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第二十七章 相似
一、选择题
1.如图,已知在正方形网格中的两个格点三角形是位似形,它们的位似中心是( )
A. 点A B. 点B C. 点C D. 点D
2.如图,在大小为4×4的正方形网格中,是相似三角形的是( )
A. ①和② B. ②和③ C. ①和③ D. ②和④
3.如图,圆内接四边形ABCD的BA,CD的延长线交于P,AC,BD交于E,则图中相似三角形有( )
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A. 2对 B. 3对 C. 4对 D. 5对
4.如图所示,△ABC∽△DEF,其相似比为k,则一次函数y=kx-2k的图象与两坐标轴围成的三角形面积是( )
A. 0.5 B. 4 C. 2 D. 1
5.在研究相似问题时,甲、乙同学的观点如下:
甲:将边长为3、4、5的三角形按图1的方式向外扩张,得到新三角形,它们的对应边间距为1,则新三角形与原三角形相似.
乙:将邻边为3和5的矩形按图2的方式向外扩张,得到新的矩形,它们的对应边间距均为1,则新矩形与原矩形相似.
对于两人的观点,下列说法正确的是( )
A. 甲对,乙不对 B. 甲不对,乙对 C. 两人都对 D. 两人都不对
二、填空题
6.如图,小强和小华共同站在路灯下,小强的身高EF=1.8 m,小华的身高MN=1.5 m,他们的影子恰巧等于自己的身高,即BF=1.8 m,CN=1.5 m,且两人相距4.7 m,则路灯AD的高度是____________.
7.如图,AB,CD相交于O点,△AOC∽△BOD,OC∶OD=1∶2,AC=5,则BD的长为__________.
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8.如果两个相似三角形的周长的比为1∶4,那么周长较小的三角形与周长较大的三角形对应角平分线的比为____________.
9.如图,点D、E分别在△ABC边BC、AC上,连接线段AD、BE交于点F,若AE∶EC=1∶3,BD∶DC=2∶3,则EF∶FB=____________.
10.已知:3a=2b,那么=__________.
三、解答题
11.观察下面图形,指出(1)~(9)中的图形有没有与给出的图形(a)、(b)、(c)形状相同的?
12.如图,△ABC在方格纸中.
(1)请建立平面直角坐标系.使A、C两点的坐标分别为(2,3)、C(5,2),求点B的坐标.
(2)以原点O为位似中心,相似比为2,在第一象限内将△ABC放大,画出放大后的图形△A′B′C′.
(3)计算△A′B′C′的面积S.
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13.如图,在平面直角坐标系网格中,将△ABC进行位似变换得到△A1B1C1.
(1)△A1B1C1与△ABC的位似比是____________;
(2)画出△A1B1C1关于y轴对称的△A2B2C2;
(3)设点P(a,b)为△ABC内一点,则依上述两次变换后,点P在△A2B2C2内的对应点P2的坐标是__________.
14.等腰Rt△ABC∽Rt△A′B′C′,相似比为3∶1,已知斜边AB=12 cm.
(1)求△A′B′C′斜边A′B′的长;
(2)求△A′B′C′斜边A′B′上的高.
15.如图,在四边形ABCD内选一点O为位似中心将它放大为原来的两倍(保留作图痕迹).
16.如图,在△ABC中,∠ABC=80°,∠BAC=40°,AB的垂直平分线分别与AC、AB交于点D、
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E,连接BD.
求证:△ABC∽△BDC.
17.下框中是小明对一道题目的解答以及老师的批改.
题目:某村计划建造如图所示的矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为2∶1,在温室内,沿前侧内墙保留3 m的空地,其他三侧内墙各保留1 m的通道,当温室的长与宽各为多少时,矩形蔬菜种植区域的面积是288 m2?
解:设矩形蔬菜种植区域的宽为x_m,则长为2xm,
根据题意,得x·2x=288.
解这个方程,得x1=-12(不合题意,舍去),x2=12,
所以温室的长为2×12+3+1=28(m),宽为12+1+1=14(m)
答:当温室的长为28 m,宽为14 m时,矩形蔬菜种植区域的面积是288 m2.
我的结果也正确!
小明发现他解答的结果是正确的,但是老师却在他的解答中画了一条横线,并打了一个?.
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结果为何正确呢?
(1)请指出小明解答中存在的问题,并补充缺少的过程:变化一下会怎样?
(2)如图,矩形A′B′C′D′在矩形ABCD的内部,AB∥A′B′,AD∥A′D′,且AD∶AB=2∶1,设AB与A′B′、BC与B′C′、CD与C′D′、DA与D′A′之间的距离分别为a、b、c、d,要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,a、b、c、d应满足什么条件?请说明理由.
18.如图,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,3)、B(-1,0)、C(4,0).
(1)经过平移,可使△ABC的顶点A与坐标原点O重合,请直接写出此时点C的对应点C1坐标;(不必画出平移后的三角形)
(2)将△ABC绕点B逆时针旋转90°,得到△A′BC′,画出△A′BC′并写出A′点的坐标;
(3)以点A为位似中心放大△ABC,得到△AB2C2,使放大前后的面积之比为1∶4,请你在网格内画出△A2B2C2.
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答案解析
1.【答案】A
【解析】如图,位似中心为点A.
故选A.
2.【答案】C
【解析】①和③相似,
∵由勾股定理求出①的三角形的各边长分别为2、、;
由勾股定理求出③的各边长分别为2、2、2,
∴=,=,
即==,
∴两三角形的三边对应边成比例,
∴①③相似.
故选C.
3.【答案】C
【解析】根据同弧所对的圆周角相等及相似三角形的判定定理可知,图中相似三角形有4对,分别是△ADE∽△BCE,△AEB∽△DEC,△PAD∽△PCB,△PBD∽△PCA.故选C.
4.【答案】D
【解析】∵△ABC∽△DEF,其相似比为k,
∴k=====,
∵一次函数y=kx-2k的图象与两坐标轴的交点分别为(2,0),(0,-2k),
∴一次函数y=kx-2k的图象与两坐标轴围成的三角形面积是×2×2k=2k=1.
故选D.
5.【答案】A
【解析】甲:根据题意,得AB∥A′B′,AC∥A′C′,BC∥B′C′,
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∴∠A=∠A′,∠B=∠B′,
∴△ABC∽△A′B′C′,
∴甲说法正确;
乙:∵根据题意,得AB=CD=3,AD=BC=5,则A′B′=C′D′=3+2=5,A′D′=B′C′=5+2=7,
∴==,==,
∴≠,
∴新矩形与原矩形不相似.
∴乙说法不正确.
故选A.
6.【答案】4 m
【解析】设路灯的高度为xm,
∵EF∥AD,
∴△BEF∽△BAD,
∴=,
即=,
解得DF=x-1.8,
∵MN∥AD,
∴△CMN∽△CAD,
∴=,
即=,
解得DN=x-1.5,
∵两人相距4.7 m,
∴FD+ND=4.7,
∴x-1.8+x-1.5=4.7,
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解得x=4.
7.【答案】10
【解析】∵△AOC∽△BOD,
∴=,即=,
解得BD=10.
8.【答案】1∶4
【解析】∵两个相似三角形的周长的比为1∶4,
∴两个相似三角形的相似比为1∶4,
∴周长较小的三角形与周长较大的三角形对应角平分线的比为1∶4.
9.【答案】
【解析】作EH∥BC交AD于H,
∴==,
∵=,
∴=,
∵EH∥BC,
∴==,
10.【答案】-
【解析】∵3a=2b,
∴=,
∴可设a=2k,那么b=3k,
∴==-.
11.【答案】解 通过观察可以发现:
图形(4)、(8)与图形(a)形状相同;
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图形(6)与图形(b)形状相同;
图形(5)与图形(c)形状相同.
【解析】通过观察寻找与(a),(b),(c)形状相同的图形,在所给的9个图形中仔细观察,找出它们与(a)(b)(c)的相同于不同,然后作出判断.
12.【答案】解 (1)如图画出原点O,x轴、y轴,建立直角坐标系,
可知B的坐标为(2,1);
(2)如(1)中图,画出图形△A′B′C′,即为所求;
(3)S△A′B′C′=×4×6=12.
【解析】(1)根据A,C点坐标进而得出原点位置,进而得出B点坐标;
(2)直接利用位似图形的性质得出对应点位置进而得出答案;
(3)直接利用三角形面积求法得出答案.
13.【答案】解 (1)△A1B1C1与△ABC的位似比等于===2;
(2)如图所示
(3)点P(a,b)为△ABC内一点,依次经过上述两次变换后,点P的对应点的坐标为(-2a,2b).
【解析】(1)根据位似图形可得位似比即可;
(2)根据轴对称图形的画法画出图形即可;
(3)根据三次变换规律得出坐标即可.
14.【答案】解 (1)∵等腰Rt△ABC∽Rt△A′B′C′,相似比为3∶1,
∴AB∶A′B′=3∶1,
∵Rt△ABC的斜边AB=12 cm,
∴△A′B′C′斜边A′B′=4 cm;
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(2)∵△A′B′C′是等腰直角三角形,
∴△A′B′C′斜边A′B′上的高=△A′B′C′斜边A′B′上的中线,
∴△A′B′C′斜边A′B′上的高=2 cm.
【解析】(1)由等腰Rt△ABC∽Rt△A′B′C′,相似比为3∶1,根据相似比的定义,可得AB∶A′B′=3∶1,继而求得答案;
(2)由△A′B′C′是等腰直角三角形,利用三线合一的性质,可得△A′B′C′斜边A′B′上的高即是斜边A′B′上的中线,继而求得答案.
15.【答案】解 如图,四边形A′B′C′D′为所作.
【解析】在四边形ABCD内选一点O,延长OA到点A′,使AA′=OA,则点A′为点A的对应点,同样方法画出点B、C、D的对应点B′、C′、D′,于是可得到四边形ABCD放大两倍后的四边形A′B′C′D′.
16.【答案】证明 ∵DE是AB的垂直平分线,
∴AD=BD.
∵∠BAC=40°,
∴∠ABD=40°,
∵∠ABC=80°,
∴∠DBC=40°,
∴∠DBC=∠BAC,
∵∠C=∠C,
∴△ABC∽△BDC.
【解析】由线段垂直平分线的性质,得DA=DB,则∠ABD=∠BAC=40°,从而求得∠CBD=40°,即可证出△ABC∽△BDC.
17.【答案】解 (1)小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1的理由.
在“设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm.”前补充以下过程:
设温室的宽为xm,则长为2xm.
则矩形蔬菜种植区域的宽为(x-1-1)m,长为(2x-3-1)m.
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∵==2,
∴矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1;
(2)要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,
就要=,即=,
即=,
即2AB-2(b+d)=2AB-(a+c),
∴a+c=2(b+d),
即=2.
【解析】(1)根据题意可得小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1的理由,所以应设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm,然后由题意得==2,矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2∶1,再利用小明的解法求解即可;
(2)由使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,利用相似多边形的性质,可得=,即=,然后利用比例的性质,即可求得答案.
18.【答案】解 (1)∵经过平移,可使△ABC的顶点A与坐标原点O重合,
∴A点向下平移3个单位,再向左平移3个单位,故C1坐标为(1,-3);
(2)如图所示:△A′BC′即为所求,A′点的坐标为(-4,4);
(3)如图所示:△AB2C2,即为所求.
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【解析】(1)直接利用平移的性质得出A点平移规律,进而得出答案;
(2)直接利用旋转的性质得出对应点位置,进而得出答案;
(3)直接利用位似图形面积比得出相似比为1∶2,即可得出对应点位置.
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