9.如图3-1-35,在$△ ABC$中,$∠ BAC = 90°$,$AD ⊥ BC$,垂足为点$D$,$DE ⊥ AB$,垂足为点$E$,指出图中与$△ ADE$相似的三角形有哪些,并选其一进行证明.

图3-1-35
图3-1-35
答案
图中与△ADE相似的有:△CBA,△CAD,△ABD,△DBE。证明略。
解析
【分析】
要找出与△ADE相似的三角形,首先观察△ADE的特征:它是直角三角形(∠AED=90°),我们可以先定位图中所有直角三角形,再结合相似三角形“两角分别相等则两三角形相似”的判定定理,通过找公共角、同角的余角相等得到另一组相等的角,逐一验证即可。首先图中直角三角形有△ABC、△ABD、△ACD、△DBE,再分别比对角的相等关系就能确定所有相似三角形,证明时任选其一按判定逻辑书写步骤即可。
【解析】
与△ADE相似的三角形为△CBA、△CAD、△ABD、△DBE,选△ABD证明如下:
∵DE⊥AB,AD⊥BC,
∴∠AED=∠ADB=90°(垂直的定义),
又
∵∠EAD=∠DAB(公共角相等),
∴△ADE∽△ABD(两角分别相等的两个三角形相似)。
(选择其余三角形证明逻辑一致,合理即可)
【答案】
与△ADE相似的三角形有:△CBA,△CAD,△ABD,△DBE。
【知识点】
相似三角形的判定、垂直的定义、同角的余角相等
【点评】
本题考查相似三角形的判定应用,解题的关键是熟练掌握两角相等的相似判定定理,结合图形中垂直带来的直角、角的互余关系找到对应等角,做题时要注意全面排查图形中的直角三角形,避免漏解。
【难度系数】
0.7
要找出与△ADE相似的三角形,首先观察△ADE的特征:它是直角三角形(∠AED=90°),我们可以先定位图中所有直角三角形,再结合相似三角形“两角分别相等则两三角形相似”的判定定理,通过找公共角、同角的余角相等得到另一组相等的角,逐一验证即可。首先图中直角三角形有△ABC、△ABD、△ACD、△DBE,再分别比对角的相等关系就能确定所有相似三角形,证明时任选其一按判定逻辑书写步骤即可。
【解析】
与△ADE相似的三角形为△CBA、△CAD、△ABD、△DBE,选△ABD证明如下:
∵DE⊥AB,AD⊥BC,
∴∠AED=∠ADB=90°(垂直的定义),
又
∵∠EAD=∠DAB(公共角相等),
∴△ADE∽△ABD(两角分别相等的两个三角形相似)。
(选择其余三角形证明逻辑一致,合理即可)
【答案】
与△ADE相似的三角形有:△CBA,△CAD,△ABD,△DBE。
【知识点】
相似三角形的判定、垂直的定义、同角的余角相等
【点评】
本题考查相似三角形的判定应用,解题的关键是熟练掌握两角相等的相似判定定理,结合图形中垂直带来的直角、角的互余关系找到对应等角,做题时要注意全面排查图形中的直角三角形,避免漏解。
【难度系数】
0.7
10. 如图 3 - 1 - 36, 在 $△ ABC$ 中, $AB = AC$, 点 $P,D$ 分别是 $BC,AC$ 边上的点, 且 $∠ APD = ∠ B$.
(1) 求证: $△ ABP ∽ △ PCD$.
(2) 若 $AB = 10,BC = 12$, 当 $PD // AB$ 时, 求 $BP$ 的长.

(1) 求证: $△ ABP ∽ △ PCD$.
(2) 若 $AB = 10,BC = 12$, 当 $PD // AB$ 时, 求 $BP$ 的长.
答案
10. 提示:(1) 由 AB = AC,得 ∠B = ∠C. 由∠APD = ∠B,得 ∠BAP = ∠CPD.
∴ △ABP ∽ △PCD.
(2) 由 PD // AB,得 △PCD ∽ △BCA.
∵ △ABP ∽ △PCD,
∴ △ABP ∽ △BCA.
∴ AB/BC = BP/AC, 即 10/12 = BP/10, 则 BP = 25/3.
∴ △ABP ∽ △PCD.
(2) 由 PD // AB,得 △PCD ∽ △BCA.
∵ △ABP ∽ △PCD,
∴ △ABP ∽ △BCA.
∴ AB/BC = BP/AC, 即 10/12 = BP/10, 则 BP = 25/3.
解析
【分析】
(1) 要证明△ABP∽△PCD,首先由AB=AC可得等腰三角形底角相等,即∠B=∠C,已有一组对应角相等,只需再找一组对应角相等即可:利用三角形外角的性质,结合已知∠APD=∠B,可推导得出∠BAP=∠CPD,根据两角对应相等的两个三角形相似即可得证。
(2) 当PD//AB时,根据平行线同位角相等的性质,结合公共角∠C可证△PCD∽△BCA,结合(1)的相似结论,可得△ABP∽△BCA,利用相似三角形对应边成比例,代入已知边长即可求出BP的长度。
【解析】
(1) 证明:
∵ $AB=AC$,
∴ $∠B=∠C$(等腰三角形两底角相等)。
∵ $∠APC$是$△ABP$的外角,
∴ $∠APC=∠B+∠BAP$,
又
∵ $∠APC=∠APD+∠CPD$,且已知$∠APD=∠B$,
∴ $∠B+∠BAP=∠B+∠CPD$,
化简得$∠BAP=∠CPD$。
在$△ABP$和$△PCD$中:
$\{\begin{array}{l}∠B=∠C \\∠BAP=∠CPD\end{array} $
∴ $△ABP ∽ △PCD$(两角对应相等,两三角形相似)。
(2) 解:
∵ $PD//AB$,
∴ $∠CPD=∠B$(两直线平行,同位角相等),
又
∵ $∠C=∠C$(公共角),
∴ $△PCD ∽ △BCA$(两角对应相等,两三角形相似)。
由(1)知$△ABP ∽ △PCD$,
∴ $△ABP ∽ △BCA$(相似三角形的传递性),
∴ $\frac{AB}{BC}=\frac{BP}{AC}$(相似三角形对应边成比例)。
将$AB=AC=10$,$BC=12$代入比例式得:
$\frac{10}{12}=\frac{BP}{10}$,
解得 $BP=\frac{10×10}{12}=\frac{25}{3}$。
【答案】
(1) 证明见解析;(2) $BP=\frac{25}{3}$
【知识点】
等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质、平行线的性质
【点评】
本题是相似三角形的常规综合题,第一问的解题关键是利用三角形外角性质推导等角,熟练掌握两角判定相似的方法即可快速解决;第二问结合平行线性质得到新的相似关系,通过相似的传递性建立比例式求解,解题时需注意找准相似三角形的对应边。
【难度系数】
0.7
(1) 要证明△ABP∽△PCD,首先由AB=AC可得等腰三角形底角相等,即∠B=∠C,已有一组对应角相等,只需再找一组对应角相等即可:利用三角形外角的性质,结合已知∠APD=∠B,可推导得出∠BAP=∠CPD,根据两角对应相等的两个三角形相似即可得证。
(2) 当PD//AB时,根据平行线同位角相等的性质,结合公共角∠C可证△PCD∽△BCA,结合(1)的相似结论,可得△ABP∽△BCA,利用相似三角形对应边成比例,代入已知边长即可求出BP的长度。
【解析】
(1) 证明:
∵ $AB=AC$,
∴ $∠B=∠C$(等腰三角形两底角相等)。
∵ $∠APC$是$△ABP$的外角,
∴ $∠APC=∠B+∠BAP$,
又
∵ $∠APC=∠APD+∠CPD$,且已知$∠APD=∠B$,
∴ $∠B+∠BAP=∠B+∠CPD$,
化简得$∠BAP=∠CPD$。
在$△ABP$和$△PCD$中:
$\{\begin{array}{l}∠B=∠C \\∠BAP=∠CPD\end{array} $
∴ $△ABP ∽ △PCD$(两角对应相等,两三角形相似)。
(2) 解:
∵ $PD//AB$,
∴ $∠CPD=∠B$(两直线平行,同位角相等),
又
∵ $∠C=∠C$(公共角),
∴ $△PCD ∽ △BCA$(两角对应相等,两三角形相似)。
由(1)知$△ABP ∽ △PCD$,
∴ $△ABP ∽ △BCA$(相似三角形的传递性),
∴ $\frac{AB}{BC}=\frac{BP}{AC}$(相似三角形对应边成比例)。
将$AB=AC=10$,$BC=12$代入比例式得:
$\frac{10}{12}=\frac{BP}{10}$,
解得 $BP=\frac{10×10}{12}=\frac{25}{3}$。
【答案】
(1) 证明见解析;(2) $BP=\frac{25}{3}$
【知识点】
等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质、平行线的性质
【点评】
本题是相似三角形的常规综合题,第一问的解题关键是利用三角形外角性质推导等角,熟练掌握两角判定相似的方法即可快速解决;第二问结合平行线性质得到新的相似关系,通过相似的传递性建立比例式求解,解题时需注意找准相似三角形的对应边。
【难度系数】
0.7
11. 如图3-1-37,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AB边上(不与点A,B重合),将矩形ABCD沿CE折叠,使点B落在点F处,CF交AD于点H.
(1)写出一个与$△ AEG$相似的三角形,并说明理由.
(2)当CF与AD的交点H恰好是AD的中点时,求$△ FHG$的面积.

图3-1-37
(1)写出一个与$△ AEG$相似的三角形,并说明理由.
(2)当CF与AD的交点H恰好是AD的中点时,求$△ FHG$的面积.
图3-1-37
答案
11. 提示:(1) 在矩形ABCD中,
∠A = ∠B = ∠D = 90°.
由折叠特征可得 ∠F = ∠B = 90°.
∵ ∠AGE = ∠FGH,∠FHG = ∠DHC,
∴ △AEG ∽ △FHG ∽ △DHC.
(2) 由点H是AD的中点可得AH = DH = 3,
∴ CH = √(CD² + DH²) = 5, FH = 1.
由(1)知 △FHG ∽ △DHC,
∴ FH/DH = FG/CD, 即 1/3 = FG/4, 则 FG = 4/3.
∴ S△FHG = 1/2 × 4/3 × 1 = 2/3.
∠A = ∠B = ∠D = 90°.
由折叠特征可得 ∠F = ∠B = 90°.
∵ ∠AGE = ∠FGH,∠FHG = ∠DHC,
∴ △AEG ∽ △FHG ∽ △DHC.
(2) 由点H是AD的中点可得AH = DH = 3,
∴ CH = √(CD² + DH²) = 5, FH = 1.
由(1)知 △FHG ∽ △DHC,
∴ FH/DH = FG/CD, 即 1/3 = FG/4, 则 FG = 4/3.
∴ S△FHG = 1/2 × 4/3 × 1 = 2/3.
解析
【分析】
(1)要找与$△ AEG$相似的三角形,可从角的关系入手:矩形的四个内角均为直角,折叠前后对应角相等,再结合对顶角相等,利用“两角对应相等的两个三角形相似”即可找到相似三角形;
(2)先根据$H$是$AD$中点求出$DH$的长度,在$\mathrm{Rt}△ DHC$中用勾股定理求出$CH$的长,结合折叠性质得到$CF=BC$,进而求出$FH$的长度;再利用(1)中得到的相似三角形对应边成比例求出$FG$的长度,最后结合$∠ F$是直角,用直角三角形面积公式计算$△ FHG$的面积即可。
【解析】
(1)与$△ AEG$相似的三角形可以是$△ DHC$(或$△ FHG$),理由如下:
$\because$四边形$ABCD$是矩形,$\therefore ∠ A=∠ B=∠ D=90°$,
由折叠的性质可得:$∠ F=∠ B=90°$,
$\therefore ∠ A=∠ F=∠ D=90°$,
$\because ∠ AGE=∠ FGH$(对顶角相等),$\therefore △ AEG ∽ △ FHG$(两角对应相等,两三角形相似),
又$\because ∠ FHG=∠ DHC$(对顶角相等),$\therefore △ FHG ∽ △ DHC$(两角对应相等,两三角形相似),
故$△ AEG ∽ △ DHC$(或$△ FHG$)。
(2)$\because$四边形$ABCD$是矩形,$AB=4$,$BC=6$,$\therefore AD=BC=6$,$CD=AB=4$,
$\because H$是$AD$的中点,$\therefore AH=DH=\frac{1}{2}AD=3$,
在$\mathrm{Rt}△ DHC$中,由勾股定理得:$CH=\sqrt{CD^2+DH^2}=\sqrt{4^2+3^2}=5$,
由折叠的性质可得:$CF=BC=6$,
$\therefore FH=CF-CH=6-5=1$,
由(1)知$△ FHG ∽ △ DHC$,$\therefore \frac{FH}{DH}=\frac{FG}{CD}$,
代入数值:$\frac{1}{3}=\frac{FG}{4}$,解得$FG=\frac{4}{3}$,
$\because ∠ F=90°$,$\therefore S_{△ FHG}=\frac{1}{2} × FH × FG = \frac{1}{2} × 1 × \frac{4}{3} = \frac{2}{3}$。
【答案】
(1)$△ DHC$(或$△ FHG$,理由见解析);
(2)$\boxed{\dfrac{2}{3}}$
【知识点】
相似三角形的判定与性质,矩形的性质,折叠的性质
【点评】
本题结合矩形折叠问题考查相似三角形的相关应用,解题的关键是利用折叠的性质得到相等的角和边,结合相似三角形的判定定理找到相似三角形,再利用相似的性质和勾股定理计算相关线段长度,需要熟练掌握几何中常见的等角转化方法。
【难度系数】
0.7
(1)要找与$△ AEG$相似的三角形,可从角的关系入手:矩形的四个内角均为直角,折叠前后对应角相等,再结合对顶角相等,利用“两角对应相等的两个三角形相似”即可找到相似三角形;
(2)先根据$H$是$AD$中点求出$DH$的长度,在$\mathrm{Rt}△ DHC$中用勾股定理求出$CH$的长,结合折叠性质得到$CF=BC$,进而求出$FH$的长度;再利用(1)中得到的相似三角形对应边成比例求出$FG$的长度,最后结合$∠ F$是直角,用直角三角形面积公式计算$△ FHG$的面积即可。
【解析】
(1)与$△ AEG$相似的三角形可以是$△ DHC$(或$△ FHG$),理由如下:
$\because$四边形$ABCD$是矩形,$\therefore ∠ A=∠ B=∠ D=90°$,
由折叠的性质可得:$∠ F=∠ B=90°$,
$\therefore ∠ A=∠ F=∠ D=90°$,
$\because ∠ AGE=∠ FGH$(对顶角相等),$\therefore △ AEG ∽ △ FHG$(两角对应相等,两三角形相似),
又$\because ∠ FHG=∠ DHC$(对顶角相等),$\therefore △ FHG ∽ △ DHC$(两角对应相等,两三角形相似),
故$△ AEG ∽ △ DHC$(或$△ FHG$)。
(2)$\because$四边形$ABCD$是矩形,$AB=4$,$BC=6$,$\therefore AD=BC=6$,$CD=AB=4$,
$\because H$是$AD$的中点,$\therefore AH=DH=\frac{1}{2}AD=3$,
在$\mathrm{Rt}△ DHC$中,由勾股定理得:$CH=\sqrt{CD^2+DH^2}=\sqrt{4^2+3^2}=5$,
由折叠的性质可得:$CF=BC=6$,
$\therefore FH=CF-CH=6-5=1$,
由(1)知$△ FHG ∽ △ DHC$,$\therefore \frac{FH}{DH}=\frac{FG}{CD}$,
代入数值:$\frac{1}{3}=\frac{FG}{4}$,解得$FG=\frac{4}{3}$,
$\because ∠ F=90°$,$\therefore S_{△ FHG}=\frac{1}{2} × FH × FG = \frac{1}{2} × 1 × \frac{4}{3} = \frac{2}{3}$。
【答案】
(1)$△ DHC$(或$△ FHG$,理由见解析);
(2)$\boxed{\dfrac{2}{3}}$
【知识点】
相似三角形的判定与性质,矩形的性质,折叠的性质
【点评】
本题结合矩形折叠问题考查相似三角形的相关应用,解题的关键是利用折叠的性质得到相等的角和边,结合相似三角形的判定定理找到相似三角形,再利用相似的性质和勾股定理计算相关线段长度,需要熟练掌握几何中常见的等角转化方法。
【难度系数】
0.7
登录