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专题练测10 相似三角形的综合应用
2025中考
长沙 数学
1.(2022·长沙)如图,四边形ABCD内接于☉O,对角线AC,BD相交于点E,点F在边AD上,连接EF.
(1)求证:△ABE∽△DCE.
(1)证明:∵,∴∠ABD=∠ACD,
即∠ABE=∠DCE.
又∵∠AEB=∠DEC,∴△ABE∽△DCE.
2
(2)当,∠DFE=2∠CDB时,则= ;=
; = .(直接将结果填写在相应的横线上)
0
1
0
(2)解:0 1 0 [∵△ABE∽△DCE,∴.∴AE·CE=BE·DE.
∴=0.∵,∴∠DAC=∠CAB=∠CDB.
∴∠DAB=2∠CDB.∵∠DFE=2∠CDB,∴∠DFE=∠DAB.∴EF∥AB.
∴∠FEA=∠EAB.∵∠FAE=∠EAB,∴∠FAE=∠FEA.∴FA=FE.
∵EF∥AB,∴△DFE∽△DAB.
∴.∴=1.
∵=1,∴=1.∴=0.]
(3)①记四边形ABCD,△ABE,△CDE的面积依次为S,S1,S2,若满足,试判断△ABE,△CDE的形状,并说明理由;
(3)解:①△ABE,△CDE都为等腰三角形.理由如下:
记△ADE,△BCE的面积为S3,S4,
则S=S1+S2+S3+S4.∵,∴S1S2=S3S4.①
∵,即S=S1+S2+2,∴S3+S4=2.②
由①②可得S3+S4=2,即()2=0,
∴S3=S4.∴S△ABE+S△ADE=S△ABE+S△BCE,
即S△ABD=S△ABC.∴CD∥AB.∴∠ACD=∠BAC,∠CDB=∠ABD.
∵∠ACD=∠ABD,∠CDB=∠BAC,
∴∠EDC=∠ECD=∠EBA=∠EAB.
∴△ABE,△CDE都为等腰三角形.
②当,AB=m,AD=n,CD=p时,试用含m,n,p的式子表示AE·CE.
②∵,∴∠DAC=∠EAB.
∵∠DCA=∠EBA,∴△DAC∽△EAB.∴.
∵AB=m,AD=n,CD=p,∴AE·AC=AD·AB=mn.
∵∠BDC=∠BAC=∠DAC,∴∠CDE=∠CAD.
又∠ECD=∠DCA,∴△DCE∽△ACD.∴.∴CE·AC=CD2=p2.
∴AC2=AE·AC+CE·AC=mn+p2.
则AC=,CE=.
∴AE=AC-CE=.
∴AE·CE=.
2.(2022·郴州模拟)已知抛物线y=ax2+bx+4与y轴交于点C,且经过点A(-1,0),B(4,0).
(1)求抛物线表达式;
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4经过点A(-1,0),B(4,0),
∴解得
∴抛物线表达式为y=-x2+3x+4.
(2)如图1,点P是第一象限抛物线上的一个点,过点P作PD⊥y轴,交y轴于点D,交线段BC于点Q.连接CP.若△CDQ与△CPQ的面积比为1∶2,求点P的横坐标;
(2)∵y=-x2+3x+4,∴C(0,4).∵B(4,0),
∴直线BC的表达式为y=-x+4.
设P(m,-m2+3m+4)(0<m<4).
∵S△CDQ∶S△CPQ=1∶2,∴DQ∶QP=1∶2.
∴DQ=DP=m.∴点Q的坐标为(m,-m+4).
又∵P,Q的纵坐标相同,
∴-m2+3m+4=-m+4.解得m=或m=0(舍去).
∴点P的横坐标为.
(3)如图2,点M与点C关于抛物线的对称轴对称.在线段BC上,是否存在点N,使得以点C,N,M为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)存在.
∵C(0,4),y=-x2+3x+4,∴M(3,4).∴CM=3.
∵A(-1,0),B(4,0),∴AB=5,CB=4.
设点N(n,-n+4).如图①,过点N作NH⊥y轴于点H.
在Rt△CHN中,∠HCN=45°,HN=n,则CN=n.
∵CM⊥y轴,∴∠MCN=45°.∴∠MCN=∠ABC=45°.
∴当以点C,N,M为顶点的三角形与△ABC相似时,有△NCM∽△ABC和△MCN∽△ABC两种情况.
当△NCM∽△ABC时,则,即.解得n=.∴N();
如图②,当△MCN∽△ABC时,则,即.解得n=.
∴N().
综上所述,存在点N,使得以点C,N,M为顶点的三角形与△ABC相似,点N的坐标为()或().
本讲内容结束
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