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    考点19 相似三角形模型-备战2023届中考数学一轮复习考点梳理(解析版) 试卷

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    考点19 相似三角形模型-备战2023届中考数学一轮复习考点梳理(解析版)

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    这是一份考点19 相似三角形模型-备战2023届中考数学一轮复习考点梳理(解析版),共65页。试卷主要包含了A字图及其变型“斜A型”,8字图及其变型“蝴蝶型”,一般母子型,一线三等角,手拉手相似模型等内容,欢迎下载使用。
    考点19 相似三角形基本模型

    相似三角形在初中数学中因为不同类型的规律比较明显,所以被总结了很多的模型,比如:A字图、8字图、母子三角形、一线三等角、手拉手相似等。而掌握了这类模型的套路后,可以更快的应对相似三角形类的应用。所以考生需要对该考点完全掌握。



    一、 A字图及其变型
    二、 8字图及其变型
    三、 一般母子型
    四、 一线三等角
    五、 手拉手模型
    考向一、A字图及其变型“斜A型”
    当∠ADE=∠ACB时
    △ADE∽△ACB
    性质:

    当DE∥BC时
    △ADE∽△ABC
    性质:





    变型



    ☆:斜A型在圆中的应用:
    如图可得:△PAB∽△PCD



    1.如图,在△ABC中,DE∥BC,DE=2,BC=6,则的值为(  )

    A. B. C. D.
    【分析】利用平行线的性质和相似三角形的判定与性质解答即可.
    【解答】解:∵DE∥BC,
    ∴△ADE∽△ABC,
    ∴===,
    故选:C.
    2.如图,在△ABC中,DE∥FG∥BC,AD:AF:AB=1:2:5,则S△ADE:S四边形DEGF:S四边形FGCB=(  )

    A.1:2:5 B.1:4:25 C.1:3:25 D.1:3:21
    【分析】由DE∥FG∥BC,可得△ADE∽△AFG∽△ABC,又由AD:AF:AB=1:2:5,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得S△ADE:S△AFG:S△ABC=1:4:25,然后设△ADE的面积是a,则△AFG和△ABC的面积分别是3a,21a,即可求两个梯形的面积,继而求得答案.
    【解答】解:∵DE∥FG∥BC,
    ∴△ADE∽△AFG∽△ABC,
    ∴AD:AF:AB=1:2:5,
    ∴S△ADE:S△AFG:S△ABC=1:4:25,
    设△ADE的面积是a,则△AFG和△ABC的面积分别是4a,25a,
    则S四边形DFGE=S△AFG﹣S△ADE=3a,S四边形FBCG=S△ABC﹣S△AFG=21a,
    ∴S△ADE:S四边形DFGE:S四边形FBCG=1:3:21.
    故选:D.
    3.将一张直角三角形纸片沿一条直线剪开,将其分成一张三角形纸片与一张四边形纸片,如果所得四边形纸片ABCD如图5所示,其中∠A=∠C=90°,AB=7厘米,BC=9厘米,CD=2厘米,那么原来的直角三角形纸片的面积是  54或 平方厘米.

    【分析】分两种情况讨论,由勾股定理求出AD长,由三角形面积公式求出四边形ABCD的面积,由相似三角形的性质,即可解决问题.
    【解答】解:(1)分别延长CD,BA交于M,连接BD,设△MBC的面积是S(cm2),

    ∵∠C=∠DAB=90°,
    ∴DC2+BC2=AB2+AD2=BD2,
    ∴22+92=72+AD2,
    ∴AD=6(cm),
    ∴△ADB的面积=AD•AB=×6×7=21(cm2),△DCB的面积=DC•BC=×2×9=9(cm2),
    ∴四边形ABCD的面积=21+9=30(cm2),
    ∴△DMA的面积=(S﹣30)(cm2),
    ∵∠M=∠M,∠MAD=∠MCB,
    ∴△MDA∽△MBC,
    ∴===,
    ∴=,
    ∴S=54(cm2).
    (2)分别延长AD,BC交于N,设△NAB的面积是S′(cm2),

    由(1)知四边形ABCD的面积=30(cm2),
    ∵∠N=∠N,∠NCD=∠A=90°,
    ∴△NCD∽△NAB,
    ∴===,
    ∴=,
    ∴S′=(cm2),
    ∴原来的直角三角形纸片的面积是54cm2或cm2.
    故答案为:54或.
    4.如图,矩形DEFG的边DE在△ABC的边BC上,顶点G、F分别在边AB、AC上.已知BC=6cm,DE=3cm,EF=2cm,那么△ABC的面积是  12 cm2.

    【分析】过点A作AN⊥BC,先利用相似三角形的判定说明△AGF∽△ABC,再利用相似三角形的性质求出△ABC的高,最后利用三角形的面积得结论.
    【解答】解:过点A作AN⊥BC,垂足为N,交GF于点M.
    ∵四边形DEFG是矩形,
    ∴GF∥DE,GF=DE=3cm,EF=MN=2cm.
    设AM=acm,则AN=(a+2)cm.
    ∵GF∥DE,
    ∴△AGF∽△ABC.
    ∴=.
    ∴=.
    ∴a=2.
    ∴AN=4cm.
    S△ABC=BC•AN=6×4=12(cm)2.
    故答案为:12.

    5.如图▱ABCD中,点E在BA的延长线上,连接EC、BD交于点G,EC交AD于F,已知EA:AB=1:2.
    (1)求EF:EC;
    (2)求FG:GC.

    【分析】(1)利用平行线分线段成比例定理和比例的性质求解即可;
    (2)利用相似三角形的判定,先说明△EAF∽△CDF,再利用相似三角形的性质和比例的性质求出BC:FD,最后通过说明△FDG∽△CBG,利用相似三角形的性质得结论.
    【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
    ∴AB∥CD,AB=CD,AD∥BC,AD=BC.
    (1)∵EA:AB=1:2,
    ∴=.
    ∵AD∥BC,
    ∴==.
    (2)∵AB∥CD,
    ∴△EAF∽△CDF.
    ∴===.
    ∴==.
    ∵AD∥BC,
    ∴△FDG∽△CBG.
    ∴==.
    考向二、8字图及其变型“蝴蝶型”
    当AB∥CD时
    △AOB∽△DOC
    性质:

    当∠A=∠C时
    △AJB∽△CJD
    性质:




    变型



    1.如图,在△ABC中,中线AD与中线BE相交于点G,联结DE.下列结论成立的是(  )

    A. B. C. D.
    【分析】由AD,BE是△ABC的中线,得到DE是△ABC的中位线,推出△DEG∽△ABG,△CDE∽△CBA,由相似三角形的性质即可解决问题.
    【解答】解:AD,BE是△ABC的中线,
    ∴DE是△ABC的中位线,
    ∴DE∥AB,DE=AB,
    ∴△DEG∽△ABG,
    ∴DG:AG=DE:AB=1:2,BG:EG=AB:DE,==,
    ∴DG=AG,
    ∵BG:EG=AB:DE=2:1,
    ∴GB:BE=2:3,
    ∴S△AGB:S△AEB=2:3,
    ∵AE=EC,
    ∴S△AEB=S△ABC,
    ∴S△AGB=S△ABC,
    ∵△CDE∽△CBA,
    ∴==,
    ∴S△CDE=S△ABC,
    ∴=,
    结论成立的是=,
    故选:C.

    2.如图,在平行四边形ABCD中,F为BC的中点,延长AD至点E,使DE:AD=1:3,连接EF交DC于点G,则S△CFG:S△DEG等于(  )

    A.9:4 B.2:3 C.4:9 D.3:2
    【分析】利用平行四边形的性质可得AD∥BC,AD=BC,,再根据线段中点的定义可得CF=BC=AD,然后证明8字模型相似三角形△EDG∽△FCG,利用相似三角形的性质进行计算即可解答.
    【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
    ∴AD∥BC,AD=BC,
    ∵F为BC的中点,
    ∴CF=BC,
    ∴CF=AD,
    ∵AE∥CF,
    ∴∠E=∠GCF,∠EDG=∠C,
    ∴△EDG∽△FCG,
    ∵DE:AD=1:3,
    ∴DE=AD,
    ∴S△CFG:S△DEG=()2=()2=()2=,
    故选:A.
    3.如图,在正方形ABCD中,E为AD上的点,连接CE.以点E为圆心,以任意长为半径作弧分别交EC,ED于点N,M,再分别以M,N为圆心,以大于MN长为半径作弧,两弧在∠CED内交于点P,连接EP并延长交DC于点H,交BC的延长线于点G.若AB=16,AE:AD=1:4,则EH的长为  6 .

    【分析】根据题中作图判断EP是∠DEC的角平分线,利用线段比和勾股定理求出EC,再利用角平分线的性质和平行线的性质得到CG,利用相似三角形的判定和性质求出DH,最后利用勾股定理得结论.
    【解答】解:∵以点E为圆心,以任意长为半径作弧分别交EC,ED于点N,M,
    再分别以M,N为圆心,以大于MN长为半径作弧,两弧在∠CED内交于点P,连接EP,
    ∴EP是∠DEC的角平分线,
    ∴∠DEG=∠CEG.
    ∵四边形ABCD是正方形,
    ∴AD=DC=AB=16,∠D=90°,AD∥BC.
    ∵AE:AD=1:4,AE+ED=16,
    ∴AE=4,ED=12.
    在Rt△EDC中,
    EC===20.
    ∵AD∥BC,
    ∴∠G=∠DEG=∠CEG.
    ∴EC=CG=20.
    ∵AD∥BC,
    ∴△EDH∽△GCH.
    ∴===.
    ∵DH+HC=CD=16,
    ∴DH=6.
    在Rt△EDH中,
    EH====6.
    故答案为:6.
    4.如图,在▱ABCD中,G是CD延长线上一点,连接BG交AC,AD于E,F.
    (1)求证:△ABE∽△CGE;
    (2)若AF=2FD,求的值.

    【分析】(1)根据平行四边形对边平行,得到∠ABE=∠CGE,再利用对顶角相等,可得△ABE∽△CGE;
    (2)利用平行四边形对边平行,证明△AEF∽△CEB,得到,再由(1)得,,从而求解.
    【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
    ∴AB∥CD,
    ∴∠ABE=∠CGE,
    又∵∠AEB=∠CGE,
    ∴△ABE∽△CGE.
    (2)解:设FD=m,则AF=2m,
    ∴AD=3m,
    ∵四边形ABCD为平行四边形,
    ∴AD∥BC,BC=AD=3m,
    ∴∠EAF=∠ECB,∠AFE=∠CBE,
    ∴△AEF∽△CEB
    ∴==,
    又∵△ABE∽△CGE,
    ∴==.
    即 的值为.
    5.以下各图均是由边长为1的小正方形组成的网格,A,B,C,D均在格点上.
    (1)在图①中,的值为  1:3 ;
    (2)利用网格和无刻度的直尺作图,保留痕迹,不写作法.
    ①如图②,在AB上找一点P,使AP=3;
    ②如图③,在BD上找一点P,使△APB∽△CPD.

    【分析】(1)如图①中,利用平行线的性质求解即可.
    (2)①根据勾股定理得AB的长为5,再根据相似三角形的判定方法即可找到点P;
    ②作点A的对称点A′,连接A′C与BD的交点即为要找的点P,使△APB∽△CPD.
    【解答】解:(1)如图①中,

    ∵AB∥CD,
    ∴△PCD∽△PBA.
    ∴==,
    故答案为:1:3;

    (2)

    ①取格点E,F,连接EF交AB于点P,点P即为所求的点.
    由勾股定理知:AB==5.
    ∵AP=3,
    ∴BP=2.
    ∵BE∥FA,
    ∴△EPB∽△FPA.
    ∵AP:BP=AF:BE=3:2.
    ∴取格点E,F,连接EF交AB于点P,点P即为所求的点;
    ②如图③所示,作点A的对称点A′,
    连接A′C,交BD于点P,
    点P即为所要找的点,
    ∵AB∥CD,
    ∴△APB∽△CPD.
    其中:
    ∠A是公共角
    AB是公共边
    BD与BC是对应边
    当∠ABD=∠ACB时
    △ABD∽△ACB
    性质:

    考向三、一般母子型:




    联系应用:
    切割线定理:如图,PB为圆O切线,B为切点,
    则:△PAB∽△PBC
    得:


    1.如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,有下列条件:①∠A=∠BCD;②∠A+∠BCD=∠ADC;③;④BC2=BD•BA.其中能判断△ABC是直角三角形的有(  )

    A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
    【分析】根据题目中①②③④给出的条件分别判定△BCD∽△BAC或△ABC∽△ACD即可求得∠ACB=90°,计算能求证△BCD∽△BAC或△ABC∽△ACD的个数即可解题.
    【解答】解:①∵∠A=∠BCD,∠A+∠ACD=90°,
    ∴∠BCD+∠ACD=90°,故本命题成立;
    ②条件不足,无法求证∠ACB=90°,故本命题错误;
    ③∵BD:CD=BC:AC,∠ADC=∠CDB=90°,
    ∴Rt△ADC∽Rt△CDB,(因为都有一个直角,斜边直角边成比例)
    ∴∠ACD=∠B;
    ∵∠B+∠BCD=90°,
    ∴∠ACD+∠BCD=90°,
    ∵∠ACB=∠ACD+∠BCD,
    ∴∠ACB=90°;故本命题正确;
    ④∵BC2=BD×BA,
    ∴=,
    ∵∠B=∠B,
    ∴△ABC∽△CBD,
    ∴∠ACB=90°,故本命题成立,
    故选:D.
    2.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,∠ACD=3∠BCD,E为斜边AB的中点,则=(  )

    A. B. C. D.
    【分析】利用相似三角形的判定与性质得到∠BCD=∠A=22.5°,利用三角形的外角的性质得到∠CED=45°,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到AE=CE=BE=AB,设CD=DE=x,则CE=,AD=(+1)x,代入化简即可得出结论.
    【解答】解:∵∠ACB=90°,∠ACD=3∠BCD,
    ∴∠BCD=22.5°,∠ACD=67.5°.
    ∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
    ∴△BCD∽△BAC,
    ∴∠BCD=∠A=22.5°.
    ∵∠ACB=90°,E为斜边AB的中点,
    ∴AE=CE=BE=AB.
    ∴∠ECA=∠A=22.5°,
    ∴∠CED=∠A+∠ECA=45°,
    ∵CD⊥AB,
    ∴CD=DE.
    设CD=DE=x,则CE=,
    ∴AE=x,
    ∴AD=AE+DE=(+1)x,
    ∴=+1.
    故选:B.
    3.如图,在△ABC中,∠A=90°,点D、E分别在AC、BC边上,BD=CD=2DE,且∠C+∠CDE=45°,若AD=6,则BC的长为  8 .

    【分析】首先根据等腰三角形的性质和已知条件证出∠BDE=90°,作DF⊥BC于F,则BF=CF,△DEF∽△BED∽△BDF,得出===,设EF=x,则DF=2x,BF=CF=4x,得出BC=8x,DE=x,得出CD=BD=2x,AC=6+2x,证明△CDF∽△CBA,得出=,代入计算即可得出结果.
    【解答】解:∵∠A=90°,
    ∴∠ABD+∠ADB=90°,
    ∵BD=CD,
    ∴∠DBC=∠C,
    ∴∠ADB=∠DBC+∠C=2∠C,
    ∵∠C+∠CDE=45°
    ∴2∠C+∠CDE=90°,
    ∴∠ADB+∠CDE=90°,
    ∴∠BDE=90°,
    作DF⊥BC于F,如图所示:

    则BF=CF,△DEF∽△BED∽△BDF,
    ∴===,
    设EF=x,则DF=2x,BF=CF=4x,
    ∴BC=8x,DE=x,
    ∴CD=BD=2x,AC=6+2x,
    ∵∠DFC=∠A=90°,∠C=∠C,
    ∴△CDF∽△CBA,
    ∴=,即=,
    解得:x=,
    ∴BC=8;
    故答案为:8.
    4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是斜边AC的中点,连接DB,线段AE⊥线段BD交BC于点E,交DB于点G,垂足为点G.
    (1)求证:EB2=EG•EA;
    (2)联结CG,若∠CGE=∠DBC,求证:BE=CE.

    【分析】(1)根据相似三角形的判定与性质可得结论;
    (2)由直角三角形的性质得BD=AC=CD,再由相似三角形的判定与性质可得EC2=GE•EA,结合(1)的结论可得答案.
    【解答】证明:(1)∵AE⊥BD,
    ∴∠BGE=90°,
    ∵∠ABC=90°,
    ∴∠BGE=∠ABE,
    ∵∠BEG=∠AEB,
    ∴△ABE∽△BGE,
    ∴=,
    即EB2=EG•EA;
    (2)在Rt△ABC中,点D是斜边AC的中点,
    ∴BD=AC=CD,
    ∴∠DBC=∠DCB,
    ∵∠CGE=∠DBC,
    ∴∠CGE=∠DCB,
    ∵∠GEC=∠GEC,
    ∴△GEC∽△CEA,
    ∴=,
    ∴EC2=GE•EA,
    由(1)知EB2=EG•EA,
    ∴EC2=EB2,
    ∴BE=CE.


    考向四、一线三等角:
    同侧型(通常以等腰三角形或者等边三角形为背景)





    异侧型




    1.如图,AB⊥BD于点B,ED⊥BD于点D.AB=2,DE=4,BD=6.点C为BD上一点,连接AC、CE.当BC=(  )时,可使AC⊥CE.

    A.3 B.2或4 C. D.2或3
    【分析】根据垂直定义可得∠B=∠D=∠ACE=90°,从而利用直角三角形的两个锐角互余可得∠A+∠ACB=90°,再利用平角定义可得∠ACB+∠ECD=90°,然后利用同角的余角相等可得∠ECD=∠A,从而证明△ABC∽△CDE,最后利用相似三角形的性质进行计算即可解答.
    【解答】解:∵AB⊥BD,ED⊥BD,
    ∴∠B=∠D=90°,
    ∴∠A+∠ACB=90°,
    ∵AC⊥CE,
    ∴∠ACE=90°,
    ∴∠ACB+∠ECD=180°﹣∠ACE=90°,
    ∴∠ECD=∠A,
    ∴△ABC∽△CDE,
    ∴=,
    ∴=,
    解得:BC=2或BC=4,
    ∴当BC=2或4时,可使AC⊥CE,
    故选:B.
    2.如图,点A,B,C在同一直线上,∠A=∠DBE=∠C,则下列结论:①∠D=∠CBE,②△ABD∽△CEB,③=,其中正确的结论有(  )个.

    A.0 B.1 C.2 D.3
    【分析】根据三角形内角和和平角的定义可得①正确,进行可得△ABD∽△CEB,得出②正确;由相似三角形的性质可知,相似三角形的对应线段成比例,得出结论.
    【解答】解:由图可知,∠A+∠D+∠ABD=180°,∠ABD+∠DBE+∠CBE=180°,
    ∵∠A=∠DBE,
    ∴∠D=∠CBE,故①正确;
    ∵∠A=∠C,
    ∴△ABD∽△CEB,故②正确;
    ∴=,故③正确;
    故选:D.
    3.如图,在矩形ABCD中,点E是对角线上一点,连接AE并延长交CD于点F,过点E作EG⊥AE交BC于点G,若AB=8,AD=6,BG=2,则AE=(  )

    A. B. C. D.
    【分析】过点E作EN⊥BC,垂足为N,延长NE交AD于点M,根据矩形的性质可得AD=BC=6,∠DAB=∠ABC=90°,从而可得四边形AMNB是矩形,进而可得∠AMN=90°,AB=MN=8,AM=BN,MN∥AB,然后设ME=x,则EN=MN﹣EM=8﹣x,再证明A字模型相似三角形△DME∽△DAB,并利用相似三角形的性质求出DM,从而求出AM,GN的长,最后证明一线三等角模型相似三角形△AME∽△ENG,利用相似三角形的性质列出关于x的方程,进行计算即可求出ME,AM的长,从而在Rt△AME中,利用勾股定理进行计算即可解答.
    【解答】解:过点E作EN⊥BC,垂足为N,延长NE交AD于点M,

    ∴∠ENB=90°,
    ∵四边形ABCD是矩形,
    ∴AD=BC=6,∠DAB=∠ABC=90°,
    ∴四边形AMNB是矩形,
    ∴∠AMN=90°,AB=MN=8,AM=BN,MN∥AB,
    ∴∠DME=∠DAB=90°,∠DEM=∠DBA,
    ∴△DME∽△DAB,
    ∴=,
    设ME=x,则EN=MN﹣EM=8﹣x,
    ∴=,
    ∴DM=x,
    ∴BN=AM=AD﹣DM=6﹣x,
    ∵BG=2,
    ∴GN=BN﹣BG=4﹣x,
    ∵EG⊥AE,
    ∴∠AEG=90°,
    ∴∠AEM+∠GEN=90°,
    ∵∠AEM+∠MAE=90°,
    ∴∠MAE=∠GEN,
    ∵∠AME=∠ENG=90°,
    ∴△AME∽△ENG,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴x1=,x2=8,
    经检验:x1=,x2=8都是原方程的根,x2=8(舍去),
    ∴ME=,AM=6﹣x=,
    ∴AE===,
    故选:B.
    4.如图,在△ABC中,AB=10,BC=34,cos∠ABC=,射线CM∥AB,D为线段BC上的一动点且和B,C不重合,联结DA,过点D作DE⊥DA交射线CM于点E,联结AE,作EF=EC,交BC的延长线于点F,设BD=x.
    (1)如图1,当AD∥EF,求BD的长;
    (2)若CE=y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
    (3)如图2,点G在线段AE上,作∠AGD=∠F,若△DGE与△CDE相似,求BD的长.

    【分析】(1)可推出△ABD是等腰三角形,从而求得BD;
    (2)作AK⊥BC于K,EH⊥CF于H,可证得△AKD∽△DHE,可求得AK=8,DK=x﹣6,EH=y,DH=34﹣x+y,进一步求得结果;
    (3)推出可以是△GDE∽△CDE或△GDE∽△CED,当△GDE∽△CDE时,可推出△GDE≌△CDE及△ABD≌△AGD,进而求得此时BD的值;当△GDE∽△CED时,推出四边形ADFED是平行四边形,再根据△AKD∽△DTE,进而求得此时BD.
    【解答】解:(1)如图1,

    作AK⊥BC于K,
    ∴BK=AB•cos∠ABC=10×=6,
    ∴AK===8,
    ∵EF=EC,
    ∴∠ECF=∠F,
    ∵CM∥AB,AD∥EF,
    ∴∠B=∠ECF,∠ADB=∠F,
    ∴∠B=∠ADB,
    ∴AB=AD,
    ∴BD=2BK=12;
    (2)如图2,

    作AK⊥BC于K,EH⊥CF于H,
    ∴∠ADK=∠CHE=90°,
    ∴∠ADK+∠DAK=90°,
    ∵AD⊥DE,
    ∴∠ADE=90°,
    ∴∠ADK+∠EDH=90°,
    ∴∠DAK=∠EDH,
    ∴△AKD∽△DHE,
    ∴=,
    ∵BD=x,BK=6,BC=34,
    ∴DK=x﹣6,DC=34﹣x,
    ∵∠ECF=∠ABD,
    ∴CH=CE•cos∠ECF=y•cos∠ABD=,
    ∴EH=y,
    ∴DH=DC+CH=34﹣x+,
    ∴=,
    化简,得,
    y=,
    当∠HDE=∠ECF时,DE∥CE,
    ∴∠DAK=∠ECH=∠ABD,
    ∴DK=AK•tan∠DAK=8•tan∠ABK=8×=,
    此时,BD=BK+DK=6+=,
    ∴6<x<;
    (3)如图3,

    ∵∠AGD=∠F,∠AGD+∠DGE=180°,
    ∴∠DGE+∠F=180°,
    ∵∠ECF+∠DCE=180°,
    ∠F=∠ECF,
    ∴∠DGE=∠DCE,
    ∴△GDE∽△CDE或△GDE∽△CED,
    当△GDE∽△CDE时,
    ∠GDE=∠CDE,
    ∵DE=DE,
    ∴△CDE≌△GDE(AAS),
    ∴DG=DC,
    ∵∠ADE=90°,
    ∴∠ADB+∠EDC=∠ADG+∠GDE=90°,
    ∴∠ADB=∠ADG,
    ∵∠ABD=∠ECF=∠F,
    ∴∠ABD=∠AGD,
    ∵AD=AD,
    ∴△ABD≌△AGD(AAS),\
    ∴DB=DG,
    ∴BD=CD=BC=17,
    ∵6<BD<,
    ∴BD=17不符合题意,舍去;
    当△GDE∽△CED时,如图4,

    ∠GDE=∠DEC,∠GED=∠CDE,
    ∴DG∥CE,CD∥GE,
    ∴四边形CDGE是平行四边形,
    由(1)(2)知,
    AK=8,DK=x﹣6,CD=34﹣x,△AKD∽△DTE,
    ∴ET=AK=8,CT=BK=6,DT=40﹣x,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴x=8,
    综上所述:BD=8.
    考向五、手拉手相似模型:

    模型名称
    几何模型
    图形特点
    具有性质

    相似型手拉手

    △ABC∽△ADE
    A、 D、E逆时针
    A、B、C逆时针
    连结BD、CE
    ①△ABD∽△ACE
    ②△AOB∽△HOC
    ③旋转角相等
    ④A、B、C、H四点共圆
    “反向”相似型手拉手

    △ABC∽△ADE
    A、D、E顺时针
    A、B、C逆时针
    A、D、E`逆时针
    作△ADE关于AD对称的△ADE`
    性质同上①②③


    1.如图,△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=90°,且△ABC∽△AB'C',连接CC',将CC′沿C′B′方向平移至EB',连接BE,若CC'=,则BE的长为(  )

    A.1 B. C. D.2
    【分析】连接BB′,在Rt△ABC中,利用锐角三角函数的定义可得=,再利用相似三角形的性质可得=,∠ACB=∠AC′B′=90°,∠BAC=∠B′AC′=30°,从而利用等式的性质可得∠BAB′=∠CAC′,进而可证△BAB′∽△CAC′,然后利用相似三角形的性质可得∠BB′A=∠CC′A,==,再利用平移的性质可得CC′∥B′E,==,从而利用平行线的性质可得∠BB′E=30°,最后证明△BCA∽△BEB′,从而可得∠BEB′=90°,进而在Rt△BEB′中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
    【解答】解:连接BB′,
    ∵∠BAC=30°,∠ACB=90°,
    ∴cos30°==,
    ∵△ABC∽△AB'C',
    ∴=,∠ACB=∠AC′B′=90°,∠BAC=∠B′AC′=30°,
    ∴∠BAC+∠CAB′=∠B′AC′+∠CAB′,
    ∴∠BAB′=∠CAC′,
    ∴△BAB′∽△CAC′,
    ∴∠BB′A=∠CC′A,==,
    由平移得:
    CC′=B′E=,CC′∥B′E,
    ∴==,
    ∵CC′∥B′E,
    ∴∠CC′B′+∠AB′C′+∠BB′A+∠BB′E=180°,
    ∴∠CC′B′+∠AB′C′+∠CC′A+∠BB′E=180°,
    ∴∠AC′B′+∠AB′C′+∠BB′E=180°,
    ∵∠AC′B′=90°,∠B′AC′=30°,
    ∴∠AB′C′=90°﹣∠B′AC′=60°,
    ∴∠BB′E=30°,
    ∴∠BB′E=∠CAB=30°,
    ∴△BCA∽△BEB′,
    ∴∠BEB′=∠ACB=90°,
    ∴BE=B′E•tan30°=×=,
    故选:B.

    2.如图,在△ABC中,AB=AC=3,BC=6,点P在边AC上运动(可与点A,C重合),将线段BP绕点P逆时针旋转120°,得到线段DP,连接BD,CD,则CD长的最小值为   .

    【分析】以BC为边构建出和△BPD相似的三角形,通过将CD边转化为其他边来求值.
    【解答】解:如图所示,以BC为底边向上作等腰△BQC,使∠BQC=120°,连接PQ.

    由题意可得△BQC和△BPD均为顶角为120° 的等腰三角形,
    可得,∠QBC=∠PBD=30°,
    ∴∠QBC﹣∠QBD=∠PBD﹣∠QBD,
    ∴∠PBQ=∠DBC,
    ∴△PBQ∽△DBC,
    ∴,
    ∴当PQ⊥AC时,有PQ最小,即此时CD最小,

    如图所示,设OP′⊥AC,延长AQ与BC交K,此时QP'为QP的最小值,
    可得AK⊥BC,
    ∵△BQC中,∠BQC=120°,BC=6,
    ∴BK=3,∠QBK=30°,
    ∴QK=,
    ∵AB=AC=3,KC=3,
    ∴AK==6,
    ∴AQ=AK﹣QK=5,
    ∵∠AP'Q=∠AKC=90°,∠QAP'=∠CAK,
    ∴△AQP'∽△ACK,
    ∴,
    ∴,
    ∴QP'=,
    ∴CD=P′=.
    3.已知在Rt△ABC中,CD⊥AB于点D.
    (1)在图1中,写出其中两对相似三角形.
    (2)已知BD=1,DC=2,将△CBD绕着点D按顺时针方向进行旋转得到△C'BD,连接AC',BC.
    ①如图2,判断AC'与BC之间的位置及数量关系,并证明;
    ②在旋转过程中,当点A,B,C'在同一直线时,求BC的长.

    【分析】(1)利用两个角相等可得△ABC∽△ACD,△BCD∽△BAC;
    (2)①利用两边成比例且夹角相等证明△DBC∽△DC'A,得,∠DC'A=∠DBC,可得结论;
    ②分点C'在线段AB或AB的延长线两种情形,分别画出图形,利用勾股定理列方程可得答案.
    【解答】解:(1)∵CD⊥AB,
    ∴∠ADC=∠BDC=∠ACB=90°,
    ∴△ABC∽△ACD,△BCD∽△BAC;
    (2)①,AC'⊥BC,理由如下:
    由(1)知,在图1中,△ABC∽△CBD∽△ACD,
    ∴,
    如图2,∵∠BDC'=∠CDA=90°,
    ∴∠BDC=∠C'DA,
    ∴△DBC∽△DC'A,
    ∴,∠DC'A=∠DBC,

    ∵∠DEB=∠CEC',
    ∴∠C'FE=∠BDC'=90°,
    ∴AC'⊥BC,
    ∴,AC'⊥BC;
    ②如图,当点A、B、C'在同一直线上时,

    由①知,,AC'⊥BC,
    设BC=x,AC'=2x,
    在Rt△ACB中,由勾股定理得,x2+(2x﹣)2=(2)2,
    解得x=(负值舍去),
    如图,当A、C'、B在同一直线上时,

    同理可得,x2+(2x+)2=(2)2,
    解得x=(负值舍去),
    综上:BC=或.

    1.(2022秋•泗阳县期末)如图,利用标杆BE测量建筑物的高度,已知标杆BE高2m,测得AB=3m,BC=6m.则建筑物CD的高是(  )

    A.4m B.9m C.8m D.6m
    【分析】利用相似三角形的性质求解即可.
    【解答】解:∵EB∥CD,
    ∴△AEB∽△ADC,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴CD=6(m),
    故选:D.
    2.(2022秋•成华区期末)如图,在△ABC中,点D,E,F分别在边AB,AC,BC上,连接DE,EF,已知四边形BDEF是平行四边形,.若△ADE的面积为1,则平行四边形BDEF的面积为(  )

    A.3 B.4 C.5 D.6
    【分析】利用平行四边形的性质先说明△ADE∽△ABC、△CEF∽△CBA,再利用相似三角形的性质求出△ADE、△ABC、△CEF的面积,最后利用面积的和差关系得结论.
    【解答】解:∵四边形BDEF是平行四边形,
    ∴DE∥BC,EF∥AB.
    ∴△ADE∽△ABC,△CEF∽△CBA.
    ∵,
    ∴=.
    ∴=.
    ∴=()2=,=()2=.
    ∵S△ADE=1,
    ∴S△ABC=9,S△CEF=4.
    ∵S△ADE+S△CEF+S平行四边形BDEF=S△ABC,
    ∴S平行四边形BDEF=9﹣1﹣4=4.
    故选:B.
    3.(2022秋•海淀区校级月考)如图,在等腰△ABC中,AB=AC=9,BP=BC=2,D在AC上,且∠APD=∠B,则CD=  .

    【分析】根据已知易得BC=6,从而可得CP=4,再利用等腰三角形的性质可得∠B=∠C,从而利用三角形内角和定理可得∠BAP+∠APB=180°﹣∠B,然后利用平角定义可得∠APB+∠DPC=180°﹣∠B,从而可得∠DPC=∠BAP,进而可得△ABP∽△PCD,最后利用相似三角形的性质进行计算即可解答.
    【解答】解:∵BP=BC=2,
    ∴BC=3BP=6,
    ∴CP=BC﹣BP=6﹣2=4,
    ∵AB=AC=9,
    ∴∠B=∠C,
    ∴∠BAP+∠APB=180°﹣∠B,
    ∵∠APD=∠B,
    ∴∠APB+∠DPC=180°﹣∠APD=180°﹣∠B,
    ∴∠DPC=∠BAP,
    ∴△ABP∽△PCD,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴CD=,
    故答案为:.
    4.(2022秋•万州区期末)如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=9,E为CD的中点,F为BC上一点,BF<FC,且AF⊥FE.对角线AC与EF交于点G,则GC的长为   .

    【分析】根据矩形的性质可得∠B=∠FCE=90°,由∠AFB+∠EFC=∠AFB+∠BAF可得∠EFC=∠BAF,以此证明△ABF∽△FCE,根据相似三角形的性质得,设BF=x,则CF=9﹣x,以此列出方程解得BF=3,CF=6,过点G作GH⊥BC于点H,再证明△CHG∽△CBA,△FHG∽△FCE,得到,,联立两式子,算出CH、GH,最后根据勾股定理即可求解.
    【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
    ∴∠B=∠FCE=90°,
    ∵AF⊥FE,
    ∴∠AFB+∠EFC=90°,
    ∵∠AFB+∠BAF=90°,
    ∴∠EFC=∠BAF,
    ∴△ABF∽△FCE,
    ∴,
    设BF=x,则CF=9﹣x,
    ∵四边形ABCD为矩形,AB=6,E为CD的中点,
    ∴CE=3,
    ∴,
    整理得:x2﹣9x+18=0,
    解得:x1=3,x2=6,
    ∵BF<FC,
    ∴BF=3,CF=6,
    过点G作GH⊥BC于点H,如图,

    ∵AB⊥BC,DC⊥BC,
    ∴GH∥AB,GH∥CD,
    ∴△CHG∽△CBA,△FHG∽△FCE,
    ∴,,
    ∴①,②,
    联立①②得:,
    解得:,
    在Rt△CHG中,由勾股定理得GC=.
    故答案为:.
    5.(2022•安徽模拟)在数学探究活动中,小明进行了如下操作:如图,将两张等腰直角三角形纸片ABC和CDE如图放置(其中∠ACB=∠E=90°,AC=BC,CE=DE).CD、CE分别与AB边相交于M、N两点.请完成下列探究:
    (1)若AC=2,则AN•BM的值为  4 ;
    (2)过M作MF⊥AC于F,若=,则的值为   .

    【分析】(1)由等腰直角三角形的性质可得∠A=∠B=45°,∠MCN=45°,可得∠ACN=∠ACM+∠MCN=∠ACM+45°,∠BMC=∠ACM+∠A=∠ACM+45°,即可证明△ACN∽△BMC,可得=,即可求解;
    (2)过点C作CG⊥AB于点G,可得∠CGN=∠CFM=90°,由等腰直角三角形的性质可得∠NCG+∠MCG=45°,∠ACM+∠MCG=45°,从而可得∠NCG=∠MCF,可证得△GCN∽△FCM,可得==,设CG=4k,则CF=5k,AC=4k,即可求解=.
    【解答】解:(1)∵△ABC和△CDE为等腰直角三角形,
    ∴∠A=∠B=45°,∠MCN=45°,BC=AC=2,
    ∵∠ACN=∠ACM+∠MCN=∠ACM+45°,∠BMC=∠ACM+∠A=∠ACM+45°,
    ∴∠ACN=∠BMC,
    ∴△ACN∽△BMC,
    ∴=,
    ∵BC=AC=2,
    ∴AN•BM=AC•BC=4,
    故答案为:4;
    (2)如图,过点C作CG⊥AB于点G,

    ∵MF⊥AC,
    ∴∠CGN=∠CFM=90°,
    ∵∠NCG+∠MCG=45°,∠ACM+∠MCG=45°,
    ∴∠NCG=∠MCF,
    ∴△GCN∽△FCM,
    ∵=,
    ∴==,
    设CG=4k,则CF=5k,AC=4k,
    ∴=,
    故答案为:.
    6.(2022秋•驻马店期末)如图,AD是Rt△ABC斜边上的高,若AB=4cm,BC=10cm,求BD的长.

    【分析】根据射影定理列出算式,代入数据计算即可.
    【解答】解:由射影定理得,AB2=BD•BC,
    则BD==1.6.
    7.(2022秋•开化县期中)如图,在△ABC和△DEC中,∠A=∠D,∠BCE=∠ACD.
    (1)求证:△ABC∽△DEC;
    (2)若AC:DC=2:3,BC=6,求EC的长.

    【分析】(1)由∠BCE=∠ACD,可得出∠BCA=∠ECD,结合∠A=∠D,可证出△ABC∽△DEC;
    (2)由△ABC∽△DEC,利用相似三角形的性质可得出AC:DC=BC:CE,结合已知条件,可求出EC的长.
    【解答】(1)证明:∵∠BCE=∠ACD,
    ∴∠BCE+∠ECA=∠ACD+∠ACE,
    即∠BCA=∠ECD.
    又∵∠A=∠D,
    ∴△ABC∽△DEC.
    (2)解:∵△ABC∽△DEC,AC:DC=2:3,
    ∴AC:DC=BC:CE=2:3,
    而BC=6,
    ∴EC=9,
    ∴EC的长为9.
    8.(2022秋•奉贤区期中)如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC.E为边CB延长线上一点,联结DE交边AB于点F,联结AC交DE于点G,且=.
    (1)求证:AB∥CD;
    (2)如果AE2=AG•AC,求证:=.

    【分析】(1)由AD∥BC,得到△ADG∽△CEG,根据相似三角形的性质即可得到结论;
    (2)由AE2=AG•AC易得△AEG∽△ACE,所以∠AEG=∠ACE=∠DAG,可得△ADG∽△EDA,再根据相似三角形的性质可得结论.
    【解答】证明:(1)∵AD∥BC,
    ∴△ADG∽△CEG,
    ∴=,
    ∵=,
    ∴=,
    ∴AB∥CD;
    (2)∵AE2=AG•AC,
    ∴=,
    ∵∠EAG=∠CAE,
    ∴△AEG∽△ACE,
    ∴∠AEG=∠ACE,
    ∵AD∥BC,
    ∴∠ACE=∠DAG,
    ∴∠DAG=∠AEG,
    ∵∠ADG=∠EDA,
    ∴△ADG∽△EDA,
    ∴,即=.

    9.(2022秋•长安区校级月考)如图,已知AB∥EF∥CD,AC,BD相交于点E,EF:AB=2:3.
    (1)若CE=4,求AE的长;
    (2)若CD=6,求AB的长;
    (3)若四边形ABFE的面积为8,直接写出△CEF的面积.

    【分析】(1)根据AB∥EF得到△CEF∽△CAB,接着利用相似三角形的性质得到EF:AB=2:3=CE:CA,由此求出CA=6即可求解;
    (2)根据AB∥EF∥CD,得到△ABE∽△CDE,接着得到AB:CD=AE:CE,利用比例的性质最后得到EFAE:CE=AB:CD=1:2即可求出AB=3;
    (3)由于△CEF∽△CAB得到S△CEF:S△CAB===,由此即可求解.
    【解答】解:(1)∵AB∥EF,
    ∴△CEF∽△CAB,
    ∴EF:AB=2:3=CE:CA,
    ∵CE=4,
    ∴2:3=4:CA,
    ∴CA=6,
    ∴AE=CA﹣CE=6﹣4=2;
    (2)∵AB∥EF∥CD,
    ∴△ABE∽△CDE,
    ∴AB:CD=AE:CE,
    ∵EF:AB=2:3=CE:CA,
    ∴CE:EA=2:1,
    ∴AE:CE=AB:CD=1:2,
    而CD=6,
    ∴AB=3;
    (3)∵△CEF∽△CAB,
    ∴S△CEF:S△CAB===,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴S△CEF=.
    10.(2022•文山州模拟)如图,在△ABC中,∠A=90°,D、E分别是AB、BC上的点,过B、D、E三点作⨀O,交CD延长线于点F,AC=3,BC=5,AD=1.
    (1)求证:△CDE∽△CBF;
    (2)当⨀O与CD相切于点D时,求⨀O的半径;
    (3)若S△CDE=3S△BDF,求DF的值.

    【分析】(1)根据圆内接四边形的性质可得∠BED+∠BFD=180°,再根据同角的补角相等可得∠CED=∠BFD,然后根据两角相等的两个三角形相似进行证明即可解答;
    (2)连接OD,过点O作OM⊥BD,垂足为M,可得DM=BM=DB,∠OMD=90°,从而可得∠ODM+∠MOD=90°,再在Rt△ABC中利用勾股定理求出AB的长,从而求出BD,DM的长,然后在Rt△ACD中,利用勾股定理求出CD的长,再利用切线的性质可得∠ODC=90°,最后利用一线三等角相似模型证明△DMO∽△CAD,从而利用相似三角形的性质进行计算即可解答;
    (3)过点D作DH⊥BC,垂足为H,过点B作BG⊥CF,垂足为G,根据△BDC的面积=BC•DH=BD•AC=BG•CD,可求出DH=,BG=,再根据已知S△CDE=3S△BDF,可得=,然后设DF=x,则CE=15x,从而利用(1)的结论,进行计算即可解答.
    【解答】(1)证明:∵四边形BEDF是⊙O的内接四边形,
    ∴∠BED+∠BFD=180°,
    ∵∠BED+∠CED=180°,
    ∴∠CED=∠BFD,
    ∵∠DCE=∠BCF,
    ∴△CDE∽△CBF;
    (2)连接OD,过点O作OM⊥BD,垂足为M,

    ∴DM=BM=DB,∠OMD=90°,
    ∴∠ODM+∠MOD=90°,
    ∵∠A=90°,BC=5,AC=3,
    ∴AB===4,
    ∵AD=1,
    ∴BD=AB﹣AD=4﹣1=3,
    ∴DM=BD=,
    在Rt△ADC中,CD===,
    ∵⨀O与CD相切于点D,
    ∴∠ODC=90°,
    ∴∠ODM+∠ADC=180°﹣∠ODC=90°,
    ∴∠MOD=∠ADC,
    ∵∠OMD=∠A=90°,
    ∴△DMO∽△CAD,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴DO=,
    ∴⨀O的半径为;
    (3)过点D作DH⊥BC,垂足为H,过点B作BG⊥CF,垂足为G,

    ∵△BDC的面积=BC•DH=BD•AC=BG•CD,
    ∴BC•DH=BD•AC=BG•CD,
    ∴5DH=3×3=BG,
    ∴DH=,BG=,
    ∵S△CDE=3S△BDF,
    ∴CE•DH=3×DF•BG,
    ∴CE•DH=3DF•BG,
    ∴CE=3DF•,
    ∴==,
    ∴设DF=x,则CE=15x,
    由(1)得:△CDE∽△CBF,
    ∴=,
    ∴=,
    解得:x=,
    经检验:x=是原方程的根,
    ∴DF=x=,
    ∴DF的长为.

    1.(2022•巴中)如图,在平面直角坐标系中,C为△AOB的OA边上一点,AC:OC=1:2,过C作CD∥OB交AB于点D,C、D两点纵坐标分别为1、3,则B点的纵坐标为(  )

    A.4 B.5 C.6 D.7
    【分析】根据CD∥OB得出,根据AC:OC=1:2,得出,根据C、D两点纵坐标分别为1、3,得出OB=6,即可得出答案.
    【解答】解:∵CD∥OB,
    ∴,
    ∵AC:OC=1:2,
    ∴,
    ∵C、D两点纵坐标分别为1、3,
    ∴CD=3﹣1=2,
    ∴,
    解得:OB=6,
    ∴B点的纵坐标为6,
    故选:C.
    2.(2022•凉山州)如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,若DE∥BC,,DE=6cm,则BC的长为(  )

    A.9cm B.12cm C.15cm D.18cm
    【分析】根据=,得到=,根据DE∥BC,得到∠ADE=∠B,∠AED=∠C,得到△ADE∽△ABC,根据相似三角形对应边成比例即可得出答案.
    【解答】解:∵=,
    ∴=,
    ∵DE∥BC,
    ∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,
    ∴△ADE∽△ABC,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴BC=15(cm),
    故选:C.
    3.(2022•哈尔滨)如图,AB∥CD,AC,BD相交于点E,AE=1,EC=2,DE=3,则BD的长为(  )

    A. B.4 C. D.6
    【分析】利用平行线证明判定三角形相似,得到线段成比例求解.
    【解答】解:∵AB∥CD,
    ∴△ABE∽△CDE,
    ∴=,即=,
    ∴BE=1.5,
    ∴BD=BE+DE=4.5.
    故选:C.
    4.(2022•雅安)如图,在△ABC中,D,E分别是AB和AC上的点,DE∥BC,若=,那么=(  )

    A. B. C. D.
    【分析】根据相似三角形的判定定理和性质定理解答即可.
    【解答】解:∵DE∥BC,
    ∴△ADE∽△ABC,
    ∴=,
    ∵=,
    ∴=,
    ∴==.
    故选:D.
    5.(2022•扬州)如图,在△ABC中,AB<AC,将△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,点D在BC边上,DE交AC于点F.下列结论:①△AFE∽△DFC;②DA平分∠BDE;③∠CDF=∠BAD,其中所有正确结论的序号是(  )

    A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
    【分析】由旋转的性质得出∠BAC=∠DAE,∠B=∠ADE,AB=AD,∠E=∠C,进而得出∠B=∠ADB,得出∠ADE=∠ADB,得出DA平分∠BDE,可判断结论②符合题意;由∠AFE=∠DFC,∠E=∠C,得出△AFE∽△DFC,可判断结论①符合题意;由∠BAC=∠DAE,得出∠BAD=∠FAE,由相似三角形的性质得出∠FAE=∠CDF,进而得出∠BAD=∠CDF,可判断结论③符合题意;即可得出答案.
    【解答】解:∵将△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,
    ∴∠BAC=∠DAE,∠B=∠ADE,AB=AD,∠E=∠C,
    ∴∠B=∠ADB,
    ∴∠ADE=∠ADB,
    ∴DA平分∠BDE,
    ∴②符合题意;
    ∵∠AFE=∠DFC,∠E=∠C,
    ∴△AFE∽△DFC,
    ∴①符合题意;
    ∵∠BAC=∠DAE,
    ∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
    ∴∠BAD=∠FAE,
    ∵△AFE∽△DFC,
    ∴∠FAE=∠CDF,
    ∴∠BAD=∠CDF,
    ∴③符合题意;
    故选:D.
    6.(2022•达州)如图,点E在矩形ABCD的AB边上,将△ADE沿DE翻折,点A恰好落在BC边上的点F处,若CD=3BF,BE=4,则AD的长为(  )

    A.9 B.12 C.15 D.18
    【分析】证明△BEF∽△CFD,求得CF,设BF=x,用x表示DF、CD,由勾股定理列出方程即可求解.
    【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
    ∴AD=BC,∠A=∠EBF=∠BCD=90°,
    ∵将矩形ABCD沿直线DE折叠,
    ∴AD=DF=BC,∠A=∠DFE=90°,
    ∴∠BFE+∠DFC=∠BFE+∠BEF=90°,
    ∴∠BEF=∠CFD,
    ∴△BEF∽△CFD,
    ∴,
    ∵CD=3BF,
    ∴CF=3BE=12,
    设BF=x,则CD=3x,DF=BC=x+12,
    ∵∠C=90°,
    ∴Rt△CDF中,CD2+CF2=DF2,
    ∴(3x)2+122=(x+12)2,
    解得x=3(舍去0根),
    ∴AD=DF=3+12=15,
    故选:C.
    7.(2022•云南)如图,在△ABC中,D、E分别为线段BC、BA的中点,设△ABC的面积为S1,△EBD的面积为S2,则=(  )

    A. B. C. D.
    【分析】根据三角形的中位线定理,相似三角形的面积比等于相似比的平方解答即可.
    【解答】解:在△ABC中,D、E分别为线段BC、BA的中点,
    ∴DE为△ABC的中位线,
    ∴DE∥AC,DE=AC,
    ∴△BED∽△BAC,
    ∵=,
    ∴=,
    即=,
    故选:B.
    8.(2022•锦州)如图,在正方形ABCD中,E为AD的中点,连接BE交AC于点F.若AB=6,则△AEF的面积为  3 .

    【分析】由正方形的性质可知AE=3,AD//BC,则可判断△AEF∽△CBF,利用相似三角形的性质得到,然后根据三角形面积公式得到S△AEF=S△ABE.
    【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
    ∴AD=BC=AB=6,AD∥BC,
    ∵E为AD的中点,
    ∴AE=AB=3,
    ∵AE∥BC,
    ∴△AEF∽△CBF,
    ∴==,
    ∴S△AEF:S△ABF=1:2,
    ∴S△AEF=S△ABE=××3×6=3.
    故答案为:3.
    9.(2022•牡丹江)如图,在等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,点D在BC边上,DE与AC相交于点F,AH⊥DE,垂足是G,交BC于点H.下列结论中:①AC=CD;②AD2=BC•AF;③若AD=3,DH=5,则BD=3;④AH2=DH•AC,正确的是  ②③ .

    【分析】①根据等腰直角三角形可知∠B=∠ACB=45°,若AC=CD,则∠ADC=∠CAD=67.5°,这个根据已知得不出来,所以①错误;
    ②证明△AEF∽△ABD,列比例式可作判断;
    ④证明△ADH∽△BAH,列比例式可作判断;
    ③先计算AH的长,由④中得到的比列式计算可作判断.
    【解答】解:①∵△ABC是等腰直角三角形,
    ∴∠B=∠ACB=45°,
    ∵∠ADC=∠B+∠BAD,
    而∠BAD的度数不确定,
    ∴∠ADC与∠CAD不一定相等,
    ∴AC与CD不一定相等,
    故①错误;
    ②∵∠BAC=∠DAE=90°,
    ∴∠BAD=∠CAE,
    ∵∠B=∠AED=45°,
    ∴△AEF∽△ABD,
    ∴=,
    ∵AE=AD,AB=BC,
    ∴AD2=AF•AB=AF•BC,
    ∴AD2=AF•BC,
    故②正确;
    ④∵∠DAH=∠B=45°,∠AHD=∠AHD,
    ∴△ADH∽△BAH,
    ∴=,
    ∴AH2=DH•BH,
    而BH与AC不一定相等,
    故④不一定正确;
    ③∵△ADE是等腰直角三角形,
    ∴∠ADG=45°,
    ∵AH⊥DE,
    ∴∠AGD=90°,
    ∵AD=3,
    ∴AG=DG=,
    ∵DH=5,
    ∴GH===,
    ∴AH=AG+GH=2,
    由④知:AH2=DH•BH,
    ∴(2)2=5BH,
    ∴BH=8,
    ∴BD=BH﹣DH=8﹣5=3,
    故③正确;
    本题正确的结论有:②③
    故答案为:②③.
    10.(2022•东营)如图,在△ABC中,点F、G在BC上,点E、H分别在AB、AC上,四边形EFGH是矩形,EH=2EF,AD是△ABC的高,BC=8,AD=6,那么EH的长为   .

    【分析】设AD交EH于点R,由矩形EFGH的边FG在BC上证明EH∥BC,∠EFC=90°,则△AEH∽△ABC,得=,其中BC=8,AD=6,AR=6﹣EH,可以列出方程=,解方程求出EH的值即可.
    【解答】解:设AD交EH于点R,
    ∵矩形EFGH的边FG在BC上,
    ∴EH∥BC,∠EFC=90°,
    ∴△AEH∽△ABC,
    ∵AD⊥BC于点D,
    ∴∠ARE=∠ADB=90°,
    ∴AR⊥EH,
    ∴=,
    ∵EF⊥BC,RD⊥BC,EH=2EF,
    ∴RD=EF=EH,
    ∵BC=8,AD=6,AR=6﹣EH,
    ∴=,
    解得EH=,
    ∴EH的长为,
    故答案为:.

    11.(2022•上海)我们经常会采用不同方法对某物体进行测量,请测量下列灯杆AB的长.
    (1)如图(1)所示,将一个测角仪放置在距离灯杆AB底部a米的点D处,测角仪高为b米,从C点测得A点的仰角为α,求灯杆AB的高度.(用含a,b,α的代数式表示)
    (2)我国古代数学家赵爽利用影子对物体进行测量的方法,在至今仍有借鉴意义.如图(2)所示,现将一高度为2米的木杆CG放在灯杆AB前,测得其影长CH为1米,再将木杆沿着BC方向移动1.8米至DE的位置,此时测得其影长DF为3米,求灯杆AB的高度.

    【分析】(1)根据题意可得BE=CD=b米,EC=BD=a米,∠AEC=90°,∠ACE=α,然后在Rt△AEC中,利用锐角三角函数的定义求出AE的长,进行计算即可解答;
    (2)根据题意得:GC=DE=2米,CD=1.8米,∠ABC=∠GCD=∠EDF=90°,然后证明A字模型相似三角形△ABH∽△GCH,从而可得=,再证明A字模型相似三角形△ABF∽△EDF,从而可得=,进而可得=,最后求出BC的长,从而求出AB的长.
    【解答】解:(1)如图:
    由题意得:
    BE=CD=b米,EC=BD=a米,∠AEC=90°,∠ACE=α,
    在Rt△AEC中,AE=CE•tanα=atanα(米),
    ∴AB=AE+BE=(b+atanα)米,
    ∴灯杆AB的高度为(atanα+b)米;
    (2)由题意得:
    GC=DE=2米,CD=1.8米,∠ABC=∠GCD=∠EDF=90°,
    ∵∠AHB=∠GHC,
    ∴△ABH∽△GCH,
    ∴=,
    ∴=,
    ∵∠F=∠F,
    ∴△ABF∽△EDF,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴BC=0.9米,
    ∴=,
    ∴AB=3.8米,
    ∴灯杆AB的高度为3.8米.


    1.(2022•贺州)如图,在△ABC中,DE∥BC,DE=2,BC=5,则S△ADE:S△ABC的值是(  )

    A. B. C. D.
    【分析】根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算即可.
    【解答】解:∵DE∥BC,
    ∴△ADE∽△ABC,
    ∵DE=2,BC=5,
    ∴S△ADE:S△ABC的值为,
    故选:B.
    2.(2022•南岗区三模)如图,点E在菱形ABCD的边CD的延长线上,连接BE交AD于点F,则下列式子一定正确的是(  )

    A. B. C. D.
    【分析】利用菱形的性质可得AB=AD=CD,AB∥CD,AD∥BC,然后利用平行线分线段成比例,以及相似三角形的判定与性质,逐一判断即可解答.
    【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
    ∴AB=AD=CD,AB∥CD,AD∥BC,
    A、∵AD∥BC,
    ∴=,
    故A不符合题意;
    B、∵AB∥CD,
    ∴∠A=∠ADE,∠ABF=∠E,
    ∴△BAF∽△EDF,
    ∴=,
    故B不符合题意;
    C、∵=,AB=AD,
    ∴=,
    故C符合题意;
    D、∵AD∥BC,
    ∴=,
    故D不符合题意;
    故选:C.
    3.(2022•南岗区校级二模)如图,在▱ABCD中,点E在CD边上,连接AE、BE,AE交BD于点F,则下列结论正确的是(  )

    A. B. C. D.
    【分析】根据平行线分线段成比例的性质进行解答即可.
    【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
    ∴AB=CD,AB∥CD.
    ∴.
    ∴.
    故选项A正确,符合题意;选项B错误,不符合题意;
    由AB∥CD可得,,
    ∵AB=DC,
    ∴,
    ∵点E在CD边上,
    ∴CE≠DC,
    ∴选项C错误,不符合题意;
    如果AD∥BE,
    那么,
    ∵AD与BE不平行,
    ∴,
    故选项D错误,不符合题意.
    故选:A.
    4.(2022•鹿城区校级三模)如图,正方形ABCD由四个全等的直角三角形拼接而成,连结HF交DE于点M.若,则的值为(  )

    A. B. C. D.
    【分析】延长CB,DE,交于点N,设AH=1,AE=2,依据△ADE∽△BNE,即可得出BN=1.5;再根据△DHM∽△NFM,即可得到的值.
    【解答】解:如图所示,延长CB,DE,交于点N,设AH=1,AE=2,
    ∵正方形ABCD由四个全等的直角三角形拼接而成,
    ∴BE=1,DH=BF=2,
    ∵AD∥BN,
    ∴△ADE∽△BNE,
    ∴=,即=,
    ∴BN=1.5,
    ∵DH∥NF,
    ∴△DHM∽△NFM,
    ∴===,
    故选:C.

    5.(2022•瑶海区三模)如图,△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=90°,且△ABC∽△AB'C',连接CC',将CC′沿C′B′方向平移至EB',连接BE,若CC'=,则BE的长为(  )

    A.1 B. C. D.2
    【分析】连接BB′,在Rt△ABC中,利用锐角三角函数的定义可得=,再利用相似三角形的性质可得=,∠ACB=∠AC′B′=90°,∠BAC=∠B′AC′=30°,从而利用等式的性质可得∠BAB′=∠CAC′,进而可证△BAB′∽△CAC′,然后利用相似三角形的性质可得∠BB′A=∠CC′A,==,再利用平移的性质可得CC′∥B′E,==,从而利用平行线的性质可得∠BB′E=30°,最后证明△BCA∽△BEB′,从而可得∠BEB′=90°,进而在Rt△BEB′中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
    【解答】解:连接BB′,
    ∵∠BAC=30°,∠ACB=90°,
    ∴cos30°==,
    ∵△ABC∽△AB'C',
    ∴=,∠ACB=∠AC′B′=90°,∠BAC=∠B′AC′=30°,
    ∴∠BAC+∠CAB′=∠B′AC′+∠CAB′,
    ∴∠BAB′=∠CAC′,
    ∴△BAB′∽△CAC′,
    ∴∠BB′A=∠CC′A,==,
    由平移得:
    CC′=B′E=,CC′∥B′E,
    ∴==,
    ∵CC′∥B′E,
    ∴∠CC′B′+∠AB′C′+∠BB′A+∠BB′E=180°,
    ∴∠CC′B′+∠AB′C′+∠CC′A+∠BB′E=180°,
    ∴∠AC′B′+∠AB′C′+∠BB′E=180°,
    ∵∠AC′B′=90°,∠B′AC′=30°,
    ∴∠AB′C′=90°﹣∠B′AC′=60°,
    ∴∠BB′E=30°,
    ∴∠BB′E=∠CAB=30°,
    ∴△BCA∽△BEB′,
    ∴∠BEB′=∠ACB=90°,
    ∴BE=B′E•tan30°=×=,
    故选:B.

    6.(2022•瓯海区模拟)如图来自清朝数学家梅文鼎的《勾股举隅》,该图由四个全等的直角三角形围成,延长BC分别交AG,HG于点M,N,梅文鼎就是利用这幅图证明了勾股定理.若图中记△MNG的面积为S,△GDF的面积为9S,则阴影部分的面积为(  )

    A.20S B.21S C.22S D.24S
    【分析】设AH=a,MG=x,则AC=HN=a,证明△MNG∽△AHG,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方可得===,所以MN=a,NG=a,AG=3x,根据△MNG的面积为S,表示a2=12S,由勾股定理列等式表示x2=a2,最后根据面积差可得结论.
    【解答】解:设AH=a,MG=x,则AC=HN=a,

    ∵该图由四个全等的直角三角形围成,
    ∴S△ACB=S△DFG=S△BED=S△AGH=9S,
    ∵MN∥AH,
    ∴△MNG∽△AHG,
    ∴==,
    ∴===,
    ∴MN=a,NG=a,AG=3x,
    ∵△MNG的面积为S,
    ∴•a•a=S,
    ∴a2=12S,
    由勾股定理得:MG2=MN2+NG2,
    ∴x2=(a)2+(a)2,
    ∴x2=a2,
    ∴阴影部分的面积=(3x)2﹣2×9S
    =9x2﹣18S
    =9×a2﹣18S
    =×12S﹣18S
    =21S.
    故选:B.
    7.(2022•婺城区校级模拟)如图是一个5×6的正方形网格,点A,B,C,D都在格点上,且线段AB,CD相交于点P,则tan∠BPC的值为  3 .

    【分析】连接AN,则AN⊥CD,由勾股定理求出AN,CN的长,再由△MPN∽△BPC求出PN的长,即可求解.
    【解答】解:连接AN,则AN⊥CD,

    设小正方形的边长是1,
    AN==2,
    ∵MN∥CB,
    ∴△MPN∽△BPC,
    ∴==,
    ∴=,
    ∵CN==4,
    ∴PN=CN=,
    ∴tan∠BPC=tan∠APN==3.
    故答案为:3.
    8.(2022•东城区二模)据《墨经》记载,在两千多年前,我国学者墨子和他的学生做了世界上第1个“小孔成像”的实验,阐释了光的直线传播原理,如图(1)所示.如图(2)所示的小孔成像实验中,若物距为10cm,像距为15cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是6cm,则蜡烛火焰的高度是  4 cm.

    【分析】直接利用相似三角形的对应边成比例解答.
    【解答】解:设蜡烛火焰的高度是xcm,
    由相似三角形的性质得到:=.
    解得x=4.
    即蜡烛火焰的高度是4cm.
    故答案为:4.
    9.(2022•太原二模)如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90°,过CB的中点D作DE⊥AD,交AB于点E,则EB的长为   .

    【分析】过点E作EM⊥BC,垂足为M,先证明一线三等角模型相似三角形△ACD∽△DME,从而利用相似三角形的性质可设EM=2x,则DM=3x,然后再证明A字模型相似三角形△BME∽△BCA,从而可得BM=x,进而根据BD=2列出关于x的方程,进行计算可求出EM,BM的长,最后在Rt△BME中,利用勾股定理进行计算即可解答.
    【解答】解:过点E作EM⊥BC,垂足为M,

    ∴∠DME=∠BME=90°,
    ∴∠EDM+∠DEM=90°,
    ∵DE⊥AD,
    ∴∠ADE=90°,
    ∴∠CDA+∠EDM=90°,
    ∴∠CDA=∠DEM,
    ∵点D是BC的中点,
    ∴CD=BD=BC=2,
    ∵∠C=∠DME=90°,
    ∴△ACD∽△DME,
    ∴==,
    ∴设EM=2x,则DM=3x,
    ∵∠BME=∠C=90°,∠B=∠B,
    ∴△BME∽△BCA,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴BM=x,
    ∵BD=2,
    ∴DM+BM=2,
    ∴3x+x=2,
    ∴x=,
    ∴EM=,BM=,
    ∴BE===,
    故答案为:.
    10.(2022•嘉兴一模)如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC边上的点,且AD:DB=AE:EC=2:3.
    (1)求证:△ADE∽△ABC;
    (2)若DE=4,求BC的长.

    【分析】(1)根据已知可得==,然后利用两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,即可解答;
    (2)利用(1)的 结论,根据相似三角形的性质,进行计算即可解答.
    【解答】(1)证明:∵AD:DB=AE:EC=2:3,
    ∴==,
    ∵∠A=∠A,
    ∴△ADE∽△ABC;
    (2)解:∵△ADE∽△ABC,
    ∴=,
    ∴=,
    ∴BC=10,
    ∴BC的长为10.
    11.(2022•金华模拟)在矩形ABCD中,AB=4,点P是直线CD上(不与点C重合)的动点,连结BP,过点B作BP的垂线分别交直线AD、直线CD于点E、F,连结PE.
    (1)如图,当AD=4,点P是CD的中点时,求tan∠EBA的值;
    (2)当AD=2时,
    ①若△DPE与△BPE相似,求DP的长.
    ②若△PEF是等腰三角形,求DE的长.

    【分析】(1)根据矩形的性质及同角的余角相等可得∠ABE=∠PBC,再运用三角函数定义即可求得答案;
    (2)①根据△DPE与△BPE相似,∠PDE=∠PBE=90°,可得△DPE∽△BPE或△DPE∽△BEP,分两种情况讨论即可;
    ③由△PEF是等腰三角形,可得PE=PF或PE=EF或PF=EF,分三种情况进行讨论.
    【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
    ∴AB=CD=4,BC=AD=4,∠ABC=∠BAD=∠BCD=90°,
    ∴∠ABP+∠PBC=90°,
    ∵点P是CD的中点,
    ∴CP=CD=2,
    ∵BP⊥EF,
    ∴∠ABE+∠ABP=90°,
    ∴∠ABE=∠PBC,
    ∴tan∠EBA=tan∠PBC===.
    (2)①∵△DPE与△BPE相似,∠PDE=∠PBE=90°,
    ∴△DPE∽△BPE或△DPE∽△BEP,
    当△DPE∽△BPE时,
    ∴==,
    ∴PD=PB,BE=DE,
    设PD=x,则PB=x,PC=4﹣x,
    在Rt△BPC中,BC2+PC2=PB2,
    ∴22+(4﹣x)2=x2,
    解得:x=,
    ∴PD=.
    当△DPE∽△BEP时,如图2,
    ∴==,
    ∴DP=BE,DE=BP,
    ∵DP=BE>AB,
    ∴点P在DC的延长线上,
    在△DEF和△BPF中,

    ∴△DEF≌△BPF(AAS),
    ∴DF=BF,
    设DF=BF=m,则CF=4﹣m,
    在Rt△BFC中,BC2+CF2=FB2,
    ∴22+(4﹣m)2=m2,
    解得:m=,
    ∴DF=BF=,CF=,
    ∵∠FBC+∠PBC=90°,∠PBC+∠BPC=90°,
    ∴∠FBC=∠BPC,
    ∵∠BCF=∠BCP,
    ∴△FBC∽△BPC,
    ∴=,即=,
    ∴CP=,
    ∴DP=DC+CP=4+=,
    综上所述,PD=或.
    ②∵△PEF是等腰三角形,
    ∴PE=PF或PE=EF或PF=EF,
    当PE=PF时,如图3,
    ∵BP⊥EF,
    ∴EB=BF,
    ∴EF=2FB,
    ∵BC∥AD,
    ∴△FBC∽△FED,
    ∴==,
    ∴DE=2BC=2×2=4;
    当PE=EF,点P在CD的延长线上时,如图4,
    设CF=m,则DF=m+4,
    ∵PE=EF,ED⊥PF,
    ∴DP=DF=m+4,
    ∴CP=DP+DC=m+8,
    ∵∠PBF=∠PCB=∠BCF=90°,
    ∴∠PBC+∠BPC=90°,∠PBC+∠FBC=90°,
    ∴∠BPC=∠FBC,
    ∴△PBC∽△BFC,
    ∴=,即=,
    ∵m>0,
    ∴m=2﹣4,
    ∴CF=2﹣4,DF=2,
    ∵BC∥AD,
    ∴△FBC∽△FED,
    ∴=,即=,
    ∴DE==10+4;
    当PE=EF,点P在DC的延长线上时,如图5,
    设CP=t,则DP=t+4,
    ∵PE=EF,ED⊥PF,
    ∴DP=DF=t+4,
    ∴CF=DF+DC=t+8,
    ∵∠PBF=∠PCB=∠BCF=90°,
    ∴∠PBC+∠BPC=90°,∠PBC+∠FBC=90°,
    ∴∠BPC=∠FBC,
    ∴△PBC∽△BFC,
    ∴=,即=,
    ∵t>0,
    ∴t=2﹣4,
    ∴CP=2﹣4,DF=2,CF=2+4,
    ∵BC∥AD,
    ∴△FBC∽△FED,
    ∴=,即=,
    ∴DE==10﹣4;
    当PF=EF时,如图6,
    ∵PF=EF,
    ∴∠BEP=∠DPE,
    ∵∠EBP=∠PDE=90°,
    ∴△BEP≌△DPE(AAS),
    ∴BP=DE,
    设CP=n,则DP=4+n,
    ∴DE2=BP2=BC2+CP2=4+n2,
    ∵∠FBP=∠BCF=∠BCP=90°,
    ∴∠BFC+∠FBC=90°,∠FBC+∠PBC=90°,
    ∴∠BFC=∠PBC,
    ∴△BFC∽△PBC,
    ∴=,即=,
    ∴CF=,
    ∴DF=4﹣,EF=PF=n+,
    ∵DE2+DF2=EF2,
    ∴4+n2+(4﹣)2=(n+)2,
    解得:n=,
    ∴DE===;
    综上所述,DE的长为4或10+4或10﹣4或.



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