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- 2021-06-24 发布
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几何证明选讲
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共18分)
1.如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD⊥AB于点D,且AD=3DB,设∠COD=θ,则tan2=( )
【解析】选A.设半径为R,则,
由射影定理得:CD2=AD·BD,
则,
故tan2.
2.在平行四边形ABCD中,E为CD上一点,DE∶EC=2∶3,连接AE,BE,BD,且AE,BD交于点F,则S△DEF∶S△EBF∶S△ABF=( )
A.4∶10∶25 B.4∶9∶25
C.2∶3∶5 D.2∶5∶25
【解析】选A.由已知易得△DEF∽△BAF,且相似比为2∶5,故S△DEF∶S△ABF=4∶25.
而△BED与△BEA有同底BE,高之比为2∶5,
故S△BED∶S△BEA=2∶5,
即(S△DEF+S△BEF)∶(S△ABF+S△BEF)=2∶5,
由比例的性质可得:S△DEF∶S△EBF∶S△ABF=4∶10∶25.故选A.
3.如图,在正方形ABCD中,E是AB中点,F是AD上一点,且AF=AD,EG⊥CF于G,则下列式子中不成立的是( )
A.EF·EC=EG·FC B.EC2=CG·GF
C.AE2+AF2=FG·FC D.EG2=GF·GC
【解析】选B.由题意,正方形ABCD中,
E是AB中点,F是AD上一点,
且AF=AD,所以△AEF∽△BCE,
所以∠AEF=∠BCE,所以∠FEC=90°.
因为EG⊥CF,所以EF·EC=EG·FC,AE2+AF2=EF2=FG·FC,EG2=GF·GC,即A,C,D正确,故选B.
二、填空题 (每小题6分,共18分)
4.如图,平行四边形ABCD中,AE∶EB=1∶2,△AEF的面积为1cm2,则平行四边形ABCD的面积为 cm2.
【解析】因为AE∥CD,所以△AEF∽△CDF,
所以AE∶CD=AF∶CF,
因为AE∶EB=1∶2,
所以AE∶AB=AE∶CD=1∶3,
所以AF∶CF=1∶3,
所以AF∶AC=1∶4,
所以△AEF与△ABC的高的比为1∶4,
所以△AEF与△ABC的面积的比为1∶12,
所以△AEF与平行四边形ABCD的面积的比为1∶24.
因为△AEF的面积等于1cm2,
所以平行四边形ABCD的面积等于24cm2.
答案:24
5.如图,△ABC中,BC=4,∠BAC=120°,AD⊥BC,过B作CA的垂线,交CA的延长线于E,交DA的延长线于F,则AF= .
【解析】设AE=x,
因为∠BAC=120°,所以∠EAB=60°.
又AE⊥EB,所以AB=2x,BE=x,
所以.
在Rt△AEF与Rt△BEC中,
∠F=90°-∠EAF=90°-∠DAC=∠C,
所以△AEF∽△BEC,所以,
所以AF=4×.
答案:
6.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,对角线AC⊥BD于P点,若
AD∶BC=1∶2,则BD∶AC的值是 .
【解析】因为AD∥BC,
AD∶BC=1∶2,
所以.
令PA=t,那么PC=2t.
因为∠ABC=90°,AC⊥BD,
所以PB2=PA·PC=2t2,
所以PB=t,PD=t,
答案: ∶2
三、解答题(每小题16分,共64分)
7.如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是BD的中点,AE的延长线交BC于F.
(1)求的值.
(2)若△BEF的面积为S1,四边形CDEF的面积为S2,求S1∶S2的值.
【解析】(1)过点D作DG∥BC,并交AF于G点,
因为E是BD的中点,所以BE=DE.
又因为∠EBF=∠EDG,∠BEF=∠DEG,
所以△BEF≌△DEG,则BF=DG,
所以BF∶FC=DG∶FC.
又因为D是AC的中点,则DG∶FC=1∶2,
则BF∶FC=1∶2,即.
(2)若△BEF以BF为底,△BDC以BC为底,
则由(1)知BF∶BC=1∶3,
又由BE∶BD=1∶2可知h1∶h2=1∶2,
其中h1,h2分别为△BEF和△BDC的高,
8.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,且AB=2CD,E,F分别是AB,BC的中点.EF与BD相交于点M.
(1)求证:△EDM∽△FBM.
(2)若DB=9,求BM.
【解析】(1)因为E是AB的中点,所以AB=2EB,
因为AB=2CD,所以CD=EB.
又AB∥CD,所以四边形CBED是平行四边形.
所以CB∥DE,所以
所以△EDM∽△FBM.
(2)由(1)知,
因为F是BC的中点,所以DE=2BF,
所以DM=2BM.所以BM=DB=3.
9.如图,AD,BE是△ABC的两条高,DF⊥AB,垂足为F,交BE于点G,交AC的延长线于H,求证:DF2=GF·HF.
【证明】在△AFH与△GFB中,
因为∠H+∠BAC=90°,
∠GBF+∠BAC=90°,
所以∠H=∠GBF.
因为∠AFH=∠BFG=90°,所以△AFH∽△GFB,
所以,
所以AF·BF=GF·HF.
因为在Rt△ABD中,FD⊥AB,所以DF2=AF·BF.
所以DF2=GF·HF.
10.如图,在锐角三角形ABC中,D为C在AB上的射影,E为D在BC上的射影,F为DE上一点,且满足,
(1)证明:CF⊥AE.
(2)若AD=2,CD=3,DB=4,求tan∠BAE的值.
【解析】(1)设CF与AE交于点G,连接DG,如图.
又因为∠CDF=∠ABE,所以△CDF∽△ABE,
所以∠DCG=∠DAG,所以A,D,G,C四点共圆.
从而有∠AGC=∠ADC=90°,所以CF⊥AE.
(2)在Rt△CEF中,因为CF⊥AE,
所以∠ECF=∠AED,
因为CD=3,DB=4,CD⊥AB,
所以BC=5,DE=,