初中数学沪科版九年级上册22.5 综合与实践 测量与误差同步达标检测题
展开2021-2022学年九年级数学上册尖子生同步培优题典【沪科版】
专题22.5相似三角形的应用
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分100分,试题共24题,选择10道、填空8道、解答6道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2020秋•中山区期末)在某一时刻,测得一根高为1.8m的竹竿的影长为3m,同时测得一栋楼的影长为90m,则这栋楼的高度是( )
A.36m B.54m C.96m D.150m
【分析】根据同一时刻物高与影长成正比即可得出结论.
【解析】设这栋楼的高度为hm,
∵在某一时刻,测得一根高为1.8m的竹竿的影长为3m,同时测得一栋楼的影长为90m,
∴1.83=h90,
解得:h=54(m).
故选:B.
2.(2020秋•梁溪区期中)如图,放映幻灯片时,通过光源,把幻灯片上的图形放大到屏幕上.若光源到幻灯片的距离为30cm,光源到屏幕的距离为90cm,且幻灯片中的图形的高度为7cm,则屏幕上图形的高度为( )
A.21cm B.14cm C.6cm D.24cm
【分析】根据题意可画出图形,再根据相似三角形的性质对应边成比例解答即可.
【解析】如图所示,∵DE∥BC,
∴△AED∽△ABC,
∴AEAC=DEBC,
设屏幕上的图形高是xcm,则3090=7x,
解得:x=21.
答:屏幕上图形的高度为21cm,
故选:A.
3.(2021春•阜南县月考)如图,一束平行的阳光从教室窗户射入,小兵同学量出BC=1m,NC=43m,BN=53m,AC=4.5m,MC=6m,则MA的长为( )
A.5m B.7.5m C.6m D.5.5m
【分析】由于光线是平行的,因此BN∥AM,可得△BCN∽△ACM,根据三角形相似的性质,对应线段成比例,列出等式求解即可得出MA.
【解析】∵BN∥AM,
∴△BCN∽△ACM,
∴NBMA=BCAC,
∵BC=1m,BN=53m,AC=4.5m,
∴53MA=14.5,
∴MA=7.5(m).
故选:B.
4.(2021•东阿县三模)如图,小明晚上由路灯A下的点B处走到点C处时,测得自身影子CD的长为1米,他继续往前走3米到达点E处(即CE=3米),测得自己影子EF的长为2米,已知小明的身高是1.5米,那么路灯A的高度AB是( )
A.4.5米 B.6米 C.7.2米 D.8米
【分析】由MC∥AB可判断△DCM∽△DAB,根据相似三角形的性质得1.5AB=1BC+1,同理可得1.5AB=2BC+3+2,然后解关于AB和BC的方程组即可得到AB的长.
【解析】∵MC∥AB,
∴△DCM∽△DAB,
∴DCDB=MCAB,即1.5AB=1BC+1①,
∵NE∥AB,
∴△FNE∽△FAB,
∴NEAB=EFBF,即1.5AB=2BC+3+2②,
∴1BC+1=2BC+3+2,解得BC=3,
∴1.5AB=13+1,解得AB=6,
即路灯A的高度AB为6m.
故选:B.
5.(2020秋•昆都仑区期末)如图,小红同学正在使用手电筒进行物理光学实验,地面上从左往右依次是墙、木板和平面镜.手电筒的灯泡位于点G处,手电筒的光从平面镜上点B处反射后,恰好经过木板的边缘点F,落在墙上的点E处.点E到地面的高度ED=3.5m,点F到地面的高度FC=1.5m,灯泡到木板的水平距离AC=5.4m,墙到木板的水平距离为CD=4m.已知光在镜面反射中的入射角等于反射角,图中点A、B、C、D在同一水平面上,则灯泡到地面的高度GA为( )
A.1.2m B.1.3m C.1.4m D.1.5m
【分析】直接利用相似三角形的判定与性质得出BC的长,进而求出AG的长.
【解析】由题意可得:FC∥DE,
则△BFC∽△BED,
故BCBD=FCDE,
即BCBC+4=1.53.5,
解得:BC=3,
则AB=5.4﹣3=2.4(m),
∵光在镜面反射中的入射角等于反射角,
∴∠FBC=∠GBA,
又∵∠FCB=∠GAB,
∴△BGA∽△BFC,
∴AGAB=FCBC,
∴AG2.4=1.53,
解得:AG=1.2(m),
故选:A.
6.(2021春•迁安市期末)图1是装满了液体的高脚杯(数据如图),用去部分液体后,放在水平的桌面上如图2所示,此时液面AB=( )
A.4cm B.3cm C.2cm D.1cm
【分析】高脚杯前后的两个三角形相似,根据相似三角形的判定和性质即可得出结果.
【解析】如图:∵CD∥AB,
∴△CDO∽ABO,
∴CDAB=OCOA,
∵OC=8cm,OA=4cm,CD=6cm,
∴6AB=84,
∴AB=3(cm),
故选:B.
7.(2020秋•大理市期末)如图是一块三角形钢材ABC,其中边BC=60cm,高AD=40cm,把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上,则这个正方形零件的边长是( )
A.16 B.24 C.30 D.36
【分析】根据正方形的对边平行得到BC∥EF,利用“平行于三角形的一边的直线截其它两边或其它两边的延长线,得到的三角形与原三角形相似”,设正方形零件的边长为xcm,则KD=EF=xcm,AK=(40﹣x)cm,根据相似三角形的性质得到比例式,解方程即可得到结果.
【解析】∵四边形EGHF为正方形,
∴BC∥EF,
∴△AEF∽△ABC;
设正方形零件的边长为x cm,则KD=EF=xcm,AK=(40﹣x)cm,
∵AD⊥BC,
∴EFBC=AKAD,
∴x60=40-x40,
解得:x=24.
即:正方形零件的边长为24cm.
故选:B.
8.(2020•新都区模拟)如图,路灯OP距地面8米,身高1.6米的小明从距离灯的底部(点O)20米的点A处,沿OA所在的直线行走14米到点B处时,人影的长度( )
A.变长了1.5米 B.变短了2.5米
C.变长了3.5米 D.变短了3.5米
【分析】小明在不同的位置时,均可构成两个相似三角形,可利用相似比求人影长度的变化.
【解析】设小明在A处时影长为x,B处时影长为y.
∵AD∥OP,BC∥OP,
∴△ADM∽△OPM,△BCN∽△OPN,
∴ADOP=MAMO,BCOP=BNON,
则xx+20=1.68,
∴x=5;
yy+20-14=1.68,
∴y=1.5,
∴x﹣y=3.5,
故变短了3.5米.
故选:D.
9.(2021•深圳模拟)龙翔大道旁有一根电线杆AB和一块长方形广告牌,有一天质彬突然发现在太阳光照射下,电线杆顶端A的影子刚好落在长方形广告牌的上边中点G处,而长方形广告牌的影子刚好落在地面上E点(如图),已知BC=5米,长方形广告牌的长HF=4米,高HC=3米,DE=4米,则电线杆AB的高度是( )
A.6.75米 B.7.75米 C.8.25米 D.10.75米
【分析】作GM⊥BD于点M,延长AG交BE于点N,即可求出GM、BN、MN.利用△GMN与△ABN的对应边成比例即可求解.
【解析】作GM⊥BD于点M,延长AG交BE于点N,如图:
∵G是HF中点,HF=4m.
∴CM=MD=GF=2m.
∵BC=5m,HC=3m,DE=4m.
∴GM=3m.
根据平行投影性质可得:MN=DE=4m、BN=BC+CM+MN=11m.
∵GM∥AB.
∴GMAB=MNBN,即:3AB=411.
∴AB=8.25m.
故选:C.
10.(2020秋•温州期末)如图,是一块矩形场地ABCD,宽AB=8米,长BC=12米.若在其对角线AC,BD的延长线上取点E,F,G,H,扩建为新的矩形场地,左、右各增加了0.6米,上、下各增加了x米,则x的值为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【分析】根据矩形和相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【解析】由题意得,AD∥EH,AB∥EF,
∴△AOD∽△EOH,△AOB∽△EOF,
∴ADEH=OAOE,OAOE=ABEF,
∴ADEH=ABEF,
∵左、右各增加了0.6米,上、下各增加了x米,AB=8米,BC=12米.
∴EH=12+2×0.6=13.2,EF=8+2x,
∴1213.2=88+2x,
解得:x=0.4,
故选:C.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(2021•深圳模拟)如图,小东用长2米的竹竿CD做测量工具,测量学校旗杆的高度AB,移动竹竿,使竹竿、旗杆顶端的影子恰好落在地面的同一点O.此时,OD=3米,DB=6米,则旗杆AB的高为 6 米.
【分析】由平行线证明三角形相似,利用相似三角形对应边成比例解题即可.
【解析】∵竹竿CD和旗杆AB均垂直于地面,
∴CD∥AB,
∴△OCD∽△OAB,
∴CDAB=ODOB,即2AB=33+6,
∴AB=6(米).
故答案为:6.
12.(2020秋•三水区校级期中)墙壁D处有一盏灯(如图),一篮球运动员小明站在A处测得他的影长与身长相等都为2m,小明向墙壁走1m到B处发现影子刚好落在A点,则灯泡与地面的距离CD= 4m .
【分析】利用已知条件易证△EAF∽△ECD,△ABG∽△ACD,设BC=xm,CD=ym,则CE=(x+3)m,AC=(x+1)m,利用相似三角形的性质:对应边的比值相等,列出方程组,通过解方程组求出灯泡与地面的距离即可.
【解析】如图:
根据题意得:BG=AF=AE=2m,AB=1m,
∵BG∥AF∥CD,
∴△EAF∽△ECD,△ABG∽△ACD,
∴AE:EC=AF:CD,AB:AC=BG:CD,
设BC=xm,CD=ym,则CE=(x+3)m,AC=(x+1)m,
2x+3=2y,11+x=2y,
解得:y=4,
所以CD=4m,
故答案为:4m.
13.(2020秋•青羊区期末)小明的身高为1.7米,某一时刻小时的影长为1米,同一时刻测得小明身旁一棵树的影长为7米,则这棵树的高为 11.9 米.
【分析】在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个问题物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似.
【解析】设这棵树的高度为xm,
据相同时刻的物高与影长成比例,
则可列比例为1.71=x7,
解得,x=11.9.
故答案为:11.9.
14.(2020秋•会宁县期末)张三和李四并排站立在阳光下,张三身高1.80米,他的影长2.0米,李四比张三矮9厘米,此时李四的影长是 1.9 米.
【分析】设李四的影长是x米,利用同一时刻影长与物体的高度成正比得到x1.8-9=2.01.8,然后解方程即可.
【解析】设李四的影长是x米,
根据题意得x1.8-9=2.01.8,
解得x=1.9.
答:李四的影长是1.9米,
故答案为:1.9.
15.(2021•深圳模拟)如图所示,某校数学兴趣小组利用标杆BE测量建筑物的高度,已知标杆BE高为1.5m,测得AB=3m,AC=10m,则建筑物CD的高是 5 m.
【分析】根据题意和图形,利用三角形相似的性质,可以计算出CD的长,从而可以解答本题.
【解析】∵EB⊥AC,DC⊥AC,
∴EB∥DC,
∴△ABE∽△ACD,
∴ABAC=BECD,
∵BE=1.5m,AB=3m,AC=10m,
∴310=1.5DC,
解得,DC=5,
即建筑物CD的高是5m,
故答案为:5.
16.(2020秋•安丘市期末)为了测量被池塘隔开的A,B两点之间的距离,根据实际情况,作出图形如图所示,其中,AB⊥BE,EF⊥BE,AF交BE于点D.点C在D上,有四位同学分别测量出以下四组数据.能根据所测数据求出A,B间距离的有 A、B、D .(多选)
A.BC,∠ACB
B.CD,∠ACB,∠ADB
C.DE,DC,BC
D.EF,DE,BD
【分析】A、B根据解直角三角形的应用即可求得结果;C、仅仅知道直角三角形一条边长无法求出另一边;D、利用相似三角形的性质即可求得结果.
【解析】A、∵已知BC,∠ACB,
∴AB=BC•tan∠ACB,
故本选项正确;
B、∵已知CD,∠ACB,∠ADB,
∴CB=ABtan∠ACB,DB=ABtan∠ADB,
∴DB﹣CB=CD,
即ABtan∠ADB-ABtan∠ACB=CD,
解出AB即可,
故本选项正确;
C、仅知道DE,DC,BC无法求出AB;
D、由于已知EF、DE、BD,
根据△FED∽△ABD即可求出AB的长,
故本选项正确;
故答案为A、B、D.
17.(2021•双流区模拟)平行于墙面的三角尺在灯泡O的照射下在墙上形成的影子如图所示.若OA=10cm,AA'=15cm,则三角尺与它在墙上影子的周长比是 25 .
【分析】先根据相似三角形对应边成比例求出三角尺与影子的相似比,再根据相似三角形周长的比等于相似比解答即可.
【解析】如图,∵OA=10cm,AA′=15cm,
∴OA′=25cm,
∴ABA'B'=OAOA'=1025=25,
∵三角尺与影子是相似三角形,
∴三角尺的周长与它在墙上形成的影子的周长的比=ABA'B'=25,
故答案为:25.
18.(2020•文成县二模)文成县珊溪水库素有“温州大水缸”之称,现计划在水库堤坝内侧坡面上建一个水质监测站,监测站平面结构呈等腰三角形(如图△ABC,AB=AC,底边BC所在直线平行于水平线),且一腰(AC)垂直于坡面直线GC(如图所示),中柱AE过底边BC中点D立于坡面直线GC上点E处,AB及其延长线交坡面直线GC于F,AF为一根支撑柱,另外过AE的中点M和点B做一条自动取样传送带,直达坡面直线上点G处(方便取到不同深度的水样,点M、B、G在一条直线上),测得DE=1米,DC=2米,则GF= 1053 米(结果保留根号).
【分析】由CD是直角△ACE斜边上的高,可得EDDC=DCAD,求出AD=4,则AE=5,MD=1.5.延长CB,过点G作GH⊥CB的延长线于H,得出△GHB∽△MDB,根据相似三角形对应边成比例得到GHHB=MDBD=1.52=34,则可设GH=3a,则BH=4a.证明△CHG∽△CDE,得出GHHC=DEDC=12,求出a=2,在Rt△GHC中,利用勾股定理求出GC=GH2+HC2=65.连接BE.根据直角三角形斜边上的中线的性质,三角形外角的性质,等腰三角形的性质得出∠BMD=2∠BAM=∠BAC,计算tan∠BAC=tan∠BMD=21.5=43,解Rt△ACF,求出CF=AC•tan∠BAC=25×43=853,根据GF=GC﹣CF即可得出结论.
【解析】∵AB=AC,D为BC中点,
∴AE⊥BC,
又∵AC⊥EC,
∴EDDC=DCAD,即12=2AD,
∴AD=4,AE=AD+DE=4+1=5,
∵M为AE中点,
∴ME=12AE=2.5,MD=ME﹣DE=1.5.
如图,延长CB,过点G作GH⊥CB的延长线于H,则△GHB∽△MDB,
∴GHHB=MDBD=1.52=34,
设GH=3a,则BH=4a.
∵GH∥DE,
∴△CHG∽△CDE,
∴GHHC=DEDC=12,即3a4a+4=12,
解得a=2,
∴GH=6,BH=8,HC=12,
在Rt△GHC中,由勾股定理得GC=GH2+HC2=62+122=65.
连接BE.
∵点M为Rt△ABE斜边的中点,
∴∠BMD=2∠BAM=∠BAC,
∴tan∠BAC=tan∠BMD=21.5=43,
在Rt△ACF中,AC=25,
∴CF=AC•tan∠BAC=25×43=853,
∴GF=GC﹣CF=65-853=1053.
故答案为:1053.
三、解答题(本大题共6小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(2021春•肇源县期末)新建马路需要在道路两旁安装路灯、种植树苗.如图,某道路一侧路灯AB在两棵同样高度的树苗CE和DF之间,树苗高2m,两棵树苗之间的距离CD为16m,在路灯的照射下,树苗CE的影长CG为1m,树苗DF的影长DH为3m,点G、C、B、D、H在一条直线上.求路灯AB的高度.
【分析】设BC的长度为xm,则BD=16﹣x,证明△GCE∽△GBA,△HDF∽△HBA,利用相似比得到11+x=2AB和33+(16-x)=2AB,从而得到11+x=33+(16-x),解得x=4,然后计算AB的长.
【解析】设BC的长度为xm,由题意可知CE∥AB∥DF,如图,
∵CE∥AB,DF∥AB,
∴△GCE∽△GBA,△HDF∽△HBA
∴GCGB=CEAB,即11+x=2AB;HDHB=FDAB,即33+(16-x)=2AB
∴11+x=33+(16-x),解得x=4,
∴11+4=2AB,解得AB=10.
答:路灯AB的高度为10m.
20.(2020秋•江都区期末)如图,某同学正向着教学楼(AB)走去,他发现教学楼后面有一座5G信号接收塔(DC),可过了一会抬头一看:“怎么看不到接收塔了?”心里很是纳闷.经过了解,教学楼、接收塔的高分别是21.6m和31.6m,它们之间的距离为30m,该同学的眼睛距地面高度(EF)是1.6m.当他刚发现接收塔的顶部D恰好被教学楼的顶部A挡住时,他与教学楼(AB)之间的距离为多少米?
【分析】首先构造直角三角形,得出四边形EFCG是矩形,再利用△AEH∽△DEG,求出EH的长即可.
【解析】如图,过E作EG⊥CD交AB于H,CD于G,
根据题意可得:四边形EFCG是矩形,
∴EF=HB=CG=1.6m,EH=FB,HG=BC=30m,
∴AH=20m,DG=30m,
由AH∥DG得:△AEH∽△DEG,
∴EHEG=AHDG,
即∴EHEH+30=2030.
∴EH=60.
答:某同学与教学楼(AB)之间的距离为60米.
21.(2019秋•平顶山期末)如图,在阳光下的电线杆AB落在地上的影子BD长3米,落在墙上的影子CD的高为2米,同一时刻,竖起一根1米高的竹竿MN,其影长MF为1.5米,求电线杆的高度.
【分析】作CG⊥AB于G,可得矩形BDCG,利用同一时刻物高与影长的比一定得到AG的长度,加上GB的长度即为电线杆AB的高度.
【解析】过C点作CG⊥AB于点G,
∴GC=BD=3米,GB=CD=2米.
∵∠NMF=∠AGC=90°,NF∥AC,
∴∠NFM=∠ACG,
∴△NMF∽△AGC,
∴NMAG=MFGC,
∴AG=NM⋅GCMF=1×31.5=2,
∴AB=AG+GB=2+2=4(米),
答:电线杆子的高为4米.
22.(2020秋•姜堰区期末)如图1,平直的公路旁有一灯杆AB,在灯光下,小丽从灯杆的底部B处沿直线前进4m到达D点,在D处测得自己的影长DE=1m.小丽身高CD=1.2m.
(1)求灯杆AB的长;
(2)若小丽从D处继续沿直线前进4m到达G处(如图2),求此时小丽的影长GH的长.
【分析】(1)根据题意得出AB∥CD,由平行线得出△EAB∽△ECD,得出对应边成比例,即可得出结果.
(2)根据相似三角形△HGF∽△HBA的对应边成比例列出比例式,代入相关数值解答即可.
【解答】(1)解:如图1,根据题意得:AB∥CD,BE=1+4=5(米),
∴△EAB∽△ECD,
∴ABCD=BEDE,
即AB1.2=51,
解得:AB=6(米);
答:灯杆AB的高度为6m;
(2)如图2,根据题意得:AB∥FG,BE=1+4=5(米),
∴△HGF∽△HBA,
∴ABFG=BHGH,
即61.2=8+GHGH,
解得:GH=2(米);
答:此时小丽的影长GH的长是2m.
23.(2018秋•秀屿区校级月考)如图,△ABC是一块锐角三角形余料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成矩形零件,使一边在BC上,其余两个顶点分别在边AB、AC上.
(1)若这个矩形是正方形,那么边长是多少?
(2)当PQ的值为多少时,这个矩形面积最大,最大面积是多少?
【分析】(1)根据正方形的性质PQ∥BC,根据相似三角形的性质得到比例关系式,代入数据求解即可;
(2)设PQ=x根据比例式得到PN=80-23x,根据矩形的面积公式即可得到结论.
【解析】(1)设边长为xmm,
∵矩形为正方形,
∴PQ∥BC,
∴△APQ∽△ABC,
∵AD⊥BC,
∴AD⊥PQ,
∴PQBC=AHAD,
∴PQ120=80-PQ80,
解得PQ=48;
答:若这个矩形是正方形,那么边长是48mm;
(2)设PQ=x
∵PQBC=AHAD,
∴x120=80-PN80,
∴PN=80-23x,
∴S四边形PQMN=x(80-23x)=-23x2+80x=-23(x﹣60)2+2400,
当PQ=60时,S四边形PQMN的最大值=2400mm2.
24.(2020秋•盐城期末)如图,小明想测量河对岸建筑物AB的高度,在地面上C处放置了一块平面镜,然后从C点向后退了2.4米至D处,小明的眼睛E恰好看到了镜中建筑物A的像,在D处做好标记,将平面镜移至D处,小明再次从D点后退2.52米至F处,眼睛G恰好又看到了建筑物顶端A的像,已知小明眼睛距地面的高度ED,GF均为1.6米,求建筑物AB的高度.(注:图中的左侧α,β为入射角,右侧的α,β为反射角)
【分析】直接利用相似三角形的判定与性质得出ABED=BCDC,进而得出AB的长.
【解析】设AB为xm,BC为ym,
根据题意知,△ABC∽△DEC,有xy=1.62.4①.
△ABD∽△GFD,有xy+2.4=1.62.52②.
联立①②,得x=32.
答:建筑物AB的高度为32m.
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