内容正文:
专题03 三角形的初步认识动点问题分类训练
(5种类型50道)
目录
【题型1 定值问题】 1
【题型2 动点问题求速度】 5
【题型3 存在性问题】 9
【题型4 探究角的数量关系】 13
【题型5 探究线段的数量关系】 16
【题型1 定值问题】
1.如图,在等腰中,,,是边上的中点,点,分别是边,上的动点,点从顶点沿方向作匀速运动,点从从顶点沿方向同时出发,且它们的运动速度相同,连接,.
(1)求证:.
(2)判断线段与的位置及数量关系,并说明理由.
(3)在运动过程中,与的面积之和是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
2.在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC,D 是 AB 的中点,点 E 是边 AC 上的一动点,点F 是边 BC 上的一动点.
(1)若 AE=CF,试证明 DE=DF;
(2)在点 E、点 F 的运动过程中,若 DE⊥DF,试判断 DE 与 DF 是否一定相等? 并加以说明.
(3)在(2)的条件下,若 AC=2,四边形 ECFD 的面积是一个定值吗?若不是, 请说明理由,若是,请直接写出它的面积.
3. 如图,在中,,的角平分线和的平分线相交于点,交于点,交的延长线于点,过点作交的延长线于点,交的延长线于点,连接并延长交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:;
(3)探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
4.如图,边,的垂直平分线交于点.
(1)求证:点在的垂直平分线上;
(2)若,求的度数;
(3)求证:为定值.
5.综合与探究
如图1,在中,,点D,E分别在边上,且.连接,并交于点.
【解决问题】
(1)爱动脑筋的小明发现可以利用全等三角形的知识得到的度数为定值.那么的度数是多少?
【深入探究】
(2)小明继续进行了如下思考:在上题中,若点D,E分别在的延长线上,的延长线与交于点,如图2,其他条件不变.
①与有怎样的数量关系?
②的度数是否仍为定值?
(请你思考这两个问题,给出相应的结论并写出证明过程)
6.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.
7.(1)如图,已知在中,,于,于,所在直线交于点,求的度数;
(2)在(1)的基础上,若每秒扩大,且在变化过程中与始终保持是锐角,经过秒(),在,这两个角中,当一个为另一个的两倍时,求的值;
(3)在(2)的基础上,与的角平分线交于点,是否为定值,如果是,请直接写出的值,如果不是,请写出是如何变化的.
8.已知是的平分线,点P是射线上一定点,点C、D分别在射线、上,连接、.
(1)如图①,当,时,则与的数量关系是___________;
(2)如图②,点C、D在射线、上滑动,且,当时,与在(1)中的数量关系还成立吗?请说明理由.
(3)在问题(2)中,若,则四边形的面积S是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.
9.如图,已知锐角△ABC中,AB、AC边的中垂线交于点O
(1)若∠A=α(0°<α<90°),求∠BOC;
(2)试判断∠ABO+∠ACB是否为定值;若是,求出定值,若不是,请说明理由.
10.如图,A点的坐标为,B点的坐标为,且,D为x轴上的一个动点,,且,连接交y轴于点M.
(1)求A,B两点坐标;
(2)若D点的坐标为,求E点的坐标;
(3)当D点在x轴上运动时是否为定值,若是,请直接写出线段,,的数量关系,若不是,请说明理由.
【题型2 动点问题求速度】
11.在中,,,,,动点从点出发,以的速度沿着三角形的边运动,回到点停止,设运动时间为.()
(1)如图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,恰好和全等,求点的运动速度.
12.如图1,在中,,,,.动点从出发,沿边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为秒.
(1)当时,______(用含的式子表示);
(2)当且的面积等于面积一半时,求的值;
(3)如图2,在中,,,,.在边有一动点,与点同时从点出发,沿边运动,回到点停止.当时,求点的运动速度.
13.如图,已知中,,,,点为的中点.如果点在线段上以的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动.设点运动的.时间为秒.
(1)用含的式子表示的长为______;
(2)若点的运动速度与点的运动速度相等,经过1秒后,求证:.
(3)若点的运动速度与点的运动速度不相等,当点的运动速度为多少时,能够使与全等?
14.如图①,于于,点在线段上以的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动,它们运动的时间为.
(1)若点的运动速度与点的运动速度相等,当时,与是否全等?与是否垂直?请分别说明理由
(2)如图②,将图①中的“于于”改为“”,其他条件不变.设点的运动速度为,是否存在实数,使得与全等?若存在,求出相应的的值;若不存在,请说明理由.
15.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)若点P点Q的运动速度相等经过1秒后,与是否全等,请说明理由;
(2)若点P点Q的运动速度不相等,当点Q的速度是多少时,能够使与全等?
16.如图,已知四边形中,厘米,厘米,厘米,,点为的中点.如果点在线段上以厘米秒的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动.当点的运动速度为多少厘米秒时,能够使与全等.
17.如图①,在中,,,,,现有一动点P,从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A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,中,,,,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好与全等,求点Q的运动速度.
18.如图,中,,点D是的中点.有一点E在上从点B向点C运动,速度为,同时有一点F在上从点C向点A运动,其中一点停止运动另一点也随之停止运动.问当点F的运动速度是多少时,和全等?
19.如图;在四边形中,,动点从点向点运动,速度为3,同时点从点沿射线方向运动,当和全等时,求点运动速度.
20.如图,已知正方形的边长为20cm,点E在AB边上,.
(1)如果点P在线段上以4cm/s的速度由B点向C点运动,点Q同时在线段上由C点向D点运动,
①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?并说明理由;
②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,?
(2)如果点P,点Q不同时出发,点P从点B出发1秒时,点Q从点C出发,两点都沿正方形四边逆时针运动,点P的运动速度是点Q运动速度的1.2倍,点P运动96cm时与点Q相遇,求点Q的运动速度.
【题型3 存在性问题】
21.已知,在中,,D,A,E三点都在直线m上,,
(1)如图①,若,则与的数量关系为 ,,与的数量关系为 ;
(2)如图②,当不垂直于时,(1)中的结论是否成立?请说明理由:
(3)如图③,若只保持点A在线段上以的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段EF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,直接写出x的值;若不存在,请说明理由.
22.如图(1),,,,;点P在线段上以的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段上由点B向点D运动,它们运动的时间为.
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当时,与是否全等,请说明理由,并判断此时线段和线段的位置关系;
(2)如图(2),将图(1)中的“,”改为“”,其他条件不变.设点Q的运动速度为,是否存在实数x,使得与全等?若存在,求出相应的x的值;若不存在,请说明理由.
23.如图,在中,,高相交于点,且.
(1)求线段的长;
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1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4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,当为何值时,;
(3)在(2)的条件下,点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请直接写出符合条件的值,若不存在,请说明理由.
24.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.
25.如图,在长方形 中,,点 从点 出发,以 秒的速度沿 向点运动,设点的运动时间为秒:
(1)______.(用 的代数式表示)
(2)当 为何值时,?
(3)当点 从点开始运动,同时,点 从点 出发,以 秒的速度沿 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.
26.如图,在中,为高,,点为上的一点,,连接交于点,(和 是对应角).
(1)求 的度数;
(2)有一动点从点出发沿线段以每秒4个单位长度的速度运动,设点的运动时间为秒,是否存在t的值,使得的面积为18?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
27.如图,在中,,,,点D在线段上,且,动点P从的延长线上距A点的点E出发,以每秒的速度沿射线的方向运动了.
(1)直接用含有t的代数式表示______;
(2)在运动过程中,是否存在在某个时刻,使与以A,D,P为顶点的三角形全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
28.已知,是等边三角形,边.点P在射线上,点Q是延长线上一点,且,连接交直线于点D.
(1)如图5,当点P为中点时,求的长.
(2)如图6,过点P作,垂足为点E,当点P、Q分别在射线和延长线上移动时,线段、、中是否存在长度保持不变的线段?请说明理由.
29.如图①,在中,,,过点作射线.点从点出发,以的速度沿匀速移动;点从点出发,以的速度沿匀速移动.点、同时出发,当点到达点时,点、同时停止移动,连接、,设移动时间为().
(1)点、从移动开始到停止,所用时间为_____;
(2)当与全等时,
①若点、的移动速度相同,求的值;
②若点、的移动速度不同,求的值;
(3)如图②、当点、开始移动时,点同时从点出发,以/的速度沿向点匀速移动,到达点后立刻以原速度沿返回.当点到达点时,点、、同时停止移动.在移动的过程中,是否存在与全等的情形?若存在,求出的值,若不存在,说明理由.
30.如图1,已知正方形的边长为16,点P为正方形边上的动点,动点P从点A出发,沿着运动到D点时停止,设点P经过的路程为x,的面积为y.
(1)如图2,当时, ______;
(2)如图3,当点P在边上运动时, _____;
(3)当时, ______;
(4)若点E是边上一点且,连接,在正方形的边上是否存在一点P,使得与全等?若存在,求出此时x的值;若不存在,请说明理由.
【题型4 探究角的数量关系】
31.如图,在中,平分,为线段上的一个动点,交的延长线于点.
(1)若,,求的度数;
(2)当点在线段上运动时,猜想与,的数量关系,并证明.
32.如图,在四边形中,,为边上一点,且 .
(1)求证:平分;
(2)如图2,为上一动点(不与点 重合),.求证:;
(3)在(2)的条件下,若,过点 作直线 ,作 ,交直线 于点 ,用等式表示与的数量关系,并说明理由.
33.在中,,点分别是边,上的点,点是平面内的一个动点,连结,,设,,.
(1)如图①,若点在边上,则,和之间的数量关系为 .
(2)如图②,若点在线段的延长线上时,求,和之间的数量关系.
(3)如图③,若点在的内部,且在直线上方时,直接写出,和之间的数量关系.
(4)若点在的外部,且始终在右侧,借助图④,直接写出,和之间的数量关系.
34.如图,在中,,,,E为的中点,动点D在上从点A向点B运动,将沿翻折,使点A落在点处.
(1)如图,当时,求的度数;
(2)若与点C重合,证明:;
(3)点D从点A运动到点B的过程中,探究与的数量关系,并说明理由.
35.如图,在中,平分,交于点,动点在射线上(不与点重合),过点作交线段于点(不与点,重合),的平分线所在的直线与射线交于点.
(1)如图①,当点在线段上时.
①若,,的度数为______.的度数为______;
②求证:;
(2)当点在线段的延长线上时,在图②中画出图形并直接写出与之间的数量关系.
36.在中,,、分别是边、上的点,点平面内是一动点.
(1)如图1,当点P在线段上时,
①若, __________度;
②试写出、、之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,当点在边的延长线上时,连接交于点,探索、、之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,当点在到形外部时,直接写出、、之间的数量关系.
37.如图,在中,平分,交于点D,动点E在射线上(不与点D重合),过点E作交线段于点F(不与点A,C重合),的平分线所在的直线与射线交于点G.
(1)当点E在线段上时.
①若,,的度数为______;的度数为______;
②求证;
(2)当点E在线段的延长线上时,直接写出与之间的数量关系.
38.在中,平分,.
(1)如图1,若于点,,,则______;
(2)如图2,若点是线段上一动点,过点作于点,则与,之间的数量关系是______;
(3)如图3,若点是延长线上一点,过点作于点,则与,之间有何数量关系?画出图形并证明你的结论.
39.在中,,点,分别是边,上的两个定点,点是平面内一动点.
初探:(1)如图1,若点在线段上运动,
①当时,则 ;
②,,之间的数量关系为: .
再探:(2)若点运动到边的延长线上,交于,如图2,则,,之间有何关系?并说明理由.
拓展:(3)当点在的内部,且,,不共线时,记,,,探究,,之间的关系,并直接写出探究结论.
40.锐角中,、分别为、边上的动点,连接、交于点.
(1)如图1当、运动到、,,求的度数;
(2)如图2 当、运动到、分别平分、,求与的数量关系.
【题型5 探究线段的数量关系】
41.中,,,是直线上的一个动点,连接,过点作的垂线,垂足为点,过点作的平行线交直线于点.
(1)如图1,当点为中点时,请直接写出线段与的数量关系.
(2)如图2,当点在线段上不与,重合,请探究线段,,之间的数量关系(要求:写出发现的结论,并说明理由).
(3)如图3,当点在线段延长线上,请探究线段,,之间的数量关系(要求:画出图形,写出发现的结论,并说明理由).
(4)当点在线段延长线上,请直接写出线段,,之间的数量关系.
42.如图,中,,,E点为射线上一动点,连接,作,且.
(1)如图1,过F点作交于D点,若,则的长为___________;
(2)如图2,连接交于G点,若E点为中点,求证:;
(3)如图3,E点在的延长线上,连接与直线交于G点.若,请直接写出和的数量关系.
43.如图,在中,,.点D是直线上一动点(点D不与点B,C重合),,,连接.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,直接写出,与之间的数量关系;
(2)如图2,当点D在边的延长线上时,请探究线段,与之间存在怎样的数量关系?并说明理由;
(3)如图3,若点D在边的延长线上,且点A,E分别在直线的两侧,其他条件不变,若,,直接写出的长度.
44.在中,,,点在的延长线上,是的中点,是射线上一动点,且,连接,作,交延长线于点.
(1)如图1,当点在上时,求证:.
(2)如图2,当点在的延长线上时,请根据题意将图形补全,判断与的数量关系并证明.
45.综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,,,,垂足分别为点.请证明:.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,,,点是上一动点,连接,作且,连接交于点.若,请证明:点为的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,,,点是射线上一动点,连接,作且,连接交射线于点.若,请直接写出与的数量关系.
46.如图中,,,D是线段上的一个动点,点F在线段上,运动中始终保持,过点B作交的延长线于点E.
(1)若点D与点C重合,如图1,试探究线段和的数量关系,直接写出这个结论.
(2)若点D不与B、C重合,如图2,(1)中线段和的数量关系是否依然成立,请说明理由.
(3)图2中,若,则的面积为________.(直接写答案)
47.在中,,点E为上一动点,过点A作于D,连接.
(1)【观察发现】
如图①,与的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中,的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为中点,探索与的数量关系.
48.如图,已知,点A,B在直线l两侧,点C,D在直线l上,点P为l上一动点,连接,,且.
(1)【问题解决】如图①,当点P在线段上时,若,,则 (填“>”或“=”或“<”);
(2)【问题探究】如图②,当点P在延长线上时,若,,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】如图③,当点P在线段上时,若,将沿直线l对折得到,此时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由.
49.已知为等腰三角形,,点为直线上一动点(点不与点、点重合)以为边作,且,连接,.
(1)如图,当点在边上时,试说明:
①
②;
(2)如图,当点在边的延长线上时,其他条件不变,探究线段、、之间存在的数量关系,并说明理由.
50.如图,OF是的平分线,点A在射线上,P,Q是直线ON上的两动点,点Q在点P的右侧,且,作线段OQ的垂直平分线,分别交直线OF,ON于点B,点C,连接AB,PB.
(1)如图1,请指出AB与PB的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,当P,Q两点都在射线ON的反向延长线上时,线段AB,PB是否还存在(1)中的数量关系?若存在,请写出证明过程;若不存在,请说明理由.
精选考题 才是刷题的捷径
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专题03 三角形的初步认识动点问题分类训练
(5种类型50道)
目录
【题型1 定值问题】 1
【题型2 动点问题求速度】 19
【题型3 存在性问题】 35
【题型4 探究角的数量关系】 54
【题型5 探究线段的数量关系】 73
【题型1 定值问题】
1.如图,在等腰中,,,是边上的中点,点,分别是边,上的动点,点从顶点沿方向作匀速运动,点从从顶点沿方向同时出发,且它们的运动速度相同,连接,.
(1)求证:.
(2)判断线段与的位置及数量关系,并说明理由.
(3)在运动过程中,与的面积之和是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)DE⊥DF,DE=DF,证明见解析;(3)△BDE与△CDF的面积之和始终是一个定值,这个定值为8.
【分析】(1)由题意根据全等三角形的判定运用SAS,求证即可;
(2)根据全等三角形的性质结合中点和垂线定义,进行等量替换即可得出线段与的位置及数量关系;
(3)由题意根据全等三角形的性质得出S△BDE+S△CDF=S△ADF+S△CDF=S△ADC, 进而分析即可得知与的面积之和.
【详解】解:(1)∵AB=AC,D是BC边上的中点,
∴AD是BC边上的高
又∵∠BAC=90°,
∴∠ABD=∠DAF=∠BAD=45°,
∴BD=AD
又由题意可知BE=AF,
∴△BDE≌△ADF(SAS).
(2)∵DE⊥DF,DE=DF,
理由如下:
∵△BDE≌△ADF,
∴DE=DF,∠BDE=∠ADF
∵AB=AC,D是BC边上的中点,
∴AD⊥BC,∠BDE+∠ADE=90°,
∴∠ADE+∠ADF=90°,DE⊥DF.
(3)在运动过程中,△BDE与△CDF的面积之和始终是一个定值
∵AB=AC,D是BC边上的中点,∠BAC=90°,
∴AD=BD=BC=4
又∵△BDE≌△ADF
S△BDE+S△CDF=S△ADF+S△CDF=S△ADC
又∵S△ADC=S△ABC=.BC.AD=8
∵点E,F在运动过程中,△ADC的面积不变,
∴△BDE与△CDF的面积之和始终是一个定值,这个定值为8.
【点睛】本题考查全等三角形的综合问题,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
2.在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC,D 是 AB 的中点,点 E 是边 AC 上的一动点,点F 是边 BC 上的一动点.
(1)若 AE=CF,试证明 DE=DF;
(2)在点 E、点 F 的运动过程中,若 DE⊥DF,试判断 DE 与 DF 是否一定相等? 并加以说明.
(3)在(2)的条件下,若 AC=2,四边形 ECFD 的面积是一个定值吗?若不是, 请说明理由,若是,请直接写出它的面积.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)四边形 ECFD的面积是一定值1.
【分析】(1)根据已知条件,运用SAS判定△DAE≌△DCF,即可得出对应边DE= DF,
(2)根据 ASA判定△DAE≌△DCF,即可得出DE=DF,
(3)根据△DAE≌△DCF,可得S△ADE =S△DCF,进而得出S四边形ECFD =S△DCF +S△CDE =S△ADE +S△CDE=S△ACD,再根据S△ACD=S△ABC=1,即可解题.
【详解】解:(1)∵△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是AB的中点,
∴∠A=∠DCF=45°,CD=AB=AD,
在△DAE和△DCF中,
,
∴△DAE≌△DCF(SAS),
∴DE=DF;
(2)DE与DF一定相等.
证明:∵△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是AB的中点,
∴∠A=∠DCF=45°,CD=AB=AD,CD⊥AB,
∴∠ADC=∠EDF=90°,
∴∠ADE=∠CDF,
在△DAE和△DCF中,
,
∴△DAE≌△DCF(ASA),
∴DE=DF;
(3)四边形 ECFD的面积是一定值1.
由(2)可得,△DAE≌△DCF,
∴△ADE的面积=△DCF的面积,
∴四边形ECFD的面积=△DCF的面积+△CDE的面积=△ADE的面积+△CDE的面积=△ACD的面积,
又∵∠ACB=90°,AC=BC=2,
∴△ABC的面积=×2×2=2,
又∵D是AB的中点,
∴△ACD的面积=×△ABC的面积=1,
即四边形ECFD的面积=1.
【点睛】本题考查三角形全等的判定和性质,及其与面积的相关问题,熟悉全等三角形判定方法是解题关键.
3. 如图,在中,,的角平分线和的平分线相交于点,交于点,交的延长线于点,过点作交的延长线于点,交的延长线于点,连接并延长交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:;
(3)探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)是定值,且
【分析】(1)利用角平分线的性质以及三角形外角的性质,求解即可;
(2)延长与交于点,证明,得出,证明,得出,即可得出结论;
(3)在上截取,根据,得出,,证明,得出,证明,得出,即可证明结论.
【详解】(1)解:设,,
∵平分,平分,
∴,
由三角形外角的性质可得:
∴,
∴;
(2)证明:延长与交于点,如下图:
∵,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:是定值,且.
在上截取,则是的垂直平分线,如下图:
∴,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
即.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,角平分线的定义,垂直平分线的性质,解题的关键是熟练掌握相关基础知识,作出辅助线,构造出全等三角形.
4.如图,边,的垂直平分线交于点.
(1)求证:点在的垂直平分线上;
(2)若,求的度数;
(3)求证:为定值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由边,的垂直平分线交于点P,根据线段垂直平分线的性质,可得,即可证得点P在垂直平分线上;
(2)由,可得,,可求出,进而可求出的度数;
(3)由等腰三角形的性质得,由三线合一得,继而可得.
【详解】(1)边,的垂直平分线交于点,
,,
,
点在的垂直平分线上;
(2),
为三边垂直平分线的交点,
,,
,
;
(3),
,
是的垂直平分线,
,
,
,
,
即为定值.
【点睛】此题考查了线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
5.综合与探究
如图1,在中,,点D,E分别在边上,且.连接,并交于点.
【解决问题】
(1)爱动脑筋的小明发现可以利用全等三角形的知识得到的度数为定值.那么的度数是多少?
【深入探究】
(2)小明继续进行了如下思考:在上题中,若点D,E分别在的延长线上,的延长线与交于点,如图2,其他条件不变.
①与有怎样的数量关系?
②的度数是否仍为定值?
(请你思考这两个问题,给出相应的结论并写出证明过程)
【答案】(1);(2)①;②的度数仍为定值,理由见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质、三角形的外角性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答的关键.
(1)证明得到,然后利用三角形的外角性质求解即可;
(2)①先证明,再证明,根据全等三角形的对应边相等可得结论;
②先根据全等三角形的对应角相等得到,再利用三角形的外角性质可求解.
【详解】解:(1)在和中,
,
,
;
(2)①.
证明:,
.
在和中,
,
.
②的度数仍为定值.
证明:由①可知,,
.
,
,
.
6.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.
7.(1)如图,已知在中,,于,于,所在直线交于点,求的度数;
(2)在(1)的基础上,若每秒扩大,且在变化过程中与始终保持是锐角,经过秒(),在,这两个角中,当一个为另一个的两倍时,求的值;
(3)在(2)的基础上,与的角平分线交于点,是否为定值,如果是,请直接写出的值,如果不是,请写出是如何变化的.
【答案】(1);(2)或12;(3)是定值,
【分析】(1)利用同角的余角相等可得,再根据进行计算即可求解;
(2)由题意得,分两种情况:当时,;当时,,分别求解即可得到答案;
(3)由同角的余角相等可得,根据角平分线的性质和三角形内角和定理可得,,再进行转化即可得到答案.
【详解】解:(1)于,于,
,
,
,
;
(2)由题意得:
,
当时,,
则,
解得:,
当时,,
则,
解得:,
综上所述,当或时,,两个角中,一个角是另一个角的两倍;
(3)如图,是定值,
,
理由:于,于,
,
,
,
平分,平分,
,
,
,,
,
是定值.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,同角的余角相等,角平分线的性质,熟练掌握三角形内角和定理,同角的余角相等,角平分线的性质,采用分类讨论的思想解决问题,是解此题的关键.
8.已知是的平分线,点P是射线上一定点,点C、D分别在射线、上,连接、.
(1)如图①,当,时,则与的数量关系是___________;
(2)如图②,点C、D在射线、上滑动,且,当时,与在(1)中的数量关系还成立吗?请说明理由.
(3)在问题(2)中,若,则四边形的面积S是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)成立,理由见解析
(3)四边形的面积S为定值9
【分析】(1)通过证明即可得出结论;
(2)过点P作于点E,于点F,通过证明即可得出,再证明,即可得出结论;
(3)根据,即可得出结论.
【详解】(1)解:∵是的平分线,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)成立,理由如下:
过点P作于点E,于点F,
∵是的平分线,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,,
∴,则,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
(3)由(2)可得:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵.
∴四边形的面积S为定值9.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定定理和性质,正确画出辅助线,构造全等三角形求解.
9.如图,已知锐角△ABC中,AB、AC边的中垂线交于点O
(1)若∠A=α(0°<α<90°),求∠BOC;
(2)试判断∠ABO+∠ACB是否为定值;若是,求出定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)2α;(2)是定值
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质得到AO=BO=CO,根据等腰三角形的性质得到∠OAB=∠OBA,∠OCA=∠OAC,根据周角定义即可得到结论;
(2)根据等腰三角形的性质得到∠OBC=∠OCB,于是得到∠OBC=90°﹣α,根据三角形的内角和即可得到结论.
【详解】(1)AB、AC边的中垂线交于点O,
∴AO=BO=CO,
∴∠OAB=∠OBA,∠OCA=∠OAC,
∴∠AOB+∠AOC=(180°﹣∠OAB﹣∠OBA)+(180°﹣∠OAC﹣∠OCA),
∴∠AOB+∠AOC=(180°﹣2∠OAB)+(180°﹣2∠OAC)=360°﹣2(∠OAB+∠OAC)=360°﹣2∠A=360°﹣2α,
∴∠BOC=360°﹣(∠AOB+∠AOC)=2α;
(2)∠ABO+∠ACB为定值,
∵BO=CO,
∴∠OBC=∠OCB,
∵∠OAB=∠OBA,∠OCA=∠OAC,
∴∠OBC=(180°﹣2∠A)=90°﹣α,
∵∠ABO+∠ACB+∠OBC+∠A=180°,
∴∠ABO+∠ACB=180°﹣α﹣(90°﹣α)=90°.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质,周角的定义,三角形的内角和,等腰三角形的性质,熟练掌握各定理是解题的关键.
10.如图,A点的坐标为,B点的坐标为,且,D为x轴上的一个动点,,且,连接交y轴于点M.
(1)求A,B两点坐标;
(2)若D点的坐标为,求E点的坐标;
(3)当D点在x轴上运动时是否为定值,若是,请直接写出线段,,的数量关系,若不是,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)是定值,
【分析】(1)根据非负性得出a,b的值,进而解答即可;
(2)由“”可证,可得,,可求解;
(3)是定值,先证明,再证明,可得M为的中点,可得结论.
【详解】(1)解:因为
所以,
则,
所以,;
(2)解:过点E作轴于H.
∵,,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:是定值,理由如下:
∵,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
则是定值,
∵,
∴.
所以
【题型2 动点问题求速度】
11.在中,,,,,动点从点出发,以的速度沿着三角形的边运动,回到点停止,设运动时间为.()
(1)如图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,恰好和全等,求点的运动速度.
【答案】(1);;
(2)或
(3)Q运动的速度为或或或
【分析】(1)利用速度乘时间求出路程,即可得出的长度;
(2)根据三角形中线的性质分两种情况讨论即可解答;
(3)设点Q的运动速度为,然后分四种情况:当点P在上,点Q在上,时,当点P在上,点Q在上,时,当点P在上,点Q在上,时,当点P在上,点Q在上,时,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴;
当时,运动路程为:,此时点P在上,则:
;
(2)解:如图,当P在中点上时,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
当在中点上时,如图,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
综上:当为或时,的面积等于面积的一半;
(3)解:设点Q的运动速度为,
当点P在上,点Q在上,时,,
∴;
当点P在上,点Q在上,时,,
∴;
当点P在上,点Q在上,时,,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴;
当点P在上,点Q在上,时,,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴;
∴Q运动的速度为或或或.
【点睛】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,清晰的分类讨论思想是解答本题的关键.
12.如图1,在中,,,,.动点从出发,沿边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为秒.
(1)当时,______(用含的式子表示);
(2)当且的面积等于面积一半时,求的值;
(3)如图2,在中,,,,.在边有一动点,与点同时从点出发,沿边运动,回到点停止.当时,求点的运动速度.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据路程等于速度乘上时间,即可作答.
(2)当时,点在上,利用速度乘时间即可求解,根据面积以及三角形中线的性质,即可作答.
(3)设点的运动速度为,然后分点在上,点在上;点在上,点在上两种情况,分别根据全等三角形的性质列方程解答即可.
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,代数式,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.
【详解】(1)解:依题意,在中,,,,,动点从出发,沿边运动,回到点停止,速度为,
∴在时,则.
故答案为:;
(2)解:如图:
当时,,
∵的面积等于面积一半
∴此时’
∴
解得
(3)解: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,,,
点的路程为,点的路程为,
,
解得;
运动的速度为或,
故答案为:或.
13.如图,已知中,,,,点为的中点.如果点在线段上以的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动.设点运动的.时间为秒.
(1)用含的式子表示的长为______;
(2)若点的运动速度与点的运动速度相等,经过1秒后,求证:.
(3)若点的运动速度与点的运动速度不相等,当点的运动速度为多少时,能够使与全等?
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【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,时间是,能够使与全等,求出,,,,,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在线段上以的速度由B点向C点运动,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,点D为的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴;
(3)解∶ 设当点Q的运动速度为x,时间是,
∵,,,
∴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 .
14.如图①,于于,点在线段上以的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动,它们运动的时间为.
(1)若点的运动速度与点的运动速度相等,当时,与是否全等?与是否垂直?请分别说明理由
(2)如图②,将图①中的“于于”改为“”,其他条件不变.设点的运动速度为,是否存在实数,使得与全等?若存在,求出相应的的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)与全等,与垂直,理由见解析
(2)存在或,使得与全等
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
(1)当时,,,利用即可证明,由全等三角形的性质得出,由,得出,即可得解;
(2)由题意得:,,,,再分两种情况:若,则,;若,则,;分别求解即可得出答案.
【详解】(1)解:与全等,与垂直,理由如下:
当时,,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即与垂直;
(2)解:存在,
由题意得:,,,,
若,则,,
∴,
解得:;
若,则,,
∴,
解得:;
综上所述,存在或,使得与全等.
15.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)若点P点Q的运动速度相等经过1秒后,与是否全等,请说明理由;
(2)若点P点Q的运动速度不相等,当点Q的速度是多少时,能够使与全等?
【答案】(1)全等,理由见解析
(2)当点Q的运动速度a为时,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)先根据运动时间得到边长的长度,根据得到三角形全等;
(2)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: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,
∵厘米,点D为的中点,
∴厘米,
在和中,
,
∴;
(2)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,
即,解得,
根据即,解得,
∴当点Q的运动速度a为时,能够使与全等.
16.如图,已知四边形中,厘米,厘米,厘米,,点为的中点.如果点在线段上以厘米秒的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动.当点的运动速度为多少厘米秒时,能够使与全等.
【答案】当点的运动速度为或厘米秒时,能够使与全等.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,分两种情况讨论,再依据全等三角形的对应边相等,即可得到点的运动速度,掌握全等三角形的判定与性质及分类讨论思想是解题的关键.
【详解】解:设点运动的时间为秒,则,,
∵点为的中点,
∴厘米,
∵,
∴当厘米,时,,
此时,
解得,
∴,
此时,点的运动速度为(厘米秒);
当厘米,时,,
此时,
解得,
∴点的运动速度为(厘米秒);
综上可知:当点的运动速度为或厘米秒时,能够使与全等.
17.如图①,在中,,,,,现有一动点P,从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A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,中,,,,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好与全等,求点Q的运动速度.
【答案】(1)或
(2)或或或
【分析】本题主要考查了三角形中位线性质,全等三角形的性质,分类讨论,是正确解答的关键.
(1)分两种情况,当点P在上时,, 得到点P移动路程为,移动时间为秒;当点P在上时,, 得到得到点P移动路程为,移动时间为秒;
(2)设点Q的运动速度为,分,或,两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:当点P在上时,
∵的面积等于面积的一半,
∴,
∴点P移动的距离为,
∴移动的时间为:秒;
当点P在上时,
∵的面积等于面积的一半;
∴,
∴点P移动的距离为,
∴移动的时间为:秒;
故答案为:秒或秒;
(2)解:设点Q的运动速度为,
∵与全等,,
∴,或,,
当P在上,点Q在上时,
若,,
∴,
∴,
若,,
∴,
∴,
当点P在上,点Q在时,
若,,
∴,
∴,
若,,
∴,
∴,
综上所述:点Q的运动速度为或或或.
18.如图,中,,点D是的中点.有一点E在上从点B向点C运动,速度为,同时有一点F在上从点C向点A运动,其中一点停止运动另一点也随之停止运动.问当点F的运动速度是多少时,和全等?
【答案】2厘米/秒或2.25厘米/秒
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.设点F运动的时间为,点F运动的速度为,分情况列方程求出即可.
【详解】解:设点F运动的时间为,点F运动的速度为,则,
∵点D为的中点,
∴,
∵,
∴当时,可根据“”判断,
即,
解得;
当时,可根据“”判断,
即,
解得,
综上所述,当点F的运动速度是2厘米/秒或2.25厘米/秒时,和全等.
19.如图;在四边形中,,动点从点向点运动,速度为3,同时点从点沿射线方向运动,当和全等时,求点运动速度.
【答案】或
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,根据题意,分类讨论:当,,时;当,时;根据全等三角形的性质,行程问题的数量关系即可求解.
【详解】解:如图所示,
当,,时,,
∴,
∴点运动的时间为,
∴点运动的速度为;
如图所示,
当,时,,
∴,
∴点运动的时间为,
点运动的速度为;
综上所述,点运动速度为或.
20.如图,已知正方形的边长为20cm,点E在AB边上,.
(1)如果点P在线段上以4cm/s的速度由B点向C点运动,点Q同时在线段上由C点向D点运动,
①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?并说明理由;
②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,?
(2)如果点P,点Q不同时出发,点P从点B出发1秒时,点Q从点C出发,两点都沿正方形四边逆时针运动,点P的运动速度是点Q运动速度的1.2倍,点P运动96cm时与点Q相遇,求点Q的运动速度.
【答案】(1)①不全等,见解析,②
(2)4cm/s
【分析】(1)①由全等三角形的判定可得结论;
②由全等三角形的性质可得,可求t的值,即可求解;
(2)设点Q的运动速度为x cm/s,则点P的运动速度为1.2x cm/s,由点P运动96cm时与点Q相遇,列出方程可求解.
【详解】(1)①与不全等,理由如下:
∵四边形是正方形,
∴,
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴与不全等;
②∵,
∴,
∴,
∴点Q的运动速度为:;
∴当点Q的运动速度为时,;
(2)设点Q的运动速度为xcm/s,则点P的运动速度为1.2xcm/s,
由题意可得:,
解得:,
经检验,是原方程的解,且符合题意,
答:点Q的运动速度为4cm/s.
【题型3 存在性问题】
21.已知,在中,,D,A,E三点都在直线m上,,
(1)如图①,若,则与的数量关系为 ,,与的数量关系为 ;
(2)如图②,当不垂直于时,(1)中的结论是否成立?请说明理由:
(3)如图③,若只保持点A在线段上以的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段EF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,直接写出x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)成立,理由见解析
(3)存在,或
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、平角的定义以及分类讨论等知识,证明三角形全等是解题的关键.
(1)由平角的定义和三角形内角和定理得,再由证明,得,即可解决问题;
(2)同(1)得,得,即可得出结论;
(3)分或两种情形,分别根据全等三角形的性质求出t的值,即可解决问题.
【详解】(1)解:∵,
∴.
∴.
∵
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:成立,理由如下:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)存在,理由如下:
当时,,
∵,
∴,
∴,
∴.
当时,
∴,
∴.
综上所述,存在x,使得与全等,或.
22.如图(1),,,,;点P在线段上以的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段上由点B向点D运动,它们运动的时间为.
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当时,与是否全等,请说明理由,并判断此时线段和线段的位置关系;
(2)如图(2),将图(1)中的“,”改为“”,其他条件不变.设点Q的运动速度为,是否存在实数x,使得与全等?若存在,求出相应的x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)全等,理由见解析,线段与线段垂直;
(2)存在,或
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握分类讨论的思想是解题关键.
(1 )由速度和时间求得、,进而可得,再利用两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等即可证明,由全等的性质求得进而可得,即;
(2 )已知,所以与全等时和为对应相等角,应分两种情况讨论:①时,,,②时,,;利用对应边相等的关系建立方程组求解即可.
【详解】(1)解:全等,,
当时,,,
又∵,
在和中, ,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴线段与线段垂直;
(2)解:存在
①若,
则,,
∴,
解得;
②若,则,,
∴ ,
解得 ;
综上所述,存在或使得与全等;
23.如图,在中,,高相交于点,且.
(1)求线段的长;
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1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4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,当为何值时,;
(3)在(2)的条件下,点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请直接写出符合条件的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当或时,;
(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,利用方程的思想解题是关键:
(1)只要证明即可解决问题;
(2)分两种情形讨论:①当点Q在线段上时,,②当点Q在射线上时,,分别列方程求解即可;
(3)分两种情形求解:①如图2中,当时,,②如图3中,当时,;再进一步建立方程求解即可.
【详解】(1)解:如图1中,
,
∵是高,
∴,
∵是高,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,,
∴,,
由题意得,
,,
①当点Q在线段上时,,,如图,
∵,
∴,
解得,
②当点Q在射线上时,,如图,
∵,
∴,
解得,
综上可知,当或时,;
(3)解:存在,理由如下,
①如图2中,当时,
,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,解得,
②如图3中,当时,
∵,,
,
∴,
∴,
∴,解得,
综上所述,或时,与全等.
24.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:当或时,与全等.
25.如图,在长方形 中,,点 从点 出发,以 秒的速度沿 向点运动,设点的运动时间为秒:
(1)______.(用 的代数式表示)
(2)当 为何值时,?
(3)当点 从点开始运动,同时,点 从点 出发,以 秒的速度沿 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)
(3)当秒或秒时和全等
【分析】本题主要考查矩形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握矩形的性质,全等三角形的判定和性质等知识是解题的关键.
(1)根据题意写出表达式即可;
(2)根据题意得出当时,,据此计算出即可;
(3)分情况根据三角形全等得出的值即可.
【详解】(1)解:由题意知,,
故答案为:;
(2)解:当时,,
当时,,
,
在和中,
,
;
∴,
(3)解:①当,时,,
,
,
,
即,
解得;
②当,时,,
,
,
,
解得,
,
即,
解得;
综上所述,当秒或秒时和全等.
26.如图,在中,为高,,点为上的一点,,连接交于点,(和 是对应角).
(1)求 的度数;
(2)有一动点从点出发沿线段以每秒4个单位长度的速度运动,设点的运动时间为秒,是否存在t的值,使得的面积为18?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的值为或
【分析】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理,一元一次方程的应用,用表示出三角形的高是解题的关键.
(1)根据题意可知,再由,推出,结合即可得到;
(2)由,,可推出,,,由(1)可知,,即以为底时高为,从而推出当时,在线段上,此时,则,解之得到;当 时,在线段上,此时,则,解之得到.
【详解】(1)解:在中,为高
,
又
,
(2)解:,,
,
由(1)可知,,且点从点出发,在上以4个单位的速度运动,那么
,即以为底时高为,如图所示
当时,在线段上,则
解得:
当 时,在线段上,则
解得:
综上所述,存在的值为或 .
27.如图,在中,,,,点D在线段上,且,动点P从的延长线上距A点的点E出发,以每秒的速度沿射线的方向运动了.
(1)直接用含有t的代数式表示______;
(2)在运动过程中,是否存在在某个时刻,使与以A,D,P为顶点的三角形全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或时,使与以A,D,P为顶点的三角形全等
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题:
(1)根据题意可得;
(2)当时,,可得或,解方程即可.
【详解】(1)解:根据题意得,;
故答案为:;
(2)解:存在,理由如下:
在中,∵,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∵,,
∴当时,,
∴或,
∴或,
∴或时,使与以A,D,P为顶点的三角形全等
28.已知,是等边三角形,边.点P在射线上,点Q是延长线上一点,且,连接交直线于点D.
(1)如图5,当点P为中点时,求的长.
(2)如图6,过点P作,垂足为点E,当点P、Q分别在射线和延长线上移动时,线段、、中是否存在长度保持不变的线段?请说明理由.
【答案】(1)
(2)线段的长度保持不变,理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质,
(1)过点作交于,由题意可证是等边三角形,,即可求的长;
(2)分点在线段上,点在线段的延长线上两种情况讨论,利用全等三角形的性质和判定可得的长度不变.
添加恰当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.全等三角形的性质:对应边相等,对应角相等.全等三角形的判定:,,,,.
【详解】(1)如图,过点作交于,
点和点同时出发,且速度相同,
,
,
,,
又,
,
,
,
,又,
,且是等边三角形
,
是的中点,即,
;
(2)分两种情况讨论,得为定值,是不变的线段
如图,如果点在线段上,
过点作交于,
由(1)证得,且是等边三角形
,
为定值;
同理,如图,若在的延长线上,
作的延长线于,
,
又,
,
,
,且
,是等边三角形
,且
,
,
综上所述,线段的长度保持不变.
29.如图①,在中,,,过点作射线.点从点出发,以的速度沿匀速移动;点从点出发,以的速度沿匀速移动.点、同时出发,当点到达点时,点、同时停止移动,连接、,设移动时间为().
(1)点、从移动开始到停止,所用时间为_____;
(2)当与全等时,
①若点、的移动速度相同,求的值;
②若点、的移动速度不同,求的值;
(3)如图②、当点、开始移动时,点同时从点出发,以/的速度沿向点匀速移动,到达点后立刻以原速度沿返回.当点到达点时,点、、同时停止移动.在移动的过程中,是否存在与全等的情形?若存在,求出的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)5
(2)①;②
(3)或
【分析】(1)根据时间计算即可.
(2)①利用全等三角形的性质,构建方程解决问题即可.②当,时,两个三角形全等,求出运动时间,可得结论.
(3)分两种情形分别求解即可解决问题.
【详解】(1)解:点的运动时间(秒,
故答案为:;
(2)解:①点、的移动速度相同,点的速度是.
,
∴
,
,
当时,与全等,
则有,解得.
②点、的移动速度不同,
,
当,时,两个三角形全等,
∴
运动时间,
,满足题意.
(3)解:若点、的移动速度不同,则时,两个三角形有可能全等,此时.
若点、的移动速度相同,则,,
又∵,
或,
解得(舍弃)或,
综上所述,满足条件的的值为或.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了路程,速度,时间之间的关系,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
30.如图1,已知正方形的边长为16,点P为正方形边上的动点,动点P从点A出发,沿着运动到D点时停止,设点P经过的路程为x,的面积为y.
(1)如图2,当时, ______;
(2)如图3,当点P在边上运动时, _____;
(3)当时, ______;
(4)若点E是边上一点且,连接,在正方形的边上是否存在一点P,使得与全等?若存在,求出此时x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)32
(2)128
(3)3或45
(4)存在,或38时,使得与全等
【分析】(1)由,可得,然后由,求得答案;
(2)直接由,求得答案;
(3)由已知得只有当点P在边或边上运动时,,然后分别求解即可求得答案;
(4)分两种情况,当点P在边或边上运动时,分别画出图形,由全等三角形的性质列出关于x的方程求解即可
【详解】(1)∵,
∴;
故答案为:32;
(2)∵点P在边上运动,
∴;
故答案为:128;
(3)由已知得只有当点P在边或边上运动时,,
当点P在边上运动时,
∵,
∴,
解得,,
即;
当点P在边上运动时,
∵,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,当时,或45;
(4)当点P在边或边上运动时,存在一点P,使得与全等.
如图4,当点P在上时,
假设,则有,
∴,即.
如图5,当点P在上时,,
∴,
∴,
综上所述,或38时,使得与全等.
【题型4 探究角的数量关系】
31.如图,在中,平分,为线段上的一个动点,交的延长线于点.
(1)若,,求的度数;
(2)当点在线段上运动时,猜想与,的数量关系,并证明.
【答案】(1);
(2),证明见解析.
【分析】本题考查了三角形的内角和定理以及角平分线的定义,特别注意第(2)小题,根据第(1)小题的思路即可推导.
(1)首先根据三角形的内角和定理求得的度数,再根据角平分线的定义求得的度数,从而根据三角形的内角和定理即可求出的度数,进一步求得的度数;
(2)根据第(1)小题的思路即可推导这些角之间的关系.
【详解】(1)解 ,,
,
平分,
,
,
;
(2)解:
如图所示:
平分,
,
,
设,,
,
,
,
,
,
.
32.如图,在四边形中,,为边上一点,且 .
(1)求证:平分;
(2)如图2,为上一动点(不与点 重合),.求证:;
(3)在(2)的条件下,若,过点 作直线 ,作 ,交直线 于点 ,用等式表示与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)或,理由见解析:
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定, 三角形内角和定理,角平分线的定义:
(1)由平行线的性质得到, 则可证明,即可证明平分;
(2)如图所示,过点E作交于H,则,进而证明,进一步证明,推出,即可证明;
(3)如图所示,设直线l与直线 交于H,先由平行线的性质得到,设,则,有三角形内角和定理得到,则,由角平分线的定义得到,则可得,进而求出,,据此可得结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴平分;
(2)证明:如图所示,过点E作交于H,
∴,
∵,,
∴,
由(1)可得,
∴,
∴,
∴;
(3)解:或,理由如下:
如图所示,设直线l与直线 交于H,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
∴,;
综上所述,或.
33.在中,,点分别是边,上的点,点是平面内的一个动点,连结,,设,,.
(1)如图①,若点在边上,则,和之间的数量关系为 .
(2)如图②,若点在线段的延长线上时,求,和之间的数量关系.
(3)如图③,若点在的内部,且在直线上方时,直接写出,和之间的数量关系.
(4)若点在的外部,且始终在右侧,借助图④,直接写出,和之间的数量关系.
【答案】(1)
(2);
(3);
(4).
【分析】本题主要考查了三角形外角的性质,对顶角的性质等,熟知三角形外角的性质是解题的关键.
(1)连接,证明即可得到答案;
(2)利用三角形外角的性质求解即可;
(3)利用三角形外角的性质求解即可;
(4)根据题意画出图形,利用三角形外角的性质求解即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵,,
∴,
故答案为:;
(2)解:设与交于F,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:,理由如下:
如图所示,连接,
∵,,
∴
,
∴;
(4)解:.
如图,
∵,,,
∴.
34.如图,在中,,,,E为的中点,动点D在上从点A向点B运动,将沿翻折,使点A落在点处.
(1)如图,当时,求的度数;
(2)若与点C重合,证明:;
(3)点D从点A运动到点B的过程中,探究与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);
(2)见解析
(3)或.理由见解析
【分析】本题考查了平行线的性质,三角形内角和定理,折叠的性质.
(1)利用平行线的性质求得,再利用折叠的性质求解即可;
(2)利用折叠的性质结合三角形内角和定理求得,推出,据此求解即可;
(3)分点在内部和点在外部时,两种情况讨论,利用三角形的外角性质结合折叠的性质求解即可.
【详解】(1)解:根据折叠的性质得,,
∵,
∴,
∴;
(2)证明:若与点C重合,如图,
,,
∴,
∴;
(3)解:或.理由如下,
连接,
当点在内部时,
由三角形的外角性质得,,
∴
;
当点在外部时,
由三角形的外角性质得,,
∴
;
综上,或.
35.如图,在中,平分,交于点,动点在射线上(不与点重合),过点作交线段于点(不与点,重合),的平分线所在的直线与射线交于点.
(1)如图①,当点在线段上时.
①若,,的度数为______.的度数为______;
②求证:;
(2)当点在线段的延长线上时,在图②中画出图形并直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)①,;
②证明见解析
(2)图形见解析,
【分析】(1)①根据角平分线的定义求得的度数,再根据平行线的性质定理可求得和的度数.根据角平分线的定义得到的度数,最近利用三角形外角和定理即可得到的度数.
②根据①中推到可知:,,利用三角形外角和定理得到,再根据三角形内角和性质定理推导即可.
(2)根据题意画出图形,根据角平分线的定义与平行线的性质定理可得, ,利用三角形外角和定理可得,再代入根据三角形内角和推导即可.
【详解】(1)① 平分,,,
.
,
.
.
平分,
.
.
②证明: 平分,
.
,
.
.
平分,
.
.
(2)点在线段的延长线上时,画图如下:
解:,
如图,点在线段的延长线上.
平分,
.
,
,,
.
平分,
.
.
【点睛】本题通过三角形内角和定理、角平分线的性质以及平行线的性质定理,巧妙的构建角之间的关系.关键在于对定理的灵活运用以及逻辑推理的严密性.
36.在中,,、分别是边、上的点,点平面内是一动点.
(1)如图1,当点P在线段上时,
①若, __________度;
②试写出、、之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,当点在边的延长线上时,连接交于点,探索、、之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,当点在到形外部时,直接写出、、之间的数量关系.
【答案】(1)①140;②,理由见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题考查三角形内角和定理,三角形的外角的性质,解题的关键是掌握三角形内角和定理,三角形的外角的性质.
(1)①利用四边形内角和定理及平角的定义即可得求解;②利用①中结论即可求解.
(2)利用三角形的外角的性质求解即可.
(3)利用三角形的外角的性质求解即可.
【详解】(1)解:①,
,
,
,,
.
故答案为:140.
②,理由如下:
由①可知,,
,
.
(2)解:,理由如下:
,,
.
(3)解:,理由如下:
设与相交于点,如图,
,,
.
37.如图,在中,平分,交于点D,动点E在射线上(不与点D重合),过点E作交线段于点F(不与点A,C重合),的平分线所在的直线与射线交于点G.
(1)当点E在线段上时.
①若,,的度数为______;的度数为______;
②求证;
(2)当点E在线段的延长线上时,直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)①20°;50°;②见解析
(2)
【分析】 本题考查的是平行线的性质,角平分线的定义,三角形的外角的性质,掌握以上基础知识是解本题的关键.
(1)①根据平行线的性质与角平分线的定义求解,即可解答;②根据三角形外角的性质及平行线的性质得到即可解答;
(2)先证明,,,.由角平分线的定义可得,结合三角形的外角的性质可得,可得结论.
【详解】(1)解:①,
∴在中,,
∵,
,,
平分,平分,
,,
,;
②∵平分,
∴.
∵,
∴,.
∵平分,
∴,
∴;
(2),理由如下:如图,点E在线段的延长线上.
∵平分,
∴.
∵,
∴,,
∴.
∵平分,
∴,
∴.
38.在中,平分,.
(1)如图1,若于点,,,则______;
(2)如图2,若点是线段上一动点,过点作于点,则与,之间的数量关系是______;
(3)如图3,若点是延长线上一点,过点作于点,则与,之间有何数量关系?画出图形并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)
(3),图形及理由见详解
【分析】(1)先求出,根据角平分线定义求出,根据三角形内角和定理求出,代入求出即可;
(2)先求出,求出,根据角平分线定义求出,根据三角形内角和定理求出,代入求出即可;
(3)先求出,求出,根据角平分线定义求出,根据三角形内角和定理求出,代入求出即可;
【详解】(1)解:如图1,、,
,
平分,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:,
理由是:如图2,过作于,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(3)解:,
证明:如图3,过作于,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,角平分线定义,平行线的性质和判定的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力,题目比较好,证明过程类似.
39.在中,,点,分别是边,上的两个定点,点是平面内一动点.
初探:(1)如图1,若点在线段上运动,
①当时,则 ;
②,,之间的数量关系为: .
再探:(2)若点运动到边的延长线上,交于,如图2,则,,之间有何关系?并说明理由.
拓展:(3)当点在的内部,且,,不共线时,记,,,探究,,之间的关系,并直接写出探究结论.
【答案】(1)①130度;②;(2);(3)或
【分析】本题考查三角形内角和定理,三角形的外角的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
(1)①如图1中,连接.证明即可.
②利用①中结论解决问题.
(2)利用三角形的外角的性质解决问题即可.
(3)利用三角形的外角的性质解决问题即可.
【详解】解:(1)①如图1中,连接.
,,
,
,,
.
故答案为:;
②由①可知,,
故答案为:.
(2)结论:.
理由:如图2中,
,,
.
(3)结论:.
理由:如图3中,当在 内部时,
,,
,
.
当在四边形内部时,.
40.锐角中,、分别为、边上的动点,连接、交于点.
(1)如图1当、运动到、,,求的度数;
(2)如图2 当、运动到、分别平分、,求与的数量关系.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据垂直定义及三角形的内角和定理解答即可;
(2)由、分别平分、,得 ,在中由三角形的内角和解答即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵
∵,
∴
∴;
(2)解:∵、分别平分、,
∴ ,
∴
.
【题型5 探究线段的数量关系】
41.中,,,是直线上的一个动点,连接,过点作的垂线,垂足为点,过点作的平行线交直线于点.
(1)如图1,当点为中点时,请直接写出线段与的数量关系.
(2)如图2,当点在线段上不与,重合,请探究线段,,之间的数量关系(要求:写出发现的结论,并说明理由).
(3)如图3,当点在线段延长线上,请探究线段,,之间的数量关系(要求:画出图形,写出发现的结论,并说明理由).
(4)当点在线段延长线上,请直接写出线段,,之间的数量关系.
【答案】(1) ;理由见解析
(2);理由见解析
(3)画图见解析,;理由见解析
(4)
【分析】(1)证明,得出,根据为的中点,,即可得出结论;
(2)证明,得出,即可得出结论;
(3)根据题意,画出图形,由可知:,又,,则
(4)由可知:,得出,即可得出.
【详解】(1) ;
理由如下:,
,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
为的中点,,
;
(2)结论:;
理由如下:,
,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(3)图形如图所示:
结论:;
理由如下:由可知:
,
,
又,
,
,
;
(4)结论:;
理由如下:由可知:,
,
;
即:.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
42.如图,中,,,E点为射线上一动点,连接,作,且.
(1)如图1,过F点作交于D点,若,则的长为___________;
(2)如图2,连接交于G点,若E点为中点,求证:;
(3)如图3,E点在的延长线上,连接与直线交于G点.若,请直接写出和的数量关系.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)通过“”证明即可得到;
(2)如图,过F点作交于D点,根据(1)中结论可得,即可证明,可得,即可解题;
(3)过F作的延长线交于点,易证,由(1)(2)可知,,可得,,即可求得的值,即可解题.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:2;
(2)证明:如图,过F点作交于D点,
∵,
∴,,
∵E点为中点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:过F作的延长线交于点D,如图3所示,\
∵,,,
∴,
由(1)(2)知:,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,本题中求证、是解题的关键.
43.如图,在中,,.点D是直线上一动点(点D不与点B,C重合),,,连接.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,直接写出,与之间的数量关系;
(2)如图2,当点D在边的延长线上时,请探究线段,与之间存在怎样的数量关系?并说明理由;
(3)如图3,若点D在边的延长线上,且点A,E分别在直线的两侧,其他条件不变,若,,直接写出的长度.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)4
【分析】(1)根据条件,即可证得,再根据全等三角形的性质及线段之间的关系,即可得到结论;
(2)根据条件,即可证得,再根据全等三角形的性质及线段之间的关系,,即可得到结论;
(3)根据条件,即可证得,再根据全等三角形的性质及线段之间的关系,即可求得结果.
【详解】(1)解:,,
,
在与中,
,
,
,
,
即;
(2)解:,
理由如下:
,
,
即,
在与中,
,
,
,
,
;
(3)解:由(1)同理可证得:,
,
,,
,
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,线段的和与差,熟练掌握和运用全等三角形的判定与性质是解决问题的关键.
44.在中,,,点在的延长线上,是的中点,是射线上一动点,且,连接,作,交延长线于点.
(1)如图1,当点在上时,求证:.
(2)如图2,当点在的延长线上时,请根据题意将图形补全,判断与的数量关系并证明.
【答案】(1)见解析
(2)图见解析,,证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质的综合应用等知识,证明三角形全等是解题的关键.
(1)连接,先证,得,再证,得,即可得出结论;
(2)连接,先证,得,再证,得,即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接,如图1所示:
,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
是的中点
,
在和中,
,
,
,
,
(2)根据题意将图形补全,如图2所示:
与的数量关系:,证明如下:
连接,
,点在的延长线上,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
是的中点,
,
在和中,
,
,
,
.
45.综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,,,,垂足分别为点.请证明:.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,,,点是上一动点,连接,作且,连接交于点.若,请证明:点为的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,,,点是射线上一动点,连接,作且,连接交射线于点.若,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的综合问题,熟练掌握全等三角形的判定及性质,添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)利用证得,即可求证结论;
(2)过作于,由(1)得,进而可得,再利用可证,则可证,根据数量关系可得,,进而可求证结论;
(3)过点作于,由(2)得,,,再根据数量关系即可求解;
【详解】解:(1)证明:,
,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)证明:过作于,如图:
由(1)得:,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
,,
是的中点;
(3),理由如下:
过点作于,如图:
由(2)得:,,,
,
,,
,
,
,
.
46.如图中,,,D是线段上的一个动点,点F在线段上,运动中始终保持,过点B作交的延长线于点E.
(1)若点D与点C重合,如图1,试探究线段和的数量关系,直接写出这个结论.
(2)若点D不与B、C重合,如图2,(1)中线段和的数量关系是否依然成立,请说明理由.
(3)图2中,若,则的面积为________.(直接写答案)
【答案】(1)
(2)成立,理由见详解
(3)
【分析】(1)延长与交于点G,先证明,判断出;然后根据全等三角形的判定方法,判断出,即可判断出,再根据,可得,据此判断即可.
(2)过点D作,与交于H,与的延长线交于G,根据,,判断出;然后根据全等三角形的判定方法,判断出,即可判断出;最后根据全等三角形的判定方法,判断出,即可判断出,所以,据此判断即可;
(3)根据(2)的结论可得,再根据即可作答.
【详解】(1)如图1,延长与交于点G,
,
,
,
∵,
∴,
在和中
,
∴,
,
,,
,
即,
在和中,
,
,
,
又,
.
故答案为:.
(2)结论:,
理由如下:如图2,过点D作,与交于H,与的延长线交于G,
,,
,,
,
,
又,
,
同理(1)可得,,
∴.
(3)∵,,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
47.在中,,点E为上一动点,过点A作于D,连接.
(1)【观察发现】
如图①,与的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中,的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为中点,探索与的数量关系.
【答案】(1)
(2)的大小不变,
(3)
【分析】此题考查等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识.
(1)由,得,而,所以,于是得到问题的答案;
(2)作交于点F,则,而,即可证明,得,则,所以的大小不改变,;
(3)作交于点G,作于点H,可证明,得,由,得,则,由,得,则,所以,即可推导出.
【详解】(1)∵
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
(2)的大小不改变,
如图①,作交于点F,则,
∴,
由(1)得,
∵
∴,
∴,
∴,
∴的大小不改变,.
(3),
理由:如图②,作交于点G,作于点H,则
∴,
∵E为中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(2)得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
48.如图,已知,点A,B在直线l两侧,点C,D在直线l上,点P为l上一动点,连接,,且.
(1)【问题解决】如图①,当点P在线段上时,若,,则 (填“>”或“=”或“<”);
(2)【问题探究】如图②,当点P在延长线上时,若,,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】如图③,当点P在线段上时,若,将沿直线l对折得到,此时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)=
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,
(1)可证明≌,从而得出结果;
(2)可证明≌从而得出,进而得出结论;
(3)证明≌,从而得出,从而得出.
【详解】(1)∵,,
∴≌,
∴,
故答案为:=;
(2),理由如下:
∵,,
∴≌,
∴.
∵,
∴;
(3),理由如下:
∵,,,
∴,
由折叠得:,,
∵,,
∴,,
∴≌,
∴,
∴.
49.已知为等腰三角形,,点为直线上一动点(点不与点、点重合)以为边作,且,连接,.
(1)如图,当点在边上时,试说明:
①
②;
(2)如图,当点在边的延长线上时,其他条件不变,探究线段、、之间存在的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2),见解析
【分析】主要考查了全等三角形的判定和性质.
(1)①先判断出,进而用判断出,即可得出结论;②利用全等三角形的性质可得,等量代换即可求解.
同(1)的方法即可得出结论.
【详解】(1)解:,
,
,
在和中,
,
;
由知,,
,
;
(2),
,
,
在和中,
,
∴
,
50.如图,OF是的平分线,点A在射线上,P,Q是直线ON上的两动点,点Q在点P的右侧,且,作线段OQ的垂直平分线,分别交直线OF,ON于点B,点C,连接AB,PB.
(1)如图1,请指出AB与PB的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,当P,Q两点都在射线ON的反向延长线上时,线段AB,PB是否还存在(1)中的数量关系?若存在,请写出证明过程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),理由见解析
(2)存在,理由见解析
【分析】(1)连接BQ,根据BC垂直平分OQ,可知,则,根据OF平分,则,即,根据,可知,则可知;
(2)如图,连接,根据垂直平分,可知,结合条件可证,则,根据平分,,可知,则,进而可知,由此可证(),则.
【详解】(1)解:
理由如下:
连接BQ
∵BC垂直平分OQ
∴
∴
∵OF平分
∴
∴
∵
∴
∴;
(2)存在,
理由:如图,连接,
∵垂直平分,
∴,
在和中,
∴()
∴,
∵平分,
,
∴,
∴,
∴,
在△AOB和△PQB中,
∴(),
∴.
精选考题 才是刷题的捷径
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