
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初中华师大版第23章 图形的相似综合与测试单元测试综合训练题
展开华师大版初中数学九年级上册第23章《图形的相似》单元测试卷
考试范围:第23章;考试时间:120分钟;总分:120分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 如图,CE是平行四边形ABCD的边AB的垂直平分线,垂足为点O,CE与DA的延长线交于点E,连接AC、BE、DO、DO与AC交于点F,则下列结论:①四边形ACBE是菱形;②∠ACD=∠BAE;③AF:BE=2:3;④S四边形AFOE:S△COD=2:3.其中正确的结论有 ( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ①② D. ②③④
2. 如图,在▱ABCD中,∠ABC的平分线交CD于点F,交AD的延长线于点E,过点C作CG⊥BE,垂足为G,若BC=9,DE=3,EF=2,则线段CG的长为( )
A. 62 B. 923 C. 310 D. 35
3. 在欧几里得的《几何原本》中给出一个找线段的黄金分割点的方法.如图所示,以线段AB为边作正方形ABCD,取AD的中点E,连结BE,延长DA至点F,使得EF=BE,以AF为边作正方形AFGH,则H即是线段AB的黄金分割点.若记正方形AFGH的面积为S1,矩形BCIH的面积为S2,则S1与S2的大小关系是( )
A. S1>S2
B. S1
D. 不能确定
4. 如图所示,菱形ABCD∽菱形AEFG,若∠E=60∘,BG=6,AH=7,则AB的长为( )
A. 8
B. 9
C. 83
D. 93
5. 如图,在矩形ABCD中,AD为8 cm,AB为6 cm,截去一个矩形(图中阴影部分),若剩下矩形与原矩形相似,则剩下矩形的面积是【】
A. 28cm2 B. 27 cm2 C. 21 cm2 D. 20 cm2
6. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,CE平分∠BCD交AB于点E,交BD于点F,且∠ABC=60°,AB=2BC,连接OE,下列结论:①EO⊥AC;②S△AOD=4S△OCF;③AC:BD=21:7;④FB2=OF⋅DF,其中正确的是 ( )
A. ①②④ B. ①③④ C. ②③④ D. ①③
7. 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=62,点E是边BC上一动点,B关于AE的对称点为B′,过B′作B′F⊥DC于F,连接DB′,若△DB′F为等腰直角三角形,则BE的长是( )
A. 6
B. 3
C. 32
D. 62−6
8. 如果顺次连接四边形各边中点所得的四边形是菱形,则原四边形( )
A. 一定是矩形 B. 一定是菱形
C. 对角线一定互相垂直 D. 对角线一定相等
9. 如图,E、F是线段AB上的两点,且AB=24,AE=2,BF=6,点G是线段EF上的一动点,分别以AG、BG为斜边在AB同侧作两个等腰直角三角形,直角顶点分别为D、C,如图所示,连接DC并取中点P,连PG,点G从E点出发运动到F点,则线段PG扫过的图形面积为( )
A. 64 B. 72 C. 80 D. 88
10. 如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且△ABC的面积等于△DEF面积的49,则AO:AD的值为( )
A. 2:3 B. 2:5 C. 4:9 D. 4:13
11. 如图,正方形ABCD的顶点B在原点,点D的坐标为(4,4),将AB绕点A逆时针旋转60°,使点B落在点B′处,DE⊥BB′于点E,则点E的坐标为( )
A. (3−3,3−1) B. (3−3,3+1)
C. (3+3,3−1) D. (3+3,3+1)
12. 如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,沿着箭头所示方向,每次移动一个单位,依次得到点P1(0,1);P2(1,1);P3(1,0);P4(1,−1);P5(2,−1);P6(2,0)……,则点P2019的坐标是( )
A. (672,0) B. (673,1) C. (672,−1) D. (673,0)
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)
13. 已经点P(a+2,a−1)在平面直角坐标系的第四象限,则a的取值范围是______
14. 如图,△A1B1C1中,A1B1=4,A1C1=5,B1C1=7.点A2、B2、C2分别是边B1C1、A1C1、A1B1的中点;点A3、B3、C3分别是边B2C2、A2C2、A2B2的中点;…;以此类推,则第2022个三角形的周长是______.
15. 如图,在矩形ABCD中,AD=2AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连接BH并延长交CD于点F,连接DE交BF于点O,下列结论:①AE=AD;②∠AED=∠CED;③BH=HF;④BC−CF=HE,其中正确的有______.(把正确结论的序号都填上)
16. 如图,在△ABC中,D,E,F分别是边AB,BC,CA的中点,四边形BEFD周长为14,则AB+BC的长为______.
三、解答题(本大题共9小题,共72.0分)
17. 如图,方格纸上的小正方形的边长均为1个单位长度,点A,B都在格点上(两条网格线的交点叫格点),请用无刻度直尺完成下列问题:
(1)将线段AB绕点A逆时针旋转90°,得到旋转后的线段AB′;
(2)连接BB′,则△ABB′的面积=_________;
(3)在线段AB′上画出点D,使S△ABD=45S△ABB′(要求只能通过连接格点方式作图).
18. 在▵ABC中,AD⊥BC,BC=AD=20cm,现有若干张长为5cm宽为3cm的矩形纸片,打算如图方向平铺在三角形内,(纸片均不能重叠和超出三角形ABC三边)
(1)如果纸片只平铺底层,最多能平铺几张完整的矩形纸片,说明理由;
(2)三角形内最多可以平铺几张完整的矩形纸片,说明理由.
19. 如图,一般书本的纸张是原纸张多次对开得到的,矩形ABCD沿EF对开后,再把矩形EFCD沿MN对开,以此类推,若各种对开的矩形都相似,则对开纸(矩形ABFE)与原纸(矩形ABCD)的相似比是多少?
20. 如图,矩形A′B′C′D′在矩形ABCD的内部,AB//A′B′,AD//A′D′,且AD=12,AB=6,设AB与A′B′、BC与B′C′、CD与C′D′、DA与D′A′之间的距离分别为a,b,c,d,
(1) a=b=c=d=2,矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD吗,为什么?
(2)若矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,a,b,c,d应满足什么等量关系?请说明理由.
21. 如图,直线l1、l2、l3分别交直线l4于点A、B、C,交直线l5于点D、E、F,且l1//l2//l3,已知EF:DF=5:8,AC=24.
(1)求AB的长;
(2)当AD=4,BE=1时,求CF的长.
22. 问题背景如图1,在△ABC中,点D,E分别在AC,AB上,2∠EDB+∠BDC=180°,∠DEB=90°,求证:AE=BE;变式迁移 如图2.,在四边形DEBC中,2∠EDB+∠BDC=180°,∠DEB=90°,DF//EB,DF分别交CE,BC于点G,F,求证:DG=FG;
拓展应用 如图3,在四边形DECB中,2∠DBE+∠EBC=180°,∠EDB=∠DCB,DBDC=1n,且n>1,直接写出BCBE的值.
23. 已知正方形ABCD与正方形AEFG,正方形AEFG绕点A旋转一周.
(1)如图①,连接BG、CF,求CFBG的值;
(2)当正方形AEFG旋转至图②位置时,连接CF、BE,分别取CF、BE的中点M、N,连接MN、试探究:MN与BE的关系,并说明理由;
(3)连接BE、BF,分别取BE、BF的中点N、Q,连接QN,AE=6,请直接写出线段QN扫过的面积.
24. 如图,点M是平行四边形ABCD的边AD的中点,点P是边BC上的一个动点,PE//MB,PF//MC,分别交MC于点E、交MB于点F,如果AB:AD=1:2,试判断四边形PEMF的形状,并说明理由.
25. 如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点坐标分别为A(2,1)、O(0,0)、B(1,−2).
(1)P(a,b)是△AOB的边AB上一点,△AOB经平移后点P的对应点为P2(a−3,b+1),请画出上述平移后的△A1O1B1,并写出点A1的坐标;
(2)以点O为位似中心,在y轴的右侧画出△AOB的一个位似△A2OB2,使它与△AOB的相似比为2,并分别写出点A、P的对应点A2、P2的坐标;
(3)判断△A2OB2与△A1O1B1能否是关于某一点Q为位似中心的位似图形,若是,请在图中标出位似中心Q,并写出点Q的坐标.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查平行四边形的性质、菱形的判定和性质、平行线分线段成比例定理、等高模型等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.根据菱形的判定方法、平行线分线段成比例定理、直角三角形斜边中线的性质一一判断即可.
【解答】
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB // CD,AB=CD,
∵EC垂直平分AB,
∴OA=OB=12AB=12DC,CD⊥CE,
∵OA // DC,
∴EAED=EOEC=OACD=12,
∴AE=AD,OE=OC,
∵OA=OB,OE=OC,
∴四边形ACBE是平行四边形,
∵AB⊥EC,
∴四边形ACBE是菱形,故①正确,
∵∠DCE=90°,DA=AE,
∴AC=AD=AE,
∴∠ACD=∠ADC=∠BAE,故②正确,
∵OA // CD,
∴AFCF=OACF=12,
∴AFAC=AFBE=13,故③错误,
设△AOF的面积为a,则△OFC的面积为2a,△CDF的面积为4a,△AOC的面积=△AOE的面积=3a,
∴四边形AFOE的面积为4a,△ODC的面积为6a,
∴S四边形AFOE:S△COD=2:3.故④正确,
故选:B.
2.【答案】A
【解析】解:∵∠ABC的平分线交CD于点F,
∴∠ABE=∠CBE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC//AB,AE//BC,
∴∠CBE=∠CFB=∠ABE=∠E=∠DFE,
∴CF=BC=AD=9,AE=AB=9+3=12,DF=DE=3,
∵DC//AB,
∴DEAE=EFEB,
∴312=2EB,
∴EB=8,
∴BF=BE−EF=8−2=6,
∵CF=CB,CG⊥BF,
∴BG=12BF=3,
在Rt△BCG中,BC=9,BG=3,
根据勾股定理得,CG=BC2−BG2=92−32=62,
故选:A.
先由平行四边形的性质和角平分线的定义,判断出∠CBE=∠CFB=∠ABE=∠E,从而得到CF=BC=8,AE=AB=12,再用平行线分线段成比例定理求出BE,然后用等腰三角形的三线合一求出BG,最后用勾股定理求解即可.
此题考查平行四边形的性质,平行线分线段成比例定理,等腰三角形的性质和判定,勾股定理,解本题的关键是求出AE,记住:题目中出现平行线和角平分线时,极易出现等腰三角形这一特点.
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了勾股定理和正方形的性质,能熟记正方形的性质是解此题的关键,注意:正方形的每个角都是90°,正方形的四边都相等.设正方形ABCD的边长为2a,根据勾股定理求出BE,求出EF,求出AF,再根据面积公式求出S1、S2即可.
【解答】
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠EAB=90°,
设正方形ABCD的边长为2a,
∵E为AD的中点,
∴AE=a,
在Rt△EAB中,由勾股定理得:BE=AE2+AB2=a2+(2a)2=5a,
∵EF=BE,
∴EF=5a,
∴AF=EF−AE=5a−a=(5−1)a,
即AF=AH=(5−1)a,
∴S1=AF×AH=(5−1)a×(5−1)a=6a2−25a2,
S2=S正方形ABCD−S长方形ADIH=2a×2a−2a×(5−1)a=6a2−25a2,
即S1=S2,
故选C.
4.【答案】B
【解析】解:如图,连结AC.
∵菱形ABCD∽菱形AEFG,
∴∠B=∠E=∠AGF=60∘,AB=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60∘,设AB=BC=AC=a,则BH=a−7,
∵∠AGB=∠AGH+∠BGH=∠ACG+∠CAG,
又易知∠AGH=∠ACG=60∘,
∴∠BGH=∠CAG.
∵∠B=∠ACG=60∘,
∴△BGH∽△CAG,
∴BGAC=BHCG,
∴6a=a−7a−6,解得a=9或a=4,
经检验,a=9是分式方程的解且符合题意,
∴AB=9,故选B.
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题就是考查相似形的对应边的比相等,分清矩形的对应边是解决本题的关键.根据题意,剩下矩形与原矩形相似,利用相似形的对应边的比相等可得.
【解答】
解:如图所示:
依题意,在矩形ABCD中截取矩形ABEF,
则矩形ABCD∽矩形FDEC,
则AB DF =BDDC
设DF=xcm,得到:
6x=86
解得:x=4.5,
则剩下的矩形面积是:4.5×6=27cm2.
故选B.
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,角平分线的定义,解直角三角形等知识。
①正确,只要证明EA=EB=EC,推出∠ACB=90°,再利用三角形中位线定理即可判断;②错误,先证明△OEF∽△BCF,得到OF=13OB,推出S△BOC=3S△OCF即可判断;③正确,设BC=BE=EC=a,求出AC,BD即可判断;④正确,求出BF,OF,DF(用a表示),通过计算证明即可。
【解答】
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD//AB,OD=OB,OA=OC,
∴∠DCB+∠ABC=180°
∵∠ABC=60°
∴∠DCB=120°
∵EC平分∠DCB,
∴∠ECB=12∠DCB=60°
∴∠EBC=∠BCE=∠CEB=60°
∴△ECB是等边三角形,
∴EB=BC
∵AB=2BC
∴EA=EB=EC
∠BEC=60°,则∠EAC=∠ACE=30°
∴∠ACB=60°+30°=90°
∵OA=OC,EA=EB
∴OE//BC
∴∠AOE=∠ACB=90°
∴EO⊥AC,故①正确;
∵OE//BC
∴△OEF∽△BCF
∴OEBC=OFFB=12
∴OF=13OB
∴S△AOD=S△BOC=3S△OCF,故②错误;
设BC=BE=EC=a,则AB=2a,AC=3a
∴OC=32a,在Rt△OCB中,由勾股定理得,OB=BC2+OC2=a2+32a2=72a,
∴BD=7a
∴AC:BD=3a:7a=21:7,故③正确,
∵OF=13OB=76a
∴BF=73a
∴BF2=79a2,OF⋅DF=76a·72a+76a=79a2
∴BF2=OF⋅DF,故④正确,
综上所述,①③④正确。
故选B。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查矩形的性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质、正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,学会利用参数构建方程,属于中考常考题型.如图作B′H⊥AD于H交BC于M.首先证明四边形DFB′H是正方形,设DH为x,则AH=62−x,HB′=x,在Rt△AHB′中,根据AB′2=AH2+HB′2,构建方程求出x,再利用相似三角形的性质解决问题即可.
【解答】
解:如图作B′H⊥AD于H,HB′延长线交BC于M.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=∠B=90°,
∵B′F⊥DC,
∴∠B′HD=∠HDF=∠DFB′=90°,
∴四边形DFB′H是矩形,
∵△DB′F为等腰直角三角形,
∴FD=FB′,
∴四边形DFB′H是正方形,
设DH为x,则AH=62−x,HB′=x,
在Rt△AHB′中,∵AB′2=AH2+HB′2,
∴62=(62−x)2+x2,
解得x=32,
∴B′M=CF=6−32,
由对称可得∠AB′E=∠B=90°,
在矩形ABCD中,AD//BC,B′H⊥AD,
∴B′M⊥BC,
∴∠AB′H+∠EB′M=90°,∠B′EM+∠EB′M=90°,
∴∠AB′H=∠B′EM,
又∵∠AHB′=∠B′ME=90°,
∴△AHB′∽△B′ME,
∴AHB′M=ABEB′,
∴326−32=6EB′,
∴EB′=62−6,
∴BE=B′E=62−6.
故选D.
8.【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查了菱形的性质与三角形中位线的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.首先根据题意画出图形,由四边形EFGH是菱形,点E,F,G,H分别是边AD,AB,BC,CD的中点,利用三角形中位线的性质与菱形的性质,即可判定原四边形一定是对角线相等的四边形.
【解答】
解:如图,
根据题意得:四边形EFGH是菱形,点E,F,G,H分别是边AD,AB,BC,CD的中点,
∴EF=FG=GH=EH,BD=2EF,AC=2FG,
∴BD=AC.
∴原四边形一定是对角线相等的四边形.
故选D.
9.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了三角形中位线定理及等腰直角三角形的性质,解答本题的关键是作出辅助线,找到点P移动的规律,判断出其运动路径,综合性较强.分别延长AD、BC交于点Q,易证四边形DGCQ为矩形,得出P为QG中点,则G的运行轨迹为三角形QEF的中位线MN.再求出EF的长,运用中位线的性质求出MN的长度即可,最后根据梯形的面积公式解答即可.
【解答】
解:如图,分别延长AD、BC交于点Q,作QJ⊥AB于J.
∵∠A=∠CGB=45°,
∴AQ//CG,
∵∠B=∠AGD=45°,
∴DG//BQ,
∴四边形DGCQ为平行四边形,
又∵∠DGC=90°,
∴四边形DGCQ为矩形,
∴QG与CD互相平分.
∵P为CD的中点,
∴P也正好为QG中点,
即在G的运动过程中,P始终为QG的中点,
所以P的运行轨迹为三角形QEF的中位线MN.
∵EF=24−2−6=16,
∴MN=8,即P的移动路径长为8.
∴线段PG扫过的图形为梯形MNFE,
∵△QAB为等腰直角三角形,
∴QJ=12AB=12,
∴梯形MNFE的高为6,
∴梯形MNFE的面积为12×6×(8+16)=72.
10.【答案】B
【解析】
【分析】
此题考查了位似图形的性质.注意掌握位似是相似的特殊形式,位似比等于相似比,其对应的面积比等于相似比的平方.
由△ABC经过位似变换得到△DEF,点O是位似中心,根据位似图形的性质得到AO:DO=2:3,进而得出答案.
【解答】
解:∵△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且△ABC的面积等于△DEF面积的49,
∴ACDF=23,AC//DF,
∴AODO=ACDF=23,
∴AOAD=25.
故选B.
11.【答案】D
【解析】解:延长AD、BE交于K,过E作EH⊥x轴于H,如图:
∵点D的坐标为(4,4),
∴AB=4,
在Rt△ABK中,∠ABK=60°,
∴∠K=30°,BK=2AB=8,AK=3AB=43,
∴DK=AK−AD=43−4,
在Rt△DEK中,
DE=12DK=23−2,EK=3DE=6−23,
∴BE=BK−EK=8−(6−23)=2+23,
在Rt△BEH中,∠EBH=∠ABC−∠ABK=30°,
∴EH=12BE=1+3,BH=3EH=3+3,
∴E(3+3,3+1),
故选:D.
延长AD、BE交于K,过E作EH⊥x轴于H,在Rt△ABK中,∠ABK=60°,可得AK=3AB=43,即得DK=AK−AD=43−4,在Rt△DEK中,可得EK=6−23,即得BE=BK−EK=2+23,在Rt△BEH中,得EH=12BE=1+3,BH=3EH=3+3,可得答案.
本题考查正方形中的旋转变换,解题的关键是能熟练应用含30°角的直角三角形三边的关系.
12.【答案】D
【解析】
【分析】
本题属于平面直角坐标系中找点的规律问题,找到某种循环规律之后,可以得解.
由P3、P6、P9 可得规律:当下标为3的整数倍时,横坐标为n3,纵坐标为0,据此可解.
【解答】
解:由P3、P6、P9 可得规律:当下标为3的整数倍时,横坐标为n3,纵坐标为0,
∵2019÷3=673,
∴P2019 (673,0),
则点P2019的坐标是 (673,0).
故选D.
13.【答案】−2 【解析】解:∵点P(a+2,a−1)在平面直角坐标系的第四象限,
∴a+2>0a−1<0,
解得:−2 故答案为:−2 根据点的位置得出不等式组,求出不等式组的解集即可.
本题考查了点的坐标和解一元一次不等式组,能根据点的位置得出不等式组是解此题的关键.
14.【答案】122017
【解析】解:∵△A1B1C1中,A1B1=4,A1C1=5,B1C1=7,
∴△A1B1C1的周长是16,
∵A2,B2,C2分别是边B1C1,A1C1,A1B1的中点,
∴B2C2,A2C2,A2B2分别等于A1B1、B1C1、C1A1的一半,
∴△A2B2C2的周长是12×16=8,
同理,△A3B3C3的周长是12×12×16=122×16=4,
…,
以此类推,△AnBnCn的周长是12n−1×16=12n−5,
∴△A2022B2022C2022的周长是122022−5=122017.
故答案为:122017.
由三角形的中位线定理得:B2C2,A2C2,A2B2分别等于A1B1、B1C1、C1A1的一半,所以△A2B2C2的周长等于△A1B1C1的周长的一半,以此类推,利用规律可求出△A2022B2022C2022的周长.
本题考查了三角形的中位线定理,中位线是三角形中的一条重要线段,由于它的性质与线段的中点及平行线紧密相连,因此,它在几何图形的计算及证明中有着广泛的应用.
15.【答案】①②③
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AB//CD,∠BAD=∠BCD=∠ADC=90°,
设AB=CD=a,则AD=2a,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AB=BE=a,
∴AE=2AB,
∴AE=AD,故①正确;
∵DH⊥AE,∠DAE=45°,AD=2a,
∴△AHD是等腰直角三角形,
∴DH=AH=a,
∴DH=DC,
∵DH⊥AE,DC⊥CE,
∴DE平分∠AEC,
∴∠AED=∠CED,故②正确;
③∵AH=AB=a,
∴∠ABH=∠AHB,
∵AB//CD,
∴∠ABF+∠DFB=180°,
又∠AHB+∠BHE=180°,
∴∠BHE=∠HFD,
∵△AHD是等腰直角三角形,
∴AH=DH=a,∠ADH=45°,
∴∠HDF=90°−45°=45°,
∵△ABE是等腰直角三角形,
∴∠BEH=45°,
∴∠BEH=∠HDF,
在△BEH和△HDF中,
∠BEH=∠HDF∠BHE=∠HFDBE=DH=a,
∴△BEH≌△HDF(AAS),
∴BH=HF,故③正确;
∵△BEH≌△HDF,
∴HE=DF,HE=AE−AH=2a−a,
∴CF=a−(2a−a)=2a−2a,
∴AB−CF=a−(2a−2a)=2a−a,
∴AB−CF=HE,故④错误;
综上所述,正确的是①②③.
故答案为:①②③.
设AB=a,则AD=2a,用a表示出AE长度可判断①;证明DH=DC即可判断②;证明△BEH≌△HDF(AAS)可判断③;用含a的式子表示AB−CF与HE比较即可判断④.
本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定和性质、角平分线的判定与性质、等腰三角形的性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识;设AB=a,用含a的式子表示出相关的线段是解决问题的关键.
16.【答案】14
【解析】解:∵D,E,F分别是边AB,BC,CA的中点,
∴DF//BC,EF//AB,DF=12BC,EF=12AB,
∴四边形BEFD为平行四边形,
∵四边形BEFD周长为14,
∴DF+EF=7,
∴AB+BC=14.
故答案为14.
根据三角形的中位线可得DF=12BC,EF=12AB,判定四边形BEFD为平行四边形,利用平行四边形的性质可求解.
本题主要考查三角形的中位线,平行四边形的判定与性质,判定四边形BEFD为平行四边形是解题的关键.
17.【答案】解:(1)如图线段AB′即为所求;
(2)172;
(3)如图,点D即为所求(答案不唯一)
【解析】
【分析】
本题考查了作图−旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.也考查了正方形的性质.
(1)利用网格特点和旋转的性质画出B点的对应点B′即可;
(2)根据割补法求出面积;
(3)利用平行线分线段成比例定理把AB′五等分可得到点D.
【解答】
解:(1)见答案;
(2)∵AB=12+42=17=AB′,∠BAB′=90°
∴S△ABB′=12AB·AB′=172;
(3)见答案.
18.【答案】解:(1)最多能铺3块;
理由:∵AD=20,HD=3,
∴AH=AD−HD=17,
∵EF//BC,
∴EFBC=AHAD,
∴EF20=1720,
∴EF=17,
∴17÷5=3.4,
∴最多能平铺3张完整的矩形纸片;
(2)假设最高铺到E1F1;
∵E1F1//BC,
∴E1F1BC=AHAD,
∴520=AH20,
∴AH=5,
∴HD=20−5=15,
∴最多能平铺5层完整的矩形纸片;
∵E1F1=5,∴最上面一层能铺1张完整的矩形纸片;
∴E2F2=5+3=8,∴第2层能铺1张完整的矩形纸片;
∴E3F3=5+3+3=11;∴第3层能铺2张完整的矩形纸片;
∴E4F4=5+3+3+3=14;∴第4层能铺2张完整的矩形纸片;
∴E5F5=5+3+3+3+3=17;∴第5层能铺3张完整的矩形纸片;
∴三角形内最多可以平铺的完整的矩形纸片为:1+1+2+2+3=9(张).
【解析】此题考查了矩形的性质,平行线分线段成比例等知识点,掌握好相关知识是解题的关键.
(1)根据平行线分线段成比例得出EFBC=AHAD,得出EF=17,再利用17÷5=3.4,即可得出最多能平铺3张完整的矩形纸片;
(2)根据平行线分线段成比例得出E1F1BC=AHAD,得出AH=5,得出最多能平铺5层完整的矩形纸片,再利用E1F1=5,得出最上面一层,第2层,第3层,第4层,第5层能铺完整的矩形纸片,即可得出结果.
19.【答案】解:∵矩形ABFE与ABCD相似,
∴AEAB=ABBC,
又∵BC=2AE,
∴AEAB=AB2AE,
解得:AEAB=22或AEAB=−22(舍去),
∴对开纸(矩形ABFE)与原纸(矩形ABCD)的相似比为22.
【解析】本题考查了相似多边形的性质,根据矩形相似可得出对应边成比例,再由矩形边长的关系代入即可得出相似比.
20.【答案】解:(1)不相似,
∵AD=12,AB=6,a=b=c=d=2,
∴A′D′=12−2−2=8,
A′B′=6−2−2=2,
AD:A′D′=12:8=3:2,
AB:A′B′=6:2=3:1,
对应边不成比例,故不相似;
(2)要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,
就要A′D′A′B′=ADAB,即AD−a+cAB−b+d=21,
即2AB−2(b+d)=2AB−(a+c),
∴a+c=2(b+d),
【解析】此题考查了相似多边形的性质.此题属于阅读性题目,注意理解题意,读懂题目是解此题的关键,
(1)分别计算对应边的比,对应边不成比例,故不相似;
(2)由使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,利用相似多边形的性质,可得A′D′A′B′=ADAB,即AD−a+cAB−b+d=21,然后利用比例的性质,即可求得答案.
21.【答案】(1)解:∵l1//l2//l3,EF:DF=5:8,AC=24,
∴EFDF=BCAC=58,
∴BC24=58,
∴BC=15,
∴AB=AC−BC=24−15=9;
(2)解:∵l1//l2
∴ΔOBE∽ΔOAD,
∴BEAD=OBOA=14,
∴OBOB+9=14,
∴OB=3,
∴OC=BC−OB=15−3=12,
∵l2//l3
∴ΔOBE∽ΔOCF,
∴OBOC=BECF=312,
∴1CF=14,
∴CF=4.
【解析】本题考查了平行线分线段成比例定理的应用,能熟练地运用定理进行计算是解此题的关键,题目比较典型,难度适中,注意:对应成比例.
(1)根据l1//l2//l3,推出EFDF=BCAC=58,代入求出BC即可求出AB;
(2)根据l1//l2//l3,得出BEAD=OBOA=14,求出OB、OC,根据平行线分线段成比例定理得出OBOC=BECF=312,代入求出即可.
22.【答案】解:(1)∵2∠EDB+∠BDC=180∘,∠BDA+∠BDC=180∘,
∴2∠EDB=∠BDA,
∴∠EDB=∠EDA,
∵∠DEB=90∘,∠DEB+∠DEA=180∘,
∴∠DEB=∠DEA=90∘,
∴在△ADE与△BDE中∠DEA=∠DEBDE=DE∠EDA=∠EDB,
∴△ADE≌△BDE(ASA),
∴AE=BE
(2)证明:延长CD,BE交于点M,
由(1)得ME=BE,
∵BM//DF,
∴△CDG∽△CME,
∴△CFG∽△CBE,
∴DGME=CGCE′,FGBE=CGCE,
∴FGBE=DGME
∴DG=FG.
(3)在CB延长线上截取BP=BE,连接DP,
∵2∠DBE+∠EBC=180°,∠DBP+∠DBE+∠EBC=180°,
∴∠DBE=∠DBP,
∴△PDB≌△EDB(SAS),
可得∠PDB=∠EDB=∠DCB,
即△BDP∽△DCP,得DBDC=PBPD=PDPC=1n,
DP2=BP⋅PC,
可设PB=1,PD=n,
则PC=n2,BC=n2−1,
∴BCBE=n2−11=n2−1.
【解析】本题考查了全等三角形的判定与性质和相似三角形的判定与性质,正确的理解题意是解题的关键
(1)根据题意得∠EDB=∠EDA,再证明∠DEB=∠DEA=90∘,即可证明△ADE与△BDE全等,即可得出结论;
(2)延长CD,BE交于点M,由(1)得ME=BE,证明△CDG∽△CME和△CFG∽△CBE,进而可得FGBE=DGME,即可得出结论;
(3)先证明△PDB≌△EDB,可得∠PDB=∠EDB,结合已知可得△BDP∽△DCP得到DBDC=PBPD=PDPC=1n,设PB=1,则BC=n2−1,即可得出结论.
23.【答案】解:(1)如图①,连接AF,AC,
∵四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形,
∴AC=2AB,AF=2AG,∠CAB=∠GAF=45°,∠BAD=90°,
∴∠CAF=∠BAG,ACAB=AFAG,
∴△CAF∽△BAG,
∴CFBG=2;
(2)BE=2MN,MN⊥BE,
理由如下:如图②,连接ME,过点C作CH//EF,交直线ME于H,连接BH,设CF与AD交点为P,CF与AG交点为R,
∵CH//EF,
∴∠FCH=∠CFE,
∵点M是CF的中点,
∴CM=MF,
又∵∠CMH=∠FME,
∴△CMH≌△FME(ASA),
∴CH=EF,ME=HM,
∴AE=CH,
∵CH//EF,AG//EF,
∴CH//AG,
∴∠HCF=∠CRA,
∵AD//BC,
∴∠BCF=∠APR,
∴∠BCH=∠BCF+∠HCF=∠APR+∠ARC,
∵∠DAG+∠APR+∠ARC=180°,∠BAE+∠DAG=180°,
∴∠BAE=∠BCH,
又∵BC=AB,CH=AE,
∴△BCH≌△BAE(SAS),
∴BH=BE,∠CBH=∠ABE,
∴∠HBE=∠CBA=90°,
∵MH=ME,点N是BE中点,
∴BH=2MN,MN//BH,
∴BE=2MN,MN⊥BE;
(3)如图③,取AB中点O,连接ON,OQ,AF,
∵AE=6,
∴AF=62,
∵点N是BE的中点,点Q是BF的中点,点O是AB的中点,
∴OQ=12AF=32,ON=12AE=3,
∴点Q在以点O为圆心,32为半径的圆上运动,点N在以点O为圆心,3为半径的圆上运动,
∴线段QN扫过的面积=π×(32)2−π×32=9π.
【解析】(1)通过证明△CAF∽△BAG,可得CFBG=2;
(2)过点C作CH//EF,由“ASA”可证△CMH≌△FME,可得CH=EF,ME=HM,由“SAS”可证△BCH≌△BAE,可得BH=BE,∠CBH=∠ABE,由三角形中位线定理可得结论;
(3)取AB中点O,连接ON,OQ,AF,由三角形中位线定理可得OQ=12AF=32,ON=12AE=3,则点Q在以点O为圆心,32为半径的圆上运动,点N在以点O为圆心,3为半径的圆上运动,即可求解.
本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,三角形中位线定理等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
24.【答案】解:四边形PEMF为矩形;(1分)
∵PE//MB,PF//MC,
∴四边形PEMF为平行四边形,(3分)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,
∵M是边AD的中点,
∴AM=DM=12AD,
∵AB:AD=1:2,
∴AB=CD=AM=DM,(5分)
∴∠ABM=∠AMB,∠DMC=∠DCM,(6分)
∵AD//CB,
∴∠CBM=∠AMB,∠DMC=∠BCM,(7分)
∴∠CBM=∠ABM=12∠ABC,∠DCM=∠BCM=12∠DCB,
∵AB//CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,(9分)
∴∠MBC+∠MCB=90°,
∴∠BMC=90°,(10分)
∴平行四边形PEMF为矩形.(12分)
【解析】先证四边形PEMF是平行四边形,再利用边之间的等量关系,易得AB=CD=AM=DM,再利用等边对等角,易得
∠ABM=∠AMB,∠DMC=∠DCM,结合四边形ABCD是▱,易证∠CBM=∠ABM=12∠ABC,∠DCM=∠BCM=12∠DCB,
而∠ABC与∠DCB同旁内角互补易得∠MBC+∠MCB=90°,即∠BMC=90°,从而可证四边形PEMF为矩形.
本题利用了▱的判定和性质、等边对等角、平行线的性质、矩形的判定.
25.【答案】解:(1)如图所示,A1(−1,2);
(2)如图所示,A2(4,2),P2 (2a,2b);
(3)如图所示,△A2OB2与△A1O1B1是关于点Q为位似中心的位似图形.此时Q(−6,2).
【解析】(1)如图所示,画出平移后的△A1O1B1,找出A1的坐标即可;
(2)如图所示,画出位似图形△A2OB2,求出A2、P2的坐标即可;
(3)根据题意得到△A2OB2与△A1O1B1是关于点Q为位似中心的位似图形,找出Q坐标即可.
此题考查了作图−位似变换,平移变换,画位似图形的一般步骤为:①确定位似中心,②分别连接并延长位似中心和能代表原图的关键点;③根据相似比,确定能代表所作的位似图形的关键点;顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
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