线段BA上以每秒
cm的速度由点B向点A运动.同时,动点Q在线段AC上由点N向点C
运动,且始终保持MQ⊥MP.一个点到终点时,两个点同时停止运动.设运动时间为t秒(t>0).
(1)△PBM与△QNM相似吗?
请说明理由;
(2)若∠ABC=60°,AB=4
cm.
①求动点Q的运动速度;
②设△APQ的面积为s(cm2),求S与t的函数关系式.(不必写出t的取值范围)(3)探求BP2、PQ2、CQ2三者之间的数量关系,请说明理由.
例8如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=50,AC=30,D,E,F分别是AC,AB,BC的中点.点P从点D出发沿折线DE-EF-FC-CD以每秒7个单位长的速度匀速运动;点Q从点B出发沿BA方向以每秒4个单位长的速度匀速运动,过点Q作射线QK⊥AB,交折线BC-CA于点G.点P,Q同时出发,当点P绕行一周回到点D时停止运动,点Q也随之停止.设点P,Q运动的时间是t秒(t>0).
(1)D,F两点间的距离是▲;
(2)射线QK能否把四边形CDEF分成面积相等的两部分?
若能,求出t的值.若不能,说明理由;
(3)当点P运动到折线EF-FC上,且点P又恰好落在射线QK上时,求t的值;(4)连结PG,当PG∥AB时,请直接写出t的值.
例9已知:
如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠DCB=90°,E是AD的中点,点P是BC边上的动点(不与点B重合),EP与BD相交于点O.
(1)当P点在BC边上运动时,求证:
△BOP∽△DOE;
(2)设
(1)中的相似比为k,若AD︰BC=2︰3.请探究:
当k为下列三种情况时,四边形ABPE是什么四边形?
①当k=1时,是;②当k=2时,
是;③当k=3时,是.并.证.明.k=2时的结论.
AED
O
BPC
例10如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:
s).
(1)当t=()s时,四边形EBFB′为正方形;
(2)若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;
(3)是否存在实数t,使得点B′与点O重合?
若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
练习
1.如图,Rt△ABC中,∠A=30°,BC=10cm,点Q在线段BC上从B向C运动,点P在线段BA上从B向A运动.Q、P两点同时出发,运动的速度相同,当点Q到达点C时,两点都停止运动.作PM⊥PQ交CA于点M,过点P分别作BC、CA的垂线,垂足分别为E、F.
(1)求证:
△PQE∽△PMF;
(2)当点P、Q运动时,请猜想线段PM与MA
的大小有怎样的关系?
并证明你的猜想;
2.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC=90°,AB=8cm.BC=4cm,CD=5cm.动
点P从点B开始沿折线BC﹣CD﹣DA以1cm/s的速度运动到点A.设点P运动的时间为t
(s),△PAB面积为S(cm2).
(1)当t=2时,求S的值;
(2)当点P在边DA上运动时,求S关于t的函数表达式;
(3)当S=12时,求t的值.
3.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ
(1)若△BPQ与△ABC相似,求t的值
(2)连接AQ、CP,若AQ⊥CP,求t的值
(3)试证明:
PQ的中点在△ABC的一条中位线上
考点2翻折中的相似三角形
例1已知矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6.
(1)如图1,点E是BC边上的一点,BE=2,AE、BD交于点F.
①求AF:
FE的值;②求△BEF的面积;
(2)如图2,将矩形纸片沿MN折叠,使点B与边CD的中点重合,点A、B的对应点为A1、B1,A1B1与DN交于点G,求△MCB1和△B1DG的周长之比.
例2如图2,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠C,使点C落在斜边AB上某一点D处,拆痕为EF(点E、F分别在边AC、BC上).
(1)若△CEF与△ABC相似,
①当AC=BC=2时,AD的长为;
②当AC=3,BC=4时,AD的长为;
(2)当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似吗?
请说明理由.
例3如图,在△ABC中,∠C=90°,将△ABC沿直线MN翻折后,顶点C恰好落在AB边上的点D处,已知MN∥AB,MC=6,NC=23,则四边形MABN的面积是
A.63B.123C.183D.243
考点3旋转中的相似三角形
例1如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,OA=3,OC=4,P为直线AB上一动点,将直线OP绕点P逆时针方向旋转90°交直线BC于点Q;
(1)当点P在线段AB上运动(不与A,B重合)时,求证:
OA·BQ=AP·BP;
(2)在
(1)成立的条件下,设点P的横坐标为m,线段CQ的长度为l,写出,关于m的函
数解析式;
(3)直线AB上是否存在点P,使△POQ为等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例2如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.AO⊥BC于点O,F是线段AO上的点(与A、O不重合),∠EAF=90°,AE=AF,连结FE,FC,BF.
(1)求证:
BE=BF;
(2)如图,若将△AEF绕点A旋转,使边AF在∠BAC的内部,延长CF交AB于点G,交BE于点K.
①求证:
△AGC∽△KGB;
②当△BEF为等腰直角三角形时,请直接写出AB:
BF的值.
例3如图,Rt△AB'C'是由Rt△ABC绕点A顺时针旋转得到的,连接CC'交斜边于点E,CC'的延长线交BB'于点F.
(1)试说明:
△ACE∽△FBE;
(2)设∠ABC=α,∠CAC'=β,试探索α、β满足什么关系时,△ACE与△FBE是全等三角形,并说明理由.
考点4相似三角形与函数的关系
例1如图,在平面直角坐标系中,直线y=-4+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,
3
点P从点O出发沿OA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,到达点A后立刻以原来的速度沿AO返回;点Q从A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,当点P、Q运动时,DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交折线QB-BO-OP于点E.点P、Q同时出发,当点Q到达点B时停止运动,点P也随之停止,设点P、Q运动的时间为t秒(t>0).
(1)点Q的坐标是(▲,▲)(用含t的代数式表示);
(2)当点E在BO上时,四边形QBED能否为直角梯形?
若能,求出t的值;若不能,请说明理由;
(3)当t为何值时,直线DE经过点O.
例2在直角梯形OABC中,CB//OA,∠COA=90°,CB=3,OA=6,BA=35.分别以
OA、OC边所在直线为x轴、y轴建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求点B的坐标;
(2)已知D、E分别为线段OC、OB上的点,OD=5,OE=2EB,直线DE交x轴于点
F.求直线DE的解析式;
(3)点M是
(2)中直线DE上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一点N,使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?
若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
例3探究与应用:
在学习几何时,我们可以通过分离和构造基本图形,将几何“模块”化.例如在相似三角形中,K字形是非常重要的基本图形,可以建立如下的“模块”(如图①):
(1)请就图①证明上述“模块”的合理性;
(2)请直.接.利.用.上述“模块”的结论解决下面两个问题:
①如图②,已知点A(-2,1),点B在直线y=-2x+3上运动,若∠AOB=90°,求此
时点B的坐标;
②如图③,过点A(-2,1)作x轴与y轴的平行线,交直线y=-2x+3于点C、D,求点A关于直线CD的对称点E的坐标.
例4如图①,将直角梯形OABC放在平面直角坐标系中,已知OA=5,OC=4,BC∥OA,BC
=3,点E在OA上,且OE=1,连结OB、BE.
(1)求证:
∠OBC=∠ABE;
(2)如图②,过点B作BD⊥x轴于D,点P在直线BD上运动,连结PC、P、PA和CE.
①当△PCE的周长最短时,求点P的坐标;
②如果点P在x轴上方,且满足S△CEP:
S△ABP=2:
1,求DP的长.
如图1,P为△ABC内一点,连接PA、PB、PC,在△PAB、△PBC和△PAC中,如果存在一个三角形与△ABC相似,那么就称P为△ABC的自相似点.
(1)如图2,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB上的中线,过点B作BE⊥CD,垂足为E,试说明E是△ABC的自相似点.
(2)如图3,在△ABC中,∠A<∠B<∠C.若△ABC的三个内角平分线的交点P是该三角形的自相似点,求该三角形三个内角的度数.