相似三角形的判定
讲解
全等三角形判定有 SSS、SAS、ASA、AAS、HL 五条,相似只要三条,而且第一条最常用。拖动两个角:两个三角形的形状同时变——两个角就足以锁死形状。
AA 判定好用的根本原因:角度是「免费」的。公共角(两个三角形叠在一起共享的那个角)、对顶角(X 型交点处)、同位角(有平行线就送一对)、直角(有垂直就送)——都不需要计算,看见了就能写。所以证相似的常规路径是:先扫一眼图里有没有免费等角,再想办法凑第二个。
- AA:∠A = ∠A′ 且 ∠B = ∠B′ ⇒ 相似(最常用,优先找公共角)
- SAS:AB/A′B′ = AC/A′C′ 且 ∠A = ∠A′ ⇒ 相似(夹角必须相等)
- SSS:AB/A′B′ = BC/B′C′ = AC/A′C′ ⇒ 相似(三组都要验)
- 两角互余的两个三角形必相似(各有一个直角 + 互余的锐角)
- 警惕 SSA:两边成比例 + 其中一边的对角相等,不能判定相似(可能出两种形状)
SAS 的「夹角」容易踩坑:给的两条边必须夹着那个相等的角。如果相等角是两条边的对角,就退化成了 SSA——全等判定里 SSA 不成立,相似里同样不成立。写证明时先检查角的地位再动笔。
现实里能做什么
一二层楼的窗户为什么「看起来一样大」
同一面墙上,二楼窗户实际尺寸与一楼完全相同,但站在楼下看,二楼的窗户显得小——视网膜上的像是视线锥截出来的:瞳孔到窗的连线构成一个三角形,距离变远,像就按比例缩小,形状不变。这正是「相似比只管大小、形状照旧」的日常体验。同样原理,画家画远景时把远处的树画小,就是画了一组相似形。
知识要点
- AA:两角对应相等即可,第三对角由内角和自动补齐
- SAS:两组对应边成比例 + 夹角相等(必须是两边的夹角,不能是其中一边的对角)
- SSS:三组对应边都成比例(只查两组不够——SSA 不能判定相似)
- 公共角、对顶角、同位角、直角:找等角的四大免费来源
典型例题(点击展开题解)
例 1△ABC 中,D 是 AB 上一点,E 是 AC 延长线上一点,且 ∠ACD…
△ABC 中,D 是 AB 上一点,E 是 AC 延长线上一点,且 ∠ACD = ∠B(A、D、B 共线,C、E 共线于 AC 延长线)。求证:△ACD ∽ △ABC。
- 找免费等角:∠A 是 △ACD 与 △ABC 的公共角。∠A = ∠A
- 题目给了第二个等角:∠ACD = ∠B
- 两角对应相等,AA 判定成立:△ACD ∽ △ABC
- 顺便写出一组有用的比例(对应边 AC↔AB、AD↔AC):AC/AB = AD/AC,即 AC² = AD·AB
由公共角 ∠A 与已知 ∠ACD = ∠B,AA 判定得 △ACD ∽ △ABC,且 AC² = AD·AB(这就是「母子型」的雏形——把这里的直线换成圆的切线,就是切割线定理)。
例 2△ABC 中,D 在 AB 上且 AD/DB = 2/3,AC = 4。E …
△ABC 中,D 在 AB 上且 AD/DB = 2/3,AC = 4。E 在 AC 上,若 △ADE 与 △ABC 相似且 ∠AED = ∠C,求 AE 的长。判断用了哪条判定定理。
- ∠A 是公共角,题目给 ∠AED = ∠C——两角对应相等(AA)。∠A = ∠A,∠AED = ∠C
- AA 成立 ⇒ △ADE ∽ △ACB(注意对应顺序:E 对 C,D 对 B)。△ADE ∽ △ACB
- 对应边成比例:AE 对 AC,AD 对 AB。AE/AC = AD/AB
- AD/DB = 2/3 ⇒ AD/AB = 2/5,代入:AE = AC × 2/5 = 4 × 2/5 = 1.6
AE = 1.6,用的是 AA 判定(公共角 + 已知等角)。易错点:△ADE ∽ △ACB 而不是 △ABC——对应顶点的顺序由等角决定,∠AED 对 ∠C,所以 E 配 C、D 配 B。