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中考数学二轮复习几何专项练习:相似模型--母子型相似(2份打包,原卷版+解析版)
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1.如图, SKIPIF 1 < 0 中,点 SKIPIF 1 < 0 在边 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的长为 .
【答案】2
【分析】由∠ACD=∠ABC、∠A=∠A,即可得出△ABC∽△ACD,根据相似三角形的性质可得出 SKIPIF 1 < 0 ,代入AC、AD的值可求出AB的长,再根据BD=AB-AD即可求出结论.
【详解】解:∵∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∵AC= SKIPIF 1 < 0 ,AD=1,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴AB=3,
∴BD=AB-AD=3-1=2.
故答案为2
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,牢记相似三角形的判定定理是解题的关键.
2.如图,点D是△ABC的边AB上一点,∠ABC=∠ACD.
(1)求证:△ABC∽△ACD;
(2)当AD=2,AB=3时,求AC的长.
【答案】(1)见解析
(2)AC的长为 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)由∠ABC=∠ACD及∠A=∠A,可证出△ABC∽△ACD;
(2)利用相似三角形的性质,可求出AC的长.
【详解】(1)证明:∵∠ABC=∠ACD,∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD;
(2)解:∵△ABC∽△ACD,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴AC= SKIPIF 1 < 0 (负值已舍).
∴AC的长为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】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“两角对应相等,两个三角形相似”证出△ABC∽△ACD;(2)利用相似三角形的对应边成比例,求出AC的长.
3.【基础巩固】(1)如图1,在△ABC中,D为AB上一点,∠ACD=∠B.求证:AC2=AD•AB.
【尝试应用】(2)如图2,在▱ABCD中,E为BC上一点,F为CD延长线上一点,∠BFE=∠A.若BF=4,BE=3,求AD的长.
【答案】(1)见解析;(2)AD= SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)证明△ADC∽△ACB,即可得出结论;
(2)证明△BFE∽△BCF,得出BF2=BE•BC,求出BC,则可求出AD.
【详解】(1)证明:∵∠ACD=∠B,∠A=∠A,
∴△ADC∽△ACB,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴AC2=AD•AB.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠A=∠C,
又∵∠BFE=∠A,
∴∠BFE=∠C,
又∵∠FBE=∠CBF,
∴△BFE∽△BCF,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴BF2=BE•BC,
∴BC= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,
∴AD= SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质等知识,正确掌握相似三角形的判定方法是解题关键.
4.在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 垂直平分 SKIPIF 1 < 0 ,分别交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求证: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据等腰三角形的性质,可得 SKIPIF 1 < 0 ,再由线段垂直平分线的性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而得到 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到 SKIPIF 1 < 0 ,即可求证;
(2)先证明 SKIPIF 1 < 0 ,从而得到 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 ,即可求证.
(1)
证明: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 垂直平分 AB ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
证明:由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,相似三角形的性质和判定,熟练掌握等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,相似三角形的性质和判定定理是解题的关键.
5.如图,在锐角三角形ABC中,点D、E分别在边AC、AB上, SKIPIF 1 < 0 于点G, SKIPIF 1 < 0 于点F, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求CD的值.
【答案】(1)见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)先根据垂直的定义推出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 即可推出 SKIPIF 1 < 0 ,最后根据 SKIPIF 1 < 0 ,即可证明 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由相似三角形的性质得到 SKIPIF 1 < 0 ,由此求出AB的长即可得到答案.
【详解】(1)解:∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)解:∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,熟知相似三角形的性质与判定条件是解题的关键.
6.如图,D是△ABC的边BC上一点,AB=4,AD=2,∠DAC=∠B,如果△ABD的面积为15,
(1)求证:△DAC∽△ABC;
(2)求△ACD的面积.
【答案】(1)见解析
(2)△ACD的面积为5
【分析】(1)由∠DAC=∠B, SKIPIF 1 < 0 即可证明△DAC∽△ABC;
(2)设△ACD的面积为S,根据相似三角形面积比等于相似比的平方,列出方程求解即可.
【详解】(1)证明:∵∠DAC=∠B,∠C=∠C,
∴△DAC∽△ABC;
(2)设△ACD的面积为S,
∵△ABD的面积为15.
∴△ABC的面积为15+S,
∵△DAC∽△ABC,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得S=5,
∴△ACD的面积为5.
【点睛】此题考查了相似三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的性质和判定.
7.如图,在菱形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 为边 SKIPIF 1 < 0 延长线上一点,连接 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(3)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .求当该菱形 SKIPIF 1 < 0 改变为正方形,其余条件不变时正方形的边长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)只需证明 SKIPIF 1 < 0 即可得到 SKIPIF 1 < 0 .
(2)想证明 SKIPIF 1 < 0 ,通过观察 SKIPIF 1 < 0 为比例中项,只需证明 SKIPIF 1 < 0 ,即可到得答案.
(3)根据学过的知识,出现比例中项的只有在三角形相似这个章节,所以只要证明 SKIPIF 1 < 0 即可到得答案.
【详解】(1)证明: SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明: SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)该菱形 SKIPIF 1 < 0 改变为正方形时,
由(2)知: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是正方形,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由勾股定理可得正方 SKIPIF 1 < 0 的边长 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查了三角形全等、相似的内容,熟练掌握三角形全等及相似的证明方法是解决此题的关键.
8.如图,点P是菱形 SKIPIF 1 < 0 的对角线 SKIPIF 1 < 0 上一点,连接 SKIPIF 1 < 0 并延长交 SKIPIF 1 < 0 于点E,交 SKIPIF 1 < 0 的延长线于点F.
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) SKIPIF 1 < 0 的长为 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)根据菱形的性质,利用 SKIPIF 1 < 0 即可证明 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)根据菱形的性质,全等三角形的性质推出 SKIPIF 1 < 0 ,即可证明 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)根据相似三角形的性质结合条件可求得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据全等三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 中,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明:∵四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(3)解:∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 的长为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了菱形,全等三角形,相似三角形,熟练掌握菱形的性质,全等三角形的判定及性质,相似三角形的判定及性质,是解题的关键.
9.(1)【基础模型】:
如图1,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 .求证: SKIPIF 1 < 0 .
(2)【尝试应用】:
如图2,在平行四边形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 延长线上一点, SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的长.
(3)【更上层楼】:
如图3,在菱形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 内一点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,请直接写出菱形 SKIPIF 1 < 0 的边长.
【答案】(1)见解析;(2)9;(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)直接利用两个角对应相等证明 SKIPIF 1 < 0 即可得到结论;
(2)首先说明 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 的长,再利用平行四边形的性质可得 SKIPIF 1 < 0 的长;
(3)延长 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 ,利用两组对边分别平行可得四边形 SKIPIF 1 < 0 是平行四边形,得 SKIPIF 1 < 0 ,在利用 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,代入化简即可.
【详解】解:(1) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是平行四边形,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
(3)如图所示,延长 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是平行四边形,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴菱形 SKIPIF 1 < 0 的边长为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查了相似综合题,主要考查了相似三角形的判定与性质,菱形的性质,平行四边形的判定与性质,熟练掌握共边共角三角形相似是解题的关键.
10.如图,在△ABC中,D是BC上的点,E是AD上一点,且 SKIPIF 1 < 0 ,∠BAD=∠ECA.
(1)求证:AC2=BC•CD;
(2)若AD是△ABC的中线,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1)证明见解析;(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)首先利用相似三角形的判定得出 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,进而求出 SKIPIF 1 < 0 ,再利用相似三角形的性质得出答案即可;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 可证 SKIPIF 1 < 0 ,进而得出 SKIPIF 1 < 0 ,再由(1)可证 SKIPIF 1 < 0 ,由此即可得出线段之间关系.
【详解】(1)证明: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
(2)解: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 AD是△ABC的中线,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【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 SKIPIF 1 < 0 是解题关键.
11.解答下列各题:
(1) [基础巩固]
如图1,在△ABC中,D为AB上一点,∠ACD=∠B.求证:AC2=AD•AB.
(2)[尝试应用]
如图2,在平行四边形ABCD中,F为AB上一点,E为BC延长线上一点, ∠AEF=∠D.若AE=6,BF=5,求CD的长.
(3)[拓展提高]
如图3,在菱形ABCD中,E是AB上一点,F是△ABC内一点,EF∥AC,AC=4EF,∠EDF= SKIPIF 1 < 0 ∠BAD,AE=3,DF=4,求菱形ABCD的边长.
【答案】(1)见解析;(2)9;(3)5
【分析】(1)证明 SKIPIF 1 < 0 ,利用对应边相似求解.
(2)证明 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,利用对应边关系列出方程求解.
(3)延长 SKIPIF 1 < 0 ,交于点 SKIPIF 1 < 0 ,证明 SKIPIF 1 < 0 ,表示对应关系 SKIPIF 1 < 0 ,再利用 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】解:(1)证明:∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去).
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)如图,延长 SKIPIF 1 < 0 ,交于点 SKIPIF 1 < 0 ,
∵四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
∴ SKIPIF 1 < 0 ∥ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ∥ SKIPIF 1 < 0 ,
∴四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴菱形 SKIPIF 1 < 0 的边长为5.
【点睛】本题考查了相似三角形的运用以及菱形的性质,利用相似比求解即可.
12.已知正方形ABCD中,点E是边CD上一点(不与 C、D重合),将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABF,如图1,连接EF分别交AC、AB于点P、G.
(1)求证:△APF∽△EPC;
(2)求证:PA2=PG•PF
(3)如图2,当点E是边CD的中点时,PE=1,求AG的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)AG= SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)根据两角对应相等的两个三角形相似证明即可.
(2)证明△APG∽△FPA,即可解决问题.
(3)如图2中,设正方形的边长为2a.想办法用a表示AG,EG,GP,证明AG2=GP•GE,由此构建方程求出a,即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACB=45°,
由旋转的性质可知,AF=AE,∠FAE=90°,
∴∠AFP=∠ECP=45°,
∵∠APF=∠EPC,
∴△APF∽△EPC;
(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAB=45°,
∵∠AFE=45°,
∴∠PAG=∠AFP,
∵∠APG=∠FPA,
∴△APG∽△FPA,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴PA2=PG•PF;
(3)解:如图2中,设正方形的边长为2a.
∵△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABF,
∴∠ABF=∠D=90°,DE=BF,
∵∠ABC=90°,
∴∠FBC=180°,
∴F,B,C共线,
∵DE=EC=BF=a,BC=2a,
∴CF=3a,EF= SKIPIF 1 < 0 ,
∵BG∥EC,
∴BG:EC=FB:CF=FG:FE=1:3,
∴BG= SKIPIF 1 < 0 a,AG= SKIPIF 1 < 0 a,GE= SKIPIF 1 < 0 ,
∵∠GAP=∠AEG=45°,∠AGP=∠EGA,
∴△AGP∽△EGA,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴AG2=GP•GE,
∴( SKIPIF 1 < 0 a)2=( SKIPIF 1 < 0 a-1)• SKIPIF 1 < 0 a,
∴a= SKIPIF 1 < 0 ,
∴AG= SKIPIF 1 < 0 × SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题属于相似形综合题,考查了正方形的性质,相似三角形的判定和性质,旋转变换,勾股定理,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
13.如图, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .点 SKIPIF 1 < 0 从点 SKIPIF 1 < 0 出发,以 SKIPIF 1 < 0 的速度沿 SKIPIF 1 < 0 向点 SKIPIF 1 < 0 匀速运动,同时点 SKIPIF 1 < 0 从点 SKIPIF 1 < 0 出发,以 SKIPIF 1 < 0 的速度沿 SKIPIF 1 < 0 向点 SKIPIF 1 < 0 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, SKIPIF 1 < 0 的面积等于 SKIPIF 1 < 0 面积的 SKIPIF 1 < 0 ?
(2)经过几秒, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相似?
【答案】(1)经过3秒后, SKIPIF 1 < 0 的面积等于 SKIPIF 1 < 0 面积的 SKIPIF 1 < 0 ;(2)经过 SKIPIF 1 < 0 秒或 SKIPIF 1 < 0 秒时, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相似
【分析】(1)分别表示出线段PC和线段CQ的长后利用 SKIPIF 1 < 0 列出方程求解;
(2)设运动时间为 SKIPIF 1 < 0 秒, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相似,当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相似时,则有 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,分别代入可得到关于t的方程,可求得t的值.
【详解】(1)设经过x秒, SKIPIF 1 < 0 的面积等于 SKIPIF 1 < 0 面积的 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
答:经过3秒后, SKIPIF 1 < 0 的面积等于 SKIPIF 1 < 0 面积的 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设经过t秒, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相似,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以分为两种情况:
① SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
② SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
答:经过 SKIPIF 1 < 0 秒或 SKIPIF 1 < 0 秒时, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相似.
【点睛】本题考查一元二次方程的应用,相似三角形的判定与性质,三角形的面积,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系,列出方程,再求解.
14.如图,在正方形ABCD中,点G是对角线上一点,CG的延长线交AB于点E,交DA的延长线于点F,连接AG.
(1)求证:AG=CG;
(2)求证:△AEG∽△FAG;
(3)若GE•GF=9,求CG的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=3
【分析】(1)根据正方形的性质得到∠ADB=∠CDB=45°,AD=CD,从而利用全等三角形的判定定理推出△ADG≌△CDG(SAS),进而利用全等三角形的性质进行证明即可;
(2)根据正方形的性质得到AD∥CB,推出∠FCB=∠F,由(1)可知△ADG≌△CDG,利用全等三角形的性质得到∠DAG=∠DCG,结合图形根据角之间的和差关系∠DAB−∠DAG=∠DCB−∠DCG,推出∠BCF=∠BAG,从而结合图形可利用相似三角形的判定定理得到△AEG∽△FAG,
(3)根据相似三角形的性质进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠ADB=∠CDB=45°,
又AD=CD,
在△ADG和△CDG中,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴AG=CG;
(2)解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥CB,
∴∠FCB=∠F,
由(1)可知△ADG≌△CDG,
∴∠DAG=∠DCG,
∴∠DAB−∠DAG=∠DCB−∠DCG,即∠BCF=∠BAG,
∴∠EAG=∠F,
又∠EGA=∠AGF,
∴△AEG∽△FAG;
(3)∵△AEG∽△FAG,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即GA2=GE•GF,
∴GA=3或GA=−3(舍去),
根据(1)中的结论AG=CG,
∴CG=3.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质及正方形的性质,注意运用数形结合的思想方法,从图形中寻找角之间的和差关系.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是斜边AC的中点,联结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.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)先证明 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 证明 SKIPIF 1 < 0 可得结论;
(2)证明 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 从而可得结论.
【详解】解:(1)证明:∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
(2)在 SKIPIF 1 < 0 中,点D是斜边 SKIPIF 1 < 0 的中点
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
由(1)得 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,证明 SKIPIF 1 < 0 是解答本题的关键.
16.如图1,△ABC中,AB=AC,点D在BA的延长线上,点E在BC上,连接DE、DC,DE交AC于点G,且DE=DC.
(1)请证明∠ACD=∠BDE;
(2)若AB=mAD,求 SKIPIF 1 < 0 的值(用含m的式子表示)
(3)如图2,将△ABC沿BC翻折,若点A的对应点A'恰好落在DE的延长线上,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1)见解析;(2) SKIPIF 1 < 0 ;(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据等腰三角形的性质以及三角形的外角性质即可证得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)过点E作 SKIPIF 1 < 0 交AB于点F,先证明 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 即可证得 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,先证明 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据等腰三角形的性质以及翻折的性质可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由此可得 SKIPIF 1 < 0 ,由此计算即可求得答案.
【详解】解:(1)∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
(2)如图,过点E作 SKIPIF 1 < 0 交AB于点F,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 中,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(3)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 (舍负),
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 (舍负),
∴ SKIPIF 1 < 0
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理,相似三角形的判定与性质以及翻折的性质,熟练掌握它们的基本性质是解决本题的关键.
17.如图,在菱形ABCD中,DE⊥BC交BC的延长线于点E,连结AE交BD于点F,交CD于点G,连结CF.
(1)求证:AF=CF;
(2)求证:AF2=EF•GF;
(3)若菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,求FG的长.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)先由菱形的性质得到AB=BC,∠ABF=∠CBF,然后结合BF=BF,得到△ABF≌△CBF,进而得到AF=CF;
(2)先由菱形得到∠BAD=∠BCD,AD//BE,从而得到∠DAF=∠DCF,∠DAF=∠FEC,再结合∠CFG=∠EFC,得到△CFG∽△EFC,然后利用相似三角形的性质得到CF2=EF×GF,最后结合AF=CF,得到AF2=EF×GF;
(3)先由∠BAD=120°,得到∠DCE=60°,然后结合菱形边长为2得到CD的长,进而利用DE⊥BC,得到CE、AE的长,然后通过证明△FAD∽△FEB,△GAD∽△GEC,进而得到AF、AG的长,最后得到FG的长.
【详解】(1)解:证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠ABF=∠CBF,
∵BF=BF,
∴△ABF≌△CBF(SAS),
∴AF=CF;
(2)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠BAD=∠BCD,AD//BE,
∴∠DAF=∠FEC,
∵△ABF≌△CBF,
∴∠BAF=∠BCF,
∴∠DAF=∠DCF,
∴∠GCF=∠CEF,
∵∠CFG=∠EFC,
∴△CFG∽△EFC,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴CF2=EF×GF,
∵AF=CF,
∴AF2=EF×GF;
(3)∵∠BAD=120°,
∴∠DCE=60°,
∵菱形边长为2,
∴CD=AD=2,
∵DE⊥BC,
∴∠ADE=∠CED=90°,
∴∠CDE=30°,
∴CE= SKIPIF 1 < 0 CD=1,DE= SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,BE=BC+CE=2+1=3,
∵AD//BE,
∴△FAD∽△FEB,△GAD∽△GEC,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴FG=AG-AF= SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查了菱形的性质、含30° 角的直角三角形的三边关系、勾股定理、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质,解题的关键是熟知菱形的性质得到相关的角相等.
18.如图,在正方形ABCD中,点G是对角线上一点,CG的延长线交AB于点E,交DA的延长线于点F,连接AG.
(1)求证:AG=CG;
(2)若GE•GF=9,求CG的长.
【答案】(1)见解析
(2)CG=3.
【分析】(1)根据正方形的性质得到∠ADB=∠CDB=45°,AD=CD,从而利用全等三角形的判定定理推出△ADG≌△CDG(SAS),进而利用全等三角形的性质进行证明即可;
(2)根据正方形的性质得到AD∥CB,推出∠FCB=∠F,由(1)可知△ADG≌△CDG,利用全等三角形的性质得到∠DAG=∠DCG,结合图形根据角之间的和差关系∠DAB-∠DAG=∠DCB-∠DCG,推出∠BCF=∠BAG,从而结合图形可利用相似三角形的判定定理即可得到△AEG∽△FAG;再根据相似三角形的性质进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠ADB=∠CDB=45°,
又AD=CD,
在△ADG和△CDG中, SKIPIF 1 < 0 ,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴AG=CG;
(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥CB,
∴∠FCB=∠F,
由(1)可知△ADG≌△CDG,
∴∠DAG=∠DCG,
∴∠DAB-∠DAG=∠DCB-∠DCG,即∠BCF=∠BAG,
∴∠EAG=∠F,
又∠EGA=∠AGF,
∴△AEG∽△FAG,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即GA2=GE•GF=9,
∴GA=3或GA=-3(舍去),
根据(1)中的结论得AG=CG,
∴CG=3.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质及正方形的性质,注意运用数形结合的思想方法,从图形中寻找角之间的和差关系.
19.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,CE⊥AB于E,点F是CE上一点,连接AF并延长交BC于点D,CG⊥AD于点G,连接EG.
(1)求证:CD2=DG•DA;
(2)如图1,若点D是BC中点,求证:CF=2EF;
(3)如图2,若GC=2,GE=2 SKIPIF 1 < 0 ,求证:点F是CE中点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)先证明△ACD∽△CGD,根据相似三角形性质即可证得结论;
(2)如图1,过E作EH∥AD交BC于点H,运用平行线分线段成比例定理即可证得结论;
(3)根据∠AGC=∠AEC=90°,得出A、C、G、E四点共圆,过点E作EM⊥AD于点M,可得△EGM是等腰直角三角形,再证明△CGF≌△EMF,即可证明F是CE中点.
【详解】(1)证明:∵CG⊥AD,∠ACB=90°,
∴∠CGD=∠ACB=90°,
∵∠CDA=∠CDG,
∴△ACD∽△CGD,
∴CD:DG=DA:CD,
∴CD2=DG•DA;
(2)如图1,过E作EH∥AD交BC于点H,
∵HE∥AD,
∴BH:HD=BE:EA,CD:HD=CF:EF,
∵CB=CA,∠ACB=90°,CE⊥AB,
∴E为AB的中点,
∴BE:EA=1,
∴BH:HD=BE:EA=1
∵D为BD的中点
∴CD=BD,
∴CD:HD=2,
∵EH∥AD
∴CD:HD=CF:EF=2
∴CF=2EF.
(3)∵CB=CA,∠ACB=90°,
∴∠BAC=45°,
∵CE⊥AB,CG⊥AD,
∴∠AGC=∠AEC=90°,∠ACE=45°,
∴A、C、G、E四点共圆,
∴∠EGF=∠ACF=45°,
过点E作EM⊥AD于点M,
∴△EGM是等腰直角三角形,
EM=GE•sin45°=2 SKIPIF 1 < 0 =2,
∵CG=2,
∴CG=EM,
∵∠CFG=∠EFM,∠CGF=∠EMF=90°,
∴△CGF≌△EMF,
∴CF=EF ,
即点F是CE中点.
【点睛】∴本题考查了等腰直角三角形性质与判定,全等三角形判定和性质,相似三角形的判定和性质、勾股定理、平行线分线段成比例定理、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线并结合相关知识进行解题.
20.模型建立:
(1)如图1,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)类比探究:如图2,在菱形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别为边 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 上的点,且 SKIPIF 1 < 0 ,射线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 的延长线于点 SKIPIF 1 < 0 ,射线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 的延长线于点 SKIPIF 1 < 0 .
①求证: SKIPIF 1 < 0 ;
②若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;② SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)证明 SKIPIF 1 < 0 ,根据相似三角形的性质即可得出结论;
(2)①连接 SKIPIF 1 < 0 ,证明 SKIPIF 1 < 0 ,根据相似三角形的性质得出 SKIPIF 1 < 0 ;
②由①得: SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,由①可知, SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,证明 SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,进而即可求解.
【详解】(1)证明: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)①证明:如图2,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
②解:由①得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由①可知, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
由①得: SKIPIF 1 < 0 ,
同理得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由①知, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,菱形的性质,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
21.已知矩形 SKIPIF 1 < 0 ,点E、F分别在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 边上运动,连接 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 交于点P.
-
(1)如图1,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求线段 SKIPIF 1 < 0 的长度;
(2)如图2,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)如图3,连接 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的长度.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 ,再证明 SKIPIF 1 < 0 ,根据相似三角形的性质即可进行解答;
(2)根据矩形的性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,进而得出 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即可得出结论;
(3)过点A作 SKIPIF 1 < 0 于点H,过点P作 SKIPIF 1 < 0 于点N,交 SKIPIF 1 < 0 于点M,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,进而得出 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,证明 SKIPIF 1 < 0 根据 SKIPIF 1 < 0 ,列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形 SKIPIF 1 < 0 为矩形,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)解:∵四边形 SKIPIF 1 < 0 为矩形,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 .
(3)解:过点A作 SKIPIF 1 < 0 于点H,过点P作 SKIPIF 1 < 0 于点N,交 SKIPIF 1 < 0 于点M,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
由(2)可得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴四边形 SKIPIF 1 < 0 为矩形,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,解题的关键是掌握矩形对边相等,四个角都为直角,相似三角形对应边成比例.
22.已知在菱形ABCD中,∠BAD=120°,点E为射线BC上的一个动点,AE与边CD交于点G.
(1)如图1,连接对角线BD交AE于点F,连接CF,若AF2=CG•CD,试求∠CFE的度数;
(2)如图2,点F为AE上一点,且∠ADF=∠AED,若菱形的边长为2,则当DE⊥BC时,求△CFE的面积;
(3)如图3,当点E在射线BC上运动时,试求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1)30°;(2) SKIPIF 1 < 0 ;(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)如图1,证明△ABF≌△CBF(SAS),得AF=CF,再证明△FCG∽△DCF,根据相似三角形的性质可得∠CFE=∠FDC=30°;
(2)如图2,过点F作MN⊥BC于N,交AD于M,根据直角三角形30°角的性质得:CE=1,根据勾股定理计算DE和AE的长,证明∠AFD∽△ADE,列比例式可得AF和EF的长,证明△AFM∽△EFN,得FN的长,根据三角形的面积公式可得结论;
(3)如图3,过点E作EH⊥CD于H,过点A作AN⊥BC于N,设菱形ABCD的边长为a,CE=x,分别计算AE2和DE2,变形后可得当a=x时, SKIPIF 1 < 0 有最小值.
【详解】解:(1)如图1,∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠ABD=∠CBD,
∵BF=BF,
∴△ABF≌△CBF(SAS),
∴AF=CF,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵∠FCG=∠FCG,
∴△FCG∽△DCF,
∴∠CFE=∠FDC,
∵AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
∵∠BAD=120°,
∴∠ADC=60°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠FDC SKIPIF 1 < 0 ∠ADC=30°,
∴∠CFE=30°;
(2)如图2,过点F作MN⊥BC于N,交AD于M,
∵AD∥BC,
∴MN⊥AD,
Rt△DCE中,∠DCE=180°﹣120°=60°,
∴∠CDE=30°,
∵CD=2,
∴CE=1,DE SKIPIF 1 < 0 ,
Rt△ADE中,AE SKIPIF 1 < 0 ,
∵∠ADF=∠AED,∠FAD=∠FAD,
∴∠AFD∽△ADE,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴AF SKIPIF 1 < 0 ,
∴EF SKIPIF 1 < 0 ,
∵AD∥BC,
∴△AFM∽△EFN,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵MN=DE SKIPIF 1 < 0 ,
∴FN SKIPIF 1 < 0 ,
∴S△CEF SKIPIF 1 < 0 ;
(3)如图3,过点E作EH⊥CD于H,过点A作AN⊥BC于N,
设菱形ABCD的边长为a,CE=x,
在Rt△CEH中,∠ECH=60°,
∴∠CEH=30°,
∴CH SKIPIF 1 < 0 x,EH SKIPIF 1 < 0 x,
∴DH=a SKIPIF 1 < 0 x,
在Rt△DEH中,DE2=DH2+EH2
= SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0
=a2﹣ax+x2,
在Rt△ABN中,∠B=60°,AB=a,
∴∠BAN=30°,
∴BN SKIPIF 1 < 0 a,AN SKIPIF 1 < 0 a,
∴CN=BC﹣BN SKIPIF 1 < 0 a,
∴EN=EC+CN SKIPIF 1 < 0 a+x,
Rt△ANE中,AE2=AN2+EN2
= SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0
=a2+ax+x2,
∴ SKIPIF 1 < 0 (a>0,x>0),
∴当 SKIPIF 1 < 0 时,即x=a时, SKIPIF 1 < 0 有最小值,
则此时 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题是相似形综合题,主要考查了菱形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,角平分线的定义,熟练掌握判定两三角形相似的方法是解题的关键.
23.如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.
(1)求证:四边形EFDG是菱形;
(2)求证EG2= SKIPIF 1 < 0 GF•AF;
(3)若AG=3,EG= SKIPIF 1 < 0 ,求BE的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)先依据翻折的性质和平行线的性质证明∠DGF=∠DFG,从而得到GD=DF,接下来依据翻折的性质可证明DG=GE=DF=EF;
(2)连接DE,交AF于点O.由菱形的性质可知GF⊥DE,OG=OF= SKIPIF 1 < 0 GF,接下来,证明△DOF∽△ADF,由相似三角形的性质可证明DF2=FO•AF,于是可得到GE、AF、FG的数量关系;
(3)过点G作GH⊥DC,垂足为H.利用(2)的结论可求得FG=4,然后再△ADF中依据勾股定理可求得AD的长,然后再证明△FGH∽△FAD,利用相似三角形的性质可求得GH的长,最后依据BE=AD-GH求解即可.
【详解】(1)证明:∵GE∥DF,
∴∠EGF=∠DFG.
∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,
∴∠DGF=∠DFG.
∴GD=DF.
∴DG=GE=DF=EF.
∴四边形EFDG为菱形.
(2)证明:如图1所示:连接DE,交AF于点O.
∵四边形EFDG为菱形,
∴GF⊥DE, SKIPIF 1 < 0 ,
∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,
∴△DOF∽△ADF.
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即DF2=FO•AF.
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(3)如图2所示:过点G作GH⊥DC,垂足为H.
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,整理得:FG2+3FG-10=0.
解得:FG=2,FG=-5(舍去).
∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∵GH⊥DC,AD⊥DC,
∴GH∥AD.
∴△FGH∽△FAD.
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查的是四边形与三角形的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、菱形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理的应用,利用相似三角形的性质得到DF2=FO•AF是解题答问题(2)的关键,依据相似三角形的性质求得GH的长是解答问题(3)的关键.
24.在△ABC中,点D是BC上一点,点E是AD上一点,且ED=BD,∠EBC=∠BAC,BE的延长线交AC于点F.
(1)求证:△AEF∽△BAF;
(2)如图2,若AD⊥BC,AE=6,DE=12,求AF的长;
(3)如图3,若AB=AC,AD=2BD,AF=1,求CF的长.
【答案】(1)见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)先根据等腰三角形的性质得到∠DBE=∠DEB,由∠DEB=∠AEF,∠DBE=∠BAC,推出∠AEF=∠BAF,再由∠BFA=∠AFE,即可证明△AEF∽△BAF;
(2)先求出BD=DE=12,AD=AE+DE=18,由勾股定理求出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据相似三角形的性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,由此求解即可;
(3)如图所示,过点A作AG∥BC交BF延长线于G,先证明BC=BF,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,由(2)可知 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,进而推出 SKIPIF 1 < 0 ;证明△AFG∽△CFB,△AEG∽△DEB,得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,推出 SKIPIF 1 < 0 ,再证明AE=DE=BD=AG,得到 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ;证明△ABC∽△BFC,推出 SKIPIF 1 < 0 ,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵ED=BD,
∴∠DBE=∠DEB,
又∵∠DEB=∠AEF,∠DBE=∠BAC,
∴∠AEF=∠BAF,
∵∠BFA=∠AFE,
∴△AEF∽△BAF;
(2)解:∵AE=6,DE=12,
∴BD=DE=12,AD=AE+DE=18,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
∵△AEF∽△BAF,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(3)解:如图所示,过点A作AG∥BC交BF延长线于G,
∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC,
又∵∠FBC=∠BAC,
∴∠BFC=∠C,
∴BC=BF,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由(2)可知 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵△AEF∽△BAF,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵AG∥BC,
∴△AFG∽△CFB,△AEG∽△DEB,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵AD=2BD,BD=DE,
∴AE=DE=BD=AG,
∴ SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵∠C=∠C,∠CBF=∠CAB,
∴△ABC∽△BFC,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了勾股定理,等腰三角形的性质,相似三角形的性质与判定,熟知相似三角形的性质与判定条件是解题的关键.
25.在△ABC中,P为边AB上一点.
(1)如图1,若∠ACP=∠B,求证: SKIPIF 1 < 0 =AP•AB;
(2)若M为CP的中点,AC=4.
①如图2,若∠PBM=∠ACP,AB=7,求BP的长;
②如图3,若∠ABC=45°,∠A=∠BMP=60°,求BP的长.
【答案】(1)见解析
(2)① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据相似三角形的判定定理即可得到结论;
(2)①取AP在中点G,连接MG,设AG=x,则PG=x,BG=7﹣x,根据三角形的中位线的性质得到MG SKIPIF 1 < 0 AC,由平行线的性质得到∠BGM=∠A,根据相似三角形的性质得到即 SKIPIF 1 < 0 ,即可得到结论;
②过C作CH⊥AB于H,延长AB到E,使BE=BP,解直角三角形得到 SKIPIF 1 < 0 根据勾股定理得出 SKIPIF 1 < 0 ,相似三角形的性质得到 SKIPIF 1 < 0 列方程即可得到结论.
【详解】(1)解:∵∠ACP=∠B,∠A=∠A,
∴△ACP∽△ABC,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)①如图2,取AP在中点G,连接MG,设AG=x,则PG=x, SKIPIF 1 < 0 ,
∵M是PC的中点,
∴MG SKIPIF 1 < 0 AC,
∴∠BGM=∠A,
∵∠ACP=∠PBM,
∴△APC∽△GMB,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴x= SKIPIF 1 < 0 ,
∵AB=7,
∴AP= SKIPIF 1 < 0 ,
∴PB= SKIPIF 1 < 0 ;
②如图3,过C作CH⊥AB于H,延长AB到E,使BE=BP,
设BP=x.
∵∠ABC=45°,∠A=60°,
∴CH= SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∵PB=BE,PM=CM,
∴BM SKIPIF 1 < 0 CE,
∴∠PMB=∠PCE=60°=∠A,
∵∠E=∠E,
∴△ECP∽△EAC,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,平行线的性质,三角形的中位线的性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
26.定义:如图,若点P在三角形的一条边上,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则称点P为这个三角形的“理想点”.
(1)如图①,若点D是 SKIPIF 1 < 0 的边AB的中点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,试判断点D是不是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”,并说明理由;
(2)如图②,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若点D是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”,求CD的长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的理想点,理由见解析
(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由已知可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可证点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”,分三种情况:当 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上时, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 边上的高,根据面积法可求 SKIPIF 1 < 0 长度;当 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上时, SKIPIF 1 < 0 ,对应边成比例即可求 SKIPIF 1 < 0 长度; SKIPIF 1 < 0 不可能在 SKIPIF 1 < 0 上.
(1)
解:点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”,理由如下:
SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 中点, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”;
(2)
① SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上时,如图:
SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”,
SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 边上的高,
当 SKIPIF 1 < 0 时,同理可证 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 边上的高,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
② SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 有 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 “理想点” SKIPIF 1 < 0 不可能在 SKIPIF 1 < 0 边上,
③ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 边上时,如图:
SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”,
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述,点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的“理想点”, SKIPIF 1 < 0 的长为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题主要考查了相似三角形、勾股定理等知识,解题的关键是理解“理想点”的定义.
相关试卷
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这是一份中考数学几何模型专项复习 模型41 相似形——射影定理模型-(原卷版+解析),共11页。
这是一份中考数学几何模型专项复习 模型40 相似形——“A”、“8”字模型-(原卷版+解析),共13页。