《2022-2023学年苏科版九年级数学下册《6-7用相似三角形解决问题》解答题优生辅导训练(附答案).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022-2023学年苏科版九年级数学下册《6-7用相似三角形解决问题》解答题优生辅导训练(附答案).pdf(40页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022-2023 学年苏科版九年级数学下册6.7 用相似三角形解决问题 解答题优生辅导训练(附答案)1感知:如图,在四边形 ABCD 中,ABCD,B90,点 P 在 BC 边上,当APD90时,可知ABPPCD(不要求证明)探究:如图,在四边形 ABCD 中,点 P 在 BC 边上,当BCAPD 时,求证:ABPPCD 拓展:如图,在ABC 中,点 P 是边 BC 的中点,点 D、E 分别在边 AB、AC 上若BCDPE45,BC6,BD4,则 DE 的长为 2如图,矩形 OABC 的顶点 O、A、C 都在坐标轴上,点 B 的坐标为(8,3),M 是 BC 边的中点(1)求出点 M 的坐标
2、和COM 的周长;(2)若点 Q 是矩形 OABC 的对称轴 MN 上的一点,使以 O、M、C、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求出符合条件的点 Q 的坐标;(3)若 P 是 OA 边上一个动点,它以每秒 1 个单位长度的速度从 A 点出发,沿 AO 方向向点 O 匀速运动,设运动时间为 t 秒是否存在某一时刻,使以 P、O、M 为顶点的三角形与COM 相似或全等?若存在,求出此时 t 的值;若不存在,请说明理由 3在四边形 ABCD 的边 AB 上任取一点 E(点 E 不与 A,B 重合),分别连接 ED、EC,可以把四边形 ABCD 分成三个三角形如果其中有两个三角形相似,我们就把 E 叫
3、做四边形 ABCD 的边 AB 上的“相似点”;如果这三个三角形都相似,我们就把 E 叫做四边形ABCD 的边 AB 上的“强相似点”解决问题:(1)如图 1,ABDEC70,试判断点 E 是否是四边形 ABCD 的边 AB 上的相似点,并说明理由;(2)四边形 AOBC 在平面直角坐标系中的位置如图 2 所示,若点 A,B,C 的坐标分别为(6,8)、(25,0)、(19,8),则在四边形 AOBC 的边 OB 上是否存在强相似点?若存在,请求出其坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图 3,将矩形 ABCD 沿 CE 折叠,使点 D 落在 AB 边上的点 F 处,若点 F 恰好是四边形 AB
4、CE 的边 AB 上的一个强相似点,则 AB 与 BC 的数量关系为 4课本中有一道作业题:有一块三角形余斜 ABC,它的边 BC120mm,高 AD80mm要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(1)加工成的正方形零件的边长是多少 mm?【探索发现】(2)如果原题中所要加工的零件只是一个矩形,如图,问这个矩形的最大面积是多少?如果 BCa,高 ADh,则矩形 PQMN 面积的最大值为 (用含 a,h 的代数式表示)【实际应用】(3)现有一块四边形的木板余料 ABCD,经测量 AB60cm,BC100cm,CD70cm,且BC60,木匠徐师傅从这块
5、余料中裁出了顶点 M、N 在边 BC 上且面积最大的矩形 PQMN,求该矩形的面积 5如图,小明想用镜子测量一棵松树的高度,但树旁有一条河,不能测量镜子与树之间的距离,于是小明两次利用镜子,第一次他把镜子放在 C 点,人在 F 点正好在镜子中看见树尖 A;第二次把镜子放在 D 点,人在 H 点正好在镜子中看到树尖 A已知小明的眼睛距离地面的距离 EF1.68 米,量得 CD10 米,CF1.2 米,DH3.6 米,利用这些数据你能求出这棵松树的高度吗?试试看(友情提示:ACBECF,ADFGDH)6太原双塔寺又名永祚寺,是国家级文物保护单位,由于双塔(舍利塔、文峰塔)耸立,被人们称为“文笔双塔
6、”,是太原的标志性建筑之一,某校社会实践小组为了测量舍利塔的高度,在地面上的 C 处垂直于地面竖立了高度为 2 米的标杆 CD,这时地面上的点 E,标杆的顶端点 D,舍利塔的塔尖点 B 正好在同一直线上,测得 EC4 米,将标杆 CD 向后平移到点 G 处,这时地面上的点 F,标杆的顶端点 H,舍利塔的塔尖点 B 正好在同一直线上(点 F,点 G,点 E,点 C 与塔底处的点 A 在同一直线上),这时测得 FG6 米,GC53 米 请你根据以上数据,计算舍利塔的高度 AB 7如图,平面直角坐标系中,在四边形 OABC 中,BCOA,OCAB,OA7,AB4,COA60,点 P 是 x 轴上一个
7、动点,点 P 不与点 O、A 重合,连接 CP,点 D 是边AB 上一点,连接 PD(1)求点 B 的坐标;(2)若OCP 是等腰三角形,求此时点 P 的坐标;(3)当点 P 在边 OA 上,CPDOAB,且时,求此时点 P 的坐标 8已知:如图,在平面直角坐标系中,ABC 是直角三角形,ACB90,点 A,C 的坐标分别为 A(3,0),C(1,0),(1)求直线 AB 的解析式;(2)在 x 轴上确定一点 D,连接 DB,使得ADB 与ABC 相似,并求出点 D 的坐标;(3)在(2)的条件下,如 P,Q 分别是 AB 和 AD 上的动点,连接 PQ,设 APDQm,问是否存在这样的 m
8、使得APQ 与ADB 相似?如存在,请直接写出 m 的值;如不存在,请说明理由 9阅读以下文字并解答问题:在“测量物体的高度”活动中,某数学兴趣小组的 4 名同学选择了测量学校里的四棵树的高度在同一时刻的阳光下,他们分别做了以下工作:小芳:测得一根长为 1 米的竹竿的影长为 0.8 米,甲树的影长为 4.08 米(如图 1)小华:发现乙树的影子不全落在地面上,有一部分影子落在教学楼的墙壁上(如图 2),墙壁上的影长为 1.2 米,落在地面上的影长为 2.4 米 小丽:测量的丙树的影子除落在地面上外,还有一部分落在教学楼的第一级台阶上(如图 3),测得此影子长为 0.2 米,一级台阶高为 0.3
9、 米,落在地面上的影长为 4.4 米 小明:测得丁树落在地面上的影长为 2.4 米,落在坡面上影长为 3.2 米(如图 4)身高是1.6m 的小明站在坡面上,影子也都落坡面上,小芳测得他的影长为 2m(1)在横线上直接填写甲树的高度为 米(2)画出测量乙树高度的示意图,并求出乙树的高度(3)请选择丙树的高度为 A6.5 米 B5.75 米 C6.05 米 D7.25 米(4)你能计算出丁树的高度吗?试试看 10已知两条平行线 l1、l2之间的距离为 6,截线 CD 分别交 l1、l2于 C、D 两点,一直角的顶点 P 在线段 CD 上运动(点 P 不与点 C、D 重合),直角的两边分别交 l1
10、、l2与 A、B两点 (1)操作发现 如图 1,过点 P 作直线 l3l1,作 PEl1,点 E 是垂足,过点 B 作 BFl3,点 F 是垂足 此时,小明认为PEAPFB,你同意吗?为什么?(2)猜想论证 将直角APB 从图 1 的位置开始,绕点 P 顺时针旋转,在这一过程中,试观察、猜想:当 AE 满足什么条件时,以点 P、A、B 为顶点的三角形是等腰三角形?在图 2 中画出图形,证明你的猜想(3)延伸探究 在(2)的条件下,当截线 CD 与直线 l1所夹的钝角为 150时,设 CPx,试探究:是否存在实数 x,使PAB 的边 AB 的长为 4?请说明理由 11如图,在菱形 ABCD 中,
11、点 E 是 BC 上一点,F 是 CD 上一点,连接 AE、AF、EF (1)如图 1,若AEBAEF,求证:AF 平分EFD(2)如图 2,若B90,连接 BD 分别交 AF、AE 于 M、N 两点,连接 ME,若 MEAF 于 M,求证:EAF45(3)在(2)的条件下,若 BM:EF4:5,AEF 的面积为 15 时,求 AE 的长度 12如图 1,ABC 与CDE 都是等腰直角三角形,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 的数量关系是 ,位置关系是 (直接写出结论)(2)现将图
12、 1 中的CDE 绕着点 C 顺时针旋转(090),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 BCkAC,CDkCE,如图 3,写出 PM 与 PN 的数量关系,并加以证明 13如图 1 所示,在ABC 中,点 O 是 AC 上一点,过点 O 的直线与 AB,BC 的延长线分别相交于点 M,N【问题引入】(1)若点 O 是 AC 的中点,求的值;温馨提示:过点 A 作 MN 的平行线交 BN 的延长线于点 G【探索研究】(2)若点 O 是 AC 上任意一点(不与 A
13、,C 重合),求证:1;【拓展应用】(3)如图 2 所示,点 P 是ABC 内任意一点,射线 AP,BP,CP 分别交 BC,AC,AB于点 D,E,F,若,求的值 14ABC 中,ABAC,D 为 BC 的中点,以 D 为顶点作MDNB (1)如图(1)当射线 DN 经过点 A 时,DM 交 AC 边于点 E,不添加辅助线,写出图中所有与ADE 相似的三角形(2)如图(2),将MDN 绕点 D 沿逆时针方向旋转,DM,DN 分别交线段 AC,AB 于E,F 点(点 E 与点 A 不重合),不添加辅助线,写出图中所有的相似三角形,并证明你的结论(3)在图(2)中,若 ABAC10,BC12,当
14、 SDEFSABC时,求线段 EF 的长 15(一)结论猜想 如图 1,在等腰 RtABC 中,ACB90,ACBC,点 F 是 AC 边上一点(点 F 不与A、C 重合),以 CF 为一边在ABC 左侧作正方形 CFED,连接 BF、AD,BF 交 AD 于点 O,直接写出 BF 与 AD 的数量关系及所在直线的位置关系:(二)探究验证 如图 2,将(一)中的正方形 CFED 绕点 C 逆时针旋转一定角度,BF 与 AD、AC 交于点O、H,(一)中的结论是否改变?并写出理由;(三)拓展延伸 如图 3,将(二)中的等腰 RtABC 改为 RtABC,ACB90,正方形CFED 改为矩形 CF
15、ED,CF,CD2,BF 与 AD、AC 交于点 O、H,判断 BF 与 AD间的数量关系,并写出理由 16(1)问题:如图 1,在四边形 ABCD 中,点 P 为 AB 上一点,DPCAB90,求证:ADBCAPBP;(2)探究:如图 2,在四边形 ABCD 中,点 P 为 AB 上一点,当DPCAB时,上述结论是否依然成立?说明理由(3)应用:请利用(1)(2)获得的经验解决问题:如图 3,在ABD 中,AB6,ADBD5,点 P 以每秒 1 个单位长度的速度,由点 A出发,沿边 AB 向点 B 运动,且满足CPDA,设点 P 的运动时间为 t(秒),当 DC4BC 时,求 t 的值 17
16、 善于学习的小敏查资料知道:对应角相等、对应边成比例的两个梯形,叫做相似梯形 她想到“平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似”,于是提出如下两个问题,请你帮她解决 问题一:平行于梯形底边的直线截两腰所得的小梯形和原梯形是否相似?从特殊情形入手探究假设在梯形 ABCD 中,ADBC,AB6,BC8,CD4,AD2,MN 是中位线(如图(1)所示),根据相似梯形的定义,请你说明梯形 AMND 与梯形 ABCD 是否相似 一般性结论:平行于梯形底边的直线截两腰所得的梯形与原梯形 (填“一定相似”、“一定不相似”或“相似性无法确定”,不要求证明)问题二:平行于梯形底边的直线
17、截两腰所得的两个小梯形是否相似?从特殊平行线入手探究:梯形的中位线截两腰所得的两个小梯形 (填“一定相似”、“一定不相似”或“相似性无法确定”,不要求证明)从特殊梯形入手探究:在梯形 ABCD 中,ADBC,AB6,BC8,CD4,AD2,你能找到与梯形底边平行的直线 PQ,点 P、Q 在梯形的两腰上(如图(2)所示),使得梯形 APQD 与梯形 PBCQ 相似吗?请根据相似梯形的定义说明理由 一般性结论:对于任意梯形,一定 (填“存在”或“不存在”)平行于梯形底边的直线 PQ,使截得的两个小梯形相似若存在,则 (设 ADa,BCb,用含 a,b 的式子表示,不要求证明)18已知直线 mn,点
18、 C 是直线 m 上一点,点 D 是直线 n 上一点,CD 与直线 m、n 不垂直,点 P 为线段 CD 的中点(1)操作发现:直线 lm,分别交 m、n 于点 A、B,当点 B 与点 D 重合时(如图 1),连接 PA,请直接写出线段 PA 与 PB 的数量关系:(2)猜想证明:在图 1 的情况下,把直线 l 向右平移到如图 2 的位置,试问(1)中的PA 与 PB 的关系式是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由(3)延伸探究:在图 2 的情况下,把直线 l 绕点 A 旋转,使得APB90(如图 3),若两平行线 m、n 之间的距离为 2k,求证:PAPBkAB 19【定义】
19、已知 P 为ABC 所在平面内一点,连接 PA,PB,PC,在PAB,PBC 和PAC 中,若存在一个三角形与ABC 相似(全等除外),那么就称 P 为ABC 的“共相似点”,根据“共相似点”是否落在三角形的内部,边上或外部,可将其分为“内共相似点”,“边共相似点”或“外共相似点”(1)据定义可知,等边三角形 (填“存在”或“不存在”)共相似点【探究 1】用边共相似点探究三角形的形状(2)如图 1,若ABC 的一个边共相似点 P 与其对角顶点 B 的连线,将ABC 分割成的两个三角形恰与原三角形均相似,试判断ABC 的形状,并说明理由【探究 2】用内共相似点探究三角形的内角关系(3)如图 2,
20、在ABC 中,ABC,高线 CD 与角平分线 BE 交于点 P,若 P是ABC 的一个内共相似点,试说明点 E 是ABC 的边共相似点,并直接写出A 的度数【探究 3】探究直角三角形共相似点的个数(4)如图 3,在 RtABC 中,C90,A30,BC,若PBC 与ABC相似,则满足条件的 P 点共有 个,顺次连接所有满足条件的 P 点而围成的多边形的周长为 20若平面直角坐标系中的点作如下平移:沿 x 轴方向平移的数量为 a(向右为正,向左为负,平移|a|个单位),沿 y 轴方向平移的数量为 b(向上为正,向下为负,平移|b|个单位),则把有序数对a,b叫做这一平移的“平移量”规定“平移量”
21、a,b与“平移量”c,d的加法运算法则为a,b+c,da+c,b+d(1)若动点 P 从坐标点 M(1,1)出发,按照“平移量”2,0平移到 N,再按照“平移量”1,2平移到 G,形成MNG,则点 N 的坐标为 ,点 G 的坐标为 (2)若动点 P 从坐标原点出发,先按照“平移量”m 平移到 B,再按照“平移量”n 平移到 C;最后按照“平移量”q 平移回到点 O 当OBCMNG(在(1)中的三角形)且相似比为 2:1 时,请你直接写出“平移量”m ,n ,q (3)在(1)、(2)的前提下,请你在平面直角坐标系中画出OBC 与MNG 21已知:将一副三角板(RtABC 和 RtDEF)如图摆
22、放,点 E,A,D,B 在一条直线上,且 D 是 AB 的中点将 RtDEF 绕点 D 顺时针方向旋转角(090),在旋转过程中,直线 DE,AC 相交于点 M,直线 DF,BC 相交于点 N,分别过点 M,N作直线 AB 的垂线,垂足为 G,H(1)当 30时(如图),求证:AGDH;(2)当 60时(如图),(1)中的结论是否成立?请写出你的结论,并说明理由;(3)当 090(如图)时,求证:AGHBGDDH 参考答案 1解:感知:APD90,APB+DPC90,B90,APB+BAP90,BAPDPC,ABCD,B90,CB90,ABPPCD 探究:APCBAP+B,APCAPD+CPD
23、,BAP+BAPD+CPD BAPD,BAPCPD BC,ABPPCD,拓展:同探究的方法得出,BDPCPE,点 P 是边 BC 的中点,BPCP3,BD4,CE,BC45,A180BC90,即 ACAB 且 ACAB6,AEACCE6,ADABBD642,在 RtADE 中,DE 故答案是:2解:(1)四边形 OABC 是矩形,CBOACBOA,B 点坐标为(8,3),M 为 BC 中点,M 点坐标为(4,3),0CAB3,CMBC4,在 RrOMC 中,C90,OM5,OMC 的周长OM+CM+CO 3+4+512,点 M 的坐标为(4,3),OMC 的周长为 12(2)如图,分情况讨论:
24、当四边形是以OC,OM为边的平行四边形COMQ,则 MQOC,MQOC3,此时 Q 点坐标为(4,6),当四边形是以OC,CM为边的平行四边形COMQ,则 Q 点与对称轴 MN 与 x 轴的交点,此时 Q 点坐标为(4,0);当四边形是以 OM,CM 为边的平行四边形 CMOQ,这时 Q 点不在对称轴 MN 上,不符合条件;综上所述,符合条件的点 Q 的坐标为(4,6),(4,0)(3)存在如图,由题意知MOP 不可能等于 90,分两种情况:当PMO90时,OMPMCO,OP,APOAOP,当MPO90时,OMPMOC,OPMC4,APOAOP844,综上所述,当 t 为 4s 或s 时,OM
25、P 与MOC 相似 3解:(1)点 E 是四边形 ABCD 的边 AB 上的相似点 理由:A70,ADE+DEA110 DEC70,BEC+DEA110 ADEBEC AB,ADEBEC 点 E 是四边形 ABCD 的 AB 边上的相似点(2)点 A,B,C 的坐标分别为(6,8)、(25,0)、(19,8),OABC10,OB25,AOBCBO,设在 OB 上存在强相似点 E,当时,点 E 为强相似点,可得:E1(5,0),E2(20,0)(3)点 E 是四边形 ABCM 的边 AB 上的一个强相似点,AEMBCEECM,BCEECMAEM 由折叠可知:ECMDCM,ECMDCM,CECD,
26、BCEBCD30,BECEAB 在 RtBCE 中,tanBCEtan30,故答案为:4解:(1)如图 1,设正方形的边长为 xmm,则 PNPQEDx,AEADED80 x,PNBC,APNABC,即,解得 x48 加工成的正方形零件的边长是 48mm;(2)设 PNx,矩形 PQMN 的面积为 S,由条件可得APNABC,即,解得:PQhx 则 SPNPQx(hx)x2+hx,故 S 的最大值为;故答案为:;(3)如图 2,延长 BA、CD 交于点 E,过点 E 作 EHBC 于点 H,BC,EBEC,BC100cm,且 EHBC,BHCHBC50cm,tanB,EHBH5050cm,由(
27、2)知,矩形 PQMN 的最大面积为BCEH1250cm2,答:该矩形的面积为 1250cm2 5解:根据反射定律可以推出ACBECF,ADBGDH,ABBC,EFBC,GHBC,BACFEC、ADBGDH,设 ABx,BCy,解得:答;这棵松树的高约为 7 米 6解:EDCEBA,FHGFBA,DCHG,CA106(米),AB55(米),答:舍利塔的高度 AB 为 55 米 7(1)如图 1,过 B 作 BFOA,COA60,OCAB,BAO60,AB4,AFAB2,BFAF2,AO7,OF5,(2)当 OCOP4 时,P(4,0),(4,0)当 OCCP4 时,COP60,OCP 是等边三
28、角形,P(4,0),当 CPOP 时,OCPCOP60,COP 是等边三角形,P(4,0),即:满足条件的点 P 的坐标为(4,0),(4,0);(3)CPDOAB60,COACPDOAB,AOC+OCPAPD+DPC,OCPAPD,OPCADP,OPAPADOC,OP(7OP)6,OP27OP+60,OP11,OP26,P(1,0)P(6,0)8解:(1)A(3,0),C(1,0),AC4,BC43,B(1,3),设直线 AB 的解析式为 ykx+b,直线 AB 的解析式为 yx+(2)若ADB 与ABC 相似,当点 D 与 C 重合时,ADBABC,此时 D(1,0),过点 B 作 BDA
29、B 交 x 轴于 D,ABDACB90,如图 1,此时,即 AB2ACAD ACB90,AC4,BC3,AB5,254AD,AD,ODADAO3,点 D 的坐标为(,0)即:符合条件的 D(,0)和(1,0)(3)APDQm,AQADQDm、若APQABD,如图 2,则有,APADABAQ,m5(m),解得 m、若APQADB,如图 3,则有,APABADAQ,5m(m),解得:m,当点 D 与 C 重合时,可得 m或 m 综上所述:符合要求的 m 的值为或或或 9解:(1)一根长为 1 米的竹竿的影长为 0.8 米,甲树的影长为 4.08 米,甲树的高度为:4.080.85.1(m)故答案为
30、:5.1;(2)如图 1:设 AB 为乙树的高度,BC2.4,四边形 AECD 是平行四边形,AECD1.2 由题意得:,解得:BE3,故乙树的高度 ABAE+BE4.2 米;(3)如图 2,设 AB 为丙树的高度,EF0.2,由题意得:,DE0.25(m),则 CD0.25+0.30.55(m),四边形 AGCD 是平行四边形,AGCD0.55(m),又由题意得,所以 BG5.5(m),所以 ABAG+BG0.55+5.56.05(m),故选:C(4)如图 3:设 AB 为丁树的高度,BC2.4m,CD3.2m,四边形 AECF 是平行四边形,AECF,由题意得:,解得:BE3(m),解得
31、CF2.56(m),故 AECF2.56 米,故丁树的高度 ABAE+BEBE+CF5.56(米)10解:(1)如图(1),由题意,得:EPA+APF90,FPB+APF90,EPAFPB,又PEAPFB90,PEAPFB;(2)证明:如图 2,APB90,要使PAB 为等腰三角形,只能是 PAPB,当 AEBF 时,PAPB,EPAFPB,PEAPFB90,AEBF,PEAPFB,PAPB;(3)如图 2,在 RtPEC 中,CPx,PCE30,PEx,由题意,PE+BF6,BFAE,AE6x,当 AB4 时,由题意得 PA2,RtPEA 中,PE2+AE2PA2,即(x)2+(6x)28,
32、整理得:x212x+560,0,没有实数根,不存在满足条件的实数 x 11(1)证明:如图 1 中,作 AMBC 于 M,ANEF 于 N,AHCD 于 H 四边形 ABCD 是菱形,ABCBCDAD,S菱形ABCDBCAMCDAH,AMAH,AEBAEF,AMEB,ANEF AMAN,ANAH,ANFEAHFD,FA 平分EFD (2)证明:如图 2 中,取 AE 的中点 O,连接 OB、OM 四边形 ABCD 是菱形,ABC90,四边形 ABCD 是正方形,DBC45,ABEAME90,OAOEOBOM,A、B、E、M 四点共圆,MAEEBM45(3)解:如图 3 中,如图将ADM 顺时针
33、旋转 90得到ABK BAD90,MAN45,DAM+BAN45,DAMBAK,BAN+BAK45,NAKMAN45,ANAN,AKAM,ANKANM,MNKN,ABKADM45ABD,KBN90,KN2BN2+BK2,DMBK,MN2BN2+DM2,MANNBE,ANMBNE,AMNBENAEF,AMNEAF,AMNAEF,EFMN,BM:EF4:5,BM:MN4:5,BM:NM8:5,设 BM8k,NM5k,则 BN3k,DM4k,DFAB,2,设 MFy,则 AMME2y,AFEM15,3b2b15,b25,b0,b,AMEM2,AEAM2 12解:(1)PMPN,PMPN,理由如下:A
34、CB 和ECD 是等腰直角三角形,ACBC,ECCD,ACBECD90 在ACE 和BCD 中,ACEBCD(SAS),AEBD,EACCBD,点 M、N 分别是斜边 AB、DE 的中点,点 P 为 AD 的中点,PMBD,PNAE,PMPM,PMBD,PNAE,AEBD,NPDEAC,MPABDC,EAC+BDC90,MPA+NPC90,MPN90,即 PMPN 故答案是:PMPN,PMPN(2)ACB 和ECD 是等腰直角三角形,ACBC,ECCD,ACBECD90 ACB+BCEECD+BCE ACEBCD ACEBCD AEBD,CAECBD 又AOCBOE,CAECBD,BHOACO
35、90 点 P、M、N 分别为 AD、AB、DE 的中点,PMBD,PMBD;PNAE,PNAE PMPN MGE+BHA180 MGE90 MPN90 PMPN (3)PMkPN ACB 和ECD 是直角三角形,ACBECD90 ACB+BCEECD+BCE ACEBCD BCkAC,CDkCE,k BCDACE BDkAE 点 P、M、N 分别为 AD、AB、DE 的中点,PMBD,PNAE PMkPN 13解:(1)方法一:过点 A 作 MN 的平行线交 BN 的延长线于点 G,设 NGx,则 BN3x,O 是 AC 中点,且 AGMN,ON 是ACG 中位线,CNNGx,;方法二:过点
36、A 作 AGMN 交 BN 延长线于点 G,GBNM,又BB,ABGMBN,11,即,同理,在ACG 和OCN 中,O 为 AC 中点,AOCO,NGCN,;(2)由(1)知,、,1;(3)在ABD 中,点 P 是 AD 上的一点,过点 P 的直线与 AC、BD 的延长线相交于点 C,由(2)得1,在ACD 中,点 P 是 AD 上一点,过点 P 的直线与 AC、CD 的延长线分别相交于点 E、B,由(2)得1,14解:(1)图(1)中与ADE 相似的有ABD,ACD,DCE 理由如下:ABAC,D 为 BC 的中点,ADBC,BC,BADCAD,又MDNB,ADEABD,同理可得:ADEAC
37、D,MDNCB,B+BAD90,ADE+EDC90,BMDN,BADEDC,BC,ABDDCE,ADEDCE,(2)BDFCEDDEF,证明:B+BDF+BFD180 EDF+BDF+CDE180,又EDFB,BFDCDE,由 ABAC,得BC,BDFCED,BDCD,又CEDF,BDFCEDDEF (3)连接 AD,过 D 点作 DGEF,DHBF,垂足分别为 G,H ABAC,D 是 BC 的中点,ADBC,BDBC6 在 RtABD 中,AD2AB2BD2,AD8,SABCBCAD12848 SDEFSABC4812 又ADBDABDH,DH4.8,BDFDEF,DFBEFD DGEF,
38、DHBF,DHDG4.8 SDEFEFDG12,EF5 15解:(一)四边形 CDEF 是正方形,CDCF,ACDACB90,在ACD 与BCF 中,ACDBCF,BFAD,DACCBF,CBF+CFBDAC+AFO90,ADBF;故答案为:BFAD,ADBF;(二)结论不变,理由:四边形 CFED 是正方形,CFCD,DCF90,ACB90,ACB+ACFDCF+FCA,即BCFACD,在ACD 与BCG 中,ACDBCF,BFAD,DACFBC,FBC+BHC90,BHCAHO,DAC+AHO90,AOH90,BFAD;(三)ADBF,理由:四边形 CDEF 是矩形,DCF90,ACB90
39、,ACDBCF,CF,CD2,ACDBCF,16解:(1)如图 1,DPCAB90,ADP+APD90,BPC+APD90,ADPBPC,ADPBPC,ADBCAPBP;(2)结论 ADBCAPBP 仍然成立 理由:如图 2,BPDDPC+BPC,BPDA+ADP,DPC+BPCA+ADP DPCAB,BPCADP,ADPBPC,ADBCAPBP;(3)如图 3,DC4BC,又ADBD5,DC4,BC1,由(1)、(2)的经验可知 ADBCAPBP,51t(6t),解得:t11,t25,t 的值为 1 秒或 5 秒 17解:问题一:两个梯形的腰相等,即腰的比是 1:2,而上底的比是 1:1,因
40、而这两个梯形一定不相似;不相似,故答案为:一定不相似;问题二:不相似;故答案为:一定不相似;梯形 APQD 与梯形 PBCQ 相似,即解得:PQ4 又AP+PB6,AP2,PB4,CD4,又两梯形中对应角相等,梯形 APQD 相似于梯形 PBCQ;(3)如果梯形 APQD梯形 PBCQ,则,ADa,BCb,PQ,故答案为:不存在;18解:(1)如图 1 中,lm,BAC90 又点 P 为线段 CD 的中点,PACDPB 故答案为 PAPB(2)这时 PA 与 PB 的关系式仍然成立,证明如下:如图 2,延长 AP 交直线 n 于点 E mn,ACPPDE,CAPPED,又PCPD,PACPED
41、(AAS)PAPE,即点 P 是 AE 的中点,又ABE90,PAPB(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)解法二:如图 21,把直线 l 向左平移到经过点 P 的位置,易得 AFBE mn,PCPD,PFPE AFPBE90,PAFPBE(SAS),PAPB 解法三:如图 22,把直线 l 向右平移到经过点 C 的位置,易得 ACBE CED90,PCPD,PCPE(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半),PCEPEC,90PCE90PEC,即ACPBEP,PACPBE(SAS),PAPB(3)解法一:如图 3,延长 AP 交直线 n 于点 E,作 AF直线 n 于点 F 由(2)得 PA
42、PE,又APB90,BP 是线段 AE 的垂直平分,ABBE,AFEBPE90,AEFBEP,AEFBEP,AEBPAFBE,AF2k,AE2PA,BEAB,2PAPB2kAB,PAPBAB 解法二:如图 31 中,延长 AP 交直线 n 于点 E,作 PHm 于点 H,交直线 n 于点 F PHA90 mn,PCPD,HFk,PHPFk,由(2)得 PAPE APB90,即 BPAE BP 是线段 AE 的垂直平分,ABBE,AEBBAP mn,AEBHAP,BAPHAP,PHAAPB90,AHPAPB,PAPBPHAB,即 PAPBkAB 解法三:如图 32 中,延长 AP 交直线 n 于
43、点 E,作 PHm 于点 H,交直线 n 于点 F PHA90 mn,PCPD,HF2k,PAPE,PHPFk,由(2)得 PAPE APB90,即 BPAE BP 是线段 AE 的垂直平分,ABBE,PAPE,SPABSPEB,即PAPBBEPF,PAPBkAB 19解:(1)根据“共相似点”的定义得:等边三角形不存在共相似点 故答案为:不存在;(2)ABC 是直角三角形,理由如下:根据题意得:ABPACB,ABPC,同理得:CBPA,ABCA+C180ABC,解得:ABC90,ABC 是直角三角形;(3)根据题意得:PBCCAB,PBCA,PCBABC,BE 平分ABC,ABEPBC,AA
44、BEPBC,PCBABC2A2PBC,BCEACB,PBCA,BECABC,点 E 是ABC 的边共相似点;CD 是ABC 的高,CDB90,PCB+ABC90,2A+2A90,解得:A22.5;(4)作 CPAB 于 P,则 P 为ABC 的“共相似点”;过 B 作 BC 的垂线与 CP 的延长线的交点是ABC 的“共相似点”;作ABC 的平分线与 AC 的交点 P1是ABC 的“共相似点”;过 C 作 BP1的垂线,垂足是ABC 的“共相似点”;同理:以上四个ABC 的“共相似点”关于直线 BC 的对称点是ABC 的“共相似点”;ABC 的“共相似点”共有 8 个,如图所示:根据等边三角形
45、的性质和直角三角形的性质得:顺次连接所有满足条件的 P 点而围成的多边形的周长为 22+4+26+;故答案为:8;6+20解:(1)动点 P 从坐标点 M(1,1)出发,按照“平移量”2,0平移到 N,再按照“平移量”1,2平移到 G,形成MNG,则点 N 的坐标为(3,1),点 G 的坐标为(4,3),故答案为(3,1),(4,3)(2)OBCMNG(在(1)中的三角形)且相似比为 2:1 时,当OB1C1MNG 时,m4,0,n2,4,q6,4,当OB1C2MNG 时,m4,0,n2,4,q6,4,当OB2C3MNG 时,m4,0,n2,4,q6,4,当OB2C4MNG 时,m4,0,n2
46、,4,q6,4,故答案为4,0或4,0或4,0或4,0;2,4或2,4或2,4或2,4;6,4或6,4或6,4或6,4(3)如图所示OB1C1,OB1C2,OB2C3,OB2C4都满足条件 21(1)证明:AMDA30,MAMD,又MGAD,AGAD,FDB90903060,B60,CDB 是等边三角形,又CHBD,DHBD,D 为 AD 的中点,ADBD,AGDH;(2)解:AGDH,理由为:在AMD 和DNB 中,AMDDNB(ASA),AMDN,又ANDH90906030,AGMDHN90,AGMDHN(AAS),AGDH;(3)证明:在 RtAGM 中,A30,AMG903060B,又AGMNHB90,AGMNHB,MGNHAGHB,GMD+GDM90,HDN+GDM90,GMDHDN,又MGDDHN90,MGDDHN,MGNHGDDH,AGHBDHGH