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  • 2021-06-16 发布

高中数学人教a版选修4-1学业分层测评3相似三角形的判定word版含解析

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学业分层测评(三) (建议用时:45 分钟) [学业达标] 一、选择题 1.如图 1312,在正方形网格上有 6 个三角形:①△ABC,②△BCD,③ △BDE,④△BFG,⑤△FGH,⑥△EFK.其中,②~⑥中与三角形①相似的是 ( ) 图 1312 A.②③④ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③⑥ 【解析】 由相似三角形判定定理知选 B. 【答案】 B 2.如图 1313,在△ABC 中,M 在 BC 上,N 在 AM 上,CM=CN,且AM AN = BM CN ,下列结论中正确的是( ) 图 1313 A.△ABM∽△ACB B.△ANC∽△AMB C.△ANC∽△ACM D.△CMN∽△BCA 【解析】 ∵CM=CN,∴∠CMN=∠CNM. ∵∠AMB=∠CNM+∠MCN, ∠ANC=∠CMN+∠MCN,∴∠AMB=∠ANC. 又AM AN =BM CN , ∴△ANC∽△AM B. 【答案】 B 3.如图 1314,正方形 ABCD 中,E 为 AB 的中点,AF⊥DE 于点 O,则AO DO 等于( ) 【导学号:07370013】 图 1314 A.2 5 5 B.1 3 C.2 3 D.1 2 【解析】 ∵AF⊥DE,∴Rt△DAO∽Rt△DEA, ∴AO DO =AE DA =1 2. 【答案】 D 4.如图 1315,在等边三角形 ABC 中,E 为 AB 中点,点 D 在 AC 上,使 得AD AC =1 3 ,则有( ) 图 1315 A.△AED∽△BED B.△AED∽△CBD C.△AED∽△ABD D.△BAD∽△BCD 【解析】 因为∠A=∠C,BC AE =CD AD =2,所以△AED∽△CBD. 【答案】 B 5.如图 1316 所示,已知点 E,F 分别是△ABC 中 AC,AB 边的中点,BE, CF 相交于点 G,FG=2,则 CF 的长为( ) 图 1316 A.4 B.4.5 C.5 D.6 【解析】 ∵E,F 分别是△ABC 中 AC,AB 边的中点,∴FE∥BC,由相似 三角形的预备定理,得△FEG∽△CBG,∴FG GC =EF BC =1 2. 又 FG=2,∴GC=4,∴CF=6. 【答案】 D 二、填空题 6.如图 1317,BD⊥AE,∠C=90°,AB=4,BC=2,AD=3,则 DE= ________,CE=________. 图 1317 【解析】 在 Rt△ACE 和 Rt△ADB 中,∠A 为公共角,∴△ACE∽△ADB, ∴AB AE =AD AC , ∴AE=AB·AC AD =ABAB+BC AD =4×4+2 3 =8,则 DE=AE-AD=5, 在 Rt△ACE 中,CE= AE2-AC2= 82-4+22=2 7. 【答案】 5 2 7 7.如图 1318,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°,且 AB=6,AC=4, AD=12,则 AE=________. 图 1318 【解析】 由∠B=∠D,AE⊥BC 及∠ACD=90°可以推得: Rt△ABE∽Rt△ADC,故AE AC =AB AD ∴AE=6×4 12 =2. 【答案】 2 8.如图 1319,在平行四边形 ABCD 中,E 在 DC 上,若 DE∶EC=1∶2, 则 BF∶BE=________. 【导学号:07370014】 图 1319 【解析】 ∵DE∶EC=1∶2, ∴DC∶EC=3∶2,∴AB∶EC=3∶2. ∵AB∥EC, ∴△ABF∽△CEF, ∴BF EF =AB EC =3 2 ,∴BF BE =3 5. 【答案】 3∶5 三、解答题 9.如图 1320,已知△ABC 中,AB=AC,AD 是中线,P 是 AD 上一点, 过 C 作 CF∥AB,延长 BP 交 AC 于 E,交 CF 于点 F. 求证:PB2=PE·PF. 图 1320 【证明】 连接 PC. ∵AB=AC, ∴∠ABC=∠ACB. ∵AD 是中线,∴AD 垂直平分 BC, ∴PB=PC, ∴∠PBD=∠PCD, ∴∠ABP=∠ACP. 又∵CF∥AB,∴∠ABP=∠F=∠ACP, 而∠CPE=∠FPC. ∴△PCE∽△PFC, ∴PE PC =PC PF ,∴PC2=PE·PF, 即 PB2=PE·PF. 10.如图 1321,某市经济开发区建有 B,C,D 三个食品加工厂,这三个工 厂和开发区 A 处的自来水厂正好在一个矩形的四个顶点上,它们之间有公路相 通,且 AB=CD=900 米,AD=BC=1 700 米.自来水公司已经修好一条自来水 主管道 AN,B,C 两厂之间的公路与自来水主管道交于 E 处,EC=500 米.若 自来水主管道到各工厂的自来水管道由各厂负责修建,每米造价 800 元. 图 1321 (1)要使修建自来水管道的造价最低,这三个工厂的自来水管道路线应怎样 设计?并在图中画出该路线; (2)求出各厂所修建的自来水管道的最低造价各是多少元? 【解】 (1)如图,过 B,C,D 分别作 AN 的垂线段 BH, CF,DG 交 AN 于 H,F,G,BH,CF,DG 即为所求的造价最 低的管道路线. (2)在 Rt△ABE 中,AB=900 米, BE=1 700-500=1 200 米, ∴AE= 1 2002+9002=1 500(米), 由△ABE∽△CFE,得到CF AB =CE AE , 即CF 900 = 500 1 500 , 可得 CF=300(米).由△BHE∽△CFE, 得BH CF =BE CE , 即BH 300 =1 200 500 ,可得 BH=720(米). 由△ABE∽△DGA,得AB DG =AE AD , 即900 DG =1 500 1 700 , 可得 DG=1020(米). 所以,B,C,D 三厂所建自来水管道的最低造价分别是 720×800=576 000(元),300×800=240 000(元),1 020×800=816 000(元). [能力提升] 1.如图 1322 所示,要使△ACD∽△BCA,下列各式中必须成立的是( ) 图 1322 A.AC AB =AD BC B.AD CD =AC BC C.AC2=CD·CB D.CD2=AC·AB 【解析】 ∠C=∠C,只有AC CD =CB AC ,即 AC2=CD·CB 时,才能使△ACD ∽△BCA. 【答案】 C 2.如图 1323 所示,∠AOD=90°,OA=OB=BC=CD,则下列结论正确 的是( ) 图 1323 A.△DAB∽△OCA B.△OAB∽△ODA C.△BAC∽△BDA D.△OAC∽△ABD 【解析】 设 OA=OB=BC=CD=a, 则 AB= 2a,BD=2a, ∴AB BD = 2 2 ,BC AB = a 2a = 2 2 , ∴AB BD =BC AB ,且∠ABC=∠DBA, ∴△BAC∽△BDA. 【答案】 C 3.如图 1324 所示,∠BAC=∠DCB,∠CDB=∠ABC=90°,AC=a,BC =B.当 BD=__________时,△ABC∽△CDB. 图 1324 【解析】 由AC BC =BC BD 即可得到. 【答案】 b2 a 4.如图 1325 所示,在矩形 ABCD 中,E 为 AD 的中点,EF⊥EC 交 AB 于 F,连接 FC(AB>AE). 图 1325 (1)△AEF 与△ECF 是否相似?若相似证明你的结论;若不相似,请说明理 由; (2)设AB BC =k,是否存在这样的 k 值 ,使得△AEF 与△BFC 相似,若存在, 证明你的结论,并求出 k 的值;若不存在,说明理由. 【解】 (1)相似.在矩形 ABCD 中,∠A=∠D=90°. ∵EF⊥EC,A,E,D 共线,∴∠AEF+∠DEC=90°. 又∵∠DCE+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠DCE, ∴△AEF∽△DCE,∴EF EC =AF DE , ∴AE=DE,∴EF EC =AF AE. 又∵∠A=∠FEC=90°,∴△AEF∽△ECF. (2)存在.由于∠AEF=90°-∠AFE<180°-∠CFE-∠AFE=∠BFC, ∴只能是△AEF∽△BCF,∠AEF=∠BCF. 由(1)知∠AEF=∠DCE=∠ECF=∠FCB=30°. ∴AB BC =CD BC = CD 2DE = 3 2 ,即 k= 3 2 . 反过来,在 k= 3 2 时,DE CD = 1 3 ,∠DCE=30°, ∠AEF=∠DCE=30°,∠ECF=∠AEF=30°, ∠BCF=90°-30°-30°=30°=∠AEF. ∴△AEF∽△BCF.