内容正文:
八年级数学上学期期中模拟卷·拔尖卷
【人教版2024】
时间:120分钟 满分:120分 测试范围:第13章 三角形~第15章 轴对称
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共24题,单选10题,填空6题,解答8题,满分120分,限时120分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可量化学生的掌握程度!
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(25-26八年级上·安徽芜湖·阶段练习)如图所示的是可调躺椅的示意图,与的交点为,且,,保持不变.为了舒适,需调整的大小,若使,则图中应减少( )
A. B. C. D.
2.如图,是等边三角形,是边上的动点(不与点,重合),连结,点,分别在线段,的延长线上,且,在动点从点运动到点的过程中,与的周长之和的变化情况为( )
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
3.如图,是的角平分线,,垂足为.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(25-26八年级上·河北邢台·阶段练习)如图,小明在计算机上用“几何画板”画了一个,点A,B分别在射线,上(均不与点O重合),的角平分线与角平分线交于点 E.随着点A,B位置的变化,对于和,下列判断正确的是( )
A. 和的度数均会改变
B.和的度数均不会改变
C.只有的度数不会改变
D.只有的度数不会改变
5.如图,在中,,D为上的一点,,在的右侧作,使得,,连接、,交于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(25-26八年级上·全国·期中)如图,在中,,平分交于,,,于,则的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,正方形中,E为上一点,过B作于点G,延长至点F,使得,连接.若,则一定等于( )
A. B. C. D.
8.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,在中,,,E、F分别为、上的动点,且,连接,,当取得最小值时,则的值为( )
A. B. C. D.
9.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,在中,,,于D,E是线段上一点,F是边上一点,且满足,G是的中点,连接.则下列四个结论①;②;③;④当时,.其中正确的个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(24-25七年级下·重庆·期中)如图,在中,,点为中点,连接,点、点分别为上两动点,过点作于点,当取最小值时,则的面积是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,满分18分)
11.(25-26七年级上·重庆万州·阶段练习)如图,在中,,图中阴影部分的面积为25平方厘米,则的面积为 平方厘米.
12.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,是等边三角形,,则的度数为 .
13.如下图是由6个边长相等的正方形组合成的图形, .
14.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,的度数是 .
15.(25-26八年级上·江苏南京·阶段练习)如图是的正方形网格,的顶点都在小正方形的顶点上,像这样的三角形叫格点三角形.画与有一条公共边且全等的格点三角形,这样的格点三角形最多可以画 个.
16.如图,在直角三角形中,,D在边上,E在边上,且,则 .
三、解答题(本大题共8小题,满分72分)
17.(6分)(25-26八年级上·河北邢台·阶段练习)李明、林红和红军三位同学同时测量的三边长,李明说:“的周长是.”红军说∶“的三边长都是整数.”
(1)若是最大边,则的最大长度为;
(2)林红说:“的长度为.”若是等腰三角形,求边的长度.
18.(6分)(25-26八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,△中,,将△沿着翻折使点恰好落在上点处,且.
(1)求证:;
(2)延长交延长线于点,求证:;
19.(8分)(25-26八年级上·广东中山·期中)如图1,在中,,,点是的中点,点是边上一点.直线垂直于直线,垂足为点F,交于点G.
(1)若,求的度数;
(2)求证:;
(3)如图2,直线垂直于直线,垂足为点H,交的延长线于点M,找出图中与相等的线段,并证明.
20.(8分)【材料阅读】小明在学习完全等三角形后,为了进一步探究,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板(在中,,;中,,),并提出了相应的问题.
【发现】(1)如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点摆放在线段上时,过点作,垂足为点,过点作,垂足为点,
①请在图1找出一对全等三角形,在横线上填出推理所得结论;
,
,
∵,,
,,
,
,
∵
,
__________;
②,,则__________;
【类比】(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点作,垂足为点P,猜想,,的数量关系,并说明理由;
【拓展】(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若,,连接CE,则的面积为__________.
21.(10分)(25-26八年级上·山西朔州·阶段练习)如图,是的角平分线,点E在边上(不与点A,C重合),连接,交于点O.
(1)如图1,若BE是的中线,,则与的周长差为 .
(2)如图2,若,BE是的高,则的度数为 .
(3)如图3,若,BE是的角平分线,求的度数.
22.(10分)(25-26八年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,,,,,点在线段上以的速度,由向运动,同时点在线段上由向运动.
(1)如图1,若点的运动速度与点的运动速度相等,当运动时间,与是否全等?说明理由,并直接判断此时线段和线段的位置关系;
(2)如图2,将“,”改为“”,其他条件不变,若的运动速度与的运动速度不相等,当的运动速度为多少时,能使与全等.
(3)在图2的基础上延长,交于点,使,分别是,中点,如图3,若点以(2)中的运动速度从点出发,点以原来速度从点同时出发,都逆时针沿三边运动,求出经过多长时间点与点第一次相遇.
23.(12分)为等腰直角三角形,,点D在边上(不与点A、B重合),以为腰作等腰直角,.
(1)如图1,作于F,求证:;
(2)在图1中,连接交于M,如图2,求的值;
(3)如图3,过点E作交的延长线于点H,过点D作,交于点G,连接,当点D在边上运动时,探究线段,与之间的数量关系,并证明你的结论.
24.(12分)综合实践
教材再现:等边三角形是三边都相等的特殊的等腰三角形:等边三角形的三个内角都相等,并且都等于;三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角是的等腰三角形是等边三角形.
探究问题:等边三角形的三个内角都等于,由此可得等边三角形的每一个外角都等于,那么等边三角形与的角是否还有某些特殊关系,为此某数学兴趣小组的同学做了如下探究,请你帮助他们完成证明过程或解答过程.
(1)如图,是等边三角形,点、分别在和的延长线上,且,该兴趣小组的同学发现,当的度数确定时,的度数也随之确定.
若,则的度数为 .
求证:.
(2)如图,是等边三角形,点是三角形内一点,且,延长交于点,延长交于点,判断线段、、、之间有什么数量关系,并说明理由.
(3)如图,是等边三角形,点是三角形外一点,且,连接,判断线段、、之间有什么数量关系,并说明理由.
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八年级数学上学期期中模拟卷·拔尖卷
【人教版2024】
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(25-26八年级上·安徽芜湖·阶段练习)如图所示的是可调躺椅的示意图,与的交点为,且,,保持不变.为了舒适,需调整的大小,若使,则图中应减少( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的内角和定理,三角形的外角性质,解题的关键是掌握相关知识.延长交于点,由图可知,,,,则,根据三角形的外角性质可得,进而得到当时,,即可求解.
【详解】解:如图,延长交于点,
由图可知,,,,
,
,
,
,
则图中应减少,
故选:A.
2.如图,是等边三角形,是边上的动点(不与点,重合),连结,点,分别在线段,的延长线上,且,在动点从点运动到点的过程中,与的周长之和的变化情况为( )
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】D
【分析】本题考查了等边三角形的性质、三角形全等的判定与性质、等腰三角形的性质等知识,正确找出两个全等三角形是解题关键.设等边的边长为,则,先根据等边三角形的性质可得,从而可得,再证出,然后证出,根据全等三角形的性质可得,从而可得与的周长之和为,最后根据的值的变化情况即可得出答案.
【详解】解:设等边的边长为,则,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,,
设,则,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴与的周长之和为
,
∴与的周长之和随着的变化而变化,
由垂线段最短可知,当时,的值最小,
∴在动点从点运动到点的过程中,的值是先变小后变大,
∴在动点从点运动到点的过程中,与的周长之和的变化情况为先变小后变大,
故选:D.
3.如图,是的角平分线,,垂足为.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线、全等三角形的判定和性质、三角形的内角和等知识点,根据三角形的知识求出相应各个角的度数是解题的关键.
根据三角形的内角和求出,再求出,然后通过证明、并利用全等三角形的性质,再利用外角的性质求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:B.
4.(25-26八年级上·河北邢台·阶段练习)如图,小明在计算机上用“几何画板”画了一个,点A,B分别在射线,上(均不与点O重合),的角平分线与角平分线交于点 E.随着点A,B位置的变化,对于和,下列判断正确的是( )
A. 和的度数均会改变
B.和的度数均不会改变
C.只有的度数不会改变
D.只有的度数不会改变
【答案】D
【分析】本题考查三角形的角平分线,三角形的内角和定理,三角形外角的性质,掌握三角形内角和定理和三角形外角的性质是解题的关键.
由角平分线得到,,从而根据三角形外角的性质得到,即可判断的度数会改变.由 ,可判断的度数不会改变.
【详解】解:∵平分,
∴,
∴,
∵随着点A,B位置的改变,的大小也随之改变,
∴的度数会改变.
∵平分,
∴,
∴
,
∴随着点A,B位置的改变,的度数不会改变.
故选:D
5.如图,在中,,D为上的一点,,在的右侧作,使得,,连接、,交于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意由可证,得到,结合两直线平行,同旁内角互补和等边对等角可推出,从而得到是等边三角形,进而推出是等边三角形,可知,结合,由三角形外角的性质即可求得答案.
【详解】解:∵,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形外角的定义与性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
6.(25-26八年级上·全国·期中)如图,在中,,平分交于,,,于,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了角平分线的定义,全等三角形的判定与性质,外角的性质.
延长交于点,由平分和,可以证明,由全等三角形的性质和可以证明,且,即可求出的长.
【详解】解:延长交于点,
平分,
,
,
,
在与中,
,
,
,,,
,
,
是的一个外角,
,
,
,
,
,
.
故选:C.
7.如图,正方形中,E为上一点,过B作于点G,延长至点F,使得,连接.若,则一定等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,证明全等三角形是解题的关键;过C作于H,证明,得,从而得,得,则可求得.
【详解】解:如图,过C作于H,则;
在正方形中,;
,
;
;
,
;
在与中,
,
,
;
,
,
即,
;
,
,
,
.
故选:A.
8.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,在中,,,E、F分别为、上的动点,且,连接,,当取得最小值时,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,过点C作,使得,连接,,交于点M,证明,得,当三点共线时的值最小,再证明,得,进而可得,即可求解.
【详解】解:如图,过点C作,使得,连接,,交于点M,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当三点共线时,有最小值,最小值为线段的长,且此时点F与点M重合,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即此时,
∵
∴,
∴此时.
故选:A.
9.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,在中,,,于D,E是线段上一点,F是边上一点,且满足,G是的中点,连接.则下列四个结论①;②;③;④当时,.其中正确的个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题主要考查了等边三角形和等腰三角形的性质,有一角为的直角三角形的性质,熟练掌握等腰三角形和等边三角形的性质是解题的关键.连接,根据,,证明是等边三角形,根据等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理,逐项进行判断即可.
【详解】解:连接,如图
∵,,
∴是等边三角形,
∴, ,
∵,
∴,故①符合题意;
∵, ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵, ,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∵,
∴, 故②符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴, 故③符合题意;
,,
,
∵,,
∴,
∵G为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
,,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,故④符合题意;
综上分析可知:正确的有4个.
故选:.
10.(24-25七年级下·重庆·期中)如图,在中,,点为中点,连接,点、点分别为上两动点,过点作于点,当取最小值时,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,过点作的对称点,连接,过点作于点,作于点,证明,,那么,当点共线时,取得最小值,记交于点,可证明,则此时,可得为等边三角形,则,由关于对称,得到,那么由,即可求解.
【详解】解:连接,过点作的对称点,连接,过点作于点,作于点,
∴,,
∵,点为中点,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
当点共线时,取得最小值,如图:
记交于点,
∵,,
∴
∵,,
∴,
∴此时,
∵,
∴,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵关于对称,
∴,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质,角平分线的性质定理,全等三角形的判定与性质,轴对称的性质,线段垂直平分线的性质,难度较大解题的关键在于将进行转化.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,满分18分)
11.(25-26七年级上·重庆万州·阶段练习)如图,在中,,图中阴影部分的面积为25平方厘米,则的面积为 平方厘米.
【答案】200
【分析】本题主要考查三角形面积,与等高,又因为,所以,同理,,,即可解答.
【详解】解:因为与等高,
又因为,
所以,
同理,,
所以.
所以(平方厘米)
故答案为:200.
12.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,是等边三角形,,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,解题的关键是灵活运用这些性质进行推理.
由等边三角形的性质可得,,由等腰三角形的性质可求,可求解.
【详解】解:是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
又,
,
故答案为:.
13.如下图是由6个边长相等的正方形组合成的图形, .
【答案】/135度
【分析】本题考查了全等图形:能够完全重合的两个图形叫做全等形.也考查了正方形的性质.如图,根据题意得,,,,先判断为等腰直角三角形得到,再证明,得到,则,从而求出的度数.
【详解】解:如图,
根据题意得,,,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
14.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,的度数是 .
【答案】
【分析】根据三角形内角和定理,对顶角相等,平角的定义,解答即可.
本题考查了三角形内角和定理,对顶角相等,平角,熟练掌握定理和性质是解题的关键.
【详解】解:如图,根据题意,得,且,
由,
故
;
故答案为:.
15.(25-26八年级上·江苏南京·阶段练习)如图是的正方形网格,的顶点都在小正方形的顶点上,像这样的三角形叫格点三角形.画与有一条公共边且全等的格点三角形,这样的格点三角形最多可以画 个.
【答案】6
【分析】本题考查全等三角形的性质,三条对应边分别相等,以及格点的概念,熟练掌握全等三角形的判定定理是解决问题的关键.可以以和为公共边分别画出3个,不可以,故可求出结果.
【详解】解:以为公共边可画出三个三角形和原三角形全等.以为公共边可画出三个三角形和原三角形全等,所以可画出6个这样的三角形.
故答案为:6.
16.如图,在直角三角形中,,D在边上,E在边上,且,则 .
【答案】5
【分析】在上截取,连接,先根据三角形的外角性质和直角三角形锐角互余证明,再根据全等三角形的性质证明,最后由求解即可.
【详解】解:在上截取,连接,
设,则由题意得,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:5.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,直角三角形的性质,三角形的外角性质等知识点,正确添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
三、解答题(本大题共8小题,满分72分)
17.(6分)(25-26八年级上·河北邢台·阶段练习)李明、林红和红军三位同学同时测量的三边长,李明说:“的周长是.”红军说∶“的三边长都是整数.”
(1)若是最大边,则的最大长度为;
(2)林红说:“的长度为.”若是等腰三角形,求边的长度.
【答案】(1)
(2)的长度为或或
【分析】本题考查了三角形三边关系,等腰三角形的定义;
(1)设三边长分别为,,,则,且,,均为正整数,最大边长为b.根据已知条件可以得到三角形的另外两边之和,再根据三角形的三边关系可以得到,从而求得最大边;
(2)设,,则,且为正整数.是等腰三角形,即至少两边相等.分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:设三边长分别为,,,且,,均为正整数,最大边长为.
∵的周长是,
∴.则
根据三角形的三边关系,
∴
∴,
∵是正整数,则的最大值为,
故答案为:7.
(2)解:知,周长为,且三边长均为整数,因此.
设,,则,且,为正整数.
是等腰三角形,即至少两边相等.可能情形如下:
,则,代入得.边长为,,,能构成三角形.
,则,代入得.边长为,,,能构成三角形.
:即,则得,边长为,,,能构成三角形
综上所述,的长度为或或
18.(6分)(25-26八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,△中,,将△沿着翻折使点恰好落在上点处,且.
(1)求证:;
(2)延长交延长线于点,求证:;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查等腰三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,三角形的外角等知识点,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)过点A作于点H,根据等腰三角形的性质得出,证明,得出,即可证明结论;
(2)根据折叠得出,根据;得出,
根据,得出,根据等腰三角形的判定得出结论;
【详解】(1)证明:过点A作于点H,如图所示:
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:根据折叠可知:,
∵;
∴,
∵,
∴,
∴.
19.(8分)(25-26八年级上·广东中山·期中)如图1,在中,,,点是的中点,点是边上一点.直线垂直于直线,垂足为点F,交于点G.
(1)若,求的度数;
(2)求证:;
(3)如图2,直线垂直于直线,垂足为点H,交的延长线于点M,找出图中与相等的线段,并证明.
【答案】(1)20°
(2)见解析
(3),见解析
【分析】此题考查等腰直角三角形的性质、同角的余角相等、全等三角形的判定与性质等知识,证明三角形全等是解题的关键.
(1)根据和可得结论;
(2)首先根据点D是中点,,可得出,判断出,即可得出;
(3)根据垂直的定义得出,再根据,,得出,进而证明出.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴;
(2)∵点D是中点,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
(3).理由如下:
∵,,
∴,,
∴,
又∵,
在和中,
∴,
∴.
20.(8分)【材料阅读】小明在学习完全等三角形后,为了进一步探究,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板(在中,,;中,,),并提出了相应的问题.
【发现】(1)如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点摆放在线段上时,过点作,垂足为点,过点作,垂足为点,
①请在图1找出一对全等三角形,在横线上填出推理所得结论;
,
,
∵,,
,,
,
,
∵
,
__________;
②,,则__________;
【类比】(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点作,垂足为点P,猜想,,的数量关系,并说明理由;
【拓展】(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若,,连接CE,则的面积为__________.
【答案】(1)①②;(2)结论,理由见解析;(3)
【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)①根据两个三角形全等的判定定理,结合已知求证即可得到答案;
②由①中,利用两个三角形全等的性质,得到,,即可得到;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,由图中,即可得到三者的数量关系;
(3)延长,过点作于,如图所示,由两个三角形全等的判定定理得到,从而,,则可求得,延长,过点作于,如图所示,由平行线间的平行线段相等可得,代入面积公式得,即可得到答案.
【详解】解:(1)①,
,
∵,,
,,
,
,
∵,,,
∴;
故答案为:
②由①知,
,
∵,,
∴;
故答案为:;
(2)结论:.理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
∵,
,
,
,
;
(3)延长,过点作于,如图所示:
,,
,
,,
∴,
,,
,
延长,过点作于,如图所示:
,
,
,
,
由平行线间的平行线段相等可得,
.
故答案为:.
21.(10分)(25-26八年级上·山西朔州·阶段练习)如图,是的角平分线,点E在边上(不与点A,C重合),连接,交于点O.
(1)如图1,若BE是的中线,,则与的周长差为 .
(2)如图2,若,BE是的高,则的度数为 .
(3)如图3,若,BE是的角平分线,求的度数.
【答案】(1)3
(2)
(3)
【分析】本题考查了三角形的中线,角平分线,高线以及三角形内角和.
(1)由中线的定义得,然后利用周长公式求解即可;
(2)先求出,再根据角平分线的定义求出,然后利用三角形内角和定理即可求解;
(3)先由三角形内角和定理求出,再根据求解即可.
【详解】(1)∵是的中线,
∴,
∴与的周长差为:
.
故答案为:3;
(2)∵是的高,
∴.
∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴.
故答案为:;
(3)∵,
∴,
∵是的角平分线,是的角平分线,
∴,
∴
.
22.(10分)(25-26八年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,,,,,点在线段上以的速度,由向运动,同时点在线段上由向运动.
(1)如图1,若点的运动速度与点的运动速度相等,当运动时间,与是否全等?说明理由,并直接判断此时线段和线段的位置关系;
(2)如图2,将“,”改为“”,其他条件不变,若的运动速度与的运动速度不相等,当的运动速度为多少时,能使与全等.
(3)在图2的基础上延长,交于点,使,分别是,中点,如图3,若点以(2)中的运动速度从点出发,点以原来速度从点同时出发,都逆时针沿三边运动,求出经过多长时间点与点第一次相遇.
【答案】(1)全等,理由见解析;垂直
(2)
(3)
【分析】(1)利用证得,得出,进一步得出,得出结论即可;
(2)根据的运动速度与的运动速度不相等,可得,那么要使与全等,则只存在这种情况,据此根据全等三角形的性质建立方程组求解即可;
(3)因为以(2)中的运动速度从点出发,点以原来速度从点同时出发,都逆时针沿三边运动,只能是点绕圈追上点,即点比点多走的路程,据此列出方程,解这个方程即可.
【详解】(1)解:全等,理由如下:
当时,,,
∵,,
∴,
在与中,
,
,
,
,
∴,
线段与线段垂直.
(2)解:设点的运动速度,
∵的运动速度与的运动速度不相等,
∴,
∵,
∴要使与全等,则只存在这种情况,
∴,,
∴,
解得,
∴当点的运动速度为时,能使与全等.
(3)解:,分别是,中点,,
,
以(2)中的运动速度从点出发,点以原来速度从点同时出发,都逆时针沿三边运动,
第一次二者相遇时,只能是点绕圈追上点,即点比点多走的路程,
设运动时间为秒,
则,
解得:,
故经过,点与点第一次相遇.
23.(12分)为等腰直角三角形,,点D在边上(不与点A、B重合),以为腰作等腰直角,.
(1)如图1,作于F,求证:;
(2)在图1中,连接交于M,如图2,求的值;
(3)如图3,过点E作交的延长线于点H,过点D作,交于点G,连接,当点D在边上运动时,探究线段,与之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)2
(3),证明见解析
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到,再利用等角的余角相等得到,然后根据可证明;
(2)由得到,,再利用为等腰直角三角形得到,所以,,接着证明,得到,所以;
(3)在上截取,如图3,先证明得到,,由于,则,所以,再证明,则得到,然后问题可求解.
【详解】(1)证明:∵为等腰直角三角形,.
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)解:∵,
∴,,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴
∴,
∴,
∴,
∴的值为2;
(3)解:,理由如下:
在上截取,如图,
在和中
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
而,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质;在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.
24.(12分)综合实践
教材再现:等边三角形是三边都相等的特殊的等腰三角形:等边三角形的三个内角都相等,并且都等于;三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角是的等腰三角形是等边三角形.
探究问题:等边三角形的三个内角都等于,由此可得等边三角形的每一个外角都等于,那么等边三角形与的角是否还有某些特殊关系,为此某数学兴趣小组的同学做了如下探究,请你帮助他们完成证明过程或解答过程.
(1)如图,是等边三角形,点、分别在和的延长线上,且,该兴趣小组的同学发现,当的度数确定时,的度数也随之确定.
若,则的度数为 .
求证:.
(2)如图,是等边三角形,点是三角形内一点,且,延长交于点,延长交于点,判断线段、、、之间有什么数量关系,并说明理由.
(3)如图,是等边三角形,点是三角形外一点,且,连接,判断线段、、之间有什么数量关系,并说明理由.
【答案】(1) 证明见解析
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】本题考查三角形综合应用,涉及全等三角形判定与性质,等边三角形判定与性质,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)根据三角形的内角和定理直接求解即可;由等边三角形的性质知,根据内外角关系可得,从而;
(2)由是等边三角形,得,,有,而,有,故,可得,故,即;
(3)延长到,使,连接,由,有,知是等边三角形,从而,,可得,因此,即,即可证,得,故.
【详解】(1)解:,,
;
故答案为:;
证明:是等边三角形,
,
,
,
,
;
(2)解:,理由如下:
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,即;
(3)解:,理由如下:
延长到,使,连接,如图:
,
,
,
是等边三角形,
,,
是等边三角形,
,,
,
,即,
在和中,
,
,
,
,
.
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