人教版初中数学图形的相似全集汇编
一、选择题
1.如图,每个小正方形的边长均为1,则下列图形中的三角形(阴影部分)与111A B C ?相似的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【解析】
【分析】 根据相似三角形的判定方法一一判断即可.
【详解】
解:因为111A B C ?中有一个角是135°,选项中,有135°角的三角形只有B ,且满足两边成比例夹角相等,
故选:B .
【点睛】
本题考查相似三角形的性质,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
2.如图,AB 为O e 的直径,C 为O e 上一点,弦AD 平分BAC ∠,交弦BC 于点E ,4CD =,2DE =,则AE 的长为( )
A .2
B .4
C .6
D .8
【答案】C
【解析】
【分析】 根据角平分线的定义得到∠CAD=∠BAD ,根据圆周角定理得到∠DCB=∠BAD ,证明△DCE ∽△DAC ,根据相似三角形的性质求出AD ,结合图形计算,得到答案.
【详解】
解:∵AD 平分∠BAC ,
∴∠CAD=∠BAD ,
由圆周角定理得,∠DCB=∠BAD ,
∴∠CAD=∠DCB ,又∠D=∠D ,
∴△DCE ∽△DAC , ∴DE DC DC DA =,即244AD
=, 解得,AD=8, ∴AE=AD -DE=8-2=6,
故选:C .
【点睛】 本题考查的是相似三角形的判定和性质、圆周角定理,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
3.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =60°,AC =2,D 是AB 边上一个动点(不与点A 、B 重合),E 是BC 边上一点,且∠CDE =30°.设AD =x ,BE =y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意可得出4,23,AB BC ==4,23,BD x CE y =-=然后判断△CDE ∽△CBD ,继而利用相似三角形的性质可得出y 与x 的关系式,结合选项即可得出答案.
【详解】
解:∵∠A =60°,AC =2, ∴4,23,AB BC ==4,23,BD x CE y =-=-
在△ACD 中,利用余弦定理可得CD 2=AC 2+AD 2﹣2AC ?AD cos ∠A =4+x 2﹣2x ,
故可得242CD x x =-+,
又∵∠CDE =∠CBD =30°,∠ECD =∠DCB (同一个角),
∴△CDE ∽△CBD ,即可得,CE CD CD CB
= 即2
22342,2342y
x x x x --+=-+ 故可得: 23343.633
y x x =-
++ 即呈二次函数关系,且开口朝下. 故选C .
【点睛】
考查解直角三角形,相似三角形的判定与性质,掌握相似三角形的判定定理与性质定理是解题的关键.
4.如图,在ABC ?中,点D E F 、、分别在边AB AC BC 、、上,
// ,//DE BC DF AC ,则下列结论一定正确的是( )
A .
DE CE BF AE = B .AE CE CF BF = C .AD AB CF AC
= D .DF AD AC AB = 【答案】B
【解析】
【分析】
根据平行线分线段成比例定理,可得B 正确.
【详解】
解://DE BC Q ,//DF AC , ∴AE AD CE BD =,BF BD CF AD
=,
∴AE
CF CE BF
=, 故B 选项正确,选项A 、C 、D 错误,
故选:B .
【点睛】
本题主要考查平行线分线段成比例,找准对应边是解题的关键.
5.如图,正方形ABCD 中,点E 在边BC 上,BE EC =,将DCE ?沿DE 对折至DFE ?,延长EF 交边AB 于点G ,连接DG ,BF .给出以下结论:
①DAG DFG ???;②2BG AG =;③EBF DEG ??:;④23
BFC BEF S S ??=
.其中所有正确结论的个数是( )
A .1
B .2
C .3
D .4
【答案】B
【解析】
【分析】 根据正方形的性质和折叠的性质可得AD =DF ,∠A =∠GFD =90°,于是根据“HL”判定Rt △ADG ≌Rt △FDG ,可判断①的正误;设正方形ABCD 的边长为a ,AG =FG =x ,BG =a?x ,根据勾股定理得到x =13
a ,得到BG =2AG ,故②正确;根据已知条件得到△BEF 是等腰三角形,易知△GED 不是等腰三角形,于是得到△EBF 与△DEG 不相似,故③错误;连接CF ,根据三角形的面积公式得到S △BFC =2S △BEF .故④错误.
【详解】
解:如图,由折叠和正方形性质可知,DF =DC =DA ,∠DFE =∠C =90°,
∴∠DFG =∠A =90°,
在Rt △ADG 和Rt △FDG 中,
AD DF DG DG ???
==, ∴Rt △ADG ≌Rt △FDG (HL ),故①正确;
设正方形ABCD 的边长为a ,AG =FG =x ,BG =a?x ,
∵BE =EC ,
∴EF=CE=BE=1 2 a
∴GE=1
2
a+x
由勾股定理得:EG2=BE2+BG2,
即:(1
2
a+x)2=(
1
2
a)2+(a-x)2解得:x=
1
3
∴BG=2AG,
故②正确;
∵BE=EF,
∴△BEF是等腰三角形,易知△GED不是等腰三角形,∴△EBF与△DEG不相似,
故③错误;
连接CF,
∵BE=CE,
∴BE=1
2 BC,
∴S△BFC=2S△BEF.
故④错误,
综上可知正确的结论的是2个.
故选:B.
【点睛】
本题考查了相似三角形的判定和性质、图形的折叠变换的性质和正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,三角形的面积计算,有一定的难度.
6.如图,□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
【答案】B
【解析】
【分析】 ①正确.只要证明EC=EA=BC ,推出∠ACB=90°,再利用三角形中位线定理即可判断. ②错误.想办法证明BF=2OF ,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.
【详解】
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 ,
∴∠ACB=90°,
∵OA=OC ,EA=EB ,
∴OE ∥BC ,
∴∠AOE=∠ACB=90°,
∴EO ⊥AC ,故①正确,
∵OE ∥BC ,
∴△OEF ∽△BCF ,
∴12OE OF BC FB == , ∴OF=13
OB , ∴S △AOD =S △BOC =3S △OCF ,故②错误, 设BC=BE=EC=a ,则AB=2a ,3,223(
72)a a +,
∴BD=7a,
∴AC:BD=3a:7a=21:7,故③正确,
∵OF=1
3
OB=
7
6
a,
∴BF=
7
3
a,
∴BF2=7
9
a2,OF?DF=
7
6
a?
777
269
a a
??
+=
?
?
??
a2,
∴BF2=OF?DF,故④正确,
故选:B.
【点睛】
此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,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.
7.如图,在△ABC中,DE∥BC,EF∥AB,则下列结论正确的是()
A.AD DE
DB BC
=B.
BF EF
BC AB
=C.
AE
EC FC
DE
=D.
EF BF
AB BC
=
【答案】C
【解析】
【分析】
根据相似三角形的判定与性质逐项分析即可.由△ADE∽△ABC,可判断A的正误;由△CEF ∽△CAB,可判定B错误;由△ADE~△EFC,可判定C正确;由△CEF∽△CAB,可判定D错误.
【详解】
解:如图所示:
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,
∴△ADE∽△ABC,
∴DE AD AD BC AB DB
=≠,
∴答案A 错舍去;
∵EF ∥AB ,
∴△CEF ∽△CAB ,
CF EF BC A B B BF C
=≠ ∴答案B 舍去
∵∠ADE =∠B ,∠CFE =∠B ,
∴∠ADE =∠CFE ,
又∵∠AED =∠C ,
∴△ADE ~△EFC , ∴
AE DE EC FC
=,C 正确; 又∵EF ∥AB , ∴∠CEF =∠A ,∠CFE =∠B ,
∴△CEF ∽△CAB , ∴
EF CE FC BF AB AC BC BC
==≠, ∴答案D 错舍去;
故选C .
【点睛】 本题主要考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握两平行于三角形一边的直线和其他两边或两边延长线相交,所构成的三角形与原三角形相似是解题的关键.
8.在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AD 是△ABC 的中线,∠ADC =45°,把△ADC 沿AD 对折,使点C 落在C ′的位置,C ′D 交AB 于点Q ,则BQ AQ
的值为( )
A
B C D 【答案】A
【解析】
【分析】 根据折叠得到对应线段相等,对应角相等,根据直角三角形的斜边中线等于斜边一半,可得出AD =DC =BD ,AC =AC′,∠ADC =∠ADC ′=45°,CD =C′D ,进而求出∠C 、∠B 的度
数,求出其他角的度数,可得AQ =AC ,将BQ AQ 转化为BQ AC
,再由相似三角形和等腰直角三角形的边角关系得出答案.
【详解】
解:如图,过点A 作AE ⊥BC ,垂足为E ,
∵∠ADC =45°,
∴△ADE是等腰直角三角形,即AE=DE=
2
2
AD,
在Rt△ABC中,
∵∠BAC=90°,AD是△ABC的中线,
∴AD=CD=BD,
由折叠得:AC=AC′,∠ADC=∠ADC′=45°,CD=C′D,
∴∠CDC′=45°+45°=90°,
∴∠DAC=∠DCA=(180°﹣45°)÷2=67.5°=∠C′AD,
∴∠B=90°﹣∠C=∠CAE=22.5°,∠BQD=90°﹣∠B=∠C′QA=67.5°,∴AC′=AQ=AC,
由△AEC∽△BDQ得:BQ
AC
=
BD
AE
,
∴BQ
AQ
=
BQ
AC
=
AD
AE
=
2AE
AE
=2.
故选:A.
【点睛】
考查直角三角形的性质,折叠轴对称的性质,以及等腰三角形与相似三角形的性质和判定等知识,合理的转化是解决问题的关键.
9.如图,在四边形ABCD中,BD平分∠ABC,∠BAD=∠BDC=90°,E为BC的中点,AE与BD相交于点F,若BC=4,∠CBD=30°,则DF的长为()
A 2
3
5
B
2
3
3
C
3
3
4
D
4
3
5
【答案】D
【解析】
【分析】
先利用含30度角的直角三角形的性质求出BD,再利用直角三角形的性质求出DE=BE=2,即:∠BDE=∠ABD,进而判断出DE∥AB,再求出AB=3,即可得出结论.
【详解】
如图,
在Rt△BDC中,BC=4,∠DBC=30°,∴3
连接DE,
∵∠BDC=90°,点D是BC中点,
∴DE=BE=CE=1
2
BC=2,
∵∠DCB=30°,
∴∠BDE=∠DBC=30°,∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∴∠ABD=∠BDE,
∴DE∥AB,
∴△DEF∽△BAF,
∴DF DE BF AB
=,
在Rt△ABD中,∠ABD=30°,3,∴AB=3,
∴
2
3 DF
BF
=,
∴
2
5 DF
BD
=,
∴DF=2243
3
555 BD=?=
故选D.
【点睛】
此题主要考查了含30度角的直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,角平分线的定义,判断出DE∥是解本题的关键.
10.如图,直角三角形的直角顶点在坐标原点,∠OAB=30°,若点A在反比例函数y=6
x
(x
>0)的图象上,则经过点B的反比例函数解析式为()
A.y=﹣6
x
B.y=﹣
4
x
C.y=﹣
2
x
D.y=
2
x
【答案】C 【解析】【分析】
直接利用相似三角形的判定与性质得出
1
3
BCO
AOD
S
S
=
V
V
,进而得出S△AOD=3,即可得出答案.
【详解】
过点B作BC⊥x轴于点C,过点A作AD⊥x轴于点D,∵∠BOA=90°,
∴∠BOC+∠AOD=90°,
∵∠AOD+∠OAD=90°,
∴∠BOC=∠OAD,
又∵∠BCO=∠ADO=90°,
∴△BCO∽△ODA,
∵BO
AO
=tan30°
3
∴
1
3
BCO
AOD
S
S
=
V
V
,
∵1
2
×AD×DO=
1
2
xy=3,
∴S△BCO=1
2
×BC×CO=
1
3
S△AOD=1,
∵经过点B的反比例函数图象在第二象限,
故反比例函数解析式为:y=﹣2
x
.
故选C.
【点睛】
此题主要考查了相似三角形的判定与性质,反比例函数数的几何意义,正确得出S △AOD =2是解题关键.
11.平面直角坐标系xOy 中,点P (a ,b )经过某种变换后得到的对应点为P ′(12a +1,12
b ﹣1).已知A ,B ,C 是不共线的三个点,它们经过这种变换后,得到的对应点分别为A ′,B ′,C ′.若△ABC 的面积为S 1,△A ′B ′C ′的面积为S 2,则用等式表示S 1与S 2的关系为( )
A .S 112=S 2
B .S 114=S 2
C .S 1=2S 2
D .S 1=4S 2
【答案】D
【解析】
【分析】
先根据点P 及其对应点判断出变换的类型,再依据其性质可得答案.
【详解】
由点P (a ,b )经过变换后得到的对应点为P ′(
12a +1,12
b ﹣1)知, 此变换是以点(2,﹣2)为中心、2:1的位似变换,
则△ABC 的面积与△A ′B ′C ′的面积比为4:1,
∴S 1=4S 2,
故选:D .
【点睛】 本题主要考查几何变换类型,解题的关键是根据对应点的坐标判断出其几何变换类型.
12.如图,已知ABC ?和ABD ?都O e 是的内接三角形,AC 和BD 相交于点E ,则与ADE ?的相似的三角形是( )
A .BCE ?
B .AB
C ? C .AB
D ? D .AB
E ?
【答案】A
【解析】
【分析】 根据同弧和等弧所对的圆周角相等, 则AB 弧所对的圆周角BCE BDA ∠=∠,CEB ∠和DEA ∠是对顶角,所以ADE BCE ??∽.
【详解】
解:BCE BDA ∠=∠Q ,CEB DEA ∠=∠
ADE BCE ∴??∽,
故选:A .
【点睛】
考查相似三角形的判定定理: 两角对应相等的两个三角形相似,关键就是牢记同弧所对的圆周角相等.
13.如图,以正方形ABCD 的AB 边为直径作半圆O ,过点C 作直线切半圆于点E ,交AD 边于点F ,则FE EC
=( )
A .12
B .13
C .14
D .38
【答案】C
【解析】
【分析】
连接OE 、OF 、OC ,利用切线长定理和切线的性质求出∠OCF =∠FOE ,证明△EOF ∽△ECO ,利用相似三角形的性质即可解答.
【详解】
解:连接OE 、OF 、OC .
∵AD 、CF 、CB 都与⊙O 相切,
∴CE =CB ;OE ⊥CF ; FO 平分∠AFC ,CO 平分∠BCF .
∵AF ∥BC ,
∴∠AFC+∠BCF =180°,
∴∠OFC+∠OCF =90°,
∵∠OFC+∠FOE =90°,
∴∠OCF =∠FOE ,
∴△EOF ∽△ECO , ∴=OE EF EC OE ,即OE 2=EF?EC . 设正方形边长为a ,则OE =12a ,CE =a . ∴EF =
14a . ∴EF EC =14
. 故选:C .
【点睛】
本题考查切线的性质、切线长定理、相似三角形的判定与性质,其中通过作辅助线构造相似三角形是解答本题的关键..
14.如图,在ABC V 中,//,,30DE BC AF BC ADE ⊥∠=?,2,33,DE BC BF ==则DF 的长为()
A .4
B .23
C .33
D .3
【答案】D
【解析】
【分析】
先利用相似三角形的相似比证明点D 是AB 的中点,再解直角三角形求得AB ,最后利用直
角三角形斜边中线性质求出DF .
【详解】
解:∵//DE BC ,
∴ADE ~ABC V V ,
∵2DE BC =,
∴点D 是AB 的中点,
∵,30AF BC ADE ⊥∠=?,33BF =,
∴∠B =30°,
∴AB 6cos30BF =
=?
, ∴DF=3,
故选:D .
【点睛】 此题主要考查相似三角形的判定与性质、解直角三角形和直角三角形斜边中线性质,熟练掌握性质的运用是解题关键.
15.(2016山西省)宽与长的比是51-(约0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形蕴藏着丰富的美学价值,给我们以协调和匀称的美感.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD ,分别取AD 、BC 的中点E 、F ,连接EF :以点F 为圆心,以FD 为半径画弧,交BC 的延长线于点G ;作GH ⊥AD ,交AD 的延长线于点H ,则图中下列矩形是黄金矩形的是( )
A .矩形ABFE
B .矩形EFCD
C .矩形EFGH
D .矩形DCGH
【答案】D
【解析】
【分析】 先根据正方形的性质以及勾股定理,求得DF 的长,再根据DF=GF 求得CG 的长,最后根据CG 与CD 的比值为黄金比,判断矩形DCGH 为黄金矩形.
【详解】
解:设正方形的边长为2,则CD=2,CF=1
在直角三角形DCF 中,22125DF +=5FG ∴=
51CG ∴=
512CG
CD -∴= ∴矩形DCGH 为黄金矩形
故选:D .
【点睛】
本题主要考查了黄金分割,解决问题的关键是掌握黄金矩形的概念.解题时注意,宽与长的比是51-的矩形叫做黄金矩形,图中的矩形ABGH 也为黄金矩形.
16.如图,Rt ABO ?中,90AOB ∠=?,3AO BO =,点B 在反比例函数2y x =的图象上,OA 交反比例函数()0k y k x
=≠的图象于点C ,且2OC CA =,则k 的值为( )
A .2-
B .4-
C .6-
D .8-
【答案】D
【解析】
【分析】 过点A 作AD ⊥x 轴,过点C 作CE ⊥x 轴,过点B 作BF ⊥x 轴,利用AA 定理和平行证得△COE ∽△OBF ∽△AOD ,然后根据相似三角形的性质求得21()9BOF OAD S OB S OA ==V V ,24()9COE AOD S OC S OA ==V V ,根据反比例函数比例系数的几何意义求得212
BOF S ==V ,从而求得4COE S =V ,从而求得k 的值.
【详解】
解:过点A 作AD ⊥x 轴,过点C 作CE ⊥x 轴,过点B 作BF ⊥x 轴
∴CE ∥AD ,∠CEO=∠BFO=90°
∵90AOB ∠=?
∴∠COE+∠FOB=90°,∠ECO+∠COE=90°
∴∠ECO=∠FOB
∴△COE ∽△OBF ∽△AOD
又∵3AO BO =,2OC CA =
∴13OB OA =,23OC OA =
∴21()9BOF OAD S OB S OA ==V V ,24()9
COE AOD S OC S OA ==V V ∴4COE BOF
S S =V V ∵点B 在反比例函数2y x =
的图象上 ∴212
BOF S ==V ∴4COE S =V
∴42
k =,解得k=±8 又∵反比例函数位于第二象限,
∴k=-8
故选:D .
【点睛】
本题考查反比例函数的性质和相似三角形的判定和性质,正确添加辅助线证明三角形相似,利用数形结合思想解题是关键.
17.如图,在直角坐标系中,有两点A (6,3)、B (6,0).以原点O 为位似中心,相似比为13
,在第一象限内把线段AB 缩小后得到线段CD ,则点C 的坐标为( )
A .(2,1)
B .(2,0)
C .(3,3)
D .(3,1)
【答案】A
【解析】
【分析】 根据位似变换的性质可知,△ODC ∽△OBA ,相似比是13,根据已知数据可以求出点C 的坐标.
【详解】
由题意得,△ODC ∽△OBA ,相似比是
13, ∴OD DC OB AB
=, 又OB =6,AB =3,
∴OD =2,CD =1,
∴点C 的坐标为:(2,1),
故选A .
【点睛】
本题考查的是位似变换,掌握位似变换与相似的关系是解题的关键,注意位似比与相似比的关系的应用.
18.如图,某河的同侧有A ,B 两个工厂,它们垂直于河边的小路的长度分别为2AC km =,3BD km =,这两条小路相距5km .现要在河边建立一个抽水站,把水送到A ,B 两个工厂去,若使供水管最短,抽水站应建立的位置为( )
A .距C 点1km 处
B .距
C 点2km 处 C .距C 点3km 处
D .CD 的中点处
【答案】B
【解析】
【分析】 作出点A 关于江边的对称点E ,连接EB 交CD 于P ,则
PA PB PE PB EB +=+=,根据两点之间线段最短,可知当供水站在点P 处时,供水管路最短.再利用三角形相似即可解决问题.
【详解】
作出点A 关于江边的对称点E ,连接EB 交CD 于P ,则PA PB PE PB EB +=+=.根据两点之间线段最短,可知当供水站在点P 处时,供水管路最短.
根据PCE PDB ??:,设PC x =,则5PD x =-,
根据相似三角形的性质,得
PC CE PD BD =,即253
x x =-, 解得2x =.
故供水站应建在距C 点2千米处.
故选:B .
【点睛】
本题为最短路径问题,作对称找出点P ,利用三角形相似是解题关键.
19.如图,点D 是ABC V 的边BC 上一点,,2BAD C AC AD ∠=∠= ,如果ACD V 的面积为15,那么ABC V 的面积为( )
A .20
B .22.5
C .25
D .30 【答案】A
【解析】
【分析】
先证明C ABD BA ∽△△,再根据相似比求出ABC V 的面积即可.
【详解】
∵,BAD C B B ∠=∠=∠∠
∴C ABD BA ∽△△
∵2AC AD =
∴4S ABD S CBA =V V
∴43
S ACD S CBA =V V ∵ACD V 的面积为15
∴44152033
S CBA S ACD ==?=V
V 故答案为:A .
【点睛】 本题考查了相似三角形的问题,掌握相似三角形的性质以及判定定理是解题的关键.
20.如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=?,CD AB ⊥于点D ,2CD =,1BD =,则AD 的长是( )
A .1.
B 2
C .2
D .4
【答案】D
【解析】
【分析】 由在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CD ⊥AB ,根据同角的余角相等,可得∠ACD=∠B ,又由∠CDB=∠ACB=90°,可证得△ACD ∽△CBD ,然后利用相似三角形的对应边成比例,即可求得答案.
【详解】
∵在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CD ⊥AB ,
∴∠CDB=∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCD=90°,∠BCD+∠B=90°,
∴∠ACD=∠B ,
∴△ACD ∽△CBD , ∴=AD CD CD BD
, ∵CD=2,BD=1, ∴
2=21AD , ∴AD=4.
故选D.
【点睛】
此题考查相似三角形的判定与性质,解题关键在于证得△ACD ∽△CBD.