2020 最新中考数学复习 相似三角形难题

2020年中考数学压轴题精讲：动点产生的相似三角形问题例1：如图1，在平面直角坐标系中，双曲线（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．图1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8yx=，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＝22，BC＝42，∠ABC＝90°．所以S△ABC＝12BA BC⋅＝122422⨯⨯＝8．（3）由A(2, 4) 、D(0, 2) 、C (0,－2)，得AD＝22，AC＝210．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 ADCA AC=时，CE＝AD＝22．图2此时△ACD≌△CAE，相似比为1．②如图4，当CE ACCA AD=时，21021022=．解得CE＝102．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例2：如图1，Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝6 cm，BC＝8 cm，动点P从点B出发，在BA边上以每秒5 cm的速度向点A匀速运动，同时动点Q从点C出发，在CB边上以每秒4 cm的速度向点B匀速运动，运动时间为t秒（0＜t＜2），连接PQ．（1）若△BPQ与△ABC相似，求t的值；（2）如图2，连接AQ、CP，若AQ⊥CP，求t的值；（3）试证明：PQ的中点在△ABC的一条中位线上．图1 图2满分解答（1）Rt△ABC中，AC＝6，BC＝8，所以AB＝10．△BPQ与△ABC相似，存在两种情况：①如果BP BABQ BC=，那么510848tt=-．解得t＝1．②如果BP BCBQ BA=，那么588410tt=-．解得3241t=．图3 图4（2）作PD ⊥BC ，垂足为D ．在Rt △BPD 中，BP ＝5t ，cos B ＝45，所以BD ＝BP cos B ＝4t ，PD ＝3t ． 当AQ ⊥CP 时，△ACQ ∽△CDP ．所以AC CD QC PD =，即68443t t t -=．解得78t =．图5 图6（3）如图4，过PQ 的中点H 作BC 的垂线，垂足为F ，交AB 于E ． 由于H 是PQ 的中点，HF //PD ，所以F 是QD 的中点． 又因为BD ＝CQ ＝4t ，所以BF ＝CF ． 因此F 是BC 的中点，E 是AB 的中点．所以PQ 的中点H 在△ABC 的中位线EF 上．例3：如图1，已知抛物线211(1)444by 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()14bb =-．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°。

2020初中数学中考一轮复习基础达标训练：相似三角形4（附答案）1．若两个圆的周长比为3:7，则它们的面积比为（ ）A ．3:7B ． 3:7C ．9:49D ．7:32．△ABC 和△A ′B ′C ′是位似图形，且面积之比为1∶9，则△ABC 和△A ′B ′C ′的对应边AB 和A ′B ′的比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．1∶9D ．1∶273．如图所示，小正方形的边长均为1，则下列选项中阴影部分的三角形与△ABC 相似的是（ ）A ．（A ）B ．（B ）C ．（C ）D ．（D ）4．如图，已知像这样由7个全等的正六边形组成的图形叫做“二环蜂窝”，每个正六边形的顶点叫做格点，顶点都在格点上的三角形叫做格点三角形．已知△ABC 为该二环蜂窝一个格点三角形，则在该二环蜂窝中，以点A 为顶点且与△ABC 相似（包括全等但不与△ABC 重合）的格点三角形最多能作的个数为（ ）A ．18B ．23C ．25D ．285．如图，已知123////l l l ，4DE =，6DF =，那么下列结论正确的是（ ）A ．BC ：EF=1：1B ．BC ：AB=1：2 C ．AD ：CF=2：3 D ．BE ：CF=2：36．如图，DE ∥FG ∥BC ，若DB=4FB ，则EG 与GC 的关系是（ ）A．EG=4GC B．EG=3GC C．EG=52GC D．EG=2GC7．两个相似三角形的一组对应边分别为6cm和8cm，如果较小三角形的周长为27cm，那么较大三角形的周长为（）A．30cm B．36cm C．45cm D．54cm8．在比例尺为1：38 000的城市交通地图上，某条道路的长为5 cm，则它的实际长度为( )A．0.19 km B．1.9 km C．19 km D．190 km9．已知△ABC∽△DEF，若∠A＝30°，∠B＝80°，则∠F的度数为()A．30°B．80°C．70°D．60°10．如图，在正方形ABCD中，AD=6，点E是边CD上的动点（点E不与端点C，D重合），AE的垂直平分线FG分别交AD，AE，BC于点F，H，G，当14FHHG时，DE的长为（）A．2 B．125C．185D．411．如图，G为△ABC的重心，DE过点G，且DE∥BC，交AB、AC，分别于D、E 两点,若△ADE的面积为5，则四边形BDEC的面积为__________．12．如图，放映幻灯片时，通过光源把幻灯片上的图形放大到屏幕上．若光源到幻灯片的距离为20cm，到屏幕的距离为30cm，且幻灯片中的图形的高度为6cm，则屏幕上图形的高度为_____．13．如图，若△ABC 内一点P 满足∠PAC=∠PCB=∠PBA ，则称点P 为△ABC 的布罗卡尔点，三角形的布罗卡尔点是法国数学家和数学教育家克雷尔首次发现，后来被数学爱好者法国军官布罗卡尔重新发现，并用他的名字命名，布罗卡尔点的再次发现，引发了研究“三角形几何”的热潮．已知△ABC 中，CA=CB ，∠ACB=120°，P 为△ABC 的布罗卡尔点，若PA=3，则PB+PC=_____．14．已知x ：y=1：2，则（x+y ）：y=_____．15．如图，已知ABC ACD V V ∽，且相似比是2，已知AB 8=，则AD =________．16．如图，已知△ABC 与△A′B′C′是以坐标原点O 为位似中心的位似图形，且'OA OA =12，若点A （﹣1，0），点C （12，1），则A′C′=_____．17．如图中两三角形相似，则x =________．18．已知a ：2=b ：3=c ：4，则a b c c++=_____． 19．如图，在正方形ABCD 中，AB=6，E 是BC 边的中点，F 是CD 边上的一点，且DF=2，若M 、N 分别是线段AD 、AE 上的动点，则MN+MF 的最小值为 ．20．若0234a b c ==≠，则a b c+＝_____． 21．已知：如图，在Rt ABC V 中，90C o ∠=，D 、E 分别为AB 、AC 边上的点，且35AD AE =，连接DE ．若3AC =，5AB =，猜想DE 与AB 有怎样的位置关系？并证明你的结论．22．如图，ΔABC 与ΔADB 中，∠ABC=∠ADB=90°，∠C=∠ABD ，AC=5cm ，AB=4cm ，求AD 的长.23．如图，AD 是⊙O 的直径，AB 为⊙O 的弦，OP ⊥AD ，OP 与AB 的延长线交于点P ．点C 在OP 上，且BC=PC ．(1)求证：直线BC 是⊙O 的切线；(2)若OA=3，AB=2，求BP 的长．24．如图，已知AO 为Rt △ABC 的角平分线，∠ACB=90°，43AC BC =，以O 为圆心，OC 为半径的圆分别交AO ，BC 于点D ，E ，连接ED 并延长交AC 于点F ．（1）求证：AB是⊙O的切线；（2）求tan CAO的值。

中考专题20 相似三角形问题一、比例1．成比例线段(简称比例线段)：对于四条线段a 、b 、c 、d ，如果其中两条线段的长度的比与另两条线段的长度的比相等，即dcb a =(或a ：b=c ：d)，那么，这四条线段叫做成比例线段，简称比例线段。

如果作为比例内项的是两条相同的线段，即cbb a =或a ：b=b ：c ，那么线段b 叫做线段a ，c 的比例中项。

2．黄金分割：用一点P 将一条线段AB 分割成大小两条线段，若小段与大段的长度之比等于大段与全长之比，则可得出这一比值等于0·618…。

这种分割称为黄金分割，分割点P 叫做线段AB 的黄金分割点，较长线段叫做较短线段与全线段的比例中项。

3．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。

4．两条直线被一组平行线所截，所得的对应线段成比例。

5．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。

二、相似、相似三角形及其基本的理论1. 相似：相同形状的图形叫相似图形。

相似图形强调图形形状相同，与它们的位置、大小无关。

2．相似三角形：对应角相等，对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。

相似多边形对应边的比叫做相似比。

3．三角形相似的判定方法(1)定义法：对应角相等，对应边成比例的两个三角形相似。

(2)平行法：平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边延长线)相交，构成的三角形与原三角形相似。

(3)两个三角形相似的判定定理判定定理1：如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等，那么这两个三角形相似，可简述为两角对应相等，两三角形相似。

判定定理2：如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应相等，并且夹角相等，那么这两个三角形相似，可简述为两边对应成比例且夹角相等，两三角形相似。

判定定理3：如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例，那么这两个三角形相似，可简述为三边对应成比例，两三角形相似。

2020年中考数学二轮专题复习：相似形综合题1．如图，在平面直角坐标系中，点O为坐标原点，A点的坐标为（3，0），以OA为边作等边三角形OAB，点B在第一象限，过点B作AB的垂线交x轴于点C．动点P从O点出发沿着OC向点C运动，动点Q从B点出发沿着BA向点A运动，P，Q两点同时出发，速度均为1个单位/秒．当其中一个点到达终点时，另一个点也随之停止．设运动时间为t秒．（1）求线段BC的长；（2）过点Q作x轴垂线，垂足为H，问t为何值时，以P、Q、H为顶点的三角形与△ABC相似；（3）连接PQ交线段OB于点E，过点E作x轴的平行线交线段BC于点F．设线段EF 的长为m，求m与t之间的函数关系式，并直接写出自变量t的取值范围．2．如图1，四边形ABCD中，AD∥BC，∠A＝90°，AD＝3，AB＝4，BC＝6，动点P从点A出发以1个单位/秒的速度沿AB运动，动点Q同时从点C出发以2个单位/秒的速度沿CB运动，过点P作EP⊥AB，交BD于E，连接EQ．当点Q与点B重合时，两动点均停止运动，设运动的时间为t秒．（1）当t＝1时，求线段EP的长；（2）运动过程中是否存在某一时刻，使△BEQ与△ABD相似？若存在，请求出所有满足要求的t的值；若不存在，请说明理由；（3）如图2，连接CE，求运动过程中△CEQ的面积S的最大值．3．如图1，在△ABC中，AB＝AC＝10，，点D为BC边上的动点（点D不与点B，C重合）．以D为顶点作∠ADE＝∠B，射线DE交AC边于点E，过点A作AF⊥AD交射线DE于点F，连接CF．（1）求证：△ABD∽△DCE；（2）当DE∥AB时（如图2），求AE的长；（3）点D在BC边上运动的过程中，是否存在某个位置，使得DF＝CF？若存在，求出此时BD的长；若不存在，请说明理由．4．如图（1），在矩形ABCD中，AD＝nAB，点M，P分别在边AB，AD上（均不与端点重合），且AP＝nAM，以AP和AM为邻边作矩形AMNP，连接AN，CN．【问题发现】（1）如图（2），当n＝1时，BM与PD的数量关系为，CN与PD的数量关系为．【类比探究】（2）如图（3），当n＝2时，矩形AMNP绕点A顺时针旋转，连接PD，则CN与PD之间的数量关系是否发生变化？若不变，请就图（3）给出证明；若变化，请写出数量关系，并就图（3）说明理由．【拓展延伸】（3）在（2）的条件下，已知AD＝4，AP＝2，当矩形AMNP旋转至C，N，M三点共线时，请直接写出线段CN的长．5．已知，在△ABC中，∠ABC＝90°（1）如图1，分别过A、C两点作经过点B的直线MN的垂线，垂足分别为M、N．①求证：△AMB∽△BNC；②若△AMB∽△ABC，求证：AC＝AM+CN；（2）如图2，点D是CA延长线上的一点，DE⊥EB，AE＝AB，AD：BC：CA＝3：3：5，求的值．6．如图，已知AC为正方形ABCD的对角线，点P是平面内不与点A，B重合的任意一点，连接AP，将线段AP绕点P顺时针旋转90°得到线段PE，连接AE，BP，CE．（1）求证：△APE∽△ABC；（2）当线段BP与CE相交时，设交点为M，求的值以及∠BMC的度数；（3）若正方形ABCD的边长为3，AP＝1，当点P，C，E在同一直线上时，求线段BP 的长．7．如图，△ABC中，AD⊥BC，E是AD边上一点，连接BE，过点D作DF⊥BE，垂足为F，且AE•DF＝EF•CD，联结AF、CF，CF与边AD交于点O．求证：（1）∠EAF＝∠DCF；（2）AF•BD＝AC•DF．8．如图，在Rt△ABC中，AC＝BC＝4，∠ACB＝90°，正方形BDEF的边长为2，将正方形BDEF绕点B旋转一周，连接AE、BE、CD．（1）请找出图中与△ABE相似的三角形，并说明理由；（2）求当A、E、F三点在一直线上时CD的长；（3）设AE的中点为M，连接FM，试求FM长的取值范围．9．四边形ABCD中，E是AB边上的一个动点（不与点A、B重合），连接DE，过点E作EP⊥DE．（1）如图1，当四边形ABCD是正方形时，点A关于直线DE的对称点为点F，连接EF 并延长交BC于点G；射线DG交EP于点H，连接BH．①求证：GF＝GC②请求出的值；（2）如图2，四边形ABCD是矩形，且AD＝kAB，点H是射线EP上的一点，连接BH，当DE＝kEH时，请直接写出的值．10．在矩形ABCD中，AE⊥BD于点E，点P是边AD上一点．（1）若BP平分∠ABD，交AE于点G，PF⊥BD于点F，如图①，证明四边形AGFP 是菱形；（2）若PE⊥EC，如图②，求证：AE•AB＝DE•AP；（3）在（2）的条件下，若AB＝1，BC＝2，求AP的长．11．在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，D是△ABC内一点，连接AD，BD．在BD左侧作Rt △BDE，使∠BDE＝90°，以AD和DE为邻边作▱ADEF，连接CD，DF．（1）若AC＝BC，BD＝DE．①如图1，当B，D，F三点共线时，CD与DF之间的数量关系为．②如图2，当B，D，F三点不共线时，①中的结论是否仍然成立？请说明理由．（2）若BC＝2AC，BD＝2DE，＝，且E，C，F三点共线，求的值．12．如图，在△ABC中，AB＝AC，AD是边BC上的中线，BE⊥AC于点E，交AD于点H，过点C作CF∥AB交BE的延长线于点F．（1）求证：△ABH∽△BFC；（2）求证：BH2＝HE•HF；（3）若AB＝2，∠BAC＝45°，求BH的长．13．已知：已知Rt△ABC中，∠ACB＝90°，D、E分别是AC、BC上的点，连DE，且＝＝，tan B＝，如图1．（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CH＝时，求AH﹣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．14．在△ABC中，AB＝AC，∠BAC＝α，点P是平面内不与点A，C重合的任意一点，连接CP，将线段CP绕点P旋转α得到线段DP，连结AP，CD，BD．（1）观察猜想：如图1，当α＝60°时，线段CP绕点P顺时针旋转α得到线段DP，则的值是，直线AP与BD相交所成的较小角的度数是；（2）类比探究：如图2，当α＝90°时，线段CP绕点P顺时针旋转α得到线段DP．请直接写出AP与BD相交所成的较小角的度数，并说明△BCD与△ACP相似，求出的值；（3）拓展延伸：当α＝90°时，且点P到点C的距离为AC，线段CP绕点P逆时针旋转α得到线段DP，若点A，C，P在一条直线上时，求的值．15．已知Rt△ABC和Rt△DEB中，∠ACB＝∠DEB＝90°，∠ABC＝∠DBE，DE＝kAC．（其中0＜k＜1），连接AD、CE，点M为线段AD的中点，连接ME、MC，△BDE绕点B 顺时针旋转，探究线段ME与MC的数量关系．（1）如图1，点E落在BC边上时，探究ME与MC的数量关系，并说明理由；（2）如图2，点E落在△ABC内部时，探究ME与MC的数量关系，并说明理由；（3）若∠ABC＝30°，k＝，当A、E、D共线时，直接写线的值．16．如图，在正方形ABCD中，AB＝2，P为线段AB上的动点（不含端点A），将△ADP沿着DP翻折得到△A'DP，（1）如图1，当∠ADP＝15°，求A'C长；（2）如图2，F为线段AB上的点，当∠FCB＝30°时，求点P由A到B的运动过程中，线段DA'扫过的图形与△CBF重叠部分的面积；（3）如图3，E在BC上，连接EP，将△EPB沿着EP翻折得到△EB'P，连结AB'、BB'，问是否存在点P，使得△PB'E与△AB'B相似？若存在，求出BP的值；若不存在，请说明理由．17．如图，矩形ABCD中，AB＝a，BC＝b，点M，N分别在边AB，CD上，点E，F分别在边BC，AD上，MN，EF交于点P，记k＝MN：EF．（1）若a：b的值为1，当MN⊥EF时，求k的值．（2）若a：b的值为，求k的最大值和最小值．（3）若k的值为3，当点N是矩形的顶点，∠MPE＝60°，MP＝EF＝3PE时，求a：b 的值．18．（1）如图1，菱形AEGH的顶点E、H在菱形ABCD的边上，且∠BAD＝60°，请直接写出HD：GC：EB的结果（不必写计算过程）（2）将图1中的菱形AEGH绕点A旋转一定角度，如图2，求HD：GC：EB；（3）把图2中的菱形都换成矩形，如图3，且AD：AB＝AH：AE＝1：2，此时HD：GC：EB的结果与（2）小题的结果相比有变化吗？如果有变化，直接写出变化后的结果（不必写计算过程）；若无变化，请说明理由．答案一．解答题（共18小题）1．（1）解：如图l，∵△AOB为等边三角形，∴∠BAC＝∠AOB＝60．∵BC⊥AB，∴∠ABC＝90°，∴∠ACB＝30°，∠OBC＝30°∴∠ACB＝∠OBC，∴CO＝OB＝AB＝OA＝3，∴AC＝6，∴BC＝AC＝；（2）如图2，过点Q作x轴垂线，垂足为H，则QH＝AQ•sin60°＝．需要分类讨论：当△PHQ∽△ABC时，＝，即＝＝，解得，t＝0．同理，当△QHP∽△ABC时，t＝1．综上所述，t＝0或t＝1；（3）解：如图1，过点Q作QN∥OB交x轴于点N．∴∠QNA＝∠BOA＝60°＝∠QAN，∴QN＝QA∴△AQN为等边三角形，∴NQ＝NA＝AQ＝3﹣t，∴ON＝3﹣（3﹣t）＝t，∴PN＝t+t＝2t，∴OE∥QN．∴△POE∽△PNQ∴，∴，∵EF∥x轴，∴∠BFE＝∠BCO＝∠FBE＝30°∴EF＝BE，∴m＝BE＝OB﹣OE＝（0＜t＜3）．2．解：（1）当t＝1时，则AP＝1，∴BP＝AB﹣AP＝3，∵EP⊥AB，∴∠EPB＝∠A＝90°，∴EP∥AD，∴△BPE∽△BAD，∴，∴，∴EP＝；（2）∵∠A＝90°，AD＝3，AB＝4，∴BD＝＝＝5，∵EP⊥AB，∴∠EPB＝∠A＝90°，∴EP∥AD，∴△BPE∽△BAD，∴，∴BE＝5﹣t，∵AD∥BC，∴∠ADB＝∠EBQ，若∠BEQ＝∠A＝90°，∴△BAD∽△QEB，∴，∴＝，∴t＝28（不合题意舍去），若∠BQE＝∠A＝90°，∴△BAD∽△EQB，∴，∴t＝，（3）∵S＝×CQ×PB＝×2t×（4﹣t）＝﹣（t﹣2）2+4，∴当t＝2时，S最大值为4，∴△CEQ的面积S的最大值为4．3．证明：（1）∵AB＝AC，∴∠B＝∠ACB，∵∠ADE+∠CDE＝∠B+∠BAD，∠ADE＝∠B，∴∠BAD＝∠CDE，∴△BAD∽△DCE；（2）如图2中，作AM⊥BC于M．在Rt△ABM中，设BM＝4k，∵＝，∴，由勾股定理，得到AB2＝AM2+BM2，∴102＝（3k）2+（4k）2，∴k＝2或﹣2（舍弃），∴AM＝6，BM＝8，∵AB＝AC，AM⊥BC，∴BC＝2BM＝2×2k＝16，∵DE∥AB，∴∠BAD＝∠ADE，∵∠ADE＝∠B，∠B＝∠ACB，∴∠BAD＝∠ACB，∵∠ABD＝∠CBA，∴△ABD∽△CBA，∴，∴＝，∵DE∥AB，∴，∴＝．（3）点D在BC边上运动的过程中，存在某个位置，使得DF＝CF．理由：作FH⊥BC于H，AM⊥BC于M，AN⊥FH于N．则∠NHM＝∠AMH＝∠ANH＝90°，∴四边形AMHN为矩形，∴∠MAN＝90°，MH＝AN，∵AB＝AC，AM⊥BC，∵AB＝10，∴BM＝CM＝8，∴BC＝16，在Rt△ABM中，由勾股定理，得AM＝6，∵AN⊥FH，AM⊥BC，∴∠ANF＝90°＝∠AMD，∵∠DAF＝90°＝∠MAN，∴∠NAF＝∠MAD，∴△AFN∽△ADM，∴，∴，∴CH＝CM﹣MH＝CM﹣AN＝8﹣＝，当DF＝CF时，由点D不与点C重合，可知△DFC为等腰三角形，∵FH⊥DC，∴CD＝2CH＝7，∴BD＝BC﹣CD＝16﹣7＝9，∴点D在BC边上运动的过程中，存在某个位置，使得DF＝CF，此时BD＝9．4．解：（1）BM＝PD，，理由如下：当n＝1，则AD＝AB，AP＝AM，∴AD﹣AP＝AB﹣AM，∴DP＝BM，∵四边形ABCD是矩形，四边形AMNP是矩形，∴AD＝CD＝AB，AP＝AM＝NP，∠ADC＝∠APN＝90°，∴AC＝AD，AN＝AP，∴AC﹣AN＝（AD﹣AP），∴CN＝PD，故答案为：BM＝PD，；（2）CN与PD之间的数量关系发生变化，，理由如下：如图（1）在矩形ABCD和矩形AMNP中，∵当n＝2．AD＝2AB，AP＝2AM，∴，，∴.，如图（3）连接AC，∵矩形AMNP绕点A顺时针旋转，∴∠NAC＝∠P AD，∴△ANC∽△APD，∴，∴；（3）如图，当点N在线段CM上时，∵AD＝4，AD＝2AB，∴AB＝CD＝2，∴AC＝＝＝，∵AP＝2，AP＝2AM，∴AM＝1，∴CM＝＝＝，∴CN＝CM﹣MN＝﹣2；如图，当点M在线段CN上时，同理可求CM＝，∴CN＝CM+MN＝+2；综上所述：线段CN的长为或．5．（1）①证明：∵∠ABC＝90°，∴∠ABM+∠CBN＝90°，∵AM⊥BM，∴∠ABM+∠BAM＝90°，∴∠BAM＝∠CBN，∵∠BAM＝∠CBN，∠AMB＝∠BNC＝90°，∴△AMB∽△BNC；②证明：如图1，作BH⊥AC于H，则∠AHB＝∠ABC＝90°，又∠BAH＝∠CAB，∴△AHB∽△ABC，∵△AMB∽△ABC，∴△AMB∽△AHB，∴∠BAM＝∠BAH，在△BAM和△BAH中，，∴△BAM≌△BAH（AAS）∴AH＝AM，同理可证，CH＝CN，∴AC＝AH+CH＝AM+CN；（2）解：如图2，过点A作AG⊥BE于G，过点C作CH⊥BE交EB的延长线于H，∵∠DEB＝90°，∴CH∥AG∥DE，∴＝＝，在Rt△ABC中，＝，∴＝，由（1）①可知，△AGB∽△BHC∴＝＝＝，∵AE＝AB，AG⊥BE，∴EG＝GB，∵＝，∴EG：BG：BH＝3：3：2，设EG＝3a，则BG＝3a，BH＝2a，∵＝，∴＝，解得，CH＝a，由勾股定理得，BC＝＝a，∴＝＝．6．解：（1）∵AC是正方形ABCD的对角线，∴∠ABC＝90°，∠BAC＝∠BCA＝45°，由旋转知，P A＝PE，∠APE＝90°＝∠ABC，∴∠P AE＝∠PEA＝45°＝∠BAC，∴△APE∽△ABC；（2）在Rt△ABC中，AB＝CB，∴AC＝AB，由（1）知，△APE∽△ABC，∴，∵∠BAC＝∠P AE＝45°，∴∠P AB＝∠EAC，∴△P AB∽△EAC，∴＝＝，∵△P AB∽△EAC，∴∠ABP＝∠ACE，∴∠BCE+∠CBM＝∠BCE+∠ABP+∠ABC＝∠BCE+∠ACE+∠ABC＝∠ACB+∠ABC＝45°+90°＝135°，∴∠BMC＝180°﹣（∠BCE+∠CBM）＝45°；（3）如图，在Rt△ABC中，AB＝BC＝3，∴AC＝3，∵点P，C，E在同一条线上，且∠APE＝90°，∴CP＝＝，∴CE＝CP﹣PE＝﹣1或CE'＝CP'+P'E＝+1，由（2）知，＝，∴BP＝CE＝（﹣1）＝或BP'＝CE'＝；即：BP的长为或．7．证明：（1）∵AD⊥BC，DF⊥BE，∴∠ADB＝∠DFE＝90°，∴∠DBE+∠DEB＝90°，∠DBE+∠BDF＝90°，∴∠BED＝∠BDF，∴∠AEF＝∠CDF，∵AE•DF＝EF•CD，∴＝，又∠AEF＝∠CDF，∴△AEF∽△CDF，∴∠EAF＝∠DCF；（2）∵△AEF∽△CDF，∴∠EF A＝∠DFC，∴∠AFO＝∠EFD＝90°，∵∠DFB＝90°，∴∠BFD＝∠AFC，∵∠EAF＝∠DCF，∠AOF＝∠COD，∴△AOF∽△COD，∴＝，∴＝，又∠ACF＝∠EDF，∴△AOC∽△FOD，∴∠ACF＝∠EDF，∵∠DBE+∠BED＝∠FDE+∠BED＝90°，∴∠DBE＝∠EDF，∴∠ACF＝∠DBE，又∠BFD＝∠AFO，∴△BFD∽△CF A，∴＝，即AF•BD＝AC•DF．8．解：（1）△ABE∽△CBD，∵在Rt△ABC中，AC＝BC＝4，∠ACB＝90°，∴∠ABC＝∠EBD＝45°，∴∠ABE＝∠CBD，∵＝，＝，∴，∴△ABE∽△CBD；（2）∵△ABE∽△CBD，∴＝＝，∴CD＝AE，∵AC＝BC＝4，∠ACB＝90°，∴AB＝BC＝4，∵当A、E、F三点在一直线上时，∵∠AFB＝90°，∴AF＝＝＝2，如图1，当AE在AB左上方时，AE＝AF﹣EF＝2﹣2，∴CD＝﹣；如图2，当AE在AB右下方时，同理，AE＝AF+EF＝2+2，∴CD＝+；综上所述，当A、E、F三点在一直线上时，CD的长为﹣或+；（3）如图3，延长EF到G使FG＝EF，连接AG，BG，则△BFG是等腰直角三角形，∴BG＝BF＝2，设M为AE的中点，连接MF，∴MF是△AGE的中位线，∴AG＝2FM，在△ABG中，∵AB﹣BG≤AG≤AB+BG，∴2≤AG≤6，∴FM≤3．9．证明：（1）如图1，连接DF，∵四边形ABCD是正方形，∴DA＝DC，∠A＝∠C＝90°，∵点A关于直线DE的对称点为F，∴△ADE≌△FDE，∴DA＝DF＝DC，∠DFE＝∠A＝90°，∴∠DFG＝90°，在Rt△DFG和Rt△DCG中，∵，∴Rt△DFG≌Rt△DCG（HL），∴GF＝GC；（2）如图2，在线段AD上截取AM，使AM＝AE，∵AD＝AB，∴DM＝BE，由（1）知：∠1＝∠2，∠3＝∠4，∵∠ADC＝90°，∴∠1+∠2+∠3+∠4＝90°，∴2∠2+2∠3＝90°，∴∠2+∠3＝45°，即∠EDG＝45°，∵EH⊥DE，∴∠DEH＝90°，△DEH是等腰直角三角形，∴∠AED+∠BEH＝∠AED+∠1＝90°，DE＝EH，∴∠1＝∠BEH，在△DME和△EBH中，∵，∴△DME≌△EBH（SAS），∴EM＝BH，Rt△AEM中，∠A＝90°，AM＝AE，∴EM＝AE，∴BH＝AE，∴＝；（3）如图3，在AD上截取AM，使AM＝kAE，∵AD＝kAB，∴DM＝AD﹣AM＝kAB﹣kAE＝k（AB﹣AE）＝kBE，∴＝k∵DE＝kEH，∴＝k，∴，同（1）的方法得，∠MDE＝∠BEH，∴△MDE∽△BEH，∴＝k，在Rt△EAM中，ME＝＝•AE，∴＝k，∴＝．10．（1）证明：如图①中，∵四边形ABCD是矩形，∴∠BAD＝90°，∵AE⊥BD，∴∠AED＝90°，∴∠BAE+∠EAD＝90°，∠EAD+∠ADE＝90°，∴∠BAE＝∠ADE，∵∠AGP＝∠BAG+∠ABG，∠APB＝∠ADE+∠PBD，∠ABG＝∠PBD，∴∠AGP＝∠APG，∴AP＝AG，∵P A⊥AB，PF⊥BD，BP平分∠ABD，∴P A＝PF，∴PF＝AG，∵AE⊥BD，PF⊥BD，∴PF∥AG，∴四边形AGFP是平行四边形，∵P A＝PF，∴四边形AGFP是菱形．（2）证明：如图②中，∵AE⊥BD，PE⊥EC，∴∠AED＝∠PEC＝90°，∴∠AEP＝∠DEC，∵∠EAD+∠ADE＝90°，∠ADE+∠CDE＝90°，∴∠EAP＝∠EDC，∴△AEP∽△DEC，∴＝，∵AB＝CD，∴AE•AB＝DE•AP；（3）解：∵四边形ABCD是矩形，∴BC＝AD＝2，∠BAD＝90°，∴BD＝＝，∵AE⊥BD，∴S△ABD＝•BD•AE＝•AB•AD，∴AE＝，∴DE＝＝，∵AE•AB＝DE•AP；∴AP＝＝．11．解：（1）①如图1中，连接CF．设AC交BF于G．∵四边形AFED是平行四边形，∴AF＝DE，DE∥AF，∵BD＝DE，∴AF＝BD，∵∠BDE＝90°，∴∠EDF＝∠DF A＝90°＝∠BCG，∵∠CGB＝∠AGF，∴∠CBD＝∠CAF，∵BC＝AC，∴△BCD≌△ACF（SAS），∴∠BCD＝∠ACF，CD＝CF，∴∠BCA＝∠DCF＝90°，∴△CDF是等腰直角三角形，∴DF＝CD．故答案为DF＝CD．②结论仍然成立．理由：如图2中，连接CF．延长BD交AF的延长线于H，设AC交BH于G．∵四边形AFED是平行四边形，∴AF＝DE，DE∥AF，∵BD＝DE，∴AF＝BD，∵∠BDE＝90°，∴∠DEH＝∠DHA＝90°＝∠BCG，∵∠CGB＝∠AGH，∴∠CBD＝∠CAF，∵BC＝AC，∴△BCD≌△ACF（SAS），∴∠BCD＝∠ACF，CD＝CF，∴∠BCA＝∠DCF＝90°，∴△CDF是等腰直角三角形，∴DF＝CD．（2）如图3中，延长BD交AF于H．设BH交AC于G．∵四边形AFED是平行四边形，∴AF＝DE，DE∥AF，∵∠BDE＝90°，∴∠DEH＝∠DHA＝90°＝∠BCG，∵∠CGB＝∠AGH，∴∠CBD＝∠CAF，∵＝＝2，∴＝，∴△CBD∽△CAF，∴＝＝2，∠BCD＝∠ACF，∴∠BCA＝∠DCF＝90°，∵AD∥EF，∴∠ADC+∠DCF＝180°，∴∠ADC＝90°，∵CD：AC＝4：5，设CD＝4k，AC＝5k，则AD＝EF＝3k，∴CF＝CD＝2k，∴EC＝EF﹣CF＝k，∴DE＝AF＝＝＝k，∴＝＝．12．（1）证明：∵AB＝AC，AD是边BC上的中线，∴∠BAD＝∠CAD，AD⊥BC，∵BE⊥AC，∴∠BDH＝∠AEH＝90°，∵∠AHE＝∠BHD，∴∠DBH＝∠DAC＝∠BAD，∵CF∥AB，∴∠ABH＝∠F，∴△ABH∽△BFC．（2）连接CH．∵AD⊥BC，BD＝DC，∴BH＝HC，∴∠HBC＝∠HCB，∵AB＝AC，∴∠ABC＝∠ACB，∴∠ABH＝∠ACH，∵CF∥AB，∴∠ABH＝∠F，∴∠HCE＝∠F，∵∠CHE＝∠CHF，∴△CHE∽△FHC，∴＝，∴HC2＝HE•HF，∵BH＝HC，∴BH2＝HE•HF．（3）延长CH交AB于M，由题意CM⊥AB．∵BE⊥AC，∠BAC＝45°，∴∠ABE＝45°，∴AE＝AB•cos45°＝2×＝2，∵∠HAM＝∠HAE，∠HMA＝∠HEA，∠AMH＝∠AEH＝90°，∴△AHM≌△AHE（AAS），∴AM＝AE＝2，∴BM＝AB﹣AM＝2﹣2，在Rt△BHM中，BH＝＝＝4﹣2．13．（1）证明：如图2中，设BE交AC于O．∵∠ACB＝∠DCE＝90°，∴∠ACD＝∠ECB，∵＝，∴＝，∴△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，tan∠ATH＝＝，∵tan∠ABC＝，∴∠ATH＝∠ABC，∵∠ATH+∠HAT＝90°，∠ABC+∠CAB＝90°，∴∠HAT＝∠CAB，∴∠CAH＝∠BAT，∴△AHT∽△ACB，∴＝，∴＝，∴△CAH∽△BAT，∴＝，∵HT＝AH，设AH＝m，则HT＝m，AT＝m，∴＝，∴BT＝．（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，EC＝，AC＝，∴DH＝CE＝在Rt△ACD中，AD＝＝＝，∴AH＝AD+DH＝+＝2，∴AH的最大值为2．故答案为：2．14．解：（1）如图1中，延长AP交BD的延长线于K，设AK交BC于J．∵AB＝AC，PC＝PD，∠BAC＝∠CPD＝60°，∴△ABC，△PCD都是等边三角形，∴CB＝CA，CD＝CP，∠ACB＝∠PCD＝60°，∴∠BCD＝∠ACP，∴△BCD≌△ACP（SAS），∴BD＝P A，∠KBJ＝∠CAJ，∵∠KJB＝∠CJA，∴∠K＝∠ACJ＝60°，∴＝1，直线AP与BD相交所成的较小角的度数是60°，故答案为1，60°．（2）如图2中，设BD交AC于O．∵AB＝AC，PC＝PD，∠BAC＝∠CPD＝90°，∴△ABC，△PCD都是等腰直角三角形，∴CB＝CA，CD＝CP，∠ACB＝∠PCD＝45°°，∴∠BCD＝∠ACP，＝，∴△BCD∽△ACP（SAS），∴＝＝，∠CBO＝∠OAG，∵∠COB＝∠AOG，∴∠AGB＝∠OCB＝45°，∴＝，直线AP与BD相交所成的较小角的度数是45°．（3）如图3﹣1中，当点P在AC的延长线上时，设PC＝m，则AC＝3m，P A＝4m，∵∠ACB＝∠PCD＝45°，∴∠BCD＝90°，在Rt△BCD中，∵BC＝AC＝3m，CD＝PC＝m，∴BD＝＝＝2m，∴＝＝．如图3﹣2中，当点P落在AC上时，设PC＝m，则AC＝3m，P A＝2m，∵∠ACB＝∠ACD＝45°，∴∠BCD＝90°，∴BD＝＝＝2m，∴＝＝，综上所述，的值为或．15．解：（1）如图1中，结论：ME＝MC．理由：延长EM交AC于H，∵∠ACB＝∠BED＝90°，∴∠ACB＝∠DEC＝90°，∴DE∥AH，∴∠MDE＝∠MAH，∵DM＝AM，∠EMD＝∠HMA，∴△MDE≌△MAH（ASA），∴EM＝HM，∵∠ECH＝90°，∴CM＝EM＝MH，即ME＝MC．（2）如图2中，结论：ME＝MC．理由：作AH∥DE交EM的延长线于H，连接EC，CH，延长BE交AH的延长线于J，设AC交BJ于O．∵AH∥DE，∴∠MDE＝∠MAH，∵DM＝AM，∠EMD＝∠AMH，∴△MDE≌△MAH（ASA），∴EM＝HM，DE＝AH，∵AJ∥DE，∴∠AJB＝∠DEJ＝90°，∴∠AJB＝∠ACB，∵∠AOJ＝∠BOC，∴∠EBC＝∠CAJ，∵∠DBE＝∠ABC＝30°，∠BDE＝∠ACB＝90°，∴BE＝DE＝AH，BC＝AC，∴＝，∴△CBE∽△CAH，∴∠BCE＝∠ACH，∴∠ECH＝∠BCA＝90°，∵EM＝MH，∴CM＝ME＝MH，即ME＝MC．（3）如图3﹣1中，当点E在线段AD上时，设AE交BC于M′．∵∠DBE＝30°，∠BED＝90°，∴DE＝BE，∵DE＝AC，∴BE＝AC，∵∠AM′C＝∠BM′E，∠ACM′＝∠BEM′＝90°，∴△AM′C≌△BM′E（AAS），∴M′A＝M′B，CM′＝EM′，∴∠M′BA＝∠M′AB＝∠M′CE＝∠M′EC＝30°，∴∠EBC＝30°，∴∠EBC＝∠ECB，∴EB＝EC，∴＝1．如图3﹣2中，当点E在AD的延长线上时，∵∠BEA＝∠ACB＝90°，∴E，B，C，A四点共圆，∴∠BEC＝∠BAC＝60°∵BE＝AC，∴＝，∴∠ECB＝∠AEC，∴AE∥BC，∴∠EBC+∠BED＝180°，∵∠BED＝90°，∴∠EBC＝90°∴∠ECB＝30°，∴EC＝2BE，∴＝2．16．（1）解：如图1中，∵四边形ABCD是正方形，∴AD＝DC，∠ADC＝90°，∵△ADP≌△A′DP，∴∠ADP＝∠A′DP＝15°，DA′＝DA，∴∠ADA′＝30°，∠CDA′＝60°，∴DA′＝DC，∴△CDA′是等边三角形，∴CA′＝CD＝2．（2）解：如图2中，∵∠BCD＝90°，∠BCF＝30°，∴∠DCF＝60°，∵在点P由A到B的运动过程中，DA'扫过的图形是扇形，设弧AC交CF于T，∴当P与B重合时，点A'与C重合，且DA'扫过的图形与△BCF重合部分是弓形，∵DT＝DC，∠DCT＝60°，∴△DCT是等边三角形，这时∠CDT＝60°，∴重叠部分的面积是：．（3）如图，∵B′与B关于PE对称，∴B′B⊥PE又∵∠ABE＝90°，∴∠ABB′+∠B′BE＝∠PEB+∠B′BE＝90°，∴∠ABB′＝∠PEB由折叠可知，△PB'E≌△PBE若△PB'E与△AB'B相似，则必△BAB′是直角三角形①如图3﹣1中，当∠BB′A＝90°时，∵PB＝PB′，∴∠ABB′＝∠PB′B，∴∠P AB′＝90°﹣∠ABB′＝90°﹣∠PB′B＝∠PB′A，∴AP＝PB′，∴．②如图3﹣2中，当∠BAB′＝90°时，此时B′落在AD上，过E作EH⊥AD，在Rt△EB′H中，EB′＞HE，∵EH＝AB＝2，∴BE＝EB′＞2，又∵E在BC上，∴与BE＞2矛盾，∴综上所述，满足条件的BP的值为1．17．解：（1）如图1中，作EH⊥BC于H，MQ⊥CD于Q，设EF交MN于点O．∵四边形ABCD是正方形，∴FH＝AB，MQ＝BC，∵AB＝CB，∴FH＝MQ，∵EF⊥MN，∴∠EON＝90°，∵∠ECN＝90°，∴∠MNQ+∠CEO＝180°，∠FEH+∠CEO＝180°∴∠FEH＝∠MNQ，∵∠EHF＝∠MQN＝90°，∴△FHE≌△MQN（ASA），∴MN＝EF，∴k＝MN：EF＝1．（2）∵a：b＝1：2，∴b＝2a，由题意：2a≤MN≤a，a≤EF≤a，∴当MN的长取最大时，EF取最短，此时k的值最大最大值＝，当MN的最短时，EF的值取最大，此时k的值最小，最小值为．（3）连接FN，ME．∵k＝3，MP＝EF＝3PE，∴＝＝3，∴＝＝2，∵∠FPN＝∠EPM，∴△PNF∽△PME，∴＝＝2，ME∥NF，设PE＝2m，则PF＝4m，MP＝6m，NP＝12m，①如图2中，当点N与点D重合时，点M恰好与B重合．作FH⊥BD于H．∵∠MPE＝∠FPH＝60°，∴PH＝2m，FH＝2m，DH＝10m，∴＝＝＝．②如图3中，当点N与C重合，作EH⊥MN于H．则PH＝m，HE＝m，∴HC＝PH+PC＝13m，∴tan∠HCE＝＝＝，∵ME∥FC，∴∠MEB＝∠FCB＝∠CFD，∵∠B＝∠D，∴△MEB∽△CFD，∴＝＝2，∴＝＝＝，综上所述，a：b的值为或．18．解：（1）连接AG，∵菱形AEGH的顶点E、H在菱形ABCD的边上，且∠BAD＝60°，∴∠GAE＝∠CAB＝30°，AE＝AH，AB＝AD，∴A，G，C共线，AB﹣AE＝AD﹣AH，∴HD＝EB，延长HG交BC于点M，延长EG交DC于点N，连接MN，交GC于点O，则GMCN也为菱形，∴GC⊥MN，∠NGO＝∠AGE＝30°，∴＝cos30°＝，∵GC＝2OG，∴＝，∵HGND为平行四边形，∴HD＝GN，∴HD：GC：EB＝1：：1．（2）如图2，连接AG，AC，∵△ADC和△AHG都是等腰三角形，∴AD：AC＝AH：AG＝1：，∠DAC＝∠HAG＝30°，∴∠DAH＝∠CAG，∴△DAH∽△CAG，∴HD：GC＝AD：AC＝1：，∵∠DAB＝∠HAE＝60°，∴∠DAH＝∠BAE，在△DAH和△BAE中，∴△DAH≌△BAE（SAS）∴HD＝EB，∴HD：GC：EB＝1：：1．（3）有变化．如图3，连接AG，AC，∵AD：AB＝AH：AE＝1：2，∠ADC＝∠AHG＝90°，∴△ADC∽△AHG，∴AD：AC＝AH：AG＝1：，∵∠DAC＝∠HAG，∴∠DAH＝∠CAG，∴△DAH∽△CAG，∴HD：GC＝AD：AC＝1：，∵∠DAB＝∠HAE＝90°，∴∠DAH＝∠BAE，∵DA：AB＝HA：AE＝1：2，∴△ADH∽△ABE，∴DH：BE＝AD：AB＝1：2，∴HD：GC：EB＝1：：2。