内容正文:
专题05 相似三角形(压轴题,30题)
一、填空题
1.(23-24九年级上·上海宝山·期中)如图,边长分别为5,3,2的三个正方形拼接在一起,它们的一边在同一直线上,那么图中阴影三角形①和②的面积之比的比值为 .
2.(23-24九年级上·上海静安·期中)如图,正方形的边长为4,点为对角线的交点,点为边的中点,绕着点旋转至,点与点对应,点与点对应,如果点在同一条直线上,那么的长度为 .
3.(23-24九年级上·上海杨浦·期中)如图,已知在中,,,,点是边上一点,将沿着翻折,点落在点处,连接,如果,设与边交于点,那么的值是 .
4.(23-24九年级上·上海普陀区·期中)如图,在矩形中,已知,如果将矩形沿直线翻折后,点落在边的中点处,直线分别与边、交于点、,如果,那么的长为 .
5.(23-24九年级上·市北初级中学·期中)如图,在中,,点分别在边,上,连接,已知点和点关于直线对称.设,若,则 (结果用含的代数式表示).
6.(23-24九年级上·田家炳中学特色课程·期中)如图,在中,分别为上的点,分别交于点、,且,有下面四个结论:①;②;③点是的中点;④.其中所有正确结论的序号是 .
7.(23-24九年级上·上海虹口区·期中)如图,在矩形ABCD中,E、F、G分别是边AB、BC、AD上点,且∠FEG=90°,EG=6,GF与AC交于点M,若=,则MF= .
8.(22-23九年级上·民办永昌中学·期中)如图,在中,,将绕点旋转得到,点的对应点恰好与的重心重合,与相交于点,那么的值为 .
二、解答题
9.(23-24九年级上·上海·期中)如图,直线经过点,与轴、轴分别交于两点,点坐标为.
(1)求点坐标;
(2)在轴上找一点(在的左边),使得,求点的坐标;
(3)直线交轴于点,若线段上存在一点,使,求点的坐标;
10.(23-24九年级上·上海青浦·期中)如图,在等腰中,,分别是上的点,满足
(1)若,求证;
(2)若,,求的长;
(3)过作平行线交延长线于,求证:.
11.(23-24九年级上·上海长宁·期中)如图,已知在中,,平分,交边于点,是边上一点,且,过点作,交于点,联结、,延长交于点.
(1)求证:;
(2)当时,
①若,,求的长;
②若,联结,求的值.
12.(23-24九年级上·上海松江·期中)(1)如图1,在中,是上一点,过点作的平行线交于点,点是上任意一点,连结交于点,求证:;
(2)如图2,在(1)的条件下,连接 ,,若,若,且、恰好将三等分,求的值;
(3)如图3,在等边中,,连结,点 G在 上,若,求的值.
13.(23-24九年级上·上海奉贤·期中)如图,在为等腰梯形中,,对角线、交于点沿着直线翻折得到联结,分别于、相交于点F、G.
(1)求证:、互相平分;
(2)若,求的比.
14.(23-24九年级上·上海宝山·期中)已知中,,,E是射线上一点(不与点B重合),线段的垂直平分线与边交于点D.
(1)点E在边上,
①如图1,连接,如果平分,求的长;
②如图2,射线交射线于点F,设,,求y关于x的的数解析式,并写出定义域.
(2)如果是直角三角形,求的长.
15.(23-24九年级上·上海浦东新·期中)在矩形中,,.点是边上的一点(与端点、不重合).
(1)如图1,当时,连结交于点,求线段的长度;
(2)如图2,当时,求四边形的面积;
(3)如图3,过点作的垂线,交边于点,交于点.设,,求关于的函数关系式,并写出定义域.
16.(23-24九年级上·上海静安·期中)在矩形中,,,点是线段上的一动点(不与点、重合),过点作,交射线于点,连接.
(1)如图1,当点与点重合时,求的长;
(2)当直线与直线交于点时,设,;
如图2,点在线段的延长线上,求关于的函数关系式,并写出定义域;
如果与相似,求的长.
17.(23-24九年级上·上海静安·期中)在平面直角坐标系中,把一条线段绕其一个端点顺时针旋转,并把这条线段伸长或缩短,称这样的运动叫做线段的“旋似”,经“旋似”运动后新线段和原线段的夹角为“旋似角”,新线段长和原线段长比值为“旋似比”:如图,平面直角坐标系中有一点,把线段绕点做“旋似”运动,点的对应点是点,若“旋似角”为,
(1)当“旋似比”为时,求点的坐标;
(2)过做轴,点为垂足,连接,若轴,求此时的“旋似比”;
(3)当“旋似比”为时,设线段与轴交于点,点是轴上一点,且满足,求点的坐标.
18.(23-24九年级上·上海普陀·期中)如图,在梯形中,,点N在线段的延长线上,联结,作,与交于点M.
(1)求的长;
(2)设,求y关于x的函数关系式;
(3)如果是等腰三角形,求的长.
19.(23-24九年级上·上海闵行·期中)在平面直角坐标系中(如图),已知直线l:交x轴于点A,交y轴于点B,点C在x轴正半轴上,且.点D在线段上,且,过点C作的垂线,交的延长线于点E,连接.
(1)求点D的坐标;
(2)求证:;
(3)如果点P是直线上的动点,连接,当与相似时,求点P坐标.
20.(23-24九年级上·上海闵行·期中)如图,在梯形中,,,点E是边中点,连接并延长交的延长线于点F,,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
21.(23-24九年级上·上海黄浦·期中)如图,四边形是平行四边形,于,于.求证:
(1);
(2).
22.(23-24九年级上·上海浦东新·期中)已知,在中,,的顶点D在边上,交于点F(点F在点D的右侧),.
(1)求证:;
(2)当时,求的长;
(3)若,连接,写出与的位置关系,并证明结论.
23.(23-24九年级上·上海杨浦·期中)如图,已知在中,,,点、在边上(点在点右侧,点不与点重合)运动,,过点作,交的延长线于点.
(1)当时,求线段的长;
(2)设,,求关于的函数解析式,并写出的取值范围;
(3)连接,如果与相似,求的长.
24.(22-23九年级上·上海普陀·期中)在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点P是线段BD上的一动点(不与点B、D重合),过点P作PE⊥BD,交射线DC于点E,联结BE.
(1)如图1,当点E与点C重合时,求BP的长;
(2)当直线BE与直线AD交于点F时,设BP=x,AF=y;
①如图2,点F在线段DA的延长线上,求y关于x的函数关系式,并写出定义域;
②如果△BPE与△BAF相似,求BP的长.
25.(22-23九年级上·民办华育·期中)在等腰直角三角形中,,.点,分别为,的中点,为线段上一动点(不与点,重合),将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,连接,,
(1)如图①,证明:;
(2)如图②,连接,,交于点,
①证明:在点的运动过程中,总有.
②若,当的长度为多少时,为等腰三角形?请直接写出的长度
26.(22-23九年级上·上外附中·期中)如图,在△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AB、CA上,且,.
(1)若AD⊥BC于点D,且BD=CD,求证:四边形AEDF是菱形;
(2)若AE=AF=1,求的值;
(3)设△BDE、△CDF、四边形AEDF的面积分别为、、S,求证:.
27.(22-23九年级上·上外附中·期中)如图,在中,,,,过点作射线,点、是射线上的两点(点不与点重合,点在点右侧),联结、分别交边于点、,.
(1)当时,求的长;
(2)设,,求关于的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)联结并延长交边于点,如果是等腰三角形,请直接写出的长.
28.(22-23九年级上·上海徐汇·期中)已知矩形中,,,P是边上一点,将沿直线翻折,使点A落在点E处,连结,直线与射线相交于点F.
(1)如图1,当F在边上,若时,求的长;
(2)若射线交的延长线于Q,设,,求y与x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(3)①如图2,直线与边相交于点G,若与相似,则________度;
②如图3,当直线与的延长线相交于点H时,若.求的长.
29.(22-23九年级上·华二紫竹·期中)如图,中,.点D为斜边的中点,,交边于点E,点P为射线上的动点,点Q为边上的动点,且运动过程中始终保持.
(1)求证:;
(2)设.求y关于x的函数解析式,并写出该函数的定义域;
(3)连接,交线段于点F.当为等腰三角形时,求线段的长.
30.(22-23九年级上·上海·期中)如图,已知四边形中,过点作、,分别交、于点、,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
2
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专题05 相似三角形(压轴题,30题)
一、填空题
1.(23-24九年级上·上海宝山·期中)如图,边长分别为5,3,2的三个正方形拼接在一起,它们的一边在同一直线上,那么图中阴影三角形①和②的面积之比的比值为 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行线分线段成比例,正方形的性质等知识,证明,可求出,利用平行线分线段成比例可求出,,进而求出,,然后证明,根据相似三角形的性质求解即可.
【详解】解∶如图,
根据题意,得,,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
同理,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
2.(23-24九年级上·上海静安·期中)如图,正方形的边长为4,点为对角线的交点,点为边的中点,绕着点旋转至,点与点对应,点与点对应,如果点在同一条直线上,那么的长度为 .
【答案】
【分析】根据正方形的性质得到,根据勾股定理得到,,过B作于F,根据相似三角形的性质得到,求得,根据旋转的性质得到,,,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:∵正方形的边长为4,
∴,
∴,
∵点E为边的中点,
∴,
∵,
∴,
过B作于F,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵绕着点B旋转至,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,正确的作出图形是解题的关键.
3.(23-24九年级上·上海杨浦·期中)如图,已知在中,,,,点是边上一点,将沿着翻折,点落在点处,连接,如果,设与边交于点,那么的值是 .
【答案】
【分析】连接,交于点G,根据折叠的性质可得垂直平分,,再由,可得,从而得到,在中,根据勾股定理可得,再由,可得,从而得到,然后根据,即可求解.
【详解】解:如图,连接,交于点G,
∵将沿着翻折,点落在点处,
∴垂直平分,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,解得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,图形的折叠问题,熟练掌握相似三角形的判定和性质,勾股定理,图形的折叠问题是解题的关键.
4.(23-24九年级上·上海普陀区·期中)如图,在矩形中,已知,如果将矩形沿直线翻折后,点落在边的中点处,直线分别与边、交于点、,如果,那么的长为 .
【答案】
【分析】连接,构造直角三角形,依据折叠的性质以及勾股定理,即可得到的长以及的长,再根据,得到比例式求出,进而得出的长.
【详解】解:如图,连接,
四边形为矩形,
,,
为的中点,
,
将矩形沿直线翻折后,点落在边的中点处,直线分别与边、交于点、,
,,
在中,,
,
,,
,
又,
,
,即,
,
;
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了折叠问题、勾股定理以及相似三角形的判定与性质,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形,运用勾股定理和相似三角形的性质进行计算求解.
5.(23-24九年级上·市北初级中学·期中)如图,在中,,点分别在边,上,连接,已知点和点关于直线对称.设,若,则 (结果用含的代数式表示).
【答案】
【分析】先根据轴对称的性质和已知条件证明,再证,推出,通过证明,推出,即可求出的值.
【详解】解: 点和点关于直线对称,
,
,
.
,
,
点和点关于直线对称,
,
又,
,
,
,,
点和点关于直线对称,
,
,
,
,
在和中,
,
.
在中,,
,,
,
,
,
,
,,
.
,
,
解得,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,轴对称的性质,平行线的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形外角的定义和性质等,有一定难度,解题的关键是证明.
6.(23-24九年级上·田家炳中学特色课程·期中)如图,在中,分别为上的点,分别交于点、,且,有下面四个结论:①;②;③点是的中点;④.其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①③④
【分析】根据,得出,,根据相似三角形的性质,即可判断①;根据平行线的性质得出,根据三角形的外角的性质得出,继而得出,则可判断②;证明,进而得出,根据,设,则,得出,进而证明,即可判断③;证明,根据相似三角形的性质得出, 即可判断④.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,,
∴.
∵,
∴.
∴①的结论正确;
∵,
∴.
∵,
∴,
∴与不可能相似.
∴②的结论不正确;
∵,,
∴垂直平分,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴.
∴,
∴,
∴点是的中点.
∴③的结论正确;
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∴.
∴.
∴④的结论正确.
综上,正确的结论有:①③④,
故答案为:①③④.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
7.(23-24九年级上·上海虹口区·期中)如图,在矩形ABCD中,E、F、G分别是边AB、BC、AD上点,且∠FEG=90°,EG=6,GF与AC交于点M,若=,则MF= .
【答案】
【分析】由=,设AB=3x,则BC=4x,设BE=3y,则CF=4y,根据条件可得△AEG∽△BFE,可得,再由AD∥BC,可得△AGM∽△CFM,由勾股定理可得EF=8,GF=10,由即可求解.
【详解】由=,设AB=3x,则BC=4x,设BE=3y,则CF=4y
∵∠FEG=90゜,且四边形ABCD为矩形
∴∠AGE+∠AEG=90゜,∠AEG+∠BEF=90゜
∴∠AGE=∠BEF
∴Rt△AEG∽Rt△BFE
∴
即
∴,
∵EG=6
∴
∵∠GEF=90゜
∴由勾股定理得:
∵AD∥BC
∴△AGM∽△CFM
∴
∴
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,根据比例关系设未知数是关键.
8.(22-23九年级上·民办永昌中学·期中)如图,在中,,将绕点旋转得到,点的对应点恰好与的重心重合,与相交于点,那么的值为 .
【答案】/
【分析】本题考查了三角形的重心的性质,相似三角形的性质与判定,根据题意得出,进而证明,根据向上三角形的性质得出,结合直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,即可求解.
【详解】解:如图所示,
为的中点,为的重心,
∵在中,,
∴
∴
∵旋转,
∴,
∴,
∴
∴
∴
∴
设,则
∴,
∴
故答案为:.
二、解答题
9.(23-24九年级上·上海·期中)如图,直线经过点,与轴、轴分别交于两点,点坐标为.
(1)求点坐标;
(2)在轴上找一点(在的左边),使得,求点的坐标;
(3)直线交轴于点,若线段上存在一点,使,求点的坐标;
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据直线经过点,求得,得到,令,则,即得;
(2)设直线解析式为,把,代入,解方程组得到,根据,得到,求出,得到直线解析式为,当时,,即得;
(3)过点C作于点G,过点P作于点H,得到,得到,求出,,, ,根据勾股定理得到,设,得到,根据得到,求得,得到,求得,得到,得到,得到,即得.
【详解】(1)∵直线经过点,
∴,
∴,
∴,
令,则,
∴,
∴;
(2)根据题意作图如下,
设直线解析式为,
把,代入,
得,,
解得,,
∴,
设和的边上的高分别为和,
则,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵中,当时,,
∴,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴,
当时,,
∴,
∴;
(3)过点C作于点G,过点P作于点H,
则,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴轴,
∴,
∵,,
∴,,, ,
∴,
设,
∴,
∴,
∵,
∴;
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合.熟练掌握待定系数法求函数解析式,一次函数图象和性质,同底等积三角形性质,勾股定理解直角三角形,相似三角形的判断和性质,是解决问题的关键.
10.(23-24九年级上·上海青浦·期中)如图,在等腰中,,分别是上的点,满足
(1)若,求证;
(2)若,,求的长;
(3)过作平行线交延长线于,求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】()先证明,得到,再由得到,根据三线合一即可求证;
()证明即可求解;
()由得到,由得到,,代入转化即可求证;
本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质、比例的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
,
即,
∴;
(3)证明:∵,
∴,
即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴.
11.(23-24九年级上·上海长宁·期中)如图,已知在中,,平分,交边于点,是边上一点,且,过点作,交于点,联结、,延长交于点.
(1)求证:;
(2)当时,
①若,,求的长;
②若,联结,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)根据条件可证得,即可证明结论.
(2)①根据,求得,证明出四边形是菱形,得出,证明,得出比例式,解方程,即可求解;
②由条件可得,由相似比可得,由,得到点是的黄金分割点,可得出,即可得出结论.
【详解】(1)证明:平分,
,
,,
,
,
,
,
即.
(2)①,
,,,
在和中,
,
,
四边形是菱形,
即,
解得:
②,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
点是的黄金分割点,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了菱形的判定,相似三角形的性质与判定及黄金分割点等知识,综合性较强,熟练掌握相关知识并灵活运用所学知识求解是解题的关键.
12.(23-24九年级上·上海松江·期中)(1)如图1,在中,是上一点,过点作的平行线交于点,点是上任意一点,连结交于点,求证:;
(2)如图2,在(1)的条件下,连接 ,,若,若,且、恰好将三等分,求的值;
(3)如图3,在等边中,,连结,点 G在 上,若,求的值.
【答案】(1)见解析(2)(3)
【分析】(1)根据,可得,从而得到,同理,进而得到,即可;
(2)利用条件证明,,由(1)知,,设则由得,,(负值舍去),;
(3)利用相似转化线段之间的关系,设根据,得,,由,得到,,最后代入.
【详解】解:(1),
,
,
同理,
,
;
(2)解:∵恰好将三等分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)知,,
设则
由得,,
∴(负值舍去),
∴;
(3)解:过G点作的平行线,分别交于E、F,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴
由(1)中结论知,,
设,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
13.(23-24九年级上·上海奉贤·期中)如图,在为等腰梯形中,,对角线、交于点沿着直线翻折得到联结,分别于、相交于点F、G.
(1)求证:、互相平分;
(2)若,求的比.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】(1)根据等腰梯形的性质得到,根据翻折性质得到,从而证出,得出四边形是平行四边形,即可求证;
(2)过点D作交于点M,得出是等边三角形,,再证明,得出,即可求证
【详解】(1)证明:在等腰梯形中,
∴.
∵沿着直线翻折得到,
∴.
∴.
∴.
又.
∴.
∴四边形是平行四边形.
∴、互相平分;
(2)解:过点D作交于点M,
四边形是平行四边形,
则,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
,
∴,
∴,
∴.
【点睛】该题主要考查了相似三角形判定和性质“对应边的比等于相似比”、平行四边形的判定和性质、等腰梯形的性质“两腰相等,两底角相等”、翻折的性质“翻折前后对应边相等,对应角相等”、等边三角形的判定和性质“有一个角是的等腰三角形是等边三角形”“等边三角形三边相等”等知识点,解题的关键是作平行线,构建平行四边形.
14.(23-24九年级上·上海宝山·期中)已知中,,,E是射线上一点(不与点B重合),线段的垂直平分线与边交于点D.
(1)点E在边上,
①如图1,连接,如果平分,求的长;
②如图2,射线交射线于点F,设,,求y关于x的的数解析式,并写出定义域.
(2)如果是直角三角形,求的长.
【答案】(1)① ②
(2)或
【分析】(1)①连接,在BC上截取,连接,过A点作于点N,证得,然后表示出长,利用得到,代入计算解题即可;②过点作于点,点作于点,根据相似三角形用,表示得到,和的长,然后利用得到关系式;
(2)分和两种情况分别画图解题即可.
【详解】(1)①连接,在BC上截取,连接,过A点作于点N,
∴,
∴,
设,
∵线段的垂直平分线与边交于点D,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
解得:,即;
②过点作于点,点作于点,
由①得,
∴,即,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,即∴,
∴,,
∴,
又∵,
又∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得:,,
又∵,
∴
又∵,
∴,
∴,即,
解得:,
又∵,
∴,
即,
∵点在边上,
∴,
∴
∴定义域为;
(2)解:如图,过点作于点,
根据②可得:,,
∴
∴,
当时,,
即,
解得:(舍去),,
当时,如图,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
即,
解得:,
综上所述,当的长为或时,是直角三角形.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,垂直平分线的性质,掌握作辅助线构造相似三角形是解题的关键.
15.(23-24九年级上·上海浦东新·期中)在矩形中,,.点是边上的一点(与端点、不重合).
(1)如图1,当时,连结交于点,求线段的长度;
(2)如图2,当时,求四边形的面积;
(3)如图3,过点作的垂线,交边于点,交于点.设,,求关于的函数关系式,并写出定义域.
【答案】(1)
(2)
(3),()
【分析】(1)由题意,可求得,由勾股定理求,再由可得,即,则可求的长度;
(2)证明可求得,由可知,则,解得,,四边形的面积为解得四边形的面积为.
(3)分别证明和,故可得由相似分别得到,.再由可证,代入得到,则问题可证.
【详解】(1)∵四边形是矩形,,,
,,.
又,
.
在中,,,,
.
∵,
.
.
.
(2)∵,,
.
.
∵,,
.
∵,
∴,
∴,
∴
∴,
∴,
四边形的面积为
四边形的面积为.
(3)过点作交于点,则.
∵四边形是矩形,
.
∵,,
.
.
.
.
∵,,
,.
∵,
.
∵,,,
.
.
∵,,
.
.
即.
整理得,().
【点睛】本题考查了矩形的性质和相似三角形的性质和判定,解答过程中要根据各问中的条件,利用相似三角的性质形构造方程或等式.
16.(23-24九年级上·上海静安·期中)在矩形中,,,点是线段上的一动点(不与点、重合),过点作,交射线于点,连接.
(1)如图1,当点与点重合时,求的长;
(2)当直线与直线交于点时,设,;
如图2,点在线段的延长线上,求关于的函数关系式,并写出定义域;
如果与相似,求的长.
【答案】(1);
(2);的值为或.
【分析】()证明,利用相似三角形的性质求解;
()证明,可得,推出,由,推出,由此构建关系式,可得结论;
分两种情形:当点在线段的延长线上;当点在线段的延长线上,分别求解即可.
【详解】(1)∵四边形是矩形,,,
∴,,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴;
(2)∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,解得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵,且点不可能在线段上,
∴与相似有两种可能:
当点在线段的延长线上 (如图中)
∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
当点在线段的延长线上 (如图中),
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
综上所述,的值为或.
【点睛】此题考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
17.(23-24九年级上·上海静安·期中)在平面直角坐标系中,把一条线段绕其一个端点顺时针旋转,并把这条线段伸长或缩短,称这样的运动叫做线段的“旋似”,经“旋似”运动后新线段和原线段的夹角为“旋似角”,新线段长和原线段长比值为“旋似比”:如图,平面直角坐标系中有一点,把线段绕点做“旋似”运动,点的对应点是点,若“旋似角”为,
(1)当“旋似比”为时,求点的坐标;
(2)过做轴,点为垂足,连接,若轴,求此时的“旋似比”;
(3)当“旋似比”为时,设线段与轴交于点,点是轴上一点,且满足,求点的坐标.
【答案】(1)点
(2)“旋似比”为
(3)或
【分析】()先证明,再利用“旋似比”为即可求解;
()证明,再根据相似三角形的性质即可求解;
()由“旋似比”为,求出点,再求出解析式,则有,从而得出,分两种情况:当点F在O点上方时,当点F在O点下方时,分别求出结果即可.
【详解】(1)解:如图,过作轴于点,过作轴于点,
∴
∵,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
∴点;
(2)解:如图,
∵,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴此时的“旋似比”为;
(3)解:如图,过作轴于点,过作轴于点,延长交于点,
∴
∵,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
∴点,
∴,,
设解析式为,
∴,
解得:,
∴解析式为,
把代入得,
把代入得,解得:,
∴,,
∴,
∵,
∴,
当点F在O点上方时,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴此时点F的坐标为;
在O点的下方取,使,如图所示:
∴,
∴,
∴当点F在点时,符合题意,
设点的坐标为,
∵,
∴,
∴,
解得:,,
∴点的坐标为,
∴点的坐标或.
【点睛】此题考查了相似三角形的性质与判定,待定系数法求解析式,坐标与图形,解题的关键是根据题意转化为相似三角形,熟练掌握相似三角形的性质与判定.
18.(23-24九年级上·上海普陀·期中)如图,在梯形中,,点N在线段的延长线上,联结,作,与交于点M.
(1)求的长;
(2)设,求y关于x的函数关系式;
(3)如果是等腰三角形,求的长.
【答案】(1);
(2);
(3)的长为0或1或.
【分析】(1)过点D作于G,由已知易得四边形是矩形,则,在中,由勾股定理的长;
(2)由(1)中,可得,结合即可得到,可得,从而可得,在中,由勾股定理得,进一步计算即可求解;
(3)分①当时,②当时,③当时三种情况结合已知条件和前面所得结论进行分析计算即可.
【详解】(1)解:如图,过点D作于G,
∴,
∵,梯形中,,
∴,
∴四边形是矩形,,
∵,
∴,
在中,根据勾股定理得,;
(2)解:由(1)知,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,根据勾股定理得,,
∵,
∴,
∴;
(3)解:∵是等腰三角形,
∴①当时,如图,,
∵,
∴,
∴,
由(2)知,,
∴,
解得(负值舍),
即:;
②当时,
∴,
∵,
∴,
∴点N与点B重合,
∴;
③当时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由(2)知,,
∴,
解得,
即:;
综上:的长为0或1或.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,函数的应用,勾股定理,讨论“是等腰三角形”时,需分当、、三种情况讨论,不要忽略了其中任何一种情况.
19.(23-24九年级上·上海闵行·期中)在平面直角坐标系中(如图),已知直线l:交x轴于点A,交y轴于点B,点C在x轴正半轴上,且.点D在线段上,且,过点C作的垂线,交的延长线于点E,连接.
(1)求点D的坐标;
(2)求证:;
(3)如果点P是直线上的动点,连接,当与相似时,求点P坐标.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)点P坐标是或
【分析】(1)根据直线解析式即可求出,,从而得出,,进而可求出.证,即得出,代入数据可求出,进而可求出,即得出点D的坐标;
(2)由相似三角形的性质可得出,从而可得出,.作EH⊥AC于点H, 证,即得出,,即,分别求出,,,结合勾股定理逆定理即可求解;
(3)由,可确定点P只能在射线EC上.又可求出,,.分类讨论①当时,即,代入数据可求出,.过点作轴于点F.利用待定系数法可求出直线的解析式为.设,则,,再利用勾股定理即可求出此时;②当时,同理求解即可.
【详解】(1)解:对于,令,则,
令,则,
∴,,
∴,.
∵,
∴,.
∵,,
∴,
∴.
又∵在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
∴,
∴点D坐标是;
(2)证明:∵,,
∴.
∵,
∴,.
作EH⊥AC于点H,如图,
∵,,
∴.
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,.
∵,
∴,
∴,即;
(3)解:∵,,
∴点P只能在射线上.
∵,,,,,
∴,,.
①当时,即,
∴,
解得:,
∴.
过点作轴于点F.
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为.
设,则,,
在中,,
∴,
解得:,(舍),
,
∴此时;
②当时,即,
∴,
解得:,
∴.
同理可求出.
综上可知:点P坐标是或.
【点睛】本题是一次函数综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用一次函数的性质、三角形的相似、两点之间的距离公式和分类讨论的方法解答.
20.(23-24九年级上·上海闵行·期中)如图,在梯形中,,,点E是边中点,连接并延长交的延长线于点F,,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由平行线可知,,结合点E是边中点,即得出,从而可根据直角三角形斜边中线的性质求出,得出.根据三角形外角性质,结合题意可求出,即得出,进而可证;
(2)由等腰三角形三线合一的性质可知,,即得出.由(1)可得,即得出,从而可求出,进而得出,即.再由平行线的性质得出,即证明,得出,即.
【详解】(1)∵,
∴.
∵E为中点,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)∵,E为中点,
∴,,
∴,
∴.
又由(1)可得,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即.
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定和性质,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形外角的性质等知识.掌握相似三角形的判定方法是解题的关键,即①两个三角形的两组边对应成比例且夹角相等,②两个三角形有两组角对应相等,③两个三角形的三边对应成比例,则这两个三角形相似.
21.(23-24九年级上·上海黄浦·期中)如图,四边形是平行四边形,于,于.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由是平行四边形,可知,由,,可得,进而可证;
由是平行四边形,可知,由,可得,即,,由,可得,证明,则,即,进而结论得证.
【详解】(1)证明:∵是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)证明:∵是平行四边形,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定与性质.解题的关键在于确定相似三角形的判定条件.
22.(23-24九年级上·上海浦东新·期中)已知,在中,,的顶点D在边上,交于点F(点F在点D的右侧),.
(1)求证:;
(2)当时,求的长;
(3)若,连接,写出与的位置关系,并证明结论.
【答案】(1)见解析
(2)或3
(3)平行,见解析
【分析】(1)根据等边对等角得出,再由三角形内角和定理及各角之间的关系得出,利用相似三角形的判定证明即可;
(2)作于H,利用含30度角的直角三角形的性质及相似三角形的判定得出,设,则,代入求解即可;
(3)连接,根据相似三角形的性质及等量代换得出,再利用相似三角形的判定和性质确定,根据内错角相等,两直线平行即可证明
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)作于H,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
设,则,
∵,
∴,
∴,
解得或,
∴或3;
(3)平行,证明如下:
连接,如图所示,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查等腰三角形性质、相似三角形判定与性质、一元二次方程的应用等知识,理解题意,作出相应辅助线,熟练掌握运用相似三角形的判定和性质是解题关键.
23.(23-24九年级上·上海杨浦·期中)如图,已知在中,,,点、在边上(点在点右侧,点不与点重合)运动,,过点作,交的延长线于点.
(1)当时,求线段的长;
(2)设,,求关于的函数解析式,并写出的取值范围;
(3)连接,如果与相似,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)与相似时,的长为4或8
【分析】(1)根据,,得出,,,根据勾股定理得出,求出,根据直角三角形性质得出,根据勾股定理得出,求出,根据求出结果即可;
(2)证明,得出,求出,证明,得出,求出,根据点、在边上,点在点右侧,点不与点重合,得出,,求出即可;
(3)分两种情况,当时或当时,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,,
∴,
根据勾股定理得:,
∴,
∵,,
∴,
根据勾股定理得:,
即,
解得:,
∴;
(2)解:∵,
∴,,
∴,
∴,
即,
解得:,
∵在和中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵点、在边上,点在点右侧,点不与点重合,
∴,,
∴,
∴,
∴.
(3)解:当时,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴;
当时,如图所示:
∵,
∴,,,
根据解析(2)可知,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上分析可知,与相似时,的长为4或8.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质,解题的关键是数形结合,作出相应的图形,并注意分类讨论.
24.(22-23九年级上·上海普陀·期中)在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点P是线段BD上的一动点(不与点B、D重合),过点P作PE⊥BD,交射线DC于点E,联结BE.
(1)如图1,当点E与点C重合时,求BP的长;
(2)当直线BE与直线AD交于点F时,设BP=x,AF=y;
①如图2,点F在线段DA的延长线上,求y关于x的函数关系式,并写出定义域;
②如果△BPE与△BAF相似,求BP的长.
【答案】(1);
(2)①;②的值为4或8.
【分析】(1)证明,利用相似三角形的性质求解;
(2)①证明,可得,推出,由,推出,由此构建关系式,可得结论;
②分两种情形:a、点F在线段的延长线上(如图2中),b、点F在线段的延长线上(如图3中),分别求解即可.
【详解】(1)∵四边形是矩形,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②∵,且点F不可能在线段上,
∴与相似有两种可能:
a、点F在线段的延长线上(如图2中),
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
b、点F在线段的延长线上(如图3中),
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
综上所述,的值为4或8.
【点睛】本题属于相似形综合题,考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
25.(22-23九年级上·民办华育·期中)在等腰直角三角形中,,.点,分别为,的中点,为线段上一动点(不与点,重合),将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,连接,,
(1)如图①,证明:;
(2)如图②,连接,,交于点,
①证明:在点的运动过程中,总有.
②若,当的长度为多少时,为等腰三角形?请直接写出的长度
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析②或4时,是等腰三角形
【分析】(1)由“将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段”可得,,由推出,然后通过证明即可;
(2)①先根据“点,分别为,的中点”得到进而得出是等腰直角三角形,再根据证明,进而可证;
②先由得到,,再分三种情况分别作答.
【详解】(1)证明:由题意可知,,
∴,
∴,
即,
在和中,
,
∴.
(2)①证明:∵点D是的中点,点E是的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
由(1)得,
在和中,
,
,
∴,
∴;
②解:由①得:,
∴,
∴,
如图1,
当时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
如图2,
当时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
当时,,
∴,
此时F点和E点重合,不符合题意,
综上所述:或4时,是等腰三角形.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握各知识点是解题的关键.
26.(22-23九年级上·上外附中·期中)如图,在△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AB、CA上,且,.
(1)若AD⊥BC于点D,且BD=CD,求证:四边形AEDF是菱形;
(2)若AE=AF=1,求的值;
(3)设△BDE、△CDF、四边形AEDF的面积分别为、、S,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据已知易证四边形AEDF是平行四边形,再利用等腰三角形的三线合一性质可得∠BAD=∠CAD,然后利用平行线的性质可得∠EDA=∠CAD,从而可得∠BAD=∠EDA,进而可得EA=ED,即可解答;
(3)根据A字模型相似三角形可知△BED∽△BAC,△CDF∽△CBA,从而可得,,然后把两个式子相加进行计算,即可解答;
(3)设△BDE的边DE上的高为,CF长为a,△CDF的边CF上的高为,利用平行得到,可知,表示出、、S即可得证.
【详解】(1)解:∵,,
∴四边形AEDF是平行四边形,
∵AD⊥BC,BD=CD,
∴AD是BC的垂直平分线,
∴AB=AC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵,
∴∠EDA=∠CAD,
∴∠BAD=∠EDA,
∴EA=ED,
∴四边形AEDF是菱形;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形AEDF是平行四边形,
∴DE=AF,DF=AE,
∵AE=AF=1,
∴DE=DF=1,
∴;
(3)解:设△BDE的边DE上的高为,CF长为a,△CDF的边CF上的高为,如图所示:
∴,
∵,,
∴∠C=∠BDE,∠CFD=∠EDF=∠DEB,
∴,
∴,解得:,
∴,
∵四边形AEDF是平行四边形,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,分式的化简求值,菱形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,三角形面积和平行四边形面积等知识点,熟练掌握菱形的判定与性质,以及A字模型相似三角形的关键.
27.(22-23九年级上·上外附中·期中)如图,在中,,,,过点作射线,点、是射线上的两点(点不与点重合,点在点右侧),联结、分别交边于点、,.
(1)当时,求的长;
(2)设,,求关于的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)联结并延长交边于点,如果是等腰三角形,请直接写出的长.
【答案】(1)
(2)
(3)的长是或或.
【分析】(1)利用勾股定理计算和的长,再证明,列比例式可得的长;
(2)如图1,先证明,得,再证明,得,分别表示,和的长,代入比例式计算即可;根据无限接近时,的值接近4,可得的取值;
(3)分三种情况:①当时,②当时,③当时,分别根据平行线分线段成比例定理列比例式,结合方程可解答.
【详解】(1)解:∵,
,
,
,
由勾股定理得:,
∵,
,
,
,
,
;
(2)解:如图1,∵,
,
,
,
,
,
,
,
∵,
,
,
,,
,,
同理得:,
,
;
如图2,当点在直线上时,,
,,
,
,
的取值范围是;
(3)解:分三种情况:
①当时,如图3,过点作于,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
∵,
,即,
,
,
,
,
,(舍,
;
②当时,如图4,
由勾股定理得:,
由(2)同理得:,
∵,
,
,即,
,
解得:,
;
③当时,如图5,过点作于,
设,
,
,
在中,由勾股定理得:,
,
,
,
∵,
,
,即,
,
,
,
,
综上,的长是或或.
【点睛】本题属于三角形的综合题,考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质和判定等知识,解题的关键是学会利用分类讨论的思想解决问题,并与方程相结合,本题计算量大,属于中考压轴题.
28.(22-23九年级上·上海徐汇·期中)已知矩形中,,,P是边上一点,将沿直线翻折,使点A落在点E处,连结,直线与射线相交于点F.
(1)如图1,当F在边上,若时,求的长;
(2)若射线交的延长线于Q,设,,求y与x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(3)①如图2,直线与边相交于点G,若与相似,则________度;
②如图3,当直线与的延长线相交于点H时,若.求的长.
【答案】(1)4
(2),
(3)①;②10
【分析】(1)根据矩形性质和,推出四边形为平行四边形,得到,得到,,由翻折性质得到,,得到,得到;
(2)根据, ,得到,得到 ,推出 , x的取值范围是;
(3)①连接,根据翻折性质得到,,根据,,得到,推出,得到;②连接, , ,分别过A,H作于点M, 交延长线于点N,得到,由折叠性质得到,,根据,得到,得到,得到,推出四边形为矩形,得到,得到,由折叠性质得到,得到,得到,根据勾股定理得到,即得.
【详解】(1)如图,∵在矩形中,,且,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,,
由翻折知,,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)∵在矩形中,,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
解得,,
∴x的取值范围是;
(3)①如图,设交于点M,连接,由折叠知,,,
∵
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
②如图,连接, , ,分别过A,H作于点M, 交延长线于点N,则,
由折叠知,,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
由(2)知垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了矩形折叠综合.熟练掌握矩形的判定和性质,折叠性质,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理解直角三角形,是解题的关键.
29.(22-23九年级上·华二紫竹·期中)如图,中,.点D为斜边的中点,,交边于点E,点P为射线上的动点,点Q为边上的动点,且运动过程中始终保持.
(1)求证:;
(2)设.求y关于x的函数解析式,并写出该函数的定义域;
(3)连接,交线段于点F.当为等腰三角形时,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)根据同角的余角相等,得到,,即可得出结论;
(2)先证明,求出,根据,得到,求出的长,进而求出的长,即可得出解析式,根据,,求出定义域即可;
(3)先证明,得到也为等腰三角形,分三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∵点D为斜边的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
解得:,
由(1)得:,
∴,
即,
解得:,
∴,
即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)由(1)得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形时,也为等腰三角形,
①若,过Q作于G,如图所示:
则,
∵,
∴,
解得:,
即;
②若,则,
解得:,
即;
③若,则,
∵,此种情况舍去;
综上:线段AP的长为或.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,求函数解析式,解题的关键是掌握相似三角形的判定和性质,利用分类讨论的思想进行求解.
30.(22-23九年级上·上海·期中)如图,已知四边形中,过点作、,分别交、于点、,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)根据,可得,根据.证明,进而可以解决问题;
(2)由,可得,所以,再由,可得,由,得,进而可得结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
又∵,即:,
∴,
∴,
∴,
即:;
(2)证明∵,
∴,
则:,
∴,
由(1)知:,
又∵
∴
则:,
∴
∴
又∵,
∴四边形是平行四边形,且
∴,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握相似三角形的判定与性质,得到.
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