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专题03图形的相似(易错必刷23题9种题型专项训练)
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· 规律型:点的坐标
· 三角形中位线定理
· 黄金分割
· 平行线分线段成比例
· 相似三角形的判定
· 相似三角形的判定与性质
· 位似变换
· 射影定理
· 相似三角形的性质
一.规律型:点的坐标(共1小题)
1.如图,等边三角形ABO的边长为2,O为坐标原点,A在x轴上,B在第二象限.△ABO沿x轴正方向作无滑动的翻滚,经第一次翻滚后得△A1B1O,则翻滚3次后点B的对应点的坐标是 ;翻滚2018次后AB中点M的纵坐标为 .
二.(共3小题)
2.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,AC=10,F是DE上一点,连接AF,CF,DF=1.若∠AFC=90°,则BC的长度为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
3.如图,在△ABC中,M是BC边的中点,AP平分∠A,BP⊥AP于点P、若AB=12,AC=22,则MP的长为 .
4.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,AD,AE分别是其角平分线和中线,过点C作CG⊥AD于F,交AB于G,连接EF,则EF为 .
三.黄金分割(共1小题)
5.宽与长的比是(约0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形蕴藏着丰富的美学价值,给我们以协调和匀称的美感.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD,分别取AD、BC的中点E、F,连接EF:以点F为圆心,以FD为半径画弧,交BC的延长线于点G;作GH⊥AD,交AD的延长线于点H,则图中下列矩形是黄金矩形的是( )
A.矩形ABFE B.矩形EFCD C.矩形EFGH D.矩形DCGH
四.平行线分线段成比例(共3小题)
6.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC分别交l1,l2,l3于点A,B,C,直线DF分别交l1,l2,l3于点D,E,F,AC与DF相交于点G,且AG=2,GB=1,BC=5,则的值为( )
A. B.2 C. D.
7.如图l1∥l2∥l3,若=,DF=10,则DE=( )
A.4 B.6 C.8 D.9
8.如图,直线l1、l2、l3分别交直线l4于点A、B、C,交直线l5于点D、E、F,且l1∥l2∥l3,已知EF:DF=5:8,AC=24.
(1)求AB的长;
(2)当AD=4,BE=1时,求CF的长.
五.相似三角形的性质(共1小题)
9.如图所示,若△DAC∽△ABC,则需满足( )
A.CD2=AD•DB B.AC2=BC•CD C. D.
六.相似三角形的判定(共3小题)
10.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,∠ABC=90°,且AB=3,点E是边AB上的动点,当△ADE、△BCE、△CDE两两相似时,则AE=( )
A. B. C.或 D.或1
11.如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm,动点P从点A开始沿AB边运动,速度为2cm/s;动点Q从点B开始沿BC边运动,速度为4cm/s;如果P、Q两动点同时运动,那么何时△QBP与△ABC相似?
12.如图,AB⊥BC,DC⊥BC,E是BC上一点,使得AE⊥DE;
(1)求证:△ABE∽△ECD;
(2)若AB=4,AE=BC=5,求CD的长;
(3)当△AED∽△ECD时,请写出线段AD、AB、CD之间数量关系,并说明理由.
七.相似三角形的判定与性质(共9小题)
13.如图,在△ABC中,BC=120,高AD=60,正方形EFGH一边在BC上,点E,F分别在AB,AC上,AD交EF于点N,则AN的长为( )
A.15 B.20 C.25 D.30
14.如图,四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点E,若∠BAC=∠BDC,则下列结论中正确的是( )
①;
②△ABE与△DCE的周长比;
③∠ADE=∠ABC;
④S△ABE•S△DCE=S△ADE•S△BCE.
A.③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
15.如图,由边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C,D为格点(即小正方形的顶点),AB与CD相交于点O,则AO的长为 .
16.如图,AD是△ABC的中线,点E是线段AD上的一点,且AE=AD,CE交AB于点F.若AF=2cm,则AB= cm.
17.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=9,BP=BC=2,D在AC上,且∠APD=∠B,则CD= .
18.如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,∠AED=∠B,AG分别交线段DE、BC于点F、G,且AD:AC=DF:CG.求证:
(1)AG平分∠BAC;
(2)EF•CG=DF•BG.
19.如图,在△ABC中,D,E分别是边AB,AC上的点,连接DE,且∠ADE=∠ACB.
(1)求证:△ADE∽△ACB;
(2)若AD=2DB,AE=4,AC=9,求BD的长.
20.已知:如图,△ABC中,AD⊥BC,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,连接EF,
(1)若AD2=BD•DC,
①求证:∠BAC=90°.
②AB=4,DC=6,求EF.
(2)如图2,若AD=4,BD=2,DC=4,求EF.
21.【阅读理解】小白同学遇到这样一个问题:
△ABC中,D是BC的中点,E是AB上一点,延长DE、AC交于点F,DE=EF,AB=5,求AE的长.
小白的想法是:过点E作EH∥BC交AC于H,再通过相似三角形的性质得到AE、BE的比,从而得出AE的长,请你按照小白的思路完成解答.
【解决问题】请借助小白的解题经验,完成下面问题:
△ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,E为AB边上一点,AE=AD,H、Q为BC上两点,CQ=DH,DQ=mDH,G为AC上一点,连接EQ交HG、AD于F、P,∠EFG+∠EAD=180°,猜想并验证EP与GH的数量关系.
八.位似变换(共1小题)
22.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,4),B(4,1),以原点O为位似中心,将△OAB缩小为原来的,则点A的对应点A′的坐标是( )
A.(2,) B.(1,2)
C.(4,8)或(﹣4,﹣8) D.(1,2)或(﹣1,﹣2)
九.射影定理(共1小题)
23.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC<BC,则下列结论中错误的是( )
A.CD2=AD•DB B.AC•DB=BC•AD
C.AD•BC=AC•CD D.BC2=BD•AB
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· 三角形中位线定理
· 黄金分割
· 平行线分线段成比例
· 相似三角形的判定
· 相似三角形的判定与性质
· 位似变换
· 射影定理
· 相似三角形的性质
一.规律型:点的坐标(共1小题)
1.如图,等边三角形ABO的边长为2,O为坐标原点,A在x轴上,B在第二象限.△ABO沿x轴正方向作无滑动的翻滚,经第一次翻滚后得△A1B1O,则翻滚3次后点B的对应点的坐标是 (5,) ;翻滚2018次后AB中点M的纵坐标为 0 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图所示,把△ABO经3次翻滚后,点B落到点B3处,点M经过点N、点H落到点M’处,点A落到点K处,作B3E⊥x轴于点E
则∠B3KE=60°,B3K=2
∴KE=B3K=1,B3E=B3K=
∴OE=2×2+1=5
∴B3(5,).
由图象可知,翻滚三次为一个循环
∵2018=3×672+2
∴翻滚2018次后AB中点M的纵坐标与点H的纵坐标相同
∵点H的纵坐标为0
∴翻滚2018次后AB中点M的纵坐标为0.
故答案为:(5,)、0.
二.三角形中位线定理(共3小题)
2.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,AC=10,F是DE上一点,连接AF,CF,DF=1.若∠AFC=90°,则BC的长度为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【答案】B
【解答】解:如图,∵∠AFC=90°,E是AC的中点,
∴Rt△ACF中,EF=AC==5,
∴DE=1+5=6;
∵D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴BC=2DE=12,
故选:B.
3.如图,在△ABC中,M是BC边的中点,AP平分∠A,BP⊥AP于点P、若AB=12,AC=22,则MP的长为 5 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:延长BP与AC相交于D,
因为∠BAP=∠DAP,AP⊥BD,AP=AP
所以△ABP≌△APD(ASA),
于是AB=AD=12,BP=PD
又∵M是BC边的中点
故PM∥AC
所以PM=DC=×10=5
故MP的长为5.
故答案为5.
4.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,AD,AE分别是其角平分线和中线,过点C作CG⊥AD于F,交AB于G,连接EF,则EF为 1 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵AD平分∠ABC,CG⊥AD,∴∠GAF=∠CAF,∠AFG=∠AFC
在△AGF和△ACF中,
,
∴△AGF≌△ACF(ASA),
∴AG=AC=6,GF=CF,
则BG=AB﹣AG=8﹣6=2.
又∵BE=CE,
∴EF是△BCG的中位线,
∴EF=BG=1.
故答案为:1.
三.黄金分割(共1小题)
5.宽与长的比是(约0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形蕴藏着丰富的美学价值,给我们以协调和匀称的美感.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD,分别取AD、BC的中点E、F,连接EF:以点F为圆心,以FD为半径画弧,交BC的延长线于点G;作GH⊥AD,交AD的延长线于点H,则图中下列矩形是黄金矩形的是( )
A.矩形ABFE B.矩形EFCD C.矩形EFGH D.矩形DCGH
【答案】D
【解答】解:设正方形的边长为2,则CD=2,CF=1
在直角三角形DCF中,DF==
∴FG=
∴CG=﹣1
∴=
∴矩形DCGH为黄金矩形
故选:D.
四.平行线分线段成比例(共3小题)
6.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC分别交l1,l2,l3于点A,B,C,直线DF分别交l1,l2,l3于点D,E,F,AC与DF相交于点G,且AG=2,GB=1,BC=5,则的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解答】解:∵AG=2,GB=1,
∴AB=AG+BG=3,
∵直线l1∥l2∥l3,
∴=,
故选:D.
7.如图l1∥l2∥l3,若=,DF=10,则DE=( )
A.4 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【解答】解:l1∥l2∥l3,
∴==,
又∵DF=10,
∴DE=DF=6,
故选:B.
8.如图,直线l1、l2、l3分别交直线l4于点A、B、C,交直线l5于点D、E、F,且l1∥l2∥l3,已知EF:DF=5:8,AC=24.
(1)求AB的长;
(2)当AD=4,BE=1时,求CF的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)解:∵l1∥l2∥l3,EF:DF=5:8,AC=24,
∴==,
∴=,
∴BC=15,
∴AB=AC﹣BC=24﹣15=9.
(2)解:∵l1∥l2∥l3
∴==,
∴=,
∴OB=3,
∴OC=BC﹣OB=15﹣3=12,
∴==,
∴=,
∴CF=4.
五.相似三角形的性质(共1小题)
9.如图所示,若△DAC∽△ABC,则需满足( )
A.CD2=AD•DB B.AC2=BC•CD C. D.
【答案】B
【解答】解:由CD2=AD•DB,可得CD:AD=BD:CD,由此得不出结论;
由AC2=BC•CD,可得AC:BC=CD:AC,
∵∠C=∠C,
∴△ABC∽△DAC,故B选项正确;
由得不出结论;
由=及∠BAC=∠ADC=90°可得结论,但题目中未提及.
故选:B.
六.相似三角形的判定(共3小题)
10.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,∠ABC=90°,且AB=3,点E是边AB上的动点,当△ADE、△BCE、△CDE两两相似时,则AE=( )
A. B. C.或 D.或1
【答案】D
【解答】解:分两种情况:
①当∠CED=90°时,如图1,
过E作EF⊥CD于F,
∵AD∥BC,AD<BC,
∴AB与CD不平行,
∴当△ADE、△BCE、△CDE两两相似时,
∴∠BEC=∠CDE=∠ADE,
∵∠A=∠B=∠CED=90°,
∴∠BCE=∠DCE,
∴AE=EF,EF=BE,
∴AE=BE=AB=;
②当∠CDE=90°时,如图2,
∵当△ADE、△BCE、△CDE两两相似时,
∴∠CEB=∠CED=∠AED=60°,
∴∠BCE=∠DCE=30°,
∵∠A=∠B=90°,
∴BE=ED=2AE,
∵AB=3,
∴AE=1,
综上,AE的值为或1;
故选:D.
11.如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm,动点P从点A开始沿AB边运动,速度为2cm/s;动点Q从点B开始沿BC边运动,速度为4cm/s;如果P、Q两动点同时运动,那么何时△QBP与△ABC相似?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:设经过t秒时,以△QBP与△ABC相似,则AP=2t厘米,BP=(8﹣2t)厘米,BQ=4t厘米,
∵∠PBQ=∠ABC,
∴当=时,△BPQ∽△BAC,即=,解得t=2(s);
当=时,△BPQ∽△BCA,即=,解得t=0.8(s);
即经过2秒或0.8秒时,△QBP与△ABC相似.
12.如图,AB⊥BC,DC⊥BC,E是BC上一点,使得AE⊥DE;
(1)求证:△ABE∽△ECD;
(2)若AB=4,AE=BC=5,求CD的长;
(3)当△AED∽△ECD时,请写出线段AD、AB、CD之间数量关系,并说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵AB⊥BC,DC⊥BC,
∴∠B=∠C=90°,∠BAE+∠AEB=90°,
∵AE⊥DE,
∴∠AED=90°,
∴∠AEB+∠DEC=90°,
∴∠DEC=∠BAE,
∴△ABE∽△ECD;
(2)解:Rt△ABE中,∵AB=4,AE=5,
∴BE=3,
∵BC=5,
∴EC=5﹣3=2,
由(1)得:△ABE∽△ECD,
∴,
∴,
∴CD=;
(3)解:线段AD、AB、CD之间数量关系:AD=AB+CD;
理由是:过E作EF⊥AD于F,
∵△AED∽△ECD,
∴∠EAD=∠DEC,
∵∠AED=∠C,
∴∠ADE=∠EDC,
∵DC⊥BC,
∴EF=EC,
∵DE=DE,
∴Rt△DFE≌Rt△DCE(HL),
∴DF=DC,
同理可得:△ABE≌△AFE,
∴AF=AB,
∴AD=AF+DF=AB+CD.
七.相似三角形的判定与性质(共9小题)
13.如图,在△ABC中,BC=120,高AD=60,正方形EFGH一边在BC上,点E,F分别在AB,AC上,AD交EF于点N,则AN的长为( )
A.15 B.20 C.25 D.30
【答案】B
【解答】解:设正方形EFGH的边长EF=EH=x,
∵四边形EFGH是正方形,
∴∠HEF=∠EHG=90°,EF∥BC,
∴△AEF∽△ABC,
∵AD是△ABC的高,
∴∠HDN=90°,
∴四边形EHDN是矩形,
∴DN=EH=x,
∵△AEF∽△ABC,
∴=(相似三角形对应边上的高的比等于相似比),
∵BC=120,AD=60,
∴AN=60﹣x,
∴=,
解得:x=40,
∴AN=60﹣x=60﹣40=20.
故选:B.
14.如图,四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点E,若∠BAC=∠BDC,则下列结论中正确的是( )
①;
②△ABE与△DCE的周长比;
③∠ADE=∠ABC;
④S△ABE•S△DCE=S△ADE•S△BCE.
A.③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【解答】解:①∵∠BAC=∠BDC,∠AEB=∠DEC,
∴△AEB∽△DEC,
∴;故①正确;
②∵△AEB∽△DEC,
∴△ABE与△DCE的周长比;故②正确;
③∵∠BAC=∠BDC,
∴A,B,C,D共圆,
∴∠ADE=∠ACB,
如果∠ADE=∠ABC,
∴∠ABC=∠ACB,
但这两个角不一定相等,故③错误;
④假设S△ABE•S△DCE=S△ADE•S△BCE.
∴=,
∵△ABE和△ADE共高,
∴=,
∵△BCE和△DCE共高,
∴=,
∴=,故④正确.
∴结论中正确的是①②④,
故选:C.
15.如图,由边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C,D为格点(即小正方形的顶点),AB与CD相交于点O,则AO的长为 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图所示:
在△BDF和△ECF中,
,
∴△BDF≌△ECF(AAS),
∴BF=EF=,
又∵BF∥DA,
∴△BFO∽△ADO,
∴,
又∵AD=4,
∴,
在Rt△ABD中,由勾股定理得,
,
又∵AB=AO+BO,
∴AO=,
故答案为.
16.如图,AD是△ABC的中线,点E是线段AD上的一点,且AE=AD,CE交AB于点F.若AF=2cm,则AB= 10 cm.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图所示,过A作AG∥BC,交CF的延长线于G,
∵AE=AD,AG∥BC,
∴△AEG∽△DEC,
∴==,
又∵AD是△ABC的中线,
∴BC=2CD,
∴=,
∵AG∥BC,
∴△AFG∽△BFC,
∴==,
∴BF=4AF=8cm,
∴AB=AF+BF=10cm,
故答案为:10.
17.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=9,BP=BC=2,D在AC上,且∠APD=∠B,则CD= .
【答案】.
【解答】解:∵BP=BC=2,
∴BC=3BP=6,
∴CP=BC﹣BP=6﹣2=4,
∵AB=AC=9,
∴∠B=∠C,
∴∠BAP+∠APB=180°﹣∠B,
∵∠APD=∠B,
∴∠APB+∠DPC=180°﹣∠APD=180°﹣∠B,
∴∠DPC=∠BAP,
∴△ABP∽△PCD,
∴=,
∴=,
∴CD=,
故答案为:.
18.如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,∠AED=∠B,AG分别交线段DE、BC于点F、G,且AD:AC=DF:CG.求证:
(1)AG平分∠BAC;
(2)EF•CG=DF•BG.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图所示:
(1)∵∠DAE+∠AED+∠ADE=180°,
∠BAC+∠B+∠C=180°,
∠AED=∠B,
∴∠ADE=∠C,
在△ADF和△ACG中,
∴△ADF∽△ACG,
∴∠DAF=∠CAG,
∴AG平分∠BAC;
(2)在△AEF和△ABG中,
,
∴△AEF∽△ABG,
∴,
在△ADF和△AGC中,
,
∴△ADF∽△AGC,
∴,
∴,
∴EF•CG=DF•BG.
19.如图,在△ABC中,D,E分别是边AB,AC上的点,连接DE,且∠ADE=∠ACB.
(1)求证:△ADE∽△ACB;
(2)若AD=2DB,AE=4,AC=9,求BD的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵∠ADE=∠ACB,∠A=∠A,
∴△ADE∽△ACB;
(2)解: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.
20.已知:如图,△ABC中,AD⊥BC,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,连接EF,
(1)若AD2=BD•DC,
①求证:∠BAC=90°.
②AB=4,DC=6,求EF.
(2)如图2,若AD=4,BD=2,DC=4,求EF.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠CDA=90°,
又∵AD2=BD•DC,
∴=,
∴△ABD∽△CAD,
∴∠BAD=∠C,
又∵∠B+∠BAD=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∴∠BAC=90°;
②∵DE⊥AB,DF⊥AC,∠BAC=90°,
∴∠EAF=∠AED=∠AFD=90°,
∴四边形AEDF是矩形,
∴EF=AD,
∵∠BAC=90°,AD⊥BC,
∴AB2=BD×BC,即42=BD×(BD+6),
解得BD=2,
∴Rt△ABD中,AD==2,
∴EF=2;
(2)∵AD=4,DC=4,DF⊥AC,BD=2,
∴AC=4,AB=2,
∴AF=AC=2,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,AD⊥BC,
∴AD2=AE×AB,AD2=AF×AC,
∴AE×AB=AF×AC,即,
又∵∠EAF=∠CAB,
∴△AEF∽△ACB,
∴=,
∴=,
解得EF=.
21.【阅读理解】小白同学遇到这样一个问题:
△ABC中,D是BC的中点,E是AB上一点,延长DE、AC交于点F,DE=EF,AB=5,求AE的长.
小白的想法是:过点E作EH∥BC交AC于H,再通过相似三角形的性质得到AE、BE的比,从而得出AE的长,请你按照小白的思路完成解答.
【解决问题】请借助小白的解题经验,完成下面问题:
△ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,E为AB边上一点,AE=AD,H、Q为BC上两点,CQ=DH,DQ=mDH,G为AC上一点,连接EQ交HG、AD于F、P,∠EFG+∠EAD=180°,猜想并验证EP与GH的数量关系.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【阅读理解】
如图1,过点E作EH∥BC交AC于H,
∴∠FEH=∠FDC,∠FHE=∠C,
∴△FEH∽△FDC,
∴,
∵DE=EF,
∴,
∵BD=DC,
∴,
同理得:△AEH∽△ABC,
∴,
∵AB=5,
∴AE=;
【解决问题】
猜想:=,理由是:
如图2,过D作DM∥GH,交AC于M,
∴∠CMD=∠CGH,∠CDM=∠CHG,
∴△CDM∽△CHG,
∴,
设DH=CQ=x,则DQ=mx,
∴==,
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAP=∠DAM,
∵∠EFG+∠EAD=180°,
∴∠AEP+∠ANF=180°,
∵GH∥DM,
∴∠ADM+∠DNG=∠ADM+∠ANF=180°,
∴∠ADM=∠AFP,
∵AE=AD,
∴△AEP≌△ADM,
∴EP=DM,
∴=.
八.位似变换(共1小题)
22.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,4),B(4,1),以原点O为位似中心,将△OAB缩小为原来的,则点A的对应点A′的坐标是( )
A.(2,) B.(1,2)
C.(4,8)或(﹣4,﹣8) D.(1,2)或(﹣1,﹣2)
【答案】D
【解答】解:以O为位似中心,把△OAB缩小为原来的,
则点A的对应点A′的坐标为(2×,4×)或[2×(﹣),4×(﹣)],
即(1,2)或(﹣1,﹣2),
故选:D.
九.射影定理(共1小题)
23.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC<BC,则下列结论中错误的是( )
A.CD2=AD•DB B.AC•DB=BC•AD
C.AD•BC=AC•CD D.BC2=BD•AB
【答案】B
【解答】解:∵∠ACB=90°,CD⊥AB
∴CD2=AD•DB,BC2=BD•AB,
故A、D选项正确;
∵△ACD∽△CBD,
∴==,
∴AC•DB=BC•CD,故B选项错误;
AD•BC=AC•CD,故C选项正确;
故选:B.
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