- 2021-11-06 发布 |
- 37.5 KB |
- 23页
![](https://data.61taotao.com/file-convert/2020/10/19/20/21/936944fd059a752c0031b76bba841a14/img/1.jpg)
![](https://data.61taotao.com/file-convert/2020/10/19/20/21/936944fd059a752c0031b76bba841a14/img/2.jpg)
![](https://data.61taotao.com/file-convert/2020/10/19/20/21/936944fd059a752c0031b76bba841a14/img/3.jpg)
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《几何相似综合压轴》(五)
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习: 《几何相似综合压轴》(五) 1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,tan∠ABC=,AD∥BC,且AD=2BC.动点P从点B出发以1cm/s的速度沿线段BD向终点D匀速运动,1秒后动点Q在从点D出发以2cm/s的速度沿线段DA向终点A匀速运动,设点P运动的时间为t(s). (1)直接写出当t= 时,△PQD与△ABD相似; (2)点Q出发后,设四边形ACPQ的面积为S(cm2),求S与t的函数表达式; (3)当PQ⊥AB时,求t的值; (4)若以QD、QP为边作▱DQPE,在整个运动过程中,是否存在某一时刻t,使点E在∠DAB的平分线上?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由. 2.如图1是一把折叠椅子,图2是椅子完全打开支稳后的侧面示意图,AB表示地面所在的直线,其中AD和BC表示两根较粗的钢管,EG表示座板平面,EG∥AB,交AC于点F,且=,AB长60cm,∠DAB=60°,∠ABC=75°,FG长24cm,CD长24cm, (1)求座板EG的长; (2)求此时椅子的最大高度(即点D到直线AB的距离).(结果保留根号) 3.定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“相似对角线”. 理解: (1)如图1,△ABC的三个顶点均在正方形网格中的格点上,若四边形ABCD是以AC为“相似对角线”的四边形,请用无刻度的直尺在网格中画出点D(保留画图痕迹,找出3个即可); (2)如图2,在四边形ABCD中,∠ABC=80°,∠ADC=140°,对角线BD平分∠ABC.请问BD是四边形ABCD的“相似对角线”吗?请说明理由; 运用: (3)如图3,已知FH是四边形EFGH的“相似对角线”,∠EFH=∠HFG=30°.连接EG,若△EFG的面积为6,求FH的长. 4.已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°(如图),以线段AB为边向外作等边三角形ABD,点E是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F. (1)求证四边形BCFD为平行四边形; (2)连接CD,交AB于点M. ①若AB=6,求BM的长; ②作MN⊥AC,垂足为N,求证. 5.如图,在边长为6的菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点P是△ADO的重心. (1)当菱形ABCD是正方形时,则PA= ,PD= ,PO= . (2)线段PA,PD,PO中,是否存在长度保持不变的线段?若存在,请求出该线段的长度;若不存在,请说明理由. (3)求线段PD,DO满足的等量关系,并说明理由. 6.如图1,▱ABDC中,AB=AC,P、Q分别为BD、CD上的点,且满足∠PAQ=∠C. (1)求证:∠APB+∠AQC=180°; (2)在图1中,是否存在与AP相等的线段?若存在,请找出来,并加以证明;若不存在,说明理由; (3)若将“AB=AC,P为BD上的点”改为“AB=kAC,P为DB延长线上的点“,其他条件不变(如图2),若∠AQC=α”,求线段CQ、PB、AP之间的数关系(用含k、α的式子表示). 7.已知在△ABC中,∠BAC=90°,∠C=60°,D是边AC上一点,AF⊥BD交BC于点E,交BD于点F. (1)如图1,若∠AEC=∠BDC,AN⊥BC交BD于点M,交BC于点N,连接EM. ①求证:BD平分∠ABC; ②求∠MEB的度数. (2)如图2,若BE2=3BC•CE,求证:DE⊥AC. 8.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,M为AD的中点,连接BM,交AC于E,在CB上取一点F,使得CF=AE,连接AF,交BM于G,连接CG. (1)求∠BGF的度数; (2)求的值; (3)求证:BG⊥CG. 9.阅读下面材料,完成(1)﹣(3)题 数学课上,老师出示了这样一道题:△ABC中,CA=CB,点D为AB上一点,∠MDN=2∠A. (1)如图1,若点M、N分别在AC、BC上,AD=BD,探究线段DM与DN之间的数量关系,并证明; (2)如图2,若BD=kAD,使点M在AC上,点N在BC的延长线上,在图2中补全图形,探究线段DM与DN的数量关系(用含k的式子表示),并证明. 同学们经过思考后,交流了自己的想法: 小明:“通过观察和度量,发现∠C与∠MDN存在某种数量关系” 小伟:“在图1中,我构造全等三角形从而解决问题.” 小强:“在图2中,我构造相似三角形从而解决问题” …… 老师:“如图3,若设CA=CB=a,点D在边AC上,∠BDN=∠A,CN∥AB,CD=mAD,就可以探究出线段AB与CN之间的数量关系.” (1)在图1中,探究线段DM与DN之间的数量关系,并证明; (2)在图2中,补全图形,探究线段DM与DN的数量关系(用含k的式子表示),并证明; (3)在图3中,探究线段AB与CN之间的数量关系(用含a、m的式子表示),并证明. 10.定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线. (1)如图1,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形. (2)如图2,在(1)的条件下,取EF中点M,连结DM并延长交AB于点Q,延长EF交AC于点N.若N为AC的中点,DE=2BE,QB=3,求邻余线AB的长. 参考答案 1.解:(1)∵∠ACB=90°,tan∠ABC=, ∴=, 设AC=3a,(a>0),则BC=4a, 由勾股定理得:AC2+BC2=AB2, 即(3a)2+(4a)2=52, 解得:a=1, ∴AC=3,BC=4, ∵AD∥BC, ∴∠CAD=∠ACB=90°,∠ABC=∠BAD, 过点B作BF⊥AD于F,如图1所示: 则四边形ACBF是矩形, ∴BF=AC=3,AF=BC=4, ∵AD=2BC=8, ∴AF=DF, ∴△ABD是等腰三角形, ∴BD=AB=5,∠BDA=∠BAD=∠ABC, 分两种情况:①当PD=PQ时,∠PDQ=∠PQD=∠BDA=∠BAD, ∴△QPD∽△ABD, ∴=, ∵PD=BD﹣BP=5﹣t,DQ=2(t﹣1), ∴=, 解得:t=; ②当PQ=DQ时,∠PDQ=∠QPD=∠BDA=∠BAD, ∴△PQD∽△ABD, ∴=,即=, 解得:t=; 故答案为:或; (2)连接AP,过点P作PM⊥AC于M,PN⊥AD于N,过点B作BH⊥PM于H,如图2所示: 则四边形BCMH、四边形AMPN都是矩形, ∴PN=AC﹣BH,AN=MP,MH=BC=4,PM∥AD, ∴∠BPH=∠BDA=∠ABC, ∴sin∠BPH==sin∠ABC==, ∴BH=BP=t, cos∠BPH==cos∠ABC==, ∴PH=BP=t, ∴PM=MH+PH=4+t,PN=AC﹣BH=3﹣t, 由题意得:DQ=2(t﹣1),且1<t≤5, ∴AQ=AD﹣DQ=8﹣2(t﹣1), ∴S=S△APC+S△APQ=AC•PM+AQ•PN=×3×(4+t)+×[8﹣2(t﹣1)]×(3﹣t)=t2﹣t+21; (3)若PQ⊥AB,则∠PQN+∠BAQ=90°, ∵∠PQN+∠QPN=90°, ∴∠QPN=∠BAQ=∠ABC, ∴tan∠QPN==tan∠ABC==, ∵QN=AD﹣AN﹣DQ=8﹣(4+t)﹣2(t﹣1)=6﹣t,PN=3﹣t, ∴=, 解得:t=; (4)存在,延长EP交AB于L,过点B作BS⊥PL于S,如图3所示: ∵AE平分∠DAB, ∴∠DAE=∠BAE, ∵四边形DQPE是平行四边形, ∴PE=DQ,AD∥EL, ∴∠LPB=∠ADB=∠ABC,∠BPL=∠BDA=∠BAD=∠BLP,∠DAE=∠AEL, ∴BP=BL,∠BAE=∠AEL, ∴PS=LS,AL=EL, AL=AB﹣BL=5﹣BP=5﹣t, cos∠LPB==cos∠ABC==, ∴PS=BP=t, ∴PL=2PS=t, ∴EL=PL+PE=PL+DQ=t+2(t﹣1), ∴5﹣t═t+2(t﹣1), 解得:t=. 2.解(1)∵, ∴, ∵EG∥AB, ∴△CFE∽△CAB, ∴, ∴EF=×60=15, ∴EG=EF+FG=15+24=39, 答:座板EG长39cm; (2)作BH⊥AC于点H,DM⊥AB于点M, 在Rt△ABH中,AH=AB•cos∠CAB=60×=30, BH=AB•sin∠CAB=60×=30, 在Rt△CBH中,∠BCH=180°﹣∠CAB﹣∠CBA=180°﹣60°﹣75°=45°, CH==, ∴AD=AH+CH+CD=30++24=54+, 在Rt△ADM中,DM=AD•sin∠DAM=(54+)×=+45, 答:此时椅子的最大高度为(+45)cm. 3.解:(1)如图1所示.AB=,BC=2,∠ABC=90°,AC=5, ∵四边形ABCD是以AC为“相似对角线”的四边形, ①当∠ACD=90°时,△ACD∽△ABC或△ACD∽△CBA, ∴或==2, ∴CD=10或CD=2.5 同理:当∠CAD=90°时,AD=2.5或AD=10, 如图中,D1,D2,D3,D4即为所求. (2)如图2,BD是四边形ABCD的“相似对角线”, 理由如下: ∵∠ABC=80°,BD平分∠ABC, ∴∠ABD=∠DBC=40°, ∴∠A+∠ADB=140°, ∵∠ADC=140°, ∴∠BDC+∠ADB=140° ∴∠A=∠BDC, ∴△ABD∽△DBC, ∴BD是四边形ABCD的“相似对角线”; (3)如图3, ∵FH是四边形EFGH的“相似对角线”, ∴△EFH与△HFG相似. 又∠EFH=∠HFG, ∴△FEH∽△FHG, ∴, ∴FH2=FE•FG, 过点E作EQ⊥FG垂足为Q, 可得, ∵, ∴, ∴FG•FE=24, ∴FH2=FG•FE=24, ∴. 4.(1)证明:∵△ABD是等边三角形, ∴AD=AB=BD,∠BAD=∠ABD=∠D=60°, 在Rt△ABC中,∠CAB=30°, ∴∠ABC=60°, ∵点E是线段AB的中点, ∴CE=BE=AE=AB, ∴△BCE是等边三角形, ∴BC=CE,∠CEB=∠ABC=60°, ∴∠ABD=∠CEB=60°, ∴CF∥BD, ∵∠CBD+∠D=120°+60°=180°, ∴BC∥FD, ∴四边形BCFD是平行四边形; (2)如图,①∵解:BC∥FD, ∴△BCM∽△ADM, ∴, ∵BC=CE=AB,AB=AD, ∴, ∵AB=BM+AM=6, ∴BM=2; ②∵∠ACB=90°, ∴∠CAD=∠CAB+∠BAD=90°,MN⊥AC, ∴BC∥MN∥DA, ∴△AMN∽△ABC,△CMN∽△CDA, ∴,, ∴=1, ∴. 5.解:(1)如图1中,连接PA,PD,PO,延长OP交AD于T. ∵四边形ABCD是正方形, ∴△AOD是等腰直角三角形, ∵P是△AOD的重心, ∴OT是△AOD的中线, ∴OT=AD=3.AT=DT=3, ∵OP=OT=2, ∴PT=1, ∴PA=PD===. 故答案为,,2. (2)如图2中,结论:OP的长度不变. 理由:延长OP交AD于E. ∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD, ∵P是△AOD的重心, ∴OE=AD=3, ∴OP=OE=2. (3)结论:3DP2﹣OD2=12. 理由:延长DP交AO于F. ∵P是△AOD的重心, ∴PF=PD, ∵∠DOF=90°, ∴DF2=OD2+OF2, ∴(DP)2=OD2+OF2, ∵AD2=OD2+AO2, ∴62=OD2=4OF2, ∴3DP2﹣OD2=12. 6.(1)证明:如图1中, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴BD∥AC, ∴∠D+∠C=180°, ∵∠PAQ=∠C, ∴∠D+∠PAQ=180°, ∴∠APD+∠AQD=180°, ∵∠APD+∠APB=180°, ∴∠APB=∠AQD, ∵∠AQD+∠AQC=180°, ∴∠APB+∠AQC=180°. (2)解:结论:AP=AQ. 理由:如图1中,过的A作AM=AP,交BD于M, ∵AP=AM, ∴∠APM=∠AMP, ∵∠APD+∠AQD=180°,∠AQD+∠AQC=180°, ∴∠APD=∠AQC, ∴∠AMB=∠AQC, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴∠B=∠C, ∵AB=AC, ∴△ABM≌△ACQ(AAS), ∴AM=AQ, ∵AP=AM, ∴AP=AQ. (3)解:结论:PB+k•CQ=2AP•cosα. 理由:过点A作AM=AP,交BD的延长线于M,过点A作AH⊥BD于H. ∵∠ABM=∠C,∠M=∠APD=∠AQC, ∴△ABM∽△ACQ, ∴==k, ∴BM=k•QC, ∵AH⊥PM,AP=AM, ∴PM=2PH=2PA•cosα, ∴PB+PM=2PAcosα, ∴PB+k•QC=2PAcosα. 7.(1)①证明:如图1中, ∵AF⊥BD, ∴∠AFD=90°, ∵∠BAD=90°, ∴∠BAF+∠DAF=90°,∠ADB+∠DAF=90°, ∴∠BAF=∠ADB, ∵∠AEC=∠BDC, ∴∠AEB=∠ADB=∠BAF, ∴BA=BE, ∵BF⊥AE, ∴BF平分∠ABC. ②解:如图1中, ∵AN⊥NC, ∴∠ANC=∠BAC=90°, ∵∠ACB=60°, ∴∠CAN=30°,∠BAN=60°, ∵BA=BE,∠ABM=∠EBM,BM=BM, ∴△ABM≌△EBM(SAS), ∴∠BEM=∠BAM=60°. (2)证明:过点E作EJ⊥BC交AC于J,过点B作BT⊥BC交CA的延长线于T,连接ET,BJ交于点O. ∵∠TBC=∠JEC=90°,∠C=60°, ∴TB=BC,JE=EC, ∵BE2=3BC•EC=BCEC=BT•EJ, ∴=, ∴△TBE∽△BEJ, ∴∠BTE=∠JBE, ∵∠JBE+∠JBT=90°, ∴∠BTE+∠JBT=90°, ∴∠BOT=90°, ∵∠BTO=∠ETB,∠TOB=∠TBE=90°, ∴△TBO∽△TEB,可得TB2=TO•TE, ∵∠BAJ=∠BEJ=90°, ∴∠BAJ+∠BEJ=180°, ∴A,B,E,J四点共圆, ∴∠ABJ=∠AEJ, ∵∠BFE=∠BEJ=90°, ∴∠AEJ+∠AEB=90°,∠AEB+∠DBC=90°, ∴∠AEJ=∠DBC=∠ABJ, ∴∠TBJ=∠TBA+∠ABJ=60°+∠ABJ,∠TDB=∠DBC+∠C=60°+∠DBC, ∴∠TBJ=∠ADB, ∵∠BTJ=∠BTD, ∴△TBJ∽△TDB,可得TB2=TJ•TD, ∴TO•TE=TJ•TD, ∴=, ∵∠OTJ=∠ETD, ∴△OTJ∽△DTE, ∴∠TDE=∠TOJ=90°, ∴ED⊥AC. 8.解:(1)∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠ADC=60°, ∴△ABC,△ADC都是等边三角形, ∴AB=AC,∠BAE=∠ACF=60°, ∵AE=CF, ∴△BAE≌△ACF(SAS), ∴∠ABE=∠CAF, ∴∠BGF=∠ABE+∠BAG=∠CAF+∠BAG=∠BAC=60°. (2)∵∠BAG+∠ABG=∠ABG+∠CBM=60°, ∴∠BAG=∠CBM, ∵AD∥CB, ∴∠AMB=∠CBM, ∴∠BAG=∠BMA, ∵∠ABG=∠ABM, ∴△BAG∽△BMA, ∴=, ∴=, ∵AM=MD=AD=AB, ∴=. (3)设AM=DM=x,连接CM, ∵△ACD是等边三角形, ∴CM⊥AD, ∴CM=AM=x, ∵AD∥CB, ∴CM⊥BC, ∴∠BCM=90°, ∵AD=BC=2x, ∴BM==x, ∵△BAG∽△BMA, ∴=, ∴=, ∴BG=x, ∴==, ∵∠CBG=∠CBM, ∴△CBG∽△MBC, ∴∠BGC=∠BCM=90°, ∴BG⊥CG. 9.解:(1)DM=DN, 理由如下:分两种情况: ①当DM⊥AC,DN⊥BC时, ∵CA=CB, ∴∠A=∠B,∠AMD=∠BND=90°,AD=BD, ∴△ADM≌△BDN(AAS), ∴DM=DN; ②当DM、AC不垂直,DN、BC不垂直时, 如图1,过D作DP⊥AC于P,DQ⊥BC于Q,由①可得DP=DQ; 在四边形CPDQ中,∠DPC=∠DQC=90°, ∴∠PDQ+∠PCQ=180°; 又∵∠PCQ+2∠A=180°, ∴∠PDQ=∠MDN=2∠A; ∴∠PDM=∠QDN, 又∵∠DPM=∠DQN=90°,DP=DQ, ∴△PDM≌△QDN(ASA), ∴DM=DN; 综合上面两种情况,得:当点P、Q分别在AC、BC上,且AD=BD时,线段DM与DN之间的数量关系:相等. (2)过D作DP⊥AC于M,DN⊥BC于N, ∴∠A+∠ADP=90°,∠B+∠QDB=90°, ∴∠A+∠ADP+∠B+∠QDB=180°, ∴2∠A=180°﹣∠ADP﹣∠QDB, ∴∠PDQ=2∠A,且∠MDN=2∠A, ∴∠PDQ=∠MDN, ∴∠PDM=∠NDQ,且∠DPM=∠DQN=90°, ∴△DPM∽△DQN, ∴, ∵∠A=∠B,∠DPA=∠DQB=90°, ∴△APD∽△BQD, ∴ ∴,且BD=kAD, ∴DN=kDM; (3)如图3,连接BN, ∵∠CDB=∠A+∠ABD=∠CDN+∠BDN,且∠BDN=∠A, ∴∠CDN=∠ABD, ∵CN∥AB, ∴∠BCN=∠ABC,且∠CAB=∠CBA, ∴∠BCN=∠BDN=∠A, ∴点C,点D,点B,点N四点共圆, ∴∠CDN=∠CBN, ∴∠CBN=∠ABD,∠BCN=∠A, ∴△ABD∽△CBN, ∴, ∵CA=CB=a,CD=mAD, ∴AD+mAD=AC=a, ∴AD=, ∴ ∴AB•CN=. 10.(1)证明:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线, ∴AD⊥BC, ∴∠ADB=90°, ∴∠DAB+∠DBA=90°, ∴∠FBA与∠EBA互余, ∴四边形ABEF是邻余四边形; (2)解:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线, ∴BD=CD, ∵DE=2BE, ∴BD=CD=3BE, ∴CE=CD+DE=5BE, ∵∠EDF=90°,点M是EF的中点, ∴DM=ME, ∴∠MDE=∠MED, ∵AB=AC, ∴∠B=∠C, ∴△DBQ∽△ECN, ∴==, ∵QB=3, ∴NC=5, ∵AN=CN, ∴AC=2CN=10, ∴AB=AC=10.查看更多