内容正文:
专题2.3 相似三角形
模拟预测
全国各地最新二模
1.(2020·山东九年级二模)如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点M,N分别是边BC,CD上的动点(不与点B,C,D重合),AM,AN分别交BD于E,F两点,且∠MAN=45°,则下列结论:①MN=BM+DN;②△AEF∽△BEM;③=;④△FMC是等腰三角形.其中正确的是______.(填写正确序号)
【答案】①②③④
【分析】将△ABM绕点A逆时针旋转90°至△ADM′,根据正方形的性质和且∠MAN=45°可证明MN=BM+DN;根据BD是正方形ABCD的对角线,推出∠EBM=∠MAN=45°,于是得到△AEF∽△BEM;根据相似三角形的判定定理得到△AEB∽△FEM,根据相似三角形的性质得到∠EMF=∠ABE=45°,推出△AFM是等腰直角三角形,于是得到;根据全等三角形的性质得到AF=CF,等量代换得到△FMC是等腰三角形.
【详解】将△ABM绕点A逆时针旋转90°至△ADM′,
∴∠M′AD=∠MAB,AM′=AM,BM=DM′,
∵∠MAN=45°,
∴∠DAN+∠MAB=45°,
∴∠M′AN=∠DAN+∠M′AD=∠DAN+∠MAB=45°,
在△AMN和△AM′N中,
,
∴△AMN≌△AM′N(SAS),
∴MN=NM′,
∴M′N=M′D+DN=BM+DN,
∴MN=BM+DN;故①正确;
∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠EBM=45°,
∵∠MAN=45°,
∴∠EBM=∠MAN=45°,
∵∠AEF =∠BEM,
∴△AEF∽△BEM,故②正确;
∴,即,
∵∠AEB=∠MEF,
∴△AEB∽△FEM,
∴∠EMF=∠ABE=45°,
∵∠MAN=45°,
∴△AFM是等腰直角三角形,
∴,故③正确;
在△ADF与△CDF中,
,
∴△ADF≌△CDF(SAS),
∴AF=CF,
∵AF=MF,
∴FM=FC,
∴△FMC是等腰三角形,故④正确;
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,旋转的性质,等腰直角三角形的判定和性质,正确的识别图形是解题的关键.
2.(2020·洛阳市第二外国语学校九年级二模)已知,ABC中,AB=AC,∠BAC=2α°,点D为BC边中点,连接AD,点E为线段AD上一动点,把线段CE绕点E顺时针旋转2α°得到线段EF,连接FG,FD.
(1)如图1,当∠BAC=60°时,请直接写出的值;
(2)如图2,当∠BAC=90°时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请写出正确的结论,并说明理由;
(3)如图3,当点E在AD上移动时,请直接写出点E运动到什么位置时的值最小.最小值是多少?(用含α的三角函数表示)
【答案】(1)1;(2)不成立,=,理由见解析;(3)E为AD中点时,的最小值 =sinα
【分析】(1)取AC的中点M,连接EM,BF,可知△ABC和△EFC都是等边三角形,证明△ACE≌△BCF(SAS),可得结论.
(2)连接BF,证明△ACE∽△BCF,可得结论.
(3)连接BF,取AC的中点M,连接EM,易得∠ACE=∠BCF,=,证明△ACE∽△BCF,得出sinα=的最小值 ,则得出的最小值=sinα.
【详解】(1)连接BF,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∵线段CE绕点E顺时针旋转60°得到线段EF,
∴EC=EF,∠CEF=60°,
∴△EFC都是等边三角形,
∴AC=BC,EC=CF,∠ACB=∠ECF=60°,
∴∠ACE=∠BCF,
∴△ACE≌△BCF(SAS),
∴AE=BF,
∴=1.
(2)不成立,结论:=.
证明:连接BF,
∵AB=AC,D是BC中点,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴∠BAC=∠CEF=90°,
∴△ABC和△CEF为等腰直角三角形,
∴∠ACB=∠ECF=45°,
∴∠ACE=∠BCF,
∴==,
∴△ACE∽△BCF,
∴∠CBF=∠CAE=α,
∴==.
(3)结论:当点E为AD的中点时,的值最小,最小值为sinα.
连接BF,取AC的中点M,连接EM,
∵AB=AC,EC=EF,∠BAC=∠FEC=2α,
∴∠ACB=∠ECF,
∴△BAC∽△FEC,
=,
∴∠ACE=∠BCF,
∴△ACE∽△BCF,
∵D为BC的中点,M为AC的中点,
∴===,
∴=,
∵当E为AD中点时,
又∵M为AC的中点,
∴EM∥CD,
∵CD⊥AD,
∴EM⊥AD,
此时,最小=sinα,
∴的最小值=sinα.
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,