中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理

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中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理

本篇为中考二轮复习核心干货讲义,全文4千多字,完整、系统梳理初中相似三角形六大必考压轴模型。

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六道典题,六张"图形索引卡"——看见图形,想起模型,定位解法。中考这口气,咱不是单纯背模型,而是理解模型,最后一眼认出它。

模型一|共角型(母子型)相似:大三角形里套着小三角形

长什么样:两个三角形共用一个角,顶点重合,小三角形"长"在大三角形里。考法就是再给一组角相等,用"两角对应相等"直接判定。

典题(题1):在△ABC 中,P 是边 AB 上一点,连接 CP。若 ∠ACP=∠B,求证:△ACP∽△ABC。

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∠A 公共,题给 ∠ACP=∠B,两组角对应相等,相似成立。这一步是"送分"?不——它是后面所有题的地基:凡是见到"公共角+另一角相等"或"公共角+两边对应成比例",立刻想到共角型相似。

再上一个台阶(题2 第 2 问):∠A=60°,AC²=AB·AD,BC=BD,求 ∠ABC 的度数。

这里的 AC²=AB·AD 是个乘积式。处理乘积式只有一招:拆成比例式。AC²=AB·AD,即 AC:AB=AD:AC,夹的是同一个 ∠A,于是 △ACD∽△ABC(两边成比例且夹角相等,注意这是"共角+两边成比例"的用法)。

设 ∠ABC=x°,则 ∠ACD=x°;∠A=60° ,用到三角形内角和,∠ADC=∠ACB=120°−x°。再看 BC=BD,△BCD 等腰,∠BCD=∠BDC。∴∠BCD=∠ACB=∠ADC=0.5x°=120°−x°,解得: x=80,∴∠ABC=80°。

易错提醒:乘积式要看准"谁是谁的中项"。AC²=AB·AD 里 AC 是比例中项,说明 AC 同时出现在两组对应比里——这正是共角型的本尊,别套成别的模型。

模型二|手拉手旋转相似:绕着一个点转起来

长什么样:两个三角形共顶点(手拉手),各有一条"手臂"向同一个方向伸出,连接对应点。题目用【问题呈现】【类比探究】【拓展提升】给你搭好了三级台阶。

典题(题2):△ABC 和 △ADE 都是等边三角形(图1),连接 BD、CE,求证:BD=CE。

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等边三角形共顶点 A,绕 A 转一个角,两组"手臂" BD 和 CE 就全等了——这叫旋转全等(共顶点+等角+等边,SAS)。同理可得 ∠BAD=∠CAE。

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【类比探究】把等边换成等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,求 BD/CE。全等升级成旋转相似:AB:AC=1:中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第5张图片-四季读书网,AD:AE=1:中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第6张图片-四季读书网,两边成比例且夹角相等,△ABD∽△ACE,所以 BD:CE=AB:AC,即 BD:CE=1:中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第7张图片-四季读书网=中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第8张图片-四季读书网:2。

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【拓展提升】换成一般直角三角形:AB:BC=AD:DE=5:12,∠ABC=∠ADE=90°。勾股出 5:12:13,AB:AC=AD:AE=5:13,同样 △ABD∽△ACE,BD:CE=5:13。第②问延长 CE 交 BD 于 F、交 AB 于 G,求 cos∠BFC——旋转相似里对应线段的夹角等于旋转角,而 ∠BFC 恰好等于 ∠BAC:cos∠BFC=cos∠BAC=中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第10张图片-四季读书网。

易错提醒:①手拉手的结论"BD:CE=相似比",这个相似比是对应边长比 AB:AC,不是图形自身的边长比,别搞混;②旋转角恒等 ∠BAD=∠CAE,是"两个大角减去公共小角"得到的,题目怎么改角都要能认出来。

模型三|一线三等角(K 字型):一条直线上三个角

长什么样:一条直线上排着三个相等的角,两边各挂一个三角形。90° 时是矩形、正方形里最常见的形态。

典题(题3):四边形 ABCD 中,P 为 AB 上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°,求证:AD·BC=AP·BP。

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∠DPA+∠DPC+∠CPB=180°,∠DPC=90°,所以 ∠DPA+∠CPB=90°;△ADP 中 ∠A=90°,∠DPA+∠ADP=90°。于是 ∠ADP=∠CPB(都等于 90°−∠DPA),加上 ∠A=∠B=90°,△ADP∽△BPC。比例式 AD:BP=AP:BC,交叉相乘即得 AD·BC=AP·BP。

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【探究】把 90° 改成锐角或钝角(图2),结论还成立吗?成立。缺的只是"互余"这个跳板,换成"用平角减三等角,∠DPA=∠CPB"照样转过来(你会证吗?) —— 这正是它叫"一线三等角"的原因:三个角相等,中间那个角把两侧角的互补关系钉死了。这道探究问题最值钱的地方就在这里:你要的不是记住"90° 结论",而是能把"换掉条件"之后的图形重新认出来。

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【应用】∠B=45°(图3),以 A 为直角顶点作等腰直角三角形 ADE,∠EFD=45°……一路设参建方程,一次三等角,一次共角型,把 CD 求出来。压轴题里"一线三等角"常以 45° 角的隐藏版本出现。

易错提醒:用角代换时牢记三只角仍然相等;换了条件先验证"三个角还相等吗",不相等模型就散了,别硬套。

模型四|平行线截三角形(A 字型 / 8 字型):平行出比例

长什么样:一条线平行于三角形的一边,截出的小三角形与原三角形相似(A 字型);两条平行线被斜线所截(8 字型)。相似比就是截出的比例。

典题(题4):图1,△ABC 中,D、E、F 分别在 AB、AC、BC 上,DE∥BC,AF 交 DE 于 G,求证:DG:EG=BF:CF。

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DE∥BC 把图形切成两次 A 字型:在 △ABF 里,DG∥BF,得 DG:BF=AG:AF;在 △ACF 里,EG∥CF,得 EG:CF=AG:AF。两式一比:DG:BF=EG:CF,根据基本性质,得: DG:EG=BF:CF。

【尝试应用】D、E 是 BC 上两点,BD=2DE=4CE,一条平行于 AB 的直线分别交 AD、AE、AC 于 L、M、N,求 LM:MN。

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辅助线是关键,过点M作GH∥BC(想想还可以怎么作辅助线?):由前面结论得FM:FG=1:2,MH:MG=1:4,又LN∥AB,根据平行线分线段成比例性质定理的推论,得:LM:AG=FM:FG=1:2,MN:AG=MH:MG=1:4,∴ LM:MN=2。

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【拓展提高】边长为 3 的正方形 CD 边上动点 E,DF=2DE,求 CG 的最小值——动点+最值,设 DE=x 把 CG 写成 x 的函数(或找垂线段最短),是这类题的常规收尾。

易错提醒:平行线分线段成比例,对应线段要找准——"上比下""左比右"要根据图形实际对应关系写,写反是这类题丢分的第一大原因。

模型五|角平分线+倍角:把角拆开,相似自己跳出来

长什么样:∠B=2∠C,且 ∠B 被角平分线切开。切完两个小角各等于 ∠C——于是一组隐蔽的相等角现形,相似水到渠成。

典题(题5):△ABC 中 ∠ABC=2∠ACB,BD 平分 ∠ABC 交 AC 于 D。

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(1)若 AB=3,AC=5,求 AD 的长。

BD 平分,∠ABD=∠DBC=∠ACB。∠ABD=∠ACB、∠A 公共 → △ABD∽△ABC(共角型又出现了!)。AD:AB=AB:AC,所以 AD=中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第18张图片-四季读书网=中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第19张图片-四季读书网。

一个平方就出来——倍角+平分线的本质,是把"大角"切成两个"小角",让隐蔽的相等角现形。不拆,∠B=2∠C 就是个废条件;拆成"两个小角=∠C",一切才连起来。

(2)过 A 作 AC、BD 的垂线,分别交 BC、BD 于 E、F。①求证:∠ABC=∠EAF;②求 AB:CE 的值。

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①设 ∠ACB=α,则三个小角都是 α,∠ABC=2α。AE⊥AC、AF⊥BD,两条"垂直的手"把角的关系整体搬运:逐角代换可得 ∠EAF=2α=∠ABC。

②设 AB=c,在 △ABD∽△ABC 的相似结论与 Rt△ACE(∠CAE=90°,∠ACE=α)中同时用锐角三角比,设参建式、消元:AB:CE 与所有边长无关,恒等于 中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第21张图片-四季读书网。

这道题最漂亮的地方就在②:结论与图形大小无关。出题人选 3:4:5、5:12:13 还是 8:15:17,答案都是 1:2——参数在推导中被消掉了。学会"设参→建式→消参",你就看穿了一类题。

易错提醒:①倍角条件(∠B=2∠C)一旦配合角平分线,第一动作永远是拆角找相等角,而不是硬列边比;②"设参→建式→消参"出现"与图形大小无关"的结论时,别怀疑算错——这正是这类题的出题套路;③垂直辅助线的"两步垂"(过同一点作两条垂线)非常规辅助线,认不出就卡壳,平时要专门练。

模型六|折叠翻折:对称出相等,动点要分类

长什么样:折叠(翻折)的本质是对称:折痕是对称轴,对应点连线被折痕垂直平分。折叠前后相等的边、相等的角是解题的弹药库;再加"落在某条边上"的动点,就是压轴题的形态。

典题(题6):矩形 ABCD 中 AB=8、BC=12,E 是 BC 中点,连接 AE。P 是 AD 上一动点,沿过 P 的直线折叠矩形,使点 D 落在 AE 上的 D′ 处,当 △APD′ 为直角三角形时,求 PD。

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第一步认清折叠给了什么:对称轴过 P,所以 PD=PD′——这就是列方程的抓手。

第二步分类:直角可能出现在三个顶点,逐一排查。(首选矩形建系法)

①∠APD′=90°:AP 水平,PD′ 就竖直,D′ 在 AE 上、与 P 同横坐标。由 AE 的坡度(AE 斜率为 −2,水平 1 竖直 2)与 PD′=PD 联立,得 PD=8;

②∠AD′P=90°:AD′⊥PD′,用斜率乘积=−1 和 PD′=PD 列方程组,解出 PD=24中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第23张图片-四季读书网−48(约 5.67);

③∠PAD′=90°:只对应 D′ 与 A 重合的退化情形,三角形不成形,舍去。

所以答案是 PD=8 或 24中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第24张图片-四季读书网−48。漏任何一种都比算错更可惜——分类讨论的分值就是为"不重不漏"设的。

【变式题】Rt△ABC 中 ∠C=90°,AC=12、BC=5(AB=13)。E 在 AB 上,DE⊥AB 交 AC 于 D,把 ∠A 沿 DE 翻折,A 落在 AB 上的 F 处(E 是 AF 中点),△BCF 为等腰三角形时,求 AE。

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同样的三步:翻折给对称(AE=EF);等腰分类(BF=BC、BF=CF、CF=BC 三种);设 AE=x 列方程。逐一解出 AE=4 或 中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第26张图片-四季读书网 或 中考压轴讲义|相似三角形六大模型系统梳理-第27张图片-四季读书网。与题6 一模一样的套路。

易错提醒:①一看到"折叠"两个字,先把对称性质写下来再读题;②一看到动点+等腰/直角,习惯性先问自己"要分几种情况"。

最后,请再次对照六张"图形索引卡",反思图形条件。

六大模型,不是六条要背的公式,而是六张"图形索引卡":

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看见图形 → 想起模型 → 定位解法,这就是"会做压轴题"和"看答案会做"的分界线。把这 6 道题从头到尾自己写一遍,六大模型基本就过关了。

你平时最容易被哪个模型卡住?欢迎在留言区聊聊,下一篇可以单独拆。

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