当前位置:首页>文档>专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练

专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练

  • 2026-03-27 19:13:08 2026-03-27 18:46:54

文档预览

专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练
专题27.43《相似》全章复习与巩固(知识讲解)-2022-2023学年九年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)_初中数学人教版_9下-初中数学人教版_07专项讲练

文档信息

文档格式
docx
文档大小
1.314 MB
文档页数
33 页
上传时间
2026-03-27 18:46:54

文档内容

专题27.43 《相似》全章复习与巩固(知识讲解) 【学习目标】 1、了解比例的基本性质,线段的比、成比例线段; 2、通过具体实例认识图形的相似,探索相似图形的性质,理解相似多边形对应角相等、对 应边成比例、周长的比等于相似比、面积的比等于相似比的平方,探索并掌握相似三角形 的判定方法,并能利用这些性质和判定方法解决生活中的一些实际问题; 3、了解图形的位似,能够利用位似将一个图形放大或缩小,在同一直角坐标系中,感受位 似变换后点的坐标的变化; 4、结合相似图形性质和判定方法的探索和证明,进一步培养推理能力,发展逻辑思维能力 和推理论证的表达能力,以及综合运用知识的能力,运用学过的知识解决问题的能力. 【要点梳理】 【知识点一】成比例线段 1、定义:四条线段 中,如果 与 的比等于 与 的比,即 ,那么这 四条线段 叫做成比例线段,简称比例线段。 2、性质: ( 1 ) 基 本 性 质 : 如 果 , 那 么 ; 反 之 , 若 ,那么 (2)等比性质:如果 ,那么 (3)合比性质:如果 ,那么 , 【知识点二】平行线分线段成比例 1、定理:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例 2、推论:平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的对应线段成比例 【知识点三】相似多边形 1、定义:各角分别相等,各边成比例的两个多边形叫做相似多边形。相似多边形对应边的比叫做相似比 2、性质:相似多边形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方 【知识点四】相似三角形 1、定义:三角分别相等,三边成比例的两个三角形叫做相似三角形 2、判定: (1)两角分别相等的两个三角形相似 (2)两边成比例且夹角相等的两个三角形相似 (3)三边成比例的两个三角形相似 3、性质: (1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例 (2)相似三角形对应高的比,对应中线的比,对应角平分线的比都等于相似比 (3)相似三角形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方 【知识点五】黄金分割 把线段 分成两条线段 和 ,如果 ,那么称线 点 段 被点 黄金分割,点 叫做线段 的黄金分割点, 与 的比叫做黄金比, 即 【知识点六】位似图形 1、定义:一般的,如果两个相似多边形任意一组对应顶点 , 所在的直线都经过同 一点 ,且有 = ,那么这样的两个多边形叫做位似多边形,点 叫做位 似中心 2、性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比 3、画图步骤: (1)尺规作图法:① 确定位似中心;②确定原图形中的关键点关于中心的对应点;③描 出新图形 (2)坐标法:在平面直角坐标系中,将一个多边形每个顶点的横坐标、纵坐标都乘于同 ,所对应的图形与原图形位似,位似中心是坐标原点,它们的相似比 一个数 为 【典型例题】 类型一、成比例线段和平行线分线段成比例 1.已知三条线段 满足 ,且 . (1)求 的值; (2)若线段 是线段 和 的比例中项,求 的值. 【答案】(1)a=6,b=4,c=7;(2)d= 【分析】(1)设 ,用含k的代数式分别表示出 ,再由 a+b+c=17,建立关于k的方程,解方程求出k的值,从而可求出 的值. (2)由已知线段 是线段 和 的比例中项,可得到d2=ab,代入计算 求出d的值. 解:(1)解:设 ∴a=3k,b=2k,c+1=4k即c=4k-1 ∵a+b+c=17 ∴3k+2k+4k-1=17 解之:k=2 ∴a=6,b=4,c=7. (2)解:∵线段 是线段 和 的比例中项 ∴d2=ab=6×4=24 解之:d= . 【点拨】本题考查了比例的性质,比例线段,利用“设 法”用 表示出 、 、 可 以使计算更加简便.【变式1】已知 ,且 ,求 的值 【答案】 , , . 【分析】根据比的性质,可得a,b,c用k表示,根据解方程,可得k的值,即可得 答案. 解:∵ , , ∴设 , , , ∴ ,整理得: , 解得: , ∴ , , . 【点拨】本题考查了比例的性质,利用比例的性质得出 , , 是解题 关键. 【变式2】如图所示,以长为2的定线段 为边作正方形 ,取 的中点P, 连接 ,在 的延长线上取点F,使 ,以 为边作正方形 ,点M在 上. (1)求 的长; (2)点M是 的黄金分割点吗?为什么? 【答案】(1) = , = ;(2)是,理由见分析 【分析】(1)要求 的长,只需求得 的长,又 , ,则 , ; (2)根据(1)中的数据得: ,根据黄金分割点的概念,则点 是 的黄金分割点.解:(1)在 中, , , 由勾股定理知 , , . 故 的长为 , 的长为 ; (2)点 是 的黄金分割点. 由于 , 点 是 的黄金分割点. 【点拨】此题综合考查了正方形的性质、勾股定理和黄金分割的概念.先求得线段 AM,DM的长,然后求得线段AM和AD,DM和AM之间的比,根据黄金分割的概念进行 判断. 2.如图,已知AD∥BE∥CF,它们以此交直线l、l 于点A、B、C和D、E、F. 1 2 若 ,AC=14, (1)求AB的长. (2)如果AD=7,CF=14,求BE的长. 【答案】(1) 4 10 (2) 9 (1)根据三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例可得 ,从而 可得 ,再由AC=14即可求出AB的长; (2)过点A作AG∥DF交BE于点H,交CF于点G,运用比例关系求出BH及HE的 长,然后即可得出BE的长. 解:(1)∵AD∥BE∥CF,∴ , ∴ , ∵AC=14, ∴AB=4, (2)过点A作AG∥DF交BE于点H,交CF于点G,如图所示: 又∵AD∥BE∥CF,AD=7, ∴AD=HE=GF=7, ∵CF=14, ∴CG=14﹣7=7, ∵BE∥CF, ∴ , ∴BH=2, ∴BE=2+7=9. 【点拨】本题考查平行线分线段成比例的知识,解题的关键是掌握三条平行线截两条 直线,所得的对应线段成比例. 【变式1】如图,已知AD BE CF,它们依次交直线 、 于点A、B、C和点D、 E、F,且AB=6,BC=8. (1)求 的值; (2)当AD=5,CF=19时,求BE的长.【答案】(1) ;(2)11 【分析】(1)根据AD BE CF可得 ,由此计算即可; (2)过点A作AG DF交BE于点H,交CF于点G,得出AD=HE=GF=5,由平行线 分线段成比例定理得出比例式求出BH=6,即可得出结果. 解:(1)∵AD BE CF, ∴ , ∵AB=6,BC=8, ∴ , 故 的值为 ; (2)如图,过点A作AG DF交BE于点H,交CF于点G, ∵AG DF,AD BE CF, ∴AD=HE=GF=5, ∵CF=19, ∴CG=CF-GF=14, ∵BE CF, ∴ , ∴ , 解得BH=6,∴BE=BH+HE=11. 【点拨】本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段 成比例;熟练掌握平行线分线段成比例,通过作辅助线运用平行线分线段成比例求出BH 是解决问题的关键. 【变式2】如图,在 中,点 是边 上的一点. (1)请用尺规作图法,在 内,求作 ,使 , 交 于 ; (不要求写作法,保留作图痕迹) (2)在(1)的条件下,若 ,求 的值. 【答案】(1)见分析;(2) . 【分析】(1)以点B为圆心,以任意长为半径画弧,交BA、BC于点F、G,以点D为 圆心,以BF长为半径画弧,交DA于点M,再以M为圆心,以FG长为半径画弧,与前弧 交于点H,过点D、H作射线,交AC于点E,由此即可得; (2)由(1)可知DE//BC ,利用平行线分线段成比例定理进行求解即可. 解:(1)如图所示; (2)∵ , ∴ . ∴ . 【点拨】本题考查了作一个角等于已知角,平行线分线段成比例定理,熟练掌握利用尺规作一个角等于已知角的作图方法是解题的关键. 类型二、相似三角形判定和性质 3.如图,在 中, , 是边 上的中线, 垂直平分 , 分别交 , 于 , ,连接 , . (1) 求证: . (2) 当 , 时,求线段 的长. 【答案】(1)见分析(2) 【分析】(1)如图(见分析),先根据线段垂直平分线的性质可得 , , ,再根据三角形全等的判定定理证出 ,根据全等三角形的性质可得 ,从而可得 ,然后根据 相似三角形的判定即可得证; (2)如图(见分析),延长 至 ,使 ,连接 , ,先根据线段垂 直平分线的判定与性质可得 ,再根据三角形全等的判定定理证出 , 根据全等三角形的性质可得 , ,然后根据平行线的判定与性质可得 ,最后在 中,利用勾股定理即可得. (1)证明:∵ 垂直平分 , ∴ , , , 在 和 中, , ∴ , ∴ ,∵ , , ∴ , ∴ , 在 和 中, , ∴ . (2)解:如图,延长 至 ,使 ,连接 , . 则 垂直平分 , , 是边 上的中线, ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , , ∴ ,∴ , ∴ , ∴ . 【点拨】本题考查了相似三角形的判定、三角形全等的判定定理与性质、线段垂直平 分线的判定与性质等知识点,较难的是题(2),构造全等三角形和直角三角形是解题关键. 【变式1】如图,四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ADC=∠ACB=90°,E为AB 的中点, (1)求证:AC2=AB•AD; (2)求证:CE∥AD; (3)若AD=4,AB=6,求 的值. 【答案】(1)见分析(2)见分析(3) 【分析】(1)由AC平分∠DAB,∠ADC=∠ACB=90°,可证得 ADC∽△ACB,然后由 相似三角形的对应边成比例,证得AC2=AB•AD. △ (2)由E为AB的中点,根据在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,即可 证得CE= AB=AE,从而可证得∠DAC=∠ECA,得到CE∥AD. (3)易证得 AFD∽△CFE,然后由相似三角形的对应边成比例,求得 的值,从而 △ 得到 的值. (1)证明:∵AC平分∠DAB ∴∠DAC=∠CAB. ∵∠ADC=∠ACB=90°∴△ADC∽△ACB. ∴ 即AC2=AB•AD. (2)证明:∵E为AB的中点 ∴CE= AB=AE ∴∠EAC=∠ECA. ∵∠DAC=∠CAB ∴∠DAC=∠ECA ∴CE∥AD. (3)解:∵CE∥AD ∴△AFD∽△CFE ∴ . ∵CE= AB ∴CE= ×6=3. ∵AD=4 ∴ ∴ . 【变式2】如图,在△ABC中, (1)求作:∠BAD=∠C,AD交BC于D.(用尺规作图法,保留作图痕迹,不要求 写作法). (2)在(1)条件下,求证:AB2=BD•BC. 【答案】(1)作图见分析;(2)证明见分析; 【分析】(1)①以C为圆心,任意长为半径画弧,交CB、CA于E、F;②以A为圆心,CE长为半径画弧,交AB于G;③以G为圆心,EF长为半径画弧,两弧交于H;④ 连接AH并延长交BC于D,则∠BAD=∠C;(2)证明△ABD∽△CBA,然后根据相似三 角形的性质得到结论. 解:(1)如图,∠BAD为所作; (2)∵∠BAD=∠C,∠B=∠B ∴△ABD∽△CBA, ∴AB:BC=BD:AB, ∴AB2=BD•BC. 【点拨】本题考查了基本作图:熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一 个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线; 过一点作已知直线的 垂线).也考查了相似三角形的判定与性质. 4.如图,在 中,过点C作 ,E是AC的中点,连接DE并延长, 交AB于点F,交CB的延长线于点G,连接AD,CF 求证:四边形AFCD是平行四边形. 若 , , ,求AB的长. 【答案】 证明见分析; . 【分析】 由E是AC的中点知 ,由 知 ,据此根据 “AAS”即可证 ≌ ,从而得 ,结合 即可得证;证 ∽ 得 ,据此求得 ,由 及 可 得答案. 解: 是AC的中点, , , , 在 和 中, , ≌ , , 又 ,即 , 四边形AFCD是平行四边形; , ∽ , ,即 , 解得: , 四边形AFCD是平行四边形, , . 【点拨】本题考查了平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角 形的判定与性质,熟练掌握相关的性质及定理是解题的关键. 【变式1】已知:如图6,菱形ABCD,对角线AC、BD交于点O,BE⊥DC,垂足为 E,交AC于点F.求证:(1) △ABF∽△BED; (2) 求证: . 【答案】(1)证明见分析;(2)证明见分析. 解:(1)∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD,AB∥CD, ∴△ABF∽△CEF, ∵BE⊥DC, ∴∠FEC=∠BED, 由互余的关系得:∠DBE=∠FCE, ∴△BED∽△CEF, ∴△ABF∽△BED; (2)∵AB∥CD, ∴ , ∴ , ∵△ABF∽△BED, ∴ , ∴ . 【变式2】如图,已知▱ABCD. (1)用直尺和圆规在BC边上取一点E,使AB=AE,连结AE;(保留作图痕迹,不 写作法) (2)在(1)的前提下,求证:AE=CD;∠EAD=∠D; (3)若点E为BC的中点,连接BD,交AE于F,直接写出EF:FA的值.【答案】(1)见分析(2)证明见分析(3)1:2 分析:(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,该圆与BC的交点即为所求的点E;(2)根据 平行四边形的对边互相平行可得AD∥BC,再根据两直线平行,内错角相等可得 ∠AEB=∠EAD,根据等边对等角可得∠ABE=∠AEB,即可得证;(3)由四边形ABCD是平行四 边形,可证得△BEF∽△AFD即可求得EF∶FA的值. 解:(1)如图所示: ; (2)证明:在平行四边形ABCD中,AD∥BC, ∴∠AEB=∠EAD, ∵AE=AB, ∴∠ABE=∠AEB, ∴∠B=∠EAD, ∵∠B=∠D, ∴∠DAE=∠D; (3)解:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,AD=BC, ∴△BEF∽△AFD, ∴ = , ∵E为BC的中点,∴BE= BC= AD, ∴EF:FA=1:2. 【点拨】此题考查了相似三角形的判定与性质与平行四边形的性质,熟练掌握平行四 边形的性质是关键. 5.如图,在 中,点 、点 分别在 、 上,点 是 上的一点, 联结 并延长交 于点 ,且 . (1)求证: ; (2)若 ,求证: . 【答案】(1)见分析(2)见分析 【分析】(1)证明 和 相似,即可证明. (2)先证明 ∽ ,再证明 ∽ ,得到 ,即 可证明. (1)证明: , , ∽ , ∴ . (2)证明: , , ∽ , , , 又∵ , , ,, ∽ , , , . 【点拨】此题考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是根据相似三角形的对应边 成比例列出相应的比例式,再经过适当的变形使所得的比例式符合“两边成比例且夹角相 等”的形式. 【变式1】已知 , 平分 交 于 ,交 于 . (1) 求证: ; ∽ (2) 连接 ,若 , , ,求 的长度. 【答案】(1)见分析(2)11 【分析】(1)根据相似三角形的判定定理即可证明; (2)由(1)的结果和平行线的性质证明 ,进而可得 为等腰三角 形,最后证明 并结合相应的计算即可解∽答. (1)证明: ∽ 平分 , , 又 , ; (2)解:∽ , ∽ , , , , , ∽, 平分 , ∴∠DAG=∠CAG, , ∴ 为等腰三角形, , ,即 , 解得: , , , , , ∽ , , . 【点拨】本题考查了相似三角形的判定和性质、角平分线的性质、平行线的性质、等 腰三角形的判定和性质,解决本题的关键是掌握以上的定理并熟练的运用. 【变式2】如图,∠A=∠C=∠EDF,CF=4,CD=AD=6; (1) 求AE的长. (2) 求证:△ADE∽△DFE. 【答案】(1)9(2)见分析【分析】(1)依题意得出∠ADE=∠CFD,∠C=∠A,据此可得出△ADE∽△CFD, 由相似的性质即可得出答案; (2)由 ,及∠A=∠EDF,可证得△ADE∽△DFE. (1)解:∵∠C=∠EDF,∠C+∠CFD+∠CDF=180°,∠EDF+∠ADE+∠CDF =180°, ∴∠ADE=∠CFD, ∵∠C=∠A, ∴△ADE∽△CFD, ∴ , ∵CF=4,CD=AD=6, ∴ , ∴AE=9. (2)证明:∵AE=9,AD=6, ∴ , ∵△ADE∽△CFD, ∴ , ∴ , ∵∠A=∠EDF, ∴△ADE∽△DFE. 【点拨】此题考查了相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定方法以及根据 相似三角形性质列出比例式进行求解是解题的关键. 类型三、相似三角形拓展与提升 6.已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4cm,点P从点A出发,沿AB方向 以每秒 cm的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度 向终点C运动,设运动的时间为t秒.(1) 如图①,若PQ⊥BC,求t的值; (2) 如图②,将△PQC沿BC翻折至△P′QC,当t为何值时,四边形QPCP′为菱形? 【答案】(1)当t=2时,PQ⊥BC(2)当t的值为 时,四边形QPCP′为菱形 【分析】(1)根据勾股定理求出 ,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可. (2)作 于 , 于 ,证明出 为直角三角形,进一步得出 和 为等腰直角三角形,再证明四边形 为矩形,利用勾股定理在 、 中,结合四边形 为菱形,建立等式进行求解. (1)解:(1)如图①, ∵∠ACB=90°,AC=BC=4cm, ∴AB= = (cm), 由题意得,AP= tcm,BQ=tcm, 则BP=(4 ﹣ t)cm, ∵PQ⊥BC, ∴∠PQB=90°, ∴∠PQB=∠ACB, ∴PQ AC, ,, ∴ = , ∴ , 解得:t=2, ∴当t=2时,PQ⊥BC. (2)解:作 于 , 于 ,如图, , , , , 为直角三角形, , 和 为等腰直角三角形, , , , 四边形 为矩形, , , , 在 中, , 在 中, ,四边形 为菱形, , , , (舍去). 的值为 . 【点拨】此题是相似形综合题,主要考查的是菱形的性质、等腰直角三角形的性质, 线段垂直平分线的性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键. 【变式1】已知,点 、 、 、 分别在正方形 的边 、 、 、 上. (1)如图1,当四边形 是正方形时,求证: ; (2)如图2,已知 , ,当 、 的大小有_________关系时,四边 形 是矩形; (3)如图3, , 、 相交于点 , ,已知正方形 的 边长为16, 长为20,当 的面积取最大值时,判断四边形 是怎样的四边 形?证明你的结论. 【答案】(1)见分析(2) (3)平行四边形,证明见分析 【分析】(1)利用平行四边形的性质证得 ,根据角角边证明 . (2)当 ,证得 , 是等腰直角三角形, ∠HEF=∠EFG=90°,即可证得四边形EFGH是矩形. (3)利用正方形的性质证得 为平行四边形,过点 作 ,垂足为点 ,交 于点 ,由平行线分线段成比例,设 , , ,则可表示 出 ,从而把△OEH的面积用x的代数式表示出来,根据二次函数求出最大值,则可得OE=OG,OF=OH,即可证得平行四边形. 解:(1)∵四边形 为正方形, ∴ , ∴ . ∵四边形 为正方形, ∴ , , ∴ , ∴ . 在 和 中, ∵ , , , ∴ . ∴ . ∴ ; (2) ;证明如下: ∵四边形 为正方形, ∴ ,AB=BC=AD=CD, ∵AE=AH,CF=CG,AE=CF, ∴AH=CG, ∴ , ∴EH=FG. ∵AE=CF, ∴AB-AE=BC-CF,即BE=BF, ∴ 是等腰直角三角形, ∴∠BEF=∠BFE=45°, ∵AE=AH,CF=CG, ∴∠AEH=∠CFG=45°, ∴∠HEF=∠EFG=90°, ∴EH∥FG, ∴四边形EFGH是矩形. (3)∵四边形 为正方形, ∴ . ∵ , ,∴四边形 为平行四边形. ∴ . ∴ . 过点 作 ,垂足为点 ,交 于点 , ∴ . ∵ , 设 , , ,则 , ∴ . ∴ . ∴当 时, 的面积最大, ∴ , , ∴四边形 是平行四边形. 【点拨】此题考查了正方形的性质,矩形的判定和平行四边形的性质与判定,平行线 分线段成比例定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,二次函数的最值,有 一定的综合性,解题的关键是熟悉这些知识并灵活运用. 【变式2】已知点 在正方形 的对角线 上,正方形 与正方形 有 公共点 .(1)如图1,当点 在 上, 在 上,求 的值为多少; (2)将正方形 绕 点逆时针方向旋转 ,如图2,求: 的值为多 少; (3) , ,将正方形 绕 逆时针方向旋转 , 当 , , 三点共线时,请直接写出 的长度. 【答案】(1)2(2) (3) 或 【分析】(1)根据题意可得 ,根据平行线分线段成比例即可求解; (2)根据(1)的结论,可得 ,根据旋转的性质可得 , 进而证明 ,根据相似三角形的性质即可求解; (3)分两种情况画出图形,证明△ADG∽△ACE,根据相似三角形的判定和性质以及 勾股定理即可得出答案. (1)解: 正方形 与正方形 有公共点 ,点 在 上, 在 上, 四边形 是正方形 (2)解:如图,连接 ,正方形 绕 点逆时针方向旋转 , , (3)解:①如图, , , , , , 三点共线, 中, , , 由(2)可知 , , . ②如图:由(2)知 ADG∽△ACE, △ ∴ , ∴DG= CE, ∵四边形ABCD是正方形, ∴AD=BC=8 ,AC= , ∵AG= AD, ∴AG= AD=8, ∵四边形AFEG是正方形, ∴∠AGE=90°,GE=AG=8, ∵C,G,E三点共线. ∴∠AGC=90° ∴CG= , ∴CE=CG+EG=8 +8, ∴DG= CE= . 综上,当C,G,E三点共线时,DG的长度为 或 . 【点拨】本题考查了平行线分线段成比例,相似三角形的性质与判定,正方形的性质, 勾股定理,旋转的性质,综合运用以上知识是解题的关键.类型三、位似 7.如图,在6×8的网格图中,每个小正方形边长均为1,点O和△ABC的顶点 均为小正方形的顶点. ⑴以O为位似中心,在网格图中作△A′B′C′,使△A′B′C′和△ABC位似,且位似比为 1:2 ⑵连接⑴中的AA′,求四边形AA′C′C的周长.(结果保留根号) 【答案】(1)见分析;(2) . 【分析】(1)利用位似图形的性质得出对应点位置即可得出答案; (2)利用勾股定理得出各边的长度即可得出答案. 解:⑴如图. (2)AA′=1,CC′=2. 在Rt△OA′C′中,OA′=1,OC′=2,得A′C′= , 在Rt OAC′中,OA=2,OC=4,得AC= , △ ∴四边形AA′C′C的周长= . 【点拨】此题主要考查了位似图形的画法以及勾股定理等知识,利用位似比得出对应 点位置是解题关键. 【变式一】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(2, 4),B(1,1),C(5,2).(1)以点B为位似中心,在网格内画出△ABC的位似△ABC ,使得△ABC 与△ABC的 1 1 1 1 位似比为2; (2)直接写出点A 的坐标和△ABC 的面积. 1 1 1 【答案】(1)见分析(2) ,22 【分析】(1) 以点B为位似中心,使得△ABC 与△ABC的位似比为2,延长BA到 1 1 A,使BA=2BA,延长BC到C ,使BC =2BC,再顺次连接即可; 1 1 1 1 (2)利用割补法求解可得. 解:(1)以点B为位似中心,使得△ABC 与△ABC的位似比为2,延长BA到A,使 1 1 1 BA=2BA,延长BC到C ,使BC =2BC,连接AC ,△ABC 为所求△ABC的位似图形; 1 1 1 1 1 1 1 (2)如图所示 : ; =48-12-6-8=22. 【点拨】此题考查了位似变换和三角形面积求法,正确得出对应点的位置是解题的关 键. 【变式二】如图, 在平面直角坐标系内,三个顶点的坐标分别为 , , (正方形网格中,每个小正方形的边长为1),以点 为位似中心,把 按相似比2:1放大,得到对应 .(1)请在第一象限内画出 ; (2)若以点 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出满足条件的点 的坐标. 【答案】(1)见分析(2) ; ; 【分析】(1)根据点 为位似中心, , , ,把 按相似比 2:1放大,得到对应 ,求出点 , , 的坐标,在网格中描点顺次连线即得; (2)设D(x,y),根据平行四边形的对角线互相平分与 , , ,得 到当AC为对角线时, x+2=1+5,y+1=2+3,推出x=4,y=4,得到 ;当BC是对角 线时,推出x+1=2+5,x=6,y+3=1+2,y=0,得到 ,当AB为对角线时,推出 x+5=1+2,x=-2,y+2=3+1,y=2,得到 . 解:(1)∵点 为位似中心, 按相似比2:1放大,得到对应 , ∴ , ∵ , , , ∴ (2,6), (4,2), (10,4), 在网格图中顺次连接各点得到 ,如图;(2)设D(x,y), ∵平行四边形的对角线互相平分,且 , , , ∴当AC为对角线时,AC中点的横坐标为 ,纵坐标为 ,BD中点的横坐标为 ,纵坐标为 , ∴x+2=1+5,y+1=2+3, ∴x=4,y=4, ∴ , 同理, 当BC是对角线时,x+1=2+5,x=6,y+3=1+2,y=0, ∴ , 当AB为对角线时,x+5=1+2,x=-2,y+2=3+1,y=2, ∴ , 综上, ; ; . 【点拨】本题主要考查了位似三角形,平行四边形,解决问题的关键是熟练掌握位似 三角形的定义及画法,平行四边形对角线的性质和线段中点坐标公式.