内容正文:
1.如图,在四边形ABCD中,连接BD,已知AD∥BC,且AD=BC,E、F是BD上两点,连接AE、CF,且BE=DF.
(1)求证:△ADE≌△CBF;
(2)若∠CBD=35°,∠BCF=75°,求∠AEB的度数.
2.如图,∠ADE=∠CFD=Rt∠,AD=CF,DE=DF.
(1)求证:△ADE≌△CFD.
(2)若F为AD的中点,CD=6,BD=4,求DE和BE的长.
3.已知如图:在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=25°.
(1)求证:AC=BD;
(2)求∠APB的大小.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC1,点D在AC上且CD=CB,点E是AB上一点,连结CE,BD交于点F,连结DE.
(1)当BC=BE时.
①求证:AE=BE;
②求∠EDB的度数;
(2)当△DEF为直角三角形时,求AE的长.
5.小南同学在物理课上知道了摆动现象是由杠杆原理,重力作用,动能与势能转换以及阻力的影响共同作用的结果.这一原理在很多领域都有应用,如摆钟,秋千等.为了对其作进一步的探究.小南同学自制了一个钟摆球,在一个支架的横杆点O处用一根细绳悬挂个小球A,小球A可以自由摆动,如图,OA表示小球静止时的位置;当小南同学推动小球时,小球从OA位置摆到OB位置,此时过点B作BD⊥OA于点D,且测得点B到OA的距离为7cm;当小球摆到OC位置时,OB与OC恰好垂直(图中的点A,B,C,O在同一平面内),过点C作CE⊥OA于点E,测得点C到OA的距离为16cm.
(1)判断CE与OD的数量关系,并说明理由;
(2)求两次摆动中的点B和点C的高度差DE的长.
6.勾股定理在我国西汉典籍《周髀算经》中已有记载,数学家赵爽首次给出了该定理的证明.如图1所示的“赵爽弦图”由四个全等的直角三角形拼成,其证明思路的核心是“双求法”,即用两种不同的方式表示同一个量来建立等式.请你运用“双求法”解决下面的问题.
(1)利用图1的赵爽弦图(其中b>a),完成勾股定理的推导过程(用图1中的字母表示);
证明:∵大正方的面积有两种求法:一种是大正方形面积为c2,另一种是4个直角三角形和中间小正方形的面积和为 ,∴根据面积相等得 ,整理得:a2+b2=c2.
(2)如图2,在 Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的高,AC=4,BC=3,求CD的长度;
(3)如图3,在△ABC中,AD是BC边上的高,AB=4,AC=5,BC=6,求BD的长度.
7.(1)【问题提出】
如图1,直线l经过点A,∠BAC=90°,AB=AC,分别过点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.我们发现△ABD≌△CAE.所以,如果BD=6,DE=10,那么CE= ,BD、DE、CE满足的数量关系是 ;
(2)【变式探究】如图2,点A、D、E分别在直线l上,如果∠CEA=∠BAC=∠ADB,AB=AC,(1)的结论还成立吗?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.
(3)【拓展应用】如图3所示,在Rt△BAD和Rt△CAE中,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC,DE,作BC边上的高AG,延长GA交DE于点H.若AH=5,AG=12,求△DAE的面积.
8.工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法:如图1,∠AOB是一个任意角,在边OA,OB上分别取OM=ON,移动角尺使角尺两边相同的刻度分别与点M,N重合,即PM=PN.过角尺顶点P的射线OP便是∠AOB的平分线,已知角尺的夹角∠MPN=90°.
(1)请解释工人师傅这样做能得到角平分线的原因;
(2)小明认为,当∠AOB=90°时,工人师傅就不需要先在边OA,OB上分别取OM=ON.如图2,直接移动角尺,使角尺的两边分别与OA,OB相交于点M,N,且满足PM=PN,便可以得到OP平分∠AOB.你觉得小明的观点对吗?并说明理由;
(3)如图3,∠AOB=90°,OQ平分∠AOB.P是射线OQ上的一点,过点P作PE⊥OB于点E,OE=5.点C在射线OA上运动,过点P作PD⊥PC,与直线OB交于点D.若OD=2,请直接写出OC的长.
9.定义:若过三角形一个顶点的线段,将这个三角形分为两个三角形,其中一个是直角三角形,另一个是等腰三角形,则称这个三角形是等直三角形,这条线段叫做这个三角形的等直分割线段,例如:如图1,在△ABC中,∵AD⊥BC于D,且AD=DC,∴△ABC是等直三角形,AD是△ABC的一条等直分割线段.
(1)定义理解:下列说法正确的是 ;(填序号)
①等直三角形一定是直角三角形;
②直角三角形一定是等直三角形;
③锐角三角形一定不是等直三角形;
④等腰三角形一定不是等直三角形.
(2)定义应用:如图2,在△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的等直分割线段,AC=4,BC=8,求AD的长;
(3)应用提升:在△ABC中,AB=6,∠B=30°,AD是△ABC的等直分割线段,则AC的长可以为 .
参考答案与试题解析
1.(1)证明:∵BE=DF,
∴BE+EF=DF+EF,即BF=DE,
又∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠CBF,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(SAS);
(2)解:∵∠CBD=35°,∠BCF=75°,
∴∠BFC=180°﹣∠CBD﹣∠BCF=70°,
∵△ADE≌△CBF,
∴∠AED=∠BFC=70°,
∴∠AEB=110°.
2.(1)证明:在△ADE和△CFD中,
,
∴△ADE≌△CFD(SAS).
(2)解:∵CD=6,BD=4,
∴BC=CD+BD=6+4=10,
由(1)得△ADE≌△CFD,
∴AE=CD=6,∠DAE=∠FCD,
∵∠CFD=Rt∠,F为AD的中点,
∴CF垂直平分AD,
∴CA=CD=6,
∴∠FCA=∠FCD,
∴∠DAE=∠FCA,
∴∠BAC=∠DAE+∠DAC=∠FCA+∠DAC=∠CFD=90°,
∴AB8,
∴BE=AB﹣AE=8﹣6=2;
∵DE=DF=AF,
∴AD=2DF=2DE,
∴AEDE=6,
∴DE,
∴DE的长为,BE的长为2.
3.(1)证明:∵∠AOB=∠COD,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC与△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴AC=BD;
(2)解:如图,AC交OB于点Q,
∵△AOC≌△BOD,
∴∠OAC=∠OBD,
∵∠BQP=∠AQO,
∴180°﹣∠AQO﹣∠OAC=180°﹣∠BQP﹣∠OBD,
∴∠AOB=∠APB=25°.
4.解:(1)①证明:∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=60°,
∵BC=BE,
∴△BCE为等边三角形,
∴∠BCE=60°,BE=CE,
∴∠ACE=30°=∠A,
∴AE=CE,
∴AE=BE;
②∵CD=CB,
∴CD=CE,∠CDB=45°,
∵∠DCE=30°,
∴∠CDE75°,
∴∠EDB=∠CDE﹣∠CDB=30°;
(2)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC1,
∴AB=2BC=22,
∴AC3,
∴AD=AC﹣CD=2,
根据题意可知∠CED<90°,
∴分两种情况讨论:
当∠DFE=90°时,如图,
∵CD=CB,CF⊥BD,
∴∠BCF=∠DCF=45°,
过E作EM⊥BC于点M,则∠BEM=30°,
设BM=x,则BE=2BM=2x,
∵∠ECM=45°,
∴EM=CMx,
∴BCx+x,
解得x=1,
∴BE=2x=2,
∴AE=AB﹣BE=2;
当∠EDF=90°时,如图,过作EN⊥AD于点N,
则∠EDN=180°﹣∠EDF﹣∠CDB=45°,
∴EN=DN,
∴∠A=30°,
∴设EN=DN=x,则AE=2x,ANx,
∴AD=AN+DNx+x=2,
解得x1,
∴AE=2x=22;
综上,AE=2或22.
5.解:(1)CE=BD.理由如下:
∵OB⊥OC,
∴∠BOD+∠COE=90°,
∵BD⊥OA,CE⊥OA,
∴∠ODB=∠CEO=90°,
∴∠BOD+∠OBD=90°,
∴∠OBD=∠COE,
在△COE和△OBD中,
,
∴△COE≌△OBD(AAS),
∴CE=BD;
(2)∵点B到OA的距离为8cm,点C到OA的距离为14cm,
∴CE=16cm,AB=7cm,
∵△COE≌△OBD,
∴OE=BD=7cm,CE=OD=16cm,
∴DE=OD﹣OE=16﹣7=9(cm),
∴两次摆动中点B和C的高度差DE的长为9cm.
6.(1)证明:∵大正方的面积有两种求法:一种是大正方形面积为c2,另一种是4个直角三角形和中间小正方形的面积和为4ab+(b﹣a)2,
∴根据面积相等得4ab+(b﹣a)2=c2,
整理得:a2+b2=c2.
故答案为:4ab+(b﹣a)2,4ab+(b﹣a)2=c2;
(2)解:∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB5,
∵CD是AB边上的高,
∴S△ABCAC•BCAB•CD,
∴CD;
(3)解:∵AD是BC边上的高,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2=AD2,
∴42﹣BD2=52﹣(6﹣BD)2,
∴BD.
7.解:(1)∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=180°﹣90°=90°,
∵直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∴∠BAD+∠DBA=90°,
∴∠CAE=∠DBA,
在△DBA和△EAC中,
,
∴△DBA≌△EAC(AAS);
∴DA=EC,AE=BD,
∵DE=AE+DA,
∴DE=BD+CE;
∵BD=6,DE=10,
∴CE=10﹣6=4;
故答案为:4,DE=BD+CE.
(2)DE=BD+CE成立,
证明:∵∠CAD=∠BAC+∠BAD=∠CEA+∠ACE,∠CEA=∠BAC,
∴∠ACE=∠BAD,
在△CAE和△ABD中,
∴△CAE≌△ABD(AAS),
∴AD=CE,AE=DB,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)如图,过点E作EM⊥HG于点M,作DN⊥GH,交GH的延长线于点N,
∴∠EMH=∠DNH=90°,
与(1)同理可得△DNA≌△AGB,△EMA≌△AGC,
∴DN=AG,EM=AG,
∴DN=EM=AG=12,
若,
∴.
8.(1)证明:在△OPM和△OPN中,
,
∴△OPM≌△OPN(SSS),
∴∠POM=∠PON,
即OP平分∠AOB;
(2)解:小明的观点正确,理由如下:
如图,过点P作PD⊥OA于点D,作PE⊥OB于点E,
∴∠AOB=∠PDO=∠PNO=90°,
∴∠DPE=90°,
∵∠MPN=90°,
∴∠DPM=∠EPN=90°﹣∠MPE,
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDM=∠PEN=90°,
∵PM=PN,
∴PDM≌△PEN(AAS),
∴PD=PE,
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴OP平分∠AOB.
(3)解:①当点D在点O右侧时,过点P作PF⊥OA于点F,如图,
∵PE⊥OB,OQ平分∠AOB,
∴PF=PE,∠PFC=∠PED=∠PFO=90°,
同上可得,∠CPD=∠FPE=90°,
∴∠FPC=∠EPD=90°﹣∠FPD,
∴△FPC≌△EPD(ASA),
∴CF=DE=OE﹣OD=5﹣2=3,
∵OQ平分∠AOB,
∴∠FOP=∠EOP,
∵PO=PO,∠PFO=∠PEO=90°,
∴△PFO≌△PEO(AAS),
∴OF=OE=5,
∴OC=OF+FC=8;
②当点D在点O左侧时,过点P作PF⊥OA于点F,如图,
∵PE⊥OB,OQ平分∠AOB,
∴PF=PE,∠PFC=∠PED=∠PFO=90°,
同上可得,∠CPD=∠FPE=90°,
∴∠FPC=∠EPD=90°﹣∠FPD,
∴△FPC≌△EPD(ASA),
∴CF=DE=OE+OD=5+2=7,
∵OQ平分∠AOB,
∴∠FOP=∠EOP,
∵PO=PO,∠PFO=∠PEO=90°,
∴△PFO≌△PEO(AAS),
∴OF=OE=5,
∴OC=OF+FC=5+7=12,
综上,OC长为8或12.
9.解:(1)①等直三角形不一定是直角三角形;
②如图1,DE是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,则△ABD是等腰三角形,
∵∠C=90°,
∴△ACD是直角三角形,
∴AD是△ABC的一条等直分割线段;
∴直角三角形一定是等直三角形,
③如图,在△ABC中,∠A=55°,∠B=80°,∠C=45°,
∴△ABC是锐角三角形,
∵AD⊥BC,
∴∠BAD=10°,
∴∠DAC=∠C=45°,
∴△ABC是等直三角形;
④等腰直角三角形一定是等直三角形,
故答案为:②;
(2)∵AD是△ABC的等直分割线段,
∴AD=BD,
在△ABC中,∠C≡90°,AC≡4,BC=8,
由勾股定理得:AD2=AC2+CD2,
∴AD2=42+(8﹣AD)2,
解得:AD=3;
(3)在△ABC中,AB=6,∠B=30°,AD是△ABC的等直分割线段,
①若AD⊥BC,AD=CD时,如图2,
∴ADAB=3,
∴CD=AD=3,AC3;
②若AD⊥AB,AD=CD时,如图3,
∴∠ADB=60°,∠C=∠CAD,
∴∠C+∠CAD=2∠C=∠ADB=60°,
∴∠C=30°,
∴∠B=∠C=30°,
∴AC=AB=6;
③若AD=BD,AC⊥BC时,如图4,
∴ACAB=3;
④若AD=BD,AD⊥AC时,如图5,
∴∠B=∠BAD=30°,
∴∠B+∠BAD=∠ADC=60°,
∴∠C=90°﹣∠ADC=30°,
∴∠B=∠C=30°,
∴AC=AB=6,
综上所述:AC的长可以为3或3或6.
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