相似三角形中位线与位似图形变换中考压轴题附答案解析
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相似三角形压轴经典大题解析1.如图,已知一个三角形纸片ABC ,BC 边的长为8,BC 边上的高为6,B ∠和C ∠都为锐角,M 为AB 一动点(点M 与点A B 、不重合),过点M 作MN BC ∥,交AC 于点N ,在AMN △中,设MN 的长为x ,MN 上的高为h .(1)请你用含x 的代数式表示h .(2)将AMN △沿MN 折叠,使AMN △落在四边形BCNM 所在平面,设点A 落在平面的点为1A ,1A MN △与四边形BCNM 重叠部分的面积为y ,当x 为何值时,y 最大,最大值为多少?【答案】解:(1)MN BC ∥AMN ABC ∴△∽△ 68h x ∴= 34x h ∴= (2)1AMN A MN △≌△1A MN ∴△的边MN 上的高为h ,①当点1A 落在四边形BCNM 内或BC 边上时,1A MN y S =△=211332248MN h x x x ==··(04x <≤)②当1A 落在四边形BCNM 外时,如下图(48)x <<,设1A EF △的边EF 上的高为1h , 则132662h h x =-=- 11EF MNA EF A MN ∴∥△∽△11A MN ABC A EF ABC ∴△∽△△∽△1216A EF S h S ⎛⎫= ⎪⎝⎭△△ABC168242ABC S =⨯⨯=△ 22363224122462EFx S x x ⎛⎫- ⎪∴==⨯=-+ ⎪ ⎪⎝⎭1△A1122233912241224828A MN A EF y S S x x x x x ⎛⎫=-=--+=-+- ⎪⎝⎭△△ 所以 291224(48)8y x x x =-+-<<综上所述:当04x <≤时,238y x =,取4x =,6y =最大 当48x <<时,2912248y x x =-+-, 取163x =,8y =最大 86>∴当163x =时,y 最大,8y =最大2.如图,抛物线经过(40)(10)(02)A B C -,,,,,三点. (1)求出抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上一动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与OAC △相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;MNCB EFAA 1【答案】解:(1)该抛物线过点(02)C -,,∴可设该抛物线的解析式为22y ax bx =+-.将(40)A ,,(10)B ,代入,得1642020a b a b .+-=⎧⎨+-=⎩,解得1252a b .⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴此抛物线的解析式为215222y x x =-+-.(2)存在.如图,设P 点的横坐标为m , 则P 点的纵坐标为215222m m -+-, 当14m <<时,4AM m =-,215222PM m m =-+-.又90COA PMA ∠=∠=°,∴①当21AM AO PM OC ==时,APM ACO △∽△,即21542222m m m ⎛⎫-=-+- ⎪⎝⎭.解得1224m m ==,(舍去),(21)P ∴,. ②当12AM OC PM OA ==时,APM CAO △∽△,即2152(4)222m m m -=-+-. 解得14m =,25m =(均不合题意,舍去)∴当14m <<时,(21)P ,.类似地可求出当4m >时,(52)P -,. 当1m <时,(314)P --,.综上所述,符合条件的点P 为(21),或(52)-,或(314)--,.3.如图,已知直线128:33l y x =+与直线2:216l y x =-+相交于点C l l 12,、分别交x 轴于A B 、两点.矩形DEFG 的顶点D E 、分别在直线12l l 、上,顶点F G 、都在x 轴上,且点G 与点B 重合.(1)求ABC △的面积;(2)求矩形DEFG 的边DE 与EF 的长;(3)若矩形DEFG 从原点出发,沿x 轴的反方向以每秒1个单位长度的速度平移,设移动时间为(012)t t ≤≤秒,矩形DEFG 与ABC △重叠部分的面积为S ,求S 关于t 的函数关系式,并写出相应的t 的取值范围.【答案】(1)解:由28033x +=,得4x A =-∴.点坐标为()40-,. 由2160x -+=,得8x B =∴.点坐标为()80,. ∴()8412AB =--=.由2833216y x y x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩,.解得56x y =⎧⎨=⎩,.∴C 点的坐标为()56,. ∴111263622ABC C S AB y ==⨯⨯=△·.(2)解:∵点D 在1l 上且2888833D B D x x y ==∴=⨯+=,.∴D 点坐标为()88,.又∵点E 在2l 上且821684E D E E y y x x ==∴-+=∴=,..∴E 点坐标为()48,. ∴8448OE EF =-==,.(3)解法一:①当03t <≤时,如图1,矩形DEFG 与ABC △重叠部分为五边形CHFGR (0t =时,为四边形CHFG ).过C 作CM AB ⊥于M ,则Rt Rt RGB CMB △∽△.∴BG RG BM CM =,即36t RG=,∴2RG t =. Rt Rt AFH AMC △∽△,∴()()11236288223ABC BRG AFH S S S S t t t t =--=-⨯⨯--⨯-△△△.即241644333S t t =-++.当83<≤t 时,如图2,为梯形面积,∵G (8-t,0)∴GR=32838)8(32t t -=+-, ∴38038]32838)4(32[421+-=-++-⨯=t t t s 当128<≤t 时,如图3,为三角形面积,4883)12)(328(212+-=--=t t t t s4.如图,矩形ABCD 中,3AD =厘米,AB a =厘米(3a >).动点M N ,同时从B 点出发,分别沿B A →,BC →运动,速度是1厘米/秒.过M 作直线垂直于AB ,分别交AN ,CD 于P Q ,.当点N 到达终点C 时,点M 也随之停止运动.设运动时间为t 秒.(1)若4a =厘米,1t =秒,则PM =______厘米;(2)若5a =厘米,求时间t ,使PNB PAD △∽△,并求出它们的相似比;(3)若在运动过程中,存在某时刻使梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积相等,求a 的取值范围; (4)是否存在这样的矩形:在运动过程中,存在某时刻使梯形PMBN ,梯形PQDA ,梯形PQCN 的面积都相等?若存在,求a 的值;若不存在,请说明理由.【答案】解: (1)34PM =,(2)2t =,使PNB PAD △∽△,相似比为3:2(图3)(图1)(图2)N(3)PM AB CB AB AMP ABC ∠=∠⊥,⊥,,AMP ABC △∽△,PM AM BN AB ∴=即()PM a t t a t PM t a a--==,, (1)3t a QM a-∴=- 当梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积相等,即()()22QP AD DQ MP BN BM++=()33(1)()22t a t t a a t t ta a -⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==化简得66a t a=+,3t ≤,636aa∴+≤,则636a a ∴<≤,≤, (4)36a <≤时梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积相等∴梯形PQCN 的面积与梯形PMBN 的面积相等即可,则CN PM =()3t a t t a ∴-=-,把66at a=+代入,解之得a =±,所以a =. 所以,存在a ,当a =时梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积、梯形PQCN 的面积相等.5.如图,已知△ABC 是边长为6cm 的等边三角形,动点P 、Q 同时从A 、B 两点出发,分别沿AB 、BC 匀速运动,其中点P 运动的速度是1cm/s ,点Q 运动的速度是2cm/s ,当点Q 到达点C 时,P 、Q 两点都停止运动,设运动时间为t (s ),解答下列问题:(1)当t =2时,判断△BPQ 的形状,并说明理由;(2)设△BPQ 的面积为S (cm 2),求S 与t 的函数关系式;(3)作QR //BA 交AC 于点R ,连结PR ,当t 为何值时,△APR ∽△PRQ ?【答案】 解:(1)△BPQ 是等边三角形,当t=2时,AP=2×1=2,BQ=2×2=4,所以BP=AB-AP=6-2=4,所以BQ=BP.又因为∠B=600,所以△BPQ 是等边三角形.(2)过Q 作QE ⊥AB,垂足为E,由QB=2y,得QE=2t ·sin600=3t,由AP=t,得PB=6-t,所以S △BPQ=21×BP ×QE=21(6-t)×3t=-23t 2+33t ;(3)因为QR ∥BA,所以∠QRC=∠A=600,∠RQC=∠B=600,又因为∠C=600,所以△QRC 是等边三角形,所以QR=RC=QC=6-2t.因为BE=BQ ·cos600=21×2t=t,所以EP=AB-AP-BE=6-t-t=6-2t,所以EP ∥QR,EP=QR,所以四边形EPRQ 是平行四边形, 所以PR=EQ=3t,又因为∠PEQ=900,所以∠APR=∠PRQ=900.因为△APR ~△PRQ,所以∠QPR=∠A=600,所以tan600=PR QR ,即3326=-tt ,所以t=56, 所以当t=56时, △APR ~△PRQ6.在直角梯形OABC 中,CB ∥OA ,∠CO A =90º,CB =3,OA =6,BA =35.分别以OA 、OC 边所在直线为x 轴、y 轴建立如图1所示的平面直角坐标系. (1)求点B 的坐标;(2)已知D 、E 分别为线段OC 、OB 上的点,OD =5,OE =2E B ,直线DE 交x 轴于点F .求直线DE 的解析式; (3)点M 是(2)中直线DE 上的一个动点,在x 轴上方的平面内是否存在另一个点N .使以O 、D 、M 、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.图7-2AD O BC 21MN图7-1AD BM N1 2D 2MO.7.在图15-1至图15-3中,直线MN 与线段AB 相交 于点O ,∠1 = ∠2 = 45°.(1)如图15-1,若AO = OB ,请写出AO 与BD的数量关系和位置关系;(2)将图15-1中的MN 绕点O 顺时针旋转得到图15-2,其中AO = OB .求证:AC = BD ,AC ⊥ BD ;(3)将图15-2中的OB 拉长为AO 的k 倍得到图15-3,求ACBD的值.【答案】 解:(1)AO = BD ,AO ⊥BD ;(2)证明:如图4,过点B 作BE ∥CA 交DO 于E ,∴∠ACO = ∠BEO .又∵AO = OB ,∠AOC = ∠BOE ,∴△AOC ≌ △BOE .∴AC = BE .又∵∠1 = 45°, ∴∠ACO = ∠BEO = 135°. ∴∠DEB = 45°.∵∠2 = 45°,∴BE = BD ,∠EBD = 90°.∴AC = BD . 延长AC 交DB 的延长线于F ,如图4.∵BE ∥AC ,∴∠AFD = 90°.∴AC ⊥BD .(3)如图5,过点B 作BE ∥CA 交DO 于E ,∴∠BEO = ∠ACO .又∵∠BOE = ∠AOC , ∴△BOE ∽ △AOC .∴AOBOAC BE =. 又∵OB = kAO ,由(2)的方法易得 BE = BD .∴k ACBD=. 10.如图,已知过A (2,4)分别作x 轴、y 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,若点P 从O 点出发,沿OM 作匀速运动,1分钟可到达M 点,点Q 从M 点出发,沿MA 作匀速运动,1分钟可到达A 点。
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)。
初三相似三角形压轴题示例文章篇一:哎呀,初三的相似三角形压轴题,那可真是个大难题!就像一只超级凶猛的大怪兽,每次看到它我都头疼得要命!记得有一次,数学老师在课堂上讲相似三角形压轴题,我眼睛瞪得大大的,耳朵竖得直直的,心里想着:“哼,我今天一定要把你拿下!”老师在黑板上画了一个复杂得要命的图形,边讲边写,我跟着老师的思路,不停地在本子上记呀算呀。
同桌小明凑过来,小声说:“这题也太难了吧,我感觉我脑袋都要炸啦!”我白了他一眼说:“怕啥,咱们一起努力,还能搞不定它?”老师讲完后,让我们自己做练习。
我咬着笔头,死死地盯着题目,感觉那些线条和角度都在嘲笑我:“哈哈,你解不出来吧!”我心里那个气呀,暗暗发誓:“我就不信了,我一定要把你们征服!”我又重新看了一遍题目,把条件一个一个地罗列出来,就像准备战斗的士兵整理自己的武器一样。
突然,我好像发现了一点线索,“这两个角难道是相等的?”我兴奋地自言自语。
我赶紧顺着这个思路往下算,可是算着算着又卡住了。
我着急得直跺脚,“哎呀,怎么又不行啦!”这时候,后桌的小红拍了拍我的肩膀说:“别着急,咱们再仔细想想。
”我们三个凑在一起,你一言我一语地讨论起来。
“咱们把这个边设为x 试试?”“不行不行,这样更复杂啦!”“那从这个相似比入手呢?”经过一番激烈的讨论,我们终于找到了方法,算出了答案。
那一刻,我高兴得差点跳起来,“哈哈,我们成功啦!”我觉得呀,相似三角形压轴题虽然难,但只要我们不害怕,多思考,多和同学们一起讨论,就一定能战胜它!这不就像我们爬山一样吗?山路崎岖陡峭,但只要我们一步一个脚印,坚持不懈,总能爬到山顶,看到美丽的风景!所以,面对相似三角形压轴题,咱们可不能退缩,要勇往直前,相信自己一定能行!示例文章篇二:哎呀呀,一听到“初三相似三角形压轴题”这几个字,我的脑袋都要大啦!这可真是个让人头疼的家伙!你知道吗?每次老师在课堂上讲到相似三角形压轴题的时候,我感觉就像是进入了一个神秘又复杂的迷宫。
第4单元相似三角形(压轴题45道)一.选择题(共14小题)1.如图,在矩形ABCD中,E、F分别在BC、CD上运动(不与端点重合),连接BF、AE,交于点P,且满足.连接CP,若AB=4,BC=6,则CP的最小值为()A.2﹣3B.2﹣2C.5D.32.如图,O为矩形ABCD的中心,将直角△OPQ的直角顶点与O重合,一条直角边OP与OA重合,使三角板沿逆时针方向绕点O旋转,两条直角边始终与边BC、AB相交,交点分别为M、N.若AB=4,AD=6,BM=x,AN =y,则y与x之间的函数图象是()A.B.C.D.3.如图,正方形ABCD的边长是3,BP=CQ,连接AQ,DP交于点O,并分别与边CD,BC交于点F,E,连接AE,下列结论:①AQ⊥DP;②OA2=OE•OP ;③S △AOD =S 四边形OECF ;其中正确结论的个数( )A .1B .3C .2D .04.如图,正方形ABCD 中,BE =EF =FC ,CG =2GD ,BG 分别交AE 、AF 于M 、N ,下列结论:①AF ⊥BG ;②;③S 四边形CGNF =S △ABN ;④.其中正确的有( )A .①②③B .②③④C .①②④D .①③④5.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD 、CE 分别是高和角平分线,已知△BEC 的面积是15,△CDE 的面积为3,则△ABC 的面积为( )A .22.5或20B .22.5C .24或20D .206.如图,在正方形ABCD 中,点E 、F 分别是BC 、DC 边上的两点,且∠EAF =45°,AE 、AF 分别交BD 于M 、N .下列结论:①AB 2=BN •DM ;②AF 平分∠DFE ;③AM •AE =AN •AF ;④.其中正确的结论是( )A.①②B.①③C.①②③D.①②③④7.如图,▱ABCD中,E为AD的中点.已知△DEF的面积为1,则▱ABCD的面积为()A.9B.12C.15D.188.如图:把△ABC沿AB边平移到△A′B′C′的位置,它们的重叠部分(即图中阴影部分)的面积是△ABC面积的一半,若AB=,则此三角形移动的距离AA′是()A.﹣1B.C.1D.9.如图,l1∥l2∥l3,直线a,b与l1、l2、l3分别相交于A、B、C和点D、E、F.若=,DE=4,则EF的长是()A.B.C.6D.1010.如图,正方形ABCD的边长为25,内部有6个全等的正方形,小正方形的顶点E、F、G、H分别落在边AD、AB、BC、CD上,则每个小正方形的边长为()A.6B.5C.D.11.如图,D是等边△ABC边AB上的一点,且AD:DB=1:2,现将△ABC折叠,使点C与D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上,则CE:CF=()A.B.C.D.12.如图,线段AB两个端点的坐标分别为A(4,4),B(6,2),以原点O 为位似中心,在第一象限内将线段AB缩小为原来的后得到线段CD,则端点C和D的坐标分别为()A.(2,2),(3,2)B.(2,4),(3,1)C.(2,2),(3,1)D.(3,1),(2,2)13.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,弦AD平分∠BAC,交BC于点E,AB=6,AD=5,则AE的长为()A.2.5B.2.8C.3D.3.214.如图,正方形ABCD是一块绿化带,其中阴影部分EOFB,GHMN都是正方形的花圃.已知自由飞翔的小鸟,将随机落在这块绿化带上,则小鸟在花圃上的概率为()A.B.C.D.二.填空题(共11小题)15.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,点E在AB上且AE=3,点F在AC上,连接EF,若△AEF与△ABC相似,则AF=.16.如图,线段AB为⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AB=4,BC=2,点P是⊙O上一动点,连接CP,以CP为斜边在PC的上方作Rt△PCD,且使∠DCP=60°,连接OD,则OD长的最大值为.17.如图Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点P为BC上任意一点,连接P A,以P A,PC为邻边作平行四边形P AQC,连接PQ,则PQ的最小值为.18.如图,四边形ABCD是平行四边形,E为BC边的中点,DE、AC相交于点F,若△CEF的面积为6,则△ADF的面积为.19.如图,在正方形ABCD中,AB=2,M为CD的中点,N为BC的中点,连接AM和DN交于点E,连接BE,作AH⊥BE于点H,延长AH与DN交于点F,连接BF并延长与CD交于点G,则MG的长度为.20.如图,路灯距离地面8米,身高1.6米的小明站在距离灯的底部(点O)20米的A处,则小明的影子AM长为米.21.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连接BD、DP,BD与CF相交于点H.给出下列结论:①△ABE≌△DCF;②=;③DP2=PH•PB;④=.其中正确的是.(写出所有正确结论的序号)22.如图,矩形EFGH内接于△ABC,且边FG落在BC上.若BC=3,AD=2,EF=EH,AD⊥BC,那么EH的长为.23.如图,矩形ABCD中,F是DC上一点,BF⊥AC,垂足为E,=,△CEF的面积为S1,△AEB的面积为S2,则的值等于.24.如图,某水平地面上建筑物的高度为AB,在点D和点F处分别竖立高是2米的标杆CD和EF,两标杆相隔52米,并且建筑物AB、标杆CD和EF在同一竖直平面内,从标杆CD后退2米到点G处,在G处测得建筑物顶端A 和标杆顶端C在同一条直线上;从标杆FE后退4米到点H处,在H处测得建筑物顶端A和标杆顶端E在同一条直线上,则建筑物的高是米.25.把标准纸一次又一次对开,可以得到均相似的“开纸”.现在我们在长为2、宽为1的矩形纸片中,画两个小矩形,使这两个小矩形的每条边都与原矩形纸的边平行,或小矩形的边在原矩形的边上,且每个小矩形均与原矩形纸相似,然后将它们剪下,则所剪得的两个小矩形纸片周长之和的最大值是.三.解答题(共20小题)26.如图,在△ABC中,∠C=90°,点D在AC上,且CD>DA,DA=2,点P、Q同时从点D出发,以相同的速度分别沿射线DC、射线DA运动.过点Q作AC的垂线段QR,使QR=PQ,连接PR,当点Q到达点A时,点P、Q 同时停止运动、设PQ=x,△PQR与△ABC重叠部分的面积为S,当x=时,点R恰好在AB边上.(1)填空:点R恰好经过AB边时,S的值为;(2)求S关于x的函数关系式,并写出x的取值范围.27.在△ABC中,∠ACB=45°.点D(与点B、C不重合)为射线BC上一动点,连接AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.(1)如果AB=AC.如图①,且点D在线段BC上运动.试判断线段CF与BD之间的位置关系,并证明你的结论.(2)如果AB>AC,如图②,且点D在线段BC上运动.(1)中结论是否成立,为什么?(3)若正方形ADEF的边DE所在直线与线段CF所在直线相交于点P,设AC=,BC=3,CD=x,求线段CP的长.(用含x的式子表示)28.如图,在矩形ABCD中对角线AC、BD相交于点F,延长BC到点E,使得四边形ACED是一个平行四边形,平行四边形对角线AE交BD、CD分别为点G和点H.(1)证明:DG2=FG•BG;(2)若AB=5,BC=6,则线段GH的长度.29.如图,已知矩形OABC,以点O为坐标原点建立平面直角坐标系,其中A (2,0),C(0,3),点P以每秒1个单位的速度从点C出发在射线CO 上运动,连接BP,作BE⊥PB交x轴于点E,连接PE交AB于点F,设运动时间为t秒.(1)当t=2时,求点E的坐标;(2)若AB平分∠EBP时,求t的值;(3)在运动的过程中,是否存在以P、O、E为顶点的三角形与△ABE相似.若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.30.已知:如图边长为2的正方形ABCD中,∠MAN的两边分别交BC、CD边于M、N两点,且∠MAN=45°①求证:MN=BM+DN;②若AM、AN交对角线BD于E、F两点.设BF=y,DE=x,求y与x的函数关系式.31.如图,已知ED∥BC,∠EAB=∠BCF,(1)四边形ABCD为平行四边形;(2)求证:OB2=OE•OF;(3)连接OD,若∠OBC=∠ODC,求证:四边形ABCD为菱形.32.如图,在一块如图所示的三角形余料上裁剪下一个正方形,如果△ABC为直角三角形,且∠ACB=90°,AC=4,BC=3,正方形的四个顶点D、E、F、G分别在三角形的三条边上.求正方形的边长.33.一块材料的形状是锐角三角形ABC,边BC=120mm,高AD=80mm,把它加工成正方形零件如图1,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上.(1)求证:△AEF∽△ABC;(2)求这个正方形零件的边长;(3)如果把它加工成矩形零件如图2,问这个矩形的最大面积是多少?34.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.动点M从点B 出发,在BA边上以每秒3cm的速度向定点A运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以每秒2cm的速度向点B运动,运动时间为t秒(0<t<),连接MN.(1)若△BMN与△ABC相似,求t的值;(2)连接AN,CM,若AN⊥CM,求t的值.35.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,AC与BD交于点E,∠ADB=∠ACB.(1)求证:=;(2)若AB⊥AC,AE:EC=1:2,F是BC中点,求证:四边形ABFD是菱形.36.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.(1)求证:BC=CD;(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD=,求DF的长.37.等边三角形ABC的边长为6,在AC,BC边上各取一点E,F,连接AF,BE相交于点P.(1)若AE=CF;①求证:AF=BE,并求∠APB的度数;②若AE=2,试求AP•AF的值;(2)若AF=BE,当点E从点A运动到点C时,试求点P经过的路径长.38.如图,已知在矩形ABCD中,AD=8cm,CD=4cm,点E从点D出发,沿线段DA以每秒1cm的速度向点A方向移动,同时点F从点C出发,沿射线CD方向以每秒2cm的速度移动,当B、E、F三点共线时,两点同时停止运动.设点E移动的时间为t(秒),(1)求证:△BCF∽△CDE;(2)求t的取值范围;(3)连接BE,当t为何值时,∠BEC=∠BFC?39.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,交BC于点D,交CA的延长线于点E,连接AD、DE.(1)求证:D是BC的中点;(2)若DE=3,BD﹣AD=2,求⊙O的半径;(3)在(2)的条件下,求弦AE的长.40.如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=1,点D是BC上一个动点(不与B、C重合),在AC上取E点,使∠ADE=45度.(1)求证:△ABD∽△DCE;(2)设BD=x,AE=y,求y关于x的函数关系式;(3)当△ADE是等腰三角形时,求AE的长.41.【提出问题】(1)如图1,在等边△ABC中,点M是BC上的任意一点(不含端点B、C),连接AM,以AM为边作等边△AMN,连接CN.求证:∠ABC=∠ACN.【类比探究】(2)如图2,在等边△ABC中,点M是BC延长线上的任意一点(不含端点C),其它条件不变,(1)中结论∠ABC=∠ACN还成立吗?请说明理由.【拓展延伸】(3)如图3,在等腰△ABC中,BA=BC,点M是BC上的任意一点(不含端点B、C),连接AM,以AM为边作等腰△AMN,使顶角∠AMN=∠ABC.连接CN.试探究∠ABC与∠ACN的数量关系,并说明理由.42.在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点O在BC上(与B,C不重合),连接AO,F是线段AO上的点(与A,O不重合),∠EAF=90°,AE=AF,连接FE,FC,BE,BF.(1)如图1,若AO⊥BC,求证:BE=BF;(2)如图2,若将△AEF绕点A旋转,使边AF在∠BAC的内部,延长CF 交AB于点G,交BE于点K.①求证:△AGC∽△KGB;②当△BEF为等腰直角三角形时,请你直接写出AB:BF的值.43.在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.(1)如图①,若动点Q从点C出发,在对角线CA上以每秒3cm的速度向A 点匀速移动,同时动点P从点B出发,在BC上以每秒2cm的速度向点C匀速移动,运动时间为t秒(0≤t<3),t取何值时,四边形ABPQ的面积最小?(2)如图②,若点Q在对角线CA上,CQ=4cm,动点P从点B出发,以每秒1cm的速度沿BC运动至点C停止.设点P运动了t秒,当t为何值时,以Q、P、C为顶点的三角形是等腰三角形?44.数学课上,王老师出示问题:如图1,将边长为5的正方形纸片ABCD折叠,使顶点A落在边CD上的点P处(点P与C、D不重合),折痕为EF,折叠后AB边落在PQ的位置,PQ与BC交于点G.(1)观察操作结果,在图1中找到一个与△DEP相似的三角形,并证明你的结论;(2)当点P在边CD的什么位置时,△DEP与△CPG面积的比是9:25?请写出求解过程;(3)将正方形换成正三角形,如图2,将边长为5的正三角形纸片ABC折叠,使顶点A落在边BC上的点P处(点P与B、C不重合),折痕为EF,当点P在边BC的什么位置时,△BEP与△CPF面积的比是9:25?请写出求解过程.45.已知:如图,△ABC中,AD⊥BC,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,连接EF,(1)若AD2=BD•DC,①求证:∠BAC=90°.②AB=4,DC=6,求EF.(2)如图2,若AD=4,BD=2,DC=4,求EF.。
专题24相似三角形判定与性质1.相似三角形:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似多边形对应边的比叫做相似比。
2.三角形相似的判定方法:(1)定义法:对应角相等,对应边成比例的两个三角形相似。
(2)平行法:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边延长线)相交,构成的三角形与原三角形相似。
(3)判定定理1:如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似,可简述为两角对应相等,两三角形相似。
(4)判定定理2:如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应相等,并且夹角相等,那么这两个三角形相似,可简述为两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似。
(5)判定定理3:如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似,可简述为三边对应成比例,两三角形相似。
3.直角三角形相似判定定理:①以上各种判定方法均适用②定理:如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
③垂直法:直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形相似。
4.相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例(2)相似三角形对应高的比、对应中线的比与对应角平分线的比都等于相似比(3)相似三角形周长的比等于相似比(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方。
【例题1】(2019•海南省)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4.点P是边AC上一动点,过点P作PQ∥AB交BC于点Q,D为线段PQ的中点,当BD平分∠ABC时,AP的长度为()B.C.D.A.【答案】B.【解析】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.根据勾股定理求出AC,根据角平分线的定义、平行线的性质得到∠QBD=∠BDQ,得到QB=QD,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.∵∠C=90°,AB=5,BC=4,∴AC==3,∵PQ∥AB,∴∠ABD=∠BDQ,又∠ABD=∠QBD,∴∠QBD=∠BDQ,∴QB=QD,∴QP=2QB,∵PQ∥AB,∴△CPQ∽△CAB,∴==,即==,解得,CP=,∴AP=CA﹣CP=【例题2】(2019•四川省凉山州)在▱ABCD中,E是AD上一点,且点E将AD分为2:3的两部分,连接BE、AC相交于F,则S△AEF:S△CBF是.【答案】4:25或9:25.【解析】本题考查的是相似三角形的判定和性质、平行四边形的性质,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.分AE:ED=2:3、AE:ED=3:2两种情况,根据相似三角形的性质计算即可.①当AE:ED=2:3时,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AE:BC=2:5,∴△AEF∽△CBF,:S△CBF=()2=4:25;∴S△AEF②当AE:ED=3:2时,:S△CBF=()2=9:25。
图形的相似与位似一、选择题1.(2016·湖北十堰)如图,以点O 为位似中心,将△ABC 缩小后得到△A′B′C′,已知OB=3OB′,则△A′B′C′与△ABC 的面积比为( )A .1:3B .1:4C .1:5D .1:9 【考点】位似变换.【分析】先求出位似比,根据位似比等于相似比,再由相似三角形的面积比等于相似比的平方即可.【解答】解:∵OB=3OB′, ∴,∵以点O 为位似中心,将△ABC 缩小后得到△A′B′C′, ∴△A′B′C′∽△ABC, ∴=.∴=,故选D【点评】此题是位似变换,主要考查了位似比等于相似比,相似三角形的面积比等于相似比的平方,解本题的关键是掌握位似的性质.2. (2016·湖北咸宁)如图,在△ABC 中,中线BE ,CD 相交于点O ,连接DE ,下列结论:①BC DE =21; ②S S COBDOE △△=21; ③AB AD=OB OE ; ④S S ADE ODE △△=31.其中正确的个数有( )A. 1个B. 2个C.3个D. 4个(第2题)【考点】三角形中位线定理,相似三角形的判定和性质.【分析】①DE 是△ABC 的中位线,根据三角形的中位线等于第三边长度的一半可判断;②利用相似三角形面积的比等于相似比的平方可判定;③利用相似三角形的性质可判断;④利用相似三角面积的比等于相似比的平方可判定. 【解答】解:①∵DE 是△ABC 的中位线,∴DE=21BC ,即BC DE=21; 故①正确;②∵DE 是△ABC 的中位线, ∴DE ∥BC ∴△DOE ∽△COB∴S S COBDOE△△=(BC DE )2=(21)2=41,故②错误; ③∵DE ∥BC∴△ADE ∽△ABC ∴AB AD=BC DE△DOE ∽△COB ∴OB OE=BC DE∴AB AD=OB OE, 故③正确;④∵△ABC 的中线BE 与CD 交于点O 。
中考数学总复习《相似三角形综合压轴题》专项提升练习(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.三个等角的顶点在同一条直线上,称一线三等角模型(角度有锐角、直角、钝角,若为直角,则又称一线三垂直模型).解决此模型问题的一般方法是利用三等角关系找全等或相似三角形所需角的相等条件,利用全等或相似三角形解决问题.【证明体验】如图1,在四边形ABCD 中点P 为AB 上一点90DPC A B ∠=∠=∠=︒,求证:AD BC AP BP ⋅=⋅. 【思考探究】(2)如图2,在四边形ABCD 中点P 为AB 上一点,当DPC A B β∠=∠=∠=时,上述结论是否依然成立?说明理由. 【拓展延伸】(3)请利用(1)(2)获得的经验解决问题:如图3,在ABC 中22AB =45B ∠=︒以点A 为直角顶点作等腰Rt ADE △,点D 在BC 上,点E 在AC 上,点F 在BC 上,且45EFD ∠=︒,若5CE =CD 的长.2.综合实践问题背景:借助三角形的中位线可构造一组相似三角形,若将它们绕公共顶点旋转,对应顶点连线的长度存在特殊的数量关系,数学小组对此进行了研究.如图1,在ABC 中90,4B AB BC ∠=︒==分别取AB ,AC 的中点D ,E ,作ADE .如图2所示,将ADE 绕点A 逆时针旋转,连接BD ,CE .(1)探究发现旋转过程中线段BD 和CE 的长度存在怎样的数量关系?写出你的猜想,并证明. (2)性质应用如图3,当DE 所在直线首次经过点B 时,求CE 的长. (3)延伸思考如图4,在Rt ABC △中90,8,6ABC AB BC ∠=︒==,分别取AB ,BC 的中点D ,E .作BDE ,将BDE 绕点B 逆时针旋转,连接AD ,CE .当边AB 平分线段DE 时,求tan ECB ∠的值.3.如图,M 为线段AB 的中点,AE 与BD 交于点C ,DME A B α∠=∠=∠=且DM 交AC 于F ,ME 交BC 于G .(1)写出图中两对相似三角形;(2)连接FG ,如果45α=︒,42AB =3AF =,求FG 的长.4.如图,在ABC 中6cm AB =,12cm BC =和90B .点P 从点A 开始沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度移动,点Q 从点B 开始沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,如果P 、Q 分别从A 、B 同时出发,设移动时间为()s t .(1)当2t =时,求PBQ 的面积; (2)当t 为多少时,PBQ 的面积是28cm ? (3)当t 为多少时,PBQ 与ABC 是相似三角形?5.下面是小新同学在“矩形折叠中的相似三角形”主题下设计的问题,请你解答.如图,已知在矩形ABCD 中点E 为边AB 上一点(不与点A 、点B 重合),先将矩形ABCD 沿CE 折叠,使点B 落在点F 处,CF 交AD 于点H .(1)观察发现:写出图1中一个与AEG △相似的三角形:______.(写出一个即可)(2)迁移探究:如图2,若4AB =,6BC =当CF 与AD 的交点H 恰好是AD 的中点时,求阴影部分的面积. (3)如图③,当点F 落在边AD 上时,延长EF ,与FCD ∠的角平分线交于点M ,CM 交AD 于点N ,当FN AF ND =+时,请直接写出ABBC的值.6.【阅读】如图1,若ABD ACE ∽,且点B 、D 、C 在同一直线上,则我们把ABD △与ACE △称为旋转相似三角形.(1)【理解】如图2,ABC 和ADE 是等边三角形,点D 在边BC 上,连接CE .求证:ABD △与ACE △是旋转相似三角形.(2)【应用】如图3,ABD △与ACE △是旋转相似三角形AD CE ,求证:③ABC ADE △△∽;③AC DE =;(3)【拓展】如图4,AC 是四边形ABCD 的对角线90,D B ACD ∠=︒∠=∠,25,20BC AC ==和16AD =,试在边BC 上确定一点E ,使得四边形AECD 是矩形,并说明理由.7.综合与实践如图1,已知纸片Rt ABC △中90BAC ∠=︒,AD 为斜边BC 上的高(AD BC ⊥于点D ). 观察发现(1)请直接写出图中的一组相似三角形.(写出一组即可)实践操作第一步:如图2,将图1中的三角形纸片沿BE 折叠(点E 为AC 上一点),使点A 落在BC 边上的点F 处; 第二步:BE 与AD 交于点G 连接GF ,然后将纸片展平. 猜想探究(2)猜想四边形AEFG 是哪种特殊的四边形,并证明猜想. (3)探究线段GF ,BE ,GE 之间的数量关系,并说明理由.8.如图1,已知AD 是ABC 的角平分线,可证AB BDAC CD=.证明思路是如图2,过点C 作CE AB ∥,交AD 的延长线于点E ,构造相似三角形来证明AB BDAC CD=.(1)利用图2证明AB BDAC CD=; (2)如图3,在Rt ABC △中90BAC ∠=︒,D 是边BC 上一点.连接AD ,将ACD 沿AD 所在直线折叠,点C 恰好落在边AB 上的E 点处.若1AC =,AB=2,求DE 的长.9.【教材原题】如图③,在ABC 中DE BC ∥,且3AD =,2DB =图中的相似三角形是__________,它们的相似比为__________ ;【改编】将图③中的ADE 绕点A 按逆时针方向旋转到如图③所示的位置,连接BD 、CE .求证:ABD ACE ∽△△;【应用】如图③,在ABC 和ADE 中90BAC DAE ∠=∠=︒,30ABC ADE ∠=∠=︒点D 在边BC 上,连接CE ,则ACE △与ABD △的面积比为__________.10.问题背景:一次数学综合实践活动课上,小慧发现并证明了关于三角形角平分线的一个结论.如图1,已知AD 是ABC 的角平分线,可证AB BDAC CD=小慧的证明思路是:如图2,过点C 作CE AB ∥,交AD 的延长线于点E ,构造相似三角形来证明.(1)尝试证明:请参照小慧提供的思路,利用图2证明AB BDAC CD=; (2)基础训练:如图3,在Rt ABC △中90BAC ∠=︒,D 是边BC 上一点.连接AD ,将ACD 沿AD 所在直线折叠,点C 恰好落在边AB 上的E 点处.若1AC =,2AB =求DE 的长;(3)拓展升华:如图4,ABC 中6AB = ,AC=4,AD 为BAC ∠的角平分线,AD 的中垂线EF 交BC 延长线于F ,当3BD =时,求AF 的长.11.定义:两个相似三角形,如果它们的一组对应角有一个公共的顶点,那么把这两个三角形称为“阳似三角形”、如图1,在ABC 与AED △中ABC AED ∽△△.所以称ABC 与AED △为“阳似三角形”,连接EB DC ,,则DCEB为“阳似比”.(1)如图1,已知R ABC 与Rt AED △为“阳似三角形”,其中90CBA DEA ∠=∠=︒,当30BAC ∠=︒时,“阳似比”DCEB=______; (2)如图2,二次函数234y x x =-++交x 轴于点A 和B 两点,交y 轴于点C .点M 为直线12y x =在第一象限上的一个动点,且OMB △与CNB 为“阳似三角形”,连接CM ③当点N 落在二次函数图象上时,求出线段OM 的长度; ③若32CN =34BM MC +的最小值.12.已知在Rt ABC △中90ACB ∠=︒,CD AB ⊥于点D .(1)在图1中写出其中的两对相似三角形.(2)已知1BD =,DC=2,将CBD △绕着点D 按顺时针方向进行旋转得到C BD ',连接AC ',BC . ③如图2,判断AC '与BC 之间的位置及数量关系,并证明; ③在旋转过程中当点A ,B ,C '在同一直线上时,求BC 的长.13.定义:若一个四边形能被其中一条对角线分割成两个相似三角形,则称这个四边形为“和谐四边形”,这条对角线叫“和谐线”.(1)如图1,在44⨯的正方形网格中有一个网格Rt ABC △和两个网格四边形ABCD 与四边形ABCE ,其中是被AC 分割成的“和谐四边形”的是______.(2)如图2,BD 平分ABC ∠,43BD =10BC =,四边形ABCD 是被BD 分割成的“和谐四边形”,求AB 长; (3)如图3,A 为抛物线24y x =-+的顶点,抛物线与x 轴交于点B ,C .在线段AB 上有一个点P ,在射线BC 上有一个点Q .P 、Q 5/秒,5个单位/秒的速度同时从B 出发分别沿BA ,BC 方向运动,设运动时间为t ,当其中一个点停止运动时,另一个点也随之停止运动.在第一象限的抛物线上是否存在点M ,使得四边形BQMP 是以PQ 为和谐线分割的“和谐四边形”,若存在,请直接写出t 的值;若不存在,请说明理由.14.【阅读理解】小白同学遇到这样一个问题:ABC 中D 是BC 的中点,E 是AB 上一点,延长DE 、CA 交于点F ,DE=EF ,AB=5,求AE 的长.小白的想法是:过点E 作EH BC ∥交AC 于H ,再通过相似三角形的性质得到AE 、BE 的比,从而得出AE 的长.请你按照小白的思路完成解答.【解决问题】请借助小白的解题经验,完成下面问题:ABC 中AD 平分BAC ∠交BC 于D ,E 为AB 边上一点,AE=AD ,H 、Q 为BC 上两点,CQ DH =和DQ mDH =,G 为AC 上一点,连接EQ 交HG 、AD 于F 、P ,180EFG EAD ∠+∠=︒猜想并验证EP 与GH的数量关系.15.【温故知新】(1)九(1)班数学兴趣小组认真探究了课本P 91第13题:如图1,在正方形ABCD 中E 是AD 的中点,F 是CD 上一点,且3CF DF =,图中有哪几对相似三角形?把它们表示出来,并说明理由.③小华很快找出ABE DEF △△∽,他的思路为:设正方形的边长4AB a =,则2,AE DE a DF a ===,利用“两边分别成比例且夹角相等的两个三角形相似”即可证明,请你结合小华的思路写出证明过程; ③小丽发现图中的相似三角形共有三对,而且可以借助于ABE 与DEF 中的比例线段来证明EBF △与它们都相似.请你根据小丽的发现证明其中的另一对三角形相似;【拓展创新】(2)如图2,在矩形ABCD 中E 为AD 的中点,EF EC ⊥交AB 于F ,连结FC .()AB AE > ③求证:AEF ECF ∽△△;③设2,BC AB a ==,是否存在a 值,使得AEF △与BFC △相似.若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(3)52.(1)2BD CE =(2)6CE =(3)1tan 2ECB ∠=3.(1)DMG ③DBM △,EMF ③EAM △ (2)53FG =4.(1)8(2)2秒或4秒(3)当t 为3或1.2秒钟,使PBQ 与ABC 相似.5.(1)FHG △或DHC (写出一个即可)(2)阴影部分的面积是23 (3)AB BC 的值为357.(1)ABC DBA ∽ ABC CAD ∽ DBA DAC ∽(其中一个即可,答案不唯一);(2)四边形AEFG是菱形,(3)212GF GE BE =⋅ 8. 5 9.【教材原题】ADE ABC △△∽,35【应用】13 10.5(3)611.23105337 12.(1)BCD ACD ∽ BCD BAC ∽△△ CAD BAC △∽△(任写两对即可)(2)③2AC BC '= AC BC '⊥ ③BC 2595+2595-+13.(1)四边形ABCE ;(2)10AB =或245; (3)1118t = 2881t = 1825t = 180169t =.14.阅读理解 54AE =;解决问题,猜想:12EP m GH m +=+. 15.③存在 3。
中考专题-------三角形一.选择题(共3小题)1.(2014?山西)如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=2AE,直角三角形FEG的两直角边a2a2Ca2a2aEC=EP=PC==×a=aa②EF=BD,③∠ADC=∠BEF+∠BFE,④AD=DC,其中正确的是()EF=EF=3.(2013?河北模拟)四边形ABCD中,AC和BD交于点E,若AC平分∠DAB,且AB=AE,AC=AD,有以下四个命题:①AC⊥BD;②BC=DE;③∠DBC=∠DAB;④AB=BE=AE.其中命题一定成立的DAC=二.填空题(共6小题)4.(2015?泰安一模)如图,将一个正三角形纸片剪成四个全等的小正三角形,再将其中的一个按同样的…如此继续下去,结果如下表,则a n=3n+1(用含n的代数式表示).的任意两个顶点构成△PAB,△PBC,△PAC均是等腰三角形,则满足上述条件的所有点P的个数为6得到四边形EDAF,它的面积记为S1,取BE的中点E1,作E1D1∥FB,E1F1∥EF.得到四边形E1D1FF1,它的面积记作S2,照此规律,则S2012=.的面积是,求出==×,=×,求出××××,××××××,×××…××(个AB=),的面积是××=×,=,=×=×﹣××,×××××××××××××…××)故答案为:AF=5,那么正方形ABCD的面积等于.=,即=.(x,x .无需算出算出正确的是②.(只填序号)①a2b2+h4=(a2+b2+1)h2;②b4+c2h2=b2c2;③由可以构成三角形;④直角三角形的面积的最大值是.ab=chh=h=)())))=h=)))))((ab9.(2013?贺州)如图,A、B、C分别是线段A1B,B1C,C1A的中点,若△ABC的面积是1,那么△A1B1C1三.解答题(共5小题)10.(2013?昭通)已知△ABC为等边三角形,点D为直线BC上的一动点(点D不与B、C重合),以AD 为边作菱形ADEF(A、D、E、F按逆时针排列),使∠DAF=60°,连接CF.(1)如图1,当点D在边BC上时,求证:①BD=CF;②AC=CF+CD;(2)如图2,当点D在边BC的延长线上且其他条件不变时,结论AC=CF+CD是否成立?若不成立,请写出AC、CF、CD之间存在的数量关系,并说明理由;(3)如图3,当点D在边CB的延长线上且其他条件不变时,补全图形,并直接写出AC、CF、CD之间11.(2013?青羊区一模)如图,△ABC中AB=AC,BC=6,,点P从点B出发沿射线BA移动,同时,点Q从点C出发沿线段AC的延长线移动,已知点P、Q移动的速度相同,PQ与直线BC相交于点D.(1)如图①,当点P为AB的中点时,求CD的长;(2)如图②,过点P作直线BC的垂线垂足为E,当点P、Q在移动的过程中,线段BE、DE、CD中是CFCFBC=3 CD=;AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.(1)如果AB=AC,∠BAC=90°,①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图2,线段CF、BD所在直线的位置关系为垂直,线段CF、BD的数量关系为相等;②当点D在线段BC的延长线上时,如图3,①中的结论是否仍然成立,并说明理由;(2)如果AB≠AC,∠BAC是锐角,点D在线段BC上,当∠ACB满足什么条件时,CF⊥BC(点C、F(1)操作发现如图2,固定△ABC,使△DEC绕点C旋转,当点D恰好落在AB边上时,填空:①线段DE与AC的位置关系是DE∥AC;②设△BDC的面积为S1,△AEC的面积为S2,则S1与S2的数量关系是S1=S2.(2)猜想论证当△DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时,小明猜想(1)中S1与S2的数量关系仍然成立,并尝试分别作出了△BDC和△AEC中BC、CE边上的高,请你证明小明的猜想.(3)拓展探究已知∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,BD=CD=4,DE∥AB交BC于点E(如图4).若在射线BA AC=CD=AC=∠DCB=×,ABD=×BE=×÷的长为AF的中点,连接MB、ME.(1)如图1,当CB与CE在同一直线上时,求证:MB∥CF;(2)如图1,若CB=a,CE=2a,求BM,ME的长;BM=ME=AGAC=CD=BM=CG=CF=ME=a AG=DF=×a=BE=BM=DFME=AG BD仅供个人参考仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
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。
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,。
相似三角形压轴题精选(中位线与位似)一.选择题(共9小题)1.(漳州模拟)△ABC的三边长分别为a、b、c,三条中位线组成第一个中点三角形,第一个中点三角形的三条中位线又组成第二个中点三角形,以此类推,求第2009中点三角形的周长为()A.B.C.D.2.(铁岭)如果三角形的两边长分别是方程x2﹣8x+15=0的两个根,那么连接这个三角形三边的中点,得到的三角形的周长可能是()A.5.5 B.5C.4.5 D.43.(泰安)如图,AB∥CD,E,F分别为AC,BD的中点,若AB=5,CD=3,则EF的长是()A. 4 B.3C.2D.1第3题第4题第5题4.(烟台)如图是跷跷板示意图,横板AB绕中点O上下转动,立柱OC与地面垂直,设B点的最大高度为h1.若将横板AB换成横板A′B′,且A′B′=2AB,O仍为A′B′的中点,设B′点的最大高度为h2,则下列结论正确的是()A.h2=2h1B.h2=1.5h1C.h2=h1D.h2=h15.(太原)如图,△ABC中,AB=AC,点D、E分别是边AB、AC的中点,点G、F在BC边上,四边形DEFG 是正方形.若DE=2cm,则AC的长为()A.cm B.4cm C.cm D.cm6.(锦州)如图所示,在△ABC中,AB=AC,M,N分别是AB,AC的中点,D,E为BC上的点,连接DN、EM,若AB=5cm,BC=8cm,DE=4cm,则图中阴影部分的面积为()A.1cm2B.1.5cm2C.2cm2D.3cm2第6题第7题7.(铜仁地区)如图,M是△ABC的边BC的中点,AN平分∠BAC,且BN⊥AN,垂足为N,且AB=6,BC=10,MN=1.5,则△ABC的周长是()A.28 B.32 C.18 D.258.(江津区)如图,四边形ABCD中,AC=a,BD=b,且AC丄BD,顺次连接四边形ABCD 各边中点,得到四边形A1B1C1D1,再顺次连接四边形A1B1C1D1各边中点,得到四边形A2B2C2D2…,如此进行下去,得到四边形A nB nC nD n.下列结论正确的有()①四边形A2B2C2D2是矩形;②四边形A4B4C4D4是菱形;③四边形A5B5C5D5的周长是④四边形A n B n C n D n的面积是.A.①②B.②③C.②③④D.①②③④第8题第9题9.(青岛)如图,△ABO缩小后变为△A′B′O,其中A、B的对应点分别为A′、B′点A、B、A′、B′均在图中在格点上.若线段AB上有一点P(m,n),则点P在A′B′上的对应点P′的坐标为()A.(,n)B.(m,n)C.(m,)D.()二.填空题(共9小题)第10题第11题第12题10.(鞍山)如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=4,CD=3,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是_________.11.(乌鲁木齐)如图,△ABC中,AD是中线,AE是角平分线,CF⊥AE于F,AB=5,AC=2,则DF的长为_________.12.(枣庄)如图所示,DE为△ABC的中位线,点F在DE上,且∠AFB=90°,若AB=5,BC=8,则EF的长为_________.13.(铁岭)如图,点E、F、G、H分别为菱形A1B1C1D1各边的中点,连接A1F、B1G、C1H、D1E得四边形A2B2C2D2,以此类推得四边形A3B3C3D3…,若菱形A1B1C1D1的面积为S,则四边形A n B n C n D n的面积为_________.第13题第14题14.(惠安县质检)如图,△ABC的面积为1,分别取AC、BC两边的中点A1、B1,则四边形A1ABB1的面积为,再分别取A1C、B1C的中点A2、B2,A2C、B2C的中点A3、B3,依次取下去…,则:(1)线段AB与A4B4的数量关系是_________;(2)四边形A5A4B4B5的面积为_________.15.(翔安区模拟)如图,DE是△ABC的中位线,M是DE的中点,CM的延长线交AB于N,那么S△DMN:S四边形ANME=_________.第15题第16题第17题16.(张家界)已知线段AB=6,C、D是AB上两点,且AC=DB=1,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为_________.17.(咸宁)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BE平分∠ABC且交CD于E,E为CD的中点,EF∥BC 交AB于F,EG∥AB交BC于G,当AD=2,BC=12时,四边形BGEF的周长为_________.18.(槐荫区二模)正方形ABCD与正方形OEFG中,点D和点F的坐标分别为(﹣3,2)和(1,﹣1),则这两个正方形的位似中心的坐标为_________.三.解答题(共6小题)19.(常德)已知两个共一个顶点的等腰Rt△ABC,Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,连接AF,M是AF的中点,连接MB、ME.(1)如图1,当CB与CE在同一直线上时,求证:MB∥CF;(2)如图1,若CB=a,CE=2a,求BM,ME的长;(3)如图2,当∠BCE=45°时,求证:BM=ME.20.(岳池县模拟)如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,F,E分别是对角线AC,BD的中点.求证:EF=(BC﹣AD).21.(顺义区)在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D为AC的中点.(1)如图1,E为线段DC上任意一点,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得到线段DF,连接CF,过点F作FH⊥FC,交直线AB于点H.判断FH与FC的数量关系并加以证明;(2)如图2,若E为线段DC的延长线上任意一点,(1)中的其他条件不变,你在(1)中得出的结论是否发生改变,直接写出你的结论,不必证明.22.几何证明(1)已知:如图1,BD、CE分别是△ABC的外角平分线,过点A作AF⊥BD,AG⊥CE,垂足分别是F、G,连接FG,延长AF、AG,与直线BC相交.求证:FG=(AB+BC+AC).(2)若BD、CE分别是△ABC的内角平分线,其余条件不变(如图1),线段FG与△ABC的三边又有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明.23.(潍坊)在四边形ABCD中,AB⊥BC,DC⊥BC,AB=a,DC=b,BC=a+b,且a≤b.取AD的中点P,连接PB、PC.(1)试判断三角形PBC的形状;(2)在线段BC上,是否存在点M,使AM⊥MD?若存在,请求出BM的长;若不存在,请说明理由.24.(江西模拟)图①,②,③,④都是由24个边长为1的小正方形组成的4×6的网格,请你分别在图②,③,④的网格中只用直尺各画一个三角形.要求:(1)都与图①中的三角形相似,但四个三角形任何两个都不全等.(2)三角形顶点都是网格中小正方形的顶点.相似三角形压轴题精选(图形变换)一.选择题(共8小题)1.(莆田)如图,在平面直角坐标系中,A(1,1),B(﹣1,1),C(﹣1,﹣2),D(1,﹣2).把一条长为2012个单位长度且没有弹性的细线(线的粗细忽略不计)的一端固定在点A处,并按A﹣B﹣C﹣D﹣A﹣…的规律紧绕在四边形ABCD的边上,则细线另一端所在位置的点的坐标是()A.(1,﹣1)B.(﹣1,1)C.(﹣1,﹣2)D.(1,﹣2)第1题第2题第3题2.(武汉)如图,所有正方形的中心均在坐标原点,且各边与x轴或y轴平行.从内到外,它们的边长依次为2,4,6,8,…,顶点依次用A1,A2,A3,A4,…表示,则顶点A55的坐标是()A.(13,13)B.(﹣13,﹣13)C.(14,14)D.(﹣14,﹣14)3.(德州)如图,动点P从(0,3)出发,沿所示方向运动,每当碰到矩形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当点P第2013次碰到矩形的边时,点P的坐标为()A.(1,4)B.(5,0)C.(6,4)D.(8,3)4.(深圳)已知点P(a+1,2a﹣3)关于x轴的对称点在第一象限,则a的取值范围是()A.a<﹣1 B.﹣1<a<C.﹣<a<1D.a>5.(黄埔区一模)如图,若△A'B'C'与△ABC关于直线AB对称,则点C的对称点C’的坐标是()6.(红河州)在平面直角坐标系中,已知点P的坐标是(﹣1,﹣2),则点P关于原点对称的点的坐标是()A.(﹣1,2)B.(1,﹣2)C.(1,2)D.(2,1)7.(保康县模拟)已知点P关于x轴的对称点是P1,点P1关于原点O的对称点是P2,点P2的坐标为(3,4),则点P的坐标是()A.(3,4)B.(﹣3,4)C.(3,﹣4)D.(﹣3,﹣4)8.(江西样卷)如图,把图中的△ABC经过一定的变换得到△A′B′C′,如果图中△ABC上的点P的坐标为(a,b),那么它的对应点P′的坐标为()A.(a﹣2,b)B.(a+2,b)C.(﹣a﹣2,﹣b)D.(a+2,﹣b)二.填空题(共6小题)9.(聊城)如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按向上,向右,向下,向右的方向不断地移动,每次移动一个单位,得到点A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),…那么点A4n+1(n为自然数)的坐标为_________(用n表示).10.(兰州)如图,在直角坐标系中,已知点A(﹣3,0)、B(0,4),对△OAB连续作旋转变换,依次得到△1、△2、△3、△4…,则△2013的直角顶点的坐标为_________.11.(达州)已知P1点关于x轴的对称点P2(3﹣2a,2a﹣5)是第三象限内的整点(横、纵坐标都为整数的点,称为整点),则P1点的坐标是_________.12.(娄底)如图,A、B的坐标分别为(1,0)、(0,2),若将线段AB平移到至A1B1,A1、B1的坐标分别为(2,a)、(b,3),则a+b=_________.13.(铁岭)如图,在平面直角坐标系中,△ABC经过平移后点A的对应点为点A′,则平移后点B的对应点B′的坐标为_________.14.(钦州)如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点A旋转90°后得到△AO′B′,则点B′的坐标是_________.参考答案与试题解析一.选择题(共9小题)1.(漳州模拟)△ABC的三边长分别为a、b、c,三条中位线组成第一个中点三角形,第一个中点三角形的三条中位线又组成第二个中点三角形,以此类推,求第2009中点三角形的周长为()A.B.C.D.解:根据中位线定理,第一个中点三角形的周长是原三角形的;第二个中点三角形的周长是第一个中点三角形的;第三个中点三角形的周长是第二个中点三角形的,…于是,第2009中点三角形的周长为(××××…×)(a+b+c)=.故选B.点评:本题重点考查了三角形的中位线定理,证得中点三角形的周长是原三角形周长的一半以及找到各中点三角形之间的数量关系是解题的关键.2.(铁岭)如果三角形的两边长分别是方程x2﹣8x+15=0的两个根,那么连接这个三角形三边的中点,得到的三角形的周长可能是()A.5.5 B.5C.4.5 D.4解:解方程x2﹣8x+15=0得:x1=3,x2=5,则第三边c的范围是:2<c<8.则三角形的周长l的范围是:10<l<16,∴连接这个三角形三边的中点,得到的三角形的周长m的范围是:5<m<8.故满足条件的只有A.故选A.点评:本题考查了三角形的三边关系以及三角形的中位线的性质,理解原来的三角形与中点三角形周长之间的关系式关键.3.(泰安)如图,AB∥CD,E,F分别为AC,BD的中点,若AB=5,CD=3,则EF的长是()A.4B.3C.2D.1解答:解:连接DE并延长交AB于H,∴∠C=∠A,∠CDE=∠AHE,∵E是AC中点,∴AE=CE,∴△DCE≌△HAE(AAS),∴DE=HE,DC=AH,∵F是BD中点,∴EF是△DHB的中位线,∴EF=BH,∴BH=AB﹣AH=AB﹣DC=2,∴EF=1.故选D.点评:本题考查了全等三角形的判定和性质、三角形的中位线的判定和性质,解题的关键是连接DE和AB相交构造全等三角形,题目设计新颖.4.(烟台)如图是跷跷板示意图,横板AB绕中点O上下转动,立柱OC与地面垂直,设B点的最大高度为h1.若将横板AB换成横板A′B′,且A′B′=2AB,O仍为A′B′的中点,设B′点的最大高度为h2,则下列结论正确的是()A.h2=2h1B.h2=1.5h1C.h2=h1D.h2=h1考点:三角形中位线定理.专题:压轴题;探究型.分析:直接根据三角形中位线定理进行解答即可.解答:解:如图所示:∵O为AB的中点,OC⊥AD,BD⊥AD,∴OC∥BD,∴OC是△ABD的中位线,∴h1=2OC,同理,当将横板AB换成横板A′B′,且A′B′=2AB,O仍为A′B′的中点,设B′点的最大高度为h2,则h2=2OC,∴h1=h2.故选C.点评:本题考查的是三角形中位线定理,即三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.5.(太原)如图,△ABC中,AB=AC,点D、E分别是边AB、AC的中点,点G、F在BC边上,四边形DEFG 是正方形.若DE=2cm,则AC的长为()A.cm B.4cm C.cm D.cm考点:三角形中位线定理;等腰三角形的性质;勾股定理;正方形的性质.专题:计算题;压轴题.分析:根据三角形的中位线定理可得出BC=4,由AB=AC,可证明BG=CF=1,由勾股定理求出CE,即可得出AC 的长.解答:解:∵点D、E分别是边AB、AC的中点,∴DE=BC,∵DE=2cm,∴BC=4cm,∵AB=AC,四边形DEFG是正方形.∴△BDG≌△CEF,∴BG=CF=1,∴EC=,∴AC=2cm.故选D.点评:本题考查了相似三角形的判定、勾股定理、等腰三角形的性质以及正方形的性质,是基础题,比较简单.6.(锦州)如图所示,在△ABC中,AB=AC,M,N分别是AB,AC的中点,D,E为BC上的点,连接DN、EM,若AB=5cm,BC=8cm,DE=4cm,则图中阴影部分的面积为()A.1cm2B.1.5cm2C.2cm2D.3cm2考点:三角形中位线定理.专题:压轴题;整体思想.分析:根据题意,易得MN=DE,从而证得△MNO≌△EDO,再进一步求△ODE的高,进一步求出阴影部分的面积.解答:解:连接MN,作AF⊥BC于F.∵AB=AC,∴BF=CF=BC=×8=4,在Rt△ABF中,AF==,∵M、N分别是AB,AC的中点,∴MN是中位线,即平分三角形的高且MN=8÷2=4,∴NM=BC=DE,∴△MNO≌△EDO,O也是ME,ND的中点,∴阴影三角形的高是AF÷2=1.5÷2=0.75,∴S阴影=4×0.75÷2=1.5.故选B.点评:本题的关键是利用中位线的性质,求得阴影部分三角形的高,再利用三角形的面积公式计算.7.(铜仁地区)如图,M是△ABC的边BC的中点,AN平分∠BAC,且BN⊥AN,垂足为N,且AB=6,BC=10,MN=1.5,则△ABC的周长是()A.28 B.32 C.18 D.25考点:三角形中位线定理.专题:压轴题.分析:延长线段BN交AC于E,从而构造出全等三角形,(△ABN≌△AEN),进而证明MN是中位线,从而求出CE的长.解答:解:延长线段BN交AC于E.∵AN平分∠BAC,∴∠BAN=∠EAN,AN=AN,∠ANB=∠ANE=90°,∴△ABN≌△AEN,∴AE=AB=6,BN=NE,又∵M是△ABC的边BC的中点,∴CE=2MN=2×1.5=3,∴△ABC的周长是AB+BC+AC=6+10+6+3=25,故选D.点评:本题主要考查了中位线定理和全等三角形的判定.解决本题的关键是作出辅助线,利用全等三角形来得出线段相等,进而应用中位线定理解决问题.8.(江津区)如图,四边形ABCD中,AC=a,BD=b,且AC丄BD,顺次连接四边形ABCD 各边中点,得到四边形A1B1C1D1,再顺次连接四边形A1B1C1D1各边中点,得到四边形A2B2C2D2…,如此进行下去,得到四边形A nB nC nD n.下列结论正确的有()①四边形A2B2C2D2是矩形;②四边形A4B4C4D4是菱形;③四边形A5B5C5D5的周长是④四边形A n B n C n D n的面积是.A.①②B.②③C.②③④D.①②③④考点:三角形中位线定理;菱形的判定与性质;矩形的判定与性质.专题:压轴题;规律型.分析:首先根据题意,找出变化后的四边形的边长与四边形ABCD中各边长的长度关系规律,然后对以下选项作出分析与判断:①根据矩形的判定与性质作出判断;②根据菱形的判定与性质作出判断;③由四边形的周长公式:周长=边长之和,来计算四边形A5B5C5D5的周长;④根据四边形A n B n C n D n的面积与四边形ABCD的面积间的数量关系来求其面积.解答:解:①连接A1C1,B1D1.∵在四边形ABCD中,顺次连接四边形ABCD 各边中点,得到四边形A1B1C1D1,∴A1D1∥BD,B1C1∥BD,C1D1∥AC,A1B1∥AC;∴A1D1∥B1C1,A1B1∥C1D1,∴四边形A1B1C1D1是平行四边形;∵AC丄BD,∴四边形A1B1C1D1是矩形,∴B1D1=A1C1(矩形的两条对角线相等);∴A2D2=C2D2=C2B2=B2A2(中位线定理),∴四边形A2B2C2D2是菱形;故本选项错误;②由①知,四边形A2B2C2D2是菱形;∴根据中位线定理知,四边形A4B4C4D4是菱形;故本选项正确;③根据中位线的性质易知,A5B5=A3B3=×A1B1=××AC,B5C5=B3C3=×B1C1=××BD,∴四边形A5B5C5D5的周长是2×(a+b)=;故本选项正确;④∵四边形ABCD中,AC=a,BD=b,且AC丄BD,∴S四边形ABCD=ab÷2;由三角形的中位线的性质可以推知,每得到一次四边形,它的面积变为原来的一半,四边形A n B n C n D n的面积是;故本选项正确;综上所述,②③④正确.故选C.点评:本题主要考查了菱形的判定与性质、矩形的判定与性质及三角形的中位线定理(三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半).解答此题时,需理清菱形、矩形与平行四边形的关系.9.(青岛)如图,△ABO缩小后变为△A′B′O,其中A、B的对应点分别为A′、B′点A、B、A′、B′均在图中在格点上.若线段AB上有一点P(m,n),则点P在A′B′上的对应点P′的坐标为()A.(,n)B.(m,n)C.(m,)D.()考点:位似变换;坐标与图形性质.专题:压轴题.分析:根据A,B两点坐标以及对应点A′,B′点的坐标得出坐标变化规律,进而得出P′的坐标.解答:解:∵△ABO缩小后变为△A′B′O,其中A、B的对应点分别为A′、B′点A、B、A′、B′均在图中在格点上,即A点坐标为:(4,6),B点坐标为:(6,2),A′点坐标为:(2,3),B′点坐标为:(3,1),∴线段AB上有一点P(m,n),则点P在A′B′上的对应点P′的坐标为:().故选D.点评:此题主要考查了位似图形的性质,根据已知得出对应点坐标的变化是解题关键.二.填空题(共9小题)10.(鞍山)如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=4,CD=3,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是11.考点:三角形中位线定理;勾股定理.专题:压轴题.分析:利用勾股定理列式求出BC的长,再根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求出EH=FG=AD,EF=GH=BC,然后代入数据进行计算即可得解.解答:解:∵BD⊥CD,BD=4,CD=3,∴BC===5,∵E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,∴EH=FG=AD,EF=GH=BC,∴四边形EFGH的周长=EH+GH+FG+EF=AD+BC,又∵AD=6,∴四边形EFGH的周长=6+5=11.故答案为:11.点评:本题考查了三角形的中位线定理,勾股定理的应用,熟记三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半是解题的关键.11.(乌鲁木齐)如图,△ABC中,AD是中线,AE是角平分线,CF⊥AE于F,AB=5,AC=2,则DF的长为.考点:三角形中位线定理;等腰三角形的判定与性质.专题:压轴题.分析:延长CF交AB于点G,证明△AFG≌△AFC,从而可得△ACG是等腰三角形,GF=FC,点F是CG中点,判断出DF是△CBG的中位线,继而可得出答案.解答:解:延长CF交AB于点G,∵AE平分∠BAC,∴∠GAF=∠CAF,∵AF垂直CG,∴∠AFG=∠AFC,在△AFG和△AFC中,∵,∴△AFG≌△AFC(ASA),∴AC=AG,GF=CF,又∵点D是BC中点,∴DF是△CBG的中位线,∴DF=BG=(AB﹣AG)=(AB﹣AC)=.故答案为:.点评:本题考查了三角形的中位线定理,解答本题的关键是作出辅助线,同学们要注意培养自己的敏感性,一般出现即是角平分线又是高的情况,我们就需要寻找等腰三角形.12.(枣庄)如图所示,DE为△ABC的中位线,点F在DE上,且∠AFB=90°,若AB=5,BC=8,则EF的长为.考点:三角形中位线定理;直角三角形斜边上的中线.专题:压轴题.分析:利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可求出DF的长,再利用三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,可求出DE的长,进而求出EF的长解答:解:∵∠AFB=90°,D为AB的中点,∴DF=AB=2.5,∵DE为△ABC的中位线,∴DE=BC=4,∴EF=DE﹣DF=1.5,故答案为1.5.点评:本题考查了直角三角形斜边上的中线性质:在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半和三角形的中位线性质:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.13.(铁岭)如图,点E、F、G、H分别为菱形A1B1C1D1各边的中点,连接A1F、B1G、C1H、D1E得四边形A2B2C2D2,以此类推得四边形A3B3C3D3…,若菱形A1B1C1D1的面积为S,则四边形A n B n C n D n的面积为.考点:三角形中位线定理;菱形的性质.专题:压轴题;规律型.分析:由E、F、G、H分别为菱形A1B1C1D1各边的中点,得到A1H=C1F,又A1H∥C1F,利用一组边长平行且相等的四边形为平行四边形得到四边形A1HC1F为平行四边形,根据平行线间的距离相等及平行四边形与三角形的面积公式,可得出四边形A1HC1F的面积等于△HB1C1面积的2倍,等于△A1D1F面积的2倍,而这三个的面积之和为菱形的面积S,可得出四边形A1HC1F面积为菱形面积S的一半,再由平行线等分线段定理得到A2为A1D2的中点,C2为C1B2的中点,B2为B1A2的中点,D2为D1C2的中点,利用三角形的中位线定理得到HB2=A1A2,D2F=C1C2,可得出A1A2B2H和C1C2D2F都为梯形,且高与平行四边形A2B2C2D2的高h相等(设高为h),下底与平行四边形A2B2C2D2的边A2D2与x相等(设A2D2=x),分别利用梯形的面积公式及平行四边形的面积公式表示出各自的面积,得出三个面积之比,可得出平行四边形A2B2C2D2的面积占三个图形面积的,即为四边形A1HC1F面积的,为菱形面积的,同理得到四边形A3B3C3D3的面积为菱形面积的()2,以此类推,表示出四边形A n B n C n D n的面积即可.解答:解:∵H为A1B1的中点,F为C1D1的中点,∴A1H=B1H,C1F=D1F,又A1B1C1D1为菱形,∴A1B1=C1D1,∴A1H=C1F,又A1H∥C1F,∴四边形A1HC1F为平行四边形,∴S四边形A1HC1F=2S△HB1C1=2S△A1D1F,又S四边形A1HC1F+S△HB1C1+S△A1D1F=S菱形A1B1C1D1=S,∴S四边形A1HC1F=S,又GD1=B1E,GD1∥B1E,∴GB1ED1为平行四边形,∴GB1∥ED1,又G为A1D1的中点,∴A2为A1D2的中点,同理C2为C1B2的中点,B2为B1A2的中点,D2为D1C2的中点,∴HB2=A1A2,D2F=C1C2,又A1A2B2H和C1C2D2F都为梯形,且高与平行四边形A2B2C2D2的高h相等(设高为h),下底与平行四边形A2B2C2D2的边A2D2与x相等(设A2D2=x),∴S梯形A1A2B2H=S梯形C1C2D2F=(x+x)h=xh,S平行四边形A2B2C2D2=xh,即S梯形A1A2B2H:S梯形C1C2D2F:S平行四边形A2B2C2D2=3:3:4,又S梯形A1A2B2H+S梯形C1C2D2F+S平行四边形A2B2C2D2=S四边形A1HC1F,∴S平行四边形A2B2C2D2=S四边形A1HC1F=S,同理S四边形A3B3C3D3=()2S,以此类推得四边形A n B n C n D n的面积为()n﹣1S或.故答案为:()n﹣1S或.点评:此题考查了三角形的中位线定理,平行四边形的判定与性质,平行线等分线段定理,以及平行四边形与三角形面积的计算,利用了转化的数学思想,是一道规律型试题,灵活运用三角形中位线定理是解本题的关键.14.(惠安县质检)如图,△ABC的面积为1,分别取AC、BC两边的中点A1、B1,则四边形A1ABB1的面积为,再分别取A1C、B1C的中点A2、B2,A2C、B2C的中点A3、B3,依次取下去…,则:(1)线段AB与A4B4的数量关系是A4B4=AB;(2)四边形A5A4B4B5的面积为.考点:三角形中位线定理;相似三角形的判定与性质.专题:压轴题;规律型.分析:(1)根据三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,求解即可;(2)根据相似三角形的性质通过分析找到各部分的变化规律后用一个统一的式子表示出变化规律即可求出四边形A5A4B4B5的面积.解答:解:(1)∵AC、BC两边的中点为A1、B1,∴A1B1=AB,同理:A2B2=A1B1,A3B3=A2B2,A4B4=A3B3,∴A4B4=AB,故答案为:A4B4=AB;(2)∵A1、B1分别是AC、BC两边的中点,且△ABC的面积为1,∴△A1B1C的面积为1×=,∴四边形A1ABB1的面积=△ABC的面积﹣△A1B1C的面积==1﹣,∴四边形A2A1B1B2的面积=△A1B1C的面积﹣△A2B2C的面积=﹣==,∴第5个四边形的面积==.故答案为:.点评:本题考查了三角形的中位线性质定理和相似三角形的性质,同时也考查了学生通过特例分析从而归纳总结出一般结论的能力.15.(翔安区模拟)如图,DE是△ABC的中位线,M是DE的中点,CM的延长线交AB于N,那么S△DMN:S四=1:5.边形ANME考点:三角形中位线定理;相似三角形的判定与性质.专题:常规题型;压轴题.分析:根据三角形的中位线定理,把各边的关系转化为面积的关系来解答.解答:解:DE是中位线,所以S△ADE=S△ABC,S四边形DBCE=S△ABC,连接AM,AE=CE,所以S△AEM=S△MEC所以S△MEC=×S△ABC=S△ABC,所以S四边形DBCM=(﹣)S△ABC=S△ABC,∵DM:BC=1:4,所以S△NDM:S四边形DBCM=1:15.所以S△NDM=S△ABCS△AMN=(﹣)S△ABC=S△ABC S四边形ANME=(+)S△ABC=S△ABC所以S△NDM:S四边形ANME=:=1:5.点评:解答此题,首先根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,求出S△ADE=S△ABC,便可找到突破口解答.16.张家界)已知线段AB=6,C、D是AB上两点,且AC=DB=1,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为2.考点:梯形中位线定理;等边三角形的性质.专题:压轴题;动点型.分析:分别延长AE、BF交于点H,易证四边形EPFH为平行四边形,得出G为PH中点,则G的运行轨迹为三角形HCD的中位线MN.再求出CD的长,运用中位线的性质求出MN的长度即可.解答:解:如图,分别延长AE、BF交于点H.∵∠A=∠FPB=60°,∴AH∥PF,∵∠B=∠EPA=60°,∴BH∥PE,∴四边形EPFH为平行四边形,∴EF与HP互相平分.∵G为EF的中点,∴G为PH中点,即在P的运动过程中,G始终为PH的中点,所以G的运行轨迹为三角形HCD的中位线MN.∵CD=6﹣1﹣1=4,∴MN=2,即G的移动路径长为2.点评:本题考查了等腰三角形及中位线的性质,以及动点问题,是中考的热点.17.(咸宁)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BE平分∠ABC且交CD于E,E为CD的中点,EF∥BC 交AB于F,EG∥AB交BC于G,当AD=2,BC=12时,四边形BGEF的周长为28.考点:梯形中位线定理;菱形的判定与性质.专题:压轴题;探究型.分析:先根据EF∥BC交AB于F,EG∥AB交BC于G得出四边形BGEF是平行四边形,再由BE平分∠ABC 且交CD于E可得出∠FBE=∠EBC,由EF∥BC可知,∠EBC=∠FEB,故∠FBE=∠FEB,由此可判断出四边形BGEF是菱形,再根据E为CD的中点,AD=2,BC=12求出EF的长,进而可得出结论.解答:解:∵EF∥BC交AB于F,EG∥AB交BC于G,∴四边形BGEF是平行四边形,∵BE平分∠ABC且交CD于E,∴∠FBE=∠EBC,∵EF∥BC,∴∠EBC=∠FEB,∴∠FBE=∠FEB,∴四边形BGEF是菱形,∵E为CD的中点,EF∥BC,AD=2,BC=12,∴EF是梯形ABCD的中位线,∴EF=(AD+BC)=×(2+12)=7,∴四边形BGEF的周长=4×7=28.故答案为:28.点评:本题考查的是梯形中位线定理及菱形的判定与性质,根据题意判断出四边形BGEF是菱形是解答此题的关键.18.(槐荫区二模)正方形ABCD与正方形OEFG中,点D和点F的坐标分别为(﹣3,2)和(1,﹣1),则这两个正方形的位似中心的坐标为(﹣1,0)或(5,﹣2)..考点:位似变换;坐标与图形性质.专题:计算题;压轴题.分析:由图形可得两个位似图形的位似中心必在x轴上,连接AF、DG,其交点即为位似中心,进而再由位似比即可求解位似中心的坐标.解答:解:当位似中心在两正方形之间,连接AF、DG,交于H,如图所示,则点H为其位似中心,且H在x轴上,∵点D的纵坐标为2,点F的纵坐标为1,∴其位似比为2:1,∴CH=2HO,即OH=OC,又C(﹣3,0),∴OC=3,∴OH=1,所以其位似中心的坐标为(﹣1,0);当位似中心在正方形OEFG的右侧时,如图所示,连接DE并延长,连接CF并延长,两延长线交于M,过M作MN⊥x轴,∵点D的纵坐标为2,点F的纵坐标为1,∴其位似比为2:1,∴EF=DC,即EF为△MDC的中位线,∴ME=DE,又∠DEC=∠MEN,∠DCE=∠MNE=90°,∴△DCE≌△MNE,∴CE=EN=OC+OE=3+1=4,即ON=5,MN=DC=2,则M坐标为(5,﹣2),综上,位似中心为:(﹣1,0)或(5,﹣2).故答案为:(﹣1,0)或(5,﹣2)点评:本题主要考查了位似变换以及坐标与图形结合的问题,能够熟练运用位似的性质求解一些简单的位似计算问题.三.解答题(共6小题)19.(常德)已知两个共一个顶点的等腰Rt△ABC,Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,连接AF,M是AF的中点,连接MB、ME.(1)如图1,当CB与CE在同一直线上时,求证:MB∥CF;(2)如图1,若CB=a,CE=2a,求BM,ME的长;(3)如图2,当∠BCE=45°时,求证:BM=ME.考点:三角形中位线定理;全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形.专题:压轴题.分析:(1)证法一:如答图1a所示,延长AB交CF于点D,证明BM为△ADF的中位线即可;证法二:如答图1b所示,延长BM交EF于D,根据在同一平面内,垂直于同一直线的两直线互相平行可得AB∥EF,再根据两直线平行,内错角相等可得∠BAM=∠DFM,根据中点定义可得AM=MF,然后利用“角边角”证明△ABM和△FDM全等,再根据全等三角形对应边相等可得AB=DF,然后求出BE=DE,从而得到△BDE是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质求出∠EBM=45°,从而得到∠EBM=∠ECF,再根据同位角相等,两直线平行证明MB∥CF即可,(2)解法一:如答图2a所示,作辅助线,推出BM、ME是两条中位线;解法二:先求出BE的长,再根据全等三角形对应边相等可得BM=DM,根据等腰三角形三线合一的性质可得EM⊥BD,求出△BEM是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质求解即可;(3)证法一:如答图3a所示,作辅助线,推出BM、ME是两条中位线:BM=DF,ME=AG;然后证明△ACG≌△DCF,得到DF=AG,从而证明BM=ME;证法二:如答图3b所示,延长BM交CF于D,连接BE、DE,利用同旁内角互补,两直线平行求出AB∥CF,再根据两直线平行,内错角相等求出∠BAM=∠DFM,根据中点定义可得AM=MF,然后利用“角边角”证明△ABM和△FDM全等,再根据全等三角形对应边相等可得AB=DF,BM=DM,再根据“边角边”证明△BCE 和△DFE全等,根据全等三角形对应边相等可得BE=DE,全等三角形对应角相等可得∠BEC=∠DEF,然后求出∠BED=∠CEF=90°,再根据等腰直角三角形的性质证明即可.解答:(1)证法一:如答图1a,延长AB交CF于点D,则易知△ABC与△BCD均为等腰直角三角形,∴AB=BC=BD,∴点B为线段AD的中点,又∵点M为线段AF的中点,∴BM为△ADF的中位线,∴BM∥CF.证法二:如答图1b,延长BM交EF于D,∵∠ABC=∠CEF=90°,∴AB⊥CE,EF⊥CE,∴AB∥EF,∴∠BAM=∠DFM,∵M是AF的中点,∴AM=MF,在△ABM和△FDM中,,∴△ABM≌△FDM(ASA),∴AB=DF,∵BE=CE﹣BC,DE=EF﹣DF,∴BE=DE,∴△BDE是等腰直角三角形,∴∠EBM=45°,∵在等腰直角△CEF中,∠ECF=45°,∴∠EBM=∠ECF,∴MB∥CF;。