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2026年中考数学
专题21 相似三角形(含位似)
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一、选择题
1.(北师九上例题改编)已知,那么下列比例中成立的是( )
A. B. C. D.
2.(人教九下习题改编)如图,直线,直线,与,,分别交于点,,和点,,.若,,则的长是( )
A. 4 B. 6 C. 7 D. 12
3.(2025云南)如图, 在中, 已知,分别是,边上的点, 且.若,则( )
A. B. C. D.
4.如图,若,,与的面积分别是与,周长分别是与,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2025眉山)如图,在的方形网格中,每个小正方形的边长均为1,将以点为位似中心放大后得到,则与的周长之比是( )
A. B. C. D.
6.(2025贵阳十七中模拟)如图,在三角形纸片中,,,,沿虚线剪下的涂色部分的三角形与相似的是( )
A. B.
C. D.
7.(新考法 跨学科试题)(2025内江改编) 阿基米德曾说过:“给我一个支点,我能撬动整个地球.”这句话生动体现了杠杆原理:通过调整支点位置和力臂长度,用较小的力就能撬动重物.这一原理在生活中随处可见.当用力压杠杆时,另一端就会撬动石头.如图所示,动力臂,阻力臂,,则的长度是( )
A. B. C. D.
8.(2025河北)如图,在五边形中,,延长,,分别交直线于点,.若添加下列一个条件后,仍无法判定,则这个条件是( )
A. B.
C. D.
9.如图,已知与都是等边三角形,边长分别为10、9,点D在边上,与相交于点F,则线段的长度是( )
A.7.5 B.8 C.8.1 D.8.5
10.如图,,将绕点顺时针旋转得到,点、的对应点分别为、,点落在边上,连接.若,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.平分
二、填空题
11.(2025内蒙古改编)如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别是,,,以原点为位似中心,在第三象限画与位似,若与的相似比为.则点的对应点的坐标为_________.
12.(2024山西改编)如图,已知一条分割线的端点,分别在习字格的边,上,且,“晋”字的笔画“”的位置在的黄金分割点处,且.若,则的长为_ _ _ _ _ (结果保留根号).
13.如图,在平面直角坐标系中,与位似,位似中心是点O.若,,则与面积的比值是________.
14.如图,在中,点是上一点,且,若,,则________.
15.已知:如图,,则的长为___.
16.阿基米德曾说过:“给我一个支点,我能撬动整个地球.”这句话生动体现了杠杆原理:通过调整支点位置和力臂长度,用较小的力就能撬动重物.这一原理在生活中随处可见.如图甲,这是用杠杆撬石头的示意图,当用力压杠杆时,另一端就会撬动石头.如图乙所示,动力臂,阻力臂,,则的长度是__________.
17.如图,在矩形中,,,E为的中点,点F为上一点,连接,,若,则的长为______.
18.如图,中,,,D为边的中点,将线段以B点为中心逆时针旋转得到线段,连接
(1)若,则长为___________.
(2)长最大为___________.
三、解答题
19.(2025白云区模拟)如图,在中, ,点为的中点,点是线段上一动点,过点作分别交边,于点,.
(1) 求证:;
(2) 若,求证:.
20.如图,在和中,,.、、三点共线,求证:.
21.如图,在和中,已知,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
22.如图,在中,点D在边上,,连接.
(1)若,,求线段的长;
(2)求证:.
23.如图,在和中,,,与相交于点O,的延长线交于点F.
(1)求证:;
(2)若O为的中点,,求的长.
1.(2025浙江)如图,五边形,是以坐标原点为位似中心的位似图形,已知点,的坐标分别为,.若的长为3,则的长为( )
A. B. 4 C. D. 5
2.(新考法 结论开放)(2025贵州省模拟) 如图,小星利用自己的身高想要测量水平操场上旗杆的高度,请帮助小星按下列任务设计一种测量方案:
任务一:你选取的工具是________________________________________(可选工具:小镜子、标杆、皮尺);
任务二:请在图中画出方案示意图;
任务三:结合你画的示意图,从以下测量数据中选取合适的数据,求出旗杆的高度(结果保留整数).
测量数据:①小星与旗杆的距离为,②小星到镜子的距离为,③镜子到旗杆的距离为,④同一时刻,小星的影长为,旗杆的影长为,⑤小星的身高为(眼睛到头顶的距离忽略不计),⑥标杆长,⑦小星与标杆的距离为.
3.如图,在中,,.动点P从点C出发,沿方向以每秒2个单位长度的速度向终点B运动.当点P不与点B、C重合时,取线段的中点Q,过点P作,在的上方取线段,使,以为边作矩形.设点P的运动时间为t秒.矩形与重叠部分图形的面积为S.
(1)线段的长为______(用含t的代数式表示);
(2)当点N在边上时,求t的值;
(3)当矩形与重叠部分图形为四边形时,求S与t之间的函数关系式,并写出t的取值范围.
4.综合与探究如图 1, 等腰三角形中,, 在的右侧确定点D, 使得是以为腰的等腰三角形,且的对角与等腰三角形的顶角相等.我们将称为的 “和谐三角形”.
【问题发现】
(1)如图 1,为等腰三角形的 “和谐三角形”,且. 猜想线段之间的数量关系,并证明.
【类比探究】
(2)如图 2,为等腰三角形的 “和谐三角形”,且,连接交于点O,若,求线段的长.
【拓展延伸】
(3)如图 3, 等腰三角形中,,,. 若平面内存在点D,使得为等腰三角形的 “和谐三角形”,请直接写出的长.
参考答案
一、选择题
1. D 【解析】由=,得到2a=3b,故A选项错误,不符合题意;由=,得到ab=6,故B选项错误,不符合题意;由=,得到2a=b,故C选项错误,不符合题意;由=,得到3a=2b,故D选项正确,符合题意.
2. B 【解析】∵l1∥l2∥l3,∴AB∶BC=DE∶EF,∵AB∶BC=2∶3,EF=9,∴DE=6.
3. A 【解析】∵DE∥BC,∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,∴△ADE∽△ABC,∴=,∵=,∴=,故选A.
4. A 【解析】由条件可知=,故A选项正确,符合题意;∴=,故B选项错误,不符合题意;∴=,故C选项错误,不符合题意;∴=,故D选项错误,不符合题意.
5. B 【解析】∵OB∶OD=1∶2,∴将△OAB以点O为位似中心放大2倍后得到△OCD,∴△OAB与△OCD的周长之比是1∶2.
6. A 【解析】在三角形纸片ABC中,AB=6,BC=8,AC=4.∵==,∠C=∠C,∴沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC相似,故A选项符合题意;∵=≠,∴沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC不相似,故B选项不符合题意;∵=≠,∴沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC不相似,故C选项不符合题意;∵=1≠,∴沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC不相似,故D选项不符合题意.
7. B 【解析】∵AC⊥AB,BD⊥AB,∴AC∥BD,∴△AOC∽△BOD,∴=,∵动力臂OA=150 cm,阻力臂OB=50 cm,BD=20 cm,∴=,∴AC=60,∴AC的长度是60 cm.
8. D 【解析】∵∠B+∠4=180°,∴CD∥BM,∴∠CDN=∠AME,∵AE∥BC,∴∠AEM=∠CND,∴△MAE∽△DCN,故A选项不符合题意;∵CD∥AB,∴∠CDN=∠AME,∵AE∥BC,∴∠AEM=∠CND,∴△MAE∽△DCN,故B选项不符合题意;∵AE∥BC,∴∠1+∠B=180°,∵∠1=∠4,∴∠B+∠4=180°,∴CD∥BM,∴∠CDN=∠AME,∵AE∥BC,∴∠AEM=∠CND,∴△MAE∽△DCN,故C选项不符合题意;根据∠2=∠3结合已知条件不能证明得到△MAE∽△DCN,故D选项符合题意.
9.C
【分析】根据等边三角形的性质可得,结合公共角,可证得,利用相似三角形对应边成比例即可求出的长.
【详解】解:∵与都是等边三角形,
∴,,,,
∵点F在上,
∴,
∴,
又∵(公共角),
∴,
∴,
∴.
10.C
【分析】与的中点记为点,由旋转可得,根据三角形外角的性质,可判断选项A;由旋转的性质,结合同角的余角相等,可得,由旋转可得,,由等边对等角,结合三角形的内角和定理,可得,结合直角三角形的两个锐角互余,可判断选项B;根据勾股定理,结合旋转的性质,可得,由,,,证明,,,在中,根据勾股定理,可得,可判断选项C;由旋转的性质,结合等边等角,可得,可判断选项D.
【详解】解:与的中点记为点,
由旋转可得,,,,,
∴,
∴选项A正确;
∵,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴选项B正确;
∵,,,
∴,
由旋转可得,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,,
解得,
∴选项C错误;
∵,,
∴,
∴平分,
∴选项D正确.
二、填空题
11. (-4,-2) 【解析】∵以原点O为位似中心,在第三象限画△OA′B′与△OAB位似,△OA′B′与△OAB的相似比为2∶1,∴点A(2,1)的对应点A′的坐标为(-2×2,-2×1),即(-4,-2).
12. (-1) 【解析】由已知得AB=NP=2 cm,∵=,∴BC=(-1)cm.
13.4
【分析】先说明 ,再求出相似比,然后相似三角形的性质得出答案.
【详解】解:∵与位似,且点O是位似中心,
∴ .
∵点,
∴,
∴,
则与的相似比为2,
∴与的面积比是4.
14.
【分析】利用两组角相等得到,进而利用求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴即:,
∴.
15.
【分析】根据相似三角形的性质解答即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
16.
【分析】本题考查相似三角形的实际应用,根据题意可得,进而利用相似三角形性质即可计算出本题答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,解得:,
故答案为:.
17.
【分析】如图,延长,交于点G,首先求出,设,则,勾股定理表示出,然后证明出,得到,代入表示出,,然后表示出,,然后利用得到,然后列方程求解即可.
【详解】解:如图,延长,交于点G,
∵四边形是矩形
∴,
∵E为的中点
∴
设,则
∴
∵
∴
∴
∴
∴,
∴,
∵
∴
∴
∴
∴
∴
整理得,
解得或(舍去)
∴.
18. 4
【分析】(1)利用勾股定理以及旋转的性质进行求解;
(2)以为直径画,过点作,使,连接,以线段的中点为圆心,长为半径画,证明,,得出点在以为直径的圆弧上,连接并延长,交于点,此时长最大,最后利用勾股定理进行求解.
【详解】解:(1)∵,,,
∴由勾股定理得,
∵D为边的中点,
∴,
由旋转可得;
(2)如图,以为直径画,
∵,
∴点在上,
过点作,使,连接,
以线段的中点为圆心,长为半径画,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆弧上,
连接并延长,交于点,此时长最大,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴.
三、解答题
19. 证明:(1)∵DE⊥CM,
∴∠CDF+∠DCF=90°,
∵∠ACB=90°,点M为AB的中点,
∴CM=BM=AB,∠BCM+∠DCF=90°,
∴∠B=∠BCM,
∴∠CDF=∠BCM=∠B,
∵∠BCA=∠DCE,
∴△CDE∽△CBA;
(2)由(1)可知,CM=AB,△CDE∽△CBA,
∵DE=CM,
∴DE=AB,
∴==,
∴BC=2DC
20.见解析
【分析】证明,即可得出结论.
【详解】解:∵,
∴,即,
又∵,
∴,
∴.
21.(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质:
(1)根据题意得,根据两角相等即可判定相似;
(2)根据面积比等于相似比的平方即可得,即可求解.
【详解】(1)证明:在和中,
∵.
∴,
∴.
∵,
∴;
(2)解:∵,且,
∴,
∵,
∴.
22.(1)8
(2)见解析
【分析】此题考查了相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定是解题的关键.
(1)利用,可求出的长,即可;
(2)证明,即可求证.
【详解】(1)解:,,,
,
.
(2)证明:,
∴,
,
,
.
23.(1)证明见解析
(2)30
【分析】(1)利用两边对应成比例及其夹角相等判定相似,先证明,即可根据相似三角形的性质证明结论;
(2)先根据直角三角形的性质证明,再逐步证明,,推得,,即得答案.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
;
(2)解:,O为的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
.
.
1. C 【解析】∵五边形ABCDE,A′B′C′D′E′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,点A,A′的坐标分别为(2,0),(3,0),∴===,易得△DOE∽△D′OE′,∴==,∵DE=3,∴D′E′=.
2. 解:任务一:①皮尺;②小镜子、皮尺;③标杆、皮尺.(答案不唯一)
任务二:如解图①或图②或图③均可.(答案不唯一)
解图
任务三:(答案不唯一)
如解图④,如选取数据①,⑤,⑥,⑦.
∴DE=FG=BH=1.7,DG=EF=2,DH=EB=18,
∵CF=3.1,
∴CG=CF-FG=3.1-1.7=1.4,
∵∠CDG=∠ADH,∠CGD=∠AHD=90°,
∴△CDG∽△ADH,
∴=,
∴=,
∴AH=12.6,
∴AB=AH+BH=12.6+1.7=14.3≈14(m).
答:学校旗杆AB的高度约为14 m.
解图④
3.(1);
(2)2;
(3).
【分析】(1)根据时间乘以速度得,可得,再根据得出答案;
(2)说明,可得答案;
(3)先求出当点M在上时,,当矩形与重叠部分图形为四边形时,或,画出图形,再求出面积即可.
【详解】(1)解:根据题意可知,
∵点Q是的中点,
∴,
∴;
矩形中,;
(2)解:如图,当点N在边上时,
∵
∴.
∵,
∴,
∴,
即,
解得;
(3)解:当时,;
当点M在上时,可知,
∴,
即,
解得.
当时,
根据题意,得,,
∴.
4.(1),见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)证明,即可解答;
(2)由(1)得:,证明,可得,即可求解;
(3)过点A作于点E,求出的长,然后分两种情况:当时,当时,即可求解.
【详解】(1)解:,证明如下:
根据题意得:,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由(1)得:,
∵,均为等腰三角形,且,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴;
(3)解:如图,过点A作于点E,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图,当时,
由(1)得:,
∴,
∴;
如图,当时,过点A作于点F,过点C作于点G,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上所述,的长为或.
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