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专题24 相似模型之(双)A字型与(双)8字型模型
相似三角形是几何中重要的证明模型之一,是全等三角形的推广,分析图形间的关系离不开数量的计
算。相似和勾股是产生等式的主要依据(其他依据还有面积法,三角函数等),因此要掌握相似三角形的
基本图形,体会其各种演变和联系。相似三角形是初中几何中的重要的内容,常常与其它知识点结合以综
合题的形式呈现,其变化很多,是中考的常考题型。本专题重点讲解相似三角形的(双)A字模型和
(双)8(X)字模型.
.........................................................................................................................................................................................1
模型1.“A”字模型............................................................................................................................................1
模型2.“X”字模型(“8”字模型)................................................................................................................6
模型3.“AX”字模型(“A8”字模型).........................................................................................................10
..................................................................................................................................................16
【知识储备】A字型和8(X)字型的应用难点在于过分割点(将线段分割的点)作平行线构造模型,有的
是直接作平行线,有的是间接作平行线(倍长中线就可以理解为一种间接作平行线),这一点在模考中无
论小题还是大题都是屡见不鲜的。
模型1.“A”字模型
“A”字模型图形(通常只有一个公共顶点)的两个三角形有一个“公共角”(是对应角),再有一个角相
等或夹这个公共角的两边对应成比例,就可以判定这两个三角形相似。
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①“A”字模型 ②反“A”字模型 ③同向双“A”字模型 ④内接矩形模型
图1 图2 图3 图4
①“A”字模型 条件:如图1,DE∥BC;结论:△ADE∽△ABC ==。
证明:∵DE∥BC,∴∠ADE=∠ABC,∠AED=∠ACB,∴△ADE∽△⇔ABC,∴==。
②反“A”字模型 条件:如图2,∠AED=∠B;结论:△ADE∽△ACB ==。
证明:∵∠AED=∠B,∴∠A=∠A,(公共角) ∴△ADE∽△ACB,∴=⇔=。
③同向双“A”字模型 条件:如图3,EF∥BC;
结论:△AEF∽△ABC,△AEG∽△ABD,△AGF∽△ADC 。
证明:∵EF∥BC,∴∠AEF=∠ABC,∠AFE=∠ACB,∴△A⇔EF∽△ABC,
同理可证:△AEG∽△ABD,△AGF∽△ADC,∴==。
④内接矩形模型 条件:如图4,△ABC的内接矩形DEFG的边EF在BC边上,D、G分别在AB、AC边
上,且AM⊥BC;结论:△ADG∽△ABC,△ADN∽△ABM,△AGN∽△ACM 。
证明:∵DEFG是矩形 ∴DG∥EF,∴∠ADG=∠ABC,∠AGD=∠ACB,∴△A⇔DG∽△ABC,
同理可证:△ADN∽△ABM,△AGN∽△ACM,∴ 。
例1.(2024·吉林长春·三模)如图,在 中,点 、 为边 的三等分点,点 、 在边 上,
, 交 于点 .若 ,则 的长为 .
【答案】
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【分析】本题主要考查了平行线的性质,平行线分线段成比例定理,相似三角形的判定与性质,熟练掌握
平行线分线段成比例定理和相似三角形的性质是解题的关键.利用平行线的性质得到 ,利
用相似三角形的性质求得 的长度,利用平行线分线段成比例定理求得 ,再利用相似三角形的
判定与性质解答即可得出结论.
【详解】 点 , 为边 的三等分点, ,
, , , ,
点 , 为边 的三等分点, , 点 , 为边 的三等分点, ,
, , , .故答案为:
例2.(2023·广东广州·模拟预测)如图,正方形 内接于 ,点 , 在 上,点 , 分
别在 和 边上,且 边上的高 , ,则正方形 的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,正方形的性质,线段的和与差等知识.解题的关键是根据比
例表示出相应线段列方程.根据三角形相似,找到对应线段成比例列方程求解即可.
【详解】解:设正方形 的边长为 ,则 ,
∵四边形 是正方形, , ,
, , , , , ,
解得: ,正方形 的面积为 故答案为:
例3.(2024·湖南永州·模拟预测)如图: 中, , , ,把边长分别为 ,
, ,… 的n个正方形依次放在 中;第一个正方形 的顶点分别放在 的各边上;
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第二个正方形 的顶点分别放在 的各边上,其他正方形依次放入,则第2024个正方形的
边长 为 .
【答案】 /
【分析】本题主要考查了正方形的性质,相似三角形的性质与判定,图形类的规律型问题.先由正方形的
性质得到 , ,则 , ,即可推出
,即 ,从而求出 ,同理可证 , 得到
,即 ,推出 ,即可得到规律可推出第n个正方形的边长 ,由
此即可得到答案.
【详解】解:∵四边形 是正方形,
∴ , ,∴ ,
∴ ,即 ,∴ ,∴ ,
同理可证 ,
∴ ,即 ,∴ ,同理可求得 ,
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∴可以推出第n个正方形的边长为 ,∴第2024个正方形的边长 为 ,故答案为: .
例4.(2024·山东·中考真题)如图,点 为 的对角线 上一点, , ,连接 并
延长至点 ,使得 ,连接 ,则 为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的性质,平行线分线段成比例定理,平行证明相似等知识点,正确作辅助
线是解题关键.
作辅助线如图,由平行正相似先证 ,再证 ,即可求得结果.
【详解】解:延长 和 ,交于 点,
∵四边形 是平行四边形,∴ , 即 ,∴
∴ ,∵ , ,∴ ,∴ ,
又∵ , ,∴ ,
∵ , ,∴ ,∴ ,
∴ ∴ ,∴ ,∴ ;∵ ,∴ .故选:B.
例5.(23-24九年级上·广西南宁·阶段练习)如图, ,垂足为 , ,垂足为 , 与
相交于点 ,(1)判断 与 是相似三角形吗?请说明理由;(2)连接 ,求证:
;
(3)若 , , ,求 的长.
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【答案】(1) ,理由见解析;(2)证明见解析;(3) .
【分析】( )由垂直的定义得到 ,再利用两角对应相等的两个三角形相似即可求解;
( )根据相似三角形的性质和判定定理即可得到求证;( )利用等腰三角形的“三线合一”定理可得
,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求出 长,最后代入 ,
解方程即可;本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半和相似三角形的判
定和性质的应用,能熟练地运用定理进行推理是解题的关键.
【详解】(1) ,理由如下,
∵ , ,∴ ,
∵ , ,∴ ;
(2)由( )得 ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,∴ ;
(3)∵ , ,∴ ,∴ ,∴ ,由( )得
,
∵ ,∴ ,∵ ,∴ ,∴ .
模型2.“X”字模型(“8”字模型)
“8”字模型图形的两个三角形有“对顶角”,再有一个角相等或夹对顶角的两边对应成比例就可以判定这两
个三角形相似.
①“8”字模型 ②反“8”字模型 ③平行双“8”字模型 ④斜双“8”字模型
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图1 图2 图3 图4
①“8”字模型
条件:如图1,AB∥CD;结论:△AOB∽△COD ==。
证明:∵AB∥CD,∴∠A=∠C,∠B=∠D,∴△AO⇔B∽△COD,∴==。
②反“8”字模型
条件:如图2,∠A=∠D;结论:△AOB∽△DOC ==。
证明:∵∠A=∠D,∴∠AOB=∠DOC,(对顶角)⇔ ∴△AOB∽△DOC,∴==。
③平行双“8”字模型
条件:如图3,AB∥CD;结论: 。
证明:∵AB∥CD,∴∠A=∠D,∠AEO=∠DFO,∴△AEO∽△DFO,
同理可证:△BEO∽△CFO,△ABO∽△DCO,∴ 。
④斜双“8”字模型
条件:如图4,∠1=∠2;结论:△AOD∽△BOC,△AOB∽△DOC 3=∠4。
证明:∵∠1=∠2,∠AOD=∠BOC(对顶角), ∴△AOD⇔∽∠△BOC,∴AO:BO=DO:CO,即
AO:DO=BO:CO;
∵∠AOB=∠DOC(对顶角),∴△AOB∽△DOC,∴∠3=∠4。
例1.(2024·吉林·中考真题)如图,正方形 的对角线 相交于点O,点E是 的中点,点
F是 上一点.连接 .若 ,则 的值为 .
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【答案】
【分析】本题考查相似三角形的性质与判定,正方形的性质,先由正方形的性质得到 ,
,再证明 ,进而可证明 ,由相似三角形的性质可得 ,即
.
【详解】解:∵正方形 的对角线 相交于点O,∴ , ,
∵点E是 的中点,∴ ,∵ ,∴ ,∴ ,
∴ ,即 ,故答案为: .
例2.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图, 与 交于点O, 过点O,交 于点E,交 于点
, .(1)求证: .(2)若 ,求 .
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)证明△OAB∽△ODC,可得出结论;(2) 证得AB//CD,可得 ,则可得结果
.
【详解】证明:(1) . ,
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.
(2)
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,平行线分线段成比例定理,熟悉并灵活运用以上性质是解
题的关键.
例3.(2024·四川眉山·中考真题)如图,菱形 的边长为6, ,过点 作 ,交
的延长线于点 ,连结 分别交 , 于点 , ,则 的长为 .
【答案】 /
【分析】此题考查菱形的性质,相似三角形的性质和判定,勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识
点.首先根据菱形的性质得到 , , ,然后勾股定理求出
, ,然后证明出 ,得到 ,
求出 ,然后证明出 ,得到 ,求出 ,进而求解即可.
【详解】解: 菱形 的边长为6, ,
, , , ,
, ,在 中, ,
, , ,
, ,在 中, ,
, , , ,
, , , ,
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.故答案为: .
例4.(23-24九年级上·安徽蚌埠·期中)阅读材料:三角形的三条中线必交于一点,这个交点称为三角形
的重心.(1)特例感知:如图 一 ,已知边长为3的等边 的重心为点O,求 与 的面积;
(2)性质探究:如图 二 ,已知 的重心为点O,请判断 、 是否都为定值?如果是,分别求
出这两个定值;如果不是,请说明理由;
(3)性质应用:如图 三 ,在正方形ABCD中,点E是CD的中点,连接BE交对角线AC于点M.
若正方形ABCD的边长为4,求EM的长度; 若 ,求正方形ABCD的面积
【答案】(1) (2)是定值;是定值;详见解析(3)① ;②
【分析】(1)连接 ,可证 ,可推出 ,即可求解;(2)由(1)中结论
即可求解;(3)①证 即可求解;②根据 求出 即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接 由题意可知: 为 的中位线∴ ∴
∴ 由题意得: ∴ ∴
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, ;
(2)解:由(1)同理可得 ,是定值;∵ ∴
故点 到 的距离和点 到 的距离之比也为 的底 相等 故 ,是定值;
(3)解: 四边形ABCD是正方形, , , ,
,
为CD的中点, , , , ,即 ;
,且 , , , ,
, , 正方形ABCD的面积为: .
【点睛】本题以三角形重心为背景,考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点.掌握相关结论
是解题关键.
模型3.“AX”字模型(“A8”字模型)
①一“A”+“8”模型 ②两“A”+“8”模型(反向双“A”字模型) ③四“A”+“8”模型
图1 图2 图3
①一“A”+“8”模型 条件:如图1,DE∥BC;
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结论:△ADE∽△ABC,△DEF∽△CBF,⇔ 。
证明:∵DE∥BC,∴∠ADE=∠ABC,∠AED=∠ACB,∴△ADE∽△ABC,∴==。
∵DE∥BC,∴∠FDE=∠FCB,∠DEF=∠CBF,∴△DEF∽△CBF,∴ 。
∴ 。
②两“A”+“8”模型 条件:如图2,DE∥AF∥BC;
结论:△DAF∽△DBC,△CAF∽△CED,⇔ 。
证明:∵AF∥BC,∴∠DAF=∠B,∠DFA=∠DCB,∴△DAF∽△DBC,∴ 。
∵DE∥AF,∴∠CAF=∠E,∠CFA=∠CDE,∴△CAF∽△CED,∴ 。
,即 ,故 。
两式相加得到:
③四“A”+“8”模型3 条件:如图3,DE∥GF∥BC;结论:AF=AG, 。
证明:同②中的证法,易证: , ,
∴ ,即AF=AG,故 。
例1.(2022·山东东营·中考真题)如图,点D为 边 上任一点, 交 于点E,连接
相交于点F,则下列等式中不成立的是( )
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A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例定理即可判断A,根据相似三角形的性质即可判断B、C、D.
【详解】解:∵ ,∴ ,△DEF∽△CBF,△ADE∽△ABC,故A不符合题意;
∴ , ,故B不符合题意,C符合题意;∴ ,故D不符合题意;故选
C.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,平行线分线段成比例定理,熟知相似三角形的性质与
判定,平行线分线段成比例定理是解题的关键.
例2.(2023·安徽·三模)如图,已知 、 , 与 相交于点 ,作 于点 ,
点 是 的中点, 于点 ,交 于点 ,若 , ,则 值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】证明 , , , ,求出 ,求出
, ,得出 即可得出答案.
【详解】解: 、 , ,∴ , ,
,
∴ , ,∴ , ,∴ ,
,∴ , 点 是 的中点, , , ,
∴ , ,∴ ,∴ ,故选: .
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,平行线的判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的
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判定,求出 .
例3.(2024·湖北·模拟预测)(1)【问题背景】如图1, , 与 相交于点E,点F在
上.求证: ;
小雅同学的想法是将结论转化为 来证明,请你按照小雅的思路完成原题的证明过程.
(2)【类比探究】如图2, , , , 与 相交于点G,点H在 上,
.求证: .
(3)【拓展运用】如图3,在 四边形 中, ,连接, 交于点M,过点M作 ,
交 于点E,交 于点F,连接 交于点N,过点N作 ,交 于点G,交 于点
H,若 , ,直接写出 的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】(1)由 ,可证 ,则 ,同理可得: ,则
,两边同时除以 ,可得 .
(2)由 , , , ,可得 , ,证明
,则 ,同理, ,则 ,两
边同时除以 得, ,进而可得 ;(3)由(1)可知,
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, ,则 ,解得, ,则
,计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵ ,∴ ,∴ .同理可得: ,
∴ ,两边同时除以 ,得 .
(2)证明:∵ , , , ,∴ , ,
∵ ,∴ ,∴ ,同理, ,
∴ ,∴ ,
两边同时除以 得, ,∴ ;
(3)解:由(1)可知, , ,
∴ ,解得, ,∴ ,解得, ,∴ .
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,等式的性质,平行线的判定.解题的关键在于明确相似三
角形的判定条件.
例4.(2024·江苏泰州·三模)综合与实践
在初中物理学中,凸透镜成像原理与相似三角形有密切的联系.请耐心阅读以下材料:
【光学模型】如图1,通过凸透镜光心 的光线 ,其传播方向不变,经过焦点 的光线 经凸透镜
折射后平行于主光轴 沿 射出,与光线 交于点 ,过点 作主光轴 的垂线段 ,垂足为
,即可得出物体 所成的像 .
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【模型验证】设焦点 到光心的距离 称为焦距,记为 ;物体 到光心的距离 称为物距,记为 ;
像 到光心的距离 称为像距,记为 .
已知 , ,当 时,求证: .
证明:∵ , ,∴
又∵ ,∴ ,
∴ ,即 ,同理可得 ,
∴ ,即 ① ,∴ ② ,
∴ ,∴ ,即 .
请结合上述材料,解决以下问题:
(1)请补充上述证明过程中①②所缺的内容(用含 的代数式表示);(2)若该凸透镜 的焦距为20 ,物
体距凸透镜 的距离为30 ,物高为10 ,则物体 所成的像 的高度为__________ ;
(3)如图2,由物理学知识知“经过点 且平行于主光轴 的光线 经凸透镜 折射后经过点 ”,小
明在做凸透镜成像实验时,不断改变物距发现光线 始终经过主光轴 上一定点.若该凸透镜 的焦
距为20 ,物高为10 ,试说明这一物理现象.
【答案】(1)① ② (2)20(3)见解析
【分析】本题主要考查了相似三角形的应用,理解题意,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
(1)分别证明 , ,由相似三角形的性质可得 ,整理可得
,等号两边同时除以 ,即可获得答案;
(2)结合(1),首先解得 ,结合 ,代入数值求解即可;
(3)设 与 交于点 ,证明四边形 为矩形,易得 ,再证明 ,由相似
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三角形的性质可得 ,结合(1)可得 ,等号两边同时加1,整理可得 ,结合
可得出 ,即可说明这一物理现象.
【详解】(1)证明:∵ , ,∴
又∵ ,∴ ,∴ ,即 ,
同理可得 ,∴ ,即 ,∴ ,
∴ ,∴ ,即 .故答案为:① ;② ;
(2)由(1)可知, , ,
当 , , 时,可得 ,解得 ,
∴可有 ,解得 ,即物体 所成的像 的高度为 .故答案为:20;
(3)如下图,设 与 交于点 ,根据题意, ,
∵ ,∴ ,
∴四边形 为矩形,∴ ,
∵ , ,∴ ,
∴ ,即 ,由(1)可知, ,∴ ,
∴ ,∴ ,即 ,∴ ,
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∵ ,∴ ,
∴小明在做凸透镜成像实验时,不断改变物距,光线 始终经过主光轴 上一定点,该定点透镜为焦
点.
1.(2024·浙江温州·三模)如图,在 中, 平分 分别交 , , 延长线于点 ,
, ,记 与 的面积分别为 , ,若 ,则 的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由平行四边形的性质结合角平分线的定义得出 ,推出 ,设 ,
,则 , , ,证明 ,得出 ,证
明 ,得出 ,推出 , ,从而得出 ,
,求出 得到 ,即可得出答案.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,∴ , ,∴ ,
∵ 平分 ,∴ ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴设 , ,则 , ,∴ ,
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∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,∴ , ,
∴ , ,∴ ,
∴ ,∴ ,即 ,故选:C.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定
与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用,正确表示出三角形之间的面积关系是解此题的关键.
2.(2024·安徽合肥·三模)如图,已知四边形 是平行四边形,点 是AD的中点,连接 , 相
交于点 ,过 作AD的平行线交AB于点 ,若 ,则 的值是( )
A.6 B.5 C.8 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了平行四边形的性质,形似三角形的判定及性质,熟练掌握相似三角形的判定及性质即
可得解,由四边形 是平行四边形,得 ,在证明 ,
,利用相似三角形的性质即可得解.
【详解】解:∵ 是AD的中点,∴ ,
∵四边形 是平行四边形,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ , ,
∴ , ,∴ ,解得 ,故选: .
3.(2024·四川成都·中考真题)如图,在 中,按以下步骤作图:①以点 为圆心,以适当长为半
径作弧,分别交 , 于点 , ;②分别以 , 为圆心,以大于 的长为半径作弧,两弧在
内交于点 ;③作射线 ,交 于点 ,交 延长线于点 .若 , ,下列结论
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错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查角平分线的尺规作图、平行四边形的性质、等腰三角形的判定以及相似性质与判定的综
合.先由作图得到 为 的角平分,利用平行线证明 ,从而得到 ,
再利用平行四边形的性质得到 ,再证明 ,分别求出 ,
,则各选项可以判定.
【详解】解:由作图可知, 为 的角平分,∴ ,故A正确;
∵四边形 为平行四边形,∴ ,
∵ ∴ ,∴ ,
∴ ,∴ ,故B正确;
∵ ,∴ ,∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ , ,故D错误;
∵ ,∴ ,故C正确,故选:D.
4.(2024九年级下·广东·专题练习)如图,在 中, ,高 ,正方形 一边在
上,点E,F分别在 , 上, 交 于点N,则 的长为( )
A.15 B.20 C.25 D.30
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,证明相似三角形是解题的关键.设正方形
的边长 ,先证明四边形 是矩形,则 ,根据正方形的性质得出 ,
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推出 ,根据相似三角形的性质计算即可得解.
【详解】解:设正方形 的边长 ,
∵四边形 是正方形, , , ,
∵ 是 的高, ,∴四边形 是矩形, ,
, (相似三角形对应边上的高的比等于相似比),
, , ,解得: , .故选:
B.
5.(2024·云南楚雄·模拟预测)如图,在 中,E线段 上一点,且 ,过点C作
,交 的延长线于点D.若 的面积为 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形判定与性质.熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.由
,得 ,则 ,证明 ,则 ,即
,计算求解即可.
【详解】解:∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∵ ,∴ , ,∴ ,
∴ ,即 ,解得, ,∴ 的面积为 ,故选:C.
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6.(2024·浙江·模拟预测)如图,矩形 中, 是 上的点,连接 交对角线 于点 ,若
, ,则 的值为( )
A. B. C.2 D.1.5
【答案】A
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,矩形的性质,解直角三角形,先由矩形的性质得到
, ,再解直角三角形得到 , ,证明 ,即可
得到 .
【详解】解:设 , 四边形 是矩形, , ,
,∴ , , ,
, , ,∴ , ,故选: .
7.(2024·河南·中考真题)如图,在 中,对角线 , 相交于点O,点E为 的中点,
交 于点F.若 ,则 的长为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质等知识,利用平行四边形的性质、线段
中点定义可得出 ,证明 ,利用相似三角形的性质求解即可.
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【详解】解∶∵四边形 是平行四边形,∴ ,∵点E为 的中点,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,即 ,∴ ,故选:B.
8.(2024·山东威海·中考真题)如图,在 中,对角线 , 交于点 ,点 在 上,点 在
上,连接 , , , 交 于点 .下列结论错误的是( )
A.若 ,则 B.若 , , ,则
C.若 , ,则 D.若 , ,则
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定,菱形的性质与判定,垂直平分线的性质,全等三角形的性
质与判定;根据相似三角形的性质与判定即可判断A,根据题意可得四边形 是 的角平分线,进
而判断四边形 是菱形,证明 可得 则 垂直平分 ,即可判断B选项,
证明四边形 是菱形,即可判断C选项,D选项给的条件,若加上 ,则成立,据此,即可求
解.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,∴
A. 若 ,即 ,又 ,
∴ ∴ ∴ ,故A选项正确,
B. 若 , , ,∴ 是 的角平分线,∴
∵ ∴ ∴ ∴ ∴四边形 是菱形,∴
在 中, ∴ ∴
又∵ ∴ ∴ ,故B选项正确,
C. ∵ ,∴ ∵ ,∴
∴ ∴ ∴四边形 是菱形,∴ ,
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又∵ ∴ ,∵ ,∴ 垂直平分 ,
∴ ∴ ,故C选项正确;
D. 若 ,则四边形 是菱形,由 ,且 时,可得 垂直平分 ,
∵ ∴ ,故D选项不正确故选:D.
9.(2024·陕西西安·一模)如图,在 中,D,M是边 的三等分点,N,E是边 的三等分点.
连接 并延长与 的延长线相交于点P.若 ,则线段 的长为( )
A.5 B.7 C.6 D.8
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,中位线.熟练掌握相似三角形
的判定与性质,全等三角形的判定与性质,中位线是解题的关键.
证明 ,则 ,证明 ,则 , 是 的中位线,根
据 ,求解作答即可.
【详解】解:由题意知, , ,
∵ , ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ , ,
又∵ ,∴ ,∴ ,
∴ 是 的中位线,∴ ,故选:D.
10.(2024·江苏南京·一模)如图, , 分别垂直 ,垂足分别为 , ,连接 , 交于点 ,
作 ,垂足为 .设 , , ,若 ,则下列等式:① ;②
;③ ,其中一定成立的是( )
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A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【分析】此题重点考查相似三角形的判定与性质、等式的性质、乘法公式等知识.由 , ,
, ,则 , ,所以 , ,则
,所以 ,则 , ,由 ,得 ,所以 ,
则 ,可判断①符合题意;由 得 ,因为 不一定等于 ,所以 与 不
一定相等,可判断②不符合题意;由 ,且 ,得 ,可判断③符合题意,于是得到
问题的答案.
【详解】解: , , , , , ,
∴ , , ,
, , , , , ,
, , , ,故①符合题意;
由 得 , 与 不一定相等, 不一定等于 ,
与 不一定相等,故②不符合题意;
,且 , ,故③符合题意,故选:B.
11.(2024·陕西·中考真题)如图,正方形 的顶点G在正方形 的边 上, 与 交于点
H,若 , ,则 的长为( )
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A.2 B.3 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,正方形的性质.证明 ,利用相似三角形
的性质列式计算即可求解.
【详解】解:∵正方形 , ,∴ ,
∵正方形 , ,∴ ,∴ ,由题意得 ,
∴ ,∴ ,即 ,解得 ,故选:B.
12.(2024·江苏苏州·中考真题)如图, , , , ,点D,E分别在
边上, ,连接 ,将 沿 翻折,得到 ,连接 , .若 的
面积是 面积的2倍,则 .
【答案】 /
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质、折叠性质、等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的
判定与性质、三角形的面积公式等知识,是综合性强的填空压轴题,熟练掌握相关知识的联系与运用是解
答的关键.
设 , ,根据折叠性质得 , ,过E作 于H,设 与
相交于M,证明 得到 ,进而得到 , ,证明 是
等腰直角三角形得到 ,可得 ,证明 得到
,则 ,根据三角形的面积公式结合已知可得
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,然后解一元二次方程求解x值即可.
【详解】解:∵ ,∴设 , ,
∵ 沿 翻折,得到 ,∴ , ,
过E作 于H,设 与 相交于M,
则 ,又 ,∴ ,∴ ,
∵ , , ,∴ ,
∴ , ,则 ,∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,则 ,∴ ,
在 和 中, ,∴ ,
∴ , ,
∴ ,
,
∵ 的面积是 面积的2倍,∴ ,则 ,
解得 , (舍去),即 ,故答案为: .
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13.(2024·云南·中考真题)如图, 与 交于点 ,且 .若 ,则
.
【答案】 /0.5
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,证明 ,根据相似三角形周长之比等于相似比,
即可解题.
【详解】解: , , ,故答案为: .
14.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,在平行四边形 中, ,E、F分别是边
上的动点,且 .当 的值最小时,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,三角形全等的判定和性质,相似三角形的判定和性质.延长
,截取 ,连接 , ,证明 ,得出 ,说明当 最小时,
最小,根据两点之间线段最短,得出当A、E、G三点共线时, 最小,即 最小,
再证明 ,根据相似三角形的性质,求出结果即可.
【详解】解:延长 ,截取 ,连接 , ,如图所示:
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∵四边形 为平行四边形,∴ , , ,∴ ,
∵ , ,∴ ,∴ ,∴ ,
∴当 最小时, 最小,∵两点之间线段最短,
∴当A、E、G三点共线时, 最小,即 最小,且最小值为 的长,
∵ ,∴ ,∴ ,即 ,解得 .故答案为: .
15.(23-24九年级上·河南驻马店·期中)如图, ,点 在 上, 与 交于点 ,
若 ,则 .
【答案】 /0.25
【分析】证明 ,据相似三角形的性质用 表示出 ,同理用 表示出 ,计算即可.
【详解】解: , , , ,
, , , , ,故答案为: .
【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
16.(2023·吉林长春·统考三模)【阅读理解】构造“平行八字型”全等三角形模型是证明线段相等的一
种方法,我们常用这种方法证明线段的中点问题.例如:如图, 是 边 上一点, 是 的中点,
过点 作 ,交 的延长线于点 ,则易证 是线段 的中点.
【经验运用】请运用上述阅读材料中所积累的经验和方法解决下列问题.
(1)如图1,在正方形 中,点 在 上,点 在 的延长线上,且满足 ,连接 交
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于点 .求证:① 是 的中点;②CG与BE之间的数量关系是:____________________________;
【拓展延伸】(2)如图2,在矩形 中, ,点 在 上,点 在 的延长线上,且满足
,连接 交 于点 .探究 和 之间的数量关系是:____________________________;
【答案】(1)①见解析② (2)
【分析】(1)①过点 作 交 于点 ,证明 ,得出 即可;
②由等腰直角三角形的性质得出 ,由平行线得出 ,证出 ,由全等三角形
的性质得出 ,即可得出结论;(2)作 交 于点 ,由三角函数证出 ,得
出 ,证 ,得出 , ,设 ,则 ,求出 ,则
,得出 ,即可得出结果.
【详解】解:证明:①过点 作 交 于点 ,如图1所示:
四边形 是正方形, , ,
, , ,
, , , , ,
在 和 中, , , , 是 的中点;
②在 中, , , 是等腰直角三角形, , ,
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, , ,
, , ,即 .
(2)解: 和 之间的数量关系为: ;理由如下:
过点 作 交 于点 ,如图2所示:
四边形 是矩形, , , ,
在 和 中, , ,
, , , ,
, , ,
在 和 中, , , , ,
设 ,则 ,在 中, ,
, ,即 ,
, , ,
, , .
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质、矩形的性质、勾股定理、三角函数、全等三角
形的判定与性质、平行线的性质、相似三角形的判定与性质等知识;作辅助线构建全等三角形与相似三角
形是解题的关键.
17.(2024·辽宁大连·二模)【问题初探】(1)在数学活动课上,李老师给出如下问题:
如图1,在 中,点 是 的中点,点 是 的一个三等分点,且 ,连接 , 交于
点 ,求证: .
①如图2,小鹏同学利用“三角形中位线的性质”的解题经验,取 的中点 ,连接 ,再通过“全等
三角形的性质”解决问题;②如图3,小亮同学利用“三角形相似的性质”的解题经验,过点 作
,交 的延长线于点 ,再通过“全等三角形的性质”解决问题.
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请你选择一名同学的解题思路,写出证明过程.
【类比分析】(2)李老师发现之前两名同学都运用了数学的转化思想,将证明三角形线段的关系转化为
我们熟悉的角度去理解.为了帮助同学们更好地感悟转化思想,李老师又提出了一个问题,请你解答:如
图4,在 中,点 是 的中点,点 , 是 的三等分点, , 与 分别交于点 , ,
求 的值.
【学以致用】(3)如图5,在 中, ,在射线 上取点 ,使 ,连接 ,在
上取点 ,射线 , 相交于点 ,当 时,求 的值.
【答案】(1)详见解析(2) (3)
【分析】(1)选择小鹏同学的解题思路.如图1,取 的中点 ,连接 .得出 是 的中位线,
根据中位线性质定理得出 , ,根据平行线性质得出 , ,
再结合 ,得出 ,证明 ,根据全等三角形的性质即可证明 .
选择小亮同学的解题思路.如图2,过点 作 ,交 的延长线于点 ,根据平行线性质得出
, ,证明 ,根据相似三角形的性质得出 .再结合
,证出 ,根据 ,得出 .证明 ,根据全等三角形的
性质即可证明 .(2)如图3,连接 .根据点 , 是 的三等分点,得出 .
由(1)可知 ,即可得出 是 的中位线,根据中位线的性质得出 .再证
是 的中位线,根据中位线的性质得出 , ,证明 ,根据
相似三角形的性质即可得出 .(3)如图4,过点 作 于点 ,过点 作
于点 ,过点 作 的延长线于点 .根据等腰三角形的性质得出 , .设
,得出 ,即可得 ,证明 ,得出
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,设 ,则 ,再证明 ,根据相似三角形的性质
得出 ,设 ,即可得出 ,再证明 ,即可得出 ,
列方程即可得出 , , .根据 ,即可得出 .
【详解】(1)选择小鹏同学的解题思路.
证明:如图1,取 的中点 ,连接 .∵点 是 的中点,∴ 是 的中位线,
∴ , ,∴ , .
∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ .
选择小亮同学的解题思路.
证明:如图2,过点 作 ,交 的延长线于点 ,
∴ , ,∴ ,∴ .
∵ ,∴ ,∴ .∵点 是 的中点,∴ ,∴ .
又∵ ,∴ ,∴ .
(2)解:如图3,连接 .∵点 , 是 的三等分点,∴ .
由(1)可知 ,∴ 是 的中位线,∴ .
∵点 是 的中点,∴ ,∴ 是 的中位线,∴ , ,
∴ , , ,∴ ,∴ .
(3)解:如图4,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,过点 作 的延长线
于点 .∵ , ,∴ , .
设 ,∵ ,∴ ,∴ .
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∵ , ,∴ .
又∵ ,∴ ,∴ .
设 ,则 .∵ ,∴ .
又∵ ,∴ ,∴ .
设 ,∴ ,∴ .
∵ , ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ , .
∵ ,∴ ,∴ .
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,平行线的性质,三角形的中位线的判定与性质,相似
三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,本题是阅读型题目,利用题干中的方法构造“A”型图或“8”字
形图解答是解题的关键.
18.(2023·湖北随州·模拟预测)[初步尝试](1)如图①,在三角形纸片 中, ,将
折叠,使点B与点C重合,折痕为 ,则 与 的数量关系为________;
[思考说理](2)如图②,在三角形纸片 中, ,将 折叠,使点B与点C重
合,折痕为 ,求 的值;
[拓展延伸](3)如图③,在三角形纸片 中, ,将 沿过顶点C的
直线折叠,使点B落在边 上的点 处,折痕为 .①求线段 的长;②若点O是边 的中点,
点P为线段 上的一个动点,将 沿 折叠得到 点A的对应点为点 与 交于点
F,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3)① ;②
【分析】(1)利用平行线分线段成比例定理解决问题即可.(2)利用相似三角形的性质求出 ,
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即可.(3)①证明 ,推出 ,由此即可解决问题.②设 .证明
,推出 ,因为 ,推出 ,判断出 的取值范围,即可解决
问题.
【详解】解:(1)如图①中, 折叠,使点 与点 重合,折痕为 ,
垂直平分线段 , , , ,
, .故答案为 .
(2)如图②中, , ,由题意 垂直平分线段 ,
, , , , ,
, , , , .
(3)①如图③中,由折叠的性质可知, , ,
, , , ,
, , , , , .
②如图③ 中,设 . , , , ,
, , , , ,
, , , , .
当 时, .综上所述, .
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形,等腰三角形的判定
和性质,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考压轴题.
19.(2024·江苏泰州·二模)图算法是根据几何原理,将某一已知函数关系式中的各变量,分别编成有刻
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度的直线(或曲线),并把它们按一定的规律排列在一起的一种图形,可以用来解函数式中的未知量,这
样的图形叫诺模图.设有两只电阻, 千欧, 千欧,问并联后的总电阻值R是多少千欧?
我们可以利用公式求得R的值,也可以设计一种图算法(如图1)直接得出结果:我们先来画出一个
的角,再画一条角平分线,在角的两边及角平分线上用同样的单位长度进行刻度,这样就制好了一张算图.
我们只要把角的两边刻着6和4的两点连成一条直线,这条直线与角平分线的交点的刻度值就是并联后的
总电阻值R.
(1)① 千欧, 千欧,计算 千欧;②如图1,已知 , 是 的角平
分线, , , .用你所学的几何知识说明: ;
(2)如图2,已知 , 是 的角平分线, , , .此时关系式可以
写成 ,其中 的常数,求m的值;
(3)如图3,若 ,(2)中其余条件不变,请探索 , ,R之间的关系.(用含 的代数式表
示)
【答案】(1)① ;②见解析(2) (3)
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,解直角三角形,作出正确的辅
助线是解题的关键.(1)①根据并联电路电阻公式,即可解答;
②过点 作 的平行线,交 于点 ,证明 为等边三角形,利用相似三角形的性质,即可解答;
(2)过点 作 的平行线,交 于点 ,得到 与 的关系,利用相似三角形的性质,即可解答;
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(3)过点 作 的平行线,交 于点 ,过点 作 ,交 于点 ,得到求得 的长,利
用相似三角形的性质,即可解答.
【详解】(1)解:①根据并联电路电阻公式可得 ,即 千欧,故答案:
证明:②如图1,过点 作 的平行线,交 于点 ,
, 是 的角平分线, ,
, , 为等边三角形, ,
, , ,
,即 ,可得 , ,故 ;
(2)解:如图2,过点 作 的平行线,交 于点 ,
同上述原理可得 , , ,
可得 ,即 ,整理后可得 ,即 , ;
(3)解:过点 作 的平行线,交 于点 ,过点 作 ,交 于点 ,
同上述原理可得 , ,
, ,可得 ,即 ,
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整理后可得 ,即 .
20.(2024·湖北武汉·中考真题)问题背景:如图(1),在矩形 中,点 , 分别是 , 的
中点,连接 , ,求证: .
问题探究:如图(2),在四边形 中, , ,点 是 的中点,点 在边
上, , 与 交于点 ,求证: .
问题拓展:如图(3),在“问题探究”的条件下,连接 , , ,直接写出 的值.
【答案】问题背景:见解析;问题探究:见解析;问题拓展:
【分析】问题背景:根据矩形的性质可得 ,根据点 , 分别是 , 的
中点,可得 ,即可得证;
问题探究:取 的中点 ,连接 ,得 是 的中位线,根据已知条件可得 平行且等于
,进而可得 是平行四边形,得 ,则 ,根据直角三角形中斜边上的中线
等于斜边的一半得出 ,进而可得 ,等量代换可得 ,等角对等边,即
可得证;
问题拓展:过点 作 ,则四边形 是矩形,连接 ,根据已知以及勾股定理得出
;根据(2)的结论结合已知可得 ,证明 垂直平分 ,进而得出 ,
证明 ,进而证明 , 进而根据相似三角形的性质,即可求解.
【详解】问题背景:∵四边形 是矩形,∴ ,
∵ , 分别是 , 的中点∴ ,即 ,∴ ;
问题探究:如图所示,取 的中点 ,连接 ,
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∵ 是 的中点, 是 的中点,∴ ,
又∵ ,∴ ,∵ ,∴
∴四边形 是平行四边形,∴ ∴
又∵ , 是 的中点,∴
∴ ∴ ,∴ ;
问题拓展:如图所示,过点 作 ,则四边形 是矩形,连接 ,
∵ , ∴ ,设 ,则 ,
在 中, ,∵ ,由(2) ∴ ,
又∵ 是 的中点,∴ 垂直平分 ∴ , ,
在 中, ∴
设 ,则 ∴ ,
又∵ ∴ ∴
又∵ ∴ ∴ .
【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,直角三角形中斜
边上的中线等于斜边的一半,全等三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
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