内容正文:
第1章 三角形能力提升测试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
一.单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36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.下列长度的四根木棒中,能与,长的两根木棒首尾相连,组成三角形的是( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,边上的高是( )
A.线段 B.线段 C.线段 D.线段
3.如图,,且D,C,E三点共线,若,则( ).
A. B. C. D.
4.古人对全等三角形的认识源于测量,据史料记载,古希腊学者泰勒斯应该是第一个应用全等三角形的人.下面是人们测量池塘两端距离的一种方法:如图. A、B两点分别位于池塘的两端,以为边作 在 的另一条边上截取,最后测出的长度就等于池塘两端A,B的距离.这种方法是利用了三角形全等中的 ( )
A. B. C. D.
5.如图,将纸片沿折叠,使点A落在点处,且平分,平分,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,已知点、、、在同一条直线上,,,要使,还需要添加一个条件是( )
A. B. C. D.
7.如图,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭,要使凉亭到草坪三个顶点的距离相等,凉亭应选的位置是( )
A.的三条中线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三边的垂直平分线的交点 D.三条高所在直线的交点
8.如图,在中,,平分,交于点 D,若,则点D到的距离为( )
A. B. C. D.
9.利用身边的各种生活废品来满足我们的日常需要,这种“低碳”的生活方式逐渐影响居民的生活习惯.周末,小颖准备用家里废弃的布料手工缝制玩偶,找到了如图所示的一块四边形的余料,经过测量,,那么的度数是( )
A. B. C. D.
10.如图,,则对于结论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
11.如图,在中,分别平分,,,,下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.①②③ B.①③④ C.①④ D.①③
12.如图,,,,点P在线段上以2的速度由点A向点B运动,同时点Q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).点Q的运动速度为,当与全等时,t的值是( )
A.2 B. C.2或 D.2或
2. 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分.)
13.如图,在中,,平分交于点D,在上截取,则的周长为 .
14.如图,且,且,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积 .
15.如图,在一个支架的横杆上的点O处用一根细绳悬挂一个小球A,小球A可以自由摆动,表示小球静止时的位置.当小华用发声物体靠近小球时,小球从摆到位置,此时过点B作于点D,当小球摆到位置时,与恰好垂直(图中的点A,B,O,C在同一平面内),过点C作于点E.已知,细绳的长为,则的长为 .
16.如图,已知:,现有下列结论:①;②;③;④.其中正确的有 .(填序号)
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)如图,中,D为边上一点,过D作,交于E;F为边上一点,连接并延长,交的延长线于G,且.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的度数.
18.((8分)如图,要测量池塘的长度,但点,之间不能直接测量,已知点,,,在同一条直线上,小明想了个办法先在的一边取了个点,连接,再在的另一边取了个点,使得,且,同时.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
19.((8分)如图,已知,分别是的高和中线,.
(1)若的面积为20,求的长;
(2)若,求的长.
20.((8分)小明在物理课上学习了发声物体的振动实验后,对其做了进一步的探究:在一个支架的横杆点O处用一根细绳悬挂一个小球,小球可以自由摆动,如图,A表示小球静止时的位置.当小明用发声物体靠近小球时,小球从A摆到B位置,此时过点B作于点D,当小球摆到C位置时,与恰好垂直(图中的点A,B,O,C在同一平面内),过点C作于点E,测得.
(1)求证:;
(2)求的长.
21.(8分)阅读下列材料,然后解决问题:
(1)如图,在中,若,,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,使,再连接,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是 .
(2)问题解决:如图,在中,是边上的中点,于点,交于点,交于点,连接,求证:.
22.(10分)如图1,在中,,,直线经过点,过作,垂足为,过作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,,求的长;
(3)如图2,延长至,连接,过点作,且,连接交直线于点,若,,求的长.
23.(10分)【综合与探究】
(1)在和中,,,,连接.
【模型呈现】
①如图1,A,O,D三点共线,试判断与的数量关系,并说明理由;
【模型应用】
②如图2,设,相交于点P,,相交于点Q,若,求的度数;
【拓展延伸】
(2)如图3是某公园的局部平面示意图,已知和为等腰直角三角形,,为公园内的两条小路,现公园规划部门决定在小路和上取点M,N,且满足点M,N分别是的中点,在区域修建一个喷泉,根据设计要求需满足为等腰直角三角形.请问按照上述作法,公园的规划能否实现?并证明你的结论.
24.(12分)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.
【问题解决】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接,可证得,其中判定全等的依据为:_____.
(2)如图1,在中,若,,是的中线,则的取值范围是_____.
【问题应用】
(3)如图2,是的中线,点在的延长线上,平分,,试探究线段与的数量关系.
【拓展延伸】
(4)如图3,是的中线,,,,试判断线段与的数量关系,并说明理由.
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第1章 三角形能力提升测试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
一.单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36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.下列长度的四根木棒中,能与,长的两根木棒首尾相连,组成三角形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查三角形三边关系,根据三角形三边关系“两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”,逐项分析判断即可.
【详解】解:A.因为,所以不能与,长的两根木棒首尾相连组成三角形,本选项不符合题意;
B. 因为,所以能与,长的两根木棒首尾相连组成三角形,本选项符合题意;
C. 因为,所以不能与,长的两根木棒首尾相连组成三角形,本选项不符合题意;
D. 因为,所以不能与,长的两根木棒首尾相连组成三角形,本选项不符合题意.
故选:B.
2.如图,在中,边上的高是( )
A.线段 B.线段 C.线段 D.线段
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的高,根据三角形高线的定义(从三角形的一个顶点向它的对边所在的直线作垂线,顶点到垂足之间的线段叫做三角形的高线)进行判断即可,正确理解三角形的高线的定义是解决问题的关键.
【详解】解:在中,边上的高是线段,
故选:.
3.如图,,且D,C,E三点共线,若,则( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查等边对等角、三角形全等的性质,根据性质得到是解题的关键.
由,得到,进而得到,即可求解.
【详解】,,
又,
,
.
故选:A.
4.古人对全等三角形的认识源于测量,据史料记载,古希腊学者泰勒斯应该是第一个应用全等三角形的人.下面是人们测量池塘两端距离的一种方法:如图. A、B两点分别位于池塘的两端,以为边作 在 的另一条边上截取,最后测出的长度就等于池塘两端A,B的距离.这种方法是利用了三角形全等中的 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查三角形全等的判定与性质,掌握知识点是解题的关键.
根据证明,得到,即可解答.
【详解】解:在和中
∴,
∴.
故选:D.
5.如图,将纸片沿折叠,使点A落在点处,且平分,平分,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,折叠的性质,三角形外角的定义和性质,角平分线的定义等知识,正确作出辅助线,灵活运用相关知识是解题关键.
连接,根据三角形内角和求出,再根据,,得出,从而得出答案.
【详解】解:如图,连接,
∵平分,平分,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∵由折叠得:,,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
6.如图,已知点、、、在同一条直线上,,,要使,还需要添加一个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了添加条件证明三角形全等,解决此题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法.
根据题目条件可知证明的条件已经具备“两边相等”,所以只需增加“第三边相等”或者“夹角相等”即可.
【详解】解:为无意义条件,故A不符合题意,
则是,无法证明,故B不符合题意;
根据可得,则是,无法证明,故C不符合题意;
添加能利用证明,故D符合题意;
故选:D.
7.如图,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭,要使凉亭到草坪三个顶点的距离相等,凉亭应选的位置是( )
A.的三条中线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三边的垂直平分线的交点 D.三条高所在直线的交点
【答案】C
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,根据垂直平分线上的点到线段的端点距离相等,进行作答即可.
【详解】解:∵现要在草坪上建一凉亭,要使凉亭到草坪三个顶点的距离相等,
∴凉亭应选的位置是三边的垂直平分线的交点,
故选:C
8.如图,在中,,平分,交于点 D,若,则点D到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据角的平分线性质定理解答即可.
本题考查了角的平分线性质定理,熟练掌握定理是解题的关键.
【详解】解:,平分,交于点 D,
根据角平分线上的点到角两边的距离相等,为点 D到的距离,
故点D到的距离也为.
故选:B.
9.利用身边的各种生活废品来满足我们的日常需要,这种“低碳”的生活方式逐渐影响居民的生活习惯.周末,小颖准备用家里废弃的布料手工缝制玩偶,找到了如图所示的一块四边形的余料,经过测量,,那么的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了三角形外角的性质定理,解题的关键是掌握三角形外角的性质定理.
延长交于点E,利用三角形外角的性质定理求解即可.
【详解】解:如图,延长交于点E.
∵,.
∴.
∵,
∴,
故选:A.
10.如图,,则对于结论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】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质.根据全等三角形的性质逐项判断,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,故①正确;
,
∴,
∴;故②错误;
,故③正确;
由②知,,故④正确;
故选:C.
11.如图,在中,分别平分,,,,下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.①②③ B.①③④ C.①④ D.①③
【答案】B
【分析】本题考查与角平分线有关的三角形的内角和问题,三角形的外角,平行线的性质,角平分线的定义结合平角的定义,求出,判断①,三角形的外角的性质,结合角平分线的定义推出,判断②,平行线的性质结合三角形的外角的性质,判断③,平行线的性质,等量代换判断④.
【详解】解:∵分别平分,,,
∴,
∴,
∴;故①正确;
∵,,,
∴,
∴;故②错误;
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;故③正确;
∵,,,
∴;故④正确;
故选B.
12.如图,,,,点P在线段上以2的速度由点A向点B运动,同时点Q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).点Q的运动速度为,当与全等时,t的值是( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,
分两种情况讨论:若,则,即;②若,则,即;分别求出x即可.
【详解】解:∵,.
∴与全等分两种情况:
(1)若,
则,
即,
解得:;
(2)若,
则,
即,
解得:.
综上所述,t的值为2或时,与全等.
故选:C.
2. 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分.)
13.如图,在中,,平分交于点D,在上截取,则的周长为 .
【答案】7
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的定义,熟练掌握知识点是解题的关键.先证明,再根据全等三角形的性质求解即可.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的周长为,
故答案为:7.
14.如图,且,且,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积 .
【答案】50
【分析】本题考查了三角形的面积,梯形的面积,全等三角形的性质和判定等知识点,易证,,即可求得,,,,即可求得梯形的面积和,,,的面积,即可得解.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵梯形的面积,
,
,
∴图中实线所围成的图形的面积,
故答案为:50.
15.如图,在一个支架的横杆上的点O处用一根细绳悬挂一个小球A,小球A可以自由摆动,表示小球静止时的位置.当小华用发声物体靠近小球时,小球从摆到位置,此时过点B作于点D,当小球摆到位置时,与恰好垂直(图中的点A,B,O,C在同一平面内),过点C作于点E.已知,细绳的长为,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质.由垂直可证明,,得,得,根据计算即可.
【详解】解:∵当小球摆到位置时,与恰好垂直,
∴,,
又∵,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴.
故答案为:.
16.如图,已知:,现有下列结论:①;②;③;④.其中正确的有 .(填序号)
【答案】①③④
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
先证,进而证明,据此可判断①;由全等推出,,可判断③;由,推出,进而可得,可判断②;延长交于点F,可证,可判断④.
【详解】解: ,
,
,
在和中,
,
,故①正确;
,,故③正确;
,
,
,
,
,故②错误;
如图,延长交于点F,
,,
,故④正确;
综上可知,正确的有,
故答案为:①③④.
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)如图,中,D为边上一点,过D作,交于E;F为边上一点,连接并延长,交的延长线于G,且.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行线的性质,熟记平行线的性质定理及三角形的外角定理是解题的关键.
(1)由平行线的性质得到,,,等量代换可得,即可得解;
(2)根据三角形的内角和求出,即得,根据对顶角相等得到,再根据三角形的外角定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴平分;
(2)解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
18.((8分)如图,要测量池塘的长度,但点,之间不能直接测量,已知点,,,在同一条直线上,小明想了个办法先在的一边取了个点,连接,再在的另一边取了个点,使得,且,同时.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,平行线的性质.
(1)先由平行线的性质得到,再利用证明即可;
(2)利用全等三角形的性质证明,再结合已知条件即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在与中,
,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
答:的长是.
19.((8分)如图,已知,分别是的高和中线,.
(1)若的面积为20,求的长;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了三角形的中线和高,三角形的面积,解决本题的关键是掌握等高的三角形面积比等于底与底的比.
(1)根据三角形的中线得,然后利用三角形的面积即可求出;
(2)根据,两个三角形的高相等可得,然后利用线段的和差即可解决问题.
【详解】(1)解:∵是的中线,
∴,
∵的面积为,
∴,即,
解得:;
(2)解:∵,
∴,
∵是的中线,
∴,
∴,
∴,,
∴.
20.((8分)小明在物理课上学习了发声物体的振动实验后,对其做了进一步的探究:在一个支架的横杆点O处用一根细绳悬挂一个小球,小球可以自由摆动,如图,A表示小球静止时的位置.当小明用发声物体靠近小球时,小球从A摆到B位置,此时过点B作于点D,当小球摆到C位置时,与恰好垂直(图中的点A,B,O,C在同一平面内),过点C作于点E,测得.
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查全等三角形的性质和判定,正确记忆相关知识点是解题关键.
(1)利用同角的余角相等证明,再利用证明,据此证明即可.
(2)利用全等三角形的性质,线段的和差关系直接代值求解即可.
【详解】(1)证明:,
,
,.
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:,
,,
.
21.(8分)阅读下列材料,然后解决问题:
(1)如图,在中,若,,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,使,再连接,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是 .
(2)问题解决:如图,在中,是边上的中点,于点,交于点,交于点,连接,求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质、线段垂直平分线的性质及三角形三边关系的应用,
(1)先证明 ,得出,再根据求出结论即可;
(2)延长至点M,使,连接,同(1)证明得出,再根据得出结论.
【详解】(1)解:是边上的中线,
.
在和中,
,
.
在中,由三角形的三边关系,得,
,即,
.
故答案为:.
(2)证明:如图,延长至点M,使,连接,
同(1)得,
∴.
∵,
.
在中,由三角形的三边关系,得,
∴.
22.(10分)如图1,在中,,,直线经过点,过作,垂足为,过作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,,求的长;
(3)如图2,延长至,连接,过点作,且,连接交直线于点,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了同角的余角相等、全等三角形的判定与性质等知识,正确地添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)由,,得,因为,所以,而,即可根据证明;
(2)由全等三角形的性质得,因为,所以;
(3)作于点,则,由,推导出,而,可证明,得,,则,再证明,得,由,求得,则,即可求得.
【详解】(1)证明:直线经过点,,垂足为,,垂足为,
,
,
,
在和中,
,
.
(2)解:由(1)得,
,
,
,
的长是.
(3)解:如图,作于点,则,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
,
,,
,
线段的长为12.
23.(10分)【综合与探究】
(1)在和中,,,,连接.
【模型呈现】
①如图1,A,O,D三点共线,试判断与的数量关系,并说明理由;
【模型应用】
②如图2,设,相交于点P,,相交于点Q,若,求的度数;
【拓展延伸】
(2)如图3是某公园的局部平面示意图,已知和为等腰直角三角形,,为公园内的两条小路,现公园规划部门决定在小路和上取点M,N,且满足点M,N分别是的中点,在区域修建一个喷泉,根据设计要求需满足为等腰直角三角形.请问按照上述作法,公园的规划能否实现?并证明你的结论.
【答案】(1),理由见解析;(2);(3)公园的规划能实现,证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质及三角形内角和定理,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据证明即可得;
(2)设与的交点为Q,由可得,又由于,结合三角形内角和定理可得,从而可得;
(3)根据证明,则可得,,进而可得,则可得,即为等腰直角三角形.
【详解】解:(1),理由如下:
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)公园的规划能实现,证明如下:
由题意得,
同理可证明,
∴,,
∵M,N分别为,的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴,,
∵,
∴,
∴,即
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴公园的规划能实现.
24.(12分)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.
【问题解决】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接,可证得,其中判定全等的依据为:_____.
(2)如图1,在中,若,,是的中线,则的取值范围是_____.
【问题应用】
(3)如图2,是的中线,点在的延长线上,平分,,试探究线段与的数量关系.
【拓展延伸】
(4)如图3,是的中线,,,,试判断线段与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2);(3),理由见解析;(4).理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
(1)根据中线的定义得,进而可依据“”判定和全等,由此即可得出答案;
(2)根据三角形三边关系,列式计算即可得出答案;
(3)延长到F,使,连接,则,同(1)证明和全等得,再依据“”判定和全等得,由此即可得出线段与的数量关系;
(4)延长至G,使,连接,先证明,得到,,再证明,即可得到.
【详解】解:(1)∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
故答案为:;
(2)∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)线段与的数量关系是:,理由如下:
延长到F,使,连接,如图所示:
则,
同(1)证明:,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴;
(4).理由如下:
延长至G,使,连接,则,
∵点D为的中点,
∴,
在和中
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中
,
∴,
∴.
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