内容正文:
第22章 22.3.3 相似三角形的性质
【新教材华东师大版】
知识点 相似三角形的性质
1、相似三角形的对应角相等.
如图,,则有
.
2、相似三角形的对应边成比例.
如图,,则有
(为相似比).
3、相似三角形的对应边上的中线,高线和对应角的平分线成比例,都等于相似比.
如图,∽,和是中边上的中线、高线和角平分线,、和是中边上的中线、高线和角平分线,则有
4、相似三角形周长的比等于相似比.
如图,∽,则有
.
5、相似三角形面积的比等于相似比的平方.
如图,∽,则有
【题型1 相似三角形的对应边成比例、对应角相等】
1.如图,已知D、E分别在的边、的延长线上,且.下列比例式中错误的是( )
A. B. C. D.
2.如图,已知,,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,已知点D、E、F分别在的三边上,且,则下列等式不成立的是()
A. B. C. D.
4.如图,在中,是的角平分线,过点作交于点,交于点.若,,,则的长为( )
A. B.1 C. D.
5.如图,在平行四边形中,点是的中点,连接交于点,延长,与的延长线交于点.若,,,则的长为( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,点、分别在边、上,.若,,,则的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,是的中点,点在上,连接并延长交于点,若,,则的长为______.
8.如图,在矩形中,点,分别在边,上,且.若,,,则的长为_______.
9.如图,四边形中,为边上一点,连接,交于点,且,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【题型2 相似三角形的对应线段成比例】
1.如图,在中,点D、E分别在边上,四边形是正方形,点F、G在边上,交于点N.甲、乙两位同学在研究这个图形时,分别产生了以下两个结论:①;②.那么下列说法中,正确的是()
A.①正确,②错误 . B.①错误,②正确 C.①、②皆正确 . D.①、②皆错误
2.已知,和分别是它们的对应中线,若,,则与的对应角平分线的比是( )
A. B. C. D.
3.已知两个相似三角形的周长比为,则下列说法错误的是( )
A.相似比为 B.面积比为
C.对应中线的比为 D.对应高的比为
4.如图,在中,,高,正方形的边在上,点分别在上,交于点,则的长为______.
5.中,,是边上的高且,分别是边上的点,是上的点,连接,交于.若四边形是正方形,则的长__________.
6.已知,和是它们对应的角平分线,和是它们对应的高线,若,,则的值为_______.
7.如图,点D,E分别在的边上,,M,N分别是的中点,若,则______.
8.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC上的点,,AF平分∠BAC交DE于点G,交BC于点F.
(1)求证:;
(2)若点G是△ABC的重心,,求AB的长.
9.如图,矩形的边在的边上,顶点、分别在边、上,已知,高,矩形的长和宽,试求矩形的面积.
10.如图,中,点D,E分别在边,上,平分,交,于点F,G,且.
(1)求证:;
(2)若与的周长之比是,,求的值
【题型3 相似三角形的周长比等于相似比】
1.已知,相似比为,若的周长为8,则的周长为( )
A.12 B.16 C.18 D.24
2.如图,在中,,.若的周长为6,则的周长是( )
A.6 B.9 C.12 D.18
3.如果,的三边长分别为、、,的最小边的长为,那么的周长是( ).
A. B. C. D.
4.如果两个三角形相似,面积比是,则这两个三角形的周长比是( )
A. B. C. D.
5.如果两个相似三角形的面积之比为,则它们的周长之比为________.
6.若两个相似三角形的周长比是,则这两个三角形的对应边之比是___________.
【题型4 相似三角形的面积比等于相似比平方】
1.如图,,与的面积分别是与,周长分别是与且,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图,四边形是平行四边形,的平分线交于点,交的延长线于点.若,则和的面积比是( )
A. B. C. D.
3.如果,其面积比为,那么它们的周长比为________.
4.如图,平行四边形中,点是边上的一点,连接,交于点F;若,的面积为8,则的面积是____________.
5.如图,在中,,,与四边形的面积比为,则的长度是________.
【题型5 相似三角形的性质结合判定证明线段乘积等式】
1.如图,是的边上一点,连接并延长交的延长线于点.求证:.
2.如图,在中,点,分别是边,上的点,.求证:.
3.如图,在中,,点在上,连接,点在上,连接,,且.
(1)求证:;
(2)若点是的中点,求证:.
4.如图,在等腰三角形中,,点在边上,点在边上,连接、,交于点.已知.
(1)若,求的值.
(2)若,求证:.
(3)在(2)的条件下,若,判断的形状,并说明理由.
5.如图,已知在梯形中,,E是边上一点,与对角线相交于点F,且.
(1)求证:
(2)联结,与相交于点O,若,求证:.
6.已知:如图,在中,点、分别在边、上,且,、交于点.
(1)求证:;
(2)如果平分,求证:.
7.如图,四边形是正方形,点G为边上一点,连接并延长,交的延长线于点F,连接交于点E,连接,可知;
(1)求证:.
(2)若,正方形的边长为6,求线段的长.
8.如图,已知四边形是平行四边形,E是延长线上一点, 分别交对角线于点 G,交边于点 F.
(1)求证: ;
(2)求证: .
9.如图,为的边的延长线上一点,连接,交于点,交于点.求证:.
10.如图,在正方形中,点是边上的一点(不与,重合),将线段绕点顺时针旋转得到,连接,,.与边交于点,与相交于点.
(1)求证:;
(2)当平分时,求证:.
11.如图,是的边上的中线,交的延长线于点,是的平分线,与相交于点.
(1)求证:.
(2)求证:.
【题型6 相似三角形的性质结合判定综合证明】
1.如图,在矩形中,点为的中点,连接,过点作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
2.已知:如图,在中,,点在上,点在延长线上,且.过点、点分别作、的平行线,两直线交于点,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求证:四边形是菱形;
(3)延长交于点,若是中点,,求的长.
3.如图,在四边形中,,相交于点E,点F在上,且,.
(1)求证:;
(2)若,,的面积为20,求的面积.
4.如图,已知在中,,点、、分别为边、、上一点,连接和,且.
(1)求证:;
(2)连接,如果点是中点,,,求的长.
5.如图,四边形中,为边上一点,连接,交于点,且,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
6.如图1,已知矩形和矩形,,,连接,.
(1)发现:①线段与线段之间的数量关系是 ,
②直线与直线之间的位置关系是 .
(2)探究:若已知条件不变,将图1中矩形绕点顺时针旋转,如图2,则(1)中结论还成立吗?
(3)应用:在(2)的情况下,,,当矩形绕点旋转到,,在同一条直线上时,线段,的长度分别是多少?
7.探究式学习是新课程倡导的重要学习方式,某兴趣小组拟做以下探究.
在中,,,D是边上一点,且(n为正整数),E是边上的动点,过点D作的垂线交直线于点F.
【初步感知】
(1)如图1,当时,兴趣小组探究得出结论:,请写出证明过程.
【深入探究】
(2)如图2,当,且点F在线段上时,试探究线段之间的数量关系,请写出结论并证明:
【拓展运用】
(3)如图3,连接,设的中点为M.若,直接写出点E从点A运动到点C的过程中,点M运动的路径长(用含n的代数式表示).
8.如图,在正方形中,是上一点,是的中点,,垂足为,交的延长线于点,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
9.按要求完成以下问题
(1)问题发现
如图1,在正方形中,若点E,F,G,H分别在边,,,上,且,则的值为_________.
(2)类比探究
如图2,在矩形中,若点E,F,G,H分别在边,,,上,且.求证:.
(3)拓展延伸
如图3,在中,,,,点F,Q,H分别在边,,上,与交于点且,,直接写出的值.
10.一块材料的形状是锐角三角形,边,高,把它加工成正方形零件如图1,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在上.
(1)求这个正方形零件的边长;
(2)如果把它加工成矩形零件如图2,当时,这个矩形的面积是多少?
第22章22.3 相似三角形的性质答案与详细解析
【题型1 相似三角形的对应边成比例、对应角相等】
1.D
【分析】根据平行线分线段成比例定理及相似三角形的判定与性质,对各选项进行逐一判断即可.
【详解】解:A、,
,故该选项正确;
B、,
,
,故该选项正确;
C、,
,
,故该选项正确;
D、,
,故该选项错误.
2.B
【分析】可证明,则可证明,,再由三角形内角和定理求出的度数即可得到答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
3.D
【分析】根据平行线分线段成比例定理可判断A和B;根据可判断C;根据,可判断D.
【详解】解:,
,故选项A成立;
,
,故选项B成立;
,
,
,故选项C成立;
,,
,而选项D中为,故选项D不成立.
4.B
【分析】先根据三角形外角的性质得,再根据角平分线定义得,然后根据可得,进而说明,接下来根据相似三角形的性质求出,最后根据勾股定理求出答案即可.
【详解】解:∵是的外角,
∴.
∵平分,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴,
.
在和中,,
即,
解得.
5.B
【分析】根据平行四边形的性质,证明,再证明, 求得,最后用勾股定理,解答即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,,,,
∴,,
∴,
∴,
∵点是的中点,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
,
,
,
∴.
6.A
【分析】根据条件说明,利用对应边成比例即可求解.
【详解】解:,,
,
,,
,
,
,
,
.
7.4
【分析】取的中点,连接,根据三角形中位线性质得, ,再证明 ,得,从而求得,然后根据 ,代入即可求解.
【详解】解:取的中点,连接 ,
∵是的中点,是的中点 ,
∴是的中位线 ,
∴, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴.
8.
【分析】通过角的关系证明三角形相似,再利用相似三角形的对应边成比例来求解的长.
【详解】解:因为四边形是矩形,
所以,
又因为,
所以,
所以,
在中,,
所以,
所以,
可得,
已知,,,
因为,
所以,
将,,代入中,得到,
解得.
9.(1)证明:,
,
,
,
,
,
,
.
(2)
【分析】(1)由,得,而,则,所以,因为,所以,则;
(2)由,,根据相似三角形的性质得,则,由,,证明,而,则,于是得,解得.
【详解】(1)略
(2)解:,,,
,
,
,,
,
,
,
,
解得或(舍去)
.
【题型2 相似三角形的对应线段成比例】
1.A
【分析】利用正方形的性质,三角形相似的判定和性质,解答即可.
【详解】解:∵正方形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵不一定相等,
不一定成立,故②错误.
2.C
【详解】解:∵,和是对应中线,,,
∴两个三角形的相似比为,
∴对应角平分线的比为.
3.B
【详解】解:∵两个相似三角形的周长比为,
∴相似比为,A选项不符合题意,
∵相似三角形对应中线的比、对应高的比都等于相似比,
∴对应中线的比为,对应高的比为,C、D选项不符合题意,
∵相似三角形的面积比等于相似比的平方,
∴面积比为,B选项符合题意.
4.
【分析】由正方形的性质可得,,,即得,,由四边形是矩形得,即得到,设,则,再利用相似三角形的性质求出的值即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∵是的高,
∴,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴.
5.
【分析】先证明与相似,列出两个相似三角形的边长比例等式,即可求出正方形边长,也就是的长度.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
设,
∴原等式为,解得,
∴正方形边长为,
即的长度为.
6.4
【分析】根据相似三角形对应角平分线的比和对应高线的比都等于相似比,列出比例式即可求解
【详解】解:∵ ,和是对应角平分线,和是对应高线,
由相似三角形对应角平分线的比等于相似比,对应高线的比也等于相似比,可得
∵,,
7./
【分析】由,可得,即,即可证明,即可得,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方解答即可.
【详解】解:∵M,N分别是的中点,
∴,,
∵,
∴,,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形面积的比等于相似比的平方、相似三角形对应中线的比等于相似比是解题的关键.
8.(1)证明:
∵AF平分∠BAC交DE于点G
∴
∵
∴
∴;
(2)
【分析】(1)根据角平分线的性质,得,结合题意,根据相似三角形的性质,通过证明,即可得到答案;
(2)根据三角形重心的性质,得,从而得;根据相似三角形的性质,通过证明,再利用相似比计算,即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)∵点G是△ABC的重心
∴,即
∴
∵,
∴
∴
∵,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形、三角形重心的知识;解题的关键是熟练掌握相似三角形的性质,从而完成求解.
9..
【分析】根据长宽比例设矩形的宽为,长为,由矩形得到,证明,结合推导出、,利用相似三角形对应高的比等于相似比列方程求出,最后计算矩形面积.
【详解】解:,
设,
四边形是矩形,
,,
∵是的高,
,
.
,,
∴,
.
,,,
四边形是矩形.
.
.
∵,
.
.
,
,
,
,
,
.
,
.
10.(1)
证明:∵,
∴,
∵,
∴.
(2)
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质的应用,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据两边对应成比例,夹角相等即可证明;
(2)根据相似三角形周长比等于相似比,结合(1)得到,,易证,得到,将代入即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:∵平分,
∴,
由(1)可知,,
∴,,
即,
∴,
∴,
∵,
∴.
【题型3 相似三角形的周长比等于相似比】
1.A
【分析】利用相似三角形周长的比等于相似比计算即可求解.
【详解】解:∵,相似比为,
∴的周长的周长,
∵的周长为,设的周长为,
,
即,
解得,
即的周长为12.
2.B
【分析】根据,得出,从而得出,求出结果即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵的周长为6,
∴.
3.A
【分析】根据题意容易判断,两个三角形的相似比为,再利用相似三角形的周长比等于相似比即可求解.
【详解】解:∵ ,
∴ 与的相似比为 ,
又∵ 的周长为 ,
∴的周长为.
4.C
【分析】相似三角形的面积比等于相似比的平方,周长比等于相似比.
本题考查了相似三角形的性质,掌握相似三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵两个三角形相似,且面积比为,
∴相似比的平方为,
∴相似比为,
∴周长比为.
故选:C.
5.
【分析】本题考查相似三角形的性质.根据面积比等于相似比的平方,周长比等于相似比,即可求解.
【详解】解:∵两个相似三角形的面积之比为,
∴它们的相似比为,
∴它们的周长之比为.
故答案为.
6.
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质,掌握相似对应边之比等于周长比是解题的关键.
相似三角形的周长比等于相似比,因此对应边之比等于周长比,据此即可解答.
【详解】解:∵两个相似三角形的周长比是,
∴两个相似三角形的相似比为,
∴这两个相似三角形的边长比是.
故答案为.
【题型4 相似三角形的面积比等于相似比平方】
1.A
【分析】利用相似三角形周长比等于相似比、面积比等于相似比的平方、对应边比等于相似比的性质,逐一判断选项.
【详解】解:已知,,
选项:相似三角形的周长比等于相似比,故,正确;
选项:相似三角形的面积比等于相似比的平方,故,错误;
选项:,不是对应边,无法确定比例,错误;
选项:,不是对应边,无法确定比例,错误;
2.B
【分析】先利用平行四边形对边平行且相等的性质,结合角平分线与平行线得到等腰三角形,求出线段的长度;再根据判定与相似,最后利用相似三角形面积比等于相似比的平方,求出两个三角形的面积比.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵的平分线交于点,交的延长线于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即.
3.
【分析】已知两个三角形相似和面积比,利用相似三角形面积比与相似比的关系,以及周长比与相似比的关系求解.
【详解】解:∵,面积比为,
∴相似比为,
∵相似三角形的周长比等于相似比,
∴周长比为.
4.70
【分析】由平行四边形的性质得,,从而可得,再结合相似三角形的性质计算即可得出结果.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵的面积为8,
∴,,
∴.
5.2
【分析】根据与四边形的面积之比得出与的面积之比,根据相似三角形的判定和性质得出,即可求解.
【详解】解:∵与四边形的面积之比是,
∴与的面积之比是,
∵,
∴,
∴,
∴.
【题型5 相似三角形的性质结合判定证明线段乘积等式】
1.证明:四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
又 ,
.
【分析】利用平行四边形的性质,先推导出与平行且相等,再证明与相似,根据相似三角形的性质,列出比例式,最后将替换为即可证明.
【详解】略.
2.证明:,,
,
,
,
,即.
【分析】证明,即可解答.
【详解】略
3.(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:∵点是的中点,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
【分析】(1)证明,得到,即;
(2)根据线段中点的定义和(1)的结论可证明,则,据此证明,得到,则.
【详解】(1)略
(2)略
4.(1)2
(2)证明: ,
,
又 ,
,
,即,
又 ,
,
,
,
,
,
又 ,
,
;
(3)解:是等腰直角三角形,理由如下:
,
,
,
由(2)得,
,
,
,
是等腰直角三角形.
【分析】(1)作,与的延长线交于点G,先根据平行证明,推出,再证,根据对应边长成比例即可求解;
(2)由,,证明,推出,结合证明,推出,通过等量代换即可证明;
(3)由可得,结合,可得,由勾股定理的逆定理可证明是等腰直角三角形.
【详解】(1)解:如图,作,与的延长线交于点G,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
;
(2)略
(3)略
5.(1)证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)证明:∵,
∴;
由(1)知,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)证明,得到,则可证明,进而可证明;
(2)证明,得到,则可证明,得到,证明,推出,则可证明.
【详解】(1)略
(2)略
6.(1)证明:,,
.
∴,
.
(2)证明:由(1)得,
∴,
∴,
又,
.
.
过点作于,于,
.
平分,,,
.
在和中,
,
.
.
【分析】(1)要证 ,先将乘积式转化为比例式.已知,是公共角,证明,利用相似三角形对应边成比例得到比例式,变形得到乘积式.
(2)由(1)的相似得到,结合公共角,证明,得到.过点作于,于.由角平分线性质得,再证明 ,证得.
【详解】(1)略
(2)略
7.(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)12
【分析】(1)证明,得到,据此可证明;
(2)由全等三角形的性质得到,则可得到,再由相似三角形的性质得到,据此求出的长即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
由(1)得,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴.
8.(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)证明,,得到,据此可证明;
(2)证明,即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
9.证明:∵在中,
∴
∴
∵在中,
∴
∴
∴
∴.
【分析】证明得,证明得,进而可证结论成立.
【详解】略.
10.(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵将线段绕点顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴.
(2)证明:∵,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,即,
平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【分析】(1)先由正方形得,,再根据旋转得,,接着利用同角余角相等推出,最后证明;
(2)先根据,,得,正方形对角线得,再根据角平分线和全等得,从而证,最后根据相似比例,结合得.
【详解】(1)略;
(2)略.
【点睛】求证乘积式先转比例式,依托等角证相似,再借等量代换完成推导.
11.(1)
证明:∵是的边上的中线,
∴,
∵,
∴,
又,
在与中,
由,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴;
(2)
证明:由(1)知,,
∴,即,
由(1)知, ,
∴,
即,
即,
∵,,
∴,
又∵,
∴.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,相似三角形的判断与性质.证明出与全等以及与相似是解决本题的关键.
(1)根据角边角的证明方法证明与全等,由全等可得,再由平行可得相似,再由相似的性质可得边成比例;
(2)根据(1)中结论由全等可得,再由相似可得,根据边的关系即可得证.
【详解】(1)略
(2)略
【题型6 相似三角形的性质结合判定综合证明】
1.(1)证明:∵四边形为矩形,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)
【分析】(1)结合垂直的定义和矩形的性质,证明,,即可证明;
(2)根据题意,设,则,利用勾股定理解得;根据相似三角形的性质以及,可求得的值,进而获得答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴可设,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
解得,
∴.
2.(1)证明:设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,;
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形;
∵,
∴,
∴平行四边形是菱形;
(3)
【分析】(1)设,则,,根据等边对等角和三角形内角和定理可推出;再由,可证明;
(2)证明,得到,,则可证明四边形是平行四边形;再证明,即可证明平行四边形是菱形;
(3)延长交的延长线于点T,证明,得到;设, 则,,证明,得到,解方程即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图所示,延长交的延长线于点T,
∵,
∴,
∵是中点,
∴,
∴,
∴;
设,由(2)得,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得(已检验)或(舍去),
∴.
3.(1)证明:,
,
即,
,
.
(2)125
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,
,
,
,
,
,,,
,
.
4.(1)解: ,
.
,,,,
.
,,
.
(2)
【详解】(1)略;
(2)解: ,
.
是中点,
设.
,,
,
,,
,,
.
,,
,
,
,即,
.
5.(1)证明:,
,
,
,
,
,
,
.
(2)
【分析】(1)由,得,而,则,所以,因为,所以,则;
(2)由,,根据相似三角形的性质得,则,由,,证明,而,则,于是得,解得.
【详解】(1)略
(2)解:,,,
,
,
,,
,
,
,
,
解得或(舍去)
.
6.(1);
(2)
(1)中结论还成立
(3),或
【分析】(1)①由矩形的性质可得,由题意可得,证明,即可得出;②延长交于点,则,由①可得,由相似三角形的性质可得,求出,即可得出结果;
(2)由矩形的性质可得,证明,结合题意得出,即可推出,从而可得,,则,延长交于点,交于点,再由,计算即可得出结果;
(3) 两种情况:当点、、在同一直线上,且点在线段上时;当点、、在同一直线上,且点在线段上时;分别求解即可得出结果.
【详解】(1)解:①∵四边形和四边形都是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图,延长交于点,
∵,
∴,
由①可得:,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:(1)中结论还成立,证明如下:
∵四边形与四边形都为矩形,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
如图,延长交于点,交于点,
∵,
∴
,
∴;
(3)解:如图,当点、、在同一直线上,且点在线段上时,
∵四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
由(2)可得:,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图,当点、、在同一直线上,且点在线段上时,
同理可得:,,
∴,;
综上所述,,或.
7.(1)证明:如图,连接,
当时,,
,
,,,
,,,
即,
,
,
,
在与中,
,
,
,
;
(2)线段之间的数量关系为:
证明:如图,过的中点作的平行线,交于点,交于点,
当时,,
是的中点,
∴,
,
∴,
,
,,,
,
是等腰直角三角形,
∵,
,
∴,
根据(1)中的结论可得,
;
故线段之间的数量关系为;
(3)点M运动的路径长为
【分析】(1)连接,当时,,即,证明,从而得到即可解答;
(2)过的中点作的平行线,交于点,交于点,当时,,根据,可得是等腰直角三角形,,根据(1)中结论可得,再根据,,即可得到;
(3)过点作交的延长线于点,交于点,取的中点,连接,证明,然后确定点的运动轨迹,再确定点的运动路径长即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:过点作交的延长线于点,交于点,取的中点,连接
∵,
∴均为等腰直角三角形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵点为的中点,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
若点重合时,则重合,点在点的位置,
∴点E从点A运动到点C的过程中,点M运动的路径即为的长,
∵,
∴
∵在等腰中,,
∴,
在中,,
∴,
当点从点运动到点时,此时点运动的路径长为,
∴点运动的路径长为.
8.(1)证明:∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)10
【分析】(1)首先证明,,即可证明;
(2)首先利用勾股定理解得,结合是的中点易得,由相似三角形的性质可得,然后代入数值计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,,
∴,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,即,
解得.
9.(1)1
(2)证明:过点H作,垂足为点Q,过点G作,垂足为点P,与相交于点O,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
由,可得:,
,
,
由可得四边形为矩形,
,
同理可得,
;
(3)
【分析】(1)过点H作交于点N,过点G作交于点M,证明即可求解;
(2)过点H作交于点Q,过点G作交于点P,由(1)可得,再结合相似三角形的性质可得结论;
(3)过点作的平行线交于点,构造平行四边形,得到等角与等线段;在上截取,利用构造等边,得到角,创造相似三角形条件,利用平行线、三角形外角定理,证出两组对应角相等,证明,把,,代入相似比直接得到.
【详解】(1)解:过点H作于点N,过点G作于点M, 设交于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴四边形是矩形,四边形是矩形,
∴,,与平行,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
;
(2)略
(3)解:过点作的平行线交于点,交于点,
在上截取,连接
,
四边形是平行四边形
四边形是平行四边形
又
是等边三角形
四边形是平行四边形
.
【点睛】本题考查了四边形的综合题,正方形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质的应用,正确地作出辅助线是解题的关键.
10.(1)
(2)
【分析】本题主要考查矩形和正方形的性质、三角形相似的判定与性质等知识点,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据正方形的性质可证,由相似三角形的性质可得,设,然后代入比例式求解即可;
(2)设,利用矩形的性质可得、易得,即,可求得,最后根据矩形的面积公式求解即可.
【详解】(1)解:四边形EFHG是正方形,
,
,,
;
,
设,
,
,
正方形零件的边长为.
(2)解:如图:设,
四边形是矩形,
,,即,
,,
,
,
,
∴,解得:,
,
∴这个矩形的面积是.
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