1
第四单元 三角形
第二十课时 相似三角形
基础达标训练
1. (2017 重庆 A 卷)若△ABC∽△DEF,相似比为 3∶2,则对应高的比为( )
A. 3∶2 B. 3∶5 C. 9∶4 D. 4∶9
2. (2017 连云港)如图,已知△ABC∽△DEF,AB∶DE=1∶2,则下列等式一定成立的是( )
第 2 题图
A.
BC
DF=
1
2 B.
∠A的度数
∠D的度数=
1
2
C.
△ ABC的面积
△ DEF的面积=
1
2 D.
△ ABC的周长
△ DEF的周长=
1
2
3. (2017 枣庄)如图,在△ABC 中,∠A=78°,AB=4,AC=5,将△ABC 沿图示中的虚线剪
开,剪下的阴影三角形与原三角形不相似的是( )
4. (2017 杭州)如图,在△ABC 中,点 D,E 分别在边 AB,AC 上,DE∥BC. 若 BD=2AD,则
( )
第 4 题图2
A.
AD
AB=
1
2 B.
AE
EC=
1
2 C.
AD
EC=
1
2 D.
DE
BC=
1
2
5. (2017 恩施州)如图,在△ABC 中,DE∥BC,∠ADE=∠EFC,AD∶BD=5∶3,CF=6,则 DE
的长为( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
第 5 题图 第 6 题图
6. 如图,在等边△ABC 中,D、E、F 分别是 BC、AC、AB 上的点,DE⊥AC,EF⊥AB,FD⊥BC,
则△DEF 与△ABC 的面积之比为( )
A. 1∶3 B. 2∶3 C. 3∶2 D. 3∶3
7.(2017 眉山)“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
由图获得,则井深为( )
A. 1.25 尺 B. 57.5 尺 C. 6.25 尺 D. 56.5 尺
第 7 题图 第 8 题图
8. (2017 临沂)已知 AB∥CD,AD 与 BC 相交于点 O.若
BO
OC=
2
3,AD=10,则 AO=________.
9. (2017 益阳模拟)如图,为估算某河的宽度,在河对岸边选定一个目标点 A,在近岸取点
B,C,D,使得 AB⊥BC,CD⊥BC,点 E 在 BC 上,并且点 A、E、D 在同一条直线上.若测得 BE3
=20 m,EC=10 m,CD=20 m,则河的宽度 AB 为________.
第 9 题图
10. (2017 随州)在△ABC 中,AB=6,AC=5,点 D 在边 AB 上,且 AD=2,点 E 在边 AC 上,
当 AE=________时,以 A、D、E 为顶点的三角形与△ABC 相似.
第 11 题图
11. (2017 潍坊)如图,在△ABC 中,AB≠AC,D、E 分别为 AB、AC 上的点,AC=3AD,AB=
3AE,点 F 为 BC 边上一点,添加一个条件:__________.可以使得△FDB 与△ADE 相似.(只
需写出一个)
12. (2017 甘肃省卷)如图,一张三角形纸片 ABC,∠C=90°,AC=8 cm,BC=6 cm.现将纸
片折叠:使点 A 与点 B 重合,那么折痕长等于________cm.
第 12 题图 第 13 题图
13. (2017 宁夏)在△ABC 中,AB=6,点 D 是 AB 的中点,过点 D 作 DE∥BC,交 AC 于点 E,4
点 M 在 DE 上,且 ME=
1
3DM.当 AM⊥BM 时,则 BC 的长为________.
14.(8 分)(2017 杭州)如图,在锐角三角形 ABC 中,点 D,E 分别在边 AC,AB 上,AG⊥BC 于
点 G,AF⊥DE 于点 F,∠EAF=∠GAC.
(1)求证:△ADE∽△ABC;
(2)若 AD=3,AB=5,求
AF
AG的值.
第 14 题图
15. (8 分)如图,△ABC 为锐角三角形,AD 是 BC 边上的高,正方形 EFGH 的一边 FG 在 BC 上,
顶点 E、H 分别在 AB、AC 上,已知 BC=40 cm,AD=30 cm.
(1)求证:△AEH∽△ABC;
(2)求这个正方形的边长与面积.
第 15 题图
16. (8 分)(2017 长沙中考模拟卷四)如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为
D,点 E、F 分别是 AC、BC 边上的点,且 CE=
1
3AC,BF=
1
3BC.
(1)求证:∠EDF=90°;
(2)若 BC=6,AB=4 3,求 DE 的长.5
第 16 题图
能力提升训练
1. (2017 泰安)如图,正方形 ABCD 中,M 为 BC 上一点,ME⊥AM,ME 交 AD 的延长线于点 E.
若 AB=12,BM=5,则 DE 的长为( )
A. 18 B.
109
5 C.
96
5 D.
25
3
第 1 题图 第 2 题图
2. (2017 东营)如图,在正方形 ABCD 中,△BPC 是等边三角形,BP、CP 的延长线分别交 AD
于点 E、F,连接 BD、DP,BD 与 CF 相交于点 H.给出下列结论:
①BE=2AE;②△DFP∽△BPH;③△PFD∽△PDB;④DP2=PH·PC.
其中正确的是( )
A. ①②③④ B. ②③
C. ①②④ D. ①③④
3. (9 分)(2017 常德)如图,直角△ABC 中,∠BAC=90°,D 在 BC 上,连接 AD,作 BF⊥AD
分别交 AD 于 E,AC 于 F.
(1)如图①,若 BD=BA,求证:△ABE≌△DBE;
(2)如图②,若 BD=4DC,取 AB 的中点 G,连接 CG 交 AD 于 M,
求证:①GM=2MC; ②AG2=AF·AC.6
第 3 题图
4. (9 分)(2017 安徽)已知正方形 ABCD,点 M 为边 AB 的中点.
(1)如图①,点 G 为线段 CM 上的一点,且∠AGB=90°,延长 AG,BG 分别与边 BC,CD 交于
点 E,F.
①求证:BE=CF;
②求证:BE2=BC·CE.
(2)如图②,在边 BC 上取一点 E,满足 BE2=BC·CE,连接 AE 交 CM 于点 G,连接 BG 并延长
交 CD 于点 F,求 tan∠CBF 的值.
第 4 题图
答案
1. A 2. D 3. C 4. B
5. C 【解析】∵DE∥BC,∴∠ADE=∠B,∵∠ADE=∠EFC,∴∠B=∠EFC,∴EF∥AB,∴
四边形 DEFB 为平行四边形,∴DB=EF,DE=BF,又∵
AD
DB=
5
3,∴
EF
AB=
3
8,又∵EF∥AB,∴
CF
BC=
EF
AB,即
6
6+BF=
3
8,∴BF=10,∴DE=BF=10.
6. A 【解析】∵△ABC 是等边三角形,∴∠B=∠C=∠A=60°,∵DE⊥AC,EF⊥AB,FD⊥
BC,∴∠AFE=∠CED=∠BDF=90°,∴∠BFD=∠CDE=∠AEF=30°,∴∠DFE=∠FED=∠
EDF=60°,
BD
BF=
1
2,∴△DEF 是等边三角形,∴BD∶DF=1∶ 3①,BD∶AB=1∶3②,△DEF7
∽△ABC,①÷②=
AB
DF= 3,∴DF∶AB=1∶ 3,∴△DEF 的面积与△ABC 的面积之比等于 1∶
3.
7. B 【解析】设井深 x 尺,则 AD=(x+5)尺,∵BC∥DE,∴
0.4
5 =
5
x+5,解得 x=57.5,
经检验 x=57.5 是原分式方程的根,∴井深为 57.5 尺.
8. 4 【解析】∵AB∥CD,∴
OA
OD=
OB
OC=
2
3,∴OA=
2
5AD,∵AD=10,∴OA=
2
5×10=4.
9. 40 m 【解析】∵AB⊥BC,DC⊥BC,∴AB∥CD,∴∠BAE=∠D,又∵∠AEB=∠DEC,∴△
ABE∽△DCE,∴
AB
CD=
BE
CE,解得 AB=
CD·BE
CE =
20 × 20
10 =40 m.
10.
5
3或
12
5 【解析】根据题意,分两种情况:如解图①,∵∠A=∠A,∴当
AD
AB=
AE
AC时,△ADE
∽△ABC,∴
2
6=
AE
5 ,解得 AE=
5
3;如解图②,∵∠A=∠A,∴当
AD
AC=
AE
AB时,△ADE∽△ACB,∴
2
5=
AE
6 ,解得 AE=
12
5 .
11. DF∥AC 【解析】∵AC=3AD,AB=3AE,∴
AD
AC=
AE
AB ,∵∠A 为公共角,∴△ADE 与△ACB
相似,原问题转化为,使△DFB 相似△ACB,则 DF∥AC 即可.
12.
15
4 【解析】如解图,折痕为 MN,在 Rt△ABC 中,AB= 62+82=10,由折叠性质得:
AM=BM=5,∵∠A=∠A,∠AMN=∠C=90°,∴△AMN∽△ACB,∴
AM
AC=
MN
CB,∴MN=
AM·CB
AC =
5 × 6
8 =
15
4 .
第 12 题解图
13. 8 【解析】∵AM⊥BM,∴∠AMB=90°,在 Rt△ABM 中,∵D 是 AB 的中点,∴DM=
1
2AB8
=3,∵ME=
1
3DM,∴ME=1,DE=4,又∵DE∥BC,∴DE 是三角形的中位线,∴BC=8.
14. (1)证明:∵在△ABC 中,AG⊥BC 于点 G,AF⊥DE 于点 F,
∴∠AFE=∠AGC=90°,
在△AEF 和△ACG 中,
∵∠AFE=∠AGC,∠EAF=∠GAC,
∴△AEF∽△ACG,
∴∠AEF=∠C,
在△ADE 和△ABC 中,
∵∠AED=∠C,∠EAD=∠CAB,
∴△ADE∽△ABC;
(2)解:由(1)知△ADE∽△ABC,
∴
AD
AB=
AE
AC=
3
5,
又∵△AEF∽△ACG,
∴
AF
AG=
AE
AC=
3
5.
15. (1)证明:∵四边形 EHGF 为正方形,
∴EH∥BC,
∴∠AHE=∠ACB,
在△AEH 和△ABC 中,
∠AHE=∠ACB,∠EAH=∠BAC,
∴△AEH∽△ABC;
(2)解:设正方形边长为 x cm,如解图,设 AD 与 EH 交于 P 点,则 AP=AD-PD=(30-x)
cm,
由(1)得△AEH∽△ABC,9
第 15 题解图
∴
AP
AD=
EH
BC,
即
30-x
30 =
x
40,解得 x=
120
7 ,
∴正方形面积为(
120
7 )2=
14400
49 cm2,
故正方形的边长为
120
7 cm,面积为
14400
49 cm2.
16. (1)证明:∵∠ACB=∠CDB=90°,∠B=∠B,
∴△ACB∽△CDB,
∴
AC
CD=
BC
BD,即
AC
BC=
CD
BD,∴
EC
BF=
CD
BD,
又∵∠ACD=∠CBD,
∴△EDC∽△FDB,
∴∠EDC=∠FDB,
∵∠EDF=∠EDC+∠CDF=∠FDB+∠CDF=∠CDB=90°,
∴∠EDF=90°;
(2)解:∵BC=6,AB=4 3,
∴AC=2 3,CE=
2 3
3 ,CF=4,CD=3,BD=3 3,
由(1)得,△EDC∽△FDB,
∴
ED
DF=
CD
BD=
3
3 ,
又∵∠EDF=90°,EF= CE2+CF2=
2 39
3 ,
∴DE=
39
3 .
能力提升训练
1. B 【解析】∵四边形 ABCD 是正方形,∴∠B=90°,AD=AB=12,AD∥BC,∵AB=12,
BM=5,由勾股定理得 AM=13,∵AD∥BC,∴∠EAM=∠AMB,∵∠AME=∠B=90°,∴△EAM10
∽△AMB,∴
AE
AM=
AM
BM,即
DE+12
13 =
13
5 ,解得 DE=
109
5 .
2. C 【解析】∵△BPC 是等边三角形,∴∠CBP=60°,∵四边形 ABCD 是正方形,∴∠CBA
=∠A=90°,∴∠ABE=30°,在 Rt△ABE 中可得 BE=2AE,①正确;∵△BPC 是等边三角
形,∴∠CBP=∠BPC=∠PCB=60°,BC=CP,∵四边形 ABCD 是正方形,∴BD 平分∠ABC,∴∠
CBD=45°,∴∠HBP=∠CBP-∠CBD=15°,∵AD∥BC,∴∠DFP=∠BCP=60°=∠BPH.∵
CD=BC,∴CD=CP,∵∠PCD=∠BCD-∠BCP=30°,∴∠CDP=
1
2(180°-∠DCP)=75°,∴∠
FDP=15°=∠PBH,∴△FDP∽△PBH,故②正确;∵∠PDB=∠BDF-∠FDP=45°-15°=
30°≠∠DFP,∴△PDF 与△PDB 不相似,故③错误;∵∠PDH=30°=∠DCP,∠CPD=∠
DPH,∴△CPD∽△DPH,∴
CP
DP=
DP
PH,即 DP2=CP·PH,故④正确.
3. (1)证明:∵BF⊥AD,
∴∠BEA=∠BED=90°,
在 Rt△ABE 和 Rt△DBE 中,
{BA=BD
BE=BE,
∴Rt△ABE≌Rt△DBE(HL);
(2)证明:①如解图,取 BD 的中点 H,连接 GH,
第 3 题解图
∵G 是 BA 的中点,
∴AD∥GH,
即 MD∥GH,
∴
GM
MC=
HD
DC ,
∵BD=2HD,BD=4DC,
∴HD=2DC,11
∴GM=2MC;
②如解图,过点 C 作 CK⊥AC 交 AD 的延长线于点 K,
∴∠ACK=90°,
又∵∠BAC=90°,
∴∠ACK+∠BAC=180°,
∴AB∥CK,
∴△AGM∽△KCM,
∴
AG
KC=
GM
CM=2,
∴CK=
1
2AG,
又∵AB=2AG,
∴AB·CK=2AG·
1
2AG=AG2,
∵AB∥CK,
∴∠KAB=∠AKC,
∵∠ABF+∠KAB=90°,∠AKC+∠CAK=90°,
∴∠ABF=∠CAK,
∴△ABF∽△CAK,
∴
AF
CK=
AB
AC,
∴AF·AC=AB·CK,
∴AG2=AF·AC.
4. (1)①证明:∵四边形 ABCD 为正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠BCF=90°.
又∵∠AGB=90°,
∴∠BAE+∠ABG=90°,
∵∠ABG+∠CBF=90°,
∴∠BAE=∠CBF,12
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BE=CF;
②证明:∵∠AGB=90°,点 M 为 AB 的中点,
∴MG=MA=MB,
∴∠GAM=∠AGM,
又∵∠CGE=∠AGM,
∴∠CGE=∠ECG=∠GCB,
∴△CGE∽△CBG,
∴
CE
CG=
CG
CB,即 CG2=BC·CE,
由∠CFG=∠GBM=∠BGM=∠CGF,得 CF=CG,
由①知,BE=CF,
∴BE=CG,
∴BE2=BC·CE;
第 4 题解图
(2)解:如解图,延长 AE,DC 交于点 N,
∵四边形 ABCD 是正方形,
∴AB∥CD,
∴∠N=∠EAB,
又∠CEN=∠BEA,
∴△CEN∽△BEA,
故
CE
BE=
CN
BA,即 BE·CN=AB·CE,
∵AB=BC,BE2=BC·CE,13
∴CN=BE,
由 AB∥DN 知,
CN
AM=
CG
GM=
CF
MB,
又 AM=MB,
∴FC=CN=BE,
假设正方形边长为 1,
设 BE=x,则由 BE2=BC·CE,
得 x2=1·(1-x),
解得 x1=
5-1
2 ,x2=
- 5-1
2 (舍去),
∴
BE
BC=
5-1
2 ,
∴tan∠CBF=
FC
BC=
BE
BC=
5-1
2 .