内容正文:
专题02 相似三角形综合
常考题型·精准突破
考点一 相似三角形综合
题型1 网格中相似三角形问题
题型2 相似三角形中动点问题
题型3 相似三角形应用
题型4 相似三角形综合
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 相似三角形综合
◆题型1网格中相似三角形问题
1.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长均为1,线段的端点均在格点上.只用无刻度的直尺按下列要求在给定的网格中画图,不要求写出画法,保留必要的作图痕迹.
(1)在图①中,画出一个,使是轴对称图形,且点在格点上;
(2)在图②中,在线段上找一点,使;
(3)在图③中,画线段,使与的夹角为(画一条即可).
【答案】(1)
如图,以为腰的即为所求;
,
(2)
点即为所求.
(3)
如图:线段即为所求;
【分析】本题主要考查了网格作图、等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)根据等腰三角形的性质作图即可;
(2)找到格点E,F,连接,交于D,点,即为所求;
(3)取格点C、F、G、连接、、交于点O,得为等腰直角三角形,再证四边形是平行四边形,得,根据平行线的性质即可获得答案.
【详解】(1)略
(2)如图②,,,
∴
∵,,
∴
(3)取格点C、F、G、连接、、,
由图知:,,
∴,
∵,
∴
∵,
∴
∴为等腰直角三角形,
,
∵,,,
四边形是平行四边形,
∴,
,
即与的夹角为.
2.如图1,如图2,如图3,在正方形网格中,、、、均为小正方形的顶点,三个顶点都在小正方形顶点上的三角形叫作格点三角形,设线段与交于点P.
(1)图1中的值为__________;
(2)请仅用无刻度的直尺作图.
①请在图2中以线段为一边,画一个格点,使它与相似;
②请在图3中画一个最大的格点,使它与相似.
【答案】(1)3
(2)①如图,即为所求;
②如图,即为所求
【分析】(1)根据网格及相似三角形的判定和性质即可求解;
(2)①利用网格画出即可;
②结合网格及勾股定理,利用三边对应成比例画图,且使三角形的一条边为网格中可以画出的最长线段.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∴,
∴;
(2)①证明:根据网格可得:,
∴,
∴;
②∵,,,
,,,
∴,,,
∴,
∴.
3.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,点A、B、C、D均在格点上.在图②、图③中,只用无刻度的直尺,在给定的正方形网格中,按要求画图,保留作图痕迹,不要求写出画法.
(1)如图①, .
(2)如图②,在上找一点F,使.
(3)如图③,在上找一点M,连结、,使.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)证明,进而求解;
(2)由勾股定理求出的长,根据构造相似比为的两个相似三角形求解;
(3)根据相似三角形的判定和性质作图即可.
【详解】(1)解:由图可知,,
∴,
∴;
(2)解:如图,,
∵,
∴,且相似比为,
∴;
(3)解:如图,
∵,
∴,且相似比为,
∴,
∵,,
∴.
4.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,线段的端点均在格点上,在图①、图②、图③给定的网格中按要求画图.(保留作图痕迹,要求:借助网格,只用无刻度的直尺,不要求写出画法)
(1)在图①中,在线段上画出点M,使
(2)在图②中,在线段上画出点N,使
(3)在图③中,在线段上画出点Q,使
【答案】(1)
解:如图①,取格点C,D,使,且,
连接,交于点M,
则,
,
即,
则点M即为所求.
(2)
如图②,取格点E,F,使,且,
连接,交于点N,
则,
,
即,
则点N即为所求.
(3)
如图③,取格点G,连接交于点Q,
则点Q即为所求.
【分析】本题考查作图-应用与设计作图、相似三角形的判定与性质、垂线,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C,D,使,且,连接,交于点M,则点M即为所求.
(2)取格点E,F,使,且,连接,交于点N,则点N即为所求.
(3)利用网格,过点P作的垂线,与的交点即为点Q
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
◆题型2 相似三角形中动点问题
1.如图,直角梯形中,,,,,点E在高上滑动,若与相似,则当时,( )
A.4 B.6 C.4或9 D.4或6
【答案】C
【分析】根据平行线的性质得到,由于未指定对应顶点,需分两种情况讨论相似三角形的对应边比例关系,列方程求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
若与相似,分两种情况:
①当时,
∴,即,解得;
②当时,
∴,即,解得;
综上所述,的长为4或9 .
2.如图,在中,,,动点P从点A开始沿边运动,速度为;动点Q同时从点B开始沿BC边运动,速度为的速度,当P、Q运动____________时,与相似.
【答案】或
【分析】设运动时间为,分及两种情况考虑,利用相似三角形的性质即可完成.
【详解】设运动时间为,则,,
当时,则,
即,
解得:;
当时,则,
即,
解得:;
综上,当的值为或;
故答案为:或.
【点睛】本题是与相似三角形有关的动点问题,考查了相似三角形的性质,注意分类讨论.
3.如图所示,在平行四边形ABCD中,∠A=90°,AB=6cm,BC=12cm,点E由点A出发沿AB方向向点B匀速移动,速度为1cm/s,点F由点B出发沿BC方向向点C匀速移动,速度为2cm/s,如果动点E,F同时从A,B两点出发,连接EF,若设运动时间为t s,解答下列问题:
(1)当t为多少时,△BEF为等腰直角三角形;
(2)是否存在某一时刻t,使△EFB∽△FDC?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)当t=2时,△BEF为等腰直角三角形;(2)存在,当t=时,△EFB∽△FDC
【分析】(1)由已知条件易证四边形ABCD是矩形,所以∠A=∠B=∠C=90°,若△BEF为等腰直角三角形,则BE=BF,进而可求出t的值;
(2)若△EFB∽△FDC,则,结合题目的已知条件可得到关于t的方程,解方程即可得知是否存在t的值.
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°,
∴四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠B=∠C=90°,
当△BEF为等腰直角三角形时,只能是BE=BF,AE=t,
则BE=AB-AE=6-t,BF=2t,
∴2t=6-t, 解得:t=2,
∴当t=2时,△BEF为等腰直角三角形.
(2)存在
∵△EFB∽△FDC,
∴
∵BE=6-t,BF=2t,CF=12-2t,
即,
解得:t=或t=6,
又∵t=6时,B与E重合,所以不符合,舍去,
综上所述,当t=时,△EFB∽△FDC.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定及性质、矩形的判定及性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
4.如图,点,,连接,动点M、N分别同时从点A,O出发,以1单位长度/秒和2单位长度/秒的速度向终点O、B移动,当其中一点到达终点时停止运动,设运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示点M的坐标为_____,点N的坐标为____.
(2)当四边形的面积恰好为76时,求此时t的值;
(3)试求t为何值时,与相似?
【答案】(1),;
(2)秒或6秒
(3)秒或2秒
【分析】(1)根据路程=速度×时间可求解;
(2)根据,可得,解方程即可;
(3)分两种情形列出方程即可解决问题.
【详解】(1)∵,,
∴,,
故答案为:,;
(2)∵,
∴,
∴或6,
∴当秒或6秒时,四边形AMNB的面积为.
(3)∵与相似,,
∴或
∴或,
解得:或2,
∴当秒或2秒时,与相似.
【点睛】本题是相似相似三角形的判定、坐标与图形的性质、三角形的面积等知识,熟练掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
◆题型3 相似三角形应用
1.如图,为凸透镜,其厚度忽略不计,O为凸透镜的光心,E为凸透镜的焦点,在凸透镜左侧的主光轴上垂直放置一支蜡烛,透过凸透镜后成的像为.平行于主光轴的光线,通过凸透镜折射后经过焦点,并与光线会聚于点C.若物距,像距,则凸透镜的焦距的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先得出,再得出,则,进而可得,然后得出,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:由题意得:,,,
∴四边形是矩形,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴.
2.如图,马路上有两根垂直于地面的路灯和,其中,,身高为的小凯在两根路灯之间的地面上走动,当小凯走到点处时,在路灯、的光线照射下他的影子顶端恰好分别落在地面上的点和点,(其中,,,,五点在同一直线上),则的长为________m.
【答案】
【分析】证明,得出对应边成比例,求出相关线段即可.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
解得,
∴,
∴,
解得.
3.如图,学校为举办文艺汇演搭建了舞台及登台的台阶,台阶总高度,台阶部分铺红地毯,地毯长度为,支撑钢梁,且D为的中点,则钢梁的长为_______.
【答案】/24厘米
【分析】本题考查了相似三角形的应用,勾股定理,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
根据题意可得:,从而根据垂直的定义可得,再根据已知得:,从而在中,利用勾股定理可求出的长,然后根据线段的中点定义可得,再证明,从而利用相似三角形的性质进行计算即可解答.
【详解】解:由题意得:,
,
,
,
,
,
,
,
点D为的中点,
,
,
,
,
,
解得:,
∴钢梁的长为,
故答案为:.
4.如图,为了测量山脚、之间的距离,选定一点,量得步,步,在的延长线上取点,使步,在的延长线上取点,使步,量得步.你知道、之间相距多少步吗?
【答案】136步
【分析】先计算两组对应边的比值,结合对顶角相等证明,再利用相似三角形对应边成比例求出长度.
【详解】解:已知,,,,
,
,
与是对顶角,
,
两边对应成比例且夹角相等,故,
,
已知步,代入得:,
之间相距136步.
5.【综合与实践】主题:型晒衣架稳固性检测
步骤:如图1所示的是晒衣架的实物图,图2是晒衣架的侧面示意图,立杆,相交于点,经测量,得到,,,现将晒衣架完全稳固张开,横杆链成一条线段,测得.
(1)晒衣架完全稳固张开时,连接,证明:;
(2)利用夹子垂挂在晒衣架上的连衣裙(夹子高度忽略不计)总长度小于多少时,连衣裙才不会拖在地面上?
【答案】(1)证明:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)连衣裙总长度小于时,连衣裙才不会拖在地面上
【分析】(1)根据,得出,根据可得,根据相似三角形的性质得出,即可证明;
(2)过点作于,过点作于,根据等腰三角形“三线合一”的性质及勾股定理求出,根据,证明,得出,即可证明,根据相似三角形的性质求出,即可得出答案.
【详解】(1)证明:略
(2)解:如图,过点作于,过点作于,
∵,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,
∴连衣裙总长度小于时,连衣裙才不会拖在地面上.
6.真身宝塔是法门寺的主要建筑之一,因塔下藏有佛祖真身舍利而得名,初为“圣冢”,唐代建四级木塔,明代改建砖塔.乐乐所在的“综合与实践”小组开展了测量“真身宝塔(如图)高度”的实践活动,方法如下:在地面上C处,垂直于地面竖立高度为的标杆,此时地面上的点E,标杆的顶端点D,真身宝塔的塔尖点B正好在同一直线上;然后将标杆向左平移到点G处,此时地面上的点F,标杆的顶端点H,真身宝塔的塔尖点B正好在同一直线上.已知点F,G,E,C与真身宝塔底处的点A在同一直线上,,,,根据以上测量结果,请你帮助该“综合与实践”小组求出真身宝塔的高度.
【答案】
【分析】根据题意得,,从而可得,,四边形为矩形,再由相似三角形的性质以及矩形的性质计算即可得出结果.
【详解】解:根据题意得,,
∴,,四边形为矩形,
∴,,.
∴,
∴,
解得,
∴,
∴.
故真身宝塔的高度为.
◆题型4 相似三角形综合
1.如图,在正方形中,为上一点,且,连接.过点作,垂足为,连接并延长交于点,连接,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,则,,,先得出,则可得的长,再过点作于点,作于点,得出,,求出的长,进而求出与的面积即可.
【详解】解:设,
∵,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即,
解得,
如图,过点作于点,作于点,
∴四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
∴,即,
解得,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,即,
解得,
∴,,
∴与的面积之比为.
【点睛】本题的难点在于通过作辅助线,构造相似三角形.
2.如图,中,,,垂足为D,E,连接.若,,,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,先求出,证明,得到比例式,由比例证明得到比例式求即可.
【详解】解:∵,
∴,
在中,∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
解得.
3.如图,矩形中,,将绕点A旋转,使点C落到延长线上的点F处,点B对应点E,连接交于点G,若,则矩形的周长为________.
【答案】
【分析】设与交于M,设,则,根据矩形性质以及旋转性质证明,利用相似比可表示出,则,得到,于是利用得到,解出a的值,利用勾股定理求出的长,从而求出最后结果.
【详解】解:设与交于M,如图,
设,则,
四边形为矩形,
,,,
,
将绕点A旋转,使点C落到延长线上的点F处,
,,,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
,
,
,
,
解得,(舍去),
,
在中,,
矩形的周长.
4.【问题提出】
(1)如图,在矩形中,点,分别是边,上的点,连接与交于点,若,求证:;
【迁移应用】
(2)如图,在中,,,点,分别是边,上的点,连接交于点,且,求的值;
【拓展提高】
(3)如图,在四边形中,点是边上的一点,连接与交于点,,,,请直接写出的值.
【答案】
()证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
();
()
【分析】()根据矩形的性质得到,求得,得到,根据相似三角形的性质得到,求得;
()根据补角的性质得到,根据相似三角形的性质得到,根据平行四边形的性质得到,,根据相似三角形的性质得到,求得,得到,于是得到结论;
()过点作,交延长线于,过点作,交延长线于,则四边形是平行四边形,得到∴,,,同()可得,在上取一点使得,连接,根据平行线的性质得到,推出是等边三角形,得到,, 求得,根据相似三角形的性质得到,设 ,则,,得到 ,根据题意列方程即可得到结论.
【详解】()略
()∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵,,
∴的值为;
()如图所示,过点作,交延长线于,过点作,交延长线于,则四边形是平行四边形,
∴,,,
同()可得,
∵,
∴设,,
在上取一点使得,连接,
∵,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,同角的补角相等,平行四边形的性质与判定,矩形的性质,等边三角形的性质与判定等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
5.如图,在中,,,点在上,且,连接.过点作的垂线交于点,交于点,连接,.
(1)求的长;
(2)求证:;
(3)求的值.
【答案】(1)4
(2)
证明:∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴
∴
∵
∴
∴;
(3)2
【分析】(1)直接由勾股定理求解即可;
(2)证明,得到,再由代入求证即可;
(3)先证明点为的中点,然后求出,,再由共高三角形面积比等于底之比求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴;
(2)略
(3)解:由(2)知,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
6.如图,已知矩形,点E在延长线上,点F在延长线上,过点F作交的延长线于点H,连结交于点G,.
(1)求证:.
(2)当,时,求的长.
【答案】(1)
证明:∵,,
∴,
∴.
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,即.
(2)
【分析】(1)根据等边对等角得出,根据矩形的性质得出,,即可证明,根据全等三角形的性质得出,进而即可求解;
(2)根据,得出,设,则, ,,根据相似三角形的性质列出等式,解方程即可求解.
【详解】(1)略
(2)∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
设,∵,
∴,,
∴,
解得,
∴.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
7.如图,平面直角坐标系中,已知直线的函数表达为,与x轴,y轴分别交于B、C两点,在x轴上有点A,且,
(1)写出点C坐标______,点B坐标______;求出的长?
(2)若点D从C点出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段运动,点F从B点出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段运动,其中一点最先到达线段的端点时,两点即刻同时停止运动;设运动时间为t秒,是否存在点D,使以点B、D、F为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若点D、F、E分别在线段、、上运动,是否存在有最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)或
(3)
【分析】(1)先求解一次函数与坐标轴的交点坐标,即可得到点B,C的坐标,再证明,利用相似三角形的性质可得答案;
(2)分当时,当时,两种情况讨论;
(3)作D关于对称的点M,作D关于对称的点N,连接,得到是等腰三角形,当四点共线,时,有最小值,则有最小值,同理(1)求出,即可求出结果.
【详解】(1)解:∵一次函数,
∴当,则,当,则,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由(1)知,
∴,
∵,
∵,
∴,
如图,当时,
∴,
∴,
根据题意:,
∴,
解得:,
此时,,
∴,
∴;
如图,当时,过点D作于点G,
∴,
∴,
∴,
解得:,
此时,,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上,以点B、D、F为顶点的三角形与相似时,D的坐标为或;
(3)解:存在有最小值为,理由如下:
作D关于对称的点M,作D关于对称的点N,连接,
则,,
∴,
∴是等腰三角形,
当四点共线,时,有最小值,则有最小值,
如图,此时,点四点重合,
∴,
∵点D与点N关于对称,
∴,
同理(1)得,
∴,
∴存在有最小值为.
【点睛】本题考查了坐标与图形,一次函数与几何综合,相似三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,对称的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
8.在平面直角坐标系中,正方形的位置如图所示,点,点在线段上,满足,动点从点出发以每秒3个单位长度的速度沿运动,动点从点出发以每秒1个单位长度的速度沿运动,两点同时出发,其中一点到达点时两点运动停止.设运动时间为秒.
(1)分别求出的长;
(2)求证:;
(3)当是直角三角形时,求出的值.
【答案】(1)
(2)证明:由运动可得,
∴,
∴,
∴,
∵正方形,
∴,
;
(3)或
【分析】(1)根据正方形,点,得到,再根据,得到,;
(2)由运动可得,结合得到,再根据正方形,得到,即可证明;
(3)过作于,于,则四边形是矩形,,当时,点到达,点到达,此时;当时,,此时,是钝角三角形;当时,,此时,,,然后根据和分类讨论,利用一线三垂直模型证明相似,代入列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵正方形,点,
∴,,
∵点在线段上,满足,
∴,;
(2)略
(3)解:由运动可得,,,则,,
∵是直角三角形,
∴或或,
过作于,于,则四边形是矩形,,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
同理可得,
∵,
∴,
当时,点到达,点到达,此时;
当时,,此时,是钝角三角形;
当时,,此时,,,
当时,,,
∴,
∴,
代入数值得,
解得,
满足的只有;
当时,同理可得,
∴,
代入数值得,
整理得,方程无解;
综上所述,当是直角三角形时,或.
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.如图,点在的边的延长线上,连接分别交于F、G.图中相似的两个三角形共有( )
A.4对 B.5对 C.6对 D.7对
【答案】C
【分析】根据平行四边形的性质,相似三角形的判定,全等三角形的判定进行分析即可.
【详解】解:∵是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,是一对特殊的相似,
∴相似的两个三角形共有6对.
2.如图,菱形和菱形的边长分别为4和6,、、三点在同一条直线上,且,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设交于点,根据菱形的对边平行,利用相似三角形对应边成比例列式求出,然后求出,根据菱形邻角互补求出,再求出点到的距离以及点到的距离;然后根据阴影部分的面积,根据三角形的面积公式列式进行计算即可得解.
【详解】解:如图,设交于点,过点作交的延长线于点,过点作交的延长线于点.
∵菱形,
∴,
∴,
∴,
∵菱形和菱形的边长分别为4和6,
∴,
解得,
则,
∵四边形和四边形是菱形,,
∴,,,
∴,
∴,,
∴阴影部分的面积,
=.
3.下列说法正确的是( )
A.两个直角三角形相似
B.两个等腰三角形相似
C.两个等腰直角三角形相似
D.有一个角是的两个等腰三角形相似
【答案】C
【分析】根据相似三角形对应角相等的要求,逐一判断各选项即可得出结论.
【详解】解:A、两个直角三角形只有一组直角相等,其余两个锐角不一定对应相等,
∴两个直角三角形不一定相似,故A错误;
B、两个等腰三角形的顶角、底角不一定对应相等,
∴两个等腰三角形不一定相似,故B错误;
C、所有等腰直角三角形的三个角都为,,,对应角都相等,
∴两个等腰直角三角形相似,故C正确;
D、有一个角是的等腰三角形,可以是顶角也可以是底角,两个三角形的内角不一定对应相等,
∴不一定相似,故D错误.
4.如图,在中,,,,为上一点,连接,以,为邻边作平行四边形,连接交于点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平行四边形性质得出为中点且,由垂线段最短可知当时最小,利用相似三角形性质计算即可 .
【详解】解:四边形为平行四边形,
为中点,,
,
当时,最短,即最小, 如图,
在中,,,
,
,,
,
,即,
,
,
即的最小值为.
5.如图,的边长分别为1,,2,正六边形网格由24个边长为2的正三角形组成,以这些正三角形的顶点为顶点画,使得,其相似比.嘉嘉说:“k的值有3个.”佳佳对嘉嘉说:“k不能取.”
对他俩的说法,正确的是( )
A.嘉嘉正确,佳佳不正确 B.嘉嘉不正确,佳佳正确
C.他俩都正确 D.他俩都不正确
【答案】A
【分析】根据题意可得,在正六边形网格找与相似的三角形,即找三边的比值为的直角三角形,分析图形可得共三种情况,即可解答.
【详解】解:∵的边长分别为1,,2,即,,,
∴,即
∴为直角三角形,
∵
∴,.
在正六边形网格中作出三边比为的直角三角形,如图所示:
在中,,故相似比;
在中,,故相似比;
在中,,故相似比;
∴k可取,,.
综上所述,嘉嘉正确,佳佳不正确.
二、填空题
6.如图,在中,是的中点,是上靠近的三等分点,与交于点,若,则__________.
【答案】3
【分析】过点E作,交于点,证明,,利用三角形相似的性质,代换证明即可;
【详解】解:过点E作,交于点,
在中,∵是的中点,
∴,
∵是上靠近的三等分点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
7.如图,中,,,点P从A出发,以每秒1厘米的速度向B运动,点Q从C同时出发,以每秒2厘米的速度向A运动.其中一个动点到达终点时,另一个也相应停止运动.那么,当以为顶点的三角形与相似时,运动时间是_____.
【答案】4或
【分析】设运动时间是t秒,根据题意得,,,根据相似三角形的性质可得或,进而求解即可.
【详解】解:设运动时间是t秒,
∵点P从A出发,以每秒1厘米的速度向B运动,点Q从C同时出发,以每秒2厘米的速度向A运动.
∴,,,
∵,且以为顶点的三角形与相似,
∴或,
∴或
∴或.
即当以为顶点的三角形与相似时,运动时间是4或.
8.利用无人机探照灯可以测量坡面的坡度.如图,一架无人机探照灯在点处,测得它的下边缘光线落在坡脚点处,上边缘光线落在斜坡点处,此时无人机离水平地面为8米.将无人机沿水平方向前进3米到达点处,探照灯的上、下边缘光线,落在斜坡,处,,此时点恰好在的正上方,现测得,则的值为____________.
【答案】
【分析】连接,作于,根据题意是直角三角形,根据勾股定理求出的长,证明,根据对应线段成比例,推出,求出,推出,分别求出和,进而求出,根据,,进而求出。
【详解】如图,连接,作于,
点恰好在的正上方,
,
,,
,,
,
,
又,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
三、解答题
9.在中,点,分别在,上.若,则称线段是中所对的“等截线”.
(1)如图1,已知是中所对的“等截线”,,,求的值(请直接写出答案).
【概念应用】
(2)如图2,在等腰中,,,,求所对的“等截线”的长度.
【深入探究】
(3)小明探究发现:任意三角形都存在某个角所对的“等截线”,且这条“等截线”唯一存在.如何画出“等截线”?他从阅读著名数学家波利亚的名著中受到启发:以为例,画出所对的“等截线”的部分步骤如下.
画法
图形
①在上适当的位置取点,作直线,交于点
②在上截取,连接并延长,交于点
③在上取点,使得
④作,交于点
…
请你根据以上信息,说明步骤④中的的长度即为所对的“等截线”的长度.
【答案】(1)
(2)
(3)解:如图,作交于点,过点作交于点,
∴四边形是平行四边形.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴平行四边形是菱形.
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是所对的“等截线”,
∴的长度即为所对的“等截线”的长度.
【分析】(1)先得出,,再设,求出,的长,进而可得,的长,然后根据正切的定义求解即可;
(2)设是所对的“等截线”,连接,设,先得出,则,再证出,根据相似三角形的性质建立方程,解方程即可;
(3)作交于点,作交于点,得出四边形是菱形,根据得出,根据菱形的性质即可得.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
设,
在中,,,
∵是中所对的“等截线”,
∴,
∴,,
∴在中,.
(2)解:如图,设是所对的“等截线”,连接.
设,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即,
解得(经检验,是所列方程的解)或(不符合题意,舍去),
∴所对的“等截线”的长度是.
(3)略.
10.【问题提出】
对矩形内两条互相垂直的线段与矩形两邻边的数量关系进行探究.
(1)如图1,在正方形中,,交于点G,则______(填比值);
【探究证明】
(2)如图2,在矩形中,,分别交于点E、F,分别交于点G、H,求证:;
为了解决这个问题,经过思考,大家给出了以下两个方案:
甲方案:过点A作交于点M,过点B作交于点
乙方案:过点E作交于点M,过点G作交于点
请在甲、乙两个方案中任选一个加以证明.
【结论应用】
(3)如图3,将矩形沿折叠,使得点B和点D重合.若,,求折痕的长;
【拓展运用】
(4)如图4,在四边形中,,,,点E、F分别在线段上,且,求的值.
【答案】(1)1
(2)证明:甲方案:如图2,过点A作交于点M,过点B作交于点N;
四边形是矩形,
,,,
四边形均为平行四边形,,
,,
,
,
,
,
又,
,
,
;
乙方案:如图2,过点E作交于点M,过点G作交于点N,交于点O,
四边形是矩形,
,,,
四边形均为矩形,
, ,
,,
,,
,
,
又,
,
,
∴.
(3)折痕的长为
(4)的值为
【分析】(1)证明,则,即可得到答案;
(2)甲方案:如图2,过点A作交于点M,过点B作交于点N;证明, ,,再证明,根据相似三角形的性质进行解答即可;乙方案:如图2,过点E作交于点M,过点G作交于点N,交于点O,证明,,再证明,根据相似三角形的性质即可得到结论;
(3)由矩形的性质可得,,由勾股定理得,由(2)可知,,即可得到答案;
(4)过点D作,交的延长线于,过点A作交EF于点,连接AC,过点F作于点,过点E作于点,证明,则,证明,最后证明 ,利用相似三角形的性质进行解答即可.
【详解】(1)解:四边形是正方形,
,,
又,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(2)略
(3)解:由矩形的性质可得,,
由勾股定理得,
由(2)可知,,
,
,
即折痕的长为;
(4)解:如图4,过点D作,交的延长线于,过点A作于点,连接,过点F作于点,过点E作于点,
, ,,
四边形是矩形,
∴,
,,,
,
,
∴,
∵
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
,
,
(不合题意舍去)或 ,
,
同(2)知, ,
又,
∴ ,
,
, ,
,
即的值为.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于点A、点B,直线与x轴、y轴分别交于点C、点D,与相交于点E,线段、的长是一元二次方程的两根(),,.
(1)求点A、C的坐标;
(2)求直线的解析式;
(3)在x轴上是否存在点P,使以点C、E、P为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点P的坐标;如不存在,请说明理由.
【答案】(1)A的坐标是,C的坐标是;
(2);
(3)存在,P的坐标是和.
【分析】(1)首先解方程求得方程的根,则A和C的坐标即可求得;
(2)根据三角函数求得B的坐标,作轴于点F,根据,利用相似三角形的性质求得和的长,即可求得E的坐标,利用待定系数法确定函数关系式;
(3)根据题意可判断点P在x轴正半轴,设P的坐标是,则.分成和两种情况进行讨论即可求解.
【详解】(1)解:(1)解方程,即,
即或,
解得:,
又,
,,
的坐标是,的坐标是.
(2)解:,
,则B的坐标是.
.
,
.
过点作轴于点F.
则,
.
,
,.
则,则点E的坐标是 .
设直线的解析式是,
,
解得: .
则直线的解析式是.
(3)解:当时,,
即,
.
,
.
,
.
根据题意可知点P在x轴正半轴,设P的坐标是,则.
①当时,,
即,
解得:,
则点P的坐标是;
②当时,,
则,
解得:,
则点P的坐标是.
综上可知,点P的坐标是和.
12.在沙滩上撑开的太阳伞如图所示,伞檐离地面的距离是,伞面撑开最宽处有,伞形成的阴影离伞脚,试问身高的小明在什么范围内不会被太阳光晒到?
【答案】小明站在伞脚的右侧,离伞脚到处,不会被太阳光晒到
【分析】解题时先结合题图获取伞高、伞面宽度、原有阴影长度、人的身高这些已知数值,依托平行投影光线平行的几何特征证明两个直角三角形相似,代入边长比例式计算出人头顶影子最远点到伞脚的距离,结合原有阴影下限,划定出不受光照的距离范围.
【详解】解:如图,过太阳伞的一个端点E作于F,设小明站在处时,其影子的最外端与点H重合,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴小明站在伞脚的右侧,离伞脚到处,不会被太阳光晒到.
13.如图,线段相交于点,点是线段的中点,连接,分别延长交于点.已知,且.
(1)求证:;
(2)如果平分,求证:.
【答案】(1)
证明:,
,
,
又在中,点为中点,
,
,
;
(2)
证明:平分,
,
,
,
又点是中点,,
,
,
∵
,
,
.
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
(1)根据已知易证,,由直角三角形的性质可得,进而得到,即可证明结论;
(2)由题意得,易证,由直角三角形的性质可得,推出,,易证,即可得出结论.
【详解】(1)略
(2)略
14.已知,如图,在中,点分别在边和上,,点是与CD的交点.
(1)求证:.
(2)如果,求.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2).
【分析】本题考查了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.
(1)证明,得到,即可得出结论;
(2)由,,求出,得到,由,得到.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
15.已知:如图,在梯形中,,连接,是等边三角形,,与交于点,.
(1)求证:;
(2)求证:点是线段的黄金分割点.
【答案】(1)
证明:如图所示,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∴.
(2)
证明:∵,
∴为等边三角形,即,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴点是线段的黄金分割点.
【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质,黄金分割点的计算,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据为等边三角形,,得到,由,得到,,由,得到,结合,得到,由相似三角形的判定方法即可求解;
(2)根据题意可得为等边三角形,即,由为等边三角形,得到,根据,得到,即,由此即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
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专题02相似三角形综合
内容概览
目常考题型精准突破
考点一相似三角形综合
题型1网格中相似三角形问题
题型2相似三角形中动点问题
题型3相似三角形应用
题型4相似三角形综合
目综合攻坚知能拔高
常考题型精准突破
●考点一相似三角形综合●—
◆题型1网格中相似三角形问题
1.图①、图②、图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长均为1,线
段AB的端点均在格点上.只用无刻度的直尺按下列要求在给定的网格中画图,不要求写出画法,保留必
要的作图痕迹,
B
图①
图②
图③
(I)在图①中,画出一个△ABC,使△ABC是轴对称图形,且点C在格点上;
(②)在图②中,在线段AB上找一点D,使AD:DB=2:3:
(3)在图③中,画线段FG,使FG与AB的夹角为45°(画一条即可).
2.如图1,如图2,如图3,在正方形网格中,A、B、C、D均为小正方形的顶点,三个顶点都在小正
方形顶点上的三角形叫作格点三角形,设线段AD与BC交于点P.
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图1
图2
图3
PA
()图1中PD的值为
(2)请仅用无刻度的直尺作图.
①请在图2中以线段BD为一边,画一个格点△DBE,使它与△ABC相似;
②请在图3中画一个最大的格点△4BG,使它与△ABC相似.
3.图①、图②、图③均是5×4的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为
1,点A、B、C、D均在格点上.在图②、图③中,只用无刻度的直尺,在给定的正方形网格中,按要求
画图,保留作图痕迹,不要求写出画法。
B
B
D
D
图①
图②
图③
BE
(1)如图①,
CE
(2)如图②,在BC上找一点F,使BF=2
(3)如图③,在AC上找一点M,连结BM、DM,使△ABM∽aCDM
4.图①、图②、图③均是4×4的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,线段AB的端点均在格点上,
在图①、图②、图③给定的网格中按要求画图.(保留作图痕迹,要求:借助网格,只用无刻度的直尺,
不要求写出画法)
图①
图②
图③
(I)在图①中,在线段AB上画出点M,使AM=3BM.
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(2)在图②中,在线段AB上画出点N,使AN=2BN
(3)在图③中,在线段AB上画出点Q,使PQ⊥AB.
◆题型2相似三角形中动点问题
1.如图,直角梯形ABCD中,ADIIBC,∠B=90°,AD=3,BC=6,点E在高AB上滑动,若△DAE与
△EBC相似,则当AE=2时,EB=()
E
B
A.4
B.6
C.4或9
D.4或6
2.如图,在△ABC中,AB=6cm,BC=12cm,动点P从点A开始沿AB边运动,速度为lCm/s;动点O
同时从点B开始沿BC边运动,速度为3cms的速度,当P、Q运动
时,△ABC与△QBP相似.
BO
3.如图所示,在平行四边形ABCD中,∠A=90°,AB=6c,BC=12C,点E由点A出发沿AB方向向点B
匀速移动,速度为lcs,点F由点B出发沿BC方向向点C匀速移动,速度为2Cs,如果动点E,F同时
从A,B两点出发,连接EF,若设运动时间为tS,解答下列问题:
(1)当t为多少时,△BEF为等腰直角三角形:
(2)是否存在某一时刻t,使△EFB∽△FDC?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
4.如图,点A(10,0),B(0,20),连接AB,动点MN分别同时从点A,0出发,以1单位长度/秒和2单
位长度/秒的速度向终点O、B移动,当其中一点到达终点时停止运动,设运动时间为t秒.
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N
个
O←-MAx
(I)用含t的代数式表示点M的坐标为一,点N的坐标为一,
(2)当四边形AMNB的面积恰好为76时,求此时t的值;
(3)试求t为何值时,△MOW与△AOB相似?
◆题型3相似三角形应用
1.如图,MN为凸透镜,其厚度忽略不计,O为凸透镜MN的光心,E为凸透镜的焦点,在凸透镜MN左
侧的主光轴上垂直放置一支蜡烛AB,透过凸透镜后成的像为CD.平行于主光轴的光线AF,通过凸透镜
折射后经过焦点,并与光线A0会聚于点C.若物距OB=6cm,像距OD=12cm,则凸透镜MN的焦距
OE的长为()
M
A.2cm
B.3cm
C.4cm
D.5cm
2.如图,马路上有两根垂直于地面BD的路灯AB和CD,其中AB=CD=7.2m,BD=18m,身高为l.8m
的小凯在两根路灯之间的地面上走动,当小凯走到点E处时,在路灯A、C的光线照射下他的影子顶端恰
好分别落在地面上的H点和F点,EH=2.4m(其中B,F,E,H,D五点在同一直线上),则EF的
长为
1m.
D
3.如图,学校为举办文艺汇演搭建了舞台及登台的台阶,台阶总高度AB=60Cm,台阶部分铺红地毯,地
毯长度为l4Ocm,支撑钢梁DE⊥AC,且D为BC的中点,则钢梁DE的长为
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舞台
台阶
4.如图,为了测量山脚B、C之间的距离,选定一点O,量得OB=120步,OC=80步,在BO的延长线
上取点D,使OD=60步,在C0的延长线上取点A,使OA=40步,量得AD=68步,你知道B、C之间
相距多少步吗?
5,【综合与实践】主题:X型晒衣架稳固性检测
步骤:如图1所示的是晒衣架的实物图,图2是晒衣架的侧面示意图,立杆AB,CD相交于点O,经测量,
得到AB=CD=136cm,OA=OC=5lcm,OE=OF=34cm,现将晒衣架完全稳固张开,横杆链EF成一条线段,
测得EF=32cm
图1
图2
(1)晒衣架完全稳固张开时,连接AC,证明:AC川EF:
(2)利用夹子垂挂在晒衣架上的连衣裙(夹子高度忽略不计)总长度小于多少时,连衣裙才不会拖在地面上?
6.真身宝塔是法门寺的主要建筑之一,因塔下藏有佛祖真身舍利而得名,初为“圣冢”,唐代建四级木
塔,明代改建砖塔.乐乐所在的“综合与实践”小组开展了测量“真身宝塔(如图)高度”的实践活动,
方法如下:在地面上C处,垂直于地面竖立高度为l.6m的标杆CD,此时地面上的点E,标杆的顶端点
D,真身宝塔的塔尖点B正好在同一直线上;然后将标杆向左平移到点G处,此时地面上的点F,标杆的
顶端点H,真身宝塔的塔尖点B正好在同一直线上.已知点F,G,E,C与真身宝塔底处的点A在同一直
线上,EC=0.8m,FG=1.2m,CG=11.35m,根据以上测量结果,请你帮助该“综合与实践”小组求出
真身宝塔的高度AB
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◆题型4相似三角形综合
1.如图,在正方形ABCD中,E为BC上一点,且CE=2BE,连接DE.过点A作AF⊥DE,垂足为F,
连接BF并延长交CD于点G,连接CF,则△BEF与△CFG的面积之比为()
D
G
B
E
7
A.9
B
c.
D.
2.如图,△ABC中,BD⊥AC,CE⊥AB,垂足为D,E,连接DE,若AE=1,CE=2,BC=3,则
DE的长度是()
D
A.
2
B.
3V5
5
c.35
3
D.
3.如图,矩形ABCD中,BC=1,将△ABC绕点A旋转,使点C落到AD延长线上的点F处,点B对应点
E,连接AC交EF于点G,若CG=2DF,则矩形的周长为
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D
G
4.【问题提出】
(1)如图l,在矩形ABCD中,点E,F分别是边AD,AB上的点,连接CE与DF交于点O,若
CE AB
∠FOC=90°,求证:DF=AD:
E
E
D
图1
图2
图3
【迁移应用】
(2)如图2,在oABCD中,AB=4,AD=7,点E,F分别是边AD,AB上的点,连接CE与DF交于点
CE
O,且∠COD+∠BAD=1800,求DF的值:
【拓展提高】
(3)如图3,在四边形ABCD中,点E是边AD上的一点,连接BD与CE交于点O,
AB 1 BC 4
CE
∠B0C=∠BAD=∠BCD=120,AD3:CD3,请直接写出BD的值.
5.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=2V5,点D在AB上,且BD=3AD,连接CD.过点A作
CD的垂线交CD于点E,交BC于点F,连接BE,AE=2.
(1)求CE的长:
(2)求证:BD2=9DEDC:
SA腿的值.
(3)求SBDE
6.如图,已知矩形ABCD,点E在CB延长线上,点F在BC延长线上,过点F作FH⊥EF交ED的延长
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线于点H,连结AF交EH于点G,GE=GH
G
(I)求证:BE=CF
AB5
(2②)当FH6,AD=4时,求EF的长.
?,如图,平面直角坐标系中,已知直线℃的函数表达为y行x+,与x轴,y轴分别交于8、C两点
在x轴上有点A,且∠ACB=90°,
(1)写出点C坐标,点B坐标;求出AC的长?
(2)若点D从C点出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段CB运动,点F从B点出发,以每秒1个单位长
度的速度沿线段BA运动,其中一点最先到达线段的端点时,两点即刻同时停止运动:设运动时间为t秒,
是否存在点D,使以点B、D、F为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,
请说明理由.
(3)若点D、F、E分别在线段BC、AB、AC上运动,是否存在DE+EF+FD有最小值?若存在,请求出
最小值;若不存在,请说明理由,
8.在平面直角坐标系中,正方形OABC的位置如图所示,点B(12,12),点D在线段AC上,满足
AD=3DC,动点E从点A出发以每秒3个单位长度的速度沿AB运动,动点F从点C出发以每秒1个单位
长度的速度沿CB运动,E,F两点同时出发,其中一点到达点B时两点运动停止.设运动时间为秒,
B
D
备用图
备用图
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()分别求出CD,AD的长:
(2)求证:△AED∽aCFD:
(3)当△DEF是直角三角形时,求出t的值.
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.如图,点E在ABCD的边CD的延长线上,连接BE分别交AD,AC于F、G.图中相似的两个三角形
共有()
D
B
A.4对
B.5对
C.6对
D.7对
2.如图,菱形ABCD和菱形ECGF的边长分别为4和6,B、C、G三点在同一条直线上,且∠A=120°,
则图中阴影部分的面积是()
B
G
A.85
B.9V3
C.43
D.63
3.下列说法正确的是()
A.两个直角三角形相似
B.两个等腰三角形相似
C.两个等腰直角三角形相似
D.有一个角是30°的两个等腰三角形相似
4.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=4,AC=8,P为BC上一点,连接PA,以PA,PC为邻边
作平行四边形PAOC,连接P2交AC于点O,则P9的最小值为()
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D
⊙
16
A.
4V5
B
5
c.5
D.&5
5
5
5.如图,△DEF的边长分别为1,√3,2,正六边形网格由24个边长为2的正三角形组成,以这些正三
角形的顶点为顶点画。ABC,使得△ABC∽△DEF,其相似比DE
=k.嘉嘉说:“k的值有3个.”佳佳
对嘉嘉说:“k不能取25.”
对他俩的说法,正确的是()
F
D
A.嘉嘉正确,佳佳不正确
B.嘉嘉不正确,佳佳正确
C.他俩都正确
D.他俩都不正确
二、填空题
6.如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是BC上靠近B的三等分点,BD与AE交于点F,若
AF=FE,则九=
7.如图,△ABC中,AB=8cm,AC=16cm,点P从A出发,以每秒1厘米的速度向B运动,点Q从C
同时出发,以每秒2厘米的速度向A运动.其中一个动点到达终点时,另一个也相应停止运动.那么,当
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以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似时,运动时间是
8.利用无人机探照灯可以测量坡面的坡度.如图,一架无人机探照灯在点D处,测得它的下边缘光线DA
落在坡脚点A处,上边缘光线DB落在斜坡点B处,此时无人机离水平地面MA为8米.将无人机沿水平方
向前进3米到达点E处,探照灯的上、下边缘光线EC,EB落在斜坡C,B处,AD∥BEDB∥CE,此时
点E恰好在的正上方,现测得BC三=。AB,则nB4N的值
M7777777A77777TN
三、解答题
9.在△ABC中,点D,E分别在AB,AC上.若BD=DE=EC,则称线段DE是△ABC中∠A所对的
“等截线”
D
B
图1
图2
(I)如图1,己知DE是△ABC中∠A所对的“等截线”,∠BDE=150°,∠DEC=120°,求tanC的值(请直
接写出答案)·
【概念应用】
(②)如图2,在等腰△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BC=2,求∠A所对的“等截线”的长度.
【深入探究】
(3)小明探究发现:任意三角形都存在某个角所对的“等截线”,且这条“等截线”唯一存在.如何画出
“等截线”?他从阅读著名数学家波利亚的名著中受到启发:以△ABC为例(AB<AC<2AB),画出∠A所
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对的“等截线”的部分步骤如下.
画法
图形
①在AB上适当的位置取点P,作直线PK∥AC,
PK交BC于点K
②在PK上截取P四=PB,连接B吧并延长,交
AC于点G
③在KC上取点M,使得QM=PO
B
④作CNII OM,CN交BG于点N
请你根据以上信息,说明步骤④中的CN的长度即为∠A所对的“等截线”的长度.
10.【问题提出】
对矩形内两条互相垂直的线段与矩形两邻边的数量关系进行探究.
D
H
G
B
F C
图1
图2
图3
图4
AF
(①如图L,在正方形ABCD中,AF⊥DE'AF交DE于点G,则DE
(填比值);
【探究证明】
(2)如图2,在矩形ABCD中,EF⊥GH,EF分别交ADBC于点E、F,GH分别交AB、DC于点G、
EF AB
H,求证:GHAD
为了解决这个问题,经过思考,大家给出了以下两个方案:
甲方案:过点A作AM∥EF交BC于点M,过点B作BN∥HG交CD于点N
乙方案:过点E作EM⊥BC交BC于点M,过点G作GN⊥CD交CD于点N
请在甲、乙两个方案中任选一个加以证明.
【结论应用】
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(3)如图3,将矩形ABCD沿EF折叠,使得点B和点D重合.若AB=3,BC=4,求折痕EF的长:
【拓展运用】
(④)如图4,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=AD=10,BC=CD=5,点E、F分别在线段AB、BC
DE
上,且AF⊥DE'求AF的值.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴、y轴分别交于点A、点B,直线CD与x轴、y轴分别交
于点C、点D,AB与CD相交于点E,线段OA、OC的长是一元二次方程x-18x+72=0的两根(
OA>0C),BE=5,0B=4OM.
(1)求点A、C的坐标:
(2)求直线CD的解析式:
(3)在x轴上是否存在点P,使以点C、E、P为顶点的三角形与△DCO相似?若存在,请求出点P的坐标:
如不存在,请说明理由.
12.在沙滩上撑开的太阳伞如图所示,伞檐离地面的距离是4m,伞面撑开最宽处有2m,伞形成的阴影离
伞脚lm,试问身高l.6m的小明在什么范围内不会被太阳光晒到?
2m
4m
A中末
1m 2m
13.如图,线段AD、BC相交于点E,点F是线段ED的中点,连接AB、BD、CD,分别延长BA、FC交
AE BE
于点G·已知∠BAD=90,且CE=DE
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G
E
B
(I)求证:∠ABE=∠FCD.
BG BC
②)如果DA平分∠BDC,求证:BD2CF·
14.已知,如图,在△ABC中,点D、E分别在边AB和AC上,AD·AB=AE·AC,点F是BE与CD的交
点.
E
F
C
(I)求证:△FDB△FEC」
(2)如果AB=15,AC=18,AD=6,求EF:DF.
15.己知:如图,在梯形ABCD中,ABIICD,连接AC、BD,△ABC是等边三角形,DE∥BC,DE与
AC交于点E,∠ADB=2∠DBC.
D
B
(I)求证:△ADE∽△DBC:
(2)求证:点E是线段AC的黄金分割点.
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专题02相似三角形综合
常考题型精准突破
。考点一相似三角形综合·一
◆题型1网格中相似三角形问题
1.(1)
如图,以AB为腰的△ABC即为所求:
B
图①
(2)
点D即为所求。
图②
3)
如图:线段FG即为所求:
A
B
图③
【详解】(1)略
(2)如图②,AEI‖BE,△AED△BFD,
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AE AD
BFBD
AE=2,BF=3,
.AD:DB=2:3
(3)取格点C、F、G、连接BC、AC、FG,
由图知:AB=V32+P=V10,BC=V32+1P=V10,
.AB=BC.
.AC=V42+22=√20,
4C2=(V20=20
:AB2+BC2=(1o+(1o=20,
..AB2+BC2 AC2
∴.△ABC为等腰直角三角形,
.∠BAC=45°
:AF=CG=1,AC=V4+2=√20,FG=√4+22=20,
∴.四边形AFGC是平行四边形,
.AC∥FG.
∴.∠BAC=∠B0OG=45°
即FG与AB的夹角为45°
2.(1)3
(2)①如图,△DBE即为所求:
②如图,△4BG即为所求
(B,)B
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【详解】(1)解:根据题意得:AB∥CD
.△ABP△DCP
器8,
(2)①证明:根据网格可得:∠BDE=∠BAC=45°,
.DEl AC
∴△3DEABAC:
②:AB=VP+1P=V2,AC=2,BC=V12+32=V10,
4B=VP+22=5,4G=VP+32=V10,B,C=V32+4=5,
AB210 AC 210 BC10
·4B5=5,4G105’BG5’
AB AC BC
ABAC BC'
.△ABCn△ABC.
3.时
B
(2)
图②
+A
3)
O
图③
【详解】(1)解:由图可知,AB/CD,
∴△ABEADCE,
BE AB 1
∴CEDC2
(2)解:如图,BC=V3+42=5,
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图②
DBII CE
.ADBFAECF,且相似比为DB:EC=2:3,
2
2
.BF=
BC=
2+3
x5=2,
(3)解:如图,
N
C
图③
.AN IICD.
∴.△NAMADCM,且相似比为NA:DC=2:3,
.AM:CM=2:3
AB:CD=2:3,∠BAM=∠C=90°,
∴.△ABM∽ACDM
4.(1)
解:如图①,取格点C,D,使AC=3,BD=1,且AC∥BD,
连接CD,交AB于点M,
则△ACMBDM,
AM_AC=3,
BM BD
即AM=3BM,
则点M即为所求.
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M
B
图①
(2)
如图②,取格点E,F,使AE=2,BF=1,且AE‖BF,
连接EF,交AB于点N,
则△AENABEN,
:N、AE
BN BF
2
即.AN=2BN,
则点N即为所求,
A
-E
-----W4F
B
图②
(3)
如图③,取格点G,连接PG交AB于点Q,
则点Q即为所求。
A
GO
B
图③
◆题型2相似三角形中动点问题
1.C
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612
2.
7或5
3.【详解】解:(1),四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°,
.四边形ABCD为矩形,
∴LA=B=LC-90°
当△BEF为等腰直角三角形时,只能是BE=BF,AE=t,
BE-AB-AE-6-1,BF-2t.
2=6-t,解得:2,
∴当仁2时,△BEF为等腰直角三角形
(2)存在
△EFB∽△FDC,
BE BF
CF CD
.BE=6-t,BF=2t,CF=12-2t,
6-t_21
即12-216'
3
解得:2或6,
又6时,B与E重合,所以不符合,舍去,
3
综上所述,当2时,△EFB∽△PDC.
4.(1)10-1,0),(0,20;
(2)4秒或6秒
(3)5秒或2秒
【详解】(1)ON=2,OM=(10-t).
.N(0,21),M(10-4,0)
故答案为:((10-4,0),(0,21):
(2):S四边形HMNB=SAAB0-SAMON,
476-X10x20-2×21x0-0.
2
.1=4或6,
6125
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∴当1=4秒或6秒时,四边形AMB的面积为76
(3):△MON与△AOB相似,∠MON=∠AOB=90°,
OM ON OM ON
·OA=0B或OB=OA
,10-t_2110-t24
六10=20或20=10,
解得:1=5或2,
.当1=5秒或2秒时,△MON与△AOB相似.
◆题型3相似三角形应用
1.C
2.3.6
3.24cm/24厘米
4.136步
5.(1)证明:,0A=0C=51cm,OE=0F=34cm,
OA OC
0E0F,
.∠AOC=∠EOF,
∴.△AOC∽△EOF,
∴.∠A=∠OEF,
.ACll EF
(2)连衣裙总长度小于120cm时,连衣裙才不会拖在地面上
【详解】(1)证明:略
(2)解:如图,过点O作ON⊥EF于N,过点A作AM⊥BD于M,
B
MD
.OE =OF=34cm,ON L EF,EF =32cm,
:EN-FN=1EF=16em,
2
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.0N=VOE2-EW2=V342-162=30cm,
AB=CD=136cm,04=OC=51cm,
.AB-OA CD-OC,OB=OD=136-51=85cm,
OE OF
:OB OD'
.∠EOF=∠BOD.
.AOEFAOBD.
.∠OEF=∠OBD
.∠ONE=∠AMB=90°」
.△OEN∽AABM」
OE ON
34=30
·AB=AM,即136AM:
解得:AM=120cm,
,连衣裙总长度小于120cm时,连衣裙才不会拖在地面上.
6.47m
【详解】解:根据题意得HG∥CD//AB,∠HGC=∠DCG=∠HDC=90°,
∴.△EDC∽△EBA,△FHG∽△FBA,四边形HGCD为矩形,
0器照%0m
FG EC
FAEA’
1.2
0.8
∴1.2+1135+CA0.8+CA'
解得CA=-22.7m,
1.60.8
AB0.8+22.7
.4B=47m
故真身宝塔的高度AB为47m.
◆题型4相似三角形综合
1.B
2.B
3.2W5-2V5+2
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4.
(1)证明:,四边形ABCD是矩形,
.∠A=∠CDE=90°,
.∠AFD+∠ADF=90°,
,∠FOC=∠EOD=90°
.∠ADF+∠CED=90°.
∴.∠CED=∠AFD
∴.△DAFACDE.
CE CD
·DFAD'
.CD=AB.
CE AB
DE AD
(2).∠COD+∠BAD=180°,∠COD+∠DOE=180°,
.∠DOE=∠DAF,
.∠ODE=∠ADF,
.△ODE∽AADF,
DF DE
DA OD'
,四边形ABCD是平行四边形,·
.CD∥AB,AB=CD,
.∠A+∠ADC=180°,
又:∠FOC+∠COD=180°,
∴.∠ADC=∠COD
.∠DCE=∠OCD」
∴.△DCE∽aOCD,
DE CE
OD CD'
DF CE
∴.DACD1
DF CECE AB
DAAB
即DFAD'
,AB=4,AD=7,
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CE
4
∴DF的值为7:
(3)如图所示,过点C作CN∥AD,交AB延长线于N,过点D作DM∥AB,交NC延长线于M,则
四边形DANM是平行四边形,
A
D
W-
p
℃M
.∠M=∠A=120°,DM=AN,MN=AD,
BD AD
同(2)可得CEDM'
AB 1
:AD3'
.设AB=a,AD=3a.
在NM上取一点P使得NB=NP,连接BP,
.AD∥MN,∠A=120°,
∠N=60°,
.△NBP是等边三角形,
.BP=NB=NP,∠BPN=60°
∴.∠BPC=120°=∠M,
:∠BCD=120°.
.∠PCB+∠PBC=60°=∠PCB+∠MCD,
∴.∠PBC=∠MCD
∴.△PBC∽aMCD.
CM DM CD 3
PB PC BC 4'
设DM=3x,则PC=4x,BP=PN=BN=AN-AB=3x-a,
.CM
93
=4x-4
a
.MN=PN+PC+CM=AD=3a,
93
.3x-a+4x
4-4a=30,
19
370,
解得:x
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.DM=3x
370,
57
.CE_DM37a
19
BD AD 3a 37
5.(1)解::AC=25,AE=2,AE⊥CD,
∴.CE=VAC2-AE2=4:
(2)略
(3)解:由(2)知∠DAE=∠ACD,
.AE⊥CD
.∠AED=∠CEA=90°,
.△AEDACEA,
、AE DE AD
CEAE AC'
2-DE=AD
·4-22W5'
.DE =1,AD=5
.BD=3AD=35.
.AB=AD+BD=45.
.AD×AB=V5×4V5=20,
:AC2=(25=20,
.AC2=AD×AB,
AD AC
·ACAB!
:∠DAC=∠CAB
∴.△DACOACAB.
.∠ACD=∠ABC,
.∠DAE=∠ACD
.∠DAE=∠ABC.
..FA=FB,
∠BAC=90°,
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.∠DAE+∠FAC=∠ABC+∠FCA=90°,
.∠FAC=∠FCA,
∴FC=FA,
..FB=FC,
:∠BAC=90°,
c-2455.
.EF=AF-AE=3,
设SMDE=S,
BD =3AD
.S.BDE =3S
'SAABE=SAADE +SAODE=4S,
指
SABEL AE 2
·SANEF EF3'
SBr=6S」
SA避-6S=2
SAMDE 38
6.(1)
证明:,FH⊥EF,GE=GH,
∴GE=GF=GH,
.∠GFE=∠E,
,四边形ABCD是矩形,
.AB=CD,∠ABC=∠DCB=90°,
∴△ABF≌aDCE(AAS),
.BF=CE,
.BF-BC=CE-BC,BE =CF.
(2)CDIFH
.△DCE~△HFE,
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EC CD
EF FH'
CD=AB.
CD AB 5
FHFH 6
设BE=CF=x,BC=AD=4,
∴.CE=x+4,EF=2x+4,
,x+4_5
∴.2x+46
解得x=1,
.EF=6
H
A
D
G
6
4
12
3+
7.【详解】(1)解::一次函数y=
5
当x=0则y-号当y0:则0-+号
3
5
9
..x=
5
.c)
sc-g得-s
.∠ACB=90°
∴.∠ACO+∠BCO=LCAO+∠ACO=90°,
.∠BCO=∠CAO,
.∠A0C=∠B0C=90°,
∴.△AOC∽aCOB
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12
AC=0C=5-4
BC OB 93'
5
AC=4:
(2)解:由(1)知BC=3,AC=4,
.'.AB=AC2+BC2=5,
∠B=∠B
3÷1=3(s),
∴.0<1≤3,
如图,当∠DFB=∠ACB=90°时,
OF B
.△DFB∽AACB.
BD BF
AB-BC'
根据题意:BD=BC-CD=3-t,BF=t,
.3-t_t
…53
解得:1=9
8’
此时,BF=9
BD=3-915
88
DF-DF-.OF-0B-BF-21
40
0引
如图,当∠FDB=∠ACB=90°时,过点D作DG⊥AB于点G,
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A
FOGB
.△FDB∽△ACB,
BD BF
BC AB
3-11
.3=5
解得:115
8’
此时,BF=5,BD=3-15_9
88
DF=BF2-BD2 -3
2
SBFD=7
139_1x15DG,
C1 DE-BD-BF-DG,即2X2828
:DG=9
10
·BG=VBD2-DG-27
0
:.0G=0B-BG=8
9
g2)
27399
综上,以点B、D、F为顶点的三角形与。4BC相似时,D的坐标为402或8'10:
24
(3)解:存在DE+EF+FD有最小值为5,理由如下:
作D关于AC对称的点M,作D关于AB对称的点N,连接MN,AM,AD,AN,FM,FN,DE,DF,EF,
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M
B
AM AD,AN AD,FM FD,EN ED.
.AM =AN,
∴.△AMN是等腰三角形,
当M,F,E,N四点共线,AD⊥BC时,AD有最小值,则AM,MN有最小值,
如图,此时,点D,M,F,C四点重合,
C(D,M.F)
E
-iN
.AM=AN=AC=4,
,点D与点N关于AB对称,
&MN⊥AB,ME=EN=)MN,
2
同理(1)得ME=12
5
.'MN =2ME
24
5
24
∴存在DE+EF+FD有最小值为5,
8.()(1)解::正方形0ABC,点B(12,12),
.0OA=AB=BC=OC=12,AC=VOA+OC2=12√2,
:点D在线段AC上,满足AD=3DC,
4D-4C=2.D=4c=2,
(2)证明:由运动可得AE=31,CF=t,
AE 3t t CF 1
∴AD923V2'CD3W2'
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AE CF
AD CD'
AE AD
CF CD'
,正方形OABC,
∴.∠DAE=∠DCF=45°,
△AEDACFD:
(3)解:由运动可得AE=3,CF=1,0≤31≤12,0≤1≤12,则BE=12-31,BF=12-4,0≤1≤4,
,△DEF是直角三角形,
∴.∠DEF=90°或∠DFE=90°或∠EDF=90°,
过D作DM⊥BC于M,DN⊥AB于N,则四边形MBND是矩形,∠MDN=9O°,
NEB
F
M
Cx∠DAE=∠DCF=45
∴.∠DAN=∠ADN=45°,
.AN=DN,
:AN2+DN2=AD2,AD=9√2,
.AN =DN=9.
同理可得DM=CM=3,
,△AED∽ACFD
∴.∠ADE=∠CDF,
当1=3时,点E到达N,点F到达M,此时∠MDN=∠EDF=90°:
当0≤1<3时,∠ADE=∠CDF<45°,此时∠EDF>90°,△DEF是钝角三角形:
当3<1≤4时,∠ADE=∠CDF>45°,此时∠EDF<90°,FM=1-3,EN=31-9,
当∠DFE=90°时,∠DFE=∠B=∠DMF=90°,∠DFM=∠FEB=90°-∠EFB,
∴.△EFB∽△FDM,
BE BF
FM DM'
12-3t12-t
代入数值得t-3=3,
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解得t=12±6V2,
满足3<1≤4的只有t=12-62:
当∠DEF=90°时,同理可得△EFB∽△DEN,
BE BF
DN EN'
12-3t_12-1
代入数值得9=31-9'
整理得(t-4)+8=0,方程无解:
综上所述,当aDEF是直角三角形时,t=3或12-6v2.
综合攻坚·知能拔高
一、选择题
题号
1
2
3
4
答案
C
C
D
二、填空题
6.3
32
7.4或5
16
8.21
三、解答题
90w54
(2)v5-1
(3)解:如图,作ND∥AC交AB于点D,过点D作DE∥CN交AC于点E,
y
D
∴.四边形CEDN是平行四边形.
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,PK∥AC,ND∥AC,
.PK∥DN,
.△BPQ∽aBDN
BO PO
·BNDN
CN∥QM,
.aBOM∽aBNC
BO OM
·BNCW'
PO OM
DN CN'
..OM=PO,
.CN=DN.
.平行四边形CEDN是菱形.
.CN=CE=DE=DN,
又.PK∥DN,
.∠PQB=∠DNB
.PO=PB
.∠PQB=∠PBQ.
.∠DNB=LPB2,
.'BD=DN
.'BD=DE=CE,
∴.DE是∠A所对的“等截线”,
∴.CN的长度即为∠A所对的“等截线”的长度.
10.(1)1
(2)证明:甲方案:如图2,过点A作AM∥EF交BC于点M,过点B作BN∥HG交CD于点N;
A
E
D
H
N
四边形
是矩形,
G
B
M
F
图2
ABCD
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.AD∥BC,AB∥CD,∠ABC=∠BCD=9O°,AD=BC,
∴四边形AEFM、HGBN均为平行四边形,∠BAM+∠AMB=90°,
:BN=GH AM=EF,
.EF⊥GH
.AM⊥BN,
.∠NBC+∠AMB=90°,
.∠BAM=∠NBC
又:∠ABM=∠BCN=90°,
BAM△CBN,
:B、AM
BCBN·
EF AB
GH AD
乙方案:如图2,过点E作EM⊥BC交BC于点M,过点G作GN⊥CD交CD于点N,EM交GH于点
0,
A
E
D
H
四边形
是矩形,
G
----月W
B
M F
图2
ABCD
.∠A=∠ABC=∠BCD=∠D=90°,AD=BC,ABIICD
∴.四边形AEMB、GBCN均为矩形,
.AB=EM,GN=BC=AD
:EF⊥GH,EM⊥GN,
∴.∠MEF+∠EOH=90°,∠GOM+∠HGN=90°,
∠EOH=LGOM,
∠MEF=∠HGN,
又∠EMF=∠GNH=90°,
∴△EFM∽aGHN,
EF EM
GH GN'
20125
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EF AB
∴GHAD
5
(3)折痕EF的长为4
DE
④AF的值为5
11.(1)A的坐标是(12,0),C的坐标是(-6,0):
4
(2②y=3+8:
(3)存在,P的坐标是(19,0)和(3,0).
【详解】(1)解:(1)解方程x2-18x+72=0,即(x-12)(x-6)=0,
即x-12=0或x-6=0,
解得:x=12,x2=6,
又0A>0C,
.0A=12,0C=6,
:A的坐标是(12,0),C的坐标是(-6,0).
(2解:0a-04
0B=16,则B的坐标是(0,16).
:.AB=V0A2+0B2=V122+162=20
BE=5,
.AE=AB-BE=15
过点E作EF⊥x轴于点F.
则△AEF∽△ABO,
AFEFAE
OA OB AB
.AF_EF 15
121620'
∴.AF=9,EF=12
则0F=12-9-3,则点E的坐标是(3,12).
设直线CD的解析式是y=ax+b(k≠O).
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C(-6,0),E(3,12),
4
k=
3
-6k+b=0
解得:
3k+b=12
b=8
则直线CD的解析式是y=兮+8,
y
(3)解:当x=0时,y=8
即OD=8
.CD=V0C2+0D2=V62+82=10.
0F=3,0C=6
∴.CF=OC+OF=9.
EF=12,
.CE=VCF2+EF2=V92+122=15
根据题意可知点P在x轴正半轴,设P的坐标是(p,0),则PC=p+6,
CD OC
D当△COD∽△CEP时,CP-CE'
10=6
即p+615’
解得:p=19
则点P的坐标是(19,0):
OC CD
②当△CODn△CPE时,CP=CE'
6_10
则p+615’
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解得:p=3,
则点P的坐标是(3,0)」
综上可知,点P的坐标是(19,0)和(3,0)
12.小明站在伞脚的右侧,离伞脚lm到2.2m处,不会被太阳光晒到
【详解】解:如图,过太阳伞的一个端点E作EF⊥AD于F,设小明站在MN处时,其影子的最外端与点
H重合,
2m
不E
4m
FA✉
1m
2m
.NH∥EG,
∴.∠NHM=∠EGF.
又.∠EFG∠NMH=90°,
∴.△EFG∽△NMH,
EF FG
·NMMH'
42
1.6M'
∴.MH=0.8
.AM=3-0.8=2.2(m),
∴小明站在伞脚的右侧,离伞脚1m到2.2m处,不会被太阳光晒到.
13.(1)
证明:E、BE
CEDE
∠AEB=∠CED
∴.△AEB∽△CED
∴.∠ECD=∠BAD=90°,∠ABE=∠ADC,
又:在RtAECD中,点F为ED中点,
..CF=DF
.∠ADC=∠FCD
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.∠ABE=∠FCD;
(2)
证明:DA平分∠BDC,
∴.∠ADC=∠ADB」
:∠ABE=∠FCD=∠ADC,
.∠ABE=∠ADB,
又:F点是DE中点,∠ECD=90°,
:DE =2CF,FC=FE,
.∴∠FEC=∠FCE,
∠FEC+∠BED=∠FCE+∠BCG=180°
∴.∠BED=∠BCG
.△BED∽△GCB,
BG BCBC
BDDE2CF·
14.(1)
证明:AD·AB=AEAC,
AD AC
AE=AB,
.∠BAE=∠CAD,
∴.△ABE∽△ACD
∴.∠ABE=∠ACD
又:∠DFB=∠EFC,
.△DBOAFEC:
、13
(29·
15.(1)
证明:如图所示,
D
46
y
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,△ABC为等边三角形,
.∠1=∠2=60°,
..AB II CD
.∠3=∠2=60°
.∠DCB=∠1+∠3=120°,
DE∥BC,
∠EDC=180°-∠DCB=180°-120°=60°,
.∠AED=∠EDC+∠3=120°,
.∠AED=∠DCB.
·DE∥BC.
.∠5=∠6,
:∠ADB=2∠5,且∠ADB=∠4+∠6,
.∠5=∠4,
.△ADE∽△DBC.
(2)
证明:.∠3=∠EDC=60°
∴△CDE为等边三角形,即CE=DE=CD,
,△ABC为等边三角形,
.AC=BC.
,△ADE∽△DBC,
AE DE
·CDBC
、AEEC
∴CE=AC,即EC2=AB.AC,
∴点E是线段AC的黄金分割点,
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