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专题 02 “8”字型
【基本模型】
①如图1,AB∥CD AOB∽△COD ;
⇔△ ⇔
②如图2,∠A=∠D AOB∽△DOC .
⇔△ ⇔
③模型拓展:如图,∠A=∠C AJB∽△CJD .
⇔△ ⇔
【例题精讲】
例1.如图,在平行四边形ABCD中,E为边AD的中点,连接AC,BE交于点F.若△AEF 的面积为2,
则△ABC的面积为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】C
【详解】∵平行四边形ABCD∴ ,AD=BC
∵E为边AD的中点
∴BC=2AE
∵
∴∠EAC=∠BCA
又∵∠EFA=∠BFC
∴△AEF∽△CBF
如图,过点F作FH⊥AD于点H,FG⊥BC于点G,
则 ,
∴ ,
∵△AEF的面积为2
∴
故选C.
例2.如图,在 ABCD中,AC、BD相交于点O,点E是OA的中点,联结BE并延长交AD于点F,如果
△AEF的面积是▱4,那么△BCE的面积是 3 6 .
【答案】36
1 1
【解析】∵在 ABCD中,AO= AC,∵点E是OA的中点,∴AE= CE,
2 3
▱AF AE 1
∵AD∥BC,∴△AFE∽△CBE,∴ = = ,
BC CE 3
∵S =4,S ( AF)2 1,
AEF △AEF = =
S BC 9
△ △BCE
∴S =36
BCE
△
例3.如图,在△ABC中,BC=6, ,动点P在射线EF上,BP交CE于点D,∠CBP的平分线交
CE于点Q,当CQ= CE时,EP+BP的值为( )
A.9 B.12 C.18 D.24
【答案】C
【详解】解:如图,延长EF交BQ的延长线于G.
∵ ,
∴EG∥BC,
∴∠G=∠GBC,
∵∠GBC=∠GBP,
∴∠G=∠PBG,
∴PB=PG,
∴PE+PB=PE+PG=EG,
∵CQ= EC,∴EQ=3CQ,
∵EG∥BC,∴△EQG∽△CQB,∴ = =3,
∵BC=6,∴EG=18,∴EP+PB=EG=18,故选:C.
例4.如图, , , 分别交 于点G,H,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵AB∥CD,∴ ,
∴A选项正确,不符合题目要求;
∵AE∥DF,∴∠CGE=∠CHD,∠CEG=∠D,
∴△CEG∽△CDH,
∴ ,∴ ,
∵AB∥CD,∴ ,∴ ,∴ ,∴ ,
∴B选项正确,不符合题目要求;
∵AB∥CD,AE∥DF,
∴四边形AEDF是平行四边形,∴AF=DE,
∵AE∥DF,∴ ,
∴ ;
∴C选项正确,不符合题目要求;
∵AE∥DF,
∴△BFH∽△BAG,
∴ ,
∵AB>FA,∴
∴D选项不正确,符合题目要求.
故选D.
【变式训练1】如图,在 中, , , ,点 为 上一点,连接 ,
为 上一点, 于点 ,当 时,求 的长.
【答案】
【详解】解:如解图,补成矩形 ,延长 交 于点 ,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴设 ,则 ,
又∵在矩形 中, ,
∴ ,∴ ,即 ,解得 .
∴ .
【变式训练2】如图,四边形ABCD和四边形ACED都是平行四边形,点R为DE的中点,BR分别交
AC、CD于点P、Q.(1)求证: PCQ∽ RDQ;(2)求BP:PQ:QR的值.
△ △
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】解:(1)∵ ,∴ .
又∵ .∴ .
(2)∵四边形 和四边形 都是平行四边形,
∴ , .∴ , .
又∵点 是 中点,∴ .
由(1)知 ,∴ ,∴ .
又∵ ,∴ .
【变式训练3】如图,在矩形 中, 分别为边 , 的中点, 与 , 分别交于点M,
N.已知 , ,则 的长为_________.【答案】
【详解】解:过点E作EH∥AD,交点BF于点G,交CD于点H,
由题意可知:EH∥BC,∴△BEG∽△BAF,∴ ,
∵AB=4,BC=6,点E为AB中点,F为AD中点,
∴BE=2,AF=3,∴ ,∴EG= ,
∵EH∥BC,∴△EGN∽△DFN,△EGM∽△CBM,
∴ , ,
∴ , ,即 , ,
∴ , ,
∵E为AB中点,EH∥BC,
∴G为BF中点,∴BG=GF= BF= ,
∴NG= = ,MG= BG= ,
∴MN=NG+MG= ,
故答案为: .【变式训练4】如图,在 中 , 、 分别是 、 的中点,动点 在射线 上, 交
于点 , 的平分线交 于点 ,当 时, _____.
【答案】12
【详解】如图,延长BQ交射线EF于点M
、 分别是 、 的中点, ,
平分 ,
, ,
由 得 ,
,即
故答案为:12.
【课后训练】
1.如图,△ABC中,AE交BC于点D,∠C=∠E,AD=3,DE=5,BD=4,则DC的长等于 .AD CD
【解析】∵∠ADC=∠BDE,∠C=∠E,∴△ADC∽△BDE,∴ = ,
BD DE
3 CD 15
∵AD=3,DE=5,BD=4,∴ = ,∴CD= ,
4 5 4
2.如图,一人站在两等高的路灯之间走动, 为人 在路灯 照射下的影子, 为人 在路灯
照射下的影子.当人从点 走向点 时两段影子之和 的变化趋势是( )
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.不变 D.先变短后变长再变短
【答案】C
【详解】解:连接DF,已知CD=EF,CD⊥EG,EF⊥EG,
∴四边形CDFE为矩形. ∴DF∥GH,∴
又AB∥CD,∴ .
设 =a,DF=b,∴ ,
∴ ∴ ∴GH= ,
∵a,b的长是定值不变,
∴当人从点 走向点 时两段影子之和 不变.
故选:C.3.如图在平行四边形ABCD中,E是CD的中点,F是AE的中点,CF交BE于点G,若 ,则
___.
【答案】2
【详解】解:延长CF、BA交于M,
∵E是CD的中点,F是AE的中点,
∴EF=AF,CE= DC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,DC=AB,
∴CE= AB,∠ECF=∠M,
在△CEF和△MAF中 ,
∴△CEF≌△MAF(AAS),∴CE=AM,
∵CE= AB,∴BM=3CE,
∵DC∥AB,
∴△CEG∽△MBG,∴ ,
∵BE=8,
∴ ,
解得:GE=2,
故答案为:2.
4.已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,在边AB的延长线上截取BE=AB,点F在AE的延长线上,
CE和DF交于点M,BC和DF交于点N,联结BD.
(1)求证:△BND∽△CNM;
(2)如果AD2=AB•AF,求证:CM•AB=DM•CN.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
而BE=AB,
∴BE=CD,
而BE∥CD,
∴四边形BECD为平行四边形,∴BD∥CE,
∵CM∥DB,∴△BND∽△CNM;
(2)∵AD2=AB•AF,∴AD:AB=AF:AD,而∠DAB=∠FAD,
∴△ADB∽△AFD,∴∠1=∠F,
∵CD∥AF,BD∥CE,
∴∠F=∠4,∠2=∠3,∴∠3=∠4,
而∠NMC=∠CMD,
∴△MNC∽△MCD,∴MC:MD=CN:CD,
∴MC•CD=MD•CN,而CD=AB,∴CM•AB=DM•CN.5.如图,已知D是BC的中点,M是AD的中点.求 的值.
【答案】
【详解】解法1:如图2,过点D作AC的平行线交BN于点H.
因为 .
所以 ,
所以 .
因为D为BC的中点,所以 .
因为 ,所以 ,
所以 .因为M为AD的中点,所以 .
所以 ,
所以 .
解法2:如图3,过点C作AD的平行线交BN的延长线于点H.
因为 ,所以 ,
所以 .
因为D为BC的中点,所以 .
因为M为AD的中点,所以 ,
所以 .
因为 ,
所以 ,
所以 .
解法3:如图4,过点A作BC的平行线交BN的延长线于点H.因为 ,所以 ,
所以 .
因为M为AD的中点,所以 ,所以 .
因为 ,所以 ,
所以 .
因为D为BC的中点,且 ,
所以 .
解法4:如图5,过点D作BN的平行线交AC于点H.
在 中,
因为M为AD的中点, ,
所以N为AH的中点,即 .
在 中,因为D为BC的中点, ,所以H为CN的中点,即 ,
所以 .
所以 .6.如图,在平行四边形 中,E为 边的中点,连接 ,若 的延长线和 的延长线相交于点
F.
(1)求证: ;
(2)连接 和 相交于点为G,若 的面积为2,求平行四边形 的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)24.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ , ,
∴ ,
∵点E为DC的中点,
∴ ,
在 和 中
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,点E为DC的中点,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ 的面积为2,∴ ,即 ,
∵
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
7.已知:如图,在 ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,点F在边AB上,BC2=BF•BA,
CF与DE相交于点G△.
(1)求证:DF•AB=BC•DG;
(2)当点E为AC中点时,求证:2DF•EG=AF•DG.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【详解】证明:(1)∵BC2=BF•BA,
∴BC:BF=BA:BC,而∠ABC=∠CBF,
∴ ,
∵DE∥BC,∴ ,
∴ ,
∴DF:BC=DG:BA,
∴DF•AB=BC•DG;
(2)作AH∥BC交CF的延长线于H,如图,
∵DE∥BC,
∴AH∥DE,
∵点E为AC的中点,为 的中位线,
∴AH=2EG,
∵AH∥DG,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即2DF•EG=AF•DG.
8.我们知道,三角形的三条中线一定会交于一点,这一点就叫做三角形的重心.重心有很多美妙的性质,
如:在线段比、面积比就有一些“漂亮”结论,利用这些性质可以解决三角形中的若干问题,请你利用重
心的概念完成如下问题:
(1)若 是 的重心(如图),连结 并延长交 于 ,证明: ;
(2)若 是 的一条中线(如图), 是 上一点,且满足 ,试判断 是 的重心吗?
如果是,请证明;如果不是,请说明理由;(3)若 是 的重心,过 的一条直线分别与 、 相交于 、 (均不与 的顶点重合)
(如图),求证: .
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析.
【详解】(1)证明:如图,连结 并延长交 于点 ,连结 .
∵点 是 的重心,
∴ 是 的中点, 是 的中点, 是 的中位线,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ∽ ,
∴ , ,
∴ .
(2)点 是 的重心.
证明:如图,作 的中线 ,与 边交于点 ,与 的另一条中线 交于点 ,则 是的重心,
根据(1)中的证明可知 ,
而由条件 ,点 与点 重合(是同一个点),
所以点 是 的重心.
(3)如图,分别过 、 、 、 作 的垂线,垂足分别为 、 、 、 ,
证明:∵ ,
∴ ∽ ,
∴ .
又∵ ,
∴ ∽ ,
∴ ,
∴ .
又在四边形 中可证 ,
∴ .
又∵ ,
∴ ∽ ,∴ .
∵点 是 的重心,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即原命题得证.
9.(1)如图,若 为 的内角平分线,请问: 成立吗?并说明你的理由.
(2)如图, 中, , , , 为 上一点且 , 交其内角角
平分线 与 .试求 的值.
【答案】(1)见解析;(2) .
【详解】(1)结论成立.理由如下:如图,过 点作 交 的延长线于点 .∵ , 平分 ,
∴ ,
∴ , ∽ ,
∴ ,
∴ .
(2)如图,连结 .
∵ 为 的内角角平分线, , ,
∴由(1)得, .
又∵ ,
∴ ,
∴
∴ .
∴ .
∴ ∽ .∴ .