2024年初中升学考试专题复习数学总复习(按知识点分类)相似形综合题.docx
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1、相似形综合题54(2023赤峰)数学兴趣小组探究了以下几何图形如图,把一个含有45角的三角尺放在正方形ABCD中,使45角的顶点始终与正方形的顶点C重合,绕点C旋转三角尺时,45角的两边CM,CN始终与正方形的边AD,AB所在直线分别相交于点M,N,连接MN,可得CMN【探究一】如图,把CDM绕点C逆时针旋转90得到CBH,同时得到点H在直线AB上求证:CNMCNH;【探究二】在图中,连接BD,分别交CM,CN于点E,F求证:CEFCNM;【探究三】把三角尺旋转到如图所示位置,直线BD与三角尺45角两边CM,CN分别交于点E,F,连接AC交BD于点O,求EFNM的值【答案】【探究一】见解析;【
2、探究二】见解析;【探究三】EFNM=22【分析】【探究一】证明CNMCNH,即可得证;【探究二】根据正方形的性质证明CEFFNB,根据三角形内角和定理得出CEFFNB,加上公共角ECFNCM,进而可证明;【探究三】,先证明ECDNCA,得到CEDCNA,ECCC=CDAC=12,将DMC绕点C顺时针旋转90得到BGC,则点G在直线AB上,得出NCGNCM,根据全等三角形的性质得出MNCGNC,进而得到CNMCEF,可证明ECFNCM,根据相似三角形的性质得出EFNM=ECNC=CDAC=12,即可得出结论【解答】【探究一】证明:把CDM绕点C逆时针旋转90得到CBH,同时得到点H在直线AB上,
3、CMCH,MCH90,NCHMCHMCN904545,MCNHCN,在CNM和CNH中,CM=CHMCN=HCNCN=CN,CNMCNH(SAS),CNMCNH;【探究二】证明:如图所示,四边形ABCD是正方形,DBA45,MCN45,FBNFCE45,EGCBFN,CEFFNB,CNMCNH,CEFCNM,公共角ECFNCM,CEFCNM;【探究三】解:AC,BD是正方形的对角线,CDECDAEDM135,CAN180BAC135,CDECAN,MCNDCA45,MCNDCNDCMDCN,即ECDNCA,ECDNCA,CEDCNA,ECCC=CDAC=12,如图所示,将DMC绕点C顺时针旋转
4、90得到BGC,则点G在直线AB上,MCGC,MCG90,NCGNCM45,CNCN,NCGNCM(SAS),MNCGNC,CNACEF,CNMCEF,ECFNCM,ECFNCM,EFNM=ECNC=CDAC=12,即EFNM=22【点评】本题是相似形的综合题,主要考查了全等三角形的性质和判定,旋转的性质,正方形的性质,相似三角形的性质和判定,熟练掌握相似三角形的性质和判定是解决问题的关键相似形综合题45(2023重庆)在RtABC中,ACB90,B60,点D为线段AB上一动点,连接CD(1)如图1,若AC9,BD=3,求线段AD的长;(2)如图2,以CD为边在CD上方作等边CDE,点F是DE
5、的中点,连接BF并延长,交CD的延长线于点G若GBCE,求证:GFBF+BE;(3)在CD取得最小值的条件下,以CD为边在CD右侧作等边CDE点M为CD所在直线上一点,将BEM沿BM所在直线翻折至ABC所在平面内得到BNM连接AN,点P为AN的中点,连接CP,当CP取最大值时,连接BP,将BCP沿BC所在直线翻折至ABC所在平面内得到BCQ,请直接写出此时NQCP的值【考点】相似形综合题【分析】(1)在RtABC中,由B60,AC9,可得BC=AC3=33,AB2BC63,即得ADABBD53;(2)取AB的中点O,连接OC,证明BOC 为等边三角形,得COCB,OCBBOC60,可得OCDB
6、CE(SAS),有EBCDOC120,故OCBE,在GF上截取 HFBF,连接DH,可证BEFHDF(SAS),得BEHD,BEFHDF,有DHBE,DHOC,可得HDGOCD,知GHDG,HGHD,从而HGBE,GFHG+FHBE+BF;(3)取AB的中点S,连接PS,在CD取得最小值时,CDAB,设AB4a,则BC2a,AC23a,用面积法得CD=ACBCAB=3a,BD=12BCa,证明BCDBCE(SAS),知BDBEa,根据将BEM沿BM所在直线翻折至ABC所在平面内得到BNM,有BEBNa,故N的运动轨迹是以B为圆心,a为半径的圆,又PS=12BN=12a,故P的运动轨迹是以S为圆
7、心,12a为半径的圆,当CP最大时,C,P,S三点共线,过P作PTAC于T,过N作NRAC于R,可得BSC是等边三角形,PCB60,BCCS2a,而CPCS+PS2a+12a=52a,可求得PT=12CP=54a,CT=3PT=534a,ATACCT=334a,连接PQ交NR于W,根据将BCP沿BC所在直线翻折至ABC所在平面内得到BCQ,知PQBC,故即PWAR,PW是ANR的中位线,同理可得PT是ANR的中位线,即可得PTNWRW=54a,PW=12ARAT=334a,根据将BCP沿BC所在直线翻折至ABC所在平面内得到BCQ,得CPCQ,QCP120,有PQ=3CP=532a,即得WQP
8、QPW=734a,从而NQ=NW2+WQ2=432a,NQCP=435【解答】(1)解:在RtABC中,ACB90,B60,AC9,BC=AC3=33,AB2BC63BD=3,ADABBD53;(2)证明:取AB的中点O,连接OC,如图:在RtABC 中,点O为斜边AB的中点,OCOB,ABC60,BOC为等边三角形,COCB,OCBBOC60,DOC120,CDE为等边三角形,CDCE,DCE60,DCEOCB60,即OCD+OCEOCE+BCE,OCDBCE,在OCD和BCE 中,CD=CEOCD=BCECO=CB,OCDBCE(SAS),EBCDOC120,OCB+EBC180,OCBE
9、,在GF上截取HFBF,连接DH,点F是DE的中点,FEFD在BEF和HDF中,BF=HFBFE=HFDFE=FD,BEFHDF(SAS),BEHD,BEFHDF,DHBE,DHOC,HDGOCD,又GBCE,GHDG,HGHD,HGBE,GFHG+FHBE+BF;(3)解:取AB的中点S,连接PS,如图:在CD取得最小值时,CDAB,设AB4a,则BC2a,AC23a,2SABCACBCABCD,CD=ACBCAB=3a,BD=12BCa,CDE是等边三角形,DCE60,CDCE,BCEDCEDCB603030DCB,BCBC,BCDBCE(SAS),BDBEa,将BEM沿BM所在直线翻折至
10、ABC所在平面内得到BNM,BEBNa,N的运动轨迹是以B为圆心,a为半径的圆,点P为AN的中点,S为AB的中点,PS=12BN=12a,P的运动轨迹是以S为圆心,12a为半径的圆,当CP最大时,C,P,S三点共线,过P作PTAC于T,过N作NRAC于R,如图:S是AB中点,BSASCS=12AB2a,ABC60,BSC是等边三角形,PCB60,BCCS2a,PCA30,CPCS+PS2a+12a=52a,PT=12CP=54a,CT=3PT=534a,ATACCT=334a,连接PQ交NR于W,如图:将BCP沿BC所在直线翻折至ABC所在平面内得到BCQ,PQBC,ACBC,PQAC,即PW
11、AR,P为AN中点,PW是ANR的中位线,NWRW=12NR,同理可得PT是ANR的中位线,PT=12NR,PTNWRW=54a,PW=12ARAT=334a,将BCP沿BC所在直线翻折至ABC所在平面内得到BCQ,QCBPCB60,CPCQ,QCP120,PQ=3CP=532a,WQPQPW=532a334a=734a,NQ=NW2+WQ2=(54a)2+(734a)2=432a,NQCP=432a52a=435【点评】本题考查三角形综合应用,涉及全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,对称变换,最短路径等知识,综合性较强,解题的关键是作辅助线,构造直角三角形和全等三角形解决问题相似
12、形综合题49(2023福建)如图1,在ABC中,BAC90,ABAC,D是AB边上不与A,B重合的一个定点AOBC于点O,交CD于点EDF是由线段DC绕点D顺时针旋转90得到的,FD,CA的延长线相交于点M(1)求证:ADEFMC;(2)求ABF的度数;(3)若N是AF的中点,如图2,求证:NDNO【答案】(1)证明见解答过程;(2)ABF135;(3)证明见解答过程【分析】(1)由DF是由线段DC绕点D顺时针旋转 90 得到的,得FDC90,FDCD,DFC45,又ABAC,AOBC,可得BAODFC,根据EDA+ADM90,M+ADM90有EDAM,故ADEFMC;(2)设BC与DF的交点
13、为I,由DBICFI45,BIDFIC,有BIDFIC,BlFI=DlCl,即BIDI=FICl,可得BIFDIC,即得IBFIDC90,从而ABFABC+IBF135;(3)延长ON交BF于点T,连接DT,DO,由FBIBOA90,知BFAO,FTNAON,而N是AF的中点,有ANNF,可得TNFONA(AAS),从而NTNO,FTAO,可证FTCO,DFTDCO(SAS),得DTDO,FDTCDO,即可得ODTCDF90,故ND=12TO=NO【解答】(1)证明:如图:DF是由线段DC绕点D顺时针旋转 90 得到的,FDC90,FDCD,DFC45,ABAC,AOBC,BAO=12BACB
14、AC90,BAOABC45,BAODFC,EDA+ADM90,M+ADM90EDAM,ADEFMC;(2)解:设BC与DF的交点为I,如图:DBICFI45,BIDFIC,BIDFIC,BlFI=DlCl,即BIDI=FICl,BIFDIC,BIFDIC,IBFIDC,IDC90,IBF90,ABC45,ABFABC+IBF135;(3)证明:延长ON交BF于点T,连接DT,DO,如图:FBIBOA90,BFAO,FTNAONN是AF的中点,ANNF,TNFONA,TNFONA(AAS),NTNO,FTAO,BAC90,ABAC,AOBC,AOCO,FTCO,由(2)知,BIFDIC,DFTD
15、CODFDC,DFTDCO(SAS),DTDO,FDTCDO,FDT+FDOCDO+FDO,即ODTCDF,CDF90,ODTCDF90,ND=12TO=NO【点评】本题考查相似三角形综合应用,涉及三角形内角和定理、平行线的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形及直角三角形的判定与性质等基础知识,解题的关键是掌握相似三角形的判定与性质定理50(2023福建)阅读下列材料,回答问题任务:测量一个扁平状的小水池的最大宽度,该水池东西走向的最大宽度AB远大于南北走向的最大宽度,如图1工具:一把皮尺(测量长度略小于AB)和一台测角仪,如图2皮尺的功能是直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间
16、的距离不大于皮尺的测量长度);测角仪的功能是测量角的大小,即在任一点O处,对其视线可及的P,Q两点,可测得POQ的大小,如图3小明利用皮尺测量,求出了小水池的最大宽度AB其测量及求解过程如下:测量过程:()在小水池外选点C,如图4,测得ACam,BCbm;()分别在AC,BC上测得CM=a3m,CN=b3m;测得MNcm求解过程:由测量知,ACa,BCb,CM=a3,CN=b3,CMCA=CNCB=13,又CC,CMNCAB,MNAB=13又MNc,AB3c(m)故小水池的最大宽度为*m(1)补全小明求解过程中所缺的内容;(2)小明求得AB用到的几何知识是 相似三角形的判定和性质;(3)小明仅
17、利用皮尺,通过5次测量,求得AB请你同时利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,并利用解直角三角形的知识求小水池的最大宽度AB,写出你的测量及求解过程要求:测量得到的长度用字母a,b,c表示,角度用,表示;测量次数不超过4次(测量的几何量能求出AB,且测量的次数最少,才能得满分)【答案】(1)CC; 3c;(2)相似三角形的判定与性质;(3)见解析部分【分析】(1)利用相似三角形的判定和性质解决问题即可;(2)利用相似三角形的判定和性质;(3)(i)在小水池外选点C,如图,用测角仪在点B处测得ABC,在点A处测得BAC;(ii)用皮尺测得 BCam由此求解即可,【解答】解:(1)由测量知
18、,ACa,BCb,CM=a3,CN=b3,CMCA=CNCB=13,又CC,CMNCAB,MNAB=13又MNc,AB3c(m)故答案为:CC; 3c;(2)求得AB用到的几何知识是:相似三角形的判定和性质故答案为:相似三角形的判定与性质;(3)测量过程:(i)在小水池外选点C,如图,用测角仪在点B处测得ABC,在点A处测得BAC;(ii)用皮尺测得 BCam求解过程:由测量知,在ABC中,ABC,BAC,BCa过点C作 CDAB,垂足为D在RtCBD中,cosCBD=BDBC,即 cos=BDa,所以BDacos同理,CDasin在RtACD中,tanCAD=CDAD,即 tan=asinA
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