一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图所示,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,AD⊥BC,DE⊥AC,△CDE沿直线BC翻折到△CDF,连结AF交BE、DE、DC分别于点G、H、I.
(1)求证:AF⊥BE; (2)求证:AD=3DI.
【答案】(1)证明:∵在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D是BC的中点, ∴AD=BD=CD,∠ACB=45°, ∵在△ADC中,AD=DC,DE⊥AC, ∴AE=CE,
∵△CDE沿直线BC翻折到△CDF, ∴△CDE≌△CDF,
∴CF=CE,∠DCF=∠ACB=45°, ∴CF=AE,∠ACF=∠DCF+∠ACB=90°,
,
在△ABE与△ACF中, ∴△ABE≌△ACF(SAS), ∴∠ABE=∠FAC, ∵∠BAG+∠CAF=90°, ∴∠BAG+∠ABE=90°, ∴∠AGB=90°, ∴AF⊥BE
(2)证明:作IC的中点M,连接EM,由(1)∠DEC=∠ECF=∠CFD=90°
∴四边形DECF是正方形, ∴EC∥DF,EC=DF, ∴∠EAH=∠HFD,AE=DF,
在△AEH与△FDH中 ∴△AEH≌△FDH(AAS), ∴EH=DH,
∵∠BAG+∠CAF=90°, ∴∠BAG+∠ABE=90°, ∴∠AGB=90°, ∴AF⊥BE,
∵M是IC的中点,E是AC的中点, ∴EM∥AI, ∴ ∴DI=IM,
∴CD=DI+IM+MC=3DI, ∴AD=3DI
,
,
【解析】【分析】(1)根据翻折的性质和SAS证明△ABE≌△ACF,利用全等三角形的性质得出∠ABE=∠FAC,再证明∠AGB=90°,可证得结论。
(2)作IC的中点M,结合正方形的性质,可证得∠EAH=∠HFD,AE=DF,利用AAS证明△AEH与△FDH全等,再利用全等三角形的性质和中位线的性质解答即可。
2.如图,在△ABC中,已知AB=AC=10cm,BC=16cm,AD⊥BC于D,点E、F分别从B、C两点同时出发,其中点E沿BC向终点C运动,速度为4cm/s;点F沿CA、AB向终点B运动,速度为5cm/s,设它们运动的时间为x(s).
(1)求x为何值时,△EFC和△ACD相似;
(2)是否存在某一时刻,使得△EFD被 AD分得的两部分面积之比为3:5,若存在,求出x的值,若不存在,请说明理由;
(3)若以EF为直径的圆与线段AC只有一个公共点,求出相应x的取值范围. 【答案】(1)解:如图1中,
点F在AC上,点E在BD上时,①当 ∴ ∴t= , ②当 ∴t=2,
当点F在AB上,点E在CD上时,不存在△EFC和△ACD相似, 综上所述,t= s或2s时,△EFC和△ACD相似. (2)解:不存在.
理由:如图2中,当点F在AC上,点E在BD上时,作FH⊥BC于H,EF交AD于N.
时,即
= ,
= ,
时,△CFE∽△CDA,
∵CF=5t.BE=4t,
∴CH=CF?cosC=4t, ∴BE=CH, ∵AB=AC,AD⊥BC, ∴BD=DC, ∴DE=DH, ∵DN∥FH, ∴
=1,
∴EN=FN, ∴S△END=S△FND ,
∴△EFD被 AD分得的两部分面积相等,
同法可证当点F在AB上,点E在CD上时,△EFD被 AD分得的两部分面积相等, ∴不存在某一时刻,使得△EFD被 AD分得的两部分面积之比为3:5.
(3)解:①如图3中,当以EF为直径的⊙O经过点A时,⊙O与线段AC有两个交点,连接AE,则∠EAF=90°.
由 =cosC= ,可得 ∴t= ,
∴0≤t< 时,⊙O与线段AC只有一个交点.
②如图4中,当⊙O与AC相切时,满足条件,此时t= .
= ,
③如图5中,当⊙O与AB相切时,cosB= ,即 = ,解得t=
.
④如图6中,⊙O经过点A时,连接AE,则∠EAF=90°.
由cosB= = ,即 = ,t= ,
∴ <t≤4时,⊙O与线段AC只有一个交点.
综上所述,当⊙O与线段AC只有一个交点时,0≤t< 或 或
或
<t≤4
【解析】【分析】(1)分类讨论:根据路程等于速度乘以时间,分别表示出BE,,CE,CF的长,①当
时,△CFE∽△CDA,②当
时△CEF∽△CDA,根据比例式,分别
列出方程,求解t的值;当点F在AB上,点E在CD上时,不存在△EFC和△ACD相似,综上所述,即可得出答案;
(2)不存在.理由:如图2中,当点F在AC上,点E在BD上时,作FH⊥BC于H,EF交AD于N.由题意知CF=5t.BE=4t,根据余弦函数的定义由CH=CF?cosC,表示出CH的长,从而得出BE=CH,根据等腰三角形的三线合一得出BD=DC,根据等量减等量差相等得出DE=DH,根据平行线分线段成比例定理得出
=1得出EN=FN,根据三角形中线的性
质得出S△END=S△FND , △EFD被 AD分得的两部分面积相等,同法可证当点F在AB上,点E在CD上时,△EFD被 AD分得的两部分面积相等,故不存在某一时刻,使得△EFD被 AD分得的两部分面积之比为3:5;
(3)①如图3中,当以EF为直径的⊙O经过点A时,⊙O与线段AC有两个交点,连接