一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知一次函数y=− x−12的图象分别交x轴,y轴于A,C两点。
(1)求出A,C两点的坐标;(2)在x轴上找出点B,使△ACB∽△AOC,若抛物线过A,B,C三点,求出此抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,设动点P、Q分别从A,B两点同时出发,以相同速度沿AC、BA向C,A运动,连接PQ,设AP=m,是否存在m值,使以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求出所有m值;若不存在,请说明理由。
【答案】(1)解:在一次函数y=− x−12中,当x=0时,y=−12;当y=0时,x=−16,即A(−16,0),C(0,−12)(2)解:过C作CB⊥AC,交x轴于点B,显然,点B为所求。
则OC2=OA⋅OB,此时OB=9,可求得B(9,0);此时经过A. B. C三点的抛物线的解析式为y= x2+ x−12(3)解:当PQ∥BC时,如图(1),△APQ∽△ACB;则有:= ,即 = ,解得m= .当PQ⊥AB时,△APQ∽△ACB;有:= ,即 = ,解得m= .【解析】【分析】(1)令直线的解析式y=0,可得A的坐标,令x=0,可得C的坐标(2)要使△ACB∽△AOC,则B点必为过C点且垂直于AC的直线与x轴的交点.那么根据射影定理不难得出B点的坐标,然后用待定系数法即可求得抛物线的解析式.(3)本题可分两种情况进行求解:①当PQ∥BC时,△APQ∽△ACB;②当PQ⊥AB时,△APQ∽△ACB.可根据各自得出的不同的对应成比例线段求出m的值.2.已知:如图,在四边形中,,,,,垂直平分 .点从点出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,点从点出发,沿方向匀速运动,速度为;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点作,交于点,过点作,分别交,于点, .连接, .设运动时间为,解答下列问题:(1)当为何值时,点在的平分线上?(2)设四边形的面积为,求与的函数关系式.(3)连接,,在运动过程中,是否存在某一时刻,使?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:在中,∵,,,∴,∵垂直平分线段,∴,,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴,,∵,,∴∠BPE=∠BCA=90°又∠B=∠B∴△BPE∽△BAC∴即∴,,当点在的平分线上时,∵,,∴,∴,∴ .∴当为4秒时,点在的平分线上.(2)解:如图,连接, ..(3)解:存在.如图,连接 .∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴,整理得:,解得或10(舍)∴当秒时, .【解析】【分析】(1)根据勾股定理求AC,根据证,求出CD、OD的值,根据△BPE∽△BAC得到比例式,用含有t的代数式表示出PE、BE,当点E在∠BAC的平分线上时,因为EP⊥AB,EC⊥AC,可得PE=EC,由此构建方程即可解决问题.(2)根据构建函数关系式即可.(3)证明∠EOC=∠QOG,可得,推出,由此构建方程即可解决问题.3.请完成下面题目的证明.如图,AB为⊙O的直径,AB=8,点C和点D是⊙O上关于直线AB对称的两个点,连接OC,AC,且∠BOC<90°,直线BC与直线AD相交于点E,过点C作直线CG与线段AB的延长线相交于点F,与直线AD相交于点G,且∠GAF=∠GCE(1)求证:直线CG为⊙O的切线;(2)若点H为线段OB上一点,连接CH,满足CB=CH;①求证:△CBH∽△OBC;②求OH+HC的最大值.【答案】(1)证明:由题意可知:∠CAB=∠GAF,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠OCA+∠OCB=90°,∵∠GAF=∠GCE,∴∠GCE+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,∵OC是⊙O的半径,∴直线CG是⊙O的切线;(2)证明:①∵CB=CH,∴∠CBH=∠CHB,∵OB=OC,∴∠CBH=∠OCB,∴△CBH∽△OBC解:②由△CBH∽△OBC可知:∵AB=8,∴BC2=HB•OC=4HB,∴HB= ,∴OH=OB-HB=∵CB=CH,∴OH+HC=当∠BOC=90°,此时BC=∵∠BOC<90°,∴0<BC<令BC=x∴OH+HC= = =当x=2时,∴OH+HC可取得最大值,最大值为5【解析】【分析】(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,∠GAF=∠GCE,由圆的性质可知:∠CAB=∠OCA,所以∠OCA=∠GCE,从而可证明直线CG是⊙O的切线;(2)①由于CB=CH,所以∠CBH=∠CHB,易证∠CBH=∠OCB,从而可证明△CBH∽△OBC;②由△CBH∽△OBC可知:,所以HB= ,由于BC=HC,所以OH+HC=利用二次函数的性质即可求出OH+HC的最大值.4.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从A出发沿AC向C点以1厘米/秒的速度匀速移动;点Q从C出发沿CB向B点以2厘米/秒的速度匀速移动.点P、Q分别从起点同时出发,移动到某一位置时所需时间为t秒.(1)当t=________时,PQ∥AB(2)当t为何值时,△PCQ的面积等于5cm2?(3)在P、Q运动过程中,在某一时刻,若将△PQC翻折,得到△EPQ,如图2,PE与AB 能否垂直?若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由.能垂直,理由如下:延长QE交AC于点D,∵将△PQC翻折,得到△EPQ,∴△QCP≌△QEP,∴∠C=∠QEP=90°,若PE⊥AB,则QD∥AB,∴△CQD∽△CBA,∴,∴,∴QD=2.5t,∵QC=QE=2t∴DE=0.5t∵∠A=∠EDP,∠C=∠DEP=90°,∴△ABC∽△DPE,∴∴,解得:,综上可知:当t= 时,PE⊥AB【答案】(1)2.4(2)解:∵点P从A出发沿AC向C点以1厘米/秒的速度匀速移动;点Q从C出发沿CB 向B点以2厘米/秒的速度匀速移动,∴PC=AC-AP=6-t,CQ=2t,∴S△CPQ= CP•CQ= =5,∴t2-6t+5=0解得t1=1,t2=5(不合题意,舍去)∴当t=1秒时,△PCQ的面积等于5cm2(3)解:【解析】【解答】解:(1) ∵点P从A出发沿AC向C点以1厘米/秒的速度匀速移动;点Q 从C出发沿CB向B点以2厘米/秒的速度匀速移动,∴PC=AC-AP=6-t,CQ=2t,当PQ∥AB时,∴△PQC∽△ABC,∴PC:AC=CQ:BC,∴(6-t):6=2t:8∴t=2.4∴当t=2.4时,PQ∥AB【分析】(1)根据题意可得PC=AC-AP=6-t,CQ=2t,根据平行线可得△PQC∽△ABC,利用相似三角形对应边成比例可得PC:AC=CQ:BC,即得(6-t):6=2t:8,求出t值即可;(2)由S△CPQ=CP•CQ =5,据此建立方程,求出t值即可;(3)延长QE交AC于点D,根据折叠可得△QCP≌△QEP,若PE⊥AB,则QD∥AB,可得△CQD∽△CBA,利用相似三角形的对应边成比例,求出DE=0.5t,根据两角分别相等可证△ABC∽△DPE,利用相似三角形对应边成比例,据此求出t 值即可.5.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,G为⊙O上一点,连接AG交CD于K,在CD的延长线上取一点E,使EG=EK,EG的延长线交AB的延长线于F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)连接DG,若AC∥EF时.①求证:△KGD∽△KEG;②若,AK= ,求BF的长.【答案】(1)证明:如图,连接OG.∵EG=EK,∴∠KGE=∠GKE=∠AKH,又OA=OG,∴∠OGA=∠OAG,∵CD⊥AB,∴∠AKH+∠OAG=90°,∴∠KGE+∠OGA=90°,∴EF是⊙O的切线.(2)解:①∵AC∥EF,∴∠E=∠C,又∠C=∠AGD,∴∠E=∠AGD,又∠DKG=∠CKE,∴△KGD∽△KGE.②连接OG,如图所示.∵,AK= ,设,∴,,则KE=GE,AC∥EF,∴CK=AC=5k,∴HK=CK-CH=k.在Rt△AHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,即,,,,则,设⊙O半径为R,在Rt△OCH中,OC=R,OH=R-3k,CH=4k,由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,,∴在Rt△OGF中,,∴,∴【解析】【分析】(1)连接OG.根据切线的判定,证出∠KGE+∠OGA=90°,故EF是⊙O的切线.(2)①证∠E=∠AGD,又∠DKG=∠CKE,故△KGD∽△KGE.②连接OG. ,设,,,则,在Rt△AHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,即;由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,;在Rt△OGF中,,,6.如图,点E,F分别在矩形ABCD的边AB,BC上,连接EF,将△BEF沿直线EF翻折得到△HEF,AB=8,BC=6,AE:EB=3:1.(1)如图1,当∠BEF=45°时,EH的延长线交DC于点M,求HM的长;(2)如图2,当FH的延长线经过点D时,求tan∠FEH的值;(3)如图3,连接AH,HC,当点F在线段BC上运动时,试探究四边形AHCD的面积是否存在最小值?若存在,求出四边形AHCD的面积的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:如图1中,当时,易知四边形是正方形,∵,,,,,四边形是矩形,,,.(2)解:如图2中,连接 .在中,,,,在中,设,则,,在中,,,,(3)解:如图3中,连接,作于 .,,,,,,,,当的面积最小时,四边形的面积最小,当与重合时,点到直线的距离最小,最小值,的面积的最小值,四边形的面积的最小值为 .【解析】【分析】(1)当∠BEF=45°时,易知四边形EBFH是正方形,求出EM,EH的长即可解决问题.(2)如图2中,连接DE.利用勾股定理求出DE,DH,设BF=FH=x,在Rt△DFC 中,利用勾股定理即可解决问题.(3)如图3中,连接AC,作EM⊥AC于M.利用相似三角形的性质求出EM,由S四边形AHCD=S△ACH+S△ADC, S△ACD= ×6×8=24,推出当△ACH的面积最小时,四边形AHCD的面积最小,可知当EH与EM重合时,点H到直线AC的距离最小,由此即可解决问题.7.已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,点P从点B出发,沿BC 向点C匀速运动,速度为lcm/s;同时,点Q从点A出发,沿AB向点B匀速运动,速度为2cm/s;当一个点停止运动时,另一个点也停止运动连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t <2.5),解答下列问题:(1)①BQ=________,BP=________;(用含t的代数式表示)②设△PBQ的面积为y(cm2),试确定y与t的函数关系式________;(2)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使△PBQ的面积为△ABC面积的二分之一?如果存在,求出t的值;不存在,请说明理由;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使△BPQ为等腰三角形?如果存在,求出t的值;不存在,请说明理由.【答案】(1)5﹣2t;t;y=﹣ t2+ t(2)解:不存在,理由:∵AC=3,BC=4,∴S△ABC= ×3×4=6,由(1)知,S△PBQ=﹣ t2+ t,∵△PBQ的面积为△ABC面积的二分之一,∴﹣ t2+ t=3,∴2t2﹣5t+10=0,∵△=25﹣4×2×10<0,∴此方程无解,即:不存在某一时刻t,使△PBQ的面积为△ABC面积的二分之一(3)解:由(1)知,AQ=2t,BQ=5﹣2t,BP=t,∵△BPQ是等腰三角形,∴①当BP=BQ时,∴t=5﹣2t,∴t=,②当BP=PQ时,如图2过点P作PE⊥AB于E,∴BE= BQ=(5﹣2t),∵∠BEP=90°=∠C,∠B=∠B,∴△BEP∽△BCA,∴,∴,∴t=③当BQ=PQ时,如图3,过点Q作QF⊥BC于F,∴BF= BP= t,∵∠BFQ=90°=∠C,∠B=∠B,∴△BFQ∽△BCA,∴,∴,∴t=,即:t为秒或秒或秒时,△BPQ为等腰三角形.【解析】【解答】(1)①在Rt△ABC中,AC=3cm,BC=4cm,根据勾股定理得,AB=5cm,由运动知,BP=t,AQ=2t,∴BQ=AB﹣AQ=5﹣2t,故答案为:5﹣2t,t;②如图1,过点Q作QD⊥BC于D,∴∠BDQ=∠C=90°,∵∠B=∠B,∴△BDQ∽△BCA,∴,∴,∴DQ=(5﹣2t)∴y=S△PBQ=BP•DQ= ×t× (5﹣2t)=﹣ t2+ t;【分析】(1)①先利用勾股定理求出AB,即可得出结论;②过点Q作QD⊥BC于D,进而得出△BDQ∽△BCA,用t表示出DQ,最后用三角形的面积公式即可得出结论;(2)先求出△ABC的面积,再利用△PBQ的面积为△ABC面积的二分之一,建立关于t的方程,进而判断出此方程无解,即可得出结论;(3)分三种情况,利用等腰三角形的性质和相似三角形的性质,得出比例式建立关于t的方程求解,即可得出结论.8.如图,在平面直角坐标系中,A、B两点的坐标分别为(20,0)和(0,15),动点P 从点A出发在线段AO上以每秒2cm的速度向原点O运动,动直线EF从x轴开始以每秒1cm的速度向上平行移动(即EF∥x轴),分别与y轴、线段AB交于点E、F,连接EP、FP,设动点P与动直线EF同时出发,运动时间为t秒.(1)求t=9时,△PEF的面积;(2)直线EF、点P在运动过程中,是否存在这样的t使得△PEF的面积等于40cm2?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由;(3)当t为何值时,△EOP与△BOA相似.【答案】(1)解:∵EF∥OA,∴∠BEF=∠BOA又∵∠B=∠B,∴△BEF∽△BOA,∴ = ,当t=9时,OE=9,OA=20,OB=15,∴EF= =8,∴S△PEF= EF•OE= ×8×9=36(cm2)(2)解:∵△BEF∽△BOA,∴EF= = = (15-t),∴ × (15-t)×t=40,整理,得t2-15t+60=0,∵△=152-4×1×60<0,∴方程没有实数根.∴不存在使得△PEF的面积等于40cm2的t值(3)解:当∠EPO=∠BAO时,△EOP∽△BOA,∴ = ,即 = ,解得t=6;当∠EPO=∠ABO时,△EOP∽△AOB,∴ = ,即 = ,解得t= .∴当t=6或t= 时,△EOP与△BOA相似【解析】【分析】(1)由于EF∥x轴,则S△PEF= •EF•OE.t=9时,OE=9,关键是求EF.易证△BEF∽△BOA,则 = ,从而求出EF的长度,得出△PEF的面积;(2)假设存在这样的t,使得△PEF的面积等于40cm2,则根据面积公式列出方程,由根的判别式进行判断,得出结论;(3)如果△EOP与△BOA相似,由于∠EOP=∠BOA=90°,则只能点O与点O对应,然后分两种情况分别讨论:①点P与点A对应;②点P与点B对应.9.如图,半径为4且以坐标原点为圆心的圆O交x轴,y轴于点B、D、A、C,过圆上的动点不与A重合作,且在AP右侧.(1)当P与C重合时,求出E点坐标;(2)连接PC,当时,求点P的坐标;(3)连接OE,直接写出线段OE的取值范围.【答案】(1)解:当P与C重合时,,的半径为4,且在AP右侧,,点坐标为;(2)解:如图,作于点F,为的直径,,,∽,,,,,,点P的坐标为或;(3)解:如图,连结OP,OE,AB,BE,AE,,都为等腰直角三角形,,,,∽,,,,【解析】【分析】当P与C重合时,因为,的半径为4,且在AP右侧,所以,所以E点坐标为;作于点F,证明∽,可求得CF长,在中求得PF的长,进而得出点P的坐标;连结OP,OE,AB,BE,AE,证明∽,可得,根据,即可得出OE的取值范围.10.在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC、连结OB,点D 为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF.已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t 秒.(1)如图1,当t=3时,求DF的长.(2)如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值.(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,求相应的t的值.【答案】(1)解:当t=3时,点E为AB的中点,∵A(8,0),C(0,6),∴OA=8,OC=6,∵点D为OB的中点,∴DE∥OA,DE= OA=4,∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴DE⊥AB,∴∠OAB=∠DEA=90°,又∵DF⊥DE,∴∠EDF=90°,∴四边形DFAE是矩形,∴DF=AE=3(2)解:∠DEF的大小不变;理由如下:作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,如图2所示:∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴四边形DMAN是矩形,∴∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,∴,,∵点D为OB的中点,∴M、N分别是OA、AB的中点,∴DM= AB=3,DN= OA=4,∵∠EDF=90°,∴∠FDM=∠EDN,又∵∠DMF=∠DNE=90°,∴△DMF∽△DNE,∴,∵∠EDF=90°,∴tan∠DEF=(3)解:作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,如图3所示,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF= (3﹣t),∴AF=4+MF=﹣ t+ ,∵点G为EF的三等分点,∴G(),设直线AD的解析式为y=kx+b,把A(8,0),D(4,3)代入得:,解得:,∴直线AD的解析式为y= x+6,把G()代入得:t= ;②当点E越过中点之后,如图4所示,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF= (t﹣3),∴AF=4﹣MF=﹣ t+ ,∵点G为EF的三等分点,∴G(),代入直线AD的解析式y=﹣ x+6得:t= ;综上所述,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,t的值为或【解析】【分析】(1)由t=3可得此时E为AB的中点,进而可得DE为△ABO的中位线,从而可得DE∥OA,DE的长,再由矩形的性质和判断可得四边形DFAE是矩形,,进而求出DF的长;(2)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,可证得四边形DMAN是矩形,则DM∥AB,DN∥OA,再由平行线分线段成比例和已知可求出DM和DN的长,由两角相等可证△DMF∽△DNE,可得DF:DE=DM:DN,由三角函数可求出tan∠DEF的值;(3)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD 交EF于点G,则点G为EF的三等分点;分点E到达中点之前、点E越过中点之后两种情况来求.都先求出直线AD的解析式,由△DMF∽△DNE求出用t的代数式表示的点G的坐标,代入直线AD的解析式可求出t的值.11.如图,矩形ABCD的边AB=3cm,AD=4cm,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE 为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,连接CG.(1)求证:四边形EFCG是矩形;(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止移动,在点E移动的过程中,矩形EFCG的面积是否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明理由;【答案】(1)证明:如图1,∵CE为⊙O的直径,∴∠CFE=∠CGE=90°.∵EG⊥EF,∴∠FEG=90°.∴∠CFE=∠CGE=∠FEG=90°.∴四边形EFCG是矩形(2)①存在.连接OD,如图2①,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADC=90°.∵点O是CE的中点∴OD=OC.∴点D在⊙O上.∵∠FCE=∠FDE,∠A=∠CFE=90°,∴△CFE∽△DAB.∴ =()2.∵AD=4,AB=3,∴BD=5,S△CFE=()2•S△DAB= ××3×4= .∴S矩形ABCD=2S△CFE= .∵四边形EFCG是矩形,∴FC∥EG.∴∠FCE=∠CEG.∵∠GDC=∠CEG,∠FCE=∠FDE,∴∠GDC=∠FDE.∵∠FDE+∠CDB=90°,∴∠GDC+∠CDB=90°.∴∠GDB=90°Ⅰ.当点E在点A(E′)处时,点F在点B(F′)处,点G在点D(G′处,如图2①所示.此时,CF=CB=4Ⅱ.当点F在点D(F″)处时,直径F″G″⊥BD,如图2②所示,此时⊙O与射线BD相切,CF=CD=3.Ⅲ.当CF⊥BD时,CF最小,此时点F到达F″′,如图2③所示.S△BCD=BC•CD=BD•CF″′.∴4×3=5×CF″′.∴CF″′= .∴≤CF≤4.∵S矩形ABCD= ,∴×()2≤S矩形ABCD≤×42.∴≤S矩形ABCD≤12.∴矩形EFCG的面积最大值为12,最小值为.【解析】【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角,可得出∠CFE=∠CGE=90°,根据垂直的定义可证得∠FEG=90°,再根据四个角是直角的四边形是矩形,即可得证。