专题05 期中真题百练通关(三角形&全等三角形&轴对称中七大易错考点)(期中专项训练)八年级数学上学期新教材人教版
2025-11-09
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2份
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141页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 与三角形有关的线段,与三角形有关的角,轴对称,全等三角形,等腰三角形 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.35 MB |
| 发布时间 | 2025-11-09 |
| 更新时间 | 2025-11-09 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54087596.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 期中真题百练通关(七大易错考点)
题型一 三角形高线画法
题型二 三边关系应用
题型三 三角形(等腰三角形)角的分类讨论
题型四 等腰三角形边的分类讨论
题型五 辅助线构造全等
题型六 全等模型的应用
题型七 最短路径问题
题型一 三角形高线画法(共11小题)
1.(24-25八年级上·安徽滁州·期中)下列各图中,是边上的高的是( )
A.B.C. D.
2.(24-25八年级上·北京·期中)如图,在中,边上的高是( )
A.线段 B.线段 C.线段 D.线段
3.(24-25八年级上·北京·期中)如图所示,中边上的高线画法正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24八年级上·北京丰台·期末)利用直角三角板,作的高,下列作法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25八年级上·山西晋城·期中)如图,将三角形纸片按下面四种方式折叠,则是的高的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25八年级上·广东江门·期中)如图,用三角板作的边上的高线,下列三角板的摆放位置正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25八年级上·北京·期中)下面四个图形中,线段是的高的图是 .(填序号)
8.(24-25八年级上·安徽安庆·期中)在下面的网格图中,每个小正方形的边长为1,的三个顶点都在格点上.
(1)画出边上的高和中线;
(2)画出边上的高,并直接写出的长(提示:的长等于5).
9.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,分别是的高,已知.
(1)请画出的高和;
(2)求的面积;
(3)若,求的长.
10.(22-23八年级上·山西运城·期中)已知,,.
(1)在坐标系中描出各点,画出三角形;
(2)求三角形的面积;
(3)仅用无刻度的直尺作出边上的高,并直接写出的长.(保留作图痕迹)
11.(22-23八年级上·浙江湖州·期中)如图,网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小正方形的顶点称做格点.
(1)画出的高;
(2)求的面积;
(3)在边上找到一点E,满足.
题型二 三边关系应用(共13小题)
12.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)若一个等腰三角形的两边长分别为3和8,则这个三角形的第三边长是( )
A.3 B.8 C.3或8 D.以上都不对
13.(24-25八年级上·甘肃张掖·期中)一个三角形的三边长分别为,,,则,,的值不可能是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
14.(24-25八年级上·安徽合肥·期末)一个等腰三角形腰长为6,则这个等腰三角形的周长不可能是( )
A.13 B.18 C.23 D.26
15.(24-25八年级上·云南昆明·期中)若三角形两边长分别是3、5,则第三边的长可能是( )
A.2 B.3 C.10 D.11
16.(24-25八年级上·广西钦州·期中)一个三角形的两边长分别为3和8,第三边长是一个奇数,则第三边的长是( )
A.3 B.5 C.7 D.8
17.(24-25八年级上·辽宁鞍山·期中)在一场足球比赛中,运动员甲、乙两人与足球的距离分别,,那么甲、乙两人的距离d的范围是 .
18.(24-25八年级上·福建莆田·期中)一木工师傅现有两根木条,木条的长分别为和,他要选择第三根木条,将它们钉成一个三角形木架.设第三根木条长为,则的取值范围是 .
19.(24-25八年级上·河南安阳·期中)已知实数,满足,则以,的值为两边长的等腰三角形的周长是 .
20.(24-25八年级上·重庆长寿·期中)已知的边,边的长度分别是不等式组的最大整数解与最小整数解;如果的周长是奇数,则的第三条边的长度的最小值为 .
21.(24-25八年级上·甘肃天水·期中)已知的边长a、b、c满足,且c是最长边,c是偶数,求的周长.
22.(24-25八年级上·云南玉溪·期中)已知的三边长为,,,且,,均为整数.
(1)若,,求边长的取值范围: ;
(2)在(1)的条件下,若为偶数,求的周长.
23.(24-25八年级上·贵州遵义·期中)已知三角形的三边长分别为3,8,.
(1)求的取值范围;
(2)若为偶数,则组成的三角形的周长最小是多少?
24.(24-25八年级上·安徽六安·期中)已知的三边长均为整数,的周长为偶数.
(1)若,,求的长.
(2)若,求的最大值.
题型三 三角形(等腰三角形)角的分类讨论(共13小题)
25.(23-24八年级上·河南安阳·期中)在中,点在的边上,连接,,,若为直角三角形,则的度数为( )
A. B. C.或 D.
26.(23-24八年级上·广西贵港·期中)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为,那么这个等腰三角形的顶角等于( )
A.或 B. C. D.或
27.(23-24八年级上·湖北恩施·期中)若等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为,则这个等腰三角形的顶角的度数为( )
A. B. C.或 D.或
28.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)等腰三角形的一个内角是,则它顶角的度数是 .
29.(23-24八年级上·河南南阳·期中)如果等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为29°,那么等腰三角形的顶角为 度.
30.(24-25八年级上·湖北十堰·期中)在中,,的垂直平分线与所在直线相交所得的锐角为,则底角为 .
31.(24-25八年级上·江苏连云港·期中)如图,在等腰三角形中,,,D为的中点,点E在上,,若点P是等腰三角形的腰上的一点,则当是以为腰的等腰三角形时,的度数是 .
32.(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图,在中,,,若以为一边画等腰三角形,且使它的第三个顶点在边或上,则画出的等腰三角形的顶角的度数为 .
33.(23-24八年级上·江苏徐州·期中)在中,,的垂直平分线与所在直线相交所得的锐角为,求各角的度数.
34.(23-24八年级上·安徽六安·期中)在中,,垂足为,平分.已知,;求的度数.
35.(24-25八年级上·江苏南通·期中)如图,在中,,的平分线交于点,且,点是边上一动点,连接,将沿翻折得.
(1)求的度数;
(2)当点与点重合时,请仅用圆规在图中确定点的位置(保留作图痕迹),并证明;
(3)连接,,当是等腰三角形时,求的度数.
36.(24-25八年级上·北京·期中)已知:如图,,射线、上分别有点和点,点在线段上,连接,.若线段将分割为两个等腰三角形,则称线段为的“角等分线”.
(1)如图1,当时,画出的“90角等分线”,此时_______.
(2)当时,若存在线段为的“角等分线”,则_______.
37.(23-24八年级上·福建厦门·期中)规定:从三角形一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原三角形的三个角分别相等,我们把这条线段叫做这个三角形的“等角分割线”.
示例:如图1,在中,,,,
把分割成和两个小三角形,
其中,,,.
∵,
∴,即为等腰三角形;
又∵,,,
∴与三个角分别相等;
∴为的“等角分割线”
(1)如图2,在中,为角平分线,,,求证:为的等角分割线;
(2)在中,,是的等角分割线,求的度数.
题型四 等腰三角形边的分类讨论(共6小题)
38.(24-25八年级上·湖南永州·期中)等腰三角形两边长分别为5和8,则这个等腰三角形的周长为( )
A.18 B.21 C.16或20 D.18或21
39.(24-25八年级上·天津·期中)若一个等腰三角形两边长分别为和,则它的周长为( )
A. B. C.或 D.以上都不对
40.(23-24八年级上·贵州铜仁·期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成和两部分,则等腰三角形的腰长为( )
A.或 B. C. D.或
41.(24-25八年级上·河南三门峡·期中)若一个等腰三角形两边长分别为和2,则它的周长为 .
42.(24-25八年级上·山东临沂·期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成和两部分,则等腰三角形的腰长为 .
43.(22-23八年级上·广东湛江·期中)如图,等腰三角形ABC的底边BC的长为4cm,腰AC上的中线BD把△ABC的周长分成差为3cm的两部分,求AB的长.
题型五 辅助线构造全等(共12小题)
44.(24-25八年级上·河北石家庄·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.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到,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证的结论转化到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线称为“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,,,,判断线段和的数量关系和位置关系,并加以证明.
(4)如图4,第三问的其他条件不变,当是的高线,延长交于点,若,,直接写出三角形的面积.
45.(24-25八年级上·河北保定·期中)在通过构造全等三角形解决问题的过程中,有一种方法叫做倍长中线法.
(1)如图(1),是的中线.且.延长至点.使.连接.求证:.
(2)如图(2),是的中线,点在的延长线上,,,求证:.
46.(24-25八年级上·广东汕头·期中)【方法呈现】
如图:在中,若,,点D为边的中点,求边上的中线的取值范围.
解决此问题可以用如下方法:延长到点E使,再连接,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为_________________,这种方法我们称为倍长中线法;
【问题背景】
在中,,垂足为M,,点D是线段上一动点.
(1)如图1,点C是延长线上一点,,连接,若,求的长;
【构建联系】
(2)如图2,在(1)的条件下,点E是外一点,,连接并延长交于点F,且点F是线段的中点,求证:.
47.(24-25八年级上·山西大同·期中)阅读理解
中线是三角形中的重要线段之一.在利用中线解决几何问题时,当条件中出现“中点”、“中线”等条件时,可以考虑做辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”
(1)如图1,在中,,D是的中点,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:延长到点E,使,连接.可以判定,从而得到.这样就能把线段集中在中,利用三角形三边的关系,即可求出中线的取值范围是__________(请直接写出答案)
(2)为了测量学校旗杆和教学楼顶端之间的距离,学习小组设计了如图2所示的测量方案,他们首先取地面的中点D,用测角仪测得此时,测得旗杆高度,教学楼高度,求的长.
(3)如图3,和均为等腰直角三角形,连接,点F是的中点,连接并延长,与相交于点G.试探究并直接写出:和的数量关系和位置关系.
48.(23-24八年级上·浙江湖州·期中)【发现问题】小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:如图①,是的中线,若,,求的取值范围.
【探究方法】小强所在的小组通过探究发现,延长至点使,连接.可以证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到中,进而求出的取值范围.
方法小结:从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
(1)请你利用上面解答问题的思路方法,求出求的取值范围的过程.
【问题解决】
(2)如图②,是的中线,是的中线,且,下列四个选项中:
A.;B.;C.;D..
直接写出所有正确选项的序号是 .
【问题拓展】
(3)如图③,在和中,,,与互补,连接、,是的中点,求证:.
49.(24-25八年级上·河北保定·期中)【问题情境】(1)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法.如图1,平分,A为上一点,过点A作,垂足为C,延长交于点B,可直接根据_____(填字母依据)证明;
【类比解答】(2)如图2,在中,,平分,于点E,延长交于点F,求的度数;
【实际应用】(3)图3是一块肥沃的三角形土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取的平分线;②过点A作于点D.已知,,的面积为30,请直接写出的面积;
【拓展延伸】(4)如图4,在中,,,平分,,交的延长线上于点E,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.
50.(24-25八年级上·重庆·期中)(1)【问题情境】
利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图1,平分.点A为上一点,过点A作,垂足为,延长交于点,求证:;
(2)【问题探究】
如图2,中,,,平分,,垂足在的延长线上,求证:;
(3)【拓展延伸】
如图3,中,,,点在线段上,且,于,交于,请直接写出和之间的数量关系为 .
51.(23-24八年级上·云南昆明·期中)数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题.
利用角平分线构造“全等模型”解决问题,事半功倍.
(1)尺规作图:如图,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,则说明的依据是三角形全等的判定_________.
VSDX
【模型构造】
(2)方法一:巧翻折,造全等
如图①,在中,,是的角平分线,则________.(填“、“或“)
VSDX
在上截取,连接,则.
方法二:构距离,造全等
如图②,在四边形中,,和的平分线,交于点.
若,则点到的距离是_________.
过点作,垂足为点.
则.
【模型应用】
(3)如图③,在中,,,是的两条角平分线,且,交于点.试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
52.(24-25八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)【问题情景】数学课上,同学们在探索利用角平分线来构造全等三角形问题.
如图1,在四边形中,点C是边的中点,平分,,证明:.
【讨论思考】当同学们讨论到题目中寻找线段之间的和差关系时,大家都踊跃提出各自的见解.大家集思广议,提出了一个截长法,如图2,在上截取,连接,先证明≌.再证明≌,既有,即.
【解决问题】小明同学根据大家的思路进行了如下的证明.
理由如下:如图2,在上取一点F,使,连接.
∵平分,∴,
在和中,,
∴,
∴,.
(1)小明已经完成了大家讨论第一步,接下来就由你来利用题干中的条件完成剩下的推理证明吧.
【拓展探究】已知,如图3,在中,D、E分别为、上的点,且,相交于点F.若,为的角平分线.
(2)如果,写出等于__________;
(3)如图3,,为的角平分线,如果角,证明;
(4)如图4.在中,延长的边到点G,平分交延长线于点D,若,,则__________.
53.(24-25八年级上·江西宜春·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在中,平分,交于点,且,求证:.
(1)为了证明结论“”,小亮在上截取,使得,连接,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(提示:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等)
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,是的高,,,求的长.
54.(23-24八年级上·河南信阳·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,解答下列问题:如图1,在中,交于点D,平分,且.
(1)为了证明结论“”,小亮在AC上截取,使得,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,,,求的长.
55.(24-25八年级上·山东聊城·期中)【阅读材料】
“截长补短法”是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一短边相等,从而解决问题.当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长补短法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】
(1)如图①,在中,,,为的角平分线,在上截取,连接.请写出线段,,之间的数量关系并说明理由;
【拓展延伸】
(2)如图②,在中,,,为的角平分线.请判断线段,,之间的数量关系并说明理由;
(3)如图③,在中,,当为的补角的角平分线时,(2)中,,之间存在的数量关系是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出线段,,之间的新数量关系,不必说明理由.
题型六 全等模型的应用(共6小题)
56.(24-25八年级上·广东江门·期中)通过对下图数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】(1)如图1,,,过点作于点,过点作于点.求证:,.
我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
请运用图1的模型解决下列问题:
图1
【模型应用】(2)如图2,且,且,请按图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为______.
【深入探究】(3)如图3,,,,连接、,且于点,与直线交于点.求证:点是的中点.
图3
57.(24-25八年级上·河南新乡·期中)综合与实践
在学习三角形全等的过程中,我们积累了一定的研究经验.请运用已有经验,对“一线三等角模型”进行研究.
直接猜想
(1)如图1,在中,,,点在直线上,分别过点作直线的垂线,垂足分别为.直接写出,与之间的数量关系:______.
深入探究
(2)如图2,在中,,,,三点都在直线上,且有(为任意锐角或钝角),此时(1)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
问题解决
(3)如图3,,,,连接,且于点,与直线交于点,试判断与的数量关系,并给出证明过程.
58.(24-25八年级上·贵州铜仁·期中)【阅读材料】小明同学发现一个规律:两个共顶点且顶角相等的等腰三角形,底角顶点连起来,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,小明把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”.
【材料理解】(1)如图1,与都是等腰三角形,,且,则有_________;线段BD和CE的数量关系是_________.
【深入研究】(2)如图2,与都是等腰三角形,,且,请判断线段和的数量关系与位置关系,并说明理由;
【深化模型】(3)如图3,,求的长.
59.(22-23八年级上·江西宜春·期中)问题背景:“半角模型”问题.如图1,在四边形中,,,,点E,F分别是上的点,且,连接,探究线段之间的数量关系.
(1)探究发现:小明同学的方法是延长到点G.使.连结,先证明,再证明,从而得出结论:_____________;
(2)拓展延伸:如图2,在四边形中,,,E、F分别是边上的点,且,请问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由.
(3)尝试应用:如图3,在四边形中,,,E、F分别是边延长线上的点,且,请探究线段具有怎样的数量关系,并证明.
60.(23-24八年级下·山西朔州·期中)阅读与思考
下面是莉莉同学的数学学习笔记的部分内容.请仔细阅读,并完成相应的任务.
神奇的“半角模型”
初中数学中存在一些常见的模型,“半角模型”就是其中之一,“截长补短”法是解决这类问题的一种常用方法.
例题:如图,在正方形中,点E,F分别在边上,且.
求证:.
证明:如图,延长至点G,使得.
四边形是正方形,
(依据1),.
,
,
,
(依据2),.
,,
,
,即,
.
,,,
.
拓展:如图,在四边形中,,,
,E,F分别是边上的点,且,.
求五边形的周长.
任务:
(1)材料中的依据1是指________________,依据2是指________________.
(2)根据例题中的方法,补全材料“拓展”中的辅助线.
(3)在材料“拓展”中,五边形的周长为________.
61.(24-25八年级上·全国·期中)【问题发现】如图1,正方形(四边相等,四个内角均为)中,、分别在边、上,且,连接,这种模型属于“半角模型”中的一类,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的分析思路.大致思路:巧妙地通过辅助线在边向外构造,使得,进而证出度数,最后证明,即可得出结论.请补充辅助线的作法,并写出完整证明过程.
(1)延长到点G,使 ,连接.
(2)求证:.
【问题应用】如图2,在四边形中,,以A为顶点的分别交于E、F,且,求五边形的周长
题型七 最短路径问题(共11小题)
62.(23-24八年级上·湖南长沙·期中)如图,直线表示一条河,,表示两个村庄,向两个村庄供水,现有如图所示的四种铺设管道的方案,则所需管道最短的方案是( )
A. B.
C. D.
63.(23-24八年级上·辽宁盘锦·期中)如图,直线是一条河,、 是两个新农村定居点,欲在上的某点处修建一个水泵站,由水泵站直接向 、两地供水,现有如下四种管道铺设方案,图中实线表示铺设的供水管道,则铺设管道最短的方案是( )
A. B.
C. D.
64.(24-25八年级上·福建·期中)如图,在中,,,,平分,点、分别是,边上的动点,则的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.
65.(24-25八年级上·四川内江·期中)如图,等边三角形的边长为4,是边上的中线,是边上的动点,是边上一点.若,当取得最小值时,则的度数为( )
A. B. C. D.
66.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,,,直线垂直平分线段,若点为边的中点,点为直线上一动点,则周长的最小值为( )
A.12 B.13 C.10 D.14
67.(24-25八年级上·辽宁抚顺·期中)如图,在等边中,是边上的中线,点D在上,连接,在的右侧作等边,连接,当周长最小时,则的大小是( )
A. B. C. D.
68.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在中,,,于点D,,E、F分别是线段、上的动点,则的最小值为 .
69.(24-25八年级上·湖南湘西·期中)如图,等边中,于,,点P、Q分别为、上的两个定点且,在上有一动点使最短,则的最小值为 .
70.(24-25八年级上·广东广州·期中)在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)作出关于y轴对称的并写出的坐标;
(2)求的面积;
(3)在x轴上画出点P,使最小(不写作法).
71.(24-25八年级上·山东临沂·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)在图中画出关于x轴对称的图形;
(2)在图中,若与点B关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是_____,此时C点关于这条直线的对称点的坐标为_____;
(3)在y轴上确定一点P,使的周长最小.(注:不写作法,不求坐标,只保留作图痕迹)
72.(23-24八年级上·重庆铜梁·期中)已知:平面直角坐标系中,如图1,点,轴于点B,并且满足.
(1)试判断的形状,并说明理由.
(2)如图2,若点C为线段的中点,连并作,且,连交x轴于点E,求证: .
(3)如图3,点M为点B的左边x轴负半轴上一动点,以为一边作交y轴负半轴于点N,连,将沿直线翻折,点M的对应点为,点P是x轴上的一动点,当且的周长最小时,请直接写出的值.
一、单选题
1.下列四个图形中,线段是的高的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,点是的中点,,,平分,下列结论:①;②;③;④.四个结论中成立的是( )
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③
二、填空题
3.一个三角形的两边长分别为2厘米和5厘米,若三角形周长为偶数,则第三边的长为 厘米.
4.在中,,边,则中线的取值范围是 .
三、解答题
5.如图,是等边三角形,,是边上的高,点在边上,连接,在其下方作,使,,连接,,.
(1)当是等腰三角形时, ;
(2)求证:;
(3)求的最小值;
(4)当是等腰三角形时,直接写出的度数.
6.如图,在四边形中,且交于点.
(1)证明:;
(2)如图2,过点的直线分别交于点,若,求;
(3)如图3,若,点从点出发,以每秒4个单位的速度沿向匀速移动,点从点出发,以每秒10个单位的速度沿,作匀速移动,点从点出发沿向点匀速移动,三个点同时出发,当有一个点到达终点时,其余两点也随之停止运动,假设移动时间为秒.在移动过程中,若与全等,请直接写出点的移动距离.
7.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点E,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为________.
A. B. C. D.
【变式与应用】
(2)如图2,是的中线,若,则的取值范围是______.
A. B. C. D.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以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转化到同一个三角形中.
【拓展与延伸】
(3)如图3,是的中线,点E、F分别在上,且.试说明:.
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专题05 期中真题百练通关(七大易错考点)
题型一 三角形高线画法
题型二 三边关系应用
题型三 三角形(等腰三角形)角的分类讨论
题型四 等腰三角形边的分类讨论
题型五 辅助线构造全等
题型六 全等模型的应用
题型七 最短路径问题
题型一 三角形高线画法(共11小题)
1.(24-25八年级上·安徽滁州·期中)下列各图中,是边上的高的是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】解:A、是边上的高,符合题意;
B、不是边上的高,不符合题意;
C、不是边上的高,不符合题意;
D、不是边上的高,不符合题意;
故选:A.
2.(24-25八年级上·北京·期中)如图,在中,边上的高是( )
A.线段 B.线段 C.线段 D.线段
【答案】D
【详解】解:由三角形高的定义可知,在中,边上的高是线段,
故选:D.
3.(24-25八年级上·北京·期中)如图所示,中边上的高线画法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:如图所示,过点C作,交的延长线于点H,则即为所求作的高线.
故选:B.
4.(23-24八年级上·北京丰台·期末)利用直角三角板,作的高,下列作法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:由三角形的高线的定义可知:
A、作法错误,不符合题意;
B、作法错误,不符合题意;
C、作法错误,不符合题意;
D、作法正确,符合题意;
故选:D.
5.(24-25八年级上·山西晋城·期中)如图,将三角形纸片按下面四种方式折叠,则是的高的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
解:是的高的是.
故选:D.
6.(24-25八年级上·广东江门·期中)如图,用三角板作的边上的高线,下列三角板的摆放位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:.作出的是中边上的高线,故该选项不符合题意;
.不能作出的高线,故该选项不符合题意;
.不能作出的高,故该选项不符合题意;
.作出的是中边上的高线,故该选项符合题意.
故选:D.
7.(24-25八年级上·北京·期中)下面四个图形中,线段是的高的图是 .(填序号)
【答案】③
【详解】解:图形①中,与不垂直,线段不是的高;
图形②中,与不垂直,线段不是的高;
图形③中,与垂直,线段是的高;
图形④中,与不垂直,线段不是的高;
故答案为:③.
8.(24-25八年级上·安徽安庆·期中)在下面的网格图中,每个小正方形的边长为1,的三个顶点都在格点上.
(1)画出边上的高和中线;
(2)画出边上的高,并直接写出的长(提示:的长等于5).
【详解】(1)如图所示,高和中线即为所求;
(2)如图所示,边上的高即为所求;
∵的长等于5
∴
∴
∴.
9.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,分别是的高,已知.
(1)请画出的高和;
(2)求的面积;
(3)若,求的长.
【详解】(1)解:依题意,即为所求作的高,如图所示:
;
(2)解:∵,是的高,
∴.
(3)解:∵是的高,且
∴,
∴,
∴.
10.(22-23八年级上·山西运城·期中)已知,,.
(1)在坐标系中描出各点,画出三角形;
(2)求三角形的面积;
(3)仅用无刻度的直尺作出边上的高,并直接写出的长.(保留作图痕迹)
【详解】(1)如图所示:
(2)
(3)如图所示的线段即所求作的高:
由图可得:,
∴
∴是直角三角形,
∴
∴
∴
∴
11.(22-23八年级上·浙江湖州·期中)如图,网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小正方形的顶点称做格点.
(1)画出的高;
(2)求的面积;
(3)在边上找到一点E,满足.
【详解】(1)即为所求;
(2)的面积为:;
(3)作的垂直平分线与的交于,点即为所求.
题型二 三边关系应用(共13小题)
12.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)若一个等腰三角形的两边长分别为3和8,则这个三角形的第三边长是( )
A.3 B.8 C.3或8 D.以上都不对
【答案】B
【详解】当腰长为3时,则该等腰三角形的三边长为3,3,8,
∵,∴此时不能构成三角形,不符合题意;
当腰长为8时,则该等腰三角形的三边长为3,8,8,
∵,∴此时能构成三角形,符合题意,
故选:B.
13.(24-25八年级上·甘肃张掖·期中)一个三角形的三边长分别为,,,则,,的值不可能是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】D
【知识点】构成三角形的条件
【分析】本题解题的关键是掌握三角形的三边关系,三角形的三边应满足两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.根据三角形的三边关系,逐项判断,即可求解.
【详解】解:A、,满足三角形三边关系,故此项不符合题意;
B、,满足三角形三边关系,故此项不符合题意;
C、,满足三角形三边关系,故此项不符合题意;
D、,不满足三角形三边关系,故此项符合题意;
故选D.
14.(24-25八年级上·安徽合肥·期末)一个等腰三角形腰长为6,则这个等腰三角形的周长不可能是( )
A.13 B.18 C.23 D.26
【答案】D
【详解】解:∵一个等腰三角形腰长为6,设底边长为,
∴,
∴这个等腰三角形的周长的范围为:;
∴这个等腰三角形的周长不可能为,
故选:D
15.(24-25八年级上·云南昆明·期中)若三角形两边长分别是3、5,则第三边的长可能是( )
A.2 B.3 C.10 D.11
【答案】B
【知识点】确定第三边的取值范围
【分析】本题考查了三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,据此进行作答即可.
【详解】解:∵三角形两边长分别是3、5,
∴第三边的长,
即第三边的长,
∴观察4个选项,第三边的长可能是3,
故选:B
16.(24-25八年级上·广西钦州·期中)一个三角形的两边长分别为3和8,第三边长是一个奇数,则第三边的长是( )
A.3 B.5 C.7 D.8
【答案】C
【详解】解:∵三角形的两边长分别为3和8,
设第三边长c为奇数
∴,即,
∴.
故选:C.
17.(24-25八年级上·辽宁鞍山·期中)在一场足球比赛中,运动员甲、乙两人与足球的距离分别,,那么甲、乙两人的距离d的范围是 .
【答案】
【知识点】三角形三边关系的应用
【分析】此题主要考查了三角形三边关系,把实际问题转化为三角形三边关系分析是解决问题的关键.需要注意可以取等号.根据三角形三边关系即可得出甲、乙两人的距离的范围.
【详解】运动员甲、乙两人与足球的距离分别是,,
甲、乙两人的距离的范围是:,
即.
故答案为:.
18.(24-25八年级上·福建莆田·期中)一木工师傅现有两根木条,木条的长分别为和,他要选择第三根木条,将它们钉成一个三角形木架.设第三根木条长为,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】解:由三角形的三边关系得:
,
即.
故答案为:.
19.(24-25八年级上·河南安阳·期中)已知实数,满足,则以,的值为两边长的等腰三角形的周长是 .
【答案】17
【详解】解:∵,
∴,
∴,
当腰长为3时,则该等腰三角形的三边长为3,3,7,
∵,
∴此时不能构成三角形,不符合题意;
当腰长为7时,则该等腰三角形的三边长为3,7,7,
∵,
∴此时能构成三角形,符合题意,
∴该等腰三角形的周长为:17.
故答案为17.
20.(24-25八年级上·重庆长寿·期中)已知的边,边的长度分别是不等式组的最大整数解与最小整数解;如果的周长是奇数,则的第三条边的长度的最小值为 .
【答案】3
【详解】解:由,
解不等式①得:,
解不等式②得:,
∴不等式组的解集为,
则不等式组最大的整数解为8,最小整数解为6.
∵的周长是奇数,是偶数,
且,
则的第三条边的长度的最小值3,
故答案为:3.
21.(24-25八年级上·甘肃天水·期中)已知的边长a、b、c满足,且c是最长边,c是偶数,求的周长.
【答案】15或17
【详解】解:∵,
,
即,
∴,,
,
又∵是的三边,
,
又∵c是偶数,且c是最长边,
∴或8,
当时,周长为15,
当时,周长为17.
22.(24-25八年级上·云南玉溪·期中)已知的三边长为,,,且,,均为整数.
(1)若,,求边长的取值范围: ;
(2)在(1)的条件下,若为偶数,求的周长.
【详解】(1)的三边长为,,,
,,
,
即,且,,均为整数,
故的取值范围为:、、、、;
故答案为:、、、、
(2)解:为偶数,,
故可取,;
当时,的周长为;
当时,的周长为
23.(24-25八年级上·贵州遵义·期中)已知三角形的三边长分别为3,8,.
(1)求的取值范围;
(2)若为偶数,则组成的三角形的周长最小是多少?
【详解】(1)解:由题意可得,
即
则的取值范围为;
(2)由(1)得
为偶数
为6,8,10
要组成三角形的周长最小,
只能为6,
三角形的周长最小为,
则三角形的周长最小为17
24.(24-25八年级上·安徽六安·期中)已知的三边长均为整数,的周长为偶数.
(1)若,,求的长.
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)或10
(2)13
【知识点】三角形三边关系的应用、确定第三边的取值范围
【分析】本题考查了三角形的三边关系,即三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(1)根据三角形的三边关系求出的取值范围,再由为偶数即可得出结论;
(2)根据,的周长为偶数,可得为正整数,且为奇数,再根据,即可得出的最大值.
【详解】(1)解:∵由三角形的三边关系知,,即:,
∴,
又∵的周长为偶数,而、为奇数,
∴为偶数,且为正整数,故或10;
(2)解:∵,的周长为偶数,
∴为正整数,且为奇数,
∵
∴的最大值为13.
题型三 三角形(等腰三角形)角的分类讨论(共13小题)
25.(23-24八年级上·河南安阳·期中)在中,点在的边上,连接,,,若为直角三角形,则的度数为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【详解】解:分两种情况:
(1)如图1,于点,
则,
在中,,
∴;
(2)如图2,于点,
由(1)知,
∴,
综上,或.
故选:C.
26.(23-24八年级上·广西贵港·期中)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为,那么这个等腰三角形的顶角等于( )
A.或 B. C. D.或
【答案】D
【详解】①如图,当该等腰三角形为锐角三角形时,
由题意可知,
∴;
②如图,当该等腰三角形为钝角三角形时,
由题意可知,
∴.
综上可知这个等腰三角形的顶角度数为或,
故选:D.
27.(23-24八年级上·湖北恩施·期中)若等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为,则这个等腰三角形的顶角的度数为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【详解】解:①当等腰三角形为锐角三角形时,如图1,
由题意得:,,
∴,
∴此等腰三角形的顶角的度数为;
②当等腰三角形为钝角三角形时,如图2,
由题意得:,,
∴,
∴,
∴此等腰三角形的顶角的度数为;
综上所述,此等腰三角形的顶角的度数为或,
故选:D.
28.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)等腰三角形的一个内角是,则它顶角的度数是 .
【答案】或
【详解】解:当是等腰三角形的顶角时,则顶角就是;
当是等腰三角形的底角时,则顶角是.
故答案为:或.
29.(23-24八年级上·河南南阳·期中)如果等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为29°,那么等腰三角形的顶角为 度.
【答案】或
【详解】解:已知,且,是边上的高;
①当等腰三角形是锐角三角形时,如图,
∵,
∴;
②当等腰三角形是钝角三角形时,如图,
∵,
∴;
综上,等腰三角形的顶角为或.
故答案为:或.
30.(24-25八年级上·湖北十堰·期中)在中,,的垂直平分线与所在直线相交所得的锐角为,则底角为 .
【答案】或
【详解】解:分两种情况:
①当为锐角三角形时,如图,
∵是垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
②当为钝角三角形时,如图,
∵是垂直平分线,
∴.,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
综上,底角为或,
故答案为:或.
31.(24-25八年级上·江苏连云港·期中)如图,在等腰三角形中,,,D为的中点,点E在上,,若点P是等腰三角形的腰上的一点,则当是以为腰的等腰三角形时,的度数是 .
【答案】或
【详解】解:如图,连接,
∵,,
∴,
∵D为的中点,
∴,,
过点作于,于,
∴,
∵点P是等腰三角形的腰上的一点,且是以为腰的等腰三角形,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
同理可得:,
∴,
∴;
综上所述,的度数是或,
故答案为:或.
32.(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图,在中,,,若以为一边画等腰三角形,且使它的第三个顶点在边或上,则画出的等腰三角形的顶角的度数为 .
【答案】或或
【详解】解:①如图,当时,就是等腰三角形;
∴顶角;
②如图,当时,为等腰三角形;
∵,
∴,
∴顶角;
③如图,当时,为等腰三角形,
∵,
∴,
∴顶角;
④如图,在上,当时,为等腰三角形,
∵,
∴顶角;
故答案为:或或.
33.(23-24八年级上·江苏徐州·期中)在中,,的垂直平分线与所在直线相交所得的锐角为,求各角的度数.
【详解】解:如图:
如图1,当为锐角时,
的垂直平分线与所在的直线相交所得的锐角为,即,
,
,
,
,,;
如图2,当为钝角时,
的垂直平分线与所在的直线相交所得的锐角为,即,
,
,
.
,,.
34.(23-24八年级上·安徽六安·期中)在中,,垂足为,平分.已知,;求的度数.
【详解】解:当在左侧时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
当在右侧时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
综上,的度数为或.
35.(24-25八年级上·江苏南通·期中)如图,在中,,的平分线交于点,且,点是边上一动点,连接,将沿翻折得.
(1)求的度数;
(2)当点与点重合时,请仅用圆规在图中确定点的位置(保留作图痕迹),并证明;
(3)连接,,当是等腰三角形时,求的度数.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图,点即为所求;
∵,
∴,
连接,
∵将沿翻折得,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:当,如图,点与点重合,
∴;
当时,如图,
∵将沿翻折得,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图,当时,
∵将沿翻折得,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,点A与P重合,
∴,
综上所述,的度数为或或或.
36.(24-25八年级上·北京·期中)已知:如图,,射线、上分别有点和点,点在线段上,连接,.若线段将分割为两个等腰三角形,则称线段为的“角等分线”.
(1)如图1,当时,画出的“90角等分线”,此时_______.
(2)当时,若存在线段为的“角等分线”,则_______.
【详解】(1)解:如图,作出线段的中点,连接,线段为的“90角等分线”,
中,是斜边上的中线,
,
线段将分割为两个等腰三角形,
线段为的“90角等分线”,
,
故答案为:.
(2)解:∵,,
∴,
若线段将分割为等腰和等腰,
①如图,当在等腰中,时,
∴,
∴,,
∵是等腰三角形,
∴或或,
∴或或,
解得(符合题意)或(不符合题意,舍去)或(符合题意);
②如图,当在等腰中,时,
∴,
∴,,
∵是等腰三角形,
∴ ,
∴,
解得,符合题意;
③如图,当在等腰中,时,
∴,,
∴,,
∵是等腰三角形,
∴,
∴,
解得,符合题意;
综上,或或,
故答案为:72或108或126.
37.(23-24八年级上·福建厦门·期中)规定:从三角形一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原三角形的三个角分别相等,我们把这条线段叫做这个三角形的“等角分割线”.
示例:如图1,在中,,,,
把分割成和两个小三角形,
其中,,,.
∵,
∴,即为等腰三角形;
又∵,,,
∴与三个角分别相等;
∴为的“等角分割线”
(1)如图2,在中,为角平分线,,,求证:为的等角分割线;
(2)在中,,是的等角分割线,求的度数.
【详解】(1)证明:∵在中,,,
∴,
∵为角平分线,
∴,
∴,,
∴,
∴为等腰三角形,
又∵,,
∴,
∴,,,
∴与三个角分别相等,
∴为的等角分割线;
(2)解:∵,是的等角分割线,
∴为等腰三角形或者为等腰三角形,
当是等腰三角形时,
①当,时,如图,
则,
∴,
;
②当,时,如图,
则,
∴,
;
③当,时,
则,
∴,故此情况不存在;
当是等腰三角形时,
④当,时,如图,
则,
由得,,
∴,
∴;
⑤当,时,如图,
则,
设,
则,
由得,
,
∴,
∴;
⑥当,时,
则,
∴,故此情况不存在;
综上所述:或或或.
题型四 等腰三角形边的分类讨论(共6小题)
38.(24-25八年级上·湖南永州·期中)等腰三角形两边长分别为5和8,则这个等腰三角形的周长为( )
A.18 B.21 C.16或20 D.18或21
【答案】D
【详解】解:当8为为腰长时,三角形的三边长为:8、8、5,满足三角形的三边关系,其周长为,
当5为腰长时,三角形的三边长为:5、8、5,满足三角形的三边关系,其周长为,
故选:D.
39.(24-25八年级上·天津·期中)若一个等腰三角形两边长分别为和,则它的周长为( )
A. B. C.或 D.以上都不对
【答案】B
【详解】解:当等腰三角形的腰是时,
,
∴根据三角形的三边关系,不能组成三角形,故舍去,
当等腰三角形的腰是时,
周长为,
综上所述,它的周长为,
故选:.
40.(23-24八年级上·贵州铜仁·期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成和两部分,则等腰三角形的腰长为( )
A.或 B. C. D.或
【答案】C
【详解】设等腰三角形的腰长、底边长分别为,,
由题意得或,
解得或,
∵,
∴不能构成三角形,
故等腰三角形的底边长为,
故选:.
41.(24-25八年级上·河南三门峡·期中)若一个等腰三角形两边长分别为和2,则它的周长为 .
【答案】10
【详解】解∶当腰长是2时,则三角形的三边是2,2,4,不满足三角形的三边关系;
当腰长是4时,三角形的三边是4,4,2,,能构成三角形,此时三角形的周长,
故答案为∶.
42.(24-25八年级上·山东临沂·期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成和两部分,则等腰三角形的腰长为 .
【答案】或
【详解】解:设腰,底边,
∵一腰上的中线将它的周长分成和两部分,
∴或
∴或,
∴等腰三角形的三边长分别为,,或,,
∵,
∴两种情况下,三角形都存在,
∴等腰三角形的腰长为或,
故答案为:或.
43.(22-23八年级上·广东湛江·期中)如图,等腰三角形ABC的底边BC的长为4cm,腰AC上的中线BD把△ABC的周长分成差为3cm的两部分,求AB的长.
【答案】AB为7cm
【详解】解:当底比较长时,依题意得AB+AD=CD+BC-3,
∵AD=CD,
∴AB=4-3=1(cm),
三边为4cm,1cm,1cm,1+1<4,不能构成三角形,这种情况不成立;
当腰比较长时;依题意得AB+AD=CD+BC+3,
∵AD=CD,
∴AB=4+3=7(cm),
三边为4cm,7cm,7cm,4+7>7,能构成三角形.
故腰长AB为7cm.
题型五 辅助线构造全等(共12小题)
44.(24-25八年级上·河北石家庄·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.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到,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证的结论转化到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线称为“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,,,,判断线段和的数量关系和位置关系,并加以证明.
(4)如图4,第三问的其他条件不变,当是的高线,延长交于点,若,,直接写出三角形的面积.
【详解】(1)解:延长到M,使得,连接,如图2,
∵是的中线,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在中,,
∴,即
∴;
故答案为:;
(2)解:猜想,证明如下:
由(1)得:,
∴,,
∴;
(3)解:, ,证明如下:
延长到M,使得,延长交于G,连接,如图,
同理可证明,
∴,
∵,
∴,
由(2)得:,
∴,
∵,
∴(周角的定义),
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
∴,;
(4)解:如图所示,过点E、F分别作直线的垂线,垂足分别为M、N,
∵是的高,,
∴
∴,
∴,
又∵,
,
∴;
同理可证明,
∴,
∴.
45.(24-25八年级上·河北保定·期中)在通过构造全等三角形解决问题的过程中,有一种方法叫做倍长中线法.
(1)如图(1),是的中线.且.延长至点.使.连接.求证:.
(2)如图(2),是的中线,点在的延长线上,,,求证:.
【详解】(1)证明:是的中线
,
在和中,
,
;
(2)证明:延长至,使, 连接,
是的中线,
,
∵ ,,
,
,,
,
,
,
,
即,且,,
,
,
,
.
46.(24-25八年级上·广东汕头·期中)【方法呈现】
如图:在中,若,,点D为边的中点,求边上的中线的取值范围.
解决此问题可以用如下方法:延长到点E使,再连接,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为_________________,这种方法我们称为倍长中线法;
【问题背景】
在中,,垂足为M,,点D是线段上一动点.
(1)如图1,点C是延长线上一点,,连接,若,求的长;
【构建联系】
(2)如图2,在(1)的条件下,点E是外一点,,连接并延长交于点F,且点F是线段的中点,求证:.
【详解】解:方法呈现:如图,延长到点,使,连接,
是的中点,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,
故答案为:;
问题背景:(1)∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
构造联系:(2)延长,截取,连接,如图所示:
∵点F为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
根据解析(1)可知:,
∵,
∴,
∴,
∴.
47.(24-25八年级上·山西大同·期中)阅读理解
中线是三角形中的重要线段之一.在利用中线解决几何问题时,当条件中出现“中点”、“中线”等条件时,可以考虑做辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”
(1)如图1,在中,,D是的中点,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:延长到点E,使,连接.可以判定,从而得到.这样就能把线段集中在中,利用三角形三边的关系,即可求出中线的取值范围是__________(请直接写出答案)
(2)为了测量学校旗杆和教学楼顶端之间的距离,学习小组设计了如图2所示的测量方案,他们首先取地面的中点D,用测角仪测得此时,测得旗杆高度,教学楼高度,求的长.
(3)如图3,和均为等腰直角三角形,连接,点F是的中点,连接并延长,与相交于点G.试探究并直接写出:和的数量关系和位置关系.
【详解】(1)解:是的中点,
,
在和中,
,
,
,
,,
,
在中,,
即,
,
,
,
,
中线的取值范围是:,
故答案为:.
(2)解:延长交的延长线于,如图2所示:
根据题意得:,,
,
点是的中点,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
又,
为线段的垂直平分线,
;
(3)解:,,理由如下:
延长到,使,连接,如图3所示:
则,
点是的中点,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
和均为等腰直角三角形,
,,,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
即.
48.(23-24八年级上·浙江湖州·期中)【发现问题】小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:如图①,是的中线,若,,求的取值范围.
【探究方法】小强所在的小组通过探究发现,延长至点使,连接.可以证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到中,进而求出的取值范围.
方法小结:从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
(1)请你利用上面解答问题的思路方法,求出求的取值范围的过程.
【问题解决】
(2)如图②,是的中线,是的中线,且,下列四个选项中:
A.;B.;C.;D..
直接写出所有正确选项的序号是 .
【问题拓展】
(3)如图③,在和中,,,与互补,连接、,是的中点,求证:.
【详解】(1)解:如图①中,延长至点,使.
在和中,,
,
,
,
,
,
;
(2)答案为:A、B、C;
解:如图②中,延长至,使,
由,故A正确
由(1)得,,
,
,,
点为的中点,
,
,
,
,
,
又,
,
,,故B、C正确.
,故D错误.
(3)证明:如图(3)中,延长到,使得,连接.
同法可证,
,,
,
,
与互补,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
,即.
49.(24-25八年级上·河北保定·期中)【问题情境】(1)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法.如图1,平分,A为上一点,过点A作,垂足为C,延长交于点B,可直接根据_____(填字母依据)证明;
【类比解答】(2)如图2,在中,,平分,于点E,延长交于点F,求的度数;
【实际应用】(3)图3是一块肥沃的三角形土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取的平分线;②过点A作于点D.已知,,的面积为30,请直接写出的面积;
【拓展延伸】(4)如图4,在中,,,平分,,交的延长线上于点E,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.
【详解】解:(1)∵平分,
∴
∵
∴
又∵
∴;
(2)同(1)可得,
∴
∵
∴
∴
∴
∴;
(3)如图所示,延长交于点E
同(1)可得,
∴,
∵
∴
∴
∴
∵的面积为30
∴
∴
∵
∴的面积;
(4),理由如下:
如图:延长交延长线于F,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
50.(24-25八年级上·重庆·期中)(1)【问题情境】
利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图1,平分.点A为上一点,过点A作,垂足为,延长交于点,求证:;
(2)【问题探究】
如图2,中,,,平分,,垂足在的延长线上,求证:;
(3)【拓展延伸】
如图3,中,,,点在线段上,且,于,交于,请直接写出和之间的数量关系为 .
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】本题主要考查了同角的余角相等,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质;
(1)利用已知条件,证明,即可得出结论;
(2)延长交延长线于F,求出,证明,推出,再证明,进而可得结论;
(3)过点D作,交的延长线于点G,与交于H,证明是等腰直角三角形,可得,然后同(2)证明, ,即可得出答案.
【详解】解:(1)在和中,,
∴,
∴;
(2)如图:延长交延长线于F,
∵平分,
∴,
在和中,,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴;
(3).
证明:如图,过点D作,交的延长线于点G,与交于H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,即
∴,
故答案为:.
51.(23-24八年级上·云南昆明·期中)数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题.
利用角平分线构造“全等模型”解决问题,事半功倍.
(1)尺规作图:如图,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,则说明的依据是三角形全等的判定_________.
VSDX
【模型构造】
(2)方法一:巧翻折,造全等
如图①,在中,,是的角平分线,则________.(填“、“或“)
VSDX
在上截取,连接,则.
方法二:构距离,造全等
如图②,在四边形中,,和的平分线,交于点.
若,则点到的距离是_________.
过点作,垂足为点.
则.
【模型应用】
(3)如图③,在中,,,是的两条角平分线,且,交于点.试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
【详解】解:(1)证明:
根据作图可得,
又,
∴,
∴,
即;
(2)①∵
∴大于;
故答案为;
②如图:过点作,垂足为点,
和的平分线,交于点
即
即点到的距离是
故答案为;
(3),理由如下:
,
,
,是的两条角平分线,且,交于点.
,
;
在上截取,连接,则,
,,
∵,
,
,
,
又,
,
是的角平分线,
,
,
,
,
.
52.(24-25八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)【问题情景】数学课上,同学们在探索利用角平分线来构造全等三角形问题.
如图1,在四边形中,点C是边的中点,平分,,证明:.
【讨论思考】当同学们讨论到题目中寻找线段之间的和差关系时,大家都踊跃提出各自的见解.大家集思广议,提出了一个截长法,如图2,在上截取,连接,先证明≌.再证明≌,既有,即.
【解决问题】小明同学根据大家的思路进行了如下的证明.
理由如下:如图2,在上取一点F,使,连接.
∵平分,∴,
在和中,,
∴,
∴,.
(1)小明已经完成了大家讨论第一步,接下来就由你来利用题干中的条件完成剩下的推理证明吧.
【拓展探究】已知,如图3,在中,D、E分别为、上的点,且,相交于点F.若,为的角平分线.
(2)如果,写出等于__________;
(3)如图3,,为的角平分线,如果角,证明;
(4)如图4.在中,延长的边到点G,平分交延长线于点D,若,,则__________.
【详解】解:(1)补充证明如下:∵,
∴,
又∵
∴
∵点是边的中点,
∴,
又∵
∴,
在和中,
∴
∴,
又,
∴,
即;
(2)∵,
∴,
∵为的角平分线,
∴
∴
.
(3)证明:如图所示,在上截取,
∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵
∴
∵是的角平分线,
∴,
在和中,
,
∴
∴
∴;
(4)解:如图所示,在上截取,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴.
53.(24-25八年级上·江西宜春·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在中,平分,交于点,且,求证:.
(1)为了证明结论“”,小亮在上截取,使得,连接,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(提示:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等)
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,是的高,,,求的长.
【详解】(1)证明:在上截取,使得,连接,
平分,
∴,
,
∴,
,,
∵,
,
是的一个外角,
,
,
,
,
,
;
(2)解:在上截取,连接,
,,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
的长为14.
54.(23-24八年级上·河南信阳·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,解答下列问题:如图1,在中,交于点D,平分,且.
(1)为了证明结论“”,小亮在AC上截取,使得,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,,,求的长.
【详解】(1)解:证明:在上截取,使得,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴;
(2)在上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长为16.
55.(24-25八年级上·山东聊城·期中)【阅读材料】
“截长补短法”是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一短边相等,从而解决问题.当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长补短法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】
(1)如图①,在中,,,为的角平分线,在上截取,连接.请写出线段,,之间的数量关系并说明理由;
【拓展延伸】
(2)如图②,在中,,,为的角平分线.请判断线段,,之间的数量关系并说明理由;
(3)如图③,在中,,当为的补角的角平分线时,(2)中,,之间存在的数量关系是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出线段,,之间的新数量关系,不必说明理由.
【详解】解:(1),
理由:如图①,在上截取,连接,
为的角平分线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
;
(2),
理由:如图②,在上截取,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
;
(3)不成立, 新数量关系为:,
理由:如图③,在的延长线上取一点,使,连接,
是的平分线,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
.
题型六 全等模型的应用(共6小题)
56.(24-25八年级上·广东江门·期中)通过对下图数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】(1)如图1,,,过点作于点,过点作于点.求证:,.
我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
请运用图1的模型解决下列问题:
图1
【模型应用】(2)如图2,且,且,请按图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为______.
【深入探究】(3)如图3,,,,连接、,且于点,与直线交于点.求证:点是的中点.
图3
【详解】解:(1),,,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)由“K字”模型可知,,
,
,
图中实线所围成的图形的面积
梯形的面积
;
故答案为:.
(3)作于点,于点,
由“K字”模型可知,,
,
同理,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
即点是的中点.
57.(24-25八年级上·河南新乡·期中)综合与实践
在学习三角形全等的过程中,我们积累了一定的研究经验.请运用已有经验,对“一线三等角模型”进行研究.
直接猜想
(1)如图1,在中,,,点在直线上,分别过点作直线的垂线,垂足分别为.直接写出,与之间的数量关系:______.
深入探究
(2)如图2,在中,,,,三点都在直线上,且有(为任意锐角或钝角),此时(1)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
问题解决
(3)如图3,,,,连接,且于点,与直线交于点,试判断与的数量关系,并给出证明过程.
【详解】解:(1),
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
;
故答案为:;
(2)解:结论成立;理由如下:
,,
,
在和中,
,
,
,,
;
(3).理由如下,
如图,过D作于点D,交直线于点F,
∵,,
∴,
同理,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
58.(24-25八年级上·贵州铜仁·期中)【阅读材料】小明同学发现一个规律:两个共顶点且顶角相等的等腰三角形,底角顶点连起来,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,小明把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”.
【材料理解】(1)如图1,与都是等腰三角形,,且,则有_________;线段BD和CE的数量关系是_________.
【深入研究】(2)如图2,与都是等腰三角形,,且,请判断线段和的数量关系与位置关系,并说明理由;
【深化模型】(3)如图3,,求的长.
【详解】解:(1)∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:;;
(2),,理由如下:
∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
(3)如图,作,,连接,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴D、C、H三点共线,
∴,
∵,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴.
又∵,
∴.
59.(22-23八年级上·江西宜春·期中)问题背景:“半角模型”问题.如图1,在四边形中,,,,点E,F分别是上的点,且,连接,探究线段之间的数量关系.
(1)探究发现:小明同学的方法是延长到点G.使.连结,先证明,再证明,从而得出结论:_____________;
(2)拓展延伸:如图2,在四边形中,,,E、F分别是边上的点,且,请问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由.
(3)尝试应用:如图3,在四边形中,,,E、F分别是边延长线上的点,且,请探究线段具有怎样的数量关系,并证明.
【详解】(1)解:.
延长到点G.使.连接,
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∵.
∴.
故答案为:;
(2)解:(1)中的结论仍然成立.
证明:如图②中,延长至M,使,连接.
∵,
∴,
在与中,
,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴,即.
在与中,
,
∴.
∴,即,
∴;
(3)解:结论:.
证明:如图③中,在上截取,使,连接.
∵,
∴.
在与中,
,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
60.(23-24八年级下·山西朔州·期中)阅读与思考
下面是莉莉同学的数学学习笔记的部分内容.请仔细阅读,并完成相应的任务.
神奇的“半角模型”
初中数学中存在一些常见的模型,“半角模型”就是其中之一,“截长补短”法是解决这类问题的一种常用方法.
例题:如图,在正方形中,点E,F分别在边上,且.
求证:.
证明:如图,延长至点G,使得.
四边形是正方形,
(依据1),.
,
,
,
(依据2),.
,,
,
,即,
.
,,,
.
拓展:如图,在四边形中,,,
,E,F分别是边上的点,且,.
求五边形的周长.
任务:
(1)材料中的依据1是指________________,依据2是指________________.
(2)根据例题中的方法,补全材料“拓展”中的辅助线.
(3)在材料“拓展”中,五边形的周长为________.
【详解】(1)材料中的依据1是指正方形的四条边相等(或正方形的性质);依据2是指全等三角形的对应边相等(或全等三角形的性质)
故答案为:正方形的四条边相等(或正方形的性质);全等三角形的对应边相等(或全等三角形的性质);
(2)补全辅助线如图所示:将绕点顺时针旋转得到,
(3)将绕点顺时针旋转得到,
,,,,,
,
、、三点共线,
,
,
,
,,
,
,
,
五边形的周长,
故答案为:.
61.(24-25八年级上·全国·期中)【问题发现】如图1,正方形(四边相等,四个内角均为)中,、分别在边、上,且,连接,这种模型属于“半角模型”中的一类,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的分析思路.大致思路:巧妙地通过辅助线在边向外构造,使得,进而证出度数,最后证明,即可得出结论.请补充辅助线的作法,并写出完整证明过程.
(1)延长到点G,使 ,连接.
(2)求证:.
【问题应用】如图2,在四边形中,,以A为顶点的分别交于E、F,且,求五边形的周长
【详解】解:[问题发现](1)依题意,延长到点,使,连接,
故答案为:;
(2)证明:由(1)得,
四边形是正方形,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
.
[问题应用]依题意,将绕点顺时针旋转得到,
,,,,,
,
、、三点共线,
,
,
,
,,
,
,
,
,
∴五边形的周长为
故答案为:.
题型七 最短路径问题(共11小题)
62.(23-24八年级上·湖南长沙·期中)如图,直线表示一条河,,表示两个村庄,向两个村庄供水,现有如图所示的四种铺设管道的方案,则所需管道最短的方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,
画出点关于的对称点,则:
连接,交直线于点,
,
此时,最小,
故选:.
63.(23-24八年级上·辽宁盘锦·期中)如图,直线是一条河,、 是两个新农村定居点,欲在上的某点处修建一个水泵站,由水泵站直接向 、两地供水,现有如下四种管道铺设方案,图中实线表示铺设的供水管道,则铺设管道最短的方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:作关于的对称点,连接交直线于点,如图所示,
则
根据两点之间,线段最短,可知选项D铺设的管道,则所需管道最短.
故选:D.
64.(24-25八年级上·福建·期中)如图,在中,,,,平分,点、分别是,边上的动点,则的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.
【答案】A
【详解】解:如图,作点P关于直线的对称点,连接,则,
在和中,
∴,
∴,
∴欲求的最小值,只要求出的最小值,
∴当时,的值最小,此时Q与D重合,与C重合,最小值为的长.
在中,∵,,,
∴,
∴的最小值是7,
故选:A.
65.(24-25八年级上·四川内江·期中)如图,等边三角形的边长为4,是边上的中线,是边上的动点,是边上一点.若,当取得最小值时,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:过点B作交于点F,连接,
∵等边三角形的边长为4,
∴,
∴,
∴,
∵是边上的中线,
∴,
∴,
故选:C.
66.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,,,直线垂直平分线段,若点为边的中点,点为直线上一动点,则周长的最小值为( )
A.12 B.13 C.10 D.14
【答案】A
【详解】解:连接,,
直线垂直平分线段,
,
点为边的中点,,
,
周长,
周长的最小值为,
,点为边的中点,
,
,,
,
解得,
周长的最小值为,
故选:A.
67.(24-25八年级上·辽宁抚顺·期中)如图,在等边中,是边上的中线,点D在上,连接,在的右侧作等边,连接,当周长最小时,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】等边三角形的判定和性质、全等的性质和SAS综合(SAS)、线段垂直平分线的性质
【分析】本题考查的是等边三角形性质与判定、全等三角形的判定与性质及线段垂直平分线性质,连接,证明得出,作点A关于直线的对称点M,连接交于,此时的值最小,的周长最小,再证明是等边三角形,得出垂直平分,进而求出结论.
【详解】解:如图,连接,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点E在射线上运动(),
作点A关于直线的对称点M,连接交于,此时的值最小,即的周长最小,
∵,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∴,
故选:A.
68.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在中,,,于点D,,E、F分别是线段、上的动点,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】垂线段最短、根据成轴对称图形的特征进行求解、三角形三边关系的应用
【分析】本题考查轴对称的性质,三角形三边关系的应用,垂线段的性质.作E关于的对称点M,连接,,过B作于N,由轴对称得,由三角形三边关系可得,由垂线段最短可得,进而可得的最小值为的长度,因此利用等面积法求出即可.
【详解】解:作E关于的对称点M,连接,,过B作于N,
由轴对称得,
,
由垂线段最短可得,
的最小值为的长度.
,
,
的最小值为,
故答案为:.
69.(24-25八年级上·湖南湘西·期中)如图,等边中,于,,点P、Q分别为、上的两个定点且,在上有一动点使最短,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】等边三角形的判定和性质、线段问题(轴对称综合题)
【分析】本题考查了轴对称性质、等边三角形的判定和性质.
先由等边三角形的性质求出,作点Q关于的对称点,连接交于E,连接,此时的值最小.最小值,求得,再证是等边三角形,得到即可.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴
∵,
∴,
如图,作点Q关于的对称点,连接交于E,连接,此时的值最小.最小值,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
70.(24-25八年级上·广东广州·期中)在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)作出关于y轴对称的并写出的坐标;
(2)求的面积;
(3)在x轴上画出点P,使最小(不写作法).
【详解】(1)解:如图,即为所求,的坐标为;
(2)解:
;
(3)解:如图,点P即为所求.
71.(24-25八年级上·山东临沂·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)在图中画出关于x轴对称的图形;
(2)在图中,若与点B关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是_____,此时C点关于这条直线的对称点的坐标为_____;
(3)在y轴上确定一点P,使的周长最小.(注:不写作法,不求坐标,只保留作图痕迹)
【答案】(1)见详解
(2),;
(3)见详解
【知识点】根据成轴对称图形的特征进行求解、画轴对称图形、坐标与图形变化——轴对称
【分析】本题考查作图轴对称变换,解题的关键是掌握轴对称变换的性质,学会利用轴对称解决最短问题.
(1)利用轴对称的性质分别作出的对应点,,,再连接即可.
(2)利用轴对称的性质求解问题即可.
(3)连接交轴于点,连接,点即为所求,
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)解:在图中,若与点关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是直线,即为轴,此时点关于这条直线的对称点的坐标为.
故答案为:轴,;
(3)解:如图,点即为所求.
72.(23-24八年级上·重庆铜梁·期中)已知:平面直角坐标系中,如图1,点,轴于点B,并且满足.
(1)试判断的形状,并说明理由.
(2)如图2,若点C为线段的中点,连并作,且,连交x轴于点E,求证: .
(3)如图3,点M为点B的左边x轴负半轴上一动点,以为一边作交y轴负半轴于点N,连,将沿直线翻折,点M的对应点为,点P是x轴上的一动点,当且的周长最小时,请直接写出的值.
【答案】(1)是等腰直角三角形,理由见解析
(2)见解析
(3)
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、坐标与图形、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、面积问题(轴对称综合题)
【分析】(1)根据算术平方根和绝对值的非负性可求出a,b的值,得到点A的坐标,从而可判断的形状;
(2)由点C是的中点,可得,过点D作轴于点F,根据同角的余角相等可得,又有,,从而证得,因此,,,又,,证得,从而得到,得证;
(3)由可得点点的坐标为,作点关于x轴的对称点,则的坐标为,,连接,交x轴于点,此时的周长最小.过点作轴于点Q,则,,,又,因此有,从而求得,.由翻折可得,因此,又,根据同角的余角相等得到,又, ,证得,因此,.所以求得.
【详解】(1)∵,,且,
∴,,
∴,,
∴点A的坐标,
∵轴于点B,
∴,,
∴,
∴是等腰直角三角形.
(2)
∵,点C是的中点,
∴,
过点D作轴于点F,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴在和中
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵轴,轴,
∴,
在和中
∴
∴,
∵,
∴,
∴.
(3)
∵,
∴点的坐标为,
作点关于x轴的对称点,则的坐标为,,
连接,交x轴于点,则,由于为定值,此时的周长最小.
过点作轴于点Q,
∴,,
∵,
又,
∴,
∴,
∴.
∵
∴由翻折可得,
∴,
∴
∵
∴,
∵,由翻折有,
∴在和中,
,
∴
∴,
∴,
∴.
∴.
一、单选题
1.下列四个图形中,线段是的高的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:A、线段不是从顶点向对边所在直线作的垂线,不能表示的高,不符合题意;
B、线段不是从顶点向对边所在直线作的垂线,不能表示的高,不符合题意;
C、线段不是从顶点向对边所在直线作的垂线,不能表示的高,不符合题意;
D、线段是从顶点向对边所在直线作的垂线,即是的高,符合题意.
故选:D.
2.如图,点是的中点,,,平分,下列结论:①;②;③;④.四个结论中成立的是( )
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③
【答案】A
【详解】解:过作于,如图,
,平分,
,,
在和中,
,
,
,,;
而点是的中点,
,所以③错误,不符合题意;
,
,,所以②正确,符合题意;
,所以④正确,符合题意;
,所以①正确,符合题意;
故选:A.
二、填空题
3.一个三角形的两边长分别为2厘米和5厘米,若三角形周长为偶数,则第三边的长为 厘米.
【答案】5
【详解】解:设第三边的长为x厘米,
根据三角形的三边关系可得,
即:,
∵三角形的周长是偶数,
∴第三边的长为5厘米,
故答案为:5.
4.在中,,边,则中线的取值范围是 .
【答案】
【详解】如图,延长到E,使,连接,
是的中线,
,
在和中,
,
,
,
又,
由三角形三边关系可得,
又,
.
故答案为:.
三、解答题
5.如图,是等边三角形,,是边上的高,点在边上,连接,在其下方作,使,,连接,,.
(1)当是等腰三角形时, ;
(2)求证:;
(3)求的最小值;
(4)当是等腰三角形时,直接写出的度数.
【详解】(1)解:由题意可知,,
为等边三角形,
又是等边三角形,
.
是边上的高,
,
.
是等腰三角形,
.
.
.
故答案为:;
(2)证明:,,
是等边三角形,
是等边三角形,
,,,,
.
在和中,
;
(3)解:是等边三角形,
,.
,
,.
由(2)知,
.
当时,最小,
最小值为;
(4)解:的大小为或或;
理由如下:
当是等腰三角形时,
分三种情况讨论:
时,
,
,
,
时,
则,
,
时,
则.
.
综上,的大小为或或.
6.如图,在四边形中,且交于点.
(1)证明:;
(2)如图2,过点的直线分别交于点,若,求;
(3)如图3,若,点从点出发,以每秒4个单位的速度沿向匀速移动,点从点出发,以每秒10个单位的速度沿,作匀速移动,点从点出发沿向点匀速移动,三个点同时出发,当有一个点到达终点时,其余两点也随之停止运动,假设移动时间为秒.在移动过程中,若与全等,请直接写出点的移动距离.
【详解】(1)证明:∵,
.∴,
又∵,
∴;
(2)解:由 (1) 得:,
∴的面积的面积,,
∴的面积的面积的面积的面积=,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的面积的面积,
∴;
(3)解:设点移动的距离为,
由(2)知,
∴,,
∴当与全等时,
有或,
①,,
∴当点F由点C到点B,即,
则或
解得:或(舍),
②当点F由点B到点C,即,
则或,
解得:或
综上所述:与全等的情况会出现3次,此时的移动时间分别是秒、秒、秒,G点的移动距离y分别是14、14、,
∴点的移动距离为14或.
7.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点E,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为________.
A. B. C. D.
【变式与应用】
(2)如图2,是的中线,若,则的取值范围是______.
A. B. C. D.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以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转化到同一个三角形中.
【拓展与延伸】
(3)如图3,是的中线,点E、F分别在上,且.试说明:.
【详解】(1)解:延长至点E,使,连接,如图1所示:
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
故选:B;
(2)解:延长到H,使,连接,如图2所示:
∴,
同(1)证明:,
∴,
∵,
∴,
在中,由三角形三边之间的关系得:,
∴,
∴,
∴,
故选:C;
(3)证明:延长到K,使,连接,如图3所示:
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵是的中线,
∴,
在和中,,
∴,.
∴,
在中,由三角形三边之间的关系得:,
∵,
∴.
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