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- 2021-05-13 发布
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《图形相似》提升训练.
一.选择题(共14小题)
1.如图,将矩形ABCD沿AE折叠,点D的对应点落在BC上点F处,过点F作FG∥CD,连接EF,DG,下列结论中正确的有( )
①∠ADG=∠AFG;②四边形DEFG是菱形;③DG2=AE•EG;④若AB=4,AD=5,则CE=1.
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.①②
2.如图,在△ABC中,D为AB边上一点,E为CD中点,AC=,∠ABC=30°,∠A=∠BED=45°,则BD的长为( )
A. B. +1﹣ C.﹣ D.﹣1
3.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,AC=10,∠BAC和∠ACB的平分线相交于点E,过点E作EF∥BC交AC于点F,那么EF的长为( )
A. B. C. D.
4.(易错题)已知:如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
5.如图,平面直角坐标系中O是原点,平行四边形ABCO的顶点A、C的坐标分别(8,0)、(3,4),点D,E把线段OB三等分,延长CD、CE分别交OA、AB于点F,G,连接FG.则下列结论:
①F是OA的中点;②△OFD与△BEG相似;③四边形DEGF的面积是;④OD=.正确的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
6.如图,点P是边长为的正方形ABCD的对角线BD上的动点,过点P分别作PE⊥BC于点E,PF⊥DC于点F,连接AP并延长,交射线BC于点H,交射线DC于点M,连接EF交AH于点G,当点P在BD上运动时(不包括B、D两点),以下结论中:①MF=MC;②AH⊥EF;③AP2=PM•PH;④EF的最小值是.其中正确结论是( )
A.①③ B.②③ C.②③④ D.②④
7.如图,在正方形ABCD中,O是对角线AC与BD的交点,M是BC边上的动点(点M不与B,C重合),CN⊥DM,CN与AB交于点N,连接OM,ON,MN.下列五个结论:①△CNB≌△DMC;②△CON≌△DOM;③△OMN∽△OAD;④AN2+CM2=MN2;⑤若AB=2,则S△OMN的最小值是,其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如图,△ABC中,D、E是BC边上的点,BD:DE:EC=3:2:1,M在AC边上,CM:MA=1:2,BM交AD,AE于H,G,则BH:HG:GM等于( )
A.3:2:1 B.5:3:1 C.25:12:5 D.51:24:10
9.如图,矩形纸片ABCD中,G、F分别为AD、BC的中点,将纸片折叠,使D点落在GF上,得到△HAE,再过H点折叠纸片,使B点落在直线AB上,折痕为PQ.连接AF、EF,已知HE=HF,下列结论:①△MEH为等边三角形;②AE⊥EF;③△PHE∽△HAE;④=,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,P是BC边上不同于B,C的一动点,过点P作PQ⊥AB,垂足为Q,连接AP.若AC=3,BC=4,则△AQP的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
11.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,如果S△ACD:S△ABC=1:2,那么S△AOD:S△BOC是( )
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
12.在△ABC与△A′B′C′中,有下列条件:(1),( 2);(3)∠A=∠A′;(4)∠C=∠C′,如果从中任取两个条件组成一组,那么能判断△ABC∽△A′B′C′的共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
13.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC分别交于点G,F,H为CG的中点,连接DE,EH,DH,FH.下列结论中结论正确的有( )
①EG=DF;
②∠AEH+∠ADH=180°;
③△EHF≌△DHC;
④若=,则S△EDH=13S△CFH.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC 分别交于点G,F,H为CG的中点,连结DE、EH、DH、FH.下列结论:①EG=DF;②△EHF≌△DHC;③∠AEH+∠ADH=180°;④若=,则=.其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共5小题)
15.大自然是美的设计师,即使是一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”,如图,P为AB的黄金分割点(AP>PB),如果AB的长度为10cm,那么PB的长度为 cm.
16.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连结BD、DP,BD与CF相交于点H,给出下列结论:①△DFP~△BPH;②==;③PD2=PH•CD;④=,其中正确的是 (写出所有正确结论的序号).
17.如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、AC的中点,DF过EC的中点G并与BC的延长线交于点F,BE与DF交于点O.若△ADE的面积为4,则四边形BOGC的面积= .
18.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,BC=6,E为BC中点,F是AB上一点,G为AD上一点,且BF=2,∠FEG=60°,EG交AC于点H,下列结论正确的是 .(填序号即可)
①△BEF∽△CHE
②AG=1
③EH=
④S△BEF=3S△AGH
19.已知菱形A1B1C1D1的边长为2,∠A1B1C1=60°,对角线A1C1、B1D1相交于点O,以点O为坐标原点,分别以OB1,OA1所在直线为x轴、y轴建立如图所示的直角坐标系,以B1D1为对角线作菱形B1C2D1A2∽菱形A1B1C1D1,再以A2C2为对角线作菱形A2B2C2D2∽菱形B1C2D1A2,再以B2D2为对角线作菱形B2C3D2A3∽菱形A2B2C2D2,…,按此规律继续作下去,在y轴的正半轴上得到点A1,A2,A3,…,An,则点A2019的坐标为
三.解答题(共7小题)
20.如图,在△ABC中,点D在边BC上,联结AD,∠ADB=∠CDE,DE交边AC于点E,DE交BA延长线于点F,且AD2=DE•DF.
(1)求证:△BFD∽△CAD;
(2)求证:BF•DE=AB•AD.
21.已知四边形ABCD中,AB=AD,对角线AC平分∠DAB,过点C作CE⊥AB于点E,点F为AB上一点,且EF=EB,连结DF.
(1)求证:CD=CF;
(2)连结DF,交AC于点G,求证:△DGC∽△ADC;
(3)若点H为线段DG上一点,连结AH,若∠ADC=2∠HAG,AD=3,DC=2,求的值.
22.如图①,OP为一墙面,它与地面OQ垂直,有一根木棒AB如图放置,点C是它的中点,现在将木棒的A点在OP上由A点向下滑动,点B由O点向OQ方向滑动,直到AB横放在地面为止.
(1)在AB滑动过程中,点C经过的路径可以用下列哪个图象来描述( )
(2)若木棒长度为2m,如图②射线OM与地面夹角∠MOQ=60°,当AB滑动过程中,与OM并于点D,分别求出当AD=、AD=1、AD=时,OD的值.
(3)如图③,是一个城市下水道,下水道入口宽40cm,下水道水平段高度为40cm,现在要想把整根木棒AB通入下水道水平段进行工作,那么这根木棒最长可以是 (cm)(直接写出结果,结果四舍五入取整数).
23.如图,△ABC和△BEC均为等腰直角三角形,且∠ACB=∠BEC=90°,点P为线段BE延长线上一点,连接CP,以CP为直角边向下作等腰直角△CPD,线段BE与CD相交于点F.
(1)求证: =;
(2)连接BD,请你判断AC与BD有什么位置关系?并说明理由.
24.如图(1),P为△ABC所在平面上一点,且∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,则点P叫做△ABC的费马点.
(1)如果点P为锐角△ABC的费马点,且∠ABC=60°.
①求证:△ABP∽△BCP;
②若PA=3,PC=4,则PB= .
(2)已知锐角△ABC,分别以AB、AC为边向外作正△ABE和正△ACD,CE和BD 相交于P点.如图(2)[来源:学,科,网]
①求∠CPD的度数;
②求证:P点为△ABC的费马点.
25.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(﹣1,2),B(﹣3,4),C(﹣2,6).
(1)画出△ABC绕点A顺时针旋转90°后得到的△A1B1C1;
(2)以原点O为位似中心,在图中画出将△A1B1C1三条边放大为原来的2倍后的△A2B2C2,并写出A2、B2、C2的坐标.
26.在四边形ABCD中,点E为AB边上的一点,点F为对角线BD上的一点,且EF⊥AB.
(1)若四边形ABCD为正方形.
①如图1,请直接写出AE与DF的数量关系 ;
②将△EBF绕点B逆时针旋转到图2所示的位置,连接AE,DF,猜想AE与DF的数量关系并说明理由.
(2)若四边形ABCD为矩形,BC=mAB,其他条件都不变.
①如图3,猜想AE与DF的数量关系并说明理由;
②将△EBF绕点B顺时针旋转α(0°<α<90°)得到△E′BF′,连接AE′,DF′,请在图4中画出草图,并直接写出AE′和DF′的数量关系.
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.如图,将矩形ABCD沿AE折叠,点D的对应点落在BC上点F处,过点F作FG∥CD,连接EF,DG,下列结论中正确的有( )
①∠ADG=∠AFG;②四边形DEFG是菱形;③DG2=AE•EG;④若AB=4,AD=5,则CE=1.
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.①②
【解答】解:①由折叠可得,AD=AF,DG=FG,
在△ADG和△AFG中,
∴△ADG≌△AFG(SSS),
∴∠ADG=∠AFG,故①正确;
②∵GF∥DC,
∴∠EGF=∠DEG,
由翻折的性质可知:GD=GF,DE=EF,∠DGE=∠EGF,
∴∠DGE=∠DEG,
∴GD=DE,
∴DG=GF=DE=EF,
∴四边形DEFG为菱形,故②正确;
③如图所示,连接DF交AE于O,
∵四边形DEFG为菱形,
∴GE⊥DF,OG=OE=GE,
∵∠DOE=∠ADE=90°,∠OED=∠DEA,
∴△DOE∽△ADE,
∴=,即DE2=EO•AE,
∵EO=GE,DE=DG,
∴DG2=AE•EG,故③正确;
④由折叠可得,AF=AD=5,
∴Rt△ABF中,BF==3,
∴CF=5﹣3=2,
设CE=x,则DE=EF=4﹣x,
∵Rt△CEF中,CE2+CF2=EF2,
∴x2+22=(4﹣x)2,
解得x=,
∴CE=,故④错误;
故选:B.
2.如图,在△ABC中,D为AB边上一点,E为CD中点,AC=,∠ABC=30°,∠A=∠BED=45°,则BD的长为( )
A. B. +1﹣ C.﹣ D.﹣1[来源:Z。xx。k.Com]
【解答】解:如图,过C作CF⊥AB于F,过点B作BG⊥CD于G,在Rt△BEG中,∠BED=45°,则GE=GB.
在Rt△AFC中,∠A=45°,AC=,则AF=CF==1,
在Rt△BFC中,∠ABC=30°,CF=1,则BC=2CF=2,BF=CF=,
设DF=x,CE=DE=y,则BD=﹣x,
∴△CDF∽△BDG,
∴DG=,BG=,
∵GE=GB,
∴y+=,
∴2y2+x(﹣x)=﹣x,
在Rt△CDF中,∵CF2+DF2=CD2,
∴1+x2=4y2,
∴+x(﹣x)=﹣x,
整理得:x2﹣(2+2)x+2﹣1=0,
解得x=1+﹣或1+﹣(舍弃),
∴BD=﹣x=﹣1.
故选:D.
3.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,AC=10,∠BAC和∠ACB的平分线相交于点E,过点E作EF∥BC交AC于点F,那么EF的长为( )
A. B. C. D.
【解答】解:如图,延长FE交AB于点D,作EG⊥BC于点G,作EH⊥AC于点H,
∵EF∥BC、∠ABC=90°,
∴FD⊥AB,
∵EG⊥BC,
∴四边形BDEG是矩形,
∵AE平分∠BAC、CE平分∠ACB,
∴ED=EH=EG,∠DAE=∠HAE,
∴四边形BDEG是正方形,
在△DAE和△HAE中,
∴△DAE≌△HAE(SAS),
∴AD=AH,
同理△CGE≌△CHE,
∴CG=CH,
∵BC===8,
设BD=BG=x,则AD=AH=6﹣x、CG=CH=8﹣x,
∴6﹣x+8﹣x=10,
解得:x=2,
∴BD=DE=2,AD=4,
∵DF∥BC,
∴△ADF∽△ABC,
∴=,即=,
解得:DF=,
则EF=DF﹣DE=﹣2=.
故选:C.
4.(易错题)已知:如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【解答】解:∵∠ADE=∠ACD=∠ABC
∴DE∥BC
∴△ADE∽△ABC,
∵DE∥BC[来源:学|科|网]
∴∠EDC=∠DCB,
∵∠ACD=∠ABC,
∴△EDC∽△DCB,
同理:∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD,
∵△ADE∽△ABC,△ABC∽△ACD,
∴△ADE∽△ACD
∴共4对
故选:D.
5.如图,平面直角坐标系中O是原点,平行四边形ABCO的顶点A、C的坐标分别(8,0)、(3,4),点D,E把线段OB三等分,延长CD、CE分别交OA、AB于点F,G,连接FG.则下列结论:
①F是OA的中点;②△OFD与△BEG相似;③四边形DEGF的面积是;④OD=.正确的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【解答】解:①∵四边形OABC是平行四边形,
∴BC∥OA,BC=OA,
∴△CDB∽△FDO,
∵D、E为OB的三等分点,
∴==2,
∴=2,
∴BC=2OF,
∴OA=2OF,
∴F是OA的中点;
所以①结论正确;
②如图2,延长BC交y轴于H,
由C(3,4)知:OH=4,CH=3,
∴OC=5,
∴AB=OC=5,
∵A(8,0),
∴OA=8,
∴OA≠AB,
∴∠AOB≠∠EBG,
∴△OFD∽△BEG不成立,
所以②结论不正确;
③由①知:F为OA的中点,
同理得;G是AB的中点,
∴FG是△OAB的中位线,
∴FG=OB,FG∥OB,
∵OB=3DE,
∴FG=DE,
过C作CQ⊥AB于Q,如图3.
S▱OABC=OA•OH=AB•CQ,
∴4×8=5CQ,
∴CQ=,
S△OCF=OF•OH=×4×4=8,
S△CGB=BG•CQ=××=8,
S△AFG=×4×2=4,
∴S△CFG=S▱OABC﹣S△OFC﹣S△CBG﹣S△AFG=8×4﹣8﹣8﹣4=12,
∵DE∥FG,
∴△CDE∽△CFG,
∴=()2=,
∴S四边形DEGF=S△CFG=;
所以③结论正确;
④在Rt△OHB中,由勾股定理得:OB2=BH2+OH2,
∴OB==,
∴OD=,
所以④结论不正确;
本题结论正确的有:①③.
故选:C.
6.如图,点P是边长为的正方形ABCD的对角线BD上的动点,过点P分别作PE⊥BC于点E,PF⊥DC于点F,连接AP并延长,交射线BC于点H,交射线DC于点M,连接EF交AH于点G,当点P在BD上运动时(不包括B、D两点),以下结论中:①MF=MC;②AH⊥EF;③AP2=PM•PH;④EF的最小值是.其中正确结论是( )
A.①③ B.②③ C.②③④ D.②④
【解答】解:①错误.因为当点P与BD中点重合时,CM=0,显然FM≠CM;
②正确.连接PC交EF于O.根据对称性可知∠DAP=∠DCP,
∵四边形PECF是矩形,
∴OF=OC,
∴∠OCF=∠OFC,
∴∠OFC=∠DAP,
∵∠DAP+∠AMD=90°,
∴∠GFM+∠AMD=90°,
∴∠FGM=90°,
∴AH⊥EF.
③正确.∵AD∥BH,
∴∠DAP=∠H,
∵∠DAP=∠PCM,
∴∠PCM=∠H,
∵∠CPM=∠HPC,
∴△CPM∽△HPC,
∴PC2=PM•PH,
根据对称性可知:PA=PC,
∴PA2=PM•PH.
④正错误.∵四边形PECF是矩形,
∴EF=PC,
∴当CP⊥BD时,PC的值最小,此时A、P、C共线,
∵AC=2,
∴PC的最小值为1,
∴EF的最小值为1;
故选:B.
7.如图,在正方形ABCD中,O是对角线AC与BD的交点,M是BC边上的动点(点M不与B,C重合),CN⊥DM,CN与AB交于点N,连接OM,ON,MN.下列五个结论:①△CNB≌△DMC;②△CON≌△DOM;③△OMN∽△OAD;④AN2+CM2=MN2;⑤若AB=2,则S△OMN的最小值是,其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:∵正方形ABCD中,CD=BC,∠BCD=90°,
∴∠BCN+∠DCN=90°,
又∵CN⊥DM,
∴∠CDM+∠DCN=90°,
∴∠BCN=∠CDM,
又∵∠CBN=∠DCM=90°,
∴△CNB≌△DMC(ASA),故①正确;
根据△CNB≌△DMC,可得CM=BN,
又∵∠OCM=∠OBN=45°,OC=OB,
∴△OCM≌△OBN(SAS),
∴OM=ON,∠COM=∠BON,
∴∠DOC+∠COM=∠COB+∠BPN,即∠DOM=∠CON,
又∵DO=CO,
∴△CON≌△DOM(SAS),故②正确;
∵∠BON+∠BOM=∠COM+∠BOM=90°,
∴∠MON=90°,即△MON是等腰直角三角形,
又∵△AOD是等腰直角三角形,
∴△OMN∽△OAD,故③正确;
∵AB=BC,CM=BN,
∴BM=AN,
又∵Rt△BMN中,BM2+BN2=MN2,
∴AN2+CM2=MN2,故④正确;
∵△OCM≌△OBN,
∴四边形BMON的面积=△BOC的面积=1,即四边形BMON的面积是定值1,
∴当△MNB的面积最大时,△MNO的面积最小,
设BN=x=CM,则BM=2﹣x,
∴△MNB的面积=x(2﹣x)=﹣x2+x,
∴当x=1时,△MNB的面积有最大值,
此时S△OMN的最小值是1﹣=,故⑤正确;
综上所述,正确结论的个数是5个,
故选:D.
8.如图,△ABC中,D、E是BC边上的点,BD:DE:EC=3:2:1,M在AC边上,CM:MA=1:2,BM交AD,AE于H,G,则BH:HG:GM等于( )
A.3:2:1 B.5:3:1 C.25:12:5 D.51:24:10
【解答】解:连接EM,
CE:CD=CM:CA=1:3
∴EM平行于AD
∴△BHD∽△BME,△CEM∽△CDA
∴HD:ME=BD:BE=3:5,ME:AD=CM:AC=1:3
∴AH=(3﹣)ME,
∴AH:ME=12:5
∴HG:GM=AH:EM=12:5
设GM=5k,GH=12k,
∵BH:HM=3:2=BH:17k
∴BH=K,
∴BH:HG:GM=k:12k:5k=51:24:10
故选:D.
9.如图,矩形纸片ABCD中,G、F分别为AD、BC的中点,将纸片折叠,使D点落在GF上,得到△HAE,再过H点折叠纸片,使B点落在直线AB上,折痕为PQ.连接AF、EF,已知HE=HF,下列结论:①△MEH为等边三角形;②AE⊥EF;③△PHE∽△HAE;④=,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【解答】解:∵矩形纸片ABCD中,G、F分别为AD、BC的中点,
∴GF⊥AD,
由折叠可得,AH=AD=2AG,∠AHE=∠D=90°,
∴∠AHG=30°,∠EHM=90°﹣30°=60°,
∴∠HAG=60°=∠AED=∠MEH,
∴△EHM中,∠EMH=60°=∠EHM=∠MEH,
∴△MEH为等边三角形,故①正确;
∵∠EHM=60°,HE=HF,
∴∠HEF=30°,
∴∠FEM=60°+30°=90°,即AE⊥EF,故②正确;
∵∠PEH=∠MHE=60°=∠HEA,∠EPH=∠EHA=90°,
∴△PHE∽△HAE,故③正确;
设AD=2=AH,则AG=1,
∴Rt△AGH中,GH=AG=,
Rt△AEH中,EH===HF,
∴GF==AB,
∴==,故④正确,
综上所述,正确的结论是①②③④,
故选:D.
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,P是BC边上不同于B,C的一动点,过点P作PQ⊥AB,垂足为Q,连接AP.若AC=3,BC=4,则△AQP的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【解答】解:设BP=x(0<x<4),由勾股定理得 AB=5,
∵∠PQB=∠C=90°,∠B=∠B,
∴△PBQ∽△ABC,
∴==,即 ==
∴PQ=x,QB=x
S△APQ=PQ×AQ=+x=
∴当x=时,△APQ的面积最大,最大值是.
故选:C.
11.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,如果S△ACD:S△ABC=1:2,那么S△AOD:S△BOC是( )
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
【解答】解:∵在梯形ABCD中,AD∥BC,而且S△ACD:S△ABC=1:2,
∴AD:BC=1:2;
∵AD∥BC,
∴△AOD~△BOC,
∵AD:BC=1:2,
∴S△AOD:S△BOC=1:4.
故选:B.
12.在△ABC与△A′B′C′中,有下列条件:(1),(2);(3)∠A=∠A′;(4)∠C=∠C′,如果从中任取两个条件组成一组,那么能判断△ABC∽△A′B′C′的共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【解答】解:共有3组,其组合分别是(1)和(2)三边对应成比例的两个三角形相似;
(2)和(4)两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似;
(3)和(4)两角对应相等的两个三角形相似.
故选:C.
13.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC分别交于点G,F,H为CG的中点,连接DE,EH,DH,FH.下列结论中结论正确的有( )
①EG=DF;
②∠AEH+∠ADH=180°;
③△EHF≌△DHC;
④若=,则S△EDH=13S△CFH.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①∵四边形ABCD为正方形,EF∥AD,
∴EF=AD=CD,∠ACD=45°,∠GFC=90°,
∴△CFG为等腰直角三角形,
∴GF=FC,
∵EG=EF﹣GF,DF=CD﹣FC,
∴EG=DF,
故①正确;
②∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=CH,∠GFH=∠GFC=45°=∠HCD,
在△EHF和△DHC中,
∴△EHF≌△DHC(SAS),
∴∠HEF=∠HDC,
∴∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF﹣∠HDC=∠AEF+∠ADF=180°,
故②正确;
③由②知:△EHF≌△DHC,
故③正确;
∴AE=2BE,
∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=GH,∠FHG=90°,
∵∠EGH=∠FHG+∠HFG=90°+∠HFG=∠HFD,
在△EGH和△DFH中,
∴△EGH≌△DFH(SAS),
∴∠EHG=∠DHF,EH=DH,∠DHE=∠EHG+∠DHG=∠DHF+∠DHG=∠FHG=90°,
∴△EHD为等腰直角三角形,
过H点作HM垂直于CD于M点,如图所示:
设HM=x,则CF=2x,
∴DF=2FC=4x,
∴DM=5x,DH=x,CD=6x,
则S△CFH=×HM×CF=•x•2x=x2,S△EDH=×DH2=×=13x2,
∴则S△EDH=13S△CFH,故④正确;
其中结论正确的有:①②③④,4个;
故选:D.
14.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC 分别交于点G,F,H为CG的中点,连结DE、EH、DH、FH.下列结论:①EG=DF;②△EHF≌△DHC;③∠AEH+∠ADH=180°;④若=,则
=.其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①∵四边形ABCD为正方形,EF∥AD,
∴EF=AD=CD,∠ACD=45°,∠GFC=90°,
∴△CFG为等腰直角三角形,
∴GF=FC,
∵EG=EF﹣GF,DF=CD﹣FC,
∴EG=DF,故①正确;
②∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=CH,∠GFH=∠GFC=45°=∠HCD,
在△EHF和△DHC中,
∴△EHF≌△DHC(SAS),故②正确;
③∵△EHF≌△DHC(已证),
∴∠HEF=∠HDC,
∴∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF﹣∠HDC=∠AEF+∠ADF=180°,故③正确;
∴AE=2BE,
∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=GH,∠FHG=90°,
∵∠EGH=∠FHG+∠HFG=90°+∠HFG=∠HFD,
在△EGH和△DFH中,
∴△EGH≌△DFH(SAS),
∴∠EHG=∠DHF,EH=DH,∠DHE=∠EHG+∠DHG=∠DHF+∠DHG=∠FHG=90°,
∴△EHD为等腰直角三角形,
如图,过H点作HM⊥CD于M,[来源:学&科&网]
设HM=x,则DM=5x,DH=x,CD=6x,
则S△DHC=×HM×CD=3x2,S△EDH=×DH2=13x2,
∴3S△EDH=13S△DHC,故④正确;
故选:D.
二.填空题(共5小题)
15.大自然是美的设计师,即使是一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”,如图,P为AB的黄金分割点(AP>PB),如果AB的长度为10cm,那么PB的长度为 (15﹣5) cm.
【解答】解:∵P为AB的黄金分割点(AP>PB),
∴AP=AB=×10=5﹣5,
∴PB=AB﹣PA=10﹣(5﹣5)=(15﹣5)cm.
故答案为(15﹣5).
16.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连结BD、DP,BD与CF相交于点H,给出下列结论:①△DFP~△BPH;②==;③PD2=PH•CD;④=,其中正确的是 ①②③ (写出所有正确结论的序号).
【解答】解:∵PC=CD,∠PCD=30°,
∴∠PDC=75°,
∴∠FDP=15°,
∵∠DBA=45°,
∴∠PBD=15°,
∴∠FDP=∠PBD,
∵∠DFP=∠BPC=60°,
∴△DFP∽△BPH,故①正确;
∵∠DCF=90°﹣60°=30°,
∴tan∠DCF==,
∵△DFP∽△BPH,
∵BP=CP=CD,
∴==,故②正确;
∵PC=DC,∠DCP=30°,
∴∠CDP=75°,
又∵∠DHP=∠DCH+∠CDH=75°,
∴∠DHP=∠CDP,而∠DPH=∠CPD,
∴△DPH∽△CPD,
∴,即PD2=PH•CP,
又∵CP=CD,
∴PD2=PH•CD,故③正确;
如图,过P作PM⊥CD,PN⊥BC,
设正方形ABCD的边长是4,△BPC为正三角形,则正方形ABCD的面积为16,
∴∠PBC=∠PCB=60°,PB=PC=BC=CD=4,
∴∠PCD=30°
∴PN=PB•sin60°=4×=2,PM=PC•sin30°=2,
∵S△BPD=S四边形PBCD﹣S△BCD=S△PBC+S△PDC﹣S△BCD
=×4×2+×2×4﹣×4×4
=4+4﹣8
=4﹣4,
∴=,故④错误;
故答案为:①②③.
17.如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、AC的中点,DF过EC的中点G并与BC的延长线交于点F,BE与DF交于点O.若△ADE的面积为4,则四边形BOGC的面积= 7 .
【解答】解:∵点D、E分别是边AB、AC的中点,
∴DE∥BC,DE=BC,
∴△ADE∽△ABC,
∵△ADE的面积为4,
∴S△ABC=16,
∵DE∥BC,
∴△ODE∽△OFB,∠EDG=∠F,∠DEG=∠GCF,
又EG=CG,
∴△DEG≌△FCG(AAS),
∴DE=CF,
∴BF=3DE,
∵DE∥BC,
∴△ODE∽△OFB,
∵AD=BD,
∴S△BDE=S△ADE=4,
∵AE=CE=2EG,
∴S△DEG=S△ADE=×4=2,
∴S△ODE=S△BDE=×4=1,
∴S△OEG=S△DEG﹣S△ODE=×4=1,
∵S四边形DBCE=S△ABC﹣S△ADE=3×4=12,
∴S四边形OBCG=S四边形DBCE﹣S△BDE﹣S△OEG=7.
故答案为:7.
18.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,BC=6,E为BC中点,F是AB上一点,G为AD上一点,且BF=2,∠FEG=60°,EG交AC于点H,下列结论正确的是 ①②③ .(填序号即可)
①△BEF∽△CHE
②AG=1
③EH=
④S△BEF=3S△AGH
【解答】解:∵菱形ABCD中,∠B=60°,∠FEG=60°,
∴∠B=∠ECH=60°,∠BEF=CHE=120°﹣∠CEH,
∴△BEF∽△CHE,故①正确;
又∵BC=6,E为BC中点,BF=2,
∴,即CH=4.5,
又∵AC=BC=6,
∴AH=1.5,
∵AG∥CE,
∴△AGH∽△CEH,
∴AG=CE=1,故②正确;
如图,过F作FP⊥BC于P,则∠BFP=30°,[来源:学&科&网Z&X&X&K]
∴BP=BF=1,PE=3﹣1=2,PF=,
∴Rt△EFP中,EF==,
又∵,
∴EH=EF=,故③正确;
∵AG=CE,BF=CE,△△BEF∽△CHE,△AGH∽△CEH,
∴S△CEH=9S△AGH,S△CEH=S△BEF,
∴9S△AGH=S△BEF,
∴S△BEF=4S△AGH,故④错误;
故答案为:①②③.
19.已知菱形A1B1C1D1的边长为2,∠A1B1C1=60°,对角线A1C1、B1D1相交于点O,以点O为坐标原点,分别以OB1,OA1所在直线为x轴、y轴建立如图所示的直角坐标系,以B1D1为对角线作菱形B1C2D1A2∽菱形A1B1C1D1,再以A2C2为对角线作菱形A2B2C2D2∽菱形B1C2D1A2,再以B2D2为对角线作菱形B2C3D2A3∽菱形A2B2C2D2,…,按此规律继续作下去,在y轴的正半轴上得到点A1,A2,A3,…,An,则点A2019的坐标为 (0,32019)
【解答】解:∵菱形A1B1C1D1的边长为2,∠A1B1C1=60°,
∴OA1=A1B1•sin30°=2×=1,OB1=A1B1•cos30°=2×=,
∴A1(0,1).
∵1C2D1A2∽菱形A1B1C1D1,
∴OA2===3,
∴A2(0,3).
同理可得A3(0,9)…
∴A2019(0,32019).
故答案为:(0,32019).
三.解答题(共7小题)
20.如图,在△ABC中,点D在边BC上,联结AD,∠ADB=∠CDE,DE交边AC于点E,DE交BA延长线于点F,且AD2=DE•DF.
(1)求证:△BFD∽△CAD;
(2)求证:BF•DE=AB•AD.
【解答】证明:(1)∵AD2=DE•DF,
∵∠ADF=∠EDA,
∴△ADF∽△EDA,
∴∠F=∠DAE,
又∵∠ADB=∠CDE,
∴∠ADB+∠ADF=∠CDE+∠ADF,
即∠BDF=∠CDA,
∴△BFD∽△CAD;
(2)∵△BFD∽△CAD,
∵△BFD∽△CAD,
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴BF•DE=AB•AD.
21.已知四边形ABCD中,AB=AD,对角线AC平分∠DAB,过点C作CE⊥AB于点E,点F为AB上一点,且EF=EB,连结DF.
(1)求证:CD=CF;
(2)连结DF,交AC于点G,求证:△DGC∽△ADC;
(3)若点H为线段DG上一点,连结AH,若∠ADC=2∠HAG,AD=3,DC=2,求的值.
【解答】(1)证明:∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠BAC,
在△ADC和△ABC中
∴△ADC≌△ABC,
∴CD=CB,
∵CE⊥AB,EF=EB,
∴CF=CB,
∴CD=CF;
(2)解:∵△ADC≌△ABC,
∴∠ADC=∠B,
∵CF=CB,
∴∠CFB=∠B,
∴∠ADC=∠CFB,
∴∠ADC+∠AFC=180°,
∵四边形AFCD的内角和等于360°,
∴∠DCF+∠DAF=180°,
∵CD=CF,
∴∠CDG=∠CFD,
∵∠DCF+∠CDF+∠CFD=180°,
∴∠DAF=∠CDF+∠CFD=2∠CDG,
∵∠DAB=2∠DAC,
∴∠CDG=∠DAC,
∵∠DCG=∠ACD,
∴△DGC∽△ADC;
(3)解:∵△DGC∽△ADC,
∴∠DGC=∠ADC, =,
∵∠ADC=2∠HAG,AD=3,DC=2,
∴∠HAG=∠DGC, =,
∴∠HAG=∠AHG, =,
∴HG=AG,
∵∠GDC=∠DAC=∠FAG,∠DGC=∠AGF,
∴△DGC∞△AGF,
22.如图①,OP为一墙面,它与地面OQ垂直,有一根木棒AB如图放置,点C是它的中点,现在将木棒的A点在OP上由A点向下滑动,点B由O点向OQ方向滑动,直到AB横放在地面为止.
(1)在AB滑动过程中,点C经过的路径可以用下列哪个图象来描述( )
(2)若木棒长度为2m,如图②射线OM与地面夹角∠MOQ=60°,当AB滑动过程中,与OM并于点D,分别求出当AD=、AD=1、AD=时,OD的值.
(3)如图③,是一个城市下水道,下水道入口宽40cm,下水道水平段高度为40cm,现在要想把整根木棒AB通入下水道水平段进行工作,那么这根木棒最长可以是 113 (cm)(直接写出结果,结果四舍五入取整数).
【解答】解:(1)∵点C是AB的中点,
∴OC=AB,
∴点C的运动轨迹是以O为圆心, AB长为半径的圆弧,经过的路程的圆周.
故选甲.
(2)过D作DH⊥OP于H,设DH=a,在Rt△OHD中,
∵∠AOD=90°﹣600=300,
∴OD=2a,OH=a,
∵DH⊥OA,OQ⊥OA,
∴DH∥QO,
当AD=时,BD=,
∴AH=a,
在Rt△AHD中,
∵AH2+DH2=AD2,
∴a2+a2=,
解得a=,OD=,
当AD=1时,BD=1,
∴AH=a,
在Rt△AHD中,∵AH2+DH2=AD2,
∴3a2+a2=1,
解得a=,OD=1,
当AD=时,BD=,
∴AH=2a,
在Rt△AHD中,∵AH2+DH2=AD2,
∴12a2+a2=,
解得a=,OD=.
(3)由题意当等腰直角三角形的直角边为80cm时,斜边为≈113cm,
所以这根木棒最长可以是113cm.
故答案为113cm.
23.如图,△ABC和△BEC均为等腰直角三角形,且∠ACB=∠BEC=90°,点P为线段BE延长线上一点,连接CP,以CP为直角边向下作等腰直角△CPD,线段BE与CD相交于点F.
(1)求证: =;
(2)连接BD,请你判断AC与BD有什么位置关系?并说明理由.
【解答】(1)证明:∵,△ABC和△BEC均为等腰直角三角形,且∠ACB=∠BEC=90°,
∴∠ECB=∠PCD=45°,∠CEB=∠CPD=90°,
∴△BCE∽△DCP,
(2)AC∥BD,
理由:∵∠PCE+∠ECD=∠BCD+∠ECD=45°,
∴∠PCE=∠BCD,
∴△PCE∽△DCB,
∴∠CBD=∠CEP=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠CBD,
∴AC∥BD.
24.如图(1),P为△ABC所在平面上一点,且∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,则点P叫做△ABC的费马点.
(1)如果点P为锐角△ABC的费马点,且∠ABC=60°.
①求证:△ABP∽△BCP;
②若PA=3,PC=4,则PB= 2 .
(2)已知锐角△ABC,分别以AB、AC为边向外作正△ABE和正△ACD,CE和BD 相交于P点.如图(2)
①求∠CPD的度数;
②求证:P点为△ABC的费马点.
【解答】(1)证明:①∵∠PAB+∠PBA=180°﹣∠APB=60°,∠PBC+∠PBA=∠ABC=60°,
∴∠PAB=∠PBC,
又∵∠APB=∠BPC=120°,
∴△ABP∽△BCP,
②解:∵△ABP∽△BCP,
∴PB2=PA•PC=12,
∴PB=2;
故答案为:2;
(2)解:①∵△ABE与△ACD都为等边三角形,
∴∠BAE=∠CAD=60°,AE=AB,AC=AD,
∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,
在△ACE和△ABD中,
∴△ACE≌△ABD(SAS),
∴∠1=∠2,
∵∠3=∠4,
∴∠CPD=∠6=∠5=60°;
②证明:∵△ADF∽△CFP,
∴AF•PF=DF•CF,
∵∠AFP=∠CFD,
∴△AFP∽△CDF.
∴∠APF=∠ACD=60°,
∴∠APC=∠CPD+∠APF=120°,
∴∠BPC=120°,
∴∠APB=360°﹣∠BPC﹣∠APC=120°,
∴P点为△ABC的费马点.
25.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(﹣1,2),B(﹣3,4),C(﹣2,6).
(1)画出△ABC绕点A顺时针旋转90°后得到的△A1B1C1;
(2)以原点O为位似中心,在图中画出将△A1B1C1三条边放大为原来的2倍后的△A2B2C2,并写出A2、B2、C2的坐标.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1为所求;
(2)如图,△A2B2C2为所作,点A2、B2、C2的坐标分别为(﹣2,4),B(2,8),C(6,6).
26.在四边形ABCD中,点E为AB边上的一点,点F为对角线BD上的一点,且EF⊥AB.
(1)若四边形ABCD为正方形.
①如图1,请直接写出AE与DF的数量关系 DF=AE ;
②将△EBF绕点B逆时针旋转到图2所示的位置,连接AE,DF,猜想AE与DF的数量关系并说明理由.
(2)若四边形ABCD为矩形,BC=mAB,其他条件都不变.
①如图3,猜想AE与DF的数量关系并说明理由;
②将△EBF绕点B顺时针旋转α(0°<α<90°)得到△E′BF′,连接AE′,DF′,请在图4中画出草图,并直接写出AE′和DF′的数量关系.
【解答】解:(1)①∵四边形ABCD为正方形,
∴△ABD为等腰直角三角形,
∴BD=AB,
∵EF⊥AB,
∴△BEF为等腰直角三角形,
BF=BE,
∴BD﹣BF=AB﹣BE,
即DF=AE,
故答案为:DF=AE;
②DF=AE.理由如下:
∵△EBF绕点B逆时针旋转到图2所示的位置,
∴∠ABE=∠DBF,
∴△ABE∽△DBF,
即AE与DF的数量关系是:DF=AE;
(2)①AE与DF的数量关系是:DF=AE;
理由:在图3中,作FM⊥AD,垂足为M.
∵∠A=∠AEF=∠AMF=90°,
∴四边形AEFM是矩形,
∴FM=AE,
∵AD=BC=mAB,
∴Rt△ABD中,BD==AB,
∵MF∥AB,
∴△DMF∽△ABD,
∴DF=MF=AE;
②AE′和DF′的数量关系:DF'=AE'.
如图3,∵四边形ABCD为矩形,
∴AD=BC=mAB,
∴BD==AB,
∵EF⊥AB,
∴EF∥AD,
∴△BEF∽△BAD,
如图4,∵△EBF绕点B顺时针旋转α(0°<α<90°)得到△E'BF',
∴∠ABE′=∠DBF′,BE′=BE,BF′=BF,
∴△ABE′∽△DBF′,
即DF′=AE′.