直角三角形相似的判定

直角三角形除 AA/SAS/SSS 相似外,斜边和一条直角边对应成比例即可判定相似(对应全等中的 HL),是射影定理的基础。

适用前提与边界条件

  1. 一般三角形相似的判定(AA、SAS、SSS)
  2. 勾股定理

定义

两个直角三角形相似,除满足一般三角形相似的判定(AA、SAS、SSS)外,还有特有判定:

斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似。

即在 Rt 与 Rt 中(),若

则两三角形相似。

ABCDE
DE∥BC 截出 △ADE,两组对应角分别相等,故 △ADE∽△ABC(AA)

推导

化归为 SSS:设斜边比与一直角边比同为 :,。

由勾股定理,另一条直角边:

于是三边之比都为 ,由 SSS 相似判定,两三角形相似。

这与全等中的 HL 完全对应:相似比 时就是斜边、直角边对应相等的全等判定。

母子相似(重要基本图形):Rt 中 是斜边 上的高()。则

  • 中 ,且 与原三角形公共,故 (AA);
  • 同理 中 , 公共,故 。

因此 ,三个直角三角形两两相似。这是射影定理的直接来源。

典例精析

例 1(母子相似)Rt 中 , 于 ,、,求 。

斜边 。由母子相似 :

例 2(斜边 + 直角边成比例)在 Rt 与 Rt 中,,斜边 、,直角边 、,判断两三角形是否相似,并写出相似比。

先检验斜边与直角边是否对应成比例:

斜边与一条直角边对应成比例(比值同为 ),由直角三角形特有判定,,相似比 。

(由勾股定理还可算出 、,,也满足三边成比例,两种方法结果一致。)

对比

判据一般三角形直角三角形特有
两角AA一个锐角相等即可(直角自动等)
两边夹角SAS两直角边成比例
三边SSS—
斜边 + 一边无斜边与一直角边成比例

与其他知识的联系

  • 射影定理:本页的「母子相似」(斜边上的高把直角三角形分成两个与原三角形相似的小三角形)是射影定理的直接来源,射影定理的三条比例式都由此推出。
  • 勾股定理:「斜边 + 一直角边成比例」之所以能判定相似,正是靠勾股定理算出第三边,化归为 SSS,二者互为表里。
  • 相似三角形判定:直角三角形是特殊的三角形,AA、SAS、SSS 全部适用,本页特有判定只是在这些基础上的简化与补充。
  • 解直角三角形:斜边上的高带来的母子相似,是解直角三角形与三角函数中处理斜边高分线段问题的基础图形。

正例与反例

✅ 正例

  • 两直角三角形斜边比 2:1、一组直角边比也为 2:1,则两三角形相似
  • 两直角三角形各有一个 30° 锐角,则它们相似(AA)

❌ 反例

  • 一直角三角形的直角边与另一个的斜边成比例——对应关系错,不能判定
  • 两个直角三角形周长比相等——不能直接判定相似

高频误解与考试易错

  • 斜边与直角边对应成比例时,比例的两组边必须「对应」,斜边比斜边、直角边比直角边
  • 仅有一个锐角相等在直角三角形中即构成 AA(直角自动相等),别漏用这个最快判据
  • 判定后写比例式时注意斜边对应斜边

常见问题

判定直角三角形相似有哪些方法?
一个锐角相等(AA)、两直角边成比例(SAS)、斜边与一直角边成比例(特有)、三边成比例(SSS)。
为什么斜边+一直角边成比例就能判定?
由勾股定理,第三边之比由已知两边之比唯一确定,化归为三边成比例(SSS)。
斜边上的高把直角三角形分成什么?
分成两个小直角三角形,它们都与原三角形相似(母子相似),射影定理由此推出。

依据与出处

  • 人教版(2024 审定)九年级下册 第三十一章《相似》(2027 春起使用)