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2016年各地中考解析版分类汇编(第2期)图形的相似与位似一、 图形的相似与位似选择题1.(2016·山东省济宁市·3分)如图,AB∥CD∥EF,AF与BE相交于点G,且AG=2,GD=1,DF=5,那么的值等于.【考点】平行线分线段成比例.【分析】首先求出AD的长度,然后根据平行线分线段成比例定理,列出比例式即可得到结论.【解答】解:∵AG=2,GD=1,∴AD=3,∵AB∥CD∥EF,∴=,故答案为:.2.(2016·山东省东营市·3分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(―3,6)、B(―9,一3),以原点O为位似中心,相似比为13,把△ABO缩小,则点A的对应点A′的坐标是()A.(―1,2)B.(―9,18)C.(―9,18)或(9,―18)D.(―1,2)或(1,―2)【知识点】相似三角形--位似图形、位似变换【答案】D.【解析】方法一:∵△ABO和△A′B′O关于原点位似,∴△ABO∽△A′B′O且OA′OA=13.∴A′EAD=OEOD=13.∴A′E=13AD=2,OE=13OD=1.∴A′(-1,2).同理可得A′′(1,―2).方法二:∵点A(―3,6)且相似比为13,∴点A的对应点A′的坐标是(―3×13,6×13),∴A′(-1,2).∵点A′′和点A′(-1,2)关于原点O对称,∴A′′(1,―2).故选择D.【点拨】每对对应点的连线所在的直线都相交于一点的相似图形叫做位似图形.位似图形对应点到位似中心的距离比等于位似比(相似比);在平面直角坐标系中,如果位似图形是以原点为位似中心,那么位似图形对应点的坐标比等于相似比.注意:本题中,△ABO以原点O为位似中心的图形有两个,所以本题答案有两解.3.(2016·山东省东营市·3分)如图,在矩形ABCD中,E是AD边的中点,BE⊥AC,垂足为点F,连接DF,分析下列四个结论:①△AEF∽△CAB;②CF=2AF;③DF=DC;④tan∠CAD=2.其中正确的结论有()A.4个B.3个C.2个D.1个【知识点】特殊平行四边形--矩形的性质、相似三角形--相似三角形的判定与性质、锐角三角函数--锐角三角函数值的求法【答案】B.【解析】∵矩形ABCD中,∴AD∥BC.∴△AEF∽△CAB….......................①正确;∵△AEF∽△CAB,∴AFCF=AEBC=12,∴CF=2AF……………………………②正确;过点D作DH⊥AC于点H.易证△ABF≌△CDH(AAS).∴AF=CH.∵EF∥DH,∴AFFH=AEED=1.∴AF=FH.∴FH=CH.∴DH垂直平分CF.∴DF=DC.……………………………………………③正确;设EF=1,则BF=2.∵△ABF∽△EAF.∴AFEF=BFAF.∴AF=EFoBF=1×2=2.∴tan∠ABF=AFBF=22.∵∠CAD=∠ABF,∴tan∠CAD=tan∠ABF=22.…………④错误.故选择B.【点拨】本题考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质,图形面积的计算,锐角三角函数值的求法,正确的作出辅助线是解本题的关键.4.(2016·重庆市A卷·4分)△ABC与△DEF的相似比为1:4,则△ABC与△DEF的周长比为() A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:16【分析】由相似三角形周长的比等于相似比即可得出结果. 【解答】解:∵△ABC与△DEF的相似比为1:4, ∴△ABC与△DEF的周长比为1:4; 故选:C. 【点评】本题考查了相似三角形的性质;熟记相似三角形周长的比等于相似比是解决问题的关键. 5.(2016广西南宁3分)有3个正方形如图所示放置,阴影部分的面积依次记为S1,S2,则S1:S2等于()A.1:B.1:2C.2:3D.4:9【考点】正方形的性质.【分析】设小正方形的边长为x,再根据相似的性质求出S1、S2与正方形面积的关系,然后进行计算即可得出答案.【解答】解:设小正方形的边长为x,根据图形可得:∵=,∴=,∴=,∴S1=S正方形ABCD,∴S1=x2,∵=,∴=,∴S2=S正方形ABCD,∴S2=x2,∴S1:S2=x2:x2=4:9;故选D.【点评】此题考查了正方形的性质,用到的知识点是正方形的性质、相似三角形的性质、正方形的面积公式,关键是根据题意求出S1、S2与正方形面积的关系.6.(2016河北3分)如图,△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三角形不相似的是(C)第15题图答案:C解析:只要三个角相等,或者一角相等,两边成比例即可。C项不成比例。知识点:相似三角形7.(2016·内蒙古包头·3分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,E是AB上一点,且DE⊥CE.若AD=1,BC=2,CD=3,则CE与DE的数量关系正确的是()A.CE=DEB.CE=DEC.CE=3DED.CE=2DE【考点】相似三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质.【分析】过点D作DH⊥BC,利用勾股定理可得AB的长,利用相似三角形的判定定理可得△ADE∽△BEC,设BE=x,由相似三角形的性质可解得x,易得CE,DE的关系.【解答】解:过点D作DH⊥BC,∵AD=1,BC=2,∴CH=1,DH=AB===2,∵AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠A=90°,∵DE⊥CE,∴∠AED+∠BEC=90°,∵∠AED+∠ADE=90°,∴∠ADE=∠BEC,∴△ADE∽△BEC,∴,设BE=x,则AE=2,即,解得x=,∴,∴CE=,故选B.8.(2016·湖北随州·3分)如图,D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,且DE∥AC,AE、CD相交于点O,若S△DOE:S△COA=1:25,则S△BDE与S△CDE的比是()A.1:3B.1:4C.1:5D.1:25【考点】相似三角形的判定与性质.【分析】根据相似三角形的判定定理得到△DOE∽△COA,根据相似三角形的性质定理得到=,==,结合图形得到=,得到答案.【解答】解:∵DE∥AC,∴△DOE∽△COA,又S△DOE:S△COA=1:25,∴=,∵DE∥AC,∴==,∴=,∴S△BDE与S△CDE的比是1:4,故选:B.9.(2016·江西·3分)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长均相等.网格中三个多边形(分别标记为①,②,③)的顶点均在格点上.被一个多边形覆盖的网格线中,竖直部分线段长度之和记为m,水平部分线段长度之和记为n,则这三个多边形中满足m=n的是()A.只有②B.只有③C.②③D.①②③【考点】相似三角形的判定与性质;三角形中位线定理.【分析】利用相似三角形的判定和性质分别求出各多边形竖直部分线段长度之和与水平部分线段长度之和,再比较即可.【解答】解:假设每个小正方形的边长为1,①:m=1+2+1=4,n=2+4=6,则m≠n;②在△ACN中,BM∥CN,∴=,∴BM=,在△AGF中,DM∥NE∥FG,∴=,=,得DM=,NE=,∴m=2+=2.5,n=+1++=2.5,∴m=n;③由②得:BE=,CF=,∴m=2+2++1+=6,n=4+2=6,∴m=n,则这三个多边形中满足m=n的是②和③;故选C.10.(2016·辽宁丹东·3分)如图,在△ABC中,AD和BE是高,∠ABE=45°,点F是AB的中点,AD与FE、BE分别交于点G、H,∠CBE=∠BAD.有下列结论:①FD=FE;②AH=2CD;③BCoAD=AE2;④S△ABC=4S△ADF.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【考点】相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.【分析】由直角三角形斜边上的中线性质得出FD=AB,证明△ABE是等腰直角三角形,得出AE=BE,证出FE=AB,延长FD=FE,①正确;证出∠ABC=∠C,得出AB=AC,由等腰三角形的性质得出BC=2CD,∠BAD=∠CAD=∠CBE,由ASA证明△AEH≌△BEC,得出AH=BC=2CD,②正确;证明△ABD~△BCE,得出=,即BCoAD=ABoBE,再由等腰直角三角形的性质和三角形的面积得出BCoAD=AE2;③正确;由F是AB的中点,BD=CD,得出S△ABC=2S△ABD=4S△ADF.④正确;即可得出结论.【解答】解:∵在△ABC中,AD和BE是高,∴∠ADB=∠AEB=∠CEB=90°,∵点F是AB的中点,∴FD=AB,∵∠ABE=45°,∴△ABE是等腰直角三角形,∴AE=BE,∵点F是AB的中点,∴FE=AB,∴FD=FE,①正确;∵∠CBE=∠BAD,∠CBE+∠C=90°,∠BAD+∠ABC=90°,∴∠ABC=∠C,∴AB=AC,∵AD⊥BC,∴BC=2CD,∠BAD=∠CAD=∠CBE,在△AEH和△BEC中,,∴△AEH≌△BEC(ASA),∴AH=BC=2CD,②正确;∵∠BAD=∠CBE,∠ADB=∠CEB,∴△ABD~△BCE,∴=,即BCoAD=ABoBE,∵AE2=ABoAE=ABoBE,BCoAD=ACoBE=ABoBE,∴BCoAD=AE2;③正确;∵F是AB的中点,BD=CD,∴S△ABC=2S△ABD=4S△ADF.④正确;故选:D.11.(2016·辽宁丹东·3分)如图,正方形ABCD边长为3,连接AC,AE平分∠CAD,交BC的延长线于点E,FA⊥AE,交CB延长线于点F,则EF的长为6\sqrt{2}.【考点】相似三角形的判定与性质;正方形的性质.【分析】利用正方形的性质和勾股定理可得AC的长,由角平分线的性质和平行线的性质可得∠CAE=∠E,易得CE=CA,由FA⊥AE,可得∠FAC=∠F,易得CF=AC,可得EF的长.【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,且边长为3,∴AC=3,∵AE平分∠CAD,∴∠CAE=∠DAE,∵AD∥CE,∴∠DAE=∠E,∴∠CAE=∠E,∴CE=CA=3,∵FA⊥AE,∴∠FAC+∠CAE=90°,∠F+∠E=90°,∴∠FAC=∠F,∴CF=AC=3,∴EF=CF+CE=3=6,故答案为:6.12.(2016·四川内江)一组正方形按如图3所示的方式放置,其中顶点B1在y轴上,顶点C1,E1,E2,C2,E3,E4,C3……在x轴上,已知正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3……则正方形A2016B2016C2016D2016的边长是()A.()2015B.()2016C.()2016D.()2015[答案]D[考点]三角形的相似,推理、猜想。[解析]易知△B2C2E2∽△C1D1E1,∴===30°.∴B2C2=C1D1·30°=.∴C2D2=.同理,B3C3=C2D2·30°=()2;由此猜想BnCn=()n-1.当n=2016时,B2016C2016=()2015.故选D.13.(2016·四川南充)如图,正五边形的边长为2,连结对角线AD,BE,CE,线段AD分别与BE和CE相交于点M,N.给出下列结论:①∠AME=108°;②AN2=AMAD;③MN=3﹣;④S△EBC=2﹣1.其中正确结论的个数是() A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【分析】根据正五边形的性质得到∠ABE=∠AEB=∠EAD=36°,根据三角形的内角和即可得到结论;由于∠AEN=108°﹣36°=72°,∠ANE=36°+36°=72°,得到∠AEN=∠ANE,根据等腰三角形的判定定理得到AE=AN,同理DE=DM,根据相似三角形的性质得到,等量代换得到AN2=AMAD;根据AE2=AMAD,列方程得到MN=3﹣;在正五边形ABCDE中,由于BE=CE=AD=1+,得到BH=BC=1,根据勾股定理得到EH==,根据三角形的面积得到结论. 【解答】解:∵∠BAE=∠AED=108°, ∵AB=AE=DE, ∴∠ABE=∠AEB=∠EAD=36°, ∴∠AME=180°﹣∠EAM﹣∠AEM=108°,故①正确; ∵∠AEN=108°﹣36°=72°,∠ANE=36°+36°=72°, ∴∠AEN=∠ANE, ∴AE=AN, 同理DE=DM, ∴AE=DM, ∵∠EAD=∠AEM=∠ADE=36°, ∴△AEM∽△ADE, ∴, ∴AE2=AMAD; ∴AN2=AMAD;故②正确; ∵AE2=AMAD, ∴22=(2﹣MN)(4﹣MN), ∴MN=3﹣;故③正确; 在正五边形ABCDE中, ∵BE=CE=AD=1+, ∴BH=BC=1, ∴EH==, ∴S△EBC=BCEH=×2×=,故④错误; 故选C. 【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,正五边形的性质,熟练掌握正五边形的性质是解题的关键. 14.(2016·四川泸州)如图,矩形ABCD的边长AD=3,AB=2,E为AB的中点,F在边BC上,且BF=2FC,AF分别与DE、DB相交于点M,N,则MN的长为()A.B.C.D.【考点】相似三角形的判定与性质;矩形的性质.【分析】过F作FH⊥AD于H,交ED于O,于是得到FH=AB=2,根据勾股定理得到AF===2,根据平行线分线段成比例定理得到OH=AE=,由相似三角形的性质得到==,求得AM=AF=,根据相似三角形的性质得到==,求得AN=AF=,即可得到结论.【解答】解:过F作FH⊥AD于H,交ED于O,则FH=AB=2∵BF=2FC,BC=AD=3,∴BF=AH=2,FC=HD=1,∴AF===2,∵OH∥AE,∴==,∴OH=AE=,∴OF=FH﹣OH=2﹣=,∵AE∥FO,∴△AME∽FMO,∴==,∴AM=AF=,∵AD∥BF,∴△AND∽△FNB,∴==,∴AN=AF=,∴MN=AN﹣AM=﹣=,故选B.15.(2016·黑龙江龙东·3分)如图,在正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD的中点,连接AE,BF交于点G,将△BCF沿BF对折,得到△BPF,延长FP交BA延长线于点Q,下列结论正确的个数是()①AE=BF;②AE⊥BF;③sin∠BQP=;④S四边形ECFG=2S△BGE.A.4B.3C.2D.1【考点】四边形综合题.【分析】首先证明△ABE≌△BCF,再利用角的关系求得∠BGE=90°,即可得到①AE=BF;②AE⊥BF;△BCF沿BF对折,得到△BPF,利用角的关系求出QF=QB,解出BP,QB,根据正弦的定义即可求解;根据AA可证△BGE与△BCF相似,进一步得到相似比,再根据相似三角形的性质即可求解.【解答】解:∵E,F分别是正方形ABCD边BC,CD的中点,∴CF=BE,在△ABE和△BCF中,,∴Rt△ABE≌Rt△BCF(SAS),∴∠BAE=∠CBF,AE=BF,故①正确;又∵∠BAE+∠BEA=90°,∴∠CBF+∠BEA=90°,∴∠BGE=90°,∴AE⊥BF,故②正确;根据题意得,FP=FC,∠PFB=∠BFC,∠FPB=90°∵CD∥AB,∴∠CFB=∠ABF,∴∠ABF=∠PFB,∴QF=QB,令PF=k(k>0),则PB=2k在Rt△BPQ中,设QB=x,∴x2=(x﹣k)2+4k2,∴x=,∴sin=∠BQP==,故③正确;∵∠BGE=∠BCF,∠GBE=∠CBF,∴△BGE∽△BCF,∵BE=BC,BF=BC,∴BE:BF=1:,∴△BGE的面积:△BCF的面积=1:5,∴S四边形ECFG=4S△BGE,故④错误.故选:B.二、 填空题1.(2016·山东省滨州市·4分)如图,矩形ABCD中,AB=,BC=,点E在对角线BD上,且BE=1.8,连接AE并延长交DC于点F,则=.【考点】相似三角形的判定与性质;矩形的性质.【分析】根据勾股定理求出BD,得到DE的长,根据相似三角形的性质得到比例式,代入计算即可求出DF的长,求出CF,计算即可.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,又AB=,BC=,∴BD==3,∵BE=1.8,∴DE=3﹣1.8=1.2,∵AB∥CD,∴=,即=,解得,DF=,则CF=CD﹣DF=,∴==,故答案为:.【点评】本题考查的是矩形的性质、相似三角形的判定和性质,掌握矩形的性质定理和相似三角形的判定定理、性质定理是解题的关键.2.(2016贵州毕节5分)在△ABC中,D为AB边上一点,且∠BCD=∠A.已知BC=,AB=3,则BD=.【考点】相似三角形的判定与性质.【分析】证明△DCB≌△CAB,得=,由此即可解决问题.【解答】解:∵∠BCD=∠A,∠B=∠B,∴△DCB≌△CAB,∴=,∴=,∴BD=.故答案为.3.(2016·广西桂林·3分)如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC=3,CD=1,CH⊥BD于H,点O是AB中点,连接OH,则OH=.【考点】相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形.【分析】在BD上截取BE=CH,连接CO,OE,根据相似三角形的性质得到,求得CH=,根据等腰直角三角形的性质得到AO=OB=OC,∠A=∠ACO=∠BCO=∠ABC=45°,等量代换得到∠OCH=∠ABD,根据全等三角形的性质得到OE=OH,∠BOE=∠HOC推出△HOE是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论.【解答】解:在BD上截取BE=CH,连接CO,OE,∵∠ACB=90°CH⊥BD,∵AC=BC=3,CD=1,∴BD=,∴△CDH∽△BDC,∴,∴CH=,∵△ACB是等腰直角三角形,点O是AB中点,∴AO=OB=OC,∠A=∠ACO=∠BCO=∠ABC=45°,∴∠OCH+∠DCH=45°,∠ABD+∠DBC=45°,∵∠DCH=∠CBD,∴∠OCH=∠ABD,在△CHO与△BEO中,,∴△CHO≌△BEO,∴OE=OH,∠BOE=∠HOC,∵OC⊥BO,∴∠EOH=90°,即△HOE是等腰直角三角形,∵EH=BD﹣DH﹣CH=﹣﹣=,∴OH=EH×=,故答案为:.4.(2016·贵州安顺·4分)如图,矩形EFGH内接于△ABC,且边FG落在BC上,若AD⊥BC,BC=3,AD=2,EF=EH,那么EH的长为.【分析】设EH=3x,表示出EF,由AD﹣EF表示出三角形AEH的边EH上的高,根据三角形AEH与三角形ABC相似,利用相似三角形对应边上的高之比等于相似比求出x的值,即为EH的长.【解答】解:如图所示:∵四边形EFGH是矩形,∴EH∥BC,∴△AEH∽△ABC,∵AM⊥EH,AD⊥BC,∴,设EH=3x,则有EF=2x,AM=AD﹣EF=2﹣2x,∴,解得:x=,则EH=.故答案为:.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,以及矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解本题的关键.5.(2016·湖北随州·3分)如图(1),PT与⊙O1相切于点T,PAB与⊙O1相交于A、B两点,可证明△PTA∽△PBT,从而有PT2=PAoPB.请应用以上结论解决下列问题:如图(2),PAB、PCD分别与⊙O2相交于A、B、C、D四点,已知PA=2,PB=7,PC=3,则CD=.【考点】相似三角形的判定与性质;切线的性质.【分析】如图2中,过点P作⊙O的切线PT,切点是T,根据PT2=PAoPB=PCoPD,求出PD即可解决问题.【解答】解:如图2中,过点P作⊙O的切线PT,切点是T.∵PT2=PAoPB=PCoPD,∵PA=2,PB=7,PC=3,∴2×7=3×PD,∴PD=∴CD=PD﹣PC=﹣3=.6.(2016·湖北武汉·3分)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,CD=10,DA=,则BD的长为_______.【考点】相似三角形,勾股定理【答案】2【解析】连接AC,过点D作BC边上的高,交BC延长线于点H.在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,∴AC=5,又CD=10,DA=,可知△ACD为直角三角形,且∠ACD=90°,易证△ABC∽△CHD,则CH=6,DH=8,∴BD=.7.(2016·黑龙江龙东·3分)已知:在平行四边形ABCD中,点E在直线AD上,AE=AD,连接CE交BD于点F,则EF:FC的值是或.【考点】相似三角形的判定与性质;平行四边形的性质.【分析】分两种情况:①当点E在线段AD上时,由四边形ABCD是平行四边形,可证得△EFD∽△CFB,求出DE:BC=2:3,即可求得EF:FC的值;②当当点E在射线DA上时,同①得:△EFD∽△CFB,求出DE:BC=4:3,即可求得EF:FC的值.【解答】解:∵AE=AD,∴分两种情况:①当点E在线段AD上时,如图1所示∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴△EFD∽△CFB,∴EF:FC=DE:BC,∵AE=AD,∴DE=2AE=AD=BC,∴DE:BC=2:3,∴EF:FC=2:3;②当点E在线段DA的延长线上时,如图2所示:同①得:△EFD∽△CFB,∴EF:FC=DE:BC,∵AE=AD,∴DE=4AE=AD=BC,∴DE:BC=4:3,∴EF:FC=4:3;综上所述:EF:FC的值是或;故答案为:或.8.(2016·黑龙江齐齐哈尔·3分)如图,在平面直角坐标系中,矩形AOCB的两边OA、OC分别在x轴和y轴上,且OA=2,OC=1.在第二象限内,将矩形AOCB以原点O为位似中心放大为原来的倍,得到矩形A1OC1B1,再将矩形A1OC1B1以原点O为位似中心放大倍,得到矩形A2OC2B2…,以此类推,得到的矩形AnOCnBn的对角线交点的坐标为(﹣,).【考点】位似变换;坐标与图形性质;矩形的性质.【分析】根据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,即可求得Bn的坐标,然后根据矩形的性质即可求得对角线交点的坐标.【解答】解:∵在第二象限内,将矩形AOCB以原点O为位似中心放大为原来的倍,∴矩形A1OC1B1与矩形AOCB是位似图形,点B与点B1是对应点,∵OA=2,OC=1.∵点B的坐标为(﹣2,1),∴点B1的坐标为(﹣2×,1×),∵将矩形A1OC1B1以原点O为位似中心放大倍,得到矩形A2OC2B2…,∴B2(﹣2××,1××),∴Bn(﹣2×,1×),∵矩形AnOCnBn的对角线交点(﹣2××,1××),即(﹣,),故答案为:(﹣,).三、 解答题1.(2016·湖北武汉·10分)在△ABC中,P为边AB上一点.(1)如图1,若∠ACP=∠B,求证:AC2=AP·AB;(2)若M为CP的中点,AC=2,①如图2,若∠PBM=∠ACP,AB=3,求BP的长;②如图3,若∠ABC=45°,∠A=∠BMP=60°,直接写出BP的长.【考点】相似形综合,考查相似三角形的判定和性质,平行线的性质,三角形中位线性质,勾股定理。【答案】(1)证△ACP∽△ABC即可;(2)①BP=;②【解析】(1)证明:∵∠ACP=∠B,∠BAC=∠CAP,∴△ACP∽△ABC,∴AC:AB=AP:AC,∴AC2=AP·AB;(2)①如图,作CQ∥BM交AB延长线于Q,设BP=x,则PQ=2x∵∠PBM=∠ACP,∠PAC=∠CAQ,∴△APC∽△ACQ,由AC2=AP·AQ得:22=(3-x)(3+x),∴x=即BP=;②如图:作CQ⊥AB于点Q,作CP0=CP交AB于点P0,∵AC=2,∴AQ=1,CQ=BQ=,设P0Q=PQ=1-x,BP=-1+x,∵∠BPM=∠CP0A,∠BMP=∠CAP0,∴△AP0C∽△MPB,∴,∴MP?P0C=AP0?BP=x(-1+x),解得x=∴BP=-1+=.2.(2016·辽宁丹东·12分)如图①,△ABC与△CDE是等腰直角三角形,直角边AC、CD在同一条直线上,点M、N分别是斜边AB、DE的中点,点P为AD的中点,连接AE、BD.(1)猜想PM与PN的数量关系及位置关系,请直接写出结论;(2)现将图①中的△CDE绕着点C顺时针旋转α(0°<α<90°),得到图②,AE与MP、BD分别交于点G、H.请判断(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)若图②中的等腰直角三角形变成直角三角形,使BC=kAC,CD=kCE,如图③,写出PM与PN的数量关系,并加以证明.【考点】相似形综合题.【分析】(1)由等腰直角三角形的性质易证△ACE≌△BCD,由此可得AE=BD,再根据三角形中位线定理即可得到PM=PN,由平行线的性质可得PM⊥PN;(2)(1)中的结论仍旧成立,由(1)中的证明思路即可证明;(3)PM=kPN,由已知条件可证明△BCD∽△ACE,所以可得BD=kAE,因为点P、M、N分别为AD、AB、DE的中点,所以PM=BD,PN=AE,进而可证明PM=kPN.【解答】解:(1)PM=PN,PM⊥PN,理由如下:∵△ACB和△ECD是等腰直角三角形,∴AC=BC,EC=CD,∠ACB=∠ECD=90°.在△ACE和△BCD中,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴AE=BD,∠EAC=∠CBD,∵点M、N分别是斜边AB、DE的中点,点P为AD的中点,∴PM=BD,PN=AE,∴PM=PM,∵∠NPD=∠EAC,∠MPN=∠BDC,∠EAC+∠BDC=90°,∴∠MPA+∠NPC=90°,∴∠MPN=90°,即PM⊥PN;(2)∵△ACB和△ECD是等腰直角三角形,∴AC=BC,EC=CD,∠ACB=∠ECD=90°.∴∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE.∴∠ACE=∠BCD.∴△ACE≌△BCD.∴AE=BD,∠CAE=∠CBD.又∵∠AOC=∠BOE,∠CAE=∠CBD,∴∠BHO=∠ACO=90°.∵点P、M、N分别为AD、AB、DE的中点,∴PM=BD,PM∥BD;PN=AE,PN∥AE.∴PM=PN.∴∠MGE+∠BHA=180°.∴∠MGE=90°.∴∠MPN=90°.∴PM⊥PN.(3)PM=kPN∵△ACB和△ECD是直角三角形,∴∠ACB=∠ECD=90°.∴∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE.∴∠ACE=∠BCD.∵BC=kAC,CD=kCE,∴=k.∴△BCD∽△ACE.∴BD=kAE.∵点P、M、N分别为AD、AB、DE的中点,∴PM=BD,PN=AE.∴PM=kPN.3.(2016·四川泸州)如图,△ABC内接于⊙O,BD为⊙O的直径,BD与AC相交于点H,AC的延长线与过点B的直线相交于点E,且∠A=∠EBC.(1)求证:BE是⊙O的切线;(2)已知CG∥EB,且CG与BD、BA分别相交于点F、G,若BGoBA=48,FG=,DF=2BF,求AH的值.【考点】圆的综合题;三角形的外接圆与外心;切线的判定.【分析】(1)欲证明BE是⊙O的切线,只要证明∠EBD=90°.(2)由△ABC∽△CBG,得=求出BC,再由△BFC∽△BCD,得BC2=BFoBD求出BF,CF,CG,GB,再通过计算发现CG=AG,进而可以证明CH=CB,求出AC即可解决问题.【解答】(1)证明:连接CD,∵BD是直径,∴∠BCD=90°,即∠D+∠CBD=90°,∵∠A=∠D,∠A=∠EBC,∴∠CBD+∠EBC=90°,∴BE⊥BD,∴BE是⊙O切线.(2)解:∵CG∥EB,∴∠BCG=∠EBC,∴∠A=∠BCG,∵∠CBG=∠ABC∴△ABC∽△CBG,∴=,即BC2=BGoBA=48,∴BC=4,∵CG∥EB,∴CF⊥BD,∴△BFC∽△BCD,∴BC2=BFoBD,∵DF=2BF,∴BF=4,在RT△BCF中,CF==4,∴CG=CF+FG=5,在RT△BFG中,BG==3,∵BGoBA=48,∴即AG=5,∴CG=AG,∴∠A=∠ACG=∠BCG,∠CFH=∠CFB=90°,∴∠CHF=∠CBF,∴CH=CB=4,∵△ABC∽△CBG,∴=,∴AC==,∴AH=AC﹣CH=.4.(2016·四川内江)(12分)如图15,已知抛物线C:y=x2-3x+m,直线l:y=kx(k>0),当k=1时,抛物线C与直线l只有一个公共点.(1)求m的值;(2)若直线l与抛物线C交于不同的两点A,B,直线l与直线l1:y=-3x+b交于点P,且+=,求b的值;(3)在(2)的条件下,设直线l1与y轴交于点Q,问:是否存在实数k使S△APQ=S△BPQ,若存在,求k的值;若不存在,说明理由.[考点]二次函数与一元二次方程的关系,三角形的相似,推理论证的能力。解:(1)∵当k=1时,抛物线C与直线l只有一个公共点,∴方程组有且只有一组解. 2分消去y,得x2-4x+m=0,所以此一元二次方程有两个相等的实数根.∴△=0,即(-4)2-4m=0.∴m=4. 4分(2)如图,分别过点A,P,B作y轴的垂线,垂足依次为C,D,E,则△OAC∽△OPD,∴=.同理,=.∵+=,∴+=2.∴+=2.∴+=,即=. 5分解方程组得x=,即PD=. 6分由方程组消去y,得x2-(k+3)x+4=0.∵AC,BE是以上一元二次方程的两根,∴AC+BE=k+3,AC·BE=4. 7分∴=.解得b=8. 8分(3)不存在.理由如下: 9分假设存在,则当S△APQ=S△BPQ时有AP=PB,于是PD-AC=PE-PD,即AC+BE=2PD.由(2)可知AC+BE=k+3,PD=,∴k+3=2×,即(k+3)2=16.解得k=1(舍去k=-7). 11分当k=1时,A,B两点重合,△QAB不存在.∴不存在实数k使S△APQ=S△BPQ. 12分5.(2016·四川南充)已知正方形ABCD的边长为1,点P为正方形内一动点,若点M在AB上,且满足△PBC∽△PAM,延长BP交AD于点N,连结CM. (1)如图一,若点M在线段AB上,求证:AP⊥BN;AM=AN; (2)①如图二,在点P运动过程中,满足△PBC∽△PAM的点M在AB的延长线上时,AP⊥BN和AM=AN是否成立?(不需说明理由) ②是否存在满足条件的点P,使得PC=?请说明理由. 【分析】(1)由△PBC∽△PAM,推出∠PAM=∠PBC,由∠PBC+∠PBA=90°,推出∠PAM+∠PBA=90°即可证明AP⊥BN,由△PBC∽△PAM,推出==,由△BAP∽△BNA,推出=,得到=,由此即可证明. (2)①结论仍然成立,证明方法类似(1).②这样的点P不存在.利用反证法证明.假设PC=,推出矛盾即可. 【解答】(1)证明:如图一中,∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠D=90°, ∵△PBC∽△PAM, ∴∠PAM=∠PBC,==, ∴∠PBC+∠PBA=90°, ∴∠PAM+∠PBA=90°, ∴∠APB=90°, ∴AP⊥BN, ∵∠ABP=∠ABN,∠APB=∠BAN=90°, ∴△BAP∽△BNA, ∴=, ∴=, ∵AB=BC, ∴AN=AM. (2)解:①仍然成立,AP⊥BN和AM=AN. 理由如图二中,∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠D=90°, ∵△PBC∽△PAM, ∴∠PAM=∠PBC,==, ∴∠PBC+∠PBA=90°, ∴∠PAM+∠PBA=90°, ∴∠APB=90°, ∴AP⊥BN, ∵∠ABP=∠ABN,∠APB=∠BAN=90°, ∴△BAP∽△BNA, ∴=, ∴=, ∵AB=BC, ∴AN=AM. ②这样的点P不存在. 理由:假设PC=, 如图三中,以点C为圆心为半径画圆,以AB为直径画圆, CO==>1+, ∴两个圆外离,∴∠APB<90°,这与AP⊥PB矛盾, ∴假设不可能成立, ∴满足PC=的点P不存在. 【点评】本题考查相似三角形综合题、正方形的性质、圆的有关知识,解题的关键是熟练应用相似三角形性质解决问题,最后一个问题利用圆的位置关系解决问题,有一定难度,属于中考压轴题. 6.(2016·四川攀枝花)如图,在△AOB中,∠AOB为直角,OA=6,OB=8,半径为2的动圆圆心Q从点O出发,沿着OA方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点P从点A出发,沿着AB方向也以1个单位长度/秒的速度匀速运动,设运动时间为t秒(0<t≤5)以P为圆心,PA长为半径的⊙P与AB、OA的另一个交点分别为C、D,连结CD、QC.(1)当t为何值时,点Q与点D重合?(2)当⊙Q经过点A时,求⊙P被OB截得的弦长.(3)若⊙P与线段QC只有一个公共点,求t的取值范围.【考点】圆的综合题.【分析】(1)由题意知CD⊥OA,所以△ACD∽△ABO,利用对应边的比求出AD的长度,若Q与D重合时,则,AD+OQ=OA,列出方程即可求出t的值;(2)由于0<t≤5,当Q经过A点时,OQ=4,此时用时为4s,过点P作PE⊥OB于点E,利用垂径定理即可求出⊙P被OB截得的弦长;(3)若⊙P与线段QC只有一个公共点,分以下两种情况,①当QC与⊙P相切时,计算出此时的时间;②当Q与D重合时,计算出此时的时间;由以上两种情况即可得出t的取值范围.【解答】解:(1)∵OA=6,OB=8,∴由勾股定理可求得:AB=10,由题意知:OQ=AP=t,∴AC=2t,∵AC是⊙P的直径,∴∠CDA=90°,∴CD∥OB,∴△ACD∽△ABO,∴,∴AD=,当Q与D重合时,AD+OQ=OA,∴+t=6,∴t=;(2)当⊙Q经过A点时,如图1,OQ=OA﹣QA=4,∴t==4s,∴PA=4,∴BP=AB﹣PA=6,过点P作PE⊥OB于点E,⊙P与OB相交于点F、G,连接PF,∴PE∥OA,∴△PEB∽△AOB,∴,∴PE=,∴由勾股定理可求得:EF=,由垂径定理可求知:FG=2EF=;(3)当QC与⊙P相切时,如图2,此时∠QCA=90°,∵OQ=AP=t,∴AQ=6﹣t,AC=2t,∵∠A=∠A,∠QCA=∠ABO,∴△AQC∽△ABO,∴,∴,∴t=,∴当0<t≤时,⊙P与QC只有一个交点,当QC⊥OA时,此时Q与D重合,由(1)可知:t=,∴当<t≤5时,⊙P与QC只有一个交点,综上所述,当,⊙P与QC只有一个交点,t的取值范围为:0<t≤或<t≤5.【点评】本题考查圆的综合问题,涉及圆的切线判定,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,学生需要根据题意画出相应的图形来分析,并且能综合运用所学知识进行解答.7.(2016·黑龙江齐齐哈尔·8分)如图,在△ABC中,AD⊥BC,BE⊥AC,垂足分别为D,E,AD与BE相交于点F.(1)求证:△ACD∽△BFD;(2)当tan∠ABD=1,AC=3时,求BF的长.【考点】相似三角形的判定与性质.【分析】(1)由∠C+∠DBF=90°,∠C+∠DAC=90°,推出∠DBF=∠DAC,由此即可证明.(2)先证明AD=BD,由△ACD∽△BFD,得==1,即可解决问题.【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,BE⊥AC,∴∠BDF=∠ADC=∠BEC=90°,∴∠C+∠DBF=90°,∠C+∠DAC=90°,∴∠DBF=∠DAC,∴△ACD∽△BFD.(2)∵tan∠ABD=1,∠ADB=90°∴=1,∴AD=BD,∵△ACD∽△BFD,∴==1,∴BF=AC=3.8.(2016·黑龙江齐齐哈尔·12分)如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(﹣,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根(1)求线段BC的长度;(2)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;(3)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标;(4)在(3)的条件下,直线BD上是否存在点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】三角形综合题.【分析】(1)解出方程后,即可求出B、C两点的坐标,即可求出BC的长度;(2)由A、B、C三点坐标可知OA2=OCoOB,所以可证明△AOC∽△BOA,利用对应角相等即可求出∠CAB=90°;(3)容易求得直线AC的解析式,由DB=DC可知,点D在BC的垂直平分线上,所以D的纵坐标为1,将其代入直线AC的解析式即可求出D的坐标;(4)A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形,可分为以下三种情况:①AB=AP;②AB=BP;③AP=BP;然后分别求出P的坐标即可.【解答】(1)∵x2﹣2x﹣3=0,∴x=3或x=﹣1,∴B(0,3),C(0,﹣1),∴BC=4,(2)∵A(﹣,0),B(0,3),C(0,﹣1),∴OA=,OB=3,OC=1,∴OA2=OBoOC,∵∠AOC=∠BOA=90°,∴△AOC∽△BOA,∴∠CAO=∠ABO,∴∠CAO+∠BAO=∠ABO+∠BAO=90°,∴∠BAC=90°,∴AC⊥AB;(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(﹣,0)和C(0,﹣1)代入y=kx+b,∴,解得:,∴直线AC的解析式为:y=﹣x﹣1,∵DB=DC,∴点D在线段BC的垂直平分线上,∴D的纵坐标为1,∴把y=1代入y=﹣x﹣1,∴x=﹣2,∴D的坐标为(﹣2,1),(4)设直线BD的解析式为:y=mx+n,直线BD与x轴交于点E,把B(0,3)和D(﹣2,1)代入y=mx+n,∴,解得,∴直线BD的解析式为:y=x+3,令y=0代入y=x+3,∴x=﹣3,∴E(﹣3,0),∴OE=3,∴tan∠BEC==,∴∠BEO=30°,同理可求得:∠ABO=30°,∴∠ABE=30°,当PA=AB时,如图1,此时,∠BEA=∠ABE=30°,∴EA=AB,∴P与E重合,∴P的坐标为(﹣3,0),当PA=PB时,如图2,此时,∠PAB=∠PBA=30°,∵∠ABE=∠ABO=30°,∴∠PAB=∠ABO,∴PA∥BC,∴∠PAO=90°,∴点P的横坐标为﹣,令x=﹣代入y=x+3,∴y=2,∴P(﹣,2),当PB=AB时,如图3,∴由勾股定理可求得:AB=2,EB=6,若点P在y轴左侧时,记此时点P为P1,过点P1作P1F⊥x轴于点F,∴P1B=AB=2,∴EP1=6﹣2,∴sin∠BEO=,∴FP1=3﹣,令y=3﹣代入y=x+3,∴x=﹣3,∴P1(﹣3,3﹣),若点P在y轴的右侧时,记此时点P为P2,过点P2作P2G⊥x轴于点G,∴P2B=AB=2,∴EP2=6+2,∴sin∠BEO=,∴GP2=3+,令y=3+代入y=x+3,∴x=3,∴P2(3,3+),综上所述,当A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形时,点P的坐标为(﹣3,0),(﹣,2),(﹣3,3﹣),(3,3+).9.(2016·湖北黄石·12分)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=2∠DAE=2α.(1)如图1,若点D关于直线AE的对称点为F,求证:△ADF∽△ABC;(2)如图2,在(1)的条件下,若α=45°,求证:DE2=BD2+CE2;(3)如图3,若α=45°,点E在BC的延长线上,则等式DE2=BD2+CE2还能成立吗?请说明理由.【分析】(1)根据轴对称的性质可得∠EAF=∠DAE,AD=AF,再求出∠BAC=∠DAF,然后根据两边对应成比例,夹角相等两三角形相似证明;(2)根据轴对称的性质可得EF=DE,AF=AD,再求出∠BAD=∠CAF,然后利用"边角边"证明△ABD和△ACF全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=BD,全等三角形对应角相等可得∠ACF=∠B,然后求出∠ECF=90°,最后利用勾股定理证明即可;(3)作点D关于AE的对称点F,连接EF、CF,根据轴对称的性质可得EF=DE,AF=AD,再根据同角的余角相等求出∠BAD=∠CAF,然后利用"边角边"证明△ABD和△ACF全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=BD,全等三角形对应角相等可得∠ACF=∠B,然后求出∠ECF=90°,最后利用勾股定理证明即可.【解答】证明:(1)∵点D关于直线AE的对称点为F,∴∠EAF=∠DAE,AD=AF,又∵∠BAC=2∠DAE,∴∠BAC=∠DAF,∵AB=AC,∴=,∴△ADF∽△ABC;(2)∵点D关于直线AE的对称点为F,∴EF=DE,AF=AD,∵α=45°,∴∠BAD=90°﹣∠CAD,∠CAF=∠DAE+∠EAF﹣∠CAD=45°+45°﹣∠CAD=90°﹣∠CAD,∴∠BAD=∠CAF,在△ABD和△ACF中,,∴△ABD≌△ACF(SAS),∴CF=BD,∠ACF=∠B,∵AB=AC,∠BAC=2α,α=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°,在Rt△CEF中,由勾股定理得,EF2=CF2+CE2,所以,DE2=BD2+CE2;(3)DE2=BD2+CE2还能成立.理由如下:作点D关于AE的对称点F,连接EF、CF,由轴对称的性质得,EF=DE,AF=AD,∵α=45°,∴∠BAD=90°﹣∠CAD,∠CAF=∠DAE+∠EAF﹣∠CAD=45°+45°﹣∠CAD=90°﹣∠CAD,∴∠BAD=∠CAF,在△ABD和△ACF中,,∴△ABD≌△ACF(SAS),∴CF=BD,∠ACF=∠B,∵AB=AC,∠BAC=2α,α=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°,在Rt△CEF中,由勾股定理得,EF2=CF2+CE2,所以,DE2=BD2+CE2.【点评】本题是相似形综合题,主要利用了轴对称的性质,相似三角形的判定,同角的余角相等的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,此类题目,小题间的思路相同是解题的关键.10.(2016·陕西)如图,已知△ABC,∠BAC=90°,请用尺规过点A作一条直线,使其将△ABC分成两个相似的三角形(保留作图痕迹,不写作法)【考点】作图-相似变换.【分析】过点A作AD⊥BC于D,利用等角的余角相等可得到∠BAD=∠C,则可判断△ABD与△CAD相似.【解答】解:如图,AD为所作.11.(2016·陕西)某市为了打造森林城市,树立城市新地标,实现绿色、共享发展理念,在城南建起了"望月阁"及环阁公园.小亮、小芳等同学想用一些测量工具和所学的几何知识测量"望月阁"的高度,来检验自己掌握知识和运用知识的能力.他们经过观察发现,观测点与"望月阁"底部间的距离不易测得,因此经过研究需要两次测量,于是他们首先用平面镜进行测量.方法如下:如图,小芳在小亮和"望月阁"之间的直线BM上平放一平面镜,在镜面上做了一个标记,这个标记在直线BM上的对应位置为点C,镜子不动,小亮看着镜面上的标记,他来回走动,走到点D时,看到"望月阁"顶端点A在镜面中的像与镜面上的标记重合,这时,测得小亮眼睛与地面的高度ED=1.5米,CD=2米,然后,在阳光下,他们用测影长的方法进行了第二次测量,方法如下:如图,小亮从D点沿DM方向走了16米,到达"望月阁"影子的末端F点处,此时,测得小亮身高FG的影长FH=2.5米,FG=1.65米.如图,已知AB⊥BM,ED⊥BM,GF⊥BM,其中,测量时所使用的平面镜的厚度忽略不计,请你根据题中提供的相关信息,求出"望月阁"的高AB的长度.【考点】相似三角形的应用.【分析】根据镜面反射原理结合相似三角形的判定方法得出△ABC∽△EDC,△ABF∽△GFH,进而利用相似三角形的性质得出AB的长.【解答】解:由题意可得:∠ABC=∠EDC=∠GFH=90°,∠ACB=∠ECD,∠AFB=∠GHF,故△ABC∽△EDC,△ABF∽△GFH,则=,=,即=,=,解得:AB=99,答:"望月阁"的高AB的长度为99m.12.(2016·陕西)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=BCoBG.【考点】相似三角形的判定与性质;垂径定理;切线的性质.【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.【解答】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)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=BCoBG.13.(2016·四川眉山)已知:如图△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,﹣3)、B(3,﹣2)、C(2,﹣4),正方形网格中,每个小正方形的边长是1个单位长度.(1)画出△ABC向上平移6个单位得到的△A1B1C1;(2)以点C为位似中心,在网格中画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且△A2B2C2与△ABC的位似比为2:1,并直接写出点A2的坐标.【分析】(1)直接利用平移的性质得出对应点位置进而得出答案;(2)利用位似图形的性质得出对应点位置进而得出.【解答】解:(1)如图所示:△A1B1C1,即为所求;(2)如图所示:△A2B2C2,即为所求,A2坐标(﹣2,﹣2).【点评】此题主要考查了位似变换和平移变换,根据题意正确得出对应点位置是解题关键.14.(2016·四川眉山)如图,△ABC和△BEC均为等腰直角三角形,且∠ACB=∠BEC=90°,AC=4,点P为线段BE延长线上一点,连接CP以CP为直角边向下作等腰直角△CPD,线段BE与CD相交于点F(1)求证:;(2)连接BD,请你判断AC与BD有什么位置关系?并说明理由;(3)设PE=x,△PBD的面积为S,求S与x之间的函数关系式.【分析】(1)直接利用相似三角形的判定方法得出△BCE∽△DCP,进而得出答案;(2)首先得出△PCE∽△DCB,进而求出∠ACB=∠CBD,即可得出AC与BD的位置关系;(3)首先利用相似三角形的性质表示出BD,PM的长,进而表示出△PBD的面积.【解答】(1)证明:∵△BCE和△CDP均为等腰直角三角形,∴∠ECB=∠PCD=45°,∠CEB=∠CPD=90°,∴△BCE∽△DCP,∴=;(2)解:AC∥BD,理由:∵∠PCE+∠ECD=∠BCD+∠ECD=45°,∴∠PCE=∠BCD,又∵=,∴△PCE∽△DCB,∴∠CBD=∠CEP=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACB=∠CBD,∴AC∥BD;(3)解:如图所示:作PM⊥BD于M,∵AC=4,△ABC和△BEC均为等腰直角三角形,∴BE=CE=4,∵△PCE∽△DCB,∴=,即=,∴BD=x,∵∠PBM=∠CBD﹣∠CBP=45°,BP=BE+PE=4+x,∴PM=,∴△PBD的面积S=BDoPM=×x×=x2+2x.【点评】此题主要考查了相似形综合、平行线的判定方法以及相似三角形的判定与性质等知识,正确表示出PM的长是解题关键.15.(2016广西南宁)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别是A(2,2),B(4,0),C(4,﹣4)(1)请画出△ABC向左平移6个单位长度后得到的△A1B1C1;(2)以点O为位似中心,将△ABC缩小为原来的,得到△A2B2C2,请在y轴右侧画出△A2B2C2,并求出∠A2C2B2的正弦值.【考点】作图-位似变换;作图-平移变换.【分析】(1)将A、B、C三点分别向左平移6个单位即可得到的△A1B1C1;(2)连接OA、OC,分别取OA、OB、OC的中点即可画出△A2B2C2,求出直线AC与OB的交点,求出∠ACB的正弦值即可解决问题.【解答】解:(1)请画出△ABC向左平移6个单位长度后得到的△A1B1C1,如图1所示,(2)以点O为位似中心,将△ABC缩小为原来的,得到△A2B2C2,请在y轴右侧画出△A2B2C2,如图2所示,∵A(2,2),C(4,﹣4),B(4,0),∴直线AC解析式为y=﹣3x+8,与x轴交于点D(,0),∵∠CBD=90°,∴CD==,∴sin∠DCB===.∵∠A2C2B2=∠ACB,∴sin∠A2C2B2=sin∠DCB=.【点评】本题考查位似变换、平移变换等知识,锐角三角函数等知识,解题的关键是理解位似变换、平移变换的概念,记住锐角三角函数的定义,属于中考常考题型.16.(2016·重庆市A卷·12分)在△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,点D是BC上一点,连接AD,过点A作AG⊥AD,在AG上取点F,连接DF.延长DA至E,使AE=AF,连接EG,DG,且GE=DF. (1)若AB=2,求BC的长; (2)如图1,当点G在AC上时,求证:BD=CG; (3)如图2,当点G在AC的垂直平分线上时,直接写出的值. 【分析】(1)如图1中,过点A作AH⊥BC于H,分别在RT△ABH,RT△AHC中求出BH、HC即可. (2)如图1中,过点A作AP⊥AB交BC于P,连接PG,由△ABD≌△APG推出BD=PG,再利用30度角性质即可解决问题. (3)如图2中,作AH⊥BC于H,AC的垂直平分线交AC于P,交BC于M.则AP=PC,作DK⊥AB于K,设BK=DK=a,则AK=a,AD=2a,只要证明∠BAD=30°即可解决问题. 【解答】解:(1)如图1中,过点A作AH⊥BC于H. ∴∠AHB=∠AHC=90°, 在RT△AHB中,∵AB=2,∠B=45°, ∴BH=ABcosB=2×=2, AH=ABsinB=2, 在RT△AHC中,∵∠C=30°, ∴AC=2AH=4,CH=ACcosC=2, ∴BC=BH+CH=2+2. (2)证明:如图1中,过点A作AP⊥AB交BC于P,连接PG, ∵AG⊥AD,∴∠DAF=∠EAC=90°, 在△DAF和△GAE中, , ∴△DAF≌△GAE, ∴AD=AG, ∴∠BAP=90°=∠DAG, ∴∠BAD=∠PAG, ∵∠B=∠APB=45°, ∴AB=AP, 在△ABD和△APG中, , ∴△ABD≌△APG, ∴BD=PG,∠B=∠APG=45°, ∴∠GPB=∠GPC=90°, ∵∠C=30°, ∴PG=GC, ∴BD=CG. (3)如图2中,作AH⊥BC于H,AC的垂直平分线交AC于P,交BC于M.则AP=PC, 在RT△AHC中,∵∠ACH=30°, ∴AC=2AH, ∴AH=AP, 在RT△AHD和RT△APG中, , ∴△AHD≌△APG, ∴∠DAH=∠GAP, ∵GM⊥AC,PA=PC, ∴MA=MC, ∴∠MAC=∠MCA=∠MAH=30°, ∴∠DAM=∠GAM=45°, ∴∠DAH=∠GAP=15°, ∴∠BAD=∠BAH﹣∠DAH=30°, 作DK⊥AB于K,设BK=DK=a,则AK=a,AD=2a, ∴==, ∵AG=CG=AD, ∴=. 【点评】本题考查相似三角形综合题、全等三角形的判定和性质、直角三角形30度角性质、线段垂直平分线性质等知识,解题的关键是添加辅助线构造全等三角形,学会设参数解决问题,属于中考压轴题. 17.(2016·重庆市B卷·12分)已知△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,CD=BC,DE⊥CE,DE=CE,连接AE,点M是AE的中点.(1)如图1,若点D在BC边上,连接CM,当AB=4时,求CM的长;(2)如图2,若点D在△ABC的内部,连接BD,点N是BD中点,连接MN,NE,求证:MN⊥AE;(3)如图3,将图2中的△CDE绕点C逆时针旋转,使∠BCD=30°,连接BD,点N是BD中点,连接MN,探索的值并直接写出结果.【考点】相似形综合题.【分析】(1)先证明△ACE是直角三角形,根据CM=AE,求出AE即可解决问题.(2)如图2中,延长DM到G使得MG=MD,连接AG、BG,延长ED交AB于F,先证明△AMG≌△EMD,推出EF∥AG,再证明△ABG≌△CAE,得∠ABG=∠CAE,由此即可解决问题.(3)如图3中,延长DM到G使得MG=MD,连接AG、BG,延长AG、EC交于点F,先证明△ABG≌△CAE,得到BG=AE,设BC=2a,在RT△AEF中求出AE,根据中位线定理MN=BG=AE,由此即可解决问题.【解答】解:(1)如图1中,连接AD.∵AB=AC=4,∠BAC=90°,∴∠B=∠ACD=45°,BC==4,∵DC=BC=2,∵ED=EC,∠DEC=90°,∴DE=EC=2,∠DCE=∠EDC=45°,∴∠ACE=90°,在RT△ACE中,AE===2,∵AM=ME,∴CM=AE=.(2)如图2中,延长DM到G使得MG=MD,连接AG、BG,延长ED交AB于F.在△AMG和△EMD中,,∴△AMG≌△EMD,∴AG=DE=EC,∠MAG=∠MED,∴EF∥AG,∴∠BAG=∠BFE=180°﹣∠FBC﹣(90°﹣∠ECB)=45°+∠BCE=∠ACE,在△ABG和△CAE中,,∴△ABG≌△CAE,∴∠ABG=∠CAE,∵∠CAE+∠BAE=90°,∴∠ABG+∠BAE=90°,∴∠AOB=90°,∴BG⊥AE,∵DN=NB,DM=MG,∴MN∥BG,∴MN⊥AE.(3)如图3中,延长DM到G使得MG=MD,连接AG、BG,延长AG、EC交于点F.∵△AMG≌△EMD,∴AG=DE=EC,∠GAM=∠DEM,∴AG∥DE,∴∠F=∠DEC=90°,∵∠FAC+∠ACF=90°,∠BCD+∠ACF=90°,∠BCD=30°,∴∠BAG=∠ACE=120°,在△ABG和△CAE中,,∴△ABG≌△CAE,∴BG=AE,∵BN=ND,DM=MG,∵BG=AE=2MN,∴∠FAC=∠BCD=30°,设BC=2a,则CD=a,DE=EC=a,AC=a,CF=a,AF=a,EF=a,∴AE==a,∴MN=a,∴==.【点评】本题考查相似形综合题、全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形,学会添加辅助线的方法,属于中考压轴题.
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