内容正文:
第04讲 探索三角形相似的条件(2个知识点+5种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.平行线分线段成比例
(1)定理1:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.
推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例.
(2)推论1:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边.
(3)推论2:平行于三角形的一边,并且和其他两边(或两边的延长线)相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
知识点2.相似三角形的判定
(1)平行线法:平行于三角形的一边的直线与其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;
这是判定三角形相似的一种基本方法.相似的基本图形可分别记为“A”型和“X”型,如图所示在应用时要善于从复杂的图形中抽象出这些基本图形.
(2)三边法:三组对应边的比相等的两个三角形相似;
(3)两边及其夹角法:两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似;
(4)两角法:有两组角对应相等的两个三角形相似.
题型强化
题型一.平行线分线段成比例
1.(2024•沭阳县模拟)如图,在△中,在边上,,是的中点,连接并延长交于点,若,则的长为
A.2 B.2.5 C.3 D.4
2.(2024•邗江区校级三模)如图,,直线、与这三条直线分别交于点、、和、、,若,,,则的长为 .
3.(2024•海门区校级模拟)如图,是线段上一动点,分别以、为边作等边.等边,连接、分别交、于、两点.
(1)求证:;
(2)判断直线与的位置关系;
(3)若,当点在上运动时,是否存在一个位置使的长最大?若存在请求出此时的长以及的长.若不存在请说明理由.
题型二.相似三角形的判定
4.(2024•睢宁县校级模拟)如图,在四边形中,对角线,交于点,若,则图中一定相似的三角形是
A. B. C. D.
5.(2024•沭阳县一模)如图,在中,,,,点在边上(不与,重合),过点作直线截,使截得的新三角形与原相似,当截得新三角形与原相似的个数仅为3时,则的取值范围为 .
6.(2024秋•宜兴市校级月考)如图所示,在的正方形方格中,和的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上.
(1)填空: , ;
(2)判断与是否相似?并证明你的结论.
题型三、由平行判断成比例的线段
7.(2023九年级·江苏·专题练习)如图,已知,那么下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
8.(2024·江苏南京·三模)如图所示,若,则.依据是 .
9.(23-24九年级下·江苏南京·自主招生)如图,在梯形中,,M、N分别是、中点,试判断、、延长线是否交于一点,并证明.
题型四、由平行截线求相关线段的长或比值
10.(2024·江苏扬州·二模)如图,在中,,点M在边上,线段沿着过M的直线折叠,点C恰巧落在边上的点N处.如果,,那么a与b满足的关系式是( )
A. B. C. D.
11.(23-24九年级下·江苏南通·阶段练习)如图,直线交坐标轴于点A,B,交反比例函数于点M,N,若,则k的值为 .
12.(23-24九年级下·江苏南京·自主招生)如图,在中,D是边上一点,,面积为S,面积为,求的最大值.
题型五、相似三角形的判定综合
13.(2024九年级下·全国·专题练习)如图所示,在中,,垂足分别为D、E两点,则图中与相似的三角形有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
14.(22-23九年级下·全国·课后作业)如图,不等长的两条对角线相交于点,且将四边形分成甲、乙、丙、丁四个三角形.若,则甲、乙、丙、丁这4个三角形中,一定相似的有 .
15.(21-22九年级下·全国·单元测试)如图判断方格中的两个三角形是否相似,并说明理由.
分层练习
一、单选题
1.如图中,已知, ,若,的值为( )
A. B. C. D.
2.依据下列条件不能判定与相似的是( )
A.,,,,,
B.,,,,
C.,,
D.,,,,,
3.如图,AD∥BE∥CF,AB=3,BC=2,DE=3.6,则EF的值为( )
A.1.8 B.2.4 C.4.8 D.5.4
4.如图,,直线,与,,分别交于点A,,和点,,,若,,则的长是( )
A. B. C.6 D.10
5.如图,在中,是边的中点.按下列要求作图:
①以点为圆心、适当长为半径画弧,交线段于点,交于点;
②以点为圆心、长为半径画弧,交线段于点;
③以点为圆心、长为半径画弧,交前一条弧于点,点与点在直线同侧;
④作直线,交于点.下列结论不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
6.如图,若DC∥FE∥AB,则有( ).
A. B.
C. D.
7.如图.在△ABC中,DE∥BC,∠B=∠ACD,则图中相似三角形有( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
8.如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
9.如图,AB是的直径,点C在圆上,,则图中与相似的三角形的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
10.如图,在中,为边上一点,已知,E为的中点,延长交于F,则=( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.如图,在中,,点D在边上,点E在边上且.只需添加一个条件即可证明,这个条件可以是 (写出一个即可).
12.如图,已知,,,,要使,只要 .
13.如图,要使△ABC与△DBA相似,则只需添加一个适当的条件是 (填一个即可)
14.如图:中,,分别在、上,且与不平行,请填上一个适当的条件,可得△ADE∽△ABC. .
15.三边 的两个三角形 .
符号语言表示:
如图,在△ABC和△A′B′C′中,
∵,
∴△ABC∽△A′B′C′.
16.如图,在△ABC和△APQ中,∠PAB=∠QAC,若再增加一个条件就能使△APQ∽△ABC,则这个条件可以是 .
17.如图,与相交于点E,,联结,若,设,,那么 (用含的式子表示)
18.如图,在△ABC中,AD和BE是高,∠ABE=45°,点F是AB的中点,AD与FE、BE分别交于点G、H,∠CBE=∠BAD.有下列结论:①FD=FE;②AH=2CD;③BC•AD=AE2;④S△ABC=4S△ADF.其中正确的有 .
三、解答题
19.如图,装有某种液体的工业用桶中放置有一根搅拌棍.工人师傅为了解桶内所装液体的体积,先在搅拌棍所处桶孔位置做好标记点A,并取出;然后测得搅拌棍接触到液体部分m,搅拌棍A到底端D处的长度为,最后测量出桶的高为,圆桶内壁的底面直径为.已知桶内的液面与桶底面平行,其平面示意图如图2所示.请你根据以上数据,帮工人师傅计算出桶内所装液体的体积(结果保留π)
20.如图,花丛中有一盏路灯,为了测量路灯离地面的高度,小明在点处竖立标杆,小明站立在点处,从点处看到标杆顶、路灯顶在一直线上(点、、也在一直线上).已知米,米,标杆米,人的眼睛离地面的距离米.求路灯离地面的高度.
21.如图,阳光(平行光线)通过窗户照到厂房内,竖直窗框在地面上留下2米长的影子,窗框影子的一端到窗下墙脚的距离为3.6米,窗口底边与地面的距离为1.2米.
(1)求窗户的高度(的长);
(2)如下图,随着平行光线照射角度的变化,窗框影子的一端沿向右移动到,米,另一端恰好移动到厂房的另一墙脚,求的长.
22.如图,点E是的边的中点,连结并延长,交的延长线于点F.
(1)求证:.
(2)若,,,求的长.
23.如图是的正方形网格,已知,请按下列要求完成作图(要求保留作图痕迹,不要求写作法和结论).
(1)将绕C点按顺时针方向旋转,得到,请在图中作出;
(2)在图中,以为公共角,仅用无刻度直尺在线段上分别找一点P,Q,使与相似但不全等.
24.如图在中,,,点P是边上由B向C运动(不与点B, C重合)的一动点,P点的速度是,设点P的运动时间为t,过P点作的平行线交于点N,连接.
(1)请用含有t的代数式表示线段的长;
(2)当t为何值时,的面积等于面积的四分之一;
(3)在点P的运动过程中,是否存在某一时刻的t的值,使得的面积有最大值,若存在请求出t的值,并计算最大面积;若不存在,请说明理由.
25.阅读与思考
下面是博学小组研究性学习报告的部分内容.请认真阅读并完成相应的任务.
仰视、俯视读数是否有误差的数学解释
实验室使用量筒量取液体时,读数要平视,量筒的液面近似地看成(C为的中点),读数时,视线要与相切于点C,仰视和俯视读数是否会有影响呢?
通过实验探究,如图,当俯视点C时,记录量筒上点D的高度为,点D在所在的上;当仰视点C时,记录量筒上点E的高度为,C为的中点.设平视读数时量筒上的记录点为点F,,量筒的直径为.
求仰视与平视的误差,俯视与平视的误差如下:
如图,连接,,.
∵C为的中点,∴.
∵,∴是的中位线,
∴.
∵,∴是的___▲___,
∴,∴,
∴.
∵,∴.
∵C为的中点,……
任务:
(1)直接写出研究报告中“▲”处空缺的内容:______;
(2)补全研究报告中“……”部分的内容;
(3)由研究报告,可知仰视读数和俯视读数______产生误差.(填“会”或“不会”)
26.如图①,在正方形中,.点P从点D出发,沿折线以每秒2个单位长度的速度向点B运动,同时点Q从点B出发,沿以每秒1个单位长度的速度向点C运动.点P关于直线的对称点,当点P不与点D、B重合时,连结、、.设点P的运动时间为t秒.
(1)当时,求t的值;
(2)当点与点Q重合时,求t的值;
(3)当时,t的值为 ;
(4)如图②,点E为中点,连接,当与正方形的边平行时,则t的值为 .
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第04讲 探索三角形相似的条件(2个知识点+5种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.平行线分线段成比例
(1)定理1:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.
推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例.
(2)推论1:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边.
(3)推论2:平行于三角形的一边,并且和其他两边(或两边的延长线)相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
知识点2.相似三角形的判定
(1)平行线法:平行于三角形的一边的直线与其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;
这是判定三角形相似的一种基本方法.相似的基本图形可分别记为“A”型和“X”型,如图所示在应用时要善于从复杂的图形中抽象出这些基本图形.
(2)三边法:三组对应边的比相等的两个三角形相似;
(3)两边及其夹角法:两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似;
(4)两角法:有两组角对应相等的两个三角形相似.
题型强化
题型一.平行线分线段成比例
1.(2024•沭阳县模拟)如图,在△中,在边上,,是的中点,连接并延长交于点,若,则的长为
A.2 B.2.5 C.3 D.4
【分析】过点作交于,如图,先由,根据平行线分线段成比例得到,再由得到比例式,然后利用比例的性质求的长.
【解答】解:过点作交于,如图,
,
,
是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
.
故选:.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.平行于三角形的一边,并且和其他两边(或两边的延长线)相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
2.(2024•邗江区校级三模)如图,,直线、与这三条直线分别交于点、、和、、,若,,,则的长为 .
【分析】根据平行线分线段成比例,再求出的长即可.
【解答】解:,
,
,,,
,
,
故答案为:8.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,根据平行线分线段成比例得出正确的比例式是解题的关键.
3.(2024•海门区校级模拟)如图,是线段上一动点,分别以、为边作等边.等边,连接、分别交、于、两点.
(1)求证:;
(2)判断直线与的位置关系;
(3)若,当点在上运动时,是否存在一个位置使的长最大?若存在请求出此时的长以及的长.若不存在请说明理由.
【分析】(1)根据等边三角形的性质可得,,,然后利用“边角边”证明和全等,再根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)根据全等三角形对应角相等求出,再求出,然后利用“角边角”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,从而求出是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,然后利用内错角相等,两直线平行即可证明;
(3)设,,根据平行线分线段成比例定理可得,再表示出、、,整理得到、的函数关系式,再根据二次函数的最值问题解答.
【解答】(1)证明:和均为等边三角形,
,,且,
在和中,
,
,
;
(2).
理由如下:由(1)可知,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
又,
是等边三角形,
,
;
(3)设,,
,
,
又,,,
,
整理得,,
配方得,
当时,线段有最大值.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,二次函数的最值问题,综合性较强,难度较大,准确识图,找出全等三角形的条件是解题关键.
题型二.相似三角形的判定
4.(2024•睢宁县校级模拟)如图,在四边形中,对角线,交于点,若,则图中一定相似的三角形是
A. B. C. D.
【分析】由两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似可证.
【解答】解:,,
,
故选:.
【点评】本题考查了相似三角形的判定,掌握相似三角形的判定是解题的关键.
5.(2024•沭阳县一模)如图,在中,,,,点在边上(不与,重合),过点作直线截,使截得的新三角形与原相似,当截得新三角形与原相似的个数仅为3时,则的取值范围为 .
【分析】考虑极端情况下相似时的长,即可解决问题.
【解答】解:如图,过点作,
则,
,
,,
,
解得,
当截得新三角形与原相似的个数仅为3时,.
故答案为:.
【点评】本题考查相似三角形的判定,解题的关键是灵活运用两角分别相等的两个三角形相似,并能不重不漏地分情况讨论.
6.(2024秋•宜兴市校级月考)如图所示,在的正方形方格中,和的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上.
(1)填空: , ;
(2)判断与是否相似?并证明你的结论.
【分析】(1)根据已知条件,结合网格可以求出的度数,根据,和的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上,利用勾股定理即可求出线段的长;
(2)根据相似三角形的判定定理,夹角相等,对应边成比例即可证明与相似.
【解答】(1)解:,
;
故答案为:;.
(2).
证明:在的正方形方格中,
,,
.
,,,
,.
.
【点评】此题主要考查学生对勾股定理和相似三角形的判定的理解和掌握,解答此题的关键是认真观察图形,得出两个三角形角和角,边和边的关系.
题型三、由平行判断成比例的线段
7.(2023九年级·江苏·专题练习)如图,已知,那么下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由平行判断成比例的线段
【分析】根据平行线分线段成比例定理逐个判断即可.
【详解】解:A.∵,
∴,故本选项不符合题意;
B.∵,
∴,故本选项不符合题意;
C.∵,
∴,故本选项不符合题意;
D.∵,
∴,故本选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,能根据平行线分线段成比例定理得出正确的比例式是解此题的关键.
8.(2024·江苏南京·三模)如图所示,若,则.依据是 .
【答案】平行线分线段成比例定理
【知识点】由平行判断成比例的线段
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理,根据平行线分线段成比例定理求解.掌握平行线分线段成比例定理是关键.
【详解】∵
∴.
∴依据是平行线分线段成比例定理.
故答案为:平行线分线段成比例定理.
9.(23-24九年级下·江苏南京·自主招生)如图,在梯形中,,M、N分别是、中点,试判断、、延长线是否交于一点,并证明.
【答案】交于一点,见解析
【知识点】由平行判断成比例的线段
【分析】此题考查了平行线分线段成比例定理的应用,延长、交于点P,连接,交于点,由得到,,则,由N为中点得到,则,即为中点,由已知M为中点,即可得到结论.
【详解】解:三线延长线交于一点,
证明如下:延长、交于点P,连接,交于点,
∵,
∴,,
∴;
∵N为中点,
∴,
∴,即为中点,
又∵M为中点,
∴M与重合,即P、M、N三点共线,
∴、、延长线交于一点P.
题型四、由平行截线求相关线段的长或比值
10.(2024·江苏扬州·二模)如图,在中,,点M在边上,线段沿着过M的直线折叠,点C恰巧落在边上的点N处.如果,,那么a与b满足的关系式是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】折叠问题、由平行截线求相关线段的长或比值
【分析】本题主要考查了折叠的性质,平行线分线段成比例定理,过点M作于D,由折叠的性质可得,则,,证明,再证明,得到,即可得到.
【详解】解:如图所示,过点M作于D,
由折叠的性质可得,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
11.(23-24九年级下·江苏南通·阶段练习)如图,直线交坐标轴于点A,B,交反比例函数于点M,N,若,则k的值为 .
【答案】9
【知识点】一次函数与反比例函数的交点问题、由平行截线求相关线段的长或比值、一元二次方程的根与系数的关系
【分析】本题考查的是一次函数与反比例函数的综合应用,平行线分线段成比例,一元二次方程根与系数的关系.
先根据,可得,过点作轴的垂线,垂足分别为,可得,设的横坐标为,根据,联立直线与反比例函数解析式,根据一元二次方程根与系数的关系,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
把代入函数中,得
,解得,
∴,,
如图所示,过点作轴的垂线,垂足分别为,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
设的横坐标为,
∴,
联立,
即,
∴,
∴,
解得:.
故答案为:9
12.(23-24九年级下·江苏南京·自主招生)如图,在中,D是边上一点,,面积为S,面积为,求的最大值.
【答案】
【知识点】面积问题(二次函数综合)、由平行截线求相关线段的长或比值
【分析】此题考查平行线分线段成比例定理和二次函数的性质,根据平行线分线段成比例定理得到,设,则,进一步得到,根据二次函数的性质即可得到答案.
【详解】解;∵
∴,
设,则
∴,
∴
当时,最大值为.
题型五、相似三角形的判定综合
13.(2024九年级下·全国·专题练习)如图所示,在中,,垂足分别为D、E两点,则图中与相似的三角形有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【知识点】相似三角形的判定综合
【分析】本题考查了相似三角形的判定.熟练掌握相似三角形的判定是解题的关键.
根据相似三角形的判定作答即可.
【详解】解:∵,
∴,,,
∴,
∵,,
∴
同理可得,,,,
∴共有四个三角形与相似.
故选:A.
14.(22-23九年级下·全国·课后作业)如图,不等长的两条对角线相交于点,且将四边形分成甲、乙、丙、丁四个三角形.若,则甲、乙、丙、丁这4个三角形中,一定相似的有 .
【答案】乙和丁
【知识点】相似三角形的判定综合
【详解】.
【易错点分析】容易误认为,条件中,是,是,不是两个三角形的对应边成比例,所以不能判定.
15.(21-22九年级下·全国·单元测试)如图判断方格中的两个三角形是否相似,并说明理由.
【答案】相似,理由见解析
【知识点】相似三角形的判定综合、勾股定理与网格问题
【分析】根据相似三角形的判定定理判断即可.
【详解】相似,理由如下:
∵在中,,,,
在中,,,,
∵,,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定,熟知其判定定理是解题的关键.
分层练习
一、单选题
1.如图中,已知, ,若,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线分线段成比例,利用A字模型基本图形即可解答.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
2.依据下列条件不能判定与相似的是( )
A.,,,,,
B.,,,,
C.,,
D.,,,,,
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定,直接根据定理内容逐一判定即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴根据两边成比例且夹角相等的两个三角形相似可得
故A不符合题意;
∵,但与不是夹角,
∴不能判定与相似,
故B符合题意;
∵,,
∴
∴,
根据两角分别对应相等的两个三角形相似可得
故C不符合题意;
∵,
∴根据三边成比例的两个三角形相似可得
故D不符合题意;
故选:B.
3.如图,AD∥BE∥CF,AB=3,BC=2,DE=3.6,则EF的值为( )
A.1.8 B.2.4 C.4.8 D.5.4
【答案】B
【分析】根据平行线分线段成比例定理即可得出答案.
【详解】∵,
∴.
∵,,,
∴,
∴.
故选:
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,掌握定理的内容是解题的关键.
4.如图,,直线,与,,分别交于点A,,和点,,,若,,则的长是( )
A. B. C.6 D.10
【答案】D
【分析】本题主要考查平行线所截线段成比例,熟练掌握平行线所截线段成比例是解题的关键;因此由题意易得,然后可得的长,进而问题可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
故选D.
5.如图,在中,是边的中点.按下列要求作图:
①以点为圆心、适当长为半径画弧,交线段于点,交于点;
②以点为圆心、长为半径画弧,交线段于点;
③以点为圆心、长为半径画弧,交前一条弧于点,点与点在直线同侧;
④作直线,交于点.下列结论不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了作一个角等于已知角,平行线的性质和判定,平行线分线段成比例定理,解题的关键是熟练掌握相关的性质,先根据作图得出,根据平行线的判定得出,根据平行线的性质得出,根据平行线分线段成比例得出,即可得出.
【详解】解:A.根据作图可知:一定成立,故A不符合题意;
B.∵,
∴,
∴一定成立,故B不符合题意;
C.∵是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴一定成立,故C不符合题意;
D.不一定成立,故D符合题意.
6.如图,若DC∥FE∥AB,则有( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:根据题意可得:△COD∽△OEF∽△OAB,则,,,.
考点:三角形相似的性质
7.如图.在△ABC中,DE∥BC,∠B=∠ACD,则图中相似三角形有( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
【答案】C
【分析】根据相似三角形的判定定理即可得到结论.
【详解】∵∠B=∠ACD,∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴△ACD∽△ADE,
∵DE∥BC,
∴∠EDC=∠DCB,
∵∠B=∠DCE,
∴△CDE∽△BCD,
故共4对,
故选:C.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定.注意掌握数形结合思想的应用,注意平行于三角形的一边的直线与其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似.
8.如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【答案】D
【详解】试题分析:∵∠ADE=∠ACD=∠ABC,∴DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∵DE∥BC,∴∠EDC=∠DCB,∵∠ACD=∠ABC,∴△EDC∽△DCB,同理:∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,∴△ABC∽△ACD,∵△ADE∽△ABC,△ABC∽△ACD,∴△ADE∽△ACD,∴共4对,故选D.
考点:1.相似三角形的判定;2.平行线的判定.
9.如图,AB是的直径,点C在圆上,,则图中与相似的三角形的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【详解】试题分析:根据已知及相似三角形的判定方法进行分析,从而得到答案.
∵∠ACB=90°,DE∥BC
∴DE⊥AC
∴图中的所有的三角形都是直角三角形
∵在直角△ABC和直角△BDC中,∠B=∠B
∴△ABC∽△CBD
同理:△AED,△ECD,△ACD均与△ABC相似
∴共有四个
故选A.
考点: (1)相似三角形的判定;(2)圆周角定理.
10.如图,在中,为边上一点,已知,E为的中点,延长交于F,则=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过点D作交于G,先证,得,再由平行线的性质可得对应线段成比例,从而得答案.
【详解】解:过点D作交于G,如图所示,
,
E是的中点,
,
,
,
,,
,
,
,
故选D.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质、平行线分线段成比例的性质定理,熟练掌握这些判定与性质是解答此题的关键.
二、填空题
11.如图,在中,,点D在边上,点E在边上且.只需添加一个条件即可证明,这个条件可以是 (写出一个即可).
【答案】
【分析】由相似三角形的判定定理可求解.
【详解】解:添加,
又∵,
∴,
故答案为:(答案不唯一).
【点睛】本题考查了相似三角形的判定,掌握相似三角形的判定定理是本题的关键.
12.如图,已知,,,,要使,只要 .
【答案】
【分析】根据对应边成比例的两个三角形互为相似三角形可以求解.
【详解】解:∠ACB=,AC=4,BC=3,
,
要使,有,
,,
故答案为:
【点睛】本题考查相似三角形的判定定理,关键是知道对应边成比例两个三角形互为相似三角形.
13.如图,要使△ABC与△DBA相似,则只需添加一个适当的条件是 (填一个即可)
【答案】∠C=∠BAD(答案不唯一)
【详解】∵∠B=∠B(公共角),
∴可添加:∠C=∠BAD.
此时可利用两角证明△ABC与△DBA相似.
故答案可为:∠C=∠BAD.(答案不唯一)
14.如图:中,,分别在、上,且与不平行,请填上一个适当的条件,可得△ADE∽△ABC. .
【答案】∠ ADE =∠ C或∠ AED=∠ B或, 任选一种情况均可
【分析】欲证△ADE∽△ABC,通过观察发现两个三角形已经具备一组角对应相等,即∠A=∠A,此时,再求夹此对应角的两边对应成比例或另一组对应角相等即可.
【详解】解:∵∠A=∠A,
∴当∠ADE=∠C或∠AED=∠B或时,△ADE∽△ABC.
故答案为:∠ ADE =∠ C,或∠ AED=∠ B或.
【点睛】本题考查相似三角形的判定.识别两三角形相似,除了要掌握定义外,还要注意正确找出两三角形的对应边成比例、对应角相等.
15.三边 的两个三角形 .
符号语言表示:
如图,在△ABC和△A′B′C′中,
∵,
∴△ABC∽△A′B′C′.
【答案】 成比例 相似
【解析】略
16.如图,在△ABC和△APQ中,∠PAB=∠QAC,若再增加一个条件就能使△APQ∽△ABC,则这个条件可以是 .
【答案】∠P=∠B(答案不唯一)
【分析】要使△APQ∽△ABC ,在这两三角形中,由∠PAB=∠QAC可知∠PAQ=∠BAC,还需的条件可以是∠B=∠P或∠C=∠Q或.
【详解】解:这个条件为:∠B=∠P
∵∠PAB=∠QAC,
∴∠PAQ=∠BAC
∵∠B=∠P,
∴△APQ∽△ABC,
故答案为:∠B=∠P或∠C=∠Q或.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质的运用,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
17.如图,与相交于点E,,联结,若,设,,那么 (用含的式子表示)
【答案】
【分析】由平行线截线段成比例和平面向量的角形法则解答,先求出,然后表示出,再求出,然后根据即可求解.
【详解】解:∵,
∴
∵,
∴,
∴
∴
故答案为:
【点睛】本题考查了平行线的性质和平面向量,需要掌握平行线截线段成比例和平面向量的三角形法则.
18.如图,在△ABC中,AD和BE是高,∠ABE=45°,点F是AB的中点,AD与FE、BE分别交于点G、H,∠CBE=∠BAD.有下列结论:①FD=FE;②AH=2CD;③BC•AD=AE2;④S△ABC=4S△ADF.其中正确的有 .
【答案】①②③④
【详解】解:∵在△ABC中,AD和BE是高,
∴∠ADB=∠AEB=∠CEB=90°,
∵点F是AB的中点,
∴FD=AB,
∵∠ABE=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AE=BE,
∵点F是AB的中点,
∴FE=AB,
∴FD=FE,①正确;
∵∠CBE=∠BAD,∠CBE+∠C=90°,∠BAD+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠C,
∴AB=AC,
∵AD⊥BC,
∴BC=2CD,∠BAD=∠CAD=∠CBE,
在△AEH和△BEC中,
,
∴△AEH≌△BEC(ASA),
∴AH=BC=2CD,②正确;
∵∠BAD=∠CBE,∠ADB=∠CEB,
∴△ABD~△BCE,
∴,即BC•AD=AB•BE,
∵AE2=AB•AE=AB•BE,BC•AD=AC•BE=AB•BE,
∴BC•AD=AE2;③正确;
∵F是AB的中点,BD=CD,
∴S△ABC=2S△ABD=4S△ADF,④正确.
故填①②③④.
三、解答题
19.如图,装有某种液体的工业用桶中放置有一根搅拌棍.工人师傅为了解桶内所装液体的体积,先在搅拌棍所处桶孔位置做好标记点A,并取出;然后测得搅拌棍接触到液体部分m,搅拌棍A到底端D处的长度为,最后测量出桶的高为,圆桶内壁的底面直径为.已知桶内的液面与桶底面平行,其平面示意图如图2所示.请你根据以上数据,帮工人师傅计算出桶内所装液体的体积(结果保留π)
【答案】桶内所装液体的体积为立方米.
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理.根据油面和桶底是一组平行线,利用平行线分线段成比例定理求得,再利用圆柱的体积公式计算即可解答.
【详解】解:由题意得,,
,
,解得:,
∴桶内所装液体的体积(立方米).
答:桶内所装液体的体积为立方米.
20.如图,花丛中有一盏路灯,为了测量路灯离地面的高度,小明在点处竖立标杆,小明站立在点处,从点处看到标杆顶、路灯顶在一直线上(点、、也在一直线上).已知米,米,标杆米,人的眼睛离地面的距离米.求路灯离地面的高度.
【答案】4米
【分析】本题主要考查了平行线分线段成比例定理,解题的关键是过A点作,交、于点G、H,根据题意得出米,根据,得出,即,求出米,即可得出答案.
【详解】解:过A点作,交、于点G、H,如图所示:
由题意,米,米,米,
∴米,
∵,
∴,
即,
解得:米,
∴(米),
答:路灯离地面的高度为4米.
21.如图,阳光(平行光线)通过窗户照到厂房内,竖直窗框在地面上留下2米长的影子,窗框影子的一端到窗下墙脚的距离为3.6米,窗口底边与地面的距离为1.2米.
(1)求窗户的高度(的长);
(2)如下图,随着平行光线照射角度的变化,窗框影子的一端沿向右移动到,米,另一端恰好移动到厂房的另一墙脚,求的长.
【答案】(1)窗户的高度为米;
(2)米.
【分析】本题考查平行线分线段成比例定理的应用.
(1)由题意得,利用平行线分线段成比例定理即可求解;
(2)由题意得,利用平行线分线段成比例定理求得,再根据,求解即可.
【详解】(1)解:∵阳光是平行线,即,
∴,
∵,,,
∴,
∴,解得(米),
答:窗户的高度为米;
(2)解:由题意得,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴(米),
答:米.
22.如图,点E是的边的中点,连结并延长,交的延长线于点F.
(1)求证:.
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先证明,可得,再由,可得,从而可得结论;
(2)先求解,,再利用勾股定理可得答案.
【详解】(1)证明:∵点E是的边的中点,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)由(1)得:,,
∴,,
∴,,
∵,
∴.
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,平行线分线段成比例,熟练的利用平行四边形的性质解题是关键.
23.如图是的正方形网格,已知,请按下列要求完成作图(要求保留作图痕迹,不要求写作法和结论).
(1)将绕C点按顺时针方向旋转,得到,请在图中作出;
(2)在图中,以为公共角,仅用无刻度直尺在线段上分别找一点P,Q,使与相似但不全等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用旋转的定义分别作出点A、B旋转后所得对应点,再与C点首尾顺次连接即可;
(2)根据题意作出平行四边形,然后利用相似三角形的判定,结合网格求解即可.
【详解】(1)解:如图所示:即为所求;
(2)如图所示,作平行四边形,连接,交于点P,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴与不全等,
∴点P和点Q为所要求作的点.
【点睛】本题主要考查作图—旋转变换、相似三角形的判定、平行四边形的性质等知识,解题的关键是掌握旋转变换的定义与性质及相似三角形的判定.
24.如图在中,,,点P是边上由B向C运动(不与点B, C重合)的一动点,P点的速度是,设点P的运动时间为t,过P点作的平行线交于点N,连接.
(1)请用含有t的代数式表示线段的长;
(2)当t为何值时,的面积等于面积的四分之一;
(3)在点P的运动过程中,是否存在某一时刻的t的值,使得的面积有最大值,若存在请求出t的值,并计算最大面积;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当t为时,的面积等于面积的四分之一
(3)存在;时,的面积最大,最大值为3
【分析】(1)利用勾股定理求出,再利用平行线分线段成比例定理,求出、即可解决问题;
(2)由题意:,推出,由此构建方程即可解决问题;
(3)构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.
【详解】(1)解:在中,∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由题意得:,
∴,
∴,
∴,
∴当t为时,的面积等于面积的四分之一.
(3)解:存在;
由题意得:
∵,
∴时,的面积最大,最大值为3.
【点睛】本题考查三角形综合题、勾股定理、平行线分线段成比例定理、二次函数的性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用方程的思想思考问题,学会构建二次函数解决最值问题,属于中考压轴题.
25.阅读与思考
下面是博学小组研究性学习报告的部分内容.请认真阅读并完成相应的任务.
仰视、俯视读数是否有误差的数学解释
实验室使用量筒量取液体时,读数要平视,量筒的液面近似地看成(C为的中点),读数时,视线要与相切于点C,仰视和俯视读数是否会有影响呢?
通过实验探究,如图,当俯视点C时,记录量筒上点D的高度为,点D在所在的上;当仰视点C时,记录量筒上点E的高度为,C为的中点.设平视读数时量筒上的记录点为点F,,量筒的直径为.
求仰视与平视的误差,俯视与平视的误差如下:
如图,连接,,.
∵C为的中点,∴.
∵,∴是的中位线,
∴.
∵,∴是的___▲___,
∴,∴,
∴.
∵,∴.
∵C为的中点,……
任务:
(1)直接写出研究报告中“▲”处空缺的内容:______;
(2)补全研究报告中“……”部分的内容;
(3)由研究报告,可知仰视读数和俯视读数______产生误差.(填“会”或“不会”)
【答案】(1)直径
(2)见解析
(3)会
【分析】(1)根据直角所对的弦是直径即可求解;
(2)进而得出,即可得出,进而即可求解;
(3)根据(2)的结论,即可求解.
【详解】(1)∵,∴是的直径
故答案为:直径.
(2)如图,连接,,.
∵C为的中点,∴.
∵,∴是的中位线,
∴.
∵,∴是的直径,
∴,∴,
∴.
∵,∴.
∵C为的中点,,
∴,
∴
∴,
(3)∵
∴由研究报告,可知仰视读数和俯视读数会产生误差.
【点睛】本题考查了勾股定理,三角形的中位线的性质,直角所对的弦是直径,平行线分线段成比例,熟练掌握以上知识是解题的关键.
26.如图①,在正方形中,.点P从点D出发,沿折线以每秒2个单位长度的速度向点B运动,同时点Q从点B出发,沿以每秒1个单位长度的速度向点C运动.点P关于直线的对称点,当点P不与点D、B重合时,连结、、.设点P的运动时间为t秒.
(1)当时,求t的值;
(2)当点与点Q重合时,求t的值;
(3)当时,t的值为 ;
(4)如图②,点E为中点,连接,当与正方形的边平行时,则t的值为 .
【答案】(1)
(2)
(3)或3
(4)1或
【分析】(1)由题意知,,则,证明四边形是平行四边形,则,即,计算求解即可;
(2)由点P关于直线的对称点,可知垂直平分,当点与点Q重合时,由题意知,在上,如图1,则在上,,即,计算求解即可;
(3)由题意知,当时,分在上,在上两种情况求解;当在上,,如图2,由垂直平分线的性质可得,,即,由勾股定理得,,即,整理得,,由,可知方程无解,此情况不成立;当在上,,分在上方,在下方两种情况求解;当在上方,如图3,同理,,即,计算求解即可;当在下方时,如图4,同理,,即,计算求解即可;
(4)由题意知,分在上,在上分两种情况求解;当在上时,,如图5,过作交于,交于,则四边形是矩形,证明,则,证明四边形是矩形,则,即,计算求解即可;当在上时,,如图6,则,即,则,即,计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,,
∴,
∵正方形,
∴,,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,即,
解得,,
∴t的值为;
(2)解:∵点P关于直线的对称点,
∴垂直平分,
当点与点Q重合时,由题意知,在上,如图1,则在上,
图1
∴,
∴,
解得,,
∴t的值为;
(3)解:由题意知,当时,分在上,在上两种情况求解;
当在上,,如图2,
图2
由垂直平分线的性质可得,,
∴,
由题意知,,
由勾股定理得,,即,整理得,,
∴,
∴方程无解,此情况不成立;
当在上,,分在上方,在下方两种情况求解;
当在上方,如图3,
图3
同理,,即,
解得,;
当在下方时,如图4,
图4
同理,,即,
解得,;
综上所述,的值为或3;
故答案为:或3;
(4)解:由题意知,分在上,在上分两种情况求解;
当在上时,,如图5,过作交于,交于,则四边形是矩形,
图5
∴,,
又∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
解得,;
当在上时,,如图6,
图6
∴,即,
∴,即,
解得,;
综上所述,t的值为1或;
故答案为:1或.
【点睛】本题考查了正方形的性质,轴对称的性质、垂直平分线的性质,勾股定理、全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质、平行线分线段成比例,是四边形的综合题.理解题意找到题目中的数量关系,并分情况求解是解题的关键.
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