中考数学 相似 培优 易错 难题练习(含答案)及详细答案
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一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.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。
2.综合题
(1)【探索发现】
如图①,是一张直角三角形纸片,∠B=90°,小明想从中剪出一个以∠B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为多少.
(2)【拓展应用】
如图②,在△ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为多少.(用含a,h的代数式表示)
(3)【灵活应用】
如图③,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(∠B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.
(4)【实际应用】
如图④,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且
tanB=tanC= ,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.
【答案】(1)解:∵EF、ED为△ABC中位线,
∴ED∥AB,EF∥BC,EF= BC,ED= AB,
又∠B=90°,
∴四边形FEDB是矩形,
则;
(2)解:∵PN∥BC,
∴△APN∽△ABC,
∴,即,
∴PN=a- PQ,
设PQ=x,
则S矩形PQMN=PQ•PN=x(a- x)=- x2+ax=- (x- )2+ ,
∴当PQ= 时,S矩形PQMN最大值为 .
(3)解:如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,
由题意知四边形ABCH是矩形,
∵AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,
∴EH=20、DH=16,
∴AE=EH、CD=DH,
在△AEF和△HED中,
∵,
∴△AEF≌△HED(ASA),
∴AF=DH=16,
同理△CDG≌△HDE,
∴CG=HE=20,
∴BI= =24,
∵BI=24<32,
∴中位线IK的两端点在线段AB和DE上,
过点K作KL⊥BC于点L,
由【探索发现】知矩形的最大面积为×BG• BF= ×(40+20)× (32+16)=720,
答:该矩形的面积为720;
(4)解:如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,
∵tanB=tanC= ,
∴∠B=∠C,
∴EB=EC,
∵BC=108cm,且EH⊥BC,
∴BH=CH= BC=54cm,
∵tanB= = ,
∴EH= BH= ×54=72cm,
在Rt△BHE中,BE= =90cm,
∵AB=50cm,
∴AE=40cm,
∴BE的中点Q在线段AB上,
∵CD=60cm,
∴ED=30cm,
∴CE的中点P在线段CD上,
∴中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,
由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC•EH=1944cm2,
答:该矩形的面积为1944cm2.
【解析】【分析】(1)由三角形的中位线定理可得ED∥AB,EF∥BC,EF= BC,ED= AB,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形可得四边形FEDB是平行四边形,而∠B=90°,根据一个角是直角的平行四边形是矩形可得四边形FEDB是矩形,所以
;
(2)因为PN∥BC,由相似三角形的判定可得△APN∽△ABC,则可得比例式,即
,解得,设PQ=x,则S矩形PQMN=PQ•PN=x()
,因为0,所以函数有最大值,即当PQ=时,
S矩形PQMN有最大值为;
(3)延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,由矩形的判定可得四边形ABCH是矩形,根据矩形的性质和已知条件易得AE=EH、CD=DH,于是用角边角可得△AEF≌△HED,所以AF=DH=16,同理可得
△CDG≌△HDE,则CG=HE=20,所以=24,BI=24<32,所以中位线IK的两端点在线段AB和DE上,过点K作KL⊥BC于点L,由(1)得矩形的最大面积为×BG• BF=
×(40+20)×(32+16)=720;
(4)延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,因为tanB=tanC,所以∠B=∠C,
则EB=EC,由等腰三角形的三线合一可得BH=CH=BC=54cm;由tanB可求得EH=BH=
×54=72cm,在Rt△BHE中,由勾股定理可得BE=90cm,所以AE=BE-AB=40cm,所以BE的中点Q在线段AB上,易得CE的中点P在线段CD上,由(2)得矩形PQMN的最大面积为
BC•EH=1944cm2。
3.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,AH⊥BC于点H,过点C作CD⊥AC,连接AD,点M为AC上一点,且AM=CD,连接BM交AH于点N,交AD于点E.
(1)若AB=3,AD= ,求△BMC的面积;
(2)点E为AD的中点时,求证:AD= BN .
【答案】(1)解:如图1中,
在△ABM和△CAD中,∵AB=AC,∠BAM=∠ACD=90°,AM=CD,∴△ABM≌△CAD,
∴BM=AD= ,∴AM= =1,∴CM=CA﹣AM=2,∴S△BCM= •CM•BA= ×23=3.
(2)解:如图2中,连接EC、CN,作EQ⊥BC于Q,EP⊥BA于P.
∵AE=ED,∠ACD=90°,∴AE=CE=ED,∴∠EAC=∠ECA,∵△ABM≌△CAD,∴∠ABM=∠CAD,∴∠ABM=∠MCE,∵∠AMB=∠EMC,∴∠CEM=∠BAM=90°,
∴△ABM∽△ECM,∴,∴,∵∠AME=∠BMC,∴△AME∽△BMC,∴∠AEM=∠ACB=45°,∴∠AEC=135°,易知∠PEQ=135°,∴∠PEQ=∠AEC,∴∠AEQ=∠EQC,∵∠P=∠EQC=90°,∴△EPA≌△EQC,∴EP=EQ,∵EP⊥BP,EQ⊥BC
∴BE平分∠ABC,∴∠NBC=∠ABN=22.5°,∵AH垂直平分BC,∴NB=NC,∴∠NCB=∠NBC=22.5°,∴∠ENC=∠NBC+∠NCB=45°,∴△ENC的等腰直角三角形,∴NC=
EC,∴AD=2EC,∴2NC= AD,∴AD= NC,∵BN=NC,∴AD= BN.
【解析】【分析】(1)首先利用SAS判断出△ABM≌△CAD,根据全等三角形对应边相等得出BM=AD= ,根据勾股定理可以算出AM,根据线段的和差得出CM的长,利用
S△BCM= •CM•BA即可得出答案;
(2)连接EC、CN,作EQ⊥BC于Q,EP⊥BA于P.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出AE=CE=ED,根据等边对等角得出∠EAC=∠ECA,根据全等三角形对应角相等得出∠ABM=∠CAD,从而得出∠ABM=∠MCE,根据对顶角相等及三角形的内角和得出∠CEM=∠BAM=90°,从而判断出△ABM∽△ECM,由相似三角形对应边成比例得出BM∶CM= AM∶EM,从而得出BM∶AM= CM∶EM,根据两边对应成比例及夹角相等得出
△AME∽△BMC,故∠AEM=∠ACB=45°,∠AEC=135°,易知∠PEQ=135°,故∠PEQ=∠AEC,∠AEQ=∠EQC,又∠P=∠EQC=90°,故△EPA≌△EQC,故EP=EQ,根据角平分线的判定得出BE平分∠ABC,故∠NBC=∠ABN=22.5°,根据中垂线定理得出NB=NC,根据等腰三角形的性质得出∠NCB=∠NBC=22.5°,故∠ENC=∠NBC+∠NCB=45°,△ENC的等腰直角三角形,根据等腰直角三角形边之间的关系得出NC= EC,根据AD=2EC,2NC= AD,AD= NC,又BN=NC,故AD= BN.
4.如图,点A、B、C、D是直径为AB的⊙O上的四个点,CD=BC,AC与BD交于点E。
(1)求证:DC2=CE·AC;
(2)若AE=2EC,求之值;
(3)在(2)的条件下,过点C作⊙O的切线,交AB的延长线于点H,若S△ACH=,求EC之长.
【答案】(1)证明:∵CD=BC,∴∠DAC=∠CDB,又∵∠ACD=∠DCE,∴△ACD∽△DCE,
∴,∴DC2=CE·AC;
(2)解:设EC=k,则AE=2k,∴AC=3k,由(1)DC2=CE·AC=3k2,
DC= k,连接OC,OD,
∵CD=BC,∴OC平分∠DOB,∴BC=DC= k,
∵AB是⊙O的直径,∴在Rt△ACB中,,
∴OB=OC=OD= k,∴∠BOD=120°,∴∠DOA=60°,∴AD=AO,∴
(3)解:∵CH是⊙O的切线,连接CO,∴OC⊥CH.∵∠COH=60°,∠H=30°,
过C作CG⊥AB于G,
设EC=k,∵∠CAB=30°,∴,
又∵∠H=∠CAB=30°,∴AC=CH=3k,∴AH=,
∵S△ACH=,∴,∴k2=4,k=2,即EC=2.【解析】【分析】(1)要证DC2=CE·AC,只需证△ACD∽△DCE即可求解;
(2)连接OC,OD,根据已知条件AE=2EC可用含k的代数式表示线段AE、CE、AC,由(1)可将CD用含K的代数式表示,在Rt△ACB中,由勾股定理可将AB用含K的代数式表示,结合已知条件和圆的性质可求解;
(3)过C作CG⊥AB于G,设EC=k,由30度角所对的直角边等于斜边的一半可将CG用含K的代数式表示,根据三角形ACH的面积=AH CG=9即可求解。
5.如图,在一个长40 m、宽30 m的矩形小操场上,王刚从A点出发,沿着A→B→C的路线以3 m/s的速度跑向C地.当他出发4 s后,张华有东西需要交给他,就从A地出发沿王刚走的路
线追赶,当张华跑到距B地2 m的D处时,他和王刚在阳光下的影子恰好落在一条直线上.
(1)此时两人相距多少米(DE的长)?
(2)张华追赶王刚的速度是多少?
【答案】(1)解:在Rt△ABC中:
∵AB=40,BC=30,
∴AC=50 m.
由题意可得DE∥AC,
∴Rt△BDE∽Rt△BAC,
∴ = ,
即 = .
解得DE= m.
答:此时两人相距 m.
(2)解:在Rt△BDE中:
∵DB=2,DE=,
∴BE=2 m.
∴王刚走的总路程为AB+BE=42 m.
∴王刚走这段路程用的时间为 =14(s).
∴张华用的时间为14-4=10(s),
∵张华走的总路程为AD=AB-BD=40-2=37(m),
∴张华追赶王刚的速度是37÷10≈3.7(m/s).
答:张华追赶王刚的速度约是3.7m/s.
【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,根据勾股定理得AC=50 m,利用平行投影的性质得DE∥AC,再利用相似三角形的性质得出对应边的比相等可求得DE长.
(2)在Rt△BDE中,根据勾股定理得BE=2 m,根据题意得王刚走的总路程为42 m,根据时间=路程÷速度求得王刚用的时间,减去4即为张华用的时间,
再根据速度=路程÷时间解之即可得出答案.
6.如图,在Rt△ABC中,,角平分线交BC于O,以OB为半径作⊙O.
(1)判定直线AC是否是⊙O的切线,并说明理由;
(2)连接AO交⊙O于点E,其延长线交⊙O于点D,,求的值;
(3)在(2)的条件下,设的半径为3,求AC的长. 【答案】(1)解:AC是⊙O的切线
理由:,
,
作于,
是的角平分线,
,
AC是⊙O的切线
(2)解:连接,
是⊙O的直径,
,即 .
.
又 (同角) ,
∽ ,
(3)解:设
在和中,由三角函数定义有:
得:
解之得:
即的长为
【解析】【分析】(1)利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等证得点O到AC的距离为半径长,即可证得AC与圆O相切;(2)先连接BE构造一个可以利用正切值的直角三角形,再证得∠1=∠D,从而证得两个三角形ABE与ABD相似,即可求得两个线段长的比值;(3)也可以应用三角形相似的判定与性质解题,其中AB的长度是利用勾股定理与(2)中AE与AB的比值求得的.
7.如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,D是BC上一个动点,连接AD,以AD为边向右侧作等腰直角△ADE,其中∠ADE=90°.
(1)如图2,G,H分别是边AB,BC的中点,连接DG,AH,EH.求证:△AGD∽△AHE;
(2)如图3,连接BE,直接写出当BD为何值时,△ABE是等腰三角形;
(3)在点D从点B向点C运动过程中,求△ABE周长的最小值.
【答案】(1)证明:如图2,由题意知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,
∴∠B=∠DAE=45°.
∵H为BC中点,
∴AH⊥BC.
∴∠BAH=45°=∠DAE.
∴∠GAD=∠HAE.
在等腰直角△BAH和等腰直角△DAE中,
AH= AB= AG,AE= AD.
∴,
∴△AGD∽△AHE;
(2)解:分三种情况:①当B与D重合时,即BD=0,如图3,此时AB=BE;
②当AB=AE时,如图4,此时E与C重合,
∴D是BC的中点,
∴BD= BC=2 ;
③当AB=BE时,如图5,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于G,连接DH,
∵AE=BE,EH⊥AB,
∴AH=BH,
∴AM=BM,
∵∠ABC=45°,
∴AM⊥BC,△BMH是等腰直角三角形,
∵AD=DE,∠ADE=90°,
易得△ADM≌△DEG,
∴DM=EG,
∵∠EMG=∠BMH=45°,
∴△EMG是等腰直角三角形,
∴ME= MG,
由(1)得:△AHD∽△AME,且,
∴∠AHD=∠AME=135°,ME= DH,
∴∠BHD=45°,MG=DH,
∴△BDH是等腰直角三角形,
∴BD=DH=EG=DM= ;
综上所述,当BD=0或或2 时,△ABE是等腰三角形;
(3)解:当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,如图6,
此时,∠ABM=∠BAC=90°,∠AMB=∠BAM=45°,BM=AB=AC.
∴四边形ABMC是正方形.
∴∠BMC=90°,
∴∠AMC=∠BMC-∠AMB=45°,
∵∠BAM=∠DAE=45°,
∴∠BAD=∠MAE,
在等腰直角△BAM和等腰直角△DAE中,
AM= AB,AE= AD.
∴.
∴△ABD∽△AME.
∴∠AME=∠ABD=45°
∴点E在射线MC上,
作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′,
∵BE+AE=NE+AE≥AN=NE′+AE′=BE′+AE′,
∴△ABE′就是所求周长最小的△ABE.
在Rt△ABN中,
∵AB=4,BN=2BM=2AB=8,
∴AN=.
∴△ABE周长最小值为AB+AN=4+4 .
【解析】【分析】(1)由等腰直角三角形的性质可得∠B=∠DAE=∠BAH=45°,所以
∠GAD=∠HAE,计算可得比例式:,根据有两对边对应相等,且它们的夹角也相等的两个三角形相似可得△AGD∽△AHE;
(2)根据等腰三角形的定义可知分3种情况讨论:①当B与D重合时,即BD=0,此时AB=BE;
②当AB=AE时,此时E与C重合,用勾股定理可求得BD的值;
③当AB=BE时,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于G,连接DH,由已知条件和(1)的结论可求解;
(3)当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′,由已知条件易证四边形ABMC是正方形,由已知条件通过计
算易得比例式:,根据有两对边对应相等,且它们的夹角也相等的两个三角形相似可得△ABD∽△AME,则∠AME=∠ABD=45°,于是可得点E在射线MC上,根据轴对称的性质可得△ABE′就是所求周长最小的△ABE,在Rt△ABN中,用勾股定理即可求得AN的值,则△ABE周长最小值=AB+AN即可求解。
8.已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,以O为圆心,OA长为半径的圆与AC,AB分别交于点D,E,且∠CBD=∠A.
(1)判断直线BD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)若AD:AO=8:5,BC=2,求BD的长.
【答案】(1)解:BD是⊙O的切线;
理由如下:∵OA=OD,∴∠ODA=∠A
∵∠CBD=∠A,∴∠ODA=∠CBD,
∵∠C=90°,∴∠CBD+∠CDB=90°,
∴∠ODA+∠CDB=90°,∴∠ODB=90°,即BD⊥OD,
∴BD是⊙O的切线
(2)解:设AD=8k,则AO=5k,AE=2OA=10k,
∵AE是⊙O的直径,∴∠ADE=90°,
∴∠ADE=∠C,
又∵∠CBD=∠A,∴△ADE∽△BCD,
∴,即,
解得:BD= .所以BD的长是
【解析】【分析】(1)由等腰三角形的性质和已知得出∠ODA=∠CBD,由直角三角形的性质得出∠CBD+∠CDB=90°,因此∠ODA+∠CDB=90°,得出∠ODB=90°,即可得出结论;(2)设AD=8k,则AO=5k,AE=2OA=10k,由圆周角定理得出∠ADE=90°,△ADE∽△BCD,
得出对应边成比例,即可求出BD的长.
9.如图1,在△ABC中,在BC边上取一点P,在AC边上取一点D,连AP、PD,如果△APD是等腰三角形且△ABP与△CDP相似,我们称△APD是AC边上的“等腰邻相似三角形”.
(1)如图2,在△ABC中AB=AC,∠B=50°,△APD是AB边上的“等腰邻相似三角形”,且AD=DP,∠PAC=∠BPD,则∠PAC的度数是________;
(2)如图3,在△ABC中,∠A=2∠C,在AC边上至少存在一个“等腰邻相似△APD”,请画出一个AC边上的“等腰邻相似△APD”,并说明理由;
(3)如图4,在Rt△ABC中AB=AC=2,△APD是AB边上的“等腰邻相似三角形”,请写出AD长度的所有可能值.
【答案】(1)30°
(2)解:如图3中,△APD是AC边上的“等腰邻相似三角形”,理由:作∠BAC的平分线AP交BC于P,作PD∥AB交AC于D,
∴∠BAP=∠PAD=∠DPA,∠CPD=∠B,
∴DP=DA,
∵∠CAB=2∠C,
∴∠BAP =∠C,
∴△APD是等腰三角形且△APB与△CDP相似,
∴△APD是AC边上的“等腰邻相似三角形”
(3)解:如图3′中,当DA=DP时,设∠APD=∠DAP=x,
①若∠BPD=∠CAP=90°-x,∠BDP=∠CPA=2x,
∴90°-x+2x+x=180°,
∴x=45°,
∴三角形都是等腰直角三角形,易知AD=1;
②若∠PDB=∠CAP时,设∠APD=∠DAP=x,
得到∠PDB=∠CAP=2x,易知x=30°,
设AD=a,则AP=
∵△BPD∽△CPA,
∴,即,
解得,
如图4中,当PA=PD时,易知∠PDB是钝角,∠CAP是锐角,
∴∠PDB=∠CPA,则△BPD≌△CPA,
设AD=a,则BD=2-a,,AC=2,
,
解得a= ,
如图5中,当AP=AD时,设∠APD=∠ADP=x,则∠DAP=180°-2x,易知∠PDB为钝角,∠CAP为锐角,
∴∠PDB=∠CPA=180°-x,∠CAP=90°-∠DAP=90°-(180°-2x)=2x-90°,
在△APC中,2x-90°+180°-x+45°=180°,
解得x=45°,不可能成立.
综上所述.AD的长为1或或
【解析】【解答】(1)解:如图2中,
∵AB=AC,DA=DP,
∴∠B=∠C,∠DAP=∠DPA,
∵∠PAC=∠BPD,
∴∠APC=∠BDP=∠DAP+∠DPA,
∵∠APC=∠B+∠BAP,
∴∠B=∠PAB=50°,
∵∠BAC=180°−50°−50°=80°,
∴∠PAC=30°
故答案为30°
【分析】(1)根据等边对等角和三角形外角的性质证明∠B=∠PAB即可解决问题.(2)如图3中,作∠BAC的平分线AP交BC于P,作PD∥AB交AC于D,根据平行线的性质和角平分线定义可得∠BAP=∠PAD=∠DPA,∠CPD=∠B,结合∠A=2∠C可证△APD是等腰三角形且△APB与△CDP相似,即可解决问题.(3)分三种情形讨论:如图3′中,当DA=
DP时;如图4中,当PA=PD时;如图5中,当AP=AD时;分别求解即可解决问题.
10.已知,如图,矩形ABCD中,AD=2,AB=3,点E,F分别在边AB,BC上,且BF=FC,连接DE,EF,并以DE,EF为边作▱DEFG.
(1)求▱DEFG对角线DF的长;
(2)求▱DEFG周长的最小值;
(3)当▱DEFG为矩形时,连接BG,交EF,CD于点P,Q,求BP:QG的值.
【答案】(1)解:如图1所示:
连接DF,
∵四边形ABCD是矩形,
∠C=90°,AD=BC,AB=DC,
∵BF=FC,AD=2;∴FC=1,
∵AB=3;∴DC=3,
在Rt△DCF中,由勾股定理得,
∴DF=;
故▱DEFG对角线DF的长
(2)解:如图2所示:
作点F关直线AB的对称点M,连接DM交AB于点N,
连接NF,ME,点E在AB上是一个动点,
①当点E不与点N重合时点M、E、D可构成一个三角形,∴ME+DE>MD,
②当点E与点N重合时点M、E(N)、D在同一条直线上,∴ME+DE=MD
由①和②DE+EF的值最小时就是点E与点N重合时,
∵MB=BF,∴MB=1,
∴MC=3,
又∵DC=3,
∴△MCD是等腰直角三角形,
∴MD=,
∴NF+DF=MD=2 ,
∴l▱DEFG=2(NF+DF)=4
(3)解:①当AE=1,BE=2时,过点B作BH⊥EF,
如图3(甲)所示:
∵▱DEFG为矩形,
∴∠A=∠ABF=90°,
又∵BF=1,AD=2,
∴在△ADE和△BEF中有,
,
∴△ADE≌△BEF中(SAS),
∴DE=EF,
∴矩形DEFG是正方形;
在Rt△EBF中,由勾股定理得:
EF=,
∴BH ,
又∵△BEF~△FHB,
∴,
HF=,
在△BPH和△GPF中有:
,
∴△BPH∽△GPF(AA),
∴
∴PF=,
又∵EP+PF=EF,
∴,
又∵AB∥BC,EF∥DG,
∴∠EBP=∠DQG,∠EPB=∠DGQ,
∴△EBP∽△DQG(AA),
∴ .
②当AE=2,BE=1时,过点G作GH⊥DC,如图3(乙)所示:
∵▱DEFG为矩形,
∴∠A=∠EBF=90°,
∵AD=AE=2,BE=BF=1,
∴在Rt△ADE和Rt△EFB中,由勾股定理得:∴ED=,
EF=,
∴∠ADE=45°,
又∵四边形DEFG是矩形,
∴EF=DG,∠EDG=90°,
∴DG=,∠HDG=45°,
∴△DHG是等腰直角三角形,
∴DH=HG=1,
在△HGQ和△BCQ中有,
∴△HGQ∽△BCQ(AA),
∴,
∵HC=HQ+CQ=2,
∴HQ=,
又∵DQ=DH+HQ,
∴DQ=1+ =,
∵AB∥DC,EF∥DG,
∴∠EBP=∠DQG,∠EPB=∠DGQ,
∴△EBP∽△DQG(AA),
∴,
综合所述,BP:QG的值为或 .
【解析】【分析】(1)▱DEFG对角线DF的长就是Rt△DCF的斜边的长,由勾股定理求解;(2)▱DEFG周长的最小值就是求邻边2(DE+EF)最小值,DE+EF的最小值就是以AB 为对称轴,作点F的对称点M,连接DM交AB于点N,点E与N点重合时即DE+EF=DM 时有最小值,在Rt△DMC中由勾股定理求DM的长;(3)▱DEFG为矩形时有两种情况,一是一般矩形,二是正方形,分类用全等三角形判定与性质,等腰直角三角形判定与性质,三角形相似的判定与性质和勾股定理求解.
11.在中,为边上一点,过点作交于点,以为折线,将翻折,设所得的与梯形重叠部分的面积为.
(1)如图(甲),若,,,,则的值为________.
(2)如图(乙),若,,为中点,则的值为________.
(3)若,,,设.
①求与的函数解析式.
② 是否有最大值,若有,求出的最大值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)
(2)12
(3)解:如图a,作于点,在中,∵,,,∴,,当落在上时,为的中点:
即故分以下两种情况讨论:
①当时,如图b,
∵,∴,∴,∴
,即,∴当时,
.
②当时,如图c,
设,分别交于,,由折叠可知,,∴,,∵,∴,,∴,∴
,∴,由①同理得,又,∴,∴
,∴
∵,且当时满足,∴。
∴
当时,值最大,最大值为.
【解析】【解答】解:()∵,,,∴,∴
,∵,∴,∴
,∴,∴.
()∵,,∴边上的高为,∴
,∵为的中点,,∴,
,∴,∴,∴.
【分析】(1)△A′DE与梯形DBCE重叠部分的面积y就是△A′DE的面积。
用勾股定理求得另一直角边AC=8,由折叠的性质可得∆ADE≌∆DE,因为DE∥BC,由相似三角形的判定可得△ADE∽△ABC,根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方可得△ADE的面积
=△ABC的面积,则∆DE的面积即可求解;
(2)根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方可求解;
(3)作AH⊥BC于点H,在Rt△ABH中,解直角三角形ABH可求得AH的长,△ABC的面积可求解,当A′落在BC上时,D为AB的中点,即x=5故分以下两种情况讨论:①当0<x≤5时,根据平行于三角形一边的直线和其他两边所构成的三角形与原三角形相似可得△ADE∽△ABC,由相似三角形的面积的比等于相似比的平方可求解;②当5<x<10时,设DA′,EA′分别交BC于M,N,由折叠可知,△A′DE∽△ADE,△MA′N∽△DA′E,由相似三角形的性质即可求解。
12.如图,过⊙O外一点P作⊙O的切线PA切⊙O于点A,连接PO并延长,与⊙O交于C、D两点,M是半圆CD的中点,连接AM交CD于点N,连接AC、CM.
(1)求证:CM2=MN MA;
(2)若∠P=30°,PC=2,求CM的长.
【答案】(1)解:中,点是半圆的中点,
,
,
又,
,
,即;
(2)解:连接、,
是的切线,
,
又,
,
设的半径为,
,
,
解得:,
又是直径,
,
,
是等腰直角三角形,
在中,由勾股定理得,即,则,
.
【解析】【分析】(1)由知,根∠CMA=∠NMC据证ΔAMC∽ΔCMN 即可得;(2)连接OA、DM,由直角三角形PAO中∠P=30°知
,据此求得OA=OC=2,再证三角形CMD是等腰直角三角形得CM 的长.。