2026年课堂精练九年级数学上册北师大版山西专版第69页答案
11.“今有井径五尺,不知其深,立五尺木于井上,从木末望水岸,入径四寸,问井深几何?”这是我国古代数学著作《九章算术》中的“井深几何”问题,它的题意可以由示意图获得,即已知井的直径AD为5尺,ED⊥AD于点D,ED为5尺,连接BE交AD于点F,且FD长为4寸。设井深CD为x尺(1尺=10寸),所列方程正确的是(
A
)。


A.$\frac{5}{5+x}=\frac{0.4}{5}$
B.$\frac{5}{x}=\frac{0.4}{5}$
C.$\frac{x}{x+5}=\frac{5}{0.4}$
D.$\frac{5}{x}=\frac{5-0.4}{0.4}$

答案

A

解析

【分析】
首先统一单位,将4寸换算为0.4尺。观察图形可知四边形ABCD是矩形,对边AD与BC平行,因此FD平行于BC,可判定△EFD和△EBC相似。再根据相似三角形对应边成比例的性质,找到两组对应边:ED与EC是一组对应边,FD与BC是另一组对应边,将已知边长和未知数代入比例式即可得到正确方程。
【解析】
首先统一单位:4寸 = 0.4尺。
∵ 四边形ABCD为矩形,
∴ AD//BC,即FD//BC,
∴ △EFD ∽ △EBC(平行于三角形一边的直线截三角形其他两边,所得三角形与原三角形相似),
根据相似三角形的性质,对应边成比例,可得:$\frac{ED}{EC}=\frac{FD}{BC}$。
已知ED=5尺,EC=ED+DC=(5+x)尺,FD=0.4尺,BC=5尺,代入比例式得:
$\frac{5}{5+x}=\frac{0.4}{5}$,因此选项A正确。
【答案】
A
【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】
本题结合我国古代数学问题考查相似三角形的实际应用,解题的关键是准确找出相似三角形,理清对应边的关系,同时要注意计算前统一单位,避免单位不统一出错。
【难度系数】
0.7
12.一个三角形木架三边长分别是75 cm,100 cm,120 cm,现要再做一个与其相似的三角形木架,现只有长为60 cm和120 cm的两根木条。要求以其中一根为一边,从另一根截下两段作为另两边(允许有余料),则不同的截法有(
B
)。

A.一种
B.两种
C.三种
D.四种

答案

B

解析

【分析】
解题时首先结合三角形三边关系确定哪根木条作为新三角形的一边:若选120cm的木条为一边,另两边从60cm木条截取,两段之和最大为60cm,小于120cm,不符合三角形两边之和大于第三边,因此只能以60cm的木条为一边,从120cm木条截两段。再结合相似三角形对应边成比例的性质,分三种情况讨论60cm边对应的原三角形的边,分别计算另两边长度,验证两段之和是否≤120cm,符合条件的即为有效截法。
【解析】
首先排除120cm作为新三角形一边的情况:若以120cm为一边,另两边从60cm木条截取,两段之和≤60cm<120cm,不满足三角形三边关系,因此只能将60cm的木条作为新三角形的一边,设从120cm木条截得的两段长分别为x cm、y cm(x+y≤120)。
根据相似三角形对应边成比例,分三种情况讨论:
1. 当60cm的边与原三角形75cm的边为对应边时,相似比$k=\frac{60}{75}=\frac{4}{5}$,则另两边长为$100×\frac{4}{5}=80\mathrm{cm}$,$120×\frac{4}{5}=96\mathrm{cm}$,两段和为$80+96=176>120$,不符合要求,舍去;
2. 当60cm的边与原三角形100cm的边为对应边时,相似比$k=\frac{60}{100}=\frac{3}{5}$,则另两边长为$75×\frac{3}{5}=45\mathrm{cm}$,$120×\frac{3}{5}=72\mathrm{cm}$,两段和为$45+72=117≤120$,符合要求;
3. 当60cm的边与原三角形120cm的边为对应边时,相似比$k=\frac{60}{120}=\frac{1}{2}$,则另两边长为$75×\frac{1}{2}=37.5\mathrm{cm}$,$100×\frac{1}{2}=50\mathrm{cm}$,两段和为$37.5+50=87.5≤120$,符合要求。
综上,共有2种符合条件的截法。
【答案】
B
【知识点】
相似三角形的性质,三角形三边关系,分类讨论
【点评】
本题是相似三角形性质的实际应用问题,解题的关键是先利用三角形三边关系排除不可能的情况,再通过分类讨论对应边的不同情况逐一验证,避免出现多解或漏解的错误。
【难度系数】
0.6
13.如图,在$△ ABC$中,$AB=6$,$AC=8$,D是边AB上一点,且$AD=2$。如果点E在边AC上,且$△ ADE$与$△ ABC$相似,那么$AE=$
$\frac{8}{3}$或$\frac{3}{2}$
。

答案

$\frac{8}{3}$或$\frac{3}{2}$

解析

【分析】
本题考查相似三角形的性质应用,解题时需注意:两个三角形有公共角∠A,但题目未明确相似的对应顶点,因此需要分两种情况讨论对应边的比例关系,分别计算AE的长度,避免漏解。第一步先确定公共角为对应角,第二步分别列出两种相似情况的比例式,第三步代入数值求解即可。
【解析】
∵ ∠A是△ADE和△ABC的公共角,且△ADE与△ABC相似,分两种情况讨论:
1. 当$△ ADE ∽ △ ABC$时,对应边成比例:$\frac{AD}{AB}=\frac{AE}{AC}$
将$AD=2$,$AB=6$,$AC=8$代入得:$\frac{2}{6}=\frac{AE}{8}$
解得:$AE=\frac{2×8}{6}=\frac{8}{3}$
2. 当$△ ADE ∽ △ ACB$时,对应边成比例:$\frac{AD}{AC}=\frac{AE}{AB}$
将$AD=2$,$AC=8$,$AB=6$代入得:$\frac{2}{8}=\frac{AE}{6}$
解得:$AE=\frac{2×6}{8}=\frac{3}{2}$
综上,$AE$的长度为$\frac{8}{3}$或$\frac{3}{2}$。
【答案】
$\frac{8}{3}$或$\frac{3}{2}$
【知识点】
相似三角形的性质;分类讨论思想
【点评】
本题是相似三角形应用的典型题型,易错点是忽略相似三角形对应关系不明确的情况,导致漏解。解题关键是结合公共角的特点,分类列出不同对应关系下的比例式求解。
【难度系数】
0.6
14.如图,将$△ ABC$纸片按如图所示的方式折叠,使点$B$落在边$AC$上,记为点$B'$,折痕为$EF$,已知$AB=3$,$AC=4$,$BC=5$。若以$B'$,$F$,$C$为顶点的三角形与$△ ABC$相似,那么$CF$的长度是
$\frac{25}{8}$或$\frac{20}{7}$
。

答案

$\frac{25}{8}$或$\frac{20}{7}$

解析

【分析】
首先由折叠的性质可得BF=B'F,先根据△ABC的三边长可确认三边满足勾股定理逆定理,∠A为直角。由于以B'、F、C为顶点的三角形与△ABC相似时,公共角∠C的对应角固定,但其余两组角的对应关系不唯一,因此需要分两种情况讨论,设CF的长度为x,用x表示出B'F的长度,再根据相似三角形对应边成比例列方程求解即可。
【解析】
已知AB=3,AC=4,BC=5,满足$AB^2+AC^2=3^2+4^2=25=BC^2$,故$∠ A=90°$。
由折叠的性质可知:$BF=B'F$,设$CF=x$,则$BF=BC-CF=5-x$,因此$B'F=5-x$。
△B'FC与△ABC有公共角$∠ C$,分两种相似情况讨论:
1. 当$△ B'FC ∽ △ ABC$(即$∠ B'FC=∠ A=90°$)时,对应边成比例:
$\frac{CF}{CB}=\frac{B'F}{AB}$,代入得$\frac{x}{5}=\frac{5-x}{3}$
交叉相乘得:$3x=25-5x$,解得$x=\frac{25}{8}$。
2. 当$△ FB'C ∽ △ ABC$(即$∠ FB'C=∠ A=90°$)时,对应边成比例:
$\frac{CF}{CA}=\frac{B'F}{AB}$,代入得$\frac{x}{4}=\frac{5-x}{3}$
交叉相乘得:$3x=20-4x$,解得$x=\frac{20}{7}$。
经检验,两个解均符合题意。
【答案】
$\frac{25}{8}$或$\frac{20}{7}$
【知识点】
折叠的性质;相似三角形的性质;分类讨论思想
【点评】
本题是折叠与相似三角形结合的典型题型,解题的关键是明确相似三角形对应关系不唯一时要分类讨论,避免漏解,同时要熟练运用折叠前后对应边相等的性质建立边长关系。
【难度系数】
0.6
15.如图,在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=12\ \mathrm{cm}$,$BC=5\ \mathrm{cm}$。点$P$从点$C$出发,以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度沿$CA$向点$A$匀速运动,同时点$Q$从点$B$出发,以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度沿$BC$向点$C$匀速运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动。
(1)经过几秒,$△ PCQ$的面积等于$△ ABC$面积的$\frac{1}{5}$?
(2)经过几秒,$△ PCQ$与$△ ABC$相似?

答案

(1)设经过 $t\ \mathrm{s},△ PCQ$ 的面积等于$△ ABC$面积的$\frac{1}{5}$,
则 $PC=2t,BQ=t,CQ=5-t$,
$\therefore \frac{1}{2}× 2t× (5-t)=\frac{1}{2}× 12× 5× \frac{1}{5}$,
整理得 $t^2-5t+6=0$,
解得 $t_1=2,t_2=3$。
$\because 0<t<5$,
$\therefore$ 经过 $2\ \mathrm{s}$ 或 $3\ \mathrm{s},△ PCQ$ 的面积等于$△ ABC$面积的$\frac{1}{5}$。
(2)①设经过 $x\ \mathrm{s},△ PCQ∽△ ACB$,
$\therefore \frac{PC}{AC}=\frac{CQ}{CB},\therefore \frac{2x}{12}=\frac{5-x}{5}$,
解得 $x=\frac{30}{11}$。
②设经过 $x\ \mathrm{s},△ PCQ∽△ BCA$,
$\therefore \frac{PC}{BC}=\frac{CQ}{CA},\therefore \frac{2x}{5}=\frac{5-x}{12}$,
解得 $x=\frac{25}{29}$。
综上,经过 $\frac{30}{11}\ \mathrm{s}$ 或 $\frac{25}{29}\ \mathrm{s},△ PCQ$ 与 $△ ABC$ 相似。

解析

【分析】
这是一道动点类几何综合题,解题先确定运动时间的取值范围:点P走完全程需要$12÷2=6\ \mathrm{s}$,点Q走完全程需要$5÷1=5\ \mathrm{s}$,因此运动时间的取值范围是$0<t≤5$。
(1)为面积等量关系问题:先分别用含时间的代数式表示出$\mathrm{Rt}△ PCQ$的两条直角边$PC$、$CQ$的长度,再根据“$△ PCQ$的面积等于$△ ABC$面积的$\frac{1}{5}$”列方程求解,最后验证解是否在时间范围内即可。
(2)为相似三角形存在性问题:因为$∠ C$是两个三角形的公共直角,所以相似需分两种对应情况讨论:①$△ PCQ ∽ △ ACB$,此时$PC$和$AC$对应、$CQ$和$CB$对应;②$△ PCQ ∽ △ BCA$,此时$PC$和$BC$对应、$CQ$和$CA$对应,分别根据相似三角形对应边成比例列方程求解即可。
【解析】
(1)设经过$t\ \mathrm{s}$,$△ PCQ$的面积等于$△ ABC$面积的$\frac{1}{5}$。
由题意得:$PC=2t\ \mathrm{cm}$,$BQ=t\ \mathrm{cm}$,因此$CQ=BC-BQ=(5-t)\ \mathrm{cm}$。
$△ ABC$的面积为$\frac{1}{2}× AC× BC=\frac{1}{2}×12×5=30\ \mathrm{cm^2}$,根据面积等量关系列方程:
$\frac{1}{2}×2t×(5-t)=30×\frac{1}{5}$
整理得$t^2-5t+6=0$,解得$t_1=2$,$t_2=3$。
验证:$0<2<5$,$0<3<5$,均符合题意。
(2)设经过$x\ \mathrm{s}$,$△ PCQ$与$△ ABC$相似,$∠ C$为两个三角形的公共直角,分两种情况讨论:
①当$△ PCQ ∽ △ ACB$时,对应边成比例$\frac{PC}{AC}=\frac{CQ}{CB}$,代入边长得:
$\frac{2x}{12}=\frac{5-x}{5}$
解得$x=\frac{30}{11}$,符合$0<\frac{30}{11}<5$。
②当$△ PCQ ∽ △ BCA$时,对应边成比例$\frac{PC}{BC}=\frac{CQ}{CA}$,代入边长得:
$\frac{2x}{5}=\frac{5-x}{12}$
解得$x=\frac{25}{29}$,符合$0<\frac{25}{29}<5$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{2\ \mathrm{s}}$或$\boldsymbol{3\ \mathrm{s}}$;
(2)$\boldsymbol{\frac{25}{29}\ \mathrm{s}}$或$\boldsymbol{\frac{30}{11}\ \mathrm{s}}$。
【知识点】
三角形面积计算,相似三角形的性质,一元二次方程的应用
【点评】
本题是动态几何的常规题型,考查了动点背景下的面积计算和相似三角形的分类讨论思想,解题核心是用含时间的代数式准确表示相关线段的长度,注意相似三角形对应关系不唯一时要分类讨论避免漏解,最后要检验所求的解是否符合运动的实际范围。
【难度系数】
0.65