内容正文:
第十三章 轴对称(B卷·培优卷)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
1.若等腰三角形的两边长分别是5和10,则它的周长是( )
A.20 B.25 C.20或25 D.以上都不对
2.已知一个等腰三角形 的两边长为5,7,另一个等腰三角形 的两边为 , ,若两个三角形全等,则x的值为( )
A.5 B.4 C.4或5 D.
3.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,△ABC关于直线y=1对称,已知点A的坐标是(3,4),则点B的坐标是( )
A.(3,﹣4) B.(﹣3,2) C.(3,﹣2) D.(﹣2,4)
4.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,∠A=40°,P是△ABC内一点,且∠1=∠2,则∠BPC等于( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
5.如图, ,点B关于 的对称点E恰好落在 上,若 ,则 的度数为( )
A.45° B. C. D.
6.如图,已知平分,于,,则下列结论:①;②;③;④;其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.若点A(m+2,3)与点B(﹣4,n+5)关于y轴对称,则m+n=
8.如图,在△ABC 中,AB、AC 的垂直平分线分别交 BC 于点 E、F.若BC=10cm,则△AEF 的周长为
cm.
9.如图,△ABC中,∠A=60°将△ABC沿DE翻折后,点A落在BC边上的点A′处.如果∠A′DB=50°,那么∠A′ED的度数为 .
10.如图,,点是上一点,点与点关于对称,于点,若,则的长为 .
11.如图,已知∠BAC的平分线与BC的垂直平分线相交于点D,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,AB=9,AC=5,则BE= .
12. 如图,△ABC是边长为3cm的等边三角形,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别沿AB、BC方向匀速移动,它们的速度都是lcm/s,当点P到达点B时,P、Q两点停止运动,设点P的运动时间为t(s),则当△PBQ是直角三角形时,t等于 .
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD,垂足为D,过D作DE∥AC,交AB于E,若AB=5,求线段DE的长.
14.如图,AB=AC,∠BAC=90°,∠1=∠2,CE⊥BE.求证:BD=2CE.
15.如图,在长度为1个单位长度的小正方形组成的正方形网格中, ABC的三个顶点A、B、C都在格点上.
( 1 )在图中画出与 ABC关于直线y成轴对称的 A1B1C1;
( 2 )求 ABC的面积;
( 3 )在x轴上找出一点P,使得PB+PC的值最小.(不需计算,在图上直接标记出点P的位置)
16.如图,等边三角形ABC中,D为AC上一点,E为AB延长线上一点,DE⊥AC交BC于点F,且DF=EF.
(1)求证:CD=BE;
(2)若AB=12,试求BF的长.
17.上午8时,一条船从海岛出发,以15海里/时的速度向正北航行,10时到达海岛处,从望灯塔,测得,.
(1)求从海岛到灯塔的距离;
(2)这条船继续向正北航行,问在上午或下午的什么时间小船与灯塔的距离最短?
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.如图,在 中, , 为边 上的点,且 , 为线段 的中点,过点 作 ,过点 作 ,且 、 相交于点 .
(1)求证:
(2)求证:
19.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,D为AB的中点,过点A作l1∥BC,过点B作l2⊥CD于F,l1与l2交于点E,连接CE、DE.
(1)求证:△ABE≌△BCD;
(2)试证明△BCE是等腰三角形.
20.已知:如图, 为 的角平分线,且,为延长线上的一点, ,过作,为垂足.求证:
(1);
(2);
(3).
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.问题情境:
定义:如果两个等腰三角形的顶角互补,顶角的顶点又是同一个点,而且这两个等腰三角形的腰也分别相等,则称这两个三角形互为“顶补等腰三角形”.
(1)特例证明:
如图1,若与互为“顶补等腰三角形”.,于,于,求证:;
(2)拓展运用:
如图2,在四边形中,,,,,在四边形的内部是否存在点,使得与互为“顶补等腰三角形”?若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.
22.如图,在 中, , 垂足为 , 为直线 上一动点(不与点 重合),在 的右侧作 ,使得 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)当 在线段 上时
① 求证: ≌ ;
② 若 , 则 ;
(3)当CE∥AB时,若△ABD中最小角为20°,试探究∠ADB的度数(直接写出结果)
六、解答题(本大题共12分)
23.如图,在△ABC中,AB=BC=AC=12cm,点D为AB上的点,且BD= AB,如果点P在线段BC上以3cm/s的速度由B点向终点C运动,同时,点Q在线段CA上由C点向终点A运动.当一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)如(图一)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1s后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由.
(2)如(图二)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等(点P不与点B和点C重合),连接点A与点P,连接点B与点Q,并且线段AP,BQ相交于点F,求∠AFQ的度数.
(3)若点Q的运动速度为6cm/s,当点Q运动几秒后,可得到等边△CQP?
试卷第2页,共36页
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第十三章 轴对称(B卷·培优卷)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
1.若等腰三角形的两边长分别是5和10,则它的周长是( )
A.20 B.25 C.20或25 D.以上都不对
【答案】B
【解析】解:当等腰三角形的腰为5时, 三边为5, 5, 10, 5+5=10, 三边关系不成立,
当等腰三角形的腰为10时, 三边为5, 10, 10, 三边关系成立, 周长为5+10+10=25.
故答案为:B.
2.已知一个等腰三角形 的两边长为5,7,另一个等腰三角形 的两边为 , ,若两个三角形全等,则x的值为( )
A.5 B.4 C.4或5 D.
【答案】B
【解析】解:∵等腰 的两边长为5,7,
∴ 的三边长为5,7,7;或5,5,7;
由题意得另一个等腰三角形的两边为 , ,且与等腰 全等
(1)当2x-3=5时,解得x=4,则3x-5=7,符合题意;
(2)当2x-3=7时,解得x=5,则3x-5=10,不合题意;
(3)当3x-5=5时,解得 ,则2x-3= ,不合题意;
(4)当3x-5=7时,解得x=4,则2x-3=5,符合题意;
综上所述:x的值为4.
故答案为:B.
3.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,△ABC关于直线y=1对称,已知点A的坐标是(3,4),则点B的坐标是( )
A.(3,﹣4) B.(﹣3,2) C.(3,﹣2) D.(﹣2,4)
【答案】C
【解析】解:∵△ABC关于直线y=1对称,
∴点A和点B是关于直线y=1对称的对应点,它们到y=1的距离相等是3个单位长度,
∵点A的坐标是(3,4),
∴B(3,﹣2),
故答案为:C.
4.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,∠A=40°,P是△ABC内一点,且∠1=∠2,则∠BPC等于( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
【答案】A
【解析】解:∵∠A=40°,
∴∠ACB+∠ABC=180°﹣40°=140°,
又∵∠ABC=∠ACB,∠1=∠2,
∴∠PBA=∠PCB,
∴∠1+∠ABP=∠PCB+∠2=140°× =70°,
∴∠BPC=180°﹣70°=110°.
故答案为:A.
5.如图, ,点B关于 的对称点E恰好落在 上,若 ,则 的度数为( )
A.45° B. C. D.
【答案】D
【解析】解:如图,连接BE.
∵点B关于AC的对称点E恰好落在CD上,
∴AC垂直平分BE,
∴AB=AE,BC=EC,
∴∠BAC=∠EAC,∠BCA=∠ECA.
∵AB=AD,∴AD=AE,∴∠D=∠AED.
设∠EAC=y,∠ACB=x,则∠BAC=y,∠ACE=x.
∴∠DAE=∠DAB-∠EAC-∠BAC= .
∵∠AED=∠EAC+ECA=x+y,∴∠D=x+y.
∵∠DAE+∠AED+∠D=180°,∴ +x+y+x+y=180°,
∴ =180°,
∴x= (180°-α)=90° .
即∠ACB=90° .
故答案为:D.
6.如图,已知平分,于,,则下列结论:①;②;③;④;其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】解:如图,在上取点使,
∵平分,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,③正确,故符合要求;
∵,
∴,
∴,②正确,故符合要求;
∴,①正确,故符合要求;
∵,,
∴,④正确,故符合要求;
综上:正确的有①②③④,共4个,
故答案为:D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.若点A(m+2,3)与点B(﹣4,n+5)关于y轴对称,则m+n=
【答案】0
【解析】解:∵点A(m+2,3)与点B(﹣4,n+5)关于y轴对称,
∴m+2=4,3=n+5,
解得:m=2,n=﹣2,
∴m+n=0,
故答案为:0.
8.如图,在△ABC 中,AB、AC 的垂直平分线分别交 BC 于点 E、F.若BC=10cm,则△AEF 的周长为
cm.
【答案】10
【解析】解:∵AB、AC的垂直平分线分别交BC于点E、F,
∴AE=BE,AF=CF,
∴△AEF 的周长= AE+EF+AF =BE+EF+CF= BC =10cm.
故答案为:10.
9.如图,△ABC中,∠A=60°将△ABC沿DE翻折后,点A落在BC边上的点A′处.如果∠A′DB=50°,那么∠A′ED的度数为 .
【答案】55°
【解析】解:∵∠A′DB=50°,
∴∠ADA′=180°﹣∠A′DB=180°-50°=130°,
由折叠性质得:∠A′DE=∠ADE=∠ADA′=65°,∠DA′E=∠A=60°,
∴∠A′ED=180°-∠A′DE-∠DA′E=180°-65°-60°=55°.
故答案为:55°.
10.如图,,点是上一点,点与点关于对称,于点,若,则的长为 .
【答案】3
【解析】解:连接,
∵点与点关于对称,
∴为的垂直平分线,
∴,,
∵,
∴,
故答案为:3.
11.如图,已知∠BAC的平分线与BC的垂直平分线相交于点D,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,AB=9,AC=5,则BE= .
【答案】2
【解析】如图,连接CD,BD,
∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DF=DE,∠F=∠DEB=90°,∠ADF=∠ADE,
∴AE=AF,
∵DG是BC的垂直平分线,
∴CD=BD,
在Rt△CDF和Rt△BDE中,
,
∴Rt△CDF≌Rt△BDE(HL),
∴BE=CF,
∴AB=AE+BE=AF+BE=AC+CF+BE=AC+2BE,
∵AB=9,AC=5,
∴BE= (9−5)=2.
故答案为:2.
12. 如图,△ABC是边长为3cm的等边三角形,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别沿AB、BC方向匀速移动,它们的速度都是lcm/s,当点P到达点B时,P、Q两点停止运动,设点P的运动时间为t(s),则当△PBQ是直角三角形时,t等于 .
【答案】1或2
【解析】解:∵△ABC是边长为3的等边三角形,
∴AB=BC=3cm,∠B=60°,
设点P的运动时间为t(s),△PBQ是直角三角形,
∴AP=tcm,BQ=tcm,
∴BP=(3-t)cm,
若△PBQ是直角三角形,则∠BPQ=90°或∠PQB=90°,
当∠BPQ=90°时,BP=BQ=t,即3-t=t,解得t=2;
当∠PQB=90°时,BQ=BP,即t=(3-t),解得t=1,
∴当t为1或2时,△BPQ是直角三角形.
故答案为:1或2.
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD,垂足为D,过D作DE∥AC,交AB于E,若AB=5,求线段DE的长.
【答案】解:∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵DE∥AC,
∴∠CAD=∠ADE,
∴∠BAD=∠ADE,
∴AE=DE,
∵AD⊥DB,
∴∠ADB=90°,
∴∠EAD+∠ABD=90°,∠ADE+∠BDE=∠ADB=90°,
∴∠ABD=∠BDE,
∴DE=BE,
∵AB=5,
∴DE=BE=AE= AB=2.5
14.如图,AB=AC,∠BAC=90°,∠1=∠2,CE⊥BE.求证:BD=2CE.
【答案】证明:延长CE交BA的延长线于点F,如图所示.
∵CE⊥BE,
∴∠BEC=∠BEF=90°.
又∵∠1=∠2,
∴∠F=∠BCE,
∴BC=BF,
∴CE=FE= CF,即CF=2CE.
∵∠F+∠2=90°,∠F+∠ACF=90°,
∴∠2=∠ACF.
又∵AB=AC,∠BAD=∠CAF=90°,
∴△BDA≌△CFA(ASA).
∴BD=CF.
∴BD=2CE 。
15.如图,在长度为1个单位长度的小正方形组成的正方形网格中, ABC的三个顶点A、B、C都在格点上.
( 1 )在图中画出与 ABC关于直线y成轴对称的 A1B1C1;
( 2 )求 ABC的面积;
( 3 )在x轴上找出一点P,使得PB+PC的值最小.(不需计算,在图上直接标记出点P的位置)
【答案】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)△ABC的面积=3×3﹣ ×2×3﹣ ×1×2﹣ ×1×3= ;
(3)如图所示,点P即为所求.
16.如图,等边三角形ABC中,D为AC上一点,E为AB延长线上一点,DE⊥AC交BC于点F,且DF=EF.
(1)求证:CD=BE;
(2)若AB=12,试求BF的长.
【答案】(1)证明:如图,作DM∥AB,交CF于M,则∠DMF=∠E,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠C=60°=∠CDM=∠CMD,
∴△CDM是等边三角形,
∴CD=DM,
在△DMF和△EBF中,
,
∴△DMF≌△EBF(ASA),
∴DM=BE,
∴CD=BE
(2)解:∵ED⊥AC,∠A=60°=∠ABC,
∴∠E=∠BFE=∠DFM=∠FDM=30°,
∴BE=BF,DM=FM,
又∵△DMF≌△EBF,
∴MF=BF,
∴CM=MF=BF,
又∵AB=BC=12,
∴CM=MF=BF=4
17.上午8时,一条船从海岛出发,以15海里/时的速度向正北航行,10时到达海岛处,从望灯塔,测得,.
(1)求从海岛到灯塔的距离;
(2)这条船继续向正北航行,问在上午或下午的什么时间小船与灯塔的距离最短?
【答案】(1)解:由题意得:(海里),
∵,,
∴,
∴,
∴(海里),
∴从海岛B到灯塔C的距离为30海里;
(2)解:如图,过点C作CP⊥AB于点P,
根据垂线段最短,线段的长为小船与灯塔C的最短距离,,
∵,
∴,
∴在中,(海里),
∵,
.
∴若这条船继续向正北航行,上午11时小船与灯塔C的距离最短.
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.如图,在 中, , 为边 上的点,且 , 为线段 的中点,过点 作 ,过点 作 ,且 、 相交于点 .
(1)求证:
(2)求证:
【答案】(1)证明: ∵AB=AE,D为线段BE的中点,
∴AD⊥BC
∴∠C+∠DAC=90°,
∵∠BAC=90°
∴∠BAD+∠DAC=90°
∴∠C=∠BA
(2)证明: ∵AF∥BC
∴∠FAE=∠AEB
∵AB=AE
∴∠B=∠AEB
∴∠B=∠FAE
在△ABC和△EAF中
∴△ABC≌△EAF(ASA)
∴AC=EF
19.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,D为AB的中点,过点A作l1∥BC,过点B作l2⊥CD于F,l1与l2交于点E,连接CE、DE.
(1)求证:△ABE≌△BCD;
(2)试证明△BCE是等腰三角形.
【答案】(1)证明:∵l1∥BC
∴∠EAB+∠ABC=180°
∵∠ABC=90°
∴∠EAB=180°-∠ABC=180°-90°=90°
∵l2⊥CD
∴∠EBC+∠DCB=90°
∵∠EBC+∠EBA=90°
∴∠DCB=∠EBA
在△AEB和△BDC中
∴△AEB≌△BDC(ASA)
(2)证明:由△AEB≌△BDC(已证)得AE=BD
∵D为AB的中点,即AD=BD
∴AE=AD
∵∠ABC=90°,AB=AC
∴△ABC是等腰直角三角形
∴∠BAC=45°∴∠EAC=90°-45°=45°
∴∠EAC=∠DAC
在△EAC和△DAC中
∴△EAC≌△DAC(SAS)
∴DC=CE
由(1)△AEB≌△BDC得BE=CD
∴BE=CE
∴△BCE是等腰三角形
20.已知:如图, 为 的角平分线,且,为延长线上的一点, ,过作,为垂足.求证:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)解:为的角平分线,
,
在与中,,
(2)解:,
,
,,
,
,,
和为等腰三角形,
,
,
,
(3)解:如图,过点作交的延长线于点,
平分,,,
,
在与中,,
,
,
在与中,,
,
,
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.问题情境:
定义:如果两个等腰三角形的顶角互补,顶角的顶点又是同一个点,而且这两个等腰三角形的腰也分别相等,则称这两个三角形互为“顶补等腰三角形”.
(1)特例证明:
如图1,若与互为“顶补等腰三角形”.,于,于,求证:;
(2)拓展运用:
如图2,在四边形中,,,,,在四边形的内部是否存在点,使得与互为“顶补等腰三角形”?若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:将图中角进行命名:
,
与互为“顶补等腰三角形”,
,,
,
又,,
,,,
,
又,
,
在和中,
,
(2)解:存在.
证明:连接,取的中点,连接,,
,
,,
,
,
是的中点,
,.
,
又,,,
,
,
,
与互为“顶补等腰三角形”
22.如图,在 中, , 垂足为 , 为直线 上一动点(不与点 重合),在 的右侧作 ,使得 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)当 在线段 上时
① 求证: ≌ ;
② 若 , 则 ;
(3)当CE∥AB时,若△ABD中最小角为20°,试探究∠ADB的度数(直接写出结果)
【答案】(1)证明:∵AB=AC,AH⊥BC,
∴∠AHB=∠AHC=90°,
在Rt△AHB和Rt△ACH中,
,
∴Rt△AHB≌Rt△AHC(HL),
∴∠ABC=∠ACB
(2)解:①如图1中,
∵∠DAE=∠BAC,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE.
②D运动到BC中点(H点)时,AC⊥DE;
理由:如图2中,∵AB=AC,AH⊥BC,
∴∠BAH=∠CAH,
∵∠BAH=∠CAE,
∴∠CAH=∠CAE,
∵AH=AE,
∴AC⊥DE
(3) 解:∠ADB的度数为20°或40°或100°.
理由:①如图3中,当点D在CB的延长线上时,
∵CE∥AB,
∴∠BAE=∠AEC,∠BCE=∠ABC,
∵△DAB≌△EAC,
∴∠ADB=∠AEC,∠ABD=∠ACE,
∴∠BAC=∠BAE+∠EAC=∠AEC+∠EAC=180°-∠ACE=180°-∠ABD=∠ABC=∠ACB,
∴△ABC是等边三角形,
∵△ABD中的最小角是∠BAD=20°,则∠ADB=∠ABC-∠BAD=40°.
②当点D在线段BC上时,最小角只能是∠DAB=20°,此时∠ADB=180°-20°-60°=100°.
③当点D在BC 延长线上时,最小角只能是∠ADB=20°,
综上所述,满足条件的∠ABD的值为20°或40°或100°
六、解答题(本大题共12分)
23.如图,在△ABC中,AB=BC=AC=12cm,点D为AB上的点,且BD= AB,如果点P在线段BC上以3cm/s的速度由B点向终点C运动,同时,点Q在线段CA上由C点向终点A运动.当一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)如(图一)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1s后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由.
(2)如(图二)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等(点P不与点B和点C重合),连接点A与点P,连接点B与点Q,并且线段AP,BQ相交于点F,求∠AFQ的度数.
(3)若点Q的运动速度为6cm/s,当点Q运动几秒后,可得到等边△CQP?
【答案】(1)解: .
证明:点P在线段BC上以3cm/s的速度由B点向终点C运动,经过1s后,
∴ ,
∵点Q的运动速度与点P的运动速度相等,
∴ ,
∵AB=BC=AC=12cm,BD= AB,
∴ 是等边三角形, , ,
∴ ,
在 和 中,
∴ (SAS).
(2)解:∵点Q的运动速度与点P的运动速度相等,
∴ ,
∵AB=BC=AC,
∴ 是等边三角形, ,
∵在 和 中,
∴ ,
∴ ;
在 中, ,
∵ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ (对顶角相等).
(3)解:设点Q运动时间是x秒,若 ,可列方程:
,
解得: .
∵在 中, , ,
∴当 秒时, 是等边三角形(任意角是 的等腰三角形是等边三角形).
∴当点Q运动 秒后,可得到等边 .
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