2026年同步精练广东九年级数学上册北师大版第67页答案
10.如图,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC上,AF平分∠BAC交DE于点G.若AE=3,EC=1,AD=2,BD=4,则AG:AF的值为
$\frac{1}{2}$
.

答案

10. $\frac{1}{2}$

解析

【分析】
解题时首先计算AB、AC的长度,通过两边对应成比例且夹角相等证明△ADE与△ACB相似,再结合AF是两个三角形的公共角平分线,利用相似三角形对应角平分线的比等于相似比即可求出AG:AF的值。
【解析】
解:由题意得:
$AB=AD+BD=2+4=6$,$AC=AE+EC=3+1=4$
∴$\frac{AD}{AC}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}$,$\frac{AE}{AB}=\frac{3}{6}=\frac{1}{2}$
∴$\frac{AD}{AC}=\frac{AE}{AB}$
又
∵$∠ DAE=∠ CAB$(公共角)
∴$△ ADE ∽ △ ACB$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似)
∵AF平分$∠ BAC$
∴AG是$△ ADE$的角平分线,AF是$△ ACB$的角平分线
根据相似三角形的性质:相似三角形对应角平分线的比等于相似比
∴$\frac{AG}{AF}=\frac{1}{2}$,即$AG:AF=\frac{1}{2}$
【答案】
$\frac{1}{2}$
【知识点】
相似三角形的判定;相似三角形的性质;角平分线的定义
【点评】
本题属于基础题,重点考查相似三角形的判定与性质的综合应用,解题的突破口是先根据已知线段长度得到对应边的比例关系,证明三角形相似,再结合相似三角形的性质计算比值。
【难度系数】
0.7
11.如图,E,F分别为AC,BC的中点,D是EC上一点,且$∠ CBD=∠ A$.若$AC=6$,$BC=4.2$,$DF=2$,则BE的长为
$\frac{20}{7}$
.

答案

11. $\frac{20}{7}$

解析

【分析】
解题思路可分为三步:第一步,先找角的关系,已知∠CBD=∠A,加上公共角∠C,用两角分别相等的判定定理证明△CBD∽△CAB;第二步,明确中线的定义:E是AC中点,因此BE是△CAB中AC边上的中线,F是BC中点,因此DF是△CBD中BC边上的中线;第三步,结合相似三角形对应中线的比等于相似比的性质,列比例式代入已知数据求解BE即可。
【解析】
1. 证明三角形相似:
∵∠CBD=∠A,∠C是△CBD和△CAB的公共角,
∴△CBD∽△CAB(两角分别相等的两个三角形相似)。
2. 确定相似比与对应中线:
两个三角形的相似比为$\frac{BC}{AC}=\frac{4.2}{6}=\frac{7}{10}$;
∵E为AC中点,
∴BE是△CAB的AC边上的中线,
∵F为BC中点,
∴DF是△CBD的BC边上的中线。
3. 利用相似性质列方程求解:
根据相似三角形对应中线的比等于相似比,可得:
$\frac{DF}{BE}=\frac{BC}{AC}=\frac{7}{10}$,
将DF=2代入得:$\frac{2}{BE}=\frac{7}{10}$,
解得$BE=\frac{2×10}{7}=\frac{20}{7}$。
【答案】
$\frac{20}{7}$
【知识点】
相似三角形的AA判定;相似三角形对应中线的性质;中线的定义
【点评】
本题是相似三角形性质的基础应用题,解题核心是准确识别相似三角形的对应中线,再结合比例式计算,掌握相似三角形的判定和对应线段的比例性质就能顺利求解。
【难度系数】
0.7
12.如图,已知$△ ABC ∽ △ A'B'C'$,它们的相似比为$k$,$AD$,$A'D'$分别是$△ ABC$和$△ A'B'C'$的中线.求证:$\frac{AD}{A'D'}=\frac{AB}{A'B'}=k$.

答案

12. 证明:$\because △ ABC∽△ A'B'C', \therefore \frac{AB}{A'B'}=\frac{BC}{B'C'}=k, ∠ B=∠ B'. \because AD,A'D'$分别是$△ ABC,△ A'B'C'$的中线, $\therefore BD=\frac{1}{2} BC, B'D'=\frac{1}{2} B'C'. \therefore \frac{BD}{B'D'}=\frac{\frac{1}{2} BC}{\frac{1}{2} B'C'}=\frac{BC}{B'C'}=\frac{AB}{A'B'}=k. \therefore △ ABD∽△ A'B'D'. \therefore \frac{AD}{A'D'}=\frac{AB}{A'B'}=k.$

解析

【分析】
要证明相似三角形对应中线的比等于相似比,首先可利用已知的△ABC∽△A'B'C',得到对应角相等、对应边成比例的结论;再结合中线的定义,可推导出两个小三角形△ABD和△A'B'D'的两边对应成比例且夹角相等,进而证明这两个小三角形相似,最终根据相似三角形对应边成比例得到待证结论。
【解析】
证明:$\because △ ABC∽△ A'B'C'$,
$\therefore \frac{AB}{A'B'}=\frac{BC}{B'C'}=k$, $∠ B=∠ B'$.
$\because AD$,$A'D'$分别是$△ ABC$,$△ A'B'C'$的中线,
$\therefore BD=\frac{1}{2} BC$, $B'D'=\frac{1}{2} B'C'$.
$\therefore \frac{BD}{B'D'}=\frac{\frac{1}{2} BC}{\frac{1}{2} B'C'}=\frac{BC}{B'C'}=\frac{AB}{A'B'}=k$.
$\therefore △ ABD∽△ A'B'D'$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似).
$\therefore \frac{AD}{A'D'}=\frac{AB}{A'B'}=k$.
【答案】
证明过程如上所示,$\frac{AD}{A'D'}=\frac{AB}{A'B'}=k$成立。
【知识点】
相似三角形的判定与性质;三角形中线的定义
【点评】
本题是相似三角形性质的基础推导题,通过本题可得出“相似三角形对应中线的比等于相似比”的常用结论,后续解题中可直接使用该结论简化证明和计算过程。
【难度系数】
0.7
【例】一块直角三角形木板的一条直角边AB长为1.5 m,面积为1.5 m²,工人师傅要把它加工成一个面积最大的正方形,请两位同学设计加工方案,甲的设计方案如图1所示,乙的设计方案如图2所示。
由AB=1.5 m,$S_{△ ABC}=1.5\ \mathrm{m}^2$,可得BC=
m。
方案1:设正方形的边长为x m,由DE//BF,可得$△ CDE ∽ △ CBA$,从而列出方程
,解得x=
。

方案2:设正方形的边长为x m,作$BH ⊥ AC$于点H。由AB=1.5 m,BC=2 m,得$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\_\_\_\_\_\_$ m。由$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC · BH=\frac{1}{2}AB · BC$,得BH=
m。由DE//GF,
可得$△ BDE ∽ △ BAC$,再由相似三角形对应高的比等于相似比得方程
,解得x=
。
综上所述,
同学的设计方案更好。

答案

BC=2 m,列方程$\frac{x}{1.5}=\frac{2-x}{2}$,解得$x=\frac{6}{7}$;AC=2.5 m,BH=1.2 m,列方程$\frac{x}{2.5}=\frac{1.2-x}{1.2}$,解得$x=\frac{30}{37}$,甲同学的设计方案更好。

解析

【分析】
1. 求BC长度:已知直角三角形面积和一条直角边AB,直接用直角三角形面积公式即可反推另一条直角边BC的长度。
2. 方案1思路:正方形内接于直角处,DE平行于AB,可得△CDE∽△CBA,根据相似三角形对应边成比例,将已知边长和正方形边长x代入比例式即可列方程求解。
3. 方案2思路:首先用勾股定理算出斜边AC的长度;再用面积法,根据直角三角形面积的两种计算方式求出斜边上的高BH;正方形边平行于AC,可得△BDE∽△BAC,利用相似三角形对应高的比等于相似比列方程求解。
4. 最后比较两个方案的正方形边长,边长更大的方案面积更大,设计更优。
【解析】
1. 求BC:
已知△ABC为直角三角形,$∠ B=90°$,$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AB· BC$,代入$AB=1.5\mathrm{m}$,$S_{△ ABC}=1.5\mathrm{m}^2$:
$1.5=\frac{1}{2}×1.5× BC$,解得$BC=2\mathrm{m}$。
2. 方案1求解:
设正方形边长为$x\mathrm{m}$,则$DE=x$,$CD=BC-x=2-x$。
由$DE// AB$得$△ CDE∽△ CBA$,对应边成比例:
$\frac{DE}{AB}=\frac{CD}{BC}$,即$\frac{x}{1.5}=\frac{2-x}{2}$,
解得:$2x=1.5(2-x)$,$3.5x=3$,$x=\frac{6}{7}\mathrm{m}$。
3. 方案2求解:
由勾股定理得$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{1.5^2+2^2}=\sqrt{6.25}=2.5\mathrm{m}$。
由面积法$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC· BH=\frac{1}{2}AB· BC$,代入数值得:
$2.5× BH=1.5×2$,解得$BH=1.2\mathrm{m}$。
由$DE// AC$得$△ BDE∽△ BAC$,相似三角形对应高的比等于相似比,小三角形对应高为$BH-x=1.2-x$,则:
$\frac{DE}{AC}=\frac{BH-x}{BH}$,即$\frac{x}{2.5}=\frac{1.2-x}{1.2}$,
解得:$1.2x=2.5(1.2-x)$,$3.7x=3$,$x=\frac{30}{37}\mathrm{m}$。
4. 方案比较:$\frac{6}{7}\approx0.857>\frac{30}{37}\approx0.811$,故甲同学的方案得到的正方形面积更大,更优。
【答案】
2;$\frac{x}{1.5}=\frac{2-x}{2}$;$\frac{6}{7}$;2.5;1.2;$\frac{x}{2.5}=\frac{1.2-x}{1.2}$;$\frac{30}{37}$;甲
【知识点】
相似三角形的性质,勾股定理,面积法求高
【点评】
本题结合实际加工场景考察三角形内接四边形的最值问题,核心是利用相似三角形的比例性质列方程求解,解题关键是准确找到相似三角形的对应边、对应高的关系,再通过数值比较得到最优方案。
【难度系数】
0.65
1. 如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中有边长分别为$a$,$b$,$c$的三个正方形,则$a$,$b$,$c$满足的关系式为(
B
)

A.$ac=b$
B.$a+c=b$
C.$\dfrac{a+c}{2}=\dfrac{b}{c}$
D.$c^2=ab$

答案

1.B

解析

【分析】
要推导a、b、c的数量关系,首先观察图形特征:Rt△ABC内接三个正方形,正方形的边互相平行且相等,因此夹∠A、∠B的两个小直角三角形均与原直角三角形相似,进而这两个小直角三角形也相似。我们只需将两个小直角三角形的直角边用a、b、c表示,再利用相似三角形对应边成比例列等式,化简即可得到三者的关系。
【解析】
∵△ABC是直角三角形,图中三个图形均为正方形,
∴正方形边长相等、邻边垂直,且两个位于小正方形上方的直角三角形与△ABC都相似,故这两个小直角三角形也相似。
左边小直角三角形的两条直角边长度分别为a、$b-a$,
右边小直角三角形的两条直角边长度分别为$b-c$、c,
根据相似三角形对应边成比例,可得:
$\frac{b-a}{c}=\frac{a}{b-c}$
交叉相乘得:$(b-a)(b-c)=ac$
展开等式左边:$b^2 - bc - ab + ac = ac$
消去等式两边的ac,整理得:$b^2 - b(a + c) = 0$
提取公因式b得:$b(b - a - c)=0$
∵正方形边长$b≠0$,
∴$b - a - c = 0$,即$a + c = b$。
【答案】
B
【知识点】
1.正方形的性质
2.相似三角形的判定与性质
【点评】
本题是三角形内接特殊四边形的典型题型,解题核心是找到图形中隐含的相似三角形,准确对应相似边列出比例式,通过代数化简得到边长关系,对图形观察能力和代数运算能力有一定要求。
【难度系数】
0.65
2. 在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,以如图所示的方式内置两个大小相同的正方形,使得顶点$D,E$分别在边$AC,BC$上,顶点$M,N$均在边$AB$上,点$D,G,M$在一条直线上,点$E,F,N$在一条直线上。若$AC=6,BC=8$,则小正方形的边长$MN$的长为(
C
)

A.$10$
B.$\frac{24}{5}$
C.$\frac{60}{31}$
D.$\frac{30}{31}$

答案

2.C

解析

【分析】
解题思路如下:①先利用勾股定理计算Rt△ABC的斜边AB长度,再用面积法求出AB边上的高;②观察可得DE平行于AB,因此△CDE∽△CAB,设小正方形边长为x,则DE=x,垂直AB方向上总共有2个正方形边长,因此△CDE对应AB的高等于总高减去2x;③根据相似三角形对应边的比等于对应高的比列方程,求解即可得到MN的长度。
【解析】
1. 求斜边AB的长度:
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$
2. 求AB边上的高h:
由三角形面积公式$S_{△ABC}=\frac{1}{2}AC·BC=\frac{1}{2}AB·h$,代入数值:
$\frac{1}{2}×6×8=\frac{1}{2}×10×h$,解得$h=\frac{24}{5}$
3. 设小正方形边长$MN=x$,
∵$DE//AB$,
∴$△CDE∽△CAB$,其中$DE=x$,△CDE对应AB边上的高为$h-2x=\frac{24}{5}-2x$。
4. 根据相似三角形的性质,对应边的比等于对应高的比,列方程:
$\frac{DE}{AB}=\frac{h-2x}{h}$
代入数值:$\frac{x}{10}=\frac{\frac{24}{5}-2x}{\frac{24}{5}}$
化简得:$\frac{x}{10}=\frac{12-5x}{12}$
交叉相乘:$12x=10×(12-5x)$
整理得:$62x=120$
解得:$x=\frac{60}{31}$
【答案】
C
【知识点】
勾股定理,相似三角形的性质,三角形面积计算
【点评】
本题是三角形内接特殊四边形的典型题型,核心是利用相似三角形的性质建立等量关系列方程求解,解题的关键是准确找到相似三角形的对应边和对应高的关系。
【难度系数】
0.6