内容正文:
专题28 相似与位似
一、选择题(共10小题)
1.(2026•固镇县一模)若,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(2026•固镇县一模)如图,若△ABC与△A1B1C1是位似图形,则位似中心的坐标为( )
A.(0,0) B.(0,1) C.(﹣1,0) D.(0,﹣1)
3.(2025•射洪市校级二模)如图,DE∥BC,BD,CE相交于O,,AE=4,则线段BE的长为( )
A.6 B.10 C.8 D.7
4.(2025•红塔区校级三模)如图,AD,BC相交于点O,AB∥CD.若AB=1,CD=2,则△ABO与△DCO的面积之比为( )
A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1
5.(2025•无锡校级模拟)如图,△ABC中,AB=5,AC=7,M是BC上一点,且BM=2CM,AD平分∠BAC,过M作MF∥AD交AC于F,则FC=( )
A.3 B. C.4 D.
6.(2025•广州二模)如图是一把折叠椅子及其侧面的示意图,把一个简易刻度尺与地面AB垂直放置,其中AB与“0”刻度线重合,O点落在“3”刻度线上,CD与“5”刻度线重合,若测得AB=50cm,则CD的长是( )
A.30cm B. C.20cm D.
7.(2025•江北区校级一模)如图,△ABC与△DEF是以点O为位似中心的位似图形,若AO:OD=2:3,则△ABC与△DEF的面积比是( )
A.2:3 B.3:2 C.9:4 D.4:9
8.(2025•江阳区校级模拟)在欧几里得的《几何原本》中给出一个找线段的黄金分割点的方法.如图所示以线段AB为边作正方形ABCD,取AD的中点E,连接BE,延长DA至F,使得EF=BE,以AF为边作正方形AFGH,则点H即是线段AB的黄金分割点.若记正方形AFGH的面积为S1,矩形BCIH的面积为S2,则S1与S2的比值是( )
A. B. C. D.1
9.(2025秋•武侯区校级期中)如图所示,△ABC中若DE∥BC,EF∥AB,则下列比例式正确的是( )
A. B. C. D.
10.(2025•深圳模拟)玻璃瓶中装入不同量的水,敲击时能发出不同的音符.实验发现,当液面高度AC与瓶高AB之比为黄金比(约等于0.618)时(如图),可以敲击出音符“sol”的声音.若AB=10cm,且敲击时发出音符“sol”的声音,则液面高度AC约为( )
A.3.82cm B.5cm C.6.18cm D.7.2cm
二、填空题(共10小题)
11.(2024•二道区校级模拟)一些木工师傅利用平行四边形的不稳定性制作了一种放缩尺,可将图形进行缩放.如图,已知四边形ABCD为平行四边形,OD=AD=1,AB=A'B=2,以点O为轴心,在A处和A′处安装制图笔,当A处制图笔所画图形的面积为3时,则A'处制图笔所画图形的面积是 .
12.(2026•西安校级一模)在平面直角坐标系中,已知点A(﹣4,﹣4),B(﹣6,2),以原点O为位似中心,位似比为2:1,将△ABO缩小,则点B的对应点B′的坐标是 .
13.(2026•泸县校级一模)如图,在△ABC中,DE∥BC,若,则△DOE与△BOC的面积之比为 .
14.(2026•固镇县一模)如图,在平行四边形ABCD中,点E为AD的中点,点F为CB延长线上一点,EF∥BD交AB于点G,若,则 .
15.(2025•宁海县二模)如图,D,E分别是△ABC边AB,AC的中点,点F是AE的中点,连结DE,BF交于点G,若EG=5,则DG= .
16.(2025•吐鲁番市二模)同学们在物理课上做“小孔成像”实验.如图,蜡烛与“小孔”的距离是光屏与“小孔”距离的一半,且蜡烛与光屏始终垂直于水平面,当蜡烛火焰的高度AB为1.6cm时,所成的像A′B′的高度为 cm.
17.(2025•柯桥区二模)已知点P是线段AB的黄金分割点,AP>PB.若AB=2,则AP= .
18.(2025•深圳模拟)若2x=3y,则 .
19.(2025•射阳县一模)如图,DE∥BC,且AD=4,DB=2,DE=3.5,则BC的长度为 .
20.(2025•绵阳)如图,小明在课外实践活动中对一棵大树的高度进行测量.他准备了一根竹竿,将竹竿垂直固定于离大树10m远的C处,然后沿着大树底部E和竹竿底部C所在水平直线由C点后退2m至A点时,看大树顶部F视线恰好经过竹竿的顶端D,测得小明的眼睛距地面的高度AB为1.6m,竹竿CD长3m,则大树的高度EF为 m.
三、解答题(共6小题)
21.(2025•长沙模拟)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,点E在BC边上,DE与AC交于点F,∠CDE=∠ADB.
(1)求证:△CDE∽△CBD;
(2)已知AB=2,BC=4,求△CEF的面积.
22.(2025•河北模拟)如图,小红正在使用手电筒进行物理光学实验,地面上从左往右依次是墙、木板和平面镜.手电筒的灯泡位于点G处,手电筒的光从平面镜上点B处反射后,恰好经过木板的边缘点F,落在墙上的点E处.点E到地面的高度ED=4m,点F到地面的高度FC=1.5m,灯泡到木板的水平距离AC=5.4m,墙到木板的水平距离为CD=5m.已知光在镜面反射中的入射角等于反射角,图中点A、B、C、D在同一水平面上.
(1)求BC的长;
(2)求灯泡到地面的高度AG.
23.(2025•广州二模)如图,已知点E,F在线段BD上,AE∥FC,AE=2FC,BE=2DF,求证:AB=2CD.
24.(2025•江岸区校级模拟)已知如图,D,E分别是△ABC的边AB,AC上的点,∠AED=∠B,AD=3,AB=8,AE=4.求AC的长度.
25.(2025•淮安校级模拟)如图,在△ABC中,AD和BG是△ABC的高,连接GD.
(1)求证:△ADC∽△BGC;
(2)求证:CG•AB=CB•DG.
26.(2025•大渡口区模拟)如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠CAB=∠ACB,过点B作BE⊥AB交AC于点E.
(1)求证:△ABO∽△BEO;
(2)若AB=10,AC=16,求OE的长.
参考答案
一、选择题(共10小题)
1.【答案】D
【分析】利用比例的性质进行计算即可解答.
【解答】解:∵,
∴,
故选:D.
2.【答案】D
【分析】直接利用位似图形的性质得出位似中心即可.
【解答】解:如图所示:位似中心的坐标为(0,﹣1).
故选:D.
3.【答案】A
【分析】首先由DE∥BC证得△DOE∽△BOC,应用相似三角形对应边的比相等得,再由DE∥BC证得△AED∽△ABC,得到,求得AB的长,进而求得BE的长度.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴△DOE∽△BOC,
∴,
∵DE∥BC,
∴△AED∽△ABC,
∴,
又∵,AE=4,
∴,
解得AB=10,
∵AE+BE=AB,
∴BE=AB﹣AE=10﹣4=6,
故选:A.
4.【答案】B
【分析】根据相似三角形的判定与性质即可求出答案.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴△AOB∽△DOC,
∵,
∴,
故选:B.
5.【答案】C
【分析】可通过作辅助线,即延长FM到N,使MN=2MF,连接BN,延长MF交BA延长线于E,从而利用角之间的关系转化为线段之间的关系,进而最终可得出结论.
【解答】解:如图,延长FM到N,使MN=2MF,连接BN,延长MF交BA延长线于E,
∵BM=2CM,
∵∠BMN=∠CMF,
∴△BMN∽△CMF,
∴BN=2CF,∠N=∠MFC,
又∵∠BAD=∠CAD,MF∥AD,
∴∠E=∠BAD=∠CAD=∠CFM=∠AFE=∠N,
∴AE=AF,BN=BE,
∴AB+AC=AB+AF+FC=AB+AE+FC=BE+FC=BN+FC=3FC,
∴FC(AB+AC)=4.
故选:C.
6.【答案】B
【分析】证明△COD∽△BOA,根据相似三角形的性质“相似三角形对应高的比等于相似比”列式计算即可求解.
【解答】解:根据题意得CD∥AB,
∴△COD∽△BOA,
∴,
∵AB=50cm,
∴,
故选:B.
7.【答案】D
【分析】根据两个位似三角形的相似比等于位似比,面积比等于相似比的平方,即可得出结果.
【解答】解:由题意可得:
∴△ABC与△DEF的相似比为2:3,
∴△ABC与△DEF的面积比为4:9.
故选:D.
8.【答案】D
【分析】根据H是AB的黄金分割点求出AH2=BH⋅AB,求出,S2=BH⋅BC=BH⋅AB,再得出答案即可.
【解答】解:∵H是AB的黄金分割点,
∴AH2=BH⋅AB,
∵,S2=BH⋅BC=BH⋅AB,
∴S1=S2,即,
故选:D.
9.【答案】C
【分析】用平行线分线段成比例定理以及比例的性质进行变形即可得到答案.
【解答】解:∵DE∥BC,EF∥AB,
∴四边形DEFB是平行四边形,
∴DE=BF,BD=EF;
∵DE∥BC,
∴,
,
∵EF∥AB,
∴,,
∴,
故选:C.
10.【答案】C
【分析】根据黄金分割的定义进行计算即可.
【解答】解:由题知,
因为液面高度AC与瓶高AB之比为黄金比,且AB=10cm,
所以AC≈0.618AB=6.18(cm).
故选:C.
二、填空题(共10小题)
11.【答案】27.
【分析】根据相似三角形的性质得出A'处制图笔所画图形的面积与A处制图笔所画图形的面积之间的关系即可解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴BC=AD=1,BC∥AD,
∴A′C=2+1=3.
连接OA′,由题知点A在OA′上,
∵BC∥AD,
∴△ADO∽△ACO.
又∵,
∴A'处制图笔所画图形的面积与A处制图笔所画图形的面积的比值为9,
又∵A处制图笔所画图形的面积为3,
∴A'处制图笔所画图形的面积是27.
故答案为:27.
12.【答案】(﹣3,1)或(3,﹣1).
【分析】由以原点O为位似中心,位似比为1:2,把△ABO缩小,直接利用位似图形的性质求解即可求得答案.
【解答】解:∵B(﹣6,2),以原点O为位似中心,位似比为2:1,将△ABO缩小,
∴点B的对应点B′的坐标是:(﹣3,1)或(3,﹣1).
故答案为:(﹣3,1)或(3,﹣1).
13.【答案】1:9.
【分析】先求出,再证明△ADE∽△ABC得到,接着证明△DOE∽△COB,根据相似三角形的面积之比等于相似比的平方即可得到答案.
【解答】解:∵AE+EC=AC,,
∴,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
∵DE∥BC,
∴△DOE∽△COB,
∴,
故答案为:1:9.
14.【答案】.
【分析】根据平行四边形的性质可得△AEG≌△BFG,得出AE=BF,再由EF∥BD可得△BFG∽△CBD,利用相似比即可解答.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠A=∠FBG,∠AEG=∠F,∠FBG=∠C,
∵点E为AD的中点,
∴AG=BGABDC,
∴△AEG≌△BFG,
∴AE=BF,
∵EF∥BD,
∴∠F=∠CBD,
∴△BFG∽△CBD,
∴,
∴BC=2BF,CF=3BF,
∵,
∴,
∴BG=αBF,
∴,
故答案为:.
15.【答案】2.5
【分析】根据三角形中位线定理得DE∥BC,DEBC,根据相似三角形的判定和性质得△EFG∽△CFB,可得,则BC=15,DE=7.5,根据线段的和差计算即可.
【解答】解:∵D,E分别是△ABC边AB,AC的中点,
∴DE∥BC,DEBC,AE=CE,
∵点F是AE的中点,
∴AE=CE=2FE,
∴FC=3FE,
∵DE∥BC,
∴△EFG∽△CFB,
∴,
∵EG=5,
∴BC=15,
∴DE=7.5,
∴DG=DE﹣EG=7.5﹣5=2.5,
故答案为:2.5.
16.【答案】3.2.
【分析】设AA′与BB′相交于点O,过点O作OB⊥AB,垂足为C,延长CO交A′B′于点D,根据题意可得:OCOD,AB∥A′B′,从而可得∠OAB=∠OA′B′,∠OBA=∠OB′A′,然后证明8字模型相似△OAB∽△OA′B′,从而利用相似三角形的性质进行计算,即可解答.
【解答】解:设AA′与BB′相交于点O,过点O作OB⊥AB,垂足为C,延长CO交A′B′于点D,
由题意得:OCOD,AB∥A′B′,
∴∠OAB=∠OA′B′,∠OBA=∠OB′A′,
∴△OAB∽△OA′B′,
∴,
∴,
解得:A′B′=3.2,
∴所成的像A′B′的高度为3.2cm,
故答案为:3.2.
17.【答案】
【分析】根据黄金分割点的定义,知AP是较长线段;则APAB,代入数据即可得出AP的长.
【解答】解:由于P为线段AB=2的黄金分割点,
且AP是较长线段;
则AP=21.
18.【答案】
【分析】根据比例的性质直接解答即可.
【解答】解:∵2x=3y,
∴.
故答案为:.
19.【答案】5.25.
【分析】根据相似三角形的判定得出△ADE∽△ABC,得出比例式,代入求出即可.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
∵AD=4,DB=2,DE=3.5,
∴,
∴BC=5.25,
故答案为:5.25.
20.【答案】10.
【分析】过点B作BH⊥EF,垂足为H,交CD于点G,则BH⊥CD,从而可得∠BGD=∠BHF=90°,根据题意可得:AB=CG=EH=1.6m,AC=BG=2m,CE=GH=10m,从而可得BH=12m,DG=1.4m,然后证明△BDG∽△BFH,从而利用相似三角形的性质进行计算,即可解答.
【解答】解:过点B作BH⊥EF,垂足为H,交CD于点G,则BH⊥CD,
∴∠BGD=∠BHF=90°,
由题意得:AB=CG=EH=1.6m,AC=BG=2m,CE=GH=10m,
∴BH=BG+GH=2+10=12(m),
∵CD=3m,
∴DG=CD﹣CG=3﹣1.6=1.4(m),
∵∠DBG=∠FBH,
∴△BDG∽△BFH,
∴,
∴,
解得:FH=8.4,
∴EF=FH+EH=8.4+1.6=10(m),
∴大树的高度EF为10m,
故答案为:10.
三、解答题(共6小题)
21.【答案】(1)见解析过程;
(2).
【分析】(1)由平行线的性质可证∠EDC=∠CBD=∠ADB,即可得结论;
(2)由相似三角形的性质可求EC的长,通过证明△ADF∽△CEF,可得,即可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,CD=AB,
∴∠ADB=∠CBD,
∵∠EDC=∠ADB,
∴∠EDC=∠CBD,
又∵∠ECD=∠DCB,
∴△CDE∽△CBD;
(2)解:∵△CDE∽△CBD,
∴,
∵AB=CD=1,BC=AD=4,
∴EC=1,
∵AD∥BC,
∴△ADF∽△CEF,
∴,
∵S△ADC4×2=4,
∴S△DFCS△ADC,
∴S△EFCS△FDC.
22.【答案】(1)BC=3;
(2)灯泡到地面的高度AG为1.2m.
【分析】(1)直接利用相似三角形的判定与性质得出BC的长;
(2)根据相似三角形的性质列方程进而求出AG的长.
【解答】解:(1)FC∥DE,
则△BFC∽△BED,
则,
即,
∴BC=3;
(2)∵AC=5.4m,
∴AB=5.4﹣3=2.4(m),
∵∠FBC=∠GBA,
又∵∠FCB=∠GAB,
∴△BGA∽△BFC,
∴,
∴,
解得:AG=1(m),
答:灯泡到地面的高度AG为1.2m.
23.【答案】见试题解答内容
【分析】根据AE∥FC,∠AEB+∠AEF=180°,∠CFD+∠EFC=180°,可证得∠AEB=∠CFD,进而可证得△ABE∽△CDF.
【解答】解:∵AE∥FC,
∴∠AEF=∠EFC,
又∠AEB+∠AEF=180°,∠CFD+∠EFC=180°,
∴∠AEB=∠CFD,
∵AE=2FC,BE=2DF,
∴,
∴△ABE∽△CDF,
∴,
∴AB=2CD.
24.【答案】见试题解答内容
【分析】由∠AED=∠B,∠A=∠A,得△ADE∽△ACB,再根据相似比列出比例式即可得出结果.
【解答】解:∵∠AED=∠B,∠A=∠A,
∴△ADE∽△ACB,
∴,
∵AD=3,AB=8,AE=4,
∴,
∴AC=6.
25.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用有两对角相等的两个三角形相似证明即可;
(2)由(1)可得,再证明△GDC∽△BAC,所以,进而可证明CG•AB=CB•DG.
【解答】解:
(1)证明:∵在△ABC中,AD和BG是△ABC的高,
∴∠BGC=∠ADC=90°.
又∠C=∠C,
∴△ADC∽△BGC;
(2)∵△ADC∽△BGC,
∴.
∴.
又∠D=∠C,
∴△GDC∽△BAC.
∴.
∴CG•AB=CB•DG.
26.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)证AB=CB,得▱ABCD是菱形,再由菱形的性质得AC⊥BD,可得∠AOB=∠BOE=90°,再由BE⊥AB,可得∠EBA=90°,从而得出∠BEO=∠ABO,
然后证△ABO∽△BEO即可;
(2)由勾股定理得OB=6,由△ABO∽△BEO,得,即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵∠CAB=∠ACB,
∴AB=CB,
∴▱ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠AOB=∠BOE=90°,
∵BE⊥AB,
∴∠EBA=90°,
∴∠BEO+∠BAO=∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠BEO=∠ABO,
∴△ABO∽△BEO;
(2)解:∵▱ABCD是菱形,
∴,AC⊥BD,
∴∠AOB=∠BOE=90°,
∴,
∵△BOE∽△AOB,
∴,
即,
解得:,
即OE的长为.
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