第3章 图形的相似
(120分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.已知=,那么下列式子成立的是( )
A.3x=4y B.xy=12 C.= D.=
2.△ABC∽△A1B1C1,相似比为2∶3,△ABC的周长为20cm,则△A1B1C1的周长是( )
A.45cm B.30cm C.15cm D.36cm
3.下列四组数中,不能成比例的是( )
A.a=3,b=6,c=2,d=4 B.a=1,b=,c=,d=
C.a=4,b=6,c=5,d=10 D.a=,b=,c=2,d=
4.如图,E(-4,2),F(-1,-1),以O为位似中心,按比例尺1∶2,把△EFO缩小,则点E的对应点E′的坐标为( )
A.(2,-1)或(-2,1) B.(8,-4)或(-8,4)
C.(2,-1) D.(8,-4)
5. 如图,直线l1∥l2∥l3,下列比例式成立的是( )
A.= B.= C.= D.=
6.某学校计划在一块三角形的空地上(如图)修建一个面积最大的正方形水池,使得水池的一边在△ABC的边BC上,已知BC=60m,高AD=30m,则该水池的边长为( )
A.10m B.20m C.30m D.40m
7.下列各组条件,不能判定△ABC与△A′B′C′相似的是( )
A.∠A=∠A′,∠B=∠B′
B.∠C=∠C′=90°,∠A=30°,∠B′=60°
C.∠A=∠B,∠A′=∠B′
D.∠A+∠B=∠A′+∠B′,∠A-∠B=∠A′-∠B′
8.如图,P为线段AB上一点,AD与BC交于E,∠CPD=∠A=∠B,BC交PD于F,AD交PC于G,则图中相似三角形有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
9.如图, ABCD中,点E在BC的延长线上,CF∶AB=2∶5,则△ADF与△ECF的面积比为( )
A.2∶3 B.4∶9 C.9∶4 D.25∶4
10. 两个相似三角形的面积比为4∶9,周长和是20cm,则这两个三角形的周长分别是( )
A.8cm和12cm B.7cm和13cm C.9cm和11cm D.6cm和14cm
二、填空题(每小题3分,共24分)
11.在比例尺为1∶500000的地图上,量得甲、乙两地的距离是25cm,则两地的实际距离是 km.
12.下列各组图形:①两个平行四边形;②两个圆;③两个矩形;④有一个内角是80°的两个等腰三角形;⑤两个正五边形;⑥有一个内角是100°的两个等腰三角形.其中一定是相似图形的是 (填序号).
13.如果==≠0,那么的值是 .
14.已知三条线段的长分别为1,,2,请再添上一个线段,使这四条线段成比例,则这条线段长可以是 .
15. 如图,梯形ABCD中,点E、F分别在AB、DC边上,且EF∥AD,BE∶EA=1∶2,若FC=2.5,则FD= .
16. △ABC与△A1B1C1中,∠A=∠A1=40°,∠B=60°,当∠B1=________时,△ABC与△A1B1C1相似.
17. 如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠ACD=90°,AB=2,DC=3,则△ABC与△DCA的面积比为 .
18. 在△ABC中,AB=8,AC=6,在△DEF中,DE=4,DF=3,要使△ABC与△DEF相似,则需要添加一个条件是__________________________.(写出一种情况即可)
三、解答题(共66分)
19.(8分)如图,判断4×4方格中的两个三角形是否相似,并说明理由.
20.(8分) 在矩形ABCD中,AB=6,AD=12,点E在边AD上,且AE=8,EF⊥BE交CD于F.
(1)求证:△ABE∽△DEF;
(2)求EF的长.
21. (8分) 如图, ABCD中,E是CD的延长线上一点,BE与AD交于点F,DE=CD.
(1)求证:△ABF∽△CEB;
(2)若△DEF的面积为2,求 ABCD的面积.
22.(10分)如图,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A′B′C′是关于点O为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的顶点上.
(1)画出位似中心点O;
(2)求出△ABC与△A′B′C′的位似比;
(3)以点O为位似中心,再画一个△A1B1C1,使它与△ABC的位似比等于1.5.
23.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC=1,BC=,在AC边上截取AD=BC,连接BD.
(1)通过计算,判断AD2与AC·CD的大小关系;
(2)求∠ABD的度数.
24.(10分)如图,在平行四边形ABCD中,过点A作AE⊥BC,垂足为E,连接DE,F为线段DE上一点,且∠AFE=∠B.
(1)求证:∠DAF=∠CDE;
(2)△ADF与△DEC相似吗?为什么?
(3)若AB=4,AD=3,AE=3,求AF的长.
25.(12分)△ABC中,AB=AC,D为BC的中点,以D为顶点作∠MDN=∠B.
(1)如图①,当射线DN经过点A时,DM交AC边于点E,不添加辅助线,写出图中所有与△ADE相似的三角形;
(2)如图②,将∠MDN绕点D沿逆时针方向旋转,DM、DN分别交线段AC、AB于E、F点(点E与点A不重合),不添加辅助线,写出图中所有的相似三角形,并证明你的结论;
(3)在图②中,若AB=AC=10,BC=12,当△DEF的面积等于△ABC的面积的时,求线段EF的长.
答案:
一、
1-10 DBCAD BCCCA
二、
11. 125
12. ②⑤⑥
13. 5
14. 或2或
15. 5
16. 60°或80°
17. 4∶9
18. ∠A=∠D或BC∶EF=2∶1
三、
19. 解:相似.∵AB=,AC=2,BC=5,EF=,DE=2,DF=,∴==,∴△ABC∽△EFD.
20. 证明:(1)∵EF⊥BE,∴∠FEB=90°,∴∠DEF+∠AEB=90°,在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,∴∠AEB+∠ABE=90,∴∠DEF=∠ABE,又∵∠A=∠D,∴△ABE∽△DEF
(2)在△ABE中,AB=6,AE=8,∠A=90°,∴BE=10,∵DE=AD-AE=12-8=4,△ABE∽△DEF,∴=,∴EF===.
21. 解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,AB∥CD.∴∠ABF=∠CEB.∴△ABF∽△CEB.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB平行且等于CD.
∴△DEF∽△CEB,△DEF∽△ABF.
∵DE=CD,
∴=()2=,∵=()2=.
∵S△DEF=2,∴S△CEB=9S△DEF=9×2=18,
S△ABF=4S△DEF=4×2=8.
∴S四边形BCDF=S△BCE-S△DEF=18-2=16,
∴S四边形ABCD=S四边形BCDF+S△ABF=16+8=24.
22. 解:(1)连接AA′,CC′并延长相交于点O,即为位似中心
(2)相似比为1∶2
(3)图略
23. 解:(1)∵AD=BC=,∴AD2=()2=.∵AC=1,∴CD=1-=,∴AD2=AC·CD.
(2)∵AD2=AC·CD,∴BC2=AC·CD,即=.又∠C=∠C,∴△ABC∽△BDC.∴=.又AB=AC,∴BD=BC=AD.∴∠A=∠ABD,∠ABC=∠C=∠BDC.设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=∠A+∠ABD=2x,∴∠ABC=∠C=∠BDC=2x,∴∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180°.解得x=36°.∴∠ABD=36°.
24. 证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠ADC,又∠AFE=∠B,∴∠AFE=∠ADC,又∠AFE=∠DAF+∠ADF,∠ADC=∠CDE+∠ADE,∴∠DAF=∠CDE
(2)△ADF∽△DEC,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠ADF=∠CED,∠B+∠C=180°,∵∠AFE+∠AFD=180°,∠AFE=∠B,∴∠AFD=∠C,∴△ADF∽△DEC
(3)四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,CD=AB=4,又AE⊥BC,∴AE⊥AD,在Rt△ADE中,DE==6,∵△ADF∽△DEC,∴=,即=,∴AF=2.
25. 解:(1)图①中与△ADE相似的有△ABD、△ACD、△DCE.证明:∵AB=AC,D为BC的中点,∴AD⊥BC,∠B=∠C,∠BAD=∠CAD,又∵∠MDN=∠B,∴△ADE∽△ABD同理可得:△ADE∽△ACD,∵∠MDN=∠C=∠B,∠B+∠BAD=90°,∠ADE+∠EDC=90°,∠B=∠MDN,∴∠BAD=∠EDC,∵∠B=∠C,∴△ABD∽△DCE,∴△ADE∽△DCE.
(2)△BDF∽△CED∽△DEF.证明:∵∠B+∠BDF+∠BFD=180°,∠EDF+∠BDF+∠CDE=180°,又∵∠EDF=∠B,∴∠BFD=∠CDE,由AB=AC,得∠B=∠C,∴△BDF∽△CED,∴=.∵BD=CD,∴=.又∵∠C=∠EDF,∴△BDF∽△CED∽△DEF.
(3)如图,连接AD,过D点作DG⊥EF,DH⊥BF,∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC,BD=BC=6,在Rt△ABD中,AD2=AB2-BD2,∴AD=8,S△ABC=BC·AD=×12×8=48.S△DEF=S△ABC=×48=12.又∵AD·BD=AB·DH,∴DH===,∵△BDF∽△DEF∴∠DFB=∠EFD,∵DG⊥EF,DH⊥BF,∴DH=DG=,∵S△DEF=×EF×DG=12,∴EF==5.