内容正文:
第2章 特殊三角形 单元检测(A卷·夯实基础)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在以下绿色食品、回收、节能、节水四个标志中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.若等腰三角形的两边长分别为2和5,则它的周长为( )
A.9 B.7 C.12 D.9或12
3.下列命题中是假命题的是( )
A.△ABC中,若∠C=∠B﹣∠A,则△ABC是直角三角形
B.△ABC中,若a2=(b+c)(b﹣c),则△ABC是直角三角形
C.△ABC中,若∠A:∠B:∠C=3:4:5,则△ABC是直角三角形
D.△ABC中,若a:b:c=3:4:5,则△ABC是直角三角形
4.如果等腰三角形的一个内角为100°,则它的一个底角度数为( )
A.100° B.40° C.50° D.60°
5.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC=6,BC=8,则CD的长为( )
A.10 B. C. D.5
6.已知:△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是底边BC上的高,下面结论不一定成立的是( )
A.BD=CD B.BD=AD
C.AD平分∠BAC D.∠B=∠C
7.若一个直角三角形的两直角边长分别是5和12,则斜边长为( )
A.13 B. C.7或17 D.13或
8.如图,在△ABC中,AB=AC,点D为边AC上一点,且AD=BD,若∠DBC=30°,则∠C=( )
A.65° B.70° C.75° D.80°
9.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,BD是∠ABC的角平分线,则CD的长为( )
A. B. C. D.2
10.如图,所有四边形都是正方形,所有三角形都是直角三角形,其中最大的正方形边长为7cm,则正方形A、B、C、D的面积和_____cm2.( )
A.14 B.35 C.42 D.49
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分.
11.“对顶角相等”的逆命题是 .(用“如果…那么…”的形式写出)
12.如图,O是△ABC的∠ABC、∠ACB的角平分线的交点,OD∥AB交BC于D,OE∥AC交BC于E,若BC=17cm,则△ODE的周长是 cm.
13.如图,在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,边AB的垂直平分线分别交AB、AC于点D、E,连接BE,则∠CBE= °.
14.等腰三角形的一个角是80°,则它的顶角是 .
15.如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,AD是中线,BD=BE,则∠AED是 度.
16.如图是一株美丽的“勾股树”,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A,B,C,D的面积分别为3,2,2,5,则正方形G的面积为 .
三.解答题(共8小题,共66分)
17.如图,方格纸中小正方形的边长为1,△ABC的三个顶点都在小正方形的格点上,求:
(1)边AC、AB、BC的长;
(2)求△ABC的面积;
(3)点C到AB边的距离.
18.如图,在△ABC中,AE是∠BAC的角平分线,交BC于点E,DE∥AB交AC于点D.
(1)求证AD=ED;
(2)若AC=AB,DE=3,求AC的长.
19.如图,一只小鸟旋停在空中A点,A点到地面的高度AB=8米,A点到地面C点(B,C两点处于同一水平面)的距离AC=10米.
(1)求出BC的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达D点(D点在线段AB上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
20.如图所示,在△ABC中,D、E分别是AB,AC上的一点,BE与CD交于点O,给出下列四个条件:
①∠DBO=∠ECO;②∠BDO=∠CEO;③BD=CE;④OB=OC.
(1)上述四个条件中,哪两个可以判定△ABC是等腰三角形.
(2)选择第(1)题中的一种情形为条件,试说明△ABC是等腰三角形;
(3)在上述条件中,若∠A=60°,BE平分∠B,CD平分∠C,则∠BOC的度数?
21.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=BC=6,CD=9,DA=3.
(1)直接写出AC的长为 ;
(2)求四边形ABCD的面积.
22.如图,在△ABC中,AD是BC边上的高线,CE是AB边上的中线,DG⊥CE于G,CD=AE.
(1)求证:CG=EG.
(2)已知BC=13,CD=5,连接ED,求△EDC的面积.
23.如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,若BD=CD、BE=CF,
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)已知AC=20,BE=4,求AB的长.
24.如图,△ABD和△BCE均为等边三角形,∠ABC<105°,AE与DC交于点F,
(1)求证:AE=DC;
(2)求∠DFE的度数;
(3)若AF=9cm,BF=3.5cm,CF=7.5cm,求CD的长.
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第2章 特殊三角形 单元检测(A卷·夯实基础)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在以下绿色食品、回收、节能、节水四个标志中,是轴对称图形的是( )
A.B. C. D.
【思路点拨】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解析】解:选项A、B、C不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,
选项D能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,
故选:D.
【点睛】本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
2.若等腰三角形的两边长分别为2和5,则它的周长为( )
A.9 B.7 C.12 D.9或12
【思路点拨】求等腰三角形的周长,即是确定等腰三角形的腰与底的长求周长;题目给出等腰三角形有两条边长为2和5,而没有明确腰、底分别是多少,所以要进行讨论,还要应用三角形的三边关系验证能否组成三角形.
【解析】解:(1)若2为腰长,5为底边长,
由于2+2<5,则三角形不存在;
(2)若5为腰长,则符合三角形的两边之和大于第三边.
所以这个三角形的周长为5+5+2=12.
故选:C.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系;题目从边的方面考查三角形,涉及分类讨论的思想方法.求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.
3.下列命题中是假命题的是( )
A.△ABC中,若∠C=∠B﹣∠A,则△ABC是直角三角形
B.△ABC中,若a2=(b+c)(b﹣c),则△ABC是直角三角形
C.△ABC中,若∠A:∠B:∠C=3:4:5,则△ABC是直角三角形
D.△ABC中,若a:b:c=3:4:5,则△ABC是直角三角形
【思路点拨】根据勾股定理的逆定理和直角三角形的判定解答即可.
【解析】解:A、在△ABC中,若∠C=∠B﹣∠A,则△ABC是直角三角形,故原命题是真命题;
B、在△ABC中,若a2=(b+c)(b﹣c),则△ABC是直角三角形,故原命题是真命题;
C、在△ABC中,若∠A:∠B:∠C=3:4:5,则∠A=45°,∠B=60°,∠C=75°,△ABC不是直角三角形,故原命题是假命题;
D、在△ABC中,若a:b:c=3:4:5,则△ABC是直角三角形,故原命题是真命题;
故选:C.
【点睛】本题主要考查命题与定理,解题的关键是熟练掌握勾股定理的逆定理解答.
4.如果等腰三角形的一个内角为100°,则它的一个底角度数为( )
A.100° B.40° C.50° D.60°
【思路点拨】根据等腰三角形的性质分两种情况:当顶角为100°时,当底角为100°时进行计算,再根据三角形内角和定理进行判断即可.
【解析】解:当顶角为100°时,底角为,
当底角为100°时,两底角的和为100°+100°=200°>180°,不满足三角形内角和定理,
故选:B.
【点睛】本题考查三角形内角和定理、等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
5.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC=6,BC=8,则CD的长为( )
A.10 B. C. D.5
【思路点拨】在RT△ABC中,利用勾股定理求出AB,然后根据AB×CD=AC×BC,可求出CD.
【解析】解:在RT△ABC中,AB==10,
∵S△ABC=AC×BC=AB×CD,AC=6,BC=8,
∴CD=.
故选:B.
【点睛】此题考查了勾股定理的知识,属于基础题,解答本题的关键有两点:①利用勾股定理求出AB,②利用面积表达式求解CD.
6.已知:△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是底边BC上的高,下面结论不一定成立的是( )
A.BD=CD B.BD=AD
C.AD平分∠BAC D.∠B=∠C
【思路点拨】利用等腰三角形底边上的高、中线和顶角的角平分线相互重合进行判断即可.
【解析】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵AD是底边BC上的高,
∴BD=CD,AD平分∠BAC,
∴A、C、D都是正确的,一定成立,不符合题意,
B不一定成立,符合题意,
故选:B.
【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质,掌握等腰三角形底边上的高、中线和顶角的角平分线相互重合是解题的关键.
7.若一个直角三角形的两直角边长分别是5和12,则斜边长为( )
A.13 B. C.7或17 D.13或
【思路点拨】本题直接利用勾股定理即可解出斜边的长.
【解析】解:由题意得:斜边长=
故选:A.
【点睛】本题主要考查勾股定理,掌握勾股定理的基本运用是解答本题的关键.
8.如图,在△ABC中,AB=AC,点D为边AC上一点,且AD=BD,若∠DBC=30°,则∠C=( )
A.65° B.70° C.75° D.80°
【思路点拨】根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可求解.
【解析】解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=,
∵AD=BD,
∴∠DBA=∠A,
∴∠BDC=∠A+∠DBA=2∠A,
∴∠BDC+∠DBC+∠C=2∠A+30°+=180°,
∴∠A=40°,
∴∠C==70°,
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,熟练运用三角形内角和公式计算是解题的关键.
9.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,BD是∠ABC的角平分线,则CD的长为( )
A. B. C. D.2
【思路点拨】过点D作DE⊥AB于点E,利用角平分线的性质,可得DE=CD,从而得到Rt△BCD≌Rt△BED(HL),可得BE=BC=3,然后设DE=CD=x,则AD=4﹣x,在Rt△ADE 中,利用勾股定理,即可求解.
【解析】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,
∵BD是△ABC的角平分线,∠C=90°,
∴DE=CD,
∵BD=BD,
∴Rt△BCD≌Rt△BED(HL),
∴BE=BC=3,
在Rt△ABC 中,BC=3,AC=4,由勾股定理得:
,
∴AE=AB﹣BE=2,
设DE=CD=x,则AD=4﹣x,
在Rt△ADE 中,DE2+AE2=AD2,
∴(4﹣x)2=22+x2,
解得:,
即.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,熟练掌握角平分线上的点到角两边的距离相等是解题的关键.
10.如图,所有四边形都是正方形,所有三角形都是直角三角形,其中最大的正方形边长为7cm,则正方形A、B、C、D的面积和_____cm2.( )
A.14 B.35 C.42 D.49
【思路点拨】由勾股定理得正方形A,B,C,D的面积之和=正方形1的面积=72=49cm.
【解析】解:如图所示:
根据勾股定理可得正方形C和正方形D的面积之和为正方形3的面积,
正方形A和正方形B的面积之和为正方形2的面积,
同理,正方形2和正方形3的面积之和为正方形1的面积,
则正方形A,B,C,D的面积之和为正方形1的面积为7×7=49(cm2),
故选:D.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,根据正方形的面积公式,连续运用勾股定理,发现:四个小正方形的面积和等于最大正方形的面积是解题的关键.
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
11.“对顶角相等”的逆命题是 如果两个角相等,那么这两个角是对顶角 .(用“如果…那么…”的形式写出)
【思路点拨】交换原命题的题设和结论即可得到原命题的逆命题.
【解析】解:命题“对顶角相等.”的逆命题:如果两个角相等,那么这两个角是对顶角,
故答案为:如果两个角相等,那么这两个角是对顶角.
【点睛】本题考查的是命题的概念,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题称为另一个命题的逆命题.
12.如图,O是△ABC的∠ABC、∠ACB的角平分线的交点,OD∥AB交BC于D,OE∥AC交BC于E,若BC=17cm,则△ODE的周长是 17 cm.
【思路点拨】想办法证明OD=BD,OE=CE,再证明△ODE周长等于BC的长即可.
【解析】解:∵BO平分∠ABC,
∴∠ABO=∠DBO,
又OD∥AB,
∴∠ABO=∠DOB,
∴∠DBO=∠DOB,
∴OD=BD,
同理OE=CE,
∵BC=17cm,
则△ODE的周长c=OD+DE+OE=BD+DE+EC=BC=17cm.
故答案为17.
【点睛】此题考查了等腰三角形的判定与性质,以及平行线的性质,关键是证明△BDO,△OEC都是等腰三角形.
13.如图,在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,边AB的垂直平分线分别交AB、AC于点D、E,连接BE,则∠CBE= 30 °.
【思路点拨】根据等腰三角形的性质可得到∠ABC=∠C=70°,再根据线段垂直平分线的性质得到AE=BE,推出∠ABE=∠A=40°,最后根据∠CBE=∠ABC﹣∠ABE,即可求解.
【解析】解:∵在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,
∴,
∵DE垂直平分AB,
∴AE=BE,
∴∠ABE=∠A=40°,
∴∠CBE=∠ABC﹣∠ABE=70°﹣40°=30°,
故答案为:30.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,解题的关键是掌握线段垂直平分线的性质.
14.等腰三角形的一个角是80°,则它的顶角是 80°或20° .
【思路点拨】等腰三角形一内角为80°,没说明是顶角还是底角,所以有两种情况.
【解析】解:(1)当80°角为顶角,顶角度数即为80°;
(2)当80°为底角时,顶角=180°﹣2×80°=20°.
综上所述,它的顶角是80°或20°,
故答案为:80°或20°.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理,属于基础题,若题目中没有明确顶角或底角的度数,做题时要注意分情况进行讨论,这是十分重要的,也是解答问题的关键.
15.如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,AD是中线,BD=BE,则∠AED是 110 度.
【思路点拨】根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C=40°,∠ADB=90°,根据三角形外角的性质,即可求解.
【解析】解:∵AB=AC,∠BAC=100°,
∴∠B=∠C=(180°﹣100°)=40°,
∵AB=AC,AD是BC边上的中线,
∴∠ADB=90°,
∵BD=BE,
∴∠BDE=(180°﹣40°)=70°,
∴∠AED=∠B+∠BDE=40°+70°=110°,
故答案为:110.
【点睛】本题考查的是三角形内角和定理及等腰三角形的性质;做题时两次运用了等边对等角的性质及三角形内角和定理,要熟练掌握并能灵活应用这些知识.
16.如图是一株美丽的“勾股树”,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A,B,C,D的面积分别为3,2,2,5,则正方形G的面积为 12 .
【思路点拨】根据勾股定理的几何意义,可得正方形A,B的面积的和等于正方形E的面积,可得正方形C,D的面积的和等于正方形F的面积,正方形E,F的面积的和等于正方形G的面积.
【解析】解:∵正方形A,B,C,D的面积分别为3,2,2,5,
∴S正方形E=S正方形A+S正方形B=3+2=5,
S正方形F=S正方形C+S正方形D=2+5=7,
∴S正方形G=S正方形E+S正方形F=5+7=12,
故答案为:12.
【点睛】本题考查勾股定理,关键是勾股树的应用.
三.解答题(共8小题,共66分)
17.如图,方格纸中小正方形的边长为1,△ABC的三个顶点都在小正方形的格点上,求:
(1)边AC、AB、BC的长;
(2)求△ABC的面积;
(3)点C到AB边的距离.
【思路点拨】(1)根据勾股定理计算,求出边AC、AB、BC的长;
(2)根据三角形的面积公式,正方形的面积公式,结合图形计算;
(3)根据三角形的面积公式计算.
【解析】解:(1)AC==,
AB==,
BC==;
(2)△ABC的面积=3×3﹣×1×2﹣×3×2﹣×1×3=;
(3)点C到AB边的距离为h,
则×AB×h=,即××h=,
解得,h=.
【点睛】本题考查的是勾股定理,坐标与图形性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
18.如图,在△ABC中,AE是∠BAC的角平分线,交BC于点E,DE∥AB交AC于点D.
(1)求证AD=ED;
(2)若AC=AB,DE=3,求AC的长.
【思路点拨】(1)由AE是∠BAC的角平分线可得∠DAE=∠BAE,由DE∥AB,可得∠DEA=∠EAB,则∠DEA=∠DAE,可得结论.
(2)根据等腰三角形三线合一可得AE⊥BC,可证∠C=∠CED则CD=DE,即可求AC的长.
【解析】证明:(1)∵AE是∠BAC的角平分线
∴∠DAE=∠BAE
∵DE∥AB
∴∠DEA=∠EAB
∴∠DAE=∠DEA
∴AD=DE
(2)∵AB=AC,AE是∠BAC的角平分线
∴AE⊥BC
∴∠C+∠CAE=90°,∠CED+∠DEA=90°
∴∠C=∠CED
∴DE=CD且DE=3
∴AD=DE=CD=3
∴AC=6
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和判定,平行线的性质,关键是利用这些性质解决问题.
19.如图,一只小鸟旋停在空中A点,A点到地面的高度AB=8米,A点到地面C点(B,C两点处于同一水平面)的距离AC=10米.
(1)求出BC的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达D点(D点在线段AB上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
【思路点拨】(1)在直角三角形中运用勾股定理即可解答;
(2)在Rt△BDC中,根据勾股定理即可解答.
【解析】解:(1)由题意知∠B=90°,
∵AB=8米,AC=10米,
在Rt△ABC中AB2+BC2=AC2,
∴(米),
(2)设AD=x米,
∵到达D点(D点在线段AB上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,AB=8米,
∴则CD=AD=x米,BD=(8﹣x)米,
在Rt△BDC中,DC2=BD2+BC2,
∴x2=(8﹣x)2+62,
解得,
∴小鸟下降的距离为米.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的实际应用,熟练的掌握勾股定理是解题的关键.
20.如图所示,在△ABC中,D、E分别是AB,AC上的一点,BE与CD交于点O,给出下列四个条件:
①∠DBO=∠ECO;②∠BDO=∠CEO;③BD=CE;④OB=OC.
(1)上述四个条件中,哪两个可以判定△ABC是等腰三角形.
(2)选择第(1)题中的一种情形为条件,试说明△ABC是等腰三角形;
(3)在上述条件中,若∠A=60°,BE平分∠B,CD平分∠C,则∠BOC的度数?
【思路点拨】(1)根据已知条件即可找到证明∠ABC=∠ACB的组合;
(2)要证△ABC是等腰三角形,就要证∠ABC=∠ACB,根据已知条件即可找到证明∠ABC=∠ACB的组合;
(3)根据等腰三角形的性质,利用三角形内角和定理即可求得∠BOC的度数.
【解析】解:(1)上述四个条件中,①③,①④,②③,②④组合可判定△ABC是等腰三角形.
(2)选择①③证明.
∵∠DBO=∠ECO,BD=CE,∠DOB=∠EOC,
∴△DOB≌△EOC,
∴OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠ABC=∠ACB,
∴△ABC是等腰三角形;
(3)∵∠A=60°,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵BE平分∠B,CD平分∠C,
∴∠OBC=∠OBC=30°,
∴∠BOC=180﹣30﹣30=120°,
答:∠BOC的度数为120°.
【点睛】此题主要考查利用等角对等边来判定等腰三角形;题目对学生的要求比较高,利用等量加等量和相等是正确解答本题的关键.
21.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=BC=6,CD=9,DA=3.
(1)直接写出AC的长为 6 ;
(2)求四边形ABCD的面积.
【思路点拨】(1)根据勾股定理列式计算即可;
(2)根据勾股定理的逆定理证明△CDA是直角三角形,∠CAD=90°,再根据S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD,列式计算即可.
【解析】解:(1)如图,
∵∠B=90°,AB=BC=6,
∴AC===6,
故答案为:;
(2)∵,CD=9,DA=3,
∴AC2+DA2=72+9=81,CD2=92=81,
∴AC2+DA2=CD2,
∴△CDA是直角三角形,且∠CAD=90°,
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD
=
=
=.
【点睛】本题考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键.
22.如图,在△ABC中,AD是BC边上的高线,CE是AB边上的中线,DG⊥CE于G,CD=AE.
(1)求证:CG=EG.
(2)已知BC=13,CD=5,连接ED,求△EDC的面积.
【思路点拨】(1)连接DE,根据直角三角形的性质得到DE=AB=AE,根据等腰三角形的性质证明结论;
(2)作EF⊥BC于F,根据题意求出BD,根据等腰三角形的性质求出DF,根据勾股定理求出EF,根据三角形的面积公式计算,得到答案.
【解析】(1)证明:连接DE,
在Rt△ADB中,点E是AB的中点,
∴DE=AB=AE,
∵CD=AE,
∴DE=DC,又DG⊥CE,
∴CG=EG.
(2)解:作EF⊥BC于F,
∵BC=13,CD=5,
∴BD=13﹣5=8,
∵DE=BE,EF⊥BC,
∴DF=BF=4,
∴EF===3,
∴△EDC的面积=×CD×EF=×5×3=7.5.
【点睛】本题考查的是直角三角形的性质、等腰三角形的性质,掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半、等腰三角形的三线合一是解题的关键.
23.如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,若BD=CD、BE=CF,
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)已知AC=20,BE=4,求AB的长.
【思路点拨】(1)求出∠E=∠DFC=90°,根据全等三角形的判定定理得出Rt△BED≌Rt△CFD,推出DE=DF,根据角平分线性质得出即可;
(2)根据全等三角形的性质得出AE=AF,BE=CF,即可求出答案.
【解析】(1)证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠E=∠DFC=90°,
∴在Rt△BED和Rt△CFD中,
,
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴AD平分∠BAC;
(2)解:∵∠AED=∠AFD=90°,AD=AD,DE=DF,
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL)
∴AE=AF,
∵AC=20,CF=BE=4,
∴AE=AF=20﹣4=16,
∴AB=AE﹣BE=16﹣4=12.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的对应边相等,对应角相等.
24.如图,△ABD和△BCE均为等边三角形,∠ABC<105°,AE与DC交于点F,
(1)求证:AE=DC;
(2)求∠DFE的度数;
(3)若AF=9cm,BF=3.5cm,CF=7.5cm,求CD的长.
【思路点拨】(1)由等边三角形的性质可知∠DBA=∠EBC=60°,BD=AB,BC=BE,得到∠DBC=∠ABE.即可利用SAS可证明△DBC≌△ABE,得出结论AE=DC;
(2)由△DBC≌△ABE可知∠BDF=∠BAF,由对顶角的性质得到∠BOD=∠FOA,由三角形内角和定理得到∠OBD=∠OFA,由等边三角形的性质得到∠OBD=60°,因此∠OFA=60°,即可求出∠DFE=180°﹣60°=120°;
(3)过点B作BN⊥CD于N,BH⊥AE于H.由△DBC≌△ABE,得出结论BH=BN,即得出BF平分∠DFE,即可求出∠BFE=60°.延长BF至Q,使FQ=AF,连接AQ.证明△AFQ是等边三角形,得出结论AF=AQ=BQ,∠FAQ=60°.证明△DAF≌△BAQ(SAS),据此即可求解.
【解析】(1)证明:∵△ABD和△BCE都是等边三角形,
∴∠DBA=∠EBC=60°,BD=AB,BC=BE,
∴∠DBA+∠ABC=∠EBC+∠ABC,
∴∠DBC=∠ABE,
在△DBC和△ABE中,
,
∴△DBC≌△ABE(SAS),
∴AE=DC;
(2)解:∵△DBC≌△ABE,
∴∠BDF=∠BAF,
∵∠BOD=∠FOA,
∴∠OBD=∠OFA
∵△ABD是等边三角形,
∴∠OBD=60°,
∴∠OFA=60°,
∴∠DFE=180°﹣60°=120°;
(3)解:如图,过点B作BN⊥CD于N,BH⊥AE于H,
∵△DBC≌△ABE,AE=DC,
∴S△DBC=S△ABE,
∴BH=BN,
∴BF平分∠DFE,
延长BF至Q,使FQ=AF,连接AQ,
则∠AFQ=∠BFE=60°,
∴△AFQ是等边三角形,
∴AF=AQ,∠FAQ=60°,
∵△ABD是等边三角形,
∴AD=AB,∠DAB=60°,
∴∠DAB+∠BAF=∠BAF+∠FAQ,即∠DAF=∠BAQ,
在△DAF和△BAQ中,,
∴△DAF≌△BAQ(SAS),
∴DF=BQ=BF+FQ=BF+AF,
∴CD=DF+CF=BF+AF+CF=3.5+9+7.5=20(cm).
【点睛】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理以及角平分线的判定和性质,关键是证明△DBC≌△ABE(SAS),△DAF≌△BAQ(SAS).
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