专题07相似三角形(含解析) 2024年中考数学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(上海专用)

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专题07相似三角形(含解析) 2024年中考数学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(上海专用)

资源简介

专题07 相似三角形目录
热点题型归纳 1
题型01 平行线分线段成比例 1
题型02 相似三角形的判定与性质 5
题型03 相似三角形的应用 29
题型04 相似三角形综合题 34
中考练场 91
题型01 平行线分线段成比例
【解题策略】
(1)定理1:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例. 推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例. (2)推论1:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边. (3)推论2:平行于三角形的一边,并且和其他两边(或两边的延长线)相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
【典例分析】
【例1】.(2023 嘉定区一模)
1.如图,已知在中,、分别是、边上的中线,且相交于点,过点作,那么 .
【变式演练】
(2023 金山区一模)
2.在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,如果AD=2,BD=4,那么由下列条件能够判断DE∥BC的是( )

A.= B.= C.= D.=
(2023 嘉定区一模)
3.如图,已知,它们依次交直线于点A、B、C和点D、E、F,如果,那么的长等于(  )

A.2 B.4 C. D.
(2023 崇明区一模)
4.四边形中,点在边上,的延长线交的延长线于点,下列式子中能判断的式子是( )
A. B. C. D.
(2023 奉贤区一模)
5.如图2,已知,它们依次交直线、于点、、和点、、.如果,,,那么 .
题型02 相似三角形的判定与性质
【解题策略】
(1)相似三角形是相似多边形的特殊情形,它沿袭相似多边形的定义,从对应边的比相等和对应角相等两方面下定义;反过来,两个三角形相似也有对应角相等,对应边的比相等.(2)三角形相似的判定一直是中考考查的热点之一,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;或依据基本图形对图形进行分解、组合;或作辅助线构造相似三角形,判定三角形相似的方法有时可单独使用,有时需要综合运用,无论是单独使用还是综合运用,都要具备应有的条件方可.
【典例分析】
【例2】.(2023 杨浦区二模)
6.已知:在直角梯形中,,,沿直线翻折,点A恰好落在腰上的点E处.
(1)如图,当点E是腰的中点时,求证:是等边三角形;
(2)延长交线段的延长线于点F,连接,如果,求证:四边形是矩形.
【变式演练】
(2024 浦东新区二模)
7.如图,在中,,,.点D在边上,且,交边于点E,那么以E为圆心,为半径的和以D为圆心,为半径的的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内含
(2023 浦东新区校级模拟)
8.如图,已知的内接正方形,点是的中点,与边交于点,那么 .
(2023 虹口区二模)
9.如图,在中,点D、E分别在边上,,,如果,,那么的值是 .

(2023 普陀区一模)
10.如图,中的一边与双边平行且单位相同的刻度尺的一边重合,边、分别与刻度尺的另一边交于点、,点、、、在刻度尺上的读数分别为0、5、1、3,如果刻度尺的宽度为3,那么的面积是 .

(2023 虹口区一模)
11.如图,在梯形中,,点分别在边上且,已知,,那么的长是 .
(2023 奉贤区一模)
12.如图,在梯形中,,与相交于点O,如果,那么的值为____________.
(2023 奉贤区一模)
13.如图,在中,点D、E、F分别在边、、上,,,如果,那么的值是 .
(2023 崇明区一模)
14.如图,在梯形中,,,,则 .
(2023 金山区一模)
15.如图,在平行四边形中,F是边上的一点,射线和的延长线交于点E,如果,那么 .
(2024 黄浦区二模)
16.如图,D是等边边上点,,作的垂线交、分别于点E、F,那么 .
(2023 崇明区二模)
17.已知:如图,在平行四边形中,对角线、交于E,M是边延长线上的一点,联结,与边交于F,与对角线交于点G.
(1)求证:;
(2)联结,如果,求证:平行四边形是菱形.
(2023 崇明区一模)
18.已知:如图,在梯形中,,对角线与交于点,点是边上的中点,连接交于点,并满足.
(1)求证:;
(2)求证:
(2023 虹口区二模)
19.如图,在梯形中,,,点E为延长线上一点,,点F在上,联结.

(1)求证:;
(2)如果,求证:四边形为梯形.
(2023 徐汇区二模)
20.如图,已知是的外接圆,联结并延长交边于点,连接,且.
(1)求证:;
(2)当时,过点作边的平行线,交于点,连接交于点.请画出相应的图形,并证明:.
(2023 浦东新区二模)
21.已知:如图,在梯形中,,过点B作,垂足为点E,点G在边上,连接、,对角线与、分别交于点F、H,且.
(1)求证:;
(2)如果,且是与的比例中项,求证:四边形是菱形.
题型03 相似三角形的应用
【解题策略】
(1)利用影长测量物体的高度.①测量原理:测量不能到达顶部的物体的高度,通常利用相似三角形的性质即相似三角形的对应边的比相等和“在同一时刻物高与影长的比相等”的原理解决.②测量方法:在同一时刻测量出参照物和被测量物体的影长来,再计算出被测量物的长度.(2)利用相似测量河的宽度(测量距离).①测量原理:测量不能直接到达的两点间的距离,常常构造“A”型或“X”型相似图,三点应在一条直线上.必须保证在一条直线上,为了使问题简便,尽量构造直角三角形.②测量方法:通过测量便于测量的线段,利用三角形相似,对应边成比例可求出河的宽度. (3)借助标杆或直尺测量物体的高度.利用杆或直尺测量物体的高度就是利用杆或直尺的高(长)作为三角形的边,利用视点和盲区的知识构建相似三角形,用相似三角形对应边的比相等的性质求物体的高度.
【典例分析】
【例3】.(2023 徐汇区一模)
22.小明和小杰去公园游玩,小明给站在观景台边缘的小杰拍照时,发现他的眼睛、凉亭顶端、小杰的头顶三点恰好在一条直线上(如图所示).已知小明的眼睛离地面的距离为米,凉亭的高度为米,小明到凉亭的距离为米,凉亭与观景台底部的距离为米,小杰身高为米.那么观景台的高度为 米.
【变式演练】
(2021 闵行区二模)
23.《九章算术》中记载了一种测距的方法.如图,有座塔在河流北岸的点E处,一棵树位于河流南岸的点A处,从点A处开始,在河流南岸立4根标杆,以这4根标杆为顶点,组成边长为10米的正方形,且A,D,E三点在一条直线上,在标杆B处观察塔E,视线与边相交于点F,如果测得米,那么塔与树的距离为 米.
(2020 闵行区校级一模)
24.如图,某小区门口的栏杆从水平位置AB绕固定点O旋转到位置DC,已知栏杆AB的长为3.5米,OA的长为3米,点C到AB的距离为0.3米,支柱OE的高为0.6米,那么栏杆端点D离地面的距离为 米
(2021 徐汇区二模)
25.如图,小杰同学跳起来把一个排球打在离他2米(即CO=2米)远的地上,排球反弹碰到墙上,如果他跳起击球时的高度是1.8米(即AC=1.8米),排球落地点离墙的距离是6米(即OD=6米),假设排球一直沿直线运动,那么排球能碰到墙面离地的高度BD的长是 米.
(2021 嘉定区三模)
26.清朝《数理精蕴》里有一首小诗《古色古香方城池》:今有一座古方城,四面正中都开门,南门直行八里止,脚下有座塔耸立.又出西门二里停,切城角恰见塔形,请问诸君能算者,方城每边长是几?如图所示,诗的意思是:有正方形的城池一座,四面城墙的正中有门,从南门口(点)直行8里有一塔(点),自西门(点)直行2里至点,切城角(点)也可以看见塔,问这座方城每面城墙的长是 里.
题型04 相似三角形综合题
【解题策略】
主要考查相似三角形的判定与性质,其中穿插全等三角形的判定和性质、平行线分线段成比例等知识,难度大.
【典例分析】
【例4】.(2023 崇明区一模)
27.已知中,,,点为射线上的一个动点(不与重合),过点作,交射线于点,连接.
(1)如图,当点在线段上时,与交于点,求证:;
(2)在(1)的情况下,射线与的延长线交于点,设,求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)当时,求的长.
【变式演练】
(2023 徐汇区模拟)
28.已知:在中,,,,点是边上一动点不与、重合,过点分别作交于点,交于点,联结,设,.

(1)求关于的函数解析式,并写出定义域;
(2)以为圆心为半径的交直线于点,当点为中点时,求的值;
(3)如图,联结将沿直线翻折,点落在点处,直线与直线相交于点,当为等腰三角形时,求的度数.
(2023 崇明区二模)
29.如图,在中,,,.点D是边上一动点(不与A、C重合),联结,过点C作,分别交、于点E、F.
(1)当时,求的正切值;
(2)设,,求y关于x的函数解析式,并写出x的定义域;
(3)联结并延长,与边的延长线相交于点G,若与相似,求的值.
(2023 青浦区一模)
30.如图,在中,,,,动点、分别在边、上,且,设.过点作,与直线相交于点.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求的值;
(3)当与相似时,求的长.
(2023 嘉定区一模)
31.已知中,,,,点E、F分别在边AC、边BC上(点E不与点A重合,点F不与点B重合),连接EF,将沿着直线EF翻折后,点C恰好落在边AB上的点D处,过点D作,交射线AC于点M.设,.
(1)如图1,当点M与点C重合时,求的值;
(2)如图2,当点M在线段AC上时,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)当时,求AD的长.
(2023 徐汇区二模)
32.已知:如图1,四边形ABCD中,,.
(1)求证:四边形ABCD是等腰梯形;
(2)边CD的垂直平分线EF交CD于点E,交对角线AC于点P,交射线AB于点F.
①当时,设AD长为x,试用x表示AC的长;
②当时,求的值.
(2023 宝山区二模)
33.如图,已知半圆O的直径,C是圆外一点,的平分线交半圆O于点D,且,联结交于点E.
(1)当时,求的长;
(2)当时,求的值;
(3)当为直角三角形时,求的值.
(2023 静安区校级一模)
34.在等腰直角中,,点D为射线上一动点(点D不与点B、C重合),以为腰且在的右侧作等腰直角,,射线与射线交于点E,联结.
(1)如图1所示,当点D在线段上时,
①求证:;
②设,求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(2)当时,求的长.
(2023 奉贤区一模)
35.如图,在平行四边形中,点E在边上,对角线于点F,.
(1)求证:;
(2)如果.
①求的长;
②如果,求值.
(2023 金山区一模)
36.已知平行四边形中,,,,点是对角线上一动点,作,射线交射线于点,连接.

(1)如图1,当点与点重合时,证明:;
(2)如图2,点在的延长线上,当时,求的长;
(3)当是以为底的等腰三角形时,求的长.
(2023 普陀区一模)
37.如图,在矩形中,,是边上一动点,是线段延长线上一点,且,与矩形对角线交于点.
(1)当点与点重合时,如果,求的长;
(2)当点在线段的延长线上,
①求的值;
②如果,求的余切值.
(2023 徐汇区一模)
38.如图1,已知菱形,点在边上,,交对角线于点.
(1)求证;
(2)如图2,联结.
①当为直角三角形时,求的大小;
②如图3,联结,当时,求的值.
(2023 嘉定区二模)
39.在中,, 点P在线段上,,交于点D,过点B作,垂足为E,交的延长线于点F.
(1)如果,
①如图1当点P与点C重合时,求证: ;
②如图,当点在线段上,且不与点、点重合时,问: ①中的“”仍成立吗 请说明你的理由;
(2)如果,如图11,已知 (n为常数),当点P在线段上,且不与点B、点C重合时,请探究的值(用含n的式子表示),并写出你的探究过程.
(2023 宝山区一模)
40.如图1,在中,,,.点D、E分别在边、上(不与端点重合),和交于点,满足.
(1)求证:;
(2)如图2,当时,求的长;
(3)当是等腰三角形时,求的值.
一.填空题(共3小题)
(2021 上海)
41.如图所示,已知在梯形中,,,则 .
(2020 上海)
42.《九章算术》中记载了一种测量井深的方法.如图所示,在井口B处立一根垂直于井口的木杆,从木杆的顶端D观察水岸C,视线与井口的直径交于点E,如果测得米,米,米,那么井深为 米.
(2022 上海)
43.如图,在△ABC中,∠A=30°,∠B=90°,D为AB中点,E在线段AC上,,则 .
二.解答题(共4小题)
(2023 上海)
44.如图,在梯形中,点F,E分别在线段,上,且,

(1)求证:
(2)若,求证:
(2022 上海)
45.如图所示,在等腰三角形ABC中,AB=AC,点E,F在线段BC上,点Q在线段AB上,且CF=BE,AE =AQ·AB求证:
(1)∠CAE=∠BAF;
(2)CF·FQ=AF·BQ
(2020 上海)
46.已知:如图,在菱形ABCD中,点E、F分别在边AB、AD上,BE=DF,CE的延长线交DA的延长线于点G,CF的延长线交BA的延长线于点H.
(1)求证:△BEC∽△BCH;
(2)如果BE2=AB AE,求证:AG=DF.
(2021 上海)
47.如图,在梯形中,是对角线的中点,联结并延长交边或边于E.
(1)当点E在边上时,
①求证:;
②若,求的值;
(2)若,求的长.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.
【分析】本题考查三角形中线求三角形面积的关系,以及相似三角形的性质和判定,利用与同高,面积之比等于底边之比得到,再根据题意证明,利用相似三角形性质和三角形中线的性质求解,即可解题.
【详解】解:、分别是、边上的中线,且相交于点,




,即,
,即,


故答案为:.
2.C
【分析】先求出比例式,再根据相似三角形的判定得出△ADE∽△ABC,根据相似推出∠ADE=∠B,根据平行线的判定得出即可.
【详解】只有选项C正确,理由:
如图:

∵AD=2,BD=4,=,
∴==,
∵∠DAE=∠BAC,
∴△ADE∽△ABC,
∴∠ADE=∠B,
∴DE∥BC,
根据选项A、B、D的条件都不能推出DE∥BC,
故选C.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,相似三角形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键.
3.C
【分析】由平行线分线段成比例定理即可求解.
【详解】解:∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,掌握这一定理是关键,注意定理中要求线段是对应的.
4.D
【分析】根据相似三角形的判定与性质、平行线的判定方法逐项判断即可.
【详解】解:A.,结合不能证明,不能推出,因此不能判断,不合题意;
B.,结合,可证,可得,可以判断,不能判断,不合题意;
C.,结合,不能证明,不能判断,也不能判断,不合题意;
D.,结合可证,推出,能够判断,符合题意;
故选D.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质、平行线的判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法.
5.
【分析】根据平行线分线段成比例定理即可得到结论,
【详解】解:∵,
∴,
∵,,,
∴,
解得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例,找准对应线段是解题的关键.
6.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由垂直平分线的性质得到,通过折叠、等边对等角、平行线的性质得到,从而证明是等边三角形;
(2)过点D作于H,得到四边形是矩形,从而,,再由折叠得到角之间的关系从而证明,得到,;由得到,进而,结合已知条件得到,进一步得到,所以四边形是平行四边形,又,所以证明得到四边形是矩形.
【详解】(1)由折叠得:,
∵点E是腰的中点
∴是的垂直平分线
是等边三角形
(2)过点D作,垂足为H,

,,

∴四边形是矩形,
,,
由折叠得:,,
,,
,,

,,

,,

∴,







∴四边形是平行四边形,

∴四边形是矩形.
【点睛】本题考查垂直平分线的性质,等边三角形的判定,矩形的判定.相似三角形的判定与性质,图中角和线段的转化是解题的关键.
7.B
【分析】本题考查的是两圆的位置关系,相似三角形的判定与性质,勾股定理的应用,先求解,再证明,求解,,再结合两圆的位置关系可得答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴以E为圆心,为半径的和以D为圆心,为半径的的位置关系是外切.
故选B
8.
【分析】连接,交于点,连接,根据题意得出,设,则,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,交于点,连接,
∵的内接正方形,
∴经过点,
∵点是的中点,
∴,

设,则

∵,

∵,

∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正多边形与圆,垂径定理,正方形的性质,相似三角形的性质,证明是解题的关键.
9.
【分析】根据已知证明,得出,进而得出,根据,根据平行线分线段成比例,得出,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,,

∴,
∴,
∵,

∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
10.
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,三角形的面积,平行线的性质,过点作,垂足为,并延长交于点,根据题意得:,,,,从而可得,,然后证明,从而利用相似三角形的性质求出的长,最后利用三角形的面积公式进行计算,即可解答.
【详解】解:过点作,垂足为,并延长交于点,

由题意得:,,,,
,,



解得:,
的面积,
故答案为:.
11.6
【分析】由题中,,得到,从而利用平行线分线段成比例定理得到,连接,如图所示,由相似三角形的判定得到、,利用相似比即可得到答案.
【详解】解:连接,如图所示:
在梯形中,,,
















故答案为:.
【点睛】本题考查相似比求线段长,涉及平行线分线段成比例定理、相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质,准确作出辅助线是解决问题的关键.
12.
【分析】分别过点作,过点作.因为,所以,可得到三角形和三角形的高相等,从而可得到答案.
【详解】解:如图,过点作于点,过点作于点


∵,,,

∵,

故填:.
【点睛】本题考查平行线的性质,熟练掌握平行线的性质:两平行线之间的距离相等,和三角形的面积相结合,将面积的问题转化为线段的问题是解决此题的关键.
13.
【分析】根据得到,根据比例的性质可得,再根据,即可得到答案;
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查平行线截线段对应成比例,解题的关键是根据比例性质求得.
14.##0.5
【分析】证明,与为对应边,相似三角形的面积比等于相似比的平方,因此只需求出即可.
【详解】解:,,






又,
,与为对应边,

故答案为:.
【点睛】本题考查勾股定理、等腰三角形的判定、相似三角形的判定与性质,解题的关键是掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方.
15.
【分析】在平行四边形中,根据,得出,根据,得出,证明,根据相似三角形的性质得到即可得到.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的性质与判定,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
16.##
【分析】如图,过作交于,延长交于,过作于,作于,设,则,可得,,,证明,,同理可得,证明,可得,从而可得答案.
【详解】解:如图,过作交于,延长交于,过作于,作于,
∵为等边三角形,,
∴,,
设,则,
∴,,,
∴,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
同理:,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:
【点睛】本题考查的是等边三角形的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,作出合适的辅助线是本题的关键.
17.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)证明,得到,证明,得到,进而得到,即可得证;
(2)证明,推出,进而得到,即可得证.
【详解】(1)证明:∵平行四边形,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平行四边形中,对角线、交于E,
∴,
∴,即:,
∴平行四边形是菱形.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,菱形的判定.本题的综合性较强,解题的关键是证明三角形相似.
18.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据线段中点得出,再由相似三角形的判定和性质证明即可;
(2)根据相似三角形的判定和性质得出,再由(1)得,利用三角形外角的性质得出,再由相似三角形的判定和性质得出,,继续利用相似三角形的判定得出,再由其性质即可证明.
【详解】(1)证明:∵点是边上的中点,
∴,
∵,

∴.
又∵,
∴.
∴.
(2)证明:∵,
∴.
又∵,
∴.
∴.
由(1)得,
∵,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,

∴.
∴即,
∵,
∴.
【点睛】本题考查的是相似三角形的判定与性质,三角形外角的定义、平行线的性质,熟知相似三角形的判定与性质是解答此题的关键.
19.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据题意得四边形是等腰梯形,由等腰梯形的性质和已知条件可证明,根据相似比及等量替换即可求解;
(2)由(1)中相似三角形可得对应边的相似比,根据给定条件和等腰梯形的性质,可证明,可得对应角相等,根据平行的性质和相似的性质,对相关角度进行等量替换,即可证明,即可证明结论成立.
【详解】(1)证明:,
四边形是等腰梯形

,即

(2)
,即
,即,

四边形为梯形.
【点睛】本题主要考查等腰梯形的判定和性质、相似三角形的判定和性质,解题的关键是根据等腰梯形的性质证明三角形相似,得出对应边成比例,由对应边成比例及夹角相等亦可得出三角形相似.
20.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)延长,交于点,交于点,利用相似三角形的判定定理与性质定理得到,利用同圆的半径相等,等腰三角形的性质得到,利用圆周角定理得到,利用垂径定理和圆心角,弧,弦,弦心距之间的关系定理解答即可得出结论;
(2)依题意画出图形,利用等腰三角形的性质和平行线的性质得到,利用相似三角形的判定与性质和等量代换解答,即可得出结论.
【详解】(1)证明:延长,交于点,交于点,如图,












(2)解:依题意画出图形如图:



,,









【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质圆的有关性质,等腰三角形的性质,圆周角定理,垂径定理,平行线的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质定理是解题的关键.
21.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据,得出,根据勾股定理和比例的性质,得出,证明,得出,根据,得出,即可求证;
(2)根据是与的比例中项,,推出,则,根据,得出,进而得出,则,由(1)可得,则垂直平分,垂直平分,即可求证.
【详解】(1)证明:∵,
∴,则,
根据比例的性质可得:,
∵,
∴,
∴,
∴,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,则,
∴;
(2)证明:∵是与的比例中项,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由(1)可得,
∴垂直平分,
∵,
∴由内角和定理可得,
∴,
∴垂直平分,
∴四边形是菱形.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,菱形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法和性质.
22.####
【分析】根据题意构造直角三角形,继而利用相似三角形的判定与性质解答.
【详解】解:过点作于点,交于点,
由题意得,,,,

∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴(米).
故答案为:.
【点睛】本题考查相似三角形的应用,构造直角三角形是解题关键.
23.25
【分析】根据题意可以利用正方形的性质求出FD,并且得到△FDE∽△FCB,从而运用相似三角形的性质求解ED,即可得出结论.
【详解】∵四边形ABCD为正方形,边长为10米,
∴AD=CD=BC=10,FD=CD-CF=6,
∵AD∥BC,且A,D,E三点在一条直线上,
∴AE∥BC,
∴△FDE∽△FCB,
∴,
即:,
∴ED=15,
∴AE=AD+ED=25米,
故答案为:25.
【点睛】本题考查相似三角形判定与性质的实际应用,准确判断出相似三角形,熟练掌握相似三角形的性质是解题关键.
24.2.4
【分析】过D作DG⊥AB于G,过C作CH⊥AB于H,则DG∥CH,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:过D作DG⊥AB于G,过C作CH⊥AB于H,
则DG∥CH,
∴△ODG∽△OCH,
∴,
∵栏杆从水平位置AB绕固定点O旋转到位置DC,
∴CD=AB=3.5m,OD=OA=3m,CH=0.3m,
∴OC=0.5m,
∴,
∴DG=1.8m,
∵OE=0.6m,
∴栏杆D端离地面的距离为1.8+0.6=2.4(m).
【点睛】本题主要考查相似三角形的应用,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定与性质.
25.5.4
【分析】依据题意可得∠AOC=∠BOD,通过说明△ACO~△BDO,得出比例式可求得结论.
【详解】解:由题意得:∠AOC=∠BOD.
∵AC⊥CD,BD⊥CD,
∴∠ACO=∠BDO=90°.
∴△ACO~△BDO.
∴.
即.
∴BD=5.4(米).
故答案为:5.4.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的应用,根据已知得出三角形相似是解题关键.
26.8
【分析】本题考查了相似三角形的应用,正方形的性质,设这座方城每面城墙的长为里,根据题意得到,,证明,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:设这座方城每面城墙的长为里,
由题意得,,,,里,里,


,即,

∴这座方城每面城墙的长为8里,
故答案为:8.
27.(1)见解析
(2),
(3)
【分析】(1)先证得到,结合证明即可.
(2)根据,先证得到,结合,证得到,求得,根据计算即可.
(3)过点F作于点M,结合,设,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)∵,
∴,,,
∴,
∴,
解得;
由(1)得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,

∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
(3)如图,过点F作于点M,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得(舍去),
∴.
【点睛】本题考查了三角形相似的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握三角形相似的判定和性质,勾股定理是解题的关键.
28.(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)根据已知条件可证明四边形为矩形,则,,即可得出,在中,由,,可表示出,,在中,,,由勾股定理得即可;
(2)在中,由,,得出,,从而得出,连接,,可证明为等边三角形,则,从而得出;在中,由勾股定理得,从而得出的值;
(3)由翻折可得,当是等腰三角形时,的大小存在三种情况:当点落在边上时,当时,,求得,当时,,求得;当点在延长线上时,当时,,根据,得,求得.
【详解】(1)解:,,,

四边形为矩形,
则,

在中,,
,,
在中,,

(2)解:在中,,
,,
连接,,如图,

在中,为中点
为等边三角形


在中,

(3)解:由翻折可得,是等腰三角形时,的大小存在三种情况:
当点落在边上时,
当时,,


当时,

当点在延长线上时,
当时,,





综上,的度数为或或.
【点睛】本题考查了考查了等腰三角形的判定和性质、矩形的判定和性质、直角三角形的性质以及勾股定理的应用,分类讨论思想的运用,是一道综合性较强的题目,难度较大.
29.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据同角的余角相等分析可得,然后根据正切的概念求解;
(2)过点F作,,然后结合角的正切值及三角形的面积比分析求解;
(3)分情况讨论,通过证明和利用点四点共圆以及相似三角形的性质分析求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)过点F作,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
设的边上的高为,则的边上的高为,
∴,
又∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,即;
(3)如图:
①当时,,
又∵,
∴,
∴,
∴点四点共圆,且为直径,
又∵,
∴,,
在中,,
∴,
即.
②当时,,
又∵,
∴,
过点F作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
解得(负值舍去),
∴,
综上,的值为或.
【点睛】本题考查余角的性质,锐角三角函数,相似三角形的性质,理解正切的概念,掌握相似三角形的性质,准确添加辅助线是解题关键.
30.(1)
(2)
(3)的长为或
【分析】(1)过作,垂足为点,根据平行线分线段成比例定理得,从而解决问题;
(2)过作,交于点,则.则,,可得答案;
(3)分点是射线与的交点或点是射线与的交点两种情形,分别利用相似三角形的判定与性质可得答案.
【详解】(1)解:过作,垂足为点,





又,,
,;
(2)解:当时,得,,.

点是射线与直线的交点,
过作,交于点,
则.
,.

,,

(3)解:当点是射线与的交点时,
与相似,
又,
,即,
又,


即.
解得,
过作,垂足为点.
由,得,,.
∵,




解得,

当点是射线与的交点时,
,,
又与相似,

,,

.即.解得.




解得.
综上所述,当与相似时,的长为或.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,平行线的判定与性质,动点问题,解直角三角形,用含的代数式表示各线段的长是解题的关键.
31.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据直角三角形的性质求出.由垂直的定义求出,由题意可得:,即可求解.
(2)根据题意得出,根据直角三角形的性质证明,根据相似三角形的性质即可求解.
(3)分两种情况讨论:①当点M在线段上时,②当点M在的延长线上时,利用勾股定理和相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵中,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图,设交于点K,则,
∴,
∴,
∴点E为的中点,
∴,
∴;
(2)解:根据题意得:,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:①当点M在线段上时,
∵,
∴,
由(2)得:
∴,即,
∴,
∵,
∴,
过点F作于点H,
∴,
在中,,
∴;
②当点M在的延长线上时,
∵,
∴,
根据题意得:,

∴,即,
∴,
∵,
∴,
过点F作于点G,
∴,
∴;
综上所述,的长为或.
【点睛】本题主要考查直角三角形的性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是作出辅助线,注意进行分类讨论.
32.(1)证明见解析
(2)①;②.
【分析】(1)如图,过作于,过作于,证明,再证明,从而可得答案;
(2)①如图,连接,延长交于,证明,可得,再证明四边形为平行四边形,,可得,,,即,可得,即,重合,再建立方程求解即可;②当时,则在线段的延长线上,如图,延长交于,连接,证明四边形是菱形,,设,,,则, 由,可得,过作,交的延长线于,证明,,可得,,证明,可得,,再建立方程求解即可.
【详解】(1)证明;如图,过作于,过作于,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∵,,不平行,
∴四边形为等腰梯形.
(2)①如图,连接,延长交于,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,而,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,而,
∴四边形为平行四边形,,
∴,,
∴,即,
∴,
∴,而,
∴,即,重合,
∴即,
解得:(负根舍去).
②当时,则在线段的延长线上,如图,延长交于,连接,
∵是的垂直平分线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,而,
∴四边形是平行四边形,
由线段垂直平分线的性质可得,
∴四边形是菱形,,
设,,,则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
过作,交的延长线于,
∴,
∴,
∵,等腰梯形,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴ ,
∴,
解得:,(使,不合题意舍去),
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是等腰梯形的判定与性质,线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,一元二次方程的解法,难度大,计算量大,属于压轴题.
33.(1);
(2);
(3)的值为或.
【分析】(1)作于M,联结,证明四边形是矩形,求得,推出是等腰直角三角形,求得,再利用勾股定理即可求解;
(2)同(1)作于M,联结,可得四边形是矩形,求得,由,求得,再求得,根据相似三角形的判定和性质即可求解;
(3)分两种情况讨论,当时,同(1)可得四边形是矩形,再证明,利用相似三角形的性质求得的长,即可求解;当时,求得,即可求解.
【详解】(1)解:作于M,联结,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,又,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴;
(2)解:作于M,联结,
同理四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:作于M,联结,
同理四边形是矩形,
∴,
当时,
∵,,
∴,又,
∴,
∴,即,
解得(负值已舍),
∴,
∴;
当时,
由垂径定理得,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴;
综上,的值为或.
【点睛】本题考查了垂径定理,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
34.(1)①见解析;②
(2)
【分析】(1)①由和是等腰直角三角形,证明,由相似三角形的性质和角相等直接证明即可;②过点D作于点H,通过证明是等腰直角三角形和相似三角形的性质求出,设,则,根据等腰直角三角形的性质表示出的长度,代入整理即可;
(2)分两种情况:当点D在线段上时,当点D在线段的延长线上时,利用相似三角形的性质和正切函数建立方程,进行求解即可.
【详解】(1)①∵和是等腰直角三角形,
∴,,
∴,,
∴,,
∴;
②过点D作于点H,如图,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)①当点D在线段上时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
整理得,
∵,方程无解,
∴这种情况无意义;
②当点D在线段的延长线上时,如图,
∵,,
过点D作于G,
∴,
∴,
整理得,解得(负舍),
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形,解一元二次方程,能够准确添加辅助线进行分析是解题的关键.
35.(1)证明见详解
(2),
【分析】(1)根据平行四边形可得,即可得到,,结合可得,,即可得到答案;
(2)①根据可得,从而得到与的关系,结合即可得到答案;
②过D作交延长线与点G,设,根据①中三角形相似得到,在与中根据勾股定理列方程求出m,即可得到答案
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
设,则,,
∴,
解得:,(舍去),
∴;
②∵,,
∴,,
∵,
∴,
过D作交延长线与点G,
设,与中由勾股定理可得,

解得:,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行四边形性质,相似三角形性质与判定,三角函数,解题的关键是根据平行四边形得到相似三角形的条件.
36.(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)由平行线边形的性质得,而,所以,则,即可根据“两角分别相等的两个三角形相似”证明;
(2)作交的延长线于点,由,得,则,由勾股定理得,则,,即可由勾股定理求得,因为,且,所以,则;
(3)分两种情况,一是点在线段的延长线上,由,得,则;二是点在线段上,由,得,则.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,


点与点重合,


,,


(2)解:如图,作交的延长线于点,则,



,且,

解得或(不符合题意,舍去),




,,





的长是.
(3)解:是以为底的等腰三角形,

如图,点在线段的延长线上,



解得;
如图,点在线段上,



解得,
综上所述,的长是或.
【点睛】本题重点考查平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和、勾股定理、锐角三角函数、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
37.(1)
(2)①,②
【分析】设,根据矩形的性质即解直角三角形推出,,根据勾股定理得到,据此求解即可;
(2)①交于点,连接,根据相似三角形的判定与性质推出,,,根据相似三角形的性质得出,设,则,根据勾股定理求出,据此求解即可;
②设,则,设,且,,则,根据锐角三角函数得到,根据勾股定理求出,,根据平行线的性质得出,根据相似三角形的性质得,进而求出,据此即可得解.
【详解】(1)如图,当点与点重合时,设,
四边形是矩形,
,,,,,,
,,,






即,


(2)①如图,交于点,连接,
由(1)得,,



又,






设,则,


②如图,连接,

设,则,设,且,,则,


,,,



即,

由①得,,


两边平方并整理得,

,,
,,



即的余切值.
【点睛】此题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质、解直角三角形等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质、矩形的性质、解直角三角形并作出合理的辅助线是解题的关键.
38.(1)见解析
(2)①或;②
【分析】(1)由菱形的性质和平角的性质得,,已知,等量代换得,公共角,即可得证;
(2)①设,由菱形的性质,由(1),根据相似三角形的性质得,故,根据菱形的性质易得,再由全等三角形的性质得,再分情况讨论当为直角三角形时,的大小;
②联结,交于点,记分别交于点,由菱形的性质得,根据直角三角形的性质得,由,得,根据相似三角形的性质和菱形的性质得,由等角的余角相等得,由等角对等边及平行线分线段成比例可得四边形为等腰梯形,易得,,由,可得,设设,,则,由相似三角形的性质解得,由菱形的性质求得,即可求解.
【详解】(1)证明:四边形是菱形,

又且,

又,

(2)解:①设,
四边形是菱形,
,平分.
,,




,,,


在中,,,故,
是直角三角形,
有以下三种可能的情形:
一、,此时,不符合题意,应舍去;
二、,此时;
三、,此时,;
综上所述,当为直角三角形时,求的大小为或.
②联结,交于点,记分别交于点.
四边形是菱形,














四边形为等腰梯形.

又,

又,

又,

设,,则,

,即,
解得,


【点睛】本题考查了菱形的性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,等腰梯形的性质,锐角三角函数,直角三角形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
39.(1)①证明见解析;②成立,证明见解析
(2),过程见解析
【分析】(1)①由等角对等边可得,证明,则,证明,则,进而可证;②如图1,过作交于,交于,则,同理①可证,,则,同理①可证,,则,;
(2)如图2,过作交于,交于,同理(1)可证:,则,证明,则,证明,则,即,可知,即,进而可得.
【详解】(1)①证明:∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
②解:仍成立,理由如下:
如图1,过作交于,交于,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理①可证,,
∴,
同理①可证,,
∴,
∴;
(2)解:如图2,过作交于,交于,
同理(1)可证:,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,即,
∴.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行线的性质,相似三角形的判定与性质等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
40.(1)见解析
(2)
(3)或4
【分析】(1)作于,解直角三角形,求得和,进而解直角三角形,求得,从而得出,进一步得出,从而,进一步得出结论;
(2)作于,解直角三角形,求得,,解,得出,进而设,,,从而,进而由得,,进一步得出结果;
(3)有两种情形:当时,可推出,作于,作于,进而证明,从而,,进而求得,根据(1):,求得,进而求得,进一步得出结果;当时,可推出,作于,可得出,同样根据(1)求得,进一步得出结果.
【详解】(1)解:证明:如图1,
作于,


,,










(2)如图2,
作于,






在中,

设,,,

由得,



(3)如图3,
当时,,



作于,作于,



,,


由(1)知:,



如图4,
当时,,

作于,
,,,

由(1)知:,




综上所述:或4.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质及分类,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定性质,解直角三角形等知识,解决问题的关键是理清线段之间的关系.
41.
【分析】本题考查平行线分线段成比例定理,涉及基本的相似三角形判定与性质,掌握同(等)底三角形面积比等于高之比,同(等)高的三角形面积比等于底之比是解题的关键.
过作于,过作于,由四边形是矩形,可得,,根据,可得,,即可得到.
【详解】解:过作于,过作于,如图:
,,,
四边形是矩形,,







故答案为:.
42.7
【分析】由题意易得,则有,然后问题可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵米,米,米,
∴,
解得米,
故答案为7.
【点睛】本题主要考查相似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.
43.或
【分析】由题意可求出,取AC中点E1,连接DE1,则DE1是△ABC的中位线,满足,进而可求此时,然后在AC上取一点E2,使得DE1=DE2,则,证明△DE1E2是等边三角形,求出E1E2=,即可得到,问题得解.
【详解】解:∵D为AB中点,
∴,即,
取AC中点E1,连接DE1,则DE1是△ABC的中位线,此时DE1∥BC,,
∴,
在AC上取一点E2,使得DE1=DE2,则,
∵∠A=30°,∠B=90°,
∴∠C=60°,BC=,
∵DE1∥BC,
∴∠DE1E2=60°,
∴△DE1E2是等边三角形,
∴DE1=DE2=E1E2=,
∴E1E2=,
∵,
∴,即,
综上,的值为:或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了三角形中位线的性质,平行线分线段成比例,等边三角形的判定和性质以及含30°角的直角三角形的性质等,根据进行分情况求解是解题的关键.
44.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)先根据平行线的性质可得,再根据三角形的全等的判定可得,然后根据全等的三角形的性质即可得证;
(2)先根据全等三角形的性质可得,从而可得,再根据相似三角形的判定可得,然后根据相似三角形的性质即可得证.
【详解】(1)证明:,

在和中,,


(2)证明:,

,即,
在和中,,


由(1)已证:,


【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
45.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用SAS证明△ACE≌△ABF即可;
(2)先证△ACE∽△AFQ可得∠AEC=∠AQF,求出∠BQF=∠AFE,再证△CAF∽△BFQ,利用相似三角形的性质得出结论.
【详解】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵CF=BE,
∴CE=BF,
在△ACE和△ABF中,,
∴△ACE≌△ABF(SAS),
∴∠CAE=∠BAF;
(2)证明:∵△ACE≌△ABF,
∴AE=AF,∠CAE=∠BAF,
∵AE =AQ·AB,AC=AB,
∴,即,
∴△ACE∽△AFQ,
∴∠AEC=∠AQF,
∴∠AEF=∠BQF,
∵AE=AF,
∴∠AEF=∠AFE,
∴∠BQF=∠AFE,
∵∠B=∠C,
∴△CAF∽△BFQ,
∴,即CF·FQ=AF·BQ.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质以及相似三角形的判定和性质,熟练掌握相关判定定理和性质定理是解题的关键.
46.(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)先证明△CDF≌△CBE,进而得到∠DCF=∠BCE,再由菱形对边CDBH,得到∠H=∠DCF,进而∠BCE=∠H即可求解.
(2) 由BE2=AB AE,得到=,再利用AGBC,平行线分线段成比例定理得到=,再结合已知条件即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠D=∠B,CDAB.
∵DF=BE,
∴△CDF≌△CBE(SAS),
∴∠DCF=∠BCE.
∵CDBH,
∴∠H=∠DCF,
∴∠BCE=∠H.且∠B=∠B,
∴△BEC∽△BCH.
(2)∵BE2=AB AE,
∴=,
∵AGBC,
∴=,
∴=,
∵DF=BE,BC=AB,
∴BE=AG=DF,
即AG=DF.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
47.(1)①见解析;②;(2)或
【分析】(1)①根据已知条件、平行线性质以及直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可推导,,由此可得;
②若,那么在中,由.可得,作于H.设,那么.根据所对直角边是斜边的一半可知,由此可得的值.
(2)①当点E在上时,可得四边形是矩形,设,在和中,根据,列方程求解即可.
②当点E在上时,设,由,得,所以,所以;由得,所以,解出x的值即可.
【详解】(1)①由,得.
由,得.
因为是斜边上的中线,所以.所以.
所以.
所以.
②若,那么在中,由.可得.
作于H.设,那么.
在中,,所以.
所以.
所以.
(2)①如图5,当点E在上时,由是的中点,可得,
所以四边形是平行四边形.
又因为,所以四边形是矩形,
设,已知,所以.
已知,所以.
在和中,根据,列方程.
解得,或( 舍去负值).
②如图6,当点E在上时,设,已知,所以.
设,已知,那么.
一方面,由,得,所以,所以,
另一方面,由是公共角,得.
所以,所以.
等量代换,得.由,得.
将代入,整理,得.
解得,或(舍去负值).
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定与性质,斜边上的中线,勾股定理等,能够运用相似三角形边的关系列方程是解题的关键.
答案第1页,共2页
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