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相似三角形的判定与性质(3)课时作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一.选择题(共8小题)
1.下列条件中,一定能判断两个等腰三角形相似的是( )
A.都含有一个40°的内角 B.都含有一个50°的内角
C.都含有一个60°的内角 D.都含有一个70°的内角
2.如图,四边形ABCD是矩形,E是边B超延长线上的一点,AE与CD相交于点F,则图中的相似三角形共有( )
A.4对 B.3对 C.2对 D.1对
3.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的高,则下列结论正确的是( )
A.BD=AD B.BC2=AB?CD C.AD2=BD?AB D.CD2=AD?BD
4.如图,△ABC与△AEF中,AB=AE,BC=EF,∠B=∠E,AB交EF于D.给出下列结论:
①∠C=∠E;②△ADE∽△FDB;③∠AFE=∠AFC;④FD=FB.
其中正确的结论是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5.如图,△ABC中,AD是中线,BC=4,∠B=∠DAC,则线段AC的长为( )
A. B.2 C.3 D.
6.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AD于点D,其中,则=( )
A. B. C. D.
7.如图,在△ABC中,点D是AB边上的一点,∠ACD=∠B,AD=1,AC=2,若△ADC的面积为0.8,则△BCD的面积为( )
A.0.8 B.1.6 C.2.4 D.3.2
8.如图,正方形ABCD边长为8,M,N分别是边BC,CD上的两个动点,且AM⊥MN,则AN的最小值是( )
A.8 B.4 C.10 D.8
二.填空题(共8小题)
9.如图,在△ABC中,∠C=90°,D是AC上一点,DE⊥AB于点E,若AC=8,BC=6,DE=3,则AD的长为 .
10.如图,△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5,线段DE⊥AB,且△BDE的面积是△ABC面积的三分之一,那么,线段BD长为 .
11.如图,在△ABC中,D为AC边上一点,且∠DBA=∠C,若AD=2cm,AB=4cm,那么CD的长等于 cm.
12.△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,图中共有 对相似三角形.
13.如图,正方形ABCD中,M为BC上一点,ME⊥AM,ME交AD的延长线于点E.若AB=15,BM=8,则DE的长为 .
14.如图Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点P为BC上任意一点,连接PA,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,连接PQ,则PQ的最小值为 .
15.如图,在△ABC中,D为AB的中点,E为AC上一点,连接DE,若AB=12,AE=8,∠ABC=∠AED,则AC= .
16.如图,在△ABC中,点E,F分别是AC,BC的中点,若S四边形ABFE=9,则S三角形EFC= .
三.解答题(共6小题)
17.如图所示,已知在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的高,若AD=8cm,BD=2cm,求CD的长.
18.如图,在△ABC中,∠B=∠AED,AB=5,AD=3,CE=6,
求证:(1)△ADE∽△ABC;(2)求AE的长.
19.如图,在矩形ABCD中,DG⊥AC,垂足为G.
(1)△ADG与△ACD、△CDG与△CAD相似吗?为什么?
(2)若AG=6,CG=12,求矩形ABCD的面积.
20.如图,已知在△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,点F在DE的延长线上,且∠EAF=∠B,DE=4,EF=5.
(1)求边AF的长;
(2)如果S△ADE=S△ABC,求边BC的长.
21.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:△ADE∽△ABC;
(2)如AF=3,AG=5,求△ADE与△ABC的周长之比.
22.如图所示:在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,D,E分别为BC.AB边上一点,∠ADE=∠C,
(1)求证:AD2=AE?AB;
(2)∠ADC与∠BED是否相等?请说明理由;
(3)若CD=2,求AD的长.
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.【考点】等腰三角形的性质;相似三角形的判定
【分析】若要判定两三角形相似,最主要的方法是找两对对应相等的角,答案A,答案B,答案D都只能找到一对相等的角,只有答案C可以找两对对应相等的角.
解:因为A,B,D给出的角40°,50°,70°可能是顶角也可能是底角,所以不对应,则不能判定两个等腰三角形相似;故A,B,D错误;
C、有一个60°的内角的等腰三角形是等边三角形,所有的等边三角形相似,故C正确.
故选:C.
【点评】本题考查相似三角形的最常用的方法判断方法:“AA”即找两对对应相等的角.
2.【考点】矩形的性质;相似三角形的判定
【分析】根据相似三角形的判定方法即可解决问题;
解:(1)∵∠E=∠E,∠FCE=∠D,
∴△CEF∽△ADF.
(2)∵∠E是公共角,∠B=∠FCE,
∴△ABE∽△CEF,
(3)∴△ABE∽△ADF.
故有3对.
故选:B.
【点评】本题考查相似三角形的判定定理,两个角相等的两个三角形互为相似三角形.
3.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】根据直角三角形结合垂线的定义,可得出△ACB∽△ADC、△ACB∽△CDB,进而可得出△ADC∽△CDB,再根据相似三角形的性质即可得出结论.
解:∵∠A=∠A,∠ACB=∠ADC=90°,
∴△ACB∽△ADC.
同理:△ACB∽△CDB,
∴△ADC∽△CDB,
∴=,
∴CD2=AD?BD.
故选:D.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,根据相似三角形的判定定理找出△ACB∽△ADC、△ACB∽△CDB、△ADC∽△CDB是解题的关键.
4.【考点】全等三角形的判定与性质;相似三角形的判定与性质
【分析】先根据已知条件证明△AEF≌△ABC,从中找出对应角或对应边.然后根据角之间的关系找相似,即可解答.
解:在△ABC与△AEF中,
,
∴△AEF≌△ABC,
∴AF=AC,∠AFE=∠C
∴∠AFC=∠C,
∴∠AFE=∠AFC;
由∠B=∠E,∠ADE=∠FDB,
可知△ADE∽△FDB;
无法得到∠C=∠E;FD=FB.
综上可知:②③正确.
故选:B.
【点评】本题考查相似三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,属于中考常考题型.
5.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】只要证明△CAD∽△CBA,可得=,推出CA2=CD?CB即可解决问题;
解:∵AD是中线,
∴BD=DC=2,
∵∠C=∠C,∠CAD=∠B,
∴△CAD∽△CBA,
∴=,
∴CA2=CD?CB=2×4=8,
∵AC>0,
∴AC=2,
故选:A.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质、三角形的中线的定义等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.
6.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】首先判定△ADB∽△ABC,根据相似三角形的性质可得=,然后再根据勾股定理表示出AB长,进而可得答案.
解:∵BD⊥AD,
∴∠BDA=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠ADB,
∵∠A=∠A,
∴△ADB∽△ABC,
∴=,
∵,
∴设BC=5x,AC=13x,
∴AB==12x,
∴=,
∴==.
故选:C.
【点评】此题主要考查了相似三角形的判定和性质,关键是掌握相似三角形对应边成比例.
7.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】由∠ACD=∠B结合公共角∠A=∠A,即可证出△ACD∽△ABC,根据相似三角形的性质可得出 =( )2=,结合△ADC的面积为1,即可求出△BCD的面积.
解:∵∠ACD=∠B,∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∴=( )2=,
∵S△ACD=0.8,
∴S△ABC=3.2,S△BCD=S△ABC﹣S△ACD=2.4.
故选:C.
【点评】本题考查相似三角形的判定与性质,牢记“相似三角形的面积比等于相似比的平方”是解题的关键.
8.【考点】正方形的性质;相似三角形的判定与性质
【分析】由四边形ABCD为正方形,得到一对直角相等,再由AM垂直于MN,得到∠AMN为直角,利用同角的余角相等得到一对角相等,利用两对角相等的三角形相似证得Rt△ABM∽Rt△MCN,利用对应边成比例,根据BM=x与AB=8,表示出CN=﹣x2+x=﹣(x﹣4)2+2,知其最大值为2,由AN==知当DN取得最小值、CN取得最大值,即DN=6时,AN最小,据此解答可得.
解:在正方形ABCD中,∠B=∠C=90°,
∵AM⊥MN,
∴∠AMN=90°,
∴∠CMN+∠AMB=90°.
在Rt△ABM中,∠BAM+∠AMB=90°,
∴∠BAM=∠CMN,
∴Rt△ABM∽Rt△MCN;
设BM=x,
∴=,即=,
整理得:CN=﹣x2+x=﹣(x﹣4)2+2,
∴当x=4时,CN取得最大值2,
∵AN==,
∴当DN取得最小值、CN取得最大值,即DN=6时,AN最小,
则AN==10,
故选:C.
【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,正方形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解本题的关键.
二.填空题(共8小题)
9.【考点】勾股定理;相似三角形的判定与性质
【分析】如图,由勾股定理可以先求出AB的值,再证明△AED∽△ACB,根据相似三角形的性质就可以求出结论.
解:在Rt△ABC中,由勾股定理.得
AB==10,
∵DE⊥AB,
∴∠AED=∠C=90°.
∵∠A=∠A,
∴△AED∽△ACB,
∴,
∴,
∴AD=5.
故答案为:5
【点评】本题考查了勾股定理的运用,相似三角形的判定及性质的运用,解答时求出△AED∽△ACB是解答本题的关键.
10.【考点】勾股定理的逆定理;相似三角形的判定与性质
【分析】首先根据勾股定理的逆定理判断三角形ABC为直角三角形,再证明△ABC∽△EDB,利用相似三角形的性质即可求出线段BD长.
解:∵AC=3,BC=4,AB=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴三角形ABC为直角三角形,
∴∠C=90°,
∵DE⊥AB,
∴∠EDB=90°,
∴△ABC∽△EDB,
∴()2=,
∵△BDE的面积是△ABC面积的三分之一,
∴BD=,
故答案为.
【点评】本题考查了勾股定理的逆定理和相似三角形的判断以及性质的运用,题目的综合性很好,难度不大.
11.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】由条件可证得△ABC∽△ADB,可得到=,从而可求得AC的长,最后计算CD的长.
解:∵∠DBA=∠C,∠A是公共角,
∴△ABC∽△ADB,
∴=,即=,
解得AC=8,
∴CD=8﹣2=6cm.
故答案为:6.
【点评】本题主要考查相似三角形的判定和性质,掌握利用两组角对应相等可判定两个三角形相似是解题的关键.
12.【考点】相似三角形的判定
【分析】根据等角的余角相等可得:∠ACD=∠CBD,利用两角法可确定图中的相似三角形.
解:∵∠ACD+∠DCB=90°,∠CBD+∠DCB=90°,
∴∠ACD=∠CBD,
又∵∠ADC=∠CDB=90°,
∴△ACD∽△CBD,
结合图形可得:△ACD∽△ABC、△CBD∽△ABC.
综上可得:共3对相似三角形.
故答案为:3.
【点评】本题考查了相似三角形的判定,解答本题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法,最常用的就是两角法.
13.【考点】正方形的性质;相似三角形的判定与性质
【分析】先根据题意得出△ABM∽△MCG,故可得出CG的长,再求出DG的长,根据△MCG∽△EDG即可得出结论.
解:∵四边形ABCD是正方形,AB=15,BM=8,
∴MC=15﹣8=7.
∵ME⊥AM,
∴∠AME=90°,
∴∠AMB+∠CMG=90°.
∵∠AMB+∠BAM=90°,
∴∠BAM=∠CMG,∠B=∠C=90°,
∴△ABM∽△MCG,
∴=
∴
解得:CG=
∴DG=15﹣=
∵AE∥BC,
∴∠E=CMG,∠EDG=∠C,
∴△MCG∽△EDG,
∴=
∴=
∴DE=
故答案为:
【点评】本题考查了正方形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理;熟练掌握正方形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.
14.【考点】垂线段最短;勾股定理;平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质
【分析】以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,由平行四边形的性质可知O是AC中点,PQ最短也就是PO最短,所以应该过O作BC的垂线P′O,然后根据△P′OC和△ABC相似,利用相似三角形的性质即可求出PQ的最小值.
解:∵∠BAC=90°,AB=3,AC=4,
∴BC==5,
∵四边形APCQ是平行四边形,
∴PO=QO,CO=AO,
∵PQ最短也就是PO最短,
∴过O作BC的垂线OP′,
∵∠ACB=∠P′CO,∠CP′O=∠CAB=90°,
∴△CAB∽△CP′O,
∴,
∴,
∴OP′=,
∴则PQ的最小值为2OP′=,
故答案为:.
【点评】本题考查了勾股定理的运用、平行四边形的性质、相似三角形的判定和性质以及垂线段最短的性质,解题的关键是做高线各种相似三角形.
15.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】由∠ABC=∠AED、∠A=∠A证△ABC∽△AED,据此可得=,代入即可求得答案.
解:∵AB=12且D为AB的中点,
∴AD=6,
∵∠ABC=∠AED,∠A=∠A,
∴△ABC∽△AED,
则=,即=,
解得:AC=9,
故答案为:9.
【点评】本题主要考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用.
16.【考点】三角形中位线定理;相似三角形的判定与性质
【分析】根据三角形中位线定理以及相似三角形的性质即可解决问题;
解:∵点E,F分别是AC,BC的中点,
∴AB=2EF,EF∥AB,
∴△CEF∽△CAB,
∴=,
∴S四边形ABFE=9=3S△CEF,
∴S△CEF=3,
故答案为3.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质、三角形的中位线定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
三.解答题(共6小题)
17.【考点】相似三角形的判定与性质;射影定理
【分析】由条件可以证明出△ADC∽△CDB,从而就有,再将AD、BD的值代入比例式就可以求出结论.
解:如图,
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=∠BDC=90°.
∴∠2+∠A=90°,∠1+∠B=90°.
∵△ABC是Rt△,
∴∠1+∠2=90°,
∴∠A=∠1,∠B=∠2,
∴△ADC∽△CDB,
∴,.
∵AD=8cm,BD=2cm,
∴,
∴CD=4cm.
【点评】本题考查了直角三角形的性质和相似三角形的判定及性质的运用,在解答时运用直角三角形的性质求出角相等证明三角形相似是关健.
18.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】(1)利用“两角法”进行证明;
(2)利用(1)中相似三角形的对应边成比例来求AE的长度.
(1)证明:∵∠B=∠AED,∠A=∠A,
∴△ADE∽△ABC;
(2)解:由(1)知,△ADE∽△ABC,则=,即=.
∵AB=5,AD=3,CE=6,
∴=,
∴AE=9.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质.本题关键是要懂得找相似三角形,利用相似三角形的性质求解.
19.【考点】矩形的性质;相似三角形的判定与性质
【分析】(1)运用有两对对应角的三角形相似可得证;
(2)运用(1)中的三角形相似得比例中项:AD2=AG?AC,CD2=CG?AC,求出矩形的长和宽,进而求出矩形的面积.
解:(1)△ADG∽△ACD、△CDG∽△CAD;
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,
∵DG⊥AC,
∴∠AGD=∠DGC=90°,
∴∠ADC=∠AGD,
又∠A=∠A,
∴△ADG∽△ACD,
同理可得:△CDG∽△CAD;
(2)∵△ADG∽△ACD,
∴AD2=AG?AC,
∵△CDG∽△CAD,
∴CD2=CG?AC,
∵AG=6,CG=12,
∴AC=18,
∴AD=6,CD=6,
∴S矩形ABCD=AD×CD=6×6=108.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质以及面积的计算,建立数学模型,熟悉此图形中的比例中项是解决此类问题的关键.
20.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】(1)由DE∥BC,得到∠B=∠ADF,又∠EAF=∠B,所以∠EAF=∠ADF,易证△ADF∽△EAF,得到AF2=DF?EF,即可求出AF的长;
(2)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求出BC的长.
解:∵DE∥BC,
∴∠B=∠ADF,
又∵∠EAF=∠B,
∴∠EAF=∠ADF,
∵∠F=∠F,
∴△ADF∽△EAF,
∴AF2=DF?EF,
∵DE=4,EF=5,
∴DF=9,
∴AF=3;
(2)∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∵S△ADE=S△ABC,
∴,
∵DE=4,
∴BC=6.
【点评】此题主要考查相似三角形的判定与性质,难度不大,解决第一小题时,发现AF是一对相似三角形的公共边是解决问题的关键.
21.【考点】相似三角形的判定与性质
【分析】(1)由于AG⊥BC,AF⊥DE,所以∠AFE=∠AGC=90°,从而可证明∠AED=∠ACB,进而可证明△ADE∽△ABC;
(2)依据△ADE∽△ABC,利用相似三角形的周长之比等于对应高之比,即可得到结论.
解:(1)∵AG⊥BC,AF⊥DE,
∴∠AFE=∠AGC=90°,
∵∠EAF=∠GAC,
∴∠AED=∠ACB,
∵∠EAD=∠BAC,
∴△ADE∽△ABC;
(2)由(1)可得△ADE∽△ABC,
又∵AG⊥BC于点G,AF⊥DE于点F,
∴△ADE与△ABC的周长之比==.
【点评】本题考查相似三角形的判定,解题的关键是熟练运用相似三角形的判定,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用.
22.【考点】等腰三角形的性质;相似三角形的判定与性质
【分析】(1)证明△DAE∽△BAD,根据相似三角形的性质证明;
(2)根据三角形的外角的性质、等腰三角形的性质证明;
(3)证明△ADC∽△DEB,根据相似三角形的性质求出BE,代入(1)的结论计算即可.
(1)证明:∵∠ADE=∠C,∠DAE=∠BAD,
∴△DAE∽△BAD,
∴=,即AD2=AE?AB;
(2)∠ADC=∠DAE+∠B,∠BED=∠DAE+∠ADE,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴∠ADC=∠BED;
(3)∵∠ADC=∠BED,∠B=∠C,
∴△ADC∽△DEB,
∴=,即=,
解得,BE=2.4,
由(1)得,AD2=AE?AB=12,
则AD=2.
【点评】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
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