一、基础理论知识
相似图形是指形状相同、大小不同的图形。它们的对应角相等,对应边成比例。相似比(记为 $k $)是对应边的比值。
核心性质:
相似比:对应边之比为 $k$
面积比:$ \frac{S_1}{S_2} = \left( \frac{a_1}{a_2} \right)^2 = k^2 $
体积比:$ \frac{V_1}{V_2} = \left( \frac{a_1}{a_2} \right)^3 = k^3 $
常见相似图形:
相似三角形(AA、SAS、SSS判定)
相似多边形
相似立体图形(圆锥、圆柱、球等)
二、题型识别特征
题目中出现形状相同的图形
涉及比例、面积、体积或数量关系计算
图形被平行线或平行平面切割
选项呈现明显的比例或倍数关系
三、解题思路
1.
识别相似关系:判断图形是否相似,确定对应边
2.
计算相似比:找到对应边的比例关系
3.
应用公式:利用面积比或体积比公式求解
4.
单位统一:确保计算过程中单位一致
四、经典例题讲解
例题1:正三角形铺地问题
题干:
某演播大厅的地面形状是边长为100米的正三角形,现要用边长为2米的正三角形砖铺满。问需要用多少块砖?

选项:
A.2763 B.2500 C.2340 D.2300
解题过程:

相似比:$k = \frac{100}{2} = 50$
面积比:$\frac{S_{\text{大}}}{S_{\text{小}}} = k^2 = 50^2 = 2500$
答案:B
例题2:黄金首饰置换问题
题干:
将一个底面直径和高均为6cm的圆锥形实心黄金首饰回收,并置换为球形实心黄金首饰,将该圆锥形首饰分割成体积相等的两部分,其截面半径与该球形首饰的直径相等。那么圆锥形首饰可置换该球形首饰的数量为?

选项:
A.4个 B.6个 C.8个 D.9个
解题过程:

圆锥体积:
$V_{\text{锥}} = \frac{1}{3} \pi \times 3^2 \times 6 = 18 \pi \, \text{cm}^3 $
设切割面距顶点 $x
$,由相似性得截面半径:
$r_x = \frac{x}{6} \times 3 = \frac{x}{2} $
小圆锥体积等于圆锥体积的一半:
$\frac{1}{3} \pi \left( \frac{x}{2} \right)^2 x = 9\pi $
$\frac{x^3}{12} = 9 \implies x^3 = 108 $
球形首饰体积:
$V_{\text{球}} = \frac{1}{6} \pi \times \left( \frac{108^{1/3}}{2} \right)^3 = \frac{9}{4} \pi \, \text{cm}^3 $
置换数量:
$N = \frac{0.75 \times 18\pi}{\frac{9}{4} \pi} = 6 $
答案:B