内容正文:
新课预习.培优卷 13.1 三角形的概念
一.选择题(共7小题)
1.(2025春•南开区期末)如图,在△ABC中,AB=AC=8,E,M,F分别是AB,BC,AC上的点,并且ME∥AC,MF∥AB,则四边形MEAF的周长是( )
A.10 B.12 C.14 D.16
2.(2025春•路桥区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上,过点D,A分别作AC,BC的平行线交于点E,连接AD,设AC=m,AD=n,当AE•BD为定值时,无论m,n的值如何变化,下列代数式的值不变的是( )
A.mn B.m2﹣n2 C.m2+n2 D.m+n
3.(2025春•路北区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=10,中线AD=6,则BC=( )
A.8 B.12 C.16 D.18
4.(2025•榕江县校级二模)如图,在等边三角形ABC中,AB=4,BD⊥AB,CD∥AB,则CD的长度为( )
A. B. C.2 D.4
5.(2025春•建邺区校级期末)如图,△ABC中,PC平分∠ACB,点D在AC上,PB=PD,若要求∠PCB的度数,则只需知道( )
A.∠ABP的度数 B.∠BPD的度数
C.∠CPD的度数 D.∠PBC的度数
6.(2025•延庆区模拟)如图,直线a∥b,直线l与直线a,b分别交于点A,B,点C在直线b上,且CA=CB.若∠1=32°,则∠2的大小为( )
A.32° B.58° C.74° D.106°
7.(2025春•九龙坡区期末)如图,将学生常用的一副三角板按如图所示的位置放置,AE∥BC,点D在边BC上.AD=DE,AC与DE相交于点F,∠ABC=60°,则∠DAF的度数是( )
A.20° B.18° C.16° D.15°
二.填空题(共5小题)
8.(2025春•碑林区校级期末)如图,△ABC是等边三角形,E为BC上一点,在AB上取一点D,使AD=AE,且∠AED=65°,则∠EAC的度数是 .
9.(2025春•沙坪坝区校级期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ADC=60°,AD=4,BD=1.5,则CD= .
10.(2025春•武侯区期末)如图,点M是等边三角形ABC内的任意一点,过点M向三边作垂线,垂足分别为D,E,F.若△ABC的边长为6,则AE+BD+CF的值为 .
11.(2025春•浦东新区校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC中点,过点D作DP⊥AB,DP=3,E为BC上一点,过点E作EM⊥AB,EN⊥AC,EM=4.2,则EN= .
12.(2025春•郑州期中)如图,将一个等腰直角三角形ABC和一个等边三角形ADE的顶点A重合放在一起(AC>AE,0°<∠BAE<90°且点E在直线AB的上方),其中∠C=90°,∠B=45°.当两个三角形有一组边互相平行时,∠BAE的度数为 .
三.解答题(共3小题)
13.(2025春•沙坪坝区校级期末)如图,在△ABC中,AC=BC,点D在线段AC上,点E在AC左侧,连接BD,CE,AE,BD=CE且∠ADB=∠BCE,延长BD交AE于点F.
(1)求证:AE=CD;
(2)若∠FAB=107°,求∠ABC的度数.
14.(2025春•浦东新区校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的中线,E为AC上一点,且AE=AD,∠BAD=40°,求∠CDE的度数.
15.(2025春•杨浦区校级月考)如图,在等边△ABC中,D、E分别为AB、AC边上的动点,BD=2AE,连接DE,以DE为边在△ABC内作等边△DEF,连接CF,当D从点A向B运动(不运动到点B)时,∠ECF大小的变化情况是 (横线上填“变大”、“变小”、“不变”或先变大后变小).请说明理由.
新课预习.培优卷 13.1 三角形的概念
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2025春•南开区期末)如图,在△ABC中,AB=AC=8,E,M,F分别是AB,BC,AC上的点,并且ME∥AC,MF∥AB,则四边形MEAF的周长是( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【考点】等腰三角形的性质;平行线的性质.
【专题】推理能力.
【答案】D
【分析】根据题意得出四边形MEAF是平行四边形,进而根据等边对等角以及平行线的性质可得∠B=∠EMB,得出EM=EB,则AE+AF=AB,进而根据平行四边形的性质,即可求解.
【解答】解:∵ME∥AC,MF∥AB,
∴四边形MEAF是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形),
∴FM=AE,EM=AF,
∵ME∥AC,
∴∠EMB=∠C,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴∠B=∠EMB,
∴EM=EB,
∴AF=BE,
∴AE+AF=AE+BE=AB,
∵AB=AC=8,
∴平行四边形MEAF的周长=2(AE+AF)=2AB=16;
故选:D.
【点评】本题考查了平行四边形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,熟练掌握平行四边形的性质与判定是解题的关键.
2.(2025春•路桥区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上,过点D,A分别作AC,BC的平行线交于点E,连接AD,设AC=m,AD=n,当AE•BD为定值时,无论m,n的值如何变化,下列代数式的值不变的是( )
A.mn B.m2﹣n2 C.m2+n2 D.m+n
【考点】等腰三角形的性质;代数式求值.
【专题】整式;等腰三角形与直角三角形;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】过A作AH⊥BC于H,由等腰三角形的性质推出BH=CH,判定四边形AEDC是平行四边形,推出AE=CD,由勾股定理得到m2﹣n2=AE•BD=定值.
【解答】解:过A作AH⊥BC于H,
∵AB=AC,
∴BH=CH,
∵AE∥BC,DE∥AC,
∴四边形AEDC是平行四边形,
∴AE=CD,
∵AC2=m2=AH2+CH2,AD2=n2=AH2+DH2,
∴m2﹣n2=CH2﹣DH2=(CH+DH)(CH﹣DH)=CD•(BH﹣DH)=AE•BD=定值,
故选:B.
【点评】本题考查等腰三角形的性质,平行四边形判定和性质,勾股定理,关键是判定四边形AEDC是平行四边形,推出AE=CD,由勾股定理得到m2﹣n2=AE•BD.
3.(2025春•路北区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=10,中线AD=6,则BC=( )
A.8 B.12 C.16 D.18
【考点】等腰三角形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;推理能力.
【答案】C
【分析】先根据等腰三角形的性质得出BC=2BD,再由勾股定理求出BD的长,进而可得出结论.
【解答】解:∵AB=AC=10,AD是中线,
∴BC=2BD,AD⊥BC.
在Rt△ABD中,BD2+AD2=AB2,AD=6,
即BD2+62=102,
解得BD=8,
∴BC=16.
故选:C.
【点评】本题考查的是等腰三角形的性质,等腰三角形三线合一是解答此题的关键.
4.(2025•榕江县校级二模)如图,在等边三角形ABC中,AB=4,BD⊥AB,CD∥AB,则CD的长度为( )
A. B. C.2 D.4
【考点】等边三角形的性质;平行线的性质.
【专题】线段、角、相交线与平行线;三角形;推理能力.
【答案】C
【分析】根据等边三角形的性质求出AB=BC=4,∠ABC=60°,结合垂直的定义、平行线的性质求出∠CBD=30°,∠D=90°,根据含30°的直角三角形的性质求解即可.
【解答】解:在等边△ABC中,AB=4,
∴AB=BC=4,∠ABC=60°,
∵BD⊥AB,
∴∠ABD=90°,
∴∠CBD=∠ABD﹣∠ABC=90°﹣60°=30°,
∵CD∥AB,
∴∠D+∠ABD=180°(两直线平行,同旁内角互补),
∴∠D=90°,
∴CDBC4=2,
即CD的长度为2,
故选:C.
【点评】此题考查了等边三角形的性质、平行线的性质,熟记等边三角形的性质是解题的关键.
5.(2025春•建邺区校级期末)如图,△ABC中,PC平分∠ACB,点D在AC上,PB=PD,若要求∠PCB的度数,则只需知道( )
A.∠ABP的度数 B.∠BPD的度数
C.∠CPD的度数 D.∠PBC的度数
【考点】等腰三角形的性质.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;几何直观;推理能力.
【答案】B
【分析】在CB上截取CE=CD,连接PE,设∠PCB=α,∠DPC=β,证明△ECP和△DCP全等得∠EPC=∠DPC=β,PE=PD=PE,则∠DPE=2β,∠PBE=∠PEB,由三角形外角性质得∠PEB=α+β,则∠BPE=180°﹣2α﹣2β,进而得∠BPD=∠BPE+∠DPE=180°﹣2α,由此得∠PCB=90°∠BPD,据此即可得出答案.
【解答】解:在CB上截取CE=CD,连接PE,如图所示:
设∠PCB=α,∠DPC=β,
∵PC平分∠ACB,
∴∠PCB=∠PCD=α,
在△ECP和△DCP中,
,
∴△ECP≌△DCP(SAS),
∴∠EPC=∠DPC=β,PE=PD,
∴∠DPE=∠EPC+∠DPC=2β,
∵PB=PD,
∴PB=PE,
∴∠PBE=∠PEB
∵∠PEB是△PEC的外角,
∴∠PEB=∠PCB+∠EPC=α+β,
∴∠PBE=∠PEB=α+β,
在△BPE中,∠BPE=180°﹣(∠PBE+∠PEB)=180°﹣2α﹣2β,
∴∠BPD=∠BPE+∠DPE=180°﹣2α﹣2β+2β=180°﹣2α,
∴α=90°∠BPD,
即∠PCB=90°∠BPD,
∴要求∠PCB的度数,则只需知道∠BPD的度数即可.
故选:B.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,理解等腰三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,三角形的内角和定理,三角形的外角性质是解决问题的关键.
6.(2025•延庆区模拟)如图,直线a∥b,直线l与直线a,b分别交于点A,B,点C在直线b上,且CA=CB.若∠1=32°,则∠2的大小为( )
A.32° B.58° C.74° D.106°
【考点】等腰三角形的性质;平行线的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;运算能力.
【答案】C
【分析】由CA=CB可得△ABC是等腰三角形,从而可求∠CBA的大小,再结合平行线的性质即可解答.
【解答】解:∵CA=CB,
∴△ABC是等腰三角形,
∴∠CBA=∠CAB=(180°﹣32°)÷2=74°,
∵a∥b,
∴∠2=∠CBA=74°.
故选:C.
【点评】本题考查等腰三角形的性质和平行线的性质,熟练掌握性质是解题关键.
7.(2025春•九龙坡区期末)如图,将学生常用的一副三角板按如图所示的位置放置,AE∥BC,点D在边BC上.AD=DE,AC与DE相交于点F,∠ABC=60°,则∠DAF的度数是( )
A.20° B.18° C.16° D.15°
【考点】等腰三角形的性质;平行线的性质.
【专题】线段、角、相交线与平行线;等腰三角形与直角三角形;几何直观;推理能力.
【答案】D
【分析】依题意由AD=DE得△ADE是等腰直角三角形,则∠DAE=45°,再由AE∥BC,∠C=30°得∠EAF=∠C=30°,然后根据∠DAF=∠DAE﹣∠EAF即可得出答案.
【解答】解:∵AD=DE,
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴∠DAE=45°,
∵AE∥BC,∠C=30°,
∴∠EAF=∠C=30°,
∴∠DAF=∠DAE﹣∠EAF=45°﹣30°=15°.
故选:D.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的性质,平行线的性质是解决问题的关键.
二.填空题(共5小题)
8.(2025春•碑林区校级期末)如图,△ABC是等边三角形,E为BC上一点,在AB上取一点D,使AD=AE,且∠AED=65°,则∠EAC的度数是 10° .
【考点】等边三角形的性质.
【专题】三角形;推理能力.
【答案】10°.
【分析】根据等边对等角可得∠ADE=65°,再根据三角形内角和定理求出∠DAE=50°,最后根据等边三角形的性质即可求解.
【解答】解:∵AD=AE,且∠AED=65°,
∴∠ADE=65°,
∴∠DAE=50°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴∠EAC=∠BAC﹣∠DAE=10°,
故答案为:10°.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,关键是等边三角形性质的熟练掌握.
9.(2025春•沙坪坝区校级期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ADC=60°,AD=4,BD=1.5,则CD= 5.5 .
【考点】等腰三角形的性质.
【专题】多边形与平行四边形;几何直观;运算能力.
【答案】5.5.
【分析】根据等腰三角形的性质以及含30度直角三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:如图,过点A作AE⊥BC于E,
∵∠ADC=60°,
∴∠DAE=30°,
∴DEAD=2,
∵AB=AC,
∴CE=BE=BD+DE=1.5+2=3.5,
∴CD=DE+CE=2+3.5=5.5.
故答案为:5.5.
【点评】本题考查等腰三角形的性质、含30度角直角三角形性质等知识,解题的关键是灵活应用这些知识解决问题.
10.(2025春•武侯区期末)如图,点M是等边三角形ABC内的任意一点,过点M向三边作垂线,垂足分别为D,E,F.若△ABC的边长为6,则AE+BD+CF的值为 9 .
【考点】等边三角形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;几何直观;运算能力.
【答案】9.
【分析】设AE=a,BD=b,CF=c,MD=x,MF=y,ME=z,则BE= 6﹣a,CD= 6﹣b,AF=6﹣c,连接MA,MB,MC,在Rt△AME和Rt△AMF中,由勾股定理得a2+z2=(6﹣c)2+y2,即z2=(6﹣c)2+y2﹣a2①,在Rt△BME和Rt△MBD中,由勾股定理得(6﹣a)2+z2=b2+x2②,在Rt△MCD和Rt△MCF中,由勾股定理得x2+(6﹣b)2=y2+c2,即x2=y2+c2﹣(6﹣b)2③,将①,③代入②得(6﹣a)2+(6﹣c)2+y2﹣a2=b2+y2+c2﹣(6﹣b)2,整理得108﹣12(a+b+c)=0,进而得a+b+c=9,由此可得AE+BD+CF的值.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,且边长为6,
∴AB=BC=AC=6,
设AE=a,BD=b,CF=c,MD=x,MF=y,ME=z,
∴BE=AB﹣AE=6﹣a,CD=BC﹣BD=6﹣b,AF=AC﹣CF=6﹣c,
连接MA,MB,MC,如图所示:
在Rt△AME中,由勾股定理得:MA2=AE2+ME2=a2+z2,
在Rt△AMF中,由勾股定理得:MA2=AF2+MF2=(6﹣c)2+y2,
∴a2+z2=(6﹣c)2+y2,
∴z2=(6﹣c)2+y2﹣a2①,
在Rt△BME中,由勾股定理得:MB2=ME2+BE2=(6﹣a)2+z2,
在Rt△MBD中,由勾股定理得:MB2=BD2+MD2=b2+x2,
∴(6﹣a)2+z2=b2+x2②,
在Rt△MCD中,由勾股定理得:MC2=MD2+CD2=x2+(6﹣b)2,
在Rt△MCF中,由勾股定理得:MC2=MF2+CF2=y2+c2,
∴x2+(6﹣b)2=y2+c2,
∴x2=y2+c2﹣(6﹣b)2③,
将①,③代入②,得:(6﹣a)2+(6﹣c)2+y2﹣a2=b2+y2+c2﹣(6﹣b)2,
∴(6﹣a)2+(6﹣b)2+(6﹣c)2=a2+b2+c2,
整理得:108﹣12(a+b+c)=0,
∴a+b+c=9,
∴AE+BD+CF=9.
故答案为:9.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,勾股定理,理解等边三角形的性质,熟练掌握勾股定理,整式的运算是解决问题的关键.
11.(2025春•浦东新区校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC中点,过点D作DP⊥AB,DP=3,E为BC上一点,过点E作EM⊥AB,EN⊥AC,EM=4.2,则EN= 1.8 .
【考点】等腰三角形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;运算能力.
【答案】1.8.
【分析】连接AD,AE,根据三角形的中线定义可得△ABC的面积=2△ABD的面积,然后利用面积法进行计算即可解答.
【解答】解:连接AD,AE,
∵D为BC中点,
∴△ABC的面积=2△ABD的面积,
∵DP⊥AB,EM⊥AB,EN⊥AC,
∴△ABC的面积=△ABE的面积+△ACE的面积,
∴2△ABD的面积=△ABE的面积+△ACE的面积,
AB•DP•2AB•EMAC•EN,
∵AB=AC,
∴2DP=EM+EN,
6=4.2+EN,
解得:EN=1.8,
故答案为:1.8.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
12.(2025春•郑州期中)如图,将一个等腰直角三角形ABC和一个等边三角形ADE的顶点A重合放在一起(AC>AE,0°<∠BAE<90°且点E在直线AB的上方),其中∠C=90°,∠B=45°.当两个三角形有一组边互相平行时,∠BAE的度数为 15°或60°或75° .
【考点】等边三角形的性质;平行线的性质.
【专题】三角形;推理能力.
【答案】15°或60°或75°.
【分析】讨论:当DE∥AB时,如图1,直接利用平行线的性质得到∠BAE=60°;当AD∥BC时,如图2,先利用平行线的性质得到∠DAB+∠B=180°,然后利用∠DAE=60°,∠B=45°可计算出∠BAE的度数;当DE∥BC时,如图3,根据平行线的性质得到DE⊥AC,则利用互余计算出∠CAE=30°,然后计算∠BAC﹣∠CAE得到∠BAE的度数.
【解答】解:∵△ADE为等边三角形,
∴∠DAE=∠E=60°,
当DE∥AB时,如图1,
∠BAE=∠E=60°;
当AD∥BC时,如图2,
∴∠DAB+∠B=180°,
∵∠DAE=60°,∠B=45°,
∴∠BAE=180°﹣60°﹣45°=75°;
当DE∥BC时,如图3,
∵BC⊥AC,
∴DE⊥AC,
∴∠CAE=90°﹣∠E=90°﹣60°=30°,
∴∠BAE=∠BAC﹣∠CAE=45°﹣30°=15°;
综上所述,∠BAE的度数为15°或60°或75°.
故答案为:15°或60°或75°.
【点评】本题考查了等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,且都等于60°.也考查了平行线的性质.
三.解答题(共3小题)
13.(2025春•沙坪坝区校级期末)如图,在△ABC中,AC=BC,点D在线段AC上,点E在AC左侧,连接BD,CE,AE,BD=CE且∠ADB=∠BCE,延长BD交AE于点F.
(1)求证:AE=CD;
(2)若∠FAB=107°,求∠ABC的度数.
【考点】等腰三角形的性质.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】(1)证明见解答过程;
(2)73°.
【分析】(1)根据三角形外角性质及已知条件得∠BCD+∠ECA=∠BCD+∠DBC,则∠ECA=∠DBC,由此可依据“SAS”判定△ECA和△DBC全等,然后根据全等三角形的性质即可得出结论;
(2)设∠ACB=α,∠ABC=∠BAC=90°α,根据△ECA和△DBC全等得∠EAC=∠ACB=α,则∠BAC=107°﹣α,由此得90°α=107°﹣α,据此解出α=34°,进而可得出∠ABC的度数.
【解答】(1)证明:∵∠ADB是△BCD的外角,
∴∠ADB=∠BCD+∠DBC,
∵∠BCE=∠BCD+∠ECA,∠ADB=∠BCE,
∴∠BCD+∠ECA=∠BCD+∠DBC,
∴∠ECA=∠DBC,
在△ECA和△DBC中,
,
∴△ECA≌△DBC(SAS),
∴AE=CD;
(2)解:设∠ACB=α,
∵AC=BC,
∴∠ABC=∠BAC(180°﹣∠ACB)=90°α,
由(1)可知:△ECA≌△DBC,
∴∠EAC=∠ACB=α,
∵∠FAB=107°,
∴∠BAC=∠FAB﹣∠EAC=107°﹣α,
∴90°α=107°﹣α,
解得:α=34°,
∴∠ABC=90°α=73°.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
14.(2025春•浦东新区校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的中线,E为AC上一点,且AE=AD,∠BAD=40°,求∠CDE的度数.
【考点】等腰三角形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;运算能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】先利用等腰三角形的三线合一性质可得∠BAD=∠CAD=40°,∠ADC=90°,然后利用等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得∠ADE=∠AED=70°,从而利用角的和差关系进行计算即可解答.
【解答】解:∵AB=AC,AD为BC边上的中线,
∴∠BAD=∠CAD=40°,∠ADC=90°,
∵AE=AD,
∴∠ADE=∠AED70°,
∴∠CDE=∠ADC﹣∠ADE=20°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,准确熟练地进行计算是解题的关键.
15.(2025春•杨浦区校级月考)如图,在等边△ABC中,D、E分别为AB、AC边上的动点,BD=2AE,连接DE,以DE为边在△ABC内作等边△DEF,连接CF,当D从点A向B运动(不运动到点B)时,∠ECF大小的变化情况是 不变 (横线上填“变大”、“变小”、“不变”或先变大后变小).请说明理由.
【考点】等边三角形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;几何直观;推理能力.
【答案】不变,理由见解答过程.
【分析】设AE=a,则BD=2AE=2a,在CA上截取CN=AE=a,连接FN,根据等边三角形性质得AB=AC,∠A=60°,则AD=NE=AB﹣2a,根据△DEF是等边三角形得DE=EF,∠DEF=60°,进而得∠ADE=∠NEF,由此可依据“SAS”判定△ADE和△NEF全等得∠A=∠ENF=60°,AE=NF=a,则CN=NF=a,继而根据三角形外角性质得∠ECF=30°,据此即可得出答案.
【解答】解:∠ECF大小不发生变化,始终等于30°,理由如下:
设AE=a,则BD=2AE=2a,
在CA上截取CN=AE=a,连接FN,如图所示:
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠A=60°,
∴AD=AB﹣BD=AB﹣2a,NE=AC﹣(CN+AE)=AB﹣2a,
∴AD=NE,
在△ADE中,∠ADE+∠AED=180°﹣∠A=120°,
∵△DEF是等边三角形,
∴DE=EF,∠DEF=60°,
∴∠AED+∠NEF=180°﹣∠DEF=120°,
∴∠ADE=∠NEF,
在△ADE和△NEF中,
,
∴△ADE≌△NEF(SAS),
∴∠A=∠ENF=60°,AE=NF=a,
∴CN=NF=a,
∴∠NFC=∠ECF,
∵∠ENF是△NFC的外角,
∴∠ENF=∠NFC+∠ECF,
∴2∠ECF=60°,
∴∠ECF=30°.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,理解等边三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
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