第33课时 相似图形的应用
(68分)
一、选择题(每题6分,共30分)
1.为了测量被池塘隔开的A,B两点之间的距离,根据实际情况,作出如图33-1所示的图形,其中AB⊥BE,EF⊥BE,AF交BE于点D,点C在BD上.有四位同学分别测量出以下4组数据:①BC,∠ACB;②CD,∠ACB,∠ADB;③EF,DE,BD;④DE,DC,BC.能根据所测数据求出A,B间距离的有 ( C )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【解析】 此题比较综合,要多方面考虑.①∵知道∠ACB和BC的长,∴可利用∠ACB的正切来求AB的长;②可利用∠ACB和∠ADB的正切求出AB;③∵△ABD∽△FED,∴可利用ABFE=DBDE求出AB;④无法求出A,B间距离.故共有3组数据可以求出A,B间距离.
2.[2017•眉山]“今有井径五尺,不知其深,立五尺木于井上,从木末望水岸,入径四寸,问井深几何?”这是我国古代数学《九章算术》中的“井深几何”问题,它的题意可以由图33-2获得,则井深为 ( B )
A.1.25尺 B.57.5尺
C.6.25尺 D.56.5尺
图33-2 第2题答图
【解析】 如答图,依题意有△ABF∽△ADE,∴AB∶AD=BF∶DE,即5∶AD=0.4∶5,解得AD=62.5,BD=AD-AB=62.5-5=57.5(尺).
3.[2017•绵阳]为测量操场上旗杆的高度,小丽同学想到了物理学中平面镜成像的原理,她拿出随身携带的镜子和卷尺,先将镜子放在脚下的地面上,然后后退,直到她站直身子刚好能从镜子里看到旗杆的顶端E,标记好脚掌中心位置为B,测得脚掌中心位置B到镜面中心C的距离是50 cm,镜面中心C距离旗杆底部D的距离为4 m,如图33-3.已知小丽同学的身高是1.54 m,眼睛位置A距离小丽头顶的距离是4 cm,则旗杆DE的高度等于 ( B )
A.10 m B.12 m
C.12.4 m D.12.32 m
【解析】 由题意可得AB=1.5 m,BC=0.5 m,DC=4 m,△ABC∽△EDC,则ABED=BCDC,即1.5DE=0.54,解得DE=12 m.
4.[2016•烟台]如图33-4,在平面直角坐标中,正方形ABCD与正方形BEFG是以原点O为位似中心的位似图形,且相似比为13,点A,B,E在x轴上,若正方形BEFG的边长为6,则C点坐标为 ( A )
A.(3,2) B.(3,1)
C.(2,2) D.(4,2)
5.[2018•中考预测]如图33-5,数学兴趣小组的小颖想测量教学楼前的一棵树的树高,下午课外活动时她测得一根长为1 m的竹竿的影长是0.8 m,但当她马上测量树高时,发现树的影子不全落在地面上,有一部分影子落在教学楼的墙壁上,她先测得留在墙壁上的影高为1.2 m,又测得地面的影长为2.6 m,请你帮她算一下,树高是( C )
A.3.25 m B.4.25 m
C.4.45 m D.4.75 m
【解析】 BD是BC在地面的影子,设树高为x,根据竹竿的高与其影长的比值和树高与其影长的比值相同,得CBBD=10.8,而CB=1.2,∴BD=0.96 m,
∴树在地面的实际影长是0.96+2.6=3.56(m),再由竹竿的高与其影长的比值和树高与其影长的比值相同,得x3.56=10.8,解得x=4.45 m.故选C.
二、填空题(每题6分,共18分)
6.如图33-6,放映幻灯片时,通过光源,把幻灯片上的图形放大到屏幕上.若光源到幻灯片的距离为20 cm,到屏幕的距离为60 cm,且幻灯片中图形的高度为6 cm,则屏幕上图形的高度为__18__cm.
【解析】 根据相似三角形的性质,对应高的比等于相似比进行解答.
7.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架.其中第九章“勾股”,主要讲述了以测量问题为中心的直角三角形三边互求的关系.如图33-7,其中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门,出东门一十五里有木,问:出南门几何步而见木?”译文:“今有一座长方形小城,东西向城墙长7里,南北向城墙长9里,各城墙正中均开一城门.走出东门15里处有棵大树,问走出南门多少步恰好能望见这棵树?”(注:1里=300步)你的计算结果是:出南门__315__步而见木.
【解析】 如答图,由题意,得AB=15里,AC=4.5里,CD=3.5里,∵△ACB∽△DEC,∴ACDE=ABDC,即4.5DE=153.5,解得DE=1.05里=315步,
∴走出南门315步恰好能望见这棵树.
8.如图33-8,将矩形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在AB边的中点C′上,点D落在点D′处,C′D′交AE于点M.若AB=6,BC=9,则AM的长为__94__.
【解析】 ∵C′是AB的中点,AB=6,∴AC′=BC′=3,∵四边形DCFE沿EF翻折至四边形D′C′FE,∴CF=C′F,∠C=∠MC′F,∴BC=BF+FC=BF+FC′=9,∴FC′=9-BF,在Rt△BC′F中,根据勾股定理,得BF2+BC′2=FC′2,即BF2+32=(9-BF)2,解得BF=4,∴FC′=5,又∵∠BFC′+∠BC′F=90°,∠AC′M+∠BC′F=90°,∴∠BFC′=∠AC′M,∵∠A=∠B=90°,∴△FC′B∽△C′MA,∴BFAC′=BC′AM,即43=3AM,∴AM=94.
三、解答题(共20分)
9.(10分)如图33-9,M,N为山两侧的两个村庄,为了两村交通方便,根据国家的惠民政策,政府决定打一直线涵洞,工程人员为计算工程量,必须计算M,N两点之间的直线距离,选择测量点A,B,C,点B,C分别在AM,AN上,现测得AM=1 km,AN=1.8 km,AB=54 m,BC=45 m,AC=30 m,求M,N两点之间的直线距离.
图33-9 第9题答图
解:如答图,连结MN.∵ACAM=301 000=3100,ABAN=541 800=3100,∴ACAM=ABAN,∵∠BAC=∠NAM,∴△BAC∽△NAM,∴BCMN=3100,∴45MN=3100,∴MN=1 500.
答:M,N两点之间的直线距离为1 500 m.
10.(10分)如图33-10,某校数学兴趣小组利用自制的直角三角形硬纸板DEF来测量操场旗杆AB的高度,他们通过调整测量位置,使斜边DF与地面保持平行,并使边DE与旗杆顶点A在同一直线上,已知DE=0.5 m,EF=0.25 m,目测点D到地面的距离DG=1.5 m,到旗杆的水平距离DC=20 m,求旗杆的高度.
【解析】 根据题意,可得△DEF∽△DCA,进而利用相似三角形的性质得出AC的长,即可得出答案.
解:由题意,可得△DEF∽△DCA,则DEDC=EFCA,
∵DE=0.5 m,EF=0.25 m,DG=1.5 m,DC=20 m,
∴0.520=0.25AC,解得AC=10,
∴AB=AC+BC=10+1.5=11.5(m).
答:旗杆的高度为11.5 m.
(20分)
11.(10分)[2017•十堰]如图33-11,已知AB为半圆O的直径,BC⊥AB于点B,且BC=AB,D为半圆上一点,连结BD并延长交半圆O的切线AE于点E.
① ②
图33-11
(1)如图①,若CD=CB,求证:CD为半圆O的切线;
(2)如图②,若点F在OB上,且FD⊥CD,求AEAF的值.
解:(1)证明:如答图①,连结DO,CO,
∵BC⊥AB,∴∠ABC=90°,
在△CDO与△CBO中,
CD=CB,OD=OB,OC=OC,∴△CDO≌△CBO,
∴∠CDO=∠CBO=90°,∴OD⊥CD,
∴CD为半圆O的切线;
第11题答图① 第11题答图②
(2)如答图②,连结AD,
∵AB是直径,∴∠ADB=90°,
∴∠ADF+∠BDF=90°,∠DAB+∠DBA=90°,
∵∠BDF+∠BDC=90°,∠CBD+∠DBA=90°,
∴∠ADF=∠BDC,∠DAB=∠CBD,
∴△ADF∽△BDC,∴ADBD=AFBC,
∵∠DAE+∠DAB=90°,∠E+∠DAE=90°,
∴∠E=∠DAB,
∵在△ADE和△BDA中,∠ADE=∠BDA=90°,∠E=∠DAB,
∴△ADE∽△BDA,∴AEAB=ADBD,
∴AEAB=AFBC,即AEAF=ABBC,∵AB=BC,∴AEAF=1.
12.(10分)如图33-12,已知四边形ABCD内接于⊙O,A是BDC︵的中点,AE⊥AC于点A,与⊙O及CB的延长线交于点F,E,且BF︵=AD︵.
(1)求证:△ADC∽△EBA;
(2)如果AB=8,CD=5,求tan∠CAD的值.
解:(1)证明:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠CDA=∠ABE.∵BF︵=AD︵,
∴∠DCA=∠BAE,∴△ADC∽△EBA;
(2)∵A是BDC︵的中点,∴AB︵=AC︵,∴AB=AC=8,
∵△ADC∽△EBA,∴∠CAD=∠AEC,
∴CDAB=CAAE,即58=8AE,∴AE=645,
∴tan∠CAD=tan∠AEC=ACAE= 8 645=58.
(12分)
13.(12分)[2017•眉山]如图33-13,点E是正方形ABCD的边BC延长线上一点,连结DE,过顶点B作BF⊥DE,垂足为F,BF分别交AC于H,交CD于G.
(1)求证:BG=DE;
(2)若点G为CD的中点,求HGGF的值.
解:(1)证明:∵BF⊥DE,
∴∠GFD=90°,
∵∠BCG=90°,∠BGC=∠DGF,
∴∠CBG=∠CDE,
在△BCG与△DCE中,∠CBG=∠CDE,BC=DC,∠BCG=∠DCE,
∴△BCG≌△DCE,∴BG=DE;
(2)设CG=1,∵G为CD的中点,∴GD=CG=1,
由(1)可知△BCG≌△DCE,∴CG=CE=1,
∴由勾股定理可知DE=BG=5,
∵sin∠CDE=CEDE=GFGD,∴GF=55,
∵AB∥CG,∴△ABH∽△CGH,
∴ABCG=BHGH=21,∴BH=235,GH=135,
∴HGGF=53.