22.2 相似三角形的性质 同步练习---2025-2026学年沪科版九年级上册数学
2025-07-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪科版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 22.4 图形的位似变换 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.54 MB |
| 发布时间 | 2025-07-29 |
| 更新时间 | 2025-07-29 |
| 作者 | 数学0309 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53265119.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
22.2相似三角形的性质
一、常考类型
考点1 相似三角形的性质
(1)相似三角形的对应角相等,对应边的比相等.
(2)相似三角形对应高的比、对应角平分线的比、对应中线的比都等于相似比
(3)相似三角形周长比等于相似比
(4)相似三角形的面积比等于相似比的平方
【例1】如图,△ABC∽△A′B′C′,AD和A′D′分别是△ABC和△A′B′C′的高,若AD=3,A′D′=4,则的值为( )
A.9:16 B.16:9 C.4:3 D.3:4
【解答】解:∵△ABC∽△A′B′C′,AD和A′D′分别是△ABC和△A′B′C′的高,
∴AB:A′B′=AD:A′D′=3:4,
∴,
故选:D.
【例2】已知△ABC∽△DEF,且相似比为1:2,则下列结论错误的是( )
A.△ABC和△DEF的周长比是1:4 B.边AB和边DE上的高之比是1:2
C.△ABC和△DEF的面积比是1:4 D.边BC和边EF上的中线之比是1:2
【解答】解:A、△ABC和△DEF的周长比是1:2,说法错误,故选项符合题意;
B、边AB和边DE上的高之比是1:2,说法正确,故选项不符合题意;
C、△ABC和△DEF的面积比是1:4,说法正确,故选项不符合题意;
D、边BC和边EF上的中线之比是1:2,说法正确,故选项不符合题意.
故选:A.
【例3】如图,平面直角坐标系中,已知点A(8,0)和点B(0,6),点C是AB的中点,点P在坐标轴上,直线CP截△AOB,所得的三角形与△AOB相似,那么点P的坐标是 .
【解答】解:根据题意可以分①△BCP∽△BAO,②△ACP∽△ABO,③△ACP∽△AOB三种情况进行讨论如下:
①△BCP∽△BAO
此时:,
因为BO=6,
进而得出BP=3,
∴P(0,3),
②△ACP∽△ABO
此时:,
因为OA=8,
进而得出AP=4,
∴P(4,0),
③△ACP∽△AOB
∵,
∴,
此时:,
进而得出,
∴,
∴
此时P也可能是AB的垂直平分线与y轴的交点,
即为过C(4,3)和(,0)的直线与y轴的交点,
设直线的解析式为y=kx+b,
将(4,3)和(,0)代入可得:
,
解得,
故P(0,).
故答案为:(0,3)或(4,0)或或(0,).
考点2 相似三角形的判定与性质
【例4】如图,DE∥FG∥BC,下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵DE∥FG,
∴,
故A不符合题意;
∵DE∥FG∥BC,
∴,
故B不符合题意;
假设AD=DF=FBAB,ADAF,则AFAB,
∵DE∥FG,
∴△ADE∽△AFG,
∴;
∵FG∥BC,
∴△AFG∽△ABC,
∴,
∴,
∴这一结论不一定成立,
故C符合题意;
∵FG∥BC,
∴,
∴,
故D不符合题意,
故选:C.
【例5】如图,△ABC与△DEF的顶点均在正方形网格的格点上,则∠DEF的度数为( )
A.105° B.115° C.125° D.135°
【解答】解:由题意得:∠ABC=90°+45°=135°,AC,AB=2,BC,
DF=5,DE,EF,
∴,,,
∴,
∴△ABC∽△DEF,
∴∠ABC=∠DEF=135°,
故选:D.
【例6】如图,A、B、C、D、E、F、G均在方格纸的格点上,将点C与D、E、F、G中一点连结,交线段AB于点P,若使点P能够把线段AB分成1:2两部分,则这个点可以是( )
A.D B.E C.F D.G
【解答】解:设方格纸的边长为1,,,
∴AF=2BC,
如图,连接BC,AF,连接CF交AB与P,
∵BC∥AF,AF=2BC,
∴△BCP∽△AFP,
∴,
可得到AP:PB=1:2,满足条件;
同理,将点C与D连接,BC与AD不平行,也不能得到AP:PB=1:2,不满足条件;
同理,将点C与E连接,BC与AE不平行,也不能得到AP:PB=1:2,不满足条件;
同理,将点C与G连接,BC∥AG,得到AP:PB=1:1,不满足条件,
故选:C.
【例7】在两条直角边长分别是20和15的直角三角形的内部作矩形ABCD,如果AB、AD分别在两条直角边上(如图所示),AD:AB=1:2,那么矩形ABCD的面积是 .
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,AD:AB=1:2,
∴AB=DC=2AD,DC∥AF,
∴△EDC∽△EAB,
∴,
∵AF=20,AE=15,
∴ED=15﹣AD,
∴,
解得AD=6,
∴AB=12,
∴矩形ABCD的面积=AD•AB=72,
故答案为:72.
考点3 相似三角形的应用
(1)测量高度 测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.
(2)测量距离 测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
【例8】如图,根据小孔成像的科学原理,当像距(小孔到像的距离)和物高(蜡烛火焰的高度)不变时,火焰的像高y(单位:cm)是关于物距(小孔到蜡烛的距离)x(单位:cm)的反比例函数,当x=6时,y=2,若火焰的像高为3cm,则小孔到蜡烛的距离为( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.12cm
【解答】解:∵火焰的像高y(单位:cm)是关于物距(小孔到蜡烛的距离)x(单位:cm)的反比例函数,
设反比例函数解析式为,将x=6,y=2代入得:
,
解得:k=12,
∴反比例函数解析式为,
当y=3时,得:,
解得:x=4,
∴小孔到蜡烛的距离为4cm,
故选:C.
【例9】如图,小明为了测量河宽AB,先在BA延长线上取一点D,再在同岸取一点C,使CD⊥AB,测得∠CAD=60°,∠BCA=30°,CD=12m,那么河宽AB为( )
A.8m B.12m C.6m D.24m
【解答】解:∵∠CAD=60°,∠BCA=30°,
∴∠B=∠CAD﹣∠BCA=30°=∠BCA,
∴AB=AC,
Rt△ACD中,
∵∠CAD=60°,CD=12m,
∴∠ACD=30°,
∴ADACAB,∠ACD=∠B,
∵∠ADC=∠CDB,
∴△ADC∽△CDB,
∴,
∴,
解得AB=8m.
故选:A.
【例10】如图,小明在A时测得某树的影长为10m,在B时又测得该树的影长为4m,若两次日照的光线互相垂直,则树的高度为( )
A. B.8m C.6m D.
【解答】解:如图:
由题意得:EF=4m,DF=10m,CF⊥DE,
∴∠CFE=∠CFD=90°,
∴∠ECF+∠CEF=90°,
∵AD⊥BE,
∴∠ECD=90°,
∴∠ECF+∠DCF=90°,
∴∠CEF=∠DCF,
∴△CFE∽△DFC,
∴,
∴CF2=DF•EF=10×4=40,
∴CF=2或CF=﹣2(舍去),
∴树的高度为2米,
故选:D.
【例11】如图,水平地面上放置盛有液体的容器,CD是液面线,经测量,AB=8cm,AD=5cm,把长为12cm的木棍EF的一端F探到容器的底部,另一端与点A重合,则没入液体部分GF的长为 cm.
【解答】解:由题意可知,DG∥BF,
∴△ADG∽△ABF,
∴.
∵AB=8cm,AD=5cm,EF=AF=12cm,则AG=AF﹣GF=12﹣GF,
∴,
解得:GF(cm).
故答案为:.
考点4 作图--相似变换
【例12】如图,在4×4的正方形网格中,画2个相似三角形,在下列各图中,正确的画法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:第1个网格中两个三角形对应边的比例,所以这两个三角形相似;
第2个网格中两个三角形对应边的比例满足,所以这两个三角形相似;
第3个网格中两个三角形对应边的比例,所以这两个三角形相似;
第4个网格中两个三角形对应边的比例满足,所以这两个三角形相似;
故选:D.
【例13】在△ACB中,∠ABC=90°,用直尺和圆规在AC上确定点D,使△BAD∽△CBD,根据作图痕迹判断,正确的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:当BD是AC的垂线时,△BAD∽△CBD.
∵BD⊥AC,
∴∠ADB=∠CDB=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠A+∠ABD=∠ABD+∠CBD=90°,
∴∠A=∠CBD,
∴△BAD∽△CBD.
根据作图痕迹可知,
A选项中,BD是∠ABC的平分线,不与AC垂直,不符合题意;
B选项中,BD是AC边上的中线,不与AC垂直,不符合题意;
C选项中,BD是AC的垂线,符合题意;
D选项中,AB=AD,BD不与AC垂直,不符合题意.
故选:C.
【例14】如图,大小为4×4的正方形方格中,能作出与△ABC相似的格点三角形(顶点都在正方形的顶点上),其中最小的一个面积是 .
【解答】解:如图,△EFC即为所求,面积1×1.
故答案为:.
二、课时练习
1.如图,在△ABC中,∠A=50°,∠B=70°,点D,E分别在AB,AC上,连接DE.若△ADE与△ABC相似,则∠ADE=( )
A.50° B.60° C.50°或60° D.60°或70°
【解答】解:由条件可知∠C=180°﹣50°﹣70°=60°,
∵△ADE与△ABC相似,∠DAE=∠A,
∴∠ADE=∠B=70°或∠ADE=∠C=60°,
故选:D.
2.如图,△ABC∽△DEF.若AB+BC+AC=18cm,DE+EF+DF=27cm,则( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,AB+BC+AC=18cm,DE+EF+DF=27cm,
∴(相似三角形的对应边的比等于周长比),
则,
故选:A.
3.如果△ABC∽△DEF(其中顶点A、B、C依次与顶点D、E、F对应),那么下列等式中,不一定成立的是( )
A.∠A=∠D B. C.AB=DE D.
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,
∴,,∠A=∠D,
∴,
故AB,DE不一定相等,故选项C符合题意;
选项A,B,D不符合题意;
故选:C.
4.身高1.6米的小明利用影长测量学校旗杆的高度,如图,当他站在点C处时,他头顶端的影子正好与旗杆顶端的影子重合在点A处,测量得到AC=2米,CB=18米,则旗杆的高度是( )
A.8米 B.14.4米 C.16米 D.20米
【解答】解:设旗杆高度为h,
由题意得,
解得:h=16米.
故选:C.
5.如图,▱ABCD中,点G在DA的延长线上,直线GC交AB于点E,交BD于点O.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴△GOD∽△COD,△DOC∽△BOE,
∴,,
∴.
故选:A.
6.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,M为BC中点,连接AM,过D作DE⊥AM于E,则DE长为( )
A.2 B. C. D.5
【解答】解:在矩形ABCD中,
∵M是边BC的中点,BC=3,AB=2,
∴,
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠AMB,
∵∠DEA=∠B=90°,
∴△ABM∽△DEA,
∴,
即,
∴.
故选:B.
7.如图,小涵为了测量一凉亭的高度AB(顶端A到水平地面BD的距离),把一面镜子放置在水平地面E处(镜子厚度忽略不计),她站在离镜子2米处的D点(即DE=2)刚好从镜子中看到凉亭的顶端A.测得BD的长为12米,若小涵眼睛离地面距离CD为1.6米,则凉亭高AB( )米.
A.9.6 B.10 C.7.2 D.8
【解答】解:由题意可得:BE=BD﹣DE=10,∠AEB=∠CED,DE=2,CD=1.6,
∵∠EDC=∠ABE=90°,
∴△ABE∽△CDE,
∴,
∴,
∴AB=8,
即塔高AB为8米,
故选:D.
8.如图,P是矩形ABCD内的任意一点,连接PA,PB,PC,PD,得到△PAB,△PBC,△PCD,△PDA,设它们的面积分别为S1,S2,S3,S4,则下列结论错误的是( )
A.若S1=S3,则点P在边AD的中垂线上
B.若S1=S2,则S3=S4
C.若S1=2S3,点P在线段BD上,则S4=2S2
D.若点P在∠BAD的角平分线上,则
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,△PAB,△PBC,△PCD,△PDA的面积分别为S1,S2,S3,S4,
∴AB=CD,AD=BC,AB∥CD,AD∥BC,
A、∵S1=S3,AB=CD,
∴点P到AB,CD的距离相等,
∵BA⊥AD,CD⊥AD,
∴点P在边AD的中垂线上,
故A选项结论正确,不符合题意;
B、如图1,过点P作PE⊥AB,延长EP交CD于点F,过点P作PH⊥BC,延长HP交AD于点G,
则四边形ABHG,EFCB为矩形,
设AB=GH=DC=a,AD=EF=BG=b,PE=h1,PH=h2,
∴PF=b﹣h1,PG=a﹣h2,
∵S1=S2,
∴ah1=bh2,
∵,
∵ab﹣ah1=ab﹣bh2,
∴S3=S4,
故B选项结论正确,不符合题意;
C、如图,点P在线段BD上时,
∵S1=2S3,
∴PE=2PF,
∵AB∥CD,
∴△BEP∽△DFP,
∴,
∵AD∥BC,
∴△DHP∽△BGP,
∴,
∴,
故C选项结论错误,符合题意;
D、若点P在∠BAD的角平分线上,
则点P到AB的距离与点P到AD的距离相等,设为h,
∴,
∴,
故D选项结论正确,不符合题意;
故选:C.
9.如图,在矩形ABCD中,CD=8,AC=10,E为AD上一点且AC、BE交于点F,若FG∥BC.若S△AEF:S△BFC=1:9,则FG的长为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,CD=8,AC=10,
∴AD∥CB,∠D=90°,
∴CB=AD6,
∵AE∥CB,S△AEF:S△BFC=1:9,
∴△AEF∽△BFC,
∴,
∴或(不符合题意,舍去),
∴,
∵FG∥BC,
∴△AFG∽△ACB,
∴,
∴FGCB6,
故选:C.
10.如图,在矩形ABCD中,E是AD边的中点,BE⊥AC,垂足为F,连接DF,分析下列四个结论:①△AEF∽△CAB;②CF=2BF;③DF=DC;④.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:延长BE、CD交于点H,
∵四边形ABCD是矩形,E是AD边的中点,
∴∠EAB=∠ABC=90°,AD∥BC,AB∥DC,AD=BC,AB=DC,
∴∠EAF=∠ACB,∠ABE=∠H,AE=DEADBC,
∵BE⊥AC于点F,
∴∠EFA=90°,
∴∠EFA=∠ABC,
∴△AEF∽△CAB,
故①正确;
在△AEB和△DEH中,
,
∴△AEB≌△DEH(AAS),
∴AB=DH,
∴DC=DHCH,
∵∠CFH=90°,
∴DFCH,
∴DF=DC,
故③正确;
∵∠EAB=∠ABC=90°,∠EBA=∠ACB=90°﹣∠BCE,
∴△EAB∽△ABC,
∴,
∴AE•BC=AB2,
∴BC2=AB2,
∴BC2=2AB2,
∴BCAB或BCAB(不符合题意,舍去),
故④正确;
∵∠BFC=∠ABC=90°,∠BCF=∠ACB,
∴△BFC∽△ABC,
∴
∴CF•BF•BFBF≠2BF,
故②错误,
故选:C.
11.如果两个相似三角形的面积之比为4:9,较小的三角形的周长是100cm,那么另一个的三角形的周长为 cm.
【解答】解:由条件可知两个相似三角形的相似比为2:3,
因为较小的三角形的周长是100cm,
所以另一个三角形的周长为.
故答案为:150.
12.如图,已知△ABC∽△DEF,则△ABC与△DEF的面积比是 .
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,根据三角形相似的性质可得:
,
即,,
∵c(a+c)=b(a+b),c(b+c)=a(a+b),即c2+ac=b2+ab,c2+bc=a2+ab,
∴c2﹣b2+ac﹣ab=0,c2﹣a2+bc﹣ab=0,
∴(c+b)(c﹣b)+a(c﹣b)=0,(c+a)(c﹣a)+b(c﹣a)=0,
∴(c﹣b)(c+b+a)=0,(c﹣a)(c+a+b)=0,
由题意可得:c﹣b=0,c﹣a=0,
∴c=b,c=a,
,
故答案为:.
13.如图,已知三角形纸片ABC中,∠A=90°,AB=9,AC=12折叠纸片,使点A落在BC边上点D处,折痕为EF(点E在AB上,点F在AC上).若△BDE与△ABC相似.则折痕EF的长度等于 .
【解答】解:若△BDE与△ABC相似,则∠BED=90°或∠BDE=90°,
①当∠BED=90°时,∵∠A=90°,
∴DE∥AC,
∴,
由折叠的性质得,DE=AE,∠AEF=∠DEF,
∴,
解得:AE,
∵DE∥AC,
∴∠AFE=∠DEF,
∴∠AEF=∠AFE,
∴△AEF是等腰直角三角形,
∴EFAE;
②当∠BDE=90°时,
由折叠的性质得,∠EDF=∠A=90°,
则点F与点C重合,
∵∠A=90°,AB=9,AC=12,
∴BC15,
∵∠A=∠EDB=90°,∠B=∠B,
∴△BDE∽△BAC,
∴,
∴,
∴DE=4,
∴AE=4,
∴EF4,
综上所述,折痕EF的长度等于或4,
故答案为:或4.
14.如图,在边长为8的正方形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,折叠正方形纸片,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合,展开后折痕DE分别交AB、AC于点E、G,连接GF,给出下列结论,①∠AED=67.5°;②四边形AEFG是菱形;③S△EFB=2S△OGF;④,其中正确的是 .
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD交于点O,
∴∠ADC=∠BAD=90°,CD=AD=AB,OD=OB,CA=DB,AC⊥BD,
∴∠AOD=∠AOB=90°,OA=OB=ODDB,
∴∠ODA=∠OAD=∠OAB=∠OBA=45°,
由折叠得FG=AG,FE=AE,∠FDE=∠ADE∠ODA=22.5°,
∴∠AED=∠FDE+∠OBA=67.5°,∠AGE=∠ADE+∠OAD=67.5°,
故①正确;
∴∠AED=∠AGE,
∴AG=AE,
∴FG=FE=AG=AE,
∴四边形AEFG是菱形,
故②正确;
∵∠DFE=∠DAE=90°,
∴∠BFE=90°,
∴∠FEB=∠FBE=45°,
∴FB=FE,
∵FG∥AB,
∴∠OGF=∠OAB=∠OBA=∠OFG,
∴OF=OG,
∴FE=FGOF,
∴S△EFBFB•FEFE2(OF)2=OF2,
∵S△OGFOF•OGOF2,
∴2S△OGF=OF2,
∴S△EFB=2S△OGF,
故③正确;
∵∠CDG=∠ADC﹣∠FDE=67.5°,∠CGD=∠AGE=67.5°,
∴CG=CD=DA,
∵CD∥AE,
∴,
故④正确,
故答案为:①②③④.
15.如图,点E是正方形ABCD边CD的中点,点F是边AD延长线上一点,DE=DF,连结CF、AE,AE的延长线交CF于点G,AE、BD交于点H,则∠AGF= , .
【解答】解:∵AD=CD,∠ADE=∠CDF=90°.
又DE=DF,
∴△ADE≌△CDF(SAS).
∴∠DAE=∠DCF.
∵∠DAE+∠DEA=90°,且∠DEA=∠CEG,
∴∠DCF+∠CEG=90°.
∴∠AGF=90°.
∵AB∥CD,AD∥BC
∴△ABH∽△EDH.
∵AB=2DE,
∴,
∴设HE=x,则AH=2x,AE=AH+HE=3x.
∵AD=2DE,
设正方形的边长为2m,则CE=ED=m.
∴,
∴,
∵∠ADE=∠CGE=90°,∠AED=∠CEG,
∴△ADE∽△CGE,
∴,
∴,
∴.
故答案为:90°,.
16.在6×6的网格中,△ABC的三个顶点都在格点上,我们把这种顶点在格点的三角形叫格点三角形,请按要求完成下列作图.
(1)在图1网格中画出一个△ADE,使△ADE∽△ABC,相似比为1:2,且各顶点都在格点上.
(2)在图2的网格中作出与△ABC相似的最小格点△FGH.
【解答】解:(1)如图1,△ADE即为所求.
(2)如图2,△FGH即为所求.
17.如图,四边形ABCD为菱形,点E在AC的延长线上,∠ACD=∠ABE.
(1)求证:△ABC∽△AEB;
(2)当AE=18,AC=8时,求AB的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴∠ACD=∠BCA,
∵∠ACD=∠ABE,
∴∠BCA=∠ABE,
∵∠BAC=∠EAB,
∴△ABC∽△AEB;
(2)解:∵△ABC∽△AEB,
∴,
∵AE=18,AC=8,
∴,
∴AB2=144,
∴AB=12.
18.如图,△ABC中,AB=7厘米,AC=15厘米,点P从A出发,以每秒2厘米的速度向B运动,点Q从C同时出发,以每秒3厘米的速度向A运动,其中一个动点到端点时,另一个动点也相应停止运动,那么,当以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似时,运动时间是多少?
【解答】解:设运动了t秒.
根据题意得:AP=2t cm,CQ=3t cm,则AQ=AC﹣CQ=(15﹣3t)cm,
当△APQ∽△ABC时,,
即,
解得,
当△APQ∽△ACB时,,
即,
解得,
∵其中一个动点到端点时,另一个动点也相应停止运动,
∴P点运动时长最多为秒,Q点运动时长最多为15÷3=5秒,
∴,
∵,,
∴,
故当以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似时,运动时间是秒.
19.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,连接AC、BD,△ABC是等边三角形,DE∥BC,DE与AC交于点E,△ADE∽△DBC.
(1)请写出∠ADB与∠DBC之间的数量关系,并证明;
(2)求证:点E是线段AC的黄金分割点.
【解答】(1)解:∠ADB=2∠DBC,
理由:∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠DBC,
∵△ADE∽△DBC,
∴∠ADE=∠DBC,
∴∠EDB=∠ADE=∠DBC,
即∠ADB=2∠DBC;
(2)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠ABC=∠CAB=60°,
∵DE∥BC,
∴∠DEC=∠ACB=60°,
∵AB∥CD,
∴∠DCE=∠CAB=60°,
∴∠CDE=180°﹣∠DCE﹣∠DEC=60°,
∴△DEC是等边三角形,
∴DE=CE=CD,
∵△ADE∽△DBC,
∴,
∴,
∴点E是线段AC的黄金分割点.
20.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,点E在边BC上,满足∠BAE=∠ACB.连接AE交BD于点F,过点F作FG∥BC交CD于点G.
(1)求证:AF=AD;
(2)求证:△DFG∽△FBA;
(3)若BE=2EF,求的值.
【解答】(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∵FG∥BC,
∴∠FGA=∠ACB,
∵∠BAE=∠ACB,
∴∠BAE=∠ACB=∠FGA,
∵∠AFD=∠BAE+∠ABD,∠ADB=∠CBD+∠ACB,
∴∠AFD=∠ADB,
∴AF=AD;
(2)证明:∵FG∥BC,
∴∠CBD=∠DFG,
∴∠ABD=∠DFG,∠BAE=∠FGD,
∴△DFG∽△FBA;
(3)∵∠BFE=∠AFD=∠ADF,∠ABD=∠EBD,
∴△BEF∽△BAD,
∴,
又由(1)可得AD=AF,
∴.
由(2)知△DFG∽△FBA,
故.
21.数学实验,能增加学习数学的乐趣,还能经历知识“再创造”的过程,更是培养动手能力,创新能力的一种手段.小强在学习《相似》一章中对“直角三角形斜边上作高”这一基本图形(如图1)产生了如下问题,请同学们帮他解决.
在△ABC中,点D为边AB上一点,连接CD.
(1)初步探究,如图2,若∠ACD=∠B,求证:AC2=AD•AB;
(2)尝试应用,如图3,在(1)的条件下,若点D为AB中点,BC=4,求CD的长.
【解答】(1)证明:∵∠ACD=∠B,∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∴,
∴AC2=AD•AB;
(2)解:设AD=m,
∵点D为AB中点,
∴AD=BD=m,AB=2m,
由(1)得△ACD∽△ABC,
∴,
∴AC2=AD•AB=m×2m=2m2,
∴或(不符合题意,舍去),
∴,
∵BC=4,
∴,
∴CD的长是.
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22.2相似三角形的性质
一、常考类型
考点1 相似三角形的性质
(1)相似三角形的对应角相等,对应边的比相等.
(2)相似三角形对应高的比、对应角平分线的比、对应中线的比都等于相似比
(3)相似三角形周长比等于相似比
(4)相似三角形的面积比等于相似比的平方
【例1】如图,△ABC∽△A′B′C′,AD和A′D′分别是△ABC和△A′B′C′的高,若AD=3,A′D′=4,则的值为( )
A.9:16 B.16:9 C.4:3 D.3:4
【例2】已知△ABC∽△DEF,且相似比为1:2,则下列结论错误的是( )
A.△ABC和△DEF的周长比是1:4 B.边AB和边DE上的高之比是1:2
C.△ABC和△DEF的面积比是1:4 D.边BC和边EF上的中线之比是1:2
【例3】如图,平面直角坐标系中,已知点A(8,0)和点B(0,6),点C是AB的中点,点P在坐标轴上,直线CP截△AOB,所得的三角形与△AOB相似,那么点P的坐标是 .
考点2 相似三角形的判定与性质
【例4】如图,DE∥FG∥BC,下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【例5】如图,△ABC与△DEF的顶点均在正方形网格的格点上,则∠DEF的度数为( )
A.105° B.115° C.125° D.135°
【例6】如图,A、B、C、D、E、F、G均在方格纸的格点上,将点C与D、E、F、G中一点连结,交线段AB于点P,若使点P能够把线段AB分成1:2两部分,则这个点可以是( )
A.D B.E C.F D.G
【解答】解:设方格纸的边长为1,,,
∴AF=2BC,
【例7】在两条直角边长分别是20和15的直角三角形的内部作矩形ABCD,如果AB、AD分别在两条直角边上(如图所示),AD:AB=1:2,那么矩形ABCD的面积是 .
考点3 相似三角形的应用
(1)测量高度 测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.
(2)测量距离 测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
【例8】如图,根据小孔成像的科学原理,当像距(小孔到像的距离)和物高(蜡烛火焰的高度)不变时,火焰的像高y(单位:cm)是关于物距(小孔到蜡烛的距离)x(单位:cm)的反比例函数,当x=6时,y=2,若火焰的像高为3cm,则小孔到蜡烛的距离为( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.12cm
【例9】如图,小明为了测量河宽AB,先在BA延长线上取一点D,再在同岸取一点C,使CD⊥AB,测得∠CAD=60°,∠BCA=30°,CD=12m,那么河宽AB为( )
A.8m B.12m C.6m D.24m
【例10】如图,小明在A时测得某树的影长为10m,在B时又测得该树的影长为4m,若两次日照的光线互相垂直,则树的高度为( )
A. B.8m C.6m D.
【例11】如图,水平地面上放置盛有液体的容器,CD是液面线,经测量,AB=8cm,AD=5cm,把长为12cm的木棍EF的一端F探到容器的底部,另一端与点A重合,则没入液体部分GF的长为 cm.
考点4 作图--相似变换
【例12】如图,在4×4的正方形网格中,画2个相似三角形,在下列各图中,正确的画法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【例13】在△ACB中,∠ABC=90°,用直尺和圆规在AC上确定点D,使△BAD∽△CBD,根据作图痕迹判断,正确的是( )
A.B.C.D.
【例14】如图,大小为4×4的正方形方格中,能作出与△ABC相似的格点三角形(顶点都在正方形的顶点上),其中最小的一个面积是 .
二、课时练习
1.如图,在△ABC中,∠A=50°,∠B=70°,点D,E分别在AB,AC上,连接DE.若△ADE与△ABC相似,则∠ADE=( )
A.50° B.60° C.50°或60° D.60°或70°
2.如图,△ABC∽△DEF.若AB+BC+AC=18cm,DE+EF+DF=27cm,则( )
A. B. C. D.
3.如果△ABC∽△DEF(其中顶点A、B、C依次与顶点D、E、F对应),那么下列等式中,不一定成立的是( )
A.∠A=∠D B. C.AB=DE D.
4.身高1.6米的小明利用影长测量学校旗杆的高度,如图,当他站在点C处时,他头顶端的影子正好与旗杆顶端的影子重合在点A处,测量得到AC=2米,CB=18米,则旗杆的高度是( )
A.8米 B.14.4米 C.16米 D.20米
5.如图,▱ABCD中,点G在DA的延长线上,直线GC交AB于点E,交BD于点O.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,M为BC中点,连接AM,过D作DE⊥AM于E,则DE长为( )
A.2 B. C. D.5
7.如图,小涵为了测量一凉亭的高度AB(顶端A到水平地面BD的距离),把一面镜子放置在水平地面E处(镜子厚度忽略不计),她站在离镜子2米处的D点(即DE=2)刚好从镜子中看到凉亭的顶端A.测得BD的长为12米,若小涵眼睛离地面距离CD为1.6米,则凉亭高AB( )米.
A.9.6 B.10 C.7.2 D.8
8.如图,P是矩形ABCD内的任意一点,连接PA,PB,PC,PD,得到△PAB,△PBC,△PCD,△PDA,设它们的面积分别为S1,S2,S3,S4,则下列结论错误的是( )
A.若S1=S3,则点P在边AD的中垂线上
B.若S1=S2,则S3=S4
C.若S1=2S3,点P在线段BD上,则S4=2S2
D.若点P在∠BAD的角平分线上,则
9.如图,在矩形ABCD中,CD=8,AC=10,E为AD上一点且AC、BE交于点F,若FG∥BC.若S△AEF:S△BFC=1:9,则FG的长为( )
A. B. C. D.
10.如图,在矩形ABCD中,E是AD边的中点,BE⊥AC,垂足为F,连接DF,分析下列四个结论:①△AEF∽△CAB;②CF=2BF;③DF=DC;④.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.如果两个相似三角形的面积之比为4:9,较小的三角形的周长是100cm,那么另一个的三角形的周长为 cm.
12.如图,已知△ABC∽△DEF,则△ABC与△DEF的面积比是 .
13.如图,已知三角形纸片ABC中,∠A=90°,AB=9,AC=12折叠纸片,使点A落在BC边上点D处,折痕为EF(点E在AB上,点F在AC上).若△BDE与△ABC相似.则折痕EF的长度等于 .
14.如图,在边长为8的正方形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,折叠正方形纸片,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合,展开后折痕DE分别交AB、AC于点E、G,连接GF,给出下列结论,①∠AED=67.5°;②四边形AEFG是菱形;③S△EFB=2S△OGF;④,其中正确的是 .
15.如图,点E是正方形ABCD边CD的中点,点F是边AD延长线上一点,DE=DF,连结CF、AE,AE的延长线交CF于点G,AE、BD交于点H,则∠AGF= , .
16.在6×6的网格中,△ABC的三个顶点都在格点上,我们把这种顶点在格点的三角形叫格点三角形,请按要求完成下列作图.
(1)在图1网格中画出一个△ADE,使△ADE∽△ABC,相似比为1:2,且各顶点都在格点上.
(2)在图2的网格中作出与△ABC相似的最小格点△FGH.
17.如图,四边形ABCD为菱形,点E在AC的延长线上,∠ACD=∠ABE.
(1)求证:△ABC∽△AEB;
(2)当AE=18,AC=8时,求AB的长.
18.如图,△ABC中,AB=7厘米,AC=15厘米,点P从A出发,以每秒2厘米的速度向B运动,点Q从C同时出发,以每秒3厘米的速度向A运动,其中一个动点到端点时,另一个动点也相应停止运动,那么,当以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似时,运动时间是多少?
19.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,连接AC、BD,△ABC是等边三角形,DE∥BC,DE与AC交于点E,△ADE∽△DBC.
(1)请写出∠ADB与∠DBC之间的数量关系,并证明;
(2)求证:点E是线段AC的黄金分割点.
20.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,点E在边BC上,满足∠BAE=∠ACB.连接AE交BD于点F,过点F作FG∥BC交CD于点G.
(1)求证:AF=AD;
(2)求证:△DFG∽△FBA;
(3)若BE=2EF,求的值.
21.数学实验,能增加学习数学的乐趣,还能经历知识“再创造”的过程,更是培养动手能力,创新能力的一种手段.小强在学习《相似》一章中对“直角三角形斜边上作高”这一基本图形(如图1)产生了如下问题,请同学们帮他解决.
在△ABC中,点D为边AB上一点,连接CD.
(1)初步探究,如图2,若∠ACD=∠B,求证:AC2=AD•AB;
(2)尝试应用,如图3,在(1)的条件下,若点D为AB中点,BC=4,求CD的长.
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