04相似三角形题型之四线长问题
相似三角形重难点模型(五大模型)(解析版)

相似三角形重难点模型(五大模型)【题型01:(双)A字型相似】【题型02:(双)8型相似】【题型03:母子型相似】【题型04:旋转相似】【题型05:K字型相似】【题型01:(双)A字型相似】1.如图,在△ABC中,BC=12,高AD=6,正方形EFGH一边在BC上,点E,F分别在AB,AC上,AD交EF于点N,求AN的长.【答案】2【分析】设正方形EFGH的边长EF=EH=x,易证四边形EHDN是矩形,则DN=x,根据正方形的性质得出EF∥BC,推出△AEF∽△ABC,根据相似三角形的性质计算即可得解.【详解】解:设正方形EFGH的边长EF=EH=x,∵四边形EFGH是正方形,∴∠HEF=∠EHG=90°,EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,∵AD是△ABC的高,∴∠HDN=90°,∴四边形EHDN是矩形,∴DN=EH=x,∵△AEF∽△ABC,∴AN AD =EFBC(相似三角形对应边上的高的比等于相似比),∵BC=12,AD=6,∴AN=6-x,∴6-x6=x 12,解得:x=4,∴AN=6-x=6-4=2.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质.解题的关键是掌握相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质的运用,注意:矩形的对边相等且平行,相似三角形的对应高的比等于相似比.2.如图,光源P 在水平横杆AB 的上方,照射横杆AB 得到它在平地上的影子为CD (点P 、A 、C 在一条直线上,点P 、B 、D 在一条直线上),不难发现AB ⎳CD .已知AB =1.5m ,CD =4.5m ,点P 到横杆AB 的距离是1m ,则点P 到地面的距离等于m .【答案】3【分析】作PF ⊥CD 于点F ,利用AB ∥CD ,推导△P AB ∽△PCD ,再利用相似三角形对应高之比是相似比求解即可.【详解】解:如图,过点P 作PF ⊥CD 于点F ,交AB 于点E ,∵AB ∥CD ,∴△P AB ∽△PCD ,PE ⊥AB ,∵△P AB ∽△PCD ,∴AB CD =PE PF ,(相似三角形对应高之比是相似比)即:1.54.5=1PF,解得PF =3.故答案为:3.【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形对应高之比是相似比是解题的关键.3.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 ,连接BM ,交线段DE 于点F ,延长线段BM 交边AC 于点G ,求EF DF的值.【答案】(1)4(2)23【分析】(1)根据平行线分线段成比例定理,列出比例式求解即可;(2)根据平行线分线段成比例定理,列出比例式求解即可.【详解】(1)解:∵AD 平分∠BAC ,∠BAC =60°,∴∠DAC =30°,在Rt △ACD 中,∠ACD =90°,∠DAC =30°,AC =6,∴CD =23,在Rt △ACB 中,∠ACB =90°,∠BAC =60°,AC =6,∴BC =63,∴BD =BC -CD =43,∵DE ∥CA ,∴DE CA=BD BC =23,∴DE =4;(2)解:如图.∵点M 是线段AD 的中点,∴DM =AM ,∵DE ∥CA ,∴DF AG =DM AM.∴DF =AG .∵DE ∥CA ,∴EF AG =BF BG ,BF BG =BD BC .∴EF AG=BD BC .∵BD =43,BC =63,DF =AG ,∴EF DF=23.【点睛】考查了平行线分线段成比例定理,注意线段之间的对应关系.4.如图,△ABD 中,∠A =90°,AB =6cm ,AD =12cm .某一时刻,动点M 从点A 出发沿AB 方向以1cm/s 的速度向点B 匀速运动;同时,动点N 从点D 出发沿DA 方向以2cm/s 的速度向点A 匀速运动,运动的时间为ts .(1)求t 为何值时,△AMN 的面积是△ABD 面积的29;(2)当以点A ,M ,N 为顶点的三角形与△ABD 相似时,求t 值.【答案】(1)t 1=4,t 2=2;(2)t =3或245【分析】(1)由题意得DN =2t (cm ),AN =(12-2t )cm ,AM =tcm ,根据三角形的面积公式列出方程可求出答案;(2)分两种情况,由相似三角形的判定列出方程可求出t的值.【详解】解:(1)由题意得DN=2t(cm),AN=(12-2t)cm,AM=tcm,∴△AMN的面积=12AN•AM=12×(12-2t)×t=6t-t2,∵∠A=90°,AB=6cm,AD=12cm∴△ABD的面积为12AB•AD=12×6×12=36,∵△AMN的面积是△ABD面积的29,∴6t-t2=29×36,∴t2-6t+8=0,解得t1=4,t2=2,答:经过4秒或2秒,△AMN的面积是△ABD面积的2 9;(2)由题意得DN=2t(cm),AN=(12-2t)cm,AM=tcm,若△AMN∽△ABD,则有AMAB=ANAD,即t6=12-2t12,解得t=3,若△AMN∽△ADB,则有AMAD=ANAB,即t12=12-2t6,解得t=24 5,答:当t=3或245时,以A、M、N为顶点的三角形与△ABD相似.【点睛】本题考查了相似三角形的判定,直角三角形的性质和一元二次方程的应用,正确进行分类讨论是解题的关键.【题型02:(双)8型相似】5.已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,在边AB的延长线上截取BE=AB,点F在AE的延长线上,CE和DF交于点M,BC和DF交于点N,联结BD.(1)求证:△BND∽△CNM;(2)如果AD2=AB•AF,求证:CM•AB=DM•CN.【答案】(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)利用平行四边形的性质得AB=CD,AB∥CD,再证明四边形BECD为平行四边形得到BD∥CE,根据相似三角形的判定方法,由CM∥DB可判断△BND∽△CNM;(2)先利用AD 2=AB •AF 可证明△ADB ∽△AFD ,则∠1=∠F ,再根据平行线的性质得∠F =∠4,∠2=∠3,所以∠3=∠4,加上∠NMC =∠CMD ,于是可判断△MNC ∽△MCD ,所以MC :MD =CN :CD ,然后利用CD =AB 和比例的性质即可得到结论.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB =CD ,AB ∥CD ,而BE =AB ,∴BE =CD ,而BE ∥CD ,∴四边形BECD 为平行四边形,∴BD ∥CE ,∵CM ∥DB ,∴△BND ∽△CNM ;(2)∵AD 2=AB •AF ,∴AD :AB =AF :AD ,而∠DAB =∠FAD ,∴△ADB ∽△AFD ,∴∠1=∠F ,∵CD ∥AF ,BD ∥CE ,∴∠F =∠4,∠2=∠3,∴∠3=∠4,而∠NMC =∠CMD ,∴△MNC ∽△MCD ,∴MC :MD =CN :CD ,∴MC •CD =MD •CN ,而CD =AB ,∴CM •AB =DM •CN .【点睛】本题考查了三角形相似的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形.在运用相似三角形的性质时主要利用相似比计算线段的长.也考查了平行四边形的判定与性质.6.如图,在平行四边形ABCD 中,点E 是AD 上一点,AE =2ED ,连接BE 交AC 于点G ,延长BE 交CD 的延长线于点F ,则BG GF 的值为()A.23B.12C.13D.34【答案】A【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质,解决本题的关键是利用平行四边形的性质对边平行而构建相似三角形.先根据平行四边形的性质得到AB ∥CD ,则可判断△ABG ∽△CFG ,△ABE ∽△DFE ,于是根据相似三角形的性质和AE =2ED 即可得结果.【详解】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB ∥CD ,∴△ABG ∽△CFG ,∴BG GF =AB CF∵△ABE ∽△DFE ,∴AE DE =AB DF,∵AE =2ED ,∴AB =2DF ,∴AB CF =23,∴BG GF=23.故选:A .7.如图1,在四边形ABDE 中,∠ABC =∠BDE ,点C 在边BD 上,且AC ∥DE ,AB ∥CE ,点F 在边AC 上,且AF =CE ,连接BF ,DF ,DF 交CE 于点G .(1)求证:BF =DF ;(2)如图2,若∠ACE =∠CDF ,求证:CE ⋅CF =BF ⋅DG ;(3)如图3,若延长BF 恰好经过点E ,求BC CD的值.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)1+52【分析】(1)证明△ABF ≌△CAE ,得出BF =AE ,证明四边形AFDE 为平行四边形,得出AE =DF ,则可得出结论;(2)证明△FCG ∽△FDC ,得出CF DF =GF CF ,证明△FCG ∽△DEG ,得GF DG =CF DE ,则得出结论;(3)证明△ABF ∽△CEF ,得出AB CE =AF CF,设AB =x ,AF =CE =m ,解方程求出x ,则可得出答案.【详解】(1)∵AC∥DE,AB∥CE∴∠BDE=∠ACB,∠ABC=∠DCE,∠BAC=∠ACE ∵∠ABC=∠BDE∴∠ABC=∠BDE=∠ACB=∠DCE∴AB=AC,CE=DE在△ABF和△CAE中,又∵AF=CE∠BAC=∠ACE AB=AC∴△ABF≌△CAE(SAS)∴BF=AE∵CE=DE,AF=CE∴AF=DE∵AF=DE,AC∥DE∴四边形AFDE为平行四边形∴AE=DF∴BF=DF(2)∵∠CFG=∠CFD ∠ACE=∠CDF∴△FCG∽△FDC∴CF DF =GF CF又∵AC∥DE∴△FCG∽△DEG∴GF DG =CFDE,即GFCF=DGDE∴CF DF =DGDE.又∵DE=CE,DF=BF∴CF BF =DGCE,即CE⋅CF=BF⋅DG(3)∵∠ABC=∠DCE ∠ACB=∠EDC∴△ABC∽△ECD∴BC CD =AB CE∵AB∥CE,∴△ABF∽△CEF∴AB CE =AF CF∴AB⋅CF=AF⋅CE.设AB=x,AF=CE=m,则有x(x-m)=m2解得x=1+52m(负值舍去)∴BC CD =ABCE=1+52【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、平行四边形的性质,利用相似三角形的判定和性质是本题解题的关键.8.如图1,在矩形ABCO 中,OA =8,OC =6,D ,E 分别是AB ,BC 上一点,AD =2,CE =3,OE 与CD 相交于点F .(1)求证:OE ⊥CD ;(2)如图2,点G 是CD 的中点,延长OG 交BC 于H ,求CH 的长.【答案】(1)见解析;(2)CH 的长为6.【分析】(1)根据四边形ABCO 是矩形,可得OA =BC =8,OC =AB =6,根据勾股定理可得OE 和CP 的长,进而得EF 和CF 的长,再根据勾股定理的逆定理即可得OE ⊥CD ;(2)在Rt △CBD 中,CB =8,BD =AB -AD =6-2=4,根据勾股定理可得CD =45,根据点G 是CD 的中点,可得CG =DG =25,所以得点G 是CP 的三等分点,根据OA ∥BC ,对应边成比例即可求出CH 的长.【详解】(1)∵四边形ABCO 是矩形,∴OA =BC =8,OC =AB =6,在Rt △OCE 中,CE =3,∴OE =OC 2+CE 2=62+32=35,∵AB ∥OC ,即AD ∥OC ,且AD =2,∴AD OC =P A PO ,∴26=P A P A +8,∴P A =4,∴PO =P A +OA =12,∴在Rt △OPC 中,OC =6,∴CP =OC 2+PO 2=62+122=65,∵OA ∥BC ,即OP ∥CE ,∴CE OP =EF OF =CF PF ,∴EF OF=CF PF =312=14,∴EF =15OE =355,CF =15CP =655,∵355 2+655 2=95+365=9,∴EF 2+CF 2=CE 2,∴△CEF 是直角三角形,∴∠CFE=90°,∴OE⊥CD;(2)在Rt△CBD中,CB=8,BD=AB-AD=6-2=4,根据勾股定理,得CD=CB2+BD2=82+42=45,∵点G是CD的中点,∴CG=DG=25,由(1)知:CP=65,∴DP=CP-CD=25,∴点G是CP的三等分点,∵OA∥BC,即OP∥CH,∴CH OP =CG GP,∴CH12=12,∴CH=6.答:CH的长为6.【点睛】本题考查了矩形的性质、勾股定理及其逆定理的应用、相似三角形的判定与性质以及平行线分线段成比例定理,解决本题的关键是掌握矩形的性质.【题型03:母子型相似】9.【典例3】如图1,∠C=90,BC=6,tan B=43,点M从点B出发以每秒1个单位长度的速度向点C运动,点N同时从点C出发以每秒2个单位长度的速度向点A运动,当一点到达终点时,另一点也停止运动.(1)求AB的长.(2)当以点M、C、N为顶点的三角形与△ABC相似时,求t的值.(3)如图2,将本题改为点M从点B出发以每秒3个单位长度的速度在BA上向点A运动,点N同时从点A出发向点C运动,其速度是每秒2个单位长度,其它条件不变,求当t为何值时,△MNA为等腰三角形.【答案】(1)10(2)t=125或t=1811时,以点M、C、N为顶点的三角形与△ABC相似(3)t=2或t=4017或t=5031时,△MNA为等腰三角形【分析】(1)根据三角函数解得即可;(2)分①当△MCN ∽△BCA 时和②当△MCN ∽△ACB 时,两种情况利用相似三角形的性质解答即可;(3)分①当AM =AN 时,②当AM =MN 时,③当MN =AN 时,三种情况,利用等腰三角形的性质得出比例解答即可.【详解】(1)解:∵∠C =90°,BC =6,tan B =43∴AC =8∴AB =BC 2+AC 2=62+82=10(2)解:解:①当△MCN ∽△BCA 时,∴MC BC =CN CA ,即6-t 6=2t 8,解得:t =125,②当△MCN ∽△ACB 时,∵MC AC =CN BC ,即6-t 8=2t 6,解得:t =1811,综上所述,t =125或t =1811时,以点M 、C 、N 为顶点的三角形与△ABC 相似,(3)解:①如图3,当AM =AN 时,10-3t =2t ,解得:t =2,②如图4,当AM =MN 时,过点M 作MD ⊥AC 于D ,则∠ADM =90°,AM =MN =10-3t ,AD =12AN =t ,∵∠ACB =90°,∴MD ∥BC ,∴△AMD ∽△ABC ,∴AM AB =AD AC ,即10-3t 10=t 8,解得:t =4017,③如图5,当MN =AN 时,过点N 作ND ⊥AB 于D ,则∠ADN =∠ACB =90°,AD =DM =12AM =12(10-3t ),∵∠A =∠A ,∴△ADN ∽△ACB ,∴AD AC =AN AB ,即12(10-3t )8=2t 10,解得:t =5031,综上所述,t =2或t =4017或t =5031时,△MNA 为等腰三角形【点睛】本题考查考查了相似三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,已知正切求边长,解题的关键是掌握辅助线的作法,数形结合,分类讨论思想的应用.10.如图,在△ABC 中,D 是BC 上的点,E 是AD 上一点,且AB AC=AD CE ,∠BAD =∠ECA .(1)求证:AC 2=BC •CD ;(2)若AD 是△ABC 的中线,求CE AC 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)22【分析】(1)首先利用相似三角形的判定得出△BAD ∽△ACE △,得∠B =∠EAC ,进而求出△ABC ∽△DAC ,再利用相似三角形的性质得出答案即可;(2)由△BAD ∽△ACE 可证∠CDE =∠CED ,进而得出CD =CE ,再由(1)可证AC =2CD ,由此即可得出线段之间关系.【详解】(1)证明:∵AB AC =AD CE ,∠BAD =∠ECA ,∴ΔBAD ∽ΔACE ,∴∠B =∠EAC ,∵∠ACB =∠DCA ,∴△ABC ∽△DAC ,∴AC CD =BC AC,∴AC 2=BC ·CD .(2)解:∵△BAD ∽△ACE ,∴∠BDA =∠AEC ,∴∠CDE =∠CED ,∴CD =CE ,∵AD 是△ABC 的中线,∴BC =2BD =2CD ,∴AC 2=BC ·CD =2CD 2,即:AC =2CD ,∴CE AC =CD 2CD=22.【点睛】此题主要考查了相似三角形的判定与性质以及重心的性质等知识,根据已知得出△BAD ∽△ACE 是解题关键.11.如果两个相似三角形的对应边存在2倍关系,则称这两个相似三角形互为母子三角形.(1)如果△DEF 与△ABC 互为母子三角形,则DE AB 的值可能为()A.2B.12C.2或12(2)已知:如图1,△ABC 中,AD 是∠BAC 的角平分线,AB =2AD , ∠ADE =∠B .求证:△ABD 与△ADE 互为母子三角形.(3)如图2,△ABC 中,AD 是中线,过射线CA 上点E 作EG ⎳BC ,交射线DA 于点G ,连结BE ,射线BE 与射线DA 交于点F ,若△AGE 与△ADC 互为母子三角形.求AG GF的值.【答案】(1)C ;(2)见解析;(3)AG GF=13或3.【分析】(1)根据互为母子三角形的定义即可得出结论;(2)根据两角对应相等两三角形相似得出△ABD ∽△ADE ,再根据AB =2AD 从而得出结论;(3)根据题意画出图形,分当G ,E 分别在线段AD ,AC 上时和当G ,E 分别在射线DA ,CA 上时两种情况加以讨论;【详解】(1)∵△DEF 与△ABC 互为母子三角形,∴DEAB=12或2故选:C(2)∵AD 是∠BAC 的角平分线,∴∠BAD =∠CAD ,∵∠ADE =∠B ,∴△ABD ∽△ADE .又∵AB =2AD ,∴△ABD 与△ADE 互为母子三角形.(3)如图,当G ,E 分别在线段AD ,AC 上时,∵△AGE 与△ADC 互为母子三角形,∴CD GE =AD AG=2,∴AG =DG ,∵AD 是中线,∴BD =CD ,又∵GE ⎳BC ,∴△GEF ∽△DBF .∴DF GF =DB GE =CD GE=2,∴DG =3GF ,∴AG GF=3.如图,当G ,E 分别在射线DA ,CA 上时,∵△AGE 与△ADC 互为母子三角形,∴CD GE =AD AG =2,∴AG =12AD =13DG ,∵AD 是中线,∴BD =CD ,又∵GE ⎳BC ,∴△GEF ∽△DBF .∴DF GF =DB GE =CD GE=2,∴DG =GF ,∴AG GF =13.综上所述,AG GF =13或3【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、分类讨论的数学思想以及接受与理解新生事物的能力.准确理解题设条件中互为母子三角形的定义是正确解题的先决条件,在分析与解决问题的过程中,要考虑全面,进行分类讨论,避免漏解.12.如图1,AB =AC =2CD ,DC ∥AB ,将△ACD 绕点C 逆时针旋转得到△FCE ,使点D 落在AC 的点E 处,AB 与CF 相交于点O ,AB 与EF 相交于点G ,连接BF .(1)求证:△ABE ≌△CAD ;(2)求证:AC ∥FB ;(3)若点D,E,F在同一条直线上,如图2,求ABBC的值.(温馨提示:请用简洁的方式表示角)【答案】(1)见解析(2)见解析(3)2【分析】(1)根据旋转变换的性质得到旋转前后两个三角形全等,从而得到CE=CD,根据AC=2CD,就能得到AE=CD,然后利用平行可以得到内错角相等,最后加上AB=AC,就可以通过边角边证明两个三角形全等.(2)根据旋转和第一小题的结论,可以得到BE=FE,然后用等角对等边即可得到∠EFB=∠EBF,又可以从前面的两个全等中得到∠EFC=∠EBA,∠OAC=∠OCA从而得到∠OFB=∠OBF,那么△ACO和△BOF就是顶角互为对顶角的一组等腰三角形,所以就能得到底角相等,即∠CAO=∠FOB,那么内错角相等,两直线平行即可证结论.(3)根据D,E,F在同一条直线上,可以证明△AEG和△CED全等,即可得到AG=12AB,那么EG就是中位线,则EG∥CB,加上第二小题结论就能得到四边形BCEF是平行四边形,那么BC=AD,然后通过三角形外角的性质,可以证得∠ADE=∠ACD,就能证△ACD和△ADE是一组子母型相似,然后根据相似比可得最终答案.【详解】(1)解:∵将△ACD绕点C逆时针旋转得到△FCE,∴△FCE≌△ACD,∴CE=CD,∵AC=2CD,∴AC=2CE,∴AE=AC-CE=2CE-CE=CE=CD,∵DC∥AB∴∠DCA=∠EAB,在△ABE和△CAD中,∵AE=CD∠EAB=∠DCA AB=CA,∴△ABE≌△CAD SAS.(2)解:由(1)得BE=AD,∠ABE=∠CAD,∵△CEF≌△CDA,∴FE=AD,∠EFC=∠DAC,∴BE=FE,∠EFC=∠EBA,∴∠EFB=∠EBF,∵∠OFB=∠EFB-∠EFC,∠OBF=∠EBF-∠EBA,∴∠OFB=∠OBF,∵∠ECF=∠DCA,∴∠OAC=∠OCA,∵∠OCA+∠OAC+∠AOC=180°,∠OBF+∠OFB+∠BOF=180°,又∠AOC=∠BOF,∴∠OCA+∠OAC=∠OBF+∠OFB,即2∠CAO=2∠FOB,∴∠CAO=∠FOB,∴AC∥FB(3)解:在△AEG和△CED中,∵∠GAE=∠DCE AE=CE∠AEG=∠CED ,∴△AEG≌△CED ASA∴AG=CD=12AB,∵AE=CE,∴EG∥CB,∵AC∥FB,∴四边形BCEF是平行四边形,∴BC=FE=AD,∵∠AEG=∠ACD+∠CAD=∠DAE+∠ADE,∴∠ADE=∠ACD,∵∠CAD=∠DAE,∴△ACD∽△ADE,∴EA DA =DA CA,即DA2=EA⋅CA=2EA2,∴DA=2EA,∵AB=AC=2EA,∴AB BC =ABDA=2EA2EA=22=2.【点睛】本题考查了三角形全等的证明,平行线的判定以及利用相似三角形求线段长之比,解题时需要学会将多个小题的结论联系起来,把前面小题的结论用到后面小题的思路中,熟练寻找证明三角形全等或相似所需要的条件是解题的关键.【题型04:旋转相似】13.【典例4】某校数学活动小组探究了如下数学问题:(1)问题发现:如图1,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.点P是底边BC上一点,连接AP,以AP为腰作等腰Rt△APQ,且∠P AQ=90°,连接CQ、则BP和CQ的数量关系是______;(2)变式探究:如图2,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.点P是腰AB上一点,连接CP,以CP为底边作等腰Rt△CPQ,连接AQ,判断BP和AQ的数量关系,并说明理由;(3)问题解决:如图3,在正方形ABCD中,点P是边BC上一点,以DP为边作正方形DPEF,点Q是正方形DPEF两条对角线的交点,连接CQ.若正方形DPEF的边长为210,CQ=22,请直接写出正方形ABCD的边长.【答案】(1)BP=CQ(2)BP=2AQ(3)6【分析】(1)根据已知条件利用边角边证明△ABP≌△ACQ,再利用全等三角形的性质即可得到BP和CQ 的数量关系;(2)根据任意等腰直角三角形的直角边与斜边的比是相等的,利用两边长比例且夹角相等的判定定理证明△CBP∽△CAQ,之后再由相似三角形对应边成比例即可得到BP和AQ的数量关系;(3)连接BD,先由正方形的性质判断出△BCD和△PQD都是等腰直角三角形,再利用与第二问同样的方法证出△BDP∽△CDQ,由对应边成比例,依据相似比求出线段BP的长,接着设正方形ABCD的边长为x,运用勾股定理列出方程即可求得答案.【详解】(1)解:∵△APQ是等腰直角三角形,∠P AQ=90°,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,∴AP=AQ,∠BAP+∠P AC=∠CAQ+∠P AC,∴∠BAP=∠CAQ.在△ABP和△ACQ中,AB=AC∠BAP=∠CAQ AP=AQ,∴△ABP≌△ACQ(SAS),∴BP=CQ;(2)解:结论:BP=2AQ,理由如下:∵△CPQ是等腰直角三角形,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,∴QCPC=ACBC=22,∠ACB=∠QCP=45°.∵∠BCP+∠ACP=∠ACQ+∠ACP=45°,∴∠BCP=∠ACQ,∴△CBP∽△CAQ,∴QCPC=ACBC=AQBP=22,∴BP=2AQ;(3)解:连接BD,如图所示,∵四边形ABCD与四边形DPEF是正方形,DE与PF交于点Q,∴△BCD和△PQD都是等腰直角三角形,∴QDPD=CDBD=22,∠BDC=∠PDQ=45°.∵∠BDP+∠PDC=∠CDQ+∠PDC=45°,∴∠BDP=∠CDQ,∴△BDP∽△CDQ,∴QDPD=CDBD=CQBP=22.∵CQ=22,∴BP=2CQ=4.在Rt△PCD中,CD2+CP2=DP2,设CD=x,则CP=x-4,又∵正方形DPEF的边长为210,∴DP=210,∴x2+(x-4)2=(210)2,解得x1=-2(舍去),x2=6.∴正方形ABCD的边长为6.【点睛】本题是一道几何综合题,考查了全等三角形,相似三角形的判定和性质,以及正方形和等腰三角形的性质,正确识图并能熟练地掌握几何图形的性质与判定定理进行证明是解题的关键.14.如图1,已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.(1)证明:四边形CEGF是正方形;(2)探究与证明:将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图2所示,试探究线段AG与BE之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展与运用:正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图3所示,当B,E,F三点在一条直线上时,延长CG交AD于点H,若AG=9,GH=32,求BC的长.【答案】(1)答案见解析;(2)AG=2BE;理由见解析;(3)BC=95 2.【分析】(1)先说明GE⊥BC、GF⊥CD,再结合∠BCD=90°可证四边形CEGF是矩形,再由∠ECG= 45°即可证明;(2)连接CG,证明△ACG∽△BCE,再应用相似三角形的性质解答即可;(3)先证△AHG∽△CHA可得AGAC =GHAH=AHCH,设BC=CD=AD=a,则AC=a,求出AH=23a,DH=13a,CH=103a最后代入即可求得a的值.【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,∠BCA=45°,∵GE⊥BC、GF⊥CD,∴∠CEG=∠CFG=∠ECF=90°,∴四边形CEGF是矩形,∠CGE=∠ECG=45°,∴EG=EC,∴四边形CEGF是正方形.(2)结论:AG=2BE;理由:连接CG,由旋转性质知∠BCE=∠ACG=α,在Rt △CEG 和Rt △CBA 中,CE CG=cos45°=22,CB CA =cos45°=22,∴CG CE =CA CB=2,∴△ACG ∽△BCE ,∴AG BE =CA CB=2∴线段AG 与BE 之间的数量关系为AG =2BE ;(3)∵∠CEF =45°,点B 、E 、F 三点共线,∴∠BEC =135°,∵△ACG ∽△BCE ,∴∠AGC =∠BEC =135°,∴∠AGH =∠CAH =45°,∵∠CHA =∠AHG ,∴△AHG ∽△CHA ,∴AG AC =GH AH=AH CH ,设BC =CD =AD =a ,则AC =2a ,由AG AC =GH AH ,得92a =32AH ,∴AH =23a ,则DH =AD -AH =13a ,CH =CD 2+DH 2=103a ,∴AG AC =AH CH ,得 92a =23a 103a ,解得:a =952,即BC =952.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查相似形的判定和性质、正方形的性质等知识点,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题并利用参数构建方程解决问题.【题型05:K 字型相似】15.综合探究如图,在平面直角坐标系中,点O 为原点,□ABCD 的顶点B 、C 在x 轴上,A 在y 轴上,OA =OC =2OB =4,直线y =x +t (-2≤t ≤4)分别与x 轴、y 轴、线段AD 、直线AB 交于点E 、F 、P 、Q .(1)当t =1时,求证:AP =DP .(2)探究线段AP 、PQ 之间的数量关系,并说明理由.(3)在x 轴上是否存在点M ,使得∠PMQ =90°,且以点M 、P 、Q 为顶点的三角形与△AOB 相似,若存在,请求出此时t 的值以及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)PQ =22AP(3)t =73时,M 13,0 ;t =23时,M 143,0 ;t =-1时,M -7,0 .【分析】(1)根据t =1,求出t =1与AD 交点P 的坐标,即可求解;(2)先求出直线AB 的表达式为y =2x +4,再联立直线AB 与直线y =x +t 求出Q (t -4,2t -4),再求出点P (4-t ,4),利用坐标系中两点距离公式求出即可PQ =22(t -4),结合AP =4-t 即可求解;(3)证明△PHM ∽△MIQ ,得到PM QM =AO BO =2或PM QM =BO AO=12,分四种情况画图求解.【详解】(1)证明:由OA =OC =2OB =4知,OC =4,OB =2,则AD =BC =6,则点A 、B 的坐标分别为:(0,4)、(-2,0),当y =4时,y =x +1=4,则x =3=12AD ,即点P (3,4),∴AP =DP =3;(2)解:PQ =22AP ,理由:设直线AB 的表达式为:y =kx +b ,将A 0,4 、B -2,0 代入得:4=b 0=-2k +b ,解得:k =2b =4 .∴直线AB 的表达式为:y =2x +4,联立上式和y =x +t 得y =x +t y =2x +4 ,解得x =t -4y =2t -4 ,即点Q (t -4,2t -4),同理(1)可得,点P (4-t ,4),∴PQ =t -4 -4-t 2+2t -4 -4 2=224-t∵AP =4-t ,∴PQ =22AP ;(3)分别过点P 、Q 作PH ⊥x 轴,QI ⊥x 轴,∴∠PHM =∠MIQ =90°,∵∠PMQ =90°,∴∠PMH +∠QMI =90°,∵∠MQI +∠QMI =90°,∴∠PMH =∠MQI ,∴△PHM ∽△MIQ ,∴PH MI =MH QI =PM QM,设点M (x ,0),由(2)知,点P 、Q 的坐标分别为:(4-t ,4)、(t -4,2t -4),①若m >0,如图2,则MI =m -(t -4),MH =4-t -m ,QI =2t -4,当△PMQ ∽△AOB 时,∴PM QM =AO BO=42=2,∴PH MI =MH QI=2.∴PH =2MI ,MH =2QI ,联立方程组:4=2m -(t -4) 4-t -m =2(2t -4) ,解得:m =13t =73∴t =73时,M 13,0 ,②若m >0,MI =m -(t -4),MH =m -(4-t ),QI =4-2t ,如图3,当△QMP ∽△AOB 时,∴PM QM =BO AO=24=12∴PH MI =MH QI =12∴2PH =MI ,2MH =QI ,联立方程组:2×4=m -(t -4)2m -(4-t ) =4-2t ,解得m =143t =23.∴t =23时,M 143,0 ③若m <0,当△PMQ ∽△AOB 时,如图4,MI =(t -4)-m ,MH =(4-t )-m ,QI =4-2t ,∴PM AO =QM BO ,∴PM QM =AO BO=42=2,∴PH MI =MH QI =2∴PH =2MI ,MH =2QI ,联立方程组:4=2(t -4)-m 4-t -m =2(4-2t ),解得:m =-7t =-1 ∴t =-1,M -7,0④m <0,△QMP ∽△AOB 的情况不存在,综上,t =73时,M 13,0 ;t =23时,M 143,0 ;t =-1时,M -7,0 .【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到三角形相似、平行四边形的性质等,分类求解是解题的关键.16.如图,边长为10的等边△ABC 中,点D 在边AC 上,且AD =3,将含30°角的直角三角板(∠F =30°)绕直角顶点D 旋转,DE 、DF 分别交边AB 、BC 于P 、Q ,连接PQ .当EF ∥PQ 时,DQ 长为()A.6B.39C.10D.63【答案】B【分析】证明△ADP ∽△BPQ ,由相似三角形的性质得出AD BP =AP BQ =DP PQ ,求出BP =6,CQ =2,过点Q 作QM ⊥AC 于点M ,由勾股定理可求出答案.【详解】解:∵∠F =30°,∴∠E =60°,∵EF ∥PQ ,∴∠DPQ =∠E =60°,∠DQP =∠F =30°,∴∠APD +∠BPQ =120°,∵△ABC 为等边三角形,∴∠A =∠B =60°,AC =BC =AB =10,∴∠APD +∠ADP =120°,∴∠BPQ =∠ADP ,∴△ADP ∽△BPQ ,∴AD BP =AP BQ =DP PQ,∵∠PDQ =90°,∠DQP =30°,∴PD =12PQ ,∴3 BP =APBQ=12,∴BP=6,∴AP=4,BQ=8,∴CQ=2,过点Q作QM⊥AC于点M,∴CM=12CQ=1,QM=3,∵CD=AC-AD=10-3=7,∴DM=CD-CM=7-1=6,∴DQ=DM2+QM2=62+(3)2=29.故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理,等边三角形的性质,相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质.先证明△ADP∽△BPQ是解题的关键.17.(1)问题如图1,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,当∠DPC=∠A=∠B=90°时,求证:AD⋅BC=AP ⋅BP.(2)探究若将90°角改为锐角(如图2),其他条件不变,上述结论还成立吗?说明理由.(3)应用如图3,在△ABC中,AB=22,∠B=45°,以点A为直角顶点作等腰Rt△ADE.点D在BC上,点E在AC上,点F在BC上,且∠EFD=45°,若CE=5,求CD的长.【答案】(1)见解析;(2)成立;理由见解析;(3)5【分析】(1)由∠DPC=∠A=∠B=90°可得∠ADP=∠BPC,即可证到△ADP∽△BPC,然后运用相似三角形的性质即可解决问题;(2)由∠DPC=∠A=∠B=α可得∠ADP=∠BPC,即可证到△ADP∽△BPC,然后运用相似三角形的性质即可解决问题;(3)证明△ABD∽△DFE,求出DF=4,再证△EFC∽△DEC,可求FC=1,进而解答即可.【详解】解:(1)证明:如图1,∵∠DPC=90°∴∠BPC+∠APD=90°,∵∠A=90°,∴∠ADP+∠APD=90°∴∠APD=∠BPC,又∵∠A=∠B=90°∴△ADP∽△BPC,∴AD:BP=AP:BC∴AD⋅BC=AP⋅BP;(2)结论AD⋅BC=AP⋅BP仍成立;理由:如图2,∵∠BPD=∠DPC+∠BPC,又∵∠BPD=∠A+∠APD,∴∠DPC+∠BPC=∠A+∠APD,∵∠DPC=∠A=α,∴∠BPC=∠APD,又∵∠A=∠B=α,∴△ADP∽△BPC,∴AD:BP=AP:BC∴AD⋅BC=AP⋅BP;(3)∵∠EFD=45°,∴∠B=∠ADE=45°,∴∠BAD=∠EDF,∴△ABD∽△DFE∴AB:DF=AD:DE∵Rt△ADE是等腰直角三角形∴AD:DE=1:2∴AB:DF=1:2∵AB=22∴DF=4∵Rt△ADE是等腰直角三角形∴∠AED=45°∵∠EFD=45°∴∠DEC=∠EFC=180°-45°=135°又∵∠C=∠C∴△DEC∽△EFC∴DC:EC=EC:CF即EC2=FC⋅(4+FC)∵EC=5∴5=FC(4+FC)∴FC=1解得CD=5.【点睛】本题考查相似三角形的综合题,三角形的相似,正切值的求法,能够通过构造45°角将问题转化为一线三角是解题的关键.18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BCAC =mn,CD⊥AB于点D,点E是直线AC上一动点,连接DE,过点D作FD⊥ED,交直线BC于点F.(1)探究发现:如图1,若m =n ,点E 在线段AC 上,则DE DF =;(2)数学思考:①如图2,若点E 在线段AC 上,则DE DF =(用含m ,n 的代数式表示);②当点E 在直线AC 上运动时,①中的结论是否仍然成立?请仅就图3的情形给出证明;(3)拓展应用:若AC =5,BC =25,DF =42,请直接写出CE 的长.【答案】(1)1;n m ;(2)①n m ;②n m ;(3)CE =25或CE =255【分析】(1)先用等量代换判断出∠ADE =∠CDF ,∠A =∠DCB ,得到△ADE ∽△CDF ,再判断出△ADC ∽△CDB 即可;(2)方法和1 一样,先用等量代换判断出∠ADE =∠CDF ,∠A =∠DCB ,得到△ADE ∽△CDF ,再判断出△ADC ∽△CDB 即可;(3)由2 的结论得出△ADE ∽△CDF ,判断出CF =2AE ,求出DE ,再利用勾股定理,计算出即可.【详解】解:1 当m =n 时,即:BC =AC ,∵∠ACB =90°,∴∠A +∠ABC =90°,∵CD ⊥AB ,∴∠DCB +∠ABC =90°,∴∠A =∠DCB ,∵∠FDE =∠ADC =90°,∴∠FDE -∠CDE =∠ADC -∠CDE ,即∠ADE =∠CDF ,∴△ADE ∽△CDF ,∴DE DF =AD DC,∵∠A =∠DCB ,∠ADC =∠BDC =90°,∴△ADC ∽△CDB ,∴AD DC =AC BC=1,∴DE DF =12 ①∵∠ACB =90°,∴∠A +∠ABC =90°,∵CD ⊥AB ,∴∠DCB +∠ABC =90°,∴∠A =∠DCB ,∵∠FDE=∠ADC=90°,∴∠FDE-∠CDE=∠ADC-∠CDE,即∠ADE=∠CDF,∴△ADE∽△CDF,∴DE DF =AD DC,∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°,∴△ADC∽△CDB,∴AD DC =ACBC=nm,∴DEDF=nm②成立.如图3,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠ABC=90°,又∵CD⊥AB,∴∠DCB+∠ABC=90°,∴∠A=∠DCB,∵∠FDE=∠ADC=90°,∴∠FDE+∠CDE=∠ADC+∠CDE,即∠ADE=∠CDF,∴△ADE∽△CDF,∴DE DF =AD DC,∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°,∴△ADC∽△CDB,∴AD DC =ACBC=nm,∴DE DF =n m.3 由2 有,△ADE∽△CDF,∵DE DF =ACBC=12,∴AD CD =AECF=DEDF=12,∴CF=2AE,如图4图5图6,连接EF.在Rt△DEF中,DE=22,DF=42,∴EF=210,①如图4,当E在线段AC上时,在Rt△CEF中,CF=2AE=2AC-CE=25-CE,EF=210,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴CE2+25-CE2=40∴CE=25,或CE=-255(舍)②如图5,当E在AC延长线上时,在Rt△CEF中,CF=2AE=2AC+CE=25+CE,EF=210,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴CE2+25+CE2=40,∴CE=255,或CE=-25(舍),③如图6,当E在CA延长线上时,在Rt△CEF中,CF=2AE=2CE-AC=2CE-5,EF=210,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴CE2+2CE-52=40,∴CE=25,或CE=-255(舍),综上:CE=25或CE=25 5.【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了三角形相似的性质和判定,勾股定理,判断相似是解决本题的关键,求CE是本题的难点.。
中考数学复习指导:求线段长度问题的一般方法

求线段长度问题的一般方法求线段长度问题是初中几何中常见的题型之一,笔者就此类问题作了一些思考与归纳,供大家参考.一、将求线段长的问题转化到直角三角形中求解例1如图1,在Rt ABC ,90ACB ∠=︒,CD AB ⊥于D ,6AC =,8BC =,求CD 的长.简解 由勾股定理,得10AB =再由三角形的面积公式,得11681022ABCSCD =⨯⨯=⨯⨯ 于是得 4.8CD =.例2 如图2,在ABC 中,30A ∠=︒,1tan 3B =,BC =AB 的长. 简析 作CD AB ⊥于点D ,这样就构造了两个Rt .在Rt BCD 中,1tan 3CD B DB ==,3DB CD ∴=由勾股定理,得1CD =,3BD =. 在Rt ACD 中,AD =3AB =.例3 如图3,在平面直角坐标系中,⊙A 与y 轴相切于原点O ,平行于x 轴的直线交⊙A 于两点M ,N .若点M 的坐标是(4,2)--,求点N 的坐标.简析 如图3,作AE MN ⊥于点E ,连AM ,AN ,则构造了两个直角三角形Rt AME ,Rt ANE .不妨设AO AM R ==,易得2222(4)R R =+-2.5R ∴=,4 2.5 1.5EN Em ==-= 2.5 1.51NF ∴=-=从而点N 的坐标为(1,2)--.例 4 如图4,点E 、O 、C 在半径为5的⊙A 上,BE 是⊙A 上的一条弦,4cos 5OBE ∠=,30OEB ∠=︒,求BC 的长 简析 连EC ,由条件可知,图中有四个直角三角形,分别是OEC ,OEF ,EBC ,FBC .∵90COE ∠=︒,∴EC 为⊙A 的直径, ∴90CBE ∠=︒, 又OCE OBE ∠=∠,∴4cos cos 5OCE OBE ∠=∠=,在Rt OEC 中,易知8OC =,6OE =, 在Rt OEF 中,30OEB ∠=︒,6OE =,得OF =8FC OC OF ∴=-=-,又30OEB OCB ∠=∠=︒,故在Rt FBC 中,由边角关系,得3BC =.说明 上述几例是将此线段置于某直角三角形之中,然后利用直角三角形的相关知识加以求解.值得注意的是,构造的直角三角形要与题目中的已知条件相互关联,才能使问题化繁为简,迅速求解.二、将求线段长的问题转化到相似三角形中求解例5 如图5,梯形ABCD 中,//AB CD ,且2AB CD =,E 、F 分别是的AB ,BC 的中点,EF 与BD 相交于点M . (1)求证: EDM FBM ; (2)若9BD =,求BM 的长.简解 (1)由题意,易得四边形BCDE 是平行四边形.于是,有 //BC DE ,∴EDM FBM(2)由EDMFBM ,得BM FBDM DE=1122BF BC DE ∴== 192BM BM ∴=- 3BM ∴=.例6 如图6,矩形ABCD 中,5AD =,7AB =,点E 为DC 上一个动点,把ADE 沿AE 折叠,当点D 的对应点'D 落在ABC ∠的平分线上时,求DE 的长.解 过点'D 作'D M AB ⊥于点M ,并反向延长交DC 于N .由题意,得'45MBD ∠=︒,设'D M BM x == 7AM x ∴=-在'Rt AD M 中,有22(7)25x x +-=, 解得13x =,24x =.'52D N x ∴=-=,或1. 易知''ED N D AM '254ED ∴=,或'153ED =.5'2ED ED ∴==,或53.例7 如图7,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,BE 平分ABC ∠交AC 于点E ,点D在AB 上,DE BE ⊥于点E ,6AD =,AE =(1)判断直线AC 与DBE 的外接圆的位置关系,并说明理由; (2)求BC 的长.简解 (1)由90,DEB DB ∠=︒为DBE ∆外接圆的直径.设DBE ∆外接圆的圆心为O ,连OE ,易知12OE BD =. ,12OE OB =∴∠=∠.又13,23,//OE BC ∠=∠∴∠=∠∴.,BC AC OE AC ⊥∴⊥,故直线AC 与DBE ∆的外接圆相切. (2)易知453590,∠+∠=∠+∠=︒43∴∠=∠,又因13,41∠=∠∴∠=∠.,A A AED ABE ∠=∠∴∆∆,2AE AD AB ∴=⋅.由6,62AD AE ==,得12AB =, 进而得6,03BD E ==. 由//OE BC ,有AEOACB ∆∆,39,,412EO AO BC BC AB BC ∴=∴=∴=. 说明 上述几例是将该线段作为某三角形的一边,然后想方设法找一个三角形使之与该线段所在的三角形相似,借用“相似三角形对应边成比例”得到简易方程,进而求解. 三、利用条件, 构造方程(组)求线段长 例8 (1)如图8,周长为68的矩形ABCD 被分成7个全等的矩形,求矩形ABCD 的面积.解 设矩形的宽与长分别为,x y则有25334y x x y =⎧⎨+=⎩,解之得410x y =⎧⎨=⎩.故7280ABCD S xy ==矩形.例9 如图9, ⊙O 是ABC ∆的内切圆,与三边,,AB BC CA 分别相切于点,,D E F ,若5,6,7AB BC AC ===,求,,AD BE CF 的长.解 由切线长定理,可设,AD AF x BD BE y ====,CE CF z ==.由题意得567x y y z x z +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩,解之得324x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩.故3,2,4AD BE CF ===.例10 如图10,李明同学在东西走向的滨海大道A 处,测得江中灯塔P 在北偏东60°方向上;他向东走了400米至B 处,测的灯塔P 在北偏东30°方向上.求灯塔P 到滨海路的距离.解 作PD AB ⊥于点D .设,,,,,PAD PBD PD x BD y AD z αβ∠=∠====AB =a .在Rt PAD ∆与Rt PBD ∆中,有,tan tan x x z y αβ==, 于是tan tan x xz y a αβ-=-=, tan tan tan tan x a αββα⋅∴=⋅-.这里30,60,400a αβ=︒=︒=, 代入得2003x = 例11 如图11,在Rt ABO ∆中,90,3,4,AOB OB OA C ∠=︒==是OA 上一点,且1AC =,点P 在BC 上,⊙P 与,AO AB 都相切.求⊙P 的半径.简析 设⊙P 的半径为r ,⊙P 分别与,AO AB 相切于,M N ,连结,PM PN .由条件易知PN PM CM r ===,32,2,1BC PC r AN AM r ====+,5(1)4BN r r =-+=-,322BP r =.在Rt PBN ∆中,有222(4)(322)r r r +-=,解得12r =.说明上述几例是根据题中条件,通过设未知量构造方程(组)加以求解的.通过设未知量构造方程(组)求解,常常会使复杂问题简单化,其思路清晰,易于学生接受.。
完整版)相似三角形题型归纳

完整版)相似三角形题型归纳1、在平行四边形ABCD中,点E为对角线AC上的一点,且AE∶EC=1∶3.将BE延长至与CD的延长线交于点G,与AD交于点F。
证明BF∶FG=1∶2.2、在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为BC的中点,E为AC上的一点。
点G在BE上,连接DG并延长至交AE于点F,且∠FGE=45°。
证明:(1)BD·BC=BG·BE;(2)AG⊥BE;(3)若E为AC的中点,则EF∶FD=1∶2.3、在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,点O是AC边上的一点,连接BO交AD于点F,OE⊥OB交BC边于点E。
证明:(1)△ABF∽△COE;(2)当O为AC的中点时,求△ABC的面积;(3)当O为AC边中点时,求△ABC的面积。
4、在平行四边形ABCD和平行四边形ACED中,点R为DE的中点,BR分别交AC、CD于点P、Q。
写出各对相似三角形(相似比为1除外),并求出BP∶PQ∶QR的值。
5、在△ABC中,AD平分∠BAC,EM为AD的中垂线,交BC延长线于点E。
证明DE=BE·CE。
6、过△ABC的顶点C任作一直线,与边AB及中线AD分别交于点F和E。
证明AE∶ED=2AF∶FB。
7、在Rt△ABC中,CD为斜边AB上的高,点M在CD 上,DH⊥BM且与AC的延长线交于点E。
证明:(1)△AED∽△CBM;(2)DE=DM。
8、在△ABC中,BD、CE分别是两边上的高,过D作DG⊥BC于点G,分别交CE及BA的延长线于点F、H。
证明:(1)DG=BG·CG;(2)BG·CG=GF·GH。
9、在平行四边形ABCD中,点P为对角线AC上的一点。
过P的直线与AD、BC、CD的延长线、AB的延长线分别相交于点E、F、G、H。
证明:AG∶GB=CP∶PD。
1、求证:如图,已知平行四边形ABCD中,点P在AC上,点Q在BC上,且AP=CQ。
相似三角形题型归纳总结非常全面

相似三角形题型归纳一、比例的性质:二、成比例线段的概念:…1.比例的项:在比例式::a b c d =(即a cb d =)中,a ,d 称为比例外项,b ,c 称为比例内项.特别地,在比例式::a b b c =(即a bb c=)中,b 称为a ,c 的比例中项,满足b ac 2=.2.成比例线段:四条线段a ,b ,c ,d 中,如果a 和b 的比等于c 和d 的比,即a cb d=,那么这四条线段a ,b ,c ,d 叫做成比例线段,简称比例线段.3.黄金分割:如图,若线段AB 上一点C ,把线段AB 分成两条线段AC 和BC (AC BC >),且使AC 是AB 和BC 的比例中项(即AC AB BC 2=⋅),则称线段AB 被点C 黄金分割,点C 叫线段AB 的黄金分割点,其中.AC AB AB =≈0618,BC AB =.AB ≈0382,AC 与AB 的比叫做黄金比.(注意:对于线段AB 而言,黄金分割点有两个.)^A三、平行线分线段成比例定理 1.平行线分线段成比例定理两条直线被三条平行线所截,所得的对应线段成比例,简称为平行线分线段成比例定理.如图:如果123////l l l ,则AB DE BC EF =,AB DE AC DF =,BC EFAC DF=.AD BE CF1l 2l 3lA D BE CF 1l 2l 3l【小结】若将所截出的小线段位置靠上的(如AB )称为上,位置靠下的称为下,两条线段合成的线段称为全,则可以形象的表示为=上上下下,=上上全全,=下下全全.2.平行线分线段成比例定理的推论平行于三角形一边的直线,截其它两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例.如图:如果EFAE AF EB FC =AE AF AB AC =BE CFAB AC=A B C EF FECBAAE AF EB FC =AE AFAB AC=BE CFAB AC='//EF BC 'F 'F …△ABC '''△A B C '''△∽△ABC A B C ∽∽B A'A C'B 'C∽△△ABC A B C '''A A '∠=∠,B BC C ''∠=∠∠=∠,∽△△ABC A B C '''AB BC ACk A B B C A C ===''''''k △ABC △A B C '''AM AH 、AD △ABCBC A M ''A H ''A D ''△A B C '''B C ''AB BC AC AM AHADk A B B C A C A M A H A D ======''''''''''''【△ABC △A B C '''AB BC AC AB BC ACk A B B C A C A B B C A C ++====''''''''''''++△ABC△A B C'''△△ABCA B CBC AHS BC AHkS B C A HB C A H2'''1⋅⋅2==⋅=1''''''''⋅⋅2>'A A∠=∠'B B∠=∠△∽△ABC A B C'''AB BC ACA B B C A C==''''''△∽△ABC A B C'''AB ACA B A C='''''A A∠=∠△∽△ABC A B C'''\BAD EC∥△∽△AD AE DEDE BC ADE ABCAB AC BC⇔⇔==AD CBO∥△∽△AB OA OBAB CD AOB CODCD OC OD⇔⇔== .△ABC△∽△ADG ABCDG ANBC AM=BAC∠=90︒△∽△∽△∽△ADG EBD FGC ABC NMGFEDCBAGFEDCBAG EDCBAGFEDC BA G FEDCB ADEFCBA GAH DFBECAGDF BEC]::::x y z =135x y z x y z +3--3+x y z 234==x y z x y-+3=3-a b c2=3=4abc ≠0a bc b+-2x k =y k =3z k=5x y z k k k x y z k k k +3-+9-55==--3+-9-53113-2:2:3x y =53x y y +=13y x y -=123x y =1314x y +=+23a c e b d f ===a c b d ++2323a c e b d f -+-+b c a c a b a b c a b c +-+-+-==()()()a b b c a c abc+++11x y ≠23a cb d +=+232233a c e b d f -+=-+0a b c ++≠()()()b c a c a b a b c b c a c a b a b c a b c a b c+-+-+-+-++-++-====1++2,2,2b c a a c b a b c +=+=+=()()()a b b c a c abc +++=80a b c ++=()()()()()()a b b c a c c a b abc abc +++-⋅-⋅-==-11-∥∥l l l 123AB DE BC EF=∥∥AD BE CF AB =4AC =10DE =5DF =∥∥l l l 123AB =3BC =5DF =12_______DE =______EF = AD BE CF l 12l 3l A D B E C FAD BE CF l 12l l 3△△ABE CBES AB BC S =∴∥AD BE∵∥BE CF △△ABE DEB S S =∴△△CBE FEB S S =△△△△ABE EDB CBE EFB S S AB DE BC S S EF ===∴25292152∥∥l l l 123.cm AG =06.cm BG =12.cm CD =15CH =△ABCAD BD 2=3AE =3AC =AC =3BD =3CD =2CE =A CH GDBl 1l 2l 3B ADEA B C152∠ADC =90︒∥AD BC ∠∠DFC AEB =△∽△ADF CAE AD =8DC =6∥AD BC∠∠DAF ACE =∠∠DFC AEB =DFA AEC ∠=∠△∽△ADF CAE AD =8DC =6AC =10AF =5△∽△ADF CAEAD AF CA CE =CE 85=10CE 25=4BC 25=2125123⎛⎫=⨯+8⨯6= ⎪222⎝⎭△ABC △DEF 90A ∠=︒90F ∠=︒5AC =13BC =10DF =26EF =85C ∠=︒85E ∠=︒AC DEBC DF=1AB = 1.5AC =2BC =8EF =10DE =16FD =46A ∠=︒80B ∠=︒45E ∠=︒80F ∠=︒△ABC AD AC =DE BC ⊥△∽△ABC FCD △ABC BD CE BC 21⋅=2△∽△ACE DBAAEF DAD B CE AD AC =∵FDC ACB ∠=∠∴DE ∵EB EC =∴ABC FCD ∠=∠△∽△ABC FCD ∴(3)由等腰直角三角形得到BC =条件变为BD CE AB AB AC 2221⋅=⋅2==2,条件变为比例形式:BD BAAC CE=,由于DBA ACE ∠=180︒-45︒=∠,∴△∽△ACE DBA . A D BECF l 12l 3l F EDCB A题型一 &题型二“A ”字和“8”字模型例题1 (1)如图4-1,已知□ABCD 中,过点B 的直线顺次与AC 、AD 及CD 的延长线相交于点E 、F 、G ,若BE =5,EF =2,则FG 的长为____________.(2)如图4-2,已知在□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 =____________.G BAF DC EC AD M N PQ图4-1 图4-2解析:(1)∵四边形ABCD 为平行四边形,∴//AD BC ∴△∽△AEF CEB ,△∽△GFD GBC ,∴AF EF CB EB 2==5,∴DF AD AF CB CB -3==5∴FG DF BG CB 3==5,即FG FG 3=+75.得.FG =105. (2)!(3)由DC ∥AB ,得AP AM PC AB 1==3,AP AC 1=4,同理AQ AC 2=5,PQ AC 2=51-4AC =AC 320,QC =AC 35,故1::::::4AP PQ QC 33==5312205.巩固1: (1)如图4-1,在ABC △中,M 、E 把AC 边三等分,MN//EF//BC ,MN 、EF 把ABC △分成三部分,则自上而下部分的面积比为 . (2)如图4-2,AB 、CD 、EF 都与BD 垂直,垂足分别是B 、D 、F ,且1AB =,3CD =,则:EF CD 的值为__________.(3)如图4-3,已知在平行四边形ABCD 中,M 为AB 的中点,DM ,DB 分别交AC 于P ,Q 两点,则::AP PQ QC =___________.NM FE C BAACEF DA CBQPD图4-1 图4-2 图4-3~解析:(1)1:3:5;(2)14;(3)AQ CQ AC 1==2∵,又AP AM PC CD 1==2,AP AC 1=3∴ PQ AC AC 111⎛⎫=1--= ⎪236⎝⎭∴,::::AP PQ QC =213∴.题型三 与内接矩形有关的相似问题例题2 (1)如图5-1,△ABC 中,正方形EFGH 的两个顶点E 、F 在BC 上,另两个顶点G 、H 分别在AC 、AB 上,BC =15,BC 边上的高AD =10,求正方形EFGH S .(2)如图5-2,已知△ABC 中,四边形DEGF 为正方形,D ,E 在线段AC ,BC 上,F ,G 在AB 上,如果ADF CDE S S ∆∆==1,BEG S ∆=3,求△ABC 的面积.HAB C D E FGACDEGB图5-1 图5-2;解析:(1)设正方形EFGH 的边长为x ,AD 、HG 的交点为M , 则有AM HG AD BC =,即x x10-=1015,解得,x =6,故EFGH S 2=6=36正方形(2)设正方形边长为x ,则AF x 2=,CI x 2=,BG x6=. 由△∽△CDE CAB ,得CI DE CH AB =,∴xxx x x x2=28++,解得x =2, ?∴AB =6,CH =3,∴ABC S AB CH ∆1=⋅=92巩固2: 如图,已知ABC △中,AC =3,BC =4,C ∠=90︒,四边形DEGF 为正方形,其中D 、E 在边AC 、BC 上,F 、G 在AB 上,求正方形的边长.GF EDC B A H IDC EGF AB解析:法一:由勾股定理可求得AB =5,由AB CH AC BC ⋅=⋅可得.CH =24. 由CDE CAB △∽△可得DE CI AB CH =,设正方形的边长为x ,则..x x 24-=524,解得x 60=37. 法二:设CE k =4,则DE k =5,∴GE k =5,BE k 25=3. ∴CE BE +=4,即k k 254+=43,解得k 12=37,∴DE k 60=5=37.题型四 {题型五“A 字和“8”字模型的构造例题3 如图,ABC △中,D 为BC 边的中点,延长AD 至E ,延长AB 交CE 的延长线于P .若AD DE =2,求证:3AP AB =.解析:如图,过点D 作PC 的平行线,交AB 于点H . ∵HD PC ∥,GFED CBA H MACDEG BIHABDECHP ED CBAAH ADAD DE AH PH PH DE=2⇒==2⇒=2, HD PC ∥,BH BDBD CD BH PH PH CD=⇒==1⇒=, ∴AP AH PH PH =+=3,AH BH AB PH BH =+=2=2, -∴AB BH PH ==,∴AP PH AB =3=3. 还可用如下辅助线来证此题:A BCD EKPABCDEK P PKED CBA巩固3: 如图,已知线段AB ∥CD ,AD 与BC 相交于点K ,E 是线段AD 上一动点. (1)若BK KC 5=2,求CDAB的值; (2)连接BE ,若BE 平分∠ABC ,则当AE AD 1=2时,猜想线段AB 、BC 、CD 三者之间有怎样等量关系请写出你的结论并予以证明.再探究:当AE AD n1=()n >2,而其余条件不变时,线段AB 、BC 、CD 三者之间又有怎样的等量关系请直接写出你的结论,不必证明.解析:(1)∵BK KC 5=2,∴CK BK 2=5,又∵CD ∥AB , :∴KCD KBA △∽△,∴CD CK AB BK 2==5(2)当BE 平分ABC ∠,AE AD 1=2时,AB BC CD =+;证明:取BD 的中点为F ,连接EF 交BC 于G 点,由中位线定理,得EF//AB//CD , ∴G 为BC 的中点,GEB EBA ∠=∠,又∵EBA GBE ∠=∠,∴GEB GBE ∠=∠,∴EG BG BC 1==2, 而GF CD 1=2,EF AB 1=2,EF EG GF =+,即:AB BC CD 111=+222;AB BC CD ∴=+;当AE AD n1=(n >2)时,(1)BC CD n AB +=-. 题型六 斜“A ”和斜“8”模型例题4 ?例题5 如图,在ABC △中,AD BC ⊥于D ,CE AB ⊥于E ,ABC △的面积是BDE △面积的4倍,6AC =,求DE 的长.解析:∵AD BC ⊥,CE AB ⊥,ABD CBE ∠=∠, ∴ABD CBE △∽△, ∴BE BCBD AB=,∵EBD CBA ∠=∠,∴BED BCA △∽△,C DEKBA ED CAB∴11322DEDE AC AC===⇒==.巩固4: (1)如图,ABC △是等边三角形,点D ,E 分别在BC ,AC 上,且BD CE =,AD 与BE 相交于点F .求证:①BD AD DF 2=⋅;②AF AD AE AC ⋅=⋅;③BF BE BD BC ⋅=⋅. (2)如图,四边形ABCD 是菱形,AF AD ⊥交BD 于E ,交BC 于F .求证:AD DE DB 21=⋅2.%FECDBAA BDEF C解析:(1)∵等边ABC △,∴AB BC =,ABC ACB BAC ∠=∠=∠=60︒ ∵BD CE = ∴ABD BCE △≌△.∴BAD CBE ∠=∠,∴BFD BAD ABE CBE ABE ABC ∠=∠+∠=∠+∠=∠ ∴ABD BFD △∽△ ∴BD DFAD BD=,∴BD AD DF 2=⋅. ②证明AFE ACD △∽△即可. ③证明BFD BCE △∽△即可.(2)方法一:取DE 中点M ,连接AM , 】∵AF AD ⊥,M 为DE 中点 ∴MA MD DE 1==2,∴∠1=∠2,又∵AB AC =,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴DAM DBA △∽△,∴DA DM DB 2=⋅,∴AD DE DB 21=⋅2. 方法二:取BD 中点N ,连接AN .由等腰三角形的性质可知:AN BD ⊥, 又∵EAD ∠=90︒,∴AND EAD △∽△,∴AD DN DE 2=⋅, 又∵DN BD 1=2,∴AD DE BD 21=⋅2. 总结:考查斜“A ”和斜“8”常见结论,看到比例乘积想到斜“A ”和斜“8”,也要会找-巩固5: 在等边ABC △中,点D 为AC 上一点,连结BD ,直线l 与AB ,BD ,BC 分别相交于点E 、P 、F ,且BPF ∠=60︒.(1)如图8-1,写出图中所有与BPF △相似的三角形,并选择其中一对给予证明. (2)若直线l 向右平移到图8-2、图8-3的位置时(其它条件不变),(1)中的结论是否仍然成立若成立,请写出来(不证明),若不成立,请说明理由.(3)探究:如图8-1,当BD 满足什么条件时(其它条件不变),PF PE 1=2请写出探究结果,并说明理由.(说明:结论中不得含有未标识的字母)ADEF CM123图3图2图1lP FEDC B AFP EDCB AlFPEDCBA 图3图2l P F E D CB A l FPEDC B A 图3lPFEDC B A图8-1 图8-2 图8-3解析:(1)BPF EBF △∽△与BPF BCD △∽△,以BPF EBF △∽△为例,证明如下:?∵BPF EBF ∠=∠=60,BFP BFE ∠=∠,∴BPF EBF △∽△. (2)均成立,均为BPF EBF △∽△,BPF BCD △∽△.(3)BD 平分ABC ∠时,PF PE 1=2.证明:∵BD 平分ABC ∠,∴ABP PBF ∠=∠=30∵BPF ∠=60,∴BFP ∠=90,∴PF PB 1=2,又BEF ABP ∠=60-30=30=∠,∴BP EP =,∴PF PE 1=2.题型七 射影定理例题6 如图,已知AD 、CF 是ABC △的两条高,EF AC ⊥与E ,交CB 延长线于G ,交AD 于H ,求证:EF EH EG 2=⋅. ~解析:∵CF AB ⊥,EF AC ⊥,∴EF AE CE 2=⋅, 又由AD BC ⊥可知,AEH CEG ∠=∠=90︒,EAH EGC ∠=∠,∴AEH GEC △∽△,∴EH EAEC EG=, ∴EH EG EA EC ⋅=⋅,∴EF EH EG 2=⋅.巩固6: (1)如图9-1,在ABC △中,CD AB ⊥于D ,DE AC ⊥于E ,DF BC ⊥于F .求证:CEF CBA △∽△./(2)如图9-2,在Rt ABC △中,AD 是斜边BC 上的高,DE AC ⊥于E ,DF AB ⊥于F ,求证:AB FB FD AC EC ED44⋅=⋅.C AEFDBBAEDC F图9-1 图9-2解析:(1)分别在ADC △与CDB △中由射影定理得到:2CD CE CA =⋅,2CD CF CB =⋅, CE CA CF CB ⋅=⋅∴,即CE CFCB CA=,ECF BCA ∠=∠∵,ECF BCA ∴△∽△. GHFED CB A(2)由射影定理可以依次得到422422AB BD BC BF ABAC DC BC EC AC⋅⋅==⋅⋅, 于是仅需证明AB FDAC ED=, 由于BDA ADC △∽△,DF DE 、分别是AB 与AC 上的高,所以有AB DFAC DE=,得证. 题型八 ?题型九三垂直模型例题7 如图,M 为线段AB 的中点,AE 与BD 交于点C ,DME A B α∠=∠=∠=,且DM 交AC 于F ,ME 交BC 于G . (1)求证:AMF BGM △∽△.(2)连接FG ,如果45α=︒,42AB =,3AF =,求FG 的长.解析:(1)由题意得,DME A B α∠=∠=∠=, ∴180AMF BMG α∠+∠=︒-,180AMF AFM α∠+∠=︒-,∴BMG AFM ∠=∠, 又E A B α∠=∠=∠=,∴△AMF ∽△BGM .¥(2)∵AMF BGM △∽△,∴AM AF BG BM =∴,∵M 为AB 的中点,∴12AM BM AB ==∴, ∵42AB =,3AF =,∴83BG =∴, ∵45α=︒∵,∴90ACB ∠=︒∴,4AC BC ==,∴1CF AC AF =-=∴,43CG BC BG =-=, ∴2253FG CF CG =+=.巩固7: (1)如图10-1,矩形ABCD 中,由8个面积均为1的小正方形组成的L 型模板如图放置,则矩形ABCD 的周长为____________.(2)如图10-2,在直角坐标系中,矩形ABCO 的边OA 在x 轴上,边OC 在y 轴上,点B 的坐标为(1,3),将矩形沿对角线AC 翻折,使得B 点落在D 点的位置,且AD 交y 轴于点E ,则D 点坐标为___________.GFE DCB ABy D E OAxC图10-1 图10-2%解析:(1)ABE ECF FDG △∽△∽△,2AB AEFD FG==,∴2AB DF =,∴2AB CF =,1AB AE BEEC EF CF===, ∴AB CE =,BE CF =,∴2CE CF =, 又∵4EF =,∴855CE =,455CF =1255BC ,855AB , ∴矩形ABCD 的周长为5EDCG FBM A(2)过D 点做DF x ⊥轴于F 点,BC 与FD 的延长线交于G 点 则CGD DFA △∽△,∴13CG GD CD DF AF AD ===, 设CG x =,则3DF x =,1AF x =+,33GD x =-,:由于3AF GD =,列得方程:()1333x x +=-, 解得45x =,故45CG =,125DF =, 求得D 点坐标为41255⎛⎫- ⎪⎝⎭,.巩固8: 如图11-1,ABC △和DEF △是两个全等的等腰直角三角形,90BAC EDF ∠=∠=︒,DEF △的顶点E 与ABC △的斜边BC 的中点重合.将DEF △绕点E 旋转到如图11-2,线段DE 与线段AB 相交于点P ,线段EF 与线段CA 的延长线相交于点Q . (1)求证:BPE CEQ △∽△.(2)已知BP a =,92CQ a =,求P 、Q 两点间的距离(用含a 的代数式表示).B DFA PQECBDFAP Q图11-1 图11-2,解析:(1)∵ABC △和DEF △是两个全等的等腰直角三角形,∴45B C DEF ∠=∠=∠=︒, ∴135BEP CEQ ∠+∠=︒,135CQE CEQ ∠+∠=︒,∴BEP CQE ∠=∠, 又∵45B C ∠=∠=︒,∴BPE CEQ △∽△. (2)连接PQ ,∵BPE CEQ △∽△,∴BP BECE CQ=, ∵BP a =,92CQ a =,BE CE =,∴BE CE ==,∴BC =,∴3AB AC a ==,∴32AQ a =,2PA a =,在Rt APQ △中,52PQ a =.题型十 三平行模型例题8 (例题9 已知:如图,在梯形ABCD 中,AB//CD ,M 是AB 的中点,分别连接AC 、BD 、MD 、MC ,且AC 与MD 交于点E ,DB 与MC 交于F . (1)求证:EF//CD ;(2)若AB a =,CD b =,求EF 的长.解析:(1)∵AB CD ∥,∴ME AM ED CD =,MF BMFC CD=, ∵AM BM =,∴AM BM CD CD =(中间过渡量),∴ME MF EF CD ED FC=⇒∥. (2)∵AM EF CD ∥∥,∴111EF AM CD =+,∴2abEF a b=+.DFAPQFEMDCBA巩固9: 如图所示,在ABC △中,120BAC ∠=︒,AD 平分BAC ∠交BC 于点D .求证:111AD AB AC=+.ABDABCEF.解析:分别过B 、C 两点做AD 的平行线,分别交CA 、BA 的延长线于E 、F 两点. 由于EB//AD//FC ,有111AD BE FC=+;由于60EBA BAD ∠=∠=︒,18060EAB BAC ∠=︒-∠=︒所以EAB △为正三角形,同理FAC △亦为正三角形.BE AB =∴,FC AC =.故111AD AB AC=+. 题型十一角平分线定理例题10 在ABC △中,B ∠的平分线交AC 于D ,C ∠的平分线交AB 于E ,且BE CD =.求证:AB AC =.解析:由角平分线定理得到AB AD BC DC =,AC AEBC BE=, ∵BE CD =∵,∴AD DC BE AE AB BC BC AC===∴ 即AD AEAB AC=,∴AD AC CD =-∴,AE AB BE =- &∴()()AC AC CD AB AB CD -=-,整理得到()()0AC AB AC AB CD -+-= 明显0AC AB CD +-≠,故AC AB =.巩固10:(1)如图13-1,在ABC △中,C ∠=90︒,CA =3,CB =4,且CD 是C ∠的平分线.则AD 的长为__________.(2)如图13-2,I 是ABC △内角平分线的交点,AI 交对应边于D 点,求证:AI AB ACID BC+=.CADBIAD B C图13-1 图13-2解析:(1)由角平分线定理34AD AC DBBC ==,由于5AB =,31577AD AB ==∴ 》(2)由角平分线定理得到AI AB AC ID BD CD ==,由等比性质得到:AI AB AC AB AC ID BD CD BC++==+. 巩固11:若AP PB =,2APB ACB ∠=∠,AC 与PB 相交于点D ,且4PB =,3PD =.求AD DC ⋅的值.B CAEDP DCBAEA BCDP解析:过P 点做APB ∠的角平分线PE ,交AD 于E 点.∵EPD APE C ∠=∠=∠∵,且PDE CDB ∠=∠,∴PDE CDB ∴△∽△,∴3ED DC PD DB ⋅=⋅=∴, 又由于PE 是角平分线,∴PA AE PD ED =∴,∵4PA PB ==∵,∴43AE ED =∴,∴73AD ED =∴, 773AD DC ED DC ⋅=⋅=∴. 题型十二 线束模型例题11 、例题12 如图,M 、N 为ABC △边BC 上的两点,且满足BM MN NC ==,一条平行于AC 的直线分别交AB 、AM 和AN 的延长线于点D 、E 和F .求证:3EF DE =. 法一:如下左图,过D 作DG BC ∥交AC 于G ,交AM 、AN 于P 、Q , 由线束定理可知DP PQ QG ==,∵DF AC ∥,∴DE DP AG PG 1==2,DF DQ AG QG ==2, ∴DE DF 1=4,∴EF DE =3.过E 点或F 点作BC 的平行线也可得到类似的证法. 法二:如下右图,过M 作PQ DF ∥,交AB 于P , 交AF 延长线于Q ,则有AC DF PQ ∥∥, ∴PM BM AC BC 1==3,QM MNAC NC==1, ∴PM QM 1=3,由线束定理可知DE PM EF QM 1==3, (即EF DE =3.过B 点或N 点作DF 的平行线也可得到类似的证法.QPABCMN D EFQP GABCMN DEF巩固12: (1)如图15-1,AB ∥CD ,AD 与BC 交于点P ,过P 点的直线与AB 、CD 分别交于E ,F .求证:AE DFBE CF=. (2)如图15-2,AB ∥CD ,AD 与BC 交于点P ,连接CA 、DB 并延长相交于O ,连接OP 并延长交CD 于M ,求证:点M 为CD 的中点.FED NMCBA(3)如图15-3,在图15-2中,若点G 从D 点向左移动(不与C 点重合),AG 与BC 交于点P ,连OP 并延长交CD 于M ,直接写出MC 、MG 、MD 之间的关系式.AC FDE B POABCM D POAB CM D P G图15-1 图15-2 图15-3"解析:(1)证明:如图1,∵AB //CD ,AD 与BC 交于点P , ∴AEP DFP △∽△,BFP CFP △∽△, ∴AE EP DF FP =,BE EP CF FP =,∴AE BE DF CF =,∴AE DFBE CF=; (2)证明:如图2,设OM 交AB 于点N .∵AB //CD ,∴AON COM △∽△,BON DOM △∽△,AOB COD △∽△, ∴OA AN OC CM =,OB BN OD DM =,OA OB OC OD =,∴AN BNCM DM=①, ∵ANP DMP △∽△,BNP CMP △∽△,APB DPC △∽△, ∴AN AP DM DP =,DN BP CM CP =,AP BP DP CP =,∴AN BNDM CM=②, ①÷②,DM CMCM DM=,∴CM =DM ,即点M 为CD 的中点; (3)解:MC 2=MG •MD ,理由如下:如图3,设OM 交AB 于点N . ∵AB //CD ,∴MCP NBP △∽△,NAP MGP △∽△,∴MC MP NB NP =①,NA NPMG MP=②, ①×②,得MC NA MP NP NB MG NP MP ⨯=⨯=1,∴MC NB MG NA=. ∵AON COM △∽△,BON DOM △∽△,∴NA ON MC OM =,NB ONMD OM=, ∴NA NB MC MD =,∴MD NB MC NA =,∴MC MDMG MC=,∴MC MG MD 2=⋅. 题型十三相似综合例题13 如图,点A 的坐标为(2,2),点C 是线段OA 上的一个动点(不与O 、A 两点重合),过点C 作CDx 轴,垂足为D ,以CD 为边在右侧作正方形CDEF .连接AF 并延长交x 轴的正半轴于点B ,连接OF .若以B 、E 、F 为顶点的三角形与OFE △相似,则点B 的坐标是 .解析:要使BEF △与OFE △相似, ∵FEO FEB ∠=∠=90︒ ∴只要OE EF EB EF =或OE EF EF EB =,即BE t =2或EB t 1=2. ② 当BE t =2时,BO t =4, ∴t t t2=42-,∴t =0(舍去)或t 3=2,∴(,)B 60.②当EB t 1=2时,(i )当B 在E 的左侧时,OB OE EB t 3=-=2,∴ttt23=2-2,∴t=0(舍去)或t2=3,∴(,)B10.(ii)当B在E的右侧时,OB OE EB t5=+=2,∴ttt25=2-2,∴t=0(舍去)或t6=5,∴(,)B30.巩固13:如图,Rt ABC△中,ACB∠=90︒,CD AB⊥于D,过点D作DE BC⊥,BDE△边DE上的中线BF延长线交AC于点G.(1)求证:AD BD CE CB⋅=⋅;(2)若AG FG=,求:BF GF;(3)在(2)的条件下,若BC=62BD的长度.AFECDGAFECDG P解析:(1)证明:∵CD AB⊥,∴BCD△是直角三角形.∵DE BC⊥,∴CD CE CB2=⋅.∵ABC△是直角三角形,CD AB⊥,∴CD AD BD2=⋅,∴AD BD CE CB⋅=⋅;(2)解:过G作GP DF⊥交DF于P,连结DG,∵AC BC⊥,DE BC⊥,GF DE⊥,∴四边形CEPG是矩形,∴CG EP=在Rt ADC△中,∵G是边AC中点,∴AG DG CG==.又∵AG FG=,∴DG FG=,∴GFD△是等腰三角形.∴GP是FD的中线,DP FP=,即FP DF EF1=1=22.∵CG EP=,FP EF=12,∴::PF CG=13,∴::PF FG=13.∵PFG EFB CGB△△△∽∽,∴::::CG BG EF BF PF GF===13,∴::FG BG=13,::BF GF=21;(3)解:∵BC=62:::CE BE GF BF==12,∴CE=22,BE=42.∵::EF BF=13,设EF x=,则BF x=3,∴()x x222+2=9,解得x=2,∴BF=6,GF=3,AC=6,∴()AB AC BC2222+6+6263BD=43。
第二十一讲 相似三角形的性质(含答案)-

第二十一讲 相似三角形的性质两个相似三角形的对应角相等,对应边成比例,对应边之比称为它们的相似比,可以想到这两个相似三角形中其他一些对应元素也与相似比有一定的关系.1.相似三角形对应高的比、对应中线的比,对应角平分线的比都等于相似比; 2.相似三角形周长之比等于相似比;3.相似三角形面积之比等于相似比的平方.以上诸多相似三角形的性质,丰富了与角、面积等相关的知识方法,开阔了研究角、面积等问题的视野.例题求解 【例1】如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC(AD<BC),AC 、BD 交于点O ,若S △OAB =256S 梯形ABCD ,则△AOD与△BOC 的周长之比是 .(2001年浙江省绍兴市中考题)思路点拨 只需求BCAD的值,而题设条件与面积相关,应求出BOC AOD S S ∆∆的值,注意图形中隐含的丰富的面积关系.注 相似三角形的性质及比例线段的性质,在生产、生活中有广泛的应用. 人类第一次运用相似原理进行测量,是2000多年前泰勒斯测金字塔的高度,泰勒斯是古希腊著名学者,有“科学之父”的美称.他把逻辑论证引进了数学,确保了数学命题的正确 性.使教学具有不可动摇的说明力.【例2】如图,在平行四边形ABCD 中.E 为CD 上一点,DE :CE=2:3,连结AE 、BE 、BD ,且AE 、BD 交于点F ,则S △DEF :S △EBF :S △ABF =( )A .4:10:25B .4:9:25C .2:3:5D .2:5:25 (2001年黑龙江省中考题)思路点拨 运用与面积相关知识,把面积比转化为线段比. 【例3】如图,有一批形状大小相同的不锈钢片,呈直角三角形,已知∠C=90°,AB=5cm ,BC=3㎝,试设计一种方案,用这批不锈钢片裁出面积达最大的正方形不锈钢片,并求出这种正方形不锈钢片的边长.思路点拨 要在三角形内裁出面积最大的正方形,那么这正方形所有顶点应落在△ABC 的边上,先画出不同方案,把每种方案中的正方形边长求出.注 本例是一道有实际应用背景的开放性题型,通过分析、推理、构思可能的方案,再通过比较、鉴别、筛选出最佳的设计方案,问题虽简单,但基本呈现了现实的生产中产生最佳设计方案的基本思路.【例4】 如图.在△ABC 的内部选取一点P ,过P 点作3条分别与△ABC 的三边平行的直线,这样所得的3个三角形1t 、2t 、3t 的面积分别为4、9和49,求△ABC 的面积.(美国数学邀请赛试题)思路点拔 图中有相似三角形、平行四边形,通过相似三角形性质建立面积关系式,关键是恰当选择相似比,注意等线段的代换.追求形式上的统一.【例5】 如图,△ABC 中.D 、E 分别是边BC 、AB 上的点,且∠l =∠2=∠3,如果△ABC 、△EBD 、△ADC 的周长依次是m 、m 1、m 2,证明:4521≤+m m m . (全国初中数学联赛试题)思路点拨 把周长的比用相应线段比表示,力求统一,得到同—线段比的代数式,通过代数变形证明.注 例4还隐舍着下列重要结论: (1)△FDP ∽△IPE ∽△PHG ∽△ABC ; (2)1=++BCHGAC IE AB DF ; (3) 2=++ACFGAB HI BC DE .学历训练1.如图,已知DE ∥BC ,CD 和BE 相交于O ,若S △DOE :S △COB =9:16,则AD :DB= . 2.如图,把正方形ABCD 沿着对角线AC 的方向移动到正方形A'B'C'D'的位置,它们的重叠部分(图中的阴影部分)的面积是正方形ABCD 面积的一半,若AC=2,则正方形移动的距离AA'是 . (2003年江西省中考题)(第1题) (第2题) (第4题)3.若正方形的4个顶点分别在直角三角形的3条边上,直角三角形的两直角边的长分别为3cm 和4cm ,则此正方形的边长为 . (2000年武汉市中考题) 4.阅读下面的短文,并解答下列问题: 我们把相似形的概念推广到空间:如果两个几何体大小不一定相等,但形状完全相同.就把它们叫做相似体.如图,甲、乙是两个不同的正方体,正方体都是相似体,它们的一切对应线段之比都等于相似比:a :b ,设S 甲:S 乙分别表示这两个正方体的表面积,则222)(66b a ba S S ==乙甲,又设V 甲、V 乙分别表示这两个正方体的体积,则333)(b a b a V V ==乙甲. (1)下列几何体中,一定属于相似体的是( )A .两个球体B .两个圆锥体C .两个圆柱体D .两个长方体 (2)请归纳出相似体的3条主要性质:①相似体的一切对应线段(或弧)长的比等于 ;②相似体表面积的比等于 ;③相似体体积的比等于 . (2001年江苏省泰州市中考题)5.如图,一张矩形报纸ABCD 的长AB=acm ,宽BC=b ㎝,E 、F 分别是AB 、CD 的中点,将这张报纸沿着直线EF 对折后,矩形AEFD 的长与宽之比等于矩形ABCD 的长与宽之比,则a :b 于( )A .2:1B .1:2C .3:1D .1:3 (2004年南京市中考题)(第5题) (第6题) (第7题)6.如图,D 为△ABC 的边AC 上的一点,∠DBC=∠A ,已知BC=2,△BCD 与△ABC 的面积的比是2:3,则CD 的长是( ) A.34 B.3 C .232 D .334 7.如图,在正三角形ABC 中,D 、E 分别在AC 、AB 上,且31=AC AD ,AE=BE ,则有( ) A .△AED ∽△BED; B .△AED ∽△CBD;C .△AED ∽△ABD; D .△BAD ∽△BCD. (2001年杭州市中考题) 8.如图,已知△ABC 中,DE ∥FG ∥BC ,且AD :FD :FB=1:2:3,则S △ADE :S 四边形DFGE :S 四边形FBCG 等于( )A .1:9:36B .l :4:9C .1:8:27D .1:8:36(第8题) (第9题) 9.如图,已知梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ACD=∠B ,求证:ADBCCD AB =22. 10.如图,在平行四边形ABCD 中,过点B 作BE ⊥CD 于E ,连结AE ,F 为AE 上一点,且∠BFE=∠C .(1)求证:△ABF ∽△EAD ;(2)若AB=4,∠BAE=30°,求AE 的长;(3)在(1)、(2)的条件下,若AD=3,求BF 的长. (2003年长沙市中考题)11.如图,在△ABC 中,AB =5,BC=3,AC=4,PQ ∥AB ,P 点在AC 上(与点A 、C 不重合),Q 点在BC 上.(1)当△PQC 的面积与四边形PABQ 的面积相等时,求CP 的长; (2)当△PQC 的周长与四边形PABQ 的周长相等时,求CP 的长;(3)试问:在AB 上是否存在点M ,使得△PQM 为等腰直角三角形?若不存在,请简要说明理由,若存在,请求出PQ 的长. (2002年厦门市中考题)12.如图,在△ABC 中,AB =AC =5,BC=2,在BC 上有100个不同的点P l 、P 2、…P 100,过这100个点分别作△ABC 的内接矩形P 1E 1F 1G 1,P 2E 2F 2G 2…P 100E 100F 100G 100,设每个内接矩形的周长分别为L 1、L 2,…L 100,则L 1+L 2+…+L 100= . (安徽省竞赛题) 13.如图,在△ABC 中,DE ∥FG ∥BC ,GI ∥EF ∥AB ,若△ADE 、△EFG 、△GIC 的面积分别为20cm 2、45cm 2、80cm 2,则△ABC 的面积为 .(第12题) (第13题) (第14题)14.如图,一个边长为3、4、5厘米的直角三角形的一个顶点与正方形的顶点B 重合,另两个顶点分别在正方形的两条边AD 、DC 上,那么这个正方形的面积是 厘米2. (第11届“希望杯”邀请赛试题)15.如图,正方形ABCD 中,AE =EF=FB ,BG=2CG ,DE ,DF 分别交AG 于P 、Q ,以下说法中,不正确的是( )A .AG ⊥FDB .AQ :QG =6,7C .EP :PD=2 : 11D .S 四边形GCDQ :S 四边形BGQF =17:9 (2002年重庆市竞赛题) 16.如图,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,且CD=3AB ,EF ∥CD ,EF 将梯形ABCD 分成面积相等的两部分,则AE :ED 等于( )A .2B .23 C .215+ D .215-(第15题) (第16题) (第17题) 17.如图,正方形OPQR 内接于△ABC ,已知△AOR 、△BOP 和△CRQ 的面积分别是S 1=1,S 2=3和S 3=1,那么正方形OPQR 的边长是( ) A .2 B .3 C .2 D .318.在一块锐角三角形的余料上,加工成正方形零件,使正方形的4个顶点都在三角形边上,若三角形的三边长分别为 a 、b 、c ,且a >b >c d ,问正方形的2个顶点放在哪条边上可使加工出来的正方形零件面积最大?19.如图,△PQR 和△P ′Q ′R ′,是两个全等的等边三角形,它们的重叠部分是一个六边形ABCDEF ,设这个六边形的边长为AB= a 1,BC =b 1,CD= a 2,DE= b 2,EF= a 3,FA =b 3 .求证:a 1 +a 2 +a 3= b 1+ b 2 +b 3.20.如图,在△ABC 中,AB=4,D 在AB 边上移动(不与A 、B 重合),DE ∥BC 交AC 于E ,连结CD ,设S △ABC = S ,S △DEC =S 1. (1)当D 为AB 中点时,求SS 1的值; (2)若AD= x ,y SS =1,求y 与x 之间的关系式,并指出x 的取值范围; (3)是否存在点D ,使得S S 411>成立?若存在,求出D 点位置;若不存在,请说明理由. (2002年福州市中考题)21.已知∠AOB=90°,OM 是∠AOB 的平分线,按以下要求解答问题:(1)将三角板的直角顶点P 在射线OM 上移动,两直角边分别与边OA ,OB 交于点C ,D . ①在图甲中,证明:PC=PD ;②在图乙中,点G 是CD 与OP 的交点,且PG=23PD ,求△POD 与△PDG 的面积之比. (2)将三角板的直角顶点P 在射线OM 上移动,一直角边与边OB 交于点D ,OD=1,另一直角边与直线OA ,直线OB 分别交于点C 、E ,使以P 、D 、E 为顶点的三角形与△OCD 相似,在图丙中作出图形,试求OP 的长.(2003年绍兴市中考题)。
相似三角形常考综合题精练(11大题型)(原卷版)—2024-2025学年九年级数学上册(北师大版)

相似三角形常考综合题精练(11大题型)本讲目录链接题型01比例线段的应用题型02黄金分割题型03平行线分线段成比例定理题型04相似多边形的性质题型05相似三角形的性质与判定题型06相似三角形的实际应用题型07图形的位似题型08旋转背景下的相似三角形的性质与判定题型09折叠背景下的相似三角形的性质与判定题型10动点背景下的相似三角形的性质与判定题型11相似三角形的综合问题题型01比例线段的应用1.定义一个运算()()1212121212,,,,0n n n n nx x x H x x x y y y y y y y y y +++=+++¹+++L L L L L ,下列说法正确的有( )个①()1,231H =;②若()()24,41,21H x H x ---=-,则=1x -或2;③()()()()22217511,212,413,6110,20264H H H H ++++=L ;④若()()()(),,,,,,,,H a b c d H b a c d H c a b d H d a b c ===,则1c d a b +=+.A .1B .2C .3D .42.已知代数式x A y z =+,y B x z=+,z C x y =+,下列结论中,正确的个数是( )①若::1:2:3x y z =,则::2:5:10A B C =;②若A B C a ===,则一次函数1y ax =-的图像必过第一、三、四象限;③若x ,y ,z 均为正整数,且x y z <<,则A B C <<;④若1y =,2z =-,且x为方程21m =的一个实数根,则22182023y A B C +=+.A .1B .2C .3D .43.如图,已知在ABC V 中,点D F 分别为边AB BC AC 、、上的点,且AE BF CD 、、相交于点G ,如果2014AG BG CG GE GF GD ++=,那么AG BG CG GE GF GD ××的值为 .4.已知代数式x A y z =+,y B x z=+,z C x y =+,下列结论中,正确的个数是( )①若::1:2:3x y z =,则::2:5:10A B C =;②若()0A B C a a ===¹,则一次函数1y ax =-的图象必定经过第一、三、四象限;③若x ,y ,z 为正整数,且x y z <<,则A B C <<;④若1y =,2z =-,且x为方程21m =的一个实根,则2211A B +与82023C+的值相等;⑤若222x y zx yzxy yz zx z-+-=+++,222y z xy zxxy yz zx x-+-=+++()()()A AB B BC C C A-+-+-的值为28.A.1B.2C.3D.4题型02黄金分割5.我们把宽与长的比等于黄金比的矩形称为黄金矩形.如图,在黄金矩形ABCD()AB BC<中,ABCÐ的平分线交AD边于点E,EF BC^于点F,则下列结论错误的是()A.AE DEAD AE=B.CF BFBF BC=C.AE BEBE BC=D.DE ABEF BC=6.在欧几里得的《几何原本》中给出一个找线段的黄金分割点的方法.如图所示,以线段AB为边作正方形ABCD,取AD的中点E,连接BE,延长DA至F,使得EF BE=,以AF为边作正方形AFGH,则点H 即是线段AB的黄金分割点.若20AD=,记正方形AFGH的面积为1S,矩形BCIH的面积为2S,则1S与2S 的和为.7.如图①,点C把线段AB分成两部分()AC BC>,若AC BCAB AC=,那么称点C为线段AB的黄金分割点.类似的,可以定义“黄金分割线”:直线l把一个面积为S的图形分成面积为1S和2S的两部分12()S S>,如果121S SS S=,那么称直线l为该图形的黄金分割线.(1)如图②,在ABC V 中,若点D 是线段AB 的黄金分割点()BD AD >,线段CD 所在直线是ABC V 的黄金分割线吗?为什么?(2)在(1)的条件下,如图③,过点C 作一条直线交BD 边于点E ,过点D 作DF EC ∥交ABC V 的一边于点F ,连接EF ,交CD 于点G ,回答问题.①CFG S V ______EDG S △(填“>”“<”或“=”).②EF 是ABC V 的黄金分割线吗?为什么?8.(1)在图①中按下列步骤作图:第一步:过点C 画CD AC ^,使12CD AC =;第二步:连接AD ,以点D 为圆心,DC 的长为半径画弧,交AD 于点E ;第三步:以点A 为圆心,AE 的长为半径画弧,交AC 于点B .(2)在所画图中,点B 是线段AC 的黄金分割点吗?为什么?(3)如果一等腰三角形的底边与腰的比等于黄金比,那么这个等腰三角形就叫做黄金三角形.请你在图②中以线段AB 为腰,用直尺和圆规,作一个黄金三角形ABC .(不写作法,保留作图痕迹)9.请阅读下列材料,并完成相应的任务:公元前300著.黄金分割(goldensection )是指把一条线段分割为两部分,使较大部分与全长的比值等于较小部分与较大部分的比值.如图①,在线段AD 上找一个点C ,C 把AD 分为AC 和CD 两段,其中AC 是较小的一段,如果::AC CD CD AD =,那么称线段AD 被C 点黄金分割,点C 叫做线段AD 的黄金分割点,AC 与CD 的比值叫做黄金分割数.为简单起见,设1,AD CD x ==,则1AC x =-.∵::AC CD CD AD =,∴……任务:(1)请根据上面的部分解题过程,求黄金分割数.(2)如图②,采用如下方法可以得到黄金分割点:①设AB 是已知线段,过点B 作BD AB ^且使12BD AB =;②连接DA ,在DA 上截取DE DB =;③在AB 上截取AC AE =;则点C 即为线段AB 黄金分割点.你能说说其中的道理吗?(3)已知线段1AB =,点C ,D 是线段AB 上的两个黄金分割点,则线段CD 的长是 .10.材料一:北师大版数学教材九年级上册第四章,对“黄金分割比”的定义如下:“如图 ,点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC ,如果AC AB =BC AC ,那么称线段AB被点C 黄金分割,点C 叫做线段AB 的黄金分割点,AC AB .”根据定义不难发现,在线段AB 另有一点D 把线段AB 分成两条线段AD 和BD ,满足BD AB =AD BD ,所以点D 也是线段AB 的黄金分割点.材料二:对于实数:a 1<a 2<a 3<a 4,如果满足(a 3﹣a 1)2=(a 4﹣a 3)(a 4﹣a 1),(a 4﹣a 2)2=(a 2﹣a 1)(a 4﹣a 1)则称a 3为a 1,a 4的黄金数,a 2为a 1,a 4的白银数.请根据以上材料,回答下列问题(1)如图,若AB =4,点C 和点D 是线段AB 的黄金分割点,则AC = ,CD = .(2)实数0<a <b <1,且b 为0,1的黄金数,a 为0,1的白银数,求b ﹣a 的值.(3)实数k <n <m <t ,t =2|k |,m ,n 分别为k ,t 的黄金数和白银数,求m n 的值.11.根据以下素材,探索完成任务.题型03平行线分线段成比例定理12.如图,在正方形中,分别以点A 和为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点和ABCD B 12AB E,作直线,再以点A 为圆心,以的长为半径作弧交直线于点(点在正方形内部),连接并延长交于点.若,则正方形的边长为( )AB .CD13.如图是一张矩形纸片,点为AD 中点,点在上,把该纸片沿折叠,点,的对应点分别为,,与相交于点,的延长线过点.若,则.14.如图,、,、分别是和的中点,过的直线依次交、、、于点、、、,求证:.15.如图,,点在上,过点作的平行线,与的平分线交于点,为的中点,点在上,(不与点重合),连接,将线段绕点顺时针旋转,得到线段,连接.F EF AD EFG G ABCD DG BC K 2BK =ABCD 1521ABCD E F BC EF A B A ¢B ¢A E ¢BC G B A ¢¢C 23BF GC =AD AB =AB CD ∥AD CE F G AC FD G AB AD CD CE M N P Q 2PQ PN +=OPQ a Ð=A PQ A PO OPQ ÐB M PB C PM P M ,AC AC A 180a °-AD BD(1)①直接写出线段与之间的数量关系;②用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明;(2)连接并延长,分别交,于点,过点作的垂线,交于点.依题意补全图形,用等式表示线段,,之间的数量关系.16.四边形的两条对角线,相交于点O ,.(1)如图1,已知.①求证:;②若,求的值;(2)如图2,若,,,求的值.题型04相似多边形的性质17.如图,已知在矩形 中,,,点 从点 出发,沿 方向以每秒 个单位的速度向点 运动,点 从点 出发,沿射线 以每秒 个单位的速度运动,当点 运动AP AB BD BM MC DC AB PO E F ,M OP DC N CF CN NE ABCD AC BD 90BAD Ð=°AC CD =ACD BAC Ð=Ð225OC OA =OB OD 90BCD Ð=°AB AD =3CD BC =AC BDABCD AB 2=BC 6=E D DA 1A F B AB 3E到点 时,, 两点停止运动.连接 ,过点 作 ,垂足为 ,连接 ,交 于点 ,交 于点 ,连接 .给出下列结论:① ;② ;③ ;④ 的值为定值.上述结论中正确的个数为 ( )个.A.B .C .D .18.已知E、F 、G 、H 各点分别在四边形的、、、边上(如图).(1)当时,求证:(2)当上述条件中比值为3,4,…,n 时(为自然数),那么与之比是多少?19.如图1,矩形ODEF 的一边落在矩形ABCO 的一边上,并且矩形ODEF ∽矩形ABCO ,其相似比为1:4,矩形ABCO 的边AB =4,BC (1)求矩形ODEF 的面积;(2)将图1中的矩形ODEF 绕点O 逆时针旋转一周,连接EC 、EA ,ACE 的面积是否存在最大值或最小A E F BD E EH BD ^H EF BD G BC M CF CDE CBF V V ∽DBC EFC ÐÐ=DE HG AB EH=GH 1234ABCD AB BC CD DA 2AE BF CG DH EB FC GD HA ====59EFGH ABCDS S =四边形四边形n EFGH S 四边形ABCD S 四边形V值?若存在,求出最大值或最小值;若不存在,请说明理由.20,则称这条直线为该矩形的黄金线.例如图所示的矩形中,直线,分别交、于点、,且,显然直线是矩形的黄金线.(1)如图,在矩形中,,.请在图中画出矩形的其中一条黄金线,其中在边上,在边上,并标注出线段的长度;(2)将正方形纸片按图所示的方式折叠.如图所示,按上述方法折叠所得到的折痕是否为正方形的黄金线?请说明理由.ABCD EF BC^AD BC E F AE AB =EF ABCD ABCD 2AB = 3AD =ABCD MN M AD N BC AM GH ABCD(3)在矩形中,,,已知矩形的黄金线恰好将矩形分割成两个黄金矩形,则______(只要求直接写出其中三个答案).21.阅读下列材料,完成任务:自相似图形定义:若某个图形可分割为若干个都与它相似的图形,则称这个图形是自相似图形.例如:正方形ABCD 中,点E 、F 、G 、H 分别是AB 、BC 、CD 、DA 边的中点,连接EG ,HF 交于点O ,易知分割成的四个四边形AEOH 、EBFO 、OFCG 、HOGD 均为正方形,且与原正方形相似,故正方形是自相似图形.任务:(1)如图1中正方形ABCD 分割成的四个小正方形中,每个正方形与原正方形的相似比为________;(2)如图2,已知△ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,小明发现△ABC 也是“自相似图形”,他的思路是:过点C 作CD ⊥AB 于点D ,则CD 将△ABC 分割成2个与它自己相似的小直角三角形.已知△ACD ∽△ABC ,则△ACD 与△ABC 的相似比为________;(3)现有一个矩形ABCD 是自相似图形,其中长AD=a ,宽AB=b (a >b ).请从下列A 、B 两题中任选一条作答.A :①如图3﹣1,若将矩形ABCD 纵向分割成两个全等矩形,且与原矩形都相似,则a=________(用含b 的式子表示);ABCD 1AB =AD a =ABCD EF ABCD a=②如图3﹣2若将矩形ABCD 纵向分割成n 个全等矩形,且与原矩形都相似,则a=________(用含n ,b 的式子表示);B :①如图4﹣1,若将矩形ABCD 先纵向分割出2个全等矩形,再将剩余的部分横向分割成3个全等矩形,且分割得到的矩形与原矩形都相似,则a=________(用含b 的式子表示);②如图4﹣2,若将矩形ABCD 先纵向分割出m 个全等矩形,再将剩余的部分横向分割成n 个全等矩形,且分割得到的矩形与原矩形都相似,则a=________(用含m ,n ,b 的式子表示).题型05相似三角形的性质与判定22.如图,在中,,以为边向三角形外作正方形,作于点,交对角线于点,连接.要求的周长,只需知道( )A .的长B .的长C .的长D .的长23.如图,,,,点E 在边上运动(不与端点重合),边始终过点A ,交于点G 是等腰三角形时,的面积是( ).A .8或B .8C.D .6或 24.由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的大正方形如图所示.将小正方形对角线双向延长,分别交边AB ,和边的延长线于点,.若大正方形与小正方形的面积之比为,,则大正方形的边长为 .Rt ABC △90ACB Ð=°AB ABDE EF BC ^F AD G BG BFG V AC BC BF FG ABC DEF ≌△△5AB AC ==6BC EF ==BC DE EF AC AEG AEG △625108625108625107ABCD EF BC G H 5GH =25.如图,在正方形中,为边上的两个三等分点,点关于的对称点为,的延长线交于点.(1)求证:;(2)求的大小;(3)求证:.26.如图1,四边形是正方形,点E 在边的延长线上,点F 在边上,且,连接交于点P ,连接交于Q ,连接.(1)求证:;(2)连接,如图2,①若的长;②若,则 .27.平移图形是解答几何题目时一种重要的添加辅助线策略.如图①,在正方形中,E 、F 、G 分别是、、上的点,于点Q .求证:.小鹿在分析解题思路时想到了两种平移法:方法一:平移线段使点F 与点B 重合,构造全等三角形;ABCD E F ,AB A DE A ¢AA ¢BC G DE A F ¢∥GA B ¢Ð2A C A B ¢¢=ABCD BC AB AF CE =EF DC AC EF DE DF 、EQ FQ =BQ AQ DP ×=BQ FP FD =PE PQ=ABCD BC AB CD FG AE ^=AE FG FG方法二:平移线段使点B 与F 重合,构造全等三角形;【尝试应用】(1)请按照小鹿的思路,选择其中一种方法进行证明;(2)如图②,点E 、F 、G 、H 分别是矩形边、、、上的点,且,若,,求的值;【拓展探究】(3)如图③,点E 、F 分别是平行四边形边、上的点,连接、交于点G ,若,求证:.28.如图,,,.(1)如图1,不添加辅助线,请写出图中所有相似三角形;(2)如图2,若点E 落在边上,求证:;(3)如图3,若点H ,I ,J 分别为,AB ,AD 中点,判断与的数量关系及夹角度数(锐角).题型06相似三角形的实际应用29.将一本高为(即)的词典放入高(AB )为的收纳盒中(如图1).恰好能盖上盒盖时,测得底部F 离收纳盒最左端B 处,若此时将词典无滑动向右倒,书角的对应点恰为CD 中点.BC ABCD AB CD AD BC EF GH ^3AB =4BC =EF GHABCD AB AD CF DE 180B EGC Ð+Ð=°DE AD CF CD=90BAC AED ÐÐ==°AB AC =EA ED =BC 2222AD EF BF EF =+×BC IJ HE 17cm 17cm EF =16cm 8cm H H ¢(1)收纳盒的长 ;(2)现将若干本同样的词典放入此有盖的收纳盒中,如图2放置,则最多有本书可与边BC 有公共点.30.【问题探究】(1)如图①,在中,,,,将绕点逆时针旋转到的位置,点的对应点落在上,则的长为 ;(2)如图②,在矩形中,,,点是矩形的对称中心,点在边上,且,点是边上的动点,连接与,求的最大值;【问题解决】(3)有一块三角形草地,其示意图如图③所示,,,是一条小道(宽度不计),点是的中点,点在内,、两点之间的距离为,.市政府为丰富市民的业余生活,计划将部分草地改建,在、上分别找点、,在、处栽种梧桐树,,连接、,在.根据规划,现要沿线段修建一段文化长廊(宽度不计),为容纳更多的市民在文化长廊内活动,要求文化长廊的长度尽可能的长,当文化长廊的长最大时,请求出此时点的位置(即的长).31.BC =Rt ABC △90BAC Ð=°4AB=AC =ABC V C DEC V A D BC BD ABCD 2AB =6AD =O ABCD E AD 2AE =F BC EF OF EF OF -ABC 24cm AB BC ==90ABC Ð=°DE D BC E ABC V B E 13cm DE BC ^BC BA M N M N BM BN =EM EN EP EM =PN PN PN NBN32.在光学中,由实际光线会聚成的像,称为实像,而光线能会聚的是因为折射.图中,凸透镜的焦距为f ,主光轴,A ,B ,C ,D 都在l 上,其中O 是光心,,蜡烛(蜡烛可移动,EF l EF ^2OB OD f ==PQ l ^且),光线,其折射光线与另一条经过光心的光线相交于点()即为蜡烛在光屏上所成的实像.图中所有点都在同一平面内.记物高为h ,像高为,物距,像距为v .(1)若,,, .(2)求证.(3)当f 一定时,画出v 与u 之间的函数图象,并结合图象描述v 是怎么随着u 的变化而变化的?33.阅读理解:如图1,在△ABC 中,当DE ∥BC 时可以得到三组成比例线段:① ;② ;③ .反之,当对应线段成比例时也可以推出DE ∥BC .理解运用:三角形的内接四边形是指顶点在三角形各边上的四边形.(1)如图2,已知矩形DEFG 是△ABC 的一个内接矩形,将矩形DEFG 沿CB 方向向左平移得矩形PBQH ,其中顶点D 、E 、F 、G 的对应点分别为P 、B 、Q 、H ,在图2中画出平移后的图形;(2)在(1)所得的图形中,连接CH 并延长交BP 的延长线于点R ,连接AR .求证:AR ∥BC ;(3)如图3,某小区有一块三角形空地,已知△ABC 空地的边AB =400米,BC =600米,∠ABC =45°;准备在△ABC 内建一个内接矩形广场DEFG (点E 、F 在边BC 上,点D 、G 分别在边AB 和AC 上),三角形其余部分进行植被绿化,按要求欲使矩形DEFG 的对角线EG 最短,请在备用图中画出使对角线EG 最短距离(不要求证明).34.阅读理解:如图1,AD 是△ABC 的高,点E 、F 分别在AB 和AC 边上,且EF BC ,可以得到以下结论:.OQ f >PG l ∥GC PP ¢P ¢P Q l ¢¢^()PQ ()P Q ¢¢h ¢()OQ ()OQ ¢10cm f =10cm h =15cm u ==v cm 111u v f+=()u f >AD AE DE AB AC BC ==AD AE BD CE =BD CE AB AC=//AH EF AD BC=拓展应用:(1)如图2,在△ABC中,BC=3,BC边上的高为4,在△ABC内放一个正方形EFGM,使其一边GM在BC 上,点E、F分别在AB、AC上,则正方形EFGM的边长是多少?(2)某葡萄酒庄欲在展厅的一面墙上,布置一个腰长为100cm,底边长为160cm的等腰三角形展台.现需将展台用隔板沿平行于底边,每间隔10cm分隔出一排,再将每一排尽可能多的分隔成若干个无盖正方体格子,要求每个正方体格子内放置一瓶葡萄酒.平面设计图如图3所示,将底边BC的长度看作是0排隔板的长度.①在分隔的过程中发现,当正方体间的隔板厚度忽略不计时,每排的隔板长度(单位:厘米)随着排数(单位:排)的变化而变化.请完成下表:排数/排0123…隔板长度/厘米160__________________…若用n表示排数,y表示每排的隔板长度,试求出y与n的关系式;②在①的条件下,请直接写出该展台最多可以摆放多少瓶葡萄酒?35.阅读以下文字并解答问题:在“测量物体的高度”活动中,某数学兴趣小组的3名同学选择了测量学校里的三棵树的高度,在同一时刻的阳光下,他们分别做了以下工作:小芳:测得一根长为1米的竹竿的影长为0.8米,甲树的影长为4.08米(如1图).小华:发现乙树的影子不全落在地面上,有一部分影子落在教学楼的墙壁上(如2图),墙壁上的影长为1.2米,落在地面上的影长为2.4米.小明:测得丙树落在地面上的影长为2.4米,落在坡面上影长为3.2米(如3图).身高是1.6米的小明站在坡面上,影子也都落坡面上,小芳测得他的影长为2米.(1)在横线上直接填写甲树的高度为______米,乙树的高度为________米﹔(2)请求出丙树的高度.36.【问题背景】人教版九年级下册教材第58页第11题:如图1,一块材料的形状是锐角三角形,边,高.把它加工成正方形零件,使正方形的一边在上,其余两个顶点分别在上,这个正方形零件的边长是多少?【提出问题】在满足正方形的一边在三角形的一边上,其余两个顶点分别在另外两边上的条件下,能否在上面的材料上,加工一个面积更大的正方形?如何用直角尺(只能画直角)和圆规画出这个正方形?【分析问题】小敏认为,由于正方形的一边在三角形的一边上,这样就存在三种可能.在已知三边长度的情况下,可以通过计算,分别求出三个正方形的边长,然后比较三条边长的大小,进而知道面积最大的正方形;也可以结合当前所学的位似,分别画出满足条件的正方形,再利用圆规比较三个正方形的边长的大小,即可解决问题.【解决问题】为了简化探索过程,小敏取边长分别为的三个等腰三角形(其中为腰)木块进行研究.如图2,正方形的顶点分别在上,边在上.如图3,正方形的顶点分别在上,边在上.请你完成下面两个问题:(1)通过计算,比较这两个正方形的边长的大小;(2)在图4中,用直角尺(只能画直角)和圆规画出面积最大的正方形,使其一边在三角形的一边上,其ABC 120mm BC =80mm AD =BC AB AC,556cm cm cm ,,AB AC ,EFGH E H ,AB AC ,FG BC MNPQ M N ,AB BC ,PQ AC余两个顶点分别在另外两边上(保留画图痕迹).【学以致用】定义:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形叫做扇形.小敏类比上面的研究方法,又提出下面问题:在如图5所示的扇形中,能否用直角尺和圆规画出一个正方形,使其两个顶点在弧上,另外两个顶点在半径上?你认为可以吗?如果可以、在图中画出符合条件的正方形(保留画图痕迹);如果不可以,说明理由.题型07图形的位似37.如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.A ,B ,C 三点是格点,点P 在上,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.(1)在图(1)中,将线段沿的方向平移,使点B 与点C 重合,画出平移后的线段;再将绕的中点顺时针旋转,得到,画出线段;(2)在图(2)中,连接,将以C为位似中心缩小为原来的得到,画出;88´BC AB BC CD PC AC 180°GA GA AP APC △12EFC V EFC V(3)在图(3)中,在上画一点M ,在AB 上画一点N ,使得最小.38.(1)在正方形方格纸中,我们把顶点都在“格点”上的三角形称为“格点三角形”,如图,△ABC 是一个格点三角形,点A 的坐标为(-2,2).①△ABC 的面积为______;②在所给的方格纸中,请你以原点O 为位似中心,将△ABC 缩小为原来的一半;(仅用直尺完成作图)③在(2)中,若P (a ,b )为线段AC 上的任一点,则缩小后点P 的对应点P 1的坐标为______.(2)按要求作图,不要求写作法,但要保留作图痕迹:我们知道,三角形具有性质:三边的垂直平分线相交于同一点,三条角平分线相交于一点,三条中线相交于一点,事实上,三角形还具有性质:三条高所在直线相交于一点.请运用上述性质,只用直尺(不带刻度)作图.AC PM PN+①如图1,在平行四边形ABCD 中,E 为CD 的中点,作BC 的中点F .②如图2,在由小正方形组成的4×3的网格中,△ABC 的顶点都在小正方形的顶点上,作△ABC 的高AH .39.如图①,在中,,,点D 是上一点,且.动点F 从点C 出发沿方向以每秒2个单位长度的速度向经点B 运动,以为边构造等腰直角三角形,其中F 为直角顶点,且点E 与点B 位于线段两侧.设点F 的运动时间为t (秒).AI(1)求线段的长度;(2)当点E 落在的中位线上时,求出t 的值:(3)连接,则线段的最小值是______.(4)如图②.以点B 为位似中心,将缩小后得到,且.连接,当与的某条边平行时,直接写出t 的值.题型08旋转背景下的相似三角形的性质与判定40.定义:如果将一个三角形绕着它的一个角的顶点旋转后,使这个角的一边与另一边重叠,再将所旋转后的三角形进行相似缩放,使重叠的两条边相互重合,我们称这样的图形变换为三角形转似,这个三角形的顶点称为转似中心,所得的三角形称为原三角形的转似三角形.如图,在中,,是以点为转似中心的顺时针的一个转似三角形,那么以点A 为转似中心的逆时针的另一个转似三角形 (点分别与对应),其中边的长为Rt ABC △9AB =12BC =AB 2AD BD =CB DF DEFDF AC Rt ABC △CE CE DEF V D E F ¢¢¢△3DF D F ¢¢=E C ¢E C ¢Rt DEF △ABC V 465AB AC BC ===,,AB C ¢¢△ABC V A AB C ¢¢¢¢△B C ¢¢¢¢,B C 、B C ¢¢¢¢41.在矩形中,点是对角线、的交点,直角的顶点与重合,、分别与、边相交于、,连接,(为常数).(1)发现问题:如图1,若,猜想:________;(2)类比探究:如图2,,探究线段,之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展运用:如图3,在(2)的条件下,若,的长.42.综合与实践.问题情境:综合与实践课上,同学们开展了以“图形的旋转”为主题的数学活动.实践操作:如图1,将等腰Rt △AEF 绕正方形ABCD 的顶点A 逆时针方向旋转,其中∠AEF =90,EA =EF ,连接CF ,点H 为CF 的中点,连接HD ,HE ,DE ,得到△DHE .应用探究:(1)勤奋组:如图2,当点E 恰好落在正方形ABCD 的对角线AC 上时,判断△DHE 的形状,并说明理由;(2)善思组:如图3,当点E 恰好落在正方形ABCD 的边AB 上时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;深入探究:(3)创新小组:ABCD O AC BD EPF ÐP O OE OF AB BC E F EF BC k AB =×k 1k =OE OF=1k ¹OE OF FO FC =k OD =EF发现若连接BE ,在旋转Rt △AEF 的过程中,为定值,请你直接写出其值 .43.数学课上,有这样一道探究题.如图,已知中,AB =AC =m ,BC =n ,,点P 为平面内不与点A 、C 重合的任意一点,将线段CP 绕点P 顺时针旋转a ,得线段PD ,E 、F 分别是CB 、CD 的中点,设直线AP 与直线EF 相交所成的较小角为β,探究的值和的度数与m 、n 、α的关系,请你参与学习小组的探究过程,并完成以下任务:(1)填空:【问题发现】小明研究了时,如图1,求出了___________,___________;小红研究了时,如图2,求出了___________,___________;【类比探究】他们又共同研究了α=120°时,如图3,也求出了;【归纳总结】最后他们终于共同探究得出规律:__________(用含m 、n 的式子表示);___________ (用含α的式子表示).(2)求出时的值和的度数.BE CFABC V ()0180BAC a a Ð=°<<°EF AP b 60a =°EF PA =b =90a =°EF PA =b =EF PA EF PA =b =120a =°EF PAb44.在学习完《图形的旋转》后,数学小组的同学们展开了新的探究.(1)【问题初探】如图1,在中,点D 在边上,交于点E .绕点A 逆时针旋转得到(点D 的对应点为点,点E 的对应点为点),连接,,得到和,如图2,数学小组的同学们发现.请你帮助他们证明这一发现.(2)【问题应用】如图3,中,,,,M ,N 分别为边与的中点.绕点C 旋转,点M 的对应点为点E ,点N F ,直线与直线交于点G .①如图4,当点E 落在线段AF 上时,求证:;②当点A ,E ,F 三点在同一条直线上时,直接写出的长.(3)【问题拓展】如图5,在(2)条件下,连接,取中点K ,取中点H ,请直接写出的最大值为___________.题型09折叠背景下的相似三角形的性质与判定45.在边长为4的正方形中,E 是边上一动点(不与端点重合),将沿翻折,点A 落在点H 处,直线交于点F ,连接,,分别与AC 交于点P 、Q ,连接,.则以下结论中正确的有________ (写出所有正确结论的序号).①;②;③;④为等腰直角三角形;⑤若连接,则的最小值为.ABC V AB DE BC ∥AC ADE V AD E ¢¢△D ¢E ¢BD ¢CE ¢ABD ¢△ACE ¢V ABD ACE ¢¢△∽△Rt ABC V 90ACB Ð=°6AC =8BC =AC BC CMN V EF BC 90BFE Ð=°BG AF AF EB HK ABCD AD ABE V BE EH CD BF BE BF PD PF =PB PD 2EFD FBC Ð=ÐPQ AP QC =+BPF △DHDH 446.如图,正方形的边长为6,点P 是边上的动点,将沿折叠得到,射线与边和射线的延长线交于F ,E 点.(1)如图①,若四边形是平行四边形,求证:;(2)如图②,当时,求的长;(3)如图③,当时,求的面积.47.如图①,在中,,动点D 从点C 出发沿以每秒5个单位长度的速度向终点A 从点A 出发沿以每秒3个单位长度的速度向终点B 运动.设点D 运动的时间是t 秒.过点D 作于点F ,连结.(1) , ;(用含t 的代数式表示)(2)当四边形是菱形时,t 的值为 ;ABCD BC ABP V AP APB ¢V AB ¢DCBC APED DF EF =DF 2CF =BP FB CF ¢=DFE △Rt ABC △90159ABC AC AB Ð=°==,,CA AB ()03t <<DF BC ^DE EF、AE =AD =AEFD(3)当垂直于的一边时,求t 的值;(4)如图②,将沿翻折,点A 的对应点为点,直接写出点在外部时t 的取值范围.48.在矩形中,点E ,F 分别在边AD ,上,将矩形沿折叠,使点A 的对应点P 落在边CD 上,点B 的对应点为点G ,交于点H .(1)如图1,求证:;(2)如图2,当P 为CD 的中点,,时,求的长;(3)如图3,连接,当P ,H 分别为CD ,的中点时,探究与AB 的数量关系,并说明理由.49.(1)【动手操作】如图1,将正方形沿直线折叠,使点的对应点M 始终落在边上(点M 不与点A ,D 重合),点C 落在点N 处,与交于点P ,折痕分别与边,交于点,,连接.求证:;(2)【问题探究】在图1中,若正方形的边长为,当点运动到的中点时,求的长;(3)【拓展延伸】如图2,若把(1)【动手操作】中的正方形改成矩形,且,其中,其他条件不变,若,直接写出折痕的长度的取值范围是______.(用含m 的式子表示)题型10动点背景下的相似三角形的性质与判定50.如图,在矩形中,厘米,厘米.点沿AB 边从开始向点以厘米/秒的速度移动;同时点沿边从点开始向点以厘米/秒速度移动,用(秒)表示移动的时间().DE ABC V DEA △DE A ¢A ¢ABC V ABCD BC ABCD EF PGBC DEP CPH △∽△2AB =3AD =GH BG BC BG ABCD EF B AD MN CD AB CD E F BM BM EF=ABCD 3P CD MD ABCD ABCD AB mAD =1m ³2AD =EF ABCD 12AB =6BC =P A B 2Q DA D A 1t 06t ££。
相似三角形必考题型最新梳理
相似三角形章节必考点最新总结考点1 比例线段对于四条线段a、b、c、d,如果其中两条线段的比(即它们的长度比)与另两条线段的比相等,如a:b =c:d(即ad=bc),这四条线段是成比例线段,简称比例线段.例题1下面四组线段中,成比例的是()A.a=2,b=3,c=4,d=5B.a=1,b=2,c=2,d=4C.a=4,b=6,c=5 d=10D.a=√2,b=√3,c=3,d=√2【分析】如果其中两条线段的乘积等于另外两条线段的乘积,则四条线段叫成比例线段.对选项一一分析,排除错误答案.【解析】A、2×5≠3×4,故选项错误;B、1×4=2×2,故选项正确;C、4×10≠5×6,故选项错误;D、√3×3≠√2×√2,故选项错误.选B.【小结】此题考查了比例线段,根据成比例线段的概念,注意在相乘的时候,最小的和最大的相乘,另外两个相乘,看它们的积是否相等.同时注意单位要统一.变式1已知a,b,c,d是成比例线段,其中a=3cm,b=2cm,c=6cm,则d的长度为()A.4cm B.5cm C.6cm D.9cm【解析】因为a,b,c,d是成比例线段,可得:d=2×63=4cm,选A.【小结】此题考查了成比例线段的定义.此题比较简单,解题的关键是注意掌握比例线段的定义.变式2若a是2,4,6的第四比例项,则a=;若x是4和16的比例中项,则x=.【解析】∵a是2,4,6的第四比例项,∴2:4=6:a,∴a=12;∵x是4和16的比例中项,∴x2=4×16,解得x=±8.变式3已知四条线段a,3,a+1,4是成比例线段,则a的值为.【分析】根据对于四条线段a、b、c、d,如果其中两条线段的比(即它们的长度比)与另两条线段的比相等,如a:b=c:d(即ad=bc),这四条线段是成比例线段,简称比例线段.【解析】∵四条线段a,3,a+1,4是成比例线段,∴a:3=(a+1):4即3(a+1)=4a,解得a=3.考点2 黄金分割黄金分割:把线段AB 分成两条线段AC 和BC (AC >BC ),且使AC 是AB 和BC 的比例中项(即AB :AC =AC :BC ),叫做把线段AB 黄金分割,点C 叫做线段AB 的黄金分割点.其中AC =√5−12AB ≈0.618AB ,并且线段AB 的黄金分割点有两个.例题2 在线段AB 上,点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC ,如果ACAB=BC AC,那么点C 叫做线段AB 的黄金分割点.若点P 是线段MN 的黄金分割点,当MN =1时,PM 的长是 . 【分析】分PM >PN 和PM <PN 两种情况,根据黄金比值计算. 【解析】当PM >PN 时,PM =√5−12MN =√5−12,当PM <PN 时,PM =MN −√5−12MN =3−√52,故答案为:√5−12或3−√52. 【小结】本题考查的是黄金分割,掌握黄金比值是√5−12是解题的关键. 变式4 如果点C 是线段AB 的黄金分割点,那么下列线段比的值不可能是√5−12的为( ) A .AC BCB .BC ACC .BCABD .AB BC【分析】根据把一条线段分成两部分,使其中较长的线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段分割叫做黄金分割,他们的比值(√5−12)叫做黄金比作出判断.【解析】∵点C 是线段AB 的黄金分割点,∴AC 2=AB •BC (AC >BC ), 则AC AB =BC AC =√5−12;或BC 2=AB •AC (AC <BC ), 则AC BC=BC AB=√5−12.故只有AB BC 的值不可能是√5−12.选D . 变式5 如图,已知点E 是正方形ABCD 的边AB 边上的黄金分割点,且AE >EB ,若S 1表示AE 为边长的正方形面积,S 2表示以BC 为长,BE 为宽的矩形面积,S 3表示正方形ABCD 除去S 1和S 2剩余的面积,则S 3:S 2的值为( )A .√5−12B .√5+12C .3−√52D .3+√52【解析】如图,设AB =1,∵点E 是正方形ABCD 的边AB 边上的黄金分割点,且AE >EB , ∴AE =GF =√5−12,∴BE =FH =AB ﹣AE =3−√52, ∴S 3:S 2=(GF •FH ):(BC •BE )=(√5−12×3−√52):(1×3−√52)=√5−12.选A . 变式6 古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时,提出了分线段的“中末比”问题:点G 将一线段MN 分为两线段MG ,GN ,使得其中较长的一段MG 是全长MN 与较短的一段GN 的比例中项,即满足MG MN=GN MG=√5−12,后人把√5−12这个数称为“黄金分割”数,把点G 称为线段MN 的“黄金分割”点.如图,在△ABC 中,已知AB =AC =3,BC =4,若D ,E 是边BC 的两个“黄金分割”点,则△ADE 的面积为( )A .10﹣4√5B .3√5−5C .5−2√52D .20﹣8√5【解析】作AH ⊥BC 于H ,如图,∵AB =AC ,∴BH =CH =12BC =2,在R t △ABH 中,AH =√32−22=√5, ∵D ,E 是边BC 的两个“黄金分割”点,∴BE =√5−12BC =2(√5−1)=2√5−2,∴HE =BE ﹣BH =2√5−2﹣2=2√5−4,∴DE =2HE =4√5−8 ∴S △ADE =12×(4√5−8)×√5=10﹣4√5.选A .考点3 比例的基本性质解决此类问题通常利用设k 法即可有效解决,注意方程思想以及分类讨论思想的灵活运用. 例题3 已知:a :b :c =2:3:5 (1)求代数式3a−b+c 2a+3b−c的值;(2)如果3a ﹣b +c =24,求a ,b ,c 的值.【分析】(1)根据比例设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),然后代入比例式进行计算即可得解; (2)先设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),然后将其代入3a ﹣b +c =24,即可求得a 、b 、c 的值. 【解析】(1)∵a :b :c =2:3:5, ∴设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),则3a−b+c 2a+3b−c=6k−3k+5k 4k+9k−5k=1;(2)设a =2k ,b =3k ,c =5k (k ≠0),则6k ﹣3k +5k =24,解得k =3.则a =2k =6,b =3k =9,c =5k =15. 【小结】本题考查了比例的性质,利用“设k 法”求解更简便. 变式7 已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且满足a+43=b+32=c+84,且a +b +c =12,探索△ABC 的形状.【分析】令第一个等式等于k ,表示出a ,b ,c ,代入第二个等式求出k 的值,即可作出判断. 【解析】设a+43=b+32=c+84=k ,可得a =3k ﹣4,b =2k ﹣3,c =4k ﹣8,代入a +b +c =12得:9k ﹣15=12,解得:k =3,∴a =5,b =3,c =4,则△ABC 为直角三角形. 【小结】此题考查了比例的性质,以及勾股定理的逆定理,熟练掌握性质及定理是解本题的关键. 变式8 已知2a b+c+d=2b a+c+d=2c a+b+d=2d a+b+c=k ,求k 值.【分析】依据等比性质可得,2(a+b+c+d)3(a+b+c+d)=k ,分两种情况讨论,即可得到k 的值.【解析】∵2ab+c+d=2b a+c+d=2c a+b+d=2d a+b+c=k ,∴由等比性质可得,2(a+b+c+d)3(a+b+c+d)=k ,当a +b +c +d ≠0时,k =2(a+b+c+d)3(a+b+c+d)=23;当a +b +c +d =0时,b +c +d =﹣a ,∴k =2a b+c+d =2a−a=−2;综上所述,k 的值为23或﹣2.【小结】本题主要考查了比例的性质的运用,解决问题的关键是掌握比例的性质. 变式9 已知a 、b 、c 均为非零的实数,且满足a+b−c c=a−b+c b=−a+b+ca,求(a+b)(b+c)(c+a)abc的值.【分析】已知等式利用比例的性质化简表示出a +b ,a +c ,b +c ,代入原式计算即可得到结果. 【解析】当a +b +c ≠0时, 利用比例的性质化简已知等式得:a+b−c c=a−b+c b=−a+b+ca=a+b−c+a−b+c−a+b+ca+b+c=a+b+c a+b+c=1,即a +b ﹣c =c ,a ﹣b +c =b ,﹣a +b +c =a ,整理得:a +b =2c ,a +c =2b ,b +c =2a ,此时原式=8abcabc =8; 当a +b +c =0时,可得:a +b =﹣c ,a +c =﹣b ,b +c =﹣a ,则原式=﹣1.综上可知,(a+b)(b+c)(c+a)abc的值为8或﹣1.考点4 平行线分线段成比例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.例题4 如图,直线l 1∥l 2∥l 3,AC 分别交l 1,l 2,l 3于点A ,B ,C ;DF 分别交l 1,l 2,l 3于点D ,E ,F ;AC 与DF 交于点O .已知DE =3,EF =6,AB =4. (1)求AC 的长;(2)若BE :CF =1:3,求OB :AB .【解析】(1)∵l 1∥l 2∥l 3,∴DE DF=AB AC,即33+6=4AC,解得:AC =12;(2)∵l 1∥l 2∥l 3,∴BE CF=OB OC=13,∵AB =4,AC =12,∴BC =8,∴OB =2,∴OB AB=24=12.变式10 如图,已知AB ∥CD ∥EF ,它们依次交直线l 1、l 2于点A 、D 、F 和点B 、C 、E ,如果AD :DF =3:1,BE =10,那么CE 等于( )A .103B .203C .52D .152【解析】∵AB ∥CD ∥EF ,∴AD DF=BC CE=3,∴BC =3CE ,∵BC +CE =BE ,∴3CE +CE =10,∴CE =52.选C .变式11 如图,在△ABC 中,AD ∥BC ,点E 在AB 边上,EF ∥BC ,交AC 边于点F ,DE 交AC 边于 点G ,则下列结论中错误的是( )A .AE BE=AF CFB .AG GF=DG EGC .AG GF=AE EBD .AEAB=AF AC【解析】∵EF ∥BC ∴AE BE=AF CF,∴答案A 正确;根据合比性质,则有AE AE+BE=AF AF+CF即:AEAB=AF AC,∴答案D 正确;又∵AD ∥EF ,∴AG GF=DG EG,∴答案B 正确;而AG GF=DG EG=AD EF,∴答案C 错误.选C .变式12 已知,在△ABC 中,点D 为AB 上一点,过点D 作DE ∥BC ,DH ∥AC 分别交AC 、BC 于点E 、H ,点F 是BC 延长线上一点,连接FD 交AC 于点G ,则下列结论中错误的是( )A .AD DB=AE DHB .CFDE=DH CGC .FD FG=EC CGD .CH BC=AE AC【分析】首先证明四边形DECH 是平行四边形,再利用平行线分线段成比例定理一一判断即可. 【解析】∵DE ∥BC ,DH ∥AC ,∴四边形DECH 是平行四边形,∴DH =CE ,DE =CH , ∵DE ∥BC ,∴AD DB =AE EC =AE DH,故选项A 正确,不符合题意, ∵DH ∥CG ,∴DF FG=DH GC =EC CG,故C 正确,不符合题意, ∵DE ∥BC ,∴DE BC=AE AC,∴CH BC=AE AC,故D 正确,不符合题意,选B .考点5 相似三角形的判定相似三角形的判定方法汇总:1、定义法:三个对应角相等,三条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它两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角 形与原三角形相似.3、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.简述为:两角对应相等,两三角形相似.4、判定定理2:如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹 角相等,那么这两个三角形相似.简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似.5、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.简述为:三边对应成比例,两三角形相似例题5如图,下面图形及各个选项均是由边长为1的小方格组成的网格,三角形的顶点均在小方格的顶点上,下列四个选项中哪一个阴影部分的三角形与已知△ABC相似()A.B.C.D.【解析】根据题意得:AC=√12+22=√5,AB=√12+12=√2,BC=1,∴BC:AB:AC=1:√2:√5,A、三边之比为1:√2:√5,选项A符合题意;B、三边之比√2:√5:3,选项B不符合题意;C、三边之比为2:√5:√17,选项C不符合题意;D、三边之比为√5:√5:4,选项D不符合题意.选A.变式13在△ABC中,∠ACB=90°,用直尺和圆规在AB上确定点D,使△ACD∽△CBD,根据作图痕迹判断,正确的是()A.B.C.D.【解析】当CD是AB的垂线时,△ACD∽△CBD.∵CD⊥AB,∴∠CDA=∠BDC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠ACD=∠ACD+∠BCD=90°,∴∠A=∠BCD,∴△ACD∽△CBD.A选项中,CD是∠ACB的角平分线,不符合题意;B选项中,CD不与AB垂直,不符合题意;C选项中,CD是AB的垂线,符合题意;D选项中,CD不与AB垂直,不符合题意;选C.变式14如图,在正方形网格上有5个三角形(三角形的顶点均在格点上):①△ABC,②△ADE,③△AEF,④△AFH,⑤△AHG,在②至⑤中,与①相似的三角形是()A.②④B.②⑤C.③④D.④⑤【解析】由题意:①②④中,∠ABC =∠ADE =∠AFH =135°, 又∵AB BC=AD DE=FH AF=√22,∴AB AD =BC DE ,AB FH =BC AF,∴△ABC ∽△ADE ∽△HF A ,选A . 变式15 如图,点A 、B 、C 、D 的坐标分别是(1,7),(1,1),(4,1),(6,1),以C 、D 、E 为顶点的三角形与△ABC 相似,则点E 的坐标不可能是( )A .(4,2)B .(6,0)C .(6,3)D .(6,5)【解析】∵点A 、B 、C 的坐标分别是(1,7),(1,1),(4,1),∴AB =6,BC =3,∠ABC =90°, 当E 点坐标为(4,2),而D (6,1),则CE =1,CD =2,∠ECD =90°, ∵AB CD=BC EC=3,∠ABC =∠ECD ,∴△ABC ∽△DCE ;当E 点坐标为(6,0),而D (6,1),则ED =1,CD =2,∠EDC =90°, ∵AB CD=BC ED=3,∠ABC =∠EDC ,∴△ABC ∽△EDC ;当E 点坐标为(6,3),而D (6,1),则ED =2,CD =2,∠EDC =90°, ∵AB CD≠BC ED,∠ABC =∠EDC ,∴△ABC 与△ECD 不相似;当E 点坐标为(6,5),而D (6,1),则ED =4,CD =2,∠EDC =90°, ∵AB ED=BC CD=32,∠ABC =∠EDC ,∴△ABC ∽△EDC .选C .考点6 相似三角形的性质(周长)掌握相似三角形周长比等于对应边的比是解题关键.例题6 如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC 交BC 于点D ,点E 在AD 上,如果∠ABE =∠C ,AE =2ED ,那么△ABE 与△ADC 的周长比为( )A .1:2B .2:3C .1:4D .4:9【解析】∵AD :ED =3:1,∴AE :AD =2:3,∵∠ABE =∠C ,∠BAE =∠CAD ,∴△ABE ∽△ACD ,∴L △ABE :L △ACD =2:3,选B .变式16 如图,在▱ABCD 中,AB =10,AD =15,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于点F ,BG ⊥AE 于点G ,若BG =8,则△CEF 的周长为( )A .16B .17C .24D .25【解析】∵在▱ABCD 中,CD =AB =10,BC =AD =15,∠BAD 的平分线交BC 于点E , ∴AB ∥DC ,∠BAF =∠DAF ,∴∠BAF =∠F ,∴∠DAF =∠F ,∴DF =AD =15,同理BE =AB =10,∴CF =DF ﹣CD =15﹣10=5;∴在△ABG 中,BG ⊥AE ,AB =10,BG =8,在R t △ABG 中,AG =√AB 2−BG 2=√102−82=6,∴AE =2AG =12,∴△ABE 周长等于10+10+12=32, 四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CF ,∴△CEF ∽△BEA ,相似比为5:10=1:2,∴△CEF 周长为16 变式17 如图,点E 是▱ABCD 的边AD 上的一点,且DE AE=12,连接BE 并延长交CD 的延长线于点F ,若DE =3,DF =4,则▱ABCD 的周长为( )A .21B .28C .34D .42【解析】∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CF ,AB =CD ,∴△ABE ∽△DFE ,∴DE AE=FD AB=12,∵DE =3,DF =4,∴AE =6,AB =8,∴AD =AE +DE =6+3=9, ∴平行四边形ABCD 的周长为:(8+9)×2=34.选C .变式18 如图,已知平行四边形ABCD ,点E 在DC 上,DE :EC =2:1,连接AE 交BD 于点F ,则△DEF 与△BAF 的周长之比为( )A .4:9B .1:3C .1:2D .2:3【分析】可证明△DFE ∽△BF A ,根据相似三角形的周长之比等于相似比即可得出答案. 【解析】∵四边形ABCD 为平行四边形,∴DC ∥AB ,∴△DFE ∽△BF A ,∵DE :EC =2:1,∴DE :DC =2:3,∴DE :AB =2:3,∴C △DFE :C △BF A =2:3. 选D .考点7 相似三角形的性质(面积)掌握相似三角形面积比是对应边比的平方的性质是解题关键.例题7 如图,在△ABC 中,DE ∥BC ,BE 和CD 相交于点F ,且S △EFC =3S △EFD ,则S △ADE :S △ABC 的值为( )A .1:3B .1:8C .1:9D .1:4【解析】∵S △EFC =3S △DEF ,∴DF :FC =1:3 (两个三角形等高,面积之比就是底边之比), ∵DE ∥BC ,∴△DEF ∽△CBF ,∴DE :BC =DF :FC =1:3 同理△ADE ∽△ABC ,∴S △ADE :S △ABC =1:9,选C .变式19 如图,在平行四边形ABCD 中,点E 在DA 的延长线上,且AE =13AD ,连接CE 交BD 于点F ,交AB 于点G ,则S △BGC :S 四边形ADCG 的值是( )A .35B .53C .57D .34【分析】根据平行四边形的性质得到AD ∥BC ,AD =BC ,AB ∥CD ,再证明△AEG ∽△BCG ,利用相似的性质得到S △AEG S △BCG=19,证明△EAG ∽△EDC ,利用相似比得到S △EAG S △EDC=116,所以S 四边形ADCG =15S △EAG ,然后计算S △BGC :S 四边形ADCG 的值.【解析】∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC ,AB ∥CD , ∵AE ∥BC ,∴△AEG ∽△BCG ,∴S △AEG S △BCG =(AE BC)2=(AEAD)2=(13)2=19,即S △BCG =9S △AEG ,∵AG ∥CD ,∴△EAG ∽△EDC ,∴S △EAG S △EDC=(EA ED)2=(EAEA+AD)2=(14)2=116,即S △EDC =16S △EAG , ∴S 四边形ADCG =15S △EAG ,∴S △BGC :S 四边形ADCG =9S △AEG :15S △EAG =3:5.选A .变式20 如图,D 、E 分别是△ABC 的边AB 、BC 上的点,且DE ∥AC ,AE 、CD 相交于点O ,若S △DOE :S△COA=1:25,则S △DOE 与S △COE 的比是( )A .1:25B .1:5C .1:4D .1:3【解析】∵DE ∥AC ,∴△DOE ∽△COA ,∴S △DOE S △COA =(OD OC )2=125,∴OD OC =15,∴S △DOE 与S △COE 的比为1:5,选B .变式21 已知如图,DE 是△ABC 的中位线,点P 是DE 的中点,CP 的延长线交AB 于点Q ,那么S △CPE :S △ABC = .【解析】连结AP 并延长交BC 于点F ,∵DE 是△ABC 的中位线,∴E 是AC 的中点,∴S △CPE =S △AEP , ∵点P 是DE 的中点,∴S △AEP =S △ADP ,∴S △CPE :S △ADE =1:2,∵DE 是△ABC 的中位线,∴DE ∥BC ,DE :BC =1:2,∴△ADE ∽△ABC , ∴S △ADE :S △ABC =1:4,∴S △CPE :S △ABC =1:8考点8 相似基本模型(A 字型)基础模型:A 字型(平行) 反A 字型(不平行)例题8 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 .【解析】证明:(1)∵DE ∥AB ,∴CD AC=CE CB,∵CD 2=CF •CA .∴CD AC=CF CD,∴CFCD=CE CB,∴EF ∥BD ;(2)∵EF ∥BD ,∴∠CEF =∠CBD , ∵AC •CF =BC •CE ,∴AC BC=CE CF,且∠C =∠C ,∴△CEF ∽△CAB ,∴∠CEF =∠A ,∴∠DBE =∠A ,∵DE ∥AB ,∴∠EDB =∠DBA ,且∠DBE =∠A ,∴△BAD ∽△DBE ,∴BABD=BD DE∴BD 2=BA •DE变式22 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.【分析】(1)由EG ∥AD 可得出△BAD ∽△BEF ,利用相似三角形的性质可求出EB 的长;(2)由EG ∥∥BC 可得出△AEG ∽△ABC ,利用相似三角形的性质可求出EG 的长,再结合FG =EG ﹣EF 可求出FG 的长.【解析】(1)∵EG ∥AD ,∴△BAD ∽△BEF ,∴BE BA =EF AD,即BE BE+6=26,∴EB =3.(2)∵EG ∥∥BC ,∴△AEG ∽△ABC ,∴EG BC=AE AB,即EG 8=66+3,∴EG =163,∴FG =EG ﹣EF =103.【小结】本题考查了相似三角形的判定与性质,解题的关键是:(1)利用相似三角形的性质,求出EB 的长;(2)利用相似三角形的性质,求出EG的长.变式23 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DP BQ=PE QC,你认为小明的结论正确吗?请说明你的理由.【解析】(1)由DE ∥BC ,∴△ADE ∽△ABC ,∴AD AD+BD=AE AE+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 ,∴DP BQ=AP AQ,同理可得:EPCQ=AP AQ,∴DPBQ=EP CQ变式24 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.【分析】(1)由∠AED =∠B 、∠DAE =∠CAB 利用相似三角形的判定即可证出△ADE ∽△ACB ;根据相似三角形的性质再得出∠ADF =∠C ,即可证出△ADF ∽△ACG ; (2)由(1)的结论以及相似三角形的性质即可求出答案.【解析】(1)证明:∵∠AED =∠B ,∠DAE =∠CAB ,∴△AED ∽△ABC ,∴∠ADF =∠C , 又∵AD AC=DF CG,∴△ADF ∽△ACG ;(2)∵△ADF ∽△ACG ,∴AD AC=AF AG,∵AD AC=37,∴AFAG=37,∴AF FG=34.【小结】本题考查相似三角形的性质和判定,记住相似三角形的判定方法是解决问题的关键,属于基础题.考点9 相似基本模型(X 字型)基础模型:X 字型(平行) 反X 字型(不平行)例题9 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 .【分析】(1)证明△OAB ∽△ODC ,可得出结论; (2)证得AB ∥CD ,可得AE DF=OE OF,BE CF=OE OF,则结论得证.【解析】证明:(1)∵BO =1,CO =3,AO =32,DO =92.∴OB OC=AO DO,∵∠AOB =∠COD ,∴△OAB ∽△ODC ,∴∠A =∠D . (2)∵∠A =∠D ,∴AB ∥CD ,∴AE DF=OE OF,BE CF=OE OF,∴AEDF=BE CF.∵AE =BE ,∴CF =DF .变式25 如图:已知▱ABCD ,过点A 的直线交BC 的延长线于E ,交BD 、CD 于F 、G . (1)若AB =3,BC =4,CE =2,求CG 的长; (2)证明:AF 2=FG ×FE .【分析】(1)根据平行四边形的性质得到AB ∥CD ,证明△EGC ∽△EAB ,根据相似三角形的性质列出比例式,代入计算即可;(2)分别证明△DFG ∽△BF A ,△AFD ∽△EFB ,根据相似三角形的性质证明. 【解析】(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴△EGC ∽△EAB ,∴CG AB=EC EB,即CG 3=22+4,解得,CG =1;(2)证明:∴AB ∥CD ,∴△DFG ∽△BF A ,∴FG FA=DF FB,∴AD ∥CB ,∴△AFD ∽△EFB ,∴AF FE=DF FB,∴FG FA=AF FE,即AF 2=FG ×FE .变式26 如图,AG ∥BD ,AF :FB =1:2,BC :CD =2:1,求GE ED的值【分析】证明△AFG ∽△BFD ,可得AG BD=AF BF=12,由AG ∥BD ,可得△AEG ∽△CED ,则结论得出.【解析】∵AG ∥BD ,∴△AFG ∽△BFD ,∴AGBD=AF BF=12,∵BC CD=2,∴CD =13BD ,∴AG CD=32,∵AG ∥BD ,∴△AEG ∽△CED ,∴GEED=AG CD=32.【小结】本题考查相似三角形的判定和性质,平行线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识. 变式27 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 .【分析】(1)根据相似三角形的判定证明△ABD ∽△EBC 即可;(2)由相似三角形的判定证明△ABD ∽△EBC ,△ADE ∽△BEC ,△AED ∽△ABD ,再利用相似三角形的性质证明即可.【解析】证明:(1)∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABD =∠EBC , ∵BA •BC =BD •BE .即AB BC=BD BE,∴△ABD ∽△EBC ;(2)∵△ABD ∽△EBC ,∴∠BAD =∠BEC ,∠ADB =∠BCE ,∵∠AED =∠BEC ,∴∠BAD =∠AED ,∴△ADE ∽△BEC , ∴△AED ∽△ABD ,∴AD BD=DE AD,即AD 2=BD •DE .考点10 相似基本模型(A X 型)A 字型及X 字型两者相结合,通过线段比进行转化.例题10 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.【分析】(1)由BD =2AD ,CE =2AE 可得出AD AB=AE AC,结合∠DAE =∠BAC 可证出△ADE ∽△ABC ;(2)由△ADE ∽△ABC ,利用相似三角形的性质可得出DE BC=13及∠ADE =∠ABC ,利用“同位角相等,两直线平行”可得出DE ∥BC ,进而可得出△DEF ∽△CBF ,再利用相似三角形的性质可求出FC 的长. 【解析】(1)证明:∵BD =2AD ,CE =2AE ,∴AD AB=AE AC=13,又∵∠DAE =∠BAC ,∴△ADE ∽△ABC ; (2)∵△ADE ∽△ABC ,∴DE BC =AD AB =13,∠ADE =∠ABC ,∴DE ∥BC ,∴△DEF ∽△CBF ,∴DF CF=DE CB,即2CF=13,∴FC =6.变式28 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FEEG的值.【分析】由平行四边形的性质可得出AD ∥BC ,AD =BC ,由AD ∥BE 可得出△BEF ∽△DAF ,利用相似三角形的性质结合CE BE=23可得出AE =83EF ,由CE ∥AD 可得出△CEG ∽DAG ,利用相似三角形的性质可得出GE =25GA =23AE ,代入AE =83EF 即可得出FEEG=916.【解析】∵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 ,CEBE =23,∴BE =35BC =35DA ,∴EF =35AF ,∴AE =3+53EF =83EF . ∵CE ∥AD ,△CEG ∽DAG ,∴GEGA =CEDA =22+3,∴GE =25GA ,∴GE =25−2AE =23×83EF =169EF ,∴FE EG =916.变式29 已知,如图,在平行四边形ABCD 中,M 是BC 边的中点,E 是边BA 延长线上的一点,连接EM ,分别交线段AD 于点F 、AC 于点G . (1)求证:△AFG ∽△CMG ;(2)求证:GF GM=EF EM.【解析】(1)证明:∵AD ∥BC ,∴∠F AG =∠MCG ,∵∠AGF =∠CGM ,∴△AFG ∽△CMG ; (2)证明:∵△AFG ∽△CMG ,∴GF GM=AF CM∵AD ∥BC ,∴△AEF ∽△BEM ,∴AFBM=EF EM又∵CM =BM ,∴AFCM=EF EM,∴GFGM=EFEM.变式30 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 .【分析】(1)只要证明BE ED=BF FC=12,即可推出EF ∥CD 解决问题;(2)设△ABE 的面积为m .利用相似三角形的性质,等高模型求出△BCE ,△ECD 的面积即可解决问题; 【解析】(1)证明:∵AB ∥CD ,∴AB CD=BE ED=12,∵BF CF=12,∴BEED=BF FC,∴EF ∥CD ,∴AB ∥EF .(2)设△ABE 的面积为m .∵AB ∥CD ,∴△ABE ∽△CDE ,∴S △ABE S △EDC=(AB CD)2=14,∴S △CDE =4m ,∵AE CE=AB CD=12,∴S △BEC =2m ,∴S △ABE :S △EBC :S △ECD =m :2m :4m =1:2:4.考点11 相似基本模型(作平行线)解决此类问题的关键是作平行线去构造相似三角形从而利用相似三角形的性质去解决问题. 基础模型:例题11 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【分析】过D 作BF 的平行线,交AC 边于G ,即:DG ∥BF ,又D 为BC 中点可得出:△CDG ∽△CBF ,即:CD CB =CG CF=12,CG =12FC =FG ;同理可得:△AEF ∽△ADG ,AF =12AG =FG ,所以AF =FG =GC ,即:AFFC =AF FG+GC=12.【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 .变式31 如图,D 、E 分别是△ABC 的边BC 、AB 上的点,AD 、CE 相交于点F ,AE =15EB ,BD =13BC ,则CF :EF = .【解析】作EH ∥BC 交AD 于H ,则△AEH ∽△ABD ,∴HE BD=AE AB=16,∵BD =13BC ,∴CD =2BD ,∴HE CD=112,∵EH ∥BC ,∴△CFD ∽△EFH ,∴CFEF=CD HE=12,即CF :EF =12,变式32 如图,AD 是△ABC 的中线,点E 是线段AD 上的一点,且AE =13AD ,CE 交AB 于点F .若AF =2cm ,则AB = cm .【分析】过A 作AG ∥BC ,交CF 的延长线于G ,依据相似三角形的对应边成比例,即可得到AG DC=AE DE=12,进而得出BF =4AF =8cm ,可得AB 的长度.【解析】如图所示,过A 作AG ∥BC ,交CF 的延长线于G , ∵AE =13AD ,AG ∥BC ,∴△AEG ∽△DEC ,∴AG DC=AE DE=12,又∵AD 是△ABC 的中线,∴BC =2CD ,∴AG BC=14,∵AG ∥BC ,∴△AFG ∽△BFC ,∴AFBF=AG BC=14,∴BF =4AF =8cm ,∴AB =AF +BF =10cm ,变式33 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;考点12 相似基本模型(双垂直型)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形与原三角形相似,即△ACD ∽△ABC ∽△CBD .例题12 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.【分析】只要证明△ACD ∽△CBD ,可得AC BC=CD BD=64=32,由此即可解决问题.【解析】∵∠ACB =90°,CD 是AB 边上的高,∴∠ADC =∠CDB =∠ACB =90°, ∵∠A +∠B =90°,∠A +∠ACD =90°,∴∠ACD =∠B ,∴△ACD ∽△CBD , ∴AC BC=CD BD=64=32,∴BC AC =23,选B . 变式34 如图,矩形ABCD 中,F 是DC 上一点,BF ⊥AC ,垂足为E ,AD AB=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【分析】根据已知条件设AD =BC =a ,则AB =CD =2a ,由勾股定理得到AC =√5a ,根据相似三角形的性质得到BC 2=CE •CA ,AB 2=AE •AC 求得CE =√5a5,AE =4√5a5,得到CE AE =14,根据相似三角形的性质即可得到结论. 【解析】∵AD AB=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 =4√5a5,∴CE AE =14, ∵△CEF ∽△AEB ,∴S 1S 2=(CEAE)2=116,选A . 变式35 边长为1的正方形ABCD ,在BC 边上取一动点E ,连接AE ,作EF ⊥AE ,交CD 边于点F ,若CF 的长为316,则CE 的长为 .【解析】∵四边形ABCD 为正方形,∴∠B =∠C =90°,∴∠BAE +∠AEB =90°. ∵EF ⊥AE ,∴∠AEF =90°,∴∠AEB +∠CEF =90°,∴∠BAE =∠CEF , ∴△ABE ∽△ECF ,∴CEBA=CF BE,即CE 1=3161−CE,∴CE =14或CE =34.变式36 如图,AC 是矩形ABCD 的对角线,过点B 作BE ⊥AC 于点E ,BE 的延长线交AD 于点F ,若DF =EF ,BC =2,则AF 的长为 .【解析】设AF =x ,∴FD =2﹣x ,∴EF =FD =2﹣x , ∵AD ∥BC ,∴△AFE ∽△CBE ,∴AF BC=EF BE,∴x2=2−x BE,∴BE =2(2−x)x ,∴BF =BE +EF =4−x 2x, ∵∠AFE =AFB ,∠AEF =∠BAF =90°,∴△AFE ∽△BF A ,∴AF 2=EF •BF ,∴x 2=4−x 2x •(2﹣x ),解得:x =√5−1,考点13 相似基本模型(手拉手型)基础模型:旋转放缩变换, 图中必有两对相似三角形.例题13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【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=ABAC,∵AC:BC=3:4,∠ACB=∠AED=90°,∴AC:BC:AB=3:4:5,∴BD:CE=5:3,选A.变式37如图,AB=3,AC=2,BC=4,AE=3,AD=4.5,DE=6,∠BAD=20°,则∠CAE的度数为()A.10°B.20°C.40°D.无法确定【解析】ACAE =23,ABAD=34.5=23,BCDE=46=23,∴ACAE=ABAD=BCDE,∴△ABC∽△ADE,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,∴∠CAE=∠BAD=20°,变式38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【分析】首先证明△AOD∽△EOB,推出△BOD∽△EOA,再证明∠DBE=90°,可得②③正确,利用直角三角形斜边中线的性质即可判断④正确.【解析】∵△ABC ∽△ADE ,∴∠ADO =∠OBE ,∵∠AOD =∠BOE ,∴△AOD ∽△EOB ,∴OD OB=OA OE,∴OD OA=OB OE,∵∠BOD =∠AOE ,∴△BOD ∽△EOA ,故②正确,∵△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 ,∴DE AE=BC AC=53,∵BF =12DE ,∴2BF AE=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39 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 .【解析】证明:(1)∵AD =AF ,∴∠ADF =∠F ,∵AE •CE =DE •EF ,∴AE DE=EF CE,又∵∠AEF =∠DEC ,∴△AEF ∽△DEC ,∴∠F =∠C ,∴∠ADF =∠C , 又∵∠DAE =∠CAD ,∴△ADE ∽△ACD . (2)∵AE •BD =EF •AF ,∴AE AF=EF BD,∵AD =AF ,∴AEAD=EF BD,∵∠AEF =∠EAD +∠ADE ,∠ADB =∠EAD +∠C ,∴∠AEF =∠ADB , ∴△AEF ∽△ADB ,∴∠F =∠B ,∴∠C =∠B ,∴AB =AC .考点14 相似基本模型(一线三等角型)基础模型:如图1,∠B =∠C =∠EDF 推出△BDE ∽△CFD (一线三等角) 如图2,∠B =∠C =∠ADE 推出△ABD ∽△DCE (一线三等角)如图3,特别地,当D 时BC 中点时:△BDE ∽△DFE ∽△CFD 推出ED 平分∠BEF ,FD 平分∠EFC . 例题14 如图,在△ABC 中,AB =AC =6,D 是AC 中点,E 是BC 上一点,BE =52,∠AED =∠B ,则CE 的长为( )A .152B .223C .365D .649【解析】∵AB =AC ,∴∠B =∠C ,∵∠AEC =∠AED +∠DEC =∠B +∠BAE ,∠AED =∠B ,∴∠DEC =∠BAE , ∴△BAE ∽△CED ,∴BA CE=BE CD,∵AB =AC =6,AD =DC =3,BE =52,∴6CE=523,∴CE =365,选C . 变式40 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【解析】∵△ABC 是等边三角形,∴AB =BC =AC ,∠B =∠C =60°, ∴∠BAP +∠APB =180°﹣60°=120°,∵∠APD =60°,∴∠APB +∠DPC =180°﹣60°=120°,∴∠BAP =∠DPC , 即∠B =∠C ,∠BAP =∠DPC ,∴△ABP ∽△PCD ;AB PC=BP CD,∵BP =2,CD =1,∴ABAB−2=21,∴AB =4,∴△ABC 的边长为4.选B .【小结】本题考查了相似三角形的性质和判定,等边三角形的性质,三角形的内角和定理的应用,关键是推出△ABP ∽△PCD ,主要考查了学生的推理能力和计算能力.变式41 如图,已知在△ABC 中,AB =AC =6,BC =5,D 是AB 上一点,BD =2,E 是BC 上一动点,联结DE ,并作∠DEF =∠B ,射线EF 交线段AC 于F . (1)求证:△DBE ∽△ECF ;(2)当F 是线段AC 中点时,求线段BE 的长;(3)联结DF ,如果△DEF 与△DBE 相似,求FC 的长.【解析】(1)∵AB =AC =6,∴∠B =∠C ,∵∠BDE =180°﹣∠B ﹣∠BED ,∠CEF =180°﹣∠DEF ﹣∠BED , ∵∠DEF =∠B ,∴∠BDE =∠CEF ,∴△DBE ∽△ECF ; (2)∵△DBE ∽△ECF ,∴BD CE=BE CF,∵F 是AC 中点,∴CF =12AC =3,∴25−BE=BE 3,∴BE =2或3;(3)∵△DEF 与△DBE 相似,∴∠BED =∠EDF ,或∠DFE =∠BED ,当∠BED =∠EDF ,∴DF ∥BC ,∴∠ADF =∠B ,∠AFD =∠C ,∴∠ADF =∠AFD ,∴AD =AF =4, ∵AC =6,∴CF =2;当∠DFE =∠BED ,∵△DBE ∽△ECF ,∴∠BED =∠CFE , ∴∠DFE =∠CFE ,∠BDE =∠FDE ,∴点E 在∠BDF 与∠DFC 的角平分线上, 过E 作EM ⊥AB 于M ,EN ⊥AC 于N ,EG ⊥DF 于G ,连接AE ,∴EM =EG =EN , ∴AE 是∠BAC 的角平分线,∴BE =CE =52,∵△DBE ∽△ECF ,∴BD CE =BE CF ,即252=52CF ,∴CF =258.综上所述,FC 的长为2或258.【小结】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行线的判定和性质,角平分线的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.变式42 已知:△ABC ,AB =AC ,∠BAC =90°,点D 是边BC 的中点,点E 在边AB 上(点E 不与点A 、B 重合),点F 在边AC 上,联结DE 、DF . (1)如图1,当∠EDF =90°时,求证:BE =AF ; (2)如图2,当∠EDF =45°时,求证:DE 2DF 2=BE CF.【解析】证明:(1)连接AD ,如图1所示:在R t △ABC 中,∵AB =AC ,∠BAC =90°,∴∠B =∠C =45°,∵点D 是边BC 的中点,∴AD =12BC =BD ,AD ⊥BC ,∠BAD =∠CAD =45°,∴∠B =∠CAD , ∵∠EDF =90°,∴∠ADF +∠ADE =90°∵∠BDE +∠ADE =90°,∴∠BDE =∠ADF , 在△BDE 和△ADF 中,{∠B =∠CAD BD =AD ∠BDE =∠ADF ,∴△BDE ≌△ADF (ASA ),∴BE =AF ;(2)∵∠BDF =∠BDE +∠EDF ,∠BDF =∠C +∠CFD ,∴∠BDE +∠EDF =∠C +∠CFD . 又∵∠C =∠EDF =45°,∴∠BDE =∠CFD ,∴△BDE ∽△CFD . ∴BE CD=BD CF=DE DF,∴BE CD⋅BD CF=(DE DF)2,又∵BD =CD ,∴DE 2DF 2=BE CF.考点15 相似三角形中的动点问题例题15 如图,R t △ABC ,∠C =90°,AC =10cm ,BC =8cm .点P 从点C 出发,以2cm /s 的速度沿CA 向点A 匀速运动,同时点Q 从点B 出发,以1cm /s 的速度沿BC 向点C 匀速运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止.(1)求经过几秒后,△PCQ 的面积等于△ABC 面积的25?(2)经过几秒,△PCQ 与△ABC 相似?【解析】(1)设经过x 秒,△PCQ 的面积等于△ABC 面积的25,12⋅2x ⋅(8−x)=12×10×8×25,解得:x 1=x 2=4,答:经过4秒后,△PCQ 的面积等于△ABC 面积的25;(2)设经过t 秒,△PCQ 与△ABC 相似,因为∠C =∠C ,所以分为两种情况: ①PC BC=CQ AC ,2t 8=8−t 10,解得:t =167;②PC AC =CQ BC ,2t 10=8−t 8,解得:t =4013; 答:经过167秒或4013秒时,△PCQ 与△ABC 相似.变式43 如图所示,在等腰△ABC 中,AB =AC =10cm ,BC =16cm .点D 由点A 出发沿AB 方向向点B 匀速运动,同时点E 由点B 出发沿BC 方向向点C 匀速运动,它们的速度均为1cm /s .连接DE ,设运动时间为t (s )(0<t <10),解答下列问题: (1)当t 为何值时,△BDE 的面积为7.5cm 2;(2)在点D ,E 的运动中,是否存在时间t ,使得△BDE 与△ABC 相似?若存在,请求出对应的时间t ;若不存在,请说明理由.【解析】(1)分别过点D 、A 作DF ⊥BC 、AG ⊥BC ,垂足为F 、G 如图∴DF ∥AG ,DF AG=BD AB∵AB =AC =10,BC =16∴BG =8,∴AG =6.∵AD =BE =t ,∴BD =10﹣t ,∴DF 6=10−t 10。
相似三角形的判定与性质(六大类型)(题型专练)(原卷版)
专题02 相似三角形的判定与性质(六大类型)【题型1 相似三角形的概念】【题型2 三边对应成比例,两三角形相似】【题型3两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似】【题型4 两角对应相等,两三角形相似】【题型5 相似三角形的性质】【题型6相似三角形的性质与判定综合应用】【题型1 相似三角形的概念】1.(2023春•阳信县月考)下列4×4的正方形网格中,小正方形的边长均为1,三角形的顶点都在格点上,则在网格图中的三角形与△ABC相似的是()A.B.C.D.2.(2022秋•道外区期末)下列三角形一定相似的是()A.两个等腰三角形B.两个等边三角形C.两个直角三角形D.有一角为70°的两个等腰三角形3.(2022秋•武城县期末)下列两个图形:①两个等腰三角形;②两个直角三角形;③两个正方形;④两个矩形;⑤两个菱形;⑥两个正五边形.其中一定相似的有()A.2组B.3组C.4组D.5组4.(2022秋•承德县期末)如图所示,网格中相似的两个三角形是()A.①与②B.①与③C.③与④D.②与③5.(2022秋•襄都区校级期末)下列判断中,不正确的有()A.三边对应成比例的两个三角形相似B.两边对应成比例,且有一个角相等的两个三角形相似C.斜边与一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似D.有一个角是100°的两个等腰三角形相似【题型2 三边对应成比例,两三角形相似】6.(2022秋•常州期末)如图,△ABC∽△DEF,则DF的长是()A.B.C.2D.3 7.(2023•陇南模拟)两个相似三角形的相似比是4:9,则其面积之比是()A.2:3B.4:9C.9:4D.16:81 8.(2023•沙坪坝区校级模拟)如图,△ABO∽△CDO,若BO=6,DO=3,AB=4,则CD的长是()A.1B.2C.3D.49.(2022秋•鼓楼区期末)已知△ABC∽△DEF,若△ABC的三边分别长为6,8,10,△DEF的面积为96,则△DEF的周长为.10.(2023•惠城区校级一模)若△ABC∽△DEF,△ABC的面积为81cm2,△DEF的面积为36cm2,且AB=12cm,则DE=cm.11.(2022秋•于洪区期末)两个相似三角形的周长比是3:4,其中较小三角形的面积为18cm2,则较大三角形的面积为cm2.12.(2022秋•鸡西期末)如果两个相似三角形的周长比为1:6,那么这两个三角形的面积比为.13.(2023•长宁区一模)如果两个相似三角形的面积比是1:9,那么它们的周长比是.14.(2022秋•内乡县期末)如图,已知△ABC∽△ADE,AD=6,BD=3,DE =4,则BC=.15.(2022秋•零陵区期末)若△ABC∽△A′B′C′,且,△ABC 的面积为12cm2,则△A′B′C′的面积为cm2.【题型3两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似】16.(2022秋•仓山区校级月考)如图,D、E分别是△ABC的边AB、AC上的点,AB=8,BD=5,AC=6,CE=2,求证:△ADE∽△ACB.17.(2021秋•武陵区期末)如图,已知∠BAE=∠CAD,AB=18,AC=48,AE=15,AD=40.求证:△ABC∽△AED.18.(2022秋•丰泽区校级期中)如图,E是△ABC的边BC上的点,已知∠BAE =∠CAD,,AB=18,AE=15.求证:△ABC∽△AED.19.(2022春•丰城市校级期末)如图,已知∠B=∠E=90°,AB=6,BF=3,CF=5,DE=15,DF=25.求证:△ABC∽△DEF.【题型4 两角对应相等,两三角形相似】20.(2022秋•蚌山区月考)已知:如图D、E分别是△ABC的边AB、AC上的点,∠A=40°,∠C=80°,∠AED=60°,求证:△ADE∽△ACB.21.(2022秋•龙胜县期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高.求证:△ABC∽△CBD.22.(2022•江夏区模拟)如图,在△ABC和△DEC中,∠A=∠D,∠BCE=∠ACD.求证:△ABC∽△DEC.23.(2021秋•晋江市校级期末)如图,在△ABC中,点D在BC边上,点E在AC边上,且AD=AB,∠DEC=∠B.求证:△AED∽△ADC.24.(2022•南昌模拟)如图,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,BD是∠ABC 的平分线.求证:△ABC∽△BDC.【题型5 相似三角形的性质】25.(2020秋•思南县校级月考)判断图中的两个三角形是否相似,并说明理由.26.(大观区校级期中)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC 和△DEF的顶点都在格点上,请判断△ABC和△DEF是否相似,并说明理由.【题型6相似三角形的性质与判定综合应用】27.(2022秋•历城区校级月考)如图,AB∥CD,AC与BD交于点E,且AB=4,AE=2,AC=8.(1)求CD的长;(2)求证:△ABE∽△ACB.28.(2023•殷都区一模)如图,O是直线MN上一点,∠AOB=90°,过点A 作AC⊥MN于点C,过点B作BD⊥MN于点D.(1)求证:△AOC∽△OBD;(2)若OA=5,OC=OD=3,求BD的长.29.(2023•西湖区校级二模)如图,在菱形ABCD中,点M为对角线BD上一点,连接AM并延长交BC于点E,连接CM.(1)求证:CM=AM.(2)若∠ABC=60°,∠EMC=30°,求的值.30.(2023•港南区四模)如图,在△ABC中,D在AC上,DE∥BC,DF∥AB.(1)求证:△DFC∽△AED;(2)若CD=AC,求的值.31.(2023春•鼓楼区校级期末)如图,点C是△ABD边AD上一点,且满足∠CBD=∠A.(1)证明:△BCD∽△ABD;(2)若BC:AB=3:5,AC=16,求BD的长.32.(2022秋•顺平县期末)矩形ABCD中,E为DC上的一点,把△ADE沿AE翻折,使点D恰好落在BC边上的点F.(1)求证:△ABF∽△FCE;(2)若AB=4,AD=8,求CE的长.33.(2022秋•南京期末)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD 上,AE,BF交于点G.(1)若=,求证AE⊥BF;(2)若E,F分别是BC,CD的中点,则的值为.34.(2023•桐乡市校级开学)如图,已知△ABC和△AED,边AB,DE交于点F,AD平分∠BAC,AF平分∠EAD,.(1)求证:△AED∽△ABC;(2)若BD=3,BF=2,求AB的长.35.(2022秋•海陵区校级期末)如图,矩形DEFG的四个顶点分别在等腰三角形ABC的边上.已知△ABC的AB=AC=10,BC=16,记矩形DEFG的面积为S,线段BE为x.(1)求S关于x的函数表达式;(2)当S=24时,求x的值.36.(2022秋•平城区校级期末)如图,已知在△ABC中,边BC=6,高AD=3,正方形EFGH的顶点F,G在边BC上,顶点E,H分别在边AB和AC上,求这个正方形的边长.。
中考数学常见几何模型专题04 对角互补模型(从全等到相似)(解析版)
专题04 对角互补模型(从全等到相似)全等三角形与相似三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位。
相似三角形与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,难度大,是中考的常考题型。
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模型1.对角互补模型(全等模型)【模型解读】四边形或多边形构成的几何图形中,相对的角互补。
常见含90°、120°(60°)及任意角度的三种对角互补类型。
该题型常用到的辅助线主要是顶定点向两边做垂线,从而证明两个三角形全等. 【常见模型及结论】1)全等型—60º和120º:如图1,已知∠AOB =2∠DCE =120º,OC 平分∠AOB . 则可得到如下几个结论:∠CD =CE ,∠OD +OE =OC ,∠234CODCOESS+=. 2)全等型—90º:如图2,已知∠AOB =∠DCE =90º,OC 平分∠AOB . 则可以得到如下几个结论:∠CD =CE ,∠OD +OE =OC ,∠212ODCE OCDCOES SSOC =+=. 3)全等型—2α和1802α︒-:如图3,已知∠AOB =2α,∠DCE =1802α︒-,OC 平分∠AOB . 则可以得到以下结论:∠CD =CE ,∠OD +OE =2OC ·cos ,∠2sin cos OCDCOESSOC αα+=⋅⋅.1.(2021·贵州黔东南·中考真题)在四边形ABCD 中,对角线AC 平分∠BAD .(探究发现)(1)如图①,若∠BAD =120︒,∠ABC =∠ADC =90︒.求证:AD +AB =AC ;(拓展迁移)(2)如图②,若∠BAD =120︒,∠ABC +∠ADC =180︒.①猜想AB 、AD 、AC 三条线段的数量关系,并说明理由;②若AC =10,求四边形ABCD 的面积.【答案】(1)见解析;(2)①AD +AB =AC ,见解析;②【分析】(1)根据角平分线的性质得到∠DAC =∠BAC =60o ,然后根据直角三角形中30o 是斜边的一半即可写出数量关系;(2)①根据第一问中的思路,过点C 分别作CE ∠AD 于E ,CF ∠AB 于F ,构造AAS 证明∠CFB ≅∠CED ,根据全等的性质得到FB =DE ,结合第一问结论即可写出数量关系; ②根据题意应用60o 的正弦值求得CE 的长,然后根据()111222ABCD S AD CE AB CF AD AB CE ⨯⨯⨯四边形=+=+的数量关系即可求解四边形ABCD 的面积.【详解】(1)证明:∠AC 平分∠BAD ,∠BAD =120o ,∠∠DAC =∠BAC =60o , ∠∠ADC =∠ABC =90o ,,∠∠ACD =∠ACB =30o ,∠AD =1122AC AB AC ,=.∠AD +AB =AC , (2)①AD +AB =AC ,理由:过点C 分别作CE ∠AD 于E ,CF ∠AB 于F .∠AC 平分∠BAD ,∠CF =CE ,∠∠ABC +∠ADC =180o ,∠EDC +∠ADC =180o ,∠∠FBC =∠EDC , 又∠CFB =∠CED =90o ,∠∠CFB ≅∠CED ()AAS ,∠FB =DE , ∠AD +AB =AD +FB +AF =AD +DE +AF =AE +AF ,在四边形AFCE 中,由∠题知:AE +AF =AC ,∠AD +AB =AC ; ②在Rt ∠ACE 中,∠AC 平分∠BAD ,∠BAD =120o ∠∠DAC =∠BAC =60o ,又∠AC =10,∠CE =A sin 10sin 60o DAC ∠==∠CF =CE ,AD +AB =AC ,∠()111222ABCD S AD CE AB CF AD AB CE ⨯⨯⨯四边形=+=+=111022AC CE ⨯⨯⨯=. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质和应用,解直角三角形,关键是辨认出本题属于角平分线类题型,作垂直类辅助线.2.(2022·广东深圳·一模)【问题提出】如图1,在四边形ABCD 中,AD CD =,120ABC ∠=︒,60ADC ∠=︒,2AB =,1BC =,求四边形ABCD 的面积.【尝试解决】旋转是一种重要的图形变换,当图形中有一组邻边相等时,往往可以通过旋转解决问题.(1)如图2,连接BD ,由于AD CD =,所以可将DCB 绕点D 顺时针方向旋转60︒,得到'DAB △,则'BDB △的形状是 .(2)在(1)的基础上,求四边形ABCD 的面积.(3)如图3,等边ABC 的边长为2,BDC 是顶角为120BDC ∠=︒的等腰三角形,以D 为顶点作一个60︒的角,角的两边分别交AB 于点M ,交AC 于点N ,连接MN ,求AMN 的周长. )将BDM 绕点,得到DCP ,则DCP =∠,NPD ≅△,证得AMN 的周长【详解】解:(1)将DCB 绕点顺时针方向旋转60︒,得到'DAB , ∠DCB ∠'DAB △,'BD B D =,60BDB ∠=︒, 'BDB △是等边三角形; 故答案为:等边三角形; (2)过B ′作于E , 由(1)知,2224)解:将BDM 绕点,得到DCP , CDP △,,CP BM =PDC ∠, ∠BDC 是等腰三角形,且BD CD =,DBC ∠=∠又∠ABC 等边三角形,ABC ACB ∠=∠MBD ACB ∠=∠同理可得NCD ∠PCD NCD =∠DCN NCP +∠和NPD 中,MD PD MDN PDN DN DN =⎧⎪∠=⎨⎪=⎩∠()NMD NPD SAS ≅△△, ∠MN PN NC CP NC BM ==+=+,∠AMN 的周长224AM AN MN AM AN NC BM AB AC =++=+++=+=+=. 故AMN 的周长为4.【点睛】本题考查三角形全等变换,等边三角形判定,四边形面积转化为三角形面积,图形旋转,直角三角形判定,三点共线,三角形的周长转化为两边之和,特殊角锐角三角函数,掌握三角形全等变换,等边三角形判定,四边形面积转化为三角形面积,图形旋转,直角三角形判定,三点共线,三角形的周长转化为两边之和,特别是利用图形旋转进行图形的转化特殊角锐角三角函数,是解题关键. 3.(2022·河南安阳·二模)【阅读】通过构造恰当的图形,可以对线段长度大小进行比较,直观地得到线段之间的数量关系,这是“数形结合”思想的典型应用.【理解】(1)如图1,120MAN ∠=︒,AC 平分,,MAN CD AM CB AN ∠⊥⊥,求证:AB AD AC +=. 【拓展】(2)如图2,其他条件不变,将图1中的DCB ∠绕点C 逆时针旋转,CD 交MA 的延长线于点D ,CB 交射线AN 于点B ,写出线段AD ,AB ,AC 之间的数量关系,并就图2的情形说明理由.【应用】(3)如图3,ABC 为等边三角形,4AB =,P 为BC 边的中点,120MPN ∠=︒,将MPN ∠绕点P 转动使射线PM 交直线AC 于点M ,射线PN 交直线AB 于点N ,当8AM =时,请直接写出AN 的长.的结论可得PEM PFN ≌,根据含FN AF EM AF =+=) AC 平分MAN ∠,60DAC BAC ∠=∠=1AC =,∴AB AD +∠MAN ∠=BAD ∠+∠CDA ∴∠=CED ∠=CED CFB ∴≌,ED ∴,AE ED AD AF =-AE AF ED AD ∴+=-又AE AF AC +=,∴(3)①如图,当M P 是BC 的中点,ABC 是等边三角形,B =∠C =60°)可得PEM PFN ≌,EM ∴AB 1122CP BC AB ∴===FPB =90°-60°=30°,1,3AE AF ∴==,AM AN AF FN AF ∴=+=模型2.对角互补模型(相似模型)【模型解读】四边形或多边形构成的几何图形中,相对的角互补。
相似三角形(8大题型)(48道压轴题专练)(原卷版)—2024-2025学年九年级数学上册单元速记巧
相似三角形(8大题型)(48道压轴题专练) 压轴题型一 相似形压轴题型1.(20-21九年级上·重庆渝中·期末)如图,△ABC 三个顶点的坐标分别是A (-2,2),B (-4,1),C (-1,-1).以点C 为位似中心,在x 轴下方作△ABC 的位似图形△A'B'C .并把△ABC 的边长放大为原来的2倍,那么点A'的坐标为( )A .(1,-6)B .(1,-7)C .(2,-6)D .(2,-7)2.(23-24八年级下·山东淄博·(2)ABCD AD AB AD <<纸片,以它的一边为边长剪去一个菱形,在余下的平行四边形中,再以它的一边为边长剪去一个菱形.若剪去两个菱形后余下的平行四边形与原平行四边形ABCD 相似,则平行四边形ABCD 的相邻两边AD 与AB 的比值是 .3.(2024·湖北武汉·一模)如图是由小正方形组成的网格,四边形ABCD的顶点都在格点上,仅用无刻度的直尺在所给定的网格中按要求完成下列画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示.(1)在图1中,先以点A为位似中心,将四边形ABCD缩小为原来的12,画出缩小后的四边形111AB C D,再在AB上画点E,使得DE平分四边形ABCD的周长;(2)在图2中,先在AB上画点F,使得CF BC=,再分别在AD,AB上画点M,N,使得四边形BCMN 是平行四边形.4.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)形状相同(即长与宽之比相等)的矩形是相似矩形,已知一个矩形长为()1a a³,宽为1.一分为二(1)如图1,将矩形分割为一个正方形(阴影部分)和小矩形,小矩形恰与原矩形相似,则a的值为______.(2)如图2,将矩形分割为两个矩形,使每个小矩形均与原矩形相似,则a的值为______.一分为多(3)有同学说“无论a为何值,该矩形总可以分割为几个小矩形,这几个小矩形都与原矩形相似”,你同意这个说法吗?若同意,在图3中画出一种可行的分割方案;若不同意,举出反例.一分为三(4)将矩形分割为三个矩形,使每个小矩形均与原矩形相似.画出所有可能的分割方案的示意图,并在每个示意图下方直接写出对应的a 的值.5.(20-21八年级下·山东淄博·期末)如图,四边形ABCD ∽四边形A B C D ¢¢¢¢,且62A Ð=°,75B Ð=°,140D Т=°,9AD =,11A B ¢¢=,6A D ¢¢=,8B C ¢¢=.(1)请直接写出:C Ð= 度;(2)求边AB 和BC 的长.6.(23-24九年级上·广西南宁·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,ABC V 的三个顶点坐标分别为()1,1A ,()3,2B ,()2,3C (每个方格的边长均为1个单位长度),请按下列要求画图:(1)111A B C △与ABC V 关于原点O 成中心对称,画出111A B C △并写出点1A 的坐标;(2)以原点O 为位似中心,相似比为2,在第一象限内将ABC V 放大,画出放大后的222A B C △并写出点2B 的坐标;(3)根据信息回答问题:已知ABC V 的面积为32,AB ,请直接写出222A B C △的面积和22A B 边上的高的值.压轴题型二 比例线段压轴题型1.(2020古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底0.618≈,称为黄金分割比例),如图,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,则其身高可能是( )A .165cmB .175cmC .185cmD .190cm2.(2024·四川乐山·一模)古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时,提出了分线段的“中末比”问题:点G 将线段MN 分为两线段MG ,GN ,使得其中较长的一段MG 是全长MN 与较短的一段GN 的比例中项,即满足MG GN MN MG ==这个数称为“黄金分割”数,把点G 称为线段MN 的“黄金分割”点.如图,在ABC V 中,已知3AB AC ==,4BC =,若D ,E 是边BC 的两个“黄金分割”点,则ADE V 的面积为 .3.(23-24八年级下·贵州六盘水·期末)已知a ,b ,c ,d ,e ,f 六个数,如果()0a c e k b d f b d f ===++¹,那么a c e k b d f++=++.理由如下:∵()0a c e k b d f b d f===++¹∴a bk =,c dk =,e fk =(第一步)∴()k b d f a c e bk dk fk k b d f b d f b d f++++++===++++++(第二步)(1)解题过程中第一步应用了______的基本性质;在第二步解题过程中,()k b d f k b d f ++=++应用了______的基本性质;(2)应用此解题过程中的思路和方法解决问题:①如果22567a b c ===,则218a b c ++=______;②已知0345x y z ==¹,求23x y z x y z -++-的值.4.(23-24九年级上··的矩形叫黄金矩形.如图①,已知黄金矩形ABCD 的宽1AB =.(1)黄金矩形ABCD 的长BC = ;(2)如图②,将图①中的黄金矩形裁剪掉一个以AB 为边的正方形ABEF ,得到新的矩形DCEF ,猜想矩形DCEF 是否为黄金矩形,并证明你的结论;(3)在图②中,连接AE ,求点D 到线段AE 的距离.5.(22-23九年级上·浙江·周测)若实数a b c ,,满足a b c b c a a c b c a b +-+-+-==,求()()()a b b c a c abc+×+×+的值.6.(23-24九年级下·山东淄博·期末)已知a ,b ,c ,d 为四个不为0的数.(1)如果3a b =,求a b b +与a b a b -+的值;(2)如果(),a c a b c d b d =¹¹,求证a c b a d c =--;(3)如果a c a b d b +=+,求证a c b d=.压轴题型三 相似三角形的判定压轴题型1.(21-22九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在矩形ABCD 中,E 是AD 边的中点,BE ^F ,连接DF ,分析下列四个结论,①AEF CAB △∽△,②CF 2AF =;③DF DC =;④CD AC =.其中正确的结论有( )A .4个B .3个C .2个D .1个2.(2024·广东深圳·二模)如图,在等腰直角ABC V 中,4AB BC ==,D 为BC 上一点,E 为BC 延长线上一点,且45DAE =°∠,2AE AD =,则BD = .3.(2024·广东梅州·模拟预测)(1)如图1,在矩形ABCD 中,点C ,D 分别在边DC ,BC 上,AB AB ^,垂足为点G .求证:ADE DCF ∽V V .【问题解决】(2)如图2,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在边DC ,BC 上,AE DF =,延长BC 到点H ,使CH DE =,连接DH .求证:ADF H Ð=Ð.【类比迁移】(3)如图3,在菱形ABCD 中,E F 分别在边DC ,BC 上,10AE DF ==,7DE =,60AED Ð=°,求CF 的长.4.(2024·山西晋中·二模)综合与实践问题情境:数学活动课上,老师要求同学们以正方形为背景探索几何图形运动变化中的数学结论.如图1,正方形ABCD 中,4AB =,点E ,F 分别是边AB ,AD 的中点,连接EF ,点G 是线段EF 上的一个动点,连接AG ,将线段AG 绕点A 逆时针方向旋转90°,得到AH ,连接HD ,GB .猜想证明:(1)针对老师给出的问题背景,“智慧小组”发现GB HD =,请你证明这一结论;操作探究:(2)“善思小组”提出问题:如图2,当点G 为线段EF 的中点时,连接FH ,试判断四边形AGFH 的形状,并说明理由;深入探究:(3)“创新小组”BG 与直线DH 交于点M ,当AHD V 为直角三角形时,请直接写出四边形AGMH 的面积.5.(2024·安徽蚌埠·一模)如图1,在四边形ABCD 中,120ABC Ð=°,60ADC Ð=°,对角线AC ,BD 相交于点O ,且AC AD =,BD 平分ABC Ð.(1)求证:DB AB CB =+;(2)如图2,过点D 作DE AB ∥,使DE BC =,连接AE ,取AE 中点 F ,连接DF ,求证:22AC DF OD =×.6.(23-24九年级上·湖南常德·期中)(1)如图1,在四边形ABCD 中,90BAD BCD Ð=Ð=°,连接AC BD ,,过点A 作AE AC ^交CB 的延长线于点E ,求证:E ACD Ð=Ð.(2)如图2,在四边形ABCD 中,AB AD =,(1)中的其它条件不变,点M ,N 分别是BD EC ,的中点,连接AN AM ,,MN .①求证:AE AC =﹔②求证:N ABE AM ∽△△.压轴题型四 相似三角形的性质压轴题型1.(22-23九年级上·上海长宁·期中)已知点D 在ABC V 的边BC 上,联结AD ,如果ABD △与ACD V 相似,那么下列四个说法:①BAD C Ð=Ð;②AD BC ^;③2AD BD CD =×;④22AB BD AC CD =.一定成立的是( ).A .②④B .①③C .①②③D .②③④2.(2024·上海浦东新·三模)如图,在ABC V 中,3AC BC ==,90C Ð=°,点D 在边BC 上(不与点B ,点C 重合),连接AD ,点E 在边AB 上,EDB ADC Ð=Ð.已知点H 在射线AC 上,连接EH 交线段AD 于点G ,当1CH =,且AEH BED Ð=Ð时,则BE AB = .3.(23-24八年级下·山东威海·期末)如图1,矩形ABCD ,点E ,点F 分别为AD ,BC 上的点,将矩形沿EF 折叠,使点B 的对应点B ¢落在CD 上,连接BB ¢.(1)如图2,当点B ¢与点D 重合时,连接BE ,试判断四边形BEB F ¢的形状,并说明理由;(2)若6AB =,8BC =,求折痕EF 的最大值.4.(23-24八年级下·山东东营·期末)综合与探究(1)如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在边BC CD ,上,且AE BF ^,则线段AE 与BF 的之间的数量关系为_____________;(2)【类比探究】如图2,在矩形ABCD 中,35AB AD ==,,点E ,F 分别在边BC ,CD 上,且AE BF ^,请写出线段AE 与BF 的数量关系,并证明你的结论.(3)【拓展延伸】如图3,在Rt ABC V 中,9046ABC AB BC Ð=°==,,,D 为BC 上一点,且2BD =,连接AD ,过点B 作BE AD ^于点F ,交AC 于点E ,求BE 的长.5.(23-24九年级下·广西南宁·阶段练习)已知等边ABC V ,以AC 为斜边向外作Rt ACD △,定义Rt ACD △为等边ABC V 的“关联直角三角形”,连接BD 交AC 于点E ,下面我们来研究与DE BE的值有关的问题.(1)如图①,当“关联直角三角形”是等腰直角三角形时,DE BE的值为______;(2)如图②,当“关联直角三角形”是含30°的直角三角形时,求DE BE的值;(3)如图③,当“关联直角三角形”是一般的直角三角形时,若16,3DE AB BE ==,求BD 的值.6.(2024·安徽·中考真题)如图1,ABCD Y 的对角线AC 与BD 交于点O ,点M ,N 分别在边AD ,BC 上,且AM CN =.点E ,F 分别是BD 与AN ,CM 的交点.(1)求证:OE OF =;(2)连接BM 交AC 于点H ,连接HE ,HF .(ⅰ)如图2,若HE AB ∥,求证:HF AD ∥;(ⅱ)如图3,若ABCD Y 为菱形,且2MD AM =,60EHF Ð=°,求AC BD 的值.压轴题型五 相似三角形的应用压轴题型1.(2024·浙江温州·三模)图1是《九章算术》中记载的“测井深”示意图,译文指出:“如图2,今有井直径CD 为5尺,不知其深AD .立5尺长的木CE 于井上,从木的末梢E 点观察井水水岸A 处,测得“入径CF ”为4寸,问井深AD 是多少?(其中1尺10=寸)”根据译文信息,则井深AD 为( )A .500寸B .525寸C .550寸D .575寸2.(2022·浙江金华·一模)将一本高为17cm (即17cm EF =)的词典放入高(AB )为16cm 的收纳盒中(如图1).恰好能盖上盒盖时,测得底部F 离收纳盒最左端B 处8cm ,若此时将词典无滑动向右倒,书角H 的对应点H ¢恰为CD 中点.(1)收纳盒的长BC = ;(2)现将若干本同样的词典放入此有盖的收纳盒中,如图2放置,则最多有本书可与边BC 有公共点.3.(2024·江苏南京·一模)在光学中,由实际光线会聚成的像,称为实像,而光线能会聚的是因为折射.图中,凸透镜EF 的焦距为f ,主光轴l EF ^,A ,B ,C ,D 都在l 上,其中O 是光心,2OB OD f ==,蜡烛PQ l ^(蜡烛可移动,且OQ f >),光线PG l ∥,其折射光线GC 与另一条经过光心的光线PP ¢相交于点P ¢(P Q l ¢¢^)即为蜡烛在光屏上所成的实像.图中所有点都在同一平面内.记物高()PQ 为h ,像高()P Q ¢¢为h ¢,物距()OQ ,像距()OQ ¢为v .(1)若10cm f =,10cm h =,15cm u =,=v cm .(2)求证111u v f+=.(3)当f 一定时,画出v 与u 之间的函数图象()u f >,并结合图象描述v 是怎么随着u 的变化而变化的?4.(23-24九年级上·河北邢台·1,小红家的阳台上放置了一个晒衣架,图2是晒衣架的侧面示意图,立杆AB 、CD 相交于点O ,B 、D 两点在地面上,经测量得到136cm AB CD ==,51cm OA OC ==,34cm OE OF ==,现将晒衣架完全稳固张开,扣链EF 成一条线段.发现:连接AC .则AC 与EF 有何位置关系?并说明理由;探究:若32cm EF =,求利用夹子垂挂在晒衣架上的连衣裙总长度小于多少时,连衣裙才不会拖在地面上?5.(22-23九年级上·浙江·单元测试)如图,Rt ABC V 为一块铁板余料,90B Ð=°,6cm BC =,8cm AB =,要把它加工成正方形小铁板,有如图所示的两种加工方案,请你分别计算这两种加工方案的正方形的边长.6.(2022九年级·全国·专题练习)阅读理解:如图1,AD 是△ABC 的高,点E 、F 分别在AB 和AC 边上,且EF //BC ,可以得到以下结论:AH EF AD BC=.拓展应用:(1)如图2,在△ABC 中,BC =3,BC 边上的高为4,在△ABC 内放一个正方形EFGM ,使其一边GM 在BC 上,点E 、F 分别在AB 、AC 上,则正方形EFGM 的边长是多少?(2)某葡萄酒庄欲在展厅的一面墙上,布置一个腰长为100cm ,底边长为160cm 的等腰三角形展台.现需将展台用隔板沿平行于底边,每间隔10cm 分隔出一排,再将每一排尽可能多的分隔成若干个无盖正方体格子,要求每个正方体格子内放置一瓶葡萄酒.平面设计图如图3所示,将底边BC 的长度看作是0排隔板的长度.①在分隔的过程中发现,当正方体间的隔板厚度忽略不计时,每排的隔板长度(单位:厘米)随着排数(单位:排)的变化而变化.请完成下表:排数/排0123…隔板长度/厘米160__________________…若用n 表示排数,y 表示每排的隔板长度,试求出y 与n 的关系式;②在①的条件下,请直接写出该展台最多可以摆放多少瓶葡萄酒?压轴题型六 重心的性质压轴题型1.(23-24九年级上·浙江宁波·期末)如图,点G 是ABC V 的重心,过点G 作MN BC ∥分别交AB AC ,于点M ,N ,过点N 作ND AB ∥交BC 于点D ,则四边形BDNM 与ABC V 的面积之比是( )A .1:2B .2:3C .4:9D .7:92.(2023·上海·一模)在Rt ABC △中,9030B BAC BC Ð=°Ð=°=,,1,以AC 为边在ABC V 外作等边ACD V ,设点E 、F 分别是ABC V 和ACD V 的重心,则两重心E 与F 之间的距离是 .3.(2024·江苏盐城·中考真题)如图1,E 、F 、G 、H 分别是平行四边形ABCD 各边的中点,连接AF CE 、交于点M ,连接AG 、CH 交于点N ,将四边形AMCN 称为平行四边形ABCD 的“中顶点四边形”.(1)求证:中顶点四边形AMCN 为平行四边形;(2)①如图2,连接AC BD 、交于点O ,可得M 、N 两点都在BD 上,当平行四边形ABCD 满足________时,中顶点四边形AMCN 是菱形;②如图3,已知矩形AMCN 为某平行四边形的中顶点四边形,请用无刻度的直尺和圆规作出该平行四边形.(保留作图痕迹,不写作法)4.(23-24七年级下·江苏扬州·阶段练习)作图.(1)直尺作图:如图1,已知D 、E 分别为AB 、AC 中点,过点A 作AF 平分ABC V 面积;(2)直尺作图:如图2,已知AD BC ∥,在四边形ABCD 中作一点O ,使AOB COD S S =△△;(3)尺规作图:如图3,已知D 为AC 中点,点M 在BC ,在AC 上作点N 使MN 平分ABC V 面积.5.(2024·辽宁丹东·二模)阅读与思考:三角形的重心定义:三角形三条中线相交于一点,这个交点叫做三角形的重心.三角形重心的一个重要性质:重心与一边中点的连线的长是对应中线长的13.下面是小明证明性质的过程.如图,在ABC V 中,D 、E 分别是边BC 、AC 的中点,AD 、BE 相交于点G ,求证:13GE GD BE AD ==证明:连接ED ,∵D ,E 是边BC ,AC 的中点,∴DE AB ∥,12DE AB =(依据1)∴ABG DEGV V ∽∴12GE GD DE GB GA AB ===(依据2)∴13GE GD BE AD ==(1)任务一,在小明的证明过程中,依据1和依据2的内容分别是:依据1:______________________依据2:______________________(2)应用①如图,在ABC V 中,点G 是ABC V 中的重心,连接AG 并延长交BC 与点E ,若 3.5GE =,求AG 长.②在ABC V 中,中线AD 、BE 相交于点O ,若ABC V 的面积等于30,求BOD V 的面积.6.(2024·河南周口·三模)(1)古往今来,人们在生产和生活中对三角形的应用层出不穷,三角形也是我们平时研究的重点,如图1,已知ABC V 是等边三角形. P 是ABC V 的重心,连接BP CP ,并延长分别交边AC AB ,于点E ,D .试判断:①BPD Ð的度数为 ;②线段PB PD PE ,,之间的数量关系:PB PD PE +;(填写“>”“<”或“=”)(2)如图2,若在等边ABC V 中,点E 是射线AC 上一动点(其中点E 不与点A 重合,且12CE AC <),连接BE ,作边BA 关于直线 BE 的对称线段 BD ,直线CD ,BE 相交于点 P ,试探究线段PB PC PD ,,的数量关系,并说明理由.压轴题型七 平面向量的线性运算压轴题型1.(23-24九年级上·上海·期中)下列判断不正确的是( )A .()222a b a b +=+r r r r ;B .如果向量a r 与b r 均为单位向量,那么a b =r r 或a b =-r r ;C .如果a b =r r ,那么a b =r r ;D .对于非零向量b r ,如果()0a k b k =×¹r r ,那么a b r r P .2.(2024·上海普陀·二模)如图,梯形ABCD 中,AD BC ∥,过点A 作AE DC ∥分别交BD 、BC 于点F 、E ,23BE BC =,设AD a =uuu r r ,AB b =uuu r r ,那么向量FE uuu r 用向量a r 、b r 表示为 .3.(23-24八年级下·上海崇明·期末)如图,点E 在平行四边形ABCD 的对角线BD 的延长线上.(1)填空:BA AB +uuu r uuu r = ,BA AE ED DC +++uuu r uuu r uuu r uuu r = ;(2)图中与AB uuu r 相等的向量是 ,与AD uuu r 相反的向量是 ;(3)求作:DC DE +uuu r uuu r (不写作法,保留作图痕迹,写出结论).4.(23-24八年级下·上海·期末)如图,在四边形ABCD 中,AD BC ∥,点O 是对角线AC 的中点,DO 的延长线与BC 相交于点E ,设AB a uuu r r =,AD b =uuu r r ,BE c =uuu r r .(1)试用向量a r 、b r 、c r 表示向量:ED =uuu r ______;(2)写出图中所有与AD uuu r 互为相反向量的向量:______;(3)求作:AD OC +uuu r uuu r.(画出所求向量,并直接写出结论)5.(23-24八年级下·上海闵行·期末)如图,已知梯形ABCD 中,AB DC P ,点E 在AB 上,ED BC ∥.(1)填空:BE ED DC CB +++=uuu r uuu r uuu r uuu r ,(2)填空:BA AD DC EA ++-=uuu r uuu r uuu r uuu r ;(3)在图中直接作出AE ED AB +-uuu r uuu r uuu r .(不写作法,写结论)6.(2022八年级下·上海·专题练习)如图,已知点M 是△ABC 边BC 上一点,设AB uuu r =a r ,AC uuu r =b r .(1)当BM MC=2时,AM uuuu r =______;(用a r 与b r 表示)(2)当AM uuuu r =4377a b +r r 时,BM MC =______;(3)在原图上作出AM uuuu r 在AB uuu r 、AC uuu r 上的分向量.压轴题型八 相似三角形的动点问题1.(2020·山西·一模)如图,在ABC V 中,8AB AC ==,6BC =,点P 从点B 出发以1个单位长度/秒的速度向点A 运动,同时点Q 从点C 出发以2个单位长度/秒的速度向点B 运动,其中一点到达另一点即停.当以B ,P ,Q 为顶点的三角形与ABC V 相似时,运动时间为( )A .2411秒B .95秒C .2411秒或95秒D .以上均不对2.(2023八年级上·江苏·专题练习)如图,在ABC V 中,90C Ð=°,3AC =,4BC =,动点P 从点B 出发以每秒1个单位长度的速度沿B A ®匀速运动;同时点Q 从点A 出发同样的速度沿A C B ®®匀速运动.当点P 到达点A 时,P 、Q 同时停止运动,设运动时间为t 秒,当t 为 时,以B 、P 、Q 为顶点的三角形是等腰三角形.3.(2024·吉林长春·三模)如图,在Rt ABC △中,90ABC Ð=°,8AB =,6BC =,点D 为AC 中点,动点P 从点A 出发,沿边AB 以每秒5个单位长度的速度向终点B 运动,连结DP ,将线段DP 绕点D 逆时针旋转90°得线段DE ,连结PE .设点P 运动的时间为t 秒.(1)用含t 的代数式表示点P 到AC 的距离为________;(2)当点E 落在ABC V 内部(不包括边界)时,求t 的取值范围;(3)当PE 与ABC V 的一边平行时,求线段PE 的长度;(4)当经过点E 与ABC V 的一个顶点的直线平分ABC V 面积时,直接写出t 的值.4.(2024·江苏苏州·二模)如图,矩形ABCD 中,4AB =厘米,3BC =厘米,点E 从A 出发沿AB BC -匀速运动,速度为1厘米/秒;同时,点F 从C 出发沿对角线CA 向A 匀速运动,速度为1厘米/秒,连接DE DF EF 、、,设运动时间为t 秒.请解答以下问题:(1)当0 2.5t <<时①t 为何值时,EF AD ∥;②设DEF V 的面积为y ,求y 关于t 的函数;5.(2023·吉林松原·模拟预测)已知ABC V 中,90C Ð=°,3cm AC =,4cm CD =,BD AD =.点F 从点A 出发,沿AC CD -运动,速度为1cm/s ,同时点E 从点B 出发,沿BD DA -运动,运动速度为1cm/s ,一个点到达终点,另一点也停止运动.设AEF △ 的面积为S 2cm ,点E ,F 运动时间为t s .(1)求BD 的长;(2)用含t 的代数式表示DE ;(3)求S 与t 的函数关系式,并写出t 的取值范围.6.(23-24九年级下·河北邯郸·阶段练习)如图1和2,在矩形ABCD 中,6,8AB BC ==,点K 在CD 边上.且73CK =.点M N ,分别在,AB BC 边上,且2AM CN ==.点P 从点M 出发沿折线MB BN -匀速运动,点E 在CD 边上随P 移动,且始终保持^PE AP ;点Q 从点D 出发沿DC 匀速运动,点P Q ,同时出发,点Q 的速度是点P 的一半,点P 到达点N 时停止,点Q 随之停止.设点P 移动的路程为x .(1)当点Q 与点K 重合时,通过计算确定点P 的位置;(2)若点P 在BN 上,当BP CE =时,如图2,求x 的值;(3)在点P 沿折线MB BN -运动过程中,求点Q ,E 的距离(用含x 的式子表示);(4)已知点P 从点M 到点B 再到点N 共用时20秒,请直接写出点K 在线段QE 上(包含端点)的总时长.。
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相似三角形线长问题
例1 如图2-64所示,已知AB∥EF∥CD,若AB=6厘米,CD=9厘米.求EF.
分析由于BC是△ABC与△DBC的公共边,且AB∥EF∥CD,利用平行线分三角形成相似三角形的定理,可求EF.
解在△ABC中,因为EF∥AB,所以
同样,在△DBC中有
①+②得
设EF=x厘米,又已知AB=6厘米,CD=9厘米,代入③得
说明由证明过程我们发现,本题可以有以下一般结论:“如本题
请同学自己证明.
例2如图2-65所示.ABCD的对角线交于O,OE交BC于E,交AB的延长线于F.若AB=a,BC=b,BF=c,求BE.
分析本题所给出的已知长的线段AB,BC,BF位置分散,应设法利用平行四边形中的等量关系,通过辅助线将长度已知的线段“集中”到一个可解的图形中来,为此,过O作OG ∥BC,交AB于G,构造出△FEB∽△FOG,进而求解.
解过O作OG∥BC,交AB于G.显然,OG是△ABC的中位线,所以
在△FOG中,由于GO∥EB,所以
例3 如图2-69所示.P为△ABC内一点,过P点作线段DE,FG,HI分别平行于AB,BC 和CA,且DE=FG=HI=d,AB=510,BC=450,CA=425.求d.
分析由于图中平行线段甚多,因而产生诸多相似三角形及平行四边形.利用相似三角形对应边成比例的性质及平行四边形对边相等的性质,首先得到一个一般关系:
进而求d.
因为FG∥BC,HI∥CA,ED∥AB,易知,四边形AIPE,BDPF,CGPH均是平行四边形.△BHI∽△AFG∽△ABC,从而
将②代入①左端得
因为
DE=PE+PD=AI+FB,④
AF=AI+FI,⑤
BI=IF+FB.⑥
由④,⑤,⑥知,③的分子为
DE+AF+BI=2×(AI+IF+FB)=2AB.
从而
即
下面计算d.
因为DE=FG=HI=d,AB=510,BC=450,CA=425,代入①得
解得d=306.
A 组
1.如图2-70所示.梯形ABCD 中,AD ∥BC ,BD ,AC 交于O 点,过O 的直线分别交AB ,CD 于E ,F ,且EF ∥BC .AD=12厘米,BC=20厘米.求EF .
2.如图 2-72所示.梯形 ABCD 中,AD ∥BC ,MN ∥BC ,且MN 与对角线BD 交于O .若AD=DO=a ,BC=BO=b ,求MN .
3.若正方形的四个顶点分别在直角三角形的三条边上,直角三角形的两直角边的长分别为3cm 和4cm ,则此正方形的边长为________cm 。
4.如图,AD 是ABC ∆的中线,E 是AD 上的一点,且AD AE 3
1
=,CE 交AB 于点F ,若AF=1.2cm ,求AB 的长。
F
E
D
C
B
A
5.如图正方形OPQR 内接于,的面积分别是,,已知1S CRQ AOR ABC 1=∆∆∆ ,
和1S 3S 32==那么正方形OPQR 的边长是________。
6.如图,Rt ABC ∆中,CD 为斜边AB 上的高,DE ⊥CB 于E ,若BE=6,CE=4,则AD=________。
7.如图,AB ,CD 是两根竖立的电线杆,A ,C 距离地面的高度分别是AB=6米,CD=9米,在A ,C 处分别用钢索将两根电线杆固定,求钢索AD 与BC 的交点M 距离地面的高度MH 。
8.如图,在Rt ABC ∆中,AB CD ⊥于D ,A ∠的平分线AF 交CD 于E ,过E 引EG//AB 交BC 于G ,若CE=3,则BG 的长为________。
G
F
E
D
C
B
A
E
D
C
B
A
M
D
C
A
9.如图,在ABC ∆中,已知︒=∠90C ,AD 是CAB ∠的角平分线,点E 在AB 上,DE//CA ,CD=12,BD=15,求AE 、BE 的长。
10.如图,在Rt ABC ∆中,BC AD BAC ⊥︒=∠,90于D ,P 为AD 中点,BP 延长线交AC 于E ,BC EF ⊥于F ,AE=3,EC=12,则EF=________。
P
F
E
D
B A
11.如图,ABCD 是正方形,A,E,F,G 在同一条直线上,并且AE=5cm ,EF=3cm ,求FG 的长。
G
F
E
D
C
B
A
E
D
C
B
A
B 组
1.如图,已知在ABC ∆中,AD 是BC 边上中线,E 是AD 上一点,且BE=AC ,延长BE 交AC 于F ,求证:AF=EF 。
F E
C
B
A
2.如图,在等腰ABC Rt ∆中,D 在斜边BC 上,BD=2DC ,F 点在AC 上,AD BF ⊥,垂足为E ,求证:AF=FC 。
F E
D
C
B
A
3.如图,在ABC Rt ∆中,两条直角边AB 、AC 的长分别为1cm ,2cm ,求三角形的角平分线AD 的长度。
C
D
B A
4.如图2-81所示.△ABC 中,E ,D 是BC 边上的两个三等分点,AF=2CF ,BF=12厘米.求:
FM ,MN ,BN 的长.
解取AF的中点G,连接DF,EG.由平行线等分线段定理的逆定理知DF∥EG∥BA,所以
△CFD∽△CAB,△MFD∽△MBA.
所以MB=3MF,从而BF=4FM=12,所以
FM=3(厘米).
又在△BDF中,E是BD的中点,且EH∥DF,所以
因为EH∥AB,所以△NEH∽△NAB,从而
显然,H是BF的中点,所以
故所求的三条线段长分别为
中,AB⊥AC,AE⊥BC于E,D在AC边上,若BD=DC=EC=1,求AC。
5.如图,ABC
解:取BC 的中点M ,连AM ∵ AB ⊥AC ∴ AM=CM ∴ ∠1=∠C 又 BD=DC
∴ DCB DBC ∠=∠ ∴ DBC C ∠=∠=∠1 ∴ MAC ∆∽DBC ∆ ∴
BC AC DC MC = 又 DC=1 MC=2
1
BC ∴ 22
1
BC DC BC MC AC =⋅=
(1) 又 AEC Rt ∆∽BAC Rt ∆
又 ∵ EC=1 ∴ BC BC CE AC =⋅=2
(2) 由(1)(2)得,42
1
AC AC =
∴ 32=AC 小结:利用等腰三角形有公共底角,则这两个三角形相似,取BC 中点M ,构造MAC ∆与DBC ∆相似是解题关键
6.从等腰RT△ABC 的斜边BC 上的一点P,作PD⊥AB 于D,PE⊥AC 于E,连CD 交PE 于点M,连BE 交PD 于点N 。
求证:PM=PN ∵AB ⊥AC
PE ⊥AC ,PD ⊥AB , ∴PE ‖AB ,PD ‖AC , 在△CBD 中, OM/BD=CM/CD , 同理,在△CAD 中, CM/CD=CE/CA , 则,PM/BD=CE/CA , PM/CE=BD/CA 。
(更比), AB=AC , PM/CE=BD/AB , 又PD ‖AC , BD/AB=BP/BC , PM/CE=BP/BC ,
在△BEC 中,NP/CE=BP/BC , ∴PM/CE=NP/CE ,
∴PM=PN ,证毕。
7.如图,在个不同的点上有,在,中,100BC 2BC 5AC AB ABC ===∆
22221111100321G F E P ,G F E P ABC 100,P P ,P ,P 的内接矩形个点分别作过这∆ ,…, ,G F E P 100100100100设每个内接矩形的周长分别为1002110021L L L ,L ,,L ,L +++ 则
=________。
8.在ABC ∆中,AD 是BAC ∠的平分线,若AB+BD=25,AC-CD=4,则AD=________。
9.如图,O 是四边形ABCD 对角线的交点,已知,180︒=∠+∠BCA BAD AB=5,AC=4,AD=3,
,6
7
=OD BO 求BC 的长。
F 100
F 2
F 1
P 100G 100 G 2G 1
P 2P 1E 100
E 2E 1
C
B
A C D
B
A
O
D
B
A
10.如图,A BC ∆中,D 、E 分别是边BC 、AB 上的点,且321∠=∠=∠,如果
A D C E
B D A B
C ∆∆∆,,的周长依次是4
5,,,21
21≤+m m m m m m 证明:。
2
3
1
E
C B A
11.如图,'''R Q P PQR ∆∆和是两个全等的等边三角形,六边形ABCDEF 的边长分别记为332211,,,,,b FA a EF b DE a CD b BC a AB ======,
求证:232221232221b b b a a a ++=++。
S'3S'2
S'1S 3S 2S 1F E D C
B A
R'Q'
P'
R Q P
12.如图,,1,,90===⊥︒=∠CF DC BD BC AF BAC 求3AC 的值。
F D
C
B A。