精品解析:人教新版九年级下学期《第27章相似》单元测试卷(解析版)
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《第27章相似》单元测试卷一.选择题
1. 已知
3
2
x
y
=,那么下列等式中一定正确的是()
A. 39
2
x
y
= B.
3
3
x
y
+
+
=
6
5
C.
33
22
x x
y y
-
=⋅
-
D.
5
2
x y
x
+
=
【答案】A
【解析】
分析:根据比例的基本性质,两内项之积等于两外项之积来判断.
详解:A.3x•2=9y,则2x=3y,所以A选项正确;
B.5(x+3)=6(y+3),则5x﹣6y=3,所以B选项错误;
C.2y(x﹣3)=3x(y﹣2),则xy﹣6x+6y=0,所以C选项错误;
D.2(x+y)=5x,则3x=2y,所以D选项错误.
故选A.
点睛:本题考查了比例的基本性质,两内项之积等于两外项之积,即a c
b d
=,则ad=bc;反之如
果ad=bc,则a c
b d =.
2. 已知a:b=3:2,则a:(a﹣b)=()
A. 1:3
B. 3:1
C. 3:5
D. 5:3
【答案】B
【解析】
试题分析:利用分比性质进行计算.
解:∵=,
∴==3.
故选B.
考点:比例的性质.
3. 在比例尺是1:8000的南京市城区地图上,太平南路的长度约为25cm,它的实际长度约为()
A. 320cm
B. 320m
C. 2000cm
D. 2000m
【答案】D
【解析】
【分析】
首先设它的实际长度是xcm ,然后根据比例尺的定义,即可得方程:1:800025:x =,解此方程即可求得答案,注意统一单位.
【详解】设它的实际长度是xcm ,
根据题意得:1:800025:x =,
解得:200000x =,
2000002000cm m =,
∴它的实际长度为2000m .
故选D .
【点睛】此题考查了比例线段.此题难度不大,解题的关键是理解题意,根据比例尺的定义列方程,注意统一单位.
4. 已知线段AB =1,C 是AB 的黄金分割点,AC >BC ,则BC 的长为( )
A. 1
B. C. 35
D. 【答案】C
【解析】
【分析】 把一条线段分成两部分,使其中较长的线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段分割叫做黄金分
)叫做黄金比. 【详解】解:根据黄金分割的概念得:
AC=
12
AB=12 ∴
BC=AB-AC=
32
. 故选C . 【点睛】本题考查黄金分割定理,解题关键是理解黄金分割的概念,熟悉黄金比的值.
5. 如图,若////DC FE AB ,则有( )
A. OD OC
OF OE
= B.
OF OB
OE OA
= C.
OA OD
OC OB
= D.
CD OD
EF OE
=
【答案】D
【解析】
根据平行线分线段成比例定理,根据题意直接列出比例等式,对比选项即可得出答案.
解:∵DC∥FE∥AB,
∴OD:OE=OC:OF(A错误);
OF:OE=OC:OD(B错误);
OA:OC=OB:OD(C错误);
CD:EF=OD:OE(D正确).
故选D.
6. 我们已经学习了相似三角形,也知道,如果两个几何图形形状相同而大小不一定相同,我们就把它们叫做相似图形.比如两个正方形,它们的边长、对角线等所有元素都对应成比例,就可以称它们为相似图形.现给出下列4对几何图形:①两个圆;②两个菱形;③两个长方形;④两个正六边形,是相似图形的有()A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ②③
【答案】C
【解析】
试题分析:根据相似形的定义,对选项进行一一分析,排除错误答案.
解:①两个圆,形状相同,而大小不一定相同,符合相似形的定义,故正确;
②两个菱形,属于不唯一确定图形,不一定相似,故错误;
③两个长方形,属于不唯一确定图形,不一定相似,故错误;
④两个正六边形,形状相同,而大小不一定相同,符合相似形的定义,故正确.
故选C.
考点:相似图形.
点评:本题考查的是相似形的识别,相似图形的形状相同,但大小不一定相同.
7. 如图所示的两个四边形相似,则α的度数是( )
A. 60°
B. 75°
C. 87°
D. 120°
【答案】C
【解析】
【分析】根据相似多边形性质:对应角相等.
【详解】由已知可得:α的度数是:360〫-60〫-75〫-138〫=87〫
故选C
【点睛】本题考核知识点:相似多边形.解题关键点:理解相似多边形性质.
8. 若两个相似三角形的面积之比为1:4,则它们的周长之比为()
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:4
D. 4:1
【答案】A
【解析】
∵两个相似三角形的面积之比为1:4,
∴它们的相似比为1:2,(相似三角形的面积比等于相似比的平方)
∴它们的周长之比为1:2.
故选A.
【点睛】相似三角形的面积比等于相似比的平方,相似三角形的周长的比等于相似比.
9. 如图,已知AB=2,AD=4,∠DAB=90°,AD∥BC.E是射线BC上动点(点E与点B不重合),M是线段DE的中点,连接BD,交线段AM于点N,如果以A、N、D为顶点的三角形与△BME相似,则线段BE的长为
A. 3
B. 6
C. 3或8
D. 2或8
【答案】D
【解析】
【分析】
因为如果三角形ADN和BME相似,一定不相等的角是∠ADN和∠MBE,因为AD∥BC,如果两角相等,那么M与D重合,显然不合题意,故应分两种情况进行讨论.
【详解】设线段BE的长为x.
如果三角形ADN和BME相似,因为AD∥BC,所以∠ADN和∠MBE一定不相等,
故应分两种情况进行讨论.
①如图1,当∠ADN=∠BEM时,那么∠ADB=∠BEM,
过点D作DF⊥BE,垂足为F,tan∠ADB=tan∠BEM.
AB:AD=DF:FE=AB:(BE–AD).
即2:4=2:(x–4).解得x=8.即BE=8.
②如图2,当∠ADB=∠BME,
而∠ADB=∠DBE,
∴∠DBE=∠BME,
∵∠E是公共角,
∴△BED∽△MEB,
∴DE BE BE EM
,
∴BE2=DE•EM=1
2
DE2,
∴BE2=x2=1
2
[22+(4–x)2],
∴x1=2,x2=–10(舍去),
∴BE=2.
综上所述线段BE的长为8或2,
故选D.
【点睛】考查相似三角形的判定和性质、锐角三角函数、平行线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
10. 如图,△ABC中,D、E是BC边上的点,BD:DE:EC=3:2:1,M在AC边上,CM:MA=1:2,BM交AD,AE于H,G,则BH:HG:GM等于()
A. 3:2:1
B. 5:3:1
C. 25:12:5
D. 51:24:10
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】连接EM,
CE:CD=CM:CA=1:3
∴EM平行于AD
∴△BHD∽△BME,△CEM∽△CDA
∴HD:ME=BD:BE=3:5,ME:AD=CM:AC=1:3
∴AH=(3﹣3
5
)ME,
∴AH:ME=12:5
∴HG:GM=AH:EM=12:5 设GM=5k,GH=12k,
∵BH:HM=3:2=BH:17k
∴BH=51
2
K,
∴BH:HG:GM=51
2
k:12k:5k=51:24:10
故选:D.
11. 1米长的标杆直立在水平的地面上,它在阳光下的影长为0.8米;在同一时刻,若某电视塔的影长为100米,则此电视塔的高度应是()
A. 80米
B. 85米
C. 120米
D. 125米
【答案】D
【解析】
在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似.
解:设电视塔的高度应是x,根据题意得:=,
解得:x=125米.
故选D.
命题立意:考查利用所学知识解决实际问题的能力.
12. 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,若AD=3,BD=1,则BC的值是()
A. 3
B. 3
C. 2
D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】
利用射影定理得到BC2=BD•BA,然后把AD=3,BD=1代入计算即可.
【详解】解:根据射影定理得BC2=BD•BA,
即BC2=1×(1+3),
所以BC=2.
故选C.
【点睛】本题考查射影定理:直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项.每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项.
13. 如图,四边形ABCD和A′B′C′D′是以点O为位似中心的位似图形,若OA:OA′=2:3,则四边形ABCD 与四边形A′B′C′D′的面积比为()
A. 4:9
B. 2:5
C. 2:323
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意求出两个相似多边形的相似比,根据相似多边形的性质解答.
【详解】解:∵四边形ABCD和A′B′C′D′是以点O为位似中心的位似图形,OA:OA′=2:3,
∴DA:D′A′=OA:OA′=2:3,
∴四边形ABCD与四边形A′B′C′D′的面积比为:4:9,
故选:A.
【点睛】本题是对相似图形的考查,熟练掌握多边形相似的性质是解决本题的关键.
二.填空题
14. 已知线段a=10cm,b=2m,则b
a
=__.
【答案】20
1
.
【解析】
【分析】
根据比例的定义即可直接写出(注意保持单位一致).【详解】解:根据题意,b=2m=200cm,
则b
a
=
200
10
=
20
1
.
故答案为201. 【点睛】本题考查求线段的比,解题关键是求线段的比的时候,要统一单位. 15. 若 x y z 0234==≠ ,则 2x 3y z
+ =________. 【答案】134 【解析】
【分析】
【详解】设234
x y z k ===, 即x=2k, ,y=3k , z=4k .
代入2322331313444
x y k k k z k k +⨯+⨯===. 考点:比例的应用.
16. 已知线段b=2,c=8,若线段a 是线段b 与c 的比例中项,则a=_____.
【答案】4
【解析】
2a bc = 即216a =,则a=4.
17. 黄金分割比是=
510.61803398-=⋯,将这个分割比用四舍五入法精确到0.001的近似数是 .
【答案】0.618
【解析】
根据四舍五入的原则将510.61803398-=⋯用四舍五入法精确到0.001的近似数是0.618 18. 如图,
点D 、E 、F 分别位于△ABC 的三边上,满足DE ∥BC ,EF ∥AB ,如果AD :DB=3:2,那么BF :FC=_____.
【答案】3:2
【解析】
因为DE ∥BC,所以32AD AE DB EC ==,因为EF ∥AB ,所以23CE CF EA BF ==,所以32
BF FC =,故答案为: 3:2. 19. 利用复印机的缩放功能,
将原图中边长为5厘米的一个等边三角形放大成边长为20厘米的等边三角形,那么放大前后的两个三角形的周长比是________.
【答案】1:4
【解析】
【分析】
根据是相似三角形周长的比等于三角形边长的比解答即可.
【详解】因为原图中边长为5厘米的一个等边三角形放大成边长为20厘米的等边三角形,所以放大前后的两个三角形的周长比为5:20=1:4.
故答案为1:4.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,关键是根据相似三角形周长的比等于三角形边长的比解答. 20. 已知两个相似多边形的相似比为5:7,若较小的一个多边形的周长为35,则较大的一个多边形的周长为__;若较大的一个多边形的面积是4,则较小的一个多边形的面积是___.
【答案】 (1). 49, (2).
10049
. 【解析】
【分析】
根据相似多边形的对应边的比相等,周长的比等于相似比,面积的比等于相似比的平方.
【详解】解:∵两个相似多边形的相似比为5:7,较小的一个多边形的周长为35.
∴较大的一个多边形的周长为35×75=49; ∵面积之比等于相似比的平方,即(75)2=2549
. 较大的一个多边形的面积是4,则较小的一个多边形的面积是4×
2549=10049. 故答案为(1). 4; (2).
10049. 【点睛】本题考查相似多边形的性质.相似多边形对应边之比、周长之比等于相似比,而面积之比等于相似比的平方.
21. 如图,在钝角三角形ABC 中,6AB cm =,12AC cm =,动点D 从A 点出发到B 点止,动点E 从C 点出发到A 点止.点D 运动的速度为1/cm 秒,点E 运动的速度为2/cm 秒.如果两点同时运动,那么当以点A 、D 、E 为顶点的三角形与ABC ∆相似时,运动的时间是___.
【答案】3秒或4.8秒 【解析】 【分析】
如果以点A 、D 、E 为顶点的三角形与△ABC 相似,由于A 与A 对应,那么分两种情况:①D 与B 对应;②D 与C 对应.再根据相似三角形的性质分别作答.
【详解】解:根据题意得:设当以点A 、D 、E 为顶点的三角形与△ABC 相似时,运动的时间是x 秒, ①若△ADE ∽△ABC ,则AD :AB=AE :AC , 即x :6=(12-2x ):12, 解得:x=3;
②若△ADE ∽△ACB ,则AD :AC=AE :AB , 即x :12=(12-2x ):6, 解得:x=4.8;
所以当以点A 、D 、E 为顶点的三角形与△ABC 相似时,运动的时间是3秒或4.8秒. 故答案为:3秒或4.8秒.
【点睛】此题考查了相似三角形的性质,解题时要注意此题有两种相似形式,别漏解;还要注意运用方程思想解题.
22. 如图,已知点B 、E 、C 、F 在同一条直线上,∠A =∠D ,要使△ABC ∽△DEF ,还需添加一个条件,你添加的条件是______.(只需写一个条件,不添加辅助线和字母)
【答案】∠B=∠DEC(不唯一) 【解析】
试题解析:答案不唯一,如.B DEC ∠=∠ 可添加.B DEC ∠=∠ B DEC A D ∠=∠∠=∠,,
.ABC DEF ∴∽
故答案为.B DEC ∠=∠
点睛:两角分别相等的两个三角形相似.
23. 如图,四边形ABCD 中,AD∥BC ,CM 是∠BCD 的平分线,且CM⊥AB ,M 为垂足,AM=
AB .若
四边形ABCD 的面积为,则四边形AMCD 的面积是 .
【答案】1. 【解析】
试题分析:如图所示:延长BA 、CD ,交点为E .
∵CM 平分∠BCD ,CM⊥AB ,∴MB=ME . 又∵AM=
AB ,∴AE=
AB ,∴AE=
BE . ∵AD∥BC ,∴△EAD∽△EBC ,∴,∴S 四边形ADBC =
S △EBC =
,∴S △EBC =
,∴S △EAD =
×
=
,
∴S 四边形AMCD =
S △EBC ﹣S △EAD =
﹣
=1.故答案为1.
考点:相似三角形的判定与性质;等腰三角形的判定与性质.
24. 如图,某水平地面上建筑物的高度为AB ,在点D 和点F 处分别竖立高是2米的标杆CD 和EF ,两标杆相隔52米,并且建筑物AB 、标杆CD 和EF 在同一竖直平面内,从标杆CD 后退2米到点G 处,在G 处测得建筑物顶端A 和标杆顶端C 在同一条直线上;从标杆FE 后退4米到点H 处,在H 处测得建筑物顶端A 和标杆顶端E 在同一条直线上,则建筑物的高是__________米.
【答案】54 【解析】
设建筑物的高为x米,根据题意易得△CDG∽△ABG,∴CD DG
AB BG
=,∵CD=DG=2,∴BG=AB=x,再由
△EFH∽△ABH可得EF FH
AB BH
=,即
24
x BH
=,∴BH=2x,即BD+DF+FH=2x,亦即x-2+52+4=2x,
解得x=54,即建筑物的高是54米.
25. 在方格纸中,每个小格的顶点称为格点,以格点的连线为边的三角形称为格点三角形,如图所示的5×5的方格纸中,如果想作格点△ABC与△OAB相似(相似比不能为1),则C点坐标为.
【答案】(4,4)或(5,2).
【解析】
【分析】
要求△ABC与△OAB相似,因为相似比不为1,由三边对应相等的两三角形全等,知△OAB的边AB不能与△ABC的边AB对应,则AB与AC对应或者AB与BC对应并且此时AC或者BC是斜边,分两种情况分析即可.
【详解】根据题意得:OA=2,OB=1,5
∴当AB与AC对应时,有AB OA
AC AB
=或者
AB OB
AC AB
=,
∴AC=5
2
或AC=5,
∵C在格点上,
∴AC=5
2
(不合题意),则AC=5,
∴C点坐标为(5,2),
同理当AB与BC对应时,可求得BC=5
2
或者BC=5,也是只有后者符合题意,此时C点坐标为(4,4),
∴C点坐标为(5,2)或(4,4).
故答案为(4,4)或(5,2).
26. 如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,AD=4,BD=1,则CD的长为_____.
【答案】2.
【解析】
【分析】
根据射影定理得到:CD2=BD•AD,代入求值即可.
【详解】∵如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,CD⊥AB,AD=4,BD=1,
∴由射影定理得:CD2=BD•AD=1×4=4,
∴CD=2(舍去负值).
故答案是:2.
【点睛】本题考查了射影定理.直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项.每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项.
27. 如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,边OA在x轴上,OC在y轴上,如果矩形
OA′B′C′与矩形OABC关于点O位似,且矩形OA′B′C′的面积等于矩形OABC面积的1
4
,B的坐标是(4,2),
那么点B′的坐标是___.
【答案】(2,1)或(﹣2,﹣1).【解析】
【分析】
利用位似图形的性质得出位似比,进而得出对应点的坐标.
【详解】解:∵矩形OA′B′C′的面积等于矩形OABC面积的1
4
,
∴两矩形面积的相似比为:1:2,
∵B的坐标是(4,2),
∴点B′的坐标是:(2,1)或(-2,-1).
故答案为(2,1)或(-2,-1).
【点睛】本题考查位似变换的性质,得出位似图形对应点坐标特点是解题关键.
28. 如图,在平面直角坐标系中,矩形AOCB的两边OA,OC分别在x轴和y轴上,且OA=2.OC=1,
则矩形AOCB的对称中心的坐标是___;在第二象限内,将矩形AOCB以原点O为位似中心放大为原来的3 2
倍,得到矩形A1OC1B1,再将矩形A1OC1B1以原点O为位似中心放大3
2
倍,得到矩形A2OC2B,…,按此规
律,则矩形A4OC4B4的对称中心的坐标是___.
【答案】(1). (﹣1,1
2
),(2). (﹣
81
16
,
81
32
).
【解析】
【分析】
先利用矩形的性质写出B点坐标,则根据线段中点坐标公式可写出矩形AOCB的对称中心的坐标;再利用以原点为位似中心的对应点的坐标之间的关系分别写出B1、B2、B3、B4的坐标,然后矩形A4OC4B4的对称中心的坐标.
【详解】解:∵OA=2.OC=1,
∴B(-2,1),
∴矩形AOCB的对称中心的坐标为(-1,1
2),
∵将矩形AOCB以原点O为位似中心放大为原来的3
2
倍,得到矩形A1OC1B1,
∴B 1(-3,
32
), 同理可得B 2(-92,94),B 3(-274,278),B 4(-818,81
16
),
∴矩形A 4OC 4B 4的对称中心的坐标是(﹣8116,81
32
).
故答案为(-1,12),(﹣8116,81
32
).
【点睛】本题考查作图-位似变换:先确定位似中心;再分别连接并延长位似中心和能代表原图的关键点;接着根据位似比,确定能代表所作的位似图形的关键点;然后顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
三.解答题
29. 若x 、y 、z 满足
y z x
+=z x y +=x y
z +=k ,求k 的值.
【答案】k =﹣1;k =2. 【解析】 【分析】
可分x+y+z=0和x+y+z ≠0两种情况代入求值和利用等比性质求解. 【详解】①当x+y+z =0时,y+z =﹣x , ∴k =
y z x -=x
x
-=﹣1; ②x+y+z≠0时,
k =y z z x x y x y z +++++++=()2x y z x y z
++++=2.
即k 的值为:-1或2.
【点睛】考查比例性质的应用;分两种情况探讨此题是解题关键. 30. 已知:2a =3b =4c ,求a b
b c
++的值. 【答案】
57
. 【解析】 【分析】
设
2a =3b =4
c
=k (k≠0),则a =2k ,b =3k ,c =4k ,代入求值即可. 【详解】设2a =3b =4
c
=k (k≠0),
则a =2k ,b =3k ,c =4k ,
则a b
b c + +
=
23
34
k k
k k
+
+
=
5
7
.
【点睛】本题考查了比例的性质.
31. 如图1,点C将线段AB分成两部分,如果AC BC
AB AC
=,那么称点C为线段AB的黄金分割点.
某研究小组在进行课题学习时,由黄金分割点联想到“黄金分割线”,类似地给出“黄金分割线”的定义:
直线l将一个面积为S的图形分成两部分,这两部分的面积分别为1S,2S,如果12
1
S S
S S
=,那么称直线l 为该图形的黄金分割线.
(1)研究小组猜想:在ABC中,若点D为AB边上的黄金分割点(如图2),则直线AB是ABC的黄金分割线.你认为对吗?为什么?
(2)请你说明:三角形的中线是否也是该三角形的黄金分割线?
(3)研究小组在进一步探究中发现:过点C任作一条直线交AB于点D,再过点D 作直线DF CE,交AB 于点D ,连接AB(如图3),则直线AB也是ABC的黄金分割线.
请你说明理由.
(4)如图4,点D是ABCD的边AB的黄金分割点,过点D作DF CE,交AB于点D ,显然直线AB 是ABCD的黄金分割线.请你画一条ABCD的黄金分割线,使它不经过ABCD各边黄金分割点.【答案】(1)对,理由见解析(2)不可能(3)理由见解析(4)见解析
【解析】
【分析】
【详解】(1)直线CD是ABC的黄金分割线.理由如下:
设ABC的边AB上的高为h.
1
2
ADC
S AD h
=
△
,
1
2
BDC
S BD h
=
△
,
1
2
ABC
S AB h
=
△
,
所以,ADC
ABC
S AD
S AB
=
△
△
,BDC
ADC
S BD
S AD
=
△
△
.
又因为点D 为边AB
的黄金分割点,所以有AD BD AB AD =.因此ADC BDC ABC ADC
S S S S =△△△△. 所以,直线CD 是ABC 的黄金分割线.
(2)因为三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分,此时121
2
s s s ==
,即 12
1
s s s s ≠,所以三角形的中线不可能是该三角形的黄金分割线. (3)因为DF
CE ,所以DEC 和FCE △的公共边CE 上的高也相等,
所以有DGE FGC S S =△△.
设直线EF 与CD 交于点G .所以DGE FGC S S =△△. 所以ADC FGC AFGD S S S =+△△四边形
DGE AEF AFGD S S S =+=△△四边形,BDC BEFC S S =四边形△.
又因为ADC BDC ABC ADC S S S S =△△△△,所以BEFC
AEF ABC AEF
S S S S =四边形△△△.
因此,直线EF 也是ABC 的黄金分割线. (4)画法不惟一,现提供两种画法;
画法一:如答图1,取EF 的中点G ,再过点G 作一条直线分别交AB ,EF 于M ,G 点,则直线DC 就是ABCD 的黄金分割线.
画法二:如答图2,在EF 上取一点G ,连接EF ,再过点G 作FM NE ∥交AB 于点M ,连接DC ,则直线DC 就是ABCD 的黄金分割线. (1)由于,,ACD
BCD
ABC
S
S
S
是同高,而点D 为边AB 的黄金分割点,则
AD BD
AB AD
=,所以ADC BDC
ABC ADC
S S S S =△△△△,故直线CD 是ABC 的黄金分割线
(2)只需判断它们面积比是否相等,若相等则中线是三角形的黄金分割线,否则不是
(3)根据平行线间的距离相等,则DGE FGC S S =△△,通过图形面积的转化,直线EF 分三角形的图形面积
有BEFC
AEF
ABC AEF
S
S
S S
=
四边形
△
△△
,故直线EF也是ABC的黄金分割线
(4)画法不惟一,只需分成图形面积比相等即可
32. 如果一个矩形ABCD(AB<BC)中,51
2
AB
BC
-
=≈0.618,那么这个矩形称为黄金矩形,黄金矩形给人以美感.在黄金矩形ABCD内作正方形CDEF,得到一个小矩形ABFE(如图),请问矩形ABFE是否是黄金矩形?请说明你的结论的正确性.
【答案】矩形ABFE是黄金矩形.说明见解析.
【解析】
【分析】
只需求得其宽与长的比是否符合黄金比即可.
【详解】矩形ABFE是黄金矩形.
∵AD=BC,DE=AB,
∴
51
11
51
AE AD DE BC AB BC
AB AB AB AB
---
===-=-=
-
.
∴矩形ABFE是黄金矩形.
【点睛】本题考查黄金分割定理,解题关键是根据已知条件和正方形的性质进行分析求解.
33. 如图所示,在矩形ABCD中,AC、BD相交于点O,OE⊥BC于E,连接DE交OC于点F,作FG⊥BC 于G.
(1)说明点G是线段BC的一个三等分点;
(2)请你依照上面的画法,在原图上画出BC的一个四等分点(保留作图痕迹,不必证明).
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据矩形对角线的性质可以判断E 为BC 的二等分点,再由OE ∥CD ,OE=12CD ,得出EG=1
2
GC ,从而得出GC=
2
3CE=13
BC . (2)依题意,根据平行线分线段成比例定理直接在图中作图即可. 【详解】(1)解:∵OE⊥BC,CD⊥BC,∴OE∥CD. ∵△OEF∽△CDF, ∴
12
EF OE OB FD CD BD === . ∵四边形ABCD 是矩形, ∴AD∥BC. ∴
1
2
CG CE EF BG AF FD === . ∴G 是BC 的三等分点 (2)解:依题意画图所示,
【点睛】本题考查的知识点是平行线分线段成比例, 矩形的性质,解题的关键是熟练的掌握平行线分线段成比例, 矩形的性质.
34. 如图,在△ABC 中,D 为BC 边的中点,E 为AC 边上的任意一点,BE 交AD 于点O . 某学生在研究这一问题时,发现了如下的事实:
(1)当BC FE =时,有22
321
AO AD ==+,如图(1) (2)当
11312AE AC ==+时,有113222n n
n n b b -+-=⋅=,如图(2) (3)当11
413
AE AC ==+时,有数与式,如图(3)
在图(4)中,当
1
1
AE
AC n
=
+
时,参照上述研究结论,请你猜想用n表示
AO
AD
的一般结论,并给出证明(其
中n是正整数)
【答案】AO
AD
=
2
2
n+
,证明见解析.
【解析】【分析】
作DF∥BE交AC于F,如图4,根据平行线分线段成比例定理,由DF∥BE得到CF
EF
=
CD
BD
,则EF=CF,
再利用比例性质由AE
AC
=
1
1n
+
得到
AE
EF
=
2
n
,再由OE∥DF得到
AO
OD
=
AE
EF
=
2
n
,然后根据比例性质求解.
【详解】过D作DF∥BE交AC于F,∴AO:AD=AE:AF.
∵D为BC边的中点,
∴CF=EF=0.5EC.
∵AE
AC
=
1
1n
+
,
∴AE:(AE+2EF)=1:(1+n),AE+2EF=AE+AEn
AEn=2EF,
∴AE:EF=2:n.
∴AE:AF=2:(n+2).
∴AO
AD
=
2
2
n+
.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例;平行于三角形的一边,并且和其他两边(或两边的延长线)相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
35. 下列每组图形状是否相同?若相同,它们的对应角有怎样的关系?对应边呢?
(1)正三角形ABC与正三角形DEF;
(2)正方形ABCD与正方形EFGH.
【答案】(1)形状相同.它们的对应角相等,都是60°.对应边的比相等;(2)形状相同.它们的对应角相等,都是90°.对应边的比相等.
【解析】
【分析】
(1)两个正三角形的形状相同,对应角相等,对应边的比相等.
(2)两个正方形的形状相同,对应的角相等,对应边的比相等.
【详解】(1)正△ABC与正△DEF的形状相同.它们的对应角相等,都是60°.根据正三角形的边长相等可以得到对应边的比相等.
(2)正方形ABCD与正方形EFGH的形状相同.它们的对应角相等,都是90°.根据正方形的边长相等可以得到对应边的比相等.
【点睛】本题考查相似图形,相似图形是指形状相同的图形,判断两个正多边形的形状是否相同,就看它们的对应角是否相等,对应边的比是否相等.
36. 下框中是小明对一道题目的解答以及老师的批改.
题目:某村计划建造如图所示的矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为2∶1,在温室内,沿前侧内墙保留3 m 的空地,其他三侧内墙各保留1 m的通道,当温室的长与宽各为多少时,矩形蔬菜种植区域的面积是288 m2?
解:设矩形蔬菜种植区域的宽为x_m,则长为2x m,
根据题意,得x·2x=288.
解这个方程,得x1=-12(不合题意,舍去),x2=12,
所以温室的长为2×12+3+1=28(m),宽为12+1+1=14(m)
答:当温室的长为28 m,宽为14 m时,矩形蔬菜种植区域的面积是288 m2.
我的结果也正确!
小明发现他解答的结果是正确的,但是老师却在他的解答中画了一条横线,并打了一个?.
结果为何正确呢?
(1)请指出小明解答中存在的问题,并补充缺少的过程:变化一下会怎样?
(2)如图,矩形A′B′C′D′在矩形ABCD的内部,AB∥A′B′,AD∥A′D′,且AD∶AB=2∶1,设AB与A′B′、BC 与B′C′、CD与C′D′、DA与D′A′之间的距离分别为a、b、c、d,要使矩形A′B′C′D′∽矩形
ABCD,a、b、c、d应满足什么条件?请说明理由.
【答案】(1)小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1的理由;(2)a c
b d
+
+
=2.
【解析】
【分析】
(1)根据题意可得小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1的理由,所以由已知条件求出矩形蔬菜种植区域的长与宽的关系即可;
(2)由使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,利用相似多边形的性质,可得A D
A B
''
''
=
AD
AB
,然后利用比例的性质.
【详解】解(1)小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1的理由.在“设矩形蔬菜种植区域的宽为x m,则长为2x m.”前补充以下过程:
设温室的宽为x m,则长为2x m.
则矩形蔬菜种植区域的宽为(x-1-1)m,长为(2x-3-1)m.
∵231
11
x
x
--
--
=
24
2
x
x
-
-
=2,
∴矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1;
(2)要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,
就要A D
A B
''
''
=
AD
AB
,即
()
()
AD a c
AB b d
-+
-+
=
2
1
,
即()()2AB a c AB b d -+-+=21
, 即2AB -2(b +d )=2AB -(a +c ),
∴a +c =2(b +d ), a c b d
即++=2.
【点睛】本题考查了相似多边形的性质及比例的性质,如果两个多边形相似,那么它们对应边的比相等,对应角相等,对应周长的比都等于相似比;它们对应面积的比等于相似比的平方.
37. 如图,四边形ABCD 为平行四边形,AE 平分∠BAD 交BC 于点E ,过点E 作EF ∥AB ,交AD 于点F ,连接BF .
(1)求证:BF 平分∠ABC ;
(2)若AB =6,且四边形ABCD ∽四边形CEFD ,求BC 长.
【答案】(1)证明见解析;(2)BC =5
【解析】
【分析】
(1)首先证明四边形ABEF 是平行四边形,再由平行线的性质和角平分线证出∠BAE=∠AEB ,证出AB=EB ,得出四边形ABEF 是菱形,即可得出结论;
(2)由相似多边形的性质得出对应边成比例,即可得出BC 的长.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴AD ∥BC ,AB =CD ,
∴∠FAE =∠AEB ,
∵EF ∥AB ,
∴四边形ABEF 是平行四边形,
∵AE 平分∠BAD ,
∴∠FAE=∠BAE,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=EB,
∴四边形ABEF是菱形,
∴BF平分∠ABC;
(2)解:∵四边形ABEF为菱形;∴BE=AB=6,
∵四边形ABCD∽四边形CEFD,
∴AB BC
CE CD
=,即
6
66
BC
BC
=
-
,
解得:BC=3±35(负值舍去),
∴BC=3+35.
【点睛】本题考查菱形的判定与性质、相似多边形的性质、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的判定;熟练掌握平行四边形的判定与性质,证明四边形ABEF是菱形是解题关键.
38. 将两块全等的含30°角的三角尺如图①摆放在一起,它们的较短直角边长为6
(1)将△DCE沿直线l向右平移到图②的位置,使E点落在AB上,求平移的距离;
(2)将△DCE绕点C按顺时针方向旋转到图③的位置,使点E落在AB上,则△DCE旋转了多少度数;(3)将△DCE沿直线AC翻折到图④的位置,ED′与AB相交于点F,求证:BF=EF.
【答案】(1)CC′=6﹣3;(2)△DCE旋转的度数是30度;(3)见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据三角函数求得AC的长,易证△BEC′∽△BAC,根据相似三角形对应边的比相等,即可求得BC′,则可得CC′的长;
(2)根据旋转的定义得到:CE=CB,易证△BCE是等边三角形,则∠BCE可得,则△DCE旋转的度数即可求解;
(3)证明△AEF≌△DBF即可证得.
【详解】(1)在直角△ABC中,AC=BC•tan60°=63.
∵△BEC′∽△BAC,
∴
'
BC
BC
=
'C E
AC
即
'
6
BC
=
63
,
解得:BC′=23,
∴CC′=BC﹣BC′=6﹣23;
(2)∵△BCE中,CE=CB,∠EBC=60°,
∴△BCE是等边三角形,
∴∠BCE=60°,
∴∠ACE=90﹣60=30°,即△DCE旋转的度数是30度.
(3)∵AC=CD,CE=CB,
∴AE=BD,
又∵∠AFE=∠DFB,∠A=∠EDC,
∴△AEF≌△DBF,
∴BF=EF.
【点睛】本题考查旋转的定义,注意先确定旋转角,并且在证明线段相等的问题时,一般是转化为证明三角形全等的问题来解决.
39. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,
(1)图1中共有对相似三角形,写出来分别为(不需证明);
(2)已知AB=10,AC=8,请你求出CD的长;
(3)在(2)的情况下,如果以AB为x轴,CD为y轴,点D为坐标原点O,建立直角坐标系(如图2),若点P从C点出发,以每秒1个单位的速度沿线段CB运动,点Q出B点出发,以每秒1个单位的速度沿线段BA运动,其中一点最先到达线段的端点时,两点即刻同时停止运动;设运动时间为t秒是否存在点P,使以点B、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)3对,分别是:△ABC∽△ACD,△ABC∽△CBD ,△ACD∽△CBD;(2)4.8;(3)存在,(1.35,3)或(3.15,1.8).
【解析】
【分析】
(1)根据两角对应相等的两三角形相似即可得到3对相似三角形,分别为:△ABC∽△ACD,△ABC∽△CBD,△ABC∽△CBD;
(2)先在△ABC中由勾股定理求出BC的长,再根据△ABC的面积不变得到1
2
AB•CD=
1
2
AC•BC,即可
求出CD的长;
(3)由于∠B公共,所以以点B、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似时,分两种情况进行讨论:
①△PQB∽△ACB;②△QPB∽△ACB.
【详解】解:(1)图1中共有3对相似三角形,分别为:△ABC∽△ACD,△ABC∽△CBD,△ABC∽△CBD.故答案为3,△ABC∽△ACD,△ABC∽△CBD,△ABC∽△CBD;
(2)如图1,在△ABC中,
∵∠ACB=90°,AB=10,AC=8,
∴==6.
∵△ABC的面积=1
2
AB•CD=
1
2
AC•BC,
∴CD=
68
10
AC BC
AB
⋅⨯
==4.8;
(3)存在点P,使以点B、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,理由如下:
在△BOC中,∵∠COB=90°,BC=6,OC=4.8,
∴==3.6.
分两种情况:①当∠BQP=90°时,如图2①,此时△PQB∽△ACB,。