人教全国各地中考数学分类:相似综合题汇编
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一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.正方形ABCD的边长为6cm,点E,M分别是线段BD,AD上的动点,连接AE并延长,交边BC于F,过M作MN⊥AF,垂足为H,交边AB于点N.(1)如图①,若点M与点D重合,求证:AF=MN;(2)如图②,若点M从点D出发,以1cm/s的速度沿DA向点A运动,同时点E从点B 出发,以 cm/s的速度沿BD向点D运动,运动时间为ts.①设BF=ycm,求y关于t的函数表达式;②当BN=2AN时,连接FN,求FN的长.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴AD=AB,∠DAN=∠FBA=90°.∵MN⊥AF,∴∠NAH+∠ANH=90°.∵∠NDA+∠ANH=90°,∴∠NAH=∠NDA,∴△ABF≌△MAN,∴AF=MN.(2)解:①∵四边形ABCD为正方形,∴AD∥BF,∴∠ADE=∠FBE.∵∠AED=∠BEF,∴△EBF∽△EDA,∴= .∵四边形ABCD为正方形,∴AD=DC=CB=6cm,∴BD=6 cm.∵点E从点B出发,以 cm/s的速度沿BD向点D运动,运动时间为ts,∴BE= tcm,DE=(6 - t)cm,∴=,∴y= .②∵四边形ABCD为正方形,∴∠MAN=∠FBA=90°.∵MN⊥AF,∴∠NAH+∠ANH=90°.∵∠NMA+∠ANH=90°,∴∠NAH=∠NMA.∴△ABF∽△MAN,∴= .∵BN=2AN,AB=6cm,∴AN=2cm.∴=,∴t=2,∴BF==3(cm).又∵BN=4cm,∴FN==5(cm).【解析】【分析】(1)根据正方形的性质得出AD=AB,∠DAN=∠FBA=90°.再根据同角的余角相等得出∠NAH=∠NDA,进而证出△ABF≌△MAN即可解答,(2)根据正方形的性质得出两角相等证出△EBF∽△EDA,得出BD的长度,利用△EBF∽△EDA得出比例式,得出y和t之间的函数解析式,据正方形的性质得出两角相等证出△ABF∽△MAN,得出比例式,进而解答.2.在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动,△ABC是边长为2的等边三角形,E 是AC上一点,小亮以BE为边向BE的右侧作等边三角形BEF,连接CF.(1)如图1,当点E在线段AC上时,EF、BC相交于点D,小亮发现有两个三角形全等,请你找出来,并证明;(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,∴四边形BECF的面积为,又四边形ABFC的面积是,∴,在三角形ABE中,因∠A=60°,∴边AB上的高为AEsin60°,∴,则AE= .(3)解: .由图2知,△ABC与△EBF都是等边三角形,∴AB=CB,BE=BF,∠ABC=∠EBF=60°,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的高相等,即为,则DF= ,设CE=x,则2+x=CD+DF=CD+ ,∴CD=x- ,在△ABE中,由CD∥AB得,,即,化简得,∴x=1或x=− (舍),即CE=1,∴AE=3.【解析】【分析】(1)不难发现△ABE≅△CBF,由等边三角形的性质得到相应的条件,根据“SAS”判定三角形全等;(2)由(1)可得△ABE≅△CBF,则,则四边形ABFC= = ,由四边形ABFC的面积为和等边三角形ABC的边长为2,可求得△ABE的面积,由底AB×AEsin60°,构造方程可解出AE.(3)当E在AC的延长线上时,△ABE≅△CBF依然成立,则,即由等量关系即可得答案.(4)由(3)可求出△FBD的面积,由△ABE≅△CBF,则AE=CF,∠BAE=∠BCF=60°=∠ABC,则CF//AB,则对于△BDF的边CF上的高等于△ABC的高,则可求出DF的长度;由AE=CF,可设CE=x,且CD//AB可得,代入相关值解出x即可.3.如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=5cm,BC=6cm,点E.F.G分别从A.B.C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E.F.G运动的时间为t(单位:s).(1)当t等于多少s时,四边形EBFB′为正方形;(2)若以点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,求t的值;(3)是否存在实数t,使得点B’与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:若四边形EBFB′为正方形,则BE=BF,BE=5﹣t,BF=3t,即:5﹣t=3t,解得t=1.25;故答案为:1.25(2)解:分两种情况,讨论如下:①若△EBF∽△FCG,则有,即,解得:t=1.4;②若△EBF∽△GCF,则有,即,解得:t=﹣7﹣(不合题意,舍去)或t=﹣7+ .∴当t=1.4s或t=(﹣7+ )s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.(3)解:假设存在实数t,使得点B′与点O重合.如图,过点O作OM⊥BC于点M,则在Rt△OFM中,OF=BF=3t,FM= BC﹣BF=3﹣3t,OM=2.5,由勾股定理得:OM2+FM2=OF2,即:2.52+(3﹣3t)2=(3t)2解得:t=;过点O作ON⊥AB于点N,则在Rt△OEN中,OE=BE=5﹣t,EN=BE﹣BN=5﹣t﹣2.5=2.5﹣t,ON=3,由勾股定理得:ON2+EN2=OE2,即:32+(2.5﹣t)2=(5﹣t)2解得:t= .∵≠ ,∴不存在实数t,使得点B′与点O重合【解析】【分析】(1)利用正方形的性质,得到BE=BF,列一元一次方程求解即可;(2)△EBF与△FCG相似,分两种情况,需要分类讨论,逐一分析计算;(3)本问为存在型问题.假设存在,则可以分别求出在不同条件下的t值,它们互相矛盾,所以不存在4.如图,以AB为直径的⊙O外接于△ABC,过A点的切线AP与BC的延长线交于点P,∠APB的平分线分别交AB,AC于点D,E,其中AE,BD(AE<BD)的长是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两个实数根.(1)求证:PA•BD=PB•AE;(2)在线段BC上是否存在一点M,使得四边形ADME是菱形?若存在,请给予证明,并求其面积;若不存在,说明理由.【答案】(1)解:∵PD平分∠APB,∴∠APE=∠BPD,∵AP与⊙O相切,∴∠BAP=∠BAC+∠EAP=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠BAC+∠B=90°,∴∠EAP=∠B,∴△PAE∽△PBD,∴,∴PA•BD=PB•AE(2)解:如图,过点D作DF⊥PB于点F,作DG⊥AC于点G,∵PD平分∠APB,AD⊥AP,DF⊥PB,∴AD=DF,∵∠EAP=∠B,∴∠APC=∠BAC,易证:DF∥AC,∴∠BDF=∠BAC,由于AE,BD(AE<BD)的长是x2﹣5x+6=0的两个实数根,解得:AE=2,BD=3,∴由(1)可知:,∴cos∠APC= ,∴cos∠BDF=cos∠APC= ,∴,∴DF=2,∴DF=AE,∴四边形ADFE是平行四边形,∵AD=DF,∴四边形ADFE是菱形,此时点F即为M点,∵cos∠BAC=cos∠APC= ,∴sin∠BAC= ,∴,∴DG= ,∴菱形ADME的面积为:DG•AE=2× = .【解析】【分析】(1)易证∠APE=∠BPD,∠EAP=∠B,从而可知△PAE∽△PBD,利用相似三角形的性质即可求出答案.(2)过点D作DF⊥PB于点F,作DG⊥AC于点G,易求得AE=2,BD=3,由(1)可知:,从而可知cos∠BDF=cos∠BAC=cos∠APC= ,从而可求出AD和DG的长度,进而证明四边形ADFE是菱形,此时F点即为M点,利用平行四边形的面积即可求出菱形ADFE的面积.5.如图,抛物线y=a(x﹣m﹣1)2+2m(其中m>0)与其对称轴l相交于点P.与y轴相交于点A(0,m)连接并延长PA、PO,与x轴、抛物线分别相交于点B、C,连接BC将△PBC绕点P逆时针旋转,使点C落在抛物线上,设点C、B的对应点分别是点B′和C′.(1)当m=1时,该抛物线的解析式为:________.(2)求证:∠BCA=∠CAO;(3)试问:BB′+BC﹣BC′是否存在最小值?若存在,求此时实数m的值,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣ x2+x+1(2)证明:把点P、A的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,则直线PA的表达式为:y= x+m,令y=0,解得:x=﹣m﹣1,即点B坐标为(﹣m﹣1,0),同理直线OP的表达式为:y=x…②,将①②联立得:a(x﹣m﹣1)2+2m﹣ x=0,其中a=﹣,该方程的常数项为:a(m+1)2+2m,由韦达定理得:x1x2=x C•x P===﹣(m+1)2,其中x P=m+1,则x C=﹣m﹣1=x B,∴BC∥y轴,∴∠BCA=∠CAO(3)解:如图当点B′落在BC′所在的直线时,BB′+BC﹣BC′存在最小值,设:直线l与x轴的交点为D点,连接BB′、CC′,∵点C关于l的对称点为C′,∴CC′⊥l,而OD⊥l,∴CC′∥OD,∴∠POD=∠PCC′,∵∠PB′C′+∠PB′B=180°,△PB′C′由△PBC旋转而得,∴∠PBC=∠PB′C′,PB=PB′,∠BPB′=∠CPC′,∴∠PBC+∠PB′B=180°,∵BC∥AO,∴∠ABC+∠BAO=180°,∴∠PB′B=∠BAO,∵PB=PB′,PC=PC′,∴∠PB′B=∠PBB′=,∴∠PCC′=∠PC′C=,∴∠PB′B=∠PCC′,∴∠BAO=∠PCC′,而∠POD=∠PCC′,∴∠BAO=∠POD,而∠POD=∠BAO=90°,∴△BAO∽△POD,∴,将BO=m+1,PD=2m,AO=m,OD=m+1代入上式并解得:m=1+ (负值已舍去)【解析】【解答】解:(1)把点A的坐标代入二次函数表达式得:m=a(﹣m﹣1)2+2m,解得:a=﹣,则二次函数的表达式为:y=﹣(x﹣m﹣1)2+2m…①,则点P的坐标为(m+1,2m),点A的坐标为(0,m),把m=1代入①式,整理得:y=﹣ x2+x+1,故:答案为:y=﹣ x2+x+1;【分析】(1)把点A的坐标代入二次函数表达式得:m=a(﹣m﹣1)2+2m,解得:a=﹣,把m=1代入上式,即可求解;(2)求出点B、C的坐标,即可求解;(3)当点B′落在BC′所在的直线时,BB′+BC﹣BC′存在最小值,证△BAO∽△POD,即可求解.6.如图,正方形ABCD的边长为4,点E,F分别在边AB,AD上,且∠ECF=45°,CF的延长线交BA的延长线于点G,CE的延长线交DA的延长线于点H,连接AC,EF.,GH.(1)求∠AHC与∠ACG的大小关系(“>”或“<”或“=”)(2)线段AC,AG,AH什么关系?请说明理由;(3)设AE=m,①△AGH的面积S有变化吗?如果变化.请求出S与m的函数关系式;如果不变化,请求出定值.②请直接写出使△CGH是等腰三角形的m值.【答案】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB=CD=DA=4,∠D=∠DAB=90°∠DAC=∠BAC=45°,∴AC=,∵∠DAC=∠AHC+∠ACH=45°,∠ACH+∠ACG=45°,∴∠AHC=∠ACG.故答案为=.(2)解:结论:AC2=AG•AH.理由:∵∠AHC=∠ACG,∠CAH=∠CAG=135°,∴△AHC∽△ACG,∴,∴AC2=AG•AH.(3)解:①△AGH的面积不变.理由:∵S△AGH=•AH•AG=AC2= ×(4 )2=16.∴△AGH的面积为16.②如图1中,当GC=GH时,易证△AHG≌△BGC,可得AG=BC=4,AH=BG=8,∵BC∥AH,∴ ,∴AE=AB=.如图2中,当CH=HG时,易证AH=BC=4,∵BC∥AH,∴=1,∴AE=BE=2.如图3中,当CG=CH时,易证∠ECB=∠DCF=22.5.在BC上取一点M,使得BM=BE,∴∠BME=∠BEM=45°,∵∠BME=∠MCE+∠MEC,∴∠MCE=∠MEC=22.5°,∴CM=EM,设BM=BE=m,则CM=EM m,∴m+ m=4,∴m=4(﹣1),∴AE=4﹣4(﹣1)=8﹣4 ,综上所述,满足条件的m的值为或2或8﹣4 .【解析】【分析】(1)证明∠DAC=∠AHC+∠ACH=45°,∠ACH+∠ACG=45°,即可推出∠AHC=∠ACG;(2)结论:AC2=AG•AH.只要证明△AHC∽△ACG即可解决问题;(3)①△AGH的面积不变.理由三角形的面积公式计算即可;②分三种情形分别求解即可解决问题.7.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.8.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C,对称轴为直线x=1.(1)求点C的坐标(用含a的代数式表示);(2)联结AC、BC,若△ABC的面积为6,求此抛物线的表达式;(3)在第(2)小题的条件下,点Q为x轴正半轴上一点,点G与点C,点F与点A关于点Q成中心对称,当△CGF为直角三角形时,求点Q的坐标.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴为直线x=1,而抛物线与x轴的一个交点A的坐标为(﹣1,0)∴抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为(3,0)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,当x=0时,y=﹣3a,∴C(0,﹣3a)(2)解:∵A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3a),∴AB=4,OC=3a,∴S△ACB= AB•OC=6,∴6a=6,解得a=1,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3(3)解:设点Q的坐标为(m,0).过点G作GH⊥x轴,垂足为点H,如图,∵点G与点C,点F与点A关于点Q成中心对称,∴QC=QG,QA=QF=m+1,QO=QH=m,OC=GH=3,∴OF=2m+1,HF=1,当∠CGF=90°时,∵∠QGH+∠FGH=90°,∠QGH+∠GQH=90°,∴∠GQH=∠HGF,∴Rt△QGH∽Rt△GFH,∴ = ,即,解得m=9,∴Q的坐标为(9,0);当∠CFG=90°时,∵∠GFH+∠CFO=90°,∠GFH+∠FGH=90°,∴∠CFO=∠FGH,∴Rt△GFH∽Rt△FCO,∴ = ,即 = ,解得m=4,∴Q的坐标为(4,0);∠GCF=90°不存在,综上所述,点Q的坐标为(4,0)或(9,0).【解析】【分析】(1)根据抛物线是轴对称图形和已知条件可求得抛物线与x轴的另一个交点B的坐标,再用交点式可求得抛物线的解析式,然后根据抛物线与y轴交于点C可得x=0,把x=0代入解析式即可求得点C的坐标;(2)由(1)的结论可求得AB=4,OC=3a,根据三角形ABC的面积=AB•OC=6可求得a的值,则解析式可求解;(3)设点Q的坐标为(m,0).过点G作GH⊥x轴,垂足为点H,根据中心对称的性质可得QC=QG,QA=QF=m+1,QO=QH=m,OC=GH=3。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F分别是AB、BD的中点,连接EF,点P从点E出发,沿EF方向匀速运动,速度为1cm/s,同时,点Q从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s,解答下列问题:(1)求证:△BEF∽△DCB;(2)当点Q在线段DF上运动时,若△PQF的面积为0.6cm2,求t的值;(3)如图2过点Q作QG⊥AB,垂足为G,当t为何值时,四边形EPQG为矩形,请说明理由;(4)当t为何值时,△PQF为等腰三角形?试说明理由.【答案】(1)解:证明:∵四边形是矩形,在中,分别是的中点,(2)解:如图1,过点作于,(舍)或秒(3)解:四边形为矩形时,如图所示:解得:(4)解:当点在上时,如图2,当点在上时,如图3,时,如图4,时,如图5,综上所述,或或或秒时,是等腰三角形.【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可证得AD∥BC,∠A=∠C,根据中位线定理可证得EF∥AD,就可得出EF∥BC,可证得∠BEF=∠C,∠BFE=∠DBC,从而可证得结论。
(2)过点Q作QM⊥EF,易证QM∥BE,可证得△QMF∽△BEF,得出对应边成比例,可求出QM的值,再根据△PQF的面积为0.6cm2,建立关于t的方程,求解即可。
(3)分情况讨论:当点 Q 在 DF 上时,如图2, PF=QF;当点 Q 在 BF 上时, PF=QF,如图3;PQ=FQ 时,如图4;PQ=PF 时,如图5,分别列方程即可解决问题。
2.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F分别是AB、BD的中点,连接EF,点P从点E出发,沿EF方向匀速运动,速度为1cm/s,同时,点Q从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s,解答下列问题:(1)求证:△BEF∽△DCB;(2)当点Q在线段DF上运动时,若△PQF的面积为0.6cm2,求t的值;(3)如图2过点Q作QG⊥AB,垂足为G,当t为何值时,四边形EPQG为矩形,请说明理由;(4)当t为何值时,△PQF为等腰三角形?试说明理由.【答案】(1)解:∵四边形是矩形,在中,分别是的中点,(2)解:如图1,过点作于,(舍)或秒(3)解:四边形为矩形时,如图所示:解得:(4)解:当点在上时,如图2,当点在上时,如图3,时,如图4,时,如图5,综上所述,或或或秒时,是等腰三角形【解析】【分析】(1)要证△BEF∽△DCB,根据有两对角对应相等的两个三角形相似可得证。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知:如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,对角线AC,BD交于点0.点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,点Q从点D出发,沿DC方向匀速运动,速度为1cm/s;当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.连接PO并延长,交BC于点E,过点Q作QF∥AC,交BD于点F.设运动时间为t(s)(0<t<6),解答下列问题:(1)当t为何值时,△AOP是等腰三角形?(2)设五边形OECQF的面积为S(cm2),试确定S与t的函数关系式;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使S五边形S五边形OECQF:S△ACD=9:16?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使OD平分∠COP?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∵在矩形ABCD中,Ab=6cm,BC=8cm,∴AC=10,①当AP=PO=t,如图1,过P作PM⊥AO,∴AM= AO= ,∵∠PMA=∠ADC=90°,∠PAM=∠CAD,∴△APM∽△ADC,∴,∴AP=t= ,②当AP=AO=t=5,∴当t为或5时,△AOP是等腰三角形(2)解:作EH⊥AC于H,QM⊥AC于M,DN⊥AC于N,交QF于G,在△APO与△CEO中,∵∠PAO=∠ECO,AO=OC,∠AOP=∠COE,∴△AOP≌△COE,∴CE=AP=t,∵△CEH∽△ABC,∴,∴EH= ,∵DN= = ,∵QM∥DN,∴△CQM∽△CDN,∴,即,∴QM= ,∴DG= = ,∵FQ∥AC,∴△DFQ∽△DOC,∴,∴FQ= ,∴S五边形OECQF=S△OEC+S四边形OCQF= = ,∴S与t的函数关系式为(3)解:存在,∵S△ACD= ×6×8=24,∴S五边形OECQF:S△ACD=():24=9:16,解得t= ,t=0,(不合题意,舍去),∴t= 时,S五边形S五边形OECQF:S△ACD=9:16(4)解:如图3,过D作DM⊥AC于M,DN⊥AC于N,∵∠POD=∠COD,∴DM=DN= ,∴ON=OM= = ,∵OP•DM=3PD,∴OP= ,∴PM= ,∵,∴,解得:t≈15(不合题意,舍去),t≈2.88,∴当t=2.88时,OD平分∠COP.【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可得:AB=CD=6,BC=AD=8,所以AC=10;而P、Q 两点分别从A点和D点同时出发且以相同的速度为1cm/s运动,当一个点停止运动时,另一个点也停止运动,所以点P不可能运动到点D;所以△AOP是等腰三角形分两种情况讨论:①当AP=PO=t时,过P作PM⊥AO,易证△CQM∽△CDN,可得比例式即可求解;②当AP=AO=t=5时,△AOP是等腰三角形;(2)作EH⊥AC于H,QM⊥AC于M,DN⊥AC于N,交QF于G,可将五边形转化成一个三角形和一个直角梯形,则五边形OECQF的面积S=三角形OCE的面积+直角梯形OCQF的面积;(3)因为三角形ACD的面积=AD CD=24,再将(2)中的结论代入已知条件S五边形S :S△ACD=9:16中,可得关于t的方程,若有解且符合题意,则存在,反之,不存五边形OECQF在;(4)假设存在。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知:如图,在△ABC中,AB=BC=10,以AB为直径作⊙O分别交AC,BC于点D,E,连接DE和DB,过点E作EF⊥AB,垂足为F,交BD于点P.(1)求证:AD=DE;(2)若CE=2,求线段CD的长;(3)在(2)的条件下,求△DPE的面积.【答案】(1)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即BD⊥AC∵AB=BC,∴△ABD≌CBD∴∠ABD=∠CBD在⊙O中,AD与DE分别是∠ABD与∠CBD所对的弦∴AD=DE;(2)解:∵四边形ABED内接于⊙O,∴∠CED=∠CAB,∵∠C=∠C,∴△CED∽△CAB,∴,∵AB=BC=10,CE=2,D是AC的中点,∴CD= ;(3)解:延长EF交⊙O于M,在Rt△ABD中,AD= ,AB=10,∴BD=3 ,∵EM⊥AB,AB是⊙O的直径,∴,∴∠BEP=∠EDB,∴△BPE∽△BED,∴,∴BP= ,∴DP=BD-BP= ,∴S△DPE:S△BPE=DP:BP=13:32,∵S△BCD= × ×3 =15,S△BDE:S△BCD=BE:BC=4:5,∴S△BDE=12,∴S△DPE= .【解析】【分析】(1)根据已知条件AB是⊙O的直径得出∠ADB=90°,再根据等腰三角形的三线合一的性质即可得出结论。
(2)根据圆内接四边形的性质证得∠CED=∠CAB,再根据相似三角形的判定证出△CED∽△CAB,得出对应边成比例,建立关于CD的方程,即可求出CD的长。
(3)延长EF交⊙O于M,在Rt△ABD中,利用勾股定理求出BD的长,再证明△BPE∽△BED,根据相似三角形的性质得对应边成比例求出BP的长,然后根据等高的三角形的面积之比等于对边之比,再由三角形面积公式即可求解。
2.在矩形ABCD中,AB=8,AD=12,M是AD边的中点,P是AB边上的一个动点(不与A、B重合),PM的延长线交射线CD于Q点,MN⊥PQ交射线BC于N点。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知,如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,交⊙O于点E,AE与BC交于点H,点D为OE的延长线上一点,且∠ODB=∠AEC.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)求证:CE2=EH•EA;(3)若⊙O的半径为,sinA= ,求BH的长.【答案】(1)证明:如图,∵∠ODB=∠AEC,∠AEC=∠ABC,∴∠ODB=∠ABC,∵OF⊥BC,∴∠BFD=90°,∴∠ODB+∠DBF=90°,∴∠ABC+∠DBF=90°,即∠OBD=90°,∴BD⊥OB,∴BD是⊙O的切线(2)证明:连接AC,如图2所示:∵OF⊥BC,∴,∴∠CAE=∠ECB,∵∠CEA=∠HEC,∴△CEH∽△AEC,∴,∴CE2=EH•EA(3)解:连接BE,如图3所示:∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∵⊙O的半径为,sin∠BAE= ,∴AB=5,BE=AB•sin∠BAE=5× =3,∴EA= =4,∵,∴BE=CE=3,∵CE2=EH•EA,∴EH= ,∴在Rt△BEH中,BH= .【解析】【分析】(1)要证BD是⊙O的切线,只需证∠OBD=90°,因为∠OBC+∠BOD=90°,所以只须证∠ODB=∠OBC即可。
由圆周角定理和已知条件易得∠ODB=∠ABC,则∠OBC+∠BOD=90°=∠ODB+∠BOD,由三角形内角和定理即可得∠OBD=90°;(2)连接AC,要证CE2=EH•EA;只需证△CEH∽△AEC,已有公共角∠AEC,再根据圆周角定理可得∠CAE=∠ECB,即可证△CEH∽△AEC,可得比例式求解;(3)连接BE,解直角三角形AEB和直角三角形BEH即可求解。
2.如图,已知:在Rt△ABC中,斜边AB=10,sinA= ,点P为边AB上一动点(不与A,B重合),PQ平分∠CPB交边BC于点Q,QM⊥AB于M,QN⊥CP于N.(1)当AP=CP时,求QP;(2)若四边形PMQN为菱形,求CQ;(3)探究:AP为何值时,四边形PMQN与△BPQ的面积相等?【答案】(1)解:∵AB=10,sinA= ,∴BC=8,则AC= =6,∵PA=PC.∴∠PAC=∠PCA,∵PQ平分∠CPB,∴∠BPC=2∠BPQ=2∠A,∴∠BPQ=∠A,∴PQ∥AC,∴PQ⊥BC,又PQ平分∠CPB,∴∠PCQ=∠PBQ,∴PB=PC,∴P是AB的中点,∴PQ= AC=3(2)解:∵四边形PMQN为菱形,∴MQ∥PC,∴∠APC=90°,∴ ×AB×CP= ×AC×BC,则PC=4.8,由勾股定理得,PB=6.4,∵MQ∥PC,∴ = = = ,即 = ,解得,CQ=(3)解:∵PQ平分∠CPB,QM⊥AB,QN⊥CP,∴QM=QN,PM=PN,∴S△PMQ=S△PNQ,∵四边形PMQN与△BPQ的面积相等,∴PB=2PM,∴QM是线段PB的垂直平分线,∴∠B=∠BPQ,∴∠B=∠CPQ,∴△CPQ∽△CBP,∴ = = ,∴ = ,∴CP=4× =4× =5,∴CQ= ,∴BQ=8﹣ = ,∴BM= × = ,∴AP=AB﹣PB=AB﹣2BM=【解析】【分析】(1)当AP=CP时,由锐角三角函数可知AC=6,BC=8,因为PQ平分∠CPB,所以PQ//AC,可知PB=PC,所以点P是AB的中点,所以PQ是△ABC的中位线,PQ =3;(2)当四边形PMQN为菱形时,因为∠APC=,所以四边形PMQN为正方形,可得PC=4.8,PB=3.6,因为MQ//PC,所以,可得;(3)当QM垂直平分PB 时,四边形PMQN的面积与△BPQ的面积相等,此时△CPQ∽△CBP,对应边成比例,可得,所以,因为AP=AB-2BM,所以AP=.3.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a<0)从左到右依次交x轴于A、B两点,交y轴于点C.(1)求点A、C的坐标;(2)如图1,点D在第一象限抛物线上,AD交y轴于点E,当DE=3AE,OB=4CE时,求a 的值;(3)如图2,在(2)的条件下,点P在C、D之间的抛物线上,连接PC、PD,点Q在点B、D之间的抛物线上,QF∥PC,交x轴于点F,连接CF、CB,当PC=PD,∠CFQ=2∠ABC,求BQ的长.【答案】(1)解:当x=0时,y=3,∴C(0,3).当y=0时,ax2+(a+3)x+3=0,(ax+3)(x+1)=0,解得x1=- ,x2=-1.∵a<0,∴- >0,∴A(-1,0)(2)解:如图1,过点D作DM⊥AB于M.∵OE∥DM,∴,∴OM=3,∴D点纵坐标为12a+12.∵tan∠EAO= =3a+3,∴OE=3a+3,∴CE=OC-OE=3-(3a+3)=-3a.∵OB=4CE,∴- =-12a,∵a<0,∴a=-(3)解:如图2,过点D作DT⊥y轴于点T,过点P作PG⊥y轴于点G,连接TP.∵a=- ,∴抛物线的解析式为y=- x2+ x+3,D(3,6),DT=3,OT=6,CT=3=DT,又∵PC=PD,PT=PT,∴△TCP≌△TDP,∴∠CTP=∠DTP=45°,TG=PG.设P(t,- t2+ t+3),∴OG=- t2+ t+3,PG=t,∴TG=OT-OG=6-(- t2+ t+3)= t2- t+3,∴ t2- t+3=t,解得t=1或6,∵点P在C、D之间,∴t=1.过点F作FK∥y轴交BC于点K,过点Q作QN⊥x轴于点N,则∠KFC=∠OCF,∠KFB=∠CON=90°.∵FQ∥PC,∴∠PCF+∠CFQ=180°,∠PCF+∠PCG+∠OCF=180°,∴∠CFQ=∠PCG+∠OCF,∴∠CFK+∠KFQ=∠PCG+∠OCF,∴∠KFQ=∠PCG.∵P(1,5),∴PG=1,CG=OG-OC=5-3=2,∴tan∠PCG= ,∵tan∠ABC= ,∴∠PCG=∠ABC,∴∠KFQ=∠ABC.∵∠CFQ=2∠ABC,∴∠CFQ=2∠KFQ,∴∠KFQ=∠KFC=∠OCF=∠ABC,∴tan∠OCF= ,∴OF= .设FN=m,则QN=2m,Q(m+ ,2m),∵Q在抛物线上,∴- (m+ )2+ ×(m+ )+3=2m,解得m= 或m=- (舍去),∴Q(4,5),∵B(6,0),∴BQ= .【解析】【分析】(1)令x=0,求出y的值,得到C点坐标;令y=0,求出x的值,根据a<0得出A点坐标;(2)如图1,过点D作DM⊥AB于M.根据平行线分线段成比例定理求出OM=3,得到D点纵坐标为12a+12.再求出OE=3a+3,那么CE=OC-OE=-3a.根据OB=4CE,得出- =-12a,解方程求出a=- ;(3)如图2,过点D作DT⊥y轴于点T,过点P作PG⊥y轴于点G,连接TP.利用SSS证明△TCP≌△TDP,得出∠CTP=∠DTP=45°,那么TG=PG.设P(t,- t2+ t+3),列出方程 t2- t+3=t,解方程求得t=1或6,根据点P在C、D之间,得到t=1.过点F作FK∥y轴交BC于点K,过点Q作QN⊥x轴于点N,根据平行线的性质以及已知条件得出∠KFQ=∠PCG,进而证明∠KFQ=∠KFC=∠OCF=∠ABC,由tan∠OCF= =tan∠ABC= ,求出OF= .设FN=m,则QN=2m,Q(m+ ,2m),根据Q在抛物线上列出方程- (m+ )2+ ×(m+ )+3=2m,解方程求出满足条件的m的值,得到Q点坐标,然后根据两点间的距离公式求出BQ.4.如图,∠C=90°,点A、B在∠C的两边上,CA=30,CB=20,连结AB.点P从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿BC方向运动,到点C停止.当点P与B、C两点不重合时,作PD⊥BC交AB于D,作DE⊥AC于E.F为射线CB上一点,且∠CEF=∠ABC.设点P的运动时间为x(秒).(1)用含有x的代数式表示CE的长;(2)求点F与点B重合时x的值;(3)当点F在线段CB上时,设四边形DECP与四边形DEFB重叠部分图形的面积为y(平方单位).求y与x之间的函数关系式;(4)当x为某个值时,沿PD将以D、E、F、B为顶点的四边形剪开,得到两个图形,用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形.请直接写出所有符合上述条件的x值. 【答案】(1)解:∵∠C=90°,PD⊥BC,∴DP∥AC,∴△DBP∽△ABC,四边形PDEC为矩形,CE=PD..∴ .∴CE=6x;(2)解:∵∠CEF=∠ABC,∠C为公共角,∴△CEF∽△CBA,∴ .∴ .当点F与点B重合时,CF=CB,9x=20.解得 .(3)解:当点F与点P重合时,BP+CF=CB,4x+9x=20,解得 .当时,=-51x2+120x.当<x≤ 时,= (20-4x)2.(或)(4)解:①如图③,当PD=PF时,6x=20-13x,解得:x= ;△B′DE为拼成的三角形;②如图④当点F与点P重合时,4x+9x=20,解得:x= ;△BDC为拼成的三角形;③如图⑤,当DE=PB,20-4x=4x,解得:x= ,△DPF为拼成的三角形.【解析】【分析】(1)首先证明△ABC∽△DBP∽△FEC,即可得出比例式进而得出表示CE的长;(2)根据当点F与点B重合时,FC=BC,即可得出答案;(3)首先证明Rt△DOE∽Rt△CEF,得出,即可得出y与x之间的函数关系式;(4)根据三角形边长相等得出答案.5.在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动,△ABC是边长为2的等边三角形,E 是AC上一点,小亮以BE为边向BE的右侧作等边三角形BEF,连接CF.(1)如图1,当点E在线段AC上时,EF、BC相交于点D,小亮发现有两个三角形全等,请你找出来,并证明;(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,∴四边形BECF的面积为,又四边形ABFC的面积是,∴,在三角形ABE中,因∠A=60°,∴边AB上的高为AEsin60°,∴,则AE= .(3)解: .由图2知,△ABC与△EBF都是等边三角形,∴AB=CB,BE=BF,∠ABC=∠EBF=60°,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的高相等,即为,则DF= ,设CE=x,则2+x=CD+DF=CD+ ,∴CD=x- ,在△ABE中,由CD∥AB得,,即,化简得,∴x=1或x=− (舍),即CE=1,∴AE=3.【解析】【分析】(1)不难发现△ABE≅△CBF,由等边三角形的性质得到相应的条件,根据“SAS”判定三角形全等;(2)由(1)可得△ABE≅△CBF,则,则四边形ABFC= = ,由四边形ABFC的面积为和等边三角形ABC的边长为2,可求得△ABE的面积,由底AB×AEsin60°,构造方程可解出AE.(3)当E在AC的延长线上时,△ABE≅△CBF依然成立,则,即由等量关系即可得答案.(4)由(3)可求出△FBD的面积,由△ABE≅△CBF,则AE=CF,∠BAE=∠BCF=60°=∠ABC,则CF//AB,则对于△BDF的边CF上的高等于△ABC的高,则可求出DF的长度;由AE=CF,可设CE=x,且CD//AB可得,代入相关值解出x即可. 6.如图:在中,BC=2,AB=AC,点D为AC上的动点,且 .(1)求AB的长度;(2)求AD·AE的值;(3)过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH. 【答案】(1)解:作AM⊥BC,∵AB=AC,BC=2,AM⊥BC,∴BM=CM= BC=1,在Rt△AMB中,∵cosB= ,BM=1,∴AB=BM÷cosB=1÷ = .(2)解:连接CD,∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC,∵四边形ABCD内接于圆O,∴∠ADC+∠ABC=180°,又∵∠ACE+∠ACB=180°,∴∠ADC=∠ACE,∵∠CAE=∠CAD,∴△EAC∽△CAD,∴ ,∴AD·AE=AC2=AB2=()2=10.(3)证明:在BD上取一点N,使得BN=CD,在△ABN和△ACD中∵∴△ABN≌△ACD(SAS),∴AN=AD,∵AH⊥BD,AN=AD,∴NH=DH,又∵BN=CD,NH=DH,∴BH=BN+NH=CD+DH.【解析】【分析】(1)作AM⊥BC,由等腰三角形三线合一的性质得BM=CM= BC=1,在Rt△AMB中,根据余弦定义得cosB= ,由此求出AB.(2)连接CD,根据等腰三角形性质等边对等角得∠ACB=∠ABC,再由圆内接四边形性质和等角的补角相等得∠ADC=∠ACE;由相似三角形的判定得△EAC∽△CAD,根据相似三角形的性质得;从而得AD·AE=AC2=AB2.(3)在BD上取一点N,使得BN=CD,根据SAS得△ABN≌△ACD,再由全等三角形的性质得AN=AD,根据等腰三角形三线合一的性质得NH=DH,从而得BH=BN+NH=CD+DH.7.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,过点B的直线MN∥AC,D为BC边上一点,连接AD,作DE⊥AD交MN于点E,连接AE.(1)如图①,当∠ABC=45°时,求证:AD=DE;理由;(2)如图②,当∠ABC=30°时,线段AD与DE有何数量关系?并请说明理由;(3)当∠ABC=α时,请直接写出线段AD与DE的数量关系.(用含α的三角函数表示)【答案】(1)解:如图1,过点D作DF⊥BC,交AB于点F,则∠BDE+∠FDE=90°,∵DE⊥AD,∴∠FDE+∠ADF=90°,∴∠BDE=∠ADF,∵∠BAC=90°,∠ABC=45°,∴∠C=45°,∵MN∥AC,∴∠EBD=180°﹣∠C=135°,∵∠FBD=45°,DF⊥BC,∴∠BFD=45°,BD=DF,∴∠AFD=135°,∴∠EBD=∠AFD,在△BDE和△FDA中,∵∠EBD=∠AFD,BD=DF,∠BDF=∠ADF,∴△BDE≌△FDA(ASA),∴AD=DE(2)解:DE= AD,理由:如图2,过点D作DG⊥BC,交AB于点G,则∠BDE+∠GDE=90°,∵DE⊥AD,∴∠GDE+∠ADG=90°,∴∠BDE=∠ADG,∵∠BAC=90°,∠ABC=30°,∴∠C=60°,∵MN∥AC,∴∠EBD=180°﹣∠C=120°,∵∠ABC=30°,DG⊥BC,∴∠BGD=60°,∴∠AGD=120°,∴∠EBD=∠AGD,∴△BDE∽△GDA,∴,在Rt△BDG中,=tan30°= ,∴DE= AD(3)解:AD=DE•tanα;理由:如图2,∠BDE+∠GDE=90°,∵DE⊥AD,∴∠GDE+∠ADG=90°,∴∠BDE=∠ADG,∵∠EBD=90°+α,∠AGD=90°+α,∴∠EBD=∠AGD,∴△EBD∽△AGD,∴,在Rt△BDG中,=tanα,则=tanα,∴AD=DE•tanα.【解析】【分析】(1)如图1,过点D作DF⊥BC,交AB于点F,根据同角的余角相等得出∠BDE=∠ADF,根据等腰直角三角形的性质得出∠C=45°,∠BFD=45°,BD=DF,进而根据平行线的性质邻补角的定义得出∠EBD=180°﹣∠C=135°,∠AFD=135°,从而利用ASA判断出△BDE≌△FDA,根据全等三角形的对应边相等得出AD=DE;(2)DE= AD,理由:如图2,过点D作DG⊥BC,交AB于点G,根据等角的余角相等得出∠BDE=∠ADG,根据三角形的内角和得出∠C=60°,∠BGD=60°,根据二直线平行同旁内角互补得出∠EBD=120°,根据邻补角的定义得出∠AGD=120°,故∠EBD=∠AGD,根据两个角对应相等的两个三角形相似得出△BDE∽△GDA,利用相似三角形对应边成比例得出AD∶DE=DG∶BD,根据正切函数的定义及特殊锐角三角函数值得出DG∶BD=tan30°= ,从而得出答案;(3)AD=DE•tanα;理由:如图2过点D作DG⊥BC,交AB于点G,根据等角的余角相等得出∠BDE=∠ADG,根据三角形的内角和得出根据二直线平行同旁内角互补得出∠EBD=90°+α,三角形的外角定理得出∠AGD=90°+α,故∠EBD=∠AGD,根据两个角对应相等的两个三角形相似得出△BDE∽△GDA,利用相似三角形对应边成比例得出AD∶DE=DG∶BD,根据正切函数的定义DG∶BD=tanα从而得出答案。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在□ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F是AD上的点,且AE=EF=FD.连结BE、BF。
使它们分别与AO相交于点G、H(1)求EG :BG的值(2)求证:AG=OG(3)设AG =a ,GH =b,HO =c,求a : b : c的值【答案】(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO= AC,AD=BC,AD∥BC,∴△AEG∽△CBG,∴ = = .∵AE=EF=FD,∴BC=AD=3AE,∴GC=3AG,GB=3EG,∴EG:BG=1:3(2)解:∵GC=3AG(已证),∴AC=4AG,∴AO= AC=2AG,∴GO=AO﹣AG=AG(3)解:∵AE=EF=FD,∴BC=AD=3AE,AF=2AE.∵AD∥BC,∴△AFH∽△CBH,∴ = = = ,∴ = ,即AH= AC.∵AC=4AG,∴a=AG= AC,b=AH﹣AG= AC﹣ AC= AC,c=AO﹣AH= AC﹣ AC= AC,∴a:b:c= :: =5:3:2【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AO=AC,AD=BC,AD∥BC,从而可证得△AEG∽△CBG,得出对应边成比例,由AE=EF=FD可得BC=3AE,就可证得GB=3EG,即可求出EG:BG的值。
(2)根据相似三角形的性质可得GC=3AG,就可证得AC=4AG,从而可得AO=2AG,即可证得结论。
(3)根据平行可证得三角形相似,再根据相似三角形的性质可得AG=AC,AH=AC,结合AO=AC,即可得到用含AC的代数式分别表示出a、b、c,就可得到a:b:c的值。
2.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。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,D是BC上一个动点,连接AD,以AD为边向右侧作等腰直角△ADE,其中∠ADE=90°.(1)如图2,G,H分别是边AB,BC的中点,连接DG,AH,EH.求证:△AGD∽△AHE;(2)如图3,连接BE,直接写出当BD为何值时,△ABE是等腰三角形;(3)在点D从点B向点C运动过程中,求△ABE周长的最小值.【答案】(1)证明:如图2,由题意知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∴∠B=∠DAE=45°.∵H为BC中点,∴AH⊥BC.∴∠BAH=45°=∠DAE.∴∠GAD=∠HAE.在等腰直角△BAH和等腰直角△DAE中,AH= AB= AG,AE= AD.∴,∴△AGD∽△AHE;(2)解:分三种情况:①当B与D重合时,即BD=0,如图3,此时AB=BE;②当AB=AE时,如图4,此时E与C重合,∴D是BC的中点,∴BD= BC=2 ;③当AB=BE时,如图5,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于G,连接DH,∵AE=BE,EH⊥AB,∴AH=BH,∴AM=BM,∵∠ABC=45°,∴AM⊥BC,△BMH是等腰直角三角形,∵AD=DE,∠ADE=90°,易得△ADM≌△DEG,∴DM=EG,∵∠EMG=∠BMH=45°,∴△EMG是等腰直角三角形,∴ME= MG,由(1)得:△AHD∽△AME,且,∴∠AHD=∠AME=135°,ME= DH,∴∠BHD=45°,MG=DH,∴△BDH是等腰直角三角形,∴BD=DH=EG=DM= ;综上所述,当BD=0或或2 时,△ABE是等腰三角形;(3)解:当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,如图6,此时,∠ABM=∠BAC=90°,∠AMB=∠BAM=45°,BM=AB=AC.∴四边形ABMC是正方形.∴∠BMC=90°,∴∠AMC=∠BMC-∠AMB=45°,∵∠BAM=∠DAE=45°,∴∠BAD=∠MAE,在等腰直角△BAM和等腰直角△DAE中,AM= AB,AE= AD.∴.∴△ABD∽△AME.∴∠AME=∠ABD=45°∴点E在射线MC上,作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′,∵BE+AE=NE+AE≥AN=NE′+AE′=BE′+AE′,∴△ABE′就是所求周长最小的△ABE.在Rt△ABN中,∵AB=4,BN=2BM=2AB=8,∴AN=.∴△ABE周长最小值为AB+AN=4+4 .【解析】【分析】(1)由等腰直角三角形的性质可得∠B=∠DAE=∠BAH=45°,所以∠GAD=∠HAE,计算可得比例式:,根据有两对边对应相等,且它们的夹角也相等的两个三角形相似可得△AGD∽△AHE;(2)根据等腰三角形的定义可知分3种情况讨论:①当B与D重合时,即BD=0,此时AB=BE;②当AB=AE时,此时E与C重合,用勾股定理可求得BD的值;③当AB=BE时,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于G,连接DH,由已知条件和(1)的结论可求解;(3)当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′,由已知条件易证四边形ABMC是正方形,由已知条件通过计算易得比例式:,根据有两对边对应相等,且它们的夹角也相等的两个三角形相似可得△ABD∽△AME,则∠AME=∠ABD=45°,于是可得点E在射线MC上,根据轴对称的性质可得△ABE′就是所求周长最小的△ABE,在Rt△ABN中,用勾股定理即可求得AN的值,则△ABE周长最小值=AB+AN即可求解。
2020-2021全国各地中考数学分类:相似综合题汇编附答案解析一、相似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。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t (0<t<10).(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.【答案】(1)解:在y=ax2+bx+4中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y= x2+ x+4;(2)解:由题意可设P(t,4),则E(t, t2+ t+4),∴PB=10﹣t,PE= t2+ t+4﹣4= t2+ t,∵∠BPE=∠COD=90°,当∠PBE=∠OCD时,则△PBE∽△OCD,∴,即BP•OD=CO•PE,∴2(10﹣t)=4( t2+ t),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;当∠PBE=∠CDO时,则△PBE∽△ODC,∴,即BP•OC=DO•PE,∴4(10﹣t)=2( t2+ t),解得t=12或t=10(均不合题意,舍去)综上所述∴当t=3时,∠PBE=∠OCD(3)解:当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴,即OQ•AQ=CO•AB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8,①当m=2时,CQ==,BQ==,∴sin∠BCQ==,sin∠CBQ==,∴PM=PC•sin∠PCQ= t,PN=PB•sin∠CBQ=(10﹣t),∴ t =(10﹣t),解得t=,②当m=8时,同理可求得t=,∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为或【解析】【分析】(1)先求出抛物线与y轴的交点C的坐标,再根据矩形ABCO及点A的坐标为(10,0),求出点B的坐标,然后利用待定系数法,将点B、D的坐标分别代入函数解析式求出二次函数解析式。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,正方形ABCD、等腰Rt△BPQ的顶点P在对角线AC上(点P与A、C不重合),QP与BC交于E,QP延长线与AD交于点F,连接CQ.(1)①求证:AP=CQ;②求证:PA2=AF•AD;(2)若AP:PC=1:3,求tan∠CBQ.【答案】(1)证明:①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB,∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵△BPQ是等腰直角三角形,∴BP=BQ,∠PBQ=90°,∴∠PBC+∠CBQ=90°∴∠ABP=∠CBQ,∴△ABP≌△CBQ,∴AP=CQ;②∵四边形ABCD是正方形,∴∠DAC=∠BAC=∠ACB=45°,∵∠PQB=45°,∠CEP=∠QEB,∴∠CBQ=∠CPQ,由①得△ABP≌△CBQ,∠ABP=∠CBQ∵∠CPQ=∠APF,∴∠APF=∠ABP,∴△APF∽△ABP,(本题也可以连接PD,证△APF∽△ADP)(2)证明:由①得△ABP≌△CBQ,∴∠BCQ=∠BAC=45°,∵∠ACB=45°,∴∠PCQ=45°+45°=90°∴tan∠CPQ= ,由①得AP=CQ,又AP:PC=1:3,∴tan∠CPQ= ,由②得∠CBQ=∠CPQ,∴tan∠CBQ=tan∠CPQ= .【解析】【分析】(1)①利用正方形的性质和等腰直角三角形的性质易证△ABP≌△CBQ,可得AP=CQ;②利用正方形的性质可证得∠CBQ=∠CPQ,再由△ABP≌△CBQ可证得∠APF=∠ABP,从而证出△APF∽△ABP,由相似三角形的性质得证;(2)由△ABP≌△CBQ可得∠BCQ=∠BAC=45°,可得∠PCQ=45°+45°=90°,再由三角函数可得tan∠CPQ=,由AP:PC=1:3,AP=CQ,可得tan∠CPQ=,再由∠CBQ=∠CPQ可求出答2.如图,抛物线y=﹣ +bx+c过点A(3,0),B(0,2).M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;(2)如果点P是MN的中点,那么求此时点N的坐标;(3)如果以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标.【答案】(1)解:设直线AB的解析式为y=px+q,把A(3,0),B(0,2)代入得,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣ x+2;把A(3,0),B(0,2)代入y=﹣ +bx+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣ x2+ x+2(2)解:∵M(m,0),MN⊥x轴,∴N(m,﹣ m2+ m+2),P(m,﹣ m+2),∴NP=﹣ m2+4m,PM=﹣ m+2,而NP=PM,∴﹣ m2+4m=﹣ m+2,解得m1=3(舍去),m2= ,∴N点坐标为(,)(3)解:∵A(3,0),B(0,2),P(m,﹣ m+2),∴AB= = ,BP= = m,而NP=﹣ m2+4m,∵MN∥OB,∴∠BPN=∠ABO,当 = 时,△BPN∽△OBA,则△BPN∽△MPA,即 m:2=(﹣ m2+4m):,整理得8m2﹣11m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,此时M点的坐标为(,0);当 = 时,△BPN∽△ABO,则△BPN∽△APM,即 m: =(﹣ m2+4m):2,整理得2m2﹣5m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,此时M点的坐标为(,0);综上所述,点M的坐标为(,0)或(,0)【解析】【分析】(1)因为抛物线和直线AB都过点A(3,0)、B(0,2),所以用待定系数法求两个解析式即可;(2)由题意知点P是MN的中点,所以PM=PN;而MN OA交抛物线与点N,交直线AB于点P,所以M、P、N的横坐标相同且都是m,纵坐标分别可用(1)中相应的解析式表示,即P(m,),N(m,),PM与PN的长分别为相应两点的纵坐标的绝对值,代入PM=PN即可的关于m的方程,解方程即可求解;(3)因为以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,而△APM是直角三角形,所以分两种情况:当∠PBN=时,则可得△PBN∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值;当∠PNB=时,则可得△PNB∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F分别是AB、BD的中点,连接EF,点P从点E出发,沿EF方向匀速运动,速度为1cm/s,同时,点Q从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s,解答下列问题:(1)求证:△BEF∽△DCB;(2)当点Q在线段DF上运动时,若△PQF的面积为0.6cm2,求t的值;(3)如图2过点Q作QG⊥AB,垂足为G,当t为何值时,四边形EPQG为矩形,请说明理由;(4)当t为何值时,△PQF为等腰三角形?试说明理由.【答案】(1)解:证明:∵四边形是矩形,在中,分别是的中点,(2)解:如图1,过点作于,(舍)或秒(3)解:四边形为矩形时,如图所示:解得:(4)解:当点在上时,如图2,当点在上时,如图3,时,如图4,时,如图5,综上所述,或或或秒时,是等腰三角形.【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可证得AD∥BC,∠A=∠C,根据中位线定理可证得EF∥AD,就可得出EF∥BC,可证得∠BEF=∠C,∠BFE=∠DBC,从而可证得结论。
(2)过点Q作QM⊥EF,易证QM∥BE,可证得△QMF∽△BEF,得出对应边成比例,可求出QM的值,再根据△PQF的面积为0.6cm2,建立关于t的方程,求解即可。
(3)分情况讨论:当点 Q 在 DF 上时,如图2, PF=QF;当点 Q 在 BF 上时, PF=QF,如图3;PQ=FQ 时,如图4;PQ=PF 时,如图5,分别列方程即可解决问题。
2.在矩形ABCD中,BC=6,点E是AD边上一点,∠ABE=30°,BE=DE,连接BD.动点M 从点E出发沿射线ED运动,过点M作MN∥BD交直线BE于点N.(1)如图1,当点M在线段ED上时,求证:MN= EM;(2)设MN长为x,以M、N、D为顶点的三角形面积为y,求y关于x的函数关系式;(3)当点M运动到线段ED的中点时,连接NC,过点M作MF⊥NC于F,MF交对角线BD于点G(如图2),求线段MG的长.【答案】(1)证明::∵ °, ° ,∴ °∵ ,∴∵∥ ,∴∴ °,∴过点作于点 ,则 .在中,∴∴(2)解:在中,,∴∵a.当点在线段上时,过点作于点 ,在中,由(1)可知:,∴∴∴b.当点在线段延长线上时,过点作于点在中, ,在中, ,∴ ,∴(3)解:连接 ,交于点 .∵为的中点∴ ,∴ .∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ .∵∥∴ ,∴ ,,∵ ,∴ ,又∵ ,∴∽ ,∴,即 ,∴【解析】【分析】(1)过点E作EH⊥MN于点H ,由已知条件易得EN=EM,解直角三角形EMH易得MH和EM的关系,由等腰三角形的三线合一可得MN=2MH即可求解;(2)在Rt△ABE中,由直角三角形的性质易得DE=BE=2AE,由题意动点M从点E出发沿射线ED运动可知点M可在线段ED上,也可在线段ED外,所以可分两种情况求解:①当点M在线段ED上时,过点N作NI⊥AD于点I ,结合(1)中的结论MN=EM即可求解;②当点M在线段ED延长线上时,过点N作NI'⊥AD于点I ',解RtΔNI′M 和可求得NI'和NE,则DM=NE−DE,所以以M、N、D为顶点的三角形面积y=MD.NI可求解;(3)连接CM,交BD于点N',由(2)中的计算可得MN、CD、MC的长,解直角三角形CDM可得∠DMC的度数,于是由三角形内角和定理可求得∠NMC=,根据平行线的性质可得DMN'是直角三角形,根据直角三角形的性质可得MN′=MD;则NC的长可求,由已知条件易得ΔNMC∽ΔMN′G根据所得的比例式即可求解.,3.如图,点A、B的坐标分别为(4,0)、(0,8),点C是线段OB上一动点,点E在x轴正半轴上,四边形OEDC是矩形,且OE=2OC.设OE=t(t>0),矩形OEDC与△AOB 重合部分的面积为S.根据上述条件,回答下列问题:(1)当矩形OEDC的顶点D在直线AB上时,求t的值;(2)当t=4时,求S的值;(3)直接写出S与t的函数关系式(不必写出解题过程);(4)若S=12,则t=________.【答案】(1)解:由题意可得∠BCD=∠BOA=90°,∠CBD=∠OBA,∴△BCD∽△BOA,∴而CD=OE=t,BC=8−CO=8− ,OA=4,则8− ,解得t=,∴当点D在直线AB上时,t=(2)解:当t=4时,点E与A重合,设CD与AB交于点F,则由△CBF∽△OBA得,即,解得CF=3,∴S= OC(OE+CF)= ×2×(3+4)=7(3)解:①当0<t≤时,S= t2②当<t≤4时,S=-t2+10t−16③当4<t≤16时,S=t2+2t(4)8【解析】【解答】解:(3)①当0﹤t≤时,如图(1),②当<t≤4时,如图(2),∵A(4,0),B(0,8)∴直线AB的解析式为y=-2x+8,∴G(t,-2t+8),F(4-,),∴DF=t-4,DG=t-8,∴S=S矩形COED-S△DFG=t·③当4<t≤16时,如图(3)∵CD∥OA,∴△BCF∽△BOA,∴∴,∴CF=4-,∴S=S△BOA-S△BCF=(4)由题意可知把S=12代入S= t2+2t中, . t2+2t=12,整理,得t2-32t+192=0.解得 t1=8,t2=24>16(舍去)当S=12时,t=8【分析】(1)首先判断出△BCD∽△BOA,根据相似三角形对应边成比例得出BC ∶BO=CD ∶OA ,根据矩形的性质及线段的和差得出CD=OE=t,BC=8−CO=8- ,OA=4,利用比例式即可得出方程,求解得出t的值;(2)当t=4时,点E与A重合,设CD与AB交于点F,则由△CBF∽△OBA得CF :CB=OA ∶OB ,根据比例式得出方程,求解得出CF的长,根据梯形的面积公式即可算出答案;(3)①当0﹤t≤ 时,如图(1),其重叠部分的面积就是矩形的面积,根据矩形的面积公式即可得出函数关系式;②当<t≤4时,如图(2),利用待定系数法,求出直线AB 的解析式,根据和坐标轴平行的直线上的点的坐标特点及直线上的点的坐标特点分别表示出G,F的坐标,进而表示出DF的长,DG的长,根据S=S矩形COED-S△DFG即可得出函数关系式;③当4<t≤16时,如图(3)根据矩形的性质得出CD∥OA,根据平行于三角形一边的直线截其它两边,所截得的三角形与原三角形相似得出△BCF∽△BOA,由相似三角形的对应边成比例得出BC:BO=CF:OA,根据比例式表示出CF的长,再根据S=S△BOA-S△BCF即可得出函数关系式。
4.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,点D从点C出发,以2cm/s 的速度沿折线C→A→B向点B运动,同时点E从点B出发,以1cm/s的速度沿BC边向点C运动,设点E运动的时间为t(单位:s)(0<t<8).(1)当△BDE 是直角三角形时,求t的值;(2)若四边形CDEF是以CD、DE为一组邻边的平行四边形,①设它的面积为S,求S关于t的函数关系式;②是否存在某个时刻t,使平行四边形CDEF为菱形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:如图1,当∠BED=90°时,△BDE是直角三角形,则BE=t,AC+AD=2t,∴BD=6+10-2t=16-2t,∵∠BED=∠C=90°,∴DE∥AC,∴,∴,∴DE= ,∵sinB= ,∴,t= ;如图2,当∠EDB=90°时,△BDE是直角三角形,则BE=t,BD=16-2t,cosB= ,∴,∴t= ;答:当△BDE是直角三角形时,t的值为或(2)解:①如图3,当0<t≤3时,BE=t,CD=2t,CE=8-t,∴S▱CDEF=2S△CDE=2× ×2t×(8-t)=-2t2+16t,如图4,当3<t<8时,BE=t,CE=8-t,过D作DH⊥BC,垂足为H,∴DH∥AC,∴,∴,∴DH= ,∴S▱CDEF=2S△CDE=2× ×CE×DH=CE×DH=(8-t)× = t2− t+ ;∴S于t的函数关系式为:当0<t≤3时,S=-2t2+16t,当3<t<8时,S= t2− t+ ;②存在,如图5,当▱CDEF为菱形时,DH⊥CE,由CD=DE得:CH=HE,BH= ,BE=t,EH= ,∴BH=BE+EH,∴ =t+ ,∴t= ,即当t= 时,▱CDEF为菱形.【解析】【分析】(1)因为△BDE 是直角三角形有两种情况:①当∠BED=90°时,可得DE∥AC,根据平行于三角形一边的直线和其它两边(或其延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似可得,于是可得比例式将DE用含t的代数式表示,再根据sinB=可得关于t的方程,解方程即可求解;② 当∠EDB=90°时,同理可求解;(2)①当0<t≤3时,S▱CDEF=2S△CDE可得s与t的关系式;当3<t<8时,过D作DH⊥BC,垂足为H,根据平行于三角形一边的直线和其它两边(或其延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似可得,于是可得比例式将DH用含t的代数式表示,则S▱CDEF=2S△CDE可得s与t的关系式;当3<t<8时,同上;②存在,当▱CDEF为菱形时,DH⊥CE,根据BH=BE+EH可得关于t的方程,解方程即可求解。
5.如图:在中,BC=2,AB=AC,点D为AC上的动点,且 .(1)求AB的长度;(2)求AD·AE的值;(3)过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH. 【答案】(1)解:作AM⊥BC,∵AB=AC,BC=2,AM⊥BC,∴BM=CM= BC=1,在Rt△AMB中,∵cosB= ,BM=1,∴AB=BM÷cosB=1÷ = .(2)解:连接CD,∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC,∵四边形ABCD内接于圆O,∴∠ADC+∠ABC=180°,又∵∠ACE+∠ACB=180°,∴∠ADC=∠ACE,∵∠CAE=∠CAD,∴△EAC∽△CAD,∴ ,∴AD·AE=AC2=AB2=()2=10.(3)证明:在BD上取一点N,使得BN=CD,在△ABN和△ACD中∵∴△ABN≌△ACD(SAS),∴AN=AD,∵AH⊥BD,AN=AD,∴NH=DH,又∵BN=CD,NH=DH,∴BH=BN+NH=CD+DH.【解析】【分析】(1)作AM⊥BC,由等腰三角形三线合一的性质得BM=CM= BC=1,在Rt△AMB中,根据余弦定义得cosB= ,由此求出AB.(2)连接CD,根据等腰三角形性质等边对等角得∠ACB=∠ABC,再由圆内接四边形性质和等角的补角相等得∠ADC=∠ACE;由相似三角形的判定得△EAC∽△CAD,根据相似三角形的性质得;从而得AD·AE=AC2=AB2.(3)在BD上取一点N,使得BN=CD,根据SAS得△ABN≌△ACD,再由全等三角形的性质得AN=AD,根据等腰三角形三线合一的性质得NH=DH,从而得BH=BN+NH=CD+DH.6.已知在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,以AD为对角线作正方形AEDF,DE 交AB于点M,DF交AC于点N,连结EF,EF分别交AB、AD、AC于点G、点O、点H.(1)求证:EG=HF;(2)当∠BAC=60°时,求的值;(3)设 ,△AEH和四边形EDNH的面积分别为S1和S2,求的最大值. 【答案】(1)解:在正方形AEDF中,OE=OF,EF⊥AD,∵AD⊥BC,∴EF∥BC,∴∠AGH=∠B,∠AHG=∠C,而AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠AGH=∠AHG,∴AG=AH,∴OG=OH,∴OE-OG=OF-OH,∴EG=FH(2)解:当∠BAC=60°时,△ABC为正三角形,∵AD⊥EF,∴∠OAH=30°,∴,设OH=a,则OA=OE=OF= a,∴EH=()a,HF=()a,∵AE∥FN,∴△AEH∽△NFH,∴,∵EF∥BC,∴△AOH∽△ADC,∴,∴CD=2a,易证△HNF∽△CND,∴,∴(3)解:设EH=2m,则FH=2km,OA= EF=(k+1)m,∴S1=(k+1)m2,由(2)得,△AEH∽△NFH,∴S△HNF=k2S1=k2(k+1)m2,而S△EDF=OA2=(k+1)2m2,∴S2=S△EDF - S△HNF =(k+1)2m2 -k2(k+1)m2=(-k2+k+1)(k+1)m2,∴ =-k2+k+1,∴当k= 时,最大= .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的判定与性质,正方形的性质易证△AGH为等腰三角形,通过“三线合一”可得OG=OH,即可得证;(2)由等边三角形的性质可设OH=a,则OA=OE=OF= a,则EH=()a,HF=()a,根据相似三角形判定易证△AEH∽△NFH,△AOH∽△ADC,△HNF∽△CND,然后通过相似三角形的对应边成比整理即可得解;(3)设EH=2m,则FH=2km,OA= EF=(k+1)m,分别得到S1、S△HNF和S△EDF关于k,m的表达式,再根据S2=S△EDF - S△HNF得到S2的表达式,进而得到关于k的表达式,通过配方法即可得解.7.如图,抛物线y= x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D且它的坐标为(3,﹣1).(1)求抛物线的函数关系式;(2)连接CD,过原点O作OE⊥CD,垂足为H,OE与抛物线的对称轴交于点E,连接AE,AD,并延长DA交y轴于点F,求证:△OAE∽△CFD;(3)以(2)中的点E为圆心,1为半径画圆,在对称轴右侧的抛物线上有一动点P,过点P作⊙E的切线,切点为Q,当PQ的长最小时,求点P的坐标,并直接写出Q的坐标.【答案】(1)解:∵顶点D的坐标为(3,﹣1).∴, =﹣1,解得b=﹣3,c= ,∴抛物线的函数关系式:y= x2﹣3x+ ;(2)解:如答图1,过顶点D作DG⊥y轴于点G,则G(0,﹣1),GD=3,令x=0,得y= ,∴C(0,),∴CG=OC+OG= +1= ,∴tan∠DCG= ,设对称轴交x轴于点M,则OM=3,DM=1,AM=3﹣(3﹣)= ,由OE⊥CD,易知∠EOM=∠DCG,∴tan∠EOM=tan∠DCG= ,解得EM=2,∴DE=EM+DM=3,在Rt△AEM中,AM= ,EM=2,由勾股定理得:AE= ;在Rt△ADM中,AM= ,DM=1,由勾股定理得:AD= .∵AE2+AD2=6+3=9=DE2,∴△ADE为直角三角形,∠EAD=90°,设AE交CD于点P,∵∠AEO+∠EPH=90°,∠ADC+APD=90°,∠EPH=∠APD(对顶角相等),∴∠AEO=∠ADC,∴△OAE∽△CFD(3)解:依题意画出图形,如答图2所示:由⊙E的半径为1,根据切线性质及勾股定理,得PQ2=EP2﹣1,要使切线长PQ最小,只需EP长最小,即EP2最小.设点P坐标为(x,y),由勾股定理得:EP2=(x﹣3)2+(y﹣2)2,∵y= (x﹣3)2﹣1,∴(x﹣3)2=2y+2,∴EP2=2y+2+(y﹣2)2=(y﹣1)2+5,当y=1时,EP2有最小值,最小值为5.将y=1代入y= (x﹣3)2﹣1,得(x﹣3)2﹣1=1,解得:x1=1,x2=5,又∵点P在对称轴右侧的抛物线上,∴x1=1舍去,∴P(5,1),∴Q1(3,1);∵△EQ2P为直角三角形,∴过点Q2作x轴的平行线,再分别过点E,P向其作垂线,垂足分别为M点和N点,设点Q2的坐标为(m,n),则在Rt△MQ2E和Rt△Q2NP中建立勾股方程,即(m﹣3)2+(n﹣2)2=1①,(5﹣m)2+(n﹣1)2=4②,①﹣②得n=2m﹣5③,将③代入到①得到,m1=3(舍),m2= ,再将m= 代入③得n= ,∴Q2(,),此时点Q坐标为(3,1)或(,)【解析】【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标及顶点坐标公式建立出关于b,c的二元一次方程组,求解得出b,c的值,从而得出抛物线的解析式;(2)如答图1,过顶点D作DG⊥y轴于点G,则G(0,﹣1),GD=3,根据抛物线与坐标轴交点的坐标特点求出C点的坐标,A点坐标,进而得出CG的长,根据正切函数的定义求出tan∠DCG=,设对称轴交x轴于点M,则OM=3,DM=1,AM=3﹣(3﹣)= ,根据同角的余角相等易知∠EOM=∠DCG,根据等角的同名三角函数值相等得出tan∠EOM=tan∠DCG==故解得EM=2,DE=EM+DM=3,在Rt△AEM中,由勾股定理得AE 的长,在Rt△ADM中,由勾股定理得AD的长,根据勾股定理的逆定理判断出△ADE为直角三角形,∠EAD=90°,设AE交CD于点P,根据等角的余角相等得出∠AEO=∠ADC,从而判断出△OAE∽△CFD ;(3)依题意画出图形,如答图2所示:由⊙E的半径为1,根据切线性质及勾股定理,得PQ2=EP2﹣1,要使切线长PQ最小,只需EP长最小,即EP2最小.设点P坐标为(x,y),由勾股定理得:EP2=(x﹣3)2+(y﹣2)2,根据抛物线的解析式,整体替换得出EP2=2y+2+(y﹣2)2=(y﹣1)2+5,当y=1时,EP2有最小值,最小值为5.然后根据抛物线上点的坐标特点将y=1代入抛物线的解析式,求出对应的自变量x的值,再检验得出P 点的坐标,进而得出Q1的坐标,由切割线定理得到Q2P=Q1P=2,EQ2=1,设点Q2的坐标为(m,n),则在Rt△MQ2E和Rt△Q2NP中建立勾股方程,即(m﹣3)2+(n﹣2)2=1①,(5﹣m)2+(n﹣1)2=4②,由切割线定理得到Q2P=Q1P=2,EQ2=1,将③代入到①得到,求解并检验得出m,n的值,从而得出Q2的坐标,综上所述即可得出答案。