内容正文:
初中同步训练
数 学
八年级下册 (BS版)
压轴专题2 动态几何问题
45°
解:在△ABC和△CDA中,
∵∠BAC=∠DCA=90°,∠B=∠D,AC=CA,
∴△ABC≌△CDA(AAS),∴BC=AD,AB=CD.
在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=eq \r(BC2-AB2)=eq \r(52-32)=4.
设经过t s时,△ABP为等腰三角形.
当点P在BC上时,
1.如图,在四边形ABCD中,∠BAC=∠ACD=90°,∠B=∠D.若AB= 3 cm,BC=5 cm,点P从B点出发,以1 cm/s的速度沿BC→CD→DA运动至A点停止,则从运动开始经过多长时间,△ABP为等腰三角形?
①当BA=BP=3,即t=3时,△ABP为等腰三角形.
②当BP=AP=eq \f(1,2)BC=eq \f(5,2),即t=eq \f(5,2)时,△ABP为等腰三角形.
③当AB=AP时,如图,过点A作AE⊥BC,垂足为E,AE=eq \f(AB·AC,BC)=eq \f(12,5).
在Rt△ABE中,由勾股定理,得
BE=eq \r(AB2-AE2)=eq \r(32-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,5)))2)=eq \f(9,5),
∴BP=2BE=eq \f(18,5),
即t=eq \f(18,5)时,△ABP为等腰三角形.
当点P在CD上时,不能得到等腰三角形.
当点P在AD上时,只有AP=AB=3一种情况,此时DP=5-3=2,
∴当BC+CD+DP=5+3+2=10,
即t=10时,△ABP为等腰三角形.
综上所述,从运动开始经过eq \f(5,2) s或3 s或eq \f(18,5) s或10 s时,△ABP为等腰三角形.
2.已知△ABC,△ADE是等边三角形.
(1)当△ABC与△ADE在如图所示的位置时,连接BD,CE.
①求证:CE=BD;
②求直线CE与直线BD相交所成的较小的角的度数.
(2)将△ADE绕点A顺时针旋转一周,当点C,D,E在同一条直线上,且这三个点中位于中间位置的点到另外两个点的距离相等时,连接BD.若△ADE的边长为5,请直接写出BD的长.
解:(1)①证明:∵△ABC,△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠DAB=∠EAC,
∴△DAB≌△EAC(SAS),∴CE=BD.
②如图,延长BD交CE于点H,设AC与BD交于点F.
∵△DAB≌△EAC,∴∠ABD=∠ACE.
又∵∠CFH=∠AFB,
∴∠CHF=∠CAB=60°,
∴直线CE与直线BD相交所成的较小的角的度数为60°.
(2)如图,当点D在线段CE上时,
由题意可得DE=DC=5,
∴CE=10.
由(1)可知BD=CE,∴BD=10;
如图,当点E在线段CD上时,
由题意可得CE=DE=5,
由(1)可知BD=CE,∴BD=5.
综上所述,BD的长为5或10.
3.如图,在等边三角形ABC中,AB=6 cm,动点P从点A出发以1 cm/s的速度沿AB匀速运动,动点Q同时从点C出发以同样的速度沿BC的延长线方向匀速运动,当点P到达点B时,点P,Q同时停止运动,设运动时间为t s.过点P作PE⊥AC于点E,连接PQ交AC于点D,以CQ,CE为边作平行四边形CQFE.
(1)当t为何值时,△BPQ为直角三角形?
(2)是否存在某一时刻,使点F在∠ABC的平分线
上?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)求DE的长.
解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠B=60°.
当∠BPQ=90°时,∠PQB=30°,
∴BQ=2BP,即6+t=2(6-t),解得t=2,
∴当t=2时,△BPQ是直角三角形.
(2)如图,连接BF交AC于点M.
∵BF平分∠ABC,BA=BC,∴BF⊥AC,AM=CM=3.
∵PE⊥AC,∴∠APE=30°,∴AE=eq \f(1,2)AP=eq \f(1,2)t.
∵EF∥BQ,∴∠EFM=∠FBC=eq \f(1,2)∠ABC=30°,
∴EF=2EM,即t=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3-\f(1,2)t)),解得t=3.
(3)3 cm
4.(2021·济南历下区期末)【操作发现】(1)如图1,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.
①请按要求画图:将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′;
②连接BB′,此时∠ABB′=__________.
【问题解决】在某次数学兴趣小组活动中,小明同学遇到了如下问题:
(2)如图2,