内容正文:
4.5相似三角形判定定理的证明2025-2026学年北师大版九年级数学上册
一、单选题
1.如图,在中,点是边上一点,下面四种情况中,一定成立的情况是( )
A. B.
C. D.
2.如图,下列条件能判定的是( )
A. B. C. D.
3.如图,D,E分别是的边AB,AC上的动点(与点A,B,C均不重合),添加下列一个条件,不能判定与相似的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,给出下列条件:①;②;③;④.其中能够单独判定的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.如图,下列条件不能判定的是( )
A., B.,
C. D.,
6.下列条件中,能使 成立的是( )
A.∠C=98°,∠E=98°, ;
B.AB=1,AC=1.5,BC=2,EF=8,DE=10,FD=6
C.∠A=∠F=90°,AC=5,BC=13,DF=10,EF=26;
D.∠B=35°,BC =10,BC上的高AG=7;∠E=35°,EF=5,EF上的高DH =3.5
7.如图, 点 E 是线段 的中点, , 下列结论中, 说法错误的是( )
A. 与 相似 B. 与 相似
C. D.
8.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,垂足为D,DE⊥AB,垂足为E,则图中与△ADE相似的三角形的个数为( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
9.如图,在中,,,分别以点A、C为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线分别交、于点D、E,连接.以下结论不正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图,在中,点D、E在边上,连接并延长交延长线于点G.过D作于F.若,,,,,则的长度为( )
A. B. C.9 D.
二、填空题
11.如图,若,请再添加一个条件,使得,你添加的条件是 .(写出一个即可)
12.如图,D为△ABC的边AC上的一点,若要使△ABD与△ACB相似,可添加一个条件: .
13.已知:△ABC中,点E是AB边的中点,点F在AC边上,若以A,E,F为顶点的三角形与△ABC相似,则需要增加的一个条件是 .(写出一个即可)
14. 的边长分别为 的边长分别 ,则 与 (选填“一定”“不一定” “一定不”)相似
15.如图,点O在内,,,,,则 .
16.如图,的顶点坐标是,,,平面内点使得与相似,则不与点重合的点有 个.
17.如图,在正方形中,,点E在边上运动,连接,将绕点E顺时针旋转得到,连接,则的最小值为 .
三、解答题
18.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,点E是AB上一点,连接DE,BD2=BC·BE.
证明:△BCD∽△BDE.
19.如图,已知 ,则 相似吗?说明理由。
20.如图所示,的三边长分别为,的三边长分別为.与是否相似?为什么?
21.如图,△ABC为等边三角形,E,F分别在边AB、AC上,沿EF折叠,点A落在BC边上的点D处,连结AD,已知 BD:CD=2:3,
(1)求tan∠BAD的值;
(2)求DE:DF的值.
22. 如图,在△ABC中,AD是角平分线,点E 在边AC 上,且AD2=AE·AB,连结 DE.
(1)求证:△ABD∽△ADE;
(2)若AB=5,AD=4,DE=2,求 EC的长.
23.已知:如图,点D、E分别在△ABC的边AB、AC上,∠ADE=∠B,点F在AD上,且.求证:
(1)ΔDEF∽ΔBCD;
(2).
24.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AD,DC上,△ABE∽△DEF,AB=6,AE=9,DE=2.
(1)求EF的长.
(2)求证:∠BEF=90°.
25.如图,在正方形 ABCD中,E,F 分别为边 BC,CD 上的点,AE,AF 分别与 BD 交于点M,N,∠EAF=45°.
(1)求证:
(2)求 的值.
26.已知中,,,将绕点A顺时针旋转,得到,连接.
(1)如图(1),当时,连接,求的度数;
(2)如图(2),连接,问的值是否为定值?若是,请说明理由并求出此值;
(3)在旋转过程中,当以B,C,A,E为顶点的四边形是平行四边形时,求的长.
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
【解析】【解答】解:A、由可得,再由,可证明,∴A不符合题意;
B、由可得,再由,可证明,∴B不符合题意;
C、由,可证明,∴C不符合题意;
D、由可得,再由,不可证明,∴D符合题意;
故答案为:D.
【分析】利用相似三角形的判定方法(①三边对应成比例的两个三角形相似,②有两组角对应相等的两个三角形相似,③两组边对应成比例,且它们的夹角相等的两个三角形相似)逐项分析判断即可.
6.【答案】D
【解析】【解答】A、若△ABC~△DEF,则 ,故本选项不符合题意;
B、若△ABC~△DEE,则 而 ≠ ,故本选项不符合题意;
C、若△ABC~△DEF,∠A=90°,则∠D=90°,故本选项不符合题意;
D、 且∠AGC=∠BHF=90°,因此△AGC∽△BHF,所以∠C=∠F,而∠B=∠E=35°,因此可判断相似,故本选项符合题意;
故答案为:D
【分析】根据相似三角形的判定定理可得出答案。
7.【答案】D
【解析】【解答】解:,
又
故A选项不符合题意
为的中点
又
故B、C选项不符合题意
若
则
根据现有条件无法判断,故
故D选项符合题意
故答案为:D.
【分析】由,=∠C,求出∠BAE=∠DEC,
可证,可得,由E为的中点可得,即得,结合,可证,据此判断A、B、C;由可得,若,即得,根据等角对等边可得AE=DE,根据现有条件无法判断,据此判断D即可.
8.【答案】D
【解析】【分析】根据直角三角形的性质和相似三角形的判定定理两角法(有两组角对应相等的两个三角形相似)作出正确的选择.
【解答】∵∠BAC=90°,AD⊥BC,DE⊥AB,
∴∠BAC=∠ADB=∠ADC=∠DEA=∠DEB=90°.
①在△ADE与△ABD中,∠AED=∠ADB=90°,∠A=∠A,则△AED∽△ADB;
②在△ADE与△DBE中,∠AED=∠DEB=90°,∠EAD=∠EDB(同角的余角相等),则△ADE∽△DBE;
③在△ADE与△CAD中,∠AED=∠CDA=90°,∠ADE=∠CAD(同角的余角相等),则△ADE∽△CAD;
④在△ADE与△CAB中,∠AED=∠CAB=90°,∠EAD=∠BCA(同角的余角相等),则△ADE∽△CAB.
综上所述,图中与△ADE相似的三角形的个数为4.
故选D.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:,
,
由作法可知,平分,
,,
,
,A选项结论正确;
,
,
,
,B选项结论正确;
是顶角为的等腰三角形,
是黄金三角形,
,
,C选项结论错误;
,,
,
,
,D选项结论正确,
故选:C.
【分析】根据等边对等角及三角形内角和定理可得,再根据角平分线性质可得,,则,根据角之间的关系可判断A,根据等角对等边可得,则,可判断B,根据黄金三角形定义可得,再根据边之间的关系可判断C,根据相似三角形判定定理可得,则,即可判定D.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰三角形.
由勾股定理得,,
设,,
由勾股定理得,,即,
解得,
∴,
∵,
∴,
如图,过B作交于Q,
∴,
∴,即,
解得,,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
【分析】设,则,根据三角形内角和定理可得,根据等腰三角形判定定理可得为等腰三角形,再根据勾股定理可得DF,设,,再根据勾股定理建立方程,解方程可得,过B作交于Q,根据相似三角形判定定理可得,则,代值计算可得,再根据直线平行性质即可求出答案.
11.【答案】(答案不唯一)
【解析】【解答】解:添加条件,理由如下:
∵,,
∴,
故答案为:(答案不唯一).
【分析】根据相似三角形的判定定理即可求出答案.
12.【答案】∠ABD=∠C
【解析】【解答】解:要使△ABC与△ABD相似,还需具备的一个条件是∠ABD=∠C或∠ADB=∠ABC等.
故答案为:∠ABD=∠C(答案不唯一).
【分析】由于啷个三角形中已经具有∠DAB=∠BAC,根据三角形相似的判定定理SAS可以添加AD∶AB=AB∶AC,根据有两个角对应相等的两个三角形相似可以添加∠ABD=∠C或∠ADB=∠ABC.
13.【答案】AF= AC
【解析】【解答】解:如图,
分两种情况:
①∵△AEF∽△ABC,
∴AE:AB=AF:AC,
即1:2=AF:AC,
∴AF= AC;
②∵△AFE∽△ACB,
∴∠AFE=∠ABC.
∴要使以A、E、F为顶点的三角形与△ABC相似,则AF= AC或∠AFE=∠ABC.
故答案为:AF= AC或∠AFE=∠ABC.
【分析】利用相似三角形的判定定理,结合已知,可得出答案。
14.【答案】不一定
【解析】【解答】解:∵ 的边长分别为 的边长分别 ,
∴两个三角形对应边的比分别为:
,
当a=b=c时, ,这两个三角形相似,
当a≠b≠c时, ,这两个三角形不相似,
∴ 与 不一定相似,
故答案为:不一定.
【分析】先求出两个三角形三边的比,再根据三边对应成比例判断两个三角形相似即可.
15.【答案】
【解析】【解答】解:如图,作BM⊥CO交CO的延长线于M,作AN⊥CO交CO的延长线于N,
则∠CMB=∠ANC=90°,
∠OCB=30°,CB=5,
∴BM=BC=,
CM=
∴OM=CM-OC=-3=,
∴OB=,
∵∠BOA=90°,∠ABO=30°,
∴AB=2OA,
∵,
∴,
∴OA=,
∵∠AON+∠MOB=∠AOB=90°,∠AON+∠OAN=90°,
∴∠OAN=∠BOM,
∴∠CMB=∠ANC=90°,
∴△AON∽△OBM,
∴,
∴,
∴ON=,AN=,
∴CN=OC+ON=3+=,
∴AC=.
故答案为:.
【分析】作BM⊥CO交CO的延长线于M,作AN⊥CO交CO的延长线于N,则∠CMB=∠ANC=90°,根据含30°角的直角三角形的性质和勾股定理可得BM=BC=,CM=,从而得到OM=CM-OC=,OB=,再由含30°角的直角三角形的性质和勾股定理可得OA=,证明ΔAON∽△OBM,可得,从而得到ON=,AN=,计算出CN=OC+ON=,最后再由勾股定理进行计算即可.
16.【答案】7
17.【答案】
【解析】【解答】解:∵正方形,
∴,
将绕点旋转90度得到,连接,
则:,,
∴,
∵将绕点E顺时针旋转得到,
∴,
∴,即:,
∵,,
∴,
∴,
∴,
将绕点旋转90度,得到,连接,
则:,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴点在直线上运动,
作点关于的对称点,连接,则:,
,
过点作,交的延长线于点,则:,
∵,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
∴的最小值为.
故答案为:.
【分析】由正方形性质得AB=BC=1,∠ABC=∠BCE=90°,将BE绕点E旋转90度得到EG,连接AG、BG,由旋转的性质得,,, 根据等腰直角三角形性质得到,从而可用“SAS”证,由全等三角形的对应边相等BF=AG,得到;将BC绕点C旋转90度,得到CH,连接BH、CH,由两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似得,由相似三角形对应角相等得到, 则点G在直线HG上运动,作点关于HG的对称点M,连接AM、GM,则 ,故,过点作,交的延长线于点,勾股定理求出的长即可.
18.【答案】证明:∵BD平分∠ABC,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴△BCD∽△BDE.
【解析】【分析】根据角平分线的定义可得 ,由 可得 ,根据两边对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似即可得△BCD∽△BDE.
19.【答案】解:相似.理由如下:
∵ , ,且∠1=∠3,
∴ ,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠DAC=∠2+∠DAC,
∴∠BAC=∠DAE,
∴△ABC∽△ADE.
【解析】【分析】根据∠1=∠2证明∠BAC=∠DAE,根据∠1=∠3证明∠B=∠ADE,从而证明相似.
20.【答案】解:.,理由如下:
∴.
【解析】【分析】由于两个三角形都给出了三条边长,故可以根据三边对应成比例的两个三角形相似进行判断得出结论.
21.【答案】(1)解:设AB=BC=AC=a,则,,
如图,过点A作AM⊥BC于点M,过点D作DN⊥AB于点N,
则,
∴,,
∴,
又∵,
解得:,
∴,
∴ tan∠BAD;
(2)设AB=BC=AC=a,BE=x,CF=y则AE=DE=a-x,AF=FD=a-y,,,
∵ △ABC为等边三角形,
∴∠B=∠C=∠BAC=∠EDF=60°,
∴∠B+∠DEB=∠EDC=∠EDF+∠FDC,
∴∠DEB=∠FDC,
∴△EBD∽△DCF,
∴,即,
解得:x=y=,
∴DE=a-x=,FD=a-y=,
∴ DE:DF =:=7:8.
【解析】【分析】(1)设AB=BC=AC=a,则,,过点A作AM⊥BC于点M,过点D作DN⊥AB于点N,先求出AM长,然后求出AD长,再根据三角形的面积求出DN长,然后利用勾股定理得到AN长即可求正切值;
(2)设BE=x,CF=y则AE=DE=a-x,AF=FD=a-y,得到△EBD∽△DCF,即可得到,然后求出x,y的值即可解题.
22.【答案】(1)证明:
∵AD 是△ABC的角平分线,
∴∠BAD=∠DAE,
∴△ABD∽△ADE.
(2)解:∵AD2=AE·AB,AB=5,AD=4,DE=2,
∴,
设EC=x,则,
∵∠EDC=∠DAC,∠C=∠C,
∴△EDC∽△DAC,
∴
∴,
∴,
解得,(不符合题意,舍去)
∴EC的长是.
【解析】【分析】(1)由AD是∠BAC的角平分线可得出∠BAD=∠EAD,由AD2=AE·AB可得出,进而即可证出△ABD∽△ADE;
(2)由AD2=AE·AB,AB=5,AD=4,求得,设EC=x,则,再证明△EDC∽△DAC,得,则,,于是得,解方程求出符合题意的x值即可.
23.【答案】(1)证明:∵∠ADE=∠B,
∴,∴∠CDE=∠BCD,
∵,∴∠CDE=∠DEF,∴∠BCD=∠DEF,
又∵∠ADE=∠B,
∴△DEF∽△BCD
(2)证明:∵∠ADE=∠B,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴.
【解析】【分析】(1)根据两角对应相等即可证明 △DEF∽△BCD ;
(2)根据DE∥BC,可得出,再根据EF∥CD,可得,故而可得,即 .
24.【答案】(1)解:在Rt△ABE中,BE=.
∵△ABE∽△DEF,
∴,
即,
∴EF=.
(2)证明:∵△ABE∽△DEF,
∴∠AEB=∠DFE.
∵∠D=90°,
∴∠DEF+∠DFE=90°,
∴∠DEF+∠AEB=90°.
∴∠BEF=90°.
【解析】【分析】(1)先利用勾股定理求出BE的长,再利用相似三角形的性质可得,将数据代入求出EF的长即可;
(2)先利用相似三角形的性质可得∠AEB=∠DFE,再利用角的运算求出∠BEF=90°即可.
25.【答案】(1)证明:连接AC.
∵正方形ABCD,
∴∠ACE=∠ADN=∠CAD=45°,
∵∠EAF=45°,
∴∠EAF=∠CAD,
∴∠EAC=∠NAD,
∴△CAE∽△DAN,
∴
(2)解:由(1)得
同理可证
又∵∠MAN=∠FAE,
∴△FAE∽△MAN,
∴
【解析】【分析】(1)连接AC,由正方形的性质知∠ACE=∠ADB=∠BAC=45°,得∠EAC=∠DAN,得△CAE~△DAN,可得AE与AN的比值;
(2)由(1)知同理得由此得△FAE∽△MAN,即可求得的值.
26.【答案】(1)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,,
∴,
∴
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴
∴,
∴的值是定值,定值为
(3)解:①旋转到图1位置,使,∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
由(2)可知:,
∴;
②旋转到图2位置,使,连结,
∵,
∴四边形菱形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(2)可知:,
∴,
综上所述,当B,C,A,E四点构成平行四边形时的长是或
【解析】【分析】(1)先证明,即可得到解题;
(2)先证明,即可得到解题;
(3)根据题意可得,然后分为旋转至上方和下方两种情况,并根据(2)的结论解题即可.
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