【解答專練】09 相似三角形、圓大題（20題）-2020-2021學(xué)年九上期末（解析版）

專練09相似三角形、圓大題（20題）1．（2020·湖南九年級(jí)期末）如圖，在△ABC中，D是BC邊上的中點(diǎn)，且AD＝AC，DE⊥BC，DE與AB相交于點(diǎn)E，EC與AD相交于點(diǎn)F．(1)求證：△ABC∽△FCD；(2)若S△ABC＝20，BC＝10，求DE的長(zhǎng)．【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）解：（1）∵，∴，∵D是BC邊上的中點(diǎn)且∴，∴，∴；（2）如圖，過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)M，∵，∴，解得，∵，，∴，∵，∴，∵，，∴，∴，∴．【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的性質(zhì)和判定，解題的關(guān)鍵是熟練掌握相似三角形的性質(zhì)和判定定理．2．（2019·甘肅省慶陽(yáng)市寧縣和盛初級(jí)中學(xué)九年級(jí)期末）如圖，四邊形ABCD中，AC平分∠DAB，∠ADC=∠ACB=90°，E為AB的中點(diǎn)，（1）求證：AC2=AB?AD；（2）求證：CE∥AD；（3）若AD=5，AB=8，求的值．【答案】（1）證明見(jiàn)解析（2）證明見(jiàn)解析（3）（1）∵AC平分∠DAB，

∴∠DAC=∠CAB，

∵∠ADC=∠ACB=90°，

∴△ADC∽△ACB，

∴AD：AC=AC：AB，

∴AC2=AB?AD；

（2）∵E為AB的中點(diǎn)，且∠ACB=90°，

∴CE=BE=AE，

∴∠EAC=∠ECA，

∵∠DAC=∠CAB，

∴∠DAC=∠ECA，

∴CE∥AD；

（3）∵CE∥AD，

∴△AFD∽△CFE，

∴AD：CE=AF：CF，

∵CE=AB=，∵，∴，∴．【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì)，平行線的判定，直角三角形斜邊上的中線，掌握相似三角形的判定定理和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵．3．（2019·常州市武進(jìn)區(qū)湖塘實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級(jí)期末）已知：如圖，在△ABC中，AB=AC，DE//BC，點(diǎn)F在邊AC上，DF與BE相交于點(diǎn)G，且∠EDF=∠ABE．求證：（1）△DEF∽△BDE；（2）DGDF=BDEF【答案】(1)見(jiàn)解析；（2）見(jiàn)解析證明：（1）∵AB=AC，

∴∠ABC=∠ACB，

∵DE∥BC，

∴∠ABC+∠BDE=180°，∠ACB+∠CED=180°．

∴∠BDE=∠CED，

∵∠EDF=∠ABE，

∴△DEF∽△BDE；（2）由△DEF∽△BDE，得，∴DE2=DB?EF，

由△DEF∽△BDE，得∠BED=∠DFE．

∵∠GDE=∠EDF，

∴△GDE∽△EDF．

∴，∴DE2=DG?DF，

∴DG?DF=DB?EF．【點(diǎn)睛】考查了相似三角形的性質(zhì)與判定．注意有兩角對(duì)應(yīng)相等的三角形相似以及相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例定理的應(yīng)用，還要注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用．4．（2019·浙江九年級(jí)期末）如圖，在中，過(guò)點(diǎn)作，垂足為，連接，為上一點(diǎn)，且．（1）試說(shuō)明：∽；（2）若，，，求的長(zhǎng)．【答案】（1）見(jiàn)詳解；（2）（1）∵四邊形是平行四邊形∴，∴，∵，∴∵∴在和中∵，∴∽（2）∵四邊形是平行四邊形，∴，∴∵，，∴在中，∵∽∴∴∴【點(diǎn)睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判定及性質(zhì)等，解題關(guān)鍵是找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)邊，根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)轉(zhuǎn)化角．5．（2019·浙江九年級(jí)期末）如圖，在銳角三角形ABC中，點(diǎn)D，E分別在邊AC，AB上，AG⊥BC于點(diǎn)G，AF⊥DE于點(diǎn)F，∠EAF=∠GAC．（1）求證：△ADE∽△ABC；（2）若AD=3，AB=5，求的值．【答案】（1）證明見(jiàn)解析；（2）．（1）∵AG⊥BC，AF⊥DE，∴∠AFE=∠AGC=90°，∵∠EAF=∠GAC，∴∠AED=∠ACB，∵∠EAD=∠BAC，∴△ADE∽△ABC，（2）由（1）可知：△ADE∽△ABC，∴由（1）可知：∠AFE=∠AGC=90°，∴∠EAF=∠GAC，∴△EAF∽△CAG，∴，∴=考點(diǎn)：相似三角形的判定6．（2020·陜西九年級(jí)期末）如圖，點(diǎn)E在的中線BD上，．（1）求證：；（2）求證：．【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）見(jiàn)解析解：證明：（1）∵∠DAE=∠ABD，∠ADE=∠BDA，

∴△ADE∽△BDA；（2）∵D是AC邊上的中點(diǎn)，

∴AD=DC，∵△ADE∽△BDA∴，∴，又∵∠CDE=∠BDC，

∴△CDE∽△BDC，

∴∠DEC=∠ACB．【點(diǎn)睛】此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)．此題難度不大，注意掌握數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用．7．（2018·安徽九年級(jí)期末）已知：如圖，△ABC是等邊三角形，點(diǎn)D、E分別在邊BC、AC上，∠ADE=60°．（1）求證：△ABD∽△DCE；（2）如果AB=3，EC=，求DC的長(zhǎng)．【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）DC=1或DC=2．【解析】（1）證明：∵△ABC是等邊三角形，∴∠B=∠C=60°，AB=AC，∵∠B+∠BAD=∠ADE+∠CDE，∠B=∠ADE=60°，∴∠BAD=∠CDE∴△ABD∽△DCE；（2）解：由（1）證得△ABD∽△DCE，∴=，設(shè)CD=x，則BD=3﹣x，∴=，∴x=1或x=2，∴DC=1或DC=2．考點(diǎn)：相似三角形的判定與性質(zhì)．8．（2019·湖南九年級(jí)期末）如圖，在平行四邊形ABCD中，過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BC，垂足為E，連接DE，F(xiàn)為線段DE上一點(diǎn)，且∠AFE＝∠B，(1)求證：△ADF∽△DEC(2)若AB＝4,AD＝3,AE＝3,求AF的長(zhǎng).【答案】（1）見(jiàn)解析（2）AF=2【詳解】（1）證明：∵四邊形ABCD是平行四邊形∴AD∥BCAB∥CD∴∠ADF=∠CED∠B+∠C=180°∵∠AFE+∠AFD=,∠AFE=∠B∴∠AFD=∠C∴△ADF∽△DEC(2)解：∵四邊形ABCD是平行四邊形∴AD∥BCCD=AB=4又∵AE⊥BC∴AE⊥AD在Rt△ADE中，DE=∵△ADF∽△DEC∴∴∴AF=9．（2020·安徽九年級(jí)期末）已知在△ABC中，AB＝BC，以AB為直徑的⊙O分別交AC于D，BC于E，連接ED．（1）求證：ED＝DC；（2）若CD＝6，EC＝4，求AB的長(zhǎng)．【答案】（1）證明見(jiàn)解析；（2）AB＝6．（1）證明：∵A、B、E、D四點(diǎn)共圓，∴∠DEC＝∠A，∵AB＝BC，∴∠A＝∠C，∴∠DEC＝∠C，∴ED＝DC；（2）解：連接BD，∵AB為⊙O的直徑，∴∠ADB＝90°，即BD⊥AC，∵AB＝BC，CD＝6，∴AD＝DC＝6，∴AC＝12，∵∠A＝∠DEC，∠C＝∠C，∴△DEC∽△BAC，∴,∴，解得：BC＝6，∵AB＝BC，∴AB＝6．【點(diǎn)睛】本題考查了圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)，圓周角定理，相似三角形的性質(zhì)和判定，等腰三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)，能綜合運(yùn)用定理進(jìn)行推理是解此題的關(guān)鍵．10．（2020·湖南九年級(jí)期末）已知：如圖，在菱形ABCD中，E為BC邊上一點(diǎn)，∠AED=∠B．（1）求證：△ABE∽△DEA；（2）若AB=4，求AE?DE的值．【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）16（1）如圖，∵四邊形ABCD是菱形，∴AD∥BC．∴∠1=∠2.又∵∠B=∠AED，∴△ABE∽△DEA．（2）∵△ABE∽△DEA，∴.∴AE?DE=AB?DA．∵四邊形ABCD是菱形，AB=4，∴AB=DA=4．∴AE?DE=AB2=16．考點(diǎn)：1.菱形的性質(zhì)；2.相似三角形的判定和性質(zhì)．11．（2020·奈曼旗新鎮(zhèn)中學(xué)九年級(jí)期末）如圖，在Rt△ABC中，∠B=90°，∠A的平分線交BC于D，E為AB上一點(diǎn)，DE=DC，以D為圓心，以DB的長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓．求證：（1）AC是⊙D的切線；（2）AB+EB=AC．【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）見(jiàn)解析證明：（1）過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AC于F；∵AB為⊙D的切線，AD平分∠BAC，∴BD=DF，∴AC為⊙D的切線．（2）∵AC為⊙D的切線，∴∠DFC=∠B=90°，在Rt△BDE和Rt△FCD中；∵BD=DF，DE=DC，∴Rt△BDE≌Rt△FCD（HL），∴EB=FC．∵AB=AF，∴AB+EB=AF+FC，即AB+EB=AC．【點(diǎn)睛】本題考查的是切線的判定：經(jīng)過(guò)半徑的外端且垂直于這條半徑的直線是圓的切線；以及及全等三角形的判斷與性質(zhì)，角平分線的性質(zhì)等．12．（2020·河北九年級(jí)期末）如圖，是的直徑，軸，交于點(diǎn)．（1）若點(diǎn)，求點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）若為線段的中點(diǎn)，求證：直線是的切線．【答案】（1）；（2）見(jiàn)解析．的坐標(biāo)為，，，，由勾股定理可知:，；連接MC，NC，是的直徑，，，為線段的中點(diǎn)，，，，，，，即，直線是的切線．【點(diǎn)睛】本題考查點(diǎn)的坐標(biāo)與切線問(wèn)題，掌握用兩點(diǎn)坐標(biāo)求線段的長(zhǎng)，能在直角三角形中，利用30o角求線段，會(huì)利用勾股定理解決問(wèn)題，會(huì)利用半徑證角等，利用直角三角形的斜邊中線解決角等與線段相等問(wèn)題，利用等式的性質(zhì)證直角等知識(shí)．13．（2020·江蘇九年級(jí)期末）如圖，AB是⊙O的直徑，點(diǎn)C在⊙O上，AD垂直于過(guò)點(diǎn)C的切線，垂足為D.（1）若∠BAD=80°，求∠DAC的度數(shù)；（2）如果AD=4，AB=8，則AC=．【答案】（1）∠DAC=40°，（2）解：（1）連結(jié)OC，則OCDC，又ADDC，∴AD//OC，∴∠DAC=∠OCA；又OA=OC，∴∠OAC=∠OCA，∴∠DAC=∠OAC=∠DAB，∴∠DAC=40°．（2）∵，AB為直徑，∴，∵，∴，∵AD∥OC，∴四邊形ADCO是平行四邊形，又，，∴平行四邊形ADCO是正方形，∴．故答案是．【點(diǎn)睛】本題主要考查了切線的性質(zhì)，掌握?qǐng)A的切線垂直于經(jīng)過(guò)切點(diǎn)的半徑是解題的關(guān)鍵．14．（2020·吉林九年級(jí)期末）如圖，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，∠ABC=30°，AC=10cm，P為BC的中點(diǎn)，動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)P出發(fā)，沿射線PC方向以cm/s的速度運(yùn)動(dòng)，以P為圓心，PQ長(zhǎng)為半徑作圓．設(shè)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒．（1）當(dāng)t=2.5s時(shí)，判斷直線AB與⊙P的位置關(guān)系，并說(shuō)明理由．（2）已知⊙O為Rt△ABC的外接圓，若⊙P與⊙O相切，求t的值．【答案】（1）相切，證明見(jiàn)解析；（2）t為s或s（1）直線AB與⊙P相切．理由：作PH⊥AB于H點(diǎn)，∵∠ACB=90°，∠ABC=30°，AC=10，∴AB=2AC=20，BC=，∵P為BC的中點(diǎn)∴BP=∴PH=BP=，當(dāng)t=2.5s時(shí)，PQ=，∴PH=PQ=∴直線AB與⊙P相切，（2）連結(jié)OP，∵O為AB的中點(diǎn)，P為BC的中點(diǎn)，∴OP=AC=5，∵⊙O為Rt△ABC的外接圓，∴AB為⊙O的直徑，∴⊙O的半徑OB=10，∵⊙P與⊙O相切，∴PQ-OB=OP或OB-PQ=OP即t-10=5或10-t=5，∴t=或t=，故當(dāng)t為s或s時(shí)，⊙P與⊙O相切．【點(diǎn)睛】本題考查直線與圓的位置關(guān)系，圓與圓相切時(shí)求運(yùn)動(dòng)時(shí)間t問(wèn)題，關(guān)鍵點(diǎn)到直線的距離與半徑是否相等，會(huì)求點(diǎn)到直線的距離，會(huì)用t表示半徑與點(diǎn)到直線的距離，抓住兩圓相切分清情況，由圓心在圓O內(nèi)，沒(méi)有外切，只有內(nèi)切，要會(huì)分類討論，掌握?qǐng)AP與圓O內(nèi)切rO-rP=OP,圓O與圓P內(nèi)切，rP-rO=OP．15．（2018·江蘇九年級(jí)期末）如圖，已知AB是圓O的直徑，F(xiàn)是圓O上一點(diǎn)，∠BAF的平分線交⊙O于點(diǎn)E，交⊙O的切線BC于點(diǎn)C，過(guò)點(diǎn)E作ED⊥AF，交AF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D．（1）求證：DE是⊙O的切線；（2）若DE＝3，CE＝2.①求的值；②若點(diǎn)G為AE上一點(diǎn)，求OG+EG最小值．【答案】（1）證明見(jiàn)解析（2）①②3（1）連接OE∵OA=OE，∴∠AEO=∠EAO∵∠FAE=∠EAO，∴∠FAE=∠AEO∴OE∥AF∵DE⊥AF，∴OE⊥DE∴DE是⊙O的切線（2）①解：連接BE∵直徑AB∴∠AEB=90°∵圓O與BC相切∴∠ABC=90°∵∠EAB+∠EBA=∠EBA+∠CBE=90°∴∠EAB=∠CBE∴∠DAE=∠CBE∵∠ADE=∠BEC=90°∴△ADE∽△BEC∴②連接OF，交AE于G，由①，設(shè)BC=2x，則AE=3x∵△BEC∽△ABC∴∴解得：x1=2，（不合題意，舍去）∴AE=3x=6，BC=2x=4，AC=AE+CE=8∴AB=，∠BAC=30°∴∠AEO=∠EAO=∠EAF=30°，∴∠FOE=2∠FAE=60°∴∠FOE=∠FOA=60°,連接EF，則△AOF、△EOF都是等邊三角形，∴四邊形AOEF是菱形由對(duì)稱性可知GO=GF,過(guò)點(diǎn)G作GM⊥OE于M，則GM=EG，OG+EG=GF+GM,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短，當(dāng)F、G、M三點(diǎn)共線，OG+EG=GF+GM=FM最小，此時(shí)FM=FOsin60o=3.故OG+EG最小值是3.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)．比較復(fù)雜，解答此題的關(guān)鍵是作出輔助線，利用數(shù)形結(jié)合解答．16．（2019·河南九年級(jí)期末）如圖，已知直線交于，兩點(diǎn)；是的直徑，點(diǎn)為上一點(diǎn)，且平分，過(guò)作，垂足為．（1）求證：為的切線；（2）若，的直徑為10，求的長(zhǎng)．【答案】（1）連結(jié)OC，證明見(jiàn)詳解，（2）AB=6．（1）連接OC，∵OA=OC，∴∠OCA=∠OAC，∵AC平分∠PAE，∴∠DAC=∠CAO，∴∠DAC=∠OCA，∴PB∥OC，∵CD⊥PA，∴CD⊥OC，CO為⊙O半徑，∴CD為⊙O的切線；（2）過(guò)O作OF⊥AB，垂足為F，∴∠OCD=∠CDA=∠OFD=90°，∴四邊形DCOF為矩形，∴OC=FD，OF=CD．∵DC+DA=6，設(shè)AD=x，則OF=CD=6-x，∵⊙O的直徑為10，∴DF=OC=5，∴AF=5-x，在Rt△AOF中，由勾股定理得AF2+OF2=OA2．即（5-x）2+（6-x）2=25，化簡(jiǎn)得x2-11x+18=0，解得x1=2，x2=9．∵CD=6-x大于0，故x=9舍去，∴x=2，從而AD=2，AF=5-2=3，∵OF⊥AB，由垂徑定理知，F(xiàn)為AB的中點(diǎn)，∴AB=2AF=6．【點(diǎn)睛】本題考查切線的證法與弦長(zhǎng)問(wèn)題，涉及切線的判定和性質(zhì)；.勾股定理；矩形的判定和性質(zhì)以及垂徑定理的知識(shí)，關(guān)鍵掌握好這些知識(shí)并靈活運(yùn)用解決問(wèn)題．17．（2020·廣西九年級(jí)期末）如圖，已知AB為⊙O的直徑，CD是弦，且AB⊥CD于點(diǎn)E．連接AC、OC、BC．（1）求證：∠ACO=∠BCD．（2）若EB=8cm，CD=24cm，求⊙O的直徑．【答案】（1）證明見(jiàn)解析；（2）⊙O的直徑為26cm．證明：（1）∵AB為⊙O的直徑，CD是弦，且ABCD于E，∴CE=ED，，∴BCD=BAC∵OA=OC，∴OAC=OCA，∴ACO=BCD（2）設(shè)⊙O的半徑為Rcm，則OE=OB-EB=R-8，CE=CD=24=12在RtCEO中，由勾股定理可得OC=OE+CER=(R8)+12解得：R=13，∴2R=213=26答：⊙O的直徑為26cm．【點(diǎn)睛】此題考查了圓周角定理、垂徑定理、勾股定理以及相似三角形的判定與性質(zhì)．此題難度適中，注意掌握數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用．18．（2019·浙江九年級(jí)期末）已知：如圖，D是△ABC外接圓⊙O上一點(diǎn)，且滿足DB＝DC，連接AD，求證：AD是△ABC的外角∠EAC的平分線．【答案】詳見(jiàn)解析證明：∵DB＝DC，∴∠DBC＝∠DCB，∵∠DAE是圓內(nèi)接四邊形ABCD的外角，∴∠DAE＝∠DCB，∴∠DAE＝∠DBC，∵∠DBC＝∠DAC，∴∠DAE＝∠DAC，∴AD是△ABC的外角∠EAC的平分線【點(diǎn)睛】本題考查了等邊對(duì)等角、圓內(nèi)接四邊形、圓周角定理等，解決本題的關(guān)鍵是找相等的角，然后等量代換．19．（2018·廣東九年級(jí)期末）如圖