【初三数学专题】相似三角形中的相似模型(二)
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初三数学 1.2 怎样判定三角形相似(2)导学案
一、知识回顾
1、相似三角形的定义.
2、定义即判定(用几何语言进行描述)
3、全等与相似比较
二、实验与探究
任意画⊿ABC,然后再作一个⊿AˊBˊCˊ,使∠A=∠Aˊ,∠B=∠Bˊ,观察这两个三角形,它们的形状相同吗?你会怎样描述你的发现呢?数学猜想:
探索论证:
已知:
求证:
证明:
三角形相似判定定理1:用数学语言描述为:
三基础演练
1、下列图形中两个三角形是否相似?
2. 如果两个等腰三角形有一对底角对应相等那么它们是否一定相似?有一对顶角对应相等呢?
3. 有一个角等于300的两个等腰三角形是否相似?等于1200呢?
例题变式1
如图,已知在△ABC中,AB =AC,点D、E、F分别在BC、AB、AC上,∠EDF =∠B。
求证:△BDE ∽△
CFD.
例题变式2
已知D、E分别是△ABC的边AB,AC上的点,若∠A=35°, ∠C=85°,∠AED=60 °
求证:AD·AB= AE·AC
四、课堂小结
五、课堂作业P21 练习3题4题。
已知N1=N2 结论:AADE S AABC模型浅析如图,在相似三角形的判定中,我们通过做平行线,从而得出A 型或8型相似.在做题使,我们也常常关注题 目由平行线所产生的相似三角形.模型题源【例1】如图,在ABC 中,中线AF 、BD 、CE 相交于点。
,求证:模型1: 4、 8模型相似模型OF _OE OD \加一五一下一5DE 1证法一:如图①,连接。
£七是中点,,——=一.,DE//BCBC 2OF DF 1OF I•••△EODsacoB(8 模型).••& = &!=2.同理:—=1OC BC 2 OA 2• OF _OE _OD _1GF BF 1 证法二:如图②,过尸作"V/AC 交8。
于点G, ••加是中点,; ------ =——=-AD BC 2QF 1•;AD=CD,:.——=一・•:FG"AD, •二△G 。
/(8 模型)AD 2OF GF 1 lXi OE 1 OD 1 . OF OE OD 1 OAAD 2 OC2OB2 OAOCOB2【例2】如图,点从厂分别在菱形A8C 。
的边AB 、AO 上,且AE=O 凡BF 交DE 于点、G,延长斯交C 。
的延长AF 线于H,若——=2,DF••市一无一方一天图②求器的值.解答::四边形A8CQ是菱形,:.AB^=BC=CD=AD.设。
/=小则OF=AE=a, AF=EB=2a. 9:HD//AB, MHFDsABFAHD DF ■ —AB AF HFFB1=一,••HD = 1.5a, 2FHBH1=-93:.FH1= -BH 3■:HD”EB,:.△DGHs NGB,:-------- =GBHDEB\.5a2a_3=-9 4.BGHB4-7练习:1 .如图,D 、上分别是△ABC 的边AB 、8C 上的点,且DE 〃AC, AE,。
相交于点0,若S :: S^COA =1: 25.则 S/.BD E 与Szxc 的比是.DE 1解答:VDE//AC, AADOE^ACOA,又 S SOE : S^COA = 1: 25,; -------- -AC 52 .如图所示,在248CO 中,G 是8c 延长线上的一点,AG 与BD 交于点、E,与OC 交于点F,此图中的相似三 角形共有对.解::四边形ABCD 是平行四边形,,AD 〃BC, AB//CD,(1) AABD^ACDB : (2) AABE^AFDE ; (3) A AED ^A GEB :(4) AABG^AFCG^AFDA,可以组成3对相似三角形.,图形中一共有6对相似三角形.3.如图,在aABC 中,中线8。
专题07 相似三角形的五种模型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A 字型(平行) 反A 字型(不平行)例.如图,在中,点分别在上,且.(1)求证:;(2)若点在上,与交于点,求证:.【答案】见解析【详解】解:(1)在△AEF 和△ABC 中,∵,,∴△AEF ∽△ABC ;(2)∵△AEF ∽△ABC ,∴∠AEF =∠ABC ,∴EF ∥BC ,∴△AEG ∽△ABD ,△AGF ∽△ADC ,∴,,∴.【变式训练1】已知:如图,点D ,F 在△ABC 边AC 上,点E 在边BC 上,且DE ∥AB ,CD 2=CF •CA .(1)求证:EF ∥BD ;(2)如果AC •CF =BC •CE ,求证:BD 2=DE •BA .ABC ∆,E F ,AB AC AE ABAF AC=AEF ABC ∆∆:D BC AD EF G EG FGBD CD=EAF BAC ∠=∠AE ABAF AC=EG AG BD AD =FG AGCD AD =EG FG BD CD=【答案】见解析【解析】证明:(1)∵DE∥AB,∴CDAC =CECB,∵CD2=CF•CA.∴CDAC =CFCD,∴CFCD=CECB,∴EF∥BD;(2)∵EF∥BD,∴∠CEF=∠CBD,∵AC•CF=BC•CE,∴ACBC =CECF,且∠C=∠C,∴△CEF∽△CAB,∴∠CEF=∠A,∴∠DBE=∠A,∵DE∥AB,∴∠EDB=∠DBA,且∠DBE=∠A,∴△BAD∽△DBE,∴BABD =BDDE∴BD2=BA•DE【变式训练2】如图所示,在△ABC中,DE∥BC,AD=5,BD=10,AE=3.(1)求CE的长.(2)在△ABC中,点D,E,Q分别是AB,AC,BC上,且DE∥BC,AQ交DE于点P.小明认为DPBQ =PEQC,你认为小明的结论正确吗?请说明你的理由.【答案】(1)6;(2)见解析【解析】(1)由DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴ADAD+BD=AEAE+EC,∵AD=5,BD=10,AE=3,∴CE=6.(2)结论正确,理由如下,在△ABQ中,由于DP∥BQ,∴△ADP∽△ABQ,∴DPBQ =APAQ,同理可得:EPCQ=APAQ,∴DPBQ=EPCQ【变式训练3】如图,在中,,,,平分,交边于点,过点作的平行线,交边于点.(1)求线段的长;(2)取线段的中点,联结,交线段于点,延长线段交边于点,求的值.【答案】(1)4;(2)【解析】解:(1)∵平分,,∴.在中,,,,∴.在中,,,,∴.∴.∵,∴∴.∴.(3)∵点是线段的中点,∴.∵,∴∴.∴.∵,∴∴∴.模型二、8字型与反8字型相似Rt ABC∆90ACB∠=︒60BAC∠=︒6AC=AD BAC∠BC D D CA AB E DE AD MBM DE F BM AC GEFDF23EFDF=AD BAC∠60BAC∠=︒30DAC∠=︒Rt ACD∆90ACD∠=︒30DAC∠=︒6AC=CD=Rt ACB∆90ACB∠=︒60BAC∠=︒6AC=BC=BD BC CD=-=//DE CA BDE BCAV V∽23DE BDCA BC==4DE=M ADDM AM=//DE CA DFM AGM△∽△DF DMAG AM=DF AG=//DE CA BEF BAG△∽△23EF BE BDAG BA BC===23EFDF=例.如图,已知在△ABC 中,BE 平分∠ABC 交AC 于E ,点D 在BE 延长线上,且BA •BC =BD •BE .(1)求证:△ABD ∽△EBC ;(2)求证:AD 2=BD •DE .【答案】见解析【解答】证明:(1)∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABD =∠EBC ,∵BA •BC =BD •BE .即ABBC =BDBE ,∴△ABD ∽△EBC ;(2)∵△ABD ∽△EBC ,∴∠BAD =∠BEC ,∠ADB =∠BCE ,∵∠AED =∠BEC ,∴∠BAD =∠AED ,∴△ADE ∽△BEC ,∴△AED ∽△ABD ,∴ADBD =DEAD ,即AD 2=BD •DE .【变式训练1】如图,AD 与BC 交于点O ,EF 过点O ,交AB 与点E ,交CD 与点F ,BO =1,CO =3,AO =32,DO =92.(1)求证:∠A =∠D .(2)若AE =BE ,求证:CF =DF .【答案】【解析】证明:(1)∵BO =1,CO =3,AO =32,DO =92.∴OBOC =AODO ,∵∠AOB =∠COD ,∴△OAB ∽△ODC ,∴∠A =∠D .(2)∵∠A =∠D ,∴AB ∥CD ,∴AEDF =OEOF ,BECF =OEOF ,∴AEDF =BECF .∵AE =BE ,∴CF =DF .【变式训练2】如图,AG ∥BD ,AF :FB =1:2,BC :CD =2:1,求GEED 的值【答案】32【解析】∵AG ∥BD ,∴△AFG ∽△BFD ,∴AGBD =AFBF =12,∵BCCD =2,∴CD =13BD ,∴AGCD =32,∵AG ∥BD ,∴△AEG ∽△CED ,∴GEED =AGCD =32.【变式训练3】如图,四边形ABCD 和四边形ACED 都是平行四边形,点R 为DE 的中点,BR 分别交AC 、CD 于点P 、Q .(1)求证:△PCQ ∽△RDQ ;(2)求BP :PQ :QR 的值.【答案】(1)见解析;(2)【解析】解:(1)∵,∴.又∵.∴.(2)∵四边形和四边形都是平行四边形,∴,.∴,.又∵点是中点,∴.由(1)知,∴,∴.又∵,∴.模型三、AX 型(A 字型及X 字型两者相结合)例.如图,△ABC 中,D .E 分别是AB 、AC 上的点,且BD =2AD ,CE =2AE .(1)求证:△ADE ∽△ABC ;(2)若DF =2,求FC 的长度.【答案】见解析【解答】(1)证明:∵BD =2AD ,CE =2AE ,∴ADAB =AEAC =13,又∵∠DAE =∠BAC ,∴△ADE ∽△ABC ;:3:1:2BP PQ QR =PC DR ∥PCQ RDQ ∠=∠PQC RQD ∠=∠PCQ RDQ △∽△ABCD ACED BC AD CE ==//AC DE PB PR =12PC RE =R DE DR RE =PCQ RDQ △∽△12PQ PC PC QR DR RE ===2QR PQ =3BP PR PQ QR PQ ==+=::3:1:2BP PQ QR =(2)解:∵△ADE ∽△ABC ,∴DE BC =AD AB =13,∠ADE =∠ABC ,∴DE ∥BC ,∴△DEF ∽△CBF ,∴DFCF =DECB ,即2CF =13,∴FC =6.【变式训练1】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,求的长.【解析】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=2.【变式训练2】如图,已知AB ∥CD ,AC 与BD 相交于点E ,点F 在线段BC 上,AB CD =12,BF CF =12.(1)求证:AB ∥EF ;(2)求S △ABE :S △EBC :S △ECD .【答案】见解析【解析】(1)证明:∵AB ∥CD ,∴ABCD =BEED =12,CE BE CDCEME ADF CDF AD CD DAF DCE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩CE BE CD CE 222x x +=11CE BE CD CE CE BE CD CE CDAFCD CMAF AM=CD CM CEAF AM BE==∵BF CF =12,∴BE ED =BFFC ,∴EF ∥CD ,∴AB ∥EF .(2)设△ABE 的面积为m .∵AB ∥CD ,∴△ABE ∽△CDE ,∴S △ABES △EDC =(ABCD )2=14,∴S △CDE =4m ,∵AECE =ABCD =12,∴S △BEC =2m ,∴S △ABE :S △EBC :S △ECD =m :2m :4m =1:2:4.【变式训练3】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.【答案】见解析【解答】解:(1)∵EG ∥AD ,∴△BAD ∽△BEF ,∴BEBA =EFAD ,即BE BE+6=26,∴EB =3.(2)∵EG ∥∥BC ,∴△AEG ∽△ABC ,∴EGBC =AEAB ,即EG8=66+3,∴EG =163,∴FG =EG ﹣EF=103.模型四、共边角模型(子母型)例.在中,,垂足为,求的长【答案】4【解析】∵,∴,∴,∵,∴,∴,Rt ABC V 90,ACB CD AB ∠=︒⊥,8,2D AD DB ==CD CD AB ⊥90ADC CDB ∠=∠=︒90ACD A ∠+∠=︒90ACB ∠=︒90ACD BCD ∠+∠=︒A BCD ∠=∠∴,∴,∴,∴.【变式训练1】如图,矩形ABCD 中,F 是DC 上一点,BF ⊥AC ,垂足为E ,ADAB =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 .125【解答】解:∵ADAB =12,∴设AD =BC =a ,则AB =CD =2a ,∴AC =5a ,∵BF ⊥AC ,∴△CBE ∽△CAB ,△AEB ∽△ABC ,∴BC 2=CE •CA ,AB 2=AE •AC ∴a 2=CE •5a ,4a 2=AE •5a ,∴CE =5a5,AE=45a5,∴CE AE =14,∵△CEF ∽△AEB ,∴S 1S 2=(CEAE )2=116,故选:A .【变式训练2】如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD 是AB 边上的高.如果BD =4,CD =6,那么BC :AC 是( )A .3:2B .2:3C .3:13D .2:13.【答案】B【解答】解:∵∠ACB =90°,CD 是AB 边上的高,∴∠ADC =∠CDB =∠ACB =90°,∵∠A +∠B =90°,∠A +∠ACD =90°,∴∠ACD =∠B ,∴△ACD ∽△CBD ,∴ACBC =CDBD =64=32∴BCAC =23,故选:B .【变式训练3】如图,在△ABC 中,AB=AC ,点P 、D 分别是BC 、AC 边上的点,且∠APD=∠B,(1)求证:AC•CD=CP •BP ;(2)若AB=10,BC=12,当PD ∥AB 时,求BP 的长.【答案】见解析【解析】(1)∵AB=AC ,∴∠B=∠C .∵∠APD=∠B ,∴∠APD=∠B=∠C .∵∠APC=∠BAP+∠B ,∠APC=∠APD+∠DPC ,∴∠BAP=∠DPC ,∴△ABP ∽△PCD ,∴,∴AB•CD=CP•BP .∵AB=AC ,∴AC•CD=CP•BP ;ADC CDB V V ∽CD ADBD CD=28216CD AD BD =⋅=⨯=4CD =BP ABCD CP=(2)∵PD ∥AB ,∴∠APD=∠BAP .∵∠APD=∠C ,∴∠BAP=∠C .∵∠B=∠B ,∴△BAP ∽△BCA,∴.∵AB=10,BC=12,∴,∴BP=.模型五、手拉手模型例.如图,在△ABC 与△ADE 中,∠ACB =∠AED =90°,∠ABC =∠ADE ,连接BD 、CE ,若AC :BC =3:4,则BD :CE 为( )A .5:3B .4:3C .5:2D .2:3【答案】A【解析】∵∠ACB =∠AED =90°,∠ABC =∠ADE ,∴△ABC ∽△ADE ,∴∠BAC =∠DAE ,ACAB =AEAD ,∵∠BAC +∠BAE =∠DAE +∠BAE ,即∠CAE =∠BAD ,∵ACAB =AEAD ,∴△ACE ∽△ABD ,∴BDCE =AB AC ,∵AC :BC =3:4,∠ACB =∠AED =90°,∴AC :BC :AB =3:4:5,∴BD :CE =5:3,选A .【变式训练1】如图,△ABC ∽△ADE ,∠BAC =∠DAE =90°,AB 与DE 交于点O ,AB =4,AC =3,F 是DE 的中点,连接BD ,BF ,若点E 是射线CB 上的动点,下列结论:①△AOD ∽△FOB ,②△BOD ∽△EOA ,③∠FDB +∠FBE =90°,④BF =56AE ,其中正确的是( )A .①②B .③④C .②③D .②③④【答案】D【解析】∵△ABC ∽△ADE ,∴∠ADO =∠OBE ,∵∠AOD =∠BOE ,∴△AOD ∽△EOB ,∴ODOB =OAOE ,∴ODOA =OBOE ,∵∠BOD =∠AOE ,∴△BOD ∽△EOA ,故②正确,BA BPBC BA=101210BP =253∵△AOD ∽△EOB ,△BOD ∽△EOA ,∴∠ADO =∠EBO ,∠AEO =∠DBO ,∵∠ADO +∠AEO =90°,∴∠DBE =∠DBO +∠EBO =90°,∵DF =EF ,∴FD =FB =FE ,∴∠FDB =∠FBD ,∴∠FDB +∠FBE =∠FBD +∠FBE =90°,故③正确,在R t △ABC 中,∵AB =4,AC =3,∴BC =32+42=5,∵△ABC ∽△ADE ,∴DEAE =BCAC =53,∵BF =12DE ,∴2BFAE =53,∴BF =56AE ,故④正确,∵∠ADO =∠OBE ,∴∠ADO ≠∠OBF ,∴无法判断△AOD ∽△FOB ,故①错误.选D .【变式训练2】已知:如图,在△ABC 中,点D 、E 分别在边BC 、AC 上,点F 在DE 的延长线上,AD =AF ,AE •CE =DE •EF .(1)求证:△ADE ∽△ACD ;(2)如果AE •BD =EF •AF ,求证:AB =AC .【答案】见解析【解析】证明:(1)∵AD =AF ,∴∠ADF =∠F ,∵AE •CE =DE •EF ,∴AEDE =EFCE ,又∵∠AEF =∠DEC ,∴△AEF ∽△DEC ,∴∠F =∠C ,∴∠ADF =∠C ,又∵∠DAE =∠CAD ,∴△ADE ∽△ACD .(3)∵AE •BD =EF •AF ,∴AEAF =EFBD ,∵AD =AF ,∴AEAD =EFBD ,∵∠AEF =∠EAD +∠ADE ,∠ADB =∠EAD +∠C ,∴∠AEF =∠ADB ,∴△AEF ∽△ADB ,∴∠F =∠B ,∴∠C =∠B ,∴AB =AC .【变式训练3】已知,ABC 中,AB =AC ,∠BAC =2α°,点D 为BC 边中点,连接AD ,点E 为线段AD 上一动点,把线段CE 绕点E 顺时针旋转2α°得到线段EF ,连接FG ,FD .(1)如图1,当∠BAC =60°时,请直接写出的值;(2)如图2,当∠BAC =90°时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请写出正确的结论,并说明理由;V BFAE【答案】(1)1;(2)不成立,,理由见解析;(3)E为AD中点时,的最小值=sinα【解析】(1)连接BF,∵AB=AC,∠BAC=60°,∴△ABC为等边三角形,∵线段CE绕点E顺时针旋转60°得到线段EF,∴EC=EF,∠CEF=60°,∴△EFC都是等边三角形,∴AC=BC,EC=CF,∠ACB=∠ECF=60°,∴∠ACE=∠BCF,∴△ACE≌△BCF(SAS),∴AE=BF,∴=1.(2)不成立,结论:.证明:连接BF,∵AB=AC,D是BC中点,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴∠BAC=∠CEF=90°,∴△ABC和△CEF为等腰直角三角形,∴∠ACB=∠ECF=45°,∴∠ACE=∠BCF,∴=,∴△ACE∽△BCF,∴∠CBF=∠CAE=α,∴==.课后训练1.如图,在中,、分别是边、的中点,、分别交于点、,则图中阴影部分图形的面积与的面积之比为 A.B.C.D.【解答】B【解析】,是的中点,,,即,同理可得,,,,、分别是边、的中点,,,,AEBFDFDCBFAEAEBFACBCCECFAEBFACBCABCDY E F BC CD AE AF BD G HABCDY()7:127:2413:3613:72//BE AD E B∽∴∆∆BEG DAG∴BG12==BEDG DA13=BG BD13=DH BD13∴=GH BD1136四边形∆∆∴==AGH ABD ABCDS S SE F BC CD//∴EF BD12=EF BD∽∴∆∆CEF CBD,,图中阴影部分图形的面积,即图中阴影部分图形的面积与的面积之比为.2.如图,△ABC 中,D 为BC 中点,E 为AD 的中点,BE 的延长线交AC 于F ,则AF FC 为( ) A .1:5B .1:4C .1:3D .1:2【答案】D【解析】过D 作BF 的平行线,交AC 边于G ,如下图所示:∵D 为BC 中点,DG ∥BF ,∴∠CGD =∠CFB ,又∵∠C =∠C ,∴△CDG ∽△CBF∴CG CF =CD CB =12,即:CG =12CF =FG又E 为AD 的中点,BE 的延长线交AC 于F ,DG ∥BF同理可得:△AEF ∽△ADG ,∴AE AD =AF AG =12,即:AF =12AG =FG∴AF =FG =GC ,∴AF FC =AF 2AF =12=1:2,选D .3.如图平行四边形,为中点,延长至,使,连结交于点,则 .【答案】2:9【解析】如图,连接∵四边形是平行四边形,,,为中点,,,,,,,∴211()24∆∆==CEF CBD S S 1148四边形∆∆∴==CEF BCD ABCD S S S ∴1176824四边形四边形⎛⎫=+= ⎪⎝⎭ABCD ABCD S S Y ABCD 7:24=ABCD F BC AD E :1:3DE AD =EF DC G :DEG BGC S S ∆∆=BGABCD //∴AD BC =AD BC ∴∠=∠E CFG F BC 1122∴==FC BC AD :1:3= DE AD :1:3∴=DE BC :2:3∴=DE CF ∠=∠ E CFG ∠=∠DGE CGF ∽∴∆DGE CGF :4:9∆∆∴=DEG CFG S S为中点,,.4.如图,等边三角形ABC 中,AB =3,点D 是CB 延长线上一点,且BD =1,点E 在直线AC 上,当∠BAD =∠CDE 时,AE 的长为 .【分析】分两种情形分别画出图形,利用相似三角形的性质解决问题即可.【解析】∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠ACB =60°,AC =BC =AB =3,∴∠ABD =120°,①当点E 在边AC 上时.作EF ∥AB 交BC 于F ,如图1所示:则△EFC 是等边三角形.∴∠CFE =60°,EF =CF =CE ,∴∠BFE =120°=∠ABD ,∵∠BAD =∠CDE ,∴△ABD ∽△DFE ,∴AB BD =DF EF ,即31=DF EF ,∴DF =3EF ,∴DF =3CF ,∴CD =4CF ,∵BC =3,BD =1,∴CD =BC +BD =4,∴CF =1,∴CE =1,∴AE =AC ﹣CE =2;②点E 在AC 的延长线上时.如图2所示:∵∠ABD =∠DCE =120°,∠BAD =CDE ,∴△ABD ∽△DCE ,∴AB CD =BD CE ,即34=1CE ,解得:CE =43,∴AE =AC +CE =3+43=133;综上所述,当∠BAD =∠CDE 时,AE 的长为2或133;5.如图,在△ABC 中,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,∠AED =∠B ,线段AG 分别交线段DE ,BC 于点F ,G ,且AD AC =DF CG .(1)求证:△ADF ∽△ACG ;(2)若AD AC =37,求AF FG的值. F BC 2∆∆∴=BGC CFG S S :4:182:9∆∆∴==DEG BGC S S【解答】(1)证明:∵∠AED =∠B ,∠DAE =∠CAB ,∴△AED ∽△ABC ,∴∠ADF =∠C ,又∵AD AC =DF CG ,∴△ADF ∽△ACG ;(2)解:∵△ADF ∽△ACG ,∴AD AC =AF AG ,∵AD AC =37,∴AF AG =37,∴AF FG =34.6.如图,在平行四边形ABCD 中,点E 在边BC 上,连结AE 并延长,交对角线BD 于点F 、DC 的延长线于点G .如果CE BE =23,求FE EG 的值.【解答】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC .∵AD ∥BE ,∴△BEF ∽△DAF ,∴EF AF =BE DA .又∵BC =BE +CE ,CE BE =23,∴BE =35BC =35DA ,∴EF =35AF ,∴AE =3+53EF =83EF .∵CE ∥AD ,△CEG ∽DAG ,∴GE GA =CE DA =22+3,∴GE =25GA ,∴GE =25−2AE =23×83EF =169EF ,∴FE EG =916.7.已知中,,(如图).以线段为边向外作等边三角形,点是线段的中点,连接并延长交线段于点.(1)求证:四边形为平行四边形;(2)连接,交于点.①若,求的长;②作,垂足为,求证:.【解析】(1)∵是等边三角形 ∴,在中,∴∵点是线段的中点∴∴是等边三角形∴,∴∴∴∴四边形为平行四边形;(2)①如图,连接,交于点 ∵∴∴Rt ABC V 90ACB ∠=︒30CAB ∠=︒AB ABD E AB CE AD F BCFD CD AB M 6AB =BM MN AC ⊥N 111BC AD MN+=ABD △AD AB BD ==60BAD ABD D ∠=∠=∠=︒Rt ABC V 30CAB ∠=︒60ABC ∠=︒E AB 12CE BE AE AB ===BCE V 60CEB CBE ABC ∠=∠=∠=︒BC CE =60ABD CEB ∠=∠=︒//CF BD606060180CBD D CBE ABD D ∠+∠=∠+∠+∠=︒+︒+︒=︒//BC FD BCFD CD AB M //BC FD BCM ADM ~V V BM BC AM AD=∵,∴ ∵∴;②如图,作,垂足为∵,,∴∴,∴,∴ ∴.8.如图,在平行四边形中,过点作,垂足为,连接,为线段上一点,且.(1)求证:;(2)若,,,求的长.【答案】(1)见解析;(2)AE【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,,,,;,,,;(2)解:∵四边形是平行四边形,,,.,,.在中,,,,9.如图1,在矩形中,于点.(1)求证:;(2)如图2,若点是边上一点,且.求证:.【答案】(1)见解析;(1)见解析12BC CE AB ==AB AD =12BM BC AM AD ==6AB BM AM =+=123BM AB ==MN AC ⊥N90ACB ∠=︒306090CAD BAC BAD ∠=∠+∠=︒+︒=︒MN AC⊥////BC MN DA AMN ABC V :V C CMN DA ~V V MN AN BC AC =MN CN DA CA=1MN MN AN CN AN CN AC BC DA AC CA AC AC ++=+===111BC AD MN+=ABCD A AE BC ⊥E DE F DE AFE B ∠=∠ADF DEC ∆∆∽8AB =AD =AF =AE ABCD //∴AD BC //AB CD ∴∠=∠ADF CED 180∠+∠=︒B C 180∠+∠=︒ AFE AFD ∠=∠AFE B ∴∠=∠AFD C ∽∴∆∆ADF DEC ABCD 8∴==DC AB ∽∆∆ ADF DEC ∴=AD AFDE DC =12∴=DE // AD BC ⊥AE BC ∴⊥AE AD Rt ADE ∆90∠=︒EAD 12=DE =AD ∴===AE ABCD AE BD ⊥E BE BC AE CD =g g P AD PE EC ⊥AE AB DE AP =g g【详解】证明:∵在矩形中,,,,,,,,,,,;(2)证明:,,,,,,,,,,.10.已知,正方形中,点是边延长线上一点,连接,过点作,垂足为点,与交于点.(1)如图1,求证:;(2)如图2,连接,若,的值.【答案】(1)见解析;(2)【详解】(1)四边形是正方形,,,又,,又,,,在和中,,,;(2)过点作,设,,如图2所示:ABCD =AB CD =AD BC 90∠=︒BAD ⊥ AE BD 90∴∠=∠=︒AEB AED ∴∠+∠=∠+∠BAE ABE BAE EAD ∴∠=∠ABE DAE ∽∴∆∆ABE DAE ∴=AB BE AD AE ∴=CD BE BC AE∴=g g BE BC AE CD ⊥ AE BD ⊥PE EC 90∴∠=∠=︒AED PEC ∴∠=∠AEP DEC 90∠+∠=︒ EAD ADE 90∠+∠=︒ADE CDE ∴∠=∠EAP EDC ∽∴∆∆AEP DEC ∴=AE AP DE CD= AB CD ∴=g g AE AB DE AP ABCD E BC DE B BF DE ⊥F BF CD G CG CE =BD BE =DG =cos DBG ∠cos ∠=DBG ABCD ∴=BC DC 90∠=∠=︒BCG DCE ⊥ BF DE 90∴∠=︒GFD 180∠+∠+∠=︒ GBC BGC GCB 180∠+∠+∠=︒GFD FDG DGF ∠=∠BGC DGF ∆BGC ∆DEC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩BCG DCE BC DCCBG CDE ()∴∆≅∆BGC DEC ASA ∴=CG CE G ⊥GH BD =CE x =HD y,,又,,,,,,解得:,在中,由勾股定理得:,同理可得:,又,,在中,由勾股定理得:,= CG CE ∴=CG x =+ BE BC CE =+DC DG GC =BC DC =BE =DG ∴=+x x =x ∴=BC Rt BCD ∆6===BD 2=HD =+ BD BH HD 624∴=-=BH Rt HBG ∆===BG cos ∴∠===BH DBG BG。
要点诠释:
(1)书写两个三角形相似时,要注意对应点的位置要一致,∽,
则说明点 A 的对应点是 A′,点 B 的对应点是 B′,点 C 的对应点是C′;
(2)对于相似比,要注意顺序和对应的问题,如果两个三角形相似,那么第一个三角形的一边和第二个三角形的对应边的比叫做第一个三角形和第二个三角形的相似比.当相似比为 1 时,两个三角形全等.
核心知识点二:相似三角形的判定定理
1.判定方法(一):平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形和原三角形相似.
2.判定方法(二):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.判定方法(三):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.
要点诠释:
此方法要求用三角形的两边及其夹角来判定两个三角形相似,应用时必须注意这个角必需是两边的夹角,否则,判断的结果可能是错误的.
4.判定方法(四):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.
要点诠释:
要判定两个三角形是否相似,只需找到这两个三角形的两个对应角相等即可,对于直角三角形而言,若有一个锐角对应相等,那么这两个三角形相似.
要点三、相似三角形的常见图形及其变换:
\。
相似模型【相似模型一: A 字型】 特征 模型 结论DE ∥BCCBCBBC D E ADA E DA AD:AB=AE:AC=DE:BC 顺着比∠B=∠AEDCB C BDA EDAAD:AC=AE:AB=DE:BC 反着比AD×AB=AE×AC 顺着乘∠B =∠ACDCBED AAD:AC=AC:AB=CD:BC AC²=AD×AB当∠ BAC=90°AD B CB①△ABD ∽△CBA AB ²=BD×BC ②△ACD ∽△BCAAC²=CD×BC③△ADB ∽△CDA AD²=BD×CD【相似模型二: X 型】 特征 模型 结论AC ∥BDAD B CO DB A CC A OD BAD B CODBACCAO D B① △BD0∽△ACO ② DO:0C=BO:0A=BD:AC 交叉比③ △AOD 与△C0B 不相似∠B=∠C(也叫蝴蝶型相似)A D BC ODBACCAD B CODBACC① △AOC ∽△DOB② AO:OD=0C:0B=AC:BDAO×OB=OC×0D ③ 顺着比, 交叉乘 ④ △BOC∽△DOA【相似模型三: 旋转相似】 特征 模型结论成比例线段共端点① △ABC ∽△ADE ② △ABD∽△ACE【相似模型四: 三平行模型】 特征 模型结论AB ∥EF ∥CDFEBCD AF EDCBA图2① 有两对A 字型相似△BEF ∽△BCD △DEF∽△DAB ② 有一对X 型相似△AEB ∽△DEC ③111AB CD EF+=【相似模型五: 半角模型】 特征模型 结论ECD BAA BDC EEDCBA90度, 45度; 120度, 60度 120度,60度60°45°图2图1旋转N M 60°120°E D CB A 45°ED C B A ①△ABN ∽△MAN ∽△MCA ②△ABD ∽△CAE ∽△CBA【相似模型六: 三角形内接矩形模型】 特征模型 结论矩形EFGH 或正方形EFGH 内接与三角形H GFED C BA【相似模型七: 十字模型】 特征 模型结论正方形①若AF=BE,则AF ⊥BE ②若AF ⊥BE, 则AF=BE,②若AF ⊥BE ,则AF=BE,长方形PEAB CD矩形ABCD 中, CE ⊥BD, 则△CDE ∽△BCD,平行四边形△GME ∽△HNF△MED ≌△BFA三角形MED CAB在△ABC 中, AB =AC,AB ⊥AC, ①D 为中点, ②AE ⊥BD, ③BE :EC =2:1, ④∠ADB =∠CDE, ⑤∠AEB =∠CED,⑥∠BMC =135°, ⑦ , 这七个结论中, “知二得五”【A 型, X 型, 三平行模型】1.如图, 在△ABC 中, EF ∥DC, ∠AFE=∠B, AE=6, ED=3, AF=8, 则AC=_________, _________.F E DCBABCDE FA2. 如图, AB ∥CD, 线段BC, AD 相交于点F, 点E 是线段AF 上一点且满足∠BEF=∠C, 其中AF=6, DF=3, CF=2, 则AE=_________.3.如图, 在Rt △ABD 中, 过点D 作CD ⊥BD, 垂足为D, 连接BC 交AD 于点E, 过点E 作EF ⊥BD 于点F, 若AB=15, CD=10, 则BF:FD=_____________.FEBCD AN MEDCBA4.如图, 在□ABCD中, E为BC的中点, 连接AE, AC, 分别交BD于M, N, 则BM:DN=_____________.5.如图所示, AB∥CD, AD, BC相交于点E, 过E作EF∥AB交BD于点F.则下列结论:①△EFD∽△ABD;②;③;④.其中正确的有___________.F EDCBA图26.在△ABC中, AB=9, AC=6, 点M在边AB上, 且AM=3, 点N在AC边上.当AN= 时, △AMN与原三角形相似.7.如图, 在△ABC中, ∠C=90°, AC=8, BC=6, D是边AB的中点, 现有一点P位于边AC上, 使得△ADP与△ABC相似, 则线段AP的长为.8.如图, 已知O是坐标原点, 点A.B分别在轴上, OA=1, OB=2, 若点D在轴下方, 且使得△AOB与△OAD相似, 则这样的点D有个.9.如图, 在Rt△ACB中, ∠C=90°, AC=16cm, BC=8cm, 动点P从点C出发, 沿CA方向运动;动点Q同时从点B出发, 沿BC方向运动,如果点P的运动速度均为4cm/s, Q点的运动速度均为2cm/s, 那么运动几秒时, △ABC与△PCQ相似.10.将△ABC的纸片按如图所示的方式折叠, 使点B落地边AC上, 记为点B', 折叠痕为EF, 已知AB=AC=8, BC=10,若以点B'.F.C为顶点的三角形与△ABC相似, 那么BF的长度是.11.如图,在中,,,是角平分线.求证:(1)(2)12.如图, 四边形中, 平分, , , 为的中点.(1)求证: ;(2)与有怎样的位置关系?试说明理由;(3)若, , 求的值.13.如图, 在中, 为上一点, , , , 于, 连接.(1)求证:;(2)找出图中一对相似三角形, 并证明.14.如图, 在中, , 分别是, 上的点, , 的平分线交于点, 交于点.(1)试写出图中所有的相似三角形, 并说明理由(2)若, 求的值.15.如图, 在平行四边形ABCD中, 对角线AC.BD交于点O. M为AD中点, 连接CM交BD于点N, 且ON=1.(1)求BD的长;(2)若△DCN的面积为2, 求四边形ABNM的面积.16.如图,在中,于点,于点,连接,求证: ..17.如图,在△ABC中,DE∥FG∥BC,AD∶DF∶FB=1∶2∶3,若EG=3,则AC=________.图1 图218..如图,平行于BC的直线DE把△ABC分成的两部分面积相等.则ADAB = _________.19.如图所示, AD=DF=FB, DE∥FG∥BC,则=__________.20.如图, 在矩形ABCD中, 对角线AC, BD相交于点O, OE⊥BC于点E, 连接DE交OC于点F, 作FG⊥BC于点G, 则线段BG与GC的数量关系是___.21.如图, 已知点C为线段AB的中点, CD⊥AB且CD=AB=4, 连接AD, BE⊥AB, AE是∠DAB的平分线, 与DC相交于点F, EH⊥DC于点G, 交AD 于点H, 则HG的长为 .22.如图1, 在△ABC 中, 点D.E 、Q 分别在边AB.AC.BC 上, 且DE ∥BC, AQ 交DE 于点P. (1)求证: ;(2)如图, 在△ABC 中, ∠BAC=90°, 正方形DEFG 的四个顶点在△ABC 的边上, 连接AG 、AF, 分别交DE 于M 、N 两点. 如图2, 若AB=AC=1, 直接写出MN 的长;如图3, 求证MN2=DM【母子型】1.已知: 如图, △ABC 中, ∠ACB=90°, CD ⊥AB 于D, S △ABC=20, AB=10。
相似三角形重要模型-手拉手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。
手拉手模型相似是手拉手模型当中相对于手拉手全等模型较难的一种模型,在实际的应用和解题当中出现时,对于同学们来说,都比较困难。
而深入理解模型内涵,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“手拉手”模型(旋转模型)。
手拉手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.“手拉手”模型(旋转模型)【模型解读与图示】“手拉手”旋转型定义:如果将一个三角形绕着它的项点旋转并放大或缩小(这个顶点不变),我们称这样的图形变换为旋转相似变换,这个顶点称为旋转相似中心,所得的三角形称为原三角形的旋转相似三角形。
1)手拉手相似模型(任意三角形)条件:如图,∠BAC =∠DAE =α,AD AB =AE AC=k ;结论:△ADE ∽△ABC ,△ABD ∽△ACE ;EC BD =k .2)手拉手相似模型(直角三角形)条件:如图,∠AOB =∠COD =90°,OC OA =OD OB =k (即△COD ∽△AOB );结论:△AOC ∽△BOD ;BD AC =k ,AC ⊥BD ,S ABCD =12AB ×CD .3)手拉手相似模型(等边三角形与等腰直角三角形)条件:M 为等边三角形ABC 和DEF 的中点;结论:△BME ∽△CMF ;BE CF =3.条件:△ABC 和ADE 是等腰直角三角形;结论:△ABD ∽△ACE .1(2023秋·福建泉州·九年级校考期末)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 =60°,AC 与DE相交于点F ,点D 在BC 边上,DF CF=233,求AD BD 的值;拓展创新:(3)如图③,D 是△ABC 内一点,∠BAD =∠CBD =30°,∠BDC =90°,AB =4,AC =23,求AD 的长.【答案】(1)见解析;(2)AD BD =2;(3)AD =5【分析】问题背景(1)由题意得出AB AD =AC AE ,∠BAC =∠DAE ,则∠BAD =∠CAE ,可证得结论;尝试应用(2)连接EC ,证明△ABC ∽△ADE ,由(1)知△ABD ∽△ACE ,由相似三角形的性质得出AE AD =EC BD =3,∠ACE =∠ABD =∠ADE ,可证明△ADF ∽△ECF ,得出DF CF =AD CE=233,则可求出答案.拓展创新(3)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 ,证明△BDC ∽△MDA ,由相似三角形的性质得出BD MD =DC DA ,证明△BDM ∽△CDA ,得出BM CA =DM AD=3,求出BM =6,由勾股定理求出AM ,最后由直角三角形的性质可求出AD 的长.【详解】问题背景(1)证明:∵△ABC ∽△ADE ,∴AB AD =AC AE ,∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE ,AB AC =AD AE,∴△ABD ∽△ACE ;尝试应用(2)解:如图,连接EC ,∵∠BAC=∠DAE=90°,∠ABC=∠ADE=60°,∴△ABC∽△ADE,AE=3AD由(1)知△ABD∽△ACE,∴AEAD=ECBD=3,∠ACE=∠ABD=∠ADE=60°,∴AEEC=ADBD,∵∠AFD=∠AEFC∴△ADF∽△ECF∴DFCF =ADCE∵DF CF =233∴DFCF=ADCE=233∴AD=233CE∴AE=3AD=2CE∴ADBD=AEEC=2,拓展创新(3)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,∴BDMD=DCDA,又∠BDC=∠ADM,∴∠BDC+∠CDM=∠ADM+∠CDM,即∠BDM=∠CDA,∴△BDM∽△CDA,∴BMCA=DMAD=3,∵AC=23,∴BM=23×3=6,∴AM=BM2-AB2=62-42=25,∴AD=12AM=5.【点睛】此题是相似形综合题,考查了直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.2(2023秋·江苏无锡·九年级校考阶段练习)【模型呈现:材料阅读】如图,点B,C,E在同一直线上,点A,D在直线CE的同侧,△ABC和△CDE均为等边三角形,AE,BD 交于点F,对于上述问题,存在结论(不用证明):(1)△BCD≌△ACE(2)△ACE可以看作是由△BCD绕点C旋转而成;⋯【模型改编:问题解决】点A ,D 在直线CE 的同侧,AB =AC ,ED =EC ,∠BAC =∠DEC =50°,直线AE ,BD 交于F ,如图1:点B 在直线CE 上,①求证:△BCD ∽△ACE ; ②求∠AFB 的度数. 如图2:将△ABC 绕点C 顺时针旋转一定角度.③补全图形,则∠AFB 的度数为;④若将“∠BAC =∠DEC =50°”改为“∠BAC =∠DEC =m °”,则∠AFB 的度数为.(直接写结论)【模型拓广:问题延伸】如图3:在矩形ABCD 和矩形DEFG 中,AB =2,AD =ED =23,DG =6,连接AG ,BF ,求BF AG 的值.图1 图2 图3【答案】【模型改编:问题解决】①见解析;②65°;③图见解析,115°;④90°+m °2【模型拓广:问题延伸】233【分析】【模型改编:问题解决】①先证明△ABC ∽△EDC ,可得AC EC =BC DC,再证明∠ACE =∠BCD ,可得△BCD ∽△ACE ;②由△BCD ∽△ACE ,可得∠DBC =∠EAC ,再结合三角形的外角可得答案;③连接EA 并延长交BD 于F ,同理可得:△BCD ∽△ACE ,∠CEF =∠BDC ,再结合三角形的外角可得答案;④先求解∠CDE =∠DCE =12180°-m ° =90°-12m °,结合③的思路可得答案;【模型拓广:问题延伸】连接BD 、DF ,先证明△ADB ∽△GDF ,可得∠ADB =∠GDF ,AD DG =BD DF ,证明∠ADG =∠BDF ,可得△BDF ∽△ADG ,可得BF AG =BD AD,从而可得答案.【详解】【模型改编:问题解决】①∵AB =AC ,ED =EC ,∠BAC =∠DEC =50°,∴∠ABC =∠ACB =180°-50° ÷2=65°,∠EDC =∠ECD =180°-50° ÷2=65°,∴△ABC ∽△EDC ,∴AC EC =BC DC,∵∠ACE =180°-∠ACB =115°,∠BCD =180°-∠DCE =115°,∴∠ACE =∠BCD ,∴△BCD ∽△ACE ;②由①知,△BCD ∽△ACE ,∴∠DBC =∠EAC ,∴∠AFB =∠DBC +∠CEA =∠EAC +∠CEA =∠ACB =65°③补图如下:连接EA 并延长交BD 于F ,图2同理可得:△BCD ∽△ACE ∴∠CEF =∠BDC ,∴∠AFB =∠BDC +∠CDE +∠DEF =∠CEF +∠CDE +∠DEF =∠CED +∠CDE =50°+65°=115°,④∵∠BAC =∠DEC =m °,CE =DE ,∴∠CDE =∠DCE =12180°-m ° =90°-12m °,同理③可得∠AFB =∠CED +∠CDE =m °+90°-12m °=90°+m °2,故答案为:90°+m °2;【模型拓广:问题延伸】连接BD 、DF ,图3∵在矩形ABCD 和矩形DEFG 中,AB =2,AD =ED =FG =23,DG =6,∴AB AD =GF DG =33,又∵∠BAD =∠DGF =90°,∴△ADB ∽△GDF ,∴∠ADB =∠GDF ,AD DG=BD DF ,∵∠ADG =∠GDF +∠ADF ,∠BDF =∠ADB +∠ADF ,∴∠ADG =∠BDF ,∴△BDF ∽△ADG ,∴BF AG =BD AD,∵AD =23,AB =2,∴BD =AB 2+AD 2=4,∴BF AG =BD AD =423=233.【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,熟练的证明三角形相似是解本题的关键.3(2023春·湖北黄冈·九年级专题练习)【问题呈现】△CAB 和△CDE 都是直角三角形,∠ACB =∠DCE =90°,CB =mCA ,CE =mCD ,连接AD ,BE ,探究AD ,BE 的位置关系.(1)如图1,当m =1时,直接写出AD ,BE 的位置关系:;(2)如图2,当m ≠1时,(1)中的结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由.【拓展应用】(3)当m =3,AB =47,DE =4时,将△CDE 绕点C 旋转,使A ,D ,E 三点恰好在同一直线上,求BE 的长.【答案】(1)BE ⊥AD (2)成立;理由见解析(3)BE =63或43【分析】(1)根据m =1,得出AC =BC ,DC =EC ,证明△DCA ≌△ECB ,得出∠DAC =∠CBE ,根据∠GAB +∠ABG =∠DAC +∠CAB +∠ABG ,求出∠GAB +∠ABG =90°,即可证明结论;(2)证明△DCA ∽△ECB ,得出∠DAC =∠CBE ,根据∠GAB +∠ABG =∠DAC +∠CAB +∠ABG ,求出∠GAB +∠ABG =90°,即可证明结论;(3)分两种情况,当点E 在线段AD 上时,当点D 在线段AE 上时,分别画出图形,根据勾股定理求出结果即可.【详解】(1)解:∵m =1,∴AC =BC ,DC =EC ,∵∠DCE =∠ACB =90°,∴∠DCA +∠ACE =∠ACE +∠ECB =90°,∴∠DCA =∠ECB ,∴△DCA ≌△ECB ,∴∠DAC =∠CBE ,∵∠GAB+∠ABG=∠DAC+∠CAB+∠ABG,=∠CBE+∠CAB+∠ABG=∠CAB+∠CBA=180°-∠ACB=90°,∴∠AGB=180°-90°=90°,∴BE⊥AD;故答案为:BE⊥AD.(2)解:成立;理由如下:∵∠DCE=∠ACB=90°,∴∠DCA+∠ACE=∠ACE+∠ECB=90°,∴∠DCA=∠ECB,∵DC CE =ACBC=1m,∴△DCA∽△ECB,∴∠DAC=∠CBE,∵∠GAB+∠ABG=∠DAC+∠CAB+∠ABG,=∠CBE+∠CAB+∠ABG =∠CAB+∠CBA=180°-∠ACB=90°,∴∠AGB=180°-90°=90°,∴BE⊥AD;(3)解:当点E在线段AD上时,连接BE,如图所示:设AE=x,则AD=AE+DE=x+4,根据解析(2)可知,△DCA∽△ECB,∴BE AD =BCAC=m=3,∴BE=3AD=3x+4=3x+43,根据解析(2)可知,BE⊥AD,∴∠AEB=90°,根据勾股定理得:AE2+BE2=AB2,即x2+3x+432=472,解得:x=2或x=-8(舍去),∴此时BE=3x+43=63;当点D在线段AE上时,连接BE,如图所示:设AD=y,则AE=AD+DE=y+4,根据解析(2)可知,△DCA∽△ECB,∴BE AD =BCAC=m=3,∴BE=3AD=3y,根据解析(2)可知,BE⊥AD,∴∠AEB=90°,根据勾股定理得:AE 2+BE 2=AB 2,即y +4 2+3y 2=47 2,解得:y =4或y =-6(舍去),∴此时BE =3y =43;综上分析可知,BE =63或43.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,三角形内角和定理的应用,勾股定理,解题的关键是熟练掌握三角形相似的判定方法,画出相应的图形,注意分类讨论.4(2023秋·福建泉州·九年级校考阶段练习)如图,已知△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =α.点D 是△ABC 所在平面内不与点A 、C 重合的任意一点,连接CD ,将线段CD 绕点D 顺时针旋转α得到线段DE ,连接AD 、BE .(1)如图1,当α=60°时,求证:BE =AD .(2)当α=120°时,请判断线段BE 与AD 之间的数量关系是,并仅就图2的情形说明理由.(3)当α=90°时,且BE ⊥AB 时,若AB =8,BE =2,点E 在BC 上方,求CD 的长.【答案】(1)见解析,(2)BE =3AD ,理由见解析(3)82【分析】(1)先证明△ABC 和△DCE 是等边三角形,再证明△ADC ≌△BEC ,可推出BE =AD ;(2)过A 作AH ⊥BC 与H ,先根据含30°的直角三角形的性质,等腰三角形的性质以及勾股定理可求出BC =3AC ,同理求出CE =3CD ,可得出BC EC =3AC 3DC=AC DC ,证明∠DCA =∠BCE ,然后证明△EBC ∽△DAC 即可求解;(3)过E 作EF ⊥BC 于F ,可判断△BEF 是等腰直角三角形,然后可求出EF ,BF ,CF 的长度,由(2)同理可证出△EBC ∽△DAC ,最后根据相似三角形的性质即可求解.【详解】(1)解:∵旋转,∴CD =ED ,当α=60°时,又AB =AC ,∴△ABC 和△DCE 是等边三角形,∴AC =BC ,DC =EC ,∠DCE =∠ACB =60°,∴∠ACD =∠BCE ,∴△ADC ≌△BEC ,∴AD =BE ;(2)解:BE =3AD 过A 作AH ⊥BC 与H ,∵AB =AC ,∠BAC =α=120°,∴∠ACB =30°,CH =12BC ,∴AC =2AH ,又由勾股定理得AH 2+CH 2=AC 2,∴CH =32AC ,∴BC =3AC ,同理CE =3CD ,∵DC =EC ,∠CDE =α=120°,∴∠DCE =30°=∠ACB ,∴∠DCA =∠BCE ,∵BC =3AC ,CE =3CD ,∴BC EC =3AC 3DC =AC DC ,∴△EBC ∽△DAC ,∴BE AD =BC AC =3,即BE =3AD (3)解:如图,过E 作EF ⊥BC 于F ,当α=90°时,∵AC =AB =8,∴∠ACB =45°,BC =AB 2+AC 2=2AC =82,∵BE ⊥AB ,∴∠EBF =45°=∠BEF ,∴BF =EF ,∵BE =EF 2+BF 2=2EF =2,∴EF =BF =2,∴CF =BF +BC =92,∴CE =EF 2+CF 2=241,由(2)同理可证△EBC ∽△DAC ,∴EC DC =BC AC=2,即241DC =2,∴DC =82.【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键在于正确寻找全等三角形或相似三角形.5(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题)综合与实践数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用的基本途径.通过探究图形的变化规律,再结合其他数学知识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经验,并将其运用到更广阔的数学天地.(1)发现问题:如图1,在△ABC 和△AEF 中,AB =AC ,AE =AF ,∠BAC =∠EAF =30°,连接BE ,CF,延长BE交CF于点D.则BE与CF的数量关系:,∠BDC=°;(2)类比探究:如图2,在△ABC和△AEF中,AB=AC,AE=AF,∠BAC=∠EAF=120°,连接BE,CF,延长BE,FC交于点D.请猜想BE与CF的数量关系及∠BDC的度数,并说明理由;(3)拓展延伸:如图3,△ABC和△AEF均为等腰直角三角形,∠BAC=∠EAF=90°,连接BE,CF,且点B,E,F在一条直线上,过点A作AM⊥BF,垂足为点M.则BF,CF,AM之间的数量关系:;(4)实践应用:正方形ABCD中,AB=2,若平面内存在点P满足∠BPD=90°,PD=1,则S△ABP=.【答案】(1)BE=CF,30(2)BE=CF,∠BDC=60°,证明见解析(3)BF=CF+2AM(4)7+74或7-74【分析】(1)根据已知得出∠BAE=∠CAF,即可证明△BAE≌△CAF,得出BE=CF,∠ABE=∠ACF,进而根据三角形的外角的性质即可求解;(2)同(1)的方法即可得证;(3)同(1)的方法证明△BAE≌△CAF SAS,根据等腰直角三角形的性质得出AM=12EF=EM=MF,即可得出结论;(4)根据题意画出图形,连接BD,以BD为直径,BD的中点为圆心作圆,以D点为圆心,1为半径作圆,两圆交于点P,P1,延长BP至M,使得PM=DP=1,证明△ADP∽△BDM,得出PA=22BM,勾股定理求得PB,进而求得BM,根据相似三角形的性质即可得出PA=221+7=2+142,勾股定理求得BQ,PQ,进而根据三角形的面积公式即可求解.【详解】(1)解:∵∠BAC=∠EAF=30°,∴∠BAE=∠CAF,又∵AB=AC,AE=AF,∴△BAE≌△CAF,∴BE=CF,∠ABE=∠ACF设AC,BD交于点O,∵∠AOD=∠ACF+∠BDC=∠ABE+∠BAO∴∠BDC=∠BAO=∠BAC=30°,故答案为:BE= CF,30.(2)结论:BE=CF,∠BDC=60°;证明:∵∠BAC=∠EAF=120°,∴∠BAC-∠EAC=∠EAF-∠EAC,即∠BAE=∠CAF,又∵AB=AC,AE=AF,∴△BAE≌△CAF∴BE=CF,∠AEB=∠AFC∵∠EAF=120°,AE=AF,∴∠AEF=∠AFE=30°,∴∠BDC=∠BEF-∠EFD=∠AEB+30°-∠AFC-30°=60°,(3)BF=CF+2AM,理由如下,∵∠BAC=∠EAF=90°,∴∠BAC-∠EAC=∠EAF-∠EAC,即∠BAE=∠CAF,又∵△ABC和△AEF均为等腰直角三角形∴AB=AC,AE=AF,∴△BAE≌△CAF SAS,∴BE= CF,在Rt △AEF 中,AM ⊥BF ,∴AM =12EF =EM =MF ,∴BF =BE +EF =CF +2AM ;(4)解:如图所示,连接BD ,以BD 为直径,BD 的中点为圆心作圆,以D 点为圆心,1为半径作圆,两圆交于点P ,P 1,延长BP 至M ,使得PM =DP =1,则△MDP 是等腰直角三角形,∠MDP =45°∵∠CDB =45°,∴∠MDB =∠MDP +∠PDC +∠CDB =90°+∠PDC =∠ADP ,∵AD DB =12,DP DM =12,∴△ADP ∽△BDM ∴PA BM =12=22,∴PA =22BM ,∵AB =2,在Rt △DPB 中,PB =DB 2-DP 2=22 2-12=7,∴BM =BP +PM =7+1∴PA =221+7 =2+142过点P 作PQ ⊥AB 于点Q ,设QB =x ,则AQ =2-x ,在Rt △APQ 中,PQ 2=AP 2-AQ 2,在Rt △PBQ 中,PQ 2=PB 2-BQ 2∴AP 2-AQ 2=PB 2-BQ 2∴2+142 2-2-x 2=7 2-x 2解得:x =7-74,则BQ =7-74,设PQ ,BD 交于点G ,则△BQG 是等腰直角三角形,∴QG =QB =7-74在Rt △DPB ,Rt △DP 1B 中,DP =DP 1DB =DB ∴Rt △DPB ≌Rt △DP 1B ∴∠PDB =∠P 1DB又PD =P 1D =1,DG =DG ∴△PGD ≌△P 1DG ∴∠PGD =∠P 1GD =45°∴∠PGP 1=90°,∴P 1G ∥AB ∴S △ABP 1=12AB ×QG =12×2×7-74=7-74,在Rt △PQB 中,PQ =PB 2-BQ 2=7 2-7-74 2=7+74∴S△ABP =12AB ×PQ =12×2×7+74=7+74,综上所述,S△ABP=7+74或7-74故答案为:7+74或7-74.【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,正方形的性质,勾股定理,直径所对的圆周角是直角,熟练运用已知模型是解题的关键.6(2023·山东济南·九年级统考期中)问题背景:一次小组合作探究课上,小明将一个正方形ABCD和等腰Rt△CEF按如图1所示的位置摆放(点B、C、E在同一条直线上),其中∠ECF=90°.小组同学进行了如下探究,请你帮助解答:初步探究(1)如图2,将等腰Rt△CEF绕点C按顺时针方向旋转,连接BF,DE.请直接写出BF与DE的关系;(2)如图3,将(1)中的正方形ABCD和等腰Rt△CEF分别改成菱形ABCD和等腰△CEF,其中CE=CF,∠BCD=∠FCE,其他条件不变,求证:BF=DE;深入探究:(3)如图4,将(1)中的正方形ABCD和等腰Rt△CEF分别改成矩形ABCD和Rt△CEF,其中∠ECF=90°且CECF =CDBC=34,其它条件不变.①探索线段BF与DE的关系,说明理由;②连接DF,BE若CE=6,AB=12,直接写出DF2+BE2=.【答案】(1)BF=DE,BF⊥DE;(2)见解析;(3)①DEBF=34,DE⊥BF,见解析;②500【分析】(1)由正方形的性质,等腰直角三角形的性质,得到BC=CD,CE=CF,证明△BCF≌DCE,得到BF=DE,∠CBF=∠CDE,结合对顶角相等,即可得到BF⊥DE;(2)由菱形的性质,旋转的性质,先证明ΔBCF≌ΔDCE,即可得到结论成立;(3)①由矩形的性质,直角三角形的性质,先证明ΔBCF∽ΔDCE,得到BF与DE的数量关系,再由余角的性质证明位置关系即可;②连接BD,先求出矩形的边长,直角三角形的边长,与(1)同理先证明BF⊥DE,然后利用勾股定理,等量代换,即可得到DF2+BE2=500.【详解】解:(1)如图:∵正方形ABCD和等腰Rt△CEF中,∴BC=CD,CE=CF,∠BCD=∠ECF=90°,∴∠BCD+∠DCF=∠ECF+∠DCF,即∠BCF=∠DCE,∴△BCF≌DCE,∴BF=DE,∠CBF=∠CDE,∵∠BGC=∠DGF,∴∠BCG=∠DFG=90°∴BF⊥DE.(2)证明:如图:∵∠BCD=∠FCE,∴∠BCF=∠DCE,∵四边形ABCD为菱形∴BC=CD,又∵CE=CF∴△BCF≌△DCE(SAS),∴BF=DE;(3)①∵在矩形ABCD中,∠BCD=90°,∴∠BCD=∠FCE∴∠BCF=∠DCE,又∵CECF=CDBC=34∴△BCF∽△DCE,∴DEBF=CECF=34;∴∠CBF=∠CDE,设CD与BF交于点G∵∠BGC=∠DGF∴180°-∠CBF-∠BGC=180°-∠CDE-∠DGF,∴∠DQB=∠BCD=90°∴DE⊥BF.②如图:连接BD在矩形ABCD中,CD=AB=12,∵CE=6,6CF =12BC=34,∴CF=8,BC=16,∵△BCF∽△DCE,∴∠CBF=∠CDE,∵∠BGC=∠DGF,∴∠BCG=∠DQG=90°,∴BF⊥DE;在直角△BCD中,有BD2=BC2+CD2=162+122=400,在直角△BDQ中,BD2=BQ2+DQ2=400;在直角△CEF中,EF2=CE2+CF2=62+82=100,在直角△EFQ中,EF2=EQ2+FQ2=100;∴BQ2+DQ2+EQ2+FQ2=400+100=500;在直角△BEQ和直角△DFQ中,由勾股定理,则∵BQ2+EQ2=BE2,DQ2+FQ2=DF2,∴DF2+BE2=BQ2+DQ2+EQ2+FQ2=500;故答案为:500.【点睛】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,旋转的性质,勾股定理,以及等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,找到证明三角形相似和三角形全等的条件进行解题.7(2023春·广东·九年级专题练习)已知在△ABC中,O为BC边的中点,连接AO,将△AOC绕点O顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到△EOF,连接AE,CF.(1)如图1,当∠BAC=90°且AB=AC时,则AE与CF满足的数量关系是;(2)如图2,当∠BAC =90°且AB≠AC时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;(3)如图3,延长AO到点D,使OD=OA,连接DE,当AO=CF=5,BC=6时,求DE的长.【答案】(1)AE=CF;(2)成立,证明见解析;(3)511 3【分析】(1)结论AE=CF.证明ΔAOE≅ΔCOF(SAS),可得结论.(2)结论成立.证明方法类似(1).(3)首先证明∠AED=90°,再利用相似三角形的性质求出AE,利用勾股定理求出DE即可.【详解】解:(1)结论:AE=CF.理由:如图1中,∵AB=AC,∠BAC=90°,OC=OB,∴OA=OC=OB,AO⊥BC,∵∠AOC=∠EOF=90°,∴∠AOE=∠COF,∵OA=OC,OE=OF,∴ΔAOE≅ΔCOF(SAS),∴AE=CF.(2)结论成立.理由:如图2中,∵∠BAC=90°,OC=OB,∴OA=OC=OB,∵∠AOC=∠EOF,∴∠AOE=∠COF,∵OA=OC,OE=OF,∴ΔAOE≅ΔCOF(SAS),∴AE=CF.(3)如图3中,由旋转的性质可知OE =OA ,∵OA =OD ,∴OE =OA =OD =5,∴∠AED =90°,∵OA =OE ,OC =OF ,∠AOE =∠COF ,∴OA OC =OE OF ,∴ΔAOE ∽ΔCOF ,∴AE CF =OA OC,∵CF =OA =5,∴AE 5=53,∴AE =253,∴DE =AD 2-AE 2=102-253 2=5113.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,全等三角形的判定和性质,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全等三角形或相似三角形解决问题,属于中考压轴题.课后专项训练1(2023秋·北京顺义·九年级校考期中)如图,△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,∠ABC =∠ADE =90°.连接BD ,CE .则BD CE的值为()A.12B.22C.2D.2【答案】B 【分析】由等腰直角三角形的性质可推出∠DAE =∠BAC =45°,AE =2AD ,AC =2AB ,从而可得出∠EAC =∠DAB ,AE AD =AC AB=2,证明△DAB ∽△EAC 即可得出结论.【详解】解:∵△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,∴∠DAE =∠BAC =45°,AE =2AD ,AC =2AB ,∴∠EAC =∠DAB ,AE AD =AC AB =2,∴△DAB ∽△EAC ,∴BD CE =AD AE=22.故选B .【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质.掌握三角形相似的判定条件是解题关键.2(2023春·浙江金华·九年级校考期中)如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,以AB ,AC 为边分别向外作正方形ABFG 和正方形ACDE ,CG 交AB 于点M ,BD 交AC 于点N .若GM CM =12,则CG BD=() A.12 B.34 C.255 D.13013【答案】D【分析】设AG =a =AB ,BC =2a ,由“AAS ”可证△ABC ≌△CHD ,可得AB =CH =a ,DH =BC =2a ,利用勾股定理分别求出CG ,BD 的长,即可求解.【详解】解:如图,过点D 作DP ⊥BC ,交AC 的延长线于点P,交BC 的延长线于点H ,∵AG ∥BF ,∴△AGM ∽△BCM ,∴AG BC =GM CM=12,∴设AG =a =AB ,BC =2a ,∴CG =GF 2+FC 2=a 2+(3a )2=10a ,∵DH ⊥BC ,AB ⊥BC ,∴∠DHC =∠ABC =∠ACD =90°,AB ∥DH ,∴∠DCH +∠ACB =90°=∠ACB +∠BAC ,∴∠DCH =∠BAC ,在△ABC 和△CHD 中,∠ABC =∠DHC ∠BAC =∠DCH AC =CD,∴△ABC ≌△CHD (AAS ),∴AB =CH =a ,DH =BC =2a ,∴BD =BH 2+DH 2=(3a )2+(2a )2=13a ,∴CG BD =10a 13a =13013.故选:D .【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键.3(2023春·浙江丽水·九年级专题练习)如图,在△ABC 中,过点C 作CD ⊥AB ,垂足为点D ,过点D 分别作DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E ,F .连接EF 交线段CD 于点O ,若CO =22,CD =32,则EO ⋅FO 的值为( ).A.63B.4C.56D.6【答案】B【分析】由题意易得出∠DEC=∠DFC=90°,即说明点C,E,D,F四点共圆,得出∠DEO=∠FCO,从而易证△DOE∽△FOC,得出EOCO=DOFO.由题意可求出DO=CD-CO=2,即可求出EO⋅FO=CO⋅DO=4.【详解】解:∵DE⊥AC,DF⊥BC,∴∠DEC=∠DFC=90°,∴点C,E,D,F四点共圆,∴∠DEF=∠FCD,即∠DEO=∠FCO.又∵∠DOE=∠FOC,∴△DOE∽△FOC,∴EOCO=DOFO,∴EO⋅FO=CO⋅DO.∵CO=22,CD=32,∴DO=CD-CO=2,∴EO⋅FO=CO⋅DO=22×2=4.故选B.【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,四点共圆的知识,圆周角定理.确定点C,E,D,F四点共圆,从而可得出证明△DOE∽△FOC的条件是解题关键.4(2022·广西梧州·统考一模)如图,在△ABC中,∠C=45°,将△ABC绕着点B逆时针方向旋转,使点C的对应点C′落在CA的延长线上,得到△A′BC′,连接AA′,交BC′于点O.下列结论:①∠AC′A′= 90°;②AA′=BC′;③∠A′BC′=∠A′AC′;④△A′OC′∽△BOA.其中正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】利用旋转的性质和等腰三角形的性质推出∠AC A =90°,即可判断①的正确性;通过点A 、B、A、C 四点共圆可以判断出②③④的正确性.【详解】解:由题意可得:BC=BC ,∠C=∠A C B∵∠C=45°∴∠BC A=45°∵∠AC A =∠A C B+∠BC A∴∠AC A =90°,故①正确;∵∠BC A=∠C=45°∴∠C BC=90°∵∠ABC=∠A BC ∴∠A BA=90°∴∠A BA+∠AC A =180°,∠C AB+∠C A B=180°∴点A 、B、A、C 四点共圆∵∠AC A =90°,∠BAC ≠90°∴A A是直径,BC 不是直径∴A A≠BC ,故②错误;∵点A 、B、A、C 四点共圆∴∠A BC =∠A AC ,故③正确;∵点A 、B、A、C 四点共圆∴∠AA C =∠ABC ,∠A C B=∠A AB∴△A OC ∽△BOA,故④正确;∴正确结论的个数是3个故选C.【点睛】本题考查了图形的旋转、等腰三角形的性质、四点共圆、圆周角定理的推论以及相似的判定等知识点,灵活运用这些知识点是解题的关键.5(2023·广东深圳·校联考模拟预测)如图,已知▱ABCD ,AB =3,AD =8,将▱ABCD 绕点A 顺时针旋转得到▱AEFG ,且点G 落在对角线AC 上,延长AB 交EF 于点H ,则FH 的长为.【答案】558【分析】先利用平行四边形的性质得到CD =AB =3,BC =AD =8,∠D =∠ABC ,再根据旋转的性质得到∠DAG =∠BAE ,AE =AB =3,EF =BC =8,∠E =∠ABC ,接着证明△ADC ∽△AEH ,然后利用相似比求出EH ,从而得到FH 的长.【详解】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴CD =AB =3,BC =AD =8,∠D =∠ABC ,∵将▱ABCD 绕点A 顺时针旋转得到▱AEFG ,且点G 落在对角线AC 上,∴∠DAG =∠BAE ,AE =AB =3,EF =BC =8,∠E =∠ABC ,∴∠E =∠D ,∵∠DAC =∠HAE ,∴△ADC ∽△AEH ,∴AD AE =DC EH ,∴83=3EH ,∴EH =98,∴FH =EF -EH =8-98=558,故答案为:558.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,旋转、三角形相似的判定利用三角形相似比求线段的长,根据旋转的性质得到∠DAG =∠BAE ,然后根据两组对应角分别相等的两三角形相似得出AD AE=DC EH 是本题的关键.6(2022·安徽·模拟预测)如图,将边长为3的菱形ABCD 绕点A 逆时针旋转到菱形AB C D 的位置,使点B 落在BC 上,B C 与CD 交于点E .若BB =1,则CE 的长为.【答案】34/0.75【分析】延长D D 交BC 的延长线于点M ,过点C 作CN ∥DM 交B C 于点N ,根据菱形的性质和旋转的性质证明△ABB ≌△ADD ≌△DCM ≌B C M ,求得C D =B C =2,CM =C M =1,再根据CN ∥DM ,得CN MC =B C B M ,CN DC=CE DE ,代入即可求解.【详解】解:如图,延长D D 交BC 的延长线于点M ,过点C 作CN ∥DN 交B C 于点N ,∵四边形ABCD是菱形∴AB=BC=CD=AD=3,∠B=∠ADC=∠D ,AB∥CD∴∠DCM=∠B由旋转的性质得:AB =AB=3,AD =AD=3,∠BAB =∠DAD =∠MB C ,B C =D C =3,∠ADC=∠D ,∴△ABB ≌△ADD ∴DD =BB =1∴DC =D C -DD =2∵∠CDM+∠ADC=∠DAD +∠D ∴∠BAB =∠DAD =∠CDM∴△ABB ≌△DCM≌B C M,∴DM=AB =3,∠M=∠AB B∴C M=CM=3-2=1∵CN∥DM∴△B CN∽△B MC ∴CNMC =B CB M∵B C=BC-BB =2∴CN1=23∴CN=23∵CN∥DM∴△CNE∽△DC E∴CNDC =CEDE∴232=CE3-CE∴CE=34故答案为:34【点睛】本题考查菱形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,综合性较强,作辅助线构造全等三角形和相似三角形是解题的关键.7(2021·湖南益阳·统考中考真题)如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,tan∠ABC=32,将△ABC绕A点顺时针方向旋转角α(0°<α<90°)得到△AB C ,连接BB ,CC ,则△CAC 与△BAB 的面积之比等于.【答案】9:4【分析】先根据正切三角函数的定义可得ACAB=32,再根据旋转的性质可得AB=AB,AC=AC ,∠BAB=∠CAC =α,从而可得ACAC =ABAB=1,然后根据相似三角形的判定可得△CAC ∼△BAB ,最后根据相似三角形的性质即可得.【详解】解:∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,tan∠ABC=32,∴ACAB=32,由旋转的性质得:AB=AB ,AC=AC ,∠BAB =∠CAC =α,∴ACAC=ABAB=1,在△CAC 和△BAB 中,ACAC=ABAB∠CAC =∠BAB,∴△CAC ∼△BAB ,∴S△CACS△BAB=ACAB2=94,即△CAC 与△BAB 的面积之比等于9:4,故答案为:9:4.【点睛】本题考查了正切三角函数、旋转的性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.8(2023秋·山东济南·九年级校考阶段练习)如图,已知∠ACB=∠DCE=90°,∠ABC=∠CED=∠CAE=30°.(1)求证:△ACD∽△BCE;(2)若AC=3,AE=8,求AD.【答案】(1)见详解(2)AD=103 3【分析】(1)根据30°的正切值得ACBC=DCEC,即可证明相似.(2)先证明∠BAE=90°,进而求出BE=10,再根据△ACD∽△BCE得出ADBE=ACBC=DCEC=33,即可求出AD=33BE=1033.【详解】(1)∵∠ACB=∠DCE=90°∴∠ACD=∠BCE∵∠ABC=∠CED=∠CAE=30°∴tan∠ABC=ACBC =33,tan∠CED=DCEC=33∴AC BC =DCEC∴△ACD∽△BCE(2)∵由(1),△ACD∽△BCE∴ADBE =ACBC=DCEC=33∵∠ABC=∠CED=∠CAE=30°∴∠BAC=60°∴∠BAE=90°∵AC=3,∠ABC=30°∴AB=2AC=6∵AE=8∴BE=10∴AD=33BE=1033【点睛】本题考查相似三角形的判定、特殊角三角函数值及勾股定理,根据特殊角得出对应线段成比例是解题关键.9(2023·安徽滁州·九年级校考阶段练习)如图,点A在线段BD上,在BD的同侧作等腰Rt△ABC和等腰Rt△ADE,CD与BE、AE分别交于点P、M.求证:(1)△BAE∽△CAD;(2)MP⋅MD=MA⋅ME.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)由题意可得AC=2AB,AD=2AE,∠BAE=∠CAD=135°,即可证△BAE∽△CAD;(2)由△BAE∽△CAD可得∠BEA=∠CDA,即可证△PME∽△AMD,可得MP⋅MD=MA⋅ME.【详解】(1)证明:∵等腰Rt △ABC 和等腰Rt △ADE ,∴AB =BC ,AE =DE ,∠BAC =∠DAE =45°,∴AC =2AB ,AD =2AE ,∠BAE =∠CAD =135°,∴AC AB =AD AE=2,∴△BAE ∽△CAD ,(2)∵△BAE ∽△CAD ,∴∠BEA =∠CDA ,且∠PME =∠AMD ,∴△PME ∽△AMD ,∴ME MD =MP AM,∴MP ⋅MD =MA ⋅ME .【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质,勾股定理的应用,熟练运用相似三角形的判定是本题的关键.10(2023秋·湖北孝感·九年级校联考阶段练习)问题背景:如图1,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,将△CAE 绕点C 逆时针旋转90°得到△CBF ,AD 的延长线交BF 于点P .问题探究:(1)当点P 在线段BF 上时,证明EP +FP =2BP .①先将问题特殊化,如图2,当CE ⊥AD 时,证明:EP +FP =2BP ;②再探究一般情形,如图1,当CE 不垂直AD 时,证明:EP +FP =2BP ;拓展探究:(2)如图3,若AD 的延长线交BF 的延长线于点P 时,直接写出一个等式,表示EP ,FP ,BP 之间的数量关系.【答案】(1)①见解析,②见解析(2)EP -FP =2PB【分析】①结论:PE +PF =2PB .根据旋转的性质△ACE ≌△BCF ,再证明四边形CEPF 是正方形,可得结论.②结论不变,如图2中,过点C 作CG ⊥AD 于点G ,过点C 作CH ⊥BF 交BF 的延长线于点H .证明△CHF ≌△CGE ,可以推出FH =EG ,再利用正方形的性质解决问题即可.(2)结论:EP -FP =2PB ,证明方法类似②.【详解】(1)①证明:∵CE ⊥AD ,∴∠AEC =∠PEC =90°,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =AB ,∵将△CAE 绕点C 逆时针旋转90°得到△CBF ,∴△ACE ≌△BCF ,CF =CE ,∠ECF =90°,∠BFC =∠AEC =90°,∴∠BFC =∠ECF =∠PEC =90°,∴四边形CEPF 是矩形,∵CE =CF ,∴四边形CEPF 是正方形,∴CE =EP =FP =CF ,∠EPF =90°,∴∠BPD =90°=∠CED ,∵AD 是△ABC 中BC 边上的中线,∴BD =CD =12BC ,在△CED 和△BPD 中,∴∠CED =∠BPD∠CDE =∠BDP CD =BD,∴△CED ≌△BPD (AAS ),∴CE =BP ,∴BP =EP =CE =FP ,∴EP +FP =2BP②结论成立,证明:过点C 作CG ⊥AD 于点G ,过点C 作CH ⊥BF 交BF 的延长线于点H .则∠CGE =∠CGD =∠CHF =90°.由旋转性质可知,△CBF≌△CAE,∴CF=CE,∠CFB=∠CEA,∠ACE=∠BCF,∵∠CFH=180°-∠CFB,∠CEG=180°-∠CEA,∴∠CFH=∠CEG,∴△CHF≌△CGE,∴∠FCH=∠ECG,CH=CG,FH=EG.∴∠FCH+∠BCF+∠DCG=∠ECG+∠ACF+∠DCG=90°.∴∠HCG=90°.∴四边形CGPH是正方形.∴CG=GP=PH,∴EP+FP=GP+PH=2CG.∵CD=BD,∠CGD=∠BPD=90°,∠CDG=∠BDP,∴△CDG≌△BDP.∴CG=BP.∴EP+FP=2PB.(2)解:EP-FP=2PB.理由:如下图所示,过C作CN∥BP交AP于点N,CM∥DP交BP的延长线于点M,则四边形CNPM是平行四边形,△BPD∽△BMC,∴CN=PM,CM=PN,BPBM =BDBC=12,∴BM=2BP,∴PM=BP,∵∠APB=90°,∴∠NPM=90°,∴四边形CNPM是矩形,∴∠M=∠CNE=∠CNP=90°,在△CFM和△CEN中,∠H=∠CNE=90°∠CFH=∠CEN CF=CE,∴△CFM≌△CEN(AAS),∴CM=CN,FM=EN,∴四边形CNPM是正方形,∴PM=CN=PN,∴EP-FP=PN+EN-FP=PN+FM-FP=PN +PM=2PM,∴EP-FP=2BP.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的判定和性质等知识,解题关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.11(2022·河南·九年级专题练习)规定:有一角重合,且角的两边叠合在一起的两个相似四边形叫做“嵌套四边形”,如图,四边形ABCD和AMPN就是嵌套四边形.(1)问题联想:如图①,嵌套四边形ABCD,AMPN都是正方形,现把正方形AMPN以A为中心顺时针旋转150°得到正方形AM'P'N',连接BM',DN'交于点O,则BM'与DN'的数量关系为,位置关系为;(2)类比探究:如图②,将(1)中的正方形换成菱形,∠BAD=∠MAN=60,其他条件不变,则(1)中的结论还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请给出正确的结论,并说明理由;(3)拓展延伸:如图3,将(1)中的嵌套四边形ABCD和AMPN换成是长和宽之比为2:1的矩形,旋转角换成α(90°<α<180°),其他条件不变,请直接写出BM'与DN'的数量关系和位置关系.【答案】(1)BM =DN ,BM ⊥DN ;(2)BM =DN 成立,BM ⊥DN 不成立,BM 与DN 相交,且夹角为60°.理由见解析;(3)BM =2DN ,BM ⊥DN .【分析】(1)根据SAS证明△ABM'≌△AND',进而得到BM =DN ,∠ABM'=∠ADN',再利用三角形内角和可推出∠BOD=90°,即BM ⊥DN ;(2)根据旋转和菱形的性质证明ΔABM ≌ΔADN ,再推出∠BOD=∠BAD=60°,故可求解;(3)根据旋转和矩形的性质证明ΔABM ∼ΔADN ,得到BM =2DN ,再推出∠BOD=∠BAD=90°即可求解.【详解】(1)如图设AB,DN 交于点H,,∵四边形ABCD,AMPN都是正方形,把正方形AMPN以A为中心顺时针旋转150°得到正方形AM'P'N',∴AB=AD,AM'=AD', ∠BAM =∠DAN =150°∴△ABM'≌△AND',∴BM =DN ,∠ABM'=∠ADN',∵∠ADN'+∠DHA+∠DAH=180°,∠ABM'+∠BHO+∠BOD=180°,又∠DHA=∠BHO∴∠BOD=∠BAD=90°,即BM ⊥DN 故答案为:BM =DN ,BM ⊥DN ;(2)BM =DN 成立,BM ⊥DN 不成立,BM 与DN 相交,且夹角为60°.理由:设AB,DN 交于点E,由旋转的性质可得∠BAM =∠DAN =150°.∵四边形ABCD,AM P N 都是菱形,∴AB=AD,AM =AN ,∴ΔABM ≌ΔADN ,∴BM =DN ,∠ABM =∠ADN .。
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 .➢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= .例题精讲【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=__________.【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.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➢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.【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【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=.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➢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,若S△EFG=1,则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.【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;(2)求S△ABE:S△EBC:S△ECD.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.➢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.【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【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P A+PB 的最小值为.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.➢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.【变式5-2】.如图,点D是△ABC内一点,且∠BDC=90°,AB=2,AC=,∠BAD=∠CBD=30°,AD=.【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)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.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.: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.EC4.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.185.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.6.如图,已知,△ABC中边AB上一点P,且∠ACP=∠B,AC=4,AP=2,则BP=.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.8.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.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=.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.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.12.[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:=;②求的值.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.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.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.。
模型归纳:
已知,如图①②③中:∠B=∠A C E=∠D.
结论:△A B C∽△C D E
模型分析:
如图①,∵∠ACE+∠DCE=∠B+∠A,又∵∠B=∠ACE,∴∠DCE=∠A.∴△ABC∽△CDE.图②③同理可证△ABC∽△CDE.
2.旋转相似模型
旋转相似又是啥意思呢?
哈哈哈哈哈哈
还是来看视频吧
模型归纳:
如图①,已知DE∥BC,将△ADE绕点A旋转一定的角度,连接BD、CE,得到如图②.结论:△ABD∽△ACE.
模型分析
同鞋们,上面的模型我们都学会识别的了吗?
下面我们一起进入模型应用哦!!!
典例精讲
相似模型——共线三等角模型的例题
相似模型——旋转模型的例题
专题讲解视频
好记性不如烂笔头,
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题目已经给你们准备好啦
专题小练习
1.如图,在等边△ABC中,P为BC上一点,D为AC上一点,且∠APD =60°,BP=2,CD=1,则△ABC的边长为()
A.3B.4C.5D.6
2.如图,在△ABC与△ADE中,∠ACB=∠AED=90°,∠ABC=∠ADE,连接BD、CE,若AC:BC=3:4,则BD:CE为()
3.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=∠CBA=90°,点E为AB的中
点,DE⊥CE.
(1)求证:△AED∽△BCE;
(2)若AD=3,BC=12,求线段DC的长.
4.如图,△ABC和△CEF均为等腰直角三角形,E在△ABC内,
∠CAE+∠CBE=90°,连接BF.
(1)求证:△CAE∽△CBF.
(2)若BE=1,AE=2,求CE的长.
5.已知:如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=1,点D是BC边上
的一个动点(不与B,C点重合),∠ADE=45°.
(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.。