因动点产生的相似三角形问题培优精品中考压轴题

因动点产生的相似三角形问题

例1 上海市宝山区嘉定区中考模拟第24题

如图1,在平面直角坐标系中,双曲线(k≠0)与直线y=x+2都经过点A(2, m). (1)求k与m的值;

(2)此双曲线又经过点B(n, 2),过点B的直线BC与直线y=x+2平行交y轴于点C,联结AB、AC,求△ABC的面积;

(3)在(2)的条件下,设直线y=x+2与y轴交于点D,在射线CB上有一点E,如果以点A、C、E所组成的三角形与△ACD相似,且相似比不为1,求点E的坐标.

图1

思路点拨

1.直线AD//BC,与坐标轴的夹角为45°. 2.求△ABC的面积,一般用割补法.

3.讨论△ACE与△ACD相似,先寻找一组等角,再根据对应边成比例分两种情况列方程.

满分解答

(1)将点A(2, m)代入y=x+2,得m=4.所以点A的坐标为(2, 4).

k,得k=8. x8(2)将点B(n, 2),代入y?,得n=4.

x将点A(2, 4)代入y?所以点B的坐标为(4, 2).

设直线BC为y=x+b,代入点B(4, 2),得b=-2. 所以点C的坐标为(0,-2).

由A(2, 4) 、B(4, 2) 、C (0,-2),可知A、B两点间的水平距离和竖直距离都是2,B、C两点间的水平距离和竖直距离都是4.

所以AB=22,BC=42,∠ABC=90°. 图2 所以S△ABC=

11BA?BC=?22?42=8. 22(3)由A(2, 4) 、D(0, 2) 、C (0,-2),得AD=22,AC=210. 由于∠DAC+∠ACD=45°,∠ACE+∠ACD=45°,所以∠DAC=∠ACE. 所以△ACE与△ACD相似,分两种情况:

1

①如图3,当

CEAD时,CE=AD=22. ?CAAC此时△ACD≌△CAE,相似比为1. ②如图4,当

CEACCE210时,.解得CE=102.此时C、E两点间的水平距离和竖直??CAAD21022距离都是10,所以E(10, 8).

图3 图4

考点伸展

第(2)题我们在计算△ABC的面积时,恰好△ABC是直角三角形. 一般情况下,在坐标平面内计算图形的面积,用割补法. 如图5,作△ABC的外接矩形HCNM,MN//y轴.

由S矩形HCNM=24,S△AHC=6,S△AMB=2,S△BCN=8,得S△ABC=8.

图5

2

例2 武汉市中考第24题

如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6 cm,BC=8 cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5 cm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4 cm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)如图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.

图1 图2

思路点拨

1.△BPQ与△ABC有公共角,按照夹角相等,对应边成比例,分两种情况列方程. 2.作PD⊥BC于D,动点P、Q的速度,暗含了BD=CQ.

3.PQ的中点H在哪条中位线上?画两个不同时刻P、Q、H的位置,一目了然.

满分解答

(1)Rt△ABC中,AC=6,BC=8,所以AB=10. △BPQ与△ABC相似,存在两种情况:

① 如果BPBA5tBQ?BC,那么8?4t?108.解得t=1. ② 如果

BPBQ?BCBA,那么5t8?4t?810.解得t?3241.

图3 图4

(2)作PD⊥BC,垂足为D. 在Rt△BPD中,BP=5t,cosB=

45,所以BD=BPcosB=4t,PD=3t. 当AQ⊥CP时,△ACQ∽△CDP.

所以ACCD68?4QC?PD,即4t?t3t.解得t?78. 3

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