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2024年暑假七升八数学暑假培优计划
专题20 全等三角形动点问题(共30道)
1.在中,, ,,点在上,且,过点作射线(与 在同侧),若动点从点出发, 沿射线匀速运动, 运动速度为,设点运动时间为 秒.连接、.
(1)如图①,当时,求证:;
(2)如图②,当于点时,求此时的值.
2.如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当__________时,的面积等于面积的一半;
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止,在两点运动过程中的某一时刻,恰好以、、为顶点的三角形与全等,求点的运动速度.
3.如图①,在中,,.现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为.设运动时间为.
(1)当时, ;当时, ;
(2)如图①,当 时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好与全等,请直接写出点的运动速度.
4.如图,在中,为的中点,,,动点从点出发,沿方向以每秒的速度向点运动;同时动点从点出发,沿方向以每秒的速度向点A运动,运动时间是秒.
(1)在运动过程中,当点位于线段的垂直平分线上时,求出的值;
(2)在运动过程中,是否存在某一时刻,使和全等,若存在,求出的值.若不存在,请说明理由.
5.如图1,在长方形中,,点P从点B出发,以的速度沿向点C运动(点P运动到点C处时停止运动),设点P的运动时间为t 秒.
(1)_____________.(用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,?
(3)如图2,当点P从点B开始运动,同时,点Q从点C出发,以的速度沿向点D运动(点Q运动到点D处时停止运动,两点中有一点停止运动后另一点也停止运动),是否存在这样的v值使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
6.【基础巩固】如图1,已知垂足分别为点A,B.若,
,探究与的关系,并说明理由.
【尝试应用】如图2,垂足分别为点A,B,.点P在线段上以的速度由点A向点B运动,同时点Q在射线上以同样的速度运动,它们运动的时间为(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).当时,判断此时线段和线段的关系,并说明理由.
【拓展提高】如图3,在【尝试应用】的基础上,把“”改为“”,若点Q的运动速度为,其它条件不变,当点P,Q运动到何处时有与全等,求出相应的x的值.
7.如图,在四边形中,,,,点从点出发,以的速度向点运动,当点与点重合时,停止运动.设点的运动时间为秒.
(1)________.(用含的代数式表示)
(2)如图1,当为何值时,.
(3)如图2,当点从点开始运动,同时点从点向点以的速度运动(点运动到点处时停止运动,两点中有一点停止运动后另一点也停止运动).在点和点运动过程中,与可能全等吗?若可能,求出的值;若不可能,请说明理由.
8.如图,在中,,高、相交于点,,且.
(1)请说明的理由;
(2)动点从点出发,沿线段以每秒个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒个单位长度的速度运动,、两点同时出发,当点到达点时,、两点同时停止运动.设点的运动时间为秒,求当为何值时,的面积为.
(3)在(2)的条件下,点是直线上的一点且.当为何值时,以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等?请直接写出符合条件的值.
9.如图,已知中,厘米,厘米,点D为的中点.如果点P在线段上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段上由C点向A点运动.点P运动时间为ts
(1)用含有t的代数式表示.
(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,与是否全等;
(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使与全等?
10.如图,与相交于点C,,,,点P从点A出发,沿方向以的速度运动,点Q从点D出发,沿方向以的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点A时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为.
(1)当时,线段的长为______,当时,线段的长为______(用含t的式子表示).
(2)请判断与的数量与位置关系,并证明你的结论.
(3)连接,当线段经过点C时,求t的值.
11.如图,在中,,,,点D为的中点,点P在线段上以每秒6个单位的速度由点B向点C运动,同时点Q在线段上以每秒a个单位的速度由点C向点A运动,设运动时间为t(秒).
(1)用含t的代数式表示线段的长;
(2)若点的运动速度相等,时,与是否相等?请说明理由;
(3)若点的运动速度不相等,与全等时,求a的值.
12.如图, 已知正方形中, 边长为, 点E在边上,,如果点P在线段上以4cm/秒的速度由B点向C 点运动,同时,点Q在线段上以a厘米/秒的速度由C点向 D 点运动,设运动的时间为t秒,
(1) 厘米, 厘米.(用含t的代数式表示)
(2)若以E、B、P为顶点的三角形和以P、C、Q为顶点的三角形全等, 求a的值
13.如图,已知中,,厘米,厘米,点D为的中点. 如果点P在线段上以每秒2厘米的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段上以每秒a厘米的速度由C点向A点运动,设运动时间为t(秒)().
(1)用含t的式子表示的长度;
(2)若点P、Q的运动速度相等,经过1秒后,与是否全等,请说明理由;
(3)若点P、Q的运动速度不相等,当点Q的运动速度a为多少时,能够使与全等?
14.在中,,,点为延长线上一点,过点作于点,交于点.
(1)如图①,若,求的长;
(2)如图②,若点在延长线上运动,且,其它条件不变,连接,试探究是否平分,如果平分,请给出证明;如果不平分,请说明理由.
15.如图(1),在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图(1),当________时,的面积等于面积的一半:
(2)如图(2),在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好全等于,求点的运动速度.
16.如图,在等腰中,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为.
(1)______.(用的代数式表示)
(2)当点从点开始运动,同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
17.如图,在中,.点P从点A出发,沿折线以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,点Q从点B出发沿折线以每秒3个单位长度的速度向终点A运动,P、Q两点同时出发.分别过P、Q两点作于E,于F,当与全等时,求的长
18.已知,如图1,线段,点为线段上一点,,,点从点开始,以的速度向点运动,点的运动过程中,始终为等腰直角三角形,,,若点运动的时间为秒.
(1)若时,点的运动路程为 .
(2)图2,过点作直线,取的中点,直线与直线相交于点,则的长是否为定值?若是定值,请求出这个定值,若不是,请用的代数式表示.
19.如图,在四边形中,,,,点从点出发以的速度沿向点匀速移动,点从点出发以的速度沿向点匀速移动,点从点出发以的速度沿向点匀速移动,点、、同时出发,当其中一个点到达终点时,另外两个点也随之停止运动,设移动时间为.
(1)如图1,连接、,当时,的值为______;
(2)如图2,当以、、为顶点的三角形与全等时,求出相应和的值;
(3)如图3,连接、交于点,当且时,试证明:.
20.在中,,D,A,E三点都在直线m上,.
(1)若,
①如图1,若,则与的数量关系为______,与的数量关系为______;
②如图2,猜想与的数量关系并说明理由.
(2)如图3,若,,点A在线段上以的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段上以的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为.是否存在x,使得与全等?若存在,求出相应的t值;若不存在,请说明理由.
21.如图1,在中,,,点P、Q分别是边、上的动点(端点除外),点P从点A、点Q从点B同时出发,且它们的运动速度相同,连接、交于点M.
(1)求证:;
(2)点P、Q分别在、边上运动时,变化吗?若变化,请说明理由;若不变,请求出它的度数.
(3)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线、上运动,直线、交点为M,直接写出的度数.
22.如图,∠MAN是一个钝角,AB平分∠MAN,点C在射线AN上,且AB=BC,BD⊥AC,垂足为D.
(1)求证:;
(2)动点P,Q同时从A点出发,其中点Q以每秒3个单位长度的速度沿射线AN方向匀速运动;动点P以每秒1个单位长度的速度匀速运动.已知AC=5,设动点P,Q的运动时间为t秒.
①如图②,当点P在射线AM上运动时,若点Q在线段AC上,且,求此时t的值;
②如图③,当点P在直线AM上运动时,点Q在射线AN上运动的过程中,是否存在某个时刻,使得APB与BQC全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说出理由.
23.如图1,点P,Q分别是等边边AB,BC上的动点,点P从顶点A向点B运动,点Q从顶点B向点C运动,两点同时出发,且它们的速度都相同.
(1)连接AQ,CP交于点M则在P、Q运动的过程中,的大小发生变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数;
(2)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线AB,BC上运动,直线AQ、CP交点为M,则的大小发生变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数.
24.在中,,,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.
(1)如果点D在线段BC上运动,如图1:求证:
(2)如果点D在线段BC上运动,请写出AC与CE的位置关系.通过观察、交流,小明形成了以下的解题思路:过点E作交直线BC于F,如图2所示,通过证明,可推证等腰直角三角形,从而得出AC与CE的位置关系,请你写出证明过程.
(3)如果点D在线段CB的延长线上运动,利用图3画图分析,(2)中的结论是否仍然成若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
25.如图,在△ABC中,AB=24cm,AC=16cm,∠BAD=∠CAD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,动点P以每秒2cm的速度从A点向B点运动,动点Q以每秒1cm的速度从C点向A点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)求证:△AED≌△AFD;
(2)若AE=10cm,当t取何值时,△DEP与△DFQ全等.
26.如图所示,点D是线段BC的中点,AD⊥BC,点N是线段BC延长线上一点,在∠ACN内部有一动点E,且∠BEC=2∠BAD,点F在线段CE的延长线上,AC与BE交于点P,过点A作AM⊥BE于点M.
(1)求证:∠ACE=∠ABE;
(2)求证:EA平分∠BEF;
(3)当点E在∠ACN内部运动时,的值是否会发生变化?若不变化,请求出其值;若变化,请说明理由.
27.如图,在的平分线上取点B作于点C,在直线AC上取一动点P,在直线AE上取点Q使得
(1)如图1,当点P在线段AC上运动时,求证:;
(2)如图2,当点P在CA延长线上时,探究AQ、AP、AC三条线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)在满足(1)的结论条件下,当点P运动到射线AC上时,直接写出AQ、AP、PC三条线段之间的数量关系.
28.在中,是的平分线
(1)如图1, 于点于点.求证: ;
(2)当一点从点向运动时,于,于,如图2, 是否垂直?
(请直接写出结论,无需证明)
(3)当点沿方向,从点向其延长线运动时,如图3, 其他条件同上, 上述结论是否
成立?请说明理由.
(3)得证明方式与(1)相同.
29.如图,在中,是的平分线,于,于,并且,动点以的速度从点向点运动,动点以的速度从点向点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为.
(1)求证:在运动过程中,不管取何值,都有;
(2)当取何值时,与全等;
(3)若,当时,求此时的面积.
30.如图,在中,,,点是斜边的中点.点从点出发以的速度向点运动,点同时从点出发以一定的速度沿射线方向运动,规定当点到终点时停止运动.设运动的时间为秒,连接、.
(1)填空:______;
(2)当且点运动的速度也是时,求证:;
(3)若动点以的速度沿射线方向运动,在点、点运动过程中,如果存在某个时间,使得的面积是面积的两倍,请你求出时间的值.
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2024年暑假七升八数学暑假培优计划
专题20 全等三角形动点问题(共30道)
1.在中,, ,,点在上,且,过点作射线(与 在同侧),若动点从点出发, 沿射线匀速运动, 运动速度为,设点运动时间为 秒.连接、.
(1)如图①,当时,求证:;
(2)如图②,当于点时,求此时的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)本题考查全等三角形的判定,利用等角的余角相等得出,再结合题干的其他条件,即可解题.
(2)本题与(1)问的证明类似,证得,再利用全等的性质得出线段的长,最后根据时间等于路程除以速度,即可解题.
【详解】(1)证明:如图①,,
,
,
又,
,
又,
,
,
又,,
,
在和中,
;
(2)解:如图②,,
,
,
又,
,
,
在和中,
,
,
,
,
运动速度为,
(秒).
2.如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当__________时,的面积等于面积的一半;
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止,在两点运动过程中的某一时刻,恰好以、、为顶点的三角形与全等,求点的运动速度.
【答案】(1)或
(2)Q运动的速度为或或或.
【分析】(1)分点P运动到、的中点时,根据三角形中线的性质即可求解;
(2)由,分①,②,由全等三角形的性质即可依次求解.
此题主要考查三角形的面积与三角形全等的判定,解题的关键是会画出与已知三角形全等的三角形.
【详解】(1)如图,当P在上,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
当P在上时,如图,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
综上当t为或时,的面积等于面积的一半.
(2)解:设点Q的运动速度为,
①当点P在上,点Q在上,时,,
∴,解得,
②当点P在上,点Q在上,时,,
∴,解得,
③当点P在上,点Q在上,时,,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴,解得,
④当点P在上,点Q在上,时,,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴,解得;
∴Q运动的速度为或或或.
3.如图①,在中,,.现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为.设运动时间为.
(1)当时, ;当时, ;
(2)如图①,当 时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好与全等,请直接写出点的运动速度.
【答案】(1)
(2)或
(3)运动的速度为或或或
【分析】(1)当时,点P在线段上,根据点P速度表示的长即可;当时,点P在线段上,根据点P速度表示的长即可;
(2)分两种情况讨论:①点P在上;②点P在上,利用三角形面积分别求解即可;
(3)根据题意分四种情况进行分析,利用全等三角形的性质得出点所走的路程,进而可求出的运动时间,即的运动时间,再利用速度=路程÷时间求解即可
【详解】(1)当时,点P在线段上,
∵点P速度为,
∴;
当时,点P在线段上,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)∵,,
∴,
∵的面积等于面积的一半,
∴,
①当点P在上时,
,
∴,
;
②当点P在上时,
过点C作于点D,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
;
故答案为:或;
(3)设点的运动速度为,
①当点在上,点在上,时,
,
∴
解得 ;
②当点在上,点在上,时,
,
∴,
解得 ;
③当点P在上,点在上,时,
,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴
解得 ;
④当点P在上,点Q在上,时
,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴
解得 ;
∴运动的速度为或或或.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质及三角形面积,分类讨论思想,掌握全等三角形的性质及分情况讨论是解题的关键.
4.如图,在中,为的中点,,,动点从点出发,沿方向以每秒的速度向点运动;同时动点从点出发,沿方向以每秒的速度向点A运动,运动时间是秒.
(1)在运动过程中,当点位于线段的垂直平分线上时,求出的值;
(2)在运动过程中,是否存在某一时刻,使和全等,若存在,求出的值.若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,1
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质得到,据此列出方程求解即可;
(2)分情况讨论:当时,≌,,时,≌.
【详解】(1)由题意得,,
点位于线段的垂直平分线上,
,
,
解得;
(2),
,
又,
当时,≌,
,为的中点,
,
,
解得;
当,时,≌,
,此方程组无解,
不存在≌这种情况,
综上所述,当时,≌.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定,一元一次方程的应用,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,熟知相关知识是解题的关键.
5.如图1,在长方形中,,点P从点B出发,以的速度沿向点C运动(点P运动到点C处时停止运动),设点P的运动时间为t 秒.
(1)_____________.(用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,?
(3)如图2,当点P从点B开始运动,同时,点Q从点C出发,以的速度沿向点D运动(点Q运动到点D处时停止运动,两点中有一点停止运动后另一点也停止运动),是否存在这样的v值使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)时,
(3)当或时,与全等
【分析】本题主要考查了列代数式,全等三角形的性质,熟知全等三角形对应边相等是解题的关键.
(1)根据路程速度时间,根据点的速度,表示出,再表示出即可;
(2)根据全等三角形对应边相等的性质得,即,求解即可;
(3)分两种情况讨论,当,,时或当,,时,与全等,再根据全等三角形对应边相等的性质,分别计算求出的值,再计算的值即可.
【详解】(1)解:点从点出发,以秒的速度沿向点运动,点的运动时间为秒,
,
∴.
(2)解:∵,
∴,
,
∴,
解得,
当时,;
(3)解:情况一:当,,时,
,
,
,
,
,
,
∴,
;
情况二:当,,时,
,
,
,
,
,
,
,
综上所述,当或时,与全等.
6.【基础巩固】如图1,已知垂足分别为点A,B.若,
,探究与的关系,并说明理由.
【尝试应用】如图2,垂足分别为点A,B,.点P在线段上以的速度由点A向点B运动,同时点Q在射线上以同样的速度运动,它们运动的时间为(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).当时,判断此时线段和线段的关系,并说明理由.
【拓展提高】如图3,在【尝试应用】的基础上,把“”改为“”,若点Q的运动速度为,其它条件不变,当点P,Q运动到何处时有与全等,求出相应的x的值.
【答案】基础巩固:,理由见解析;尝试运用:;拓展提高当与全等时的x值为2或
【分析】此题考查全等三角形的判定和性质,关键是根据证明,解决此题的是注意分类讨论.
基础巩固:根据证明,进而解答即可;
尝试应用:根据证明,进而解答即可;
拓展提高:根据全等三角形的性质得出方程解答即可,注意分类.
【详解】解:基础巩固:.
理由:,
,
,,
在与中,
,
,
,
,
,
,
;
尝试运用:
.
当时,,
,
,
,
由基础巩固中的结论可知:;
拓展提高
①若设运动时间为时,
则,
可得:,,
;
②若设运动时间为时,,
则,可得:,,
,,
综上所述,当与全等时的x值为2或.
7.如图,在四边形中,,,,点从点出发,以的速度向点运动,当点与点重合时,停止运动.设点的运动时间为秒.
(1)________.(用含的代数式表示)
(2)如图1,当为何值时,.
(3)如图2,当点从点开始运动,同时点从点向点以的速度运动(点运动到点处时停止运动,两点中有一点停止运动后另一点也停止运动).在点和点运动过程中,与可能全等吗?若可能,求出的值;若不可能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了列代数式,全等三角形的性质,熟知全等三角形对应边相等是解题的关键.
(1)根据路程速度时间,根据点的速度,表示出,再表示出;
(2)根据全等三角形对应边相等的性质得,即,求解即可;
(3)分两种情况讨论,当,,时或当,,时,与全等,再根据全等三角形对应边相等的性质,分别计算求出的值,再计算的值即可.
【详解】(1)解:点从点A出发,以秒的速度向点运动,点的运动时间为秒,
,
∴;
(2)解:∵,
∴,
,
∴,
当时,;
(3)解:情况一:当,,时,,
,,
,
,
,
,
∴,
;
情况二:当当,,时,
,,
,
,
,
,
综上所述,当或时,与全等.
8.如图,在中,,高、相交于点,,且.
(1)请说明的理由;
(2)动点从点出发,沿线段以每秒个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒个单位长度的速度运动,、两点同时出发,当点到达点时,、两点同时停止运动.设点的运动时间为秒,求当为何值时,的面积为.
(3)在(2)的条件下,点是直线上的一点且.当为何值时,以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等?请直接写出符合条件的值.
【答案】(1)见解析
(2)当为或时,的面积为
(3)或 时,与全等
【分析】本题考查三角形综合题、全等三角形的判定和性质、三角形的面积等知识,
(1)首先推导出,通过即可证明;
(2)分两种情形讨论求解即可①当点在线段上时,②当点在射线上时,时;依据三角形面积计算公式解答即可;
(3)分两种情形求解即可①如图中,当时,.②如图中,当时,.
【详解】(1)如图1中,
是高,
,
是高,
,
,,
,
在和中,
,
,
(2)解:由(1)知,
,
,
,
由题意
①当点在线段上时,
,
解得:;
②当点在延长线上时,,
,
解得:,
综上,当为或时,的面积为;
(3)存在.
①如图2中,当时,
,,
.
,
,
解得,
②如图中,当时,
,,
.
,
,
解得 .
综上所述,或 时,与全等.
9.如图,已知中,厘米,厘米,点D为的中点.如果点P在线段上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段上由C点向A点运动.点P运动时间为ts
(1)用含有t的代数式表示.
(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,与是否全等;
(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使与全等?
【答案】(1)厘米
(2)全等
(3)厘米/秒
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质的应用,注意:全等三角形的判定定理有,用了分类讨论思想.
(1)求出,即可求出答案;
(2)求出、、,根据全等三角形的判定推出即可;
(3)设当点Q的运动速度为x厘米/时,时间是t小时,能够使与全等,求出厘米,厘米,厘米,厘米,,根据全等三角形的性质得出方程,求出方程的解即可.
【详解】(1)解:∵点P在线段上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,
∴厘米,
∵厘米,
∴厘米;
(2)解∶ 全等,理由如下∶
∵厘米,点D为的中点,
∴,厘米,
∵厘米,
∴厘米,
∴,
在和中,
,
∴;
(3)解∶ 设当点Q的运动速度为x厘米/秒,时间是t秒,
∵厘米,厘米,厘米,
∴当,或,,与全等,
即①,,
解得:(不合题意,舍去),
②,,
解得: ,
即当点Q的运动速度为厘米/秒.
10.如图,与相交于点C,,,,点P从点A出发,沿方向以的速度运动,点Q从点D出发,沿方向以的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点A时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为.
(1)当时,线段的长为______,当时,线段的长为______(用含t的式子表示).
(2)请判断与的数量与位置关系,并证明你的结论.
(3)连接,当线段经过点C时,求t的值.
【答案】(1),
(2),,理由见解析
(3)当线段经过点C时,t的值为1或2
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线的判定以及一元一次方程的应用等知识;证明三角形全等是解题的关键.
(1)分两种情况计算即可;
(2)由证明,得,即可得出结论;
(3)先证,得,再分两种情况,当时,,解得;当时,可得,解得即可.
【详解】(1)解:当时,;
当时,,
则;
综上所述,线段AP的长为或,
(2)且,理由如下:
在和中,
,
∴,
∴,,
∴.
(3)由(1)得:,,
在和中,
,
∴,
∴,
当时,,
解得:;
当时,,
解得:;
综上所述,当线段经过点C时,t的值为1或2.
11.如图,在中,,,,点D为的中点,点P在线段上以每秒6个单位的速度由点B向点C运动,同时点Q在线段上以每秒a个单位的速度由点C向点A运动,设运动时间为t(秒).
(1)用含t的代数式表示线段的长;
(2)若点的运动速度相等,时,与是否相等?请说明理由;
(3)若点的运动速度不相等,与全等时,求a的值.
【答案】(1)
(2)相等,理由见解析
(3)
【分析】(1)先根据路程=速度×时间,得出,即可根据;
(2)根据题意得出,,根据中点的定义得出,即可求证,得出,根据平角和三角形内角和得出,,可得出结论;
(3)根据点的运动速度不相等,得出,则,列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵点P在线段上以每秒6个单位的速度由点B向点C运动,运动时间为t秒,
∴,
∵,
∴;
(2)解:,理由如下:
当时,,,
∵,点D为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴;
(3)解:∵点的运动速度不相等,
∴,
根据题意可得:,
∵与全等,,
∴,
∴,
解得:.
【点睛】本题主要考查了列代数式,全等三角形的判定和性质,解题的关键的掌握全等三角形的判定方法有,全等三角形对应角相等,对应边相等.
12.如图, 已知正方形中, 边长为, 点E在边上,,如果点P在线段上以4cm/秒的速度由B点向C 点运动,同时,点Q在线段上以a厘米/秒的速度由C点向 D 点运动,设运动的时间为t秒,
(1) 厘米, 厘米.(用含t的代数式表示)
(2)若以E、B、P为顶点的三角形和以P、C、Q为顶点的三角形全等, 求a的值
【答案】(1),
(2)或4
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,一元一次方程等知识,分类讨论的思想思考问题.
(1)根据路程与速度的关系求解即可;
(2)分两种情形,利用全等三角形的性质构建方程求解即可.
【详解】(1)解:点 P在线段上以/秒的速度由 B点向 C点运动,运动的时间为 t秒
,
,
,
故答案为: ,;
(2)解:∵点 Q在线段上以a厘米/秒的速度由 C点向 D点运动,运动的时间为t秒,
,
当时,
,即,,即,
,
,
解得;
当时,
即,,
,
,
,
即;
综上所述,以E、B、P为顶点的三角形和以P、C、Q为顶点的三角形全等,a的值为 或4.
13.如图,已知中,,厘米,厘米,点D为的中点. 如果点P在线段上以每秒2厘米的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段上以每秒a厘米的速度由C点向A点运动,设运动时间为t(秒)().
(1)用含t的式子表示的长度;
(2)若点P、Q的运动速度相等,经过1秒后,与是否全等,请说明理由;
(3)若点P、Q的运动速度不相等,当点Q的运动速度a为多少时,能够使与全等?
【答案】(1)
(2)全等,理由见解析
(3)当点Q的运动速度a为3时,能够使与全等
【分析】本题考查了一元一次方程的应用问题、全等三角形的判定及性质问题:
(1)先根据点P的运动速度得到的边长,相减即可得到结果;
(2)先根据运动时间得到边长的长度,根据得到三角形全等;
(3)根据两个三角形全等,可得到两种情况,有一种情况不符合题意,即可得到结果.
【详解】(1)解:∵点P在线段上以每秒2厘米的速度由B点向C点运动,
当运动时间为t(秒)时,,
∵厘米,
∴厘米;
(2)解:若点P、Q的运动速度相等,经过1秒后,与全等,理由如下:
当点P、Q的运动速度相等,经过1秒后,此时厘米,厘米,
此时厘米,如图所示:
∵厘米,点D为的中点,
∴厘米,
在和中,
,
∴();
(3)解:由题可得:,厘米,
∵与全等,
∴或,
当时,则,,
即,解得,
此时(不符合题意);
当时,此时,如图所示:
即,解得,
根据即,解得,
∴当点Q的运动速度a为3时,能够使与全等.
14.在中,,,点为延长线上一点,过点作于点,交于点.
(1)如图①,若,求的长;
(2)如图②,若点在延长线上运动,且,其它条件不变,连接,试探究是否平分,如果平分,请给出证明;如果不平分,请说明理由.
【答案】(1)
(2)平分,证明见解析
【分析】(1)证明,根据全等三角形的性质即得答案;
(2)如图,过点作于点,作于点,根据全等三角形的性质可得,进而可得结论.
【详解】(1)解:,,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
;
(2)如图,过点作于点,作于点,
,
,且,
,,
,
平分.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质以及角平分线的判定,证明是解题的关键.
15.如图(1),在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图(1),当________时,的面积等于面积的一半:
(2)如图(2),在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好全等于,求点的运动速度.
【答案】(1)或
(2)或或或
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的中线的性质,一元一次方程的应用等知识点,清晰的分类讨论思想是解答本题的关键.
(1)根据三角形中线的性质分两种情况讨论即可解答;
(2)设点Q的运动速度为,然后分点P在上,点Q在上;点P在上,点Q在上;点P在上,点Q在上;点P在上,点Q在上四种情况,分别根据全等三角形的性质列方程解答即可.
【详解】(1)解:如图,当P在上,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
当在上时,如图,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
综上所述,当为或时,的面积等于面积的一半.
(2)解:设点Q的运动速度为,
①当点P在上,点Q在上,时,
∴,
∴,
解得;
②当点P在上,点Q在上,时,
∴,
∴,
解得;
③当点P在上,点Q在上,时,
∴,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴,
解得;
④当点P在上,点Q在上,时,
∴,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴,
解得;
∴Q运动的速度为或或或.
16.如图,在等腰中,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为.
(1)______.(用的代数式表示)
(2)当点从点开始运动,同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当或2时与全等.
【分析】此题主要考查了全等三角形的性质.
(1)根据P点的运动速度可得的长,再利用即可得到的长;
(2)此题主要分两种情况①当,时,;当时,,然后分别计算出t的值,进而得到v的值.
【详解】(1)解:依题意,得
∴.
故答案为:;
(2)解:①当,时,,
∵,
∴,
∴,
,
解得:,
,
,
解得:;
②当时,,
∵,
∴,
,
解得:,
,
,
解得:.
综上所述:当或2时与全等.
17.如图,在中,.点P从点A出发,沿折线以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,点Q从点B出发沿折线以每秒3个单位长度的速度向终点A运动,P、Q两点同时出发.分别过P、Q两点作于E,于F,当与全等时,求的长
【答案】5或2.5或6
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,根据题意得出关于t的方程是解题的关键.分P在上,Q在上;P在上,Q在上以及Q在上,且点Q与A重合,点P运动到上,三种情况讨论求解即可.
【详解】解:当P在上,Q在上时,
∵,
∴,
∵于E,于F.
∴,
∴,
若,则,
∴,
解得,
∴;
当P在上,Q在上时,即P、Q重合时,,则,
由题意得,,
解得,
∴,
当Q在上,且点Q与A重合,点P运动到上时,,
此时.
综上,当与全等时,满足条件的的长为5或2.5或6.
故答案为5或2.5或6.
18.已知,如图1,线段,点为线段上一点,,,点从点开始,以的速度向点运动,点的运动过程中,始终为等腰直角三角形,,,若点运动的时间为秒.
(1)若时,点的运动路程为 .
(2)图2,过点作直线,取的中点,直线与直线相交于点,则的长是否为定值?若是定值,请求出这个定值,若不是,请用的代数式表示.
【答案】(1)4
(2)是定值,
【分析】(1)当点与点C重合时,作出等腰直角三角形,连接,求出时,由“”可证,可得;
(2)过点F作,交的延长线于点G,延长交直线于点H,证明,利用全等三角形的性质可得,,再证,利用全等三角形的性质可得,求出,可得,则.
【详解】(1):如图1,当点与点C重合时,作出等腰直角三角形,连接,
∵,
∴,
∵,都是等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
故答案为:4;
(2)定值,;
如图2,过点F作,交的延长线于点G,延长交直线于点H,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵点M是的中点,
∴,
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
19.如图,在四边形中,,,,点从点出发以的速度沿向点匀速移动,点从点出发以的速度沿向点匀速移动,点从点出发以的速度沿向点匀速移动,点、、同时出发,当其中一个点到达终点时,另外两个点也随之停止运动,设移动时间为.
(1)如图1,连接、,当时,的值为______;
(2)如图2,当以、、为顶点的三角形与全等时,求出相应和的值;
(3)如图3,连接、交于点,当且时,试证明:.
【答案】(1)
(2),或,
(3)见解析
【分析】(1)当时,由,推出,列出方程即可解决问题;
(2)当时或当时,分别列出方程即可解决问题;
(3)如图连接交于只要证明,推出,可得,,推出,即.
【详解】(1)解:,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
即,
,
故答案为:;
(2),
当时,有,,即①,
②,
由①、②联立并解得:,
当时,有,,即③,
④,
由③、④联立并解得:,
综上所述,当,或,时,以、、为顶点的三角形与全等;
(3)且时,,而,
,
点在点、之间,
,,
,
如图3中,连接交于
,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查三角形综合题、全等三角形的判定和性质、等高模型等知识,二元一次方程组的应用,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
20.在中,,D,A,E三点都在直线m上,.
(1)若,
①如图1,若,则与的数量关系为______,与的数量关系为______;
②如图2,猜想与的数量关系并说明理由.
(2)如图3,若,,点A在线段上以的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段上以的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为.是否存在x,使得与全等?若存在,求出相应的t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②,理由见解析
(2)存在或使得与全等
【分析】(1)①利用平角的定义和三角形内角和定理得,再利用证明,得;②同(1)①可得,得,可得答案;
(2)分或两种情形,分别根据全等三角形的性质可解决问题.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:;
②,理由如下:
由(1)同理可得,
∴,
∴;
(2)解:当时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,;
当时,
∴
∴,,
∴,
综上所述,存在或使得与全等.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握一线三等角基本模型是解题的关键,同时渗透了分类讨论的数学思想.
21.如图1,在中,,,点P、Q分别是边、上的动点(端点除外),点P从点A、点Q从点B同时出发,且它们的运动速度相同,连接、交于点M.
(1)求证:;
(2)点P、Q分别在、边上运动时,变化吗?若变化,请说明理由;若不变,请求出它的度数.
(3)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线、上运动,直线、交点为M,直接写出的度数.
【答案】(1)见解析
(2)不变,是定值
(3)
【分析】(1)根据等边三角形的性质,利用证明三角形全等即可;
(2)根据全等三角形的性质以及三角形外角的性质,得到,即可得解;
(3)证明,得到,利用三角形的内角和定理,推出即可.
【详解】(1)证明:∵点P、Q运动速度相同,
∴,
在与中
,
∴;
(2)点P、Q在AB、BC边上运动的过程中,不变
理由:∵,
∴,
∵是的外角,
∴,
∵,
∴;
(3)解:∵点P、Q运动速度相同,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即:.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形的外角以及三角形内角和定理.熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
22.如图,∠MAN是一个钝角,AB平分∠MAN,点C在射线AN上,且AB=BC,BD⊥AC,垂足为D.
(1)求证:;
(2)动点P,Q同时从A点出发,其中点Q以每秒3个单位长度的速度沿射线AN方向匀速运动;动点P以每秒1个单位长度的速度匀速运动.已知AC=5,设动点P,Q的运动时间为t秒.
①如图②,当点P在射线AM上运动时,若点Q在线段AC上,且,求此时t的值;
②如图③,当点P在直线AM上运动时,点Q在射线AN上运动的过程中,是否存在某个时刻,使得APB与BQC全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说出理由.
【答案】(1)见解析
(2)①;②存在,或
【分析】(1)①先证Rt△BDA≌Rt△BDC(HL),推出∠BAC=∠BCA.再由角平分线的定义得∠BAM=∠BAC,等量代换即可证明;
(2)①作BH⊥AM,垂足为M.先证△AHB≌△ADB(AAS),推出BH=BD,再由S△ABP=S△BQC,推出,结合P,Q运动方向及速度即可求解;②分“点P沿射线AM方向运动,点Q在线段AC上”,以及“点P沿射线AM反向延长线方向运动,点Q在线段AC延长线上”两种情况讨论,利用三角形全等得出AP与CQ的关系即可求解.
【详解】(1)证明:∵BD⊥AC,
∴,
在Rt△BDA和Rt△BDC中,
∴Rt△BDA≌Rt△BDC(HL),
∴∠BAC=∠BCA.
∵AB平分∠MAN,
∴∠BAM=∠BAC,
∴∠BAM=∠BCA.
(2)解:①如下图所示,作BH⊥AM,垂足为M.
∵BH⊥AM,BD⊥AC,
∴∠AHB=∠ADB=90°,
在△AHB和△ADB中,
∴△AHB≌△ADB(AAS),
∴BH=BD,
∵S△ABP=S△BQC,
∴,
∴,
∴,
∴.
②存在,理由如下:
当点P沿射线AM方向运动,点Q在线段AC上时,如下图所示,
∵AB=BC,
又由(1)得∠BAM=∠BCA,
∴当AP=CQ时,△APB≌△CQB,
∴,
∴;
当点P沿射线AM反向延长线方向运动,点Q在线段AC延长线上时,如下图所示,
由(1)得∠BAM=∠BCA,
∴∠BAP=∠BCQ,
又∵AB=BC,
∴当AP=CQ时,△APB≌△CQB,
∴,
∴.
综上所述,当或时,△APB和△CQB全等.
【点睛】本题考查角平分线的定义,全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定方法,并注意分类讨论是解题的关键.
23.如图1,点P,Q分别是等边边AB,BC上的动点,点P从顶点A向点B运动,点Q从顶点B向点C运动,两点同时出发,且它们的速度都相同.
(1)连接AQ,CP交于点M则在P、Q运动的过程中,的大小发生变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数;
(2)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线AB,BC上运动,直线AQ、CP交点为M,则的大小发生变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数.
【答案】(1)不变;
(2)不变;
【分析】(1)通过证明得到,再利用三角形外角的性质即可求解;
(2)同样通过证明得到,再利用三角形外角的性质和三角形内角和的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:(1)点、在运动的过程中,不变.
∵是等边三角形,
∴,,
又∵点、运动速度相同,
∴,且,,
∴,
∴.
∵,
∴
(2)点、在运动的过程中,不变.
由(1)可知:,
∴,
∵,
∴,
∴点、在运动的过程中,不变.
【点睛】本题考查了动点问题,涉及到了三角形全等的判定与性质,三角形外角的性质和三角形的内角和是180°等知识,解题关键是正确找到全等三角形.
24.在中,,,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.
(1)如果点D在线段BC上运动,如图1:求证:
(2)如果点D在线段BC上运动,请写出AC与CE的位置关系.通过观察、交流,小明形成了以下的解题思路:过点E作交直线BC于F,如图2所示,通过证明,可推证等腰直角三角形,从而得出AC与CE的位置关系,请你写出证明过程.
(3)如果点D在线段CB的延长线上运动,利用图3画图分析,(2)中的结论是否仍然成若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)垂直,理由见解析;(3)成立,证明见解析
【分析】(1)根据直角三角形的性质证明即可;
(2)过点E作交直线BC于F,如图2所示,通过证明,可推证等腰直角三角形,从而得出AC与CE的位置关系;
(3)如图3所示,过点E作于F,证明,进一步可证明
【详解】解:(1)证明:∵
∴
∵
∴
∴
(2)垂直
∵
∴
∵
∴
在和中
∴
∴,
∵
∴,
∴
即.
∴
又∵
∴,且
∴
即.
(3)(2)中的结论仍然成立
如图3所示,过点E作于F
∵
∴
在和中
∴
∴,
∴
即
∴
∴
∴
∴.
【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,证明是解本题的关键.
25.如图,在△ABC中,AB=24cm,AC=16cm,∠BAD=∠CAD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,动点P以每秒2cm的速度从A点向B点运动,动点Q以每秒1cm的速度从C点向A点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)求证:△AED≌△AFD;
(2)若AE=10cm,当t取何值时,△DEP与△DFQ全等.
【答案】(1)见解析;(2)t=4或
【分析】(1)利用直接证明△AED≌△AFD即可;
(2)先求解 再分三种情况讨论,①当0<t<5时,点P在线段AE上,点Q在线段CF上,②当5≤t<6时,点P在线段BE上,点Q在线段CF上,③当6≤t<12时,点P在线段BE上,点Q在线段AF上,再利用全等三角形的对应边相等建立方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:(1)∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ ∠AED=∠AFD=90°.
∵ ∠BAD=∠CAD,AD=AD.
∴ △AED≌△AFD(AAS).
(2)∵△AED≌△AFD
∴ DE=DF,AF=AE=10.
∴CF=6
若△DEP与△DFQ全等,且DE=DF,∠DEP=∠DFQ=90°,
∴EP=FQ,
①当0<t<5时,点P在线段AE上,点Q在线段CF上,
∴EP=10﹣2t,FQ=6﹣t
∴10﹣2t=6﹣t,
∴t=4;
②当5≤t<6时,点P在线段BE上,点Q在线段CF上,
∴EP=2t-10,FQ=6﹣t
∴2t-10=6﹣t,
∴t=
③当6≤t<12时,点P在线段BE上,点Q在线段AF上,
∴EP=2t-10,FQ=t﹣6
∴2t-10=t-6,
∴t=4(不合题意,舍去).
综上所述,当t=4或时,△DEP与△DFQ全等.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,动态三角形全等问题,清晰的分类讨论是解题的关键.
26.如图所示,点D是线段BC的中点,AD⊥BC,点N是线段BC延长线上一点,在∠ACN内部有一动点E,且∠BEC=2∠BAD,点F在线段CE的延长线上,AC与BE交于点P,过点A作AM⊥BE于点M.
(1)求证:∠ACE=∠ABE;
(2)求证:EA平分∠BEF;
(3)当点E在∠ACN内部运动时,的值是否会发生变化?若不变化,请求出其值;若变化,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)不变化,2.
【分析】(1)先判断出∠BAD=∠CAD=∠BAC,进而判断出∠BEC=∠BAC,即可得出结论;
(2)过点A作AQ⊥CF于Q,判断出∠AMB=∠AQC=90°,进而判断出△AMB≌△AQC(AAS),得出AM=AQ,再判断出Rt△AME≌Rt△AQE(HL),即可得出结论;
(3)由(2)知,BM=CQ,ME=EQ,判断出CE=CQ﹣EQ=BM﹣ME,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵点D是BC的中点,AD⊥BC,
∴BD=CD,AB=AC,
∵AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SSS),
∴∠BAD=∠CAD=∠BAC,
∵∠BEC=2∠BAD,
∴∠BEC=∠BAC,
∵∠APB=∠CPE,
∴180°﹣∠BAC﹣∠APB=180°﹣∠BEC﹣∠CPE,
∴∠ACE=∠ABE;
(2)如图,过点A作AQ⊥CF于Q,
∴∠AQC=90°,
∵AM⊥BE,
∴∠AMB=90°,
∴∠AMB=∠AQC=90°,
由(1)知,AB=AC,∠ACE=∠ABE,
∴△AMB≌△AQC(AAS),
∴AM=AQ,
在Rt△AME和Rt△AQE中,
,
∴Rt△AME≌Rt△AQE(HL),
∴∠AEM=∠AEQ,
∴EA平分∠BEF;
(3)当点E在∠ACN内部运动时,的值是不发生变化,其值为2,
理由:由(2)知,BM=CQ,ME=EQ,
∴CE=CQ﹣EQ=BM﹣ME,
∵BE=BM+ME,
当点E在∠ACN内部运动时,的值是不发生变化,其值为2.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,中垂线的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题关键.
27.如图,在的平分线上取点B作于点C,在直线AC上取一动点P,在直线AE上取点Q使得
(1)如图1,当点P在线段AC上运动时,求证:;
(2)如图2,当点P在CA延长线上时,探究AQ、AP、AC三条线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)在满足(1)的结论条件下,当点P运动到射线AC上时,直接写出AQ、AP、PC三条线段之间的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2),见解析;(3)或.
【分析】(1)作BMAE于点M,根据角平分线的性质得到BM=BC,证明 ,继而证明解题即可;
(2)作于M,先证明(AAS),继而得到,,,再证明(HL),从而得到,据此解题即可;
(3)分两种情况讨论,当点P在线段AC上时,或当点P在线段AC的延长线上时,分别画出适合的图,再由结合全等三角形的性质即可解题.
【详解】(1)证明:过点B作于M
∵BA平分,
∴
在和中
∴(HL)
∴
又∵
∴
(2)解:
理由如下:如图2,作于M
∵
∴
在和中
∴(AAS)
∴,,
在和中
∴(HL)
∴
∴
(3)当点P在线段AC上时,如图1,
理由如下:∵
∴
由(2)可知:
∴
当点P在线段AC的延长线上时,如图3,
理由如下:作于M
∵
∴
由(2)可知:
∴
故答案为:或.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
28.在中,是的平分线
(1)如图1, 于点于点.求证: ;
(2)当一点从点向运动时,于,于,如图2, 是否垂直?
(请直接写出结论,无需证明)
(3)当点沿方向,从点向其延长线运动时,如图3, 其他条件同上, 上述结论是否
成立?请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3) 成立,理由见解析.
【分析】(1)通过证明可可得,由此可证明,根据全等三角形的性质,再据图,即可证明结论;
(2)与(1)中的证明方式相同,可得;
(3)得证明方式与(1)相同.
【详解】证明:是的平分线,
在和中
在和中
将(1)中证明过程中的D用G替代,即可证明垂直
上述结论成立
理由:点在的平分线上,
在和中
在和中
【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定.熟练掌握三角形全等的判定定理并能灵活运用是解题关键.
29.如图,在中,是的平分线,于,于,并且,动点以的速度从点向点运动,动点以的速度从点向点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为.
(1)求证:在运动过程中,不管取何值,都有;
(2)当取何值时,与全等;
(3)若,当时,求此时的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)当时,△DFE与△DMG全等;(3)
【分析】(1)由角平分线的性质可知DF=DM,所以△AED和△DGC的面积转化为底AE和CG的比值,根据路程=速度×时间求出AE和CG的长度即可证明在运动过程中,不管取何值,都有;
(2)分两种情况进行讨论:①当0<t<3时,②当3<t<5时,分别根据△DFE≌△DMG,得出EF=GM,据此列出关于t的方程,进行求解即可;
(3)利用等高三角形的面积比等于对应底的比,即可求得答案.
【详解】(1)∵是的平分线, DF⊥AB,DM⊥AC,
∴DF=DM,
∵
∴,
∵点E以3cm/s的速度从A点向F点运动,动点G以1cm/s的速度从C点向A点运动,
∴,,
∴,
即,
∴,
∴在运动过程中,不管取何值,都有.
(2)∵是的平分线, DF⊥AB,DM⊥AC,
∴,
∴,
①当0<t<3时,点G在线段CM上,点E在线段AF上.
,
∴,
∴(不合题意,舍去);
②当3<t<5时,点G在线段AM上,点E在线段AF上.
,,
∴,
∴,
综上所述当时,△DFE与△DMG全等;
(3)∵,
∴(),
∵,
∴
∵,
∴(),
∴(),
∵,,
∴ .
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、角平分线的性质、三角形的面积公式以及动点问题,解题的难点在于第二问中求运动的时间,此题容易漏解和错解.
30.如图,在中,,,点是斜边的中点.点从点出发以的速度向点运动,点同时从点出发以一定的速度沿射线方向运动,规定当点到终点时停止运动.设运动的时间为秒,连接、.
(1)填空:______;
(2)当且点运动的速度也是时,求证:;
(3)若动点以的速度沿射线方向运动,在点、点运动过程中,如果存在某个时间,使得的面积是面积的两倍,请你求出时间的值.
【答案】(1)8;(2)见解析;(3)或4.
【分析】(1)直接可求△ABC的面积;
(2)连接CD,根据等腰直角三角形的性质可求:∠A=∠B=∠ACD=∠DCB=45°,即BD=CD,且BE=CF,即可证△CDF≌△BDE,可得DE=DF;
(3)分△ADF的面积是△BDE的面积的两倍和△BDE与△ADF的面积的2倍两种情况讨论,根据题意列出方程可求x的值.
【详解】解:(1)∵S△ABC= AC×BC
∴S△ABC=×4×4=8(cm2)
故答案为:8
(2)如图:连接CD
∵AC=BC,D是AB中点
∴CD平分∠ACB
又∵∠ACB=90°
∴∠A=∠B=∠ACD=∠DCB=45°
∴CD=BD
依题意得:BE=CF
∴在△CDF与△BDE中
∴△CDF≌△BDE(SAS)
∴DE=DF
(3)如图:过点D作DM⊥BC于点M,DN⊥AC于点N,
∵AD=BD,∠A=∠B=45°,∠AND=∠DMB=90°
∴△ADN≌△BDM(AAS)
∴DN=DM
当S△ADF=2S△BDE.
∴×AF×DN=2××BE×DM
∴|4-3x|=2x
∴x1=4,x2=
综上所述:x=或4
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,全等三角形的性质和判定,利用分类思想解决问题是本题的关键.
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