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专题练测7 相似模型
2025中考
湖南 数学
1.如图,在平行四边形ABCD中,E为CD延长线上一点,BE分别交AC,
AD于点P,Q,AQ=2QD,BE=6,则BP的长为( )
A.2.4
B.3.6
C.2
D.1.5
A
2.如图,△ABC为等边三角形,点D,E分别在边BC,AB上,∠ADE=
60°,若BD=3DC,BE=1.5,则△ABC的面积为( )
A.9
B.16
C.
D.
B
3.如图,在正方形ABCD中,AB=12,点E,F分别在边BC,CD上,
AE与BF相交于点G,若BE=CF=5,则FG的长为_______.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点B作BD⊥CB,垂足为B,
且BD=3,连接CD,与AB相交于点M,过点M作MN⊥CB,垂足为N.
若AC=2,则MN的长为_____.
5.问题背景 (1)如图1,已知△ABC∽△ADE,求证:△ABD∽△ACE;
证明:∵△ABC∽△ADE,
∴,∠BAC=∠DAE.
∴∠BAD=∠CAE,.
∴△ABD∽△ACE.
尝试应用 (2)如图2,在△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,∠ABC=∠ADE=30°,AC与DE相交于点F,点D在BC边上,,求的值;
解:如解图1,连接EC.
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∠ABC=∠ADE=30°,
∴△ABC∽△ADE.
由(1)知△ABD∽△ACE,∴.
∴,∠ACE=∠ABD=∠ADE.
在Rt△ADE中,∠ADE=30°,∴.
∴××=3.
∵∠ADF=∠ECF,∠AFD=∠EFC,
∴△ADF∽△ECF.∴=3.
拓展创新 (3)如图3,D是△ABC内一点,∠BAD=∠CBD=30°,∠BDC=90°,AB=4,AC=2,直接写出AD的长.
解:AD=. [如解图2,过点A作AB的垂线,过点D作AD的垂线,两垂线交于点M,连接BM.
∵∠BAD=30°,∴∠DAM=60°.
∴∠AMD=30°.∴∠AMD=∠DBC.
又∵∠ADM=∠BDC=90°,
∴△BDC∽△MDA.∴.
又∠BDC=∠MDA,
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∴∠BDC+∠CDM=∠ADM+∠CDM,
即∠BDM=∠CDA.∴△BDM∽△CDA.
∴.
∵AC=2,
∴BM=2×=6.
∴在Rt△ABM中,AM==2.∴AD=AM=.]
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6.如图1,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6.点E是线段AD上的动点(点E不与点A,D重合),连接CE,过点E作EF⊥CE,交AB于点F.
(1)求证:△AEF∽△DCE;
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,∴∠CED+∠DCE=90°.
∵EF⊥CE,∴∠CED+∠AEF=90°.
∴∠AEF=∠DCE.∴△AEF∽△DCE.
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(2)如图2,连接CF,过点B作BG⊥CF,垂足为G,连接AG.点M是线段BC的中点,连接GM.
①求AG+GM的最小值;
②当AG+GM取最小值时,求线段DE的长.
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解:①如解图1,连接AM.
∵BG⊥CF,∴△BGC是直角三角形.
∵点M是BC的中点,
∴MB=CM=GM=BC=3.
∴点G在以点M为圆心,3为半径的圆上.
当A,G,M三点不共线时,由三角形两边之和大于第三边,得AG+GM>AM;
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当A,G,M三点共线时,AG+GM=AM,
此时,AG+GM取得最小值.
在Rt△ABM中,AM==5,
∴AG+GM的最小值为5.
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由①知△AEF∽△DCE,∴.
设DE=y,则AE=6-y.
∴,解得y=3+或y=3-.
∵0<3+<6,0<3-<6,
∴DE=3+或DE=3-.
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②如解图2,过点M作MN∥AB交FC于点N,
∴△CMN∽△CBF,∴.
设AF=x,则BF=4-x.
∴MN=BF=(4-x).
∵MN∥AB,∴△AFG∽△MNG.∴.
由①可知AG+GM的最小值为5,即AM=5.
又∵GM=BC=3,∴AG=2,∴.解得x=1,即AF=1.
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7.某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形:
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α.试猜想DE,BD,CE有怎样的数量关系,请证明你的结论;
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解:DE=BD+CE.
证明:∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°-α.∴∠DBA=∠CAE.
在△ADB和△CEA中,
∴△ADB≌△CEA(AAS).
∴BD=AE,AD=CE.
∴DE=AE+AD=BD+CE.
(2)老师鼓励学习小组继续探索相似的情形.于是,学习小组又研究以下问题:如图2,在△ABC中,∠B=∠C=α(0°<α<60°).将一把三角尺中30°角顶点P放在BC边上,当P在BC边上移动时,三角尺中30°角的一条边始终过点A,另一条边交AC边于点Q,P,Q不与三角形的顶点重合.设∠CPQ=β.当β在许可范围内变化时,α取何值总有△ABP∽ △PCQ?当α在许可范围内变化时,β取何值总有△ABP∽△QCP?
解:∵∠APC=∠B+∠2=α+∠2=30°+β,∴∠1=150°-β,∠2=30°+β-α.
由β=∠2或∠1=∠CQP,即∠2=30°+β-α=β,解得α=30°,则△ABP∽△PCQ.
∴当β在许可范围内变化时,α=30°,
总有△ABP∽△PCQ;由β=∠1或∠2=∠CQP,
即∠1=150°-β=β,解得β=75°.
∴当α在许可范围内变化时,β=75°,总有△ABP∽△QCP.
(3)试探索有无可能使△ABP,△QPC,△ABC两两相似?若可能,写出所有α,β的值(不写过程);若不可能,请说明理由.
解:可能.
①当α=30°,β=30°时,∠2=∠B=α=30°.则△ABP∽△PCQ∽△BCA;
②当β=75°,α=52.5°时,
同理可得∠1=150°-β=75°=β,
∠2=30°+β-α=52.5°=α.
∴△ABP∽△CQP∽△BCA.
本讲内容结束
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