内容正文:
专题03 相似三角形的性质及应用
【题型导航】
【经典基础题】 1
题型1 利用相似三角形的性质求解..................................................................................................................1
题型2 利用相似三角形的性质求面积/面积比.................................................................................................2
题型3 利用相似三角形的性质求周长周长比 3
题型4 相似三角形的判定与性质综合 4
题型5 相似三角形的实际应用 9
题型6 射影定理的有关计算 14
【优选提升题】 15
题型7 相似三角形--动点问题 15
【经典基础题】
题型1 利用相似三角形的性质求解
1.如图,中,,点与点在直线的同侧,点是线段延长线上一点,且,当时,线段的长为( )
A.3 B.4 C. D.
2.已知的三边长分别为,,2;的两边长分别是1 和,如果,那么的第三边长应该是( )
A. B. C. D.
3.如图,,,其中,的长为( )
A.2 B. C. D.
4.如图,在和中,,,,若与相似,则( )
A.3 B. C.3或 D.
5.如图,在中,,,,,则的长为( )
A.5 B.6 C. D.9
题型2 利用相似三角形的性质求面积/面积比
1.,若,,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
2.已知与相似,且相似比为,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
3.已知,和是它们的对应高线,若,,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,已知平行四边形和平行四边形相似,且平行四边形的面积是平行四边形的,则的值为( )
A. B. C. D.
5.如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,若,则的面积是( )
A. B. C.4 D.
6.已知,若与的相似比为,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
7.如图是两面标准的国旗,则它们的面积比为()
A. B. C. D.无法确定
8.如图,四边形为平行四边形,,,相交于点.设和的面积分别为,,若,则( )
A.6 B.9 C.18 D.27
题型3 利用相似三角形的性质求周长周长比
1.若两个相似三角形的面积比是,则这两个三角形的周长比是( )
A. B. C. D.
2.已知,相似比为,且的周长为20,则的周长为( )
A.14 B.8 C.9 D.28
3.如图,在中,点在边上,连接,若,,的周长为,则的周长为( )
A. B. C. D.
4.已知,相似比为,若的周长是9,则的周长为( ).
A.1 B.3 C.6 D.9
5.将沿方向平移至,点,,的对应点分别是,,,使得,则与的周长之比为( )
A. B. C. D.
6.在和中,已知,且的周长为6,的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
题型4 相似三角形的判定与性质综合
1.如图,已知四边形对角线,交于点E,点F是上一点,连结,且.
(1)求证:.
(2)若,,,求的长.
2.如图,在中,,求证:,并若,,,求的长.
3.如图,在中,点,分别在边,上,,是边上的一点(不与点,重合),连接,交于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
4.如图,内接于,为直径,过点O作的垂线交的延长线于点F,交于点D,点E是的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求弦的长.
5.已知:如图,在中,点D、E分别在,上,,点F在边上,,与相交于点G.
(1)求证:;
(2)当点E为的中点时,求证:.
6.如图,在矩形中,于点,点是边上一点,已知.
(1)求证:;
(2),求的长.
7.如图,已知梯形中,,对角线交于点O,,点E在线段的延长线上,连接.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
8.如图,和均为等腰直角三角形,,三点共线,连接交于点.
(1)判断与之间的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的长.
9.如图,在中,是边上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
10.在矩形中,点E和点F分别在边,上,连接与交于点P.
(1)如图1,若,
①求证:;②若,求的值;
(2)如图2,若,求的值;
(3)如图3,连接AP,若,直接写出的长.
10.如图,为的直径,C为上一点,是的切线,,垂足为D,的延长线与AB的延长线交于点E.
(1)求证:平分.
(2)若,,求线段和的长.
11.如图,,是的高.
(1)求证:;
(2)若,,,求的值.
12.如图,在菱形中,点E在边上,连结并延长,交的延长线于点F,连结交于点P,连结.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
题型5 相似三角形的实际应用
1.医圣祠位于河南省南阳市城东温凉河畔,为纪念东汉医学家张仲景而建,为了纪念医圣张仲景,某中医药文化广场有一尊张仲景雕像.数学兴趣小组的同学为测量雕像的高度(顶端到水平地面的距离),在雕像旁的水平地面C处放置一面镜子,组员小明沿直线后退到点处,此时恰好在镜子里看到雕像的顶端.已知米,米,小明的眼睛距地面的高度米,则雕像的高度( )米
A. B. C. D.
2.如图,物理课上张明做小孔成像试验,已知蜡烛与成像板之间的距离为,要使烛焰的像是烛焰的2倍,则蜡烛与成像板之间的小孔纸板应放在离蜡烛( )的地方.
A.10 B.12 C.8 D.9
3.如图,小林身高,在路灯的照射下,影子不全落在地面上.小林离路灯的距离,落在地面上影长,留在墙上的影高,则路灯高为( )
A. B. C. D.
4.《周髀算经》中记载了“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远,环矩以为圆,合矩以为方”的方法.“矩”在古代指两条边呈直角的曲尺(即图中的).小南利用“矩”测量大树的高度,如图,他通过不断调整自己的姿势和“矩”的摆放位置,使斜边保持水平,并且使边与点在同一条直线上.已知“矩”的两边长分别为,,小南的眼睛到地面的距离,测得,求树高.
5.综合与实践
打卡“晋泉之声”雕塑.
【了解】如图1,原山西太原五一广场的“晋泉之声”雕塑是一组群雕,主体为一对背靠背的青年男女,一对小鹿在主雕的脚下,体现了人、动物与自然的和谐相处.站在“晋泉之声”雕塑正面取景,当雕塑顶部、被拍摄者的头顶和相机镜头在同一条直线上时,拍摄的照片视觉效果最佳.
【测高】(1)如图2,小明在距离“晋泉之声”雕塑底部A处的地面上垂直放置一根标杆,然后沿水平直线后退至点C处,调整高度使眼睛D恰好通过标杆顶端F看到雕塑的顶部B处.经测量,小明的眼睛距离地面的高度,标杆,求雕塑顶部距离地面的高度.
【应用】(2)如图3,小明在点G处为站在点M处的哥哥拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知哥哥身高,此时相机镜头距离地面的高度.然后,他们互换位置,哥哥在点G处为站在点M处的小明也拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知小明身高,求此时相机镜头距离地面的高度(精确到).
6.元通塔位于四川崇州市元通镇,塔体高大、宏伟,高八层,耸立江中特别耀眼,特别引人注目.构造精美,独特,外观特别雄伟、壮观,且修建于1000多年以前,文井江、味江、泊江等三条河流在塔下交汇,景观美不胜收,是四川古建筑的标志性景观之一.暑假期间小张同学所在的实践小组到此进行了一次实践活动,欲测量该古塔的高度,测量过程见下表.
主题
元通古塔高度估测
测量方案
及示意图
测量步骤
步骤1:在古塔下底层地面一开阔地带把长为2米的标杆垂直立于地面点处,塔尖点和标杆顶端确定的直线交水平于点,并测得米;
步骤2:将标杆沿着的方向平移22米到点处,塔尖点和标杆顶端确定的直线交直线于点,此时测得米(以上数据均为近似值).
依据小张实践小组方法所得到的相关数据,请求出元通塔的大致高度.
7.请根据以下素材,完成探究任务.
视力表中蕴含的数学知识
素材1
用硬纸板复制视力表中相应的“”,并依次编号①、②,放在水平桌面上.如图1所示,将②号“”沿水平桌面向右移动直至从观测点看去,对应顶点、在一条直线上为止.这时我们说,在处用①号“”测得的视力与在处用②号“”测得的视力相同.
素材2
为了加强视力保护意识,小明想在书房里挂一张测试距离为的视力表,但书房空间过小,他想到一个方法:使用平面镜成像的原理来解决房间小的问题.如图2,在相距的两面墙上分别悬挂视力表与平面镜,由平面镜成像原理作出了光路图,通过调整人的位置,使得视力表的上、下边沿、发出的光线经平面镜MN的上下边沿反射后射入人眼处,通过测量视力表的全长就可以计算出镜长
任务
(1)若,①号“”的测量距离,要使测得的视力相同,求②号“”的测量距离.
(2)小明的方法中如果视力表的全长为,请计算出镜长至少为多少米.
题型6 射影定理的有关计算
1.一块材料的形状是锐角三角形,边,高,把它加工成正方形零件如图1,使正方形的一边在上,其余两个顶点分别在,上.
(1)求证:;
(2)求这个正方形零件的边长;
(3)如果把它加工成矩形零件如图2,当时,这个矩形的面积是多少?
2.定义:在中,点D和点E分别在边、边上,且,点D、点E之间的距离与直线与直线间的距离之比称为关于的横纵比.已知,在中,,边上的高长为3,关于的横纵比为,求的长.
3.如图,中,,,垂足为,,,求的长.
4.如图在中,,高,它的内接矩形(点在边上,点、在边上,点在边上),与边之比为,求的长.
【优选提升题】
题型7 相似三角形--动点问题
1.如图,在矩形中,,点分别从三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动,点的速度为,点F的速度为,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第t秒时,的面积为.
(1)当秒时,S的值是多少?
(2)若点F在矩形的边上移动,当t为何值时,以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形相似?请说明理由.
2.如图,在中,,,,点从点出发,沿向点以的速度移动,点从点出发,沿向点以的速度移动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止移动.
(1)问点、同时出发,几秒后可使的长为?
(2)问点、同时出发,几秒后可使与边平行?
3.如图,在中,,,.点从点出发沿向点运动,速度为每秒,同时点从点出发沿向点运动,速度为每秒,当点到达顶点时,、同时停止运动,设点运动时间为秒.
(1)当为何值时,是以为顶角的等腰三角形?
(2)当为何值时,的面积为?
(3)当为何值时,与相似?
4.如图,在平面直角坐标系内,已知点、点,动点从点开始在线段上以每秒1个单位长度的速度向点移动,同时动点从点开始在线段上以每秒2个单位长度的速度向点移动,设点、移动的时间为秒.
(1)当为何值时,以,,为顶点的三角形与相似?
(2)的面积能否为6个平方单位?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
5.如图,已知中,.如果点P由B出发沿方向点A匀速运动,同时点Q从A出发沿方向向点C匀速运动,它们的速度均为.连接,设运动的时间为t(单位:)解答下列问题:
(1)当t为何值时,与相似;
(2)是否存在某时刻,使线段恰好把的面积平分?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
6.如图,在中,,,,点从点出发,沿向点以的速度移动,点从点出发,沿向点以的速度移动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止移动.
(1)问点P、Q同时出发,几秒后可使的长为?
(2)问点P、Q同时出发,几秒后可使与相似?
7.如图,在中,,,,点P在线段上以每秒1个单位的速度从点B向点A运动,同时点Q在线段上以同样的速度从点A向点C运动,运动的时间用(单位:秒)表示.
(1)求线段的长;
(2)求当t为何值时,与相似?
(3)在P、Q两点移动过程中,四边形与的面积能否相等?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由.
8.如图,在四边形中,,,,,.动点从点开始沿边匀速运动,动点从点开始沿边匀速运动,它们的运动速度均为.点和点同时出发,设运动的时间为.
(1)请用含的代数式表示、;
(2)请你求出为何值时,以点为顶点的三角形与相似;
(3)是否存在的值使得的面积是面积的,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系内,已知点、点,动点从点开始在线段上以每秒1个单位长度的速度向点移动,同时动点从点开始在线段上以每秒2个单位长度的速度向点移动,设点、移动的时间为秒.
(1)当为何值时,以,,为顶点的三角形与相似?
(2)用含的代数式表示点的坐标;
(3)的面积能否为6个平方单位?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 相似三角形的性质及应用
【题型导航】
【经典基础题】 1
题型1 利用相似三角形的性质求解.............................................. 1
题型2 利用相似三角形的性质求面积/面积比......................................................................................... 4
题型3 利用相似三角形的性质求周长周长比 8
题型4 相似三角形的判定与性质综合 11
题型5 相似三角形的实际应用 27
题型6 射影定理的有关计算 35
【优选提升题】 40
题型7 相似三角形--动点问题 40
【经典基础题】
题型1 利用相似三角形的性质求解
1.如图,中,,点与点在直线的同侧,点是线段延长线上一点,且,当时,线段的长为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的性质,解题的关键是找出相似三角形的对应边.
因为,所以,代入计算即可.
【详解】解:,
,
,
故选:C.
2.已知的三边长分别为,,2;的两边长分别是1 和,如果,那么的第三边长应该是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的性质:相似三角形的对应边成比例.根据题中数据先计算出两相似三角形的相似比,则第三边长可求.
【详解】解:∵,且相似比为,
∴的第三边长应该是.
故选:A.
3.如图,,,其中,的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查相似三角形的性质,根据相似三角形的性质解答即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
4.如图,在和中,,,,若与相似,则( )
A.3 B. C.3或 D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的性质,勾股定理等知识,分和两种情况讨论即可.
【详解】解∶∵,
∴当时,,
又,,
∴,
∴;
当时, ,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
综上, 或,
故选∶C.
5.如图,在中,,,,,则的长为( )
A.5 B.6 C. D.9
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,解题的关键是通过两角对应相等判定三角形相似,并利用相似三角形对应边成比例建立等量关系求解.
利用公共角 和已知,判定;设长为x,表达出的长度;根据相似三角形对应边成比例列出关于x的方程,求解得到的长.
【详解】解:∵(公共角)
∴(两角分别相等的两个三角形相似)
(相似三角形对应边成比例)
设则
已知代入比例式得:
交叉相乘得:
化简:
解得:
故选: C.
题型2 利用相似三角形的性质求面积/面积比
1.,若,,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形的性质,掌握相关知识是解决问题的关键.
根据相似三角形的面积比等于相似比的平方即可得到答案.
【详解】∵ ,
∴ 相似比,
∴ 面积比.
故选:C.
2.已知与相似,且相似比为,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查相似三角形的性质,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方求解即可.
【详解】解:∵,相似比为,
∴,
故选:D.
3.已知,和是它们的对应高线,若,,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的性质,熟知相似三角形面积之比等于相似比的平方是解题的关键.
根据相似三角形的性质:对应高比等于相似比,面积比等于相似比的平方求解即可.
【详解】解:∵和是它们的对应高线,若,,
∴,
∵,
∴和的相似比是,
∴.
故选:A.
4.如图所示,已知平行四边形和平行四边形相似,且平行四边形的面积是平行四边形的,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的性质,根据题意得出,进而证明,根据相似三角形的性质,即可求解.
【详解】解:如图,分别过点作的垂线,垂足分别为,
∴
∵平行四边形和平行四边形相似,且平行四边形的面积是平行四边形的,
∴,即
∵四边形,是平行四边形,
∴,,,
∴
∴,
设,则,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
5.如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,若,则的面积是( )
A. B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的性质,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方即可求解,掌握相似三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:由图可得,,,,
∵,
∴,
即,
∴,
故选:.
6.已知,若与的相似比为,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是相似三角形的性质,根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方计算.
【详解】解:∵,相似比为,
∴与的面积之比为,即,
故选:D.
7.如图是两面标准的国旗,则它们的面积比为()
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了相似图形的性质以及长方形面积计算知识点,解题的关键是明确两面标准国旗是相似图形,且相似图形对应边成比例,根据对应边的比例关系求出面积比.
先根据标准国旗的性质确定两面国旗相似,找到它们对应边的长度,计算出对应边的比例,再根据相似图形面积比等于相似比的平方这一性质,得出两面国旗的面积比.
【详解】因为两面都是标准的国旗,所以这两面国旗相似.从图中可知,一面国旗长,另一面国旗长,它们的对应边长度分别为和,那么对应边的比为.
根据相似图形的性质,相似图形面积比等于相似比的平方.这里相似比是,其平方为,所以两面国旗的面积比为,
故答案选C.
8.如图,四边形为平行四边形,,,相交于点.设和的面积分别为,,若,则( )
A.6 B.9 C.18 D.27
【答案】D
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
证明,利用相似三角形的面积比等于像是比的平方即可得到答案.
【详解】,
设,则,,
又四边形为平行四边形,
,,
,
,
,
,
,
故选D.
题型3 利用相似三角形的性质求周长周长比
1.若两个相似三角形的面积比是,则这两个三角形的周长比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形的性质,解题的关键是掌握:相似三角形的面积比等于相似比的平方,周长比等于相似比.据此解答即可.
【详解】解:∵两个相似三角形的面积比是,
∴相似比的平方为,
∴相似比为,
∴这两个三角形的周长比为.
故选:C.
2.已知,相似比为,且的周长为20,则的周长为( )
A.14 B.8 C.9 D.28
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的性质,根据相似三角形的周长比等于相似比求解即可.
【详解】解:∵,相似比为,且的周长为20,
∴的周长为,
故选:B.
3.如图,在中,点在边上,连接,若,,的周长为,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,掌握以上知识是解答本题的关键;先证得,然后根据相似三角形相似比等于周长比即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,,的周长为,
∴,
解得:,
故选:A.
4.已知,相似比为,若的周长是9,则的周长为( ).
A.1 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形性质,根据相似三角形周长的比等于相似比求解,即可解题.
【详解】解: ,相似比为,
的周长 的周长,
的周长是9,
的周长为;
故选:C.
5.将沿方向平移至,点,,的对应点分别是,,,使得,则与的周长之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平移的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握平移的性质、相似三角形的判定与性质是解题的关键.
根据平移的性质得到,从而可得到,利用相似三角形周长于相似比可得答案.
【详解】解:将沿方向平移至,
,
,
的周长 的周长,
,
的周长 的周长,
故选:C.
6.在和中,已知,且的周长为6,的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质.根据相似三角形的判定与性质即可得.
【详解】解:∵,
,
的周长与的相似比为,
的周长等于6,
的周长为,
故选:D.
题型4 相似三角形的判定与性质综合
1.如图,已知四边形对角线,交于点E,点F是上一点,连结,且.
(1)求证:.
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)18
【分析】本题考查相似三角形的判定定理、相似三角形的性质以及角的等量代换,关联多个相似三角形的比例关系是解题关键.
(1)根据,则,得到,根据三角形的外角性质,则,根据,可得,进而可得结论;
(2)根据,可得,即,根据相似三角形的判定法则,有,可根据,把,,代入即可.
【详解】(1)证明:已知四边形对角线,交于点E,,
∴,
∴,
∵,,且,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
答:长为18.
2.如图,在中,,求证:,并若,,,求的长.
【答案】见解析,.
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的对应边成比例是解题关键.根据两直线平行,同位角相等,进而判断三角形相似,再根据相似三角形的性质求解的长即可.
【详解】证明:∵,
∴,,
∴;
由相似比得,
解得:.
3.如图,在中,点,分别在边,上,,是边上的一点(不与点,重合),连接,交于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质综合,利用平行判定相似,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
(1)根据,可以推得结论成立;
(2)先根据,得出,再证明,可得出,从而可得出结论.
【详解】(1)解:,
;
(2),
,
,
,
,
.
4.如图,内接于,为直径,过点O作的垂线交的延长线于点F,交于点D,点E是的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求弦的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据圆周角定理、等腰三角形的性质以及直角三角形的性质得出即可;
(2)根据勾股定理和相似三角形的判定和性质即可得出答案.
【详解】(1)证明:连接,如下图,
∵是的直径,
∴,
∵点E是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,即,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:∵
∴,,
∴,
∴,
在中,,
在和中,
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
【点睛】本题考查切线的判定和性质,圆周角定理,勾股定理以及相似三角形,掌握切线的判断方法,圆周角定理以及相似三角形的判定和性质是解题的关键.
5.已知:如图,在中,点D、E分别在,上,,点F在边上,,与相交于点G.
(1)求证:;
(2)当点E为的中点时,求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)由,可判断,再由可判断,所以,然后利用相似三角形的性质即可得到结论;
(2)作交的延长线于,如图,易得,由点为的中点得,再利用可判定,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】(1)证明:∵,
,
而,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∴;
(2)证明:作交的延长线于,如图,
∵,
∴,
∵点为的中点,
,
,
∴,
∴,
∴,
即.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;在运用相似三角形的性质时,主要通过相似比得到线段之间的关系.
6.如图,在矩形中,于点,点是边上一点,已知.
(1)求证:;
(2),求的长.
【答案】(1)见解析;
(2)3.
【分析】此题主要考查了相似三角形的判定与性质,矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,
矩形的性质是解决问题的关键.
(1)先证明,再证明,然后根据相似三角形的判定即可得出结论;
(2)在中,由勾股定理得,由三角形面积公式得,在中,由勾股定理得,再根据和相似得,由此得,求出,进而即可得出的长.
【详解】(1)证明:如图所示:
四边形是矩形,
,
,
于点,
,
在中,,
,
,
,
,
,
即,
在和中,
,
;
(2)解:四边形是矩形,,
,
在中,由勾股定理得:,
由三角形面积公式得:,
,
在中,由勾股定理得:,
由(1)可知:,
,
,
,
,
.
7.如图,已知梯形中,,对角线交于点O,,点E在线段的延长线上,连接.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】由,得,由,得,所以∽,则,即可由,,证明.
由∽,得,变形为,由,,证明∽,得,则,所以
此题重点考查平行线的性质、等角的补角相等、相似三角形的判定与性质等知识,证明∽是解题的关键.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
∽,
,
,,
.
(2)证明:∽,
,
,
,,
∽,
,
,
.
8.如图,和均为等腰直角三角形,,三点共线,连接交于点.
(1)判断与之间的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的长.
【答案】(1),理由见解析
(2)
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得,可证,从而可证,根据相似三角形的性质可得与之间的数量关系;
(2)根据等腰直角三角形的性质得,,可求出,结合可证,根据相似三角形的性质可得与之间的数量关系,从而可得与之间的数量关系,进而可求出的长.
本题主要考查了等腰直角三角形的性质、相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵和为等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴ ,
∵和为等腰直角三角形,,,
∴,,
∴.
9.如图,在中,是边上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查相似的判定和性质,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)证明,通过对应角相等即可证明;
(2)因为已知,将,代入计算即可.
【详解】(1)证明∶ ∵ , ,
∴,
∴ ;
(2)解:∵,
∵ ,,
∴ ,
解得 .
10.在矩形中,点E和点F分别在边,上,连接与交于点P.
(1)如图1,若,
①求证:;②若,求的值;
(2)如图2,若,求的值;
(3)如图3,连接AP,若,直接写出的长.
【答案】(1)①见解析;②
(2)
(3)
【分析】(1)①由矩形的性质得,因为于点P,所以,则,即可证明;
②由相似三角形的性质得出,得出;
(2)证明,得出,证出,,则可得出答案;
(3)过点P作于点G,交于点H,作于点L,设,则,由(2)得,得出,证明,得出,证明,得出,则,得出,求出m可得出答案.
【详解】(1)①证明:如图1,∵四边形是矩形,
∴,
∵于点P,
∴,
∴,
∴;
②解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴的长是;
(2)解:如图2,∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴的值是;
(3)解:如图3,过点P作于点G,交于点H,作于点L,
∵,,
∴,
设,则,
由(2)得,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得或(不符合题意,舍去),
∴,
∴的长是.
【点睛】此题重点考查矩形的判定与性质、直角三角形的两个锐角互余、同角的余角相等、相似三角形的判定与性质等知识,此题综合性强.
10.如图,为的直径,C为上一点,是的切线,,垂足为D,的延长线与AB的延长线交于点E.
(1)求证:平分.
(2)若,,求线段和的长.
【答案】(1)证明见详解;
(2),.
【分析】本题综合考查圆的切线性质、平行线的判定与性质、相似三角形判定与性质及勾股定理,解题关键是灵活运用几何定理转化条件.
(1) 通过切线与半径垂直构建平行关系,结合平行线和等腰三角形性质完成角平分线证明;
(2)先利用勾股定理求直角边,再通过相似三角形建立比例关系求解半径和线段长度.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:如图,连接,
在中,,,
由勾股定理得:,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:.
11.如图,,是的高.
(1)求证:;
(2)若,,,求的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】本题考查的知识点是相似三角形的判定与性质,解题关键是熟练掌握相似三角形的判定与性质.
(1)由垂线定义得,再结合即可得证;
(2)结合相似三角形的性质得,再将、、代入即可得解.
【详解】(1)证明:∵,是的高,
∴,
又∵,
;
(2)解:,
,
,,,
,
解得.
12.如图,在菱形中,点E在边上,连结并延长,交的延长线于点F,连结交于点P,连结.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查菱形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与方法是解题的关键.(1)利用菱形的性质得,,得,由,即得;(2)由相似三角形性质和,得,得,由,得,由,即得.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,
∴,
由对称性知,,
∴,
又∵,
∴,
(2)解:∵,,
∴,
由对称性知,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型5 相似三角形的实际应用
1.医圣祠位于河南省南阳市城东温凉河畔,为纪念东汉医学家张仲景而建,为了纪念医圣张仲景,某中医药文化广场有一尊张仲景雕像.数学兴趣小组的同学为测量雕像的高度(顶端到水平地面的距离),在雕像旁的水平地面C处放置一面镜子,组员小明沿直线后退到点处,此时恰好在镜子里看到雕像的顶端.已知米,米,小明的眼睛距地面的高度米,则雕像的高度( )米
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了利用相似三角形测高,根据已知条件证明三角形相似是解题的关键.
根据处是一面镜子可得,再根据,得到,得到,代入求值即可;
【详解】由题可得:,,
,
,
米,米,米,
,
(米);
故选.
2.如图,物理课上张明做小孔成像试验,已知蜡烛与成像板之间的距离为,要使烛焰的像是烛焰的2倍,则蜡烛与成像板之间的小孔纸板应放在离蜡烛( )的地方.
A.10 B.12 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题主要考查了相似三角形的应用,设小孔纸板应放在离蜡烛的地方,根据烛焰的像是烛焰的2倍即可列方程求解.
【详解】设蜡烛距小孔,则小孔距成像板,
由题意可知:,
∴,
∴,解得.
即蜡烛与成像板之间的小孔相距.
故选:C.
3.如图,小林身高,在路灯的照射下,影子不全落在地面上.小林离路灯的距离,落在地面上影长,留在墙上的影高,则路灯高为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的应用,矩形的判定与性质,过作于,过作交于,交于,则四边形和为矩形,因此可求出,然后证明,得,,求的值,最后根据计算求解即可.
【详解】解:如图,过作于,过作交于,交于,
∴四边形和为矩形,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
解得,
∴,
故选:A.
4.《周髀算经》中记载了“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远,环矩以为圆,合矩以为方”的方法.“矩”在古代指两条边呈直角的曲尺(即图中的).小南利用“矩”测量大树的高度,如图,他通过不断调整自己的姿势和“矩”的摆放位置,使斜边保持水平,并且使边与点在同一条直线上.已知“矩”的两边长分别为,,小南的眼睛到地面的距离,测得,求树高.
【答案】
【分析】本题主要考查相似三角形的应用,解题的关键是理解题意;由题意易得,,然后可得,进而根据相似三角形的性质可进行求解.
【详解】解:由题意得:,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
5.综合与实践
打卡“晋泉之声”雕塑.
【了解】如图1,原山西太原五一广场的“晋泉之声”雕塑是一组群雕,主体为一对背靠背的青年男女,一对小鹿在主雕的脚下,体现了人、动物与自然的和谐相处.站在“晋泉之声”雕塑正面取景,当雕塑顶部、被拍摄者的头顶和相机镜头在同一条直线上时,拍摄的照片视觉效果最佳.
【测高】(1)如图2,小明在距离“晋泉之声”雕塑底部A处的地面上垂直放置一根标杆,然后沿水平直线后退至点C处,调整高度使眼睛D恰好通过标杆顶端F看到雕塑的顶部B处.经测量,小明的眼睛距离地面的高度,标杆,求雕塑顶部距离地面的高度.
【应用】(2)如图3,小明在点G处为站在点M处的哥哥拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知哥哥身高,此时相机镜头距离地面的高度.然后,他们互换位置,哥哥在点G处为站在点M处的小明也拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知小明身高,求此时相机镜头距离地面的高度(精确到).
【答案】[测高]雕塑顶部距离地面的高度为;[应用]此时相机镜头距离地面的高度约为.
【分析】本题考查了相似三角形的应用.
[测高]延长,交于M,由,,,得到,推出,根据相似三角形的性质得到结论;
[应用]延长,交于T,由,,,得到,推出,根据相似三角形的性质得到,设,则, ,求得, ,过Q作于S交于R,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:[测高]如图,延长,交于M,
∵,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
解得,
答:雕塑顶部距离地面的高度为;
[应用]延长,交于T,
∵,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
设,则,,
∴,,
过Q作于S交于R,
则,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
答:此时相机镜头距离地面的高度约为.
6.元通塔位于四川崇州市元通镇,塔体高大、宏伟,高八层,耸立江中特别耀眼,特别引人注目.构造精美,独特,外观特别雄伟、壮观,且修建于1000多年以前,文井江、味江、泊江等三条河流在塔下交汇,景观美不胜收,是四川古建筑的标志性景观之一.暑假期间小张同学所在的实践小组到此进行了一次实践活动,欲测量该古塔的高度,测量过程见下表.
主题
元通古塔高度估测
测量方案
及示意图
测量步骤
步骤1:在古塔下底层地面一开阔地带把长为2米的标杆垂直立于地面点处,塔尖点和标杆顶端确定的直线交水平于点,并测得米;
步骤2:将标杆沿着的方向平移22米到点处,塔尖点和标杆顶端确定的直线交直线于点,此时测得米(以上数据均为近似值).
依据小张实践小组方法所得到的相关数据,请求出元通塔的大致高度.
【答案】米
【分析】本题考查相似三角形的应用,关键是根据相似三角形的判定和性质得出边的大小解答.
证明,得到对应边成比例,列方程解决即可.
【详解】解:设米,米.
由题意得,
,
.
,,,
.
,
,
.
,,,
,
,
解得,
经检验,是原方程的解,
,
,
经检验,是原方程的解,
答:元通塔的高度为米.
7.请根据以下素材,完成探究任务.
视力表中蕴含的数学知识
素材1
用硬纸板复制视力表中相应的“”,并依次编号①、②,放在水平桌面上.如图1所示,将②号“”沿水平桌面向右移动直至从观测点看去,对应顶点、在一条直线上为止.这时我们说,在处用①号“”测得的视力与在处用②号“”测得的视力相同.
素材2
为了加强视力保护意识,小明想在书房里挂一张测试距离为的视力表,但书房空间过小,他想到一个方法:使用平面镜成像的原理来解决房间小的问题.如图2,在相距的两面墙上分别悬挂视力表与平面镜,由平面镜成像原理作出了光路图,通过调整人的位置,使得视力表的上、下边沿、发出的光线经平面镜MN的上下边沿反射后射入人眼处,通过测量视力表的全长就可以计算出镜长
任务
(1)若,①号“”的测量距离,要使测得的视力相同,求②号“”的测量距离.
(2)小明的方法中如果视力表的全长为,请计算出镜长至少为多少米.
【答案】(1)(2)
【分析】本题考查了相似形的综合应用,主要考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,理解题意,采用数形结合的思想是解此题的关键.
(1)根据相似三角形的对应边成比例代入数据进行计算即可;
(2)根据相似三角形的对应边成比例代入数据进行计算即可.
【详解】解:(1),
.
,即.
,且,,
,解得.
号“”的测量距离为;
(2)如图,延长至,使,延长至,使,连接,作于F,交于E,
则,
, .
.
由题意得,,
.
,解得
镜长至少为.
题型6 射影定理的有关计算
1.一块材料的形状是锐角三角形,边,高,把它加工成正方形零件如图1,使正方形的一边在上,其余两个顶点分别在,上.
(1)求证:;
(2)求这个正方形零件的边长;
(3)如果把它加工成矩形零件如图2,当时,这个矩形的面积是多少?
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查矩形和正方形的性质、矩形的性质与判定,三角形相似的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据正方形的性质和三角形相似的判定即可证明;
(2)利用相似三角形的性质得,代值计算即可;
(3)与(1)类似,证明,则,求出,与(2)同理,证明四边形是矩形,即,再求出面积,即可作答.
【详解】(1)证明:∵四边形为正方形,
∴
∴;
(2)解:设正方形零件的边长为,
∵四边形为正方形,高
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
由(1)知,
,
同理,由,
得,
∴,
∵,高,
即
解得,
∴这个正方形零件的边长为;
(3)解:如图:
与(1)同理得,
,
∵,,高,
,
,
与(2)同理,证明四边形是矩形,
∴,
即.
∴这个矩形的面积是
2.定义:在中,点D和点E分别在边、边上,且,点D、点E之间的距离与直线与直线间的距离之比称为关于的横纵比.已知,在中,,边上的高长为3,关于的横纵比为,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定,掌握知识点是解题的关键.
根据题意作出图形,由平行可得,列出比例式,设,,代入数值求解即可.
【详解】解:如图,
,
,,
,
相似三角形的高的比等于相似比,
,
关于的横纵比为,
设,,
,
,
解得,
.
3.如图,中,,,垂足为,,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,相似三角形的判定与性质,解题的关键掌握相似三角形的判定与性质.
先由勾股定理求解,再证明求出即可.
【详解】解:∵,,
∴
在中,,,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
4.如图在中,,高,它的内接矩形(点在边上,点、在边上,点在边上),与边之比为,求的长.
【答案】
【分析】设矩形的长,则宽,易证四边形是矩形,则,根据矩形的性质得出,推出,根据相似三角形的性质计算即可得解.
【详解】解:设矩形的长,则宽,
四边形是矩形,
,,
,
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.
【优选提升题】
题型7 相似三角形--动点问题
1.如图,在矩形中,,点分别从三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动,点的速度为,点F的速度为,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第t秒时,的面积为.
(1)当秒时,S的值是多少?
(2)若点F在矩形的边上移动,当t为何值时,以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形相似?请说明理由.
【答案】(1);
(2),或.
【分析】本题主要考查了矩形的性质、三角形面积公式、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形对应边成比例的分类讨论是解题的关键.
(1)当时,先计算各点移动的距离得到相关线段长度,再用矩形面积减去三个直角三角形的面积,求出的面积.
(2)点在上时,先表示出、、、的长度,分“”和“”两种相似情况,利用相似三角形对应边成比例列方程求解.
【详解】(1)解:当时,
,,,
,,
矩形面积:,
,
,
,
;
(2)解:点在上,
,即,
此时,,,,
情况1:当时,
,
,
即,
解得,
情况2:当时,
,
,即
解得,
综上,或时,以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形相似.
2.如图,在中,,,,点从点出发,沿向点以的速度移动,点从点出发,沿向点以的速度移动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止移动.
(1)问点、同时出发,几秒后可使的长为?
(2)问点、同时出发,几秒后可使与边平行?
【答案】(1)2秒或秒后可使的长为
(2)秒可使与边平行.
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质,勾股定理应用,依据题意列出方程求解是解题关键.
(1)设秒后,可使的长为,由题意得,,,,根据勾股定理可得,易求出的值,
(2)设秒后可使与边平行,得出,依据相似三角形的对应边成比例列方程求解即可.
【详解】(1)解:设秒后,可使的长为,则,,
,
,
根据勾股定理得:,
解得:或,
秒或秒后可使的长为.
(2)解:设秒后可使与边平行,
∴
∴,
∵,,
∴即,
解得:.
秒可使与边平行.
3.如图,在中,,,.点从点出发沿向点运动,速度为每秒,同时点从点出发沿向点运动,速度为每秒,当点到达顶点时,、同时停止运动,设点运动时间为秒.
(1)当为何值时,是以为顶角的等腰三角形?
(2)当为何值时,的面积为?
(3)当为何值时,与相似?
【答案】(1)
(2)
(3)或时,与相似
【分析】(1)勾股定理求得,由题意,,,,根据是以为顶角的等腰三角形,则,列出方程,解方程,即可求解;
(2)过点作于点,证明得出,根据三角形的面积公式建立方程,解方程,即可求解;
(3)分类讨论,当时,,当时,,分别列出比例式,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴.
由题意,,,
∵是以为顶角的等腰三角形,
∴,
∴,
解得.
(2)过点作于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:.
(3)当时,,
∴,
解得:.
当时,,
∴,
解得:.
综上所述或时,与相似.
【点睛】本题是三角形动点问题,考查了勾股定理,等腰三角形,三角形的面积,相似三角形的性质及分类讨论的数学思想,解题关键是能用t表示相关的线段的长度.
4.如图,在平面直角坐标系内,已知点、点,动点从点开始在线段上以每秒1个单位长度的速度向点移动,同时动点从点开始在线段上以每秒2个单位长度的速度向点移动,设点、移动的时间为秒.
(1)当为何值时,以,,为顶点的三角形与相似?
(2)的面积能否为6个平方单位?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)不能,见解析
【分析】此题主要考查相似三角形的判定与性质,勾股定理,一元二次方程等知识点,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据勾股定理结合和求出,分为①当时,②当时,分别列方程求解即可.
(2)作轴于,轴于,得出,,根据相似三角形的性质求出,,当的面积为6个平方单位时,即.整理得:,根据根判别式即可求解.
【详解】(1)解:、,
,,
,
①当时,
,
,
;
②当时,
,
,
,
当或时,以,,为顶点的三角形与相似;
(2)解:不能,理由如下,
作轴于,轴于,
,,
,
,
,
当的面积为6个平方单位时,即.
整理得:,
,
此方程无实数根,
的面积不能为6个平方单位.
5.如图,已知中,.如果点P由B出发沿方向点A匀速运动,同时点Q从A出发沿方向向点C匀速运动,它们的速度均为.连接,设运动的时间为t(单位:)解答下列问题:
(1)当t为何值时,与相似;
(2)是否存在某时刻,使线段恰好把的面积平分?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)不存在,理由见解析
【分析】本题主要考查了相似三角形的应用、勾股定理,一元二次方程的应用,熟练掌握相似三角形的性质是解答的关键.
(1)分两种情况:当时,当时,再利用相似三角形的性质解答即可;
(2)根据勾股定理可得,过P作于点D,则,可得,从而得到,再由线段恰好把的面积平分,列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∴,
当时,,
∴,
解得:;
当时,,
∴,
解得:;
综上所述,当t或时,与相似;
(2)解:不存在,理由如下:
假设存在某时刻,使线段恰好把的面积平分,
在中,,
∴,
如图,过P作于点D,则,
∴,
∴,即,
解得:,
∴,
∵线段恰好把的面积平分,,
∴,即,
此时,
此方程无解,
∴不存在某时刻,使线段恰好把的面积平分.
6.如图,在中,,,,点从点出发,沿向点以的速度移动,点从点出发,沿向点以的速度移动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止移动.
(1)问点P、Q同时出发,几秒后可使的长为?
(2)问点P、Q同时出发,几秒后可使与相似?
【答案】(1)2秒或秒后可使的长为
(2)t的值为秒或秒
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质,勾股定理应用,依据题意列出方程求解是解题关键.
(1)设秒后,可使的长为,由题意得,,,,根据勾股定理可得,易求出的值,
(2)设秒后可使使与相似,他两种情况:当时,当时,依据相似三角形的对应边成比例列方程求解即可.
【详解】(1)解:设秒后,可使的长为,则,,
,
,
根据勾股定理得:,
解得:或,
秒或秒后可使的长为.
(2)解:设秒后可使与相似,则,,
当时,,即,
解得:.
秒后可使.
当时,,即,
解得,
综上所述,满足条件的的值为秒或秒.
7.如图,在中,,,,点P在线段上以每秒1个单位的速度从点B向点A运动,同时点Q在线段上以同样的速度从点A向点C运动,运动的时间用(单位:秒)表示.
(1)求线段的长;
(2)求当t为何值时,与相似?
(3)在P、Q两点移动过程中,四边形与的面积能否相等?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)5
(2)或
(3)不能,见解析
【分析】(1)根据勾股定理解答即可;
(2)根据题意,分与,两种情况求解即可.
(3)过点Q作于点N,根据题意,得,,;故,根据四边形与面积相等,,得,此时,说明方程无实数根,解答即可.
本题考查了勾股定理,三角形相似的判定和性质,分类计算,一元二次方程根的判别式的应用,熟练掌握判定和性质,根的判别式是解题的关键.
【详解】(1)解:,,,
故.
(2)解:根据题意,得,,
当时,
∴,
∴,
解得;
当时,
∴,
∴,
解得;
综上所述,运动秒或秒时,与相似.
(3)解:过点Q作于点N,
根据题意,得,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
故,
∵四边形与面积相等,,
∴,
整理,得,
此时,
故原方程无实数根,
故不存在时间t使得四边形与面积相等.
8.如图,在四边形中,,,,,.动点从点开始沿边匀速运动,动点从点开始沿边匀速运动,它们的运动速度均为.点和点同时出发,设运动的时间为.
(1)请用含的代数式表示、;
(2)请你求出为何值时,以点为顶点的三角形与相似;
(3)是否存在的值使得的面积是面积的,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),.
(2)或
(3)不存在,理由见解析
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、一元二次方程根的判别式等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
(1)过点作于点,先证出四边形是矩形,根据矩形的性质可得,,再证出垂直平分,从而可得,然后根据即可得;
(2)分两种情况:①和②,利用相似三角形的性质求解即可得;
(3)先求出,再过点作于点,证出,根据相似三角形的性质可得,然后利用三角形的面积公式建立方程,利用一元二次方程根的判别式即可得出结论.
【详解】(1)解:如图,过点作于点,
,,,,
四边形是矩形,
,,
,
,
垂直平分,
,
由题意得:,
,.
(2)解:①当时,
则,即,
解得;
②当时,
则,即,
解得,
综上,的值为或.
(3)解:的面积为,
的面积是面积的,
,
如图,过点作于点,
,
,
,即,
解得,
,即,
这个方程根的判别式为,没有实数根,
所以不存在的值使得的面积是面积的.
9.如图,在平面直角坐标系内,已知点、点,动点从点开始在线段上以每秒1个单位长度的速度向点移动,同时动点从点开始在线段上以每秒2个单位长度的速度向点移动,设点、移动的时间为秒.
(1)当为何值时,以,,为顶点的三角形与相似?
(2)用含的代数式表示点的坐标;
(3)的面积能否为6个平方单位?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)
(3)不能,见解析
【分析】此题主要考查相似三角形的判定与性质,勾股定理,一元二次方程等知识点,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据勾股定理结合和求出,分为①当时,②当时,分别列方程求解即可.
(2)作轴于,轴于,得出,,根据相似三角形的性质求出,,即可求出点的坐标;
(3)当的面积为6个平方单位时,即.整理得:,根据根判别式即可求解.
【详解】(1)解:、,
,,
,
①当时,
,
,
;
②当时,
,
,
,
当或时,以,,为顶点的三角形与相似;
(2)解:作轴于,轴于,
,,
,,
,,
,,
的坐标为;
(3)解:不能;
理由:当的面积为6个平方单位时,即.
整理得:,
,
此方程无实数根,
的面积不能为6个平方单位.
/
学科网(北京)股份有限公司
$