中考数学备考之相似压轴突破训练∶培优 易错 难题篇含答案
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中考数学备考之相似压轴突破训练∶培优易错难题篇含答案
一、相似
1.已知线段a,b,c满足,且a+2b+c=26.
(1)判断a,2b,c,b2是否成比例;
(2)若实数x为a,b的比例中项,求x的值.
【答案】(1)解:设,
则a=3k,b=2k,c=6k,
又∵a+2b+c=26,
∴3k+2×2k+6k=26,解得k=2,
∴a=6,b=4,c=12;
∴2b=8,b2=16
∵a=6,2b=8,c=12,b2=16
∴2bc=96,ab2=6×16=96
∴2bc=ab2
a,2b,c,b2是成比例的线段。
(2)解:∵x是a、b的比例中项,
∴x2=6ab,
∴x2=6×4×6,
∴x=12.
【解析】【分析】(1)设已知比例式的值为k,可得出a=3k,b=2k,c=6k,再代入a+2b+c=26,建立关于k的方程,求出kl的值,再求出2b、b2,然后利用成比例线段的定义,可判断a,2b,c,b2是否成比例。
(2)根据实数x为a,b的比例中项,可得出x2=ab,建立关于x的方程,求出x的值。
2.如图,抛物线与x轴交于两点A(﹣4,0)和B(1,0),与y轴交于点C(0,2),动点D沿△ABC的边AB以每秒2个单位长度的速度由起点A向终点B 运动,过点D作x轴的垂线,交△ABC的另一边于点E,将△ADE沿DE折叠,使点A落在点F处,设点D的运动时间为t秒.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)是否存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)设四边形DECO的面积为s,求s关于t的函数表达式.
【答案】(1)解:把A(﹣4,0),B(1,0),点C(0,2)代入
得:,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
对称轴为:直线x=﹣;
(2)解:存在,∵AD=2t,
∴DF=AD=2t,
∴OF=4﹣4t,
∴D(2t﹣4,0),
∵直线AC的解析式为:,∴E(2t﹣4,t),
∵△EFC为直角三角形,分三种情况讨论:
①当∠EFC=90°,则△DEF∽△OFC,
∴,即,解得:t= ;
②当∠FEC=90°,
∴∠AEF=90°,
∴△AEF是等腰直角三角形,
∴DE= AF,即t=2t,
∴t=0,(舍去),
③当∠ACF=90°,则AC2+CF2=AF2,即(42+22)+[22+(4t﹣4)2]=(4t)2,解得:t= ,
∴存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形,此时,t= 或;
(3)解:∵B(1,0),C(0,2),
∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+2,
当D在y轴的左侧时,S= (DE+OC)•OD= (t+2)•(4﹣2t)=﹣t2+4 (0<t<2);
当D在y轴的右侧时,如图2,
∵OD=4t﹣4,DE=﹣8t+10,S= (DE+OC)•OD= (﹣8t+10+2)•(4t﹣4),即
(2<t<).
综上所述:
【解析】【分析】(1)(1)利用待定系数法,将点A、B、C的坐标代入函数解析式,建立方程组求解即可。
(2)根据题意分别求出AD、DF、OF的长,表示出点D的坐标,利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,表示出点E的坐标,再分三种情况讨论△EFC为直角三角形:①当∠EFC=90°,则△DEF∽△OFC,根据相似三角形的性质,列出关于t的方程求解即可;
②∠FEC=90°,∠AEF=90°,△AEF是等腰直角三角形求出t的值即可;③当∠ACF=90°,则AC2+CF2=AF2,建立关于t的方程求解即可,从而可得出答案。
(3)求得直线BC的解析式为:y=-2x+2,当D在y轴的左侧时,当D在y轴的右侧时,如图2,根据梯形的面积公式即可得到结论。
3.如图,在四边形ABCD中,AD//BC,,BC=4,DC=3,AD=6.动点P从点D出发,沿射线DA的方向,在射线DA上以每秒2两个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长的速度向点B运动,点P、Q分别从点D,C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动.设运动的时间为t(秒).
(1)设的面积为,直接写出与之间的函数关系式是________(不写取值范围).
(2)当B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形时,求出此时的值.
(3)当线段PQ与线段AB相交于点O,且2OA=OB时,直接写出 =________. (4)是否存在时刻,使得若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)解:如图1,过点P作PH⊥BC于点H,
∴∠PHB=∠PHQ=90°,
∵∠C=90°,AD∥BC,
∴∠CDP=90°,
∴四边形PHCD是矩形,
∴PH=CD=3,HC=PD=2t,
∵CQ=t,BC=4,
∴HQ=CH-CQ=t,BH=BC-CH=4-2t,BQ=4-t,
∴BQ2= ,BP2= ,PQ2= ,
由BQ2=BP2可得:,解得:无解;
由BQ2=PQ2可得:,解得:;
由BP2= PQ2可得:,解得:或,
∵当时,BQ=4-4=0,不符合题意,
∴综上所述,或;
(3)
(4)解:如图3,过点D作DM∥PQ交BC的延长线于点M,
则当∠BDM=90°时,PQ⊥BD,即当BM2=DM2+BD2时,PQ⊥BD,
∵AD∥BC,DM∥PQ,
∴四边形PQMD是平行四边形,
∴QM=PD=2t,
∵QC=t,
∴CM=QM-QC=t,
∵∠BCD=∠MCD=90°,
∴BD2=BC2+DC2=25,DM2=DC2+CM2=9+t2,
∵BM2=(BC+CM)2=(4+t)2,
∴由BM2=BD2+DM2可得:,解得:,
∴当时,∠BDM=90°,
即当时,PQ⊥BD.
【解析】【解答】解:(1)由题意可得BQ=BC-CQ=4-t,点P到BC的距离=CD=3,
∴S△PBQ= BQ×3= ;
( 3 )解:如图2,过点P作PM⊥BC交CB的延长线于点M,
∴∠PMC=∠C=90°,
∵AD∥BC,
∴∠D=90°,△OAP∽△OBQ,
∴四边形PMCD是矩形,,
∴PM=CD=3,CM=PD=2t,
∵AD=6,BC=4,CQ=t,
∴PA=2t-6,BQ=4-t,MQ=CM-CQ=2t-t=t,
∴,解得:,
∴MQ= ,
又∵PM=3,∠PMQ=90°,
∴tan∠BPQ= ;
【分析】(1)点P作PM⊥BC,垂足为M,则四边形PDCM为矩形,根据梯形的面积公式就可以利用t表示,就得到s与t之间的函数关系式。
(2)以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,可以分PQ=BQ、BP=BQ、PB=PQ三种情况,在Rt△PMQ中根据勾股定理,就得到一个关于t的方程,就可以求出t。
(3)根据相似三角形对应边比例可列式求出t,从而根据正切的定义求出值;
(4)首先假设存在,然后根据相似三角形对应边成比例求证。
4.如图,抛物线y= x2+bx+c 与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)如图1,抛物线的对称轴与x轴交于点E,连接BD,点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;
(3)如图2,若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在坐标平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,求点Q的坐标.
【答案】(1)解:把B(6,0),C(0,6)代入y= x2+bx+c,得
解得 ,抛物线的解析式是y= x2+2x+6, 顶点D的坐标是(2,8)
(2)解:如图1,过F作FG⊥x轴于点G,
设F(x, x2+2x+6),则FG= ,
∵∠FBA=∠BDE,∠FGB=∠BED=90°,∴△FBG∽△BDE,∴,
∵B(6,0),D(2,8),∴E(2,0),BE=4,DE=8,OB=6,∴BG=6-x,
∴
当点F在x轴上方时,有,∴x=-1或x=6(舍去),此时F1的坐标为(-1,),
当点F在x轴下方时,有,∴x=-3或x=6(舍去),此时F2的坐标为(-3,),
综上可知F点的坐标为(-1,)或(-3,)
(3)解:如图2,
不妨M在对称轴的左侧,N在对称轴的左侧,MN和PQ交于点K,由题意得点M,N关于抛物线的对称轴对称,四边形MPNQ为正方形,且点P在x轴上
∴点P为抛物线的对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线的对称轴上 ,
∴KP=KM=k,则Q(2,2k),M坐标为(2-k,k),
∵点M在抛物线y= x2+2x+6的图象上,∴k= (2-k)2+2(2-k)+6
解得k1= 或k2=
∴满足条件的点Q有两个,Q1(2,)或Q2(2,).
【解析】【分析】(1)根据点B、C的坐标,利用待定系数法建立关于b、c的方程组,求解就可得出函数解析式,再求出顶点坐标。
(2)过F作FG⊥x轴于点G,设出点F的坐标,表示出FG的长,再证明△FBG∽△BDE,利用相似三角形的性质建立关于x的方程,当点F在x轴上方时和当点F在x轴下方时,求出符合题意的x的值,求出点F的坐标。
(3)由点M,N关于抛物线的对称轴对称,可得出点P为抛物线的对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线的对称轴上,设Q(2,2k),M坐标为(2-k,k),再由点M在抛物线上,列出关于k的方程,求解即可得出点Q的坐标。
5.在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于A(-3,0),B (1,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)点Q是直线AC上方的抛物线上一动点,过点Q作QE垂直于轴,垂足为E.是否存在点Q,使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由;
【答案】(1)解:由抛物线过点A(-3,0),B(1,0),
则
解得
∴二次函数的关系解析式
(2)解:连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.
设点P坐标为(m,n),则.
PM = ,,AO=3.
当时,=2.
∴OC=2.
=
==.∵=-1<0,∴当时,函数有最大值.
此时=.
∴存在点,使△ACP的面积最大.
(3)解:存在点Q,坐标为:,.
分△BQE∽△AOC,△EBQ∽△AOC,△QEB∽△AOC三种情况讨论可得出
【解析】【分析】(1)由题意知抛物线过点A(-3,0),B(1,0),所以用待定系数法即可求解;
(2)因为三角形ACP是任意三角形,所以可做辅助线,连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.则三角形ACP的面积=三角形APM的面积+矩形PMON的面积-三角形AOC 的面积-三角形PCN的面积。
于是可设点P的横坐标为m,则纵坐标可用含m的代数式表
示出来,即M(m,−−m + 2),
则三角形ACP的面积可用含m的代数式表示,整理可得是一个二次函数,利用二次函数的性质即可求解;
(3)根据对应顶点的不同分三种情况(△BQE∽△AOC,△EBQ∽△AOC,△QEB∽△AOC)讨论即可求解。
6.如图,矩形ABCD中,AB=m,BC=n,将此矩形绕点B顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A1BC1D1,点A1在边CD上.
(1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D到点D1所经过路径的长度;
(2)将矩形A1BC1D1继续绕点B顺时针方向旋转得到矩形A2BC2D2,点D2在BC的延长线
上,设边A2B与CD交于点E,若 = ﹣1,求的值.
【答案】(1)解:作A1H⊥AB于H,连接BD,BD1,则四边形ADA1H是矩形.
∴AD=HA1=n=1,
在Rt△A1HB中,∵BA1=BA=m=2,
∴BA1=2HA1,
∴∠ABA1=30°,
∴旋转角为30°,
∵BD= ,
∴D到点D1所经过路径的长度=
(2)解:∵△BCE∽△BA2D2,
∴,
∴CE=
∵ -1
∴,
∴A1C= • ,
∴BH=A1C= • ,
∴m2-n2=6• ,
∴m4-m2n2=6n4,
1- =6•,
∴(负根已经舍弃)
【解析】【分析】(1)作A1H⊥AB于H,连接BD,BD1,则四边形ADA1H是矩形.根据矩形的对边相等得出AD=HA1=n=1,在Rt△A1HB中,根据三角形边之间的关系判断出∠ABA1=30°,即旋转角为30°,根据勾股定理算出BD的长,D到点D1所经过路径的长度,其实质就是以点B为圆心,BD为半径,圆心角为30°的弧长,根据弧长公式,计算即可;
(2)首先判断出△BCE∽△BA2D2,根据相似三角形对应边成比例得出,故CE=,根据,故进而得出,由BH=A1C列出方程,求解得出的值。
7.如图,抛物线与坐标轴交点分别为,,,作直线BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作轴于点D,设点P的横坐标为
,求的面积S与t的函数关系式;
(3)条件同,若与相似,求点P的坐标.
【答案】(1)解:把,,代入得:,
解得:,,,
抛物线的解析式为
(2)解:设点P的坐标为(t,- t×2+ t+2),
∵A(-1,0),B(3,0),
∴AB=4,
∴S=
(3)解:当∽时,,即,
整理得:,
解得:或舍去,
,,
点P的坐标为;
当∽,则,即,
整理得,
解得:或舍去,
,,
点P的坐标为,
综上所述点P的坐标为或
【解析】【分析】(1)利用待定系数法,将点A、B、C三点坐标分别代入函数解析式,建立方程组,就可求出a、b、c的值,即可解答;或设函数解析式为交点式,即y=a (x+1)(x-3),再将点C的坐标代入可解答。
(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,因此利用二次函数解析式,由P的横坐标为t表示出点P的坐标,利用三角形的面积公式,就可得出s与t的函数解析式。
(3)分两种情况讨论:当△ ODP ∽△ COB 时;当△ ODP ∽△ BOC ,分别利用相似三角形的性质,分别得出对应边成比例,建立关于t的方程,求出t的值,就可得出点P的坐标。
8.如图,AB为的直径,C为上一点,D为BA延长线上一点,.
(1)求证:DC为的切线;
(2)线段DF分别交AC,BC于点E,F且,的半径为5,
,求CF的长.
【答案】(1)解:如图,连接OC,
为的直径,
,
,
,
,
,
,即,
为的切线
(2)解:中,,,
,,
,,
∽,
,
设,,
中,,
,
舍或,
,,
,
设,
,
,
,
,
∽,
,
,,
【解析】【分析】(1)要证DC为⊙O 的切线,需添加辅助线:连半径OC,证垂直,根据直径所对的圆周角是直角,可得出∠ BCO + ∠ OCA = 90°,再利用等腰三角形的性质,可得出∠ B = ∠BCO ,结合已知,可推出∠OCD=90°,然后利用切线的判定定理,可证得结论。
(2)根据已知圆的半径和sinB的值,可求出AB、BC的值,再证明△CAD ∽△BCD,得出对应边成比例,得出AD与CD的比值,利用勾股定理求出AD、CD的长,再利用∠CEF=45°去证明CE = CF ,然后证明△ CED ∽△ BFD ,得出对应边成比例,求出CF的长。
9.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12.点D在直线CB上,以CA ,CD为边作矩形ACDE,直线AB与直线CE,DE的交点分别为F , G.
(1)如图,点D在线段CB上,四边形ACDE是正方形.
①若点G为DE中点,求FG的长.
②若DG=GF,求BC的长.
(2)已知BC=9,是否存在点D,使得△DFG是等腰三角形?若存在,求该三角形的腰长;若不存在,试说明理由.
【答案】(1)①在正方形ACDE中,有DG=GE=6
在Rt△AEG中,AG=
∵EG∥AC
∴△ACF∽△GEF
∴,
∴
∴
②如图1,在正方形ACDE中,AE=ED
∠AEF=∠DEF=45°,
又EF=EF,∴△AEF≌△DEF
∴∠1=∠2(设为x)
∵AE∥BC
∴∠b=∠1=x
∵GF=GD
∴∠3=∠2=x
在△dbf中,∠3+∠FDb+∠b=180°
∴x+(x+90°)+x=180°,解得x=30°
∴∠B=30°
∴在Rt△ABC中,BC=
(2)在Rt△ABC中,AB=
如图2,当点D在线段BC上时,此时只有GF=GD
∵DG∥AC
∴△BDG∽△BCA
设BD=3x,则DG=4x,BG=5x
∴GF=GD=4x,则AF=15-9x
∵AE∥CB,
∴△AEF∽△BCF
∴
∴,即
解得x1=1,x2=5(舍去)
∴腰长G D=4x=4
如图3,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点在AE上方时,此时只有GF=Dg,
设AE=3x,则E G=4x,A G=5x,
∴F G=DG=12+4x,
∵AE∥BC
∴△AEF∽△BCF
∴
∴,即x2=4
解得x1=2,x2=-2(舍去)
∴腰长GD=4x+12=20
如图4,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,EC的交点在BD下方时,此时只有DF=DG,过点D作D H⊥FG。
设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,DG=4x+12
∴FH=GH=DG·cos∠DGB=
∴GF=2G H= ,
∴AF=GF-AG=
∵AC∥DG
∴△ACF∽△GEF
∴
∴,即7x2=288cos
解得x1= ,x2= (舍去)
∴腰长GD=4x+12=
如图5,当点D在线段Cb的延长线上时,此时只有DF=D g,过点D作D h⊥AG,
设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,DG=4x-12
∴FH=GH=DG·cos∠DGB=
∴AF=AG−FG=
∵AC∥EG
∴△ACF∽△GEF
∴
∴,即7x2=288
解得x1= ,x2= (舍去)
∴腰长GD=4x-12=
综上所述,等腰△DFG的腰长为4,20,,
【解析】【分析】(1)①此小题考查相似三角形的判定与性质;由正方形的性质可得AG//EG,则△ACF∽△GEF,即可得FG:AF=EG:AC=1:2,则只要由勾股定理求出AG即可;
②由正方形性的对称性,不难得出∠1=∠2,而由GF=GD可知∠3=∠2,在△BDF中,由三角形内角和为180度,不难求出∠b的度数,可知是一个特殊角的度数,从而求出BC即可;(2)因为BC=9,所以B是定点,动点是D,因为点D是直线BC上一点,随着点D 的位置的变化,E和F点的位置也跟着变化;需要分类计论点D在线段BC上,点D在BC 的延长线和点D在CB的延长线上,再逐个分析等腰三角形的存在性,根据相似三角形的
性及三角函数分析解答即可.
10.已知:如图,在平面直角坐标系中,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,点A,C的坐标分别为A(﹣3,0),C(1,0),BC=AC.
(1)在x轴上找一点D,连接DB,使得△ADB与△ABC相似(不包括全等),并求点D的坐标;
(2)在(1)的条件下,如P,Q分别是AB和AD上的动点,连接PQ,设AP=DQ=m,问是否存在这样的m,使得△APQ与△ADB相似?如存在,请求出m的值;如不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:如图1,过点B作BD⊥AB,交x轴于点D,
∵∠A=∠A,∠ACB=∠ABD=90°,
∴△ABC∽△ADB,
∴∠ABC=∠ADB,且∠ACB=∠BCD=90°,
∴△ABC∽△BDC,
∴
∵A(﹣3,0),C(1,0),
∴AC=4,
∵BC=AC.
∴BC=3,
∴AB===5,
∵,
∴,
∴CD=,
∴AD=AC+CD=4+ =,
∴OD=AD﹣AO=,
∴点D的坐标为:(,0);
(2)解:如图2,当∠APC=∠ABD=90°时,
∵∠APC=∠ABD=90°,∠BAD=∠PAQ,∴△APQ∽△ABD,
∴,
∴
∴m=,
如图3,当∠AQP=∠ABD=90°时,
∵∠AQP=∠ABD=90°,∠PAQ=∠BAD,
∴△APQ∽△ADB,
∴,
∴
∴m=;
综上所述:当m=或时,△APQ与△ADB相似.
【解析】【分析】(1)如图1,过点B作BD⊥AB,交x轴于点D,可证
△ABC∽△ADB,可得∠ABC=∠ADB,可证△ABC∽△BDC,可得,可求CD 的长,即可求点D坐标;(2)分两种情况讨论,由相似三角形的性质可求解.
11.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABOC如图放置,将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°得到平行四边形A′B′OC′.抛物线y=﹣x2+2x+3经过点A、C、A′三点.
(1)求A、A′、C三点的坐标;
(2)求平行四边形ABOC和平行四边形A′B′OC′重叠部分△C′OD的面积;
(3)点M是第一象限内抛物线上的一动点,问点M在何处时,△AMA′的面积最大?最大
面积是多少?并写出此时M的坐标.
【答案】(1)解:当y=0时,﹣x2+2x+3=0,
解得x1=3,x2=﹣1,
则C(﹣1,0),A′(3,0),
当x=0时,y=3,则A(0,3)
(2)解:∵四边形ABOC为平行四边形,
∴AB OC,AB=OC,
而C(﹣1,0),A(0,3),
∴B(1,3),
∴OB==,S△AOB= ×3×1=,
又∵平行四边形ABOC旋转90°得平行四边形A′B′OC′,
∴∠ACO=∠OC′D,OC′=OC=1,
又∵∠ACO=∠ABO,
∴∠ABO=∠OC′D.
又∵∠C′OD=∠AOB,
∴△C′OD∽△BOA,
∴=( )2=()2=,
∴S△C′OD= × =
(3)解:设M点的坐标为(m,﹣m2+2m+3),0<m<3,
作MN y轴交直线AA′于N,易得直线AA′的解析式为y=﹣x+3,则N(m,﹣m+3),
∵MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∴S△AMA′=S△ANM+S△MNA′
=MN•3
=(﹣m2+3m)
=﹣m2+ m
=﹣(m﹣)2+ ,
∴当m=时,S△AMA'的值最大,最大值为,此时M点坐标为(,).
【解析】【分析】(1)利用抛物线与x轴的交点问题可求出C(﹣1,0),A′(3,0);计算自变量为0时的函数值可得到A(0,3);(2)先由平行四边形的性质得AB∥OC,AB=OC,易得B(1,3),根据勾股定理和三角形面积公式得到OB=,S△AOB=
,再根据旋转的性质得∠ACO=∠OC′D,OC′=OC=1,接着证明△C′OD∽△BOA,利
用相似三角形的性质得=( )2,则可计算出S△C′OD;(3)根据二次函数图象上点的坐标特征,设M点的坐标为(m,﹣m2+2m+3),0<m<3,作MN y轴交直线AA′于N,求出直线AA′的解析式为y=﹣x+3,则N(m,﹣m+3),于是可计算出
MN=﹣m2+3m,再利用S△AMA′=S△ANM+S△MNA′和三角形面积公式得到S△AMA′=﹣m2+ m,然后根据二次函数的最值问题求出△AMA′的面积最大值,同时即可确定此时M点的坐标.
12.如图
(1)某学校“智慧方园”数学社团遇到这样一个题目:
如图1,在△ABC中,点O在线段BC上,∠BAO=30°,∠OAC=75°,AO= ,BO:CO=1:3,求AB的长.
经过社团成员讨论发现,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,通过构造△ABD就可以解决问题(如图2).
请回答:∠ADB=________°,AB=________.
(2)请参考以上解决思路,解决问题:
如图3,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC⊥AD,AO= ,∠ABC=∠ACB=75°,BO:OD=1:3,求DC的长.
【答案】(1)75;4
(2)解:过点B作BE∥AD交AC于点E,如图所示.
∵AC⊥AD,BE∥AD,
∴∠DAC=∠BEA=90°.
∵∠AOD=∠EOB,
∴△AOD∽△EOB,
∴ = = .
∵BO:OD=1:3,
∴ = = .
∵AO=3 ,
∴EO= ,
∴AE=4 .
∵∠ABC=∠ACB=75°,
∴∠BAC=30°,AB=AC,
∴AB=2BE.
在Rt△AEB中,BE2+AE2=AB2,即(4 )2+BE2=(2BE)2,解得:BE=4,
∴AB=AC=8,AD=12.
在Rt△CAD中,AC2+AD2=CD2,即82+122=CD2,
解得:CD=4
【解析】【解答】解:(1)∵BD∥AC,
∴∠ADB=∠OAC=75°.
∵∠BOD=∠COA,
∴△BOD∽△COA,
∴ = = .
又∵AO= ,
∴OD= AO= ,
∴AD=AO+OD=4 .
∵∠BAD=30°,∠ADB=75°,
∴∠ABD=180°﹣∠BAD﹣∠ADB=75°=∠ADB,
∴AB=AD=4 .
故答案为:75;4 .
【分析】(1)利用平行线的性质,可求出∠ADB的度数,证明∠ADB=∠OAC,利用相似三角形的判定定理证明△BOD∽△COA,得出对应边成比例,求出OD的长,再求出AD的长,然后证明∠ABD=∠ADB,可求得AB的长。
(2)过点B作BE∥AD交AC于点E,先证明△AOD∽△EOB,得出对应边成比例,求出EO、AE的长,再证明AB=2BE,利用勾股定理求出BE的长,就可得出AC、AD的长,然后在Rt△CAD中,利用勾股定理求出CD的长即可解答。