2026年长江全能学案同步练习册九年级数学全一册人教版第153页答案
1. $△ ABC$ 的三边长分别为 $3$,$\sqrt{3}$,$\sqrt{15}$,$△ A_{1}B_{1}C_{1}$ 的两边长分别为 $1$ 和 $\sqrt{5}$,当$△ A_{1}B_{1}C_{1}$ 的第三边长为
时,$△ ABC$ 与$△ A_{1}B_{1}C_{1}$ 相似。

答案

$\boldsymbol{\sqrt{3}}$

解析

【分析】
要判断两个三角形相似,依据“三边对应成比例的两个三角形相似”的判定定理,首先将△ABC的三边按从小到大排序,求出三边的最简比,再结合△A₁B₁C₁已知的两边,匹配最简比的对应项,即可求出第三边的长度。解题时要注意相似三角形的边满足“短边对短边、长边对长边”的对应关系,避免对应关系找错。
【解析】
1. 先将△ABC的三边长按从小到大的顺序排列:$\sqrt{3}$,$3$,$\sqrt{15}$。
2. 化简△ABC的三边比值:
$\sqrt{3}:3:\sqrt{15}=(\sqrt{3}÷\sqrt{3}):(3÷\sqrt{3}):(\sqrt{15}÷\sqrt{3})=1:\sqrt{3}:\sqrt{5}$
3. 若两个三角形相似,则△A₁B₁C₁的三边比也为$1:\sqrt{3}:\sqrt{5}$。
4. 已知△A₁B₁C₁的两边为$1$和$\sqrt{5}$,正好对应比值的第一项和第三项,因此第三边对应比值的第二项,即第三边长为$\sqrt{3}$。
【答案】
$\boldsymbol{\sqrt{3}}$
【知识点】
1. 相似三角形SSS判定
2. 二次根式化简
【点评】
本题核心考查利用三边成比例判定三角形相似,解题的关键是先对三角形的边按大小排序确定对应比例关系,能有效避免因对应边匹配错误导致的失分。
【难度系数】
0.7
2.如图,小正方形的边长均为1,则图①②③④中的四个三角形中,与$△ ABC$相似的是
(填序号).

答案

解:
由小正方形边长均为1,根据勾股定理计算$△ ABC$的三边长:
$BC=2$,
$AC=\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,
$AB=\sqrt{3^2+1^2}=\sqrt{10}$,
$\therefore △ ABC$的三边从小到大的比为 $\sqrt{2}:2:\sqrt{10}=1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$。
分别计算四个阴影三角形的三边长之比:
① 三边长为$\sqrt{2},\sqrt{5},\sqrt{5}$,三边比为$\sqrt{2}:\sqrt{5}:\sqrt{5}$,与$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$不相等,两三角形不相似;
② 三边长为$1,\sqrt{2},\sqrt{5}$,三边比为$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$,与$△ ABC$三边比相等,两三角形相似;
③ 三边长为$2,\sqrt{5},\sqrt{10}$,三边比为$2:\sqrt{5}:\sqrt{10}$,与$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$不相等,两三角形不相似;
④ 三边长为$2,2\sqrt{2},\sqrt{10}$,三边比为$2:2\sqrt{2}:\sqrt{10}$,与$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$不相等,两三角形不相似。
综上,与$△ ABC$相似的是$\boldsymbol{②}$。

解析

【分析】
要判断网格中的三角形是否与△ABC相似,可借助“三边成比例的两个三角形相似”的判定定理解题:第一步,利用勾股定理计算△ABC的三边长,将三边从小到大排序后求出三边的比值;第二步,分别计算四个待判断三角形的三边长,同样求出从小到大的三边比值;第三步,将各三角形的三边比值与△ABC的比值对比,比值相等的即为与△ABC相似的三角形。
【解析】
已知小正方形边长均为1,先计算△ABC的三边长:
由图可得$BC=2$,
根据勾股定理:$AC=\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,$AB=\sqrt{3^2+1^2}=\sqrt{10}$,
将△ABC三边从小到大排序得$\sqrt{2},2,\sqrt{10}$,化简三边比为$\sqrt{2}:2:\sqrt{10}=1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$。
再分别计算四个阴影三角形的三边长及比值:
① 三边长为$\sqrt{2},\sqrt{5},\sqrt{5}$,三边比为$\sqrt{2}:\sqrt{5}:\sqrt{5}$,与$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$不相等,两三角形不相似;
② 三边长为$1,\sqrt{2},\sqrt{5}$,三边比为$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$,与△ABC三边比相等,两三角形相似;
③ 三边长为$2,\sqrt{5},\sqrt{10}$,三边比为$2:\sqrt{5}:\sqrt{10}$,与$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$不相等,两三角形不相似;
④ 三边长为$2,2\sqrt{2},\sqrt{10}$,三边比为$2:2\sqrt{2}:\sqrt{10}$,与$1:\sqrt{2}:\sqrt{5}$不相等,两三角形不相似。
【答案】
$\boldsymbol{②}$
【知识点】
1.勾股定理 2.相似三角形的判定 3.网格线段计算
【点评】
本题是网格背景下的相似三角形判定题,解题核心是通过勾股定理准确计算各三角形的三边长度,再对比三边比值判断相似性,解题时要注意将三边按从小到大顺序排列后再求比值,避免因顺序错误出现判断失误。
【难度系数】
0.7
3.如图,P是Rt△ABC的斜边BC上异于B,C的一点,过点P作直线截△ABC,使截得的三角形与△ABC相似,满足这样条件的直线共有
条.

答案

解:
满足条件的直线共有3条,构造依据如下:
1. 过点P作平行于AB的直线,交AC于一点,可得截得的三角形与△ABC有公共角∠C,且对应直角相等,两三角形相似;
2. 过点P作平行于AC的直线,交AB于一点,可得截得的三角形与△ABC有公共角∠B,且对应直角相等,两三角形相似;
3. 过点P作垂直于BC的直线,交AC或AB于一点,可得截得的三角形与△ABC有公共锐角,且对应直角相等,两三角形相似。
综上,满足这样条件的直线共有$\boldsymbol{3}$条。

解析

【分析】
要解决这道题,我们围绕“截得的三角形与Rt△ABC相似”这一要求思考:原三角形是直角三角形,相似的核心是截出的新三角形也需是直角三角形,且和原三角形有公共锐角。我们可以分情况构造符合要求的直线:首先考虑通过作平行线构造同位角相等,得到有公共角的直角三角形;再考虑作BC的垂线,直接得到以P为直角顶点、有公共锐角的直角三角形,逐一分析所有可能性即可,注意不要漏解。
【解析】
要使截得的三角形与Rt△ABC相似,只需截得的三角形为直角三角形,且与原三角形有公共锐角即可,分三种情况构造:
1. 过点P作AB的平行线,交AC于一点,此时截得的三角形与△ABC有公共角∠C,且均含有直角,根据“两角分别相等的两个三角形相似”,两三角形相似;
2. 过点P作AC的平行线,交AB于一点,此时截得的三角形与△ABC有公共角∠B,且均含有直角,同理可得两三角形相似;
3. 过点P作BC的垂线,交AC(或AB)于一点,此时截得的三角形与△ABC有公共锐角,且均含有直角,同理可得两三角形相似。
综上,满足条件的直线共有3条。
【答案】
3
【知识点】
相似三角形的判定;直角三角形的性质;平行线的性质
【点评】
本题考查相似三角形判定的灵活应用,解题时需结合直角三角形的特征分类讨论所有可能的截线情况,避免因考虑不全面漏解。
【难度系数】
0.7
4.如图,将一个直角的顶点P放在矩形ABCD的对角线BD上滑动,并使其一条直角边始终经过点A,另一条直角边与边BC相交于点E,已知$AD=8,DC=6$,则$\frac{AP}{PE}=$
.

答案

$\boldsymbol{\frac{4}{3}}$

解析

【分析】
要求$\frac{AP}{PE}$的比值,我们可以通过构造相似三角形转化线段比。首先过点P向AB、BC作垂线,利用直角的互余关系证明得到一组相似三角形,将$\frac{AP}{PE}$转化为两条垂线段的比;再结合矩形的性质,利用平行线判定得到新的相似三角形,求出两条垂线段的比值即可。
【解析】
过点$P$作$PM⊥ AB$于点$M$,$PN⊥ BC$于点$N$,则$∠ AMP=∠ PNE=90°$。
$\because$四边形$ABCD$是矩形,
$\therefore ∠ ABC=90°$,$AD=BC=8$,$AB=CD=6$,
$\therefore$四边形$PMBN$是矩形,$\therefore ∠ MPN=90°$。
$\because ∠ APE=90°$,
$\therefore ∠ APM + ∠ MPE = ∠ EPN + ∠ MPE = 90°$,
$\therefore ∠ APM=∠ EPN$,
$\therefore △ APM ∽ △ EPN$(两角分别相等的两个三角形相似),
$\therefore \frac{AP}{PE}=\frac{PM}{PN}$。
$\because PM// AD$,$\therefore △ BPM ∽ △ BDA$,$\therefore \frac{PM}{AD}=\frac{BP}{BD}$;
$\because PN// CD$,$\therefore △ BPN ∽ △ BDC$,$\therefore \frac{PN}{CD}=\frac{BP}{BD}$,
$\therefore \frac{PM}{AD}=\frac{PN}{CD}$,即$\frac{PM}{PN}=\frac{AD}{CD}=\frac{8}{6}=\frac{4}{3}$,
$\therefore \frac{AP}{PE}=\frac{4}{3}$。
【答案】
$\boldsymbol{\frac{4}{3}}$
【知识点】
相似三角形的判定与性质,矩形的性质
【点评】
本题是相似与矩形的综合题,通过作垂线构造相似三角形是解题的突破口,需要熟练掌握相似三角形的判定定理,能灵活将所求线段比转化为易求的线段比。
【难度系数】
0.6
5.如图所示是中国象棋的棋盘(各个小正方形的边长均相等),根据“马走日”的规则,“马”落在下列哪个位置处时,能使“马”“炮”“兵”所在位置的格点构成的三角形与“帅”“车”“相”所在位置的格点构成的三角形相似 (
)

A.①
B.②
C.③
D.④

答案

B

解析

【分析】
要解决这道题,我们可以按以下思路思考:首先设每个小正方形的边长为1,利用勾股定理先计算出“帅”“车”“相”构成的三角形的三边长,得到三边的比值;再计算“兵”和“炮”两点的距离,最后分别计算“马”落在四个选项位置时,“马”“炮”“兵”构成的三角形的三边长,对比两组三角形的三边比值,满足三边对应成比例的即为相似三角形,同时排除共线不能构成三角形的情况。
【解析】
设每个小正方形的边长为1,通过坐标法计算各点距离:
1. 计算“帅”“车”“相”构成的三角形三边长:
帅到车的距离为4,车到相的距离为2,帅到相的距离为$\sqrt{(8-4)^2+(2-0)^2}=2\sqrt{5}$,因此该三角形三边从小到大的比值为$2:4:2\sqrt{5}=1:2:\sqrt{5}$,且为直角三角形。
2. 计算“兵”“炮”的距离:兵和炮在同一竖线上,距离为$4-2=2$。
3. 分别验证四个选项:
选项A:马在①处时,与兵、炮三点共线,无法构成三角形,排除;
选项B:马在②处时,马到炮的距离为1,马到兵的距离为$\sqrt{(2-1)^2+(4-2)^2}=\sqrt{5}$,三边为1、2、$\sqrt{5}$,比值为$1:2:\sqrt{5}$,与“帅车相”三角形三边比值相等,满足相似三角形三边对应成比例的判定条件,两三角形相似;
选项C:马在③处时,三边长为2、3、$\sqrt{13}$,比值不相等,不相似;
选项D:马在④处时,为等腰三角形,三边比值不相等,不相似。
【答案】
B
【知识点】
相似三角形的判定、勾股定理、格点三角形计算
【点评】
本题结合中国象棋的背景考查相似三角形的判定,解题核心是利用勾股定理准确计算格点三角形的各边长度,再通过三边对应成比例判断相似,既考查了基础知识点的应用,也结合了生活常识,趣味性较强。
【难度系数】
0.7
6.如图,已知∠ABC=∠ACD=90°,补充下列条件仍不能判断△ABC与△ACD相似的是
(
)

A.AC平分∠BAD
B.AB⊥AD
C.$\frac{AD}{AB}=\frac{AC}{BC}$
D.$AC^2=BC· AD$

答案

C

解析

【分析】
本题考查相似三角形的判定,已知△ABC和△ACD均为直角三角形,已有一组直角(∠ABC=∠ACD=90°)对应相等,要判定二者相似,只需再找到一组锐角相等,或满足两组边对应成比例且夹角相等(直角三角形还可通过斜边与一条直角边对应成比例判定)。解题时逐个分析选项,验证是否满足相似判定条件即可。
【解析】
已知∠ABC=∠ACD=90°,即△ABC和△ACD都是直角三角形,已有一组对应角相等,逐一分析选项:
A. 若AC平分∠BAD,则∠BAC=∠CAD,结合∠ABC=∠ACD=90°,根据“两角分别相等的两个三角形相似”,可判定△ABC∽△ACD,不符合题意;
B. 若AB⊥AD,则∠BAD=90°,即∠BAC+∠CAD=90°。在Rt△ABC中,∠BAC+∠ACB=90°,可推出∠CAD=∠ACB,结合∠ABC=∠ACD=90°,根据“两角分别相等的两个三角形相似”,可判定△ABC∽△DCA,不符合题意;
C. 若$\frac{AD}{AB}=\frac{AC}{BC}$,其中AD是Rt△ACD的斜边,AB是Rt△ABC的直角边,AC是Rt△ACD的直角边,BC是Rt△ABC的直角边,该比例的边不是两个三角形的对应边,既不能推出另一组角相等,也不满足“两边成比例且夹角相等”的判定条件,故不能判定两三角形相似,符合题意;
D. 若$AC^2=BC·AD$,变形可得$\frac{AC}{BC}=\frac{AD}{AC}$,即Rt△ABC的斜边AC与直角边BC的比,等于Rt△ACD的斜边AD与直角边AC的比,根据“斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似”,可判定△ABC∽△DCA,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
相似三角形的判定;直角三角形的性质;比例的性质
【点评】
本题重点考查相似三角形的判定,解题时要注意两个三角形的对应边、对应角的对应关系,尤其是边成比例的判定条件中,必须是对应边的比值相等,避免因边对应错误出现误判。
【难度系数】
0.7