内容正文:
3.4 相似三角形的性质分层练习卷2026~2027学年北师大版九年级上册数学
满分100分 时间90分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.如图,△ABC∽△DEF,AB∶DE=1∶2,则下列结论一定成立的是( )
A. =
B. ∠A的度数∶∠D的度数=1∶2
C. S△ABC∶S△DEF=1∶2
D. C△ABC∶C△DEF=1∶2
【答案】D
【解析】∵△ABC∽△DEF,AB∶DE=1∶2,∴相似比为1∶2。对应边BC的对应边是EF而非DF,故A错误;相似三角形对应角相等,∠A=∠D,故B错误;面积比等于相似比的平方,S△ABC∶S△DEF=1∶4,故C错误;周长比等于相似比,C△ABC∶C△DEF=1∶2,故D正确。
2.如图,在△ABC中,DE∥BC,AD=3,BD=2,则△ADE与△ABC的面积比为( )
A. 9∶25 B. 3∶5 C. 9∶16 D. 3∶4
【答案】A
【解析】∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC。又AB=AD+BD=3+2=5,故相似比为AD∶AB=3∶5,面积比为()²=,即9∶25。
3.如图,在平行四边形ABCD中,AB=9,AD=6,点E,F分别在AD,AB上,若DE=3,△BCF∽△DCE,则BF=( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC=AD=6,CD=AB=9,CE=CD−DE=9−3=6。由△BCF∽△DCE,得===,∴BF=×3=2。
4.如图,△ABC∽△ADE,且BC=2DE,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由△ABC∽△ADE,BC=2DE,得相似比为DE∶BC=1∶2,故S△ADE∶S△ABC=1∶4。设S△ADE=1份,则S△ABC=4份,S四边形BEDC=4−1=3份,所以= 。
5.如图,BC∥DE,= ,下列结论错误的是( )
A. △ADE∽△ABC B. =
C. 2BC=3DE D. =
【答案】D
【解析】∵BC∥DE,∴∠D=∠B,∠E=∠C,△ADE∽△ABC,A正确;相似比===,由AB=AD+DB得=2/(3−2)=,B正确;= 即2BC=3DE,C正确;面积比等于相似比的平方,=()²=≠,D错误。
6.如图,在菱形ABCD中,E是AB边上一点,若AE∶AD=1∶3,则S△AEF∶S△CDF为( )
A. 1∶16 B. 1∶9 C. 1∶6 D. 1∶3
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,AB∥CD,∴△AEF∽△CDF。又AE∶AD=1∶3,故AE∶CD=1∶3,面积比为相似比的平方,S△AEF∶S△CDF=1∶9。
7.如图,将△ABC沿BC边上的中线AD平移到△A′B′C′的位置,如果点A′恰好是△ABC的重心,A′B′,A′C′分别与BC交于点M,N,那么△A′MN与△ABC的面积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵A′是△ABC的重心,∴A′在中线AD上,且A′D=。由平移知A′M∥AB,A′N∥AC,∴△A′MN∽△ABC,其对应高的比为A′D∶AD=1∶3,故面积比为()²=。
8.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=3AD,过点A作AE∥DC交BC于点E,将△ABE沿AE翻折,得到△AB′E,B′A,B′E分别与直线DC交于M,N两点,则△MB′N与△ABE的面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵AD∥BC,AE∥DC,∴四边形AECD是平行四边形,AD=EC。由BC=3AD得BE=BC−EC=2EC。翻折后B′E=BE=2EC,∠B′=∠B。设点C关于折痕AE的对称点为C′,则C′落在B′E上,且EC′=EC= = ,即N(NC所在直线平行于AE)为B′E的中点。又MN∥AE,故△MB′N∽△AB′E,相似比为B′N∶B′E=1∶2,面积比为1∶4。
9.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O。将线段AD沿射线AB方向平移,点A,D的对应点分别为点E,F,线段EF分别与OA,OD交于点G,H。当点G是OA的中点时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB。由平移知EF∥AD,∴GH∥AD,△OGH∽△OAD, = 。∵G是OA的中点,= ,∴ = 。又AD=AB,故 = 。
10.如图,已知正方形ABCD的面积为9,面积为1的正方形EFGH从A点出发沿着线段AD平移至点D。直线AE与直线HD相交于点P,直线BC分别与直线AE,HD相交于点M,N。在正方形EFGH的平移过程中,△PMN的面积( )
A. 先变小再变大 B. 先变大再变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【解析】大小正方形的边长分别为3和1,且对应边互相平行。设平移中小正方形左下角较大正方形左上角水平错开d,分别延长AE、DH交于P,延长交底边直线BC于M、N。由两腰所在直线联立可得交点P到BC的距离恒为,且MN=9(均与d无关),故S△PMN=×9×= 为定值,面积不变。
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.若△ABC∽△A′B′C′,且面积比为4∶25,则其对应边上的高的比为 ______.
【答案】2∶5
【解析】相似三角形面积比等于相似比的平方,由面积比4∶25得相似比为2∶5;对应高的比等于相似比,故对应边上的高的比为2∶5。
12.如图,AB∥CD,AD与BC相交于点E,AF⊥BC,DG⊥BC,垂足分别为F,G。若AB=10,CD=15,则的值为 ______.
【答案】
【解析】∵AB∥CD,∴∠B=∠DCG。又AF⊥BC,DG⊥BC,∠AFB=∠DGC=90°,∴△ABF∽△DCG,===。
13.如图,在平行四边形ABCD中, = ,DE交AC于点F,那么的值为 ______.
【答案】
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴△ADF∽△CEF, = 。由 = 得 = ,∴= = ,故 = 。
14.在求解图形面积时,经常用到“同底等高”“等底等高”等方法。如图,BD为▱ABCD的对角线,M、N分别在AD、AB上,且 = = ,若S△DMC=3,则S△BNC+S△AMN= ______.
【答案】7
【解析】设▱ABCD的面积为S。△DMC与△DAC同高(以C到AD的距离为高),=,故S△DMC=×==3,得S=18。同理=,S△BNC=×=3。又△AMN∽△ADB,相似比,S△AMN=×=4,故S△BNC+S△AMN=3+4=7。
15.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的边OA在x轴上,OA=AB,C是AB的中点,CD⊥OA,垂足为D。若A(5,0),D(3.5,0),则点B的坐标是 __________.
【答案】(2,4)
【解析】过B作BE⊥OA于E。∵C是AB中点,CD∥BE,∴D是AE中点,AE=2AD=2×(5−3.5)=3,故OE=OA−AE=2。又AB=OA=5,在Rt△ABE中,BE=√(AB²−AE²)=√(25−9)=4,∴点B的坐标为(2,4)。
16.如图,等腰△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=120°,将△ABC沿其底边中线AD向下平移,使点A的对应点A′满足AA′=,则平移前后两三角形重叠部分的面积是 ______.
【答案】√3
【解析】由等腰三角形“三线合一”知AD⊥BC,BC=2AB·sin60°=3√3,AD=AB·cos60°=,S△ABC=×3√3×=。平移后重叠部分是以A′为顶点、底边落在BC上的三角形,它与△ABC相似,对应高的比为=(AD−AA′)/AD=,故重叠部分面积=×()²=√3。
三、解答题(本大题共8小题,共52分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是△ABC的中线,作AE⊥CD于点E,EF∥CB交BD于点F。
(1)求证:△ACE∽△BAC;
(2)若AC=√10,CE=1,求EF的长。
【答案】(1)见解析;(2)EF=。
【解析】(1)证明:∵AE⊥CD,∴∠CEA=90°=∠ACB。∵∠ACE+∠CAE=90°,∠ACE+∠BCD=90°,∴∠CAE=∠BCD。又∵∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,∴CD=BD,∠BCD=∠B,∴∠CAE=∠B。又∠CEA=∠ACB,∴△ACE∽△BAC。
解:在Rt△ACE中,AE=√(AC²−CE²)=√(10−1)=3。由△ACE∽△BAC,得===,∴AB=10,BC=3√10。∵CD是斜边AB上的中线,∴CD==5,DE=CD−CE=4。∵EF∥CB,∴△DEF∽△DCB,==,∴EF=×3√10=。
18.(6分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是边BC的中点,连接AD,作BE⊥AD,垂足为E,连接CE。
(1)求证:△DBE∽△DAB;
(2)若=,CE=2,求AC的长。
【答案】(1)见解析;(2)AC=2√5。
【解析】(1)证明:∵BE⊥AD,∴∠BED=90°=∠ABD,又∠BDE=∠ADB,∴△DBE∽△DAB。
解:由(1)得=。∵D是BC的中点,DB=DC,∴=。又∠CDE=∠ADC,∴△DCE∽△DAC,故=()²=5。∵CE=2,∴()²=5,解得AC=2√5(负值舍去)。
19.(6分)如图,四边形ABCD中,E为AB边上一点,∠ECB=∠DCA,=,DE交AC于点F。
(1)求证:△ABC∽△DEC;
(2)若S△AEF∶S△DCF=16∶25,AE=8,求CD的长。
【答案】(1)见解析;(2)CD=10。
【解析】(1)证明:∵∠ECB=∠DCA,∴∠ECB+∠ECA=∠DCA+∠ECA,即∠ACB=∠DCE。又=,即=,∴△ABC∽△DEC。
(2) 解:由(1)知∠BAC=∠EDC,即∠FAE=∠FDC,又∠AFE=∠DFC,∴△AEF∽△DCF,面积比为16∶25,故相似比=。∵AE=8,∴CD=8×=10。
20.(6分)如图,在△ABC中,AB=AC,E,F分别是边AB,BC上的点,连接CE,AF,相交于点D,已知BF=CF,∠BED+∠AFB=180°。
(1)求证:△ABF∽△CBE;
(2)若BC=6,AF=6,求△BCE的面积。
【答案】(1)见解析;(2)S△BCE=。
【解析】(1)证明:∵AB=AC,BF=CF,∴AF⊥BC,∠AFB=90°。∵∠BED+∠AFB=180°,且∠BED=∠CEB,∴∠CEB=90°=∠AFB。又∠B=∠B,∴△ABF∽△CBE。
(2)解:∵BC=6,F是BC中点,∴BF=3。在Rt△ABF中,AB=√(BF²+AF²)=√(9+36)=3√5。由△ABF∽△CBE,得=,即=,∴BE=。S△ABF=×AF×BF=9,相似比=,∴S△BCE=S△ABF÷()²=9×=。
21.(7分)【项目式学习】用数学知识和方法研究物理光学问题。
(1)如图1,已知物体AB与其像A′B′平行,小孔O到AB的距离OE=20cm,到A′B′的距离OF=16cm,物体AB的长为24cm,求像A′B′的长;
(2)如图2,在光路图中,直线l表示光轴,MN表示凸透镜(MN⊥光轴l),点O为光心,F为凸透镜的焦点。入射光线AE∥光轴l,折射光线EC经过焦点F,CD为物体AB经透镜所成的像(AB⊥光轴l,CD⊥光轴l)。请写出物距BO、焦距OF及像距OD之间的数量关系,并说明理由。
【答案】(1)像A′B′的长为;(2)=OF/(OD−OF)。
【解析】(1)解:∵AB∥A′B′,∴∠A=∠A′,∠B=∠B′,△AOB∽△A′OB′,故===,∴A′B′=24×=(cm)。
(3) 解:数量关系为=OF/(OD−OF)。理由:∵AB⊥l,CD⊥l,∴∠ABO=∠CDO=90°,又∠AOB=∠COD,∴△ABO∽△CDO,=。∵AE∥l,MN⊥l,∴∠AEO=90°,四边形ABOE是矩形,OE=AB。由∠EOF=∠CDF=90°,∠OFE=∠DFC,可得△EOF∽△CDF,∴=,即OF/(OD−OF)=。结合=,得=OF/(OD−OF)。
22.(7分)【综合与实践】X型晒衣架稳固性检测。如图是晒衣架完全稳固张开时的侧面示意图,立杆AB,CD相交于点O,经测量得到AB=CD=136cm,OA=OC=51cm,OE=OF=34cm,横杆链EF成一条线段,测得EF=32cm。
(1)连接AC,证明:AC∥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?
【答案】(1)见解析;(2)连衣裙总长度小于120cm时才不会拖在地面上。
【解析】(1)证明:∵OA=OC=51cm,OE=OF=34cm,∴==,又∠AOC=∠EOF,∴△AOC∽△EOF,∴∠OAC=∠OEF,故AC∥EF。
(2) 解:过O作ON⊥EF于N,过A作AM⊥BD(地面)于M。∵OE=OF=34cm,ON⊥EF,∴EN==16cm,ON=√(OE²−EN²)=√(34²−16²)=30cm。又OB=AB−OA=136−51=85cm,由OA=OC,OE=OF知△OEF∽△OBD;在△OEN与△ABM中,∠ONE=∠AMB=90°,∠OEN=∠ABM,∴△OEN∽△ABM,=,即=,解得AM=120cm。故连衣裙总长度小于120cm时才不会拖在地面上。
23.(7分)如图,平面直角坐标系中,直线l与x轴交于点A,与y轴交于点B(0,4),点C(3,−2)是直线l上一点。
(1)求直线l的解析式及点A的坐标;
(2)已知点P是x轴上一动点,若以点P,C,A为顶点的三角形与△AOB相似,试求点P的坐标;
(3)若点Q是直线l下方的一点,且点Q的横、纵坐标的乘积为−6,△BCQ的面积为12,求点Q的坐标。
【答案】(1)y=−2x+4,A(2,0);(2)P(3,0)或P(7,0);(3)Q(1,−6)或Q(−3,2)。
【解析】(1)解:设l为y=kx+b,把B(0,4)、C(3,−2)代入得b=4,3k+4=−2,k=−2,∴y=−2x+4。令y=0得x=2,∴A(2,0)。
(2)解:△AOB是直角三角形,OA=2,OB=4。点A、P都在x轴上,而AC与x轴不垂直,故直角只能在点P或点C处,分两种情况:①当∠APC=90°时,CP⊥x轴,P(3,0),此时AP=1,CP=2,两直角边比为1∶2,与△AOB相似;②当∠ACP=90°时,AC⊥CP,设P(p,0),由(1,−2)·(p−3,2)=p−7=0得p=7,即P(7,0),此时CP=2√5,CA=√5,两直角边比为1∶2,也与△AOB相似。综上,P(3,0)或(7,0)。
(3)解:设Q(m,−),过Q作QM∥y轴交直线l于M,则M(m,−2m+4),QM=|(−2m+4)−(−)|。由S△BCQ=×3×QM=12得QM=8,即|−2m+4+|=8,解得m²+2m−3=0或m²−6m−3=0。又Q在直线l下方,即−<−2m+4,故−2m+4+>0,舍去m²−6m−3=0的两根,得m=1或m=−3。当m=1时Q(1,−6);当m=−3时Q(−3,2)。
24.(7分)如图,一次函数y=−2x+4的图象与x轴交于点B,与y轴交于点A,点C是x轴负半轴上一点,连接AC。
(1)填空:点A的坐标为____,点B的坐标为____;
(2)如图1,点P为线段AB上一点,连接CP,若∠ABC=∠ACP,且点C的横坐标为−1,求线段AP的长;
(3)如图2,若点P为直线AB上一点,记△ABC的面积为S,△APC的面积为S₁,△BPC的面积为S₂,若S₁²=S₂·S,求点P的坐标。
【答案】(1)A(0,4),B(2,0);(2)AP=;(3)P(−1,6−2)或P(−1−,6+2。
【解析】(1)解:令x=0得y=4,A(0,4);令y=0得x=2,B(2,0)。
(2)解:C(−1,0),AC=,AB=2。∵ ∠ACP=∠ABC,∠CAP=∠BAC(公共角),
∴ △ACP∽△ABC。
故 ,即 AP =
(3)解:S=S△ABC=×3×4=6。设P为直线AB上一点,令P=(2t,4−4t)(t=0对应点A,t=1对应点B),△APC与△BPC均以直线AB上的线段为底、以点C到AB的距离为共同高,故S₁=6|t|,S₂=6|1−t|。由S₁²=S₂·S得36t²=36|1−t|,即t²=|1−t|。
当 t≤1 时,=1−t,即 ,解得 t= 或 t=,均满足 t≤1;
当 t>1 时,=t−1,即 ,判别式为负,无实数解。
∴ 当 t= 时,;当 t=− 时,P=(−1−,6+2)。
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3.4 相似三角形的性质分层练习卷2026~2027学年北师大版九年级上册数学
满分100分 时间90分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.如图,△ABC∽△DEF,AB∶DE=1∶2,则下列结论一定成立的是( )
A. =
B. ∠A的度数∶∠D的度数=1∶2
C. S△ABC∶S△DEF=1∶2
D. C△ABC∶C△DEF=1∶2
2.如图,在△ABC中,DE∥BC,AD=3,BD=2,则△ADE与△ABC的面积比为( )
A. 9∶25 B. 3∶5 C. 9∶16 D. 3∶4
3.如图,在平行四边形ABCD中,AB=9,AD=6,点E,F分别在AD,AB上,若DE=3,△BCF∽△DCE,则BF=( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 5
4.如图,△ABC∽△ADE,且BC=2DE,则 的值为( )
A. B. C. D.
5.如图,BC∥DE,=,下列结论错误的是( )
A. △ADE∽△ABC B. =
C. 2BC=3DE D. =
6.如图,在菱形ABCD中,E是AB边上一点,若AE∶AD=1∶3,则S△AEF∶S△CDF为( )
A. 1∶16 B. 1∶9 C. 1∶6 D. 1∶3
7.如图,将△ABC沿BC边上的中线AD平移到△A′B′C′的位置,如果点A′恰好是△ABC的重心,A′B′,A′C′分别与BC交于点M,N,那么△A′MN与△ABC的面积之比是( )
A. B. C. D.
8.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=3AD,过点A作AE∥DC交BC于点E,将△ABE沿AE翻折,得到△AB′E,B′A,B′E分别与直线DC交于M,N两点,则△MB′N与△ABE的面积之比为( )
A. B. C. D.
9.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O。将线段AD沿射线AB方向平移,点A,D的对应点分别为点E,F,线段EF分别与OA,OD交于点G,H。当点G是OA的中点时,的值为( )
A. B. C. D.
10.如图,已知正方形ABCD的面积为9,面积为1的正方形EFGH从A点出发沿着线段AD平移至点D。直线AE与直线HD相交于点P,直线BC分别与直线AE,HD相交于点M,N。在正方形EFGH的平移过程中,△PMN的面积( )
A. 先变小再变大 B. 先变大再变小 C. 不变 D. 无法确定
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.若△ABC∽△A′B′C′,且面积比为4∶25,则其对应边上的高的比为 ______.
12.如图,AB∥CD,AD与BC相交于点E,AF⊥BC,DG⊥BC,垂足分别为F,G。若AB=10,CD=15,则的值为 ______.
13.如图,在平行四边形ABCD中, = ,DE交AC于点F,那么的值为 ______.
14.在求解图形面积时,经常用到“同底等高”“等底等高”等方法。如图,BD为▱ABCD的对角线,M、N分别在AD、AB上,且==,若S△DMC=3,则S△BNC+S△AMN= ______.
15.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的边OA在x轴上,OA=AB,C是AB的中点,CD⊥OA,垂足为D。若A(5,0),D(3.5,0),则点B的坐标是 __________.
16.如图,等腰△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=120°,将△ABC沿其底边中线AD向下平移,使点A的对应点A′满足AA′=,则平移前后两三角形重叠部分的面积是 ______.
三、解答题(本大题共8小题,共52分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是△ABC的中线,作AE⊥CD于点E,EF∥CB交BD于点F。
(1)求证:△ACE∽△BAC;
(2)若AC=√10,CE=1,求EF的长。
18.(6分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是边BC的中点,连接AD,作BE⊥AD,垂足为E,连接CE。
(1)求证:△DBE∽△DAB;
(2)若 = ,CE=2,求AC的长。
19.(6分)如图,四边形ABCD中,E为AB边上一点,∠ECB=∠DCA, = ,DE交AC于点F。
(1)求证:△ABC∽△DEC;
(2)若S△AEF∶S△DCF=16∶25,AE=8,求CD的长。
20.(6分)如图,在△ABC中,AB=AC,E,F分别是边AB,BC上的点,连接CE,AF,相交于点D,已知BF=CF,∠BED+∠AFB=180°。
(1)求证:△ABF∽△CBE;
(2)若BC=6,AF=6,求△BCE的面积。
21.(7分)【项目式学习】用数学知识和方法研究物理光学问题。
(1)如图1,已知物体AB与其像A′B′平行,小孔O到AB的距离OE=20cm,到A′B′的距离OF=16cm,物体AB的长为24cm,求像A′B′的长;
(2)如图2,在光路图中,直线l表示光轴,MN表示凸透镜(MN⊥光轴l),点O为光心,F为凸透镜的焦点。入射光线AE∥光轴l,折射光线EC经过焦点F,CD为物体AB经透镜所成的像(AB⊥光轴l,CD⊥光轴l)。请写出物距BO、焦距OF及像距OD之间的数量关系,并说明理由。
22.(7分)【综合与实践】X型晒衣架稳固性检测。如图是晒衣架完全稳固张开时的侧面示意图,立杆AB,CD相交于点O,经测量得到AB=CD=136cm,OA=OC=51cm,OE=OF=34cm,横杆链EF成一条线段,测得EF=32cm。
(1)连接AC,证明:AC∥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?
23.(7分)如图,平面直角坐标系中,直线l与x轴交于点A,与y轴交于点B(0,4),点C(3,−2)是直线l上一点。
(1)求直线l的解析式及点A的坐标;
(2)已知点P是x轴上一动点,若以点P,C,A为顶点的三角形与△AOB相似,试求点P的坐标;
(3)若点Q是直线l下方的一点,且点Q的横、纵坐标的乘积为−6,△BCQ的面积为12,求点Q的坐标。
24.(7分)如图,一次函数y=−2x+4的图象与x轴交于点B,与y轴交于点A,点C是x轴负半轴上一点,连接AC。
(1)填空:点A的坐标为____,点B的坐标为____;
(2)如图1,点P为线段AB上一点,连接CP,若∠ABC=∠ACP,且点C的横坐标为−1,求线段AP的长;
(3)如图2,若点P为直线AB上一点,记△ABC的面积为S,△APC的面积为S₁,△BPC的面积为S₂,若S₁²=S₂·S,求点P的坐标。
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