中考数学复习指导:相似三角形模型讲解及练习(含答案)
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初三数学相似三角形(一)相似三角形是初中几何的一个重点,同时也是一个难点,本节复习的目标是:1。
理解线段的比、成比例线段的概念,会根据比例线段的有关概念和性质求线段的长或两线段的比,了解黄金分割.2. 会用平行线分线段成比例定理进行有关的计算、证明,会分线段成已知比。
3. 能熟练应用相似三角形的判定和性质解答有关的计算与证明题。
4. 能熟练运用相似三角形的有关概念解决实际问题本节的重点内容是相似三角形的判定定理和性质定理以及平行线分线段成比例定理。
本节的难点内容是利用判定定理证明两个三角形相似以及相似三角形性质的应用。
相似三角形是平面几何的主要内容之一,在中考试题中时常与四边形、圆的知识相结合构成高分值的综合题,题型常以填空、选择、简答或综合出现,分值一般在10%左右,有时也单独成题,形成创新与探索型试题;有利于培养学生的综合素质。
(二)重要知识点介绍: 1。
比例线段的有关概念: 在比例式::中,、叫外项,、叫内项,、叫前项,a b cda b c d a d b c a c ==() b 、d 叫后项,d 叫第四比例项,如果b=c ,那么b 叫做a 、d 的比例中项。
把线段AB 分成两条线段AC 和BC,使AC 2=AB ·BC ,叫做把线段AB 黄金分割,C 叫做线段AB 的黄金分割点。
2. 比例性质: ①基本性质:a b cdad bc =⇔= ②合比性质:±±a b c d a b b c d d=⇒= ③等比性质:……≠……a b c d m n b d n a c m b d n a b===+++⇒++++++=()03。
平行线分线段成比例定理:①定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例,如图:l 1∥l 2∥l 3。
则,,,…AB BC DE EF AB AC DE DF BC AC EFDF===②推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例。
模型探究相似三角形考查范围广,综合性强,其模型种类多,其中有关一线三垂直模型在前面的专题已经很详细的讲解,这里就不在重复.模型一、A字型相似模型A字型(平行)反A字型(不平行)模型二、8字型与反8字型相似模型模型三、AX型相似模型(A字型及X字型两者相结合)模型四、共边角相似模型(子母型)模型五、手拉手相似模型例题精讲考点一、A字相似模型【例1】.如图,在△ABC中,∠A=78°,AB=4,AC=6,将△ABC沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原三角形不相似的是()A.B.C.D.解:A、阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似,故本选项错误;B、阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似,故本选项错误;C、两三角形的对应边不成比例,故两三角形不相似,故本选项正确.D、两三角形对应边成比例且夹角相等,故两三角形相似,故本选项错误;故选:C.变式训练【变式1-1】.如图,在△ABC中,DE∥BC,AH⊥BC于点H,与DE交于点G.若,则=.解:∵,∴,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴,故答案为.【变式1-2】.如图,在△ABC中,M是AC的中点,E是AB上一点,AE=AB,连接EM并延长,交BC的延长线于D,则=__________.解:如图,过C点作CP∥AB,交DE于P,∵PC∥AE,∴△AEM∽△CPM,∴=,∵M是AC的中点,∴AM=CM,∴PC=AE,∵AE=AB,∴CP=AB,∴CP=BE,∵CP∥BE,∴△DCP∽△DBE,∴==,∴BD=3CD,∴BC=2CD,即=2.【变式1-3】.如图,在△ABC中,点D在边AB上,AD=9,BD=7.AC=12.△ABC的角平分线AE交CD于点F.(1)求证:△ACD∽△ABC;(2)若AF=8,求AE的长度.解:(1)∵AD=9,BD=7,AC=12,∴AB=AD+BD=16,∵==,==,∴=,∵∠BAC=∠CAD,∴△ACD∽△ABC;(2)由(1)可知,△ACD∽△ABC,∴∠ABE=∠ACF,∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAF,∴△ABE∽△ACF,∴=,即=,∴AE==.考点二、8字与反8字相似模型【例2】.如图,AG∥BD,AF:FB=1:2,BC:CD=2:1,求的值解:∵AG∥BD,∴△AFG∽△BFD,∴=,∵,∴CD=BD,∴,∵AG∥BD,∴△AEG∽△CED,∴.变式训练【变式2-1】.如图,AB∥CD,AE∥FD,AE、FD分别交BC于点G、H,则下列结论中错误的是()A.B.C.D.解:A、∵AB∥CD,∴=,故本选项不符合题目要求;B、∵AE∥DF,∴△CEG∞△CDH,∴=,∴=,∵AB∥CD,∴=,∴=,∴=,∴=,故本选项不符合题目要求;∵AB∥CD,AE∥DF,∴四边形AEDF是平行四边形,∴AF=DE,∵AE∥DF,∴,∴=,故本选项不符合题目要求;D、∵AE∥DF,∴△BFH∞△BAG,∴,故本选项符合题目要求;故选:D.【变式2-2】.如图,在平行四边形ABCD中,E为边AD的中点,连接AC,BE交于点F.若△AEF的面积为2,则△ABC的面积为()A.8B.10C.12D.14解:如图,∵四边形ABCD是平行四边形,∵EA∥BC,∴△AEF∽△CBF,∵AE=DE=AD,CB=AD,∴====,∴AF=AC,EF=BF,=S△ABC,∴S△ABF=S△ABF=×S△ABC=S△ABC,∴S△AEF=2,∵S△AEF=6S△AEF=6×2=12,故选:C.∴S△ABC【变式2-3】.如图,锐角三角形ABC中,∠A=60°,BE⊥AC于E,CD⊥AB于D,则DE:BC=1:2.解:如图,∵在△ADC中,∠A=60°,CD⊥AB于点D,∴∠ACD=30°,∴=.又∵在△ABE中,∠A=60°,BE⊥AC于E,∴∠ABE=30°,∴=,∴=.又∵∠A=∠A,∴△ADE∽△ACB,∴DE:BC=AD:AC=1:2.故答案是:1:2.考点三、AX型相似模型(A字型及X字型两者相结合)【例3】.如图,在△ABC中,点D和E分别是边AB和AC的中点,连接DE,DC与BE交于点O,若△DOE的面积为1,则△ABC的面积为()A.6B.9C.12D.13.5解:∵点D和E分别是边AB和AC的中点,∴O点为△ABC的重心,∴OB=2OE,=2S△DOE=2×1=2,∴S△BOD=3,∴S△BDE∵AD=BD,=2S△BDE=6,∴S△ABE∵AE=CE,=2S△ABE=2×6=12.故选C.∴S△ABC变式训练【变式3-1】.如图,DE是△ABC的中位线,F为DE中点,连接AF并延长交BC于点G,=1,则S△ABC=24.若S△EFG解:方法一:∵DE是△ABC的中位线,∴D、E分别为AB、BC的中点,如图过D作DM∥BC交AG于点M,∵DM∥BC,∴∠DMF=∠EGF,∵点F为DE的中点,∴DF=EF,在△DMF和△EGF中,,∴△DMF≌△EGF(AAS),=S△EGF=1,GF=FM,DM=GE,∴S△DMF∵点D为AB的中点,且DM∥BC,∴AM=MG,∴FM=AM,=2S△DMF=2,∴S△ADM∵DM为△ABG的中位线,∴=,=4S△ADM=4×2=8,∴S△ABG=S△ABG﹣S△ADM=8﹣2=6,∴S梯形DMGB=S梯形DMGB=6,∴S△BDE∵DE是△ABC的中位线,=4S△BDE=4×6=24,∴S△ABC方法二:连接AE,∵DE是△ABC的中位线,∴DE∥AC,DE=AC,∵F是DE的中点,∴=,∴==,=1,∵S△EFG=16,∴S△ACG∵EF∥AC,∴==,∴==,=S△ACG=4,∴S△AEG=S△ACG﹣S△AEG=12,∴S△ACE=2S△ACE=24,故答案为:24.∴S△ABC【变式3-2】.如图:AD∥EG∥BC,EG交DB于点F,已知AD=6,BC=8,AE=6,EF =2.(1)求EB的长;(2)求FG的长.解:(1)∵EG∥AD,∴△BAD∽△BEF,∴=,即=,∴EB=3.(2)∵EG∥∥BC,∴△AEG∽△ABC,∴=,即=,∴EG=,∴FG=EG﹣EF=.【变式3-3】.如图,已知AB∥CD,AC与BD相交于点E,点F在线段BC上,,.(1)求证:AB∥EF;:S△EBC:S△ECD.(2)求S△ABE(1)证明:∵AB∥CD,∴==,∵,∴=,∴EF∥CD,∴AB∥EF.(2)解:设△ABE的面积为m.∵AB∥CD,∴△ABE∽△CDE,∴=()2=,=4m,∴S△CDE∵==,=2m,∴S△BEC:S△EBC:S△ECD=m:2m:4m=1:2:4.∴S△ABE模型四、子母型相似模型【例4】.如图,点C,D在线段AB上,△PCD是等边三角形,且∠APB=120°,求证:(1)△ACP∽△PDB,(2)CD2=AC•BD.证明:(1)∵△PCD是等边三角形,∴∠PCD=∠PDC=∠CPD=60°,∴∠ACP=∠PDB=120°,∵∠APB=120°,∴∠APC+∠BPD=60°,∵∠CAP+∠APC=60°∴∠BPD=∠CAP,∴△ACP∽△PDB;(2)由(1)得△ACP∽△PDB,∴,∵△PCD是等边三角形,∴PC=PD=CD,∴,∴CD2=AC•BD.变式训练【变式4-1】.如图,点P在△ABC的边AC上,要判断△ABP∽△ACB,添加一个条件,不正确的是()A.∠ABP=∠C B.∠APB=∠ABC C.D.解:在△ABP和△ACB中,∠BAP=∠CAB,∴当∠ABP=∠C时,满足两组角对应相等,可判断△ABP∽△ACB,故A正确;当∠APB=∠ABC时,满足两组角对应相等,可判断△ABP∽△ACB,故B正确;当时,满足两边对应成比例且夹角相等,可判断△ABP∽△ACB,故C正确;当时,其夹角不相等,则不能判断△ABP∽△ACB,故D不正确;故选:D.【变式4-2】.如图,在△ABC中,点D在AC边上,连接BD,若∠ABC+∠BDC=180°,AD=2,CD=4,则AB的长为()A.3B.4C.D.2解:∵∠ABC+∠BDC=180°,∠ADB+∠BDC=180°,∴∠ADB=∠ABC,∵∠A=∠A,∴△ABC∽△ADB,∴,∵AD=2,CD=4,∴,∴AB2=12,∴AB=2或﹣2(不合题意,舍去),故选:D.【变式4-3】.如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O,P为圆O上一动点,则PA+PB的最小值为2.解:设⊙O半径为r,OP=r=BC=2,OB=r=2,取OB的中点I,连接PI,∴OI=IB=,∵,,∴,∠O是公共角,∴△BOP∽△POI,∴,∴PI=PB,∴AP+PB=AP+PI,∴当A、P、I在一条直线上时,AP+PB最小,作IE⊥AB于E,∵∠ABO=45°,∴IE=BE=BI=1,∴AE=AB﹣BE=3,∴AI==,∴AP+PB最小值=AI=,∵PA+PB=(PA+PB),∴PA+PB的最小值是AI==2.故答案是2.模型五、手拉手相似模型【例5】.如图,△ABC与△DEF均为等边三角形,O为BC、EF的中点,则AD:BE的值为.解:连接OA、OD,∵△ABC与△DEF均为等边三角形,O为BC、EF的中点,∴AO⊥BC,DO⊥EF,∠EDO=30°,∠BAO=30°,∴OD:OE=OA:OB=:1,∵∠DOE+∠EOA=∠BOA+∠EOA即∠DOA=∠EOB,∴△DOA∽△EOB,∴OD:OE=OA:OB=AD:BE=:1=,故答案为:.变式训练【变式5-1】.如图,在△ABC与△ADE中,∠BAC=∠DAE,∠ABC=∠ADE.求证:(1)△BAC∽△DAE;(2)△BAD∽△CAE.证明:(1)∵∠BAC=∠DAE,∠ABC=∠ADE.∴△BAC∽△DAE;(2)∵△BAC∽△DAE,∴,∴,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD∽△CAE.【变式5-2】.如图,点D是△ABC内一点,且∠BDC=90°,AB=2,AC=,∠BAD=∠CBD=30°,AD=.解:如图,过点A作AB的垂线,过点D作AD的垂线,两垂线交于点M,连接BM,∵∠BAD=30°,∴∠DAM=60°,∴∠AMD=30°,∴∠AMD=∠DBC,又∵∠ADM=∠BDC=90°,∴△BDC∽△MDA,∴,又∠BDC=∠MDA,∴∠BDC+∠CDM=∠ADM+∠CDM,即∠BDM=∠CDA,∴△BDM∽△CDA,∴=,∵AC=,∴BM=3,在Rt△ABM中,AM===,∴AD=AM=.【变式5-3】.如图,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=2,CD=5,AD=kAB(k为常数),则BD的长为.(用含k的式子表示)解:如图中,∵AE⊥BC,BE=EC,∴AB=AC,将△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACG,连接DG.则BD=CG,∵∠BAD=∠CAG,∴∠BAC=∠DAG,∵AB=AC,AD=AG,∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD,∴△ABC∽△ADG,∵AD=kAB,∴DG=kBC=4k,∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC,∴∠ADG+∠ADC=90°,∴∠GDC=90°,∴CG==.∴BD=CG=,故答案为:.实战演练1.如图,已知DE∥BC,EF∥AB,则下列比例式中错误的是()A.=B.C.D.解:A、∵EF∥AB,∴=,∵DE∥BC,∴=,∴=,故A正确,B、易知△ADE∽△EFC,∴=,∴=,故B正确.C、∵△CEF∽△CAB,∴=,∴=,故C正确.D、∵DE∥BC,∴=,显然DE≠CF,故D错误.故选:D.2.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠ACD=90°,AB=2,DC=3,则△ABC与△DCA的面积比为()A.2:3B.2:5C.4:9D.:解:∵AD∥BC,∴∠ACB=∠DAC又∵∠B=∠ACD=90°,∴△CBA∽△ACD===,∵=()2=∴△ABC与△DCA的面积比为4:9.故选:C.3.如图,菱形ABCD中,E点在BC上,F点在CD上,G点、H点在AD上,且AE∥HC ∥GF.若AH=8,HG=5,GD=4,则下列选项中的线段,何者长度最长?()A.CF B.FD C.BE D.EC解:∵AH=8,HG=5,GD=4,∴AD=8+5+4=17,∵四边形ABCD为菱形,∴BC=CD=AD=17,∵AE∥HC,AD∥BC,∴四边形AECH为平行四边形,∴CE=AH=8,∴BE=BC﹣CE=17﹣8=9,∵HC∥GF,∴=,即=,解得:DF=,∴FC=17﹣=,∵>9>8>,∴CF长度最长,故选:A.4.如图,在△ABC中,BC=6,E,F分别是AB,AC的中点,动点P在射线EF上,BP 交CE于点D,∠CBP的平分线交CE于点Q,当CQ=CE时,EP+BP的值为()A.6B.9C.12D.18解:如图,延长BQ交射线EF于M,∵E、F分别是AB、AC的中点,∴EF∥BC,∴∠M=∠CBM,∵BQ是∠CBP的平分线,∴∠PBM=∠CBM,∴∠M=∠PBM,∴BP=PM,∴EP+BP=EP+PM=EM,∵CQ=CE,∴EQ=2CQ,由EF∥BC得,△MEQ∽△BCQ,∴=2,∴EM=2BC=2×6=12,即EP+BP=12.故选:C.5.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=2,AD=2,将△ABC绕点C顺时针方向旋转后得△A′B′C,当A′B′恰好经过点D时,△B′CD为等腰三角形,若BB′=2,则AA′等于()A.B.2C.D.解:过D作DE⊥BC于E,则BE=AD=2,DE=2,设B′C=BC=x,则DC=x,∴DC2=DE2+EC2,即2x2=28+(x﹣2)2,解得:x=4(负值舍去),∴BC=4,AC=,∵将△ABC绕点C顺时针方向旋转后得△A′B′C,∴∠DB′C=∠ABC=90°,B′C=BC,A′C=AC,∠A′CA=∠B′CB,∴∴△A′CA∽△B′CB,∴,即∴AA′=,故选:A.6.如图,已知,△ABC中边AB上一点P,且∠ACP=∠B,AC=4,AP=2,则BP=6.解:∵∠A=∠A,∠ACP=∠B,∴△ACP∽△ABC,∴AC2=AP•AB,即AB=AC2÷AP=16÷2=8,∴BP=AB﹣AP=6.7.如图,在▱ABCD中,AC、BD相交于点O,点E是OA的中点,联结BE并延长交AD 于点F,如果△AEF的面积是4,那么△BCE的面积是36.解:∵在▱ABCD中,AO=AC,∵点E是OA的中点,∴AE=CE,∵AD∥BC,∴△AFE∽△CBE,∴==,=4,=()2=,∵S△AEF=36,故答案为36.∴S△BCE8.如图,在△ABC中,点G为ABC的重心,过点G作DE∥AC分别交边AB、BC于点D、E,过点D作DF∥BC交AC于点F,如果DF=4,那么BE的长为8.解:连接BG并延长交AC于H,∵G为ABC的重心,∴=2,∵DE∥AC,DF∥BC,∴四边形DECF是平行四边形,∴CE=DF=4,∵GE∥CH,∴△BEG∽△CBH,∴=2,∴BE=8,故答案为:8.9.如图,已知Rt△ABC中,两条直角边AB=3,BC=4,将Rt△ABC绕直角顶点B旋转一定的角度得到Rt△DBE,并且点A落在DE边上,则sin∠ABE=.解:∵将Rt△ABC绕直角顶点B旋转一定的角度得到Rt△DBE,∴BD=AB,BC=BE,∠ABD=∠CBE,∠DEB=∠ACB,∴∠D=∠BAC=∠BAD=(180°﹣∠ABD),∴∠BEC=(180°﹣∠CBE),∴∠D=∠BEC,∵∠ABC=∠DBE=90°,∴∠DEB+∠BEC=90°,∴∠AEC=90°,∵∠AGB=∠EGC,∴∠ACE=∠ABE,∵在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,∴AC=DE=5,过B作BH⊥DE于H,则DH=AH,BD2=DH•DE,∴DH==,∴AD=,∴AE=DE﹣AD=,∴sin∠ABE=sin∠ACE===,故答案为:.10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=60°,AC=6,AD平分∠BAC,交边BC于点D,过点D作CA的平行线,交边AB于点E.(1)求线段DE的长;(2)取线段AD的中点M,联结BM,交线段DE于点F,延长线段BM交边AC于点G,求的值.解:(1)∵AD平分∠BAC,∠BAC=60°,∴∠DAC=30°,在Rt△ACD中,∠ACD=90°,∠DAC=30°,AC=6,∴CD=2,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠BAC=60°,AC=6,∴BC=6,∴BD=BC﹣CD=4,∵DE∥CA,∴,∴DE=4;(2)如图,∵点M是线段AD的中点,∴DM=AM,∵DE∥CA,∴,∴DF=AG,∵DE∥CA,∴,∴,∵BD=4,BC=6,DF=AG,∴.11.如图,在菱形ABCD中,∠ADE、∠CDF分别交BC、AB于点E、F,DF交对角线AC 于点M,且∠ADE=∠CDF.(1)求证:CE=AF;(2)连接ME,若=,AF=2,求ME的长.解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∠DAF=∠DCE,又∵∠ADE=∠CDF,∴∠ADE﹣∠EDF=∠CDF﹣∠EDF,∴∠ADF=∠CDE,在△ADF和△CDE中,,∴△ADF≌△CDE,∴CE=AF.(2)∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,由(1)得:CE=AF=2,∴BE=BF,设BE=BF=x,∵=,AF=2,∴,解得x=,∴BE=BF=,∵=,且CE=AF,∴==,∵∠CMD=∠AMF,∠DCM=∠AMF,∴△AMF∽△CMD,∴,∴=,且∠ACB=∠ACB∴△ABC∽△MEC∴∠CAB=∠CME=∠ACB∴ME=CE=212.[问题背景](1)如图①,已知△ABC∽△ADE,求证:△ABD∽△ACE.[尝试应用](2)如图②,在△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°∠ABC=∠ADE=30°,AC与DE相交于点F,点D在BC边上,=,①填空:=1;②求的值.(1)证明:如图①,∵△ABC∽△ADE,∴∠BAC=∠DAE,=,∴∠BAC﹣∠CAD=∠DAE﹣∠CAD,=,∴∠BAD=∠CAE,∴△ABD∽△ACE.(2)解:①如图②,∵∠DAE=90°,∠ADE=30°,∴DE=2AE,∴AD===AE,∵=,∴AD=BD,∴AE=BD,∴=1,故答案为:1.②如图②,连接CE,∵∠BAC=∠DAE=90°,∠ABC=∠ADE,∴△BAC∽△CAE,∴=,∴=,∵∠BAD=∠CAE=90°﹣∠CAD,∴△BAD∽△CAE,∴∠ABC=∠ACE,∴∠ADE=∠ACE,∵∠AFD=∠EFC,∴△AFD∽△EFC,∴=,由①得AD=AE,AD=BD,∴==,∴BD=CE,∴AD=×CE=3CE,∴=3,∴=3,∴的值是3.13.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E、F分别是BC、CD上的点,且∠EAF=45°,AE、AF分别交BD于点M、N,连接EN、EF.(1)求证:△ABN∽△MBE;(2)求证:BM2+ND2=MN2;(3)①求△CEF的周长;②若点G、F分别是EF、CD的中点,连接NG,则NG的长为.(1)证明:如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=∠ABC=90°,∴∠ABD=∠ADB=45°,∴∠ABN=∠MBE=45°,∠BME=∠ABD+∠BAM=45°+∠BAM,∵∠EAF=45°,∴∠BAN=∠EAF+∠BAM=45°+∠BAM,∴∠BAN=∠BME,∴△ABN∽△MBE.(2)证明:如图1,将△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABH,连接MH,∴∠BAH=∠DAN,AH=AN,HB=ND,∵∠MAN=∠EAF=45°,∴∠MAH=∠BAH+∠BAM=∠DAN+∠BAM=45°,∴∠MAH=∠MAN,∵AM=AM,∴△MAH≌△MAN(SAS),∴MH=MN,∵∠ABH=∠ADN=45°,∴∠MBH=∠ABD+∠ABH=90°,∴BM2+HB2=MH2,∴BM2+ND2=MN2.(3)解:①如图2,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABK,∴AK=AF,∠BAK=∠DAF,BK=DF,∠ABK=∠ADF=90°,∴∠ABK+∠ABE=180°,∴点K、点B、点E在同一条直线上,∵∠EAK=∠BAE+∠BAK=∠BAE+∠DAF=45°,∴∠EAK=∠EAFM,∵AE=AE,∴△EAK≌△EAF(SAS),∴EK=EF,∴BE+DF=BE+BK=EK=EF,∵CB=CD=AB=4,∴CE+EF+CF=CE+BE+DF+CF=CB+CD=4+4=8,∴△CEF的周长是8.②如图2,∵F是CD的中点,∴CF=DF=CD=2,∵∠C=90°,∴CF2+EF2=CE2,∵EF=BE+DF=BE+2,CE=CB﹣BE=4﹣BE,∴22+(4﹣BE)2=(BE+2)2,解得BE=,∴EF=+2=,∵∠MBE=∠MAN=45°,∠BME=∠AMN,∴△BME∽△AMN,∴=,∴=,∴∠AMB=∠NME,∴△AMB∽△NME,∴∠NEM=∠ABM=45°,∴∠ENF=∠MAN+∠NEM=90°,∵G是EF的中点,∴NG=EF=×=,故答案为:.14.问题背景如图(1),已知△ABC∽△ADE,求证:△ABD∽△ACE;尝试应用如图(2),在△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,∠ABC=∠ADE=30°,AC与DE相交于点F,点D在BC边上,=,求的值;拓展创新如图(3),D是△ABC内一点,∠BAD=∠CBD=30°,∠BDC=90°,AB =4,AC=2,直接写出AD的长.问题背景证明:∵△ABC∽△ADE,∴,∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,,∴△ABD∽△ACE;尝试应用解:如图1,连接EC,∵∠BAC=∠DAE=90°,∠ABC=∠ADE=30°,∴△ABC∽△ADE,由(1)知△ABD∽△ACE,∴,∠ACE=∠ABD=∠ADE,在Rt△ADE中,∠ADE=30°,∴,∴=3.∵∠ADF=∠ECF,∠AFD=∠EFC,∴△ADF∽△ECF,∴=3.拓展创新解:如图2,过点A作AB的垂线,过点D作AD的垂线,两垂线交于点M,连接BM,∵∠BAD=30°,∴∠DAM=60°,∴∠AMD=30°,∴∠AMD=∠DBC,又∵∠ADM=∠BDC=90°,∴△BDC∽△MDA,∴,又∠BDC=∠MDA,∴∠BDC+∠CDM=∠ADM+∠CDM,即∠BDM=∠CDA,∴△BDM∽△CDA,∴,∵AC=2,∴BM=2=6,∴在Rt△ABM中,AM===2,∴AD=.15.如图1,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连接BG,DE.我们探究下列图中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系:(1)①猜想如图1中线段BG、线段DE的数量关系BG=DE及所在直线的位置关系BG⊥DE;②将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针(或逆时针)方向旋转任意角度α,得到如图2,如图3情形.请你通过观察、测量等方法判断①中得到的结论是否仍然成立,并选取图2证明你的判断;(2)将原题中正方形改为矩形(如图4﹣6),且AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb(a≠b,k>0),则线段BG、线段DE的数量关系=及所在直线的位置关系BG ⊥DE;(3)在第(2)题图5中,连接DG、BE,且a=4,b=3,k=,直接写出BE2+DG2的值为.解:(1)①猜想:BG ⊥DE ,BG =DE ;故答案为:BG =DE ,BG ⊥DE ;②结论成立.理由:如图2中,∵四边形ABCD 和四边形CEFG 是正方形,∴BC =DC ,CG =CE ,∠BCD =∠ECG =90°,∴∠BCG =∠DCE ,∴△BCG ≌△DCE (SAS ),∴BG =DE ,∠CBG =∠CDE ,又∵∠CBG +∠BHC =90°,∴∠CDE +∠DHG =90°,∴BG ⊥DE .(2)∵AB =a ,BC =b ,CE =ka ,CG =kb ,∴==,又∵∠BCG =∠DCE ,∴△BCG ∽△DCE ,∴∠CBG =∠CDE ,==,又∵∠CBG +∠BHC =90°,∴∠CDE +∠DHG =90°,∴BG⊥DE.故答案为:=,BG⊥DE.(3)连接BE、DG.根据题意,得AB=4,BC=3,CE=2,CG=1.5,∵BG⊥DE,∠BCD=∠ECG=90°∴BE2+DG2=BO2+OE2+DO2+OG2=BC2+CD2+CE2+CG2=9+16+2.25+4=.。
中考专题:相似三角形与旋转1. 已知,如图1,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,D 、E 分别是AC 、BC 上的点,连DE ,且3AC BCDC EC==,2tan 2B =; (1)如图2,将△CDE 绕C 点旋转,连AD 、BE 交于H ,求证:AD ⊥BE ;(2)如图3,当△CDE 绕C 点旋转过程中,当5CH =时,求2A H ﹣BH 的值;(3)若CD =1,当△CDE 绕C 点旋转过程中,直接写出AH 的最大值是 .2. 在△ABC 中,CA =CB ,∠ACB =α(0°<α<180°).点P 是平面内不与A ,C 重合的任意一点,连接AP ,将线段AP 绕点P 逆时针旋转α得到线段DP ,连接AD ,CP .点M 是AB 的中点,点N 是AD 的中点.(1)如图1,当α=60°时,PCMN的值是 ,直线MN 与直线PC 相交所成的较小角的度数是 .(2)如图2,当α=120°时,请写出的PCMN 值及直线MN 与直线PC 相交所成的较小角的度数,并就图2的情形说明理由. (3)如图3,当α=90°时,若点E 是CB 的中点,点P 在直线ME 上,请直接写出点B ,P ,D 在同一条直线上时MN PD的值.3. 在△ABC 中,∠ABC =120°,线段AC 绕点C 顺时针旋转60°得到线段CD ,连接BD .(1)如图1,若AB =BC ,求证:BD 平分∠ABC ;(2)如图2,若AB =2BC ,①求ACBD 的值;②连接AD ,当S △ABC =23时,直接写出四边形ABCD 的面积为 .4. (1)如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,AP 、BP 分别平分∠CAB 、∠CBA ,过点P作DE ∥AB 交AC 于点D ,交BC 于点E .①求证:点P 是线段DE 的中点; ②求证:BP 2=BE •BA .(2)如图2,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =13,BC =12,BP 平分∠ABC ,过点P 作DE ∥AB 交AC 于点D ,交BC 于点E ,若点P 为线段DE 的中点,求AD 的长度.5.在△ABC中,AB=AC,点D在底边BC上,∠EDF的两边分别交AB、AC所在直线于E,F两点,∠EDF=2∠ABC,BD=nCD.(1)如图1,若∠ABC=45°,n=1,求证:DE=DF;(2)如图2,求DEDF的值(含n的式子表示):(3)如图3,连接EF,若tan∠B=1,EF∥BC,且58EFBC=,直接写出n的值为.6.已知:在▱ABCD中,点E,F分别在AB,AD边上,且∠ECF=∠B=α(0°<α<90°)(1)如图1,若CF⊥AD,求证:CE CB CF CD=;(2)如图2,若α=60°,∠AEF=∠ECB,求证:四边形ABCD是菱形;(3)如图3,若α=45°,AC⊥EF,EH⊥BC于点H,34CEAD=,直接写出AECH的值.中考专题:相似(一)1. 已知,如图1,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,D 、E 分别是AC 、BC 上的点,连DE ,且3AC BCDC EC==,2tan 2B =; (1)如图2,将△CDE 绕C 点旋转,连AD 、BE 交于H ,求证:AD ⊥BE ;(2)如图3,当△CDE 绕C 点旋转过程中,当5CH =时,求2A H ﹣BH 的值; (3)若CD =1,当△CDE 绕C 点旋转过程中,直接写出AH 的最大值是 .【解答】(1)证明:如图2中,设BE 交AC 于O .∵∠ACB =∠DCE =90°,∴∠ACD =∠ECB , AC BCDC EC =,∴AC CDBC CE =,∴△ACD ∽△BCE , ∴∠DAC =∠EBC ,∵∠AOH =∠BOC ,∴∠AHO =∠BCO =90°,∴AD ⊥BE . (2)解:如图2中,在HB 上取一点T ,使得HT =AH ,连接AT .在Rt △AHT 中,2tan AH ATH HT ∠==, 2tan ABC ∠=,∴∠ATH =∠ABC , ∵∠ATH +∠HAT =90°,∠ABC +∠CAB =90°,∴∠HAT =∠CAB ,∴∠CAH =∠BAT ,∴△AHT ∽△ACB ,∴AT AH AB AC =,∴AH AC AT AB =,∴△CAH ∽△BAT ,∴CH AHBT AT=,2HT AH =,设AH m =,则2HT m =,3AT m , ∴53m =15BT ∴ (3)解:如图3中,在Rt △AHB 中,∵AH =AB •sin ∠ABH ,∴当∠ABH 最大时,AH 的值最大,此时CE ⊥BE , ∵∠DCE =∠CEH =∠EHD =90°, ∴此时四边形ECDH 是矩形,∴DH =EC ,∠ADC =∠CDH =90°, 由题意CD =1,,2EC 3AC =, 2DH CE ∴==在Rt ACD ∆中,22312AD AC CD =-=-= 2222AH AD DH ∴=+= 的最大值为2. 在△ABC 中,CA =CB ,∠ACB =α(0°<α<180°).点P 是平面内不与A ,C 重合的任意一点,连接AP ,将线段AP 绕点P 逆时针旋转α得到线段DP ,连接AD ,CP .点M 是AB 的中点,点N 是AD 的中点.(1)如图1,当α=60°时,PCMN的值是 ,直线MN 与直线PC 相交所成的较小角的度数是 .(2)如图2,当α=120°时,请写出的PCMN 值及直线MN 与直线PC 相交所成的较小角的度数,并就图2的情形说明理由. (3)如图3,当α=90°时,若点E 是CB 的中点,点P 在直线ME 上,请直接写出点B ,P ,D 在同一条直线上时MN PD的值.【解答】(1)如图1中,连接PC ,BD ,延长BD 交PC 于K ,交AC 于G . ∵CA =CB ,∠ACB =60°,∴△ABC 是等边三角形,∴∠CAB =∠PAD =60°,AC =AB ,∴∠PAC =∠DAB ,∵AP =AD ,∴△PAC ≌△DAB (SAS ),∴PC =BD ,∠ACP =∠ABD , ∵AN =ND ,AM =BM ,∴BD =2MN ,∴PCMN=21.∵∠CGK =∠BGA ,∠GCK =∠GBA ,∴∠CKG =∠BAG =60°,∴BK 与PC 的较小的夹角为60°, ∵MN ∥BK ,∴MN 与PC 较小的夹角为60°. (2)如图设MN 交AC 于F ,延长MN 交PC 于E .∵CA =CB ,PA =PD ,∠APD =∠ACB =120°,∴△PAD ∽△CAB ,∴ABADAC AP =,∵AM =MB ,AN =ND ,∴AMANAC AP =,∴△ACP ∽△AMN ,∴∠ACP =∠AMN ,PCMN =23=AC AM∵∠CFE =∠AFM ,∴∠FEC =∠FAM =30°. (3)设MN =a ,∵PCMN=22=AC AM ,∴PC =2a ,∵ME 是△ABC 的中位线,∠ACB =90°,∴ME 是线段BC 的中垂线, ∴PB =PC =2a ,∵MN 是△ADB 的中位线,∴DB =2MN =2a ,如图3﹣1中,当点P 在线段BD 上时,PD =DB ﹣PB =(2﹣2)a ,∴MN PD=2﹣2.如图3﹣2中,PD =DB +PB =(2+2)a ,∴MN PD=2+2.3. 在△ABC 中,∠ABC =120°,线段AC 绕点C 顺时针旋转60°得到线段CD ,连接BD .(1)如图1,若AB =BC ,求证:BD 平分∠ABC ;(2)如图2,若AB =2BC ,①求ACBD 的值;②连接AD ,当S △ABC =23时,直接写出四边形ABCD 的面积为 .【解答】(1)证明:连接AD ,由题意知,∠ACD =60°,CA =CD ,∴△ACD 是等边三角形,∴CD =AD ,又∵AB =CB ,BD =BD ,∴△ABD ≌△CBD (SSS ),∴∠CBD =∠ABD ,∴BD 平分∠ABC ; (2)解:①连接AD ,作等边三角形ACD 的外接圆⊙O , ∵∠ADC =60°,∠ABC =120°,∴∠ADC +∠ABC =180°,∴点B 在⊙O 上,∵AD =CD ,∴⁔AB =⁔CD ,∴∠CBD =∠CAD =60°, 在BD 上截取BM ,使BM =BC ,则△BCM 为等边三角形,∴∠CMB =60°,∴∠CMD =120°=∠CBA ,又∵CB =CM ,∠BAC =∠BDC ,∴△CBA ≌△CMD (AAS ),∴MD =AB ,设BC =BM =1,则AB =MD =2,∴BD =3,过点C 作CN ⊥BD 于N , 在Rt △BCN 中,∠CBN =60°,∴∠BCN =30°, ∴BN =21BC =21,CN =23BC =23,∴ND =BD ﹣BN =25, 在Rt △CND 中,CD =722=+DN CD ,∴AC =7,∴773=ACBD ;②如图3,分别过点B ,D 作AC 的垂线,垂足分别为H ,Q , 设CB =1,AB =2,CH =x ,则由①知,AC =7,AH =7﹣x , 在Rt △BCH 与Rt △BAH 中,BC 2﹣CH 2=AB 2﹣AH 2,即1﹣x 2=22﹣(7﹣x )2,解得,x =772,∴BH =721,在Rt △ADQ 中,DQ =23AD =23×7=221,∴72=DQ BH∵AC 为△ABC 与△ACD 的公共底,∴72==∆∆DQ BH S SACDABC ,∵S △ABC =23,∴S △ACD =437,∴S 四边形ABCD =23+437=439,4. (1)如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,AP 、BP 分别平分∠CAB 、∠CBA ,过点P 作DE ∥AB 交AC 于点D ,交BC 于点E .①求证:点P 是线段DE 的中点; ②求证:BP 2=BE •BA .(2)如图2,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =13,BC =12,BP 平分∠ABC ,过点P 作DE ∥AB 交AC 于点D ,交BC 于点E ,若点P 为线段DE 的中点,求AD 的长度.【解答】(1)①证明:∵BP 平分∠ABC ,∴∠ABP =∠CBP ,∵DE ∥AB ,∴∠ABP =∠EPB ,∴∠CBP =∠EPB ,∴BE =PE , 同理可证:DP =DA ,∵DE ∥AB ,∴CE CDCB CA=, ∵CA =CB ,∴CE =CD ,∴BE =AD ,∴PE =PD ,∴点P 是DE 的中点. ②证明:由①得∠ABP =∠EBP =∠EPB =21∠CBA , ∵AP 平分∠CAB ,∴∠P AB =21∠CAB , ∵CA =CB ,∴∠CBA =∠CAB ,∴∠ABP =∠EBP =∠EPB =∠P AB ,∴△ABP ∽△PBE ,∴BP BEBA BP=,∴BP 2=BA •BE . (2)过点P 作FG ∥AC 交BC 于F ,交AB 于G .在Rt △ACB 中,222213125AC AB BC =-=-=,∵FG ∥AC ,∴∠PFE =∠C =90°,∵PD ∥AG ,∴四边形AGPD 是平行四边形,∴PG =AD , ∵PE =PD ,PF ∥CD ,∴EF =FC ,∴PF =21CD ,由(1)可知BE =EP ,设AD =PG =x ,则CD =5﹣x ,PF =21(5﹣x ),∵DE ∥AB ,∴CD CE CA CB =,∴512CD CA CE CB ==, 125CE CD ∴=,12(5)5x =-,则6(5)5EF x =-,1212120(5)55BE EP x x ∴==-=,在Rt EFP ∆中,6(5)125sin sin sin 1213(5)5x EF EPF EDC BAC EP x -∠===∠=∠=-,解得6537x =,6537AD ∴=.5.在△ABC中,AB=AC,点D在底边BC上,∠EDF的两边分别交AB、AC所在直线于E,F两点,∠EDF =2∠ABC,BD=nCD.(1)如图1,若∠ABC=45°,n=1,求证:DE=DF;(2)如图2,求DEDF的值(含n的式子表示):(3)如图3,连接EF,若tan∠B=1,EF∥BC,且58EFBC=,直接写出n的值为.【解答】(1)证明:如图1中,连接AD.∵AB=AC,∴∠ABC=∠C=45°,∵BD=nCD,n=1,∴BD=CD,∴AD⊥BC,∠DAC=∠DAB=45°,AD=DB=DC,∵∠EDF=2∠ABC=90°,∴∠BDA=∠EDF=90°,∴∠BDE=∠ADF,∵∠B=∠DAF,BD=AD,∴△BDE≌△ADF(SAS),∴DE=DF.(2)解:在射线B上取一点T,使得DB=DT.∵DB=DT,∴∠B=∠T,∴∠TDC=∠B+∠T=2∠B,∵∠EDF=2∠B,∴∠EDF=∠TDC,∴∠EDT=∠DFC,∵∠BAC+2∠B=180°,∴∠BAC+∠DEF=180°,∴∠TED+∠AFD=180°,∵∠DFC+∠AFD=180°,∴∠TED=∠DFC,∴△TED∽△FDC,∴DE DT DBn DF DC CD===.(3)如图3中,作ET⊥BC于E,FH⊥BC于H.∵EF∥BC,ET∥FH,∴四边形EFHT是平行四边形,∵∠ETH=90°,∴四边形EFHT是矩形,∴ET=FH,EF=TH,∵EF:BC=5:8,设EF=5k,BC=8k,则TH=5k,∵tan B=1,∴∠B=∠C=45°,∵∠ETB=∠FHC=90°,∴ET=BT=FH=CH=1.5k,设DT=x,则DH=5K﹣x,∵∠EDF=2∠B=90°,∠ETD=∠FHD=90°,∴∠EDT+∠FDH=90°,∠TED+∠EDT=90°,∴∠TED=∠FDH,∴△ETD∽△DHF,∴ET DTDH FH=,∴1.55 1.5k xk x k=-,∴x2﹣5kx+2.25k2,解得x=0.5k或4.5k,∴BD=2k或6k,∴BD:DC=2k:6k=1:3或BD:DC=6k:2k=3:1.∴n=3或.6. 已知:在▱ABCD 中,点E ,F 分别在AB ,AD 边上,且∠ECF =∠B =α(0°<α<90°)(1)如图1,若CF ⊥AD ,求证:CE CBCF CD=; (2)如图2,若α=60°,∠AEF =∠ECB ,求证:四边形ABCD 是菱形;(3)如图3,若α=45°,AC ⊥EF ,EH ⊥BC 于点H ,34CE AD =,直接写出AECH 的值. 【解答】(1)证明:如图1中,∵在▱ABCD 中,∠B =∠D ,∵∠ECF =∠B =α,∴∠D =∠ECF =α,∵CF ⊥AD ,∴∠D +∠DCF =90°,∴∠ECF +∠DCF =90°,∴EC ⊥CD , ∵AB ∥CD ,∴CE ⊥AB ,∴∠BEC =∠CFD =90°,∴∠BCE ∽△DCF ,∴CE CBCF CD=; (2)证明:如图2中,连接AC ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,∠B =60°,∴∠BAC =120°,∵∠ECF =60°,∴∠EAF +∠ECF =180°,∴A ,E ,C ,F 四点共圆,∴∠AEF =∠ACF , ∵∠AEF =∠BCE ,∴∠ACF =∠BCE ,∴∠ACB =∠ECF =60°,∴△ABC 是等边三角形, ∴AB =BC ,∴四边形ABCD 是菱形;(3)解:∵∠ECF =∠B =45°,∵34CE AD =,∴设CE =3m ,BC =AD =4m , 过C 作CI ⊥BC 交BA 的延长线于I ,交AD 于K ,交EF 于J ,延长HE 交DA 的延长线于L , 则CI =BC =4m ,作JM ⊥LH 于M ,交BI 于R ,连接AJ ,∵∠ECF =∠B =45°,∴∠EAF =135°,∴C ,E ,A ,F 四点共圆,∴∠CEF =∠F AC , ∵AC ⊥EF ,∴∠EJC =∠CAF ,∴∠CEJ =∠EJC ,∴CE =CJ ,∴AC 垂直平分EJ ,∴AE =AJ , 设BH =EH =n ,CH =4m ﹣n ,在Rt △CHE 中,EH 2+CH 2=CE 2, ∴n 2+(4m ﹣n )2=(3m )2,解得42n ±=,(取42n -=时,结论一样), 424KL CH m n -∴==-=,42223ME MH HE CJ EH m +-=-=-=-=,2LE LA =,2222KJ LM ME -===,422AK LK AL -=-=-, 2222224222(()22AE AJ AK JK --∴==+=+, 解得:3(21)32AE -=-,∴3(21)3322742AE CH --==-。
相似三角形要点一、本章的两套定理第一套(比例的有关性质): b a n d b m c a n d b n m d c b a =++++++⇒≠+++=== :)0(等比性质 涉及概念:①第四比例项②比例中项③比的前项、后项,比的内项、外项④黄金分割等。
二、有关知识点:1.相似三角形定义: 对应角相等,对应边成比例的三角形,叫做相似三角形。
2.相似三角形的表示方法:用符号“∽”表示,读作“相似于”。
3.相似三角形的相似比: 相似三角形的对应边的比叫做相似比。
4.相似三角形的预备定理:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所截成的三角形与原三角形相似。
5.相似三角形的判定定理:(1)三角形相似的判定方法与全等的判定方法的联系列表如下:类型斜三角形 直角三角形 全等三角形的判定 SASSSS AAS (ASA ) HL 相似三角形的判定 两边对应成比例夹角相等 三边对应成比例 两角对应相等一条直角边与斜边对应成比例 从表中可以看出只要将全等三角形判定定理中的“对应边相等”的条件改为“对应边成比例”就可得到相似三角形的判定定理,这就是我们数学中的用类比的方法,在旧知识的基础上找出新知识并从中探究新知识掌握的方法。
6.直角三角形相似:(1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似。
(2)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。
7.相似三角形的性质定理:(1)相似三角形的对应角相等。
(2)相似三角形的对应边成比例。
(3)相似三角形的对应高线的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比。
(4)相似三角形的周长比等于相似比。
(5)相似三角形的面积比等于相似比的平方。
8.相似三角形的传递性 如果△ABC ∽△A 1B 1C 1,△A 1B 1C 1∽△A 2B 2C 2,那么△ABC ∽A 2B 2C 2三、注意1、相似三角形的基本定理,它是相似三角形的一个判定定理,也是后面学习的相似三角形的判定定理的基础,这个定理确定了相似三角形的两个基本图形“A ”型和“ X ”型。
初三数学相似三角形典例及练习题含答案典例典例1已知三角形ABC中,∠B=90°,AC=6cm,BD垂直AC于D点,BD=3cm,求BC的长度。
解析:根据勾股定理可得:BC^2 = AB^2 + AC^2 = BD^2 + AD^2 + AC^2因为∆ABC与∆ABD相似,所以可以得到:\frac{AD}{AB}=\frac{AB}{AC}即:AD = \frac{AB^2}{AC}将公式代入原式中,得到:BC^2 = BD^2 + \frac{AB^4}{AC^2} + AC^2因为AC=6,BD=3,所以代入可得:BC^2 = 3^2 + \frac{AB^4}{6^2} + 6^2化简得:BC^2 = AB^4 \cdot \frac{1}{36} + 45AB^4 = 36(BC^2 - 45)因此,我们可以得到:AB = \sqrt[4]{36(BC^2 - 45)}典例2已知两个三角形ABC和DEF,且它们相似,已知AC=20cm,EF=12cm,AB=15cm,计算DE的长度。
解析:由于两个三角形相似,所以可以得到:\frac{AB}{DE}=\frac{AC}{EF}将已知条件带入即可得到:\frac{15}{DE}=\frac{20}{12}解得:DE = \frac{36}{4} = 9因此,DE的长度为9cm。
典例3已知三角形ABC和DEF相似,且AB=5cm,DE=2.5cm,BC=6cm,计算EF的长度。
解析:由于两个三角形相似,所以可以得到:\frac{AB}{DE}=\frac{BC}{EF}将已知条件带入即可得到:\frac{5}{2.5}=\frac{6}{EF}解得:EF = 12因此,EF的长度为12cm。
练习题练习题1已知三角形ABC中,∠B=90°,AB=3cm,AC=4cm,D、E、F分别是BC、AC、AB上的点,且∆DEF与∆ABC相似。
每个学生都应该用的“超级学习笔记”相似三角形习题精讲及答案相似三角形是初中几何的重要内容,包括相似三角形的性质、判定定理及其应用,是中考必考内容,以相似三角形为背景的综合题是常见的热点题型,所以掌握好相似三角形的基础知识至关重要,本讲就如何判定三角形相似,以及应用相似三角形的判定、性质来解决与比例线段有关的计算和证明的问题进行探索。
一、如何证明三角形相似例1、如图:点G 在平行四边形ABCD 的边DC 的延长线上,AG 交BC 、BD 于点E 、F ,则△AGD ∽ ∽ 。
分析:关键在找“角相等”,除已知条件中已明确给出的以外,还应结合具体的图形,利用公共角、对顶角及由平行线产生的一系列相等的角。
本例除公共角∠G 外,由BC ∥AD 可得∠1=∠2,所以△AGD ∽△EGC 。
再∠1=∠2(对顶角),由AB ∥DG 可得∠4=∠G ,所以△EGC ∽△EAB 。
评注:(1)证明三角形相似的首选方法是“两个角对应相等的两个三角形相似”。
(2)找到两个三角形中有两对角对应相等,便可按对应顶点的顺序准确地把这一对相似三角形记下来。
例2、已知△ABC 中,AB=AC ,∠A=36°,BD 是角平分线,求证:△ABC ∽△BCD分析:证明相似三角形应先找相等的角,显然∠C 是公共角,而另一组相等的角则可以通过计算来求得。
借助于计算也是一种常用的方法。
证明:∵∠A=36°,△ABC 是等腰三角形,∴∠ABC=∠C=72°又BD 平分∠ABC ,则∠DBC=36°在△ABC 和△BCD 中,∠C 为公共角,∠A=∠DBC=36°∴△ABC ∽△BCD例3:已知,如图,D 为△ABC 内一点连结ED 、A D ,以BC 为边在△ABC 外作∠CBE=∠ABD ,∠BCE=∠BAD 求证:△DBE ∽△ABCཁB ཁཁཁཁG ཁཁཁཁཁཁཁཁ每个学生都应该用的“超级学习笔记”分析: 由已知条件∠ABD=∠CBE ,∠DBC 公用。
中考数学专题训练:相似三角形模型的运用(附参考答案)1.如图,在△ECD中,∠C=90°,AB⊥EC于点B,AB=1.2,EB=1.6,BC=12.4,则CD的长是( )A.14 B.12.4C.10.5 D.9.32.如图,把△ABC绕点A旋转得到△ADE,当点D刚好落在边BC上时,连接CE,设AC,DE相交于点F,则图中相似三角形的对数是( )A.3对B.4对 C.5对D.6对3.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=4,AD=3,折叠纸片使边AD与对角线BD 重合,折痕为DG,记与点A重合的点为A′,则△A′BG的面积与该矩形的面积比为( )A.112B.19C.18D.164.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;③BO平分∠CBG;④∠AOD=45°.A.①③ B.①②③C.②③ D.①②④5.如图,BD,CE为△ABC的高,且BD与CE交于点O.(1)求证:△AEC∽△ADB;(2)若∠A=40°,求∠BOC的度数.的值.6.)如图,AG∥BD,AF∶FB=1∶2,BC∶CD=2∶1,求GEED7.如图,在正方形ABCD中,点E为对角线AC,BD的交点,AF平分∠DAC交BD 于点G,交DC于点F.(1)求证:△AEG∽△ADF;(2)判断△DGF的形状并说明理由;(3)若AG=1,求GF的长.8.如图,等边三角形ABC的边长为3,点P为边BC上的一点,点D为边AC上的一点,连接AP,PD,∠APD=60°.(1)求证:①△ABP∽△PCD;②AP2=AD·AC.(2)若PC=2,求CD和AP的长.9.如图,点P是正方形ABCD边AB上一点(点P不与点A,B重合),连接PD,将线段PD绕点P顺时针方向旋转90°得到线段PE,PE交边BC于点F,连接BE,DF.(1)求∠PBE的度数;的值.(2)若△PFD∽△BFP,求APAB10.如图,四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形,C,F,G三点在同一条直线上,连接AF并延长交边CD于点M.(1)求证:△MFC∽△MCA;(2)求证:△ACF∽△ABE;(3)若DM=1,CM=2,求正方形AEFG的边长.参考答案1.C 2.B 3.C 4.D5.(1)证明略(2)∠BOC=140°6.GEED =327.(1)证明略(2)△DGF是等腰三角形,理由略(3)GF=√2-1 8.(1)①证明略②证明略(2)CD=23AP=√79.(1)∠PBE=135°(2)APAB 的值为1210.(1)证明略(2)证明略(3)正方形AEFG的边长为3√55。
自学资料一、相似三角形的概念【知识探索】1.相似用符号“∽”表示,读作“相似于”.【说明】用符号表示两个相似三角形时,通常把对应顶点的字母分别写在三角形记号“△”后相应的位置上.【错题精练】例1.如图所示,△ABC中若DE∥BC,EF∥AB,则下列比例式正确的是()A. ADDB =DEBC;B. FBBC =EFAD;C. AEEC =BFCF;第1页共30页自学七招之日计划护体神功:每日计划安排好,自学规划效率高非学科培训D. FEAB =DEBC.【答案】C例2.如图,在□ABCD中,E在AB上,CE、BD交于F,若AE:BE=4:3,且BF=2,则DF=_____.【答案】143【举一反三】1.如图所示,点E是平行四边形ABCD的边CB延长线上的点,AB与DE相交于点F,则图中相似三角形共有()对.A. 5B. 4C. 3D. 2【答案】B2.如图,在△ABC中,DE∥BC,AD=1,AB=3,DE=2,则BC=__________ .第2页共30页自学七招之错题本锁骨术:巧用智能错题本,错题定期反复练非学科培训【解答】解:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴= ,即=解得:BC=6【答案】6二、相似三角形的性质【知识探索】1.(1)相似三角形性质定理1:相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比;(2)相似三角形性质定理2:相似三角形的周长比等于相似比;(3)相似三角形性质定理3:相似三角形的面积比等于相似比的平方.【说明】(1)研究和运用相似比的性质时,要注意相似比与表述这两个三角形相似的顺序有关;(2)性质定理1和性质定理2可以概括为:相似三角形中对应线段(高线、中线、角平分线)及周长的比都等于相似比.【错题精练】例1.如图,在△ABC中,∠A=36∘,AC=AB=2,将△ABC绕点B逆时针方向旋转得到△DBE,使点E在边AC上,DE交AB于点F,则△AFE与△DBF的面积之比等于();A. √5−12;B. √5−14;C. 3−√52D. 3−√5.4【答案】C第3页共30页自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌非学科培训例2.如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在BA的延长线上,点F在BC的延长线上,连接EF,分别交AD,CD于点G,H,则下列结论错误的是()A. EAEB =EGEFB. EGGH =AGGDC. ABAE =BCCFD. FHEH =CFAD【答案】C例3.如图,已知△ABC∽△ADE,AB=30cm,AD=18cm,BC=20cm,∠BAC=75°,∠ABC=40°.(1)求∠ADE和∠AED的度数;(2)求DE的长.【答案】解:(1)∵∠BAC=75°,∠ABC=40°,∴∠C=180°-∠BAC-∠ABC=180°-75°-40°=65°,∵△ABC∽△ADE,∴∠ADE=∠ABC=40°,∠AED=∠C=65°;(2)∵△ABC∽△ADE,∴ABAD第4页共30页自学七招之错题本锁骨术:巧用智能错题本,错题定期反复练非学科培训=BCDE,即3018=20DE,解得DE=12cm.例4.如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm,点P从点A开始沿边AB向点B以2cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿边BC向点C以4cm/s的速度移动,如果点P、Q 分别从点A、B同时出发,经几秒钟△PBQ与△ABC相似?试说明理由.【答案】解:设经x秒钟△PBQ与△ABC相似,则AP=2xcm,BQ=4xcm,∵AB=8cm,BC=16cm,∴BP=AB-AP=(8-2x)cm,∵∠B是公共角,∵①当BPBA=BQBC,即第5页共30页自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌非学科培训8-2x8=4x16时,△PBQ∽△ABC,解得:x=2;②当BPBC=BQBA,即8-2x16=4x8时,△QBP∽△ABC,解得:x=0.8,∴经2或0.8秒钟△PBQ与△ABC相似.例5.在⊙O的内接△ABC中,AB+AC=12,AD⊥BC,垂足为D,且AD=3,设⊙O的半径为y,AB 的长为x。
相似三角形重要模型之母子型(共边共角模型)相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。
在相似三角形中存在众多的相似模型,其中“母子型”相似模型应用较为广泛,深入理解模型内涵,灵活运用相关结论可以显著提高解题效率,本专题重点讲解相似三角形的“母子”模型。
母子相似证明题一般思路方法:①由线段乘积相等转化成线段比例式相等;②分子和分子组成一个三角形、分母和分母组成一个三角形;③第②步成立,直接从证这两个三角形相似,逆向证明到线段乘积相等;④第②步不成立,则选择替换掉线段比例式中的个别线段,之后再重复第③步。
模型1.“母子”模型(共边角模型)【模型解读与图示】“母子”模型的图形(通常有一个公共顶点和另外一个不是公共的顶点,由于小三角形寓于大三角形中,恰似子依母怀),也是有一个“公共角”,再有一个角相等或夹这个公共角的两边对应成比例就可以判定这两个三角形相似.图1图2图3图41)“母子”模型(斜射影模型)条件:如图1,∠C=∠ABD;结论:△ABD∽△ACB,AB2=AD·AC.2)双垂直模型(射影模型)条件:如图2,∠ACB=90o,CD⊥AB;结论:△ACD∽△ABC∽△CBD;CA2=AD·AB,BC2=BD·BA,CD2=DA·DB.3)“母子”模型(变形)条件:如图3,∠D=∠CAE,AB=AC;结论:△ABD∽△ECA;4)共边模型条件:如图1,在四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,∠ADB=∠DCB,结论:BD2=BA⋅BC;1(2022·贵州贵阳·中考真题)如图,在△ABC中,D是AB边上的点,∠B=∠ACD,AC:AB=1:2,则△ADC与△ACB的周长比是()A.1:2B.1:2C.1:3D.1:42(2022春·江苏·九年级专题练习)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,且ADAC=ACAB.(1)求证△ACD∽△ABC;(2)若AD=3,BD=2,求CD的长.3(2022.山西九年级期中)如图,点C,D在线段AB上,△PCD是等边三角形,且∠APB=120°,求证:(1)△ACP∽△PDB,(2)CD2=AC•BD.证明:(1)∵△PCD是等边三角形,∴∠PCD=∠PDC=∠CPD=60°,∴∠ACP=∠PDB=120°,∵∠APB=120°,∴∠APC+∠BPD=60°,∵∠CAP+∠APC=60°∴∠BPD=∠CAP,∴△ACP∽△PDB;(2)由(1)得△ACP∽△PDB,∴ACPD =PC BD,∵△PCD是等边三角形,∴PC=PD=CD,∴ACCD =CDBD,∴CD2=AC•BD.4(2023·湖南·统考中考真题)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD是斜边BC上的高.(1)证明:△ABD∽△CBA;(2)若AB=6,BC=10,求BD的长.5(2023.浙江中考模拟)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB.(1)图1中共有对相似三角形,写出来分别为(不需证明):(2)已知AB=5,AC=4,请你求出CD的长:(3)在(2)的情况下,如果以AB为x轴,CD为y轴,点D为坐标原点O,建立直角坐标系(如图2),若点P 从C点出发,以每秒1个单位的速度沿线段CB运动,点Q出B点出发,以每秒1个单位的速度沿线段BA运动,其中一点最先到达线段的端点时,两点即刻同时停止运动;设运动时间为t秒是否存在点P,使以点B、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.6(2022·陕西汉中·九年级期末)如图,CD是等腰直角△ABC斜边AB的中线,以点D为顶点的∠EDF绕点D旋转,角的两边分别与AC、BC的延长线相交,交点分别为点E、F,DF与AE交于点M,DE与BC 交于点N,且∠EDF=45°.(1)如图1,若CE=CF,求证:DE=DF;(2)如图2,若CE≠CF,求证:CD2 =CE⋅CF;(3)如图2,过D作DG⊥BC于点G,若CD=2,CF=2,求DN的长.7(2023·浙江·九年级期末)(1)如图1,在△ABC中,D为AB上一点,AC2=AD⋅AB.求证:∠ACD=∠B.(2)如图2,在▱ABCD中,E是AB上一点,连接AC,EC.已知AE=4,AC=6,CD=9.求证:2AD =3EC.(3)如图3,四边形ABCD内接于O,AC、BD相交于点E.已知O的半径为2,AE=CE,AB=2AE,BD=23,求四边形ABCD的面积.8(2022春·广东深圳·九年级校考期中)【基础巩固】(1)如图1,在四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,∠ADB=∠DCB,求证:BD2=BA⋅BC;【尝试应用】(2)如图2,四边形ABCD为平行四边形,F在AD边上,AB=AF,点E在BA延长线上,连结EF,BF,CF,若∠EFB=∠DFC,BE=4,BF=5,求AD的长;【拓展提高】(3)如图3,在△ABC 中,D 是BC 上一点,连结AD ,点E ,F 分别在AD ,AC 上,连结BE ,CE ,EF ,若DE =DC ,∠BEC =∠AEF ,BE =16,EF =7,CE BC =34,求AF FC的值.课后专项训练1(2023成都市九年级期中)如图,矩形ABCD 中,F 是DC 上一点,BF ⊥AC ,垂足为E ,AD AB =12,△CEF 的面积为S 1,△AEB 的面积为S 2,则S 1S 2的值等于()A.116B.15C.14D.1252(2022·浙江衢州·统考中考真题)如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠B =36°.分别以点A ,C 为圆心,大于12AC 的长为半径画弧,两弧相交于点D ,E ,作直线DE 分别交AC ,BC 于点F ,G .以G 为圆心,GC 长为半径画弧,交BC 于点H ,连结AG ,AH .则下列说法错误的是()A.AG =CGB.∠B =2∠HABC.△CAH ≅△BAGD.BG 2=CG ⋅CB3(2023·湖北恩施·校考模拟预测)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于D 点,下列关系中不正确的是()A.BC 2=BD ⋅ABB.CD 2=AD ⋅BDC.AC 2=CD ⋅ABD.AC 2-BC 2=AD 2-BD 24(2023·山东济南·统考中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,以点C为圆心,以BC为半径作弧交AC于点D,再分别以B,D为圆心,以大于12BD的长为半径作弧,两弧相交于点P,作射线CP交AB于点E,连接DE.以下结论不正确的是()A.∠BCE=36°B.BC=AEC.BEAC =5-12D.S△AECS△BEC=5+125(2023·云南临沧·统考三模)如图,在△ABC中,D是AB上的点,∠B=∠ACD,AC=1,AB=2,则△ACD与△BCD的面积比为()A.1:2B.1:2C.1:3D.1:46(2023·山东东营·统考中考真题)如图,在△ABC中,以点C为圆心,任意长为半径作弧,分别交AC,BC于点D,E;分别以点D,E为圆心,大于12DE的长为半径作弧,两弧交于点F;作射线CF交AB于点G,若AC=9,BC=6,△BCG的面积为8,则△ACG的面积为.7(2020·山西·统考中考真题)如图,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,CD⊥AB,垂足为D,E为BC的中点,AE与CD交于点F,则DF的长为.8(2022·河北邢台·校考二模)如图1,在△ABC中,AB=AC,BC=24,tan C=512,点P为BC边上一点,则点P与点A的最短距离为.如图2,连接AP,作∠APQ,使得∠APQ=∠B,PQ交AC于Q,则当BP=11时,AQ的长为.9(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,AC,AD,CE是正五边形ABCDE的对角线,AD与CE相交于点F.下列结论:①CF平分∠ACD; ②AF=2DF; ③四边形ABCF是菱形; ④AB2=AD⋅EF 其中正确的结论是.(填写所有正确结论的序号)10(2020·广东广州·统考中考真题)如图,正方形ABCD中,ΔABC绕点A逆时针旋转到ΔAB C ,AB ,AC 分别交对角线BD于点E,F,若AE=4,则EF⋅ED的值为.11(2021·四川南充·中考真题)如图,在△ABC中,D为BC上一点,BC=3AB=3BD,则AD:AC的值为.12(2022·四川宜宾·九年级期末)如图,在△ABC中,点D在BC边上,点E在AC边上,且AD=AB,∠DEC=∠B.(1)求证:△AED∽△ADC;(2)若AE=1,EC=3,求AB的长.13(2022·江苏盐城·中考真题)如图,在△ABC与△A B C 中,点D、D 分别在边BC、B C 上,且△ACD∽△A C D ,若,则△ABD∽△A B D .请从①BDCD =B DC D;②ABCD=A BC D;③∠BAD=∠B A D 这三个选项中选择一个作为条件(写序号),并加以证明.14(2023·湖南·统考中考真题)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD是斜边BC上的高.(1)证明:△ABD∽△CBA;(2)若AB=6,BC=10,求BD的长.15(2023·宁夏·统考中考真题)综合与实践问题背景:数学小组发现国旗上五角星的五个角都是顶角为36°的等腰三角形,对此三角形产生了极大兴趣并展开探究.探究发现:如图1,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC .(1)操作发现:将△ABC 折叠,使边BC 落在边BA 上,点C 的对应点是点E ,折痕交AC 于点D ,连接DE ,DB ,则∠BDE =°,设AC =1,BC =x ,那么AE =(用含x 的式子表示);(2)进一步探究发现:底BC 腰AC =5-12,这个比值被称为黄金比.在(1)的条件下试证明:底BC 腰AC=5-12;拓展应用:当等腰三角形的底与腰的比等于黄金比时,这个三角形叫黄金三角形.例如,图1中的△ABC 是黄金三角形.如图2,在菱形ABCD 中,∠BAD =72°,AB =1.求这个菱形较长对角线的长.16(2023·广东·九年级专题练习)定义:如图,若点P 在三角形的一条边上,且满足∠1=∠2,则称点P 为这个三角形的“理想点”.(1)如图①,若点D 是△ABC 的边AB 的中点,AC =22,AB =4,试判断点D 是不是△ABC 的“理想点”,并说明理由;(2)如图②,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =5,AC =4,若点D 是△ABC 的“理想点”,求CD 的长.17(2022·江西·统考中考真题)如图,四边形ABCD 为菱形,点E 在AC 的延长线上,∠ACD =∠ABE .(1)求证:△ABC∽△AEB;(2)当AB=6,AC=4时,求AE的长.18(2022·湖北武汉·校考模拟预测)已知,点D在△ABC的边BC上,连接AD.(1)如图1,若∠BAD =∠C.求证:BA2=BD⋅BC;(2)如图2,若AD⊥BC,BD=5,CD=3,tan∠BAC=43.求线段AD的长;(3)如图3,M、N分别是AC、AB上的两点,连接MN交AD于点P,当AB=AC,BD:BA:BC=2:5:6时,若∠APN=∠C,直接写出MPMN的值.19(2022·湖南长沙·校考三模)约定:若三角形一边上的中线将三角形分得的两个小三角形中有一个三角形与原三角形相似,我们则称原三角形为关于该边的“华益美三角”.例如,如图1,在△ABC中,AD为边BC上的中线,△ABD与△ABC相似,那么称△ABC为关于边BC的“华益美三角”.(1)如图2,在△ABC中,BC=2AB,求证:△ABC为关于边BC的“华益美三角”;(2)如图3,已知△ABC为关于边BC的“华益美三角”,点D是△ABC边BC的中点,以BD为直径的⊙O 恰好经过点A.①求证:直线CA与⊙O相切;②若⊙O的直径为26,求线段AB的长;(3)已知△ABC为关于边BC的“华益美三角”,BC=4,∠B=30°,求△ABC的面积.20(2022·浙江台州·统考一模)已知在▱ABCD,AB=23,BC=10,∠B=60°,E是边BC上的动点,以AE为一边作▱AEFG,且使得直线FG经过点D.(1)如图1,EF与AD相交于H,若H是EF的中点.①求证:GF=DF;②若GF⊥CD,求GD的长;(2)如图2,设AE=x,AG=y,当点E在边BC上移动时,始终保持∠AEF=45°,①求y关于x的函数关系式,并求函数y的取值范围;②连接ED,当△AED是直角三角形时,求DF的值.21(2023·山西临汾·统考二模)阅读与思考请阅读下列材料,并完成相应的任务.规定:在一个三角形中,若一个内角是另一个内角度数的n倍,则称三角形为“n倍角三角形”.当n=1时,称为“1倍角三角形”,显然等腰三角形是“1倍角三角形”;当n=2时,称为“2倍角三角形”,小康通过探索后发现:“2倍角三角形”的三边有如下关系.如图,在△ABC中,∠BAC,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,若∠BAC=2∠B,则a2-b2=bc.下面是小康对“2倍角三角形”的结论的两种探索证明过程:证法1:如图1,作∠BAC的平分线AD,∴∠BAD=∠CAD=12∠BAC.∵∠BAC=2∠B,∴∠BAD=∠CAD=∠B∵∠ACD=∠BCA,∴△ACD∼△BCA∴ACBC =DCAC=ADAB设DC=x,则AD=BD=a-x.∵AC=b,BC=a,AB=c∴ba =xb=a-xc∴b2=ax,a2-ax=bc∴a2-b2=bc证法2:如图2,延长CA到点D,使得AD=AB=c,连接BD,⋯⋯任务:(1)上述材料中的证法1是通过作辅助线,构造出三角形来加以证明的(填“全等”或“相似”).(2)请补全证法2剩余的部分.22(2022·安徽·校联考三模)在△ABC中,∠ABC=2∠ACB,BD平分∠ABC.(1)如图1,若AB=3,AC=5,求AD的长.(2)如图2,过A分别作AE⊥AC交BC于E,AF⊥BD于F.①求证:∠ABC=∠EAF;②求BFAC的值.23(2023春·山东淄博·八年级统考期末)如图,已知△ABP,点C,D在边AB上,连接PC,PD,使∠ADP=60°,且△ACP∽△PDB.(1)请判定△PCD的形状,并说明理由;(2)若AC=2,BD=3,求△ABP的面积.24(2023·湖南娄底·统考中考真题)鲜艳的中华人民共和国国旗始终是当代中华儿女永不褪色的信仰,国旗上的每颗星都是标准五角星.为了增强学生的国家荣誉感、民族自豪感等.数学老师组织学生对五角星进行了较深入的研究.延长正五边形的各边直到不相邻的边相交,得到一个标准五角星.如图,正五边形ABCDE的边BA、DE的延长线相交于点F,∠EAF的平分线交EF于点M.(1)求证:AE2=EF⋅EM.(2)若AF=1,求AE的长.(3)求S正五边形ABCDES△AEF的值.25(2022·江苏苏州·统考中考真题)(1)如图1,在△ABC中,∠ACB=2∠B,CD平分∠ACB,交AB于点D,DE⎳AC,交BC于点E.①若DE=1,BD=32,求BC的长;②试探究ABAD-BEDE是否为定值.如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.(2)如图2,∠CBG和∠BCF是△ABC的2个外角,∠BCF=2∠CBG,CD平分∠BCF,交AB的延长线于点D,DE⎳AC,交CB的延长线于点E.记△ACD的面积为S1,△CDE的面积为S2,△BDE的面积为S3.若S1⋅S3=916S22,求cos∠CBD的值.相似三角形重要模型之母子型(共边共角模型)相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。
第27章:相似一、基础知识(一).比例1.第四比例项、比例中项、比例线段;2.比例性质:(1)基本性质:(2)合比定理:(3)等比定理:3.黄金分割:如图,若,则点P为线段AB的黄金分割点.4.平行线分线段成比例定理(二)相似1.定义:我们把具有相同形状的图形称为相似形.2.相似多边形的特性:相似多边的对应边成比例,对应角相等.3.相似三角形的判定(1)平行于三角形一边的直线与其它两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
(2)如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似。
(3)如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似。
(4)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。
4.相似三角形的性质(1)对应边的比相等,对应角相等.(2)相似三角形的周长比等于相似比.(3)相似三角形的面积比等于相似比的平方.(4)相似三角形的对应边上的高、中线、角平分线的比等于相似比.5.三角形中位线定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.三角形中位线性质: 三角形的中位线平行于第三边,并且等于它的一半。
6.梯形的中位线定义:梯形两腰中点连线叫做梯形的中位线.梯形的中位线性质: 梯形的中位线平行于两底并且等于两底和的一半.7.相似三角形的应用:1、利用三角形相似,可证明角相等;线段成比例(或等积式);2、利用三角形相似,求线段的长等3、利用三角形相似,可以解决一些不能直接测量的物体的长度。
如求河的宽度、求建筑物的高度等。
(三)位似:位似:如果两个图形不仅是相似图形,而且是每组对应点所在的直线都经过同一个点,那么这样的两个图形叫做位似图形。
这个点叫做位似中心.这时的相似比又称为位似比.位似性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似位似比二、经典例题例1.如图在4×4的正方形方格中,△ABC和△DEF的顶点都在长为1的小正方形顶点上.(1)填空:∠ABC=______,BC=_______.(2)判定△ABC与△DEF是否相似?[考点透视]本例主要是考查相似的判定及从图中获取信息的能力.[参考答案] ①135°,2 ②能判断△ABC与△DEF相似,∵∠ABC=∠DEF=135°,=【点评】注意从图中提取有效信息,再用两对应边的比相等且它们两夹角相等来判断.例2. 如图所示,D、E两点分别在△ABC两条边上,且DE与BC不平行,请填上一个你认为适合的条件_________,使得△ADE∽△ABC.[考点透视]本例主要是考查相似的判定[参考答案] ∠1=∠B或∠2=∠C,或点评:结合判定方法补充条件.例3. 如图,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子CD的长为1米,继续往前走2米到达E处时,测得影子EF的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A的高度等于( )A.4.5米 B.6米 C.7.2米 D.8米[考点透视]本例主要是考查相似的应用[参考答案] B【点评】在解答相似三角形的有关问题时,遇到有公共边的两对相似三角形,往往会用到中介比,它是解题的桥梁,如该题中“”.例4. 如图,△ABC是一块锐角三角形余料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB、AC上,这个正方形零件的边长是多少?[考点透视]本例主要是考查相似的实际应用[参考答案] 48mm【点评】解决有关三角形的内接正方形(或矩形)的计算问题,一般运用相似三角形“对应高之比等于相似比”这一性质来解答.例5.如图所示,在△ABC中,AB=AC=1,点D、E在直线BC上运动,设BD=x,CE=y.(1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定y与x之间的函数关系式;(2)如果∠BAC的度数为α,∠DAE的度数为β,当α、β满足怎样的关系式时,(1)中y与x之间的函数关系式还成立,试说明理由.[考点透视]本例主要是考查相似与函数的综合运用.[参考答案]解:在△ABC中,AB=AC=1,∠BAC=30°,∠ABC=∠ACB=75°,∠ABD=∠ACE=105°.又∠DAE=105°,∴∠DAB+∠CAE=75°.又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°,∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB∽△EAC,∴,∴y=.当α1β满足β- =90°,y=仍成立.此时∠DAB+∠CAE=β-α,∴∠DAB+∠ADB=β-α,∴∠CAE=∠ADB.又∵∠ABD=∠ACE,∴△ADB∽△EAC,∴y=.【点评】确定两线段间的函数关系,可利用线段成比例、找相等关系转化为函数关系.例6. 一般的室外放映的电影胶片上每一个图片的规格为:3.5cm×3.5cm,放映的荧屏的规格为2m×2m,若放映机的光源距胶片20cm时,问荧屏应拉在离镜头多远的地方,放映的图象刚好布满整个荧屏?解析:胶片上的图象和荧屏上的图象是位似的,镜头就相当于位似中心,因此本题可以转化为位似问题解答.[考点透视]本例主要是考查位似的性质.[参考答案] m【点评】位似图形是特殊位置上的相似图形,因此位似图形具有相似图形的所有性质.三.适时训练(一)精心选一选1.梯形两底分别为m、n,过梯形的对角线的交点,引平行于底边的直线被两腰所截得的线段长为( )(A) (B) (C) (D)2.如图,在正三角形ABC中,D,E分别在AC,AB上,且=,AE=BE,则( )(A)△AED∽△BED(B)△AED∽△CBD(C)△AED∽△ABD(D)△BAD∽△BCD题2 题4 题53.P是Rt△ABC斜边BC上异于B、C的一点,过点P作直线截△ABC,使截得的三角形与△ABC相似,满足这样条件的直线共有( )(A)1条 (B)2条 (C)3条 (D)4条4.如图,∠ABD=∠ACD,图中相似三角形的对数是( )(A)2 (B)3 (C)4 (D)55.如图,ABCD是正方形,E是CD的中点,P是BC边上的一点,下列条件中,不能推出△ABP与△ECP相似的是( )(A)∠APB=∠EPC (B)∠APE=90°(C)P是BC的中点(D)BP ︰BC=2︰36.如图,△ABC中,AD⊥BC于D,且有下列条件:(1)∠B+∠DAC=90°;(2)∠B=∠DAC;(3)=;(4)AB2=BD·BC其中一定能够判定△ABC是直角三角形的共有( )(A)3个 (B)2个 (C)1个 (D)0个题6 题7 题87.如图,将△ADE绕正方形ABCD顶点A顺时针旋转90°,得△ABF,连结EF交AB于H,则下列结论中错误的是( )(A)AE⊥AF (B)EF︰AF=︰1(C)AF2=FH·FE (D)FB ︰FC=HB︰EC8.如图,在矩形ABCD中,点E是AD上任意一点,则有( )(A)△ABE的周长+△CDE的周长=△BCE的周长(B)△ABE的面积+△CDE的面积=△BCE的面积(C)△ABE∽△DEC(D)△ABE∽△EBC9.如图,在□ABCD中,E为AD上一点,DE︰CE=2︰3,连结AE、BE、BD,且AE、BD交于点F,则S△DEF︰S△EBF︰S△ABF等于( )(A)4︰10︰25 (B)4︰9︰25 (C)2︰3︰5 (D)2︰5︰25题9 题10 题1110.如图,直线a∥b,AF︰FB=3︰5,BC︰CD=3︰1,则AE︰EC为( ).(A)5︰12 (B)9︰5 (C)12︰5 (D)3︰2 11.如图,在△ABC中,M是AC边中点,E是AB上一点,且AE=AB,连结EM并延长,交BC的延长线于D,此时BC︰CD为( )(A)2︰1 (B)3︰2 (C)3︰1 (D)5︰212.如图,矩形纸片ABCD的长AD=9 cm,宽AB=3 cm,将其折叠,使点D与点B重合,那么折叠后DE的长和折痕EF的长分别为( )(A)4 cm、cm (B)5 cm、cm(C)4 cm、2 cm (D)5 cm、2 cm题12(二)细心填一填13.已知线段a=6 cm,b=2 cm,则a、b、a+b的第四比例项是_____cm,a+b与a-b的比例中项是_____cm.14.若===-m2,则m=______.15.如图,在△ABC中,AB=AC=27,D在AC上,且BD=BC=18,DE∥BC交AB于E,则DE=_______.16.如图,□ABCD中,E是AB中点,F在AD上,且AF=FD,EF交AC于G,则AG︰AC=______.题16 题17 题1817.如图,AB∥CD,图中共有____对相似三角形.18.如图,已知△ABC,P是AB上一点,连结CP,要使△ACP∽△ABC,只需添加条件______(只要写出一种合适的条件).19.如图,AD是△ABC的角平分线,DE∥AC,EF∥BC,AB=15,AF =4,则DE的长等于________.题19 题20 题2120.如图,△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D,AE=EC,AD=18,BE =15,则△ABC的面积是______.21.如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥AB,AD=8,BC=10,则梯形ABCD面积是_________.22.如图,已知AD∥EF∥BC,且AE=2EB,AD=8 cm,AD=8 cm,BC=14 cm,则S梯形AEFD︰S梯形BCFE=____________.(三)认真答一答23.方格纸中,每个小格的顶点叫做格点,以格点连线为边的三角形叫做格点三角形.请你在图示的10×10的方格纸中,画出两个相似但不全等的格点三角形,并加以证明(要求所画三角形是钝角三角形,并标明相应字母).24.如图,△ABC中,CD⊥AB于D,E为BC中点,延长AC、DE相交于点F,求证=.25.如图,在△ABC中,AB=AC,延长BC至D,使得CD=BC,CE⊥BD交AD于E,连结BE交AC于F,求证AF=FC.26.已知:如图,F是四边形ABCD对角线AC上一点,EF∥BC,FG∥AD.求证:+=1.27.如图,BD、CE分别是△ABC的两边上的高,过D作DG⊥BC于G,分别交CE及BA的延长线于F、H,求证:(1)DG2=BG·CG;(2)BG·CG=GF·GH.28.如图,∠ABC=∠CDB=90°,AC=a,BC=b.(1)当BD与a、b之间满足怎样的关系时,△ABC∽△CDB?(2)过A作BD的垂线,与DB的延长线交于点E,若△ABC∽△CDB.求证四边形AEDC为矩形(自己完成图形).29.如图,在矩形ABCD中,E为AD的中点,EF⊥EC交AB于F,连结FC(AB>AE).(1)△AEF与△EFC是否相似?若相似,证明你的结论;若不相似,请说明理由;(2)设=k,是否存在这样的k值,使得△AEF∽△BFC,若存在,证明你的结论并求出k的值;若不存在,说明理由.30.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6 cm,CA=8 cm,动点PC出发,以每秒2 cm的速度沿CA、AB运动到点B,则从C点出发多少秒时,可使S△BCP=S△ABC31. 如图,小华家(点A处)和公路(L)之间竖立着一块35m长且平 行于公路的巨型广告牌(DE).广告牌挡住了小华的视线,请在图中画出视点A的盲区,并将盲区内的那段公路设为BC.一辆以60km/h匀速行驶的汽车经过公路段BC的时间是3s,已知广告牌和公路的距离是40m,求小华家到公路的距离(精确到1m).32. 某老师上完“三角形相似的判定”后,出了如下一道思考题:如图所示,梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于O,试问:△AOB和△DOC是否相似?某学生对上题作如下解答:答:△AOB∽△DOC.理由如下:在△AOB和△DOC中,∵AD∥BC,∴,∵∠AOB=∠DOC,∴△AOB∽△DOC.请你回答,该学生的解答是否正确?如果正确,请在每一步后面写出根据;如果不正确,请简要说明理由.33. 如图:四边形ABCD中,∠A=∠BCD=90°,①过C作对角线BD的垂线交BD、AD于点E、F,求证:;②如图:若过BD上另一点E作BD的垂线交BA、BC延长线于F、G,又有什么结论呢?你会证明吗?34.阳光通过窗口照射到室内,在地面上留下2.7m宽的亮区(如图所示),已知亮区到窗口下的墙脚距离EC=8.7m,窗口高AB=1.8m,求窗口底边离地面的高BC.35. (1)如图一,等边△ABC中,D是AB上的动点,以CD为一边,向上作等边△EDC,连结AE。
专题11 相似三角形中的“K”字型相似模型【模型展示】如图,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,即△ACD∽△ABC∽△CBD.CA222“三垂直”模型如图,∠B=∠D=∠ACE=90°,则△ABC∽△CDE.“一线三等角”模型如图,∠B=∠ACE=∠D,则△ABC∽△CDE.特别地,连接AE,若C为BD的中点,则△ACE∽△ABC∽△CDE.【题型演练】一、单选题1.如图,矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=8,E是边CD上一点,连接AE.折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,得到折痕BF,点F在AD上.若DE=4,则AF的长为()A.163B.4C.3D.2【答案】C【分析】由矩形的性质可得AB=CD=6,AD=BC=8,∠BAD=∠D=90°,通过证明∠ABF∠∠DAE,可得AF DEAB AD=,即可求解.【详解】解:∠矩形ABCD,∠∠BAD=∠D=90°,BC=AD=8∠∠BAG+∠DAE=90°∠折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,得到折痕BF,∠BF垂直平分AG∠∠ABF+∠BAG=90°∠∠DAE=∠ABF,∠∠ABF∠∠DAE∠AF ABDE AD=即648AF=解之:AF=3.故答案为:C.【点评】本题考查了翻折变换,矩形的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握翻折变换和矩形的性质,证明三角形相似是解题的关键.2.如图,边长为10的等边ABC中,点D在边AC上,且3AD=,将含30°角的直角三角板(30F∠=︒)绕直角顶点D旋转,DE、DF分别交边AB、BC于P、Q.连接PQ,当//EF PQ 时,DQ长为()A.6B C.10D.【答案】B【分析】过点Q作QK AC⊥于K,根据等边三角形,和含30︒角的直角三角形,易证得ADP BPQ∽△△,从而求得线段BP,AP,BQ,CQ,CK,QK,DK的长度,最后在Rt DQK△中利用勾股定理可以求得DQ 的长度.【详解】解:过点Q 作QK AC ⊥于K ,在等边ABC 中,60∠=∠=∠=︒A B C ,10AB BC AC , 在Rt EFD 中,60E ∠=︒,30F ∠=︒,∠//EF PQ ,∠60DPQ ∠=︒,30DQP ∠=︒,∠APD ADP APD QPB ∠+∠=∠+∠,∠ADP QPB ∠=∠,又∠∠A =∠B =60°,∠ADP BPQ ∽△△, ∠AD AP PD BP BQ QP==, ∠在Rt PQD △中,30DQP ∠=︒, ∠12PD QP =, 即12PD QP =, ∠12AD AP PD BP BQ QP ===, ∠3AD =, ∠312BP =, ∠6BP =,已知10AB =∠1064AP AB BP =-=-=, ∠412BQ =, ∠8BQ =,∠1082CQ BC BQ =-=-=,在Rt CQK △中,60C ∠=︒,∠30KQC ∠=︒, ∠2122CQ KC ===, ∠DK AC AD KC =--,∠10316DK =--=,而sin KQ C CQ ∠=,∠sin 602KQ ︒==∠KQ =在Rt DQK △中,DQ∠DQ =即DQ =故选:B .【点睛】本题考查了等边三角形的性质,特殊三角函数值,一线三等角的相似模型,正确找到相似三角形是解题的关键.3.如图,在矩形ABCD 中,CD =4,E 是BC 的中点,连接AE ,tan∠AEB 43=,P 是AD 边上一动点,沿过点P 的直线将矩形折叠,使点D 落在AE 上的点D 处,当APD '△是直角三角形时,PD 的值为( )A .23或67B .83或247C .83或307D .103或187【答案】B【分析】根据矩形的性质得到AB =CD ,∠B =90°,根据勾股定理求得AE ,当∠APD '是直角三角形时,分两种情况分类计算即可;【详解】∠四边形ABCD 是矩形,∠AB =CD ,∠B =90°,∠CD =4,tan∠AEB 43=,∠BE =3,在Rt ∠ABE 中,AE 5=,∠E 是BC 的中点,∠AD =6,由折叠可知,PD =PD ',设PD =x ,则PD '=x ,AP =6﹣x ,当∠APD '是直角三角形时,∠当∠AD 'P =90°时,∠∠AD 'P =∠B =90°,∠AD ∠BC ,∠∠P AD '=∠AEB ,∠∠ABE ∠∠PD 'A , ∠AP PD AE AB '=, ∠654x x -=, ∠x 83=, ∠PD 83=; ∠当∠APD '=90°时,∠∠APD '=∠B =90°,∠∠P AE =∠AEB ,∠∠APD '∠∠EBA , ∠AP PD BE AB '=, ∠634x x -=, ∠x 247=, ∠PD 247=; 综上所述:当∠APD '是直角三角形时,PD 的值为83或247; 故选:B .【点睛】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,直角三角形的性质,相似三角形的判定与性质,准确计算是解题的关键.4.如图,在矩形ABCD 中,4AB =,5AD =,E 、F 、G 、H 分别为矩形边上的点,HF 过矩形的中心O ,且HF AD =.E 为AB 的中点,G 为CD 的中点,则四边形EFGF 的周长为( )A .B .C .D .【答案】B【分析】连接EG ,证明四边形EHGF 是矩形,再证明AEH DHG △∽△,求得AH 与DH 的长度,由勾股定理求得EH 与HG ,再由矩形的周长公式求得结果.【详解】解:连接EG ,四边形ABCD 是矩形,AB CD ∴=,//AB CD , E 为AB 的中点,G 为CD 的中点,AE DG ∴=,//AE DG ,∴四边形AEGD 是平行四边形,AD EG ∴=,矩形是中心对称图形,HF 过矩形的中心O .EG ∴过点O ,且OH OF =,OE OG =,∴四边形EHGF 是平行四边形,HF AD EG ==,∴四边形EHGF 是矩形,90EHG ∴∠=︒,90A D ∠=∠=︒,90AHE AEH AHE DHG ∴∠+∠=∠+∠=︒,AEH DHG ∴∠=∠,AEH DHG ∴△∽△, ∴AH AE DG DH=,设AH x =,则5DH x =-,122AE DG AB ===, ∴225x x=-, 解得,1x =或4,1AH ∴=或4,当1AH =时,4DH =,则HE =HG∴四边形EFGH 的周长2=⨯=同理,当4AH =时,四边形EFGH 的周长2=⨯=;故选:B .【点睛】本题主要考查了矩形的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,关键在于证明四边形EHGF 是矩形.5.如图,E 、F 、G 、H 分别为矩形的边AB 、BC 、CD 、DA 的中点,连接AC 、HE 、EC 、GA 、GF ,已知AG ∠GF ,AC 则下列结论:∠∠DGA =∠CGF ;∠∠DAG ∠∠CGF ;∠AB =2;∠BE CF .正确的个数是( )A .2个B .3个C .4个D .5个 【答案】B【分析】由余角的定义可推出90DGA CGF ∠+∠=︒,并不能说明DGA CGF ∠=∠,说明∠错误;再根据90DAG DGA ∠+∠=︒,可推出DAG CGF ∠=∠,进而可证明DAG CGF ,说明∠正确;连接BD ,由三角形中位线可知12GF BD =DAG CGF 可进一步推出2CF CG CG CF =,即2CF =,即BE =,说明∠正确;在Rt GCF 中,222GF CF CG =+,即可求出CG 长度,即可求出AB=2,说明∠正确.【详解】解:∠90AGF ∠=︒,∠90DGA CGF ∠+∠=︒,∠不能说明DGA CGF ∠=∠,故∠错误.∠90DAG DGA ∠+∠=︒,∠DAG CGF ∠=∠,又∠90ADG GCF ∠=∠=︒∠DAG CGF ,故∠正确.如图连接BD ,由题意可知AC BD =∠G 和F 分别为CD 和BC 的中点,∠12GF BD = ∠DAG CGF ∠AD DG GC CF =,即2CF CG CG CF=,∠CF =在Rt GCF 中,222GF CF CG =+,即222)CG =+, 解得1CG =∠22AB CG ==,故∠正确.∠BE CG =,∠CF BE ,即BE ,故∠正确. 综上正确的有∠∠∠共3个.故选B .【点睛】本题考查矩形的性质,余角,三角形中位线,三角形相似的判定和性质以及勾股定理,综合性强.能够连接常用的辅助线和证明DAG CGF 是解答本题的关键.6.如图,在ABC 中,490,5cm,cos 5C AB B ∠=︒==.动点D 从点A 出发沿着射线AC 的方向以每秒1cm 的速度移动,动点E 从点B 出发沿着射线BA 的方向以每秒2cm 的速度移动.已知点D 和点E 同时出发,设它们运动的时间为t 秒.连接BD .下列结论正确的有( )个∠4BC =;∠当AD AB =时,tan 2ABD ∠=;∠以点B 为圆心、BE 为半径画B ,当2513t =时,DE 与B 相切; ∠当CBD ADE ∠=∠时,2511t. A .1B .2C .3D .4 【答案】D【分析】利用锐角三角函数求出BC 可判断∠,利用勾股定理求AC ,BD ,AG ,再用正切锐角三角函数定义求值可判断∠,利用相似三角形判定与性质,可判断∠,利用相似三角形判定与性质建构方程,解方程求解可判断∠【详解】解:在ABC 中,490,5cm,cos 5C AB B ∠=︒==. 4cos 545BC AB B =⋅=⨯=, 故∠4BC =正确;作AG ∠BD 于G ,在Rt∠ABC 中,3AC =,∠AD =AB =5,AG ∠BD∠CD =AD -AC=5-3=2,DG =BG ,在Rt∠DCB 中,BD =∠DG =BG在Rt∠BGA 中,AG =∠tan 2AG ABD BG ∠===, 故∠当AD AB =时,tan 2ABD ∠=正确;AD =t ,BE =2t ,cos A =35AC AB =, 当2513t =时,2513AD t ==,2550221313BE t ==⨯=, ∠50155251313AE AB BE t =-=-=-=, ∠1531325513AE AD ==, ∠cos A ==AE AC AD AB,∠DAE =∠BAC , ∠∠ADE ∠∠ABC ,∠∠AED =∠ACB =90°,∠∠DEB =90°,∠DE 与B 相切,故∠以点B 为圆心、BE 为半径画B ,当2513t =时,DE 与B 相切正确;过E 作EH ∠AC 于H ,当CBD ADE ∠=∠时,∠∠EHD =∠DCB =90°,∠∠EHD ∠∠DCB , ∠HE DH CD CB=, ∠AE =5-2t ,∠AH =()35-25t ,EH =()45-25t ,3CD t =-,6113355HD AD AH t t t =-=-+=-, ∠()4115235534t t t --=-, 整理得211801250t t -+=,因式分解得()()112550t t --=, ∠2511t 或5t =(舍去),故∠当CBD ADE ∠=∠时,2511t正确;正确的结论有4个.故选择D .【点睛】本题考查锐角三角函数求边长,勾股定理,相似三角形判定与性质,圆的切线判定,一元二次方程的解法,掌握锐角三角函数求边长,勾股定理,相似三角形判定与性质,圆的切线判定,一元二次方程的解法是解题关键.二、填空题7.如图,正方形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O,AB =E 为OC 上一点,2OE =,连接BE ,过点A 作AF BE ⊥于点F ,与BD 交于点G ,则EF 的长是______.【分析】根据 正方形的性质求出5AO BO CO ===,证明EBO EAF ∽△△得到EF AE OE BE =,即可求出答案.【详解】解:四边形ABCD 是正方形,AB =90AOB ∠=︒∴,OA=OB=OC=OD ,∠222OA AB =,∠5AO BO CO ===,AF BE ⊥,EBO EAF ∴∠=∠,EBO EAF ∴∽△△,即EF AE OE BE= 2OE =,5OB OA ==,BE ∴=7AE =,2EF ∴=EF =. 【点睛】此题考查正方形的性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质,解题中熟练掌握并运用各知识点是解题的关键.8.如图,在矩形ABCD 中,9AB =,12BC =,F 是边AD 上一点,连接BF ,将ABF △沿BF 折叠使点A 落在G 点,连接AG 并延长交CD 于点E ,连接GD .若DEG △是以DG 为腰的等腰三角形,则AF 的长为________.或9 2【分析】分两种情形:如图1中,当GD=GE时,过点G作GM∠AD于M,GN∠CD于N.设AF=x,证明∠BAF∠∠ADE,推出AB AFDA DE=,可得DE=43x,再证明AM=MD=6,在Rt∠FGM中,利用勾股定理构建方程求解.如图2中,当DG=DE时,利用相似三角形的性质求解即可.【详解】解:如图1中,当GD=GE时,过点G作GM∠AD于M,GN∠CD于N.设AF=x.∠四边形ABCD是矩形,∠AD=BC=12,∠BAF=∠ADE=90°,由翻折的性质可知,AF=FG,BF∠AG,∠∠DAE+∠BAE=90°,∠ABF+∠BAE=90°,∠∠ABF=∠DAE,∠∠BAF=∠ADE=90°,∠∠BAF∠∠ADE,∠AB AF DA DE=,∠912xDE=,∠DE=43x,∠GM∠AD,GN∠CD,∠∠GMD=∠GND=∠MDN=90°,∠四边形GMDN是矩形,∠GM=DN=EN=23 x,∠GD=GE,∠∠GDE=∠GED,∠∠GDA+∠GDE=90°,∠GAD+∠GED=90°,∠∠GDA=∠GAD,∠GA =GD =GE ,∠GM ∠DE ,∠AM =MD =6,在Rt ∠FGM 中,则有()222()263x x x =-+,解得x =(舍弃),∠AF . 如图2中,当DG =DE 时,由翻折的性质可知,BA =BG ,∠∠BAG =∠BGA ,∠DG =FE ,∠∠DGE =∠DEG ,∠AB ∠CD ,∠∠BAE =∠DEG ,∠∠AGB =∠DGE ,∠B ,G ,D 共线,∠BD 15=,BG =BA =9,∠DG =DE =6,∠∠BAF ∠∠ADE , ∠AF AB DE AD =, ∠9612AF =, ∠AF =92,综上所述,AF 或92.【点睛】本题考查矩形的性质,翻折变换,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考填空题中的压轴题.9.如图,ABC 为等边三角形,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,3BD =,将ADE 沿直线DE 翻折得到FDE ,当点F 落在边BC 上,且4BF CF =时,DE AF ⋅的值为______.【分析】根据∠ABC 为等边三角形,∠ADE 与∠FDE 关于DE 成轴对称,可证∠BDF ∠∠CFE ,根据BF =4CF ,可得CF =4,根据AF 为轴对称图形对应点的连线,DE 为对称轴,可得DE ∠AF ,根据S 四边形ADFE =12DE AF ⋅=S △CEF =-S △ABC -S △CEF ,进而可求DE AF ⋅= 【详解】解:如图,作∠ABC 的高AL ,作∠BDF 的高DH ,∠∠ABC 为等边三角形,∠ADE 与∠FDE 关于DE 成轴对称,∠∠DFE =∠DAE = 60°,AD = DF ,∠∠CFE +∠FEC =∠CFE +∠DFB = 120°,∠∠DFB = ∠CEF ,又∠B =∠C = 60°,∠∠BDF ∠∠CFE , ∠BD CF BE CE= , 即BF CF CE BD ⋅=, 设CF = x (x > 0),∠BF =4CF ,∠BF = 4x ,∠BD =3, ∠243x CE =, ∠45BC BF CF x x x =+=+=,∠53AD AB BD BC BD DF x =-=-==-,2453x AE EF x ==-, ∠∠BDF ∠∠CFE , ∠DF BD EF CF=, ∠2533453x x x x -=- 解得:x =2,∠CF =4,∠BC =5x =10,∠在Rt ∠ABL 中,∠B =60°,∠AL =AB∠S △ABC=1102⨯⨯= ∠在Rt ∠BHD 中,BD =3,∠B =60°,∠DH =BDsin60°=3= ∠S △BDF=11822BF DH ⋅=⨯= ∠∠BDF ∠∠CFE , ∠223924BDF CFE S BD S CF ⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∠S△BDF =∠S △CEF , 又∠AF 为轴对称图形对应点的连线,DE 为对称轴,∠AD =DF ,∠ADF 为等腰三角形,DE ∠AF ,∠S 四边形ADFE =12DE AF ⋅=S △CEF =-S △ABC -S △CEF==,∠DE AF⋅=故答案为.【点睛】本题主要考查等边三角形的和折叠的性质,一线三等角证明k型相似,以及“垂美四边形”的性质:对角线互相垂直的四边形的面积=对角线乘积的一半.三、解答题10.如图,在矩形ABCD中,E为AD的中点,EF∠EC交AB于F,延长FE与直线CD相交于点G,连接FC(AB>AE).(1)求证:∠AEF∠∠DCE;(2)∠AEF与∠ECF是否相似?若相似,证明你的结论;若不相似,请说明理由;(3)设ABkBC=,是否存在这样的k值,使得∠AEF与∠BFC相似?若存在,证明你的结论并求出k的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)相似,证明见解析(3)存在,k【分析】(1)由题意可得∠AEF+∠DEC=90°,又由∠AEF+∠AFE=90°,可得∠DEC=∠AFE,据此证得结论;(2)根据题意可证得Rt∠AEF∠Rt∠DEG(ASA),可得EF=EG,∠AFE=∠EGC,可得CE垂直平分FG,∠CGF是等腰三角形,据此即可证得∠AEF与∠ECF相似;(3)假设∠AEF与∠BFC相似,存在两种情况:∠当∠AFE=∠BCF,可得∠EFC=90°,根据题意可知此种情况不成立;∠当∠AFE=∠BFC,使得∠AEF与∠BFC相似,设BC=a,则AB=ka,可得AF=13ka,BF=23ka,再由∠AEF∠∠DCE,即可求得k值.(1)证明:∠EF∠EC,∠∠FEC=90°,∠∠AEF+∠DEC=90°,∠∠AEF+∠AFE=90°,∠∠DEC=∠AFE,又∠∠A=∠EDC=90°,∠∠AEF∠∠DCE;(2)解:∠AEF∠∠ECF.理由:∠E为AD的中点,∠AE=DE,∠∠AEF=∠DEG,∠A=∠EDG,∠∠AEF∠∠DEG(ASA),∠EF=EG,∠AFE=∠EGC.又∠EF∠CE,∠CE垂直平分FG,∠∠CGF是等腰三角形.∠∠AFE=∠EGC=∠EFC.又∠∠A=∠FEC=90°,∠∠AEF∠∠ECF;(3)解:存在k使得∠AEF与∠BFC相似.理由:假设∠AEF与∠BFC相似,存在两种情况:∠当∠AFE=∠BCF,则有∠AFE与∠BFC互余,于是∠EFC=90°,因此此种情况不成立;∠当∠AFE=∠BFC,使得∠AEF与∠BFC相似,设BC=a,则AB=ka,∠∠AEF∠∠BCF,∠12AFAE BF BC , ∠AF =13ka ,BF =23ka , ∠∠AEF ∠∠DCE , ∠AE AF DC DE =,即113212ka a ka a =,解得,k =.∠存在k ∠AEF 与∠BFC 相似. 【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定及性质,全等三角形的判定与及性质,等腰三角形的判定及性质,采用分类讨论的思想是解决本题的关键.11.(1)问题如图1,在四边形ABCD 中,点P 为AB 上一点,当90DPC A B ∠=∠=∠=︒时,求证:AD BC AP BP ⋅=⋅.(2)探究若将90°角改为锐角或钝角(如图2),其他条件不变,上述结论还成立吗?说明理由.(3)应用如图3,在ABC 中,AB =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CE CD 的长.【答案】(1)见解析;(2)成立,理由见解析;(3)5CD =【分析】(1)由∠DPC =∠A =B =90°,可得∠ADP =∠BPC ,即可证到∠ADP ∽∠BPC ,然后运用相似三角形的性质即可解决问题;(2)由∠DPC =∠A =∠B =α,可得∠ADP =∠BPC ,即可证到∠ADP ∽∠BPC ,然后运用相似三角形的性质即可解决问题;(3)先证∠ABD ∽∠DFE ,求出DF =4,再证∠EFC ∽∠DEC ,可求FC =1,进而解答即可.【详解】(1)证明:如题图1,∠∠DPC =∠A =∠B =90°,∠∠ADP +∠APD =90°,∠BPC +∠APD = 90°, ∠∠ADP = ∠BPC ,∠∠ADP ∽∠BPC ,AD AP BP BC∴=, ∠AD ⋅BC = AP ⋅BP ,(2)结论仍然成立,理由如下,BPD DPC BPC ∠=∠+∠,又BPD A ADP ∠=∠+∠,DPC BPC A ADP ∴∠+∠=∠+∠,DPC A ∠=∠,设DPC A α∠=∠=,BPC ADP ∴∠=∠,ADP BPC ∴∽△△,AD AP BP BC∴=, ∠AD ⋅BC = AP ⋅BP ,(3)45EFD ∠=︒,45B ADE ∴∠=∠=︒,BAD EDF ∴∠=∠,ABD DFE ∴∽,AB AD DF DE∴=, ADE 是等腰直角三角形,DE ∴=, 2AB =4DF ∴=,45,45EFD ADE ∠=︒∠=︒,135EFC DEC ∴∠=∠=︒,EFC DEC ∴∽,FC EC EC CD∴=, 5EC =4CD DF FC FC =+=+, ()245EC FC CD FC FC ∴=⋅=⋅+=, 1FC ∴=,【点睛】本题考查相似三角形的综合题,三角形的相似;能够通过构造45°角将问题转化为一线三角是解题的关键.12.【感知】如图∠,在四边形ABCD 中,点P 在边AB 上(点P 不与点A 、B 重合),90A B DPC ∠=∠=∠=︒.易证DAP PBC △△∽.(不需要证明)【探究】如图∠,在四边形ABCD 中,点P 在边AB 上(点P 不与点A 、B 重合),A B DPC ∠=∠=∠.若4PD =,8PC =,6BC =,求AP 的长.【拓展】如图∠,在ABC 中,8AC BC ==,12AB =,点P 在边AB 上(点P 不与点A 、B 重合),连结CP ,作CPE A ∠=∠,PE 与边BC 交于点E ,当CPE △是等腰三角形时,直接写出AP 的长.【答案】【探究】3;【拓展】4或203. 【分析】探究:根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可;拓展:证明∠ACP ∠∠BPE ,分CP =CE 、PC =PE 、EC =EP 三种情况,根据相似三角形的性质计算即可.【详解】探究:证明:∠DPB ∠是APD △的外角,∠DPB A PDA ∠=∠+∠,即DPC CPB A PDA ∠+∠=∠+∠,∠A DPC ∠=∠,∠PDA CPB ∠=∠,又∠A B ∠=∠,∠DAP PBC △△∽, ∠PD AP PC BC=, ∠4PD =,8PC =,6BC =, ∠486AP =, 解得:3AP =;拓展:∠AC =BC ,∠∠CPB 是∠APC 的外角,∠∠CPB =∠A +∠PCA ,即∠CPE +∠EPB =∠A +∠PCA ,∠∠A =∠CPE ,∠∠ACP =∠BPE ,∠∠A =∠B ,∠∠ACP ∠∠BPE ,当CP =CE 时,∠CPE =∠CEP ,∠∠CEP >∠B ,∠CPE =∠A =∠B ,∠CP =CE 不成立;当PC =PE 时,∠ACP ∠∠BPE ,则PB =AC =8,∠AP =AB -PB =12-8=4;当EC =EP 时,∠CPE =∠ECP ,∠∠B =∠CPE ,∠∠ECP =∠B ,∠PC =PB ,∠∠ACP ∠∠BPE , ∠AC AP PC BP BE EP ==, 即8128PB PB PB BE BE-==-, 解得:163PB =, ∠AP =AB -PB =16201233-=, 综上所述:∠CPE 是等腰三角形时,AP 的长为4或203. 【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.13.如图,在矩形ABCD 中,E 是BC 上一点,DF AE ⊥于点F ,设()0AD AEλλ=>.(1)若1λ=,求证:CE FE =;(2)若3,4AB AD ==,且D B F 、、在同一直线上时,求λ的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1615【分析】(1)根据矩形的性质可得,90//B AD BC AB CD AD BC ∠=︒==,,,,再根据已知条件DF AE ⊥,即可证明DFA ∠ABE △,则AF BE =,进而通过线段的和差关系求得; (2)由勾股定理求得BD 的长度,再由ABD △的面积求得AF 的长度,则可用勾股定理求得DF 的长度,则可得BF 的长度,再由DFA ∠ABE △,求得EB 的长度,在Rt ABE 中,根据勾股定理即可求得AE ,即可求得λ的值.【详解】(1)∠1λ=, ∠1AD AE=, ∠AD AE =,又∠四边形ABCD 是矩形,∠90//B AD BC AB CD AD BC ∠=︒==,,,,∠DAF AEB ∠=∠,∠DF AE ⊥,∠90DFA B ∠=∠=︒,∠在DFA 和ABE △中,DFA B DAF AEB AD AE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∠DFA ∠ABE △,∠AF BE =,∠=AE AD BC =,∠AE AF BC BE -=-,∠CE FE =;(2)如图,D B F 、、三点共线,∠3,4AB AD ==,∠5BD =,∠DF AE ⊥, ∠1122ABD S AB AD BD AF =⋅=⋅△, ∠341255AB AD AF BD ⋅⨯===,∠165DF ==, ∠169555BF BD DF =-=-=, ∠//AD BE , ∠在ADF △和EBF △中,FAD FEB ADF EBF AFD EFB ∠=∠∠=∠∠=∠,,,∠ADF △∠EBF △, ∠AD DF EB BF=, 即164595EB =, ∠94EB =,∠154AE ==, ∠14161554AD AE λ===.【点睛】本题考查了矩形的性质、三角形全等的判定和性质、三角形相似的判定和性质、勾股定理、三角形面积、相似比等,解答本题的关键是熟练掌握运用以上知识点,利用勾股定理求解线段的长.14.如图,矩形ABCD 中,AB =1,BC =3,点E 是边BC 上一个动点(不与点B 、C 重合),AE 的垂线AF 交CD 的延长线于点F ,点G 在线段EF 上,满足FG∠GE =1∠2,设BE =x . (1)求证:AD DF AB BE=; (2)当点G 在∠ADF 的内部时,用x 的代数式表示∠ADG 的余切;(3)当∠FGD =∠AFE 时,求线段BE 的长.【答案】(1)见解析;(2)361x x --;(3. 【分析】(1)根据题意可证明∠DAF =∠BAE ,又由于∠ABE =∠ADF =90°,即证明∠ADF∠∠ABE ,所以AD DF AB BE=. (2)作GH∠CF 于H ,根据题意可求出DF =3BE =3x ,根据平行线分线段成比例得出13GH FH FG EC FC FE ===,即可列出关于x 的等式,从而得出GH 和FH 的长,即可求出HD 的长,cot∠ADG =cot∠DGH =GH HD,即可求出结果. (3)作EM//GD 交DC 于点M ,即可知12FD FG DM GE ==,可求出DM ,从而求出CM ,根据图形可证明∠ABE∠∠ECM ,即可得到AB EC BE CM=,即列出关于x 的方程,解出x 即可. 【详解】(1)如图,因为AF∠AE ,∠∠EAF =∠BAD =∠ADF =90°.∠同角的余角相等,∠∠DAF =∠BAE .∠∠ABE =∠ADF =90°.∠∠ADF∠∠ABE . ∠AD DF AB BE=.(2)由31DF AD BE AB ==,得DF =3BE =3x . 如图,作GH∠CF 于H ,那么GH//BC//AD . 根据题意结合平行线分线段成比例得:13GH FH FG EC FC FE ===. ∠EC BC BE =-,FC CD DF =+, ∠13313GH FH x x ==-+.即GH =1(3)3x -,FH =1(31)3x +. 在Rt∠GHD 中,HD =DF -FH =13(31)3x x -+=123x -=1(61)3x -, ∠∠ADG =∠DGH ,∠cot∠ADG =cot∠DGH =GH HD =1(3)31(61)3x x --=361x x --.(3)当点G 在∠ADF 内部时,很明显∠FGD 和∠AFE 不相等.所以点G 在∠ADF 外部. 如图,作EM//GD 交DC 于点M ,那么12FD FG DM GE ==. ∠DM =6x ,∠MC =1-6x .如果∠FGD =∠AFE ,那么AF//GD//EM .∠∠AEM +∠EAF =180°.∠∠AEM =90°.∠∠ABE∠∠ECM . ∠AB EC BE CM =.即1316x x x-=-. 整理,得x 2-9x +1=0.解得1x =23x >(不符合题意,舍去).所以BE【点睛】本题考查三角形相似的判定与性质,矩形,余角,平行线的性质.综合性较强,作出辅助线是解答本题的关键.15.如图,已知四边形ABCD ,∠B =∠C =90°,P 是BC 边上的一点,∠APD =90°. (1)求证:ABP PCD △△;(2)若BC =10,CD =3,PD =AB 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【分析】(1)先根据直角三角形的两锐角互余、角的和差可得BAP CPD ∠=∠,再根据相似三角形的判定即可得证;(2)先利用勾股定理求出PC 的长,从而可得BP 的长,再利用相似三角形的性质即可得.【详解】(1)90,90B C APD ∠=∠=︒∠=︒,90BAP APB CPD APB ∠+∠=∠+∠=∴︒,BAP CPD ∴∠=∠,在ABP 和PCD 中,BAP CPD B C ∠=∠⎧⎨∠=∠⎩,ABP PCD ~∴;(2)在Rt PCD 中,3,CD PD ==6PC ∴,10BC =,4PB BC PC ∴=-=,由(1)已证:ABP PCD △△,AB PB PC CD ∴=,即463AB =, 解得8AB =.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.16.如图,四边形ABCD 和四边形AEFG 都是矩形,C ,F ,G 三点在一直线上,连接AF 并延长交边CD 于点M ,若∠AFG =∠ACD .(1)求证:∠∠MFC ∠∠MCA ;∠若AB =5,AC =8,求CF BE的值. (2)若DM =CM =2,AD =3,请直接写出EF 长.【答案】(1)∠见解析;∠FC EB =85;(2)EF 【分析】(1)∠根据两角对应相等两三角形相似,证明即可.∠证明∠AEF∠∠ABC ,推出AF AC =AE AB ,推出AF AE =AC AB,推出∠FAC∠∠EAB ,可得结论. (2)利用勾股定理求出AM ,AC ,由MFC∠∠MCA ,推出CM AM =FM CM ,求出MF ,AF ,由∠AEF∠∠ABC ,推出EF BC =AF AC ,可得结论. 【详解】(1)∠证明:∠∠AFG =∠ACD ,∠∠FCA +∠F AC =∠FCA +∠MCF ,∠∠F AC =∠MCF ,∠∠FMC =∠CMA ,∠∠MFC ∠∠MCA .∠解:∠四边形AEFG ,四边形ABCD 都是矩形,∠FG ∠AE ,CD ∠AB ,∠∠AFG =∠F AE ,∠ACD =∠CAB ,∠∠AFG =∠ACD ,∠∠F AE =∠CAB ,∠∠AEF =∠ABC =90°,∠∠AEF ∠∠ABC , ∠AF AC =AE AB , ∠AF AE =AC AB, ∠∠F AE =∠CAB ,∠∠F AC =∠EAB ,∠∠F AC ∠∠EAB , ∠FC EB =AC AB =85. (2)解:∠四边形ABCD 是矩形,∠∠D =90°,AD =BC =3,∠DM =MC =2,AD =3,∠CD =4,AM AC 5, ∠∠MFC ∠∠MCA , ∠CM AM =FM CM,∠FM =2CM AM∠AF =AM ﹣FM ∠∠AEF ∠∠ABC , ∠EF BC =AF AC ,∠3EF =135,∠EF【点睛】本题属于相似形综合题,考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考压轴题.17.如图,在正方形ABCD 中,点E 在AD 上,EF ⊥BE 交CD 于点F .(1)求证:ABE DEF ∆∆;(2)连结BF ,若ABEEBF ∆∆,试确定点E 的位置并说明理由. 【答案】(1)见解析;(2)点E 为AD 的中点.理由见解析【分析】(1)根据同角的余角相等证明∠ABE =∠DEF ,再由直角相等即可得出两三角形相似的条件;(2)根据相似三角形的对应边成比例,等量代换得出AB AB DE AE=,即可得出DE =AE . 【详解】(1)证明∠四边形ABCD 是正方形,∠∠A =∠D =90°,∠∠AEB +∠ABE =90°,∠EF ∠BE ,∠∠AEB +∠DEF =90°,∠∠ABE =∠DEF .在∠ABE 和∠DEF 中, ABE DEF A D ∠=∠⎧⎨∠=∠⎩∠∠ABE ∠∠DEF ;(2)∠∠ABE ∠∠DEF , ∠AB BE DE EF=, ∠∠ABE ∠∠EBF ,∠AB BE AE EF=,∠AB AB DE AE=,∠DE=AE,∠点E为AD的中点.【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,根据等角的余角相等证出两角相等是解决(1)的关键,根据相似三角形的对应边成比例等量代换是解决(2)的关键.18.如图,正方形ABCDP是BC边上的一动点,∠APB、∠APC的角平分线PE、PF分别交AB、CD于E、F两点,连接EF.(1)求证:∠BEP∠∠CPF;(2)当∠P AB=30°时,求∠PEF的面积.【答案】(1)详见解析;(2)2-【分析】(1)由于PE平分∠APB,PF平分∠APC,所以∠EPF=90°,然后根据相似三角形的判定即可求证∠BEP∠∠CPF;(2)由题意可知∠BPE=30°,60°,根据含30度的直角三角形的性质即可求出答案.【详解】(1)∠PE平分∠APB,PF平分∠APC,∠∠APE=12∠APB,∠APF=12∠APC,∠∠APE+∠APF=12(∠APB+∠APC)=90°,∠∠EPF=90°,∠∠EPB+∠BEP=∠EPB+∠FPC=90°,∠∠BEP=∠FPC,∠∠B=∠C=90°,∠∠BEP∠∠CPF;(2)∠∠PAB=30°,∠∠BPA=60°,∠∠BPE=30°,在Rt∠ABP中,∠PAB =30°,AB∠BP =1,在Rt∠BPE 中,∠BPE =30°,BP =1,∠EP ∠CP1,∠FPC =60°,∠PF =2CP =2,∠∠PEF 的面积为:12PE•PF =2 【点睛】本题考查相似三角形的综合问题,解题的关键是熟练运用相似三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,本题属于中等题型.19.如图,四边形ABCD 是矩形,点P 是对角线AC 上一动点(不与A 、C 重合),连接PB ,过点P 作PE PB ⊥,交射线DC 于点E ,已知3AD =,5AC =.设AP 的长为x .(1)AB =___________;当1x =时,PE =_________; (2)试探究:否是定值?若是,请求出这个值;若不是,请说明理由;(3)当PCE 是等腰三角形时,请求出x 的值.【答案】(1)4AB =,34PE PB = (2)PE PB 为定值,34PE PB = (3)75x =或4x = 【分析】(1)作PM AB ⊥于M 交CD 于N .由BMP PNE ∆∆∽,推出PE PN PB BM =,只要求出PN 、BM 即可解决问题;(2)结论:PE PB的值为定值.证明方法类似(1); (3)分两种情形讨论求解即可解决问题;(1)解:作PM AB ⊥于M 交CD 于N .四边形ABCD 是矩形,3BC AD ∴==,5AC =,90ABC ∠=︒,4AB ∴=.在Rt APM △中,1PA =,35PM =,45AM =, 165BM AB AM ∴=-=, 3MN AD ==,125PN MN PM ∴=-=, 90PMB PNE BPE ∠=∠=∠=︒,90BPM EPN ∴∠+∠=︒,90EPN PEN ∠+∠=︒,BPM PEN ∴∠=∠,BMP PNE ∴△∽△, ∴12351645PE PB===, 故答案为4,34. (2) 结论:PE PB的值为定值. 理由:由PA x =,可得35PM x =.45AM x =,445BM x =-,335PN x =-, BMP PNE △∽△, ∴33354445x PE PN PB BM x -===-; (3)∠当点E 在线段CD 上时,连接BE 交AC 于F .90PEC ∠>︒,所以只能EP EC =,EPC ECP ∴∠=∠,90BPE BCE ∠=∠=︒,BPC BCP ∴∠=∠,BP BC ∴=,BE ∴垂直平分线段PC ,在Rt BCF 中,cos CF BC BCF BC AC∠==, ∴335CF =, 95CF ∴=, 1825PC CF ∴==, 187555x PA ∴==-=. ∠当点E 在DC 的延长线上时,设BC 交PE 于G .90PCE ∠>︒,所以只能CP CE =.CPE E ∴∠=∠,90GPB GCE ∠=∠=︒,PGB CGE ∠=∠,PBG E CPE ∴∠=∠=∠,90ABP PBC ∠+∠=︒,90APB CPE ∠+∠=︒,4AB AP ∴==,综上所述,x 的值为75或4. 【点睛】本题属于四边形综合题、考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理以及等腰三角形的构成条件等重要知识,同时还考查了分类讨论的数学思想,难度较大.20.【推理】如图1,在正方形ABCD 中,点E 是CD 上一动点,将正方形沿着BE 折叠,点C 落在点F 处,连结BE ,CF ,延长CF 交AD 于点G .(1)求证:BCE CDG △△≌. 【运用】(2)如图2,在【推理】条件下,延长BF 交AD 于点H .若45HD HF =,9CE =,求线段DE 的长.【拓展】(3)将正方形改成矩形,同样沿着BE 折叠,连结CF ,延长CF ,BF 交直线AD 于G ,两点,若AB k BC =,45HD HF =,求DE EC 的值(用含k 的代数式表示).【答案】(1)见解析;(2)DE =(3【分析】(1)根据ASA 证明BCE CDG △△≌; (2)由(1)得9CE DG ==,由折叠得BCF BFC ∠=∠,进一步证明HF HG =,由勾股定理得2222HF FE DH DE +=+,代入相关数据求解即可;(3)如图,连结HE ,分点H 在D 点左边和点H 在D 点右边两种情况,利用相似三角形的判定与性质得出DE 的长,再由勾股定理得2222HF FE DH DE +=+,代入相关数据求解即可.【详解】(1)如图,BFE △由BCE 折叠得到,BE CF ∴⊥,90ECF BEC ∴∠+∠=︒. 又四边形ABCD 是正方形,90D BCE ∴∠=∠=︒,90ECF CGD ∴∠+∠=︒,BEC CGD ∴∠=∠, 又 正方形,ABCD,BC CD ∴=,()BCE CDG AAS ∴△△≌.(2)如图,连接EH ,由(1)得BCE CDG △△≌, 9CE DG ∴==,由折叠得BC BF =,9CE FE ==,BCF BFC ∴∠=∠.四边形ABCD 是正方形,//AD BC ∴,BCG HGF ∴∠=∠,又BFC HFG ∠=∠,HFG HGF ∴∠=∠,HF HG ∴=. 45HD HF =,9DG =, 4HD ∴=,5HF HG ==.90D HFE ∠=∠=︒2222HF FE DH DE ∴+=+,2222594DE ∴+=+,DE ∴=DE =-. (3)如图,连结HE ,由已知45HD HF =可设4DH m =,5HG m =,可令DE x EC=, ∠当点H 在D 点左边时,如图,同(2)可得,HF HG =,9DG m ∴=,由折叠得BE CF ⊥,90ECF BEC ∴∠+∠=︒,又90D ∠=︒,90ECF CGD ∴∠+∠=︒,BEC CGD ∴∠=∠,又90BCE D ∠=∠=︒,CDG BCE ∴△∽△,DG CD CE BC∴=, CD AB k BC BC ==, 91m k CE ∴=, 9m CE FE k∴==, 9mx DE k ∴=. 90D HFE ∠=∠=︒,2222HF FE DH DE ∴+=+,222299(5)(4)m mx m m k k ⎛⎫⎛⎫∴+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,x ∴=x =舍去).DE EC∴=∠当点H 在D 点右边时,如图,同理得HG HF =,DG m ∴=,同理可得BCE CDG △∽△, 可得m CE FE k ==,mx DE k∴=, 2222HF FE DH DE +=+,2222(5)(4)m mx m m k k ⎛⎫⎛⎫∴+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,x ∴=x =.DE EC∴=【点睛】此题主要考查了正方形的性质,矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.21.在矩形ABCD 中,点E 是CD 边上一点,将ADE 沿AE 折叠,使点D 恰好落在BC 边上的点F 处.(1)如图1,若3tan 4EFC ∠=,求:AB BC 的值;(2)如图2,在线段BF 上取一点G ,使AG 平分BAF ∠,延长AG ,EF 交于点H ,若FG BG CF =+,求:AB BC 的值.【答案】(1)45;(2)35. 【分析】(1)根据3tan 4EFC ∠=,可设3CE k =,则4CF k =,5DE EF k ==,再证明ABF FCE ~,由相似三角形性质即可用k 表示出BF ,从而求得比值;(2)过点G 作GM AF ⊥于点M ,由FG BG CF =+可得1122FG BC AF ==,再证MFG BFA ,从而12GM FM FG AB BF AF ===,设BG x =,由角平分线性质可得:BG MG x ==,2AB AM x ==,设FM y =,则2BF y =,由222AB BF AF +=列方程即可求出43y x =,再根据AB AB BC AF=即可求出比值. 【详解】解:(1)∠四边形ABCD 是矩形,90B C D ︒∴∠=∠=∠=,由折叠的性质得:90AFE D ︒∠=∠=,EF ED =,AF AD =,3tan 4CE EFC CF ∴∠==, 设3CE k =,则4CF k =,5DE EF k ∴==,又90AFB BAF ︒∠+∠=,90AFB EFC ∠+∠=︒,BAF EFC ∴∠=∠,∠ABF FCE ~,AB BF CF CE∴=, ∠843k BF k k=, 6BF k ∴=,∠6410BC BF CF k k k =+=+=,84105AB k BC k ∴==; (2)如解图2,过点G 作GM AF ⊥于点M ,FG BG CF =+,=FG BG CF BC ++, 1122FG AD BC ∴== AD AF =,12FG AF ∴= MFG BFA ∠=∠,90FMG FBA ︒∠=∠=, MFGBFA ∴, ∠12GM FM FG AB BF AF ===, 设BG x =, AG 平分,,BAF GB AB GM AF ∠⊥⊥, BG MG x ∴==,2AB AM x ==, 设FM y =,则2BF y =,222AB BF AF +=222(2)(2)(2)x y x y ∴+=+,解得43y x = 而=AF AM MF +,∠410233x x x +=, ∠231053AB AB x BC AF x ===. 【点睛】本题考查了四边形的综合问题,也考查了三角形相似的判定与性质、勾股定理、三角函数和角平分线的性质.解题的关键是掌握折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.难点是构造垂直利用角平分线性质得线段相等并利用相似进行求解.22.问题提出(1)如图1,在矩形ABCD 中,4cm AB =,点E 为AB 的中点,点F 在BC 上,过点E 作//EG BC交FD 于点G .若5cm EG =,则EFD △的面积为_________.问题探究(2)如图2,在矩形ABCD 中,6cm,9cm AB BC ==,点P 是AD 边上一动点,点Q 是CD 的中点将.ABP 沿着BP 折叠,点A 的对应点是A ',将QDP △沿着PQ 折叠,点D 的对应点是D .请问是否存在这样的点P ,使得点P 、A '、D 在同一条直线上?若存在,求出此时AP 的长度;若不存在,请说明理由.问题解决(3)某精密仪器厂接到生产一种特殊四边形金属部件的任务,部件要求:如图3,在四边形ABCD 中,4cm BC =,点D 到BC 的距离为5cm,AD CD ⊥,且CD =.若过点D 作//BC MN ,过点A 作MN 的垂线,交MN 于点E ,交CB 的延长线于点H ,过点C 作CF MN ⊥于点F ,连接AC .设AE 的长为(cm)x ,四边形ABCD 的面积为()2cm y . ∠根据题意求出y 与x 之间的函数关系式;∠在满足要求和保证质量的前提下,仪器厂希望造价最低.已知这种金属材料每平方厘米造价60元,请你帮忙求出这种四边形金属部件每个的造价最低费用. 1.73)【答案】(1)210cm ;(2)存在,6cm AP =或3cm AP =;(3)∠210y x =+⎝⎭;∠963.3元.【分析】(1)先由矩形的性质得//,4AD BC CD AB ==,再由三角形面积公式求解即可; (2)由折叠的性质得:,APB A PB DPQ D PQ ∠=∠∠'=∠',再证BAP PDQ ∽,然后根据相似三角形的性质列比例式求解;(3)∠先证得AED DFC ∽,然后根据相似三角形的性质求得DE DF ==,然后根据面积公式列式求解;∠根据二次函数性质求最值【详解】解:(1)∠四边形ABCD 是矩形,∠//,4AD BC CD AB ==.∠//EG BC ,∠////AD EG BC .∠点E 为AB 的中点,∠EFD EGD EGF S S S =+111222EG CD =⨯⨯+12EG CD ⨯⨯ 12EG CD =⨯⨯ 1542=⨯⨯ 10=故答案为:210cm ;(2)存在,理由如下:∠四边形ABCD 是矩形,∠90,9,6cm BAD ADC BC AD AB CD ∠=∠=︒===.∠Q 是CD 的中点,∠3cm DQ =.由折叠的性质得:,APB A PB DPQ D PQ ∠=∠∠'=∠',当点P 、A '、D 三点在同一条直线上时,180APB A PB DPQ D PQ ∠+∠+∠+=''∠︒, ∠90APB DPQ ∠+∠=︒.∠90APB ABP ∠+∠=︒,∠ABP DPQ ∠=∠.∠∠90BAP PDQ ∠=∠=︒,∠BAP PDQ ∽, ∠AB AP PD DQ =,即693AP AP =-, 解得:6cm AP =或3cm AP =;(3)∠根据题意做出辅助线,如图所示.由题意得:5CF EH ==.∠AD CD ⊥,∠90EDA CDF ∠+∠=︒.∠CF MN ⊥,∠90DCF CDF ∠+∠=︒,∠EDA DCF ∠=∠.又∠90AED DFC ∠=∠=︒,∠AED DFC ∽, ∠CF DF CD DE AE DA==. 由AE x =,则5AH x =-.∠5,CF CD ==,∠5DF DE x==∠DE DF ==, ∠EACF DEA DFC ABC y S S S S =--+四边形1111(5)542222x x ⎫=+⨯-⨯+⨯⨯⎪⎪⎝⎭(5)x -2210x x =- 210x =++⎝⎭∠由∠知,210y x =+⎝⎭,当x =时,四边形ABCD 的面积取得最小值为210cm ⎛+ ⎝⎭,∠最低造价为1060963.3⎛⨯≈ ⎝⎭(元), ∠四边形金属部件每个的造价最低费用约为963.3元.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、相似三角形的判定与性质、翻折变换的性质、梯形面积公式、三角形面积公式以及二次函数的应用等知识;本题综合性强,熟练掌握矩形的性质和翻折变换的性质,证明三角形相似是解题的关键,属于中考常考题型.。
相似三角形的性质及应用【学习目标】1、探索相似三角形的性质,能运用性质进行有关计算;2、通过典型实例认识现实生活中物体的相似,能运用图形相似的知识解决一些简单的实际问题(如何把实际问题抽象为数学问题).【要点梳理】要点一、相似三角形的性质1.相似三角形的对应角相等,对应边的比相等.2. 相似三角形中的重要线段的比等于相似比.相似三角形对应高,对应中线,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∽,则由比例性质可得:4. 相似三角形面积的比等于相似比的平方∽,则分别作出与的高和,则2 1122=1122ABCA B CBC AD k B C k A DSk S B C A D B C A D '''''''⋅⋅⋅⋅=='''''''''⋅⋅△△要点诠释:相似三角形的性质是通过比例线段的性质推证出来的.要点二、相似三角形的应用1.测量高度测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.要点诠释:测量旗杆的高度的几种方法:平面镜测量法影子测量法手臂测量法标杆测量法2.测量距离测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
1.如甲图所示,通常可先测量图中的线段DC、BD、CE的距离(长度),根据相似三角形的性质,求出AB的长.2.如乙图所示,可先测AC、DC及DE的长,再根据相似三角形的性质计算AB的长. 要点诠释: 1.比例尺:表示图上距离比实地距离缩小的程度,比例尺= 图上距离/ 实际距离; 2.太阳离我们非常遥远,因此可以把太阳光近似看成平行光线.在同一时刻,两物体影子之比等于其对应高的比; 3.视点:观察事物的着眼点(一般指观察者眼睛的位置);4. 仰(俯)角:观察者向上(下)看时,视线与水平方向的夹角.【典型例题】类型一、相似三角形的性质1. △ABC∽△DEF,若△ABC的边长分别为5cm、6cm、7cm,而4cm是△DEF中一边的长度,你能求出△DEF的另外两边的长度吗?试说明理由.【答案】设另两边长是xcm,ycm,且x<y. (1)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长5cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. (2)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长6cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. (3)当△DEF中长4cm线段与△ABC中长7cm线段是对应边时,有, 从而x=cm,y=cm. 综上所述,△DEF的另外两边的长度应是cm,cm或cm,cm或cm,cm三种可能.2.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积.【答案】∵四边形EFGH是矩形,∴EH∥BC,∴△AEH∽△ABC.∵AD⊥BC,∴AD⊥EH,MD=EF.∵矩形两邻边之比为1:2,设EF=xcm,则EH=2xcm.由相似三角形对应高的比等于相似比,得,∴,∴,∴.∴ EF=6cm,EH=12cm.∴举一反三1、如图,在和中,,,,的周长是24,面积是48,求的周长和面积.【答案】在和中,, . 又∵∽,相似比为. 的周长为,的面积是.2、有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和面积比.【答案】设原地块为△ABC,地块在甲图上为△A1B1C1,在乙图上为△A2B2C2. ∴△ABC∽△A1B1C1∽△A2B2C2 且,, ∴, ∴.3、如图,直角三角形纸片的两直角边长分别为6、8,按如图那样折叠,使点A与点B 重合,折痕为DE,则S△BCE:S△BDE等于() A. 2:5 B.14:25 C.16:25 D. 4:21【答案】B.【解析】由已知可得AB=10,AD=BD=5,设AE=BE=x, 则CE=8-x, 在Rt△BCE中,x2-(8-x)2=62,x=, 由△ADE∽△ACB得, S△BCE:S△BDE=(64-25-25):25=14:25,所以选B.4、在锐角△ABC中,AD,CE分别为BC,AB边上的高,△ABC和△BDE的面积分别等于18和2,DE=2,求AC 边上的高.【答案】过点B 做BF⊥AC,垂足为点F ,∵AD,CE 分别为BC,AB 边上的高,∴∠ADB=∠CEB=90°,又∵∠B=∠B,∴Rt△ADB∽Rt△CEB,∴,BD AB BD BEBE CBAB CB ==即,且∠B=∠B,∴△EBD∽△CBA,∴221189BED BCADE AC SS⎛⎫=== ⎪⎝⎭△△,∴13DE AC =,又∵DE=2,∴AC=6,∴11862ABC AC BF S =⋅=∴△,B F=.5、已知:如图,在△ABC 与△CAD 中,DA∥BC,CD 与AB 相交于E 点,且AE︰EB=1︰2,EF∥BC 交AC 于F 点,△ADE 的面积为1,求△BCE 和△AEF 的面积.【答案】∵DA∥BC, ∴△ADE∽△BCE. ∴S △ADE :S △BCE =AE 2:BE 2. ∵AE︰BE=1:2, ∴S △ADE :S △BCE =1:4. ∵S △ADE =1, ∴S △BCE =4. ∵S△ABC:S△BCE=AB:BE=3:2,∴S△ABC=6. ∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC. ∵AE:AB=1:3,∴S△AEF:S△ABC=AE2:AB2=1:9.∴S△AEF==.6、如图,已知中,,,,,点在上,(与点不重合),点在上.(1)当的面积与四边形的面积相等时,求的长. (2)当的周长与四边形的周长相等时,求的长.【答案】(1)∵,∽. (2)∵的周长与四边形的周长相等.=6,∽.类型二、相似三角形的应用3. 如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法?【答案】如上图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少? ∵AB⊥BC,CD⊥BC ∴∠ABO=∠DCO=90° 又∵∠AOB=∠DOC ∴△AOB∽△DOC. ∴ ∵BO=50m,CO=10m,CD=17m ∴AB=85m 即河宽为85m.4. 如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m.(1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么?(2)求古塔的高度.【答案】(1)△ABC∽△ADE.∵BC⊥AE,DE⊥AE,∴∠ACB=∠AED=90°∵∠A=∠A,∴△ABC∽△ADE(2)由(1)得△ABC∽△ADE∴∵AC=2m,AE=2+18=20m,BC=1.6m,∴∴DE=16m即古塔的高度为16m。
相似三角形一、知识概述1.平行线等分线段定理如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其它直线上截得的线段也相等。
2.平行线分线段成比例定理三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例。
3.相似三角形的定义对应边成比例、对应角相等的两个三角形叫做相似三角形.4.相似三角形的基本性质①相似三角形的对应边成比例、对应角相等.②相似三角形的对应高线的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比。
③相似三角形的周长比等于相似比④面积比等于相似比的平方温馨提示:①全等三角形一定是相似三角形,其相似比k=1.所以全等三角形是相似三角形的特例.其区别在于全等要求对应边相等,而相似要求对应边成比例.②相似比具有顺序性.例如△ABC∽△A′B′C′的对应边的比,即相似比为k,则△A′B′C′∽△ABC的相似比,当且仅当它们全等时,才有k=k′=1.③相似比是一个重要概念,后继学习时出现的频率较高,其实质它是将一个图形放大或缩小的倍数,这一点借助相似三角形可观察得出.5. 相似三角形的判定定理①平行于三角形一边的直线和其他两边或其延长线相交,所得的三角形与原三角形相似;②三边对应成比例的两个三角形相似;③两角对应相等的两个三角形相似;④两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。
温馨提示:(1)判定三角形相似的几条思路:①条件中若有平行,可采用判定定理1;②条件中若有一对角相等(包括隐含的公共角或对顶角),可再找一对角相等或找夹边对应成比例;③条件中若有两边对应成比例,可找夹角相等;但是,在选择利用判定定理2时,一对对应角相等必须是成比例两边的夹角对应相等.④条件中若有等腰关系,可找顶角相等或底角相等,也可找腰和底对应成比例。
(2)在综合题中,注意相似知识的灵活运用,并熟练掌握线段代换、等比代换、等量代换技巧的应用,培养综合运用知识的能力。
(3)运用相似的知识解决一些实际问题,要能够在理解题意的基础上,把它转化为纯数学知识的问题,要注意培养当数学建模的思想。
初三数学中考复习模型构建专题训练相似三角形中的基本模型练习试卷及答案解析一、选择题1、如图,在△ABC 中,D 、E 分别为AB 、AC 边上的点,DE ∥BC ,BE 与CD 相交于点F ,则下列结论一定正确的是( )A. B. C. D.2、如图,▱ABCD 的对角线AC ,BD 交于点O ,CE 平分∠BCD 交AB 于点E ,交BD 于点F ,且∠ABC =60°,AB =2BC ,连接OE .下列结论:①∠ACD =30°;②S ▱ABCD =AC ·BC ;③OE ∶AC =∶6;④S △OCF =2S △OEF .成立的个数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个(第1题图) (第2题图) (第3题图) (第4题图) 3、如图,已知∠1=∠2,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC ∽△ADE 的是( )A .∠C =∠EB .∠B =∠ADEC .D .4、如图,D 是△ABC 的边BC 上一点,AB =4,AD =2,∠DAC =∠B ,如果△ABD 的面积为15,那么△ACD 的面积为( )A .15B .10C .D .55、如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,则图中相似三角形共有( )A .1对B .2对C .3对D .4对 6、如图,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,E 为AB 上一点,分别以ED 、EC 为折痕将两个角(∠A 、∠B)向内折起,点A 、B 恰好落在CD 边上的点F 处.若AD =3,BC =5,则EF 的长是( ) A.B. 2C.D. 2二、填空题7、如图,在△ABC 中,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,则△ADE 与△ABC 的面积比为 。
8、如图,△ABC 中,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,请添加一个条件:____________,使△ABC ∽△AED 。