初中数学 25 相似三角形的判定与性质、位似图形

相似三角形的判定

定义判定:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。相似三角形对应边的比值叫做相似比。

平行判定:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似。

两角分别相等判定: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。可简单记为两角对应相等,两三角形相似。

两边成比例且夹角相等判定: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。

三边成比例判定: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。

相似三角形的性质

对应角相等:相似三角形的对应角相等,这是相似三角形的基本性质之一。

对应边成比例:相似三角形对应边成比例,且比例等于相似比。

对应高、中线、角平分线的比等于相似比:相似三角形对应边上的高、中线与角平分线的比都等于相似比。例如,若\(\triangle ABC\sim\triangle A'B'C'\),相似比为\(k\),\(AD\)是\(\triangle ABC\)的高,\(A'D'\)是\(\triangle A'B'C'\)的高,则\(\frac{AD}{A'D'}=k\)。

周长比等于相似比:相似三角形的周长比等于相似比。即若\(\triangle ABC\sim\triangle A'B'C'\),相似比为\(k\),则\(\frac{C_{\triangle ABC}}{C_{\triangle A'B'C'}}=k\)。

面积比等于相似比的平方:相似三角形面积的比等于相似比的平方。例如,若\(\triangle ABC\sim\triangle A'B'C'\),相似比为\(k\),则\(\frac{S_{\triangle ABC}}{S_{\triangle A'B'C'}}=k^{2}\)。

位似图形

定义:如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过同一个点,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心。

性质:

位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比。

位似图形的对应边互相平行或在同一条直线上。

位似变换的作用:位似变换可以将一个图形放大或缩小,且保持图形的形状不变。通过位似变换,可以方便地得到与原图形相似的新图形,在实际应用中,如地图的绘制、工程设计等领域都有广泛的应用。

相似三角形与位似图形的应用

测量高度和距离:利用相似三角形的性质,可以通过测量一些容易测量的线段长度和角度,来计算出难以直接测量的物体的高度或距离。例如,测量旗杆的高度,可以在旗杆旁边立一根标杆,通过测量标杆和旗杆的影子长度以及标杆的高度,利用相似三角形的对应边成比例来求出旗杆的高度。

图形的变换与设计:位似图形在图形的变换和设计中有着重要的应用。可以根据位似的性质,将一个简单的图形通过位似变换得到复杂的图案或设计出具有特定比例和形状的图形,广泛应用于美术、建筑设计等领域。

相似三角形的判定与性质以及位似图形是初中数学中重要的几何内容,它们不仅在解决几何问题中有着广泛的应用,还为进一步学习高中数学中的几何知识奠定了基础。

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