内容正文:
特训06 期中解答压轴题 (四大模块,十一大题型)
目录:
模块1:全等三角形(题型1:截长补短法)
模块1:全等三角形(题型2:倍长中线法)
模块1:全等三角形(题型3:情景探究题)
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型4:传统几何解答证明)
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型5:截长补短法)
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型6:定值问题)
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型7:角平分线中作垂线)
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型8:截长补短法)
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型9:折叠问题)
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型10:情景探究题)
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型11:三点共线的最值问题)
模块1:全等三角形(题型1:截长补短法)
1.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)已知:中,,,点为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,直接写出,,的关系:______;
(2)如图2,连接,当点在线段的延长线上时,连接交的延长线于点,求证:;
(3)当点在射线上时,连接交直线于,若,则的值为______.
2.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)如图1,在四边形中,,分别是上的点,且,试探究图中线段之间的数量关系.
(1)小亮同学认:如图1,延长到点,使,连接,先证明,再证明,可得出结论是什么?并给出理由.
(2)如图2,在四边形中,分别是上的点,,上述结论是否仍然成立?说明理由.
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(处)北偏西的处,舰艇乙在指挥中心南偏东的处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东的方向以80海里/小时的速度前进1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达处,且两舰艇之间的夹角为,试求此时两舰艇之间的距离.
(4)如图4,已知在四边形中,,若点在的延长线上,点在的延长线上,仍然满足1中的结论,请直接写出与的数量关系并加以说明.
模块1:全等三角形(题型2:倍长中线法)
3.(23-24八年级上·江苏南通·期中)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图1所示,延长到点,使,连接.请根据小明的思路继续思考:
(1)由已知和作图能证得,得到,在中求得的取值范围,从而求得的取值范围是______________.
方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系;
(2)如图2,是的中线,,试判断线段与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在中,是的三等分点.求证:.
模块1:全等三角形(题型3:情景探究题)
4.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)问题提出:.
(1)我们把两个面积相等但不全等的三角形叫做偏等积三角形,如图中,,,,P为上一点,当 时,与是偏等积三角形;
问题探究:
(2)如图,与是偏等积三角形,,,且线段的长度为正整数,过点C作交的延长线于点E,则的长度为 ;
问题解决:
(3)如图,四边形是一片绿色花园,,,().与是偏等积三角形吗?请说明理由.
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型4:传统几何解答证明)
5.(24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,在中,,,为边的中点,点分别在射线上,且,连接.
(1)如图1,当点分别在边和上时,连接,
①判断的形状,并说明理由;
②写出、和的关系,并说明理由;
(2)探究:如图2,当点分别在边的延长线上时,写出、和的关系,并说明理由;
(3)应用:若,,利用上面的结论,直接写出的面积:______.
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型5:截长补短法)
6.(23-24八年级上·江苏南通·期末)如图1,在中,,,,点D为外一点,且在右侧,上方,,连接,作,交于点F,
(1)图1中与相等的角是________;
(2)如图2,延长与射线相交于点E,
①求的度数;
②过点F作的平行线,交于点G,求的长.
7.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)已知为等腰三角形,,点P在线段上(不与B、C重合),以为腰作等腰直角,如图1,过Q作于E.
(1)求证:;
(2)连接交于M,探究线段与线段之间存在什么数量关系?并说明理由;
(3)如图2.过点Q作交的延长线于点F,过点P作交于点D.连接.当点P在线段上运动时(不与B、C重合).式子的值会变化吗?若不变,求出该值:若变化,请说明理由.
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型6:定值问题)
8.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)已知中,,,为边上一点,点在延长线上,连接.
(1)如图1,已知,,当时,求的面积;
(2)如图2,过点作的垂线,分别交于点,过点作交于,连接,求的度数;
(3)如图3,当点在上运动,且始终为时,过点作,垂足为,则的值是否发生改变?若不变,求出这个值;若发生改变,说明理由.
9.(23-24八年级上·江苏南通·阶段练习)已知等腰和等腰中,,.
(1)如图(1),①若,,在等腰可绕点A旋转过程中,线段的最大值为______;
②若,当B、D、E三点共线时,则的度数为______;
(2)如图(2),若,且C与D重合,.当的大小在范围内之间任意改变,的度数是否随之改变?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,F是延长线上一点,且,连接,如图3,试探究之间的关系,并证明.
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型7:角平分线中作垂线)
10.(24-25八年级上·江苏扬州·阶段练习)在中,,.若点D在的平分线所在的直线上.
(1)如图1,当点D在的外部时,过点D作于E,作交的延长线于F,且.
①求证:点D在的垂直平分线上;
②________;
(2)如图2,当点D在线段上时,若,平分,交于点E,交与点F,过点F作,交于点G.
①________;
②若,,求的长度;
(3)如图3,过点A的直线,若,,点D到三边所在直线的距离相等,则点D到直线l的距离是________.
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型8:截长补短法)
11.(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)根据三角形全等知识易证:中,①若,则;②若,则,有时恰当使用上述结论,可使解题过程更简化.
数学实验课上,小颖、小亮、小慧三位同学每人拿的一张画有“形状、大小完全相同的”的纸张,是的中线,他们进行如下操作:
(1)如图1,小颖测量发现,那么边、有何数量关系?并证明你的结论;
(2)如图2,小亮在上取一点,将沿翻折后发现,点的对应点恰好在线段上,且平分,则___________.
(3)如图3,小慧在的延长线上取一点,连接交延长线于点,延长到,连接交延长于点,测量发现,探究线段与的数量关系;
12.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习)已知,如图,在中,的垂直平分线与的角平分线交于点D,
(1)如图1,判断和之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若时,探究线段之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,在(2)的条件下,和的延长线交于点E,点F是上一点且,连接交于点G,若,求的长.
13.(20-21八年级上·江苏无锡·阶段练习)等边的两边、所在直线上分别有两点M、N,D为外一点,且,,.当点M、N分别在直线、上移动时,探究之间的数量关系以及的周长Q与等边的周长L的关系.
(1)如图①,当点M、N在边、上,且时,之间的数量关系式为______;此时的值是______;
(2)如图②,当点M、N在边、上,且时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;
(3)如图③,当点M、N分别在边、的延长线上时,若,试用含x、L的代数式表示Q.
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型9:折叠问题)
14.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.
【初步感知】数学课上,同学们用纸片进行折纸操作.
如图①,在中,,,.将沿着翻折,使点A落在AB边上的处,且,则______,______.
【方法探索】折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.
小明遇到这样一个问题:如图②,在中,,,平分,求证:.小明的思路如下:如图③,将沿翻折,使点落在边上的处,连接,
(1)请完成小明的证明过程;
(2)如图④,是边上的高线,其他条件不变,请你用刚刚获得的方法探索、、之间的数量关系,并直接写出它们之间的数量关系______.
【思维拓展】
如图⑤,在中,,,,、是边上的点,连接、,先将边沿折叠,使点的对称点落在边上:再将边沿折叠,使点的对称点落在的延长线上,则线段的长为______.
15.(23-24八年级上·江苏·期末)在生活中、折纸是一种大家喜欢的活动、在数学中,我们可以通过折纸进行探究,探寻数学奥秘.
【纸片规格】
三角形纸片,,,点是底边上一点.
【换作探究】
(1)如图,若,,连接,求的长度;
(2)如图,若,连接,将沿所在直线翻折得到,点的对应点为点若所在的直线与的一边垂直,求的长;
(3)如图,将沿所在直线翻折得到,边与边交于点,且,再将沿所在直线翻折得到,点的对应点为点,与、分别交于,,若,请直接写出边的长.
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型10:情景探究题)
16.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图1,在四边形中,,分别是上的点,且,探究图中线段之间的数量关系.
(1)提示:探究此问题的方法是延长到点G,使,连接,先证明,再证明.请根据提示按照提示的方法完成探究求解过程.
(2)探索延伸:
如图2,若在四边形中,,E,F分别是上的点,且,上述结论是否仍然成立?请说明理由.
(3)能力提高:
如图,等腰直角三角形中,,点M,N在边上,,若,则的长为 .
17.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)【问题情境】
课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,中,若,,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点E,使,连接.请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到,依据是____________.
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是____________.
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
(3)【初步运用】如图②,是的中线,交于E,交于F,且.若,,求线段的长.
(4)【灵活运用】如图③,在中,,D为中点,,交于点E,交于点F,连接.试猜想线段三者之间的数量关系,并证明你的结论.
18.(23-24八年级上·江苏南京·期中)解决问题常常需要最近联想,迁移经验,例如研究直角三角形边的关系时需要想到……
【经验积累】
(1)如图①,中,,,则与的数量关系为_____.
【问题解决】用问题(1)中结论解决以下问题
(2)如图②,中,,,,求的长;
(3)如图③,中,,,,,求长;
【拓展提升】
(4)如图④,中,,,,,,则______.
19.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)新定义:我们把两个面积相等但不全等的三角形叫做积等三角形.
(1)【初步尝试】如图1,已知中,,,,P为上一点,当__________时,与为积等三角形;
(2)【理解运用】如图2,与为积等三角形,若,,且线段的长度为正整数,求的长;
(3)【综合应用】如图3,已知和为两个等腰直角三角形,其中,,,F为中点.请根据上述条件,回答以下问题.
①的度数为__________°.
②试探究线段与的数量关系,并写出解答过程.
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型11:三点共线的最值问题)
20.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)如图,等边中,于点,为线段上一动点不与、重合,连接、,将绕点顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接交于,连接.
①直接写出的度数为______;
②求证:是的垂直平分线.
(3)动点从点出发,以每秒个单位的速度沿方向运动,当到达点时,立即以每秒个单位的速度沿方向运动,当点到达点时运动停止.为使能最短时间到达处,若,运动所需的总时间为,直接写出的最小值是多少,并标出此时的位置,用表示.
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特训06 期中解答压轴题 (四大模块,十一大题型)
目录:
模块1:全等三角形(题型1:截长补短法)
模块1:全等三角形(题型2:倍长中线法)
模块1:全等三角形(题型3:情景探究题)
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型4:传统几何解答证明)
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型5:截长补短法)
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型6:定值问题)
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型7:角平分线中作垂线)
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型8:截长补短法)
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型9:折叠问题)
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型10:情景探究题)
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型11:三点共线的最值问题)
模块1:全等三角形(题型1:截长补短法)
1.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)已知:中,,,点为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,直接写出,,的关系:______;
(2)如图2,连接,当点在线段的延长线上时,连接交的延长线于点,求证:;
(3)当点在射线上时,连接交直线于,若,则的值为______.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)由结合已知得结合题意证,利用全等的性质和线段的和差关系进行求解即可;
(2)如图2,过点作,由垂直得结合已知证,得到,,再证即可得到结果;
(3)分两点情况,一是点在的延长线上,设,则,由得,推出,,,可求得;二是点在线段上,设,则,推出,得到,,所以,即可.
【解析】(1)解:,,
,
,,
,
又,,
,
,,
,
∴,
∴,
∵
;
(2)证明:如图2,过点作,
,,
,
,,
,
又,,
,
,
,
,
又,,
,
;
(3)如图,当点在线段的延长线上时,连接交直线于,过点作,交的延长线于,
,
,
设,则,,
,,
,
,,
,
又,,
,
,,
又,,
,
,
,
,
,
.
如图4,点在线段上,过点作,
同理可得:,
设,则,
,
,
,
,,
,
综上所述,或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、三角形面积公式,线段的和差关系,难度较大,属于压轴题,解题的关键是证明三角形全等并运用性质进行等量换算.
2.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)如图1,在四边形中,,分别是上的点,且,试探究图中线段之间的数量关系.
(1)小亮同学认:如图1,延长到点,使,连接,先证明,再证明,可得出结论是什么?并给出理由.
(2)如图2,在四边形中,分别是上的点,,上述结论是否仍然成立?说明理由.
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(处)北偏西的处,舰艇乙在指挥中心南偏东的处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东的方向以80海里/小时的速度前进1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达处,且两舰艇之间的夹角为,试求此时两舰艇之间的距离.
(4)如图4,已知在四边形中,,若点在的延长线上,点在的延长线上,仍然满足1中的结论,请直接写出与的数量关系并加以说明.
【答案】(1),理由见解析
(2)仍成立,理由见解析
(3)210海里
(4),理由见解析
【分析】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定以及全等三角形的性质的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等进行推导变形.解题时注意:同角的补角相等.
(1)延长到,使,连接,先证明,再证明,则可得到结论;
(2)延长到,使,连接,证明,再证明,则结论可求;
(3)连接,延长、交于点,利用已知条件得到:四边形中:,且,符合(2)具备的条件,则.
(4)在延长线上取一点,使得,连接,先判定,再判定,得出,最后根据,推导得到,即可得出结论.
【解析】(1)解:如图1,延长到点,使,连接,
在和中,
,
,
,,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
在和中,
,
,
,
,
;
(2)解:仍成立,理由如下:
如图2,延长到点,使,连接,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,,
.
,
,
.
在和中,
,
,
,
,
;
(3)解:连接,延长、交于点,如图3,
,,
,
,,
在四边形中:,且,
四边形符合(2)中的条件,
结论成立,
即(海里),
答:此时两舰艇之间的距离是210海里.
(4)解:结论:.
理由:如图4,在延长线上取一点,使得,连接,
,,
,即
在和中,
,
,
,,
∵点在的延长线上,点在的延长线上,仍然满足(1)中的结论,
即,
∴
在和中,
,
,
,
,
,
,
即,
.
模块1:全等三角形(题型2:倍长中线法)
3.(23-24八年级上·江苏南通·期中)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图1所示,延长到点,使,连接.请根据小明的思路继续思考:
(1)由已知和作图能证得,得到,在中求得的取值范围,从而求得的取值范围是______________.
方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系;
(2)如图2,是的中线,,试判断线段与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在中,是的三等分点.求证:.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了三角形三边关系,三角形全等的性质与判定,利用倍长中线辅助线方法是解题的关键.
(1)延长到点,使,连接,根据题意证明,可知,在中,根据,即可;
(2)延长到,使得,连接,由(1)的结论以及已知条件证明,进而可得,由,即可求得与的数量关系;
(3),取中点,连接并延长至点,使得,连接和,通过“倍长中线”思想全等证明,进而得到然后结合三角形的三边关系建立不等式证明即可得出结论.
【解析】(1)解:如图1所示,延长到点,使,连接.
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
∴,即,
∴,
故答案为:.
(2),理由:
如图2,延长到,使得,连接,
由(1)知,,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
又∵,
∴
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
(3)证明:如图所示,取中点,连接并延长至点,使得,连接和,
∵为中点, 为三等分点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
同理可得: ,
∴,
此时, 延长交于 点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
模块1:全等三角形(题型3:情景探究题)
4.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)问题提出:.
(1)我们把两个面积相等但不全等的三角形叫做偏等积三角形,如图中,,,,P为上一点,当 时,与是偏等积三角形;
问题探究:
(2)如图,与是偏等积三角形,,,且线段的长度为正整数,过点C作交的延长线于点E,则的长度为 ;
问题解决:
(3)如图,四边形是一片绿色花园,,,().与是偏等积三角形吗?请说明理由.
【答案】(1);(2)3;(3)是,理由见解析
【分析】(1)连接,由与在、边上的高相等,可知当点为中点时,与面积相等,但此时与不全等,所以,与是偏等积三角形,则,于是得到答案;
(2)先由与是偏等积三角形,且与在、边上的高相等,得,再证明,得,,由三角形的三边关系得,则,而是正整数,则;
(3)先证明,再由,,说明与不全等,作于点,交的延长线于点,可证明,得,即可证明与面积相等,从而证明与是偏等积三角形.
【解析】解:(1)如图1,连接,
与在、边上的高相等,
当,与面积相等,
,,
,
,,,
与不全等,
此时与是偏等积三角形,
故答案为:.
(2)如图2,与是偏等积三角形,且与在、边上的高相等,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,且,,
,
,
线段的长度为正整数,
,
故答案为:3.
(3)与是偏等积三角形,
理由:如图3,
,
,
,
,
,
,,
与不全等,
作于点,交的延长线于点,则,
,
,
在和中,
,
,
,
,
与面积相等,
与是偏等积三角形.
【点睛】此题重点考查新定义问题的求解、三角形的三边关系、同角的余角相等、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型4:传统几何解答证明)
5.(24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,在中,,,为边的中点,点分别在射线上,且,连接.
(1)如图1,当点分别在边和上时,连接,
①判断的形状,并说明理由;
②写出、和的关系,并说明理由;
(2)探究:如图2,当点分别在边的延长线上时,写出、和的关系,并说明理由;
(3)应用:若,,利用上面的结论,直接写出的面积:______.
【答案】(1)①是等腰直角三角形,理由见解析;,理由见解析
(2),理由见解析
(3)5或17
【分析】本题主要等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形的面积等知识点,根据图形构造全等三角形成为解题的关键.
(1)①如图:连接,再证明可得即可判断的形状;
②根据,再结合图形即可解答;
(2)如图:连接,即同(1)可证明,根据的性质结合图形即可解答;
(3)根据(1),(2)中的结论,代入相关数据求解即可.
【解析】(1)解:①是等腰直角三角形,理由如下:
如图,连接,
在中,,为边的中点,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形.
②,理由如下:
∵ ,
∴,
根据图中所示,,
∵为边的中点,
∴,
∴.
(2)解:,理由如下:
如图,连接,
在中,,为边的中点,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.,
∴,
根据图中所示可得:,
∵为边的中点,
∴,
∴.
(3)解:①如(1)中结论,
∵,,
∴,
,
∵,
∴;
②如(2)中结论,
∵,,
∴,
,
∵,
∴
故答案为:5或17.
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型5:截长补短法)
6.(23-24八年级上·江苏南通·期末)如图1,在中,,,,点D为外一点,且在右侧,上方,,连接,作,交于点F,
(1)图1中与相等的角是________;
(2)如图2,延长与射线相交于点E,
①求的度数;
②过点F作的平行线,交于点G,求的长.
【答案】(1);
(2)①;②.
【分析】本题考查全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质,解题的关键是掌握全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质.
(1)先证明,在和中,,,即可解答;
(2)①由(1)证明是等腰直角三角形,即可解答;
②过点B作交的延长线于N,连接,过点B作交于点M,证得,进而证得是等腰直角三角形,,即可解答.
【解析】(1)解:∵,,
∴,
∴,
设、交于点Q,
在和中,,,
∴,
故答案为:;
(2)①由(1)得,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴;
②如图,过点B作交的延长线于N,连接,过点B作交于点M,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
7.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)已知为等腰三角形,,点P在线段上(不与B、C重合),以为腰作等腰直角,如图1,过Q作于E.
(1)求证:;
(2)连接交于M,探究线段与线段之间存在什么数量关系?并说明理由;
(3)如图2.过点Q作交的延长线于点F,过点P作交于点D.连接.当点P在线段上运动时(不与B、C重合).式子的值会变化吗?若不变,求出该值:若变化,请说明理由.
【答案】(1)见详解
(2),理由见解答过程
(3)式子的值不会变化,
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质等知识.
(1)根据题意得到,,,进而得到,即可证明 ;
(2)根据得到,,进而证明,得到,即可证明,从而证明;
(3)作交于点,先证明,得到,,再证明,得到,即可得到.
【解析】(1)证明:∵△为等腰三角形,,点在线段上(不与,重合),以为腰长作等腰直角△,于.
,,,
,
在和中,
,
;
(2)解:;理由如下:
∵,
,,
∵,
.
在和中,
,
,
,
∵,,
,
;
(3)解:式子的值不会变化,,
理由如下:
如图所示:作交于点,
∵,,,
,,
,
∵为等腰直角三角形,
,
在△和△中,
,
,
,,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∵,
,
在和中,
,
,
,
.
模块2:全等三角形、等腰三角形综合(题型6:定值问题)
8.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)已知中,,,为边上一点,点在延长线上,连接.
(1)如图1,已知,,当时,求的面积;
(2)如图2,过点作的垂线,分别交于点,过点作交于,连接,求的度数;
(3)如图3,当点在上运动,且始终为时,过点作,垂足为,则的值是否发生改变?若不变,求出这个值;若发生改变,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不发生改变,2
【分析】(1)由,,可得,由,可得,计算求解即可;
(2)由,可得,由三角形内角和定理,对顶角相等可得,证明,则,进而可得是等腰直角三角形,;
(3)如图,作交于点,同理(2)可证,,则,是等腰直角三角形,是的中点,,由,进而可求得,然后作答即可.
【解析】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的面积为;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵, ,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形, ;
(3)解:如图,作交于点,
同理(2)可证,,
∴,是等腰直角三角形,
∵,
∴是的中点,
∴,
∴
,
∴
∴的值不发生改变,值为.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质,中线与面积,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理等知识.熟练掌握等腰三角形的判定与性质,中线与面积,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理是解题的关键.
9.(23-24八年级上·江苏南通·阶段练习)已知等腰和等腰中,,.
(1)如图(1),①若,,在等腰可绕点A旋转过程中,线段的最大值为______;
②若,当B、D、E三点共线时,则的度数为______;
(2)如图(2),若,且C与D重合,.当的大小在范围内之间任意改变,的度数是否随之改变?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,F是延长线上一点,且,连接,如图3,试探究之间的关系,并证明.
【答案】(1)①10;②或
(2)的度数不变,理由见解析
(3),理由见解析
【分析】
(1)①连接,由,得,则线段的最大值为10,于是得到问题的答案;②分两种情况讨论,一是、、三点共线,且点在线段上,设交于点,由,,,得,,可证明,得,所以,则,即可求得;二是、、三点共线,且点在线段上,设交于点,则,,可证明,得,于是得到问题的答案;
(2)由,得,,则,所以的度数不变.
(3)在线段上截取,连接,可证明是等边三角形,得,,由,得,则,再证明垂直平分,则,所以是等边三角形,则,,可推导出,即可证明,得,所以.
【解析】(1)解:①如图(1),连接,
,,
,
,
,
线段的最大值为10,
故答案为:10.
②如图(1)①,、、三点共线,且点在线段上,设交于点,
,,,
,,
在和中,
,
,
,
,
,,
,
;
如图(1)②,、、三点共线,且点在线段上,设交于点,
,,,
,,
在和中,
,
,
,
故答案为:或.
(2)的度数不变,
理由:,,,且与重合,
,
,,
,
,
的度数不变.
(3),
证明:如图(3),在线段上截取,连接,
,,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,,
点、点都在的垂直平分线上,
垂直平分,
,
是等边三角形,
,,
,
在和中,
,
,
,
.
【点睛】此题重点考查等腰三角形的性质、三角形的三边关系、三角形内角和定理、全等三角形的判定与性质、线段的垂直平分线的性质、等边三角形的判定与性质等知识,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型7:角平分线中作垂线)
10.(24-25八年级上·江苏扬州·阶段练习)在中,,.若点D在的平分线所在的直线上.
(1)如图1,当点D在的外部时,过点D作于E,作交的延长线于F,且.
①求证:点D在的垂直平分线上;
②________;
(2)如图2,当点D在线段上时,若,平分,交于点E,交与点F,过点F作,交于点G.
①________;
②若,,求的长度;
(3)如图3,过点A的直线,若,,点D到三边所在直线的距离相等,则点D到直线l的距离是________.
【答案】(1)①见解析;②1
(2)①;②
(3)2或6.
【分析】本题考查了线段垂直平分线和角平分线的性质,以及三角形全等的判定与性质,熟练使用各性质定理是解决问题的关键.
(1)①点D在的平分线所在的直线上, 过点D作于E,作交的延长线于F,得出,借助,得到,即可证明点D在的垂直平分线上;
②通过证出,从而有,即可得出;
(2)①先利用角平分线的定义求得,再利用三角形的外角性质求得,即可求解;
②延长交于H,证明,得到,再由,即可求解;
(3)分2种情况讨论,分别画出图形利用角平分线的性质结合图形求解即可.
【解析】(1)①证明:连接,
∵点D在的平分线所在的直线上, 过点D作于E,作交的延长线于F,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴点D在的垂直平分线上;
②由①知:,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:1;
(2)①∵平分,平分,,
∴,即,
∴,
∵,即,
∴;
故答案为:;
②延长交于H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)当点D在内部时,如图:
∵,
∴,
∴,
点D到直线l的距离是;
当点D在的下方时,如图:
设点D到三边的距离为x,
由题意得:,
∴,
∴,
点D到直线l的距离是;
综上,点D到直线l的距离是2或6.
故答案为:2或6.
模块3:全等三角形、等腰三角形、线段的垂直平分线、角平分线综合(题型8:截长补短法)
11.(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)根据三角形全等知识易证:中,①若,则;②若,则,有时恰当使用上述结论,可使解题过程更简化.
数学实验课上,小颖、小亮、小慧三位同学每人拿的一张画有“形状、大小完全相同的”的纸张,是的中线,他们进行如下操作:
(1)如图1,小颖测量发现,那么边、有何数量关系?并证明你的结论;
(2)如图2,小亮在上取一点,将沿翻折后发现,点的对应点恰好在线段上,且平分,则___________.
(3)如图3,小慧在的延长线上取一点,连接交延长线于点,延长到,连接交延长于点,测量发现,探究线段与的数量关系;
【答案】(1),证明见解析;
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据垂直平分线的性质,即可得证;
(2)设,则,根据折叠的性质,,根据垂直平分线的性质可得,进而得出,列出方程,即可求解;
(3)延长至,连接,使得,证明,即可得证.
【解析】(1)证明:∵是的中线,
∴,
∵,
∴垂直平分,
∴;
(2)解:∵,
∴,
设,则,
∵平分,
∴,
∵折叠,
∴,,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∵是等腰三角形的中线,
∴,
∴,
故答案为:;
(3),证明如下,
如图所示,延长至,连接,使得
∵
∴
∴
∴,
又∵
∴,
∵,
∴
在中,
∴
∴
【点睛】本题考查了垂直平分线的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理的应用,三角形的外角的性质,折叠问题,全等三角形的性质与判定,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
12.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习)已知,如图,在中,的垂直平分线与的角平分线交于点D,
(1)如图1,判断和之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若时,探究线段之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,在(2)的条件下,和的延长线交于点E,点F是上一点且,连接交于点G,若,求的长.
【答案】(1),理由见解析
(2),理由见解析
(3)4
【分析】(1)过点D作于点G,于点H,根据角平分线的性质及垂直平分线的性质得出,再由全等三角形的判定和性质及各角之间的关系即可证明;
(2)在上截取,连接,根据各角之间的关系及等边三角形的判定和性质得出为等边三角形,再由全等三角形的判定和性质证明即可;
(3)延长至点M,使,证明,可得,,可由得出结果.
【解析】(1)解:,理由如下:
如图1,过点D作于点G,于点H,
∵的垂直平分线与角平分线的交于点D,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即;
(2),理由如下:
如图2,在上截取,连接,
由(1)知,
∴,
∵,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)由(2)知,如图3,延长至点M,使,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,平行线的判定与性质;正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
13.(20-21八年级上·江苏无锡·阶段练习)等边的两边、所在直线上分别有两点M、N,D为外一点,且,,.当点M、N分别在直线、上移动时,探究之间的数量关系以及的周长Q与等边的周长L的关系.
(1)如图①,当点M、N在边、上,且时,之间的数量关系式为______;此时的值是______;
(2)如图②,当点M、N在边、上,且时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;
(3)如图③,当点M、N分别在边、的延长线上时,若,试用含x、L的代数式表示Q.
【答案】(1),
(2)(1)问的两个结论仍然成立,证明见解析
(3),见解析
【分析】(1)先证是等边三角形,再证,然后根据特殊直角三角形的性质即可求出、、之间的数量关系;
(2)在的延长线上截取,可证,可得,再证,由全等三角形的性质可得结论仍成立;
(3)在上截取,连接,可证,可得,然后证得,可证,即可得出.据此计算即可求解.
【解析】(1)解:、、之间的数量关系,
此时,
理由如下:,,
是等边三角形,
是等边三角形,
,
,,
,
,
,,
,
,,
,,,
,是等边三角形,
,
,
,
;
(2)解:猜想:结论仍然成立,
证明:如图,在的延长线上截取,连接,
,,,
,
,,,
,,
,
,
,
的周长为:,
;
(3)证明:如图,在上截取,连接,
同(2)可证,
,
,,
,
,
又,,
,
,
,
.
∵等边的周长为L,
∴,
的周长
.
故答案为:.
【点睛】本题考查等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,等腰三角形的性质以及全等三角形的判定与性质等,综合性强,难度较大,解题的关键是掌握辅助线的作法.
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型9:折叠问题)
14.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.
【初步感知】数学课上,同学们用纸片进行折纸操作.
如图①,在中,,,.将沿着翻折,使点A落在AB边上的处,且,则______,______.
【方法探索】折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.
小明遇到这样一个问题:如图②,在中,,,平分,求证:.小明的思路如下:如图③,将沿翻折,使点落在边上的处,连接,
(1)请完成小明的证明过程;
(2)如图④,是边上的高线,其他条件不变,请你用刚刚获得的方法探索、、之间的数量关系,并直接写出它们之间的数量关系______.
【思维拓展】
如图⑤,在中,,,,、是边上的点,连接、,先将边沿折叠,使点的对称点落在边上:再将边沿折叠,使点的对称点落在的延长线上,则线段的长为______.
【答案】[初步感知],;
[方法探索](1)见证明:(2).
[思维拓展].
【分析】[初步感知]根据轴对称的性质即可求得,,进一步即可求得,;
[方法探索](1)由,,得,由翻折得,,,则,所以,于是;
(2)按照(1)的解题思路求得即可;
[思维拓展]由和关于对称,和关于对称,可以推出是等腰直角三角形,由勾股定理,三角形面积公式可求出,长,从而可以解决问题.
【解析】[初步感知]
解:将沿着翻折,使点落在边上的处,且,则,,
,,
故答案为:,;
[方法探索]
(1)证明:如图③,将 沿翻折,使点落在边上的处,
由翻折得,,,
,,
,
,
,
,
,
.
(2)证明:如图④,
由翻折得,,,
,,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
思维拓展
解:由题意可知:和关于对称,和关于对称,
,,,,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.
15.(23-24八年级上·江苏·期末)在生活中、折纸是一种大家喜欢的活动、在数学中,我们可以通过折纸进行探究,探寻数学奥秘.
【纸片规格】
三角形纸片,,,点是底边上一点.
【换作探究】
(1)如图,若,,连接,求的长度;
(2)如图,若,连接,将沿所在直线翻折得到,点的对应点为点若所在的直线与的一边垂直,求的长;
(3)如图,将沿所在直线翻折得到,边与边交于点,且,再将沿所在直线翻折得到,点的对应点为点,与、分别交于,,若,请直接写出边的长.
【答案】(1)
(2)或或
(3)
【分析】(1)作于,求得,从而得出,,进而得出,进一步得出结果;
(2)当时,连接,作于,依次得出,,,,,,从而,进一步得出结果;当时,设交于点交于,可推出,,从而,进一步得出结果;当时,可推出,从而,进一步得出结果;
(3)可推出和及是直角三角形,且,,,进一步得出结果.
【解析】(1)解:如图1,
作于,
,
,,
,
,,
,
;
(2)解:如图2,
当时,连接,作于,
由翻折得:,,,
,
,
,
,
,
,
,
由(1)知:,,
;
如图3,
当时,设交于点交于,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
如图4,
当时,
,
,
,
,
,
综上所述:或或;
(3)解:如图5,
∵,,
,,
,
,
,
将沿所在直线翻折得到,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,直角三角形的性质等知识,解决问题的关键是正确分类,画出图形.
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型10:情景探究题)
16.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图1,在四边形中,,分别是上的点,且,探究图中线段之间的数量关系.
(1)提示:探究此问题的方法是延长到点G,使,连接,先证明,再证明.请根据提示按照提示的方法完成探究求解过程.
(2)探索延伸:
如图2,若在四边形中,,E,F分别是上的点,且,上述结论是否仍然成立?请说明理由.
(3)能力提高:
如图,等腰直角三角形中,,点M,N在边上,,若,则的长为 .
【答案】(1)见解析
(2)成立,理由见解析
(3)24
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,勾股定理.解题的关键的通过截长补短,构造特殊三角形和全等三角形.
()延长到点,使,连接,证明和,根据全等三角形的性质即可求解;
()()中的结论仍然成立.如图中,延长至,使,连接,证明和即可求证;
(3)过点C作,垂足为点C,截取.连接、,证明,再证明,得到,,再利用勾股定理进行求解即可.
【解析】(1)解:如图,延长到点,使,连接,
在和中,
,
∴,
∴,,
,
即,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:()中的结论仍然成立.
证明:如图中,延长至,使,连接,
∵, ,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
即,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)如图,过点C作,垂足为点C,截取.连接、.
∵,
∴
∵,
∴,
在和中
∵
∴
∴,
∴,
∴,
在和中
∵ ,
∴
∴,,
∴.
故答案为:24.
17.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)【问题情境】
课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,中,若,,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点E,使,连接.请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到,依据是____________.
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是____________.
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
(3)【初步运用】如图②,是的中线,交于E,交于F,且.若,,求线段的长.
(4)【灵活运用】如图③,在中,,D为中点,,交于点E,交于点F,连接.试猜想线段三者之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)A(2)(3)(4)
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理解答;
(2)根据三角形的三边关系计算;
(3)延长到M,使,连接,证明,根据全等三角形的性质解答;
(4)延长到点G,使,连接,证明,得到,根据勾股定理解答.
【解析】问题情境:
解:(1)在和中,
,
,
故选:A;
(2)由(1)得:,
,
在中,,即,
,
故答案为:;
(3)解:延长到M,使,连接,如图②所示:
,
,
是中线,
,
∵在和中,
,
,
,
,
,
,
,
;
(4)解:线段之间的等量关系为:.理由如下:
延长到点G,使,连接,如图③所示:
,
,
∵D是的中点,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
中,由勾股定理得:,
.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查的是全等三角形的判定和性质、三角形三边关系以及勾股定理的应用等知识;熟练掌握三角形的三边关系和勾股定理,证明三角形全等是解题的关键.
18.(23-24八年级上·江苏南京·期中)解决问题常常需要最近联想,迁移经验,例如研究直角三角形边的关系时需要想到……
【经验积累】
(1)如图①,中,,,则与的数量关系为_____.
【问题解决】用问题(1)中结论解决以下问题
(2)如图②,中,,,,求的长;
(3)如图③,中,,,,,求长;
【拓展提升】
(4)如图④,中,,,,,,则______.
【答案】(1);(2);(3);(4)10
【分析】(1)由含角的直角三角形的性质可得出答案;
(2)由含角的直角三角形的性质求出,由勾股定理,则,再利用勾股定理可得出答案;
(3)设,含角的直角三角形的性质得,由,,可知,进而可知,结合,求出即可得出答案;
(4)过点作,使得,得等腰直角,证明,由全等三角形的性质得出,,由三角形的外角的性质得,求得,延长交于,证出,由勾股定理可得出答案.
【解析】(1)解:∵,,
∴;
故答案为:;
(2)过点A作于D,则,
中,∵,,
∴
则:
中,
∴
(3)设,
∵, ,则,
∴则,
∵,,
∴,
∴,
∴
∴,
∴.
(4)如图所示,过点C作,使得,得等腰直角,则,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
三角形的外角的性质可得:
,
延长交于,,
则,在中,,,
∴,则,
∵,
∴,
中,,
∴,
故答案为:10.
【点睛】本题是三角形的综合题,考查了全等三角形的判定与性质,含角的直角三角形的性质,三角形的外角的性质,勾股定理,熟记直角三角形的性质及三角形全等的判定方法是解题的关键.
19.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)新定义:我们把两个面积相等但不全等的三角形叫做积等三角形.
(1)【初步尝试】如图1,已知中,,,,P为上一点,当__________时,与为积等三角形;
(2)【理解运用】如图2,与为积等三角形,若,,且线段的长度为正整数,求的长;
(3)【综合应用】如图3,已知和为两个等腰直角三角形,其中,,,F为中点.请根据上述条件,回答以下问题.
①的度数为__________°.
②试探究线段与的数量关系,并写出解答过程.
【答案】(1)3
(2)2或3
(3)①;②,理由见解析
【分析】(1)求出,根据新定义“积等三角形”可得出答案;
(2)延长至,使,连接,证明,得出,根据三角形三边关系可得出答案;
(3)①由周角的定义可得出答案;
②延长至,使,连接,证明,由全等三角形的性质得出 ,证明, 由全等三角形的性质得出,则可得出结论.
【解析】(1)如图中,在上截取,
中,,
∵,,
∴.
∵,
∴.
∵与不全等,
∴与为积等三角形,
当时,与为积等三角形.
(2)解:如图,延长至E,使,连接,
∵与为积等三角形,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵为正整数,
∴或3,
∴的长为2或3.
(3)①∵,
∴.
②,理由如下:延长至G,使,连接,如图所示:
∵F为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
由①得:,
∴.
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴.
【点睛】本题是三角形的综合题,考查了全等三角形的判定与性质,三角形三边关系,勾股定理,直角三角形的性质,倍长中线的问题,在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.
模块4:勾股定理在前两章的应用(题型11:三点共线的最值问题)
20.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)如图,等边中,于点,为线段上一动点不与、重合,连接、,将绕点顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接交于,连接.
①直接写出的度数为______;
②求证:是的垂直平分线.
(3)动点从点出发,以每秒个单位的速度沿方向运动,当到达点时,立即以每秒个单位的速度沿方向运动,当点到达点时运动停止.为使能最短时间到达处,若,运动所需的总时间为,直接写出的最小值是多少,并标出此时的位置,用表示.
【答案】(1)见解析
(2)①;②见解析
(3),图见解析
【分析】(1)由“”可证,可得结论;
(2)①由等边三角形的性质可得垂直平分,,通过证明垂直平分,可得,由直角三角形的性质可求解;
②由等边三角形的性质和全等三角形的性质可得,,可得结论;
(3)由题意可得,即当、、三点共线时,有最小值为,由勾股定理可求解.
【解析】(1)证明:为等边三角形,
,,
将绕点顺时针旋转 得到线段,
,,
,
,
即,
在和中,
,
,
;
(2)①解:为等边三角形,,
垂直平分,,
,
,
,
,,
垂直平分,
,
又,
,
,
故答案为:;
②解:为等边三角形,,
垂直平分,,
,
,
,
,,
垂直平分;
(3)解:如图,过点作于点,
,,
,
,
,
当、、三点共线时,有最小值为,即的最小值为的长,此时,与的交点即为的位置,
此时,.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,含度角的直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
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