1 如图,$△ ABC$ 的底边 $BC$ 上的高为 $h_1$,$△ PQR$ 的底边 $QR$ 上的高为 $h_2$,则有 ()
A.$h_1=h_2$
B.$h_1<h_2$
C.$h_1>h_2$
D.以上都有可能

(第1题)(第2题)(第3题)
A.$h_1=h_2$
B.$h_1<h_2$
C.$h_1>h_2$
D.以上都有可能
(第1题)(第2题)(第3题)
答案
A
解析
过点A作$AD⊥ BC$于点D,过点P作$PE⊥ QR$,交QR的延长线于点E。
在$\mathrm{Rt}△ ADC$中,$h_1=AD=AC·\sin∠ C=5\sin55°$。
在$\mathrm{Rt}△ PER$中,$∠ PRE=180°-∠ PRQ=180°-125°=55°$,因此$h_2=PE=PR·\sin∠ PRE=5\sin55°$。
可得$h_1=h_2$。
在$\mathrm{Rt}△ ADC$中,$h_1=AD=AC·\sin∠ C=5\sin55°$。
在$\mathrm{Rt}△ PER$中,$∠ PRE=180°-∠ PRQ=180°-125°=55°$,因此$h_2=PE=PR·\sin∠ PRE=5\sin55°$。
可得$h_1=h_2$。
2 [2025广东]如图,在矩形ABCD中,E,F是BC边上的三等分点,连接DE,AF相交于点G,连接CG。若$AB=8$,$BC=12$,则$\tan∠ GCF$的值是()

A.$\frac{\sqrt{10}}{10}$
B.$\frac{1}{3}$
C.$\frac{3\sqrt{10}}{10}$
D.$\frac{2}{3}$
A.$\frac{\sqrt{10}}{10}$
B.$\frac{1}{3}$
C.$\frac{3\sqrt{10}}{10}$
D.$\frac{2}{3}$
答案
B
解析
1. 由题意,E、F是BC边上的三等分点,BC=12,得BE=EF=FC=4,矩形ABCD中AD=BC=12,AD//BC,故△AGD∽△FGE,相似比为AD:EF=3:1。
2. 建立平面直角坐标系:设B(0,0),A(0,8),C(12,0),D(12,8),可得E(4,0),F(8,0)。
3. 求直线解析式:直线AF过A(0,8)、F(8,0),解析式为y=-x+8;直线DE过D(12,8)、E(4,0),解析式为y=x-4。
4. 联立两直线方程,解得交点G的坐标为(6,2)。
5. 过G作GH⊥BC于H,得GH=2,CH=12-6=6,因此$\tan∠ GCF=\frac{GH}{CH}=\frac{2}{6}=\frac{1}{3}$。
2. 建立平面直角坐标系:设B(0,0),A(0,8),C(12,0),D(12,8),可得E(4,0),F(8,0)。
3. 求直线解析式:直线AF过A(0,8)、F(8,0),解析式为y=-x+8;直线DE过D(12,8)、E(4,0),解析式为y=x-4。
4. 联立两直线方程,解得交点G的坐标为(6,2)。
5. 过G作GH⊥BC于H,得GH=2,CH=12-6=6,因此$\tan∠ GCF=\frac{GH}{CH}=\frac{2}{6}=\frac{1}{3}$。
3[2025上海]如图,某公司安装了一个人脸打卡器,AB是高2.7 m的门框,某人CD高1.8 m,只有当∠CAB=53°时,他才能开门,那么BD的长约为m(参考数据:$\sin 53° \approx 0.8$,$\cos 53° \approx 0.6$,$\tan 53° \approx 1.3$,精确到0.1 m)。

答案
$\boldsymbol{1.2}$
解析
解:过点C作CE⊥AB于点E,
由题意得,AB⊥BD,CD⊥BD,
∴ 四边形CDBE是矩形,
∴ BE=CD=1.8 m,BD=CE,
∴ AE = AB - BE = 2.7 - 1.8 = 0.9 m,
在Rt△ACE中,∠CAE=53°,
$\tan∠ CAE = \frac{CE}{AE}$,
∴ $CE = AE · \tan53° \approx 0.9 × 1.3 = 1.17 \approx 1.2$ m,
即BD的长约为1.2 m。
由题意得,AB⊥BD,CD⊥BD,
∴ 四边形CDBE是矩形,
∴ BE=CD=1.8 m,BD=CE,
∴ AE = AB - BE = 2.7 - 1.8 = 0.9 m,
在Rt△ACE中,∠CAE=53°,
$\tan∠ CAE = \frac{CE}{AE}$,
∴ $CE = AE · \tan53° \approx 0.9 × 1.3 = 1.17 \approx 1.2$ m,
即BD的长约为1.2 m。
4 如图,在四边形ABCD中,AB=2,CD=1,∠B=∠D=90°,∠A=60°,则四边形ABCD的面积为()

A.$2\sqrt{3}$
B.$\frac{3}{2}\sqrt{3}$
C.$3\sqrt{3}$
D.$4-\sqrt{3}$
A.$2\sqrt{3}$
B.$\frac{3}{2}\sqrt{3}$
C.$3\sqrt{3}$
D.$4-\sqrt{3}$
答案
B
解析
延长AD、BC交于点E。
1. 在Rt△ABE中,∠A=60°,∠B=90°,∴∠E=30°,AB=2,可得BE=AB·tan60°=2√3,$S_{△ ABE}=\frac{1}{2}×AB×BE=\frac{1}{2}×2×2\sqrt{3}=2\sqrt{3}$。
2. 在Rt△CDE中,∠EDC=90°,∠E=30°,CD=1,可得DE=$\frac{CD}{\tan30°}=\sqrt{3}$,$S_{△ CDE}=\frac{1}{2}×CD×DE=\frac{1}{2}×1×\sqrt{3}=\frac{\sqrt{3}}{2}$。
3. 四边形ABCD的面积$S=S_{△ ABE}-S_{△ CDE}=2\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{3}{2}\sqrt{3}$。
1. 在Rt△ABE中,∠A=60°,∠B=90°,∴∠E=30°,AB=2,可得BE=AB·tan60°=2√3,$S_{△ ABE}=\frac{1}{2}×AB×BE=\frac{1}{2}×2×2\sqrt{3}=2\sqrt{3}$。
2. 在Rt△CDE中,∠EDC=90°,∠E=30°,CD=1,可得DE=$\frac{CD}{\tan30°}=\sqrt{3}$,$S_{△ CDE}=\frac{1}{2}×CD×DE=\frac{1}{2}×1×\sqrt{3}=\frac{\sqrt{3}}{2}$。
3. 四边形ABCD的面积$S=S_{△ ABE}-S_{△ CDE}=2\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{3}{2}\sqrt{3}$。
5 如图, 四边形ABCD内接于$\odot O$,$AB=17$,$CD=10$,$∠ A=90°$,$\cos B=\frac{3}{5}$,求AD的长.

答案
解:
延长AD、BC交于点E。
∵ 四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=90°,
∴ ∠BCD=90°,∠EDC=∠B,即∠ECD=90°。
在Rt△ECD中,$\cos∠ EDC=\frac{CD}{DE}=\cos B=\frac{3}{5}$,
∵ CD=10,
∴ $\frac{10}{DE}=\frac{3}{5}$,解得$DE=\frac{50}{3}$,
由勾股定理得:$EC=\sqrt{DE^2-CD^2}=\sqrt{(\frac{50}{3})^2-10^2}=\frac{40}{3}$。
在Rt△EAB中,$\cos B=\frac{AB}{EB}=\frac{3}{5}$,AB=17,
∴ $\frac{17}{EB}=\frac{3}{5}$,解得$EB=\frac{85}{3}$,
由勾股定理得:$AE=\sqrt{EB^2-AB^2}=\sqrt{(\frac{85}{3})^2-17^2}=\frac{68}{3}$。
∴ $AD=AE-DE=\frac{68}{3}-\frac{50}{3}=6$。
答:AD的长为6。
延长AD、BC交于点E。
∵ 四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=90°,
∴ ∠BCD=90°,∠EDC=∠B,即∠ECD=90°。
在Rt△ECD中,$\cos∠ EDC=\frac{CD}{DE}=\cos B=\frac{3}{5}$,
∵ CD=10,
∴ $\frac{10}{DE}=\frac{3}{5}$,解得$DE=\frac{50}{3}$,
由勾股定理得:$EC=\sqrt{DE^2-CD^2}=\sqrt{(\frac{50}{3})^2-10^2}=\frac{40}{3}$。
在Rt△EAB中,$\cos B=\frac{AB}{EB}=\frac{3}{5}$,AB=17,
∴ $\frac{17}{EB}=\frac{3}{5}$,解得$EB=\frac{85}{3}$,
由勾股定理得:$AE=\sqrt{EB^2-AB^2}=\sqrt{(\frac{85}{3})^2-17^2}=\frac{68}{3}$。
∴ $AD=AE-DE=\frac{68}{3}-\frac{50}{3}=6$。
答:AD的长为6。
6 如图,在$△ ABC$中,$∠ ACB = 90°$,点 $D$ 在 $AB$ 的延长线上,连接 $CD$。若 $AB = 2BD$,$\tan ∠ BCD = \frac{2}{3}$,则$\frac{AC}{BC}$的值为。
答案
$\boldsymbol{2}$
解析
解:过点B作$BE // AC$,交$CD$于点E。
$\because ∠ ACB=90°$,
$\therefore ∠ EBC=∠ ACB=90°$。
在$\mathrm{Rt}△ BCE$中,$\tan∠ BCD=\dfrac{BE}{BC}=\dfrac{2}{3}$,
设$BE=2k$,$BC=3k$。
$\because BE // AC$,
$\therefore △ DBE ∽ △ DAC$,
$\therefore \dfrac{BE}{AC}=\dfrac{BD}{AD}$。
$\because AB=2BD$,
$\therefore AD=AB+BD=3BD$,即$\dfrac{BD}{AD}=\dfrac{1}{3}$,
$\therefore \dfrac{2k}{AC}=\dfrac{1}{3}$,解得$AC=6k$。
$\therefore \dfrac{AC}{BC}=\dfrac{6k}{3k}=2$。
$\because ∠ ACB=90°$,
$\therefore ∠ EBC=∠ ACB=90°$。
在$\mathrm{Rt}△ BCE$中,$\tan∠ BCD=\dfrac{BE}{BC}=\dfrac{2}{3}$,
设$BE=2k$,$BC=3k$。
$\because BE // AC$,
$\therefore △ DBE ∽ △ DAC$,
$\therefore \dfrac{BE}{AC}=\dfrac{BD}{AD}$。
$\because AB=2BD$,
$\therefore AD=AB+BD=3BD$,即$\dfrac{BD}{AD}=\dfrac{1}{3}$,
$\therefore \dfrac{2k}{AC}=\dfrac{1}{3}$,解得$AC=6k$。
$\therefore \dfrac{AC}{BC}=\dfrac{6k}{3k}=2$。
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