在△ABC 中,∠AED=∠B,则下列等式成立的是( )
A.DE
BC
=AD
DB
B.AE
BC
=AD
BD
C.DE
CB
=AE
AB
D.AD
AB
=AE
AC
4. 下列各组图形中有可能不相似的是( )
A.各有一个角是 45°的两个等腰三角形
B.各有一个角是 60°的两个等腰三角形
C.各有一个角是 105°的两个等腰三角形
D.两个等腰直角三角形
5. 如图,∠1=∠2=∠3,则图中共有相似三角形( )
A.1 对 B.2 对 C.3 对 D.4 对
6. 如图,正方形 ABCD 中,M 为 BC 上一点,ME⊥AM,ME 交 AD 的延长线于点 E,若 AB=12,
BM=5,则 DE 的长为( )
A.18 B.109
5
C.96
5
D.25
3
7. 如图,有三个三角形,其中相似的是 .
8. 如图,∠1=∠2,∠B=∠E,△ABC 与△AED 相似吗?为什么?
9. 如图,正方形 ABCD 中,点 E、F、G 分别在 AB、BC、CD 上,且∠EFG=90°.求证:△EFB
∽△FCG.
10. 如图已知,在△ABC 中,CD⊥AB,BE⊥AC,BE 交 CD 于点 O.求证:△ABE∽△OCE.
11. 如图,D 是△ABC 的边 BC 上一点,E 为边 AD 上一点.若∠1=∠B,CD=CE,试说明△
ACE∽△BAD.
14. 如图,四边形 ABCD 中,AB=AC=AD,AC 平分∠BAD,点 P 是 AC 延长线上一点,且 PD
⊥AD.
(1)证明:∠BDC=∠PDC;
(2)若 AC 与 BD 相交于点 E,AB=1,CE∶CP=2∶3,求 AE 的长.
三、相似三角形的性质
1.相似三角形对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线)的比等于相似比.
2.相似三角形周长的比等于相似比
3.相似三角形面积的比等于相似比的平方
例 1:如图,正方形 DEMF 内接于△ABC,AQ⊥BC 于 Q,交 DE 于 P,若 1ADES△ , 4DEFMS正方形 ,
求 ABCS△ .
例 2:如图,在△ABC 中,AD⊥BC 于点 D,直线 EF∥BC,交 AB 于点 E,交 AD 于点 G,交 AC
于点 F,若 EBDGAEG SS 四边形△ 3
1 ,求
AC
DF 的值.
例 3:如图,在矩形中 ABCD 中,E 为 CD 的中点,H 为 BE 上的一点, 3
BH
EH ,连接 CH 并
延长交 AB 于点 G,连接 GE 并延长交 AD 的延长线于点 F.
(1)求证:
BH
EH
BG
EC ;
(2)若∠CGF=90°,求
BC
AB 的值.
随堂练习:
1.如图,在△ABC 和△BED 中,已知 .3
5
DE
AC
BE
BC
BD
AB
(1)若△ABC 与△BED 的周长差为 10cm,求△ABC 的周长;
(2)若△ABC 与△BED 的面积之和为 170 2cm ,求△BED 的面积.
2.如图,在△ABC 中,D,E 分别是 BC,AC 边的中点,AD,
BE 相交于点 G,若 1DEGs△ ,求 .ABCS△
课后练习:
一、选择题
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.
3
1 B.
4
1 C.
9
1 D.
16
1
2. 如图, 在△ABC 中, D、E 两点分别在 AB、AC 边上, DE∥BC.
若 AD:DB = 2:1, 则 S△ADE : S△ABC 为 ( )
A. 9:4 B. 4:9 C. 1:4 D. 3:2
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
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
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
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
二、填空题
7. 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
______ .
8.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.
9. 梯形 ABCD 中,AD∥BC,AC,BD 交于点 O ,若 AODS△ =4,
OCS△B =9, S梯形ABCD =________.
10.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
: :DEF EF BAFS S S △ △B △ ________________.
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
2
1 倍,那么边长应缩小
到原来的________倍.
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?
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).
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?
知识点 4:位似
一、位似图形的性质:
1.位似图形的对应角相等,对应边成比例;
2.位似图形的对应点的连线相交于一点,即经过位似中心;
3.位似图形的对应边互相平行或在同一条直线上;
4.位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.
例 1:如图是小孔成像原理的示意图,根据图中标注的尺寸,如果物体 AB 的高度为 36cm,
那么它在暗盒中所成的像 CD 的高度应为_________cm.
例 2:一般的室外放映的电影胶片上每一个图片的规格是 3.5cm×3.5cm,放映的屏幕的规格
是 2m×2m,若放映机的光源距胶片 20cm,问:屏幕拉在距离光源多远的地方时,放映的图
象刚好布满整个屏幕?
例 3:如图,为测量有障碍物相隔的 A,B 两点间的距离,在适当处放置一个水平桌面,铺上
白纸,在点 A,B 处立上标杆,在纸上立大头针于点 O,在纸上确定点 C,使点 O,C,A 在一条
直线上,并且 OA 的长为 OC 的 100 倍,问接下来再怎么做,就能得出 A,B 两点间的距离?
二、平面直角坐标系中的位似变化
当以原点为位似中心时,变换前后两个图形对应点的横坐标、纵坐标之比的绝对值等于相
似比
例 1:如图,△ABC 的是哪个顶点的坐标分别是 A(2,2),B(3,1),C(1,0),试以原点 O
为位似中心,构造△ABC 的位似图形,使之与△ABC 的相似比为 2.
例 2:如图,已知 O 试坐标原点,B,C 两点的坐标分别为(3,-1),(2,1),以 O 点为位似中
心,在 y 轴的左侧将△OBC 放大到原来的 2 倍(即新图与原图的相似比为 2).
(1)画出放大后的 ''COB△ ;
(2)写出点 ',' CB 的坐标;
(3)如果将△OBC 上一点 M 的坐标记为(x,y),写出 M 的对应点 'M 的坐标.
课后练习:
1. 位似图形的位似中心可以在( )
A.原图形外 B.原图形内 C.原图形上 D.以上三种可能都有
2. 如图所示 3 个图形中是位似图形的有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.0 个
3. 已知:△ABC∽△A′B′C′,下列图形中,△ABC 与△A′B′C′不存在位似关系的是
( )
4. 已知△ABC 中,AB=AC,∠A=36°,以点 A 为位似中心把△ABC 的各边放大 2 倍后得到
△AB′C′,则∠B 的对应角∠B′的度数为( )
A.36° B.54° C.72° D.144°
5. 下列图形中不是位似图形的是( )
6.如图,四边形 ABCD 与四边形 A′B′C′D 是以 O 为位似中心的位似图形,若 OA∶OA′=
2∶3,则四边形 ABCD 与四边形 A′B′C′D 的面积比是( )
A.4∶9 B.2∶5 C.2∶3 D. 2∶ 3
7. 如图,四边形 ABCD 与四边形 EFGH 位似,位似中心点是 O,
OE
OA
=3
5
,则FG
BC
= .
8. 如图,以点 O 为位似中心,将五边形 ABCDE 放大后得到五边形 A′B′C′D′E′,已知
OA=10cm,OA′=20cm,则五边形 ABCDE 的周长与五边形 A′B′C′D′E′的周长的比值是
______.
9.如图,原点 O 是△ABC 和△A′B′C′的位似中心,点 A(1,0)与 A′(-2,0)是对应点,
△ABC 的面积是3
2
,则△A′B′C′的面积是________.
10.如图,以 O 为位似中心,将边长为 256 的正方形 OABC 依次作位似变化,经第一次变化
后得正方形 OA1B1C1,其边长 OA1 缩小为 OA 的1
2
,经第二次变化后得正方形 OA2B2C2,其边长 OA2
缩小为 OA1 的1
2
,经第三次变化后得正方形 OA3B3C3,其边长 OA3 缩小为 OA2 的1
2
,…,依此规律,
经第 n 次变化后,所得正方形 OAnBnCn 的边长为正方形 OABC 边长的倒数,则 n=________.
11. 某学习小组在讨论“变化的鱼”时,知道大鱼与小鱼是位似图形(如图所示),则大鱼上
的一点(a,b)对应小鱼上的点的坐标是_____________________.
12. 如图,△DEO 与△ABO 是位似图形,△OEF 与△OBC 是位似图形,试说明:OD·OC=OF·OA.
13. 如图,在 6×8 网格图中,每个小正方形边长均为 1,点 O 和△ABC 的顶点均在小正方形
的顶点.
(1)以 O 为位似中心,在网格图中作△A′B′C′和△ABC 位似,且相似比为 1∶2;
(2)连接(1)中的 AA′,求四边形 AA′C′C 的周长.(结果保留根号)