内容正文:
2025年中考数学二轮专题训练:
相似三角形综合
一.选择题(共12小题)
1.如图,点D、E分别是AB、AC的中点,则S△ADE:S四边形DBCE=( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.2:3
2.如图,D是△ABC的边BC上一点,已知AB=2,AD=1,∠DAC=∠B,若△ABD的面积为a,则△ACD的面积为( )
A.a B.a C.a D.
3.如图,在△ABC中,边BC=12cm,高AD=6cm,正方形PQMN的边QM在BC上,P,N两个顶点分别在AB,AC上,则正方形的边长为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
4.如图,正方形ABCD由四个全等的直角三角形拼接而成,连结HF交DE于点M.若,则的值为( )
A. B. C. D.
5.如图,▱ABCD中,点E是边AD的中点,EC交对角线BD于点F.则DF:BF等于( )
A.1:2 B.3:2 C.1:1 D.1:3
6.如图,在▱ABCD中,F是AD上一点,CF交BD于点E,CF的延长线交BA的延长线于点G,,则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图,⊙O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,CE=DE,AB=BE,过点O作OF⊥BD于点F,延长FO交AE于点G,若CE=3.5,EG=6,则AC的长为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
8.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,对角线AC和BD相交于点E,且,下列等式成立的是( )
A. B.2S△ADE=3S△CDE
C.S△ADE=S△BCE D.
9.如图,D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,DE∥AC,若S△BDE:S△CDE=1:4,则S△BDE:S△ADC=( )
A.1:16 B.1:18 C.1:20 D.1:24
10.如图,在矩形ABCD中,E为边AB上一点,将△ADE沿DE折叠,使点A的对应点F恰好落在边BC上,连接AF交DE于点G,若BF•AD=6,则AF的长度为( )
A.3 B.6 C. D.
11.如图,已知菱形ABCD的边长为2,对角线AC、BD相交于点O、点M,N分别是边BC、CD上的动点,∠BAC=∠MAN=60°,连接MN、OM,下列说法错误的是( )
A.△AMN是等边三角形
B.MN的最小值是1
C.当MN最小时S△CMN
D.当OM⊥BC时,OA2=DN•AB
12.如图,在△ABC中,D、E、F分别为AB、AC、BC上的点,DE∥BC,BF=CF,AF分别交DE、CD于点G、H,且CG⊥DE,CD=6,AE=3,有下面四个结论:①DG=EG;②△AGD∽△ACF;③点H是AF的中点;④S△ABF=9S△AGE.其中所有正确结论的序号是( )
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.①②③④
二.填空题(共8小题)
13.如图,点D,E分别在△ABC的边BC,AC上,∠BAD=∠ADE=90°,AD=AB=6,DE=3,则△ABC的面积为 .
14.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E是BC的中点,连接AE,过点D作DF⊥AE,交BC于点F,则DF的长为 .
15.如图,在△ABG中,C、E和 D、F分别是AG、BG的三等分点,且S△GCD=6,则S四边形ABFE= .
16.如图,已知▱ABCD,点E为AB上一点,AE=1,BE=2,DE交对角线AC于点F,且∠BAC=∠ADE,则EF= .
17.如图,△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,DE∥BC,AD:DB=1:2,则△DOE与△BOC的面积的比为 .
18.如图,△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AD=BD=6,CD=4,点P从点B出发沿线段BC的方向移动到点C停止,过点P作PQ⊥BC,交折线BA﹣AC于点Q,连接DQ、CQ,若△ADQ与△CDQ的面积相等,则线段BP的长度为 .
19.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,D,E分别在AB,AC上,连接BE、CD交于点F.若sin∠CFE,CE•AE=BD•BA,则的值是 .
20.已知,在菱形ABCD中,点E为BC上一动点,点F是CD上一动点,连接AC,AF.若∠BAD=120°,△AEF是等边三角形,若AB=4,则△CEF面积的最大值是 .
三.解答题(共9小题)
21.如图,在△ABC中,DE∥BC,点D、E分别在边AB、AC上,S△ADE=3,S△BDE=2,AC=8.求:
(1)线段AE的长;
(2)△ABC的面积.
22.如图,在正方形ABCD中,E为AD边上一点,EF⊥BE交CD于点F.
(1)求证:△ABE∽△DEF;
(2)若AB=4,CF=3FD,求DE的长.
23.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E是AD的中点,点F为边AB上的一点,连接CE、EF、CF.
(1)如图1,当∠FEC=90°时,求证:△EFC∽△DCE;
(2)如图2,当时,求AF的长.
24.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,点E是边AD的中点,联结BE交AC于点F,BE的延长线交CD的延长线于点G.
(1)求证:GE•BC=GB•AE;
(2)若GE=4,BF=6,求线段EF的长.
25.如图,已知矩形ABCD的一条边AD=6,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处,折痕与边BC交于点O,连接AP,OP,OA.
(1)求证:.
(2)若,求边AB的长.
26.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点D为BC边上的动点(不包括B,C两点),以点D为顶点作∠ADE=∠ACB,射线DE交AC边于点E,过点A作AF⊥AD,交射线DE于点F,连接CF.
(1)求证:△ABD∽△DCE;
(2)探索:点D在BC边上运动的过程中,的值是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变化,请求出其值.
27.如图,四边形ABCD为正方形,且E是边BC延长线上一点,过点B作BF⊥DE于F点,交AC于H点,交CD于G点,连接CF、BD.
(1)求证:△BGC∽△DGF;
(2)求证:GD•AB=DF•BG;
(3)求∠CFE的度数.
28.如图,AB∥CD,且AB=2CD,E是AB的中点,F是边BC上的动点,EF与BD相交于点M.
(1)求证:△EDM∽△FBM;
(2)若F是BC的中点,BD=12,求BM的长;
(3)若AD=BC,BD平分∠ABC,点P是线段BD上的动点,是否存在点P使DP•BP=BF•CD,若存在,求出∠CPF的度数;若不存在,请说明理由.
29.阅读材料:如图1,在△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r1,r2,腰上的高为h,连接AP,则S△ABP+S△ACP=S△ABC,即,∴r1+r2=h(定值),即PE+PF=CM.
(1)深入探究
将“在△ABC中,AB=AC,P为BC上一点”改成“P为等边三角形ABC内一点”,如图2,作PE⊥AB,PF⊥AC,PM⊥BC,BG⊥AC,垂足分别为E,F,M,G,有类似结论吗?请写出结论并证明;
(2)理解与应用
如图3,当点P在△ABC外,(1)中的结论是否成立?若成立,请予以证明;若不成立,PEPF,PM和BG之间又有怎样的关系,并说明理由.
参考答案
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
C
B
C
A
D
D
C
C
D
B
题号
12
答案
A
一.选择题(共12小题)
1.解:∵点D、E分别是AB、AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,DEBC,
∴△ADE∽△ABC,
∴S△ADE:S△ABC=1:4,
∴S△ADC:S四边形DBCE=1:3,
故选:B.
2.解:∵∠DAC=∠B,∠C=∠C,
∴△ACD∽△BCA,
∵AB=2,AD=1,
∴△ACD的面积:△ABC的面积为(1:2)2=1:4,
∴△ACD的面积:△ABD的面积=1:3,
∵△ABD的面积为a,
∴△ACD的面积为,
故选:C.
3.解:设正方形PQMN的边长为x cm.设AD交PN于点J,
∵AD⊥BC,PN∥BC,
∴AJ⊥PN,
∵PN∥BC,
∴△APN∽△ABC,
∴,
∴,
∴x=4.
∴正方形PQMN的边长为4cm.
故选:B.
4.解:如图所示,延长CB,DE,交于点N,设AH=1,AE=2,
∵正方形ABCD由四个全等的直角三角形拼接而成,
∴BE=1,DH=BF=2,
∵AD∥BN,
∴△ADE∽△BNE,
∴,即,
∴BN=1.5,
∵DH∥NF,
∴△DHM∽△NFM,
∴,
故选:C.
5.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴△DEF∽△BCF,
∴DE:BC=DF:BF,
∵点E是边AD的中点,
∴DE:BC=1:2,
∴DF:BF=1:2,
故选:A.
6.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
AD∥BC,AB∥CD,
∴△DEF∽△BEC,△CED∽△GBE,△CDF∽△GAF,
∵,
∴,,,
∴,故A选项不符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,故B选项不符合题意;
,故C选项不符合题意;
∴,
∴,故D选项符合题意.
故选:D.
7.解:如图,连接CD.
∵EC=ED,
∴∠ECD=∠EDC,
∴,
∴,
∴AC=BD,
∴EA=EB,
∵AB=EB,
∴AB=EB=AE,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠AEB=60°,
∵OF⊥BD
∴∠GFE=90°,
∴∠EGF=90°﹣∠AEB=30°,
∴EFEG=3,
∴DF=DE+EF=3.5+3=6.5,
∵OF过圆心O,且OF⊥BD,
∴BF=DF=6.5,
∴BE=EF+BF=3+6.5=9.5,
∴AC=AE+EC=BE+EC=9.5+3.5=13.
故选:D.
8.解:∵AB∥CD,
∴∠EBA=∠EDC,∠EAB=∠ECD,
∴△AEB∽△CED,
∴()2,
∵,
∴,故A不成立;
∵,
∴,
∴3S△ADE=2S△CDE,故B不成立;
∵AB∥CD,
∴S△ABC=S△ABD,
∴S△ABD﹣S△ABE=S△ABC﹣S△ABE,
∴S△ADE=S△BCE,故C成立;
∵,
∴,故D不成立,
故选:C.
9.解:∵S△BDE:S△CDE=1:4,
∴,
∴,
∵DE∥AC,
∴△BDE∽△ABC,
∴,
∴S△BDE:S△BAC=()2,
∴S△ADC=S△BAC﹣(S△BDE+S△CDE)=25﹣(1+4)=20,
∴S△BDE:S△ADC=1:20.
故选:C.
10.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠BAD=∠B=∠C=90°,
∵将△ADE沿DE折叠,点A的对应点F落在边BC上,
∴FD=AD,∠EFD=∠BAD=90°,DE垂直平分AF,
∴AG=FGAF,EF=AE,
∵∠B=∠C,∠BEF=∠CFD=90°﹣∠BFE,
∴△BEF∽△CFD,
∴,
∴,
∴AE•AB=BF•AD=6,
∵∠AGE=∠ABF=90°,∠GAE=∠BAF,
∴△AGE∽△ABF,
∴,
∴AG•AF=AE•AB=6,
∴AF2=6,
∴AF=2,
故选:D.
11.解:∵四边形ABCD是边长为2的菱形,∠BAC=60°,
∴AB=CB=AD=CD=2,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ADC=∠ABC=∠ACB=60°,AB=AC,
∴△ADC是等边三角形,
∴∠CAD=∠ACD=60°,
∴∠ABM=∠ACN,
∵∠MAN=60°,
∴∠BAM=∠CAN=60°﹣∠ACM,
∴△ABM≌△ACN(SAS),
∴AM=AN,BM=CN,
∴△AMN为等边三角形,故A正确,不符合题意;
∵MN=AM,
∴当AM最小时,MN也最小,
如图,当AM⊥BC时,AM的值最小,
,
∵∠AMB=90°,,
∴,
∴MN的最小值为,故B错误,符合题意;
∵AB=CB,BD⊥AC,
∴,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴,
∵∠AMN=60°,
∴∠CMN=180°﹣∠AMB﹣∠AMN=30°,
∴MN∥BD,
∴△CMN∽△CBD,
∴,
∴,故C正确,不符合题意;
如图,OM⊥BC,则∠CMO=∠COB=90°,
,
∵∠MCO=∠OCB,
∴△CMO∽△COB,
∴,
∴OC2=CM•CB,
∵BC﹣BM=CD﹣CN,
∴CM=DN,
∵OC=OA,CB=AB,
∴OA2=DN•AB,故D正确,不符合题意;
故选:B.
12.解:∵在△ABC中,D、E、F分别为AB、AC、BC上的点,DE∥BC,
∴△ADG∽△ABF,△AEG∽△ACF,
∴,
∴.
∵BF=CF,
∴DG=EG,
故①的结论正确;
∵在△ABC中,D、E、F分别为AB、AC、BC上的点,DE∥BC,
∴∠AGD=∠AFB.
∵∠AFB>∠ACF,
∴∠AGD>∠ACF,
∴△AGD与△ACF不相似,
故②的结论不正确;
∵CG⊥DE,DG=EG,
∴CG垂直平分DE,
∴CE=CD=6,
∴AC=AE+CE=9.
∵在△ABC中,D、E、F分别为AB、AC、BC上的点,DE∥BC,
∴△AEG∽△ACF,
∴,
∴.
∵DG=EG,
∴.
∵DE∥BC,
∴△DHG∽△CHF,
∴.
设GH=k,则HF=3k,由,
得,
∴AG=2k,
∴AH=AG+GH=3k,
∴AH=HF,
∴点H是AF的中点.
故③的结论正确;
∵BF=CF,
∴S△ABF=S△ACF.
∵DE∥BC,
∴△AGE∽△ACF,
∴,
∴S△ACF=9S△AGE,
∴S△ABF=9S△AGE.
故④的结论正确.
∴正确的结论有:①③④.
故选:A.
二.填空题(共8小题)
13.解:作AH⊥BD于点H,
∵∠BAD=90°,AD=AB=6,
∴,H是BD的中点,
∴.
∵∠BAD=∠ADE=90°,
∴DE∥AB,
∴△CDE∽△CBA,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴△ABC的面积.
故答案为:36.
14.解:在矩形ABCD中,AB=CD=4,BC=6,∠C=∠B=90°,
∵点E是边BC的中点,
∴,
∴5,
∵DF⊥AE,
∴∠EFD+∠FEA=∠FEA+∠BAE=90°,
∴∠EFD=∠BAE,即∠CFD=∠BAE,
又∵∠C=∠B=90°,
∴△ABE∽△FCD,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
15.解:由条件可知,,,,
∴,,
又∵∠G=∠G,
∴△GCD∽△GAB,△GCD∽△GEF,
∴,,
∴S△GAB=9S△GCD=54,S△GEF=4S△GCD=24,
∴S四边形ABFE=S△GAB﹣S△GEF=54﹣24=30.
故答案为:30.
16.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴△AEF∽△CDF,
∴,
∵AE=1,BE=2,
∴AB=CD=3,
∴,
设EF=x,则DF=3x,DE=4x,
∵∠EAF=∠ADE,∠AEF=∠AED,
∴△AEF∽△DEA,
∴,
∴AE2=EF•ED,
∴1=x•4x,
∴x(负根已经舍去),
∴EF,
故答案为:.
17.解:∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,△DOE∽△COB,
∵AD:DB=1:2,
∴AD:AB=DE:BC=1:3,
∴S△DOE:S△COB=1:9.
故答案为:1:9.
18.解:∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵AD=BD=6,
∴△BPQ为等腰直角三角形,
∴∠B=45°,ABAD=6,
当点P在BD上时,如图1,
∵△ADQ与△CDQ的面积相等,
∴点A和点C到DQ的距离相等,
∴DQ∥AC,
∴△BQD∽△BAC,
∴,
即,
解得BQ,
∵QP⊥BC,
∴∠QPB=90°,
而∠B=90°,
∴BP=PQBQ;
当P点在CD上时,如图2,
∵△ADQ与△CDQ的面积相等,
∴AQ=CQ,
∵PQ∥AD,
∴1,
∴CP=DPCD=2,
∴BP=BD+DP=6+2=8,
综上所述,BP的长为或8.
故答案为:或8.
19.解:过点C作CG∥BD,使得CG=BD,连接EG,
∵CG∥BD,CG=BD,
∴四边形BDCG为平行四边形,
∴BG∥CD,
∵CE•AE=BD•BA,
∴,
∵∠A=90°,CG∥BD,
∴∠A=∠BCG,
∴△ABE∽△CEG,
∴∠BEG=90°,,
∵BG∥CD,
∴∠CFE=∠GBE,
∴sin∠GBE,
设EG=3x,BG=5x,
则4x,
∴tan∠GBE,
∴.
故答案为:.
20.解:∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,
∴∠ABC=∠D=60°,AB=BC=CD=DA,
∴△ABC和△ACD都是等边三角形,由“垂线段最短”可知:当等边三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短,
此时,∠BAE=30°,,,
∴,
又S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF,
同理三角形AEF的高为,
△AEF的面积,
则此时△CEF的面积就会最大,
∵△ABC和△AEF都是等边三角形,
∴AB=AC,AE=AF,∠BAE=60°﹣∠EAC=∠CAF,
在△BAE和△CAF中,
,
∴△BAE≌△CAF(SAS),
∴,
∴.
故答案为:.
三.解答题(共9小题)
21.解:(1)∵在△ABC中,点D在边AC上,S△ADE=3,S△BDE=2,
∴,
∵DE∥BC,
∴,
∵AC=AE+EC,
∴,
∵AC=8,
∴;
(2)∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
∵S△ADE=3,
∴.
22.(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴∠A=∠D=90°,
∵EF⊥BE交CD于点F,
∴∠BEF=90°,
∴∠AEB=∠DFE=90°﹣∠DEF,
∴△ABE∽△DEF.
(2)解:∵AB=AD=CD=4,CF=3FD,
∴EA=4﹣DE,3FD+FD=4,
∴FD=1,
∵△ABE∽△DEF,
∴,
∴,
解得DE=2,
∴DE的长是2.
23.(1)证明:∵点E是AD的中点,
∴,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠D=∠A=90°,
∴∠CED+∠DCE=90°,,
∵∠FEC=90°,
∴∠CED+∠AEF=90°,
∴∠DCE=∠AEF,
∴△CDE∽△EAF,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵∠FEC=∠D=90°,
∴△EFC∽△DCE;
(2)延长DA,CF交于点G,过点G作GH⊥CE,交CE延长线于H,如图所示:
∵AD=AB=BC=CD=2,∠D=90°,AD∥BC,
∴AE=DE=1,
∵,
∵,
∴可设GH=2k,CH=3k,
∴,
∴∠H=∠D=90°,
又∵∠GEH=∠CED,
∴△GEH∽△CED,
∴,
即,
由,得:,
由,得:,
∴,
∴AG=GE﹣AE=2.5﹣1=1.5,
∵AD∥BC,
∴△AGF∽△BCF,
∴.
∴.
24.(1)证明:∵AD∥BC,
∴△GED∽△GBC,
∴,
∵点E是边AD的中点,
∴AE=DE,
∴,
∴GE•BC=GB•AE;
(2)解:∵AD∥BC,
∴△AEF∽△CBF,
∴,
由(1)知,,
∴,
设EF=x,
∵GE=4,BF=6,
∴,
解得x1=2,x2=﹣12(不合题意,舍去),
∴EF=2.
25.(1)证明:在矩形ABCD中,∠B=∠C=∠D=90°,
∵将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处,折痕与边BC交于点O,
∴∠APO=∠B=90°,
∴∠APD+∠CPO=∠APD+∠PAD=90°,
∴∠PAD=∠CPO,
∴△APD∽△POC,
∴;
(2)解:∵△APD∽△POC,
∴.
∵,
∴,DP=2OC.
设OC=x,则OB=OP=6﹣x,
在Rt△POC中,OC2+CP2=OP2,
∵AD=6,
∴x2+32=(6﹣x)2,
解得,
∴,
∴.
26.(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
又∵∠ADE=∠ACB,
∴∠ADE=∠ACB=∠B,
∵∠ADC=∠BAD+∠B=∠ADE+∠EDC,
∴∠BAD=∠CDE,
∴△ABD∽△DCE;
(2)解:的值不发生变化;理由如下:
在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,如图,过点A作AM⊥BC于M,则∠AMB=90°,
∴,
∵∠ADE=∠ACB,
∴,
∵AF⊥AD,
∴∠DAF=90°,
在Rt△ADF中,,
即的值不发生变化.
27.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,BF⊥DE于F点,
∴∠BCD=∠ADC=90°,AB=BC,∠GFD=90°,
∴∠BCD=∠GFD,
∵∠BGC=∠FGD,
∴△BGC∽△DGF;
(2)证明:∵△BGC∽△DGF,
∴,
∴DG•BC=DF•BG,
∵AB=BC,
∴DG•AB=DF•BG;
(3)解:∵四边形ABCD是正方形,BD是对角线,
∴,
∵△BGC∽△DGF,
∴,
又∵∠BGD=∠CGF,BF⊥DE,
∴△BGD∽△CGF,∠BFE=90°,
∴∠BDG=∠CFG=45°,
∴∠CFE=∠BFE﹣∠CFG=45°.
28.(1)证明:∵AB=2CD,点E是AB的中点,
∴DC=EB.
又∵AB∥CD,
∴四边形BCDE为平行四边形.
∴ED∥BC.
∴∠EDB=∠FBM.
又∵∠DME=∠BMF,
∴△EDM∽△FBM;
(2)解:∵△EDM∽△FBM,
∴,
∵F是BC的中点,
∴DE=BC=2BF,
∴DM=2BM,
∴DB=DM+BM=3BM,
∵DB=12,
∴BMDB12=4;
(3)存在,∵DC∥AB,
∴∠CDB=∠ABD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠CBD=∠ABD,
∴∠CDB=∠CBD,
∴DC=BC,
∵DP•BP=BF•CD,
∴,
∴△PDC∽△FBP,
∴∠BPF=∠PCD,
∵∠DPC+∠CPF+∠BPF=180°,
∠DPC+∠PDC+∠PCD=180°,
∴∠PDC=∠CPF,
∵AD=BC=DC=BE=AE,
∴△ADE是等边三角形,
∴∠AED=60°,
∴∠EDB=∠PDC=30°,
∴∠CPF=30°.
29.解:(1)PE+PF+PM=BG,理由如下:
连接PA、PB、PC,则S△ABP+S△BCP+S△ACP=S△ABC,
由条件可知AB=AC=BC,
∴,
∴,
∴PE+PF+PM=BG;
(2)PE+PF﹣PM=BG,理由如下:
连接PA、PB、PC,则S△ABP+S△ACP﹣S△BCP=S△ABC,
由条件可知AB=AC=BC,
∴,
∴,
∴PE+PF﹣PM=BG.
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