内容正文:
专题01 相似三角形
基础·固本强基
题型1 线段的比与比例的基本性质
题型2 平行线分线段成比例
题型3 相似图形的概念与相似比
题型4 相似三角形的判定综合(重点)
提升·进阶突破
题型5 相似三角形的性质
题型6 一线三等角与 K 字型相似(重点)
题型7 相似三角形的实际应用
拔高·压轴破难
题型8 动态几何中的相似(难点)
题型9 “手拉手”模型(旋转相似综合)(难点)
题型10 探究型与新定义型相似问题(重难点)
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基础·固本强基
题型1 线段的比与比例的基本性质(共8小题)
【模型】统一单位求比值模型;比例基本性质模型( )
【步骤】 ① 求比前先统一长度单位;② 写成比或分数形式化简;③ 用到比例时套用"两内项之积等于两外项之积"或合比、等比性质变形。
【易错】 ① 单位未统一(如 1cm 与 10mm 直接比成 1:10);② 线段的比与比的前后项顺序弄反;③ 合比、等比性质应用时加减项写错。
1.(26-27九年级上·四川·期中)黄金分割在生活中处处可见,即使是一片银杏叶,也蕴含着“黄金分割”.成都人民公园的银杏大道上,一片飘落的银杏叶主脉可看作线段.是的黄金分割点.若这片银杏叶主脉的长度为,则的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵是的黄金分割点,
∴,即,
∴.
2.(25-26八年级下·山东泰安·期末)四条线段、、、是成比例线段,其中、、,则的值为( )
A.3 B.4 C.6 D.7
【答案】B
【分析】四条线段a、b、c、d成比例,满足,根据比例的基本性质变形可得,将已知线段长度代入即可计算出d的值.
【详解】解:∵四条线段、、、是成比例线段,
∴,
即,
将,,代入等式,得,
整理得,
解得.
3.(25-26八年级下·山东泰安·期末)已知线段a、b、c的长度分别为3、6、9,再选取一条线段d,使得这四条线段成比例,这条线段的长度不能是( )
A.2 B.4.5 C.18 D.8
【答案】D
【分析】根据比例基本性质,两内项之积等于两外项之积,分三种情况计算出线段d的所有可能值,即可判断出不可能的取值.
【详解】解:情况1:若,则,解得,对应选项C,可能;
情况2:若,则,解得,对应选项B,可能;
情况3:若,则,解得,对应选项A,可能;
∴d的可能取值为2,4.5,18,不可能为8,故D不可能.
4.(25-26八年级下·山东淄博·期末)已知、、、为成比例线段,其中,,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据四条线段成比例的顺序列出比例式,代入已知线段长度计算即可得到结果.
【详解】解:∵、、、为成比例线段,根据定义可得,
∴将,,代入得,
解得.
5.(2026·河北沧州·模拟预测)嘉嘉周末到沧州博物馆观看沧州诗经文化展.他想了解一本古籍的长度,在古籍旁放了一支笔拍下照片如图所示.回家后量出照片上笔和古籍的长度分别为和,笔的实际长度为,则该古籍的实际长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了比例线段的应用(或相似图形的性质).根据照片中的物体长度与实际物体长度成比例(即比例尺固定),列出比例式求解即可.
【详解】解:设该古籍的实际长度为
照片上物体的长度与实际物体的长度成正比
∴
解得
该古籍的实际长度为故选D.
6.(26-27九年级上·四川·期中)若,则_______.
【答案】/
【分析】根据比例的性质求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
7.(26-27九年级上·甘肃·期中)若,则______.
【答案】
【分析】根据比例的性质,设,代入代数式,即可求解.
【详解】解:∵,设,
∴.
8.(26-27九年级上·宁夏·期中)若,则____________.
【答案】/0.5
【分析】本题将原分式拆成同分母的两个分式的差,再代入计算.
【详解】解:.
题型2 平行线分线段成比例(共6小题)
【模型】 平行线截比例模型("上比下、上比全、下比全"对应成比例)。
【步骤】 ① 确认哪几条直线互相平行;② 找出被截的几条直线及对应线段;③ 按"对应线段成比例"列出比例式求解。
【易错】 ① 对应线段找错位(把不同截线上的线段乱配);② 在"三角形一平行线"基本图形中混淆"平行线截得的比"与"侧边上的比"。
9.(26-27九年级上·辽宁丹东·阶段检测)如图,已知,那么下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,
∴,
∴;
无法得到,;
故只有选项D正确.
10.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)如图,直线,直线分别交、、于点A,B,C,过点B的直线分别交,于点D,E.若,,,则线段的长为______________
【答案】3
【分析】三条平行线截两条直线,对应的线段比值相等,得到和的比等于和的比,算出长度是的 2 倍;由与两段组成,总长为 9,也就是 3 份等于 9,求出长是 3.
【详解】解:已知直线,,,.
根据平行线分线段成比例定理:
得到,,
又因为,,把代入得:
故答案为:3.
【点睛】
11.(26-27九年级上·四川·期中)△中,,,点是直线上一点,且,过点作边的平行线,交直线于点,则的长为_______.
【答案】6或
【分析】分点P在边上和点P在边的延长线上两种情况,分别画出图形,利用平行线分线段成比例定理进行解答即可.
【详解】解:如图1,当点P在边上时,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
即,
解得,
如图2,当点P在边的延长线上时,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
即,
解得,
∴的长为6或.
12.(26-27九年级上·四川·期中)如图,已知,直线分别交1、2、3于、、,直线分别交1、2、3于、、,,,,那么_________.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,
解得.
13.(2026·西藏·中考真题)如图,在中,,,分别以点和点为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧交于,两点,作直线,分别交,于点,,则线段的长度是______.
【答案】
7
【分析】根据尺规作图痕迹可知是线段的垂直平分线,可得且为中点,结合证得,利用平行线分线段成比例定理得,得是的中位线,运用三角形中位线定理求解.
【详解】由作图可知,直线是线段的垂直平分线,
∴,.
∵,
∴,
∴.
∴.
∴.
∴是的中位线.
∴.
∵,
∴.
14.(26-27九年级上·湖南娄底·阶段检测)如图,已知直线,直线和被直线,,所截,若,,,求的长.
【答案】
【分析】利用平行线分线段成比例定理建立线段比例关系,先求出未知线段的长度,再通过计算得到的长.
【详解】解:,
,
将,,代入得,,
解得,
.
题型3 相似图形的概念与相似比(共5小题)
【模型】形同大小异模型(对应角相等、对应边成比例)。
【步骤】 ① 判断形状是否相同、大小是否不同;② 找出对应顶点,写出对应边与对应角;③ 用对应边之比求相似比(注意顺序与方向)。
【易错】① 把"全等"误排除在相似之外(全等是相似比为1的特例);② 相似比带顺序性, 与 的比和 与 的比互为倒数,写反即错。
15.(26-27九年级上·辽宁·期中)现有大小相同的正方形纸片20张,小凯用其中2张拼成如图所示的矩形,小明也想拼一个与它形状相同(相似)但比它大的矩形,则它至少要用张正方形纸片(不得把每个正方形纸片剪开),则的值为( )
A.6 B.8 C.12 D.18
【答案】B
【分析】如果与它形状一样且比它大,长与宽都增加一倍,所以长变成2×2=4张,宽变成2张,一共使用了8张正方形的纸,这样所用正方形纸片数量最少,据此即可解答.
【详解】解:∵正方形纸片大小相同,
∴拼一个与它形状相同但比它大的长方形,至少长和宽各是原来的2倍,
∴需要正方形的纸片是 (张).
16.(26-27九年级上·湖南娄底·阶段检测)如图,四边形与四边形相似,且、、、分别与、、、对应,则的度数为________.
【答案】
【分析】由相似多边形的性质得出,,再由四边形内角和为求解即可.
【详解】解:∵四边形与四边形相似,且、、、分别与、、、对应,
∴,,
∴.
17.(26-27九年级上·宁夏·期中)如图,四边形四边形,则的度数是____________.
【答案】/度
【详解】解:∵四边形四边形,
∴,
∴.
18.(26-27九年级上·甘肃·期中)如图,已知五边形五边形,且五边形与五边形的面积比为,若五边形的周长为,则五边形的周长为______.
【答案】
【分析】根据相似多边形的面积比求出相似比,再根据周长比等于相似比列出比例式解答即可.
【详解】解:设五边形的周长为,
∵五边形与五边形的面积比为,
∴相似比为,
∴五边形与五边形的周长比为,
即,
解得,
即五边形的周长为.
19.(26-27九年级上·陕西咸阳·阶段检测)已知四边形四边形,,若,则的长为____________.
【答案】
【分析】根据相似多边形对应边成比例的性质,结合已知与的倍数关系和的长度,即可计算的长.
【详解】解:∵ 四边形四边形,
∴
∵,
∴
把代入比例式得,
解得.
题型4 相似三角形的判定综合(共5小题)
【模型】 判定定理模型:两角对应相等、两边对应成比例且夹角相等、三边对应成比例。
【步骤】 ① 观察已知条件偏向角还是边;② 选最省力的判定定理;③ 规范书写对应顶点顺序,得出相似结论。
【易错】① "两边成比例"时用的不是夹角(SSA 不能判定相似);② 对应顶点顺序写错,导致后续比例式全部错位。
20.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,在同一平面内,将两个全等的等腰直角和摆成如图所示的样子,为公共顶点,,请在图中找出相似而不全等的三角形,并选取其中一对进行证明.
【答案】
图中相似三角形有∽∽∽
证明∽的过程为:
∵和都为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴∽.
同理可得;
证明的过程为:
∵,
,
,
∴,
∴.
【分析】本题考查了相似三角形的判定、等腰直角三角形的性质,关键是找到合适的判定方法;
根据有两组角对应相等的两个三角形相似可得∽∽∽.
【详解】略
21.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,已知.
(1)写出图中相似的三角形______(用“”连接),并证明你的结论.
(2)若点为线段的中点,请再写出一对和(1)问中不一样的相似三角形:______(用“”连接),并证明你的结论.
【答案】(1)
解: ,
证明:∵,
又,
∴,
∴ ,
(2)
或者 (答案不唯一),
解: ,证明如下,
∵ ,
∴,
∵为线段的中点,
∴,
∴, 即
又∵,
∴,
同理可得,即
又∵
∴ .
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定;
(1)根据三角形的外角的性质结合已知得出,进而根据两角相等的两个三角形相似,即可得证;
(2)根据为线段的中点,得出,根据得出则,根据两边对应成比例夹角相等的两个三角形相似,即可得证.
【详解】(1)略
(2)略
22.(2025九年级上·全国·专题练习)如下图.
(1)判断与是否相似,并说明理由.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
相似.理由如下:
,
.
(2)
【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质,证明是解题的关键.
(1)根据三组对应边的比相等的两个三角形相似,即可证得;
(2)由相似三角形的性质得出,即可得出答案.
【详解】(1)略
(2)解:由(1),得.
又,
.
23.(2025·江苏南京·二模)如图,在正方形中,是的中点,点在上,且.求证:.
【答案】
证明:法一:设正方形的边长为.
是的中点,
.
.
四边形为正方形,
.
在Rt中,,
.
又,
.
同理.
.
.
在和中,,
.
法二:设正方形的边长为.
是的中点,
.
.
四边形为正方形,
.
在Rt中,,
.
又,
.
同理.
在中,,
.
.
又,
.
在和中,
,
.
法三:
.
四边形为正方形,
.
是的中点,
,
.
在和中,
,
.
.
,
,
.
在和中,
,
.
【分析】本题考查正方形的性质,勾股定理,相似三角形的判定,熟练掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
设正方形的边长为.则,,再利用正方形的性质与勾股定理求得,.即可根据相似三角形的判定定理得出结论.
【详解】略
24.(24-25九年级上·上海嘉定·期中)如图,点D、E分别在线段和上,与相交于点O,,.求证:.
【答案】
证明: ,
,
,
,
,
,
.
【分析】本题考查了相似三角形的判定,根据可证,通过可证,然后根据相似的传递性即可得证.
【详解】略
提升·进阶突破
题型5 相似三角形的性质(共9小题)
【模型】性质链模型:相似 → 对应高、中线、角平分线、周长之比等于相似比 ,面积之比等于 。
【步骤】① 先确认相似关系并求出相似比 ;② 区分所求是"线段比( )"还是"面积比( )";③ 列比例式代入求解。
【易错】① 把周长比与面积比混用(面积比误写成 而非 );② 已知面积比反推相似比时忘记开平方。
25.(26-27九年级上·四川成都·阶段检测)如图,、分别是的边、上的点,,若与交于点,,则__________.
【答案】
【分析】由推出,得到,再由得,推出,得到,两个三角形与同高,面积之比等于底边长之比.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
设,则,
,
,
与同高,
.
26.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,,分别是的边,上的点,且,若,则的值为______.
【答案】
【分析】由与等高,根据面积比得出底边与的比,进而得出与的比,利用证得,求出与的比,再证,利用相似三角形周长比等于相似比求解即可.
【详解】解:,且与等高,
,
,
∵,
,
,
∵,
,,
,
.
27.(26-27九年级上·湖南娄底·阶段检测)如图,矩形中,,,点为的中点,点为边上一个动点,连接,,过点作于点,当时,的长为__________.
【答案】
【分析】根据相似三角形的性质可得,过点E作于点F,则,可得到四边形是矩形,从而得到,进而得到,根据等腰三角形三线合一计算即可.
【详解】解:矩形中,∵,
∴,,
∵点E为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
如图,过点E作于点F,则,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
28.(26-27九年级上·四川·期中)如图,将沿方向平移得到,与重叠部分(图中阴影部分)的面积是的面积的.已知,则平移的距离为______.
【答案】2
【分析】由平移的性质得,进而得到,由相似三角形的面积比等于相似比的平方即可求出的长,即可求出平移的距离.
【详解】解:设与相交于点,
沿方向平移得到,
,
,
,
,
解得,
.
29.(26-27九年级上·四川·期中)如图,在矩形中,,,点,分别在边,上,,,交于点,若是的中点,则的长为________.
【答案】
【分析】根据矩形的性质可得,,,从而可得,然后利用直角三角形斜边上的中线可得,进而可得,再证明,利用相似三角形的性质可求出的长,最后在中,用勾股定理求出的长,即可得到的长.
【详解】解:四边形是矩形,
,,,
,
,
(),
是的中点,
,
,
,
又 ,
,
,
,
,
(),
().
30.(26-27九年级上·江西九江·阶段检测)如图,在四边形中,平分,且.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)
【分析】(1)由平分,可得,由,可得,即可证得结论;
(2)由,可得,则,再由三角形内角和定理即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)可知,,
∴,
∴,
∵,,
∴.
31.(26-27九年级上·山东菏泽·阶段检测)如图,四边形是正方形,点为边上一点,连接并延长,交的延长线于点,连接交于点,连接.求证:.
【答案】证明:四边形是正方形,
,,,
在和中,
,
,
,,
∵,
,
,
又,
,
,
,
.
【分析】由四边形是正方形,得,,然后通过“”证明 ;由四边形是正方形,得,所以,由全等三角形性质可得,,故有,然后证明,得,即,所以.
【详解】略
32.(26-27九年级上·四川·期中)如图,正方形的对角线,相交于点,点是延长线上一点,连接,分别交,于点,,过点作于,交线段于.
(1)若 ,求的大小;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明:连接,如图所示:
由正方形的对角线相互垂直平分可知,,则,
在正方形中,对角线平分,则,
是的一个外角,
,
,
,
,
,则,
,
,
.
【分析】(1)由直角三角形两锐角互余、正方形对角线平分对角得到相关角度,数形结合表示出,代入值计算后,再由直角三角形两锐角互余求解即可得到答案;
(2)连接,如图所示,由正方形性质得出相关角度及,推出,进而由三角形相似的判定与性质得出,恒等变形即可得证.
【详解】(1)解:在中,,则,
在正方形中,对角线平分,则,
,
,
,
在中,;
(2)略
题型6 一线三等角与 K 字型相似(共4小题)
【模型】
【步骤】 ① 在同一直线上识别三个相等的角(常含直角);② 用"两角相等"证出两个三角形相似;③ 用对应边成比例求未知线段。
【易错】 ① 没抓住"等角、的余角也相等"导致对应关系错乱;② 把斜边与直角边错误对应,比例式失配。
33.(24-25九年级上·湖南衡阳·期中)如图,在矩形中,为线段上的一个动点(点不与 两点重合),连结接,过点作交于,连结.与是否相似?并说明理由;
【答案】.理由见解析
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,以及等角的正切相等知识,掌握其性质定理是解决此题的关键.用,可得到和一对锐角相等,再加上一对直角相等,可证相似.
【详解】.理由如下:
,
,
四边形是矩形,
,
,
又,
.
34.(23-24九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在矩形中,点是上一点,点F是上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)
证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)
【分析】()由矩形的性质和余角性质可得,,据此即可求证;
()由勾股定理可得,再根据相似三角形的性质即可求解;
本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,勾股定理,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
35.(24-25九年级下·甘肃陇南·阶段检测)【基础问题】
(1)如图1,在矩形中,点E、F分别在边上,,求证:.
【拓展延伸】
(2)如图2,在等边中,D为边上一点,E为边上一点,且,,,求的长;
(3)如图3,在四边形中,,交于点E,,交于点F,,,,求的值.
【答案】
(1)证明:,
,
∵四边形为矩形,
,
,
,
;
(2);(3)
【分析】(1)根据矩形的性质得,结合,则,证明,即可作答.
(2)先由等边三角形的性质得,再结合,得,证明,然后把数值代入进行计算,即可作答.
(3)因为,,则
所以,则,得,解得,故.即可作答.
本题考查了相似三角形的判定与性质,等边三角形的性质,矩形的性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】解:(1)略
(2)∵为等边三角形,
,
,
,
,
.
,
∴,
即,
解得;
(3),
,,
,
,
,
,
,
,
即,
解得:,
.
36.(24-25九年级上·陕西西安·阶段检测)如图,在矩形中,E是上一点,连接,,求证:.
【答案】
证明:四边形是矩形,
,
,
,
,
,
又 ,
.
【分析】本题考查矩形的性质,相似三角形的判定,熟练掌握以上知识点是解题的关键.由矩形的性质可得,结合,可得,根据两组对角相等即可证明.
【详解】略
题型7 相似三角形的实际应用(共8小题)
【模型】间接测量模型(利用影长、标杆、镜面反射构造相似)。
【步骤】 ① 把实物抽象为相似三角形几何图;② 找对应边(同一时刻物高∶影长为定值);③ 列比例式求高度、宽度等不可直接测量的量。
【易错】 ① "同一时刻"条件未用上,误用不同时间的影长;② 镜面反射时漏掉入射角等于反射角这一隐含相似条件;③ 单位不统一导致结果错误。
37.(2026·贵州·中考真题)如图,小红利用标杆测量学校旗杆的高度,标杆高,测得,,则旗杆的高度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】可证,根据相似三角形对应边成比例即可求出旗杆的高度.
【详解】解:,,
,
,
,
,,,
,
,
.
38.(25-26八年级下·北京·期末)《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,其中记载着这样一道题:今有树,不知其高,去树五十步,立表高五尺,人却退七步,望表末,与树末参直,人目高四尺,问树高几何?大致意思是:为求树高,在距离树50步的地方,竖立一根5尺长的标杆,再向后退7步,此时眼睛、标杆顶端、树顶端在一条直线上,眼睛离地面的高为4尺,则树高为( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】D
【分析】将实际问题转化为几何模型,过C作,分别交标杆、树于点、,证明,利用相似三角形对应边成比例的性质列方程求解即可.
【详解】解:设树高为尺,
如图,过C作,分别交标杆、树于点、,
∵,
∴,
∴,
∴,
由题意可知(尺),步,(步),尺,
∴,
解得,
故树高为尺.
39.(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,铁路道口的栏杆短臂长,长臂长.当短臂端点下降时,长臂端点上升(杆的宽度忽略不计)的高度是________ .
【答案】
【分析】先判断栏杆长短臂在升降过程中将形成两个相似三角形,再列方程求解即可.
【详解】解:设长臂端点升高x米,
由题意可知,栏杆长短臂在升降过程中将形成两个相似三角形,
则,
解得,
即长臂端点上升(杆的宽度忽略不计)的高度是.
40.(25-26八年级下·山东威海·期末)《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,其中记载着这样一道题:今有树,不知其高,去树五十步,立表高五尺,人却退七步,望表末,与树末参直,人目高四尺,问树高几何?大致意思是:如图,为求树高,在距离树50步的地方,竖立一根5尺长标杆,再向后退7步,此时眼睛、标杆顶端、树顶端在一条直线上,眼睛离地面的高为4尺,则树高为_______尺.
【答案】
【分析】将实际问题转化为几何模型,利用相似三角形对应边成比例的性质列方程求解即可.
【详解】解:如图,过作,分别交标杆、树于点,
设树高为尺,由题意可知(尺),步,(步),尺,
∵标杆、大树均与地面垂直,
∴,
∴,
∴,
解得.
41.(26-27九年级上·甘肃·期中)小军想用镜子测量一棵古松树的高度,但因树旁有一条小河,不能测量镜子与树之间的距离,于是他利用镜子进行两次测量,如图,第一次他把镜子放在点处,他在点处正好在镜中看到树尖的像;第二次他把镜子放在点处,他在点处正好在镜中看到树尖的像.已知,,,小军的眼睛距地面(即),量得,求这棵古松树的高度.(镜子大小忽略不计)
【答案】
【分析】先证明,得出,再证明,得出,由,得出,继而求出的长度,代入即可求出的长度,即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
解得:,
∴,
解得:,
答:这棵古松树的高度为.
42.(2026·浙江·中考真题)如图所示,是墙面与一个显示屏的侧视图,墙面与地面垂直,用两根等长的支架和连接墙面与显示屏,测得.
(1)证明:;
(2)若锦凌同学坐在显示屏前面,支架,,,锦凌同学的眼睛与显示屏底部等高,眼睛到墙面的距离,锦凌同学的视野被显示屏遮挡,出现了一个盲区.求的长度.
【答案】(1)证明:在四边形中,,
四边形是平行四边形,
.
(2)的长度为.
【分析】(1)根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形的判定定理,即可证明四边形是平行四边形,进而得到.
(2)先证明四边形是矩形,再利用相似三角形的判定定理证明出,根据相似三角形的性质建立比例式,最后结合已知数据求出的长度即可.
【详解】(1)略
(2)解:由题意知,墙面 地面,,,,
,,
,
四边形是矩形,
,
又,,
,
,
,,
,
.
43.(25-26九年级上·广东茂名·阶段检测)【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.
44.(25-26九年级下·山东淄博·期末)根据以下材料,完成探究任务.
综合与实践:打卡“天齐之门”雕塑
问题背景
如图1,临淄北站站前广场矗立着标志性雕塑“天齐之门”.雕塑以古篆书“齐”字为设计原型,巧妙融合“门”的造型,四根立柱象征四方宾朋齐聚;顶端融入蹴鞠纹饰,呼应临淄作为世界足球起源地的深厚文化底蕴.雕塑整体寓意“海纳百川、开放包容、和合共生”的齐文化精神.站在雕塑正面取景,当雕塑顶部、被拍摄者的头顶和相机镜头在同一条直线上时,拍摄的照片视觉效果最佳.
(1)如图2,小明在距离“天齐之门”雕塑底部 的地面垂直放置一根标杆,然后沿水平直线后退至点处,调整高度使眼睛恰好通过标杆顶端看到雕塑的顶部.经测量,小明的眼睛距离地面的高度,标杆,求雕塑顶部距离地面的高度.
(2)如图3,小明在点处为站在点处的哥哥拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知哥哥身高,此时相机镜头距离地面的高度.然后,他们互换位置,哥哥在点处为站在点处的小明也拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知小明身高,求此时相机镜头距离地面的高度(精确到).
【答案】(1)雕塑顶部距离地面的高度为;
(2)此时相机镜头距离地面的高度约为.
【分析】(1)延长,交于M,由,,,得到,推出,根据相似三角形的性质得到结论;
(2)延长,交于T,由,,,得到,推出,根据相似三角形的性质得到,设,则,,求得,,过Q作于S交于R,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)解:如图,延长,交于M,
∵,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
解得,
∴,
∴,
答:雕塑顶部距离地面的高度为;
(2)解:延长,交于T,
∵,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
设,则,,
∴,,
过Q作于S交于R,
则,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
答:此时相机镜头距离地面的高度约为.
拔高·压轴破难
题型8 动态几何中的相似(共6小题)
【模型】 分类讨论与函数建模模型(动点使三角形相似存在多种对应)。
【步骤】 ① 用含时间 的式子表示相关线段;② 按顶点对应的不同情况分类,分别列相似比例式;③ 解出 ,并将面积等表示为 的函数求最值。
【易错】 ① 只考虑一种对应关系导致漏解;② 求出的 超出运动范围(取值实际意义未检验)而多解。
45.(2023·四川巴中·一模)如图,,射线和线段互相垂直,为线段上一点,点在射线上,且,作,并截取 ,连接并延长交射线于点,设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定,过点作于点,证明,根据相似三角形的性质结合已知得出,,证明,得出,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,
∵
∴,
∵
∴
∴
∴
∴
∵ ,
∴,
∴,
∵
∴
∴
∴
即
整理得:.
故选:A.
46.(26-27九年级上·山东青岛·阶段检测)如图,已知中,,,.如果点P由A出发沿方向向点C匀速运动,同时点Q由B出发沿方向向点A匀速运动,它们的速度均为.连接,设运动的时间为t(单位:).解答下列问题:
(1)当t为何值时,与相似?
(2)的面积记为S,请用含有t的代数式表示出S.
(3)是否存在某时刻t,使得平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)首先利用勾股定理求出,根据题意得,则,然后分两种情况讨论,分别利用相似三角形的性质列式求解;
(2)过点Q作于点H,证明,得到,表示出,然后利用三角形面积公式求解即可;
(3)连接,过点P作于点E,利用角平分线的性质得到,证明,得到,然后代入求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
根据题意得,,则,
当时,,
∴,
∴;
当时,,
∴,
∴;
综上所述,当或时,与相似;
(2)解:如图,过点Q作于点H,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,过点P作于点E,
∵,则,
∵平分,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴.
47.(26-27九年级上·广东·阶段检测)如图,在中,,,.点P从点C出发,沿折线向终点A运动,在上以每秒3个单位长度的速度运动,在上以每秒4个单位长度的速度运动,点Q从点A出发,沿方向以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,P、Q两点同时出发,当一点到达端点时另一点也随之停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)线段的长 .(用含t的代数式表示)
(2)当与的一边平行时,求t的值.
【答案】(1)当时,;当时,
(2)或
【分析】(1)分和两种情况进行讨论求解即可;
(2)分和两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,点P从点C出发,沿折线向终点A运动,在上以每秒3个单位长度的速度运动,
∴点P到达点B的时间为(秒),
∵,,,
∴,
∵点Q从点A出发,沿方向以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,
∴点Q到达点C的时间为(秒),
∵在上以每秒4个单位长度的速度运动,,
∴点P到达点A的时间为(秒),
∴当时,,
故;
当时,;
(2)解:由题意,,
∴,
如图所示,当时,即点P在上运动时,当时,
∴
∴
∴
∴;
如图所示,当时,即点P在上运动时,当时,
∴
∴
∴
∴;
综上所述,当与的一边平行时,或.
48.(25-26九年级上·江西抚州·期中)如图,在矩形中,,,点是的中点.点,分别从点,两点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动.点,的速度均为,当点到达点时,两个点随之停止移动.设移动开始后第秒时,的面积为 .
(1)当秒时,的值是多少?
(2)当为何值时,以点,,为顶点的三角形与以点,,为顶点的三角形相似?请说明理由.
【答案】(1)
(2)或或
【分析】(1)根据运动情况得到,,再根据求解,即可解题;
(2)分两种情况:①当时,②当时,结合相似三角形性质列式求解,即可解题.
【详解】(1)解:当时,,
,
.
∵点是的中点,,
∴.
∴
.
(2)解:当运动时间为时,,.
①当时,
则,
即.
解得:.
②当时,
则时,
即.
解得:,.
综上所述,或或.
49.(23-24九年级上·四川成都·期中)如图,已知中,.如果点P由B出发治方向点A匀速运动,同时点Q从A出发沿方向向点C匀速运动,它们的速度均为.连接,设运动的时间为t(单位:s)解答下列问题:
(1)当t为何值时平行于;
(2)是否存在某时刻,使线段恰好把的周长平分?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
(3)当t为何值时,与相似?
【答案】(1)
(2)
解:不存在,
∵已知中,,
∴,
∴的周长为,
∵,
∴不存在某时刻,使线段恰好把的周长平分;
(3)或
【分析】本题考查相似三角形的应用、勾股定理,熟练掌握相似三角形的性质是解答的关键.
(1)证明,利用相似三角形的对应边成比例列方程求解;
(2)先利用勾股定理求得,进而求得的周长和,进而可得结论;
(3)分和两种情况,利用相似三角形的性质分别列方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意,,,
∵,
∴,,
∴,
∴,即,
解得,
答:当时,平行于;
(2)略
(3)解:当时,由(1)知,;
当时,,则,
解得,
综上,当t为或时,与相似.
50.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)如图,在中,,现有两个动点P、Q分别从点A和点B同时出发;其中点P以的速度沿向终点B移动,点Q以的速度沿向终点C移动,其中一点到终点,另一点也随之停止.连接.设动点运动时间为x秒.
(1)含x的代数式表示的长度;
(2)x为何值时,为等腰三角形?当和相似时,求此时x的值.
【答案】(1)
(2);当和相似时,x的值为或
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是分两种情况进行讨论,本题属于中等题型.
(1)首先运用勾股定理求出边的长度,然后根据路程=速度×时间,分别表示出的长度;
(2)由于,如果为等腰三角形,那么只有一种情况,即,由(1)的结果,可列出方程,从而求出x的值;设经过x秒后相似,由于没有说明对应角的关系,所以共有两种情况:与,再根据相似三角形的性质列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
由运动可知:,
∴.
(2)解:, 为等腰三角形,
,
,
∴.
∴当时,为等腰三角形.
∵,
当时,两三角形相似,此时,
解得;
当时,两三角形相似,此时,
解得,
综上所述,满足条件的x的值为或.
题型9 “手拉手”模型(旋转相似综合)(共3小题)
【模型】
【步骤】 ① 识别“共顶点、等顶角”结构,明确旋转中心;② 通过“加/减公共角”证出新的等角,利用 SAS 判定出“手拉手”全等或相似三角形;③ 运用对应边相等/成比例、对应角相等的结论,推导线段关系或结合勾股定理求值。
【易错】 ① 找错对应边,违背“左手拉左手、右手拉右手”原则;② 混淆全等与相似,在相似模型中错误得出线段相等而非成比例;③ 忽略旋转方向,导致对应角关系弄反。
51.(26-27九年级上邵阳·阶段检测)嘉淇做数学探究实验,如图,已知:均为直角三角形,其中,现以为边作四边形,且,,点在一条直线上.
第一步,如图1,将的顶点与点重合,在上;
第二步,如图2,将绕点逆时针方向旋转,每秒旋转分别与边交于点;
第三步,如图3,当旋转到点落在上时停止旋转,此时点恰好在上;
第四步,如图4,在第三步的基础上,点带动立即沿边从点向点平移,每秒个单位长度,当点与点重合时停止运动,设整个过程中的运动时间为ts.
(1)如图1,①______;②点到直线的距离是______;
(2)如图2,求证;
(3)如图3,当从初始位置到点落在上时,求的长度;
(4)当点落在四边形的边上时,直接写出对应的值.
【答案】(1)①=;②2;
(2)
根据题意可知,
∴,
;
(3);
(4)7或.
【分析】对于(1),根据勾股定理解答即可;
对于(2),根据“两角相等的两个三角形相似”证明即可;
对于(3),如图,连接,并说明,可求出,再求出,然后证明可得,进而得出,再根据勾股定理求,可根据特殊角的三角函数求出,然后根据勾股定理,得,最后根据求出答案.
【详解】(1)①;②2.
根据勾股定理,得.
根据题意,可知,
∴,,
∴,
解得,
所以点A到的距离是2.
故答案为:,2;
(2)略
(3)如图,连接,
,
则.
,
.
,
则.
∵,,,
∴
.
又
.
又
根据勾股定理,得,
,
根据勾股定理,得,
.
(4)7或.
由(3)知,当从初始位置旋转到点落在上时,,
则旋转所用时间为;
当平移到点落在上时,如图2,连接,由(3)知,
,
,在取点,使得,
.
设,则,
由,
得,
解得
∴点平移的距离为,
平移所用的时间为,
故当平移到点落在上时,所运动的总时间为.
综上所述,的值为7或.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,相似三角形的判定,全等三角形的性质和判定,平移和旋转,等腰三角形的性质和判定,画出旋转和平移的图形并构造辅助线是解题的关键.
52.(26-27九年级上·衡阳·阶段检测)如图,和是两个全等的等腰直角三角形,,的顶点与的斜边的中点重合,将绕点旋转,旋转过程中,线段与线段相交于点,线段与射线相交于点.
(1)如图①,当点在线段上,且时,求证:;
(2)如图②,当点在线段的延长线上时,求证:.
【答案】(1)
证明:是等腰直角三角形,
,,
,
,
是的中点,
,
在和中,
,
;
(2)
证明:和是两个全等的等腰直角三角形,
,
,
即,
,
,
.
【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定、三角形的外角性质.
(1)由是等腰直角三角形,易得,,又由,是的中点,利用,可证得:;
(2)由和是两个全等的等腰直角三角形,易得,然后利用三角形的外角的性质,即可得,则可证得:.
【详解】(1)略.
(2)略.
53.(26-27九年级上·娄底·阶段检测)在等边三角形和等边三角形中,点为边的中点,分别交于点,连接.
(1)如图1所示,若,则的度数为__________(直接写出结果).
(2)如图1所示,若为任意锐角,证明:.
(3)若将绕点顺时针旋转,如图2所示与的延长线交于点,其他条件不变,则(2)中的结论是否仍成立?并写出证明过程.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)成立,证明见解析
【分析】本题考查等边三角形的性质,三角形的外角,相似三角形的判定,熟练掌握一线三等角相似模型,是解题的关键.
(1)根据等边三角形的性质,结合三角形的外角的性质,进行求解即可;
(2)等边三角形的性质,得到,利用三角形的外角得到,即可得证;
(3)成立,同法(2)即可得证.
【详解】(1)解:∵边三角形和等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
故答案为:.
(2)证明:由(1)知:,
∵,,
∴,
又∵,
∴;
(3)成立,证明如下:
∵等边三角形和等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴.
题型10 探究型与新定义型相似问题(共10小题)
【模型】规则转化与归纳猜想模型(给定新概念如"近似相似比"或要求探究特殊角度)。
【步骤】 ① 准确理解题目新定义的判定条件或比值规则;② 把它转化为常规的相似判定 / 比例式;③ 计算前几项或特例归纳规律并验证。
【易错】① 照搬熟悉的判定定理,忽略新定义的特殊门槛;② 探究规律时未验证边界情形,结论以偏概全。
54.(26-27九年级上·四川·期中)按要求解答下列问题:
(1)【操作发现】如图(1),在和中,,,,连接,交于点.
①与之间的数量关系为 ;
②的度数为 ;
(2)【类比探究】如图(2),在和中,,,连接,交的延长线于点.请计算的值及的度数;
(3)【实际应用】如图(3),是一个由两个都含有角的大小不同的直角三角板、组成的图形,其中,且、、在同一直线上,,,求点、之间的距离.
【答案】(1)①;②
(2),
(3)或
【分析】(1)证明,即可得结论;
(2)证明,即可得结论;
(3)分两种情形解直角三角形求出,再利用相似三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)解:如图,设交于,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
∴,
.
(2)解:如图,设交于,
在和中,
,,
,,,
∴,
,
∴,
,
∴,,
,
∴,
.
(3)如图中,作于,连接,则,
在中,
∵,,
,
,
,
,
∵,
,
,
在中,,
,
∵,
∴,,,
∴,,
,
∴,
.
如图,连接,作于,
同理可得,,
,
,
∴,
.
综上所述,点、之间的距离是或.
55.(26-27九年级上·吉林·期中)【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动时遇到一个几何问题:如图①,在矩形中,,,O是的中点,E、F分别是直线上一个动点,连接,且于点Q,求线段的最小值.
【问题探究】小明发现的长度不变且互相垂直,可将沿的方向平移,使E和F重合,点O的对应点为点G,将两个动线段拼接在一起,转化成两个定点之间的最短距离问题.此时,小明想到可先构造相似三角形,求出的值,再利用相似比求出的最小值.以下是小明的求解过程:
如图①所示,作于点H:
证明过程缺失
∴.
(1)请你将相似前的证明过程补充完整,并直接写出的值为______;
(2)【问题解决】如图②,过点O作,且.则线段的最小值为______;
(3)【方法应用】如图③,,,,则的最小值为______.
【答案】(1)解:如图① ,作于点,则,如图,
∴,
∵,即,
∴,
∴;
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴;
∵;
的值为
(2)
(3)
【分析】(1)过点作于点,证明,可得出的值;
(2)由是的中点得,由勾股定理得,由得,过点作,且,连接,则四边形是平行四边形,得,则,当三点共线时,最小值为,由勾股定理得即可;
(3)过点作,且,连接,过作于点,当、、三点共线时的值最小,最小值为;由平行四边形的性质得,,由勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:如图① ,作于点,则,如图,
∴,
∵,即,
∴,
∴;
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵是的中点,
∴,
在中,
∵,
∴,
过点作,且,连接,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
当三点共线时,最小值为,
∵,
∴
∴,
∴的最小值为;
(3)解:过点作,且,连接,过作于点,如图,
则四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当、、三点共线时的值最小,最小值为;
在中,,
∴的最小值为.
56.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)问题背景:
在学习“相交线与平行线”时,课本上有这样一个问题:你能用矩形纸片通过折纸的方法折出互相垂直的直线吗?小唯的折法如图1所示:
(1)小花将第三步得到的图形标上字母,得到图2,的度数为_________;
迁移应用:
(2)如图3,在中,将边绕点C顺时针旋转,得到,延长到点E,使,连接,求的值;
联系拓展:
(3)如图4,在四边形中,,,点E为的中点,连接,若,,,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)10
【分析】(1)根据折叠的性质以及邻补角的性质即可解答;
(2)如图,过点D作交的延长线于点H.先证明可得,再证明,最后根据等腰直角三角形的性质即可解答;
(3)如图,连接,根据等腰三角形的性质可得;如图:将绕点B逆时针旋转得到,连接,则,再证明可得易得,然后证明,最后根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:由折叠的性质可得:
∵,
∴,即.
(2)如图,过点D作交的延长线于点H.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,,
∴.
∴.
(3)解:如图,连接,
∵,点E为的中点,
∴,
将绕点B逆时针旋转得到,连接,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴在中, .
∴.
57.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)【问题背景】
(1)①如图1,已知、分别是的边和边上的点,且,则,把绕着逆时针方向旋转,连接和.如图2,找出图中的另外一组相似三角形______;
②如图2,在中,,,,、分别是、中点,把绕着点逆时针方向旋转,写出旋转过程中和的位置和数量关系:______、______;
【迁移应用】
(2)在(1)的条件下,把绕着点逆时针方向旋转到如图3,连接和,取中点,的中点,连接,若,求的长.
【创新应用】
(3)如图4,,,是直角三角形,,将绕着点旋转,连接,是上一点,,连接,求的最小值.
【答案】(1)① ;②;
(2)
(3)最小值为
【分析】(1)①由已知得到边的比例式,结合旋转与等式性质得到,用两边成比例且夹角相等即可证明;②先通过两边对应成比例且夹角相等证明,得到,再利用角的等量代换,证明与夹角是直角,得到垂直关系;
(2)借助(1)中相关结论算出的长度,再运用三角形中位线定理求出即可;
(3)过点作于点,过点作于点,利用等腰三角形三线合一求,用面积法求,勾股定理算出,通过两边对应成比例且夹角相等证明,进而求得,最后依据两点之间线段最短求出的最小值.
【详解】(1)解:① ∵,
∴,
∴,
由旋转可得,
∴,即,
∴;
②∵,,
∴,
∵、分别是、中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
如图,延长交于,交于,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,
由(1)得,
∵为中点,为中点,
∴是的中位线,
∴;
(3)解:如图,过点作于点,过点作于点,连接,
∵,,
∴,
在中,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵是定值,是定点,,当,,三点共线,在线段之间时取等号,
∴最小值.
58.(2026·江西赣州·模拟预测)综合与实践:特例感知
如图1,已知正方形,为对角线上一点,过点作交边于点,连接.
(1)填空:________,和的数量关系为________,________(填“是”或“不是”)等腰三角形;
(2)类比迁移:如图2,已知菱形,为对角线上一点,过点作交边于点,使得,连接.请判断是不是等腰三角形,并说明理由.
(3)拓展探究:如图3,已知矩形,,,为对角线上一动点,点不与点重合,过点作交边于点,连接.
①求证:.
②当是等腰三角形时,请直接写出的长.
【答案】(1)90,相等,是
(2)解:是等腰三角形,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴,
∴是等腰三角形;
(3)①证明:如下图,作于点,作于点,
∵四边形为矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②或2
【分析】(1)首先根据正方形的性质证明,结合可证明,进而证明;证明,由全等三角形的性质可得,进一步证明,易得,可证明,即是等腰三角形;
(2)首先证明,结合菱形的性质证明,由全等三角形的性质可得,,进一步证明,可证明,即是等腰三角形;
(3)①作于点,作于点,易得四边形是矩形,证明,,结合相似三角形的性质可得,即可证明结论;②设,则由①得,进而可得,且,,然后分,,三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形为正方形,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:略;
(3)①证明:略;
②解:设,则由①得,
∵,
∴,
由①可知,
∴,
则,
若,如下图,
则,
∴,
解得(此时,舍去),
∴;
若,如下图,
∵,
∴,
∴,解得,
此时,舍去;
当时,如下图,
即,
∴
解得(此时,舍去),
∴.
综上所述的长为或2.
59.(25-26八年级下·山东烟台·期末)【尝试发现】
(1)如图,在和中,,,,请直接写出线段和的数量关系是 .
【变式探究】
(2)如图,,连接和,的延长线交于点,.
①求的值;
②判断和的数量关系并证明;
【联系拓广】
(3)如图3,矩形中,,,是对角线.是边上一动点,连接,以为直角边向逆时针方向作,使,连接,.
①求证:;
②直接写出线段长度的最小值.
【答案】(1);
(2)①;
②;
证明:记、交于点,
由知,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)①证明:∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②.
【分析】(1)根据证明三角形的全等,即可得到;
(2)①由相似三角形的性质,可得,,式子变形可得,根据角的数量关系,可得,利用相似三角形的判定,则,得到,即可;②由相似三角形的性质,可得,根据三角形的内角和,推出,等量代换,得到;根据,等量代换,即可得到;
(3)①由相似三角形的性质,可得,,得到角的数量关系,,根据相似三角形的判定和性质,得到,再根据角的数量关系,则,得到,即可求解;②由①知,点在直线上运动,当时,有最小值;利用相似三角形的判定和性质,得到,根据勾股定理求出,即可求出的值.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)解①∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴;
②略
(3)解:①略;
②由①知,
∴点在直线上运动,
当时,有最小值,如图,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即的最小值为.
60.(25-26八年级下·福建福州·期末)综合与实践:黄金矩形的探究与应用
阅读理解
定义:若矩形的短边与长边的比值为,则称该矩形为黄金矩形.黄金矩形具有协调、匀称的美学特征,在宣传设计、建筑艺术中应用广泛.
知识链接:分母有理化是二次根式运算的常用方法.对任意正数a和(),有:
,该方法可用于分母含二次根式和或差形式的化简,例如:.
(1)某校设计制作主题宣传画报.画报采用视觉协调、符合经典美学比例的黄金矩形版式,若短边长度为1米,求该画报的长边长度(结果保留根号).
操作发现
(2)为制作画报的黄金矩形画芯,兴趣小组利用正方形纸片通过折叠操作,巧妙构造出黄金矩形,步骤如下:
第一步:如图①,折叠正方形纸片,使边和重合,得到折痕(点E,F分别在边,上),然后将纸片展平.
第二步:如图②,再次折叠纸片,使边落在线段上,点C的对应点为,折痕为(点G在上),展平纸片.
第三步:如图③,沿过点G的直线折叠纸片,使点A,D的对应点,分别落在边,上,折痕为(点H在边上),展平后得到矩形.
求证:四边形是黄金矩形.
拓广探索
(3)有一张矩形画报,记为矩形,其中,.若在该画报内作一条垂直于其一组对边的分割线,将画报割为两个板块,且这两个板块均为黄金矩形,则:
①符合条件的m的不同取值共有_______个;
②当时,请直接写出所有满足条件的m值:____________.
【答案】(1)米
(2)解:设正方形边长为,
由第一步折叠得是中点,
∴,
在中,,
由第二步折叠性质得,
∴,
设,则,
由折叠得,,
连接
,
在中,,
在中,,
∴,
解得 ,
∴在矩形中,长边,短边,
∴ ,
∴四边形是黄金矩形.
(3)①②或
【分析】(1)首先明确黄金矩形短边与长边的比值为,因为已知短边长度,所以根据比值关系列方程即可求长边,过程中用到分母有理化化简结果;
(2)先设正方形边长为参数,由第一步折叠得是中点,用勾股定理求的长度;根据第二步折叠的性质得,进而求出的长度,再结合角度关系推导,得到的长度;最后计算矩形的短边与长边的比值,验证其等于即可;
(3)先判断分割线是垂直于长还是垂直于宽,分情况讨论两种分割方式下两个小矩形均为黄金矩形的条件,根据黄金矩形的比例关系列关于的方程求解,再统计解的个数和时的解.
【详解】(1)解:设长边为米,
∵短边为米,
∴ ,
解得 ,
分母有理化得:,
∴该画报的长边长度为米.
(2)略
(3)①若,,
第一种情况:若,
∵,
∴在矩形中,,
且,
∴在矩形中,,
∴,
第二种情况:若,
∵,
∴在矩形中,,
且,
同理,在矩形中,,
∴,
②若,,
第一种情况:若,
∵,
∴
∴,
解得,,
∵,
∴,
即,
解得,
第二种情况:若,
∴,
∵,
∴,
即,
解得,
综上所述,的值为或或或,
∴的不同取值共有个;
②由①可得,当时,的值为或.
61.(25-26八年级下·湖南长沙·期末)在平面直角坐标系中,对于点,若x,y均为整数,则称点P为“创新点”,特别地,当(其中)的值为整数时,称“创新点”P为“拔尖创新点”.
(1)求函数的图象上所有“创新点”的坐标;
(2)若点为“拔尖创新点”,求;
(3)若已知关于的一次函数(为整数,)的图象上存在两个不同的“拔尖创新点”、,且满足,试问该函数的图象与坐标轴所围成的平面图形中(含边界),一共包含有多少个“创新点”?
【答案】(1)
(2)或或
(3)该函数图象与坐标轴围成的平面图形中(含边界),共个“创新点”.
【分析】(1)根据创新点定义,x和y均为整数,因为是无理数,所以只有当x的系数对应的项为0时,y才能为整数,以此确定x的取值,再代入函数求y;
(2)根据拔尖创新点定义,首先确认点的横纵坐标均为整数,因为和均为整数且乘积不为0,所以为整数,设该整数为k,转化为整除问题求解a的可能值;
(3)首先根据拔尖创新点定义,为整数,将函数表达式代入该比值,通过分离常数转化为整除问题,得到x与t的关系;再结合的条件,代入函数关系推导t的取值;最后确定t对应的函数表达式,求出函数与坐标轴的交点,枚举交点及围成区域内的整数点,统计创新点个数.
【详解】(1)解:∵是整数,
当时,是一个无理数,
∴时,一定不是整数,
当时,,
即函数的图象上“创新点”的坐标是.
(2)∵点为“拔尖创新点”
∴为整数,且,,
即,,
设,即,
∵为整数,
∴,
∴或,
∴或或.
(3)设、是两个“拔尖创新点”( ,,,均为非零的整数),
∵,
∴,
整理得,
∵,,
∴,
∴,
∴,
①若,,
则图象经过点、,
∴该直线解析式为,
∴,
解得,
∵,
故不合题意,舍去;
②若,,
则图象经过点、,
∴该直线解析式为,
∴,
解得,
∵,
故不合题意,舍去;
③若,,
则图象经过点、,
代入函数,
∴,,
∵,均为非零的整数,
∴,,
∴或或,
∵,
且当时,函数解析式为,
∴该函数的图象与坐标轴没有围成平面图形,
故,
∴,
∴,
∴该函数图象与坐标轴围成的平面图形中(含边界),一共含有:个“创新点”,
④若,,
则图象经过点、,
代入函数,
∴,,
∵,均为非零的整数,
∴,,
∴或或,
同上,可得,故结论和③相同,
∴该函数图象与坐标轴围成的平面图形中(含边界),一共含有个“创新点”.
62.(25-26八年级下·四川成都·期末)定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点,如果点满足:,,那么我们称点是点,的“三分点”.
(1)若点,的“三分点”的坐标是,则点的坐标是______;
(2)若点,的“三分点”是点,当点、、围成的三角形与直线没有公共点时,求的取值范围是______.
【答案】
【详解】解:(1),,三分点,
,,
解得,,
;
(2)点,的“三分点”是点,
点的坐标为,.
将代入得,
,
点在直线的右上方.
与直线没有公共点,
在直线的右上方,
则且,
解得,
的取值范围是.
63.(25-26八年级下·山东青岛·期末)【问题背景】如图,以矩形的宽为边,在其内部作正方形,若,则称矩形为“黄金矩形”,其长与宽的比()称为“黄金比率”.
【问题探究】求“黄金比率”:
设,,则,
∵,∴,即.
∴.
∴,(负数不合题意,舍去).
∴黄金比率为:.
(1)【问题提出】如图,以矩形的宽为边在其内部作两个正方形,,若,则称矩形为“白银矩形”,其长与宽的比()称为“白银比率”,求“白银比率”.
(2)【问题拓展】如图,从正方形上剪下宽的矩形后,剩余部分(矩形)是“白银矩形”,求正方形的边长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,,则,再根据求解即可;
(2)设正方形的边长为,则,根据矩形是“白银矩形”结合由(1)得白银比率为,推出,求解即可.
【详解】(1)设,,则,
∵,
∴,即,
∴,
∴,(负数不合题意,舍去),
∴白银比率为:;
(2)设正方形的边长为,则,
∵矩形是“白银矩形”,由(1)得白银比率为,
∴,则,解得,
∴正方形的边长为.
$专题01 相似三角形
基础·固本强基
题型1 线段的比与比例的基本性质
题型2 平行线分线段成比例
题型3 相似图形的概念与相似比
题型4 相似三角形的判定综合(重点)
提升·进阶突破
题型5 相似三角形的性质
题型6 一线三等角与 K 字型相似(重点)
题型7 相似三角形的实际应用
拔高·压轴破难
题型8 动态几何中的相似(难点)
题型9 “手拉手”模型(旋转相似综合)(难点)
题型10 探究型与新定义型相似问题(重难点)
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基础·固本强基
题型1 线段的比与比例的基本性质(共8小题)
【模型】统一单位求比值模型;比例基本性质模型( )
【步骤】 ① 求比前先统一长度单位;② 写成比或分数形式化简;③ 用到比例时套用"两内项之积等于两外项之积"或合比、等比性质变形。
【易错】 ① 单位未统一(如 1cm 与 10mm 直接比成 1:10);② 线段的比与比的前后项顺序弄反;③ 合比、等比性质应用时加减项写错。
1.(26-27九年级上·四川·期中)黄金分割在生活中处处可见,即使是一片银杏叶,也蕴含着“黄金分割”.成都人民公园的银杏大道上,一片飘落的银杏叶主脉可看作线段.是的黄金分割点.若这片银杏叶主脉的长度为,则的长为( ).
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·山东泰安·期末)四条线段、、、是成比例线段,其中、、,则的值为( )
A.3 B.4 C.6 D.7
3.(25-26八年级下·山东泰安·期末)已知线段a、b、c的长度分别为3、6、9,再选取一条线段d,使得这四条线段成比例,这条线段的长度不能是( )
A.2 B.4.5 C.18 D.8
4.(25-26八年级下·山东淄博·期末)已知、、、为成比例线段,其中,,,则为( )
A. B. C. D.
5.(2026·河北沧州·模拟预测)嘉嘉周末到沧州博物馆观看沧州诗经文化展.他想了解一本古籍的长度,在古籍旁放了一支笔拍下照片如图所示.回家后量出照片上笔和古籍的长度分别为和,笔的实际长度为,则该古籍的实际长度为( )
A. B. C. D.
6.(26-27九年级上·四川·期中)若,则_______.
7.(26-27九年级上·甘肃·期中)若,则______.
8.(26-27九年级上·宁夏·期中)若,则____________.
题型2 平行线分线段成比例(共6小题)
【模型】 平行线截比例模型("上比下、上比全、下比全"对应成比例)。
【步骤】 ① 确认哪几条直线互相平行;② 找出被截的几条直线及对应线段;③ 按"对应线段成比例"列出比例式求解。
【易错】 ① 对应线段找错位(把不同截线上的线段乱配);② 在"三角形一平行线"基本图形中混淆"平行线截得的比"与"侧边上的比"。
9.(26-27九年级上·辽宁丹东·阶段检测)如图,已知,那么下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
10.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)如图,直线,直线分别交、、于点A,B,C,过点B的直线分别交,于点D,E.若,,,则线段的长为______________
11.(26-27九年级上·四川·期中)△中,,,点是直线上一点,且,过点作边的平行线,交直线于点,则的长为_______.
12.(26-27九年级上·四川·期中)如图,已知,直线分别交1、2、3于、、,直线分别交1、2、3于、、,,,,那么_________.
13.(2026·西藏·中考真题)如图,在中,,,分别以点和点为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧交于,两点,作直线,分别交,于点,,则线段的长度是______.
14.(26-27九年级上·湖南娄底·阶段检测)如图,已知直线,直线和被直线,,所截,若,,,求的长.
题型3 相似图形的概念与相似比(共5小题)
【模型】形同大小异模型(对应角相等、对应边成比例)。
【步骤】 ① 判断形状是否相同、大小是否不同;② 找出对应顶点,写出对应边与对应角;③ 用对应边之比求相似比(注意顺序与方向)。
【易错】① 把"全等"误排除在相似之外(全等是相似比为1的特例);② 相似比带顺序性, 与 的比和 与 的比互为倒数,写反即错。
15.(26-27九年级上·辽宁·期中)现有大小相同的正方形纸片20张,小凯用其中2张拼成如图所示的矩形,小明也想拼一个与它形状相同(相似)但比它大的矩形,则它至少要用张正方形纸片(不得把每个正方形纸片剪开),则的值为( )
A.6 B.8 C.12 D.18
16.(26-27九年级上·湖南娄底·阶段检测)如图,四边形与四边形相似,且、、、分别与、、、对应,则的度数为________.
17.(26-27九年级上·宁夏·期中)如图,四边形四边形,则的度数是____________.
18.(26-27九年级上·甘肃·期中)如图,已知五边形五边形,且五边形与五边形的面积比为,若五边形的周长为,则五边形的周长为______.
19.(26-27九年级上·陕西咸阳·阶段检测)已知四边形四边形,,若,则的长为____________.
题型4 相似三角形的判定综合(共5小题)
【模型】 判定定理模型:两角对应相等、两边对应成比例且夹角相等、三边对应成比例。
【步骤】 ① 观察已知条件偏向角还是边;② 选最省力的判定定理;③ 规范书写对应顶点顺序,得出相似结论。
【易错】① "两边成比例"时用的不是夹角(SSA 不能判定相似);② 对应顶点顺序写错,导致后续比例式全部错位。
20.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,在同一平面内,将两个全等的等腰直角和摆成如图所示的样子,为公共顶点,,请在图中找出相似而不全等的三角形,并选取其中一对进行证明.
21.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,已知.
(1)写出图中相似的三角形______(用“”连接),并证明你的结论.
(2)若点为线段的中点,请再写出一对和(1)问中不一样的相似三角形:______(用“”连接),并证明你的结论.
22.(2025九年级上·全国·专题练习)如下图.
(1)判断与是否相似,并说明理由.
(2)若,求的度数.
23.(2025·江苏南京·二模)如图,在正方形中,是的中点,点在上,且.求证:.
24.(24-25九年级上·上海嘉定·期中)如图,点D、E分别在线段和上,与相交于点O,,.求证:.
提升·进阶突破
题型5 相似三角形的性质(共9小题)
【模型】性质链模型:相似 → 对应高、中线、角平分线、周长之比等于相似比 ,面积之比等于 。
【步骤】① 先确认相似关系并求出相似比 ;② 区分所求是"线段比( )"还是"面积比( )";③ 列比例式代入求解。
【易错】① 把周长比与面积比混用(面积比误写成 而非 );② 已知面积比反推相似比时忘记开平方。
25.(26-27九年级上·四川成都·阶段检测)如图,、分别是的边、上的点,,若与交于点,,则__________.
26.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,,分别是的边,上的点,且,若,则的值为______.
27.(26-27九年级上·湖南娄底·阶段检测)如图,矩形中,,,点为的中点,点为边上一个动点,连接,,过点作于点,当时,的长为__________.
28.(26-27九年级上·四川·期中)如图,将沿方向平移得到,与重叠部分(图中阴影部分)的面积是的面积的.已知,则平移的距离为______.
29.(26-27九年级上·四川·期中)如图,在矩形中,,,点,分别在边,上,,,交于点,若是的中点,则的长为________.
30.(26-27九年级上·江西九江·阶段检测)如图,在四边形中,平分,且.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
31.(26-27九年级上·山东菏泽·阶段检测)如图,四边形是正方形,点为边上一点,连接并延长,交的延长线于点,连接交于点,连接.求证:.
32.(26-27九年级上·四川·期中)如图,正方形的对角线,相交于点,点是延长线上一点,连接,分别交,于点,,过点作于,交线段于.
(1)若 ,求的大小;
(2)求证:.
题型6 一线三等角与 K 字型相似(共4小题)
【模型】
【步骤】 ① 在同一直线上识别三个相等的角(常含直角);② 用"两角相等"证出两个三角形相似;③ 用对应边成比例求未知线段。
【易错】 ① 没抓住"等角、的余角也相等"导致对应关系错乱;② 把斜边与直角边错误对应,比例式失配。
33.(24-25九年级上·湖南衡阳·期中)如图,在矩形中,为线段上的一个动点(点不与 两点重合),连结接,过点作交于,连结.与是否相似?并说明理由;
34.(23-24九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在矩形中,点是上一点,点F是上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
35.(24-25九年级下·甘肃陇南·阶段检测)【基础问题】
(1)如图1,在矩形中,点E、F分别在边上,,求证:.
【拓展延伸】
(2)如图2,在等边中,D为边上一点,E为边上一点,且,,,求的长;
(3)如图3,在四边形中,,交于点E,,交于点F,,,,求的值.
36.(24-25九年级上·陕西西安·阶段检测)如图,在矩形中,E是上一点,连接,,求证:.
题型7 相似三角形的实际应用(共8小题)
【模型】间接测量模型(利用影长、标杆、镜面反射构造相似)。
【步骤】 ① 把实物抽象为相似三角形几何图;② 找对应边(同一时刻物高∶影长为定值);③ 列比例式求高度、宽度等不可直接测量的量。
【易错】 ① "同一时刻"条件未用上,误用不同时间的影长;② 镜面反射时漏掉入射角等于反射角这一隐含相似条件;③ 单位不统一导致结果错误。
37.(2026·贵州·中考真题)如图,小红利用标杆测量学校旗杆的高度,标杆高,测得,,则旗杆的高度是( )
A. B. C. D.
38.(25-26八年级下·北京·期末)《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,其中记载着这样一道题:今有树,不知其高,去树五十步,立表高五尺,人却退七步,望表末,与树末参直,人目高四尺,问树高几何?大致意思是:为求树高,在距离树50步的地方,竖立一根5尺长的标杆,再向后退7步,此时眼睛、标杆顶端、树顶端在一条直线上,眼睛离地面的高为4尺,则树高为( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
39.(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,铁路道口的栏杆短臂长,长臂长.当短臂端点下降时,长臂端点上升(杆的宽度忽略不计)的高度是________ .
40.(25-26八年级下·山东威海·期末)《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,其中记载着这样一道题:今有树,不知其高,去树五十步,立表高五尺,人却退七步,望表末,与树末参直,人目高四尺,问树高几何?大致意思是:如图,为求树高,在距离树50步的地方,竖立一根5尺长标杆,再向后退7步,此时眼睛、标杆顶端、树顶端在一条直线上,眼睛离地面的高为4尺,则树高为_______尺.
41.(26-27九年级上·甘肃·期中)小军想用镜子测量一棵古松树的高度,但因树旁有一条小河,不能测量镜子与树之间的距离,于是他利用镜子进行两次测量,如图,第一次他把镜子放在点处,他在点处正好在镜中看到树尖的像;第二次他把镜子放在点处,他在点处正好在镜中看到树尖的像.已知,,,小军的眼睛距地面(即),量得,求这棵古松树的高度.(镜子大小忽略不计)
42.(2026·浙江·中考真题)如图所示,是墙面与一个显示屏的侧视图,墙面与地面垂直,用两根等长的支架和连接墙面与显示屏,测得.
(1)证明:;
(2)若锦凌同学坐在显示屏前面,支架,,,锦凌同学的眼睛与显示屏底部等高,眼睛到墙面的距离,锦凌同学的视野被显示屏遮挡,出现了一个盲区.求的长度.
43.(25-26九年级上·广东茂名·阶段检测)【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?
44.(25-26九年级下·山东淄博·期末)根据以下材料,完成探究任务.
综合与实践:打卡“天齐之门”雕塑
问题背景
如图1,临淄北站站前广场矗立着标志性雕塑“天齐之门”.雕塑以古篆书“齐”字为设计原型,巧妙融合“门”的造型,四根立柱象征四方宾朋齐聚;顶端融入蹴鞠纹饰,呼应临淄作为世界足球起源地的深厚文化底蕴.雕塑整体寓意“海纳百川、开放包容、和合共生”的齐文化精神.站在雕塑正面取景,当雕塑顶部、被拍摄者的头顶和相机镜头在同一条直线上时,拍摄的照片视觉效果最佳.
(1)如图2,小明在距离“天齐之门”雕塑底部 的地面垂直放置一根标杆,然后沿水平直线后退至点处,调整高度使眼睛恰好通过标杆顶端看到雕塑的顶部.经测量,小明的眼睛距离地面的高度,标杆,求雕塑顶部距离地面的高度.
(2)如图3,小明在点处为站在点处的哥哥拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知哥哥身高,此时相机镜头距离地面的高度.然后,他们互换位置,哥哥在点处为站在点处的小明也拍摄了一张视觉效果最佳的照片,已知小明身高,求此时相机镜头距离地面的高度(精确到).
拔高·压轴破难
题型8 动态几何中的相似(共6小题)
【模型】 分类讨论与函数建模模型(动点使三角形相似存在多种对应)。
【步骤】 ① 用含时间 的式子表示相关线段;② 按顶点对应的不同情况分类,分别列相似比例式;③ 解出 ,并将面积等表示为 的函数求最值。
【易错】 ① 只考虑一种对应关系导致漏解;② 求出的 超出运动范围(取值实际意义未检验)而多解。
45.(2023·四川巴中·一模)如图,,射线和线段互相垂直,为线段上一点,点在射线上,且,作,并截取 ,连接并延长交射线于点,设,,则( )
A. B. C. D.
46.(26-27九年级上·山东青岛·阶段检测)如图,已知中,,,.如果点P由A出发沿方向向点C匀速运动,同时点Q由B出发沿方向向点A匀速运动,它们的速度均为.连接,设运动的时间为t(单位:).解答下列问题:
(1)当t为何值时,与相似?
(2)的面积记为S,请用含有t的代数式表示出S.
(3)是否存在某时刻t,使得平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
47.(26-27九年级上·广东·阶段检测)如图,在中,,,.点P从点C出发,沿折线向终点A运动,在上以每秒3个单位长度的速度运动,在上以每秒4个单位长度的速度运动,点Q从点A出发,沿方向以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,P、Q两点同时出发,当一点到达端点时另一点也随之停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)线段的长 .(用含t的代数式表示)
(2)当与的一边平行时,求t的值.
48.(25-26九年级上·江西抚州·期中)如图,在矩形中,,,点是的中点.点,分别从点,两点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动.点,的速度均为,当点到达点时,两个点随之停止移动.设移动开始后第秒时,的面积为 .
(1)当秒时,的值是多少?
(2)当为何值时,以点,,为顶点的三角形与以点,,为顶点的三角形相似?请说明理由.
49.(23-24九年级上·四川成都·期中)如图,已知中,.如果点P由B出发治方向点A匀速运动,同时点Q从A出发沿方向向点C匀速运动,它们的速度均为.连接,设运动的时间为t(单位:s)解答下列问题:
(1)当t为何值时平行于;
(2)是否存在某时刻,使线段恰好把的周长平分?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
(3)当t为何值时,与相似?
50.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)如图,在中,,现有两个动点P、Q分别从点A和点B同时出发;其中点P以的速度沿向终点B移动,点Q以的速度沿向终点C移动,其中一点到终点,另一点也随之停止.连接.设动点运动时间为x秒.
(1)含x的代数式表示的长度;
(2)x为何值时,为等腰三角形?当和相似时,求此时x的值.
题型9 “手拉手”模型(旋转相似综合)(共3小题)
【模型】
【步骤】 ① 识别“共顶点、等顶角”结构,明确旋转中心;② 通过“加/减公共角”证出新的等角,利用 SAS 判定出“手拉手”全等或相似三角形;③ 运用对应边相等/成比例、对应角相等的结论,推导线段关系或结合勾股定理求值。
【易错】 ① 找错对应边,违背“左手拉左手、右手拉右手”原则;② 混淆全等与相似,在相似模型中错误得出线段相等而非成比例;③ 忽略旋转方向,导致对应角关系弄反。
51.(26-27九年级上邵阳·阶段检测)嘉淇做数学探究实验,如图,已知:均为直角三角形,其中,现以为边作四边形,且,,点在一条直线上.
第一步,如图1,将的顶点与点重合,在上;
第二步,如图2,将绕点逆时针方向旋转,每秒旋转分别与边交于点;
第三步,如图3,当旋转到点落在上时停止旋转,此时点恰好在上;
第四步,如图4,在第三步的基础上,点带动立即沿边从点向点平移,每秒个单位长度,当点与点重合时停止运动,设整个过程中的运动时间为ts.
(1)如图1,①______;②点到直线的距离是______;
(2)如图2,求证;
(3)如图3,当从初始位置到点落在上时,求的长度;
(4)当点落在四边形的边上时,直接写出对应的值.
52.(26-27九年级上·衡阳·阶段检测)如图,和是两个全等的等腰直角三角形,,的顶点与的斜边的中点重合,将绕点旋转,旋转过程中,线段与线段相交于点,线段与射线相交于点.
(1)如图①,当点在线段上,且时,求证:;
(2)如图②,当点在线段的延长线上时,求证:.
53.(26-27九年级上·娄底·阶段检测)在等边三角形和等边三角形中,点为边的中点,分别交于点,连接.
(1)如图1所示,若,则的度数为__________(直接写出结果).
(2)如图1所示,若为任意锐角,证明:.
(3)若将绕点顺时针旋转,如图2所示与的延长线交于点,其他条件不变,则(2)中的结论是否仍成立?并写出证明过程.
题型10 探究型与新定义型相似问题(共10小题)
【模型】规则转化与归纳猜想模型(给定新概念如"近似相似比"或要求探究特殊角度)。
【步骤】 ① 准确理解题目新定义的判定条件或比值规则;② 把它转化为常规的相似判定 / 比例式;③ 计算前几项或特例归纳规律并验证。
【易错】① 照搬熟悉的判定定理,忽略新定义的特殊门槛;② 探究规律时未验证边界情形,结论以偏概全。
54.(26-27九年级上·四川·期中)按要求解答下列问题:
(1)【操作发现】如图(1),在和中,,,,连接,交于点.
①与之间的数量关系为 ;
②的度数为 ;
(2)【类比探究】如图(2),在和中,,,连接,交的延长线于点.请计算的值及的度数;
(3)【实际应用】如图(3),是一个由两个都含有角的大小不同的直角三角板、组成的图形,其中,且、、在同一直线上,,,求点、之间的距离.
55.(26-27九年级上·吉林·期中)【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动时遇到一个几何问题:如图①,在矩形中,,,O是的中点,E、F分别是直线上一个动点,连接,且于点Q,求线段的最小值.
【问题探究】小明发现的长度不变且互相垂直,可将沿的方向平移,使E和F重合,点O的对应点为点G,将两个动线段拼接在一起,转化成两个定点之间的最短距离问题.此时,小明想到可先构造相似三角形,求出的值,再利用相似比求出的最小值.以下是小明的求解过程:
如图①所示,作于点H:
证明过程缺失
∴.
(1)请你将相似前的证明过程补充完整,并直接写出的值为______;
(2)【问题解决】如图②,过点O作,且.则线段的最小值为______;
(3)【方法应用】如图③,,,,则的最小值为______.
56.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)问题背景:
在学习“相交线与平行线”时,课本上有这样一个问题:你能用矩形纸片通过折纸的方法折出互相垂直的直线吗?小唯的折法如图1所示:
(1)小花将第三步得到的图形标上字母,得到图2,的度数为_________;
迁移应用:
(2)如图3,在中,将边绕点C顺时针旋转,得到,延长到点E,使,连接,求的值;
联系拓展:
(3)如图4,在四边形中,,,点E为的中点,连接,若,,,求的长.
57.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)【问题背景】
(1)①如图1,已知、分别是的边和边上的点,且,则,把绕着逆时针方向旋转,连接和.如图2,找出图中的另外一组相似三角形______;
②如图2,在中,,,,、分别是、中点,把绕着点逆时针方向旋转,写出旋转过程中和的位置和数量关系:______、______;
【迁移应用】
(2)在(1)的条件下,把绕着点逆时针方向旋转到如图3,连接和,取中点,的中点,连接,若,求的长.
【创新应用】
(3)如图4,,,是直角三角形,,将绕着点旋转,连接,是上一点,,连接,求的最小值.
58.(2026·江西赣州·模拟预测)综合与实践:特例感知
如图1,已知正方形,为对角线上一点,过点作交边于点,连接.
(1)填空:________,和的数量关系为________,________(填“是”或“不是”)等腰三角形;
(2)类比迁移:如图2,已知菱形,为对角线上一点,过点作交边于点,使得,连接.请判断是不是等腰三角形,并说明理由.
(3)拓展探究:如图3,已知矩形,,,为对角线上一动点,点不与点重合,过点作交边于点,连接.
①求证:.
②当是等腰三角形时,请直接写出的长.
59.(25-26八年级下·山东烟台·期末)【尝试发现】
(1)如图,在和中,,,,请直接写出线段和的数量关系是 .
【变式探究】
(2)如图,,连接和,的延长线交于点,.
①求的值;
②判断和的数量关系并证明;
【联系拓广】
(3)如图3,矩形中,,,是对角线.是边上一动点,连接,以为直角边向逆时针方向作,使,连接,.
①求证:;
②直接写出线段长度的最小值.
60.(25-26八年级下·福建福州·期末)综合与实践:黄金矩形的探究与应用
阅读理解
定义:若矩形的短边与长边的比值为,则称该矩形为黄金矩形.黄金矩形具有协调、匀称的美学特征,在宣传设计、建筑艺术中应用广泛.
知识链接:分母有理化是二次根式运算的常用方法.对任意正数a和(),有:
,该方法可用于分母含二次根式和或差形式的化简,例如:.
(1)某校设计制作主题宣传画报.画报采用视觉协调、符合经典美学比例的黄金矩形版式,若短边长度为1米,求该画报的长边长度(结果保留根号).
操作发现
(2)为制作画报的黄金矩形画芯,兴趣小组利用正方形纸片通过折叠操作,巧妙构造出黄金矩形,步骤如下:
第一步:如图①,折叠正方形纸片,使边和重合,得到折痕(点E,F分别在边,上),然后将纸片展平.
第二步:如图②,再次折叠纸片,使边落在线段上,点C的对应点为,折痕为(点G在上),展平纸片.
第三步:如图③,沿过点G的直线折叠纸片,使点A,D的对应点,分别落在边,上,折痕为(点H在边上),展平后得到矩形.
求证:四边形是黄金矩形.
拓广探索
(3)有一张矩形画报,记为矩形,其中,.若在该画报内作一条垂直于其一组对边的分割线,将画报割为两个板块,且这两个板块均为黄金矩形,则:
①符合条件的m的不同取值共有_______个;
②当时,请直接写出所有满足条件的m值:____________.
61.(25-26八年级下·湖南长沙·期末)在平面直角坐标系中,对于点,若x,y均为整数,则称点P为“创新点”,特别地,当(其中)的值为整数时,称“创新点”P为“拔尖创新点”.
(1)求函数的图象上所有“创新点”的坐标;
(2)若点为“拔尖创新点”,求;
(3)若已知关于的一次函数(为整数,)的图象上存在两个不同的“拔尖创新点”、,且满足,试问该函数的图象与坐标轴所围成的平面图形中(含边界),一共包含有多少个“创新点”?
62.(25-26八年级下·四川成都·期末)定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点,如果点满足:,,那么我们称点是点,的“三分点”.
(1)若点,的“三分点”的坐标是,则点的坐标是______;
(2)若点,的“三分点”是点,当点、、围成的三角形与直线没有公共点时,求的取值范围是______.
63.(25-26八年级下·山东青岛·期末)【问题背景】如图,以矩形的宽为边,在其内部作正方形,若,则称矩形为“黄金矩形”,其长与宽的比()称为“黄金比率”.
【问题探究】求“黄金比率”:
设,,则,
∵,∴,即.
∴.
∴,(负数不合题意,舍去).
∴黄金比率为:.
(1)【问题提出】如图,以矩形的宽为边在其内部作两个正方形,,若,则称矩形为“白银矩形”,其长与宽的比()称为“白银比率”,求“白银比率”.
(2)【问题拓展】如图,从正方形上剪下宽的矩形后,剩余部分(矩形)是“白银矩形”,求正方形的边长.
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