浙教版数学(九上)同步提高 4.4 两个三角形相似的判定(原卷版+答案版)

文档属性

名称 浙教版数学(九上)同步提高 4.4 两个三角形相似的判定(原卷版+答案版)
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2020-10-11 20:29:50

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
判定三角形相似的预备定理
平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
三角形相似的判定定理:
定理一:有两个角对应相等的两个三角形相似;
2.1基本图形:
(1)如图①(“A”形图),若DE∥BC,则△ADE∽△ABC.
(2)如图②(“X”形图),若AC∥DB,则△AOC∽△BOD.
2.2常见图形:
如图,若∠AED=∠B,则△AED∽△ACB
(2)如图,若∠ACD=∠B,则△ACD∽△ABC.
(3)如图,若∠BAC=90°,AD⊥BC,
则△ABC∽△DBA∽△DAC.
(4)如图,若∠B=∠ADE=∠C,则△ABD∽△DCE.
(5)如图,若∠B=∠ACE=∠D=90°,则△ABC∽△CDE.
定理二:两边对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似;(两边对应成比例,且一边的对角对应相等)
定理三:三边对应成比例的两个三角形相似。
例1:
(2018·南京)如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,连结DE.过点A作AF⊥DE,垂足为F,⊙O经过点C,D,F,与AD交于点G,连结CF,FG.
(1)求证:△AFG∽△DFC.
(2)若正方形ABCD的边长为4,AE=1,求⊙O的半径.
例2:如图,已知AB⊥BD,CD⊥BD.
(1)若AB=9,CD=4,BD=10,请问:在BD上是否存在点P,使以P,A,B为顶点的三角形与以P,C,D为顶点的三角形相似?若存在,求出BP的长;若不存在,请说明理由.
(2)若AB=9,CD=4,BD=12,请问:在BD上存在几个点P,使以P,A,B为顶点的三角形与以P,C,D为顶点的三角形相似?并求出BP的长.
例3:如图,∠O=90°,OA=OB=BC=CD.请找出图中的相似三角形,并说明理由.
一、选择题
1.如图,在△ABC中,∠A=78°,AB=4,AC=6.将△ABC沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原来三角形不相似的是
(  )
2.下列说法中,错误的是(
)
A.
有一个角是30°的两个等腰三角形相似
B.
有一个角是60°的两个等腰三角形相似
C.
有一个角是90°的两个等腰三角形相似
D.
有一个角是120°的两个等腰三角形相似
3.有下列命题:①三边对应成比例的两个三角形相似;②两边对应成比例且一个角对应相等的两个三角形相似;③一个锐角对应相等的两个直角三角形相似;④一个角对应相等的两个等腰三角形相似.其中正确的命题是(
)
A.
①③    
B.
①④
C.
①②④  
 
D.
①③④
4.下列四组三角形中,相似的一组是(
)
A.在Rt△ABC中,直角边AC=6,斜边AB=10;在Rt△A′B′C′中,两条直角边A′C′=16,
B′C′=12
B.在△ABC中,∠A=42°,∠B=118°;在△A′B′C′中,∠A′=118°,∠B′=15°
C.在△ABC中,AB=18,AC=4,∠A=105°;在△A′B′C′中,A′B′=16,B′C′=4,∠A′=100°
D.在△ABC中,AB=18,BC=20,CA=35;在△A′B′C′中,A′B′=36,B′C′=40,C′A′=75
5.
如图,已知AB∥CD,AD与BC相交于点P,AB=4,CD=7,AD=10,则AP的长为(  )
A.
B.
C.
D.
6.[2018·永州]如图,在△ABC中,点D是边AB上的一点,∠ADC=∠ACB,AD=2,BD=6,则边AC的长为(  )
A.2
B.4
C.6
D.8
7.如图,AB是⊙O的直径,D,E是半圆上任意两点,连结AD,DE,AE与BD相交于点C,要使△DAC与△DBA相似,可以添加一个条件.下列添加的条件中错误的是(  )
∠ACD=∠DAB
B.AD=DE
C.AD·AB=CD·BD
D.AD2=BD·CD
8.如图,在正方形网格上,若要使△ABC∽△PBD,则点P应在(
)
点P1处
B.点P2处
C.点P3处
D.点P4处
9.在△ABC中,E是AB上一点,AE=2,BE=3,AC=4.在AC上取一点D,使△ADE与△ABC相似,则AD的值是(
)
A.
B.
C.

D.

10.如图,在矩形ABCD中,∠ADC的平分线与AB相交于点E,点F在DE的延长线上,∠BFE=90°,连结AF,CF,CF与AB相交于点G.有以下结论:①AE=BC;②AF=CF;③BF2=FG·FC;④EG·AE=BG·AB.其中正确的个数是(
)
A.
1   
B.
2
C.
3  
 
D.
4
二、填空题
1.[2018·北京]如图,在矩形ABCD中,E是边AB的中点,连结DE交对角线AC于点F,若AB=4,AD=3,则CF的长为____.
2.如图,在平面直角坐标系中,有两点A(4,0),B(0,2),点C在x轴上(点C与点A不重合).当点C的坐标为
时,以B,O,C为顶点的三角形与△AOB相似(至少写出两个满足条件的点的坐标).
如图,P是Rt△ABC的斜边BC上异于B,C的一点.过点P作直线截△ABC,使截得的三角形与△ABC相似,则满足这样条件的直线共有____条.
已知在?ABCD中,点E在直线AD上,AE=AD,连结CE交BD于点F,则EF∶CF的值是

现要做两个形状为三角形的框架,其中甲三角形框架的三边长分别为4,5,6,乙三角形框架的一边长为2.若要使这两个三角形相似,则乙三角形框架的另外两边长可以是

三、解答题
1.如图,在?ABCD中,过点A作AE⊥BC,垂足为E,连结DE,F为线段DE上一点,
且∠AFE=∠B.
(1)求证:△ADF∽△DEC;
(2)若AB=8,AD=6,AF=4,求AE的长.
2.
如图,四边形ABCD,DCFE,EFGH是三个正方形.求∠1+∠2+∠3的度数.
如图,在△ABC中,AB=AC=1,BC=,在AC边上截取AD=BC,连结BD.
(1)通过计算,判断AD2与AC·CD的大小关系;
(2)求∠ABD的度数.
如图,正方形ABCD的顶点A在等腰直角三角形DEF的斜边EF上,EF与BC相交于点G,
连结CF.
(1)求证:△DAE≌△DCF.
(2)求证:△ABG∽△CFG.
如图,在Rt△ACB中,AC=8
cm,BC=6
cm,点P,Q从C,B两点同时出发分别沿CA,BC向点A,C匀速移动,它们的速度分别是2
cm/s,1
cm/s,问:几秒后△PCQ与△ACB相似?
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5
cm,∠BAC=60°,动点M从点B出发,在BA边上以2
cm/s的速度向点A匀速运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以
cm/s的速度向点B匀速运动,设运动时间为t(s)(0≤t≤5),连结MN.
(1)若BM=BN,求t的值.
(2)若以M,B,N为顶点的三角形与△ABC相似,求t的值.
(3)当t为何值时,四边形ACNM的面积最小?并求出最小值.
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2

(共
2
页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
判定三角形相似的预备定理
平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
三角形相似的判定定理:
定理一:有两个角对应相等的两个三角形相似;
2.1基本图形:
(1)如图①(“A”形图),若DE∥BC,则△ADE∽△ABC.
(2)如图②(“X”形图),若AC∥DB,则△AOC∽△BOD.
2.2常见图形:
如图,若∠AED=∠B,则△AED∽△ACB
(2)如图,若∠ACD=∠B,则△ACD∽△ABC.
(3)如图,若∠BAC=90°,AD⊥BC,
则△ABC∽△DBA∽△DAC.
(4)如图,若∠B=∠ADE=∠C,则△ABD∽△DCE.
(5)如图,若∠B=∠ACE=∠D=90°,则△ABC∽△CDE.
定理二:两边对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似;(两边对应成比例,且一边的对角对应相等)
定理三:三边对应成比例的两个三角形相似。
例1:
(2018·南京)如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,连结DE.过点A作AF⊥DE,垂足为F,⊙O经过点C,D,F,与AD交于点G,连结CF,FG.
(1)求证:△AFG∽△DFC.
(2)若正方形ABCD的边长为4,AE=1,求⊙O的半径.
【解析】
(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,
∴∠CDF+∠ADF=90°.
∵AF⊥DE,∴∠AFD=90°,
∴∠DAF+∠ADF=90°,∴∠DAF=∠CDF.
∵四边形GFCD是⊙O的内接四边形,∴∠FCD+∠DGF=180°.
又∵∠FGA+∠DGF=180°,∴∠FGA=∠FCD,
∴△AFG∽△DFC.
(2)如解图,连结CG.∵∠EAD=∠AFD=90°,∠EDA=∠ADF,∴△EDA∽△ADF,
∴=.
∵△AFG∽△DFC,∴=,∴=.
∵DA=DC,∴AG=EA=1,
∴DG=DA-AG=4-1=3,∴CG==5.
∵∠CDG=90°,∴CG是⊙O的直径,
∴⊙O的半径为.
例2:如图,已知AB⊥BD,CD⊥BD.
(1)若AB=9,CD=4,BD=10,请问:在BD上是否存在点P,使以P,A,B为顶点的三角形与以P,C,D为顶点的三角形相似?若存在,求出BP的长;若不存在,请说明理由.
(2)若AB=9,CD=4,BD=12,请问:在BD上存在几个点P,使以P,A,B为顶点的三角形与以P,C,D为顶点的三角形相似?并求出BP的长.
【解析】
(1)存在.设BP=x,则PD=10-x.∵∠B=∠D,
∴当=时,△ABP∽△PDC,∴=,
整理,得x2-10x+36=0,此方程没有实数解;
当=时,△ABP∽△CDP,∴=,解得x=.
综上所述,BP的长为.
(2)存在2个点P满足条件.设BP=x,则PD=12-x.
∵∠B=∠D,
∴当=时,△ABP∽△PDC,∴=,整理,得x2-12x+36=0,解得x1=x2=6;
当=时,△ABP∽△CDP,∴=,解得x=.
综上所述,存在2个点P满足条件,BP的长为6或.
例3:如图,∠O=90°,OA=OB=BC=CD.请找出图中的相似三角形,并说明理由.
【解析】
△ABC∽△DBA.理由如下:设OA=OB=BC=CD=x.
根据勾股定理,得AB==x,
AC==x,
AD==x.
∵==,==,==,
∴==,∴△ABC∽△DBA.
一、选择题
1.如图,在△ABC中,∠A=78°,AB=4,AC=6.将△ABC沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原来三角形不相似的是
( C )
【解析】
A.阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似;B.阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似;C.两三角形的对应边不成比例,故两三角形不相似;D.两三角形对应边成比例且夹角相等,故两三角形相似,故选C.
2.下列说法中,错误的是(
A
)
A.
有一个角是30°的两个等腰三角形相似
B.
有一个角是60°的两个等腰三角形相似
C.
有一个角是90°的两个等腰三角形相似
D.
有一个角是120°的两个等腰三角形相似
3.有下列命题:①三边对应成比例的两个三角形相似;②两边对应成比例且一个角对应相等的两个三角形相似;③一个锐角对应相等的两个直角三角形相似;④一个角对应相等的两个等腰三角形相似.其中正确的命题是(
A
)
A.
①③    
B.
①④
C.
①②④  
 
D.
①③④
4.下列四组三角形中,相似的一组是(
A
)
A.在Rt△ABC中,直角边AC=6,斜边AB=10;在Rt△A′B′C′中,两条直角边A′C′=16,
B′C′=12
B.在△ABC中,∠A=42°,∠B=118°;在△A′B′C′中,∠A′=118°,∠B′=15°
C.在△ABC中,AB=18,AC=4,∠A=105°;在△A′B′C′中,A′B′=16,B′C′=4,∠A′=100°
D.在△ABC中,AB=18,BC=20,CA=35;在△A′B′C′中,A′B′=36,B′C′=40,C′A′=75
5.
如图,已知AB∥CD,AD与BC相交于点P,AB=4,CD=7,AD=10,则AP的长为( A )
A.
B.
C.
D.
【解析】
∵AB∥CD,∴∠A=∠D,∠B=∠C,∴△ABP∽△DCP,∴=,
即=,∴AP=.故选A.
6.[2018·永州]如图,在△ABC中,点D是边AB上的一点,∠ADC=∠ACB,AD=2,BD=6,则边AC的长为( B )
A.2
B.4
C.6
D.8
【解析】
∵∠A=∠A,∠ADC=∠ACB,∴△ADC∽△ACB,∴AC∶AB=AD∶AC,
∴AC2=AD·AB=2×8=16,
∵AC>0,∴AC=4.故选B.
7.如图,AB是⊙O的直径,D,E是半圆上任意两点,连结AD,DE,AE与BD相交于点C,要使△DAC与△DBA相似,可以添加一个条件.下列添加的条件中错误的是( C )
∠ACD=∠DAB
B.AD=DE
C.AD·AB=CD·BD
D.AD2=BD·CD
【解析】
A.∵∠ACD=∠DAB,∠ADC=∠BDA,
∴△DAC∽△DBA,∴A选项的添加条件正确;
∵AD=DE,∴∠DAE=∠E,∵∠E=∠B,
∴∠DAC=∠B,∴△DAC∽△DBA,∴B选项的添加条件正确;
∵∠ADC=∠BDA,∴当DA∶DC=DB∶DA,即AD2=DC·BD时,△DAC∽△DBA,
∴C选项的添加条件不正确,D选项的添加条件正确.故选C.
8.如图,在正方形网格上,若要使△ABC∽△PBD,则点P应在(
C
)
点P1处
B.点P2处
C.点P3处
D.点P4处
9.在△ABC中,E是AB上一点,AE=2,BE=3,AC=4.在AC上取一点D,使△ADE与△ABC相似,则AD的值是(
C
)
A.
B.
C.

D.

【解】 如解图.①当△ADE∽△ABC时,有=.∵AE=2,BE=3,
∴AB=5,∴=,∴AD=.
②当△AED∽△ABC时,有=,∴=,∴AD=.综上所述,AD的值是或.
10.如图,在矩形ABCD中,∠ADC的平分线与AB相交于点E,点F在DE的延长线上,∠BFE=90°,连结AF,CF,CF与AB相交于点G.有以下结论:①AE=BC;②AF=CF;③BF2=FG·FC;④EG·AE=BG·AB.其中正确的个数是(
C
)
A.
1   
B.
2
C.
3  
 
D.
4
【解】 ∵DE平分∠ADC,∠ADC为直角,∴∠ADE=×90°=45°,
∴△ADE为等腰直角三角形,∴AD=AE.
又∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,∴AE=BC,故①正确.
∵∠BFE=90°,∠BEF=∠AED=45°,
∴△BFE为等腰直角三角形,∴EF=BF,∠EBF=45°.
又∵∠AEF=∠DFB+∠ABF=135°,
∠CBF=∠ABC+∠ABF=135°,∴∠AEF=∠CBF.
在△AEF和△CBF中,
∵∴△AEF≌△CBF(SAS),
∴∠AFG=∠AFE+∠EFG=∠CFB+∠EFG=∠BFE=90°,AF=CF,故②正确.
假设BF2=FG·FC,则=.又∵∠GFB=∠BFC,∴△FBG∽△FCB,∴∠FCB=∠FBG=45°.
连结AC.∵∠AFC=90°,AF=CF,∴∠ACF=45°,∴∠ACB=90°,显然不可能,故③错误.
∵∠BGF=180°-∠CGB,∠DAF=90°+∠EAF=90°+(90°-∠AGF)=180°-∠AGF,
∠AGF=∠BGC,
∴∠DAF=∠BGF.∵∠ADF=∠GBF=45°,∴△ADF∽△GBF,∴==.
∵EG∥CD,∴==,∴=.∵AD=AE,∴EG·AE=BG·AB,故④正确.
综上所述,正确的个数是3.
二、填空题
1.[2018·北京]如图,在矩形ABCD中,E是边AB的中点,连结DE交对角线AC于点F,若AB=4,AD=3,则CF的长为____.
【解析】
∵四边形ABCD是矩形,∴DC=AB=4,AB∥CD,∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,由勾股定理,得AC==5,∵E是边AB的中点,∴AE=AB=2,
∵AB∥CD,∴△CDF∽△AEF,∴=,即=.
∴CF=
2.如图,在平面直角坐标系中,有两点A(4,0),B(0,2),点C在x轴上(点C与点A不重合).当点C的坐标为(1,0)或(-1,0)或(-4,0)时,以B,O,C为顶点的三角形与△AOB相似(至少写出两个满足条件的点的坐标).
解:∵点C在x轴上,∴点C的纵坐标是0,且当∠BOC=90°时,由点B、O、C组成的三角形与△AOB相似,即∠BOC应该与∠BOA=90°对应,
①当△AOB∽△COB,即OC与OA相对应时,则OC=OA=4,C(-4,0);
②当△AOB∽△BOC,即OC与OB对应,则OC=1,C(-1,0)或者(1,0).
故答案可以是:(-1,0);(1,0);(-4,0)
如图,P是Rt△ABC的斜边BC上异于B,C的一点.过点P作直线截△ABC,使截得的三角形与△ABC相似,则满足这样条件的直线共有__3__条.
【解】 过点P作直线截△ABC,截得的三角形与△ABC有一公共角,故只要再作一个直角即可使截得的三角形与Rt△ABC相似.如解图,过点P作AB的垂线,AC的垂线,BC的垂线,都能使截得的三角形与△ABC相似,共3条.
已知在?ABCD中,点E在直线AD上,AE=AD,连结CE交BD于点F,则EF∶CF的值是或.
【解】 分两种情况讨论:①当点E在线段AD上时,如解图①.∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,∴△EFD∽△CFB,∴EF∶CF=DE∶BC.∵AE=AD,
∴DE=2AE=AD=BC,
∴DE∶BC=2∶3,∴EF∶CF=2∶3.②当点E在线段DA的延长线上时,如解图②.
同上可得△EFD∽△CFB,DE∶BC=4∶3,∴EF∶CF=4∶3.综上所述,EF∶CF的值是或.
现要做两个形状为三角形的框架,其中甲三角形框架的三边长分别为4,5,6,乙三角形框架的一边长为2.若要使这两个三角形相似,则乙三角形框架的另外两边长可以是和3或和或和.
【解】 设另外两边长分别为x,y(x①==,解得x=,y=3.②==,解得x=,y=.③==,解得x=,y=.
综上所述,乙三角形框架的另外两边长可以是和3或和或和.
三、解答题
1.如图,在?ABCD中,过点A作AE⊥BC,垂足为E,连结DE,F为线段DE上一点,
且∠AFE=∠B.
(1)求证:△ADF∽△DEC;
(2)若AB=8,AD=6,AF=4,求AE的长.
解:(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,
∴∠C+∠B=180°,∠ADF=∠DEC.
又∵∠AFD+∠AFE=180°,∠AFE=∠B,
∴∠AFD=∠C,∴△ADF∽△DEC;
(2)∵四边形ABCD为平行四边形,∴CD=AB=8.
∵△ADF∽△DEC,∴=,∴DE===12.
在Rt△ADE中,由勾股定理,得AE==
=6.
2.
如图,四边形ABCD,DCFE,EFGH是三个正方形.求∠1+∠2+∠3的度数.
解:设正方形的边长是1,∵AB=BC=CF=FG=1,∴BF=2,BG=3,
由勾股定理得AC=,AF=,AG=,
∴==,=,==,∴==,
∴△ACF∽△GCA,∴∠1=∠FAC,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠3=45°,
∴∠2+∠FAC=∠3=45°,∴∠1+∠2=45°,∴∠1+∠2+∠3=90°.
如图,在△ABC中,AB=AC=1,BC=,在AC边上截取AD=BC,连结BD.
(1)通过计算,判断AD2与AC·CD的大小关系;
(2)求∠ABD的度数.
解:(1)∵AD=BC=,∴AD2==,
∵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°.
如图,正方形ABCD的顶点A在等腰直角三角形DEF的斜边EF上,EF与BC相交于点G,连结CF.
(1)求证:△DAE≌△DCF.
(2)求证:△ABG∽△CFG.
【解析】
(1)∵四边形ABCD是正方形,△DEF是等腰直角三角形,
∴∠ADC=∠EDF=90°,AD=CD,DE=DF,
∴∠ADE+∠ADF=∠ADF+∠CDF,∴∠ADE=∠CDF.
在△ADE和△CDF中,∵∴△ADE≌△CDF(SAS).
如解图,延长BA交ED于点M.∵△ADE≌△CDF,
∴∠EAD=∠FCD,即∠EAM+∠MAD=∠BCD+∠BCF.
又∵∠MAD=∠BCD=90°,∴∠EAM=∠BCF.
又∵∠EAM=∠BAG,∴∠BAG=∠BCF.
又∵∠AGB=∠CGF,∴△ABG∽△CFG.
如图,在Rt△ACB中,AC=8
cm,BC=6
cm,点P,Q从C,B两点同时出发分别沿CA,BC向点A,C匀速移动,它们的速度分别是2
cm/s,1
cm/s,问:几秒后△PCQ与△ACB相似?
【解析】
设x(s)后△PCQ与△ACB相似.
由题意,得CP=2x(cm),BQ=x(cm),CQ=(6-x)cm.
∵△PCQ与△ACB相似,∠C=∠C,
∴=或=,∴=或=,解得x=或x=.

s或
s后△PCQ与△ACB相似.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5
cm,∠BAC=60°,动点M从点B出发,在BA边上以2
cm/s的速度向点A匀速运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以
cm/s的速度向点B匀速运动,设运动时间为t(s)(0≤t≤5),连结MN.
(1)若BM=BN,求t的值.
(2)若以M,B,N为顶点的三角形与△ABC相似,求t的值.
(3)当t为何值时,四边形ACNM的面积最小?并求出最小值.
【解】 (1)在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=5,∠BAC=60°,
∴∠B=30°,∴AB=2AC=10,BC=5.
由题意,得BM=2t,CN=t,
∴BN=5-t.当BM=BN时,2t=5-t,解得t=10-15.
(2)分两种情况讨论:
①当△MBN∽△ABC时,=,即=,解得t=.
②当△NBM∽△ABC时,=,即=,解得t=.
综上所述,当t=或t=时,△MBN与△ABC相似.
过点M作MD⊥BC于点D,则MD∥AC,
∴△BMD∽△BAC,∴=,即=,解得MD=t.
设四边形ACNM的面积为y(cm2),
则y=×5×5-(5-t)×t=t2-t+=+.
∴当t=时,y取得最小值,为,
即当t=时,四边形ACNM的面积最小,为
cm2.
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2

(共
2
页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)