初中数学北师大版九年级上册5 相似三角形判定定理的证明同步测试题
展开2022-2023学年北师大版九年级数学上册《4.5相似三角形判定定理的证明》
同步练习题(附答案)
一.选择题
1.如图,在平行四边形ABCD中,点E是边AD上的一点,且AE=2ED,EC交对角线BD于点F,S△DEF=2,则S△BCF为( )
A.6 B.18 C.4 D.9
2.已知△ABC和△DEF满足,且∠A=70°,∠B=60°,则∠F=( )
A.60° B.50° C.70° D.60或50°
3.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,在DA的延长线上取点E,连接OE交AB于点F,已知AD=11,CD=14,且AF=2,则AE的长为( )
A.2.3 B.2.2 C.2.1 D.2
4.如图,在△ABC中,D、E分别为AB、AC边上的点,DE∥BC,点F为BC边上一点,连接AF交DE于点G,则下列结论中一定正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图,在▱ABCD中,E为CD上一点,连接AE、BD,且AE、BD交于点F,S△DEF:S△ABF=4:25,则DE:AB=( )
A.2:5 B.2:3 C.3:5 D.3:2
6.如图,△ABC、△FGH中,D、E两点分别在AB、AC上,F点在DE上,G、H两点在BC上,且DE∥BC,FG∥AB,FH∥AC,若BG:GH:HC=4:6:5,则△ADE与△FGH的面积比为( )
A.4:6 B.9:4 C.5:9 D.5:6
7.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形OABC的顶点O与原点重合,点A在x轴的正半轴上,AC⊥OC.按以下步骤作图:①以点O为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边OA,OC于点E,F;②分别以点E、F为圆心,大于EF的长为半径作弧,两弧在∠AOC内交于点P;③作射线OP,交边AC于点D.若CD=3,AD=5,则点B的坐标为( )
A.(10,) B.(,) C.(12,) D.(,)
8.如图,三个正方形的边长分别为2,6,8,则图中阴影部分的面积为( )
A.18 B.21 C.23 D.24
9.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,D在BC的延长线上,直线EF∥BD交AB于点E,交AC于G,交AD于F.若S△AEG=,则的值为( )
A. B. C. D.
10.如图,已知AB、CD、EF都与BD垂直,垂足分别是B、D、F,且AB=2,CD=4,那么EF的长是( )
A. B. C. D.
11.如图,在▱ABCD中,E为CD上一点,连接AE、BD,且AE、BD交于点F,S△DEF:S△ABF=4:25,则S△DEF:S△ADF=( )
A.2:3 B.2:5 C.3:5 D.3:2
12.如图,在△ABC中,M,N分别是边AB,AC的中点,则△AMN的面积与四边形MBCN的面积比为( )
A. B. C. D.
二.填空题
13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,直线EF∥BD交AB于点E,交AC于点G,交AD于点F,若S△AGE=S四边形EBCG,则= .
14.如图,菱形ABCD中,EF⊥AC,垂足为点H,分别与AD、AB及CB的延长线交于点E、M、F,且AE:FB=1:2,则AH:AC的值为 .
15.在△ABC中,D、E分别是AB,BC上的点,且DE∥AC,若S△BDE:S△CDE=1:3,则S△BDE:SACD= .
16.如图,在△ACM中,△ABC、△BDE、△DFG是等边三角形,点E、G在△ACM的边CM上,设△ABC、△BDE、△DFG的面积分别为S1、S2、S3,若S1=8,S3=2,则S2= .
17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,CD⊥AB,垂足为D,E为BC的中点,AE与CD交于点F,则DF的长为 .
18.如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的延长线上一点,AE与CD交于点F,BC=2CE,若AB=6,则DF= .
19.如图,正方形ABCD中,E,F均是边BC的三等分点,点G在DC边上,且CG=2GD,连接BG分别交AE,AF于点M,N,则= .
20.如图,已知,D是BC的中点,E是AD的中点,则AF:FC= .
21.如图,已知△ABC三边长为a、b、c,三条中位线组成一个新的三角形,新的三角形的中位线又组成一个三角形,以此类推,第五次组成的三角形的周长为 .
22.如图,正方形ABCD的边长为2,AE=EB,MN=1,线段MN的两端在CB,CD上滑动,当CM= 时,△AED与以M,N,C为顶点的三角形相似.
三.解答题
23.已知在△ABC中,D是边AC上一点,∠CBD的角平分线交AC于点E,且AE=AB.
(1)求证:△ABD∽△ACB;
(2)若AD=6,CD=4,求DE的长.
24.如图,在△ABP中,C,D分别是AP,BP上的点.若CD=CP=4,DP=5,AC=3.5,BD=1.
(1)求证:△ABP∽△DCP;
(2)求AB的长.
25.已知在△ABC中,D是边AC上的一点,∠CBD的角平分线交AC于点E,且AE=AB,求证:AE2=AD•AC.
26.如图,在平行四边形ABCD中,E为AD边上的点,且AD=3AE,连接CE并延长交BA延长线于点F.
(1 )求证:AB=2AF;
(2)连接AC和BE相交于点为O,若△AOE的面积为1,求平行四边形ABCD的面积.
27.如图,在▱ABCD中,点E、F分别在边AD、BC上,且∠ABE=∠CDF.
(1)探究四边形BEDF的形状,并说明理由;
(2)连接AC,分别交BE、DF于点G、H,连接BD交AC于点O.若=,AE=4,求BC的长.
28.如图所示,已知△ADE中,∠DAE=120°,点B、C在边DE上,△ABC是正三角形.若DB=4,CE=9,求△ABC的周长.
29.在△ABC中,AB=6,AC=8,D、E分别在AB、AC上,连接DE,设BD=x(0<x<6),CE=y(0<y<8).
(1)当x=2,y=5时,求证:△AED∽△ABC;
(2)若△ADE和△ABC相似,求y与x的函数表达式.
30.【探究】如图①,在等边△ABC中,AB=4,点D、E分别为边BC、AB上的点,连接AD、DE,若∠ADE=60°,BD=3,求BE的长.
【拓展】如图②,在△ABD中,AB=4,点E为边AB上的点,连接DE,若∠ADE=∠ABD=45°,若DB=3,= .
31.如图,已知矩形OABC,以点O为坐标原点建立平面直角坐标系,其中A(2,0),C(0,3),点P以每秒1个单位的速度从点C出发在射线CO上运动,连接BP,作BE⊥PB交x轴于点E,连接PE交AB于点F,设运动时间为t秒.
(1)当t=2时,求点E的坐标;
(2)若AB平分∠EBP时,求t的值;
(3)在运动的过程中,是否存在以P、O、E为顶点的三角形与△ABE相似.若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
32.如图,在△ABC中,AB=AC,点E在边BC上移动(点E不与点B,C重合),满足∠DEF=∠B,且点D、F分别在边AB、AC上.
(1)求证:△BDE∽△CEF;
(2)当点E移动到BC的中点时,求证:FE平分∠DFC.
参考答案
一.选择题
1.解:∵AE=2ED,
∴=,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,BC=AD,
∴△EDF∽△CBF,
∴===,
∴=()2=,
∵S△EDF=2,
∴S△BCF=18.
故选:B.
2.解:∵,
∴△ABC∽△DEF,
∴∠F=∠C,
∵∠A=70°,∠B=60°,
∴∠C=180°﹣70°﹣60°=50°,
∴∠F=50°.
故选:B.
3.解:过O点作OM∥CD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,AB=CD=14,
∴OM是△ABD的中位线,
∴AM=DM=AD=,OM=BA=7,
∵AF∥OM,
∴△AEF∽△MEO,
∴,
∴,
∴AE==2.2,
故选:B.
4.解:∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,△AEG∽△ACF,△AGD∽△AFB,=,故B错误.
∴=,==,=,
∴A错误,C正确,D错误.
故选:C.
5.解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴DE∥AB,
∴△DEF∽△BAF,
∴=()2=,
∴=,
故选:A.
6.解:∵BG:GH:HC=4:6:5,可以假设BG=4k,GH=6k,HC=5k,
∵DE∥BC,FG∥AB,FH∥AC,
∴四边形BGFD是平行四边形,四边形EFHC是平行四边形,
∴DF=BG=4k,EF=HC=5k,DE=DF+EF=9k,∠FGH=∠B=∠ADE,∠FHG=∠C=∠AED,
∴△ADE∽△FGH,
∴=.
故选:B.
7.解:过D作DQ⊥OA交OA于点Q,过B作BH⊥OA于H,如图所示,
由题意知:OD是∠COA的角平分线,
∴∠COD=∠QOD,
∵AC⊥OC,DQ⊥OA,
在△COD和△QOD中,
∴△COD≌QOD)(AAS),
∴DC=DQ=3,
∴OC=OQ,
∵AD=5,
∴AQ===4,
设OC=OQ=a,
在Rt△AOC中,有a2+(3+5)2=(a+4)2,
解得:a=6,
∴OA=OQ+QA=6+4=10,
∵四边形OACB是平行四边形,
∴OC∥AB,
∴∠COA=∠BAH,OC=AB,
∴△ABH∽△OAC,
∴,,
∴AH===,
BH==,
∴OH=OA+AH=10+=,
∴B(,).
故选:D.
8.解:如图,
∵四边形HBCI和四边形ICDG是正方形,
∴HB∥CI,CI∥DG,
∴HB∥DG,
△ABE∽△ADG,
∴AB:AD=BE:DG,
又∵AB=2,AD=2+6+8=16,GD=8,
∴BE=1,
∴HE=6﹣1=5;
同理得,△ACF∽△ADG,
∴AC:AD=CF:DG,
∵AC=2+6=8,AD=16,DG=8,
∴CF=4,
∴IF=6﹣4=2;
∴S梯形IHEF=(IF+HE)•HI
=×(2+5)×6=21,
故选:B.
9.解:∵S△AEG=S四边形EBCG,
∴=,
∵EF∥BD,
∴△AEG∽△ABC,
∴=()2=,
∴AE:AB=1:2,即E为AB的中点,
∴EF是△ABD的中位线,
∴F为AD的中点,
∴CF为直角三角形ACD斜边上的中线,
∴CF=AD.
故选:A.
10.解:∵AB、CD、EF都与BD垂直,
∴AB∥EF∥CD,
∴△DEF∽△DAB,△BFE∽△BDC,
∴=,=,
∴+=+=1,
∵AB=2,CD=4,
∴EF=,
故选:B.
11.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,
∴△DFE∽△BFA,
∵S△DEF:S△ABF=4:25,
∴EF:FA=2:5,
∴S△DEF:S△ADF=2:5,
故选:B.
12.解:∵M,N分别是边AB,AC的中点,
∴MN是△ABC的中位线,
∴MN∥BC,且MN=BC,
∴△AMN∽△ABC,
∴=()2=,
∴△AMN的面积与四边形MBCN的面积比为1:3.
故选:B.
二.填空题
13.解:∵S△AEG=S四边形EBCG,
∴=,
∵EF∥BD,
∴△AEG∽△ABC,
∴==()2,
∴AE:AB=1:2,即E为AB的中点,
∴EF是△ABD的中位线,
∴F为AD的中点,
∴CF为直角三角形ACD斜边上的中线,
∴CF=AD,
∴=;
故答案为:.
14.解:连接BD,
如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,AD=BC,AD∥BC,
∵EF⊥AC,
∴EF∥BD,
又∵DE∥BF,
∴四边形BDEF为平行四边形,
∴DE=BF,
由AE:FB=1:2,设AE=x,FB=DE=2x,BC=3x,
∴AE:CF=x:5x=1:5,
∵AE∥CF,
∴△AEH∽△CFH,
∴AH:HC=AE:CF=1:5,
∴AH:AC=1:6,
故答案为:1:6.
15.解:∵S△BDE:S△CDE=1:3,
∴设△BDE的面积为a,则△CDE的面积为3a,
∵△BDE和△CDE的点D到BC的距离相等,
∴=,
∴=,
∵DE∥AC,
∴△DBE∽△ABC,
∴S△DBE:S△ABC=1:16,
∴S△ACD=16a﹣a﹣3a=12a,
∴S△BDE:S△ACD=a:12a=1:12.
故答案为:1:12.
16.解:△ABC、△BDE、△DGF的边长分别是a、b、c,
∵△ABC、△BDE是等边三角形,
∴∠CBA=∠EBD=60°,
∴∠CBE=60°,
同理∠EDG=60°,
∴∠CBE=∠EDG,
∵△BDE、△DGF是等边三角形,
∴∠EBD=∠GDF=60°,
∴BE∥DG,
∴∠CEB=∠EGD,
∴△CBE∽△EDG,
∴a:b=b:c,
∴b2=ac,
∵S1:S3=(a:c)2=8:2=4:1,
∴a:c=2:1,
∵S1:S2=()2====,
∴S2=S1=4.
故答案是4.
17.解:如图,过点F作FH⊥AC于H.
在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB===5,
∵CD⊥AB,
∴S△ABC=•AC•BC=•AB•CD,
∴CD=,AD===,
∵FH∥EC,
∴=,
∵EC=EB=2,
∴=,设FH=2k,AH=3k,CH=3﹣3k,
∵tan∠FCH==,
∴=,
∴k=,
∴FH=,CH=3﹣=,
∴CF===,
∴DF=﹣=,
解法二:过E做EM⊥AB,利用平行线等分线段解决问题.
故答案为.
18.解:∵BC=2CE,
∴BE=3CE.
∵CF∥AB,
∴△EFC∽EAB.
∴,即,解得CF=2.
∵平行四边形ABCD中,CD=AB=6,
∴DF=6﹣2=4.
故答案为4.
19.解:作EH⊥AF,令AB=3,则BF=2,BE=EF=CF=1,
AF==,
∵S△ABF=AF•BN=AB•BF,
∴BN=,NF=BN=,
∴AN=AF﹣NF=,
∵E是BF中点,
∴EH是△BFN的中位线,
∴EH=,NH=,BN∥EH,
∴AH=,=,
解得:MN=,
∴BM=BN﹣MN=,MG=BG﹣BM=,
∴=;
故答案是:.
20.解:过点D作DM∥AC,交BF于M,则△BDM∽△BCF,△DEM∽△AEF,
由△BDM∽△BCF,D是BC的中点,E是AD的中点可知,,
则FC=2DM
根据△DEM∽△AEF得到AF=DM,因而AF:FC=DM:2DM=1:2.
21.解:由△ABC三边长为a、b、c,三条中位线组成一个新的三角形,
可知新三角形与原三角形相似,相似比是1:2,
即:后一个三角形的周长都是前一个三角形周长的,
以此类推,第n次组成的三角形的周长.,
那么第五次组成的三角形的周长为.
22.解:设CM的长为x.
在Rt△MNC中
∵MN=1,
∴NC=,
①当Rt△AED∽Rt△CMN时,
则,
即,
解得x=或x=(不合题意,舍去),
②当Rt△AED∽Rt△CNM时,
则,
即,
解得x=或(不合题意,舍去),
综上所述,当CM=或时,△AED与以M,N,C为顶点的三角形相似.
故答案为:或.
三.解答题
23.证明:(1)∵BE平分∠DBC,
∴∠DBE=∠CBE,
∵AE=AB,
∴∠ABE=∠AEB,
∵∠ABE=∠ABD+∠DBE,∠AEB=∠C+∠CBE,
∴∠C=∠ABD,
又∵∠A=∠A,
∴△ABD∽△ACB;
(2)设DE=x,则AE=AB=AD+DE=6+x,
AC=AD+CD=6+40;
∵△ABD∽△ACB,
∴=,即=,
解得:x=﹣6±2(负值不符合题意,舍去),
∴DE=﹣6+2.
24.解:(1)证明:∵CD=CP=4,DP=5,AC=3.5,BD=1,
∴AP=AC+CP=3.5+4=7.5,BP=BD+DP=1+5=6,
∴=,==,
∴,
∵∠DPC=∠APB,
∴△ABP∽△DCP;
(2)∵△ABP∽△DCP,
∴,
即:=,
∴AB=6.
25.证明:∵BE平分∠CBD,
∴∠DBE=∠CBE,
∵AE=AB,
∴∠ABE=∠AEB,
∵∠ABE=∠ABD+∠DBE,∠AEB=∠C+∠CBE,
∴∠ABD=∠C,
∵∠ABD=∠C,∠A=∠A,
∴△ABD∽△ACB,
∴AB:AD=AC:AB,即:AB•AB=AD•AC,
∵AE=AB,
∴AE•AE=AD•AC.
26.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,即AF∥CD,
∴△AEF∽△DCE,
∴,
∵AD=3AE,即ED=2AE,
∴,
∴CD=2AF,
∵AB=CD,
∴AB=2AF;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,AD=3AE,
∴AB∥CD,BC=3AE,
∴△AEO∽△CBO,
∴,
∵△AOE的面积为1,
∴,
即S△BC0=9S△AEO=9.
设点A到BE的距离为h,则
,
∴S△ABO=3S△AEO=3,
∴S△ABC=S△ABO+S△BCO=3+9=12,
∴S平行四边形ABCD=2S△ABC=2×12=24.
27.解:(1)四边形BEDF为平行四边形,理由如下:
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC,
∵∠ABE=∠CDF,
∴∠EBF=∠EDF,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠EDF=∠DFC=∠EBF,
∴BE∥DF,
∵AD∥BC,
∴四边形BEDF为平行四边形;
(2)设AG=2a,∵,
∴OG=3a,AO=5a,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AO=CO=5a,AC=10a,CG=8a,
∵AD∥BC,
∴△AGE∽△CGB,
∴,
∵AE=4,
∴BC=16.
28.解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°.
∵∠DAE=120°,
∴∠DAB+∠CAE=60°,
∵∠DAB+∠D=∠ABC=60°,
∴∠D=∠CAE,
∵∠DBA=∠ACE=120°,
∴△ABD∽△ECA,
∴=,
即AB•AC=BD•CE,
∵BD•CE=36,
∴AB•AC=36,
∵AB=AC,
∴AB2=36,
∴AB=6,
∴△ABC的周长为18.
29.解:(1)∵AB=6,BD=2,
∴AD=4,
∵AC=8,CE=5,
∴AE=3,
∴==,==,
∴=,∵∠EAD=∠BAC,
∴△AED∽△ABC;
(2)①若△ADE∽△ABC,则=,
∴y=x(0<x<6).
②若△ADE∽△ACB,则=,
∴y=x+(0<x<6).
30.【探究】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,AB=BC=4,
过点A作AF⊥BC于F,如图①所示:
则BF=CF=BC=2,AF===2,
∴DF=BD﹣BF=3﹣2=1,
∴AD===,
根据三角形的内角和定理得,∠ADB+∠BAD=120°,
∵∠ADE=60°,
∴∠BAD+∠AED=120°,
∴∠ADB=∠AED,
∵∠B=∠ADE=60°,
∴△ABD∽△ADE,
∴=,
即:=,
解得:AE=,
∴BE=AB﹣AE=4﹣=;
【拓展】解:过点A作AF⊥BC于F,如图②所示:
∵∠ABD=45°,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴AF=BF=AB=2,
∴DF=DB﹣BF=3﹣2=,
∴AD===,
∵∠ADE=∠ABD=45°,∠A=∠A,
∴△ADE∽△ABD,
∴=,
∴AE===,
∴BE=AB﹣AE=4﹣=,
∴===;
故答案为:.
31.解:(1)当t=2时,PC=2,
∵BC=2,
∴PC=BC,
∴∠PBC=45°,
∴∠BAE=90°,
∴∠AEB=45°,
∴AB=AE=3,
,
∴点E的坐标是(5,0);
(2)当AB平分∠EBP时,
∠PBF=45°,
则∠CBP=∠CPB=45°,
,
∴t=2;
(3)存在,
∵∠ABE+∠ABP=90°,
∠PBC+∠ABP=90°,
∴∠ABE=∠PBC,
∵∠BAE=∠BCP=90°,
∴△BCP∽△BAE,
∴,
∴,
∴,
当点P在点O上方时,
若=时,△POE∽△EAB,
∵OP=3﹣t,OE=2+t,
∴=,
∴t1=,
t2=(舍去),
∴OP=3﹣=,
∴P的坐标为(0,),
当点P在点O下方时,
①若=,
则△OPE∽△ABE,
=,
解得:t1=3+,t2=3﹣(舍去),
OP=t﹣3=3+﹣3=,
P的坐标为(0,﹣),
②若=,
则△OEP∽△ABE,=,
解得:t2=﹣9,
∴这种情况不成立,
∴P的坐标为:
(0,),(0,﹣).
32.解:(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵∠BDE=180°﹣∠B﹣∠DEB,
∠CEF=180°﹣∠DEF﹣∠DEB,
∵∠DEF=∠B,
∴∠BDE=∠CEF,
∴△BDE∽△CEF;
(2)∵△BDE∽△CEF,
∴,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE,
∴,
∵∠DEF=∠B=∠C,
∴△DEF∽△ECF,
∴∠DFE=∠CFE,
∴FE平分∠DFC.
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