一、相似三角形判定的基本模型认识(一)A字型、反A字型(斜A字型)(平行)B(不平行)(二)8字型、反8字型BCBC(蝴蝶型)(平行)(不平行)(三)母子型B(四)一线三等角型:三等角型相似三角形是以等腰三角形(等腰梯形)或者等边三角形为背景(五)一线三直角型:(六)双垂型:相似三角形判定的变化模型旋转型:由A 字型旋转得到。
8字型拓展CB EDA共 享 性GABCEF一线三等角的变形一线三直角的1.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD交于点O,BE∥CD交CA延长线于E.求证:OC2=OA•OE.2.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D是边BC上(不与B,C重合)一动点,∠ADE=∠B=α,DE交AC于点E.下列结论:①AD2=AE•AB;②3.6≤AE<10;③当AD=2时,△ABD≌△DCE;④△DCE为直角三角形时,BD为8或12.5.其中正确的结论是.(把你认为正确结论的序号都填上)3.已知:如图,△ABC中,点E在中线AD上,∠DEB=∠ABC.求证:(1)DB2=DE•DA;(2)∠DCE=∠DAC.4.已知:如图,等腰△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D,CG∥AB,BG分别交AD、AC于E、F.求证:BE2=EF•EG.5.如图,已知AD为△ABC的角平分线,EF为AD的垂直平分线.求证:FD2=FB•FC.6.已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=2,AC=4,P是斜边AB上的一个动点,PD⊥AB,交边AC 于点D(点D与点A、C都不重合),E是射线DC上一点,且∠EPD=∠A.设A、P两点的距离为x,△BEP 的面积为y.(1)求证:AE=2PE;(2)求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;(3)当△BEP与△ABC相似时,求△BEP的面积.7.如图,在△ABC中,∠A=60°,BD、CE分别是AC与AB边上的高,求证:BC=2DE.8.如图,已知△ABC是等边三角形,点D、B、C、E在同一条直线上,且∠DAE=120°.(1)图中有哪几对三角形相似?请证明其中的一对三角形相似;(2)若DB=2,CE=6,求BC的长.9.(已知:如图,在Rt△ABC中,AB=AC,∠DAE=45°.求证:(1)△ABE∽△DCA;(2)BC2=2BE•CD.10.如图,在等边△ABC中,边长为6,D是BC边上的动点,∠EDF=60°.(1)求证:△BDE∽△CFD;(2)当BD=1,CF=3时,求BE的长.11.(1)在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,点P、Q分别在射线CB、AC上(点P不与点C、点B重合),且保持∠APQ=∠ABC.①若点P在线段CB上(如图),且BP=6,求线段CQ的长;②若BP=x,CQ=y,求y与x之间的函数关系式,并写出函数的定义域;(2)形ABCD的边长为5(如图),点P、Q分别在直线CB、DC上(点P不与点C、点B重合),且保持∠APQ=90度.当CQ=1时,写出线段BP的长(不需要计算过程,请直接写出结果).13.已知梯形ABCD中,AD∥BC,且AD<BC,AD=5,AB=DC=2.(1)如图,P为AD上的一点,满足∠BPC=∠A,求AP的长;(2)如果点P在AD边上移动(点P与点A、D不重合),且满足∠BPE=∠A,PE交直线BC于点E,同时交直线DC于点Q.①当点Q在线段DC的延长线上时,设AP=x,CQ=y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值围;②当CE=1时,写出AP的长.(不必写解答过程)14.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=BC=6,AD=3.点M为边BC的中点,以M为顶点作∠EMF=∠B,射线ME交腰AB于点E,射线MF交腰CD于点F,连接EF.(1)求证:△MEF∽△BEM;(2)若△BEM是以BM为腰的等腰三角形,求EF的长;(3)若EF⊥CD,求BE的长.15.已知在梯形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,且BC=6,AB=DC=4,点E是AB的中点.(1)如图,P为BC上的一点,且BP=2.求证:△BEP∽△CPD;(2)如果点P在BC边上移动(点P与点B、C不重合),且满足∠EPF=∠C,PF交直线CD于点F,同时交直线AD于点M,那么①当点F在线段CD的延长线上时,设BP=x,DF=y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;②当时,求BP的长.16.如图所示,已知边长为3的等边△ABC,点F在边BC上,CF=1,点E是射线BA上一动点,以线段EF为边向右侧作等边△EFG,直线EG,FG交直线AC于点M,N,(1)写出图中与△BEF相似的三角形;(2)证明其中一对三角形相似;(3)设BE=x,MN=y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值围;(4)若AE=1,试求△GMN的面积.17.如图所示,已知矩形ABCD中,CD=2,AD=3,点P是AD上的一个动点(与A、D不重合),过点P 作PE⊥CP交直线AB于点E,设PD=x,AE=y,(1)写出y与x的函数解析式,并指出自变量的取值围;(2)如果△PCD的面积是△AEP面积的4倍,求CE的长;(3)是否存在点P,使△APE沿PE翻折后,点A落在BC上?证明你的结论.18.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,,点D是BC的中点,点E是AB边上的动点,DF⊥DE交射线AC于点F.(1)求AC和BC的长;(2)当EF∥BC时,求BE的长;(3)连接EF,当△DEF和△ABC相似时,求BE的长.19.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D是AB边上一点,E是在AC边上的一个动点(与点A、C不重合),DF⊥DE,DF与射线BC相交于点F.(1)如图2,如果点D是边AB的中点,求证:DE=DF;(2)如果AD:DB=m,求DE:DF的值;(3)如果AC=BC=6,AD:DB=1:2,设AE=x,BF=y,①求y关于x的函数关系式,并写出定义域;②以CE为直径的圆与直线AB是否可相切?若可能,求出此时x的值;若不可能,请说明理由.20.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=6,,D是BC边的中点,E为AB边上的一个动点,作∠DEF=90°,EF交射线BC于点F.设BE=x,△BED的面积为y.(1)求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值围;(2)如果以线段BC为直径的圆与以线段AE为直径的圆相切,求线段BE的长;(3)如果以B、E、F为顶点的三角形与△BED相似,求△BED的面积.21.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2,AD=4,tanC=,∠ADC=∠DAB=90°,P是腰BC上一个动点(不含点B、C),作PQ⊥AP交CD于点Q.(图1)(1)求BC的长与梯形ABCD的面积;(2)当PQ=DQ时,求BP的长;(图2)(3)设BP=x,CQ=y,试求y关于x的函数解析式,并写出定义域.1.解答:证明:∵AD∥BC,∴=,又BE∥CD,∴=,∴=,即OC2=OA•OE.2. 解答:解:①∵AB=AC,∴∠B=∠C,又∵∠ADE=∠B∴∠ADE=∠C,∴△ADE∽△ACD,∴=,∴AD2=AE•AB,故①正确,②易证得△CDE∽△BAD,∵BC=16,设BD=y,CE=x,∴=,∴=,整理得:y2﹣16y+64=64﹣10x,即(y﹣8)2=64﹣10x,∴0<x≤6.4,∵AE=AC﹣CE=10﹣x,∴3.6≤AE<10.故②正确.③作AG⊥BC于G,∵AB=AC=10,∠ADE=∠B=α,cosα=,∵BC=16,∴AG=6,∵AD=2,∴DG=2,∴CD=8,∴AB=CD,∴△ABD与△DCE全等;故③正确;④当∠AED=90°时,由①可知:△ADE∽△ACD,∴∠ADC=∠AED,∵∠AED=90°,∴∠ADC=90°,即AD⊥BC,∵AB=AC,∴BD=CD,∴∠ADE=∠B=α且cosα=,AB=10,BD=8.当∠CDE=90°时,易△CDE∽△BAD,∵∠CDE=90°,∴∠BAD=90°,∵∠B=α且cosα=.AB=10,∴cosB==,∴BD=.故④正确.故答案为:①②④.3. 解答:证明:(1)在△BDE和△DAB中∵∠DEB=∠ABC,∠BDE=∠ADB,∴△BDE∽△ADB,∴,∴BD2=AD•DE.(2)∵AD是中线,∴CD=BD,∴CD2=AD•DE,∴,又∠ADC=∠CDE,∴△DEC∽△DCA,∴∠DCE=∠DAC.4. 解答:证明:连接CE,如右图所示,∵AB=AC,AD⊥BC,∴AD是∠BAC的角平分线,∴BE=CE,∴∠EBC=∠ECB,又∵∠ABC=∠ACB,∴∠ABC﹣∠EBC=∠ACB﹣∠ECB,即∠ABE=∠ACE,又∵CG∥AB,∴∠ABE=∠CGF,∴∠CGF=∠FCE,又∠FEC=∠CEG,∴△CEF∽△GEC,∴CE:EF=EG:CE,即CE2=EF•EG,又CE=BE,∴BE2=EF•EG.5. 解答:证明:连接AF,∵AD是角平分线,∴∠BAD=∠CAD,又EF为AD的垂直平分线,∴AF=FD,∠DAF=∠ADF,∴∠DAC+∠CAF=∠B+∠BAD,∴∠CAF=∠B,∵∠AFC=∠AFC,∴△ACF∽△BAF,即=,∴AF2=CF•BF,即FD2=CF•BF.6. 解答:解:(1)∵∠APD=∠C=90°,∠A=∠A,∴△ADP∽△ABC,∴==,∵∠EPD=∠A,∠PED=∠AEP,∴△EPD∽△EAP.∴==.∴AE=2PE.(2)由△EPD∽△EAP,得==,∴PE=2DE,∴AE=2PE=4DE,作EH⊥AB,垂足为点H,∵AP=x,∴PD=x,∵PD∥HE,∴==.∴HE=x.又∵AB=2,y=(2﹣x)•x,即y=﹣x2+x.定义域是0<x<.另解:由△EPD∽△EAP,得==,∴PE=2DE.∴AE=2PE=4DE.∴AE=×x=x,∴S△ABE=×x×2=x,∴=,即=,∴y=﹣x2+x.定义域是0<x<.(3)由△PEH∽△BAC,得=,∴PE=x•=x.当△BEP与△ABC相似时,只有两种情形:∠BEP=∠C=90°或∠EBP=∠C=90°.(i)当∠BEP=90°时,=,∴=.解得x=.∴y=﹣x××5+×=.(ii)当∠EBP=90°时,同理可得x=,y=.7. 解答:证明:∵BD、CE分别是AC与AB边上的高,∴∠BEC=∠BDC,∴B、C、D、E四点共圆,∴∠AED=∠ACB,而∠A=∠A,∴△AED∽△ACB,∴;∵BD⊥AC,且∠A=60°,∴∠ABD=30°,AD=,∴BC=2DE.8. 解答:解:(1)有△DAE∽△DBA∽△ACE.∵△ABC是等边三角形∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°.∴∠D+∠DAB=60°,∠E+∠CAE=60°.∵∠DAE=120°,∴∠DAB+∠EAC=60°.∴∠D=∠CAE,∠E=∠DAB.∵∠D=∠D,∠E=∠E,∴△DAE∽△DBA∽△ACE.(2)∵△DBA∽△ACE,∴DB:AC=AB:CE.∵AB=AC=BC,DB=2,CE=6∴BC2=DB•CE=12,∵BC>0,∴BC=2.9. 解答:证明:(1)在Rt△ABC中,∵AB=AC,∴∠B=∠C=45°.∵∠BAE=∠BAD+∠DAE,∠DAE=45°,∴∠BAE=∠BAD+45°.而∠ADC=∠BAD+∠B=∠BAD+45°,∴∠BAE=∠CDA.∴△ABE∽△DCA.(2)由△ABE∽△DCA,得.∴BE•CD=AB•AC.而AB=AC,BC2=AB2+AC2,∴BC2=2AB2.∴BC2=2BE•CD.10. 解答:(1)证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠B=∠C=60°,∵∠EDF=60°,∴∠BED+∠EDB=∠EDB+∠FDC=120°,∴∠BED=∠FDC,∴△BDE∽△CFD;(2)解:由(1)知△BDE∽△CFD,∴=,∵BC=6,BD=1,∴CD=BC﹣BD=5,∴=,解得BE=.11. 解答:解:(1)①∵∠APQ+∠CPQ=∠B+∠BAP,∠APQ=∠ABC,∴∠BAP=∠CQP.又∵AB=AC,∴∠B=∠C.∴△CPQ∽△BAP.∴.∵AB=AC=5,BC=8,BP=6,CP=8﹣6=2,∴,.②若点P在线段CB上,由(1)知,∵BP=x,BC=8,∴CP=BC﹣BP=8﹣x,又∵CQ=y,AB=5,∴,即.故所求的函数关系式为,(0<x<8).若点P在线段CB的延长线上,如图.∵∠APQ=∠APB+∠CPQ,∠ABC=∠APB+∠PAB,∠APQ=∠ABC,∴∠CPQ=∠PAB.又∵∠ABP=180°﹣∠ABC,∠PCQ=180°﹣∠ACB,∠ABC=∠ACB,∴∠ABP=∠PCQ.∴△QCP∽△PBA.∴.∵BP=x,CP=BC+BP=8+x,AB=5,CQ=y,∴,即(x≥8).(2)①当点P在线段BC上,∵∠APQ=90°,∴∠APB+∠QPC=90°,∵∠PAB+∠APB=90°,∴∠PAB=∠QPC,∵∠B=∠C=90°,∴△ABP∽△PCQ,∴AB:PC=BP:CQ,即5:(5﹣BP)=BP:1,解得:,或,②当点P在线段BC的延长线上,则点Q在线段DC的延长线上,同理可得:△ABP∽△PCQ,∴AB:PC=BP:CQ,∴5:(BP﹣5)=BP:1,解得:,③当点P在线段CB的延长线上,则点Q在线段DC的延长线上,同理可得:△ABP∽△PCQ,∴AB:PC=BP:CQ,∴5:(BP+5)=BP:1,解得:.13.解答:解:(1)∵ABCD是梯形,AD∥BC,AB=DC.∴∠A=∠D∵∠ABP+∠APB+∠A=180°,∠APB+∠DPC+∠BPC=180°,∠BPC=∠A∴∠ABP=∠DPC,∴△ABP∽△DPC∴,即:解得:AP=1或AP=4.(2)①由(1)可知:△ABP∽△DPQ∴,即:,∴(1<x<4).②当CE=1时,∵△PDQ∽△ECQ,∴,或,∵,解得:AP=2或(舍去).14. 解答:证明:(1)在梯形ABCD中,∵AD∥BC,AB=CD,∴∠B=∠C,∵∠BMF=∠EMB+∠EMF=∠C+∠MFC,又∵∠EMF=∠B,∴∠EMB=∠MFC,∴△EMB∽△MFC,∴,∵MC=MB,∴,又∵∠EMF=∠B,∴△MEF∽△BEM;(2)解:若△BEM是以BM为腰的等腰三角形,则有两种情况:①BM=ME,那么根据△MEF∽△BEM,∴=,∴=,即EF=MF根据第(1)问中已证△BME∽△MFC,∴=,即MF=FC,∴∠FMC=∠C,又∵∠B=∠C,∴∠FMC=∠B,∴MF∥AB延长BA和CD相交于点G,又点M是BC的中点,∴MF是△GBC的中位线,∴MF=GB,又∵AD∥BC,∴△GAD∽△GBC,∴===,∴=1,即AG=AB=6,∴GB=12,∴MF=EF=6②BM=BE=3,∴点E是AB的中点,又△MEF∽△BEM,∴==1,即MF=ME,∴EF是梯形ABCD的中位线,∴EF=(AD+BC)=(3+6)=;(3)∵EF⊥CD,∴∠EFC=90°,△MEF∽△BEM,∠MFE=∠MFC=∠BME=45°,解一:过点E作EH⊥BC,则可得△EHM等腰直角三角形,故EH=MH,设BE=x,则BH=,EH=MH=,,∴BE=解二:过点M作MN⊥DC,MC=3,NC=.MN==FN,FC=﹣2由△MEF∽△MFC有,即,得BE=.15. 解答:(1)证明:∵在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,∴∠B=∠C.BE=2,BP=2,CP=4,CD=4.∴.∴△BEP∽△CPD.(2)解:①∵∠B=∠C=∠EPF∴180﹣∠B=180﹣∠EPF=∠BEP+∠BPE=∠BPE+∠CPF∴∠BEP=∠FPC,∴△BEP∽△CPF,∴.∴.∴(2<x<4).②当点F在线段CD的延长线上时,∵∠FDM=∠C=∠B,∠BEP=∠FPC=∠FMD,∴△BEP∽△DMF.∵,∴.∵,∴x2﹣3x+8=0,△<0.∴此方程无实数根.故当点F在线段CD的延长线上时,不存在点P使;当点F在线段CD上时,同理△BEP∽△DMF,∵,∴.∵△BEP∽△CPF,∴.∴.∴.∴x2﹣9x+8=0,解得x1=1,x2=8.由于x2=8不合题意舍去.∴x=1,即BP=1.∴当时,BP的长为1.16. 解解:(1)△BEF∽△AME∽△CFN∽△GMN;答:证明:(2)在△BEF与△AME中,∵∠B=∠A=60°,∴∠AEM+∠AME=120°,∵∠GEF=60°,∴∠AEM+∠BEF=120°,∴∠BEF=∠AME,∴△BEF∽△AME;解:(3)(i)当点E在线段AB上,点M、N在线段AC上时,如图,∵△BEF∽△AME,∴BE:AM=BF:AE,即:x:AM=2:(3﹣x),∴AM=,同理可证△BEF∽△CFN;∴BE:CF=BF:CN,即:x:1=2:CN,∴CN=,∵AC=AM+MN+CN,∴3=+y+,∴y=(1≤x≤3);(ii)当点E在线段AB上,点G在△ABC时,如备用图一,同上可得:AM=,CN=,∵AC=AM+CN﹣MN,∴3=+﹣y,∴y=﹣(0<x≤1);(iii)当点E在线段BA的延长线上时,如备用图二,AM=,CN=,∵AC=MN+CN﹣AM,∴3=y+﹣,∴y=(x>3);综上所述:y=﹣(0<x≤1),或∴y=(x≥1);(4)(i)当AE=1时,△GMN是边长为1等边三角形,∴S△GMN=×1×=;(1分)(ii)当AE=1时,△GMN是有一个角为30°的Rt△,∵x=4,∴y==,NG=FG﹣FN=4×﹣1×=,∴S△GMN=××=.17. 解答:(1)解:∵PE⊥CP,∴可得:△EAP∽△PDC,∴,又∵CD=2,AD=3,设PD=x,AE=y,∴,∴y=﹣,0<x<3;(2)解:当△PCD的面积是△AEP面积的4倍,则:相似比为2:1,∴,∵CD=2,∴AP=1,PD=2,∴PE=,PC=2,∴EC=.(3)不存在.作AF⊥PE,交PE于O,BC于F,连接EF∵AF⊥PE,CP⊥PE∴AF=CP=,PE=,∵△CDP∽△POA ∴=,OA=,若OA=AF =,3x2﹣6x+4=0 △=62﹣4×4×3=﹣12 x无解因此,不存在.18. 解答:解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°∵,∴设AC=3k,BC=4k,∴AB=5k=5,∴k=1,∴AC=3,BC=4;(2)过点E作EH⊥BC,垂足为H.易得△EHB∽△ACB设EH=CF=3k,BH=4k,BE=5k;∵EF∥BC∴∠EFD=∠FDC∵∠FDE=∠C=90°∴△EFD∽△FDC∴∴FD2=EF•CD,即9k2+4=2(4﹣4k)化简,得9k2+8k﹣4=0解得(负值舍去),∴;(3)过点E作EH⊥BC,垂足为H.易得△EHB∽△ACB设EH=3k,BE=5k∵∠HED+∠HDE=90°∠FDC+∠HDE=90°∴∠HED=∠FDC∵∠EHD=∠C=90°∴△EHD∽△DCF ∴,当△DEF和△ABC相似时,有两种情况:1°,∴,即解得,∴2°,∴,即解得,∴.综合1°、2°,当△DEF和△ABC相似时,BE的长为或.19. 解答:(1)证明:如图2,连接DC.∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠A=∠B=45°,∵点D是AB中点,∴∠BCD=∠ACD=45°,CD=BD,∴∠ACD=∠B=45°.∵ED⊥DF,CD⊥AB,∴∠EDC+∠CDF=90°,∠CDF+∠FDB=90°,∴∠EDC=∠FDB,∴△CED≌△BFD(ASA),∴DE=DF;(2)解:如图1,作DP⊥AC,DQ⊥BC,垂足分别为点Q,P.∵∠B=∠A,∠APD=∠BQD=90°,∴△ADP∽△BDQ,∴DP:DQ=AD:DB=m.∵∠CPD=∠CQD=90°,∠C=90°,∴∠QDP=90°,∵DF⊥DE,∴∠EDF=90°,∴∠QDF=∠PDE,∵∠DQF=∠DPE=90°,∴△DQF∽△DPE,∴DE:DF=DP:DQ,∴DE:DF=DP:DQ=AD:DB=m;(3)解:①如备用图1,作EG⊥AB,FH⊥AB,垂足分别为点G、H.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,∴AB=,∵AD:DB=1:2,∴AD=,DB=.由∠AGE=∠BHF=90°,∠A=∠B=45°,可得AG=EG=,BH=FH=,GD=,HD=,易证△DGE∽△FHD,∴,∴,∴y=8﹣2x,定义域是0<x≤4.②如备用图2,取CE的中点O,作OM⊥AB于M.可得CE=6﹣x,AO=,OM=.若以CE为直径的圆与直线AB相切,则,解得,∴当时,以CE为直径的圆与直线AB相切.20. 解答:解:(1)∵在△ABC中,∠C=90°,AC=6,,∴BC=8,AB=10,∴CD=DB=4.过点E作EH⊥CB于H.则可求得EH=x.∴y=×4×x=x(0<x≤或5<x≤10).(2)取AE的中点O,过点O作OG⊥BC于G,连接OD.则OG=OB=×=(10+x),GD=CD﹣CG=4﹣(10﹣x)=x,∴OD=.若两圆外切,则可得BC+AE=OD,∴(BC+AE)2=4OD2,∴(8+10﹣x)2=4[(10+x)2+x2]解得x=.若两圆切,得|BC﹣AE|=OD,∴(BC﹣AE)2=4OD2,∴(8﹣10+x)2=4[(10+x)2+x2]解得x=﹣(舍去),所以两圆切不存在.所以,线段BE的长为.(3)由题意知∠BEF≠90°,故可以分两种情况.①当∠BEF为锐角时,由已知以B、E、F为顶点的三角形与△BED相似,又知∠EBF=∠DBE,∠BEF<∠BED,所以∠BEF=∠BDE.过点D作DM⊥BA于M,过E作EH⊥BC于H.根据等角的余角相等,可证得∠MDE=∠HDE,∴EM=EH.又EM=MB﹣EB=﹣x,由(1)知:EH=x,∴,∴x=2.∴y=×2=.②当∠BEF为钝角时,同理可求得x﹣=x,∴x=8.∴y=×8=.所以,△BED的面积是或.21. 解答:解:(1)作BH⊥CD,垂足为H,则四边形ABHD为矩形;∴BH=DA=4,DH=AB=2在Rt△BCH中,,∴,(1分);又CD=CH+DH=5,∴S梯形ABCD=;(2)连接AQ,由DQ=PQ,可知△ADQ≌△APQ,AP=AD=4;作PE⊥AB交AB的延长线于点E,(1分)在Rt△BPE中,,令BE=3k,PE=4k.则在Rt△APE中,AP2=AE2+PE2,即42=(2+3k)2+(4k)2,解得:;∴;(3)作PF⊥CD交CD于点F,由∠AEF=∠EFD=∠APQ=90°,可得:△AEP∽△PFQ;∴,即,化简得:;又,∴;定义域为(0<x<5).。