4. 将三角形纸片(△ABC)按如图7所示的方式折叠,使点B落在边AC上,记为点B',折痕为EF. 已知AB=AC=3,BC=4,若以点B',F,C为顶点的三角形与△ABC相似,那么BF的长度是
2或$\frac{12}{7}$
. 答案
4. 2或$\frac{12}{7}$
解析
【分析】
首先利用折叠的性质可得BF=B'F,设BF的长度为x,则FC=4-x。由于题目未明确△B'FC与△ABC的对应顶点,需分两种相似情况讨论,根据相似三角形对应边成比例列方程求解,最后验证解的合理性即可。
【解析】
设BF=x,由折叠的性质可知B'F=BF=x,因此FC=BC-BF=4-x。
已知AB=AC=3,BC=4,△ABC为等腰三角形,∠B=∠C,分两种情况讨论:
1. 当△B'FC∽△ABC时,对应边成比例:$\frac{B'F}{AB}=\frac{FC}{BC}$
代入数值:$\frac{x}{3}=\frac{4-x}{4}$
交叉相乘得:$4x=3(4-x)$
解得:$7x=12$,即$x=\frac{12}{7}$,符合题意。
2. 当△FB'C∽△ABC时,对应边成比例:$\frac{B'F}{AB}=\frac{FC}{AC}$
因为AB=AC=3,代入得:$\frac{x}{3}=\frac{4-x}{3}$
化简得:$x=4-x$
解得:$x=2$,符合题意。
综上,BF的长度为2或$\frac{12}{7}$。
【答案】
2或$\frac{12}{7}$
【知识点】
折叠的性质;相似三角形的判定与性质;分类讨论思想
【点评】
本题是相似三角形与折叠变换结合的典型题,解题关键是明确折叠前后对应边相等,同时注意相似三角形对应关系不唯一时需分类讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.6
首先利用折叠的性质可得BF=B'F,设BF的长度为x,则FC=4-x。由于题目未明确△B'FC与△ABC的对应顶点,需分两种相似情况讨论,根据相似三角形对应边成比例列方程求解,最后验证解的合理性即可。
【解析】
设BF=x,由折叠的性质可知B'F=BF=x,因此FC=BC-BF=4-x。
已知AB=AC=3,BC=4,△ABC为等腰三角形,∠B=∠C,分两种情况讨论:
1. 当△B'FC∽△ABC时,对应边成比例:$\frac{B'F}{AB}=\frac{FC}{BC}$
代入数值:$\frac{x}{3}=\frac{4-x}{4}$
交叉相乘得:$4x=3(4-x)$
解得:$7x=12$,即$x=\frac{12}{7}$,符合题意。
2. 当△FB'C∽△ABC时,对应边成比例:$\frac{B'F}{AB}=\frac{FC}{AC}$
因为AB=AC=3,代入得:$\frac{x}{3}=\frac{4-x}{3}$
化简得:$x=4-x$
解得:$x=2$,符合题意。
综上,BF的长度为2或$\frac{12}{7}$。
【答案】
2或$\frac{12}{7}$
【知识点】
折叠的性质;相似三角形的判定与性质;分类讨论思想
【点评】
本题是相似三角形与折叠变换结合的典型题,解题关键是明确折叠前后对应边相等,同时注意相似三角形对应关系不唯一时需分类讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.6
三、解答题
1. 小明在海南三亚度假时,用下面的方法来测量楼AB的高度:如图8,他在地面上放一面镜子E(镜子高度忽略不计),刚好能从镜子中看到楼的顶端A. 他的眼睛C距地面1.50米. 如果小明与镜子的距离DE是1米,镜子与楼的距离BE是8米,那么楼AB高为多少米?

1. 小明在海南三亚度假时,用下面的方法来测量楼AB的高度:如图8,他在地面上放一面镜子E(镜子高度忽略不计),刚好能从镜子中看到楼的顶端A. 他的眼睛C距地面1.50米. 如果小明与镜子的距离DE是1米,镜子与楼的距离BE是8米,那么楼AB高为多少米?
答案
1. 过E作$EF⊥ BD$ $\because ∠ AEF=∠ CEF$ $\therefore ∠ AEB=∠ CED$ 又$\because ∠ ABE=∠ CDE=90°$ $\therefore △ ABE ∽ △ CDE$ $\therefore \frac{AB}{CD}=\frac{BE}{DE}$ $\therefore AB=\frac{BE× CD}{DE}=\frac{8× 1.50}{1}=12$(米)
解析
【分析】
遇到利用镜子测量物体高度的问题时,首先结合光的反射定律,可得到反射角等于入射角,进而推出两个三角形的一组对应角相等;再结合楼高、人眼高度都垂直于地面,可得到一组直角相等,即可判定两个三角形相似;最后利用相似三角形对应边成比例的性质,代入已知边长就能求出楼的高度。
【解析】
过点E作$EF ⊥ BD$,根据光的反射定律可得$∠ AEF = ∠ CEF$,
$\therefore 90° - ∠ AEF = 90° - ∠ CEF$,即$∠ AEB = ∠ CED$。
又$\because AB ⊥ BD$,$CD ⊥ BD$,$\therefore ∠ ABE = ∠ CDE = 90°$,
$\therefore △ ABE ∽ △ CDE$(两角分别相等的两个三角形相似)。
根据相似三角形的性质,对应边成比例,可得$\frac{AB}{CD}=\frac{BE}{DE}$。
将$CD=1.50\mathrm{m}$,$BE=8\mathrm{m}$,$DE=1\mathrm{m}$代入比例式,
得$AB=\frac{BE × CD}{DE}=\frac{8 × 1.50}{1}=12$(米)。
【答案】
12米
【知识点】
相似三角形的判定;相似三角形的性质;相似三角形的实际应用
【点评】
本题是相似三角形在实际测量场景中的典型应用,解题关键是借助光的反射规律得到相等的角,进而构造相似三角形,将实际问题转化为数学中的相似求解问题,能有效锻炼数学建模能力。
【难度系数】
0.8
遇到利用镜子测量物体高度的问题时,首先结合光的反射定律,可得到反射角等于入射角,进而推出两个三角形的一组对应角相等;再结合楼高、人眼高度都垂直于地面,可得到一组直角相等,即可判定两个三角形相似;最后利用相似三角形对应边成比例的性质,代入已知边长就能求出楼的高度。
【解析】
过点E作$EF ⊥ BD$,根据光的反射定律可得$∠ AEF = ∠ CEF$,
$\therefore 90° - ∠ AEF = 90° - ∠ CEF$,即$∠ AEB = ∠ CED$。
又$\because AB ⊥ BD$,$CD ⊥ BD$,$\therefore ∠ ABE = ∠ CDE = 90°$,
$\therefore △ ABE ∽ △ CDE$(两角分别相等的两个三角形相似)。
根据相似三角形的性质,对应边成比例,可得$\frac{AB}{CD}=\frac{BE}{DE}$。
将$CD=1.50\mathrm{m}$,$BE=8\mathrm{m}$,$DE=1\mathrm{m}$代入比例式,
得$AB=\frac{BE × CD}{DE}=\frac{8 × 1.50}{1}=12$(米)。
【答案】
12米
【知识点】
相似三角形的判定;相似三角形的性质;相似三角形的实际应用
【点评】
本题是相似三角形在实际测量场景中的典型应用,解题关键是借助光的反射规律得到相等的角,进而构造相似三角形,将实际问题转化为数学中的相似求解问题,能有效锻炼数学建模能力。
【难度系数】
0.8
2. 如图9,在锐角三角形ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,AG⊥BC于点G,AF⊥DE于点F,∠EAF=∠GAC.
(1)求证:△ADE∽△ABC;
(2)若AD=3,AB=5,求$\frac{AF}{AG}$的值.

(1)求证:△ADE∽△ABC;
(2)若AD=3,AB=5,求$\frac{AF}{AG}$的值.
答案
(1)略 (2)$\frac{3}{5}$
解析
【分析】
(1) 要证明△ADE∽△ABC,已知两三角形有公共角∠EAD=∠CAB,只需再证一组对应角相等即可。结合已知的两个垂直条件可得两个直角,利用直角三角形两锐角互余,结合∠EAF=∠GAC,可推出∠AED=∠C,即可通过两角对应相等判定两三角形相似。
(2) 要求$\frac{AF}{AG}$的值,观察可知AF是△ADE中DE边上的高,AG是△ABC中BC边上的高,根据相似三角形对应高的比等于相似比,结合已知的AD、AB长度即可求出比值。
【解析】
(1) 证明:
∵ AG⊥BC,AF⊥DE
∴ ∠AFE=∠AGC=90°
∴ 在Rt△AEF中,∠AEF + ∠EAF = 90°
在Rt△AGC中,∠C + ∠GAC = 90°
又
∵ ∠EAF = ∠GAC
∴ ∠AEF = ∠C
又
∵ ∠EAD = ∠CAB(公共角)
∴ △ADE∽△ABC(两角分别相等的两个三角形相似)
(2) 解:
由(1)知△ADE∽△ABC,AF、AG分别是△ADE和△ABC对应边上的高
∴ $\frac{AF}{AG}=\frac{AD}{AB}$(相似三角形对应高的比等于相似比)
∵ AD=3,AB=5
∴ $\frac{AF}{AG}=\frac{3}{5}$
【答案】
(1) 证明见解析;(2) $\frac{3}{5}$
【知识点】
相似三角形的判定,相似三角形的性质,直角三角形的性质
【点评】
本题考查相似三角形的判定与性质的综合应用,解题的突破口是利用等角的余角相等得到一组对应角相等,进而证明三角形相似,再结合相似三角形的性质求解线段比值,属于基础常考题型,熟练掌握相似的相关定理是解题的关键。
【难度系数】
0.7
(1) 要证明△ADE∽△ABC,已知两三角形有公共角∠EAD=∠CAB,只需再证一组对应角相等即可。结合已知的两个垂直条件可得两个直角,利用直角三角形两锐角互余,结合∠EAF=∠GAC,可推出∠AED=∠C,即可通过两角对应相等判定两三角形相似。
(2) 要求$\frac{AF}{AG}$的值,观察可知AF是△ADE中DE边上的高,AG是△ABC中BC边上的高,根据相似三角形对应高的比等于相似比,结合已知的AD、AB长度即可求出比值。
【解析】
(1) 证明:
∵ AG⊥BC,AF⊥DE
∴ ∠AFE=∠AGC=90°
∴ 在Rt△AEF中,∠AEF + ∠EAF = 90°
在Rt△AGC中,∠C + ∠GAC = 90°
又
∵ ∠EAF = ∠GAC
∴ ∠AEF = ∠C
又
∵ ∠EAD = ∠CAB(公共角)
∴ △ADE∽△ABC(两角分别相等的两个三角形相似)
(2) 解:
由(1)知△ADE∽△ABC,AF、AG分别是△ADE和△ABC对应边上的高
∴ $\frac{AF}{AG}=\frac{AD}{AB}$(相似三角形对应高的比等于相似比)
∵ AD=3,AB=5
∴ $\frac{AF}{AG}=\frac{3}{5}$
【答案】
(1) 证明见解析;(2) $\frac{3}{5}$
【知识点】
相似三角形的判定,相似三角形的性质,直角三角形的性质
【点评】
本题考查相似三角形的判定与性质的综合应用,解题的突破口是利用等角的余角相等得到一组对应角相等,进而证明三角形相似,再结合相似三角形的性质求解线段比值,属于基础常考题型,熟练掌握相似的相关定理是解题的关键。
【难度系数】
0.7
登录