山东省聊城市2021-2022学年上学期九年级第一次调研数学试卷(word版含答案)
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这是一份山东省聊城市2021-2022学年上学期九年级第一次调研数学试卷(word版含答案),共29页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年山东省聊城市九年级(上)第一次调研数学试卷
一、选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)已知sina=,且a是锐角,则a=( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
2.(3分)已知两个相似三角形的相似比为4:9,则它们周长的比为( )
A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.16:81
3.(3分)如图,∠1=∠2,则下列各式不能说明△ABC∽△ADE的是( )
A.∠D=∠B B.∠E=∠C C. D.
4.(3分)下列说法不一定正确的是( )
A.所有的等边三角形都相似
B.有一个角是100°的等腰三角形相似
C.所有的正方形都相似
D.所有的矩形都相似
5.(3分)在Rt△ACB中,∠C=90°,AB=10,sinA=,则BC的长为( )
A.6 B.7.5 C.8 D.12.5
6.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,下列式子正确的是( )
A.sinA= B.cosA= C.tanA= D.cosB=
7.(3分)如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A、B、O都在格点上,则∠AOB的正弦值是( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,以某点为位似中心,将△OAB进行位似变换得到△DFE,若△OAB与△DFE的相似比为k,则位似中心的坐标与k的值分别为( )
A.(2,2),2 B.(0,0),2 C.(2,2), D.(0,0),
9.(3分)如图,某建筑物BC直立于水平地面,AC=9米,∠A=30°,要建造阶梯AB,使每阶高不超过20cm,则此阶梯最少要建( )(最后一阶的高不足20cm时按一阶计算,≈1.732)
A.23阶 B.24阶 C.25 D.26阶
10.(3分)如图,在△ABC中,EF∥BC,EG∥AB,则下列式子一定正确的是( )
A. B. C. D.
11.(3分)如图,在▱ABCD中,AC,BD相交于点O,点E是OA的中点,连接BE并延长交AD于点F,已知S△AEF=4,则下列结论:①=;②S△BCE=36;③S△ABE=12;④△AEF∽△ACD,其中一定正确的是( )
A.①②③④ B.①④ C.②③④ D.①②③
12.(3分)如图所示,一张等腰三角形纸片,底边长18cm,底边上的高长18cm,现沿底边依次向下往上裁剪宽度均为3cm的矩形纸条,已知剪得的纸条中有一张是正方形,则这张正方形纸条是( )
A.第4张 B.第5张 C.第6张 D.第7张
二、填空题(本题共5个小题,每小题3分,共15分.只要求填写最后结果)
13.(3分)已知△ABC∽△DEF,AB:DE=3:5,△ABC的面积为9,则△DEF的面积为 .
14.(3分)在△ABC中,如果∠A、∠B满足|tanA﹣1|+(cosB﹣)2=0,那么∠C= .
15.(3分)在长8cm,宽6cm的矩形中,截去一个矩形,使留下的矩形与原矩形相似,那么留下的矩形面积是 cm2.
16.(3分)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠C=60°,AB=6.BC的长为 .(结果保留根号)
17.(3分)如图,△ABC中,AB=8厘米,AC=16厘米,点P从A出发,以每秒2厘米的速度向B运动,点Q从C同时出发,以每秒3厘米的速度向A运动,其中一个动点到端点时,另一个动点也相应停止运动,那么,当以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似时,运动时间为 .
三.解答题(本题共7个小题,共69分.)
18.(8分)计算:
(1)2tan45°﹣﹣2sin260°+;
(2)2cos30°+tan30°•cos60°﹣.
19.(7分)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,△ABC的顶点都在格点上,建立平面直角坐标系.
(1)将△ABC先向上平移5个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到△A1B1C1,请在网格内画出△A1B1C1.
(2)以A为位似中心,将△A1B1C1放大,使变换后得到的△A1B2C2与△A1B1C1对应边的比为2:1,请在网格内画出△A1B2C2.
20.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC=8,BC=6,点D为BC上一点,BD=2.过点D作射线DE交AC于点E,使∠ADE=∠B.求线段EC的长度.
21.(8分)2021年3月23日苏伊士运河发生阻塞时使用了一种如图1的浮式起重机,它是捞、救援的重要设备,某数学研究小组为了计算如图2所示浮式起重机悬索AC的长,他们测量了如下数据,∠A=30°,∠ABC=105°,AB=90m,请你帮助他们求出悬索AC的长(结果保留根号).
22.(8分)如图,山坡上有一棵竖直的树AB,坡面上点D处放置高度为1.6m的测倾器CD,测倾器的顶部C与树底部B恰好在同一水平线上(即BC∥MN),此时测得树顶部A的仰角为50°.已知山坡的坡度i=1:3(即坡面上点B处的铅直高度BN与水平宽度MN的比),求树AB的高度(结果精确到0.1m.参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
23.(8分)如图,在△ABC中,AD是高,矩形PQMN的顶点P、N分别在AB、AC上,QM在BC上,AD交PN于点E.设BC=20,AD=10,PQ:PN=3:4.
(1)证明:△APN∽△ABC;
(2)求矩形PQMN的面积.
24.(10分)龙门黄河大桥全长4566m.是黄河上跨径最大的斜拉桥.号称“黄河第一桥”.也是山西省里程最长、投资最大、结构最复杂的桥梁.其中的双塔斜拉桥主桥采用两座等高的花瓶型塔,造型优美.数学课外小组的同学们准备用无人机测量花瓶型塔的高度.如图,同学们在无人机上搭载测角仪,当无人机垂直上升到离地面NP高41m的点A处时悬停.测得其中一座塔的塔尖M的仰角∠MAC=53°.无人机从点A处垂点上升20m后到达点B处再次悬停.此时测得该塔塔尖M的仰角∠MBD=45°.已知点A、B、C、D、M、N、P均在同一平面内,求此花瓶型塔MN的高度.(结果精确到0.1m;参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈=0.60,tan53°=1.33)
25.(12分)如图,在△ABC中,点D为边BC上一点,且AD=AB,AE⊥BC,垂足为点E.过点D作DF∥AB,交边AC于点F,连接EF,EF2=BD•EC.
(1)求证:△EDF∽△EFC;
(2)如果=,求证:AB=BD.
2021-2022学年山东省聊城市九年级(上)第一次调研数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)已知sina=,且a是锐角,则a=( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
【分析】根据sin60°=得出a的值.
【解答】解:∵sina=sin60°=,a是锐角,
∴a=60°.
故选:B.
【点评】本题考查特殊角的三角函数值.特殊角三角函数值计算在中考中经常出现,题型以选择题、填空题为主.
2.(3分)已知两个相似三角形的相似比为4:9,则它们周长的比为( )
A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.16:81
【分析】直接利用相似三角形的周长比等于相似比,进而得出答案.
【解答】解:∵两个相似三角形的相似比为4:9,
∴它们的周长比等于相似比,即:4:9.
故选:B.
【点评】本题考查对相似三角形性质的理解.(1)相似三角形周长的比等于相似比.(2)相似三角形面积的比等于相似比的平方.(3)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.
3.(3分)如图,∠1=∠2,则下列各式不能说明△ABC∽△ADE的是( )
A.∠D=∠B B.∠E=∠C C. D.
【分析】根据∠1=∠2,可知∠DAE=∠BAC,因此只要再找一组角或一组对应边成比例即可.
【解答】解:A和B符合有两组角对应相等的两个三角形相似;
C、符合两组对应边的比相等且相应的夹角相等的两个三角形相似;
D、对应边成比例但无法证明其夹角相等,故其不能推出两三角形相似.
故选:D.
【点评】此题考查了相似三角形的判定:
①有两个对应角相等的三角形相似;
②有两个对应边的比相等,且其夹角相等,则两个三角形相似;
③三组对应边的比相等,则两个三角形相似.
4.(3分)下列说法不一定正确的是( )
A.所有的等边三角形都相似
B.有一个角是100°的等腰三角形相似
C.所有的正方形都相似
D.所有的矩形都相似
【分析】根据相似图形的定义,对选项进行一一分析,选出正确答案.
【解答】解:A、所有的等边三角形,形状相同,但大小不一定相同,符合相似性的定义,故正确;
B、有一个角是100°的等腰三角形,形状相同,但大小不一定相同,符合相似性的定义,故正确;
C、所有的正方形,形状相同,但大小不一定相同,符合相似性的定义,故正确;
D、所有的矩形,属于不唯一确定图形,不一定相似,故错误.
故选:D.
【点评】本题考查的是相似形的识别,相似图形的形状相同,但大小不一定相同.
5.(3分)在Rt△ACB中,∠C=90°,AB=10,sinA=,则BC的长为( )
A.6 B.7.5 C.8 D.12.5
【分析】根据正弦的定义得到sinA==,然后利用比例性质求BC.
【解答】解:如图,
在Rt△ACB中,∵sinA==,
∴BC=×10=6.
故选:A.
【点评】本题考查了解直角三角形:在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.
6.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,下列式子正确的是( )
A.sinA= B.cosA= C.tanA= D.cosB=
【分析】利用同角的余角相等可得∠A=∠BCD,再根据正弦定义可得答案.
【解答】解:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠A+∠DCA=90°,∠DCA+∠BCD=90°,
∴∠A=∠BCD,
∴sinA=sin∠BCD=,
故选:A.
【点评】此题主要考查了锐角三角函数定义,关键是掌握正弦:锐角A的对边a与斜边c的比叫做∠A的正弦,记作sinA.
7.(3分)如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A、B、O都在格点上,则∠AOB的正弦值是( )
A. B. C. D.
【分析】过B作BC⊥OA于C,根据勾股定理求出OA、OB,根据三角形面积求出BC,解直角三角形求出即可.
【解答】解:如图:
过B作BC⊥OA于C,
∵∠OEB=90°,
∴由勾股定理得:AO==2,OB==2,
∵S△ABO=AB×OE=OA×BC,
∴2×2=2×BC,
∴BC=,
∴∠AOB的正弦值是==,
故选:B.
【点评】本题考查了解直角三角形,勾股定理,三角形的面积的应用,能构造直角三角形是解此题的关键,题目比较好,难度适中.
8.(3分)如图,以某点为位似中心,将△OAB进行位似变换得到△DFE,若△OAB与△DFE的相似比为k,则位似中心的坐标与k的值分别为( )
A.(2,2),2 B.(0,0),2 C.(2,2), D.(0,0),
【分析】两对对应点的连线的交点即为位似中心;找到任意一对对应边的边长,让其相比即可求得k.
【解答】解:连接OD、BE,延长OD交BE的延长线于点O′,点O′也就是位似中心为(2,2);
k=OA:FD=8:4=2,
故选:A.
【点评】本题考查位似变换、坐标与图形的性质等知识,记住两对对应点的连线的交点为位似中心;任意一对对应边的比即为位似比.
9.(3分)如图,某建筑物BC直立于水平地面,AC=9米,∠A=30°,要建造阶梯AB,使每阶高不超过20cm,则此阶梯最少要建( )(最后一阶的高不足20cm时按一阶计算,≈1.732)
A.23阶 B.24阶 C.25 D.26阶
【分析】利用30°的正切值可求得BC长;BC除以20采用进一法即可求得台阶数.
【解答】解:∵AC=9米,∠A=30°,
∴BC=AC×tan30°≈519.6cm,
∴台阶数为:519.6÷20≈26个,
故选:D.
【点评】解决本题的关键是理解阶梯数等于BC长度除以每个台阶的高度.
10.(3分)如图,在△ABC中,EF∥BC,EG∥AB,则下列式子一定正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】利用平行线分线段成比例定理,由EF∥BC得到,则可对A选项进行判断;再由EG∥AB得到,则可对B选项进行判断;由EG∥AB得到,由EF∥BC得到,则可对C选项进行判断;由EG∥AB得到,由EF∥BC得到,则可对D选项进行判断.
【解答】解:∵EF∥BC,
∴,所以A选项错误;
∵EG∥AB,
∴,
∴,所以B选项错误;
∵EG∥AB,
∴,
∵EF∥BC,
∴,
∴,所以C选项错误;
∵EG∥AB,
∴,
∵EF∥BC,
∴,
∴,所以D选项正确.
故选:D.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质: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,灵活运用相似三角形的性质表示线段之间的关系.
11.(3分)如图,在▱ABCD中,AC,BD相交于点O,点E是OA的中点,连接BE并延长交AD于点F,已知S△AEF=4,则下列结论:①=;②S△BCE=36;③S△ABE=12;④△AEF∽△ACD,其中一定正确的是( )
A.①②③④ B.①④ C.②③④ D.①②③
【分析】根据平行四边形的性质得到AE=CE,根据相似三角形的性质得到==,等量代换得到AF=AD,于是得到=;故①正确;根据相似三角形的性质得到S△BCE=36;故②正确;根据三角形的面积公式得到S△ABE=12,故③正确;由于△AEF与△ADC只有一个角相等,于是得到△AEF与△ACD不一定相似,故④错误.
【解答】解:∵在▱ABCD中,AO=AC,
∵点E是OA的中点,
∴AE=CE,
∵AD∥BC,
∴△AFE∽△CBE,
∴==,
∵AD=BC,
∴AF=AD,
∴=;故①正确;
∵S△AEF=4,=()2=,
∴S△BCE=36;故②正确;
∵==,
∴=,
∴S△ABE=12,故③正确;
∵BF不平行于CD,
∴△AEF与△ADC只有一个角相等,
∴△AEF与△ACD不一定相似,故④错误,
故选:D.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
12.(3分)如图所示,一张等腰三角形纸片,底边长18cm,底边上的高长18cm,现沿底边依次向下往上裁剪宽度均为3cm的矩形纸条,已知剪得的纸条中有一张是正方形,则这张正方形纸条是( )
A.第4张 B.第5张 C.第6张 D.第7张
【分析】根据相似三角形的相似比求得顶点到这个正方形的长,再根据矩形的宽求得是第几张.
【解答】解:已知剪得的纸条中有一张是正方形,则正方形中平行于底边的边是3,
所以根据相似三角形的性质可设从顶点到这个正方形的线段为x,
则,解得x=3,
所以另一段长为18﹣3=15,
因为15÷3=5,所以是第5张.
故选:B.
【点评】本题主要考查了相似三角形的性质及等腰三角形的性质的综合运用;由相似三角形的性质得出比例式是解决问题的关键.
二、填空题(本题共5个小题,每小题3分,共15分.只要求填写最后结果)
13.(3分)已知△ABC∽△DEF,AB:DE=3:5,△ABC的面积为9,则△DEF的面积为 25 .
【分析】根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算,得到答案.
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,AB:DE=3:5,
∴=()2=,
∵△ABC的面积为9,
∴△DEF的面积为25,
故答案为:25.
【点评】本题考查的是相似三角形的性质,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.
14.(3分)在△ABC中,如果∠A、∠B满足|tanA﹣1|+(cosB﹣)2=0,那么∠C= 75° .
【分析】先根据△ABC中,tanA=1,cosB=,求出∠A及∠B的度数,进而可得出结论.
【解答】解:∵△ABC中,|tanA﹣1|+(cosB﹣)2=0
∴tanA=1,cosB=
∴∠A=45°,∠B=60°,
∴∠C=75°.
故答案为:75°.
【点评】本题考查的是特殊角的三角函数值,熟记各特殊角度的三角函数值是解答此题的关键.
15.(3分)在长8cm,宽6cm的矩形中,截去一个矩形,使留下的矩形与原矩形相似,那么留下的矩形面积是 27 cm2.
【分析】由题意,在长为8cm宽6cm的矩形中,截去一个矩形使留下的矩形与原矩形相似,根据相似形的对应边长比例关系,就可以求解.
【解答】解:设截去的矩形宽为x,
∵留下的矩形与原矩形相似,
∴=,
解得x=.
∴截去的矩形的面积为×6=21cm2,
∴留下的矩形的面积为48﹣21=27cm2,
故答案为:27.
【点评】此题主要考查多边形相似的性质:对应边长成比例,相似比的平方等于面积比,学生对此性质要熟练掌握.
16.(3分)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠C=60°,AB=6.BC的长为 3+ .(结果保留根号)
【分析】过点A作AD⊥BC,垂足为D,在Rt△ABD中,利用锐角三角函数的定义求出AD,BD的长,然后在Rt△ACD中,利用锐角三角函数的定义求出CD的长,进行计算即可解答.
【解答】解:过点A作AD⊥BC,垂足为D,
在Rt△ABD中,AB=6,∠B=45°,
∴AD=AB•sin45°=6×=3,
BD=AB•cos45°=6×=3,
在Rt△ACD中,∠C=60°,
∴CD===,
∴BC=BD+CD=3+,
故答案为:3+.
【点评】本题考查了解直角三角形,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
17.(3分)如图,△ABC中,AB=8厘米,AC=16厘米,点P从A出发,以每秒2厘米的速度向B运动,点Q从C同时出发,以每秒3厘米的速度向A运动,其中一个动点到端点时,另一个动点也相应停止运动,那么,当以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似时,运动时间为 t=或t=4秒 .
【分析】此题应分两种情况讨论.(1)当△APQ∽△ABC时;(2)当△APQ∽△ACB时.利用相似三角形的性质求解即可.
【解答】解:(1)当△APQ∽△ABC时,
,
设用t秒时,以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似.
则AP=2t,CQ=3t,AQ=16﹣3t.
于是,
解得,t=;
(2)当△APQ∽△ACB时,
,
设用t秒时,以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似.
则AP=2t,CQ=3t,AQ=16﹣3t.
于是,
解得t=4.
故答案为:t=或t=4.
【点评】此题考查了相似三角形的判定和性质,根据题意将对应边转换,得到两组相似三角形是解题的关键.
三.解答题(本题共7个小题,共69分.)
18.(8分)计算:
(1)2tan45°﹣﹣2sin260°+;
(2)2cos30°+tan30°•cos60°﹣.
【分析】(1)tan45°=1,sin30°=,sin60°=,代入锐角三角函数值计算即可;
(2)cos30°=,tan30°=,cos60°=,tan60°=,代入锐角三角函数值计算即可.
【解答】解:(1)2tan45°﹣﹣2sin260°+
=2×1﹣﹣2×()2+
=2﹣2﹣+
=0;
(2)2cos30°+tan30°•cos60°﹣
=2×+×﹣
=+﹣(1)
=+1
=.
【点评】本题考查了特殊角的锐角三角函数值,解题的关键是要熟记特殊角的三角函数值,一是按值的变化规律去记,正弦逐渐增大,余弦逐渐减小,正切逐渐增大;二是按特殊直角三角形中各边特殊值规律去记.
19.(7分)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,△ABC的顶点都在格点上,建立平面直角坐标系.
(1)将△ABC先向上平移5个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到△A1B1C1,请在网格内画出△A1B1C1.
(2)以A为位似中心,将△A1B1C1放大,使变换后得到的△A1B2C2与△A1B1C1对应边的比为2:1,请在网格内画出△A1B2C2.
【分析】(1)利用平移变换的性质分别作出A,B,C 的对应点A1,B1,C1即可;
(2)利用位似变换的性质,分别作出B1,C1的对应点B2,C2即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;
(2)如图,△A1B2C2即为所求.
【点评】本题考查作图﹣位似变换,平移变换等知识,解题的关键是掌握位似变换的性质,平移变换的性质,属于中考常考题型.
20.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC=8,BC=6,点D为BC上一点,BD=2.过点D作射线DE交AC于点E,使∠ADE=∠B.求线段EC的长度.
【分析】由条件可得到∠BAD=∠EDC,可证明△ABD∽△DCE,由相似三角形的性质可得到=,代入可求得EC.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵∠ADC是△ABD的一个外角,
∴∠ACD=∠B+∠BAD=∠ADE+∠EDC,
又∵∠B=∠ADE,
∴∠BAD=∠EDC,
∴△ABD∽△DCE,
∴=,
∵BC=6,BD=2,
∴CD=4,
∴=,
解得EC=1.
【点评】本题主要考查相似三角形的判定和性质,由条件得到∠BAD=∠DCE证得△ABD∽△DCE是解题的关键.
21.(8分)2021年3月23日苏伊士运河发生阻塞时使用了一种如图1的浮式起重机,它是捞、救援的重要设备,某数学研究小组为了计算如图2所示浮式起重机悬索AC的长,他们测量了如下数据,∠A=30°,∠ABC=105°,AB=90m,请你帮助他们求出悬索AC的长(结果保留根号).
【分析】过点B作BD⊥AC于点D,由含30°甲的直角三角形的性质和锐角三角函数定义求出BD=AB=45m,AD=45(m),再证△BCD为等腰直角三角形,得CD=BD=45m,即可求解.
【解答】解:过点B作BD⊥AC于点D,如图2所示:
在Rt△ABD中,∠ADB=90°,∠A=30°,AB=90m,
∴BD=AB=45m,AD===45(m),∠ABD=60°,
∵∠ABC=105°,
∴∠CBD=∠ABC﹣∠ABD=105°﹣60°=45°,
∵BD⊥AC,
∴△BCD为等腰直角三角形,
∴CD=BD=45m,
∴AC=AD+CD=(45+45 )(m),
答:悬索AC的长为(45+45 )m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用、含30°甲的直角三角形的性质、等腰直角三角形的判定与性质以及锐角三角函数定义等知识;求出CD、AD的长是解题的关键.
22.(8分)如图,山坡上有一棵竖直的树AB,坡面上点D处放置高度为1.6m的测倾器CD,测倾器的顶部C与树底部B恰好在同一水平线上(即BC∥MN),此时测得树顶部A的仰角为50°.已知山坡的坡度i=1:3(即坡面上点B处的铅直高度BN与水平宽度MN的比),求树AB的高度(结果精确到0.1m.参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
【分析】先求出BC=4.8m,再由锐角三角函数定义即可求解.
【解答】解:∵山坡BM的坡度i=1:3,
∴i=1:3=tanM,
∵BC∥MN,
∴∠CBD=∠M,
∴tan∠CBD==tanM=1:3,
∴BC=3CD=4.8(m),
在Rt△ABC中,tan∠ACB==tan50°≈1.19,
∴AB≈1.19BC=1.19×4.8≈5.7(m),
即树AB的高度约为5.7m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题、坡度坡角问题,熟练掌握锐角三角函数定义和坡度坡角定义,求出BC的长是解题的关键.
23.(8分)如图,在△ABC中,AD是高,矩形PQMN的顶点P、N分别在AB、AC上,QM在BC上,AD交PN于点E.设BC=20,AD=10,PQ:PN=3:4.
(1)证明:△APN∽△ABC;
(2)求矩形PQMN的面积.
【分析】(1)由PN∥BC即可得出结论;
(2)设PQ=3x,则PN=4x,利用PN∥BC,可得到=,代入可求得x,再计算矩形PQMN的面积即可.
【解答】(1)证明:∵四边形PQMN是矩形,
∴PN∥QM,
∴△APN∽△ABC;
(2)解:∵PQ:PN=3:4,
∴设PQ=3x,则PN=4x,
∵四边形PQMN为矩形,
∴ED=PQ=3x,AE=AD﹣DE=10﹣3x,
又PN∥BC,
∵△APN∽△ABC,
∴=,
即,
解得x=2,
∴PQ=6,PN=8,
∴S矩形PQMN=PQ•PN=6×8=48.
【点评】本题主要考查了相似三角形的判定与性质和矩形的性质,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
24.(10分)龙门黄河大桥全长4566m.是黄河上跨径最大的斜拉桥.号称“黄河第一桥”.也是山西省里程最长、投资最大、结构最复杂的桥梁.其中的双塔斜拉桥主桥采用两座等高的花瓶型塔,造型优美.数学课外小组的同学们准备用无人机测量花瓶型塔的高度.如图,同学们在无人机上搭载测角仪,当无人机垂直上升到离地面NP高41m的点A处时悬停.测得其中一座塔的塔尖M的仰角∠MAC=53°.无人机从点A处垂点上升20m后到达点B处再次悬停.此时测得该塔塔尖M的仰角∠MBD=45°.已知点A、B、C、D、M、N、P均在同一平面内,求此花瓶型塔MN的高度.(结果精确到0.1m;参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈=0.60,tan53°=1.33)
【分析】分别延长AC、BD交MN于E、F,延长BA交NP于H,则四边形ABFE、四边形AHNE都是矩形,得AE=BF,EN=AH=41m,EF=AB=20m,证△MBF是等腰直角三角形,得MF=BF,则MF=AE,再由锐角三角函数定义求出ME=1.33AE,则20=1.33AE﹣AE,解得AE≈60.61(m),即可解决问题.
【解答】解:分别延长AC、BD交MN于E、F,延长BA交NP于H,如图2所示:
则四边形ABFE、四边形AHNE都是矩形,
∴AE=BF,EN=AH=41m,EF=AB=20m,
在Rt△MBF中,∠MBF=45°,
∴△MBF是等腰直角三角形,
∴MF=BF,
∴MF=AE,
在Rt△MAE中,tan∠MAE=,
∴tan53°=≈1.33,
∴ME=1.33AE,
∵EF=ME﹣MF,
∴20=1.33AE﹣AE,
解得:AE≈60.61(m),
∴MF=AE=60.61m,
∴MN=MF+EF+EN=60.61+20+41≈121.6(m),
答:花瓶型塔MN的高度约为121.6m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用—仰角俯角问题,熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质,由锐角三角函数定义求出AE是解题的关键.
25.(12分)如图,在△ABC中,点D为边BC上一点,且AD=AB,AE⊥BC,垂足为点E.过点D作DF∥AB,交边AC于点F,连接EF,EF2=BD•EC.
(1)求证:△EDF∽△EFC;
(2)如果=,求证:AB=BD.
【分析】(1)利用“两边成比例且夹角相等”即可证得△EDF∽△EFC;
(2)根据相似三角形的性质可得=()2=,推出=,即 ED=AD,由此即可解决问题;
【解答】证明:(1)∵AB=AD,AE⊥BC,
∴BE=ED=DB;
∵EF2=•BD•EC,
∴EF2=ED•EC,即得 =,
又∵∠FED=∠CEF,
∴△EDF∽△EFC.
(2)∵AB=AD,
∴∠B=∠ADB,
又∵DF∥AB,
∴∠FDC=∠B,
∴∠ADB=∠FDC,
∴∠ADB+∠ADF=∠FDC+∠ADF,即得∠EDF=∠ADC;
∵△EDF∽△EFC,
∴∠EFD=∠C,
∴△EDF∽△ADC,
∴=()2=,
∴=,即 ED=AD;
又∵ED=BE=BD,
∴BD=AD,
∴AB=BD.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质,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,充分发挥基本图形的作用.本题属于中考常考题型.
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