内容正文:
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第23章 图形的相似
专题5 相似三角形判定与性质的综合应用
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类型1
利用相似三角形求线段长
类型2
利用相似三角形求比值
类型3
利用相似三角形的性质求面积
类型4
利用相似三角形证明等积式
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类型1
利用相似三角形求线段长
1. (四川攀枝花中考)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E,F分别为BC,CD的中点,BF,DE相交于点G,过点E作EH⫽CD,交BF于点H,则线段GH的长度是 ( )
A. B. 1 C. D.
A
【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴DC=AB=6,BC=AD=4,∠C=90°. ∵点E、F分别为BC、CD的中点,∴DF=CF=DC=3,CE=BE=BC=2. ∵EH⫽CD,BE=CE,∴FH=BH,∴EH=CF=.由勾股定理,得BF==5,∴BH=FH=BF=. ∵EH⫽CD,∴△EHG∽△DFG,∴=,∴=,∴GH=. 故选A.
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2. (教材P67T1改编)如图,在△ABC中,D、F在AB上,E、G在AC上,DE⫽FG⫽BC,且S1=S2=S3,若AD=1,则BF= .
-
【解析】设S1=S2=S3=m,则S△ADE=m,S△AFG=2m,S△ABC=3m,∴==,==.
∵DE⫽FG,AD=1,∴△ADE∽△AFG,
∴==,∴=,∴AF=.
∵FG⫽BC,∴△AFG∽△ABC,
∴==,∴=,∴AB=,
∴BF=AB-AF=-.
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3. (山西中考)如图,在四边形ABCD中,∠BCD=90°,对角线AC、BD相交于点O. 若AB=AC=5,BC=6,∠ADB=2∠CBD,则AD的长为 .
【解析】如图,过点A作AH⊥BC于点H,延长AD、BC交于点E,
则∠AHC=∠AHB=90°.
∵AB=AC=5,BC=6,
∴BH=HC=BC=3,∴AH==4.
∵∠ADB=∠CBD+∠E,∠ADB=2∠CBD,
∴∠CBD=∠E,∴DB=DE.
∵∠BCD=90°,∴DC⊥BE,∴CE=BC=6,∴EH=CE+CH=9.
又∵AH⊥BC,∴CD⫽AH,∴△ECD∽△EHA,
∴=,即=,∴CD=,
∴DE===,∴=,即=,∴AD=.
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4. (河南南阳宛城校级期末)如图,在△ABC中,D为BC上一点,E为AD上一点,如果∠DAC=∠B,CD=CE.
(1)求证:△ACE∽△BAD;
(2)若CE=3,BD=4,AE=2,求ED的长.
证明:(1)∵CD=CE,∴∠CDE=∠CED.
∵∠ADB=180°-∠CDE,∠AEC=180°-∠CED,
∴∠AEC=∠ADB,又∵∠DAC=∠B,∴△ACE∽△BAD.
(2)∵△ACE∽△BAD,∴=,即=,∴AD=6,
∴ED=AD-AE=6-2=4.
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5. (湖南常德中考)如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6,D是AB上一点,且AD=2,过点D作DE⫽BC交AC于点E,将△ADE绕点A顺时针旋转到图2的位置,则图2中的值为 .
【解析】在图1中,∵∠ABC=90°,
AB=8,BC=6,∴AC==10.
∵DE⫽BC,∴△ADE∽△ABC,
∴=,即=
在图2中,由旋转得∠DAB=∠EAC,
∴△ADB∽△AEC,∴===.
类型2
利用相似三角形求比值
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6. (河南南阳邓州校级期末)如图,在四边形ABCD中,AC平分∠DAB,AC2=AB·AD,∠ADC=90°,点E为AB的中点.
(1)求证:△ADC∽△ACB;
(2)若AD=2,AB=3,求的值.
解:(1)证明:∵AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠CAB.
∵AC2=AB·AD,∴=,∴△ADC∽△ACB.
(2)由(1)知△ADC∽△ACB,∴∠ACB=∠ADC=90°.
∵E为AB的中点,∴CE=AE=AB=,∴∠EAC=∠ECA.
∵∠DAC=∠EAC,∴∠DAC=∠ECA,∴CE⫽AD,
∴△CEF∽△ADF,∴===,∴=.
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7. (山东聊城校级阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,E为CD上一点,连结AE、BD,且AE、BD交于点F,EF∶AF=2∶5,若△DEF的面积是4,则四边形BCEF的面积是 .
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【解析】∵四边形ABCD为平行四边形,
∴CD⫽AB,∴△DEF∽△BAF,∴==,
∴==,==.
∵S△DEF=4,∴S△ABF=25,S△ADF=10.
∴S△ABD=S△ADF+S△ABF=10+25=35.
∵四边形ABCD为平行四边形,∴S△ABD=S△DBC=35.
∴S四边形BCEF=S△BDC-S△DEF=35-4=31.
类型3
利用相似三角形的性质求面积
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8. (上海长宁校级阶段练习)如图,AD⫽BC,AB、CD交于点E,点F在AC边上,==.
(1)求证:EF⫽BC;
(2)若四边形AFED的面积为16,求△ACD的面积.
解:(1)证明:∵AD⫽BC,∴△ADE∽△BCE,∴=.
∵==,∴=,∴=.
又∵∠ECF=∠DCA,∴△CEF∽△CDA,∴∠CEF=∠D,
∴EF⫽AD,∴EF⫽BC.
(2)由(1)知:△CEF∽△CDA,∴=,
∵=,∴=,
∴==,即=,
∴S△CEF=9,∴S△ACD=S△CEF+S四边形AFED=9+16=25.
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9. (河南洛阳期末)如图,在△ABC中,点D、E、F分别在AB、BC、AC边上,DE⫽AC,EF⫽AB.
(1)求证:△BDE∽△EFC;
(2)设=,
①若BC=12,求线段BE的长;
②若△EFC的面积是20,求△ABC的面积.
解:(1)证明:∵DE⫽AC,∴∠DEB=∠C.
∵EF⫽AB,∴∠B=∠FEC,∴△BDE∽△EFC.
(2)①∵EF⫽AB,∴==,
即=,∴BE=4.
②∵=,∴=. ∵EF⫽AB,∴△EFC∽△BAC,
∴===,∴S△ABC=S△EFC=45.
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10. (河南南阳卧龙校级期末)如图,E为平行四边形ABCD的边CD延长线上的一点,连结BE,交AC于点O,交AD于点F.
(1)图中共有几对相似三角形?请分别写出来;
(2)求证:OB2=OE·OF.
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD⫽BC,AB⫽CD,
∴△ABO∽△CEO,△AOF∽△COB,△EFD∽△EBC,
△ABF∽△DEF,△ABF∽△CEB,△ABC≌△CDA,
∴共6对.
(2)证明:∵△ABO∽△CEO,∴OB∶OE=OA∶OC.
∵△AOF∽△COB,∴OF∶OB=OA∶OC.
∴OF∶OB=OB∶OE,即OB2=OF·OE.
类型4
利用相似三角形证明等积式
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11. (福建泉州校级阶段练习)如图所示,在等腰三角形ABC中,AB=AC,点E、F在线段BC上,点Q在线段AB上,且CF=BE,AE2=AQ·AB. 求证:
(1)∠CAE=∠BAF;
(2)CF·FQ=AF·BQ.
解:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C. ∵CF=BE,∴CE=BF,
∴△ACE≌△ABF,∴∠CAE=∠BAF.
(2)∵△ACE≌△ABF,∴AE=AF,∠CAE=∠BAF.
∵AE2=AQ·AB,AC=AB,∴=,
∴△ACE∽△AFQ,∴∠C=∠AFQ,又∵∠AFB=∠C+∠CAF,∴∠BFQ=∠CAF,
又∵∠B=∠C,∴△BFQ∽△CAF,∴=,即CF·FQ=AF·BQ.
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