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2022年上海市15区中考数学一模考点分类汇编
专题 09 几何证明
一.解答题(共15小题)
1.(普陀区)已知:如图,在△ABC中,点D、E分别在边AC、BC上,BD=DC,BD•BC=
BE•AC.
(1)求证:∠ABE=∠DEB;
(2)延长BA、ED交于点F,求证: .
【分析】(1)由BD•BC=BE•AC得出 = ,BD=DC得出∠DBC=∠C,从而得出结论;
(2)根据(1)的结论和已知证明△FAD∽△FDB即可.
【解答】证明:(1)∵BD=DC,
∴∠DBC=∠C,
∵BD•BC=BE•AC,
∴ = ,
∴△ABC∽△DEB,
∴∠ABC=∠DEB,
即∠ABE=∠DEB;
(2)如图所示:
∵△ABC∽△DEB,
∴∠CAB=∠BDE,
∴∠FAD=∠FDB,
∵∠F=∠F,
∴△FAD∽△FDB,∴ = ,
∵∠ABE=∠DEB,
∴FB=FE,
又∵BD=DC,
∴ = .
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,关键是找到相似的三角形.
2.(崇明区)已知:如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为点D,E为边AC上
一点,联结BE交CD于点F,并满足BC2=CD•BE.
求证:(1)△BCE∽△ACB;
(2)过点C作CM⊥BE,交BE于点G,交AB于点M,求证:BE•CM=AB•CF.
【分析】(1)通过证明△BCD∽△EBC,可得∠CEB=∠CBD,可得结论;
(2)通过证明△BCE∽△ACB,△ACB∽△CDB,△CDM∽△BDF,可得 , ,
,可得结论.
【解答】证明:(1)∵BC2=CD•BE,
∴ ,
设 =k,
则BC=k•CD,BE=k•BC,
∴CE= = ×BC,BD= = ×CD,
∴ = ,
又∵∠ACB=∠CDB=90°,
∴△BCD∽△EBC,
∴∠CEB=∠CBD,
又∵∠ACB=∠BCE=90°,
∴△BCE∽△ACB;
(2)如图,∵△BCE∽△ACB,
∴ ,
∵∠CEB=∠CBA,
∴∠A=∠CBE,
∵∠A+∠ABC=90°=∠DCB+∠CBD,
∴∠A=∠DCB,
∴∠DCB=∠EBC,
∴CF=BF,
∵∠A=∠DCB,∠CDB=∠ACB=90°,
∴△ACB∽△CDB,
∴ ,
∵CM⊥BE,
∴∠ABE+∠CMD=90°=∠CMD+∠MCD,
∴∠MCD=∠ABE,
又∵∠CDB=∠CDM=90°,
∴△CDM∽△BDF,
∴ ,
∴ ,
∴BE•CM=AB•CF.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,灵活运用相似三角形的
性质是解题的关键.
3.(嘉定区)如图,已知正方形ABCD和正方形BEFG,点E在边BC上,点G在边AB的延长
线上,联结AE,并延长AE交CG于点K.
(1)求证:△ABE∽△CKE;
(2)如果CG与EF交于点H,求证:BE2=FH•AB.【分析】(1)由“SAS”可证△ABE≌△CBG,可得∠BAE=∠ECK,可得结论;
(2)通过证明△ABE∽△GFH,可得 ,可得结论.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CB,∠ABC=90°,
∵四边形BEFG是正方形,
∴FG=BG=BE,∠CBG=90°,
∴∠ABE=∠CBG=90°,
在△ABE和△CBG中,
,
∴△ABE≌△CBG(SAS),
∴∠BAE=∠ECK,
又∵∠AEB=∠CEK,
∴△ABE∽△CKE;
(2)由题意,得∠CEF=∠F=∠ABE=90°,
∴FG∥BC,
∴∠ECK=∠FGH,
∵∠BAE=∠ECK,
∴∠BAE=∠FGH,
∴△ABE∽△GFH,
∴ ,
∵FG=BE,
∴ ,
∴BE2=FH•AB.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,
灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
4.(宝山区)如图,已知△ABC和△DCE都是等边三角形,点B、C、E在同一直线上,联结
BD交AC边于点F.
(1)如果∠ABD=∠CAD,求证:BF2=DF•DB;(2)如果AF=2FC,S四边形ABCD =18,求S△DCE 的值.
【分析】(1)证明△ABF≌△CAD(ASA),由全等三角形的性质可得出BF=AD,证明
△ADF∽△BDA,由相似三角形的性质得出 ,则可得出结论;
(2)证明△DCF∽△BAF,由相似三角形的性质得出 = ,设S△DCF =x,则
S△ADF =S△BCF =2x,S△ABF =4x,由四边形ABCD的面积可得出x+2x+2x+4x=18,求出x=2,
求出三角形ABC的面积,证明△ABC∽△DCE,由相似三角形的性质得出 =
,则可得出结论.
【解答】(1)证明:∵△ABC和△DCE都是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=∠DCE=∠ACB=60°,
又∵∠ABD=∠CAD,
∴△ABF≌△CAD(ASA),
∴BF=AD,
∵∠ADF=∠BDA,∠ABD=∠CAD,
∴△ADF∽△BDA,
∴ ,
∴AD2=DF•BD,
∴BF2=DF•BD;
(2)解:∵∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACD=60°,
∴∠ACD=∠BAC,
∴AB∥CD,
∴△DCF∽△BAF,
∴ = ,
∴ , , ,
设S△DCF =x,则S△ADF =S△BCF =2x,S△ABF =4x,∵S四边形ABCD =18,
∴x+2x+2x+4x=18,
解得x=2,
∴S△ABF =8,S△BCF =4,
∴S△ABC =S△ABF +S△BCF =8+4=12,
∵△ABC和△DCE都是等边三角形,
∴△ABC∽△DCE,
∴ = ,
∴S△DCE = = ×12=3.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性
质,证明△DCF∽△BAF是解题的关键.
5.(杨浦区)已知,如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BCD,点E在边BC上,AE∥CD,
DE∥AB,过点C作CF∥AD,交线段AE于点F,联结BF.
(1)求证:△ABF≌△EAD;
(2)如果射线BF经过点D,求证:BE2=EC•BC.
【分析】(1)先证AB=AE,DE=DC,再证四边形ADCF是平行四边形,得出AF=CD,进
而得出AF=DE,再由平行线性质得∠AED=∠BAF,进而证得结论;
(2)通过证明△BEF∽△BCD,△DEF∽△BAF,可得 ,即可得结论.
【解答】证明:(1)∵AE∥CD,
∴∠AEB=∠BCD,
∵∠ABC=∠BCD,
∴∠ABC=∠AEB,
∴AB=AE,
∵DE∥AB,
∴∠DEC=∠ABC,∠AED=∠BAF,
∵∠ABC=∠BCD,
∴∠DEC=∠BCD,
∴DE=DC,∵CF∥AD,AE∥CD,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∴AF=CD,
∴AF=DE,
在△ABF和△EAD中,
,
∴△ABF≌△EAD(SAS);
(2)如图,连接FD,
∵射线BF经过点D,
∴点B,点F,点D三点共线,
∵AE∥DC,
∴△BEF∽△BCD,
∴ , ,
∵DE∥AB,
∴△DEF∽△BAF,
∴ ,
∴ ,
∵CD=AF,
∴ ,
∴BE2=EC•BC.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判
定和性质,利用相似三角形的性质得到线段的关系是解题的关键.
6.(松江区)已知:如图,梯形ABCD中,DC∥AB,AC=AB,过点D作BC的平行线交AC于
点E.
(1)如果∠DEC=∠BEC,求证:CE2=ED•CB;
(2)如果AD2=AE•AC,求证:AD=BC.【分析】(1)通过证明△DEC∽△CEB,可得 ,可得结论;
(2)通过证明△BCE∽△ACB,可得 ,由相似三角形的性质可得 ,可得
,通过证明△ADE∽△ACD,可得 = ,可得结论.
【解答】证明:(1)∵AC=AB,
∴∠ACB=∠ABC,
∵DC∥AB,
∴∠DCE=∠CAB,
∵DE∥BC,
∴∠DEC=∠BCE,
∵∠DEC=∠BEC,
∴∠DEC=∠BCE=∠BEC=∠ABC,
∴∠BAC=∠CBE=∠DCE,BE=BC,
∴△DEC∽△CEB,
∴ ,
∴CE2=DE•BE=DE•CB;
(2)∵∠BAC=∠CBE,∠ACB=∠BCE,
∴△BCE∽△ACB,
∴ ,
∵△DEC∽△CEB,
∴ ,∠CDE=∠BCE=∠CED=∠BEC,
∴ ,CD=CE,
∵AD2=AE•AC,
∴ ,
又∵∠DAE=∠DAC,
∴△ADE∽△ACD,∴ = ,
∴ ,
∴AD=BC.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,熟练运用相似三角形的判定是解题的关键.
7.(浦东新区)如图,在△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,∠B=∠ADE=30°,AC
与DE相交于点F,联结CE,点D在边BC上.
(1)求证:△ABD∽△ACE;
(2)若 = ,求 的值.
【分析】(1)根据相似三角形的判定定理得到△BAC∽△DAE,根据相似三角形的性质得到
,求得∠BAD=∠CAE,根据相似三角形的判定定理得到结论;
(2)根据相似三角形的性质和直角三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵∠ADE=∠DAE,∠B=∠ADE,
∴△BAC∽△DAE,
∴ ,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△BAD∽△CAE;
(2)解:∵△ABD∽△ACE,
∴ ,
∵∠DAE=90°,∠ADE=30°,
∴ = ,
∴ = • = =3,
∵△ADF∽△ECF,
∴ = =3.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质定理是解题的关键.
8.(徐汇区)如图,已知△ADE的顶点E在△ABC的边BC上,DE与AB相交于点F,∠FEA
=∠B,∠DAF=∠EAC.
(1)求证:AE2=AF•AB;
(2)求证: = .
【分析】(1)利用两个角相等证明△BAE∽△EAF,得 ,即可证明结论;
(2)首先证明△DAE∽△CAB,得 ,∠D=∠C,再证明△DAF∽△CAE,得
,等量代换即可.
【解答】证明:(1)∵∠FEA=∠B,∠BAE=∠EAF,
∴△BAE∽△EAF,
∴ ,
∴AE2=AF•AB,
(2)∵∠DAF=∠CAE,∠FAE=∠FAE,
∴∠DAE=∠CAF,
∵∠FEA=∠B,
∴△DAE∽△CAB,
∴ ,∠D=∠C,
∵∠DAF=∠EAC,
∴△DAF∽△CAE,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点评】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
9.(金山区)已知:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC=6,E是对角线BD上一点,DE
=4,∠BCE=∠ABD.
(1)求证:△ABD∽△ECB;
(2)如果AD:BC=3:5,求AD的长.
【分析】(1)先由AD∥BC得到∠ADB=∠EBC,然后由∠ABD=∠ECB得证
△ABD∽△ECB;
(2)先由AB=DC得到∠ABC=∠BCD,再由∠∠ABD=∠BCE得到∠DBC=∠DCE,从而
得到△DBC∽△DCE,然后利用相似三角形的性质求得BD的长,进而得到BE的长,再由
△ABD∽△ECB得到AD的长.
【解答】解:(1)∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠EBC,
又∵∠BCE=∠ABD,
∴△ABD∽△ECB.
(2)∵梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC=6,
∴∠ABC=∠BCD,
又∵∠BCE=∠ABD,
∴∠DBC=∠DCE
∵∠BDC=∠CDE,
∴△BDC∽△CDE,
∴ ,
∵DC=6,DE=4,
∴BD=9,
∴BE=5,
∵△ABD∽△ECB,
∴ ,
由AD:BC=3:5,设AD=3x,BC=5x,
∴ ,
解得:x= 或x=﹣ (舍),∴AD= .
【点评】本题考查了梯形的性质、相似三角形的判定与性质、平行线的性质,解题的关键是
熟练应用等量代换得证∠DBC=∠DCE.
10.(静安区)如图,边长为1的正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点Q、R分别
在边AD、DC上,BR交线段OC于点P,QP⊥BP,QP交BD于点E.
(1)求证:△APQ∽△DBR;
(2)当∠QED等于60°时,求 的值.
【分析】(1)利用正方形的性质可得∠QAP=∠BDR=45°,AC⊥BD,根据已知QP⊥BP,
利用同角的余角相等可得∠APQ=∠DBR,即可解答;
(2)由(1)可得△APQ∽△DBR,从而可得 = ,根据已知可得∠BEP=60°,设OE为
a,然后在Rt△OEP中,表示出OP= a,EP=2a,从而在Rt△BEP中求出BE=4a,进而
求出OB,然后进行计算即可解答.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC= AC,OB=OD= BD,AC=BD,∠QAP=∠BDR=45°,
∴∠BOC=∠DOC=90°,OA=OB,
∴∠OBP+∠OPB=90°,
∵QP⊥BP,
∴∠QPB=90°,
∴∠OPB+∠QPA=90°,
∴∠APQ=∠DBR,
∴△APQ∽△DBR;
(2)解:由(1)可得△APQ∽△DBR,
∴ = ,
∵∠QED=60°,
∴∠BEP=∠QED=60°,
∴∠OPE=90°﹣∠BEP=30°,
∴PE=2OE,OP= OE,设OE为a,
则EP=2a,OP= a,
在Rt△BEP中,BE= = =4a,
∴OB=BE﹣OE=4a﹣a=3a,
∴BD=2OB=6a,
∵OA=3a,OP= a,
∴AP=OA+OP=3a+ a,
∴ = = ,
∴ = .
【点评】本题考查了正方形的性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,
根据题目的已知条件并结合图形分析是解题的关键.
11.(虹口区)如图,在梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,BC=2AD,对角线AC与BD
交于点E.点F是线段EC上一点,且∠BDF=∠BAC.
(1)求证:EB2=EF•EC;
(2)如果BC=6,sin∠BAC= ,求FC的长.
【分析】(1)先由AD∥BC得到△EAD∽△ECB,从而得到 ,然后由∠BDF=
∠BAC、∠AEB=∠DEF得证△EAB∽△EDF,进而得到 ,最后得到结果;
(2)先利用条件得到AC、AB的长,然后利用BC=2AD得到AD、BD的长,再结合相似三
角形的性质得到EB、EC的长,进而得到EF的长和FC的长.
【解答】(1)证明:∵AD∥BC,
∴△EAD∽△ECB,
∴ ,即 ,
∵∠BDF=∠BAC,∠AEB=∠DEF,
∴△EAB∽△EDF,∴ ,
∴ ,
∴EB2=EF•EC.
(2)解:∵BC=6,sin∠BAC= = ,BC=2AD
∴AC=9,AD=3,
∵∠ABC=90°,AD∥BC,
∴∠BAD=90°,
∴AB= = =3 ,
∴BD= = =3 ,
∵△EAD∽△ECB,
∴ ,
∴EC= AC= ×9=6,EB= BD= ×3 =2 ,
∵EB2=EF•EC,即(2 )2=6EF,
∴EF=4,
∴FC=EC﹣EF=6﹣4=2.
【点评】本题考查了直角梯形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理,解题的关键是
熟知“8”字模型相似三角形的判定与性质.
12.(奉贤区)根据相似形的定义可以知道,如果一个四边形的四个角与另一个四边形的四个角
对应相等,且它们各有的四边对应成比例,那么这两个四边形叫做相似四边形.对应相等的
角的顶点叫做这两个相似四边形的对应顶点,以对应顶点为端点的边是这两个相似四边形的
对应边,对应边的比叫做这两个相似多边形的相似比.(我们研究的四边形都是指凸四边
形)
(1)某学习小组在探究相似四边形的判定时,得到如下两个命题,请判断它们是真命题还是
假命题(直接在横线上填写“真”或“假”)
①梯形的中位线将原梯形分成的两个小的梯形相似; 假 命题;
②有一个内角对应相等的两个菱形相似; 真 命题.
(2)已知:如图1,△ABC是以BC为斜边的等腰直角三角形,以BC为直角边作等腰直角三
角形BCD,再以BD为直角边作等腰直角三角形BDE求证:四边形ABDC与四边形CBED相
似.
(3)已知:如图2,在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,BE、CD相交于点F,点G
在AF的延长线上,联结BG、CG.如果四边形ADFE与四边形ABGC相似,且点A、D、F、E分别对应A、B、G、C.求证:AF•BF=AG•EF.
【分析】(1)根据相似多边形的定义,分别从对应边和对应角两个方面判断即可;
(2)由等腰直角三角形的性质可知,两个四边形符合相似四边形的定义;
(3)根据相似四边形对应角相等得,∠ADF=∠ABG,∠AEF=∠ACG,则CD∥BG,
BE∥CG,从而证明四边形BGCF是平行四边形,有BF=CG,再证明△EAF∽△CAG,则
,等量代换即可证明结论.
【解答】(1)解:①梯形的中位线将原梯形分成的两个小的梯形满足四个角对应线段,但边
不是对应成比例,所以原命题是假命题;
②有一个内角对应相等的两个菱形满足四个角线段,对应边成比例,所以是真命题,
故答案为:假,真;
(2)证明:由题意知,∠A=∠CBE=90°,∠ACD=∠CDE=135°,∠ABD=∠BCD=90°.
∠CDB=∠E=45°,
∴四边形ABDC与四边形CBED的四个角对应相等,
设AB=AC=x,则CD= x,BD=DE=2x,BE=2 x,
∴ ,
∴四边形ABDC与四边形CBED的四边对应成比例,
∴四边形ABDC与四边形CBED相似;
(3)证明:∵四边形ADFE与四边形ABGC相似,且点A、D、F、E分别对应A、B、G、C.
∴∠ADF=∠ABG,∠AEF=∠ACG,
∴CD∥BG,BE∥CG,
∴四边形BGCF是平行四边形,
∴BF=CG,
∵∠AEF=∠ACG,∠EAF=∠CAG,
∴△EAF∽△CAG,
∴ ,∴ ,
∴AF•BF=AG•EF.
【点评】本题是相似形综合题,主要考查了相似四边形的定义,等腰直角三角形的性质,平
行四边形的判定与性质,相似三角形的判定与性质等知识,读懂定义,紧扣定义中从边和角
两个方面进行考虑是解题的关键.
13.(青浦区)已知:如图,在四边形ABCD中,AC、BD相交于点E,∠ABD=∠CBD,DC2
=DE•DB.
(1)求证:△AEB∽△DEC;
(2)求证:BC•AD=CE•BD.
【分析】(1)根据已知条件先证明△DCE∽△DBC,可得∠DCE=∠DBC,进而可以证明结
论;
(2)结合(1)的结论证明△AED∽△BEC,可得∠ADE=∠BCE,再证明△BDA∽△BCE,
进而可得结论.
【解答】证明:(1)∵DC2=DE⋅DB,
∴ ,
∵∠CDE=∠BDC,
∴△DCE∽△DBC,
∴∠DCE=∠DBC,
∵∠ABD=∠DBC,
∴∠DCE=∠ABD,
∵∠AEB=∠DEC,
∴△AEB∽△DEC;
(2)∵△AEB∽△DEC,
∴ ,
∵∠AED=∠BEC,
∴△AED∽△BEC,
∴∠ADE=∠BCE,
∵∠ABD=∠DBC,
∴△BDA∽△BCE,∴ ,
∴BC•AD=CE•BD.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,解决本题的关键是得到△BDA∽△BCE.
14.(徐汇区)如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,射线CD交AB于点D,点E是CD上一
点,且∠AEC=∠ABC,联结BE.
(1)求证:△ACD∽△EBD;
(2)如果CD平分∠ACB,求证:AB2=2ED•EC.
【分析】(1)根据已知条件先证明△ADE∽△CDB,可得 ,因为∠ADC=∠EDB,
即可得证;
(2)结合(1)证明△EAB是等腰直角三角形,进而可得结论.
【解答】证明:(1)∵∠AEC=∠ABC,∠ADE=∠BDC,
∴△ADE∽△CDB,
∴ ,
又∵∠ADC=∠EDB,
∴△ACD∽△EBD;
(2)∵△ADE∽△CDB,
∴∠DCB=∠EAB,
∵△ACD∽△EBD,
∴∠ACD=∠EBD,
∵∠ACB=90°,
∴∠EAB+∠EBD=∠DCB+∠ACD=90°,
∴∠AEB=90°,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD=45°,
∴∠EBD=∠EAB=45°,
∴EA=EB,
∴△EAB是等腰直角三角形,
∴∠EAD=∠ACE,∠AED=∠CEA,
∵△AED∽△CEA,∴ = ,
∴AE2=ED•EC,
∵AE2+EB2=AB2,
∴2AE2=AB2,
∴AE2= AB2,
∴ AB2=ED•EC,
∴AB2=2ED•EC.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,
解决本题的关键是得到△EAB是等腰直角三角形.
15.(黄浦区)已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,过点D作DF∥CB,分别交AC、
AB点E、F,且满足AB•AF=DF•BC.
(1)求证:∠AEF=∠DAF;
(2)求证: = .
【分析】(1)根据DF∥CB,可得∠B=∠AFD,根据AB•AF=DF•BC.证明
△ABC∽△DAF,进而可以解决问题;
(2)由△DCE∽△FAE,可得 = ,所以 = ,再由△AFE∽△DFA,可得AF2
=EF•DF,由△AEF∽△ACB,得 = ,进而可得结论.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,DF∥CB,
∴四边形FBCD是平行四边形,
∴DC=FB,DF=CB,
∵AB•AF=DF•BC.
∴ = ,
∵DF∥CB,
∴∠B=∠AFD,∴△ABC∽△DAF,
∴∠ACB=∠DAF,
∵DF∥CB,
∴∠AEF=∠ACB,
∴∠AEF=∠DAF;
(2)证明:∵AB∥CD,
∴△DCE∽△FAE,
∴ = ,
∴ = ,
∴ = ,
∵∠AEF=∠DAF,∠AFE=∠DFA,
∴△AFE∽△DFA,
∴ = ,
∴AF2=EF•DF,
∴ = = = = ,
∵DF∥CB,
∴△AEF∽△ACB,
∴ = ,
∴ = .
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握相似三角形的判定与
性质,得到△AEF∽△ACB.