2026中考数学二轮复习考点图形的相似专项训练(含解析)

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名称 2026中考数学二轮复习考点图形的相似专项训练(含解析)
格式 docx
文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2026-03-19 00:00:00

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2026年中考数学解密之图形的相似
一.选择题(共10小题)
1.(2025 南岗区校级模拟)如图,AB∥CD,AE∥FD,AE,FD分别交BC于点G,H,则下列结论中错误的是(  )
A. B. C. D.
2.(2025 余姚市一模)下列各组中的四条线段成比例的是(  )
A.a=2,b=3,c=4,d=1
B.a=2,b,c=2,d
C.a=4,b=6,c=5,d=10
D.a,b=3,c=2,d
3.(2025 芜湖一模)如图,已知∠1=∠2,那么添加下列的一个条件后,仍无法判定△ABC∽△ADE的是(  )
A. B.∠B=∠D C. D.∠C=∠AED
4.(2025 广州二模)如图是一把折叠椅子及其侧面的示意图,把一个简易刻度尺与地面AB垂直放置,其中AB与“0”刻度线重合,O点落在“3”刻度线上,CD与“5”刻度线重合,若测得AB=50cm,则CD的长是(  )
A.30cm B. C.20cm D.
5.(2025 灌南县校级模拟)《墨经》中有:“景到,在午有端,与景长,说在端”,大约在两千四百年前,墨子和他的学生做的世界上第1个小孔成像的实验.如图所示的实验中,若物距为10cm,像距为18cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是6cm,则蜡烛火焰的高度是(  )cm.
A. B.4 C. D.5
6.(2025 威海一模)如图,在 ABCD中,点E,F分别是边AD,AB的中点,连接CE,DF,CE与DF交于点G,连接BG,过点D作DM∥BG,分别交CE、BC于点H、M,则的值为(  )
A. B. C. D.
7.(2025 铁东区三模)如图是一架人字梯及其侧面示意图,已知AB∥CD∥EF,AC=50cm,CE=30cm,BD=45cm,则BF的长为(  )
A.27cm B.50cm C.72cm D.80cm
8.(2025 天津校级模拟)如图,在△ABC中,点D在BC边上,连接AD,点G在线段AD上,GE∥BD,且交AB于点E,GF∥AC,且交CD于点F,则下列结论一定正确的是(  )
A. B. C. D.
9.(2025 云岩区校级模拟)如图,在三角形纸片ABC中,AB=6,AC=4,BC=8,沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC相似的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2025 萧山区二模)在平面直角坐标系中,△AOB的顶点A的坐标为(﹣2,4).若以原点O为位似中心,相似比为,把△AOB缩小,则点A的对应点A'的坐标是(  )
A.(﹣1,2) B.(﹣1,2)或(1,﹣2)
C.(﹣4,8) D.(﹣4,8)或(4,﹣8)
二.填空题(共10小题)
11.(2025 观山湖区校级一模)玻璃瓶中装入不同量的水,敲击时能发出不同的音阶.实验发现,当水面高度与瓶高之比为黄金比(约等于0.618)时,可以敲击出音阶“sol”.如图,若瓶高AB=10cm,且敲击时发出音阶“sol”,则液面高度AC约为    cm.
12.(2025 安徽模拟)如图,AD是△ABC的中线,E是AD的中点,BE的延长线交AC于点F,那么    .
13.(2025 苍溪县模拟)如图,△ABC为等边三角形,点D、E分别在边BC、AC上,∠ADE=60°,如果BD:DC=1:2,AD=2,那么DE的长等于    .
14.(2025 光明区二模)如图,矩形护栏ABCD中,竖直方向加装4条平行且等距的钢条(任意相邻钢条间距相等,钢条粗细不计),连接AC交第一根钢条于点E,连接DE并延长交AB于点F,若AB=60cm,则AF的长度为    cm.
15.(2025 汕头模拟)如图,在△ABC中,D是AC的中点,点F在BD上,连接AF并延长交BC于点E,若BF:FD=4:1,BC=10,则CE的长为    .
16.(2025 徐汇区模拟)我们把常用的A4纸的短边与长边的比叫作“白银比”,把这样的矩形称为“白银矩形”.如图,一张规格为A4的矩形纸片ABCD,将其长边对折(EF为折痕),得到两个全等的A5矩形纸片,且A4、A5这两种规格的矩形纸片相似,那么这个“白银比”为     .
17.(2025 徐汇区模拟)如图,△ABC中,∠C=90°,正方形CDEF的顶点D、E、F分别在边AC、AB、BC上,如果AE=2BE,且S△ABC=36.那么正方形CDEF的面积为     .
18.(2025 徐汇区模拟)如图,在△ABC中,∠C=90°,tanB,E是边AB上一点,将△BCE沿直线CE翻折,点B的对应点为B′,如果AB′∥BC,那么的值为     .
19.(2025 徐汇区模拟)如图,正方形ABCD中,点E、F、G分别在边AB、BC、AD上,且AE=BF=DG,联结CE、FG,交于点H,如果AE:BE=1:2,那么的值为     .
20.(2025 旌阳区二模)《墨子 天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形ABCD的面积为4,以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形A′B′C′D′,若A′B′:AB=2:1,则四边形A′B′C′D′的外接圆的周长为    .
三.解答题(共5小题)
21.(2025 池州一模)如图,在矩形ABCD中,点E在AD边上,连接CE,交对角线BD于点F,且AE=CE.
(1)若∠ADB=35°,求∠DCE的度数;
(2)若EF=1,CF=4,求DE的长;
(3)若DE=DF,求的值.
22.(2025 河南)焦裕禄纪念园是全国重点革命烈士纪念建筑物保护单位,革命烈士纪念碑位于纪念园南部的中心.某综合与实践小组开展测量纪念碑高度的活动,记录如下.
活动主题 测量纪念碑的高度
实物图和测量示意图
测量说明 如图,纪念碑AB位于有台阶的平台BC上,太阳光下,其顶端A的影子落在点D处,同一时刻,竖直放置的标杆DE顶端E的影子落在点F处,位于点M处的观测者眼睛所在位置为点N,点N,E,A在一条直线上,纪念碑底部点B在观测者的水平视线上.
测量数据 DE=2.1m,DF=2.1m,DM=1m,MN=1.2m.
备注 点F,M,D,C在同一水平线上.
根据以上信息,解决下列问题.
(1)由标杆的影子DF的长和标杆DE的长相等,可得CD=CA,请说明理由.
(2)求纪念碑AB的高度.
(3)小红通过间接测量得到CD的长,进而求出纪念碑AB的高度约为18.5m.查阅资料得知,纪念碑的实际高度为19.64m.请判断小红的结果和(2)中的结果哪个误差较大?并分析误差较大的可能原因(写出一条即可).
23.(2025 威海一模)小明家有一栋附带小庭院的楼房,为提高居住的舒适度,他在楼房的窗子上方安装一个圆弧形遮阳棚(如图1所示).图2是安装遮阳棚一侧的院子的俯视图,设房子墙壁与院墙分别为DP、EQ,这两面墙间距DE=3米,经观测,太阳光线常从院墙EQ方向照进院子中,房子墙壁DP下方紧挨着矩形花圃(花圃高度忽略不计),花圃的另一边DH紧贴着左侧院墙,DH=2米.图3是院子的左视图,已知弧AB所在的圆的圆心O恰好在墙壁AD上,测得遮阳棚的顶部到地面的距离AD=2.6m,外边缘B到墙壁AD的距离BC=1.6m,AC=0.8m.在太阳光的照射下,遮阳棚对面院墙EG落在地面上的影子是EF,EG=1.2m.
(1)根据以上数据,求圆心O到地面的距离;
(2)如图4,小明说:“当遮阳棚边缘B的影子正好落在圆心O处时,围墙的影子顶部F与围墙顶端G的距离正好等于弧AB的半径.”,你认为他的说法正确吗?请说明理由.
(3)如图5,当遮阳棚边缘B的影子正好落在点D处时,求此时围墙的影长.
24.(2025 新疆)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=4,AD=aBN,点M是AB的中点,点D和点N分别是线段AC和BC上的动点.
(1)当点D和点N分别是AC和BC的中点时,求a的值;
(2)当a时,以点C,D,N为顶点的三角形与△BMN相似,求BN的值;
(3)当a时,求MN+ND的最小值.
25.(2025 南通)如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.M是BC的中点,DM交AC于点G.
(1)求证:AG=2GC;
(2)设∠BCD,∠BDC的角平分线交于点I.
①当AB=6,BC=8时,求点I到BC的距离;
②若AB+AC=2BC,作直线GI分别交BD,CD于E,F两点,求的值.
2026年中考数学解密之图形的相似
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C B A B C D A B
一.选择题(共10小题)
1.(2025 南岗区校级模拟)如图,AB∥CD,AE∥FD,AE,FD分别交BC于点G,H,则下列结论中错误的是(  )
A. B. C. D.
【考点】相似三角形的判定与性质;平行线分线段成比例.网版权所有
【专题】线段、角、相交线与平行线;三角形;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】D
【分析】根据平行线分线段成比例和相似三角形的性质与判定,进行逐一判断即可.
【解答】解:A、∵AB∥CD,
∴,
故本选项不符合题目要求;
B、∵AE∥DF,
∴△CEG∽△CDH,
∴,
∴,
∵AB∥CD,
∴,
∴,
∴,
∴,
故本选项不符合题目要求;
∵AB∥CD,AE∥DF,
∴四边形AEDF是平行四边形,
∴AF=DE,
∵AE∥DF,
∴,
∴,
故本选项不符合题目要求;
D、∵AE∥DF,
∴△BFH∽△BAG,
∴,
故本选项符合题目要求.
故选:D.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,相似三角形的性质和判定的应用,能根据定理得出比例式是解此题的关键.
2.(2025 余姚市一模)下列各组中的四条线段成比例的是(  )
A.a=2,b=3,c=4,d=1
B.a=2,b,c=2,d
C.a=4,b=6,c=5,d=10
D.a,b=3,c=2,d
【考点】比例线段.网版权所有
【答案】B
【分析】根据比例线段的概念,让最小的和最大的相乘,另外两条相乘,看它们的积是否相等即可得出答案.
【解答】解:A、4×1≠3×2,四条线段不成比例,故本选项错误;
B、22,四条线段成比例,故本选项正确;
C、4×10≠5×6,四条线段不成比例,故本选项错误;
D、3≠2,四条线段不成比例,故本选项错误.
故选:B.
【点评】此题考查了比例线段,理解成比例线段的概念,注意在线段两两相乘的时候,要让最小的和最大的相乘,另外两条相乘,看它们的积是否相等进行判断.
3.(2025 芜湖一模)如图,已知∠1=∠2,那么添加下列的一个条件后,仍无法判定△ABC∽△ADE的是(  )
A. B.∠B=∠D C. D.∠C=∠AED
【考点】相似三角形的判定.网版权所有
【专题】图形的相似;推理能力.
【答案】C
【分析】根据已知及相似三角形的判定方法对各个选项进行分析,从而得到最后答案.
【解答】解:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAE=∠2+∠BAE,
∴∠DAE=∠BAC,
∴选项B、D根据两角对应相等判定△ABC∽△ADE,
选项A根据两边成比例夹角相等判定△ABC∽△ADE,
选项C中不是夹这两个角的边,所以不相似,
故选:C.
【点评】此题考查了相似三角形的判定:①如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似;②如果两个三角形的两条对应边的比相等,且夹角相等,那么这两个三角形相似;③如果两个三角形的两个对应角相等,那么这两个三角形相似.
4.(2025 广州二模)如图是一把折叠椅子及其侧面的示意图,把一个简易刻度尺与地面AB垂直放置,其中AB与“0”刻度线重合,O点落在“3”刻度线上,CD与“5”刻度线重合,若测得AB=50cm,则CD的长是(  )
A.30cm B. C.20cm D.
【考点】相似三角形的判定与性质.网版权所有
【专题】图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】证明△COD∽△BOA,根据相似三角形的性质“相似三角形对应高的比等于相似比”列式计算即可求解.
【解答】解:根据题意得CD∥AB,
∴△COD∽△BOA,
∴,
∵AB=50cm,
∴,
故选:B.
【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是关键.
5.(2025 灌南县校级模拟)《墨经》中有:“景到,在午有端,与景长,说在端”,大约在两千四百年前,墨子和他的学生做的世界上第1个小孔成像的实验.如图所示的实验中,若物距为10cm,像距为18cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是6cm,则蜡烛火焰的高度是(  )cm.
A. B.4 C. D.5
【考点】相似三角形的应用.网版权所有
【专题】图形的相似;应用意识.
【答案】A
【分析】“相似三角形对应高线的比等于相似比”,据此即可求解.
【解答】解:已知物距为10cm,像距为18cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是6cm,设蜡烛火焰的高度是xcm,
由相似三角形的性质得,
解得,
即蜡烛火焰的高度是,
故选:A.
【点评】本题考查了相似三角形的性质的应用,解答本题的关键要明确:相似三角形对应高线的比等于相似比.
6.(2025 威海一模)如图,在 ABCD中,点E,F分别是边AD,AB的中点,连接CE,DF,CE与DF交于点G,连接BG,过点D作DM∥BG,分别交CE、BC于点H、M,则的值为(  )
A. B. C. D.
【考点】相似三角形的判定与性质;平行四边形的性质;平行线分线段成比例.网版权所有
【专题】多边形与平行四边形;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】延长DF交CB的延长线于点N,利用平行四边形的性质相似三角形的判定与性质得到BN=BC=AD,再利用相似三角形的判定与性质得到BMBC,得到CM=BC﹣BMBC,由△DEH∽△MCH得到,即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,AB=CD,AB∥CD,
延长DF交CB的延长线于点N,如图,
∵F是AB的中点,
∴BFABCD,
∴NBNC,
∴BN=BC=AD,
∴NC=2BC,
∵E是AD的中点,
∴DEADBC,
AB∥CD,
∴△NBF∽△NCD,
∴,
∵AD∥BC,
∴△DEG∽△NCG
∴,
∵DM∥GB,

∴BMBNBC,
∴CM=BC﹣BMBC,
∵AD∥BC,
∴△DEH∽△MCH,
∴,
故选:B.
【点评】本题主要考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定与性质,平行线分线段成比例,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
7.(2025 铁东区三模)如图是一架人字梯及其侧面示意图,已知AB∥CD∥EF,AC=50cm,CE=30cm,BD=45cm,则BF的长为(  )
A.27cm B.50cm C.72cm D.80cm
【考点】平行线分线段成比例.网版权所有
【专题】线段、角、相交线与平行线;几何直观;推理能力.
【答案】C
【分析】先根据平行线等分线段定理列比例式求得DF=27cm.BF=BD+DF=72cm,再运用线段的和差求解即可.
【解答】解:已知AB∥CD∥EF,AC=50cm,CE=30cm,BD=45cm,
∴,
∴,
解得:DF=27cm.
∴BF=BD+DF=72cm,
∴BF=BD+DF=72cm,
故选:C.
【点评】本题主要考查了平行线分线段成比例,根据平行线等分定理列比例式成为解题的关键.
8.(2025 天津校级模拟)如图,在△ABC中,点D在BC边上,连接AD,点G在线段AD上,GE∥BD,且交AB于点E,GF∥AC,且交CD于点F,则下列结论一定正确的是(  )
A. B. C. D.
【考点】相似三角形的判定与性质.网版权所有
【专题】三角形;图形的相似;推理能力.
【答案】D
【分析】由GE∥BD、GF∥AC可得出△AEG∽△ABD、△DFG∽△DCA;根据相似三角形的对应边成比例,即可解答题目.
【解答】解:∵GE∥BD,GF∥AC,
∴△AEG∽△ABD,△DFG∽△DCA,
∴,,
∴.
∴结论一定正确的是.
故选:D.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形的性质是解题的关键.
9.(2025 云岩区校级模拟)如图,在三角形纸片ABC中,AB=6,AC=4,BC=8,沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC相似的是(  )
A. B.
C. D.
【考点】相似三角形的判定.网版权所有
【专题】图形的相似;推理能力.
【答案】A
【分析】根据相似三角形的判定分别进行判断即可得出答案即可.
【解答】解:在三角形纸片ABC中,AB=6,BC=8,AC=4.
A、∵,∠C=∠C,
故沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC相似,故此选项符合题意;
B、∵,
故沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC不相似,故此选项不符合题意;
C、∵,
故沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC不相似,故此选项不符合题意;
D、∵,
故沿虚线剪下的涂色部分的三角形与△ABC不相似,故此选项不符合题意;
故选:A.
【点评】本题考查了相似三角形的判定,掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
10.(2025 萧山区二模)在平面直角坐标系中,△AOB的顶点A的坐标为(﹣2,4).若以原点O为位似中心,相似比为,把△AOB缩小,则点A的对应点A'的坐标是(  )
A.(﹣1,2) B.(﹣1,2)或(1,﹣2)
C.(﹣4,8) D.(﹣4,8)或(4,﹣8)
【考点】位似变换;坐标与图形性质.网版权所有
【专题】图形的相似;推理能力.
【答案】B
【分析】根据位似变换的性质计算即可.
【解答】解:∵以原点O为位似中心,相似比为,把△AOB缩小,点A的坐标为(﹣2,4),
∴点A的对应点A′的坐标为(﹣2,4)或[﹣2×(),4×()),即(﹣1,2)或(1,﹣2),
故选:B.
【点评】本题考查的是位似变换,在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或﹣k.
二.填空题(共10小题)
11.(2025 观山湖区校级一模)玻璃瓶中装入不同量的水,敲击时能发出不同的音阶.实验发现,当水面高度与瓶高之比为黄金比(约等于0.618)时,可以敲击出音阶“sol”.如图,若瓶高AB=10cm,且敲击时发出音阶“sol”,则液面高度AC约为 6.18  cm.
【考点】黄金分割.网版权所有
【专题】运算能力.
【答案】6.18.
【分析】根据黄金分割的定义进行计算即可.
【解答】解:由题知,

因为AB=10cm,
所以AC≈6.18(cm).
故答案为:6.18.
【点评】本题主要考查了黄金分割,熟知黄金分割的定义是解题的关键.
12.(2025 安徽模拟)如图,AD是△ABC的中线,E是AD的中点,BE的延长线交AC于点F,那么   .
【考点】平行线分线段成比例;三角形中位线定理.网版权所有
【专题】图形的相似;推理能力.
【答案】.
【分析】作DH∥BF交AC于H,根据平行线分线段成比例定理得到AF=FH=HC,得到答案.
【解答】解:作DH∥BF交AC于H,
∵DH∥BF,AD是△ABC的中线,
∴CH=HF,
∵DH∥BF,E是AD中点,
∴AF=FH,
∴AF=FH=HC,
∴AF:CF=1:2,
故答案为:.
【点评】本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
13.(2025 苍溪县模拟)如图,△ABC为等边三角形,点D、E分别在边BC、AC上,∠ADE=60°,如果BD:DC=1:2,AD=2,那么DE的长等于   .
【考点】相似三角形的判定与性质;等边三角形的性质.网版权所有
【专题】等腰三角形与直角三角形;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】.
【分析】由等边三角形的性质得出AB=DC,∠B=∠C=60°,证明△ABD∽△DCE,由相似三角形的性质得出,则可求出答案.
【解答】解∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC,∠B=∠C=60°,
∴∠BAD+∠ADB=180°﹣60°=120°,
∵∠ADE=60°,
∴∠CDE+∠ADB=180°﹣60°=120°,
∴∠BAD=∠CDE,
∴△ABD∽△DCE,
∴,
∵BD:DC=1:2,
∴,
∴,
∴,
∴DE.
故答案为:.
【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,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
14.(2025 光明区二模)如图,矩形护栏ABCD中,竖直方向加装4条平行且等距的钢条(任意相邻钢条间距相等,钢条粗细不计),连接AC交第一根钢条于点E,连接DE并延长交AB于点F,若AB=60cm,则AF的长度为 15  cm.
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【专题】矩形 菱形 正方形;图形的相似;推理能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】首先利用矩形性质可以证明△AEH∽△CGE,△AEF∽△CED,CD=AB=60cm,然后利用相似三角形的性质即可求解.
【解答】解:如图,矩形护栏ABCD中,AB=60cm,
∴AB∥CD,
∴△AEH∽△CGE,△AEF∽△CED,CD=AB=60cm,
∴AE:EC=AH:GC=1:4,
∴AF:CD=AE:CE=1:4,
∴AFCD=15cm.
故答案为:15.
【点评】此题主要考查了矩形的性质,同时也利用了相似三角形的性质与判定,解题的关键是灵活运用题目已知条件得出结论.
15.(2025 汕头模拟)如图,在△ABC中,D是AC的中点,点F在BD上,连接AF并延长交BC于点E,若BF:FD=4:1,BC=10,则CE的长为   .
【考点】平行线分线段成比例.网版权所有
【专题】线段、角、相交线与平行线;运算能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】过点D作DH∥AE交BC于H,根据平行线分线段成比例定理得到,计算即可.
【解答】解:过点D作DH∥AE交BC于H,
∴,,
∵D是AC的中点,BF:FD=4:1,BC=10,
∴CD=DA,BF=4FD,
∴1,4,
∴CH=HE,BE=4EH,
∴BE=2CE,
∴10=BC=BE+CE=2CE+CE,
∴CE,
即CE的长为.
故选:.
【点评】本题考查平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
16.(2025 徐汇区模拟)我们把常用的A4纸的短边与长边的比叫作“白银比”,把这样的矩形称为“白银矩形”.如图,一张规格为A4的矩形纸片ABCD,将其长边对折(EF为折痕),得到两个全等的A5矩形纸片,且A4、A5这两种规格的矩形纸片相似,那么这个“白银比”为    .
【考点】相似多边形的性质;矩形的性质;翻折变换(折叠问题).网版权所有
【专题】图形的相似;推理能力.
【答案】.
【分析】先表示出对折后的矩形的长和宽,再根据相似矩形对应边成比例列出比例式,然后求解.
【解答】解:设原来矩形的长为x,宽为y,
则对折后的矩形的长为y,宽为x,
∵得到的两个矩形都和原矩形相似,
∴x:y=y:x,
解得y:x=1:,
∴这个“白银比”为.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了相似多边形的性质,关键是掌握相似多边形对应边成比例.
17.(2025 徐汇区模拟)如图,△ABC中,∠C=90°,正方形CDEF的顶点D、E、F分别在边AC、AB、BC上,如果AE=2BE,且S△ABC=36.那么正方形CDEF的面积为  16  .
【考点】平行线分线段成比例;三角形的面积;正方形的性质.网版权所有
【专题】三角形;矩形 菱形 正方形;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】16.
【分析】设正方形CDEF的边长为x,得到CD=CF=EF=DE=x根据平行线分线段成比例定理得到2,,求得AD=2CD=2x,BFx,AC=3x,BCx,根据三角形的面积公式列方程得到CD=4,于是得到正方形CDEF的面积=4×4=16.
【解答】解:设正方形CDEF的边长为x,
∴CD=CF=EF=DE=x
∵DE∥BC,EF∥AC,
∴2,,
∴AD=2CD=2x,BFx,
∴AC=3x,BCx,
∵S△ABC=36.
∴3x x=36,
∴x=4(负值舍去),
∴CD=4,
∴正方形CDEF的面积=4×4=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,三角形的面积,正方形的性质,熟练掌握平行线分线段成比例定理是解题的关键.
18.(2025 徐汇区模拟)如图,在△ABC中,∠C=90°,tanB,E是边AB上一点,将△BCE沿直线CE翻折,点B的对应点为B′,如果AB′∥BC,那么的值为  或  .
【考点】相似三角形的判定与性质;解直角三角形;平行线的性质;翻折变换(折叠问题).网版权所有
【专题】平移、旋转与对称;推理能力.
【答案】或.
【分析】根据,设AC=4x,BC=5x,运用勾股定理可得,分类讨论:如图所示,将△BCE沿直线CE翻折,点B的对应点为B′,AB'∥BC,设AB,CB'交于点F,运用勾股定理可得AB=3x,由平行可证△AB'F∽△BCF,可得解得,,再证△B'EF∽△AEB',可得即可求解;将△BCE沿直线CE翻折,点B的对应点为B',AB'∥BC,延长B'A,CE交于点G,运用勾股定理可得AB'=3x,由折叠与平行的性质可得BC=B'C=B'G,则AG=2x,再证△AGE∽△BCE,得到即可求解.
【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,,
∴,
设AC=4x,BC=5x,
∴,
如图所示,将△BCE沿直线CE翻折,点B的对应点为B',AB′∥BC,设AB,CB'交于点F,
∴BC=B'C=5x,∠B'AC=∠ACB=90°,
在Rt△AB'C中,,
∵AB'∥BC,
∴△AB'F∽△BCF,
∴,
∵CF+B'F=CB'=5x,
∴CF=5x﹣B'F,
∴,
解得:,
同理,,
∴,
∴,
解得:,
∵折叠,
∴∠CBE=∠CB'E,BE=B'E,
∵AB'∥BC,
∴∠CBA=∠B'AB,
∴∠EB'F=∠EAB',且∠B'EF=∠AEB',
∴△B'EF∽△AEB',
∴,即,
整理得,,
∵B'E=BE,
∴;
如图所示,将△BCE沿直线CE翻折,点B的对应点为B',AB'∥BC,延长B'A,CE交于点G,
∴B'G∥BC,
∴∠G=∠BCG,∠B'AC=∠ACB=90°,
∵折叠,
∴∠BCG=∠B'CG,BC=B'C=5x,
∴∠G=∠B'CG,
∴B'C=B'G=5x,
在Rt△ACB'中,,
∴AG=B'G﹣AB'=5x﹣3x=2x,
∵AG∥BC,
∴△AGE∽△BCE,
∴;
综上所述,的值为或,
故答案为:或.
【点评】本题考查了锐角三角函数的计算与运用,折叠的性质,相似三角形判定和性质,掌握相似三角形的判定方法及性质是解题的关键.
19.(2025 徐汇区模拟)如图,正方形ABCD中,点E、F、G分别在边AB、BC、AD上,且AE=BF=DG,联结CE、FG,交于点H,如果AE:BE=1:2,那么的值为    .
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【专题】矩形 菱形 正方形;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】.
【分析】延长DA、CE交于点P,设AE=m,则AE=BF=DG=m,由AE:BE=1:2,得BE=2AE=2m,由正方形的性质得AD=BC=AB=3m,所以AG=CF=2m,由AP∥BC,证明△APE∽△BCE,由,所以APBCm,则PGm,再证明△PGH∽△CFH,则,于是得到问题的答案.
【解答】解:延长DA、CE交于点P,设AE=m,
∵AE=BF=DG,AE:BE=1:2,
∴AE=BF=DG=m,BE=2AE=2m,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=BC=AB=m+2m=3m,AD∥BC,
∴AG=CF=3m﹣m=2m,
∵AP∥BC,
∴△APE∽△BCE,
∴,
∴APBC3mm,
∴PG=2mmm,
∵PG∥CF,
∴△PGH∽△CFH,
∴,
故答案为:.
【点评】此题重点考查正方形的性质、相似三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
20.(2025 旌阳区二模)《墨子 天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形ABCD的面积为4,以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形A′B′C′D′,若A′B′:AB=2:1,则四边形A′B′C′D′的外接圆的周长为   .
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【专题】矩形 菱形 正方形;图形的相似;几何直观.
【答案】.
【分析】由题意得正方形ABCD与正方形A′B′C′D′的相似比为1:2,则正方形ABCD与正方形A′B′C′D′的面积比为1:4,可得正方形A′B′C′D′的面积为16,则可得正方形A′B′C′D′的边长为4,进而可得四边形A′B′C′D′的外接圆的直径为,从而可得答案.
【解答】解:∵A′B′:AB=2:1,
∴正方形ABCD与正方形A′B′C′D′的相似比为1:2,
∴正方形ABCD与正方形A′B′C′D′的面积比为1:4,
∵正方形ABCD的面积为4,
∴正方形A′B′C′D′的面积为16,
∴正方形A′B′C′D′的边长为4.
∴四边形A′B′C′D′的外接圆的直径为,
∴四边形A′B′C′D′的外接圆的周长为.
故答案为:.
【点评】本题考查位似变换、正方形的性质,熟练掌握位似的性质、相似三角形的性质、正方形的性质等相关知识点是解答本题的关键.
三.解答题(共5小题)
21.(2025 池州一模)如图,在矩形ABCD中,点E在AD边上,连接CE,交对角线BD于点F,且AE=CE.
(1)若∠ADB=35°,求∠DCE的度数;
(2)若EF=1,CF=4,求DE的长;
(3)若DE=DF,求的值.
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【专题】三角形;图形的相似;解直角三角形及其应用;运算能力;推理能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)如图,连接AC,交对角线BD于点O,根据矩形的性质得到OA=OD,∠ADC=90°,则∠CAD=∠ADB=35°,由等边对等角得到∠ECA=∠EAC=35°,由三角形外角的性质得到∠DEC=70°,根据直角三角形两锐角互余即可求解;
(2)根据矩形的性质得到△EFD∽△CFB,,则BC=4DE,设DE=x,则BC=AD=4x,AE=CE=EF+CF=1+4=5,所以DE=AD﹣AE=4x﹣5,由此列式求解即可;
(3)设DE=DF=a,CE=AE=b,由矩形的性质,结合题意得到∠DEF=∠DFE=∠BFC=∠BCF,BC=BF=AD=a+b,BD=BF+DF=BF+DE=a+b+a=2a+b,在Rt△BCD中,由勾股定理得BD2﹣BC2=CD2,在Rt△CDE中,由勾股定理得EC2﹣ED2=CD2,整理得b2﹣2ab﹣4a2=0,所以,即,由(2)知△EFD∽△CFB,可得,由此即可求解.
【解答】解:(1)如图,连接AC,交对角线BD于点O,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,OA=OD,
∴∠CAD=∠ADB=35°,
∵CE=AE,
∴∠ECA=∠EAC=35°,
∴∠DEC=70°,
∴∠DCE=90°﹣∠DEC=90°﹣70°=20°.
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DEF=∠FCB,∠EDF=∠FBC,
∴△EFD∽△CFB,
∴,
∵EF=1,CF=4,
∴,即BC=4DE,
设DE=x,则BC=AD=4x,
∵AE=CE=EF+CF=1+4=5,
∴DE=AD﹣AE=4x﹣5,
即x=4x﹣5,
解得,
∴DE的长为.
(3)设CE=AE=b,DE=DF=a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠CDE=∠BCD=90°,
∴∠DEF=∠FCB,
∵DE=DF,
∴∠DEF=∠DFE,
∵∠DFE=∠BFC,
∴∠DEF=∠DFE=∠BFC=∠BCF,
∴BD=BF+DF=BF+DE=a+b+a=2a+b,BC=BF=AD=a+b,
在Rt△BCD中,BD2﹣BC2=CD2,
在Rt△CDE中,EC2﹣ED2=CD2,
∴BD2﹣BC2=EC2﹣ED2,即(2a+b)2﹣(a+b)2=b2﹣a2,
整理得b2﹣2ab﹣4a2=0,
∴,
∵a>0,b>0,
∴,
∴,
由(2)知△EFD∽△CFB,
∴.
【点评】本题主要考查了矩形的性质,等边对等角,三角形外角的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识的综合,掌握矩形的性质,相似三角形的判定和性质,等边对等角,数形结合分析是解题的关键.
22.(2025 河南)焦裕禄纪念园是全国重点革命烈士纪念建筑物保护单位,革命烈士纪念碑位于纪念园南部的中心.某综合与实践小组开展测量纪念碑高度的活动,记录如下.
活动主题 测量纪念碑的高度
实物图和测量示意图
测量说明 如图,纪念碑AB位于有台阶的平台BC上,太阳光下,其顶端A的影子落在点D处,同一时刻,竖直放置的标杆DE顶端E的影子落在点F处,位于点M处的观测者眼睛所在位置为点N,点N,E,A在一条直线上,纪念碑底部点B在观测者的水平视线上.
测量数据 DE=2.1m,DF=2.1m,DM=1m,MN=1.2m.
备注 点F,M,D,C在同一水平线上.
根据以上信息,解决下列问题.
(1)由标杆的影子DF的长和标杆DE的长相等,可得CD=CA,请说明理由.
(2)求纪念碑AB的高度.
(3)小红通过间接测量得到CD的长,进而求出纪念碑AB的高度约为18.5m.查阅资料得知,纪念碑的实际高度为19.64m.请判断小红的结果和(2)中的结果哪个误差较大?并分析误差较大的可能原因(写出一条即可).
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【专题】图形的相似;应用意识.
【答案】(1)见解析;
(2)纪念碑AB的高度为19.8m.
(3)小红的结果误差较大,理由见解析.
【分析】(1)根据平行投影的性质可得,即可证明结论;
(2)令BN与DE的交点为H,则四边形BCDH和MNHD是矩形,设AB=xm,证明△NEH﹣△NAB得到,求出x的值即可;
(3)比较纪念碑的实际高度与小红和(2)中的结果,得到误差较大的一方,再分析可能的原因即可.
【解答】解:(1)∵太阳光下,其顶端A的影子落在点D处,同一时刻,竖直放置的标杆DE顶端E的影子落在点F处,
∴,
∵标杆的影子DF的长和标杆DE的长相等,
即DE=DF,
∴CD=CA;
(2)如图,令BN与DE的交点为H,
则四边形BCDH和MNHD是矩形,
∵DE=2.1m,DF=2.1m,DM=1m,MN=1.2m,
∴BC=DH=MN=1.2m,NH=DM=1m,
∴EH=DE﹣DH=0.9m,
设AB=xm,则AC=AB+BC=(1.2+x)m,
∴BH=CD=(1.2+x)m,
∴NB=BH+NH=(2.2+x),
∵EH∥AB,
∴△NEH∽△NAB,
∴,
∴,
解得:x=19.8,
经检验,x=19.8是原方程的解,
答:纪念碑AB的高度为19.8m.
(3)纪念碑的实际高度为19.64m,小红求出纪念碑AB的高度约为18.5m,(2)中纪念碑AB的高度为19.8m,
则小红的结果误差较大,
理由是:纪念碑AB位于有台阶的平台BC上,点C的位置无法正确定位,使得CD的长存在误差,影响计算结果.
【点评】本题考查了相似三角形的应用,平行投影,矩形的判定和性质,掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.
23.(2025 威海一模)小明家有一栋附带小庭院的楼房,为提高居住的舒适度,他在楼房的窗子上方安装一个圆弧形遮阳棚(如图1所示).图2是安装遮阳棚一侧的院子的俯视图,设房子墙壁与院墙分别为DP、EQ,这两面墙间距DE=3米,经观测,太阳光线常从院墙EQ方向照进院子中,房子墙壁DP下方紧挨着矩形花圃(花圃高度忽略不计),花圃的另一边DH紧贴着左侧院墙,DH=2米.图3是院子的左视图,已知弧AB所在的圆的圆心O恰好在墙壁AD上,测得遮阳棚的顶部到地面的距离AD=2.6m,外边缘B到墙壁AD的距离BC=1.6m,AC=0.8m.在太阳光的照射下,遮阳棚对面院墙EG落在地面上的影子是EF,EG=1.2m.
(1)根据以上数据,求圆心O到地面的距离;
(2)如图4,小明说:“当遮阳棚边缘B的影子正好落在圆心O处时,围墙的影子顶部F与围墙顶端G的距离正好等于弧AB的半径.”,你认为他的说法正确吗?请说明理由.
(3)如图5,当遮阳棚边缘B的影子正好落在点D处时,求此时围墙的影长.
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【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;图形的相似;推理能力.
【答案】(1)圆心O到地面的距离为0.6m;
(2)小明的说法正确,如图,设光线的延长线交ED延长线于K,
∵BK∥FG,
∴∠GFE=∠K,
∵BC∥DE,
∴∠K=∠OBC,
∴∠OBC=∠GFE,
∵AC=0.8m,OB=OA=2m,
∴EG=1.2m,OC=2﹣0.8=1.2m,
∴OC=EG,
∵∠OCB=∠GEF=90°,
∴△BCO≌△FEG(AAS),
∴OB=FG,
∴当遮阳棚边缘B的影子正好落在圆心O处时,围墙的影子顶部F与围墙顶端G的距离正好等于弧AB的半径,小明的说法正确;
(3).
【分析】(1)由题意可得:BC⊥AD,OA=OB,设OA=OB=rm,再利用勾股定理求解r,从而可得答案;
(2)如图,设光线的延长线交ED于K,证明△BCO≌△FEG,可得OB=FG,从而可得结论;
(3)过B作GF∥BD交DE于F,过B作BK⊥DE于K,证明四边形CDKB为矩形,可得CD=BK,DK=BC=1.6,证明△BDK∽△GFE,可得.
【解答】解:(1)设OA=OB=rm,
∵AC=0.8m,
∴CO=(r﹣0.8)m,
∵BC=1.6m,
∴r2=1.62+(r﹣0.8)2,
解得r=2,
∴圆心O到地面的距离为AD﹣AO=2.6﹣2=0.6(m);
(2)小明的说法正确.理由如下:
如图,设光线的延长线交ED延长线于K,
∵BK∥FG,
∴∠GFE=∠K,
∵BC∥DE,
∴∠K=∠OBC,
∴∠OBC=∠GFE,
∵AC=0.8m,OB=OA=2m,
∴EG=1.2m,OC=2﹣0.8=1.2m,
∴OC=EG,
∵∠OCB=∠GEF=90°,
∴△BCO≌△FEG(AAS),
∴OB=FG,
∴当遮阳棚边缘B的影子正好落在圆心O处时,围墙的影子顶部F与围墙顶端G的距离正好等于弧AB的半径,小明的说法正确;
(3)过B作BK⊥DE于K,过G作GF∥BD交DE于F,
∵BC⊥AD,
∴∠BCD=∠CDE=∠BKD=90°,
则由题意得四边形CDKB为矩形,
∴DK=BC=1.6m,CD=BK=2.6﹣0.8=1.8m,
∴∠BKD=∠GEF=90°,∠BDK=∠GFE,
∴△BDK∽△GFE,
∴,
∴EF,
答:围墙的影长.
【点评】本题考查的是圆的基本性质,勾股定理的应用,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质.
24.(2025 新疆)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=4,AD=aBN,点M是AB的中点,点D和点N分别是线段AC和BC上的动点.
(1)当点D和点N分别是AC和BC的中点时,求a的值;
(2)当a时,以点C,D,N为顶点的三角形与△BMN相似,求BN的值;
(3)当a时,求MN+ND的最小值.
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【专题】图形的全等;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)先求出AB、AC的长,再根据中点求出AD、BN的长,即可得a的值;
(2)设BN=x,得到,CN=BC﹣BN=4﹣x,进而得到,分△CDN∽△BMN和△CND∽△BMN两种情况进行讨论,列出比例式进行求解即可;
(3)法一(几何法):以AD为斜边构造等腰直角三角形ADE,连接BE,易得△AED为等腰直角三角形,得到,∠DAE=45°,进而得到四边形EDNB为平行四边形,得到BE=DN,将AB绕点B旋转90度得到BF,连接NF,MF,证明△AEB≌△BNF,得到BE=DF,进而得到DF=DN,得到MN+ND=MN+NF≥MF,勾股定理求出MF的长即可.法二(代数法):作ME⊥BC于点E,DF⊥BC于点F,由BM,可得BE=ME=1,设BN=x,则AD,CD,
DF=CFCD=2﹣x,EN,NF=BC﹣BN﹣CF=4﹣x﹣2+x=2,由勾股定理可得MN+ND,上式结果可看成点(x,0)到点(1,1)和点(2,2)的距离之和,根据将军饮马原理即可求得结果.
【解答】解:(1)∵三角形ABC为等腰直角三角形,∠A=90°,BC=4,
∴AB=AC.
当点D和点N分别是AC和BC的中点时,
可得ADAC,BNBC=2,
故a.
(2)∵,AD=aBN,
∴ADBN,设BN=x,则,CN=BC﹣BN=4﹣x,
∵等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=4,
∴,,
∵M是AB的中点,
∴,
∴∠B=∠C=45°,
当点C,D,N为顶点的三角形与△BMN相似时,分两种情况:
①当△CDN∽△BMN时,则,
即,此方程无解,不符合题意;
②当△CND∽△BMN时,则,
∴解得:(不符合题意,舍去)或,
∴,
综上可得.
(3)法一(几何法):
∵,AD=aBN,
∴.
以AD为斜边构造等腰直角三角形ADE,连接BE,则∠ADE=∠C=45°,
如图所示:
∴,
∴AE=DE=BN,
∵∠ADE=∠C=45°,
∴DE∥BN,
∴四边形EDNB为平行四边形,
∴BE=DN,
将AB绕点B旋转90度得到BF,连接NF,MF,
则BF=AB=2,∠ABF=90°,∠ABC=45°,
∴∠NBF=45°=∠BAE,
又∵AB=BF,AE=BN,
∴△AEB≌△BNF(SAS),
∴BE=NF,
∴DN=NF,
∴MN+ND=MN+NF≥MF,
∴当点N在线段MF上时,MN+ND的值最小为MF的长,
在Rt△MBF中,,,
故,
∴MN+ND的最小值为.
法二(代数法):作ME⊥BC于点E,DF⊥BC于点F,如图所示:
∵BM,
∴BE=ME=1,设BN=x,
则AD,CD=AC﹣AD,
∵∠C=45°,
∴DF=CFCD=2﹣x,
∴EN,NF=BC﹣BN﹣CF=4﹣x﹣2+x=2,
由勾股定理可得MN+ND

上式结果可看成点(x,0)到点(1,1)和点(2,2)的距离之和,
欲求和最小,根据将军饮马原理,作点(1,1)关于x轴的对称点(1,﹣1),
则MN+ND的最小值为.
【点评】本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理,求线段和的最小值等知识点,合理添加辅助线,构造特殊图形是解题关键.
25.(2025 南通)如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.M是BC的中点,DM交AC于点G.
(1)求证:AG=2GC;
(2)设∠BCD,∠BDC的角平分线交于点I.
①当AB=6,BC=8时,求点I到BC的距离;
②若AB+AC=2BC,作直线GI分别交BD,CD于E,F两点,求的值.
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【专题】几何综合题;运算能力;推理能力.
【答案】(1)证明见解析过程;
(2)①点I到BC的距离为2;
②.
【分析】(1)根据矩形的性质得到AD∥BC,AD=BC,根据相似三角形的性质得到,得到BC=2CM,求得AD=2CM,得到,于是得到AG=2GC;
(2)①根据勾股定理得到,求得BD=AC=10,如图,过点I作IH⊥BC,垂足为H,设IH=r,则(BC+CD+BD) rBC CD,得到r=2,于是得到结论;
②如图,作IH⊥BC,垂足为H,作GQ⊥BC,垂足为Q,设IH=r,AB=CD=c,AC=BD=b,由AB+AC=2BC得,在△BCD中,,解方程得到,根据相似三角形的性质得到,求得,得到GQ=IH,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴△ADG∽△CMG,
∴,
∵M是BC的中点,
∴BC=2CM,
∴AD=2CM,
∴,
∴AG=2GC;
(2)解:①在Rt△ABC中,∵AB=6,BC=8,
∴,
∴BD=AC=10,
如图,过点I作IH⊥BC,垂足为H,
设IH=r,则(BC+CD+BD) rBC CD,
∴r=2,
即IH=2,
∴点I到BC的距离为2;
②如图,作IH⊥BC,垂足为H,作GQ⊥BC,垂足为Q,
设IH=r,AB=CD=c,AC=BD=b,
由AB+AC=2BC得,
在△BCD中,,
∴,
∵GQ∥AB,
∴△CGQ∽△CAB,
∴,
∵AG=2GC,
∴AC=3GC,
∴,
∴,
∴GQ=IH,
∵IH⊥BC,GQ⊥BC,
∴GQ∥IH,
∴四边形GQHI是平行四边形,
∴GI∥BC,
即EF∥BC,
∴,
∴△DEF∽△DBC,
∴,
∴.
【点评】本题是相似形的综合题,考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,勾股定理,熟练掌握相似三角形的判定和性质定理是解题的关键.
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