7. 如图,△ABC是等腰直角三角形,∠C=90°,D为边BC上一点,连结AD,过点B作BE⊥AD,交AD的延长线于点E。若$\frac{CD}{BD}=\frac{1}{2}$,则$\frac{AC}{BE}$的值为
$\frac{\sqrt{10}}{2}$
。答案
7. $\frac{\sqrt{10}}{2}$
解析
【分析】
解题时先利用已知的线段比例关系设参数表示各段边长,结合等腰直角三角形的性质得到AC的长度;再通过勾股定理计算AD的长度;接着根据直角相等和对顶角相等证明两个三角形相似,利用相似三角形对应边成比例的性质求出BE的表达式;最后代入计算AC与BE的比值即可。
【解析】
设$CD=x$,
$\because \frac{CD}{BD}=\frac{1}{2}$,$\therefore BD=2x$,
$\therefore BC=CD+BD=3x$,
$\because △ ABC$是等腰直角三角形,$∠ C=90°$,
$\therefore AC=BC=3x$,
在$\mathrm{Rt}△ ACD$中,由勾股定理得:
$AD=\sqrt{AC^2+CD^2}=\sqrt{(3x)^2+x^2}=\sqrt{10}x$,
$\because BE⊥ AD$,$\therefore ∠ E=∠ C=90°$,
又$\because ∠ ADC=∠ BDE$(对顶角相等),
$\therefore △ ACD ∽ △ BED$(两角对应相等,两三角形相似),
$\therefore \frac{AC}{BE}=\frac{AD}{BD}$,
代入数值得$\frac{3x}{BE}=\frac{\sqrt{10}x}{2x}$,解得$BE=\frac{3\sqrt{10}x}{5}$,
$\therefore \frac{AC}{BE}=\frac{3x}{\frac{3\sqrt{10}x}{5}}=\frac{\sqrt{10}}{2}$。
【答案】
$\frac{\sqrt{10}}{2}$
【知识点】
等腰直角三角形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理
【点评】
本题是典型的几何比例求值题,通过设参数的方法可以简化计算过程,解题的核心是准确找到相似三角形,结合勾股定理和相似性质求解,能很好地考查几何综合运用能力。
【难度系数】
0.6
解题时先利用已知的线段比例关系设参数表示各段边长,结合等腰直角三角形的性质得到AC的长度;再通过勾股定理计算AD的长度;接着根据直角相等和对顶角相等证明两个三角形相似,利用相似三角形对应边成比例的性质求出BE的表达式;最后代入计算AC与BE的比值即可。
【解析】
设$CD=x$,
$\because \frac{CD}{BD}=\frac{1}{2}$,$\therefore BD=2x$,
$\therefore BC=CD+BD=3x$,
$\because △ ABC$是等腰直角三角形,$∠ C=90°$,
$\therefore AC=BC=3x$,
在$\mathrm{Rt}△ ACD$中,由勾股定理得:
$AD=\sqrt{AC^2+CD^2}=\sqrt{(3x)^2+x^2}=\sqrt{10}x$,
$\because BE⊥ AD$,$\therefore ∠ E=∠ C=90°$,
又$\because ∠ ADC=∠ BDE$(对顶角相等),
$\therefore △ ACD ∽ △ BED$(两角对应相等,两三角形相似),
$\therefore \frac{AC}{BE}=\frac{AD}{BD}$,
代入数值得$\frac{3x}{BE}=\frac{\sqrt{10}x}{2x}$,解得$BE=\frac{3\sqrt{10}x}{5}$,
$\therefore \frac{AC}{BE}=\frac{3x}{\frac{3\sqrt{10}x}{5}}=\frac{\sqrt{10}}{2}$。
【答案】
$\frac{\sqrt{10}}{2}$
【知识点】
等腰直角三角形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理
【点评】
本题是典型的几何比例求值题,通过设参数的方法可以简化计算过程,解题的核心是准确找到相似三角形,结合勾股定理和相似性质求解,能很好地考查几何综合运用能力。
【难度系数】
0.6
8.如图,在$Rt△ ABC$中,$∠ BAC=90°$,AD是斜边BC上的高.
(1)求证:$△ ABD∽△ CBA$;
(2)若$AB=6$,$BC=10$,求BD的长.

(1)求证:$△ ABD∽△ CBA$;
(2)若$AB=6$,$BC=10$,求BD的长.
答案
(1) 证明: $\because AD$ 是斜边 $BC$ 上的高, $\therefore ∠ BDA=90°$. 又 $\because ∠ BAC=90°$, $\therefore ∠ BDA=∠ BAC$. 又 $\because ∠ B=∠ B, \therefore △ ABD∽ △ CBA$.
(2) 解: 由(1)知 $△ ABD∽ △ CBA, \therefore \frac{BD}{BA}=\frac{BA}{BC}, \therefore \frac{BD}{6}=\frac{6}{10}, \therefore BD=\frac{18}{5}$.
(2) 解: 由(1)知 $△ ABD∽ △ CBA, \therefore \frac{BD}{BA}=\frac{BA}{BC}, \therefore \frac{BD}{6}=\frac{6}{10}, \therefore BD=\frac{18}{5}$.
解析
【分析】
(1) 要证明两个三角形相似,优先采用两角对应相等的判定定理。观察△ABD和△CBA,两个三角形有公共角∠B,再结合已知条件找另一组等角:AD是BC边上的高可得∠BDA=90°,已知∠BAC=90°,即可得到两组角对应相等,完成相似证明。
(2) 借助第一问得到的相似结论,利用相似三角形对应边成比例的性质,列出对应边的比例式,代入已知的AB、BC的长度,即可计算出BD的长度。
【解析】
(1) 证明: $\because AD$ 是斜边 $BC$ 上的高, $\therefore ∠ BDA=90°$. 又 $\because ∠ BAC=90°$, $\therefore ∠ BDA=∠ BAC$. 又 $\because ∠ B=∠ B, \therefore △ ABD∽ △ CBA$.
(2) 解: 由(1)知 $△ ABD∽ △ CBA, \therefore \frac{BD}{BA}=\frac{BA}{BC}$, 将$AB=6$,$BC=10$代入得$\frac{BD}{6}=\frac{6}{10}$, 解得$BD=\frac{36}{10}=\frac{18}{5}$.
【答案】
(1) $△ ABD∽△ CBA$,证明成立;
(2) $BD=\frac{18}{5}$
【知识点】
相似三角形判定、相似三角形性质、直角三角形的性质
【点评】
本题是相似三角形的基础应用题型,第一问通过公共角加直角的组合判定相似,是相似证明的常见考法;第二问利用相似三角形对应边成比例求解线段长,是相似的典型应用,该图形是相似的经典模型,掌握该模型可提升同类题的解题效率。
【难度系数】
0.8
(1) 要证明两个三角形相似,优先采用两角对应相等的判定定理。观察△ABD和△CBA,两个三角形有公共角∠B,再结合已知条件找另一组等角:AD是BC边上的高可得∠BDA=90°,已知∠BAC=90°,即可得到两组角对应相等,完成相似证明。
(2) 借助第一问得到的相似结论,利用相似三角形对应边成比例的性质,列出对应边的比例式,代入已知的AB、BC的长度,即可计算出BD的长度。
【解析】
(1) 证明: $\because AD$ 是斜边 $BC$ 上的高, $\therefore ∠ BDA=90°$. 又 $\because ∠ BAC=90°$, $\therefore ∠ BDA=∠ BAC$. 又 $\because ∠ B=∠ B, \therefore △ ABD∽ △ CBA$.
(2) 解: 由(1)知 $△ ABD∽ △ CBA, \therefore \frac{BD}{BA}=\frac{BA}{BC}$, 将$AB=6$,$BC=10$代入得$\frac{BD}{6}=\frac{6}{10}$, 解得$BD=\frac{36}{10}=\frac{18}{5}$.
【答案】
(1) $△ ABD∽△ CBA$,证明成立;
(2) $BD=\frac{18}{5}$
【知识点】
相似三角形判定、相似三角形性质、直角三角形的性质
【点评】
本题是相似三角形的基础应用题型,第一问通过公共角加直角的组合判定相似,是相似证明的常见考法;第二问利用相似三角形对应边成比例求解线段长,是相似的典型应用,该图形是相似的经典模型,掌握该模型可提升同类题的解题效率。
【难度系数】
0.8
9.(湖南省中考改编)
(1)如图1,在四边形ABCD中,AB//CD,点P在BC上,∠B=∠APD=90°,求证:△ABP∽△PCD.
(2)探究:如图2,在四边形ABCD中,点P在边BC上,当∠B=∠C=∠APD时,求证:△ABP∽△PCD.
(3)应用:如图3,在△ABC中,点P是边BC的中点,点D,E分别在边AB,AC上.若∠B=∠C=∠DPE=45°,BC=8√2,CE=6,求DE的长.

(1)如图1,在四边形ABCD中,AB//CD,点P在BC上,∠B=∠APD=90°,求证:△ABP∽△PCD.
(2)探究:如图2,在四边形ABCD中,点P在边BC上,当∠B=∠C=∠APD时,求证:△ABP∽△PCD.
(3)应用:如图3,在△ABC中,点P是边BC的中点,点D,E分别在边AB,AC上.若∠B=∠C=∠DPE=45°,BC=8√2,CE=6,求DE的长.
答案
(1) 证明: $\because AB// CD, ∠ B=∠ APD=90°, \therefore ∠ C=90°=∠ B, ∠ BAP+∠ APB=90°, ∠ APB+∠ CPD=90°, \therefore ∠ BAP=∠ CPD, \therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(2) 证明: $\because ∠ B=∠ C=∠ APD, ∠ CPD=180°-∠ APD-∠ APB, ∠ BAP=180°-∠ APB-∠ B, \therefore ∠ CPD=∠ BAP, \therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(3) 解: 由(2)知 $△ BDP∽ △ CPE, \therefore \frac{BD}{CP}=\frac{BP}{CE}. \because$ 点 $P$ 是 $BC$ 的中点, $BC=8\sqrt{2}, \therefore BP=CP=4\sqrt{2}. \because CE=6, \therefore \frac{BD}{4\sqrt{2}}=\frac{4\sqrt{2}}{6}, \therefore BD=\frac{16}{3}. \because ∠ B=∠ C=45°, \therefore ∠ A=90°$. 又 $\because BC=8\sqrt{2}, \therefore AC=AB=8, \therefore AD=AB-BD=8-\frac{16}{3}=\frac{8}{3}, AE=AC-CE=8-6=2, \therefore DE=\sqrt{AD^2+AE^2}=\sqrt{(\frac{8}{3})^2+2^2}=\frac{10}{3}$.
(2) 证明: $\because ∠ B=∠ C=∠ APD, ∠ CPD=180°-∠ APD-∠ APB, ∠ BAP=180°-∠ APB-∠ B, \therefore ∠ CPD=∠ BAP, \therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(3) 解: 由(2)知 $△ BDP∽ △ CPE, \therefore \frac{BD}{CP}=\frac{BP}{CE}. \because$ 点 $P$ 是 $BC$ 的中点, $BC=8\sqrt{2}, \therefore BP=CP=4\sqrt{2}. \because CE=6, \therefore \frac{BD}{4\sqrt{2}}=\frac{4\sqrt{2}}{6}, \therefore BD=\frac{16}{3}. \because ∠ B=∠ C=45°, \therefore ∠ A=90°$. 又 $\because BC=8\sqrt{2}, \therefore AC=AB=8, \therefore AD=AB-BD=8-\frac{16}{3}=\frac{8}{3}, AE=AC-CE=8-6=2, \therefore DE=\sqrt{AD^2+AE^2}=\sqrt{(\frac{8}{3})^2+2^2}=\frac{10}{3}$.
解析
【分析】
(1) 要证明△ABP∽△PCD,需证两组对应角相等:首先由AB//CD、∠B=90°可得∠C=90°,即∠B=∠C;再结合∠APD=90°,根据同角的余角相等可推出∠BAP=∠CPD,即可证得相似。
(2) 本题是(1)的一般化情形,仍通过证两组对应角相等证明相似:已知∠B=∠C,再根据平角定义和三角形内角和定理,结合∠B=∠APD的条件,可推导出∠BAP=∠CPD,即可证得△ABP∽△PCD。
(3) 应用第(2)问的结论,先证△BDP∽△CPE,利用相似三角形对应边成比例求出BD的长;再由∠B=∠C=45°判断△ABC为等腰直角三角形,求出AB、AC的长度,进而得到AD、AE的长度,最后在Rt△ADE中用勾股定理计算DE的长度即可。
【解析】
(1) 证明:$\because AB// CD, ∠ B=∠ APD=90°$,
$\therefore ∠ C=90°=∠ B$,
$\because ∠ BAP+∠ APB=90°, ∠ APB+∠ CPD=90°$,
$\therefore ∠ BAP=∠ CPD$,
$\therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(2) 证明:$\because ∠ B=∠ C=∠ APD$,
又$\because ∠ CPD=180°-∠ APD-∠ APB, ∠ BAP=180°-∠ APB-∠ B$,
$\therefore ∠ CPD=∠ BAP$,
$\therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(3) 解:由(2)的结论可得$△ BDP∽ △ CPE$,
$\therefore \frac{BD}{CP}=\frac{BP}{CE}$.
$\because$ 点 $P$ 是 $BC$ 的中点, $BC=8\sqrt{2}$,
$\therefore BP=CP=4\sqrt{2}$.
$\because CE=6$,
$\therefore \frac{BD}{4\sqrt{2}}=\frac{4\sqrt{2}}{6}$, 解得$BD=\frac{16}{3}$.
$\because ∠ B=∠ C=45°$,
$\therefore ∠ A=180°-45°-45°=90°$, 即$△ ABC$是等腰直角三角形,
又$\because BC=8\sqrt{2}$,
$\therefore AC=AB=BC·\sin45°=8\sqrt{2}×\frac{\sqrt{2}}{2}=8$,
$\therefore AD=AB-BD=8-\frac{16}{3}=\frac{8}{3}$, $AE=AC-CE=8-6=2$,
在$Rt△ ADE$中,由勾股定理得:
$DE=\sqrt{AD^2+AE^2}=\sqrt{(\frac{8}{3})^2+2^2}=\sqrt{\frac{64}{9}+\frac{36}{9}}=\sqrt{\frac{100}{9}}=\frac{10}{3}$.
【答案】
(1) 已证$△ ABP ∽ △ PCD$;
(2) 已证$△ ABP ∽ △ PCD$;
(3) $\frac{10}{3}$
【知识点】
相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理
【点评】
本题以“一线三等角”相似模型为核心,从特殊到一般逐层设问,既考查了相似三角形的判定方法,也考查了相似性质、等腰直角三角形性质和勾股定理的综合应用,解题时要注意前后设问的关联性,学会迁移前面的结论解决新问题。
【难度系数】
0.6
(1) 要证明△ABP∽△PCD,需证两组对应角相等:首先由AB//CD、∠B=90°可得∠C=90°,即∠B=∠C;再结合∠APD=90°,根据同角的余角相等可推出∠BAP=∠CPD,即可证得相似。
(2) 本题是(1)的一般化情形,仍通过证两组对应角相等证明相似:已知∠B=∠C,再根据平角定义和三角形内角和定理,结合∠B=∠APD的条件,可推导出∠BAP=∠CPD,即可证得△ABP∽△PCD。
(3) 应用第(2)问的结论,先证△BDP∽△CPE,利用相似三角形对应边成比例求出BD的长;再由∠B=∠C=45°判断△ABC为等腰直角三角形,求出AB、AC的长度,进而得到AD、AE的长度,最后在Rt△ADE中用勾股定理计算DE的长度即可。
【解析】
(1) 证明:$\because AB// CD, ∠ B=∠ APD=90°$,
$\therefore ∠ C=90°=∠ B$,
$\because ∠ BAP+∠ APB=90°, ∠ APB+∠ CPD=90°$,
$\therefore ∠ BAP=∠ CPD$,
$\therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(2) 证明:$\because ∠ B=∠ C=∠ APD$,
又$\because ∠ CPD=180°-∠ APD-∠ APB, ∠ BAP=180°-∠ APB-∠ B$,
$\therefore ∠ CPD=∠ BAP$,
$\therefore △ ABP∽ △ PCD$.
(3) 解:由(2)的结论可得$△ BDP∽ △ CPE$,
$\therefore \frac{BD}{CP}=\frac{BP}{CE}$.
$\because$ 点 $P$ 是 $BC$ 的中点, $BC=8\sqrt{2}$,
$\therefore BP=CP=4\sqrt{2}$.
$\because CE=6$,
$\therefore \frac{BD}{4\sqrt{2}}=\frac{4\sqrt{2}}{6}$, 解得$BD=\frac{16}{3}$.
$\because ∠ B=∠ C=45°$,
$\therefore ∠ A=180°-45°-45°=90°$, 即$△ ABC$是等腰直角三角形,
又$\because BC=8\sqrt{2}$,
$\therefore AC=AB=BC·\sin45°=8\sqrt{2}×\frac{\sqrt{2}}{2}=8$,
$\therefore AD=AB-BD=8-\frac{16}{3}=\frac{8}{3}$, $AE=AC-CE=8-6=2$,
在$Rt△ ADE$中,由勾股定理得:
$DE=\sqrt{AD^2+AE^2}=\sqrt{(\frac{8}{3})^2+2^2}=\sqrt{\frac{64}{9}+\frac{36}{9}}=\sqrt{\frac{100}{9}}=\frac{10}{3}$.
【答案】
(1) 已证$△ ABP ∽ △ PCD$;
(2) 已证$△ ABP ∽ △ PCD$;
(3) $\frac{10}{3}$
【知识点】
相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理
【点评】
本题以“一线三等角”相似模型为核心,从特殊到一般逐层设问,既考查了相似三角形的判定方法,也考查了相似性质、等腰直角三角形性质和勾股定理的综合应用,解题时要注意前后设问的关联性,学会迁移前面的结论解决新问题。
【难度系数】
0.6
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