【全效学习】2018专题提升含答案(十三) 以圆为背景的相似三角形的计算与证明

课前导学:相似三角形的判定定理有3个，其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件，因此探求两个三角形相似的动态问题，一般情况下首先寻找一组对应角相等．判定定理2是最常用的解题依据，一般分三步：寻找一组等角，分两种情况列比例方程，解方程并检验．如果已知∠A＝∠D，探求△ABC与△DEF相似，只要把夹∠A和∠D的两边表示出来，按照对应边成比例，分和两种情况列方程．应用判定定理1解题，先寻找一组等角，再分两种情况讨论另外两组对应角相等．应用判定定理3解题不多见，根据三边对应成比例列连比式解方程（组）．还有一种情况，讨论两个直角三角形相似，如果一组锐角相等，其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的，那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题．求线段的长，要用到两点间的距离公式，而这个公式容易记错．理解记忆比较好．如图1，如果已知A、B两点的坐标，怎样求A、B两点间的距离呢？我们以AB为斜边构造直角三角形，直角边与坐标轴平行，这样用勾股定理就可以求斜边AB的长了．水平距离BC的长就是A、B两点间的水平距离，等于A、B两点的横坐标相减；竖直距离AC就是A、B两点间的竖直距离，等于A、B两点的纵坐标相减．九年级数学试题因动点产生的相似三角形问题1.如图，在平面直角坐标系中，双曲线kyx=（k≠0）与直线y＝x＋2都经过点A(2,m)．（1）求k与m的值；（2）此双曲线又经过点B(n,2)，过点B的直线BC与直线y＝x＋2平行交y轴于点C，联结AB、AC，求△ABC的面积；（3）在（2）的条件下，设直线y＝x＋2与y轴交于点D，在射线CB上有一点E，如果以点A、C、E所组成的三角形与△ACD相似，且相似比不为1，求点E的坐标．满分解答:（1）将点A(2,m)代入y＝x＋2，得m＝4．所以点A的坐标为(2,4)．将点A(2,4)代入kyx=，得k＝8．（2）将点B (n ,2)，代入8y x=，得n ＝4．所以点B 的坐标为(4,2)．设直线BC 为y ＝x ＋b ，代入点B (4,2)，得b ＝－2．所以点C 的坐标为(0,－2)．由A (2,4)、B (4,2)、C (0,－2)，可知A 、B 两点间的水平距离和竖直距离都是2，B 、C 两点间的水平距离和竖直距离都是4．所以AB＝BC＝，∠ABC ＝90°．所以S △ABC ＝12BA BC ⋅＝12⨯＝8．（3）由A (2,4)、D (0,2)、C (0,－2)，得AD＝AC＝．由于∠DAC ＋∠ACD ＝45°，∠ACE ＋∠ACD ＝45°，所以∠DAC ＝∠ACE ．所以△ACE 与△ACD 相似，分两种情况：①如图3，当CE AD CA AC=时，CE ＝AD＝此时△ACD ≌△CAE ，相似比为1．②如图4，当CE AC CA AD ==CE＝．此时C 、E 两点间的水平距离和竖直距离都是10，所以E (10,8)．图3图4图22.如图，已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点D的坐标为（1，﹣），且与x轴交于A、B两点，与y轴交于C点，A点的坐标为（4，0）．P点是抛物线上的一个动点，且横坐标为m．（l）求抛物线所对应的二次函数的表达式；（2）若动点P满足∠PAO不大于45°，求P点的横坐标m的取值范围；（3）当P点的横坐标m＜0时，过P点作y轴的垂线PQ，垂足为Q．问：是否存在P点，使∠QPO=∠BCO？若存在，请求出P点的坐标；若不存在，请说明理由．3.如图，已知抛物线y=ax2﹣5ax+2（a≠0）与y轴交于点C，与x轴交于点A（1，0）和点B．（1）求抛物线的解析式；（2）求直线BC的解析式；（3）若点N是抛物线上的动点，过点N作NH⊥x轴，垂足为H，以B，N，H为顶点的三角形是否能够与△OBC相似？若能，请求出所有符合条件的点N的坐标；若不能，请说明理由．4.如图1，已知抛物线的方程C 1：1(2)()y x x m m=-+-(m ＞0)与x 轴交于点B 、C ，与y 轴交于点E ，且点B 在点C 的左侧．（1）若抛物线C 1过点M (2,2)，求实数m 的值；（2）在（1）的条件下，求△BCE 的面积；（3）在（1）的条件下，在抛物线的对称轴上找一点H ，使得BH ＋EH 最小，求出点H 的坐标；（4）在第四象限内，抛物线C 1上是否存在点F ，使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似？若存在，求m 的值；若不存在，请说明理由．满分解答（1）将M (2,2)代入1(2)()y x x m m =-+-，得124(2)m m=-⨯-．解得m ＝4．（2）当m ＝4时，2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++．所以C (4,0)，E (0,2)．所以S △BCE ＝1162622BC OE ⋅=⨯⨯=．（3）如图2，抛物线的对称轴是直线x ＝1，当H 落在线段EC 上时，BH ＋EH 最小．设对称轴与x 轴的交点为P ，那么HP EO CP CO=．因此234HP =．解得32HP =．所以点H 的坐标为3(1,)2．（4）①如图3，过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ，过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′．由于∠BCE ＝∠FBC ，所以当CE BC CB BF =，即2BC CE BF =⋅时，△BCE ∽△FBC ．设点F 的坐标为1(,(2)())x x x m m -+-，由''FF EO BF CO =，得1(2)()22x x m m x m+-=+．解得x ＝m ＋2．所以F ′(m ＋2,0)．由'CO BF CE BF =4m BF +=．所以(m BF m +=．由2BC CE BF =⋅，得2(2)m +=．整理，得0＝16．此方程无解．图2图3图4②如图4，作∠CBF ＝45°交抛物线于F ，过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′，由于∠EBC ＝∠CBF ，所以BE BC BC BF=，即2BC BE BF =⋅时，△BCE ∽△BFC ．在Rt △BFF′中，由FF ′＝BF ′，得1(2)()2x x m x m +-=+．解得x ＝2m ．所以F ′(2,0)m ．所以BF′＝2m ＋2，2)BF m =+．由2BC BE BF =⋅，得2(2)2)m m +=+．解得2m =±综合①、②，符合题意的m为2+．5.如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2（m＞2）与y轴的交点为A，与x轴的交点分别为B（x1，0），C（x2，0），且x2﹣x1=4，直线AD∥x轴，在x轴上有一动点E（t，0）过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q．（1）求抛物线的解析式；（2）当0＜t≤8时，求△APC面积的最大值；（3）当t＞2时，是否存在点P，使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似？若存在，求出此时t的值；若不存在，请说明理由．6．如图，抛物线y=x2+mx+n与直线y=﹣x+3交于A，B两点，交x轴与D，C两点，连接AC，BC，已知A（0，3），C（3，0）．（Ⅰ）求抛物线的解析式和tan∠BAC的值；（Ⅱ）在（Ⅰ）条件下：（1）P为y轴右侧抛物线上一动点，连接PA，过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q，问：是否存在点P使得以A，P，Q为顶点的三角形与△ACB相似？若存在，请求出所有符合条件的点P的坐标；若不存在，请说明理由．（2）设E为线段AC上一点（不含端点），连接DE，一动点M从点D出发，沿线段DE以每秒一个单位速度运动到E点，再沿线段EA以每秒个单位的速度运动到A后停止，当点E的坐标是多少时，点M在整个运动中用时最少？7．如图，已知二次函数(其中0＜m＜1)的图像与x轴交于A、B两点(点A在点B 的左侧)，与y轴交于点C，对称轴为直线l．设P为对称轴l上的点，连接PA、PC，PA=P C．(1)∠ABC的度数为°；(2)求P点坐标(用含m的代数式表示)；(3)在坐标轴上是否存在点Q(与原点O不重合)，使得以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似，且线段PQ的长度最小？如果存在，求出所有满足条件的点Q的坐标；如果不存在，请说明理由．8.如图，抛物线与x轴交于点A（﹣，0）、点B（2，0），与y轴交于点C（0，1），连接B C．（1）求抛物线的函数关系式；（2）点N为抛物线上的一个动点，过点N作NP⊥x轴于点P，设点N的横坐标为t（﹣＜t＜2），求△ABN的面积S与t的函数关系式；（3）若﹣＜t＜2且t≠0时△OPN∽△COB，求点N的坐标．9.如图1，在平面直角坐标系xOy 中，顶点为M 的抛物线y ＝ax 2＋bx （a ＞0）经过点A 和x 轴正半轴上的点B ，AO ＝BO ＝2，∠AOB ＝120°．（1）求这条抛物线的表达式；（2）连结OM ，求∠AOM 的大小；（3）如果点C 在x 轴上，且△ABC 与△AOM 相似，求点C 的坐标．10.如图1，已知抛物线211(1)444b y x b x =-++（b 是实数且b ＞2）与x 轴的正半轴分别交于点A 、B （点A 位于点B 是左侧），与y 轴的正半轴交于点C ．（1）点B 的坐标为______，点C 的坐标为__________（用含b 的代数式表示）；（2）请你探索在第一象限内是否存在点P ，使得四边形PCOB 的面积等于2b ，且△PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形？如果存在，求出点P 的坐标；如果不存在，请说明理由；（3）请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ，使得△QCO 、△QOA 和△QAB 中的任意两个三角形均相似（全等可看作相似的特殊情况）？如果存在，求出点Q 的坐标；如果不存在，请说明理由．图1满分解答（1）B 的坐标为(b ,0)，点C 的坐标为(0,4b )．（2）如图2，过点P 作PD ⊥x 轴，PE ⊥y 轴，垂足分别为D 、E ，那么△PDB ≌△PEC ．因此PD ＝PE ．设点P 的坐标为(x,x)．如图3，联结OP ．所以S 四边形PCOB ＝S △PCO ＋S △PBO ＝1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅=＝2b ．解得165x =．所以点P 的坐标为(1616,55)．图2图3（3）由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--，得A (1,0)，OA ＝1．①如图4，以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ，那么△OQC ≌△QOA ．当BA QA QA OA=，即2QA BA OA =⋅时，△BQA ∽△QOA ．所以2()14b b =-．解得843b =±Q 为(1,23+)．②如图5，以OC 为直径的圆与直线x ＝1交于点Q ，那么∠OQC ＝90°。

专题提升(十三)以圆为背景的相似三角形的计算与证明【经典母题】如图Z13－1，DB为半圆的直径，A为BD延长线上的一点，AC切半圆于点E，BC⊥AC于点C，交半圆于点F.已知AC＝12，BC＝9，求AO的长．图Z13－1【中考变形】1．如图Z13－2，在Rt△ACB中，∠ACB＝90°，O是AC边上的一点，以O为圆心，OC为半径的圆与AB相切于点D，连结OD.(1)求证：△ADO∽△ACB；(2)若⊙O的半径为1，求证：AC＝AD·BC.图Z13－22．[德州]如图Z13－3，已知Rt△ABC，∠C＝90°，D为BC的中点，以AC为直径的⊙O交AB于点E.(1)求证：DE是⊙O的切线；(2)若AE∶EB＝1∶2，BC＝6，求AE的长．图Z13－33．如图Z13－4，已知AB是⊙O的直径，BC⊥AB，连结OC，弦AD∥OC，直线CD交BA的延长线于点E.(1)求证：直线CD是⊙O的切线；(2)若DE＝2BC，求AD∶OC的值．图Z13－44．[广东]如图Z13－5，⊙O是△ABC的外接圆，BC是⊙O的直径，∠ABC＝30°.过点B作⊙O的切线BD，与CA的延长线交于点D，与半径AO的延长线交于点E.过点A作⊙O的切线AF，与直径BC的延长线交于点F.(1)求证：△ACF∽△DAE；(2)若S△AOC＝34，求DE的长；(3)连结EF，求证：EF是⊙O的切线．图Z13－55．[株洲]如图Z13－6，AB为⊙O的一条弦，点C为劣弧AB的中点，E为优弧AB上一点，点F在AE的延长线上，且BE＝EF，线段CE交弦AB于点D.(1)求证：CE∥BF；(2)若BD＝2，且EA∶EB∶EC＝3∶1∶5，求△BCD的面积．图Z13－66．如图Z13－7，AB是⊙O的直径，C为⊙O上一点，AE和过点C的切线互相垂直，垂足为E，AE交⊙O于点D，直线EC交AB的延长线于点P，连结AC，BC，PB∶PC＝1∶2.(1)求证：AC平分∠BAD；(2)探究线段PB，AB之间的数量关系，并说明理由．图Z13－77．[枣庄]如图Z13－8，AC是⊙O的直径，BC是⊙O的弦，P是⊙O外一点，连结P A，PB，AB，已知∠PBA＝∠C.(1)求证：PB是⊙O的切线；(2)连结OP，若OP∥BC，且OP＝8，⊙O的半径为22，求BC的长．图Z13－88．[聊城]如图Z13－9，⊙O是△ABC的外接圆，O点在BC边上，∠BAC的平分线交⊙O于点D，连结BD，CD，过点D作BC的平行线，与AB的延长线相交于点P.(1)求证：PD是⊙O的切线；(2)求证：△PBD∽△DCA；(3)当AB＝6，AC＝8时，求线段PB的长．图Z13－9【中考预测】[黄冈模拟]如图Z13－10，AB为⊙O的直径，CD与⊙O相切于点C，且OD⊥BC，垂足为F，OD交⊙O于点E.证明：(1)∠D＝∠AEC；(2)OA2＝OD·OF.图Z13－10附录：专题提升(十三) 以圆为背景的相似三角形的计算与证明【经典母题】如图Z13－1，DB 为半圆的直径，A 为BD 延长线上的一点，AC 切半圆于点E ，BC ⊥AC 于点C ，交半圆于点F .已知AC ＝12，BC ＝9，求AO 的长．图Z13－1 经典母题答图解：如答图，连结OE ，设⊙O 的半径是R ，则OE ＝OB ＝R . 在Rt △ACB 中，由勾股定理，得 AB ＝AC 2＋BC 2＝15.∵AC 切半圆O 于点E ，∴OE ⊥AC ， ∴∠OEA ＝90°＝∠C ，∴OE ∥BC ， ∴△AEO ∽△ACB ，∴OE BC ＝AO AB ，∴R 9＝15－R 15，解得R ＝458，∴AO ＝AB －OB ＝15－R ＝758.【思想方法】 利用圆的切线垂直于过切点的半径构造直角三角形，从而得到相似三角形，利用比例线段求AO 的长． 【中考变形】1．如图Z13－2，在Rt △ACB 中，∠ACB ＝90°，O 是AC 边上的一点，以O 为圆心，OC 为半径的圆与AB 相切于点D ，连结OD . (1)求证：△ADO ∽△ACB ；(2)若⊙O 的半径为1，求证：AC ＝AD ·BC . 证明：(1)∵AB 是⊙O 的切线，∴OD ⊥AB ，图Z13－2∴∠C＝∠ADO＝90°，∵∠A＝∠A，∴△ADO∽△ACB；(2)由(1)知，△ADO∽△ACB.∴ADAC＝ODBC，∴AD·BC＝AC·OD，∵OD＝1，∴AC＝AD·BC.2．[2017·德州]如图Z13－3，已知Rt△ABC，∠C＝90°，D为BC的中点，以AC为直径的⊙O交AB于点E.(1)求证：DE是⊙O的切线；(2)若AE∶EB＝1∶2，BC＝6，求AE的长．图Z13－3中考变形2答图解：(1)证明：如答图，连结OE，EC，∵AC是⊙O的直径，∴∠AEC＝∠BEC＝90°，∵D为BC的中点，∴ED＝DC＝BD，∴∠1＝∠2，∵OE＝OC，∴∠3＝∠4，∴∠1＋∠3＝∠2＋∠4，即∠OED＝∠ACB，∵∠ACB＝90°，∴∠OED＝90°，∴DE是⊙O的切线；(2)由(1)知∠BEC＝90°，∵在Rt△BEC与Rt△BCA中，∠B＝∠B，∠BEC＝∠BCA，∴△BEC∽△BCA，∴BEBC＝BCBA，∴BC2＝BE·BA，∵AE∶EB＝1∶2，设AE＝x，则BE＝2x，BA＝3x，∵BC＝6，∴62＝2x·3x，解得x＝6，即AE＝ 6.3．如图Z13－4，已知AB是⊙O的直径，BC⊥AB，连结OC，弦AD∥OC，直线CD交BA的延长线于点E.(1)求证：直线CD是⊙O的切线；(2)若DE＝2BC，求AD∶OC的值．图Z13－4 中考变形3答图解：(1)证明：如答图，连结DO.∵AD∥OC，∴∠DAO＝∠COB，∠ADO＝∠COD.∵OA＝OD，∴∠DAO＝∠ADO，∴∠COD＝∠COB.又∵CO＝CO，OD＝OB，∴△COD≌△COB(SAS)，∴∠CDO＝∠CBO＝90°，即OD⊥CD.又∵点D在⊙O上，∴直线CD是⊙O的切线；(2)由(1)知，△COD≌△COB，∴CD＝CB.∵DE＝2BC，∴DE＝2CD.∵AD∥OC，∴△EDA∽△ECO，∴ADOC＝DECE＝DEDE＋CD＝23.4．[2016·广东]如图Z13－5，⊙O是△ABC的外接圆，BC是⊙O的直径，∠ABC ＝30°.过点B作⊙O的切线BD，与CA的延长线交于点D，与半径AO的延长线交于点E.过点A作⊙O的切线AF，与直径BC的延长线交于点F.(1)求证：△ACF∽△DAE；(2)若S△AOC＝34，求DE的长；(3)连结EF，求证：EF是⊙O的切线．图Z13－5 中考变形4答图解：(1)证明：∵BC为⊙O的直径，∴∠BAC＝90°，又∵∠ABC＝30°，∴∠ACB＝60°，又∵OA＝OC，∴△OAC为等边三角形，即∠OAC＝∠AOC＝60°，∵AF为⊙O的切线，∴∠OAF＝90°，∴∠CAF＝∠AFC＝30°，∵DE为⊙O的切线，∴∠DBC＝∠OBE＝90°，∴∠D＝∠DEA＝30°，∴∠D＝∠CAF，∠DEA＝∠AFC，∴△ACF∽△DAE；(2)∵△AOC为等边三角形，∴S△AOC＝34OA2＝34，∴OA＝1，BC＝2，OB＝1，又∵∠D＝∠BEO＝30°，∴BD＝23，BE＝3，∴DE＝33；(3)证明：如答图，过点O作OM⊥EF于点M，∵OA＝OB，∠OAF＝∠OBE＝90°，∠BOE＝∠AOF，∴△OAF≌△OBE(SAS)，∴OE＝OF，∵∠EOF＝120°，∴∠OEM＝∠OFM＝30°，∴∠OEB＝∠OEM＝30°，即OE平分∠BEF，又∵∠OBE＝∠OME＝90°，∴OM＝OB，∴EF为⊙O的切线．5．[2017·株洲]如图Z13－6，AB为⊙O的一条弦，点C为劣弧AB的中点，E 为优弧AB上一点，点F在AE的延长线上，且BE＝EF，线段CE交弦AB 于点D.(1)求证：CE∥BF；(2)若BD＝2，且EA∶EB∶EC＝3∶1∶5，求△BCD的面积．图Z13－6 中考变形5答图解：(1)证明：如答图，连结AC，BE，作直线OC，∵BE ＝EF ，∴∠F ＝∠EBF ，∵∠AEB ＝∠EBF ＋∠F ，∴∠F ＝ 12∠AEB ，∵C 是AB ︵的中点，∴AC ︵＝BC ︵，∴∠AEC ＝∠BEC ，∵∠AEB ＝∠AEC ＋∠BEC ，∴∠AEC ＝12∠AEB ，∴∠AEC ＝∠F ，∴CE ∥BF ；(2)∵∠DAE ＝∠DCB ，∠AED ＝∠CEB ，∴△ADE ∽△CBE ，∴AD CB ＝AE CE ，即AD CB ＝35， ∵∠CBD ＝∠CEB ，∠BCD ＝∠ECB ，∴△CBE ∽△CDB ，∴BD CB ＝BE CE ，即2CB ＝15， ∴CB ＝25，∴AD ＝6，∴AB ＝8，∵点C 为劣弧AB 的中点，∴OC ⊥AB ，设垂足为G ，则AG ＝BG ＝12AB ＝4，∴CG ＝CB 2－BG 2＝2，∴S △BCD ＝12BD ·CG ＝12×2×2＝2.6．如图Z13－7，AB 是⊙O 的直径，C 为⊙O 上一点，AE 和过点C 的切线互相垂直，垂足为E ，AE 交⊙O 于点D ，直线EC 交AB 的延长线于点P ，连结AC ，BC ，PB ∶PC ＝1∶2.(1)求证：AC 平分∠BAD ；(2)探究线段PB ，AB 之间的数量关系，并说明理由．图Z13－7 中考变形6答图解：(1)证明：如答图，连结OC.∵PE是⊙O的切线，∴OC⊥PE，∵AE⊥PE，∴OC∥AE，∴∠DAC＝∠OCA，∵OA＝OC，∴∠OCA＝∠OAC，∴∠DAC＝∠OAC，∴AC平分∠BAD；(2)线段PB，AB之间的数量关系为AB＝3PB.理由：∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴∠BAC＋∠ABC＝90°，∵OB＝OC，∴∠OCB＝∠ABC，∵∠PCB＋∠OCB＝90°，∴∠PCB＝∠P AC，∵∠P是公共角，∴△PCB∽△P AC，∴PCP A＝PBPC，∴PC2＝PB·P A，∵PB∶PC＝1∶2，∴PC＝2PB，∴P A＝4PB，∴AB＝3PB.7．[2016·枣庄]如图Z13－8，AC是⊙O的直径，BC是⊙O的弦，P是⊙O外一点，连结P A，PB，AB，已知∠PBA＝∠C.(1)求证：PB是⊙O的切线；(2)连结OP，若OP∥BC，且OP＝8，⊙O的半径为22，求BC的长．图Z13－8中考变形7答图解：(1)证明：如答图，连结OB，∵AC是⊙O的直径，∴∠ABC＝90°，∠C＋∠BAC＝90°.∵OA＝OB，∴∠BAC＝∠OBA，∵∠PBA＝∠C，∴∠PBA＋∠OBA＝90°，即PB⊥OB.∴PB是⊙O的切线；(2)⊙O的半径为22，∴OB＝22，AC＝42，∵OP∥BC，∴∠BOP＝∠OBC＝∠C，又∵∠ABC＝∠PBO＝90°，∴△ABC∽△PBO，∴BCBO＝ACPO，即BC22＝428，∴BC＝2.8．[2017·聊城]如图Z13－9，⊙O是△ABC的外接圆，O点在BC边上，∠BAC 的平分线交⊙O于点D，连结BD，CD，过点D作BC的平行线，与AB的延长线相交于点P.(1)求证：PD是⊙O的切线；(2)求证：△PBD∽△DCA；(3)当AB＝6，AC＝8时，求线段PB的长．图Z13－9中考变形8答图解：(1)证明：∵圆心O在BC上，∴BC是⊙O的直径，∴∠BAC＝90°，如答图，连结OD，∵AD平分∠BAC，∴∠BAC＝2∠DAC，∵∠DOC＝2∠DAC，∴∠DOC＝∠BAC＝90°，即OD⊥BC，∵PD∥BC，∴OD⊥PD，∵OD为⊙O的半径，∴PD是⊙O的切线；(2)证明：∵PD∥BC，∴∠P＝∠ABC，∵∠ABC＝∠ADC，∴∠P＝∠ADC，∵∠PBD＋∠ABD＝180°，∠ACD＋∠ABD＝180°，∴∠PBD＝∠ACD，∴△PBD∽△DCA；(3)∵△ABC为直角三角形，∴BC2＝AB2＋AC2＝62＋82＝100，∴BC＝10，∵OD垂直平分BC，∴DB＝DC，∵BC为⊙O的直径，∴∠BDC＝90°，在Rt△DBC中，DB2＋DC2＝BC2，即2DC2＝BC2＝100，∴DC＝DB＝52，∵△PBD∽△DCA，∴PBDC＝BDAC，即PB＝DC·BDAC＝52×528＝254.【中考预测】[2017·黄冈模拟]如图Z13－10，AB为⊙O的直径，CD与⊙O相切于点C，且OD⊥BC，垂足为F，OD交⊙O于点E.证明：(1)∠D＝∠AEC；(2)OA2＝OD·OF.图Z13－10中考预测答图证明：(1)如答图，连结OC，∵CD与⊙O相切于点C，∴∠OCD＝90°.∴∠OCB＋∠DCF＝90°.∵∠D＋∠DCF＝90°，∴∠OCB＝∠D，∵OB＝OC，∴∠OCB＝∠B，∵∠B＝∠AEC，∴∠D＝∠AEC；(2)∵∠B＝∠AEC，∴∠D＝∠B，∵OD⊥BC，∴∠BFO＝∠OCD＝90°，∴△BOF∽△DOC，∴OCOF＝ODOB，即OAOF＝ODOA，∴OA2＝OD·OF.。

中考数学总复习《相似三角形与圆结合综合问题》专项提升练习题及答案（人教版)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．如图，点O是ABC的边AC上一点，以点O为圆心，OA为半径作O，与BC相切于点E，连接OB，OE，O交OB于点D，连接AD并延长交CB的延长线于点F，且∠=∠AOD EOD．(1)求证：AB是O的切线；(2)若10BC=，AC=8，求O的半径．2．如图，AB是O的直径，点F在O上，BAF∠的平分线AE交O于点E，过点E作ED AF⊥，交AF 的延长线于点D，延长DE AB、相交于点C．(1)判断CD与O的位置关系，并说明理由；(2)若O的半径为5，1tan2EAD∠=求BC的长．3．如图，ABC 中，AB=BC ，点A 在O 外，BC 是O 的弦DO BC ⊥，连接OD ．若AC 交OD 于点E ，交OB 于点F ，满足OE OF =．(1)求证：AB 与O 相切；(2)若5OB =，3CD DE =求AF 的长．4．如图1，AB 为O 的直径，弦CD AB ⊥于点E ，G 是AC 上一点，延长AG ，DC 交于点F ，连结AD ，GD ，GD 与AB 交于点H ．(1)若BAD ∠=α，用含α的代数式表示AGD ∠．(2)如图2，连结AC ，CG 若AC GD ⊥，求证：DH CG =．(3)如图3，在（2）的条件下，作DM AF ⊥于点M ，DM 与AB 交于点N ，EN OB =，2CG =求AF 的长．5．如图 ABC 中 以AB 为直径的O 交BC 于点D DE 是O 的切线 且DE AC ⊥ 垂足为E 延长CA 交O 于点F ．(1)求证：AB AC =；(2)若3AE = 5DE = 求AF 的长．6．如图 在ABC 中 AB AC = AD 平分BAC ∠ 交BC 于点D 以AD 为直径作O 交AB 于点E 交AC 于点F 连接EF 交AD 于点G 连接OB 交EF 于点P 连接DF ．(1)求证：BC 是O 的切线；(2)若3OG = 4EG = 求：①tan DFE 的值；①线段PG 的长．7．如图 ABC 内接于O BC 是O 的直径 tan 2ACB ∠= 过点A 作AD BC ⊥ 交O 于点E 点F 是AB 上一点 连接EF 交BC 于点G 连接CF 交AD 于点H ．(1)求证：AFC HFE ∽△△．(2)若10BC = 8=CF 求EF 的长．(3)设OG x OC = AHy AD = 求y 关于x 的函数表达式．8．如图 AB 是O 的直径 点D 在O 上 连接AD 过点O 作OE AD ∥ 交O 于点E连接BE 并延长 交AD 的延长线于点C 过点B 作O 的切线 交OE 的延长线于点F ．(1)求证：AC AB =；(2)若10AB = 6AD = 求BF 的长的长．9．已知O 的半径为2cm P 是O 外一点 4m PO = 点A B 在O 上 在PAB 中 BP BA =．(1)如图① PB 是O 的切线 当PA PB =时 求证：PA 是O 的切线；(2)如图① PA PB 分别交O 于点C D 当点C 为PA 中点时 求PD 的长；(3)线段PA 的取值范围是______．10．如图 在O 的内接四边形ABCD 中 AB BC = 直径AE CD ⊥ 垂足为点F ．(1)当BC CD =时 求D ∠的度数；(2)当5AB = 8AD =时 求CD 的长．11．如图 以AB 为直径的O 经过点C 过点C 作O 的切线DE 交AB 的延长线于点D EF AB ⊥ 垂足为F 交AC 于点G ．(1)求证：ECG 为等腰三角形；(2)若16BD AD ⋅= 求CD 的值．12．如图 在ABC 中 AB AC = 以AC 为直径的O 交AB 于点D 交BC 于点E ．(1)求证：DE CE =；(2)若23BD BE ==， 求AD 的长．13．筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具 明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理：如图（1） 其原理是利用流动的河水 推动水车转动 水斗舀满河水 将水提升 等水斗转至顶空后再倾入接水槽 水流源源不断 流入田地 以利灌溉．如图（2） 筒车圆O 与水面分别交于点A B 筒车上均匀分布着若干盛水筒 P 表示筒车的一个盛水筒 接水槽MN 所在的直线是圆O 的切线 且与直线AB 交于点M 当点P 恰好在MN 所在的直线上 P O C 三点共线 PC 是圆O 的直径时 解决下面的问题：(1)求证：BAP MPB ∠=∠；(2)求证：2MP MA MB =⋅；(3)若AB AP = 8MB = 12MP = 求BP 的长．14．已知AB CD 是圆O 的直径 BE CD ⊥于E 连接BD ．(1)如图1 求证：2AOC DBE ∠∠=．(2)如图2 F 是OC 上一点 2DF CE = 求证：CAF ABE ∠=∠．(3)如图3 在（2）的条件下 连接BC AF 的延长线交BC 于H 若2CF = 210BC =．求HF 的长．15．如图1 O 是ABC 的外接圆 且满足AB AC = CE 平分ACB ∠交AB 于点D 交O 于点E ．(1)求证：ACD ECB ∽；(2)如图2 若点B 是CE 的中点 求ADE ∠的度数；(3)如图3 连接AE 若2AD BD = ①求ADE BDC S S ∶的值；①若O 半径为r 则ACD S=_______．（用含r 的代数式表示）参考答案： 1．（1）证明：在AOB 和EOB 中AO EO AOB EOB OB OB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩①()SAS AOB EOB ≌①OAF OEF ∠=∠①BC 与O 相切①OE BC ⊥①90OAB OEB ∠=∠=︒即OA AF ⊥①OA 是O 的半径①AB 是O 的切线；（2）解：在Rt CAB △中 90108CAB BC AC ∠=︒==，， ①22221086AB BC AC =-=-=设圆O 的半径为r 则,OE OA r ==①8OC r =-①,AOB EOB ≌①6BE AB ==①10,BC =①1064,CE BC BE =-=-=在Rt OCE 中 222OE CE OC +=①()22248r r +=-解得3r =．①O 的半径为3．2．（1）解：连接OE①OA OE =①OAE OEA ∠=∠①AE 平分BAF ∠是O的切线．是O的直径90=︒=∠=∠DAE BAE∽△ADE AEBAE DE=AB BE解得25BE =则45AE =①45104525ADDE==解得8AD = 4DE =．①OE AD ∥①COE CAD ∽①CO OECA AD =设BC x =①55108x x +=+ 解得：103x =经检验：103x =是原方程的解故BC 的长为103．3．1）证明：OE OF =OEF OFE ∴∠=∠OEF CED ∠=∠ OFE AFB∠=∠ ∴∠=∠CED AFBAB BC =C A ∴∠=∠DO BC ⊥90ODC ∴∠=︒90A AFB C CED ∴∠+∠=∠+∠=︒()18090ABO A AFB ∴∠=︒-∠+∠=︒OB 是O 的半径 且AB OB ⊥AB ∴与O 相切．（2）解：DO BC ⊥ 3CD DE =5OB =90ODB ∴∠=︒ 3BD CD DE ==26AB BC BD DE ∴===ABF ∠=ABF ∴①CDEAB BF CD DE ∴= 3AB CD BF DE∴== 36AB BF DE ∴==2BF DE ∴=2BF = AF ∴=AF ∴的长是4．（1）解：CD AB ⊥AC AD ∴=ADC ∠BAD ∠=90AGD ADC ∴∠∠=（2）AC GD ⊥GAC α∠=AC AD =AC AD ∴=ACG ADH ∠=∠AGC ∴△≌DH CG ∴=（3）如图GAC BAD α∠=∠=CG BD ∴=CG BD DH ∴==CD AB ⊥EH EB ∴=222()AB OB EN NH EH ===+22AH BH NH EH ∴+=+2AH NH ∴=DM AF ⊥90HDN AGD α∴∠=︒-∠=HDN HAD ∴∠=∠ DHN AHD ∠=∠ HDN HAD ∴△∽△HNHDHD HA ∴=设HN x = 2HA x =2DH CG ==可得：2xHDHD x =解得：1x =AGC AHD △≌△2AG AH ∴==GAC GDC α∠=∠=EDH EAD ∴△∽△EH EDED EA ∴=222ED EH EA DH EH ∴=⋅=-AGD∠=∴△∽△GADAD∴=AFAG5．（1）如图所示①以AB为直径的O交BC是O的切线①1CE CD EF BD== ①253EF EC == ①2516333AF EF AE =-=-= 6．（1）证明：①AB AC = AD 平分BAC ∠ ①AD BC ⊥①OD 是O 的半径 ①BC 是O 的切线； （2）解：①连接DE DF OE①AD 为O 的直径 ①90AED AFD ∠=∠=︒ ①AD 平分BAC ∠①∠∠EAD FAD =①ADE ADF ∠=∠①AE AF =①AG EF ⊥①3OG = 4EG = ①22345OE =+= ①8AG = 10AD = ①2DG =由垂径定理可得4GF EG ==①OPG是等腰直角三角形=PG OG．（1）BC是O的直径CA CE=∴∠=∠AFC CFE∠和AEFACF∠是AF所对圆周角∴∠=∠ACF AEF△AFC∴∽（2）如图BC是O的直径90BAC ∴∠=︒tan 2ACB ∠=2AB AC ∴=222AB AC BC += 10BC = 25AC ∴=AD BC ⊥90ADC ∴∠=︒tan 2ACB ∠=2∴=AD CD222AD CD AC +=2CD ∴=4AD ∴=4ED AD ∴==BC 是O 的直径90BFC ∴∠=︒10BC = 8=CF6BF ∴=90BFC HDC ∠=∠=︒ FCB DCH ∠=∠ BFC HDC ∴∽△△BF CF HD CD∴= 1.5HD ∴=5.5HE ED HD ∴=+= AFC HFE ∽△△AC CF HE EF∴= 2255EF ∴=． （3）设OC r = 则2BC r = tan 2ACB ∠=2∴=AD CD 2BD AD =OG x OC= OG xr ∴=过点G 作∠GMC ∠=GM BF ∴∥CG CM GB MF ∴=2CG CM GB ∴=又CM CD GM HD =2CD CG HD GB=(15(1HD +=-AH AD =①如图 当点G 在线段OB 上时同理可求得3544x y x +=+． 8．（1）解：OB OE =∴OBE OEB ∠=∠OE AC ∥∴C OEB ∠=∠∴ABC C ∠=∠∴AC AB =．（2）解：如图 连接BD 则90ADB ∠=︒10AB = 6AD =∴5BO = 22BD AB AD 8=-=．BF 是O 的切线∴90OBF ADB ∠=∠=︒OE AC ∥∴BOF A ∠=∠∴BOF DAB ∽△△∴BO BF DA BD=是O的切线90PBO=︒在PBO与PAO中, PB PAOB OAPO PO===()SSS PBO PAO∴≌90 PAO PBO∴∠=∠=①OA是O的半径①OA是O的切线；（2）连接,,BC AD OD BA BP=BC AP⊥①AB是O的直径设圆心为O连接OP①O的半径为2cm4cm BA BP ∴==,OB OD PO PB ==,OBD ODB OBP POB ∴∠=∠∠=∠OBD POB ∴∽OD BD PO BO ∴= 即 242BD = ①1BD =413cm PD PB BD ∴=-=-=；（3）4cm OP =①P 的运动轨迹为以O 为圆心 半径为4cm 的圆 如图:①,,P O A 三点共线时 PA 最大, 此时426cm PA PO OA =+=+= ,,BP AB PA BP AP =<+即 2PA BP <①当BP 最小时 PA 最小 如图:此时,,P B O 共线 422PB PO OB =-=-= 2cm PB AB OA OB ∴====作AH OB ⊥于H 则 112BH OB == 222221AH AB BH ∴=-=- 3= 3cm PH PB BH =+= ()22223323cm PA PH AH ∴=+=+=236PA ∴≤≤25①AHO AFC ∽ ①AO OH AC CF = 即5625AC OH CF AO ⋅== ①112225CD CF ==．11．（1）证明：连接OCOA OC =A ACO ∴∠=∠2COD A ACO A ∠∠∠∠∴=+=DE 是O 的切线90OCD ∴∠=︒90902D COD A ∴∠=︒-∠=︒-∠90GCE A D A ∴∠=∠+∠=︒-∠EF AB ⊥90A AGF ∴∠+∠=︒①90AGF A ∠=︒-∠90EGC AGF A ∴∠=∠=︒-∠EGC GCE ∴∠=∠ECG ∴为等腰三角形；（2）解：连接BCAB 是O 的直径90ACB ∴∠=︒OCD∠=∴∠+∠OCB=OC OB∴∠=OCB∴∠=∠A BCD∠=BDC∴∽BCD CADCD BD∴=AD CD216∴=⋅=CD BD ADCD∴=．412．（1）证明：①AC为O的直径∽①BED BAC①BE BA =BD BC 即326BA = ①9BA =①927AD =-=．13．（1）证明：①PC 是O 的直径,①90PBC ∠=︒①90BPC BCP ∠+∠=︒①MN 所在的直线是O 的切线 点P 恰好在NM 所在的直线上 ①MP PC ⊥①90MPC ∠=︒①90MPB BPC ∠+∠=︒①MPB BCP ∠=∠①BCP BAP ∠=∠①BAP MPB ∠=∠．（2）证明：①MAP MPB ∠=∠ M M ∠=∠, ①∽MPA MBP .①MA MP MP MB= 即2MP MA MB =⋅．（3）解：由（2）可知MA MP AP MP MB PB== ①812AB AP MB MP ===，，，2212188MP MA MB ∴=== ①18810AP AB MA MB ==-=-=121020183MP AP BP MA ⨯⨯===∴． 14．（1）证明：如图1 连接ADAB 是O 的直径 90ADB ∴∠=︒90ADC CDB ∴∠+∠=︒BE DC ⊥90BED ∴∠=︒90DBE CDB ∴∠+∠=︒DBE ADC ∴∠=∠2AOC ADC ∠=∠2ADC DBE ∴∠=∠；（2）证明：如图2 延长BE 交O 于G 连接AG AD DGOE BG ⊥①BE EG = DC 是BG 的中垂线①BD DG =AO BO =2AG OE ∴=①OA OB OC OD ===①四边形ADBC 是矩形①BD AC =①DG AC =①2DF CE =①()222DF DO OF OC OF OC OE OC OE =+=+=-=- ①2OE OC OF CF =-=①CF AG =①AD AD =①ACF DGA ∠=∠①()SAS ACF DGA ≌ ①CAF GDA ∠=∠ AF AD = ①GBA GDA ∠=∠①CAF ABE ∠=∠；（3）解：如图3 连接AD 设EF x =①2CF =①1OE =①3OB OC OE EF CF x ==++=+ ①BE CD ⊥①2222OB OE BC CE -=+ 即()()()2222312102x x +-=-+ 整理得25140x x +-=解得7x =-（舍去） 或2x = ①2EF =①235OB OC ==+= 5128DF =++= AOD BOC ∠=∠210AD BC AF ∴===DAO OBC ∠=∠①AD CH ∥ADF HCF ∴∽∴AF DF FH FC= ∴210842FH ==102FH ∴=． 15．（1）证明：如图CE 平分ACB ∠ ACD ECB ∴∠=∠ BC BC = A E ∴∠=∠ ACD ECB ∴； （2）解：如图CE 平分ACB ∠ AE BE ∴= 点B 是CE 的中点 CB BE ∴=AE BE BC ∴== 设A α∠= 则E ABE ECB ACE α∠=∠=∠=∠= ①2ACB ACE ECB α∠=∠+∠=； AB AC =①2ABC ACB α∠=∠=； 在ABC 中 则有180A ABC ACB ∠+∠+∠=︒ 即22180ααα++=︒ ①36α=︒, ①272ADE ABE E α∠=∠+∠==︒；（3）解：①如图设BD x =2AD BD =①2AD x = 3AB AC x ==①CAD BED ∠=∠ ADC EDB ∠=∠①ACD EBD △△∽①AC AD CD BE DE BD == 即32x x CD BE DE x == ①2223DE CD DE x BE =⋅=，； 设DE a = 则32BE a =①ACE BCE ∠=∠①32AE BE a ==； ①ACE BCE DAE ∠=∠=∠ AED CEA ∠=∠ ①ACE DAE ∽①3322CE AC x AE AD x === ①3924CE AE a == ①9544CD CE DE a a a =-=-=； ①22CD DE x ⋅=①22524a x = ①285a x ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 即285DE DB ⎛⎫= ⎪⎝⎭；①ADE CDB ∽285ADEBDC S DE S DB ⎛⎫∴== ⎪⎝⎭．②如图 连接AO 并延长交AB AC OB OC ==，AF 是线段BC 的垂直平分线ACD BCD SS=ACDBCDSS =2AC =①知 Rt AFB 中 OF AF OA =-Rt OFB △中解得：41727x =ACDBCD S S =ACD =△ABC S =ACD S =217 9r．故答案为：2。

专题提升(十三)以圆为背景的相似三角形的计算与证明【经典母题】如图Z13—1, DB为半圆的直径，A为BD延长线上的一点，AC切半圆于点E, BCLAC于点C,交半圆于点F.AC=12, BC = 9,求AO的长.解：如答图，连结OE,设。

的半径是R,那么OE = OB=R.在RtAACB中，由勾股定理，得AB =〈AC2+BC2 =15.••AC切半圆。

于点E, . OEXAC,•.zOEA= 90°士C, . OE//BC,.•.zAECM zACB,,OE AC R15—R45BC = AB，―9二15 ，斛行R= 8，75•.AC = AB —CB= 15- R= ^.8【思想方法】利用圆的切线垂直于过切点的半径构造直角三角形，从而得到相似三角形，利用比例线段求AC的长.【中考变形】1.如图Z13-2,在RtzXACB 中，/ ACB = 90°,。

是AC边上的一点，以。

为圆心，CC为半径的圆与AB 相切于点D,连结CD.(1)求证：△ADC S/XACB；图Z13-2⑵假设。

的半径为1,求证：AC = AD BC.证明：(1); AB 是。

O 的切线，；OD ，AB,• .zC=/ADO = 90° ,.公=/A,• .Z ADO S /ACB;t小八 八一 AD OD(2)由(1)知，9DO SZ ACB.；AC = BC ， • .AD BC = AC OD, . OD = 1, . .AC = AD BC.2. [2021德州]如图Z13—3,RtAABC, 2C = 90° , D 为BC 的中点,以AC 为直径的。

O 交AB 于点E.(1)求证：DE 是。

O 的切线；(2)假设 AE ： EB=1 ： 2, BC = 6,求 AE 的长.解：(1)证明：如答图，连结 OE, EC,〈AC 是。

的直径,• ・&EC=/BEC=90° , D 为 BC 的中点，• .ED = DC = BD, ../ = /2,.OE = OC,.々=/4,「./+/3=/2+/4,即/OED=/ACB,. zACB=90° , . .OED=90° , DE 是。

圆与相似三角形、解直角三角形及二次函数的综合类型一：圆与相似三角形的综合1．如图，BC是⊙A的直径，△DBE的各个顶点均在⊙A上，BF⊥DE于点F.求证：BD·BE ＝BC·BF.2．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，以AC为直径的⊙O与AB边交于点D，过点D 作⊙O的切线，交BC于点E.(1)求证：点E是边BC的中点；(2)求证：BC2＝BD·BA；(3)当以点O，D，E，C为顶点的四边形是正方形时，求证：△ABC是等腰直角三角形．解：(1)连结OD，∵DE为切线，∴∠EDC＋∠ODC＝90°.∵∠ACB＝90°，∴∠ECD＋∠OCD＝90°.又∵OD＝OC，∴∠ODC＝∠OCD，∴∠EDC＝∠ECD，∴ED＝EC.∵AC为直径，∴∠ADC＝90°，∴∠BDE＋∠EDC＝90°，∠B＋∠ECD＝90°，∴∠B＝∠BDE，∴ED＝EB，∴EB＝EC，即点E为边BC的中点(2)∵AC为直径，∴∠ADC＝∠ACB＝90°.又∵∠B＝∠B，∴△ABC∽△CBD，∴ABBC ＝BCBD，∴BC2＝BD•BA(3)当四边形ODEC为正方形时，∠OCD＝45°.∵AC为直径，∴∠ADC＝90°，∴∠CAD ＝90°－∠OCD＝90°－45°＝45°，∴Rt△ABC为等腰直角三角形类型二：圆与解直角三角形的综合3．如图，在△ABC中，以AC为直径作⊙O交BC于点D，交AB于点G，且D是BC的中点，DE⊥AB，垂足为点E，交AC的延长线于点F.(1)求证：直线EF是⊙O的切线；(2)已知CF＝5，cosA＝25，求BE的长．解：(1)连结OD.∵CD＝DB，CO＝OA，∴OD是△ABC的中位线，∴OD∥AB，AB＝2OD.∵DE⊥AB，∴DE⊥OD，即OD⊥EF，∴直线EF是⊙O的切线(2)∵OD∥AB，∴∠COD＝∠A，∴cos∠COD＝cosA＝25.在Rt△DOF中，∵∠ODF＝90°，∴cos∠FOD＝ODOF＝25.设⊙O的半径为r，则rr＋5＝25，解得r＝103，∴AB＝2OD＝AC＝203.在Rt△AEF中，∵∠AEF＝90°，∴cosA＝AEAF＝AE5＋203＝25，∴AE＝143，∴BE＝AB－AE＝203－143＝24．(2015·资阳)如图，在△ABC中，BC是以AB为直径的⊙O的切线，且⊙O与AC相交于点D，E为BC的中点，连结DE.(1)求证：DE是⊙O的切线；(2)连结AE，若∠C＝45°，求sin∠CAE的值．解：(1)连结OD，BD，∵OD＝OB，∴∠ODB＝∠OBD.∵AB是直径，∴∠ADB＝90°，∴∠CDB＝90°.∵E为BC的中点，∴DE＝BE，∴∠EDB＝∠EBD，∴∠ODB＋∠EDB＝∠OBD＋∠EBD，即∠EDO＝∠EBO.∵BC是以AB为直径的⊙O的切线，∴AB⊥BC，∴∠EBO＝90°，∴∠ODE＝90°，∴DE是⊙O的切线(2)过点E作EF⊥CD于点F，设EF＝x，∵∠C＝45°，∴△CEF，△ABC都是等腰直角三角形，∴CF＝EF＝x，∴BE＝CE＝2x，∴AB＝BC＝22x.在Rt△ABE中，AE＝AB2＋BE2＝10x，∴sin∠CAE＝EFAE＝10105．如图，△ABC内接于⊙O，直径BD交AC于点E，过点O作FG⊥AB，交AC于点F，交AB于点H，交⊙O于点G.(1)求证：OF·DE＝OE·2OH；(2)若⊙O的半径为12，且OE∶OF∶OD＝2∶3∶6，求阴影部分的面积．(结果保留根号)解：(1)∵BD是直径，∴∠DAB＝90°.∵FG⊥AB，∴DA∥FO，∴△FOE∽△ADE，∴FOAD＝OEDE，即OF•DE＝OE•AD.∵O是BD的中点，DA∥OH，∴AD＝2OH，∴OF•DE＝OE•2OH(2)∵⊙O的半径为12，且OE∶OF∶OD＝2∶3∶6，∴OE＝4，ED＝8，OF＝6，∴OH＝6.在Rt△OBH中，OB＝2OH，∴∠OBH＝30°，∴∠BOH＝60°，∴BH＝BO•sin60°＝12×32＝63，∴S阴影＝S扇形GOB－S △OHB＝60×π×122360－12×6×63＝24π－183类型三：圆与二次函数的综合6．如图，在平面直角坐标系中，已知A(－4，0)，B(1，0)，且以AB为直径的圆交y轴的正半轴于点C(0，2)，过点C作圆的切线交x轴于点D.(1)求过A，B，C三点的抛物线的解析式；(2)求点D的坐标；(3)设平行于x轴的直线交抛物线于E，F两点，问：是否存在以线段EF为直径的圆，恰好与x轴相切？若存在，求出该圆的半径，若不存在，请说明理由．解：(1)y＝－12x2－32x＋2(2)以AB为直径的圆的圆心坐标为O′(－32，0)，∴O′C＝52，O′O＝32.∵CD为圆O′的切线，∴O′C⊥CD，∴∠O′CO＋∠DCO＝90°.又∵∠CO′O＋∠O′CO＝90°，∴∠CO′O＝∠DCO，∴△O′CO∽△CDO，∴O′OOC＝OCOD，∴322＝2OD，∴OD＝83，∴点D的坐标为(83，0)(3)存在．抛物线的对称轴为直线x＝－32，设满足条件的圆的半径为|r|，则点E的坐标为(－32＋r，r)或F(－32－r，r)，而点E在抛物线y ＝－12x2－32x＋2上，∴r＝－12(－32＋|r|)2－32(－32＋|r|)＋2，∴r1＝－1＋292，r2＝－1－292(舍去)．故存在以线段EF为直径的圆，恰好与x轴相切，该圆的半径为－1＋2927．如图，抛物线y＝ax2＋bx－3与x轴交于A，B两点，与y轴交于点C，经过A，B，C 三点的圆的圆心M(1，m)恰好在此抛物线的对称轴上，⊙M的半径为.设⊙M与y轴交于点D，抛物线的顶点为E.(1)求m的值及抛物线的解析式；(2)设∠DBC＝α，∠CBE＝β，求sin(α－β)的值；(3)探究坐标轴上是否存在点P，使得以P，A，C为顶点的三角形与△BCE相似？若存在，请指出点P的位置，并直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由．解：(1)由题意，可知C(0，－3)，－b2a＝1，∴抛物线的解析式为y＝ax2－2ax－3(a＞0)．过点M作MN⊥y轴于点N，连结CM，则MN＝1，CM＝5，∴CN＝2，于是m＝－1.同理，可求得B(3，0)，∴a×32－2a×3－3＝0，解得a＝1.∴抛物线的解析式为y＝x2－2x－3(2)由(1)得，A(－1，0)，E(1，－4)，D(0，1)，∴△BCE为直角三角形，BC＝32，CE＝2，∴OBOD＝31＝3，BCCE＝322＝3，∴OBOD＝BCCE，即OBBC＝ODCE，∴Rt△BOD∽Rt△BCE，得∠CBE＝∠OBD＝β，因此sin(α－β)＝sin(∠DBC－∠OBD)＝sin∠OBC＝COBC＝22(3)显然Rt△COA∽Rt△BCE，此时点O(0，0)．过点A作AP2⊥AC交y轴的正半轴于点P2，由Rt△CAP2∽Rt△BCE，得P2(0，13)．过点C作CP3⊥AC交x轴的正半轴于点P3，由Rt△P3CA∽Rt△BCE，得P3(9，0)．故在坐标轴上存在三个点P1(0，0)，P2(0，13)，P3(9，0)，使得以P，A，C为顶点的三角形与△BCE相似。

以圆为背景的相似三角形的计算与证明1．如图，⊙O 是△ABC 的外接圆，∠BAC 的平分线与BC 边和外接圆分别相交于D 和E ，则图中相似三角形共有(C )A. 1对B. 2对C. 3对D. 4对(第1题图)(第2题图)2．如图，AB 是半圆O 的直径，D ，E 是半圆上任意两点，连结AD ，DE ，AE 与BD 相交于点C ，要使△ADC 与△ABD 相似，可以添加一个条件．下列添加的条件其中错误的是(D )A. ∠ACD ＝∠DABB. AD ＝DEC. AD 2＝BD ·CDD. AD ·AB ＝AC ·BD3．如图，AB 是半圆O 的直径，C 是半圆O 上一点，OQ ⊥BC 于点Q ，过点B 作半圆O 的切线，交OQ 的延长线于点P ，PA 交半圆O 于R ，则下列等式中正确的是(D )A. AC OR ＝OQ AB B. AQ AB ＝BP BC C. AC AP ＝OR OP D. AQ AP ＝AC AB(第3题图)(第4题图)4．如图，AD 是△ABC 的高，AE 是△ABC 的外接圆直径，已知半径长为4，AC ＝42，AB ＝6，则AD 的长为(C )A. 5B. 4.8C. 3 2D. 2 65．如图，△ABC 中，AB ＝AC ，O 是BC 上一点，以O 为圆心，OB 长为半径的圆与AC 相切于点A ，过点C 作CD ⊥BA ，垂足为D ，若CD ＝3，CO ＝4，则AC 的长为(第5题图)(第6题图)6．如图，AB 为⊙O 的直径，BF 切⊙O 于点B ，AF 交⊙O 于点D ，点C 在DF 上，BC 交⊙O 于点E ，且∠BAF ＝2∠CBF ，CG ⊥BF 于点G ，连结AE .若∠F ＝60°，GF ＝1，则⊙O 的半径长为7．如图，已知AD 是⊙O 的弦，BD ︵＝CD ︵，DE 是⊙O 的切线且与弦AB 的延长线相交于点E ，若AC ＝3，AE ＝8，则AD 的长为．(第7题图)(第8题图)8．如图，已知AD 为⊙O 的直径，AB 是⊙O 的切线，过B 的割线BMN 交AD 的延长线于C ，且BM ＝MN ＝NC ，若AB ＝2，则⊙O 149．如图，⊙O 的半径为4，B 是⊙O 外一点，连结OB ，且OB ＝6，过点B 作⊙O 的切线BD ，切点为D，延长BO交⊙O于点A，过点A作切线BD的垂线，垂足为C.则AC的长为203．(第9题图)(第10题图)10．如图，△ABC是等腰直角三角形，AC＝BC＝a，以斜边AB上的点O为圆心的圆分别与AC，BC相切于点E，F，与AB分别交于点G，H，且EH的延长线和CB的延长线交于点D，则CD的长为2a．(第11题图)11．如图，AB是⊙O的直径，OD⊥弦BC于点F，交⊙O于点E，连结CE，AE，CD，若∠AEC ＝∠ODC.(1)求证：直线CD为⊙O的切线．(2)若AB＝5，BC＝4，求线段CD的长．(第11题图解)解：(1)证明：如解图，连结OC.∵∠CEA＝∠CBA，∠AEC＝∠ODC，∴∠CBA＝∠ODC.又∵∠CFD＝∠BFO，∴∠DCB ＝∠BOF .∵CO ＝BO ，∴∠OCF ＝∠B .∵∠B ＋∠BOF ＝90°，∴∠OCF ＋∠DCB ＝∠OCD ＝90°，∴直线CD 为⊙O 的切线．(2)如解图，连结AC .∵AB 是⊙O 的直径，∴∠ACB ＝90°，∴∠DCO ＝∠ACB .又∵∠D ＝∠B ，∴△OCD ∽△ACB .∵∠ACB ＝90°，AB ＝5，BC ＝4，∴AC ＝3，∴CO AC ＝CD BC ，即2.53＝CD 4， 解得CD ＝103. 12．已知：如图，四边形ABCD 为平行四边形，以CD 为直径作⊙O ，⊙O 与边BC 相交于点F ，⊙O 的切线DE 与边AB 相交于点E ，且AE ＝3EB .(1)求证：△ADE ∽△CDF .(2)当CF ∶FB ＝1∶2时，求⊙O 与▱ABCD 的面积之比．(第12题图)解：(1)证明：∵CD 是⊙O 的直径，∴∠DFC ＝90°.∵四边形ABCD 是平行四边形，∴∠A ＝∠C ，AD ∥BC ，∴∠ADF ＝∠DFC ＝90°.∵DE 为⊙O 的切线，∴DE ⊥DC ，∴∠EDC ＝90°，∴∠ADF ＝∠EDC ＝90°，∴∠ADE ＝∠CDF .又∵∠A ＝∠C ，∴△ADE ∽△CDE .(2)∵CF ∶FB ＝1∶2，∴设CF ＝x ，FB ＝2x ，则BC ＝3x .∵AE ＝3EB ，∴设EB ＝y ，则AE ＝3y ，AB ＝4y .∵四边形ABCD 是平行四边形，∴AD ＝BC ＝3x ，AB ＝DC ＝4y .∵△ADE ∽△CDF ，∴AE AD ＝CF CD ，∴3y 3x ＝x 4y， ∵x ，y 均为正数，∴x ＝2y ，∴BC ＝6y ，CF ＝2y ，在Rt △DFC 中，∠DFC ＝90°，由勾股定理得：DF ＝DC 2－CF 2＝16y 2－4y 2＝23y ，∴⊙O 的面积为π·⎝ ⎛⎭⎪⎫12DC 2＝14π·DC 2＝14π(4y )2＝4πy 2， 四边形ABCD 的面积为BC ·DF ＝6y ·23y ＝123y 2，∴⊙O 与四边形ABCD 的面积之比为4πy 2∶123y 2＝π∶3 3.13．如图，已知AD 是△ABC 的角平分线，⊙O 经过A ，B ，D 三点，过点B 作BE ∥AD ，交⊙O 于点E ，连结ED .(1)求证：ED ∥AC .(2)若BD ＝2CD ，设△EBD 的面积为S 1，△ADC 的面积为S 2，且S 12－16S 2＋4＝0，求△ABC 的面积．(第13题图)解(1)证明：∵AD 是△ABC 的角平分线，∴∠BAD ＝∠DAC .∵∠E ＝∠BAD ，∴∠E ＝∠DAC .∵BE ∥AD ，∴∠E ＝∠EDA ，∴∠EDA ＝∠DAC ，∴ED ∥AC .(2)∵BE ∥AD ，∴∠EBD ＝∠ADC .又∵∠BED ＝∠DAC ，∴△EBD ∽△ADC ，且相似比k ＝BD DC ＝2，∴S 1S 2＝k 2＝4，即S 1＝4S 2，∵S 12－16S 2＋4＝0，∴16S 22－16S 2＋4＝0，即(4S 2－2)2＝0，解得S 2＝12. ∵S △ABC S 2＝BC CD ＝BD ＋CD CD ＝3CD CD＝3， ∴S △ABC ＝32. 14．已知AB 是圆O 的切线，切点为B ，直线AO 交圆O 于C ，D 两点，CD ＝2，∠DAB ＝30°，动点P 在直线AB 上运动，PC 交圆O 于另一点Q .(1)当点P 运动到使Q ，C 两点重合时(如图①)，求AP 的长．(第14题图)(2)点P 在运动过程中，有几个位置(几种情况)使△CQD 的面积为12？(直接写出答案) (3)当△CQD 的面积为12，且Q 位于以CD 为直径的上半圆，CQ ＞QD 时(如图②)，求AP 的长． 解：(1)∵AB 与⊙O 相切于点B ，∴∠ABO ＝90°.∵∠DAB ＝30°，OB ＝12CD ＝1， ∴AO ＝2OB ＝2，AC ＝AO －CO ＝2－1＝1.当Q ，C 两点重合时，CP 与⊙O 相切于点C ，如解图①，则有∠ACP ＝90°，∴cos ∠CAP ＝AC AP ＝1AP ＝32， 解得AP ＝233. (2)有4个位置使△CQD 的面积为12. 设点Q 到CD 的距离为h ，∵S △CQD ＝12CD ·h ＝12×2·h ＝12，∴h ＝12. 由于h ＝12<1，结合解图②可得： 有4个位置使△CQD 的面积为12. (3)过点Q 作QN ⊥CD 于N ，过点P 作PM ⊥CD 于M ，如解图③.∵S △CQD ＝12CD ·QN ＝12×2·QN ＝12，∴QN ＝12. ∵CD 是⊙O 的直径，QN ⊥CD ，∴∠CQD ＝∠QND ＝∠QNC ＝90°，∴∠CQN ＝90°－∠NQD ＝∠NDQ ，∴△QNC ∽△DNQ ，∴QN DN ＝NC NQ ，∴QN 2＝CN ·DN .设CN ＝x ，则有14＝x ()2－x ， 整理得4x 2－8x ＋1＝0，解得：x 1＝2－32，x 2＝2＋32.∵CQ ＞QD ，∴x ＝2＋32，∴NCQN ＝2＋ 3.∵QN ⊥CD ，PM ⊥CD ，∴∠PMC ＝∠QNC ＝90°.∵∠MCP ＝∠NCQ ，∴△PMC ∽△QNC ， ∴MC MP ＝NCNQ ＝2＋3，∴MC ＝(2＋3)MP .在Rt △AMP 中，tan ∠MAP ＝MP AM ＝tan 30°＝33，∴AM ＝3MP .∵AC ＝AM ＋MC ＝3MP ＋(2＋3)MP ＝1， ∴MP ＝3－14，∴AP ＝2MP ＝3－12.(第14题图解)。

专题提升(九) 以全等为背景的计算与证明【经典母题】如图Z9－1，在△ABC 中，AB ＝AC ，AD 是BC 边上的中线．求证：AD ⊥BC (填空)． 证明：在△ABD 和△ACD 中，⎩⎨⎧BD ＝CD （ 中线的定义 ），AB ＝ AC （已知），AD ＝ AD （公共边），∴__△ABD __≌__△ACD __(SSS )，∴∠ADB ＝__∠ADC __(全等三角形的对应角相等)． ∴∠ADB ＝12∠BDC ＝90°(平角的定义)， ∴AD ⊥BC (垂直的定义)．【思想方法】 (1)证明两角相等，可证它们所在的两个三角形全等；(2)由平行线可得同位角或者内错角相等；(3)要完成一般三角形全等的证明，必须以SAS ，ASA ，AAS ，SSS 作为依据． 【中考变形】1．[2017·宜宾]如图Z9－2，已知点B ，E ，C ，F 在同一条直线上，图Z9－2AB ＝DE ，∠A ＝∠D ，AC ∥DF .求证：BE ＝CF .证明：∵AC ∥DF ，∴∠ACB ＝∠F .在△ABC 和△DEF 中，⎩⎨⎧∠A ＝∠D ，∠ACB ＝∠F ，AB ＝DE ，∴△ABC ≌△DEF (AAS )， ∴BC ＝EF ，∴BC －EC ＝EF －EC ，即BE ＝CF .2．[2017·南充]如图Z9－3，DE ⊥AB ，CF ⊥AB ，垂足分别是E ，F ，DE ＝CF ，AE ＝BF .求证：AC ∥BD .图Z9－3证明：∵AE ＝BF ，∴AE ＋EF ＝BF ＋EF ，即AF ＝BE . ∵DE ⊥AB ，CF ⊥AB ， ∴∠AFC ＝∠BED ＝90°. 在△AFC 和△BED 中，⎩⎨⎧AF ＝BE ，∠AFC ＝∠BED ，CF ＝DE ，∴△AFC ≌△BED (SAS )，∴∠A ＝∠B ，∴AC ∥BD .3．[2016·南充]已知△ABN 和△ACM 位置如图Z9－4所示，AB ＝AC ，AD ＝AE ，∠1＝∠2.求证：图Z9－4(1)BD ＝CE ； (2)∠M ＝∠N .证明：(1)在△ABD 和△ACE 中，⎩⎨⎧AB ＝AC ，∠1＝∠2，AD ＝AE ，∴△ABD ≌△ACE (SAS )，∴BD ＝CE ；(2)∵∠1＝∠2，∴∠1＋∠DAE ＝∠2＋∠DAE ， 即∠BAN ＝∠CAM ，由(1)得△ABD ≌△ACE ，∴∠B ＝∠C ，在△ACM 和△ABN 中，⎩⎨⎧∠C ＝∠B ，AC ＝AB ，∠CAM ＝∠BAN ，∴△ACM ≌△ABN (ASA )，∴∠M ＝∠N .4．[2016·孝感]如图Z9－5，BD ⊥AC 于点D ，CE ⊥AB 于点E ，AD ＝AE .求证：BE ＝CD .图Z9－5证明：∵BD ⊥AC 于点D ，CE ⊥AB 于点E ， ∴∠ADB ＝∠AEC ＝90°， 在△ADB 和△AEC 中，⎩⎨⎧∠ADB ＝∠AEC ，AD ＝AE ，∠A ＝∠A ，∴△ADB ≌△AEC (ASA )，∴AB ＝AC ，又∵AD ＝AE ， ∴AB －AE ＝AC －AD ，∴BE ＝CD .5．如图Z9－6，在△ABC 中，∠C ＝90°，AD 平分∠CAB ，交CB 于点D ，过点D 作DE ⊥AB 于点E . (1)求证：△ACD ≌△AED ；(2)若∠B ＝30°，CD ＝1，求BD 的长．图Z9－6解：(1)证明：∵AD 平分∠CAB ，∴∠CAD ＝∠EAD . ∵DE ⊥AB ，∠C ＝90°， ∴∠C ＝∠AED ＝90°.又∵AD ＝AD ，∴△ACD ≌△AED (AAS )； (2)∵△ACD ≌△AED ，∴DE ＝CD ＝1. ∵∠B ＝30°，∠DEB ＝90°，∴BD ＝2DE ＝2.6．如图Z9－7，在△ABC 与△DCB 中，AC 与BD 交于点E ，且∠A ＝∠D ，AB ＝DC .(1)求证：△ABE ≌△DCE ；(2)当∠AEB ＝50°时，求∠EBC 的度数．图Z9－7解：(1)证明：∵在△ABE 和△DCE 中，⎩⎨⎧∠A ＝∠D ，∠AEB ＝∠DEC ，AB ＝DC ，∴△ABE ≌△DCE (AAS )；(2)∵△ABE ≌△DCE ，∴BE ＝CE ， ∴∠EBC ＝∠ECB .∵∠EBC ＋∠ECB ＝∠AEB ＝50°，∴∠EBC ＝25°.7．[2017·齐齐哈尔]如图Z9－8，在△ABC 中，AD ⊥BC 于D ，BD ＝AD ，DG ＝DC ，E ，F 分别是BG ，AC 的中点．图Z9－8(1)求证：DE ＝DF ，DE ⊥DF ； (2)连结EF ，若AC ＝10，求EF 的长．解：(1)证明：∵AD ⊥BC ，∴∠ADB ＝∠ADC ＝90°，在△BDG 和△ADC 中，⎩⎨⎧BD ＝AD ，∠BDG ＝∠ADC ，DG ＝DC ，∴△BDG ≌△ADC (SAS )，∴BG ＝AC ，∠BGD ＝∠C ， ∵∠ADB ＝∠ADC ＝90°，E ，F 分别是BG ，AC 的中点，∴DE ＝12BG ＝EG ，DF ＝12AC ＝AF ，∴DE ＝DF ，∠EDG ＝∠EGD ，∠FDA ＝∠F AD ， ∴∠EDG ＋∠FDA ＝90°， ∴DE ⊥DF ；(2)∵AC ＝10，∴DE ＝DF ＝5， 由勾股定理，得EF ＝DE 2＋DF 2＝5 2.8．我们把两组邻边相等的四边形叫做“筝形”．如图Z9－9，四边形ABCD 是一个筝形，其中AB ＝CB ，AD ＝CD .对角线AC ，BD 相交于点O ，OE ⊥AB ，OF ⊥CB ，垂足分别是E ，F .求证：OE ＝OF .图Z9－9证明：∵在△ABD 和△CBD 中，⎩⎨⎧AB ＝CB ，AD ＝CD ，BD ＝BD ，∴△ABD ≌△CBD (SSS )， ∴∠ABD ＝∠CBD ， ∴BD 平分∠ABC .又∵OE ⊥AB ，OF ⊥CB ，∴OE ＝OF . 【中考预测】如图Z9－10，在△ABC 中，AB ＝CB ，∠ABC ＝90°，F 为AB 延长线上一点，点E 在BC 上，且AE ＝CF .图Z9－10(1)求证：Rt △ABE ≌Rt △CBF ； (2)若∠CAE ＝30°，求∠ACF 的度数． 解：(1)证明：∵∠ABC ＝90°， ∴∠CBF ＝∠ABE ＝90°. 在Rt △ABE 和Rt △CBF 中， ⎩⎨⎧AE ＝CF ，AB ＝CB ， ∴Rt △ABE ≌Rt △CBF (HL )； (2)∵AB ＝BC ，∠ABC ＝90°， ∴∠CAB ＝∠ACB ＝45°，∴∠BAE ＝∠CAB －∠CAE ＝45°－30°＝15°. 由(1)知Rt △ABE ≌Rt △CBF ， ∴∠BCF ＝∠BAE ＝15°，∴∠ACF ＝∠BCF ＋∠ACB ＝15°＋45°＝60°.。

2018中考数学相似三角形课时练一．选择题1．（2018•重庆）制作一块3m×2m长方形广告牌的成本是120元，在每平方米制作成本相同的情况下，若将此广告牌的四边都扩大为原来的3倍，那么扩大后长方形广告牌的成本是（）A．360元B．720元C．1080元D．2160元2．（2018•铜仁市）已知△ABC∽△DEF，相似比为2，且△ABC的面积为16，则△DEF的面积为（）A．32 B．8 C．4 D．163．（2018•临安区）如图，小正方形的边长均为1，则下列图中的三角形（阴影部分）与△ABC相似的是（）A．B．C．D．4．（2018•崇明县一模）如图，在平行四边形ABCD中，点E在边DC上，DE：EC=3：1，连接AE交BD于点F，则△DEF的面积与△BAF的面积之比为（）A．3：4 B．9：16 C．9：1 D．3：15．（2018•随州）如图，平行于BC的直线DE把△ABC分成面积相等的两部分，则的值为（）A．1 B．C． 1 D．6．（2018•哈尔滨）如图，在△ABC中，点D在BC边上，连接AD，点G在线段AD上，GE∥BD，且交AB于点E，GF∥AC，且交CD于点F，则下列结论一定正确的是（）A．=B．=C．=D．=7．（2018•扬州）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．对于下列结论：①△BAE∽△CAD；②MP•MD=MA•ME；③2CB2=CP•CM．其中正确的是（）A．①②③B．①C．①②D．②③8．（2018•孝感）如图，△ABC是等边三角形，△ABD是等腰直角三角形，∠BAD=90°，AE⊥BD于点E，连CD分别交AE，AB于点F，G，过点A作AH⊥CD 交BD于点H．则下列结论：①∠ADC=15°；②AF=AG；③AH=DF；④△AFG∽△CBG；⑤AF=（﹣1）EF．其中正确结论的个数为（）A．5 B．4 C．3 D．29.（2018•泸州）如图，正方形ABCD中，E，F分别在边AD，CD上，AF，BE相交于点G，若AE=3ED，DF=CF，则的值是（）A．B．C．D．10．（2018•恩施州）如图所示，在正方形ABCD中，G为CD边中点，连接AG 并延长交BC边的延长线于E点，对角线BD交AG于F点．已知FG=2，则线段AE的长度为（）A．6 B．8 C．10 D．1211．（2018•达州）如图，E，F是平行四边形ABCD对角线AC上两点，AE=CF=AC．连接DE，DF并延长，分别交AB，BC于点G，H，连接GH，则的值为（）A．B．C．D．112．（2018•南充）如图，正方形ABCD的边长为2，P为CD的中点，连结AP，过点B作BE⊥AP于点E，延长CE交AD于点F，过点C作CH⊥BE于点G，交AB于点H，连接HF．下列结论正确的是（）A．CE=B．EF=C．cos∠CEP=D．HF2=EF•CF二．填空题13．（2018•北京）如图，在矩形ABCD中，E是边AB的中点，连接DE交对角线AC于点F，若AB=4，AD=3，则CF的长为．14．（2018•包头）如图，在▱ABCD中，AC是一条对角线，EF∥BC，且EF与AB=1，则S△ADF的值相交于点E，与AC相交于点F，3AE=2EB，连接DF．若S△AEF为．三．解答题15．（2018•株洲）如图，在Rt△ABM和Rt△ADN的斜边分别为正方形的边AB 和AD，其中AM=AN．（1）求证：Rt△ABM≌Rt△AND；（2）线段MN与线段AD相交于T，若AT=，求tan∠ABM的值．16．（2018•江西）如图，在△ABC中，AB=8，BC=4，CA=6，CD∥AB，BD是∠ABC的平分线，BD交AC于点E，求AE的长．17．（2018•上海）已知：如图，正方形ABCD中，P是边BC上一点，BE⊥AP，DF⊥AP，垂足分别是点E、F．（1）求证：EF=AE﹣BE；（2）联结BF，如课=．求证：EF=EP．18．（2018•杭州）如图，在△ABC中，AB=AC，AD为BC边上的中线，DE⊥AB 于点E．（1）求证：△BDE∽△CAD．（2）若AB=13，BC=10，求线段DE的长．19．（2018•陕西）周末，小华和小亮想用所学的数学知识测量家门前小河的宽．测量时，他们选择了河对岸岸边的一棵大树，将其底部作为点A，在他们所在的岸边选择了点B，使得AB与河岸垂直，并在B点竖起标杆BC，再在AB的延长线上选择点D，竖起标杆DE，使得点E与点C、A共线．已知：CB⊥AD，ED⊥AD，测得BC=1m，DE=1.5m，BD=8.5m．测量示意图如图所示．请根据相关测量信息，求河宽AB．20．（2018•济宁）如图，在正方形ABCD中，点E，F分别是边AD，BC的中点，连接DF，过点E作EH⊥DF，垂足为H，EH的延长线交DC于点G．（1）猜想DG与CF的数量关系，并证明你的结论；（2）过点H作MN∥CD，分别交AD，BC于点M，N，若正方形ABCD的边长为10，点P是MN上一点，求△PDC周长的最小值．21．（2018•聊城）如图，正方形ABCD中，E是BC上的一点，连接AE，过B点作BH⊥AE，垂足为点H，延长BH交CD于点F，连接AF．（1）求证：AE=BF．（2）若正方形边长是5，BE=2，求AF的长．答案提示1．【分析】根据题意求出长方形广告牌每平方米的成本，根据相似多边形的性质求出扩大后长方形广告牌的面积，计算即可．【解答】解：3m×2m=6m2，∴长方形广告牌的成本是120÷6=20元/m2，将此广告牌的四边都扩大为原来的3倍，则面积扩大为原来的9倍，∴扩大后长方形广告牌的面积=9×6=54m2，∴扩大后长方形广告牌的成本是54×20=1080m2，故选：C．2．【分析】由△ABC∽△DEF，相似比为2，根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方，即可得△ABC与△DEF的面积比为4，又由△ABC的面积为16，即可求得△DEF的面积．【解答】解：∵△ABC∽△DEF，相似比为2，∴△ABC与△DEF的面积比为4，∵△ABC的面积为16，∴△DEF的面积为：16×=4．故选：C．3．【分析】根据正方形的性质求出∠ACB，根据相似三角形的判定定理判断即可．【解答】解：由正方形的性质可知，∠ACB=180°﹣45°=135°，A、C、D图形中的钝角都不等于135°，由勾股定理得，BC=，AC=2，对应的图形B中的边长分别为1和，∵=，∴图B中的三角形（阴影部分）与△ABC相似，故选：B4．【分析】可证明△DFE∽△BFA，根据相似三角形的面积之比等于相似比的平方即可得出答案．【解答】解：∵四边形ABCD为平行四边形，∴DC∥AB，∴△DFE∽△BFA，∵DE：EC=3：1，∴DE：DC=3：4，∴DE：AB=3：4，∴S△DFE ：S△BFA=9：16．故选：B．5．【分析】由DE∥BC可得出△ADE∽△ABC，利用相似三角形的性质结合S△ADE=S 四边形BCED，可得出=，结合BD=AB﹣AD即可求出的值，此题得解．【解答】解：∵DE∥BC，∴∠ADE=∠B，∠AED=∠C，∴△ADE∽△ABC，∴（）2=．∵S△ADE =S四边形BCED，∴=，∴===﹣1．故选：C．6．【分析】由GE∥BD、GF∥AC可得出△AEG∽△ABD、△DFG∽△DCA，根据相似三角形的性质即可找出==，此题得解．【解答】解：∵GE∥BD，GF∥AC，∴△AEG∽△ABD，△DFG∽△DCA，∴=，=，∴==．故选：D．7．【分析】（1）由等腰Rt△ABC和等腰Rt△ADE三边份数关系可证；（2）通过等积式倒推可知，证明△PAM∽△EMD即可；（3）2CB2转化为AC2，证明△ACP∽△MCA，问题可证．【解答】解：由已知：AC=AB，AD=AE∴∵∠BAC=∠EAD∴∠BAE=∠CAD∴△BAE∽△CAD所以①正确∵△BAE∽△CAD∴∠BEA=∠CDA∵∠PME=∠AMD∴△PME∽△AMD∴∴MP•MD=MA•ME所以②正确∵∠BEA=∠CDA∠PME=∠AMD∴P、E、D、A四点共圆∴∠APD=∠EAD=90°∵∠CAE=180°﹣∠BAC﹣∠EAD=90°∴△CAP∽△CMA∴AC2=CP•CM∵AC=AB∴2CB2=CP•CM所以③正确故选：A．8．【分析】①由等边三角形与等腰直角三角形知△CAD是等腰三角形且顶角∠CAD=150°，据此可判断；②求出∠AFP和∠FAG度数，从而得出∠AGF度数，据此可判断；③证△ADF≌△BAH即可判断；④由∠AFG=∠CBG=60°、∠AGF=∠CGB即可得证；⑤设PF=x，则AF=2x、AP==x，设EF=a，由△ADF≌△BAH知BH=AF=2x，根据△ABE是等腰直角三角形之BE=AE=a+2x，据此得出EH=a，证△PAF∽△EAH得=，从而得出a与x的关系即可判断．【解答】解：∵△ABC为等边三角形，△ABD为等腰直角三角形，∴∠BAC=60°、∠BAD=90°、AC=AB=AD，∠ADB=∠ABD=45°，∴△CAD是等腰三角形，且顶角∠CAD=150°，∴∠ADC=15°，故①正确；∵AE⊥BD，即∠AED=90°，∴∠DAE=45°，∴∠AFG=∠ADC+∠DAE=60°，∠FAG=45°，∴∠AGF=75°，由∠AFG≠∠AGF知AF≠AG，故②错误；记AH与CD的交点为P，由AH⊥CD且∠AFG=60°知∠FAP=30°，则∠BAH=∠ADC=15°，在△ADF和△BAH中，∵，∴△ADF≌△BAH（ASA），∴DF=AH，故③正确；∵∠AFG=∠CBG=60°，∠AGF=∠CGB，∴△AFG∽△CBG，故④正确；在Rt△APF中，设PF=x，则AF=2x、AP==x，设EF=a，∵△ADF≌△BAH，∴BH=AF=2x，△ABE中，∵∠AEB=90°、∠ABE=45°，∴BE=AE=AF+EF=a+2x，∴EH=BE﹣BH=a+2x﹣2x=a，∵∠APF=∠AEH=90°，∠FAP=∠HAE，∴△PAF∽△EAH，∴=，即=，整理，得：2x2=（﹣1）ax，由x≠0得2x=（﹣1）a，即AF=（﹣1）EF，故⑤正确；故选：B．9．【分析】如图作，FN∥AD，交AB于N，交BE于M．设DE=a，则AE=3a，利用平行线分线段成比例定理解决问题即可；【解答】解：如图作，FN∥AD，交AB于N，交BE于M．∵四边形ABCD是正方形，∴AB∥CD，∵FN∥AD，∴四边形ANFD是平行四边形，∵∠D=90°，∴四边形ANFD是解析式，∵AE=3DE，设DE=a，则AE=3a，AD=AB=CD=FN=4a，AN=DF=2a，∵AN=BN，MN∥AE，∴BM=ME，∴MN=a，∴FM=a，∵AE∥FM，∴===，故选：C．10．【分析】根据正方形的性质可得出AB∥CD，进而可得出△ABF∽△GDF，根据相似三角形的性质可得出==2，结合FG=2可求出AF、AG的长度，由CG ∥AB、AB=2CG可得出CG为△EAB的中位线，再利用三角形中位线的性质可求出AE的长度，此题得解．10．【解答】解：∵四边形ABCD为正方形，∴AB=CD，AB∥CD，∴∠ABF=∠GDF，∠BAF=∠DGF，∴△ABF∽△GDF，∴==2，∴AF=2GF=4，∴AG=6．∵CG∥AB，AB=2CG，∴CG为△EAB的中位线，∴AE=2AG=12．故选：D．11．【分析】首先证明AG：AB=CH：BC=1：3，推出GH∥AC，推出△BGH∽△BAC，可得==（）2=（）2=，=，由此即可解决问题．【解答】解：∵四边形ABCD是平行四边形∴AD=BC，DC=AB，∵AC=CA，∴△ADC≌△CBA，∴S△ADC =S△ABC，∵AE=CF=AC，AG∥CD，CH∥AD，∴AG：DC=AE：CE=1：3，CH：AD=CF：AF=1：3，∴AG：AB=CH：BC=1：3，∴GH∥AC，∴△BGH∽△BAC，∴==（）2=（）2=，∵=，∴=×=，故选：C．12．【分析】首先证明BH=AH，推出EG=BG，推出CE=CB，再证明△CEH≌△CBH，Rt△HFE≌Rt△HFA，利用全等三角形的性质即可一一判断．【解答】解：连接EH．∵四边形ABCD是正方形，∴CD=AB═BC=AD=2，CD∥AB，∵BE⊥AP，CH⊥BE，∴CH∥PA，∴四边形CPAH是平行四边形，∴CP=AH，∵CP=PD=1，∴AH=PC=1，∴AH=BH，在Rt△ABE中，∵AH=HB，∴EH=HB，∵HC⊥BE，∴BG=EG，∴CB=CE=2，故选项A错误，∵CH=CH，CB=CE，HB=HE，∴△ABC≌△CEH，∴∠CBH=∠CEH=90°，∵HF=HF，HE=HA，∴Rt△HFE≌Rt△HFA，∴AF=EF，设EF=AF=x，在Rt△CDF中，有22+（2﹣x）2=（2+x）2，∴x=，∴EF=，故B错误，∵PA∥CH，∴∠CEP=∠ECH=∠BCH，∴cos∠CEP=cos∠BCH==，故C错误．∵HF=，EF=，FC=∴HF2=EF•FC，故D正确，故选：D．13．【分析】根据矩形的性质可得出AB∥CD，进而可得出∠FAE=∠FCD，结合∠AFE=∠CFD（对顶角相等）可得出△AFE∽△CFD，利用相似三角形的性质可得出==2，利用勾股定理可求出AC的长度，再结合CF=•AC，即可求出CF的长．【解答】解：∵四边形ABCD为矩形，∴AB=CD，AD=BC，AB∥CD，∴∠FAE=∠FCD，又∵∠AFE=∠CFD，∴△AFE∽△CFD，∴==2．∵AC==5，∴CF=•AC=×5=．故答案为：．14．【分析】由3AE=2EB可设AE=2a、BE=3a，根据EF∥BC得=（）2=，结合S△AEF =1知S△ADC=S△ABC=，再由==知=，继而根据S△ADF=S△ADC可得答案．【解答】解：∵3AE=2EB，∴可设AE=2a、BE=3a，∵EF∥BC，∴△AEF∽△ABC，∴=（）2=（）2=，=1，∵S△AEF=，∴S△ABC∵四边形ABCD是平行四边形，=S△ABC=，∴S△ADC∵EF∥BC，∴===，∴==，=S△ADC=×=，∴S△ADF故答案为：．15．【分析】（1）利用HL证明即可；（2）想办法证明△DNT∽△AMT，可得由AT=，推出，在Rt △ABM中，tan∠ABM=．【解答】解：（1）∵AD=AB，AM=AN，∠AMB=∠AND=90°∴Rt△ABM≌Rt△AND（HL）．（2）由Rt△ABM≌Rt△AND易得：∠DAN=∠BAM，DN=BM∵∠BAM+∠DAM=90°；∠DAN+∠ADN=90°∴∠DAM=∠AND∴ND∥AM∴△DNT∽△AMT∴∵AT=，∴∵Rt△ABM∴tan∠ABM=．16．【分析】根据角平分线定义和平行线的性质求出∠D=∠CBD，求出BC=CD=4，证△AEB∽△CED，得出比例式，求出AE=2CE，即可得出答案．【解答】解：∵BD为∠ABC的平分线，∴∠ABD=∠CBD，∵AB∥CD，∴∠D=∠ABD，∴∠D=∠CBD，∴BC=CD，∵BC=4，∴CD=4，∵AB∥CD，∴△ABE∽△CDE，∴=，∴=，∴AE=2CE，∵AC=6=AE+CE，∴AE=4．17．【分析】（1）利用正方形的性质得AB=AD，∠BAD=90°，根据等角的余角相等得到∠1=∠3，则可判断△ABE≌△DAF，则BE=AF，然后利用等线段代换可得到结论；（2）利用=和AF=BE得到=，则可判定Rt△BEF∽Rt△DFA，所以∠4=∠3，再证明∠4=∠5，然后根据等腰三角形的性质可判断EF=EP．【解答】证明：（1）∵四边形ABCD为正方形，∴AB=AD，∠BAD=90°，∵BE⊥AP，DF⊥AP，∴∠BEA=∠AFD=90°，∵∠1+∠2=90°，∠2+∠3=90°，∴∠1=∠3，在△ABE和△DAF中，∴△ABE≌△DAF，∴BE=AF，∴EF=AE﹣AF=AE﹣BE；（2）如图，∵=，而AF=BE，∴=，∴=，∴Rt△BEF∽Rt△DFA，∴∠4=∠3，而∠1=∠3，∴∠4=∠1，∵∠5=∠1，∴∠4=∠5，即BE平分∠FBP，而BE⊥EP，∴EF=EP．18．【分析】（1）想办法证明∠B=∠C，∠DEB=∠ADC=90°即可解决问题；（2）利用面积法：•AD•BD=•AB•DE求解即可；【解答】解：（1）∵AB=AC，BD=CD，∴AD⊥BC，∠B=∠C，∵DE⊥AB，∴∠DEB=∠ADC，∴△BDE∽△CAD．（2）∵AB=AC，BD=CD，∴AD⊥BC，在Rt△ADB中，AD===12，∵•AD•BD=•AB•DE，∴DE=．19．【分析】由BC∥DE，可得=，构建方程即可解决问题．【解答】解：∵BC∥DE，∴△ABC∽△ADE，∴=，∴=，∴AB=17（m），经检验：AB=17是分式方程的解，答：河宽AB的长为17米．20．【分析】（1）结论：CF=2DG．只要证明△DEG∽△CDF即可；（2）作点C关于NM的对称点K，连接DK交MN于点P，连接PC，此时△PDC 的周长最短．周长的最小值=CD+PD+PC=CD+PD+PK=CD+DK；【解答】解：（1）结论：CF=2DG．理由：∵四边形ABCD是正方形，∴AD=BC=CD=AB，∠ADC=∠C=90°，∵DE=AE，∴AD=CD=2DE，∵EG⊥DF，∴∠DHG=90°，∴∠CDF+∠DGE=90°，∠DGE+∠DEG=90°，∴∠CDF=∠DEG，∴△DEG∽△CDF，∴==，∴CF=2DG．（2）作点C关于NM的对称点K，连接DK交MN于点P，连接PC，此时△PDC 的周长最短．周长的最小值=CD+PD+PC=CD+PD+PK=CD+DK．由题意：CD=AD=10，ED=AE=5，DG=，EG=，DH==，∴EH=2DH=2，∴HM==2，∴DM=CN=NK==1，在Rt△DCK中，DK===2，∴△PCD的周长的最小值为10+2．21．【分析】（1）根据ASA证明△ABE≌△BCF，可得结论；（2）根据（1）得：△ABE≌△BCF，则CF=BE=2，最后利用勾股定理可得AF的长．【解答】（1）证明：∵四边形ABCD是正方形，∴AB=BC，∠ABE=∠BCF=90°，∴∠BAE+∠AEB=90°，∵BH⊥AE，∴∠BHE=90°，∴∠AEB+∠EBH=90°，∴∠BAE=∠EBH，在△ABE和△BCF中，，∴△ABE≌△BCF（ASA），∴AE=BF；（2）解：∵AB=BC=5，由（1）得：△ABE≌△BCF，∴CF=BE=2，∴DF=5﹣2=3，∵四边形ABCD是正方形，∴AB=AD=5，∠ADF=90°，由勾股定理得：AF====．。