文档内容
第十五讲 图形的相似
命题点1 比例线段
类型一 比例的性质
1. (2021大庆)已知==≠0,则=________.
类型二 黄金分割
2. (2022山西)神奇的自然界处处蕴含着数学知识.动物学家在鹦鹉螺外壳上发现,其每圈螺纹的直径与相
邻螺纹直径的比约为0.618.这体现了数学中的( )
第2题图
A. 平移 B. 旋转 C. 轴对称 D. 黄金分割
3. (新趋势)·数学文化 (2022衡阳)在设计人体雕像时,使雕像上部(腰部以上)与下部(腰部以下)的高度比,
等于下部与全部的高度比,可以增加视觉美感.如图,按此比例设计一座高度为 2 m的雷锋雕像,那么该
雕像的下部设计高度约是(结果精确到0.01 m.参考数据:≈1.414,≈1.732,≈2.236)( )
第3题图
A. 0.73 m B. 1.24 m C. 1.37 m D. 1.42 m
4. (新趋势)·数学文化 (2022陕西)在20世纪70年代,我国著名数学家华罗庚教授将黄金分割法作为一种
“优选法”在全国大规模推广,取得了很大成果.如图,利用黄金分割法,所做 EF将矩形窗框ABCD分
为上下两部分,其中 E 为边 AB 的黄金分割点,即 BE2=AE·AB.已知 AB 为 2 米,则线段 BE 的长为
________米.
中考备考用第4题图
类型三 平行线分线段成比例
5. (2022丽水)如图,五线谱是由等距离、等长度的五条平行横线组成的,同一条直线上的三个点A,B,C
都在横线上.若线段AB=3,则线段BC的长是( )
第5题图
A. B. 1 C. D. 2
6. (2022凉山州)如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,若DE∥BC,=,DE=6 cm,则BC
的长为( )
第6题图
A. 9 cm B. 12 cm C. 15 cm D. 18 cm
命题点2 相似的基本性质
7. (2022甘肃省卷)若△ABC∽△DEF,BC=6,EF=4,则=( )
A. B. C. D.
8. (2022连云港)△ABC的三边长分别为2,3,4,另有一个与它相似的三角形DEF,其最长边为12,则
△DEF的周长是( )
A. 54 B. 36 C. 27 D. 21
9. (新趋势)·条件开放性问题 (2022盐城)如图,在△ABC与△A′B′C′中,点D,D′分别在边BC,B′C′上,且
△ACD∽△A′C′D′,若________,则△ABD∽△A′B′D′.
中考备考用请从① =;②=;③∠BAD=∠B′A′D′这3个选项中选择一个作为条件(写序号),并加以证明.
第9题图
命题点3 相似三角形的判定与性质
类型一 A字型
10. (2022云南)如图,在△ABC中,D,E分别为线段BC,BA的中点,设△ABC的面积为S,△EBD的面
1
积为S,则=( )
2
第10题图
A. B. C. D.
11. (2022贵阳)如图,在△ABC中,D是AB边上的点,∠B=∠ACD,AC∶AB=1∶2,则△ADC与△ACB的
周长比是( )
第11题图
A. 1∶ B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4
源自北师九上P90第3题
12. (2022遂宁)如图,D,E,F分别是△ABC三边上的点,其中BC=8,BC边上的高为6,且DE∥BC,则
△DEF面积的最大值为( )
第12题图
中考备考用A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
13. (新趋势)·条件开放性问题 (2022邵阳)如图,在△ABC中,点D在AB边上,点E在AC边上,请添加一
个条件________,使△ADE∽△ABC.
第13题图
14. (2022嘉兴)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠A=60°,直尺的一边与BC重合,另一边分别交AB,
AC于点D,E.点B,C,D,E处的读数分别为15,12,0,1,则直尺宽BD的长为________.
第14题图
15. (2021南充)如图,在△ABC中,D为BC上一点,BC=AB=3BD,则AD∶AC的值为________.
第15题图
16. (2022江西)如图,四边形ABCD为菱形,点E在AC的延长线上,∠ACD=∠ABE.
(1)求证:△ABC∽△AEB;
(2)当AB=6,AC=4时,求AE的长.
第16题图
17. (2022杭州)如图,在△ABC中,点D,E,F分别在边AB,AC,BC上,连接DE,EF.已知四边形
BFED是平行四边形,=.
中考备考用(1)若AB=8,求线段AD的长;
(2)若△ADE的面积为1,求平行四边形BFED的面积.
第17题图
18. (2020上海)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.
第18题图
19. (挑战题) (2022宁波)【基础巩固】
(1)如图①,在△ABC中,D,E,F分别为AB,AC,BC上的点,DE∥BC,BF=CF,AF交DE于点G,求
证:DG=EG;
【尝试应用】
(2)如图②,在(1)的条件下,连接CD,CG.若CG⊥DE,CD=6,AE=3,求的值;
中考备考用【拓展提高】
(3)如图③,在▱ABCD中,∠ADC=45°,AC与BD交于点O,E为AO上一点,EG∥BD交AD于点G,
EF⊥EG交BC于点F.若∠EGF=40°,FG平分∠EFC,FG=10,求BF的长.
第19题图
类型二 8字型
20. (2021雅安)如图,将△ABC沿BC边向右平移得到△DEF,DE交AC于点G.若BC∶EC=3∶1.S =16.
△ADG
则S 的值为( )
△CEG
中考备考用第20题图
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
21. (2022包头)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,A,B,C,D四个点均在格点上,AC与BD
相交于点E,连接AB,CD.则△ABE与△CDE的周长比为( )
第21题图
A. 1∶4 B. 4∶1 C. 1∶2 D. 2∶1
22. (2021连云港)如图,△ABC中,BD⊥AB,BD,AC相交于点D,AD=AC,AB=2,∠ABC=150°,则
△DBC的面积是( )
第22题图
A. B. C. D.
23. (2021淄博)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CE是斜边AB上的中线,过点E作EF⊥AB交AC于点
F,若BC=4,△AEF的面积为5,则sin ∠CEF的值为( )
A. B. C. D.
第23题图
24. (2021云南)如图,在△ABC中,点D,E分别是BC,AC的中点,AD与BE相交于点F.若BF=6,则
BE的长是________.
第24题图
25. (2021包头)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点B作BD⊥CB,垂足为B,且BD=3,连接CD,
中考备考用与AB相交于点M,过点M作MN⊥CB,垂足为N.若AC=2,则MN的长为________.
第25题图
26. (新考法)·结合网格考查线段位置关系 (2022河北)如图是钉板示意图,每相邻4个钉点是边长为1个单
位长的小正方形顶点,钉点A,B的连线与钉点C,D的连线交于点E,则
(1)AB与CD是否垂直?________(填“是”或“否”);
(2)AE=________.
第26题图
27. (2021长春)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC=4, BD=8,点E在边AD上,
AE=AD,连接BE交AC于点M.
(1)求AM的长;
(2) tan∠MBO的值为________.
第27题图
28. (2022泰安)如图,矩形ABCD中,点E在DC上,DE=BE,AC与BD相交于点O,BE与AC相交于点
F.
(1)若BE平分∠CBD,求证:BF⊥AC;
(2)找出图中与△OBF相似的三角形,并说明理由;
(3)若OF=3,EF=2,求DE的长度.
中考备考用第28题图
类型三 旋转型
29. (2022玉林)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,点E是DC边上的任一点(不包括端点D,C),过
点A作AF⊥AE交CB的延长线于点F,设DE=a.
(1)求BF的长(用含a的代数式表示);
(2)连接EF交AB于点G,连接GC,当GC∥AE时,求证:四边形AGCE是菱形.
第29题图
类型四 三垂直型
30. (2022达州)如图,点E在矩形 ABCD的 AB边上,将△ADE沿 DE翻折,点A恰好落在BC边上的点
F处,若 CD=3BF,BE=4,则AD的长为( )
A. 9 B. 12 C. 15 D. 18
中考备考用第30题图
31. (2021台州)如图,点E, F, G分别在正方形ABCD的边AB, BC, AD上, AF⊥EG. 若AB=5, AE=DG=
1, 则BF=________.
第31题图
类型五 网格中相似三角形的判定与性质
32. (2020昆明)在正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,以格点为顶点的三角形叫做格点三角形.
如图,△ABC是格点三角形,在图中的 6×6正方形网格中作出格点三角形△ADE(不含△ABC),使得
△ADE∽△ABC(同一位置的格点三角形△ADE只算一个),这样的格点三角形一共有( )
第32题图
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
33. (2021临沂)如图,点A,B都在格点上,若BC=,则AC的长为( )
第33题图
A. B. C. 2 D. 3
命题点4 相似三角形的实际应用
34. (2020绍兴)如图,三角板在灯光照射下形成投影,三角板与其投影的相似比为 2∶5,且三角板的一边长
为8 cm.则投影三角板的对应边长为( )
中考备考用第34题图
A. 20 cm B. 10 cm
C. 8 cm D. 3.2 cm
35. (2021河北)图①是装了液体的高脚杯示意图(数据如图),用去一部分液体后如图②所示,此时液面AB
=( )
第35题图
A. 1 cm B. 2 cm C. 3 cm D. 4 cm
36. (2022盐城)“跳眼法”是指用手指和眼睛估测距离的方法.
步骤
第一步:水平举起右臂,大拇指竖直向上,大臂与身体垂直;
第二步:闭上左眼,调整位置,使得右眼、大拇指、被测物体在一条直线上;
第三步:闭上右眼,睁开左眼.此时看到被测物体出现在大拇指左侧,与大拇指指向的位置有一段横向距
离.参照被测物体的大小,估算横向距离的长度;
第四步:将横向距离乘以10(人的手臂与眼距的比值一般为10),得到的值约为被测物体离观测点的距离值.
如图是用“跳眼法”估测前方一辆汽车到观测点距离的示意图,该汽车的长度大约为4米,则汽车到观测
点的距离约为( )
中考备考用第36题图
A. 40米 B. 60米 C. 80米 D. 100米
37. (2022陕西)小明和小华利用阳光下的影子来测量一建筑物顶部旗杆的高.如图所示,在某一时刻,他
们在阳光下,分别测得该建筑物OB的影长OC为16米,OA的影长OD为20米,小明的影长FG为2.4米,
其中O,C,D,F,G五点在同一直线上,A,B,O三点在同一直线上,且AO⊥OD,EF⊥FG.已知小明的
身高EF为1.8米,求旗杆的高AB.
第37题图
源自北师九上P103活动
参考答案
1. 2. D
3. B 【解析】设该雕像的下部设计高度约为x,则上部高度为2-x,根据题意得=,解得x=-1+(负值
已舍去),∴x=-1+2.236≈1.24.经检验x=1.24是该分式方程的解且符合实际,∴该雕像的下部设计高度
约是1.24 m.
4. -1 【解析】∵E为边AB的黄金分割点,AB=2,∴=,即=,∴BE=(-1)米.
5. C 【解析】∵五线谱中五条横线等距离且平行,∴分割线段AC成比例,∴根据图形得=,∵AB=3,
∴BC=.
6. C 【解析】∵DE∥BC,=,∴==,∵DE=6 cm,∴BC=15 cm.
7. D
8. C 【解析】△ABC的最长边为4,与△ABC相似的△DEF最长边为12,∴相似比为4∶12=1∶3,
∵△ABC的周长为2+3+4=9,∴△DEF的周长为3×9=27.
9. 解:选择①=;
证明:∵△ACD∽△A′C′D′,
∴∠ADC=∠A′D′C′,=,
∴∠ADB=∠A′D′B′,
中考备考用又∵=,
∴=,
则==,
∴△ABD∽△A′B′D′.
【一题多解】选择③∠BAD=∠B′A′D′.
证明:∵△ACD∽△A′C′D′,
∴∠ADC=∠A′D′C′,
∴∠ADB=∠A′D′B′,
∵∠BAD=∠B′A′D′,
∴△ABD∽△A′B′D′.
10. B 【解析】在△ABC中,∵D、E分别为线段BC、BA的中点,∴DE∥AC,∴△BDE∽△BCA,∴=
()2=()2=.
11. B 【解析】∵∠CAD=∠BAC,∠ACD=∠B,∴△ADC∽△ACB,∴==.
12. A 【解析】∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,设相似比为k,则DE=8k,△ADE的DE边上高为6k,
∴△DEF的DE边上高h=6-6k,S =DE·h=×8k×(6-6k)=-24k2+24k=-24(k-)2+6,∴当k=
△DEF
时,S取最大值,此时最大值为6.
13. ∠ADE=∠B(答案不唯一) 【解析】∵∠A=∠A,∴添加条件∠ADE=∠B即可得到△ADE∽△ABC.
14. 【解析】由题意得,DE=1,BC=3,在 Rt△ABC 中,∠A=60°,则 AB===.∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,∴=,即=,解得BD=.
15. 【解析】∵BC=AB=3BD,∴==,∵∠B=∠B,∴△ABC∽△DBA,∴==.
16. (1)证明:∵四边形ABCD是菱形,AC为对角线,
∴∠ACB=∠ACD.
∵∠ACD=∠ABE,
∴∠ACB=∠ABE.
又∵∠BAC=∠EAB,
∴△ABC∽△AEB;
(2)解:∵△ABC∽△AEB,
∴=,
∵AB=6,AC=4,
∴=,
∴AE=9.
中考备考用17. 解:(1)∵四边形BFED是平行四边形,
∴DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴==,
∵AB=8,
∴AD=2;
(2)设△ABC的面积为S,△ADE的面积为S,△CEF的面积为S.
1 2
∵=,
∴=()2=,
∵S=1,
1
∴S=16.
∵=,
同理可得S=9,
2
∴平行四边形BFED的面积为S-S-S=6.
1 2
18. 证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠D=∠B,
∵DF=BE,
∴△CDF≌△CBE(SAS),
∴∠DCF=∠BCE,
∵CD∥BH,
∴∠H=∠DCF,
∴∠H=∠BCE,
∵∠B=∠B,
∴△BEC∽△BCH;
(2)∵BE2=AB·AE,
∴=,
∵CB∥DG,
∴=,
∴=,
∵BC=AB,
∴AG=BE,
∵△CDF≌△CBE,
中考备考用∴DF=BE,
∴AG=DF.
19. (1)证明:∵DE∥BC,
∴△ADG∽△ABF,△AEG∽△ACF,
∴=,=,
∴= .
∵BF=CF,
∴DG=EG;
(2)解:由(1)得DG=EG,
∵CG⊥DE,
∴CE=CD=6.
∵AE=3,
∴AC=AE+CE=9.
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴==;
(3)解:如解图,延长GE交AB于点M,连接FM,过点M作MN⊥BC,垂足为N.
在▱ABCD中,BO=DO,∠ABC=∠ADC=45°.
∵EG∥BD,
∴同(1)中的方法可得ME=GE.
第19题解图
∵EF⊥EG,
∴FM=FG=10,
∴∠EFM=∠EFG.
∵∠EGF=40°,
∴∠EFG=50°.
∵FG平分∠EFC,
∴∠EFG=∠CFG=50°,
∴∠BFM=180°-∠EFM-∠EFG-∠CFG=30°.
中考备考用在Rt△FMN中,MN=FM·sin 30°=5,
FN=FM·cos 30°=5.
∵∠MBN=45°,MN⊥BC,
∴BN=MN=5,
∴BF=BN+FN=5+5.
20. B 【解析】由平移性质可得,AD∥BE,AD=BE,∴△ADG∽△CEG.∵BC∶EC=3∶1,∴BE∶EC
=2∶1,∴AD∶EC=2∶1,∴S ∶S =()2=4.∵S =16,∴S =4.
△ADG △ECG △ADG △CEG
21. D 【解析】如解图,取格点F,H,易得△AHB∽△DFC,∴==2,∠ABF=∠DCF,∴AB∥CD,
∴△ABE∽△CDE,∵AB∶CD=2∶1,∴周长比为2∶1.
第21题解图
22. A 【解析】如解图,过点 C 作BD的垂线,交 BD的延长线于点 E,则∠E=90°,∵BD⊥AB,
CE⊥BD,∴AB∥CE,∠ABD=90°,又∵∠ADB=∠CDE,∴△ABD∽△CED,∴==.∵AD=AC,∴
=,∴===,则CE=.∵∠ABC=150°,∠ABD=90°,∴∠CBE=60°,∴BE=CE=,∴BD=BE=,
∴S =BD·CE=××=.
△BCD
第22题解图
23. A 【解析】如解图,过点E作EG⊥AC于点G,过点C作EF的垂线交EF的延长线于点H,∵E是
AB的中点,BC=4,∴EG∥BC,EG=BC=2,∵△AEF的面积为5,∴AF·EG=5,∴AF=5.∵∠H=
∠FEA=90°,∠CFH=∠AFE,∴△CFH∽△AFE,∴=,∵E为AB的中点,∠ACB=90°,∴CE=AE,
∴==.∵∠FEA=∠ACB=90°,∠A=∠A,∴△AEF∽△ACB,∴=,∴=,∴AB2=10AC.∵在Rt△ABC
中,AB2=BC2+AC2,∴10AC=16+AC2,∴AC=2(舍去),AC=8,∴CF=3,∴sin ∠CEF===.
第23题解图
24. 9 【解析】∵点 D,E 分别是 BC,AC 的中点,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE∥AB,DE=
中考备考用AB.∴△DEF∽△ABF,∴==,∵BF=6,即=,∴EF=3,∴BE=BF+EF=6+3=9.
25. 【解析】∵∠ACB=90°,BD⊥CB,MN⊥CB,∴AC∥MN∥DB,∠CNM=∠CBD,∴∠MAC=
∠MBD,∠MCA=∠MDB=∠CMN,∴△MAC∽△MBD,△CMN∽△CDB,∴==,=,∴=,∴=,
∴MN=.
26. (1)是;(2) 【解析】(1)如解图,易得△ACH≌△CGD,则∠GCD=∠CAH,又∵∠GCD+∠ECA=
90°,∴∠CAH+∠ECA=90°,∴∠CEA=90°;(2)由解图可得△CEA∽△DEB,BD=3,AC=2,AB==
2,∴=,∴=,∴AE=AB=.
第26题解图
27. 解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,AD=BC.
∴△AEM∽△CBM,
∴=,
∵AE=AD=BC,
∴AM=CM,
∴AM=AC,
∵AC=4,
∴AM=1;
(2).
【解法提示】∵四边形ABCD是菱形,AC=4,BD=8,∴AO=OC=2,BO=OD=4,AC⊥BD,∵AM=
1,∴OM=1,∴在Rt△BOM中,tan ∠MBO==.
28. (1)证明:如解图,∵四边形ABCD为矩形,
∴OC=OD,AB∥CD,
∴∠2=∠3=∠4.
∵DE=BE,
∴∠1=∠2,
∴∠1=∠3,
中考备考用第28题解图
又∵BE平分∠DBC,
∴∠1=∠6,
∴∠3=∠6,
又∵∠3+∠5=90°,
∴∠6+∠5=90°,
∴BF⊥AC;
(2)解:△ECF,△BAF与△OBF相似.理由如下:
如解图,由(1)知∠1=∠2,
∵AB∥CD,
∴∠2=∠3=∠4,
∴∠1=∠4,
又∵∠OFB=∠BFO,
∴△OBF∽△BAF,
∵∠1=∠3,∠OFB=∠EFC,
∴△OBF∽△ECF;
(3)解:∵△OBF∽△ECF,
∴=,
∵OF=3,EF=2,
∴=,
∴3CF=2BF.
∵OA=OC,
∴OA=OF+CF,
∴3OA=3CF+3OF.
∴3OA=2BF+9,①
∵△OBF∽△BAF,
∴=,
∴BF2=OF·AF,
中考备考用∴BF2=3(OA+3).②
由①②,得BF=1+(负值已舍去),
∴DE=BE=2+1+=3+.
29. (1)解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BAD=∠D=90°,
∴∠ABF=90°=∠D,∠BAE+∠DAE=90°,
∵AE⊥AF,∴∠BAE+∠BAF=90°,
∴∠DAE=∠BAF,
∴△DAE∽△BAF,
∴=,即=,
∴BF=2a;
(2)证明:如解图,∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∵CG∥AE,
∴四边形AGCE是平行四边形,
第29题解图
∴CE=AG,
∵AB=CD,
∴DE=GB=a,
∵BF=2a,
∴tan ∠BFG==,
∵△DAE∽△BAF,
∴==,
∴tan ∠AFE=,
∴∠BFG=∠AFE,即FE平分∠AFC,
∵EA⊥AF,EC⊥CF,
中考备考用∴AE=EC,
∴四边形AGCE是菱形.
30. C 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,∠A=∠B=∠C=90°,AB=CD,∵将△ADE沿DE
翻折,∴AD=DF,AE=EF,∠A=∠EFD=90°,设BF=x,则AB=CD=3x,∵BE=4,∴AE=EF=3x
-4,在Rt△BEF中,EF2=BF2+BE2,∴(3x-4)2=x2+42,解得x =3,x =0(不符合题意,舍去),∴EF
1 2
=3x-4=5.∵∠BFE+∠CFD=90°,∠BFE+∠BEF=90°,∴∠CFD=∠BEF,∵∠B=∠C,
∴△CFD∽△BEF,∴=,∴=,解得DF=15,即AD=15.
31. 【解析】如解图,记 EG 与 AF 交于点 H,∵四边形 ABCD 是正方形,∴∠BAD=∠B=
90°.∵AF⊥EG.∴∠AGE+∠GAH=90°,∠FAB+∠GAH=90°.∴∠AGE=∠FAB.∴△ABF∽△GAE,∴
=,∴=,∵AB=5,AE=GD=1,∴=,解得BF=.
第31题解图
32. C 【解析】如解图,使得△ADE∽△ABC的格点三角形一共有6个.
第32题解图
33. B 【解析】由相似得=,∴=,解得AC=.
34. A 【解析】设投影三角尺的对应边长为x cm,∵三角尺与投影三角尺相似且相似比为2∶5,∴8∶x
=2∶5,解得x=20.
35. C 【解析】根据“相似三角形对应高的比等于相似比”可知=,即=,解得AB=3 cm.
36. C 【解析】根据三角形的相似,可以得到被测物体(汽车头部)到大拇指的距离为被测物体到睁开左眼
时,大拇指指向的位置距离的10倍,而这个水平距离约是2个汽车的长度,因此这个距离约是2×4×10
+大拇指到右眼的距离=80+0.7(估算手臂长度)≈80.7,因此汽车到观测点的距离约为80米.
中考备考用37. 解:∵AD∥EG,
∴∠ADO=∠EGF.
又∵∠AOD=∠EFG=90°,
∴△AOD∽△EFG.
∴=.
∴AO===15.
同理,△BOC∽△AOD.
∴=,
∴BO===12.
∴AB=AO-BO=3(米).
∴旗杆的高AB为3米.
中考备考用