师:同学们,今天我们一起来学习九年级人教版数学第27章相似三角形的判定三。本节课的学习目标是:一、理解相似三角形的判定定理,即两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;二、会运用判定定理判定两个三角形相似并解决简单问题;三、经历找对应边的过程,感受分类讨论思想。本节课的学习重点是会运用判定定理判定两个三角形相似,并解决简单问题。
同学们,八年级上学期我们学习了全等三角形,还记得全等三角形的判定方法吗?
生:有角边角、边角边和斜边直角边方法。
师:对。在学习全等三角形的基础上,我们又学习了相似三角形。那什么是相似三角形呢?
生:三个角分别相等,三边成比例的两个三角形就是相似三角形。
师:没错。我们已经学了两种相似三角形的判定方法,分别是:方法一,平行法,平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;方法二,三边关系,三边成比例的两个三角形相似,这一判定方法类似于判定三角形全等的“边边边”方法。
这一节课我们继续来研究相似三角形的判定方法。类似于全等三角形的“边角边”方法,能不能通过两边和夹角来判定两个三角形相似呢?带着这个疑问,我们结合图形写出已知、求证。已知:如图,在三角形ABC和三角形A'B'C'中,AB : A'B' = AC : A'C',且∠A = ∠A'。
求证:三角形ABC相似于三角形A'B'C'。要解决这一个问题,我们可以参考三边成比例的两个三角形相似的证明方法,也就是构建一个中介三角形,使得这个中介三角形与三角形A'B'C'相似,又与三角形ABC全等。这样我们就可以推导出三角形ABC相似于三角形A'B'C'了。
那么这个中介三角形如何去构造呢?
生:可以在大三角形A'B'C'的边A'B'上截取A'D = AB,然后再过点D作DE平行于B'C'。
师:非常好。根据相似三角形的第一种判定方法平行法,我们就有三角形A'DE相似于三角形A'B'C'。根据相似三角形的对应边成比例,我们得到A'D : A'B' = A'E : A'C'。而题目又告诉我们,AB : A'B' = AC : A'C'。再加上构造中介三角形时,我们截取的A'D = AB,所以两个比例式的左边是相等的,于是我们就得到右边也相等。这时新的比例式分母都是A'C',所以分子A'E = AC了。又因为∠A = ∠A',A'D = AB。根据“边角边”的判定方法,我们就可以知道,三角形A'DE全等于三角形ABC了。所以三角形ABC相似于三角形A'B'C'。通过证明,我们得到结论,两边成比例且夹角相等的两个三角形相似。这就是我们今天要学习的相似三角形的判定定理。几何语言表述为:因为AB : A'B' = AC : A'C',且∠A = ∠A',所以三角形ABC相似于三角形A'B'C'。
下面请同学们思考,如果我们把已知条件中的∠A = ∠A',改成∠B = ∠B',那么这两个三角形还相似吗?我们可以通过画图来验证一下。请看图形,正如我们现在看到的这两个三角形ABC和A'B'C',它们是相似的。接下来我们把三角形A'B'C'的边A'C'绕着顶点A'顺时针旋转。当C'再次回到原来的直线上时,构成了一个新的三角形A'B'C',仍然满足AB : A'B' = AC : A'C',∠B = ∠B'。
那么这时的三角形A'B'C'与三角形ABC相似吗?
生:不一定相似。
师:对,所以我们得到以下结论,两边成比例,且其中一边的对角相等,这样的两个三角形不一定相似。
下面请看例一。根据下列条件判断三角形ABC和三角形A'B'C'是否相似,并说明理由。∠A = 120°,AB = 7cm,AC = 14cm;∠A' = 120°,A'B' = 3cm,A'C' = 6cm。
下面我们先根据已知条件画出图形,观察图形我们可以发现∠A和∠A'刚好是已知两边的夹角,经过计算我们得到三角形ABC相似于三角形A'B'C'。理由如下,因为AB : A'B' = 7 : 3,AC : A'C' = 14 : 6,约分后也等于7 : 3。所以AB : A'B' = AC : A'C'。又因为∠A = ∠A' = 120°,根据两边成比例且夹角相等,所以三角形ABC相似于三角形A'B'C'。运用两边成比例且夹角相等的两个三角形相似来判定三角形相似时,关键是找出对应边和相等的角。找对应边的方法是,长边比长边,短边比短边,而相等的角必须是成比例两边的夹角。
巩固练习:图中两个三角形是否相似?为什么?
生:三角形ABC相似于三角形EDC。理由如下,因为BC : DC = 45 : 30,约分得3 : 2,AC : EC = 54 : 36,约分也等于3 : 2,所以BC : DC = AC : EC。认真观察图形,我们还发现对顶角∠ACB和∠ECD刚好是成比例两边的夹角,对顶角相等。所以三角形ABC相似于三角形EDC。
师:同学们,你做对了吗?下面请看例2,如图,在三角形ABC中,D、E分别是AB、AC上的点,而且AB×AD = AE×AC,AE = 4,AB = 8,DE = 5。求BC的长。我们从问题入手,结合已知的三条线段长观察图形,发现其中AE和DE是三角形ADE的边,而AB和要求的线段BC是三角形ABC的边,这两个三角形有什么关系呢?它们相似吗?我们再回到题目,寻找条件,发现题目当中有一个等式,这个等式的两边都是积的形式,我们把它称为等积式。
