4. 要做两个形状相同的三角形框架,其中一个三角形框架的三边的长分别是4、5、6,另一个三角形框架的一边长为2.怎样选料可使这两个三角形相似?
答案
解:分三种情况讨论:
1. 当边长为2的边与边长为4的边对应时,设另两边的长分别为$ x $、$ y $。
由相似三角形三边对应成比例,得:
$\frac{2}{4}=\frac{x}{5}=\frac{y}{6}$
解得$ x=2.5 $,$ y=3 $。
2. 当边长为2的边与边长为5的边对应时,设另两边的长分别为$ m $、$ n $。
由相似三角形三边对应成比例,得:
$\frac{2}{5}=\frac{m}{4}=\frac{n}{6}$
解得$ m=1.6 $,$ n=2.4 $。
3. 当边长为2的边与边长为6的边对应时,设另两边的长分别为$ p $、$ q $。
由相似三角形三边对应成比例,得:
$\frac{2}{6}=\frac{p}{4}=\frac{q}{5}$
解得$ p=\frac{4}{3} $,$ q=\frac{5}{3} $。
答:选料方案有三种:①另两边长为2.5和3;②另两边长为1.6和2.4;③另两边长为$\frac{4}{3}$和$\frac{5}{3}$。
1. 当边长为2的边与边长为4的边对应时,设另两边的长分别为$ x $、$ y $。
由相似三角形三边对应成比例,得:
$\frac{2}{4}=\frac{x}{5}=\frac{y}{6}$
解得$ x=2.5 $,$ y=3 $。
2. 当边长为2的边与边长为5的边对应时,设另两边的长分别为$ m $、$ n $。
由相似三角形三边对应成比例,得:
$\frac{2}{5}=\frac{m}{4}=\frac{n}{6}$
解得$ m=1.6 $,$ n=2.4 $。
3. 当边长为2的边与边长为6的边对应时,设另两边的长分别为$ p $、$ q $。
由相似三角形三边对应成比例,得:
$\frac{2}{6}=\frac{p}{4}=\frac{q}{5}$
解得$ p=\frac{4}{3} $,$ q=\frac{5}{3} $。
答:选料方案有三种:①另两边长为2.5和3;②另两边长为1.6和2.4;③另两边长为$\frac{4}{3}$和$\frac{5}{3}$。
5. 已知:如图,在△ABC中,点F、O、G在边BC上,点E在边AO上,$\dfrac{OF}{OB}=\dfrac{OE}{OA}=\dfrac{OG}{OC}$.
求证:$△ EFG ∽ △ ABC$.

求证:$△ EFG ∽ △ ABC$.
答案
证明:
∵ $\dfrac{OF}{OB}=\dfrac{OE}{OA}$,且$∠ EOF=∠ BOA$,
∴ $△ EOF ∽ △ AOB$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似),
∴ $∠ EFO=∠ B$,
∴ $EF// AB$(同位角相等,两直线平行)。
∵ $\dfrac{OE}{OA}=\dfrac{OG}{OC}$,且$∠ EOG=∠ AOC$,
∴ $△ EOG ∽ △ AOC$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似),
∴ $∠ EGO=∠ C$,
∴ $EG// AC$(同位角相等,两直线平行)。
∵ $EF// AB$,$EG// AC$,
∴ $∠ FEG=∠ BAC$,
又∵ $∠ EFG=∠ B$,$∠ EGF=∠ C$,
∴ $△ EFG ∽ △ ABC$(两角分别相等的两个三角形相似)。
∵ $\dfrac{OF}{OB}=\dfrac{OE}{OA}$,且$∠ EOF=∠ BOA$,
∴ $△ EOF ∽ △ AOB$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似),
∴ $∠ EFO=∠ B$,
∴ $EF// AB$(同位角相等,两直线平行)。
∵ $\dfrac{OE}{OA}=\dfrac{OG}{OC}$,且$∠ EOG=∠ AOC$,
∴ $△ EOG ∽ △ AOC$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似),
∴ $∠ EGO=∠ C$,
∴ $EG// AC$(同位角相等,两直线平行)。
∵ $EF// AB$,$EG// AC$,
∴ $∠ FEG=∠ BAC$,
又∵ $∠ EFG=∠ B$,$∠ EGF=∠ C$,
∴ $△ EFG ∽ △ ABC$(两角分别相等的两个三角形相似)。
6. 已知:如图,在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,$∠ C= ∠ C'=90^{ \circ }$,$\dfrac{AB}{A'B'}=\dfrac{AC}{A'C'}$.
求证:$\mathrm{Rt} △ ABC ∽ \mathrm{Rt} △ A'B'C'$.

求证:$\mathrm{Rt} △ ABC ∽ \mathrm{Rt} △ A'B'C'$.
答案
证明:设$\dfrac{AB}{A'B'}=\dfrac{AC}{A'C'}=k$,
则$AB=kA'B'$,$AC=kA'C'$。
因为$∠ C=∠ C'=90°$,
由勾股定理得:
$BC=\sqrt{AB^{2}-AC^{2}}$,$B'C'=\sqrt{A'B'^{2}-A'C'^{2}}$。
将$AB=kA'B'$,$AC=kA'C'$代入得:
$BC=\sqrt{(kA'B')^{2}-(kA'C')^{2}}=\sqrt{k^{2}(A'B'^{2}-A'C'^{2})}=k\sqrt{A'B'^{2}-A'C'^{2}}=kB'C'$,
所以$\dfrac{BC}{B'C'}=k$。
因此$\dfrac{AB}{A'B'}=\dfrac{AC}{A'C'}=\dfrac{BC}{B'C'}$,
故$\mathrm{Rt} △ ABC ∽ \mathrm{Rt} △ A'B'C'$。
则$AB=kA'B'$,$AC=kA'C'$。
因为$∠ C=∠ C'=90°$,
由勾股定理得:
$BC=\sqrt{AB^{2}-AC^{2}}$,$B'C'=\sqrt{A'B'^{2}-A'C'^{2}}$。
将$AB=kA'B'$,$AC=kA'C'$代入得:
$BC=\sqrt{(kA'B')^{2}-(kA'C')^{2}}=\sqrt{k^{2}(A'B'^{2}-A'C'^{2})}=k\sqrt{A'B'^{2}-A'C'^{2}}=kB'C'$,
所以$\dfrac{BC}{B'C'}=k$。
因此$\dfrac{AB}{A'B'}=\dfrac{AC}{A'C'}=\dfrac{BC}{B'C'}$,
故$\mathrm{Rt} △ ABC ∽ \mathrm{Rt} △ A'B'C'$。
在判定两个直角三角形全等时,除根据一般三角形全等判定定理外,还有"HL"方法.
类似地,请你探究两个直角三角形相似的条件.
类似地,请你探究两个直角三角形相似的条件.
答案
解:
1. 有一个锐角对应相等的两个直角三角形相似。
已知在$Rt△ ABC$和$Rt△ A'B'C'$中,$∠ C=∠ C'=90°$,$∠ A=∠ A'$,
则$∠ B=90°-∠ A$,$∠ B'=90°-∠ A'$,故$∠ B=∠ B'$,
根据两角分别相等的两个三角形相似,可得$Rt△ ABC ∽ Rt△ A'B'C'$。
2. 两条直角边对应成比例的两个直角三角形相似。
已知在$Rt△ ABC$和$Rt△ A'B'C'$中,$∠ C=∠ C'=90°$,$\frac{AC}{A'C'}=\frac{BC}{B'C'}$,
根据两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,可得$Rt△ ABC ∽ Rt△ A'B'C'$。
3. 斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似。
已知在$Rt△ ABC$和$Rt△ A'B'C'$中,$∠ C=∠ C'=90°$,$\frac{AB}{A'B'}=\frac{AC}{A'C'}$,
设$\frac{AB}{A'B'}=\frac{AC}{A'C'}=k$,则$AB=kA'B'$,$AC=kA'C'$,
由勾股定理得:$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{(kA'B')^2-(kA'C')^2}=k\sqrt{A'B'^2-A'C'^2}=kB'C'$,
故$\frac{BC}{B'C'}=k$,即$\frac{AB}{A'B'}=\frac{AC}{A'C'}=\frac{BC}{B'C'}$,
根据三边对应成比例的两个三角形相似,可得$Rt△ ABC ∽ Rt△ A'B'C'$。
综上,两个直角三角形相似的条件为:①有一个锐角对应相等;②两条直角边对应成比例;③斜边和一条直角边对应成比例。
1. 有一个锐角对应相等的两个直角三角形相似。
已知在$Rt△ ABC$和$Rt△ A'B'C'$中,$∠ C=∠ C'=90°$,$∠ A=∠ A'$,
则$∠ B=90°-∠ A$,$∠ B'=90°-∠ A'$,故$∠ B=∠ B'$,
根据两角分别相等的两个三角形相似,可得$Rt△ ABC ∽ Rt△ A'B'C'$。
2. 两条直角边对应成比例的两个直角三角形相似。
已知在$Rt△ ABC$和$Rt△ A'B'C'$中,$∠ C=∠ C'=90°$,$\frac{AC}{A'C'}=\frac{BC}{B'C'}$,
根据两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,可得$Rt△ ABC ∽ Rt△ A'B'C'$。
3. 斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似。
已知在$Rt△ ABC$和$Rt△ A'B'C'$中,$∠ C=∠ C'=90°$,$\frac{AB}{A'B'}=\frac{AC}{A'C'}$,
设$\frac{AB}{A'B'}=\frac{AC}{A'C'}=k$,则$AB=kA'B'$,$AC=kA'C'$,
由勾股定理得:$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{(kA'B')^2-(kA'C')^2}=k\sqrt{A'B'^2-A'C'^2}=kB'C'$,
故$\frac{BC}{B'C'}=k$,即$\frac{AB}{A'B'}=\frac{AC}{A'C'}=\frac{BC}{B'C'}$,
根据三边对应成比例的两个三角形相似,可得$Rt△ ABC ∽ Rt△ A'B'C'$。
综上,两个直角三角形相似的条件为:①有一个锐角对应相等;②两条直角边对应成比例;③斜边和一条直角边对应成比例。
例 如图6-13,$□ ABCD$的对角线交于点$O$,点$E$在边$BC$的延长线上,且
$OE=OB$,连接$DE$,$OE\bot CD$.
求证:$△ BDE ∽ △ DCE$.
证明 $\because$ 四边形$ABCD$是平行四边形,
$\therefore OB=OD$.
又$OE=OB$,
$\therefore OE=OD$.
$\therefore ∠ OBE=∠ OEB$,$∠ ODE=∠ OED$.
$\because ∠ OBE+∠ OEB+∠ ODE+∠ OED=180°$,
$\therefore ∠ BED=∠ OEB+∠ OED=90°$.
$\because OE\bot CD$,
$\therefore ∠ CEO+∠ DCE=∠ CDE+∠ DCE=90°$.
$\therefore ∠ CEO=∠ CDE$.
$\therefore ∠ DBE=∠ CDE$.
又$∠ BED=∠ DEC$,
$\therefore △ BDE ∽ △ DCE$.
$OE=OB$,连接$DE$,$OE\bot CD$.
求证:$△ BDE ∽ △ DCE$.
证明 $\because$ 四边形$ABCD$是平行四边形,
$\therefore OB=OD$.
又$OE=OB$,
$\therefore OE=OD$.
$\therefore ∠ OBE=∠ OEB$,$∠ ODE=∠ OED$.
$\because ∠ OBE+∠ OEB+∠ ODE+∠ OED=180°$,
$\therefore ∠ BED=∠ OEB+∠ OED=90°$.
$\because OE\bot CD$,
$\therefore ∠ CEO+∠ DCE=∠ CDE+∠ DCE=90°$.
$\therefore ∠ CEO=∠ CDE$.
$\therefore ∠ DBE=∠ CDE$.
又$∠ BED=∠ DEC$,
$\therefore △ BDE ∽ △ DCE$.
答案
证明:
∵ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $OB=OD$。
又∵ $OE=OB$,
∴ $OE=OD$。
∴ $∠OBE=∠OEB$,$∠ODE=∠OED$。
∵ $∠OBE+∠OEB+∠ODE+∠OED=180°$,
∴ $∠BED=∠OEB+∠OED=90°$。
∵ $OE⊥CD$,
∴ $∠CEO+∠DCE=∠CDE+∠DCE=90°$。
∴ $∠CEO=∠CDE$。
∴ $∠DBE=∠CDE$。
又∵ $∠BED=∠DEC$,
∴ $△BDE ∽ △DCE$。
∵ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $OB=OD$。
又∵ $OE=OB$,
∴ $OE=OD$。
∴ $∠OBE=∠OEB$,$∠ODE=∠OED$。
∵ $∠OBE+∠OEB+∠ODE+∠OED=180°$,
∴ $∠BED=∠OEB+∠OED=90°$。
∵ $OE⊥CD$,
∴ $∠CEO+∠DCE=∠CDE+∠DCE=90°$。
∴ $∠CEO=∠CDE$。
∴ $∠DBE=∠CDE$。
又∵ $∠BED=∠DEC$,
∴ $△BDE ∽ △DCE$。