内容正文:
八上数学第十三章《轴对称》期末章节复习题提高版B卷
一、单选题
1. 如图,在△ABC中,∠A=60°,BE⊥AC,垂足为E,CF⊥AB,垂足为F,点D是BC的中点,BE,CF交于点M,如果CM=4,FM=5,则BE等于( )
A. 14 B. 13 C. 12 D. 11
2. 如图,过边长为1的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为( )
A. B. C. D. 不能确定
3. 如图,在中,和的平分线相交于点O,过O点作 交于点E,交于点F,过点O作 于D,下列四个结论.(1);(2);③点O到各边的距离相等;④设,,则,正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4. 如图,点是 内任意点,,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点, 周长的最小值是6cm,则 的度数是( )
A. 25° B. 30° C. 35° D. 40°
5. 如图,在3×3的网格中,与△ABC成轴对称,顶点在格点上,且位置不同的三角形有( )
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
6. 如图,已知AB=A1B,A1B1=A1A2,A2B2=A2A3,A3B3=A3A4,…若∠A=70°,则∠An﹣1AnBn﹣1的度数为( )
A. B. C. D.
7. 如图,直角坐标系中,点 A( − 2,2)、B(0,1)点 P 在 x 轴上,且△PAB 的等腰三角形,则满足条件的点 P 共有()个
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8. 如图,在中,O为和的平分线的交点, 交BC于点D,交BC于点E.若,则 的周长为( )
A. 11cm B. 10cm C. 9cm D. 8cm
9. 如图,等边三角形中, ,与相交于点,则的度数是( )
A. B. C. D.
10. 直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C,D分别为线段AB,OB的中点,点P为OA上一动点,PC+PD值最小时点P的坐标为( )
A. (-3,0) B. (-6,0) C. (-,0) D. (-,0)
11. 如图,在锐角中, ,,的平分线交于点D,点M,N分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. 4 B. C. 5 D. 6
12. 如果一个三角形的两边的垂直平分线的交点在第三边上,那么这个三角形是( )
A. 锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 直角三角形 D. 不能确定
13. 如图,P为△ABC边BC上的一点,且PC=2PB,已知∠ABC=45°,∠APC=60°,那么∠ACB的度数是 ( )
A. 45° B. 75° C. 90° D. 60°
14. 如图,直线与直线相交,,点在内(不在,上).小明用下面的方法作的对称点:先以为对称轴作点关于的对称点,再以为对称轴作关于的对称点,然后再以为对称轴作关于的对称点,以为对称轴作关于的对称点,…,如此继续,得到一系列点,,,…,.若与重合,则的最小值是( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
二、填空题
15. 如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤ .
恒成立的结论有 ___________.(把你认为正确的序号都填上)
16. 如图,A、B、C、D、E、F、G都在 的边上,,若,则__.
17. 如图,已知∠AOB=45°,点P在OA边上,OP=8cm,点M、N在边OB上,PM=PN,若MN=2cm,则ON的长为__.
18. 如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线相交于点G,过点G作EF∥BC交AB于E,交AC于F,过点G作GD⊥AC于D,下列四个结论:①EF=BE+CF;②∠BGC=90°+∠A;③点G到△ABC各边的距离相等;④设GD=m,AE+AF=n,则S△AEF=mn.其中正确的结论是______.
19. 如图,△ABC中,BC的垂直平分线DP与∠BAC的角平分线相交于点D,垂足为点P,若∠BAC=84°,则∠BDC=_____.
20. 如图,在等边中,点D是上的一点,在上取一点E,使,连接交于点P,在的延长线上取一点Q,使 ,连接,点G为的中点,,若,则________________.
21. 在△ABC中,∠C=90°,AC=8cm.BC=6 cm, 动点P从点C开始,按C→A→B→C的路径绕△ABC的边运动一周,速度为每秒2cm,运动的时间为t秒.则△BCP为等腰三角形时t的值是________.
22. 如图,△ABC中, ∠A=15°,AB是定长.点D,E分别在AB,AC上运动, 连结BE,ED.若BE+ED的最小值是2, 则AB的长是______
三、解答题
23. 如图(1),等边中, 是边上的动点,作等边 使得点和点位于两侧,连接.
(1) 与全等吗?请说明你的理由;
(2)求证: ;
(3)如图(2),将(1)动点 运动到边的延长线上,其余条件不变,请问是否仍有 ?证明你的猜想.
24. 如图,AB=AC,∠BAC=90°,∠1=∠2,CE⊥BE.求证:BD=2CE.
25. 如图,已知在中,,,D为的中点,设点P在线段上以的速度由B点向C点运动,点Q在线段 上由C点向A点运动.
(1)若Q点运动的速度与P点相同,且点P,Q同时出发,经过1秒钟后 与是否全等?并说明理由;
(2)若点P,Q同时出发,但运动的速度不相同,当Q点的运动速度为多少时,能在运动过程中有 与全等?
(3)若点Q以(2)中的速度从点C出发,点P以原来的速度从点B同时出发,都是沿的三边逆时针运动,经过多长时间点P与点Q第一次在的哪条边上相遇?
26. 如图,过∠AOB的平分线上一点C作CD∥OB交OA于点D,E是线段OC的中点,过点E作直线分别交射线CD,OB于点M,N,探究线段OD,ON,DM之间的数量关系,并证明你的结论.
27. 已知:OC平分∠AOB,点P、Q都是OC上不同的点,PE⊥OA,PF⊥OB,垂足分别为E、F,连接EQ、FQ.求证:FQ=EQ
28. 求代数式 的最小值.
29. 已知:在等腰三角形中,, 于点D,以为边作等边三角形 ,直线交直线于点F,连接.
(1)如图1,, 与在直线的异侧,且交于点M.
①求证:;
②猜想线段,, 之间的数量关系,并证明你的结论;
(2)当,且 与在直线的异侧时,利用图2画出图形探究线段之间的数量关系,并直接写出你的结论.
30. 如图,已知:, ,,相交于点M,有 .
(1)试说明: ;
(2)若平分,试说明:垂直平分.
四、综合题
31. 在中,,,点 在边上,和 关于直线对称,的平分线交于点,连接.
(1)求的度数;
(2)设.
①当 为等腰三角形时,请求出此时m的值;
② 有可能是直角三角形吗?若有,请直接写出相应m的值;若没有,请说明理由.
32. 如图,已知中,,点D为的中点.
(1)如果点P在线段上以 的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段CA上由点C向点A运动.
①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后, 与是否全等,请说明理由;
②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使 与全等?
(2)若点Q以②中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿三边运动,则经过多少时间后,点P与点Q第一次在的哪一边上相遇?
33. 如图,中,,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为 ,点N的速度为.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒时,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒时,可得到等边三角形 ?
(3)当点M、N在边上运动时,能否得到以为底边的等腰三角形 ?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
34. 如图,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AE=AC,AF⊥CB,垂足为F.
(1)求证:△ABC≌△ADE;
(2)求∠FAE的度数;
(3)求证:CD=2BF+DE.
35. 如图所示,D是等边三角形外一点, ,,点E,F分别在、上.
(1)求证:是的垂直平分线.
(2)若 平分,求证: 平分.
(3)在(2)的条件下,求 的度数.
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八上数学第十三章《轴对称》期末章节复习题提高版B卷
一、单选题
1. 如图,在△ABC中,∠A=60°,BE⊥AC,垂足为E,CF⊥AB,垂足为F,点D是BC的中点,BE,CF交于点M,如果CM=4,FM=5,则BE等于( )
A. 14 B. 13 C. 12 D. 11
【答案】C
【解析】
【分析】根据垂直的定义可知∠AEB=∠AFC=90°,由三角形内角和定理得∠ABE=∠ACF=30°,在Rt△FBM、Rt△EMC中,根据直角三角形的性质求得BM=10,EM=2,再由BE=BM+ME即可求得答案.
【详解】解:∵ BE⊥AC, CF⊥AB,
∴∠AEB=∠AFC=90°,
∵ ∠A=60°,
∴∠ABE=∠ACF=30°,
在Rt△FBM中,
∵ FM=5,
∴BM=2FM=10,
在Rt△EMC中,
∵ CM=4,
∴EM=CM=2,
∴BE=BM+ME=10+2=12.
故答案为C.
【点睛】本题考查含30度角的直角三角形,解题的关键是熟练掌握直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质.
2. 如图,过边长为1的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【分析】过P作PF∥BC交AC于F,得出等边三角形APF,推出AP=PF=QC,根据等腰三角形性质求出EF=AE,证△PFD≌△QCD,推出FD=CD,推出DE=AC即可.
【详解】过P作PF∥BC交AC于F. 如图所示:
∵PF∥BC,△ABC是等边三角形,
∴∠PFD=∠QCD=60 ,△APF是等边三角形,
∴AP=PF=AF,
∵PE⊥AC,
∴AE=EF,
∵AP=PF,AP=CQ,
∴PF=CQ.
∵在△PFD和△QCD中,
∴△PFD≌△QCD(AAS),
∴FD=CD,
∵AE=EF,
∴EF+FD=AE+CD,
∴AE+CD=DE=AC,
∵AC=1,
∴DE=.
故选:B.
3. 如图,在中,和的平分线相交于点O,过O点作 交于点E,交于点F,过点O作 于D,下列四个结论.(1);(2);③点O到各边的距离相等;④设,,则,正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】根据角平分线的定义和三角形的内角和定理,即可求得;由角平分线的定义和平行线的性质得出 ,,进而得出;过点作 于,作于,连接,由角平分线的性质定理得出,然后利用三角形的面积公式即可得出,即可.
【详解】解:在中,和的平分线相交于点,
,,
,
,
结论(2)正确;
在中,和的平分线相交于点,
,,
,
,,
,,
,,
,
结论(1)正确;
如图,过点作 于,作于,连接,
在中,和的平分线相交于点,
,,
,
又,
,
结论(4)错误;
在中,和的平分线相交于点,
,,
,
即点到各边的距离相等,
结论(3)正确;
故选:C.
【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,三角形的内角和定理,平行线的性质,等腰三角形的判定,角平分线的性质定理,三角形的面积公式等知识点,熟练掌握相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
4. 如图,点是 内任意点,,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点, 周长的最小值是6cm,则 的度数是( )
A. 25° B. 30° C. 35° D. 40°
【答案】B
【解析】
【分析】分别作点P关于OA、OB的对称点D, C,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OC、OD、PM、PN、MN, 根据轴对称性,得PM=DM,OP=OD,∠DOA=∠POA,PN=CN,OP=OC,∠COB=∠POB,结合△PMN周长的最小值是6cm,,得OC=OD=CD,从而得△OCD是等边三角形,进而即可求解.
【详解】分别作点P关于OA、OB的对称点D, C,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OC、OD、PM、PN、MN,
∵点P关于OA的对称点为D,
∴PM=DM,OP=OD,∠DOA=∠POA,
∵点P关于OB的对称点为C,
∴PN=CN,OP=OC,∠COB=∠POB,
∴OC=OP=OD,∠AOB=∠COD,
∵△PMN周长的最小值是6cm,
∴PM+PN+MN=6,
∴DM+CN+MN=6,即CD=6=OP,
∴OC=OD=CD,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠COD=60°,
∴∠AOB=30°,
故选B.
【点睛】本题主要考查轴对称的性质以及等边三角形的判定与性质定理,通过轴对称,构造等边三角形,是解题的关键.
5. 如图,在3×3的网格中,与△ABC成轴对称,顶点在格点上,且位置不同的三角形有( )
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
【答案】D
【解析】
【分析】认真读题,观察图形,根据图形特点先确定对称轴,再根据对称轴找出相应的三角形.
【详解】解:如图:与△ABC成轴对称的三角形有:
故选D.
【点睛】在本题中先找对称轴是关键,找好了对称轴,对称图形就利用轴对称的性质画.
6. 如图,已知AB=A1B,A1B1=A1A2,A2B2=A2A3,A3B3=A3A4,…若∠A=70°,则∠An﹣1AnBn﹣1的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质得出∠B1A2A1==()°,∠B2A3A2=()°,∠B3A4A3=()°,从而得出答案
【详解】∵在△ABA1中,∠A=70°,AB=A1B,
∴∠BA1A=∠A=70°,
∵A1A2=A1B1,
∴∠A1B1A2=∠B1A2A1
∵∠BA1A是△A1A2B1的外角,
∴∠B1A2A1==()°;
同理可得,
∠B2A3A2=()°,∠B3A4A3=()°,
∴∠An﹣1AnBn﹣1=.
故选:C.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的外角的性质,熟练掌握相关知识找出规律是解题的关键
7. 如图,直角坐标系中,点 A( − 2,2)、B(0,1)点 P 在 x 轴上,且△PAB 的等腰三角形,则满足条件的点 P 共有()个
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】由AB=AP,可得以A为圆心,AB为半径画圆,交x轴有二点P1(-1,0),P2(-3,0);
由BP=AB,可得以B为圆心,BA为半径画圆,交x轴有二点P3(-2,0),(2,0)不能组成△ABP,
由AP=BP,可得AB的垂直平分线交x轴一点P4(PA=PB).
【详解】如图,点A(-2,2)、B(0,1),
①以A为圆心,AB为半径画圆,交x轴有二点P1(-1,0),P2(-3,0),此时(AP=AB);
②以B为圆心,BA为半径画圆,交x轴有二点P3(-2,0),(2,0)不能组成△ABP,故舍去,此时(BP=AB);
③AB的垂直平分线交x轴一点P4(PA=PB),此时(AP=BP);
设此时P4(x,0),
则(x+2)2+4=x2+1,
解得:x=-,
∴P4(-,0).
∴符合条件的点有4个.
故选D.
【点睛】此题考查等腰三角形的判定.解题关键在于掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用.
8. 如图,在中,O为和的平分线的交点, 交BC于点D,交BC于点E.若,则 的周长为( )
A. 11cm B. 10cm C. 9cm D. 8cm
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线定义,等腰三角形的判定的应用,解此题的关键是求出, .
根据平行线的性质得出,根据角平分线定义推出,推出,同理 ,求出的周长=长,代入即可求出答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵平分 ,
∴,
∴,
∴,
同理 ,
∴的周长为
故选:B.
9. 如图,等边三角形中, ,与相交于点,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由等边三角形性质,得 ,再证明,运用三角形的外角性质进行分析,即可作答.
【详解】解:是等边三角形,
,,
在与 中,
,
,
,
,
,
.
10. 直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C,D分别为线段AB,OB的中点,点P为OA上一动点,PC+PD值最小时点P的坐标为( )
A. (-3,0) B. (-6,0) C. (-,0) D. (-,0)
【答案】D
【解析】
【分析】根据一次函数解析式求出点、的坐标,再由中点坐标公式求出点、的坐标,根据对称的性质找出点关于轴的对称点的坐标,结合点、的坐标求出直线的解析式,令即可求出的值,从而得出点的坐标.
【详解】解:作点关于轴的对称点,连接交轴于点,此时值最小,如图所示.
令中,则 ,
点的坐标为 ;
令中,则,解得: ,
点的坐标为.
点、分别为线段、的中点,
点,点.
点和点关于轴对称,
点的坐标为.
设直线的解析式为,
直线过点,,
有,解得:,
直线的解析式为.
令中,则,解得:,
点的坐标为,.
故选:D.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征以及轴对称中最短路径问题,解题的关键是找出点的位置.
11. 如图,在锐角中, ,,的平分线交于点D,点M,N分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. 4 B. C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了角平分线的定义、三角形全等的判定定理与性质、两点之间线段最短、垂线段最短等知识点,正确找出取得最小值时的位置是解题关键.
在上取一点E,使,连接 ,先根据三角形全等的判定定理与性质可得,再根据两点之间线段最短可得的最小值为,然后根据垂线段最短可得当时,取得最小值,最后利用三角形的面积公式即可得.
【详解】解:如图,在上取一点E,使,连接 ,
是的平分线,
,
在 和 中,
,
,
,
,
由两点之间线段最短得:当点共线时, 取最小值,最小值为,
又由垂线段最短得:当时,取得最小值,
,
,
解得 ,
即的最小值为5,
故选:C
12. 如果一个三角形的两边的垂直平分线的交点在第三边上,那么这个三角形是( )
A. 锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 直角三角形 D. 不能确定
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:根据题意,画出图形,用线段垂直平分线的性质解答.
解:如图,CA、CB的中点分别为D、E,CA、CB的垂直平分线OD、OE相交于点O,且点O落在AB边上,
连接CO,
∵OD是AC的垂直平分线,
∴OC=OA,
同理OC=OB,
∴OA=OB=OC,
∴A、B、C都落在以O为圆心,以AB为直径的圆周上,
∴C是直角.
故选C.
考点:线段垂直平分线的性质.
13. 如图,P为△ABC边BC上的一点,且PC=2PB,已知∠ABC=45°,∠APC=60°,那么∠ACB的度数是 ( )
A. 45° B. 75° C. 90° D. 60°
【答案】B
【解析】
【详解】试题解析:过C作AP的垂线CD,垂足为点D.连接BD;
∵△PCD中,∠APC=60°,
∴∠DCP=30°,PC=2PD,
∵PC=2PB,
∴BP=PD,
∴△BPD是等腰三角形,∠BDP=∠DBP=30°,
∵∠ABP=45°,
∴∠ABD=15°,
∵∠BAP=∠APC-∠ABC=60°-45°=15°,
∴∠ABD=∠BAD=15°,
∴BD=AD,
∵∠DBP=45°-15°=30°,∠DCP=30°,
∴BD=DC,
∴△BDC是等腰三角形,
∵BD=AD,
∴AD=DC,
∵∠CDA=90°,
∴∠ACD=45°,
∴∠ACB=∠DCP+∠ACD=75°,
故选B.
14. 如图,直线与直线相交,,点在内(不在,上).小明用下面的方法作的对称点:先以为对称轴作点关于的对称点,再以为对称轴作关于的对称点,然后再以为对称轴作关于的对称点,以为对称轴作关于的对称点,…,如此继续,得到一系列点,,,…,.若与重合,则的最小值是( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查轴对称,根据题意得出点的变化规律是解题关键.
根据题意画出图形进而得出每对称6次回到点P,进而得出符合题意的答案.
【详解】解:作图可得:
,
设两直线交点为O,根据对称性可得:作出的一系列点,,,…,都在以O为圆心,为半径的圆上,
∵,
∴每相邻两点间的角度是;
故若与P重合,则n的最小值是6.
故选:B.
二、填空题
15. 如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤ .
恒成立的结论有 ___________.(把你认为正确的序号都填上)
【答案】①②③⑤
【解析】
【分析】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质,平行线的判定以及性质.
①由于和是等边三角形,可知, ,,从而利用证出 ,可推知;②由 得 ,, ,得到,再根据推出为 等边三角形,又由,根据内错角相等,两直线平行,可知②正确;③由①和②可得出,,即可证;④根据, ,可知,,且,得出,可知④错误;⑤利用等边三角形的性质得出 ,再根据平行线的性质得到,于是,可知⑤正确.
【详解】解:①∵正和正,
∴, ,,
∵,,
∴ ,
在 和 中,
∴,
∴, ,
故①正确;
②又∵ ,, ,
∴.
∴,
∴,
∴,
∴,
故②正确;
③∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
故③正确;
④∵,且,
∴,
故④错误;
⑤∵,
∴ ,
∵ 是等边三角形,
∴,
∴ ,
∴
∴,
故⑤正确.
∴正确的有:①②③⑤.
故答案为:①②③⑤.
16. 如图,A、B、C、D、E、F、G都在 的边上,,若,则__.
【答案】
【解析】
【分析】设,根据等腰三角形的性质和三角形外角的性质,求出,最后根据三角形内角和定理,得出,求解即可.
【详解】解:设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
又∵ ,
∴,
∴,
∵ ,
∴,
∵,
∴,
解得:.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,解题的关键在于能够熟练掌握等腰三角形的性质.
17. 如图,已知∠AOB=45°,点P在OA边上,OP=8cm,点M、N在边OB上,PM=PN,若MN=2cm,则ON的长为__.
【答案】
【解析】
【分析】由PM=PN,作PH⊥MN于H,利用等腰三角形三线合一,可求出HN的长,再利用勾股定理求OH即可.
【详解】解:作PH⊥MN于H,
∵PM=PN,
∴MH=NH=1,
在Rt△OPH中,∠AOB=45°,
∴PH=OH
又
∴OH=OP=8×=4,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰三角形和等腰直角三角形的性质,以及勾股定理等知识,作出辅助线是解决本题的关键.
18. 如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线相交于点G,过点G作EF∥BC交AB于E,交AC于F,过点G作GD⊥AC于D,下列四个结论:①EF=BE+CF;②∠BGC=90°+∠A;③点G到△ABC各边的距离相等;④设GD=m,AE+AF=n,则S△AEF=mn.其中正确的结论是______.
【答案】①②③
【解析】
【分析】①根据∠ABC和∠ACB的平分线相交于点G可得出∠EBG=∠CBG,∠BCG=∠FCG,再由EF∥BC可知∠CBG=∠EGB,∠BCG=∠CGF,故可得出BE=EG,GF=CF,由此可得出结论;②先根据角平分线的性质得出∠GBC+∠GCB=(∠ABC+∠ACB),再由三角形内角和定理即可得出结论;③根据三角形内心的性质即可得出结论;④连接AG,根据三角形的面积公式即可得出结论.
【详解】解:①∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点G,
∴∠EBG=∠CBG,∠BCG=∠FCG.
∵EF∥BC,
∴∠CBG=∠EGB,∠BCG=∠CGF,
∴∠EBG=∠EGB,∠FCG=∠CGF,
∴BE=EG,GF=CF,
∴EF=EG+GF=BE+CF,故本小题正确;
②∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点G,
∴∠GBC+∠GCB=(∠ABC+∠ACB)=(180°﹣∠A),
∴∠BGC=180°﹣(∠GBC+∠GCB)=180°﹣(180°﹣∠A)=90°+∠A,故本小题正确;
③∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点G,
∴点G是△ABC的内心,
∴点G到△ABC各边的距离相等,故本小题正确;
④连接AG,
∵点G是△ABC的内心,GD=m,AE+AF=n,
∴S△AEF=AE•GD+AF•GD=(AE+AF)•GD=nm,故本小题错误.
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的判定与性质,熟知角平分线的性质、三角形内角和定理及三角形内心的性质是解答此题的关键.
19. 如图,△ABC中,BC的垂直平分线DP与∠BAC的角平分线相交于点D,垂足为点P,若∠BAC=84°,则∠BDC=_____.
【答案】96°
【解析】
【详解】过点D作DE⊥AB,交AB延长线于点E,DF⊥AC于F,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴DE=DF,
∵DP是BC的垂直平分线,
∴BD=CD,
在和中,,
∴.
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
故答案为:96°.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质定理、线段垂直平分线的性质定理及全等三角形的判定及性质,正确作出辅助线证明 是解题的关键.
20. 如图,在等边中,点D是上的一点,在上取一点E,使,连接交于点P,在的延长线上取一点Q,使 ,连接,点G为的中点,,若,则________________.
【答案】
【解析】
【分析】连接,由已知条件易证,由此可得 ,从而可得,结合 可得是等边三角形,由此易证,从而可得,再通过证,证得可得,,由此可得是等边三角形,由此可得,结合点G是的中点可得,由此即可得到.
【详解】解:如图,连接,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴ ,
∴,
∵ ,
∴是等边三角形,
∴,
∴,即 ,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
又∵点G是的中点,
∴,
∴.
故答案为:.
21. 在△ABC中,∠C=90°,AC=8cm.BC=6 cm, 动点P从点C开始,按C→A→B→C的路径绕△ABC的边运动一周,速度为每秒2cm,运动的时间为t秒.则△BCP为等腰三角形时t的值是________.
【答案】3秒或5.4秒或6秒或6.5秒
【解析】
【分析】△BCP为等腰三角形时,分点P在边AC和边AB上讨论计算.
【详解】△BCP为等腰三角形时,
当点P在边AC上时,CP=CB,
∵CP=6cm,此时t=6÷2=3(秒);
当点P在边AB上时.
①如图1, CP=CB,
作AB边上的高CD,
∵AC×BC=AB×CD.
∴CD==4.8,
在Rt△CDP中,根据勾股定理得,DP==3.6,
∴BP=2DP=7.2,
∴AP=2.8,
∴t=(AC+AP)÷2=(8+2.8)÷2=5.4(秒)
②BC=BP,
∴BP=6cm,CA+AP=8+10-6=12(cm),
∴t=12÷2=6(秒);
③PB=PC,
∴点P在BC的垂直平分线与AB的交点处,即在AB的中点,
此时CA+AP=8+5=13(cm),
t=13÷2=6.5(秒);
综上可知,当t=3秒或5.4秒或6秒或6.5秒时,△BCP为等腰三角形.
故答案为3秒或5.4秒或6秒或6.5秒.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,熟练掌握等腰三角形的判定定理是解题的关键.
22. 如图,△ABC中, ∠A=15°,AB是定长.点D,E分别在AB,AC上运动, 连结BE,ED.若BE+ED的最小值是2, 则AB的长是______
【答案】4
【解析】
【分析】作点B关于AC的对称点B',过B作BF⊥AB',BF即为BE+ED的最小值,利用含30°的直角三角形的性质解答即可.
【详解】解:作点B关于AC的对称点B',过B作BF⊥AB',
∵点B关于AC的对称点B',
∴∠B'AE=∠CAB=15°,
∵BF⊥AB',
∵BF即为BE+ED的最小值,
即BF=2,
∴AB=4,
故答案为:4
【点睛】此题考查了最短路径问题.解几条线段之和最小类问题,一般是运用轴对称变换将处于直线同侧的点转化为直线异侧的点,从而把两条线段的位置关系转化,再根据两点之间线段最短或垂线段最短来确定方案,使两条线段之和转化为一条线段.
三、解答题
23. 如图(1),等边中,是边上的动点,作等边 使得点和点位于两侧,连接.
(1) 与全等吗?请说明你的理由;
(2)求证: ;
(3)如图(2),将(1)动点运动到边的延长线上,其余条件不变,请问是否仍有 ?证明你的猜想.
【答案】(1)会全等,理由见解析
(2)证明见解析 (3) ;证明见解析
【解析】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质.
(1)首先证明 ,然后利用证明即可;
(2)根据全等的性质可得,进而可得,从而可得 ;
(3)利用等边三角形的性质可得 ,,,然后再证明,再推出,进而可得 .
【小问1详解】
解: 和会全等;
理由:, ,
,,
,
在 和中,
;
【小问2详解】
证明:,
,又 ,
,
∴ ;
【小问3详解】
解:结论: 理由:
、 为等边三角形
,,,
,
即 ,
在 和中,
,
,
,
又,
,
∴ .
24. 如图,AB=AC,∠BAC=90°,∠1=∠2,CE⊥BE.求证:BD=2CE.
【答案】见解析.
【解析】
【分析】延长CE、BA交于F点,然后证明△BFC是等腰三角形,再根据等腰三角形的性质可得CE=CF,然后在证明△ADB≌△AFC可得BD=FC,进而证出BD=2CE.
【详解】延长CE、BA交于F点,如图,
∵BE⊥EC,
∴∠BEF=∠CEB=90°.
∵BD平分∠ABC,
∴∠1=∠2,
∴∠F=∠BCF,
∴BF=BC,
∵BE⊥CF,
∴CE=CF,
∵△ABC中,AC=AB,∠A=90°,
∴∠CBA=45°,
∴∠F=(180-45)°÷2=67.5°,∠FBE=22.5°,
∴∠ADB=67.5°,
∵在△ADB和△AFC中,
,
∴△ADB≌△AFC(AAS),
∴BD=FC,
∴BD=2CE.
【点睛】考查了全等三角形的判定与性质,以及等腰三角形的性质,关键是证明△ADB≌△AFC和CE=CF.
25. 如图,已知在中,,,D为的中点,设点P在线段上以的速度由B点向C点运动,点Q在线段 上由C点向A点运动.
(1)若Q点运动的速度与P点相同,且点P,Q同时出发,经过1秒钟后 与是否全等?并说明理由;
(2)若点P,Q同时出发,但运动的速度不相同,当Q点的运动速度为多少时,能在运动过程中有 与全等?
(3)若点Q以(2)中的速度从点C出发,点P以原来的速度从点B同时出发,都是沿的三边逆时针运动,经过多长时间点P与点Q第一次在的哪条边上相遇?
【答案】(1)全等,见解析
(2)
(3)秒,点P与点Q在上第一次相遇
【解析】
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,等腰三角形的性质等知识,熟练运用这些性质解决问题是解此题的关键.
(1)由“”可证;
(2)根据全等三角形的性质得出,则可得出答案;
(3)由题意列出方程,解方程可得出答案.
【小问1详解】
解:全等,理由如下:
,点Q的运动速度与点P的运动速度相等,
,
,点D为的中点,
,
又,,
,
,
又 ,
,
在 和中,
,
;
【小问2详解】
解:点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,
与 不是对应边,
即,
,且 ,
则,
点P,点Q运动的时间,
,
【小问3详解】
解:设经过x秒后点P与点Q第一次相遇,
由题意,得,
解得,
点P运动,
,
点P与点Q在上第一次相遇.
26. 如图,过∠AOB的平分线上一点C作CD∥OB交OA于点D,E是线段OC的中点,过点E作直线分别交射线CD,OB于点M,N,探究线段OD,ON,DM之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】OD=DM+ON
【解析】
【详解】试题分析:分两种情况讨论,①当M在线段CD上时,由OC是∠AOB的平分线,CD∥OB,得出∠DOC=∠DC0,故有OD=CD=DM+CM;再由E是线段OC的中点,CD∥OB,得到CM=ON,即可得出OD=DM+ON;
②当M在线段CD延长线上时,OD=ON-DM,如图2,同①可得OD=DC=CM-DM=ON-DM.
试题解析:①当M在线段CD上时,OD=DM+ON.证明如下:
∵OC是∠AOB的平分线,∴∠DOC=∠C0B,又∵CD∥OB,∴∠DCO=∠C0B,∴∠DOC=∠DC0,∴OD=CD=DM+CM,∵E是线段OC的中点,∴CE=OE,∵CD∥OB,∴,∴CM=ON,又∵OD=DM+CM,∴OD=DM+ON;
②当M在线段CD延长线上时,OD=ON-DM,如图2,同①可得OD=DC=CM-DM=ON-DM.
考点:1.全等三角形的判定与性质;2.平行线的性质;3.等腰三角形的判定与性质;4.分类讨论;5.探究型;6.综合题.
27. 已知:OC平分∠AOB,点P、Q都是OC上不同的点,PE⊥OA,PF⊥OB,垂足分别为E、F,连接EQ、FQ.求证:FQ=EQ
【答案】证明见解析.
【解析】
【分析】根据角平分线的性质得出PE=PF,结合OP=OP得出和 全等,从而得出OC是线段EF的垂直平分线,从而得出答案.
【详解】证明:∵OC平分AOB,PE⊥OA,PF⊥OB,
∴ PE=PF,
在与 中,
OP=OP,PE=PF,
∴,
∴OE=OF,
∴OC是线段EF的垂直平分线,
∴FQ=EQ.
【点睛】本题主要考查的是角平分线的性质以及中垂线的性质,属于基础题型.根据题意得出OC是线段EF的中垂线是解决这个问题的关键.
28. 求代数式 的最小值.
【答案】13
【解析】
【分析】利用了数形结合的思想,通过构造直角三角形,利用勾股定理求解是解题关键.作 ,过点B作,过点D作,使,连接交于点C,设 ,则的长即为代数式的最小值,然后构造,利用直角三角形的性质可求得的值.
【详解】解:作 ,过点B作,过点D作,使,连接交于点C,
如图所示,
设 ,则,
,
则的长即为代数式的最小值.
过点A作交 的延长线于点F,
,
则,
所以,
即的最小值为13.
29. 已知:在等腰三角形中,, 于点D,以为边作等边三角形 ,直线交直线于点F,连接.
(1)如图1,, 与在直线的异侧,且交于点M.
①求证:;
②猜想线段,, 之间的数量关系,并证明你的结论;
(2)当,且 与在直线的异侧时,利用图2画出图形探究线段之间的数量关系,并直接写出你的结论.
【答案】(1)①见解析;②,见解析
(2),见解析
【解析】
【分析】(1)①利用以及等边三角形 可得出,再通过 证出,得到 ,从而证出;
②先得到,从而判断出 ,进而得出,再利用证明出,即可证出;
(2)先通过等边对等角与等边三角形得出,再通过得出 ,得出,从而得出,再通过得出,最后通过证出得到 ,即可求证.
【小问1详解】
证明:①∵ 是等边三角形,
∴,,且,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴ ,
∴;
②,理由如下:
延长使,连接,
∵,
∴,
∴,,
∵,且,
∴,
∵ ,且,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,且,
∴,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:连接,延长使,连接.
∵ 是等边三角形,
∴,,且,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴ ,
∵且,
∴,
∵ ,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴且,
∴,
∴ ,
∴.
30. 如图,已知:, ,,相交于点M,有 .
(1)试说明: ;
(2)若平分,试说明:垂直平分.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】本题考查了平行线的性质、垂直平分线的判定.熟知平行线的性质、垂直平分线的判定是解答此题的关键.
(1)先根据得出,再由 可知,故可得出结论;
(2)先由平分得出,再根据可知,得 ,再由 ,即可得出结论.
【小问1详解】
解:∵,
∴.
又∵ ,则
∴,
∴ ;
【小问2详解】
∵平分,
∴.
又∵,
∴,
∴ .
又∵ ,
∴垂直平分.
四、综合题
31. 在中,,,点在边上,和 关于直线对称,的平分线交于点,连接.
(1)求的度数;
(2)设.
①当 为等腰三角形时,请求出此时m的值;
② 有可能是直角三角形吗?若有,请直接写出相应m的值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)的度数为;
(2)① , 或 ;②有, 或
【解析】
【分析】(1)由轴对称可以得出,就可以得出, ,在证明就可以得出,就可以求出的值;
(2)①当时,就可以得出,根据,就有就可以求出结论;当 时,就可以得出,就有,当 时,,就有,从而求出结论;
②有条件可以得出,当时,就有就可以求出结论,当时,就有,得出求出结论.
【小问1详解】
解: ,,
.
和 关于直线对称,
,
,,
.
平分,
.
在和 中,
,
,
.
,
.
答:的度数为;
【小问2详解】
解:①当时,
.
,
,
.
当 时,
.
,
.
,
.
当 时,
,
,
,
.
当 , 或 时, 为等腰三角形;
②当时,
,
,
.
当时,
,
,
,
,
综上所述,当 或 时, 为直角三角形.
【点睛】本题考查了轴对称的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,等腰三角形的判定及性质的运用,直角三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形的全等是关键.
32. 如图,已知中,,点D为的中点.
(1)如果点P在线段上以 的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段CA上由点C向点A运动.
①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后, 与是否全等,请说明理由;
②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使 与全等?
(2)若点Q以②中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿三边运动,则经过多少时间后,点P与点Q第一次在的哪一边上相遇?
【答案】(1)①,理由见解析;②当点Q的运动速度为多时,;
(2)经过24秒,点P与点Q第一次在的边上相遇.
【解析】
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质、三角形上的动点问题等知识点,掌握数形集合思想是解题的关键.
(1)①根据路程等于速度乘以时间可得,结合已知可得,然后根据边角边即可证明结论;②由当点的运动速度与点的运动速度不相等时,全等的可能是cm且cm;设点Q的速度为,然后根据题意列方程即可解答.
(2)设经过 点P与点Q第一次相遇,根据题意列方程求解即可.
【小问1详解】
解:设运动的时间为 ,则,
①,理由如下:
点Q的运动速度与点P的运动速度相等,
,
当时,,
cm, ,,点D为的中点,
,,
∴,
在 和中,
,
.
②点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,
,
设点Q的速度为,
,
cm,且cm,
,
,即:,
在 和中,
,
,
当点Q的运动速度为多cm/s时,.
【小问2详解】
解:设经过 点P与点Q第一次相遇,
根据题意得,解得,
的周长为,
(周) ,
经过24秒,点P与点Q第一次在的AC边上相遇.
33. 如图,中,,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为 ,点N的速度为.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒时,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒时,可得到等边三角形 ?
(3)当点M、N在边上运动时,能否得到以为底边的等腰三角形 ?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
【答案】(1)
(2)点M、N运动4秒时,可得到等边 ;
(3)当点M、N在边上运动时,能得到以为底边的等腰三角形 ,此时M、N运动的时间为16秒.
【解析】
【分析】本题考查的是等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、等边三角形的性质是解题的关键.
(1)根据题意设点M、N运动t秒时,M、N两点重合,列方程即可求解;
(2)根据题意设点M、N运动t秒后,可得到等边 ,然后表示出, 的长,由于 等于,所以只要 , 就是等边三角形;
(3)首先假设 是等腰三角形,可证出,可得,设出运动时间,表示出 、、的长,列出方程,可解出未知数的值.
【小问1详解】
解:设点M、N运动t秒时,M、N两点重合,
得方程,
解得,
答:点M、N运动12秒时,M、N两点重合;
【小问2详解】
解:设点M、N运动t秒时,可得到等边 ,如图①,
,,
是等边三角形,
,
解得 ,
∴点M、N运动4秒时,可得到等边 .
【小问3详解】
解:当点M、N在边上运动时,可以得到以为底边的等腰三角形,
情况一:
设点M、N运动x秒时,M、N两点重合,
,
解得:;
即12秒时M、N两点重合,恰好在C处, ,但不是等腰三角形;
情况2:
如图②,假设 是等腰三角形,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
在和 中,
,
,
,
设当点M、N在边上运动时M、N运动的时间y秒时, 是等腰三角形,
,,,
即,
解得:.
综上所述,故假设成立.
∴当点M、N在边上运动时,能得到以为底边的等腰三角形 ,
此时M、N运动的时间为16秒.
34. 如图,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AE=AC,AF⊥CB,垂足为F.
(1)求证:△ABC≌△ADE;
(2)求∠FAE的度数;
(3)求证:CD=2BF+DE.
【答案】(1)
证明:∵ ,
∴ , ,
∴ ,
在△BAC和△DAE中,
∵
,
∴;
(2) ;
(3)
证明:延长BF到G,使得 ,
∵ ,
∴ ,
在△AFB和△AFG中,
∴,
∴,
∴ , ,
∵ ,
∴, , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴在△CGA和△CDA中,
,
∴,
∴ ,
∵ ,
∴ .
【解析】
【分析】(1)先根据等角的余角相等证得 ,再根据全等三角形的判定证明即可;
(2)根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的性质求得 ,再根据直角三角形的两锐角互余求得 即可求解;
(3)延长BF到G,使得 ,根据全等三角形的判定与性质证明,得到 即可证得结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵ , ,
∴ ,
由(1)知 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
【小问3详解】
略
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、等角的余角相等、等腰三角形的性质、直角三角形的性质、线段的和差等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质,添加辅助线构造全等三角形求解线段问题是解答的关键.
35. 如图所示,D是等边三角形外一点, ,,点E,F分别在、上.
(1)求证:是的垂直平分线.
(2)若 平分,求证: 平分.
(3)在(2)的条件下,求 的度数.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)求出, ,根据线段垂直平分线性质求出即可;
(2)过D作 ,连接,先证明,得到,,由 ,, 平分,得到,由,又由 ,,即可得到结论;
(3)证出,推出,同理,进而得出.
【小问1详解】
证明:(1)∵是等边三角形,
∴,
∴A在的垂直平分线上,
∵ ,
∴D在的垂直平分线上,
∴是的垂直平分线;
【小问2详解】
证明:如图1所示:
过D作 ,连接,
∵是等边三角形,
∴ ,
∵ ,
∴,
∴,
∴,,
∵ ,, 平分,
∴,
∴,
又∵ ,,
∴ 平分;
【小问3详解】
解:在和中,
,
∴,
∴,
同理,
∴
即.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的判定和性质、垂直平分线的判定等知识.解题的关键是注意数形结合思想的应用与辅助线的作法.
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