中考数学相似-经典压轴题含详细答案
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一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,连接BO,以AB为斜边向三角内部作Rt△ABE,且∠AEB=90°,连接EO.求证:
(1)∠OAE=∠OBE;
(2)AE=BE+ OE.
【答案】(1)证明:在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,
∴OB⊥AC,
∴∠AOB=90°,
∵∠AEB=90°,
∴A,B,E,O四点共圆,
∴∠OAE=∠OBE
(2)证明:在AE上截取EF=BE,
则△EFB是等腰直角三角形,
∴ ,∠FBE=45°,
∵在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,
∴∠ABO=45°,
∴∠ABF=∠OBE,
∵ ,
∴ ,
∴△ABF∽△BOE, ∴ = ,
∴AF= OE,
∵AE=AF+EF,
∴AE=BE+ OE.
【解析】【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质,可证得∠AOB=∠AEB=90°,可得出A,B,E,O四点共圆,再利用同弧所对的圆周角相等,可证得结论。
(2)在AE上截取EF=BE,易证△EFB是等腰直角三角形,可得出BF与BE的比值为,再证明∠ABF=∠OBE,AB与BO的比值为,就可证得AB、BO、BF、BE四条线段成比例,然后利用两组对应边成比例且夹角相等的两三角形相似,可证得△ABF∽△BOE,可证得AF= OE,由AE=AF+EF,可证得结论。
2.已知线段a,b,c满足 ,且a+2b+c=26.
(1)判断a,2b,c,b2是否成比例;
(2)若实数x为a,b的比例中项,求x的值.
【答案】(1)解:设 ,
则a=3k,b=2k,c=6k,
又∵a+2b+c=26,
∴3k+2×2k+6k=26,解得k=2,
∴a=6,b=4,c=12;
∴2b=8,b2=16
∵a=6,2b=8,c=12,b2=16
∴2bc=96,ab2=6×16=96
∴2bc=ab2
a,2b,c,b2是成比例的线段。
(2)解:∵x是a、b的比例中项,
∴x2=6ab,
∴x2=6×4×6,
∴x=12.
【解析】【分析】(1)设已知比例式的值为k,可得出a=3k,b=2k,c=6k,再代入a+2b+c=26,建立关于k的方程,求出kl的值,再求出2b、b2,然后利用成比例线段的定义,可判断a,2b,c,b2是否成比例。 (2)根据实数x为a,b的比例中项,可得出x2=ab,建立关于x的方程,求出x的值。
3.如图,抛物线y=﹣ +bx+c过点A(3,0),B(0,2).M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.
(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;
(2)如果点P是MN的中点,那么求此时点N的坐标;
(3)如果以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标.
【答案】(1)解:设直线AB的解析式为y=px+q,
把A(3,0),B(0,2)代入得 ,解得 ,
∴直线AB的解析式为y=﹣ x+2;
把A(3,0),B(0,2)代入y=﹣ +bx+c得 ,解得
,
∴抛物线解析式为y=﹣ x2+ x+2
(2)解:∵M(m,0),MN⊥x轴,
∴N(m,﹣ m2+ m+2),P(m,﹣ m+2),
∴NP=﹣ m2+4m,PM=﹣ m+2, 而NP=PM,
∴﹣ m2+4m=﹣ m+2,解得m1=3(舍去),m2= ,
∴N点坐标为( , )
(3)解:∵A(3,0),B(0,2),P(m,﹣ m+2),
∴AB= = ,BP= = m,
而NP=﹣ m2+4m,
∵MN∥OB,
∴∠BPN=∠ABO,
当 = 时,△BPN∽△OBA,则△BPN∽△MPA,即 m:2=(﹣ m2+4m):
,
整理得8m2﹣11m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,
此时M点的坐标为( ,0);
当 = 时,△BPN∽△ABO,则△BPN∽△APM,即 m: =(﹣ m2+4m):2,
整理得2m2﹣5m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,
此时M点的坐标为( ,0);
综上所述,点M的坐标为( ,0)或( ,0)
【解析】【分析】(1)因为抛物线和直线AB都过点A(3,0)、B(0,2),所以用待定系数法求两个解析式即可;
(2)由题意知点P是MN的中点,所以PM=PN;而MNOA交抛物线与点N,交直线AB于点P,所以M、P、N的横坐标相同且都是m,纵坐标分别可用(1)中相应的解析式表示,即P(m,),N(m,),PM与PN的长分别为相应两点的纵坐标的绝对值,代入PM=PN即可的关于m的方程,解方程即可求解;
(3)因为以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,而△APM是直角三角形,所以分两种情况:当∠PBN=时,则可得△PBN∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值;当∠PNB=时,则可得△PNB∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值。
4.如图,在 中, , 于点 ,点 在 上,
且 ,连接 .
(1)求证:
(2)如图,将 绕点 逆时针旋转 得到 (点 分别对应点 ), 设射线 与 相交于点 ,连接 ,试探究线段 与 之间满足的数量关系,并说明理由.
【答案】 (1)证明:在Rt△AHB中,∠ABC=45°,
∴AH=BH,
在△BHD和△AHC中,
,
∴△BHD≌△AHC,
∴
(2)解:方法1:如图1,
∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,
∴HD=HF,∠AHF=30°
∴∠CHF=90°+30°=120°,
由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,
∴∠GAH=∠HCG=30°,
∴CG⊥AE,
∴点C,H,G,A四点共圆,
∴∠CGH=∠CAH,
设CG与AH交于点Q,
∵∠AQC=∠GQH,
∴△AQC∽△GQH,
∴ ,
∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,
由(1)知,BD=AC,
∴EF=AC
∴
即:EF=2HG.
方法2:如图2,取EF的中点K,连接GK,HK,
∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,
∴HD=HF,∠AHF=30°
∴∠CHF=90°+30°=120°,
由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,
∴∠GAH=∠HCG=30°,
∴CG⊥AE,
由旋转知,∠EHF=90°,
∴EK=HK= EF
∴EK=GK= EF,
∴HK=GK,
∵EK=HK,
∴∠FKG=2∠AEF,
∵EK=GK,
∴∠HKF=2∠HEF,
由旋转知,∠AHF=30°,
∴∠AHE=120°,
由(1)知,BH=AH,
∵BH=EH,
∴AH=EH,
∴∠AEH=30°,
∴∠HKG=∠FKG+∠HKF=2∠AEF+2∠HEF=2∠AEH=60°,
∴△HKG是等边三角形,
∴GH=GK,
∴EF=2GK=2GH,
即:EF=2GH.
【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得出AH=BH,然后由SAS判断出△BHD≌△AHC,根据全等三角形对应角相等得出答案;
(2)方法1:如图1,根据旋转的性质得出HD=HF,∠AHF=30°根据角的和差得出∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,根据等腰三角形若顶角相等则底角也相等得出∠GAH=∠HCG=30°,根据三角形的内角和得出CG⊥AE,从而得出点C,H,G,A四点共圆,根据圆周角定理同弧所对的圆周角相等得出∠CGH=∠CAH,根据对顶角相等得出∠AQC=∠GQH,从而得出△AQC∽△GQH,根据全等三角形对应边成比例得出 A C∶ H G = A Q∶ G Q = 1 ∶sin 30 ° = 2,根据旋转的性质得出EF=BD,由(1)知,BD=AC,从而得出EF=AC
EF=BD,由E F∶ H G = A C∶ G H = A Q∶ G Q = 1∶ sin 30 ° = 2得出结论;
方法2:如图2,取EF的中点K,连接GK,HK,根据旋转的性质得出HD=HF,∠AHF=30°根据角的和差得出∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,根据等腰三角形若顶角相等则底角也相等得出∠GAH=∠HCG=30°,根据三角形的内角和得出CG⊥AE,由旋转知,∠EHF=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出EK=HK= EF,EK=GK= EF,从而得出HK=GK,根据等边对等角及三角形的外角定理得出∠FKG=2∠AEF,∠HKF=2∠HEF,由旋转知,∠AHF=30°,故∠AHE=120°,由(1)知,BH=AH,根据等量代换得出AH=EH,根据等边对等角得出∠AEH=30°,∠HKG=∠FKG+∠HKF=2∠AEF+2∠HEF=2∠AEH=60°,根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形得出△HKG是等边三角形,根据等边三角形三边相等得出GH=GK,根据等量代换得出EF=2GK=2GH。
5.平面上,Rt△ABC与直径为CE的半圆O如图1摆放,∠B=90°,AC=2CE=m,BC=n,半圆O交BC边于点D,将半圆O绕点C按逆时针方向旋转,点D随半圆O旋转且∠ECD始终等于∠ACB,旋转角记为α(0°≤α≤180°).
(1)当α=0°时,连接DE,则∠CDE=________°,CD=________;
(2)试判断:旋转过程中 的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明;
(3)若m=10,n=8,当旋转的角度α恰为∠ACB的大小时,求线段BD的长;
(4)若m=6,n= ,当半圆O旋转至与△ABC的边相切时,直接写出线段BD的长.
【答案】(1)90;
(2)解:如图3中,