2020年第四章 图形的相似单元测试(解析版)

第四章图形的相似单元测试一、选择题：

1．如图，在平行四边形ABCD中，E为DC的中点，AE交BD于点F，S

△DEF =12cm2，则S

△AOB

的

值为（）

A．12cm2B．24cm2C．36cm2D．48cm2

(第1题) (第2题) (第5题)

2．如图，△ABC，AB=12，AC=15，D为AB上一点，且AD=AB，在AC上取一点E，使以A、D、E为顶点的三角形与ABC相似，则AE等于（）

A．B．10 C．或10 D．以上答案都不对3．（3分）在直角三角形中，两直角边分别为3和4，则这个三角形的斜边与斜边上的高的比为（）A．B．C．D．

4．点P是△ABC中AB边上的一点，过点P作直线（不与直线AB重合）截△ABC，使截得的三角形与原三角形相似，满足这样条件的直线最多有（）

A．2条B．3条C．4条D．5条

5．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．

6．正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O，E是BC中点，DE交AC于F，若DE=12，则EF 等于（）

A．8 B．6 C．4 D．3

7．已知正方形ABCD，E是CD的中点，P是BC边上的一点，下列条件中不能推出△ABP与△ECP 相似的是（）

A．∠APB=∠EPC B．∠APE=90°C．P是BC的中点D．BP：BC=2：3

(第7题) (第8题) (第9题) (第11题)

8．如图，矩形ABCD中，BE⊥AC于F，E恰是CD的中点，下列式子成立的是（）A．BF2=AF2；B．BF2=AF2C．BF2＞AF2D．BF2＜AF2

9．（3分）如图，正方形ABCD的面积为1，M是AB的中点，连接CM、DM、AC，则图中阴影部分的面积为（）

A．B．C．D．

10．在坐标系中，已知A（﹣3，0），B（0，﹣4），C（0，1），过点C作直线L交x轴于点D，使得以点D，C，O为顶点的三角形与△AOB相似，这样的直线一共可以作出（）

A．6条B．3条C．4条D．5条

二、填空题：

11．如图，把一个矩形纸片ABCD沿AD和BC的中点连线EF对折，要使矩形AEFB与原矩形相似，则原矩形长与宽的比为．

12．已知：===，2b+3d﹣5f=9，则2a+3c﹣5e=．

13．如图，在Rt△ABC中，∠C=90°，MN⊥AB于M，AM=8cm，AC=AB，BC=15cm，则四边形BCNM的面积为．

(第13题) (第14题) (第15题) (第16题)

14．如图，在正方形ABCD中，点E是BC边上一点，且BE：EC=2：1，AE与BD交于点F，则△AFD 与四边形DEFC的面积之比是．

15．如图，已知梯形AECF中，已知点D是AB边的中点，AF∥BC，CG=3，GA=1，若△AEG的面积为1，那么四边形BDGC的面积为．

16．如图，在平行四边形ABCD中，M、N为AB的三等分点，DM、DN分别交AC于P、Q两点，则AP：PQ：QC=．

三、解答题：（共36分）

17．已知：平行四边形ABCD，E是BA延长线上一点，CE与AD、BD交于G、F．

求证：CF2=GF?EF．

18．（8分）已知：如图AD?AB=AF?AC，求证：△DEB∽△FE C．

19．以长为2的线段AB为边作正方形ABCD，取AB的中点P，连接PD，在BA的延长线上取点F，使PF=PD，以AF为边作正方形AMEF，点M在AD上．

（1）求AM，DM的长；

（2）求证：AM2=AD?DM；

（3）根据（2）的结论你能找出图中的黄金分割点吗？

20．已知：如图，AD是Rt△ABC的角平分线，AD的垂直平分线EF交CB的延长线于点F，求证：FD2=FB?F C．

21．已知，如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，AD平分∠CAB交BC于点D，过点C作CE⊥AD，垂足为E，CE的延长线交AB于点F，过点E作EG∥BC交AB于点G，AE?AD=16，．（1）求AC的长；

（2）求EG的长．

参考答案与试题解析一、选择题：

1．如图，在平行四边形ABCD中，E为DC的中点，AE交BD于点F，S

△DEF =12cm2，则S

△AOB

的

值为（）

A．12cm2B．24cm2C．36cm2D．48cm2

【考点】相似三角形的判定与性质；平行四边形的性质．

【分析】根据平行四边形的性质得出AB=DC=2DE，OD=OB，DC∥AB，求出△DFE∽△BFA，推出===，=（）2=，==，求出△AFB的面积是48cm2，△ADF 的面积是24cm2，求出△ABD的面积即可．

【解答】解：∵E为DC的中点，

∴DC=2DE，

∵四边形ABCD是平行四边形，

∴AB=DC=2DE，OD=OB，DC∥AB，

∴△DFE∽△BFA，

∴===，=（）2=（）2=，==，

∵S

△DEF

=12cm2，

∴△AFB的面积是48cm2，△ADF的面积是24cm2，

∴△ABD的面积是72cm2，

∵DO=OB，

∴△ADO和△ABO的面积相等，

∴S

△AOB

的值为×72cm2=36cm2，

故选C．

【点评】本题考查了相似三角形的性质和判定，平行四边形的性质的应用，解此题的关键是求出

△AFB的面积和△ADF的面积．

2．如图，△ABC，AB=12，AC=15，D为AB上一点，且AD=AB，在AC上取一点E，使以A、D、E为顶点的三角形与ABC相似，则AE等于（）

A．B．10

C．或10 D．以上答案都不对

【考点】相似三角形的性质．

【专题】分类讨论．

【分析】△ADE与△ABC相似，则存在两种情况，即△AED∽△ACB，也可能是△AED∽△ABC，应分类讨论，求解．

【解答】解：如图

（1）当∠AED=∠C时，即DE∥BC

则AE=AC=10

（2）当∠AED=∠B时，△AED∽△ABC

∴，即

AE=

综合（1），（2），故选C．

【点评】会利用相似三角形求解一些简单的计算问题．

3．（3分）在直角三角形中，两直角边分别为3和4，则这个三角形的斜边与斜边上的高的比为（）A．B．C．D．

【考点】勾股定理．

【分析】本题主要利用勾股定理和面积法求高即可．

【解答】解：∵在直角三角形中，两直角边分别为3和4，

∴斜边为5，

∴斜边上的高为=．（由直角三角形的面积可求得）

∴这个三角形的斜边与斜边上的高的比为5：=．

故选A．

【点评】此题考查了勾股定理和利用面积法求高，此题考查了学生对直角三角形的掌握程度．

4．点P是△ABC中AB边上的一点，过点P作直线（不与直线AB重合）截△ABC，使截得的三角形与原三角形相似，满足这样条件的直线最多有（）

A．2条B．3条C．4条D．5条

【考点】相似三角形的判定．

【专题】常规题型；压轴题．

【分析】根据已知及相似三角形的判定作辅助线即可求得这样的直线有几条．

【解答】解：（1）作∠APD=∠C

∵∠A=∠A

∴△APD∽△ABC

（2）作PE∥BC

∴△APE∽△ABC

（3）作∠BPF=∠C

∵∠B=∠B

∴△FBP∽△ABC

（4）作PG∥AC

∴△PBG∽△ABC

所以共4条

故选C．

【点评】本题考查相似三角形的判定的运用．

5．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．

【考点】相似三角形的判定．

【专题】网格型．

【分析】根据网格中的数据求出AB，AC，BC的长，求出三边之比，利用三边对应成比例的两三角形相似判断即可．

【解答】解：根据题意得：AB==，AC=，BC=2，

∴AC：BC：AB=：2：=1：：，

A、三边之比为1：：2，图中的三角形（阴影部分）与△ABC不相似；

B、三边之比为：：3，图中的三角形（阴影部分）与△ABC不相似；

C、三边之比为1：：，图中的三角形（阴影部分）与△ABC相似；

D、三边之比为2：：，图中的三角形（阴影部分）与△ABC不相似．

故选C．

【点评】此题考查了相似三角形的判定，熟练掌握相似三角形的判定方法是解本题的关键．

6．正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O，E是BC中点，DE交AC于F，若DE=12，则EF 等于（）

A．8 B．6 C．4 D．3

【考点】相似三角形的判定与性质；正方形的性质．

【专题】压轴题；探究型．

【分析】先根据题意画出图形，因为四边形ABCD是正方形，E是BC中点，所以CE=AD，由相似三角形的判定定理得出△CEF∽△ADF，再根据相似三角形的对应边成比例可得出==，再根据DF=DE﹣EF即可得出EF的长．

【解答】解：如图所示：

∵四边形ABCD是正方形，E是BC中点，

∴CE=AD，

∵AD∥BC，

∴∠ADF=∠DEC，∠AFD=∠EFC，

∴△CEF∽△ADF，

∴==，=，即=，

解得EF=4．

故选C．

【点评】本题考查的是相似三角形的判定与性质及正方形的性质，先根据题意判断出

△CEF∽△ADF，再根据相似三角形的对应边成比例进行解答是解答此题的关键．

7．已知正方形ABCD，E是CD的中点，P是BC边上的一点，下列条件中不能推出△ABP与△ECP 相似的是（）

A．∠APB=∠EPC B．∠APE=90°C．P是BC的中点D．BP：BC=2：3

【考点】相似三角形的判定；正方形的性质．

【专题】压轴题．

【分析】利用两三角形相似的判定定理，做题即可．

【解答】解：利用三角形相似的判定方法逐一进行判断．A、B可用两角对应相等的两个三角形相似；D可用两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似进行判断．只有C中P是BC的中点不可推断．故选C．

【点评】考查相似三角形的判定定理：

（1）两角对应相等的两个三角形相似．

（2）两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似．

（3）三边对应成比例的两个三角形相似．

（4）如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例，那么这两个直角三角形相似．

8．如图，矩形ABCD中，BE⊥AC于F，E恰是CD的中点，下列式子成立的是（）

A．BF2=AF2B．BF2=AF2C．BF2＞AF2D．BF2＜AF2

【考点】相似三角形的判定与性质；矩形的性质；射影定理．

【分析】此题即是探求BF2与AF2之间的关系．利用△ABF∽△CEF所得比例线段探究求解．

【解答】解：根据射影定理可得BF2=AF×CF；

∵△ABF∽△CEF，

∴CF：AF=CE：AB=1：2

∴BF2=AF×AF=AF2．

故选A．

【点评】本题主要考查了射影定理及三角形的相似的性质．

9．（3分）如图，正方形ABCD的面积为1，M是AB的中点，连接CM、DM、AC，则图中阴影部分的面积为（）

A ．

B ．

C ．

D ．

【考点】相似三角形的判定与性质；正方形的性质．

【分析】根据正方形的性质可得到△AME ∽△CDE ，根据相似三角形的边对应边成比例，求得EH ，EF 的长，从而即可求得阴影部分的面积． 【解答】解：如图，过点E 作HF ⊥AB ∵AM ∥CD ，

∴∠DCE =∠EAM ，∠CDE =∠EMA ， ∴△AME ∽△CDE

∴AM ：DC =EH ：EF =1：2，FH =AD =1 ∴EH =，EF =．

∴阴影部分的面积=S 正﹣S △AME ﹣S △CDE ﹣S △MBC =1﹣﹣﹣=．

故选B ．

【点评】本题考查了正方形的性质，相似三角形的判定和性质，找出各线段之间的比例关系是本题解题的关键．

10．在坐标系中，已知A （﹣3，0），B （0，﹣4），C （0，1），过点C 作直线L 交x 轴于点D ，使得以点D ，C ，O 为顶点的三角形与△AOB 相似，这样的直线一共可以作出（ ） A ．6条 B ．3条 C ．4条 D ．5条

【考点】相似三角形的判定；坐标与图形性质．

【专题】常规题型；分类讨论．

【分析】△AOB是直角三角形，所作的以点D，C，O为顶点的三角形中∠COD=90度，OC与AD 可能是对应边，这样就可以求出CD的长度，以C为圆心，以所求的长度为半径作圆，圆与x轴有两个交点，因而这样的直线就是两条．同理，当OC与BD是对应边时，又有两条满足条件的直线，共有四条．

【解答】解：以点D，C，O为顶点的三角形中∠COD=90度，

当OC与AO是对应边，以C为圆心，以CD的长度为半径作圆，圆与x轴有两个交点，因而这样的直线就是两条．

同理，当OC与OB是对应边时，又有两条满足条件的直线，

所以共有四条．

故选C．

【点评】本题主要考查了三角形的相似，注意到分两种情况进行讨论是解决本题的关键．

二、填空题：

11．如图，把一个矩形纸片ABCD沿AD和BC的中点连线EF对折，要使矩形AEFB与原矩形相似，则原矩形长与宽的比为．

【考点】相似多边形的性质．

【分析】根据相似多边形对应边的比相等，设出原来矩形的长与宽，就可得到一个方程，解方程即可求得．

【解答】解：根据条件可知：矩形AEFB∽矩形ABC D．

∴=．

设AD=x，AB=y，则AE=x．则=，即：x2=y2．

∴=2．

∴x：y=：1．

即原矩形长与宽的比为：1．

故答案为：：1．

【点评】本题考查了相似多边形的性质，根据相似形的对应边的比相等，把几何问题转化为方程问题，正确分清对应边，以及正确解方程是解决本题的关键．

12．已知：===，2b+3d﹣5f=9，则2a+3c﹣5e=．

【考点】比例的性质．

【分析】根据等比性质解答即可．

【解答】解：∵===，

∴=，

∵2b+3d﹣5f=9，

∴2a+3c﹣5e=×9=6．

故答案为：6．

【点评】本题考查了比例的性质，熟记并理解等比性质是解题的关键．

13．如图，在Rt△ABC中，∠C=90°，MN⊥AB于M，AM=8cm，AC=AB，BC=15cm，则四边形BCNM的面积为．

【考点】相似三角形的判定与性质．

【分析】由△AMN∽△ACB，推出==，由AC：AB=4：5，设AC=4k，AB=5k，则BC=3k，

由BC=15，推出k=5，AC=20，AB=25，根据四边形BCNM的面积=S

△ABC ﹣S

△AMN

即可解决问题．

【解答】解：∵MN⊥AB，∴∠AMN=∠C=90°，

∵∠A=∠A，

∴△AMN ∽△ACB ， ∴

=

=

，

∵AC ：AB =4：5，设AC =4k ，AB =5k ，则BC =3k ， ∵BC =15， ∴3k =15，

∴k =5，AC =20，AB =25， ∴MN =6，AN =8，

∴四边形BCNM 的面积=S △ABC ﹣S △AMN =×20×15﹣×8×6=126． 故答案为126．

【点评】本题考查相似三角形的性质和判定、勾股定理等知识，解题的关键是灵活运用这些知识解决问题，属于中考常考题型．

14．如图，在正方形ABCD 中，点E 是BC 边上一点，且BE ：EC =2：1，AE 与BD 交于点F ，则△AFD 与四边形DEFC 的面积之比是 ．

【考点】正方形的性质；相似三角形的判定与性质． 【专题】压轴题．

【分析】根据题意，先设CE =x ，S △BEF =a ，再求出S △ADF 的表达式，利用四部分的面积和等于正方形的面积，得到x 与a 的关系，那么两部分的面积比就可以求出来． 【解答】解：设CE =x ，S △BEF =a ， ∵CE =x ，BE ：CE =2：1， ∴BE =2x ，AD =BC =CD =AD =3x ； ∵BC ∥AD ∴∠EBF =∠ADF ，

又∵∠BFE =∠DFA ； ∴△EBF ∽△ADF ∴S △BEF ：S △ADF =

=

=，那么S △ADF =a ．

∵S △BCD ﹣S △BEF =S 四边形EFDC =S 正方形ABCD ﹣S △ABE ﹣S △ADF ， ∴x 2﹣a =9x 2﹣×3x ?2x ﹣，

化简可求出x 2=

；

∴S △AFD ：S 四边形DEFC =

：

=

：

=9：11，故答案为9：11．

【点评】此题运用了相似三角形的判定和性质，还用到了相似三角形的面积比等于相似比的平方．

15．如图，已知梯形AECF 中，已知点D 是AB 边的中点，AF ∥BC ，CG =3，GA =1，若△AEG 的面积为1，那么四边形BDGC 的面积为 ．

【考点】相似三角形的判定与性质；梯形．

【分析】先求出△AFG 的面积，然后找出S △CEG =9S △AFG =3，再求出S △AFD =2S △AFC =2×=，S △DEB =S △AFD =，最后用面积差即可． 【解答】解：AF ∥BC ，CG =3，GA =1， ∴

，

∴FG =EF ， ∵AF ∥BC ， ∴

，

∵D 是AB 的中点， ∴AD =BD ， ∴ED =FD ，

∴FD =EF ， ∵

=，

∴S △AFG =S △AEG =， ∵AF ∥BC ， ∴△CEG ∽△AFG ， ∴

，

∴S △CEG =9S △AFG =3， ∵FG =EF ，FD =EF ， ∴FD =2FG ， ∴DG =FG ，

∴S △AFD =2S △AFC =2×=， ∵△BED ≌△AFD ， ∴S △DEB =S △AFD =，

∴S 四边形BDGC 的面积=S △CGE ﹣S △BED =3﹣ =．

【点评】此题是相似三角形的性质和判定，主要考查了相似三角形的性质，面积比等于相似比的平分，等底的两三角形面积的比等于高的比，解本题的关键是求出△AFG 的面积．

16．如图，在平行四边形ABCD 中，M 、N 为AB 的三等分点，DM 、DN 分别交AC 于P 、Q 两点，则AP ：PQ ：QC = ．

【考点】相似三角形的判定与性质；平行四边形的性质．

【分析】根据题意，可得出△AMP∽△CDP和△ANQ∽△CDQ，可分别得到AP、PQ、QC的关系式，进而求出AP、PQ、QC的比值．

【解答】解：由已知得：△AMP∽△CDP，

∴AM：CD=AP：PC=AP：（PQ+QC）=，即：3AP=PQ+QC，①

△ANQ∽△CDQ，

∴AN：CD=AQ：QC=（AP+PQ）：QC=，即2QC=3（AP+PQ），②

解①、②得：AQ=AC，PQ=AQ﹣AP=AC，QC=AC﹣AQ=AC，

∴AP：PQ：QC=5：3：12．

【点评】主要考查了三角形相似的性质和平行四边形的性质，要熟练掌握灵活运用．

三、解答题：（共36分）

17．已知：平行四边形ABCD，E是BA延长线上一点，CE与AD、BD交于G、F．

求证：CF2=GF?EF．

【考点】平行线分线段成比例；平行四边形的性质．

【专题】证明题．

【分析】根据平行四边形的性质得AD∥BC，AB∥CD，再根据平行线分线段成比例定理得=，=，利用等量代换得到=，然后根据比例的性质即可得到结论．

【解答】证明：∵四边形ABCD是平行四边形，

∴AD∥BC，AB∥CD，

∴=，=，

∴=，

即CF2=GF?EF．

【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理：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．也考查了平行四边形的性质．

18．（8分）已知：如图AD?AB=AF?AC，求证：△DEB∽△FE C．

【考点】相似三角形的判定．

【专题】证明题．

【分析】利用两边对应比值相等，且夹角相等的两三角形相似，进而得出即可．

【解答】证明：∵AD?AB=AF?AC，

∴=，

又∵∠A=∠A，

∴△DEB∽△FE C．

【点评】此题主要考查了相似三角形的判定，熟练掌握判定定理是解题关键．

19．以长为2的线段AB为边作正方形ABCD，取AB的中点P，连接PD，在BA的延长线上取点F，使PF=PD，以AF为边作正方形AMEF，点M在AD上．

（1）求AM，DM的长；

（2）求证：AM2=AD?DM；

（3）根据（2）的结论你能找出图中的黄金分割点吗？

【考点】黄金分割；勾股定理；正方形的性质．

【分析】（1）由勾股定理求PD，根据AM=AF=PF﹣PA=PD﹣PA，DM=AD﹣AM求解；

（2）由（1）计算的数据进行证明；

（3）根据（2）的结论得：=，根据黄金分割点的概念，则点M是AD的黄金分割点．

【解答】（1）解：在Rt△APD中，PA=AB=1，AD=2，

∴PD==，

∴AM=AF=PF﹣PA=PD﹣PA=﹣1，

DM=AD﹣AM=2﹣（﹣1）=3﹣；

（2）证明：∵AM2=（﹣1）2=6﹣2，AD?DM=2（3﹣）=6﹣2，

∴AM2=AD?DM；

（3）点M是AD的黄金分割点．理由如下：

∵AM2=AD?DM，

∴═=，

∴点M是AD的黄金分割点．

【点评】此题综合考查了正方形的性质、勾股定理和黄金分割的概念．先求得线段AM，DM的长，然后求得线段AM和AD，DM和AM之间的比，根据黄金分割的概念进行判断．

20．已知：如图，AD是Rt△ABC的角平分线，AD的垂直平分线EF交CB的延长线于点F，求证：FD2=FB?F C．

【考点】相似三角形的判定与性质．

【专题】证明题．

【分析】首先连接AF，可证得△AFC∽△BFA，然后由相似三角形的对应边成比例证得FA2=FB?FC，则可得FD2=FB?F C．

【解答】证明：连接AF，

∵EF是AD的垂直平分线，

∴AF=DF，

∴∠FAE=∠FDE，

∵∠FAE=∠FAB+∠BAD，∠FDE=∠C+∠CAD，且∠BAD=∠CAD，

∵∠AFB是公共角，

∴△AFB∽△CFA，

∴，

∴FA2=FB?FC，

即FD2=FB?F C．

【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质，线段垂直平分线的性质以及角平分线的定义．此题难度适中，注意掌握辅助线的作法，注意数形结合思想的应用．

21．已知，如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，AD平分∠CAB交BC于点D，过点C作CE⊥AD，垂足为E，CE的延长线交AB于点F，过点E作EG∥BC交AB于点G，AE?AD=16，．（1）求AC的长；

（2）求EG的长．

【考点】相似三角形的判定与性质；角平分线的性质；勾股定理；三角形中位线定理．

【专题】几何图形问题．

【分析】（1）∠CAD是公共角，∠ACB=∠AEC=90°，所以△ACE和△ADC相似，根据相似三角形对应边成比例，列出比例式整理即可得到AC2=AE?AD，代入数据计算即可；

（2）根据勾股定理求出BC的长度为8，再根据AD平分∠CAB交BC于点D，CE⊥AD证明△ACE 和△AFE全等，根据全等三角形对应边相等，CE=EF，最后根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半EG=B C．

【解答】解：（1）∵CE⊥AD，