人教版新课标A选修4-1第一讲 相似三角形的判定及有关性质综合与测试课时练习
展开章末综合测评(一)
(时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图1,已知DE∥BC,EF∥AB,现得到下列式子:
图1
①=;②=;③=;④=.
其中正确式子的个数有( )
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
【解析】 由平行线分线段成比例定理知,①②④正确.故选B.
【答案】 B
2.如图2,DE∥BC,S△ADE∶S四边形DBCE=1∶8,则AD∶DB的值为( )
【导学号:07370024】
图2
A.1∶4 B.1∶3
C.1∶2 D.1∶5
【解析】 由S△ADE∶S四边形DBCE=1∶8,得S△ADE∶S△ABC=1∶9,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC.
∵2==,
∴=,
∴AD∶DB=1∶2.
【答案】 C
3.如图3所示,将△ABC的高AD三等分,过每一分点作底面平行线,这样把三角形分成三部分,则这三部分的面积为S1,S2,S3,则S1∶S2∶S3等于( )
图3
A.1∶2∶3 B.2∶3∶4
C.1∶3∶5 D.3∶5∶7
【解析】 如图所示,E,F分别为△ABC高AD的三等分点,过点E作BC的平行线交AB,AC于点M,N,过点F作BC的平行线交AB,AC于点G,H.△AMN∽△ABC,=,∴S1=S△ABC.
又△AGH∽△ABC,=,S△AGH=S1+S2,
∴S1+S2=S△ABC,
∴S2=S△ABC,∴S3=S△ABC,
∴S1∶S2∶S3=1∶3∶5,故选C.
【答案】 C
4.如图4,在△ABC中,AB=AC,D在AB上,E在AC的延长线上,BD=3CE,DE交BC于F,则DF∶FE等于( )
图4
A.5∶2 B.2∶1
C.3∶1 D.4∶1
【解析】 过D作DG∥AC,交
BC于G,
则DG=DB=3CE,
即CE∶DG=1∶3.
易知△DFG∽△EFC,
∴DF∶FE=DG∶CE,
所以DF∶FE=3∶1.
【答案】 C
5.如图5所示,梯形ABCD的对角线交于点O,则下列四个结论:
图5
①△AOB∽△COD;
②△AOD∽△ACB;
③S△DOC∶S△AOD=CD∶AB;
④S△AOD=S△BOC.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 ∵DC∥AB,∴△AOB∽△COD,①正确.由①知,=.S△DOC∶S△AOD=OC∶OA=CD∶AB,③正确.
∵S△ADC=S△BCD,
∴S△ADC-S△COD=S△BCD-S△COD,
∴S△AOD=S△BOC,④正确.
故①③④正确.
【答案】 C
6.如图6所示,铁道口的栏杆短臂长1 m,长臂长16 m,当短臂端点下降0.5 m时,长臂端点升高( )
图6
A.11.25 m B.6.6 m
C.8 m D.10.5 m
【解析】 本题是一个实际问题,可抽象为如下数学问题:如图,等腰△AOC∽等腰△BOD,OA=1 m,OB=16 m,高CE=0.5 m,求高DF.由相似三角形的性质可得OA∶OB=CE∶DF,即1∶16=0.5∶DF,解得DF= 8 m.
【答案】 C
7.如图7所示,在矩形ABCD中,AE⊥BD于E,S矩形=40 cm2,S△ABE∶S△DBA=1∶5,则AE的长为( )
图7
A.4 cm B.5 cm
C.6 cm D.7 cm
【解析】 ∵∠BAD=90°,AE⊥BD,
∴△ABE∽△DBA.
∴S△ABE∶S△DBA=AB2∶DB2.
∵S△ABE∶S△DBA=1∶5,
∴AB2∶DB2=1∶5,
∴AB∶DB=1∶.
设AB=k,DB=k,则AD=2k.
∵S矩形=40 cm2,∴k·2k=40,
∴k=2,
∴BD=k=10,AD=4,
S△ABD=BD·AE=20,即×10·AE=20,
∴AE=4 cm.
【答案】 A
8.如图8,把△ABC沿AB边平移到△A′B′C′的位置,它们的重叠部分(即图中的阴影部分)的面积是 △ABC的面积的一半,若AB=,则此三角形移动的距离AA′是( ) 【导学号:07370025】
图8
A.-1 B.
C.1 D.
【解析】 由题意可知,阴影部分与△ABC相似,且等于△ABC面积的,∴A′B∶AB==1∶.
又∵AB=,∴A′B=1,
∴AA′=-1.
【答案】 A
9.如图9所示,在Rt△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,CD⊥AB于D,则BD∶AD=( )
图9
A. B.
C. D.
【解析】 设CD=,则AD=3,BD=1,∴=.
【答案】 A
10.已知圆的直径AB=13,C为圆上一点,过C作CD⊥AB于D(AD>BD),若CD=6,则AD的长为( )
A.8 B.9
C.10 D.11
【解析】 如图,连接AC,CB.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
设AD=x,∵CD⊥AB于D,
由射影定理得CD2=AD·DB,
即62=x(13-x),∴x2-13x+36=0,
解得x1=4,x2=9.
∵AD>BD,∴AD=9.
【答案】 B
11.某社区计划在一块上、下底边长分别是10米,20米的梯形空地上种植花木(如图10所示),他们想在△AMD和△BMC地带种植单价为10元/米2的太阳花,当△AMD地带种满花后,已经花了500元,请你预算一下,若继续在△BMC地带种植同样的太阳花,还需资金( )
图10
A.500元 B.1 500元
C.1 800元 D.2 000元
【解析】 在梯形ABCD中,AD∥BC,∴△AMD∽△BMC,
AD=10 m,BC=20 m,
=2=,
∵S△AMD=500÷10=50(m2),∴S△BMC=200 m2,
则还需要资金200×10=2 000(元).
【答案】 D
12.如图11所示,将一个矩形纸片BADC沿AD和BC的中点连线EF对折,要使矩形AEFB与原矩形相似,则原矩形的长与宽的比应为( )
图11
A.1∶ B.1∶
C.∶1 D.∶1
【解析】 ∵矩形AEFB∽矩形ABCD,∴BF∶AB=AB∶AD.
∵BF=AD,∴AB2=AD2,∴AD∶AB=∶1.
【答案】 C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把答案填在题中横线上)
13.如图12,已知DE∥BC,且BF∶EF=4∶3,则AC∶AE=________.
图12
【解析】 ∵DE∥BC,
∴=,
同理=,
∴===.
【答案】 4∶3
14.如图13,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子CD的长为1米,继续往前走3米到达E处时,测得影子EF的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A的高度AB等于________米. 【导学号:07370026】
图13
【解析】 如图,GC⊥BC,AB⊥BC,∴GC∥AB.
∴△GCD∽△ABD,∴=.
设BC=x,则=,同理,得=.
∴=,∴x=3,∴=,
∴AB=6(米).
【答案】 6
15.如图14所示,在△ABC中,AD是BC边上的中线,BE是AC边上的中线,且AD,BE交于点G,那么=________.
图14
【解析】 ∵AD,BE是△ABC的中线,且AD交BE于G,
∴G是△ABC的重心,∴=,
∴=,
又∵D为BC的中点,∴=,∴=.
【答案】
16.如图15,在矩形ABCD中,AB=,BC=3,BE⊥AC,垂足为E,则DE=________.
图15
【解析】 法一:因为AB=,BC=3,所以AC==2,tan ∠BAC==,所以∠BAC=.在Rt△BAE中,AE=ABcos =,则CE=2-=.在△ECD中,DE2=CE2+CD2-2CE·CDcos ∠ECD=2+()2-2×××=,故DE=.
法二:如图,作EM⊥AB交AB于点M,作EN⊥AD交AD于点N.因为AB=,BC=3,所以tan ∠BAC==,则∠BAC=,AE=ABcos =,NE=AM=AEcos=×=,AN=ME=AEsin =×=,ND=3-=.在Rt△DNE中,DE===.
【答案】
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)如图16,点E是四边形ABCD的对角线上一点,且∠BAC=∠BDC=∠DAE.
图16
(1)求证:BE·AD=CD·AE;
(2)根据图形的特点,猜想可能等于哪两条线段的比(只写出图中一组比即可)?并证明你的猜想.
【解】 (1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAE=∠DAC.
∵∠DAE=∠BDC,∴∠AEB=∠ADC,
∴△ABE∽△ACD,∴=,
即BE·AD=CD·AE.
(2)猜想:=.
证明:∵由(1)△ABE∽△ACD,∴=,
又∵∠BAC=∠EAD,∴△BAC∽△EAD,
∴=.
18.(本小题满分12分)如图17,已知正方形ABCD的边长为4,P为AB上的一点,且AP∶PB=1∶3,PQ⊥PC,试求PQ的长.
图17
【解】 ∵PQ⊥PC,
∴∠APQ+∠BPC=90°,
∴∠APQ=∠BCP,
∴Rt△APQ∽Rt△BCP.
∵AB=4,AP∶PB=1∶3,
∴PB=3,AP=1,∴=,
即AQ===,
∴PQ== =.
19.(本小题满分12分)在△ABC中,∠B=25°,AD是BC边上的高,并且AD2=BD·DC,求∠BCA的度数.
【解】 (1)当AD在△ABC内部时,如图(1),由AD2=BD·DC,可得△ABD∽△CAD.
∴∠BCA=∠BAD=65°;
(2)当AD在△ABC外部时,如图(2),
由AD2=BD·DC,得△ABD∽△CAD,
∴∠B=∠CAD=25°,
∴∠BCA=∠CAD+∠ADC=25°+90°=115°.
故∠BCA等于65°或115°.
20.(本小题满分12分)如图18所示,CD为Rt△ABC斜边AB边上的中线,CE⊥CD,CE=,连接DE交BC于点F,AC=4,BC=3.求证:
图18
(1)△ABC∽△EDC;
(2)DF=EF.
【证明】 (1)在Rt△ABC中,AC=4,BC=3,则AB=5.
∵D为斜边AB的中点,
∴AD=BD=CD=AB=2.5,
∴===,∴△ABC∽△EDC.
(2)由(1)知,∠B=∠CDF,
∵BD=CD,∴∠B=∠DCF,
∴∠CDF=∠DCF.
∴DF=CF.①
由(1)知,∠A=∠CEF,∠ACD+∠DCF=90°,∠ECF+∠DCF=90°,
∴∠ACD=∠ECF.由AD=CD,得∠A=∠ACD.
∴∠ECF=∠CEF,
∴CF=EF.②
由①②,知DF=EF.
21.(本小题满分12分)已知在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,直线MN是梯形的对称轴,P是MN上的一点,直线BP交直线DC于F,交CE于E,且CE∥AB.
(1)若点P在梯形内部,如图19(1).
求证:BP2=PE·PF.
(2)若点P在梯形的外部,如图19(2),那么(1)的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(1) (2)
图19
【解】 (1)证明:连接PC,因为MN是梯形ABCD的对称轴,所以PB=PC,
∠PBC=∠PCB.
因为梯形ABCD是等腰梯形,
所以∠ABC=∠DCB,
即∠ABP+∠PBC=∠PCB+∠DCP,
所以∠ABP=∠DCP.
又因为CE∥AB,所以∠E=∠ABP=∠DCP,
而∠CPE=∠FPC,所以△CPE∽△FPC.
所以=,即PC2=PE·PF,
又因为PC=BP,所以BP2=PE·PF.
(2)结论成立.证明如下:
连接PC,
由对称性知PB=PC,
所以∠PBC=∠PCB.
因为梯形ABCD是等腰梯形,
所以∠ABC=∠DCB,
所以∠ABC+∠PBC=∠DCB+∠PCB,
即∠ABP=∠DCP.
因为CE∥AB,所以∠ABP+∠PEC=180°,而∠DCP+∠PCF=180°,
所以∠PEC=∠PCF.又因为∠EPC=∠CPF,所以△EPC∽△CPF.
所以=,即PC2=PE·PF,
所以BP2=PE·PF.
22.(本小题满分12分)如图20,在△ABC中,AC=BC,F为底边AB上的一点,=(m,n>0).取CF的中点D,连接AD并延长交BC于E.
图20
(1)求的值;
(2)如果BE=2EC,那么CF所在的直线与边AB有怎样的位置关系?证明你的结论;
(3)E点能否为BC中点?如果能,求出相应的的值;如果不能,证明你的结论.
【导学号:07370027】
【解】 (1)如图所示,作CG∥AB交AE的延长线于G.
在△GCD与△AFD中,
∠G=∠FAD,∠CDG=∠FDA,DC=DF,
∴△GCD≌△AFD,∴GC=AF.
在△ABE和△GCE中,
∠BAE=∠G,∠AEB=∠GEC,
∴△ABE∽△GCE.∵=(m,n>0),
∴===+1=+1.
(2)∵BE=2EC,∴=2.
由(1)知=+1,∴=1.
∴BF=AF,F为AB的中点.
∵AC=BC,∴CF⊥AB,∴CF所在的直线垂直平分边AB.
(3)不能.∵=+1,而>0,∴>1,
∴BE>EC.
∴E不能为BC的中点.
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