加练9 全等、相似三角形的判定与构造-【一战成名新中考】2026贵州数学中考必考知识点题组特训
2026-04-29
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 三角形 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.36 MB |
| 发布时间 | 2026-04-29 |
| 更新时间 | 2026-04-29 |
| 作者 | 陕西灰犀牛图书策划有限公司 |
| 品牌系列 | 一战成名·新中考·题型强化特训 |
| 审核时间 | 2026-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57381012.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
加练9 全等、相似三角形的判定与构造
类型1 全等三角形的判定与构造
1.如图,在四边形ABCD中,CD∥AB,AM平分∠BAD交BC于中点M,点N在边AB上,且CN∥AD,若BN=2AN,AB=6,则AD=( )
A.8 B.7 C.6 D.5
2.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=6,D为边BC的中点,点E,F分别在边AB,AC上,AE=CF,则四边形AEDF的面积为( )
A.18 B. C.9 D.
3.如图,点P在∠AOB的平分线上,且∠MPN与∠AOB互补,将∠MPN绕点P旋转,在旋转过程中,有以下结论:①PM=PN恒成立;②OM+ON的值不变;③四边形PMON的面积不变;④MN的长不变,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图,在△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC交AC于点F,作DE⊥AC,垂足为E,连接AD,若∠BAD=90°,AD=4,AC=7,则EF的长为( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
5.如图,在△ABC中,D为AC上一点,BD=CD,E为BD上一点,∠A=∠DEC,若要求△ABD和△ECD的周长之差,则只需要知道( )
A.AD﹣ED的值 B.AB﹣ED的值 C.BC﹣BE的值 D.CD﹣BE的值
6.如图,在正方形ABCD中,P为BC上一点(点P不与点B,C重合),AH⊥DP于G,并交CD于点H,过C作CF⊥AH交AH延长线于点F,则的值为( )
A. B. C. D.
7.如图,在△ABC中,AB=AC,D是边AB上一点,连接CD,在BC的左侧作BE∥AC,且BE=AD,连接CE.若AC=26,BC=20,则四边形EBDC的面积为( )
A.120 B.240 C.360 D.480
8.如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠B=90°,BE=AD=4,∠BCD的平分线交AB于点E,若BC与CD的差为1,则AE的长为( )
A.1 B. C. D.2
9.已知△ABC是边长为4的等边三角形,点D是BC的中点,点E是CA延长线上一点,连接EB,ED,AB与ED相交于点F.若AE=CD,则DF的长为 .
10.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,连接BD,AB=2,AD=1,,点E,F分别在边BC,CD上,且DF=CE,分别连接BF,DE.若CD=3,则BF+DE的最小值为 .
11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CM平分∠ACB,点N为线段BM上一点,连接CN,过点N作DN⊥AB交BC于点D,连接DM,若∠CDM=∠A,AN=4,则CN的长为 .
12.如图,已知△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,∠DAC=45°,DE垂直平分BC,DF⊥AC于点F,AB=3,DF=1,则AC= .
13.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=4,D是AC的中点,E是BC上一动点,若以DE为边在其右侧作等边三角形DEF,连接AF,则AF的最小值为 .
14.等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,点A、点B分别是x轴、y轴两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC交y轴于点E;
(1)如图(1),若A(0,1),B(2,0),求C点的坐标;
(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE,求证:∠ADB=∠CDE
(3)如图(3),在等腰Rt△ABC不断运动的过程中,若满足BD始终是∠ABC的平分线,试探究:线段OA、OD、BD三者之间是否存在某一固定的数量关系,并说明理由.
15.如图1,△OAB,△OCD都是等腰三角形,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD,连接AC和BD相交于点E,连接OE.
(1)求证:AC=BD;
(2)求证:EO平分∠AED;
(3)如图2,若∠AOB=60°,点F为BD上一点,DF=CE,连接OF,OF=BE,AC交OB于点G,求证:AC⊥OB.
16.综合探究
问题情境:△ABC是等边三角形,点D是AC上一点,点E在BC的延长线上,且AD=CE,连接AE、DE.
猜想证明:(1)如图1,当点D是AC的中点时,DB DE;(填“>”,“<”或“=”)
(2)若点D为AC边上任意点时,同学们经讨论发现结论依然成立,并且可以通过构造一个三角形与△CDE全等来证明.以下是他们的部分证明过程:
证明:如图2,过点D作DF∥BC,交AB于点F.(请完成余下的证明过程)
问题解决:
(3)如图3,当点D是AC边上任意一点时,取BD的中点F,连接AF.求∠FAE的度数.
类型2 相似三角形的判定与构造
17.如图,矩形ABCD中,tan∠BAC=2,点E在AB上,且BE:AB=1:3,点F在BC边上运动,以线段EF为斜边在点B的异侧作以∠EGF为直角的Rt△GEF,使得∠GFE=30°,连接CG,当CG最小时,的值为( )
A. B. C. D.
18.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,点N是BC边上的一点,且,点M是AC边上一个动点,连接MN,以MN为直角边,点M为直角顶点,在MN的左侧作等腰直角三角形MNQ,则CQ的最小值是( )
A. B. C. D.
19.如图,在△ABC中,D、E是BC边的三等分点,BF是AC边的中线,AD、AE分别与BF交于点G、H,若S△ABC=1,则△AGH的面积为( )
A. B. C. D.
20.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC,点E为边AC上的点,且CE=2,点E关于边AB的对称点为点F,连接CF,则CF的长为( )
A. B.5 C. D.
21.如图,在矩形ABCD中,点E在BC边上,连接AE,过点E作EF⊥AE交∠BCD的外角平分线于点F,若AB=3,BC=4,BE=1,则EF的长为( )
A. B. C. D.
22.如图,△ACD中,AD,CD,BC⊥AC于C,AC=2BC,则BD的最大值为 .
23.如图,在等边△ABC中,,点E在BC边上,且,点F为AB边上一点,连接EF,在EF的右侧作∠FEP=60°,且EP=2EF,连接AP,则AP的最小值为 .
24.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC=6,CD=2,CH⊥BD于H,点O是AB中点,连接OH,则OH= .
25.矩形ABCD中,点E是BC的中点,DF⊥AE于点F,若CE=3,CF=4,则DF的长度是 .
26.综合与探究:
(1)【类比探究】如图①,在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,BF相交于点P,AE⊥BF.若BE=1,则CF= ;
(2)【类比探究】小明同学在学习时遇到这样一个问题:
如图②,在平行四边形ABCD中,AB=3,AD=5,点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,BF相交于点P,∠D=∠EPF.求证:.
小明发现,以A为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点Q,连结AQ.通过等腰三角形和平行四边形的性质可证明△AQE∽△BCF.再利用相似三角形的性质即可得到问题的答案.下面是小明的部分证明过程:
证明:如图③,以A为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点Q,连结AQ.
∵AB=AQ,
∴∠ABC=∠AQB.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠D.
∵∠ABC+∠C=180°,∠D+∠C=180°,
∴∠AQB+∠C=180°.
∵∠AQB+∠AQE=180°,
∴∠AQE=∠C.
请你补全余下的证明过程.
(3)【拓展迁移】如图④,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=8,BC=5,CD=4,点E在边BC上,F为CD的中点,连结AE,BF相交于点P.若∠D=∠EPF=60°,则AE的长为 .
27.如图1,矩形ABCD中,∠ADB=60°,AC,BD相交于点O,过点O作OE⊥AD于点E,OF⊥AB于点F.
(1)求的值;
(2)如图2,当旋转OE,OF,且OE⊥OF时,求的值;
(3)如图3,当DO:OB=1:4时,过点O作OE⊥OF,OE交DA的延长线于点E,OF交AB的延长线于点F,此时的值是否变化?证明你的结论.
28.【教材呈现】(1)如图1,在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC和AFG摆放在一起,点A为公共顶点,∠BAC=∠G=90°,若△ABC固定不动,将△AFG绕点A旋转,边AF,AG与边BC分别交于点
D,E(点D不与点B重合,点E不与点C重合),则结论BE*CD=AB2是否成立 (填“成立”或“不成立”);若成立,请你证明;若不成立,请说明理由.
【类比引申】(2)如图2,在正方形ABCD中,∠EAF为∠BAD内的一个动角,两边分别与BD,BC交于点E,F,且满足∠EAF=∠ADB,求证:△ADE∽△ACF;
【拓展延伸】(3)如图3,菱形ABCD的边长为12cm,∠BAD=120°.点F为BC边上一点,若∠EAF的另一边与BD相交于点E,且满足∠EAF=∠ADB.若BF=9cm,直接写出线段DE的长.
29.已知梯形ABCD中,AD∥BC,BC=4AD,点E在边AB上,AE=1,BE=2,联结DE.
(1)如图1,联结EC,求△EAD与△EBC的面积之比;
(2)如图2,如果∠EDC=90°,∠DEC=∠DCB,求∠B的正切值;
(3)如图3,联结AC交DE于点F,如果DA2=DF•DE,且,求边BC的长.
30.在正方形ABCD中,点G是边AB上的一个动点,点F、E在边BC上,BF=FE=AG,且AGAB,GF、DE的延长线相交于点P.
(1)如图1,当点E与点C重合时,求∠P的度数;
(2)如图2,当点E与C不重合时,过D作DN⊥GP于点N,若DN=4,求DP长;
(3)在(2)的条件下,连接CN、BP,取BP的中点M,连接MN,在点G的运动过程中,求的值.
参考答案
1.A【解析】如图,设AM交CN于点O,取CN的中点J,连接MJ.
∵BN=2AN,AB=6,
∴AN=2,BN=4,
∵M是BC的中点,J是CN的中点,
∴CM=MB,CJ=JN,
∴JM∥BN,JNBN=2,
∴MJ=AN,
∵MJ∥AN,
∴∠OMJ=∠OAN,
在△AON和△MOJ中,
,
∴△AON≌△MOJ(AAS),
∴OJ=ON,
∵AD∥CN,CD∥AB,
∴四边形ADCN是平行四边形,
∴AD=CN,
∵AM平分∠DAB,
∴∠DAM=∠MAB,
∵AD∥CN,
∴∠DAM=∠AON,
∴∠MAB=∠AON,
∴ON=AN=2,
∴CJ=JN=4,
∴AD=CN=8.
2.C【解析】如图,连接AD,
∵∠BAC=90°,AB=AC=6,D为边BC的中点,
∴AD=BD=CD,∠BAD=∠C=45°,,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴S△ADE=S△CDF,
∴四边形AEDF的面积,
故选:C.
3.C【解析】如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∵∠PEO=∠PFO=90°,
∴∠EPF+∠AOB=180°,
∵∠MPN+∠AOB=180°,
∴∠EPF=∠MPN,
∴∠EPM=∠FPN,
∵OP平分∠AOB,PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∴PE=PF,
在Rt△POE和Rt△POF中,
,
∴Rt△POE≌Rt△POF(HL),
∴OE=OF,
在△PEM和△PFN中,
,
∴△PEM≌△PFN(ASA),
∴EM=NF,PM=PN,故①正确,
∴S△PEM=S△PNF,
∴S四边形PMON=S四边形PEOF=定值,故③正确,
∵OM+ON=OE+ME+OF﹣NF=2OE,
∴OM+ON为定值,故②正确,
在旋转过程中,△PMN是顶角不变的等腰三角形,
∵PM的长度是变化的,
∴MN的长度是变化的,故④错误,
故选:C.
4.A【解析】作DH⊥BC交BC的延长线于点H,连接CD,则∠H=90°,
∵∠BAD=90°,
∴DA⊥BA,
∵BD平分∠ABC,且DA⊥BA,DH⊥BC,
∴HD=AD=4,
∵DE⊥AC于点E,∠ACB=90°,
∴∠DEC=∠ACB=90°,
∴DE∥BC,∠DEC=∠H,
∴∠EDC=∠HCD,
在△EDC和△HCD中,
,
∴△EDC≌△HCD(AAS),
∴EC=HD=4,
∵AC=7,
∴AE=AC﹣EC=7﹣4=3,
在Rt△HBD和Rt△ABD中,
,
∴Rt△HBD≌Rt△ABD(HL),
∴∠HDB=∠ADB,
∵∠H=∠ACB=90°,
∴DH∥AC,
∴∠HDB=∠AFD,
∴∠ADB=∠AFD,
∴AF=AD=4,
∴EF=AF﹣AE=4﹣3=1,
故选:A.
5.A【解析】在AD上取一点F,使∠BFD=∠BDF,则BF=BD,∠AFB=∠EDC
∵BD=CD,
∴BF=CD,
在△AFB和△EDC中,
,
∴△AFB≌△EDC(AAS)
∴AB=CE,
∴△ABD和△ECD的周长之差为:(AB+BD+AD)﹣(EC+CD+DE)=(CE+CD+AD)﹣(EC+CD+DE)=AD﹣DE.
要求△ABD和△ECD的周长之差,则只需要知道AD﹣DE的值.
故选:A.
6.C【解析】如图,过点D作DM⊥DF交AF于点M,过点A作AE⊥AF交FD延长线于点E,
∵正方形ABCD,
∴AB=AD=CD,∠BAD=∠ADC=90°,
∵DM⊥DF,
∴∠MDF=90°,
∴∠ADC=∠MDF,
∴∠ADC﹣∠MDC=∠MDF﹣∠MDC,即∠ADM=∠CDF,
∵CF⊥AH,
∠CFH=90°,
∴∠ADH=∠CFH,
又∵∠AHD=∠CHF,
∴∠DAM=∠DCF,
∴△DAM≌△DCF(ASA),
∴DM=DF,
∴△DMF是等腰直角三角形,
∴∠DFM=45°,
∵AH⊥DP,
∴∠DGF=90°,
∴∠GDF=90°﹣∠DFM=45°,
∴∠GDF=∠DFM,
∴DG=FG,
∴△GDF是等腰直角三角形,,
∵AE⊥AF,
∴∠EAF=90°,
∴∠EAF=∠BAD,∠E=90°﹣∠DFM=45°,
∴∠EAD+∠DAF=∠BAF+∠DAF,∠E=∠DFM,
∴∠EAD=∠BAF,AE=AF,
∴△AEF是等腰直角三角形,,
在△ADE和△ABF中,
,
∴△ADE≌△ABF(SAS),
∴DE=BF,
∴,
∴.
故选:C.
7.B【解析】作AF⊥BC于点F,CP⊥AB于点P,CQ⊥BE于点Q,则∠AFB=∠BPC=∠BQC=90°,
∵AB=AC=26,BC=20,
∴∠ACB=∠CBA,BF=CFBC=10,
∴AF24,
∴S△ABCBC•AF20×24=240,
∵BE∥AC,且BE=AD,
∴∠CBE=∠ACB=∠CBA,
∴在△CBQ和△CBP中,
,
∴△CBQ≌△CBP(AAS),
∴CQ=CP,
∴S△BCEBE•CQAD•CP=S△ACD,
∴S四边形EBDC=S△BCE+S△BCD=S△ACD+S△BCD=S△ABC=240,
故选:B.
8.A【解析】连接DE,过E作EH⊥CD于H,
∵CE平分∠BCD,∠B=90°,
∴BE=EH=4,
∵BE=AD,
∴EH=AD,
在Rt△ADE与Rt△HED中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△HED(HL),
∴AE=DH,
在Rt△BCE与Rt△HCE中,
,
∴Rt△BCE≌Rt△HCE(HL),
∴BC=CH,
∵BC与CD的差为1,
∴BC﹣CD=CH﹣CD=DH=1,
∴AE=DH=1,
故选:A.
9.【解析】如图,过点D作DG⊥AC于G,过点D作DH∥AC交AB于H,连接AD,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,AC=BC=4,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=30°,BD=CD=2,
∴∠ADC=90°,
∴AD2,
Rt△ADG中,∠DAG=30°,
∴DGAD,
∵DH∥AC,
∴∠DHB=∠BAC=60°=∠ABC,∠EAF=∠FHD,
∴BD=DH,
∵AE=CD=BD,
∴AE=DH,
∴△AEF≌△HDF(AAS),
∴EF=FD,
Rt△ADG中,AG3,
∴EG=2+3=5,
∴ED2,
∴DFED.
10.2【解析】延长AD至点H使CD=DH,连接FH,BH,如图,
∵AB=2,AD=1,,
∴BD2=AB2+AD2,
∴∠BAD=90°,
∵∠ABC=90°,
∴AH∥BC,
∴∠ECD=∠HDF,
在△DCE和△HDF中,
,
∴△DCE≌△HDF(SAS),
∴HF=DE,
∴BF+DE=BF+HF,
∵BF+HF的最小值为BH,
∴BF+DE的最小值为BH,
在Rt△ABH中AB=2,AH=AD+DH=1+3=4,
∴BH2,
即BF+DE的最小值为2.
11.5【解析】∵CM平分∠ACB,
∴∠DCM=∠ACM,
在△DCM和△ACM中,
,
∴△DCM≌△ACM(AAS),
∴CD=CA,
如图,过点C作CE⊥CN,交ND的延长线于点E,
∵∠ACB=∠ECN=90°,
∴∠ACB﹣∠DCN=∠ECN﹣∠DCN,即∠NCA=∠ECD,
∵DN⊥AB,
∴∠BND=90°,
∴∠B+∠BDN=90°,
∵∠B+∠A=90°,
∴∠BDN=∠A,
又∠CDE=∠BDN,
∴∠CDE=∠A,
在△DCE和△ACN中,
,
∴△DCE≌△ACN(ASA),
∴CE=CN,DE=AN,
∵∠ECN=90°,
∴△ECN为等腰直角三涌形,
由勾股定理得CE2+CN2=EN2,设CN=CE=x,
∵DN,
∴EN=DN+DE,
∴,
∴x=±5(负值舍去),即CN=5,
故答案为:5.
12.5【解析】如图,连接DB,DC,过点D作DH⊥AB于点H.
∵∠BAC=90°,∠DAC=45°,
∴∠DAH=∠DAF,
∵DH⊥AH,DF⊥AF,
∴DF=DH,
∵∠DHA=∠DFA=∠HAF=90°,
∴四边形AHDF是矩形,
∴DH=DF,
∴四边形AHDF是正方形,
∴DF=AF=AH=DH=1,
∵DE垂直平分线段BC,
∴DB=DC,
在Rt△DHB和Rt△DFC中,
,
∴Rt△DHB≌Rt△DFC(HL),
∴BH=FC,
∵BH=AB+AH=3+1=4,
∴CF=4,
∴AC=AF+FC=1+4=5.
故答案为:5.
13.【解析】以CD为边,在CD右侧作等边三角形CDK,连接FK并延长,交AC延长线于T,过A作AF'⊥KT于F',如图:
∵△CDK,△DEF是等边三角形,
∴CD=CK,DE=DF,∠CDK=60°=∠EDF,
∴∠CDE=∠KDF,
∴△CDE≌△KDF(SAS),
∴∠DCE=∠DKF=90°,
∴F在过K且与DK垂直的直线上运动,
∴当F于F'重合时,AF最小,
∵∠C=90°,∠B=30°,AB=4,
∴ACAB=2,
∵D是AC的中点,
∴CDAC=1=CK,
∵∠CKT=∠DKT﹣∠DKC=90°﹣60°=30°,
∴∠T=∠DCK﹣∠CKT=60°﹣30°=30°,
∴∠CKT=∠T,
∴CT=CK=1,
∴AT=AC+CT=2+1=3,
∴AF'AT,即AF最小为;
故答案为:.
14.(1)解:过点C作CF⊥y轴于点F,
∴∠AFC=90°,
∴∠CAF+∠ACF=90°.
∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,
∴AC=AB,∠CAF+∠BAO=90°,∠AFC=∠BAC,
∴∠ACF=∠BAO.
在△ACF和△ABO中,
,
∴△ACF≌△ABO(AAS)
∴CF=OA=1,AF=OB=2
∴OF=1
∴C(﹣1,﹣1);
(2)证明:过点C作CG⊥AC交y轴于点G,
∴∠ACG=∠BAC=90°,
∴∠AGC+∠GAC=90°.
∵∠CAG+∠BAO=90°,
∴∠AGC=∠BAO.
∵∠ADO+∠DAO=90°,∠DAO+∠BAO=90°,
∴∠ADO=∠BAO,
∴∠AGC=∠ADO.
在△ACG和△BAD中
∴△ACG≌△BAD(AAS),
∴CG=AD=CD.
∵∠ACB=∠ABC=45°,
∴∠DCE=∠GCE=45°,
在△DCE和△GCE中,
,
∴△DCE≌△GCE(SAS),
∴∠CDE=∠G,
∴∠ADB=∠CDE;
(3)解:在OB上截取OH=OD,连接AH
由对称性得AD=AH,∠ADH=∠AHD.
∵∠ADH=∠BAO.
∴∠BAO=∠AHD.
∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABO=∠EBO,
∵∠AOB=∠EOB=90°.
在△AOB和△EOB中,
,
∴△AOB≌△EOB(ASA),
∴AB=EB,AO=EO,
∴∠BAO=∠BEO,
∴∠AHD=∠ADH=∠BAO=∠BEO.
∴∠AEC=∠BHA.
在△AEC和△BHA中,
,
∴△ACE≌△BAH(AAS)
∴AE=BH=2OA
∵DH=2OD
∴BD=2(OA+OD).
15.(1)证明:∵∠AOB=∠COD,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(SAS)
∴AC=BD;
(2)证明:过点O作OM⊥AC于M,ON⊥BD于N,如图1所示:
∴∠OMA=∠ONB=90°,
∵△AOC≌△BOD,
∴∠OAC=∠OBD,
在△OAM和△OBN中,
,
∴△OAM≌△OBN(AAS)
∴OM=ON,
∴EO平分∠AED;
(3)证明:∵△AOC≌△BOD,
∴∠OCE=∠ODF
在△OCE 和△ODF中,
,
∴△OCE≌△ODF(SAS),
∴OE =OF,
∵OF=BE,
∴OE=BE,
在△OAG中,∠AOB=60°,
∴∠OAC+∠AGO=180°﹣∠AOB=120°,
∵∠OAC=∠OBD,∠AGO=∠BGE,
∴∠OBD+∠BGE=120°,
在△BEG中,∠BEG=180°﹣(∠OBD+∠BGE)=60°,
∴∠AED=180°﹣∠BEG=120°,
由(2)可知:EO平分∠AED,
∴∠OEGAED=60°,
∴∠BEG=∠OEG=60°,
即EG是∠OEB的平分线,
又∵OE=BE,
∴AC⊥OB.
16.(1)当点D是AC的中点时,DB=DE,理由如下:
如图1所示:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=∠60°,AB=AC=BC,
∵点D是AC的中点,
∴∠ABD=∠CBD∠ABC=30°,AD=CD,
∵AD=CE,
∴CD=CE,
∴∠CDE=∠CED,
∵∠ACB是△CDE的外角,
∴∠ACB=∠CDE+∠CED=2∠CED,
∴60°=2∠CED,
∴∠CED=30°,
∴∠CBD=∠CED=30°,
∴DB=DE,
故答案为:=;
(2)如图2,过点D作DF∥BC,交AB于点F,
∴∠AFD=∠ABC=60°,∠ADF=∠ACB=60°,
∴∠AFD=∠ADF=60°,
∴△AFD是等边三角形,
∴AD=DF=AF,
∵AB=AC,
∴AB﹣AF=AC﹣AD,
∴FB=CD,
∵AD=CE,
∴DF=CE,
又∵∠AFD=∠ACB=60°,
∴∠DFB=∠ECD=120°,
在△FBD和△CDE中,
,
∴△FBD≌△CDE(SAS),
∴DB=DE;
(3)延长AF到G,是FG=AF,连接BG,如图3所示:
∵点F是BD的中点,
∴FB=FD,
在△BFG和△DFA中,
,
∴△BFG≌△DFA(SAS),
∴BG=AD,∠G=∠DAF,
∴BG∥AC,
∴∠GBC=∠ACB=60°,
∴∠ABG=∠ABC+∠GBC=120°,
又∵∠ACE=180°﹣∠ACB=120°,
∴∠ABG=∠ACE=120°,
又∵AD=CE,BG=AD,
∴BG=CE,
在△ABG和△ACE中,
,
∴△ABG≌△ACE(SAS),
∴∠BAG=∠CAE,
∴∠FAE=∠FAC+∠CAE=∠FAC+∠BAG=∠BAC=60°.
17.B【解析】∵∠ABC=∠EGF=90°,
∴点E、B、F、G四点共圆,
∴∠EBG=∠EFG=30°,
∴G点在直线BG上运动,
当CG⊥BG时,CG最小,此时∠BCG=30°,
∵tan∠BAC=2,
设AB=3a,则BC=6a,
∴BG=3a,CG=3a,
设CF=x,则FHx,CHx,
过F作FH⊥CG交于H点,
∴∠FGH=∠BFE,
∴,
∴x=6a(舍)或xa,
∴.
故选:B.
18.B【解析】∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,点N是BC边上的一点,且,
∴AB=2,,
如图,在CN的下方作等腰直角△CNT,作射线TQ,交BC的延长线于G.
∴,∠CNT=∠CTN=45°,
∵等腰直角三角形MNQ,
∴,∠MNQ=45°,
∴∠MNC=∠QNT,
∴△MNC∽△QNT,
∴∠MCN=∠QTN=90°,
∴∠CTQ=45°,
∵Q在射线TQ上,
∴当CQ⊥TQ时,CQ最短,
∵∠ACB=90°=∠TCN=∠TCG,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
19.C【解析】如图,过F作PF∥BC,交AE于P,过H作HQ∥BC,交AD于Q,
∴,
∵BF是AC边的中线,
∴AF=FC,
∴AP=PE,
∴CE=2PF,
∵D、E是BC边的三等分点,
∴BD=DE=EC,
∴BE=4FP,
∵FP∥BE,
∴△PFH∽△EBH,
∴,
∴,
∵HQ∥BE,
∴△AQH∽△ADE,△HGQ∽△BGD,
∴,
∴,
∴FH:HG:GB=2:3:5,
∵AF=FC,
∴,
∴.
故选:C.
20.C【解析】如图,过点B作BTAC于点T,过点A作AD⊥BC于点D,过点E作EH⊥AC于点H.
∵AB=AC=5,BC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
∴AD,
∵•BC•AD•AC•BT,
∴BT3,
∴AT4,
∵AC=5,CE=2,
∴AE=5﹣2=3,
∵∠EAO=∠BAT,∠AOE=∠ATB=90°,
∴△AOE∽△ATB,
∴,
∴,
∴OE,
∵E,F关于AB对称,
∴EF=2OE=2,
∵∠EFH+∠FEH=90°,∠BAT+∠FEH=90°,
∴∠EFH=∠BAT,
∵∠FHE=∠ATB=90°,
∴△FHE∽△ATB,
∴,
∴,
∴EH,FH,
∴CH=EH+EC2,
∴CF.
故选:C.
21.C【解析】过点F作FG⊥BC交于点G,如图,
∵CF平分∠BCD,
∴,
∵FG⊥BC,
∴∠B=∠FGE=90°,
∴∠FCG=∠CFG=45°,
∴GC=GF,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠B=∠BCD=90°,
∵EF⊥AE,
∴∠AEF=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,∠FEG+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠FEG,
∴△ABE∽△EGF,
∴,
∴,
解得,
∴,
由勾股定理,得,
故选:C.
22.【解析】如图,过点C作CE⊥CD,且CE=2CD=2,连接AE,DE,
∴DE,
∵∠ECD=∠BCA=90°,
∴∠ECA=∠BCD,
又∵,
∴△ACE∽△BCD,
∴2,
∴AE=2BD,
在△ADE中,AE<AD+DE,
∴当点D在线段AE上时,AE有最大值为2,
∴BD的最大值为,
故答案为:.
23.9【解析】在等边△ABC中,,点E在BC边上,且,如图,将BE绕点E旋转60°,交AB于点M,倍长EM至点D,连接DP,交AB于点H,则:∠BEM=60°,DE=2BE,DM=EM,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=60°,
∴∠BME=60°,
∴△BME为等边三角形,
∴BM=BE=EM,
∵∠FEP=60°=∠BEM,
∴∠DEP=∠BEH=60°+∠DEF,
∵DE=2BE,EP=2EF,
∴,
∴△DEP∽△BEF,
∴∠D=∠B=60°,
∴点P在射线DH上运动,
∵∠DMH=∠BME=60°,∠D=60°,
∴∠DHM=60°,
∴△DMH为等边三角形,
∴MH=DM=EM=BE=BM,
∴,
∴,
过点A作AG⊥DH,
∵∠AHG=∠DHM=60°,
∴∠HAG=30°,
∴,
∴,
∵点P在射线DH上运动,
∴当点P与点G重合时,AP的值最小,即为AG的长,
∴AP的最小值为9.
故答案为:9.
24.【解析】在BH上截取BE=CH,连接OE,如图所示:
∵∠ACB=90°,
∴在Rt△ACD中,BC=6,CD=2,
由勾股定理得:AD,
∵∠ACB=90°,CH⊥BD,
∴∠DCH+∠BCH=90°,∠DBC+∠BCH=90°,
∴∠DCH=∠DBC,
又∵∠CDH=∠BDC,
∴△CDH∽△BDC,
∴,
∴,
∴CH,DH
∴BE=CH,
∴EH=BD﹣BE﹣DH,
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点O是AB中点,
∴OC⊥AB,OB=OA=OC,∠ABC=45°,∠ACO=45°,
∴∠EBO+∠DBC=45°,∠DCH+∠HCO=45°,
∵∠DCH=∠DBC,
∴∠EBO=∠HCO,
在△EBO和△HCO中,
,
∴△EBO≌△HCO(SAS),
∴OE=OH,∠EOB=HOC,
∵OC⊥AB,
∴∠COE+∠EOB=90°,
∴∠COE+∠HOC=90°,
即∠EOH=90°,
∴△EOH是等腰直角三角形,
由勾股定理得:EHOH,
∴OHEH.
25.【解析】延长AE、DC交于点H,
∵点E是BC的中点,CE=3,CF=4,
∴BE=CE=3,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥DC,AB=DC,AD=BC=2CE=6,∠ADH=90°,
∴∠BAE=∠H,
在△ABE和△HCE中,
,
∴△ABE≌△HCE(AAS),
∴AB=HC,
∴DC=HC,
∵DF⊥AE于点F,
∴∠AFD=∠DFH=90°,
∴HD=2CF=8,
∴AH10,
∵∠AFD=∠ADH,∠FAD=∠DAH,
∴△AFD∽△ADH,
∴,
∴DFHD8,
故答案为:.
26解:(1)∵AE⊥BF,
∴∠BAE+∠ABF=90°.
在矩形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=AD=5,
∴∠CBF+∠ABF=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
∵∠ABE=∠C=90°,
∴Rt△ABE∽Rt△BCF,
∴,
∵BE=1,
∴CF.
故答案为:;
(2)证明:以A为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点Q,连结AQ,如图,
则AB=AQ,
∴∠ABC=∠AQB.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠D.
∵∠ABC+∠C=180°,∠D+∠C=180°,
∴∠AQB+∠C=180°.
∵∠AQB+∠AQE=180°,
∴∠AQE=∠C.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠D+∠C=180°,
∵∠EPF=∠D,
∴∠EPF+∠C=180°.
∵∠EPF+∠PEC+∠C+∠CFP=360°,
∴∠PEC+∠CFP=180°,
∵∠PEB+∠PEC=180°,
∴∠PEB=∠CFP.
∴△AQE∽△BCF,
∴.
∵AB=AQ,
∴;
(3)解:过点C作CG⊥AD于点G,过点BH⊥AD于点H,过点F作FM⊥BC交BC的延长线于点M,延长BF,交AD的延长线于点Q,如图,
∵∠D=60°,CG⊥AD,
∴GDCD=2,CGCD=2,
∵AD∥BC,CG⊥AD,BH⊥AD,
∴四边形BCGH为矩形,
∴GH=BC=5,BH=CG=2,
∴AH=AD﹣GD﹣GH=1,
∴AB.
∵F为CD的中点,
∴CF=DF=2,
∵AD∥BC,
∴∠FBM=∠Q,∠FCM=∠D=60°,
∴CMCF=1,FMCF,
∴BM=BC+CM=6,
∴BF.
在△BFC和△QFD中,
,
∴△BFC≌△QFD(AAS),
∴BF=QF,BC=DQ=5,
∴AQ=AD+DQ=13
∵∠D=∠EPF,
∴∠QDF=∠QPA.
∵∠Q=∠Q,
∴△QDF∽△QPA,
∴,
∴,
∴QP,
∴BP=BQ﹣QP=2QF﹣PQ,
∵AD∥BC,
∴△BPE∽△QPA,
∴,
∴BE.
过点A作AN⊥CB,交CB的延长线于点N,则四边形ANBH为矩形,
∴BN=AH=1,AN﹣BH=2,
∴EN=BN+BE,
∴AE.
故答案为:.
27.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,DO=BO,
∵∠ADB=60°,
∴tan∠ADB=tan60°,
∵OE⊥AD于点E,OF⊥AB于点F,
∴OE∥AB,OF∥AD,
∴AE=DE,AF=BF,
∴OE,OF是△ABD的中位线,
∴OEAB,OFAD,
∴;
(2)过O作OM⊥AD于M,ON⊥AB于N,
∴∠OMA=∠MAN=∠ONA=90°,
∴四边形AMON是矩形,
∴∠MON=90°,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=90°,
∴∠MOE=∠NOF,
∵∠OME=∠ONF=90°,
∴△OME∽△ONF,
∴,
由(1)知,,
∴;
(3)的值的变化,;
证明:过O作OM⊥AD于M,ON⊥AB于N,
∴∠OMD=∠DAB=90°,
∴OM∥AB,
∴△DOM∽△DBA,
∴,
∵DO:OB=1:4,
∴,
∴OMAB,
∵∠ONF=∠DAB=90°,
∴ON∥AD,
∴△OBN∽△DBA,
∴,
∴ONAD,
∵∠OMA=∠MAN=∠ONA=90°,
∴四边形AMON是矩形,
∴∠MON=90°,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=90°,
∴∠MOE=∠NOF,
∵∠OME=∠ONF=90°,
∴△OME∽△ONF,
∴,
∵ADAB,
∴,
28.(1)解:结论BE•CD=AB2成立;
理由:∵△ABC和△AFG都是等腰直角三角形,
∴∠B=∠C=∠FAG=45°,
∵∠DAC=∠CAE+45°,∠AEB=∠CAE+45°,
∴∠DAC=∠AEB,
∵∠B=∠C,
∴△BEA∽△CAD,
∴,
∴AB•AC=BE•CD,
∵AC=AB,
∴BE•CD=AB2,
故答案为:成立;
(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAD=∠ACB=∠ADB=45°,
∵∠EAF=∠ADB,
∴∠EAF=∠CAD=45°,
∴∠CAF+∠CAE=∠DAE+∠CAE,
∴∠CAF=∠DAE,
∵∠ACB=∠ADB,
∴△ADE∽△ACF;
(3)解:如图,在DE上取一点M,使∠MAD=30°,过M作MN⊥AD于N,
在菱形ABCD中,∠BAD=120°,
∴∠CAD=∠ACB=∠ADC=60°,
∴∠MDA∠ADC=30°,
∴∠MAD=∠MDA=30°,
∴∠AME=60°,
∴∠AME=∠ACB=60°,
∵∠CAD=60°,
∴∠MAD=30°,
∴∠CAM=30°,
∵∠EAF=∠ADB,
∴∠EAF=∠CAM=30°,
∴∠CAF=∠MAE,
∴△ACF∽△AME,
∴,
∵ANAD,ANAM,
∴MA=MDAD,
∵AD=AC,
∴ACAM,
∴,
∴CFME,
∵菱形ABCD的边长为12cm,
∴BC=AD=12(cm),
∵BF=9cm,
∴CFME=3(cm),
∴ME(cm),
∴MDAD12=4(cm),
∴DE=ME+MD5(cm),
当AE在AF左侧时,如图,过点A作AG⊥BC于G,过点E作EH⊥AB于H,
同理△AFG∽AEH,
∴2,AH=2EH,
∵BHEH,AB=12,BH=4,BE,
∴DE=12,
故答案为:5或.
29.解:(1)如图1,延长DE,交CB的延长线于点F,
∵AD∥BC,
∴△ADE∽△FBE,
∴,
∵BC=4AD,
∴BC=2BF,
∴,
∴;
(2)如图2,
延长DE,交CB的延长线于点F,作EG⊥CF于G,
∵∠DEC=∠DCB,
∴∠F+∠ECF=∠DCE+∠ECF,
∴∠DCE=∠F,
∵∠CDE=∠CDF,
∴△CDE∽△FDC,
∴,
∴CD2=DE•DF,
由(1)知,
△ADE∽△FBE,
∴,,
∴EF=2DE,
∴DF=3DE,
∴CD2=3DE2,
∴,
∵∠EDC=90°,
∴∠CED=60°,
∴∠DCB=60°,∠F=30°,
在Rt△CDF中,设CD=3a,则CF=6a,DF=3,
∴BF=2a,EF=2,
在Rt△EFG中,
EG,FG3a,
∴BG=FG﹣BF=3a﹣2a=a,
∴tanB,
(3)如图3,
设AD=a,AT=b,
以D为圆心,AD长为半径画弧,交BA的延长线于点H,作DT⊥AH于T,
∴DH=AD=a,
∴AH=2AT=2TH=2b,∠H=∠HAD,
∵AD∥BC,
∴∠B=HAD,∠DAC=∠ACB,
∴∠H=∠B,
∵DA2=DF•DE,∠ADF=∠ADE,
∴△ADF∽△EDA,
∴∠DAC=∠AED,
∴∠AED=∠ACB,
∴△HED∽△BCA,
∴,
∵cos∠DAH=cosB,
∴,
∴,
∴,
∴a,
∴BC=4a=2.
30.解:(1)∵EF=BF=AG,E与C重合,
∴BF=CF=BG=AG,
∴∠BGF=45°,
∵AB∥CD,
∴∠P=∠BGF=45°.
(2)如图2,过D作DN⊥GP于点N,连接BD,取BD中点O,连接OG,OF,OC.
在正方形ABCD中,OC=OB,∠OCF=∠OBG=45°,
又∵AG=BF,
∴BG=CF,
∴△OCF≌△OBG(SAS).
∴OG=OF,∠COF=∠BOG,
∴∠GOF=∠BOC=90°,
∴△GOF为等腰直角三角形.
又∵O,F分别是BD,BE的中点,
∴OF∥DE,
∴∠P=∠OFG=45°,
∵DN⊥GP,
∴△DNP是等腰直角三角形,
∴NP=DN=4,
∴DP4;
(3)如图3所示,取DP中点Q,连接NQ,BD,MQ,
由题意可得,△DNP为等腰直角三角形,
∵Q为DP中点,
∴NQ⊥DP.
设∠CDP=α,则∠NDC=45°+α,∠BDP=45°﹣α,
∵M,Q分别是BP,DP的中点,
∴MQ∥BD,
∴∠MQP=∠BDP=45°﹣α,
∴∠NQM=90°﹣(45°﹣α)=45°+α,
∴∠NQM=∠NDC.
又∵,,
∴,
又∵△NQD为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴△NQM∽△NDC.
∴.
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1
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加练9 全等、相似三角形的判定与构造
类型1 全等三角形的判定与构造
1.如图,在四边形ABCD中,CD∥AB,AM平分∠BAD交BC于中点M,点N在边AB上,且CN∥AD,若BN=2AN,AB=6,则AD=( A )
A.8 B.7 C.6 D.5
【解析】如图,设AM交CN于点O,取CN的中点J,连接MJ.
∵BN=2AN,AB=6,
∴AN=2,BN=4,
∵M是BC的中点,J是CN的中点,
∴CM=MB,CJ=JN,
∴JM∥BN,JNBN=2,
∴MJ=AN,
∵MJ∥AN,
∴∠OMJ=∠OAN,
在△AON和△MOJ中,
,
∴△AON≌△MOJ(AAS),
∴OJ=ON,
∵AD∥CN,CD∥AB,
∴四边形ADCN是平行四边形,
∴AD=CN,
∵AM平分∠DAB,
∴∠DAM=∠MAB,
∵AD∥CN,
∴∠DAM=∠AON,
∴∠MAB=∠AON,
∴ON=AN=2,
∴CJ=JN=4,
∴AD=CN=8.
故选:A.
2.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=6,D为边BC的中点,点E,F分别在边AB,AC上,AE=CF,则四边形AEDF的面积为( C )
A.18 B. C.9 D.
【解析】如图,连接AD,
∵∠BAC=90°,AB=AC=6,D为边BC的中点,
∴AD=BD=CD,∠BAD=∠C=45°,,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴S△ADE=S△CDF,
∴四边形AEDF的面积,
故选:C.
3.如图,点P在∠AOB的平分线上,且∠MPN与∠AOB互补,将∠MPN绕点P旋转,在旋转过程中,有以下结论:①PM=PN恒成立;②OM+ON的值不变;③四边形PMON的面积不变;④MN的长不变,其中正确的有( C )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解析】如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∵∠PEO=∠PFO=90°,
∴∠EPF+∠AOB=180°,
∵∠MPN+∠AOB=180°,
∴∠EPF=∠MPN,
∴∠EPM=∠FPN,
∵OP平分∠AOB,PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∴PE=PF,
在Rt△POE和Rt△POF中,
,
∴Rt△POE≌Rt△POF(HL),
∴OE=OF,
在△PEM和△PFN中,
,
∴△PEM≌△PFN(ASA),
∴EM=NF,PM=PN,故①正确,
∴S△PEM=S△PNF,
∴S四边形PMON=S四边形PEOF=定值,故③正确,
∵OM+ON=OE+ME+OF﹣NF=2OE,
∴OM+ON为定值,故②正确,
在旋转过程中,△PMN是顶角不变的等腰三角形,
∵PM的长度是变化的,
∴MN的长度是变化的,故④错误,
故选:C.
4.如图,在△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC交AC于点F,作DE⊥AC,垂足为E,连接AD,若∠BAD=90°,AD=4,AC=7,则EF的长为( A )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【解析】作DH⊥BC交BC的延长线于点H,连接CD,则∠H=90°,
∵∠BAD=90°,
∴DA⊥BA,
∵BD平分∠ABC,且DA⊥BA,DH⊥BC,
∴HD=AD=4,
∵DE⊥AC于点E,∠ACB=90°,
∴∠DEC=∠ACB=90°,
∴DE∥BC,∠DEC=∠H,
∴∠EDC=∠HCD,
在△EDC和△HCD中,
,
∴△EDC≌△HCD(AAS),
∴EC=HD=4,
∵AC=7,
∴AE=AC﹣EC=7﹣4=3,
在Rt△HBD和Rt△ABD中,
,
∴Rt△HBD≌Rt△ABD(HL),
∴∠HDB=∠ADB,
∵∠H=∠ACB=90°,
∴DH∥AC,
∴∠HDB=∠AFD,
∴∠ADB=∠AFD,
∴AF=AD=4,
∴EF=AF﹣AE=4﹣3=1,
故选:A.
5.如图,在△ABC中,D为AC上一点,BD=CD,E为BD上一点,∠A=∠DEC,若要求△ABD和△ECD的周长之差,则只需要知道( A )
A.AD﹣ED的值 B.AB﹣ED的值 C.BC﹣BE的值 D.CD﹣BE的值
【解析】在AD上取一点F,使∠BFD=∠BDF,则BF=BD,∠AFB=∠EDC
∵BD=CD,
∴BF=CD,
在△AFB和△EDC中,
,
∴△AFB≌△EDC(AAS)
∴AB=CE,
∴△ABD和△ECD的周长之差为:(AB+BD+AD)﹣(EC+CD+DE)=(CE+CD+AD)﹣(EC+CD+DE)=AD﹣DE.
要求△ABD和△ECD的周长之差,则只需要知道AD﹣DE的值.
故选:A.
6.如图,在正方形ABCD中,P为BC上一点(点P不与点B,C重合),AH⊥DP于G,并交CD于点H,过C作CF⊥AH交AH延长线于点F,则的值为( C )
A. B. C. D.
【解析】如图,过点D作DM⊥DF交AF于点M,过点A作AE⊥AF交FD延长线于点E,
∵正方形ABCD,
∴AB=AD=CD,∠BAD=∠ADC=90°,
∵DM⊥DF,
∴∠MDF=90°,
∴∠ADC=∠MDF,
∴∠ADC﹣∠MDC=∠MDF﹣∠MDC,即∠ADM=∠CDF,
∵CF⊥AH,
∠CFH=90°,
∴∠ADH=∠CFH,
又∵∠AHD=∠CHF,
∴∠DAM=∠DCF,
∴△DAM≌△DCF(ASA),
∴DM=DF,
∴△DMF是等腰直角三角形,
∴∠DFM=45°,
∵AH⊥DP,
∴∠DGF=90°,
∴∠GDF=90°﹣∠DFM=45°,
∴∠GDF=∠DFM,
∴DG=FG,
∴△GDF是等腰直角三角形,,
∵AE⊥AF,
∴∠EAF=90°,
∴∠EAF=∠BAD,∠E=90°﹣∠DFM=45°,
∴∠EAD+∠DAF=∠BAF+∠DAF,∠E=∠DFM,
∴∠EAD=∠BAF,AE=AF,
∴△AEF是等腰直角三角形,,
在△ADE和△ABF中,
,
∴△ADE≌△ABF(SAS),
∴DE=BF,
∴,
∴.
故选:C.
7.如图,在△ABC中,AB=AC,D是边AB上一点,连接CD,在BC的左侧作BE∥AC,且BE=AD,连接CE.若AC=26,BC=20,则四边形EBDC的面积为( B )
A.120 B.240 C.360 D.480
【解析】作AF⊥BC于点F,CP⊥AB于点P,CQ⊥BE于点Q,则∠AFB=∠BPC=∠BQC=90°,
∵AB=AC=26,BC=20,
∴∠ACB=∠CBA,BF=CFBC=10,
∴AF24,
∴S△ABCBC•AF20×24=240,
∵BE∥AC,且BE=AD,
∴∠CBE=∠ACB=∠CBA,
∴在△CBQ和△CBP中,
,
∴△CBQ≌△CBP(AAS),
∴CQ=CP,
∴S△BCEBE•CQAD•CP=S△ACD,
∴S四边形EBDC=S△BCE+S△BCD=S△ACD+S△BCD=S△ABC=240,
故选:B.
8.如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠B=90°,BE=AD=4,∠BCD的平分线交AB于点E,若BC与CD的差为1,则AE的长为( A )
A.1 B. C. D.2
【解析】连接DE,过E作EH⊥CD于H,
∵CE平分∠BCD,∠B=90°,
∴BE=EH=4,
∵BE=AD,
∴EH=AD,
在Rt△ADE与Rt△HED中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△HED(HL),
∴AE=DH,
在Rt△BCE与Rt△HCE中,
,
∴Rt△BCE≌Rt△HCE(HL),
∴BC=CH,
∵BC与CD的差为1,
∴BC﹣CD=CH﹣CD=DH=1,
∴AE=DH=1,
故选:A.
9.已知△ABC是边长为4的等边三角形,点D是BC的中点,点E是CA延长线上一点,连接EB,ED,AB与ED相交于点F.若AE=CD,则DF的长为 .
【解析】如图,过点D作DG⊥AC于G,过点D作DH∥AC交AB于H,连接AD,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,AC=BC=4,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=30°,BD=CD=2,
∴∠ADC=90°,
∴AD2,
Rt△ADG中,∠DAG=30°,
∴DGAD,
∵DH∥AC,
∴∠DHB=∠BAC=60°=∠ABC,∠EAF=∠FHD,
∴BD=DH,
∵AE=CD=BD,
∴AE=DH,
∴△AEF≌△HDF(AAS),
∴EF=FD,
Rt△ADG中,AG3,
∴EG=2+3=5,
∴ED2,
∴DFED.
故答案为:.
10.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,连接BD,AB=2,AD=1,,点E,F分别在边BC,CD上,且DF=CE,分别连接BF,DE.若CD=3,则BF+DE的最小值为 2 .
【解析】延长AD至点H使CD=DH,连接FH,BH,如图,
∵AB=2,AD=1,,
∴BD2=AB2+AD2,
∴∠BAD=90°,
∵∠ABC=90°,
∴AH∥BC,
∴∠ECD=∠HDF,
在△DCE和△HDF中,
,
∴△DCE≌△HDF(SAS),
∴HF=DE,
∴BF+DE=BF+HF,
∵BF+HF的最小值为BH,
∴BF+DE的最小值为BH,
在Rt△ABH中AB=2,AH=AD+DH=1+3=4,
∴BH2,
即BF+DE的最小值为2,
故答案为:2.
11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CM平分∠ACB,点N为线段BM上一点,连接CN,过点N作DN⊥AB交BC于点D,连接DM,若∠CDM=∠A,AN=4,则CN的长为 5 .
【解析】∵CM平分∠ACB,
∴∠DCM=∠ACM,
在△DCM和△ACM中,
,
∴△DCM≌△ACM(AAS),
∴CD=CA,
如图,过点C作CE⊥CN,交ND的延长线于点E,
∵∠ACB=∠ECN=90°,
∴∠ACB﹣∠DCN=∠ECN﹣∠DCN,即∠NCA=∠ECD,
∵DN⊥AB,
∴∠BND=90°,
∴∠B+∠BDN=90°,
∵∠B+∠A=90°,
∴∠BDN=∠A,
又∠CDE=∠BDN,
∴∠CDE=∠A,
在△DCE和△ACN中,
,
∴△DCE≌△ACN(ASA),
∴CE=CN,DE=AN,
∵∠ECN=90°,
∴△ECN为等腰直角三涌形,
由勾股定理得CE2+CN2=EN2,设CN=CE=x,
∵DN,
∴EN=DN+DE,
∴,
∴x=±5(负值舍去),即CN=5,
故答案为:5.
12.如图,已知△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,∠DAC=45°,DE垂直平分BC,DF⊥AC于点F,AB=3,DF=1,则AC= 5 .
【解析】如图,连接DB,DC,过点D作DH⊥AB于点H.
∵∠BAC=90°,∠DAC=45°,
∴∠DAH=∠DAF,
∵DH⊥AH,DF⊥AF,
∴DF=DH,
∵∠DHA=∠DFA=∠HAF=90°,
∴四边形AHDF是矩形,
∴DH=DF,
∴四边形AHDF是正方形,
∴DF=AF=AH=DH=1,
∵DE垂直平分线段BC,
∴DB=DC,
在Rt△DHB和Rt△DFC中,
,
∴Rt△DHB≌Rt△DFC(HL),
∴BH=FC,
∵BH=AB+AH=3+1=4,
∴CF=4,
∴AC=AF+FC=1+4=5.
故答案为:5.
13.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=4,D是AC的中点,E是BC上一动点,若以DE为边在其右侧作等边三角形DEF,连接AF,则AF的最小值为 .
【解析】以CD为边,在CD右侧作等边三角形CDK,连接FK并延长,交AC延长线于T,过A作AF'⊥KT于F',如图:
∵△CDK,△DEF是等边三角形,
∴CD=CK,DE=DF,∠CDK=60°=∠EDF,
∴∠CDE=∠KDF,
∴△CDE≌△KDF(SAS),
∴∠DCE=∠DKF=90°,
∴F在过K且与DK垂直的直线上运动,
∴当F于F'重合时,AF最小,
∵∠C=90°,∠B=30°,AB=4,
∴ACAB=2,
∵D是AC的中点,
∴CDAC=1=CK,
∵∠CKT=∠DKT﹣∠DKC=90°﹣60°=30°,
∴∠T=∠DCK﹣∠CKT=60°﹣30°=30°,
∴∠CKT=∠T,
∴CT=CK=1,
∴AT=AC+CT=2+1=3,
∴AF'AT,即AF最小为;
故答案为:.
14.等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,点A、点B分别是x轴、y轴两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC交y轴于点E;
(1)如图(1),若A(0,1),B(2,0),求C点的坐标;
(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE,求证:∠ADB=∠CDE
(3)如图(3),在等腰Rt△ABC不断运动的过程中,若满足BD始终是∠ABC的平分线,试探究:线段OA、OD、BD三者之间是否存在某一固定的数量关系,并说明理由.
(1)解:过点C作CF⊥y轴于点F,
∴∠AFC=90°,
∴∠CAF+∠ACF=90°.
∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,
∴AC=AB,∠CAF+∠BAO=90°,∠AFC=∠BAC,
∴∠ACF=∠BAO.
在△ACF和△ABO中,
,
∴△ACF≌△ABO(AAS)
∴CF=OA=1,AF=OB=2
∴OF=1
∴C(﹣1,﹣1);
(2)证明:过点C作CG⊥AC交y轴于点G,
∴∠ACG=∠BAC=90°,
∴∠AGC+∠GAC=90°.
∵∠CAG+∠BAO=90°,
∴∠AGC=∠BAO.
∵∠ADO+∠DAO=90°,∠DAO+∠BAO=90°,
∴∠ADO=∠BAO,
∴∠AGC=∠ADO.
在△ACG和△BAD中
∴△ACG≌△BAD(AAS),
∴CG=AD=CD.
∵∠ACB=∠ABC=45°,
∴∠DCE=∠GCE=45°,
在△DCE和△GCE中,
,
∴△DCE≌△GCE(SAS),
∴∠CDE=∠G,
∴∠ADB=∠CDE;
(3)解:在OB上截取OH=OD,连接AH
由对称性得AD=AH,∠ADH=∠AHD.
∵∠ADH=∠BAO.
∴∠BAO=∠AHD.
∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABO=∠EBO,
∵∠AOB=∠EOB=90°.
在△AOB和△EOB中,
,
∴△AOB≌△EOB(ASA),
∴AB=EB,AO=EO,
∴∠BAO=∠BEO,
∴∠AHD=∠ADH=∠BAO=∠BEO.
∴∠AEC=∠BHA.
在△AEC和△BHA中,
,
∴△ACE≌△BAH(AAS)
∴AE=BH=2OA
∵DH=2OD
∴BD=2(OA+OD).
15.如图1,△OAB,△OCD都是等腰三角形,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD,连接AC和BD相交于点E,连接OE.
(1)求证:AC=BD;
(2)求证:EO平分∠AED;
(3)如图2,若∠AOB=60°,点F为BD上一点,DF=CE,连接OF,OF=BE,AC交OB于点G,求证:AC⊥OB.
(1)证明:∵∠AOB=∠COD,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(SAS)
∴AC=BD;
(2)证明:过点O作OM⊥AC于M,ON⊥BD于N,如图1所示:
∴∠OMA=∠ONB=90°,
∵△AOC≌△BOD,
∴∠OAC=∠OBD,
在△OAM和△OBN中,
,
∴△OAM≌△OBN(AAS)
∴OM=ON,
∴EO平分∠AED;
(3)证明:∵△AOC≌△BOD,
∴∠OCE=∠ODF
在△OCE 和△ODF中,
,
∴△OCE≌△ODF(SAS),
∴OE =OF,
∵OF=BE,
∴OE=BE,
在△OAG中,∠AOB=60°,
∴∠OAC+∠AGO=180°﹣∠AOB=120°,
∵∠OAC=∠OBD,∠AGO=∠BGE,
∴∠OBD+∠BGE=120°,
在△BEG中,∠BEG=180°﹣(∠OBD+∠BGE)=60°,
∴∠AED=180°﹣∠BEG=120°,
由(2)可知:EO平分∠AED,
∴∠OEGAED=60°,
∴∠BEG=∠OEG=60°,
即EG是∠OEB的平分线,
又∵OE=BE,
∴AC⊥OB.
16.综合探究
问题情境:△ABC是等边三角形,点D是AC上一点,点E在BC的延长线上,且AD=CE,连接AE、DE.
猜想证明:(1)如图1,当点D是AC的中点时,DB = DE;(填“>”,“<”或“=”)
(2)若点D为AC边上任意点时,同学们经讨论发现结论依然成立,并且可以通过构造一个三角形与△CDE全等来证明.以下是他们的部分证明过程:
证明:如图2,过点D作DF∥BC,交AB于点F.(请完成余下的证明过程)
问题解决:
(3)如图3,当点D是AC边上任意一点时,取BD的中点F,连接AF.求∠FAE的度数.
(1)当点D是AC的中点时,DB=DE,理由如下:
如图1所示:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=∠60°,AB=AC=BC,
∵点D是AC的中点,
∴∠ABD=∠CBD∠ABC=30°,AD=CD,
∵AD=CE,
∴CD=CE,
∴∠CDE=∠CED,
∵∠ACB是△CDE的外角,
∴∠ACB=∠CDE+∠CED=2∠CED,
∴60°=2∠CED,
∴∠CED=30°,
∴∠CBD=∠CED=30°,
∴DB=DE,
故答案为:=;
(2)如图2,过点D作DF∥BC,交AB于点F,
∴∠AFD=∠ABC=60°,∠ADF=∠ACB=60°,
∴∠AFD=∠ADF=60°,
∴△AFD是等边三角形,
∴AD=DF=AF,
∵AB=AC,
∴AB﹣AF=AC﹣AD,
∴FB=CD,
∵AD=CE,
∴DF=CE,
又∵∠AFD=∠ACB=60°,
∴∠DFB=∠ECD=120°,
在△FBD和△CDE中,
,
∴△FBD≌△CDE(SAS),
∴DB=DE;
(3)延长AF到G,是FG=AF,连接BG,如图3所示:
∵点F是BD的中点,
∴FB=FD,
在△BFG和△DFA中,
,
∴△BFG≌△DFA(SAS),
∴BG=AD,∠G=∠DAF,
∴BG∥AC,
∴∠GBC=∠ACB=60°,
∴∠ABG=∠ABC+∠GBC=120°,
又∵∠ACE=180°﹣∠ACB=120°,
∴∠ABG=∠ACE=120°,
又∵AD=CE,BG=AD,
∴BG=CE,
在△ABG和△ACE中,
,
∴△ABG≌△ACE(SAS),
∴∠BAG=∠CAE,
∴∠FAE=∠FAC+∠CAE=∠FAC+∠BAG=∠BAC=60°.
类型2 相似三角形的判定与构造
17.如图,矩形ABCD中,tan∠BAC=2,点E在AB上,且BE:AB=1:3,点F在BC边上运动,以线段EF为斜边在点B的异侧作以∠EGF为直角的Rt△GEF,使得∠GFE=30°,连接CG,当CG最小时,的值为( B )
A. B. C. D.
【解析】∵∠ABC=∠EGF=90°,
∴点E、B、F、G四点共圆,
∴∠EBG=∠EFG=30°,
∴G点在直线BG上运动,
当CG⊥BG时,CG最小,此时∠BCG=30°,
∵tan∠BAC=2,
设AB=3a,则BC=6a,
∴BG=3a,CG=3a,
设CF=x,则FHx,CHx,
过F作FH⊥CG交于H点,
∴∠FGH=∠BFE,
∴,
∴x=6a(舍)或xa,
∴.
故选:B.
18.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,点N是BC边上的一点,且,点M是AC边上一个动点,连接MN,以MN为直角边,点M为直角顶点,在MN的左侧作等腰直角三角形MNQ,则CQ的最小值是( B )
A. B. C. D.
【解析】∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,点N是BC边上的一点,且,
∴AB=2,,
如图,在CN的下方作等腰直角△CNT,作射线TQ,交BC的延长线于G.
∴,∠CNT=∠CTN=45°,
∵等腰直角三角形MNQ,
∴,∠MNQ=45°,
∴∠MNC=∠QNT,
∴△MNC∽△QNT,
∴∠MCN=∠QTN=90°,
∴∠CTQ=45°,
∵Q在射线TQ上,
∴当CQ⊥TQ时,CQ最短,
∵∠ACB=90°=∠TCN=∠TCG,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
19.如图,在△ABC中,D、E是BC边的三等分点,BF是AC边的中线,AD、AE分别与BF交于点G、H,若S△ABC=1,则△AGH的面积为( C )
A. B. C. D.
【解析】如图,过F作PF∥BC,交AE于P,过H作HQ∥BC,交AD于Q,
∴,
∵BF是AC边的中线,
∴AF=FC,
∴AP=PE,
∴CE=2PF,
∵D、E是BC边的三等分点,
∴BD=DE=EC,
∴BE=4FP,
∵FP∥BE,
∴△PFH∽△EBH,
∴,
∴,
∵HQ∥BE,
∴△AQH∽△ADE,△HGQ∽△BGD,
∴,
∴,
∴FH:HG:GB=2:3:5,
∵AF=FC,
∴,
∴.
故选:C.
20.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC,点E为边AC上的点,且CE=2,点E关于边AB的对称点为点F,连接CF,则CF的长为( C )
A. B.5 C. D.
【解析】如图,过点B作BTAC于点T,过点A作AD⊥BC于点D,过点E作EH⊥AC于点H.
∵AB=AC=5,BC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
∴AD,
∵•BC•AD•AC•BT,
∴BT3,
∴AT4,
∵AC=5,CE=2,
∴AE=5﹣2=3,
∵∠EAO=∠BAT,∠AOE=∠ATB=90°,
∴△AOE∽△ATB,
∴,
∴,
∴OE,
∵E,F关于AB对称,
∴EF=2OE=2,
∵∠EFH+∠FEH=90°,∠BAT+∠FEH=90°,
∴∠EFH=∠BAT,
∵∠FHE=∠ATB=90°,
∴△FHE∽△ATB,
∴,
∴,
∴EH,FH,
∴CH=EH+EC2,
∴CF.
故选:C.
21.如图,在矩形ABCD中,点E在BC边上,连接AE,过点E作EF⊥AE交∠BCD的外角平分线于点F,若AB=3,BC=4,BE=1,则EF的长为( C )
A. B. C. D.
【解析】过点F作FG⊥BC交于点G,如图,
∵CF平分∠BCD,
∴,
∵FG⊥BC,
∴∠B=∠FGE=90°,
∴∠FCG=∠CFG=45°,
∴GC=GF,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠B=∠BCD=90°,
∵EF⊥AE,
∴∠AEF=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,∠FEG+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠FEG,
∴△ABE∽△EGF,
∴,
∴,
解得,
∴,
由勾股定理,得,
故选:C.
22.如图,△ACD中,AD,CD,BC⊥AC于C,AC=2BC,则BD的最大值为 .
【解析】如图,过点C作CE⊥CD,且CE=2CD=2,连接AE,DE,
∴DE,
∵∠ECD=∠BCA=90°,
∴∠ECA=∠BCD,
又∵,
∴△ACE∽△BCD,
∴2,
∴AE=2BD,
在△ADE中,AE<AD+DE,
∴当点D在线段AE上时,AE有最大值为2,
∴BD的最大值为,
故答案为:.
23.如图,在等边△ABC中,,点E在BC边上,且,点F为AB边上一点,连接EF,在EF的右侧作∠FEP=60°,且EP=2EF,连接AP,则AP的最小值为 9 .
【解析】在等边△ABC中,,点E在BC边上,且,如图,将BE绕点E旋转60°,交AB于点M,倍长EM至点D,连接DP,交AB于点H,则:∠BEM=60°,DE=2BE,DM=EM,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=60°,
∴∠BME=60°,
∴△BME为等边三角形,
∴BM=BE=EM,
∵∠FEP=60°=∠BEM,
∴∠DEP=∠BEH=60°+∠DEF,
∵DE=2BE,EP=2EF,
∴,
∴△DEP∽△BEF,
∴∠D=∠B=60°,
∴点P在射线DH上运动,
∵∠DMH=∠BME=60°,∠D=60°,
∴∠DHM=60°,
∴△DMH为等边三角形,
∴MH=DM=EM=BE=BM,
∴,
∴,
过点A作AG⊥DH,
∵∠AHG=∠DHM=60°,
∴∠HAG=30°,
∴,
∴,
∵点P在射线DH上运动,
∴当点P与点G重合时,AP的值最小,即为AG的长,
∴AP的最小值为9.
故答案为:9.
24.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC=6,CD=2,CH⊥BD于H,点O是AB中点,连接OH,则OH= .
【解析】在BH上截取BE=CH,连接OE,如图所示:
∵∠ACB=90°,
∴在Rt△ACD中,BC=6,CD=2,
由勾股定理得:AD,
∵∠ACB=90°,CH⊥BD,
∴∠DCH+∠BCH=90°,∠DBC+∠BCH=90°,
∴∠DCH=∠DBC,
又∵∠CDH=∠BDC,
∴△CDH∽△BDC,
∴,
∴,
∴CH,DH
∴BE=CH,
∴EH=BD﹣BE﹣DH,
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点O是AB中点,
∴OC⊥AB,OB=OA=OC,∠ABC=45°,∠ACO=45°,
∴∠EBO+∠DBC=45°,∠DCH+∠HCO=45°,
∵∠DCH=∠DBC,
∴∠EBO=∠HCO,
在△EBO和△HCO中,
,
∴△EBO≌△HCO(SAS),
∴OE=OH,∠EOB=HOC,
∵OC⊥AB,
∴∠COE+∠EOB=90°,
∴∠COE+∠HOC=90°,
即∠EOH=90°,
∴△EOH是等腰直角三角形,
由勾股定理得:EHOH,
∴OHEH.
25.矩形ABCD中,点E是BC的中点,DF⊥AE于点F,若CE=3,CF=4,则DF的长度是 .
【解析】延长AE、DC交于点H,
∵点E是BC的中点,CE=3,CF=4,
∴BE=CE=3,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥DC,AB=DC,AD=BC=2CE=6,∠ADH=90°,
∴∠BAE=∠H,
在△ABE和△HCE中,
,
∴△ABE≌△HCE(AAS),
∴AB=HC,
∴DC=HC,
∵DF⊥AE于点F,
∴∠AFD=∠DFH=90°,
∴HD=2CF=8,
∴AH10,
∵∠AFD=∠ADH,∠FAD=∠DAH,
∴△AFD∽△ADH,
∴,
∴DFHD8,
故答案为:.
26.综合与探究:
(1)【类比探究】如图①,在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,BF相交于点P,AE⊥BF.若BE=1,则CF= ;
(2)【类比探究】小明同学在学习时遇到这样一个问题:
如图②,在平行四边形ABCD中,AB=3,AD=5,点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,BF相交于点P,∠D=∠EPF.求证:.
小明发现,以A为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点Q,连结AQ.通过等腰三角形和平行四边形的性质可证明△AQE∽△BCF.再利用相似三角形的性质即可得到问题的答案.下面是小明的部分证明过程:
证明:如图③,以A为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点Q,连结AQ.
∵AB=AQ,
∴∠ABC=∠AQB.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠D.
∵∠ABC+∠C=180°,∠D+∠C=180°,
∴∠AQB+∠C=180°.
∵∠AQB+∠AQE=180°,
∴∠AQE=∠C.
请你补全余下的证明过程.
(3)【拓展迁移】如图④,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=8,BC=5,CD=4,点E在边BC上,F为CD的中点,连结AE,BF相交于点P.若∠D=∠EPF=60°,则AE的长为 .
解:(1)∵AE⊥BF,
∴∠BAE+∠ABF=90°.
在矩形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=AD=5,
∴∠CBF+∠ABF=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
∵∠ABE=∠C=90°,
∴Rt△ABE∽Rt△BCF,
∴,
∵BE=1,
∴CF.
故答案为:;
(2)证明:以A为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点Q,连结AQ,如图,
则AB=AQ,
∴∠ABC=∠AQB.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠D.
∵∠ABC+∠C=180°,∠D+∠C=180°,
∴∠AQB+∠C=180°.
∵∠AQB+∠AQE=180°,
∴∠AQE=∠C.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠D+∠C=180°,
∵∠EPF=∠D,
∴∠EPF+∠C=180°.
∵∠EPF+∠PEC+∠C+∠CFP=360°,
∴∠PEC+∠CFP=180°,
∵∠PEB+∠PEC=180°,
∴∠PEB=∠CFP.
∴△AQE∽△BCF,
∴.
∵AB=AQ,
∴;
(3)解:过点C作CG⊥AD于点G,过点BH⊥AD于点H,过点F作FM⊥BC交BC的延长线于点M,延长BF,交AD的延长线于点Q,如图,
∵∠D=60°,CG⊥AD,
∴GDCD=2,CGCD=2,
∵AD∥BC,CG⊥AD,BH⊥AD,
∴四边形BCGH为矩形,
∴GH=BC=5,BH=CG=2,
∴AH=AD﹣GD﹣GH=1,
∴AB.
∵F为CD的中点,
∴CF=DF=2,
∵AD∥BC,
∴∠FBM=∠Q,∠FCM=∠D=60°,
∴CMCF=1,FMCF,
∴BM=BC+CM=6,
∴BF.
在△BFC和△QFD中,
,
∴△BFC≌△QFD(AAS),
∴BF=QF,BC=DQ=5,
∴AQ=AD+DQ=13
∵∠D=∠EPF,
∴∠QDF=∠QPA.
∵∠Q=∠Q,
∴△QDF∽△QPA,
∴,
∴,
∴QP,
∴BP=BQ﹣QP=2QF﹣PQ,
∵AD∥BC,
∴△BPE∽△QPA,
∴,
∴BE.
过点A作AN⊥CB,交CB的延长线于点N,则四边形ANBH为矩形,
∴BN=AH=1,AN﹣BH=2,
∴EN=BN+BE,
∴AE.
故答案为:.
27.如图1,矩形ABCD中,∠ADB=60°,AC,BD相交于点O,过点O作OE⊥AD于点E,OF⊥AB于点F.
(1)求的值;
(2)如图2,当旋转OE,OF,且OE⊥OF时,求的值;
(3)如图3,当DO:OB=1:4时,过点O作OE⊥OF,OE交DA的延长线于点E,OF交AB的延长线于点F,此时的值是否变化?证明你的结论.
解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,DO=BO,
∵∠ADB=60°,
∴tan∠ADB=tan60°,
∵OE⊥AD于点E,OF⊥AB于点F,
∴OE∥AB,OF∥AD,
∴AE=DE,AF=BF,
∴OE,OF是△ABD的中位线,
∴OEAB,OFAD,
∴;
(2)过O作OM⊥AD于M,ON⊥AB于N,
∴∠OMA=∠MAN=∠ONA=90°,
∴四边形AMON是矩形,
∴∠MON=90°,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=90°,
∴∠MOE=∠NOF,
∵∠OME=∠ONF=90°,
∴△OME∽△ONF,
∴,
由(1)知,,
∴;
(3)的值的变化,;
证明:过O作OM⊥AD于M,ON⊥AB于N,
∴∠OMD=∠DAB=90°,
∴OM∥AB,
∴△DOM∽△DBA,
∴,
∵DO:OB=1:4,
∴,
∴OMAB,
∵∠ONF=∠DAB=90°,
∴ON∥AD,
∴△OBN∽△DBA,
∴,
∴ONAD,
∵∠OMA=∠MAN=∠ONA=90°,
∴四边形AMON是矩形,
∴∠MON=90°,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=90°,
∴∠MOE=∠NOF,
∵∠OME=∠ONF=90°,
∴△OME∽△ONF,
∴,
∵ADAB,
∴,
28.【教材呈现】(1)如图1,在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC和AFG摆放在一起,点A为公共顶点,∠BAC=∠G=90°,若△ABC固定不动,将△AFG绕点A旋转,边AF,AG与边BC分别交于点
D,E(点D不与点B重合,点E不与点C重合),则结论BE*CD=AB2是否成立 成立 (填“成立”或“不成立”);若成立,请你证明;若不成立,请说明理由.
【类比引申】(2)如图2,在正方形ABCD中,∠EAF为∠BAD内的一个动角,两边分别与BD,BC交于点E,F,且满足∠EAF=∠ADB,求证:△ADE∽△ACF;
【拓展延伸】(3)如图3,菱形ABCD的边长为12cm,∠BAD=120°.点F为BC边上一点,若∠EAF的另一边与BD相交于点E,且满足∠EAF=∠ADB.若BF=9cm,直接写出线段DE的长.
(1)解:结论BE•CD=AB2成立;
理由:∵△ABC和△AFG都是等腰直角三角形,
∴∠B=∠C=∠FAG=45°,
∵∠DAC=∠CAE+45°,∠AEB=∠CAE+45°,
∴∠DAC=∠AEB,
∵∠B=∠C,
∴△BEA∽△CAD,
∴,
∴AB•AC=BE•CD,
∵AC=AB,
∴BE•CD=AB2,
故答案为:成立;
(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAD=∠ACB=∠ADB=45°,
∵∠EAF=∠ADB,
∴∠EAF=∠CAD=45°,
∴∠CAF+∠CAE=∠DAE+∠CAE,
∴∠CAF=∠DAE,
∵∠ACB=∠ADB,
∴△ADE∽△ACF;
(3)解:如图,在DE上取一点M,使∠MAD=30°,过M作MN⊥AD于N,
在菱形ABCD中,∠BAD=120°,
∴∠CAD=∠ACB=∠ADC=60°,
∴∠MDA∠ADC=30°,
∴∠MAD=∠MDA=30°,
∴∠AME=60°,
∴∠AME=∠ACB=60°,
∵∠CAD=60°,
∴∠MAD=30°,
∴∠CAM=30°,
∵∠EAF=∠ADB,
∴∠EAF=∠CAM=30°,
∴∠CAF=∠MAE,
∴△ACF∽△AME,
∴,
∵ANAD,ANAM,
∴MA=MDAD,
∵AD=AC,
∴ACAM,
∴,
∴CFME,
∵菱形ABCD的边长为12cm,
∴BC=AD=12(cm),
∵BF=9cm,
∴CFME=3(cm),
∴ME(cm),
∴MDAD12=4(cm),
∴DE=ME+MD5(cm),
当AE在AF左侧时,如图,过点A作AG⊥BC于G,过点E作EH⊥AB于H,
同理△AFG∽AEH,
∴2,AH=2EH,
∵BHEH,AB=12,BH=4,BE,
∴DE=12,
故答案为:5或.
29.已知梯形ABCD中,AD∥BC,BC=4AD,点E在边AB上,AE=1,BE=2,联结DE.
(1)如图1,联结EC,求△EAD与△EBC的面积之比;
(2)如图2,如果∠EDC=90°,∠DEC=∠DCB,求∠B的正切值;
(3)如图3,联结AC交DE于点F,如果DA2=DF•DE,且,求边BC的长.
解:(1)如图1,延长DE,交CB的延长线于点F,
∵AD∥BC,
∴△ADE∽△FBE,
∴,
∵BC=4AD,
∴BC=2BF,
∴,
∴;
(2)如图2,
延长DE,交CB的延长线于点F,作EG⊥CF于G,
∵∠DEC=∠DCB,
∴∠F+∠ECF=∠DCE+∠ECF,
∴∠DCE=∠F,
∵∠CDE=∠CDF,
∴△CDE∽△FDC,
∴,
∴CD2=DE•DF,
由(1)知,
△ADE∽△FBE,
∴,,
∴EF=2DE,
∴DF=3DE,
∴CD2=3DE2,
∴,
∵∠EDC=90°,
∴∠CED=60°,
∴∠DCB=60°,∠F=30°,
在Rt△CDF中,设CD=3a,则CF=6a,DF=3,
∴BF=2a,EF=2,
在Rt△EFG中,
EG,FG3a,
∴BG=FG﹣BF=3a﹣2a=a,
∴tanB,
(3)如图3,
设AD=a,AT=b,
以D为圆心,AD长为半径画弧,交BA的延长线于点H,作DT⊥AH于T,
∴DH=AD=a,
∴AH=2AT=2TH=2b,∠H=∠HAD,
∵AD∥BC,
∴∠B=HAD,∠DAC=∠ACB,
∴∠H=∠B,
∵DA2=DF•DE,∠ADF=∠ADE,
∴△ADF∽△EDA,
∴∠DAC=∠AED,
∴∠AED=∠ACB,
∴△HED∽△BCA,
∴,
∵cos∠DAH=cosB,
∴,
∴,
∴,
∴a,
∴BC=4a=2.
30.在正方形ABCD中,点G是边AB上的一个动点,点F、E在边BC上,BF=FE=AG,且AGAB,GF、DE的延长线相交于点P.
(1)如图1,当点E与点C重合时,求∠P的度数;
(2)如图2,当点E与C不重合时,过D作DN⊥GP于点N,若DN=4,求DP长;
(3)在(2)的条件下,连接CN、BP,取BP的中点M,连接MN,在点G的运动过程中,求的值.
解:(1)∵EF=BF=AG,E与C重合,
∴BF=CF=BG=AG,
∴∠BGF=45°,
∵AB∥CD,
∴∠P=∠BGF=45°.
(2)如图2,过D作DN⊥GP于点N,连接BD,取BD中点O,连接OG,OF,OC.
在正方形ABCD中,OC=OB,∠OCF=∠OBG=45°,
又∵AG=BF,
∴BG=CF,
∴△OCF≌△OBG(SAS).
∴OG=OF,∠COF=∠BOG,
∴∠GOF=∠BOC=90°,
∴△GOF为等腰直角三角形.
又∵O,F分别是BD,BE的中点,
∴OF∥DE,
∴∠P=∠OFG=45°,
∵DN⊥GP,
∴△DNP是等腰直角三角形,
∴NP=DN=4,
∴DP4;
(3)如图3所示,取DP中点Q,连接NQ,BD,MQ,
由题意可得,△DNP为等腰直角三角形,
∵Q为DP中点,
∴NQ⊥DP.
设∠CDP=α,则∠NDC=45°+α,∠BDP=45°﹣α,
∵M,Q分别是BP,DP的中点,
∴MQ∥BD,
∴∠MQP=∠BDP=45°﹣α,
∴∠NQM=90°﹣(45°﹣α)=45°+α,
∴∠NQM=∠NDC.
又∵,,
∴,
又∵△NQD为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴△NQM∽△NDC.
∴.
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