内容正文:
专题07 相似三角形(解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、"A"字型及其变形
题型二、"8"字型及其变形
题型三、"AX"字型
题型四、“子母型”
题型五、“双垂直型”
题型六、一线三等角型
题型七、手拉手型
题型八、三角形内接矩形型
B综合攻坚・能力跃升
题型一、"A"字型及其变形
1.(17-18九年级上·上海松江·期中)如图,在△ABC中,DE∥BC,=.
(1)如果AD=4,求BD的长度;
(2)如果S△ADE=2,求S四边形DBCE的值.
【答案】(1)BD=6;(2)S四边形DBCE=.
【分析】(1)根据相似三角形的判定得出△ADE∽△ABC,根据相似三角形的性质得出比例式,代入求出即可;
(2)根据相似三角形的性质得出比例式,代入求出即可.
【详解】(1)∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴=,
∵=,AD=4,
∴=,
∴BD=6;
(2)∵△ADE∽△ABC,=,
∴=()2,
∵S△ADE=2,
∴=()2,
解得:S四边形DBCE=.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质和判定,能推出△ADE∽△ABC是解此题的关键,注意:相似三角形的面积之比等于相似比的平方.
2.如图,在中,点分别在上,且.
(1)求证:;
(2)若点在上,与交于点,求证:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)直接利用两边成比例且夹角相等的两个三角形相似即可证得结论;
(2)根据相似三角形的性质和平行线的判定方法可得EF∥BC,于是可得△AEG∽△ABD,△AGF∽△ADC,再根据相似三角形的性质即可推出结论.
【详解】解:(1)在△AEF和△ABC中,
∵,,
∴△AEF∽△ABC;
(2)∵△AEF∽△ABC,
∴∠AEF=∠ABC,
∴EF∥BC,
∴△AEG∽△ABD,△AGF∽△ADC,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,属于常考题型,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.
3.如图,在△ABC中,点D在边AB上,点E、点F在边AC上,且DEBC,.
(1)求证:DFBE;
(2)如且AF=2,EF=4,AB=6.求证△ADE∽△AEB.
【答案】(1)见详解;(2)见详解
【分析】(1)由题意易得,则有,进而问题可求证;
(2)由(1)及题意可知,然后可得,进而可证,最后问题可求证.
【详解】解:(1)∵DEBC,
∴,
∵,
∴,
∴DFBE;
(2)∵AF=2,EF=4,
∴由(1)可知,,AE=6,
∵AB=6,
∴,
∴,
∴,
∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△AEB.
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定,熟练掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
4.已知:如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,点F在边AB上,BC2=BF•BA,CF与DE相交于点G.
(1)求证:DF•AB=BC•DG;
(2)当点E为AC中点时,求证:2DF•EG=AF•DG.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)由BC2=BF•BA,∠ABC=∠CBF可判断△BAC∽△BCF,再由DE∥BC可判断,所以,然后利用相似三角形的性质即可得到结论;
(2)作AH∥BC交CF的延长线于H,如图,易得AH∥DE,由点E为AC的中点得AH=2EG,再利用AH∥DG可判定,则根据相似三角形的性质得,然后利用等线段代换即可.
【详解】证明:(1)∵BC2=BF•BA,
∴BC:BF=BA:BC,
而∠ABC=∠CBF,
∴,
∵DE∥BC,
∴,
∴,
∴DF:BC=DG:BA,
∴DF•AB=BC•DG;
(2)作AH∥BC交CF的延长线于H,如图,
∵DE∥BC,
∴AH∥DE,
∵点E为AC的中点,
为的中位线,
∴AH=2EG,
∵AH∥DG,
∴,
∴,
∴,
即2DF•EG=AF•DG.
题型二、"8"字型及其变形
5.(22-23九年级上·北京房山·期中)如图,AD与BC交于O点,,,,,求CD的长.
【答案】1.5
【分析】由,可得出,利用相似三角形的性质可得出,代入,,,即可求出CD的长.
【详解】解:∵AD与BC交于O点,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,,,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解题的关键是掌握相似三角形对应边成比例列式.
6.如图与交于,且.
(1)求证:∽.
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)根据相似三角形的判定解答即可;
(2)因为∽,根据相似三角形的性质可知,代入数据解答即可.
【详解】证明:(1) ,,
∽;
(2) ∽,
,
,,,
,
,
.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的性质是解题的关键.
7.已知:如图,在梯形中,,,对角线、相交于点,,垂足为点,且.
(1)求证:;
(2)过点作的垂线,交于点,求证:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)利用条件证明,后证明即可;
(2)利用平行线分线段成比例定理,巧用等量代换即可.
【详解】证明:(1)∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,,
∴,.
∴.
∵,
∴.
∴.
(2)∵,,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,,
∴.
∴.
【点睛】本题考查了三角形的相似,平行线分线段成比例定理,等腰三角形的证明,熟练掌握三角形相似的条件,根据平行线分线段成比例定理,选择合适的比例式是解题的关键.
8.如图,已知矩形的两条对角线相交于点O,过点作分别交、于点、.
(1)求证:;
(2)连接,若.求证:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)易证△BEG∽△AEB,利用对应边成比例即可解决;
(2)由(1)的结论及BE=CE,易证明△CEG∽△AEC,从而可得∠CGE=∠ACE,由OB=OC,可得.
【详解】(1)∵四边形ABCD是矩形
∴∠ABE=90°
∴∠ABG+∠EBG=90°
∵
∴∠ABG+∠BAG=90°
∴∠EBG=∠BAG
∴Rt△BEG∽Rt△AEB
∴
∴
(2)由(1)有:
∵BE=CE
∴
∴
∵∠CEG=∠AEC
∴△CEG∽△AEC
∴∠CGE=∠ACE
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD
∴OB=OC
∴∠DBC=∠ACE
∴
【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质是解题的关键.
题型三、"AX"字型
9.如图,E为▱ABCD的边CD延长线上的一点,连接BE,交AC于点O,交AD于点F.求证:.
【答案】见解析
【分析】由ABCD得△AOB∽△COE,有OE:OB=OC:OA;由ADBC得△AOF∽△COB,有OB:OF=OC:OA,进而得出.
【详解】证明:∵ABCD,
∴△AOB∽△COE.
∴OE:OB=OC:OA;
∵ADBC,
∴△AOF∽△COB.
∴OB:OF=OC:OA.
∴OB:OF=OE:OB,即.
【点睛】此题考查了相似三角形的判定和性质,解题的关键是掌握证线段的乘积相等,通常转化为比例式形式,再证明所在的三角形相似,属于中考常考题型.
10.如图,中,中线,交于点,交于点.
(1)求的值.
(2)如果,,请找出与相似的三角形,并挑出一个进行证明.
【答案】(1)3;(2),证明见解析
【分析】(1)先证明,再证明,得到,则问题可解;
(2)根据题意分别证明,问题可证.
【详解】解:(1)是的中点,是的中点,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
.
(2)当,时,
由(1)可得
,,,
,
,,
,
又,
,
,,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质和判定,解答关键是根据题意选择适当方法证明三角形相似.
11.如图,在平行四边形中,E为边的中点,连接,若的延长线和的延长线相交于点F.
(1)求证:;
(2)连接和相交于点为G,若的面积为2,求平行四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)24.
【分析】(1)根据E是边DC的中点,可以得到,再根据四边形ABCD是平行四边形,可以得到,再根据,即可得到,则答案可证;
(2)先证明,根据相似三角形的性质得出,,进而得出,由得,则答案可解.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,,
∴,
∵点E为DC的中点,
∴,
在和中
∴,
∴,
∴;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,点E为DC的中点,
∴,,
∴,,
∴,
∵的面积为2,
∴,即,
∵
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
12.如图,在中,点E在上,,和相交于点F,过点F作,交于点G.
(1)求的值.
(2)若,
①求证:.
②求证:.
【答案】(1)
(2)①详见解析;②详见解析
【分析】(1)结合题意,根据平行线的性质,通过证明,得;再结合,根据平行线性质,通过证明,根据相似比的性质计算,即可得到答案;
(2)①,根据题意计算得;结合(1)的结论,得,从而推导得,通过证明,即可完成证明;
②根据(2)①的结论以及平行线的性质,证明,根据相似三角形的性质计算,即可完成证明.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即;
(2)证明:①设,
∵,
∴,
∴,
由(1)的结论,得:,
∴,
∴,
即:,
∵,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形、平行线、相似三角形的知识;解题的关键是熟练掌握平行线、相似三角形的性质,从而完成求解.
题型四、“子母型”
13.(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)如图,在中,,D为边上一点,且,过点D作.交于点E.求证:.
【答案】见解析
【分析】此题考查了相似三角形的判定,熟记相似三角形的判定定理是解题的关键.根据直角三角形的性质及垂直定义求出,根据等腰三角形的性质求出,进而求出,再根据“两角对应相等的两个三角形相似”即可得证.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
14.(24-25九年级上·辽宁阜新·期末)如图,在中,D是边上一点.
(1)当时,若,,求的长;
(2)已知,若,求的长.
【答案】(1)的长是
(2)的长是
【分析】此题重点考查相似三角形的判定与性质,适当选择相似三角形的判定定理证明是解题的关键.
(1)证明,得,所以,进而可得答案;
(2)由,得,根据,由相似三角形的性质得,而,则,进而可得答案.
【详解】(1)解:,,
,
,,
,
,
,
或(不符合题意,舍去),
的长是;
(2)解:,
,
,,
,
,
,
的长是.
15.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,在中,,点分别在边上,.
(1)求证:;
(2)如果,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为2或4.
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,掌握相似三角形的性质是解题的关键.
(1)由等腰三角形的性质可得,由外角的性质可得,可得结论;
(2)根据,得到,进而求出解即可.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
.
(2)解:,
,
,
,
,即,
解得或,
的长为2或4.
16.如图,在△ABC中,点D在BC边上,点E在AC边上,且AD=AB,∠DEC=∠B.
(1)求证:△AED∽△ADC;
(2)若AE=1,EC=3,求AB的长.
【答案】(1)见解析;(2)2
【分析】(1)利用三角形外角的性质及∠DEC=∠ADB可得出∠ADE=∠C,结合∠DAE=∠CAD即可证出△AED∽△ADC;
(2)利用相似三角形的性质可求出AD的长,再结合AD=AB即可得出AB的长.
【详解】解:(1)证明:∵∠DEC=∠DAE+∠ADE,∠ADB=∠DAE+∠C,∠DEC=∠ADB,
∴∠ADE=∠C.
又∵∠DAE=∠CAD,
∴△AED∽△ADC.
(2)∵△AED∽△ADC,
∴,即,
∴AD=2或AD=﹣2(舍去).
又∵AD=AB,
∴AB=2
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解题的关键是:(1)利用“两角对应相等,两三角形相似”证出△AED∽△ADC;(2)利用相似三角形的性质,求出AD的长.
题型五、“双垂直型”
17.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,在中,,,是边上的高且为2,
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,解直角三角形,角直角三角形的性质等知识点,识别基本图形是解题的关键.
(1)根据等角的余角相等得到,再结合,即可求证;
(2)先根据角直角三角形性质得到,再解即可.
【详解】(1)证明:由题意得,,而,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴.
18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,且=.
(1)求证 △ACD∽△ABC;
(2)若AD=3,BD=2,求CD的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)根据相似三角形的判定两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,即可得出
(2)由得,,推出,由相似三角形的性质得,即可求出CD的长.
【详解】(1)∵, ,
∴;
(2)∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形的判定定理与性质是解题的关键.
19.如图,在矩形ABCD中,E是边AB的中点,连接DE交对角线AC于点F,
(Ⅰ)求证:△AFE∽△CFD;
(Ⅱ)若AB=4,AD=3,求CF的长.
【答案】(Ⅰ)证明见解析(Ⅱ)
【分析】(Ⅰ)根据矩形对边平行,有AE∥DC,可知△AFE∽△CFD;
(Ⅱ)根据相似三角形的性质可得,再利用已知线段的长代入即可求出CF的长.
【详解】(Ⅰ)∵四边形ABCD是矩形,
∴AE∥DC,
∴∠FAE=∠FCD,∠FEA=∠FDC,
∴△AFE∽△CFD,
(Ⅱ)由(1)知△AFE∽△CFD,
∴,
而E是边AB的中点,且AB=4,AD=3,
∴AE=2,AC=5,
∴,
而AC=5,
∴AF=,CF=,
故CF的长为:.
【点睛】本题考查的是相似三角形的判定与性质,根据对应边成比例即可利用已知线段求出未知线段的长度.
20.(2024春·福建莆田·九年级校考期末)【问题情境】
(1)古希腊著名数学家欧几里得在《几何原本》提出了射影定理,又称“欧几里德定理”:在直角三角形中,斜边上的高是两条直角边在斜边射影的比例中项,每一条直角边又是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项.射影定理是数学图形计算的重要定理.其符号语言是:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,则:(1)AC²=AB·AD;(2)BC²=AB·BD;(3)CD² = AD·BD;请你证明定理中的结论(1)AC² = AB·AD.
【结论运用】
(2)如图2,正方形ABCD的边长为3,点O是对角线AC、BD的交点,点E在CD上,过点C作CF⊥BE,垂足为F,连接OF,
①求证:△BOF∽△BED;
②若,求OF的长.
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②
【分析】(1)证明△ACD∽△ABC,即可得证;
(2)①BC2=BO•BD,BC2=BF•BE,即BO•BD=BF•BE,即可求解;
②在Rt△BCE中,BC=3,BE=,利用△BOF∽△BED,即可求解.
【详解】解:(1)证明:如图1,∵CD⊥AB,
∴∠BDC=90°,
而∠A=∠A,∠ACB=90°,
∴△ACD∽△ABC,
∴AC:AB=AD:AC,
∴AC² = AB·AD;
(2)①证明:如图2,
∵四边形ABCD为正方形,
∴OC⊥BO,∠BCD=90°,
∴BC2=BO•BD,
∵CF⊥BE,
∴BC2=BF•BE,
∴BO•BD=BF•BE,
即,而∠OBF=∠EBD,
∴△BOF∽△BED;
②∵在Rt△BCE中,BC=3,BE=,
∴CE=,
∴DE=BC-CE=2;
在Rt△OBC中,OB=BC=,
∵△BOF∽△BED,
∴,即,
∴OF=.
【点睛】本题为三角形相似综合题,涉及到勾股定理运用、正方形基本知识等,难点在于找到相似三角形,此类题目通常难度较大.
题型六、一线三等角型
21.(20-21九年级上·四川·阶段练习)如图,在中,,,点为边上一点,且,点为中点,.
(1)求的长.
(2)求证:.
【答案】(1)5;(2)证明见解析;
【分析】(1)先证明出∽,得出,假设BD为x,则DC=15-x,代入分式方程求出BD的长;
(2)由(1)可知,推出≌,得出结果;
【详解】(1)∵,∴,
∵,∴,
∴,∴,
∴∽,∴,
∵为中点,∴,
∵,设,则,
即:,解得:,,
∵,
∴.
(2)由(1)可知,∵,∴,
在和中,,∴≌
∴
【点睛】本题考查三角形全等的性质,三角形相似的性质,解题的关键是熟练掌握相关性质并灵活运用.
22.如图,已知四边形ABCD,∠B=∠C=90°,P是BC边上的一点,∠APD=90°.
(1)求证:;
(2)若BC=10,CD=3,PD=3,求AB的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)8.
【分析】(1)先根据直角三角形的两锐角互余、角的和差可得,再根据相似三角形的判定即可得证;
(2)先利用勾股定理求出PC的长,从而可得BP的长,再利用相似三角形的性质即可得.
【详解】(1),
,
,
在和中,,
;
(2)在中,,
,
,
,
由(1)已证:,
,即,
解得.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
23.(2024秋•魏都区校级期末)如图,AB=9,AC=8,P为AB上一点,∠A=∠CPD=∠B,连接CD.
(1)若AP=3,求BD的长;
(2)若CP平分∠ACD,求证:PD2=CD•BD.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)利用一线三等角模型证明△ACP∽△BPD,即可解答;
(2)利用角平分线的性质可得∠PCD=∠ACP,从而可得∠PCD=∠DPB,然后证明△CPD∽△PBD,即可解答.
【详解】(1)解:∵AB=9,AC=3,
∴BP=AB﹣AP=9﹣3=6,
∵∠A=∠CPD,∠ACP+∠APC=180°﹣∠A,∠APC+∠BPD=180°﹣∠CPD,
∴∠ACP=∠BPD,
∵∠A=∠B,
∴△ACP∽△BPD,
∴,
∴,
∴BD,
∴BD的长为;
(2)证明:∵CP平分∠ACD,
∴∠PCD=∠ACP,
∵∠ACP=∠DPB,
∴∠PCD=∠DPB,
∵∠CPD=∠B,
∴△CPD∽△PBD,
∴,
∴PD2=CD•BD.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,熟练掌握一线三等角模型是解题的关键.
24.【感知】如图①,在四边形ABCD中,点P在边AB上(点P不与点A、B重合),.易证.(不需要证明)
【探究】如图②,在四边形ABCD中,点P在边AB上(点P不与点A、B重合),.若,,,求AP的长.
【拓展】如图③,在中,,,点P在边AB上(点P不与点A、B重合),连结CP,作,PE与边BC交于点E,当是等腰三角形时,直接写出AP的长.
【答案】【探究】3;【拓展】4或.
【分析】探究:根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可;
拓展:证明△ACP∽△BPE,分CP=CE、PC=PE、EC=EP三种情况,根据相似三角形的性质计算即可.
【详解】探究:证明:∵是的外角,
∴,
即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
解得:;
拓展:∵AC=BC,
∴∠A=∠B,
∵∠CPB是△APC的外角,
∴∠CPB=∠A+∠PCA,即∠CPE+∠EPB=∠A+∠PCA,
∵∠A=∠CPE,
∴∠ACP=∠BPE,
∵∠A=∠B,
∴△ACP∽△BPE,
当CP=CE时,∠CPE=∠CEP,
∵∠CEP>∠B,∠CPE=∠A=∠B,
∴CP=CE不成立;
当PC=PE时,△ACP≌△BPE,
则PB=AC=8,
∴AP=AB-PB=128=4;
当EC=EP时,∠CPE=∠ECP,
∵∠B=∠CPE,
∴∠ECP=∠B,
∴PC=PB,
∵△ACP∽△BPE,
∴,
即,
解得:,
∴AP=ABPB=,
综上所述:△CPE是等腰三角形时,AP的长为4或.
【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
题型七、手拉手型
25.(24-25九年级上·贵州毕节·阶段练习)如图,在锐角三角形中,点,分别在边,上,于点,于点,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了相似三角形的判定,垂直的定义,等角的余角相等,掌握知识点的应用是解题的关键.
由,,则,再通过等角的余角相等得出,最后利用相似三角形的判定方法即可求证.
【详解】证明:∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴.
26.如图,和均为等腰三角形,且,,.
(1)求证:;
(2)连接BD、CE,若,的面积为9,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)4
【分析】(1)根据,即可得出,再根据,即证明;
(2)由,得出,,从而可证,进而可证,再根据,即得出,进而可求.
【详解】(1)证明:∵,,
∴.
又∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,,
∴,即,
∴,且相似比为,
∴.
∵,
∴.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质.熟练掌握相似三角形的判定定理及其性质是解题关键.
27.(2024·安徽蚌埠·一模)如图1,在四边形中,,,对角线,相交于点O,且,平分.
(1)求证:;
(2)如图2,过点D作,使,连接,取中点 F,连接,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关定理是解题的关键.
(1)在上截取,连接,通过证明是正三角形,以及,即可推得结论正确;
(2)延长,交于点 G,先证明,然后证明是正三角形,进一步推理得到,得出,最后利用,,即可证得结论.
【详解】(1),,
是正三角形,
,,
,平分,
,
在 上截取,连接,
则是正三角形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(2)延长,交于点 G,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
是正三角形,
,
又,
,,
,
,
,
,,
.
28.(2024春·安徽六安·九年级校考阶段练习)[问题发现]
(1)如图1,在Rt△ABC中,,,点为的中点,以为一边作正方形,点与点重合,已知.请直接写出线段与的数量关系;
[实验研究]
(2)在(1)的条件下,将正方形绕点旋转至如图2所示的位置,连接,,.请猜想线段和的数量关系,并证明你的结论;
[结论运用]
(3)在(1)(2)的条件下,若的面积为8,当正方形旋转到,,三点共线时,请求出线段的长.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)线段的长为或
【分析】(1)先判断出△ABD为等腰直角三角形,进而求出,即可得出结论;
(2)先利用三角函数得出,证明夹角相等即可得出△ACF∽△BCE,进而求出结论;
(3)分两种情况计算,当点E在线段BF上时,先用勾股定理求出,,即可得出,借助(2)得出结论;当点E在线段BF延长线上同前一种情况一样即可得出结论.
【详解】(1)解:,,
,
四边形是正方形,
,,
,
,,
点与点重合,
,,,
;
,
,
,
;
(2)解:.
证明:由(1)得,,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图1,,,点为的中点,
,,
,
的面积为8,
,
,
,
,
点与点重合,四边形是正方形,
;
如图2,、、三点共线且点在线段上,
,
,
,
.
,
;
如图3,、、三点共线且点在线段上,
则,
.
,
,
综上所述,线段的长为或.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,以及等腰直角三角形的性质,正方形性质和旋转性质,分类讨论和画出图形是解决本题的关键.
题型八、三角形内接矩形型
29.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在中,,高,正方形一边在上,点分别在上,交于点,求的长.
【答案】
【分析】设正方形的边长,易证四边形是矩形,则,根据正方形的性质得出,推出,根据相似三角形的性质计算即可得解.
【详解】解:设正方形的边长,
四边形是正方形,
,
,
是的高,
,
四边形是矩形,
,
,
(相似三角形对应边上的高的比等于相似比),
,
,
,
解得:,
.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质.解题的关键是掌握相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质的运用,注意:矩形的对边相等且平行,相似三角形的对应高的比等于相似比.
30.如图1,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,正方形DEFG的顶点D、G分别在AB、AC上,EF在BC上.
(1)求正方形DEFG的边长;
(2)如图2,在BC边上放两个小正方形DEFG、FGMN,则DE= .
【答案】(1);(2).
【分析】(1)过点作AM⊥BC于点M,由AB=AC=10,BC=16,根据等腰三角形的性质与勾股定理,即可求得AM的长,又由四边形DEFG是矩形,易证得△ADG∽△ABC,设MN=DE=x,由相似三角形对应高的比等于相似比,即可得方程,则可表示出DG的长,由正方形的性质可得DE=DG,可得结果;
(2)由题意得:DN=2DE,由(1)知:,即可得到结论.
【详解】解:过点作AM⊥BC于点M,
∵AB=AC=5,BC=6,
∴BM=BC=3,
在Rt△ABM中,AM==4,
∵四边形DEFG是矩形,
∴DG∥EF,DE⊥BC,
∴AN⊥DG,四边形EDMN是矩形,
∴MN=DE,
设MN=DE=x,
∵DG∥EF,
∴△ADG∽△ABC,
∴DG:BC=AN:AM,
∴,
解得:DG=﹣x+6,
∵四边形DEFG为正方形,
∴DE=DG,即x=﹣x+6,
解得x=,
∴正方形DEFG的边长为;
(2)由题意得:DN=2DE,
由(1)知:,
∴DE=.
故答案为.
【点睛】本题考查了正方形的性质、平行线分线段成比例定理的推论、相似三角形的判定和性质,相似三角形对应高的比等于相似比.
31.有一块三角形的余料,要把它加工成矩形的零件,已知:,高,矩形的边在边上,G、H分别在、上,设的长为、的长为.
(1)写出y与x的函数关系式.
(2)当x取多少时,是正方形?
【答案】(1)
(2)当时,四边形是正方形
【分析】本题考查了求一次函数解析式,相似三角形的判定与性质综合,根据正方形的性质求线段长,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
(1)先证明,再根据相似三角形的性质列出比例式求解;
(2)根据y与x的函数关系式为及正方形的性质,得到关于的方程求解.
【详解】(1)解:∵,高,的长为、的长为,四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴,即,
∴;
(2)由(1)可知,y与x的函数关系式为;
∵四边形是正方形,
∴,即,
∴
解得:.
答:当时,四边形是正方形.
32.有一块直角三角形木板,∠B=90°,AB=1.5m,BC=2m,要把它加工成一个面积尽可能大的正方形桌面.甲、乙两位同学的加工方法分别如图1、图2所示.请你用学过的知识说明哪位同学的加工方法更好(加工损耗忽略不计).
【答案】甲同学
【分析】对于甲图:设正方形的边长为x,则,证明 ,利用相似比可计算出;对于乙图:作BH⊥ACN,交DE于N,如图乙,先利用勾股定理计算出AC=2.5,再利用面积法计算出,设正方形的边长为y,则,可求出则,接着证明利用相似比可计算出,然后比较x和y的大小进行判断.
【详解】解:如图1所示,设甲同学加工的桌面边长为xm,
∵DE∥AB
∴△CDE∽△CBA
∴
即
∴x=
图2所示,过点B作BH⊥AC,交AC于点H,交DE于点P.
由勾股定理得:
AC=
∵
∴
设乙同学加工的桌面边长为ym,
∵DE∥AC
∴△BDE∽△BAC
∴
即
∴y=
∵>,即x>y,x2>y2
∴甲同学的加工方法更好.
【点睛】本题考查了相似三角形的应用:常常构造“A”型或“X”型相似图,然后利用三角形相似的性质计算相应线段的长,也考查了正方形的性质.
1.(25-26九年级上·上海普陀·阶段练习)如图,已知在中,,点、、分别为边、、上一点,连接和,且.
(1)求证:;
(2)连接,如果点是中点,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题主要考查相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键;
(1)由题意易得,然后可得,进而问题可求证;
(2)由(1)可知,设,,然后可得,则有,进而可得,最后根据相似三角形的性质可进行求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,且,
∴,
∴;
(2)解:如图,
由(1)可知:,
∴,
设,且,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,即,
∴.
2.已知:如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,BC上,BA•BD=BC•BE
(1)求证:△BDE∽△BCA;
(2)如果AE=AC,求证:AC2=AD•AB.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)由BA•BD=BC•BE得,结合∠B=∠B,可证△ABC∽△EBD;
(2)先根据BA•BD=BC•BE,∠B=∠B,证明△BAE∽△BCD,再证明△ADC∽△ACB,根据相似三角形的对应边长比例可证明结论.
【详解】(1)证明:∵BA•BD=BC•BE.
∴,
∵∠B=∠B,
∴△BDE∽△BCA;
(2)证明:∵BA•BD=BC•BE.
∴,
∵∠B=∠B,
∴△BAE∽△BCD,
∴,
∵AE=AC,
∴,
∵∠AEC=∠B+∠BAE,∠ACE=∠ACD+∠BCD,
∴∠B=∠ACD.
∵∠BAC=∠BAC
∴△ADC∽△ACB,
∴.
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握两三角形相似的判定方法是解题的关键.相似三角形的判定方法有:①对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形;②平行于三角形一边的直线和其他两边或两边延长线相交,所构成的三角形与原三角形相似;③根据两角相等的两个三角形相似;④两边对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似判定即可;⑤三边对应成比例得两个三角形相似.
3.(2025·江西·二模)如图,在平行四边形中,是延长线上的一点,且与分别交于点.
(1)求证:;
(2)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了三角形相似的判定与性质,平行四边形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)通过四边形是平行四边形,推出,得到,,从而得证;
(2)由(1)可知,,推出,根据,求出,即可解答.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
;
(2)解:由(1)可知,,
∴,
∵,
∴,
∴.
4.(25-26九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在正方形中,点G是对角线上一点,的延长线交于点E,交的延长线于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题重点考查正方形的性质、相似三角形的判定与性质等知识,证明、及是解题的关键.
(1)由正方形的性质得,,,则,所以,根据相似三角形的性质即可得证;
(2)由,证明,得,由,证明,得,则,代入数据求出,进而可求的长.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
5.(25-26九年级上·上海普陀·阶段练习)如图,已知在梯形中,,对角线与交于点,点是边边上的中点,连接交于点,并满足.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】此题重点考查相似三角形的判定与性质、平行线的性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和等知识,证明是解题的关键.
(1)由,且,得,则,即可根据“两边成比例且夹角相等的两个三角形相似”证明,则;
(2)先证明,得,则,由,得,所以,则根据相似三角形的性质可求证.
【详解】(1)证明:∵点是边上的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
6.平行四边形ABCD中,E、F是对角线AC上的两点,且AE=EF=FC,DE交AB于点M,MF交CD于点N.
(1)求证:AM=BM;
(2)若AB=28,求CN的长.
【答案】(1)见解析
(2)7
【分析】(1)根据平行四边形的性质证明△AEM∽△CED,进而可以解决问题;
(2)证明△AFM∽△CFN,即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠CAB=∠DCA,
∵∠AEM=∠CED,
∴△AEM∽△CED,
∴,
∵AE=EF=FC,
∴,
∴;
∵AB=CD,
∴AM=BM;
(2)在△AFM和△CFN中,∠FAM=∠FCN,∠AFM=∠CFN,
∴△AFM∽△CFN,
∴,
∴;
∵
∴
∵AB=28,
∴CN=7.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行线四边形的性质,解决本题的关键是得到△AEM∽△CED.
7.(2024·河北秦皇岛·模拟预测)如图,和是两个全等的等腰直角三角形,,的顶点与的斜边的中点重合,将绕点旋转,旋转过程中,线段与线段相交于点,线段与射线相交于点.
(1)如图①,当点在线段上,且时,求证:;
(2)如图②,当点在线段的延长线上时,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定、三角形的外角性质.
(1)由是等腰直角三角形,易得,,又由,是的中点,利用,可证得:;
(2)由和是两个全等的等腰直角三角形,易得,然后利用三角形的外角的性质,即可得,则可证得:.
【详解】(1)证明:是等腰直角三角形,
,,
,
,
是的中点,
,
在和中,
,
;
(2)证明:和是两个全等的等腰直角三角形,
,
,
即,
,
,
.
8.(25-26九年级上·上海宝山·阶段练习)如图,在平行四边形中,E为边上一点,且,在上取一点F,使.
(1)求证:;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)24
【分析】本题考查平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,三角形外角的性质等,找出相似三角形是解题的关键.
(1)由可得,由三角形外角的性质可得,结合可得,进而可得,即可证明;
(2)设,则,根据推出,可求x的值,再证,可得.
【详解】(1)证明:平行四边形中,,
,
,,
,
,
又 ,
;
(2)解: ,
设,则,
,,
由(1)知,
,
,
,
解得(负值舍去),
,.
,
,
,,
,
又平行四边形中,,
,
,
又 ,
,
,
,
.
9.(2025·四川广元·模拟预测)如图,点C是与的公共顶点,且,有下列3个条件:①;②;③.
(1)请在上述条件中选择一个条件来证明,并写出证明过程.
(2)在(1)的结论下,若,求的长.
【答案】(1)选择①或③均正确,证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定和性质.
(1)选择①,根据对应边成比例且夹角相等证明相似;选择③,根据对应两角相等证明相似;
(2)先根据相似的性质得,再由,证明,得,再代入已知的值计算,即可得的长.
【详解】(1)解:选择①或③均正确.
选择①证明如下:
∵,
,
∵,
∴,
即,
∴;
选择③证明如下:
∵,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:由(1)得,
,
又∵,
∴,
,
又∵,
,
.
10.(24-25八年级下·上海闵行·阶段练习)如图,已知:在矩形中,的平分线分别与边及边的延长线相交于点、,为的中点,连接.
(1)如果,,求的面积;
(2)连接,求的度数.
【答案】(1)6
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定、相似三角形的性质和判定、矩形、正方形的性质和判定、角平分线的定义、等腰直角三角形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)过作于,交于,证明≌,根据角平分线和矩形的对边平行得:,并求出,由∽,列比例式求的长,代入面积公式可得结论;
(2)证明≌,推出是等腰直角三角形,即可求解.
【详解】(1)解:如图,过作于,交于,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
在和中,
,
∴≌,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴∽,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图,过作于,连接,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
在中,,
∴是等腰直角三角形,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
在和中,
,
∴≌,
∴,
,
∴,
即,
∴是等腰直角三角形,
∴.
11.(2024秋•嘉定区校级月考)如图(图1),△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点P是AC边上的一点.取结PB交CD于点F,过点P作PB的垂线交AB边于点E.
(1)求证:△PAE∽△BCF;
(2)当P是AC边的中点,时,如图2,求的值;
(3)当P是AC边的中点.,请直接写出的值.
【答案】(1)证明见解析
(2);
(3).
【分析】(1)先根据已知条件证明∠CBF=∠APE和∠BCF=∠A,再根据相似三角形的判定证明△PAE∽△BCF即可;
(2)过点P作PO⊥AC交AB于点O,再利用相似三角形的判定定理证明△EOP∽△FCP,从而证明,然后根据中位线定理求出,从而求出答案即可;
(3)按照(2)中的方法进行解答即可.
【详解】证明:(1)∵∠ACB=90°,
∴∠PCF+∠BCF=90°,∠CPF+∠CBP=90°,
∵BP⊥PE,
∴∠BPE=90°,
∴∠CPF+∠APE=90°,
∴∠CBF=∠APE,
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∴∠PCF+∠A=90°,
∴∠BCF=∠A,
∴△PAE∽△BCF;
(2)如图所示:过点P作PO⊥AC交AB于点O,
∴∠APO=∠ACB=90°,
由(1)可知:∠CBF=∠APE,∠BCF=∠A,
∴∠AEP=∠BFC,∠OEP=∠PFC,
∵∠EOP+∠A=∠PCF+∠A=90°,
∴∠EOP=∠PCF,
∴△EOP∽△FCP,
∴,
∵P为AC中点,OP∥BC,
∴OP是△ABC的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)由(2)可知,当,理由如下:
过点P作PO⊥AC交AB于点O,如(2)中的图,
∴∠APO=∠ACB=90°,
由(1)可知:∠CBF=∠APE,∠BCF=∠A,
∴∠AEP=∠BFC,∠OEP=∠PFC,
∵∠EOP+∠A=∠PCF+∠A=90°,
∴∠EOP=∠PCF,
∴△EOP∽△FCP,
∴,
∵P为AC中点,OP∥BC,
∴OP是△ABC的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,解题关键是正确识别图形,熟练掌握利用相似三角形的性质和判定解答问题.
12.[问题发现]
(1)如图1,在Rt△ABC中,,,点为的中点,以为一边作正方形,点与点重合,已知.请直接写出线段与的数量关系;
[实验研究]
(2)在(1)的条件下,将正方形绕点旋转至如图2所示的位置,连接,,.请猜想线段和的数量关系,并证明你的结论;
[结论运用]
(3)在(1)(2)的条件下,若的面积为8,当正方形旋转到,,三点共线时,请求出线段的长.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)线段的长为或
【分析】(1)先判断出△ABD为等腰直角三角形,进而求出,即可得出结论;
(2)先利用三角函数得出,证明夹角相等即可得出△ACF∽△BCE,进而求出结论;
(3)分两种情况计算,当点E在线段BF上时,先用勾股定理求出,,即可得出,借助(2)得出结论;当点E在线段BF延长线上同前一种情况一样即可得出结论.
【详解】(1)解:,,
,
四边形是正方形,
,,
,
,,
点与点重合,
,,,
;
,
,
,
;
(2)解:.
证明:由(1)得,,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图1,,,点为的中点,
,,
,
的面积为8,
,
,
,
,
点与点重合,四边形是正方形,
;
如图2,、、三点共线且点在线段上,
,
,
,
.
,
;
如图3,、、三点共线且点在线段上,
则,
.
,
,
综上所述,线段的长为或.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,以及等腰直角三角形的性质,正方形性质和旋转性质,分类讨论和画出图形是解决本题的关键.
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专题07 相似三角形(原卷版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、"A"字型及其变形
题型二、"8"字型及其变形
题型三、"AX"字型
题型四、“子母型”
题型五、“双垂直型”
题型六、一线三等角型
题型七、手拉手型
题型八、三角形内接矩形型
B综合攻坚・能力跃升
题型一、"A"字型及其变形
1.(17-18九年级上·上海松江·期中)如图,在△ABC中,DE∥BC,=.
(1)如果AD=4,求BD的长度;
(2)如果S△ADE=2,求S四边形DBCE的值.
2.如图,在中,点分别在上,且.
(1)求证:;
(2)若点在上,与交于点,求证:.
3.如图,在△ABC中,点D在边AB上,点E、点F在边AC上,且DEBC,.
(1)求证:DFBE;
(2)如且AF=2,EF=4,AB=6.求证△ADE∽△AEB.
4.已知:如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,点F在边AB上,BC2=BF•BA,CF与DE相交于点G.
(1)求证:DF•AB=BC•DG;
(2)当点E为AC中点时,求证:2DF•EG=AF•DG.
题型二、"8"字型及其变形
5.(22-23九年级上·北京房山·期中)如图,AD与BC交于O点,,,,,求CD的长.
6.如图与交于,且.
(1)求证:∽.
(2)若,,,求的长.
7.已知:如图,在梯形中,,,对角线、相交于点,,垂足为点,且.
(1)求证:;
(2)过点作的垂线,交于点,求证:.
8.如图,已知矩形的两条对角线相交于点O,过点作分别交、于点、.
(1)求证:;
(2)连接,若.求证:.
题型三、"AX"字型
9.如图,E为▱ABCD的边CD延长线上的一点,连接BE,交AC于点O,交AD于点F.求证:.
10.如图,中,中线,交于点,交于点.
(1)求的值.
(2)如果,,请找出与相似的三角形,并挑出一个进行证明.
11.如图,在平行四边形中,E为边的中点,连接,若的延长线和的延长线相交于点F.
(1)求证:;
(2)连接和相交于点为G,若的面积为2,求平行四边形的面积.
12.如图,在中,点E在上,,和相交于点F,过点F作,交于点G.
(1)求的值.
(2)若,
①求证:.
②求证:.
题型四、“子母型”
13.(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)如图,在中,,D为边上一点,且,过点D作.交于点E.求证:.
14.(24-25九年级上·辽宁阜新·期末)如图,在中,D是边上一点.
(1)当时,若,,求的长;
(2)已知,若,求的长.
15.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,在中,,点分别在边上,.
(1)求证:;
(2)如果,,,求的长.
16.如图,在△ABC中,点D在BC边上,点E在AC边上,且AD=AB,∠DEC=∠B.
(1)求证:△AED∽△ADC;
(2)若AE=1,EC=3,求AB的长.
题型五、“双垂直型”
17.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,在中,,,是边上的高且为2,
(1)求证:;
(2)求的长.
18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,且=.
(1)求证 △ACD∽△ABC;
(2)若AD=3,BD=2,求CD的长.
19.如图,在矩形ABCD中,E是边AB的中点,连接DE交对角线AC于点F,
(Ⅰ)求证:△AFE∽△CFD;
(Ⅱ)若AB=4,AD=3,求CF的长.
20.(2024春·福建莆田·九年级校考期末)【问题情境】
(1)古希腊著名数学家欧几里得在《几何原本》提出了射影定理,又称“欧几里德定理”:在直角三角形中,斜边上的高是两条直角边在斜边射影的比例中项,每一条直角边又是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项.射影定理是数学图形计算的重要定理.其符号语言是:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,则:(1)AC²=AB·AD;(2)BC²=AB·BD;(3)CD² = AD·BD;请你证明定理中的结论(1)AC² = AB·AD.
【结论运用】
(2)如图2,正方形ABCD的边长为3,点O是对角线AC、BD的交点,点E在CD上,过点C作CF⊥BE,垂足为F,连接OF,
①求证:△BOF∽△BED;
②若,求OF的长.
题型六、一线三等角型
21.(20-21九年级上·四川·阶段练习)如图,在中,,,点为边上一点,且,点为中点,.
(1)求的长.
(2)求证:.
22.如图,已知四边形ABCD,∠B=∠C=90°,P是BC边上的一点,∠APD=90°.
(1)求证:;
(2)若BC=10,CD=3,PD=3,求AB的长.
23.(2024秋•魏都区校级期末)如图,AB=9,AC=8,P为AB上一点,∠A=∠CPD=∠B,连接CD.
(1)若AP=3,求BD的长;
(2)若CP平分∠ACD,求证:PD2=CD•BD.
24.【感知】如图①,在四边形ABCD中,点P在边AB上(点P不与点A、B重合),.易证.(不需要证明)
【探究】如图②,在四边形ABCD中,点P在边AB上(点P不与点A、B重合),.若,,,求AP的长.
【拓展】如图③,在中,,,点P在边AB上(点P不与点A、B重合),连结CP,作,PE与边BC交于点E,当是等腰三角形时,直接写出AP的长.
题型七、手拉手型
25.(24-25九年级上·贵州毕节·阶段练习)如图,在锐角三角形中,点,分别在边,上,于点,于点,求证:.
26.如图,和均为等腰三角形,且,,.
(1)求证:;
(2)连接BD、CE,若,的面积为9,求的面积.
27.(2024·安徽蚌埠·一模)如图1,在四边形中,,,对角线,相交于点O,且,平分.
(1)求证:;
(2)如图2,过点D作,使,连接,取中点 F,连接,求证:.
28.(2024春·安徽六安·九年级校考阶段练习)[问题发现]
(1)如图1,在Rt△ABC中,,,点为的中点,以为一边作正方形,点与点重合,已知.请直接写出线段与的数量关系;
[实验研究]
(2)在(1)的条件下,将正方形绕点旋转至如图2所示的位置,连接,,.请猜想线段和的数量关系,并证明你的结论;
[结论运用]
(3)在(1)(2)的条件下,若的面积为8,当正方形旋转到,,三点共线时,请求出线段的长.
题型八、三角形内接矩形型
29.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在中,,高,正方形一边在上,点分别在上,交于点,求的长.
30.如图1,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,正方形DEFG的顶点D、G分别在AB、AC上,EF在BC上.
(1)求正方形DEFG的边长;
(2)如图2,在BC边上放两个小正方形DEFG、FGMN,则DE= .
31.有一块三角形的余料,要把它加工成矩形的零件,已知:,高,矩形的边在边上,G、H分别在、上,设的长为、的长为.
(1)写出y与x的函数关系式.
(2)当x取多少时,是正方形?
32.有一块直角三角形木板,∠B=90°,AB=1.5m,BC=2m,要把它加工成一个面积尽可能大的正方形桌面.甲、乙两位同学的加工方法分别如图1、图2所示.请你用学过的知识说明哪位同学的加工方法更好(加工损耗忽略不计).
1.(25-26九年级上·上海普陀·阶段练习)如图,已知在中,,点、、分别为边、、上一点,连接和,且.
(1)求证:;
(2)连接,如果点是中点,,求的长.
2.已知:如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,BC上,BA•BD=BC•BE
(1)求证:△BDE∽△BCA;
(2)如果AE=AC,求证:AC2=AD•AB.
3.(2025·江西·二模)如图,在平行四边形中,是延长线上的一点,且与分别交于点.
(1)求证:;
(2)求的值.
4.(25-26九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在正方形中,点G是对角线上一点,的延长线交于点E,交的延长线于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
5.(25-26九年级上·上海普陀·阶段练习)如图,已知在梯形中,,对角线与交于点,点是边边上的中点,连接交于点,并满足.
(1)求证:;
(2)求证:.
6.平行四边形ABCD中,E、F是对角线AC上的两点,且AE=EF=FC,DE交AB于点M,MF交CD于点N.
(1)求证:AM=BM;
(2)若AB=28,求CN的长.
7.(2024·河北秦皇岛·模拟预测)如图,和是两个全等的等腰直角三角形,,的顶点与的斜边的中点重合,将绕点旋转,旋转过程中,线段与线段相交于点,线段与射线相交于点.
(1)如图①,当点在线段上,且时,求证:;
(2)如图②,当点在线段的延长线上时,求证:.
8.(25-26九年级上·上海宝山·阶段练习)如图,在平行四边形中,E为边上一点,且,在上取一点F,使.
(1)求证:;
(2)若,,求的值.
9.(2025·四川广元·模拟预测)如图,点C是与的公共顶点,且,有下列3个条件:①;②;③.
(1)请在上述条件中选择一个条件来证明,并写出证明过程.
(2)在(1)的结论下,若,求的长.
10.(24-25八年级下·上海闵行·阶段练习)如图,已知:在矩形中,的平分线分别与边及边的延长线相交于点、,为的中点,连接.
(1)如果,,求的面积;
(2)连接,求的度数.
11.(2024秋•嘉定区校级月考)如图(图1),△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点P是AC边上的一点.取结PB交CD于点F,过点P作PB的垂线交AB边于点E.
(1)求证:△PAE∽△BCF;
(2)当P是AC边的中点,时,如图2,求的值;
(3)当P是AC边的中点.,请直接写出的值.
12.[问题发现]
(1)如图1,在Rt△ABC中,,,点为的中点,以为一边作正方形,点与点重合,已知.请直接写出线段与的数量关系;
[实验研究]
(2)在(1)的条件下,将正方形绕点旋转至如图2所示的位置,连接,,.请猜想线段和的数量关系,并证明你的结论;
[结论运用]
(3)在(1)(2)的条件下,若的面积为8,当正方形旋转到,,三点共线时,请求出线段的长.
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