初中数学相似三角形的判定与性质解答题

在 $\mathit{\Delta ABC}$中， $\angle \mathit{ACB}=90°$， $\frac{\mathit{AC}}{\mathit{BC}}=m$， $D$是边 $\mathit{BC}$上一点，将 $\mathit{\Delta ABD}$沿 $\mathit{AD}$折叠得到 $\mathit{\Delta AED}$，连接 $\mathit{BE}$．

（1）特例发现

如图1，当 $m=1$， $\mathit{AE}$落在直线 $\mathit{AC}$上时．

①求证： $\angle \mathit{DAC}=\angle \mathit{EBC}$；

②填空： $\frac{\mathit{CD}}{\mathit{CE}}$的值为 　　；

（2）类比探究

如图2，当 $m\ne 1$， $\mathit{AE}$与边 $\mathit{BC}$相交时，在 $\mathit{AD}$上取一点 $G$，使 $\angle \mathit{ACG}=\angle \mathit{BCE}$， $\mathit{CG}$交 $\mathit{AE}$于点 $H$．探究 $\frac{\mathit{CG}}{\mathit{CE}}$的值（用含 $m$的式子表示），并写出探究过程；

（3）拓展运用

在（2）的条件下，当 $m=\frac{\sqrt{2}}{2}$， $D$是 $\mathit{BC}$的中点时，若 $\mathit{EB}\cdot \mathit{EH}=6$，求 $\mathit{CG}$的长．

问题提出

如图（1），在 $\mathit{\Delta A}\mathit{BC}$和 $\mathit{\Delta DEC}$中， $\angle \mathit{ACB}=\angle \mathit{DCE}=90°$， $\mathit{BC}=\mathit{AC}$， $\mathit{EC}=\mathit{DC}$，点 $E$在 $\mathit{\Delta ABC}$内部，直线 $\mathit{AD}$与 $\mathit{BE}$于点 $F$．线段 $\mathit{AF}$， $\mathit{BF}$， $\mathit{CF}$之间存在怎样的数量关系？

问题探究

（1）先将问题特殊化如图（2），当点 $D$， $F$重合时，直接写出一个等式，表示 $\mathit{AF}$， $\mathit{BF}$， $\mathit{CF}$之间的数量关系；

（2）再探究一般情形如图（1），当点 $D$， $F$不重合时，证明（1）中的结论仍然成立．

问题拓展

如图（3），在 $\mathit{\Delta ABC}$和 $\mathit{\Delta DEC}$中， $\angle \mathit{ACB}=\angle \mathit{DCE}=90°$， $\mathit{BC}=\mathit{kAC}$， $\mathit{EC}=\mathit{kDC}(k$是常数），点 $E$在 $\mathit{\Delta ABC}$内部，直线 $\mathit{AD}$与 $\mathit{BE}$交于点 $F$．直接写出一个等式，表示线段 $\mathit{AF}$， $\mathit{BF}$， $\mathit{CF}$之间的数量关系．

如图，在 $\mathit{\Delta ABC}$中， $\angle \mathit{BAC}=90°$，点 $E$在 $\mathit{BC}$边上，过 $A$， $C$， $E$三点的 $\odot O$交 $\mathit{AB}$边于另一点 $F$，且 $F$是 $\stackrel{̂}{\mathit{AE}}$的中点， $\mathit{AD}$是 $\odot O$的一条直径，连接 $\mathit{DE}$并延长交 $\mathit{AB}$边于 $M$点．

（1）求证：四边形 $\mathit{CDMF}$为平行四边形；

（2）当 $\mathit{CD}=\frac{2}{5}\mathit{AB}$时，求 $\sin \angle \mathit{ACF}$的值．

如图，在 $\text{Rt}\Delta \text{AOB}$中， $\angle \mathit{AOB}=90°$， $\odot O$与 $\mathit{AB}$相交于点 $C$，与 $\mathit{AO}$相交于点 $E$，连接 $\mathit{CE}$，已知 $\angle \mathit{AOC}=2\angle \mathit{ACE}$．

（1）求证： $\mathit{AB}$为 $\odot O$的切线；

（2）若 $\mathit{AO}=20$， $\mathit{BO}=15$，求 $\mathit{CE}$的长．

如图，在 $\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=\mathit{AC}$，以 $\mathit{AB}$为直径的 $\odot O$与 $\mathit{BC}$相交于点 $D$， $\mathit{DE}\perp \mathit{AC}$，垂足为 $E$．

（1）求证： $\mathit{DE}$是 $\odot O$的切线；

（2）若弦 $\mathit{MN}$垂直于 $\mathit{AB}$，垂足为 $G$， $\frac{\mathit{AG}}{\mathit{AB}}=\frac{1}{4}$， $\mathit{MN}=\sqrt{3}$，求 $\odot O$的半径；

（3）在（2）的条件下，当 $\angle \mathit{BAC}=36°$时，求线段 $\mathit{CE}$的长．

如图，已知 $\mathit{AB}$是 $\odot O$的直径． $\mathit{BC}$是 $\odot O$的弦，弦 $\mathit{ED}$垂直 $\mathit{AB}$于点 $F$，交 $\mathit{BC}$于点 $G$．过点 $C$作 $\odot O$的切线交 $\mathit{ED}$的延长线于点 $P$

（1）求证： $\mathit{PC}=\mathit{PG}$；

（2）判断 $P{G}^2=\mathit{PD}\cdot \mathit{PE}$是否成立？若成立，请证明该结论；

（3）若 $G$为 $\mathit{BC}$中点， $\mathit{OG}=\sqrt{5}$， $\sin B=\frac{\sqrt{5}}{5}$，求 $\mathit{DE}$的长．

如图1，在正方形 $\mathit{ABCD}$中，点 $E$是边 $\mathit{BC}$上一点，且点 $E$不与点 $B$、 $C$重合，点 $F$是 $\mathit{BA}$的延长线上一点，且 $\mathit{AF}=\mathit{CE}$．

（1）求证： $\mathit{\Delta DCE}\cong \mathit{\Delta DAF}$；

（2）如图2，连接 $\mathit{EF}$，交 $\mathit{AD}$于点 $K$，过点 $D$作 $\mathit{DH}\perp \mathit{EF}$，垂足为 $H$，延长 $\mathit{DH}$交 $\mathit{BF}$于点 $G$，连接 $\mathit{HB}$， $\mathit{HC}$．

①求证： $\mathit{HD}=\mathit{HB}$；

②若 $\mathit{DK}\cdot \mathit{HC}=\sqrt{2}$，求 $\mathit{HE}$的长．

如图，已知 $\mathit{\Delta ABC}$ 内接于 $\odot O$ ， $\mathit{AB}$ 是 $\odot O$ 的直径， $\angle \mathit{CAB}$ 的平分线交 $\mathit{BC}$ 于点 $D$ ，交 $\odot O$ 于点 $E$ ，连接 $\mathit{EB}$ ，作 $\angle \mathit{BEF}=\angle \mathit{CAE}$ ，交 $\mathit{AB}$ 的延长线于点 $F$ ．

（1）求证： $\mathit{EF}$ 是 $\odot O$ 的切线；

（2）若 $\mathit{BF}=10$ ， $\mathit{EF}=20$ ，求 $\odot O$ 的半径和 $\mathit{AD}$ 的长．

如图，四边形 $\mathit{ABCD}$中， $\mathit{AD}//\mathit{BC}$， $\mathit{AD}\perp \mathit{AB}$， $\mathit{AD}=\mathit{AB}=1$， $\mathit{DC}=\sqrt{5}$，以 $A$为圆心， $\mathit{AD}$为半径作圆，延长 $\mathit{CD}$交 $\odot A$于点 $F$，延长 $\mathit{DA}$交 $\odot A$于点 $E$，连结 $\mathit{BF}$，交 $\mathit{DE}$于点 $G$．

（1）求证： $\mathit{BC}$为 $\odot A$的切线；

（2）求 $\cos \angle \mathit{EDF}$的值；

（3）求线段 $\mathit{BG}$的长．

如图，在 $\text{Rt}\Delta \text{ABC}$中， $\angle C=90°$， $D$是 $\mathit{AB}$上的一点，以 $\mathit{AD}$为直径的 $\odot O$与 $\mathit{BC}$相切于点 $E$，连接 $\mathit{AE}$， $\mathit{DE}$．

（1）求证： $\mathit{AE}$平分 $\angle \mathit{BAC}$；

（2）若 $\angle B=30°$，求 $\frac{\mathit{CE}}{\mathit{DE}}$的值．

如图，在正方形 $\mathit{ABCD}$中， $E$， $F$为边 $\mathit{AB}$上的两个三等分点，点 $A$关于 $\mathit{DE}$的对称点为 $A\text{'}$， $\mathit{AA}\text{'}$的延长线交 $\mathit{BC}$于点 $G$．

（1）求证： $\mathit{DE}//A\text{'}F$；

（2）求 $\angle \mathit{GA}\text{'}B$的大小；

（3）求证： $A\text{'}C=2A\text{'}B$．

如图， $\odot O$是 $\mathit{\Delta ABC}$的外接圆， $\mathit{AD}$是 $\odot O$的直径， $\mathit{AD}\perp \mathit{BC}$于点 $E$．

（1）求证： $\angle \mathit{BAD}=\angle \mathit{CAD}$；

（2）连接 $\mathit{BO}$并延长，交 $\mathit{AC}$于点 $F$，交 $\odot O$于点 $G$，连接 $\mathit{GC}$．若 $\odot O$的半径为5， $\mathit{OE}=3$，求 $\mathit{GC}$和 $\mathit{OF}$的长．

发现规律

（1）如图①， $\mathit{\Delta ABC}$与 $\mathit{\Delta ADE}$都是等边三角形，直线 $\mathit{BD}$， $\mathit{CE}$交于点 $F$．直线 $\mathit{BD}$， $\mathit{AC}$交于点 $H$．求 $\angle \mathit{BFC}$的度数．

（2）已知： $\mathit{\Delta ABC}$与 $\mathit{\Delta ADE}$的位置如图②所示，直线 $\mathit{BD}$， $\mathit{CE}$交于点 $F$．直线 $\mathit{BD}$， $\mathit{AC}$交于点 $H$．若 $\angle \mathit{ABC}=\angle \mathit{ADE}=\alpha$， $\angle \mathit{ACB}=\angle \mathit{AED}=\beta$，求 $\angle \mathit{BFC}$的度数．

应用结论

（3）如图③，在平面直角坐标系中，点 $O$的坐标为 $(0,0)$，点 $M$的坐标为 $(3,0)$， $N$为 $y$轴上一动点，连接 $\mathit{MN}$．将线段 $\mathit{MN}$绕点 $M$逆时针旋转 $60°$得到线段 $\mathit{MK}$，连接 $\mathit{NK}$， $\mathit{OK}$．求线段 $\mathit{OK}$长度的最小值．

如图，在四边形 $\mathit{ABCD}$中， $\angle A=\angle C=90°$， $\mathit{DE}$， $\mathit{BF}$分别平分 $\angle \mathit{ADC}$， $\angle \mathit{ABC}$，并交线段 $\mathit{AB}$， $\mathit{CD}$于点 $E$， $F$（点 $E$， $B$不重合）．在线段 $\mathit{BF}$上取点 $M$， $N$（点 $M$在 $\mathit{BN}$之间），使 $\mathit{BM}=2\mathit{FN}$．当点 $P$从点 $D$匀速运动到点 $E$时，点 $Q$恰好从点 $M$匀速运动到点 $N$．记 $\mathit{QN}=x$， $\mathit{PD}=y$，已知 $y=-\frac{6}{5}x+12$，当 $Q$为 $\mathit{BF}$中点时， $y=\frac{24}{5}$．

（1）判断 $\mathit{DE}$与 $\mathit{BF}$的位置关系，并说明理由．

（2）求 $\mathit{DE}$， $\mathit{BF}$的长．

（3）若 $\mathit{AD}=6$．

①当 $\mathit{DP}=\mathit{DF}$时，通过计算比较 $\mathit{BE}$与 $\mathit{BQ}$的大小关系．

②连结 $\mathit{PQ}$，当 $\mathit{PQ}$所在直线经过四边形 $\mathit{ABCD}$的一个顶点时，求所有满足条件的 $x$的值．

如图1，矩形 $\mathit{DEFG}$中， $\mathit{DG}=2$， $\mathit{DE}=3$， $\text{Rt}\Delta \text{ABC}$中， $\angle \mathit{ACB}=90°$， $\mathit{CA}=\mathit{CB}=2$， $\mathit{FG}$， $\mathit{BC}$的延长线相交于点 $O$，且 $\mathit{FG}\perp \mathit{BC}$， $\mathit{OG}=2$， $\mathit{OC}=4$．将 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $O$逆时针旋转 $\alpha (0°⩽\alpha <180°)$得到△ $A\text{'}B\text{'}C\text{'}$．

（1）当 $\alpha =30°$时，求点 $C\text{'}$到直线 $\mathit{OF}$的距离．

（2）在图1中，取 $A\text{'}B\text{'}$的中点 $P$，连结 $C\text{'}P$，如图2．

①当 $C\text{'}P$与矩形 $\mathit{DEFG}$的一条边平行时，求点 $C\text{'}$到直线 $\mathit{DE}$的距离．

②当线段 $A\text{'}P$与矩形 $\mathit{DEFG}$的边有且只有一个交点时，求该交点到直线 $\mathit{DG}$的距离的取值范围．