相似三角形模型——A字型和8字型模型

xiaohai 2023-12-23 09:43:55 670人围观 标签: 初中几何模型 
简介相似三角形是初中几何中非常重要的内容,常常与其他知识点结合,是中考的常考题型。本节主要介绍相似三角形模型——A字型和8字型模型

相似三角形是初中几何中非常重要的知识点,是中考中的常考题型,相似三角形是全等三角形的推广,全等可以理解是相似比为1的相似三角形。在相似三角形中也有一些固定的几何模型,这里我们主要讲述下相似三角形中的“A字型”和“8字型”模型。

这里先回顾下三角形相似的判定:
1、两角对应相等两个三角形相似。
2、两边成比例且夹角相等两个三角形相似。
3、三边成比例的两个三角形相似。
4、一条直角边与斜边成比例的两个直角三角形相似。
5、一个三角形两边去比另一个三角形与之相对应的两边,分别对应成比例,如果三组对应边相比都相同,则三角形相似。

模型一、A字型相似
1、平行A字型

模型:在△ABC中,DE//BC,则△ADE∽△ABC.
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证明:∵ DE//BC
∴ ∠ADE=∠B,∠AED=∠C
∵ ∠A=∠A
∴ △ADE∽△ABC.

既然两个三角形相似,那么就有对应边成比例,则:
\frac{AD}{AB}=\frac{AE}{AC}=\frac{DE}{BC}.

(1)双A字或多A字模型
如图,在△ABC中,DE//BC.
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图1中,相似三角形有:
△ADE∽△ABC,△ADG∽△ABF,△AGE∽△AFC
∴ DG:GE=BF:FC
图2中,相似三角形就有很多了,则有:
∴ DG:BF=GI:FH=IE:HC
当然上面的模型可以继续推广下去,同样有相应的比例关系。

(2)三角形内接矩形模型
如图,在△ABC中,四边形DEGF是内接矩形,AH⊥BC.
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∵ 四边形DEGH为△ABC的内接矩形
∴ DE//BC,DF//AH//EG
∵ DE//BC
∴ △ADE∽△ABC,△ADI∽△ABH,△AIE∽△AHC
∵ DF//HI,DF⊥BC,AH⊥BC,AH⊥DE
∴ △BDF∽△DIA∽△BAH
∵ EG//AH,EG⊥BC,AH⊥BC,AH⊥DE
∴ △CEG∽△EAI∽△CAH
通过相似,找相似比,也就很容易了。

2、斜(反)A字型

如图,在△ABC中,∠B=∠AED,则△ADE∽△ABC.
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3、子母型(共边共角型)

如图,,在△ABC中,∠B=∠AED,则△ADE∽△ABC.
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4、共角相似

如图,已知∠B=∠D,则:△ABC∽△ADE.
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模型二、8字型(X字模型)
1、平行8字型

如图,AD//BC,则△ADE∽△BCD
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证明省略。该模型还可以继续推广到如下:
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2、斜8字型(蝴蝶型)

如图,已知∠B=∠D,则△ABE∽△CDE.
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三、例题

例1、如图,已知DE//BC,CD和BE相交于点O,S_{△DOE}:S_{△COB}=4:9,求AE:EC的值.
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解:∵ DE//BC
∴ △ADE∽△ABC,△DOE∽△COB.
S_{△DOE}:S_{△COB}=4:9
∴ △DOE和△COB的相似比为2:3,则:DE:BC=2:3.
∴ △ADE和△ABC的相似比也为2:3,
∴ AE:AC=2:3
∴ AE:EC=2:1

例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BFED为平行四边形,DE:BC=1:4.若AB=8,求线段AD的长.
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解:∵ 四边形BFED为平行四边形
∴ DE//BF
∴ DE//BC
∴ △ADE∽△ABC
∵ DE:BC=1:4
∴ AD:AB=1:4
∵ AB=8
∴ AD=2.
例3、如图,在△ABC中,点F、G在BC上,点E、H分别在AB、AC上,四边形EFGH是矩形,EH=2EF,AD是△ABC的高.BC=8,AD=6,求EH的长.
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解:∵ 四边形EFGH是矩形
∴ DH//BC
∴ △AEH∽△ABC
∵ AM,AD分别为△AEH和△ABC的高
\frac{AM}{AD}=\frac{EH}{BC}
∵ DM=EF
∴ AM=AD-DM=AD-EF=6-EF
∵ EF=2EF
\frac{6-EF}{6}=\frac{2EF}{8}
解得:EF=\frac{12}{5}
∴ EH=2×\frac{12}{5}=\frac{24}{5}

例4、如图,已知在△ABC中,BE平分∠ABC交AC于点E,点D在BE的延长线上,且BA·BC=BD·BE.
(1)求证:△ABD∽△EBC;
(2)求证:AD^2=BD·DE.
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证明:(1)∵ BA·BC=BD·BE
\frac{BA}{BD}=\frac{BE}{BC}
∵ BE平分∠ABC
∴ ∠ABD=∠EBC
∴ △ABD∽△EBC.

(2)∵ △ABD∽△EBC
∴ ∠BAD=∠BEC,∠ADB=∠BCE,
∵ ∠AED=∠BEC
∴ ∠EBC=∠DAD
∴ △ADE∽△BEC
∴ △AED∽△ABD
\frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD}
即:AD^2=BD·DE.

例5、如图,AD于BC交于点O,EF过点O,交AB于点E,交CD于点F,BO=1,CO=3,AO=\frac{3}{2},DO=\frac{9}{2}.
(1)求证:∠A=∠D.
(2)若AE=BE,求证:CF=DF。
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证明:(1)∵BO=1,CO=3,AO=\frac{3}{2},DO=\frac{9}{2}
\frac{BO}{CO}=\frac{1}{3}
\frac{AO}{DO}=\frac{1}{3}
\frac{BO}{CO}=\frac{AO}{DO}
∵ ∠AOB=∠DOC
∴ △OAB∽△OCD
∴ ∠A=∠D.
(2)由(1)得,∠A=∠D
∴ AB//CD
∴ △OAE∽△ODF,△OBE∽△OCF
\frac{AE}{FD}=\frac{AO}{OD}\frac{EB}{CF}=\frac{BO}{CO}
由(1)知∴ \frac{BO}{CO}=\frac{AO}{DO}
\frac{AE}{FD}=\frac{EB}{CF}
∵ AE=BE
∴ CF=DF.