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河南中招热点专题(六) 相似三角形的综合应用
第二十七章 相 似
数学 九年级下册 人教版
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60°
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2.如图①,正方形ABCD和正方形AEFG,连接DG,BE.
(1)【发现】:当正方形AEFG绕点A旋转,如图②,线段DG与BE之间的数量关系是 __________;位置关系是 __________;
(2)【探究】:如图③,若四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,且AD=2AB,AG=2AE,猜想DG与BE的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)【应用】:在(2)情况下,连接GE(点E在AB上方),若GE∥AB,且AB=,AE=1,求线段DG的长.
DG=BE
BE⊥DG
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1. (河南中考)在△ABC中,CA=CB,∠ACB=α.点P是平面内不与点A,C重合的任意一点.连接AP,将线段AP绕点P逆时针旋转α得到线段DP,连接AD,BD,CP.
(1)观察猜想:如图①,当α=60°时, eq \f(BD,CP) 的值是 ____,直线BD与直线CP相交所成的较小角的度数是 _______;
(2)类比探究:如图②,当α=90°时,BD交AC于点O,交PC于点E,请写出 eq \f(BD,CP) 的值及直线BD与直线CP相交所成的较小角的度数,并就图②的情形说明理由;
(3)解决问题:当α=90°时,若点E,F分别是CA,CB的中点,点P在直线EF上,请直接写出点C,P,D在同一直线上时 eq \f(AD,CP) 的值.
解:(2)如图②中,BD交PC于点E.
∵∠PAD=∠CAB=45°,∴∠PAC=∠DAB,∵ eq \f(AB,AC) = eq \f(AD,AP) = eq \r(2) ,∴△DAB∽△PAC,∴∠PCA=∠DBA, eq \f(BD,CP) = eq \f(AB,AC) = eq \r(2) .∵∠EOC=∠AOB,∴∠CEO=∠OAB=45°,∴直线BD与直线CP相交所成的较小角的度数为45° (3)如图,当点D在线段PC上时,延长AD交BC的延长线于H,设EF与AD交于点O.
如图,当点D在线段PC上时,延长AD交BC的延长线于H,设EF与AD交于点O.
易知∠PAO=45°.∴∠PAO=∠OFH.∵∠POA=∠FOH,
∴∠H=∠APO.∵∠APC=90°,EA=EC,∴PE=EA=EC,
∴∠EPA=∠EAP=∠BAH,∴∠H=∠BAH,∴BH=BA.
∵∠ADP=∠BDC=45°,∴∠ADB=90°,∴BD⊥AH,∴∠DBA=∠DBC=22.5°.∵∠ADB=∠ACB=90°,∴A,D,C,B四点共圆,∴∠DAC=∠DBC=22.5°,∠DCA=∠ABD=22.5°,∴∠DAC=∠DCA=22.5°,∴DA=DC,设AD=a,则DC=AD=a,由勾股定理可知PD= eq \f(\r(2),2) a,∴ eq \f(AD,CP) = eq \f(AD,PD+DC) =2- eq \r(2)
解:(2)DG=2BE,BE⊥DG,理由如下:如图③,延长BE交AD于K,交DG于H,∵四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,∴∠BAD=∠EAG,∴∠BAE=∠DAG.∵AD=2AB,AG=2AE,∴ eq \f(AB,AD) = eq \f(AE,AG) = eq \f(1,2) ,∴△ABE∽△ADG,∴ eq \f(BE,DG) = eq \f(AB,AD) = eq \f(1,2) ,∠ABE=∠ADG,∴DG=2BE.∵∠AKB+∠ABE=90°,∴∠AKB+∠ADG=90°.∵∠AKB=∠DKH,∴∠DKH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG
如图④,设EG与AD的交点为M,∵EG∥AB,
∴∠DME=∠DAB=90°,在Rt△AEG中,AE=1,
∴AG=2AE=2,根据勾股定理得:EG= eq \r(22+12) = eq \r(5) .
∵AB= eq \r(5) ,∴EG=AB.∵EG∥AB,∴四边形ABEG是平行四边形,∴AG∥BE.且AG=BE=2.∵AG∥EF,∴点B,E,F在同一条直线上,∴∠AEB=90°.由(2)知,△ABE∽△ADG,∴ eq \f(BE,DG) = eq \f(AB,AD) = eq \f(1,2) ,即 eq \f(2,DG) = eq \f(1,2) ,∴DG=4
$$