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專題11相似三角形的性質(zhì)★知識(shí)點(diǎn)1重心的有關(guān)性質(zhì)三角形的重心到頂點(diǎn)的距離與重心到對(duì)邊中點(diǎn)的距離之比為.典例分析【例1】(2022秋·上海徐匯·九年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,在中,中線相交于點(diǎn)G,下列說法錯(cuò)誤的是(
)
A.點(diǎn)G為的重心 B.C.當(dāng)為等邊三角形時(shí), D.【答案】D【分析】根據(jù)三角形的重心性質(zhì)可判斷選項(xiàng)A、B;根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到,可判斷選項(xiàng)C;根據(jù)三角形的中線將三角形的面積平分可判斷選項(xiàng)D.【詳解】解:A、∵的中線相交于點(diǎn)G,∴點(diǎn)G為的重心,故選項(xiàng)A正確,不符合題意;B、∵點(diǎn)G為的重心,∴,即,故選項(xiàng)B正確,不符合題意;C、∵為等邊三角形,∴,∵,,∴,,∴,故選項(xiàng)C正確,不符合題意;D、∵,∴,則,∴,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤,符合題意,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查三角形的重心性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)、三角形的中線性質(zhì),解答的關(guān)鍵是熟練掌握三角形的中線性質(zhì)和重心性質(zhì):三角形的重心到頂點(diǎn)的距離與重心到對(duì)邊中點(diǎn)的距離之比為.【例2】(2023·陜西西安·統(tǒng)考三模)在中,點(diǎn)為的重心,連接并延長(zhǎng)交邊于點(diǎn),若有,則為(
)A.等腰三角形 B.等邊三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形【答案】C【分析】首先利用重心的性質(zhì)可以得到為的中線,然后利用已知條件和等腰三角形的性質(zhì)即可判斷.【詳解】解:如圖,點(diǎn)為的重心,
為的中線,,,,,而,,,為直角三角形.故選:C.【點(diǎn)睛】此題主要考查了三角形的重心的性質(zhì),同時(shí)也利用了等腰三角形的性質(zhì),比較簡(jiǎn)單.【即學(xué)即練】1.(2023·河北滄州·統(tǒng)考三模)題目:如圖,的三邊均不相等,在此三角形內(nèi)找一點(diǎn)O,使得,,的面積均相等.甲、乙兩人的做法如下,判斷正確的是(
)
A.甲、乙皆正確 B.甲、乙皆錯(cuò)誤 C.甲錯(cuò)誤,乙正確 D.甲正確,乙錯(cuò)誤【答案】C【分析】根據(jù)角平分線的性質(zhì)可判斷甲的做法不正確,根據(jù)三角形中線的性質(zhì)和三角形的重心的性質(zhì)可判斷乙的做法正確,可得答案.【詳解】解:對(duì)于甲:由做法可知:點(diǎn)O是三角形的三條角平分線的交點(diǎn),∴點(diǎn)O到三邊的距離相等,記這個(gè)距離是h,由于的三邊均不相等,則,,的面積均不相等,∴甲的做法錯(cuò)誤;對(duì)于乙:由做法可得:點(diǎn)O是三角形三邊中線的交點(diǎn),連接,如圖,∴,∴,同理可得:,,∴,,的面積均相等,∴乙的做法正確;故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查了三角形的角平分線的性質(zhì)、三角形的中線和三角形重心的性質(zhì),正確理解題意、掌握相關(guān)圖形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.2.(2023春·安徽·九年級(jí)專題練習(xí))下列說法中正確的是(
)①等邊三角形三條高的交點(diǎn)就是它的重心;②三角形的重心到一邊的距離等于這邊上中線長(zhǎng)的三分之一;③三角形的重心到一邊中點(diǎn)的距離等于這邊上中線長(zhǎng)的三分之一;④三角形的重心到一邊的距離等于這邊上高的三分之一A.①③④ B.②③④ C.①②③ D.①②③④【答案】A【分析】根據(jù)三角形重心的性質(zhì)分別判斷,利用相似三角形的判定和性質(zhì)判斷相應(yīng)推論.【詳解】解:①等邊三角形三條高的交點(diǎn)既是它的垂心,也是重心,故正確;③三角形的重心到一邊中點(diǎn)的距離等于這邊上中線長(zhǎng)的三分之一,故正確;如圖,O為重心,過點(diǎn)O和點(diǎn)A分別作的垂線,垂足為E,F(xiàn),則,則,∴,即三角形的重心到一邊的距離等于這邊上高的三分之一,故②錯(cuò)誤,④正確;故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了三角形的重心,相似三角形的判定和性質(zhì),三角形的重心是三角形三條中線的交點(diǎn),且重心到頂點(diǎn)的距離是它到對(duì)邊中點(diǎn)的距離的2倍.★知識(shí)點(diǎn)2:相似三角形的性質(zhì)相似三角形的對(duì)應(yīng)角相等,對(duì)應(yīng)邊的比相等相似三角形中的重要線段的比等于相似比;相似三角形對(duì)應(yīng)高,對(duì)應(yīng)中線,對(duì)應(yīng)角平分線的比都等于相似比.相似三角形的面積比等于相似比的平方.典例分析【例1】(2022秋·上海嘉定·九年級(jí)??茧A段練習(xí))下列命題中,正確的是(
)A.相似三角形的角平分線的比等于相似比B.所有的菱形都相似C.一般來說,一條線段的黃金分割點(diǎn)有兩個(gè)D.如果一條直線截三角形兩邊的延長(zhǎng)線所得的對(duì)應(yīng)線段成比例,那么這條直線一定平行于三角形的第三邊【答案】C【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求解即可.【詳解】解:A、相似三角形對(duì)應(yīng)邊上的角平分線的比等于相似比,原說法錯(cuò)誤,不符合題意;B、菱形不一定都相似,原說法錯(cuò)誤,不符合題意;C、一般來說,一條線段的黃金分割點(diǎn)有兩個(gè),原說法正確,符合題意;D、如果一條直線截三角形兩邊的延長(zhǎng)線所得的對(duì)應(yīng)線段成比例,那么這條直線不一定平行于三角形的第三邊,原說法錯(cuò)誤,不符合題意.故選:C.【點(diǎn)睛】此題考查了相似三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練掌握相似三角形的性質(zhì).【例2】(2022秋·浙江金華·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))已知,和是它們的對(duì)應(yīng)高線,若,,則與的面積比是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì):對(duì)應(yīng)高線的比等于相似比,面積的比等于相似比的平方求解即可.【詳解】解:∵,和是它們的對(duì)應(yīng)高線,,,,∴兩三角形的相似比為:,∴.故選:A.【點(diǎn)睛】此題考查了相似三角形的性質(zhì),掌握相似三角形面積的比等于相似比的平方是解題的關(guān)鍵.即學(xué)即練1.(2022秋·上海徐匯·九年級(jí)??茧A段練習(xí))如果,點(diǎn)A、B、C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別是D、E、F,的三邊長(zhǎng)為3、4、6,的一邊長(zhǎng)為12,那么的周長(zhǎng)不可能是(
)A.26 B.39 C.52 D.65【答案】D【分析】根據(jù)相似三角形的周長(zhǎng)比等于相似比,根據(jù)邊長(zhǎng)為12的對(duì)應(yīng)邊分三種情況求解即可.【詳解】解:設(shè)的周長(zhǎng)為,∵,的三邊長(zhǎng)為3、4、6,的一邊長(zhǎng)為12,∴若12和3是對(duì)應(yīng)邊,則,∴;若12與4是對(duì)應(yīng)邊,則,∴;若12與6是對(duì)應(yīng)邊,則,∴,綜上,選項(xiàng)D符合題意,選項(xiàng)A、B、C不符合題意,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的性質(zhì),解答的關(guān)鍵是注意對(duì)應(yīng)邊不確定,需分類討論求解,防止漏解.2.(2023·重慶·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知,,若的長(zhǎng)度為6,則的長(zhǎng)度為(
)
A.4 B.9 C.12 D.【答案】B【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求出.【詳解】解:∵,∴,∵,,∴,∴,故選:B.【點(diǎn)睛】此題考查的是相似三角形的性質(zhì),掌握相似三角形的邊長(zhǎng)比等于相似比是解決此題的關(guān)鍵.★知識(shí)點(diǎn)3證明對(duì)應(yīng)線段成比例典例分析【例1】(2022春·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,,則下列比例式正確的是()A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)平行線分線段成比例定理即可判斷選項(xiàng)A和B,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可判斷選項(xiàng)C和D.【詳解】A.∵,∴,故A符合題意;B.∵,∴,故B不符合題意;∵,∴.,∴,故C不符合題意;D.∵,∴,∴,故D不符合題意;故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了平行線分線段成比例定理和相似三角形的性質(zhì),熟練掌握平行線分線段成比例定理和相似三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【例2】(2022秋·廣東深圳·九年級(jí)??计谀┮阎c相似,且,那么下列結(jié)論中,一定成立的是(
)A. B. C.相似比為 D.相似比為【答案】D【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì)對(duì)不同的對(duì)應(yīng)角和對(duì)應(yīng)邊進(jìn)行分類討論.【詳解】解:∵B可以與E對(duì)應(yīng),也可以與F對(duì)應(yīng),∴∠B=∠E或∠B=∠F,A不一定成立;同上,AB可以與DE對(duì)應(yīng),也可以與DF對(duì)應(yīng),∴或,B不一定成立;同上,AB可以與DE對(duì)應(yīng),也可以與DF對(duì)應(yīng),∴相似比可能是,也可能是,C不一定成立;∵∠A=∠D,即∠A與∠D是對(duì)應(yīng)角,∴它們的對(duì)邊一定是對(duì)應(yīng)比,即BC與EF是對(duì)應(yīng)比,∴相似比為,∴D一定成立,故選D.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的性質(zhì),注意相似三角形的性質(zhì)是針對(duì)對(duì)應(yīng)角和對(duì)應(yīng)邊而言的.即學(xué)即練1.(2019秋·上海長(zhǎng)寧·九年級(jí)上海市天山初級(jí)中學(xué)??计谥校┤?頂點(diǎn)A、B、C分別與D、E、F對(duì)應(yīng),且,則這兩個(gè)三角形的對(duì)應(yīng)中線之比為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì),對(duì)應(yīng)中線之比等于相似比得到結(jié)果.【詳解】,、、分別與、、對(duì)應(yīng),且∴對(duì)應(yīng)中線之比=.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的性質(zhì),對(duì)應(yīng)線段之比都等于相似比.2.(2022秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))已知,且相似比為,則與的對(duì)應(yīng)高之比為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì):相似三角形對(duì)應(yīng)高的比等于相似比即可得到答案.【詳解】∵△ABC∽△DEF,且相似比為2:3,∴△ABC與△DEF的對(duì)應(yīng)高之比為2:3,故選A.【點(diǎn)睛】此題考查相似三角形的性質(zhì),解題關(guān)鍵在于掌握其性質(zhì).★知識(shí)點(diǎn)4利用相似求坐標(biāo)典例分析【例1】(2022·海南·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,邊BC在x軸上,頂點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為(-2,6)和(7,0).將正方形OCDE沿x軸向右平移,當(dāng)點(diǎn)E落在AB邊上時(shí),平移的距離為(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】根據(jù)已知條件得到AC=6,OC=2,OB=7,求得BC=9,根據(jù)正方形的性質(zhì)得到DE=OC=OE=2,求得O′E′=O′C′=2,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到BO′=3,于是得到結(jié)論.【詳解】解:如圖,設(shè)正方形D′C′O′E′是正方形OCDE沿x軸向右平移后的正方形,∵頂點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為(-2,6)和(7,0),∴AC=6,OC=2,OB=7,∴BC=9,∵四邊形OCDE是正方形,∴DE=OC=OE=2,∴O′E′=O′C′=2,∵E′O′⊥BC,∴∠BO′E′=∠BCA=90°,∴E′O′∥AC,∴△BO′E′∽△BCA,∴,∴,∴BO′=3,∴OO′=7-3=4,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),正確的識(shí)別圖形是解題的關(guān)鍵.【例2】(2020秋·廣東韶關(guān)·九年級(jí)校考期末)如圖,線段AB兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(6,6),B(8,2),以原點(diǎn)O為位似中心,在第一象限內(nèi)將線段AB縮小為原來的后得到線段CD,則線段CD的長(zhǎng)為()A.2 B. C.3 D.【答案】D【分析】直接利用A,B點(diǎn)坐標(biāo)得出AB的長(zhǎng),再利用位似圖形的性質(zhì)得出CD的長(zhǎng).【詳解】解:∵A(6,6),B(8,2),∴AB==2,∵以原點(diǎn)O為位似中心,在第一象限內(nèi)將線段AB縮小為原來的后得到線段CD,∴線段CD的長(zhǎng)為:×2=.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了位似圖形,解題的關(guān)鍵是熟悉位似圖形的性質(zhì).即學(xué)即練1.(2022春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,已知點(diǎn)A(1,0),點(diǎn)B(b,0)(b>1),點(diǎn)P是第一象限內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為,若△POA和△PAB相似,則符合條件的P點(diǎn)個(gè)數(shù)是()
A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【分析】利用相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例,分①△PAO≌△PAB,②△PAO∽△BAP兩種情況分別求解即可.【詳解】∵點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為,∴點(diǎn)P在直線y=上,①當(dāng)△PAO≌△PAB時(shí),AB=b﹣1=OA=1,∴b=2,則P(1,);②∵當(dāng)△PAO∽△BAP時(shí),PA:AB=OA:PA,∴PA2=AB?OA,∴=b﹣1,∴(b﹣8)2=48,解得b=8±4,∴P(1,2+)或(1,2﹣),綜上所述,符合條件的點(diǎn)P有3個(gè),故選D.
【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì),正確地分類討論是解題的關(guān)鍵.2.(2022春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在直角坐標(biāo)系xOy中,A(﹣4,0),B(0,2),連結(jié)AB并延長(zhǎng)到C,連結(jié)CO,若△COB∽△CAO,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為()A.(1,) B.(,) C.(,2) D.(,2)【答案】B【詳解】根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例,由△COB∽△CAO求出CB、AC的關(guān)系A(chǔ)C=4CB,從而得到,過點(diǎn)C作CD⊥y軸于點(diǎn)D,然后求出△AOB和△CDB相似,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例求出CD=、BD=,再求出OD=,最后寫出點(diǎn)C的坐標(biāo)為(,).故選:B.點(diǎn)睛:本題考查了相似三角形的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形性質(zhì),主要利用了相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例,求出是解題的關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).★知識(shí)點(diǎn)5相似三角形中的動(dòng)點(diǎn)問題研究基本圖形,標(biāo)注基本圖形是動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的背景,需要研究邊和角,尋找模型或結(jié)構(gòu),或者轉(zhuǎn)化坐標(biāo)和表達(dá)式.分析運(yùn)動(dòng)過程,分段,定范圍關(guān)注起點(diǎn)、終點(diǎn)和狀態(tài)轉(zhuǎn)折點(diǎn).狀態(tài)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是圖形狀態(tài)發(fā)生變化的點(diǎn),常見的狀態(tài)轉(zhuǎn)折點(diǎn)有拐點(diǎn)、相遇點(diǎn)等.根據(jù)不變特征建等式依分段畫圖形,表達(dá)相關(guān)線段長(zhǎng),根據(jù)不變特征建等式,結(jié)合范圍驗(yàn)證結(jié)果.表達(dá)的常用手段有s=vt、相似、勾股定理等;根據(jù)不變特征建等式需要把不變特征跟基本圖形信息結(jié)合起來考慮,常見不變特征有相似、直角、等腰等.典例分析【例1】(2023春·江蘇蘇州·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在中,,,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A開始沿AB邊運(yùn)動(dòng),速度為2cm/s;動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B開始沿BC邊運(yùn)動(dòng),速度為4cm/s;如果P、Q兩動(dòng)點(diǎn)同時(shí)運(yùn)動(dòng),那么何時(shí)與相似?【答案】經(jīng)過或秒時(shí),與相似【分析】設(shè)經(jīng)過t秒時(shí),與相似,則,,,利用兩組對(duì)應(yīng)邊的比相等且夾角對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形相似進(jìn)行分類討論:時(shí),,即;當(dāng)時(shí),,即,然后解方程即可求出答案.【詳解】解:設(shè)經(jīng)過t秒時(shí),與相似,則,,,∵,∴當(dāng)時(shí),,即,解得:;當(dāng)時(shí),,即,解得:;綜上所述:經(jīng)過或秒時(shí),與相似.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定:兩組對(duì)應(yīng)邊成比例且夾角相等的兩個(gè)三角形相似,解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析題意列出方程求解.【例2】(2023春·山東濟(jì)寧·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),矩形的兩邊分別在x軸和y軸上,點(diǎn)B的坐標(biāo)為,現(xiàn)有兩動(dòng)點(diǎn)P,Q,點(diǎn)P以每秒3個(gè)單位的速度從點(diǎn)O出發(fā)向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q以每秒2個(gè)單位的速度從點(diǎn)A出發(fā)向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),連接,,.設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.
(1)點(diǎn)P的坐標(biāo)為______,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為______(用含t的代數(shù)式表示);(2)請(qǐng)判斷四邊形的面積是否會(huì)隨時(shí)間t的變化而變化,并說明理由;(3)若A,P,Q為頂點(diǎn)的三角形與相似時(shí),請(qǐng)求出t的值.【答案】(1),(2)四邊形的面積不會(huì)隨時(shí)間t的變化而變化,理由見解析(3)或【分析】(1)根據(jù)題意和坐標(biāo)與圖形性質(zhì)直接求解即可;(2)根據(jù)求解即可;(3)分和兩種情況,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可.【詳解】(1)解:根據(jù)題意,,,又點(diǎn)B的坐標(biāo)為,則點(diǎn)P坐標(biāo)為,點(diǎn)Q坐標(biāo)為,故答案為:,;(2)解:四邊形的面積不會(huì)隨時(shí)間t的變化而變化,理由:∵點(diǎn)B坐標(biāo)為,四邊形是矩形,∴,,則四邊形的面積;(3)解:當(dāng)時(shí),∴,即,解得:,當(dāng)時(shí),∴,即,解得:或(不合題意,舍去),綜上所述:或.【點(diǎn)睛】本題考查坐標(biāo)與圖形、相似三角形的判定與性質(zhì)、矩形的性質(zhì),熟練掌握相似三角形的判定與性質(zhì),分類討論是解答的關(guān)鍵.即學(xué)即練1.(2022·湖南株洲·??级#┤鐖D,在矩形中,米,米,動(dòng)點(diǎn)P以2米/秒的速度從點(diǎn)A出發(fā),沿向點(diǎn)C移動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)Q以1米/秒的速度從點(diǎn)C出發(fā),沿向點(diǎn)B移動(dòng),設(shè)P、Q兩點(diǎn)同時(shí)移動(dòng)的時(shí)間為t秒().
(1)當(dāng)t為何值時(shí),;(2)當(dāng)t為何值時(shí),是等腰三角形;(3)設(shè)四邊形的面積為y,當(dāng)t為何值時(shí),y的值最???并求出這個(gè)最小值.【答案】(1)當(dāng)時(shí),(2)當(dāng)或或時(shí),是等腰三角形(3)當(dāng)時(shí),y的值最小,最小值為【分析】(1)先根據(jù)勾股定理求出的長(zhǎng),再根據(jù)平行線分線段成比例定理列出,由題意得,米,米,米,由此求出的值即可;(2)分三種情況討論,當(dāng)時(shí),如圖2,過點(diǎn)作于點(diǎn),根據(jù)平行線分線段成比例定理列出,即可求出的值;當(dāng)時(shí),如圖3,過點(diǎn)作于點(diǎn),先證得,得到,即可求出的值;當(dāng)時(shí),得到,即可求出的值;(3)如圖5,過點(diǎn)作于點(diǎn),先證,求出的長(zhǎng),計(jì)算出的面積和的面積,即可求出四邊形的面積,再進(jìn)行配方,即可求出的最小值.【詳解】(1)解:如圖1,
四邊形是矩形,,米,米,米,,,由題意得,米,米,米,,解得,即移動(dòng)的時(shí)間為秒時(shí),;(2)若是等腰三角形,則或或,當(dāng)時(shí),如圖2,過點(diǎn)作于點(diǎn),
米,,,,,,解得;當(dāng)時(shí),如圖3,過點(diǎn)作于點(diǎn),
(米,,,,,,解得;當(dāng)時(shí),如圖4,
,解得;綜上,當(dāng)為或或時(shí),是等腰三角形;(3)如圖5,過點(diǎn)作于點(diǎn),
,又,,,,,,,,,有最小值,當(dāng)時(shí),的值最小,最小值.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),平行線分線段成比例定理,相似三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),四邊形的面積的求法,綜合性較強(qiáng),需認(rèn)真思考.2.(2019秋·廣東佛山·九年級(jí)佛山市禪城區(qū)瀾石中學(xué)??计谥校┤鐖D1,,,,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),在邊上以每秒的速度向定點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),在邊上以每秒的速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(),連接.
(1)________;__________.(2)若與相似,求的值;(3)連接,如圖2,若,求的值.【答案】(1),(2)的值為或(3)的值【分析】(1)根據(jù)直角三角形的性質(zhì),求出的值,根據(jù)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),即可求解;(2)根據(jù)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),分類討論,①當(dāng);②當(dāng);根據(jù)相似三角形的性質(zhì),圖形結(jié)合分析即可求解;(3)如圖所示,過點(diǎn)作于點(diǎn),根據(jù)三角形函數(shù)值的計(jì)算分別求出的值,再證,根相似三角形的性質(zhì)即可求解.【詳解】(1)解:在,,,∴,∵動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)到點(diǎn)的速度為每秒,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)到點(diǎn)的速度為每秒,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(),∴,,∴,故答案為:,.(2)解:①當(dāng),∴,即,垂足為點(diǎn),由(1)可知,,,,,∵,∴,即,解得,,符合題意;②當(dāng),∴,即,垂足為點(diǎn),∴,即,解得,,符合題意;綜上所述,與相似,的值為或.(3)解:如圖所示,過點(diǎn)作于點(diǎn),
在中,,,∵,,,∴在中,,即,,即,∴,∵,,∴,,∴,且,∴,∴,即,解得,或,∵運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(),∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查動(dòng)點(diǎn)與直角三角形,相似三角形的判定和性質(zhì),三角函數(shù)的計(jì)算方法等知識(shí)的綜合,掌握以上知識(shí)的靈活運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.★知識(shí)點(diǎn)6相似三角形中的折疊問題典例分析【例1】(2022·山東臨沂·模擬預(yù)測(cè))綜合與實(shí)踐【問題背景】如圖1,矩形中,.點(diǎn)E為邊上一點(diǎn),沿直線將矩形折疊,使點(diǎn)C落在邊的點(diǎn)處.【問題解決】(1)填空:的長(zhǎng)為______.(2)如圖2,將沿線段向右平移,使點(diǎn)與點(diǎn)B重合,得到與交于點(diǎn)F,與交于點(diǎn)G.求的長(zhǎng);【拓展探究】(3)在圖2中,連接,則四邊形是平行四邊形嗎?若是,請(qǐng)予以證明;若不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)6;(2);(3)四邊形不是平行四邊形,理由見解析.【分析】(1)先根據(jù)已知條件和矩形的性質(zhì)可得CD=AB=10,AD=BC=8,再根據(jù)折疊的性質(zhì)可得DC'=DC=10,最后運(yùn)用勾股定理解答即可;(2)先根據(jù)折疊的性質(zhì)和勾股定理可求得,進(jìn)而求得BE、EC,然后連接,根據(jù)平移的性質(zhì)可得,進(jìn)而說明,最后運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)解答即可;(3)先由折疊可得,再根據(jù)平移的性質(zhì)和等腰三角形的判定與性質(zhì)得到,過點(diǎn)作于點(diǎn)H,則且,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得;設(shè),則,在中,運(yùn)用勾股定理求得和DH;然后再在中求得,可以發(fā)現(xiàn)即,即可發(fā)現(xiàn)四邊形不可能是平行四邊形.【詳解】解:(1)如圖:∵矩形中,∴CD=AB=10,AD=BC=8根據(jù)折疊的性質(zhì)可得DC'=DC=10在直角三角形ADC'中,AC'=.(2)由折疊可知:.在中,根據(jù)勾股定理可求得,∴.在中,設(shè),根據(jù)勾股定理,得,解得,即.如圖:連接,則由平移可知,,且.于是可得,∴,又∵,∴.(3)四邊形不是平行四邊形,理由如下:由折疊可知;又∵平移可知,且,∴,∴,即是等腰三角形,∴.如圖,過點(diǎn)作于點(diǎn)H,則且,∴.設(shè),則,在中,根據(jù)勾股定理,得,解得,∴,∴.而在中,,根據(jù)勾股定理可求得,∴,即,故四邊形不可能是平行四邊形.【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理以及相似三角形的判定與性質(zhì),靈活運(yùn)用相似三角形的判定與性質(zhì)成為解答本題的關(guān)鍵.【例2】(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))(1)問題探究:如圖1,在正方形中,點(diǎn)、、分別是、、上的點(diǎn),且,求證:;(2)類比應(yīng)用:如圖2,在矩形中,,,將矩形沿折疊使點(diǎn)落在點(diǎn)處,得到矩形.①若點(diǎn)為的中點(diǎn),試探究與的數(shù)量關(guān)系;②拓展延伸:連,當(dāng)時(shí),,,求的長(zhǎng).【答案】(1)見解析;(2)①;②【分析】(1)過點(diǎn)作于,證,即可證得;(2)①設(shè),則,利用勾股定理求得,再利用勾股定理表示出,再證明,可得,由此可得,進(jìn)而可求得答案;②過點(diǎn)P作于點(diǎn),先由①得,再證明∠BFE=∠CGP,可得,進(jìn)而利用勾股定理可求得,,,最后根據(jù),可得,計(jì)算即可.【詳解】(1)證明:如圖,過點(diǎn)作于,則∠AHG=∠FHG=90°,∵在正方形中,∴∠HAD=∠D=∠B=90°,AD=AB,∴四邊形AHGD為矩形,∴AD=HG,∴AB=HG,∵,∴∠FQA=90°,∴∠AFQ+∠BAE=90°,∵∠FHG=90°,∴∠AFQ+∠FGH=90°,∴∠BAE=∠FGH,∴在與中∴(ASA),∴;①∵點(diǎn)為的中點(diǎn),∴,∵折疊,∴設(shè),∴,在RtBFE中,BF2+BE2=EF2,∴,解得:,又∵,∴,如圖,過點(diǎn)作于,則∠AHG=∠FHG=90°,∵在矩形中,∴∠HAD=∠BCD=∠B=90°,∴四邊形AHGD為矩形,∴BC=HG,∵∠FHG=90°,∴∠AFQ+∠FGH=90°,∵,∴∠FQA=90°,∴∠AFQ+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠FGH,又∵∠FHG=∠D=90°,∴,,,,,,又∵,,∴,∴;②如圖,過點(diǎn)P作于點(diǎn),∵,,∴由①得,∵∠EPG=∠GCE=90°,∠EOC=∠GOP,∴∠CGP=∠OEC,∵∠FEP=∠B=90°,∴∠OEC+∠BEF=90°,∠BFE+∠BEF=90°,∴∠BFE=∠OEC,∴∠BFE=∠CGP,又∵,∴,∴設(shè),,則,,,解得:,,,,,,,,,,,,,,.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形和矩形的性質(zhì),全等三角形和相似三角形的判定及性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,題目綜合性較強(qiáng),有一定的難度,熟練掌握并靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)是解決本題的關(guān)鍵.即學(xué)即練1.(2020秋·廣東深圳·九年級(jí)深圳市寶安中學(xué)(集團(tuán))??茧A段練習(xí))如圖,已知四邊形ABCD中,AB∥DC,AB=DC,且AB=4cm,BC=8cm,對(duì)角線AC=cm.(1)求證:四邊形ABCD是矩形;(2)如圖2,點(diǎn)Q是AC上一點(diǎn),點(diǎn)P是BC上一點(diǎn),點(diǎn)P不與點(diǎn)B重合,,連接BQ、AP,若AP⊥BQ,求BP的值;(3)如圖3,若動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),以每秒cm的速度在對(duì)角線AC上運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)A止,過點(diǎn)Q作BC垂線于點(diǎn)P,連接PQ,將△PQC沿PQ折疊,使點(diǎn)C落在直線BC上的點(diǎn)E處,得△PQE,是否存在某一時(shí)刻t,使得△EAQ為直角三角形?請(qǐng)求出所有可能的結(jié)果.【答案】(1)見解析;(2)BP=6;(3)存在,t=或【分析】(1)先證明四邊形是平行四邊形,然后在根據(jù)勾股定理證明直角三角形即可;(2)過點(diǎn)Q作于點(diǎn)E,得到,得到,再證明,得到,代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可;(3)先證明,得到,由折疊可得到,根據(jù)和兩種情況進(jìn)行討論計(jì)算即可;【詳解】(1)∵AB∥DC,AB=DC,∴四邊形ABCD是平行四邊形,在△ABC中,AB=4cm,BC=8cm,AC=cm,,∴△ABC是直角三角形且,∴平行四邊形ABCD是矩形;(2)設(shè),∵,∴,過點(diǎn)Q作于點(diǎn)E,易證:,∴,即,∴,,∵,∴,又,∴,又,∴,∴,即,得:,又,∴,故的值為6.(3)由題意可得:,,∵,,∴,∴,即,∴,由折疊可得:,∴,,,當(dāng),即時(shí),,∴,若△EAQ是直角三角形,則,∴,∴,,,得:(舍),;當(dāng),即時(shí),,若△EAQ是直角三角形,則,,∴,∴,,,,,,,當(dāng)時(shí),,不符合題意,舍去,故;綜上所述,t的值為或時(shí),△EAQ為直角三角形.【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)和勾股定理的應(yīng)用,準(zhǔn)確計(jì)算是解題的關(guān)鍵.2.(2020·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)矩形ABCD中,AB=8,AD=12.將矩形折疊,使點(diǎn)A落在點(diǎn)P處,折痕為DE.(1)如圖①,若點(diǎn)P恰好在邊BC上,連接AP,求的值;(2)如圖②,若E是AB的中點(diǎn),EP的延長(zhǎng)線交BC于點(diǎn)F,求BF的長(zhǎng).【答案】(1);(2)BF=3.【分析】(1)如圖①中,取DE的中點(diǎn)M,連接PM.證明△POM∽△DCP,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可.(2)如圖②中,過點(diǎn)P作GH∥BC交AB于G,交CD于H.設(shè)EG=x,則BG=4-x.證明△EGP∽△PHD,推出,推出PG=2EG=3x,DH=AG=4+x,在Rt△PHD中,由PH2+DH2=PD2,可得(3x)2+(4+x)2=122,求出x,再證明△EGP∽△EBF,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可.【詳解】解:(1)如圖①中,取DE的中點(diǎn)M,連接PM.∵四邊形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠C=90°,由翻折可知,AO=OP,AP⊥DE,∠2=∠3,∠DAE=∠DPE=90°,在Rt△EPD中,∵EM=MD,∴PM=EM=DM,∴∠3=∠MPD,∴∠1=∠3+∠MPD=2∠3,∵∠ADP=2∠3,∴∠1=∠ADP,∵AD∥BC,∴∠ADP=∠DPC,∴∠1=∠DPC,∵∠MOP=∠C=90°,∴△POM∽△DCP,∴,∴.(2)如圖②中,過點(diǎn)P作GH∥BC交AB于G,交CD于H.則四邊形AGHD是矩形,設(shè)EG=x,則BG=4﹣x∵∠A=∠EPD=90°,∠EGP=∠DHP=90°,∴∠EPG+∠DPH=90°,∠DPH+∠PDH=90°,∴∠EPG=∠PDH,∴△EGP∽△PHD,∴,∴PG=2EG=3x,DH=AG=4+x,在Rt△PHD中,∵PH2+DH2=PD2,∴(3x)2+(4+x)2=122,解得:x=(負(fù)值已經(jīng)舍棄),∴BG=4﹣=,在Rt△EGP中,GP=,∵GH∥BC,∴△EGP∽△EBF,∴,∴,∴BF=3.【點(diǎn)睛】本題考查翻折變換,相似三角形的判定和性質(zhì),矩形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確尋找相似三角形解決問題,學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.★知識(shí)點(diǎn)7相似三角形的實(shí)際應(yīng)用解決此問題的關(guān)鍵在于正確理解題意的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型,把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,利用相似及方程思想有效解決.典例分析【例1】(2022秋·浙江金華·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖是某數(shù)學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)用手電筒來測(cè)量某古城墻高度的示意圖,在點(diǎn)P處放一水平的平面鏡,光線從點(diǎn)A出發(fā)經(jīng)平面鏡反射后剛好射到古城墻的頂端C處,,且測(cè)得,,,求該古城墻的高度是多少m?【答案】該古城墻的高度為8米【分析】利用物理中光線入射原理可以得到,再結(jié)合已知不難證明;接下來,根據(jù)相似三角形性質(zhì)可得,再代值進(jìn)行計(jì)算即可求得的值.【詳解】解:根據(jù)題意得,,,,,,即解得:,答:該古城墻的高度為【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,正確利用入射與反射的原理構(gòu)建相似三角形,然后利用相似三角形的性質(zhì)即相似三角形的對(duì)應(yīng)邊的比相等是解題關(guān)鍵.【例2】(2023·陜西西安·校考二模)在一個(gè)陽光明媚的下午,小華和小紅相約去測(cè)量一座古塔的高,如圖,他們?cè)谒車降厣险业剿獾挠白狱c(diǎn),并在點(diǎn)處豎立一根3米長(zhǎng)的標(biāo)桿,測(cè)得影長(zhǎng)為2米,隨后后退到點(diǎn)處放置了一個(gè)小平面鏡,小華站在點(diǎn)處正好看到鏡子中的塔尖,點(diǎn)、、、在同一條直線上,已知小華的身高為1.62米,為1.8米,為4.4米,求古塔的高.(平面鏡的厚度忽略不計(jì))
【答案】古塔的高為米【分析】設(shè)古塔的高,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)即可得出結(jié)論.【詳解】解:設(shè)古塔的高,由題意得,,,,,,,,,,即古塔的高為9.9米.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,相似三角形對(duì)應(yīng)邊的比相等是解題的關(guān)鍵.即學(xué)即練1.(2023·陜西渭南·統(tǒng)考二模)如圖,某天傍晚,數(shù)學(xué)興趣小組的小敏和小芳在公園散步時(shí)作了如下探索:當(dāng)小芳豎直站立在A處時(shí),她在路燈D下的影子為線段,并測(cè)得米,已知、均與地面垂直,且E、A、C在同一直線上,小芳的身高為米,小芳與燈桿底部E的距離為為8米.
(1)求路燈的高度;(2)如果要縮短小芳的影子的長(zhǎng)度,同時(shí)不能改變路燈的高度和位置,請(qǐng)你寫出一種方法.【答案】(1)米(2)只需要小芳從原來的位置靠近路燈移動(dòng)一段距離即可【分析】(1)先求出米,再證明,得到,然后代值計(jì)算即可;(2)根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到,由此可知要縮短小芳的影子的長(zhǎng)度,只需要縮短的距離即可.【詳解】(1)解:∵米,米,∴米,∵,∴,∴,∴,即,∴米,∴路燈的高度為米;(2)解:∵,∴,∴要縮短小芳的影子的長(zhǎng)度,只需要縮短的距離即可,∴只需要小芳從原來的位置靠近路燈移動(dòng)一段距離即可.【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的應(yīng)用舉例,熟知相似三角形的性質(zhì)與判定條件是解題的關(guān)鍵.2..(2023·陜西咸陽·統(tǒng)考三模)西安古城墻凝聚了中國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧,它作為古城西安的地標(biāo)性建筑,吸引了不少人慕名而來.節(jié)假日,樂樂去城墻游玩,看見宏偉的城墻后,他想要測(cè)量城墻的高度.如圖,他拿著一根筆直的小棍,站在距城墻約30米的點(diǎn)N處(即米),把手臂向前伸直且讓小棍豎直,,樂樂看到點(diǎn)B和城墻頂端D在一條直線上,點(diǎn)C和底端E在一條直線上.已知樂樂的臂長(zhǎng)約為60厘米,小棍的長(zhǎng)為24厘米,,,,求城墻的高度.【答案】12米【分析】由證出,利用即可得到答案.【詳解】如圖,過點(diǎn)作于點(diǎn),交于點(diǎn).
則米,米.,,.,,即,解得,城墻的高度為12米.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn),解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確尋找相似三角形利用相似比即可解決問題.1.(2023秋·浙江·九年級(jí)期末)如圖,P是重心,且經(jīng)過點(diǎn)P,則的值為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)重心可得,結(jié)合可得,即可得到答案;【詳解】解:∵P是重心,∴,∵,∴,∴,故選A.【點(diǎn)睛】本題考查平行線所截線段對(duì)應(yīng)成比例,三角形重心的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟知三角形重心到頂點(diǎn)距離與到頂點(diǎn)對(duì)邊中點(diǎn)的距離比為.2.(2022秋·福建泉州·九年級(jí)??计谥校┤鐖D,在中,,點(diǎn)G是的重心,連接,若,則線段的長(zhǎng)度為()A.4 B.5 C.6 D.9【答案】D【分析】延長(zhǎng)至于點(diǎn)E,根據(jù)點(diǎn)G是的重心,可得,再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線是斜邊的一半的性質(zhì)求解即可.【詳解】解:延長(zhǎng)至于點(diǎn)E,∵點(diǎn)G是的重心,∴,∴,∴,∵點(diǎn)E為的中點(diǎn),且是直角三角形,∴,故選D.【點(diǎn)睛】本題考查了重心的性質(zhì)和直角三角形斜邊上的中線,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)求解是解決本題的關(guān)鍵.3.(2023春·安徽·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,E,F(xiàn)為矩形內(nèi)兩點(diǎn),,垂直,垂足分別為E、F,若,,,則(
)A. B.5 C. D.6【答案】B【分析】連接,交于點(diǎn)M,于O,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)和勾股定理解答.【詳解】解:連接,交于點(diǎn)M,于O,
∵,,∴,∵,∴,∴,∵,,,∴,,在中,,在中,,∴,∵四邊形是矩形,∴,故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查矩形的性質(zhì)及相似三角形的判定和性質(zhì),構(gòu)造三角形相似利用相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例求得的長(zhǎng)是解題的關(guān)鍵,注意勾股定理的應(yīng)用.4.(2023春·遼寧錦州·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在中,于點(diǎn),,若,,則的長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】延長(zhǎng)到,使得.證明,推出,再證明,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可.【詳解】解:如圖,延長(zhǎng)到,使得.,,,,,,,,,,,,,,即,.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問題,屬于中考??碱}型.5.(2023春·山東煙臺(tái)·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在中,D是AB邊上的點(diǎn),,,則AC的長(zhǎng)為(
)
A.1.5 B.2 C.2.5 D.【答案】B【分析】由,,證明,可得,代入數(shù)據(jù),從而可得答案.【詳解】解:∵,,∴,∴,∵,∴,∴,(負(fù)值已舍),故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查的是相似三角形的判定與性質(zhì),掌握相似三角形的判定與性質(zhì)的綜合應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.6.(2023春·八年級(jí)課時(shí)練習(xí))已知,若,,則的長(zhǎng)為(
)A.1 B.4 C.8 D.16【答案】B【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì),面積比等于相似比的平方,即可求解.【詳解】解:∵,∴,∴,∵,.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì),掌握面積比等于相似比的平方是解題的關(guān)鍵.7.(2023春·云南臨滄·八年級(jí)校聯(lián)考期末)如圖,在中,的周長(zhǎng)是18,D、E分別是邊的中點(diǎn),則的周長(zhǎng)為(
)
A.6 B.8 C.9 D.12【答案】C【分析】根據(jù)三角形中位線定理得到,根據(jù)三角形的周長(zhǎng)公式計(jì)算,得到答案.【詳解】解:∵的周長(zhǎng)是18,∴,∵D、E分別是邊的中點(diǎn),∴是的中位線,,∴,∴的周長(zhǎng),故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查的是三角形中位線定理,掌握三角形中位線等于第三邊的一半是解題的關(guān)鍵.8.(2023秋·山東聊城·九年級(jí)統(tǒng)考期末)在直角坐標(biāo)平面內(nèi),一點(diǎn)光源位于處,線段垂直于x軸,D為垂足,,則的長(zhǎng)為(
).A. B.3 C.4 D.【答案】A【分析】根據(jù)題意,結(jié)合圖形,利用相似三角形△的性質(zhì)解答.【詳解】∵軸,∴,∴,∴,∵,C點(diǎn)坐標(biāo)為,∴,∴,故選A.【點(diǎn)睛】此題考查了平面直角坐標(biāo)系的知識(shí),相似三角形的判定與性質(zhì),掌握相似三角形的判定方法是解題的關(guān)鍵.9.(2023秋·湖南婁底·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如下圖所示,在△ABC中,點(diǎn)D在線段AC上,且△ABC∽△ADB,則下列結(jié)論一定正確的是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例列式整理即可得解.【詳解】解:∵△ABC∽△ADB,∴,∴AB2=AC?AD.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì),熟練掌握對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的字母放在對(duì)應(yīng)位置上并準(zhǔn)確確定出對(duì)應(yīng)邊是解題的關(guān)鍵.10.(2020秋·廣東江門·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在4×4的正方形網(wǎng)格中,小正方形的邊長(zhǎng)均為1,的頂點(diǎn)都在格點(diǎn)(網(wǎng)格線的交點(diǎn))上,則在下列選項(xiàng)中與相似的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B【分析】可利用正方形的邊把對(duì)應(yīng)的線段表示出來,利用三邊對(duì)應(yīng)成比例兩個(gè)三角形相似,分別計(jì)算各邊的長(zhǎng)度即可
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