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相似三角形判定与性质

Math Geometry Triangle Mode

公式卡

文字陈述

两个三角形相似时,对应角相等,三组对应边的比都等于同一个数 k(相似比);周长比、对应中线与对应高之比都等于 k,而面积比等于相似比的平方 k²。

单位与量纲

相似比 k 是两条对应边长度之比,无量纲;求比前先统一长度单位;面积比 k² 同样无量纲,由'长度比'升级到'面积比'时要平方。

使用顺序

先看演示,再调参数,最后看例题和小测。

数学几何模式:直角三角形关系

试试看

1操作:把"底边"从 4 调到 8,"高度"保持 3。 观察:三角形还保持原来的形状吗?这说明相似对边的要求是什么?看提示

参考:不是:只有底翻倍、高不变,角发生了改变,与原三角形不相似;相似要求所有对应边同乘同一个比值 k,不能只缩放一个方向。

2操作:把"底边"从 4 调到 8,同时把"高度"从 3 调到 6。 观察:新三角形与原三角形相似吗?相似比与面积比各是多少?看提示

参考:相似:底与高同时放大 2 倍,k=2;面积从 ½×4×3=6 变为 ½×8×6=24,面积比 4:1,恰为 k²。

3操作:拖动"几何形变参数",从 1.5 调到 6,底边与高度不变。 观察:角被改变了,形变前后的两个三角形还相似吗?判定相似至少需要什么条件?看提示

参考:不相似:角变了就不满足对应角相等;最常用的判定是 AA——两组对应角相等即可,也可用两边成比例且夹角相等或三边成比例。

斜边估计

5.00

面积

6.00

形变

1.07

概念精讲

全等要求形状与大小都相同,相似只锁住形状:照片等比缩放后,角度不变、边长同乘一个数。三角形特别'稳定'——只要两个角对应相等,第三个角随之确定,其余各边必然成比例,这就是最常用的 AA 判定。

性质是一条链:对应边之比都是 k,周长是边长之和,比仍是 k;而面积是两边相乘,(ka)·(kb)=k²·ab,面积比便升为 k²。从'长度'到'乘积'次数加一,许多错误都源于把一次量与二次量混为一谈。

解题流程固定:先证相似(找两组等角,或两组边成比例且夹角相等),再用比例式设元求解,最后分清所求是长度还是面积——长度查 k,面积查 k²。影长测旗杆、镜子测湖宽,都是靠构造一对相似三角形把不可及的长度变成可算的比。

按难度递进完成,先自己作答再展开解析。

变式练习

基础

△ABC∽△DEF,相似比为 3(AB 对应 DE),△ABC 的周长为 15,求 △DEF 的周长。

基础

两个相似三角形的对应边之比为 2:3,其中较小三角形的面积为 8,求较大三角形的面积。

进阶

在 △ABC 中,点 D 在 AB 上,∠ACD=∠B,AC=6,AB=8,求 AD 的长。

挑战

两个相似三角形的面积比为 9:4,周长之和为 40,求两个三角形的周长。

易错点

误区:相似三角形的面积比等于相似比。

为什么错:面积是两条边的乘积:两条边各放大 k 倍,面积放大 k² 倍,一次比只适用于长度量。

正确理解:面积比=相似比的平方;周长比、对应高与对应中线之比才等于相似比本身。

误区:判定相似必须验证三边都成比例才行。

为什么错:其实两角对应相等就够了:三角形内角和为 180°,两个角确定后第三个角随之确定,形状完全锁定。

正确理解:AA(两角对应相等)是最常用的判定;另外还有'两边成比例且夹角相等'与'三边成比例'两条路。

误区:相似的两个三角形一定全等。

为什么错:相似只要求对应角相等、对应边成比例,大小允许不同;全等只是相似比为 1 的特例。

正确理解:k=1 时相似退化为全等;一般地相似三角形形状相同、大小可以不同。

小测1/3

△ABC∽△DEF,相似比为 2:3,则它们的面积比为: