初中数学沪科版九年级上册22.1 比例线段当堂达标检测题
展开TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc32093" 【题型1 由平行线分线段成比例判断比例式正误】 PAGEREF _Tc32093 \h 1
\l "_Tc15854" 【题型2 平行线分线段成比例之“A”字型求值】 PAGEREF _Tc15854 \h 4
\l "_Tc4481" 【题型3 平行线分线段成比例之“X”字型求值】 PAGEREF _Tc4481 \h 7
\l "_Tc18401" 【题型4 平行线分线段成比例之“8”字型求值】 PAGEREF _Tc18401 \h 9
\l "_Tc32423" 【题型5 平行线分线段成比例之“#”字型求值】 PAGEREF _Tc32423 \h 13
\l "_Tc17690" 【题型6 平行线分线段成比例与三角形的中位线的综合】 PAGEREF _Tc17690 \h 15
\l "_Tc2079" 【题型7 多次利用平行线分线段成比例求值】 PAGEREF _Tc2079 \h 21
\l "_Tc14310" 【题型8 平行线分线段成比例与三角形的重心的综合】 PAGEREF _Tc14310 \h 24
\l "_Tc19009" 【题型9 平行线分线段成比例的常用辅助线之作平行线】 PAGEREF _Tc19009 \h 28
\l "_Tc18832" 【题型10 平行线分线段成比例的常用辅助线之作垂线】 PAGEREF _Tc18832 \h 33
【知识点 平行线分线段成比例定理】
两条直线被三条平行线所截,所得的对应线段成比例,简称为平行线分线段成比例定理.如图:如果,则,,.
【小结】若将所截出的小线段位置靠上的(如AB)称为上,位置靠下的称为下,两条线段合成的线段称为全,则可以形象的表示为,,.
【题型1 由平行线分线段成比例判断比例式正误】
【例1】(2023春·广西梧州·九年级校考期中)如图,在△ABC中,点D,E,F分别在AB,AC,BC边上,DE∥BC,EF∥AB,则下列结论正确的是( )
A.ADDB=AEACB.ADDB=BFFCC.ADDB=FCBFD.ADDB=FCBC
【答案】B
【分析】根据平行线分线段成比例定理,在两组平行线里面,通过ADDB=AEEC,AEEC=BFFC,逐项判断,得出结论.
【详解】∵DE//BC,
∴ADDB=AEEC.
∵EF//AB,
∴AEEC=BFFC,
∴ADDB=AEEC=BFFC,
∴ADDB=BFFC.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了平行线分线段成比例定理及其应用问题,解题的关键是找准对应线段,准确列出比例式,推理论证.
【变式1-1】(2023春·湖南娄底·九年级统考期中)如图,已知AB∥CD∥EF,那么下列结论正确的是( ).
A.ABEF = ADDFB.DFAD = BCCEC.ADAF = BEBCD.ADDF = BCCE
【答案】D
【分析】根据平行线分线段成比例定理判断即可.
【详解】解:∵AB∥CD∥EF,
∴ADDF = BCCE,
故选:D.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是掌握平行线分线段成比例定理,属于中考常考题型.
【变式1-2】(2023春·湖南娄底·九年级校联考期末)如图,已知AB ∥ CD ∥ EF,AC:AE=3:5,那么下列结论正确的是( )
A.BD:DF=2:3B.AB:CD=2:3
C.CD:EF=3:5D.DF:BF=2:5
【答案】D
【分析】根据平行线分线段成比例定理判断即可.
【详解】解:∵AC:AE=3:5,
∵AC:EC=3:2,CE:EA=2:5
∵AB ∥ CD ∥ EF,,
∴BD:DF=AC:EC=3:2,故A错误;
DF:BF=CE:EA=2:5,故D正确;
根据平行线分线段成比例定理无法判定B,C,
故选:D.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,正确理解平行线分线段成比例定理是解本题的关键.
【变式1-3】(2023春·山西晋城·九年级统考期末)如图,在△ABC中,点D在AB边上,点E在BC边上,过点D作DG//BC,交AC于点G,过点E作EH//AB,交AC于点H,DG的延长线与EH的延长线交于点F,则下列式子一定正确的是( )
A.ADDB=DGBCB.GFEC=HCGHC.FHAD=GHAGD.HEAB=ECBE
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例的性质进行逐一判断即可.
【详解】解:∵DG//BC,
∴ADAB=DGBC,故A选项错误;
∵DG//BC,
∴GFEC=GHHC,故B选项错误;
∵EH//AB,
∴FHAD=GHAG,故C选项正确;
∵EH//AB,
∴HEAB=ECBC,故D选项错误.
故选:C.
【点睛】此题主要考查线段的比,解题的关键是熟知平行线分线段成比例的性质.
【题型2 平行线分线段成比例之“A”字型求值】
【例2】(2023春·河北保定·九年级统考期末)如图,点A,B在格点上,若BC=23,则AC的长为( )
A.1B.43C.2D.3
【答案】B
【分析】根据平行线分线段成比例可得ACBC=AEDE=2,然后代入数据计算即可.
【详解】解:如图,
由题意,知CE∥BD ,AEAD=2 ,
∴ACBC=AEDE=2 ,
又BC=23,
∴AC=43 .
故选:B.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,求出ACBC=2,利用数形结合的思想解答是解题的关键.
【变式2-1】(2023春·广西百色·九年级统考期末)如图,在△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,DE∥BC.若AD=6,DB=3,则AEAC的值为( )
A.23B.32C.34D.2
【答案】A
【分析】先求出AB,由平行线分线段成比例定理得出比例式,即可得出结果.
【详解】∵AD=6,DB=3,
∴AB=AD+DB=9,
∵DE∥BC,
∴AEAC=ADAB=69=23;
故选:A.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理;熟记平行线分线段成比例定理是解决问题的关键.
【变式2-2】(2023春·四川成都·九年级四川省成都市七中育才学校校考期中)已知线段a、b、c,若求作线段x,使a∶b=c∶x,则以下作图正确的是( )
A. B.C.D.
【答案】D
【分析】根据平行线分线段成比例,逐项分析即可
【详解】A.根据平行线分线段成比例,可得a:b=x:c,故该选项不符合题意;
B.根据平行线分线段成比例,可得a:x=b:c,故该选项不符合题意;
C.根据平行线分线段成比例,可得a:c=x:b,故该选项不符合题意;
D.根据平行线分线段成比例,可得a:c=b:x,即a:b=c:x,故该选项符合题意;
故选D
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例,掌握平行线分线段成比例是解题的关键.
【变式2-3】(2023春·九年级课时练习)如图,在△ABC中,EF∥CD,DE∥BC.
(1)求证:AF:FD=AD:DB;
(2)若AB=30,AD:BD=2:1,请直接写出DF的长.
【答案】(1)见详解;(2)203.
【分析】(1)利用平行线分线段成比例定理,由EF∥CD得到AF:FD=AE:EC,由DE∥BC得到AE:EC=AD:DB,再进行等量代换即可求解;
(2)根据比例的性质得到AD=20,根据(1)结论得到AF:FD=2:1,即可求出DF.
【详解】解:(1)证明:∵EF∥CD,
∴AF:FD=AE:EC,
∵DE∥BC,
∴AE:EC=AD:DB,
∴AF:FD=AD:DB;
(2)∵AB=30,AD:BD=2:1,
∴AD=AB×23=30×23=20,
∵AF:FD=AD:DB,
∴AF:FD=2:1,
∴DF=AD×13=20×13=203
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,熟知平行线分线段成比例定理“两直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例”是解题关键.
【题型3 平行线分线段成比例之“X”字型求值】
【例3】(2023春·吉林长春·九年级统考期末)如图 ,AB∥CD∥EF,AF与BE相交于点G,且AG=4,GD=2,DF=8,那么BCCE的值等于 .
【答案】34
【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例式,把已知数据代入计算即可.
【详解】解:∵AB//CD//EF,
∴BCCE=ADDF=AG+GDDF,
∵AG=4,GD=2,DF=8,
∴BCCE=ADDF=AG+GDDF=4+28=34,
故答案为:34.
【点睛】本题主要考查了平行线分线段成比例定理,灵活运用定理,找准对应关系是解此题的关键.
【变式3-1】(2023春·浙江金华·九年级校联考阶段练习)如图:AB∥CD∥EF,AD:DF=3:1,BE=16,那么CE的长为( )
A.4B.12C.163D.6
【答案】A
【分析】利用平行线分线段成比例定理求解即可.
【详解】解:∵AB∥CD∥EF,
∴BCCE=ADDF=31,
∴CE=14BC=4.
故选:A.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是掌握平行线分线段成比例定理.
【变式3-2】(2023春·安徽六安·九年级校考期末)如图,l1∥l2∥l3,两条直线与这三条平行线分别交于点A、B、C和D、E、F,若ABBC=43,则DEDF的值为( )
A.47B.37C.74D.43
【答案】A
【分析】根据平行线分线段成比例定理得到ABBC=DEEF=43,根据合比性质即得.
【详解】∵l1∥l2∥l3,
∴ ABBC=DEEF=43,
∴ DEDF=47.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了平行线分线段,解决问题的关键是熟练掌握平行线分线段成比例定理,合比性质.
【变式3-3】(2023春·贵州铜仁·九年级统考期中)已知三条互相平行的直线l1,l2,l3分别截直线l4于点A,B,C,截直线l5于点D,E,F,直线l4与l5相交于点O,且AB=32,BC=50,EF=8,EO=2.
(1)求DE的长;
(2)求OB的长.
【答案】(1)245
(2)524
【分析】(1)由l1∥l2∥l3,推出DEEF=ABCB,即可求解;
(2)由BE∥AD,推出OBAB=OEDE,即可求解.
【详解】(1)解:∵l1∥l2∥l3,
∴DEEF=ABCB,
∴DE8=3250,
∴DE=245;
(2)解:∵BE∥AD,
∴OBAB=OEDE,
∴OB32=2245,
∴OB=524.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是掌握平行线分线段成比例定理,属于中考常考题型.
【题型4 平行线分线段成比例之“8”字型求值】
【例4】(2023春·陕西西安·九年级高新一中校考阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC的平分线BF分别与AC、AD交于点E、F,AB=3,FD=2,则EFFB的值为( )
A.25B.38C.37D.35
【答案】B
【分析】根据平行四边形的性质证得AD∥BC,AD=BC,再根据角平分线的定义和平行线的性质以及等角对等边证得AF=AB=3,BC=5,再根据平行线分线段成比例和比例性质求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴∠AFB=∠CBF,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠ABF=∠AFB,
∴AF=AB=3,又FD=2,
∴BC=AD=AF+FD=5,
∵AD∥BC,
∴EFBE=AFBC=35,
∴EFFB=38,
故选:B.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定、平行线分线段成比例定理、比例性质等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
【变式4-1】(2023春·上海静安·九年级校考期中)已知ax=bc,求作x,那么下列作图正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例结合题意,依次对各选项进行判断即可.
【详解】∵ax=bc,
∴ab=cx或ac=bx.
A.作出的为ab=a+xb+c,故不符合题意;
B.该情况无法作图,故不符合题意;
C.作出的为ab=cx,故符合题意;
D.作出的为ax=cb,故不符合题意;
故选C.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,第四比例线段的作法.熟练掌握定理是解题的关键.
【变式4-2】(2023春·全国·九年级专题练习)如图,l1∥l2,AF:BF=2:5,BC:CD=4:1,则AE:EC的值为( )
A.5:2B.1:4C.2:1D.3:2
【答案】C
【分析】根据l1∥l2,可得△AFG∽△BFD,进而得出AGBD=AFBF=25,AEEC=AGCD,求出AG=25BD,CD=15BD,再求出AGCD即可.
【详解】解:∵l1∥l2,
∴△AFG∽△BFD
∴AGBD=AFBF,
∵AF:BF=2:5,
∴AGBD=25,
即AG=25BD,
∵BC:CD=4:1,BC+CD=BD,
∴CD=15BD,
∴AGCD=25BD15BD=21,
∵l1∥l2,
∴△AGE∽△CDE,
∴AEEC=AGCD=21,
故选:C.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
【变式4-3】(2023春·山东淄博·九年级统考期末)如图,AB,CD相交于点E,且AC∥EF∥DB,点C,F,B在同一条直线上,已知AC=p,EF=r,DB=q,则p,q,r之间满足的数量关系式是( )
A.1r+1q=1pB.1p+1q=2rC.1p+1q=1rD.1q+1r=2p
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例,可证得EFAC=BFBC,EFBD=CFBC,两式相加即可得出结论.
【详解】解:∵AC//EF,
∴ EFAC=BFBC,
∵EF//DB,
∴ EFBD=CFBC,
∴ EFAC+EFBD=BFBC+CFBC=BF+CFBC=BCBC=1,即rp+rq=1,
∴ 1p+1q=1r.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平行线分线段成比例定理的运用,通过平行线分线段成比例定理得出线段的比是解题的关键.
【题型5 平行线分线段成比例之“#”字型求值】
【例5】(2023春·全国·九年级期末)如图,直线a∥b∥c,点A,B在直线a上,点C,D在直线c上,线段AC,BD分别交直线b于点E,F,则下列线段的比与AEAC一定相等的是( )
A.CEACB.BFBDC.BFFDD.ABCD
【答案】B
【分析】根据平行线分线段成比例,即可得到BFBD=AEAC.
【详解】解:∵a∥b∥c,
∴BFFD=AEEC,
∴BFBD=AEAC;
故选择:B.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,掌握三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例是解题的关键.
【变式5-1】(2023春·河北保定·九年级校考期末)如图,已知直线a∥b∥c,直线m,n与直线a,b,c分别交于点A,C,E,B,D,F,若AC=4,CE=6,BF=152,则BD的值是 .
【答案】3
【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例式,把已知数据代入计算即可.
【详解】解:∵a∥b∥c,
∴ACAE=BDBF,即44+6=BD152,
解得:BD=3,
故答案为:3.
【点睛】本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
【变式5-2】(2023春·上海青浦·九年级校考阶段练习)如图,梯形ABCD中,AD∥BC∥EF,AB:EB=3:1,DF=8,则FC= .
【答案】4
【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例式,再根据比例的基本性质进行计算.
【详解】解:∵AB:EB=3:1
∴AE:EB=2:1
∵AD∥BC∥EF,AE:EB=2:1,DF=8,
∴ DFFC=AEBE=2,
∴FC=4,
故答案为:4.
【点睛】此题考查了平行线分线段成比例定理和比例的基本性质.
【变式5-3】(2023春·山西长治·九年级统考期末)如图,直线a,b,c分别与直线m,n交于点A,D,B,E,C,F.已知直线a∥b∥c,AB=2,BC=3,则DEDF的值为( )
A.23B.32C.25D.35
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例,即可进行解答.
【详解】解:∵a∥b∥c,
∴ABAC=DEDF,
∵AB=2,BC=3,
∴AC=AB+BC=5,
∴DEDF=25,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平行线分线段成比例,解题的关键是掌握:两条直线被第一组平行线所截的线段成比例.
【题型6 平行线分线段成比例与三角形的中位线的综合】
【例6】(2023·四川南充·校联考三模)如图, DE是△ABC的中位线, F是CE的中点,射线DF与BE交于点O,与BC的延长线交于点G.下列结论:①OB=2OE;②OD=OF; ③DEBG=CFAF;④S△ADE=12S四边形OBCF,正确的有 .(填序号.)
【答案】②③
【分析】由题意可知,DE=12BC,DE//BC,DE=GC,根据平行截线求相关线段的长或比值可判断①;由题意得出OG=3OD与FD=FG联立可得2OF=2OD,由此可判断②;由平行截线求相关线段的长或比值及等量代换可判断③;连接BF.设S△ODE=1,根据面积可判断④.
【详解】解:∵ DE是△ABC的中位线,
∴DE//BC,DE=12BC
∴∠EDF=∠CGF
∵ F是CE的中点,
∴EF=CF
又∵∠EFD=∠CFG
∴△DEF≅△GCF
∴DE=CG,DF=FG
①∵DE//BC
∴ OEOB=DEGB=13,
∴OB=3OE.
∴①错误
②∵DE//BG
∴ODOG=13
∴ OG=3OD
又∵FD=FG,
∴由两式相减,得OF=2OD-OF
∴2OF=2OD.
∴OF=OD.
∴②正确
③∵DE//BG,DE=12BC,DE=CG
∴ DEBG=13
∵AE=CE,CF=EF
∴CFAF=13
∴DEBG=CFAF
∴③正确
④连接BF.设S△ODE=1,可得其他三角形面积如图
∴S△ADE=47S四边形OBCF,∴④错误
故答案为:②③.
【点睛】本题考查了平行截线求相关线段的长或比值、全等三角形的判定及性质、三角形中位线的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
【变式6-1】(2023春·河北石家庄·九年级石家庄市第四十一中学校考期末)如图,DE是△ABC的中位线,M是DE的中点,CM的延长线交AB于点N,则NM:MC等于( )
A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5
【答案】B
【详解】∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,DE=12BC,
∵M是DE的中
∴DM=ME=14BC,
∴MNNC=DMBC=14,
∴MNMC=13
【变式6-2】(2023春·浙江宁波·九年级统考期中)如图,DE、NM分别是△ABC、△ADE的中位线,NM的延长线交BC于点F,则S△DMN:S四边形MFCE等于( )
A.1:5B.1:4C.2:5D.2:7
【答案】B
【分析】过N作NH⊥DE于H,过A作AP⊥BC于P交DE于G,得到NM∥AG,根据三角形中位线定理得到DE∥BC,得到AG=PG,求得NM=12AG=12PG,根据三角形和平行四边形的面积即可得到结论.
【详解】解:过N作NH⊥DE于H,过A作AP⊥BC于P交DE于G,
∴NM∥AG,
∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,
∴AG=PG,
∵M是DE的中点,
∴DM=ME=12DE,
∵NM∥AG,AN=DN,
∴NMAG=DNAD=12,
∴NM=12AG=12PG,
∵DM=ME,
∴S△DMN:S四边形MFCE=12DM⋅NHEM⋅PG=12DM⋅NH2DM⋅NM=1:4.
故选:B.
【点睛】本题考查了三角形中位线定理及平行线分线段成比例定理.本题关键是找准比例关系求解.
【变式6-3】(2023·山西运城·统考二模)请阅读下列材料,非完成相应的任务.
任务:
(1)请补充材料中剩余部分的解答过程.
(2)上述解题过程主要用的数学思想是______.(单选)
A.方程思想 B.转化思想 C.分类思想 D.整体思想
(3)请你换一种思路求AFCF的值,直接写出辅助线的作法即可.
【答案】(1)见解析
(2)B
(3)见解析
【分析】(1)通过过点D作DH∥BF交AC于点H.根据△ABC的中线的定义即可得到BD=DC,根据平行线分线段成比例即可得到FHCH=BDCD与AEAD=AFAH,根据AE:AD=1:5即可得到AF:FH=1:4,进一步即可求出答案;D
(2)由上述解题过程即可得到求AFCF的值转化为了求AFFH与FHCH的值,通过转化即可求出答案,即可判断出答案;
(3)通过过点D作DM∥AC交BE于点M,根据△ABC的中线的定义即可得到BD=DC,进一步得到BDBC=12,根据平行线分线段成比例即可得到DMCM=BDBC与AEED=AFDM,根据AEAD=15,即可得到AEED=14,进一步即可求出答案.
【详解】(1)∴AEAD=AFAH,
∵AE:AD=1:5,
∴AF:AH=1:5,
∴AF:FH=1:4,
∵FH=CH,
∴AFCF=18
(2)上述解题过程主要用的数学思想是转化思想
故选B
(3)解:如图,过点D作DM∥AC交BF于点M.
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=DC=12BC,
∴BDBC=12,
∵DM∥AC,
∴DMCF=BDBC=12,
∵AF∥DM,
∴AEDE=AFDM,
∵AEAD=15,
∴AEED=14,
∴AFDM=14,
∴AFCF=18
【点睛】本题考查利用辅助平行线求线段的比,作出辅助线,利用平行线分线段成比例进行转化是解题关键.
【题型7 多次利用平行线分线段成比例求值】
【例7】(2023春·陕西咸阳·九年级统考期中)如图,AB=AC,AD⊥BC于点D,M是AD的中点,CM交AB于点P,DN∥CP.若AB=6cm,求PN的长.
【答案】PN=2cm
【分析】证明BD=DC,结合DN∥CM,可得BN=NP,AP=PN,从而可得答案.
【详解】解:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=DC,
又∵DN∥CM,
∴BNPN=BDDC=1,
∴BN=NP,
∵点M是线段AD的中点,DN∥CM,
∴APPN=AMMD=1,
∴AP=PN,
∴PN=13AB,
∵AB=6cm,
∴PN=13AB=13×6=2cm.
【点睛】本题考查的是三角形的中位线的性质,等腰三角形的性质,平行线分线段成比例的应用,熟记平行线分线段成比例并灵活运用是解本题的关键.
【变式7-1】(2023春·陕西咸阳·九年级统考期中)如图,在△ABC和△ACG中,D、E、F分别在线段AB、AC、AG上,连接DE、EF,DE∥BC,EF∥CG,ADAB=13,AF=3,求AG的长.
【答案】9
【分析】由DE∥BC,EF∥CG可得ADAB=AEAC,AFAG=AEAC,从而可得ADAB=AEAC,再由ADAB=13,AF=3可得结果.
【详解】解:∵DE∥BC,EF∥CG,
∴ADAB=AEAC,AFAG=AEAC,
∴ADAB=AFAG,
∵ADAB=13,AF=3
∴AG=9
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,解决本题的关键是熟练掌握平行线分线段成比例定理.
【变式7-2】(2023春·陕西商洛·九年级校考期中)如图,在平行四边形ABCD中,点F是AD上的点,AF=2FD,直线BF交AC于点E,交CD的延长线于点G,若BE=4则EG的值为( )
A.8B.7C.6D.5
【答案】C
【分析】由AF=2DF可以假设DF=k,得到AF=2k,AD=3k(k是正整数),根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AB∥CD,AD=BC=3k,然后根据平行线分线段成比例来求解.
【详解】解:∵AF=2DF,
∴设DF=k,
则AF=2k,AD=3k(k是正整数).
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,AD=BC=3k,
∴AEEC=AFBC=2k3k=23,
∴BEEG=AEEC=23.
∵BE=4,
∴4EG=23,
∴EG=6.
故选:C.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,平行线分线段成比例.理解相关知识是解答关键.
【变式7-3】(2023春·安徽滁州·九年级校考期中)如图,点D是△ABC边BC上一点,连接AD,过AD上点E作EF∥BD,交AB于点F,过点F作FG∥AC交BC于点G,已知AEED=32,BG=4.
(1)求CG的长;
(2)若CD=2,在上述条件和结论下,求EF的长.
【答案】(1)6
(2)245
【分析】(1)由EF∥BD,推出AFFB=AEED=32,由FG//AC,推出BGCG=BFAF=23,可得结论.
(2)由EF∥BD,推出EFBD=AFAB,可得结论.
【详解】(1)∵EF∥BD,
∴AFFB=AEED=32,
∵FG∥AC,
∴BGCG=BFAF=23,
∵BG=4,
∴CG=32BG=32×4=6.
(2)∵CD=2,CG=6,
∴DG=CG-CD=4,
∵BG=4,
∴BD=BG+DG=8,
∵AFBF=32,
∴AFAB=35,
∵EF∥BD,
∴EFBD=AFAB,
∴EF8=35,
∴EF=245.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,掌握这个定理是关键.
【题型8 平行线分线段成比例与三角形的重心的综合】
【例8】(2023春·浙江宁波·九年级统考期中)已知点G是△ABC的重心,连结BG,过点G作GD∥AB交BC于点D,若△BDG的面积为1,则△ABC的面积为( )
A.6B.8C.9D.12
【答案】C
【分析】连接CG并延长交AB于E,如图,利用三角形重心性质得到CG=2EG,则利用平行线分线段成比例得到CDBD=CGEG=2,再根据三角形面积公式得到S△GDC=2S△BDG=2,则S△BCG=3,接着求出S△BEG=32,从而得到S△BCE=92,然后利用CE为中线得到S△ABC.
【详解】解:连接CG并延长交AB于E,如图,
∵点G是△ABC的重心,
∴CG=2EG,
∵DG∥AB,
∴CDBD=CGEG=2,
∴S△GDC=2S△BDG=2,
∴S△BCG=1+2=3,
而EG=12CG,
∴S△BEG=12S△BCG=32,
∴S△BCE=32+3=92,
∵CE为中线,
∴S△ABC=2S△BCE=2×92=9.
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的重心:三角形的重心是三角形三边中线的交点;重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1.也考查了平行线分线段成比例定理和三角形面积公式.
【变式8-1】(2023·上海浦东新·九年级统考期中)如图,在△ABC中,AD是中线,G是重心,过点G作EF//BC,分别交AB、AC于点E、F,若AC=18,则AF= .
【答案】12
【分析】如图,运用平行线分线段成比例定理列出比例式:AFAC=AGAD=2DG3DG=23,根据AC=18,求出AF即可解决问题.
【详解】解:∵G是△ABC的重心,
∴AG=2DG,AD=3DG;
∵EF∥BC,
∴AFAC=AGAD=2DG3DG=23,
∵AC=18,
∴AF=12.
故答案为12.
【点睛】该题主要考查了三角形重心的性质、平行线分线段成比例定理等几何知识点及其应用问题;牢固掌握平行线分线段成比例定理是解题的关键.
【变式8-2】(2023春·上海徐汇·九年级上海市田林第三中学校考期中)如图,△ABC的中线AD、CE交于点G,点F在边AC上,GF∥BC,那么GFBC的值是 .
【答案】13
【分析】根据三角形的重心和相似三角形的判定和性质解答即可.
【详解】解:∵△ABC的中线AD、CE交于点G,
∴G是△ABC的重心,
∴AGGD=21,
∵GF∥BC,
∴GFDC=AGAD=23,
∵DC=12BC,
∴GFBC=13,
故答案为:13
【点睛】此题考查三角形重心问题,关键是根据三角形的重心得出比例关系.
【变式8-3】(2023春·浙江宁波·九年级校联考期中)如图,G是△ABC的重心,延长BG交AC于点D,延长CG交AB于点E,P,Q分别是△BCE和△BCD的重心,BC长为12,则PQ的长为( )
A.2B.2.5C.3D.4
【答案】A
【分析】连接EP、DQ,并延长,分别交BC于一点F,连接ED、PQ,由题意易得ED∥BC,ED=12BC,PQ∥ED,PQ=13ED,进而可求解.
【详解】解:连接EP、DQ,并延长,分别交BC于一点F,连接ED、PQ,如图所示:
∵G是△ABC的重心,延长BG交AC于点D,延长CG交AB于点E,
∴AE=BE,AD=DC,
∴ED∥BC,ED=12BC,
又∵P,Q分别是△BCE和△BCD的重心,
∴EPPF=DQQF=2,
∴PQ∥ED,PQ=13ED,
∴PQ=13×12BC=16BC,
∵BC=12
∴PQ=2
故选:A.
【点睛】本题主要考查三角形的重心及平行线所截线段成比例,熟练掌握三角形的重心及平行线所截线段成比例是解题的关键.
【题型9 平行线分线段成比例的常用辅助线之作平行线】
【例9】(2023春·河南郑州·九年级统考期中)如图,正方形ABCD中,E,F分别在边AD,CD上,AF,BE相交于点G,若AE=3ED,DF=CF,则AG∶GF的值是 .
【答案】6:5
【分析】作FN∥AD,交AB与N,设DE=a,则AE=3a,利用平行线分线段成比例定理解决问题即可.
【详解】解:如图所示,作FN∥AD,交AB与N,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,
∵FN∥AD,
∴四边形ANFD是平行四边形,
∵∠D=90°,
∴四边形ANFD是矩形,
设DE=a,则AE=3a,AD=AB=CD=FN=4a,AN=DF=2a,
∵AN=BN,MN∥AE,
∴BM=ME,
∴MN=32a,
∴FM=52a,
∵AE∥FM,
∴AGGF=AEFM=3a52a=65,
故答案为:6:5.
【点睛】本题考查了正方形的性质、平行线分线段成比例定理、三角形中位线等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题.
【变式9-1】(2023春·九年级课时练习)对于平行线,我们有这样的结论:如图1,AB//CD,AD,BC交于点O,则AODO=BOCO.
请利用该结论解答下面的问题:
如图2,在△ABC中,点D在线段BC上,∠BAD=75°,∠CAD=30°,AD=2,BD=2DC,求AC的长.
【答案】3
【分析】过点C作CE∥AB交AD的延长线于E,根据平行线分线段成比例定理得到BDDC=ADDE,由已知代入求出DE的长,证明△ACE为等腰三角形即可.
【详解】解:过点C作CE∥AB交AD的延长线于E,
则BDDC=ADDE,又BD=2DC,
∴ADDE=2
∵AD=2,
∴DE=1,
∵CE∥AB,
∴∠E=∠BAD=75°,又∠CAD=30°,
∴∠ACE=∠E=75°,
∴AC=AE=AD + DE =3.
【点睛】本题考查的是平行线分线段成比例定理,恰当作辅助线,正确运用定理找准对应关系,列出比例式求值是解题的关键.
【变式9-2】(2023春·陕西西安·九年级校考期末)如图,AG:GD4∶1, BD :DC2∶3,则 AE∶EC的值为 .
【答案】8:5
【分析】过点D作DF∥CA交BE于F,如图,利用平行线分线段成比例定理,由DF∥CE得到DFCE=BDBC=25,则CE=52DF,由DF∥AE得到DFAE=DGAG=DFAE=14,则AE=4DF,然后计算AEEC的值.
【详解】过点D作DF∥CA交BE于F,如图,
∵DF∥CE,
∴DFCE=BDBC,
而BD:DC=2:3,
∴DFCE=25,则CE=52DF,
∵DF∥AE,
∴DFAE=DGAG,
∵AG:GD=4:1,
∴DFAE=14,则AE=4DF,
∴AEEC=4DF52DF=85.
故答案为85.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
【变式9-3】(2023春·广东深圳·九年级深圳市南山外国语学校校联考期中)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,点P在BA的延长线上,PA=14AB,点D在BC边上,PD=PC,则CDBC的值是 .
【答案】34
【分析】过点P作PE//AC交DC延长线于点E,根据等腰三角形判定与性质,平行线的性质可证PB=PE,再证△PCE≌△PDB,可得BD=CE,再利用平行线分线段成比例得PAAB=CEBC,结合线段的等量关系及比例的性质即可得到结论.
【详解】如图:过点P作PE//AC交DC延长线于点E,
∵AB=AC∴∠B=∠ACB
∵AC//PE∴∠ACB=∠E∴∠B=∠E∴PB=PE∵PC=PD∴∠PDC=∠PCD∴∠BPD=∠EPC
∴在△PCE和△PDB中
PC=PD∠EPC=∠BPDPE=PB
∴△PCE≌△PDB
∴BD=CE
∵AC//PE∴PAAB=CEBC
∵PA=14AB
∴CEBC=14
∴BDBC=14
∴CDBC=34
故答案为:34.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线分线段成比例,以及全等三角形的判定,解题关键是正确作出辅助线,列出比例式.
【题型10 平行线分线段成比例的常用辅助线之作垂线】
【例10】(2023春·四川达州·九年级校考期末)如图,在直角梯形ABCD中,DC∥AB,∠DAB=90°,AC⊥BC,AC=BC,∠ABC的平分线分别交AD、AC于点E,F,则BFEF的值是( )
A.2-1B.2+2C.2+1D.2
【答案】C
【详解】解:作FG⊥AB于点G,
由AE∥FG,得BFEF=BGGA,
∵AC⊥BC,
∴∠ACB=90°,
又∵BE是∠ACB的平分线,
∴FG=CF,
在Rt△BGF和Rt△BCF中,
BF=BFFG=CF
∴Rt△BGF≌Rt△BCF,
∴CB=GB,
∵AC=BC,
∴∠CBA=45°,
∴AB=2BC,
∴BFEF=BGGA=BC2BC-BC=12-1=2+1.
故选:C.
【点睛】考点:1、平行线分线段成比例,2、全等三角形及角平分线
【变式10-1】(2023春·广西钦州·九年级校考阶段练习)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,M为BC的中点,点D在MC上,以点A为中心,将线段AD逆时针旋转α得到线段AE,连接BE,DE.
(1)比较∠BAE与∠CAD的大小;用等式表示线段BE,BM,MD之间的数量关系,并证明;
(2)过点M作AB的垂线,交DE于点N,用等式表示线段NE与ND的数量关系,并证明.
【答案】(1)∠BAE=∠CAD,BE+MD=BM,理由见解析
(2)NE=ND,理由见解析
【分析】(1)证明△AEB≌△ADC,得到CD=BE,即可得到结论BE+MD=BM;
(2)过点E作EH⊥AB,交BC于点H,可证BE=BH,再证MN∥EH,得到DNNE=DMMH=1,即可得到NE=ND.
【详解】(1)解:由旋转得,AD=AE,∠DAE=∠BAC=α,
∴∠DAC=∠BAE=α-∠DAB,
又∵AB=AC,
∴△AEB≌△ADC,
∴CD=BE,
∵CD+MD=BM,
∴BE+MD=BM;
(2)NE=ND,理由如下:
过点E作EH⊥AB,交BC于点H,
∵AC=AB,
∴∠C=∠ABC,
∵△AEB≌△ADC,
∴∠C=∠ABE,
∴∠ABE=∠ABC,
∵EH⊥AB,
∴∠BEH=∠BHE,
∴BE=BH,
∴CD=BH,
∴MD=MH,
∵MN⊥AB,EH⊥AB,
∴MN∥EH,
∴DNNE=DMMH=1,
∴NE=ND.
【点睛】此题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,作EH⊥AB证明三角形全等是解题的关键.
【变式10-2】(2023春·山西太原·九年级统考期中)已知△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AE平分∠BAC,交CD于点F.
请从A,B两题中任选一题作答.我选择 题.
A.如图1,若AC=BC=1,则CF的长为 .
B.如图2,若AC=4,BC=3,则DF的长为 .
【答案】见解析
【分析】选择A题,过点F作FG⊥AC,垂足为G,设FG=FD=CG=x,利用△AFD≌△AFG,得到AD=AG,计算即可.
选择B题,过点E作EM⊥AB,垂足为M,设CE=EM=x,利用勾股定理,求得AB,根据三角形的面积求得CD,继而求得AD,根据DF∥EM,计算即可.
【详解】选择A题,
如图1,过点F作FG⊥AC,垂足为G,
∵∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=BC=1,
∴∠FCG=∠GFC=45°,AB=2,AD=DB=22,
∴CG=FG,
∵AE平分∠BAC,
∴FG=FD,
设FG=FD=CG=x,
∵AF=AF,
∴△AFD≌△AFG,
∴AD=AG,
∵AC=BC=1,
∴AG=1-x,
∴22=1-x,
解得x=1-22,
∴CF=2x=2-1,
故答案为:2-1.
选择B题,过点E作EM⊥AB,垂足为M,
∵AC=4,BC=3,
∴AB=32+42=5,
∴12×3×4=12×5×CD,
解得CD=125,
∴AD=42-(125)2=42-(125)2=165,
∵AE平分∠BAC,
∴EC=EM,
∵AE=AE,
∴△AEC≌△AEM,
∴AC=AM=4,MB=AB-AM=5-4=1,
设CE=EM=y,
则EB=3-y,
在直角三角形EMB中,
(3-y)2=1+y2,
解得y=43,
∵DF∥EM,
∴DFEM=ADAM,
∴DF43=1654,
解得DF=1615,
故答案为:1615.
【点睛】本题考查了直角三角形的性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,平行线分线段成比例定理,角平分线的性质,熟练掌握直角三角形的性质,勾股定理,平行线分线段成比例定理是解题的关键.
【变式10-3】(2023春·上海·九年级校考期中)如图,梯形ABCD中,AD//BC,∠B=90∘,tanC=43,AB=BC,点E在边CD上,把△BCE绕点B逆时针旋转90°,点E的对应点是点F,点C的对应点是点M,如果EF//BC,那么DE:CE的值是 .
【答案】34
【分析】过点D作DG⊥BC于点G,过点E作EH⊥BC于点H,由旋转的性质可得BF=BE,∠EBF=90°,可得∠BEF=45°=∠EBC=∠BEH,设EH=4a,HC=3a,可求BC=7a=AB=DG,由平行线分线段成比例可求DE:CE的值.
【详解】解:如图,过点D作DG⊥BC于点G,过点E作EH⊥BC于点H,
∵旋转,
∴BF=BE,∠EBF=90°
∴∠BEF=45°,
∵EF∥BC
∴∠BEF=∠EBC=45°
∵EH⊥BC
∴∠EBC=∠BEH=45°,
∴BH=EH,
∵tanC=43=EHHC,
∴设EH=4a,HC=3a,
∴BH=4a,
∴BC=BH+HC=7a=AB,
∵AB⊥BC,DG⊥BC,EH⊥BC
∴AB∥DG∥EH,且AD∥BC
∴四边形ABGD是平行四边形
∴AB=DG=7a,
∵EH∥DG
∴ECCD=EHDG=47,
∴DECE=34,
故答案为:34.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,平行线分线段成比例等知识,熟练运用这些性质进行推理是本题的关键.
利用辅助平行线求线段的比
三角形的中位线定理是三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.平行线分线段成比例定理是两条平行线被两条直线所截,截得的线段对应成比例.有些几何题,若题中出现了平行线,我们可以直接利用这两个定理求出两线段的比值,而有些几何题,题中没有平行线这样的条件,那么我们可以通过作辅助平行线,然后再利用这两个定理加以解决.
举例:如图1,AD是△ABC的中线,AE:AD=1:5,BE的延长线交AC于点F.
求AFCF的值.
下面是该题的部分解题过程:
解:如图2,过点D作DH∥BF交AC于点H.
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=DC.
∵DH∥BF,
∴FHCH=BDCD,
∴CH=FH.
∵EF∥DH,
…
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