内容正文:
第一章 三角形(高效培优单元测试·强化卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
1、 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.下列各组图形中,是全等图形的是( )
A. B. C. D.
2.如图,点E,F在线段上,,,,那么的长度是( )
A.2 B.3 C.5 D.8
3.下列每组三条线段的长度,能用它们组成三角形的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
4.下列能表示的边上的高的是( )
A. B.
C. D.
5.到三角形各顶点距离相等的点是( )
A.三条边垂直平分线交点 B.三个内角平分线交点
C.三条中线交点 D.三条高交点
6.如图,在中,垂直平分.若,,则的长是( )
A.6 B.8 C.9 D.10
7.在中,,的平分线交于点,过点作,垂足为,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如图,仪器可以用来平分一个角,其中,,将仪器上的点A与的顶点R重合,调整和,使它们落在角的两边上,沿画一条射线,就是的平分线,则这个平分角的仪器的制作原理是( )
A.边边边 B.边角边 C.角角边 D.角边角
9.为说明命题“若,则”是假命题,所列举反例正确的是( )
A., B.,
C., D.,
10.如图,中,,点、分别是、上的点,,,连接、交于点,当四边形的面积为7时,则线段长度的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2、 填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.如图,已知与全等,那么 .
12.在数学活动课上,小丽同学将含角的直角三角板的一个顶点按如图方式放置在直尺的一边上,测得,则的度数是
13.如图,小红为了测量池塘两边A,B两点间的距离,做了如下的操作:①取一个能够直接到达A,B两点的点D;②连接并延长到E,使;连接并延长到C,使;③连接,那么,要知道的长度,应该测量线段 .
14.如图所示,,,,,,则 .
15.如图,P是直线l外一点,按以下步骤作图:①以点P为圆心,适当长为半径画弧,交直线l于点B,D;②分别以点B、点D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点E;③作直线交于点F.
若,,则四边形的面积为 .
16.在学习完“探索三角形全等的条件”这节课后,某班学生总结出很多全等三角形的模型,他设计了以下问题给班里学生解决:如图,做一个“U”字形框架,其中,足够长,于点A,于点B,点D从点B出发向点A运动,同时点E从点B出发向点N运动,且D,E运动的速度之比为,当个两点运动到某一瞬间同时停止,此时在射线上取点C,使与全等,则线段的长为 .
三、解答题(本题共8小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(8分)如下图,在中,D是上一点,交于点E,,,,.求的长.
18.(8分)如图,在中,,垂直平分,交于点,交于点,且.
(1)求证:;
(2)若的周长为,,求的长.
19.(8分)如图,绕着点B旋转(顺时针)到,且.
(1)和是否全等?如果全等,请指出对应边和对应角.
(2)直线与直线有怎样的位置关系?请说明理由.
20.(8分)如图,在中,.
(1)在边上找到一点E,使它到两点A、B的距离相等.(用尺规作图,保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)的条件下,连接,若,,求的周长.
21.(8分)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点M,使,连接,可证,从而把,,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围.
【方法总结】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,有时需要考虑倍长中线(或与中点有关的线段)构造全等三角形,把分散的已知条件和所求集中到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线解题的方法称为“倍长中线法”.
【问题解决】
(1)直接写出图1中的取值范围:______;
(2)猜想图2中与的数量关系和位置关系,并加以证明;
(3)如图3,是的中线,,,,判断线段和线段的数量关系和位置关系,并加以证明.
22.(10分)如图,中,分别是边上的点,.
(1)若,求证:;
(2)把(1)中的条件和结论反过来,即若,则,这个命题是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
23.(10分)如图,在中,P是线段上的一个动点,且不与B,C重合,,.
(1)已知,.
① ;
②若,则 ;
(2)如图②,已知,作,试探究,,之间的关系.
24.(12分)如图1,,,,垂足分别为A、B,.点P在线段上以3的速度由点A向点B运动,同时点Q从点B出发在射线上运动,它们运动的时间为(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).
(1)若点的运动速度与点的运动速度相等,当时,与是否全等?此时线段PC和线段PQ有怎样的位置关系?请分别说明理由;
(2)如图2,若“,”改为“”,点的运动速度为x,其他条件不变,当与全等时,求出相应的与的值.
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第一章 三角形(高效培优单元测试·强化卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
1、 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.下列各组图形中,是全等图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了全等图形,可以完全重合的图形是全等图形,解决本题的关键是根据全等图形的定义进行判断.
【详解】解:A选项:两个圆的直径不相等,不能完全重合,
两个圆不能完全重合,
两个圆不是全等图形,故A选项不符合题意;
B选项:一个直角三角形,一个钝角三角形,
两个三角形不能完全重合,
两个三角形不是全等图形,故B选项不符合题意;
C选项:两个图形可以完全重合,
两个图形是全等图形,故C选项符合题意;
D选项:两个正方形的边长不相等,
两个正方形不能完全重合,
两个图形不是全等图形,故D选项不符合题意.
故选:C.
2.如图,点E,F在线段上,,,,那么的长度是( )
A.2 B.3 C.5 D.8
【答案】A
【分析】本题考查的是全等三角形的性质,熟知全等三角形的性质是正确解题的关键.
根据全等三角形的性质求出,进而求出.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故选:A.
3.下列每组三条线段的长度,能用它们组成三角形的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的三边关系,解题关键是掌握三角形的三边关系.
根据三角形的三边关系,对四组数分别作了分析,再作出判断.
【详解】解:∵,
∴,,不能用它们组成三角形,故A不符合;
∵,
∴,,能用它们组成三角形,故B符合;
∵,
∴,,不能用它们组成三角形,故C不符合;
∵,
∴,,不能用它们组成三角形,故D不符合,
故选:B.
4.下列能表示的边上的高的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的高的概念,从三角形的一个顶点向对边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.根据概念逐一判断即可.
【详解】解:A、图形中,不能表示的边上的高,本选项不符合题意;
B、图形中,能表示的边上的高,本选项符合题意;
C、图形中,不能表示的边上的高,本选项不符合题意;
D、图形中,不能表示的边上的高,本选项不符合题意;
故选:B.
5.到三角形各顶点距离相等的点是( )
A.三条边垂直平分线交点 B.三个内角平分线交点
C.三条中线交点 D.三条高交点
【答案】A
【分析】本题考查了线段垂直平分线的判定,掌握知识点:“到这条线段两个端点的距离相等的点在线段垂直平分线上.”是解题关键.根据线段垂直平分线的判定即可直接得出答案.
【详解】解:到三角形三个顶点的距离都相等的点是这个三角形的三条边的垂直平分线的交点.
故选:A.
6.如图,在中,垂直平分.若,,则的长是( )
A.6 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【分析】该题考查了线段垂直平分线的性质,根据线段垂直平分线的性质得出,即可求解.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,
∴,
故选:A.
7.在中,,的平分线交于点,过点作,垂足为,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,先求出的长度,再得出的长度.本题主要考查角平分线的性质,熟练掌握“角平分线上的点到角的两边的距离相等”是解题的关键.
【详解】解:在中,,是的平分线,
.
又,
故选:B .
8.如图,仪器可以用来平分一个角,其中,,将仪器上的点A与的顶点R重合,调整和,使它们落在角的两边上,沿画一条射线,就是的平分线,则这个平分角的仪器的制作原理是( )
A.边边边 B.边角边 C.角角边 D.角边角
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判断和性质的应用,掌握全等的判定定理和性质定理是解答此题的关键. 根据题中条件证出和全等,利用全等三角形的性质即可说明.
【详解】解:在和中,
∵,,,
∴ ,
∴,
∴就是的平分线.
故选:A
9.为说明命题“若,则”是假命题,所列举反例正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】本题考查了列举反例,掌握列举反例的方法是解题关键.
根据各选项中的值分别求出和,再找出在条件下,使得或成立的选项即可得.
【详解】解:A、当时,,满足,但,是错误的反例,此项不符题意;
B、当时,,满足,但,是正确的反例,此项符合题意;
C、当时,,满足,但,是错误的反例,此项不符题意;
D、当时,不满足,是错误的反例,此项不符题意;
故选:B.
10.如图,中,,点、分别是、上的点,,,连接、交于点,当四边形的面积为7时,则线段长度的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】本题考查了垂线段最短,三角形的面积,三元一次方程组的应用,过点作于点,连接,根据题意得出,,,设,,,建立方程组,解方程组,进而根据垂线段最短,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,连接,
设,,,
∴,
∵,,
∴,,,
∴,,
联立,
∴,
∵,
∴,
∴当时,最小为.
故选:D.
2、 填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.如图,已知与全等,那么 .
【答案】72
【分析】本题考查全等三角形的性质,全等三角形的对应边所对的角是对应角,由此即可得到答案.
【详解】解:∵与全等,和是对应边,
∴,
故答案为:72.
12.在数学活动课上,小丽同学将含角的直角三角板的一个顶点按如图方式放置在直尺的一边上,测得,则的度数是
【答案】
【分析】本题考查平行线的性质,三角形外角的性质,根据上述性质得到,即可解答,掌握平行线的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,三角板与直尺分别交于点、.
,
.
,
.
13.如图,小红为了测量池塘两边A,B两点间的距离,做了如下的操作:①取一个能够直接到达A,B两点的点D;②连接并延长到E,使;连接并延长到C,使;③连接,那么,要知道的长度,应该测量线段 .
【答案】/
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质.证明,可得,即可求解.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
即要知道的长度,应该测量线段.
故答案为:
14.如图所示,,,,,,则 .
【答案】/55度
【分析】本题主要考查全等三角形的判定及性质,三角形外角性质,掌握全等三角形的判定方法及性质是解题的关键.
根据,得出,即可证明,根据三角形全等的性质得,最后利用可求解.
【详解】解:,
,
,
在和中,
,
,
,
,
故答案为:.
15.如图,P是直线l外一点,按以下步骤作图:①以点P为圆心,适当长为半径画弧,交直线l于点B,D;②分别以点B、点D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点E;③作直线交于点F.
若,,则四边形的面积为 .
【答案】12
【分析】本题考查了线段垂直平分线的尺规作图性质以及对角线垂直的四边形面积计算,解题的关键是依据作图步骤明确线段关系,运用对应面积公式求解.先依据作图步骤得出,垂直平分,进而得到的长度,再推导出对角线垂直的四边形面积公式对角线之积,计算出结果.
【详解】解:由作图步骤可知,
步骤①中,以点P为圆心画弧,交直线l于点B,D,
,
步骤②中,分别以点B、点D为圆心,大于的长为半径作弧相交于点E,
直线是线段的垂直平分线,
,
,
四边形的对角线与互相垂直,
,
故答案为:12.
16.在学习完“探索三角形全等的条件”这节课后,某班学生总结出很多全等三角形的模型,他设计了以下问题给班里学生解决:如图,做一个“U”字形框架,其中,足够长,于点A,于点B,点D从点B出发向点A运动,同时点E从点B出发向点N运动,且D,E运动的速度之比为,当个两点运动到某一瞬间同时停止,此时在射线上取点C,使与全等,则线段的长为 .
【答案】或
【分析】本题考查了全等三角形的判定()及性质,解题的关键是分两种情况讨论三角形全等时对应边的相等关系.
设运动速度和时间,表达出相关线段长度;由垂直得直角,确定全等所需的角的条件;分两种对应边相等的情况,利用判定全等;列方程求出相关量,进而得到的长度.
【详解】解:设点D,E运动的速度分别为,,它们运动的时间为,则,,,
于点A,于点B,
,
当,时, ,
即,
,
;
当,时, ,
即,
,
;
综上所述,的长为或
故答案为:或
三、解答题(本题共8小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(8分)如下图,在中,D是上一点,交于点E,,,,.求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查平行线的性质定理,三角形全等的判定和性质;结合平行线的性质证出,得到,再根据计算即可.
【详解】解:,,.
在和中,,
,
.
,
.
一题多解法:
,
.
在和中,,
,
.
,
.
18.(8分)如图,在中,,垂直平分,交于点,交于点,且.
(1)求证:;
(2)若的周长为,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了线段垂直平分线的判定及性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)根据线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等可得,,即可证明;
(2)根据线段垂直平分线的性质和三角形周长公式进行计算即可.
【详解】(1)证明:连接.
垂直平分,
,
,,
∴垂直平分,
,
;
(2)的周长为21cm,
,
,
,
,,
,
.
19.(8分)如图,绕着点B旋转(顺时针)到,且.
(1)和是否全等?如果全等,请指出对应边和对应角.
(2)直线与直线有怎样的位置关系?请说明理由.
【答案】(1),对应边:与与与;对应角:与与与
(2)垂直,见解析
【分析】本题考查全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质,是解题的关键:
(1)根据全等三角形的定义,以及全等三角形的性质,进行作答即可;
(2)延长交于点,根据全等三角形的性质,结合三角形的内角和定理求出,即可得出结论.
【详解】(1)解:;
∵绕着点B旋转(顺时针)到,
∴,
∴对应边为:与与与;
对应角为:与与与;
(2)直线与相互垂直,理由如下:
延长交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴直线与相互垂直.
20.(8分)如图,在中,.
(1)在边上找到一点E,使它到两点A、B的距离相等.(用尺规作图,保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)的条件下,连接,若,,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了线段垂直平分线的作图和性质,准确作图是关键.
(1)作出线段的垂直平分线交于点E,则点E即为所求;
(2)根据垂直平分线的性质和三角形周长公式进行解答即可.
【详解】(1)解:如图所示:点E即为所求;
(2)垂直平分,
,
的周长.
21.(8分)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点M,使,连接,可证,从而把,,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围.
【方法总结】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,有时需要考虑倍长中线(或与中点有关的线段)构造全等三角形,把分散的已知条件和所求集中到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线解题的方法称为“倍长中线法”.
【问题解决】
(1)直接写出图1中的取值范围:______;
(2)猜想图2中与的数量关系和位置关系,并加以证明;
(3)如图3,是的中线,,,,判断线段和线段的数量关系和位置关系,并加以证明.
【答案】(1)
(2),.理由见解析
(3),.证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系定理.通过“倍长中线法”构造全等三角形,将分散的边、角条件集中到同一三角形中,结合三角形三边关系、全等三角形性质及角度推导解决问题.灵活运用全等判定()和性质,以及角度之间的转化(如补角、内错角等)是解题的关键.
(1)利用倍长中线构造全等,将转化为,再用三边关系确定范围;
(2)由全等三角形对应边、角相等,推导与的数量和位置关系;
(3)再次倍长中线构造全等,结合角度关系证明三角形全等,进而确定与的数量和位置关系.
【详解】(1)解:延长到点M,使,连接,
D是中点,
,
在和中, ,
,
,
在中,,
,即,
又,
,即.
故答案为:.
(2),.理由如下:
,
,,
.
(3),.证明如下:
如图,延长到点Q,使得,连接.
同理可证,
,.
,
.
在中,,
,
.
,
,
.
在和中
,
,.
如图,延长交于点P.
,
,
,
,
.
,
.
,
.
综上所述,,.
22.(10分)如图,中,分别是边上的点,.
(1)若,求证:;
(2)把(1)中的条件和结论反过来,即若,则,这个命题是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)成立,见解析
【分析】本题是三角形综合题,考查了角的和差,全等三角形的判定与性质,三角形的外角与不相邻两个内角的关系,重点掌握全等三角形的判定与性质,难点作辅助线构建全等三角形.
(1)证明即可;
(2)过点、分别作于点M,于点N,证明,得到,再结合条件可以证明,进而得到即可求解.
【详解】(1)解:如图1所示:
由三角形的外角定理可知:,
且,,
,
在和中,,
;
(2)解:成立,理由如下:
过点、分别作于点M,于点N,如图2所示:
,,
,
又,
在和中,
.
,
又,
,
,
又,.
.
即若,则此命题成立.
23.(10分)如图,在中,P是线段上的一个动点,且不与B,C重合,,.
(1)已知,.
① ;
②若,则 ;
(2)如图②,已知,作,试探究,,之间的关系.
【答案】(1)①;②
(2),理由见解析
【分析】本题考查的是三角形的内角和定理的应用,等面积法的应用;
(1)①先求解,再结合垂直的定义和三角形的内角和定理可得答案;
②设,则,可得,再结合三角形的内角和定理可得答案;
(2)由等面积法可得,结合可得答案;
【详解】(1)解:①∵,,
∴;
∵,,
∴,
∴;
②∵,
设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,,
∵,
∴;
(2)解:,理由见解析;
∵,,,
∴,,,
∵,
∴,
∴.
24.(12分)如图1,,,,垂足分别为A、B,.点P在线段上以3的速度由点A向点B运动,同时点Q从点B出发在射线上运动,它们运动的时间为(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).
(1)若点的运动速度与点的运动速度相等,当时,与是否全等?此时线段PC和线段PQ有怎样的位置关系?请分别说明理由;
(2)如图2,若“,”改为“”,点的运动速度为x,其他条件不变,当与全等时,求出相应的与的值.
【答案】(1),
(2),;,
【分析】本题考查了全等三角形的判定,一元一次方程解决动点问题,全等三角形的性质,掌握全等三角形的判定是解决问题的关键.
(1)先求得,再求得,然后利用证明,从而可说明,再求得,从而可得;
(2)先用表示出,再分“,”、“,”两种情况,分别求得相应的与的值.
【详解】(1)解:当时,与全等;线段和线段的位置关系是:,理由如下:
∵点Q的运动速度与点P的运动速度相等,都是3,且运动的时间,
∴,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,
在与中,
,
∴(),
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴;
(2)依题意得:,,
∵,
∴,
又∵,,
当,时,,
由,得:,
解得:,
由,得:,
解得:,
②当,时,,
由,得:,
解得:,
由,得:,
,
解得:,
综上所述:当时, ;当时, .
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