内容正文:
第四章 图形的相似
阶段训练(6~7)
一、 选择题
1. (2023·重庆A卷)若两个相似三角形周长的比为1∶4,则这两个三角形对应边的比是 ( )
A. 1∶2 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16
2. 如图,在△ABC和△DEF中,∠BAC=∠EDF,∠B=∠E,AM⊥BC于点M,
DN⊥EF于点N.若AM=6,DN=3,则的值为 ( )
A. B. 4
C. 2 D.
B
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B
3. 小颖想测量教学楼前一棵树的高度,下午课外活动时她测得一根长为1m的竹竿的影长是0.8m,但当她测量树的影长时,发现树的影子不全落在地面上,有一部分影子落在教学楼的墙壁上(如图),她先测得在墙壁上的影长为1.2m,又测得落在地面上的影长为2.6m,则这棵树的高度是 ( )
A. 3.25m B. 4.25m C. 4.45m D. 4.75m
C
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4. 若△ABC∽△A'B'C',AB=5,BC=4,CA=3,△A'B'C'的最长边是10,则△A'B'C'的面积是 ( )
A. 24 B. 12 C. 9 D. 20
A
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5. 击地传球是篮球运动中的一种传球方式,利用击地传球可以有效地躲避对手的拦截.如图,传球选手从点A处将球传出,经地面点O处反弹后被接球选手在点C处接住,将球所经过的路径视为直线,此时∠AOB=∠COD.若点A距地面的高度AB为1.5m,点C距地面的高度CD为1m,传球选手与接球选手之间的距离BD为5m,则OB的长为 ( )
A. m B. 2m C. 2.5m D. 3m
D
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二、 填空题
6. (2023·泰州)若两个相似图形的周长比为3∶2,则面积比为 .
7. 已知△ABC∽△A'B'C',相似比为1∶2,若△ABC的面积是3,则△A'B'C'的面积是 .
8. 古希腊数学家曾利用立杆测影的方法,在金字塔影子的顶部直立一根木杆,借助太阳光测金字塔的高度.如图,木杆EF长2米,它的影长FD是4米,同一时刻测得OA是268米,则金字塔的高度BO是 米.
9∶4
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9. 如图,在▱ABCD中,连接AC,E是AD上一点,AE∶DE=1∶2,连接BE交AC于点F.若S△BCF=9,则四边形CDEF的面积是 .
10. 如图,点P在▱ABCD的边BC上,E,F分别为PA,PD上的
点,且PA=3PE,PD=3PF,△PEF,△PDC,△PAB的面积分
别记为S,S1,S2.若S=2,则S1+S2= .
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18
第10题
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三、 解答题
11. 如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC上的点,∠ADE=∠C,且AD∶AC=
2∶3,△ABC的角平分线AF交DE于点G,交BC于点F,求AG与GF的比.
∵ ∠ADE=∠C,∠DAE=∠CAB,∴ △ADE∽△ACB.
∵ AF是∠BAC的平分线,∴ ==.∴ AG∶GF=
2∶1
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12. 如图,小明(EB)和爸爸(FC)的身高分别是1.5m,1.8m,两人配合测量树的高度AD.小明在距离树0.3m的点B处(AB=0.3m)看树的顶端D的视线为ED,原地再看爸爸的头顶,视线为EF,爸爸可以前后移动.当EF⊥ED时,爸爸站着不动,小明测得AC=9.5m.已知点A,B,C在同一条直线上,树和两人都垂直于这条直线,求树的高度AD.
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如图,过点E作EG⊥CF于点G,延长GE交AD于点H,则易得GH⊥AD.∵ CF⊥AC,AD⊥AC,BE⊥AC,∴ 易得四边形CBEG和四边形AHEB是矩形.
∴ AH=BE=CG=1.5m,BC=EG=9.5-0.3=9.2(m),AB=HE=0.3m.∵ EF⊥ED,
∴ ∠FED=90°.∵ ∠FGE=∠EHD=∠FED=90°,∴ ∠EFG+∠FEG=
∠FEG+∠DEH=90°.∴ ∠EFG=∠DEH.∴ △EFG∽
△DEH.∴ =.设DH为xm.∴ =,解得x=9.2.
∴ DH=9.2m.∴ AD=DH+AH=9.2+1.5=10.7(m).∴ 树的
高度AD为10.7m
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13. 如图,将△ABC沿AB方向平移得到△DEF,△ABC与△DEF的重叠部分为△DBG.
(1) 求证:△ABC∽△DBG;
(1) ∵ 将△ABC沿AB方向平移得到△DEF,
∴ △ABC≌△DEF.∴ ∠CAB=∠FDE.∵
∠CBA=∠GBD,∴ △ABC∽△DBG
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(2) 若△DBG的面积是△ABC的面积的,AB=3,求△ABC平移的距离.
(2) ∵ △ABC∽△DBG,∴ =.∵ △DBG的
面积是△ABC的面积的,∴ ==.∵ AB=3,∴ DB
=.∴ △ABC平移的距离=AD=AB-DB=3-
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14. 如图,小亮想利用标杆和皮尺测量自己小区大门前的遮雨玻璃的水平宽度AB,他在大门前的水平地面上选择一条直线CH,AB∥CH,在CH上距点C8米的点D处竖立标杆DE,DE⊥CH,他沿着DH的方向走了2米到点N处,发现他的视线从点M处通过标杆的顶端E正好落在遮雨玻璃的点B处,继续沿原方向再走2米到点Q处,发现他的视线从点P处通过标杆的顶端E正好落在遮雨玻璃的点A处,求遮雨玻璃的水平宽度AB.
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由题意,知CD=8米,DN=2米,NQ=2米,∴ QD=4米.∵ 易得四边形MNQP为矩形,∴ PM∥NQ,PM=NQ.∴ PM=2米.∵ AB∥CH,∴ AB∥PM.∴ 易得△ABE∽△PME.∴ =.∵ AC∥ED∥PQ,∴ =.∴ =.∴ AB=
4米.∴ 遮雨玻璃的水平宽度AB为4米
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$$第四章 图形的相似
6 利用相似三角形测高
1. (2022·德州)如图,把一根长为4.5m的竹竿AB斜靠在石坝旁,量出竹竿长1m处离地面的高度为0.6m,则石坝的高度为 ( )
A. 2.7m B. 3.6m C. 2.8m D. 2.1m
A
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2. 如图,为测量学校旗杆高度,数学活动小组在观测者与旗杆之间的水平地面上直立一根标杆,观测者适当调整位置,使旗杆的顶端、标杆的顶端与自己的眼睛恰好在一条直线上.已知观测者的眼睛离地面的高度为1.6m,观测者与标杆的水平距离为3m,观测者与旗杆的水平距离为18m,标杆高度为3m,则旗杆高度为 ( )
A. 7m B. 8.4m C. 8.6m D. 10m
D
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3. (教材P105习题4.10第4题变式)如图,阳光通过窗口AE射到室内,在地面上留下3米宽的亮区BC.若亮区BC到窗口下的墙脚的距离CD=5米,窗口高AE=1.5米,则窗口底部离地面的高度DE为 米.
4. 如图,有一块广告牌OE,小明站在距广告牌OE10m远的点A处恰好看到广告牌顶端,眼睛距地面1.5m,他的前方5m处有一堵墙DC.若墙高DC=2m,则广告牌OE的高度为 m.
2.5
2.5
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5. 数学活动小组欲测量某纪念塔的高度MN.如图,在距纪念塔MN水平距离为29m的点B处竖立一根长为5.5m的直杆AB,恰好使得观测点E,直杆顶点A和塔顶点N在同一条直线上.若DB=2m,DE=1.5m,NM⊥EF,求塔高MN.
由题意,得AC⊥EF,NF⊥EF,∴ AC∥NF.∴ 易得△EAC
∽△ENF.∴ =.由题意,易知AB=5.5m,BM=CF=29m,
DB=EC=2m,DE=BC=MF=1.5m,∴ AC=4m,EF=31m.设
NF=xcm.∴ =,解得x=62.∴ NF=62m.∴ MN=63.5m.
∴ 塔高MN为63.5m
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6. 雨过天晴,小李跑到室外呼吸新鲜空气,广场上点E处有一处积水.如图,若小李站在距积水2米的点D处,他正好从水面上看到前方距他10米的一棵树的顶端A的倒影.已知点D,E,B在同一条直线上,AB⊥BD,CD⊥BD,小李的眼睛到地面的距离CD为1.6米,求树AB的高(∠CED=∠AEB,积水水面大小忽略不计).
由题意,得∠CDE=∠ABE=90°,∠CED=∠AEB.∴
△CDE∽△ABE.∴ =.∵ CD=1.6米,DE=2米,BE
=10-2=8(米),∴ AB=6.4米.∴ 树AB的高是6.4米
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7. 如图,某大道旁有一根电线杆AB和一块矩形广告牌HCDF,某天在太阳光照射下,电线杆顶端A的影子刚好落在矩形广告牌的上边中点G处,而矩形广告牌端点F的影子刚好落在地面上的点E处.已知BC=5米,矩形广告牌的长HF=4米,高HC=3米,DE=4米,则电线杆AB的高度是 ( )
A. 6.75米 B. 7.75米 C. 8.25米 D. 10.75米
C
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8. (2023·湖州)某数学兴趣小组测量一棵树的高度,采用以下方法:如图,观测者把支架EF放在离树AB适当距离的水平地面上的点F处,把镜子水平放在支架EF上的点E处,然后沿着直线BF后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,已知CD⊥BD于点D,EF⊥BD于点F,AB⊥BD于点B,BF
=6米,DF=2米,EF=0.5米,CD=1.7米,则这棵树AB的高度是 米.
4.1
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9. 小明想利用所学的数学知识测量某雕塑的高度.如图,他在点C处平放一面镜子,在镜子上做一个标记,来回走动,走到点D处时,看到雕塑顶点A在镜子中的像与镜子上的标记重合,这时,测得小明眼睛与地面的高度ED=1.5米,CD=2米.然后小明从点D处沿DH方向走了19米,到达雕塑影子的末端G处.已知小明身高FG=1.6米,影长GH=3.2米,则雕塑的高AB为
米.
31.5
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10. 小明和同学们想利用“标杆”测量大楼的高度CD.如图,小明站立在地面上的点F处,他的同学在点B处竖立标杆AB,使得小明的头顶E,标杆顶端A和楼顶C在同一条直线上(点F,B,D也在同一条直线上).已知小明的身高EF=1.5m,标杆AB=2.5m,BD=23m,FB=2m.
(1) 求大楼的高度CD;
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(1) 如图①,过点E作EH⊥CD于点H,交AB于点J,则易得四边形EFBJ和四边形EFDH都是矩形.∴ EF=BJ=DH=1.5m,BF=EJ=2m,BD=JH=23m.∴ EH=EJ+JH=25m.∵ AB=2.5m,∴ AJ=AB-BJ=1m.根据题意,得AJ∥CH,
∴ 易得△EAJ∽△ECH.∴ =.∴ CH=12.5m.∴ CD=CH+DH=12.5+
1.5=14(m)
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(2) 小明站在原来的位置,他的同学通过移动标杆,可以用同样的方法测得大楼CD上的点G的高度GD=11.5m,则相对于第一次测量,标杆AB应该向大楼方向移动多少米?
(2) 如图②,过点E作ET⊥CD于点T,交AB于点R.设BF=
xm.易得EF=RB=TD=1.5m,ER=BF=xm,ET=FD=25m.
根据题意,得AR∥GT,∴ 易得△EAR∽△EGT.∴ =.
∴ =,解得x=2.5.∵ 2.5-2=0.5(m),∴ 标杆AB应
该向大楼方向移动0.5m
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$$第四章 图形的相似
3 相似多边形
1. 下列各组图形中,一定相似的是 ( )
A. 两个平行四边形 B. 两个正方形
C. 两个矩形 D. 两个菱形
2. (教材P87随堂练习第1题变式)如图所示的三个矩形中,相似的是 ( )
A. 甲和乙
B. 甲和丙
C. 乙和丙
D. 甲、乙和丙
B
B
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3. 如图,有两个形状相同的星星图案,x的值为 ( )
A. 15 B. 12 C. 10 D. 8
4. (教材P88习题4.4第3题变式)如图,E,P,F分别是AB,AC,AD的中点,则四边形AEPF与四边形ABCD (填“是”或“不是”)相似多边形.
D
是
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5. 如图,各组图形中相似的是 (填序号).
②③④
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6. 如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上的一点,BE=BC,过点E作EF⊥
AB,EG⊥BC,垂足分别为F,G,则正方形FBGE与正方形ABCD的相似比为
.
7. (教材P88习题4.4第1题变式)如图,在一个长为8cm、宽为4cm的大矩形中截去一个小矩形,使得留下的矩形(图中涂色部分)与原矩形相似,则留下的矩形的面积是 cm2.
1∶
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8. (1) 如图①,正五边形ABCDE与正五边形A'B'C'D'E'相似吗?为什么?
(2) 如图②,在梯形ABCD中,AD∥BC,E,F分别为边AB,CD上的点,且梯形AEFD∽梯形EBCF.若AD=4,BC=9,试求AE∶EB的值.
(1) 相似 ∵ 正五边形ABCDE和正五边
形A'B'C'D'E'的每个内角都等于108°,它
们的对应边的比都为12∶8=3∶2,∴ 正五
边形ABCDE∽正五边形A'B'C'D'E'
(2) ∵ AD∥BC,梯形AEFD∽梯形EBCF,∴ =.∵ AD=4,BC=9,∴ EF
=6.∴ AE∶EB=AD∶EF==
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9. 如图,正五边形FGHMN∽正五边形ABCDE.若AB∶FG=2∶3,则下列结论正确的是 ( )
A. 2DE=3MN
B. 3DE=2MN
C. 3∠A=2∠F
D. 2∠A=3∠F
B
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10. 将边长为4的等边三角形、边长为4的正方形和长、宽分别为6,4的矩形按如图所示的方式向外扩张,各得到一个新图形,它们的对应边间距均为1,则新图形与原图形相似的有 ( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
C
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11. 一块矩形绸布的宽AB=1m,长AD=am,按照如图所示的方式将它裁成相同的n面矩形彩旗,且使裁出的每面彩旗与原矩形绸布相似,那么a的值应当是 .
12. (2023·威海)如图,四边形ABCD是一张矩形纸片.将其按如图所示的方式折叠,使AD落在边CD上,点A落在点H处,折痕为DE;使BC落在边CD上,点B落在点G处,折痕为CF.若矩形HEFG与原矩形ABCD相似,AD=1,则CD的长为 .
+1
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13. 如图,E是菱形ABCD的对角线CA的延长线上任意一点,以线段AE为边向下作一个菱形AEFG,且菱形AEFG∽菱形ABCD,相似比是∶2,连接EB,GD.
(1) 求证:EB=GD;
(1) ∵ 菱形AEFG∽菱形ABCD,∴ ∠EAG=∠BAD.
∴ ∠EAG+∠GAB=∠BAD+∠GAB,即∠EAB=
∠GAD.∵ 在菱形AEFG和菱形ABCD中,AE=AG,
AB=AD,∴ △AEB≌△AGD.∴ EB=GD
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(2) 若∠DAB=60°,AB=2,求GD的长.
(2) 如图,连接BD交AC于点P,则BP⊥AC.∵ ∠DAB=
60°,∴ ∠PAB=30°.∵ 菱形AEFG∽菱形ABCD,
相似比是∶2,AB=2,∴ AE=,BP=AB=1.∴ 在
Rt△ABP中,由勾股定理,得AP==.
∴ EP=AE+AP=2.∴ 在Rt△BEP中,由勾股定理,
得EB===.∵ 由(1),
知EB=GD,∴ GD=
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14. (教材P88随堂练习第2题变式)矩形ABCD的长AB=30,宽BC=20.
(1) 如图①,若矩形ABCD内有宽为1的环形区域,则图中的矩形ABCD与矩形A'B'C'D'相似吗?请说明理由.
(1) 不相似 理由:∵ AB=30,A'B'=30-1-1=28,BC=20,B'C'
=20-1-1=18,而≠,∴ 矩形ABCD与矩形A'B'C'D'不相似.
第14题
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(2) 如图②,当x的值为多少时,图中的矩形ABCD与矩形A'B'C'D'相似?
(2) 要使矩形ABCD与矩形A'B'C'D'相似,则=或
=.若=,则=,解得x=1.5.若=
,则=,解得x=9.综上所述,当x的值为1.5或9
时,题图②中的矩形ABCD与矩形A'B'C'D'相似
第14题
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14
$$第四章 图形的相似
7 相似三角形的性质
第2课时 相似三角形中周长比、面积比的性质
1. (2022·贵阳)如图,在△ABC中,D是边AB上的点,∠B=∠ACD,AC∶AB=
1∶2,则△ADC与△ACB的周长比是 ( )
A. 1∶ B. 1∶2
C. 1∶3 D. 1∶4
2. (2023·南通)如图,在△ABC中,D,E分别为AB,AC的中点,则S△ADE∶S△ABC等于 ( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 1∶3 D. 1∶4
B
D
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3. 如图所示为一块直角三角尺,∠C=90°,∠B=30°,AC=7cm,DF=5cm,且△ABC∽△DFE,则这块三角尺中△ABC与△DFE的周长比为 .
4. 如图,在由边长为1的小正方形组成的网格中,A,B,C,D四个点均在格点上,AC与BD相交于点E,连接AB,CD,则△ABE与△CDE的周长比为 ,面积比为 .
14∶5
2∶1
4∶1
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5. 如图,在菱形ABCD中,E为CD上一点,AE,BD相交于点O.若S△AOB∶
S△DOE=25∶9,则CE∶BC= .
2∶5
第5题
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6. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D是AB上一点,DE∥BC,BE⊥AB.
(1) 求证:△DEB∽△BAC;
(2) 若BE=2,CA=3,△DEB的面积为1,求△BAC的面积.
(1) ∵ DE∥BC,∴ ∠EDB=∠ABC.∵ BE⊥AB,
∴ ∠EBD=∠C=90°.∴ △DEB∽△BAC
(2) 由(1),可得△DEB∽△BAC,∴ =
==.∵ S△DEB=1,∴ =.∴ S△BAC=
1
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11
7. 如图,在△ABC和△DBE中,===.
(1) 若△ABC与△DBE的周长之差为10cm,求△ABC的周长;
(1) ∵ ===,∴ △ABC∽△DBE,且△ABC的周长∶
△DBE的周长=5∶3.设△ABC的周长为5xcm,△DBE的周
长为3xcm.∵ △ABC 与△DBE的周长之差为10cm,∴ 5x-
3x=10,解得x=5.∴ △ABC的周长为5×5=25(cm)
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(2) 若△ABC与△DBE的面积之和为170cm2,求△DBE和△ABC的面积.
(2) 设△DBE的面积为Scm2,则△ABC的面积为(170-S)cm2.
根据题意,得S∶(170-S)=32∶52,解得S=45.∴ △DBE的面积
为45cm2,△ABC的面积为170-45=125(cm2)
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8. 如图,D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,且DE∥AC,AE,CD相交于点O.若S△DOE∶S△COA=1∶25,则S△BDE与S△CDE的比是 ( )
A. 1∶3 B. 1∶4 C. 1∶5 D. 1∶25
B
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9. (2023·抚顺)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点B作BE∥AC,交DA的延长线于点E,连接OE,交AB于点F,则四边形BCOF的面积与
△AEF的面积的比值为 .
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10. (2022·杭州)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BFED是平行四边形,=.
(1) 若AB=8,求线段AD的长;
(1) ∵ 四边形BFED是平行四边形,∴ DE∥BF.
∴ DE∥BC.∴ 易得△ADE∽△ABC.∴ =
=.∵ AB=8,∴ AD=2
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(2) 若△ADE的面积为1,求▱BFED的面积.
(2) ∵ △ADE∽△ABC,∴ ===.
∵ △ADE的面积为1,∴ △ABC的面积为16.∵ 四
边形BFED是平行四边形,∴ EF∥AB.∴ 易得△EFC∽△ABC.∴ 易得==.∴ △EFC的面积为9.∴ ▱BFED的面积为16-9-1=6
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11. 如图,在等边三角形ABC中,D是边AB上的一个动点(不与点A,B重合),以CD为边向右作等边三角形EDC,AC与DE交于点F,连接AE.
(1) 求证:△ADF∽△BCD;
(1) ∵ △ABC和△EDC均为等边三角形,∴ ∠EDC=∠B=
∠BAC=60°.∴ ∠ADF+∠BDC=120°,∠BDC+∠BCD=
120°.∴ ∠ADF=∠BCD.又∵ ∠DAF=∠B,∴ △ADF∽
△BCD
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(2) 若AB∶BD=5∶2,且AB=20,求△ADF的面积.
(2) 如图,过点C作CH⊥AB于点H.∵ △ABC是等边三角形,
AB∶BD=5∶2,AB=20,∴ BD=8,AC=BC=AB=20.∴ AD=12.
∵ 在Rt△BCH中,∠B=60°,∴ ∠BCH=30°.∴ BH=BC=
10.∴ CH==10.∴ S△BCD=BD·CH=×8×
10=40.∵ 由(1),知△ADF∽△BCD,∴ =
==.∴ S△ADF=,即△ADF的面积为
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$$第四章 图形的相似
阶段训练(4~5)
一、 选择题
1. 已知△ABC的三边长分别为1,,,△DEF的三边长分别为,,
,则△ABC与△DEF ( )
A. 一定相似 B. 一定不相似
C. 不一定相似 D. 无法判定是否相似
A
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2. 人们常依据黄金分割进行构图,使画面整体和谐.目前,照相机和手机自带的九宫格就是黄金分割的简化版,如图,要拍摄草坪上的小狗,按照黄金分割的原则,应该使小狗置于画面中的位置 ( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
B
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3. 如图,在△ABC与△ADE中,∠C=∠AED=90°,点E在AB上,添加下列一个条件,仍然不能判定△ABC与△DAE相似的是 ( )
A. ∠CAB=∠D B. AD∥BC
C. = D. =
D
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4. 如图,点D,E分别在△ABC的边BA,CA的延长线上,且=,连接DE.有下列结论:① DE∥BC;② ∠D=∠B;③ ∠E=∠B.其中,一定正确的是
( )
A. ①② B. ①③ C. ③ D. ①②③
C
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5. 如图,在等边三角形ABC中,AB=9,D是边AB上一点,且BD=3,P是边BC上一动点(D,P两点均不与端点重合),作∠DPE=60°,PE交边AC于点E.若CE=a,当满足条件的点P有且只有一个时,a的值为 ( )
A. B. 6 C. 9 D.
D
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二、 填空题
6. 科学家发现,蝴蝶的身体长度与它展开的双翅的长度之比是黄金比,已知蝴蝶展开的双翅的长度是4cm,则蝴蝶身体的长度为 cm.
7. 如图,在边长为1的正方形网格中,A,B,C,D,E均为格点,则图中能用字母表示的各三角形中, ∽△ABC.
(2-2)
△DEB
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8. 三角形甲与三角形乙相似,相似比为2∶3,三角形乙与三角形丙相似,相似比为3∶4,则三角形甲与三角形丙 (填“相似”或“不相似”),相似比为 .
9. (2023·常德)如图①,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6,D是AB上一点,且AD=2,过点D作DE∥BC交AC于点E,将△ADE绕点A按顺时针方向旋转到如图②所示的位置.连接BD,CE,则图②中的值为 .
相似
1∶2
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10. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P,Q分别为AB,BC上的动点,将△PQB沿PQ折叠,使点B的对应点D恰好落在边AC上.当△APD与
△ABC相似时,AP的长为 .
或
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三、 解答题
11. 如图,在等边三角形ABC中,D,E分别在AC,AB上,且=,AE=BE.找出图中的相似三角形,并证明.
△ADE∽△CDB ∵ △ABC为等边三角形,∴ AB=BC
=AC,∠A=∠C=60°.∵ =,AE=BE,∴ =,==.
∴ =.又∵ ∠A=∠C,∴ △ADE∽△CDB
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12. 如图①,在边长为1的5×5的正方形网格上有两个格点三角形(顶点都在格点上).
(1) △ABC与△DEF是否相似?
(1) 易得DE==,DF==,EF=5,AB=
,AC=2,BC==,∴ ==,=,=
=.∴ ===.∴ △ABC∽△DEF
第12题
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(2) 请在图②③④中画出与△ABC相似的格点三角形.
(2) 如图所示
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13. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是△ABC的中线,AE⊥CD,EF∥
CB.
(1) 求证:△ACE∽△BAC;
(1) ∵ ∠ACB=90°,CD是△ABC的中线,∴ 易得BD
=AD=CD.∴ ∠CAD=∠ACD.∵ AE⊥CD,∴ ∠AEC
=∠ACB=90°.∴ ∠ACD+∠CAE=90°=∠CAD+
∠B.∴ ∠CAE=∠B.∴ △ACE∽△BAC
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(2) 若AC=,CE=1,求BD及EF的长.
(2) ∵ △ACE∽△BAC,∴ =,即=.∴ AB=5.
∵ CD是△ABC的中线,∴ AD=BD=CD=AB=.∴
DE=DC-EC=.在Rt△ABC中,由勾股定理,得BC==2.∵ EF
∥BC,∴ 易得△DEF∽△DCB.∴ =,即=.∴ EF=
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14. 如图,四边形ABCD是菱形,点E在AB的延长线上,连接AC,DE,DE分别交BC,AC于点F,G,且CD·AE=AC·AG.求证:
(1) △ABC∽△AGE;
(1) ∵ CD·AE=AC·AG,∴ =.∵ 四边形ABCD
是菱形,∴ AB=CD.∴ =.∵ ∠BAC=∠GAE,
∴ △ABC∽△AGE
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(2) AB2=DE·GD.
(2) ∵ △ABC∽△AGE,∴ ∠ACB=∠E.∵ 四边
形ABCD是菱形,∴ AB=AD,BC∥AD.∴ ∠ACB
=∠CAD=∠E.∵ ∠ADG=∠EDA,∴ △ADG∽
△EDA.∴ =.∴ AD2=DE·GD.∴ AB2=DE·GD
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$$第四章 图形的相似
4 探索三角形相似的条件
第4课时 黄金分割
1. 已知P是线段AB的黄金分割点,且AP>BP,则下列各式不正确的为 ( )
A. AP∶BP=AB∶AP
B. AP=AB
C. BP=AB
D. AP≈0.618AB
C
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2. 如图,C是线段AB的黄金分割点,即=.若S1表示以CA为边的正方形的面积,S2表示长为AB、宽为CB的矩形的面积,则S1与S2的大小关系是 ( )
A. S1=S2
B. S1=2S2
C. S1=S2
D. S1=S2
C
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3. 如图所示为某品牌行李箱拉杆拉开后的示意图,经测量该行李箱从轮子底部到箱子上沿的高度AB与从轮子底部到拉杆顶部的高度CD之比是黄金比(约等于0.618).已知CD=80cm,则AB约为 cm(结果保留整数).
49
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4. (教材P98习题4.8第1题变式)(2023·达州)如图,乐器上的一根弦AB=
80cm,两个端点A,B固定在乐器面板上,支撑点C是靠近点B的黄金分割点,支撑点D是靠近点A的黄金分割点,则支撑点C,D之间的距离为
cm.
(80-160)
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5. 人体上半身长和下半身长的黄金比约为0.618∶1,这时人的身长比例看上去更美观.某演员的身长情况如图所示,她想通过穿高跟鞋使身长比例更美观,于是她购买了一双6cm的高跟鞋.请依据“黄金比”判断这双高跟鞋的高度是偏高还是偏低.
设这双高跟鞋的高度为xcm时,该演员的上半身长
和下半身长的比是黄金比.由题意,得64∶(102+x)=
0.618∶1,解得x≈1.6.∵ 6>1.6,∴ 这双高跟鞋的高度
偏高
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6. 如图,在▱ABCD中,E为边AD的延长线上的一点,且D为AE的黄金分割点,即=,BE交DC于点F.若AB=+1,求CF的长.
∵ 四边形ABCD为平行四边形,∴ BC∥AE,BC=AD,
∠BCF=∠EAB.∴ ∠CBF=∠AEB.∴ △BCF∽△EAB.
∴ =,即 =.∵ =,AB=+1,∴ CF=2
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7. 如图,在△ABC中,AB=AC=3,BC=4.若D,E是边BC的两个黄金分割点,则△ADE的面积为 ( )
A. 10-4 B. 3-5
C. D. 20-8
A
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8. 新定义:如果等腰三角形腰上的中线与腰的比值为黄金分
割数,那么称这个等腰三角形为“精准三角形”.如图,△ABC是
“精准三角形”,AB=AC=2,CD⊥AB,垂足为D,那么BD的长为
.
解析:过点C作△ABC的中线CM交AB于点M.∵ △ABC是“精准三角形”,
∴ =.∵ AB=2,∴ CM=-1.∵ M是AB的中点,∴ AM=MB=AB=1.令DM=x,则AD=x+1.∵ CD2=CM2-MD2=AC2-AD2,∴ (-1)2-x2=22-(x+1)2.
∴ x=.∴ DM=.∴ BD=MB-DM=.
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9. 如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点D,交AB于点E.若AE=BC,则E是线段AB的黄金分割点吗?请说明理由.
E是线段AB的黄金分割点 理由:如图,连接EC.∵ DE
是AC的垂直平分线,∴ AE=EC.又∵ AE=BC,∴ EC=BC.
∴ ∠BEC=∠B.∵ AB=AC,∴ ∠B=∠BCA.∴ ∠BEC=
∠BCA.又∵ ∠B=∠B,∴ △CEB∽△ACB.∴ =,即
BC2=BE·AB.又∵ AE=BC,∴ AE2=BE·AB,即=.∴ E
是线段AB的黄金分割点.
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10. 宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美感,下面我们用宽为2的矩形纸片折叠黄金矩形(提示:MN=2).
第一步,如图①,在矩形纸片一端折出一个正方形,然后把纸片展平.
第二步,如图②,把这个正方形折成两个相等的矩形,再把纸片展平.
第三步,如图③,折出内侧矩形的对角线AB,并把AB折到AD处.
第四步,展平纸片,按照所得的点D折出DE,使DE⊥ND,则图④中就会出现黄金矩形.
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(1) 图③中AB= (结果保留根号);
(2) 如图③,判断四边形BADQ的形状,并证明;
(3) 请写出图④中任意一个黄金矩形,并证明.
(2) 四边形BADQ是菱形 由折叠,可知AB=
AD,BQ=QD,∠BAQ=∠DAQ,∵ 易得BQ∥
AD,∴ ∠AQB=∠DAQ.∴ ∠AQB=∠BAQ.
∴ AB=BQ,即AD=AB=BQ=QD.∴ 四边形BADQ为菱形
(3) 答案不唯一,如矩形MNDE ∵ 易得AD=AB=,AN=AC=NC=MN
=1,∴ ND=+1.∴ ==.∴ 矩形MNDE是黄金矩形
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$$第四章 图形的相似
1 成比例线段
第1课时 成比例线段
1. 下列各组图形中,形状不同的图形是 ( )
2. 如图,线段AB∶BC=1∶2,则AC∶BC等于 ( )
A. 1∶3 B. 2∶3 C. 3∶1 D. 3∶2
D
D
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3. 已知线段a=0.3m,b=18cm,c=0.4m,d=24cm,下列说法中,正确的是
( )
A. b,d,c,a成比例 B. d,b,a,c成比例
C. b,d,a,c成比例 D. b,c,d,a成比例
4. 如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,则AB∶AC= ,
OA∶OD= .
C
1∶
1∶1
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5. (教材P79随堂练习第3题变式)若a,b,c,d是成比例线段,其中b=2cm,c=
3cm,d=6cm,则线段a的长为 .
6. 已知3x-4y=0(y≠0),有下列变形:① =;② =;③ =;④ =;⑤ 3x=4y.其中,正确的是 (填序号).
①②④⑤
1cm
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7. 有下列各组线段:① a=2cm,b=6cm,c=4.5cm,d=13.5cm;② a=7cm,b=
4cm,c=d=2cm;③ a=1.1cm,b=2.2cm,c=3.3cm,d=5.5cm;④ a=20mm,b=
8m,c=28m,d=7cm.其中,能组成比例线段的有 (填序号).
①②④
解析:① ∵ 2×13.5=4.5×6,∴ 四条线段成比例.② ∵ 4×7=2×2,
∴ 四条线段成比例.③ ∵ 1.1×5.5≠2.2×3.3,∴ 四条线段不成比例.④ a=
0.02m,d=0.07m,b=8m,c=28m.∵ 0.07×8=28×0.02,∴ 四条线段成比例.综上所述,能组成比例线段的有①②④.
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8. 如图,在△ABC中,=,AB=3cm,BC=5.6cm,AC=5cm,求BD,CD的长.
设BD=xcm,则CD=(5.6-x)cm.∵ =,∴ =,
解得x=2.1.∴ BD=2.1cm,CD=5.6-2.1=3.5(cm)
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9. 如图,四边形ABCD与四边形ABFE都是矩形,AB=3,AD=6.5,BF=2.
(1) 求,,的值;
(2) 写出AB,BC,CF,CD,EF,BF这六条线段中的成比例线段(写出一组即可)
(1) ∵ 四边形ABCD与四边形ABFE都是矩形,AB=3,
AD=6.5,∴ CD=EF=AB=3,BC=AD=6.5.∵ BF=2,∴ CF
=BC-BF=6.5-2=4.5.∴ ==,==,=
(2) 答案不唯一,如=
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10. 某公园的某两个项目入口之间的距离为155m,则在一张比例尺为1∶2000的导游图上,它们之间的距离大约相当于 ( )
A. 一支粉笔的长度 B. 一根火柴的长度
C. 一把直尺的长度 D. 一根筷子的长度
11. 若比例式=成立,则称x是m,n的比例中项.当m=16,n=1时,x= .
12. 已知三个数1,2,,请你再添上一个数,使这四个数能构成一个比例式,则这个数可以是 .
A
±4
答案不唯一,如2
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13. 如图,格点图中有2个三角形,若相邻两个格点的横向距离和纵向距离都为1,则AB= ,BC= ,DE= ,EF= ,这四条线段 (填“是”或“不是”)成比例线段.
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是
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14. 如图,在▱ABCD中,DE⊥AB于点E,BF⊥AD,交AD的延长线于点F.
(1) AB,BC,BF,DE这四条线段能否成比例?若不能,请说明理由;若能,请写出比例式.
(2) 若AB=10,DE=2.5,BF=5,求BC的长.
(1) 能 ∵ 在▱ABCD中,BC=AD,DE⊥AB,BF⊥AD,
∴ S▱ABCD=AB·DE=AD·BF.∴ =.又∵ BC=AD,
∴ =.∴ AB,BC,BF,DE这四条线段能成比例,比例式为=
(2) 由(1),得=.∴ BC=5
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15. 如图,将一张长与宽的比为∶1的矩形纸片ABCD依次不断对折,可以得到矩形纸片BCFE,AEML,GMFH,LGPN.
(1) 矩形ABCD,BCFE,AEML,GMFH,LGPN的长与宽的比改变了吗?请说明理由.
(1) 没有改变 理由:设矩形ABCD的宽为a,长为a,则易得
BC=a,BE=AE=a,ME=MF=,HF=LG=a,LN=.∴ BC∶
BE=a∶a=∶1,AE∶ME=a∶=∶1,MF∶HF=a=∶1,LG∶LN=a∶=∶1.∴ 矩形ABCD,BCFE,
AEML,GMFH,LGPN的长与宽的比没有改变.
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(2) 在这些矩形中,有成比例的线段吗?试写出2组.
(2) 在这些矩形中,有成比例的线段
答案不唯一,如BC∶BE=AE∶ME,MF∶HF=LG∶LN
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$$第四章 图形的相似
4 探索三角形相似的条件
第3课时 利用三边关系判定三角形相似
1. 把△ABC经过下列变形后得到新三角形,其中,与△ABC相似的是
( )
A. 各边长都加2 B. 各边长都减2
C. 各边长都乘2 D. 各边长都平方
2. 在△ABC和△A'B'C'中,AB=9cm,BC=8cm,CA=5cm,A'B'=4.5cm,B'C'=
2.5cm,C'A'=4cm,下列说法错误的是 ( )
A. △ABC与△A'B'C'相似 B. AB与A'B'是对应边
C. 两个三角形的相似比是2∶1 D. BC与B'C'是对应边
C
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D
3. 在△ABC中,AB=8,AC=6;在△DEF中,DE=4,DF=3.要使△ABC与△DEF相似,则需添加的一个条件是 (写出一种情况即可).
4. (教材P95习题4.7第3题变式)如图,在网格中,相似的两个三角形是
(填序号).
答案不唯一,如BC=10,EF=5
②⑤
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5. 根据下面各组条件,判断△ABC与△A'B'C'是否相似,并说明理由.
(1) AB=4cm,BC=6cm,AC=8cm,A'B'=12cm,B'C'=18cm,A'C'=21cm;
(2) AB=10cm,BC=8cm,AC=16cm,A'B'=16cm,B'C'=12.8cm,A'C'=25.6cm.
(1) 不相似 理由:∵ ==,==,=,∴ =≠.∴ △ABC与△A'B'C'不相似.
(2) 相似 理由:∵ ==,==,==,∴ ==.∴ △ABC∽△A'B'C'.
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6. 如图,在△ABC中,D,E,F分别是AC,AB,BC的中点.求证:△ABC∽△FDE.
∵ D,E,F分别是AC,AB,BC的中点,∴ DE,DF,EF均
为△ABC的中位线.∴ ===,即===2.
∴ △ABC∽△FDE
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7. (教材P94例3变式)如图,E是四边形ABCD内一点,连接AC,EB,EC,ED,满足==.
(1) 求证:∠DCA=∠ECB;
(1) ∵ ==,∴ △DEC∽△ABC.∴ ∠DCE=∠ACB.
∴ ∠DCE-∠ACE=∠ACB-∠ACE.∴ ∠DCA=∠ECB
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(2) 若∠ABC+∠ADC=180°,求证:B,E,D三点共线.
(2) ∵ =,∴ =.∵ ∠DCA=∠ECB,∴ △DCA
∽△ECB.∴ ∠ADC=∠BEC.∵ △DEC∽△ABC,∴
∠DEC=∠ABC.∵ ∠ABC+∠ADC=180°,∴ ∠DEC
+∠BEC=180°.∴ B,E,D三点共线
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8. 如图,八个完全相同的小矩形拼成一个正方形网格,连接小矩形的顶点所得的四个三角形中,是相似三角形的为 ( )
A. ①和②
B. ②和③
C. ①和③
D. ①和④
D
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9. 如图,在正方形网格中,A,B,C,D,M,N都是格点,从A,B,C,D四个格点中选取三个构成一个与△AMN相似的三角形,某同学得到两个三角形:
① △ABC;② △ABD.关于这两个三角形,下列判断正确的是 ( )
A. 只有①是
B. 只有②是
C. ①和②都是
D. ①和②都不是
B
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10. 如图,在网格中画出四边形ABCD,连接BD,则∠BDC的度数为 .
135°
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11. 如图,AB=25,BC=40,AC=20,AE=12,AD=15,DE=24.
(1) 判断△ABC与△ADE是否相似;
(2) 若∠BAC=125°,∠EAC=70°,求∠CAD的度数.
(1) ∵ ==,==,==,∴ ==.
∴ △ABC∽△ADE
(2) ∵ △ABC∽△ADE,∴ ∠BAC=∠DAE.∵ ∠BAC=125°,∴ ∠DAE=
125°.又∵ ∠EAC=70°,∴ ∠CAD=∠DAE-∠EAC=55°
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12. 已知△ABC与点O,连接OA,OB,OC,分别取OA,OB,OC的中点D,E,F,连接DE,EF,FD.
(1) 如图①,点O在△ABC内,求证:△DEF∽△ABC;
(1) ∵ D,E,F分别为OA,OB,OC的中点,∴ DE,DF,EF分
别是△AOB,△AOC,△BOC的中位线.∴ DE=AB,DF=
AC,EF=BC.∴ ===.∴ △DEF∽△ABC
第12题
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(2) 如图②,点O在边AB上,请按叙述画图,再探讨(1)中的结论是否仍成立,不需要写出过程;
(2) 如图①所示 结论仍成立
第12题
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(3) 如果点O在△ABC的外部,请在图③中按叙述画图,再探讨(1)中的结论是否仍成立,不需要写出过程.
(3) 如图②所示 结论仍成立
第12题
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$$第四章 图形的相似
4 探索三角形相似的条件
第1课时 利用角的关系判定三角形相似
1. 结合图形及所给条件,下列图形中,没有相似三角形的是 ( )
2. 如图,△ABC与△BDE都是等边三角形,点D在边AC上(不与点A,C重合),
DE与AB相交于点F,则与△BDF一定相似的三角形是 ( )
A. △BEF B. △BDA
C. △AFD D. △BDC
C
B
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3. (教材P90随堂练习第2题变式)下列两个三角形不一定相似的是 ( )
A. 有一个内角是30°的两个等腰三角形
B. 有一个内角是60°的两个等腰三角形
C. 有一个内角是90°的两个等腰三角形
D. 有一个内角是120°的两个等腰三角形
A
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4. (2023·恩施)如图,在△ABC中,DE∥BC,分别交AC,AB于点D,E,EF∥AC交BC于点F,=,BF=8,则DE的长为 ( )
A. B. C. 2 D. 3
5. 如图,AB∥CD,AC,BD交于点E.若=,AB=3.5,则CD的长为 .
A
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6. (2023·大庆)如图,有一张矩形纸片ABCD,点N在边AD上,现将矩形纸片折叠,折痕为BN,点A的对应点记为M.若点M恰好落在边DC上,则图中与△NDM一定相似的三角形是 .
7. (教材P91习题4.5第5题变式)如图,CB⊥AD,ED⊥AD,BC=1m,DE=1.5m,
BD=8m,则AB= m.
△MCB
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8. 如图,E是▱ABCD的边BC延长线上一点,连接AE,交CD于点F,图中的相似三角形有 .
△AFD∽△EFC,△EFC∽△EAB,△EAB∽△AFD
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9. (教材P90习题4.5第3题变式)(2023·湘潭)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=
90°,AD是斜边BC上的高.
(1) 求证:△ABD∽△CBA;
(2) 若AB=6,BC=10,求BD的长.
(1) ∵ AD是斜边BC上的高,∴ ∠BDA=90°.∵ ∠BAC
=90°,∴ ∠BDA=∠BAC.又∵ ∠B=∠B,∴ △ABD∽
△CBA
(2) ∵ △ABD∽△CBA,∴ =.∴ =.∴ BD=3.6
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10. 如图,D为△ABC的边AB上一点,DE∥BC交AC于点E,连接BE,CD相交于点F,则下列等式不成立的是 ( )
A. =
B. =
C. =
D. =
C
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11. (2023·东营)如图,△ABC为等边三角形,点D,E分别在边BC,AB上,
∠ADE=60°.若BD=4DC,DE=2.4,则AD的长为 ( )
A. 1.8 B. 2.4 C. 3 D. 3.2
C
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12. 如图,在▱ABCD中,AE⊥CD于点E,点F在边AE上,且∠ABF=∠EAD,AB
=2,BC=3,CE=1,则点A到BF的距离为 .
13. (2023·乐山)如图,在▱ABCD中,E是线段AB上一点,连接AC,DE交于点F.若=,则= .
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14. 如图,在四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ADC=∠ACB=90°,E为边AB的中点.
(1) 求证:AC2=AB·AD;
(1) ∵ AC平分∠DAB,∴ ∠DAC=∠CAB.∵ ∠ADC=
∠ACB=90°,∴ △ADC∽△ACB.∴ AD∶AC=AC∶AB.
∴ AC2=AB·AD
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(2) 连接CE,DE,且DE与AC交于点F,若CE∥AD,AD=4,AB=6,求的值.
(2) ∵ ∠ACB=90°,E为边AB的中点,AB=6,∴ CE=
AB=×6=3.∵ CE∥AD,∴ ∠ADF=∠CEF,∠DAF
=∠ECF.∴ △ADF∽△CEF.∴ =.∵ AD=4,∴
=.∴ 易得=
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15. 如图,在▱ABCD中,连接AC,延长AB至点E,使BE=AB,连接DE,分别交BC,
AC于点F,G.
(1) 求证:BF=CF;
(1) ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AD∥BC,AD=BC.
∴ 易得△EBF∽△EAD.∵ BE=AB,∴ ==.∴ BF=
AD=BC.∴ BF=CF
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(2) 若BC=6,DG=4,求FG的长.
(2) ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AD∥CF.∴ 易
得△FGC∽△DGA.∴ =.∵ BC=6,∴ CF=3,AD=
6.∵ DG=4,∴ FG=2
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$$第四章 图形的相似
8 图形的位似
第1课时 位似图形及其画法
1. 如图,以点O为位似中心,把△ABC的各边长放大为原来的2倍得到△A'B'C',则下列说法错误的是 ( )
A. AO∶AA'=1∶3
B. 点A,O,A'在同一条直线上
C. S△ABC∶S△A'B'C'=1∶2
D. BC∥B'C'
C
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2. △ABC与△DEC都是等边三角形,固定△ABC,将△DEC从如图所示的位置绕点C按逆时针方向旋转一周,在△DEC旋转的过程中,△DEC与△ABC位似的位置有 ( )
A. 0个 B. 1个
C. 2个 D. 3个及以上
3. 在如图所示的5组图形中,属于位似图形的有 组.
C
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4. 如图,四边形EFGH与四边形ABCD关于点O位似,且OE=2AE,则四边形EFGH与四边形ABCD的周长之比为 .
5. 如图所示为利用图形的位似绘制的一幅“小鱼”图案,其中点O为位似中心,且OA=2OD.若图案中鱼身(△ABC)的面积为16,则鱼尾(△DEF)的面积为 .
2∶3
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6. 如图,四边形ABCD和四边形A1B1C1D1是位似图形,位似中心是点O;四边形A1B1C1D1和四边形A2B2C2D2是位似图形,位似中心是点O.四边形ABCD和四边形A2B2C2D2是位似图形吗?
由题意,得四边形ABCD∽四边形A1B1C1D1,
四边形A1B1C1D1∽四边形A2B2C2D2,∴ 四边
形ABCD∽四边形A2B2C2D2.∵ 四边形ABCD
和四边形A2B2C2D2对应顶点连线过点O,∴ 四
边形ABCD和四边形A2B2C2D2是位似图形
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7. 如图,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A'B'C'是以点O为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的顶点上.
(1) 画出位似中心O;
(2) 求△ABC与△A'B'C'的相似比;
(3) 以点O为位似中心,再画一个△A1B1C1,使它与△ABC的相似比为.
(1) 如图,点O即为所求作
(2) ∵ OA=6,OA'=12,∴ OA
∶OA'=1∶2.易知△ABC∽
△A'B'C',∴ △ABC与
△A'B'C'的相似比为1∶2
(3) 如图,△A1B1C1即为所求
作
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8. 如图,在正方形网格中,△ABC和△FDE位似,则下列关于位似中心与相似比的叙述中,正确的是 ( )
A. 位似中心是点B,相似比是2∶1
B. 位似中心是点D,相似比是2∶1
C. 位似中心在点G,H之间,相似比是2∶1
D. 位似中心在点G,H之间,相似比是1∶2
C
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9. (2022·威海)12个有公共顶点O的直角三角形拼成了如图所示的图形,
∠AOB=∠BOC=∠COD=…=∠LOM=30°.若S△AOB=1,则图中与△AOB位似的三角形的面积为 ( )
A. B. C. D.
C
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10. 如图,在▱ABCD中,以点C为位似中心作▱PECF,使它与▱ABCD位似,且相似比为2∶3,连接BP,DP.若▱ABCD的面积为20,则△PBE与△PDF的面
积之和为 .
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11. 如图,△ACC'是由△ABB'经过位似变换得到的.
(1) 求△ACC'与△ABB'的相似比,并指出它们的位似中心.
(2) △AEE'是△ABB'的位似图形吗?如果是,求出相似比;如果不是,请说明理由.
(3) 如果相似比为3∶1,那么△ABB'的位似图形是什么?
(1) △ACC'与△ABB'的相似比为2∶1 它们的位似
中心是点A
(2) △AEE'是△ABB'的位似图形 相似比为4∶1
(3) 如果相似比为3∶1,那么△ABB'的位似图形是△ADD'
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12. 如图,B'C'∥BC,C'D'∥CD,D'E'∥DE.
(1) 求证:四边形BCDE与四边形B'C'D'E'是位似图形;
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(1) ∵ B'C'∥BC,C'D'∥CD,D'E'∥DE,∴ 易得===.又∵ ∠E'AB'=∠EAB,∠E'AD'=∠EAD,∠D'AC'=∠DAC,∠C'AB'=∠CAB,∴ △E'AB'∽△EAB,△E'AD'∽△EAD,△D'AC'∽△DAC,△C'AB'∽
△CAB.∴ ∠AE'B'=∠AEB,=,==,=.∴ ==
=.∵ E'D'∥ED,∴ ∠AE'D'=∠AED,∠AD'E'=∠ADE.∴ ∠AE'D'
-∠AE'B'=∠AED-∠AEB,即∠B'E'D'=∠BED.同理,可得∠E'B'C'=
∠EBC.∵ D'C'∥DC,∴ ∠AD'C'=∠ADC.∴ ∠AD'E'+∠AD'C'=∠ADE
+∠ADC,即∠E'D'C'=∠EDC.同理,可得∠D'C'B'=∠DCB.∴ 四边形B'C'D'E'∽四边形BCDE.又∵ 四边形BCDE与四边形B'C'D'E'的对应顶点的连线相交于一点A,∴ 四边形BCDE与四边形B'C'D'E'是位似图形
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(2) 如果=3,S四边形BCDE=20,求S四边形B'C'D'E'的值.
(2) ∵ =3,∴ =.∴ 四边形BCDE与四
边形B'C'D'E'的相似比为.∵ S四边形BCDE=20,
∴ S四边形B'C'D'E'==
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$$第四章 图形的相似
8 图形的位似
第2课时 平面直角坐标系中的位似变换
1. (2023·舟山)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(1,2),
B(2,1),C(3,2),现以原点O为位似中心,在第一象限内作与△ABC的相似比为2的位似三角形A'B'C',则顶点C'的坐标是 ( )
A. (2,4) B. (4,2) C. (6,4) D. (5,4)
C
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2. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△DEF是以原点O为位似中心的位似图形.若点A,D的坐标分别为(-2,0),(3,0),则△ABC与△DEF的周长之比是 ( )
A. 9∶4 B. 4∶9 C. 3∶2 D. 2∶3
D
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3. (2023·鄂州)如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△A1B1C1位似,原点O
是位似中心,且=3.若点A的坐标为(9,3),则点A1的坐标为 .
4. (教材P118习题4.14第4题变式)在如图所示的平面直角坐标系中有△OAB,点A,B的坐标分别为(1,2),(3,1),以原点O为位似中心将△OAB进行放缩.若放缩后点A的对应点A1的坐标为(-2,-4),则△OAB与△OA1B1的相似比是 ,点B的对应点B1的坐标为 .
(3,1)
1∶2
(-6,-2)
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5. 如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别为A(-6,6),B(-8,
2),C(-4,0),D(-2,4).以原点O为位似中心,将四边形ABCD缩小为原来的,得
到四边形A'B'C'D',点A,B,C,D的对应点分别是A',B',C',D',且点A'在第四象限.
(1) 画出四边形A'B'C'D';
(2) 写出点A',C'的坐标.
(1) 如图,四边形A'B'C'D'即
为所求作
(2) A'(3,-3),C'(2,0)
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6. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点都在网格点上.
(1) 以点O为位似中心,把△ABC放大为原来的2倍,在y轴左侧画出放大后的△DEF;
(2) 点A的对应点D的坐标是 ;
(1) 如图,△DEF即为所求作
(-2,6)
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(3) 求S△ABO∶S四边形ABED.
(3) 由题意,得AB∥DE,∴ △ABO∽△DEO.又∵ 把
△ABC放大为原来的2倍得到△DEF,∴ AB∶DE=
1∶2.∴ S△ABO∶S△DEO=1∶4.∴ S△ABO∶S四边形ABED
=1∶3
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7. (2023·遂宁)如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△DEF位似,则位似中心的坐标为 ( )
A. (-1,0) B. (0,0) C. (0,1) D. (1,0)
A
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8. 如图,在平面直角坐标系中,以原点O为位似中心,将△ABO扩大到原来的2倍,得到△A'B'O.若点B的坐标为(2,1),则点B'的坐标为 ( )
A. (2,4)
B. (2,4)或(-2,-4)
C. (4,2)
D. (4,2)或(-4,-2)
D
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9. (2023·本溪)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A(1,0),B(2,3),C(-1,2).若四边形OA'B'C'与四边形OABC关于原点O位似,且四边形OA'B'C'的面积是四边形OABC面积的4倍,则第一象限内点B'的坐标为 .
(4,6)
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10. (2023·绥化)如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△AB'C'的相似比为1∶2,点A是位似中心,点A,C的坐标分别为(2,0),(a,b),∠C=90°,点C'的坐标为 .
11. 如图,在平面直角坐标系中,△AOC的三个顶点的坐标分别为A(4,0),
O(0,0),C(4,3),AP为△AOC的中线,以点O为位似中心,把△AOP每条边扩
大到原来的2倍,得到△A'OP',则PP'的长为 .
(6-2a,-2b)
或
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12. 如图,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点坐标分别为O(0,0),A(2,1),
B(1,-2).
(1) 以原点O为位似中心,在y轴的右侧画出△OAB的一个位似三角形OA1B1,使它与△OAB的相似比为2∶1,并分别写出点A,B的对应点A1,B1的坐标.
(2) 画出将△OAB向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度后的△O2A2B2,并写出点A,B的对应点A2,B2的坐标.
(3) 判断△OA1B1与△O2A2B2能否是以某一点M为位似
中心的位似图形.若能,请在图中标出位似中心M,并写
出点M的坐标;若不能,请说明理由.
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(1) 如图,△OA1B1即为所求作 A1(4,2),B1(2,-4)
(2) 如图,△O2A2B2即为所求作 A2(0,2),B2(-1,-1)
(3) 能 如图,点M即为所求作 M(-4,2)
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$$第四章 图形的相似
*5 相似三角形判定定理的证明
1. 如果点D,E分别在△ABC的两边AB,AC上,下列条件可以推出DE∥BC的是 ( )
A. =,= B. =,=
C. =,= D. =,=
C
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2. (2023·内江)如图,在△ABC中,D,E为边AB的三等分点,点F,G在边BC上,
AC∥DG∥EF,H为AF与DG的交点.若AC=12,则DH的长为 ( )
A. 1 B. C. 2 D. 3
3. (2022·徐州)如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,则涂色部分的面积为 ( )
A. 5 B. 6 C. D.
C
C
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4. 如图,在▱ABCD中,点E在边AD上,连接CE并延长,与BA的延长线交于点F.若AE∶AD=2∶3,CD=4,则AF= .
5. 如图,在矩形ABCD中,BD为矩形ABCD的对角线,E,F分别是BC,CD的中点,连接AE交BD于点G,连接BF交AE于点H,连接EF,则的值是 .
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6. (2023·上海)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,连接AC,点F,E分别在线段BC,AC上,连接AF,DE,∠FAC=∠EDA,AC=AD.
(1) 求证:DE=AF;
(2) 若∠ABC=∠CDE,求证:AF2=BF·CE.
(1) ∵ AD∥BC,∴ ∠DAC=∠ACF.∵ AD=AC,∠EDA=
∠FAC,∴ △DAE≌△ACF.∴ DE=AF
(2) ∵ △ACF≌△DAE,∴ ∠AFC=∠DEA.∴ ∠AFB=
∠CED.∵ ∠ABC=∠CDE,∴ △ABF∽△CDE.∴ =.∴ AF·DE=
BF·CE.∵ DE=AF,∴ AF2=BF·CE
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7. (教材P102习题4.9第4题变式)如图,在△ABC中,BA=BC=20cm,AC=
30cm,点P从点A出发,沿AB以4cm/s的速度向点B运动,同时点Q从点C出发,沿CA以3cm/s的速度向点A运动,当其中一点到达终点时,另一点也停止运动,设运动时间为xs.
(1) 当PQ∥BC时,求x的值.
(1) 当PQ∥BC时,AP∶AB=AQ∶AC.由题意,易得AP
=4xcm,CQ=3xcm,∴ AQ=(30-3x)cm.∴ =,解得
x=.∴ 当PQ∥BC时,x=
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(2) △APQ与△CQB能否相似?若能,求出AP的长;若不能,请说明理由.
(2) 能 ∵ BA=BC,∴ ∠A=∠C.① 当△APQ∽△CQB
时,有=,即=,解得x1=,x2=0(不合题意,舍去).
∴ AP=cm.② 当△APQ∽△CBQ时,有=,即=,解得x1=5,x2=
-10(不合题意,舍去).∴ AP=20cm.综上所述,当AP=cm或20cm时,△APQ与△CQB相似
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8. (2022·扬州)如图,在△ABC中,AB<AC,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△ADE,点D在边BC上,DE交AC于点F.有下列结论:① △AFE∽
△DFC;② DA平分∠BDE;③ ∠CDF=∠BAD.其中,正确的是 ( )
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③
D
第8题
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9. 如图①,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,以1cm/s的速度沿折线A→B→C匀速运动至点C停止,连接AP.AP的长y(cm)关于点P的运动时间t(s)的函数图象如图②所示.当AP恰好平分∠BAC时,t的值为 .
2+2
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解析:由题图②,易得AB=BC=4cm.∵ ∠B=36°,AB=BC,∴ ∠BAC=∠C=
72°.∵ AP平分∠BAC,∴ ∠BAP=∠PAC=∠B=36°.∴ AP=BP,∠APC=
72°=∠C.∴ AP=AC=BP.∵ ∠PAC=∠B,∠C=∠C,∴ △PAC∽△ABC.
∴ =.∴ AP2=AB·PC.由题意,易得AP=AC=BP=(t-4)cm.∴ PC=BC-BP
=(8-t)cm.∴ (t-4)2=4(8-t),解得t1=2+2,t2=2-2(不合题意,舍去).∴ t的值为2+2.
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10. 如图,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,D是边AC上一点,AH⊥
BD于点H,连接CH.
(1) 求证:△DAH∽△DBA.
(1) ∵ AH⊥BD,∠BAC=90°,∴ ∠AHD=∠BAD=90°.
∵ ∠ADH=∠BDA,∴ △DAH∽△DBA
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(2) 若AC=6,点D在AC上运动,当点D运动到边AC的什么位置时,∠DHC=
45°?请给出证明,并求出此时CH的长.
(2) 当点D运动到边AC的中点时,∠DHC=45°
由(1),知△DAH∽△DBA.∴ =.∵ D是AC的中点,
∴ DA=DC.∴ =.∵ ∠HDC=∠CDB,∴ △DCH∽△DBC.∴ ∠DHC
=∠DCB.∵ △ABC是等腰直角三角形,∴ ∠DCB=45°.∴ ∠DHC=45°.
∵ △ABC是等腰直角三角形,AC=6,∴ AB=6,DA=DC=3.∴ 易得BD=3,
BC=6.∵ △DCH∽△DBC,∴ =.∴ =.∴ CH=
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11. 如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在边BA上以3cm/s的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在边CB上以2cm/s的速度向点B匀速运动,运动时间为t(0<t<2)s.
(1) 连接PQ,若△BPQ与△ABC相似,求t的值;
(1) 由题意,易得BP=3tcm,QC=2tcm,AB==
10cm,则BQ=(8-2t)cm.① 当△BPQ∽△BAC时,=,
∴ =,解得t=.② 当△BPQ∽△BCA时,=,
∴ =,解得t=.∴ t的值为或
第11题
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(2) 如图②,连接AQ,CP,若AQ⊥CP,求t的值.
(2) 如图,过点P作PM⊥BC于点M,设AQ,CP交于点N.∴ ∠CMP
=∠PMB=∠ACB=90°.∴ PM∥AC.∴ 易得△BPM∽△BAC.
∵ PB=3tcm,∴ 易得PM=tcm,BM=tcm.∴ MC=cm.
∵ AQ⊥CP,∴ 易得∠NAC+∠NCA=90°.又∵ 易得∠PCM+
∠NCA=90°,∴ ∠NAC=∠PCM.又∵ ∠ACQ=∠CMP=90°,
∴ △ACQ∽△CMP.∴ =.∴ =,解得t1=,t2=0(不合
题意,舍去).∴ t=
第11题
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$$第四章 图形的相似
1 成比例线段
第2课时 等比性质
1. 已知=,则下列等式中,不一定成立的是 ( )
A. 5x=3y B. = C. x+y=8 D. =
2. (教材P81习题4.2第1题变式)已知===,且b+d-f≠0,则的值为 ( )
A. B. C. D.
C
A
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3. (1) 已知=,则代数式的值为 ;
(2) 已知===,b+d+f=10,则a+c+e= .
4. 若==(a≠c),则= .
5. 若==(x,y,z均不为0),则= .
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6. 在四边形ABCD和四边形A'B'C'D'中,====,且四边形A'B'C'D'的周长为60cm,求四边形ABCD的周长.
∵ ====, ∴ =.∵ 四边形A'B'C'D'的周长为60cm,即A'B'+B'C'+C'D'+D'A'=60cm,∴ AB+BC+CD+DA=60×
=36(cm),即四边形ABCD的周长为36cm
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7. 已知x∶y∶z=2∶3∶4.求:
(1) 的值;
(2) 的值;
(3) 的值.
∵ x∶y∶z=2∶3∶4,∴ 设x=2k,y=3k,z=4k(k≠0).
(1) ==
(2) ==-
(3) ==-5
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8. 已知a,b,c是△ABC的三边长,且==≠0.
(1) 求的值;
(2) 若△ABC的周长为90,求各边的长.
设===k(k≠0),则a=5k,b=4k,c=6k.
(1) ==
(2) 由△ABC的周长为90,得5k+4k+6k=90,解得k=6.∴ a=30,b=24,c=36
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9. 若===k(a+b+c≠0),则函数y=kx+k的图象一定不经过
( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
10. 若==(x,y,z均不为0),设A=,B=,C=,则A,B,C的大小关系为 ( )
A. A>B>C B. C>B>A C. C>A>B D. B>C>A
D
B
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11. 已知a,b,c是△ABC的三边长,满足==,且a+b+c=12,则△ABC的形状是 ,面积为 .
12. (1) 若=,则的值为 ;
(2) 若非零实数a,b,c满足===k,则k= .
13. 如图,若===,且△ABC的周长比△ADE的周长多
12cm,则△ADE的周长为 cm.
直角三角形
6
-
-1或2
24
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14. 已知==(x,y,z均不为0),则= ;当x+y+z=5时,x= ,
y= ,z= .
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15. 已知===.
(1) 若b-d≠0,求的值;
(2) 若2b+3d-4f≠0,求的值;
(3) 比较(1)(2)的结论,你能发现什么规律?
(1) ∵ ==,∴ ==.∵ b-d≠0,∴ =
(2) ∵ ===,∴ ===.∵ 2b+3d-4f≠0,∴ =
(3) 若===k(k≠0),则=k(t,m,n均为常数,tb+md+nf≠0)
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16. 设a,b,c是△ABC的三边长,且==,试判断△ABC的形状,并说明理由.
△ABC为等边三角形 理由:∵ a,b,c是△ABC的三边长,∴ a+b+c≠0.∵ ==,∴ ====0.∴ a-b=0,b-c=0,c-a=0.∴ a
=b=c.∴ △ABC为等边三角形.
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$$第四章 图形的相似
7 相似三角形的性质
第1课时 相似三角形中对应线段的性质
1. 在一张复印出来的纸上,一个三角形的一条边由原图中的2cm增加了4cm,则该三角形的中线由原图中的3cm变成了 ( )
A. 5cm B. 6cm C. 9cm D. 12cm
2. 若两个相似三角形的对应高之比为2∶5,其中一个三角形的一条角平分线长为7,则另一个三角形对应的角平分线的长为 ( )
A. B.
C. 或 D. 无法确定
C
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C
3. 如图,在5×5的正方形网格中,△ABC和△DEF的顶点(除点F)都在边长为1的小正方形的顶点上,边DF,EF过小正方形顶点,∠A=∠D.有下列结论:① △ABC的边AB上的高为1;② △DEF的边DE上的高为;③ △ABC与△DEF的对应中线的比是;④ △ABC与△DEF的对应角平分线的比是.其中,正确的是 (填序号).
①②④
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4. (教材P107例1变式)如图,在△ABC中,BC=8,高AD=6,点E,F分别在AB,
AC上,点G,H在BC上.当四边形EFGH是矩形,且EF=2EH时,矩形EFGH的
周长为 .
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5. 如图所示为折叠晾衣架的侧面示意图,AD和CB相交于点O,点A,B之间的距离为1.2米,AB∥CD,根据图中的数据求CD的长.
由题意,得AB∥CD,∴ ∠DCO=∠ABO,∠CDO=∠BAO.
∴ △CDO∽△BAO.∴ ==0.8.∵ AB=1.2米,∴ CD=
1.2×0.8=0.96(米)
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6. 某板凳的示意图如图所示.其中BA=CD,BC=20cm,BC,EF平行于地面AD且到地面AD的距离分别为40cm,8cm,为使板凳两腿底端A,D之间的距离为50cm,横梁EF的长应为多少厘米(材质及其厚度等忽略不计)?
如图,过点C作CM∥AB,分别交EF,AD于点N,M,过点C作
CP⊥AD,分别交EF,AD于点Q,P.由题意,易得四边形ABCM,
EBCN是平行四边形.∴ EN=AM=BC=20cm.∴ MD=AD-AM
=30cm.由题意,知CP=40cm,PQ=8cm.∴ CQ=CP-PQ=32cm.
∵ EF∥AD,∴ 易得△CNF∽△CMD.∴ =.∴ NF=
24cm.∴ EF=EN+NF=44cm.∴ 横梁EF的长应为44cm
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7. 如图①所示为装了液体的高脚杯示意图,用去一部分液体后如图②所示,此时液面AB的宽为 ( )
A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4cm
C
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8. 如图,一条河的两岸有一段是平行的,在河的南岸岸边每隔5m有一棵树,小华站在离南岸20m的点P处看北岸,在两棵树之间的空隙中,恰好看见一条龙舟的龙头和龙尾(假设龙头、龙尾和小华的眼睛位于同一水平平面内),龙舟的长为18.5m.若龙舟行驶在河的中心,且龙舟与河岸平行,则河宽为 m(龙舟的宽忽略不计).
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9. 如图,在△ABC中,AB=8,BC=7,AC=6,点D,E分别在AB,AC上.如果以A,D,
E为顶点的三角形和△ABC相似,且对应角平分线的比为,求AD,AE的长.
当△ADE∽△ABC时,由对应角平分线的比等于相似比,
可得相似比为.∴ ==,即==.∴ AD=2,AE=1.5.
当△AED∽△ABC时,易得==,即==.∴ AD=
1.5,AE=2.综上所述,AD的长为2,AE的长为1.5或AD的长
为1.5,AE的长为2
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10. 有一张锐角三角形纸片余料ABC,它的边BC=120cm,高AD=80cm,为使纸片余料得到充分利用,现把它裁剪成一张邻边之比为2∶5的矩形纸片EFGH和一张正方形纸片PMNQ,裁剪时,矩形纸片EFGH的较长边FG在BC上,正方形纸片PMNQ的边MN在矩形纸片的较长边EH上,其余顶点分别在AB,AC上,具体裁剪方式如图所示.
(1) 求矩形纸片EFGH较长边EH的长.
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(1) 根据题意,设EF=2xcm,EH=5xcm,则易知AR=(80-2x)cm.∵ 易知EH∥
BC,AD为△ABC的高,∴ 易知AR为△AEH的高,△AEH∽△ABC.∴ =
,即=,解得x=15.∴ EH=15×5=75(cm).∴ 矩形纸片EFGH较长边EH的长为75cm
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(2) 裁剪正方形纸片PMNQ时,小聪按以下方法进行裁剪:先沿着剩余料△AEH中与边EH平行的中位线剪一刀,再沿过该中位线两端点向边EH所作的垂线剪两刀.请你通过计算判断小聪的剪法是否正确.
(2) 设正方形纸片PMNQ的边长为acm.∵ AR=AD-RD=80
-2×15=50(cm),∴ 易知AK=(50-a)cm.由题意,易知△APQ
∽△AEH,AK为△APQ的高,AR为△AEH的高.∴ =,
即=,解得a=30.∵ 与边EH平行的中位线的长为×
75=37.5(cm),37.5≠30,∴ 小聪的剪法不正确
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$$第四章 图形的相似
小专题(九) 比例式与等积式的证明方法
类型一 平行线法
1. 如图,在▱ABCD中,E为边BC上一点,连接AE并延长,交DC的延长线于点M,交BD于点G,过点G作GF∥BC,交DC于点F.求证:=.
∵ GF∥BC,∴ =.∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AB=CD,AB∥CD.∴ ∠BAG=∠M,∠ABG=∠MDG.
∴ △ABG∽△MDG.∴ =,即=.∴ =,即
=
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2. 如图,在△ABC中,D为AB的中点,F为BC延长线上一点,DF交AC于点E.求证:AE·CF=BF·CE.
过点C作CM∥AB,交DF于点M.∵ CM∥AB,∴ ∠BDF
=∠CMF.∵ ∠F=∠F,∴ △BDF∽△CMF.∴ =.∵
CM∥AD,∴ ∠A=∠ECM,∠ADE=∠CME.∴ △ADE∽
△CME.∴ =.∵ D为AB的中点,∴ BD=AD,即=.
∴ =,即AE·CF=BF·CE
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类型二 三点定形法
3. 如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,对角线AC,BD交于点E,点F在边AB上,连接CF,交线段BE于点G,CG2=GE·GD,连接EF.求证:
(1) ∠ABD=∠ACF;
(1) ∵ CG2=GE·GD,∴ =.又∵ ∠CGD=∠EGC,
∴ △GCD∽△GEC.∴ ∠GDC=∠GCE.∵ AB∥CD,
∴ ∠ABD=∠BDC.∴ ∠ABD=∠ACF
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(2) FE·CG=EG·BC.
(2) 由(1),知∠FBG=∠ECG,又∵ ∠BGF=∠CGE,
∴ △BGF∽△CGE.∴ =,即=.又∵ ∠FGE
=∠BGC,∴ △FGE∽△BGC.∴ =.∴ FE·CG=
EG·BC
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类型三 等线代换法
4. 如图,在△ABC中,AD是△ABC的中线,∠DAC=∠B,点E在边AD上,CE=
CD.求证:
(1) =;
(1) ∵ CE=CD,∴ ∠CED=∠CDE.∵ ∠AEC+∠CED=180°,
∠BDA+∠CDE=180°,∴ ∠AEC=∠BDA.∵ ∠DAC=∠B,
即∠EAC=∠B,∴ △ACE∽△BAD.∴ =.∵ AD是△ABC的中线,∴ BD=CD.又∵ CD=CE,∴ BD=CE.∴ =
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(2) AC2=2AE·AD.
(2) ∵ ∠DAC=∠B,∠ACD=∠BCA,∴ △ACD∽△BCA.
∴ =.∴ AC2=CD·BC.∵ △ACE∽△BAD,∴ =.
∴ AE·AD=BD·CE.∵ CE=CD,∴ 2AE·AD=2BD·CE=
BC·CD.∴ AC2=2AE·AD
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类型四 等比(积)过渡法
5. 如图,在△ABC中,点E,F分别在AB,AC上,且=.
(1) 求证:△AEF∽△ABC;
(1) 在△AEF和△ABC中,∵ =,∴ =.
又∵ ∠EAF=∠BAC,∴ △AEF∽△ABC
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(2) 若点D在BC上,AD与EF交于点G,求证:=.
(2) ∵ △AEF∽△ABC,∴ ∠AEF=∠ABC,∠AFE
=∠ACB.∵ ∠EAG=∠BAD,∴ △AEG∽△ABD.
∴ =.同理,得=.∴ =
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类型五 平方代换法
6. 如图,在△ABC中,点D在边AB上,点E在线段CD上,连接AE,∠ACD=∠B=∠BAE.
(1) 求证:=;
(1) ∵ ∠ACD=∠BAE,∠BAC=∠BAE+∠CAE,∠AED
=∠ACD+∠CAE,∴ ∠AED=∠BAC.∵ ∠BAE=∠B,
即∠DAE=∠B,∴ △AED∽△BAC.∴ =
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(2) 当E为CD的中点时,求证:=.
(2) ∵ ∠BAE=∠ACD,即∠DAE=∠DCA,又∵ ∠ADE=
∠CDA,∴ △DAE∽△DCA.∴ =.∵ E为CD的中点,
∴ DE=CE.∴ =.∴ =.∴ =.∵ ∠DAC=∠CAB,∠ACD=
∠B,∴ △ACD∽△ABC.∴ =,即AC2=AD·AB.∴ ==
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$$第四章 图形的相似
小专题(八) 相似三角形的基本模型
模型一 X字型及其变形
解题思路:
(1) 如图①,对顶角的对边互相平行.若AB∥CD, 则△ABO∽△DCO.
(2) 如图②,对顶角的对边不平行,且有另一对角相等.若∠OAB=∠OCD,则△ABO∽△CDO.
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1. 如图,∠ADE=∠ACB,BD=8,CE=4,CF=2,求DF的长.
∵ ∠ADE=∠ACB,∠ADE=∠B+∠DFB,∠ACB=∠E+
∠CFE,∠DFB=∠CFE,∴ ∠B=∠E.∴ △DFB∽△CFE.
∴ =.∴ =.∴ DF=4
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2. 如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E在对角线BD上,且BE=3,连接AE并延长,交DC于点F,求DF的长.
∵ 四边形ABCD是矩形,∴ AB∥CD,∠BAD=90°,BC=
AD=4.在Rt△ABD中,由勾股定理,得BD2=AB2+AD2=25.
∴ BD=5.∴ DE=BD-BE=2.∵ DF∥AB,∴ 易得△DEF
∽△BEA.∴ =,即=.∴ DF=2
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模型二 A字型及其变形
解题思路:
(1) 如图①,公共角所对的边互相平行.若DE∥BC,则△ADE∽△ABC.
(2) 如图②,公共角所对的边不平行,且有另一对角相等.若∠AED=∠B,则△AED∽△ABC.
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3. 如图,在△ABC中,DE∥BC,DF∥AC,AE=3,AC=5,BC=10,则CF的长为
.
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4. 如图,在△ABC中,D,E分别是边AB,AC上的点,连接DE,且∠ADE=∠C.
(1) 求证:△ADE∽△ACB;
(2) 若AD=2BD,AE=4,AC=9,求BD的长.
(1) ∵ ∠ADE=∠C,∠A=∠A,∴ △ADE∽△ACB
(2) 由(1),可知△ADE∽△ACB,∴ =.设BD=x,则
AD=2x,AB=3x.∵ AE=4,AC=9,∴ =,解得x=(负
值舍去).∴ BD的长是
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模型三 M字型
解题思路:如图,Rt△ABD与Rt△CEB的斜边互相垂直,则有△ABD∽
△CEB.
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5. 如图,AB⊥BD,ED⊥BD,C是线段BD的中点,且AC⊥CE,ED=1,BD=4,求AB的长.
∵ AB⊥BD,ED⊥BD,∴ ∠B=∠D=90°.又∵ AC⊥CE,
∴ ∠ACE=90°.∴ ∠A+∠ACB=∠ACB+∠ECD=90°.
∴ ∠A=∠ECD.∴ △ABC∽△CDE.∴ =.∵ C为线
段BD的中点,∴ BC=CD=2.又∵ ED=1,∴ AB=4
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6. 如图,在正方形ABCD中,E为边AD上的点,点F在边CD上,且CF=3FD,
∠BEF=90°.
(1) 求证:△ABE∽△DEF;
(1) ∵ 四边形ABCD为正方形,∴ ∠A=∠D=90°.
∵ ∠BEF=90°,∴ ∠ABE+∠AEB=∠DEF+∠AEB
=90°.∴ ∠ABE=∠DEF.∵ ∠A=∠D,∴ △ABE∽
△DEF
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(2) 若AB=4,延长EF交BC的延长线于点G,求BG的长.
(2) ∵ 四边形ABCD为正方形,∴ AD∥BC,AB=BC=
CD=AD=4.∵ CF=3FD,∴ DF=1,CF=3.∵ △ABE∽
△DEF,∴ =,即=.∴ DE=2.∵ AD∥BC,
∴ 易得△EDF∽△GCF.∴ =,即=.∴ CG=6.
∴ BG=BC+CG=4+6=10
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模型四 子母型
解题思路:
(1) 如图①,若∠ACD=∠B,则△ACD∽△ABC,可得AC2=AD·AB.
(2) 如图②,在Rt△ABC中,CD是斜边上的高,则△ACD∽△ABC∽△CBD,可得AC2=AD·AB,BC2=BD·AB,CD2=AD·BD.
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7. 如图,∠A=∠BCD,AD=2,BD=4,求BC的长.
∵ ∠B=∠B,∠A=∠BCD,∴ △ABC∽△CBD.∴ =.
∴ BC2=AB·BD,即BC2=(2+4)×4.∴ BC=2
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8. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD为边BC上的中线,DE⊥AC于点E.
(1) 请你写出图中所有与△DEC相似的三角形(不包含△DEC);
(2) 若AB=10,BC=12,求EC的长.
(1) △ADC,△AED,△ADB
(2) ∵ AB=AC,AD为边BC上的中线,∴ AD⊥BC,BD=CD
=BC=×12=6.∴ ∠ADC=90°.∵ DE⊥AC,∴ ∠DEC=90°=∠ADC.∵ ∠C=∠C,∴ △DEC∽△ADC.∴ =.∵ AC=AB=10,CD=6,∴ EC=
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$$第四章 图形的相似
4 探索三角形相似的条件
第2课时 利用边角关系判定三角形相似
1. 如图,∠1=∠2,点D在边BC上.添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC
∽△ADE的是 ( )
A. ∠B=∠ADE
B. ∠2=∠EDC
C. =
D. =
D
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2. 如图,根据图中给出的数据判断,下列结论中,正确的是 ( )
A. △AED∽△CED B. △ABE∽△ACB
C. △ABC∽△EDC D. △AED∽△CBA
3. 如图,==k,请再添加一个条件,使△ABC∽△ACD,你添加的条件是
.
C
∠BAC=∠CAD
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4. (教材P92随堂练习变式)如图,下列三角形中, 相似, 相似, 相似(填序号).
①⑥
②④
③⑤
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5. (教材P93习题4.6第1题变式)在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,D是边
AB上的一点,AD=1,E是边AC上的一点(不与点A,C重合),当AE= 时,
以A,D,E为顶点的三角形与△ABC相似.
或
解析:∵ ∠C=90°,AC=4,BC=3,∴ AB=5.∵ 以A,D,E为顶点的三角形与△ABC相似,∴ △ABC∽△ADE或△ABC∽△AED.∴ =或=.∴ =或=.∴ AE=或AE=.
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6. (教材P91例2变式)如图,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC上,且AD=5,DB
=7,AE=6,EC=4.
(1) △ADE与△ACB相似吗?请说明理由.
(2) 若DE=4,求BC的长.
(1) △ADE与△ACB相似 理由:∵ AD=5,DB=7,AE=6,
EC=4,∴ AB=5+7=12,AC=6+4=10.∴ ==,==.
∴ =.又∵ ∠A=∠A,∴ △ADE∽△ACB.
(2) ∵ △ADE∽△ACB,∴ ==.∵ DE=4,∴ BC=8
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7. 如图,在正方形ABCD中,P是BC上的点,且BP=3PC,Q是CD的中点,连接AQ,PQ,求证:△ADQ∽△QCP.
设正方形ABCD的边长为4a,则AD=CD=BC=4a.∵ Q是
CD的中点,BP=3PC,∴ DQ=CQ=2a,PC=a.∴ ==2.
又∵ 易得∠D=∠C=90°,∴ △ADQ∽△QCP
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8. 在△ABC中,∠C=80°,AC=4,BC=6.将△ABC沿虚线剪开,按如图所示的四种方式剪下的涂色三角形与△ABC相似的是 ( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
A
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9. 如图,在四边形ABDC中,不等长的两条对角线AD,BC相交于点O,且将四边形ABDC分成甲、乙、丙、丁四个三角形.若OA∶OB=OC∶OD=2∶3,则对这四个三角形的关系,下列叙述正确的是 ( )
A. 甲与丙相似,乙与丁相似
B. 甲与丙相似,乙与丁不相似
C. 甲与丙不相似,乙与丁相似
D. 甲与丙不相似,乙与丁不相似
A
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10. 如图,AD,BC是△AOB的两条高,AD=2OD,连接CD.有下列结论:① BC
=2OC;② △AOB∽△DOC;③ =.其中,正确的是 (填序号).
11. 如图,在矩形ABCD中,AD=2,AB=5,P为边CD上的动点,
当△ADP与△BCP相似时,DP= .
①②③
1或4或2.5
第11题
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12. 如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,点E,F分别在边AB,AD上,DE与CF相交于点G,CD2=CG·CF,∠AED=∠CFD.
(1) 求证:AB=CD;
(1) ∵ CD2=CG·CF,∴ =.∵ ∠FCD=∠DCG,
∴ △CFD∽△CDG.∴ ∠CFD=∠CDG.∵ ∠AED
=∠CFD,∴ ∠CDG=∠AED.∴ AB∥CD.∵ AD∥
BC,∴ 四边形ABCD是平行四边形.∴ AB=CD
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(2) 延长AD至点M,连接CM,当CF=CM时,求证:AE·AB=AD·DM.
(2) ∵ CF=CM,∴ ∠CFD=∠M.∵ ∠AED=∠CFD,
∴ ∠AED=∠M.∵ AB∥CD,∴ ∠A=∠CDM.∴
△AED∽△DMC.∴ =.∴ AE·DC=AD·DM.
∵ AB=DC,∴ AE·AB=AD·DM
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13. 如图,∠MON=90°,A是∠MON内部的一点,过点A作AB⊥ON,垂足为B,BA=3cm,BO=4cm,动点E,F同时从点O出发,点E以1.5cm/s的速度沿ON方向运动,点F以2cm/s的速度沿OM方向运动,EF与OA交于点C,连接AE,当点E到达点B时,点F随之停止运动.设运动时间为t(t>0)s.
(1) 当t=1时,△EOF与△ABO是否相似?请说明理由.
(1) △EOF与△ABO相似 理由:当t=1时,OE=1.5cm,OF=
2cm.∵ BA=3cm,BO=4cm,∴ ==.又∵ ∠EOF=∠ABO
=90°,∴ △EOF∽△ABO.
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(2) 求证:在运动过程中,不论t取何值时,总有EF⊥OA.
(2) 在运动过程中,OE=1.5tcm,OF=2tcm.∵ BA=3cm,BO=
4cm,∴ =.又∵ ∠EOF=∠ABO=90°,∴ △EOF∽
△ABO.∴ ∠EFO=∠AOB.又∵ OM⊥ON,∴ ∠AOB+
∠FOC=90°.∴ ∠EFO+∠FOC=90°.∴ ∠FCO=90°,
即EF⊥OA.∴ 在运动过程中,不论t取何值时,总有EF⊥OA
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$$第四章 图形的相似
2 平行线分线段成比例
1. 如图,l1∥l2∥l3,下列比例式中,不正确的是 ( )
A. = B. = C. = D. =
2. 如图,直线l1∥l2∥l3,AB=2,BC=6,DE=3,则EF的长为 ( )
A. 12 B. 9 C. 6 D. 4
C
B
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3. (2023·吉林)如图,在△ABC中,点D在边AB上,过点D作DE∥BC,交AC于点E.若AD=2,BD=3,则的值是 ( )
A. B.
C. D.
4. 如图,DE∥AC,DF∥BC,=,BE=9,则DF的长为 ( )
A. B. 5
C. 6 D. 15
A
C
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5. (2023·北京)如图,直线AD,BC交于点O,AB∥EF∥CD.若AO=2,OF=1,FD
=2,则的值为 .
6. 如图所示为一架梯子的示意图,其中AA1∥BB1∥CC1∥
DD1,且AB=BC=CD.为使其更稳固,在点A,D1之间加绑一
条安全绳(线段AD1),量得AE=0.4m,则AD1= m.
1.2
第6题
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7. (教材P84习题4.3第1题变式)如图,直线l1,l2,l3分别截直线l4于点A,B,C,截直线l5于点D,E,F,且l1∥l2∥l3.
(1) 若AB=3,BC=6,DE=4,求EF的长;
(2) 若DE∶EF=2∶3,AC=25,求AB的长.
(1) ∵ l1∥l2∥l3,∴ =.∵ AB=3,BC=6,DE=4,∴ =.
∴ EF=8
(2) ∵ l1∥l2∥l3,∴ =.∵ DE∶EF=2∶3,AC=25,∴
==,即=.∴ AB=10
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8. 如图,DE∥BC,EF∥CG,AD∶AB=1∶3,AE=3.
(1) 求EC的长;
(2) 求证:AD·AG=AF·AB.
(1) ∵ DE∥BC,∴ =.又∵ =,AE=3,∴ =.
∴ AC=9.∴ EC=AC-AE=9-3=6
(2) ∵ DE∥BC,∴ =.∵ EF∥CG,∴ =.
∴ =,即AD·AG=AF·AB
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9. 如图,AB∥CD∥EF,AF交BE于点G.若AC=CG,AG=FG,则下列结论错误的是 ( )
A. =
B. =
C. =
D. =
C
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10. 如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在边BA的延长线上,点F在边BC的延长线上,连接EF,分别交AD,CD于点G,H.下列结论错误的是 ( )
A. =
B. =
C. =
D. =
C
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11. 如图,在△APM的边AP上任取两点B,C,连接MC,过点B作AM的平行线交边PM于点N,过点N作MC的平行线交边AP于点D.若=,则的值为
.
12. 如图,五线谱是由等距离、等长度的五条平行横线组成的,同一条直线上的三个点A,B,C都在横线上.若线段BC=4cm,则线段AC的长是 .
6cm
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13. 如图,在△ABC中,AD是边BC上的中线,F是AD上一点,且AF∶FD=
1∶4,连接CF并延长,交AB于点E,则AE∶EB= .
1∶8
解析:过点D作DG∥EC交AB于点G.∵ AD是边BC上的中线,∴ BD=CD.
∴ 易得BG=EG.∵ DG∥EC,∴ AE∶EG=AF∶FD=1∶4.∴ AE∶EB=
1∶8.
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14. (教材P85习题4.3第4题变式)如图,四边形BDEF是平行四边形,AE=
2CE,AB=6,BC=9.求:
(1) BF和BD的长;
(2) 四边形BDEF的周长.
(1) ∵ 四边形BDEF是平行四边形,∴ DE∥BC,EF∥AB.∵ AE=2CE,∴ 易得=,=.∵ EF∥AB,∴ ==.∵ BC=9,∴ BF=6.∵ DE∥BC,∴ ==.∵ AB=6,∴ BD=2
(2) ∵ 四边形BDEF是平行四边形,∴ EF=BD=2,DE=BF=6.∴ 四边形BDEF的周长为2×(2+6)=16
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15. 如图,在△ABC中,点F在边AB上,且AF∶BF=1∶2,D是BC延长线上的一点,BC∶CD=2∶1,连接FD,与边AC交于点N.求的值.
过点F作FM∥AC,交BC于点M.∴ CM∶BM= AF∶BF=
1∶2.∴ 易得CM=BC.又∵ BC∶CD=2∶1,∴ CD=BC.
∵ FM∥AC,∴ ===
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$$