初三几何重点:相似三角形五条性质、测高测距模型

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初三几何重点:相似三角形五条性质、测高测距模型

相似三角形性质全攻略:从对应线段比到面积比,再到实际应用

初三开学第四周,相似三角形的性质来了。上一次讲了判定,这次讲性质。很多孩子会判定但不会用,一到实际问题就不知道怎么列比例式。为什么面积比是相似比的平方?测树高、测河宽的问题怎么用相似解决?今天把相似三角形的五条性质、常见应用模型和高频易错点一次讲透,文末还附本周周测试题。

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相似三角形的性质,一条比一条重要

一、相似三角形的五条性质总览

相似三角形的性质是在判定之后学习的重点。判定解决的是两个三角形为什么相似,性质解决的是两个相似三角形之间有哪些数量关系。把性质记牢了,做题时才能快速列比例式。

相似三角形有五条核心性质,按从基本到推广的顺序排列:第一,对应角相等;第二,对应边成比例,比值就是相似比;第三,对应高、对应中线、对应角平分线的比都等于相似比;第四,周长比等于相似比;第五,面积比等于相似比的平方。

这五条性质中,前两条是定义本身,后三条是推论。后三条是考试中最常考的,尤其是面积比等于相似比的平方,几乎每次考试都会出现。

一个记忆方法:所有线性的量(边、高、中线、角平分线、周长)的比都等于相似比,因为它们都是一维的;只有面积是二维的,所以比等于相似比的平方。记住一维和二维的区别,就不会搞混。

二、对应线段比等于相似比:高、中线、角平分线

相似三角形的对应高、对应中线、对应角平分线的比都等于相似比。这三条性质可以统一理解:只要是对应线段,它们的比就等于相似比。

为什么对应高的比等于相似比?因为两个相似三角形,对应边上的高和对应边组成的两个小三角形也相似(两个角分别相等),所以高的比等于对应边的比,也就是相似比。中线和角平分线同理,都可以用小三角形相似来证明。

典型例题:两个相似三角形的相似比是23,较小三角形的一条高是4厘米,求较大三角形对应高的长度。因为对应高的比等于相似比,所以较小高比较大高等于23。设较大高为x4x等于23,解得x等于6。所以较大三角形的对应高是6厘米。

这里要注意相似比的顺序。题目问的是较小三角形对较大三角形的相似比是23,还是较大对较小?做题时先看清楚谁比谁,再列比例式。如果搞反了,结果就会差一个倒数。

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测高测距,相似三角形是最实用的工具

三、周长比与面积比:一个线性一个平方

相似三角形的周长比等于相似比,这很好理解,因为周长是三条边的和,每条边的比都是相似比,加起来的比当然也是相似比。

面积比等于相似比的平方,这是最容易出错的一条。为什么面积比要平方?因为三角形面积等于二分之一底乘高,底和高都按相似比缩放,所以面积按相似比的平方缩放。比如相似比是23,底放大到原来的二分之三倍,高也放大到原来的二分之三倍,面积就放大到原来的四分之九倍,也就是相似比的平方。

典型例题:两个相似三角形的相似比是23,较小三角形的面积是8平方厘米,求较大三角形的面积。因为面积比等于相似比的平方,所以较小面积比较大面积等于49。设较大面积为x8x等于49,解得x等于18。所以较大三角形的面积是18平方厘米。

反过来,如果已知面积比,也可以求相似比。比如两个相似三角形的面积比是14,那么相似比就是12,因为12的平方是14。做题时要注意双向转换:相似比求面积比要平方,面积比求相似比要开方。

四、相似三角形的实际应用:测高测距

相似三角形在实际生活中有很多应用,最常见的是测量不能直接测量的高度和距离。

测高度的问题:利用同一时刻物高与影长成正比。比如一根1.5米高的标杆影长是2米,旁边一棵树的影长是10米,求树高。标杆和树都垂直于地面,太阳光线是平行的,所以标杆和影长组成的三角形与树和影长组成的三角形相似。标杆高比树高等于标杆影长比树影长,1.5比树高等于210,解得树高等于7.5米。

测距离的问题:利用构造相似三角形来测量河宽。比如在河对岸选一个目标点A,在河这边选点B,使AB垂直于河岸,在AB上选点O,使BO等于AO的某一个倍数,然后在垂直于AB的方向上选点C,使COA三点在一条直线上,测量BC的长度,就可以利用相似三角形求出AB的长度。

解决实际应用问题的关键步骤:第一,把实际问题抽象成几何图形,找出相似三角形;第二,根据题意列出比例式;第三,解方程求出未知量。最容易出错的是对应关系搞错,把哪条边对应哪条边搞反了。

五、高频易错点TOP3,每条都有孩子踩过

第一,面积比忘记平方。这是相似三角形中排名第一的计算错误。相似比是23,面积比直接写成23,忘记平方成49。记住:长度比是相似比,面积比是相似比的平方。做题时看到面积就条件反射地想一下要不要平方。

第二,相似比顺序搞反。相似比有顺序,三角形ABC对三角形DEF的相似比和DEFABC的相似比互为倒数。题目中如果问的是大三角形对小三角形的相似比,和小三角形对大三角形的相似比是不一样的。做题时先写清楚谁比谁,再列比例式。

第三,实际应用中对应关系搞错。测高测距问题中,把物高和影长的对应关系搞反了,或者把三角形的对应边找错了。解决办法是画图,把已知条件标在图上,再根据相似关系找对应边。

写在最后

相似三角形的性质是初三几何的重点,也是中考必考内容。把五条性质记牢,把面积比平方这个坑避开,把实际应用的模型搞清楚,相似三角形就不再是难题。下周我们将学习锐角三角函数,那是相似三角形的进一步应用,也是初三几何的另一个重点。

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