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【50道常考综合题专练】人教版九年级下册第二十七章 相似
1.如图,已知AB是⊙O的直径,CD与⊙O相切于C,BE∥CO.
(1)求证:BC是∠ABE的平分线;
(2)若DC=8,⊙O的半径OA=6,求CE的长.
2.如图,甲楼高18米,乙楼坐落在甲楼的正北面,已知当地冬至中午12时,物高与影长的比是,已知两楼相距20米,那么甲楼的影子落在乙楼上有多高?(结果保留根号)
3.已知: 为 直径,点 为 上一点,弦 ,垂足为 ,点 为 上一点,连接 、 、 , .
(1)如图1,求证: ;
(2)如图2,过点 作 ,垂足为 ,连接 交 于 ,连接 ,求证: ;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接 ,若 , ,求 的面积.
4.如图,已知路灯离地面的高度为,身高为的小明站在D处的影长为,那么此时小明离路灯的距离为多少米?
5.小明想测量电线杆的高度,他发现电线杆的影子正好落在坡面和地面上,已知和地面成角,,且此时测得高的标杆在地面的影长为,求的长度.(结果保留根号)
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=8,P、Q分别是AB、BC边上的点,且AP=BQ=a (其中0<a<8).
(1)若PQ⊥BC,求a的值;
(2)若PQ=BQ,把线段CQ绕着点Q旋转180°,试判别点C的对应点C’是否落在线段QB上?请说明理由.
7.如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=72°,BD平分∠ABC交AC于点D.
(1)求证:
(2)若AC=4,求BC的长.
8.如图, 中, .以AB为直径作 ,与AC相交于点D,连接BD.点E为 上一点,且 ,连接EO并延长交CB的延长线于点F.
(1)求证: ;
(2)求证:CE是 的切线;
(3)若 ,求AC的长.
9.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=90°,且对角线BD⊥DC,试问:
(1)△ABD与△DCB相似吗?请说明理由.
(2)若AD=2,BC=8,请求出BD的长.
10.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=90°,点E在BC的延长线上,且∠DEC=∠BAC.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AC∥DE,当AB=8,CE=2时,求AC的长.
11.如图,已知O是坐标原点,B、C两点的坐标分别为(3,﹣1)、(2,1).
(1)以O点为位似中心在y轴的左侧将△OBC放大到两倍(即新图与原图的相似比为2),画出△OB'C′;
(2)B点的对应点B'的坐标是 ;C点的对应点C′的坐标是 .
12.如图,已知直线l1、l2、l3分别截直线l4于点A、B、C,截直线l5于点D、E、F,且l1∥l2∥l3.
(1)如果AB=4,BC=8,EF=12,求DE的长.
(2)如果DE:EF=2:3,AB=6,求AC的长.
13.如图,AB是⊙O的直径,点P是射线AB上的一动点(不与点A,B重合),过点P作⊙O的割线交⊙O于点C,D,BH⊥CD于H,连接BC,BD.
(1)①在图1的情形下,证明:BC·BD=AB·BH ;
②当点P处于图2中的位置时,①中的结论 ▲ (填“仍成立”或“不再成立”);
(2)若⊙O的半径为3,当∠APC=30°且BC·BD=6时,求AP的长.
14.如图,已知是以AB为直径的圆,C为上一点,D为OC延长线上一点,BC的延长线交AD于E,.
(1)求证:直线AD为的切线;
(2)求证:.
15.如图,点A在以 为直径的⊙ 上, 的角平分线与 相交于点E,与⊙ 相交于点D,延长 至M,连结 ,使得 ,过点A作 的平行线与 的延长线交于点N.
(1)求证: 与⊙ 相切;
(2)试给出 之间的数量关系,并予以证明.
16.如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,点D是 的中点,延长AD至点E,使得AB=BE.
(1)求证:△ACF∽△EBF;
(2)若BE=10,tanE= ,求CF的长.
17.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,点E在AB上,∠DEC=90°.
(1)求证:△ADE∽△BEC.
(2)若AD=1,BC=3,AE=2,求AB的长.
18.如图,AB、AC分别是⊙O的直径和弦,点D为劣弧AC上一点,弦DE⊥AB分别交⊙O于E,交AB于H,交AC于F.P是ED延长线上一点且PC=PF.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)点D在劣弧AC什么位置时,才能使 ,为什么
(3)在(2)的条件下,若OH=1,AH=2,求弦AC的长.
19.
(1)如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,AE⊥BF于点M,求证:AE=BF;
(2)如图2,将(1)中的正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=2,BC=3,AE⊥BF于点M,探究AE与BF的数量关系,并证明你的结论.
20.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作BC的平行线与AC的延长线相交于点P.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)求证:△ABD∽△DCP;
(3)当AB=5cm,AC=12cm时,求线段PC的长.
21.如图,AC为的直径,B为AC延长线上一点,D为上一点,且,连接DO并延长交于点E,连接BE交于点M.
(1)求证:直线BD是的切线;
(2)若,①求的半径长;②求弦ME的长.
22.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠ACD=90°,
(1)求证:△ABC∽△DCA.
(2)若BC=1,AC=2,求AD的长.
23.已知:如图①,在平行四边形ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,AC⊥AB,△ACD沿AC的方向匀速平移得到△PNM停止平移时,点Q也停止移动,如图②,设移动时间为t(s)(0<t<4).连接PQ、MQ、MC.
(1)当t为何值时,PQ∥AB?
(2)当t=3时,求△QMC的面积;
(3)是否存在t,使PQ⊥MQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
24.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线相交于点O,过点O的直线DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E.
(1)求证:DE=BD+CE;
(2)若AD=3,BD=CE=2,求BC的值.
25.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,O是AB的中点,连接OC,点F、E分别在边AB和BC上,过E点作EM⊥AB,垂足为M,满足∠FCO=∠EFM.
(1)求证:CF=EF;
(2)求证: .
26.已知:点C、A、D在同一条直线上,∠ABC=∠ADE=α,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α表示);
(2)如图2,若AB=BC=kAC,AD=ED=kAE,则线段BD与CE的数量关系为 ,∠BMC= (用α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α表示).
27.如图,在 中, , 为 边上的中线, 于点E.
(1)求证: ;
(2)若 , ,求线段 的长.
28.如图,在平面直角坐标系中,点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=4,AB=5,点D在反比例函数 (k>0)的图象上, ,点P在y轴负半轴上,OP=7.
(1)求点B的坐标和线段PB的长;
(2)当 时,求反比例函数的解析式.
29.如图1,Rt△ABC中,∠C=90°,AB=15,BC=9,点D,E分别在AC,BC上,CD=4 x,CE=3x,其中0<x<3.
(1)求证:DE∥AB;
(2)当x=1时 ,求点E到AB的距离;
(3)将△DCE绕点E逆时针方向旋转,使得点D落在AB边上的D′处. 在旋转的过程中,若点D′的位置有且只有一个,求x的取值范围.
30.如图,点E是四边形ABCD的对角线BD上的一点,∠BAE=∠CBD=∠DAC.
(1)求证:DE AB=BC AE;
(2)求证:∠AED+∠ADC=180°.
31.如图,在 中,点 为 边上一点, 经过 , 两点,与 边交于点 ,点 为 下方半圆弧上一点, ,垂足为 , .
(1)求证: 为 切线.
(2)求证: .
(3)若 , ,求 半径长.
32.如图,A、B、C、P四点均在边长为1的小正方形网格格点上.
(1)判断△PBA与△ABC是否相似,并说明理由;
(2)求∠BAC的度数.
33.如图,D,E两点是线段AC上的点,且AD=DE=EC.
(1)分别过D,E画出BC的平行线,分别交AB于F,G两点;
(2)量一量线段AF,FG,GB的长度,你能得出什么结论?
34.如图,AB为⊙O的直径,点C是⊙O上一点,CD与⊙O相切于点C,过点A作AD⊥DC,连接AC,BC.
(1)求证:AC是∠DAB的角平分线;
(2)若AD=3,AB=4,求AC的长.
35.如图,在△ABC中,D是AB上一点,连接CD,且∠ACD=∠ABC.
(1)求证:△ACD∽△ABC;
(2)若AD=6,AB=10,求AC的长.
36.如图,已知菱形,点E是上的点,连接,将沿翻折,点C恰好落在边上的F点上,连接,延长,交 延长线于点G.
(1)求证:;
(2)若菱形的边长为5,,求的长.
37.如图,在平行四边形ABCD中,点E在BC上,∠C=∠DEA.
(1)求证:△ADE∽△DEC;
(2)若CE=2,DE=4,求EB的长.
38.如图,在锐角三角形ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,AG⊥BC于点G,AF⊥DE于点F,∠EAF=∠GAC.
(1)求证ΔADE∽ΔABC;
(2)若AD=3,AB=5,求 的值.
39.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8.AB的垂直平分线DE交AB于点D,交AC于点E.
(1)求证:△ABC
∽ △AED.
(2)求 DE 的长.
40.如图,已知,与相交于点E,点F在线段上,,.
(1)求证:;
(2)求.
41.榆林市新闻大厦设计融合了陕北窑洞和民间剪纸艺术,“H”型的双塔建筑隐寓榆林开诚、开放、开明、开创的城市精神,大厦双塔建筑既独立又统一的建筑艺术美,是西部地区文化传媒类项目中的精品.某实践小组欲测量新闻大厦的高度,如图为新闻大厦的大致结构示意图(其底部B处可以到达,顶部A处不易到达,且垂直于地面),请你根据下列条件,帮该实践小组设计一种测量方案:
条件一:测量可以在有阳光的晴日里进行;
条件二:测量者只备有①一根标杆、②一面平面镜、③一卷足够长的皮卷尺三种工具.
(1)你所选用的测量工具是 ;(填序号)
(2)请在图中画出测量示意图并写出测量数据(不要求写出测量过程);(线段长度用a,b,c……表示)
(3)根据你的测量数据,计算该新闻大厦的高度.(用含a、b、c……的式子表示)
42.如图,直线PAB交 于A、B两点,AC是 的直径, 的平分线交 于点D,过点D作 于点D.
(1)求证:DE为 的切线;
(2)若 , 的直径为10,求AB的长度.
43.已知:如图,在菱形ABCD中,点E、F分别在边AB、AD上,BE=DF,CE的延长线交DA的延长线于点G,CF的延长线交BA的延长线于点H.
(1)求证:△BEC∽△BCH;
(2)如果BE2=AB AE,求证:AG=DF.
44.如图,已知:AB是⊙O的弦,过点B作BC⊥AB交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,取AD的中点E,过点E作EF∥BC交DC的延长线于点F,连接AF并延长交BC的延长线于点G.
求证:
(1)FC=FG;
(2)AB2=BC BG.
45.如图,经过的顶点A、C,并与边相交于点D,过点D作,交于点E,交于点F,连接,点C为弧的中点.
(1)求证:为的切线:
(2)若的半径为3,,求的值.
46.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=3cm,过点A作∠EAF=60°,分别交DC,BC的延长线于点E,F,连接EF.
(1)如图1,当CE=CF时,判断△AEF的形状,并说明理由;
(2)若△AEF是直角三角形,求CE,CF的长度;
(3)当CE,CF的长度发生变化时,△CEF的面积是否会发生变化,请说明理由.
47.已知,如图,在中,,,,过作,点在射线上、连接,交边于点.
(1)当时,求的长;
(2)当时,求的长;
(3)当为等腰三角形时,求的长.
48.如图,已知直线l与⊙O相离.OA⊥l于点A,交⊙O于点P,OA=5,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C.
(1)求证:AB=AC;
(2)若PC=2 ,求⊙O的半径及线段PB的长.
49.综合与探究:如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(-1,0),B(3,0),C(0,-4)三点,点P(m,n)是直线BC下方抛物线上的一个动点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)动点P运动到什么位置时,△PBC的面积最大,求出此时P点坐标及△PBC面积的最大值;
(3)在y轴上是否存在点Q,使以O,B,Q为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,请写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
50.如图, 为 的直径, 是 的弦, 是弧 的中点,弦 于点 ,交 于点 ,过点 作 的切线,交 延长线于点 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 , ,求 的长.
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【50道常考综合题专练】人教版九年级下册第二十七章 相似
1.如图,已知AB是⊙O的直径,CD与⊙O相切于C,BE∥CO.
(1)求证:BC是∠ABE的平分线;
(2)若DC=8,⊙O的半径OA=6,求CE的长.
【答案】(1)证明:∵BE∥CO,∴∠OCB=∠CBE,∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∴∠CBE=∠CBO,∴BC平分∠ABE.
(2)解:在Rt△CDO中,∵DC=8,OC=0A=6,∴OD= =10,∵OC∥BE,∴ ,∴ ,∴EC=4.8.
【解析】【分析】(1)根据二直线平行,内错角相等得出∠OCB=∠CBE,根据等边对等角及等量代换得出∠CBE=∠CBO,从而得出结论;(2)在Rt△CDO中,由勾股定理得出OD的长,根据平行线分线段成比例定理得出DC∶CE=DO∶OB,借助比例式,即可得出CE的长。
2.如图,甲楼高18米,乙楼坐落在甲楼的正北面,已知当地冬至中午12时,物高与影长的比是,已知两楼相距20米,那么甲楼的影子落在乙楼上有多高?(结果保留根号)
【答案】甲楼的影子落在乙楼上有米
3.已知: 为 直径,点 为 上一点,弦 ,垂足为 ,点 为 上一点,连接 、 、 , .
(1)如图1,求证: ;
(2)如图2,过点 作 ,垂足为 ,连接 交 于 ,连接 ,求证: ;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接 ,若 , ,求 的面积.
【答案】(1)证明:∵ 为直径, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴
(2)证明:∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
则∠AHM=∠ACM,
∴∠AHM=∠ABE,
∴MH∥BE
(3)解:连接 、 、 ,过 作 ,
则 ,AE=AE,
∴ (AAS),
∴ ,EF=EM,
∵ 为直径, ,
∴ ,
∴ ,
∴ (HL) ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
所以 , ,
,
∴ ,
∴ ,
相似比 ,
∴设 , , ,
过点 作 于 ,
∵ ,
作 ,
则 ,
, , ,
∵ ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
,
,
,
,
∴ 半径为 .
【解析】【分析】(1)由AB为直径,CD⊥AB,得 ,从而∠CEB=∠BED=∠CDB,即可得到∠CED=2∠CDB,结合∠CDE=2∠CDB,即可求解;(2)由 可得∠ACE=∠ABE,由AM⊥CE,CH⊥AB,可得∠AHC=∠AMC,则∠AHM=∠ACM,故∠AHM=∠ABE,即可求解;(3)证明△AEF≌△AEM(AAS)、△AFD≌△AMC(AAS)、△CGB∽△ECB,即可求解.
4.如图,已知路灯离地面的高度为,身高为的小明站在D处的影长为,那么此时小明离路灯的距离为多少米?
【答案】4米.
5.小明想测量电线杆的高度,他发现电线杆的影子正好落在坡面和地面上,已知和地面成角,,且此时测得高的标杆在地面的影长为,求的长度.(结果保留根号)
【答案】
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=8,P、Q分别是AB、BC边上的点,且AP=BQ=a (其中0<a<8).
(1)若PQ⊥BC,求a的值;
(2)若PQ=BQ,把线段CQ绕着点Q旋转180°,试判别点C的对应点C’是否落在线段QB上?请说明理由.
【答案】(1)解: ∵∠B=∠B,∠PQB=∠C=90°
∴△BQP∽△BCA,
∴ , ,
解得:a=
(2)解: 点C′不落在线段QB上,
作QH⊥AB于H,
∵PQ=BQ,
∴BH=HP,
∵∠B=∠B,∠BHQ=∠C,
∴△BQH∽△BAC,
∴BH:BC=BQ:AB可得: (10﹣a):a=8:10,
解得a= ,
CQ=(8﹣a)= ,
∴BQ<QC,
∴点C′不落在线段QB上.
【解析】【分析】(1)若PQ⊥BC,用有两对角对应相等的两个三角形相似可得△BQP∽△BCA,可得相应的比例式,将已知条件代入比例式即可求解;
(2)要判别点C的对应点C’是否落在线段QB上,只须判断BQ和CQ的大小关系即可。
7.如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=72°,BD平分∠ABC交AC于点D.
(1)求证:
(2)若AC=4,求BC的长.
【答案】(1)证明:,
,
,
,
BD平分,
,
∴∠A=∠DBC,
∵∠ACB=∠BCD,
∴;
(2)解:,
,,
,
,
,
,
设BC=x,
∴CD=AC-AD=4-x,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
经检验都是原方程的根,当不合题意舍去,
∴BC的长为.
【解析】【分析】(1)利用等边对等角可证得∠ABC=∠ACB=72°,从而可求出∠A的度数,再利用角平分线的定义可求出∠CBD的度数,即可证得∠A=∠DBC,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得结论;
(2)利用三角形的外角的性质可求出∠BDC的度数,同时可证得AD=BD;再证明BC=BD,可推出AD=BC=BD,设BC=x,可表示出CD的长;再由相似三角形的对应边成比例可建立关于x的方程,解方程求出x的值,可得到BC的长.
8.如图, 中, .以AB为直径作 ,与AC相交于点D,连接BD.点E为 上一点,且 ,连接EO并延长交CB的延长线于点F.
(1)求证: ;
(2)求证:CE是 的切线;
(3)若 ,求AC的长.
【答案】(1)证明:∵AB为 的直径,
,
,
,
又 ,
(2)证明:在 和 中,
,
,
,
,
∴CE是 的切线
(3)解: ,
,
,
,
,
,
,
设 ,
在 中, ,
,
,
,
【解析】【分析】(1)由圆周角定理可得出 ,根据相似三角形的判定方法可得出结论;(2)证明 ,由全等三角形的性质得出 ,则可得出结论;(3)由相似三角形的性质得出 ,求出 ,由勾股定理求出OF的长,求出 ,则可得出答案.
9.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=90°,且对角线BD⊥DC,试问:
(1)△ABD与△DCB相似吗?请说明理由.
(2)若AD=2,BC=8,请求出BD的长.
【答案】(1)解:相似.理由:∵BD⊥DC,∴∠BDC=90°,而∠BAD=90°,
∴∠BDC=∠BAD.又∵AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD,∴△ABD∽△DCB.
(2)解:∵△ABD∽△DCB,∴ = ,而AD=2,BC=8,∴ = ,
∴DB2=16,∴BD=4
【解析】【分析】(1)由平行线的性质可得∠ADB=∠CBD,再根据直角都相等可得∠BDC=∠BAD,用有两个角相等的两个三角形相似可得△ABD∽△DCB;
(2)由(1)中的相似三角形可得比例式,将已知线段代入计算即可求解。
10.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=90°,点E在BC的延长线上,且∠DEC=∠BAC.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AC∥DE,当AB=8,CE=2时,求AC的长.
【答案】(1)解:如图,连接BD.∵∠BAD=90°,∴∠BCD=90°,∴∠DEC+∠CDE=90°.
∵∠DEC=∠BAC,∴∠BAC+∠CDE=90°.
∵∠BAC=∠BDC,∴∠BDC+∠CDE=90°,∴∠BDE=90°,即:BD⊥DE.
∵点D在⊙O上,∴DE是⊙O的切线;
(2)解:∵DE∥AC.∵∠BDE=90°,∴∠BFC=90°,∴CB=AB=8,AF=CF= AC.
∵∠CDE+∠BDC=90°,∠BDC+∠CBD=90°,∴∠CDE=∠CBD.
∵∠DCE=∠BCD=90°,∴△BCD∽△DCE, ,∴CD=4.在Rt△BCD中,BD=
同理:△CFD∽△BCD,∴ ,∴CF= ,∴AC=2AF= .
【解析】【分析】(1)如图,连接BD.由∠BAD=90°,根据圆的内角四边形的对角互补得出∠BCD=90°,根据直角三角形两锐角互余得出∠DEC+∠CDE=90°.又∠DEC=∠BAC,故∠BAC+∠CDE=90°.根据同弧所对的圆周角相等得∠BAC=∠BDC,∠BDC+∠CDE=90°,∠BDE=90°,即:BD⊥DE.故DE是⊙O的切线;
(2)根据二直线平行,同位角相等得出∠BFC=90°,根据垂径定理得出CB=AB=8,AF=CF=AC.根据同角的余角相等得出∠CDE=∠CBD.然后判断出△BCD∽△DCE,根据相似三角形对应边成比例得出,由比例式得出CD的长,在Rt△BCD中,由勾股定理算出BD的长,同理:△CFD∽△BCD根据相似三角形对应边成比例得出,根据比例式算出CF,从而得出答案。
11.如图,已知O是坐标原点,B、C两点的坐标分别为(3,﹣1)、(2,1).
(1)以O点为位似中心在y轴的左侧将△OBC放大到两倍(即新图与原图的相似比为2),画出△OB'C′;
(2)B点的对应点B'的坐标是 ;C点的对应点C′的坐标是 .
【答案】(1)解:如图所示:△OB'C′,即为所求;
(2)(﹣6,2);(﹣4,﹣2)
【解析】【解答】解:(2)B点的对应点B'的坐标是(﹣6,2);
C点的对应点C′的坐标是(﹣4,﹣2).
【分析】(1)延长BO到B′,使OB′=2OB,则B′就是B的对应点,同样可以作出C的对称点,则对应的三角形即可得到;
(2)根据(1)的作图即可得到B′、C′的坐标.
12.如图,已知直线l1、l2、l3分别截直线l4于点A、B、C,截直线l5于点D、E、F,且l1∥l2∥l3.
(1)如果AB=4,BC=8,EF=12,求DE的长.
(2)如果DE:EF=2:3,AB=6,求AC的长.
【答案】(1)解:∵l1∥l2∥l3.
∴ ,
∴DE= EF=6
(2)解:∵l1∥l2∥l3.
∴ ,
∴BC= AB= ×6=9,
∴AC=AB+BC=6+9=15
【解析】【分析】(1)根据平行线分线段成比例定理可得比例式求解;
(2)根据平行线分线段成比例定理可得比例式可求得BC的值,再由线段的构成得AC=AB+BC可求解.
13.如图,AB是⊙O的直径,点P是射线AB上的一动点(不与点A,B重合),过点P作⊙O的割线交⊙O于点C,D,BH⊥CD于H,连接BC,BD.
(1)①在图1的情形下,证明:BC·BD=AB·BH ;
②当点P处于图2中的位置时,①中的结论 ▲ (填“仍成立”或“不再成立”);
(2)若⊙O的半径为3,当∠APC=30°且BC·BD=6时,求AP的长.
【答案】(1)解:①证明:如下图,连接AC.
∵AB是⊙O的直径,且BH⊥PC,
∴∠ACB=90°=∠BHD.
∵四边形ABDC是O⊙的内接四边形,
∴∠CAB=∠HDB,
∴△ABC∽△DBH
∴
∴BC·BD=AB·BH;
②仍成立
(2)解:∵⊙O的半径为3,
∴AB=6,
由(1)知,BC·BD=AB·BH,
∵BC·BD=6,
∴AB·BH = 6,
∴BH=1
在Rt△BHP中,∠APC=30°
∴BP=2BH=2
∴AP=AB±BP,
∴AP=8或4
【解析】【分析】(1)①连接AC,由圆周角定理以及垂直的概念可得∠ACB=90°=∠BHD,由圆内接四边形的性质可得∠CAB=∠HDB,根据两角对应相等的两个三角形相似可得△ABC∽△DBH,然后由相似三角形的性质进行证明;
②同①进行解答;
(2)由半径为3可得AB=6,结合①的结论可求出BH的值,由含30°角的直角三角形的性质可得BP=2BH=2,然后根据AP=AB±BP进行计算.
14.如图,已知是以AB为直径的圆,C为上一点,D为OC延长线上一点,BC的延长线交AD于E,.
(1)求证:直线AD为的切线;
(2)求证:.
【答案】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠B=90°,
∵∠DAC=∠DCE,∠DCE=∠BCO,
∴∠DAC=∠BCO,
∵OB=OC,
∴∠B=∠BCO,
∴∠DAC=∠B,
∴∠CAB+∠DAC=90°,
∴AD⊥AB,
∵OA是⊙O半径,
∴AD为⊙O的切线;
(2)证明:∵∠DAC=∠DCE,∠D=∠D,
∴△CED∽△ACD,
∴,
∴DC2=ED DA.
【解析】【分析】(1)先证明出∠CAB+∠DAC=90°,即AD⊥AB,再结合OA是⊙O半径,即可得到AD为⊙O的切线;
(2)先证明△CED∽△ACD,可得,再化简可得DC2=ED DA。
15.如图,点A在以 为直径的⊙ 上, 的角平分线与 相交于点E,与⊙ 相交于点D,延长 至M,连结 ,使得 ,过点A作 的平行线与 的延长线交于点N.
(1)求证: 与⊙ 相切;
(2)试给出 之间的数量关系,并予以证明.
【答案】(1)证明:如图所示,
∵ , 是 的角平分线,
∴ , ,
又∵ 为直径,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即 与⊙ 相切.
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 为等腰三角形,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,且由(1)可得 , ,
∴ ,
即 ,
∴ 为等腰三角形,
在 和 中,
,
∴ ∽ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
故: .
【解析】【分析】(1)根据角平分线的定义及等腰三角形的性质,得出,,由BC为直径得出∠BAC=90°,利用直角三角形两锐角互余可得 ,从而可得,根据切线的判定定理即证;
(2) 由 可得 从而求出 ,继而可求出、△NAC为等腰三角形,证明 ∽ ,可得,从而求出 ,继而得出结论.
16.如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,点D是 的中点,延长AD至点E,使得AB=BE.
(1)求证:△ACF∽△EBF;
(2)若BE=10,tanE= ,求CF的长.
【答案】(1)证明:∵点D是 的中点,
∴∠CAD=∠BAE.
∵AB=BE,
∴∠BAE=∠E,
∴∠CAF=∠E.
又∵∠AFC=∠EFB,
∴△ACF∽△EBF
(2)解:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵△ACF∽△EBF,
∴∠EBF=∠ACF=90°.
∵BE=10,tanE= ,
∴BF=BE tanE= .
∵∠CAF=∠E,
∴AC=3CF.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=BE=10,AC=3CF,BC=CF+ ,
∴AB2=AC2+BC2,即102=9CF2+(CF+ )2,
解得:CF= 或CF=﹣ (舍去).
∴CF的长为
【解析】【分析】(1)由圆周角定理及等腰三角形的性质可得出∠CAF=∠E,结合对顶角相等(∠AFC=∠EFB)可证出△ACF∽△EBF;(2)由AB为直径可得出∠ACB=90°,利用相似三角形的性质可得出∠EBF=90°,由BE=10,tanE= 结合相似三角形的性质可得出BF= ,AC=3CF,在Rt△ABC中利用勾股定理可得出关于CF长度的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论.
17.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,点E在AB上,∠DEC=90°.
(1)求证:△ADE∽△BEC.
(2)若AD=1,BC=3,AE=2,求AB的长.
【答案】(1)证明:∵AD∥BC,AB⊥.BC,
∴AB⊥AD,∠A=∠B=90°,
∴∠ADE+∠AED==90°.
∵∠DEC=90°,
∴∠AED+∠BEC=90°,
∴∠ADE=∠BEC,
∴△ADE∽△BEC.
(2)解:∵△ADE∽△BEC,.
∴
即
∴BE=
∴AB=AE+BE=
【解析】【分析】(1)根据平行线的性质得出∠A=∠B=90°,再根据同角的余角相等得出∠ADE=∠BEC,即可得出△ADE∽△BEC;
(2)根据相似三角形的性质得出
,从而求出BE的长,利用AB=AE+BE即可求出AB的长.
18.如图,AB、AC分别是⊙O的直径和弦,点D为劣弧AC上一点,弦DE⊥AB分别交⊙O于E,交AB于H,交AC于F.P是ED延长线上一点且PC=PF.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)点D在劣弧AC什么位置时,才能使 ,为什么
(3)在(2)的条件下,若OH=1,AH=2,求弦AC的长.
【答案】(1)证明:连结OC
∵PC=PF,OA=OC
∴∠PCA=∠PFC,∠OCA=∠OAC
∵∠PFC=∠AFH,DE⊥AB
∴∠AHF=90°
∴∠PCO=∠PCA+∠ACO=∠AFH+∠FAH=90°
∴PC是⊙O的切线.
(2)解:点D在劣弧AC中点位置时,才能使 ,理由如下:
连结AE
∵点D在劣弧AC中点位置
∴∠DAF=∠DEA
∵∠ADE=∠ADE
∴△DAF∽△DEA
∴AD∶DE=DF∶AD
∴
(3)解:连结OD交AC于G
∵OH=1,AH=2
∴OA=3
即OD=3
∴DH=
∵点D在劣弧AC中点位置
∴AC⊥DO
∴∠OGA=∠OHD=90°
在△OGA和△OHD中,
∴△OGA≌△OHD(AAS)
∴AG=DH
∴AC=4 .
【解析】【分析】(1)连结OC,证明∠OCP=90°即可;(2)乘积的形式可以转化为比例的形式,通过证明三角形相似得出;(3)可以先根据勾股定理得出DH,再通过证明△OGA≌△OHD,得出AC=2AG=2DH,求出弦AC的长.
19.
(1)如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,AE⊥BF于点M,求证:AE=BF;
(2)如图2,将(1)中的正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=2,BC=3,AE⊥BF于点M,探究AE与BF的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠C,AB=BC.
∵AE⊥BF,∴∠AMB=∠BAM+∠ABM=90°,
∵∠ABM+∠CBF=90°,
∴∠BAM=∠CBF.
在△ABE和△BCF中,∵∠BAE=∠CBF,AB=CB,∠ABE=∠BCF,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴AE=BF;
(2)解:AE= BF.
理由:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠C,
∵AE⊥BF,
∴∠AMB=∠BAM+∠ABM=90°,
∵∠ABM+∠CBF=90°,
∴∠BAM=∠CBF,
∴△ABE∽△BCF,
∴ = ,
∴AE= BF.
【解析】【分析】(1)根据正方形的性质,可得∠ABC=∠C,AB=BC.根据两直线垂直,可得∠AMB=∠BAM+∠ABM=90°,根据直角三角形锐角的关系,可得∠ABE=∠BCF,根据ASA,可得△ABE≌△BCF,根据全等三角形的性质,可得答案;
(2)根据矩形的性质得到∠ABC=∠C,由余角的性质得到∠BAM=∠CBF,根据相似三角形的性质即可得到结论。
20.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作BC的平行线与AC的延长线相交于点P.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)求证:△ABD∽△DCP;
(3)当AB=5cm,AC=12cm时,求线段PC的长.
【答案】(1)解:如图,连接OD,
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=90°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAC=2∠BAD,
∵∠BOD=2∠BAD,
∴∠BOD=∠BAC=90°,
∵DP∥BC,
∴∠ODP=∠BOD=90°,
∴PD⊥OD,
∵OD是⊙O半径,
∴PD是⊙O的切线
(2)解:∵PD∥BC,∴∠ACB=∠P,∵∠ACB=∠ADB,∴∠ADB=∠P,∵∠ABD+∠ACD=180°,∠ACD+∠DCP=180°,
∴∠DCP=∠ABD,
∴△ABD∽△DCP
(3)解:∵BC是⊙O的直径,∴∠BDC=∠BAC=90°,在Rt△ABC中,BC= =13cm,∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴∠BOD=∠COD,∴BD=CD,在Rt△BCD中,BD2+CD2=BC2,
∴BD=CD= BC= ,
∵△ABD∽△DCP,∴ ,∴ ,
∴CP=16.9cm
【解析】【分析】(1)连接OD,由BC是⊙O的直径,得出∠BAC=90°,根据角平分线的定义及圆周角定理,可得出∠BOD是直角,再由DP∥BC,可证出PD⊥OD,就可证得结论。
(2)根据平行线的性质及同弧所对的圆周角相等,可证得∠ADB=∠P,再根据圆内接四边形的性质,可得出∠DCP=∠ABD,就可证得结论。
(3)先利用圆周角定理和勾股定理求出BC的长,再证明BD=CD,利用勾股定理求出BD、CD的长,然后利用相似三角形的性质,得出对应边成比例,就可求出CP的长。
21.如图,AC为的直径,B为AC延长线上一点,D为上一点,且,连接DO并延长交于点E,连接BE交于点M.
(1)求证:直线BD是的切线;
(2)若,①求的半径长;②求弦ME的长.
【答案】(1)证明:∵OA=OD,∠BAD=∠ABD=30°,
∴∠BAD=∠ADO=30°,
∴∠DOB=∠BAD+∠ADO=60°,
∴∠ODB=90°,
∵OD为的半径,
∴直线BD是的切线;
(2)解:①
∵∠ODB=90°,∠ABD=30°,
∴BO=2DO,
∵AO=DO,
∴AB=3DO,
∵AB=3,
∴DO=AO=1.
②如图,连接DM,
∵OD=1,
∴DE=2,,
∴,
∵DE为的直径,
∴∠DME=90°,
∴∠DME=∠BDE,又∵∠DEM=∠BED,
∴,
∴,
∴,
∴.
【解析】【分析】(1)由等腰三角形的性质可得∠BAD=∠ADO=30°,结合外角的性质可得∠DOB=∠BAD+∠ADO=60°,则∠ODB=90°,据此证明;
(2)①根据含30°角的直角三角形的性质可得BO=2DO,结合AO=DO可得AB=3DO,据此求解;
②连接DM,利用勾股定理可得BE的值,根据圆周角定理可得∠DME=90°,由图形可得∠DEM=∠BED,根据两角对应相等的两个三角形相似可得△DEM∽△BED,然后根据相似三角形的性质进行计算.
22.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠ACD=90°,
(1)求证:△ABC∽△DCA.
(2)若BC=1,AC=2,求AD的长.
【答案】(1)证明:∵AD∥BC
∴∠DAC=∠ACB
又∵∠B=∠ACD=90°
∴△ABC∽△DCA
(2)解:∵△ABC∽△DCA
∴ 即
∴AD=4
【解析】【分析】(1)根据平行线的性质得出∠DAC=∠ACB,再根据∠B=∠ACD=90°,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得结论.
(2)利用相似三角形的对应边成比例,可得比例式,然后代入数值进行计算,可求出AD的长.
23.已知:如图①,在平行四边形ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,AC⊥AB,△ACD沿AC的方向匀速平移得到△PNM停止平移时,点Q也停止移动,如图②,设移动时间为t(s)(0<t<4).连接PQ、MQ、MC.
(1)当t为何值时,PQ∥AB?
(2)当t=3时,求△QMC的面积;
(3)是否存在t,使PQ⊥MQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:如图所示,
AB=3cm,BC=5cm,AC⊥AB,
∴Rt△ABC中,AC=4,
若PQ∥AB,则有 = ,
∵CQ=PA=t,CP=4﹣t,QB=5﹣t,
∴ = ,
即20﹣9t+t2=t2,
解得t= ,
当t= 时,PQ∥AB
(2)解:如图所示,过点P作PD⊥BC于点D,
∴∠PDC=∠A=90°,
∵∠PCD=∠BCA
∴△CPD∽△CBA,
∴ = ,
当t=3时,CP=4﹣3=1,
∵BA=3,BC=5,
∴ = ,
∴PD= ,
又∵CQ=3,PM∥BC,
∴S△QMC= ×3× = ;
(3)解:存在时刻t= ,使PQ⊥MQ,
理由如下:如图所示,过点M作ME⊥BC的延长线于点E,
∵△CPD∽△CBA,
∴ = = ,
∵BA=3,CP=4﹣t,BC=5,CA=4,
∴ = = ,
∴PD= (4﹣t),CD= (4﹣t).
∵PQ⊥MQ,
∴∠PDQ=∠QEM=90°,∠PQD=∠QME,
∴△PDQ∽△QEM,
∴ = ,即PD EM=QE DQ.
∵EM=PD= (4﹣t)= ﹣ t,
DQ=CD﹣CQ= (4﹣t)﹣t= ﹣ t,
QE=DE﹣DQ=5﹣[ (4﹣t)﹣t]= + t,
∴( ﹣ t)2=( ﹣ t)( + t),
即2t2﹣3t=0,
∴t= 或t=0(舍去),
∴当t= 时,PQ⊥MQ.
【解析】【分析】(1)根据勾股定理求出AC,根据PQ∥AB,得出关于t的比例式,求解即可;(2)过点P作PD⊥BC于D,根据△CPD∽△CBA,列出关于t的比例式,表示出PD的长,再根据S△QMC= QC PD,进行计算即可;(3)过点M作ME⊥BC的延长线于点E,根据△CPD∽△CBA,得出PD= (4﹣t),CD= (4﹣t),再根据△PDQ∽△QEM,得到 = ,即PD EM=QE DQ,进而得到方程( ﹣ t)2=( ﹣ t)( + t),求得t= 或t=0(舍去),即可得出当t= 时,PQ⊥MQ.
24.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线相交于点O,过点O的直线DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E.
(1)求证:DE=BD+CE;
(2)若AD=3,BD=CE=2,求BC的值.
【答案】(1)证明:∵在△ABC中,OB和OC分别平分∠ABC和∠ACB,
∴∠DBO=∠OBC,∠ECO=∠OCB,
∵DE∥BC,
∴∠DOB=∠OBC=∠DBO,∠EOC=∠OCB=∠ECO,
∴DB=DO,OE=EC,
∵DE=DO+OE,∴DE=BD+EC;
(2)解:∵BD=CE=2,
∴由(1)可知,DE=BD+EC=4,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,即,
∴.
【解析】【分析】(1)先证明∠DOB=∠OBC=∠DBO,∠EOC=∠OCB=∠ECO,可得DB=DO,OE=EC,再利用线段的和差及等量代换可得答案;
(2)先证明△ADE∽△ABC,可得,即,再求出即可。
25.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,O是AB的中点,连接OC,点F、E分别在边AB和BC上,过E点作EM⊥AB,垂足为M,满足∠FCO=∠EFM.
(1)求证:CF=EF;
(2)求证: .
【答案】(1)证明:∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠A=∠B=45°,
∵O是AB的中点,
∴CO⊥AB,
∴∠OCB=∠B=45°,
∵∠EFM=∠FCO,
∵∠FEC=∠EFM+∠B,∠FCE=∠FCO+∠OCB,
∴∠FEC=∠FCE,
∴CF=EF;
(2)证明:由(1)得:∠FEC=∠FCE,∠OCB=∠B=45°,
∴△BFC∽△CNE,
∴ ,
∵CF=EF,
∴
【解析】【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质可证得CO⊥AB,可得到∠OCB=∠B=45°,利用三角形的外角的性质及∠EFM=∠FCO,可证得∠FEC=∠FCE,利用等角对等边,可证得结论.
(2)利用有两组对应角分别相等的三角形相似,可证得△BFC∽△CNE,利用全等三角形的性质及CF=EF,可证得结论.
26.已知:点C、A、D在同一条直线上,∠ABC=∠ADE=α,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α表示);
(2)如图2,若AB=BC=kAC,AD=ED=kAE,则线段BD与CE的数量关系为 ,∠BMC= (用α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α表示).
【答案】(1)解:如图1.
①BD=CE,理由如下:
∵AD=AE,∠ADE=α,
∴∠AED=∠ADE=α,
∴∠DAE=180°﹣2∠ADE=180°﹣2α,
同理可得:∠BAC=180°﹣2α,
∴∠DAE=∠BAC,
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,
即:∠BAD=∠CAE.
在△ABD与△ACE中,
∵ ,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE;
②∵△ABD≌△ACE,
∴∠BDA=∠CEA,
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,
∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE=180°﹣2α
(2)BD=kCE;90°﹣ α
(3)90°+ 1 2 α
【解析】【解答】(2)如图2.
∵AD=ED,∠ADE=α,
∴∠DAE= =90°﹣ α,同理可得:∠BAC=90°﹣ α,
∴∠DAE=∠BAC,
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,
即:∠BAD=∠CAE.
∵AB=kAC,AD=kAE,
∴AB:AC=AD:AE=k.
在△ABD与△ACE中,
∵AB:AC=AD:AE=k,∠BDA=∠CEA,
∴△ABD∽△ACE,
∴BD:CE=AB:AC=AD:AE=k,∠BDA=∠CEA,
∴BD=kCE;
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,
∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE=90°﹣ α.故答案为:BD=kCE,90°﹣ α;
(3)如右图.
∵AD=ED,∠ADE=α,
∴∠DAE=∠AED= =90°﹣ α,同理可得:∠BAC=90°﹣ α,
∴∠DAE=∠BAC,即∠BAD=∠CAE.
∵AB=kAC,AD=kAE,
∴AB:AC=AD:AE=k.
在△ABD与△ACE中,
∵AB:AC=AD:AE=k,∠BAD=∠CAE,
∴△ABD∽△ACE,
∴∠BDA=∠CEA,
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∠MCD=∠CED+∠ADE=∠CED+α,
∴∠BMC=∠CED+α+∠CEA=∠AED+α=90°﹣ α+α=90°+ α.故答案为:90°+ α.
【分析】(1)①先根据等腰三角形等角对等边的性质及三角形内角和定理得出∠DAE=∠BAC,则∠BAD=∠CAE,再根据SAS证明△ABD≌△ACE,从而得出BD=CE;
②先由全等三角形的对应角相等得出∠BDA=∠CEA,再根据三角形的外角性质即可得出∠BMC=∠DAE=180°﹣2α;(2)先根据等腰三角形等角对等边的性质及三角形内角和定理得出∠DAE=∠BAC=90°﹣ α,则∠BAD=∠CAE,再由AB=kAC,AD=kAE,得出AB:AC=AD:AE=k,则根据两边对应成比例,且夹角相等的两三角形相似证出△ABD∽△ACE,得出BD=kCE,∠BDA=∠CEA,然后根据三角形的外角性质即可得出∠BMC=∠DAE=90°﹣ α;(3)先在备用图中利用SSS作出旋转后的图形,再根据等腰三角形等角对等边的性质及三角形内角和定理得出∠DAE=∠BAC=90°﹣ α,由AB=kAC,AD=kAE,得出AB:AC=AD:AE=k,从而证出△ABD∽△ACE,得出∠BDA=∠CEA,然后根据三角形的外角性质即可得出∠BMC=90°+ α.
27.如图,在 中, , 为 边上的中线, 于点E.
(1)求证: ;
(2)若 , ,求线段 的长.
【答案】(1)证明:∵ ,
∴ .
又∵ 为 边上的中线,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ .
(2)解:∵ ,∴ .
在 中,根据勾股定理,得 .
由(1)得 ,∴ ,
即 ,
∴
【解析】【分析】对于(1),由已知条件可以得到∠B=∠C,△ABC是等腰三角形,利用等腰三角形的性质易得AD⊥BC,∠ADC=90°;接下来不难得到∠ADC=∠BED,至此问题不难证明;对于(2),利用勾股定理求出AD,利用相似比,即可求出DE.
28.如图,在平面直角坐标系中,点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=4,AB=5,点D在反比例函数 (k>0)的图象上, ,点P在y轴负半轴上,OP=7.
(1)求点B的坐标和线段PB的长;
(2)当 时,求反比例函数的解析式.
【答案】(1)解:∵AB=5,OA=4,∠AOB=90°, ∴由勾股定理得:OB=3,即点B的坐标是(0,3) ∵OP=7,
∴线段PB=OB+OP=3+7=10
(2)解:过点D作DM⊥y轴于M, ∵∠PDB=90°, ∴∠BDP=∠DMB=∠DMP=90° ∴∠DBM+∠BDM=90°,∠BDM+∠MDP=90°
∴∠DBM=∠MDP
∴△DBM∽△PDM
∴
∵OA=4,DM⊥y轴,设D点的坐标为(4,y)(y>0)
∴ 解得y=1(y=-5舍去),
即点D的坐标为(4,1)
把点D的坐标代入 ,得k=4,即反比例函数的解析式是 .
【解析】【分析】(1)根据勾股定理求出OB,即可得出答案;(2)设D的坐标是(4,y),证△BDM∽△DPM,得出比例式,代入即可求出y,把D的坐标代入求出即可.
29.如图1,Rt△ABC中,∠C=90°,AB=15,BC=9,点D,E分别在AC,BC上,CD=4 x,CE=3x,其中0<x<3.
(1)求证:DE∥AB;
(2)当x=1时 ,求点E到AB的距离;
(3)将△DCE绕点E逆时针方向旋转,使得点D落在AB边上的D′处. 在旋转的过程中,若点D′的位置有且只有一个,求x的取值范围.
【答案】(1)证明:∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ .
∴ ∥ .
(2)解:过点E作EH⊥AB于点H.
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ .
(3)解:当 ⊥AB于点 ,
,
∴ .
∴ .
当 与点B重合时, .
∴ ,
∴ .
∴ .
综上: 或 .
【解析】【分析】(1)根据两组边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似得出△CDE和△CAB相似,根据相似三角形的对应角相等得出∠CED=∠CBA,从而根据同位角相等,两直线平行得出平行;
(2)过点E作EH⊥AB于点H,然后得出△BEH和△BAC相似得出EH的长度;
(3)本题分 ⊥AB于点 和 与点B重合时两种情况分别求出x的值.
30.如图,点E是四边形ABCD的对角线BD上的一点,∠BAE=∠CBD=∠DAC.
(1)求证:DE AB=BC AE;
(2)求证:∠AED+∠ADC=180°.
【答案】(1)证明:∵∠BAE=∠DAC,
∴∠BAE+∠EAC=∠DAC+∠EAC,
即∠BAC=∠EAD,
∵∠ABC=∠ABE+∠CBD,
∠AED=∠ABE+∠BAE,
∵∠CBD=∠BAE,
∴∠ABC=∠AED,
∴△ABC∽△AED,
∴ ,
∴DE AB=BC AE
(2)证明:∵△ABC∽△AED,
∴ ,即 ,
∵∠BAE=∠DAC
∴△ABE∽△ACD,
∴∠AEB=∠ADC,
∵∠AED+∠AEB=180°,
∴∠AED+∠ADC=180°
【解析】【分析】(1)根据已知条件得到∠BAC=∠EAD,根据三角形额外角的性质得到∠ABC=∠AED,推出△ABC∽△AED,根据三角形的外角的性质得到结论;(2)根据相似三角形的性质得到 ,推出△ABE∽△ACD,根据相似三角形的性质得到∠AEB=∠ADC,等量代换即可得到结论.
31.如图,在 中,点 为 边上一点, 经过 , 两点,与 边交于点 ,点 为 下方半圆弧上一点, ,垂足为 , .
(1)求证: 为 切线.
(2)求证: .
(3)若 , ,求 半径长.
【答案】(1)证明:连接 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 为 切线
(2)证明:连接 ,
∵ ,
∴设 ,则 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
∵
∴ ,
∴
(3)解:∵ 是 的直径,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 半径
【解析】【分析】(1)连接OA,根据已知条件,根据平行线的性质得到,即可得到结论;
(2) 连接 ,设 ,则 , 得到,得到,求得,根据全等三角形的性质得到=5,由勾股定;
(3)由 是 的直径, 即得,,由,得,,,即可得出 半径 。
32.如图,A、B、C、P四点均在边长为1的小正方形网格格点上.
(1)判断△PBA与△ABC是否相似,并说明理由;
(2)求∠BAC的度数.
【答案】(1)解:△PBA与△ABC相似.理由如下: ∵AB= ,BC=5,BP=1,∴ .∵∠PBA=∠ABC,∴△PBA∽△ABC
(2)解:∵△PBA∽△ABC,∴∠BAC=∠BPA.∵∠BPA=90°+45°=135°,∴∠BAC=135°
【解析】【分析】(1)利用网格纸的特点,根据勾股定理算出AB的长,然后发现 ,又 ∠PBA=∠ABC ,根据两组边对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似得出 △PBA与△ABC相似 ;
(2)根据相似三角形的对应角相等得出 ∠BAC=∠BPA ,利用网格纸的特点,判断出 ∠BPA=90°+45°=135°,从而得出答案∠BAC=135° 。
33.如图,D,E两点是线段AC上的点,且AD=DE=EC.
(1)分别过D,E画出BC的平行线,分别交AB于F,G两点;
(2)量一量线段AF,FG,GB的长度,你能得出什么结论?
【答案】(1)解: 如图
(2)解:AF=FG=GB.
∵DF∥EG∥BC,
∴ = , = ,
又∵AD=DE=EC,
∴AF=FG=GB.
【解析】【分析】(1)按要求画出图形即可。
(2)先量出线段AF,FG,GB的长度,根据平行线分线段成比例的性质解答。
34.如图,AB为⊙O的直径,点C是⊙O上一点,CD与⊙O相切于点C,过点A作AD⊥DC,连接AC,BC.
(1)求证:AC是∠DAB的角平分线;
(2)若AD=3,AB=4,求AC的长.
【答案】(1)证明:连接OC,如图,
∵CD与⊙O相切于点C,
∴∠OCD=90°,
∴∠ACD+∠ACO=90°,
∵AD⊥DC,
∴∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠ACO=∠DAC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∴∠DAC=∠OAC,
∴AC是∠DAB的角平分线;
(2)解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠D=∠ACB=90°,
∵∠DAC=∠BAC,
∴Rt△ADC∽Rt△ACB,
∴AC2=AD AB=3×4=12,
∴AC=2.
【解析】【分析】 (1)、 连接OC,根据切线的性质求出∠OCD=90°,因为∠ACD+∠ACO=90°和∠ACD+∠DAC=90°,得出∠ACO=∠DAC,再利用等量代换求出∠DAC=∠OAC,即可证明.
(2)、 因为AB是⊙O的直径,所以圆周角∠ACB=90°,根据三角形相似判定Rt△ADC∽Rt△ACB,利用相似比求出AC.
35.如图,在△ABC中,D是AB上一点,连接CD,且∠ACD=∠ABC.
(1)求证:△ACD∽△ABC;
(2)若AD=6,AB=10,求AC的长.
【答案】(1)证明:∵∠A=∠A,∠ACD=∠B,
∴△ACD∽△ABC
(2)解:∵△ACD∽△ABC,
∴ = ,
∴AC2=AD×AB,
∵AD=6,AB=10,
∴AC=2
【解析】【分析】(1)利用两对应角相等来证明三角形相似;
(2)由(1)△ACD∽△ABC可得AC2=AD×AB,然后代入计算可求出答案.
36.如图,已知菱形,点E是上的点,连接,将沿翻折,点C恰好落在边上的F点上,连接,延长,交 延长线于点G.
(1)求证:;
(2)若菱形的边长为5,,求的长.
【答案】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,
由翻折知,,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵菱形的边长为5,
由翻折知:,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【解析】【分析】(1)先证出,再结合,即可证出;
(2)先证出,再求出,可得,结合,求出即可。
37.如图,在平行四边形ABCD中,点E在BC上,∠C=∠DEA.
(1)求证:△ADE∽△DEC;
(2)若CE=2,DE=4,求EB的长.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,AD BC,
∴∠ADE=∠DEC,
又∵∠DEA=∠C,
∴△ADE∽△DEC;
(2)解:∵△ADE∽△DEC,
∴ ,
∵CE=2,DE=4,
∴ ,
∴AD=8=BC.
∴EB=BC-CE=8-2=6.
【解析】【分析】(1)根据平行四边形以及平行线的性质可得∠ADE=∠DEC,然后利用相似三角形的判定定理进行证明;
(2)根据相似三角形的性质可得AD,由平行四边形的性质可得AD=BC,然后根据EB=BC-CE进行计算.
38.如图,在锐角三角形ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,AG⊥BC于点G,AF⊥DE于点F,∠EAF=∠GAC.
(1)求证ΔADE∽ΔABC;
(2)若AD=3,AB=5,求 的值.
【答案】(1)证明:在ΔABC中,
∵AG⊥BC于点G,AF⊥DE于点F
∴∠AFE=∠AGC=90°
∵∠EAF=∠GAC
∴∠AED=∠C
在ΔADE和ΔABC中,
∵∠AED=∠C,∠EAD=∠CAB
∴ΔADE∽ΔABC
(2)解:在ΔAEF和ΔACG中,
∵∠AFE=∠AGC,∠EAF=∠GAC
∴ΔAEF∽ΔAGC
由(1)知ΔADE∽ΔABC
∴
又ΔAEF∽ΔAGC
∴
【解析】【分析】(1)根据垂直的定义得出 ∠AFE=∠AGC=90° ,根据三角形的内角和得出 ∠AED=∠C ,从而利用有两个角对应相等的三角形相似得出 ΔADE∽ΔABC ;
(2)由(1)知 ΔADE∽ΔABC ,根据相似三角形对应边成比例得出 ,然后判断出 ΔAEF∽ΔAGC ,根据相似三角形对应边成比例得出 .
39.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8.AB的垂直平分线DE交AB于点D,交AC于点E.
(1)求证:△ABC
∽ △AED.
(2)求 DE 的长.
【答案】(1)证明: 垂直 ,
.
,又 ,
,
(2)解:∵
∴ ,
在 中, , , .
根据勾股定理得: ,
是 的垂直平分线,
;
∴ ,
解得, .
【解析】【分析】(1)根据相似三角形的判定证明即可;(2)利用 ,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.
40.如图,已知,与相交于点E,点F在线段上,,.
(1)求证:;
(2)求.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【解析】【分析】(1)由平行线分线段成比例可得到,结合可得, 利用平行线分线段可证结论;
(2)由平行线分线段成比例可得,,继而得解.
41.榆林市新闻大厦设计融合了陕北窑洞和民间剪纸艺术,“H”型的双塔建筑隐寓榆林开诚、开放、开明、开创的城市精神,大厦双塔建筑既独立又统一的建筑艺术美,是西部地区文化传媒类项目中的精品.某实践小组欲测量新闻大厦的高度,如图为新闻大厦的大致结构示意图(其底部B处可以到达,顶部A处不易到达,且垂直于地面),请你根据下列条件,帮该实践小组设计一种测量方案:
条件一:测量可以在有阳光的晴日里进行;
条件二:测量者只备有①一根标杆、②一面平面镜、③一卷足够长的皮卷尺三种工具.
(1)你所选用的测量工具是 ;(填序号)
(2)请在图中画出测量示意图并写出测量数据(不要求写出测量过程);(线段长度用a,b,c……表示)
(3)根据你的测量数据,计算该新闻大厦的高度.(用含a、b、c……的式子表示)
【答案】(1)①③
(2)解:测量示意图如图所示.测得.
(3)解:∵,
∴,
∴,即,
解得,
∴该新闻大厦的高度为.
【解析】【解答】解:(1)根据题意得∶ 选用的测量工具是①③;
故答案为∶ ①③;
【分析】(1)选用的测量工具是①③;
(2) 测得 ;
(3)证明,可得,据此求出AB即可.
42.如图,直线PAB交 于A、B两点,AC是 的直径, 的平分线交 于点D,过点D作 于点D.
(1)求证:DE为 的切线;
(2)若 , 的直径为10,求AB的长度.
【答案】(1)如图1,连接OD
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD,
∵DA平分∠CAP,
∴∠DAE=∠OAD=∠ODA
∵DE⊥PB,
∴∠DEA=90°
∴∠ADE+∠DAE=90°
∴∠ADE+∠ODA=90°
∴∠ODE=90°
∴OD⊥DE,
∴DE是O的切线.
(2)如图2中,连接CD
设AE=x,则DE=6 x,AD=
∵AC是直径,
∴∠ADC=90°
∵∠ADC=∠DEA=90°,∠DAC=∠DAE,
∴△DAE∽△CAD,
∴
∴AD2=AC AE,
∴x2+(6 x)2=10x
x=2(或9不合题意舍弃)
∴AE=2,ED=4,
∵DE是切线,
∴DE2=EA EB,
∴16=2(2+AB),
∴AB=6
故答案为:6
【解析】【分析】(1)连接OD,由∠ADE+∠DAE=90°,∠DAE=∠DAO=∠ODA,即可证明∠ODE=90°.(2)先证明△DAE∽△CAD得到AD2=AC AE求出AE,再根据切线的性质定理DE2=EA EB解决问题.
43.已知:如图,在菱形ABCD中,点E、F分别在边AB、AD上,BE=DF,CE的延长线交DA的延长线于点G,CF的延长线交BA的延长线于点H.
(1)求证:△BEC∽△BCH;
(2)如果BE2=AB AE,求证:AG=DF.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠D=∠B,CDAB.
∵DF=BE,
∴△CDF≌△CBE(SAS),
∴∠DCF=∠BCE.
∵CDBH,
∴∠H=∠DCF,
∴∠BCE=∠H.且∠B=∠B,
∴△BEC∽△BCH.
(2)证明:∵BE2=AB AE,
∴=,
∵AGBC,
∴=,
∴=,
∵DF=BE,BC=AB,
∴BE=AG=DF,
即AG=DF.
【解析】【分析】(1)由菱形的性质可得CD=CB,∠D=∠B,CD∥AB,结合DF=BE可证明△CDF≌△CBE,得到∠DCF=∠BCE,由平行线的性质可得∠H=∠DCF,则∠BCE=∠H,然后利用有两组角对应相等的两个三角形相似进行证明;
(2)由已知条件可得,由平行线分线段成比例的性质可得,则,结合DF=BE,BC=AB可得BE=AG=DF,据此证明.
44.如图,已知:AB是⊙O的弦,过点B作BC⊥AB交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,取AD的中点E,过点E作EF∥BC交DC的延长线于点F,连接AF并延长交BC的延长线于点G.
求证:
(1)FC=FG;
(2)AB2=BC BG.
【答案】(1)证明(1)∵EF∥BC,AB⊥BG,
∴EF⊥AD,
∵E是AD的中点,
∴FA=FD,
∴∠FAD=∠D,
∵GB⊥AB,
∴∠GAB+∠G=∠D+∠DCB=90°,
∴∠DCB=∠G,
∵∠DCB=∠GCF,
∴∠GCF=∠G
∴FC=FG;
(2)证明: 连接AC,如图所示:
∵AB⊥BG,
∴AC是⊙O的直径,
∵FD是⊙O的切线,切点为C,
∴∠DCB=∠CAB,
∵∠DCB=∠G,
∴∠CAB=∠G,
∵∠CBA=∠GBA=90°,
∴△ABC∽△GBA,
∴ ,
∴AB2=BC BG.
【解析】【分析】(1)由平行线的性质得出EF⊥AD,由线段垂直平分线的性质得出FA=FD,由等腰三角形的性质得出∠FAD=∠D,证出∠DCB=∠G,由对顶角相等得出∠GCF=∠G,即可得出结论;(2)连接AC,由圆周角定理证出AC是⊙O的直径,由弦切角定理得出∠DCB=∠CAB,证出∠CAB=∠G,再由∠CBA=∠GBA=90°,证明△ABC∽△GBA,得出对应边成比例,即可得出结论.
本题考查了圆周角定理、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、弦切角定理等知识;熟练掌握圆周角定理和弦切角定理,证明三角形相似是解决问题(2)的关键.
45.如图,经过的顶点A、C,并与边相交于点D,过点D作,交于点E,交于点F,连接,点C为弧的中点.
(1)求证:为的切线:
(2)若的半径为3,,求的值.
【答案】(1)证明:连接交于M,如图所示:
∵C为弧的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵是的半径,
∴为的切线;
(2)解:连接交于M,连接,,如图所示:
∵C为弧的中点,
∴,
∴
∵的半径为3,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【解析】【分析】(1)连接OC交DF于M,根据垂径定理的推论得OC⊥DF,得出∠OMD=90°,根据平行线的性质,得出∠BCO=∠DMO=90°,则OC⊥BC,由切线的判定可得出结论;
(2)连接OC交DF于M,连接OD,AF,根据垂径定理可得DM的长, 由勾股定理求出DC2=12,证明△DCE∽△ACD,由相似三角形的性质得出 ,证出CD2=CE CA,则可得答案.
46.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=3cm,过点A作∠EAF=60°,分别交DC,BC的延长线于点E,F,连接EF.
(1)如图1,当CE=CF时,判断△AEF的形状,并说明理由;
(2)若△AEF是直角三角形,求CE,CF的长度;
(3)当CE,CF的长度发生变化时,△CEF的面积是否会发生变化,请说明理由.
【答案】(1)解:△AEF是等边三角形,理由如下:
连接BE、DF,如图1所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=DC=AD,∠ABC=∠ADC,
在△BCE和△DCF中, ,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴∠BE=DF,CBE=∠CDF,
∴∠ABC+∠CBE=∠ADC+∠CDF,
即∠ABE=∠ADF,
在△ABE和△ADF中, ,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF,又∵∠EAF=60°,
∴△AEF是等边三角形;
(2)解:分两种情况:
①∠AFE=90°时,连接AC、MN,如图2所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=DC=AD=3,∠D=∠B=60°,AD∥BC,AB∥CD,
∴△ABC和△ADC是等边三角形,
∴AC=AD,∠ACM=∠D=∠CAD=60°=∠EAF,
∴∠MAC=∠NAD,
在△MAC和△NAD中, ,
∴△MAC≌△NAD(ASA),
∴AM=AN,CM=DN,
∵∠EAF=60°,
∴△AMN是等边三角形,
∴AM=MN=AN,
设AM=AN=MN=m,DN=CM=b,BM=CN=a,
∵CF∥AD,
∴△CFN∽△DAN,
∴ ,
∴FN= ,
∴AF=m+ ,
同理:AE=m+ ,
在Rt△AEF中,∵∠EAF=60°,
∴∠AEF=30°,
∴AE=2AF,
∴m+ =2(m+ ),
整理得:b2﹣ab﹣2a2=0,
(b﹣2a)(b+a)=0,
∵b+a≠0,
∴b﹣2a=0,
∴b=2a,
∴ = ,
∴CF= AD= ,
同理:CE=2AB=6;
②∠AEF=90°时,连接AC、MN,如图3所示:
同①得:CE= AD= ,CF=2AB=6;
(3)解:当CE,CF的长度发生变化时,△CEF的面积不发生变化;理由如下:
作FH⊥CD于H,如图4所示:
由(2)得:BM=CN=a,CM=DN=b,
∵AD∥CF,
∴△ADN∽△FCN,
∴ ,
∵CE∥AB,
∴∠FCH=∠B=60°,△CEM∽△BAM,
∴ ,
∴ ,
∴CF×CE=AD×AB=3×3=9,
∵CH=CF×sin∠FCH=CF×sin60°= CF,
△CEF的面积= CE×FH= CE× CF= ×9× = ,∴△CEF的面积是定值,不发生变化.
【解析】【分析】(1)证明△BCE≌△DCF(SAS),得出∠BE=DF,CBE=∠CDF,证明△ABE≌△ADF(SAS),得出AE=AF,即可得出结论;(2)分两种情况:①∠AFE=90°时,连接AC、MN,证明△MAC≌△NAD(ASA),得出AM=AN,CM=DN,证出△AMN是等边三角形,得出AM=MN=AN,设AM=AN=MN=m,DN=CM=b,BM=CN=a,证明△CFN∽△DAN,得出 ,得出FN= ,AF=m+ ,同理AE=m+ ,在Rt△AEF中,由直角三角形的性质得出AE=2AF,得出m+ =2(m+ ),得出b=2a,因此 ,得出CF= AD= ,同理CE=2AB=6;②∠AEF=90°时,同①得出CE= AD= ,CF=2AB=6;(3)作FH⊥CD于H,如图4所示:由(2)得BM=CN=a,CM=DN=b,证明△ADN∽△FCN,得出 ,由平行线得出∠FCH=∠B=60°,△CEM∽△BAM,得出 ,得出 ,求出CF×CE=AD×AB=3×3=9,由三角函数得出CH=CF×sin∠FCH=CF×sin60°= CF,即可得出结论.
47.已知,如图,在中,,,,过作,点在射线上、连接,交边于点.
(1)当时,求的长;
(2)当时,求的长;
(3)当为等腰三角形时,求的长.
【答案】(1)解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
解得:.
(2)解:∵, ,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)解:①当时,过点B作于点F,交于点G,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:.
②当时,过点B作于点Q,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
设,则,
∵,
∴在中,根据勾股定理可得:,
即,
整理得:,
解得:,(不符合题意,舍去),
∴.
由于,所以不存在的情形;
综上:或.
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出AC=5,再求出 , 最后利用相似三角形的判定与性质计算求解即可;
(2)先求出 , 再求出 , 最后计算求解即可;
(3)利用等腰三角形的性质,分类讨论,结合图形,利用相似三角形的判定与性质,勾股定理计算求解即可。
48.如图,已知直线l与⊙O相离.OA⊥l于点A,交⊙O于点P,OA=5,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C.
(1)求证:AB=AC;
(2)若PC=2 ,求⊙O的半径及线段PB的长.
【答案】(1)证明:如图1,连接OB.
∵AB切⊙O于B,OA⊥AC,
∴∠OBA=∠OAC=90°,
∴∠OBP+∠ABP=90°,∠ACP+∠APC=90°,
∵OP=OB,
∴∠OBP=∠OPB,
∵∠OPB=∠APC,
∴∠ACP=∠ABC,
∴AB=AC;
(2)解:如图2,延长AP交⊙O于D,连接BD,
设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=5﹣r,
则AB2=OA2﹣OB2=52﹣r2,
AC2=PC2﹣PA2=(2 )2﹣(5﹣r)2,
∴52﹣r2=(2 )2﹣(5﹣r)2,
解得:r=3,
∴AB=AC=4,
∵PD是直径,
∴∠PBD=90°=∠PAC,
又∵∠DPB=∠CPA,
∴△DPB∽△CPA,
∴ = ,
∴ = ,
解得:PB= .
∴⊙O的半径为3,线段PB的长为 .
【解析】【分析】(1)连接OB,根据切线的性质和垂直得出∠OBA=∠OAC=90°,推出∠OBP+∠ABP=90°,∠ACP+∠CPA=90°,求出∠ACP=∠ABC,根据等腰三角形的判定推出即可;(2)延长AP交⊙O于D,连接BD,设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=5﹣r,在Rt△OAB中根据勾股定理求出r,再证△DPB∽△CPA,得出 = ,代入求出即可.
49.综合与探究:如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(-1,0),B(3,0),C(0,-4)三点,点P(m,n)是直线BC下方抛物线上的一个动点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)动点P运动到什么位置时,△PBC的面积最大,求出此时P点坐标及△PBC面积的最大值;
(3)在y轴上是否存在点Q,使以O,B,Q为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,请写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵二次函数的图象经过C(0,-4)
∴可设二次函数的解析式为,
将A,B两点坐标代入解析式可得,解之得
所以二次函数的解析式为
(2)解:设直线BC的解析式为,将B,C两点的坐标代入解析式,解得
∴BC的解析式为
过P作PD∥y轴,交BC于点D,
设直线BC下方抛物线上的点P坐标为(t,),则,
点D与点P横坐标相同,且点D在直线BC上 ,
∴D点坐标为
∴PD=()-()=
===
∵
∴当时,△PBC面积最大为 ,此时P点的纵坐标为=-5
∴P
故答案为P,△PBC面积最大为.
(3)解:存在这样的点Q,由题意可得,在△AOC中,,OB=3,
∵点Q在y轴上,
∴∠BOQ=∠AOC=90°,
若以O,B,Q为顶点的三角形与△AOC相似,
则分两种情况进行讨论:
①当△AOC∽△QOB时,
则 ,解得OQ=,
∴点Q的坐标为(0,)或(0,-)
②当△AOC∽△BOQ时,
则 ,解得OQ=12,
∴点Q的坐标为(0,12)或(0,-12)
综上所述,存在y轴上的点Q,使以O,B,Q为顶点的三角形与△AOC相似,这样的点有4个:(0,)或(0,-)或(0,12)或(0,-12).
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解析式即可;
(2) 先求出BC的解析式为 , 过P作PD∥y轴,交BC于点D,设直线BC下方抛物线上的点P坐标为(t,),则, 可得 D点坐标为 ,从而求出PD= ,继而求出=,根据二次函数的性质即可求解;
(3)由题意知∠BOQ=∠AOC=90°,所以分两种情况:①当△AOC∽△QOB时,②当△AOC∽△BOQ时,根据相似三角形的性质分别求出OQ即可.
50.如图, 为 的直径, 是 的弦, 是弧 的中点,弦 于点 ,交 于点 ,过点 作 的切线,交 延长线于点 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)证明:连接 ,如图,
∵ 为 的切线,
∴ ,
∵ 是弧 的中点,
∴ ,
∴
(2)解:设 与 交于点 ,如图,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中,
∵ ,
∴ , ,
在 和 中
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
故答案为:12.
【解析】【分析】(1)连接OC,如图,先利用切线的性质得OC⊥PC,再利用垂径定理得到OC⊥AE,所以PC∥AE;
(2)设OC与AE交于点H,如图,利用垂径定理得到 ,根据圆周角定理得 ,则AF=CF=5,在 中利用三角函数的定义可计算出 , ,进而证明 ,得到AH=CD=8,所以AE=2AH=16,然后证明 ,于是利用相似比可计算出BE.
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