内容正文:
第28章 相似三角形
复习要点
1. 理解线段的比、成比例线段、比例中项概念,熟练运用比例基本性质、合比性质、等比性质完成变形与计算,掌握黄金分割定义与近似数值.
2. 掌握平行线分线段成比例定理及三角形平行线推论,能借助平行条件推导线段比例关系,完成求值与简单证明.
3. 理解相似三角形定义、相似比含义,明确全等是相似比为 1 的特殊相似,熟记相似三角形四大判定定理,能识别 A 字型、8 字型、母子直角相似等经典几何模型.
4. 掌握相似三角形核心性质:对应角相等,对应边、对应高、中线、角平分线、周长的比等于相似比;面积比等于相似比的平方,熟练运用射影定理解决直角三角形线段计算,理解相似多边形的判定与性质.
5. 掌握位似图形定义、位似中心、位似比,能在平面直角坐标系中完成位似坐标变换、简单位似作图;会构建相似三角形模型完成标杆测高、影子测距、内接图形等实际应用,能借助相似证明比例式、等积式.
复习重难点
重点:比例线段性质变形;平行线分线段成比例定理;相似三角形判定定理辨析与模型识别;相似三角形线段、周长、面积的比例规律;射影定理基础应用;利用相似解决测量、内接图形实际问题.
难点:复杂图形中多组相似三角形分层识别;两边成比例且夹角相等判定定理的条件辨析;面积比遗忘相似比平方的易错点;作辅助线构造相似三角形证明线段等积式;位似中心内外、正负位似的坐标分类讨论;相似与函数、四边形结合的综合压轴计算.
知识点 成比例线段
1.比:一般地,两个数或两个量与相除,叫作与的比,记作(或表示为).
2.比值:与的商叫作比值.若,则.
3.线段成比例的定义:对于四条线段a、b、c、d,如果(或表示为),就说a、b、c、d成比例.
、是比例外项,、是比例内项.如上述四条线段、、、是比例线段,:(或表示为),那么是第一比例项、是第二比例项、是第三比例项、是第四比例项.
4.比例的基本性质如果,那么.如果,那么.
5.合比性质:如果,那么.
6.分比性质:如果,那么.
7.等比性质:如果,那么.
8.黄金分割如图,点将线段分割成两段,其中较长一段为较短一段和线段的比例中项,这样的分割叫作黄金分割,点叫作线段的黄金分割点.根据线段的对称性,可以找到线段的另外一个黄金分割点.
9.黄金数
黄金分割得到的较长线段与整条线段的比值叫作黄金数,它是一个无理数,近似值通常取为0.618.
10. 平行线分线段成比例定理 1
平行于三角形一边的直线截其他两边所在的直线, 截得的对应线段成比例.
11.平行线分线段成比例定理 2 :两条直线被三条平行线所截, 截得的对应线段成比例.
12.两条直线被三条平行的直线所截, 如果在一条直线上截得的线段相等, 那么在另一条直线上截得的线段也相等.
要点速测
1.小明用投影仪将平板电脑屏幕的画面投屏到墙上,画面形状保持不变.已知该平板电脑屏幕的画面是相邻两边长之比为∶的矩形.若墙上投影画面的短边长为,则投影画面的长边长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】投屏后形状不变,投影矩形与原屏幕矩形是相似图形,对应边成比例,根据原矩形边长比列比例式即可求出投影长边长.
【详解】解:∵投屏后画面形状保持不变,
∴投影矩形与原屏幕矩形相似,对应边成比例,
∵原矩形相邻两边长之比为,即长边短边,设投影长边长为,
可得,
解得,
即投影画面长边长为.
2.若,则下列比例式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了比例的性质,根据比例的性质,把选项中的比例式化成等积式,即可判断.
【详解】解:A.因为,所以,故A不符合题意;
B.因为,所以,故B不符合题意;
C.因为,所以,故C符合题意;
D.因为,所以,故D不符合题意;
故选:C.
3.大自然是美的设计师,即使是一个小小的盆景,经常也会产生最具美感的黄金比.如图,点为的黄金分割点(),若,则长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据黄金分割点的定义:将一条线段分成两部分,使较长部分与全长的比等于较短部分与较长部分的比,比值为 ,根据题意计算即可.
【详解】解:根据黄金分割点的定义,当点为的黄金分割点()时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
4.小明家乡有一小山,他查阅资料得到该山“等高线示意图”(如图所示),山上有三处观景台A,B,C在同一直线上,将这三点标在“等高线示意图”后,刚好都在相应的等高线上,设A、B两地的实际直线距离为m,B、C两地的实际直线距离为n,则的值为_______.
【答案】2
【分析】本题考查了比例线段.根据题意,得出、两地的实际直线距离,、两地的实际直线距离,然后求根据比例线段求值即可.
【详解】解:由题意,得、两地的实际直线距离为,、两地的实际直线距离为,
,
即.
故答案为:2.
5.等腰中,,、分别是、上的点,且,连接、交于点,若,则的值为________.
【答案】
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理的应用,熟悉定理内容并应用是解题的关键.过点E作,交于点D,则由平行线分线段成比例得;设,则,易得;设,利用得,即可求得,然后计算即可.
【详解】解:如图,过点E作,交于点D,
则;
设,则,
∵,
∴;
设;
∵,
∴,
即,
解得或(舍去),
∴.
故答案为:.
6.如图所示,已知,且.求的长.
【答案】的长为
【分析】本题主要考查了比例线段的计算,熟练掌握线段的加减计算是解题的关键.
先利用可得,由可得,再根据即可求得的长.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴.
7.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,以为直径的圆与竖直网格线相交于点和,点为圆上的点.
(1)∠ACB=______(度);
(2)点P在圆上,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,使平分,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明,完成任务的画线不超过3条)______.
【答案】 . 取点,是与竖直网格线的交点,连接,取的中点,取的中点,作射线,交圆于,连接,即平分,
【分析】本题考查了圆周角,中位线,格点作图等知识点,熟练运用这些知识点是解题的关键.
(1)由直径所对圆周角等于即可得出结论;
(2)通过构造平行线和等腰三角形得到相等的角即可解答.
【详解】解:(1)∵是直径,
∴,
(2)如图,取点,是与竖直网格线的交点,连接,取的中点,取的中点,作射线,交圆于,连接,即平分,
证明:由网格的特点,根据平行线分线段成比例可知:,,
∴,
∴,
又∵点是的中点,为直径,即点是圆心,
∴,
∴,
∴,即平分.
8.在数学文化长河中,蕴藏着诸多精妙的比例关系,除广为人知的黄金分割外,白银分割亦是一颗璀璨的明珠.白银分割是指:若存在两点C、D将线段分割为两条等长的较长线段及一条较短线段,满足比例关系:,则称线段被点C、D白银分割,点C、D叫做线段的白银分割点,该比值叫做白银比.
根据分割形态差异,可分为两类经典情形:
对称型分割——当两条等长的较长线段分居较短线段两侧时(如图1),构成对称型白银分割;
邻接型分割——当两条等长的较长线段相邻排列时(如图2),构成邻接型白银分割.
(1)以对称型分割为例,类比黄金比的求解方法探究白银比.如图1,设,.求x的值,写出必要的解答过程(结果保留根号).
(2)如图3,点C为线段靠近点A的白银分割点,在只考虑对称型分割的情形下请利用尺规作图,作出线段靠近点A的白银分割点P.不写作法,保留作图痕迹.
【答案】(1)
解:,,
,
,
解得:,(舍去);
(2)
如图所示:点P即为所求.
【分析】本题考查了白银分割的概念及应用、一元二次方程的求解以及尺规作图,解题关键是理解白银分割的比例关系并据此列出方程求解,同时利用尺规作图的基本原理作出符合要求的图形.
(1)根据线段设定及白银分割定义,用含x的式子表示各线段长度,依据白银分割比例关系列出方程,将方程化为一元二次方程标准形式,利用求根公式求解,根据线段长度非负性舍去不合理的值.
(2)连接,以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交、于点、 ;以点为圆心,同样的半径画弧,交于点,用圆规量取的长度,以点为圆心,长为半径画弧,交之前所画弧于点,用直尺连接并延长,与相交于点,此时,根据同位角相等,两直线平行,可得,点就是线段靠近点的白银分割点.
【详解】(1)略
(2)略
9.综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)【操作判断】
操作一:如图1,将矩形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在上的点E处,折痕为,把纸片展平,连接;
操作二:如图2,将矩形纸片再次折叠,使点A与点E重合,得到折痕为,把纸片展平;
操作三:如图3,连接,并把折到上的处,得到折痕,把纸片展平,连接.
根据以上操作,直接写出图3中的值:________;
(2)【问题解决】
请判断图3中四边形的形状,并说明理由.
(3)【拓展应用】
我们知道:将一条线段分割成长、短两条线段,若,则点P叫做线段的黄金分割点.
在以上探究过程中,已知矩形纸片的宽为,当点M是线段的黄金分割点时,直接写出的长度.
【答案】(1)
(2)
解:四边形是菱形,
理由:如图3,由折叠可知:,,
∵在矩形中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形;
(3)或
【分析】(1)由操作一和操作二可得,利用勾股定理求出即可;
(2)由折叠可知,由平行线的性质可知,等量代换得到,则可得,然后根据平行四边形和菱形的判定定理得出结论;
(3)首先求出的长,然后根据黄金分割点的意义分情况列式求出,再分别求出对应的的长,进而问题可求解.
【详解】(1)解:由操作一可知,由操作二可知,
∴,
∵在矩形中,,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)略
(3)解:∵,
∴由(1)可知,,,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∵点M是线段的黄金分割点,
∴或,
即或,
∴或,
∴或,
∴或;
即的长为或.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,菱形的判定和性质,黄金分割等知识,灵活运用各性质定理进行推理计算是解题的关键.
10.【发现问题】顺次连接对角线相等的四边形的四条边的中点,就可以得到一个菱形.小普同学进一步思考:如果一个四边形的对角线不相等,那么能否在这个四边形中画出一个菱形,使其满足四个顶点分别落在四边形的四条边上,且两组对边分别与四边形的两条对角线平行?
【提出问题】小普同学把这个想法改写成如下的一段数学语言:如图,在四边形中,,点E、F、G、H分别在边、、、上,且,___________,如果四边形是菱形,那么怎样画出这个菱形呢?
【分析问题】小普同学在与的交流中,给出了一种解决问题的思考路径:
【解决问题】
(1)根据图,将【提出问题】中缺失的条件补充完成(即“___________”);
(2)根据小普同学与的对话,设,,用含a、b的代数式表示k;
(3)在图中,画出符合要求的菱形,写出确定点E的作图步骤,并保留确定点E的作图痕迹.
【答案】(1)
(2)
(3)如图
【分析】本题考查平行线分线段成比例,平行四边形的判定;
(1)根据是平行四边形,添加条件即可;
(2)由题意得,,计算即可解答;
(3)延长,利用圆规在延长线上截取,连接;作,即可解答.
【详解】(1)解:根据题意可知是平行四边形,则需添加;
(2)解:∵,,,
∴,
∴,;
∵,,,
∴,;
∴
∴,
(3)解:如图所示即为所求:
延长,利用圆规在延长线上截取,连接;
作,交边于点E即可.
知识点相似三角形的判定与性质
1. 相似三角形的概念
如果两个三角形的三个角对应相等, 三条对应边成比例, 那么称这两个三角形相似. 对应相等的角及其顶点分别是它们的对应角和对应顶点, 以对应顶点为端点的边是它们的对应边.
2.两个三角形相似也可以表述为 “两个三角形是相似三角形” 或 “一个三角形与另一个三角形相似”.
3. 相似比两个相似三角形的对应边的比值叫作它们的相似比,通常用 表示.
4.相似传递性定理:如果两个三角形分别与同一个三角形相似,那么这两个三角形也相似.
5.相似三角形的预备定理
平行于三角形一边的直线截其他两边所在的直线, 截得的三角形与原三角形相似.
6.相似三角形判定定理 (1)两角对应相等的两个三角形相似(A.A).
7.相似三角形判定定理 (2)两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似(S.A.S).
8.相似三角形判定定理 (3)三边对应成比例的两个三角形相似(S.S.S).
9.直角三角形相似的判定定理:斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似 (H.L).
10.相似三角形的性质
相似三角形的对应角相等, 对应边成比例.
相似三角形对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比都等于相似比.
相似三角形的周长的比等于相似比.
相似三角形面积的比等于相似比的平方.
要点速测
1.下列图形一定相似的是( )
A.两个矩形 B.两个等腰直角三角形
C.有一个角是的两个等腰三角形 D.两个菱形
【答案】B
【分析】根据相似图形的定义,即对应角相等、对应边成比例的图形相似,结合各类图形的性质,逐个判断选项即可.
【详解】解:选项A:∵两个矩形对应角相等,但对应边不一定成比例,∴两个矩形不一定相似,A不符合题意.
选项B:∵等腰直角三角形的三个内角固定为,,,对应角一定相等,且对应边一定成比例,∴两个等腰直角三角形一定相似,B符合题意.
选项C:∵的角可能是等腰三角形的顶角,也可能是底角,会导致两个三角形对应角不一定相等,∴两个三角形不一定相似,C不符合题意.
选项D:∵两个菱形的对应角不一定相等,∴两个菱形不一定相似,D不符合题意.
2.下列条件中,不能判定的是( )
A., B.
C.,且 D.,且
【答案】D
【分析】根据相似三角形的判定定理逐一判断选项,找出不能判定两个三角形相似的选项即可.
【详解】解:A、,,符合“两角分别对应相等的两个三角形相似”的判定定理,∴可以判定,故此选项不符合题意;
B、,符合“三边对应成比例的两个三角形相似”的判定定理,∴可以判定,故此选项不符合题意;
C、,且对应边的夹角,符合“两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似”的判定规则,∴可以判定,故此选项不符合题意;
D、,相等的不是与的夹角,不满足相似三角形的判定定理,∴不能判定,故此选项符合题意.
3.如图,在与中,,添加下列一个条件不能使的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:A、由可得:,即,则根据“两个角对应相等的两个三角形相似”可判定,故不符合题意;
B、由可得:,则根据“一个角对应相等且它们的夹边对应成比例的两个三角形相似”可判定,故不符合题意;
C、由根据“两个角对应相等的两个三角形相似”可判定,故不符合题意;
D、由,不能判定,故符合题意.
二、填空题
4.如图,,,,则_______.
【答案】
【分析】由得到,再由证明,得到,所以,即可求出的面积.
【详解】解:∵
∴
∵,
∴,
∴,
∵,且四边形的面积为,
∴,
∴.
5.如图,在中,,动点P从点A开始沿边以的速度向点B运动,动点Q从点B开始沿边以的速度向点C运动,如果P、Q两点同时出发,经过______s,与相似.
【答案】4或
【分析】首先在运动过程中,与的公共角始终保持相等, 但另外两组角的对应关系不确定,因此需分情况讨论.然后就每种情况利用相似三角形的对应边成比例求解即可.
【详解】解:设运动时间为t,由题意可知,,,
①当时,
则,即,
解得.
∴经过,.
②当时,
则,即,
解得.
∴经过,.
综上,经过或,与相似.
6.物理课上学过小孔成像的原理,它是一种利用光的直线传播特性实现图像投影的方法.如图,燃烧的蜡烛(竖直放置)经小孔O在屏幕(竖直放置)上成像.设,.小孔到的距离为,则小孔到的距离为__________.
【答案】
【分析】根据相似三角形的对应高的比等于相似比.
【详解】解:设小孔到的距离为,
,
,
,
,即小孔到的距离为.
三、解答题
7.一块材料的形状是锐角,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,这个矩形的面积最大,最大值是______.
【答案】(1)证明:∵四边形为矩形,
,
∴;
(2)
(3)40,1200
【分析】(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(2)类似,利用求得与的关系,用的长x表示出矩形的面积,根据二次函数的性质即可求出最值.
【详解】(1)略
(2)解:设正方形零件的边长为,
由(1)知,
,
同理,由得,
∴,
即,
解得,
∴这个正方形零件的边长为;
(3)解:设长方形的长为,宽为,
当长方形的长在时,
同(2)得,即,,
矩形面积,
∵,
∴当时,长方形的面积最大为.
即当时,这个矩形的面积最大,最大值是.
8.如图,在中,,,点D是边上一动点(不与B,C重合),,交于点E.
(1)求证:;
(2)当时,求的长度.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
,
∴,
∴;
(2)
【分析】本题考查相似三角形判定及性质,三角形内角和定理,等腰三角形性质,
(1)根据等腰三角形性质的得到,根据三角形内角和定理和平角的定义证明,据此即可判定出;
(2)利用相似三角形性质得到,由三线合一定理即可得到本题答案.
【详解】(1)略
(2)解:当时,,
由(1),得,
∴,
∴,
又∵,
∴.
9.图①、图②均是3×3的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点,点均为格点.只用无刻度的直尺,在给定的网格中,按下列要求画图.
(1)图①中,画出的中线;
(2)图②中,在的边上找一点F,连接,使;
(3)图③中,在的边上找一点G,连接,使的面积为2.
【答案】(1)
如图①中,线段即为所求;
(2)
如图②中,线段即为所求;
(3)
如图③中,线段即为所求.
【分析】本题主要考查了网格作图,相似三角形的判定与性质,矩形的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)取格点,连接,交于点D,利用矩形的性质得到点D是的中点,连接即可;
(2)取格点P、Q,连接交于点F,连接,,得,根据相似三角形的性质,即可得;
(3)取格点J,K,连接交于点G,连接即可(的面积的面积).
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
10.如图所示,在矩形中,为边上一点,且.
(1)求证:;
(2)为线段延长线上一点,且满足,求证:.
【答案】(1)
证明:在矩形中,,,,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
;
(2)
证明:连接交于点,如图所示:
在矩形中,,则,
,
,
,
,
,
在矩形中,,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
.
【分析】(1)由矩形性质得到,,,由角的互余得到,从而确定,利用相似三角形性质得到;
(2)由矩形性质,结合题中条件,利用等腰三角形的判定与性质得到,,, 进而由三角形全等的判定与性质即可得到.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查矩形综合,涉及矩形性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关几何性质与判定是解决问题第的关键.
11.综合与探究:如图,,点P在的平分线上,于点A.
(1)【操作判断】
如图①,过点P作于点C,根据题意在图①中画出,图中的度数为______度;
(2)【问题探究】
如图②,点M在线段上,连接,过点P作交射线于点N,求证:;
(3)【拓展延伸】
点M在射线上,连接,过点P作交射线于点N,射线与射线相交于点F,若,求的值.
【答案】(1)
如图,即为所求,
90
(2)
证明:过P作于C,
由(1)知:四边形是矩形,
∵点P在的平分线上,,,
∴,
∴矩形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴
;
(3)或
【分析】(1)依题意画出图形即可,证明四边形是矩形,即可求解;
(2)过P作于C,证明矩形是正方形,得出,利用证明,得出,然后利用线段的和差关系以及等量代换即可得证;
(3)分M在线段,线段的延长线讨论,利用相似三角形的判定与性质求解即可;
【详解】(1)解:如图,即为所求,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
故答案为:90;
(2)略
(3)解:①当M在线段上时,如图,延长、相交于点G,
由(2)知,
设,则,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②当M在的延长线上时,如图,过P作于C,并延长交于G
由(2)知:四边形是正方形,
∴,,,
∵,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴
,
∵
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上,的值为或.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,正方形的判定与性质,角平分线的性质,全等三角形的判断与性质,相似三角形的判断与性质等知识,明确题意,添加合适辅助线,构造全等三角形、相似三角形,合理分类讨论是解题的关键.
知识点相似多边形、位似多边形
1.两个多边形相似的定义:对两个边数相同的多边形, 如果将一个多边形的顶点同另一个多边形的顶点依次对应, 使得对应角相等, 对应边成比例, 那么称这两个多边形相似.
2.相似多边形的性质:相似多边形的对应角相等、对应边成比例.
3.相似比:两个相似多边形的对应边的比值叫作这两个多边形的相似比.
4.位似图形的概念:如图,每幅图的两个多边形不仅相似,而且它们的对应顶点的连线相交于一点,并且这点与对应顶点所连线段成比例, 像这样的两个图形是位似图形, 这点叫作位似中心, 这时我们说这两个图形关于这点位似.
5.位似图形的性质
1. 位似图形是特殊的相似图形,具有相似图形的一切性质.
2. 位似图形的对应点的连线相交于一点, 这个点就是位似中心.
3. 位似图形的对应边互相平行或在同一条直线上.
4. 位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.
要点速测
1.下列各组图形中,一定相似的是( )
A.两个平行四边形 B.两个正方形
C.两个矩形 D.两个菱形
【答案】B
【分析】本题考查的是相似图形的概念,掌握对应角相等,对应边的比相等的多边形,叫做相似多边形是解题的关键.根据相似图形的概念逐项进行判断即可.
【详解】解:A、任意两个平行四边形对应边的比不一定相等,对应角也不一定相等,故不一定相似,此选项不符合题意;
B、任意两个正方形的对应角相等,对应边的比也相等,故一定相似,故此选项符合题意;
C、任意两个矩形对应角相等,但对应边的比不一定相等,故不一定相似,此选项不符合题意;
D、任意两个菱形的对应边的比相等,但对应角不一定相等,故不一定相似,此选项不符合题意;
故选:B.
2.如图,与位似,点O为位似中心,已知,的面积为8,则的面积为( )
A.18 B.15 C.12 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了位似图形的性质、相似三角形的性质等知识,熟练掌握位似图形的性质是解题关键.先根据位似的性质可得,,则,再根据相似三角形的性质求解即可得.
【详解】解:∵与位似,点为位似中心,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵的面积为8,
∴的面积为,
故选:A.
3.如图,以点为位似中心,把放大为原图形的倍得到,以下说法中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、由位似图形可知,
,
,故选项A正确,不符合题目要求;
B、由位似图形可知,故选项B正确,不符合题目要求;
C、由位似图形可知,相似比为,
,
、、三点共线,
,故选项C错误,符合题目要求;
D、由位似图形可知,相似比为,
,故选项D正确,不符合题目要求.
4.下列命题中,正确命题的个数为________.
①所有的正方形都相似
②所有的菱形都相似
③边长相等的两个菱形都相似
④对角线相等的两个矩形都相似
【答案】1
【分析】根据多边形的判定方法对①进行判断;利用菱形的定义对②进行判断;根据菱形的性质对③进行判断;根据矩形的性质和相似的定义可对④进行判断.
【详解】解:所有的正方形都相似,所以①正确;
所有的菱形不一定相似,所以②错误;
边长相等的两个菱形,形状不一定相同,即:边长相等的两个菱形不一定相似所以③错误;
对角线相等的两个矩形,对应边不一定成比例,即不一定相似,所以④错误;
故答案是:1.
【点睛】本题考查了判断命题真假,熟练掌握图形相似的判定方法,菱形,正方形,矩形的性质,是解题的关键.
5.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”.风筝古称纸鸢,起源于春秋战国时期,风筝制作技艺已被列入国家非物质文化遗产名录.为丰富校园生活,某校开展风筝制作活动,小言和哥哥制作了一大一小两个形状相同的风筝,风筝的形状如图所示,其中对角线.已知大、小风筝的对应边之比为,如果小风筝两条对角线的长分别为和,那么大风筝两条对角线长的和为________.
【答案】195
【分析】本题考查了相似多边形的应用,证明大风筝和小风筝相似,相似比为,即可解决问题.熟练掌握相似多边形的判定与性质是解题的关键.
【详解】解:小言和哥哥制作了一大一小两个形状相同的风筝,大、小风筝的对应边之比为,
大风筝和小风筝相似,相似比为,
大风筝两条对角线长:小风筝两条对角线长,
大风筝两条对角线的长分别为和,
大风筝两条对角线长的和为,
故答案为:195.
6.我们把常用的纸的短边与长边的比叫作“白银比”,把这样的矩形称为“白银矩形”.如图,一张规格为的矩形纸片,将其长边对折(为折痕),得到两个全等的矩形纸片,且这两种规格的矩形纸片相似,那么这个“白银比”为____.
【答案】
【分析】本题考查了相似多边形的性质,理解题意,掌握相似多边形的各边的比是解题的关键.
分别表示出原矩形的长和宽,折叠后的长与宽,结合题意“白银比”进行计算即可求解.
【详解】解:设矩形纸片长为,宽为,
∴折叠后矩形的长为,宽为,
根据题意可得,,
∴,
解得,,
故答案为: .
7.学完“相似三角形”之后,小明和同学尝试探索相似四边形的判定与性质,以下是他们的思考
【定义】如果两个四边形的四个角对应相等,四条边对应成比例,那么这两个四边形相似.两个相似四边形的对应边的比等于相似比.
【思考】类比相似三角形,对相似四边形的判定与性质提出了许多猜测,如:
①四条边对应成比例,且有一组角对应相等的两个四边形相似;
②四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似;
③相似四边形的面积的比等于相似比的平方.
……
【探究】请完成上述猜测中第③个结论的证明.
已知:如图,四边形与四边形相似,点分别与点对应
求证:.
证明:
【运用】同学们通过讨论,证明了上述猜测都是正确的.试运用这些结论,解决问题:如图,分别是边上的点,,,试求的值.
【答案】探究:证明:连接,如图所示:
∵四边形
与四边形相似,
∴,,
∴,
∴,,
∴;
运用:
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,相似多边形的性质,矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,相似多边形的性质是解题的关键.
【探究】连接,证明,得出,,则可得出答案;【运用】由矩形的性质得出,证出,由结论“四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似”证明四边形四边形,则可得出答案.
【详解】【探究】略
【运用】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴四边形四边形,
∴.
8.如图,三个顶点坐标分别为.
(1)以原点O为位似中心,在第二象限内,将放大为原来的2倍得到,请作出;
(2)求的面积.
【答案】(1)
如图,即为所求;
(2)8
【分析】本题主要考查了画位似图形:
(1)利用位似图形的性质,得出各对应点位置进而得出答案;
(2)直接求三角形面积即可.
【详解】(1)略
(2)解:.
9.如图,已知点,将点向右平移4个单位长度,得到点,连接.将线段先向上平移2个单位长度,再向右平移2个单位长度后得到线段,连接,.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)连接,求三角形的面积;
(3)点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿轴向上平移运动,设运动时间为秒.问:是否存在这样的,使得四边形的面积等于6?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由;
(4)在(3)的条件下,点从点出发的同时,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿轴向左平移运动,设射线交轴于点.问:的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值;若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)2
(3)存在,
(4)不变;2
【分析】(1)根据平移的性质求解即可;
(2)连接,根据三角形面积公式求解即可;
(3)根据四边形的面积三角形的面积三角形的面积求解即可;
(4)分两种情况讨论,当N在线段上时,根据求解即可;当N在延长线上时,根据可得,再求即可得解.
【详解】(1)解:由平移可知;
(2)解:连接,如图,
,
,
三角形的面积;
(3)解:存在,
连接,
由题意知,
四边形的面积三角形的面积三角形的面积,
,
解得,
时,四边形的面积等于6.
(4)解:的值不会发生变化.
当N在线段上时,连接,
由题意知,,
,
,
,
,
当N在延长线上时,连接,
设,
由题意知,,
,,
,
,
,
,
,
综上所述,的值不会发生变化,的值为2.
10.如图、在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,2),B(2,3),C(4,1).
(1)画出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;
(2)以原点O为位似中心,在第三象限内画一个△A2B2C2,使它与△ABC的相似比为,并写出点B2的坐标.
【答案】(1)如图,为所作.
(2)
如图,为所作,点B2的坐标为(-4,-6).
【分析】(1)根据关于y轴对称的点的坐标得到A1、B1、C1的坐标,然后描点连线得到△A1B1C1.
(2)把A、B、C的坐标都乘以-2得到A2、B2、C2的坐标,然后描点连线即可.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查位似变换、轴对称变换,解题的关键是注意位似中心及相似比、对称轴.
题型1黄金分割
▌例1宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美感.世界各国许多著名的建筑,为取得最佳的视觉效果,都采用了黄金矩形的设计,如图甲所示的是希腊的巴特农神庙.如图乙所示,若黄金矩形的长,求该黄金矩形的宽是多少?
解题要点
本题考查了黄金矩形的定义,根据黄金矩形的定义得,即可求出宽.
【详解】解:根据题意得,,
∵,
∴,
即该黄金矩形的宽是.
▌迁移练1-1综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)【操作判断】
操作一:如图1,将矩形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在上的点E处,折痕为,把纸片展平,连接;
操作二:如图2,将矩形纸片再次折叠,使点A与点E重合,得到折痕为,把纸片展平;
操作三:如图3,连接,并把折到上的处,得到折痕,把纸片展平,连接.
根据以上操作,直接写出图3中的值:________;
(2)【问题解决】
请判断图3中四边形的形状,并说明理由.
(3)【拓展应用】
我们知道:将一条线段分割成长、短两条线段,若,则点P叫做线段的黄金分割点.
在以上探究过程中,已知矩形纸片的宽为,当点M是线段的黄金分割点时,直接写出的长度.
【答案】(1)
(2)
解:四边形是菱形,
理由:如图3,由折叠可知:,,
∵在矩形中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形;
(3)或
【分析】(1)由操作一和操作二可得,利用勾股定理求出即可;
(2)由折叠可知,由平行线的性质可知,等量代换得到,则可得,然后根据平行四边形和菱形的判定定理得出结论;
(3)首先求出的长,然后根据黄金分割点的意义分情况列式求出,再分别求出对应的的长,进而问题可求解.
【详解】(1)解:由操作一可知,由操作二可知,
∴,
∵在矩形中,,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)略
(3)解:∵,
∴由(1)可知,,,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∵点M是线段的黄金分割点,
∴或,
即或,
∴或,
∴或,
∴或;
即的长为或.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,菱形的判定和性质,黄金分割等知识,灵活运用各性质定理进行推理计算是解题的关键.
题型2平行线分线段成比例
▌例2如图,直线,分别交直线a,b,c于点A,B,C,D,E,F.若,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
解题要点:本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)∵,
,
,,,
,
解得:;
(2)∵,
,即,
解得:.
▌迁移练2-1如图,已知,它们依次交直线、、于点A、B、C和点D、E、F和点Q、H、P,与相交于的中点G,若.
(1)如果,求的长;
(2)在(1)的条件下,如果,求的长.
本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例;熟练掌握平行线分线段成比例,通过作辅助线运用平行线分线段成比例求出是解决问题的关键.
【答案】(1)4,14
(2)15
【详解】(1)∵,
∴,
∴,
∴ ,
∴;
(2)∵点G是的中点,,
∴,
∴,
∵
∴
∴
∴
题型3相似判定综合
▌例3如图,已知在中,,点、分别在边、的延长线上,且,的延长线交于点.
(1)求证:;
(2)如果,求证:.
解题要点(1)先根据三角形外角的定义得到,即可证明;
(2)先证明得到,再根据证明,即可证明.
【答案】(1)
证明:,
.
、分别是和的外角,
,,
,
.
又,
.
(2)
证明:,,
.
,
,
,
即.
在和中,
,
,
,
.
▌迁移练3-1如图,在平行四边形中,过点A作,垂足为E,连接,F为线段上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
解题要点:(1)利用平行四边形的性质可得,从而得,然后根据两角相等的两个三角形相似证明即可解答;
(2)利用相似三角形的性质可求出,然后在中,利用勾股定理进行计算即可解答.
【答案】(1)
证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)6
【分析】
【详解】(1)略
(2)∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴的长为6.
难点一相似三角形
难点1:比例线段、黄金分割、平行线分线段成比例定理的灵活运用
分不清定理使用条件,不会找准对应线段,容易出现线段比例写反;复杂图形中找不到平行线,不会拆分基本图形。 牢记定理前提条件:平行线是核心,无平行线不能直接套用比例,先看截线,再写上下对应线段,养成先标线段再列式的习惯;
难点2:相似三角形常见几何模型识别与综合运用(A 型、X 型、母子相似、一线三等角)
图形经过旋转、翻折、变形之后,识别不出经典模型;遮住多余线条,剥离干扰线段,还原基础模型;遇到动点、旋转图形,优先观察是否存在一线三等角、母子相似。
难点2:分类讨论
相似三角形中由于图形的不确定, 或对应边、对应角的不确定, 或动点问题, 常会出现分类讨论的情形. 在相似三角形中可以按边分类讨论, 也可以按角分类讨论, 综合几种情况,最后得出结论.
难点精练
1.如图,在中,对角线,相交于点O,点E为的中点,交于点F.若,则的长为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质等知识,利用平行四边形的性质、线段中点定义可得出,证明,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】解∶∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点E为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
故选:B.
2.如图,在中,点F、G在上,点E、H分别在、上,四边形是矩形,是的高.,那么的长为____________.
【答案】/4.8
【分析】通过四边形EFGH为矩形推出,因此△AEH与△ABC两个三角形相似,将AM视为△AEH的高,可得出,再将数据代入即可得出答案.
【详解】∵四边形EFGH是矩形,
∴,
∴,
∵AM和AD分别是△AEH和△ABC的高,
∴,
∴,
∵,
代入可得:,
解得,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质及矩形的性质,灵活运用相似三角形的性质是本题的关键.
3.如图所示,在矩形中,为边上一点,且.
(1)求证:;
(2)为线段延长线上一点,且满足,求证:.
【答案】(1)
证明:在矩形中,,,,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
;
(2)
证明:连接交于点,如图所示:
在矩形中,,则,
,
,
,
,
,
在矩形中,,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
.
【分析】(1)由矩形性质得到,,,由角的互余得到,从而确定,利用相似三角形性质得到;
(2)由矩形性质,结合题中条件,利用等腰三角形的判定与性质得到,,, 进而由三角形全等的判定与性质即可得到.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查矩形综合,涉及矩形性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关几何性质与判定是解决问题第的关键.
4.如图,在矩形中,,,点从点出发,沿方向匀速运动,点从点出发,沿方向匀速运动,两点同时出发,速度均为,设运动时间为().
(1)当以,,为顶点的三角形与相似时,求的值;
(2)当取何值时,四边形的面积等于?
(3)是否存在某一时刻,使?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据矩形的性质,求出的长,根据题意求出,推出,再根据相似的判定推出或,运用相似的性质求解即可;
(2)过点作,,垂足分别为,,结合矩形的性质分别证明、,再运用相似的性质结合(1)中,,求出,,最后根据代入求解即可;
(3)过点作,,垂足分别为,,根据矩形的性质,证明四边形为矩形,运用矩形的性质结合题意,推出,再结合(1)、(2)已求线段的值,代入求解即可.
【详解】(1)解:∵矩形,
∴, ,,
∴,
∵在中,,,,
∴根据勾股定理得,,
∵由题意可得,,
∴,
∵以,,为顶点的三角形与相似,
又∵,
∴或,
∴或
∴或,
解方程,得,
解方程,得,(舍去),
综合上述,当以,,为顶点的三角形与相似时,的值为或;
(2)解:如图,过点作,,垂足分别为,,
由(1)得,,
∵矩形,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴ ,即,
∴,
∵,
∴,则,
整理得,
解得,(舍去),
∴时,四边形的面积等于;
(3)解:如图,过点作,,垂足分别为,,
由(1)得,,
由(2)得,,
∵矩形,
∴,,,
∵,,
∴四边形为矩形,
∴,,,
∴,,
∵,则,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,解得.
5.问题背景:如图(1),在矩形中,点,分别是,的中点,连接,,求证:.
问题探究:如图(2),在四边形中,,,点是的中点,点在边上,,与交于点,求证:.
问题拓展:如图(3),在“问题探究”的条件下,连接,,,直接写出的值.
【答案】
问题背景:证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵,分别是,的中点
∴,
即,
∴;
问题探究:证明:如图所示,取的中点,连接,
∵是的中点,是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴
∴四边形是平行四边形,
∴
∴
又∵,是的中点,
∴
∴
∴,
∴;
问题拓展:
【分析】问题背景:根据矩形的性质可得,根据点,分别是,的中点,可得,即可得证;
问题探究:取的中点,连接,得是的中位线,根据已知条件可得平行且等于,进而可得是平行四边形,得,则,根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半得出,进而可得,等量代换可得,等角对等边,即可得证;
问题拓展:过点作,则四边形是矩形,连接,根据已知以及勾股定理得出;根据(2)的结论结合已知可得,证明垂直平分,进而得出,证明,进而证明, 进而根据相似三角形的性质,即可求解.
【详解】问题背景:略
问题探究:略
问题拓展:如图所示,过点作,则四边形是矩形,连接,
∵,
∴,
设,则,
在中,,
∵,由(2)
∴,
又∵是的中点,
∴垂直平分
∴,,
在中,
∴
设,则
∴,
又∵
∴
∴
又∵
∴
∴.
【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,全等三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
基础达标
一、单选题
1.如图,在中,是边上的点,,,则与的周长比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先证明△ACD∽△ABC,即有,则可得,问题得解.
【详解】∵∠B=∠ACD,∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴△ADC与△ACB的周长比1:2,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,证明△ACD∽△ABC是解答本题的关键.
2.如图,数学活动课上,为测量学校旗杆高度,小菲同学在脚下水平放置一平面镜,然后向后退(保持脚、镜和旗杆底端在同一直线上),直到她刚好在镜子中看到旗杆的顶端.已知小菲的眼睛离地面高度为,同时量得小菲与镜子的水平距离为,镜子与旗杆的水平距离为,则旗杆高度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据镜面反射性质,可求出,再利用垂直求,最后根据三角形相似的性质,即可求出答案.
【详解】解:如图所示,
由图可知,,,
.
根据镜面的反射性质,
∴,
∴,
,
,
.
小菲的眼睛离地面高度为,同时量得小菲与镜子的水平距离为,镜子与旗杆的水平距离为,
,,.
.
.
故选:B.
【点睛】本题考查了相似三角形的应用,解题的关键在于熟练掌握镜面反射的基本性质和相似三角形的性质.
3.如图,为等边三角形,点,分别在边,上,,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】证明,根据题意得出,进而即可求解.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴
∴
∵,
∴,
∴
∵
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,等边三角形的性质,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
4.如图,点E在矩形的边上,将沿翻折,点A恰好落在边上的点F处,若,,则的长为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【答案】C
【分析】根据折叠的性质可得,设,则,则,在中勾股定理建列方程,求得,进而求得,根据,可得,即,求得,在中,勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
将沿翻折,点A恰好落在边上的点F处,
,,
,,
设,则,,
在中,
即,
解得,
,
,,
,
,
,
,
,
在中,,
.
故选C.
【点睛】本题考查了矩形与折叠的性质,正切的定义,勾股定理,掌握折叠的性质以及勾股定理是解题的关键.
二、填空题
5.如图,直线AD,BC交于点O,.若,,.则的值为______.
【答案】
【分析】由平行线分线段成比例可得,,,得出,,从而.
【详解】, ,,
,
,
,
,
;
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例的知识点,根据平行线分线段成比例找出线段之间的关系是解决本题的关键.
6.如图,在平行四边形中,E是线段上一点,连结交于点F.若,则__________.
【答案】
【分析】四边形是平行四边形,则,可证明,得到,由进一步即可得到答案.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:
【点睛】此题考查了平行四边形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,证明是解题的关键.
7.如图,平分等边的面积,折叠得到分别与相交于两点.若,用含的式子表示的长是________.
【答案】
【分析】先根据折叠的性质可得,,从而可得,再根据相似三角形的判定可证,根据相似三角形的性质可得,,然后将两个等式相加即可得.
【详解】解:是等边三角形,
,
∵折叠得到,
,
,,
平分等边的面积,
,
,
又,
,
,,
,
,
解得或(不符合题意,舍去),
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质、折叠的性质、相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
8.如图,点E, F,G分别在正方形ABCD的边AB,BC,AD上,AF⊥EG.若AB=5,AE=DG=1,则BF=_____.
【答案】
【分析】先证明,得到,进而即可求解.
【详解】∵在正方形ABCD中,AF⊥EG,
∴∠AGE+∠GAM =90°,∠FAB+∠GAM=90°,
∴∠FAB =∠AGE,
又∵∠ABF=∠GAE=90°,
∴,
∴,即:,
∴BF=.
故答案是:.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,相似三角形的判定和性质,证明,是解题的关键.
三、解答题
9.如图,在与中,点、分别在边、上,且,若___________,则.请从①;②;③这三个选项中选择一个作为条件(写序号),并加以证明.
【答案】
解:若选①,
证明:∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴.
选择②,不能证明.
若选③,
证明:∵,
∴,∴,
又∵,
∴.
【分析】根据相似三角形的判定定理证明即可.
【详解】略
【点睛】本题考查相似三角形的判定定理,解题的关键是掌握相似三角形的判定方法.
10.如图,矩形中,点E在上,,与相交于点O.与相交于点F.
(1)若平分,求证:;
(2)找出图中与相似的三角形,并说明理由;
(3)若,,求的长度.
【答案】(1)
证明:如图所示:
四边形为矩形,
,
,
,
,
又平分,
,
,
又与互余,
与互余,
;
(2)
解:,与相似.
理由如下:
,,
,
又,
,
,,
;
(3)
【分析】(1)根据矩形的性质和角平分线的定义即可得出结论;
(2)根据判定两个三角形相似的判定定理,找到相应的角度相等即可得出;
(3)根据得出,根据得出,联立方程组求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:,
,
,
,
在矩形中对角线相互平分,图中,
①,
,
,
,
在矩形中,
②,
由①②,得(负值舍去),
.
【点睛】本题考查矩形综合问题,涉及到矩形的性质、角平分线的性质、角度的互余关系、两个三角形相似的判定与性质等知识点,熟练掌握两个三角形相似的判定与性质是解决问题的关键.
能力进阶
一、单选题
1.如图,在中,是边上的点(不与点,重合).过点作交于点;过点作交于点.是线段上的点,;是线段上的点,.若已知的面积,则一定能求出( )
A.的面积 B.的面积
C.的面积 D.的面积
【答案】D
【分析】如图所示,连接,证明,得出,由已知得出,则,又,则,进而得出,可得,结合题意得出,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵,,
∴,,,.
∴,.
∴.
∵,,
∴,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∵
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了相似三角形的知识,解题的关键是掌握相似三角形的性质与判定,平行线的判定和性质,等面积转换.
二、填空题
2.如图1,在中,,,,D是上一点,且,过点D作交于E,将绕A点顺时针旋转到图2的位置.则图2中的值为__________.
【答案】/0.8
【分析】首先根据勾股定理得到,然后证明出,得到,进而得到,然后证明出,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】∵在中,,,,
∴
∵
∴,
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴.
故答案为:.
【点睛】此题考查了相似三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的性质和判定定理.
3.如图,在四边形中,,若,则的值为_______.
【答案】/0.5
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,关键是添加辅助线,构造相似三角形,过点D作于点M,于点N,证明,结合三角形的面积公式即可求解
【详解】解:过点D作于点M,于点N,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:
三、解答题
4.如图,点为线段上一点,分别以为等腰三角形的底边,在的同侧作等腰和等腰,且.在线段上取一点,使,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,若的延长线恰好经过的中点,求的长.
【答案】(1)
证明:∵等腰和等腰,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴;
(2).
【分析】(1)证明,推出,利用证明即可证明结论成立;
(2)取的中点H,连接,证明是的中位线,设,则,证明,得到,即,解方程即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:取的中点H,连接,
∵点是的中点,
∴是的中位线,
∴,,
设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
整理得,
解得(负值已舍),
经检验是所列方程的解,且符合题意,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,解一元二次方程,三角形中位线定理,全等三角形的判定和性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
5.在正方形中,等腰直角,,连接,H为中点,连接、、,发现和为定值.
(1)①__________;
②__________;
③小明为了证明①②,连接交于O,连接,证明了和的关系,请你按他的思路证明①②.
(2)小明又用三个相似三角形(两个大三角形全等)摆出如图2,,()求:
①__________(用k的代数式表示)
②__________(用k、的代数式表示)
【答案】(1)①;②45°;
③证明:如图所示:
由正方形性质得:,O为的中点
又∵H为的中点,则,
∴是等腰直角三角形
∴
∴
∵
∴,
又∵
∴
又
∴,
又∵
∴
∴,
∴
(2)①;②
【分析】(1)①通过中位线得出,再通过等腰直角三角形斜边与直角边的关系得出,则,在等腰Rt△OBA中得出,再结合中位线OH和正方形的性质证明∠BOH=∠BAF,即可证明出,即可得出比值;②利用相似三角形的性质,对应角相等,代换角即可求出;
(2)①用与(1)相似的方法可以证明出,即可得出比值;②通过添加辅助线,构造两个直角三角形,用锐角三角函数和勾股定理表示出两边,即可求出比值.
【详解】(1);②45°
③略
(2)① ②
理由如下:
①如图,连接,与交于O点,连接
由题可知四边形ABCD为平行四边形,
∴O为AC和BD的中点,
又∵H为CE中点,
∴, ,
又∵,
∴ ,即,
,即,
∵OH是△ACE的中位线,
∴OH∥AE,
∴,
又∵是△AOD的外角,
∴,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵,
∴
∴
②:
由得:
,则
在中,,
不妨令,,如图作
则:,
则
由勾股定理解得:
∴.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,三角形中位线的性质,等腰直角三角形的性质,正方形的性质,平行四边形的性质,锐角三角函数,涉及知识点较多,难度较大,能够通过已知条件找出判定相似三角形的条件是解题关键.
6.如图,在菱形ABCD中,,,点E为边AB上一个动点,延长BA到点F,使,且CF、DE相交于点G
(1)当点E运动到AB中点时,证明:四边形DFEC是平行四边形;
(2)当时,求AE的长;
(3)当点E从点A开始向右运动到点B时,求点G运动路径的长度.
【答案】
(1)证明:∵E为AB中点,
∴.
∴.
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD∥AB,.
∴.
∴四边形DFEC是平行四边形;
(2);
(3).
【分析】(1)根据E为AB中点可得,再由菱形的性质推出CD∥AB,,则,即可证明结论;
(2)过点C作CH⊥AB交FB的延长线于点H,利用菱形及直角三角形的性质可求出,并由勾股定理求得,再根据相似三角形的判定及性质可证得,设,则,可表示出,,即可由建立关于x的方程,求解后可得出AE的长;
(3)连接AG并延长交CD于点M,连接BD交AM于点N,并连接BM,首先由菱形的性质得出△ABD为等边三角形,则,再由CD∥AB,得,,由此可证得,再结合得出,则由等腰三角形性质推出,并分别求出,,最后根据题意可得点G运动路径的长度为线段AN的长,由平行线分线段成比例性质可得出,此题得解.
【详解】(1)略
(2)解:如图,过点C作CH⊥AB交FB的延长线于点H,
∵四边形ABCD是菱形,,
∴AD∥BC,.
∴.
∴.
∴.
则由勾股定理得.
∵CD∥AB,
∴△CDG∽△FEG.
∴.
∵,
∴.
设,则.
∴,.
在Rt△CFH中,由勾股定理得:,
∴.
解得,(不合题意,舍去).
∴AE的长为;
(3)如图,连接AG并延长交CD于点M,连接BD交AM于点N,并连接BM,
∵四边形ABCD是菱形,,
∴,.
∴△ABD为等边三角形.
同理可证:△BCD为等边三角形.
∴.
∵CD∥AB,
∴,.
∴,.
∴
∵,
∴.
∴.
则由勾股定理得:,
.
当点E从A出发运动到点B时,点G始终在直线AM上运动,运动轨迹为线段,
当点E与A重合时,点G与点A重合,
当点E与B重合时,点G为BD与AM 的交点N,
∴点G运动路径的长度为线段AN的长,
∵CD∥AB,
∴.
∴.
∴点G运动路径的长度为.
【点睛】此题属于四边形的综合问题,考查了菱形的性质、平行四边形及相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握所学知识并灵活运用所学知识是解题的关键.
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第28章 相似三角形
复习要点
1. 理解线段的比、成比例线段、比例中项概念,熟练运用比例基本性质、合比性质、等比性质完成变形与计算,掌握黄金分割定义与近似数值.
2. 掌握平行线分线段成比例定理及三角形平行线推论,能借助平行条件推导线段比例关系,完成求值与简单证明.
3. 理解相似三角形定义、相似比含义,明确全等是相似比为 1 的特殊相似,熟记相似三角形四大判定定理,能识别 A 字型、8 字型、母子直角相似等经典几何模型.
4. 掌握相似三角形核心性质:对应角相等,对应边、对应高、中线、角平分线、周长的比等于相似比;面积比等于相似比的平方,熟练运用射影定理解决直角三角形线段计算,理解相似多边形的判定与性质.
5. 掌握位似图形定义、位似中心、位似比,能在平面直角坐标系中完成位似坐标变换、简单位似作图;会构建相似三角形模型完成标杆测高、影子测距、内接图形等实际应用,能借助相似证明比例式、等积式.
复习重难点
重点:比例线段性质变形;平行线分线段成比例定理;相似三角形判定定理辨析与模型识别;相似三角形线段、周长、面积的比例规律;射影定理基础应用;利用相似解决测量、内接图形实际问题.
难点:复杂图形中多组相似三角形分层识别;两边成比例且夹角相等判定定理的条件辨析;面积比遗忘相似比平方的易错点;作辅助线构造相似三角形证明线段等积式;位似中心内外、正负位似的坐标分类讨论;相似与函数、四边形结合的综合压轴计算.
知识点 成比例线段
1.比:一般地,两个数或两个量与相除,叫作 ,记作 (或表示为 ).
2.比值:与的商叫作 .若,则.
3.线段成比例的定义:对于四条线段a、b、c、d,如果(或表示为),就说a、b、c、d .
、是比例外项,、是比例内项.如上述四条线段、、、是比例线段,:(或表示为),那么是 、是 、是 、是 .
4.比例的基本性质如果,那么 .如果,那么 .
5.合比性质:如果,那么 .
6.分比性质:如果,那么 .
7.等比性质:如果,那么 .
8.黄金分割如图,点将线段分割成两段,其中较长一段为较短一段和线段的比例中项,这样的分割叫作 ,点叫作线段的 .根据线段的对称性,可以找到线段的另外一个黄金分割点.
9.黄金数
黄金分割得到的较长线段与整条线段的比值叫作 ,它是一个 ,近似值通常取为 .
10. 平行线分线段成比例定理 1
平行于三角形一边的直线截其他两边所在的直线, 截得的 .
11.平行线分线段成比例定理 2 :两条直线被三条平行线所截, 截得的 .
12.两条直线被三条平行的直线所截, 如果在一条直线上截得的线段 , 那么在另一条直线上截得的线段也 .
要点速测
1.小明用投影仪将平板电脑屏幕的画面投屏到墙上,画面形状保持不变.已知该平板电脑屏幕的画面是相邻两边长之比为∶的矩形.若墙上投影画面的短边长为,则投影画面的长边长为( )
A. B. C. D.
2.若,则下列比例式正确的是( )
A. B. C. D.
3.大自然是美的设计师,即使是一个小小的盆景,经常也会产生最具美感的黄金比.如图,点为的黄金分割点(),若,则长为( )
A. B. C. D.
4.小明家乡有一小山,他查阅资料得到该山“等高线示意图”(如图所示),山上有三处观景台A,B,C在同一直线上,将这三点标在“等高线示意图”后,刚好都在相应的等高线上,设A、B两地的实际直线距离为m,B、C两地的实际直线距离为n,则的值为_______.
5.等腰中,,、分别是、上的点,且,连接、交于点,若,则的值为________.
6.如图所示,已知,且.求的长.
7.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,以为直径的圆与竖直网格线相交于点和,点为圆上的点.
(1)∠ACB=______(度);
(2)点P在圆上,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,使平分,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明,完成任务的画线不超过3条)______.
8.在数学文化长河中,蕴藏着诸多精妙的比例关系,除广为人知的黄金分割外,白银分割亦是一颗璀璨的明珠.白银分割是指:若存在两点C、D将线段分割为两条等长的较长线段及一条较短线段,满足比例关系:,则称线段被点C、D白银分割,点C、D叫做线段的白银分割点,该比值叫做白银比.
根据分割形态差异,可分为两类经典情形:
对称型分割——当两条等长的较长线段分居较短线段两侧时(如图1),构成对称型白银分割;
邻接型分割——当两条等长的较长线段相邻排列时(如图2),构成邻接型白银分割.
(1)以对称型分割为例,类比黄金比的求解方法探究白银比.如图1,设,.求x的值,写出必要的解答过程(结果保留根号).
(2)如图3,点C为线段靠近点A的白银分割点,在只考虑对称型分割的情形下请利用尺规作图,作出线段靠近点A的白银分割点P.不写作法,保留作图痕迹.
9.综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)【操作判断】
操作一:如图1,将矩形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在上的点E处,折痕为,把纸片展平,连接;
操作二:如图2,将矩形纸片再次折叠,使点A与点E重合,得到折痕为,把纸片展平;
操作三:如图3,连接,并把折到上的处,得到折痕,把纸片展平,连接.
根据以上操作,直接写出图3中的值:________;
(2)【问题解决】
请判断图3中四边形的形状,并说明理由.
(3)【拓展应用】
我们知道:将一条线段分割成长、短两条线段,若,则点P叫做线段的黄金分割点.
在以上探究过程中,已知矩形纸片的宽为,当点M是线段的黄金分割点时,直接写出的长度.
10.【发现问题】顺次连接对角线相等的四边形的四条边的中点,就可以得到一个菱形.小普同学进一步思考:如果一个四边形的对角线不相等,那么能否在这个四边形中画出一个菱形,使其满足四个顶点分别落在四边形的四条边上,且两组对边分别与四边形的两条对角线平行?
【提出问题】小普同学把这个想法改写成如下的一段数学语言:如图,在四边形中,,点E、F、G、H分别在边、、、上,且,___________,如果四边形是菱形,那么怎样画出这个菱形呢?
【分析问题】小普同学在与的交流中,给出了一种解决问题的思考路径:
【解决问题】
(1)根据图,将【提出问题】中缺失的条件补充完成(即“___________”);
(2)根据小普同学与的对话,设,,用含a、b的代数式表示k;
(3)在图中,画出符合要求的菱形,写出确定点E的作图步骤,并保留确定点E的作图痕迹.
知识点相似三角形的判定与性质
1. 相似三角形的概念
如果两个三角形的三个角 , 三条对应边 , 那么称这两个三角形 . 对应相等的角及其顶点分别是它们的 和 , 以对应顶点为端点的边是它们的 .
2.两个三角形相似也可以表述为 “两个三角形是 ” 或 “一个三角形与另一个三角形 ”.
3. 相似比两个相似三角形的对应边的 叫作它们的 ,通常用 表示.
4.相似传递性定理:如果两个三角形分别与同一个三角形相似,那么这两个三角形也 .
5.相似三角形的预备定理
平行于三角形一边的直线截其他两边所在的直线, 截得的三角形与原三角形
6.相似三角形判定定理 (1) 的两个三角形相似(A.A)
7.相似三角形判定定理 (2) 且 的两个三角形相似(S.A.S)
8.相似三角形判定定理 (3) 的两个三角形相似(S.S.S)
9.直角三角形相似的判定定理: 的两个 三角形相似 (H.L)
10.相似三角形的性质
相似三角形的对应角 , 对应边
相似三角形对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比都等于
相似三角形的周长的比等于
相似三角形面积的比等于
要点速测
1.下列图形一定相似的是( )
A.两个矩形 B.两个等腰直角三角形
C.有一个角是的两个等腰三角形 D.两个菱形
2.下列条件中,不能判定的是( )
A., B.
C.,且 D.,且
3.如图,在与中,,添加下列一个条件不能使的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
4.如图,,,,则_______.
5.如图,在中,,动点P从点A开始沿边以的速度向点B运动,动点Q从点B开始沿边以的速度向点C运动,如果P、Q两点同时出发,经过______s,与相似.
6.物理课上学过小孔成像的原理,它是一种利用光的直线传播特性实现图像投影的方法.如图,燃烧的蜡烛(竖直放置)经小孔O在屏幕(竖直放置)上成像.设,.小孔到的距离为,则小孔到的距离为__________.
三、解答题
7.一块材料的形状是锐角,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,这个矩形的面积最大,最大值是______.
8.如图,在中,,,点D是边上一动点(不与B,C重合),,交于点E.
(1)求证:;
(2)当时,求的长度.
9.图①、图②均是3×3的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点,点均为格点.只用无刻度的直尺,在给定的网格中,按下列要求画图.
(1)图①中,画出的中线;
(2)图②中,在的边上找一点F,连接,使;
(3)图③中,在的边上找一点G,连接,使的面积为2.
10.如图所示,在矩形中,为边上一点,且.
(1)求证:;
(2)为线段延长线上一点,且满足,求证:.
11.综合与探究:如图,,点P在的平分线上,于点A.
(1)【操作判断】
如图①,过点P作于点C,根据题意在图①中画出,图中的度数为______度;
(2)【问题探究】
如图②,点M在线段上,连接,过点P作交射线于点N,求证:;
(3)【拓展延伸】
点M在射线上,连接,过点P作交射线于点N,射线与射线相交于点F,若,求的值.
由(1)知:四边形是矩形,
知识点相似多边形、位似多边形
1.两个多边形相似的定义:对两个 的多边形, 如果将一个多边形的顶点同另一个多边形的顶点依次对应, 使得对应角相等, 对应边成比例, 那么称这两个多边形相似.
2.相似多边形的性质:相似多边形的对应角 、对应边 .
3.相似比:两个相似多边形的对应边的 叫作这两个多边形的 .
4.位似图形的概念:如图,每幅图的两个多边形不仅相似,而且它们的对应顶点的连线相交于一点,并且这点与对应顶点所连线段成比例, 像这样的两个图形是 这点叫作 , 这时我们说这两个图形关于这点位似.
5.位似图形的性质
1. 位似图形是特殊的相似图形,具有相似图形的一切性质.
2. 位似图形的对应点的连线相交于一点, 这个点就是 .
3. 位似图形的对应边 .
4. 位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于 .
要点速测
1.下列各组图形中,一定相似的是( )
A.两个平行四边形 B.两个正方形
C.两个矩形 D.两个菱形
2.如图,与位似,点O为位似中心,已知,的面积为8,则的面积为( )
A.18 B.15 C.12 D.8
3.如图,以点为位似中心,把放大为原图形的倍得到,以下说法中错误的是( )
A. B.
C. D.
4.下列命题中,正确命题的个数为________.
①所有的正方形都相似
②所有的菱形都相似
③边长相等的两个菱形都相似
④对角线相等的两个矩形都相似
5.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”.风筝古称纸鸢,起源于春秋战国时期,风筝制作技艺已被列入国家非物质文化遗产名录.为丰富校园生活,某校开展风筝制作活动,小言和哥哥制作了一大一小两个形状相同的风筝,风筝的形状如图所示,其中对角线.已知大、小风筝的对应边之比为,如果小风筝两条对角线的长分别为和,那么大风筝两条对角线长的和为________.
6.我们把常用的纸的短边与长边的比叫作“白银比”,把这样的矩形称为“白银矩形”.如图,一张规格为的矩形纸片,将其长边对折(为折痕),得到两个全等的矩形纸片,且这两种规格的矩形纸片相似,那么这个“白银比”为____.
7.学完“相似三角形”之后,小明和同学尝试探索相似四边形的判定与性质,以下是他们的思考
【定义】如果两个四边形的四个角对应相等,四条边对应成比例,那么这两个四边形相似.两个相似四边形的对应边的比等于相似比.
【思考】类比相似三角形,对相似四边形的判定与性质提出了许多猜测,如:
①四条边对应成比例,且有一组角对应相等的两个四边形相似;
②四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似;
③相似四边形的面积的比等于相似比的平方.
……
【探究】请完成上述猜测中第③个结论的证明.
已知:如图,四边形与四边形相似,点分别与点对应
求证:.
证明:
【运用】同学们通过讨论,证明了上述猜测都是正确的.试运用这些结论,解决问题:如图,分别是边上的点,,,试求的值.
∵四边形
与四边形相似,
8.如图,三个顶点坐标分别为.
(1)以原点O为位似中心,在第二象限内,将放大为原来的2倍得到,请作出;
(2)求的面积.
9.如图,已知点,将点向右平移4个单位长度,得到点,连接.将线段先向上平移2个单位长度,再向右平移2个单位长度后得到线段,连接,.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)连接,求三角形的面积;
(3)点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿轴向上平移运动,设运动时间为秒.问:是否存在这样的,使得四边形的面积等于6?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由;
(4)在(3)的条件下,点从点出发的同时,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿轴向左平移运动,设射线交轴于点.问:的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值;若变化,请说明理由.
10.如图、在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,2),B(2,3),C(4,1).
(1)画出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;
(2)以原点O为位似中心,在第三象限内画一个△A2B2C2,使它与△ABC的相似比为,并写出点B2的坐标.
题型1黄金分割
▌例1宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美感.世界各国许多著名的建筑,为取得最佳的视觉效果,都采用了黄金矩形的设计,如图甲所示的是希腊的巴特农神庙.如图乙所示,若黄金矩形的长,求该黄金矩形的宽是多少?
解题要点
本题考查了黄金矩形的定义,根据黄金矩形的定义得,即可求出宽.
▌迁移练1-1综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)【操作判断】
操作一:如图1,将矩形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在上的点E处,折痕为,把纸片展平,连接;
操作二:如图2,将矩形纸片再次折叠,使点A与点E重合,得到折痕为,把纸片展平;
操作三:如图3,连接,并把折到上的处,得到折痕,把纸片展平,连接.
根据以上操作,直接写出图3中的值:________;
(2)【问题解决】
请判断图3中四边形的形状,并说明理由.
(3)【拓展应用】
我们知道:将一条线段分割成长、短两条线段,若,则点P叫做线段的黄金分割点.
在以上探究过程中,已知矩形纸片的宽为,当点M是线段的黄金分割点时,直接写出的长度.
题型2平行线分线段成比例
▌例2abcABCDEF(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
解题要点:本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
▌迁移练2-1ABCDEFQHPG(1)如果,求的长;
(2)在(1)的条件下,如果,求的长.
本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例;熟练掌握平行线分线段成比例,通过作辅助线运用平行线分线段成比例求出是解决问题的关键.
题型3相似判定综合
▌例3(1)求证:;
(2)如果,求证:.
解题要点(1)先根据三角形外角的定义得到,即可证明;
(2)先证明得到,再根据证明,即可证明.
▌迁移练3-1AEF
(1)求证:;
(2)若,求的长.
解题要点:(1)利用平行四边形的性质可得,从而得,然后根据两角相等的两个三角形相似证明即可解答;
(2)利用相似三角形的性质可求出,然后在中,利用勾股定理进行计算即可解答.
难点一相似三角形
难点1:比例线段、黄金分割、平行线分线段成比例定理的灵活运用
分不清定理使用条件,不会找准对应线段,容易出现线段比例写反;复杂图形中找不到平行线,不会拆分基本图形。 牢记定理前提条件:平行线是核心,无平行线不能直接套用比例,先看截线,再写上下对应线段,养成先标线段再列式的习惯;
难点2:相似三角形常见几何模型识别与综合运用(A 型、X 型、母子相似、一线三等角)
图形经过旋转、翻折、变形之后,识别不出经典模型;遮住多余线条,剥离干扰线段,还原基础模型;遇到动点、旋转图形,优先观察是否存在一线三等角、母子相似。
难点2:分类讨论相似三角形中由于图形的不确定, 或对应边、对应角的不确定, 或动点问题, 常会出现分类讨论的情形. 在相似三角形中可以按边分类讨论, 也可以按角分类讨论, 综合几种情况,最后得出结论.
1.如图,在中,对角线,相交于点OEF A. B.1 C. D.2
FGEH____________【分析】通过四边形EFGH为矩形推出,因此AEH与ABC两个三角形相似,将AM视为AEH的高,可得出,再将数据代入即可得出答案.
3.如图所示,在矩形中,为边上一点,且.
(1)求证:;
(2)为线段延长线上一点,且满足,求证:.
4.如图,在矩形中,,,点从点出发,沿方向匀速运动,点从点出发,沿方向匀速运动,两点同时出发,速度均为,设运动时间为().
(1)当以,,为顶点的三角形与相似时,求的值;
(2)当取何值时,四边形的面积等于?
(3)是否存在某一时刻,使?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
5.问题背景:如图(1),在矩形中,点,分别是,的中点,连接,,求证:.
问题探究:如图(2),在四边形中,,,点是的中点,点在边上,,与交于点,求证:.
问题拓展:如图(3),在“问题探究”的条件下,连接,,,直接写出的值.
,
基础达标
1.如图,在中,是边上的点,,,则与的周长比是( )
A. B. C. D.
2.如图,数学活动课上,为测量学校旗杆高度,小菲同学在脚下水平放置一平面镜,然后向后退(保持脚、镜和旗杆底端在同一直线上),直到她刚好在镜子中看到旗杆的顶端.已知小菲的眼睛离地面高度为,同时量得小菲与镜子的水平距离为,镜子与旗杆的水平距离为,则旗杆高度为( )
A. B. C. D.
3.如图,为等边三角形,点,分别在边,上,,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
4.如图,点E在矩形的边上,将沿翻折,点A恰好落在边上的点F处,若,,则的长为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
5.如图,直线AD,BC交于点O,.若,,.则的值为______.
6.如图,在平行四边形中,E是线段上一点,连结交于点F.若,则__________.
7.如图,平分等边的面积,折叠得到分别与相交于两点.若,用含的式子表示的长是________.
8.如图,点E, F,G分别在正方形ABCD的边AB,BC,AD上,AF⊥EG.若AB=5,AE=DG=1,则BF=_____.
9.如图,在与中,点、分别在边、上,且,若___________,则.请从①;②;③这三个选项中选择一个作为条件(写序号),并加以证明.
10.如图,矩形中,点E在上,,与相交于点O.与相交于点F.
(1)若平分,求证:;
(2)找出图中与相似的三角形,并说明理由;
(3)若,,求的长度.
能力进阶
一、单选题
1.如图,在中,是边上的点(不与点,重合).过点作交于点;过点作交于点.是线段上的点,;是线段上的点,.若已知的面积,则一定能求出( )
A.的面积 B.的面积
C.的面积 D.的面积
二、填空题
2.如图1,在中,,,,D是上一点,且,过点D作交于E,将绕A点顺时针旋转到图2的位置.则图2中的值为__________.
3.如图,在四边形中,,若,则的值为_______.
三、解答题
4.如图,点为线段上一点,分别以为等腰三角形的底边,在的同侧作等腰和等腰,且.在线段上取一点,使,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,若的延长线恰好经过的中点,求的长.
5.在正方形中,等腰直角,,连接,H为中点,连接、、,发现和为定值.
(1)①__________;
②__________;
③小明为了证明①②,连接交于O,连接,证明了和的关系,请你按他的思路证明①②.
(2)小明又用三个相似三角形(两个大三角形全等)摆出如图2,,()求:
①__________(用k的代数式表示)
②__________(用k、的代数式表示)
6.如图,在菱形ABCD中,,,点E为边AB上一个动点,延长BA到点F,使,且CF、DE相交于点G
(1)当点E运动到AB中点时,证明:四边形DFEC是平行四边形;
(2)当时,求AE的长;
(3)当点E从点A开始向右运动到点B时,求点G运动路径的长度.
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$