相似图形知识点与题型分析
新人教版九年级下册数学[《相似》全章复习与巩固--知识点整理及重点题型梳理](提高)
新人教版九年级下册初中数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习《相似》全章复习与巩固--知识讲解(提高)【学习目标】1、了解比例的基本性质,线段的比、成比例线段;2、通过具体实例认识图形的相似,探索相似图形的性质,理解相似多边形对应角相等、对应边成比例、周长的比等于相似比、面积的比等于相似比的平方,探索并掌握相似三角形的判定方法,并能利用这些性质和判定方法解决生活中的一些实际问题;3、了解图形的位似,能够利用位似将一个图形放大或缩小,在同一直角坐标系中,感受位似变换后点的坐标的变化;4、结合相似图形性质和判定方法的探索和证明,进一步培养推理能力,发展逻辑思维能力和推理论证的表达能力,以及综合运用知识的能力,运用学过的知识解决问题的能力. 【知识网络】【要点梳理】要点一、相似图形及比例线段1.相似图形:在数学上,我们把形状相同的图形称为相似图形(similar figures).要点诠释:(1) 相似图形就是指形状相同,但大小不一定相同的图形;(2) “全等”是“相似”的一种特殊情况,即当“形状相同”且“大小相同”时,两个图形全等;2.相似多边形如果两个多边形的对应角相等,对应边的比相等,我们就说它们是相似多边形.要点诠释:(1)相似多边形的定义既是判定方法,又是它的性质.(2)相似多边形对应边的比称为相似比.3.比例线段:对于四条线段a、b、c、d,如果其中两条线段的比与另两条线段的比相等,如a:b=c:d,我们就说这四条线段是成比例线段,简称比例线段.要点诠释:(1)若a:b=c:d,则ad=bc;(d也叫第四比例项)(2)若a:b=b:c,则2b =ac(b称为a、c的比例中项).要点二、相似三角形1.相似三角形的判定:判定方法(一):平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形和原三角形相似.判定方法(二):如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似.判定方法(三):如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似.要点诠释:此方法要求用三角形的两边及其夹角来判定两个三角形相似,应用时必须注意这个角必须是两边的夹角,否则,判断的结果可能是错误的.判定方法(四):如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.要点诠释:要判定两个三角形是否相似,只需找到这两个三角形的两个对应角相等即可,对于直角三角形而言,若有一个锐角对应相等,那么这两个三角形相似.2.相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等,对应边的比相等;(2)相似三角形中的重要线段的比等于相似比;相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比.要点诠释:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段.(3) 相似三角形周长的比等于相似比;(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方。
01相似三角形题型之一比例与比例线段
01相似三角形题型之一比例与比例线段比例与比例线段教学目标:1.了解比例中项的概念。
2.会求已知线段的比例中项。
3.通过实例了解黄金分割。
4.利用黄金分割进行简单的计算和作图. 教学重点、难点:教学重点:黄金分割的概念及其简单应用。
教学难点:例5的作图涉及到线段的倍分关系与和差关系,比较复杂,是本节教学的难点。
1.知识点与方法概述A:比例的性质:基本性质:如果a:b=c:d,那么ad=bc;如果ad=bc,那么a:b=c:d.合比性质:等比性质:如果,那么.B:比例线段:比例线段:在四条线段中,如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比. 那么,这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段.设a、b、c、d为线段,如果a:b=c:d,b、c叫比例内项,a、d叫比例外项,d叫做a、b、c的第四比例项;如果a:b=b:c,或b2=ac,那么b叫a、c的比例中项.C:黄金分割:如图,把线段AB分成两条线段AC和BC,所得的对应线段成比例. 推论的扩展:平行于三角形一边,并且和其他两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.推论的逆定理:如果一条直线截三角形的两边所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边.E:平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等.根据被截的两条直线的位置关系,可以分五种图形情况: 推论1:经过梯形一腰的中点与底平行的直线,必平分另一腰. 已知:在梯形ACFD中,AD//CF,AB=BC 求证:DE=EF 推论2:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边. 已知:在△ACF中,BE//CF,AB=BC 求证:AE=EFF:三角形的中位线定理:三角形的中位线:连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半。
已知:如图,D、E分别为AB、AC的中点求证:DE//BC,DE?G:梯形的中位线定理梯形的中位线:连结梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线。
(完整版)相似三角形知识点与经典题型,推荐文档
8 相似三角形常见的图形DB (4) 添加辅助线:若上述方法还不能奏效的话,可以考虑添加辅助线(通常是添加平行线)构成比例.以上步骤可以不断的重复使用,直到被证结论证出为止.注:添加辅助平行线是获得成比例线段和相似三角形的重要途径。
平面直角坐标系中通常是作垂线(即得平行线)构造相似三角形或比例线段。
(5)比例问题:常用处理方法是将“一份”看着k;对于等比问题,常用处理办法是设“公比”为k。
(6).对于复杂的几何图形,通常采用将部分需要的图形(或基本图形)“分离”出来的办法处理。
知识点12 相似多边形的性质(1)相似多边形周长比,对应对角线的比都等于相似比.(2)相似多边形中对应三角形相似,相似比等于相似多边形的相似比.(3)相似多边形面积比等于相似比的平方.注意:相似多边形问题往往要转化成相似三角形问题去解决,因此,熟练掌握相似三角形知识是基础和关键.知识点13 位似图形有关的概念与性质及作法1. 如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应顶点的连线都交于一点,那么这样的两个图形叫做位似图形.2. 这个点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比.注:(1)位似图形是相似图形的特例,位似图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点.(2)位似图形一定是相似图形,但相似图形不一定是位似图形.(3)位似图形的对应边互相平行或共线.3.位似图形的性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.注:位似图形具有相似图形的所有性质.4. 画位似图形的一般步骤:(1)确定位似中心(位似中心可以是平面中任意一点)(2)分别连接原图形中的关键点和位似中心,并延长(或截取).(3)根据已知的位似比,确定所画位似图形中关键点的位置.(4)顺次连结上述得到的关键点,即可得到一个放大或缩小的图形. ①②③④⑤注:①位似中心可以是平面内任意一点,该点可在图形内,或在图形外,或在图形上(图形边上或顶点上)。
②外位似:位似中心在连接两个对应点的线段之外,称为“外位似”(即同向位似图形)③内位似:位似中心在连接两个对应点的线段上,称为“内位似”(即反向位似图形)(5)在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky), 反向位似图形对应点的坐标为(-kx,-ky),经典例题透析类型一、相似三角形的概念 1.判断对错: (1)两个直角三角形一定相似吗?为什么? (2)两个等腰三角形一定相似吗?为什么? (3)两个等腰直角三角形一定相似吗?为什么? (4)两个等边三角形一定相似吗?为什么? (5)两个全等三角形一定相似吗?为什么? 思路点拨:要说明两个三角形相似,要同时满足对应角相等,对应边成比例.要说明不相似,则只要否定其中的一个条件. 解:(1)不一定相似.反例 直角三角形只确定一个直角,其他的两对角可能相等,也可能不相等.所以直角三角形不一定相似. (2)不一定相似.反例 等腰三角形中只有两边相等,而底边不固定.因此两个等腰三角形中有两边对应成比例,两底边的比不一定等于对应腰的比,所以等腰三角形不一定相似. (3)一定相似. 在直角三角形ABC与直角三角形A′B′C′中 设AB=a,A′B′=b,则BC=a,B′C′=b,AC=a,A′C′=b ∴ ∴ABC∽A′B′C′ (4)一定相似. 因为等边三角形各边都相等,各角都等于60度,所以两个等边三角形对应角相等,对应边成比例,因此两个等边三角形一定相似. (5)一定相似. 全等三角形对应角相等,对应边相等,所以对应边比为1,所以全等三角形一定相似,且相似比为1. 举一反三 【变式1】两个相似比为1的相似三角形全等吗? 解析:全等.因为这两个三角形相似,所以对应角相等.又相似比为1,所以对应边相等. 因此这两个三角形全等. 总结升华:由上可知,在特殊的三角形中,有的相似,有的不一定相似. (1)两个直角三角形,两个等腰三角形不一定相似. (2)两个等腰直角三角形,两个等边三角形一定相似. (3)两个全等三角形一定相似,且相似比为1;相似比为1的两个相似三角形全等. 【变式2】下列能够相似的一组三角形为( )A.所有的直角三角形B.所有的等腰三角形C.所有的等腰直角三角形D.所有的一边和这边上的高相等的三角形 解析:根据相似三角形的概念,判定三角形是否相似,一定要满足三个角对应相等,三条对应边的比相等.而A中只有一组直角相等,其他的角是否对应相等不可知;B中什么条件都不满足;D中只有一条对应边的比相等;C中所有三角形都是由90°、45°、45°角组成的三角形,且对应边的比也相等.答案选C.类型二、相似三角形的判定 2.如图所示,已知中,E为AB延长线上的一点,AB=3BE,DE与BC相交于F,请找出图中各对相似三角形,并求出相应的相似比. 思路点拨:由可知AB∥CD,AD∥BC,再根据平行线找相似三角形. 解:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴ AB∥CD,AD∥BC, ∴△BEF∽△CDF,△BEF∽△AED. ∴△BEF∽△CDF∽△AED. ∴当△BEF∽△CDF时,相似比;当△BEF∽△AED时,相似比; 当△CDF∽△AED时,相似比. 总结升华:本题中△BEF、△CDF、△AED都相似,共构成三对相似三角形.求相似比不仅要找准对应边,还需注意两个三角形的先后次序,若次序颠倒,则相似比成为原来的倒数. 3.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=6.在Rt△EDF中,∠F=90°,DF=3,EF=4,则△ABC 和△EDF相似吗?为什么? 思路点拨:已知△ABC和△EDF都是直角三角形,且已知两边长,所以可利用勾股定理分别求出第三边AC和DE,再看三边是否对应成比例. 解:在Rt△ABC中,AB=10,BC=6,∠C=90°. 由勾股定理得. 在Rt△DEF中,DF=3,EF=4,∠F=90°. 由勾股定理,得. 在△ABC和△EDF中,,,, ∴, ∴△ABC∽△EDF(三边对应成比例,两三角形相似). 总结升华: (1)本题易错为只看3,6,4,10四条线段不成比例就判定两三角形不相似.利用三边判定两三角形相 似,应看三角形的三边是否对应成比例,而不是两边. (2)本题也可以只求出AC的长,利用两组对应边的比相等,且夹角相等,判定两三角形相似. 4.如图所示,点D在△ABC的边AB上,满足怎样的条件时,△ACD与△ABC相似?试分别加以列举. 思路点拨:此题属于探索问题,由相似三角形的识别方法可知,△ACD与△ABC已有公共角∠A,要使此两个三角形相似,可根据相似三角形的识别方法寻找一个条件即可. 解:当满足以下三个条件之一时,△ACD∽△ABC. 条件一:∠1=∠B. 条件二:∠2=∠ACB. 条件三:,即. 总结升华:本题的探索钥匙是相似三角形的识别方法.在探索两个三角形相似时,用分析法,可先假设△ACD∽△ABC,然后寻找两个三角形中边的关系或角的关系即可.本题易错为出现条件四:.不符合条件“最小化”原则,因为条件三能使问题成立,所以出现条件四是错误的. 举一反三 【变式1】已知:如图正方形ABCD中,P是BC上的点,且BP=3PC,Q是CD的中点. 求证:△ADQ∽△QCP.思路点拨:因△ADQ与△QCP是直角三角形,虽有相等的直角,但不知AQ与PQ是否垂直,所以不能用两个角对应相等判定.而四边形ABCD是正方形,Q是CD中点,而BP=3PC,所以可用对应边成比例夹角相等的方法来判定.具体证明过程如下: 证明:在正方形ABCD中,∵Q是CD的中点,∴=2 ∵=3,∴=4 又∵BC=2DQ,∴=2 在△ADQ和△QCP中,=,∠C=∠D=90°, ∴△ADQ∽△QCP. 【变式2】如图,弦和弦相交于内一点,求证:. 思路点拨:题目中求证的是等积式,我们可以转化为比例式,从而找到应证哪两个三角形相似.同时圆当中同弧或等弧所对的圆周角相等要会灵活应用. 证明:连接,. 在 ∴∽ ∴. 【变式3】已知:如图,AD是△ABC的高,E、F分别是AB、AC的中点. 求证:△DFE∽△ABC. 思路点拨:EF为△ABC的中位线,EF=BC,又DE和DF都是直角三角形斜边上的中线,DE=AB,DF=AC.因此考虑用三边对应成比例的两个三角形相似. 证明:在Rt△ABD中,DE为斜边AB上的中线, ∴ DE=AB, 即 =. 同理 =. ∵ EF为△ABC的中位线, ∴ EF=BC, 即 =. ∴ ==. ∴ △DFE∽△ABC. 总结升华:本题证明方法较多,可先证∠EDF=∠EDA+∠ADF=∠EAD+∠FAD=∠BAC,再证夹这个角的两边成比例,即=,也可证明∠FED=∠EDB=∠B,同理∠EFD=∠FDC=∠C,都可以证出△DEF∽△ABC.类型三、相似三角形的性质 5.△ABC∽△DEF,若△ABC的边长分别为5cm、6cm、7cm,而4cm是△DEF中一边的长度,你能求出△DEF的另外两边的长度吗?试说明理由. 思路点拨:因没有说明长4cm的线段是△DEF的最大边或最小边,因此需分三种情况进行讨论. 解:设另两边长是xcm,ycm,且x<y. (1)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长5cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. (2)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长6cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. (3)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长7cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. 综上所述,△DEF的另外两边的长度应是cm,cm或cm,cm或cm,cm三种可能. 总结升华:一定要深刻理解“对应”,若题中没有给出图形,要特别注意是否有图形的分类. 6.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积. 思路点拨:利用已知条件及相似三角形的判定方法及性质求出矩形的长和宽,从而求出矩形的面积. 解:∵四边形EFGH是矩形,∴ EH∥BC, ∴△AEH∽△ABC. ∵ AD⊥BC,∴ AD⊥EH,MD=EF. ∵矩形两邻边之比为1:2,设EF=xcm,则EH=2xcm. 由相似三角形对应高的比等于相似比,得, ∴,∴,. ∴ EF=6cm,EH=12cm. ∴. 总结升华:解决有关三角形的内接矩形、内接正方形的计算问题,经常利用相似三角形“对应高的比等于相似比”和“面积比等于相似比的平方”的性质,若图中没有高可以先作出高. 举一反三 【变式1】△ABC中,DE∥BC,M为DE中点,CM交AB于N,若,求. 解:∵DE∥BC ,∴△ADE∽△ABC ∴ ∵M为DE中点,∴ ∵DM∥BC ,∴△NDM∽△NBC ∴ ∴=1:2. 总结升华:图中有两个“”字形,已知线段AD与AB的比和要求的线段ND与NB的比分别在这两个“”字形,利用M为DE中点的条件将条件由一个“”字形转化到另一个“”字形,从而解决问题.类型四、相似三角形的应用 7.如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法? 方案1:如上左图,构造全等三角形,测量CD,得到AB=CD,得到河宽. 方案2: 思路点拨:这是一道测量河宽的实际问题,还可以借用相似三角形的对应边的比相等,比例式中四条线段,测出了三条线段的长,必能求出第四条. 如上右图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少? 解:∵AB⊥BC,CD⊥BC ∴∠ABO=∠DCO=90° 又∵∠AOB=∠DOC ∴△AOB∽△DOC ∴ ∵BO=50m,CO=10m,CD=17m ∴AB=85m 答:河宽为85m. 总结升华:方案2利用了“”型基本图形,实际上测量河宽有很多方法,可以用“”型基本图形,借助相似;也可用等腰三角形等等. 举一反三 【变式1】如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m. (1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么? (2)求古塔的高度. 解:(1)△ABC∽△ADE. ∵BC⊥AE,DE⊥AE ∴∠ACB=∠AED=90° ∵∠A=∠A ∴△ABC∽△ADE (2)由(1)得△ABC∽△ADE ∴ ∵AC=2m,AE=2+18=20m,BC=1.6m ∴ ∴DE=16m 答:古塔的高度为16m. 【变式2】已知:如图,阳光通过窗口照射到室内,在地面上留下1.5m宽的亮区DE.亮区一边到窗下的墙脚距离CE=1.2m,窗口高AB=1.8m,求窗口底边离地面的高BC? 思路点拨:光线AD//BE,作EF⊥DC交AD于F.则,利用边的比例关系求出BC. 解:作EF⊥DC交AD于F.因为AD∥BE,所以又因为, 所以,所以. 因为AB∥EF,AD∥BE,所以四边形ABEF是平行四边形,所以EF=AB=1.8m. 所以m.类型五、相似三角形的周长与面积 8.已知:如图,在△ABC与△CAD中,DA∥BC,CD与AB相交于E点,且AE︰EB=1︰2,EF∥BC 交AC于F点,△ADE的面积为1,求△BCE和△AEF的面积. 思路点拨:利用△ADE∽△BCE,以及其他有关的已知条件,可以求出△BCE的面积.△ABC的边AB上的高也是△BCE的高,根据AB︰BE=3︰2,可求出△ABC的面积.最后利用△AEF∽△ABC,可求出△AEF 的面积. 解:∵ DA∥BC, ∴ △ADE∽△BCE. ∴ S△ADE︰S△BCE=AE2︰BE2. ∵ AE︰BE=1︰2, ∴ S△ADE︰S△BCE=1︰4. ∵ S△ADE=1, ∴ S△BCE=4. ∵ S△ABC︰S△BCE=AB︰BE=3︰2, ∴ S△ABC=6. ∵ EF∥BC, ∴ △AEF∽△ABC. ∵ AE︰AB=1︰3, ∴ S△AEF︰S△ABC=AE2︰AB2=1︰9. ∴ S△AEF==. 总结升华:注意,同底(或等底)三角形的面积比等于这底上的高的比;同高(或等高)三角形的面积比等于对应底边的比.当两个三角形相似时,它们的面积比等于对应线段比的平方,即相似比的平方. 举一反三 【变式1】有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和面积比. 解:设原地块为△ABC,地块在甲图上为△A1B1C1,在乙图上为△A2B2C2. ∴△ABC∽△A1B1C1∽△A2B2C2 且,, ∴, ∴. 【变式2】如图,已知:△ABC中,AB=5,BC=3,AC=4,PQ//AB,P点在AC上(与点A、C不重合),Q点在BC上. (1)当△PQC的面积与四边形PABQ的面积相等时,求CP的长; (2)当△PQC的周长与四边形PABQ的周长相等时,求CP的长; 解:(1)∵S△PQC=S四边形PABQ ∴S△PQC:S△ABC=1:2 ∵PQ∥AB,∴△PQC∽△ABC ∴S△PQC:S△ABC=(CP:CA)2=1:2 ∴CP2=42×,∴CP=. (2)∵S△PQC的周长与四边形PABQ的周长相等, ∴PC+CQ=PA+AB+QB=(△ABC的周长)=6 ∵PQ∥AB,∴△PQC∽△ABC ∴,即: 解得,CP=类型六、综合探究 9.如图,AB∥CD,∠A=90°,AB=2,AD=5,P是AD上一动点(不与A、D重合),PE⊥BP,P为垂足,PE交DC于点E, (1)设AP=x,DE=y,求y与x之间的函数关系式,并指出x的取值范围; (2)请你探索在点P运动的过程中,四边形ABED能否构成矩形?如果能,求出AP的长;如果不能,请说 明理由. 解:(1)∵AB∥CD ,∴∠A+∠D=180° ∵∠A=90°,∴∠D=90°,∴∠A=∠D 又∵PE⊥BP ,∴∠APB+∠DPE=90°, 又∠APB+∠ABP=90°,∴∠ABP=∠DPE, ∴△ABP∽△DPE ∴,即 ∴ (2)欲使四边形ABED为矩形,只需DE=AB=2,即,解得 ∵,∵均符合题意,故AP=1或 4. 总结升华: (1)求以线段长为变量的两个函数间的关系时,常常将未知线段和已知线段作为三角形的边,利用相似 三角形的知识解决. (2)解决第(2)小问时要充分挖掘运动变化过程中点的特殊位置,再转化为具体的数值,通过建立方程 解决,体现了数形结合的思想. 10.如图,在△ABC中,BC=2,BC边上的高AD=1,P是BC上任意一点,PE∥AB交AC于E,PF∥AC交AB于F. (1)设BP=,△PEF的面积为,求与的函数解析式和的取值范围; (2)当P在BC边上什么位置时,值最大.∴,∴∴,∴∴∴.(2)∴当时,即边的中点时,值最大出发,以cm/st=a CM=a=CD点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质、矩形的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题综合性较强,难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.23. (本小题满分9分)如图12-1,在梯形ABCD中,已知AD∥BC,∠B=90°,AB=7,AD=9,BC=12,在线段BC上任取一点E,连结DE,作EF DE,交直线AB于点F.(1) 若点F与B重合,求CE的长;(3分)(2) 若点F在线段AB上,且AF=CE,求CE的长;(4分)(3) 设CE=x,BF=y,写出y关于x的函数关系式(直接写出结果即可).(2分)24.(本小题满分9分)如图11,在直角梯形ABCD中,已知AD∥BC,AB=3,AD=1,BC=6,∠A=∠B=90°. 设动点P、Q、R在梯形的边上,始终构成以P为直角顶点的等腰直角三角形,且△PQR的一边与梯形ABCD的两底边平行.(1) 当点P在AB边上时,在图中画出一个符合条件的△PQR (不必说明画法);(2) 当点P在BC边或CD边上时,求BP的长.23.(本小题满分8分)如图7,已知四边形ABCD、AEFG均为正方形,∠BAG=α(0°<α<180°).(1) (6分) 求证:BE=DG,且BE⊥DG;(2) (2分) 设正方形ABCD、AEFG的边长分别是3和2,线段BD、DE、EG、GB所围成封闭图形的面积为S.当α变化时,指出S的最大值及相应的α值.(直接写出结果,不必说明理由)图7。
相似三角形中的“母子”型-2023年新九年级数学核心知识点与常见题型通关讲解练(沪教版)(解析版)
【答案】经过 4 秒或 1.6 秒时,△QBC 与△ABC 相似 【分析】由题意可得, AP = 2t,BP = 8 − 2t,BQ = 4t ,根据△QBC 与△ABC 相似,分情况列式计算即可.
∴AF=FE=ED=DA,∴四边形 AFED 菱形.
是 (2)证明:由(1)得:△ABF≌△EBF,∴∠BAG=∠BEF,
∵四边形 AFED 是菱形,∴AD∥FE,∴∠BEF=∠C,∴∠BAG=∠C, AB = BG
∵∠ABG=∠CBA,∴△ABG∽△CBA,∴ BC AB ,即 AB2=BG•BC. (3)解:如图,
关知识并灵活运用所学知识求解是解题的关键.
【过关检测】
一、填空题 1.如图,在 ABC 中,点 D 在 AB 上,请再添一个适当的条件,使△ADC∽△ACB ,那么可添加的条件是 __________.
【答案】 ACD = ABC (答案不唯一,也可以增加条件: ADC = ACB 或 AC2 = AD AB ).
【分析】(1)利用平行四边形的性质得 AB=CD,AB∥CD,再证明四边形 BECD 为平行四边形得到 BD∥CE,根 据相似三角形的判定方法,由 CM∥DB 可判断△BND∽△CNM; (2)先利用 AD2=AB•AF 可证明△ADB∽△AFD,则∠1=∠F,再根据平行线的性质得∠F=∠4,∠2=∠3,所以∠3=∠4, 加上∠NMC=∠CMD,于是可判断△MNC∽△MCD,所以 MC:MD=CN:CD,然后利用 CD=AB 和比例的性质即 可得到结论. 【详解】证明:(1)∵四边形 ABCD 是平行四边形, ∴AB=CD,AB∥CD, 而 BE=AB, ∴BE=CD, 而 BE∥CD, ∴四边形 BECD 为平行四边形, ∴BD∥CE, ∵CM∥DB, ∴△BND∽△CNM; (2)∵AD2=AB•AF, ∴AD:AB=AF:AD,
初中数学三角形相似模型大总结
初中数学三角形相似模型大总结三角形相似是初中数学里非常重要的知识点,是中考中一定会涉及的考点之一。
三角形相似的判定和应用题型千变万化,但“万变不离其宗”,常用的一共有以下8种模型。
1、8字形模型2、反8字形模型3、A字形模型4、反A字形模型5、共边反A字形模型6、剪刀反A字形模型7、一线三等角模型8、一线三垂直模型【模型总结】8种具体模型实际上可以分为三个大类,如下面表格所示:【应用提示】三角形相似的实际应用中遇到的模型基本上是属于上面8种模型的变化。
比如当三角形为直角三角形时的反A字形。
【应用举例】思路分析:通常来讲,题目中遇到线段成某个比例的已知条件,往往会和三角形相似结合起来。
因为三角形相似就能利用线段的比例。
本题中,△CEF和△EFD是对折关系,所以∠EDF=∠C=60度。
进而得到∠A=∠B=∠EDF=60度,一线三等角模型太明显不过了。
因此:△AED∽△DBF。
虽然,解题过程中还用到了设未知数解方程的代数思想,但是如果不能及时发现一线三等角模型,然利用相似比例列出2个方程,此题难度也不小。
【总结】三角形相似就意味着对应线段的比值相等,所以就能建立等式关系。
因此,题目中只要看到线段比例已知,就要首先考虑构建三角形相似来利用这个已知条件,为进一步完成解题创下基础。
口诀:线段比例若知道,三角相似解题巧。
有些同学相似三角形的判定方法明明都知道,却还是不会证三角形相似,在有些图形中甚至找不到谁和谁相似,完全无从下手。
这种情况,其中一个很大的原因就是——对相似的基本模型不熟悉。
本文就来说说相似的几种基本模型,让你能在复杂的图形中快速识别,迅速上手。
1、A字型(金字塔形)A字型分两种,一种上下平行的,一种上下不平行的。
注意两种A字型对应关系不同。
2、8字型(沙漏型)同A字型一样,8字型也有两种,一种上下平行,一种上下不平行,对应关系也不同。
3、子母型子母型相似可看作由非平行的A字型相似变化而来。
子母型相似的对应关系比较容易写错,为了避免出错可采用两种书写习惯:①仿照A字型写法,从公共点写起,△BAD∽△BCA;②按角的大小排序来写,小中大,△ABD∽△CBA.推荐第一种,更不容易错。
专题 相似三角形一线三等角模型(学生版)
专题04相似三角形重要模型-一线三等角模型相似三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位。
相似三角形与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,难度大,是中考的常考题型。
如果大家平时注重解题方法,熟练掌握基本解题模型,再遇到该类问题就信心更足了.本专题就一线三等角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角模型(相似模型)【模型解读与图示】“一线三等角”型的图形,因为一条直线上有三个相等的角,一般就会有两个三角形的“一对角相等”,再利用平角为180°,三角形的内角和为180°,就可以得到两个三角形的另外一对角也相等,从而得到两个三角形相似.1)一线三等角模型(同侧型)(锐角型)(直角型)(钝角型)条件:如图,∠1=∠2=∠3,结论:△ACE∽△BED.2)一线三等角模型(异侧型)条件:如图,∠1=∠2=∠3,结论:△ADE∽△BEC.3)一线三等角模型(变异型)图1图2图3①特殊中点型:条件:如图1,若C为AB的中点,结论:△ACE∽△BED∽△ECD.②一线三直角变异型1:条件:如图2,∠ABD=∠AFE=∠BDE=90°.结论:△ABC∽△BDE∽△BFC∽△AFB.③一线三直角变异型2:条件:如图3,∠ABD=∠ACE=∠BDE=90°.结论:△ABM∽△NDE∽△NCM.是边A.3B.5C.2D.1B (1)如图2,在53⨯个方格的纸上,小正方形的顶点为格点、边长均为1,AB 为端点在格点的已知线段.请用三种不...同连接格点.....的方法,作出以线段AB 为等联线、某格点P 为等联点的等联角,并标出等联角,保留作图痕迹;(2)如图3,在Rt APC △中,90A ∠=,AC AP >,延长AP 至点B ,使AB AC =,作A ∠的等联角CPD ∠和PBD ∠.将APC △沿PC 折叠,使点A 落在点M 处,得到MPC ,再延长PM 交BD 的延长线于E ,连接CE 并延长交PD 的延例5.(2022·浙江·嘉兴一中一模)阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①:在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,分别过A 、B 向经过点C 直线作垂线,垂足分别为D 、E ,我们很容易发现结论:△ADC ≌△CEB .(1)探究问题:如果AC ≠BC ,其他条件不变,如图②,可得到结论;△ADC ∽△CEB .请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线y =12x 与直线CD 交于点M (2,1),且两直线夹角为α,且tanα=32,请你求出直线CD 的解析式.(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =5,点E 为BC 边上一个动点,连接AE ,将线段AE 绕点E 顺时针旋转90°,点A 落在点P 处,当点P 在矩形ABCD 外部时,连接PC ,PD .若△DPC 为直角三角形时,请你探究并直接写出BE 的长.例6.(2023·浙江·九年级专题练习)在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,2AB AC ==,点D 在BC 所在的直线上运动,作45ADE ∠=︒(A 、D 、E 按逆时针方向).(1)如图,若点D 在线段BC 上运动,DE 交AC 于E .①求证:ABD DCE △△∽;②当ADE V 是等腰三角形时,求AE 的长;(2)如图,若点D 在BC 的延长线上运动,DE 的反向延长线与AC 的延长线相交于点E ',是否存在点D ,使ADE '△是等腰三角形?若存在,求出线段CD 的长度;若不存在,请简要说明理由;(3)若点D 在BC 的反向延长线上运动,是否存在点D ,使ADE V 是等腰三角形?若存在,写出所有点D 的位置;若不存在,请简要说明理由.上一点,轴9,23A.()9,3B.()3.(2023·湖南长沙·九年级专题练习)如图,在矩形4.(2021·浙江台州·中考真题)如图,点E,F,G分别在正方形ABCD的边AB,BC,AD上,AF⊥EG.若AB=5,AE=DG=1,则BF=_____.分别在边6.(2022秋·安徽淮北·九年级校考阶段练习)如图,在四边形分别在线段AD、DC上(点E与点A、CD=,在BC边上取中点E,连接DE,过点E 8.(2023·山东烟台·九年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,4做EF ED⊥与AB交于点G,与DA的延长线交于点F.(1)求证:BEG CDE△∽△;(2)求AFG的面积.⊥交AB于点M,9.(2023·上海·九年级假期作业)在矩形ABCD中,3AB=,4=AD,点E是边AD上一点,EM EC∠=∠.(1)求证:AE是AM和AN的比例中项;(2)当点N在线段AB的延点N在射线MB上(如图),且ANE DCE长线上时,联结AC,且AC与NE互相垂直,求MN的长.的两个等腰直角三角形,(3)【拓展探究】在整个运动过程中,请直接写出N点运动的路径长,及CN的最小值.312.(2023·广东深圳·九年级校考阶段练习)如图,在ABC 中6cm AB AC ==,8cm BC =,点E 是线段BC 边上的一动点(不含B 、C 两端点),连接AE ,作AED B ∠=∠,交线段AB 于点D .(1)求证:BDE CEA△∽△(2)设BE x =,AD y =,请求y 与x 之间的函数关系式.(3)E 点在运动的过程中,ADE V 能否构成等腰三角形?若能,求出BE 的长;若不能,请说明理由.13.(2023春·广东深圳·八年级校考期中)【操作发现】如图1,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,ABC 的三个顶点均在格点上.①请按要求画图:将ABC 绕点A 顺时针方向旋转90︒,点B 的对应点为点B ',点C 的对应点为点C ',连接BB ';②在①中所画图形中,AB B '∠=______︒.【问题解决】如图2,在Rt ABC △中,190BC C =∠=︒,,延长CA 到D ,使1CD =,将斜边AB 绕点A 顺时针旋转90︒到AE ,连接DE ,求ADE ∠的度数.【拓展延伸】如图3,在四边形ABCD 中,AE BC ⊥,垂足为E ,BAE ADC ∠=∠,1BE CE ==,3CD =,2=AD AB ,求BD 的长.14.(2023·浙江·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,直线AB 与y 轴交于点A ,与x 轴交于点B ,2OA =,AOB 的面积为2.(1)如图1,求直线AB 的解析式.(2)如图2,线段OA 上有一点C ,直线BC 为2(0)y kx k k =-<,AD y ⊥轴,将BC 绕点B 顺时针旋转90︒,交AD 于点D ,求点D 的坐标.(用含k 的式子表示)(3)如图3,在(2)的条件下,连接OD ,交直线BC 于点E ,若345ABC BDO ∠-∠=︒,求点E 的坐标.九年级专题练习)某数学兴趣小组在学习了尺规作图、等腰三角形和相似三角形的有关知识后,在BC=.点E是线段AD上的动点(点E不与18.(2022·湖南郴州·中考真题)如图1,在矩形ABCD中,4AB=,6⊥,交AB于点F.点A,D重合),连接CE,过点E作EF CE∽;(1)求证:AEF DCE⊥,垂足为G,连接AG.点M是线段BC的中点,连接GM.(2)如图2,连接CF,过点B作BG CF①求AG GM+的最小值;②当AG GM+取最小值时,求线段DE的长.。
相似三角形重要模型之(双)A字型与(双)8字型(解析版)-2024年中考数学常见几何模型
相似三角形重要模型之(双)A字型与(双)8字型相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。
本专题重点讲解相似三角形的(双)A字模型和(双)8(X)字模型.A字型和8(X)字型的应用难点在于过分割点(将线段分割的点)作平行线构造模型,有的是直接作平行线,有的是间接作平行线(倍长中线就可以理解为一种间接作平行线),这一点在模考中无论小题还是大题都是屡见不鲜的。
模型1. “A”字模型【模型解读与图示】“A”字模型图形(通常只有一个公共顶点)的两个三角形有一个“公共角”(是对应角),再有一个角相等或夹这个公共角的两边对应成比例,就可以判定这两个三角形相似.图1 图2 图31)“A”字模型条件:如图1,DE∥BC;结论:△ADE∽△ABC⇔ADAB =AEAC=DEBC.2)反“A”字模型条件:如图2,∠AE D=∠B;结论:△ADE∽△ACB⇔ADAC =AEAB=DEBC.3)同向双“A”字模型条件:如图3,EF∥BC;结论:△AEF∽△ABC,△AEG∽△ABD,△AGF∽△ADC⇔EGBD=FGCD=AGAD1(2023·湖北十堰·统考中考真题)如图,在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD上的点,且BE=BF=CG=AH,若菱形的面积等于24,BD=8,则EF+GH=.【答案】6【分析】连接AC,交BD于点O,由题意易得AC=6,AC⊥BD,AO=3,BO=4,则有AB=AD=5,然后可得EF∥AC∥GH,设BE=BF=CG=AH=a,则有DH=5-a,进而根据相似三角形的性质可进行求解.【详解】解:连接AC,交BD于点O,如图所示:∵四边形ABCD 是菱形,BD =8,∴AB =BC =AD =CD ,AC ⊥BD ,AO =OC =12AC ,BO =OD =12BD =4,∵S 菱形ABCD =12AC ⋅BD =24,∴AC =6,∴AO =3,∴AB =AO 2+BO 2=5=AD ,∵BE =BF =CG =AH ,∴AE =CF =DH =DG ,∴BE AE=BF CF ,∴EF ∥AC ,同理可得GH ∥AC ,设BE =BF =CG =AH =a ,则有DH =5-a ,∵EF ∥AC ,∴△BEF ∽△BAC ,∴BE BA =EF AC ,即a 5=EF 6,∴EF =65a ,同理可得DH DA =GH CA,即5-a 5=GH 6,∴GH =6-65a ,∴EF +GH =6;故答案为6.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定及菱形的性质,熟练掌握菱形的性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.2(2023·安徽·九年级期末)如图,在三角形△ABC 中,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,AD =3,BD =1,AE =2,EC =4.(1)求证:∠ADE =∠C ;(2)若∠BAC 的平分线交DE 于点F ,交BC 于点G ,求AF FG.【答案】(1)见解析(2)AF FG =1【分析】(1)证明AE AB =24=12,AD AC =36=12,可得AE AB =AD AC,结合∠DAE =∠CAB ,从而可得结论;(2)由(1)可得△DAE ∽△CAB ,可得∠ADE =∠C ,证明∠DAF =∠CAG ,可得△ADF ∽△ACG ,再利用相似三角形的性质可得答案.【详解】(1)解:∵AD =3,BD =1,AE =2,EC =4,∴AB =AD +BD =4,AC =AE +CE =6.∴AE AB =24=12,AD AC =36=12,∴AE AB =AD AC,又∵∠DAE =∠CAB ,∴△DAE ∽△CAB ,∴∠ADE =∠C .(2)由(1)可得△DAE ∽△CAB ,∴∠ADE =∠C ,又∵AG 平分∠BAC ,∴∠DAF =∠CAG ,∴△ADF ∽△ACG ,∴AF AG =AD AC=12,∴AF FG =1.【点睛】本题考查的是角平分线的定义,相似三角形的判定与性质,相似三角形的判定方法是解本题关键.3(2022·山东东营·中考真题)如图,在△ABC 中,点F 、G 在BC 上,点E 、H 分别在AB 、AC 上,四边形EFGH 是矩形,EH =2EF ,AD 是△ABC 的高.BC =8,AD =6,那么EH 的长为.【答案】245##4.8【分析】通过四边形EFGH 为矩形推出EH ∥BC ,因此△AEH 与△ABC 两个三角形相似,将AM 视为△AEH 的高,可得出AM AD=EH BC ,再将数据代入即可得出答案.【详解】∵四边形EFGH 是矩形,∴EH ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∵AM 和AD 分别是△AEH 和△ABC 的高,∴AM AD =EH BC ,DM =EF ,∴AM =AD -DM =AD -EF =6-EF ,∵EH =2EF ,代入可得:6-EF 6=2EF 8,解得EF =125,∴EH =2×125=245,故答案为:245.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质及矩形的性质,灵活运用相似三角形的性质是本题的关键.4(2022·浙江宁波·中考真题)(1)如图1,在△ABC 中,D ,E ,F 分别为AB ,AC ,BC 上的点,DE ∥BC ,BF =CF ,AF 交DE 于点G ,求证:DG =EG .(2)如图2,在(1)的条件下,连接CD ,CG .若CG ⊥DE ,CD =6,AE =3,求DE BC的值.(3)如图3,在▱ABCD 中,∠ADC =45°,AC 与BD 交于点O ,E 为AO 上一点,EG ∥BD 交AD 于点G ,EF ⊥EG 交BC 于点F .若∠EGF =40°,FG 平分∠EFC ,FG =10,求BF 的长.【答案】(1)证明见详解(2)13(3)5+53【分析】(1)利用DE ∥BC ,证明△ADG ∼△ABF ,△AEG ∼△ACF ,利用相似比即可证明此问;(2)由(1)得DG =EG ,CG ⊥DE ,得出△DCE 是等腰三角形,利用三角形相似即可求出DE BC的值;(3)遵循第(1)、(2)小问的思路,延长GE 交AB 于点M ,连接FM ,作MN ⊥BC ,垂足为N .构造出等腰三角形、含30°、45°角的特殊直角三角形,求出BN 、FN 的值,即可得出BF 的长.(1)解:∵DE ∥BC ,∴△ADG ∼△ABF ,△AEG ∼△ACF ,∴DG BF =AG AF ,EG CF =AG AF,∴DG BF =EG CF .∵BF =CF ,∴DG =EG .(2)解:由(1)得DG =EG ,∵CG ⊥DE ,∴CE =CD =6.∵AE =3,∴AC =AE +CE =9.∵DE ∥BC ,∴△ADE ∼△ABC .∴DE BC =AE AC=13.(3)解:如图,延长GE 交AB 于点M ,连接FM ,作MN ⊥BC ,垂足为N .在▱ABCD 中,BO =DO ,∠ABC =∠ADC =45°.∵EG ∥BD ,∴由(1)得ME =GE ,∵EF ⊥EG ,∴FM =FG =10,∴∠EFM =∠EFG .∵∠EGF =40°,∴∠EMF =40°,∴∠EFG =50°.∵FG 平分∠EFC ,∴∠EFG =∠CFG =50°,∴∠BFM =180°-∠EFM -∠EFG -∠CFG =30°.∴.在Rt △FMN 中,MN =FM sin30°=5,FN =FM cos30°=53.∵∠MBN =45°,MN ⊥BN ,∴BN =MN =5,∴BF =BN +FN =5+53.【点睛】本题考查了相似三角形的性质及判定、等腰三角形的性质及判定、解特殊的直角三角形等知识,遵循构第(1)、(2)小问的思路,构造出等腰三角形和特殊的直角三角形是解决本题的关键.5(2023•安庆一模)如图,在△ABC 中,点D 、E 、F 分别在边BC 、AB 、CA 上,且DE ∥CA ,DF ∥AB .(1)若点D 是边BC 的中点,且BE =CF ,求证:DE =DF ;(2)若AD ⊥BC 于D ,且BD =CD ,求证:四边形AEDF 是菱形;(3)若AE =AF =1,求1AB +1AC的值.【分析】(1)根据中点和平行两个条件可得中点,从而可得DE 是△ABC 的中位线,进而可得DE =FC ,同理可得DF =BE ,即可解答;(2)根据已知易证四边形AEDF 是平行四边形,再利用等腰三角形的三线合一性质可得∠BAD =∠CAD ,然后利用平行线的性质可得∠EDA =∠CAD ,从而可得∠BAD =∠EDA ,进而可得EA =ED ,即可解答;(3)根据A 字模型相似三角形可知△BED ∽△BAC ,△CDF ∽△CBA ,从而可得DE AC=BD BC ,DF AB =CD BC ,然后把两个式子相加进行计算,即可解答.【解答】(1)证明:∵点D 是边BC 的中点,DE ∥CA ,∴点E 是AB 的中点,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE =12AC ,∵点D 是边BC 的中点,DF ∥AB ,∴点F 是AC 的中点,∴FC =12AC ,∴DE =FC ,同理可得:DF =BE ,∵BE =FC ,∴DE =DF ;(2)证明:∵DE ∥CA ,DF ∥AB ,∴四边形AEDF 是平行四边形,∵AD ⊥BC ,BD =CD ,∴AD 是BC 的垂直平分线,∴AB =AC ,∴∠BAD =∠CAD ,∵DE ∥AC ,∴∠EDA =∠CAD ,∴∠BAD =∠EDA ,∴EA =ED ,∴四边形AEDF 是菱形;(3)∵DE ∥CA ,∴∠EDB =∠C ,∵∠B =∠B ,∴△BED ∽△BAC ,∴DE AC =BD BC ,∵DF ∥AB ,∴∠B =∠FDC ,∵∠C =∠C ,∴△CDF ∽△CBA ,∴DF AB =CD BC ,∴DE AC +DF AB=BD BC +CD BC =BD +CD BC =1,∵四边形AEDF 是平行四边形,∴DE =AF ,DF =AE ,∵AE =AF =1,∴DE =DF =1,∴1AB +1AC =1,∴1AB +1AC的值为1.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,分式的化简求值,菱形的判定与性质,熟练掌握菱形的判定与性质,以及A 字模型相似三角形的关键.模型2.“X ”字模型(“8”模型)【模型解读与图示】“8”字模型图形的两个三角形有“对顶角”,再有一个角相等或夹对顶角的两边对应成比例就可以判定这两个三角形相似.图1图2图3图41)“8”字模型条件:如图1,AB ∥CD ;结论:△AOB ∽△COD ⇔AB CD =OA OC =OB OD.2)反“8”字模型条件:如图2,∠A =∠D ;结论:△AOB ∽△DOC ⇔AB CD =OA OD =OB OC .3)平行双“8”字模型条件:如图3,AB ∥CD ;结论:AE DF =BE CF =AB CD4)斜双“8”字模型条件:如图4,∠1=∠2;结论:△AOD ∽△BOC ,△AOB ∽△DOC ⇔∠3=∠4.1(2022·辽宁·中考真题)如图,在正方形ABCD 中,E 为AD 的中点,连接BE 交AC 于点F .若AB =6,则△AEF 的面积为.【答案】3【分析】由正方形的性质可知AE =12AD =12AB =12BC =3,AD ⎳BC ,则有△AEF ∽△CBF ,然后可得EF BF =AE BC=12,进而问题可求解.【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,AB =6,∴AD =BC =AB =6,AD ⎳BC ,∴△AEF ∽△CBF ,∴EF BF =AE BC,∵E 为AD 的中点,∴AE =12AD =12AB =12BC =3,∴EF BF =AE BC=12,S △ABE =12AE ⋅AB =9,∴EF BE =13,∴S △AEF =13S △ABE =3;故答案为3.【点睛】本题主要考查正方形的性质及相似三角形的性质与判定,熟练掌握正方形的性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.2(2023·黑龙江·哈尔滨九年级阶段练习)如图,AB ∥CD ,AE ∥FD ,AE ,FD 分别交BC 于点G ,H ,则下列结论中错误的是()A.DH FH =CH BHB.GE DF =CG CBC.AF CE =HG CGD.FH AG =BF FA【答案】D【分析】根据平行线分线段成比例和相似三角形的性质与判定,进行逐一判断即可.【详解】解:∵AB ∥CD ∴DH FH =CH BH ,∴A 选项正确,不符合题目要求;∵AE ∥DF ,∴∠CGE =∠CHD ,∠CEG =∠D ,∴△CEG ∽△CDH ,∴GE DH =CG CH ,∴EG CG =DH CH ,∵AB ∥CD ,∴CH CB =DH DF ,∴DH CH =DF CB ,∴GE CG =DF CB ,∴GE DF =CG CB,∴B 选项正确,不符合题目要求;∵AB ∥CD ,AE ∥DF ,∴四边形AEDF 是平行四边形,∴AF =DE ,∵AE ∥DF ∴DE CE =GH GC ,∴AF CE =HG CG ;∴C 选项正确,不符合题目要求;∵AE ∥DF ,∴△BFH ∽△BAG ,∴FH AG =BF AB ,∵AB >FA ,∴FHAG ≠BF FA∴D 选项不正确,符合题目要求.故选D .【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,相似三角形的性质和判定的应用,能根据定理得出比例式是解此题的关键.3(2021·上海·中考真题)如图,在梯形ABCD中,AD⎳BC,∠ABC=90°,AD=CD,O是对角线AC的中点,联结BO并延长交边CD或边AD于E.(1)当点E在边CD上时,①求证:△DAC∽△OBC;②若BE⊥CD,求ADBC的值;(2)若DE=2,OE=3,求CD的长.【答案】(1)①见解析;②23;(2)1+19或3+19【分析】(1)①根据已知条件、平行线性质以及直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可推导,∠DAC=∠DCA=∠OBC=∠OCB,由此可得△DAC∽△OBC;②若BE⊥CD,那么在Rt△BCE中,由∠2=∠3=∠4.可得∠2=∠3=∠4=30°,作DH⊥BC于H.设AD=CD=2m,那么BH=AD=2m.根据30°所对直角边是斜边的一半可知CH=m,由此可得ADBC的值.(2)①当点E在AD上时,可得四边形ABCE是矩形,设AD=CD=x,在Rt△ACE和Rt△DCE中,根据CE2=CE2,列方程62-(x-2)2=x2-22求解即可.②当点E在CD上时,设AD=CD=x,由△DAC∽△OBC,得DCOC=ACBC,所以xm=2OCBC,所以OCBC=x2m;由△EOC∽△ECB得EOEC=ECEB=OCCB,所以3x-2=x-2m+3=OCCB,解出x的值即可.【详解】(1)①由AD=CD,得∠1=∠2.由AD⎳BC,得∠1=∠3.因为BO是Rt△ABC斜边上的中线,所以OB=OC.所以∠3=∠4.所以∠1=∠2=∠3=∠4.所以△DAC∽△OBC.②若BE⊥CD,那么在Rt△BCE中,由∠2=∠3=∠4.可得∠2=∠3=∠4=30°.作DH⊥BC于H.设AD=CD=2m,那么BH=AD=2m.在Rt△DCH中,∠DCH=60°,DC=2m,所以CH=m.所以BC=BH+CH=3m.所以ADBC=2m3m=23.(2)①如图5,当点E在AD上时,由AD⎳BC,O是AC的中点,可得OB=OE,所以四边形ABCE是平行四边形.又因为∠ABC=90°,所以四边形ABCE是矩形,设AD =CD =x ,已知DE =2,所以AE =x -2.已知OE =3,所以AC =6.在Rt △ACE 和Rt △DCE 中,根据CE 2=CE 2,列方程62-(x -2)2=x 2-22.解得x =1+19,或x =1-19(舍去负值).②如图6,当点E 在CD 上时,设AD =CD =x ,已知DE =2,所以CE =x -2.设OB =OC =m ,已知OE =3,那么EB =m +3.一方面,由△DAC ∽△OBC ,得DC OC =AC BC ,所以x m =2OC BC ,所以OC BC=x 2m ,另一方面,由∠2=∠4,∠BEC 是公共角,得△EOC ∽△ECB .所以EO EC =EC EB =OC CB ,所以3x -2=x -2m +3=OC CB.等量代换,得3x -2=x -2m +3=x 2m .由3x -2=x 2m ,得m =x 2-2x 6.将m =x 2-2x 6代入3x -2=x -2m +3,整理,得x 2-6x -10=0.解得x =3+19,或x =3-19(舍去负值).【点睛】本题主要考查相似三角形的判定与性质,斜边上的中线,勾股定理等,能够运用相似三角形边的关系列方程是解题的关键.4(2022·贵州铜仁·中考真题)如图,在四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,记△COD 的面积为S 1,△AOB 的面积为S 2.(1)问题解决:如图①,若AB ⎳CD ,求证:S 1S 2=OC ⋅OD OA ⋅OB(2)探索推广:如图②,若AB 与CD 不平行,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图③,在OA 上取一点E ,使OE =OC ,过点E 作EF ∥CD 交OD 于点F ,点H 为AB的中点,OH 交EF 于点G ,且OG =2GH ,若OE OA=56,求S 1S 2值.【答案】(1)见解析;(2)(1)中的结论成立,理由见解析:(3)2554【分析】(1)如图所示,过点D 作AE ⊥AC 于E ,过点B 作BF ⊥AC 于F ,求出DE =OD ⋅sin ∠DOE ,BF=OB ⋅sin ∠BOF ,然后根据三角形面积公式求解即可;(2)同(1)求解即可;(3)如图所示,过点A 作AM ∥EF 交OB 于M ,取BM 中点N ,连接HN ,先证明△OEF ≌△OCD ,得到OD=OF ,证明△OEF ∽△OAM ,得到OF OM =OE OA =56,设OE =OC =5m ,OF =OD =5n ,则OA =6m ,OM =6n ,证明△OGF ∽△OHN ,推出ON =32OF =15n 2,BN =MN =ON -OM =3n 2,则OB =ON +BN =9n ,由(2)结论求解即可.【详解】解:(1)如图所示,过点D 作AE ⊥AC 于E ,过点B 作BF ⊥AC 于F ,∴DE =OD ⋅sin ∠DOE ,BF =OB ⋅sin ∠BOF ,∴S △OCD =S 1=12OC ⋅DE =12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE ,S △AOB =S 2=12OA ⋅BF =12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF ,∵∠DOE =∠BOF ,∴sin ∠DOE =sin ∠BOF ;∴S 1S 2=12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE 12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF =OC ⋅OD OA ⋅OB ;(2)(1)中的结论成立,理由如下:如图所示,过点D 作AE ⊥AC 于E ,过点B 作BF ⊥AC 于F ,∴DE =OD ⋅sin ∠DOE ,BF =OB ⋅sin ∠BOF ,∴S △OCD =S 1=12OC ⋅DE =12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE ,S △AOB =S 2=12OA ⋅BF =12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF ,∵∠DOE =∠BOF ,∴sin ∠DOE =sin ∠BOF ;∴S 1S 2=12OC ⋅OD ⋅sin ∠DOE 12OA ⋅OB ⋅sin ∠BOF =OC ⋅OD OA ⋅OB ;(3)如图所示,过点A 作AM ∥EF 交OB 于M ,取BM 中点N ,连接HN ,∵EF ∥CD ,∴∠ODC =∠OFE ,∠OCD =∠OEF ,又∵OE =OC ,∴△OEF ≌△OCD (AAS ),∴OD =OF ,∵EF ∥AM ,∴△OEF ∽△OAM ,∴OF OM =OE OA=56,设OE =OC =5m ,OF =OD =5n ,则OA =6m ,OM =6n ,∵H 是AB 的中点,N 是BM 的中点,∴HN 是△ABM 的中位线,∴HN ∥AM ∥EF ,∴△OGF ∽△OHN ,∴OG OH =OF ON ,∵OG =2GH ,∴OG =23OH ,∴OG OH =OF ON =23,∴ON =32OF =15n 2,BN =MN =ON -OM =3n 2,∴OB =ON +BN =9n ,由(2)可知S 1S 2=OC ⋅OD OA ⋅OB=5m ⋅5n 6m ⋅9n =2554.【点睛】本题主要考查了解直角三角形,相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,三角形中位线定理,正确作出辅助线是解题的关键.模型3. “AX”字模型(“A8”模型)【模型解读与图示】图1图2图3 1)一“A”一“8”模型条件:如图1,DE∥BC;结论:△ADE∽△ABC,△DEF∽△CBF⇔ADAB=AEAC=DEBC=DFFC=FEBF2)两“A”一“8”模型条件:如图2,DE∥AF∥BC;结论:1BC +1DE=1AF.3)四“A”一“8”模型条件:如图3,DE∥AF∥BC,1BC+1DE=1AF=1AG;结论:AF=AG1(2022·山东东营·中考真题)如图,点D为△ABC边AB上任一点,DE∥BC交AC于点E,连接BE、CD 相交于点F,则下列等式中不成立的是()A.ADDB =AEECB.DEBC=DFFCC.DEBC=AEECD.EFBF=AEAC【答案】C【分析】根据平行线分线段成比例定理即可判断A,根据相似三角形的性质即可判断B、C、D.【详解】解:∵DE∥BC,∴AD BD =AEEC,△DEF∽△CBF,△ADE∽△ABC,故A不符合题意;∴DE CB =DFCF=EFBF,DECB=AEAC,故B不符合题意,C符合题意;∴EF BF =AEAC,故D不符合题意;故选C.【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例定理,熟知相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例定理是解题的关键.2(2021·江苏南京·中考真题)如图,AC与BD交于点O,OA=OD,∠ABO=∠DCO,E为BC延长线上一点,过点E作EF⎳CD,交BD的延长线于点F.(1)求证△AOB≌△DOC;(2)若AB=2,BC=3,CE=1,求EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF=8 3【分析】(1)直接利用“AAS”判定两三角形全等即可;(2)先分别求出BE和DC的长,再利用相似三角形的判定与性质进行计算即可.【详解】解:(1)∵OA=OD,∠ABO=∠DCO,又∵∠AOB=∠DOC,∴△AOB≌△DOC AAS;(2)∵△AOB≌△DOC AAS,AB=2,BC=3,CE=1∴AB=DC=2,BE=BC+CE=3+1=4,∵EF⎳CD,∴△BEF∽△BCD,∴EFCD =BE BC,∴EF2=43,∴EF=83,∴EF的长为83.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线分线段成比例的推论、相似三角形的判定与性质等,解决本题的关键是牢记相关概念与公式,能结合图形建立线段之间的关联等,本题较基础,考查了学生的几何语言表达和对基础知识的掌握与应用等.3(2022·重庆九年级期中)如图,AD与BC相交于点E,点F在BD上,且AB∥EF∥CD,求证:1AB +1CD=1EF.证明:∵AB∥EF,∴△DEF∽△DAB,∴EFAB=DFDB.又∵EF∥CD,∴△BEF∽△BCD.∴EFCD=BFBD.∴EF AB +EFCD=DFDB+BFBD=BDBD=1.∴1AB+1CD=1EF.4(2022•安庆模拟)在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.(1)如图①,若四边形ABCD为矩形,过点O作OE⊥BC,求证:OE=12CD.(2)如图②,若AB∥CD,过点O作EF∥AB分别交BC、AD于点E、F.求证:EFAB =EFCD=2.(3)如图③,若OC平分∠AOB,D、E分别为OA、OB上的点,DE交OC于点M,作MN∥OB交OA于一点N,若OD=8,OE=6,直接写出线段MN长度.【分析】(1)由OE⊥BC,DC⊥BC,可知EO∥CD,且OB=OD,可得结论;(2)由△DFO∽△DAB,得FOAB =DODB,同理OFCD=AOAC,OEAB=COCA,EOCD=BOBD,利用等式的性质将比例式相加,从而得出结论;(3)作DF∥OB交OC于点F,连接EF,可知△ODF是等腰三角形,得DO=DF=8,由△DMF∽△EMO,可得EM=34DM,由△DMN∽△DOE,得MNOE=DMDE=47,从而得出答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴O是AC中点,AB⊥BC,∵OE⊥BC,∴OE∥AB,∴E是BC中点,∴OE=12CD;(2)证明:∵EF∥AB,∴△DFO∽△DAB,∴FOAB =DO DB,同理OFCD=AOAC,OEAB=COCA,EOCD=BOBD,∴FOAB+OFCD+OEAB+EOCD=DODB+AOAC+COCA+BOBD,∴FO+OEAB +EO+OFCD=AO+COAC+BO+DOBD,即,EFAB+EFCD=2;(3)解:作DF∥OB交OC于点F,连接EF,∵OC平分∠AOB,∴∠AOC=∠BOC,∵DF∥OB,∴∠DFO=∠BOC=∠AOC,∴△ODF是等腰三角形,∴DO=DF=8,∵DF∥OE,∴△DMF∽△EMO,∴EM DM =EODF=EODO=68=34,∴EM=34DM,∴DMDE=DMDM+ME=DMDM+34DM=47,∵MN∥OE,∴△DMN∽△DOE,∴MNOE =DMDE=47,∴MN6=47,∴MN=247.【点评】本题是相似形综合题,主要考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,对比例式进行恒等变形是解题的关键.课后专项训练1(2021·山东淄博·中考真题)如图,AB,CD相交于点E,且AC⎳EF⎳DB,点C,F,B在同一条直线上.已知AC=P,EF=r,DB=q,则p,q,r之间满足的数量关系式是()A.1r +1q=1pB.1p+1r=2qC.1p+1q=1rD.1q+1r=2p【答案】C【分析】由题意易得△BEF∽△BAC,△CEF∽△CDB,则有EFAC=BFBC,EFBD=CFBC,然后可得EFAC+EFBD=1,进而问题可求解.【详解】解:∵AC⎳EF⎳DB,∴△BEF∽△BAC,△CEF∽△CDB,∴EF AC =BFBC,EFBD=CFBC,∴EFAC+EFBD=BFBC+CFBC=1,∵AC=P,EF=r,DB=q,∴rp +rq=1,即1p+1q=1r;故选C.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.2(2023秋·山西阳泉·九年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,AB=AC,对角线AC与BD相交于点E,DE=3BE,AC⊥AD,∠ACB=75°,AE=33,则对角线AC与BD的长分别是()A.AC=43,BD=123B.AC=9,BD=419C.AC=6,BD=83D.AC=8,BD=419【答案】D【分析】过点B作BO∥AD交AC于点O,证明△AED∽△OEB,可求得OE=3,AO=43,根据勾股定理求出BO的长,进而可求出AC的长,再根据勾股定理求出BE的长,进而求出BD的长.【详解】过点B作BO∥AD交AC于点O,如图所示:∵AC ⊥AD ,BO ∥AD ,∴∠DAC =∠BOA =90°.∵∠AED =∠OEB ,∴△AED ∽△OEB ,∴BE DE =EO AE =BODA.∵DE =3BE ,∴EO AE =BO DA=13.∵AE =33,∴OE =3,∴AO =43.∵AB =AC ,∠ACB =75°,∵∠ABC =∠ACB =75°,∴∠BAC =30°,∴AB =2BO .在Rt △AOB 中,BO 2+AO 2=AB 2,即43 2+BO 2=2BO 2,解得:BO =4,∴AB =AC =8.∵OE =3,BO =4,∴BE =BO 2+OE 2=19,∴DE =3BE =319,∴BD =BE +DE =419.故选D .【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理以及平行线的性质,解题的关键是利用勾股定理求出BE 的长度.3(2023·福建福州·校考二模)在数学综合实践课上,某学习小组计划制作一个款式如图所示的风筝.在骨架设计中,两条侧翼的长度设计AB =AC =50cm ,风筝顶角∠BAC 的度数为110°,在AB ,AC 上取D ,E 两处,使得AD =AE ,并作一条骨架AF ⊥DE .在制作风筝面时,需覆盖整个骨架,根据以上数据,B ,C 两点间的距离大约是( )(参考数据:sin55°≈0.82,cos55°≈0.57,tan55°≈1.43)A.41cmB.57cmC.82cmD.143cm【答案】C【分析】设AF 与DE 交于点G ,连接BC ,交AF 于点H ,根据已知易证△ADE ∽△ABC ,然后利用相似三角形的性质可得∠ADE =∠ABC ,从而可得DE ∥BC ,进而可得BC ⊥AF ,再利用等腰三角形的三线合一性质可得BC =2BH ,∠BAH =12∠BAC =55°,最后在Rt △BAH 中,利用锐角三角函数的定义求出BH 的长,即可解答.【详解】解:设AF 与DE 交于点G ,连接BC ,交AF 于点H ,∵AD =AE ,AB =AC ,∴AD AB =AEAC,∵∠DAE =∠BAC ,∴△ADE ∽△ABC ,∴∠ADE =∠ABC ,∴DE ∥BC ,∵AF ⊥DE ,∴BC ⊥AF ,∵AB =AC ,AF ⊥BC ,∴BC =2BH ,∠BAH =12∠BAC =55°,在Rt △BAH 中,AB =50cm ,∴BH =AB ⋅sin55°≈50×0.82=41cm ,∴BC =2BH =82cm ,∴B ,C 两点间的距离大约是82cm ,故选:C .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,相似三角形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.4(2022·湖北十堰·中考真题)如图,某零件的外径为10cm ,用一个交叉卡钳(两条尺长AC 和BD 相等)可测量零件的内孔直径AB .如果OA :OC =OB :OD =3,且量得CD =3cm ,则零件的厚度x 为()A.0.3cmB.0.5cmC.0.7cmD.1cm【答案】B【分析】求出△AOB 和△COD 相似,利用相似三角形对应边成比例列式计算求出AB ,再根据外径的长度解答.【详解】解:∵OA :OC =OB :OD =3,∠AOB =∠COD ,∴△AOB ∽△COD ,∴AB :CD =3,∴AB :3=3,∴AB =9(cm ),∵外径为10cm ,∴19+2x =10,∴x =0.5(cm ).故选:B .【点睛】本题考查相似三角形的应用,解题的关键是利用相似三角形的性质求出AB 的长.5(2022·湖南怀化·中考真题)如图,△ABC 中,点D 、E 分别是AB 、AC 的中点,若S △ADE =2,则S △ABC =.【答案】8【分析】根据三角形中位线定理求得DE ∥BC ,DE BC=12,从而求得△ADE ∽△ABC ,然后利用相似三角形的性质求解.【详解】解:∵D 、E 分别是AB 、AC 的中点,则DE 为中位线,所以DE ∥BC ,DE BC =12所以△ADE ∽△ABC ∴S △ADE S △ABC =DE BC2=14∵S △ADE =2,∴S △ABC =8故答案为:8.【点睛】本题考查中位线及平行线性质,本题难度较低,主要考查学生对三角形中位线及平行线性质等知识点的掌握.6(2023·广东梅州·九年级统考期末)如图,在△ABC 中,点F 、G 在BC 上,点E 、H 分别在AB 、AC 上,四边形EFGH 是矩形,EH =2EF ,AD 是△ABC 的高,BC =15,AD =5,那么EH 的长为.【答案】6【分析】通过四边形EFGH 为矩形推出EH ∥BC ,因此△AEH 与△ABC 两个三角形相似,将AM 视为△AEH 的高,可得出AM AD=EHBC ,再将数据代入即可得出答案.【详解】解:设AD 与EH 交于点M .∵四边形EFGH 是矩形,∴EH ∥BC ,∴△AEH ∽△ABC ,∵AM 和AD 分别是△AEH 和△ABC 的高,∴AM AD=EHBC ,DM =EF ,∴AM =AD -DM =AD -EF =5-EF ,∵EH =2EF ,代入可得:5-EF 5=2EF15,解得EF =3,∴EH =2×3=6,故答案为:6.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质及矩形的性质,灵活运用相似三角形的性质是本题的关键.7(2023·广东深圳·校考三模)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =6,D 是AB 上一点,点E 在BC 上,连接CD ,AE 交于点F ,若∠CFE =45°,BD =2AD ,则CE =.【答案】2【分析】过D 作DH 垂直AC 于H 点,过D 作DG ∥AE 交BC 于G 点,先利用解直角三角形求出CD 的长,其次利用△CDG ∽△CBD ,求出CG 的长,得出BG 的长,最后利用△BDG ∽△BAE ,求出BE 的长,最后得出答案.【详解】解:如图:过D 作DH 垂直AC 于H 点,过D 作DG ∥AE 交BC 于G 点,∵在Rt △ABC 中,AC =BC =6,∴AB =AC 2+BC 2=62,又∵BD =2AD ,∴AD =22,∴在等腰直角三角形AHD 中,AH =DH =2,∴CH =6-2=4,在Rt △CHD 中,CD =CH 2+DH 2=25,∵DG ∥AE ,∴∠CFE =∠CDG =45°,∠B =45°,∴∠CDG =∠B ,又∵∠DCG =∠BCD ,∴△CDG ∽△CBD ,∴CD CB =CGCD ,∴CD 2=CG ⋅CB ,即20=6CG ,∴CG =103,∴BG =BC -CG =6-103=83,又∵DG ∥AE ,∴△BDG ∽△BAE ,又∵BD =2AD ,∴BD BA=BG BE =23,又BG =83,∴BE =BG ×32=4,∴CE =6-4=2,故答案为:2.【点睛】本题考查勾股定理,等腰直角三角形性质及相似三角形的判定与性质综合,解题关键在于正确做出辅助线,利用相似三角形的性质得出对应边成比例求出答案.8(2022·四川宜宾·中考真题)如图,△ABC 中,点E 、F 分别在边AB 、AC 上,∠1=∠2.若BC =4,AF =2,CF =3,则EF =.【答案】85【分析】易证△AEF ∽△ABC ,得EF BC =AF AC 即EF BC =AFAF +CF即可求解.【详解】解:∵∠1=∠2,∠A =∠A ,∴△AEF ∽△ABC ,∴EF BC =AF AC ,即EF BC =AF AF +CF∵BC =4,AF =2,CF =3,∴EF 4=22+3,∴EF =85,故答案为:85.【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质定理是解题的关键.9(2022·辽宁阜新·中考真题)如图,在矩形ABCD中,E是AD边上一点,且AE=2DE,BD与CE相交于点F,若△DEF的面积是3,则△BCF的面积是.【答案】27【分析】根据矩形ABCD的性质,很容易证明△DEF∽△BCF,相似三角形之比等于对应边比的平方,即可求出△BCF的面积.【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AD∥BC∴∠EDF=∠CBF,∵∠EFD=∠CFB,∠EDF=∠CBF∴△DEF∽△BCF,∵AE=2DE,AD=BC,∴DE:BC=1:3,∴S△DEF:S△BCF=DE2:BC2,即3:S△BCF=1:9,∴S△BCF=27.故答案为:27.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,矩形的性质,综合性比较强,学生要灵活应用.掌握相似三角形的面积比是相似比的平方是解题的关键.10(2022·湖北荆门·中考真题)如图,点G为△ABC的重心,D,E,F分别为BC,CA,AB的中点,具有性质:AG:GD=BG:GE=CG:GF=2:1.已知△AFG的面积为3,则△ABC的面积为.【答案】18【分析】根据线段比及三角形中线的性质求解即可.【详解】解:∵CG:GF=2:1,△AFG的面积为3,∴△ACG的面积为6,∴△ACF的面积为3+6=9,∵点F为AB的中点,∴△ACF的面积=△BCF的面积,∴△ABC的面积为9+9=18,故答案为:18.【点睛】题目主要考查线段比及线段中点的性质,熟练掌握线段中点的性质是解题关键.11(2023·福建·统考中考真题)阅读下列材料,回答问题任务:测量一个扁平状的小水池的最大宽度,该水池东西走向的最大宽度AB远大于南北走向的最大宽度,如图1.工具:一把皮尺(测量长度略小于AB)和一台测角仪,如图2.皮尺的功能是直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间的距离不大于皮尺的测量长度);测角仪的功能是测量角的大小,即在任一点O处,对其视线可及的P,Q两点,可测得∠POQ的大小,如图3.小明利用皮尺测量,求出了小水池的最大宽度AB ,其测量及求解过程如下:测量过程:(ⅰ)在小水池外选点C ,如图4,测得AC =am ,BC =bm ;(ⅱ)分别在AC ,BC ,上测得CM =a 3m ,CN =b3m ;测得MN =cm .求解过程:由测量知,AC =a ,BC =b ,CM =a 3,CN =b3,∴CM CA=CN CB =13,又∵①,∴△CMN ∽△CAB ,∴MN AB=13.又∵MN =c ,∴AB =②m .故小水池的最大宽度为m .(1)补全小明求解过程中①②所缺的内容;(2)小明求得AB 用到的几何知识是;(3)小明仅利用皮尺,通过5次测量,求得AB .请你同时利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,并利用解直角三角形的知识求小水池的最大宽度AB ,写出你的测量及求解过程.要求:测量得到的长度用字母a ,b ,c ⋯表示,角度用α,β,γ⋯表示;测量次数不超过4次(测量的几何量能求出AB ,且测量的次数最少,才能得满分).【答案】(1)①∠C =∠C ;②3c (2)相似三角形的判定与性质(3)最大宽度为a cos α+a sin αtan βm ,见解析【分析】(1)根据相似三角形的判定和性质求解即可;(2)根据相似三角形的判定和性质进行回答即可;(3)测量过程:在小水池外选点C ,用测角仪在点B 处测得∠ABC =α,在点A 处测得∠BAC =β;用皮尺测得BC =am ;求解过程:过点C 作CD ⊥AB ,垂足为D ,根据锐角三角函数的定义推得BD =a cos α,CD =a sin α,AD =a sin αtan β,根据AB =BD +AD ,即可求得.【详解】(1)∵AC =a ,BC =b ,CM =a 3,CN =b 3,∴CM CA =CN CB =13,又∵∠C =∠C ,∴△CMN ∽△CAB ,∴MN AB=13.又∵MN =c ,∴AB =3c m .故小水池的最大宽度为3cm .(2)根据相似三角形的判定和性质求得AB =3MN =3c ,故答案为:相似三角形的判定与性质.(3)测量过程:(ⅰ)在小水池外选点C ,如图,用测角仪在点B 处测得∠ABC =α,在点A 处测得∠BAC =β;(ⅱ)用皮尺测得BC =am .求解过程:由测量知,在△ABC 中,∠ABC =α,∠BAC =β,BC =a .过点C 作CD ⊥AB ,垂足为D .在Rt △CBD 中,cos ∠CBD =BDBC,即cos α=BD a ,所以BD =a cos α.同理,CD =a sin α.在Rt △ACD 中,tan ∠CAD =CDAD,即tan β=a sin αAD,所以AD =a sin αtan β.所以AB =BD +AD =a cos α+a sin αtan βm .故小水池的最大宽度为a cos α+a sin αtan βm .【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解直角三角形的实际应用,根据题意画出几何图形,建立数学模型是解题的关键.12(2023秋·山西运城·九年级统考期末)综合与实践问题情境:如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,BC =4,点D 是AC 上一点,将△BCD 沿直线BD 折叠,点C 落在AB 上的点E ,连接DE .独立思考(1)如图1,求tan ∠DBC 的值;问题拓展如图2,点F 是图1中AB 上一动点,连接CF ,交BD 于点G .(2)当点F 是AB 的中点时,求证:DG BG=49;(3)当点G 是BD 的中点时,请你直接写出AFBF 的值.【答案】(1)13;(2)见解析;(3)94【分析】(1)由折叠性质可知DE =CD ,利用等面积求出CD 长即可;(2)添加辅助线构造全等三角形和相似三角形,利用性质即可证明;(3)作平行线构造全等三角形和相似三角形,利用性质即可求解.【详解】解:(1)方法一:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =AC 2+BC 2=32+42=5,由折叠可知:DC =DE ,∵S △ABC =S △ABD +S △BCD ,∴12BC ·AC =12BC ·CD +12AB ·DE ,∴12×3×4=12×4CD +12×5DE ,∴CD =43,在Rt △BCD 中,∠C =90°,tan ∠DBC =CD BC=434=13,方法二:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =AC 2+BC 2=32+42=5,由折叠可知:DC =DE ,BC =BE ,∠C =∠DEB =90°,∴AE =AB -BE =5-4=1,∵∠C =∠DEA =90°,∠A =∠A ,∴△ABC ∽△ADE ,∴AE AC=DE BC ,∴13=DE 4,∴DE =43,∴CD =DE =43,在Rt △BCD 中,∠C =90°,∴tan ∠DBC =CD BC=434=13,方法三:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =AC 2+BC 2=32+42=5,由折叠可知:DC =DE ,BC =BE .∠C =∠DEB =90°,∴AE =AB -BE =5-4=1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,tan A =BC AC ,在Rt △ADE 中,∠AED =90°,tan A =DEAE,∴BC AC =DE AE,∴43=DE 1∴DE =43,∴CD =DE =43,在Rt △BCD 中,∠C =90°,∴tan ∠DBC =CD BC =434=13,(2)方法一:延长CF 到点M ,使FM =FC ,连接BM ,∵FA =FB ,∠BFM =∠AFC ,∴△BFM ≌△AFC SAS .∴AC =BM ,∠M =∠ACF ,∴BM ∥AC ,∴∠MBG =∠CDG ,∴△MBG ∽△CDG ,∴DG BG =CD BM ,∴DG BG=433=49,方法二:过点B 作BM ∥AC 交CF 的延长线于点M ,∴∠MBF =∠A ,∠M =∠ACF ,∠MBG =∠CDG ,又∵FA =FB ,∴△BFM ≌△AFC AAS ,∴AC =BM ,∠M =∠ACF ,∴△MBG ∽△CDG ,∴DG BG =CD BM ,∴DG BG=433=49.方法三:作GM ⊥BC 于点M ,∴∠GMB =∠DCB =90°,∴GM ∥DC ∴DG BG =CD BM ∵∠ACB =90°,FA =FB .∴FB =FC ,∴∠FBC =∠FCB ,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,tan ∠ABC =AC BC =34,∴tan ∠GCM =tan ∠ABC =34设GM =a ,在Rt △GMC 中,∠GMC =90°,tan ∠GCM =GM CM =34.∴CM =43a ,在Rt △GMB 中,∠GMB =90°,tan ∠GBM =GM BM =13.∴BM =3a .∴DG BG=43a 3a =49(3)如图,过B 作BN ∥AC ,交CF 延长线于点N ,∴∠BNG =∠DCG ,△BNF ∽△ACF ,∵G 为BD 中点,∴BG =GD ,∵∠BGN =∠DGC ,∴△BGN ≌△DGC AAS ,∴BN =CD =43,。
苏教版九年级下册数学[用相似三角形解决问题—知识点整理及重点题型梳理](基础)
苏教版九年级下册数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习用相似三角形解决问题—知识讲解(基础)【学习目标】1.以分析实际例子为背景,认识平行投影和中心投影的基本概念与性质;2.通过典型实例认识现实生活中物体的相似,能运用图形相似的知识解决一些简单的实际问题(如何把实际问题抽象为数学问题).【要点梳理】要点一、平行投影1.一般地,用光线照射物体,在某个平面(地面或墙壁等)上得到的影子,叫做物体的投影.只要有光线,有被光线照到的物体,就存在影子.太阳光线可看做平行的,象这样在平行光的照射下,物体所产生的影称为平行投影.由此我们可得出这样两个结论:(1)等高的物体垂直地面放置时,如图1所示,在太阳光下,它们的影子一样长.(2)等长的物体平行于地面放置时,如图2所示,它们在太阳光下的影子一样长,且影长等于物体本身的长度.2. 物高与影长的关系(1)在不同时刻,同一物体的影子的方向和大小可能不同.不同时刻,物体在太阳光下的影子的大小在变,方向也在改变,就北半球而言,从早晨到傍晚,物体影子的指向是:西→西北→北→东北→东,影长也是由长变短再变长.(2)在同一时刻,不同物体的物高与影长成正比例.即:=.甲物体的高甲物体的影长乙物体的高乙物体的影长利用上面的关系式可以计算高大物体的高度,比如旗杆的高度等.注意:利用影长计算物高时,要注意的是测量两物体在同一时刻的影长.要点诠释:1.平行投影是物体投影的一种,是在平行光线的照射下产生的.利用平行投影知识解题要分清不同时刻和同一时刻.2.物体与影子上的对应点的连线是平行的就说明是平行光线.要点二、中心投影若一束光线是从一点发出的,在点光源的照射下,物体所产生的影称为中心投影.这个“点”就是中心,相当于物理上学习的“点光源”.生活中能形成中心投影的点光源主要有手电筒、路灯、台灯、投影仪的灯光、放映机的灯光等.相应地,我们会得到两个结论:(1)等高的物体垂直地面放置时,如图1所示,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长.(2)等长的物体平行于地面放置时,如图2所示.一般情况下,离点光源越近,影子越长;离点光源越远,影子越短,但不会比物体本身的长度还短.在中心投影的情况下,还有这样一个重要结论:点光源、物体边缘上的点以及它在影子上的对应点在同一条直线上,根据其中两个点,就可以求出第三个点的位置.要点诠释:光源和物体所处的位置及方向影响物体的中心投影,光源或物体的方向改变,则该物体的影子的方向也发生变化,但光源、物体的影子始终分离在物体的两侧.要点三、中心投影与平行投影的区别与联系1.联系:(1)中心投影、平行投影都是研究物体投影的一种,只不过平行投影是在平行光线下所形成的投影,通常的平行光线有太阳光线、月光等,而中心投影是从一点发出的光线所形成的投影,通常状况下,灯泡的光线、手电筒的光线等都可看成是从某一点发射出来的光线.(2)在平行投影中,同一时刻改变物体的方向和位置,其投影也跟着发生变化;在中心投影中,同一灯光下,改变物体的位置和方向,其投影也跟着发生变化.在中心投影中,固定物体的位置和方向,改变灯光的位置,物体投影的方向和位置也要发生变化.2.区别:(1)太阳光线是平行的,故太阳光下的影子长度都与物体高度成比例;灯光是发散的,灯光下的影子与物体高度不一定成比例.(2)同一时刻,太阳光下影子的方向总是在同一方向,而灯光下的影子可能在同一方向,也可能在不同方向.要点诠释:在解决有关投影的问题时必须先判断准确是平行投影还是中心投影,然后再根据它们的具体特点进一步解决问题.要点四、相似三角形的应用1.测量高度测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.【课程名称:相似三角形的性质及应用 394500:应用举例及总结】要点诠释:测量旗杆的高度的几种方法:平面镜测量法影子测量法手臂测量法标杆测量法2.测量距离测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
练习题相似题型如何识别
练习题相似题型如何识别在我们的学习过程中,经常会遇到各种各样的练习题。
而能够准确识别相似题型,对于提高学习效率、巩固知识以及应对考试都具有极其重要的意义。
那么,如何才能有效地识别练习题中的相似题型呢?首先,我们需要对知识点有清晰的理解。
每个练习题都是基于特定的知识点设计的。
如果我们对知识点的本质、概念和应用范围有深入的把握,就能更容易地发现不同题目之间的内在联系。
例如,在数学中,关于函数的单调性这一知识点,可能会有不同形式的题目,有的是给出函数表达式让我们判断单调性,有的是通过函数的单调性来求解参数的取值范围。
但无论题目形式如何变化,其核心都是围绕着函数单调性的定义和判定方法展开的。
其次,仔细分析题目中的条件和问题。
相似题型往往在条件的表述方式、问题的提问角度等方面存在相似之处。
我们要善于捕捉这些相似点。
比如,在物理中,关于牛顿第二定律的应用,有些题目可能会给出物体的受力情况,让我们求加速度;而有些题目则会给出加速度和质量,让我们反推物体所受的合力。
这两类题目虽然具体的条件和问题有所不同,但都涉及到牛顿第二定律 F = ma 这个核心公式。
再者,关注题目中的关键信息和关键词。
很多相似题型都会包含一些共同的关键信息或关键词。
比如在化学中,有关酸碱中和反应的题目,常常会提到“酸”“碱”“pH 值”“中和”等词汇。
当我们看到这些关键词时,就可以联想到可能是相似的题型,从而回忆起相关的解题思路和方法。
此外,比较题目中的数据和图形。
在一些涉及到计算和图形的题目中,相似题型的数据特征或者图形结构可能会有相似性。
比如在几何题中,相似三角形的题目可能会有相似的边长比例或者角度关系。
通过对这些数据和图形的比较分析,我们能够更好地判断题型是否相似。
还有一点很重要,那就是总结归纳解题方法。
当我们做完一道练习题后,不仅仅要得到答案,更要总结解题的步骤和方法。
如果遇到相似的题型,就可以直接运用已经总结好的方法,或者在此基础上进行适当的调整。
相似三角形中的“8”字模型(3种题型)-2023年九年级数学核心知识点与常见题型(沪教版)(解析版)
重难点专项突破:相似三角形中的“8”字模型(3种题型)【知识梳理】8字_平行型条件:CD∥AB,结论:ΔPAB∼ΔPCD(上下相似);左右不一定相似,不一定全等,但面积相等;四边形ABCD为一般梯形.条件:CD∥AB,PD=PC.结论:ΔPAB∼ΔPCD∼ΔPDC(上下相似)ΔPAD≅ΔPBC左右全等;四边形ABCD为等腰梯形;8字_不平行型条件:∠CDP =∠BAP .结论:ΔAPB∼ΔDPC (上下相似);ΔAPD ∼ΔBPC (左右相似);【考点剖析】题型一:8字-平行型(1)直接利用“8”字型解题例1.如图,在平行四边形ABCD 中,点E 在边DC 上,若:1:2DE EC =,则:BF BE =.【答案】3:5.【解析】:1:2DE EC =,可知23CE CE CD AB ==, 由//CE AB ,可知32BF AB EF CE ==,故:3:5BF BE =. 【总结】初步认识相似三角形中的“8”字型.例2.如图,P 为ABCD 对角线BD 上任意一点.求证:PQ PI PR PS =.【解析】证明:四边形ABCD 为平行四边形,////AB CD AD BC ∴,,////RB DI SD BQ ∴,.根据三角形一边平行线的性质定理,则有PI PD PSPR PB PQ==,PQ PI PR PS∴⋅=⋅.【总结】初步认识相似三角形中的“8”字型,一个图形中存在往往不只一个,可用来进行等比例转化.例3.如图,在平行四边形ABCD中,CD的延长线上有一点E,BE交AC于点F,交AD于点G.求证:2BF FG EF=.【解析】证明:四边形ABCD为平行四边形,////AB CD AD BC∴,,////AB CE AG BC∴,.根据三角形一边平行线的性质定理,则有:EF CF BFBF AF FG==,∴2BF FG EF=.【总结】初步认识相似三角形中的“8”字型,一个图形中存在往往不只一个,可用来进行等比例转化.例4.如图,点C在线段AB上,AMC∆和CBN∆都是等边三角形.求证:(1)MD AMDC CN=;(2)MD EB ME DC=.【解析】证明:(1)AMC∆和CBN∆是等边三角形,60ACM NCB AMC∴∠=∠=∠=︒.∵点C在线段AB 上,18060MCN ACM NCB AMC∴∠=︒−∠−∠=︒=∠.//AM CN∴,∴MD AMDC CN=.(2)同(1)易证得//CM BN,则有ME MCEB NB=.AMC∆和CBN∆是等边三角形,MC AM NB CN∴==,,MD MEDC EB∴=,∴MD EB ME DC=.【总结】初步认识相似三角形中的“8”字型,一个图形中存在往往不只一个,可用来进行等比例转化.例5.如图,已知////AB CD EF.AB m=,CD n=,求EF的长.(用m、n的代数式表示).【答案】mnm n+.【解析】由////AB CD EF,则有EF CF EF BFAB BC CD BC==,,即1EF EFm n+=,得mnEFm n=+.【总结】考查相似三角形中“8”字型的综合应用,得到比例关系.例6.如图,E为平行四边形ABCD的对角线AC上一点,13AEEC=,BE的延长线交CD的延长线于点G,交AD于点F,求:BF FG的值.【答案】1:2.【解析】由//AF BC,可得13AF AEBC EC==,即13AFAD=,故12AFFD=,由//AB DG,可得:::1:2BF FG AF FD==.【总结】考查相似三角形中“8”字型的综合应用,得到比例关系.例7.如图,12//l l,:2:5AF FB=,:4:1BC CD=,求:AE EC的值.【答案】2:1.【解析】由12//l l,得:25AG AFBD FB==,又:4:1BC CD=,可得21AGCD=,故::2:1AE EC AG CD==.【总结】考查相似三角形中“8”字型的综合应用,得到比例关系.(2)添加辅助线构造“8”字模型解题例8.过ABC∆的顶点C任作一直线,与边AB及中线AD分别交于点F、E.求证:2AE AFED FB=.【解析】过点D作//DG AB交CF于点G.//DG AB∴AE AFED GD=,DG CDBF CB=;AD是中线,∴2BC CD=,∴12DGBF=;∴2AE AFED BF=.【总结】题考查三角形一边的平行线知识,要学会构造平行基本模型.AB CDEF例9.如图,AD 是ABC ∆的内角平分线.求证:AB BD AC DC=.【解析】过点C 作//CM AB 交AD 的延长线于点M .//CM AB∴AB BD CM DC =,BAD M ∠=∠AD 是角平分线∴BAD DAC ∠=∠;∴M DAC ∠=∠ ∴AC CM =∴AB BD AC DC =. 【总结】本题考查了三角形一边的平行线、角平分线及等腰三角形的相关知识.题型二:8字-不平行型例10.如图,∠BEC =∠CDB ,下列结论正确的是( )A .EF •BF =DF •CFB .BE •CD =BF •CFC .AE •AB =AD •AC D .AE •BE =AD •DC AB CD M【分析】结合图形利用8字模型相似三角形证明△EFB∽△DFC,然后利用等角的补角相等得出∠AEC=∠ADB,最后证明△ABD∽△ACE,利用相似三角形的对应边成比例逐一判断即可.【解答】解:∵∠BEC=∠CDB,∠EFB=∠DFC,∴△EFB∽△DFC,∴EFDF =FBFC,∴EF•FC=DF•FB,故A不符合题意:∵△EFB∽△DFC,∴BECD =BFFC,∴BE•CF=CD•BF,故B不符合题意;∵∠BEC=∠CDB,∠BEC+∠AEC=180°,∠BDC+∠ADB=180°,∴∠AEC=∠ADB,∴△ABD∽△ACE,∴ABAC =ADAE,∴AB•AE=AD•AC,故C符合题意;因为:AE,BE,AD,CD组不成三角形,也不存在比例关系,故D不符合题意;故选:C.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形分析是解题的关键.【过关检测】一.选择题(共3小题)1.(2023•静安区校级一模)如图,在△ABC中,中线AD与中线BE相交于点G,联结DE.下列结论成立的是()A.B.C.D.【分析】由AD,BE是△ABC的中线,得到DE是△ABC的中位线,推出△DEG∽△ABG,△CDE∽△CBA,由相似三角形的性质即可解决问题.【解答】解:AD,BE是△ABC的中线,∴DE是△ABC的中位线,∴DE∥AB,DE=AB,∴△DEG∽△ABG,∴DG:AG=DE:AB=1:2,BG:EG=AB:DE,==,∴DG=AG,∵BG:EG=AB:DE=2:1,∴GB:BE=2:3,∴S△AGB:S△AEB=2:3,∵AE=EC,∴S△AEB=S△ABC,∴S△AGB=S△ABC,∵△CDE∽△CBA,∴==,∴S△CDE=S△ABC,∴=,结论成立的是=,故选:C.【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,关键是掌握相似三角形的性质.2.(2023•徐汇区一模)如图,点D在△ABC边AB上,∠ACD=∠B,点F是△ABC的角平分线AE与CD 的交点,且AF=2EF,则下列选项中不正确的是()A.B.C.D.【分析】过C作CG∥AB交AE延长线于G,由条件可以证明△ACF≌△GCE(ASA),得到AF=EG,CF=CE,由△ADF∽△GCF,再由平行线分线段成比例,即可解决问题.【解答】解:过C作CG∥AB交AE延长线于G,∴∠G=∠BAE,∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE,∴∠G=∠CAE,∴CG=CA,∵∠ACD=∠B,∠ECG=∠B,∴∠ACF=∠ECG,∴△ACF≌△GCE(ASA),∴CF=CE,AF=EG,∵AF=2FE,∴EG=2FE,令EF=k,则AF=EG=2k,AE=GF=3k,∵△ADF∽△GCF,∴AD:CG=AF:FG=2k:(3k)=2:3,∴=,故A正确.∵AB∥CG,∴CE:BE=GE:AE=2k:(3k)=2:3,∴=,故B正确.∵∠ACD=∠B,∠DAC=∠BAC,∴△ACD∽△ABC,∴==,故C正确.∵=,AC和BD不一定相等,∴不一定等于.故选:D.【点评】本题考查角的平分线,相似三角形的判定和性质,关键是通过辅助线构造相似三角形.3.(2022秋•闵行区期末)如图,某零件的外径为10cm,用一个交叉卡钳(两条尺长AC和BD相等)可测量零件的内孔直径AB.如果==3,且量得CD=4cm,则零件的厚度x为()A.2cm B.1.5cm C.0.5cm D.1cm【分析】根据相似三角形的判定和性质,可以求得AB的长,再根据某零件的外径为10cm,即可求得x的值.【解答】解:∵==3,∠COD=∠AOB,∴△COD∽△AOB,∴AB:CD=2,∵CD=4cm.∴AB=8cm.∵某零件的外径为10cm,∴零件的厚度x为:(10﹣8)÷2=1(cm),故选:D.【点评】本题考查相似三角形的应用,解答本题的关键是求出AB的值.二.填空题(共8小题)4.(2022秋•奉贤区期中)如图,已知点D为△ABC中AC边的中点,AE∥BC,ED交AB于点G,交BC 的延长线于点F,若,BC=8,则AE的长为.【分析】由AE∥BC,可得△AEG∽△BFG,△AED∽△CFD推出==,又有BC的值,再由==1,得出AE=CF,代入即可求解AE的长.【解答】解:∵AE∥BC,∴△AEG∽△BFG,△AED∽△CFD,∴==,==1,即AE=CF,又BC=8,∴=AE=4.故答案为:4.【点评】本题主要考查了平行线分线段成比例的性质问题,应熟练掌握.5.(2022•浦东新区校级模拟)如图,已知点D、E分别在△ABC的边CA、BA的延长线上,DE∥BC.DE:BC=2:3,设=,试用向量表示向量,=.【分析】由DE∥BC可得△ADE∽△ACB,由DE:BC=2:3,可得DA=CD,即可表示,从而得出答案.【解答】解:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ACB,∵DE:BC=2:3,∴DA:CA=DE:BC=2:3,∵CD=DA+CA,∴DA=CD,∵=,∴=,∴=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题考查向量的运算,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的性质和向量的运算的解题的关键.6.(2022•静安区二模)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O,点E、F分别是边AB、CD的中点,AO:OC=1:4,设=,那么=.(用含向量的式子表示)【分析】由相似三角形性质可得=4=4,再根据梯形中位线定理即可求得答案.【解答】解:∵AD∥BC,∴△AOD∽△COB,∴==,∴=4=4,∵点E、F分别是边AB、CD∴=(+)=(+4)=,故答案为:.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,梯形中位线定理,平面向量等,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.7.(2023•静安区校级一模)在矩形ABCD内作正方形AEFD(如图所示),矩形的对角线AC交正方形的边EF于点P.如果点F恰好是边CD的黄金分割点(DF>FC),且PE=2,那么PF=.【分析】先根据黄金分割的定义可得=,再利用正方形的性质可得:DF∥AE,DF=AE,从而可得=,然后证明8字模型相似三角形△CFP∽△AEP,从而利用相似三角形的性质进行计算即可解答.【解答】解:∵点F恰好是边CD的黄金分割点(DF>FC),∴==,∵四边形AEFD是正方形,∴DF∥AE,DF=AE,∴=,∵DC∥AB,∴∠FCP=∠PAE,∠CFP=∠AEP,∴△CFP∽△AEP,∴==,∵PE=2,∴PF=﹣1,故答案为:﹣1.8字模型相似三角形是解题的关键.8.(2022春•浦东新区校级期中)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O,如果△BCD 的面积是△ABD面积的2倍,那么△BOC与△BDC的面积之比是.【分析】过点D作DM⊥BC,垂足为M,过点B作BN⊥AD,交DA的延长线于点N,根据已知易得DM=BN,再根据S△BCD=2S△ABD,从而可得BC=2AD,然后再证明8字模型相似三角形△AOD∽△COB,利用相似三角形的性质可得==,从而可得=,最后根据△BOC与△BDC的高相等,即可解答.【解答】解:过点D作DM⊥BC,垂足为M,过点B作BN⊥AD,交DA的延长线于点N,∵AD∥BC,∴BN=DM,∵S△BCD=2S△ABD,∴BC•DM=2×AD•BN,∴BC=2AD,∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,∠DAC=∠ACB,∴△AOD∽△COB,∴==,∴=,∵△BOC与△BDC的高相等,∴==,故答案为:2:3.【点评】本题考查了平行线间的距离,相似三角形的判定与性质,梯形,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.9.(2022秋•虹口区校级月考)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,,点E为边BC的中点,点F在边CD上且3CF=CD,EF交对角线AC于点G,则AG:GC=.【分析】如图,连接DE,交AC于M,过M作MH∥EF交CD于H,首先利用AD∥BC,,点E为边BC的中点,可以得到AD:EC=AM:CM=DM:ME=3:2,然后利用MH∥EF,DH:HF=DM:ME=3:2=6:4,最后利用又3CF=CD即可求解.【解答】解:如图,连接DE,交AC于M,过M作MH∥EF交CD于H,∵AD∥BC,,点E为边BC的中点,∴△ADM∽△CME,∴AD:EC=AM:CM=DM:ME=3:2,∵MH∥EF,∴DH:HF=DM:ME=3:2=6:4,又3CF=CD,∴DF=2CF,∴CF:HF=5:4,∴CG:MG=5:4,∴CG=CM,MG=CM,而AM:CM=3:2,∴AM=CM,∴AG=AM+MG=CM,∴AG:GC=CM:CM=7:2.故答案为:7:2.【点评】此题主要考查了相似三角形的性质于判定,同时也利用了平行线的性质,解题的关键是会进行比例线段的转换,有一定的难度.10.(2022秋•黄浦区期末)如图是一个零件的剖面图,已知零件的外径为10cm,为求出它的厚度x,现用一个交叉卡钳(AC和BD的长相等)去测量零件的内孔直径AB.如果==,且量得CD的长是3cm,那么零件的厚度x是cm.【分析】根据相似三角形的判定和性质,可以求得AB的长,再根据某零件的外径为10cm,即可求得x的值.【解答】解:∵==,∠COD=∠AOB,∴△COD∽△AOB,∴AB:CD=3,∵CD=3cm.∴AB=9cm.∵某零件的外径为10cm,∴零件的厚度x为:(10﹣9)÷2=0.5(cm),故答案为:0.5.AB的值.11.(2022春•闵行区校级月考)如图,梯形ABCD中,∠D=90°,AB∥CD,将线段CB绕着点B按顺时针方向旋转,使点C落在CD延长线上的点E处.联结AE、BE,设BE与边AD交于点F,如果AB=4,且=,那么梯形ABCD的中位线等于.【分析】过点B作BG⊥EC,利用同高的两个三角形的面积的比先求出EF:BF,再利用相似三角形的性质求出ED、EG,最后利用梯形中位线与上下底的关系得结论.【解答】解过点B作BG⊥EC,垂足为G∵=,∴=.∵AB∥CD,∴△EDF∽△BAF.∴==,∴ED=2,=.∵AD∥BG,∴=.∴EG=6.∵CB绕着点B按顺时针方向旋转,点C落在CD延长线上的点E处,∴BE=BC.∵BG⊥EC,∴EG=GC=6.∴DC=DG+CG=4+6=10.∴梯形ABCD的中位线=(AB+CD)=(4+10)=7.故答案为:7.【点评】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,掌握等腰三角形的三线合一、等高的两个三角形的面积比等于底边的比、梯形的中位线等于上下底的和的一半是解决本题的关键.三.解答题(共12小题)12.(2023•普陀区一模)如图,已知梯形ABCD中,AD∥BC,E是BC上一点,AE∥CD,AE、BD相交于点F,EF:CD=1:3.(1)求的值;(2)联结FC,设,,那么=,=.(用向量、表示)【分析】(1)根据题意可证明四边形AECD为平行四边形,得到AE=CD,则EF:AE=1:3,EF:AF=1:2,易证明△BEF∽△DAF,由相似三角形的性质即可求解;(2)由AF=2EF得,,由三角形法则求出和,再求出,最后利用三角形法则即可求出.【解答】解:∵AD∥BC,AE∥CD,∴四边形AECD为平行四边形,∴AE=CD,∵EF:CD=1:3,∴EF:AE=1:3,EF:AF=1:2,∵AD∥BC,∴△BEF∽△DAF,∴;(2)联结FC,如图,由(1)可得AF=2EF,∵,∴,,∴=,=,∵,AD=EC,∴,∴==,∴==.故答案为:,.【点评】本题主要考查平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、平面向量,熟练三角形法则是解题关键.13.(2023•奉贤区一模)已知:如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E在对角线BD上,∠EAD=∠BDC.(1)求证:AE•BD=AD•DC;(2)如果点F在边DC上,且,求证:EF∥BC.【分析】(1)利用平行线的性质证明∠ADB=∠DBC,然后利用已知条件可以证明△ADE∽△DBC,由此即可解决问题;(2)利用(1)的结论和已知条件可以证明△DEF∽△DBC,接着利用相似三角形的在即可求解.【解答】证明:(1)∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,又∵∠EAD=∠BDC,∴△ADE∽△DBC,∴AE:AD=DC:BD,∴AE•BD=AD•DC;(2)∵AE:AD=DC:BD,且,∴=,而∠EDF=∠BDC,∴△DEF∽△DBC,∴∠DEF=∠DBC,∴EF∥BC.【点评】此题主要考查了相似三角形的性质与判定,同时也利用了平行线的性质,比例的基本性质,有一定的综合性.14.(2023•青浦区一模)如图,在平行四边形ABCD中,点F在边AD上,射线BA、CF相交于点E,DF =2AF.(1)求EA:AB的值;(2)如果,,试用、表示向量.【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AB∥CD,AB=CD,易证△AEF∽△DCF,则=,由DF =2AF即可求解;(2)先算出,再根据即可求解.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD,∴△AEF∽△DCF,∴,∴,∵DF=2AF,∴,∴;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∵DF=2AF,∴,∵,,∴,,∴.【点评】本题主要考查相似三角形的判定与性质、平行四边形的性质、平面向量,熟练掌握平面向量的运算法则是解题关键.15.(2022秋•金山区校级期末)已知:如图,在△ABC中,点D在边BC上,AE∥BC,BE与AD、AC分别相交于点F、G,AF2=FG•FE.(1)求证:△CAD∽△CBG;(2)联结DG,求证:DG•AE=AB•AG.【分析】(1)通过证明△FAG∽△可得∠FAG=∠E,由平行线的性质可得∠E=∠EBC=∠FAG,且∠ACD =∠BCG,可证△CAD∽△CBG;(2)由相似三角形的性质可得=,且∠DCG=∠ACB,可证△CDG∽△CAB,可得=,由平行线分线段成比例可得=,可得结论.【解答】证明:(1)∵AF2=FG⋅FE.∴=,∵∠AFG=∠EFA,∴△FAG∽△FEA,∴∠FAG=∠E,∵AE∥BC,∴∠E=∠EBC,∵∠ACD=∠BCG,∴△CAD∽△CBG;(2)∵△CAD∽△CBG,∴=,∵∠DCG=∠ACB,∴△CDG∽△CAB,∴=,∵AE∥BC,∴=,∴=,∴=,∴DG•AE=AB•AG.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.16.(2022•松江区二模)已知:如图,两个△DAB和△EBC中,DA=DB,EB=EC,∠ADB=∠BEC,且点A、B、C在一条直线上,联结AE、ED,AE与BD交于点F.(1)求证:;(2)如果BE2=BF•BD,求证:DF=BE.【分析】(1)根据已知易证△DAB∽△EBC,然后利用相似三角形的性质可得∠DAB=∠EBC,=,从而可得AD∥EB,进而证明8字模型相似三角形△ADF∽△EBF,最后利用相似三角形的性质可得=,即可解答;(2)根据已知易证△BFE∽△BED,从而利用相似三角形的性质可得∠BEF=∠BDE,进而可得∠DAF=∠BDE,然后利用(1)的结论可证△ADF≌△DBE,再利用全等三角形的性质即可解答.【解答】证明:(1)∵DA=DB,EB=EC,∴=,∵∠ADB=∠BEC,∴△DAB∽△EBC,∴∠DAB=∠EBC,=,∴AD∥EB,∴∠DAF=∠AEB,∠ADF=∠DBE,∴△ADF∽△EBF,∴=,∴;(2)∵BE2=BF•BD,∴=,∵∠DBE=∠EBF,∴△BFE∽△BED,∴∠BEF=∠BDE,∵∠DAF=∠AEB,∴∠DAF=∠BDE,∵∠ADF=∠DBE,AD=DB,∴△ADF≌△DBE(ASA),∴DF=BE.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性17.(2023•宝山区二模)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AC、BD交于点O,OB=OC.(1)求证:AB=CD;(2)E是边BC上一点,联结DE交AC于点F,如果AO2=OF•OC,求证:四边形ABED是平行四边形.【分析】(1)由等腰三角形的性质和判定及平行线的性质,说明△AOB和△DOC全等,利用全等三角形的性质得结论;(2)先说明△AOB∽△FOD,再说明AB∥DE,结合已知由平行四边形的判定可得结论.【解答】证明:(1)∵OB=OC,∴∠DBC=∠ACB.∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB,∠ADB=∠DBC.∴∠DAC=∠ADB.∴OA=DO.在△AOB和△DOC中,,∴△AOB≌△DOC(SAS).∴AB=CD.(2)∵AO2=OF•OC,OA=OD,OC=OB,∴AO•OD=OF•OB,即.∵∠AOB=∠DOC,∴△AOB∽△FOD.∴∠BAO=∠DFO.∴AB∥DE.∴四边形ABED是平行四边形.【点评】本题主要考查了三角形全等和相似,掌握全等三角形的性质和判定、相似三角形的判定和性质、平行线的性质、等腰三角形的判定和性质及平行四边形的判定是解决本题的关键.18.(2022秋•徐汇区期中)如图,在四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点E,DB平分∠ADC,且AB2=BE•BD.(1)求证:△ABE∽△DCE;(2)AE•CD=BC•ED.【分析】(1)根据相似三角形的判定可得△ABE∽△DBA;所以∠BAC=∠BDC,由此可得出△ABE∽△DCE;(2)由(1)中的相似可得出AE:DE=BE:CE,再由∠BEC=∠AED可得△ADE∽△BCE,所以∠EAD=∠EBC,∠ADE=∠BDC=∠BCE,可得△BCD∽△ADE,进而可得结论.【解答】证明:(1)∵AB2=BE•BD,∴AB:BE=BD:AB,∵∠ABE=∠DBA,∴△ABE∽△DBA,∴∠BAC=∠BDC,∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠BDC=∠BAC,∴△ABE∽△DCE;(2)由(1)中相似可得,AE:DE=BE:CE,∵∠BEC=∠AED,∴△ADE∽△BCE,∴∠EAD=∠EBC,∠ADE=∠BDC=∠BCE,∴△BCD∽△AED,AE•CD=BC•ED.【点评】本题主要考查相似三角形的性质与安定,涉及A字型相似,8字型相似等相关内容,熟练掌握相关判定是解题关键.19.(2022春•杨浦区校级期中)如图1,在△ABC中,点E在AC的延长线上,且∠E=∠ABC.(1)求证:AB2=AC•AE;(2)如图2,D在BC上且BD=3CD,延长AD交BE于F,若=,求的值.【分析】(1)利用两角相等的两个三角形相似,证明△ABC∽△AEB,然后利用相似三角形的性质即可解答;(2)过点E作EH∥CB,交AF的延长线于点H,利用(1)的结论可得===,先AC=2a,AB=3a,从而求出AE的长,进而求出的值,再根据已知设CD=m,BD=3m,从而求出BC,BE的长,然后证明A字模型相似三角形△ACD∽△AEH,利用相似三角形的性质可得EH=m,再证明8字模型相似三角形△BDF∽△EHF,利用相似三角形的性质可得=,从而求出EF的长,进行计算即可解答.【解答】(1)证明:∵∠E=∠ABC,∠A=∠A,∴△ABC∽△AEB,∴=,∴AB2=AC•AE;(2)解:过点E作EH∥CB,交AF的延长线于点H,∵△ABC∽△AEB,∴设AC=2a,AB=3a,∴=,∴AE=a,∴==,∵BD=3CD,∴设CD=m,则BD=3m,∴BC=CD+BD=4m,∴=,∴EB=6m,∵EH∥CD,∴∠ACD=∠AEH,∠ADC=∠AHE,∴△ACD∽△AEH,∴==,∴EH=m,∵EH∥BD,∴∠BDF=∠DHE,∠DBF=∠FEH,∴△BDF∽△EHF,∴===,∴EF=BE=m,∴==,∴的值为.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行线分线段成比例,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.20.(2023•崇明区二模)已知:如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于E,M是边DC延长线上的一点,联结AM,与边BC交于F,与对角线BD交于点G.(1)求证:AG2=GF•GM;(2)联结CG,如果∠BAG=∠BCG,求证:平行四边形ABCD是菱形.【分析】(1)由平行线的性质和相似三角形的平行判定法,可得到△ABG∽△MDG、△ADG∽△FBG,再利用相似三角形的性质得结论;(2)利用“两角对应相等”先说明△GCF∽△GMC,再利用等腰三角形的三线合一说明BD⊥AC,最后利用菱形的判定方法得结论.【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DM,AD∥BC.∴△ABG∽△MDG,△ADG∽△FBG.∴=,=.∴=.∴AG2=GF•GM.(2)∵AB∥DM,∴∠BAG=∠M.∵∠BAG=∠BCG,∴∠M=∠BCG.∵∠MGC=∠FGC,∴△GCF∽△GMC.∴=,即CG2=GF•GM.∴CG2=AG2.∴CG=AG.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AE=CE.∴GE⊥AC,即BD⊥AC.∴平行四边形ABCD是菱形.【点评】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,掌握相似三角形的判定和性质、平行四边形的性质、菱形的判定方法、等腰三角形的判定和性质等知识点是解决本题的关键.21.(2021秋•虹口区期末)如图,在梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,BC=2AD,对角线AC与BD 交于点E.点F是线段EC上一点,且∠BDF=∠BAC.(1)求证:EB2=EF•EC;(2)如果BC=6,sin∠BAC=,求FC的长.【分析】(1)先由AD∥BC得到△EAD∽△ECB,从而得到,然后由∠BDF=∠BAC、∠AEB=∠DEF得证△EAB∽△EDF,进而得到,最后得到结果;(2)先利用条件得到AC、AB的长,然后利用BC=2AD得到AD、BD的长,再结合相似三角形的性质得到EB、EC的长,进而得到EF的长和FC的长.∴△EAD∽△ECB,∴,即,∵∠BDF=∠BAC,∠AEB=∠DEF,∴△EAB∽△EDF,∴,∴,∴EB2=EF•EC.(2)解:∵BC=6,sin∠BAC==,BC=2AD∴AC=9,AD=3,∵∠ABC=90°,AD∥BC,∴∠BAD=90°,∴AB===3,∴BD===3,∵△EAD∽△ECB,∴,∴EC=AC=×9=6,EB=BD=×3=2,∵EB2=EF•EC,即(2)2=6EF,∴EF=4,∴FC=EC﹣EF=6﹣4=2.【点评】本题考查了直角梯形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理,解题的关键是熟知“8”字模型相似三角形的判定与性质.22.(2021秋•嘉定区期末)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E在线段AD上,CE与BD相交于点H,CE与BA的延长线相交于点G,已知DE:AE=2:3,BC=4DE,CE=10.求EH、GE的长.【分析】根据题目的已知并结合图形分析8字型模型相似三角形和A字型模型相似三角形,然后进行计算即可解答.【解答】解:∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,∠DEC=∠ECB,∴△DEH∽△BCH,∴,∵BC=4DE,∴,∵CE=10,∴HC=10﹣EH,∴,∴EH=2,∵BC=4DE,DE:AE=2:3,∴,∵AD∥BC,∴∠GAE=∠GBC,∠GEA=∠GCB∴△GAE∽△GBC,∴,∵CE=10,∴GC=10+GE,∴,∴GE=6.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,梯形,熟练掌握8字型模型相似三角形和A字型模型相似三角形是解题的关键.23.(2021秋•杨浦区期末)如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=5,点D为射线AB上一动点,且BD<AD,点B关于直线CD的对称点为点E,射线AE与射线CD交于点F.(1)当点D在边AB上时,①求证:∠AFC=45°;②延长AF与边CB的延长线相交于点G,如果△EBG与△BDC相似,求线段BD的长;(2)联结CE、BE,如果S△ACE=12,求S△ABE的值.【分析】(1)①如图1,连接CE,根据轴对称的性质可得:EC=BC,∠ECF=∠BCF,设∠ECF=∠BCF=α,则∠BCE=2α,∠ACE=90°﹣2α,再利用等腰三角形性质即可证得结论;②如图2,连接BE,CE,由△EBG∽△BDC,可得出∠G=∠BCD=22.5°,过点D作DH⊥AB交BC于点H,则△BDH是等腰直角三角形,推出CH=DH=BD,再根据CH+BH=BC=5,建立方程求解即可;(2)分两种情况:Ⅰ.当点D在AB上时,如图3,过点C作CM⊥AE于点M,连接BF,利用勾股定理、三角形面积建立方程求解即可;Ⅱ.当点D在AB的延长线上时,如图4,过点C作CM⊥AE于点M,连接BF,利用勾股定理、三角形面积建立方程求解即可.【解答】解:(1)①证明:如图1,连接CE,∵点B关于直线CD的对称点为点∴EC=BC,∠ECF=∠BCF,设∠ECF=∠BCF=α,则∠BCE=2α,∴∠ACE=90°﹣2α,∵AC=BC,∴AC=EC,∴∠AEC=∠EAC=[180°﹣(90°﹣2α)]=45°+α,∵∠AEC=∠AFC+∠ECF=∠AFC+α,∴∠AFC=45°;②如图2,连接BE,CE,∵B、E关于直线CF对称,∴CF垂直平分BE,由(1)知:∠AFC=45°,∴∠BEF=45°,∵△EBG与△BDC相似,∠BEG=∠DBC=45°,∵∠EBG与∠BDC均为钝角,∴△EBG∽△BDC,∴∠G=∠BCD=∠BAG,∵∠G+∠BAG=∠ABC=45°,∴∠G=∠BCD=22.5°,过点D作DH⊥AB交BC于点H,则△BDH是等腰直角三角形,∴DH=BD,BH=BD,∠BHD=45°,∵∠CDH=∠BHD﹣∠BCD=45°﹣22.5°=22.5°=∠BCD,∴CH=DH=BD,∵CH+BH=BC=5,∴BD+BD=5,∴BD==5﹣5,∴线段BD的长为5﹣5;(2)Ⅰ.当点D在AB上时,如图3,过点C作CM⊥AE于点M,连接BF,∵AC=EC=BC=5,∴AM=EM=AE,∴①AM2+CM2=AC2=25,∵S△ACE=AE•CM=12,∴②AM•CM=12,①+②×2,得:(AM+CM)2=49③,①﹣②×2,得:(AM﹣CM)2=49③,∵CM>AM>0,∴AM=3,CM=4,∴AE=6,由(1)知:∠AFC=45°,BE⊥CF,∴∠BEF=45°,∵∠AFC=∠ABC=45°,∴A、C、B、F四点共圆,∴∠AFB+∠ACB=180°,∴∠AFB=90°,∴△BEF是等腰直角三角形,∴EF=BF,设EF=BF=x,则AE=x+6,在Rt△ABF中,AF2+BF2=AB2,∴(x+6)2+x2=50,解得:x=1或x=﹣7(舍去),∴BF=1,∴S△ABE=AE•BF=×6×1=3;Ⅱ.当点D在AB4,过点C作CM⊥AE于点M,连接BF,由(1)知:∠AFC=45°,CF垂直平分BE,∴∠BEF=45°,BF=EF,∴∠EBF=∠BEF=45°,∴∠BFE=90°,∵AC=EC=BC=5,∴AM=EM=AE,与Ⅰ同理可得:AM=EM=4,CM=3,AE=8,设BF=EF=y,则AF=8﹣y,在Rt△ABF中,AF2+BF2=AB2,∴(8﹣y)2+y2=50,解得:y=1或y=7(舍去),∴BF=1,∴S△ABE=AE•BF=×8×1=4;综上,S△ABE的值为3或4.【点评】本题考查了三角形面积,等腰直角三角形性质和判定,相似三角形的判定和性质,轴对称变换的性质,勾股定理等,解题关键是添加辅助线构造直角三角形,运用分类讨论思想和方程思想解决问题.。
相似三角形重要模型-手拉手模型(解析版)-初中数学
相似三角形重要模型-手拉手模型相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。
手拉手模型相似是手拉手模型当中相对于手拉手全等模型较难的一种模型,在实际的应用和解题当中出现时,对于同学们来说,都比较困难。
而深入理解模型内涵,灵活运用相关结论可以显著提高解题效率,本专题重点讲解相似三角形的“手拉手”模型(旋转模型)。
手拉手相似证明题一般思路方法:①由线段乘积相等转化成线段比例式相等;②分子和分子组成一个三角形、分母和分母组成一个三角形;③第②步成立,直接从证这两个三角形相似,逆向证明到线段乘积相等;④第②步不成立,则选择替换掉线段比例式中的个别线段,之后再重复第③步。
模型1.“手拉手”模型(旋转模型)【模型解读与图示】“手拉手”旋转型定义:如果将一个三角形绕着它的项点旋转并放大或缩小(这个顶点不变),我们称这样的图形变换为旋转相似变换,这个顶点称为旋转相似中心,所得的三角形称为原三角形的旋转相似三角形。
1)手拉手相似模型(任意三角形)条件:如图,∠BAC =∠DAE =α,AD AB =AE AC=k ;结论:△ADE ∽△ABC ,△ABD ∽△ACE ;EC BD =k .2)手拉手相似模型(直角三角形)条件:如图,∠AOB =∠COD =90°,OC OA =OD OB =k (即△COD ∽△AOB );结论:△AOC ∽△BOD ;BD AC =k ,AC ⊥BD ,S ABCD =12AB ×CD .3)手拉手相似模型(等边三角形与等腰直角三角形)条件:M 为等边三角形ABC 和DEF 的中点;结论:△BME ∽△CMF ;BE CF =3.条件:△ABC 和ADE 是等腰直角三角形;结论:△ABD ∽△ACE .1(2023秋·福建泉州·九年级校考期末)问题背景:(1)如图①,已知△ABC ∽△ADE ,求证:△ABD ∽△ACE ;尝试应用:(2)如图②,在△ABC 和△ADE 中,∠BAC =∠DAE =90°,∠ABC =∠ADE =60°,AC 与DE相交于点F ,点D 在BC 边上,DF CF=233,求AD BD 的值;拓展创新:(3)如图③,D 是△ABC 内一点,∠BAD =∠CBD =30°,∠BDC =90°,AB =4,AC =23,求AD 的长.【答案】(1)见解析;(2)AD BD =2;(3)AD =5【分析】问题背景(1)由题意得出AB AD =AC AE ,∠BAC =∠DAE ,则∠BAD =∠CAE ,可证得结论;尝试应用(2)连接EC ,证明△ABC ∽△ADE ,由(1)知△ABD ∽△ACE ,由相似三角形的性质得出AE AD =EC BD =3,∠ACE =∠ABD =∠ADE ,可证明△ADF ∽△ECF ,得出DF CF =AD CE=233,则可求出答案.拓展创新(3)过点A 作AB 的垂线,过点D 作AD 的垂线,两垂线交于点M ,连接BM ,证明△BDC ∽△MDA ,由相似三角形的性质得出BD MD =DC DA ,证明△BDM ∽△CDA ,得出BM CA =DM AD=3,求出BM =6,由勾股定理求出AM ,最后由直角三角形的性质可求出AD 的长.【详解】问题背景(1)证明:∵△ABC ∽△ADE ,∴AB AD =AC AE ,∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE ,AB AC =AD AE,∴△ABD ∽△ACE ;尝试应用(2)解:如图,连接EC ,∵∠BAC=∠DAE=90°,∠ABC=∠ADE=60°,∴△ABC∽△ADE,AE=3AD由(1)知△ABD∽△ACE,∴AEAD=ECBD=3,∠ACE=∠ABD=∠ADE=60°,∴AEEC=ADBD,∵∠AFD=∠AEFC∴△ADF∽△ECF∴DFCF =ADCE∵DF CF =233∴DFCF=ADCE=233∴AD=233CE∴AE=3AD=2CE∴ADBD=AEEC=2,拓展创新(3)解:如图2,过点A作AB的垂线,过点D作AD的垂线,两垂线交于点M,连接BM,∵∠BAD=30°,∴∠DAM=60°,∴∠AMD=30°,∴∠AMD=∠DBC,又∵∠ADM=∠BDC=90°,∴△BDC∽△MDA,∴BDMD=DCDA,又∠BDC=∠ADM,∴∠BDC+∠CDM=∠ADM+∠CDM,即∠BDM=∠CDA,∴△BDM∽△CDA,∴BMCA=DMAD=3,∵AC=23,∴BM=23×3=6,∴AM=BM2-AB2=62-42=25,∴AD=12AM=5.【点睛】此题是相似形综合题,考查了直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.2(2023秋·江苏无锡·九年级校考阶段练习)【模型呈现:材料阅读】如图,点B,C,E在同一直线上,点A,D在直线CE的同侧,△ABC和△CDE均为等边三角形,AE,BD 交于点F,对于上述问题,存在结论(不用证明):(1)△BCD≌△ACE(2)△ACE可以看作是由△BCD绕点C旋转而成;⋯【模型改编:问题解决】点A ,D 在直线CE 的同侧,AB =AC ,ED =EC ,∠BAC =∠DEC =50°,直线AE ,BD 交于F ,如图1:点B 在直线CE 上,①求证:△BCD ∽△ACE ; ②求∠AFB 的度数. 如图2:将△ABC 绕点C 顺时针旋转一定角度.③补全图形,则∠AFB 的度数为;④若将“∠BAC =∠DEC =50°”改为“∠BAC =∠DEC =m °”,则∠AFB 的度数为.(直接写结论)【模型拓广:问题延伸】如图3:在矩形ABCD 和矩形DEFG 中,AB =2,AD =ED =23,DG =6,连接AG ,BF ,求BF AG 的值.图1 图2 图3【答案】【模型改编:问题解决】①见解析;②65°;③图见解析,115°;④90°+m °2【模型拓广:问题延伸】233【分析】【模型改编:问题解决】①先证明△ABC ∽△EDC ,可得AC EC =BC DC,再证明∠ACE =∠BCD ,可得△BCD ∽△ACE ;②由△BCD ∽△ACE ,可得∠DBC =∠EAC ,再结合三角形的外角可得答案;③连接EA 并延长交BD 于F ,同理可得:△BCD ∽△ACE ,∠CEF =∠BDC ,再结合三角形的外角可得答案;④先求解∠CDE =∠DCE =12180°-m ° =90°-12m °,结合③的思路可得答案;【模型拓广:问题延伸】连接BD 、DF ,先证明△ADB ∽△GDF ,可得∠ADB =∠GDF ,AD DG =BD DF ,证明∠ADG =∠BDF ,可得△BDF ∽△ADG ,可得BF AG =BD AD,从而可得答案.【详解】【模型改编:问题解决】①∵AB =AC ,ED =EC ,∠BAC =∠DEC =50°,∴∠ABC =∠ACB =180°-50° ÷2=65°,∠EDC =∠ECD =180°-50° ÷2=65°,∴△ABC ∽△EDC ,∴AC EC =BC DC,∵∠ACE =180°-∠ACB =115°,∠BCD =180°-∠DCE =115°,∴∠ACE =∠BCD ,∴△BCD ∽△ACE ;②由①知,△BCD ∽△ACE ,∴∠DBC =∠EAC ,∴∠AFB =∠DBC +∠CEA =∠EAC +∠CEA =∠ACB =65°③补图如下:连接EA 并延长交BD 于F ,图2同理可得:△BCD ∽△ACE ∴∠CEF =∠BDC ,∴∠AFB =∠BDC +∠CDE +∠DEF =∠CEF +∠CDE +∠DEF =∠CED +∠CDE =50°+65°=115°,④∵∠BAC =∠DEC =m °,CE =DE ,∴∠CDE =∠DCE =12180°-m ° =90°-12m °,同理③可得∠AFB =∠CED +∠CDE =m °+90°-12m °=90°+m °2,故答案为:90°+m °2;【模型拓广:问题延伸】连接BD 、DF ,图3∵在矩形ABCD 和矩形DEFG 中,AB =2,AD =ED =FG =23,DG =6,∴AB AD =GF DG =33,又∵∠BAD =∠DGF =90°,∴△ADB ∽△GDF ,∴∠ADB =∠GDF ,AD DG=BD DF ,∵∠ADG =∠GDF +∠ADF ,∠BDF =∠ADB +∠ADF ,∴∠ADG =∠BDF ,∴△BDF ∽△ADG ,∴BF AG =BD AD,∵AD =23,AB =2,∴BD =AB 2+AD 2=4,∴BF AG =BD AD =423=233.【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,熟练的证明三角形相似是解本题的关键.3(2023春·湖北黄冈·九年级专题练习)【问题呈现】△CAB 和△CDE 都是直角三角形,∠ACB =∠DCE =90°,CB =mCA ,CE =mCD ,连接AD ,BE ,探究AD ,BE 的位置关系.(1)如图1,当m =1时,直接写出AD ,BE 的位置关系:;(2)如图2,当m ≠1时,(1)中的结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由.【拓展应用】(3)当m =3,AB =47,DE =4时,将△CDE 绕点C 旋转,使A ,D ,E 三点恰好在同一直线上,求BE 的长.【答案】(1)BE ⊥AD (2)成立;理由见解析(3)BE =63或43【分析】(1)根据m =1,得出AC =BC ,DC =EC ,证明△DCA ≌△ECB ,得出∠DAC =∠CBE ,根据∠GAB +∠ABG =∠DAC +∠CAB +∠ABG ,求出∠GAB +∠ABG =90°,即可证明结论;(2)证明△DCA ∽△ECB ,得出∠DAC =∠CBE ,根据∠GAB +∠ABG =∠DAC +∠CAB +∠ABG ,求出∠GAB +∠ABG =90°,即可证明结论;(3)分两种情况,当点E 在线段AD 上时,当点D 在线段AE 上时,分别画出图形,根据勾股定理求出结果即可.【详解】(1)解:∵m =1,∴AC =BC ,DC =EC ,∵∠DCE =∠ACB =90°,∴∠DCA +∠ACE =∠ACE +∠ECB =90°,∴∠DCA =∠ECB ,∴△DCA ≌△ECB ,∴∠DAC =∠CBE ,∵∠GAB+∠ABG=∠DAC+∠CAB+∠ABG,=∠CBE+∠CAB+∠ABG=∠CAB+∠CBA=180°-∠ACB=90°,∴∠AGB=180°-90°=90°,∴BE⊥AD;故答案为:BE⊥AD.(2)解:成立;理由如下:∵∠DCE=∠ACB=90°,∴∠DCA+∠ACE=∠ACE+∠ECB=90°,∴∠DCA=∠ECB,∵DC CE =ACBC=1m,∴△DCA∽△ECB,∴∠DAC=∠CBE,∵∠GAB+∠ABG=∠DAC+∠CAB+∠ABG,=∠CBE+∠CAB+∠ABG =∠CAB+∠CBA=180°-∠ACB=90°,∴∠AGB=180°-90°=90°,∴BE⊥AD;(3)解:当点E在线段AD上时,连接BE,如图所示:设AE=x,则AD=AE+DE=x+4,根据解析(2)可知,△DCA∽△ECB,∴BE AD =BCAC=m=3,∴BE=3AD=3x+4=3x+43,根据解析(2)可知,BE⊥AD,∴∠AEB=90°,根据勾股定理得:AE2+BE2=AB2,即x2+3x+432=472,解得:x=2或x=-8(舍去),∴此时BE=3x+43=63;当点D在线段AE上时,连接BE,如图所示:设AD=y,则AE=AD+DE=y+4,根据解析(2)可知,△DCA∽△ECB,∴BE AD =BCAC=m=3,∴BE=3AD=3y,根据解析(2)可知,BE⊥AD,∴∠AEB=90°,根据勾股定理得:AE 2+BE 2=AB 2,即y +4 2+3y 2=47 2,解得:y =4或y =-6(舍去),∴此时BE =3y =43;综上分析可知,BE =63或43.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,三角形内角和定理的应用,勾股定理,解题的关键是熟练掌握三角形相似的判定方法,画出相应的图形,注意分类讨论.4(2023秋·福建泉州·九年级校考阶段练习)如图,已知△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =α.点D 是△ABC 所在平面内不与点A 、C 重合的任意一点,连接CD ,将线段CD 绕点D 顺时针旋转α得到线段DE ,连接AD 、BE .(1)如图1,当α=60°时,求证:BE =AD .(2)当α=120°时,请判断线段BE 与AD 之间的数量关系是,并仅就图2的情形说明理由.(3)当α=90°时,且BE ⊥AB 时,若AB =8,BE =2,点E 在BC 上方,求CD 的长.【答案】(1)见解析,(2)BE =3AD ,理由见解析(3)82【分析】(1)先证明△ABC 和△DCE 是等边三角形,再证明△ADC ≌△BEC ,可推出BE =AD ;(2)过A 作AH ⊥BC 与H ,先根据含30°的直角三角形的性质,等腰三角形的性质以及勾股定理可求出BC =3AC ,同理求出CE =3CD ,可得出BC EC =3AC 3DC=AC DC ,证明∠DCA =∠BCE ,然后证明△EBC ∽△DAC 即可求解;(3)过E 作EF ⊥BC 于F ,可判断△BEF 是等腰直角三角形,然后可求出EF ,BF ,CF 的长度,由(2)同理可证出△EBC ∽△DAC ,最后根据相似三角形的性质即可求解.【详解】(1)解:∵旋转,∴CD =ED ,当α=60°时,又AB =AC ,∴△ABC 和△DCE 是等边三角形,∴AC =BC ,DC =EC ,∠DCE =∠ACB =60°,∴∠ACD =∠BCE ,∴△ADC ≌△BEC ,∴AD =BE ;(2)解:BE =3AD 过A 作AH ⊥BC 与H ,∵AB =AC ,∠BAC =α=120°,∴∠ACB =30°,CH =12BC ,∴AC =2AH ,又由勾股定理得AH 2+CH 2=AC 2,∴CH =32AC ,∴BC =3AC ,同理CE =3CD ,∵DC =EC ,∠CDE =α=120°,∴∠DCE =30°=∠ACB ,∴∠DCA =∠BCE ,∵BC =3AC ,CE =3CD ,∴BC EC =3AC 3DC =AC DC ,∴△EBC ∽△DAC ,∴BE AD =BC AC =3,即BE =3AD (3)解:如图,过E 作EF ⊥BC 于F ,当α=90°时,∵AC =AB =8,∴∠ACB =45°,BC =AB 2+AC 2=2AC =82,∵BE ⊥AB ,∴∠EBF =45°=∠BEF ,∴BF =EF ,∵BE =EF 2+BF 2=2EF =2,∴EF =BF =2,∴CF =BF +BC =92,∴CE =EF 2+CF 2=241,由(2)同理可证△EBC ∽△DAC ,∴EC DC =BC AC=2,即241DC =2,∴DC =82.【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键在于正确寻找全等三角形或相似三角形.5(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题)综合与实践数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用的基本途径.通过探究图形的变化规律,再结合其他数学知识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经验,并将其运用到更广阔的数学天地.(1)发现问题:如图1,在△ABC 和△AEF 中,AB =AC ,AE =AF ,∠BAC =∠EAF =30°,连接BE ,CF,延长BE交CF于点D.则BE与CF的数量关系:,∠BDC=°;(2)类比探究:如图2,在△ABC和△AEF中,AB=AC,AE=AF,∠BAC=∠EAF=120°,连接BE,CF,延长BE,FC交于点D.请猜想BE与CF的数量关系及∠BDC的度数,并说明理由;(3)拓展延伸:如图3,△ABC和△AEF均为等腰直角三角形,∠BAC=∠EAF=90°,连接BE,CF,且点B,E,F在一条直线上,过点A作AM⊥BF,垂足为点M.则BF,CF,AM之间的数量关系:;(4)实践应用:正方形ABCD中,AB=2,若平面内存在点P满足∠BPD=90°,PD=1,则S△ABP=.【答案】(1)BE=CF,30(2)BE=CF,∠BDC=60°,证明见解析(3)BF=CF+2AM(4)7+74或7-74【分析】(1)根据已知得出∠BAE=∠CAF,即可证明△BAE≌△CAF,得出BE=CF,∠ABE=∠ACF,进而根据三角形的外角的性质即可求解;(2)同(1)的方法即可得证;(3)同(1)的方法证明△BAE≌△CAF SAS,根据等腰直角三角形的性质得出AM=12EF=EM=MF,即可得出结论;(4)根据题意画出图形,连接BD,以BD为直径,BD的中点为圆心作圆,以D点为圆心,1为半径作圆,两圆交于点P,P1,延长BP至M,使得PM=DP=1,证明△ADP∽△BDM,得出PA=22BM,勾股定理求得PB,进而求得BM,根据相似三角形的性质即可得出PA=221+7=2+142,勾股定理求得BQ,PQ,进而根据三角形的面积公式即可求解.【详解】(1)解:∵∠BAC=∠EAF=30°,∴∠BAE=∠CAF,又∵AB=AC,AE=AF,∴△BAE≌△CAF,∴BE=CF,∠ABE=∠ACF设AC,BD交于点O,∵∠AOD=∠ACF+∠BDC=∠ABE+∠BAO∴∠BDC=∠BAO=∠BAC=30°,故答案为:BE= CF,30.(2)结论:BE=CF,∠BDC=60°;证明:∵∠BAC=∠EAF=120°,∴∠BAC-∠EAC=∠EAF-∠EAC,即∠BAE=∠CAF,又∵AB=AC,AE=AF,∴△BAE≌△CAF∴BE=CF,∠AEB=∠AFC∵∠EAF=120°,AE=AF,∴∠AEF=∠AFE=30°,∴∠BDC=∠BEF-∠EFD=∠AEB+30°-∠AFC-30°=60°,(3)BF=CF+2AM,理由如下,∵∠BAC=∠EAF=90°,∴∠BAC-∠EAC=∠EAF-∠EAC,即∠BAE=∠CAF,又∵△ABC和△AEF均为等腰直角三角形∴AB=AC,AE=AF,∴△BAE≌△CAF SAS,∴BE= CF,在Rt △AEF 中,AM ⊥BF ,∴AM =12EF =EM =MF ,∴BF =BE +EF =CF +2AM ;(4)解:如图所示,连接BD ,以BD 为直径,BD 的中点为圆心作圆,以D 点为圆心,1为半径作圆,两圆交于点P ,P 1,延长BP 至M ,使得PM =DP =1,则△MDP 是等腰直角三角形,∠MDP =45°∵∠CDB =45°,∴∠MDB =∠MDP +∠PDC +∠CDB =90°+∠PDC =∠ADP ,∵AD DB =12,DP DM =12,∴△ADP ∽△BDM ∴PA BM =12=22,∴PA =22BM ,∵AB =2,在Rt △DPB 中,PB =DB 2-DP 2=22 2-12=7,∴BM =BP +PM =7+1∴PA =221+7 =2+142过点P 作PQ ⊥AB 于点Q ,设QB =x ,则AQ =2-x ,在Rt △APQ 中,PQ 2=AP 2-AQ 2,在Rt △PBQ 中,PQ 2=PB 2-BQ 2∴AP 2-AQ 2=PB 2-BQ 2∴2+142 2-2-x 2=7 2-x 2解得:x =7-74,则BQ =7-74,设PQ ,BD 交于点G ,则△BQG 是等腰直角三角形,∴QG =QB =7-74在Rt △DPB ,Rt △DP 1B 中,DP =DP 1DB =DB ∴Rt △DPB ≌Rt △DP 1B ∴∠PDB =∠P 1DB又PD =P 1D =1,DG =DG ∴△PGD ≌△P 1DG ∴∠PGD =∠P 1GD =45°∴∠PGP 1=90°,∴P 1G ∥AB ∴S △ABP 1=12AB ×QG =12×2×7-74=7-74,在Rt △PQB 中,PQ =PB 2-BQ 2=7 2-7-74 2=7+74∴S△ABP =12AB ×PQ =12×2×7+74=7+74,综上所述,S△ABP=7+74或7-74故答案为:7+74或7-74.【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,正方形的性质,勾股定理,直径所对的圆周角是直角,熟练运用已知模型是解题的关键.6(2023·山东济南·九年级统考期中)问题背景:一次小组合作探究课上,小明将一个正方形ABCD和等腰Rt△CEF按如图1所示的位置摆放(点B、C、E在同一条直线上),其中∠ECF=90°.小组同学进行了如下探究,请你帮助解答:初步探究(1)如图2,将等腰Rt△CEF绕点C按顺时针方向旋转,连接BF,DE.请直接写出BF与DE的关系;(2)如图3,将(1)中的正方形ABCD和等腰Rt△CEF分别改成菱形ABCD和等腰△CEF,其中CE=CF,∠BCD=∠FCE,其他条件不变,求证:BF=DE;深入探究:(3)如图4,将(1)中的正方形ABCD和等腰Rt△CEF分别改成矩形ABCD和Rt△CEF,其中∠ECF=90°且CECF =CDBC=34,其它条件不变.①探索线段BF与DE的关系,说明理由;②连接DF,BE若CE=6,AB=12,直接写出DF2+BE2=.【答案】(1)BF=DE,BF⊥DE;(2)见解析;(3)①DEBF=34,DE⊥BF,见解析;②500【分析】(1)由正方形的性质,等腰直角三角形的性质,得到BC=CD,CE=CF,证明△BCF≌DCE,得到BF=DE,∠CBF=∠CDE,结合对顶角相等,即可得到BF⊥DE;(2)由菱形的性质,旋转的性质,先证明ΔBCF≌ΔDCE,即可得到结论成立;(3)①由矩形的性质,直角三角形的性质,先证明ΔBCF∽ΔDCE,得到BF与DE的数量关系,再由余角的性质证明位置关系即可;②连接BD,先求出矩形的边长,直角三角形的边长,与(1)同理先证明BF⊥DE,然后利用勾股定理,等量代换,即可得到DF2+BE2=500.【详解】解:(1)如图:∵正方形ABCD和等腰Rt△CEF中,∴BC=CD,CE=CF,∠BCD=∠ECF=90°,∴∠BCD+∠DCF=∠ECF+∠DCF,即∠BCF=∠DCE,∴△BCF≌DCE,∴BF=DE,∠CBF=∠CDE,∵∠BGC=∠DGF,∴∠BCG=∠DFG=90°∴BF⊥DE.(2)证明:如图:∵∠BCD=∠FCE,∴∠BCF=∠DCE,∵四边形ABCD为菱形∴BC=CD,又∵CE=CF∴△BCF≌△DCE(SAS),∴BF=DE;(3)①∵在矩形ABCD中,∠BCD=90°,∴∠BCD=∠FCE∴∠BCF=∠DCE,又∵CECF=CDBC=34∴△BCF∽△DCE,∴DEBF=CECF=34;∴∠CBF=∠CDE,设CD与BF交于点G∵∠BGC=∠DGF∴180°-∠CBF-∠BGC=180°-∠CDE-∠DGF,∴∠DQB=∠BCD=90°∴DE⊥BF.②如图:连接BD在矩形ABCD中,CD=AB=12,∵CE=6,6CF =12BC=34,∴CF=8,BC=16,∵△BCF∽△DCE,∴∠CBF=∠CDE,∵∠BGC=∠DGF,∴∠BCG=∠DQG=90°,∴BF⊥DE;在直角△BCD中,有BD2=BC2+CD2=162+122=400,在直角△BDQ中,BD2=BQ2+DQ2=400;在直角△CEF中,EF2=CE2+CF2=62+82=100,在直角△EFQ中,EF2=EQ2+FQ2=100;∴BQ2+DQ2+EQ2+FQ2=400+100=500;在直角△BEQ和直角△DFQ中,由勾股定理,则∵BQ2+EQ2=BE2,DQ2+FQ2=DF2,∴DF2+BE2=BQ2+DQ2+EQ2+FQ2=500;故答案为:500.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,勾股定理,以及等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,找到证明三角形相似和三角形全等的条件进行解题.7(2023春·广东·九年级专题练习)已知在△ABC中,O为BC边的中点,连接AO,将△AOC绕点O顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到△EOF,连接AE,CF.(1)如图1,当∠BAC=90°且AB=AC时,则AE与CF满足的数量关系是;(2)如图2,当∠BAC =90°且AB≠AC时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;(3)如图3,延长AO到点D,使OD=OA,连接DE,当AO=CF=5,BC=6时,求DE的长.【答案】(1)AE=CF;(2)成立,证明见解析;(3)511 3【分析】(1)结论AE=CF.证明ΔAOE≅ΔCOF(SAS),可得结论.(2)结论成立.证明方法类似(1).(3)首先证明∠AED=90°,再利用相似三角形的性质求出AE,利用勾股定理求出DE即可.【详解】解:(1)结论:AE=CF.理由:如图1中,∵AB=AC,∠BAC=90°,OC=OB,∴OA=OC=OB,AO⊥BC,∵∠AOC=∠EOF=90°,∴∠AOE=∠COF,∵OA=OC,OE=OF,∴ΔAOE≅ΔCOF(SAS),∴AE=CF.(2)结论成立.理由:如图2中,∵∠BAC=90°,OC=OB,∴OA=OC=OB,∵∠AOC=∠EOF,∴∠AOE=∠COF,∵OA=OC,OE=OF,∴ΔAOE≅ΔCOF(SAS),∴AE=CF.(3)如图3中,由旋转的性质可知OE =OA ,∵OA =OD ,∴OE =OA =OD =5,∴∠AED =90°,∵OA =OE ,OC =OF ,∠AOE =∠COF ,∴OA OC =OE OF ,∴ΔAOE ∽ΔCOF ,∴AE CF =OA OC,∵CF =OA =5,∴AE 5=53,∴AE =253,∴DE =AD 2-AE 2=102-253 2=5113.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,属于中考压轴题.课后专项训练1(2023秋·北京顺义·九年级校考期中)如图,△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,∠ABC =∠ADE =90°.连接BD ,CE .则BD CE的值为()A.12B.22C.2D.2【答案】B 【分析】由等腰直角三角形的性质可推出∠DAE =∠BAC =45°,AE =2AD ,AC =2AB ,从而可得出∠EAC =∠DAB ,AE AD =AC AB=2,证明△DAB ∽△EAC 即可得出结论.【详解】解:∵△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,∴∠DAE =∠BAC =45°,AE =2AD ,AC =2AB ,∴∠EAC =∠DAB ,AE AD =AC AB =2,∴△DAB ∽△EAC ,∴BD CE =AD AE=22.故选B .【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质.掌握三角形相似的判定条件是解题关键.2(2023春·浙江金华·九年级校考期中)如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,以AB ,AC 为边分别向外作正方形ABFG 和正方形ACDE ,CG 交AB 于点M ,BD 交AC 于点N .若GM CM =12,则CG BD=() A.12 B.34 C.255 D.13013【答案】D【分析】设AG =a =AB ,BC =2a ,由“AAS ”可证△ABC ≌△CHD ,可得AB =CH =a ,DH =BC =2a ,利用勾股定理分别求出CG ,BD 的长,即可求解.【详解】解:如图,过点D 作DP ⊥BC ,交AC 的延长线于点P,交BC 的延长线于点H ,∵AG ∥BF ,∴△AGM ∽△BCM ,∴AG BC =GM CM=12,∴设AG =a =AB ,BC =2a ,∴CG =GF 2+FC 2=a 2+(3a )2=10a ,∵DH ⊥BC ,AB ⊥BC ,∴∠DHC =∠ABC =∠ACD =90°,AB ∥DH ,∴∠DCH +∠ACB =90°=∠ACB +∠BAC ,∴∠DCH =∠BAC ,在△ABC 和△CHD 中,∠ABC =∠DHC ∠BAC =∠DCH AC =CD,∴△ABC ≌△CHD (AAS ),∴AB =CH =a ,DH =BC =2a ,∴BD =BH 2+DH 2=(3a )2+(2a )2=13a ,∴CG BD =10a 13a =13013.故选:D .【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键.3(2023春·浙江丽水·九年级专题练习)如图,在△ABC 中,过点C 作CD ⊥AB ,垂足为点D ,过点D 分别作DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E ,F .连接EF 交线段CD 于点O ,若CO =22,CD =32,则EO ⋅FO 的值为( ).A.63B.4C.56D.6【答案】B【分析】由题意易得出∠DEC=∠DFC=90°,即说明点C,E,D,F四点共圆,得出∠DEO=∠FCO,从而易证△DOE∽△FOC,得出EOCO=DOFO.由题意可求出DO=CD-CO=2,即可求出EO⋅FO=CO⋅DO=4.【详解】解:∵DE⊥AC,DF⊥BC,∴∠DEC=∠DFC=90°,∴点C,E,D,F四点共圆,∴∠DEF=∠FCD,即∠DEO=∠FCO.又∵∠DOE=∠FOC,∴△DOE∽△FOC,∴EOCO=DOFO,∴EO⋅FO=CO⋅DO.∵CO=22,CD=32,∴DO=CD-CO=2,∴EO⋅FO=CO⋅DO=22×2=4.故选B.【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,四点共圆的知识,圆周角定理.确定点C,E,D,F四点共圆,从而可得出证明△DOE∽△FOC的条件是解题关键.4(2022·广西梧州·统考一模)如图,在△ABC中,∠C=45°,将△ABC绕着点B逆时针方向旋转,使点C的对应点C′落在CA的延长线上,得到△A′BC′,连接AA′,交BC′于点O.下列结论:①∠AC′A′= 90°;②AA′=BC′;③∠A′BC′=∠A′AC′;④△A′OC′∽△BOA.其中正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】利用旋转的性质和等腰三角形的性质推出∠AC A =90°,即可判断①的正确性;通过点A 、B、A、C 四点共圆可以判断出②③④的正确性.【详解】解:由题意可得:BC=BC ,∠C=∠A C B∵∠C=45°∴∠BC A=45°∵∠AC A =∠A C B+∠BC A∴∠AC A =90°,故①正确;∵∠BC A=∠C=45°∴∠C BC=90°∵∠ABC=∠A BC ∴∠A BA=90°∴∠A BA+∠AC A =180°,∠C AB+∠C A B=180°∴点A 、B、A、C 四点共圆∵∠AC A =90°,∠BAC ≠90°∴A A是直径,BC 不是直径∴A A≠BC ,故②错误;∵点A 、B、A、C 四点共圆∴∠A BC =∠A AC ,故③正确;∵点A 、B、A、C 四点共圆∴∠AA C =∠ABC ,∠A C B=∠A AB∴△A OC ∽△BOA,故④正确;∴正确结论的个数是3个故选C.【点睛】本题考查了图形的旋转、等腰三角形的性质、四点共圆、圆周角定理的推论以及相似的判定等知识点,灵活运用这些知识点是解题的关键.5(2023·广东深圳·校联考模拟预测)如图,已知▱ABCD ,AB =3,AD =8,将▱ABCD 绕点A 顺时针旋转得到▱AEFG ,且点G 落在对角线AC 上,延长AB 交EF 于点H ,则FH 的长为.【答案】558【分析】先利用平行四边形的性质得到CD =AB =3,BC =AD =8,∠D =∠ABC ,再根据旋转的性质得到∠DAG =∠BAE ,AE =AB =3,EF =BC =8,∠E =∠ABC ,接着证明△ADC ∽△AEH ,然后利用相似比求出EH ,从而得到FH 的长.【详解】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴CD =AB =3,BC =AD =8,∠D =∠ABC ,∵将▱ABCD 绕点A 顺时针旋转得到▱AEFG ,且点G 落在对角线AC 上,∴∠DAG =∠BAE ,AE =AB =3,EF =BC =8,∠E =∠ABC ,∴∠E =∠D ,∵∠DAC =∠HAE ,∴△ADC ∽△AEH ,∴AD AE =DC EH ,∴83=3EH ,∴EH =98,∴FH =EF -EH =8-98=558,故答案为:558.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,旋转、三角形相似的判定利用三角形相似比求线段的长,根据旋转的性质得到∠DAG =∠BAE ,然后根据两组对应角分别相等的两三角形相似得出AD AE=DC EH 是本题的关键.6(2022·安徽·模拟预测)如图,将边长为3的菱形ABCD 绕点A 逆时针旋转到菱形AB C D 的位置,使点B 落在BC 上,B C 与CD 交于点E .若BB =1,则CE 的长为.【答案】34/0.75【分析】延长D D 交BC 的延长线于点M ,过点C 作CN ∥DM 交B C 于点N ,根据菱形的性质和旋转的性质证明△ABB ≌△ADD ≌△DCM ≌B C M ,求得C D =B C =2,CM =C M =1,再根据CN ∥DM ,得CN MC =B C B M ,CN DC=CE DE ,代入即可求解.【详解】解:如图,延长D D 交BC 的延长线于点M ,过点C 作CN ∥DN 交B C 于点N ,∵四边形ABCD是菱形∴AB=BC=CD=AD=3,∠B=∠ADC=∠D ,AB∥CD∴∠DCM=∠B由旋转的性质得:AB =AB=3,AD =AD=3,∠BAB =∠DAD =∠MB C ,B C =D C =3,∠ADC=∠D ,∴△ABB ≌△ADD ∴DD =BB =1∴DC =D C -DD =2∵∠CDM+∠ADC=∠DAD +∠D ∴∠BAB =∠DAD =∠CDM∴△ABB ≌△DCM≌B C M,∴DM=AB =3,∠M=∠AB B∴C M=CM=3-2=1∵CN∥DM∴△B CN∽△B MC ∴CNMC =B CB M∵B C=BC-BB =2∴CN1=23∴CN=23∵CN∥DM∴△CNE∽△DC E∴CNDC =CEDE∴232=CE3-CE∴CE=34故答案为:34【点睛】本题考查菱形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,综合性较强,作辅助线构造全等三角形和相似三角形是解题的关键.7(2021·湖南益阳·统考中考真题)如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,tan∠ABC=32,将△ABC绕A点顺时针方向旋转角α(0°<α<90°)得到△AB C ,连接BB ,CC ,则△CAC 与△BAB 的面积之比等于.【答案】9:4【分析】先根据正切三角函数的定义可得ACAB=32,再根据旋转的性质可得AB=AB,AC=AC ,∠BAB=∠CAC =α,从而可得ACAC =ABAB=1,然后根据相似三角形的判定可得△CAC ∼△BAB ,最后根据相似三角形的性质即可得.【详解】解:∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,tan∠ABC=32,∴ACAB=32,由旋转的性质得:AB=AB ,AC=AC ,∠BAB =∠CAC =α,∴ACAC=ABAB=1,在△CAC 和△BAB 中,ACAC=ABAB∠CAC =∠BAB,∴△CAC ∼△BAB ,∴S△CACS△BAB=ACAB2=94,即△CAC 与△BAB 的面积之比等于9:4,故答案为:9:4.【点睛】本题考查了正切三角函数、旋转的性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.8(2023秋·山东济南·九年级校考阶段练习)如图,已知∠ACB=∠DCE=90°,∠ABC=∠CED=∠CAE=30°.(1)求证:△ACD∽△BCE;(2)若AC=3,AE=8,求AD.【答案】(1)见详解(2)AD=103 3【分析】(1)根据30°的正切值得ACBC=DCEC,即可证明相似.(2)先证明∠BAE=90°,进而求出BE=10,再根据△ACD∽△BCE得出ADBE=ACBC=DCEC=33,即可求出AD=33BE=1033.【详解】(1)∵∠ACB=∠DCE=90°∴∠ACD=∠BCE∵∠ABC=∠CED=∠CAE=30°∴tan∠ABC=ACBC =33,tan∠CED=DCEC=33∴AC BC =DCEC∴△ACD∽△BCE(2)∵由(1),△ACD∽△BCE∴ADBE =ACBC=DCEC=33∵∠ABC=∠CED=∠CAE=30°∴∠BAC=60°∴∠BAE=90°∵AC=3,∠ABC=30°∴AB=2AC=6∵AE=8∴BE=10∴AD=33BE=1033【点睛】本题考查相似三角形的判定、特殊角三角函数值及勾股定理,根据特殊角得出对应线段成比例是解题关键.9(2023·安徽滁州·九年级校考阶段练习)如图,点A在线段BD上,在BD的同侧作等腰Rt△ABC和等腰Rt△ADE,CD与BE、AE分别交于点P、M.求证:(1)△BAE∽△CAD;(2)MP⋅MD=MA⋅ME.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)由题意可得AC=2AB,AD=2AE,∠BAE=∠CAD=135°,即可证△BAE∽△CAD;(2)由△BAE∽△CAD可得∠BEA=∠CDA,即可证△PME∽△AMD,可得MP⋅MD=MA⋅ME.【详解】(1)证明:∵等腰Rt △ABC 和等腰Rt △ADE ,∴AB =BC ,AE =DE ,∠BAC =∠DAE =45°,∴AC =2AB ,AD =2AE ,∠BAE =∠CAD =135°,∴AC AB =AD AE=2,∴△BAE ∽△CAD ,(2)∵△BAE ∽△CAD ,∴∠BEA =∠CDA ,且∠PME =∠AMD ,∴△PME ∽△AMD ,∴ME MD =MP AM,∴MP ⋅MD =MA ⋅ME .【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质,勾股定理的应用,熟练运用相似三角形的判定是本题的关键.10(2023秋·湖北孝感·九年级校联考阶段练习)问题背景:如图1,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,将△CAE 绕点C 逆时针旋转90°得到△CBF ,AD 的延长线交BF 于点P .问题探究:(1)当点P 在线段BF 上时,证明EP +FP =2BP .①先将问题特殊化,如图2,当CE ⊥AD 时,证明:EP +FP =2BP ;②再探究一般情形,如图1,当CE 不垂直AD 时,证明:EP +FP =2BP ;拓展探究:(2)如图3,若AD 的延长线交BF 的延长线于点P 时,直接写出一个等式,表示EP ,FP ,BP 之间的数量关系.【答案】(1)①见解析,②见解析(2)EP -FP =2PB【分析】①结论:PE +PF =2PB .根据旋转的性质△ACE ≌△BCF ,再证明四边形CEPF 是正方形,可得结论.②结论不变,如图2中,过点C 作CG ⊥AD 于点G ,过点C 作CH ⊥BF 交BF 的延长线于点H .证明△CHF ≌△CGE ,可以推出FH =EG ,再利用正方形的性质解决问题即可.(2)结论:EP -FP =2PB ,证明方法类似②.【详解】(1)①证明:∵CE ⊥AD ,∴∠AEC =∠PEC =90°,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =AB ,∵将△CAE 绕点C 逆时针旋转90°得到△CBF ,∴△ACE ≌△BCF ,CF =CE ,∠ECF =90°,∠BFC =∠AEC =90°,∴∠BFC =∠ECF =∠PEC =90°,∴四边形CEPF 是矩形,∵CE =CF ,∴四边形CEPF 是正方形,∴CE =EP =FP =CF ,∠EPF =90°,∴∠BPD =90°=∠CED ,∵AD 是△ABC 中BC 边上的中线,∴BD =CD =12BC ,在△CED 和△BPD 中,∴∠CED =∠BPD∠CDE =∠BDP CD =BD,∴△CED ≌△BPD (AAS ),∴CE =BP ,∴BP =EP =CE =FP ,∴EP +FP =2BP②结论成立,证明:过点C 作CG ⊥AD 于点G ,过点C 作CH ⊥BF 交BF 的延长线于点H .则∠CGE =∠CGD =∠CHF =90°.由旋转性质可知,△CBF≌△CAE,∴CF=CE,∠CFB=∠CEA,∠ACE=∠BCF,∵∠CFH=180°-∠CFB,∠CEG=180°-∠CEA,∴∠CFH=∠CEG,∴△CHF≌△CGE,∴∠FCH=∠ECG,CH=CG,FH=EG.∴∠FCH+∠BCF+∠DCG=∠ECG+∠ACF+∠DCG=90°.∴∠HCG=90°.∴四边形CGPH是正方形.∴CG=GP=PH,∴EP+FP=GP+PH=2CG.∵CD=BD,∠CGD=∠BPD=90°,∠CDG=∠BDP,∴△CDG≌△BDP.∴CG=BP.∴EP+FP=2PB.(2)解:EP-FP=2PB.理由:如下图所示,过C作CN∥BP交AP于点N,CM∥DP交BP的延长线于点M,则四边形CNPM是平行四边形,△BPD∽△BMC,∴CN=PM,CM=PN,BPBM =BDBC=12,∴BM=2BP,∴PM=BP,∵∠APB=90°,∴∠NPM=90°,∴四边形CNPM是矩形,∴∠M=∠CNE=∠CNP=90°,在△CFM和△CEN中,∠H=∠CNE=90°∠CFH=∠CEN CF=CE,∴△CFM≌△CEN(AAS),∴CM=CN,FM=EN,∴四边形CNPM是正方形,∴PM=CN=PN,∴EP-FP=PN+EN-FP=PN+FM-FP=PN +PM=2PM,∴EP-FP=2BP.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的判定和性质等知识,解题关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.11(2022·河南·九年级专题练习)规定:有一角重合,且角的两边叠合在一起的两个相似四边形叫做“嵌套四边形”,如图,四边形ABCD和AMPN就是嵌套四边形.(1)问题联想:如图①,嵌套四边形ABCD,AMPN都是正方形,现把正方形AMPN以A为中心顺时针旋转150°得到正方形AM'P'N',连接BM',DN'交于点O,则BM'与DN'的数量关系为,位置关系为;(2)类比探究:如图②,将(1)中的正方形换成菱形,∠BAD=∠MAN=60,其他条件不变,则(1)中的结论还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请给出正确的结论,并说明理由;(3)拓展延伸:如图3,将(1)中的嵌套四边形ABCD和AMPN换成是长和宽之比为2:1的矩形,旋转角换成α(90°<α<180°),其他条件不变,请直接写出BM'与DN'的数量关系和位置关系.【答案】(1)BM =DN ,BM ⊥DN ;(2)BM =DN 成立,BM ⊥DN 不成立,BM 与DN 相交,且夹角为60°.理由见解析;(3)BM =2DN ,BM ⊥DN .【分析】(1)根据SAS证明△ABM'≌△AND',进而得到BM =DN ,∠ABM'=∠ADN',再利用三角形内角和可推出∠BOD=90°,即BM ⊥DN ;(2)根据旋转和菱形的性质证明ΔABM ≌ΔADN ,再推出∠BOD=∠BAD=60°,故可求解;(3)根据旋转和矩形的性质证明ΔABM ∼ΔADN ,得到BM =2DN ,再推出∠BOD=∠BAD=90°即可求解.【详解】(1)如图设AB,DN 交于点H,,∵四边形ABCD,AMPN都是正方形,把正方形AMPN以A为中心顺时针旋转150°得到正方形AM'P'N',∴AB=AD,AM'=AD', ∠BAM =∠DAN =150°∴△ABM'≌△AND',∴BM =DN ,∠ABM'=∠ADN',∵∠ADN'+∠DHA+∠DAH=180°,∠ABM'+∠BHO+∠BOD=180°,又∠DHA=∠BHO∴∠BOD=∠BAD=90°,即BM ⊥DN 故答案为:BM =DN ,BM ⊥DN ;(2)BM =DN 成立,BM ⊥DN 不成立,BM 与DN 相交,且夹角为60°.理由:设AB,DN 交于点E,由旋转的性质可得∠BAM =∠DAN =150°.∵四边形ABCD,AM P N 都是菱形,∴AB=AD,AM =AN ,∴ΔABM ≌ΔADN ,∴BM =DN ,∠ABM =∠ADN .。
苏教版九年级下册数学[相似图形--知识点整理及重点题型梳理]
苏教版九年级下册数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习相似多边形--知识讲解【学习目标】1、掌握相似多边形的概念及性质运用;2、掌握相似三角形的概念及相关求值问题.【要点梳理】要点一、相似三角形定义:在△ABC 和△A′B′C′中,如果∠A=∠A′,∠B=∠B′,∠C=∠C′,''''''AB BC CA A B B C C A ==,那么△ABC 和△A′B′C′相似,记做△ABC∽△A′B′C′.相似三角形的性质:相似三角形的对应角相等,对应边成比例.相似三角形的对应边的比叫作相似比.一般地,若△ABC 与△A′B′C′的相似比为k ,则△A′B′C′与△ABC 的相似比为1k. 要点诠释:全等三角形是相似比为1的相似三角形.全等三角形是相似三角形的一个特例.要点二、相似多边形相似多边形:对于两个边数相等的多边形,如果他们的对应角相等,对应边成比例,那么这两个多边形叫作相似多边形.相似多边形对应边的比叫做相似比.如果四边形ABCD 与四边形A 1B 1C 1D 1相似,且点A,B,C,D 分别与点A 1,B 1,C 1,D 1对应,则记作:“四边形ABC D∽四边形A 1B 1C 1D 1”.相似多边形的性质:相似多边形的对应角相等,对应边成比例.要点诠释:用相似多边形定义判定特殊多边形的相似情况:(1)对应角都相等的两个多边形不一定相似,如:矩形;(2)对应边的比都相等的两个多边形不一定相似,如:菱形;(3)边数相同的正多边形都相似,如:正方形,正五边形.【典型例题】类型一、相似三角形1.已知:如图,△ADE ∽△ABC ,AB=10cm ,AD=6cm ,BC=12cm ,∠A=56°,∠ADE=40°.求:(1)∠ACB 的度数;(2)DE 的长.【总结升华】本题主要考查了相似三角形的性质,对应角相等,对应边的比相等.2. 如图,△ABC中,AI、BI分别平分∠BAC、∠ABC.CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,交BI延长线于E,连接CI.(1)△ABC变化时,设∠BAC=2α.若用α表示∠BIC和∠E;(2)若AB=1,且△ABC与△ICE相似,求相应AC长.【思路点拨】(1)根据三角形的外角等于不相邻的两个内角的和即可求解.(2)根据相似三角形对应边的比相等,即可求解.【答案与解析】【总结升华】两三角形相似,注意根据对应边的不同,分情况讨论是解决本题的关键.举一反三【变式】已知:如图Rt△ABC∽Rt△BDC,若AB=3,AC=4.(1)求BD、CD的长;(2)过B作BE⊥DC于E,求BE的长.【答案】(1)Rt△ABC中,根据勾股定理得:类型二、相似多边形3.(2014•镇江) 如图:矩形ABCD 的长AB=30,宽BC=20.(1)如图(1)若沿矩形ABCD 四周有宽为1的环形区域,图中所形成的两个矩形ABCD 与A ′B ′C ′D ′相似吗?请说明理由;(2)如图(2),x 为多少时,图中的两个矩形ABCD 与A ′B ′C ′D ′相似?【答案与解析】解:(1)不相似,AB=30,A ′B ′=28,BC=20,B ′C ′=18,而≠;(2)矩形ABCD 与A ′B ′C ′D ′相似,则=, 则:=,解得x=1.5,或=,解得x=9.∴当x=1.5或9时,图中的两个矩形ABCD 与A ′B ′C ′D ′相似.【总结升华】两个边数相同的多边形,必须同时满足“对应边的比都相等,对应角都相等”这两个条件才能相似,缺一不可.举一反三 【变式】如图,梯形ABCD中,AD ∥BC ,E 、F 两点分别在AB 、DC 上.若AE=4,EB=6,DF=2,FC=3,且梯形AEFD 与梯形EBCF 相似,则AD 与BC 的长度比为( )A.1:2B. 2:3C. 2:5D.4:9【答案】D.4.(2014•南通)如图,点E是菱形ABCD对角线CA的延长线上任意一点,以线段AE为边作一个菱形AEFG,且菱形AEFG∽菱形ABCD,连接EB,GD.(1)求证:EB=GD;(2)若∠DAB=60°,AB=2,AG=,求GD的长.【思路点拨】(1)利用相似多边形的对应角相等和菱形的四边相等证得三角形全等后即可证得两条线段相等;(2)连接BD交AC于点P,则BP⊥AC,根据∠DAB=60°得到112BP AB==,然后求得EP=2,最后利用勾股定理求得EB的长即可求得线段GD的长即可.【答案与解析】(1)证明:∵菱形AEFG∽菱形ABCD,∴∠EAG=∠BAD,∴∠EAG+∠GAB=∠BAD+∠GAB,∴∠EAB=∠GAD,∵AE=AG,AB=AD,∴△AEB≌△AGD,∴EB=GD;(2)解:连接BD交AC于点P,则BP⊥AC,∵∠DAB=60°,∴∠PAB=30°,∴BP=AB=1,AP==,AE=AG=,∴EP=2,∴EB===,∴GD=.【总结升华】本题考查了相似多边形的性质,解题的关键是了解相似多边形的对应边的比相等,对应角相等.。
相似三角形的性质定理(3种题型)-2023年新九年级数学核心知识点与常见题型(沪教版)(解析版)
相似三角形的性质定理(3种题型)【知识梳理】一、相似三角形性质定理1相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比. 二、相似三角形性质定理2相似三角形周长的比等于相似比. 三、相似三角形性质定理3相似三角形的面积的比等于相似比的平方.【考点剖析】题型一:相似三角形性质定理1例1.已知ABC ∆∽111A B C ∆,顶点A 、B 、C 分别与A 1、B 1、C 1对应,1132AB A B =,BE 、B 1E 1分别是它们的对应中线,且6BE =.求B 1E 1的长. 【答案】4.【解析】解:111ABC A B C ∆∆∽,BE 、11B E 分别是对应中线,1111AB BEA B E B ∴=即11362E B =,114E B =【总结】本题考查相似三角形对应中线的比等于相似比.例2.已知ABC ∆∽111A B C ∆,顶点A 、B 、C 分别与A 1、B 1、C 1对应,12AC =,119A C =,1A ∠的平分线A 1D 1的长为6,求A ∠的平分线的长. 【答案】8.【解析】解:111ABC A B C ∆∆∽,AD 、11A D 分别是A ∠、1A ∠的平分线,1111AC AD A C A D ∴=即1296AD =,8AD ∴=即A ∠的平分线的长为8.【总结】本题考查相似三角形对应角平分线的比等于相似比. 例3.求证:相似三角形对应高的比等于相似比.【解析】已知:如图,111ABC A B C ∆∆∽,且相似比为k ,AD 、11A D 分别是BC 、11B C 的高.求证:11ADkA D =.证明:111ABC A B C ∆∆∽,1B B ∴∠=∠,11ABkA B =;又AD 、11A D 分别是BC 、11B C 的高,11190BDA B D A ∴∠=∠=,111ABD A B D ∴∆∆∽,1111AB ADk A B A D ∴==.【总结】本题考查相似三角形的判定和性质. 例4.求证:相似三角形对应中线的比等于相似比.【解析】已知:如图,111ABC A B C ∆∆∽,且相似比为k ,AD 、11A D 分别是边BC 、11B C 的 中线.求证: 11ADk A D =.证明:111ABC A B C ∆∆∽,1B B ∴∠=∠,1111AB CBkA B C B ==;又AD 、11A D 分别是边BC 、11B C 的中线,12BD BC ∴=,111112B D B C =,∴11DB k D B =,1111AB BD A B B D ∴=,111ABD A B D ∴∆∆∽,1111AB ADkA B A D ∴==.【总结】本题考查相似三角形的判定和性质的运用.例5.求证:相似三角形对应角平分线的比等于相似比.【解析】已知:如图,111ABC A B C ∆∆∽,且相似比为k ,AD 、11A D 分别是BAC ∠、111B A C ∠ 的角平分线.求证:11ADk A D =.证明:111ABC A B C ∆∆∽,1B B ∴∠=∠,111BAC B A C ∠=∠,11ABkA B =;又AD 、11A D 分别是BAC ∠、111B A C ∠的角平分线,11111111,22BAD BAC B A D B A C ∴∠=∠∠=∠,111BAD B A D ∴∠=∠,111ABD A B D ∴∆∆∽,1111AB ADk A B A D ∴==.【总结】本题考查相似三角形的判定和性质.例 6.如图,ABC ∆和111A B C ∆中,AD 和BE 是ABC ∆的高,11A D 和11B E 是111A B C ∆的高,且1C C ∠=∠,1111AD ABA D AB =. 求证:1111AD BEA DB E =【解析】AB C D EA 1E 1D 1 C 1B 1证明:1111AB ADA B A D =,又111ADB A D B ∠=∠,111ABD A B D ∴∆∆∽,111ABD A B D ∴∠=∠,又1C C ∠=∠,111ABC A B C ∴∆∆∽,又BE 、11B E 分别是ABC ∆、111A B C ∆的高,1111BE AB E B A B ∴=,1111BE ADE B A D ∴=.【总结】本题考查相似三角形的判定和性质的综合运用.例7.如图,D 是ABC ∆的边BC 上的点,BAD C ∠=∠,BE 是ABC ∆的角平分线,交AD 于点F ,1BD =,3CD =,求BF :BE .【解析】解:BE 是ABC ∆的角平分线,∴ABF EBC ∠=∠,又BAD C ∠=∠,ABF CBE ∴∆∆∽,AB BFCB BE ∴=,又BAD C ∠=∠,ABD ABC ∠=∠BAD BCA ∴∆∆∽,AB BD BC BA ∴=,14AB AB ∴=,2AB ∴=,12AB BC ∴=,1:2BF BE ∴=.【总结】本题考查相似三角形的判定和性质的综合运用.例8.如图,在ABC ∆中,矩形DEFG 的一边DE 在BC 边上,顶点G 、F 分别在AB 、AC 边上,AH 是BC 边上的高,AH 与GF 交于点K .若32AH cm =,48BC cm =,矩形DEFG 的周长为76cm ,求矩形DEFG 的面积.【答案】2360cm .AB C DEFABC D EFGH K【解析】解:设DG xcm =,()38FG x cm=−矩形DEFG ,//90GF BC GDB ∴∠=,,GF AGBC AB ∴=,又AH 是高,90AHB ∴∠=,GDB AHB ∴∠=∠//DG AH ∴,DG BG AH AB ∴=,1DG GFAH BC ∴+=,3813248x x −∴+=,20x ∴=,∴20DG cm =,18FG cm =,2360DEFG S cm ∴=矩形. 【总结】本题考查三角形一边的平行线定理,矩形的周长面积等知识.例9.如图,正方形DEFG 的边EF 在ABC ∆的边BC 上,顶点D 、G 分别在边AB 、AC 上,AH 是ABC ∆的高,BC = 60厘米,AH = 40厘米,求正方形DEFG 的边长.【答案】24.【解析】设正方形EFGD 的边长为x ,//DG BC ,DG AD APBC AB AH ∴==.406040x x −∴=,24x ∴=,∴正方形EFGD 的边长为24.【总结】本题考查三角形内接正方形的相关知识,主要还是通过比例相等来列式建立关系. 例10.在锐角∆ABC 中,矩形DEFG 的顶点D 在AB 边上,顶点E 、F 在BC 边上,顶点G 在AC 边上,如果矩形DEFG 的长为6,宽为4,设底边BC 上的高为x ,∆ABC 的面积为y ,求y 与x 的函数关系式.ABCDEF GH P【答案】23(4)4x y x x =>−.【解析】解:如图, 矩形DEFG ,//90GD BC DEC ∴∠=,,GD AD BC AB ∴=.又 AH 是高,90AHC ∴∠=. DEC AHC ∴∠=∠, //DE AH ∴,DE BDAH AB ∴=, 1DG DEBC AH ∴+=, 641BC x ∴+=,64xBC x ∴=−,又12ABC S y BC AH ∆==,∴()2344x y x x =>−.【总结】本题考查三角形一边的平行线定理,矩形的面积等知识.题型二:相似三角形性质定理2例11.若ABC ∆∽DEF ∆,ABC ∆与DEF ∆的相似比为1:2,则ABC ∆与DEF ∆的周长比为( )(A )1:4 (B )1:2 (C )2:1 (D )1:2【答案】B【总结】相似三角形的周长比等于相似比.例12.已知ABC ∆∽111A B C ∆,顶点A 、B 、C 分别与A 1、B 1、C 1对应,它们的周长分别为48和60,且12AB =,1125B C =,求BC 和A 1B 1的长.【答案】112015BC A B ==,.【解析】解:111ABC A B C ∆∆∽,1111111ABC A B C C AB CBC A B C B ∆∆∴==;又111484605ABC A B C C C ∆∆==,∴1120,15BC A B ==.【总结】本题考查相似三角形的性质.例13.如果两个相似三角形的最长边分别为35厘米和14厘米,它们的周长相差60厘米,那么大三角形的周长是.【答案】100cm .【解析】两三角形的相似比为5:2,则周长比为5:2,设大三角形周长为5acm ,小三 角形周长为2acm ,则5260a a −=,所以20a =,所以大三角形的周长为100cm . 【总结】相似三角形的周长比等于相似比.例14.如图,在ABC ∆中,12AB =,10AC =,9BC =,AD 是BC 边上的高.将ABC ∆沿EF 折叠,使点A 与点D 重合,则DEF ∆的周长为.【答案】312.【解析】由折叠得EF 垂直平分AD ,AD 是BC 上的高,ABCD EF//EF BC ∴,AEF ABC ∴∆∆∽,12AEF ABC C C ∆∆∴=,9101231ABC C ∆=++=,312AEF C ∆∴=.【总结】本题考查相似三角形的性质和判定.例15.如图,梯形ABCD 的周长为16厘米,上底3CD =厘米,下底7AB =厘米,分别延长AD 和BC 交于点P ,求PCD ∆的周长.【答案】152cm .【解析】解:梯形ABCD ,//CD AB ∴,AEF ABC ∴∆∆∽,37PDC PAB C CD C AB ∆∆∴==,即327PDC PDC ABCD C C C CD ∆∆=+−梯形, 31667PDC PDC C C ∆∆∴=+−,152PDC C cm ∆∴=.【总结】本题考查相似三角形的性质和判定.例16.如图,在ABC ∆中,=90C ∠︒,5AB =,3BC =,点P 在AC 上(与点A 、C 不重合),点Q 在BC 上,PQ //AB .当PQC ∆的周长与四边形P ABQ 的周长相等时,求CP 的长.【答案】247.【解析】解:CPQ PABQC C ∆=四边形,ABCD PABCPQCP CQ PQ BQ PQ AP AB ∴++=+++, CP CQ BC CQ AC CP AB ∴+=−+−+, 5AB =,3BC =,90C ∠=,4AC ∴=,345CP CQ CQ CP ∴+=−+−+,6CP CQ ∴+=,//PQ AB ,CP CQCA CB ∴=,∴643CP CP −=,247CP =. 【总结】本题考查了三角形一边的平行线性质,主要考查了学生的推理能力.题型三:相似三角形性质定理3例17.(1)如果把一个三角形的三边的长扩大为原来的100倍,那么这个三角形的面积扩大为原来的倍;(2)如果一个三角形保持形状不变但面积扩大为原来的100倍,那么这个三角形的边长扩大为原来的倍.【答案】(1)10000;(2)10.【总结】相似三角形的面积比等于相似比的平方.例16.两个相似三角形的面积分别为5cm 2和16cm 2,则它们的对应角的平分线的比为( )(A )25:256(B )5:16(C )5:4(D )以上都不对.【答案】C【解析】相似三角形对应角平分线的比等于相似比,对应面积的比等于相似比的平方. 【总结】本题考查相似三角形的性质.例18.如图,点D 、E 分别在ABC ∆的边AB 和AC 上,DE //BC ,6DE =,9BC =,16ADE S ∆=.求ABC S ∆的值.【答案】36.ABCD E【解析】解://DE BC ,ADE ABC ∴∆∆∽,226499ADE ABC S DE S BC ∆∆⎛⎫⎛⎫∴=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,36ADE S ∆∴=. 【总结】本题考查相似三角形的判定及性质.例19.如图,在ABC ∆中,D 是AB 上一点,若B ACD ∠=∠,4AD cm =,6AC cm =,28ACD S cm ∆=,求ABC ∆的面积.【答案】218cm .【解析】解:B ACD ∠=∠,A A ∠=∠,ACD ABC ∴∆∆∽,222439ACD ABC S AD S AC ∆∆⎛⎫⎛⎫∴=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又28ACD S cm ∆=,218ABC S cm ∆∴=.【总结】本题考查相似三角形的判定及性质.例20.如图,在ABC ∆中,点D 、E 在AB 、AC 上,DE //BC ,ADE ∆和四边形BCED 的面积相等,求AD :BD 的值.【答案】21+.ABCDABCD E【解析】解://DE BC ,ADE ABC ∴∆∆∽,2ADE ABC S AD S AB ∆∆⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,ADE BCEDS S ∆=四边形,12ADE ABC S S ∆∆∴=,12AD AB ∴=,12121AD DB ∴==+−.【总结】本题考查相似三角形的判定及性质.例21.如图,在ABC ∆中,AD BC ⊥,BE AC ⊥,D 、E 分别为垂足.若60C ∠=︒,1CDE S ∆=,求四边形DEAB 的面积.【答案】3. 【解析】解:AD BC BE AC ⊥⊥,,90CDA BEC ∴∠=∠=.90CDA BEC ∴∠=∠=,CBE CAD ∴∆∆∽,CD CACE CB ∴=.90CDA BEC ∴∠=∠=,CBE CAD ∴∆∆∽,CD CACE CB ∴=,DCE ACB ∴∆∆∽,2DCE ACB S CD S CA ∆∆⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,又60C ∠=, 30CBE CAD ∴∠=∠=,12CD CA =,14DCE ACB S S ∆∆∴=,13DCE BDEA S S ∆∴=四边形,1CDE S ∆=,3DEAB S ∴=四边形.【总结】本题考查相似三角形的性质及判定,直角三角形的性质等知识.例22.如图,Rt ABC ∆中,点D 是BC 延长线上一点,直线EF //BD 交AB 于点E , 交AC 于点G ,交AD 于点F ,若13AEG EBCG S S ∆=四边形,求CFAD的值.A B CDEF【答案】21.【解析】解://EF BD ,AEG AEC ∴∆∆∽,AE AFAB AD ∴=,2AEG ABC S AE S AB ∆∆⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,13AEG EBCGS S ∆=四边形,14AEG ABC S S ∆∆∴=,12AE AF AB AD ∴==,Rt ABC ∆,90ACD ACB ∴∠=∠=,CF ∴是中线,12CF AD ∴=,12CF AD ∴=.【总结】本题考查相似三角形的性质,直角三角形的性质,三角形一边的平行线等知识.【过关检测】一、单选题1.(2022秋·上海浦东新·九年级校考期中)两个相似三角形的对应角平分线的比为1:4,则它们的周长比为( ) A .1:4 B .1:2C .1:16D .以上答案都不对【答案】A【分析】两个相似三角形的对应边的比,对应角平分线的比,对应中线的比,对应高线的比,周长的比都等于相似比.【详解】两个相似三角形的对应角平分线的比为1:4,∴两个相似三角形的相似比为1:4, ∴周长的比为1:4.ABCDEFG故选A .【点睛】本题考查相似三角形的性质,解题的关键是熟记相似三角形的性质并灵活运用.在ABC 的边,ABC 的面积是A .4B .8【答案】A【分析】过点A 作AH BC ⊥于H ,交GF 于M ,如图,先利用三角形面积公式计算出8AH =,设正方形DEFG 的边长为x ,则,,8GF x MH x AM x ===−,再证明AGF ABC ∽,则根据相似三角形的性质得方程,然后解关于x 的方程即可.【详解】解:如图,过点A 作AH BC ⊥于H ,交GF 于M ,∵ABC 的面积是32,8BC =, ∴2132BC AH ⋅=,∴8AH =,设正方形DEFG 的边长为x ,则,,8GF x MH x AM x ===−, ∵GF BC ∥,∴AGF ABC ∽, ∴GF AMBC AH = , 888x x −∴= ,解得∶4x =,即这个正方形的边长是4. 故选:A .【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质及正方形的性质,添加合适的辅助线是解题的关键. 3.(2022秋·上海嘉定·九年级校考期中)已知两个相似三角形的相似比为49:,那么它们的面积比为( ) A .23: B .818:C .49:D .1681:【答案】D【分析】根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可得到答案.【详解】解:两个相似三角形的相似比为49:, ∴它们的面积比1618:故选D .【点睛】本题考查了相似三角形的性质,熟练掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题关键. 九年级统考期中)已知ABC 的三边长分别为,DEF 的一边长,如果这两个三角形相似,那么DEF 的另两边长可能是(【答案】B【分析】根据三边对应成比例的三角形相似,即可求得.注意DEF 中为5cm 边长的对应边可能是6cm 或7.5cm 或9cm ,所以有三种情况.【详解】解:设DEF 的另两边为cm,cm x y , 若DEF 中为5cm 边长的对应边为6cm , 则:567.59x y==,解得:254x =,152y =; 若DEF 中为5cm 边长的对应边为7.5cm ,则:57.569x y ==,解得:4x =,6y =;若DEF 中为5cm 边长的对应边为9cm , 则:5967.5x y ==,解得:103x =,256y =; 结合选项可得B 选项可选. 故选:B .【点睛】此题考查了相似三角形的判定:三边对应成比例的三角形相似.解此题的关键要注意DEF 中为5cm 边长的对应边不确定,答案不唯一,要仔细分析,小心别漏解.九年级上海市华东模范中学校考期中)如图,在ABC 中,:ADEABCSS为(A .3:5 【答案】C【分析】根据DE BC ∥可知ADEABC ,由:3:2AD DB =可知:3:5AD AB =,即相似比为3:5,再利用面积比是相似比的平方,即可判断求解. 【详解】解:∵DE BC ∥, ∴ADEABC ,∵:3:2AD DB =, ∴:3:5AD AB =,2239525ADE ABCSAD SAB ⎛⎫⎛⎫∴=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选:C .【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质.用到的知识为:平行于三角形一边的直线与其他两边所截的三角形与原三角形相似,相似三角形对应边的比相等,都等于相似比,相似三角形面积的比等于相似比的平方.DEF 的最短边长为,那么DEF 的周长等于(126【答案】D【分析】由相似三角形的性质:周长的比等于相似比,求出相似比即可求得结果. 【详解】ABC DEF ∽,∴相似比为3193k ==,13ABC DEFC C∴=,33(356)42DEFABCCC ∴==⨯++=;故选:D .【点睛】本题考查了相似三角形的性质,掌握相似三角形周长的比等于相似比是关键.是ABC 的重心,四边形与ABC 面积的比值是(【答案】B【分析】连接DE ,根据三角形中位线定理以及中线的性质可得1,2DE BC DE BC =∥,12ABDABCS S =,12BDEABDSS =,从而得到ADE ACB △△∽,进而得到221112,34AED ABCSD E E D S B G C G BD CE ⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==,继而得到13DEGBDESS =,14ADEABCSS =,可得1116212DEGABCABCSS S =⨯=,再由ADEDEGAEGD S SS=+四边形,即可.【详解】解:如图,连接DE ,∵点G 是ABC 的重心,∴点D ,E 分别为,AC AB 的中点,∴1,2DE BC DE BC =∥,12ABDABCS S =,12BDEABDSS =,∴ADE ACB △△∽, ∴12DG EG DE BG CG BC ===, ∴221112,34AED ABCSD E E D S B G C G BD CE ⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==, ∴13DEGBDES S =,14ADE ABCSS =,∴111326DEGABDABDS S S =⨯=, ∴1116212DEG ABCABCSS S =⨯=,∴1114123ADEDEGABCABCABCAEGD S SS S S S =+=+=四边形,即四边形AEGD 与ABC 面积的比值是13.故选:B【点睛】本题主要考查了三角形的重心,相似三角形的判定和性质,三角形中位线定理,熟练掌握三角形的重心,相似三角形的判定和性质,三角形中位线定理是解题的关键. 二、填空题8.(2022秋·上海长宁·九年级校考期中)已知ABC 与DEF 相似,且ABC 与DEF 的面积比为1:4,若DEF 的周长为16,那么ABC 的周长等于________.【答案】8【分析】根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方先求出ABC 与DEF 的相似比,然后根据相似三角形的周长的比等于相似比解答即可.【详解】解:∵相似三角形ABC 与DEF 面积的比为1:4, ∴它们的相似比为1:2,∴ABC 与DEF 的周长比为1:2, ∵DEF 的周长为16, ∴ABC 的周长等于8, 故答案为:8.【点睛】本题主要考查了相似三角形面积的比等于相似比的平方,周长的比等于相似比的性质,熟记性质是解题的关键.9.(2022秋·上海奉贤·九年级校联考期中)已知ABC ∽111A B C △,顶点A 、B 、C 分别与1A 、1B 、1C 对应,AB :113A B =:4,BE 、11B E 分别是它们的对应角平分线,则BE :11B E =______. 【答案】3:4【分析】根据相似三角形对应角平分线的比都等于相似比解答即可. 【详解】解:ABC ∽111A B C △,BE ∴:11B E AB =:113A B =:4,故答案为:3:4.【点睛】本题考查的是相似三角形的性质,掌握相似三角形对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比都等于相似比是解题的关键.10.(2022秋·上海浦东新·九年级校考期中)如图,DE BC ∥,:2:3AE EC =,则:OE OB =________.【答案】2:5【分析】根据:2:3AE EC =可求出:2:5AE AC =,再根据三角形相似的性质即可求解. 【详解】解:∵:2:3AE EC =,∴25AE AC =,∵DE BC ∥,∴25DE AE BC AC ==,且DEO CBO △∽△, ∴25OE DE OB CB ==, 故答案为:2:5.【点睛】本题主要考查比例的性质,相似三角形的性质,理解平行线的性质,相似三角形的性质是解题的关键.11.(2022秋·上海松江·九年级校考期中)已知ABC 和DEF 相似,对应边AB 与DE 之比为3:4,如果DEF 的周长为24,那么ABC 的周长是___________.【答案】18【分析】根据相似三角形的周长之比等于相似比得:3:4ABCDEFCC=,又因为DEF 的周长是24,再建立方程即可.【详解】解:∵ABC 和DEF 相似,对应边AB 与DE 之比为3:4, ∴:3:4ABCDEFCC=,∵DEF 的周长是24, ∴:243:4ABCC=∴ABC 的周长是18, 故答案为:18.【点睛】本题考查了相似三角形的性质,解题的关键是掌握相似三角形的周长之比等于相似比. 12.(2023·上海长宁·统考一模)如图,在ABC 中,90C ∠=︒,正方形EFGH 的边FG 在ABC 的边AB 上,顶点E 、H 分别在边AC 、BC 上,如果其面积为24,那么AF BG ⋅的值为______.【答案】24【分析】通过证明Rt Rt AFE HGB ∽,则AF BG EF HG ⨯=⨯,即可得到答案. 【详解】90C ∠=︒,正方形EFGH 的四个顶点在三角形的边上, 90A B ∴∠+∠=, 90B BHG ∠+∠=,Rt Rt AFE HGB ∴∽, =24AF BG EF HG ∴⨯=⨯.故答案为24.【点睛】本题主要涉及三角形相似的判定和相似三角形的性质应用,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.,如果ABC 三边长分别是DEF 的两边长为【分析】根据相似三角形的性质列出比例式,代入数据即可求解.【详解】解:∵ABC DEF △△∽,∵ABC ,2,2,DEF 的两边长为1x∴21x ==,解得:x所以DEF ..【点睛】本题考查了相似三角形的性质,求出相似比是解题关键.14.(2022秋·上海宝山·九年级统考期中)已知111ABC A B C :△△,顶点A 、B 、C 分别与1A 、1B 、1C 对应,11:3:5AB A B =,E 、1E 分别是边AC 、11AC 的中点,如果1BE =,那么11B E 的长为________. 【答案】53/213【分析】根据相似三角形对应中线的比等于相似比列比例式求解即可.【详解】解答:解:∵11111:35ABC A B C AB A B =∽,:,∴对应中线BE 、11B E 的比值为35:,∴11135B E =::, ∴1153B E =. 故答案为:53.【点睛】本题考查了相似三角形的性质,相似三角形对应中线的比等于相似比. 15.(2022秋·上海杨浦·九年级统考期中)如果两个相似三角形的面积比为3:4,那么它们对应高之比为__________.2 【分析】根据相似三角形的性质,两个相似三角形的面积比等于相似比的平方,因为两个相似三角形的面积比为3:42;再结合两个相似三角形对应高的比等于相似比即可得到答案. 【详解】解:两个相似三角形的面积比为3:4,∴2,∴2,2.【点睛】本题考查相似三角形的性质应用,熟练掌握形式三角形面积比等于相似比的平方,相似三角形对应高的比等于相似比是解决问题的关键. 16.(2023·上海·一模)如果ABC ∽DEF ,且ABC 的三边长分别为3、4、5, DEF 的最短边长为6,那么DEF 的周长等于________.【答案】24【分析】先设DEF 的周长等于c ,再根据相似三角形周长的比等于相似比即可求出c 的值.【详解】解;设DEF 的周长等于l ,∵ABC ∽DEF ,ABC 的三边长分别为3、4、5,DEF 的最短边长为6, ∴33546c ++=,解得24c = .故答案为:24.【点睛】本题考查的是相似三角形的性质,即相似三角形周长的比等于相似比. 17.(2023·上海黄浦·统考一模)已知ABC 的三边长分别为2、3、4,DEF 与ABC 相似,且DEF 周长为54,那么DEF 的最短边的长是______.【答案】12 【分析】先计算出ABC 的周长,进而得出相似比为16∶,进而得出答案. 【详解】解:∵ABC 的三边长分别为2、3、4,∴ABC 的周长为:9∵DEF 与ABC 相似,且DEF 周长为54,∴ABC 与DEF 的周长比为95416=∶∶, ∴ABC 与DEF 的相似比为16∶, 设DEF 的最短边的长是x ,则:216x =∶∶,解得∶12x =.故答案为∶12.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质,掌握相似三角形的周长比等于相似比是解题的关键.18.(2023·上海宝山·一模)已知一个三角形的三边之比为2:3:4,与它相似的另一个三角形ABC 的最小边长为4厘米,那么三角形ABC 的周长为 _____厘米.【答案】18【分析】相似三角形的对应边的比相等,因而与已知三角形相似的三角形的三边的比也是2:3:4,即可求得三角形的三边,从而求得周长.【详解】解:所求三角形的三边的比是2:3:4,设最短边是2x 厘米,则24=x ,解得2x =,因而另外两边的长是36x =厘米,48x =厘米.则三角形的周长是68418++=(厘米).故答案为:18.【点睛】本题考查了相似三角形的性质,相似三角形对应边的比相等,由此得到所求三角形的三边的比也是2:3:4,是解题关键. 19.(2022·上海·九年级专题练习)两个相似三角形的面积之比是 9:25, 其中较大的三角形一边上的高是 5 厘米, 那 么另一个三角形对应边上的高为_________厘米.【答案】3【分析】把面积之比转换成相似比,在通过比例求出高 【详解】∵两个三角形面积比为9:25∴两个三角形相似比为3:5设:另一三角形对应边上的高为x∴355x =,解得x=3 故答案为:3【点睛】本题考查相似比和面积比的应用,掌握他们的区别是本题关键. 20.(2023·上海徐汇·统考一模)如图,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,2AC =,1BC =,正方形DEFG 内接于ABC ,点G 、F 分别在边AC 、BC 上,点D 、E 在斜边AB 上,那么正方形DEFG 的边长是______.【答案】【分析】过点C 作C M A B ⊥于点M ,交GF 于点N ,首先由勾股定理得出AB 的长,由面积法即可求出CM 的长,可证得CGF CAB ∽,再根据相似三角形的性质,即可得出答案.【详解】解:如图:过点C 作C M A B ⊥于点M ,交GF 于点N ,Rt ABC △中,90C ∠=︒,2AC =,1BC =,AB ∴,1122ABC S AC BC AB CM =⋅=⋅△,∴AC BC CM AB ⋅∴===, ∵正方形DEFG 内接于ABC ,GF EF MN ∴==,GF AB ∥,CGF CAB ∴△∽△,CN GF CM AB ∴=,EF −=,解得:EF =,故答案为:.【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质、正方形的性质、勾股定理等知识;正确作出辅助线、灵活运用相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键. 21.(2023·上海虹口·校联考二模)如图,在ABC 中,点D 、E 分别在边BC AC 、上,ABE C ∠=∠,DE AB ∥,如果6AB =,9AC =,那么:BDE CDE S S △△的值是______.【答案】4:5【分析】根据已知证明ABE ACB ∽,得出4AE =,进而得出5EC =,根据DE AB ∥,根据平行线分线段成比例,得出45AE BD EC DC ==,即可求解. 【详解】解:∵BAE CAB ∠=∠,ABE C ∠=∠,∴ABE ACB ∽,∵6AB =,9AC =,∴AB AE AC AB =∴24AB AE AC ==,∴945EC AC AE =−=−=,∵DE AB ∥,∴45AE BD EC DC == ∴:BDE CDE S S △△=::4:5BD DC AE EC ==,故答案为:4:5.【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.22.(2023·上海·一模)如果梯形的一条对角线把梯形分成的两个三角形相似,那么我们称该梯形为“优美梯形”.如果一个直角梯形是“优美梯形”,它的上底等于2,下底等于4,那么它的周长为______.【答案】8+8【分析】根据 “优美梯形”的定义,得到ABD BDC ∽△△,从而得到90CBD BAD ∠=∠=︒,AD AB BD BC BD CD ==,推出2BD AB CD =⋅,算出BD =再根据勾股定理,得到AD 、BC 的长,即可得到该直角梯形的周长.【详解】解:根据题意,作图如下,ABCD 为直角梯形,90BAD ADC ∴∠=∠=︒,90ABD ADB ∴∠+∠=︒,90ADB BDC ∠+∠=︒,ABD BDC ∴∠=∠,直角梯形ABCD 是“优美梯形”,ABD BDC ∴∽,90CBD BAD ∴∠=∠=︒,AD AB BD BC BD CD ==,2BD AB CD ∴=⋅,2AB =,4CD =,BD ∴,在Rt ABD 中,2AD ,在Rt BCD △中,BC =∴该梯形的周长2428AB BC CD DA =+++=++=+故答案为:8+【点睛】本题考查了直角梯形的性质,相似三角形的性质,勾股定理,熟练掌握相似三角形的性质是解题关键. 23.(2022秋·上海奉贤·九年级校联考期中)如图,在梯形ABCD 中,AD BC ∥,AC 与BD 相交于点O ,如果2ABC ACD S S =,那么COD S △:ABC S =______.【答案】1:3/13【分析】首先根据2ABC ACD S S =,可得AD :1BC =:2;然后根据AOD ∴∽COB ,可得AO :OC OD =:OB AD =:1BC =:2,进而可得AOD S:1BOC S =:4,AOD S :1AOB S =:2,AOD S :1OCD S =△:2,设AOD S k =,分别表达OCD S 和ABC S 进而可得结论.【详解】解:在梯形ABCD 中,//AD BC ,2ABC ACD S S =,AD ∴:1BC =:2;//AD BC ,AOD ∴∽COB ,AO ∴:OC OD =:OB AD =:1BC =:2,AOD S∴:1BOC S =:4,AOD S :1AOB S =:2,AOD S :1OCD S =△:2, 设AOD S k=,则4BOC S k =,2AOB OCD S S k ==, 6ABC AOB BOCS S S k ∴=+=, COD S ∴:2ABC S k =:61k =:3.故答案为:1:3.【点睛】此题主要考查了相似三角形的判定与性质的应用,以及梯形的特征和应用,要熟练掌握.三、解答题24.(上海·九年级校考阶段练习)如图,已知梯形ABCD ,AB ∥DC ,△AOB 的面积等于9,△AOD 的面积等于6,AB =7,求CD 的长.【答案】143【详解】试题分析:由题意易得△COD ∽△AOB ,由此可得:CD DO AB BO =;由△AOB 的面积等于9,△AOD 的面积等于6,可得:23DO BO =,再结合AB=7即可求得CD 的长.试题解析:∵AB ∥DC ,∴△COD ∽△AOB , ∴CD DO AB BO =,∵△AOB 的面积等于9,△AOD 的面积等于6, ∴23DO BO =, ∴23CD DO AB BO ==, 又∵AB =7, ∴273CD =, ∴CD =143.【答案】20平方厘米【分析】根据两个相似三角形的面积比等于对应边的比的平方,结合面积和即可求解.【详解】解:设两个三角形的面积分别为x ,y ,则有22365x y x y ⎧⎛⎫=⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪+=⎩,解得2045x y =⎧⎨=⎩;答:较小三角形面积为20平方厘米.【点睛】本题考查的是相似三角形的性质,解题的关键是掌握相似三角形的面积比等于对应边的比的平方.26.(2020秋·上海宝山·九年级统考阶段练习)如图,正方形DEFG 的边EF 在ABC ∆的边上,顶点D 、G 分别在边AB 、AC 上,已知ABC ∆的边15BC =,高10AH =,求:正方形DEFG 的边长和面积.【答案】6,36【分析】由正方形的性质可得DG //BC ,不难证明ADG △∽ABC ,即DG AM BC AH =,设正方形的边长为x ,分别表示出对应边的长度并代入DG AM BC AH =求解,即可得出正方形的边长,即可得出正方形的面积. 【详解】设正方形的边长为x ,正方形DEFH ,AH ⊥BC ,∴DG=GF=MH=x ,DG //BC ,∴ADG=B ∠∠,AM=10-x ,在ADG △与ABC 中,ADG=BAC BAC B ∠=∠⎧⎨∠∠⎩,∴ADG △∽ABC ,∴DG AM BC AH =,∴101510x x −=, 解得:x=6,S=6×6=36.答:正方形的边长为6,面积为36.【点睛】本题主要考查正方形的性质以及相似三角形的判定与性质,设正方形的边长为x ,根据相似比等于高之比列方程求解是解题关键.27.(上海·九年级阶段练习)如图,△ABC是一块锐角三角形的材料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB、AC上,这个正方形零件的边长是多少mm.【答案】48mm【分析】设正方形EF=EG=ID=x,根据正方形的性质,得到EF∥BC,△AEF∽△ABC,列出比例式EF AIBC AD=,代入计算即可.【详解】∵四边形EFHG是正方形,AD是高,∴ EF∥BC,四边形EGDI是矩形,∴ EG=ID,设正方形EF=EG=ID=x,∴△AEF∽△ABC,∴EF AI BC AD=,∵ BC=120mm,高AD=80mm,∴80 12080x x−=,解得x=48,故正方形的边长为48mm.【点睛】本题考查了正方形的性质,三角形相似的判定和性质,熟练掌握三角形相似的性质是解题的关键.。
相似三角形知识点与经典题型
则 AD2=BD·DC,AB2=BD·BC ,AC2=CD·BC 。
知识点 8 相似三⻆角形常⻅见的图形
1、下面面我们来看一一看相似三⻆角形的几几种基本图形: (1) 如图:称为“平行行行线型”的相似三⻆角形(有“A 型”与“X 型”图)
,那么
.
注:
①此性质的证明运用用了了“设 法”(即引入入新的参数 k)这样可以减少未知数的个数,这种方方法是有关比比例例计 算变形中一一种常用用方方法.②应用用等比比性质时,要考虑到分⺟母是否为零.
③可利利用用分式性质将连等式的每一一个比比的前项与后项同时乘以一一个数,再利利用用等比比性质也成立立.如:
相似三⻆角形知识点与经典题型
知识点1 有关相似形的概念
(1)形状相同的图形叫相似图形,在相似多边形中,最简单的是相似三⻆角形. (2)如果两个边数相同的多边形的对应⻆角相等,对应边成比比例例,这两个多边形叫做相似多
边形.相似多边形对应边⻓长度的比比叫做相似比比(相似系数).
知识点2 比比例例线段的相关概念
知识点 11 相似三⻆角形中有关证(解)题规律律与辅助线作法
1、证明四条线段成比比例例的常用用方方法: (1)线段成比比例例的定义 (2)三⻆角形相似的预备定理理 (3)利利用用相似三⻆角形的性质 (4)利利用用中间比比等量量代换 (5)利利用用面面积关系
2、证明题常用用方方法归纳: (1)总体思路路:“等积”变“比比例例”,“比比例例”找“相似” (2)找相似:通过“横找”“竖看”寻找三⻆角形,即横向看或纵向寻找的时候一一共各有三个不不 同的字⺟母,并且这几几个字⺟母不不在同一一条直线上,能够组成三⻆角形,并且有可能是相似的, 则可证明这两个三⻆角形相似,然后由相似三⻆角形对应边成比比例例即可证的所需的结论. (3)找中间比比:若没有三⻆角形(即横向看或纵向寻找的时候一一共有四个字⺟母或者三个字⺟母,但这 几几个字⺟母在同一一条直线上),则需要进行行行“转移”(或“替换”),常用用的“替换”方方法有这样的三种: 等线段代换、等比比代换、等积代换. 即:找相似找不不到,找中间比比。方方法:将等式左右两边的比比表示出来。
相似三角形重要模型之母子型(共边共角模型)(解析版)-2024年中考数学常见几何模型
相似三角形重要模型之母子型(共边共角模型)相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。
在相似三角形中存在众多的相似模型,其中“母子型”相似模型应用较为广泛,深入理解模型内涵,灵活运用相关结论可以显著提高解题效率,本专题重点讲解相似三角形的“母子”模型。
母子相似证明题一般思路方法:①由线段乘积相等转化成线段比例式相等;②分子和分子组成一个三角形、分母和分母组成一个三角形;③第②步成立,直接从证这两个三角形相似,逆向证明到线段乘积相等;④第②步不成立,则选择替换掉线段比例式中的个别线段,之后再重复第③步。
模型1.“母子”模型(共边角模型)【模型解读与图示】“母子”模型的图形(通常有一个公共顶点和另外一个不是公共的顶点,由于小三角形寓于大三角形中,恰似子依母怀),也是有一个“公共角”,再有一个角相等或夹这个公共角的两边对应成比例就可以判定这两个三角形相似.图1图2图3图41)“母子”模型(斜射影模型)条件:如图1,∠C=∠ABD;结论:△ABD∽△ACB,AB2=AD·AC.2)双垂直模型(射影模型)条件:如图2,∠ACB=90o,CD⊥AB;结论:△ACD∽△ABC∽△CBD;CA2=AD·AB,BC2=BD·BA,CD2=DA·DB.3)“母子”模型(变形)条件:如图3,∠D=∠CAE,AB=AC;结论:△ABD∽△ECA;4)共边模型条件:如图1,在四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,∠ADB=∠DCB,结论:BD2=BA⋅BC;1(2022·贵州贵阳·中考真题)如图,在△ABC中,D是AB边上的点,∠B=∠ACD,AC:AB=1:2,则△ADC与△ACB的周长比是()A.1:2B.1:2C.1:3D.1:4【答案】B 【分析】先证明△ACD ∽△ABC ,即有AC AB =AD AC =CD BC =12,则可得AC +AD +CD AB +AC +BC =12,问题得解.【详解】∵∠B =∠ACD ,∠A =∠A ,∴△ACD ∽△ABC ,∴AC AB =AD AC =CD BC ,∵AC AB =12,∴AC AB =AD AC =CD BC =12,∴AC AB =AD AC =CD BC =AC +AD +CD AB +AC +BC=12,∴△ADC 与△ACB 的周长比1:2,故选:B .【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,证明△ACD ∽△ABC 是解答本题的关键.2(2022春·江苏·九年级专题练习)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,点D 在AB 上,且AD AC =AC AB.(1)求证△ACD ∽△ABC ;(2)若AD =3,BD =2,求CD 的长.【答案】(1)见解析;(2)6【分析】(1)根据相似三角形的判定两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,即可得出△ACD ∼△ABC(2)由△ACD ∼△ABC 得∠ADC =∠ACB =90°,∠ACD =∠B ,推出△ACD ∼△CBD ,由相似三角形的性质得CD AD =BD CD ,即可求出CD 的长.【详解】(1)∵AD AC =AC AB,∠A =∠A ,∴△ACD ∼△ABC ;(2)∵△ACD ∼△ABC ,∴∠ADC =∠ACB =90°,∠ACD =∠B ,∴∠CDB =180°-90°=90°=∠ACD ,∴△ACD ∼△CBD ,∴CD AD=BD CD ,即CD 2=AD ⋅BD =3×2=6,∴CD =6.【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形的判定定理与性质是解题的关键.3(2022.山西九年级期中)如图,点C ,D 在线段AB 上,△PCD 是等边三角形,且∠APB =120°,求证:(1)△ACP ∽△PDB ,(2)CD 2=AC •BD .证明:(1)∵△PCD 是等边三角形,∴∠PCD =∠PDC =∠CPD =60°,∴∠ACP =∠PDB =120°,∵∠APB =120°,∴∠APC +∠BPD =60°,∵∠CAP +∠APC =60°∴∠BPD =∠CAP ,∴△ACP ∽△PDB ;(2)由(1)得△ACP ∽△PDB ,∴AC PD =PC BD ,∵△PCD 是等边三角形,∴PC =PD =CD ,∴AC CD=CD BD ,∴CD 2=AC •BD .4(2023·湖南·统考中考真题)在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AD 是斜边BC 上的高.(1)证明:△ABD ∽△CBA ;(2)若AB =6,BC =10,求BD 的长.【答案】(1)见解析(2)BD =185【分析】(1)根据三角形高的定义得出∠ADB =90°,根据等角的余角相等,得出∠BAD =∠C ,结合公共角∠B =∠B ,即可得证;(2)根据(1)的结论,利用相似三角形的性质即可求解.【详解】(1)证明:∵∠BAC =90°,AD 是斜边BC 上的高.∴∠ADB =90°,∠B +∠C =90°∴∠B +∠BAD =90°,∴∠BAD =∠C又∵∠B =∠B ∴△ABD ∽△CBA ,(2)∵△ABD ∽△CBA ∴AB CB =BD AB,又AB =6,BC =10∴BD =AB 2CB =3610=185.【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.5(2023.浙江中考模拟)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 =5,AC =4,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,△ABC ∽△ACD ,△ABC ∽△CBD ,△ACD ∽△CBD ;(2)125;(3)存在,2740,32,98,910【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,△ACD∽△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12AB•CD=12AC•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,△ACD∽△CBD.证明:∵CD⊥AB,∴∠ADC=∠ACB=90°,又∵∠A=∠A,∴△ADC∽△ACB同理可证:△ABC∽△CBD,△ACD∽△CBD.故答案为:3;△ABC∽△ACD,△ABC∽△CBD,△ACD∽△CBD.(2)如图2中,在△ABC中,∵∠ACB=90°,AB=5,AC=4,∴BC=AB2-AC2=52-42=3.∵△ABC的面积=12AB•CD=12AC•BC,∴CD=AC⋅BCAB=125.(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=3,OC=125,∴OB=95.分两种情况:①当∠BQP=90°时,如图2①,此时△PQB∽△ACB,∴BP AB =BQBC,∴3-t5=t3,解得t=98,即BQ=CP=98,∴BP=BC-CP=3-98=158.在△BPQ中,由勾股定理,得PQ=BP2-BQ2=1582-98 2=32,∴点P的坐标为2740,32;②当∠BPQ=90°时,如图2②,此时△QPB∽△ACB,∴BPBC=BQAB,∴3-t3=t5,解得t=158,即BQ=cP=158,BP=BC-CP=3-158=98,过点P作PE⊥x轴于点E.∵△QPB∽△ACB,∴⋅PECO=BQAB,即PE125=1585,∴PE=910.在△BPE中,BE=PB2-PE2=982-910 2=2740,∴OE=OB-BE=95-2740=98,∴点P的坐标为98,910,综上可得,点P的坐标为2740,32;98,910.【点睛】本题属于相似形综合题,考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.6(2022·陕西汉中·九年级期末)如图,CD是等腰直角△ABC斜边AB的中线,以点D为顶点的∠EDF绕点D旋转,角的两边分别与AC、BC的延长线相交,交点分别为点E、F,DF与AE交于点M,DE与BC 交于点N,且∠EDF=45°.(1)如图1,若CE=CF,求证:DE=DF;(2)如图2,若CE≠CF,求证:CD2=CE ⋅CF ;(3)如图2,过D 作DG ⊥BC 于点G ,若CD =2,CF =2,求DN 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)253.【分析】(1)由题意可得∠BCD =∠ACD =45°,∠BCE =∠ACF =90°,从而可得∠DCE =∠DCF =135°,于是可证得△DCE ≌△DCF ,则有DE =DF ;(2)结合(1)可求得∠CDF +∠F =45°从而可得∠F =∠CDE ,则△CDF ∽△CED ,利用相似三角形的性质即可求解;(3)由DG ⊥BC ,∠ACB =90°,∠BCD =∠ACD =45°,结合(2)可求得CE =22,从而可求得CG =DG =2,可证得△CEN ∽△GDN ,从而可求得GN =23,再利用勾股定理即可求得DN .(1)证明∶∵∠ACB =90°,AC =BC ,CD 是中线,∴∠BCD =∠ACD =45°,∠BCE =∠ACF =90°,∴∠DCE =∠DCF =135°∵在△DCE 与△DCF 中,CE =CF∠DCE =∠DCF CD =CD,∴△DCE ≌△DCF ,∴DE =DF ;(2)证明∶∵∠DCE =∠DCF =135°∴∠CDF +∠F =180°-135°=45°,∵∠CDF +∠CDE =45°,∴∠F =∠CDE ,∴△CDF ∽△CED ,∴CD CE =CF CD,即CD 2=CE ⋅CF ;(3)解:如图,∵DG ⊥BC ,∠ACB =90°,∠BCD =∠ACD =45°,∴∠DGN =∠ECN =90°,∠GCD =∠CDG =45°,∴CG =DG当CD =2,CF =2时,由CD 2=CE ⋅CF 可得,CE =22,在Rt △DCG 中,CG =DG =CD ∙sin ∠DCG =2×sin45°=2∵∠ECN =∠DGN ,∠ENC =∠DNG ,∴△CEN ∽△GDN ,∴CN GN =CE DG =222=2,∴GN =13CG =23,∴DN =GN 2+DG 2=23 2+(2)2=253.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质以及勾股定理,作出适当的辅助线,并熟记相似三角形的判定条件与性质是解题的关键.7(2023·浙江·九年级期末)(1)如图1,在△ABC中,D为AB上一点,AC2=AD⋅AB.求证:∠ACD=∠B.(2)如图2,在▱ABCD中,E是AB上一点,连接AC,EC.已知AE=4,AC=6,CD=9.求证:2AD =3EC.(3)如图3,四边形ABCD内接于O,AC、BD相交于点E.已知O的半径为2,AE=CE,AB=2AE,BD=23,求四边形ABCD的面积.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)23【分析】(1)由AC2=AD⋅AB化比例,与∠A=∠A,可证△ACD∽△ABC即可;(2)由▱ABCD,可得AB=CD,AD=BC,根据线段比值计算AEAC =23,ACAB=23,可得AEAC=ACAB,由∠EAC=∠CAB,可证△ACE∽△ABC即可;(3)连接OA交BD于点F,连接OB,根据AE=CE,AB=2AE,可得AC=2AE,根据线段比值计算可得ABAC=AEAB,由∠BAC=∠EAB,可证△ABE∽△ACB,可证∠ABD=∠ADB,可得BF=DF,根据勾股定理OF=1,可求S△ABD=3,可证S△ABE=S△CBE,S△ADE=S△CDE,可得S△BCD=SΔABD即可.【详解】(1)证明:如图1,∵AC2=AD⋅AB,∴ACAB=ADAC,又∵∠A=∠A,∴△ACD∽△ABC,∴∠ACD=∠B.(2)证明:如图2,∵▱ABCD,∴AB=CD,AD=BC,∵AE=4,AC=6,CD=9,∴AB=CD=9,∴AE AC =46=23,ACAB=69=23,∴AEAC=ACAB,∵∠EAC=∠CAB,∴△ACE∽△ABC,∴AE AC =ECBC,即46=ECBC=23,∴2BC=3EC.∴2AD=3EC;(3)解:如图3,连接OA 交BD 于点F ,连接OB ,∵AE =CE ,AB =2AE ,∴AC =2AE ,∴AB AC =2AE 2AE =22,AE AB =AE 2AE=22,∴AB AC =AE AB ,∵∠BAC =∠EAB ,∴△ABE ∽△ACB ,∴∠ABD =∠ACB ,∵∠ADB =∠ACB ,∴∠ABD =∠ADB ,∴点A 是弧BD 的中点,BD 为弦,OA 为半径,∴OA ⊥BD ,BF =DF ,∵OA =OB =2,BD =23,∴BF =DF =3,在Rt △OBF 中,根据勾股定理OF =OB 2-BF 2=4-3=1,∴AF =OF =1,∴S △ABD =12×BD ×AF =3,∵AE =CE ,∴S △ABE =S △CBE ,S △ADE =S △CDE ,∴S △BCD =S △BCE +S △DCE =S △ABE +S △CDE =S ΔABD ,∴S 四边形ABCD =S ΔABD +S ΔBCD =2S △ABD =23.【点睛】本题考查三角形相似判定与性质,垂径定理,勾股定理,与三角形高有关的计算,掌握三角形相似判定与性质,垂径定理,勾股定理,与三角形高有关的计算是解题关键.8(2022春·广东深圳·九年级校考期中)【基础巩固】(1)如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分∠ABC ,∠ADB =∠DCB ,求证:BD 2=BA ⋅BC ;【尝试应用】(2)如图2,四边形ABCD 为平行四边形,F 在AD 边上,AB =AF ,点E 在BA 延长线上,连结EF ,BF ,CF ,若∠EFB =∠DFC ,BE =4,BF =5,求AD 的长;【拓展提高】(3)如图3,在△ABC 中,D 是BC 上一点,连结AD ,点E ,F 分别在AD ,AC 上,连结BE ,CE ,EF ,若DE =DC ,∠BEC =∠AEF ,BE =16,EF =7,CE BC =34,求AF FC 的值.【答案】(1)见解析;(2)254;(3)75【分析】(1)据角平分线的定义及相似三角形的判定可知△ABD ∽△DBC ,再根据相似三角形的性质即可解答;(2)据平行四边形的性质及相似三角形的判定可知△EBF ∽△FBC ,再根据相似三角形的性质即可解答;(3)据平行线的性质可知即相似三角形的判定可知△ECM ∽△BCE ,再根据相似三角形的性质即可解答.【详解】(1)证明:∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD =∠DBC ,∵∠ADB =∠DCB ,∴△ABD ∽△DBC ,∴AB BD =BD BC,∴BD 2=BA ⋅BC ;(2)解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC ,∴∠AFB =∠FBC ,∠DFC =∠FCB ,∵AB =AF ,∴∠AFB =∠ABF ,∴∠ABF =∠FBC ,∵∠DFC =∠FCB ,∠EFB =∠DFC ,∴∠EFB =∠FCB ,∴△EBF ∽△FBC ,∴BE BF =BF BC ,即45=5BC,解得:BC =254,∴AD =254;(3)过点C 作CM ∥AD 交EF 的延长线于点M ,∵∠AEF +∠CEF +∠DEC =180°,∠BEC +∠CBE +∠BCE =180°,∴∠CEF =180°-∠AEF -∠DEC ,∠CBE =180°-∠BEC -∠BCE ,∵DE =DC ,∴∠DEC =∠DCE ,∴∠CEF =∠CBE ,∵CM ∥AD ,∴∠DEC =∠ECM ,∵∠DEC =∠DCE ,∴∠ECM =∠DCE ,∴△ECM ∽△BCE ,∴EM BE =EC BC =34,∵BE =16,∴EM =12,∵EF =7,∴FM =12-7=5,∵CM ∥AD ,∴∠ACM =∠EAC ,∵∠AFE =∠CFM ,∴△AEF ∽△CMF ,∴AF FC=EF FM =75.【点睛】本题考查了相似三角形的性质,平行四边形的性质,平行线的性质,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.课后专项训练1(2023成都市九年级期中)如图,矩形ABCD 中,F 是DC 上一点,BF ⊥AC ,垂足为E ,AD AB =12,△CEF 的面积为S 1,△AEB 的面积为S 2,则S 1S 2的值等于()A.116B.15C.14D.125【解答】解:∵AD AB=12,∴设AD =BC =a ,则AB =CD =2a ,∴AC =5a ,∵BF ⊥AC ,∴△CBE ∽△CAB ,△AEB ∽△ABC ,∴BC 2=CE •CA ,AB 2=AE •AC∴a 2=CE •5a ,4a 2=AE •5a ,∴CE =5a 5,AE =45a 5,∴CE AE =14,∵△CEF ∽△AEB ,∴S 1S 2=CE AE2=116,故选:A .2(2022·浙江衢州·统考中考真题)如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠B =36°.分别以点A ,C 为圆心,大于12AC的长为半径画弧,两弧相交于点D,E,作直线DE分别交AC,BC于点F,G.以G为圆心,GC长为半径画弧,交BC于点H,连结AG,AH.则下列说法错误的是()A.AG=CGB.∠B=2∠HABC.△CAH≅△BAGD.BG2=CG⋅CB【答案】C【分析】根据线段垂直平分线的判定与性质即可判断选项A;先根据等腰三角形的性质可得∠CAG=∠C =36°,从而可得∠AGB=72°,再根据等腰三角形的性质可得∠AHG=∠GAH=54°,然后根据三角形的外角性质可得∠HAB=18°,由此即可判断选项B;先假设△CAH≅△BAG可得∠CAH=∠BAG,再根据角的和差可得∠CAH=90°,∠BAG=72°,从而可得∠CAH≠∠BAG,由此即可判断选项C;先根据等腰三角形的判定可得BG=AB=AC,再根据相似三角形的判定可得△ABC∼△GAC,然后根据相似三角形的性质可得AC2=CG⋅CB,最后根据等量代换即可判断选项D.【详解】解:由题意可知,DE垂直平分AC,CG=HG,∴AG=CG,则选项A正确;∵AB=AC,∠B=36°,∴∠C=∠B=36°,∵AG=CG,CG=HG,∴∠CAG=∠C=36°,AG=HG,∴∠AGB=∠CAG+∠C=72°,∠AHG=∠GAH=180°-∠AGB2=54°,∴∠HAB=∠AHG-∠B=18°,∴∠B=2∠HAB,则选项B正确;假设△CAH≅△BAG,∴∠CAH=∠BAG,又∵∠CAH=∠CAG+∠GAH=36°+54°=90°,∠BAG=∠HAB+∠GAH=18°+54°=72°,∴∠CAH≠∠BAG,与∠CAH=∠BAG矛盾,则假设不成立,选项C错误;∵∠BAG=72°=∠AGB,AB=AC,∴BG=AB=AC,在△ABC和△GAC中,∠B=∠CAG=36°∠C=∠C,∴△ABC∼△GAC,∴AC CG =CBAC,即AC2=CG⋅CB,∴BG2=CG⋅CB,则选项D正确;故选:C.【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的性质、相似三角形的判定与性质,综合性较强,熟练掌握判定定理与性质是解题关键.3(2023·湖北恩施·校考模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D点,下列关系中不正确的是()A.BC2=BD⋅ABB.CD2=AD⋅BDC.AC2=CD⋅ABD.AC2-BC2=AD2-BD2【答案】C【分析】求证△CDB∽△ACB,△DAC∽DCB,△ADC∽△ACB,相应得出相关线段的数量关系;由勾股定理,可得Rt△DAC中,AC2=CD2+AD2,Rt△DBC中,BC2=CD2+BD2,于是AC2-BC2=AD2-BD2,从而可得出结论.【详解】解:∵∠B=∠B,∠CDB=∠ACB=90°,∴△CDB∽△ACB∴BCAB=BDBC∴BC2=BD⋅AB,故A正确,不符合题意;∵∠ACD+∠BCD=90°,∠DAC+∠ACD=90°,∴∠BCD=∠DAC又∠ADC=∠BDC=90°∴△DAC∽DCB∴DCDB=DADC∴CD2=AD⋅BD,故B正确,不符合题意;Rt△DAC中,AC2=CD2+AD2,Rt△DBC中,BC2=CD2+BD2,∴AC2-BC2=AD2-BD2,故D正确,不符合题意.∵∠A=∠A,∠ADC=∠ACB∴△ADC∽△ACB∴ACAB =AD AC∵AC2=AD⋅AB,故C错误,符合题意;故选:C【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,勾股定理,根据相似三角形得出线段间的数量关系是解题的关键.4(2023·山东济南·统考中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,以点C为圆心,以BC为半径作弧交AC于点D,再分别以B,D为圆心,以大于12BD的长为半径作弧,两弧相交于点P,作射线CP交AB于点E,连接DE.以下结论不正确的是()A.∠BCE=36°B.BC=AEC.BEAC =5-12D.S△AECS△BEC=5+12【答案】C【分析】由题意得,BC=DC,CE平分∠ABC,根据三角形内角和及角平分线判断A即可;由角平分线求出∠ACE=36°=∠A,得到AE=CE,根据三角形内角和求出∠BEC=72°=∠B,得到CE=BC,即可判断B;证明△ABC∽△CBE,得到ABBC=BCBE,设AB=1,BC=x,则BE=1-x,求出x,即可判断C;过点E作EG⊥BC于G,EH⊥AC于H,由角平分线的性质定理推出EG=EH,即可根据三角形面积公式判断D.【详解】解:由题意得,BC=DC,CE平分∠ABC,∵在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,∴∠ABC=∠ACB=72°∵CE平分∠ABC,∴∠BCE=36°,故A正确;∵CE平分∠ABC,∠ACB=72°∴∠ACE=36°=∠A,∴AE=CE,∵∠ABC=72°,∠BCE=36°,∴∠BEC=72°=∠B,∴CE=BC,∴BC=AE,故B正确;∵∠A =∠BCE ,∠ABC =∠CBE ,∴△ABC ∽△CBE ,∴AB BC=BCBE ,设AB =1,BC =x ,则BE =1-x ,∴1x =x 1-x ,∴x 2=1-x ,解得x =5-12,∴BE =1-5-12=3-52,∴BE AC=3-52,故C 错误;过点E 作EG ⊥BC 于G ,EH ⊥AC 于H ,∵CE 平分∠ACB ,EG ⊥BC ,EH ⊥AC ,∴EG =EH∴S △AEC S △BEC =12⋅AC ⋅EH 12⋅BC ⋅EG =AC BC =5+12,故D 正确;故选:C .【点睛】此题考查了等腰三角形等边对等角,相似三角形的判定和性质,角平分线的作图及性质,解一元二次方程,熟练掌握各知识点是解题的关键.5(2023·云南临沧·统考三模)如图,在△ABC 中,D 是AB 上的点,∠B =∠ACD ,AC =1,AB =2,则△ACD 与△BCD 的面积比为()A.1:2B.1:2C.1:3D.1:4【答案】C【分析】证明△ACD ∽△ABC ,再利用相似三角形的性质即可解答.【详解】解:∵∠B =∠ACD ,∠CAD =∠BAC ,∴△ACD ∽△ABC ,∴S △ACD S △ABC =AC AB 2=12 2=14,设S △ACD =x ,则S △ABC =4x ,∴S △BCD =S △ABC -S △ACD =3x ,∴△ACD 与△BCD 的面积比为1:3,故选:C .【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,灵活运用相似三角形的性质计算相应线段的长或表示线段之间的关系是解决问题的关键.6(2023·山东东营·统考中考真题)如图,在△ABC 中,以点C 为圆心,任意长为半径作弧,分别交AC ,BC 于点D ,E ;分别以点D ,E 为圆心,大于12DE 的长为半径作弧,两弧交于点F ;作射线CF 交AB 于点G ,若AC =9,BC =6,△BCG 的面积为8,则△ACG 的面积为.【答案】12【分析】过点B 作BM ∥AC 交CG 的延长线于点M ,证明△ACG ∽△BMG ,得出AG GB =AC BM =ACBC,根据S △ACG S △BCG =AG GB =AC BC=96=32,即可求解.【详解】解:如图所示,过点B 作BM ∥AC 交CG 的延长线于点M ,∴∠ACM =∠CMB由作图可得CG 是∠ACB 的角平分线,∴∠ACM =∠BCM∵∠BCM =∠CMB ∴BC =BM ∵BM ∥AC ∴△ACG ∽△BMG∴AG GB =AC BM =AC BC ∴S △ACG S △BCG =AG GB =AC BC =96=32,∵△BCG 的面积为8,∴△ACG 的面积为12,故答案为:12.【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,作角平分线,熟练掌握基本作图以及相似三角形的性质与判定是解题的关键.7(2020·山西·统考中考真题)如图,在Rt ΔABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,CD ⊥AB ,垂足为D ,E 为BC 的中点,AE 与CD 交于点F ,则DF 的长为.【答案】5485【分析】过点F 作FH ⊥AC 于H ,则△AFH ∽△AEC ,设FH 为x ,由已知条件可得AH =32FH =32x ,利用相似三角形的性质:对应边的比值相等即可得到关于x 的方程,解方程求出x 的值,利用S △AFC =12AC ×FH =12CF ×AD 即可得到DF 的长.【详解】如解图,过点F 作FH ⊥AC 于H ,∵∠ACB=90°,∴BC⊥AC,∴FH⎳BC,∵BC=4,点E是BC的中点,∴BE=CE=2,∵FH⎳BC,∴△AFH∽△AEC∴AHFH =ACEC=32∴AH=32FH,设FH为x,则AH=32x,由勾股定理得AB=42+32=5,又∵S△ABC=12AC×BC=12AB×CD,∴CD=AC⋅BCAB=125,则AD=AC2-CD2=95,∵∠FHC=∠CDA=90°且∠FCH=∠ACD,∴△CFH∽△CAD,∴FHAD =CHCD,即x95=3-32x125,解得x=1817,∴AH=1817.∵S△AFC=12AC×FH=12CF×AD∴12×3×1817=12CF×95∴CF=3017∴DF=CD-CF=125-3017=5485故答案为:5485【点睛】本题考查了相似的判定和性质、以及勾股定理的运用,解题的关键是作垂直,构造相似三角形.8(2022·河北邢台·校考二模)如图1,在△ABC中,AB=AC,BC=24,tan C=512,点P为BC边上一点,则点P与点A的最短距离为.如图2,连接AP,作∠APQ,使得∠APQ=∠B,PQ交AC于Q,则当BP=11时,AQ的长为.【答案】 5 2【分析】根据等腰三角形的三线合一性作BC边上的高AM,再根据三角函数值求出AM的长,根据垂线段最短即可得到点P到A的最短距离即为AM长;,根据等腰三角形的三线合一性即可得到BN的长,利用线段的和差求出PN的长,再根据三角函数值求出AN的长,利于勾股定理即可得到AP长和AC长,再证△APQ相似于△ACP,即可得到AQ长;【详解】解如图1,过点A作AM⊥BC,垂足为M,∵AB =AC ,AM ⊥BC ,∴BM =MC =12BC =12,又∵tan C =512∴tan B =512∴AM =BM ⋅tan B =12×512=5,根据点到直线的距离垂线段最短,可得点P 与点A 的最短距离为5;∴AB =AC =AM 2+BM 2=13,如图2,过点A 作AN ⊥BC ,在Rt △APN 中,PN =PC -CN =1,又AN =5,∴AP 2=PN 2+AN 2=26,在△APQ 与△ACP 中,∵∠APQ =∠C ,∠PAQ =∠CAP ,∴△APQ ∽△ACP ,∴AP AQ =AC AP∴AP 2=AQ ⋅AC ,∴AQ =2故答案为:5;2.【点睛】本题考查等腰三角形、直角三角形、锐角三角函数,相似三角形的性质和判定,综合性较强,熟练相似三角形的性质和判定以及锐角三角函数的意义以及直角三角形的边角关系是解题的关键.9(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,AC ,AD ,CE 是正五边形ABCDE 的对角线,AD 与CE 相交于点F .下列结论:①CF 平分∠ACD ; ②AF =2DF ; ③四边形ABCF 是菱形; ④AB 2=AD ⋅EF 其中正确的结论是.(填写所有正确结论的序号)【答案】①③④【分析】根据正五边形的性质得出各角及各边之间的关系,然后由各角之间的关系及相似三角形的判定和性质,菱形的判定依次证明即可.【详解】解:①∵正五边形ABCDE ,∴∠ABC =∠BCD =∠CDE =∠DEA =180°×5-35=108°,AB =BC =CD =DE =AE ,∴∠BAC =∠BCA =∠DAE =∠ADE =∠DCE =∠CED =180°-108°2=36°,∴∠ACE =108°-∠BCA -∠DCE =36°=∠DCE ,∴CF 平分∠ACD ;正确;②∵∠ACE =∠DEC =36°,∠DFE =∠AFC ,∴△DEF ∽△ACF ,∴DF AF =DEAC,∵DE =AB ,2AB >AC ,∴DF AF≠12,即AF ≠2DF ,故②错误;③∵∠BAC =∠ACE ,∠ABC +∠BAD =108°+36°+36°=180°,∴BC ∥AD ,AB ∥CE ,∴四边形ABCF 是平行四边形,∵AB =BC ,∴四边形ABCF 是菱形;正确;④∵∠CED=∠DAE=36°,∠EDF=∠ADE,∴△DEF∽△DAE,∴DEAD=EFAE,∴ED⋅AE=AD⋅EF,即AB2=AD⋅EF,正确;故答案为:①③④.【点睛】题目主要考查正多边形的性质及相似三角形、菱形的判定和性质,熟练掌握运用这些知识点是解题关键.10(2020·广东广州·统考中考真题)如图,正方形ABCD中,ΔABC绕点A逆时针旋转到ΔAB C ,AB ,AC 分别交对角线BD于点E,F,若AE=4,则EF⋅ED的值为.【答案】16【分析】根据正方形及旋转的性质可以证明△AEF∼△DEA,利用相似的性质即可得出答案.【详解】解:在正方形ABCD中,∠BAC=∠ADB=45°,∵ΔABC绕点A逆时针旋转到ΔAB C ,∴∠B AC =∠BAC=45°,∴∠EAF=∠ADE=45°,∵∠AEF=∠AED,∴△AEF∼△DEA,∴AEDE =EFAE,∴EF•ED=AE2=42=16.故答案为:16.【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,相似三角形的判定及性质,掌握正方形的性质,旋转的性质,相似三角形的判定及性质是解题的关键.11(2021·四川南充·中考真题)如图,在△ABC中,D为BC上一点,BC=3AB=3BD,则AD:AC的值为.【答案】3 3.【分析】证明△ABD∽△CBA,根据相似三角形的性质即可解答.【详解】∵BC=3AB=3BD,∴ABBC=13=33,BDAB=33,∴ABBC=BDAB=33,∵∠B=∠B,∴△ABD∽△CBA,∴ADAC =BDAB=33.故答案为:33.【点睛】本题考查了相似三角形的判定及性质,证明△ABD∽△CBA是解决问题的关键.12(2022·四川宜宾·九年级期末)如图,在△ABC中,点D在BC边上,点E在AC边上,且AD=AB,∠DEC=∠B.(1)求证:△AED∽△ADC;(2)若AE=1,EC=3,求AB的长.【答案】(1)见解析;(2)2【分析】(1)利用三角形外角的性质及∠DEC =∠ADB 可得出∠ADE =∠C ,结合∠DAE =∠CAD 即可证出△AED ∽△ADC ;(2)利用相似三角形的性质可求出AD 的长,再结合AD =AB 即可得出AB 的长.【详解】解:(1)证明:∵∠DEC =∠DAE +∠ADE ,∠ADB =∠DAE +∠C ,∠DEC =∠ADB ,∴∠ADE =∠C .又∵∠DAE =∠CAD ,∴△AED ∽△ADC .(2)∵△AED ∽△ADC ∴AD AC =AE AD ,即AD 1+3=1AD,∴AD =2或AD =-2(舍去).又∵AD =AB ,∴AB =2【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解题的关键是:(1)利用“两角对应相等,两三角形相似”证出△AED ∽△ADC ;(2)利用相似三角形的性质,求出AD 的长.13(2022·江苏盐城·中考真题)如图,在△ABC 与△A B C 中,点D 、D 分别在边BC 、B C 上,且△ACD ∽△A C D ,若,则△ABD ∽△A B D .请从①BD CD =B D C D ;②AB CD =A BC D;③∠BAD =∠B A D 这三个选项中选择一个作为条件(写序号),并加以证明.【答案】见解析.【分析】根据相似三角形的判定定理证明即可.【详解】解:若选①BD CD =B DC D,证明:∵△ACD ∽△A C D ,∴∠ADC =∠A D C ,AD A D =CDC D,∴∠ADB =∠A D B ,∵BD CD =B DC D ,∴BD B D =CD C D ,∴AD A D =BD B D ,又∠ADB =∠A D B ,∴△ABD ∽△A B D .选择②BA CD =B AC D,不能证明△ABD ∽△A B D .若选③∠BAD =∠B A D ,证明:∵△ACD ∽△A C D ,∴∠ADC =A D C ,∴∠ADB =∠A D B ,又∵∠BAD =∠B A D ,∴△ABD ∽△A B D .【点睛】本题考查相似三角形的判定定理,解题的关键是掌握相似三角形的判定方法.14(2023·湖南·统考中考真题)在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AD 是斜边BC 上的高.(1)证明:△ABD ∽△CBA ;(2)若AB =6,BC =10,求BD 的长.【答案】(1)见解析(2)BD =185【分析】(1)根据三角形高的定义得出∠ADB =90°,根据等角的余角相等,得出∠BAD =∠C ,结合公共角∠B =∠B ,即可得证;(2)根据(1)的结论,利用相似三角形的性质即可求解.【详解】(1)证明:∵∠BAC =90°,AD 是斜边BC 上的高.∴∠ADB =90°,∠B +∠C =90°∴∠B +∠BAD =90°,∴∠BAD =∠C又∵∠B =∠B ∴△ABD ∽△CBA ,(2)∵△ABD ∽△CBA ∴AB CB =BDAB,又AB =6,BC =10∴BD =AB 2CB=3610=185.【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.15(2023·宁夏·统考中考真题)综合与实践问题背景:数学小组发现国旗上五角星的五个角都是顶角为36°的等腰三角形,对此三角形产生了极大兴趣并展开探究.探究发现:如图1,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC .(1)操作发现:将△ABC 折叠,使边BC 落在边BA 上,点C 的对应点是点E ,折痕交AC 于点D ,连接DE ,DB ,则∠BDE =°,设AC =1,BC =x ,那么AE =(用含x 的式子表示);(2)进一步探究发现:底BC 腰AC =5-12,这个比值被称为黄金比.在(1)的条件下试证明:底BC 腰AC=5-12;拓展应用:当等腰三角形的底与腰的比等于黄金比时,这个三角形叫黄金三角形.例如,图1中的△ABC 是黄金三角形.如图2,在菱形ABCD 中,∠BAD =72°,AB =1.求这个菱形较长对角线的长.【答案】(1)72°,1-x (2)证明见解析,拓展应用:5+12【分析】(1)利用等边对等角求出∠ABC ,∠ACB 的长,翻折得到∠ABD =∠CBD =12∠ABC ,∠BDC =∠BDE ,BC =BE ,利用三角形内角和定理求出,∠BDC ,AE =AB -BE =AB -BC ,表示出AE 即可;(2)证明△BDC ∽△ABC ,利用相似比进行求解即可得出底BC 腰AC=5-12;拓展应用:连接AC ,延长AD 至点E ,使AE =AC ,连接CE ,得到△ACE 为黄金三角形,进而得到CEAC=5-12,求出AC 的长即可.【详解】解:(1)∵∠A =36°,AB =AC ,∴∠ABC =∠C =12180°-36° =72°,∵将△ABC 折叠,使边BC 落在边BA 上,∴∠ABD =∠CBD =12∠ABC =36°,∠BDC =∠BDE ,BC =BE =x ,∴∠BDC =∠BDE =180°-∠CBD -∠C =72°,AE =AB -BE =AB -BC =1-x ;故答案为:72°,1-x ;(2)证明:∵∠BDC =72°=∠C ,∴BD =BC =x ,∵∠A =∠CBD =36°,∠C =∠C ,∴△BDC ∽△ABC ,∴BC AC=CDBC ,∵∠ABD =∠CBD =∠A =36°,∴AD =BD =BC =x ,∴CD =1-x ,∴x 1=1-xx ,整理,得:x 2+x -1=0,解得:x =5-12(负值已舍掉);经检验x =5-12是原分式方程的解.∴底BC腰AC=5-12;拓展应用:如图,连接AC ,延长AD 至点E ,使AE =AC ,连接CE ,∵在菱形ABCD 中,∠BAD =72°,AB =1,∴∠CAD =∠ACD =36°,CD =AD =1,∴∠EDC =∠DAC +∠ACD =72°,∠ACE =∠AEC =12180°-∠DAC =72°,∴∠EDC =∠AEC ,∴CE =CD =1,∴△ACE 为黄金三角形,∴CE AC =5-12,∴AC =25-1=5+12.即菱形的较长的对角线的长为5+12.【点睛】本题考查等腰三角形的判定和性质,菱形的性质,相似三角形的判定和性质.解题的关键是理解并掌握黄金三角形的定义,利用相似三角形的判定和性质,得到黄金三角形的底边与腰长的比为5-12.16(2023·广东·九年级专题练习)定义:如图,若点P 在三角形的一条边上,且满足∠1=∠2,则称点P 为这个三角形的“理想点”.(1)如图①,若点D 是△ABC 的边AB 的中点,AC =22,AB =4,试判断点D 是不是△ABC 的“理想点”,并说明理由;(2)如图②,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =5,AC =4,若点D 是△ABC 的“理想点”,求CD 的长.【答案】(1)D 为△ABC 的理想点,理由见解析(2)125或94【分析】(1)由已知可得AC AD =ABAC,从而ΔACD ∽ΔABC ,∠ACD =∠B ,可证点D 是ΔABC 的“理想点”;(2)由D 是ΔABC 的“理想点”,分三种情况:当D 在AB 上时,CD 是AB 边上的高,根据面积法可求CD 长度;当D 在AC 上时,ΔBDC ∽ΔABC ,对应边成比例即可求CD 长度;D 不可能在BC 上.(1)解:点D 是ΔABC 的“理想点”,理由如下:∵D 是AB 中点,AB =4,∴AD =BD =2,AD ⋅AB =8,∵AC =22,∴AC 2=8,∴AC 2=AD ⋅AB ,∴AC AD =ABAC,∵∠A =∠A ,∴ΔACD ∽ΔABC ,∴∠ACD =∠B ,∴点D 是ΔABC 的“理想点”;(2)①D 在AB 上时,如图:∵D 是ΔABC 的“理想点”,∴∠ACD =∠B 或∠BCD =∠A ,当∠ACD =∠B 时,∵∠ACD +∠BCD =90°,∴∠BCD +∠B =90°,∴∠CDB =90°,即CD 是AB 边上的高,当∠BCD =∠A 时,同理可证∠CDB =90°,即CD 是AB 边上的高,在Rt ΔABC 中,∠ACB =90°,AB =5,AC =4,∴BC =AB 2-AC 2=3,∵S ΔABC =12AB ⋅CD =12AC ⋅BC ,∴CD =125,②∵AC =4,BC =3,∴AC >BC 有∠B >∠A ,∴ “理想点” D 不可能在BC 边上,③D 在AC 边上时,如图:∵D 是ΔABC 的“理想点”,∴∠DBC =∠A ,又∠C =∠C ,∴ΔBDC ∽ΔABC ,∴CD BC =BC AC,即CD 3=34,∴CD =94,综上所述,点D 是ΔABC 的“理想点”,CD 的长为125或94.【点睛】本题主要考查了相似三角形、勾股定理等知识,解题的关键是理解“理想点”的定义.17(2022·江西·统考中考真题)如图,四边形ABCD 为菱形,点E 在AC 的延长线上,∠ACD =∠ABE .(1)求证:△ABC ∽△AEB ;(2)当AB =6,AC =4时,求AE 的长.【答案】(1)见解析(2)AE =9【分析】(1)根据四边形ABCD 是菱形,得出CD ∥AB ,AB =CB ,根据平行线的性质和等边对等角,结合∠ACD =∠ABE ,得出∠ACD =∠ABE =∠CAB =∠ACB ,即可证明结论;(2)根据ΔABC ∽ΔAEB ,得出AB AE =ACAB,代入数据进行计算,即可得出AE 的值.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 为菱形,∴CD ∥AB ,AB =CB ,∴∠ACD =∠CAB ,∠CAB =∠ACB ,∵∠ACD =∠ABE ,∴∠ACD =∠ABE =∠CAB =∠ACB ,∴ΔABC ∽ΔAEB .(2)∵ΔABC ∽ΔAEB ,∴AB AE =AC AB ,即6AE=46,解得:AE =9.【点睛】本题主要考查了菱形的性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,三角形相似的判定和性质,根据题意得出∠ACD =∠ABE =∠CAB =∠ACB ,是解题关键.18(2022·湖北武汉·校考模拟预测)已知,点D 在△ABC 的边BC 上,连接AD .(1)如图1,若∠BAD =∠C .求证:BA 2=BD ⋅BC ;(2)如图2,若AD ⊥BC ,BD =5,CD =3,tan ∠BAC =43.求线段AD 的长;(3)如图3,M 、N 分别是AC 、AB 上的两点,连接MN 交AD 于点P ,当AB =AC ,BD :BA :BC =2:5:6时,若∠APN =∠C ,直接写出MPMN的值.【答案】(1)证明见解析;(2)3+26(3)5051【分析】(1)先证明△ABD ∽△CBA ,再根据相似三角形的性质,即可证明结论;(2)延长BC 至点E ,使得∠AEB =∠BAC ,连接AE ,根据三角函数值,设AD =4x ,DE =3x ,进而得到AB 2=16x 2+25,BE =5+3x ,BC =8,证明△ABC ∽△EBA ,得出AB 2=BC ⋅BE ,从而得到关于x 的一元二次方程,解方程即可得到线段AD 的长;(3)过点C 作CF ∥MN 交AB 于点F ,交AD 于点K ,过点D 作DH ∥AB 交CF 于点H ,过点A 作AG ⊥BC 于点G ,设BD =2a ,AB =AC =5a ,BC =6a ,利用勾股定理,得到AG =4a ,AD =17a ,证明△ACD ∽△CKD ,得出CD 2=AD ⋅DK ,进而得到DK =161717a ,AK =1717a ,再证明△AKF ∽△DKH ,△CDH ∽△CBF ,得到KH KF =16,CH CF =23,进而得出CK CF =5051,最后证明△ANM ∽△AFC ,△APM ∽△AKC ,得出MN CF =MP CK,即可求出MP MN 的值.【详解】(1)证明:∵∠BAD =∠C ,∠ABD =∠ABC ,∴△ABD ∽△CBA ,∴BA BC =BD BA,∴BA 2=BD ⋅BC ;(2)解:如图,延长BC 至点E ,使得∠AEB =∠BAC ,连接AE ,∵tan ∠BAC =43,AD ⊥BC ,∴tan ∠AEB =AD DE =43,设AD =4x ,DE =3x ,∵BD =5,CD =3,∴AB 2=AD 2+BD 2=4x 2+52=16x 2+25,BE =BD +DE =5+3x ,BC =BD +CD =8,∵∠ABC =∠ABE ,∠AEB =∠BAC ,∴△ABC ∽△EBA ,∴BC AB=AB BE ,∴AB 2=BC ⋅BE ,∴16x 2+25=85+3x ,解得:x 1=3+264,x 1=3-264(舍),∴AD =4x =3+26;(3)解:如图,过点C 作CF ∥MN 交AB 于点F ,交AD 于点K ,过点D 作DH ∥AB 交CF 于点H ,过点A 作AG ⊥BC 于点G ,。
相似三角形中的“A”字模型(4种题型)-2023新九年级数学核心知识点与常见题型(沪教版)(解析版)
重难点专项突破:相似三角形中的“A”字模型(4种题型)【知识梳理】【考点剖析】题型一:直接利用“A”字模型解题例1.如图,E是▱ABCD的边BA延长线上一点,CE与AD相交于点F,AE=1,AB=2,BC=3,那么AF=.【分析】利用A字模型相似三角形进行计算即可解答.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠EAF=∠B,∠EFA=∠ECB,∴△EAF∽△EBC,∴EAEB =AFBC,∴13=AF3,∴AF=1,故答案为:1.【点评】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握A字模型相似三角形是解题的关键.例2.(2022秋•静安区期末)在△ABC中,AB=6,AC=5,点D、E分别在边AB、AC上,当AD=4,∠ADE=∠C时,=.【分析】首先判定△ADE∽△ACB,然后利用该相似三角形的对应边成比例解答.【解答】解:∵∠ADE=∠C,∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB.∴=.∵AC=5,AD=4,∴=.故答案为:.【点评】本题考查的是相似三角形的判定与性质,相似三角形是相似多边形的特殊情形,它沿袭相似多边形的定义,从对应边的比相等和对应角相等两方面下定义;反过来,两个三角形相似也有对应角相等,对应边的比相等.题型二:添加辅助线构造“A”字模型解题例3.如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=2,AB=2√5,点D在边AC上,CD:AD=1:3,联结BD,点E 在线段BD上,如果∠BCE=∠A,那么CE=.【分析】根据已知∠BCE=∠A,想到构造这两个角所在的三角形相似,所以过点E作EF⊥BC,垂足为F,可得△ABC∽△CEF,进而可得CF=2EF,然后设EF为a,则CF为2a,BF为2﹣2a,最后再证明A字模型相似△BFE∽△BCD,从而解答即可.【解答】解:过点E作EF⊥BC,垂足为F,∵∠ACB =90°,BC =2,AB =2√5,∴AC =√AC 2−BC 2=√(2√5)2−22=4,∵CD :AD =1:3,∴CD =1,∵∠BCE =∠A ,∠ACB =∠CFE =90°,∴△ABC ∽△CEF ,∴AC BC =CF EF =42=2,∴设EF 为a ,则CF 为2a ,BF 为2﹣2a ,∵∠ACB =∠BFE =90°,∠CBD =∠FBE ,∴△BFE ∽△BCD ,∴BF BC =EF CD ,∴2−2a 2=a 1, ∴a =12,∴EF =12,CF =1,∴CE =√EF 2+CF 2=√(12)2+12=√52, 故答案为:√52.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握A 字模型相似是解题的关键. 例4. 如图,已知ABC ∆中,AD 、BE 相交于G ,:3:1BD DC =,:1:2AG GD =.求:BG GE 的值.【答案】11.【解析】点G 作//GM BC 交AC 于点M .//GM BC ∴AG GM AD CD =,EG GM EB CB =;:1:2AG GD =, ∴13AG GM AD CD ==,:3:1BD DC =,∴14DC BC =,∴112GM BC =, ∴112GE EB =,∴:BG GE 的值为11.【总结】本题考查了三角形一边的平行线知识,要学会构造平行基本模型.例5.如图,在ABC ∆中,点D 在线段BC 上,75BAD ∠=︒,30CAD ∠=︒,AD = 2,BD = 2DC ,求AC 的长.【答案】3.【解析】过点D 作//DM AB 交AC 于点M .//DM AB, ∴75BAD ADM ∠=∠=;又180ADM AMD DAM ∠+∠+∠=,30CAD ∠=∴75AMD∠=,∴AMD ADM∠=∠,∴2AD AM==.//DM AB,∴AM BDAC BC=.又2BD DC=,∴23BD AMBC AC==.∴3AC=.【总结】本题考查了三角形一边的平行线及等腰三角形的相关知识.题型三:“AX”字型解题例6.如图,ABC∆中,//DE BC,3AE=,4DE=,2DF=,5CF=,求EC的长.【答案】92EC=.【解析】//DE BC,25DE DF AEBC CF AC∴===,即3235EC=+,求得:92EC=.【总结】相似三角形中“A”字型和“X”字型的综合应用,可得到相等比例关系式.例7.如图,在梯形ABCD中,//AD BC,对角线AC、BD交于点O,点E在AB上,且//EO BC,已知3AD=,6BC=.求EO的长.【答案】2. 【解析】由//AD BC ,可得:3162AO AD CO BC ===,故13AO AC =,由//EO BC ,13EO AO BC AC ==,求得2EO =.【总结】相似三角形中“A ”字型和“X ”字型的综合应用,可得到相等比例关系式.题型四:双A 字模型例8.如图,AB ⊥BD ,CD ⊥BD ,垂足分别为B 、D ,AC 和BD 相交于点E ,EF ⊥BD , 垂足为F .求证:111AB CD EF+=.【解析】AB ⊥BD ,CD ⊥BD ,EF ⊥BD ,∴////AB CD EF∴EF DF AB DB =,EF BF CD DB = ∴1EF EF AB DC +=,即111AB CD EF +=.【总结】本题考查了三角形一边的平行线知识的应用.【过关检测】一.选择题(共3小题)1.(2023•嘉定区二模)如图,已知点D 、E 分别在△ABC 的边AB 、AC 上,DE ∥BC ,AD :DB =1:3,那么S △DEC :S △DBC 等于( )AB CDEFA.1:2B.1:3C.2:3D.1:4【分析】根据题意可得AD:AB=1:4,再证明△ADE∽△ABC,得,即BC=4DE,根据平行线间的距离处处相等可得C到DE的距离为等于点D到BC的距离,以此即可求解.【解答】解:∵AD:DB=1:3,∴AD:AB=1:4,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴,∴BC=4DE,设点C到DE的距离为h1,点D到BC的距离为h2,∵DE∥BC,∴h1=h2,∴,即S△DEC:S△DBC=1:4.故选:D.【点评】本题主要考查平行线的性质、相似三角形的判定与性质,灵活运用相关知识解决问题是解题关键.2.(2022秋•徐汇区期末)如图,在△ABC中,DE∥FG∥BC,AD:AF:AB=1:2:5,则S△ADE:S四边形DEGF:S四边形FGCB=()A.1:2:5B.1:4:25C.1:3:25D.1:3:21【分析】由DE∥FG∥BC,可得△ADE∽△AFG∽△ABC,又由AD:AF:AB=1:2:5,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得S△ADE:S△AFG:S△ABC=1:4:25,然后设△ADE的面积是a,则△AFG和△ABC的面积分别是3a,21a,即可求两个梯形的面积,继而求得答案.【解答】解:∵DE∥FG∥BC,∴△ADE∽△AFG∽△ABC,∴AD:AF:AB=1:2:5,∴S△ADE:S△AFG:S△ABC=1:4:25,设△ADE的面积是a,则△AFG和△ABC的面积分别是4a,25a,则S四边形DFGE=S△AFG﹣S△ADE=3a,S四边形FBCG=S△ABC﹣S△AFG=21a,∴S△ADE:S四边形DFGE:S四边形FBCG=1:3:21.故选:D.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质.此题难度适中,解题的关键是掌握相似三角形面积的比等于相似比的平方.3.(2022秋•奉贤区期中)在△ABC中,点D、E在边AB、AC上,,要使DE∥BC,可添加下列条件中的()A.B.C.D.【分析】先求出比例式,再根据相似三角形的判定得出△ADE∽△ABC,根据相似推出∠ADE=∠B,根据平行线的判定得出即可【解答】解:只有选项D正确,理由是:∵AD:BD=3:2,∴AD:AB=3:5,∴AE:AC=3:5,∵∠DAE=∠BAC,∴△ADE∽△ABC,∴∠ADE=∠B,∴DE∥BC,根据选项A、B、C的条件都不能推出DE∥BC,故选:D.【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,相似三角形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键.二.填空题(共13小题)4.(2023春•普陀区期中)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,E、F分别是AB、DC上的点,EF∥BC,如果,AD=4,BC=9,那么EF的长为.【分析】延长BA,与CD的延长线交于点G,易证明△GAD∽△GBC,得到,进而得到,再证明△GEF∽△GBC,利用相似三角形的性质即可解答.【解答】解:延长BA,与CD的延长线交于点G,如图,∵AD∥BC,AD=4,BC=9,∴△GAD∽△GBC,∴,∵,∴,,∵EF∥BC,∴△GEF∽△GBC,∴,∵BC=9,∴EF=6.故答案为:6.【点评】本题主要考查相似三角形的判定与性质,熟知相似三角形的对应边成比例是解题关键.5.(2023•普陀区一模)如图,△ABC中的一边BC与双边平行且单位相同的刻度尺的一边重合,边AB、AC 分别与刻度尺的另一边交于点D、E,点B、C、D、E在刻度尺上的读数分别为0、5、1、3,如果刻度尺的宽度为3,那么△ABC的面积是.【分析】过点A作AF⊥DE,垂足为G,并延长AG交BC于点H,根据题意得:DE=2,BC=5,GH=3,DE ∥BC,从而可得∠ADE=∠ABC,∠AED=∠ACB,然后证明A字模型相似三角形△ADE∽△ABC,从而利用相似三角形的性质求出AH的长,最后利用三角形的面积公式进行计算,即可解答.【解答】解:过点A作AF⊥DE,垂足为G,并延长AG交BC于点H,由题意得:DE=2,BC=5,GH=3,DE∥BC,∴∠ADE=∠ABC,∠AED=∠ACB,∴△ADE∽△ABC,∴=,∴=,解得:AH=5,∴△ABC的面积=BC•AH=×5×5=,故答案为:.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,三角形的面积,平行线的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.6.(2023•静安区校级一模)在△ABC中,AB=6,AC=5,点D、E分别在边AB、AC上,当AD=4,∠ADE=∠C时,=.【分析】首先判定△ADE∽△ACB,然后利用该相似三角形的对应边成比例解答.【解答】解:∵∠ADE=∠C,∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB.∴=.∵AC=5,AD=4,∴=.故答案为:.【点评】本题考查的是相似三角形的判定与性质,相似三角形是相似多边形的特殊情形,它沿袭相似多边形的定义,从对应边的比相等和对应角相等两方面下定义;反过来,两个三角形相似也有对应角相等,对应边的比相等.7.(2023•青浦区一模)如图,在△ABC中,点D、E、F分别在边AB、AC、BC上,DE∥BC,EF∥AB,CF=3BF.如果S△ADE=1,那么S四边形DBCE=.【分析】根据题意可得,四边形DEFB为平行四边形,则,易证明△ADE∽△ABC,根据相似三角形的性质得,以此求出S△ABC=16,由S四边形DBCE=S△ABC﹣S△ADE 即可解答.【解答】解:∵CF=3BF,∴,∵DE∥BC,EF∥AB,∴四边形DEFB为平行四边形,∴DE=BF,△ADE∽△ABC,∴,∴,∵S△ADE=1,∴S△ABC=16,∴S四边形DBCE=S△ABC﹣S△ADE=15.故答案为:15.【点评】本题主要考查平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题关键.8.(2022秋•黄浦区期中)如图,DE是△ABC的中位线,M是DE的中点,CM的延长线交AB于点N,则S△DMN:S四边形DBCM=.【分析】由DE为三角形ABC的中位线,利用中位线定理得到DE平行于BC,且DE等于BC的一半,再由M 为DE的中点,得到DM为DE的一半,可得出DM为BC的四分之一,由DM与BC平行,得到两对同位角相等,进而确定出三角形DMN与三角形NBC相似,由相似三角形面积之比等于相似比的平方,求出三角形DMN与三角形NBC面积之比,即可求出四边形DBCM与三角形DMN的面积之比.【解答】解:∵DE为△ABC的中位线,∴DE∥BC,DE=BC,∴∠NDM=∠B,∠NMD=∠NCB,∴△NDM∽△NBC,∵M为DE的中点,∴DM=DE=BC,即相似比为1:4,∴S△NDM:S△NBC=1:16,则S△DMN:S四边形DBCM=1:15.故答案为:1:15.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,以及三角形的中位线定理,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解本题的关键.9.(2022秋•宝山区期中)在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=2,BC=5,点E、F分别在边AB、CD上,且EF∥BC,如果AE:EB=2:1,那么EF的长为.【分析】连接AC交EF于点P,先利用平行线分线段成比例定理求出、,再利用相似三角形的性质求出EP、FP EF.【解答】解:如图,连接AC交EF于点P.∵AD∥BC,EF∥BC,∴AD∥EF∥BC.∴==.∴=,=.∵AD∥EF∥BC,∴△AEP∽△ABC,△CFP∽△CDA.∴==,==.∵AD=2,BC=5,∴EP=,PF=.∵EF=EP+PF=+=4.故答案为:4.【点评】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,掌握“平行线分线段成比例定理”、相似三角形的判定和性质是解决本题的关键.10.(2022秋•嘉定区期中)如图,AD∥BC∥EF,AE:AB=2:3,AD=8,BC=14则EF=.【分析】过点A作AH∥DC,交EF于点G,利用平行四边形的判定可得四边形AGFD和四边形AHCD都是平行四边形,从而可得AD=GF=8,AD=CH=8,进而可得BH=6,然后证明A字模型相似三角形△AEG∽△ABH,从而利用相似三角形的性质可得EG=4,最后进行计算即可解答.【解答】解:过点A作AH∥DC,交EF于点G,∵AD∥BC∥EF,∴四边形AGFD是平行四边形,四边形AHCD是平行四边形,∴AD=GF=8,AD=CH=8,∵BC=14,∴BH=BC﹣CH=6,∵EG∥BH,∴∠AEG=∠B,∠AGE=∠AHB,∴△AEG∽△ABH,∴=,∴=,∴EG=4,∴EF=EG+FG=4+8=12,故答案为:12.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.11.(2022秋•浦东新区期中)如图、在△ABC,CD平分∠ACB,DE∥BC,AD=2,BD=3,BC=5,则CE =.【分析】根据平行线的性质可得∠ADE=∠B,∠AED=∠C,从而可得△ADE∽△ABC,然后利用相似三角形的性质进行计算可得DE=2,最后再根据角平分线的定义和平行线的性质可得△EDC是等腰三角形,即可解答.【解答】解:∵DE∥BC,∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,∴△ADE∽△ABC,∴=,∴=,∴DE=2,∵DE∥BC,∴∠EDC=∠DCB,∵CD平分∠ACB,∴∠DCB=∠ACD,∴∠EDC=∠ACD,∴ED=EC=2,故答案为:2.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握根据角平分线的定义和平行线的性质可得等腰三角形是解题的关键.12.(2022秋•徐汇区校级月考)如图,AM:MB=AN:NC=1:3,则MN:BC=.【分析】首先根据已知条件可以证明MN∥BC,然后证明△AMN∽△ABC即可求解.【解答】解:∵AM:MB=AN:NC=1:3,∴MN∥BC,AM:AB=1:4,∴△AMN∽△ABC,∴MN:BC=AM:AB=1:4.故答案为:1:4.【点评】此题主要考查了相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键.13.(2022秋•虹口区校级月考)如图,矩形DEFG为△ABC的内接矩形,点G,F分别在AB,AC上,AH 是BC边上的高,BC=10,AH=6,EF:GF=2:5,则矩形DEFG的面积为.【分析】据矩形的性质可得出GF∥BC,进而可得出△AGF∽△ABC,设EF=2x,则GF=5x,根据相似三角形的性质即可得出关于x的一元一次方程,解之即可得出x的值,再利用矩形的面积公式即可求出矩形DEFG 的面积.【解答】解:设EF=2x,则GF=5x.∵GF∥BC,AH⊥BC,∴AK⊥GF.∵GF∥BC,∴△AGF∽△ABC,∴=.∵AH=6,BC=12,∴=.解得x=.∴EF=,GF=6,∴矩形DEFG的面积为.故答案为:.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质以及解一元一次方程,根据相似三角形的性质列出关于x的一元一次方程是解题的关键.14.(2022春•青浦区校级期末)已知:如图,在△ABC中,AC=6,BC=8,AB=10,点D位于边AB上,过点D作边BC的平行线交边AC于点E,过点D作边AC的平行线交边BC于点F,设AE=x,四边形CEDF的面积为y,则y关于x的函数关系式是.(不必写定义域)【分析】根据已知可证四边形DECF是平行四边形,然后利用勾股定理的逆定理证明△ABC是直角三角形,从而可得∠C=90°,进而可得四边形DECF是矩形,再证明A字模型相似三角形△AED∽△ABC,从而利用相似三角形的性质可得DE=x,最后根据矩形的面积公式进行计算即可解答.【解答】解:∵DE∥BC,DF∥AC,∴四边形DECF是平行四边形,在△ABC中,AC=6,BC=8,AB=10,∵AC2+BC2=62+82=100,AB2=102=100,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,∴∠C=90°,∴四边形DECF是矩形,∵DE∥BC,∴∠AED=∠C=90°,∵∠A=∠A,∴△AED∽△ABC,∴=,∴=,∴DE=x,∴矩形CEDF的面积=DE•CE,∴y=x(6﹣x)=﹣x2+8x,故答案为:y=﹣x2+8x.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理的逆定理,函数关系式,熟练掌握A字模型相似三角形是解题的关键.15.(2021秋•金山区期末)如图,E是▱ABCD的边BA延长线上一点,CE与AD相交于点F,AE=1,AB =2,BC=3,那么AF=.【分析】利用A字模型相似三角形进行计算即可解答.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠EAF=∠B,∠EFA=∠ECB,∴△EAF∽△EBC,∴=,∴=,∴AF=1,故答案为:1.【点评】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握A字模型相似三角形是解题的关键.16.(2021秋•嘉定区期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=2,,点D在边AC上,CD:AD=1:3,联结BD,点E在线段BD上,如果∠BCE=∠A,那么CE=.【分析】根据已知∠BCE=∠A,想到构造这两个角所在的三角形相似,所以过点E作EF⊥BC,垂足为F,可得△ABC∽△CEF,进而可得CF=2EF,然后设EF为a,则CF为2a,BF为2﹣2a,最后再证明A字模型相似△BFE∽△BCD,从而解答即可.【解答】解:过点E作EF⊥BC,垂足为F,∵∠ACB=90°,BC=2,,∴AC===4,∵CD:AD=1:3,∴CD=1,∵∠BCE=∠A,∠ACB=∠CFE=90°,∴△ABC∽△CEF,∴===2,∴设EF为a,则CF为2a,BF为2﹣2a,∵∠ACB=∠BFE=90°,∠CBD=∠FBE,∴△BFE∽△BCD,∴=,∴=,∴a=,∴EF=,CF=1,∴CE===,故答案为:.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握A字模型相似是解题的关键.三.解答题(共5小题)17.(2022秋•奉贤区期中)如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC.E为边CB延长线上一点,联结DE 交边AB于点F,联结AC交DE于点G,且=.(1)求证:AB∥CD;(2)如果AE2=AG•AC,求证:=.【分析】(1)由AD∥BC,得到△ADG∽△CEG,根据相似三角形的性质即可得到结论;(2)由AE2=AG•AC易得△AEG∽△ACE,所以∠AEG=∠ACE=∠DAG,可得△ADG∽△EDA,再根据相似三角形的性质可得结论.【解答】证明:(1)∵AD∥BC,∴△ADG∽△CEG,∴=,∵=,∴=,∴AB∥CD;(2)∵AE2=AG•AC,∴=,∵∠EAG=∠CAE,∴△AEG∽△ACE,∴∠AEG=∠ACE,∵AD∥BC,∴∠ACE=∠DAG,∴∠DAG=∠AEG,∵∠ADG=∠EDA,∴△ADG∽△EDA,∴,即=.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.18.(2022秋•杨浦区期中)如图,点D、E分别在△ABC的边AB、AC上,DE∥BC.如果S△ADE=2,S△BCE=7.5.求S△BDE.【分析】设S△BDE=x,则可得出△ABE△BCE的面积之比,再将x的值代入即可得出答案;【解答】解:(1)设S△BDE=x.∴=,∴=.∵DE∥BC,∴=,∵S△ADE=2,S△BCE=7.5,∴=,解得:x1=﹣5(舍),x2=3.∴S△BDE=3.【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理以及分式方程的应用,难度较大.19.(2022秋•奉贤区期中)如图,在△ABC中,点D在边AB上,点F、E在边AC上,且DF∥BE,.(1)求证:DE∥BC;(2)如果=,S△ABC=12,求S△ADE的值.【分析】(1)由DF∥BE得比例,结合已知比例,利用过渡比得出=,证明结论;(2)首先可以证明=,然后证明△ADE∽△ABC,最后利用相似三角形的面积比等于相似比的平方求解.【解答】(1)证明:∵DF∥BE,∴=,∵=,∴=,∴DE∥BC;(2)解:∵=,∴=,∴=,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴==()2=,∵S△ABC=12,∴S△ADE=.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行线的性质,平行线分线段成比例.关键是利用平行线得出相似三角形及比例,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方解题.20.(2023•青浦区一模)如图,在平行四边形ABCD中,点F在边AD上,射线BA、CF相交于点E,DF=2AF.(1)求EA:AB的值;(2)如果,,试用、表示向量.【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AB∥CD,AB=CD,易证△AEF∽△DCF,则=,由DF =2AF即可求解;(2)先算出,再根据即可求解.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD,∴△AEF∽△DCF,∴,∴,∵DF=2AF,∴,∴;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵DF=2AF,∴,∵,,∴,,∴.【点评】本题主要考查相似三角形的判定与性质、平行四边形的性质、平面向量,熟练掌握平面向量的运算法则是解题关键.21.(2021秋•普陀区期末)如图,在△ABC中,边BC上的高AD=2,tan B=2,直线l平行于BC,分别交线段AB,AC,AD于点E、F、G,直线l与直线BC之间的距离为m.(1)当EF=CD=3时,求m的值;(2)将△AEF沿着EF翻折,点A落在两平行直线l与BC之间的点P处,延长EP交线段CD于点Q.①当点P恰好为△ABC的重心时,求此时CQ的长;②联结BP,在∠CBP>∠BAD的条件下,如果△BPQ与△AEF相似,试用m的代数式表示线段CD的长.【分析】(1)根据=tanB=2,可得:BD=1,再由EF=CD=3,DG=m,可得:BC=4,AG=2﹣m,利用EF∥BC,可得=,建立方程求解即可;(2)①由翻折可得:BD=CD=1,AP=2PD,即PD=AD=,AP=AD=,进而得出:AG=,推出DP=GP,再由EF∥BC,可得出EG=,利用ASA证明△PQD≌△PEG,即可求得答案;②分两种情况:Ⅰ.当△BPQ∽△FAE时,由△FAE∽△CAB,推出△BPQ∽△CAB,建立方程求解即可;Ⅱ.当△BPQ∽△AFE时,由△AFE∽△ACB,推出△BPQ∽△ACB,建立方程求解即可.【解答】解:(1)如图1,在△ABC中,边BC上的高AD=2,tanB=2,∴=tanB=2,∴BD=1,∵EF=CD=3,DG=m,∴BC=BD+CD=4,AG=AD﹣DG=2﹣m,∵EF∥BC,∴=,即=,解得:m=,∴m的值为;(2)①如图2,∵将△AEF沿着EF翻折,点A落在△ABC的重心点P处,∴BD=CD=1,AP=2PD,即PD=AD=,AP=AD=,∴AG=GP=AP=,∴DP=GP,∵EF∥BC,∴∠PGE=∠PDQ=90°,△AEG∽△ABD,∴=,即=,∴EG=,在△PQD和△PEG中,,∴△PQD≌△PEG(ASA),∴DQ=EG=,∴CQ=CD﹣DQ=1﹣=,∴此时CQ的长为;②在Rt△ABD中,AB==,∵将△AEF沿着EF翻折,点A落在两平行直线l与BC之间的点P处,∴∠PBQ<∠ABD,∵EF∥BC,∴∠AEF=∠ABD,∴∠PBQ<∠AEF,∵∠CBP>∠BAD,∴∠BAD<∠PBQ<∠AEF,∵GP=AG=2﹣m,DG=m,∴DP=DG﹣GP=m﹣(2﹣m)=2m﹣2,∴m>1,∴1<m<2,∵∠AEF=∠ABD,∴=tan∠AEF=tan∠ABD=2,∴=2,∴EG=,∵EF∥BC,∴△PEG∽△PQD,∴=,即=,∴DQ=m﹣1,∴BQ=BD+DQ=m,∵∠AEF=∠PEG=∠BQP,∠PBQ<∠AEF,∴△BPQ与△AEF相似,则△BPQ∽△FAE或△BPQ∽△AFE,Ⅰ.当△BPQ∽△FAE时,∵△FAE∽△CAB,∴△BPQ∽△CAB,∴=,即=,∴BC=,∴CD=BC﹣BD=﹣1=;Ⅱ.当△BPQ∽△AFE时,∵△AFE∽△ACB,∴△BPQ∽△ACB,∴=,即=,∴BC=,∴CD=BC﹣BD=﹣1=,综上,线段CD的长为或.【点评】本题考查了全等三角形判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,三角函数,翻转变换的性质等,熟练掌握全等三角形判定和性质、相似三角形的判定和性质等相关知识,运用分类讨论思想和方程思想思考解决问题是解题关键.22.(2023•奉贤区一模)已知:如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E在对角线BD上,∠EAD=∠BDC.(1)求证:AE•BD=AD•DC;(2)如果点F在边DC上,且,求证:EF∥BC.【分析】(1)利用平行线的性质证明∠ADB =∠DBC ,然后利用已知条件可以证明△ADE ∽△DBC ,由此即可解决问题;(2)利用(1)的结论和已知条件可以证明△DEF ∽△DBC ,接着利用相似三角形的在即可求解.【解答】证明:(1)∵AD ∥BC ,∴∠ADB =∠DBC ,又∵∠EAD =∠BDC ,∴△ADE ∽△DBC ,∴AE :AD =DC :BD ,∴AE •BD =AD •DC ;(2)∵AE :AD =DC :BD ,且,∴=, 而∠EDF =∠BDC ,∴△DEF ∽△DBC ,∴∠DEF =∠DBC ,∴EF ∥BC .【点评】此题主要考查了相似三角形的性质与判定,同时也利用了平行线的性质,比例的基本性质,有一定的综合性.23.如图,在平行四边形ABCD 中,E 是AD 上一点,CE 与BD 相交于点O ,CE 与BA 的延长线相交于点G ,已知2DE AE =,10CE =,求GE 和CO 的长.【答案】56GE CO ==,. 【解析】四边形ABCD 是平行四边形,//AD BC AD BC ∴=,.又2DE AE =,13GE AE AE GC BC AD ∴===,23EO DE OC BC ==, 即13GE GE EC =+,23EC CO CO −=, 代入即可求得56GE CO ==,.【总结】考查利用三角形一边平行线的性质构造“A ”字型和“X ”字型,进行比例线段的综合应用.24.如图,在ABC ∆中,设D 、E 是AB 、AC 上的两点,且BD CE =,延长DE 交BC 的延长线于点F ,:3:5AB AC =,12cm EF =,求DF 的长.【答案】20cm .【解析】过点D 作//DH AC 交BC 于H ,则有35BD AB DH AC ==,又BD CE =, 则有35CE DH =,由//CE DH , 得35EF CE DF DH ==,代入计算得:125320DF cm =⨯÷=. 【总结】作平行线,构造出与所求线段相关的“A ”字型或“X ”字型,比例转化.25.如图,已知ABC ∆中,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,且:3:2AD DB =,:1:2AE EC =,直线ED和CB 的延长线交于点F ,求:FB FC . FE DC B A【答案】1:3.【解析】过点B 作//BG FE 交AC 于G .根据三角形一边平行线的性质定理,可得:32AE AD EG DB ==,又:1:2AE EC =,故13EG EC =, 由//BG FE ,可得:::1:3FB FC EG EC ==.【总结】作平行线,构造出与所求线段相关的“A ”字型或“X ”字型,比例转化. G F EDCB A。
相似三角形的性质及判定知识点总结+经典题型总结
一、相似的有关概念1.相似形具有相同形状的图形叫做相似形.相似形仅是形状相同,大小不一定相同.相似图形之间的互相变换称为相似变换. 2.相似图形的特性两个相似图形的对应边成比例,对应角相等. 3.相似比两个相似图形的对应角相等,对应边成比例.二、相似三角形的概念1.相似三角形的定义对应角相等,对应边成比例的三角形叫做相似三角形.如图,ABC △与A B C '''△相似,记作ABC A B C '''△∽△,符号∽读作“相似于”.2.相似比相似三角形对应边的比叫做相似比.全等三角形的相似比是1.“全等三角形”一定是“相似形”,“相似形”不一定是“全等形”.三、相似三角形的性质知识点睛 中考要求 相似三角形的性质及判定1.相似三角形的对应角相等如图,ABC △与A B C '''△相似,则有A A B B C C '''∠=∠∠=∠∠=∠,,.2.相似三角形的对应边成比例ABC △与A B C '''△相似,则有AB BC ACk A B B C A C===''''''(k 为相似比).3.相似三角形的对应边上的中线,高线和对应角的平分线成比例,都等于相似比.如图1,ABC △与A B C '''△相似,AM 是ABC △中BC 边上的中线,A M ''是A B C '''△中B C ''边上的中线,则有AB BC AC AMk A B B C A C A M ====''''''''(k 为相似比).图1如图2,ABC △与A B C '''△相似,AH 是ABC △中BC 边上的高线,A H ''是A B C '''△中B C ''边上的高线,则有AB BC AC AHk A B B C A C A H====''''''''(k 为相似比).图2如图3,ABC △与A B C '''△相似,AD 是ABC △中BAC ∠的角平分线,A D ''是A B C '''△中B A C '''∠的角平分线,则有AB BC AC ADk A B B C A C A D====''''''''(k 为相似比).图34.相似三角形周长的比等于相似比. 如图4,ABC △与A B C '''△相似,则有AB BC ACk A B B C A C ===''''''(k 为相似比).应用比例的等比性质有AB BC AC AB BC ACk A B B C A C A B B C A C++====''''''''''''++. 图45.相似三角形面积的比等于相似比的平方.如图5,ABC △与A B C '''△相似,AH 是ABC △中BC 边上的高线,A H ''是A B C '''△中B C ''边上的高线,则有AB BC AC AHk A B B C A C A H ====''''''''(k 为相似比).进而可得21212ABC A B C BC AHS BC AH k S B C A H B C A H '''⋅⋅==⋅=''''''''⋅⋅△△.图5四、相似三角形的判定1.平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似. 2.如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.可简单说成:两角对应相等,两个三角形相似.3.如果一个三角形的两边和另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似. 4.如果一个三角形的三条边与另一个三角形的你对应成比例,那么这两个三角形相似.可简单地说成:三边对应成比例,两个三角形相似.5.如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似.6.直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形相似(常用但要证明)7.如果一个等腰三角形和另一个等腰三角形的顶角相等或一对底角相等,那么这两个等腰三角形相似;如果它们的腰和底对应成比例,那么这两个等腰三角形也相似.五、相似证明中的比例式或等积式、比例中项式、倒数式、复合式证明比例式或等积式的主要方法有“三点定形法”. 1.横向定型法 欲证AB BCBE BF=,横向观察,比例式中的分子的两条线段是AB 和BC ,三个字母A B C ,,恰为ABC △的顶点;分母的两条线段是BE 和BF ,三个字母B E F ,,恰为BEF △的三个顶点.因此只需证ABC EBF △∽△. 2.纵向定型法 欲证AB DEBC EF=,纵向观察,比例式左边的比AB 和BC 中的三个字母A B C ,,恰为ABC △的顶点;右边的比两条线段是DE 和EF 中的三个字母D E F ,,恰为DEF △的三个顶点.因此只需证ABC DEF △∽△. 3.中间比法由于运用三点定形法时常会碰到三点共线或四点中没有相同点的情况,此时可考虑运用等线,等比或等积进行变换后,再考虑运用三点定形法寻找相似三角形.这种方法就是等量代换法.在证明比例式时,常用到中间比.比例中项式的证明,通常涉及到与公共边有关的相似问题。
相似图形学习知识点与题型分析
相似图形的知识与题型知识点1:比例线段的相关概念1.比例线段:对于四条线段a b c d 、、、,如果其中两条线段的长度的比与另两条线段的长度的比相等,即a cb d=(或:=a b c d :)那么这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段。
注意:⑴ 在求线段比时,线段单位要统一,单位不统一应先化成同一单位.⑵ 当两个比例式的每一项都对应相同,两个比例式才是同一比例式. ⑶ 比例线段是有顺序的,如果说a 是d c b ,,的第四比例项,那么应得比例式为:ad c b =. 2.比例中项:如果cbb a =(或ac b =2),则b 叫做a 、c 的比例中项。
知识点2:比例的性质基本性质:(1)bc ad d c b a =⇔=::;(2)b a c b c c a ⋅=⇔=2::.反比性质(把比的前项、后项交换):cda b d c b a =⇒=. 合比性质:d dc b b ad c b a ±=±⇒=.发生同样和差变化比例仍成立。
等比性质:若)0(≠+⋅⋅⋅+++=⋅⋅⋅===n f d b n m f e d c b a ,则ban f d b m e c a =+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+++. 注意:由一个比例式只可化成一个等积式,而一个等积式共可化成八个比例式,如bc ad =,除了可化为d c b a ::=,还可化为d b c a ::=,b a d c ::=,c a d b ::=,c d a b ::=,b d a c ::=,a b c d ::=,a c b d ::=.说明:①比例的基本性质是比例变形的重要依据.②比例的基本性质的互逆关系的变形,可引用比值k 的方法, 设dcb a = =k ,那么a =kb ,c =kd ,ad =kb ×d =b ×kd =bc 知识点3:比例线段的有关定理平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等。
相似三角形中考复习(知识点+题型分类练习)
相似三角形一、知识概述1.平行线等分线段定理如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其它直线上截得的线段也相等。
2.平行线分线段成比例定理三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例。
3.相似三角形的定义对应边成比例、对应角相等的两个三角形叫做相似三角形.4.相似三角形的基本性质①相似三角形的对应边成比例、对应角相等.②相似三角形的对应高线的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比。
③相似三角形的周长比等于相似比④面积比等于相似比的平方温馨提示:①全等三角形一定是相似三角形,其相似比k=1.所以全等三角形是相似三角形的特例.其区别在于全等要求对应边相等,而相似要求对应边成比例.②相似比具有顺序性.例如△ABC∽△A′B′C′的对应边的比,即相似比为k,则△A′B′C′∽△ABC的相似比,当且仅当它们全等时,才有k=k′=1.③相似比是一个重要概念,后继学习时出现的频率较高,其实质它是将一个图形放大或缩小的倍数,这一点借助相似三角形可观察得出.5. 相似三角形的判定定理①平行于三角形一边的直线和其他两边或其延长线相交,所得的三角形与原三角形相似;②三边对应成比例的两个三角形相似;③两角对应相等的两个三角形相似;④两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。
温馨提示:(1)判定三角形相似的几条思路:①条件中若有平行,可采用判定定理1;②条件中若有一对角相等(包括隐含的公共角或对顶角),可再找一对角相等或找夹边对应成比例;③条件中若有两边对应成比例,可找夹角相等;但是,在选择利用判定定理2时,一对对应角相等必须是成比例两边的夹角对应相等.④条件中若有等腰关系,可找顶角相等或底角相等,也可找腰和底对应成比例。
(2)在综合题中,注意相似知识的灵活运用,并熟练掌握线段代换、等比代换、等量代换技巧的应用,培养综合运用知识的能力。
(3)运用相似的知识解决一些实际问题,要能够在理解题意的基础上,把它转化为纯数学知识的问题,要注意培养当数学建模的思想。
专题05 图形的相似重难点题型专训(6大题型)(解析版)
专题05图形的相似重难点题型专训(6大题型)【题型目录】题型一比例的性质题型二线段的比题型三成比例线段题型四由平行判断成比例的线段题型五由平行截线求相关线段的长或比值题型六黄金分割【知识梳理】知识点一、线段的比与成比例线段线段的比两条线段长度的比叫做两条线段的比.注意:求两条线段的比时必须统一单位).成比例线段四条线段a、b、c、d中,如果dcba,那么这四条线段a、b、c、d叫做成比例线段,简称比例线段.知识点二、比例的性质知识点三、黄金分割黄金分割若线段AB上一点C把线段AB分成两条线段AC与BC(AC>BC),如果ACBCABAC,这时称点C是AB的黄金分割点,这个比值称为黄金比,它的值为618.0215.知识点四、相似图形相似图形在数学上,我们把形状相同的图形称为相似图形(similar figures).要点诠释:(1)相似图形就是指形状相同,但大小不一定相同的图形;(2)“全等”是“相似”的一种特殊情况,即当“形状相同”且“大小相同”时,两个图形是全等;相似多边形如果两个多边形的对应角相等,对应边的比相等,我们就说它们是相似多边形.要点诠释:(1)相似多边形的定义既是判定方法,又是它的性质.(2)相似多边形对应边的比称为相似比.知识点五、平行线分线段成比例定理【经典例题一比例的性质】约分即可求解.【经典例题二线段的比】第二次裁剪所得矩形的长为第三次裁剪所得矩形的长为第四次裁剪所得矩形的长为第五次裁剪所得剩下的图形恰好是正方形,AC【答案】34/0.75为线段我们可以这样作图找到已知线段的黄金分割点:如图且12EF OE ,连接OF ;以F 为圆心,EF 交OE 于点P .根据材料回答下列问题:(1)根据作图,写出图中相等的线段:________(2)求OP 的长;(3)求证:点P 是线段OE 的黄金分割点.【答案】(1)EF FH ,OH OP (2)51OP (3)见解析【分析】(1)由题意知,EF FH ,OH (2)由勾股定理得225OF OE EF (3)由51OP ,可得2251OP235625OE PE ,则2OP OE 【详解】(1)解:由题意知,EF FH ,OH 故答案为:EF FH ,OH OP ;(2)解:∵EF OE ,∴90OEF ∵2OE ,【经典例题三成比例线段】是线段【经典例题四由平行判断成比例的线段】九年级四川省成都市七中育才学校校考阶段练习)如图,直线A.103B.152【答案】D【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例式,求出【详解】解:∵a b c∥∥,∴AB DEAC DF,A.BH AGBC ADB.EG AGCD AD【答案】D【分析】根据平行线分线段成比例定理、中点定义及相似三角形对应边成比例逐项判断即可得到答案.【答案】54【分析】根据平行线分线段成比例定理得出比例式,解答即可.【详解】解:∵直线123l l l ∥∥45AD BC DF CE ,5CE【答案】6【分析】根据角平分线的定义和平行线的性质可得后根据平行线分线段成比例定理,可得【详解】解:∵AD平分,∴EAD CAD(1)求证:AG CG ;(2)求证:2CGE BDN (3)若4BD DG ,GP 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)3AG a【分析】(1)证明ABG (2)先证明DAF GPD NDC DCP BDN BDC NDC (3)证明PM PC ,得出【经典例题五由平行截线求相关线段的长或比值】A.14B【答案】A【分析】根据a b∥可得BGA.3 20【答案】A【分析】过点F作FG∥由FG BN∥,得BF NG【答案】5:3:2【分析】首先过点M作MK点,根据平行线分线段成比例定理,即可求得【详解】解:过点M作MK∵M是AC的中点,∴MN NK AN AMEC EF AE AC∵E、F为BC的三等分点,,∴BE EF FC【答案】16【分析】过点D 作DG ::BD CD EG CG 的值.∵:1:3AF FD ,BD ∴::AF FD AE EG ∴3EG AE ,EG ∴3EC EG CG(1)如果4AB ,8BC ,(2)如果:2:3DE EF ,AB 【答案】(1)6(2)15【分析】(1)由平行线分线段成比例定理得到(2)由平行线分线段成比例定理得到392BC AB ,即可得到【详解】(1)解:如图,∵123l l l ∥∥,∴AB DE BC EF,∵4AB ,8BC ,EF【经典例题六黄金分割】【点睛】本题考查了黄金分割点的意义,正确理解黄金分割的定义是解题的关键.上找一点51 51【答案】8516【分析】设AC m ,BD n ,根据【答案】1555【分析】根据黄金分割的定义,得2PA BP AB ,构建方程计算求解.【详解】解:根据题意,2PA BP AB ;∴2(10)10BP BP【点睛】本题考查黄金分割的定义,一元二次方程的求解;掌握黄金分割的定义是解题的关键.5.(2023秋·全国·九年级专题练习)综合与实践综合与实践课上,老师让同学们以(1)【操作判断】根据以上操作,直接写出图3中AGGB的值:______;(2)【问题解决】请判断图3中四边形BG MG的形状,并说明理由.(3)【拓展应用】我们知道:将一条线段AB分割成长、短两条线段AP 割点.在以上探究过程中,已知矩形纸片ABCD的宽AB为【重难点训练】A .5B 【答案】D 【分析】本题考查的是平行线分线段成比例定理,根据平行线分线段成比例定理列出比例式,计算即可.【详解】解:∵a b ∥∥A. 454【答案】A【分析】本题考查黄金分割比求线段长,熟记黄金分割比答案,熟记黄金分割比是解决问题的关键.【详解】解:由黄金分割比,根据题意可得AB∵,8cm5AP AB故选:A.3.(2022上·山西运城形蕴藏着丰富的美学价值,我们可以用这样的方法画出黄金矩形;作正方形接EF,以FD为半径画弧,A.1个B.2个BG A .259B .27【答案】A【分析】本题考查了平行线分线段成比例,正方形的性质,掌握平行线分线段成比例是解题的关键.作FH BC ∥交CD 于H ,则DH HC 根据勾股定理得25AE ,所以【详解】解:如图,作FH ∥则45DH DF HC FG ,E ∵为CD 边中点,19HE ED ,FH AD ∵∥,19FE HE AE DE ,224225AE ∵,259FE .故选:A .5.(2023上·浙江·九年级周测)如图,点D ,与BC 的垂线CE 相交于点A .3:2B .5:3【答案】A 【分析】本题主要考查了平行线分线段成比例,4FC BC BF ,再根据DF ∥【详解】∵BE 平分ABC ,∴ABD FBD ,∵DF BC ,90A ,∴90DFB A ,【分析】本题考查的是三角形的重心的概念和性质、坐标与图形性质等知识点,根据三角形的重心的概念8.(2023上·浙江金华,,上,连结AB BC CACF三角形的中位线的判定及性质的综合应用,∵点B 和点F 关于直线DE ∴BD DF BF DE ,,∵AD DF ,∴AD BD DF ,∴,DBF DFB DAF 又DBF DFB DAF ∴ 2180DFB DFA ∴90,DFB DFA 即∴DE AC ∥,∴BD BE AD CE,∵AD BD ,∴BE CE ,∴132BE BC ,在Rt ABF 与Rt CBF △,由勾股定理可得:2222BF AB AF FB CB ,∴2222AB AF CB CF ∵56AB AC BC ,,【答案】3【分析】本题考查了平行四边形的性质,平行线分线段成比例,设行四边形的性质可得AD ∥【详解】解:设FD x ,由2AF FD ,则2AF x ,∵四边形ABCD 是平行四边形,AD BC ∥,AB CD ∥,2233AE AF x EC BC x ,23BE AE EG EC ,∵2BE ,223EG ,3EG ,故答案为:3.10.(2023上·安徽合肥·九年级校考期中)如图,矩形形ABNM 和矩形CDMN .(1)若矩形CDMN 与矩形的长是,如图所示.请你借助这张纸片,设法折出一个设正方形ABCD 的边长为在Rt BCF 中,BF 则2QF BF BQ 设AP PQ x ,则PD 在Rt QPF 和Rt DGF 有222FQ PQ DF 解得512x ,即点P 是AD 的黄金分割点(2)方法如图所示:第一步:对折矩形纸片第二步:再一次折叠纸片,使点14.(2023上·四川内江·九年级统考期中)巴台农神庙的设计代表了古希腊建筑艺术上的最高水平,它的平面图可看作宽与长的比是黄金矩形ABCD 的宽1AB (1)黄金矩形ABCD 的长BC ;(2)如图②,将图①中的黄金矩形裁剪掉一个以AB 为边的正方形ABEF ,得到新的矩形DCEF 是否为黄金矩形,并证明你的结论;(3)在图②中,连接AE ,求点D 到线段AE 的距离.【答案】(1)512(2)矩形DCEF 为黄金矩形,理由见解析(3)点D 到线段AE 的距离为1024【分析】本题考查了黄金分割,理解题目所给“黄金矩形”的定义是解题的关键.(1)根据512AB BC ,AB ,即可求解;(2)先求出512FD EC AD ,再求出DF EF 的值,即可得出结论;(3)连接AE ,DE ,过D DG AE 于点G ,根据1AB EF ,512AD,得出再根据12AED G S AD EF AE D ,即可求解.∵1AB EF ,AD∴22112AE ,在AED △中,12AED S 即AD EF AE DG ,则51122DG ,解得1024DG ,∴点D 到线段AE 的距离为15.(2022上·山西运城·九年级统考期中)阅读与思考请仔细阅读下列材料,并完成相应的任务.下面是小宇同学运用面积的思想对进行了证明.证明:如图,分别连接EB DC ,.设点E 到AB 的距离为1h ,点D 到AC 的距离为2h ,ADE BDE S S 111212AD h BD h AD BD ,ADE DEC S S …任务:(1)请补全以上证明过程.(2)应用以上结论解答问题:如图,在ABC 中,DG EC ∥,【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】本题主要考查平行线分线段成比例定理的证明与应用:(1)根据两条平行线之间的距离处处相等,可得(2)直接利用平行线分线段成比例定理即可证明.【详解】(1)证明:如图,分别连接设点E 到AB 的距离为1h 则111212ADE BDE AD h S AD S DB BD h 221212ADE DEC AE h S AE S EC EC h ,设点B 到直线DE 的距离为∵DE BC ∥,点C 到直线DE 的距离与点∴12BDE DEC S S DE m ∴ADE BDE S S ADE DECS S ,∴ADDB AE EC.(2)证明:∵DG EC ∥∴AD AG DE GC,。
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相似图形的知识与题型知识点1:比例线段的相关概念1.比例线段:对于四条线段a b c d 、、、,如果其中两条线段的长度的比与另两条线段的长度的比相等,即a c b d=(或:=a b c d :)那么这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段。
注意:⑴ 在求线段比时,线段单位要统一,单位不统一应先化成同一单位. ⑵ 当两个比例式的每一项都对应相同,两个比例式才是同一比例式.⑶ 比例线段是有顺序的,如果说a 是d c b ,,的第四比例项, 那么应得比例式为:ad c b =. 2.比例中项:如果cb b a =(或ac b =2),则b 叫做a 、c 的比例中项。
知识点2:比例的性质基本性质:(1)bc ad d c b a =⇔=::;(2)b a c b c c a ⋅=⇔=2::.反比性质(把比的前项、后项交换):c d a b d c b a =⇒=. 合比性质:dd c b b a d c b a ±=±⇒=.发生同样和差变化比例仍成立。
等比性质:若)0(≠+⋅⋅⋅+++=⋅⋅⋅===n f d b n m f e d c b a ,则b a n f d b m e c a =+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+++. 注意:由一个比例式只可化成一个等积式,而一个等积式共可化成八个比例式,如bc ad =,除了可化为d c b a ::=,还可化为d b c a ::=,b a d c ::=,c a d b ::=,c d a b ::=,b d a c ::=,a b c d ::=,a c b d ::=.说明:①比例的基本性质是比例变形的重要依据.②比例的基本性质的互逆关系的变形,可引用比值k 的方法, 设dc b a = =k ,那么a =kb ,c =kd ,ad =kb ×d =b ×kd =bc 知识点3:比例线段的有关定理平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等。
推论1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边(即三角形中位线定理的逆定理)。
推论2:经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线平分另一腰(即梯形中位线定理的逆定理)。
平行线等分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例。
推论:(1)平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边延长线)所得的对应线段成比例。
(2)平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例。
定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形第三边。
知识点4:黄金分割点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC (AC>BC ),且ACBC AB AC ,叫做把线段AB 黄金分割,点C 叫做线段AB 黄金分割点,AC 与AB 的比叫做黄金比。
注:黄金三角形:顶角是36°的等腰三角形。
黄金矩形:宽与长的比等于黄金数的矩形。
知识点5:相似图形1、相似图形的定义:把形状相同的图形叫做相似图形。
相似三角形的定义:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似三角形对应边的比值叫做相似比(或相似系数)。
注意:(1)相似三角形是相似多边形中的一种;(2)应结合相似多边形的性质来理解相似三角形;(3)相似三角形应满足形状一样,但大小可以不同;(4)相似三角形的对应边之比叫做相似比。
2、相似三角形的判定方法预备定理:平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例。
判定定理1:如果一个三角形的两个角分别与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.简述为:两角对应相等,两三角形相似。
判定定理2:如果一个三角的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似。
判定定理3:如果一个三角形的三条边分别与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似.简述为:三边对应成比例,两个三角形相似。
判定定理4:直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形都相似。
三角形相似的判定方法与全等的判定方法的联系列表如下:从表中可以看出只要将全等三角形判定定理中的“对应边相等”的条件改为“对应边成比例”就可得到相似三角形的判定定理,这就是我们数学中的用类比的方法,在旧知识的基础上找出新知识并从中探究新知识掌握的方法。
3、相似三角形的性质定理:(1)相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比;(2)相似三角形的周长比等于相似比;(3)相似三角形的面积比等于相似比的平方;(4)相似三角形内切圆与外接圆的直径比、周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方。
4、相似三角形的等价关系(1)反身性:对于任一ABC ∆有ABC ∆∽ABC ∆.(2)对称性:若ABC ∆∽'''C B A ∆,则'''C B A ∆∽ABC ∆.(3)传递性:若ABC ∆∽C B A '∆'',且C B A '∆''∽C B A ''''''∆,则ABC ∆∽C B A ''''''∆.5、相似直角三角形引理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的线段成比例,那么这两条直线平行于三角形的第三边。
定理:如果两个直角三角形有一个锐角对应相等,那么这两个直角三角形相似。
定理:如果两个直角三角形的两条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
定理:如果两个直角三角形的斜边和一直边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
6、直角三角形的射影定理直角三角形的射影定理:直角三角形斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项;两直角边分别是它们在斜边上的射影与斜边的比例中项。
推论:直角三角形中其中一条直角边是该直角边在斜边上的射影与斜边的比例中项。
经过归纳和总结,相似三角形有以下几种基本类型知识点6:与位似图形有关的概念1、如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应顶点的连线都交于一点,那么这样的两个图形叫做位似图形.这个点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比。
(1)位似图形是相似图形的特例,位似图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点。
(2)位似图形一定是相似图形,但相似图形不一定是位似图形。
(3)位似图形的对应边互相平行或共线。
2、位似图形的性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比。
关于相似的证明(一)证明比例式或等积式(三点定形法):1.横向定型法欲证AB BC BE BF=,横向观察,比例式中的分子是AB 和BC ,三个字母A 、B 、C 恰为⊿ABC的顶点;分母是BE 和BF ,三个字母B 、E 、F 恰为⊿BEF 的三个顶点。
因此只需证⊿ABC ∽⊿EBF .2.纵向定型法欲证AB DE BC EF=,纵向观察,比例式左边的比AB 和BC 中的三个字母A 、B 、C 恰为⊿ABC 的顶点;右边的比是DE 和EF 中的三个字母D 、E 、F 恰为⊿DEF 的三个顶点.因此只需证⊿ABC ∽⊿DEF .3.中间比法由于运用三点定形法时常会碰到三点共线或四点中没有相同点的情况,此时可考虑运用等线、等比或等积进行变换后,再考虑运用三点定形法寻找相似三角形。
这种方法就是等量代换法。
在证明比例式时,常用到中间比。
方法:将等式左右两边的比表示出来。
①)(,为中间比nm n m d c n m b a ==②'',,n n nm d c n m b a === ③),(,''''''nm n m n n m m n m d c n m b a =====或 (二)比例中项式的证明:比例中项式的证明,通常涉及到与公共边有关的相似问题。
这类问题的典型模型是射影定理模型,模型的特征和结论要熟练掌握和透彻理解。
(三)倒数式的证明:倒数式的证明,往往需要先进行变形,将等式的一边化为1,另一边化为几个比值和的形式,然后对比值进行等量代换,进而证明之。
(四)复合式的证明:复合式的证明比较复杂。
通常需要进行对线段进行等量代换、等比代换、等积代换,将复合式转化为基本的比例式(或等积式),然后进行证明。
(五)相似证明中常见辅助线的作法:1、在相似的证明中,常见的辅助线的作法是做平行线构造成比例线段或相似三角形,再结合等量代换得到要证明的结论。
2、常见的等量代换包括等线代换、等比代换、等积代换等。
如图:AD 平分BAC ∠交BC 于D ,求证:BD AB DC AC=.证法一:过C 作CE AD ∥,交BA 的延长线于E .∴1E ∠=∠,23∠=∠.∵12∠=∠,∴3E ∠=∠.∴AC AE =.∵AD CE ∥,∴BD BA BA DC BE AC==. 点评:做平行线构造成比例线段,利用了“A”型图的基本模型。
证法二:过B 作AC 的平行线,交AD 的延长线于E .∴12E ∠=∠=∠,∴AB BE =.∵BE AC ∥,∴BD BE AB DC AC AC==. 点评:做平行线构造成比例线段,利用了“X”型图的基本模型。
3、相似证明中常用的面积法基本模型如下:4、相似证明中的基本模型相似三角形的几种基本图形归纳:(1)如图:称为“平行线型”的相似三角形(有“A 型”与“X 型”图)若DE ∥BC (A 型和X 型)则△ADE ∽△ABC(2)如图:其中∠1=∠2,则△ADE ∽△ABC 称为“斜交型”的相似三角形。
(有“反A 共角型”、 “反A 共角共边型”、 “蝶型”)(3)如图:∠1=∠2,∠B=∠D ,则△ADE ∽△ABC ,称为“旋转型”的相似三角形。
(4)如图:称为“垂直型”(有“双垂直共角型”、“双垂直共角共边型—也称射影定理型”、“三垂直型”)射影定理型:1、如图,若CD 为Rt △ABC 斜边上的高(双直角图形)则Rt △ABC ∽Rt △ACD ∽Rt △CBD 且AC 2=AD ·AB ,CD 2=AD ·BD ,BC 2=BD ·AB ;2、满足1)AC 2=AD ·AB ,2)∠ACD=∠B ,3)∠ACB=∠ADC ,都可判定△ADC ∽△ACB . 例题精讲(一)1、以长为2的线段AB 为边作正方形ABCD ,取AB 的中点P ,连接PD ,在BA 的延长线上取点F ,使PF =PD ,以AF 为边作正方形AMEF ,点M 在AD 上,如图所示,(1)求AM 、DM 的长, (2)试说明AM 2=AD ·DM(3)根据(2)的结论,你能找出图中的黄金分割点吗?解:(1)因为正方形ABCD 的边长是2,P 是AB 中点,所以AD =AB =2,AP =1,∠BAD =90°,所以PD =522=+AD AP 因为PF =PD ,所以AF =15-,在正方形ABCD 中,AM =AF =15-,MD =AD -AM =3-5(2)由(1)得AD ×DM =2(3-5)=6-25,526)15(22-=-=AM ,所以AM 2=AD ·DM(3)如图中的M 点是线段AD 的黄金分割点。