内容正文:
第二十七章 相似(A卷·提升卷)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
1.若 = ,则 的值为( )
A. B. C.1 D.
2.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,得到对应的△A′B′O′.若点A的坐标是(﹣1,2),则点A′的坐标是( )
A.(4,﹣2) B.(2,﹣4) C.(﹣4,2) D.(﹣2,4)
3.如图,安装路灯AB的路面CD比种植树木的地面PQ高CP=1.2 m,在路灯的照射下,路基CP留在地面上的影长EP为0.4 m,通过测量知道BC的距离为1.5 m,则路灯AB的高度是( )
A.3 m B.3.6 m C.4.5 m D.6 m
4.如图,点在反比例函数的图象上,点在轴负半轴上,直线交轴于点,若,的面积为12,则的值为( )
A.4 B.6 C.10 D.12
5.如图,在中,点D在BC边上,连接AD,点C在线段AD上,,且交AD于点E,,且交CD于点F,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图,在正方形ABCD中,AB=4,AC与 相交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,P是OD的中点,过点P作PM⊥BC于点M,交 于点N′,则PN-MN′的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.已知 ,若b+d≠0,则 = .
8.如图,乐器上的一根弦的长度为,两个端点、固定在乐器板面上,支撑点是弦靠近点的黄金分割点,则线段的长度为 .(结果保留根号,参考数据:黄金分割数:).
9.如图,原点是和的位似中心,点与点是对应点,的面积是3,则的面积是 .
10.如图所示, 是边长为9cm的等边三角形,被一平行于BC的矩形所截,AB被截成三等分,则图中阴影部分的面积为 .
11. 如图, 4 个小正方形拼成 “ ” 型模具, 其中三个顶点在正坐标轴上, 顶点 在反比例函数 的图象上, 若 , 则 .
12.如图,在 中, , , , ,垂足为 , 为 的中点, 与 交于点 ,则 的长为 .
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.如图,在中,点D、E分别在边AC、AB上,,求证:.
14.如图,在△ABC中,BM平分∠ABC,MB=MC.
(1)求证:△AMB∽△ABC;
(2)若AM=3,MB=6,求AB的长.
15.如图,某学习小组为了测量校园内一棵小树的高度 ,用长为 的竹竿 作测量工具,移动竹竿,使竹竿影子的顶端、树影子的顶端落在水平地面上的同一点E,且点E,A,C在同一直线上.已知 , ,求这棵树的高度 .
16.如图,已知△ABC中,AC=BC,点D、E、F分别是线段AC、BC、AD的中点,BF、ED的延长线交于点G,连接GC.
(1)求证:AB=GD;
(2)当CG=EG时,且AB=2,求CE.
17.在的正方形网格中,四边形的顶点都在格点上.请仅用无刻度的直尺,按要求完成下列作图.
(1)在图1中作的平分线;
(2)在图2中,连接交于点O,在上确定点M,使.
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以BC为直径的⊙O交AB于点D,E为 的中点.
(1)求证:∠ACD=∠DEC;
(2)延长DE、CB交于点P,若PB=BO,DE=2,求PE的长.
19.欧多克索斯约公元前400年出生于尼多斯,约公元前347年卒于尼多斯,精通数学、天文学、地理学.他认为所谓的黄金分割,指的是把长为的线段分为两部分,使其中较长部分与全部之比,等于较短部分与较长部分之比,其比值为.现在,我们也把顶角为的等腰三角形叫黄金三角形.
图1 图2
(1)如图1,在,的平分线交腰于点.请你根据上述材料利用所学知识,证明点为腰的黄金分割点;
(2)如图2,在中,为斜边上的高,,若是的黄金分割点,求的长.
20.阅读下列材料,并按要求解答.
[模型介绍]如图①,C是线段AB上一点,E、F在AB同侧,且∠A=∠B=∠ECF=90°,看上去像一个“K”,我们称图①为“K”型图.
[性质探究]性质1:如图①,△ACE∽△BFC;
[模型应用]应用:如图②,在四边形ABCD中,∠ADC=90°,AD=1,CD=2,BC=2 ,AB=5.求BD.
(1)请你完成性质1的证明过程;
(2)请解答模型应用提出的问题.
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.根据以下素材,探索解决问题.
测量旗杆的高度
素材1 可以利用影子测量旗杆的高度.如图1,光线,DN,BM分别是旗杆和小陈同学在同一时刻的影子.
素材2 可以利用镜子测量旗杆的高度.如图2,小陈同学从镜子E中刚好可以看见旗杆的顶端C,测得.
素材3 可以利用标杆测量旗杆的高度.如图3,点G,P,C在同一直线上,标杆,测得,.(说明:小陈同学、旗杆CD与标杆PQ均垂直于地面,小陈同学的眼睛G离地面的距离)
(1)任务1 利用素材1证明△ABM△CDN;
(2)任务2 在素材2中,小陈同学还要测量图中哪条线段的长度(旗杆无法直接测量),才能求出旗杆的高度?若把该线段的长度记为a,请你用含a的式子表示出旗杆的高度;
(3)任务3 利用素材3求出旗杆的高度.
22.如图,在正方形ABCD中,点M是边BC上的一点(不与B、C重合),点N在CD边的延长线上,且满足∠MAN=90°,连接MN、AC,MN与边AD交于点E.
(1)求证:AM=AN;
(2)如果∠CAD=2∠NAD,求证:AM2=AC•AE;
(3)MN和AC相交于O点,若BM=1,AB=3,试猜想线段OM,ON的数量关系并证明.
六、解答题(本大题共12分)
23.在中,D为AB边上一点,过点D作交AC于点E,以DE为折线,将翻折,设所得的与梯形DBCE重叠部分的面积为y.
图1图2 图3
(1)如图1,若,,,,则y的值为 ;
(2)如图2,若,,D为AB中点,则y的值为 ;
(3)若,,,设.
①求y与x的函数解析式;
②y是否有最大值,若有,求出y的最大值;若没有,请说明理由.
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第二十七章 相似(A卷·提升卷)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
1.若 = ,则 的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【解析】解:由=,得y=x.
故选:A.
2.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,得到对应的△A′B′O′.若点A的坐标是(﹣1,2),则点A′的坐标是( )
A.(4,﹣2) B.(2,﹣4) C.(﹣4,2) D.(﹣2,4)
【答案】B
【解析】解:由题意知,点A′的坐标为(2,-4)
故答案为:B.
3.如图,安装路灯AB的路面CD比种植树木的地面PQ高CP=1.2 m,在路灯的照射下,路基CP留在地面上的影长EP为0.4 m,通过测量知道BC的距离为1.5 m,则路灯AB的高度是( )
A.3 m B.3.6 m C.4.5 m D.6 m
【答案】C
【解析】解:∵AB⊥BC,CP⊥QP,
∴∠ABC=∠CPE=90°,
∴AB∥CP,
∴∠A=∠ECP,
∴△ACB∽△CEP,
∴即
解之:AB=4.5.
故答案为:C.
4.如图,点在反比例函数的图象上,点在轴负半轴上,直线交轴于点,若,的面积为12,则的值为( )
A.4 B.6 C.10 D.12
【答案】D
【解析】解:如图,过点作轴,垂足为,
∵,,
∴,
∴,
即:
,
∴,
故答案为:D.
5.如图,在中,点D在BC边上,连接AD,点C在线段AD上,,且交AD于点E,,且交CD于点F,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵GE // BD、GF//AC,
∴
∴
故答案为:C.
6.如图,在正方形ABCD中,AB=4,AC与 相交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,P是OD的中点,过点P作PM⊥BC于点M,交 于点N′,则PN-MN′的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,AB=4,
∴OA=OC,AD=AB=4,
∵N是AO的中点,P是OD的中点,
∴PN是△AOD的中位线,
∴PN= AD=2,
∵PM⊥BC,
∴PM//CD//AB,
∴点N′为OC的中点,
∴AC=4CN′,
∵PM//AB,
∴△CMN′∽△CBA,
∴ ,
∴MN′=1,
∴PN-MN′=2-1=1,
故答案为:A.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.已知 ,若b+d≠0,则 = .
【答案】
【解析】设a=2m,c=2n,
∵ ,
∴b=3m,d=3n,
∴ = = ,
故答案为:
8.如图,乐器上的一根弦的长度为,两个端点、固定在乐器板面上,支撑点是弦靠近点的黄金分割点,则线段的长度为 .(结果保留根号,参考数据:黄金分割数:).
【答案】()
【解析】解:∵点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC,
∴,
设AC=x,则BC=AB-AC=100-x,
∴,
∴x2+100x=1002,
解得,(舍),
∴AC的长为:()cm.
故答案为:().
9.如图,原点是和的位似中心,点与点是对应点,的面积是3,则的面积是 .
【答案】12
【解析】解:∵点与点是对应点,
∴,
∴,
∴,
∵的面积是,
∴的面积是12,
故答案为:12.
10.如图所示, 是边长为9cm的等边三角形,被一平行于BC的矩形所截,AB被截成三等分,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】 cm²
【解析】解: 是边长为9cm的等边三角形,
,AB被截成三等分,
: : :4:9,
: : :3:5,
图中阴影部分的面积 .
故答案为: cm².
11. 如图, 4 个小正方形拼成 “ ” 型模具, 其中三个顶点在正坐标轴上, 顶点 在反比例函数 的图象上, 若 , 则 .
【答案】24
【解析】解:过点D作DE⊥x轴于点E,过点A作AF⊥DE于点F,连接AD,
∵∠ABC=∠BAF=∠AOF=90°
∴∠AFO+∠OAF=90°,∠OAF+∠CAB=90°,
∴∠AFO=∠CAB,
∴△ABC∽△FOA
∴即
解之:;
同理可知△AOF∽△FED,
∴即
解之:,
∴,
∴点D,
∵点D在反比例函数图象上,
∴
故答案为:24.
12.如图,在 中, , , , ,垂足为 , 为 的中点, 与 交于点 ,则 的长为 .
【答案】
【解析】如解图,过点 作 于 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,点 是 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ∽
∴
∴ ,
设 为 ,则 ,由勾股定理得 ,
又∵ ,
∴ ,
则 ,
∵ 且 ,
∴ ∽ ,
∴ ,
即 ,
解得 ,
∴ .
∵
∴
∴
∴
故答案为:
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.如图,在中,点D、E分别在边AC、AB上,,求证:.
【答案】∵AB=2AD,AC=2AE,
,
∵∠DAE=∠BAC,
∴△ADE∽△ABC.
14.如图,在△ABC中,BM平分∠ABC,MB=MC.
(1)求证:△AMB∽△ABC;
(2)若AM=3,MB=6,求AB的长.
【答案】(1)证明:∵MB=MC,
∴∠MBC=∠MCB,
∵BM平分∠ABC,
∴∠MBC=∠ABM,
∴∠ABM=∠MCB,
又∵∠A=∠A,
∴△AMB∽△ABC;
(2)解:∵AM=3,MB=6=MC,
∴AC=9,
∵△AMB∽△ABC,
∴,
∴AB2=27,
∴AB=3(负值舍去),
∴AB的长为3.
15.如图,某学习小组为了测量校园内一棵小树的高度 ,用长为 的竹竿 作测量工具,移动竹竿,使竹竿影子的顶端、树影子的顶端落在水平地面上的同一点E,且点E,A,C在同一直线上.已知 , ,求这棵树的高度 .
【答案】解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
答:这棵树的高度 为 .
16.如图,已知△ABC中,AC=BC,点D、E、F分别是线段AC、BC、AD的中点,BF、ED的延长线交于点G,连接GC.
(1)求证:AB=GD;
(2)当CG=EG时,且AB=2,求CE.
【答案】(1)解:∵D,E是AC,BC的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴DE∥AB,AB=2DE,
∴∠ABF=∠DGF,
∵F为AD中点,
∴AF=DF,
在△ABF和△DGF中,
∴△ABF≌△DGF(AAS),
∴AB=GD
(2)解:∵AB=2,
∴CD=2,DE=1,
∴GE=3,
∵CA=CB,
∴∠CAB=∠CBA,
∵CG=EG,
∴∠GEC=∠GCE,
∵DE∥AB,
∴∠GEC=∠CBA,
∴△GEC∽△CBA,
设CE=x,
则BC=2x,
∴ ,即 ,
解得: ,(负值舍去)
∴CE= .
17.在的正方形网格中,四边形的顶点都在格点上.请仅用无刻度的直尺,按要求完成下列作图.
(1)在图1中作的平分线;
(2)在图2中,连接交于点O,在上确定点M,使.
【答案】解:(1)如图,即为所求;
(2)如图,点M即为所求.
【分析】(1)在上取点F,使,从而构造腰为5的等腰三角形,连接,取的中点E,然后作射线,即可;
(2)取的中点H,取格点,使,连接,从而构造平行四边形ACHG,交于点M,利用三角形中位线可得到点M即为所求.
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以BC为直径的⊙O交AB于点D,E为 的中点.
(1)求证:∠ACD=∠DEC;
(2)延长DE、CB交于点P,若PB=BO,DE=2,求PE的长.
【答案】(1)证明:∵BC是⊙O的直径,
∴∠BDC=90°,
∴∠BCD+∠B=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠ACD=∠B,
∵∠DEC=∠B,
∴∠ACD=∠DEC.
(2)证明:连结OE
∵E为BD弧的中点.
∴∠DCE=∠BCE,
∵OC=OE,
∴∠BCE=∠OEC,
∴∠DCE=∠OEC,
∴OE∥CD,
∴△POE∽△PCD,
∴ ,
∵PB=BO,DE=2
∴PB=BO=OC
∴ = ,
∴ = ,
∴PE=4.
19.欧多克索斯约公元前400年出生于尼多斯,约公元前347年卒于尼多斯,精通数学、天文学、地理学.他认为所谓的黄金分割,指的是把长为的线段分为两部分,使其中较长部分与全部之比,等于较短部分与较长部分之比,其比值为.现在,我们也把顶角为的等腰三角形叫黄金三角形.
图1 图2
(1)如图1,在,的平分线交腰于点.请你根据上述材料利用所学知识,证明点为腰的黄金分割点;
(2)如图2,在中,为斜边上的高,,若是的黄金分割点,求的长.
【答案】(1)证明:在中,
为的平分线,
,
.
,即
点为腰的黄金分割点;
(2)解:点是的黄金分割点,
.
又,
是斜边上的高,
.
20.阅读下列材料,并按要求解答.
[模型介绍]如图①,C是线段AB上一点,E、F在AB同侧,且∠A=∠B=∠ECF=90°,看上去像一个“K”,我们称图①为“K”型图.
[性质探究]性质1:如图①,△ACE∽△BFC;
[模型应用]应用:如图②,在四边形ABCD中,∠ADC=90°,AD=1,CD=2,BC=2 ,AB=5.求BD.
(1)请你完成性质1的证明过程;
(2)请解答模型应用提出的问题.
【答案】(1)证明:∵∠A=∠B=∠ECF=90°,
∴∠ACE+∠BCF=90°,∠BFC+∠BCF=90°
∴∠ACE=∠BFC,
又∠A=∠B=90°
∴△ACE∽△BFC
(2)解:如图,连接AC,作BH⊥DC交DC的延长线与H.
在Rt△ADC中,∵∠ADC=90°,AD=1,CD=2,
∴AC= ,
∵AC2+BC2=5+20=25,AB2=52=25,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
∴∠ADC=∠ACB=∠CHB=90°,
∴符合“K”型图,
∴△ACD∽△CBH,
∴ ,
∴ ,
∵CH=2,BH=4,
∴DH=4,
在Rt△BDH中, .
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.根据以下素材,探索解决问题.
测量旗杆的高度
素材1 可以利用影子测量旗杆的高度.如图1,光线,DN,BM分别是旗杆和小陈同学在同一时刻的影子.
素材2 可以利用镜子测量旗杆的高度.如图2,小陈同学从镜子E中刚好可以看见旗杆的顶端C,测得.
素材3 可以利用标杆测量旗杆的高度.如图3,点G,P,C在同一直线上,标杆,测得,.(说明:小陈同学、旗杆CD与标杆PQ均垂直于地面,小陈同学的眼睛G离地面的距离)
(1)任务1 利用素材1证明△ABM△CDN;
(2)任务2 在素材2中,小陈同学还要测量图中哪条线段的长度(旗杆无法直接测量),才能求出旗杆的高度?若把该线段的长度记为a,请你用含a的式子表示出旗杆的高度;
(3)任务3 利用素材3求出旗杆的高度.
【答案】(1)证明:由题意知:,,
即,
∵,
∴,
∴.
(2)解:小陈同学还要测量图中线段DE的长度,记为a.
由题意知:,
∵,,
∴,
∴.
∴,
∵,,,
∴.
(3)解:过点G作于点H,交PQ于点F.
由题意知:,,,
即,
,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
22.如图,在正方形ABCD中,点M是边BC上的一点(不与B、C重合),点N在CD边的延长线上,且满足∠MAN=90°,连接MN、AC,MN与边AD交于点E.
(1)求证:AM=AN;
(2)如果∠CAD=2∠NAD,求证:AM2=AC•AE;
(3)MN和AC相交于O点,若BM=1,AB=3,试猜想线段OM,ON的数量关系并证明.
【答案】(1)证明∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠CAD=45°=∠ACB,∠BAD=90°=∠CDA=∠B,
∴∠BAM+∠MAD=90°,
∵∠MAN=90°,
∴∠MAD+∠DAN=90°,
∴∠BAM=∠DAN,
∵AD=AB,∠ABC=∠ADN=90°,
∴△ABM≌△ADN(ASA)
∴AM=AN;
(2)∵AM=AN,∠MAN=90°
∴∠MNA=45°,
∵∠CAD=2∠NAD=45°,
∴∠NAD=22.5°
∴∠CAM=∠MAN﹣∠CAD﹣∠NAD=22.5°
∴∠CAM=∠NAD,∠ACB=∠MNA=45°,
∴△AMC∽△AEN,
∴,
∴AM•AN=AC•AE,
∵AN=AM,
∴AM2=AC•AE;
(3)ON=2OM,理由:如图,
在Rt△ABM中,AM=1,AB=3,
根据勾股定理得,BM==,
过点B作BF⊥MN于F,
∴∠OFB=∠A=90°,
由(1)知,AM=AN,
∵∠MBN=90°,
∴FB=NF=MF==,∠MBF=45°,
∵AC是正方形ABCD的对角线,
∴∠ABC=45°=∠MBF,
∴∠ABM=∠FBO,
∴△ABM∽△FBO,
∴,
∴,
∴FO=,
∴OM=MF﹣FO=,ON=NF+FO=,
∴ON=2OM.
六、解答题(本大题共12分)
23.在中,D为AB边上一点,过点D作交AC于点E,以DE为折线,将翻折,设所得的与梯形DBCE重叠部分的面积为y.
图1图2 图3
(1)如图1,若,,,,则y的值为 ;
(2)如图2,若,,D为AB中点,则y的值为 ;
(3)若,,,设.
①求y与x的函数解析式;
②y是否有最大值,若有,求出y的最大值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)
(2)12
(3)解:①当时,;
当时,.
②当时,,
当时,;
当时,.
,,
当时,.
综上所述,当时,y有最大值,最大值是10.
【解析】解:(1),,,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为: ;
(2),,
边上的高为,
,
为的中点,,
,,
,
,
,
故答案为:12。
试卷第2页,共36页
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