内容正文:
1.4线段的垂直平分线和角平分线
专项练习
一、选择题
1、三条笔直公路两两相交,交点分别为 A、B、C,现计划修一个油库,要求到三条公路的距离都相等,若△ABC 内部被河水填满无法施工,则可供选择的地址有( )
A.1 处 B.2 处 C.3 处 D.4 处
2、△ABC 的外角∠DAC 和∠ACF 的平分线相交于点 E,则下列说法正确的是( )
A.点 E 平分∠ABC B.AE 平分∠BAC C.BE 平分∠ABC D.CE 平分∠ACB
3、在 Rt△ABC 中,∠C=90°,AD 平分∠CAB,DE⊥AB 于 E,若 AC=6,BC=8,则△BDE 的周长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
4、在△ABC中,AB=5,AC=3,BC的垂直平分线交AB于D,交BC于E,则△ADC的周长等于( )
A.6 B.7 C.8 D.9
5、在△ABC中,∠C=40°,按照以下步骤作图:①分别以A,B为圆心,以大于AB的长为半径作弧,两弧相交于两点E,F;②作直线EF交BC于点D,连接AD.若AD=AC,则∠BAC的度数是 ( )
A. 105° B. 110° C. 115° D. 120°
6、如图,在△ABC中,∠C=90°,线段AB的垂直平分线交AB于点D , 交AC于点E . 若∠A=34°,则∠EBC的大小( )
A.34° B.22° C.42° D.52°
7、如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,有下列结论:①CD=ED;②AC+BE=AB;③∠BDE=∠BAC;④AD平分∠CDE;其中正确的有( )个
A.2 个 B.3 个 C.4 个 D.5 个
8、如图,AC=BC,∠ACB=90°,AE平分∠BAC,BF⊥AE,交AC的延长线于F,且垂足为E,则下列结论:①AD=BF;②BF=AF;③AB=BF;④AC+CD=AB;⑤AD=2BE.其中正确的结论个数有( )
A.4 个 B.3 个 C.2 个 D.1 个
9、在△ABC 中,∠ABC 的平分线与∠ACB 的外角平分线交于点 D,过点 D 作 DE⊥BC 交 BC 于 E,若 DE=3,AB=6,则△ABD 的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
10、在△ABC 中,AB=AC=10,AD⊥BC,AD=BC=8,点 P 是 AD 上的动点,点 Q 是 AC 上的动点,则 BP+PQ 的最小值为( )
A.6.4 B.7.2 C.8 D.9.6
二、填空题
11、在四边形 ABCD 中,AB∥CD,AP 平分∠DAB,BP 平分∠ABC,点 P 在 CD 上,若 AD=3,BC=2,则 AB 的长为 .
12、如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AB的垂直平分线交AB于点E,交BC于点F.连接AF,∠AFC的度数 .
13、在△ABC 中,AB=AC,AB 的垂直平分线交 AC 于 D,交 AB 于 E,BD 平分∠ABC,若∠A=α,则 α 的度数为 .
14、如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,EG⊥AD,且分别交AB,AD,AC及BC的延长线于点E,H,F,G,若∠B=45°,∠ACB=75°,则∠G的度数为 .
三、解答题
15、如图,在△ABC 中,∠BAC 的平分线与 BC 的垂直平分线交于点 D,过点 D 作 DE⊥AB 于 E,DF⊥AC 交 AC 的延长线于 F,求证:BE=CF.
16、如图,等腰△ABC,AB=AC,∠BAC=40°,AD⊥BC于点D,点P、Q分别为AD、AB上的动点,联结BP、PQ,当BP+PQ最小时,∠PBD等于多少度?
17、如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DE与AC的垂直平分线DF相交于点D,垂足分别为E,F.
(1) 求证:点D在BC的垂直平分线上;
(2)若AB=AC,判断△AMN的形状并说明理由;
18、如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,BF平分∠ABC交AD于点E,交AC于点F,求证:AE=AF.
19、如图,在△ABC 中,∠A=60°,BD、CE 分别平分∠ABC、∠ACB,BD、CE 交于点 O,求证:BC=BE+CD.
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1.4线段的垂直平分线和角平分线专项练习 答案解析
一、选择题
1. 答案:C
解析:到三条两两相交的公路距离相等的点,是三角形的内心(三个内角平分线交点,在三角形内部)和三个旁心(两个外角、一个内角平分线交点,在三角形外部),共 4 个点。
题目中△ABC 内部无法施工,因此排除内部的内心,剩余 3 个旁心均在三角形外部,满足施工条件,故可供选择的地址有 3 处。
2. 答案:C
解析:点 E 是△ABC 的外角∠DAC 和∠ACF 的平分线交点,属于三角形的旁心。
根据角平分线的性质,旁心到三角形三边的距离相等,因此点 E 到 AB、BC 的距离相等,由此可得 BE 平分∠ABC。
3. 答案:D
解析:AD 是∠CAB 的平分线,根据角平分线的性质,角平分线上的点到角两边的距离相等,因此;
可证(HL),因此;
在中,由勾股定理得,因此;
的周长为。
4. 答案:C
解析:DE 是 BC 的垂直平分线,根据垂直平分线的性质,垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,因此。
的周长为。
5. 答案:D
解析:
由作图可知,EF 是 AB 的垂直平分线,因此,可得;
已知,因此为等腰三角形,;
是的外角,因此,解得;
根据三角形内角和,。
6. 答案:B
解析:
DE 是 AB 的垂直平分线,因此,可得;
在中,,因此;
因此。
7. 答案:C
解析:
① CD=ED:AD 是角平分线,,,根据角平分线的性质,该结论正确;
② AC+BE=AB:由得,因此,该结论正确;
③ :,,同角的余角相等,因此,该结论正确;
④ AD 平分:由全等可知,因此 AD 平分,该结论正确。
综上,4 个结论全部正确。
8. 答案:B
解析:
正确的结论为①③⑤,共 3 个:
① AD=BF:可证(ASA),因此,正确;
② BF=AF:由计算可知,,因此该结论错误;
③ AC+CD=AB:由全等得,且是角平分线、,可证,正确;
④ AB=BF:,该结论错误;
⑤ AD=2BE:由等腰三角形三线合一,,结合,得,正确。
9. 答案:A
解析:
过点 D 作,交 AB 的延长线于 H。
因为 BD 是的平分线,根据角平分线的性质,D 到 AB 的距离等于 D 到 BC 的距离,即。
因此的面积为。
10. 答案:A
解析:
本题为最短路径(将军饮马)问题:
计算:,的面积为,因此 AC 边上的高,即最小值为 6.4。
二、填空题
11. 答案:5
解析:延长 AP 交 BC 的延长线于点 E。
因为,所以,又 AP 平分,所以,因此,可得。
同时 BP 平分,因此,可证,得。
因此,即。
12. 答案:
解析:因为,,所以;
EF 是 AB 的垂直平分线,因此,可得;
是的外角,因此。
13. 答案:
解析:设:
DE 是 AB 的垂直平分线,因此,可得;
BD 平分,因此;
因为,所以;
根据三角形内角和:,解得。
14. 答案:
解析:
在中,;
AD 平分,因此;
,因此在中,;
是的外角,因此,解得。
三、解答题
15. 证明:
连接 BD、CD。
因为点 D 在 BC 的垂直平分线上,
根据垂直平分线的性质,可得;
因为 AD 是的平分线,且,,
根据角平分线的性质,可得;
在和中:
因此(HL),
所以,得证。
16. 解答:
当最小时,,理由如下:
等腰中,,因此 AD 是 BC 的垂直平分线,B、C 关于 AD 对称,,因此;
根据垂线段最短,当时,取得最小值,此时 Q 为 C 到 AB 的垂足,P 为 CQ 与 AD 的交点;
已知,,因此;
在中,,因此;
因为,所以。
17. 解答:
(1) 证明:连接 AD、BD、CD。
因为 DE 是 AB 的垂直平分线,所以;
因为 DF 是 AC 的垂直平分线,所以;
因此,根据垂直平分线的判定,到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上,所以点 D 在 BC 的垂直平分线上。
(2) 是等腰三角形,理由如下:
因为,所以;
因为 DE 是 AB 的垂直平分线,所以,因此,同理,;
因此,,结合,可得;
因此,所以是等腰三角形。
18. 证明:因为,所以在中,;
因为,所以在中,;
因为 BF 平分,所以;
因此,又因为(对顶角相等),所以;
因此,得证。
19. 证明:在 BC 上截取,连接 OM。
因为 BD 平分,所以,又,,因此(SAS);
因此;
已知,BD、CE 是角平分线,所以,因此;
所以,因此,进而;
又因为,所以;
因为 CE 平分,所以,又,因此(ASA);
因此,所以,得证。
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