九年级数学圆与相似的专项培优 易错 难题练习题(含答案)
∴ = ,即 AH= AC. ∵ AC=4AG,
∴ a=AG= AC,
b=AH﹣AG= AC﹣ AC= AC,
c=AO﹣AH= AC﹣ AC= AC,
∴ a:b:c= : : =5:3:2
【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质可得 AO= AC,AD=BC,AD∥ BC,从而可证 得△ AEG∽ △ CBG,得出对应边成比例,由 AE=EF=FD 可得 BC=3AE,就可证得 GB=3EG,即 可求出 EG:BG 的值。 (2)根据相似三角形的性质可得 GC=3AG,就可证得 AC=4AG,从而可得 AO=2AG,即可证 得结论。
(1)求证:AC 是⊙O 的切线; (2)过点 E 作 EH⊥AB,垂足为 H,求证:CD=HF; (3)已知:CD=1,EH=3,求 AF 的长. 【答案】(1)证明:如图,连接 OE. ∵ BE 平分∠ ABC, ∴ ∠ CBE=∠ OBE, ∵ OB=OE, ∴ ∠ OBE=∠ OEB, ∴ ∠ OEB=∠ CBE, ∴ OE∥ BC, ∴ ∠ AEO=∠ C=90°, ∴ AC 是⊙O 的切线;
【答案】(1)解:
,
理由如下:
∵ 四边形 是平行四边形,
∴∥,
.
∵ 四边形 是菱形,
∴∥,
.
∴∥,
.
∴
.
又∵
,
∴
≌
.
∴
的值.(用含 α 的三角函数表示)
(2)解:方法 1:过点 作 ∥ ,交 于点 ,
∴
.
∵
,
∴
∽
.
∴
.
由(1)结论知
.
∴
.
∴
.
∵ 四边形 为菱形,
∴
.
∵ 四边形 是平行四边形,
∴∥.
【解析】【分析】(1)利用菱形和平行四边形的性质可得出 AB∥ CD∥ EF,AB=CD=EF,再
利用平行线的性质可证得∠ ABG=∠ FEG,然后利用 AAS 可证得△ ABG≌ △ FEG,由全等三角
形的性质可证得结论。
(2)①过点 G 作 GM ∥ BH ,交 DH 于点 M ,易证△ GME∽ △ BHE。得出对应边成比例,
(1)如图 1,当 t=3 时,求 DF 的长. (2)如图 2,当点 E 在线段 AB 上移动的过程中,∠ DEF 的大小是否发生变化?如果变 化,请说明理由;如果不变,请求出 tan∠ DEF 的值. (3)连结 AD,当 AD 将△ DEF 分成的两部分的面积之比为 1:2 时,求相应的 t 的值. 【答案】(1)解:当 t=3 时,点 E 为 AB 的中点, ∵ A(8,0),C(0,6), ∴ OA=8,OC=6, ∵ 点 D 为 OB 的中点,
∴ m= ,
∴ AE=EM= ,
∴ EC=20﹣ = ,
∴ CM=
,
∵ QG=5,AQ= ,
∴ QC= ,设 PQ=x ,
当
时,△ HQP∽ △ MCP ,
∴
,
解得:x= ,
当
=时,△ HQP∽ △ PCM ,
∴ 解得:x=10 或 , 经检验:x=10 或 是分式方程的解,且正确,
综上所,满足条件长 QP 的值为 或 10 或 . 【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出 AC,设 HQ=x,根据 S△ ABC=9S△ DHQ , 构建方程 即可解决问题;(2)想办法证明四边相等即可解决问题;(3)设 AE=EM=FM=AF=4m,则 BM=3m,FB=5m,构建方程求出 m 的值,分两种情形分别求解即可解决问题.
(3)解:由(2)得,CD=HF.又 CD=1 ∴ HF=1
在 Rt△ HFE 中,EF=
=
∵ EF⊥BE
∴ ∠ BEF=90°
∴ ∠ EHF=∠ BEF=90°
∵ ∠ EFH=∠ BFE
∴ △ EHF∽ △ BEF
∴
,即
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∴ BF=10
∴
,
∴ 在 Rt△ OHE 中,
∴ 在 Rt△ EOA 中,
, ,
在△ ABC 中,∵ ∠ ACB=90°,AB=25,BC=15,
∴ AC= ∵ HQ∥ BC ,
=20,设 HQ=x ,
∴
,
∴ AQ= x , ∵ S△ ABC=9S△ DHQ ,
∴ ×20×15=9× ×x× x , ∴ x=5 或﹣5(舍弃), ∴ HQ=5, 故答案为 5.
(2)解:如图 2 中,
【答案】(1) (2)①证明:在 AD 上取一点 F 使 DF=DC,连接 EF,
∵ DE 平分∠ ADC, ∴ ∠ FDE=∠ CDE, 在△ FED 和△ CDE 中, DF=DC,∠ FDE=∠ CDE,DE=DE ∴ △ FED≌ △ CDE(SAS), ∴ ∠ DFE=∠ DCE=90°,∠ AFE=180°-∠ DFE=90° ∴ ∠ DEF=∠ DEC, ∵ AD=AB+CD,DF=DC, ∴ AF=AB, 在 Rt△ AFE≌ Rt△ ABE(HL) ∴ ∠ AEB=∠ AEF,
求出 MG 与 BH 的比值,再利用菱形的性质及平行四边形的性质证明 DG=MG,即可解答;
②连接 EC 交 DF 于 O,利用菱形的性质可得出 EC⊥AD,FD=2FO,设 FG=a,AB=b,可表示
出 FG,EF=ED=CD=b,Rt△ EFO 中,利用锐角三角函数的定义可得出 OF、DG,过 H 作
Rt△ EFO 中,cosα= , ∴ OF=bcosα, ∴ DG=a+2bcosα, 过 H 作 HM⊥AD 于 M, ∵ ∠ ADC=∠ HAD=∠ ADH=α,
∴ AH=HD,
∴ AM= AD= (2a+2bcosα)=a+bcosα,
Rt△ AHM 中,cosα= ,
∴ AH=
,
∴=
=cosα
∴ AO= AC,AD=BC,AD∥ BC, ∴ △ AEG∽ △ CBG,
∴ ==. ∵ AE=EF=FD, ∴ BC=AD=3AE, ∴ GC=3AG,GB=3EG, ∴ EG:BG=1:3 (2)解:∵ GC=3AG(已证), ∴ AC=4AG,
∴ AO= AC=2AG, ∴ GO=AO﹣AG=AG (3)解:∵ AE=EF=FD, ∴ BC=AD=3AE,AF=2AE. ∵ AD∥ BC, ∴ △ AFH∽ △ CBH,
(3)根据平行可证得三角形相似,再根据相似三角形的性质可得 AG= AC,AH= AC,结合
AO= AC,即可得到用含 AC 的代数式分别表示出 a、b、c,就可得到 a:b:c 的值。
2.如图,在△ ABC 中,∠ C=90°,∠ ABC 的平分线交 AC 于点 E,过点 E 作 BE 的垂线交 AB 于点 F,⊙O 是△ BEF 的外接圆.
根据勾股定理得 DP=
= ;由相似三角形判定得△ AFN∽ △ ADP,再由相似三
角形性质得
,从而求得 FN,即 BM+MN 的最小值.
5.在△ ABC 中,∠ ACB=90°,AB=25,BC=15.
(1)如图 1,折叠△ ABC 使点 A 落在 AC 边上的点 D 处,折痕交 AC、AB 分别于 Q、H,若 S△ ABC=9S△ DHQ , 求 HQ 的长. (2)如图 2,折叠△ ABC 使点 A 落在 BC 边上的点 M 处,折痕交 AC、AB 分别于 E、F.若 FM∥ AC,求证:四边形 AEMF 是菱形; (3)在(1)(2)的条件下,线段 CQ 上是否存在点 P,使得△ CMP 和△ HQP 相似?若存在,求 出 PQ 的长;若不存在,请说明理由. 【答案】 (1)解:如图 1 中,
∴ ∠ AED=∠ AEF+∠ DEF= ∠ CEF+ ∠ BEF= ∴ AE⊥DE ②解:过点 D 作 DP⊥AB 于点 P,
(∠ CEF+∠ BEF)=90°。
∵ 由①可知,B,F 关于 AE 对称,BM=FM, ∴ BM+MN=FM+MN, 当 F,M,N 三点共线且 FN⊥AB 时,有最小值, ∵ DP⊥AB,AD=AB+CD=6, ∴ ∠ DPB=∠ ABC=∠ C=90°, ∴ 四边形 DPBC 是矩形, ∴ BP=DC=2,AP=AB-BP=2,
∴
.
∵∥,
∴
.
∴
,
即
.
∴
是等边三角形。
∴
.
∴
.
方法 2:延长 , 交于点 ,
∵ 四边形 为菱形,
∴
.
∵ 四边形 为平形四边形,
∴
,∥ .
∴
.
,
即
.
∴
为等边三角形.
∴
.
∵∥,
∴
,
.
∴
∽
,
∴
.
由(1)结论知
∴
.
∴
.
∵
,
∴
.
如图 3,连接 EC 交 DF 于 O,
∵ 四边形 CFED 是菱形, ∴ EC⊥AD,FD=2FO, 设 FG=a,AB=b,则 FG=a,EF=ED=CD=b,
在 Rt△ APD 中,DP=
=,
∵ FN⊥AB,由①可知 AF=AB=4,
∴ FN∥ DP,
∴ △ AFN∽ △ ADP
∴
,
即
,
解得 FN= ,
∴ BM+MN 的最小值为 【解析】【分析】(1)根据角平分的做法即可画出图.(2)①在 AD 上取一点 F 使 DF=DC , 连 接 EF ; 角 平 分 线 定 义 得 ∠ FDE=∠ CDE ; 根 据 全 等 三 角 形 判 定 SAS 得 △ FED≌ △ CDE,再由全等三角形性质和补角定义得∠ DFE=∠ DCE=∠ AFE=90°, ∠ DEF=∠ DEC;再由直角三角形全等的判定 HL 得 Rt△ AFE≌ Rt△ ABE,由全等三角形性质得 ∠ AEB=∠ AEF,再由补角定义可得 AE⊥DE. ②过点 D 作 DP⊥AB 于点 P;由①可知,B,F 关于 AE 对称,根据对称性质知 BM=FM, 当 F,M,N 三点共线且 FN⊥AB 时,有最小值,即 BM+MN=FM+MN=FN;在 Rt△ APD 中,
2020-2021九年级数学圆与相似的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及详细答案
2020-2021九年级数学圆与相似的专项培优易错难题练习题(含答案)及详细答案一、相似1.定义:如图1,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,MN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点.(1)已知点M,N是线段AB的勾股分割点,若AM=3,MN=4求BN的长;(2)已知点C是线段AB上的一定点,其位置如图2所示,请在BC上画一点D,使C,D 是线段AB的勾股分割点(要求尺规作图,保留作图痕迹,画出一种情形即可);(3)如图3,正方形ABCD中,M,N分别在BC,DC上,且BM≠DN,∠MAN=45°,AM,AN分别交BD于E,F.求证:①E、F是线段BD的勾股分割点;②△AMN的面积是△AEF面积的两倍.【答案】(1)解:(1)①当MN为最大线段时,∵点M,N是线段AB的勾股分割点,∴BM= = = ,②当BN为最大线段时,∵点M,N是线段AB的勾股分割点,∴BN= = =5,综上,BN= 或5;(2)解:作法:①在AB上截取CE=CA;②作AE的垂直平分线,并截取CF=CA;③连接BF,并作BF的垂直平分线,交AB于D;点D即为所求;如图2所示.(3)解:①如图3中,将△ADF绕点A顺时针性质90°得到△ABH,连接HE.∵∠DAF+∠BAE=90°﹣∠EAF=45°,∠DAF=∠BAH,∴∠EAH=∠EAF=45°,∵EA=EA,AH=AF,∴△EAH≌△EAF,∴EF=HE,∵∠ABH=∠ADF=45°=∠ABD,∴∠HBE=90°,在Rt△BHE中,HE2=BH2+BE2,∵BH=DF,EF=HE,∵EF2=BE2+DF2,∴E、F是线段BD的勾股分割点.②证明:如图4中,连接FM,EN.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,∠BDC=∠ADB=45°,∵∠MAN=45°,∴∠EAN=∠EDN,∵∠AFE=∠FDN,∴△AFE∽△DFN,∴∠AEF=∠DNF,,∴,∵∠AFD=∠EFN,∴△AFD∽△EFN,∴∠DAF=∠FEN,∵∠DAF+∠DNF=90°,∴∠AEF+∠FEN=90°,∴∠AEN=90°∴△AEN是等腰直角三角形,同理△AFM是等腰直角三角形;∵△AEN是等腰直角三角形,同理△AFM是等腰直角三角形,∴AM= AF,AN= AE,∵S△AMN= AM•AN•sin45°,S△AEF= AE•AF•sin45°,∴ =2,∴S△AMN=2S△AEF.【解析】【分析】(1)此题分两种情况:①当MN为最大线段时,②当BN为最大线段时,根据线段的勾股分割点的定义,利用勾股定理分别得出BM的长;(2)利用尺规作图,将线段AC,CD,DB转化到同一个直角三角形中,①在AB上截取CE=CA;②作AE的垂直平分线,并截取CF=CA;这样的作图可以保证直角的出现,及AC 是一条直角边,③连接BF,并作BF的垂直平分线,交AB于D;这样的作图意图利用垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等,即BD=DF,从而实现将三条线段转化到同一直角三角形的目的;(3)①如图3中,将△ADF绕点A顺时针性质90°得到△ABH,连接HE.根据正方形的性质及旋转的性质得出∠EAH=∠EAF=45°,AH=AF,利用SAS判断出△EAH≌△EAF,根据全等三角形对应边相等得出EF=HE,根据正方形的每条对角线平分一组对角,及旋转的性质得出∠ABH=∠ADF=45°=∠ABD,故∠HBE=90°,在Rt△BHE中,HE2=BH2+BE2,根据等量代换得出结论;②证明:如图4中,连接FM,EN.根据正方形的性质及对顶角相等判断出△AFE∽△DFN,根据相似三角形对应角相等,对应边成比例得出∠AEF=∠DNF, AF∶DF =EF∶FN ,根据比例的性质进而得出AF∶EF =DF∶FN,再判断出△AFD∽△EFN,根据相似三角形对应角相等得出∠DAF=∠FEN,根据直角三角形两锐角互余,及等量代换由∠DAF+∠DNF=90°,得出∠AEF+∠FEN=90°,即∠AEN=90°,从而判断出△AEN是等腰直角三角形,同理△AFM是等腰直角三角形;根据等腰直角三角形的边之间的关系AM= AF,AN= AE,从而分别表示出S△AMN与S△AEF,求出它们的比值即可得出答案。
初三数学 圆与相似的专项 培优 易错 难题练习题及答案
初三数学圆与相似的专项培优易错难题练习题及答案一、相似1.在矩形ABCD中,BC=6,点E是AD边上一点,∠ABE=30°,BE=DE,连接BD.动点M 从点E出发沿射线ED运动,过点M作MN∥BD交直线BE于点N.(1)如图1,当点M在线段ED上时,求证:MN= EM;(2)设MN长为x,以M、N、D为顶点的三角形面积为y,求y关于x的函数关系式;(3)当点M运动到线段ED的中点时,连接NC,过点M作MF⊥NC于F,MF交对角线BD于点G(如图2),求线段MG的长.【答案】(1)证明::∵ °, ° ,∴ °∵ ,∴∵∥ ,∴∴ °,∴过点作于点 ,则 .在中,∴∴(2)解:在中,,∴∵a.当点在线段上时,过点作于点 ,在中,由(1)可知:,∴∴∴b.当点在线段延长线上时,过点作于点在中, ,在中, ,∴ ,∴(3)解:连接 ,交于点 .∵为的中点∴ ,∴ .∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ .∵∥∴ ,∴ ,,∵ ,∴ ,又∵ ,∴∽ ,∴,即 ,∴【解析】【分析】(1)过点E作EH⊥MN于点H ,由已知条件易得EN=EM,解直角三角形EMH易得MH和EM的关系,由等腰三角形的三线合一可得MN=2MH即可求解;(2)在Rt△ABE中,由直角三角形的性质易得DE=BE=2AE,由题意动点M从点E出发沿射线ED运动可知点M可在线段ED上,也可在线段ED外,所以可分两种情况求解:①当点M在线段ED上时,过点N作NI⊥AD于点I ,结合(1)中的结论MN=EM即可求解;②当点M在线段ED延长线上时,过点N作NI'⊥AD于点I ',解RtΔNI′M 和可求得NI'和NE,则DM=NE−DE,所以以M、N、D为顶点的三角形面积y=MD.NI可求解;(3)连接CM,交BD于点N',由(2)中的计算可得MN、CD、MC的长,解直角三角形CDM可得∠DMC的度数,于是由三角形内角和定理可求得∠NMC=,根据平行线的性质可得DMN'是直角三角形,根据直角三角形的性质可得MN′=MD;则NC的长可求,由已知条件易得ΔNMC∽ΔMN′G根据所得的比例式即可求解.,2.如图,抛物线y=x2+bx+c经过B(-1,0),D(-2,5)两点,与x轴另一交点为A,点H是线段AB上一动点,过点H的直线PQ⊥x轴,分别交直线AD、抛物线于点Q、P.(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在点P,使∠APB=90°,若存在,求出点P的横坐标,若不存在,说明理由;(3)连接BQ,一动点M从点B出发,沿线段BQ以每秒1个单位的速度运动到Q,再沿线段QD以每秒个单位的速度运动到D后停止,当点Q的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时t最少?【答案】(1)解:把B(﹣1,0),D(﹣2,5)代入,得:,解得:,∴抛物线的解析式为:(2)解:存在点P,使∠APB=90°.当y=0时,即x2﹣2x﹣3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,∴OB=1,OA=3.设P(m,m2﹣2m﹣3),则﹣1≤m≤3,PH=﹣(m2﹣2m﹣3),BH=1+m,AH=3﹣m,∵∠APB=90°,PH⊥AB,∴∠PAH=∠BPH=90°﹣∠APH,∠AHP=∠PHB,∴△AHP∽△PHB,∴,∴PH2=BH•AH,∴[﹣(m2﹣2m﹣3)]2=(1+m)(3﹣m),解得m1= ,m2= ,∴点P的横坐标为:或(3)解:如图,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=5,ON=2,AN=3+2=5,∴tan∠DAB= =1,∴∠DAB=45°.过点D作DK∥x 轴,则∠KDQ=∠DAB=45°,DQ= QG.由题意,动点M运动的路径为折线BQ+QD,运动时间:t=BQ+ DQ,∴t=BQ+QG,即运动的时间值等于折线BQ+QG的长度值.由垂线段最短可知,折线BQ+QG的长度的最小值为DK与x轴之间的垂线段.过点B作BH⊥DK于点H,则t最小=BH,BH与直线AD的交点,即为所求之Q点.∵A(3,0),D(﹣2,5),∴直线AD的解析式为:y=﹣x+3,∵B点横坐标为﹣1,∴y=1+3=4,∴Q(﹣1,4).【解析】【分析】(1)把点B,D的坐标代入二次函数中组成二元一次方程组,解方程组即可得到抛物线的解析式;(2)先按照存在点P使∠APB=90°,先根据抛物线的解析式求得点A,B的坐标,设出点P的坐标,根据点P的位置确定m的取值范围,再证△AHP∽△PHB,从而得到PH2=BH•AH,即可列出关于m的方程,解方程即可得到m即点P的横坐标,且横坐标在所求范围内,从而说明满足条件的点P存在;(3)先证明∠DAB=45°,从而证得DQ= 2 QG,那么运动时间t值等于折线BQ+QG的长度值,再结合垂线段最短确定点Q的位置,再求得点Q的坐标即可.3.如图,在中,,于点,点在上,且,连接.(1)求证:(2)如图,将绕点逆时针旋转得到(点分别对应点),设射线与相交于点,连接,试探究线段与之间满足的数量关系,并说明理由.【答案】(1)证明:在Rt△AHB中,∠ABC=45°,∴AH=BH,在△BHD和△AHC中,,∴△BHD≌△AHC,∴(2)解:方法1:如图1,∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,∴HD=HF,∠AHF=30°∴∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,∴∠GAH=∠HCG=30°,∴CG⊥AE,∴点C,H,G,A四点共圆,∴∠CGH=∠CAH,设CG与AH交于点Q,∵∠AQC=∠GQH,∴△AQC∽△GQH,∴,∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,由(1)知,BD=AC,∴EF=AC∴即:EF=2HG.方法2:如图2,取EF的中点K,连接GK,HK,∵△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到,∴HD=HF,∠AHF=30°∴∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,∴∠GAH=∠HCG=30°,∴CG⊥AE,由旋转知,∠EHF=90°,∴EK=HK= EF∴EK=GK= EF,∴HK=GK,∵EK=HK,∴∠FKG=2∠AEF,∵EK=GK,∴∠HKF=2∠HEF,由旋转知,∠AHF=30°,∴∠AHE=120°,由(1)知,BH=AH,∵BH=EH,∴AH=EH,∴∠AEH=30°,∴∠HKG=∠FKG+∠HKF=2∠AEF+2∠HEF=2∠AEH=60°,∴△HKG是等边三角形,∴GH=GK,∴EF=2GK=2GH,即:EF=2GH.【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得出AH=BH,然后由SAS判断出△BHD≌△AHC,根据全等三角形对应角相等得出答案;(2)方法1:如图1,根据旋转的性质得出HD=HF,∠AHF=30°根据角的和差得出∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,根据等腰三角形若顶角相等则底角也相等得出∠GAH=∠HCG=30°,根据三角形的内角和得出CG⊥AE,从而得出点C,H,G,A四点共圆,根据圆周角定理同弧所对的圆周角相等得出∠CGH=∠CAH,根据对顶角相等得出∠AQC=∠GQH,从而得出△AQC∽△GQH,根据全等三角形对应边成比例得出 A C∶ H G = A Q∶ G Q = 1 ∶sin 30 ° = 2,根据旋转的性质得出EF=BD,由(1)知,BD=AC,从而得出EF=ACEF=BD,由E F∶ H G = A C∶ G H = A Q∶ G Q = 1∶ sin 30 ° = 2得出结论;方法2:如图2,取EF的中点K,连接GK,HK,根据旋转的性质得出HD=HF,∠AHF=30°根据角的和差得出∠CHF=90°+30°=120°,由(1)有,△AEH和△FHC都为等腰三角形,根据等腰三角形若顶角相等则底角也相等得出∠GAH=∠HCG=30°,根据三角形的内角和得出CG⊥AE,由旋转知,∠EHF=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出EK=HK= EF,EK=GK= EF,从而得出HK=GK,根据等边对等角及三角形的外角定理得出∠FKG=2∠AEF,∠HKF=2∠HEF,由旋转知,∠AHF=30°,故∠AHE=120°,由(1)知,BH=AH,根据等量代换得出AH=EH,根据等边对等角得出∠AEH=30°,∠HKG=∠FKG+∠HKF=2∠AEF+2∠HEF=2∠AEH=60°,根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形得出△HKG是等边三角形,根据等边三角形三边相等得出GH=GK,根据等量代换得出EF=2GK=2GH。
九年级数学圆与相似的专项培优 易错 难题练习题附详细答案
九年级数学圆与相似的专项培优易错难题练习题附详细答案一、相似1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:由抛物线过点A(-1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x-4),将点C(0,2)代入,得:-4a=2,解得:a=- ,则抛物线解析式为y=- (x+1)(x-4)=- x2+ x+2(2)解:由题意知点D坐标为(0,-2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,-2)代入,得:,解得:,∴直线BD解析式为y= x-2,∵QM⊥x轴,P(m,0),∴Q(m,- m2+ m+2)、M(m, m-2),则QM=- m2+ m+2-( m-2)=- m2+m+4,∵F(0,)、D(0,-2),∴DF= ,∵QM∥DF,∴当- m2+m+4= 时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=-1或m=3,即m=-1或3时,四边形DMQF是平行四边形。
(3)解:如图所示:∵QM∥DF,∴∠ODB=∠QMB,分以下两种情况:①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,则,∵∠MBQ=90°,∴∠MBP+∠PBQ=90°,∵∠MPB=∠BPQ=90°,∴∠MBP+∠BMP=90°,∴∠BMP=∠PBQ,∴△MBQ∽△BPQ,∴,即,解得:m1=3、m2=4,当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,∴m=3,点Q的坐标为(3,2);②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′,此时m=-1,点Q的坐标为(-1,0);综上,点Q的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.【解析】【分析】(1)A(-1,0)、B(4,0)是抛物线与x轴的交点,则可由抛物线的两点式,设解析为y=a(x+1)(x-4),代入C(0,2)即可求得a的值;(2)由QM∥DF且四边形DMQF是平行四边形知QM=DF,由D,F的坐标可求得DF的长度;由P(m,0)可得Q(m,-m2+m+2),而M在直线BD上,由B,D的坐标用待定系数法求出直线BD的解析式,并当=m时,表示出点M的坐标,可用m表示出QM的长度。
九年级数学 圆与相似的专项 培优 易错 难题练习题含答案解析
九年级数学圆与相似的专项培优易错难题练习题含答案解析一、相似1.在矩形ABCD中,BC=6,点E是AD边上一点,∠ABE=30°,BE=DE,连接BD.动点M 从点E出发沿射线ED运动,过点M作MN∥BD交直线BE于点N.(1)如图1,当点M在线段ED上时,求证:MN= EM;(2)设MN长为x,以M、N、D为顶点的三角形面积为y,求y关于x的函数关系式;(3)当点M运动到线段ED的中点时,连接NC,过点M作MF⊥NC于F,MF交对角线BD于点G(如图2),求线段MG的长.【答案】(1)证明::∵ °, ° ,∴ °∵ ,∴∵∥ ,∴∴ °,∴过点作于点 ,则 .在中,∴∴(2)解:在中,,∴∵a.当点在线段上时,过点作于点 ,在中,由(1)可知:,∴∴∴b.当点在线段延长线上时,过点作于点在中, ,在中, ,∴ ,∴(3)解:连接 ,交于点 .∵为的中点∴ ,∴ .∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ .∵∥∴ ,∴ ,,∵ ,∴ ,又∵ ,∴∽ ,∴,即 ,∴【解析】【分析】(1)过点E作EH⊥MN于点H ,由已知条件易得EN=EM,解直角三角形EMH易得MH和EM的关系,由等腰三角形的三线合一可得MN=2MH即可求解;(2)在Rt△ABE中,由直角三角形的性质易得DE=BE=2AE,由题意动点M从点E出发沿射线ED运动可知点M可在线段ED上,也可在线段ED外,所以可分两种情况求解:①当点M在线段ED上时,过点N作NI⊥AD于点I ,结合(1)中的结论MN=EM即可求解;②当点M在线段ED延长线上时,过点N作NI'⊥AD于点I ',解RtΔNI′M 和可求得NI'和NE,则DM=NE−DE,所以以M、N、D为顶点的三角形面积y=MD.NI可求解;(3)连接CM,交BD于点N',由(2)中的计算可得MN、CD、MC的长,解直角三角形CDM可得∠DMC的度数,于是由三角形内角和定理可求得∠NMC=,根据平行线的性质可得DMN'是直角三角形,根据直角三角形的性质可得MN′=MD;则NC的长可求,由已知条件易得ΔNMC∽ΔMN′G根据所得的比例式即可求解.,2.如图,抛物线过点,.为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;(2)如果点P是MN的中点,那么求此时点N的坐标;(3)如果以B,P,N为顶点的三角形与相似,求点M的坐标.【答案】(1)解:设直线的解析式为()∵,∴解得∴直线的解析式为∵抛物线经过点,∴解得∴(2)解:∵轴,则,∴,∵点是的中点∴∴解得,(不合题意,舍去)∴(3)解:∵,,∴,∴∵∴当与相似时,存在以下两种情况:∴解得∴∴ ,解得∴【解析】【分析】(1)运用待定系数法解答即可。
初三数学圆与相似的专项培优练习题(含答案)含答案
初三数学圆与相似的专项培优练习题(含答案)含答案一、相似1.如图,抛物线y=﹣ +bx+c过点A(3,0),B(0,2).M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;(2)如果点P是MN的中点,那么求此时点N的坐标;(3)如果以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标.【答案】(1)解:设直线AB的解析式为y=px+q,把A(3,0),B(0,2)代入得,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣ x+2;把A(3,0),B(0,2)代入y=﹣ +bx+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣ x2+ x+2(2)解:∵M(m,0),MN⊥x轴,∴N(m,﹣ m2+ m+2),P(m,﹣ m+2),∴NP=﹣ m2+4m,PM=﹣ m+2,而NP=PM,∴﹣ m2+4m=﹣ m+2,解得m1=3(舍去),m2= ,∴N点坐标为(,)(3)解:∵A(3,0),B(0,2),P(m,﹣ m+2),∴AB= = ,BP= = m,而NP=﹣ m2+4m,∵MN∥OB,∴∠BPN=∠ABO,当 = 时,△BPN∽△OBA,则△BPN∽△MPA,即 m:2=(﹣ m2+4m):,整理得8m2﹣11m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,此时M点的坐标为(,0);当 = 时,△BPN∽△ABO,则△BPN∽△APM,即 m: =(﹣ m2+4m):2,整理得2m2﹣5m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,此时M点的坐标为(,0);综上所述,点M的坐标为(,0)或(,0)【解析】【分析】(1)因为抛物线和直线AB都过点A(3,0)、B(0,2),所以用待定系数法求两个解析式即可;(2)由题意知点P是MN的中点,所以PM=PN;而MN OA交抛物线与点N,交直线AB于点P,所以M、P、N的横坐标相同且都是m,纵坐标分别可用(1)中相应的解析式表示,即P(m,),N(m,),PM与PN的长分别为相应两点的纵坐标的绝对值,代入PM=PN即可的关于m的方程,解方程即可求解;(3)因为以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,而△APM是直角三角形,所以分两种情况:当∠PBN=时,则可得△PBN∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值;当∠PNB=时,则可得△PNB∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值。
初三数学圆与相似的专项培优 易错 难题练习题附答案
初三数学圆与相似的专项培优易错难题练习题附答案一、相似1.在矩形ABCD中,AB=8,AD=12,M是AD边的中点,P是AB边上的一个动点(不与A、B重合),PM的延长线交射线CD于Q点,MN⊥PQ交射线BC于N点。
(1)若点N在BC之间时,如图:①求证:∠NPQ=∠PQN;②请问是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是,请举反例说明;(2)当△PBN与△NCQ的面积相等时,求AP的值.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADC=∠ADQ=90°,AB//CD,∴∠APM=∠DQM,∵M是AD边的中点,∴AM=DM,在△APM和△DQM中,,∴△APM≌△DQM(AAS),∴PM=QM,∵MN⊥PQ,∴MN是线段PQ的垂直平分线,∴PN=QN,∴∠NPQ=∠PQN② 是定值理由:如图,过点M作ME⊥BC于点E,∴∠MEN=∠MEB=∠AME=90°,∴四边形ABEM是矩形,∠MEN=∠MAP,∴AB=EM,∵MN⊥PQ,∴∠PMN=90°,∴∠PMN=∠AME,∴∠PMN-∠PME=∠AME-∠PME,∴∠EMN=∠AMP,∴△AMP∽△EMN,∴,∴,∵AD=12,M是AD边的中点,∴AM= AD=6,∵AB=8,∴;(2)解:分点N在BC之间和点N在BC延长线上两种情况(ⅰ)当点N在BC之间时,如图,作BF⊥PN于点F,CG⊥QN于点G,再分别作Rt△PBN和Rt△NCQ的中线BS、CT,∴∠BFS=∠CGT=90°,BS= PN,CT= QN,∵PN=QN,S△PBN=S△NCQ,∴BF=CG,BS=CT在Rt△BFS和Rt△CGT中,,∴Rt△BFS≌Rt△CGT(HL),∴∠BSF=∠CTG,∴∠BNP=∠BSF=∠CTG=∠CQN,在△PBN和△NCQ中,,∴△PBN≌△NCQ(AAS),∴BN=CQ,BP=CN,∵AP=AB-BP=8-CN,又∵CN=BC-BN=12-CQ,∴AP=CQ-4又∵CQ=CD+DQ,DQ=AP,∴AP=4+AP(舍去),∴此种情况不成立;(ⅱ)当点N在BC延长线上时,如图,作BF⊥PN于点F,CG⊥QN于点G,再分别作Rt△PBN和Rt△NCQ的中线BS、CT,同理可得,△PBN≌△NCQ,∴PB=NC,BN=CQ,∵AP=DQ,∵AP+8=DQ+CD=CQ=BC+CN=12+BP,∴AP-BP=4 ①,∵AP+BP=AB=8②,①+②得:2AP=12,∴AP=6.【解析】【分析】(1)①由矩形的性质用角角边易证△APM≌△DQM,可得PM=QM,已知MN⊥PQ,由线段的垂直平分线的定义可得MN是线段PQ的垂直平分线,再根据线段的垂直平分线的性质可得PN=QN,由等边对等角可得∠NPQ=∠PQN;②过点M作ME⊥BC于点E,由矩形的性质跟据有两个角对应相等的两个三角形相似易证△AMP∽△EMN,可得比例式,结合已知条件易求得为定值;(2)根据MN⊥PQ交射线BC于N点可知分两种情况:①当点N在BC之间时,如图,作BF⊥PN于点F,CG⊥QN于点G,再分别作Rt△PBN和Rt△NCQ的中线BS、CT,通过证Rt△BFS≌Rt△CGT和△PBN≌△NCQ可求解;②当点N在BC延长线上时,如图,作BF⊥PN于点F,CG⊥QN于点G,再分别作Rt△PBN和Rt△NCQ的中线BS、CT,通过证△PBN≌△NCQ可求解。
九年级数学圆与相似的专项培优 易错 难题练习题附答案解析
九年级数学圆与相似的专项培优易错难题练习题附答案解析一、相似1.已知直线y=kx+b与抛物线y=ax2(a>0)相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴正半轴相交于点C,过点A作AD⊥x轴,垂足为D.(1)若∠AOB=60°,AB∥x轴,AB=2,求a的值;(2)若∠AOB=90°,点A的横坐标为﹣4,AC=4BC,求点B的坐标;(3)延长AD、BO相交于点E,求证:DE=CO.【答案】(1)解:如图1,∵抛物线y=ax2的对称轴是y轴,且AB∥x轴,∴A与B是对称点,O是抛物线的顶点,∴OA=OB,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∵AB=2,AB⊥OC,∴AC=BC=1,∠BOC=30°,∴OC= ,∴A(-1,),把A(-1,)代入抛物线y=ax2(a>0)中得:a= ;(2)解:如图2,过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,∵CF∥BG,∴,∵AC=4BC,∴ =4,∴AF=4FG,∵A的横坐标为-4,∴B的横坐标为1,∴A(-4,16a),B(1,a),∵∠AOB=90°,∴∠AOD+∠BOE=90°,∵∠AOD+∠DAO=90°,∴∠BOE=∠DAO,∵∠ADO=∠OEB=90°,∴△ADO∽△OEB,∴,∴,∴16a2=4,a=± ,∵a>0,∴a= ;∴B(1,);(3)解:如图3,设AC=nBC,由(2)同理可知:A的横坐标是B的横坐标的n倍,则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2),∴AD=am2n2,过B作BF⊥x轴于F,∴DE∥BF,∴△BOF∽△EOD,∴,∴,∴,DE=am2n,∴,∵OC∥AE,∴△BCO∽△BAE,∴,∴,∴CO= =am2n,∴DE=CO.【解析】【分析】(1)抛物线y=ax2关于y轴对称,根据AB∥x轴,得出A与B是对称点,可知AC=BC=1,由∠AOB=60°,可证得△AOB是等边三角形,利用解直角三角形求出OC的长,就可得出点A的坐标,利用待定系数法就可求出a的值。
九年级数学圆与相似的专项培优 易错 难题练习题及详细答案
九年级数学圆与相似的专项培优易错难题练习题及详细答案一、相似1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A、B,与y轴交于点C,且OA=1,OB=3,顶点为D,对称轴交x轴于点Q.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△DCM∽△BQC?如果存在,求出点M 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∴代入,得解得∴抛物线对应二次函数的表达式为:(2)解:如图,设直线CD切⊙P于点E.连结PE、PA,作点.由得对称轴为直线x=1,∴∴∴为等腰直角三角形.∴∴∴∴为等腰三角形.设∴在中,∴∴整理,得解得,∴点P的坐标为或(3)解:存在点M,使得∽.如图,连结∵∴为等腰直角三角形,∴由(2)可知,∴∴分两种情况.当时,∴,解得.∴∴当时,∴,解得∴∴综上,点M的坐标为或【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)由(1)中的解析式易求得抛物线的对称轴为直线x=1,顶点D(1,4),点C(0,3),由题意可设点P(1,m),计算易得△DCF为等腰直角三角形,△DEP为等腰三角形,在直角三角形PED和APQ中,用勾股定理可将PE、PA用含m的代数式表示出来,根据PA=PE可列方程求解;(3)由△DCM∽△BQC所得比例式分两种情况:或,根据所得比例式即可求解。
2.如图,已知△ABC的顶点坐标分别为A(3,0),B(0,4),C(-3,0)。
动点M,N 同时从A点出发,M沿A→C,N沿折线A→B→C,均以每秒1个单位长度的速度移动,当一个动点到达终点C时,另一个动点也随之停止移动,移动时间记为t秒。
连接MN。
(1)求直线BC的解析式;(2)移动过程中,将△AMN沿直线MN翻折,点A恰好落在BC边上点D处,求此时t值及点D的坐标;(3)当点M,N移动时,记△ABC在直线MN右侧部分的面积为S,求S关于时间t的函数关系式。
初三数学 圆与相似的专项 培优 易错 难题练习题附详细答案
初三数学圆与相似的专项培优易错难题练习题附详细答案一、相似1.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x+ 与x轴、y轴分别交于点B、A,与直线y= 相交于点C.动点P从O出发在x轴上以每秒5个单位长度的速度向B匀速运动,点Q从C出发在OC上以每秒4个单位长度的速度,向O匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2).(1)直接写出点C坐标及OC、BC长;(2)连接PQ,若△OPQ与△OBC相似,求t的值;(3)连接CP、BQ,若CP⊥BQ,直接写出点P坐标.【答案】(1)解:对于直线y=﹣ x+ ,令x=0,得到y= ,∴A(0,),令y=0,则x=10,∴B(10,0),由,解得,∴C(,).∴OC= =8,BC= =10(2)解:①当时,△OPQ∽△OCB,∴,∴t= .②当时,△OPQ∽△OBC,∴,∴t=1,综上所述,t的值为或1s时,△OPQ与△OBC相似(3)解:如图作PH⊥OC于H.∵OC=8,BC=6,OB=10,∴OC2+BC2=OB2,∴∠OCB=90°,∴当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.∵∠PHO=∠BCO=90°,∴PH∥BC,∴,∴,∴PH=3t,OH=4t,∴tan∠PCH=tan∠CBQ,∴,∴t= 或0(舍弃),∴t= s时,PC⊥BQ.【解析】【分析】(1)根据直线与坐标轴交点的坐标特点求出A,B点的坐标,解联立直线AB,与直线OC的解析式组成的方程组,求出C点的坐标,根据两点间的距离公式即可直接算出OC,OB的长;(2)根据速度乘以时间表示出OP=5t,CQ=4t,OQ=8-4t,①当OP∶OC=OQ∶OB时,△OPQ∽△OCB,根据比例式列出方程,求解得出t的值;②当OP∶OB=OQ∶OC时,△OPQ∽△OBC,根据比例式列出方程,求解得出t的值,综上所述即可得出t的值;(3)如图作PH⊥OC于H.根据勾股定理的逆定理判断出∠OCB=90°,从而得出当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.根据同位角相等二直线平行得出PH∥BC,根据平行线分线段成比例定理得出OP∶OB=PH∶BC=OH∶OC,根据比例式得出PH=3t,OH=4t,根据等角的同名三角函数值相等及正切函数的定义,由tan∠PCH=tan∠CBQ,列出方程,求解得出t的值,经检验即可得出答案。
初三数学圆与相似的专项培优练习题(含答案)及答案
初三数学圆与相似的专项培优练习题(含答案)及答案一、相似1.如图,在⊙O中,直径AB经过弦CD的中点E,点M在OD上,AM的延长线交⊙O于点G,交过D的直线于F,且∠BDF=∠CDB,BD与CG交于点N.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)连结MN,猜想MN与AB的位置有关系,并给出证明.【答案】(1)证明:∵直径AB经过弦CD的中点E,, = ,即是的切线(2)解:猜想:MN∥AB.证明:连结CB.∵直径AB经过弦CD的中点E,∴ = , = ,∴∵∴∴∵∴∵∵∴∴∴MN∥AB.【解析】【分析】(1)要证DF是⊙O的切线,由切线的判定知,只须证∠ODF=即可。
由垂径定理可得AB⊥CD,则∠BOD+∠ODE=,而∠ODF=∠CDF+∠ODE,由已知易得∠BOD=∠CDF,则结论可得证;(2)猜想:MN∥AB.理由:连结CB,由已知易证△CBN∽△AOM,可得比例式,于是由已知条件可转化为,∠ODB是公共角,所以可得△MDN∽△ODB,则∠DMN=∠DOB,根据平行线的判定可得MN∥AB。
2.如图,点A、B、C、D是直径为AB的⊙O上的四个点,CD=BC,AC与BD交于点E。
(1)求证:DC2=CE·AC;(2)若AE=2EC,求之值;(3)在(2)的条件下,过点C作⊙O的切线,交AB的延长线于点H,若S△ACH=,求EC之长.【答案】(1)证明:∵CD=BC,∴∠DAC=∠CDB,又∵∠ACD=∠DCE,∴△ACD∽△DCE,∴,∴DC2=CE·AC;(2)解:设EC=k,则AE=2k,∴AC=3k,由(1)DC2=CE·AC=3k2,DC= k,连接OC,OD,∵CD=BC,∴OC平分∠DOB,∴BC=DC= k,∵AB是⊙O的直径,∴在Rt△ACB中,,∴OB=OC=OD= k,∴∠BOD=120°,∴∠DOA=60°,∴AD=AO,∴(3)解:∵CH是⊙O的切线,连接CO,∴OC⊥CH.∵∠COH=60°,∠H=30°,过C作CG⊥AB于G,设EC=k,∵∠CAB=30°,∴,又∵∠H=∠CAB=30°,∴AC=CH=3k,∴AH=,∵S△ACH=,∴,∴k2=4,k=2,即EC=2.【解析】【分析】(1)要证DC2=CE·AC,只需证△ACD∽△DCE即可求解;(2)连接OC,OD,根据已知条件AE=2EC可用含k的代数式表示线段AE、CE、AC,由(1)可将CD用含K的代数式表示,在Rt△ACB中,由勾股定理可将AB用含K的代数式表示,结合已知条件和圆的性质可求解;(3)过C作CG⊥AB于G,设EC=k,由30度角所对的直角边等于斜边的一半可将CG用含K的代数式表示,根据三角形ACH的面积=AH CG=9即可求解。
