是 .
【分析】分PM >PN 和PM <PN 两种情况,根据黄金比值计算. 【解答】解:当PM >PN 时,PM =√5?1
2
MN =√5?1
2
,当PM <PN 时,PM =MN ?√5?1
2
MN =3?√5
2
, 故答案为:
√5?12或3?√52.【点评】本题考查的是黄金分割,掌握黄金比值是√5?1
2
是解题的关键. 【变式2-1】(2020秋?静安区期中)如果点C 是线段AB 的黄金分割点,那么下列线段比的值不可能是
√5?1
2
的为( ) A .AC
BC
B .BC
AC
C .BC
AB
D .AB
BC
【分析】根据把一条线段分成两部分,使其中较长的线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段分割叫做黄金分割,他们的比值(
√5?1
2
)叫做黄金比作出判断. 【解答】解:∵点C 是线段AB 的黄金分割点,∴AC 2=AB ?BC (AC >BC ),则AC AB
=
BC AC
=
√5?1
2
; 或BC 2=AB ?AC (AC <BC ),则
AC
BC
=
BC AB
=
√5?12.故只有AB BC 的值不可能是√5?1
2
.故选:D . 【点评】此题主要考查了黄金分割比的概念,找出黄金分割中成比例的对应线段是解决问题的关键.
【变式2-2】(2020春?相城区期末)如图,已知点E 是正方形ABCD 的边AB 边上的黄金分割点,且AE >EB ,若S 1表示AE 为边长的正方形面积,S 2表示以BC 为长,BE 为宽的矩形面积,S 3表示正方形ABCD 除去S 1和S 2剩余的面积,则S 3:S 2的值为( ) A .
√5?1
2
B .
√5+1
2
C .
3?√52
D .
3+√52
【分析】根据黄金分割的定义:把线段AB 分成两条线段AC 和BC (AC >BC ),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 =√5?1
2
AB ,进行计算即可.
【解答】解:如图,设AB =1,
∵点E 是正方形ABCD 的边AB 边上的黄金分割点,且AE >EB , ∴AE =GF =
√5?1
2
,∴BE =FH =AB ﹣AE =
3?√5
2
, ∴S 3:S 2=(GF ?FH ):(BC ?BE )=(√5?12×3?√52
):(1×3?√5
2) =
√5?1
2
.故选:A .
【点评】本题考查了黄金分割、矩形的性质、正方形的性质,解决本题的关键是掌握黄金分割定义.
【变式2-3】(2020?泸州)古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时,提出了分线段的“中末比”问题:点G 将一线段MN 分为两线段MG ,GN ,使得其中较长的一段MG 是全长MN 与
较短的一段GN 的比例中项,即满足MG MN =GN
MG =
√5?12,后人把√5?1
2
这个数称为“黄金分割”数,把点G 称为线段MN 的“黄金分割”点.如图,在△ABC 中,已知AB =AC =3,BC =4,若D ,E 是边BC 的两个“黄金分割”点,则△ADE 的面积为( ) A .10﹣4√5
B .3√5?5
C .
5?2√52
D .20﹣8√5
【分析】作AH ⊥BC 于H ,如图,根据等腰三角形的性质得到BH =CH =1
2BC =2,则根据勾股定理可计算出AH =√5,接着根据线段的“黄金分割”点的定义得到BE =√5?1
2
BC =2√5?2,则计算出HE =2√5?4,然后
根据三角形面积公式计算.
【解答】解:作AH ⊥BC 于H ,如图,∵AB =AC ,∴BH =CH =1
2BC =2, 在Rt △ABH 中,AH =√32?22=√5,∵D ,E 是边BC 的两个“黄金分割”点, ∴BE =
√5?1
2
BC =2(√5?1)=2√5?2,∴HE =BE ﹣BH =2√5?2﹣2=2√5?4,
∴DE =2HE =4√5?8∴S △ADE =1
2×(4√5?8)×√5=10﹣4√5.故选:A .
【点评】本题考查了黄金分割:把线段AB 分成两条线段AC 和BC (AC >BC ),且使
AC 是AB 和BC 的比例中项(即AB :AC =AC :BC ),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 =
√5?1
2
AB ≈0.618AB ,并且线段AB 的黄金分割点有两个.也考查了等腰三角形的性质.
三、成比例线段、比例的基本性质
(1)①a :b=c :d ad=bc ②a :b=b :c .(a,b,c,d,都不为0);
(2)合比性质:d d
c b b a
d c b a ±=
±?=; (3)等比性质:b
a
n d b m c a n d b n m d c b a =++++++?≠+++=== )0(
例3.已知非零实数a,b,c,满足,34,13
125=+==b a c
b a 且求
c 的值。
【变式3-1】(2020?徐汇区一模)已知:a :b :c =2:3:5
(1)求代数式3a?b+c
2a+3b?c 的值; (2)如果3a ﹣b +c =24,求a ,b ,c 的值.
【分析】(1)根据比例设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),然后代入比例式进行计算即可得解; (2)先设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),然后将其代入3a ﹣b +c =24,即可求得a 、b 、c 的值. 【解答】解:(1)∵a :b :c =2:3:5,∴设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0), 则
3a?b+c 2a+3b?c
=
6k?3k+5k 4k+9k?5k
=1;
(2)设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),则6k ﹣3k +5k =24,解得k =3.则a =2k =6,b =3k =9,c =5k =15.
?ac b =?2
比例式仍成立,因为图形中有关的对应线段均没改变。 例4.如图,已知DE//BC,EF//AB,现得到下列结论:
.;;;BF
EA
CF CE BC DE AB EF BC AB BF AD FC BF EC AE ====④③②①
其中正确比例式的个数有( )
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
【变式4-1】如图,在△ABC 中,D ,E 分别是AB 和AC 上的点,且DE//BC ,AE
EC =5
2,DE =10,则BC 的长为( )
A. 16
B. 14
C. 12
D. 11
【答案】B【解析】解:∵AE
EC =5
2
,∴AE
AC
=5
7
,∵DE//BC,∴△ADE∽△ABC,∴AE
AC
=DE
BC
,∴5
7
=10
BC
,∴BC=14,
故选:B.根据已知条件得到AE
AC =5
7
,根据相似三角形的性质即可得到结论.【分析】本题主要考查了相似三角形
的判定与性质的运用,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用.
五、相似三角形的基本图形
【方法点拨】相似三角形的判定方法汇总:
1、定义法:三个对应角相等,三条对应边成比例的两个三角形相似.
2、平行法:平行于三角形一边的直线和其它两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角
形与原三角形相似.
3、判定定理1: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.简述为:两角对应相等,两三角形相似.
4、判定定理2:如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹
角相等,那么这两个三角形相似.简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似.
5、判定定理3:如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这
两个三角形相似.简述为:三边对应成比例,两三角形相似
例5.(2019秋?瑞安市期末)如图,下面图形及各个选项均是由边长为1的小方格组成的网格,三角形的顶点均在小方格的顶点上,下列四个选项中哪一个阴影部分的三角形与已知△ABC相似()
A.B.
C.D.
【分析】根据网格中的数据求出AB,AC,BC的长,求出三边之比,利用三边对应成比例的两三角形相似判断即可.
【解答】解:根据题意得:AC=√12+22=√5,AB=√12+12=√2,BC=1,
∴BC:AB:AC=1:√2:√5,
A 、三边之比为1:√2:√5,选项A 符合题意;
B 、三边之比√2:√5:3,选项B 不符合题意;
C 、三边之比为2:√5:√17,选项C 不符合题意;
D 、三边之比为√5:√5:4,选项D 不符合题意. 故选:A .
【点评】此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本题的关键.
【变式5-1】(2019秋?顺义区期末)如图,在正方形网格上有5个三角形(三角形的顶点均在格点上):①△ABC ,②△ADE ,③△AEF ,④△AFH ,⑤△AHG ,在②至⑤中,与①相似的三角形是( ) A .②④
B .②⑤
C .③④
D .④⑤
【分析】根据两边成比例夹角相等两三角形相似即可判断.
【解答】解:由题意:①②④中,∠ABC =∠ADE =∠AFH =135°, 又∵
AB BC
=
AD DE
=
FH AF
=
√2
2,∴AB AD =BC DE ,AB FH =BC AF
, ∴△ABC ∽△ADE ∽△HF A ,故选:A .
【点评】本题考查相似三角形的判定,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)基础模型梳理--“A ”字型
【方法点拨】基础模型:
A 字型(平行) 反A 字型(不平行) 斜A 共边共角(1) 斜A 共边共角(2)
例6.如图,△ABC 中,点D ,E 分别在AB ,AC 上,DE//BC.若AD =1,BD =2,则△ADE 与△ABC 的面积之比为( )
A. 1:2
B. 1:3
C. 1:4
D. 1:9
【答案】D 【解析】解:∵DE//BC ,∴△ADE∽△ABC ,∴S △ADE
S
△ABC
=(AD AB )2=(11+2)2=1
9.故选:D . 【分析】由DE//BC 可得出△ADE∽△ABC ,利用相似三角形的性质即可求出△ADE 与△ABC 的面积之比.本题考查了相似三角形的判定与性质,牢记相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.
【变式6-1】(2020?东明县模拟)如图所示,在△ABC 中,DE ∥BC ,AD =5,BD =10,AE =3. (1)求CE 的长.
(2)在△ABC 中,点D ,E ,Q 分别是AB ,AC ,BC 上,且DE ∥BC ,AQ 交DE 于点P .小明认为DP
BQ =PE
QC ,你认为小明的结论正确吗?请说明你的理由.
【分析】(1)证明△ADE ∽△ABC ,所以
AD AD+BD
=
AE AE+EC
,代入数据即可求出CE 的长
度.(2)在△ABQ 中,由于DP ∥BQ ,所以△ADP ∽△ABQ ,根据相似三角形的性质即可求出答案.
【解答】解:(1)由DE ∥BC ,∴△ADE ∽△ABC ,∴
AD AD+BD
=
AE AE+EC
,∵AD =5,BD
=10,AE =3,∴CE =6.(2)结论正确,理由如下,在△ABQ 中,由于DP ∥BQ ,∴△ADP ∽△ABQ ,∴DP
BQ
=
AP AQ
,
同理可得:
EP
CQ
=
AP AQ
,∴
DP
BQ
=
EP CQ
【点评】本题考查相似三角形,解题的关键是熟练运用相似三角形的性质与判定,本题属于中等题型.
【变式6-2】(2020?东莞市一模)如图,在△ABC 中,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,∠AED =∠B ,线段AG 分别交线段DE ,BC 于点F ,G ,且AD
AC =DF
CG . (1)求证:△ADF ∽△ACG ; (2)若AD
AC =3
7,求AF
FG 的值.
【分析】(1)由∠AED =∠B 、∠DAE =∠CAB 利用相似三角形的判定即可证出△ADE ∽△ACB ;根据相似三角形的性质再得出∠ADF =∠C ,即可证出△ADF ∽△ACG ; (2)由(1)的结论以及相似三角形的性质即可求出答案.
【解答】(1)证明:∵∠AED =∠B ,∠DAE =∠CAB ,∴△AED ∽△ABC ,∴∠ADF =∠C ,又∵AD AC
=
DF CG
,
∴△ADF ∽△ACG ;
(2)解:∵△ADF ∽△ACG ,∴
AD AC
=
AF AG
,∵
AD AC
=37
,∴
AF
AG
=37
,∴
AF FG
=3
4
.
【点评】本题考查相似三角形的性质和判定,记住相似三角形的判定方法是解决问题的关键,属于基础题.
【变式6-3】(2019?越城区一模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB
边上的高.如果BD=4,CD=6,那么BC:AC是()
A.3:2B.2:3C.3:√13D.2:√13
【分析】只要证明△ACD∽△CBD,可得
AC
BC
=
CD
BD
=
6
4
=
3
2
,由此即可解决问题.【解答】解:∵∠ACB=90°,CD是AB边上的高,∴∠ADC=∠CDB=∠ACB=90°,
∵∠A+∠B=90°,∠A+∠ACD=90°,∴∠ACD=∠B,∴△ACD∽△CBD,
∴
AC
BC
=
CD
BD
=
6
4
=
3
2
∴
BC
AC
=
2
3
,故选:B.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型(2)相似基本模型(X字型)
基础模型:
X字型(平行)蝴蝶型(不平行)燕尾型
图1:
CO
BO
DO
AO
DC
AB
DCO
ABO
CD
AB=
=
?
?,
∽
//得,
由
图2:
DO
BO
CO
AO
CD
AB
DCO
ABO
D
B
C
A=
=
?
?
∠
=
∠
∠
=
∠,
∽
)
(得,
或
由
图3:
AB
AD
AE
AC
EB
DC
ADC
ABE
EBC
EDC
CO
EO
BO
DO
BC
DE
BCO
DEO
C
E
=
=
?
?
∠
=
∠
=
=
?
?
∠
=
∠
,
∽
,
∽
得,
②
得,
①
例7.如图,AB//CD,AO
OD
=2
3
,则△AOB的周长与△DOC的周长比是()
A. 2
5
B. 3
2
C. 4
9
D. 2
3
【答案】D 【解析】解:∵AB//CD ,∴∠A =∠D ,∠B =∠C ,∴△AOB∽△DOC ,
,故选D .
【分析】由平行可证明△AOB∽△DOC ,再结合条件利用相似三角形的性质可求得答案. 本题主要考查相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的周长比等于相似比是解题的关键.
【变式7-1】(2019秋?滨江区期末)如图,AD 与BC 交于点O ,EF 过点O ,交AB 与点E ,交CD 与点F ,
BO =1,CO =3,AO =3
2,DO =9
2. (1)求证:∠A =∠D .
(2)若AE =BE ,求证:CF =DF .
【分析】(1)证明△OAB ∽△ODC ,可得出结论; (2)证得AB ∥CD ,可得
AE DF
=
OE OF
,
BE CF
=
OE OF
,则结论得证.
【解答】证明:(1)∵BO =1,CO =3,AO =3
2,DO =9
2.∴OB OC
=
AO DO
,∵∠AOB =∠COD ,
∴△OAB ∽△ODC ,∴∠A =∠D . (2)∵∠A =∠D ,∴AB ∥CD ,∴
AE DF
=
OE OF
,
BE CF
=
OE OF
,∴
AE
DF
=
BE CF
.∵AE =BE ,∴CF =DF .
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理.熟练掌握定理内容是解题的关键.
【变式7-2】(2019秋?花都区期末)如图:已知?ABCD ,过点A 的直线交BC 的延长线于E ,交BD 、CD 于F 、G .(1)若AB =3,BC =4,CE =2,求CG 的长; (2)证明:AF 2=FG ·FE .
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到AB ∥CD ,证明△EGC ∽△EAB ,根据相似三角形的性质列出比例式,代入计算即可;(2)分别证明△DFG ∽△BF A ,△AFD ∽△EFB ,根据相似三角形的性质证明.
【解答】(1)解:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴△EGC ∽△EAB ,∴CG AB
=
EC EB
,即
CG 3
=
2
2+4
,
解得,CG =1;
(2)证明:∴AB ∥CD ,∴△DFG ∽△BF A ,∴FG FA
=
DF FB
,∴AD ∥CB ,∴△AFD ∽△EFB ,∴
AF FE
=
DF FB
,
∴
FG FA
=
AF FE
,即AF 2=FG ×FE .
【点评】本题考查的是平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
【变式7-3】(2019秋?朔城区期末)如图,AG ∥BD ,AF :FB =1:2,BC :CD =2:1,求GE
ED 的值.
【分析】证明△AFG ∽△BFD ,可得AG BD
=
AF BF
=1
2
,由AG ∥BD ,可得△AEG ∽△CED ,
则结论得出.
【解答】解:∵AG ∥BD ,∴△AFG ∽△BFD ,∴AG BD
=
AF BF
=12,∵
BC CD =2, ∴CD =1
3BD ,∴
AG CD
=32
,∵AG ∥BD ,∴△AEG ∽△CED ,∴
GE
ED
=
AG CD
=3
2.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,平行线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识.
【变式7-4】(2019秋?黄浦区期中)如图,已知在△ABC 中,BE 平分∠ABC 交AC 于E ,点D 在BE 延长线上,且BA ?BC =BD ?BE . (1)求证:△ABD ∽△EBC ; (2)求证:AD 2=BD ?DE .
【分析】(1)根据相似三角形的判定证明△ABD ∽△EBC 即可;
(2)由相似三角形的判定证明△ABD ∽△EBC ,△ADE ∽△BEC ,△AED ∽△ABD ,再利用相似三角形的性质证明即可.
【解答】证明:(1)∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABD =∠EBC ,∵BA ?BC =BD ?BE .即
AB BC
=
BD BE
,∴△ABD ∽△EBC ;
(2)∵△ABD ∽△EBC ,∴∠BAD =∠BEC ,∠ADB =∠BCE ,∵∠AED =∠BEC ,∴∠BAD =∠AED , ∴△ADE ∽△BEC ,∴△AED ∽△ABD ,∴
AD BD
=
DE AD
,即AD 2=BD ?DE .
【点评】此题考查相似三角形的判定和性质,关键是根据相似三角形的判定方法解答.
(3) 相似基本模型(AX 型)
【方法点拨】A 字型及X 字型两者相结合,通过线段比进行转化.
例8. (2020?丛台区校级三模)如图,△ABC 中,D .E 分别是AB 、AC 上的点,且BD =2AD ,
CE =2AE .
(1)求证:△ADE ∽△ABC ; (2)若DF =2,求FC 的长度.
【分析】(1)由BD =2AD ,CE =2AE 可得出AD AB
=
AE AC
,结合∠DAE =∠BAC 可证出
△ADE ∽△ABC ;
(2)由△ADE ∽△ABC ,利用相似三角形的性质可得出
DE BC
=1
3
及∠ADE =∠ABC ,利用“同位角相等,两直
线平行”可得出DE ∥BC ,进而可得出△DEF ∽△CBF ,再利用相似三角形的性质可求出FC 的长.
【解答】(1)证明:∵BD =2AD ,CE =2AE ,∴AD AB
=
AE AC
=1
3
,又∵∠DAE =∠BAC ,∴△ADE ∽△ABC ;
(2)解:∵△ADE ∽△ABC ,∴DE BC
=
AD AB
=1
3
,∠ADE =∠ABC ,∴DE ∥BC ,∴△DEF ∽△CBF ,
∴
DF CF
=
DE CB
,即
2
CF
=1
3
,∴FC =6.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质以及平行线的判定,解题的关键是:(1)利用“两边成比例且夹角相等的两个三角形相似”证出△ADE ∽△ABC ;(2)利用相似三角形的性质及平行线的判定定理,找出DE ∥BC .
【变式8-1】(2020?江夏区模拟)如图,在平行四边形ABCD 中,点E 在边BC 上,连结AE 并延长,交对角线BD 于点F 、DC 的延长线于点G .如果
CE BE
=23
,求FE
EG
的值.
【分析】由平行四边形的性质可得出AD ∥BC ,AD =BC ,由AD ∥BE 可得出△BEF ∽△DAF ,利用相似三角形的性质结合
CE BE
=2
3可得出AE =8
3
EF ,由CE ∥AD 可得出△CEG
∽DAG ,利用相似三角形的性质可得出GE =2
5GA =2
3AE ,代入AE =8
3EF 即可得出
FE EG
=
916
.【解答】解:∵四边
形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC .∵AD ∥BE ,∴△BEF ∽△DAF , ∴
EF AF
=
BE DA
.又∵BC =BE +CE ,
CE BE =2
3,∴BE =35BC =35DA ,∴EF =35AF ,∴AE =3+53EF =8
3EF .
∵CE ∥AD ,△CEG ∽DAG ,∴
GE
GA
=
CE DA
=
2
2+3,∴GE =25GA ,∴GE =25?2AE =23×83EF =16
9EF ,∴FE EG =9
16
.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质以及平行四边形的性质,利用相似三角形的性质,找出AE =8
3
EF 及GE =2
3AE 是解题的关键.
【变式8-2】(2019秋?五华县期末)已知,如图,在平行四边形ABCD 中,M 是BC 边的中点,E 是边BA 延长线上的一点,连接EM ,分别交线段AD 于点F 、AC 于点G . (1)求证:△AFG ∽△CMG ; (2)求证:GF
GM =EF
EM .
【分析】(1)可得出∠F AG =∠MCG ,又∠AGF =∠CGM ,则结论得证; (2)由(1)可得出GF GM
=AF CM
,证明△AEF ∽△BEM ,可得出AF BM
=EF EM
,由BM =
CM ,则结论得出.
【解答】(1)证明:∵AD ∥BC ,∴∠F AG =∠MCG ,∵∠AGF =∠CGM ,∴△AFG ∽△CMG ; (2)证明:∵△AFG ∽△CMG ,∴
GF GM
=
AF CM
∵AD ∥BC ,∴△AEF ∽△BEM ,∴
AF
BM
=
EF EM
又∵CM =BM ,∴
AF
CM
=
EF EM
,∴
GF
GM
=
EF EM
.
【点评】本题考查平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
【变式8-3】(2019?黄浦区一模)如图,已知AB ∥CD ,AC 与BD 相交于点E ,点F 在线段BC 上,
AB CD
=12,BF CF =1
2.
(1)求证:AB ∥EF ; (2)求S △ABE :S △EBC :S △ECD .
【分析】(1)只要证明
BE ED
=
BF FC
=1
2
,即可推出EF ∥CD 解决问题;
(2)设△ABE 的面积为m .利用相似三角形的性质,等高模型求出△BCE ,△ECD 的面积即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵AB ∥CD ,∴
AB CD
=
BE ED
=12
,∵
BF CF
=12
,∴
BE
ED =
BF
FC
,∴EF ∥CD ,∴AB ∥EF .
(2)解:设△ABE 的面积为m .∵AB ∥CD ,∴△ABE ∽△CDE ,∴S △ABE S △EDC
=(
AB CD
)2=1
4
,
∴S △CDE =4m ,∵
AE CE
=
AB CD
=1
2
,∴S △BEC =2m ,∴S △ABE :S △EBC :S △ECD =m :2m :4m =1:2:4.
【点评】本题考查平行线的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等高模型等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
(4) 相似基本模型(一线三等角型)
①同侧型
②异侧型
例9.(2020?肥东县二模)如图,在△ABC 中,AB =AC =6,D 是AC 中点,E 是BC 上一点,BE =5
2,∠AED =∠B ,则CE 的长为( ) A .15
2
B .22
3
C .36
5
D .64
9
【分析】证明△BAE ∽△CED ,推出BA CE
=
BE CD
可得结论.
【解答】解:∵AB =AC ,∴∠B =∠C ,∵∠AEC =∠AED +∠DEC =∠B +∠BAE ,∠AED =∠B , ∴∠DEC =∠BAE ,∴△BAE ∽△CED ,∴BA CE
=
BE CD
,∵AB =AC =6,AD =DC =3,BE =5
2,∴
6
CE
=
5
2
3
,
∴CE =36
5,故选:C .
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.
【变式9-1】(2019秋?资阳区期末)如图,在等边△ABC 中,P 为BC 上一点,D 为AC 上一点,且∠APD =60°,BP =2,CD =1,则△ABC 的边长为( ) A .3
B .4
C .5
D .6
【分析】根据等边三角形性质求出AB =BC =AC ,∠B =∠C =60°,推出∠BAP =∠DPC ,即可证得△ABP ∽△PCD ,据此解答即可,.
【解答】解:∵△ABC 是等边三角形,∴AB =BC =AC ,∠B =∠C =60°,
∴∠BAP +∠APB =180°﹣60°=120°,∵∠APD =60°,∴∠APB +∠DPC =180°﹣60°=120°, ∴∠BAP =∠DPC ,即∠B =∠C ,∠BAP =∠DPC ,∴△ABP ∽△PCD ;AB PC
=
BP CD
,∵BP =2,CD =1,
∴
AB AB?2
=2
1
,∴AB =4,∴△ABC 的边长为4.故选:B .
【点评】本题考查了相似三角形的性质和判定,等边三角形的性质,三角形的内角和定理的应用,关键是推出△ABP ∽△PCD ,主要考查了学生的推理能力和计算能力.
【变式9-2】(2019秋?杨浦区校级月考)如图,已知在△ABC 中,AB =AC =6,BC =5,D 是AB 上一点,BD =2,E 是BC 上一动点,联结DE ,并作∠DEF =∠B ,射线EF 交线段AC 于F .
(1)求证:△DBE ∽△ECF ;
(2)当F 是线段AC 中点时,求线段BE 的长;
(3)联结DF ,如果△DEF 与△DBE 相似,求FC 的长.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠B =∠C ,由三角形的内角和和平角的定义得到∠DEF =∠B ,根据相似三角形的判定定理即可得到结论; (2)根据相似三角形的性质得到结论;
(3)当∠BED =∠EDF ,得到DF ∥BC ,根据平行线的性质得到∠ADF =∠B ,∠AFD =∠C ,根据等腰三角形的性质得到CF =2;当∠DFE =∠BED ,推出点E 在∠BDF 与∠DFC 的角平分线上,过E 作EM ⊥AB 于M ,EN ⊥AC 于N ,EG ⊥DF 于G ,连接AE ,得到AE 是∠BAC 的角平分线,根据相似三角形的性质即可得到结论. 【解答】解:(1)∵AB =AC =6,∴∠B =∠C ,∵∠BDE =180°﹣∠B ﹣∠BED ,∠CEF =180°﹣∠DEF ﹣∠BED ,∵∠DEF =∠B ,∴∠BDE =∠CEF ,∴△DBE ∽△ECF ; (2)∵△DBE ∽△ECF ,∴
BD CE
=
BE CF
,∵F 是线段AC 中点,∴CF =1
2
AC =3,∴
2
5?BE
=
BE 3
,∴BE =2或3;
(3)∵△DEF 与△DBE 相似,∴∠BED =∠EDF ,或∠DFE =∠BED ,当∠BED =∠EDF ,∴DF ∥BC , ∴∠ADF =∠B ,∠AFD =∠C ,∴∠ADF =∠AFD ,∴AD =AF =4,∵AC =6,∴CF =2;当∠DFE =∠BED , ∵△DBE ∽△ECF ,∴∠BED =∠CFE ,∴∠DFE =∠CFE ,∠BDE =∠FDE ,∴点E 在∠BDF 与∠DFC 的角平分线上,过E 作EM ⊥AB 于M ,EN ⊥AC 于N ,EG ⊥DF 于G ,连接AE ,∴EM =EG =EN , ∴AE 是∠BAC 的角平分线,∴BE =CE =5
2,∵△DBE ∽△ECF ,∴BD CE
=
BE CF
,即2
52
=
52
CF
,∴CF =25
8. 综上所述,FC 的长为2或
258
.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行线的判定和性质,角平分线的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
【变式9-3】(2020?嘉定区二模)已知:△ABC ,AB =AC ,∠BAC =90°,
点D 是边BC 的中点,点E 在边AB 上(点E 不与点A 、B 重合),点F 在边AC 上,联结DE 、DF .
(1)如图1,当∠EDF =90°时,求证:BE =AF ; (2)如图2,当∠EDF =45°时,求证:DE 2
DF 2=
BE CF
.
【分析】(1)连接AD ,证△BDE ≌△ADF (ASA ),即可得出结论; (2)证明△BDE ∽△CFD .得出
BE CD
=
BD CF
=
DE DF
,得出
BE CD
?
BD CF
=(
DE DF
)2,由BD =CD ,即可得出结论.
【解答】证明:(1)连接AD ,如图1所示:在Rt △ABC 中,∵AB =AC ,∠BAC =90°,∴∠B =∠C =45°,
∵点D 是边BC 的中点,∴AD =1
2
BC =BD ,AD ⊥BC ,∠BAD =∠CAD =45°,∴∠B =∠CAD , ∵∠EDF =90°,∴∠ADF +∠ADE =90°∵∠BDE +∠ADE =90°,∴∠BDE =∠ADF , 在△BDE 和△ADF 中,{∠B =∠CAD
BD =AD ∠BDE =∠ADF ,∴△BDE ≌△ADF (ASA ),∴BE =AF ;
(2)∵∠BDF =∠BDE +∠EDF ,∠BDF =∠C +∠CFD ,∴∠BDE +∠EDF =∠C +∠CFD . 又∵∠C =∠EDF =45°,∴∠BDE =∠CFD ,∴△BDE ∽△CFD .∴BE CD
=
BD CF
=
DE DF
,∴
BE CD
?
BD CF
=(
DE DF
)2,
又∵BD =CD ,∴
DE 2DF 2
=
BE CF
.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质等知识;熟练掌握等腰直角三角形的性质,证明三角形全等和三角形相似是解题的关键.
六.相似三角形的应用
例10.身高为165cm 的小冰在中午时影长为55cm ,小雪此时在同一地点的影长为60cm ,那么小雪的身高为( )
A. 185cm
B. 180cm
C. 170cm
D. 160cm
【答案】B 【解析】解:∵小冰的身高小冰的影长
=小雪的身高小雪的影长
,∴小雪的身高=
小冰的身高小冰的影长
×小雪的影长=
16555
×60=180(cm).
故选:B .在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似.【分析】此题主要考查了相似三角形的应用,解题时关键是找出相似的三角形,然后根据对应边成比例列出方程,建立适当的数学模型来解决问题.
【变式10-1】在如图所示的象棋盘(各个小正方形的边长均相等)中,根据“马走日”的规则,“马”应落在下列哪个位置处,能使“马”、“车”、“炮”所在位置的格点构成的三角形与“帅”、“相”、“兵”所在位置的格点构成的三角形相似( )
A. ①处
B. ②处
C. ③处
D. ④处
【答案】B 【解析】本题考查了相似三角形的知识,解题的关键是利用勾股定理求得三角形的各边的长,难度不大.确定“帅”、“相”、“兵”所在位置的格点构成的三角形的三边的长,然后利用相似三角形的对应边的比相等确定第三个顶点的位置即可.
【解答】解:帅”、“相”、“兵”所在位置的格点构成的三角形的三边的长分别为2、2√5、4√2; “车”、“炮”之间的距离为1,“炮”②之间的距离为√5,“车”②之间的距离为2√2,
∵√5
2√5=2√2
4√2
=1
2
,∴马应该落在②的位置,故选:B.
【变式10-2】如图,小明为了测量一凉亭的高度AB(顶端A到水平地面BD的距离),在凉亭的旁边放置一个与凉亭台阶BC等高的台阶DE(DE=BC=0.5米,A、B、C三点共线),把一面镜子水平放置在平台上的点G处,测得CG=15米,然后沿直线CG后退到点E处,这时恰好在镜子里看到凉亭的顶端A,测得EG=3米,小明身高1.6米,则凉亭的高度AB约为()
A. 8.5米
B. 9米
C. 9.5米
D. 10米
【答案】A【解析】解:由题意∠AGC=∠FGE,∵∠ACG=
∠FEG=90°,∴△ACG∽△FEG,∴AC
EF =CG
GE
,∴AC
1.6
=15
3
,
∴AC=8,∴AB=AC+BC=8+0.5=8.5米.
故选:A.只要证明△ACG∽△FEG,可得AC
EF =CG
GE
,代入已知条
件即可解决问题.本题考查相似三角形的判定和性质,解题的关键是理解光的反射定理,属于基础题,中考常考题型.
【变式10-3】已知△ABC,D是AC上一点,尺规在AB上确定一点E,使△ADE∽△ABC,则符合要求的作图痕迹是()
A. B.
C. D.
【答案】A【分析】本题主要考查作图?相似变换,根据相似三角形的判定明确过点D作一角等于∠B或∠C,并熟练掌握做一个角等于已知角的作法是解题的关键.以DA为边、点D为顶点在△ABC内部作一个角等于∠B,角的
另一边与AB的交点即为所求作的点.
【解答】解:如图,点E即为所求作的点.
故选:A.
【变式10-4】如图,有一块直角边AB=4cm,BC=3cm的Rt△ABC的铁片,现要把它加工成一个正方形(加工中的损耗忽略不计),则正方形的边长为()
A. 6
7B. 30
37
C. 12
7
D. 60
37
【答案】D【解析】解:如图,Rt△ABC中,AB=4cm,BC=3cm,可知AC=5cm,过点B作BP⊥AC,垂足为P,BP交DE于Q.
∵S△ABC=1
2?AB?BC=1
2
?AC?BP,∴BP=AB?BC
AC
=3×4
5
=12
5
.
∵DE//AC,∴∠BDE=∠A,∠BED=∠C,∴△BDE∽△BAC,∴DE
AC =BQ
BP
.
设DE=x,则有:x
5=
12
5
?x
12
5
,解得x=60
37
,故选:D.
Rt△ABC中,求出AC,过点B作BP⊥AC,垂足为P,BP交DE于Q,三角形的面积公式求出BP的长度,由相似三角形的判定定理得出△BDE∽△BAC,设边长DE=x,根据相似三角形的对应边成比例求出x的长度可得.本题主要考查把实际问题抽象到相似三角形中,利用相似三角形的相似比,列出方程,通过解方程即可求出边长,熟练掌握对应高的比等于相似比是关键.
【变式10-5】如图,小明同学用自制的直角三角形纸板DEF测量树的高度AB,他调整自己的位置,设法使斜边DF保持水平,并且边DE与点B在同一直线上.已知纸板的两条边DF=50cm,EF= 30cm,测得边DF离地面的高度AC=1.5m,CD=20m,则树高AB为()
A. 12m
B. 13.5m
C. 15m
D. 16.5m
【答案】D【分析】此题主要考查相似三角形的应用,先根据勾股定理求得DE的长,再根据相似三角形的判定求得两三角形相似,再根据相似三角形对应边成比例求解.
【解答】解:∵∠DEF=90°,DF=50cm=0.5m,EF=30cm=0.3m,
∴DE=√DF2?EF2=40cm=0.4m.∵∠DEF=∠BCD=90°,∠D=∠D,所以△DEF∽△DCB.
∴EF
CB =DE
DC
,即0.3
CB
=0.4
20
,解得BC=15m.∴AB=AC+BC=1.5+15=16.5m.故选:D.
【变式10-6】如图是小玲设计用手电来测量某古城墙高度的示意图.在点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=1.4米,BP= 2.1米,PD=12米.那么该古城墙CD的高度是______米.
【答案】8【解析】解:∵∠APB=∠CPD,∠ABP=∠CDP,∴△ABP∽△CDP
∴AB
CD =BP
PD
即1.4
CD
=2.1
12
,解得:CD=8米.由光学知识反射角等于入射角不难分析得出∠APB=∠CPD,再由∠ABP=
∠CDP=90°得到△ABP∽△CDP,得到AB
CD =BP
PD
代入数值求的CD=8.
本题考查了直角三角形的有关知识,同时渗透光学中反射原理,注意到相似三角形,解决本题关键.
【变式10-7】如图,某同学想测量旗杆的高度,他在某一时刻测得1米长
的竹竿竖直放置时影长1.5米,在同时刻测量旗杆的影长时,因旗杆靠近一
楼房,影子不全落在地面上,有一部分落在墙上,他测得落在地面上影长为
21米,留在墙上的影高为2米,求旗杆的高度.
【答案】解:过C作CE⊥AB于E,∵CD⊥BD,AB⊥BD,
∴∠EBD=∠CDB=∠CEB=90°,∴四边形CDBE为矩形,
∴BD=CE=21,CD=BE=2,设AE=x,∴1
1.5=x
21
,解得:x=14,
∴旗杆的高AB=AE+BE=14+2=16米.