文档内容
第 02 讲 相似三角形的性质及其判定
课程标准 学习目标
1. 掌握相似三角形的定义及其表示方法。
①相似三角形的定义
2. 掌握相似三角形的性质并能够熟练应用。
②相似三角形的性质
3. 掌握相似三角形的判定并能够熟练的判定相似三角
③相似三角形的判定
形。
知识点01 相似三角形的定义与性质
1. 相似三角形的定义:
如果两个三角形的对应边的比 相等 ,对应角 相等 ,那么这两个三角形相似。用符号
“∽”来表示。若△ABC相似于△DEF,A对应D,B对应E,C对应F。则表示为△ABC∽△EDF。对应边的比
叫做这两个三角形的 相似比 。
2. 相似三角形的性质:
①相似三角形的对应角 相等 ,对应边的比 相等 。②相似三角形(多边形)的周长的比等于 相似比 ;相似三角形的对应线段(对应中线、对应
角平分线、对应边上的高)的比也等于 相似比 。
③相似三角形的面积的比等于 相似比的平方 。
题型考点:①求相似三角形的相似比。②利用相似三角形的性质求值。
【即学即练1】
1.已知△ABC∽△DEF,若∠A=30°,∠B=80°,则∠F的度数为( )
A.30° B.80° C.70° D.60°
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,
∴∠A=∠D=30°,∠B=∠E=80°,∠C=∠F,
∵∠D+∠E+∠F=180°,
∴∠F=70°.
故选:C.
【即学即练2】
2.如图,△ADE∽△ABC,若AD=1,BD=2,则△ADE与△ABC的相似比是( )
A.1:2 B.1:3 C.2:3 D.3:2
【解答】解:∵AD=1,BD=2,
∴AB=AD+BD=3.
∵△ADE∽△ABC,
∴AD:AB=1:3.
∴△ADE与△ABC的相似比是1:3.
故选:B.
【即学即练3】
3.若两个相似三角形的周长之比是1:2,则它们的面积之比是( )
A.1:2 B.1: C.2:1 D.1:4
【解答】解:∵两个相似三角形的周长之比是1:2,
∴两个相似三角形的相似比是1:2,
∴它们的面积之比是:1:4,
故选:D.
【即学即练4】
4.如图,△ABC∽△ADE,S△ABC :S四边形BDEC =1:2其中CB= ,DE的长为( )A.6 B. C. D.5
【解答】解:∵△ABC∽△ADE,S△ABC :S四边形BDEC =1:2,
∴S△ABC :S△ADE =1:3,
∴ ,
∵CB= ,
∴DE= ,
故选:B.
【即学即练5】
5.若△ABC∽△DEF,△ABC的面积为 81cm2,△DEF的面积为 36cm2,且 AB=12cm,则 DE= 8
cm.
【解答】解:△ABC的面积为81cm2,△DEF的面积为36cm2,
因而两个三角形面积的比是81:36,
相似三角形面积的比等于相似比的平方,则相似比是9:6,
则有12:DE=9:6
解得:DE=8cm.
故答案为:8.
【即学即练6】
6.如图,△ABC,AB=12,AC=15,D为AB上一点,且AD= AB,在AC上取一点E,使以A、D、E
为顶点的三角形与ABC相似,则AE等于( )
A. B.10
C. 或10 D.以上答案都不对
【解答】解:如图
(1)当∠AED=∠C时,即DE∥BC则AE= AC=10
(2)当∠AED=∠B时,△AED∽△ABC
∴ ,即
AE=
综合(1),(2),故选C.
知识点02 相似三角形判定的预备定理
1. 判定预备定理内容:
平行于三角形其中一边的直线与另两边或两边的延长线相交,所得到的三角形与原三角形 相似 。
图1 图2
如图1:△AOE∽△ABC;如图2,△AOB∽△COD
题型考点:①利用预备定理进行相似三角形的判定。
【即学即练1】
7.如图,在△ABC中,点D在AB上,AD:BD=1:2,DE∥BC交AC于E,下列结论中不正确的是(
)A.BC=3DE B.△ADE∽△ABC
C. D.
【解答】解:∵AD:BD=1:2,
∴AB=3AD,
∵DE∥BC,
∴ = = ,
∴BC=3DE,A结论正确;
∵DE∥BC,
∴ = ,C结论正确;
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,B结论正确;
∵DE∥BC,AB=3AD,
∴S△ADE = S△ABC ,D结论错误,
故选:D.
【即学即练2】
8.如图,△ABC中,DE∥BC,DF∥AC,求证:△ADE∽△DBF.
【解答】证明:∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∵DF∥AC,
∴△DBF∽△ABC,
∴△ADE∽△DBF.
知识点03 相似三角形的判定定理1—三边成比例的两个三角形相似
1. 三边对应成比例的两个三角形相似:
若两个三角形三边的 比 相等,则这两个三角形相似。
题型考点:①利用判定定理1判定三角形相似。
【即学即练1】9.一个三角形的三边长分别为12cm,8cm,7cm,另一个三角形的三边长分别为16cm,24cm,14cm,这
两个三角形相似吗?为什么?
【解答】解:∵ ,
∴这两个三角形相似.
【即学即练2】
10.如图,O是△ABC内一点,D,E,F分别OA,OB,OC,上的点,DE∥AB,EF∥BC,DF∥AC.求
证:△DEF∽△ABC.
【解答】解:∵DE∥AB,EF∥BC,DF∥AC,
∴ = = = = ,
即 = = ,
∴△DEF∽△ABC.
知识点04 相似三角形的判定定理2—两边及其夹角判定
1. 判定定理2的内容:
两个三角形的两组对应边的 比 相等且这两组对应边的 夹角 相等的两个三角形相似。
题型考点:①利用判定定理2判定三角形相似。
【即学即练1】
11.如图,点C在△ADE的边DE上,∠1=∠2, ,请说明△ABC∽△ADE.
【解答】解:∵∠1=∠2,
∴∠BAC=∠DAE,
∵ ,
∴ ,
∴△ABC∽△ADE.【即学即练2】
12.如图,D是△ABC的边BC上的一点,AB=2,BD=1,DC=3,求证:△ABD∽△CBA.
【解答】证明:∵BD=1,DC=3,
∴BC=BD+CD=1+3=4,
∵ = ,
∴ = ,
∵∠B为公共角,
∴△ABD∽△CBA.
【即学即练3】
13.如图,在△ABC中,AB=4,AC=8,点P从B点出发沿BA方向以每秒1个单位移动,点Q从A出发
沿AC方向以每秒2个单位移动,当它们到达A、C后停止运动.试问经过几秒后,△ABC与△APQ相
似?请说明理由.
【解答】解:经过2秒后△ABC与△APQ相似.
设经过t秒后△ABC∽△APQ,
∵AB=4,AC=8,
∴AP=4﹣t,AQ=2t,
∴ = ,即 = ,
解得t=2.
同理,当△ABC∽△AQP时,t=
综上所述,经过2或 秒后,△ABC与△APQ相似.知识点05 相似三角形的判定定理3—两角判定
2. 判定定理3的内容:
两个三角形的两个角对应 相等 ,则这两个三角形相似。
题型考点:①利用判定定理3判定三角形相似。
【即学即练1】
14.如图,已知在△ABC 与△DEF 中,∠C=54°,∠A=47°,∠F=54°,∠E=79°,求证:
△ABC∽△DEF.
【解答】解:在△ABC中,∠B=180°﹣∠A﹣∠C=79°,
在△ABC和△DEF中, ,
∴△ABC∽△DEF.
【即学即练2】
15.已知:如图,∠1=∠2=∠3,求证:△ABC∽△ADE.
【解答】证明:∵∠ADC=∠2+∠ADE=∠B+∠1,∠1=∠2,
∴∠ADE=∠B,
∵∠1=∠3,
∴∠BAC=∠DAE,
∴△BAC∽△DAE.
【即学即练3】
16.已知:如图AB为 O的直径,弦AC、BD相交于点P,
(1)证明图中的相似三角形;
⊙
(2)若AB=3,CD=1,AC=2,求AP的长.【解答】解:(1)△ABP∽△DCP.
理由:∵∠B=∠C,∠APB=∠DPC
∴△ABP∽△DCP;
(2)连接BC.
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴BC2=AB2﹣AC2=32﹣22=5,
∵△ABP∽△DCP,
∴ = = ,设PC=x,PB=3x,
∵PB2=PC2+BC2,
∴9x2=x2+5,
∴x= ,
∴PA=AC=PC=2﹣
题型01 相似三角形的性质求线段
【典例1】
在△ABC中,BC=15cm,CA=45cm,AB=63cm,另一个和它相似的三角形的最短边是5cm,则最长边是
( )
A.18cm B.21cm C.24cm D.19.5cm
【解答】解:根据题意,这两个相似三角形的相似比是15:5=3,最长边是63÷3=21(cm).故选:B.
【典例2】
如图,在三角形ABC中,AB=24,AC=18,D是AC上一点AD=12,在AB上取一点E,使A、D、E三
点组成的三角形与ABC相似,则AE= 1 6 或 9 .
【解答】解:①AD与AC是对应边时,
∵AB=24,AC=18,AD=12,
∴ = ,
即 = ,
解得AE=16;
②AD与AB是对应边时,
∵AB=24,AC=18,AD=12,
∴ = ,
即 = ,
解得AE=9,
∴AE=16或9.
故答案为:16或9.
【典例3】
如图,在矩形ABCD中,点E、F分别在边AD、DC上,△ABE∽△DEF,AB=6,AE=9,DE=2,求EF
的长.
【解答】解:∵△ABE∽△DEF,AB=6,AE=9,DE=2,
∴ = ,即 = ,解得DF=3,
∵四边形ABCD为矩形,∴∠D=90°,
由勾股定理得:
EF= = = .
【典例4】
如图,已知△AOB∽△DOC,OA=2,AD=9,OB=5,DC=12.求AB,OC的长.
【解答】解:∵OA=2,AD=9,
∴OD=9﹣2=7,
∵△AOB∽△DOC,
∴ = = ,
∵OA=2,OB=5,DC=12,
∴ = = ,解得OC= ,AB= .
题型02 相似三角形的性质求周长与面积
【典例1】
若△ABC∽△DEF,且面积比为4:9,其中△ABC的周长为6cm,则△DEF的周长是( )
A.4cm B.9cm
C.13.5cm D.9cm或13.5cm
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,且面积比为4:9,
∴C△ABC :C△DEF =2:3,
∵△ABC的周长为6cm,
∴△DEF的周长是9cm,
故选:B.
【典例2】
两个相似三角形,其周长之比为3:2,则其面积比为( )
A. B.3:2 C.9:4 D.不能确定
【解答】解:∵两个相似三角形,其周长之比为3:2,
∴其相似比为3:2,∴其面积比为9:4.
故选:C.
【典例3】
在一张缩印出来的纸上,一个三角形的一条边由原图中的6cm变成了2cm,则缩印出的三角形的面积是原
图中三角形面积的( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵三角形的一条边由原图中的6cm变成了2cm,
∴原三角形与缩印出的三角形是相似比为3:1,
∴原三角形与缩印出的三角形是面积比为9:1,
∴缩印出的三角形的面积是原图中三角形面积的 ,
故选:C.
【典例4】
已知△ABC的三边分别是5,6,7,则与它相似△A′B′C′的最短边为10,则△A′B′C′的周长是
36 .
【解答】解:∵△ABC∽△A′B′C′,△ABC的三边分别是5,6,7,△A′B′C′的最短边为10,
∴相似比是: = ,
∴△A′B′C′的另外两条边是6×2=12,7×2=14,
∴△A′B′C′的周长是:10+12+14=36,
故答案为:36.
题型03 相似三角形的判定
【典例1】
如图,点C,F在线段BD上,AB∥DE, ,求证:△ABC∽△EDF.
【解答】证明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠D,∵ ,
∴△ABC∽△EDF.
【典例2】
如图,点D是△ABC外一点,∠DAE=∠BAC,∠AEC+∠ACB=180°.求证:△DAB∽△EAC.
【解答】证明:∵∠AEC+∠ACB=180°,∠AEC+∠AED=180°,
∴∠AED=∠ACB,
∵∠DAE=∠BAC,
∴△ADE∽△ABC,
∴ = ,
∴ = ,
∵∠DAE=∠BAC,
即∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC,
∴∠DAB=∠EAC,
而 = ,
∴△DAB∽△EAC.
【典例3】
如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点P在BC上,且∠APD=90°.
求证:△ABP∽△PCD.
【解答】证明:∵∠APD=90°,∠B=∠C=90°,
∴∠APB+∠CPD=90°,∠BAP+∠APB=90°,
∴∠CPD=∠BAP,
又∵∠B=∠C,
∴△ABP∽△PCD.
【典例4】在△ABC中,AF⊥BC,CE⊥AB,垂足分别是F,E,连接EF.求证:
(1)△BAF∽△BCE;
(2)△BEF∽△BCA.
【解答】证明:(1)∵AF⊥BC,CE⊥AB,
∴∠AFB=∠CEB=90°.
∵∠B=∠B,
∴△BAF∽△BCE.
(2)∵△BAF∽△BCE,
∴ = ,
∵∠B=∠B,
∴△BEF∽△BCA.
【典例5】
如图所示,在△ABC中,∠A=90°,AB=8cm,AC=6cm,点P由点A出发沿AB方向向点B匀速运动,
同时点Q由点B出发沿BC方向向点C匀速运动,它们的速度均为2cm/s,连接PQ,设运动时间为t
(s),解答下列问题:
(1)△BPQ的面积可能是为5cm2吗?为什么?
(2)在点P,Q的运动过程中,当t为何值时,△BPQ与△ABC相似?并说明理由.
【解答】解:(1)不存在,理由如下:
由勾股定理得:BC= =10,
∴sin∠B= ,
∵BP=8﹣2t,BQ=2t,sin∠B= ,
如图,在Rt△BPM中,∵sinB= ,
∴PM=PB•sinB,
∴S△BPQ = ,
即: =5,
整理得:6t2﹣24t+25=0,
Δ=242﹣4×6×25=576﹣600=﹣24<0,
方程无解,即不存在△BPQ的面积为5cm2.
(2)△BPQ与△ABC相似有两种情况:
①当∠BPQ=90°时,即PQ∥AC的相似,
∴ ,
∴ ,
解得:t= ,
②当∠BQP=90°时,即PQ与AC不平行时的相似.
∴ ,
∴ ,
解得:t= .
综上分析:当t= 时△BPQ与△ABC相似.
题型04 相似三角形的判定与性质
【典例1】
如图,在平行四边形ABCD中,AB=8.在BC的延长线上取一点B,使CE= BC,连接AE,AE与CD
交于点F.
(1)求证:△ADF∽△ECF;(2)求DF的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,即AD∥BE,
∴∠DAF=∠CEF,∠ADF=∠ECF,
∴△ADF∽△ECF;
(2)解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD=BC,AB=CD=8,
∴ ,即 .
∵△ADF∽△ECF,
∴ ,即 .
∵CD=DF+CF,
∴ .
【典例2】
如图,平行四边形ABCD,DE交BC于F,交AB的延长线于E,且∠EDB=∠C.
(1)求证:△ADE∽△DBE;
(2)若DC=7cm,BE=9cm,求DE的长.
【解答】(1)证明:平行四边形ABCD中,∠A=∠C,
∵∠EDB=∠C,
∴∠A=∠EDB,
又∠E=∠E,
∴△ADE∽△DBE;
(2)平行四边形ABCD中,DC=AB,
由(1)得△ADE∽△DBE,
∴ ,∵DC=7cm,BE=9cm,
∴AB=7cm,AE=16cm,
∴DE=12cm.
【典例3】
如图,在矩形ABCD中,E是边BC的中点,DF⊥AE于点E.
(1)求证: ;
(2)若AB=4,BC=6,求AF的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,DF⊥AE,
∴∠B=∠AFD=90°,
∴∠BAE+∠EAD=∠EAD+∠ADF=90°,
∴∠BAE=∠ADF,
∴△ADF∽△EAB,
∴ = .
(2)解:∵E为BC的中点,
∴BE= BC=3,
在Rt△ABE中,AE= = =5.
∵ = ,
∴ = ,
∴AF= .【典例4】
小军在学习相似三角形时,遇到这样一个问题:
(1)如图1,在△ABC中,P是边AB上的一点,连接CP,若∠ACP=∠B,求证:△ACP∽△ABC;
(2)如图2,已知∠A=81°,AC2=AB•AD,BC=BD,求∠ABC的度数.
【解答】(1)证明:∵∠ACP=∠B,∠CAP=∠BAC,
∴△ACP∽△ABC;
(2)解:∵AC2=AB•AD,
∴AD:AC=AC:AB,
又∵∠CAB=∠DAC,
∴△ACB∽△ADC,
∴∠ACB=∠D,
∵BC=BD,
∴∠BCD=∠D,
∴∠ACD=∠ACB+∠BCD=2∠D,
∵∠ACD+∠D+∠A=180°,∠A=81°,
∴2∠D+∠D+81°=180°,
∴∠D=33°,
∴∠BCD=∠D=33°,
∴∠ABC=∠BCD+∠D=66°.
题型04 相似三角形的应用
【典例1】
同学们在物理课上做“小孔成像”实验.如图,蜡烛与带“小孔”的纸板之间的距离是带“小孔”的纸板
与光屏间距离的一半,当蜡烛火焰的高度AB为1.6cm时,所成的像A′B'的高度为( )
A.0.8cm B.2.4cm C.3.2cm D.4.8cm【解答】解:如图:∵AB∥A′B′,
∴△AOB∽△A′OB′,
∴AB:A′B′=OM:OM′,
∵OM:OM′=1:2,
∴AB:A′B′=1:2,
∵AB=1.6cm,
∴A′B′=2×1.6=3.2cm,
故答案选:C.
【典例2】
如图,利用标杆BE测量建筑物的高度.如果标杆BE高1.2m,测得AB=1.6m,BC=12m,则楼高CD是
( )
A.9m B.9.6m C.10.2m D.11.2mm
【解答】解:∵EB⊥AC,DC⊥AC,
∴EB∥CD,
∴△ABE∽△ACD,
∴ ,
∵BE=1.2m,AB=1.6m,BC=12m,
∴AC=AB+BC=13.6(m),
∴ ,
∴CD=10.2m.
答:楼高CD是10.2m.
故选:C.
【典例3】
如图,李老师用自制的直角三角形纸板去测“步云阁”的高度,他调整自己的位置,设法使斜边 DF保持
水平,边DE与点B在同一直线上.已知直角三角纸板中DE=18cm,EF=12cm,测得眼睛D离地面的
高度为1.8m,他与“步云阁”的水平距离CD为114m,则“步云阁”的高度AB是( )A.74.2m B.77.8m C.79.6m D.79.8m
【解答】解:在△DEF和△DCB中,
∵∠D=∠D,∠DEF=∠DCB=90°,
∴△DEF∽△DCB,
∴ = ,
即 = ,
解得:BC=76(m),
∵AC=1.8m,
∴AB=AC+BC=1.8+76=77.8(m),
即步云阁77.8m,
故选:B.
【典例4】
四分仪是一种十分古老的测量仪器.其出现可追溯到数学家托勒密的《天文学大成》.图 1是古代测量员
用四分仪测量一方井的深度,将四分仪置于方井上的边沿,通过窥衡杆测望井底点 F、窥衡杆与四分仪
的一边BC交于点H.图2中,四分仪为正方形ABCD.方井为矩形BEFG.若测量员从四分仪中读得
AB为1,BH为0.5,实地测得BE为2.5.则井深BG为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
∵BE=2.5,BH=0.5,
∴HE=BE﹣BH=2.5﹣0.5=2,∵四边形BEFG是矩形,
∴BG=EF,∠BEF=90°,
∴∠ABH=∠FEH=90°,
∵∠AHB=∠EHF,
∴△ABH∽△FEH,
∴ = ,
∴ = ,
∴EF=4,
∴BG=EF=4,
故选:A.
1.两个相似三角形的周长之比是 ,则它们的面积之比为( )
A.1:3 B.3:1 C. D.
【解答】解:∵两个相似三角形的周长之比为1: ,
∴两个相似三角形的相似比为1: ,
∵相似三角形面积的比等于相似比的平方,
∴它们相应的面积之比是1:3.
故选:A.
2.如图,△ABC∽△ADE,S△ABC :S四边形BDEC =1:2,其中 ,DE的长为( )
A. B. C. D.6
【解答】解:∵S△ABC :S四边形BDEC =1:2,
∴S△ABC :S△ADE =1:3,
∵△ABC∽△ADE,
∴ = ,
∵CB= ,
∴DE= .故选:A.
3.如图,已知∠1=∠2,那么添加一个条件后,仍不能判定△ABC与△ADE相似的是( )
A.∠C=∠AED B.∠B=∠D C. = D. =
【解答】解:∵∠1=∠2
∴∠DAE=∠BAC
∴A,B,D都可判定△ABC∽△ADE
选项C中不是夹这两个角的边,所以不相似,
故选:C.
4.图1是伸缩折叠不锈钢晾衣架的实物图,图2是它的侧面示意图,AD与CB相交于点O,AB∥CD,根
据图2中的数据可得x的值为( )
A.0.8 B.0.96 C.1 D.1.08
【解答】解:∵AB∥CD,
∴△COD∽△BOA,
∴ ,
∴ ,
∴x=0.96,
故选:B.
5.新定义:由边长为1的小正方形构成的网格图形中,每个小正方形的顶点称为格点.如图,已知在5×5
的网格图形中,点A、B、C、D为不同的点且都在格点上,如果∠ADC=∠ABC,那么图中所有符合要
求的格点D的个数是( )A.3 B.5 C.7 D.9
【解答】解:如图,满足条件的点D有9个.
故选:D.
6.如图,点A,B,C,D为 O上的四个点,AC平分∠BAD,AC交BD于点E,CE=2,CD=3,则AC
的长为( )
⊙
A.4 B.4.5 C.5 D.5.5
【解答】解:∵AC平分∠BAD,
∴ ,
∴∠BDC=∠CAD,
∵∠ACD=∠DCE,
∴△CDE∽△CAD,
∴CD:AC=CE:CD,
∴CD2=AC•CE,
∴32=2(2+AE),
∴AE=2.5,
∴AC=AE+CE=4.5,
故选:B.7.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,AD=8,对角线AC与BD交于点O,点E是DC的延长线的一
个动点,连接OE交BC于点F,当CE=1时,BF的长是( )
A.6 B.6.2 C.6.75 D.7
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO,AD∥BC,
∴∠CAD=∠ACB,
在△AOG和△COF中,
,
∴△AOG≌△COF(ASA),
∴AG=CF,
∵AD∥BC,
∴△CFE∽△DGE,
∴ ,
∴ ,
∵AD=8,
∴AG= ×8=1,
∴CF=AG=1,
∴BF=7.
故选:D.
8.如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,连接CE,过点C作CF⊥CE交AD的延长线于点F,连接
EF,EF分别交CD、AC于点G、H,M是EF中点,连接DM,则下列结论:①BE=DF;③FH•GE
=CE2;③∠CDM=45°;④若AE=AH,则 ,正确的结论是( )A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD,∠BCD=90°,
∴∠BCE+∠ECD=90°.
∵CF⊥CE,
∴∠FCD+∠ECD=90°,
∴∠BCE=∠DCF.
在△BCE和△DCF中,
,
∴△BCE≌△DCF(ASA),
∴BE=DF.
∴①的结论正确;
∵△BCE≌△DCF,
∴CE=CF,
∴△CEF为等腰直角三角形,
∴∠CEF=∠CFE=45°.
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BAC=∠ACD=45°,
∴∠ACD=∠CFE.
∵∠CHG=∠FHC,
∴△CHG∽△FHC,
∴∠HGC=∠HCF.
∵∠CEF=∠CFE=45°,
∴△EGC∽△FCH,
∴ ,
∴CE•CF=GE•FH,
∴CE2=GE•FH,∴②的结论正确;
连接CM,如图,
∵△CEF为等腰直角三角形,M是EF中点,
∴CM⊥EF,CM=EM=FM,
∴∠MCF=∠MCE=45°,
∴△CME为等腰直角三角形,
∴CE= CM,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AC= CD,
∴ .
∵∠ECH+∠MCH=45°,∠MCD+∠MCH=45°,
∴∠ECH=∠MCD,
∴△ECA∽△MCD,
∴∠CAE=∠CDM=45°
∴③的结论正确;
在BC上取一点N,使BE=BN,连接EN,
∵AE=AH,∠BAC=45°,
∴∠AEH=∠AHE=67.5°,
∴∠CHF=∠AHE=67.5°,
∵∠ACD=45°,
∴∠CGH=180°﹣∠ACD﹣∠CHF=67.5°,
∵∠CGH=∠CFE+∠GCF,
∴∠GCF=22.5°,
∴∠ECB=∠GCF=22.5°.
∵BE=BN,∠B=90°,
∴∠BEN=∠BNE=45°,
∵∠BNE=∠NEC+∠BCE,
∴∠BCE=∠NEC=22.5°,
∴NE=CN.
设BE=BN=m,
∴NE= BE= m,
∴CN=NE= m,
∴BC=BN+NC=( +1)m,
∴ .∴④的结论正确.
综上,正确的结论有:②②③④.
故选:D.
9.D、E分别是△ABC的边AB、AC上的点,如果∠A=45°,AB=2,AD=1,AC=3,那么要使△ABC和
△ADE相似,则AE= 或 .
【解答】解:要使△ABC和△ADE相似,
如图1,∠ADE=∠B,
∴ = ,
∵AB=2,AD=1,AC=3,
∴ = ,
∴AE= ;
如图2,∠ADE=∠C,∴ = ,
∵AB=2,AD=1,AC=3,
∴ = ,
∴AE= ;
故答案为: 或 .
10.九年级(1)班课外活动小组利用标杆测量学校旗杆的高度,如图所示,已知标杆高度 CD=3m,标杆
与旗杆的水平距离BD=15m,人的眼睛与地面的高度EF=1.6m,人与标杆CD的水平距离DF=2m,
则旗杆AB的高度为 13. 5 m.
【解答】解:设CD与EH交于G,
∵CD⊥FB,AB⊥FB,
∴CD∥AB,
∴△CGE∽△AHE,
∴ ,
即: ,
∴ ,
∴AH=11.9,
∴AB=AH+HB=AH+EF=11.9+1.6=13.5(m).
故答案为:13.5.
11.将一张直角三角形纸片沿一条直线剪开,将其分成一张三角形纸片与一张四边形纸片,如果所得四边形纸片ABCD如图所示,其中∠A=∠C=90°,AB=7厘米,BC=9厘米,CD=2厘米,那么原来的直
角三角形纸片的面积是 5 4 或 平方厘米.
【解答】解:(1)分别延长CD,BA交于M,连接BD,设△MBC的面积是S(cm2),
∵∠C=∠DAB=90°,
∴DC2+BC2=AB2+AD2=BD2,
∴22+92=72+AD2,
∴AD=6(cm),
∴△ADB的面积= AD•AB= ×6×7=21(cm2),△DCB的面积= DC•BC= ×2×9=9(cm2),
∴四边形ABCD的面积=21+9=30(cm2),
∴△DMA的面积=(S﹣30)(cm2),
∵∠M=∠M,∠MAD=∠MCB,
∴△MDA∽△MBC,
∴ = = = ,
∴ = ,
∴S=54(cm2).
(2)分别延长AD,BC交于N,设△NAB的面积是S′(cm2),
由(1)知四边形ABCD的面积=30(cm2),
∵∠N=∠N,∠NCD=∠A=90°,∴△NCD∽△NAB,
∴ = = = ,
∴ = ,
∴S′= (cm2),
∴原来的直角三角形纸片的面积是54cm2或 cm2.
故答案为:54或 .
12.如图,四边形ABCD是正方形,点F是边AB上的一点,连接DF,点E是边BC延长线上的一点,且
DF⊥DE,连接AC交EF于点Q,若 ,AF=1,则EF的长为 .
【解答】解:过点Q作QH⊥BE于点H,如图:
设AQ=5x,CQ=3x,则AC=8x,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=DC= =4 x,∠HCQ=∠HQC=45°,
∴CH=CQ= = x,
∵DF⊥DE,
∴∠FDE=∠ADC=90°,
∴∠ADF=∠CDE,
∴△ADF≌△CDE(ASA),
∴AF=CE=1,∴BF=4 x﹣1,HE= x+1,BE=4 +1,
∵AB∥HQ,
∴△BFE∽△HQE,
∴ ,
∴ ,
解得x= ,
∴BF=4 × ﹣1=1,BE=4 × +1=3,
∴EF= = = ,
故答案为: .
13.某数学兴趣小组要完成一个项目学习,测量凌霄塔的高度AB.如图,塔前有一棵高4米的小树CD,
发现水平地面上点E、树顶C和塔顶A恰好在一条直线上,测得BD=57米,D、E之间有一个花圃距
离无法测量;然后,在E处放置一平面镜,沿BE后退,退到G处恰好在平面镜中看到树顶C的像,
EG=2.4米,测量者眼睛到地面的距离 FG为1.6米;已知AB⊥BG,CD⊥BG,FG⊥BG,点B、D、
E、G在同一水平线上.请你求出凌霄塔的高度AB.(平面镜的大小厚度忽略不计)
【解答】解:∵CD⊥BG,FG⊥BG,
∴∠CDE=∠FGE=90°,
∵∠CED=∠FEG,
∴△CDE∽△FGE,
∴ ,
∵CD=4,FG=1.6,EG=2.4,
∴ ,
解得:DE=6,
∵BD=57,∴BE=BD+DE=57+6=63,
∵AB⊥BG,CD⊥BG,
∴∠ABE=∠CDE=90°,
∵∠AEB=∠CED,
∴△ABE∽△CDE,
∴ ,
即 ,
解得:AB=42,
∴凌霄塔的高度AB为42米.
14.如图, ABCD中,AE⊥BC于点E,点F在BC的延长线上,且CF=BE,连接AC,DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形:
▱
(2)若∠ACD=90°,AE=4,CF=3,求 的值.
【解答】(1)证明:∵CF=BE,
∴CF+EC=BE+EC.
即 EF=BC.
在 ABCD中,AD∥BC且AD=BC,
∴AD∥EF且AD=EF.
▱
∴四边形AEFD是平行四边形.
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°.
∴四边形AEFD是矩形;
(2)解:∵四边形AEFD是矩形,
∴∠AEC=∠DFC=90°,AE=DF=4,
∴∠EAC+∠ECA=90°,
∵∠ACD=90°,
∴∠ECA+∠DCF=90°,
∴∠EAC=∠DCF,
∴△AEC∽△CFD,
∴ = = ,∴EC=2AE= ,
∴ = = = .
15.在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A坐标为(0,3),顶点C坐标为(8,0),直线 交
AB于点D,点P从O点出发,沿射线OD方向以每秒a个单位长度的速度移动,同时点Q从C点出发
沿x轴向原点O方向以每秒1个单位长度的速度移动,当点Q到达点O时,点P停止移动.连接BP、
CP,设运动时间为t秒.
(1)点D的坐标为 ( 4 , 3 ) ;
(2)当CP⊥OD时,求直线CP的表达式;
(3)在点P、Q在运动的过程中,是否存在以点O、P、Q为顶点的三角形与△BCQ相似.若存在,请
直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵矩形OABC的顶点A坐标为(0,3),
∴把y=3代入 ,得x=4,
∴点D的坐标为(4,3);
(2)连接CP,
∵点D的坐标为(4,3),
∴OD=5,
∵CP⊥OD,
∴∠CPO=∠OAB=90°,
∵四边形OABC是矩形,
∴AB∥OC,∴∠ADO=∠COD,
∴△AOD∽△PCO,
则 ,
即 ,
∴ , ,
∵直线 交AB于点D,
∴设 ,
则 ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
设直线CP的表达式y=kx+b,
∵C坐标为(8,0),
∴ ,
解得 ,
∴ ,
∴直线CP的表达式 ;
(3)解:存在,理由如下:①如图,当PQ⊥x轴,连接BQ,
∵ ,
∴ ,
∵点D的坐标为(4,3),
∴OD=5,
则 ,
∴ ,
得 ,
∵PQ⊥x轴,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵△OPQ与△QBC相似,
∴ ,
即
解得t=4;
或 ,
即 ,
解得 ;②如图,当PQ⊥OD,
∵ ,
∴ ,
∵点D的坐标为(4,3),
∴OD=5,
则 ,
∵点P从O点出发,沿射线OD方向以每秒a个单位长度的速度移动,同时点Q从C点出发沿x轴向原
点O方向以每秒1个单位长度的速度移动,设运动时间为t秒,
则在Rt△OPQ中, ,
得 ,
则在Rt△OPQ中, ,
得 ,
∴ ,
∵△OPQ与△QCB相似,
∴ ,
即 ,
解得t=4;
或 ,
即 ,解得 ;
综上所述:t的值为4或 或 .