第13章 轴对称章节自测综合-八年级数学上册精选易错题练习(人教版)
2024-07-10
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内容正文:
一.选择题(共20小题)
1.在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,A(0,2),B(0,4),连接AC,BD,则AC+BD的最小值为( )
A.2 B.2 C.6 D.3
2.边长为a的等边三角形,记为第1个等边三角形,取其各边的三等分点,顺次连接得到一个正六边形,记为第1个正六边形,取这个正六边形不相邻的三边中点,顺次连接又得到一个等边三角形,记为第2个等边三角形,取其各边的三等分点,顺次连接又得到一个正六边形,记为第2个正六边形(如图),…,按此方式依次操作,则第6个正六边形的边长为( )
A. B.
C. D.
3.如图,∠ABC=30°,点D、E分别在射线BC、BA上,且BD=2,BE=4,点M、N分别是射线BA、BC上的动点,当DM+MN+NE最小时,(DM+MN+NE)2的值为( )
A.20 B.26 C.32 D.36
4.如图,在等边三角形ABC中,在AC边上取两点M、N,使∠MBN=30°.若AM=m,MN=x,CN=n,则以x,m,n为边长的三角形的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.随x,m,n的值而定
5.如图,△ABC中,AC=DC=3,∠BAC的角平分线AD⊥BD于D,E为AC的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值( )
A.1.5 B.3 C.4.5 D.9
6.如图.已知△ABC.∠ACB=30°,CP为∠ACB的平分线,且CP=6,点M、N分别是边AC和BC上的动点,则△PMN周长的最小值为( )
A.4 B.6 C.6 D.10
7.如图,定直线MN∥PQ,点B、C分别为MN、PQ上的动点,且BC=12,BC在两直线间运动过程中始终有∠BCQ=60°.点A是MN上方一定点,点D是PQ下方一定点,且AE∥BC∥DF,AE=4,DF=8,AD=24,当线段BC在平移过程中,AB+CD的最小值为( )
A.24 B.24 C.12 D.12
8.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D、E、F分别是AB、BC、AC边上的动点,则DE+EF+FD的最小值是( )
A.2.5 B.3.5 C.4.8 D.6
9.下列轴对称图形中,只用一把无刻度的直尺不能画出对称轴的是( )
A.菱形 B.三角形 C.等腰梯形 D.正五边形
10.△ABC中,∠ABC=97.5°,P、Q两点在AC边上,PB=2,BQ=3,PQ=,若点M、N分别在边AB、BC上,当四边形PQNM的周长最小时,(MP+MN+NQ)2的值为( )
A.18+8 B.24+8 C.22+6 D.31+
11.如图,∠AOB=60°,点P到OA的距离是2,到OB的距离是3,M,N分别是OA,OB上的动点,则△PMN周长的最小值是( )
A. B. C.9 D.
12.如图,以平面镜AD和DC为两个侧面的一个黑盒子的另一个侧面BC上开有一个小孔P,一位观察者在盒外沿与BC平行方向走过时,则通过小孔能几次看到光源S所发出的光线( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
13.如图,已知∠AOB=60°,点D是∠AOB的平分线上的一点,点E,F分别是射线OA和射线OB上的点,且DE=DF,∠EDF>90°.下列结论中正确的是( )
A.∠EDF是一个定值
B.四边形DEOF的面积是一个定值
C.当DE⊥OA时,△DEF的周长最小
D.当DE∥OB时,DF也平行OA
14.等腰三角形一边上的高与一腰所夹的锐角是50°,则该等腰三角形顶角是( )
(1)甲的结果是100°;(2)乙的结果是40°;(3)丙的结果是140°.
A.甲、乙的结果合起来才对
B.乙、丙的结果合起来才对
C.甲、乙、丙的结果合起来才对
D.甲、乙、丙的结果合起来也不对
15.如图,△ABC是等边三角形,△ACD是等腰三角形,且AD=CD,AB的垂直平分线交AB于点E,交BD于点F,若BC=6,则EF的长为( )
A. B. C.2 D.1.5
16.若点P在边长为2等边三角形ABC的边AC上移动,则BP的最小值是( )
A.2 B. C. D.
17.某厂家生产填色手工风筝,如图,其布面是一等腰三角形,若它的两边长分别是4和9,则该等腰三角形的周长是( )
A.17 B.22 C.17或22 D.无法确定
18.如图所示,在平面直角坐标系中,点P(0,2)关于M(1,0)的对称点Q的坐标为( )
A.(0,﹣2) B.(1,﹣2) C.(2,﹣2) D.(2,2)
19.如图,直线l与直线a,b分别相交于点A,B,点C在直线b上,若a∥b,CA=CB,∠2=74°,则∠1的度数为( )
A.74° B.37° C.32° D.16°
20.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,DE垂直平分AB,分别交AB、BC于点D、E,AE平分∠BAC,∠B=30°,DE=2,则BC的长为( )
A. B. C.4 D.6
二.多选题(共5小题)
(多选)21.如图在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),点B(0,3),点C在x轴上,满足△ABC为等腰三角形的C的坐标有( )
A.(﹣2,0) B. C. D.
(多选)22.如图,已知△ABC是等边三角形,D是BC边上的一个动点(异于点B、C),过点D作DE⊥AB,垂足为E,DE的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G,连接FD,FE.当点D在BC边上移动时,有下列结论其中正确的有( )
A.△DEF一定为等腰三角形
B.△CFG一定为等边三角形
C.△FDC可能为等腰三角形
D.BD=2BE
(多选)23.如图,△ABC中,BF,CF分别平分∠ABC和∠ACB,过点F作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E,下列结论正确的是( )
A.∠DFB=∠DBF
B.△EFC为等腰三角形
C.△ADE的周长等于△BFC的周长
D.
(多选)24.已知AD、CE分别是等腰△ABC的高线与角平分线,且AD、CE相交于点F,若∠B=70°,则∠CFD的度数为( )
A.55° B.62.5° C.67.5° D.70°
(多选)25.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,∠ABC的平分线BE交AD于点F,AG平分∠DAC.下列结论正确的是( )
A.∠BAD=∠C B.AE=AF C.∠EBC=∠C D.GF=GE
三.填空题(共10小题)
26.如图,在△ABC中,BC的垂直平分线交BC于点D,交AB于点E,连接CE.若CE=CA,∠ACE=48°,则∠B的度数为 .
27.如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆的CD部分的长度与支杆BC的长度相等,点E在DC的延长线上,且∠BCE=2∠BCD,若CD的长度为30cm,则此时B,D两点之间的距离为 cm.
28.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,BC=3,DC=4,点E在BC上,且BE=1,F,G为边AB上的两个动点,且FG=1,则四边形DGFE的周长的最小值为 .
29.已知点A、点B在直线l上,AB=8.若动点P在直线l外,且到直线l的距离为3,则PA+PB的最小值为 .
30.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=110°,AD是BC边上的中线,且BD=BE,则∠ADE度数为 .
31.如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,若点P在边BC上,且PE∥AB,PF∥AC,则PE+PF= cm.
32.如图,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,分别交AB、AC于点M,N.若AB=3,AC=5,则△AMN的周长是 .
33.如图,在△ACD中,∠ACD=90°,∠A=30°,AC=b,CD=a,以C为圆心,CD为半径画弧,交斜边AD于点B,AB=c,则下列说法正确的是 .(填序号)
①△BCD是等边三角形;
②a+c<b;
③a=c;
④b=2a.
34.如图,在锐角△ABC中,,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD,AB上的动点,则BM+MN的最小值是 .
35.若点M(﹣1,2)与点N(3,﹣5)关于点P(a,b)对称,则a= ,b= .
四.解答题(共15小题)
36.如图,在△ABC中,DE,DF分别为BC,AB边的垂直平分线,连接AD,CD.
(1)若∠B=40°,求∠ACD的度数;
(2)判断∠B与∠ACD之间的数量关系,并说明理由.
37.如图,点P是∠AOB外的一点,点E与点P关于OA对称,点F与点P关于OB对称,直线FE分别交OA、OB于C、D两点,连接PC、PD、PE、PF.
(1)若∠OCP=∠F=20°,求∠CPD的度数;
(2)若求CP=DP,CF=13,DE=3,求CP的长.
38.如图,在△ABC中,∠B=∠C=α,点D是边AC上一点(不与点A,C重合),线段AE是由线段AD绕点A逆时针旋转2α得到,连接DE.判断直线DE与BC的位置关系,并说明理由.
39.已知等腰三角形的周长为15cm,一腰上的中线把等腰三角形分成周长之差为3cm的两个三角形,求等腰三角形的腰长.
40.已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A≠∠B.
(1)请利用直尺和圆规作出△ABC关于直线AC对称的△AGC;(不要求写作法,保留作图痕迹)
(2)在AG边上找一点D,使得BD的中点E满足CE=AD.请利用直尺和圆规作出点D和点E.(不要求写作法,保留作图痕迹)
41.如图,AC=DC,E为AB上一点,EC=BC,并且∠1=∠2.若∠B=75°,求∠3的度数.
42.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(﹣2,4),B(﹣5,﹣1),C(0,1).
(1)点A关于y轴对称的点的坐标为 ;
(2)把△ABC向右平移3个单位,再向下平移4个单位,得到△A1B1C1,请在图中画出△A1B1C1,点A、B、C的对应点分别是A1、B1、C1.
43.如图,在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于N,交AC于M.
(1)若∠ABC=65°,求∠NMA的度数.
(2)连接MB,若AC=12cm,BC=8cm.
①求△MBC的周长;
②在直线MN上是否有在点P,使PB+CP的值最小,若存在,标出点P的位置并求PB+CP的最小值,若不存在,说明理由.
44.如图,在8×8正方形网格中,△ABC的顶点均在格点上.
(1)请在图中作出△ABC关于直线l成轴对称的△A'B'C′;
(2)在线段A'B'上找一点P(点P在格点上),使得△ABP为等腰三角形.
45.如图,在△ABC中,DE是边BC的垂直平分线,分别交边AC,BC于点D,E,BF⊥AC,且F为线段AD的中点,延长BF与BC的垂直平分线交于G点,连接CG.
(1)若D是AC的中点,求证:AC=2AB;
(2)若∠ACB=30°,求证:△BGC为等边三角形.
46.如图,每一个小正方形的边长为1.
(1)画出格点△ABC关于直线DE对称的△A'B'C';
(2)求△ABC的面积.
47.已知点P(m﹣3,2m+4),根据下列条件求出各点的坐标.
(1)若点P在第二象限,且点P到x轴的距离为2,则P点的坐标;
(2)若点到两坐标轴的距离相等,则P关于x轴的对称点Q的坐标.
48.如图,△ABC是等腰三角形,AB=AC.设∠BAC=α.
(1)如图1,点D在线段AB上,若∠ACD+∠BAC=45°.求∠DCB的度数(用含α的代数式表示).
(2)如图2,已知AB=AC=BD.若∠ABD+∠BAC=180°,过点B作BH⊥AD于点H,求证:BH=BC.
49.如图,在△ABC中,AC=BC,点D是AB上一点,DE⊥BC于点E,EF⊥AC于点F.
(1)若点D是AB的中点,求证:∠BDE=∠C;
(2)若∠ADE=160°,求∠DEF的度数.
50.如图,在边长为1的正方形网格中,将△ABC的三个顶点A,B,C分别关于x轴对称得到△DEF,A,B,C的对应点分别为D,E,F.
(1)请在图中画出△DEF,并直接写出D,F的坐标,D: ,F: ;
(2)三角形DEF的面积为: ;
(3)在x轴上有一点P,使得△PAB的面积为2,求P点的坐标.
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,A(0,2),B(0,4),连接AC,BD,则AC+BD的最小值为( )
A.2 B.2 C.6 D.3
【答案】B
【分析】设C(m,0),则有AC+BD=+,推出要求AC+BD的最小值,相当于在x轴上找一点P(m,0),使得点P到M(0,2)和N(﹣2,4)的距离和最小,如图1中,作点M关于x轴的对称点Q,连接NQ交x轴于P′,连接MP′,此时PM+PN的值最小,求出NQ即可解决问题.
【解答】解:设C(m,0),
∵CD=2,
∴D(m+2,0),
∵A(0,2),B(0,4),
∴AC+BD=+,
∴要求AC+BD的最小值,相当于在x轴上找一点P(m,0),使得点P到M(0,2)和N(﹣2,4)的距离和最小,
如图1中,作点M关于x轴的对称点Q,连接NQ交x轴于P′,连接MP′,此时P′M+P′N的值最小,
∵N(﹣2,4),Q(0,﹣2)
PM+PN的最小值=P′N+P′Q=NQ==2,
∴AC+BD的最小值为2.
解法二:如图,将线段DB向左平移到CE的位置,作点A关于原点的对称点A′,连接CA′,EA′.
则E(﹣2,4),A′(0,﹣2),AC+BD=CA′+CE≥EA′,
EA′==2,
∴AC+BD的最小值为2.
故选:B.
2.边长为a的等边三角形,记为第1个等边三角形,取其各边的三等分点,顺次连接得到一个正六边形,记为第1个正六边形,取这个正六边形不相邻的三边中点,顺次连接又得到一个等边三角形,记为第2个等边三角形,取其各边的三等分点,顺次连接又得到一个正六边形,记为第2个正六边形(如图),…,按此方式依次操作,则第6个正六边形的边长为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】连接AD、DB、DF,求出∠AFD=∠ABD=90°,根据HL证两三角形全等得出∠FAD=60°,求出AD∥EF∥GI,过F作FZ⊥GI,过E作EN⊥GI于N,得出平行四边形FZNE得出EF=ZN=a,求出GI的长,求出第一个正六边形的边长是a,是等边三角形QKM的边长的;同理第二个正六边形的边长是等边三角形GHI的边长的;求出第五个等边三角形的边长,乘以即可得出第六个正六边形的边长.
【解答】解:连接AD、DF、DB.
∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴∠ABC=∠BAF=∠AFE,AB=AF,∠E=∠C=120°,EF=DE=BC=CD,
∴∠EFD=∠EDF=∠CBD=∠BDC=30°,
∵∠AFE=∠ABC=120°,
∴∠AFD=∠ABD=90°,
在Rt△ABD和RtAFD中
∴Rt△ABD≌Rt△AFD(HL),
∴∠BAD=∠FAD=×120°=60°,
∴∠FAD+∠AFE=60°+120°=180°,
∴AD∥EF,
∵G、I分别为AF、DE中点,
∴GI∥EF∥AD,
∴∠FGI=∠FAD=60°,
∵六边形ABCDEF是正六边形,△QKM是等边三角形,
∴∠EDM=60°=∠M,
∴ED=EM,
同理AF=QF,
即AF=QF=EF=EM,
∵等边三角形QKM的边长是a,
∴第一个正六边形ABCDEF的边长是a,即等边三角形QKM的边长的,
过F作FZ⊥GI于Z,过E作EN⊥GI于N,
则FZ∥EN,
∵EF∥GI,
∴四边形FZNE是平行四边形,
∴EF=ZN=a,
∵GF=AF=×a=a,∠FGI=60°(已证),
∴∠GFZ=30°,
∴GZ=GF=a,
同理IN=a,
∴GI=a+a+a=a,即第二个等边三角形的边长是a,与上面求出的第一个正六边形的边长的方法类似,可求出第二个正六边形的边长是×a;
同理第第三个等边三角形的边长是×a,与上面求出的第一个正六边形的边长的方法类似,可求出第三个正六边形的边长是××a;
同理第四个等边三角形的边长是××a,第四个正六边形的边长是×××a;
第五个等边三角形的边长是×××a,第五个正六边形的边长是××××a;
第六个等边三角形的边长是××××a,第六个正六边形的边长是×××××a,
即第六个正六边形的边长是×a,
故选:A.
3.如图,∠ABC=30°,点D、E分别在射线BC、BA上,且BD=2,BE=4,点M、N分别是射线BA、BC上的动点,当DM+MN+NE最小时,(DM+MN+NE)2的值为( )
A.20 B.26 C.32 D.36
【答案】A
【分析】如图,作点D关于BA的对称点G,作点E关于BC的对称点H,连接GH交AB有M,交BC有N,连接DM、EN,此时DM+MN+NE的值最小.再证明∠HBG=90°,利用勾股定理即可解决问题;
【解答】解:如图,作点D关于BA的对称点G,作点E关于BC的对称点H,连接GH交AB有M,交BC有N,连接DM、EN,此时DM+MN+NE的值最小.
根据对称的性质可知:BD=BG=2,BE=BH=4,DM=GM,EN=NH,
∴DM+MN+NE的最小值为线段GH的长,
∵∠ABC=∠GBM=∠HBC=30°,
∴∠HBG=90°,
∴GH2=BG2+BH2=20,
∴当DM+MN+NE最小时,(DM+MN+NE)2的值为20,
故选:A.
4.如图,在等边三角形ABC中,在AC边上取两点M、N,使∠MBN=30°.若AM=m,MN=x,CN=n,则以x,m,n为边长的三角形的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.随x,m,n的值而定
【答案】C
【分析】将△ABM绕点B顺时针旋转60°得到△CBH.连接HN.想办法证明∠HCN=120°,HN=MN=x即可解决问题;
【解答】解:将△ABM绕点B顺时针旋转60°得到△CBH.连接HN.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,
∵∠MBN=30°,
∴∠ABM+∠CBN=30°,
∴∠NBH=∠CBH+∠CBN=30°,
∴∠NBM=∠NBH,
∵BM=BH,BN=BN,
∴△NBM≌△NBH,
∴MN=NH=x,
∵∠BCH=∠A=60°,CH=AM=m,
∴∠NCH=120°,
∴x,m,n为边长的三角形△NCH是钝角三角形,
故选:C.
5.如图,△ABC中,AC=DC=3,∠BAC的角平分线AD⊥BD于D,E为AC的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值( )
A.1.5 B.3 C.4.5 D.9
【答案】C
【分析】首先证明两个阴影部分面积之差=S△ADC,当CD⊥AC时,△ACD的面积最大.
【解答】解:延长BD交AC于点H.设AD交BE于点O.
∵AD⊥BH,
∴∠ADB=∠ADH=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠H+∠HAD=90°,
∵∠BAD=∠HAD,
∴∠ABD=∠H,
∴AB=AH,∵AD⊥BH,
∴BD=DH,
∵DC=CA,
∴∠CDA=∠CAD,
∵∠CAD+∠H=90°,∠CDA+∠CDH=90°,
∴∠CDH=∠H,
∴CD=CH=AC,
∵AE=EC,
∴S△ABE=S△ABH,S△CDH=S△ABH,
∵S△OBD﹣S△AOE=S△ADB﹣S△ABE=S△ADH﹣S△CDH=S△ACD,
∵AC=CD=3,
∴当DC⊥AC时,△ACD的面积最大,最大面积为×3×3=.
故选:C.
6.如图.已知△ABC.∠ACB=30°,CP为∠ACB的平分线,且CP=6,点M、N分别是边AC和BC上的动点,则△PMN周长的最小值为( )
A.4 B.6 C.6 D.10
【答案】B
【分析】作点P关于AC的对称点E,点P关于BC的对称点F,连接EF交AC于M,交BC于N,连接CE、CF.此时△PMN的周长最小.
【解答】解:作点P关于AC的对称点E,点P关于BC的对称点F,连接EF交AC于M,交BC于N,连接CE、CF.此时△PMN的周长最小.
由对称的性质可知,∠ACP=∠ACE,∠PCB=∠BCF,CP=CE=CF=6,
∵∠ACB=30°,
∴∠ECF=60°,
∴△CEF是等边三角形,
∴EF=CE=6,
∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=EM+MN+NF=EF=6,
故选:B.
7.如图,定直线MN∥PQ,点B、C分别为MN、PQ上的动点,且BC=12,BC在两直线间运动过程中始终有∠BCQ=60°.点A是MN上方一定点,点D是PQ下方一定点,且AE∥BC∥DF,AE=4,DF=8,AD=24,当线段BC在平移过程中,AB+CD的最小值为( )
A.24 B.24 C.12 D.12
【答案】C
【分析】沿BC的方向将PQ和MN平移重合,即B和C点重合,点D平移至T,连接AT,即AB+CD最小,进一步求得结果.
【解答】解:如图,
作DL⊥PQ于L,过点A作PQ的垂线,过点D作PQ的平行线,它们交于点R,延长DF至T,使DT=BC=12,连接AT,
AT交MN于B′,作B′C′∥BC,交PQ于C′,则当BC在B′C′时,AB+CD最小,最小值为AT的长,
可得AK=AE•sin60°==2,DL==4,=6,
∴AR=2+6+4=12,
∵AD=24,
∴sin∠ADR==,
∴∠ADR=30°,
∵∠PFD=60°,
∴∠ADT=90°,
∴AT===12,
故答案为:C.
8.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D、E、F分别是AB、BC、AC边上的动点,则DE+EF+FD的最小值是( )
A.2.5 B.3.5 C.4.8 D.6
【答案】C
【分析】如图,作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,DN,DM,EN,FM.,推出∠DCN+∠DCM=180°,可得M、C、N共线,由DF+DE+EF=DM+DE+EN,DM+DE+EN≥MN,可知F、E、M、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值=2CD,求出CD的值即可解决问题.
【解答】解:如图作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,DN,DM,EN,FM.
∵∠MCA=∠DCA,∠BCD=∠BCN,∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠DCN+∠DCM=180°,
∴M、C、N共线,
∵DF+DE+EF=FM+EF+EN,
∵FM+EF+EN≥MN,
∴当F、E、M、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值=2CD,
∵CD⊥AB,
∴AB•CD=BC•AC,
∴CD==2.4
∴DE+EF+FD的最小值为4.8.
故选:C.
9.下列轴对称图形中,只用一把无刻度的直尺不能画出对称轴的是( )
A.菱形 B.三角形 C.等腰梯形 D.正五边形
【答案】B
【分析】针对各图形的对称轴,对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、菱形,对角线所在的直线即为对称轴,可以用直尺画出,故A选项错误;
B、三角形对称轴只用一把无刻度的直尺无法画出,故B选项正确;
C、等腰梯形,延长两腰相交于一点,作两对角线相交于一点,根据等腰梯形的对称性,过这两点的直线即为对称轴,故C选项错误;
D、如图,正五边形中,直线l即为对称轴,故D选项错误.
故选:B.
10.△ABC中,∠ABC=97.5°,P、Q两点在AC边上,PB=2,BQ=3,PQ=,若点M、N分别在边AB、BC上,当四边形PQNM的周长最小时,(MP+MN+NQ)2的值为( )
A.18+8 B.24+8 C.22+6 D.31+
【答案】C
【分析】如图,作点P关于AB的对称点P′,点Q关于BC的对称点Q′,连接P′Q′交AB于M,交BC于N,此时四边形PQNM的周长最小.作PH⊥BQ于H.
【解答】解:如图,作点P关于AB的对称点P′,点Q关于BC的对称点Q′,连接P′Q′交AB于M,交BC于N,此时四边形PQNM的周长最小.作PH⊥BQ于H.
∴PH2=PB2﹣BH2=PQ2﹣HQ2,
∴22﹣BH2=()2﹣(3﹣BH)2,
解得BH=,
∴PH2=4﹣2=2,
∴PH=,
∴PH=BH=,
∴∠PBQ=45°,
∵∠ABP=∠ABP′,∠CBQ=∠CBQ′,
∴∠P′BQ′=2(∠ABC﹣∠PBQ)+∠PBQ=2∠ABC﹣∠PBQ=150°,
作Q′K⊥P′B于K.
在Rt△BKQ′中,∠KBQ′=30°,BQ′=BQ=3,
∴KQ′=,BK=,
在Rt△P′Q′K中,KP′=2+,KQ′=,
∴P′Q′2=(2+)2+()2=22+6,
∴(MP+MN+NQ)2=P′Q′2=22+6.
故选:C.
11.如图,∠AOB=60°,点P到OA的距离是2,到OB的距离是3,M,N分别是OA,OB上的动点,则△PMN周长的最小值是( )
A. B. C.9 D.
【答案】A
【分析】作P点分别关于OA、OB的对称点P'、P'',连接P'P'',分别交OA、OB于M、N则MP=MP',NP=NP'',OP=OP'=OP'',∠BOP=∠BOP'',∠AOP=∠AOP'',则PN+PM+MN=NP''+MN+MP'=DC,∠P'OP''=2∠AOB=120°,此时△PMN周长最小,为P'P'',据此解答即可.
【解答】解:作P点分别关于OA、OB的对称点P'、P'',连接P'P'',分别交OA、OB于M、N,
则MP=MP',NP=NP'',OP=OP'=OP'',∠BOP=∠BOP'',∠AOP=∠AOP',
∴PN+PM+MN=NP''+MN+MP'=P'P'',
∠P'OP''=2∠AOB=120°,
∴此时△PMN周长最小值为P'P'',
延长P'P,交OB与D.
∵∠AOB=60°,
∴∠P'PP''=120°,
∴∠EPD=60°,
∴∠D=30°,
∵PE=3,
∴PD=2PE=6,
∴CD=CP+PD=2+6=8,
∴OC=CD=,
∴OP===,
∴P'P''=OP==2,
即△PMN周长的最小值是2.
故选:A.
12.如图,以平面镜AD和DC为两个侧面的一个黑盒子的另一个侧面BC上开有一个小孔P,一位观察者在盒外沿与BC平行方向走过时,则通过小孔能几次看到光源S所发出的光线( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
【答案】D
【分析】根据光线的反射,即可确定.
【解答】解:有4条:分别是:由S发出的线SP;
由S发出,经过AD反射直接通过P的光线;
由S发出,经过CD反射直接通过P的光线;
由S发出,经过CD反射再经过AD反射通过P的光线.
故选:D.
13.如图,已知∠AOB=60°,点D是∠AOB的平分线上的一点,点E,F分别是射线OA和射线OB上的点,且DE=DF,∠EDF>90°.下列结论中正确的是( )
A.∠EDF是一个定值
B.四边形DEOF的面积是一个定值
C.当DE⊥OA时,△DEF的周长最小
D.当DE∥OB时,DF也平行OA
【答案】C
【分析】过点D作DM⊥OA于点M,DN⊥OB于点N,DG⊥EF于点G,证明Rt△DEM≌Rt△DFN(HL),得出∠EDM=∠FDN,S△DEM=S△DFN,求出∠EDF=120°,得出∠EDF是一个定值;根据S△DEM+S四边形DEON=S四边形DEON+S△DFN,得出S四边形DEOF=S四边形DMON,说明四边形DEOF的面积是一个定值;根据,得出当DE最小时,△DEF的周长最小,根据垂线段最短,得出当DE⊥OA时,DE最小,△DEF的周长最小;根据DE∥OB时,∠DEO=180°﹣∠ABC=120°,得出∠DFO=360°﹣∠EDF﹣∠DEO﹣∠AOB=60°,求出∠AOB+∠DFO=60°+60°=120°≠180°,求出DF一定与OA不平行.
【解答】解:过点D作DM⊥OA于点M,DN⊥OB于点N,DG⊥EF于点G,如图所示:
∵点D是∠AOB的平分线上的一点,
∴DM=DN,
∵DE=DF,
∴Rt△DEM≌Rt△DFN(HL),
∴∠EDM=∠FDN,S△DEM=S△DFN,
∴∠EDM+∠EDN=∠EDN+∠FDN,
∴∠MDN=∠EDF,
∵∠DMO=∠DNO=90°,∠AOB=60°,
∴∠MON=360°﹣90°﹣90°﹣60°=120°,
∴∠EDF=120°,
即∠EDF是一个定值;当E、F关于OD对称时,DE=DF,∠EDF不固定,
故A错误,不符合题意;
∵S△DEM=S△DFN,
∴S△DEM+S四边形DEON=S四边形DEON+S△DFN,
即S四边形DEOF=S四边形DMON,
∵四边形DMON的面积是一个定值,
∴四边形DEOF的面积是一个定值,当E、F关于OD对称时,DE=DF,∠EDF不固定,
四边形DEOF的面积不固定,
故B错误,不符合题意;
∵DG⊥EF,DE=DF,
∴EG=FG,,
∴,
∴,
∴,
∴当DE最小时,△DEF的周长最小,
∵垂线段最短,
∴当DE⊥OA时,DE最小,△DEF的周长最小,故C正确,符合题意;
∵DE∥OB时,∠DEO=180°﹣∠ABC=120°,
∴∠DFO=360°﹣∠EDF﹣∠DEO﹣∠AOB=60°,
∴∠AOB+∠DFO=60°+60°=120°≠180°,
∴DF一定与OA不平行,故D错误,不符合题意.
故选:C.
14.等腰三角形一边上的高与一腰所夹的锐角是50°,则该等腰三角形顶角是( )
(1)甲的结果是100°;(2)乙的结果是40°;(3)丙的结果是140°.
A.甲、乙的结果合起来才对
B.乙、丙的结果合起来才对
C.甲、乙、丙的结果合起来才对
D.甲、乙、丙的结果合起来也不对
【答案】C
【分析】分情况先画出图形,再解答即可.
【解答】解:当等腰三角形腰上的高与另一腰的夹角为50°时,
当等腰三角形为锐角三角形时如图1,
AB=AC,BD⊥AC于点D,∠ABD=50°,
∴∠A=90°﹣50°=40°;
当为钝角三角形时如图2,
AB=AC,BD⊥AC于点D,∠ABD=50°,
∴∠DAB=90°﹣50°=40°,
∴∠BAC=180°﹣40°=100°.
当等腰三角形底边上的高与腰的夹角为50°时,如图3:
AB=AC,AD⊥BC于点D,∠BAD=50°,
∴∠BAC=2∠BAD=100°,
∴甲、乙、丙的结果合起来才对;
故选:C.
15.如图,△ABC是等边三角形,△ACD是等腰三角形,且AD=CD,AB的垂直平分线交AB于点E,交BD于点F,若BC=6,则EF的长为( )
A. B. C.2 D.1.5
【答案】B
【分析】设AC、BD交于点G.根据等腰三角形的特点和垂直平分线的性质,证明BD是AC的垂直平分线,再证明Rt△BEF∽Rt△BGA,根据对应边成比例求出EF的长即可.
【解答】解:如图,设AC、BD交于点G.
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,
∴B在AC的垂直平分线上,
∵△ACD是等腰三角形,且AD=CD,
∴D在AC的垂直平分线上,
∴BD是AC的垂直平分线,
∴∠BGA=90°,AG=AC=BC=3,
∵EF是AB的垂直平分线,
∴∠BEF=90°,BE=AB=BC=3,
∴∠BEF=∠BGA,
又∵∠EBF=∠GBA,
∴Rt△BEF∽Rt△BGA,
∴=,
∵BG=AB•sin∠BAG=6sin60°=3,
∴=,
∴EF=.
故选:B.
16.若点P在边长为2等边三角形ABC的边AC上移动,则BP的最小值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】作BD⊥AC,由等边三角形的性质,得到AB=BC=AC=2,结合BD⊥AC,根据等腰三角形三线合一的性质,得到DC的长度,在Rt△DBC中,应用勾股定理,求出BD的长,根据垂线段最短,即可求解,
【解答】解:过点B作BD⊥AC,交AC于点D,
∵等边三角形ABC,
∴AB=BC=AC=2,
∵BD⊥AC,
∴,
在Rt△DBC中,,
∵BD⊥AC,点边AC上移动,
∴,
当点P与点D重合时,BP取得最小值,
故选:D.
17.某厂家生产填色手工风筝,如图,其布面是一等腰三角形,若它的两边长分别是4和9,则该等腰三角形的周长是( )
A.17 B.22 C.17或22 D.无法确定
【答案】B
【分析】分三边为9,9,4与三边为9,4,4时两种情况讨论,看看是否符合构成三角形三边关系的条件,然后求解.
【解答】解:分为两种情况:
①当等腰三角形的三边为9,9,4时,符合三角形的三边关系定理,此时三角形的周长是:9+9+4=22,
②当等腰三角形的三边为9,4,4时,
∵4+4<9,
∴不符合三角形的三边关系定理,此时三角形不存在,
故选:B.
18.如图所示,在平面直角坐标系中,点P(0,2)关于M(1,0)的对称点Q的坐标为( )
A.(0,﹣2) B.(1,﹣2) C.(2,﹣2) D.(2,2)
【答案】C
【分析】根据点P和点Q关于点M对称,得出它们横纵坐标之间的关系,结合点P和点M的坐标即可解决问题.
【解答】解:由题知,
∵点P和点Q关于点M对称,
∴.
又∵点P坐标为(0,2),点M坐标为(1,0),
∴xQ=2×1﹣0=2,yQ=2×0﹣2=﹣2,
则点Q的坐标诶(2,﹣2).
故选:C.
19.如图,直线l与直线a,b分别相交于点A,B,点C在直线b上,若a∥b,CA=CB,∠2=74°,则∠1的度数为( )
A.74° B.37° C.32° D.16°
【答案】C
【分析】根据平行四边形的性质得出∠CBA=74°,进而利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理解答即可.
【解答】解:∵a∥b,∠2=74°,
∴∠CBA=∠2=74°,
∵CA=CB,
∴∠1=180°﹣74°﹣74°=32°,
故选:C.
20.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,DE垂直平分AB,分别交AB、BC于点D、E,AE平分∠BAC,∠B=30°,DE=2,则BC的长为( )
A. B. C.4 D.6
【答案】D
【分析】利用线段的垂直平分线的性质求出EC的长,再由直角三角形的性质求出BE的长,进而可得出结论.
【解答】解:∵DE垂直平分AB,∠ACB=90°,AE平分∠BAC,
∴EC=ED=2,
∵DE垂直平分AB,
∴∠BDE=90°.
在△BDE 中,
∵∠BDE=90°.∠B=30°.
∴BE=2DE=4.
∴BC=BE+EC=4+2=6,
故选:D.
二.多选题(共5小题)
(多选)21.如图在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),点B(0,3),点C在x轴上,满足△ABC为等腰三角形的C的坐标有( )
A.(﹣2,0) B. C. D.
【答案】ABC
【分析】分为三种情况:①当BC1=BA时,②当AC4=BA,③当AC2=BA,④当AC3=BC3,画出图形,即可得出答案.
【解答】解:如图,
∵A(2,0),B(0,3),
∴OA=2,OB=3,
由勾股定理得:,
①当BC1=BA时,OC1=OA=2,此时点C1(﹣2,0);
②当,此时点;
③当,此时点;
④当AC3=BC3,设OC3=x,则BC3=2+x,
在Rt△OBC3中,由勾股定理得:,即x2+32=(x+2)2,
解得:,此时点,
故选:ABC.
(多选)22.如图,已知△ABC是等边三角形,D是BC边上的一个动点(异于点B、C),过点D作DE⊥AB,垂足为E,DE的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G,连接FD,FE.当点D在BC边上移动时,有下列结论其中正确的有( )
A.△DEF一定为等腰三角形
B.△CFG一定为等边三角形
C.△FDC可能为等腰三角形
D.BD=2BE
【答案】ABD
【分析】根据线段垂直平分线的性质定理可判断A选项,由FG⊥DE及DE⊥AB可判定B选项,由B选项的情况可判定C选项,由含30°角直角三角形的性质可判定D选项.
【解答】解:∵FG是线段DE的垂直平分线,
∴FE=FD,
∴△DEF一定为等腰三角形;
故A正确;
∵FG⊥DE,DE⊥AB,
∴FG∥AB,
∴∠FGC=∠GFC,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠C=∠B=60°,
∴△CFG是等边三角形,
故B选项正确;
若△FDC可能是等腰三角形,
∵∠C=60°,
∴△FDC一定是等边三角形;
∵△FCG是等边三角形,
∴D、G必重合;
由题意知,D、G不可能重合,则△FDC不可能是等腰三角形,
故C选项错误;
∵DE⊥AB,∠B=60°,
∴∠BDE=30°,
∴BD=2BE,
故选项D正确;
故选:ABD.
(多选)23.如图,△ABC中,BF,CF分别平分∠ABC和∠ACB,过点F作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E,下列结论正确的是( )
A.∠DFB=∠DBF
B.△EFC为等腰三角形
C.△ADE的周长等于△BFC的周长
D.
【答案】ABD
【分析】A.根据角平分线定义、平行线的性质,借助于等量代换可求出∠DBF=∠DFB;
B.同理可得∠ECF=∠EFC,则△EFC为等腰三角形;
C.用特殊值法,当△ABC为等边三角形时,连接AF,根据等边三角形的性质,角平分线定义和等腰三角形的判定便可得出BF=AF=CF,进而得BF+CF>AC,便可得出△ADE的周长不等于△BFC的周长;
D.利用两次三角形的内角和,以及角平分线定义的性质,进行等量代换,可求的∠BFC和∠BAC之间的关系式.
【解答】解:A.∵BF是∠ABC的角平分线,
∴∠ABF=∠CBF,
又∵DE∥BC,
∴∠CBF=∠DFB,
∴∠DFB=∠DBF,
故本选项符合题意;
B.同理∠ECF=∠EFC,
∴EF=EC,
∴△EFC为等腰三角形,
故本选项符合题意;
C.假设△ABC为等边三角形,则AB=AB=BC,如图,连接AF,
∵∠DBF=∠DFB,∠ECF=∠EFC,
∴BD=DF,EF=EC,
∴△ADE的周长=AD+DF+EF+AE=AD+BD+AE+EC=AB+AC,
∵F是∠ABC,∠ACB的平分线的交点,
∴第三条平分线必过其点,
即AF平分∠BAC,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=∠BCA=∠ABC=60°,
∴∠FAB=∠FBA=∠FAC=∠FCA=30°,
∴FA=FB=FC,
∵FA+FC>AC,
∴FB+FC>AC,
∴FB+FC+BC>BC+AC,
∴FB+FC+BC>AB+AC,
即△BFC的周长>△ADE的周长,
故本选项不符合题意;
D.在△ABC中,∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°①,
在△BFC中,∠BFC+∠FBC+∠FCB=180°,
即∠BFC+∠ABC+∠ACB=180°②,
②×2﹣①得,∠BFC=90°+∠BAC,
故本选项符合题意;
故选:ABD.
(多选)24.已知AD、CE分别是等腰△ABC的高线与角平分线,且AD、CE相交于点F,若∠B=70°,则∠CFD的度数为( )
A.55° B.62.5° C.67.5° D.70°
【答案】ABD
【分析】分三种情况:分AB=AC或AB=BC或AC=BC,根据等腰三角形的性质,角平分线的定义,高线的定义可解答.
【解答】解:分三种情况:
①当AB=AC时,如图1,
∴∠B=∠ACB,
∵∠B=70°,
∴∠ACB=70°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵CE平分∠ACB,
∴∠DCF=∠ACB=×70°=35°,
∴∠CFD=90°﹣35°=55°;
②当AB=BC时,如图2,
∴∠BAC=∠ACB,
∵∠B=70°,
∴∠ACB==55°,
∵CE平分∠ACB,
∴∠DCF=∠ACB=×55°=27.5°,
∴∠CFD=90°﹣27.5°=62.5°;
③当AC=BC时,如图3,
∴∠B=∠BAC=70°,
∴∠ACB=180°﹣2×70°=40°,
∴∠DCF=20°,
∴∠CFD=90°﹣20°=70°,
综上,∠CFD=55°或62.5°或70°.
故选:ABD.
(多选)25.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,∠ABC的平分线BE交AD于点F,AG平分∠DAC.下列结论正确的是( )
A.∠BAD=∠C B.AE=AF C.∠EBC=∠C D.GF=GE
【答案】ABD
【分析】根据同角的余角相等求出∠BAD=∠C,再根据等角的余角相等可以求出∠AEF=∠AFE,即可得出AE=AF;根据等腰三角形三线合一的性质求出AG⊥EF,根据垂直平分线的性质即可得出GF=GE.
【解答】解:∵∠BAC=90°,AD⊥BC,
∴∠C+∠ABC=90°,
∠BAD+∠ABC=90°,
∴∠BAD=∠C,故A符合题意;
∵BE是∠ABC的平分线,
∴∠ABE=∠CBE,
∵∠ABE+∠AEF=90°,
∠CBE+∠BFD=90°,
∴∠AEF=∠BFD,
∵∠AFE=∠BFD (对顶角相等),
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF,故B符合题意;
∵∠ABE=∠CBE,
∴只有∠C=30°时∠EBC=∠C,故C不符合题意;
∵∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF,即△AFE为等腰三角形,
∵AG平分∠DAC,
∴AG⊥EF,
∴AG是EF的垂直平分线,
∴GF=GE,故D符合题意;
综上所述,正确的结论是ABD.
故选:ABD.
三.填空题(共10小题)
26.如图,在△ABC中,BC的垂直平分线交BC于点D,交AB于点E,连接CE.若CE=CA,∠ACE=48°,则∠B的度数为 33° .
【答案】33°.
【分析】由等腰三角形的性质及三角形的内角和定理可求解∠AEC的度数,利用线段垂直平分线的性质可证得∠B=∠BCE,再根据三角形外角的性质可求解.
【解答】解:∵CE=AC,
∴∠A=∠AEC,
∵∠A+∠AEC+∠ACE=180°,∠ACE=48°,
∴∠AEC=66°,
∵DE是BC的垂直平分线,
∴BE=CE,
∴∠B=∠BCE,
∵∠AEC=∠B+∠BCE,
∴∠B=33°,
故答案为:33°.
27.如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆的CD部分的长度与支杆BC的长度相等,点E在DC的延长线上,且∠BCE=2∠BCD,若CD的长度为30cm,则此时B,D两点之间的距离为 30 cm.
【答案】30.
【分析】连接BD,证明△BCD是等边三角形,根据等边三角形的性质可得到结论.
【解答】解:如图,连接BD,
∵∠BCE=2∠BCD,且∠BCD+BCE=180°,
∴∠BCD=60°,
∵BC=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=CD=30cm,
此时B,D两点之间的距离为30cm,
故答案为:30.
28.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,BC=3,DC=4,点E在BC上,且BE=1,F,G为边AB上的两个动点,且FG=1,则四边形DGFE的周长的最小值为 .
【答案】.
【分析】先确定DE和FG的长为确定的值,得到四边形DEFG的周长最小时,即为DG+EF最小时,过点F作FP∥DG得平行四边形DGFP,知FP=DG,DP=FG=1,作点E关于AB对称点Q,连接QF,则QF=EF,连接QP,当Q,F,P三点共线时,QF+PF的值最小,为QP,得到DG+EF最小为QP,在Rt△PCQ中由勾股定理可得QP,从而可求出结论.
【解答】解:∵∠ABC=90°,AB∥CD,
∴∠ABC+∠C=180°,
∴∠C=90°,
∵BE=1,BC=3,
∴CE=BC﹣BE=3﹣1=2,
在Rt△DCE中,DC=4,CE=2,
∴,
∵FG=1,
∴四边形DEFG的周长为=,
要使四边形DEFG的周长最小,只要DG+EF最小即可,
过点F作FP∥DC交DC于点P,则四边形DGFP是平行四边形,
∴FP=DG,DP=FG=1,
∵DC=4,
∴CP=DC﹣DP=4﹣1=3
延长CB到点Q,使BQ=BE=1,连接QF,则QF=EF,
∴CQ=BC+BQ=3+1=4,
∴DG+EF=PF+QF,
当Q,F,P三点共线时,QF+PF的值最小,为QP,
∴DG+EF的最小值为QP,
在Rt△PCQ中,,
∴四边形DEFG的周长为=,
故答案为:.
29.已知点A、点B在直线l上,AB=8.若动点P在直线l外,且到直线l的距离为3,则PA+PB的最小值为 10 .
【答案】10.
【分析】先推出点P在平行于直线l,且到直线l的距离为3的直线m上,作点A关于直线m的对称点A',连接PA',A'B,推出PA+PB的最小值为A'B,再利用勾股定理求出A'B即可解决问题.
【解答】解:∵点P在直线l外,且到直线l的距离为3,
∴点P在平行于直线l,且到直线l的距离为3的直线m上,如图,
作点A关于直线m的对称点A',连接PA',A'B,
则AA'=6,PA'=PA,
∴PA+PB=PA'+PB≥A'B,
∴PA+PB的最小值为A'B,
在Rt△A'BA中,
∵AB=8,A'A=6,
∴由勾股定理,得A'B===10,
∴PA+PB的最小值为10.
故答案为:10.
30.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=110°,AD是BC边上的中线,且BD=BE,则∠ADE度数为 17.5° .
【答案】17.5°.
【分析】根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C=35°,∠ADB=90°,根据三角形内角和定理计算.
【解答】解:∵AB=AC,∠BAC=110°,
∴∠B=∠C=35°,
∵AB=AC,AD是BC边上的中线,
∴∠ADB=90°,
∵BD=BE,
∴∠BDE=72.5°,
∴∠ADE=17.5°,
故答案为:17.5°.
31.如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,若点P在边BC上,且PE∥AB,PF∥AC,则PE+PF= 10 cm.
【答案】10.
【分析】根据平行四边形的判定定理得到四边形AFPE是平行四边形,求得AF=PE,根据等腰三角形 到现在和平行线的性质得到PF=BF,于是得到结论.
【解答】解:∵PE∥AB,PF∥AC,
∴四边形AFPE是平行四边形,
∴AF=PE,
∵AB=AC=10cm,
∴∠B=∠C,
∵PF∥AC,
∴∠PBF=∠C,
∴∠B=∠FPB,
∴PF=BF,
∴PE+PF=AF+BF=AB=10cm,
故答案为:10.
32.如图,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,分别交AB、AC于点M,N.若AB=3,AC=5,则△AMN的周长是 8 .
【答案】8.
【分析】根据平行线的性质,角平分线的性质可推出∠ABO=∠MOB,∠ACO=∠NOC,则有MO=MB,NO=NC,从而得到△AMN的周长.
【解答】解:∵BO平分∠ABC,
∴∠ABO=∠OBC,
∵MN∥BC,
∴∠MOB=∠OBC,
∴∠ABO=∠MOB,
∴MO=MB,
同理可得:NO=NC,
∴MN=OM+ON=BM+NC
∴△AMN的周长=AM+AN+MN=AM+AN+BM+NC=AB+AC=3+5=8,
故答案为:8.
33.如图,在△ACD中,∠ACD=90°,∠A=30°,AC=b,CD=a,以C为圆心,CD为半径画弧,交斜边AD于点B,AB=c,则下列说法正确的是 ①③ .(填序号)
①△BCD是等边三角形;
②a+c<b;
③a=c;
④b=2a.
【答案】①③.
【分析】求出∠D=90°﹣30°=60°,而BC=CD,推出△BCD是等边三角形,得到BD=CD=a,由垂线段最短得到AC<AD,因此b<a+c,由含30角的直角三角形的性质推出AD=2CD=2a,得到a=c,由AD=2a,AC<AD,推出b<2a.
【解答】解:∵ACD=90°,∠A=30°,
∴∠D=90°﹣30°=60°,
由题意知:BC=CD,
∴△BCD是等边三角形,
故①符合题意;
∵△BCD是等边三角形,
∴BD=CD=a,
∴AD=a+c,
∵AC⊥CD,
∴AC<AD,
∴b<a+c,
故②不符合题意;
∵ACD=90°,∠A=30°,
∴AD=2CD=2a,
∴c+BD=2a,
∵BD=a,
∴a=c,
故③符合题意;
∵AD=2a,AC<AD,
∴b<2a,
故④不符合题意.
∴说法正确的是①③.
故答案为:①③.
34.如图,在锐角△ABC中,,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD,AB上的动点,则BM+MN的最小值是 3 .
【答案】3.
【分析】在AC上取一点N',使AN'=AN,连接MN',BN',过点B作BH⊥AC于点H,推出BM+MN的最小值是BH,再求出BH的长即可.
【解答】解:在AC上取一点N',使AN'=AN,连接MN',BN',过点B作BH⊥AC于点H,如图,
∵AD平分∠BAC,
∴AD是∠BAC的对称轴,
∴MN=MN',
∴BM+MN=BM+MN'≥BN'≥BH,
∴BM+MN的最小值是BH,
在Rt△ABH中,
∵∠BAH=45°,
∴AH=BH,
∵AB=3,
∴由勾股定理,得BH2+AH2=AB2,
即BH2+BH2=(3)2,
∴BH=3(负值已舍),
∴BM+MN的最小值是3.
35.若点M(﹣1,2)与点N(3,﹣5)关于点P(a,b)对称,则a= 1 ,b= .
【答案】1,.
【分析】根据点M和点N关于点P对称,可知点P为MN的中点,据此可解决问题.
【解答】解:因为点M(﹣1,2)与点N(3,﹣5)关于点P(a,b)对称,
所以点P为线段MN的中点,
所以.
故答案为:1,.
四.解答题(共15小题)
36.如图,在△ABC中,DE,DF分别为BC,AB边的垂直平分线,连接AD,CD.
(1)若∠B=40°,求∠ACD的度数;
(2)判断∠B与∠ACD之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)50°;
(2)∠B+∠ACD=90°,理由见解答过程.
【分析】(1)连接BD并延长,交AC于H,根据线段垂直平分线的性质得到DA=DB,DC=DB,根据等腰三角形的性质得到∠DAB=∠DBA,∠DCB=∠DBC,根据三角形的外角性质求出∠ADC,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算,得到答案;
(2)根据(1)的结论解答即可.
【解答】解:(1)连接BD并延长,交AC于H,
∵DE,DF分别为BC,AB边的垂直平分线,
∴DA=DB,DC=DB,
∴∠DAB=∠DBA,∠DCB=∠DBC,
∴∠ADH=∠DAB+∠DBA=2∠DBA,∠CDH=∠DCB+∠DBC=2∠DBC,
∴∠ADC=2∠ABC=80°,
∵DA=DB,DC=DB,
∴DA=DC,
∴∠ACD=∠CAD=(180°﹣80°)=50°;
(2)∠B+∠ACD=90°,
理由如下:∵∠ACD+∠CAD+∠ADC=180°,
∴2∠ACD+2∠ABC=180°,
∴∠ACD+∠ABC=90°.
37.如图,点P是∠AOB外的一点,点E与点P关于OA对称,点F与点P关于OB对称,直线FE分别交OA、OB于C、D两点,连接PC、PD、PE、PF.
(1)若∠OCP=∠F=20°,求∠CPD的度数;
(2)若求CP=DP,CF=13,DE=3,求CP的长.
【答案】(1)∠CPD=100°;
(2)CP=5.
【分析】(1)由点E与点P关于OA对称,点F与点P关于OB对称,∠OCP=∠F=20°,可得∠OCE=∠OCP=20°,∠DPF=∠F=20°,则∠PCF=40°,∠CPF=180°﹣∠F﹣∠PCF=120°,根据∠CPD=∠CPF﹣∠DPF,求解作答即可;
(2)由点E与点P关于OA对称,点F与点P关于OB对称,C P=D P,可得CE=CP=DP,DP=DF,即CE=DF,由CF=CE+DE+DF=2CE+3=13,可求CE=5,进而可得CP的长.
【解答】解:(1)∵点E与点P关于OA对称,点F与点P关于OB对称,∠OCP=∠F=20°,
∴∠OCE=∠OCP=20°,∠DPF=∠F=20°,
∴∠PCF=40°,∠CPF=180°﹣∠F﹣∠PCF=120°,
∴∠CPD=∠CPF﹣∠DPF=100°,
∴∠CPD=100°;
(2)∵点E与点P关于OA对称,点F与点P关于OB对称,C P=D P,
∴CE=CP=DP,DP=DF,
∴CE=DF,
∴CF=CE+DE+DF=2CE+3=13,
解得CE=5,
∴CP=5.
38.如图,在△ABC中,∠B=∠C=α,点D是边AC上一点(不与点A,C重合),线段AE是由线段AD绕点A逆时针旋转2α得到,连接DE.判断直线DE与BC的位置关系,并说明理由.
【答案】DE⊥BC,理由见解析.
【分析】延长ED交BC于点F,根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理即可得到结论.
【解答】解:DE⊥BC,
理由:如图,延长ED交BC于点F,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠E,
∵∠DAE=2α,
∴∠ADE=90°﹣α,
∵∠ADE=∠CDF,
∴∠CDF=90°﹣α,
∵∠C=α,
∴∠CDF+∠C=90°﹣α+α=90°,
∴∠CFD=90°,
即DE⊥BC,
39.已知等腰三角形的周长为15cm,一腰上的中线把等腰三角形分成周长之差为3cm的两个三角形,求等腰三角形的腰长.
【答案】4cm或6cm.
【分析】设腰长为x cm,底边长为y cm.根据一腰上的中线把三角形分成两个三角形,其周长之差是3cm,可得两种情况,①x﹣y=3;②y﹣x=3,分别与2x+y=15组成方程组,求解即可.
【解答】解:设腰长为x cm,底边长为y cm.
①若腰比底边长,根据题意得,解得;
②若底边比腰长,根据题意得,解得.
故这个三角形的腰长是4cm或6cm.
40.已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A≠∠B.
(1)请利用直尺和圆规作出△ABC关于直线AC对称的△AGC;(不要求写作法,保留作图痕迹)
(2)在AG边上找一点D,使得BD的中点E满足CE=AD.请利用直尺和圆规作出点D和点E.(不要求写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解答.
【分析】(1)延长BC到G,使CG=BG,然后连接AG即可;
(2)作AC的垂直平分线,交AC于F,连接BF并延长交AG于点D,再作BD的垂直平分线交BD于点E,连接CE,根据三角形的中位线定理,CE∥CD,然后根据两直线平行,内错角相等可得∠DAC=∠ECF,∠ADF=∠CEF,然后利用“角角边”可以证明△ADF和△CEF全等,根据全等三角形对应边相等可知CE=AD.
【解答】解:(1)所画△AGC见图.
(2)所画图形见图.
作图简要步骤如下:
①作AC的垂直平分线,交AC于F点;
②连接BF并延长,交AG于D点;
③作BD的垂直平分线,交BD于E点,连接CE.
则D点和E点为所求.
41.如图,AC=DC,E为AB上一点,EC=BC,并且∠1=∠2.若∠B=75°,求∠3的度数.
【答案】30°.
【分析】先证明∠DCE=∠ACB,再利用SAS证明△ABC≌△DEC,利用全等三角形的性质得到∠DEC=∠B=75°,利用等边对等角得到∠CEB=∠B=75°,由此利用平角的定义求解即可.
【解答】解:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠ACE=∠2+∠ACE,即∠DCE=∠ACB,
在△ABC和△DEC中,
,
∴△ABC≌△DEC(SAS)
∴∠DEC=∠B=75°,
∵CE=CB,
∴∠CEB=∠B=75°,
∴∠3=180°﹣∠DEC﹣∠CEB=30°.
42.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(﹣2,4),B(﹣5,﹣1),C(0,1).
(1)点A关于y轴对称的点的坐标为 (2,4) ;
(2)把△ABC向右平移3个单位,再向下平移4个单位,得到△A1B1C1,请在图中画出△A1B1C1,点A、B、C的对应点分别是A1、B1、C1.
【答案】(1)(2,4);
(2)见解析.
【分析】(1)根据轴对称的性质即可得出结果;
(2)根据平移变换的性质找出对应点即可求解.
【解答】解:(1)∵A(﹣2,4),
∴点A关于y轴对称的点的坐标为(2,4),
故答案为:(2,4);
(2)△A1B1C1 如图所示,
.
43.如图,在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于N,交AC于M.
(1)若∠ABC=65°,求∠NMA的度数.
(2)连接MB,若AC=12cm,BC=8cm.
①求△MBC的周长;
②在直线MN上是否有在点P,使PB+CP的值最小,若存在,标出点P的位置并求PB+CP的最小值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)40°;
(2)①20cm;
②当点P与点M重合时,PB+CP的值最小,最小值是12cm.
【分析】(1)根据等腰三角的性质,三角形的内角和定理,可得∠A的度数,根据直角三角形两锐角的关系,可得答案;
(2)①根据垂直平分线的性质,可得AM与MB的关系,再根据三角形的周长,可得答案;
②根据两点之间线段最短,可得P点与M点的关系,可得PB+PC与AC的关系.
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=ACB=65°,
∴∠A=180°﹣65°﹣65°=50°,
∵MN⊥AB,
∴∠ANM=90°,
∴∠AMN=180°﹣∠A﹣∠ANM=40°;
(2)如图:连接BM,
①∵MN垂直平分AB.
∴MB=MA,
∴△MBC=MB+CM+BC=AM+CM+BC=AC+BC=20(cm);
②当点P与点M重合时,PB+CP的值最小,最小值是12cm.
44.如图,在8×8正方形网格中,△ABC的顶点均在格点上.
(1)请在图中作出△ABC关于直线l成轴对称的△A'B'C′;
(2)在线段A'B'上找一点P(点P在格点上),使得△ABP为等腰三角形.
【答案】见解答.
【分析】(1)利用网格特点和轴对称的性质画出点A、B、C关于直线l的对称点即可;
(2)当BP=BA=5时可确定P点位置;当AP′=AB=5时,可确定点P′的位置.
【解答】解:(1)如图,△A'B'C′为所作;
(2)如图,点P和点P′为所作.
45.如图,在△ABC中,DE是边BC的垂直平分线,分别交边AC,BC于点D,E,BF⊥AC,且F为线段AD的中点,延长BF与BC的垂直平分线交于G点,连接CG.
(1)若D是AC的中点,求证:AC=2AB;
(2)若∠ACB=30°,求证:△BGC为等边三角形.
【答案】证明见解析.
【分析】(1)连接BD,证出△ABD是等边三角形,得出AB=AD,则可得出结论;
(2)证出∠CBF=60°,由等边三角形的判定可得出结论.
【解答】(1)证明:连接BD,
∵DE是边BC的垂直平分线,
∴DB=DC,
∵D为AC的中点,
∴DA=DC,
∴DB=DA,
∵BF⊥AC,F为AD的中点,
∴AB=BD,
∴AB=BD=AD,
∴△ABD是等边三角形,
∴AB=AD,
∴AC=2AB;
(2)证明:∵DB=DC,∠ACB=30°,
∴∠DBC=∠DCB=30°,
∴∠ADB=60°,
∵AB=BD,
∴△ABD为等边三角形,
∴∠DBF=30°,
∴∠CBF=60°,
∵BC的垂直平分线为DE,
∴BG=CG,
∴△BCG为等边三角形.
46.如图,每一个小正方形的边长为1.
(1)画出格点△ABC关于直线DE对称的△A'B'C';
(2)求△ABC的面积.
【答案】(1)见解答.
(2).
【分析】(1)根据轴对称的性质作图即可.
(2)利用割补法求三角形的面积即可.
【解答】解:(1)如图,△A'B'C'即为所求.
(2)△ABC的面积为(1+5)×3﹣﹣=9﹣1﹣=.
47.已知点P(m﹣3,2m+4),根据下列条件求出各点的坐标.
(1)若点P在第二象限,且点P到x轴的距离为2,则P点的坐标;
(2)若点到两坐标轴的距离相等,则P关于x轴的对称点Q的坐标.
【答案】(1)(﹣4,2);
(2)点Q的坐标为((﹣10,10)或(﹣,﹣).
【分析】(1)根据第二象限的点的横坐标为负数,纵坐标为正数以及点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值解答即可;
(2)先求出点P的坐标,再根据关于y轴的对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变解答即可.
【解答】解:(1)∵点P在第二象限,且点P到x轴的距离为2,
∴2m+4=2,
∴2m+4=2,
解得m=﹣1,
∴m﹣3=﹣1﹣3=﹣4,
∴P(﹣4,2);
(2)∵点到两坐标轴的距离相等,
∴|m﹣3|=|2m+4|,
即m﹣3=2m+4或m﹣3=﹣2m﹣4,
解得m=﹣7或m=﹣,
∴P(﹣10,﹣10)或(﹣,),
∴点P关于x轴的对称点Q的坐标为((﹣10,10)或(﹣,﹣).
48.如图,△ABC是等腰三角形,AB=AC.设∠BAC=α.
(1)如图1,点D在线段AB上,若∠ACD+∠BAC=45°.求∠DCB的度数(用含α的代数式表示).
(2)如图2,已知AB=AC=BD.若∠ABD+∠BAC=180°,过点B作BH⊥AD于点H,求证:BH=BC.
【答案】(1)45°+;
(2)证明见解答过程.
【分析】(1)根据等腰三角形性质求出∠ACB=90°﹣α,再根据角的和差求解即可;
(2)延长DB交AC于点F,过点A作AE⊥BC于点E,结合邻补角定义求出∠BAC=∠ABF=α,根据等腰三角形的性质、三角形外角性质求出∠DAB=α,∠BAE=α,BE=BC,再根据角平分线的性质即可得证.
【解答】(1)解:∵AB=AC,∠BAC=α,
∴∠ACB=∠B=(180°﹣α)=90°﹣α,
∵∠ACD+∠BAC=45°,
∴∠ACD=45°﹣α,
∴∠DCB=∠ACB﹣∠ACD=90°﹣α﹣(45°﹣α)=45°+;
(2)证明:如图2,延长DB交AC于点F,过点A作AE⊥BC于点E,
∵∠ABD+∠BAC=180°,∠ABD+∠ABF=180°,
∴∠BAC=∠ABF=α,
∵AB=BD,
∴∠D=∠DAB,
∵∠D+∠DAB=∠ABF,
∴∠D+∠DAB=∠ABF=α,
∵AB=AC,AE⊥BC,
∴∠BAE=∠BAC=α,BE=BC,
∴∠DAB=∠BAE,
∵BH⊥AD,AE⊥BC,
∴BH=BE,
∴BH=BC.
49.如图,在△ABC中,AC=BC,点D是AB上一点,DE⊥BC于点E,EF⊥AC于点F.
(1)若点D是AB的中点,求证:∠BDE=∠C;
(2)若∠ADE=160°,求∠DEF的度数.
【答案】(1)答案见解析;
(2)40°.
【分析】(1)连接CD,根据AC=BC,点D是AB的中点,证得CD⊥AB,,进而证得∠BCD+∠B=90°,根据DE⊥BC证得∠B+∠BDE=90°,从而证得∠BCD=∠BDE得出结论;
(2)先求出∠B的度数,再根据AC=BC求出∠A,再根据垂直的定义求出∠AFE=90°,再利用四边形的内角和为360°解答.
【解答】(1)证明:连接CD,
∵AC=BC,点D是AB的中点,
∴CD⊥AB,,
∴∠BCD+∠B=90°,
∵DE⊥BC,
∴∠B+∠BDE=90°
∴∠BCD=∠BDE.
∴;
(2)解:∵∠ADE=160°
∴∠BDE=20°,
∵DE⊥BC,EF⊥AC,
∴∠DEB=∠AFE=90°,
在Rt△BDE中,∠DEB=90°,
∴B=90°﹣∠BDE=90°﹣20°=70°,
∵AC=BC,
∴∠B=∠A=70°,
∴∠DEF=360°﹣∠A﹣∠ADE﹣∠AFE=360°﹣70°﹣160°﹣90°=40°.
50.如图,在边长为1的正方形网格中,将△ABC的三个顶点A,B,C分别关于x轴对称得到△DEF,A,B,C的对应点分别为D,E,F.
(1)请在图中画出△DEF,并直接写出D,F的坐标,D: (0,﹣2) ,F: (﹣1,1) ;
(2)三角形DEF的面积为: 7 ;
(3)在x轴上有一点P,使得△PAB的面积为2,求P点的坐标.
【答案】(1)画图见解答;(0,﹣2);(﹣1,1).
(2)7.
(3)(6,0)或(2,0).
【分析】(1)根据轴对称的性质作图,即可得出答案.
(2)利用割补法求三角形的面积即可.
(3)设P点的坐标为(m,0),则可列方程为=2,求出m的值,即可得出答案.
【解答】解:(1)如图,△DEF即为所求.
由图可得,D(0,﹣2),F(﹣1,1).
故答案为:(0,﹣2);(﹣1,1).
(2)三角形DEF的面积为=﹣﹣4=7.
故答案为:7.
(3)设P点的坐标为(m,0),
则=2,
解得m=6或2,
∴P点的坐标为(6,0)或(2,0).
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