中考数学相似-经典压轴题附答案解析
中考相似三角形压轴题+答案
相似1-10一.解答题(共10小题)1.如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=8cm.点E、F、G分别从点A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动.点E、G的速度均为2cm/s,点F的速度为4cm/s,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第t秒时,△EFG的面积为S(cm2)(1)当t=1秒时,S的值是多少?(2)写出S和t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;(3)若点F在矩形的边BC上移动,当t为何值时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F、C、G为顶点的三角形相似?请说明理由.2.如图,△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,∠BAC=∠EDF=90°,△DEF的顶点E与△ABC的斜边BC的中点重合.将△DEF绕点E旋转,旋转过程中,线段DE与线段AB相交于点P,线段EF与射线CA相交于点Q.(1)如图①,当点Q在线段AC上,且AP=AQ时,求证:△BPE≌△CQE;(2)如图②,当点Q在线段CA的延长线上时,求证:△BPE∽△CEQ;并求当BP=a,CQ=时,P、Q两点间的距离(用含a的代数式表示).第1页(共20页)3.已知,把Rt△ABC和Rt△DEF按图1摆放,(点C与E点重合),点B、C、E、F始终在同一条直线上,∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=45°,AC=8,BC=6,EF=10,如图2,△DEF从图1出发,以每秒1个单位的速度沿CB 向△ABC匀速运动,同时,点P从A出发,沿AB以每秒1个单位向点B 匀速移动,AC与△DEF的直角边相交于Q,当P到达终点B时,△DEF 同时停止运动,连接PQ,设移动的时间为t(s).解答下列问题:(1)△DEF在平移的过程中,当点D在Rt△ABC的边AC上时,求t的值;(2)在移动过程中,是否存在△APQ为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.(3)在移动过程中,当0<t≤5时,连接PE,是否存在△PQE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.第2页(共20页)4.在锐角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△A1BC1.(1)如图1,当点C1在线段CA的延长线上时,求∠CC1A1的度数;(2)如图2,连接AA1,CC1.若△ABA1的面积为4,求△CBC1的面积;(3)如图3,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在△ABC 绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值.5.如图,菱形ABCD的边长为20cm,∠ABC=120°.动点P、Q同时从点A出发,其中P以4cm/s的速度,沿A→B→C的路线向点C运动;Q以2cm/s的速度,沿A→C的路线向点C运动.当P、Q到达终点C时,整个运动随之结束,设运动时间为t秒.(1)在点P、Q运动过程中,请判断PQ与对角线AC的位置关系,并说明理由;(2)若点Q关于菱形ABCD的对角线交点O的对称点为M,过点P且垂直于AB的直线l交菱形ABCD的边AD(或CD)于点N.①当t为何值时,点P、M、N在一直线上?②当点P、M、N不在一直线上时,是否存在这样的t,使得△PMN是以PN为一直角边的直角三角形?若存在,请求出所有符合条件的t的值;若不存在,请说明理由.第3页(共20页)6.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB 向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD∥BC,交AB于点D,连接PQ分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).(1)直接用含t的代数式分别表示:QB=,PD=.(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.7.如图,正三角形ABC的边长为3+.(1)如图①,正方形EFPN的顶点E、F在边AB上,顶点N在边AC上,在正三角形ABC及其内部,以点A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,且使正方形E′F′P′N′的面积最大(不要求写作法);(2)求(1)中作出的正方形E′F′P′N′的边长;(3)如图②,在正三角形ABC中放入正方形DEMN和正方形EFPH,使得DE、EF在边AB上,点P、N分别在边CB、CA上,求这两个正方形面积和的最大值和最小值,并说明理由.第4页(共20页)8.已知∠AOB=90°,OM是∠AOB的平分线,将一个直角RPS的直角顶点P在射线OM上移动,点P不与点O重合.(1)如图,当直角RPS的两边分别与射线OA、OB交于点C、D时,请判断PC与PD的数量关系,并证明你的结论;(2)如图,在(1)的条件下,设CD与OP的交点为点G,且,求的值;(3)若直角RPS的一边与射线OB交于点D,另一边与直线OA、直线OB分别交于点C、E,且以P、D、E为顶点的三角形与△OCD相似,请画出示意图;当OD=1时,直接写出OP的长.9.小明和几位同学做手的影子游戏时,发现对于同一物体,影子的大小与光源到物体的距离有关.因此,他们认为:可以借助物体的影子长度计算光源到物体的位置.于是,他们做了以下尝试.(1)如图1,垂直于地面放置的正方形框架ABCD,边长AB为30cm,在其正上方有一灯泡,在灯泡的照射下,正方形框架的横向影子A′B,D′C 的长度和为6cm.那么灯泡离地面的高度为.(2)不改变图1中灯泡的高度,将两个边长为30cm的正方形框架按图2摆放,请计算此时横向影子A′B,D′C的长度和为多少?(3)有n个边长为a的正方形按图3摆放,测得横向影子A′B,D′C的长度和为b,求灯泡离地面的距离.(写出解题过程,结果用含a,b,n 的代数式表示)第5页(共20页)分别在AB、AC边上,此时BD=CF,BD⊥CF成立.(1)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转θ(0°<θ<90°)时,如图2,BD=CF成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(2)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转45°时,如图3,延长BD交CF于点G.①求证:BD⊥CF;②当AB=4,AD=时,求线段BG的长.第6页(共20页)六六六六六六-相似1-10参考答案与试题解析一.解答题(共10小题)1.如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=8cm.点E、F、G分别从点A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动.点E、G的速度均为2cm/s,点F的速度为4cm/s,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第t秒时,△EFG的面积为S(cm2)(1)当t=1秒时,S的值是多少?(2)写出S和t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;(3)若点F在矩形的边BC上移动,当t为何值时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F、C、G为顶点的三角形相似?请说明理由.【解答】解:(1)如图1,当t=1秒时,AE=2,EB=10,BF=4,FC=4,CG=2,由S=S梯形GCBE﹣S△EBF﹣S△FCG,=×﹣=×(10+2)×8﹣×10×4﹣=24(cm2);(2)①如图1,当0≤t≤2时,点E、F、G分别在边AB、BC、CD上移动,此时AE=2t,EB=12﹣2t,BF=4t,FC=8﹣4t,CG=2t,S=S梯形GCBE﹣S△EBF﹣S△FCG=×(EB+CG)•BC﹣EB•BF﹣FC•CG=×8×(12﹣2t+2t)﹣×4t(12﹣2t)﹣×2t(8﹣4t)=8t2﹣32t+48(0≤t≤2).②如图2,当点F追上点G时,4t=2t+8,解得t=4,当2<t<4时,点E在边AB上移动,点F、G都在边CD上移动,此时CF=4t﹣8,CG=2t,FG=CG﹣CF=2t﹣(4t﹣8)=8﹣2t,S=FG•BC=(8﹣2t)•8=﹣8t+32.即S=﹣8t+32(2<t<4).(3)如图1,当点F在矩形的边BC上的边移动时,在△EBF和△FCG中,∠B=∠C=90°,①若=,即=,解得t=.第7页(共20页)所以当t=时,△EBF∽△FCG,②若=即=,解得t=.所以当t=时,△EBF∽△GCF.综上所述,当t=或t=时,以点E、B、F为顶点的三角形与以F、C、G为顶点的三角形相似.2.如图,△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,∠BAC=∠EDF=90°,△DEF的顶点E与△ABC的斜边BC的中点重合.将△DEF绕点E旋转,旋转过程中,线段DE与线段AB相交于点P,线段EF与射线CA相交于点Q.(1)如图①,当点Q在线段AC上,且AP=AQ时,求证:△BPE≌△CQE;(2)如图②,当点Q在线段CA的延长线上时,求证:△BPE∽△CEQ;并求当BP=a,CQ=时,P、Q两点间的距离(用含a的代数式表示).【解答】(1)证明:∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠C=45°,AB=AC,∵AP=AQ,∴BP=CQ,∵E是BC的中点,∴BE=CE,在△BPE和△CQE中,∵,∴△BPE≌△CQE(SAS);(2)解:连接PQ,∵△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,∴∠B=∠C=∠DEF=45°,∵∠BEQ=∠EQC+∠C,即∠BEP+∠DEF=∠EQC+∠C,∴∠BEP+45°=∠EQC+45°,∴∠BEP=∠EQC,∴△BPE∽△CEQ,∴,∵BP=a,CQ=a,BE=CE,∴,∴BE=CE=a,∴BC=3a,∴AB=AC=BC•sin45°=3a,∴AQ=CQ﹣AC=a,PA=AB﹣BP=2a,第8页(共20页)在Rt△APQ中,PQ==a.3.已知,把Rt△ABC和Rt△DEF按图1摆放,(点C与E点重合),点B、C、E、F始终在同一条直线上,∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=45°,AC=8,BC=6,EF=10,如图2,△DEF从图1出发,以每秒1个单位的速度沿CB向△ABC匀速运动,同时,点P从A出发,沿AB以每秒1个单位向点B 匀速移动,AC与△DEF的直角边相交于Q,当P到达终点B时,△DEF 同时停止运动,连接PQ,设移动的时间为t(s).解答下列问题:(1)△DEF在平移的过程中,当点D在Rt△ABC的边AC上时,求t的值;(2)在移动过程中,是否存在△APQ为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.(3)在移动过程中,当0<t≤5时,连接PE,是否存在△PQE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)当D在AC上时,第9页(共20页)∵DE=DF,∴EC=CF=EF=5,∴t=5.(2)存在.∵AP=t,∠EDF=90°,∠DEF=45°,∴∠CQE=45°=∠DEF,∴CQ=CE=t,AQ=8﹣t,当0≤t<5时,①AP=AQ,t=8﹣t,∴t=4;②AP=PQ,作PH⊥AC于H,AH=HQ=AQ=4﹣t,∵PH∥BC,∴△APH∽△ABC,∴=,∴=,∴t=;③AQ=PQ,作QI⊥AB于I,AI=PI=AP=t(等腰三角形的性质三线合一),∵∠AIQ=∠ACB=90°,∠A=∠A,∴△AIQ∽△ACB,∴=,∴=,∴t=,④当5≤t≤10时,AQ=PQ,作PH⊥BC,PG⊥AC,同理可求出,FC=QC=10﹣t,BP=10﹣t,PH=(10﹣t)=8﹣t,第10页(共20页)BH=(10﹣t)=6﹣t,QG=QC﹣GC=QC﹣PH=10﹣t﹣(8﹣t)=2﹣,PG=HC=6﹣(6﹣t)=t,PQ=AQ=8﹣(10﹣t)=t﹣2,∴PQ 2=PG 2+QG 2,(t﹣2)2=(t)2+(2﹣)2,解得:t=秒,其它情况不符合要求,综合上述:当t等于4秒、秒、秒、秒时△APQ是等腰三角形.(3)由勾股定理:CE=CQ=t,∵sinA===,cosA===,∴PW=t,AW=t,∴QW=8﹣t﹣t=8﹣t,∴PQ2=PM2+QW2=(t)2+(8﹣t)2=t2﹣t+64,PE2=PH2+EH2=(t+8﹣t)2+(t﹣t)2=t2﹣t+64,①∠PQE=90°,在Rt△PEQ中PQ2+QE2=PE2,∴t1=0(舍去)t2=;②∠PEQ=90°,PE2+EQ2=PQ2t1=0(舍去)t2=20(舍去)∴此时不存在;③当∠EPQ=90°时PQ2+PE2=EQ2,t1=(舍去)t2=4,综合上述:当t=或t=4时,△PQE是直角三角形.第11页(共20页)4.在锐角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△A1BC1.(1)如图1,当点C1在线段CA的延长线上时,求∠CC1A1的度数;(2)如图2,连接AA1,CC1.若△ABA1的面积为4,求△CBC1的面积;(3)如图3,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在△ABC 绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值.【解答】解:(1)由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,∴∠CC1B=∠C1CB=45°,∴∠CC1A1=∠CC1B+∠A1C1B=45°+45°=90°.(2)∵△ABC≌△A1BC1,∴BA=BA1,BC=BC1,∠ABC=∠A1BC1,∴,∠ABC+∠ABC1=∠A1BC1+∠ABC1,∴∠ABA1=∠CBC1,∴△ABA1∽△CBC1.∴,∵S△ABA1=4,∴S△CBC1=;(3)①如图1,过点B作BD⊥AC,D为垂足,∵△ABC为锐角三角形,∴点D在线段AC上,第12页(共20页)在Rt△BCD中,BD=BC×sin45°=,当P在AC上运动,BP与AC垂直的时候,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小,最小值为:EP1=BP1﹣BE=BD﹣BE=﹣2;②当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大,最大值为:EP1=BC+BE=2+5=7.5.如图,菱形ABCD的边长为20cm,∠ABC=120°.动点P、Q同时从点A出发,其中P以4cm/s的速度,沿A→B→C的路线向点C运动;Q以2cm/s的速度,沿A→C的路线向点C运动.当P、Q到达终点C时,整个运动随之结束,设运动时间为t秒.(1)在点P、Q运动过程中,请判断PQ与对角线AC的位置关系,并说明理由;(2)若点Q关于菱形ABCD的对角线交点O的对称点为M,过点P且垂直于AB的直线l交菱形ABCD的边AD(或CD)于点N.①当t为何值时,点P、M、N在一直线上?②当点P、M、N不在一直线上时,是否存在这样的t,使得△PMN是以PN为一直角边的直角三角形?若存在,请求出所有符合条件的t的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)若0<t≤5,则AP=4t,AQ=2t.则==,又∵AO=10,AB=20,∴==.∴=.又∵∠CAB=30°,∴△APQ∽△ABO.∴∠AQP=90°,即PQ⊥AC.当5<t≤10时,同理,可由△PCQ∽△BCO得∠PQC=90°,即PQ⊥AC.∴在点P、Q运动过程中,始终有PQ⊥AC.第13页(共20页)(2)①如图,在Rt△APM中,∵∠PAM=30°,AP=4t,∴AM=.在△APQ中,∠AQP=90°,∴AQ=AP•cos30°=2t,∴QM=AC﹣2AQ=20﹣4t.由AQ+QM=AM得:2t+20﹣4t=,解得t=.∴当t=时,点P、M、N在一直线上.②存在这样的t,使△PMN是以PN为一直角边的直角三角形.设l交AC于H.如图1,当点N在AD上时,若PN⊥MN,则∠NMH=30°.∴MH=2NH.得20﹣4t﹣=2×,解得t=2.如图2,当点N在CD上时,若PM⊥PN,则∠HMP=30°.∴MH=2PH,同理可得t=.故当t=2或时,存在以PN为一直角边的直角三角形.6.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB 向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD∥BC,交AB于点D,连接PQ分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).(1)直接用含t的代数式分别表示:QB=8﹣2t,PD=t.(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.【解答】解:(1)根据题意得:CQ=2t,PA=t,第14页(共20页)∴QB=8﹣2t,∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,PD∥BC,∴∠APD=90°,∴tanA==,∴PD=t.故答案为:(1)8﹣2t,t.(2)不存在在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,∴AB=10∵PD∥BC,∴△APD∽△ACB,∴,即,∴AD=t,∴BD=AB﹣AD=10﹣t,∵BQ∥DP,∴当BQ=DP时,四边形PDBQ是平行四边形,即8﹣2t=,解得:t=.当t=时,PD==,BD=10﹣×=6,∴DP≠BD,∴▱PDBQ不能为菱形.设点Q的速度为每秒v个单位长度,则BQ=8﹣vt,PD=t,BD=10﹣t,要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,当PD=BD时,即t=10﹣t,解得:t=当PD=BQ,t=时,即=8﹣,解得:v=当点Q的速度为每秒个单位长度时,经过秒,四边形PDBQ是菱形.(3)如图2,以C为原点,以AC所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系.依题意,可知0≤t≤4,当t=0时,点M1的坐标为(3,0),当t=4时点M2的坐标为(1,4).设直线M1M2的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴直线M1M2的解析式为y=﹣2x+6.∵点Q(0,2t),P(6﹣t,0)∴在运动过程中,线段PQ中点M3的坐标(,t).把x=代入y=﹣2x+6得y=﹣2×+6=t,∴点M3在直线M1M2上.过点M2作M2N⊥x轴于点N,则M2N=4,M1N=2.∴M1M2=2∴线段PQ中点M所经过的路径长为2单位长度.第15页(共20页)7.如图,正三角形ABC的边长为3+.(1)如图①,正方形EFPN的顶点E、F在边AB上,顶点N在边AC上,在正三角形ABC及其内部,以点A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,且使正方形E′F′P′N′的面积最大(不要求写作法);(2)求(1)中作出的正方形E′F′P′N′的边长;(3)如图②,在正三角形ABC中放入正方形DEMN和正方形EFPH,使得DE、EF在边AB上,点P、N分别在边CB、CA上,求这两个正方形面积和的最大值和最小值,并说明理由.【解答】解:(1)如图①,正方形E′F′P′N′即为所求.(2)设正方形E′F′P′N′的边长为x,∵△ABC为正三角形,∴AE′=BF′=x.∵E′F′+AE′+BF′=AB,∴x+x+x=3+,∴x=,即x=3﹣3,(x≈2.20也正确)(3)如图②,连接NE、EP、PN,则∠NEP=90°.设正方形DEMN、正方形EFPH的边长分别为m、n(m≥n),它们的面积和为S,则NE=,PE=n.∴PN2=NE2+PE2=2m2+2n2=2(m2+n2).∴S=m2+n2=PN2,延长PH交ND于点G,则PG⊥ND.在Rt△PGN中,PN2=PG2+GN2=(m+n)2+(m﹣n)2.∵AD+DE+EF+BF=AB,即m+m+n+n=+3,化简得m+n=3.∴S=[32+(m﹣n)2]=+(m﹣n)2①当(m﹣n)2=0时,即m=n时,S最小.∴S最小=;②当(m﹣n)2最大时,S最大.即当m最大且n最小时,S最大.∵m+n=3,由(2)知,m最大=3﹣3.第16页(共20页)∴S最大=[9+(m最大﹣n最小)2]=[9+(3﹣3﹣6+3)2] =99﹣54….(S最大≈5.47也正确)综上所述,S最大=99﹣54,S最小=.8.已知∠AOB=90°,OM是∠AOB的平分线,将一个直角RPS的直角顶点P在射线OM上移动,点P不与点O重合.(1)如图,当直角RPS的两边分别与射线OA、OB交于点C、D时,请判断PC与PD的数量关系,并证明你的结论;(2)如图,在(1)的条件下,设CD与OP的交点为点G,且,求的值;(3)若直角RPS的一边与射线OB交于点D,另一边与直线OA、直线OB分别交于点C、E,且以P、D、E为顶点的三角形与△OCD相似,请画出示意图;当OD=1时,直接写出OP的长.【解答】解:(1)PC与PD的数量关系是相等.证明:过点P作PH⊥OA,PN⊥OB,垂足分别为点H、N.∵∠AOB=90°,易得∠HPN=90度.∴∠1+∠CPN=90°,而∠2+∠CPN=90°,∴∠1=∠2.∵OM是∠AOB的平分线,∴PH=PN,又∵∠PHC=∠PND=90°,∴△PCH≌△PDN;∴PC=PD.第17页(共20页)(2)∵PC=PD,∠CPD=90°,∴∠3=45°,∵∠POD=45°,∴∠3=∠POD.又∵∠GPD=∠DPO,∴△POD∽△PDG.∴.∵,∴.(3)如图1所示,若PR与射线OA相交,则OP=1;如图2所示,若PR与直线OA的交点C与点A在点O的两侧,则OP=﹣1.9.小明和几位同学做手的影子游戏时,发现对于同一物体,影子的大小与光源到物体的距离有关.因此,他们认为:可以借助物体的影子长度计算光源到物体的位置.于是,他们做了以下尝试.(1)如图1,垂直于地面放置的正方形框架ABCD,边长AB为30cm,在其正上方有一灯泡,在灯泡的照射下,正方形框架的横向影子A′B,D′C 的长度和为6cm.那么灯泡离地面的高度为180cm.(2)不改变图1中灯泡的高度,将两个边长为30cm的正方形框架按图2摆放,请计算此时横向影子A′B,D′C的长度和为多少?(3)有n个边长为a的正方形按图3摆放,测得横向影子A′B,D′C的长度和为b,求灯泡离地面的距离.(写出解题过程,结果用含a,b,n第18页(共20页)的代数式表示)【解答】解:(1)设灯泡离地面的高度为xcm,∵AD∥A′D′,∴∠PAD=∠PA′D′,∠PDA=∠PD′A′.∴△PAD∽△PA′D′.根据相似三角形对应高的比等于相似比的性质,可得,∴=,解得x=180.(4分)(2)设横向影子A′B,D′C的长度和为ycm,同理可得∴=,解得y=12cm;(3分)(3)记灯泡为点P,如图:∵AD∥A′D′,∴∠PAD=∠PA′D′,∠PDA=∠PD′A′.∴△PAD∽△PA′D′.根据相似三角形对应高的比等于相似比的性质,可得(1分)(直接得出三角形相似或比例线段均不扣分)设灯泡离地面距离为x,由题意,得PM=x,PN=x﹣a,AD=na,A′D′=na+b,∴=1﹣=1﹣x=(1分).10.如图1,△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形,D、F 分别在AB、AC边上,此时BD=CF,BD⊥CF成立.(1)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转θ(0°<θ<90°)时,如图2,BD=CF 成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(2)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转45°时,如图3,延长BD交CF 于点G.①求证:BD⊥CF;②当AB=4,AD=时,求线段BG的长.【解答】解(1)BD=CF成立.理由:∵△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形,∴AB=AC,AD=AF,∠BAC=∠DAF=90°,∵∠BAD=∠BAC﹣∠DAC,∠CAF=∠DAF﹣∠DAC,第19页(共20页)∴∠BAD=∠CAF,在△BAD和△CAF中,∴△BAD≌△CAF(SAS).∴BD=CF.(2)①证明:设BG交AC于点M.∵△BAD≌△CAF(已证),∴∠ABM=∠GCM.∵∠BMA=∠CMG,∴△BMA∽△CMG.∴∠BGC=∠BAC=90°.∴BD⊥CF.②过点F作FN⊥AC于点N.∵在正方形ADEF中,AD=DE=,∴AE==2,∴AN=FN=AE=1.∵在等腰直角△ABC 中,AB=4,∴CN=AC﹣AN=3,BC==4.∴在Rt△FCN中,tan∠FCN==.∴在Rt△ABM中,tan∠ABM==tan∠FCN=.∴AM=AB=.∴CM=AC﹣AM=4﹣=,BM===.∵△BMA∽△CMG,∴.∴.∴CG=.∴在Rt△BGC中,BG==.第20页(共20页)。
中考压轴图形的相似问题综合(解析版)
的结论有(
)
A.①②③④
【标准答案】C
【思路点拨】
B.②③④
C.②③④⑤
D.②③⑤
①由特殊值法可判断,当点P与BD中点重合时,CM=0,显然FM≠CM;
②由SAS可证△ABP△CBP,可得AP=CP,由矩形的性质可得EF=PC=AP;
③由SSS可证△APD△CPD,可得∠DAP=∠DCP,由平行线的性质可得∠DCP=∠H,由
∴四边形GBED为平行四边形,
∴GD=BE,
1
∵BE=BC,
2
1
∴GD=AD,
2
即G是AD的中点,
故②正确,
∵BG//DE,
∴∠GBP=∠BPE,
故③正确.
∵BG//DG,AF⊥DE,
∴AF⊥BG,
∴∠ANG=∠ADF=90°,
∵∠GAM=∠FAD,
∴△AGM∽△AFD,
设AG=a,则AD=2a,AF=5a,
B.2个
C.3个
D.4个
【标准答案】C
【思路点拨】
1
根据正方形性质得出ADBCDC;ECDFBC;ADFDCE,证
2
ADF≌DCESAS,推出AFDDEC,求出DGF90即可判断
①;证明四边形
GBED为平行四边形,则可知②正确;由平行线的性质可得③正确;证明AGM∽AFD,
可得出SAGM:SDEC1:5.则④不正确.
D.5
【标准答案】D
【思路点拨】
①根据正方形的性质得到∠BAD=∠ADC=∠B=90°,根据旋转的性质得到∠NAD=∠BAM,
∠AND=∠AMB,根据余角的性质得到∠DAM+∠NAD=∠AND+∠NAD=90°,等量代换得
中考数学压轴题之相似(中考题型整理,突破提升)及答案解析
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图①,已知直线l1∥l2,线段AB在直线l1上,BC垂直于l1交l2于点C,且AB=BC,P是线段BC上异于两端点的一点,过点P的直线分别交l2,l1于点D,E(点A,E位于点B的两侧,满足BP=BE,连接AP,CE.(1)求证:△ABP≌△CBE.(2)连接AD、BD,BD与AP相交于点F,如图②.①当时,求证:AP⊥BD;②当 (n>1)时,设△PAD的面积为S1,△PCE的面积为S2,求的值.【答案】(1)证明:BC⊥直线l1,∴∠ABP=∠CBE.在△ABP和△CBE中,(2)①证明:如图,延长AP交CE于点H.∵△ABP≌△CBE,∴∠PAB=∠ECB,∴∠PAB+∠AEH=∠ECB+∠AEH=90°,∴∠AHE=90°,∴AP⊥CE.∵,即P为BC的中点,直线l1∥直线l2,∴△CPD∽△BPE,∴,∴DP=EP.∴四边形BDCE是平行四边形,∴CE∥BD.∵AP⊥CE,∴AP⊥BD.②解:∵,∴BC=nBP,∴CP=(n-1)BP.∵CD∥BE,∴△CPD∽△BPE,∴.令S△BPE=S,则S2=(n-1)S,S△PAB=S△BCE=nS,S△PAE=(n+1)S.∵,∴S1=(n+1)(n-1)S,∴.【解析】【分析】(1)由已知条件用边角边即可证得△ABP≌△CBE;(2)①、延长AP交CE于点H,由(1)知△ABP≌△CBE,所以可得∠PAB=∠ECB,而∠∠ECB+∠BEC=,所以可得∠PAB+∠BEC=,即∠AHE=,所以AP⊥CE;已知=2,则点P为BC的中点,所以易证得BE=CD,由有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得四边形BDCE是平行四边形,由平行四边形的性质可得CE∥BD,再根据平行线的性质即可求得AP⊥BD;②方法与①类似,由已知条件易证得△CPD∽△BPE,则可得对应线段的比相等,然后可将△PAD的面积和△PCE的面积用三角形BPE的面积表示出来,则这两个三角形的比值即可求解。
2020-2021中考数学压轴题专题相似的经典综合题含答案解析
2020-2021中考数学压轴题专题相似的经典综合题含答案解析一、相似1.设C为线段AB的中点,四边形BCDE是以BC为一边的正方形.以B为圆心,BD长为半径的⊙B与AB相交于F点,延长EB交⊙B于G点,连接DG交于AB于Q点,连接AD.求证:(1)AD是⊙B的切线;(2)AD=AQ;(3)BC2=CF•EG.【答案】(1)证明:连接BD,∵四边形BCDE是正方形,∴∠DBA=45°,∠DCB=90°,即DC⊥AB,∵C为AB的中点,∴CD是线段AB的垂直平分线,∴AD=BD,∴∠DAB=∠DBA=45°,∴∠ADB=90°,即BD⊥AD,∵BD为半径,∴AD是⊙B的切线(2)证明:∵BD=BG,∴∠BDG=∠G,∵CD∥BE,∴∠CDG=∠G,∴∠G=∠CDG=∠BDG=∠BCD=22.5°,∴∠ADQ=90°﹣∠BDG=67.5°,∠AQB=∠BQG=90°﹣∠G=67.5°,∴∠ADQ=∠AQD,∴AD=AQ(3)证明:连接DF,△在BDF中,BD=BF,∴∠BFD=∠BDF,又∵∠DBF=45°,∴∠BFD=∠BDF=67.5°,∵∠GDB=22.5°,在△Rt DEF与△Rt GCD中,∵∠GDE=∠GDB+∠BDE=67.5°=∠DFE,∠DCF=∠E=90°,∴△Rt DCF∽△Rt GED,∴,又∵CD=DE=BC,∴BC2=CF•EG.【解析】【分析】(1)连接BD,要证AD是圆B的切线,根据切线的判定可知,只须证明∠ADB=∠DBC=∠CDB=即可。
由正方形的性质易得BC=CD,∠DCB=∠DCA=,根据点C为AB的中点可得BC=CD=AC,所以可得∠ADC=,,则∠∠ADB=,问题得证;(2)要证AQ=AD,需证∠AQD=∠ADQ。
由题意易得∠AQD=-∠G,∠ADQ=-∠BDG,根据等边对等角可得∠G=∠BDG,由等角的余角相等可得∠AQD=∠ADQ,所以AQ=AD;(3)要证乘积式成立,需证这些线段所在的两个三角形相似,而由正方形的性质可得CD=DE=BC,所以可知BC、CF、EG分别在三角形DCF和三角形GED中,连接DF,用有两对角对应相等的两个三角形相似即可得证。
中考数学圆与相似-经典压轴题
(2)当点 E 在线段 AC 上运动时,点 F 也随着运动,若四边形 ABFC 的面积为 ,求 AE 的长; (3)如图 2,当点 E 在 AC 的延长线上运动时,CF、BE 相交于点 D,请你探求△ ECD 的面 积 S1 与△ DBF 的面积 S2 之间的数量关系,并说明理由;
(4)如图 2,当△ ECD 的面积 S1= 时,求 AE 的长. 【答案】(1)解:现点 E 沿边 AC 从点 A 向点 C 运动过程中,始终有△ ABE≅△ CBF. 由图 1 知,△ ABC 与△ EBF 都是等边三角形,∴ AB=CB,BE=BF,∠ ABC=∠ EBF=60°, ∴ ∠ CBF=∠ ABE=60°-∠ CBE,∴ △ ABE≅△ CBF. (2)解:由(1)知点 E 在运动过程中始终有△ ABE≅△ CBF, 因四边形 BECF 的面积等于三角形 BCF 的面积与三角形 BCE 的面积之和, ∴ 四 边 形 BECF 的 面 积 等 于 △ ABC 的 面 积 , 因 △ ABC 的 边 长 为 2 , 则
∴ 在 Rt△ ABC 中,BC=
(2)在 Rt△ ABC 中,AB= 如图 2,当点 D 在线段 BC 上时,此时只有 GF=GD
又∠ CBF=∠ ABE=60°+∠ CBE,∴ △ ABE≅△ CBF,
∴
,∴
,
则
,则
(4)解:由(3)知
,即
,
由
得
,∵ △ ABE≅△ CBF,
∴ AE=CF,∠ BAE=∠ BCF=60°,
又∠ BAE=∠ ABC=60°,得∠ ABC=∠ BCF,∴ CF∥ AB,则△ BDF 的边 CF 上的高与△ ABC 的高
四边形 ACDB 是菱形, 又∵ ∠ ACD 与△ FCE 中的∠ FCE 重合,它的对角∠ ABD 顶点在 EF 上, ∴ 四边形 ACDB 为△ FEC 的亲密菱形. (2)解:设菱形 ACDB 的边长为 x,∵ CF=6,CE=12, ∴ FA=6-x, 又∵ AB∥ CE, ∴ △ FAB∽ △ FCE,
中考数学压轴题专题相似的经典综合题附答案
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,夜晚,小亮从点A经过路灯C的正下方沿直线走到点B(A,B两点到路灯正下方的距离相等),他的影长y随他与点A之间的距离x的变化而变化.(1)求y与x之间的函数关系式;(2)作出函数的大致图象.【答案】(1)解:如图①:作CO⊥AB于O,①当小亮走到A'处(A'位于A与O之间)时,作出他的影子A'C'.小亮从点A到达点O的过程中,影长越来越小,直到影长为0;从点O到达点B的过程中,影长越来越大,到点B达到最大值.设小亮的身高MA'=l,CO=h,AO=m,影长C'A'=y,小亮走过的距离AA'=x,由图易得C'A=x-y,∵MA'⊥AB,CO⊥AB,∴△MC'A'∽△CC'O,∴,即 = ,∴y= x- (0≤x≤m),(此时m,l,h为常数),②当小亮走到A″处(A″位于O与B之间)时;同理可得y=- x+ (m<x≤2m).(2)解:如图②所示:【解析】【分析】(1)如图①:作CO⊥AB于O,①当小亮走到A'处(A'位于A与O之间)时,作出他的影子A'C';根据中心投影的特点可知影长随x的变化情况.设小亮的身高MA'=l,CO=h,AO=m,影长C'A'=y,小亮走过的距离AA'=x,由图易得C'A=x-y,根据相似三角形的判定和性质可得y与x的函数解析式.②当小亮走到A″处(A″位于O与B之间)时;同理可得y=- x+ (m<x≤2m).(2)根据(1)的函数解析式可画出图像.2.如图,在中,,于点,点在上,且,连接.(1)求证:(2)如图,将绕点逆时针旋转得到(点分别对应点),设射线与相交于点,连接,试探究线段与之间满足的数量关系,并说明理由.【答案】(1)证明:在Rt△AHB中,∠ABC=45°,∴AH=BH,在△BHD和△AHC中,,∴△BHD≌△AHC,∴(2)解:方法1:如图1,∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,∴HD=HF,∠AHF=30°∴∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,∴∠GAH=∠HCG=30°,∴CG⊥AE,∴点C,H,G,A四点共圆,∴∠CGH=∠CAH,设CG与AH交于点Q,∵∠AQC=∠GQH,∴△AQC∽△GQH,∴,∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,由(1)知,BD=AC,∴EF=AC∴即:EF=2HG.方法2:如图2,取EF的中点K,连接GK,HK,∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,∴HD=HF,∠AHF=30°∴∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,∴∠GAH=∠HCG=30°,∴CG⊥AE,由旋转知,∠EHF=90°,∴EK=HK= EF∴EK=GK= EF,∴HK=GK,∵EK=HK,∴∠FKG=2∠AEF,∵EK=GK,∴∠HKF=2∠HEF,由旋转知,∠AHF=30°,∴∠AHE=120°,由(1)知,BH=AH,∵BH=EH,∴AH=EH,∴∠AEH=30°,∴∠HKG=∠FKG+∠HKF=2∠AEF+2∠HEF=2∠AEH=60°,∴△HKG是等边三角形,∴GH=GK,∴EF=2GK=2GH,即:EF=2GH.【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得出AH=BH,然后由SAS判断出△BHD≌△AHC,根据全等三角形对应角相等得出答案;(2)方法1:如图1,根据旋转的性质得出HD=HF,∠AHF=30°根据角的和差得出∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,根据等腰三角形若顶角相等则底角也相等得出∠GAH=∠HCG=30°,根据三角形的内角和得出CG⊥AE,从而得出点C,H,G,A四点共圆,根据圆周角定理同弧所对的圆周角相等得出∠CGH=∠CAH,根据对顶角相等得出∠AQC=∠GQH,从而得出△AQC∽△GQH,根据全等三角形对应边成比例得出 A C∶ H G = A Q∶ G Q = 1 ∶sin 30 ° = 2,根据旋转的性质得出EF=BD,由(1)知,BD=AC,从而得出EF=ACEF=BD,由E F∶ H G = A C∶ G H = A Q∶ G Q = 1∶ sin 30 ° = 2得出结论;方法2:如图2,取EF的中点K,连接GK,HK,根据旋转的性质得出HD=HF,∠AHF=30°根据角的和差得出∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,根据等腰三角形若顶角相等则底角也相等得出∠GAH=∠HCG=30°,根据三角形的内角和得出CG⊥AE,由旋转知,∠EHF=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出EK=HK= EF,EK=GK= EF,从而得出HK=GK,根据等边对等角及三角形的外角定理得出∠FKG=2∠AEF,∠HKF=2∠HEF,由旋转知,∠AHF=30°,故∠AHE=120°,由(1)知,BH=AH,根据等量代换得出AH=EH,根据等边对等角得出∠AEH=30°,∠HKG=∠FKG+∠HKF=2∠AEF+2∠HEF=2∠AEH=60°,根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形得出△HKG是等边三角形,根据等边三角形三边相等得出GH=GK,根据等量代换得出EF=2GK=2GH。
中考数学相似-经典压轴题含详细答案
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,连接BO,以AB为斜边向三角内部作Rt△ABE,且∠AEB=90°,连接EO.求证:(1)∠OAE=∠OBE;(2)AE=BE+ OE.【答案】(1)证明:在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,∴OB⊥AC,∴∠AOB=90°,∵∠AEB=90°,∴A,B,E,O四点共圆,∴∠OAE=∠OBE(2)证明:在AE上截取EF=BE,则△EFB是等腰直角三角形,∴,∠FBE=45°,∵在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,∴∠ABO=45°,∴∠ABF=∠OBE,∵,∴,∴△ABF∽△BOE,∴ = ,∴AF= OE,∵AE=AF+EF,∴AE=BE+ OE.【解析】【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质,可证得∠AOB=∠AEB=90°,可得出A,B,E,O四点共圆,再利用同弧所对的圆周角相等,可证得结论。
(2)在AE上截取EF=BE,易证△EFB是等腰直角三角形,可得出BF与BE的比值为,再证明∠ABF=∠OBE,AB与BO的比值为,就可证得AB、BO、BF、BE四条线段成比例,然后利用两组对应边成比例且夹角相等的两三角形相似,可证得△ABF∽△BOE,可证得AF= OE,由AE=AF+EF,可证得结论。
2.已知线段a,b,c满足,且a+2b+c=26.(1)判断a,2b,c,b2是否成比例;(2)若实数x为a,b的比例中项,求x的值.【答案】(1)解:设,则a=3k,b=2k,c=6k,又∵a+2b+c=26,∴3k+2×2k+6k=26,解得k=2,∴a=6,b=4,c=12;∴2b=8,b2=16∵a=6,2b=8,c=12,b2=16∴2bc=96,ab2=6×16=96∴2bc=ab2a,2b,c,b2是成比例的线段。
2020年九年级数学典型中考压轴题训练《相似综合》含答案
2020年九年级数学典型中考压轴题训练《相似综合》1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,且对角线AC⊥BD,垂足为点E,过点C作CF⊥AB于点F,交BD于点G.(1)如图①,连接EF,若EF平分∠AFG,求证:AE=GE;(2)如图②,连接CO并延长交AB于点H,若CH为∠ACF的平分线,AD=3,且tan∠FBG =,求线段AH长.2.如图1,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是边BC,AC上的点,且∠ADE=∠B.(1)求证:AB•CE=BD•CD;(2)若AB=5,BC=6,求AE的最小值;(3)如图2,若△ABC为等边三角形,AD⊥DE,BE⊥DE,点C在线段DE上,AD=3,BE =4,求DE的长.3.如图,AB是⊙O的直径,AB=10,延长弦CD至点E,CD=6,AB⊥CD于点F,点M在AB上,AM=,连接EM,点N在半径OB上,ON=2,ND∥ME.(1)求tan∠E的值;(2)延长OB至点G,使BG=,连接GD并延长交ME于点H,判断GH与⊙O的位置关系,并求MH的长.4.在Rt△ACB中,∠ACB=90°,点D为AB上一点.(1)如图1,若CD⊥AB,求证:CD2=AD•DB;(2)如图2,若AC=BC,EF⊥CD于H,EF与BC交于E,与AC交于F,且=,求的值;(3)如图3,若AC=BC,点H在CD上,且∠AHD=45°,CH=3DH,直接写出tan∠ACH 的值为.5.定义:连结菱形的一边中点与对边的两端点的线段把它分成三个三角形,如果其中有两个三角形相似,那么称这样的菱形为自相似菱形.(1)判断下列命题是真命题,还是假命题?①正方形是自相似菱形;②有一个内角为60°的菱形是自相似菱形.③如图1,若菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC=α(0°<α<90°),E为BC中点,则在△ABE,△AED,△EDC中,相似的三角形只有△ABE与△AED.(2)如图2,菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC是锐角,边长为4,E为BC中点.①求AE,DE的长;②AC,BD交于点O,求tan∠DBC的值.6.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是线段AC上的一个动点且=k(0<k<1),点F在线段BC上,且DEFH为矩形;过点E作MN⊥BC,分别交AD,BC于点M,N.(1)求证:△MED∽△NFE;(2)当EF=FC时,求k的值.(3)当矩形EFHD的面积最小时,求k的值,并求出矩形EFHD面积的最小值.7.如图1,△ABC中,∠ACB的平分线CE交AB于点E.(1)求证:=;(2)如图2,AD⊥BC交CE于F,BD=2AD,∠AEC=45°.①求证:BE=2AE;②直接写出sin∠ACE的值.8.如图1,在△ABC中,点D在AC边上,连接BD,∠ABD=∠C.(1)求证:△ADB∽△ABC;(2)点E在AB边上,连接DE,BE=DE.①如图2,若∠C=30°,求证:3AE•BE=AD•CD;②如图3,△ABC为锐角三角形,AB=6,AC=9,tan C=,请直接写出AE的长.9.在四边形ABCD中,E、F分别是BD、BC上的点,∠BAE=∠BDA.(1)如图1,求证:AB2=BE•BD;(2)如图2,若四边形ABCD是平行四边形,A、E、F三点在同一条直线上,,∠ABC=60°,求的值;(3)如图3,若A、E、F不在同一条直线,∠DEF=∠C,AB=2,BD=4,,,则CD=(直接写出结果).10.矩形ABCD中,点P在对角线BD上(点P不与点B重合),连接AP,过点P作PE⊥AP 交直线BC于点E.(1)如图1,当AB=BC时,猜想线段PA和PE的数量关系:;(2)如图2,当AB≠BC时.求证:(3)若AB=8,BC=10,以AP,PE为边作矩形APEF,连接BF,当PE=时,直接写出线段BF的长.11.已知矩形ABCD中,E是BC的中点,DF⊥AE于点F.(1)如图1,若BE=,求AE•AF的值;(2)如图2,连接AC交DF于点G,若=,求cos∠FCE的值;(3)如图3,延长DF交AB于点G,若G点恰好为AB的中点,连接PC,过A作AK∥FC交FD于K,设△ADK的面积为S1,△CDF的面积为S2,则的值为.12.如图1,AB⊥BC,分别过点A,C作BM的垂线,垂足分别为M,N.(1)求证:BM•BC=AB•CN;(2)若AC=BC.①如图2,若BM=MN,过点A作AD∥BC交CM的延长线于点D,求DN:CN的值;②如图3,若BM>MN,延长BN至点E,使BM=ME,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F,若E是CF的中点,且CN=1,直接写出线段AF的长.13.请阅读下列材料,并完成相应的任务.梅涅劳斯(Menelaus)是公元一世纪时的希腊数学家兼天文学家,著有几何学和三角学方面的许多书籍.梅涅劳斯发现,三角形各边(或其延长线)被一条不过任何一个顶点也不与任何一条边平行的直线所截,这条直线可能与三角形的两条边相交(一定还会与一条边的延长线相交),也可能与三条边都不相交(与三条边的延长线都相交).他进行了深入研究并证明了著名的梅涅劳斯定理(简称梅氏定理):设D,E,F依次是OABC的三边AB,BC,CA或其延长线上的点,且这三点共线,则满足.这个定理的证明步骤如下:情况①:如图1,直线DE交△ABC的边AB于点D,交边AC于点F,交边BC的延长线与点E.过点C作CM∥DE交AB于点M,则,(依据)∴=∴BE•AD•FC=BD•AF•EC,即.情况②:如图2,直线DE分别交△ABC的边BA,BC,CA的延长线于点D,E,F.…(1)情况①中的依据指:(2)请你根据情况①的证明思路完成情况②的证明.(3)如图3,D,F分别是△ABC的边AB,AC.上的点,且AD:DB=CF:FA=2:3,连接DF并延长,交BC的延长线于点E,那么BE:CE=.14.如图a,在正方形ABCD中,E、F分别为边AB、BC的中点,连接AF、DE交于点G.(1)求证:AF⊥DE;(2)如图b,连接BG,BD,BD交AF于点H.①求证:GB2=GA•GD;②若AB=10,求三角形GBH的面积.15.问题发现:(1)如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=k•AC(k>1),D是AB上一点,DE∥BC,则BD,EC的数量关系为.类比探究(2)如图2,将△AED绕着点A顺时针旋转,旋转角为a(0°<a<90°),连接CE,BD,请问(1)中BD,EC的数量关系还成立吗?说明理由拓展延伸:(3)如图3,在(2)的条件下,将△AED绕点A继续旋转,旋转角为a(a>90°).直线BD,CE交于F点,若AC=1,AB=,则当∠ACE=15°时,BF•CF的值为.参考答案1.证明:(1)过点E作EI⊥EF交CF于点I,如图①所示:∵CF⊥AB,∴∠AFG=90°,又∵EF平分∠AFG,∴∠EFA=∠EFI=45°,又∵EF⊥EI,∴∠FEI=90°,又∵∠EFI+∠EIF=90°,∴∠EIF=45°,∴EF=EI,又∵∠EAF+∠AFG+∠FGE+∠GEA=360°,∠AFG=∠AEG=90°,∴∠EGF+∠FAE=180°,又∵∠EGF+∠EGI=180°,∴∠EGI=∠FAE,又∵∠AEB=∠AEF+∠FEG,∠FEI=∠GEI+∠FEG,∴∠AEF=∠GEI,在△AEF和△GEI中,,∴△AEF≌△GEI(AAS),∴AE=GE;(2)连接DO并延长,交⊙O于点P,连接AP,如图②甲所示:∵∠ABD与∠P是⊙O上弧AD所对的圆周角,∴∠ABD=∠P,又∵DP为⊙O的直径,∴∠PAD=90°,又∵tan∠FBG=,∴tan∠P==,又∵AD=3,∴AP=4,PD=5,∴OD=,过点H作HJ⊥AC于点J,过点O作OK⊥AC于点K,设AJ=3t,CF=x,如图②乙所示,∵HJ⊥AC,BD⊥AC,∴HJ∥BD,∴∠ABD=∠AHJ,又∵tan∠ABD=∴tan∠AHJ=,又∵AJ=3t,∴HJ=4t,在Rt△AHJK由勾股定理得:AH===5t,又∵CH是∠ACF的平分线,且HF⊥CF,HJ⊥AC,∴HF=HJ=4t,∴AF=AH+HF=9t,又∵CF=x,∴CJ=x,又∵∠BFG=∠GEC,∠FGB=∠EGC,∴△FBG∽△ECG,∴∠FBG=∠ECG,∴tan∠FCJ===,解得:x=12t,∴CF=CJ=12t,∴AC=15t,∴CK=t,又∵OK∥HJ,∴=,∴OK===t,∴在Rt△OCK中,由勾股定理得:OK2+KC2=OC2,即(t)2+(t)2=()2,解得:t=,或t=﹣(舍去),∴AH=5t=.2.(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵∠ADC为△ABD的外角,∴∠ADE+∠EDC=∠B+∠DAB,∵∠ADE=∠B,∴∠BAD=∠CDE,又∠B=∠C,∴△ABD∽△DCE,∴=,∴AB•CE=BD•CD;(2)解:设BD=x,AE=y,由(1)得,5×(5﹣y)=x×(6﹣x),整理得,y=x2﹣x+5=(x﹣3)2+,∴AE的最小值为;(3)解:作AF⊥BE于F,则四边形ADEF为矩形,∴EF=AD=3,AF=DE,∴BF=BE﹣EF=1,设CD=x,CE=y,则AF=DE=x+y,由勾股定理得,AD2+CD2=AC2,CE2+BE2=BC2,AF2+BF2=AB2,∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC=BC,∴32+x2=AC2,y2+42=BC2,(x+y)2+12=AC2,∴x2﹣y2=7,y2+2xy=8,解得,x=,y=,∴DE=x+y=.3.解:(1)如图,连接OD,∵AB=10,∴OA=OB=5,∵AB⊥CD,∴CF=DF=CD=3,∴OF===4,∴NF=OF﹣ON=2,∵DN∥ME,∴∠E=∠NDF,∴tan∠E=tan∠NDF==;(2)∵FB=OB﹣OF=1,∴FG=+1=,∵,∴,且∠DFG=∠DFO=90°,∴△DFO∽△GFD,∴∠G=∠ODF,∵∠FOD+∠ODF=90°=∠FOD+∠G,∴∠ODG=90°,∴OD⊥DG,且OD是半径,∴GH是⊙O的切线,∵AM=,∴GM=10﹣+=,在Rt△DFN中,DN===,∵DN∥ME,∴∴∴MH=2.4.(1)证明:∵CD⊥AB,∴∠ADC=∠CDB=90°,∵∠ACB=90°,∴∠B+∠BCD=∠ACD+∠BCD=90°,∴∠B=∠ACD,∴△CBD∽△ACD,∴CD:AD=BD:CD,∴CD2=AD•DB;(2)解:∵=,∴设FH=4a,则HE=9a(a>0),∵∠ACB=90°,EF⊥CD,∴同(1)得:CH2=HE•FH=9a×4a=36a2,∴CH=6a,在Rt△CHF中,tan∠ACD===,过D作DP⊥AC于P,如图2所示:则DP∥BC,在Rt△DPC中,tan∠ACD==,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠A=45°,∴△ADP是等腰直角三角形,∴AP=DP,∴==,∵DP∥BC,∴==;(3)解:过点D作DM⊥AH于M,如图3所示:∵CH=3DH,∴设DH=2x,则CH=6x(x>0),∴CD=DH+CH=8x,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠BAC=45°=∠AHD,又∵∠ADH=∠CDA,∴△ADH∽△CDA,∴∠DAH=∠ACH,AD:CD=DH:AD,∴AD2=DH•CD=16x2,∴AD=4x,∵DM⊥AH,∠AHD=45°,∴△ADM是等腰直角三角形,∴DM=HM=DH=x,∴AM===x,∴tan∠ACH=tan∠DAH===;故答案为:.5.解:(1)①正方形是自相似菱形,是真命题;理由如下:如图3所示:∵四边形ABCD是正方形,点E是BC的中点,∴AB=CD,BE=CE,∠ABE=∠DCE=90°,在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS),∴△ABE∽△DCE,∴正方形是自相似菱形;②有一个内角为60°的菱形是自相似菱形,是假命题;理由如下:如图4所示:连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD,AD∥BC,AB∥CD,∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∠DCE=120°,∵点E是BC的中点,∴AE⊥BC,∴∠AEB=∠DAE=90°,∴只能△AEB与△DAE相似,∵AB∥CD,∴只能∠B=∠AED,若∠AED=∠B=60°,则∠CED=180°﹣90°﹣60°=30°,∴∠CDE=180°﹣120°﹣30°=30°,∴∠CED=∠CDE,∴CD=CE,不成立,∴有一个内角为60°的菱形不是自相似菱形;③若菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC=α(0°<α<90°),E为BC中点,则在△ABE,△AED,△EDC中,相似的三角形只有△ABE与△AED,是真命题;理由如下:∵∠ABC=α(0°<α<90°),∴∠C>90°,且∠ABC+∠C=180°,△ABE与△EDC不能相似,同理△AED与△EDC也不能相似,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠AEB=∠DAE,当∠AED=∠B时,△ABE∽△DEA,∴若菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC=α(0°<α<90°),E为BC中点,则在△ABE,△AED,△EDC中,相似的三角形只有△ABE与△AED;(2)①∵菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC是锐角,边长为4,E为BC中点,∴BE=2,AB=AD=4,由(1)③得:△ABE∽△DEA,∴==,∴AE2=BE•AD=2×4=8,∴AE=2,DE===4,②过E作EM⊥AD于M,过D作DN⊥BC于N,如图2所示:则四边形DMEN是矩形,∴DN=EM,DM=EN,∠M=∠N=90°,设AM=x,则EN=DM=x+4,由勾股定理得:EM2=DE2﹣DM2=AE2﹣AM2,即(4)2﹣(x+4)2=(2)2﹣x2,解得:x=1,∴AM=1,EN=DM=5,∴DN=EM===,在Rt△BDN中,∵BN=BE+EN=2+5=7,∴tan∠DBC==.6.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,AD=BC=4,DC=AB=3,AD∥BC,∵MN⊥BC,∴MN⊥AD,∴∠EMD=∠FNE=90°,∵四边形DEFH是矩形,∴∠MED+∠NEF=90°,∴∠NEF=∠MDE,∴△MED∽△NFE;(2)解:设AM=x,则MD=NC=4﹣x,∵tan∠DAC=tan∠MAE===,∴ME=x,∴NE=3﹣x,∵△MED∽△NFE,∴=,即=,解得:NF=x,∴FC=4﹣x﹣x=4﹣x,EF==,当EF=FC时,4﹣x=,解得:x=4或x=,由题意可知x=4不合题意,当x=时,AE=,∵AC===5,∴k==;(3)解:由(1)可知:△MED∽△NFE,∴==,∴DE=EF,∴矩形EFHD的面积=DE×EF=EF2=[(3﹣x)2+(x)2]=[(x﹣)2+],∴当x﹣=0时,即x=时,矩形EFHD的面积最小,最小值为:×=,∵cos∠MAE===,∴AE=AM=×=,此时k==.7.(1)证明:过B作BG∥AC交CE的延长线于G,如图1所示:则∠G=∠ACE,∵CE平分∠ACB,∴∠ACE=∠BCE,∴∠G=∠BCE,∴BG=BC,∵BG∥AC,∴△ACE∽△BGE,∴,∴;(2)①证明:过E作EM⊥AB交BC于M,如图2所示:则∠AEM=90°,∵∠AEC=45°,∴∠MEC=45°=∠AEC,在△AEC和△MEC中,,∴△AEC≌△MEC(ASA),∴ME=AE,∵AD⊥BC,EM⊥AB,∴∠MEB=∠ADB=90°,∵∠B=∠B,∴△BME∽△BAD,∴,∴BE=2EM,∴BE=2AE;②解:由(1)得:=,∵BE=2AE,∴,设AC=x,BC=2x,AD=1,BD=2,则CD=2x﹣2,又AC2=AD2+CD2,∴x2=12+(2x﹣2)2,=1,,∴x1又2x﹣2>0,∴x=,∴AC=,CD=,作FG⊥AC于G,如图3所示:∵CE平分∠ACB,AD⊥BC,∴FD=FG,∴===,∴,∴DF=AD=×1=,∴CF===,∴sin∠DCF=,∴sin∠ACE=sin∠DCF=.8.(1)证明:∵∠ABD=∠C,∠A=∠A,∴△ADB∽△ABC(2)①证明:过点A作AF∥DE交BD的延长线于点F,过E作EG⊥BD于点G,如图2所示:∵BE=DE,∴∠ABD=∠BDE,∵AF∥DE,∴∠F=∠BDE,∵∠ABD=∠C=30°,∴∠ABD=∠BDE=∠F=∠C=30°,∵∠ADF=∠BDC,∴△ADF∽△BDC,∴DF:CD=AD:BD,∴BD•DF=AD•CD,∵BE=DE,EG⊥BD,∴BG=DG,EG=BE,∴BG=EG=BE,∴BD=2BG=BE,∵AF∥DE,∴DF:AE=BD:BE,∴DF=AE,∴BE•AE=AD•CD,∴3AE•BE=AD•CD;②解:AE=,理由如下:由(1)得:△ADB∽△ABC,∴AB:AC=AD:AB,∴AB2=AD•AC,即62=9AD,∴AD=4,∴CD=AC﹣AD=5,过点A作AF∥DE交BD的延长线于点F,过E作EG⊥BD于点G,如图3所示:∵BE=DE,∴∠ABD=∠BDE,∵AF∥DE,∴∠F=∠BDE,∵∠ABD=∠C,∴∠ABD=∠BDE=∠F=∠C,∵∠ADF=∠BDC,∴△ADF∽△BDC,∴DF:CD=AD:BD,∴BD•DF=AD•CD,∵BE=DE,EG⊥BD,∴BG=DG,tan∠ABD==tan C=,∴BG=EG=BE,∴BD=2BG=BE,∵AF∥DE,∴DF:AE=BD:BE=8:5,∴DF=AE,∴BE•AE=AD•CD,∴64AE•BE=25AD•CD;设AE=x,则BE=6﹣x,∴64x(6﹣x)=25×4×5,解得:x=,或x=,∵AE=>4=AD,∴∠ADE>∠AED=2∠C,∵AF∥DE,∴∠DAF=∠ADE>2∠C,∵△ADF∽△BDC,∴∠DBC=∠DAF>2∠C,∴∠ABC>3∠C>90°,∴x=不合题意舍去,∴AE═.9.(1)证明:∵∠BAE=∠BDA,∠ABE=∠DBA,∴△BAE~△BDA,∴AB:BD=BE:AB,∴AB2=BE•BD;(2)解:作BG⊥AD于G,如图2所示:∵,∴设BF=x,则FC=2x,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC=BF+CF=3x,AD∥BC,∴∠BAG=∠ABC=60°,△BEF∽△DEA,∴==,∴DE=3BE,设BE=y,DE=3y,则BD=BE+DE=4y,由(1)得:AB2=BE•BD=y×4y=4y2,∴AB=2y,∵BG⊥AD,∠BAG=60°,∴∠ABG=30°,∴AG=AB=y,BG=AG=y,∴DG=AG+AD=y+3x,在Rt△BDG中,由勾股定理得:BG2+DG2=BD2,即(y)2+(y+3x)2=(4y)2,解得:x=,∴=,∴===;(3)解:作FH⊥BD于H,在BC的延长线上截取DT=DC,连接DT,如图3所示:则∠DCT=∠T,由(1)得:AB2=BE•BD,即22=BE×4,解得:BE=1,∵=,∴EH=2FH,设FH=a,则EH=2a,BH=1﹣2a,在Rt△BFH中,由勾股定理得:a2+(1﹣2a)2=()2,解得:a=,或a=(不合题意舍去),∴FH=,EH=,∴EF===,∵∠DEF=∠BCD,∠DEF+∠BEF=180°,∠BCD+∠DCT=180°,∴∠BEF=∠DCT=∠T,∵∠EBF=∠TBD,∴△BEF∽△BTD,∴=,即=,∴DT=,∴CD=;故答案为:.10.(1)解:线段PA和PE的数量关系为:PA=PE,理由如下:过点P作PM⊥AB于M,PN⊥BC于N,如图1所示:∵四边形ABCD是矩形,AB=BC,∴四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,BD平分∠ABC,∴PM=PN,∴四边形MBNP是正方形,∴∠MPN=90°,∵PE⊥AP,∴∠APE=90°,∴∠APM+∠MPE=90°,∠EPN+∠MPE=90°,∴∠APM=∠EPN,在△APM和△EPN中,,∴△APM≌△EPN(ASA),∴PA=PE,故答案为:PA=PE;(2)证明:过点P作PM⊥AB于M,PN⊥BC于N,如图2所示:∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,CD=AB,AD⊥AB,CD⊥BC,∠ABC=90°,∴四边形MBNP是矩形,∴∠MPN=90°,∵PE⊥AP,∴∠APE=90°,∴∠APM+∠MPE=90°,∠EPN+∠MPE=90°,∴∠APM=∠EPN,∵∠AMP=∠ENP=90°,∴△APM∽△EPN,∴=,∵PM⊥AB,PN⊥BC,AD⊥AB,CD⊥BC,∴PM∥AD,PN∥CD,∴△BPM∽△BDA,△BPN∽△BDC,∴=,=,∴=,∴==,∴;(3)解:连接AE、PF交于Q,连接QB,过点A作AO⊥BD于O,①当P在O的右上方时,如图3所示:由(2)得:==,∴PA=PE=×=,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=10,∠BAD=90°,∴BD===2,∵AO⊥BD,∵△ABD的面积=BD×AO=AB×AD,∴AO===,∵tan∠ABD==,∴=,解得:BO=,由勾股定理得:OP===,∴BP=BO+OP=,∵四边形APEF是矩形,∴∠AEP=90°,AE=PE,QA=QE=QP=QF,∴PF=AE===,∵∠ABE=90°,∴QB=AE=QE,∴QA=QE=QP=QF=QB,∴点A、P、E、B、F五点共圆,AE、PF为圆的直径,∴∠PBF=90°,∴BF===;②当P在O的左下方时,如图4所示:同理可得:AO=,BO=,OP=,PF=,则BP=BO﹣OP=,同理可得:点A、P、E、B、F五点共圆,AE、PF为圆的直径,∴BF===;综上所述,当PE=时,线段BF的长为或.11.解:(1)∵E是BC的中点,∴BC=2BE=2,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=2,∠B=90°,AD∥BC,∵DF⊥AE,∴∠AFD=90°=∠B,∴△ABE∽△DFA,∴=,∴AE•AF=AD•BE=2×=4;(2)延长DE交CB的延长线于H,连接DE、AH,如图2所示:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AD=BC,∠BCD=90°,∴△ADG∽△CHG,∴==,∴BH=BC,∵E是BC的中点,∴BE=CE=BH,∴EH=BC=AD,∴四边形ADEH是平行四边形,∵DF⊥AE,∴四边形ADEH是菱形,∴DF=HF,∠AEH=∠AED,DE=AD=EH=BC,∴CE=DE,∴∠CDE=30°,∴∠CED=90°﹣30°=60°,∴∠AEH=∠AED=60°,∵DF⊥AE,∴∠FDE=30°=∠CDE,∴FE=CE,∴∠FCE=∠CFE=∠AEH=30°,∴cos∠FCE=;(3)过F作PQ⊥AB于P,交CD于Q,作KH⊥AD于H,如图3所示:则PQ=AD,AP=DQ,PQ∥BC∥AD,∵G是AB的中点,E是BC的中点,∴AB=2AG,BC=2BE,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AB=CD,∠B=∠DAG=90°,∵DF⊥AE,∴∠ADF+∠DAF=∠BAE+∠DAF=90°,∴∠BAE=∠ADF,∴△ABE∽△DAG,∴=,∴AB•AG=AD•BE,即AB2=AD2,∴AB=AD,∴四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=PQ,设AB=BC=CD=AD=PQ=4a,则BE=AG=2a,∴tan∠ADG=tan∠BAE==,AE=DG==2a,∵DF⊥AE,∴AF===a,∵PQ∥BC,∴△APF∽△ABE,∴==,即==,解得:AP=a,PF=a,∴CQ=PB=AB﹣AP=4a﹣a=a,FQ=PQ﹣PF=4a﹣a=a,∵KH⊥AD,∴tan∠ADG==,设KH=x,则DH=2x,∵PQ∥AD,AK∥FC,∴∠DAF=∠QFE,∠KAF=∠CFE,∴∠DAK=∠QFC,又∵∠AHK=∠FQC=90°,∴△AHK∽△FQC,∴=,即=,解得:AH=x,∵AH+DH=AD,∴x+2x=4a,解得:x=a,∴KH=a,∵△ADK的面积为S1=AD×KH,△CDF的面积为S2=CD×FQ,∴===;故答案为:.12.(1)证明:如图1中,∵AM⊥BN,CN⊥BN,AB⊥BC,∴∠AMB=∠N=∠ABC=90°,∴∠A+∠ABM=90°,∠ABM+∠CBN=90°,∴∠A+∠CBN=90°,∴△ABM∽△BCN,∴=,∴BM•BC=AB•CN.(2)解:如图2中,连接AN,延长AN交BC的延长线于H,作BK⊥AN于K.由(1)可知:△ABM∽△BCN,∴=∵AB=BC,∴AM=BN,BM=CN,设CN=m,∵BM=MN,∴BM=CN=MN=m,BN=AM=2m,∵AM⊥BN,BM=MN,=•BN•AM=•AN•BK.∵S△ABN∴BK==m,∴AK===m,∵∠BAK=∠BAH,∠ABH=∠AKB=90°,∴△ABK∽△AHB,∴=,∴=,∴AH=m,∴HN=AH﹣AN=m﹣m=m,∵AD∥CH,∴===.(3)解:如图3中,连接AE,延长AE交BC的延长线于H.∵AF∥CH,∴∠F=∠ECH,∵∠AEF=∠CEH,EF=CF,∴△AFE≌△HCE(ASA),∴AE=EH,AF=CH,∵AM⊥BE,BM=ME,∴AB=AE,∵∠ABH=90°,∵CN=BM=ME=1,∴BE=AE=EH=2,∴AB=BC=AE=2,∴BH==2,∴CH=BH﹣BC=2﹣2,∴AF=2﹣2.13.解:(1)情况①中的依据是:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.故答案为两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.(2)如图2中,作CN∥DE交BD于N.则有=,=,=,∴•=•,∴BE•AD•FC=BD•AF•EC,∴••=1.(3)如图3中,∵••=1,AD:DB=CF:FA=2:3,∴=.故答案为.14.证明:(1)∵正方形ABCD,E、F分别为边AB、BC的中点,∴AD=BC=DC=AB,AE=BE=AB,BF=CF=BC,∴AE=BF,∵在△ADE和△BAF中,∴△ADE≌△BAF(SAS)∴∠BAF=∠ADE,∵∠BAF+∠DAF=90°∴∠ADE+∠DAF=90°=∠AGD,∴AF⊥DE;(2)①如图b,过点B作BN⊥AF于N,∵∠BAF=∠ADE,∠AGD=∠ANB=90°,AB=AD,∴△ABN≌△ADG(AAS)∴AG=BN,DG=GN,∵∠AGE=∠ANB=90°,∴EG∥BN,∴,且AE=BE,∴AG=GN,∴AN=2AG=DG,∵BG2=BN2+GN2=AG2+AG2,∴BG2=2AG2=2AG•AG=GA•DG;②∵AB=10,∴AE=BF=5,∴DE===5,∵×AD×AE=×DE×AG,∴AG=2,∴GN=BN=2,∴AN=DG=4,∵GE∥BN,∴△DGH∽△BNH,∴==2,∴GH=2HN,且GH+HN=GN=2,∴GH=,=×GH×BN=××2=.∴S△GHB15.解:问题发现:(1)∵DE∥BC,∴,∵AB=k•AC,∴BD=k•EC,故答案为:BD=k•EC;类比探究:(2)成立,理由如下:连接BD由旋转的性质可知,∠BAD=∠CAE∵=,∴△ABD∽△ACE,∴==k,故BD=k•EC;拓展延伸:(3)BF•CF的值为2或1;由旋转的性质可知∠BAD=∠CAE∵=,∴△ABD∽△ACE∴∠ACE=15°=∠ABD∵∠ABC+∠ACB=90°∴∠FBC+∠FCB=90°∴∠BFC=90°∵∠BAC=90°,AC=1,AB=,∴tan∠ABC=,∴∠ABC=30°∴∠ACB=60°分两种情况分析:①如图2,∴在Rt△BAC中,∠ABC=30°,AC=1,∴BC=2AC=2,∵在Rt△BFC中,∠CBF=30°+15°=45°,BC=2∴BF=CF=∴BF•CF=()2=2②如图3,设CF=a,在BF上取点G,使∠BCG=15°∵∠BCF=60°+15°=75°,∠CBF=∠ABC﹣∠ABD=30°﹣15°=15°,∴∠CFB=90°∴∠GCF=60°∴CG=BG=2a,GF=a.∵CF2+BF2=BC2∴a2+(2a+a2=22,解得a2=2﹣,∴BF•CF=(2+)a•a=(2+)•a2=1,即:BF•CF=1或2.故答案为:1或2.。
中考数学复习---相似三角形综合压轴题练习(含答案解析)
中考数学复习---相似三角形综合压轴题练习(含答案解析)一.平行线分线段成比例(共1小题)1.(2022•襄阳)如图,在△ABC中,D是AC的中点,△ABC的角平分线AE 交BD于点F,若BF:FD=3:1,AB+BE=3,则△ABC的周长为.【答案】5【解答】解:如图,过点F作FM⊥AB于点M,FN⊥AC于点N,过点D作DT∥AE交BC于点T.∵AE平分∠BAC,FM⊥AB,FN⊥AC,∴FM=FN,∴===3,∴AB=3AD,设AD=DC=a,则AB=3a,∵AD=DC,DT∥AE,∴ET=CT,∴==3,设ET=CT=b,则BE=3b,∵AB+BE=3,∴3a+3b=3,∴a+b=,∴△ABC的周长=AB+AC+BC=5a+5b=5,故答案为:5.二.相似三角形的性质和判定2.(2022•鞍山)如图,在正方形ABCD中,点E为AB的中点,CE,BD交于点H,DF⊥CE于点F,FM平分∠DFE,分别交AD,BD于点M,G,延长MF交BC于点N,连接BF.下列结论:①tan∠CDF=;②S△EBH:S△DHF =3:4;③MG:GF:FN=5:3:2;④△BEF∽△HCD.其中正确的是.(填序号即可).【答案】①③④【解答】解:如图,过点G作GQ⊥DF于点Q,GP⊥EF于点P.设正方形ABCD的边长为2a.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCD=90°,∵AE=EB=a,BC=2a,∵DF⊥CE,∴∠CFD=90°,∴∠ECB+∠DCF=90°,∵∠DCF+∠CDF=90°,∴∠CDF=∠ECB,∴tan∠CDF=,故①正确,∵BE∥CD,∴===,∵EC===a,BD=CB=2a,∴EH=EC=a,BH=BD=a,DH=BD=a,在Rt△CDF中,tan∠CDF==,CD=2a,∴CF=a,DF=a,∴HF=CE﹣EH﹣CF=a﹣a﹣a=a,∴S△DFH=•FH•DF=×a×a=a2,∵S△BEH=S△ECB=××a×2a=a2,∴S△EBH:S△DHF=a2:a2=5:8,故②错误.∵FM平分∠DFE,GQ⊥EF,GP⊥FE,∴GQ=GP,∵==,∴=,∴BG=DG,∵DM∥BN,∴==1,∴GM=GN,∵S△DFH=S△FGH+S△FGD,∴×a×a=××GP+×a×GQ,∴GP=GQ=a,∴FG=a,过点N作NJ⊥CE于点J,设FJ=NJ=m,则CJ=2m,∴3m=a,∴m=a,∴FN=m=a,∴MG=GN=GF+FN=a+a=a,∴MG:GF:FN=a:a:a=5:3:2,故③正确,∵AB∥CD,∴∠BEF=∠HCD,∵==,==,∴=,∴△BEF∽△HCD,故④正确.故答案为:①③④.3.(2022•眉山)如图,四边形ABCD为正方形,将△EDC绕点C逆时针旋转90°至△HBC,点D,B,H在同一直线上,HE与AB交于点G,延长HE与CD的延长线交于点F,HB=2,HG=3.以下结论:①∠EDC=135°;②EC2=CD•CF;③HG=EF;④sin∠CED=.其中正确结论的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解答】解:∵△EDC旋转得到△HBC,∴∠EDC=∠HBC,∵ABCD为正方形,D,B,H在同一直线上,∴∠HBC=180°﹣45°=135°,∴∠EDC=135°,故①正确;∵△EDC旋转得到△HBC,∴EC=HC,∠ECH=90°,∴∠HEC=45°,∴∠FEC=180°﹣45°=135°,∵∠ECD=∠ECF,∴△EFC∽△DEC,∴,∴EC2=CD•CF,故②正确;设正方形边长为a,∵∠GHB+∠BHC=45°,∠GHB+∠HGB=45°,∴∠BHC=∠HGB=∠DEC,∵∠GBH=∠EDC=135°,∴△GBH∽△EDC,∴,即,∵△HEC是等腰直角三角形,∴,∵∠GHB=∠FHD,∠GBH=∠HDF=135°,∴△HBG∽△HDF,∴,即,解得:EF=3,∵HG=3,∴HG=EF,故③正确;过点E作EM⊥FD交FD于点M,∴∠EDM=45°,∵ED=HB=2,∴,∵EF=3,∴,∵∠DEC+∠DCE=45°,∠EFC+∠DCE=45°,∴∠DEC=∠EFC,∴,故④正确综上所述:正确结论有4个,故选:D.4.(2022•东营)如图,已知菱形ABCD的边长为2,对角线AC、BD相交于点O,点M,N分别是边BC、CD上的动点,∠BAC=∠MAN=60°,连接MN、OM.以下四个结论正确的是()①△AMN是等边三角形;②MN的最小值是;③当MN最小时S△CMN=S菱形ABCD;④当OM⊥BC时,OA2=DN•AB.A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④【答案】D【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CB=AD=CD,AB∥CD,AC⊥BD,OA=OC,∴∠BAC=∠ACD=60°,∴△ABC和△ADC都是等边三角形,∴∠ABM=∠ACN=60°,AB=AC,∵∠MAN=60°,∴∠BAM=∠CAN=60°﹣∠,∴△BAM≌△CAN(ASA),∴AM=AN,∴△AMN是等边三角形,故①正确;当AM⊥BC时,AM的值最小,此时MN的值也最小,∵∠AMB=90°,∠ABM=60°,AB=2,∴MN=AM=AB•sin60°=2×=,∴MN的最小值是,故②正确;∵AM⊥BC时,MN的值最小,此时BM=CM,∴CN=BM=CB=CD,∴DN=CN,∴MN∥BD,∴△CMN∽△CBD,∴===,∴S△CMN=S△CBD,∵S△CBD=S菱形ABCD,∴S△CMN=×S菱形ABCD=S菱形ABCD,故③正确;∵CB=CD,BM=CN,∴CB﹣BM=CD﹣CN,∴CM=DN,∵OM⊥BC,∴∠CMO=∠COB=90°,∵∠OCM=∠BCO,∴△OCM∽△BCO,∴=,∴OC2=CM•CB,∴OA2=DN•AB,故④正确,故选:D.5.(2022•绍兴)将一张以AB为边的矩形纸片,先沿一条直线剪掉一个直角三角形,在剩下的纸片中,再沿一条直线剪掉一个直角三角形(剪掉的两个直角三角形相似),剩下的是如图所示的四边形纸片ABCD,其中∠A=90°,AB =9,BC=7,CD=6,AD=2,则剪掉的两个直角三角形的斜边长不可能是()A.B.C.10D.【答案】A【解答】解:如右图1所示,由已知可得,△DFE∽△ECB,则,设DF=x,CE=y,则,解得,∴DE=CD+CE=6+=,故选项B不符合题意;EB=DF+AD=+2=,故选项D不符合题意;如图2所示,由已知可得,△DCF∽△FEB,则,设FC=m,FD=n,则,解得,∴FD=10,故选项C不符合题意;BF=FC+BC=8+7=15;如图3所示:此时两个直角三角形的斜边长为6和7;故选:A.6.(2022•连云港)如图,将矩形ABCD沿着GE、EC、GF翻折,使得点A、B、D恰好都落在点O处,且点G、O、C在同一条直线上,同时点E、O、F在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=AD;③GE =DF;④OC=2OF;⑤△COF∽△CEG.其中正确的是()A.①②③B.①③④C.①④⑤D.②③④【答案】B【解答】解:由折叠性质可得:DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,∴∠FGE+∠GEC=180°,∴GF∥CE,故①正确;设AD=2a,AB=2b,则=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,∴CG=OG+OC=3a,在Rt△CGE中,CG2=GE2+CE2,(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,解得:b=a,∴AB=AD,故②错误;在Rt△COF中,设OF=DF=x,则CF=2b﹣x=2a﹣x,∴x2+(2a)2=(2a﹣x)2,解得:x=a,∴DF=×a=a,2OF=2×a=2a,在Rt△AGE中,GE==a,∴GE=DF,OC=2OF,故③④正确;无法证明∠FCO=∠GCE,∴无法判断△COF∽△CEG,故⑤错误;综上,正确的是①③④,故选:B.7.(2022•遂宁)如图,正方形ABCD与正方形BEFG有公共顶点B,连接EC、GA,交于点O,GA与BC交于点P,连接OD、OB,则下列结论一定正确的是()①EC⊥AG;②△OBP∽△CAP;③OB平分∠CBG;④∠AOD=45°;A.①③B.①②③C.②③D.①②④【答案】D【解答】解:∵四边形ABCD、四边形BEFG是正方形,∴AB=BC,BG=BE,∠ABC=90°=∠GBE,∴∠ABC+∠CBG=∠GBE+∠CBG,即∠ABG=∠EBC,∴△ABG≌△CBE(SAS),∴∠BAG=∠BCE,∵∠BAG+∠APB=90°,∴∠BCE+∠APB=90°,∴∠BCE+∠OPC=90°,∴∠POC=90°,∴EC⊥AG,故①正确;取AC的中点K,如图:在Rt△AOC中,K为斜边AC上的中点,∴AK=CK=OK,在Rt△ABC中,K为斜边AC上的中点,∴AK=CK=BK,∴AK=CK=OK=BK,∴A、B、O、C四点共圆,∴∠BOA=∠BCA,∵∠BPO=∠CPA,∴△OBP∽△CAP,故②正确,∵∠AOC=∠ADC=90°,∴∠AOC+∠ADC=180°,∴A、O、C、D四点共圆,∵AD=CD,∴∠AOD=∠DOC=45°,故④正确,由已知不能证明OB平分∠CBG,故③错误,故正确的有:①②④,故选:D.8.(2022•金华)如图是一张矩形纸片ABCD,点E为AD中点,点F在BC上,把该纸片沿EF折叠,点A,B的对应点分别为A′,B′,A′E与BC相交于点G,B′A′的延长线过点C.若=,则的值为()A.2B.C.D.【答案】A【解答】解:连接FG,CA′,过点G作GT⊥AD于点T.设AB=x,AD=y.∵=,∴可以假设BF=2k,CG=3k.∵AE=DE=y,由翻折的性质可知EA=EA′=y,BF=FB′=2k,∠AEF=∠GEF,∵AD∥CB,∴∠AEF=∠EFG,∴∠GEF=∠GFE,∴EG=FG=y﹣5k,∴GA′=y﹣(y﹣5k)=5k﹣y,∵C,A′,B′共线,GA′∥FB′,∴=,∴=,∴y2﹣12ky+32k2=0,∴y=8k或y=4k(舍去),∴AE=DE=4k,∵四边形CDTG是矩形,∴CG=DT=3k,∴ET=k,∵EG=8k﹣5k=3k,∴AB=CD=GT==2k,∴==2.解法二:不妨设BF=2,CG=3,连接CE,则Rt△CA'E≌Rt△CDE,推出A'C =CD=AB=A'B',==1,推出GF=CG=3,BC=8,在Rt△CB'F,勾股得CB'=4则A'B'=2,故选:A.9.(2022•乐山)如图,等腰△ABC的面积为2,AB=AC,BC=2.作AE∥BC且AE=BC.点P是线段AB上一动点,连结PE,过点E作PE的垂线交BC的延长线于点F,M是线段EF的中点.那么,当点P从A点运动到B 点时,点M的运动路径长为()A.B.3C.2D.4【答案】B【解答】解:如图,过点A作AH⊥BC于点H.当点P与A重合时,点F与C重合,当点P与B重合时,点F的对应点为F″,点M的运动轨迹是△ECF″的中位线,M′M″=CF″,∵AB=AC,AH⊥BC,∴BH=CH,∵AE∥BC,AE=BC,∴AE=CH,∴四边形AHCE是平行四边形,∵∠AHC=90°,∴四边形AHCE是矩形,∴EC⊥BF″,AH=EC,∵BC=2,S△ABC=2,∴×2×AH=2,∴AH=EC=2,∵∠BEF″=∠ECB=∠ECF″,∴∠BEC+∠CEF″=90°,∠CEF″+∠F″=90°,∴∠BEC=∠F″,∴△ECB∽△F″CE,∴EC2=CB•CF″,∴CF″==6,∴M′M″=3故选:B.10.(2022•海南)如图,菱形ABCD中,点E是边CD的中点,EF垂直AB交AB的延长线于点F,若BF:CE=1:2,EF=,则菱形ABCD的边长是()A.3B.4C.5D.【答案】B【解答】解:过点D作DH⊥AB于点H,如图,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=CD,AB∥CD.∵EF⊥AB,DH⊥AB,∴DH∥EF,∴四边形DHFE为平行四边形,∴HF=DE,DH=EF=.∵点E是边CD的中点,∴DE=CD,∴HF=CD=AB.∵BF:CE=1:2,∴设BF=x,则CE=2x,∴CD=4x,DE=HF=2x,AD=AB=4x,∴AF=AB+BF=5x.∴AH=AF﹣HF=3x.在Rt△ADH中,∵DH2+AH2=AD2,∴.解得:x=±1(负数不合题意,舍去),∴x=1.∴AB=4x=4.即菱形ABCD的边长是4,故选:B.11.(2022•黑龙江)如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点F 是CD上一点,OE⊥OF交BC于点E,连接AE,BF交于点P,连接OP.则下列结论:①AE⊥BF;②∠OPA=45°;③AP﹣BP=OP;④若BE:CE =2:3,则tan∠CAE=;⑤四边形OECF的面积是正方形ABCD面积的.其中正确的结论是()A.①②④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①③④⑤【答案】B【解答】解:①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD,AC⊥BD,∠ABD=∠DBC=∠ACD=45°.∴∠BOE+∠EOC=90°,∵OE⊥OF,∴∠FOC+∠EOC=90°.∴∠BOE=∠COF.在△BOE和△COF中,,∴△BOE≌△COF(ASA),∴BE=CF.在△BAE和△CBF中,,∴△BAE≌△CBF(SAS),∴∠BAE=∠CBF.∵∠ABP+∠CBF=90°,∴∠ABP+∠BAE=90°,∴∠APB=90°.∴AE⊥BF.∴①的结论正确;②∵∠APB=90°,∠AOB=90°,∴点A,B,P,O四点共圆,∴∠APO=∠ABO=45°,∴②的结论正确;③过点O作OH⊥OP,交AP于点H,如图,∵∠APO=45°,OH⊥OP,∴OH=OP=HP,∴HP=OP.∵OH⊥OP,∴∠POB+∠HOB=90°,∵OA⊥OB,∴∠AOH+∠HOB=90°.∴∠AOH=∠BOP.∵∠OAH+BAE=45°,∠OBP+∠CBF=45°,∠BAE=∠CBF,∴∠OAH=∠OBP.在△AOH和△BOP中,,∴△AOH≌△BOP(ASA),∴AH=BP.∴AP﹣BP=AP﹣AH=HP=OP.∴③的结论正确;④∵BE:CE=2:3,∴设BE=2x,则CE=3x,∴AB=BC=5x,∴AE==x.过点E作EG⊥AC于点G,如图,∵∠ACB=45°,∴EG=GC=EC=x,∴AG==x,在Rt△AEG中,∵tan∠CAE=,∴tan∠CAE===.∴④的结论不正确;⑤∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB=OC=OD,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOA=90°,∴△OAB≌△OBC≌△OCD≌△DOA(SAS).∴.∴.由①知:△BOE≌△COF,∴S△OBE=S△OFC,∴.即四边形OECF的面积是正方形ABCD面积的.∴⑤的结论正确.综上,①②③⑤的结论正确.故选:B.12.(2022•辽宁)如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E是OD的中点,连接CE并延长交AD于点G,将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到CF,连接EF,点H为EF的中点.连接OH,则的值为.【答案】【解答】解:以O为原点,平行于AB的直线为x轴,建立直角坐标系,过E 作EM⊥CD于M,过F作FN⊥DC,交DC延长线于N,如图:设正方形ABCD的边长为2,则C(1,1),D(﹣1,1),∵E为OD中点,∴E(﹣,),设直线CE解析式为y=kx+b,把C(1,1),E(﹣,)代入得:,解得,∴直线CE解析式为y=x+,在y=x+中,令x=﹣1得y=,∴G(﹣1,),∴GE==,∵将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到CF,∴CE=CF,∠ECF=90°,∴∠MCE=90°﹣∠NCF=∠NFC,∵∠EMC=∠CNF=90°,∴△EMC≌△CNF(AAS),∴ME=CN,CM=NF,∵E(﹣,),C(1,1),∴ME=CN=,CM=NF=,∴F(,﹣),∵H是EF中点,∴H(,0),∴OH=,∴==.故答案为:.13.(2022•辽宁)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,点P为斜边AB上的一个动点(点P不与点A、B重合),过点P作PD⊥AC,PE⊥BC,垂足分别为点D和点E,连接DE,PC交于点Q,连接AQ,当△APQ为直角三角形时,AP的长是.【答案】3或2【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,∴∠BAC=30°,∴AB=2BC=2×2=4,∴AC===2,当∠APQ=90°时,如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,∴∠BAC=30°,∴AB=2BC=2×2=4,∴AC===2,∵∠APQ=∠ACB=90°,∠CAP=∠BAC,∴△CAP∽△BAC,∴,即,∴AP=3,当∠AQP=90°时,如图2,∵PD⊥AC,PE⊥BC,∠ACB=90°,∴四边形DPEC是矩形,∴CQ=QP,∵∠AQP=90°,∴AQ垂直平分CP,∴AP=AC=2,综上所述,当△APQ为直角三角形时,AP的长是3或2,故答案为:3或2.14.(2022•绍兴)如图,AB=10,点C是射线BQ上的动点,连结AC,作CD ⊥AC,CD=AC,动点E在AB延长线上,tan∠QBE=3,连结CE,DE,当CE=DE,CE⊥DE时,BE的长是.【答案】或5【解答】解:如图,过点C作CT⊥AE于点T,过点D作DJ⊥CT交CT的延长线于点J,连接EJ.∵tan∠CBT=3=,∴可以假设BT=k,CT=3k,∵∠CAT+∠ACT=90°,∠ACT+∠JCD=90°,∴∠CAT=∠JCD,在△ATC和△CJD中,,∴△ATC≌△CJD(AAS),∴DJ=CT=3k,AT=CJ=10+k,∵∠CJD=∠CED=90°,∴C,E,D,J四点共圆,∵EC=DE,∴∠CJE=∠DJE=45°,∴ET=TJ=10﹣2k,∵CE2=CT2+TE2=(CD)2,∴(3k)2+(10﹣2k)2=[•]2,整理得4k2﹣25k+25=0,∴(k﹣5)(4k﹣5)=0,∴k=5和,∴BE=BT+ET=k+10﹣2k=10﹣k=5或,故答案为:5或.15.(2022•甘肃)如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=9cm,点E,F分别在边AB,BC上,AE=2cm,BD,EF交于点G,若G是EF的中点,则BG的长为cm.【答案】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=6cm,∠ABC=∠C=90°,AB∥CD,∴∠ABD=∠BDC,∵AE=2cm,∴BE=AB﹣AE=6﹣2=4(cm),∵G是EF的中点,∴EG=BG=EF,∴∠BEG=∠ABD,∴∠BEG=∠BDC,∴△EBF∽△DCB,∴=,∴=,∴BF=6,∴EF===2(cm),∴BG=EF=(cm),故答案为:.16.(2022•新疆)如图,四边形ABCD是正方形,点E在边BC的延长线上,点F在边AB上,以点D为中心,将△DCE绕点D顺时针旋转90°与△DAF 恰好完全重合,连接EF交DC于点P,连接AC交EF于点Q,连接BQ,若AQ•DP=3,则BQ=.【答案】【解答】解:如图,连接DQ,∵将△DCE绕点D顺时针旋转90°与△DAF恰好完全重合,∴DE=DF,∠FDE=90°,∴∠DFE=∠DEF=45°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠DAC=45°=∠BAC,∴∠DAC=∠DFQ=45°,∴点A,点F,点Q,点D四点共圆,∴∠BAQ=∠FDQ=45°,∠DAF=∠DQF=90°,∠AFD=∠AQD,∴DF=DQ,∵AD=AB,∠BAC=∠=45°,AQ=AQ,∴△ABQ≌△ADQ(SAS),∴BQ=QD,∠AQB=∠AQD,∵AB∥CD,∴∠AFD=∠FDC,∴∠FDC=∠AQB,又∵∠BAC=∠DFP=45°,∴△BAQ∽△PFD,∴,∴AQ•DP=3=BQ•DF,∴3=BQ•BQ,∴BQ=,故答案为:.17.(2022•苏州)如图,在矩形ABCD中,=.动点M从点A出发,沿边AD向点D匀速运动,动点N从点B出发,沿边BC向点C匀速运动,连接MN.动点M,N同时出发,点M运动的速度为v1,点N运动的速度为v2,且v1<v2.当点N到达点C时,M,N两点同时停止运动.在运动过程中,将四边形MABN沿MN翻折,得到四边形MA′B′N.若在某一时刻,点B的对应点B′恰好与CD的中点重合,则的值为.【答案】【解答】解:如图,设AD交A′B′于点Q.设BN=NB′=x.∵=,∴可以假设AB=2k,CB=3k,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=3k,CD=AB=2k,∠C=∠D=90°,在Rt△CNB′中,CN2+CB′2=NB′2,∴(3k﹣x)2+k2=x2,∴x=k,∴NB′=k,CN=3k﹣k=k,由翻折的性质可知∠A′B′N=∠B=90°,∴∠DB′Q+∠CB′N=90°,∠CB′N+∠CNB′=90°,∴∠DB′Q=∠CNB′,∵∠D=∠C=90°,∴△DB′Q∽△CNB′,∴DQ:DB′:QB′=CB′::NB′=3:4:5,∵DB′=k,∴DQ=k,∵∠DQB′=∠MQA′,∠D=∠A′,∴△DQB′∽△A′QM,∴A′Q:A′M:QM=DQ:DB′:QB′=3:4:5,设AM=MA′=y,则MQ=y,∵DQ+QM+AM=3k,∴k+y+y=3k,∴y=k,∴===,解法二:连接BB′,过点M作MH⊥BC于点H.设AB=CD=6m,CB=9m,设BN=NB′=n,则n2=(3m)2+(9m﹣n)2,∴n=5m,CN=4m,由△BB′C∽△MNH,可得=2m,∴AM=BH=3m,∴===,故答案为:.18.(2022•湖北)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当AP恰好平分∠BAC时t的值为.【答案】2+2【解答】解:如图,连接AP,由图2可得AB=BC=4cm,∵∠B=36°,AB=BC,∴∠BAC=∠C=72°,∵AP平分∠BAC,∴∠BAP=∠PAC=∠B=36°,∴AP=BP,∠APC=72°=∠C,∴AP=AC=BP,∵∠PAC=∠B,∠C=∠C,∴△APC∽△BAC,∴,∴AP2=AB•PC=4(4﹣AP),∴AP=2﹣2=BP,(负值舍去),∴t==2+2,故答案为:2+2.19.(2022•随州)如图1,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,E,F分别为AB,AD的中点,连接EF.如图2,将△AEF绕点A逆时针旋转角θ(0°<θ<90°),使EF⊥AD,连接BE并延长交DF于点H.则∠BHD的度数为,DH的长为.【答案】90°,.【解答】解:如图,设EF交AD于点J,AD交BH于点O,过点E作EK⊥AB于点K.∵∠EAF=∠BAD=90°,∴∠DAF=∠BAE,∴=,∴△DAF∽△BAE,∴∠ADF=∠ABE,∵∠DOH=∠AOB,∴∠DHO=∠BAO=90°,∴∠BHD=90°,∵AF=3,AE=4,∠EAF=90°,∴EF==5,∵EF⊥AD,∴•AE•AF=•EF•AJ,∴AJ=,∴EJ===,∵EJ∥AB,∴=,∴=,∴OJ=,∴OA=AJ+OJ=+=4,∴OB===4,OD=AD﹣AO=6﹣4=2,∵cos∠ODH=cos∠ABO,∴=,∴DH=.故答案为:90°,.20.(2022•娄底)如图,已知等腰△ABC的顶角∠BAC的大小为θ,点D为边BC上的动点(与B、C不重合),将AD绕点A沿顺时针方向旋转θ角度时点D落在D′处,连接BD′.给出下列结论:①△ACD≌△ABD′;②△ACB∽△ADD′;③当BD=CD时,△ADD′的面积取得最小值.其中正确的结论有(填结论对应的应号).【答案】①②③【解答】解:由题意可知AC=AB,AD=AD′,∠CAD=∠BAD′,∴△ACD≌△ABD′,故①正确;∵AC=AB,AD=AD′,∠BAC=∠D′AD=θ,∴=,∴△ACB∽△ADD′,故②正确;∵△ACB∽△ADD′,∴=()2,∵当AD⊥BC时,AD最小,△ADD′的面积取得最小值.而AB=AC,∴BD=CD,∴当BD=CD时,△ADD′的面积取得最小值,故③正确;故答案为:①②③.21.(2022•牡丹江)如图,在等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,点D在BC边上,DE与AC相交于点F,AH⊥DE,垂足是G,交BC于点H.下列结论中:①AC=CD;②AD2=BC•AF;③若AD=3,DH=5,则BD=3;④AH2=DH•AC,正确的是.【答案】②③【解答】解:①∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∵∠ADC=∠B+∠BAD,而∠BAD的度数不确定,∴∠ADC与∠CAD不一定相等,∴AC与CD不一定相等,故①错误;②∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∵∠B=∠AED=45°,∴△AEF∽△ABD,∴=,∵AE=AD,AB=BC,∴AD2=AF•AB=AF•BC,∴AD2=AF•BC,故②正确;④∵∠DAH=∠B=45°,∠AHD=∠AHD,∴△ADH∽△BAH,∴=,∴AH2=DH•BH,而BH与AC不一定相等,故④不一定正确;③∵△ADE是等腰直角三角形,∴∠ADG=45°,∵AH⊥DE,∴∠AGD=90°,∵AD=3,∴AG=DG=,∵DH=5,∴GH===,∴AH=AG+GH=2,由④知:AH2=DH•BH,∴(2)2=5BH,∴BH=8,∴BD=BH﹣DH=8﹣5=3,故③正确;本题正确的结论有:②③故答案为:②③.22.(2022•丹东)如图,四边形ABCD是边长为6的菱形,∠ABC=60°,对角线AC与BD交于点O,点E,F分别是线段AB,AC上的动点(不与端点重合),且BE=AF,BF与CE交于点P,延长BF交边AD(或边CD)于点G,连接OP,OG,则下列结论:①△ABF≌△BCE;②当BE=2时,△BOG的面积与四边形OCDG面积之比为1:3;③当BE=4时,BE:CG=2:1;④线段OP的最小值为2﹣2.其中正确的是.(请填写序号)【答案】①②【解答】解:①∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=AD=CD,∴∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=60°,在△ABF和△BCE中,,∴△ABF≌△BCE(SAS),故①正确;②由①知:△ABC是等边三角形,∴AC=AB=6,∵AF=BE=2,∴CF=AC﹣AF=4,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,OB=OD,OA=OC,∴△AGF∽△CBF,S△BOG=S△DOG,S△AOD=S△COD,∴,∴,∴AG=3,∴AG=,∴S△AOD=2S△DOG,∴S△COD=2S△DOG,∴S四边形OCDG=S△DOG+S△COD=3S△DOG=3S△BOG,故②正确;③如图1,∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴△CGF∽△ABF,∴,∴,∴CG=3,∴BE:CG=4:3,故③不正确;④如图2,由①得:△ABF≌△BCE,∴∠BCE=∠ABF,∴BCE+∠CBF=∠ABF+∠CBF=∠ABC=60°,∴∠BPC=120°,作等边三角形△BCH,作△BCH的外接圆I,则点P在⊙I上运动,点O、P、I共线时,OP最小,作HM⊥BC于M,∴HM==3,∴PI=IH=,∵∠ACB+∠ICB=60°+30°=90°,∴OI===,∴OP最小=OI﹣PI=﹣2,故④不正确,故答案为:①②.三.相似三角形的应用23.(2022•衢州)希腊数学家海伦给出了挖掘直线隧道的方法:如图,A,B是两侧山脚的入口,从B出发任作线段BC,过C作CD⊥BC,然后依次作垂线段DE,EF,FG,GH,直到接近A点,作AJ⊥GH于点J.每条线段可测量,长度如图所示.分别在BC,AJ上任选点M,N,作MQ⊥BC,NP⊥AJ,使得==k,此时点P,A,B,Q共线.挖隧道时始终能看见P,Q处的标志即可.(1)CD﹣EF﹣GJ=km.(2)k=.【答案】1.8;.【解答】解:(1)CD﹣EF﹣GJ=5.5﹣1﹣2.7=1.8(km);(2)连接AB,过点A作AZ⊥CB,交CB的延长线于点Z.由矩形性质得:AZ=CD﹣EF﹣GJ=1.8,BZ=DE+FG﹣CB﹣AJ=4.9+3.1﹣3﹣2.4=2.6,∵点P,A,B,Q共线,∴∠MBQ=∠ZBA,又∵∠BMQ=∠BZA=90°,∴△BMQ∽△BZA,∴=k===.故答案为:1.8;.24.(2022•温州)如图是某风车示意图,其相同的四个叶片均匀分布,水平地面上的点M在旋转中心O的正下方.某一时刻,太阳光线恰好垂直照射叶片OA,OB,此时各叶片影子在点M右侧成线段CD,测得MC=8.5m,CD =13m,垂直于地面的木棒EF与影子FG的比为2:3,则点O,M之间的距离等于米.转动时,叶片外端离地面的最大高度等于米.【答案】10,(10+)【解答】解:解法一:如图,过点O作OP∥BD,交MG于P,过P作PN ⊥BD于N,则OB=PN,∵AC∥BD,∴AC∥OP∥BD,∴=,∠EGF=∠OPM,∵OA=OB,∴CP=PD=CD=6.5,∴MP=CM+CP=8.5+6.5=15,tan∠EGF=tan∠OPM,∴OM=×15=10;∵DB∥EG,∴∠EGF=∠NDP,∴sin∠EGF=sin∠NDP,即=,∴OB=PN=,以点O为圆心,OA的长为半径作圆,当OB与OM共线时,叶片外端离地面的高度最大,其最大高度等于(10+)米.解法二:如图,设AC与OM交于点H,过点C作CN⊥BD于N,∵HC∥EG,∴∠HCM=∠EGF,∵∠CMH=∠EFG=90°,∴△HMC∽△EFG,∴==,即=,∴HM=,∵BD∥EG,∴∠BDC=∠EGF,∴tan∠BDC=tan∠EGF,设CN=2x,DN=3x,则CD=x,∴x=13,∴x=,∴AB=CN=2,∴OA=OB=AB=,在Rt△AHO中,∵∠AHO=∠CHM,∴sin∠AHO==,∴=,∴OH=,∴OM=OH+HM=+=10(米),以点O为圆心,OA的长为半径作圆,当OB与OM共线时,叶片外端离地面的高度最大,其最大高度等于(10+)米.故答案为:10,(10+).49。
初中数学《相似三角形》压轴30题含解析
相似三角形(压轴必刷30题专项训练)一.填空题(共9小题)1(2020秋•虹口区校级月考)一张等腰三角形纸片,底边长为15cm ,底边上的高长22.5cm .现沿底边依次从下往上裁剪宽度均为3cm 的矩形纸条,如图所示.已知剪得的纸条中有一张是正方形,则这张正方形纸条是第6张.【分析】设第x 张为正方形,如图,△ADE ∽△ABC ,则DE BC =AM AN,从而计算出x 的值即可.【解答】解:如图,设第x 张为正方形,则DE =3(cm ),AM =(22.5-3x )(cm ),∵△ADE ∽△ABC ,∴DE BC =AM AN ,即315=22.5-3x 22.5,解得x =6.故答案为:6.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质以及正方形的性质,注:相似三角形的对应边之比等于对应边上的高之比.2(2019秋•浦东新区校级月考)如图,在平行四边形ABCD 中,E 是边BC 上的点,AE 交BD 于点F ,如果BE BC=23,那么BF FD =23.【分析】由平行四边形的性质可证△BEF ∽△DAF ,再根据相似三角形的性质得BE :DA =BF :DF 即可解.【解答】解:ABCD 是平行四边形,∴BC ∥AD ,BC =AD∴△BEF ∽△DAF∴BE :DA =BF :DF∵BC =AD∴BF :DF =BE :BC =2:3.【点评】本题考查了平行四边形的性质及相似三角形的判定定理和性质.3(2017秋•虹口区校级月考)如图,直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,AB =10,BC =6,在线段AB上取一点D ,作DF ⊥AB 交AC 于点F ,现将△ADF 沿DF 折叠,使点A 落在线段DB 上,对应点记为A 1;AD 的中点E 的对应点记为E 1,若△E 1FA 1∽△E 1BF ,则AD =165.【分析】利用勾股定理列式求出AC ,设AD =2x ,得到AE =DE =DE 1=A 1E 1=x ,然后求出BE 1,再利用相似三角形对应边成比例列式求出DF ,然后利用勾股定理列式求出E 1F ,然后根据相似三角形对应边成比例列式求解得到x 的值,从而可得AD 的值.【解答】解:∵∠ACB =90°,AB =10,BC =6,∴AC =AB 2-BC 2=102-62=8,设AD =2x ,∵点E 为AD 的中点,将△ADF 沿DF 折叠,点A 对应点记为A 1,点E 的对应点为E 1,∴AE =DE =DE 1=A 1E 1=x ,∵DF ⊥AB ,∠ACB =90°,∠A =∠A ,∴△ABC ∽△AFD ,∴AD AC =DF BC ,即2x 8=DF 6,解得DF =32x ,在Rt △DE 1F 中,E 1F =DF 2+DE 12=3x 22+x 2=13x 2,又∵BE 1=AB -AE 1=10-3x ,△E 1FA 1∽△E 1BF ,∴E 1F A 1E 1=BE 1E 1F ,∴E 1F 2=A 1E 1•BE 1,即(13x 2)2=x (10-3x ),解得x =85,∴AD 的长为2×85=165.故答案为:165.【点评】本题考查了相似三角形的性质,主要利用了翻折变换的性质,勾股定理,相似三角形对应边成比例,综合题,熟记性质并准确识图是解题的关键.4(2021秋•普陀区校级月考)如图,在△ABC 中,4AB =5AC ,AD 为△ABC 的角平分线,点E 在BC 的延长线上,EF ⊥AD 于点F ,点G 在AF 上,FG =FD ,连接EG 交AC 于点H .若点H 是AC 的中点,则AG FD的值为43.【分析】解题关键是作出辅助线,如解答图所示:第1步:利用角平分线的性质,得到BD =54CD ;第2步:延长AC ,构造一对全等三角形△ABD ≌△AMD ;第3步:过点M 作MN ∥AD ,构造平行四边形DMNG .由MD =BD =KD =54CD ,得到等腰△DMK ;然后利用角之间关系证明DM ∥GN ,从而推出四边形DMNG 为平行四边形;第4步:由MN ∥AD ,列出比例式,求出AG FD的值.【解答】解:已知AD 为角平分线,则点D 到AB 、AC 的距离相等,设为h .∵BD CD =S △ABD S △ACD =12AB ⋅h 12AC ⋅h =AB AC =54,∴BD =54CD .如图,延长AC ,在AC 的延长线上截取AM =AB ,则有AC =4CM .连接DM .在△ABD 与△AMD 中,AB =AM ∠BAD =∠MAD AD =AD ∴△ABD ≌△AMD (SAS ),∴MD =BD =54CD .过点M 作MN ∥AD ,交EG 于点N ,交DE 于点K .∵MN ∥AD ,∴CK CD =CM AC =14,∴CK =14CD ,∴KD =54CD .∴MD =KD ,即△DMK 为等腰三角形,∴∠DMK =∠DKM .由题意,易知△EDG 为等腰三角形,且∠1=∠2;∵MN ∥AD ,∴∠3=∠4=∠1=∠2,又∵∠DKM =∠3(对顶角)∴∠DMK =∠1,∴DM ∥GN ,∴四边形DMNG 为平行四边形,∴MN =DG =2FD .∵点H 为AC 中点,AC =4CM ,∴AH MH=23.∵MN ∥AD ,∴AG MN =AH MH ,即AG 2FD =23,∴AG FD =43.故答案为:43.方法二:如图,有已知易证△DFE ≌△GFE ,故∠5=∠B +∠1=∠4=∠2+∠3,又∠1=∠2,所以∠3=∠B ,则可证△AGH ∽△ADB设AB =5a ,则AC =4a ,AH =2a ,所以AG /AD =AH /AB =2/5,而AD =AG +GD ,故GD /AD =3/5,所以AG :GD =2:3,F 是GD 的中点,所以AG :FD =4:3.【点评】本题是几何综合题,难度较大,正确作出辅助线是解题关键.在解题过程中,需要综合利用各种几何知识,例如相似、全等、平行四边形、等腰三角形、角平分线性质等,对考生能力要求较高.5(2022秋•普陀区校级月考)如图,点A 1,A 2,A 3,A 4在射线OA 上,点B 1,B 2,B 3在射线OB 上,且A 1B 1∥A 2B 2∥A 3B 3,A 2B 1∥A 3B 2∥A 4B 3.若△A 2B 1B 2,△A 3B 2B 3的面积分别为1,4,则图中三个阴影三角形面积之和为10.5.【分析】已知△A 2B 1B 2,△A 3B 2B 3的面积分别为1,4,且两三角形相似,因此可得出A 2B 2:A 3B 3=1:2,由于△A 2B 2A 3与△B 2A 3B 3是等高不等底的三角形,所以面积之比即为底边之比,因此这两个三角形的面积比为1:2,根据△A 3B 2B 3的面积为4,可求出△A 2B 2A 3的面积,同理可求出△A 3B 3A 4和△A 1B 1A 2的面积.即可求出阴影部分的面积.【解答】解:△A 2B 1B 2,△A 3B 2B 3的面积分别为1,4,又∵A 2B 2∥A 3B 3,A 2B 1∥A 3B 2,∴∠OB 2A 2=∠OB 3A 3,∠A 2B 1B 2=∠A 3B 2B 3,∴△B 1B 2A 2∽△B 2B 3A 3,∴B 1B 2B 2B 3=12=A 2B 2A 3B 3,∴A 2A 3A 3A 4=12.∵S △A 2B 2A 3S △B 2A 3B3=12,△A 3B 2B 3的面积是4,∴△A 2B 2A 3的面积为=12×S △A 2B 2B 3=12×4=2(等高的三角形的面积的比等于底边的比).同理可得:△A 3B 3A 4的面积=2×S △A 3B 2B 3=2×4=8;△A 1B 1A 2的面积=12S △A 2B 1B 2=12×1=0.5.∴三个阴影面积之和=0.5+2+8=10.5.故答案为:10.5.【点评】本题的关键是利用平行线证明三角形相似,再根据已给的面积,求出相似比,从而求阴影部分的面积.6(2017秋•徐汇区校级月考)设△ABC 的面积为1,如图①,将边BC 、AC 分别2等分,BE 1、AD 1相交于点O ,△AOB 的面积记为S 1;如图②将边BC 、AC 分别3等分,BE 1、AD 1相交于点O ,△AOB 的面积记为S 2;⋯,依此类推,则S n 可表示为 12n +1 .(用含n 的代数式表示,其中n 为正整数)【分析】连接D 1E 1,设AD 1、BE 1交于点M ,先求出S △ABE 1=1n +1,再根据AB D 1E 1=BM ME 1=n +1n 得出S △ABM :S △ABE 1=(n +1):(2n +1),最后根据S △ABM :1n +1=(n +1):(2n +1),即可求出S n .【解答】解:如图,连接D 1E 1,设AD 1、BE 1交于点M ,∵AE1:AC =1:(n +1),∴S △ABE 1:S △ABC =1:(n +1),∴S △ABE 1=1n +1,∵AB D 1E 1=BM ME 1=n +1n ,∴BM BE 1=n +12n +1,∴S △ABM :S △ABE 1=(n +1):(2n +1),∴S △ABM :1n +1=(n +1):(2n +1),∴S n =12n +1.故答案为:12n +1.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,用到的知识点是相似三角形的判定与性质、平行线分线段成比例定理、三角形的面积,关键是根据题意作出辅助线,得出相似三角形.7(2018秋•南岗区校级月考)已知菱形ABCD 的边长是6,点E 在直线AD 上,DE =3,连接BE 与对角线AC 相交于点M ,则MC AM的值是 2或23 .【分析】由菱形的性质易证两三角形相似,但是由于点E 的位置未定,需分类讨论.【解答】解:分两种情况:(1)点E 在线段AD 上时,△AEM ∽△CBM ,∴MC AM =BC AE=2;(2)点E在线段AD的延长线上时,△AME∽△CMB,∴MCAM =BCAE=23.【点评】本题考查了相似三角形的性质以及分类讨论的数学思想;其中由相似三角形的性质得出比例式是解题关键.注意:求相似比不仅要认准对应边,还需注意两个三角形的先后次序.8(2020秋•虹口区校级月考)如图,在△ABC中,∠ACB的内、外角平分线分别交BA及其延长线于点D、E,BC=2.5AC,则ABAD+ABAE=5.【分析】根据CD平分∠ACB,可得ABDA=BCAC,根据CE平分∠ACB的外角,可得DEAE=BCAC,进而可得结果.【解答】解:∵CD平分∠ACB,∴AB DA =BC AC,∴BD+DADA =BC+ACAC,∴AB DA =BC+ACAC,①∵CE平分∠ACB的外角,∴DE AE =BC AC,∴BE-AEAE =BC-ACAC,∴AB AE =BC-ACAC,②①+②得,AB AD +ABAE=BC+ACAC+BC-ACAC=2BCAC=2×2.5=5.故答案为:5.【点评】主要考查了相似三角形的判定及其性质的应用问题;解题的关键是灵活运用相似三角形的性质来分析、判断、推理或解答.9(2022秋•黄浦区校级月考)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,点P在BA的延长线上,PA=1 4AB,点D在BC边上,PD=PC,则CDBC的值是 34 .【分析】过点P 作PE ∥AC 交DC 延长线于点E ,根据等腰三角形判定与性质,平行线的性质可证PB =PE ,再证△PCE ≌△PDB ,可得BD =CE ,再利用平行线分线段成比例的PA AB=CE BC ,结合线段的等量关系以及比例的性质即可得出结论.【解答】解:如图,过点P 作PE ∥AC 交DC 延长线于点E ,∵AB =AC ,∴∠B =∠ACB ,∵AC ∥PE ,∴∠ACB =∠E ,∴∠B =∠E ,∴PB =PE ,∵PC =PD ,∴∠PDC =∠PCD ,∴∠BPD =∠EPC ,∴在△PCE 和△PDB 中,PC =PD ∠BPD =∠EPC PB =PE,∴△PCE ≌△PDB (SAS ),∴BD =CE ,∵AC ∥PE ,∴PA AB =CE BC ,∵PA =14AB ,∴CE BC =14,∴BD BC =14,∴CD BC =34.故答案为:34.【点评】本题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线分线段成比例,以及全等三角形的判定,解决问题的关键是正确作出辅助线,列出比例式.二.解答题(共21小题)10(2017秋•虹口区校级月考)在△ABC 中,∠CAB =90°,AD ⊥BC 于点D ,点E 为AB 的中点,EC 与AD交于点G ,点F 在BC 上.(1)如图1,AC :AB =1:2,EF ⊥CB ,求证:EF =CD .(2)如图2,AC :AB =1:,EF ⊥CE ,求EF :EG 的值.【分析】(1)根据同角的余角相等得出∠CAD =∠B ,根据AC :AB =1:2及点E 为AB 的中点,得出AC =BE ,再利用AAS 证明△ACD ≌△BEF ,即可得出EF =CD ;(2)作EH ⊥AD 于H ,EQ ⊥BC 于Q ,先证明四边形EQDH 是矩形,得出∠QEH =90°,则∠FEQ =∠GEH ,再由两角对应相等的两三角形相似证明△EFQ ∽△EGH ,得出EF :EG =EQ :EH ,然后在△BEQ 中,根据正弦函数的定义得出EQ =12BE ,在△AEH 中,根据余弦函数的定义得出EH =32AE ,又BE =AE ,进而求出EF :EG 的值.【解答】(1)证明:如图1,在△ABC 中,∵∠CAB =90°,AD ⊥BC 于点D ,∴∠CAD =∠B =90°-∠ACB .∵AC :AB =1:2,∴AB =2AC ,∵点E 为AB 的中点,∴AB =2BE ,∴AC =BE .在△ACD 与△BEF 中,∠CAD =∠B ∠ADC =∠BFE =90°AC =BE,∴△ACD ≌△BEF ,∴CD =EF ,即EF =CD ;(2)解:如图2,作EH ⊥AD 于H ,EQ ⊥BC 于Q ,∵EH ⊥AD ,EQ ⊥BC ,AD ⊥BC ,∴四边形EQDH 是矩形,∴∠QEH =90°,∴∠FEQ =∠GEH =90°-∠QEG ,又∵∠EQF =∠EHG =90°,∴△EFQ ∽△EGH ,∴EF :EG =EQ :EH .∵AC :AB =1:3,∠CAB =90°,∴∠B =30°.在△BEQ 中,∵∠BQE =90°,∴sin B =EQ BE =12,∴EQ =12BE .在△AEH中,∵∠AHE=90°,∠AEH=∠B=30°,∴cos∠AEH=EHAE =32,∴EH=32AE.∵点E为AB的中点,∴BE=AE,∴EF:EG=EQ:EH=12BE:32AE=1:3=3:3=33.【点评】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、矩形的判定和性质,解直角三角形,综合性较强,有一定难度.解题的关键是作辅助线,构造相似三角形,并且证明四边形EQDH是矩形.11(2021秋•杨浦区校级月考)如图,已知在菱形ABCD,点E是AB的中点,AF⊥BC于点F,连接EF、ED、DF,DE交AF于点G,且DE⊥EF.(1)求证:AE2=EG•ED;(2)求证:BC2=2DF•BF.【分析】(1)根据直角三角形的性质得到AE=FE,根据菱形的性质得到AD∥BC,求得∠DAG=∠AFB =90°,然后证明△AEG∽△DEA,即可得到结论;(2)由AE=EF,AE2=EG•ED,得到FE2=EG•ED,推出△FEG∽△DEF,根据相似三角形的性质得到∠EFG=∠EDF,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论.【解答】证明:(1)∵AF⊥BC于点F,∴∠AFB=90°,∵点E是AB的中点,∴AE=FE,∴∠EAF=∠AFE,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠DAG=∠AFB=90°,∵DE⊥EF,∴∠FEG=90°,∴∠DAG=∠FEG,∵∠AGD=∠FGE,∴∠EFG=∠ADG,∴∠EAG=∠ADG,∵∠AEG=∠DEA,∴△AEG∽△DEA,∴AE DE =EG AE,∴AE2=EG•ED;(2)∵AE=EF,AE2=EG•ED,∴FE2=EG•ED,∴EF DE =EGEF,∵∠FEG=∠DEF,∴△FEG∽△DEF,∴∠EFG=∠EDF,∴∠BAF=∠EDF,∵∠DEF=∠AFB=90°,∴△ABF∽△DFE,∴AB DF =BF EF,∵四边形ACBD是菱形,∴AB=BC,∵∠AFB=90°,∵点E是AB的中点,∴FE=12AB=12BC,∴BC DF =BF12BC,∴BC2=2DF•BF.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,菱形的性质,直角三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键.12(2021秋•杨浦区校级月考)如图,已知在平行四边形ABCD中,AE:ED=1:2,点F为DC的中点,连接BE、AF,BE与AF交于点H.(1)求EH:BH的值;(2)若△AEH的面积为1,求平行四边形ABCD的面积.【分析】(1)延长AF,BC交于点G,证明△ADF≌△GCF(AAS),可得AD=CG=BC,所以BG=2BC,根据AE:ED=1:2,可得AE:AD=1:3,AE:BG=1:6,,证明△AEH∽△GBH,即可解决问题;(2)在△AEH中,设AE=x,AE边上的高为h,△BGH中,BG边上的高为h′,可得平行四边形ABCD的高为h+h′,BC=3x,根据△AEH的面积为1,可得x•h=2,所以h′=6h,进而可以求平行四边形ABCD 的面积.【解答】解:(1)如图,延长AF,BC交于点G,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC ,∴∠D =∠DCG ,∠DAF =∠G ,∵点F 为DC 的中点,∴DF =CF ,在△ADF 和△GCF 中,∠D =∠FCG ∠DAF =∠G DF =CF,∴△ADF ≌△GCF (AAS ),∴AD =CG ,∴AD =CG =BC ,∴BG =2BC ,∵AE :ED =1:2,∴AE :AD =1:3,∴AE :BG =1:6,∵AD ∥BC ,∴△AEH ∽△GBH ,∴EH :BH =AE :BG =1:6;(2)在△AEH 中,设AE =x ,AE 边上的高为h ,△BGH 中,BG 边上的高为h ′,∴平行四边形ABCD 的高为h +h ′,BC =3x ,∵△AEH 的面积为1,∴12x •h =1,∴x •h =2∵△AEH ∽△GBH ,∴h :h ′=1:6,∴h ′=6h ,∴h +h ′=7h ,∴平行四边形ABCD 的面积=BC •(h +h ′)=3x •7h =21xh =42.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,平行线分线段成比例等知识,添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键.13(2021春•徐汇区校级月考)如图,在菱形ABCD 中,点E 在对角线AC 上,点F 在BC 的延长线上,EF =EB ,EF 与CD 相交于点G ;(1)求证:EG •GF=CG •GD ;(2)联结DF ,如果EF ⊥CD ,那么∠FDC 与∠ADC 之间有怎样的数量关系?证明你的结论.【分析】(1)先证明△BCE ≌△DCE ,得∠EDC =∠EBC ;利用此条件再证明∠DGE ∽△FGC ,即可得到EG •GF =CG •GD.(2)利用第(1)题的结论,可证明△DGE ∽△FGC ,再利用三角形内角外角关系,即可得到∠ADC 与∠FDC 的关系.【解答】解:(1)证明:∵点E 在菱形ABCD 的对角线AC 上,∴∠ECB =∠ECD ,∵BC =CD ,CE =CE ,∴△BCE ≌△DCE ,∴∠EDC =∠EBC ,∵EB =EF ,∴∠EBC =∠EFC ;∴∠EDC =∠EFC ;∵∠DGE =∠FGC ,∴△DGE ∽△FGC ;∴EGCG =GD FG∴EG •GF =CG •GD ;(2)∠ADC =2∠FDC .证明:∵EG CG =GD FG ,∴EG DG =CG FG,又∵∠DGF =∠EGC ,∴△CGE ∽△FGD ,∵EF ⊥CD ,DA =DC ,∴∠DAC =∠DCA =∠DFG =90°-∠FDC ,∴∠ADC =180°-2∠DAC =180°-2(90°-∠FDC )=2∠FDC .【点评】本题主要考查了全等三角形的判定及性质、相似三角形的判定及性质、菱形的性质等知识点的综合应用,解题时注意:相似三角形的对应角相等,对应边成比例.在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用.14(2021秋•宝山区校级月考)如图,四边形DEFG 是△ABC 的内接正方形,AB =BC =6cm ,∠B =45°,则正方形DEFG 的面积为多少?【分析】过A 作AH ⊥BC 于H ,交GF 于M ,于是得到△ABH 是等腰直角三角形,求得AH =BH =2222AB =32cm ,由△AGF ∽△ABC ,得到GF BC =AM AH,求得GF =(62-6)cm ,即可得到结论.【解答】解:过A 作AH ⊥BC 于H ,交GF 于M ,∵∠B =45°,∴AH =BH =22AB =32cm ,∵GF ∥BC ,∴△AGF ∽△ABC ,∴GF BC =AM AH,即GF 6=32-GF 32,∴GF =(62-6)cm ,∴正方形DEFG 的面积=GF 2=(62-6)2=(108-722)cm .【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,正方形的四条边都相等的性质,利用相似的性质:对应边的比值相等求出正方形的边长是解答本题的关键.15(2021秋•松江区月考)如图,在平行四边形ABCD 中,点E 为边BC 上一点,联结AE 并延长AE 交DC 的延长线于点M ,交BD 于点G ,过点G 作GF ∥BC 交DC 于点F .求证:DF FC =DM CD.【分析】由GF ∥BC ,根据平行线分线段成比例定理,可得DF FC,又由四边形ABCD 是平行四边形,可得AB =CD ,AB ∥CD ,继而可证得DM AB =DG BG ,则可证得结论.【解答】证明:∵GF ∥BC ,∴DF FC =DG BG,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB =CD ,AB ∥CD ,∴DM AB =DG BG ,∴DF FC =DM CD.【点评】此题考查了平行分线段成比例定理以及平行四边形的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.16(2021秋•松江区月考)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于D ,E 是AC 的中点,DE 的延长线与BC 的延长线交于点F .(1)求证:FD FC =BD DC ;(2)若BC FC =54,求BD DC的值.【分析】(1)根据直角三角形斜边上中线性质求出DE =EC ,推出∠EDC =∠ECD ,求出∠FDC =∠B ,根据∠F =∠F 证△FBD ∽△FDC ,即可;(2)根据已知和三角形面积公式得出S △BDC S △FDC =54,S △BDF S △FDC =94,根据相似三角形面积比等于相似比的平方得出S △BDFS △FDC =BD DC 2=94,即可求出BD DC.【解答】(1)证明:∵CD ⊥AB ,∴∠ADC =90°,∵E 是AC 的中点,∴DE =EC ,∴∠EDC =∠ECD ,∵∠ACB =90°,∠BDC =90°∴∠ECD +∠DCB =90°,∠DCB +∠B =90°,∴∠ECD =∠B ,∴∠FDC =∠B ,∵∠F =∠F ,∴△FBD ∽△FDC ,∴FD FC =BD DC(2)解:∵BC FC =54,∴S △BDCS △FDC =54,∴S △BDFS △FDC =94,∵△FBD ∽△FDC ,∴S △BDF S △FDC =BD DC2=94,∴BD DC=32.【点评】本题考查了相似三角形的性质和判定,三角形的面积,注意:相似数据线的面积比等于相似比的平方,题目比较好,有一定的难度.17(2021春•黄浦区校级月考)如图,四边形ABCD 是矩形,E 是对角线AC 上的一点,EB =ED 且∠ABE =∠ADE .(1)求证:四边形ABCD 是正方形;(2)延长DE 交BC 于点F ,交AB 的延长线于点G ,求证:EF •AG =BC •BE .【分析】(1)根据邻边相等的矩形是正方形即可证明;(2)由AD ∥BC ,推出EF DE =EC EA ,同理DC AG =EC EA,由DE =BE ,四边形ABCD 是正方形,推出BC =DC,可得EFBE =BCAG解决问题;【解答】(1)证明:连接BD.∵EB=ED,∴∠EBD=∠EDB,∵∠ABE=∠ADE,∴∠ABD=∠ADB,∴AB=AD,∵四边形ABCD是矩形,∴四边形ABCD是正方形.(2)证明:∵四边形ABCD是矩形∴AD∥BC,∴EF DE =EC EA,同理DCAG=ECEA,∵DE=BE,四边形ABCD是正方形,∴BC=DC,∴EF BE =BC AG,∴EF•AG=BC•BE.【点评】本题考查相似三角形的判定和性质、矩形的性质、正方形的性质和判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.18(2021秋•浦东新区校级月考)如图,在△ABC中,DE∥BC,EF∥CD,求证:AD2=AF•AB.【分析】由DE∥BC,EF∥CD,可得△ADE∽△ABC,△AFE∽△ADC,然后由相似三角形的对应边成比例,证得结论.【解答】证明:∵DE∥BC,EF∥CD,∴△ADE∽△ABC,△AFE∽△ADC,∴AD:AB=AE:AC,AF:AD=AE:AC,∴AD:AB=AF:AD,∴AD2=AF•AB.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质.注意掌握相似三角形的对应边成比例.19(2020秋•浦东新区月考)在△ABC中,D是BC的中点,且AD=AC,DE⊥BC,与AB相交于点E,EC与AD相交于点F.(1)求证:△ABC∽△FCD;(2)若DE=3,BC=8,求△FCD的面积.【分析】(1)由DE⊥BC,D是BC的中点,根据线段垂直平分线的性质,可得BE=CE,又由AD=AC,易得∠B=∠DCF,∠FDC=∠ACB,即可证得△ABC∽△FCD;(2)首先过A作AG⊥CD,垂足为G,易得△BDE∽△BGA,可求得AG的长,继而求得△ABC的面积,然后由相似三角形面积比等于相似比的平方,求得△FCD的面积.【解答】(1)证明:∵D是BC的中点,DE⊥BC,∴BE=CE,∴∠B=∠DCF,∵AD=AC,∴∠FDC=∠ACB,∴△ABC∽△FCD;(2)解:过A作AG⊥CD,垂足为G.∵AD=AC,∴DG=CG,∴BD:BG=2:3,∵ED⊥BC,∴ED∥AG,∴△BDE∽△BGA,∴ED:AG=BD:BG=2:3,∵DE=3,∴AG=92,∵△ABC∽△FCD,BC=2CD,∴S△FCDS△ABC=(CDBC)2=14.∵S△ABC=12×BC×AG=12×8×92=18,∴S△FCD=14S△ABC=92.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.20(2021春•静安区校级月考)已知:如图,在菱形ABCD中,点E在边BC上,点F在BA的延长线上,BE=AF,CF∥AE,CF与边AD相交于点G.求证:(1)FD=CG;(2)CG2=FG•FC.【分析】(1)根据菱形的性质得到∠FAD =∠B ,根据全等三角形的性质得到FD =EA ,于是得到结论;(2)根据菱形的性质得到∠DCF =∠BFC ,根据平行线的性质得到∠BAE =∠BFC ,根据全等三角形的性质得到∠BAE =∠FDA ,等量代换得到∠DCF =∠FDA ,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论.【解答】证明:(1)∵在菱形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠FAD =∠B ,在△ADF 与△BAE 中,AF =BE ∠FAD =∠B AD =BA,∴△ADF ≌△BAE ,∴FD =EA ,∵CF ∥AE ,AG ∥CE ,∴EA =CG ,∴FD =CG ;(2)∵在菱形ABCD 中,CD ∥AB ,∴∠DCF =∠BFC ,∵CF ∥AE ,∴∠BAE =∠BFC ,∴∠DCF =∠BAE ,∵△ADF ≌△BAE ,∴∠BAE =∠FDA ,∴∠DCF =∠FDA ,又∵∠DFG =∠CFD ,∴△FDG ∽△FCD ,∴FD FC=FG FD ,FD 2=FG •FC ,∵FD =CG ,∴CG 2=FG •FC .【点评】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,菱形的性质,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键.21(2021秋•浦东新区校级月考)如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,BC =2AD ,点E 为边DC 的中点,BE 交AC 于点F .求:(1)AF :FC 的值;(2)EF :BF 的值.【分析】(1)延长BE 交直线AD 于H ,如图,先由AD ∥BC 得到△DEH ∽△CEB ,则有DH BC =DE CE,易得DH =BC ,加上BC =2AD ,所以AH =3AD ,然后证明△AHF ∽△CFB ,再利用相似比可计算出AF :FC 的值;(2)由△DEH ∽△CEB 得到EH :BE =DE :CE =1:1,则BE =EH =12BH ,由△AHF ∽△CFB 得到FH :BF =AF :FC =3:2;于是可设BF =2a ,则FH =3a ,BH =BF +FH =5a ,EH =52a ,接着可计算出EF =FH -EH =12a ,然后计算EF :BF 的值.【解答】解:(1)延长BE 交直线AD 于H ,如图,∵AD ∥BC ,∴△DEH ∽△CEB ,∴DH BC =DE CE,∵点E 为边DC 的中点,∴DE =CE ,∴DH =BC ,而BC =2AD ,∴AH =3AD ,∵AH ∥BC ,∴△AHF ∽△CFB ,∴AF :FC =AH :BC =3:2;(2)∵△DEH ∽△CEB ,∴EH :BE =DE :CE =1:1,∴BE =EH =12BH ,∵△AHF ∽△CFB ,∴FH :BF =AF :FC =3:2;设BF =2a ,则FH =3a ,BH =BF +FH =5a ,∴EH =52a ,∴EF =FH -EH =3a -52a =12a ,∴EF :BF =12a :2a =1:4.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;在运用相似三角形的性质时,主要通过相似比得到线段之间的关系.22(2021秋•浦东新区校级月考)已知:如图,在△ABC 中,BD 是∠ABC 的平分线,过点D 作DE ∥CB ,交AB 于点E ,AD DC =13,DE =6.(1)求AB 的长;(2)求S △ADE S △BCD.【分析】(1)由∠ABD =∠CBD ,DE ∥BC 可推得∠EDB =∠CBD ,进而推出∠ABD =∠EDB ,由此可得BE =DE =6,由DE ∥BC 可得AE EB =AD DC=13,进而证得AE =2,于是可得结论;(2)△ADE 看成以DE 为底,高为h 1,△BCD 看成以BC 为底,高为h 2,由平行线分线段成比例定理和相似三角形的性质可得h 1h 2=AD DE =13,DE BC =14,进而证得结论.【解答】解:(1)BD 平∠ABC ,∴∠ABD =∠CBD ,∵DE ∥BC ,∴∠EDB =∠CBD ,∴∠ABD =∠EDB ,∴BE =DE =6,∵DE ∥BC ,∴AE EB =AD DC =13,∴AE 6=13,∴AE =2,∴AB =AE +BE =8;(2)△ADE 看成以DE 为底,高为h 1,△BCD 看成以BC 为底,高为h 2,∵DE ∥CB ,∴△AED ∽△ABC ,∴h 1h 2=AD DE =13,DE BC =14,∴S △ADE S △BCD =12DE ⋅h 112BC ⋅h 2=112.【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线分线段成比例定理和相似三角形的性质,三角形的面积等知识,熟练应用平行线分线段成比例定理和相似三角形的性质是解决问题的关键.23(2022春•长宁区校级月考)已知:如图,在平行四边形ABCD 中,AC 、DB 交于点E ,点F 在BC 的延长线上,联结EF 、DF ,且∠DEF =∠ADC .(1)求证:EFBF =AB DB;(2)如果BD 2=2AD •DF ,求证:平行四边形ABCD 是矩形.【分析】(1)由已知条件和平行四边形的性质易证△ADB ∽△EBF ,再由相似三角形的性质:对应边的比值相等即可证明:EF BF =AB DB;(2)由(1)可得BD 2=2AD •BF ,又因为BD 2=2AD •DF ,所以可证明BF =DF ,再由等腰三角形的性质可得∠DEF =90°,所以∠ADC =∠DEF =90°,进而可证明平行四边形ABCD 是矩形.【解答】解:(1)证明:∵平行四边形ABCD ,∴AD ∥BC ,AB ∥DC∴∠BAD +∠ADC =180°,又∵∠BEF +∠DEF =180°,∴∠BAD +∠ADC =∠BEF +∠DEF ,∵∠DEF =∠ADC ,∴∠BAD =∠BEF ,∵AD ∥BC ,∴∠EBF =∠ADB ,∴△ADB ∽△EBF ,∴EF BF =AB DB;(2)∵△ADB ∽△EBF ,∴AD BD =BE BF,在平行四边形ABCD 中,BE =ED =12BD ,∴AD •BF =BD •BE =12BD 2,∴BD 2=2AD •BF ,又∵BD 2=2AD •DF ,∴BF =DF ,∴△DBF 是等腰三角形,∵BE =DE ,∴FE ⊥BD ,即∠DEF =90°,∴∠ADC =∠DEF =90°,∴平行四边形ABCD 是矩形.【点评】本题考查了平行四边形的性质、相似三角形的判断和性质以及矩形的判断,其中(2)小题证明△DBF 是等腰三角形是解题的关键.24(2021秋•宝山区校级月考)已知,如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,BC=6,点P是射线AD上的点,BP交AC于点E,∠CBP的角平分线交AC于点F,且CF=13AC时.求AP+BP的值.【分析】延长BF交射线AP于M,根据AD∥BC,根据两直线平行,内错角相等可得∠M=∠CBM,再根据角平分线的定义可得∠PBM=∠CBM,从而得到∠M=∠PBM,根据等角对等边可得BP=PM,求出AP+BP=AM,再根据AC=13CF求出AE=2CF,然后根据△MAF和△BCF相似,利用相似三角形对应边成比例列式求解即可.【解答】解:如图,延长BF交射线AP于M,∵AD∥BC,∴∠M=∠CBM,∵BF是∠CBP的平分线,∴∠PBM=∠CBM,∴∠M=∠PBM,∴BP=PM,∴AP+BP=AP+PM=AM,∵CF=13AC,则AF=2CF,由AD∥BC得,△MAF∽△BCF,∴AMBC =AFCF=2,∴AM=2BC=2×6=12,即AP+BP=12.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,角平分线的定义,平行线的性质,延长BF构造出相似三角形,求出AP+BP=AM并得到相似三角形是解题的关键,也是本题的难点.25(2020秋•虹口区校级月考)已知:如图,已知△ABC与△ADE均为等腰三角形,BA=BC,DA= DE.如果点D在BC边上,且∠EDC=∠BAD.点O为AC与DE的交点.(1)求证:△ABC∽△ADE;(2)求证:DA•OC=OD•CE.【分析】(1)根据三角形的外角的性质和角的和差得到∠B=∠ADE,由于BABC=DADE=1,根据得到结论;(2)根据相似三角形的性质得到∠BAC=∠DAE,于是得到∠BAD=∠CAE=∠CDE,证得△COD∽△EOA,根据相似三角形的性质得到OCOE =ODOA,由∠AOD=∠COE,推出△AOD∽△COE,根据相似三角形的性质即可得到结论.【解答】证明:(1)∵∠ADC =∠ABC +∠BAD =∠ADE +∠EDC ,∴∠B =∠ADE ,∵BA BC=DA DE =1,∴△ABC ∽△ADE ;(2)∵△ABC ∽△ADE ,∴∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE =∠CDE ,∵∠COD =∠EOA ,∴△COD ∽△EOA ,∴OC OE =OD OA,∵∠AOD =∠COE ,∴△AOD ∽△EOC ,∴DA :CE =OD :OC ,即DA •OC =OD •CE .【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,三角形的外角的性质,熟练掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.26(2021秋•金山区校级月考)已知:如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,点E 在边AD 上,CE 与BD 相交于点F ,AD =4,AB =5,BC =BD =6,DE =3.(1)求证:△DFE ∽△DAB ;(2)求线段CF 的长.【分析】(1)AD ∥BC ,DE =3,BC =6,DF FB =DE BC=36=12,DF DA =DE DB .又∠EDF =∠BDA ,即可证明△DFE ∽△DAB .(2)由△DFE ∽△DAB ,利用对应边成比例,将已知数值代入即可求得答案.【解答】证明:(1)∵AD ∥BC ,DE =3,BC =6,∴DF FB =DE BC =36=12,∴DF BD =12,∵BD =6,∴DF =2.∵DA =4,∴DF DA =24=12,DE DB =36=12.∴DF DA=DE DB .又∵∠EDF =∠BDA ,∴△DFE ∽△DAB .(2)∵△DFE ∽△DAB ,∴EF AB =DE DB .∵AB =5,∴EF 5=36,∴EF =52=2.5.∵DE ∥BC ,∴CFEF =BC DE .∴CF 2.5=63,∴CF =5.(或利用△CFB ≌△BAD ).【点评】此题考查学生对梯形和相似三角形的判定与性质的理解和掌握,第(2)问也可利用△CFB ≌△BAD 求得线段CF 的长,不管学生用了哪种方法,只要是正确的,就要积极地给予表扬,以此激发学生的学习兴趣.27(2020秋•宝山区月考)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,已知△ABC 的边BC =15,高AH =10,求正方形DEFG 的边长和面积.【分析】高AH 交DG 于M ,如图,设正方形DEFG 的边长为x ,则DE =MH =x ,所以AM =10-x ,再证明△ADG ∽△ABC ,则利用相似比得到x 15=10-x 10,然后根据比例的性质求出x ,再计算x 2的值即可.【解答】解:高AH 交DG 于M ,如图,设正方形DEFG 的边长为x ,则DE =MH =x ,∴AM =AH -MH =10-x ,∵DG ∥BC ,∴△ADG ∽△ABC ,∴DG BC =AM AH,即x 15=10-x 10,∴x =6,∴x 2=36.答:正方形DEFG 的边长和面积分别为6,36.【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;也考查了正方形的性质.28(2021秋•闵行区校级月考)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB ,M 是CD 上的点,DH ⊥BM 于H ,DH 的延长线交AC 的延长线于E .求证:(1)△AED ∽△CBM ;(2)AE •CM =AC •CD .【分析】(1)由于△ABC 是直角三角形,易得∠A +∠ABC =90°,而CD ⊥AB ,易得∠MCB +∠ABC =90°,利用同角的余角相等可得∠A =∠MCB ,同理可证∠1=∠2,而∠ADE =90°+∠1,∠CMB =90°+∠2,易证∠ADE =∠CMB ,从而易证△AED ∽△CBM ;(2)由(1)知△AED ∽△CBM ,那么AE :AD =CB :CM ,于是AE •CM =AD •CB ,再根据△ABC 是直角三角形,CD 是AB 上的高,易知△ACD ∽△CBD ,易得AC •CD =AD •CB ,等量代换可证AE •CM =AC •CD .【解答】证明:(1)∵△ABC 是直角三角形,∴∠A +∠ABC =90°,∵CD ⊥AB ,∴∠CDB =90°,即∠MCB +∠ABC =90°,∴∠A =∠MCB ,∵CD ⊥AB ,∴∠2+∠DMB =90°,∵DH ⊥BM ,∴∠1+∠DMB =90°,∴∠1=∠2,又∵∠ADE =90°+∠1,∠CMB =90°+∠2,∴∠ADE =∠CMB ,∴△AED ∽△CBM ;(2)∵△AED ∽△CBM ,∴AE BC =AD CM,∴AE •CM =AD •CB ,∵△ABC 是直角三角形,CD 是AB 上的高,∴△ACD ∽△CBD ,∴AC :AD =CB :CD ,∴AC •CD =AD •CB ,∴AE •CM =AC •CD .【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质、直角三角形斜边上的高所分成的两个三角形与这个直角三角形相似.解题的关键是证明∠A =∠MCB 以及∠ADE =∠CMB .29(2022秋•徐汇区校级月考)如图,在直角坐标平面内有点A (6,0),B (0,8),C (-4,0),点M 、N 分别为线段AC 和射线AB 上的动点,点M 以2个单位长度/秒的速度自C 向A 方向做匀速运动,点N 以5个单位长度/秒的速度自A 向B 方向做匀速运动,MN 交OB 于点P .(1)求证:MN :NP 为定值;(2)若△BNP 与△MNA 相似,求CM 的长;(3)若△BNP 是等腰三角形,求CM 的长.【分析】(1)过点N 作NH ⊥x 轴于点H ,然后分两种情况进行讨论,综合两种情况,求得MN :NP 为定值53.(2)当△BNP 与△MNA 相似时,当点M 在CO 上时,只可能是∠MNB =∠MNA =90°,所以△BNP ∽△MNA ∽△BOA ,所以AM AN =AB AO ,所以10-2k 5k =106,k =3031,即CM =6031;当点M 在OA 上时,只可能是∠NBP =∠NMA ,所以∠PBA =∠PMO ,根据题意可以判定不成立,所以CM =6031.(3)由于等腰三角形的特殊性质,应分三种情况进行讨论,即BP =BN ,PB =PN ,NB =NP 三种情况进行讨论.【解答】证明:(1)过点N 作NH ⊥x 轴于点H ,设AN =5k ,得:AH =3k ,CM =2k ,①当点M 在CO 上时,点N 在线段AB 上时:∴OH =6-3k ,OM =4-2k ,∴MH =10-5k ,∵PO ∥NH ,∴MN NP =MH OH=10-5k 6-3k =53,②当点M 在OA 上时,点N 在线段AB 的延长线上时:∴OH =3k -6,OM =2k -4,∴MH =5k -10,∵PO ∥NH ,∴MN NP =MH OH=5k -103k -6=53;解:(2)当△BNP 与△MNA 相似时:①当点M 在CO 上时,只可能是∠MNB =∠MNA =90°,∴△BNP ∽△MNA ∽△BOA ,∴AMAN =AB AO,。
中考数学与相似有关的压轴题附答案解析
中考数学与相似有关的压轴题附答案解析一、相似1.已知直线y=kx+b与抛物线y=ax2(a>0)相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴正半轴相交于点C,过点A作AD⊥x轴,垂足为D.(1)若∠AOB=60°,AB∥x轴,AB=2,求a的值;(2)若∠AOB=90°,点A的横坐标为﹣4,AC=4BC,求点B的坐标;(3)延长AD、BO相交于点E,求证:DE=CO.【答案】(1)解:如图1,∵抛物线y=ax2的对称轴是y轴,且AB∥x轴,∴A与B是对称点,O是抛物线的顶点,∴OA=OB,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∵AB=2,AB⊥OC,∴AC=BC=1,∠BOC=30°,∴OC= ,∴A(-1,),把A(-1,)代入抛物线y=ax2(a>0)中得:a= ;(2)解:如图2,过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,∵CF∥BG,∴,∵AC=4BC,∴ =4,∴AF=4FG,∵A的横坐标为-4,∴B的横坐标为1,∴A(-4,16a),B(1,a),∵∠AOB=90°,∴∠AOD+∠BOE=90°,∵∠AOD+∠DAO=90°,∴∠BOE=∠DAO,∵∠ADO=∠OEB=90°,∴△ADO∽△OEB,∴,∴,∴16a2=4,a=± ,∵a>0,∴a= ;∴B(1,);(3)解:如图3,设AC=nBC,由(2)同理可知:A的横坐标是B的横坐标的n倍,则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2),∴AD=am2n2,过B作BF⊥x轴于F,∴DE∥BF,∴△BOF∽△EOD,∴,∴,∴,DE=am2n,∴,∵OC∥AE,∴△BCO∽△BAE,∴,∴,∴CO= =am2n,∴DE=CO.【解析】【分析】(1)抛物线y=ax2关于y轴对称,根据AB∥x轴,得出A与B是对称点,可知AC=BC=1,由∠AOB=60°,可证得△AOB是等边三角形,利用解直角三角形求出OC的长,就可得出点A的坐标,利用待定系数法就可求出a的值。
中考数学压轴题100题精选(附答案解析)
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!中考数学压轴题100题精选含答案【001】如图,已知抛物线2(1)y a x =-+a ≠0)经过点(2)A -,0,抛物线的顶点为D ,过O 作射线OM AD ∥.过顶点D 平行于x 轴的直线交射线OM 于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .(1)求该抛物线的解析式;(2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为()t s .问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形? (3)若OC OB =,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t ()s ,连接PQ ,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.【002】如图16,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC = 3,AB = 5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0).(1)当t = 2时,AP = ,点Q 到AC 的距离是 ; (2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ 的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED为直角梯形?若能,求t (4)当DE 经过点C 时,请直接..写出t 的值.图16【003】如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (4,0)、C (8,0)、D(8,8).抛物线y=ax 2+bx 过A 、C 两点.(1)直接写出点A 的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)动点P 从点A 出发.沿线段AB 向终点B 运动,同时点Q 从点C 出发,沿线段CD 向终点D 运动.速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t 秒.过点P 作PE ⊥AB 交AC 于点E ,①过点E 作EF ⊥AD 于点F ,交抛物线于点G.当t 为何值时,线段EG 最长?②连接EQ .在点P 、Q 运动的过程中,判断有几个时刻使得△CEQ 是等腰三角形? 请直接写出相应的t 值。
(完整)中考数学相似难题压轴题及答案
1、如图,在正三角形ABC 中,D ,E ,F 分别是BC ,AC ,AB 上的点,DE AC ⊥,EF AB ⊥,FD BC ⊥,则DEF △的面积与ABC △的面积之比等于( ) A .1∶3B .2∶3C .3∶2D .3∶32、如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=°,3BC =,4AC =,AB 的垂直平分线DE 交BC 的延长线于点E ,则CE的长为( )A .32B .76C .256D .23.提出问题:如图,有一块分布均匀的等腰三角形蛋糕(BC AB =,且AC BC ≠),在蛋糕的边缘均匀分布着巧克力,小明和小华决定只切一刀将这块蛋糕平分(要求分得的蛋糕和巧克力质量都一样).背景介绍:这条分割直线即平分了三角形的面积,又平分了三角形的周长,我们称这条线为三角形的“等分积周线”. 尝试解决: (1)小明很快就想到了一条分割直线,而且用尺规作图作出。
请你帮小明在图1中画出这条“等分积周线”,从而平分蛋糕.(2) 小华觉得小明的方法很好,所以自己模仿着在图1中过点C 画了一条直线CD 交AB 于点D .你觉得小华会成功吗?如能成功,说出确定的方法;如不能成功,请说明理由.(3)通过上面的实践,你一定有了更深刻的认识.请你解决下面的问题:若AB =BC =5 cm , AC =6 cm ,请你找出△ABC 的所有“等分积周线”,并简要的说明确定的方法.4。
如图,点P 是菱形ABCD 的对角线BD 上一点,连结CP 并延长,交AD 于E ,交BA 的延长线点F .问: (1) 图中△APD 与哪个三角形全等?并说明理由. (2) 求证:△APE ∽△FPA .(3) 猜想:线段PC 、PE 、PF 之间存在什么关系?并说明理由.AB AB B 图 1C B图 2 C5、如图1,在Rt ABC △中,90BAC ∠=°,AD BC ⊥于点D ,点O 是AC 边上一点,连接BO 交AD 于F ,OE OB ⊥交BC 边于点E .(1)求证:ABF COE △∽△;(2)当O 为AC 边中点,2ACAB =时,如图2,求OF OE 的值;(3)当O 为AC 边中点,ACnAB =时,请直接写出OF OE 的值.6、已知∠ABC=90°,AB=2,BC=3,AD ∥BC ,P 为线段BD 上的动点,点Q 在射线AB 上,且满足AB ADPC PQ =(如图1所示).(1)当AD=2,且点Q 与点B 重合时(如图2所示),求线段PC 的长;(2)在图中,连结AP .当32AD =,且点Q 在线段AB 上时,设点B Q 、之间的距离为x ,APQPBC S y S =△△,其中APQS △表示△APQ 的面积,PBCS △表示PBC △的面积,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数定义域;(3)当AD AB <,且点Q 在线段AB 的延长线上时(如图3所示),求QPC ∠的大小.ADPCBQ 图1DAPCB (Q )图2图3C ADPBQ BBAACOED D ECO F图1图2F7、如图1,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(80)-,,直线BC 经过点(86)B -,,(06)C ,,将四边形OABC 绕点O 按顺时针方向旋转α度得到四边形OA B C ''',此时直线OA '、直线B C ''分别与直线BC 相交于点P 、Q .(1)四边形OABC 的形状是 ,当90α=°时,BPBQ 的值是 ;(2)①如图2,当四边形OA B C '''的顶点B '落在y 轴正半轴时,求BPBQ 的值; ②如图3,当四边形OA B C '''的顶点B '落在直线BC 上时,求OPB '△的面积.(3)在四边形OABC 旋转过程中,当0180α<≤°时,是否存在这样的点P 和点Q ,使12BP BQ =?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.8、如图,在矩形ABCD 中,AB=3,AD=1,点P 在线段AB 上运动,设AP=x ,现将纸片折叠,使点D 与点P 重合,得折痕EF(点E 、F 为折痕与矩形边的交点),再将纸片还原。
中考数学压轴题之相似(中考题型整理,突破提升)含答案
中考数学压轴题之相似(中考题型整理,突破提升)含答案一、相似1.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x+ 与x轴、y轴分别交于点B、A,与直线y= 相交于点C.动点P从O出发在x轴上以每秒5个单位长度的速度向B匀速运动,点Q从C出发在OC上以每秒4个单位长度的速度,向O匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2).(1)直接写出点C坐标及OC、BC长;(2)连接PQ,若△OPQ与△OBC相似,求t的值;(3)连接CP、BQ,若CP⊥BQ,直接写出点P坐标.【答案】(1)解:对于直线y=﹣ x+ ,令x=0,得到y= ,∴A(0,),令y=0,则x=10,∴B(10,0),由,解得,∴C(,).∴OC= =8,BC= =10(2)解:①当时,△OPQ∽△OCB,∴,∴t= .②当时,△OPQ∽△OBC,∴,∴t=1,综上所述,t的值为或1s时,△OPQ与△OBC相似(3)解:如图作PH⊥OC于H.∵OC=8,BC=6,OB=10,∴OC2+BC2=OB2,∴∠OCB=90°,∴当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.∵∠PHO=∠BCO=90°,∴PH∥BC,∴,∴,∴PH=3t,OH=4t,∴tan∠PCH=tan∠CBQ,∴,∴t= 或0(舍弃),∴t= s时,PC⊥BQ.【解析】【分析】(1)根据直线与坐标轴交点的坐标特点求出A,B点的坐标,解联立直线AB,与直线OC的解析式组成的方程组,求出C点的坐标,根据两点间的距离公式即可直接算出OC,OB的长;(2)根据速度乘以时间表示出OP=5t,CQ=4t,OQ=8-4t,①当OP∶OC=OQ∶OB时,△OPQ∽△OCB,根据比例式列出方程,求解得出t的值;②当OP∶OB=OQ∶OC时,△OPQ∽△OBC,根据比例式列出方程,求解得出t的值,综上所述即可得出t的值;(3)如图作PH⊥OC于H.根据勾股定理的逆定理判断出∠OCB=90°,从而得出当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.根据同位角相等二直线平行得出PH∥BC,根据平行线分线段成比例定理得出OP∶OB=PH∶BC=OH∶OC,根据比例式得出PH=3t,OH=4t,根据等角的同名三角函数值相等及正切函数的定义,由tan∠PCH=tan∠CBQ,列出方程,求解得出t的值,经检验即可得出答案。
备战中考数学——相似的综合压轴题专题复习及答案解析
备战中考数学——相似的综合压轴题专题复习及答案解析一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC的中点,连接DF,过点E作EH⊥DF,垂足为H,EH的延长线交DC于点G.(1)猜想DG与CF的数量关系,并证明你的结论;(2)过点H作MN∥CD,分别交AD,BC于点M,N,若正方形ABCD的边长为10,点P 是MN上一点,求△PDC周长的最小值.【答案】(1)解:结论:CF=2DG.理由:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=BC=CD=AB,∠ADC=∠C=90°,∵DE=AE,∴AD=CD=2DE,∵EG⊥DF,∴∠DHG=90°,∴∠CDF+∠DGE=90°,∠DGE+∠DEG=90°,∴∠CDF=∠DEG,∴△DEG∽△CDF,∴ = = ,∴CF=2DG(2)解:作点C关于NM的对称点K,连接DK交MN于点P,连接PC,此时△PDC的周长最短.周长的最小值=CD+PD+PC=CD+PD+PK=CD+DK.由题意:CD=AD=10,ED=AE=5,DG= ,EG= ,DH= = ,∴EH=2DH=2 ,∴HM= =2,∴DM=CN=NK= =1,在Rt△DCK中,DK= = =2 ,∴△PCD的周长的最小值为10+2 .【解析】【分析】(1)结论:CF=2DG.理由如下:根据正方形的性质得出AD=BC=CD=AB,∠ADC=∠C=90°,根据中点的定义得出AD=CD=2DE,根据同角的余角相等得出∠CDF=∠DEG,从而判断出△DEG∽△CDF,根据相似三角形对应边的比等于相似比即可得出结论;(2)作点C关于NM的对称点K,连接DK交MN于点P,连接PC,此时△PDC的周长最短.周长的最小值=CD+PD+PC=CD+PD+PK=CD+DK,由题意得CD=AD=10,ED=AE=5,DG=,EG=,根据面积法求出DH的长,然后可以判断出△DEH相似于△GDH,根据相似三角形对应边的比等于相似比得出EH=2DH=,再根据面积法求出HM的长,根据勾股定理及矩形的性质及对称的性质得出DM=CN=NK= 1,在Rt△DCK中,利用勾股定理算出DK的长,从而得出答案。
中考数学相似-经典压轴题附答案
即 8-2t= ,解得:t= .
当 t= 时,PD= ∴ DP≠BD,
,BD=10-
,
∴ ▱PDBQ 不能为菱形. 设点 Q 的速度为每秒 v 个单位长度,
则 BQ=8-vt,PD= ,BD=10- , 要使四边形 PDBQ 为菱形,则 PD=BD=BQ,
当 PD=BD 时,即 =10- ,解得:t=
综上所述,满足条件的 AD 的值为 2 或 2 .
(3)①如图,过点 D 作 MN⊥AB 于点 M,交 OC 于点 N。
∵ A(0.2)和 C(23 ,0), ∴ 直线 AC 的解析式为 y=-33x+2, 设 D(a,-33a+2), ∴ DN=-33a+2,BM=23-a ∵ ∠ BDE=90°, ∴ ∠ BDM+∠ NDE=90°,∠ BDM+∠ DBM=90°, ∴ ∠ DBM=∠ EDN, ∵ ∠ BMD=∠ DNE=90°, ∴ △ BMD~△ DNE, ∴ DEBD=DNBM=-33a+223-a=33. ②如图(2)中,作 =
当点 Q 的速度为每秒 个单位长度时,经过 秒,四边形 PDBQ 是菱形. (3)解:如图 2,以 C 为原点,以 AC 所在的直线为 x 轴,建立平面直角坐标系.
依题意,可知 0≤t≤4,当 t=0 时,点 M1 的坐标为(3,0),当 t=4 时点 M2 的坐标为(1, 4). 设直线 M1M2 的解析式为 y=kx+b,
(2)①由(1)易证得 DE∥ AB,可得比例式
,结合①中的已知条件即可求解;
②当∠ A=60°时,四边形 ODME 是菱形.理由如下:连接 OD、OE,由题意易得△ ODE,
△ DEM 都是等边三角形,所以可得 OD=OE=EM=DM,由菱形的判定即可求解。
2024年中考数学压轴题(全国通用):以相似为载体的几何综合问题(教师版含解析)
专题 27 以相似为载体的几何综合问题
21.(2022·四川内江·中考真题)如图,在矩形 ABCD 中,AB=6,BC=4,点 M、N 分别在 AB、AD 上,且 MN⊥MC,点 E 为 CD 的中点,连接 BE 交 MC 于点 F.
(1)当 F 为 BE 的中点时,求证:AM=CE; (2)若퐸퐵 =2,求퐴 的值; (3)若 MN∥BE,求퐴 的值.
(1)问题解决:如图①,若
AB//CD,求证:��12
=
�퐶⋅� �퐴⋅�퐵
(2)探索推广:如图②,若퐴퐵与퐶 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�퐴上取一点 E,使�퐸 = �퐶,过点 E 作퐸 ∥퐶 交� 于点
F,点 H 为퐴퐵的中点,� 交퐸 于点 G,且� = 2
=
�퐶⋅� �퐴⋅�퐵
=
5�⋅5� 6�⋅9�
∴ 퐸 = � ⋅ sin∠ �퐸,퐵 = �퐵 ⋅ sin∠퐵� ,
∴�△�퐶
=�1=
1 2
�퐶
⋅
�△퐴�퐵=�2=
1 2
�퐴
⋅
퐵
퐸=
1 2
�퐶
⋅
�
⋅ sin∠ �퐸,
=
1 2
�퐴
⋅
�퐵
⋅
sin∠퐵�
,
∵∠DOE=∠BOF,
∴sin∠ �퐸 = sin∠퐵� ;
∴�1
�2
=
12�퐶⋅� ⋅sin∠ �퐸 12�퐴⋅�퐵⋅sin∠퐵�
(3)首先利用同角的余角相等得
∠CBF=
∠CMB,则
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AM= AF,AN= AE,从而分别表示出 S△ AMN 与 S△ AEF,求出它们的比值即可得出答案。
2.如图,抛物线 y=﹣x2+bx+c 与 x 轴分别交于点 A、B,与 y 轴交于点 C,且 OA=1, OB=3,顶点为 D,对称轴交 x 轴于点 Q.
(1)求抛物线对应的二次函数的表达式; (2)点 P 是抛物线的对称轴上一点,以点 P 为圆心的圆经过 A、B 两点,且与直线 CD 相 切,求点 P 的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点 M,使得△ DCM∽ △ BQC?如果存在,求出点 M 的坐标;如果不存在,请说明理由. 【答案】(1)解: ∴
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.定义:如图 1,点 M,N 把线段 AB 分割成 AM,MN 和 BN,若以 AM,MN,BN 为边的
三角形是一个直角三角形,则称点 M,N 是线段 AB 的勾股分割点.
(1)已知点 M,N 是线段 AB 的勾股分割点,若 AM=3,MN=4 求 BN 的长; (2)已知点 C 是线段 AB 上的一定点,其位置如图 2 所示,请在 BC 上画一点 D,使 C,D 是线段 AB 的勾股分割点(要求尺规作图,保留作图痕迹,画出一种情形即可); (3)如图 3,正方形 ABCD 中,M,N 分别在 BC,DC 上,且 BM≠DN,∠ MAN=45°,AM, AN 分别交 BD 于 E,F. 求证:①E、F 是线段 BD 的勾股分割点; ②△ AMN 的面积是△ AEF 面积的两倍. 【答案】(1)解:(1)①当 MN 为最大线段时, ∵ 点 M,N 是线段 AB 的勾股分割点,
(1)求证:BC=CD; (2)分别延长 AB,DC 交于点 P,若 PB=OB,CD=
,求⊙O 的半径.
【答案】(1)证明:∵ DC2=CE·CA,
∴
,
∵ ∠ DCE=∠ ACD,
∴ △ CDE~△ CAD,
∴ ∠ CDE=∠ CAD,
又∵ ∠ CBD=∠ CAD,
∴ ∠ CDE=∠ CBD,
∴ CD=CB.
∴ BM=
=
=,
②当 BN 为最大线段时,
∵ 点 M,N 是线段 AB 的勾股分割点,
∴ BN= 综上,BN=
= 或 5;
=5,
(2)解:作法:①在 AB 上截取 CE=CA; ②作 AE 的垂直平分线,并截取 CF=CA; ③连接 BF,并作 BF 的垂直平分线,交 AB 于 D; 点 D 即为所求;如图 2 所示.
∴ CF=CD=12,∠ BCF=∠ BCD,∠ CBF=∠ CBD, ∵ ∠ ABD=2∠ BCD,∠ BCD+∠ CBD=90°, ∴ ∠ ABD+∠ DBC+∠ CBF=180°, ∴ A、B、F 共线, ∴ ∠ A+∠ ACF=90° ∴ 2∠ ACB+∠ CAB≠90°, ∴ 只有 2∠ BAC+∠ ACB=90°,
代入 解得
,得
∴ 抛物线对应二次函数的表达式为:
(2)解:如图,
设直线 CD 切⊙P 于点 E.连结 PE、PA,作
由
∴
∴
∴
为等腰直角三角形.
∴ ∴
∴
∴
为等腰三角形.
点. 得对称轴为直线 x=1,
设
∴
在
中,
∴
∴
整理,得
解得,
∴ 点 P 的坐标为
或
(3)解:存在点 M,使得
∽
.
如图,连结
∵
∴
为等腰直角三角形,
(3)解:①如图 3 中,将△ ADF 绕点 A 顺时针性质 90°得到△ ABH,连接 HE.
∵ ∠ DAF+∠ BAE=90°﹣∠ EAF=45°,∠ DAF=∠ BAH, ∴ ∠ EAH=∠ EAF=45°, ∵ EA=EA,AH=AF, ∴ △ EAH≌ △ EAF, ∴ EF=HE, ∵ ∠ ABH=∠ ADF=45°=∠ ABD, ∴ ∠ HBE=90°, 在 Rt△ BHE 中,HE2=BH2+BE2 , ∵ BH=DF,EF=HE, ∵ EF2=BE2+DF2 , ∴ E、F 是线段 BD 的勾股分割点. ②证明:如图 4 中,连接 FM,EN.
(1)在 x 轴上找一点 D , 连接 DB , 使得△ ADB 与△ ABC 相似(不包括全等),并求点 D 的坐标; (2)在(1)的条件下,如 P , Q 分别是 AB 和 AD 上的动点,连接 PQ , 设 AP=DQ= m , 问是否存在这样的 m , 使得△ APQ 与△ ADB 相似?如存在,请求出 m 的值;如不存 在,请说明理由. 【答案】 (1)解:如图 1,过点 B 作 BD⊥AB , 交 x 轴于点 D ,
换得出结论;②证明:如图 4 中,连接 FM,EN.根据正方形的性质及对顶角相等判断出
△ AFE∽ △ DFN,根据相似三角形对应角相等,对应边成比例得出∠ AEF=∠ DNF, AF∶ DF
=EF∶ FN ,根据比例的性质进而得出 AF∶ EF =DF∶ FN,再判断出△ AFD∽ △ EFN,根据相似三
∵ ∠ A=∠ A , ∠ ACB=∠ ABD=90°, ∴ △ ABC∽ △ ADB , ∴ ∠ ABC=∠ ADB , 且∠ ACB=∠ BCD=90°, ∴ △ ABC∽ △ BDC ,
∴ ∵ A(﹣3,0),C(1,0), ∴ AC=4,
∵ BC= AC . ∴ BC=3,
∴ AB=
=
=5,
CE=CA;②作 AE 的垂直平分线,并截取 CF=CA;这样的作图可以保证直角的出现,及 AC
是一条直角边,③连接 BF,并作 BF 的垂直平分线,交 AB 于 D;这样的作图意图利用垂
直平分线上的点到线段两个端点的距离相等,即 BD=DF,从而实现将三条线段转化到同一
直角三角形的目的;
(3)①如图 3 中,将△ ADF 绕点 A 顺时针性质 90°得到△ ABH,连接 HE.根据正方形的
形,在直角三角形 PED 和 APQ 中,用勾股定理可将 PE、PA 用含 m 的代数式表示出来,根
据 PA=PE 可列方程求解;
(3)由△ DCM∽ △ BQC 所得比例式分两种情况:
或
,根据所得比例式即可
求解。
3.如图,四边形 ABCD 内接于⊙O,AB 是⊙O 的直径,AC 和 BD 相交于点 E,且 DC2= CE·CA.
∴
由(2)可知,
∴
∴
分两种情况.
当
时,
∴
,解得
.
∴
∴
当
时,
∴
,解得
∴
∴
综上,点 M 的坐标为
或
【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)由(1)中的解析式易求得抛物线的对称轴为直线 x=1,顶点 D(1,4),点 C(0,
3),由题意可设点 P(1,m),计算易得△ DCF 为等腰直角三角形,△ DEP 为等腰三角
,可求 CD
的长,即可求点 D 坐标;(2)分两种情况讨论,由相似三角形的性质可求解.
5.如果三角形的两个内角 α 与 β 满足 2α+β=90°,那么我们称这样的三角形为“准互余三角 形”.
(1)若△ ABC 是“准互余三角形”,∠ C>90°,∠ A=60°,则∠ B=________°; (2)如图①,在 Rt△ ABC 中,∠ ACB=90°,AC=4,BC=5.若 AD 是∠ BAC 的平分线,不难证 明△ ABD 是“准互余三角形”.试问在边 BC 上是否存在点 E(异于点 D),使得△ ABE 也是“准 互余三角形”?若存在,请求出 BE 的长;若不存在,请说明理由. (3)如图②,在四边形 ABCD 中,AB=7,CD=12,BD⊥CD,∠ ABD=2∠ BCD,且△ ABC 是
∵
,
∴
,
∴ CD= ,
∴ AD=AC+CD=标为:( ,0);
(2)解:如图 2,当∠ APC=∠ ABD=90°时,
∵ ∠ APC=∠ ABD=90°,∠ BAD=∠ PAQ , ∴ △ APQ∽ △ ABD ,
∴
,
∴
∴ m= , 如图 3,当∠ AQP=∠ ABD=90°时,
OC∥ AD,根据平行线所截线段成比例可得
=2,从而求得 PC、PD 长,再根据相似
三角形的判定可得△ PCB~△ PAD,由相似三角形的性质可得
,从而求得半径.
4.已知:如图,在平面直角坐标系中,△ ABC 是直角三角形,∠ ACB=90°,点 A , C 的 坐标分别为 A(﹣3,0),C(1,0),BC= AC .
“准互余三角形”,求对角线 AC 的长. 【答案】 (1)15 (2)解:如图①中,
在 Rt△ ABC 中,∵ ∠ B+∠ BAC=90°,∠ BAC=2∠ BAD, ∴ ∠ B+2∠ BAD=90°, ∴ △ ABD 是“准互余三角形”, ∵ △ ABE 也是“准互余三角形”, ∴ 只有 2∠ B+∠ BAE=90°, ∵ ∠ B+∠ BAE+∠ EAC=90°, ∴ ∠ CAE=∠ B,∵ ∠ C=∠ C=90°, ∴ △ CAE∽ △ CBA,可得 CA2=CE•CB, ∴ CE= , ∴ BE=5﹣ = . (3)解:如图②中,将△ BCD 沿 BC 翻折得到△ BCF.
性质及旋转的性质得出∠ EAH=∠ EAF=45°,AH=AF,利用 SAS 判断出△ EAH≌ △ EAF,根据全
等三角形对应边相等得出 EF=HE,根据正方形的每条对角线平分一组对角,及旋转的性质
得出∠ ABH=∠ ADF=45°=∠ ABD,故∠ HBE=90°,在 Rt△ BHE 中,HE2=BH2+BE2 , 根据等量代