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1 三角形相似性質 2

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Academic year: 2021

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(1)

1 2 三角形相似性質

在上一節中,我們檢查兩個多邊形是否為相似形時,「對應角都相等」與

「對應邊都成比例」這兩組條件是不可省略的。但是在上一冊討論三角形全等 性質時,如:ASA、AAS、SAS、SSS、RHS 等,都是在邊與角的六個條件中,

只要確定其中三個條件相等就可以了。當我們探討兩個三角形相似時,是否也 有同樣的簡易判別方法呢?

如圖 1-16,△ABC 與△DEF 中,

∠A=∠D,∠B=∠E,∠C=∠F,

且 AB<DE,AC<DF,BC<EF。

我們將其中一組相等的對應角∠A 與∠D 疊合,

如圖 1-17,使得 AB 與對應邊 DE 重疊,AC 與對應 邊 DF 重疊,則 B 點落在 DE 上,C 點落在 DF 上,

因為∠B=∠E,所以 BC // EF(同位角相等)。

由「 平行線截比例線段性質」可知:

AB:DE=AC:DF ... 1

同理,仿前面的方式將∠B、∠E 疊合,

如圖 1-18,可推得 AC // DF,

故 AB:DE=BC:EF ... 2

由1式、2式可知 AB:DE=AC:DF=BC:EF,

即對應邊成比例。

AAA 相似性質與 AA 相似性質

1

A

C B

D

F E

圖 1-16

C B

D(A)

F E

圖 1-17

圖 1-18 E(B)

D

F A

C 對應能力指標 9-s-03

(2)

綜合前頁的討論可知:如圖 1-19,在△ABC 與△DEF 中,若∠A=∠D,

∠B=∠E,∠C=∠F,可推得 AB:DE=AC:DF=BC:EF,所以△ABC∼

△DEF。

因此,

如圖,△ABC 與△A'B'C' 中,∠A=∠A',

∠B=∠B' ,試說明△ABC∼△A'B'C'。

AA 相似性質

1

̳ߧ

△ABC 與△A'B'C' 中,

∵∠A=∠A',∠B=∠B',

∴∠C=180°-∠A-∠B=180°-∠A'-∠B'=∠C' 故△ABC∼△A'B'C'(AAA 相似)。

A

C B

D

F E

圖 1-19

A

C

B B' C'

A'

若兩個三角形的三組對應角相等,則這兩個三角形相似,

這個性質稱為 AAA 相似性質。

若兩個三角形其中兩組對應角相等,則這兩個三角形相似,

這個性質稱為 AA 相似性質。

由例題 1 可知:

搭配習作 P9 基礎題 1

(3)

如右圖,△ABC 中,PQ // BC,

△ABC 與△APQ 是否相似?為什麼?

由隨堂練習可知:若有一直線與三角形的兩邊相交,且平行於此三角 形的第三邊,則截出的小三角形與原三角形相似。

因此,

△ABC 中,P、Q 兩點分別在 AB、AC 上,

且 PQ // BC,則 AP:AB=AQ:AC=PQ:BC。

如圖,△ABC 中,EF // BC,且 AE=12,

EB=4,BC=15,試求 EF。

相似形的應用

2

在△ABC 中,

∵EF // BC

∴AE:AB=EF:BC 12:(12+4)=EF:15 EF=12×15

16 =45 4

也可以看成△AEF∼△ABC。

A

B C

P Q

A

E F

B C

A

E F

C B

A

A

B C

P Q

圖 1-20

∵PQ // BC

∴∠B=∠APQ,∠C=∠AQP 故△ABC∼△APQ(AA 相似)

搭配習作 P9 基礎題 2/P10 基礎題 3

(4)

1如圖,EF // BC,EC 與 BF 交於 A 點,

且 EF=18,BC=27,AE=8,試求 AC。

2如圖,△ABC 中,∠C=90°,DE⊥AB 於 E 點,回答下列問題:

1△ABC 與△DBE 是否相似?為什麼?

2若 CD=1,BE=2,BD=3,試求 AE。

E F

B C

A

E D C

A B

∵EF // BC

∴∠F=∠B,∠E=∠C 故△AEF∼△ACB(AA 相似)

AE:AC=EF:BC 8:AC=18:27 AC=12

1在△ABC 與△DBE 中

∵∠B=∠B,∠ACB=∠DEB=90°

∴△ABC∼△DBE(AA 相似)

2∵△ABC∼△DBE ∴BD:AB=BE:BC 3:(AE+2)=2:(3+1)

AE=4

(5)

由上面的問題探索可知:在△ABC 與△DEF 中,若∠A=∠D,

AB:DE=AC:DF,可推得∠ABC=∠DEF,此時△ABC∼△DEF(AA 相似)。

因此,

SAS 相似性質

2

如下圖,△ABC 與△DEF 中,∠A=∠D,AB:DE=AC:DF,

且 AB<DE,將∠A 與∠D 疊合,回答下列問題:

1為什麼 BC // EF?

2△ABC 與△DEF 是否相似?為什麼?

A

B C

D

E F E F

B C

D(A)

問 題 探 索

若兩個三角形有一組對應角相等,且夾此等角的兩組對應邊成比例,

則這兩個三角形相似,這個性質稱為 SAS 相似性質

∵AB:DE=AC:DF

∴BC // EF

∵BC // EF

∴∠ABC=∠DEF 又∠A=∠D

∴△ABC∼△DEF(AA 相似)

對應能力指標 9-s-03

(6)

如圖,△ABC 與△DEF 中,∠A=∠D=100°,AB=2.4,AC=1.2,

DE=4,DF=2,則△ABC 與△DEF 是否相似?為什麼?

SAS 相似性質的應用

3

∵AB:DE=2.4:4=3:5 AC:DF=1.2:2=3:5

∴AB:DE=AC:DF=3:5 在△ABC 與△DEF 中,

∵∠A=∠D=100°,AB:DE=AC:DF,

∴△ABC∼△DEF(SAS 相似)。

在△ABC 與△DEF 中,∠A=∠D=37°,AB=6,AC=5,DE=1.5,

DF=1.25,則△ABC 與△DEF 是否相似?為什麼?

B A

C 2.4

100° 1.2 F

D

E 4

2 100°

搭配習作 P10 基礎題 4

∵AB:DE=6:1.5=4:1 AC:DF=5:1.25=4:1

∴AB:DE=AC:DF=4:1 在△ABC 與△DEF 中

∵∠A=∠D,AB:DE=AC:DF

∴△ABC∼△DEF(SAS 相似)

(7)

如右圖,△ABC 中,AE=3,EB=5,AF=4,

FC=2,回答下列問題:

1△ABC 與△AFE 是否相似?為什麼?

2若 EF=3.3,試求 BC。

SAS 相似性質的應用

4

1 ∵△ABC 與△AFE 有相同的∠A,

且 AE:AC=3:(4+2)=3:6=1:2 AF:AB=4:(3+5)=4:8=1:2 ∴ AE:AC=AF:AB=1:2

故△ABC∼△AFE(SAS 相似)

2 ∵△ABC∼△AFE,

EF

BCAE AC =1

2 BC=2EF=6.6

如右圖,EC 與 BF 交於 A 點,且 AB=10,AC=AE=20,AF=40,

EF=25.6,試求 BC。

A

F E

B C

4 5

3

2

B

E

C F

A

搭配習作 P11 基礎題 5

∵AB:AE=10:20=1:2 AC:AF=20:40=1:2

∴AB:AE=AC:AF=1:2 在△ABC 與△AEF 中

∵AB:AE=AC:AF,∠BAC=∠EAF,

∴△ABC∼△AEF(SAS 相似)

BC:EF=AB:AE BC:25.6=1:2 BC=12.8

(8)

SSS 相似性質

3

如下圖,△ABC 與△DEF 中,AB<DE,且 AB

DEBC

EFAC DF, 回答下列問題:

1如右圖,△DEF 中,在 DE 上取 DP=AB,

過 P 點作 PQ // EF,交 DF 於 Q 點,

△DPQ 與△DEF 是否相似?為什麼?

2由△DPQ∼△DEF 可得DP

DEDQ

DFPQ

EF,又 AB

DE = BC

EFAC DF DP=AB,試說明△ABC △DPQ。

3由△ABC △DPQ 得∠A=∠D,又 AB

DE =AC

DF,則△ABC∼△DEF

是利用 相似性質。

A

B C

E F

D

F E

P Q

D

問 題 探 索

由上面的問題探索可知:在△ABC 與△DEF 中,若 AB

DE =BC

EFAC DF可推得∠A=∠D,此時△ABC∼△DEF(SAS 相似)。

因此,

若兩個三角形的三組對應邊成比例,則這兩個三角形相似,

這個性質稱為 SSS 相似性質。

∵PQ // EF

∴∠DPQ=∠E,∠DQP=∠F 故△DPQ∼△DEF(AA 相似)

∵DP=AB,∴PQ=BC,DQ=AC 故△ABC △DPQ(SSS)

SAS

對應能力指標 9-s-03

搭配習作 P11 基礎題6

(9)

如右圖,AB=10,AC=8,BC=12,BD=15,CD=18,

回答下列問題:

1為什麼△ABC∼△BDC?

2∠D 與△ABC 的哪個角相等?

SSS 相似性質的應用

5

試勾選出與△ABC 相似的三角形。

1

2

3

1 在△ABC 與△BDC 中,

∵AC:BC=8:12=2:3 AB:BD=10:15=2:3

BC:CD=12:18=2:3

∴AC:BC=AB:BD=BC:CD 故△ABC ∼△BDC(SSS 相似)

2 ∵△ABC ∼△BDC

∴∠D=∠ABC

A

C B

D

A

B C

1.5 1.8

1.5 1.6

2.4

2.8

2

2

1.7

2.1

7 3 5

3

可以看成:

D B

A

B C

C 10 8

15 18 12 12

L L

(10)

如右圖,△ABC 中,D、E 分別為 AB、AC 的中點,

試說明 DE // BC,且 DE= 1

2 BC。

三角形兩邊中點連線性質

6

̳ߧ

1 在△ABC 中,

∵D、E 分別為 AB、AC 的中點

∴AD:BD=AE:CE=1:1 故 DE // BC

∴AD:AB=DE:BC

2∵△ADE∼△ABC(AA 相似),AD=1 2 AB,

且 AD:AB=DE:BC ∴DE=1

2 BC

如右圖,△ABC 中,

D、E、F 分別為 AB、BC、AC 的中點,

若 AB=10 公分,BC=8 公分,AC=7 公分,

1 試求 DE+EF。

2 四邊形 DBEF 是否為平行四邊形?

A

F D

B E C

三角形的兩邊中點連線必平行於第三邊,且為第三邊長的一半,

稱為三角形兩邊中點連線性質。

由例題 6 可知:

A

D

B C

E

1DE+EF=1

2 AC+1

2 AB=7

2+5=17

2(公分)

2∵DF // BE,BD // EF,∴四邊形 DBEF 為平行四邊形

(11)

如右圖,△ABC 中,D、E 分別為 AB、AC 的中點,

F、G 分別為 AD、AE 的中點,

若 FG=3 公分,試求 DE+BC。

三角形兩邊中點連線性質的應用

7

在△ADE 中,F、G 分別為 AD、AE 的中點,

∴ FG=1 2DE 3=1

2DE DE=6 同理,DE=1

2BC    6=1

2BC    BC=12

DE+BC=6+12=18(公分)

如右圖,△ABC 中,D、E 分別為 AB、AC 的中點,

F、G 分別為 BD、CE 的中點,若 BC=20,

試求 FG。

A F D

B C

E G

A

F D

B C

E

∵D、E 分別為 AB、AC 的中點 G

∴DE // BC,且 DE=1

2 BC=10

∵F、G 分別為 BD、CE 的中點,且 DE // BC

∴FG 為梯形 DECB 的中線 故 FG=1

2×(DE+BC)=1

2×(10+20)=15

(12)

如右圖,直角三角形 ABC 中,

∠BAC=90°,AD⊥BC 於 D,

1 試說明△ABC∼△DBA。

2 試說明 AB 2=BD×BC。

3 若 AB=4,BD=2,試求 BC。

相似三角形的計算

8

1在△ABC 與△DBA 中

∵∠BAC=∠ADB,∠B=∠B

∴△ABC∼△DBA(AA 相似)

2∵△ABC∼△DBA

∴AB:BD=BC:AB 即 AB 2=BD×BC 3 42=2×BC

∴BC=8

如右圖,直角三角形 ABC 中,

∠BAC=90°,AD⊥BC 於 D,

1 試說明△ABC∼△DAC。

2 試說明 AC 2=DC×BC。

3 若 AC=6,BC=8,試求 DC。

A

B D C

A

B D C

4

2

1在△ABC 與△DAC 中

∵∠BAC=∠ADC,∠C=∠C ∴△ABC∼△DAC(AA 相似)

2∵△ABC∼△DAC,∴AC:DC=BC:AC 即 AC 2=DC×BC

3 62=DC×8 ∴DC=4.5

(13)

!三角形的相似性質:

1 AAA 相似性質: 若兩個三角形的三組對應角相等,則這兩個三角形 相似。

2 AA 相似性質: 若兩個三角形其中兩組對應角相等,則這兩個三角形 相似。

3 SAS 相似性質: 若兩個三角形有一組對應角相等,且夾此等角的兩組 對應邊成比例,則這兩個三角形相似。

4 SSS 相似性質: 若兩個三角形的三組對應邊成比例,則這兩個三角形 相似。

@△ABC 中,若 PQ // BC,

則 AP:AB=AQ:AC=PQ:BC。

#三角形兩邊中點連線:

三角形的兩邊中點連線必平行於第三邊,且為第三邊長的一半,稱為 三角形兩邊中點連線性質。

如圖 1-22,D、E 分別為 AB、AC 中點,

則 DE // BC,且 DE=1

2 BC。

$直角三角形 ABC 中,∠BAC=90°,

若 AD⊥BC 於 D,

則△ABC∼△DBA,△ABC∼△DAC,

△DBA∼△DAC。

圖 1-21

圖 1-22

圖 1-23 A

P Q

B C

A

D E

B

A

C

B C

D

(14)

1勾選出與△ABC 相似的三角形:

2如右圖,△ABC 與△DEF 中,已知 BC // EF,且 BC:EF=AC:DF,

回答下列問題:

1△ABC 與△DEF 是否相似?為什麼?

2若 AB=14,AD=9,DE=21,CF=19,試求 CD。

1-2

1

4

2

5

3

6

A B

C 20

20

20

20 30

30 16

16

12

15 18 16

24

A B

E

C

D F

L L

L L

∵BC // EF

∴∠BCA=∠EFD 又 BC:EF=AC:DF

故△ABC∼△DEF(SAS 相似)

AB:DE=AC:DF

14:21=(9+CD)(CD+19)

CD=11

(15)

3如右圖,L1、L2、L3 皆為直線,若 L1 // L2 // L3 且直線 M、N 交於 A 點,GE=2,EA=3,

AC=4,HA=4,回答下列問題:

1試求 FH、AF 與 AB。

2 GE:EA:AC 與 HF:FA:AB 是否相等?

3若 EF= 54

25 ,試求 BC、GH。

G

E F

A

B

M N

L3 L2 L1

C H

AE:AG=AF:AH 3:5=AF:4 AF=12

5 FH=4-12

5 =8 5 AB:AF=AC:AE AB:12

5 =4:3 AB=16

5

∵HF:FA:AB=8 5:12

5 :16

5 =2:3:4=GE:EA:AC

∴GE:EA:AC=HF:FA:AB

EF:BC=EA:AC 54

25:BC=3:4 BC=72

25

AE:AG=EF:GH 3:5=54

25:GH GH=18

5

(16)

4如右圖,△ABC 中,F、G 分別為 AB、AC 的中點,

D、E 分別為 AF、AG 的中點,若 BC=16,

試求 DE。

5如右圖,△ABC 中,∠BAC=90°,

 且 AD⊥BC 於 D,若 AC=x-2,

 DC=x-4,BD=5,試求 AC 。

1 3 相似三角形的應用

A D F

B C

G E

D C B

A

FG=1

2 BC=8 DE=1

2 FG=4

在△ABC 與△DAC 中

∵∠BAC=∠ADC=90°,∠C=∠C

∴△ABC∼△DAC(AA 相似)

故 AC:DC=BC:AC AC 2=DC×BC

(x-2)2=(x-4)(x+1)

x2-4x+4=x2-3x-4 x=8

∴AC=x-2=6

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