相似比需要化简吗(相似的比例怎么算)
导语:选择合适的相似比例式化繁为简
中考数学几何综合题中,关于相似三角形的考点非常常见,其中较为困难的则是比例式的变换,从题目条件出发,选择合适比例式,往往能起到化繁为简的作用。
在矩形ABCD中,AD=4,Ab=8,O是AB边上的一个动点,圆O是以OA为半径的圆
(1)如图1,当OA=4时,判断CD与圆O位置关系;
(2)如图2,圆O与CD边相交于P、C两点,过点P的切线交AD于Q点,连接OP,求DQ的长;
(3)如图3,圆O与直线CD相交于P、M两点(M点在C点右侧),过P点的切线交AD于Q点,连接AM、AP、OP、OC,当∠AMD=OCB时,求DQ的长.
解析:
(1)过点O作OE⊥CD,然后证明CD=OA即可判断CD是切线;
(2)注意△OBC,BC=AD=4,OB=8-OA,于是它的三条边均可用含OC的式子写出来,根据勾股定理列方程即可求得OC=5,即半径为5.不妨设DQ=x,由切线长定理,AQ=PQ=4-x,作OE⊥CD,由三线合一得PC=2CE=6,从而求出DP=2,在Rt△DPQ中利用勾股定理列方程(4-x)²=x²+4,解得x=1.5
(3)先从∠AMD=∠OCB出发,很明显有一对相似三角形△AMD与△COB,此外还有“一线三直角”基本图形,△DPQ∽△EOP,最后还有一对,当连接OQ之后,∠AMD所对的弧为弧AP,而由切线长定理,∠POQ=∠AOQ,因此我们可以证明∠AMD=∠AOQ,从而还能找到一对相似三角形△AOQ∽△BCO,那么到底选择哪些才合适呢?
选择比例式的原则是,比例线段中已知条件越多越好,离结论中的线段越“近”越好。基于这个原则,我们选择两对相似三角形,即上图中的后两种,下面一起来推导:
于是我们可以在Rt△DPQ中再次利用勾股定理列方程,(8-r)²+x²=(4-x)²,将x=1/4(r-4)²代入并化简,得3r²-32r+80=0,解r=4(不合要求,因为M点在C点右侧,而r=4时不是)或r=20/3,最后将它代回到上图中左式,即可求得x=16/9.
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