中考数学相似综合题汇编
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一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在⊙O中,直径AB经过弦CD的中点E,点M在OD上,AM的延长线交⊙O于点G,交过D的直线于F,且∠BDF=∠CDB,BD与CG交于点N.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)连结MN,猜想MN与AB的位置有关系,并给出证明.【答案】(1)证明:∵直径AB经过弦CD的中点E,, = ,即是的切线(2)解:猜想:MN∥AB.证明:连结CB.∵直径AB经过弦CD的中点E,∴ = , = ,∴∵∴∴∵∴∵∵∴∴∴MN∥AB.【解析】【分析】(1)要证DF是⊙O的切线,由切线的判定知,只须证∠ODF=即可。
由垂径定理可得AB⊥CD,则∠BOD+∠ODE=,而∠ODF=∠CDF+∠ODE,由已知易得∠BOD=∠CDF,则结论可得证;(2)猜想:MN∥AB.理由:连结CB,由已知易证△CBN∽△AOM,可得比例式,于是由已知条件可转化为,∠ODB是公共角,所以可得△MDN∽△ODB,则∠DMN=∠DOB,根据平行线的判定可得MN∥AB。
2.平面上,Rt△ABC与直径为CE的半圆O如图1摆放,∠B=90°,AC=2CE=m,BC=n,半圆O交BC边于点D,将半圆O绕点C按逆时针方向旋转,点D随半圆O旋转且∠ECD始终等于∠ACB,旋转角记为α(0°≤α≤180°).(1)当α=0°时,连接DE,则∠CDE=________°,CD=________;(2)试判断:旋转过程中的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明;(3)若m=10,n=8,当旋转的角度α恰为∠ACB的大小时,求线段BD的长;(4)若m=6,n= ,当半圆O旋转至与△ABC的边相切时,直接写出线段BD的长.【答案】(1)90;(2)解:如图3中,∵∠ACB=∠DCE,∴∠ACE=∠BCD.∵,∴△ACE∽△BCD,∴.(3)解:如图4中,当α=∠ACB时.在Rt△ABC中,∵AC=10,BC=8,∴AB= =6.在Rt△ABE中,∵AB=6,BE=BC﹣CE=3,∴AE= = =3 ,由(2)可知△ACE∽△BCD,∴,∴ = ,∴BD= .故答案为:(4)解:∵m=6,n= ,∴CE=3,CD=2 ,AB= =2,①如图5中,当α=90°时,半圆与AC相切.在Rt△DBC中,BD= ==2 .②如图6中,当α=90°+∠ACB时,半圆与BC相切,作EM⊥AB于M.∵∠M=∠CBM=∠BCE=90°,∴四边形BCEM是矩形,∴,∴AM=5,AE= = ,由(2)可知 = ,∴BD= .故答案为:2 或.【解析】【解答】(1)①如图1中,当α=0时,连接DE,则∠CDE=90°.∵∠CDE=∠B=90°,∴DE∥AB,∴ =.∵BC=n,∴CD= .故答案为:90°, n.【分析】(1)连接DE,当α=0时,由直径所对的圆周角时直角可得∠CDE=90°,判断DE∥AB,从而可得比例式进而求解。
(2)旋转过程中 B D: A E 的大小有无变化,可以看 B D, A E 所在的三角形相似,从而可的△ACE∽△BCD,进而得出结论。
(3)根据勾股定理求得AB和AE,即可求出BD。
(4)由题意分两种情况:当α=90°时,半圆与AC相切。
当α=90°+∠ACB时,半圆与BC相切。
3.已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于点A(1,0)和点B(5,0),顶点为M.点C在x轴的负半轴上,且AC=AB,点D的坐标为(0,3),直线l经过点C、D.(1)求抛物线的表达式;(2)点P是直线l在第三象限上的点,联结AP,且线段CP是线段CA、CB的比例中项,求tan∠CPA的值;(3)在(2)的条件下,联结AM、BM,在直线PM上是否存在点E,使得∠AEM=∠AMB.若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∵抛物线与x轴交于点A(1,0),B(5,0),∴ ,解得∴抛物线的解析式为(2)解:∵ A(1,0),B(5,0),∴ OA=1,AB=4.∵ AC=AB且点C在点A的左侧,∴ AC=4 .∴ CB=CA+AB=8.∵线段CP是线段CA、CB的比例中项,∴ .∴ CP= .又∵∠PCB是公共角,∴△CPA∽△CBP .∴∠CPA= ∠CBP.过P作PH⊥x轴于H.∵ OC=OD=3,∠DOC=90°,∴∠DCO=45°.∴∠PCH=45°∴ PH=CH=CP =4,∴ H(-7,0),BH=12,∴ P(-7,-4),∴,tan∠CPA= .(3)解:∵抛物线的顶点是M(3,-4),又∵ P(-7,-4),∴ PM∥x轴 .当点E在M左侧,则∠BAM=∠AME.∵∠AEM=∠AMB,∴△AEM∽△BMA.∴ ,∴ .∴ ME=5,∴ E(-2,-4).过点A作AN⊥PM于点N,则N(1,-4).当点E在M右侧时,记为点,∵∠A N=∠AEN,∴点与E 关于直线AN对称,则(4,-4).综上所述,E的坐标为(-2,-4)或(4,-4).【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解。
即;由题意把A(1,0),B(5,0),代入解析式可得关于a、b的方程组,a + b + 5 = 0 ,25 a + 5 b + 5 = 0 ,解得a=1、b=-6,所以抛物线的解析式为 y =− 6 x + 5;(2)过P作PH⊥x轴于H.由题意可得OA=1,AB=4.而AC=AB且点C在点A的左侧,所以AC=4 ,则CB=CA+AB=8,已知线段CP是线段CA、CB的比例中项,所以,解得CP=4,因为∠PCB是公共角,所以根据相似三角形的判定可得△CPA∽△CBP ,所以∠CPA= ∠CBP;因为OC=OD=3,∠DOC=90°,∠DCO=45°.所以∠PCH=45°,在直角三角形PCH中,PH=CH=CP sin 45 ∘=4,所以H(-7,0),BH=12,则P(-7,-4),在直角三角形PBH中,tan ∠ CBP ==tan∠CPA;(3)将(1)中的解析式配成顶点式得y=-4,所以抛物线的顶点是M(3,-4),而P点的纵坐标也为-4,所以PM∥x轴.分两种情况讨论:当点E在M左侧,则∠BAM=∠AME,而∠AEM=∠AMB,根据相似三角形的判定可得△AEM∽△BMA,所以可得比例式,即,解得ME=5,所以E(-2,-4);当点E在M右侧时,记为点E ′ ,过点A作AN⊥PM于点N,则N(1,-4),因为∠A E ′ N=∠AEN,所以根据轴对称的意义可得点E ′ 与E 关于直线AN对称,则(4,-4).4.如图1,以□ABCD的较短边CD为一边作菱形CDEF,使点F落在边AD上,连接BE,交AF于点G.(1)猜想BG与EG的数量关系.并说明理由;(2)延长DE,BA交于点H,其他条件不变,①如图2,若∠ADC=60°,求的值;②如图3,若∠ADC=α(0°<α<90°),直接写出的值.(用含α的三角函数表示)【答案】(1)解:,理由如下:∵四边形是平行四边形,∴∥, .∵四边形是菱形,∴∥, .∴∥, .∴ .又∵,∴≌ .∴(2)解:方法1:过点作∥,交于点,∴ .∵,∴∽ .∴ .由(1)结论知 .∴ .∴ .∵四边形为菱形,∴ .∵四边形是平行四边形,∴∥ .∴ .∵∥,∴ .∴,即 .∴是等边三角形。
∴ .∴ .方法2:延长,交于点,∵四边形为菱形,∴ .∵四边形为平形四边形,∴,∥ .∴ .,即 .∴为等边三角形.∴ .∵∥,∴ , .∴∽,∴ .由(1)结论知∴ .∴ .∵ ,∴ .如图3,连接EC交DF于O,∵四边形CFED是菱形,∴EC⊥AD,FD=2FO,设FG=a,AB=b,则FG=a,EF=ED=CD=b,Rt△EFO中,cosα= ,∴OF=bcosα,∴DG=a+2bcosα,过H作HM⊥AD于M,∵∠ADC=∠HAD=∠ADH=α,∴AH=HD,∴AM= AD= (2a+2bcosα)=a+bcosα,Rt△AHM中,cosα= ,∴AH= ,∴ = =cosα【解析】【分析】(1)利用菱形和平行四边形的性质可得出AB∥CD∥EF,AB=CD=EF,再利用平行线的性质可证得∠ABG=∠FEG,然后利用AAS可证得△ABG≌△FEG,由全等三角形的性质可证得结论。
(2)①过点 G 作 GM ∥ BH ,交 DH 于点 M ,易证△GME∽△BHE。
得出对应边成比例,求出MG与BH的比值,再利用菱形的性质及平行四边形的性质证明DG=MG,即可解答;②连接EC交DF于O,利用菱形的性质可得出EC⊥AD,FD=2FO,设FG=a,AB=b,可表示出FG,EF=ED=CD=b,Rt△EFO中,利用锐角三角函数的定义可得出OF、DG,过H作HM⊥AD于M,易证AH=HD,AM=a+bcosα,再在Rt△AHM中,利用锐角三角函数的定义求出AH的长,继而可得出DG与BH的比值,可解答。
5.如图1,一副直角三角板满足AB=BC,AC=DE,∠ABC=∠DEF=90°,∠EDF=30°【操作】将三角板DEF的直角顶点E放置于三角板ABC的斜边AC上,再将三角板DEF绕点E旋转,并使边DE与边AB交于点P,边EF与边BC于点Q(1)【探究一】在旋转过程中,①如图2,当时,EP与EQ满足怎样的数量关系?并给出证明.________②如图3,当时E P与EQ满足怎样的数量关系?,并说明理由.________③根据你对(1)、(2)的探究结果,试写出当时,EP与EQ满足的数量关系式为________,其中的取值范围是________(直接写出结论,不必证明)(2)【探究二】若且AC=30cm,连续PQ,设△EPQ的面积为S(cm2),在旋转过程中:①S是否存在最大值或最小值?若存在,求出最大值或最小值,若不存在,说明理由.②随着S取不同的值,对应△EPQ的个数有哪些变化?不出相应S值的取值范围.【答案】(1)解:当时,PE=QE.即E为AC中点,理由如下:连接BE,∵△ABC是等腰直角三角形,∴BE=CE,∠PBE=∠C=45°,又∵∠PEB+∠BEQ=90°,∠CEQ+∠BEQ=90°,∴∠PEB=∠CEQ,在△PEB和△QEC中,∵ ,∴△PEB≌△QEC(ASA),∴PE=QE.;EP:EQ=EA:EC=1:2;理由如下:作EM⊥AB,EN⊥BC,∴∠EMP=∠ENQ=90°,又∵∠PEN+∠MEP=∠PEN+∠NEQ=90°,∴∠MEP=∠NEQ,∴△MEP∽△NEQ,∴EP:EQ=ME:NE,又∵∠EMA=∠ENC=90°,∠A=∠C,∴△MEA∽△NEC,∴ME:NE=EA:EC,∵ ,∴EP:EQ=EA:EC=1:2.;EP:EQ=1:m;0<m≤2+(2)解:①存在.由【探究一】中(2)知当时,EP:EQ=EA:EC=1:2;设EQ=x,则EP= x,∴S= ·EP·EQ= ·x· x= x2,当EQ⊥BC时,EQ与EN重合时,面积取最小,∵AC=30,△ABC是等腰直角三角形,∴AB=BC=15 ,∵,AC=30,∴AE=10,CE=20,在等腰Rt△CNE中,∴NE=10 ,∴当x=10 时,S min=50(cm2);当EQ=EF时,S取得最大,∵AC=DE=30,∠DEF=90°,∠EDF=30°,在Rt△DEF中,∴tan30°= ,∴EF=30× =10 ,此时△EPQ面积最大,∴S max=75(cm2);②由(1)知CN=NE=5 ,BC=15 ,∴BN=10 ,在Rt△BNE中,∴BE=5 ,∴当x=BE=5 时,S=62.5cm2,∴当50<S≤62.5时,这样的三角形有2个;当S=50或62.5<S≤75时,这样的三角形有1个.【解析】【解答】(1)③作EM⊥AB,EN⊥BC,∵∠B=∠PEQ=90°,∴∠EPB+∠EQB=180°,又∵∠EPB+∠EPM=180°,∴∠EQB=∠EPM,∴△MEP∽△NEQ,∴EP:EQ=ME:NE,又∵∠EMA=∠ENC=90°,∠A=∠C,∴△MEA∽△NEC,∴ME:NE=EA:EC,∵ ,∴EP:EQ=EA:EC=1:m,∴EP与EQ满足的数量关系式为EP:EQ=1:m,∴0<m≤2+ (当m>2+ 时,EF与BC不会相交).【分析】【探究一】①根据已知条件得E为AC中点,连接BE,根据等腰直角三角形的性质可BE=CE,∠PBE=∠C=45°,由同角的余角相等得∠PEB=∠CEQ,由全等三角形的判定ASA可得△PEB≌△QEC,再由全等三角形的性质得PE=QE.②作EM⊥AB,EN⊥BC,由相似三角形的判定分别证△MEP∽△NEQ,△MEA∽△NEC,再由相似三角形的性质得EP:EQ=ME:NE=EA:EC,从而求得答案.③作EM⊥AB,EN⊥BC,由相似三角形的判定分别证△MEP∽△NEQ,△MEA∽△NEC,再由相似三角形的性质得EP:EQ=ME:NE=EA:EC,从而求得答案.【探究二】①设EQ=x,根据【探究一】(2)中的结论可知则EP= x,根据三角形面积公式得出S的函数关系式,再根据当EQ⊥BC时,EQ与EN重合时,面积取最小;当EQ=EF 时,S取得最大;代入数值计算即可得出答案.②根据(1)中数据求得当EQ与BE重合时,△EPQ的面积,再来分情况讨论即可.6.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y= x2+ x﹣2与x轴交于A,B两点(点A 在点B的左侧),与y轴交于点C,直线l经过A,C两点,连接BC.(1)求直线l的解析式;(2)若直线x=m(m<0)与该抛物线在第三象限内交于点E,与直线l交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;(3)取点G(0,﹣1),连接AG,在第一象限内的抛物线上,是否存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∵抛物线y= x2+ x﹣2,∴当y=0时,得x1=1,x2=﹣4,当x=0时,y=﹣2,∵抛物线y= x2+ x﹣2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,∴点A的坐标为(﹣4,0),点B(1,0),点C(0,﹣2),∵直线l经过A,C两点,设直线l的函数解析式为y=kx+b,,得,即直线l的函数解析式为y=(2)解:直线ED与x轴交于点F,如右图1所示,由(1)可得,AO=4,OC=2,∠AOC=90°,∴AC=2 ,∴OD= ,∵OD⊥AC,OA⊥OC,∠OAD=∠CAO,∴△AOD∽△ACO,∴,即,得AD= ,∵EF⊥x轴,∠ADC=90°,∴EF∥OC,∴△ADF∽△ACO,∴,解得,AF= ,DF= ,∴OF=4﹣ = ,∴m=﹣,当m=﹣时,y= ×(- )2+ ×(﹣)﹣2=﹣,∴EF= ,∴DE=EF﹣FD=(3)解:存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,理由:作GM⊥AC于点M,作PN⊥x轴于点N,如右图2所示,∵点A(﹣4,0),点B(1,0),点C(0,﹣2),∴OA=4,OB=1,OC=2,∴tan∠OAC= ,tan∠OCB= ,AC=2 ,∴∠OAC=∠OCB,∵∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,∠GAM=∠OAC﹣∠BAG,∴∠BAP=∠GAM,∵点G(0,﹣1),AC=2 ,OA=4,∴OG=1,GC=1,∴AG= ,,即,解得,GM= ,∴AM= = = ,∴tan∠GAM= = ,∴tan∠PAN= ,设点P的坐标为(n, n2+ n﹣2),∴AN=4+n,PN= n2+ n﹣2,∴,解得,n1= ,n2=﹣4(舍去),当n= 时, n2+ n﹣2= ,∴点P的坐标为(,),即存在点P(,),使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG【解析】【分析】(1)利用抛物线的解析式求出点A、C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式。