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专题 12 相似三角形四种模型
通用的解题思路:
题型一:相似三角形基本模型(X字型)
【方法点拨】基本模型:
X字型(平行) 反X字型(不平行)
题型二:相似三角形基本模型(A字型)
【方法点拨】基本模型:
A字型(平行) 反A字型(不平行)
题型三:相似基本模型(K字型(一线三等角))
【方法点拨】基本模型:
如图1,∠B=∠C=∠EDF推出△BDE∽△CFD(一线三等角)
如图2,∠B=∠C=∠ADE推出△ABD∽△DCE(一线三等角)
如图3,特别地,当D时BC中点时:△BDE∽△DFE∽△CFD推出ED平分∠BEF,FD平分∠EFC.
题型四:相似三角形基本模型(旋转型(手拉手))
【方法点拨】基本模型:旋转放缩变换,图中必有两对相似三角形.
题型一:相似三角形基本模型(X字型)
1.(2024•韶关模拟)如图1是一张折叠型方桌子,图2是其侧面结构示意图,支架AD与CB交于点O,
测得AOBO50cm,CODO30cm.
(1)若CD40cm,求AB的长;
(2)将桌子放平后,两条桌腿叉开角度AOB106,求AB距离地面的高.(结果保留整数)(参考数值
sin370.60,cos370.80)
2.(2024•西安校级模拟)小明为了测量出一深坑的深度,采取如下方案:如图,在深坑左侧用观测仪AB
从观测出发点A观测深坑底部P,且观测视线刚好经过深坑边缘点E,在深坑右侧用观测仪CD从测出发点
C观测深坑底部P,且观测视线恰好经过深坑边缘点F ,点B,E,F ,D在同一水平线上.已知ABEF ,
CDEF,观测仪AB高2m,观测仪CD高1m,BE1.6m,FD0.8m,深坑宽度EF 8.8m,请根据以
上数据计算深坑深度多少米?3.(2024•常州模拟)图1是凸透镜成像示意图,蜡烛AC发出的光线CE 平行于直线AB,经凸透镜MN 折
射后,过焦点F ,并与过凸透镜中心O的光线CO交于点D,从而得到像BD.其中,物距AOu,像距BOv,
焦距OF f ,四边形AOEC 是矩形,DB AB,MN AB.
(1)如图2,当蜡烛AC在离凸透镜中心一倍焦距处时,即u f ,请用所学的数学知识说明此时“不成
像”;
(2)若蜡烛AC的长为5cm,物距u15cm,焦距 f 10cm,求像距v和像BD的长.
4.(2023•浉河区校级三模)综合与实践
莹莹复习教材时,提前准备了一个等腰三角形纸片ABC,如图,AB AC 5,BC 6.为了找到重心,
以便像教材上那样稳稳用笔尖顶起,她先把点B与点C重叠对折,得折痕AE,展开后,她把点B与点A
重叠对折,得折痕DF,再展开后连接CD,交折痕AE于点O,则点O就是ABC 的重心.
教材重现:
如图415,用铅笔可以支起一张均匀的三角形卡片.你知道怎样确定这个点的位置吗?
在三角形中,连接一个顶点与它对边中点的线段,叫做这个三角形的中线(median).如图
416,AE是ABC 的BC边上的中线.让我们先看看三角形的中线有什么特点.
? ????
(1)初步观察:
连接AF ,则AF 与BF 的数量关系是: ;
(2)初步探究:
请帮助莹莹求出AOC的面积;
(3)猜想验证;
莹莹通过测量惊奇地发现OA2OE ,CO2OD.她的发现正确吗?请说明理由;
(4)拓展探究:
莹莹把AFC 剪下后得△AFC,发现可以与ABF拼成四边形,且拼的过程中点A不与点A重合,
直接写出拼成四边形时OA的长.5.(2023•南关区四模)如图,AB是 O的直径,OA3.动点P从点A出发,在 O上沿顺时针方向运
动到终点B,速度为每秒个单位.同时动点Q从点B出发,在 O上沿顺时针方向运动,速度为每秒3
个单位.当点P到达终点时,点Q也随之停止运动.连结OP、OQ.设点P的运动时间为t秒.
(1) O的周长为 ;
(2)当点P与点Q重合时,求AP所在的扇形的面积;
(3)当OPOQ时,求t的值;
(4)作半径OP的垂直平分线交 O于点M 、N,连结PQ.当PQ将线段MN 分成1:2的两部分时,直接
写出t的值.6.(2023•海曙区校级三模)如图1,在菱形 ABCD中,AB2 5,点P是对角线BD上的动点, O是
1
PAB的外接圆,tanDBC ,设 O的半径为r ,BPx.
2
(1)如图2,当PAPB时,求证:BC是 O切线;
(2)延长AP交射线BC于点Q.
①如图3,若BP为 O直径,求CQ的长;
AP
②如图4,若点O、A、D三点共线,求 的值;
PQ
(3)当0x4时,直接写出r 与x的函数关系式: .7.(2024•庐江县一模)已知:如图,DAB和EBC 中,DADB,EBEC,ADBBEC,且点A、
B、C在一条直线上,联结AE、ED,AE与BD交于点F .
(1)求证:DFBC BFAB;
DF
(2)若DF CE ,求 的值.
BD
8.(2024•镇海区校级二模)四边形 ABCD内接于 O, AC是 O的直径,连结 BD交 AC于点G,
AF BD,垂足为E.
(1)如图1,若AF 交BC于点F .
①求证:BAF CAD;
4
②若 O的直径为10,cosBCA ,BF:CG3:5,求AF 的长.
5(2)如图2,若AF 交CD于点F ,连结OD,若OD//AB,AE 5,DF 2CF,求 O的直径.
9.(2023•谷城县模拟)在ABC 和EDB中,C EBD90,BAC BED,点D在线段AC
上.
(1)【特例证明】如图(1),当30时,ED AB,证明:AE AC;
(2)【类比探究】如图(2),当30,点D是线段AC上任一点时,证明:
①BDF∽EAF ;
②AE AC;
AF 3
(3)【拓展运用】如图(3),当45时, ,AE 12,求BC长.
BF 510.(2023•深圳模拟)(1)【探究发现】如图①,已知四边形ABCD是正方形,点E为CD边上一点(不与
端点重合),连接BE ,作点D关于BE 的对称点D,DD的延长线与BC的延长线交于点F ,连接BD,
DE.
①小明探究发现:当点E在CD上移动时,BCEDCF .并给出如下不完整的证明过程,请帮他补充完
整.
证明:延长BE 交DF于点G.
②进一步探究发现,当点D与点F 重合时,CDF .
(2)【类比迁移】如图②,四边形ABCD为矩形,点E为CD边上一点,连接BE ,作点D关于BE 的对称
点D,DD的延长线与BC的延长线交于点F ,连接BD,CD,DE.当CDDF ,AB2,BC 3
时,求CD的长;
(3)【拓展应用】如图③,已知四边形ABCD为菱形,AD 3,AC 2,点F 为线段BD上一动点,将
线段AD绕点A按顺时针方向旋转,当点D旋转后的对应点E落在菱形的边上(顶点除外)时,如果DF EF ,
请直接写出此时OF 的长.11.(2023•罗湖区二模)如图 1,已知:ABC 内接于圆O, AB AC,连接 AO并延长,交BC于点
D.
(1)求证:ADBC;
(2)如图 2,过点 B作 BE AC于点 E,交圆O于点 F ,交 AD于点G,连接 AF 、CF ,求证:
AG AF;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接DE,CF 5,AF 3 5 ,求DE的长.题型二:相似三角形基本模型(A字型)
1.(2023•无锡)如图,AB是 O的直径,FD为 O的切线,CD与AB相交于点E.DF //AB,交CA
的延长线于点F ,CF CD.
(1)求F 的度数;
(2)若DEDC 8,求 O的半径.
2.(2024•武威一模)已知:如图,点D在三角形ABC的边AB上,DE交AC于点E,ADEB,点F
在AD上,且AD2 AFAB.
AD AE
求证:(1) ;
AB AC
(2)AEF∽ACD.
3.(2024•武汉模拟)如图, O是ABC的外接圆,AB AC,DA,DC是 O的切线,切点分别为A,
C.
(1)求证:ABC∽DAC;
CD 3 BP
(2)连接OD,与AC交于点P,连接BP,BD,若 ,求 的值.
BC 4 BD4.(2024•巴彦县一模)为了加强视力保护意识,欢欢想在书房里挂一张测试距离为5m的视力表,但两面
墙的距离只有3m.在一次课题学习课上,欢欢向全班同学征集“解决空间过小,如何放置视力表问题”的
方案,其中甲、乙两位同学设计方案新颖,构思巧妙.
甲 乙
图例
方案 如图①是测试距离为5m的大视力表,可以用使用平面镜成像的原理来解决
硬纸板制作一个测试距离为3m的小视力表 房间小的问题.如图,在相距
②.通过测量大视力表中“E”的高度(BC 3m的两面墙上分别悬挂视力
的长),即可求出小视力表中相应的“E” 表(AB)与平面镜(MN),由平
的高度(DF 的长) 面镜成像原理,作出了光路图,
通过调整人的位置,使得视力
表 AB的上、下边沿 A,B发
出的光线经平面镜MN 的上下边沿反射后射入人眼C处,通
过测量视力表的全长(AB)就
可以计算出镜长MN
(1)甲生的方案中如果大视力表中“E”的高是3.5cm,那么小视力表中相应“E”的高是多少?
(2)乙生的方案中如果视力表的全长为0.8m,请计算出镜长至少为多少米.
5.(2024•汝南县一模)某“综合与实践”小组开展测量本校旗杆高度的实践活动.他们制订了测量方案,
并利用课余时间完成了实地测量,测量报告如下.
课题 测量旗杆的高度
成员 组长:
组员:,,
测量 皮尺,标杆
工具
测量 说明:在水平地面上直立一根标杆EF ,观
示意 测者沿着直线BF 后退到点D,使眼睛C、
图 标杆的顶端E、旗杆的顶端A在同一直线上.
测量 观测者与标杆的距离DF 观测者与旗杆的距离DB 标杆EF 的长 观测者的眼睛离地面
数据 的距离CD
1m 18m 2.4m 1.6m
问题 如图,过点C作CH AB于点H ,交EF 于点G.
解决
请根据以上测量结果及该小组的思路.求学校旗杆AB的高度.6.(2024•雁塔区校级二模)阳光明媚的一天实践课上,亮亮准备用所学知识测量教学楼前一座假山AB的
高度,如图,亮亮在地面上的点F 处,眼睛贴地观察,看到假山顶端A、教学楼顶端C在一条直线上.此
时他起身在F 处站直,发现自己的影子末端和教学楼的影子末端恰好重合于点G处,测得FG2米,亮亮
的身高EF 为1.6米.假山的底部B处因有花园围栏,无法到达,但经询问和进行部分测量后得知,BF 9
米,点D、B、F 、G在一条直线上,CDDG,ABDG,EF DG,已知教学楼CD的高度为16米,
请你求出假山的高度AB.
7.(2024•锦江区模拟)如图,为了测量山坡的护坡石坝坝顶C与坝脚B之间的距离,把一根长为6米的竹
竿AC斜靠在石坝旁,量出竿长1米处距离地面的高度为0.6米,又测得石坝与地面的倾斜角为72.求
石坝坝顶 C与坝脚 B之间的距离.(结果精确到 0.1m,参考数据: sin720.95, cos720.31,
tan723.08)
8.(2024•西安校级模拟)为了测量物体AB的高度,小小带着工具进行测量,方案如下:如图,小小在C
处放置一平面镜,她从点C沿BC后退,当退行2米到D处时,恰好在镜子中看到物体顶点A的像,此时
测得小小眼睛到地面的距离ED为1.5米;然后,小小在F 处竖立了一根高1.8米的标杆FG,发现地面上的点H 、标杆顶点G和物体顶点A在一条直线上,此时测得FH 为2.6米,DF为3.5米,已知ABBH ,
EDBH ,GF BH ,点B、C、D、F 、H 在一条直线上.请根据以上所测数据,计算AB的高度.
9.(2024•西安校级四模)每到三月就会让人想起那句:“西湖美景,三月天哪”,雷峰塔是杭州西湖的标
志性景点,为了测出雷峰塔的高度,初三学生小白设计出了下面的测量方法:已知塔前有一4米高的小树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BD57米,D、E之间有一个花圃无法
测量,然后在E处放置一个平面镜,沿BE 后退.退到G处恰好在平面中看到树顶C的像,此时EG2.4
米,测量者眼睛到地面的距离FG为1.6米,求出塔高AB.
10.(2024•盐城模拟)《海岛算经》是我国魏晋时期的著名数学家刘徽所撰,该书研究的对象全是有关高与
距离的测量,因首题测算海岛的高、远,故而书名由此而来,它是中国最早的一部测量数学著作,亦为地
图学提供了数学基础.书中第四题为:今有望深谷,偃距岸上,令勾高六尺,从勺端望谷底,入下股九尺一寸,又设重矩于上,其矩间相去三丈(30尺),更从勺端望谷底,入上股八尺五寸,问谷深几何?大致译
文如下:现在要测量谷的深度AK,拿一个高AG为6尺的“矩尺” (GAH)仰放在岸上,从G处望向谷
底LK(H 在LG上),下股AH 为9.1尺,在KA的延长线上重新放置“矩尺” (EBC),其中BE AG6
尺, AB30尺,从 E处望向谷底 LK(C在 LE上),下股 BC为 8.5 尺,求谷 AK的深度.(已知
GAH 90、EBC 90、AKL90)
11.(2024•河南一模)“度高者重表,测深者累矩,孤离者三望,离而又旁求者四望.触类而长之,则虽幽
遐诡伏,靡所不入”就是说,使用多次测量传递的方法,就可以测量出各点之间的距离和高度差.
——刘徽《九章算术注序》
某市科研考察队为了求出某海岛上的山峰AB的高度,如图,在同一海平面的D处和F 处分别树立标杆CD
和EF ,标杆的高都是5.5米,DF两处相隔80米,从标杆CD向后退11米的G处,可以看到顶峰A和标
杆顶端C在一条直线上;从标杆EF 向后退13米的H 处,可以看到顶峰A和标杆顶端E在一条直线上.求
山峰AB的高度及它和标杆CD的水平距离.
注:图中各点都在一个平面内.
12.(2023•益阳)如图,在RtABC中,ACB90,AC BC,点D在边AC上,将线段DA绕点D按
顺时针方向旋转90得到DA,线段DA交AB于点E,作AF AB于点F ,与线段AC交于点G,连接
FC,GB.(1)求证:ADE△ADG;
(2)求证:AFGB AGFC;
1
(3)若AC 8,tanA ,当AG平分四边形DCBE的面积时,求AD的长.?
2
13.(2024•沭阳县校级模拟)图形的旋转变换是研究数学相关问题的重要手段之一,小华和小芳对等腰直
角三角形的旋转变换进行了研究.如图①,已知ABC 和ADE均为等腰直角三角形,点D,E分别在线
段AB,AC上,且C AED90.
(1)观察猜想小华将ADE绕点 A逆时针旋转,连接BD,CE ,设BD的延长线交CE 于点F ,如图②,
当点E与点F 重合时:
BD
① 的值为 ;
CE
②BFC的度数为 度;
(2)类比探究:如图③,小芳在小华的基础上继续旋转ADE,连接BD,CE ,(1)中的两个结论是否仍
然成立?请说明理由;
(3)拓展延伸:若 AEDE 2, AC BC 10 ,当CE 所在的直线垂直于 AD时,直接写出BD的
长.
14.(2024•镇海区校级二模)四边形 ABCD内接于 O, AC是 O的直径,连结BD交 AC于点G,
AF BD,垂足为E.(1)如图1,若AF 交BC于点F .
①求证:BAF CAD;
4
②若 O的直径为10,cosBCA ,BF:CG3:5,求AF 的长.
5
(2)如图2,若AF 交CD于点F ,连结OD,若OD//AB,AE 5,DF 2CF,求 O的直径.
15.(2024•黄埔区一模)如图,在矩形 ABCD和矩形 AGFE中, AD4, AE2, AB 3AD,
AG 3AE.矩形AGFE绕着点A旋转,连接BG,CF ,AC,AF .
(1)求证:ABG∽ACF ;
(2)当CE 的长度最大时,
①求BG的长度;
②在ACF内是否存在一点P,使得CP AP 3PF的值最小?若存在,求CP AP 3PF的最小值;若
不存在,请说明理由.题型三:相似基本模型(K字型(一线三等角))
1.(2022•郴州)如图1,在矩形ABCD中,AB4,BC 6.点E是线段AD上的动点(点E不与点A,
D重合),连接CE ,过点E作EF CE ,交AB于点F .
(1)求证:AEF∽DCE;
(2)如图2,连接CF ,过点B作BGCF ,垂足为G,连接AG.点M 是线段BC的中点,连接GM .
①求AGGM 的最小值;
②当AGGM 取最小值时,求线段DE的长.
2.(2024•太白县一模)为完成社会实践活动,晓玲打算去测量大雁塔南广场上伫立着的玄奘雕塑.晓玲自
制了一个矩形纸板CDEF ,按如图所示在地面固定纸板,使得雕塑顶端A在DC的延长线上,并在顶点C
处悬挂一个铅锤 M ,恰好交 DE于点 M ,测得点 C到雕塑 AB的距离 CH 为 6m, CD0.5m,
DM 0.6m,点C到地面BE 的距离为1m,AB//CM ,ABBE,CH AB于点H ,所有点都在一个平
面内,请求出玄奘雕塑的高AB.3.(2023•武昌区模拟)【问题背景】(1)如图1,点B,C,D在同一直线上,BACED,求证:
ABC∽CDE;
【问题探究】(2)在(1)条件下,若点C为BD的中点,求证:AC2 ABAE;
【拓展运用】(3)如图2,在ABC 中,BAC 90,点O是ABC 的内心、若OA2 2,OB 2OC,
则BC的长为 .
4.(2023•灞桥区校级四模)问题提出:(1)如图①,在等边ABC 中, AB9,D为BC三等分点
(BDCD),连接AD,在AD右侧作ADE60,求AE的长;
问题解决:(2)如图②,在矩形场地ABCD中,AB300米,BC 400米,AC为对角线,现在要在BC
边上设置一个门,在AC上安装一个扫描仪器,该扫描仪的范围为(即BEF ),经过测试将扫描范围
3
设置为sin 时,效果最佳,以A、F 、C、D四点为顶点搭建一个帐篷,则将扫描仪E放置距离C多
5
长距离时,四边形AFCD面积最大,最大面积为多少?5.(2022•赤峰)同学们还记得吗?图①,图②是人教版八年级下册教材“实验与探究”中我们研究过的两
个图形.受这两个图形的启发,数学兴趣小组提出了以下三个问题,请你回答:
【问题一】如图①,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O又是正方形ABCO的一个顶点,OA 交AB
1 1 1 1
于点E,OC 交BC于点F ,则AE与BF 的数量关系为 ;
1
【问题二】受图①启发,兴趣小组画出了图③:直线m、n经过正方形ABCD的对称中心O,直线m分别
与AD、BC交于点E、F ,直线n分别与AB、CD交于点G、H ,且mn,若正方形ABCD边长为8,
求四边形OEAG的面积;
【问题三】受图②启发,兴趣小组画出了图④:正方形CEFG的顶点G在正方形ABCD的边CD上,顶点E
在BC的延长线上,且BC 6,CE2.在直线BE 上是否存在点P,使APF为直角三角形?若存在,求
出BP的长度;若不存在,说明理由.6.(2024•滨海县一模)【感知】如图①,在正方形 ABCD中,E为 AB边上一点,连结DE,过点E作
EF DE交BC于点F .易证:AED∽BFE.(不需要证明)
【探究】如图②,在矩形ABCD中,E为AB边上一点,连结DE,过点E作EF DE交BC于点F .
(1)求证:AED∽BFE.
(2)若AB10,AD6,E为AB的中点,求BF 的长.
【应用】如图③,在ABC 中,ACB90,AC BC,AB4.E为AB边上一点(点E不与点A、B
重合),连结CE ,过点E作CEF 45交BC于点F .当CEF为等腰三角形时,BE 的长为 .
7.(2023•武汉模拟)点C在AB的延长线上,且DABDBE.
(1)如图(1),若C A,求证:DAB∽BCE;
CE
(2)如图(2),若CE//AD,C 45,若AD 2AB,则 的值为 ;(直接写出)
BC
AB
(3)如图(3),连接AE,若DAB∽DBE, 2,求证:AE2BD.
AD8.(2023•榆次区一模)问题情境:
在综合实践课上,同学们以“正方形的旋转”为主题开展活动.如图①,四边形ABCD和四边形EFGH都
是正方形,边长分别是 12 和 13,将顶点 A与顶点E重合,正方形EFGH绕点 A逆时针方向旋转,连接
BF ,DH .
初步探究:
(1)试猜想线段BF 与DH 的关系,并加以证明;
问题解决:
(2)如图②,在正方形EFGH的旋转过程中,当点F 恰好落在BC边上时,连接CG,求线段CG的长;
(3)在图②中,若FG与DC交于点M ,请直接写出线段MG的长.
?9.(2023•商丘二模)综合与实践
【动手操作】如图①,四边形ABCD是一张矩形纸片,AB6,AD5.先将矩形ABCD对折,使BC与AD
重合,折痕为MN ,沿MN 剪开得到两个矩形.矩形AMND保持不动,将矩形MBCN绕点M 逆时针旋转,
点N的对应点为N.
【探究发现】(1)如图②,当点C与点D重合时,MN交AD于点E,BC交MN 于点F ,此时两个矩形
重叠部分四边形MEDF的形状是 ,面积是 ;
(2)如图③,当点N落在AD边上时,BC恰好经过点N,NC与DN 交于点G,求两个矩形重叠部分四
边形MNGN 的面积;
【引申探究】(3)当点N落在矩形AMND的对角线MD所在的直线上时,直线NC与直线DN 交于点G,
请直接写出线段DG的长.10.(2023•金山区二模)如图,已知在ABC 中,AB AC,点D是边BC中点,在边AB上取一点E,使
得DE DB,延长ED交AC延长线于点F .
(1)求证:ACDF;
(2)设AC的中点为点O,
①如果CD为经过A、C、D三点的圆的一条弦,当弦CD恰好是正十边形的一条边时,求CF:AC的值;
3
② M 经过C、D两点,联结OM 、MF,当OFM 90,AC 10,tanA 时,求 M 的半径长.
411.(2024•钟楼区校级模拟)在同一平面内,具有一条公共边且不完全重合的两个全等三角形,我们称这
两个三角形叫做“共边全等”.
(1)下列图形中两个三角形不是“共边全等”是 ;
1
(2)如图1,在边长为6的等边三角形ABC中,点D在AB边上,且AD AB,点E、F 分别在AC、BC
3
边上,满足BDF 和EDF 为“共边全等”,求CF 的长;
(3)如图2,在平面直角坐标系中,直线y3x12分别与直线yx、x轴相交于A、B两点,点C是OB
的中点,P、Q在AOB的边上,当以P、B、Q为顶点的三角形与PCB “共边全等”时,请直接写出
点Q的坐标.12.(2023•梁溪区校级二模)如图,以矩形OABC 的顶点O为坐标原点,OA所在直线为x轴,OC所在直
线为 y轴,建立平面直角坐标系,已知OA3,OC 4,将矩形OABC 绕点O逆时针方向旋转(
0180 )得到矩形ODEF.
(1)当点E恰好落在y轴上时,如图1,求点E的坐标;
(2)当点D恰好落在矩形OABC 的对角线上时,求点E的坐标;
(3)在旋转过程中,点 M 是直线OD与直线 BC的交点,点 N是直线 EF 与直线 BC的交点,若
1
BM BN ,请直接写出点N的坐标.
2
题型四:相似三角形基本模型(旋转型(手拉手))
1.(2024•新都区模拟)如图,已知矩形ABCD和矩形AEFG共用顶点A,点E在线段BD上,连接EG,DG,
AB AE
且 .
AD AG
(1)求证:ABEADG;
1
(2)若AB 3,AD 15 ,BE BD,求EG的长.
32.(2023•平遥县二模)(1)【问题呈现】如图1,ABC 和ADE都是等边三角形,连接BD,CE .请判
断BD与CE 的数量关系: .
(2)【类比探究】如图2,ABC 和ADE都是等腰直角三角形,ABC ADE90.连接BD,CE .请
写出BD与CE 的数量关系: .
AB AD 3
(3)【拓展提升】如图3,ABC 和ADE都是直角三角形,ABC ADE90,且 .连
BC DE 4
接BD,CE .
BD
①求 的值;
CE
②延长CE 交BD于点F ,交AB于点G.求sinBFC的值.3.(2023•山阴县模拟)在学习镜面反射后,小明知道了当入射光线与镜面垂直时,反射光线将与入射光线
重合,沿原路返回.他利用此现象设计了一个测量物体高度的工具.
项目 图例 说明
测量工具横截面图 直角三角形ABC中,ACB90,AB2AC 2米,点O为AB
的中点,在点O处固定一面平面镜,矩形ACED为支架,在支架
底部安装轮子,方便移动,支架的高度(包含轮子的高度)
CE 0.5米.
测量示意图 在建筑物MN 的顶端N处安装红外线灯以及一块白色纸板,纸板
大小忽略不计,将测高工具放置在与建筑物同一平面上,在地面
ME上移动工具,当红外线灯照射到点O处,且反射光线落在白
色纸板上(ON AB)时,停止移动测高工具.
待测数据 DM 的长
在一次实际测量过程中,小明测得测高工具与建筑物的水平距离DM 5.5米,请计算建筑物MN 的高度(结
果精确到0.1米,参考数据 31.73).4.(2023•海城市校级三模)已知:点C、A、D在同一条直线上,ABC ADE,线段BD、CE 交
于点M .
(1)如图1,若AB AC,AD AE
①问线段BD与CE 有怎样的数量关系?并说明理由;
②求BMC的大小(用表示);
(2)如图 2,若 ABBC kAC, ADEDkAE,则线段 BD与CE 的数量关系为 ,BMC
(用表示);
(3)在(2)的条件下,把ABC绕点A逆时针旋转180,在备用图中作出旋转后的图形(要求:尺规作
图,不写作法,保留作图痕迹),连接EC并延长交BD于点M .则BMC (用表示).5.(2023•市中区校级四模)[问题提出]如图1,在等边ABC 内部有一点P,PA3,PB4,PC 5,
求APB的度数.
[数学思考]当图形中有一组邻边相等时,通过旋转可以将分数的条件集中起来解决问题.
[尝试解决]将APC绕点A逆时针旋转60,得到△APB,连接PP,则APP为等边三角形.
PPPA3,又 PB4,PC 5,PP2 PB2 PC2.
△BPP为 三角形,
APB的度数为 .
[类比探究]如图 2,在 ABC中, BAC 90, AB AC,其内部有一点 P,若 PA2, PB1,
PC 3,求APB的度数.
[联想拓展]如图 3,在ABC 中,BAC 90,BCA30,其内部有一点P,若PA3,PB2,
PC 4 3,求APB的度数.6 .(2023 •江汉区校级模拟)如图, ABC 和 ADE都是直角三角形, ABC ADE90,
BAC DAE .
(1)如图1,证明:ABD∽ACE;
(2)如图2,延长DB,EC交于点G,O是AE的中点,连接GO,证明:OGOE;
(3)如图3,若AD2AB4,BAC 60,ADE绕点A旋转,当点B、C、E共线时,直接写出BD
的长 .7.(2023•亳州二模)如图1,在ABD和ACE中,BADCAE,ABDACE.
(1)①求证:ABC∽ADE;
②若AB AC,试判断ADE的形状,并说明理由;
(2)如图 2,旋转 ADE,使点 D落在边 BC上,若 BAC DAE90, BADE.求证:
CE BC.
8.(2024•邳州市校级一模)(1)问题发现:
如图1,ACB和DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE .
①线段AD,BE 之间的数量关系为 ;
②AEB的度数为 .
(2)拓展探究:
如图2,ACB和AED均为等腰直角三角形,ACBAED90,点B,D,E在同一直线上,连接
BD
CE ,求 的值及BEC的度数;
CE
(3)解决问题:
如图3,在正方形ABCD中,CD 10,若点P满足PD 2,且BPD90,请直接写出点C到直线BP
的距离.9.(2023•开阳县模拟)【特例感知】
(1)如图①,AOB和COD是等腰直角三角形,AOBCOD90,点C在OA上,点D在BO的延
长线上,连接AD,BC,写出图中一对你认为全等的三角形 ;
【类比迁移】
(2)如图②,将图1中的COD绕着点O顺时针旋转(0a90),那么第(1)问的结论是否仍然成立?
如果成立,证明你的结论;如果不成立,说明理由.
【方法运用】
(3)如图③,若AB6,点C是线段AB外一动点,AC 3,连接BC.若将CB绕点C顺时针旋转90得
到CD,连接AD,AD是否有最小值,若有请求出最小值;若没有,请说明理由.10.(2023•获嘉县模拟)在RtABC中,ABC 90,ABnBC ,P为AB上的一点(不与端点重合),
过点P作PM AB交AG于点M ,得到APM .
(1)【问题发现】如图1,当n1时,P为AB的中点时,CM 与BP的数量关系为 ;
(2)【类比探究】如图2,当n2时,APM 绕点A顺时针旋转,连接CM ,BP,则在旋转过程中CM
与BP之间的数量关系是否发生变化?请说明理由;
(3)【拓展延伸】在(2)的条件下,已知AB4,AP2,当APM 绕点A顺时针旋转至B,P,M 三
点共线时,请直接写出线段BM 的长.
11.(2023•顺城区三模)如图,ABC 是等边三角形,将线段BC绕点B旋转(0180),得到线段BD,
连接CD,ABD的角平分线交直线CD于点E,连接AE.
(1)如图1,当060时,猜想线段AE,BE ,CD三条线段之间的数量关系,请直接写出你的猜想;
(2)如图2,当60120时,(1)中的结论是否成立?若成立,请完成证明,若不成立,请写出正确
的结论并说明理由;
(3)若AB3 6,ABD30时,请直接写出BE 的长.12.(2023•郴州模拟)如图1,在RtABC中,A90,AB9,AC 12,点D是AB上一点(不与点
A,B重合),作DE//BC,交AC于点E.如图2,把ADE绕点 A顺时针旋转度(090),连接
BD,BE ,CE .在ADE旋转过程中,完成以下问题,:
(1)如图2,求证:ADB∽AEC;
GF
(2)如图3,若点F ,H ,G分别是DE,BC,BE 的中点,求 的值;
GH
(3)如图2,若AD3,求BCE 面积的最小值.
13.(2023•南山区校级二模)已知正方形ABCD,将边AB绕点A顺时针旋转至线段AE,DAE的平分
线所在直线与直线BE 相交于点F .
【探索发现】
(1)如图1,当为锐角时,请先用“尺规作图”作出DAE的平分线(保留作图痕迹,不写作法),再
依题意补全图形,求证:EF DF ;【深入探究】
(2)在(1)的条件下,
①DEB的度数为 ;
②连接CF ,猜想线段BE 和CF 之间的数量关系,并证明;
【拓展思考】
(3)若正方形的边长AB6,当以点C,F ,D,E为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出线段BE
的长度.
14.(2023•静安区校级一模)在等腰直角ABC 中,C 90,AC 4,点D为射线CB上一动点(点D
不与点B、C重合),以AD为腰且在AD的右侧作等腰直角ADF ,ADF 90,射线AB与射线FD交
于点E,联结BF .
(1)如图所示,当点D在线段CB上时,
①求证:ACD∽ABF ;
②设CDx,tanBFD y,求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(2)当AB2BE时,求CD的长.
15.(2023•霍林郭勒市校级三模)已知正方形ABCD,动点P在AB上运动,过点B作BE射线DP于点
E,连接AE.
(1)如图1,在DE上取一点F ,使DF BE ,连接AF ,求证:AE AF;(2)如图2,点P在AB延长线上,求证:BEDE 2AE;
CD 1
(3)如图3,若把正方形ABCD改为矩形ABCD,且 ,其他条件不变,请猜想DE,BE 和AE的
AD 2
数量关系,直接写出结论,不必证明.
16.(2021•日照)问题背景:
如图1,在矩形ABCD中,AB2 3,ABD30,点E是边AB的中点,过点E作EF AB交BD于点
F .
实验探究:
(1)在一次数学活动中,小王同学将图1中的BEF绕点B按逆时针方向旋转90,如图2所示,得到结
AE
论:① ;②直线AE与DF所夹锐角的度数为 .
DF
(2)小王同学继续将BEF绕点B按逆时针方向旋转,旋转至如图3所示位置.请问探究(1)中的结论是
否仍然成立?并说明理由.
拓展延伸:
在以上探究中,当BEF旋转至D、E、F 三点共线时,则ADE的面积为 .17.(2023•沙坪坝区校级一模)如图,在ABC 中,AC BC,点E为AB边上一点,连接CE .
(1)如图1,若ACB90,CE 26 ,AE4,求线段BE 的长;
(2)如图2,若ACB60,G为BC边上一点且EGBC,F 为EG上一点且EF 2FG,H 为CE 的
中点,连接BF ,AH ,AF ,FH .猜想AF 与AH 之间存在的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图 3,当ACB90,BCE 22.5时,将CE 绕着点E沿顺时针方向旋转90得到EG,连接
CG.点P、点Q分别是线段CB、CE 上的两个动点,连接EP、PQ.点H 为EP延长线上一点,连接
BH ,将BEH 沿直线BH 翻折到同一平面内的BRH ,连接ER.在P、Q运动过程中,当EPPQ取得
最小值且EHR45,AC 10 时,请直接写出四边形EQPR的面积.
18.(2023•沈河区校级模拟)如图1,四边形ABCD中,BCD90,AC AD,AF CD于点F ,交BD
于点E,ABD2BDC.
(1)判断线段AE与BC的关系,并说明理由;
(2)若BDC 30,求ACD的度数;
(3)如图2,在(2)的条件下,线段BD与AC交于点O,点G是BCE内一点,CGE90,GE3,
将CGE绕着点C逆时针旋转60得CMH ,E点对应点为M ,G点的对应点为H ,且点O,G,H 在
一条直线上直接写出OGOH 的值.19.(2024•沙坪坝区校级一模)ABC 和DEC是以点C为公共顶点的等腰三角形,其中BABC,
DC DE,ABCCDE180,连接AE.
(1)如图 1,当ABC 90,点E在BC的延长线上时,点F 为 AE中点,连接FB.若 AC 3 2,
CD 2,求BF 的长;
(2)如图2,点F 为AE中点,连接FB,FD,FB交AC于点G.点H 是AC上一点,连接BH .延长
BH ,DF相交于点K.若K BGA,求证:AH HC;
(3)如图3,当ABC 90,点D在BC的延长线上时,延长EC至点N,使得EN AC.延长AE至点1
M ,使得EM AE,连接MN .若AE6,当MN 的长度取最小值时,请直接写出EMN的面积.
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