吃透中考数学29个几何模型模型18:双A字形相似模型
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1、专题专题 18 18 双双 A A 字形相似模型字形相似模型 一、单选题一、单选题 1如图, ABO的顶点 A 在函数 y k x (x0)的图象上,ABO90 ,过 AO边的三等分点 M、N 分别 作 x轴的平行线交 AB 于点 P、Q若 ANQ的面积为 1,则 k的值为( ) A9 B12 C15 D18 【答案】D 【分析】 易证 ANQAMPAOB,由相似三角形的性质:面积比等于相似比的平方可求出 ANQ 的面积,进 而可求出 AOB的面积,则 k的值也可求出 【详解】 解:NQMPOB, ANQAMPAOB, M、N是 OA的三等分点, 1 2 AN AM , 1 3 AN AO ,
2、 1 4 ANQ AMP S S , 四边形 MNQP 的面积为 3, 3 1 4 ANQ ANQ S S , S ANQ=1, 2 11 9 AOB AN SAO , S AOB=9, k=2S AOB=18, 故选:D 【点睛】 本题考查了相似三角形的判定和性质以及反比例函数 k的几何意义,正确的求出 S ANQ=1是解题的关键 2如图, ABC中,AB=AC,点 D、E 分别是边 AB、AC的中点,点 G、F在 BC边上,四边形 DEFG是 正方形若 DE=2cm,则 AC 的长为 ( ) A3 3cm B4cm C2 3cm D2 5cm 【答案】D 【解析】 点 D、E 分别是边 A
3、B、AC 的中点,DE= 1 2 BC,DE=2cm,BC=4cm, AB=AC,四边形 DEFG 是正方形BDGCEF,BG=CF=1,EC= 5,AC=25cm 故选 D 3如图, 在 ABC中, 点 D在 BC边上, 连接 AD, 点 G 在线段 AD上, GE/BD,且交 AB于点 E, GF/AC, 且交 CD 于点 F,则下列结论一定正确的是( ) A ABAG AEAD B DFDG CFAD C FGEG ACBD D AECF BEDF 【答案】D 【分析】 根据平行线截得的线段对应成比例以及相似三角形的性质定理,逐一判断选项,即可得到答案 【详解】 /GE BD AEGAB
4、D AEAG ABAD DFGDCA A 错误, /GF AC, DFDG CFAG , B 错误, DFGDCA, AEGABD, FGDG ACDA , EGAG BDAD , 1 FG EG AC BD , C 错误, /GE BD,/GF AC, AEAGCF BEGDDF , D 正确, 故选 D 【点睛】 本题主要考查平行线截线段定理以及相似三角形的性质定理,掌握平行线截得的线段对应成比例是解题的 关键 4如图在 ABC中,DEBC,B=ACD,则图中相似三角形有( ) A2 对 B3 对 C4 对 D5 对 【答案】C 【分析】 根据相似三角形的判定定理即可得到结论 【详解】 B
5、=ACD,A=A, ACDABC, DEBC, ADEABC, ACDADE, DEBC, EDC=DCB, B=DCE, CDEBCD, 故共 4 对, 故选:C 【点睛】 本题考查了相似三角形的判定注意掌握数形结合思想的应用,注意平行于三角形的一边的直线与其他两 边相交,所构成的三角形与原三角形相似 5如图,已知 ,ADEABCV: V 若:1:3,AD ABABCV的面积为9,则ADE的面积为( ) A1 B2 C3 D9 【答案】A 【分析】 根据相似三角形的性质得出 2 1 = 3 ADE ABC S S ,代入求出即可 【详解】 解:ADEABC,AD:AB1:3, 2 1 = 3
6、 ADE ABC S S , ABC的面积为 9, 1 = 99 ADE S , S ADE1, 故选:A 【点睛】 二、解答题二、解答题 6如图,在平面直角坐标系中,矩形 OABC的顶点 A、B 的坐标分别为 A(4,0)、B(4,3),动点 M、N分 别从点 O、B 同时出发,以 1单位/秒的速度运动(点 M沿 OA 向终点 A 运动,点 N沿 BC 向终点 C运动), 过点 N作/NP AB交 AC于点 P,连结 MP (1)直接写出 OA、AB的长度; (2)试说明CPNCAB; (3)在两点的运动过程中,求MPA的面积 S与运动的时间 t的函数关系式,并求出 3 2 S 时,运动时间
7、 t的值 【答案】 (1)4,3OAAB; (2)见解析; (3) 2 33 04 82 Sttt ,2 【分析】 (1)根据点 A、B的坐标即可得; (2)先根据平行线的性质可得,CPNCABCNPCBA ,再根据相似三角形的判定即可得; (3)先根据矩形的性质、线段的和差可得4,AMCNt ABOA,再根据相似三角形的性质可得 PNCN ABCB ,从而可得3 3 4 PNt,由此可得MPA的 AM边上的高为 3 t 4 ,然后利用三角形的面积公 式可得S与t的函数关系式,最后解一元二次方程可得t的值 【详解】 (1)(4,0),(4,3)AB, 4,3OAAB ; (2)/NP AB,
8、,CPNCABCNPCBA , CPNCAB; (3)由题意得:OMBNt,且04t , 则4AMOA OMt , 四边形 OABC 是矩形, 4,BCOAABOA , 4CNBCBNt , CPNCAB, PNCN ABCB ,即 4 34 PNt , 解得3 3 4 PNt, /NP AB, NPOA, MPA的 AM边上的高为3 3 3 3 44 tt , 1 4 3 42 Stt, 即 2 33 04 82 Sttt , 当 3 2 S 时, 2 333 822 tt, 解得 12 2tt, 故t的值为 2 【点睛】 本题考查了矩形的性质、平行线的性质、相似三角形的判定与性质、求二次函
9、数的自变量等知识点,熟练 掌握相似三角形的判定与性质是解题关键 7如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点ABC的顶点B、C的坐标分别为 0,6,2,0顶 点A在x轴的正半轴上,10AB,2BACCBO (1)求AC的长度 (2)动点D从A出发,沿x轴负方向以每秒1个单位的速度运动,设D的运动时间为t秒,BCD的面积 为S,请用含t的式子表示S,并直接写出相应t的取值范围 (3)在(2)的条件下,在射线BO上取一点F,使BFCD,过D作/DGBC交直线AB于点G, 当45CBD时,求t值和G点坐标 【答案】 (1)10; (2)0t10时,30-3t BCD S=;t10时, 3t-30 BC
10、D S=; (3)当0t10 时,5t ,(5 3)G,;当 t10 时,20t ,(-1012)G, 【分析】 (1)由勾股定理解得 AO的长,即可求得 AC的长; (2)分两种情况讨论:当0t10时或当 t10 时,根据三角形面积公式解题即可; (3)分两种情况讨论,当0t10时,作作AMBC,交 DG于 N,交 BC于 M,由等腰三角形三线合 一的性质,解得NADCBO,进而证明COBDNA,根据相似三角形对应边成比例的性质,设 DN=m, 解得 AD= 10m, OD=8- 10m, 当45CBD时根据勾股定理解得 BH、 DH 的长, 在tRBOD 中,由勾股定理得 222 BDOB
11、OD,即可解得 m的值,从而解得 AD的长,即可求得 t的值,最后由 ADGACB,结合面积比等于相似比的平方,即可解得点 G 的坐标;当 t10时,方法同上 【详解】 (1)在tRAOB中 22 100368AOABOB=-=-= 2OC 8210ACAOOC=+=+= (2)由于 D在 x 轴上,故BCD以 CD为底边,高 h=OB=6 当0 t10时,CD=AC-AD=10-t, 1 6(10)30-3t 2 BCD St =创创-=; 当 t10时,CD=AD-AC=t-10, 1 6(10)3t-30 2 BCD St =创创-=; (3)如图:当0t10时,作AMBC,交 DG于
12、N,交 BC于 M, 10ABAC BAMMAC 又2BACCBO NADCBO /DG BC 90ANDCOB COBDNA COBOBC DNANAD 22 262 10BC 2 10 10 2 AD DN 设 DN=m,则 AD= 10m OD=8- 10m, 当45CBD时 BH= 22 5BM ,同理 = 22mDHDN 在tRBOD中, 222 BDOBOD 即 222 (2 52 )6(810 )mm 2 25 5200mm 解得 12 10 2 10 2 mm, 10m=20AD (舍去)或5AD 5t ADGACB 2 51 () 104 ADG ACB S S 1 5 1
13、2 1 4 10 6 2 G y 3 G y 5 G x (5 3)G, 当 t10 时,如图: 作AMBC,交 DG于 N,交 BC于 M, 10ABAC BAMMAC 又2BACCBO NADCBO /DG BC 90ANDCOB COBDNA COBOBC DNANAD 22 262 10BC 2 10 10 2 AD DN 设 DN=m,则 AD= 10m OD= 10m-8, 当45CBD时 BH= 22 5BM ,同理 = 22mDHDN 在tRBOD中, 222 BDOBOD 即 222 (2 52 )6( 108)mm 2 25 5200mm 解得 12 10 2 10 2 m
14、m, 10m=20AD 或5AD (舍去) 20t ADGACB 2 20 ()4 10 ADG ACB S S 1 20 2 4 1 10 6 2 G y 12 G y 10 G x (-1012)G, 综上所述,当0t10时,5t ,(5 3)G,;当 t10 时,20t ,(-1012)G, 【点睛】 本题考查一次函数综合,其中涉及相似三角形的判定与性质、勾股定理、分类讨论、三角形面积等知识, 是重要考点,难度一般,作出正确的辅助线、掌握相关知识是解题关键 8 如图已知正方形 DEFG的顶点 D、 E 在 ABC的边 BC上, 顶点 G、 F分别在边 AB、 AC 上 如果 BC=4,
15、ABC的 BC边上的高是 3,那么这个正方形的边长是_ 【答案】 12 7 【分析】 过点 A作 AMBC于 M,由 ABC的 BC 边上的高是 3可得 AM=3,由正方形的性质和相似三角形的性质 可得1 43 AGBGGFGF ABAB ,即可求正方形的边长 【详解】 如图,过点 A 作 AMBC于 M, ABC的 BC 边上的高是 3, AM=3, 四边形 DEFG是正方形, GD=FG,GFBC,GDAM, AGFABC, BGDBAM, AGGF ABBC , BGDG ABAM 1 43 AGBGGFGF ABAB GF= 12 7 故答案为: 12 7 【点睛】 本题考查正方形的性
16、质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的性质与判定为解题关键 9 (教材呈现)下图是华师版九年级上册数学教材第 77 页的部分内容 (定理证明)请根据教材内容,结合图,写出证明过程 (定理应用)如图,在矩形 ABCD中,AC 为矩形 ABCD 的对角线,点 E在边 AB 上,且 AE = 2BE,点 F 在边 CB 上,CF= 2BFO为 AC的中点,连结 EF、OE、OF (1)EF 与 AC 的数量关系为_ (2)OEF与ABC的面积比为_ 【答案】【定理证明】 证明见解析;【定理应用】(1) EF与 AC的数量关系为 1 3 EFAC;(2)OEF与ABC 的面积比为2:9 【分
17、析】 定理证明: 先根据相似三角形的判定与性质可得 1 , 2 DEAD ADEABC BCAB , 再根据平行线的判定即 可得证; 定理应用: (1)先根据线段的比例关系可得 1 3 BEBF BABC ,再根据相似三角形的判定与性质即可得; (2)如图(见解析) ,先根据三角形中位线定理可得 11 , 22 OMBC ONAB,设,BEa BFb,再根 据三角形的面积公式分别求出OEF与ABC的面积,由此即可得出答案 【详解】 定理证明:点 D、E分别是 AB、AC的中点, 1 2 AEAD ACAB , 在ADE和ABC中, 1 2 AEAD ACAB AA , ADEABC, 1 ,
18、2 DEAD ADEABC BCAB , /DE BC,且 1 2 DEBC; 定理应用: (1)2,2AEBE CFBF, 1 3 BEBF BABC , 在BEF和BAC中, BEBF BABC BB , BEFBAC, 1 3 EFBF ACBC , 即 1 3 EFAC; (2)如图,过点 O作OMAB于点 M,作ONBC于点 N, 四边形 ABCD 是矩形, 90B,即ABBC, /,/OM BC ON AB , 点 O 是 AC的中点, OM、ON是ABC的两条中位线, 11 , 22 OMBC ONAB, 设,BEa BFb,则 33 2 ,3 ,2 ,3 , 22 AEa AB
19、a CFb BCb OMb ONa, 11 22 BEF SBE BFab, 13 22 AOE SAE OMab, 13 22 COF SCF ONab, 19 22 ABC SAB BCab, OEFABCBEFAOECOF SSSSSab, 2 9 9 2 OEF ABC Sab S ab , 即OEF与ABC的面积比2:9 【点睛】 本题考查了三角形中位线定理、相似三角形的判定与性质、矩形的性质等知识点,较难的是题(2) ,通过 作辅助线,运用到三角形中位线定理是解题关键 10如图,在ABC中,点 ,E F分别在,AB AC上,且 AEAB AFAC (1)求证:AEFABC; (2)
20、若点D在BC上,AD与EF交于点G,求证: EGFG BDCD 【答案】 (1)见解析; (2)见解析 【分析】 (1)直接利用两边成比例且夹角相等的两个三角形相似即可证得结论; (2) 根据相似三角形的性质和平行线的判定方法可得 EFBC, 于是可得 AEGABD, AGFADC, 再根据相似三角形的性质即可推出结论 【详解】 解: (1)在 AEF和 ABC中, EAFBAC, AEAB AFAC , AEFABC; (2)AEFABC, AEF=ABC, EFBC, AEGABD, AGFADC, EGAG BDAD , FGAG CDAD , EGFG BDCD 【点睛】 本题考查了相
21、似三角形的判定和性质,属于常考题型,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键 11陕西省西安市罗汉洞村观音禅寺内有一棵千年银杏树,据传是当年唐太宗李世民亲手裁种,距今已有 1400多年历史,已被国家列为古树名木保护名录小华是一位数学爱好者,想利用所学的知识测量这棵银 杏树的高度阳光明媚的一天,小华站在点 D处利用测倾器测得银杏树顶端 A 的仰角为 39 ,然后着 DM 方 向走了 19 米到达点 F 处,此时银杏树的影子顶端与小华的影子顶端恰好重合,小华身高 EF1.7米,测得 FG3 米,测倾器的高度 CD0.8米,已知 ABBG,CDBG,EFBG请你根据以上信息,计算银杏 树 AB的高度
22、 (参考数据:sin390.6,cos390.8,tan390.8) 【答案】40.8米 【分析】 由题意过 C作 CHAB 于 N,则四边形 BDCN是矩形,根据矩形的性质得到 CNBD,BNCD08, 设 BDCNx,则 BG22+x,根据三角函数的定义得到 ANCNtan3908x,求得 AB08x+08, 根据相似三角形的性质求出 x,即可得到结果 【详解】 解:过 C 作 CHAB于 N,如图所示: 则四边形 BDCN是矩形, CNBD,BNCD08, 设 BDCNx, 则 BGBD+DF+FGx+19+322+x, 小华站在点 D处利用测倾器测得银杏树顶端 A 的仰角为 39 ,
23、ACN39 , 在 Rt ACN中,ANCNtan3908x, ABAN+BN08x+08, ABBG,EFBG, EFAB, EFGABG, EF AB FG BG ,即 1.7 0.80.8x 3 22x , 解得:x50, AB0.8 50 08 40.8(米) 【点睛】 本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题以及相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是学会添加 常用辅助线,构造直角三角形解决问题 12如图,矩形OABC中,O为原点,点A在y轴上,点C在x轴上,点B的坐标为(4,3) ,抛物线 2 3 8 yxbxc 与y轴交于点A,与直线AB交于点D,与x轴交于CE,两点. (1)
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