内容正文:
专题1.7 三角形40道压轴题型专训(10大题型)
目录
【经典例题一 根据三角形中线求长度和面积】 1
【经典例题二 大(小)边对大(小)角】 1
【经典例题三 与三角形高有关的计算问题】 6
【经典例题四 证明三角形全等】 6
【经典例题五 全等三角形的辅助线问题】 15
【经典例题六 垂直平分线的性质和判定】 15
【经典例题七 角平分线的性质和判定定理】 21
【经典例题八 等腰三角形的性质和判定】 26
【经典例题九 等边三角形的性质和判定】 33
【经典例题十 直角三角形的性质和判定】 38
【经典例题一 根据三角形中线求长度和面积】
1.(24-25八年级上·陕西咸阳·单元测试)如图,的周长为,是边上的中线,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·山东济南·期中)如图,在中,已知点D,E,F,G分别是线段,,,的中点.若的面积为2,则的面积为( )
A.12 B.16 C.24 D.28
3.(24-25八年级上·江苏南通·单元测试)如图,在中,,点,分别是,上的点,且,,连接,交于点,当四边形的面积为时,边长度的最小值为________.
4.(25-26八年级上·江苏淮安·单元测试)用无刻度直尺和圆规作图:
①画出的角平分线;
②在线段上找一点E,使得和面积相等
【经典例题二 大(小)边对大(小)角】
1.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)在中,若,则边与的数量关系为( )
A. B. C. D.无法确定
2.(24-25八年级上·上海·阶段检测)对于以下两个命题,判断正确的是( )
①在中,如果,那么;②在中,如果,且,那么是锐角三角形
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①是真命题,②是真命题 D.①是假命题,②是假命题
3.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)在,已知,,那么___________.(填“”“”或“”)
4.(25-26八年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,已知:与相交于点,,,求证:.
【经典例题三 与三角形高有关的计算问题】
1.(25-26八年级上·北京东城·开学考试)在锐角中,点是边上一动点(不与点、重合),且,点、点到直线的距离分别为、,记,则在点从点向点运动的过程中,以下说法:
①至少存在两个点,使得的值最小;
②对于任意的点,的值始终保持不变;
③至多存在两个点,使得;
其中正确的个数是( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
2.(2023八年级上·安徽合肥)如图所示,分别延长的三边、、至、、,使得、、.若,则( )
A.18 B.19 C.24 D.27
3.(25-26八年级上·山西晋中·单元测试)如图,同学们将三角形纸片按如下方式折叠:沿过点的直线折叠该纸片,使点的对应点落在边上,折痕与边交于点,展开后连接.若的面积为,,则的面积为________.
4.(25-26八年级上·四川乐山·单元测试)如图,在长方形中,,,将长方形绕点顺时针旋转后得到长方形,连接、、,交于点.
(1)求的面积;
(2)求的长.
【经典例题四 证明三角形全等】
1.(25-26八年级上·江西南昌·单元测试)如图,在锐角中,,,为上一动点,将,分别沿,向外翻折,得到,,连接,当 面积的最小值为8时,则的面积为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
2.(25-26八年级上·山东济南·阶段检测)如图,已知,,,点,分别是,边上的动点,满足,连接,,则取得最小值时,线段的长为( ).
A. B. C. D.
3.(25-26八年级上·江苏苏州·单元测试)如图,已知五边形中,,,则五边形的面积为________.
4.(25-26八年级上·山东淄博·期中)如图,,,点O为上任意一点,过点O作直线分别交的延长线于点F,E,试说明:
【经典例题五 全等三角形的辅助线问题】
1.(25-26八年级上·辽宁抚顺)如图,中,,是中线,有下面四个结论:①与的面积相等;②③若点是线段上的一个动点(点不与点重合),连接,则的面积比的面积大;④点是所在直线上的两个动点(点与点不重合),若,连接,则.所有正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.①④
2.(25-26八年级上·全国·期中)如图,在中,是边上的中线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法确定
3.(24-25八年级上·广东汕头·期中)如图,在中,以,为腰作等腰直角三角形和等腰直角三角形,连接,为边上的高线,延长交于点N,下列结论:①;②;③;④,其中正确的有________(写上序号)
4.(24-25八年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,三点在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)当满足__________时,?
【经典例题六 垂直平分线的性质和判定】
1.(25-26八年级上·云南怒江·阶段检测)如图,直线m是中边的垂直平分线,P是直线m上的动点.若,,,则的周长的最小值为( )
A.15 B.13 C.12 D.11
2.(23-24八年级上·河北唐山·期中)如图,在中,,AD,BE分别为BC、AC边上的高,AD、BE相交于点F.下列结论:①;②;③;④若,则.
正确的结论序号是( )
A.①② B.①②④ C.②③④ D.①③④
3.(24-25八年级上·江苏淮安·单元测试)如图,在四边形中,,,是的中点,,则长的最大值是__________.
4.(25-26八年级上·福建福州·单元测试)如图,已知∠ABC=∠ADC=90°,BC=CD,CA=CE.
(1)求证:∠ACB=∠ACD;
(2)过点E作ME∥AB,交AC的延长线于点M,过点M作MP⊥DC,交DC的延长线于点P.
①连接PE,交AM于点N,证明AM垂直平分PE;
②点O是直线AE上的动点,当MO+PO的值最小时,证明点O与点E重合.
【经典例题七 角平分线的性质和判定定理】
1.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,在中,,点P是边上一动点,点D在边上,且,则当取最小值时,( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·湖北武汉·单元测试)如图,和中,,,,点在上,若,则和重叠部分的面积为( )
A. B. C.3 D.
3.(23-24八年级上·江苏苏州)已知:如图,为的角平分线,且,E为延长线上的一点,,过E作,F为垂足.下列结论:①;②;③;④.其中正确的是______.(只填序号)
4.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段检测)在八年级上册数学课本中,我们学习了三角形边和角关系以及三角形中常见的线段.
(1)小民同学利用“三角形的任意两边之和大于第三边”这一知识点发现,若P是内的一点,连接,则,请你证明这个结论.
(2)接着小民又发现,如果分别是和的平分线,连接,则是的角平分线,小民的发现正确吗?请说明你的理由.
(3)就的面积问题,小民和小兴两位同学产生了分歧,在(2)的条件下,已知的周长为18,点P到的距离为.小民认为仅知道周长无法求出的面积,而小兴认为可以.你同意谁的看法?若同意小民,请说明理由.若同意小兴,请求出的面积.
【经典例题八 等腰三角形的性质和判定】
1.(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,和都是等腰直角三角形,,,的顶点在的斜边上,若,则两个三角形重叠部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·江苏连云港·阶段检测)如图,在四边形中,,于点E.若,则的面积是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
3.(25-26八年级上·江苏南通·单元测试)如图,在中,,和的平分线交于点E,过点E作分别交AB,AC于M,N,则的周长为_______
4.(25-26八年级上·江苏泰州·单元测试)如图,四边形中,,点E为的中点,连接并延长交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接,当,时,求的长.
【经典例题九 等边三角形的性质和判定】
1.(25-26八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,在等边中,,为上一点,连接,,将沿折叠,使点落在点处,连接.下列结论:①;②,③;④,其中正确的结论个数是( )
A.①②③④ B.①③ C.①②④ D.①②③
2.(23-24八年级上·河北邯郸·阶段检测)若一个三角形的最小内角为,则下列判断中正确的是( )
A.这个三角形是钝角三角形 B.这个三角形是直角三角形
C.这个三角形是等边三角形 D.不存在这样的三角形
3.(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)如图,在中,,点D在上,点E在上,,点F在上,,,则_______.
4.(25-26八年级上·江苏南通·单元测试)如图,点A、B是线段上方两点.与相交于点C,且,.
(1)求的度数;
(2)求证:.
【经典例题十 直角三角形的性质和判定】
1.(25-26八年级上·江苏南通·单元测试)如图,在中,,点是直角边上的一个动点,连接,以为边向外作等边,连接,在点运动的过程中,线段的最小值为( ).
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)如图,在中,D是的中点,,与交于点O,且.给出下列结论:①的垂直平分线一定与相交于点E;②;③当E为中点时,是等边三角形;④当E为中点时,.其中正确的结论个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)如图,在中,,过点作,且,连接,若,则的面积为_____________.
4.(24-25八年级上·江苏泰州·单元测试)如图1,在直角中,,D为上一点,E为外一点,,,.
(1)求证:;
(2)若(如图2),点F在线段上,.
①当时,求的面积;
②小亮说:可以看作由经过两次轴对称变换得到.他的说法是否正确,若正确,用圆规和没有刻度的直尺在图3中作出两条对称轴(若有多种情况,作出一种情况即可);若不正确,请写出一种正确的变换方式.
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专题1.7 三角形40道压轴题型专训(10大题型)
目录
【经典例题一 根据三角形中线求长度和面积】 1
【经典例题二 大(小)边对大(小)角】 1
【经典例题三 与三角形高有关的计算问题】 6
【经典例题四 证明三角形全等】 6
【经典例题五 全等三角形的辅助线问题】 15
【经典例题六 垂直平分线的性质和判定】 15
【经典例题七 角平分线的性质和判定定理】 21
【经典例题八 等腰三角形的性质和判定】 26
【经典例题九 等边三角形的性质和判定】 33
【经典例题十 直角三角形的性质和判定】 38
【经典例题一 根据三角形中线求长度和面积】
1.(24-25八年级上·陕西咸阳·单元测试)如图,的周长为,是边上的中线,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形中线的性质,三角形的周长等知识,根据三角形中线的性质得到,求出,再根据三角形的周长即可得出答案.
【详解】解:∵是边上的中线,,
∴,
∴,
∵的周长为,
∴,
∴,
故选:B.
2.(25-26八年级上·山东济南·期中)如图,在中,已知点D,E,F,G分别是线段,,,的中点.若的面积为2,则的面积为( )
A.12 B.16 C.24 D.28
【答案】D
【分析】连接,,根据三角形的中线将三角形的面积平分,可分别求得,,,可得,再根据点D是线段的中点,即可求得答案.
【详解】解:连接,,
点G是线段的中点,
,,
点F是线段的中点,
,,
点E是线段的中点,
,,
,
点D是线段的中点,
.
3.(24-25八年级上·江苏南通·单元测试)如图,在中,,点,分别是,上的点,且,,连接,交于点,当四边形的面积为时,边长度的最小值为________.
【答案】
【分析】连接,设,则,根据“,”分别将和的面积用含的代数式表示出来,再根据列方程求出,从而求出的面积,进而根据垂线段最短,结合三角形面积公式,即可求解.
【详解】解:连接.
设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴时,最小,即当是的高时,
故答案为:.
4.(25-26八年级上·江苏淮安·单元测试)用无刻度直尺和圆规作图:
①画出的角平分线;
②在线段上找一点E,使得和面积相等
【答案】
【分析】①作的角平分线;
②作的垂直平分线交于点,则和面积相等
【详解】略
【经典例题二 大(小)边对大(小)角】
1.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)在中,若,则边与的数量关系为( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查三角形的边角关系,掌握知识点是解题的关键.
根据三角形的边角关系定理:在一个三角形中,较大的角对较大的边.
【详解】解:在中,
∵,边的对角为,边的对角为,
∴,
即 .
故选A.
2.(24-25八年级上·上海·阶段检测)对于以下两个命题,判断正确的是( )
①在中,如果,那么;②在中,如果,且,那么是锐角三角形
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①是真命题,②是真命题 D.①是假命题,②是假命题
【答案】C
【分析】此题考查了三角形的分类和边角的大小关系,熟练掌握三角形的相关知识是解题的关键.根据三角形中大边对大角进行解答即可.
【详解】命题①正确,因为边长顺序决定对应角的大小顺序.
命题②正确,因为最大角为锐角且其他角必然更小,三角形为锐角三角形.
故选:C
3.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)在,已知,,那么___________.(填“”“”或“”)
【答案】
【分析】本题考查了三角形三边之间的关系,根据三角形中大边对大角即可得到结果.
【详解】解:在中,对的是,对的是,
,,
,
.
故答案为: .
4.(25-26八年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,已知:与相交于点,,,求证:.
【答案】
证明:在中,
,
,
,
,
,
,
.
【分析】本题重点考查三角形的基本性质(包括三边关系定理和内角与对边的关系),熟练掌握“大角对大边”原则和三角形不等式,并通过角度和边长的比较进行逻辑推导是解题的关键.
根据大边对大角原则证明即可.
【详解】略
【经典例题三 与三角形高有关的计算问题】
1.(25-26八年级上·北京东城·开学考试)在锐角中,点是边上一动点(不与点、重合),且,点、点到直线的距离分别为、,记,则在点从点向点运动的过程中,以下说法:
①至少存在两个点,使得的值最小;
②对于任意的点,的值始终保持不变;
③至多存在两个点,使得;
其中正确的个数是( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
【答案】D
【分析】通过作、到直线的垂线,利用相似三角形得到与的比值等于与的比值,结合面积关系逐一分析三个说法.
【详解】解:如图,分别作直线于,直线于,则,,
∵直线于,直线于
又
即
即,
① 当,即为中点时,
,,为绝对值的最小值,
仅存在1个这样的点,故①错误;
② 由面积关系,,
得,
点运动时长度变化,故的值随的位置变化而变化,故②错误;
③ 由,得,该式对所有符合条件的点恒成立,即有无数个点满足,故③错误,
综上,正确的个数为0.
2.(2023八年级上·安徽合肥)如图所示,分别延长的三边、、至、、,使得、、.若,则( )
A.18 B.19 C.24 D.27
【答案】B
【分析】连接,,,利用已知条件求出,同理可得,然后由即可求解.
【详解】解:连接,,,
∵,,
∴.
又∵
∴,
同理可得:
∴.
【点睛】解答此题的关键是连接,,,利用两三角形同高这一特点,求出.
3.(25-26八年级上·山西晋中·单元测试)如图,同学们将三角形纸片按如下方式折叠:沿过点的直线折叠该纸片,使点的对应点落在边上,折痕与边交于点,展开后连接.若的面积为,,则的面积为________.
【答案】
【分析】按照设,,继而得到,按底边比例分配面积,利用折叠的性质,解得和的面积,进而求得面积.
【详解】解:∵,
∴设,,
∵沿过点的直线折叠该纸片,点的对应点落在边上,
∴,,
∴,
∵的边上的高与的边上的高相等,
∴和面积比等于底边比,即,
∵的面积为,
∴,
同理可得和面积比等于底边比,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
4.(25-26八年级上·四川乐山·单元测试)如图,在长方形中,,,将长方形绕点顺时针旋转后得到长方形,连接、、,交于点.
(1)求的面积;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据旋转的性质得出,再根据梯形的面积减去2个三角形的面积,即可求解;
(2)设,根据,列出方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵在长方形中,,,将长方形绕点顺时针旋转后得到长方形,
∴
∴
(2)解:设,
∵
∴
解得:,
即的长为.
【经典例题四 证明三角形全等】
1.(25-26八年级上·江西南昌·单元测试)如图,在锐角中,,,为上一动点,将,分别沿,向外翻折,得到,,连接,当 面积的最小值为8时,则的面积为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【分析】本题考查了三角形的折叠问题,全等三角形的性质和三角形的最小面积,解题的关键是弄清楚什么时候三角形的面积最小.
由将,分别沿,向外翻折至,可得:,由,得,面积,当取最小值时面积的最小即可求解.
【详解】解:,分别沿,向外翻折至,,
,,
,,,
,
,
面积,
当取最小值时,的面积最小,
在中,当为边的高,即垂直时,最小,
此时,面积的最小值为:,
解得:,
,
故选:D.
2.(25-26八年级上·山东济南·阶段检测)如图,已知,,,点,分别是,边上的动点,满足,连接,,则取得最小值时,线段的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图:过点A作且,连接交于,证明可得,从而将转化为,根据两点之间线段最短,当F、D、C三点共线时,取得最小值.易证,再利用全等三角形的性质以及线段的运算即可解答.
【详解】解:如图:过点A作且(点F在下方),连接交于,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
根据两点之间线段最短,当F、D、C三点共线时,取得最小值,最小值为的长,
在和中,
,
∴,
∴,
∴取得最小值时,线段的长为.
3.(25-26八年级上·江苏苏州·单元测试)如图,已知五边形中,,,则五边形的面积为________.
【答案】
【分析】连接、,在的延长线上取,连接,先证明,再证明,问题即可解答.
【详解】连接、,在的延长线上取,连接,如图,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
又∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
4.(25-26八年级上·山东淄博·期中)如图,,,点O为上任意一点,过点O作直线分别交的延长线于点F,E,试说明:
【答案】
证明:在和中,
,
,
,
∴,
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,证明是本题的关键.
由“”可证,可得,可证,可得结论.
【详解】略
【经典例题五 全等三角形的辅助线问题】
1.(25-26八年级上·辽宁抚顺)如图,中,,是中线,有下面四个结论:①与的面积相等;②③若点是线段上的一个动点(点不与点重合),连接,则的面积比的面积大;④点是所在直线上的两个动点(点与点不重合),若,连接,则.所有正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.①④
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,利用三角形中线的性质及倍长中线的思想是解决问题的关键.根据三角形中线定义和三角形面积公式可对①进行判断;延长至,使,易证得,利用三角形三边关系可对②进行判断;再次根据三角形中线定义和三角形面积公式可对③进行判断;由,, ,易证得,可得,即可对④进行判断.
【详解】解:∵是中线,
∴
∴与的面积相等,故①正确,
延长至,使,如图
∵,
∴
∴
则在中,,
∴,故②正确;
点是线段上的一个动点(点不与点重合),连接,如图
∵,
∴,
又∵与的面积相等,
∴的面积和的面积相等,故③不正确,
点是所在直线上的两个动点(点与点不重合),若,连接,如图,
由,, ,
∴,
∴,
∴,故④正确,
故选:B.
2.(25-26八年级上·全国·期中)如图,在中,是边上的中线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】此题主要考查全等三角形的判定及性质和三角形三边关系,掌握利用倍长中线法构造全等三角形是解决此题的关键.
延长至点,使,连接,证明,得出,然后利用三角形的三边关系进行求解即可.
【详解】解:如图所示,延长至点,使,连接,
∵是边上的中线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
故选:A.
3.(24-25八年级上·广东汕头·期中)如图,在中,以,为腰作等腰直角三角形和等腰直角三角形,连接,为边上的高线,延长交于点N,下列结论:①;②;③;④,其中正确的有________(写上序号)
【答案】①③④
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质的应用,先作,交于点H,,交延长线于点K,构造三对全等三角形:,,,根据全等三角形的面积相等,即可得出,,,根据,即可得出结论③;最后根据,得出即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,故①正确;
∵与不一定相等,
∴与不一定全等,故②错误;
作,交于点H,,交延长线于点K,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
同理可得:,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴
,
即,故③正确;
∵,
∴,故④正确.
故答案为:①③④.
4.(24-25八年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,三点在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)当满足__________时,?
【答案】(1)
证明:在和中
,
∴;
∴,
∵,
∴.
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,证明.
(1)根据证明,得出,即可证明;
(2)根据,得出,根据三角形全等的性质即可得出,得出,根据平行线的判定得出.
【详解】(1)略
(2)解:当时,.理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴.
∴.
∴.
【经典例题六 垂直平分线的性质和判定】
1.(25-26八年级上·云南怒江·阶段检测)如图,直线m是中边的垂直平分线,P是直线m上的动点.若,,,则的周长的最小值为( )
A.15 B.13 C.12 D.11
【答案】D
【分析】本题考查线段垂直平分线的性质以及两点之间线段最短的原理;连接,由垂直平分线的性质可得,将的周长进行转化,即可求解.
【详解】如图,连接,
由垂直平分线的性质可知:,
,
,
的最小值为,
周长的最小值为.
故选:.
2.(23-24八年级上·河北唐山·期中)如图,在中,,AD,BE分别为BC、AC边上的高,AD、BE相交于点F.下列结论:①;②;③;④若,则.
正确的结论序号是( )
A.①② B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】D
【分析】根据垂直定义可得,再利用,得到,从而可证明,进而得到,即可判断①;根据,,即可判断②,根据三角形面积公式和它们有一条公共边可得,即可判断③,若,根据可以得到,从而可得是的中点,然后可以推出是的垂直平分线,最后由线段垂直平分线的性质即可判断④.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,故①正确;
,,
,故②不正确;
,
,故③正确;
,
,
,
为的中点,
,
为线段的垂直平分线,
,故④正确,
所以,正确结论的序号是:①③④,
故选:D.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握手拉手模型旋转型全等是解题的关键.
3.(24-25八年级上·江苏淮安·单元测试)如图,在四边形中,,,是的中点,,则长的最大值是__________.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、线段垂直平分线的性质以及三角形的三边关系.解题的关键是通过倍长中线法构造全等三角形,将分散的线段和集中到一个三角形中,利用线段垂直平分线的性质将转化为,最后根据三角形两边之和大于第三边确定最大值.
【详解】解:如图,延长至点,使得,连接,
是的中点
在和
中
,
又
是线段的垂直平分线
当点,,三点共线时,取得最大值,最大值为
,
的最大值为
的最大值为.
4.(25-26八年级上·福建福州·单元测试)如图,已知∠ABC=∠ADC=90°,BC=CD,CA=CE.
(1)求证:∠ACB=∠ACD;
(2)过点E作ME∥AB,交AC的延长线于点M,过点M作MP⊥DC,交DC的延长线于点P.
①连接PE,交AM于点N,证明AM垂直平分PE;
②点O是直线AE上的动点,当MO+PO的值最小时,证明点O与点E重合.
【答案】(1)
证明:在Rt△ABC和Rt△ADC中,
BC=CD,AC=AC,
∴Rt△ABC≌Rt△ADC,
∴∠ACB=∠ACD;
(2)
∵Rt△ABC≌Rt△ADC,
∴∠BAC=∠CAD,
∵CA=CE,
∴∠CAE=∠CED,
∵∠EBA=90°,
∴∠BEA=∠BAC=∠CAE=30°,
∵PD⊥AE,MP⊥PD,
∴AE∥MP,
∴∠PMC=∠MAE=30°,
∵ME∥AB,
∴∠MEB=90°,
∴∠MEA=120°,
∵∠MAE=30°,
∴∠EMA=30°,
∵CР⊥MP,CE⊥ME,
∴∠MCP=∠MCE=60°,
∴△NEC≌△NPC (SAS),
∴EN=PN,
∴ N是EP的中点,NC⊥PE,
∴AM垂直平分PE;
②作P点关于AE的对称点,连接M交AE于点O,
∵AM垂直平分PE,
∴ME=MP,
∵∠EMP=60°,
∴∠MPE=60°,
∴∠EPD=30°,
∴∠=30°,
∴∠ MP=30°,
∵∠MЕP=60°,
∴O点与E点重合.
【分析】(1)用HL证明Rt△ABC≌Rt△ADC,即可得到结论;
(2)①证明△NEC≌△NPC (SAS)即可;
②作P点关于AE的对称点,连接M交AE于点O,证明∠ MP=30°即可.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】此题考查了全等三角形的判定及性质定理,线段垂直平分线的判定及性质,轴对称的性质,正确掌握全等三角形的判定及性质定理是解题的关键.
【经典例题七 角平分线的性质和判定定理】
1.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,在中,,点P是边上一动点,点D在边上,且,则当取最小值时,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称的性质,角平分线的性质等知识点,解题的关键是正确作出辅助线,利用转化的思想求解.
过点A作的对称点,连接,交于点,过点作,,垂足分别为,过点B作,垂足为点,则由对称可得,因为,那么当点三点共线时,取得最小值,此时点即为点的位置,再证明,即可求解.
【详解】解:过点A作的对称点,连接,交于点,过点作,,垂足分别为,过点B作,垂足为点,
由对称可得,
∴,
∴当点三点共线时,取得最小值,此时点即为点的位置,
∵,,
∴,
∵,
∴
∴,
∵
∴,
∴当取最小值时,
故选:B.
2.(23-24八年级上·湖北武汉·单元测试)如图,和中,,,,点在上,若,则和重叠部分的面积为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】设与相交于点,连接,作于点,于点,先证明,根据条件算出的面积,再求出与的比值即可解决问题.
【详解】设与相交于点,连接,作于点,于点,如图所示:
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴(),
∴,,
∵,
∴,
∴平分,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
在中,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即和重叠部分的面积为,
故选:.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的性质等知识,解题的关键是学会利用面积法确定线段之间的关系.
3.(23-24八年级上·江苏苏州)已知:如图,为的角平分线,且,E为延长线上的一点,,过E作,F为垂足.下列结论:①;②;③;④.其中正确的是______.(只填序号)
【答案】①②③④
【分析】根据全等三角形的判定定理得到,由全等三角形的性质得到,,求得,即;过作于点,根据全等三角形的判定和性质继续进行判断即可.
【详解】解:①为的角平分线,
,
在和中,
,
,故①正确;
②,
,
,
,
,
,故②正确;
③∵,
∴,
∵,
,
,,,,
,
为等腰三角形,
,
,
,
,故③正确;
④过作于点,
∵为的角平分线,,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,故④正确.
综上可得,正确的是①②③④.
4.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段检测)在八年级上册数学课本中,我们学习了三角形边和角关系以及三角形中常见的线段.
(1)小民同学利用“三角形的任意两边之和大于第三边”这一知识点发现,若P是内的一点,连接,则,请你证明这个结论.
(2)接着小民又发现,如果分别是和的平分线,连接,则是的角平分线,小民的发现正确吗?请说明你的理由.
(3)就的面积问题,小民和小兴两位同学产生了分歧,在(2)的条件下,已知的周长为18,点P到的距离为.小民认为仅知道周长无法求出的面积,而小兴认为可以.你同意谁的看法?若同意小民,请说明理由.若同意小兴,请求出的面积.
【答案】(1)
证明:如图,延长交于点D,
在中,①,
在中,②,
得:,
∴,
即;
(2)
解:小民的发现正确,理由如下:
过点P作于点D,于点E,于点F,
∵是的平分线,,,
∴,
同理∵是的平分线,,,
∴,
∴,
∴是的角平分线;
(3)同意小兴,
【分析】本题考查三角形三边关系,角平分线的性质定理和判定定理,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)延长交于点D,在和中,根据三角形三边关系列不等式,即可求解;
(2)过点P作于点D,于点E,于点F,根据角平分线的性质定理及判定定理即可求解;
(3)根据角平分线的性质定理,可得点P到,的距离也是,再根据即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:同意小兴的看法,
∵点P到的距离为,分别是,,的平分线,
∴点P到,的距离也是,
∴
.
【经典例题八 等腰三角形的性质和判定】
1.(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,和都是等腰直角三角形,,,的顶点在的斜边上,若,则两个三角形重叠部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的性质,角平分线的性质等,设交于,连接,作于,于,可证,可得,,即得,进而得到,,即得,得到,再求出的面积即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:设交于,连接,作于,于,如图所示,
∵和都是等腰直角三角形,
∴,,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,即平分,
∵于,于,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵等腰直角中,,
∴,
∴,
即两个三角形重叠部分的面积为,
故选:.
2.(25-26八年级上·江苏连云港·阶段检测)如图,在四边形中,,于点E.若,则的面积是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】D
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,三角形的面积,熟知判定方法及等腰三角形的性质是解题的关键.过C作于H,过D作交的延长线于F,得到,由等腰三角形的性质推出,由余角的性质推出,判定,推出,根据三角形的面积公式即可获解.
【详解】解:过C作于H,过D作交的延长线于F,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
3.(25-26八年级上·江苏南通·单元测试)如图,在中,,和的平分线交于点E,过点E作分别交AB,AC于M,N,则的周长为_______
【答案】6
【分析】根据BE、CE是角平分线和MN//BC可以得出MB=ME,NE=NC,继而可以得出△AMN的周长=AB+AC,从而可以得出答案.
【详解】解:∵BE,CE分别是∠ABC与∠ACB的角平分线,
∴∠MBE=∠EBC,∠NCE=∠ECB,
∵MN//BC,
∴∠MEB=∠EBC,∠NEC=∠ECB,
∴∠MBE=∠MEB,∠NCE=∠NEC,
∴MB=ME,NC=NE,
∵AB=AC=3,
∴△AMN的周长
=AM+ME+NE+AN
=AM+MB+AN+NC
=AB+AC
=3+3
=6.
故答案为:6.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,平行线的性质和等腰三角形的判定,是一道综合题,能够推出MB=ME,NE=NC是解题的关键.
4.(25-26八年级上·江苏泰州·单元测试)如图,四边形中,,点E为的中点,连接并延长交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接,当,时,求的长.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,,
∵E为的中点,
∴,
∵,
∴.
(2)8
【分析】(1)根据平行线的性质,结合中点的意义,选择适当判定定理证明即可;
(2)根据全等三角形的性质,线段垂直平分线的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,解答即可.
本题考查了平行线的性质,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,,
∵,
∴直线是线段的垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
【经典例题九 等边三角形的性质和判定】
1.(25-26八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,在等边中,,为上一点,连接,,将沿折叠,使点落在点处,连接.下列结论:①;②,③;④,其中正确的结论个数是( )
A.①②③④ B.①③ C.①②④ D.①②③
【答案】D
【分析】本题考查了等边三角形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质以及三角形面积的相关知识,解题的关键在于利用等边三角形的性质和折叠的性质,结合全等三角形的判定定理,对每个结论逐一进行分析判断.
【详解】解:判断结论①:
∵是等边三角形,,
是的垂直平分线,,
由折叠可知,,
∴,
是的垂直平分线,即:
∴结论①正确
判断结论②:
由折叠可知,,
∴,
∵是等边三角形,,
是的垂直平分线,,,
又∵,
∴,则,
,,
∴,即,
在和中,,
,
∴结论②正确
判断结论③:
由翻折可知:,
∴,
,
,
,
∴结论③正确;
判断结论④:
,
,
又,
,
两个底相同,高相同,
,
,
结论④错误;
综上,正确的结论是①②③,
故选:.
2.(23-24八年级上·河北邯郸·阶段检测)若一个三角形的最小内角为,则下列判断中正确的是( )
A.这个三角形是钝角三角形 B.这个三角形是直角三角形
C.这个三角形是等边三角形 D.不存在这样的三角形
【答案】C
【分析】因为最小内角为,则该三角形的最大角不能大于,否则最小的角将不是,则可以得到这个三角形三个角均是,即是一个等边三角形
【详解】∵最小内角为,
∴该三角形的最大角不能大于,否则最小的角将不是,
∴最大角为,
∴三角形三个角均是,
∴这个三角形是等边三角形
故选:C
【点睛】本题考查等边三角形的判定,熟练掌握等边三角形的判定方法是解决问题的关键
3.(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)如图,在中,,点D在上,点E在上,,点F在上,,,则_______.
【答案】2
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
作于M,延长至N使,设,先证明为等腰三角形,然后证明,推出,从而得出,即可得到是等边三角形,据此即可求解.
【详解】解:作于M,延长至N使,设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
故答案为:2.
4.(25-26八年级上·江苏南通·单元测试)如图,点A、B是线段上方两点.与相交于点C,且,.
(1)求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)在上取点使,连接,由得为等边三角形,结合证得.利用推出,再通过角的和差关系,最终得到;
(2)延长、交于,由得为等边三角形,故.结合(1)中证得,得,进而即可证明.
【详解】(1)解:如图1,在上取一点D,使,连接,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
;
(2)解:如图2,延长、交于,
,
,
是等边三角形,
,
由(1)得:,
,
,
,
,
又,,
,
,
.
【点睛】本题以角为突破口,通过构造等边三角形,结合平行线性质与全等三角形判定,将陌生的角度计算与线段和问题转化为熟悉的几何模型,体现了构造法在几何解题中的关键作用.
【经典例题十 直角三角形的性质和判定】
1.(25-26八年级上·江苏南通·单元测试)如图,在中,,点是直角边上的一个动点,连接,以为边向外作等边,连接,在点运动的过程中,线段的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】延长到点,使得,连接,由,可得:,证明是等边三角形,得到,结合是等边三角形,可证明,得到,推出,得到点在经过点且与垂直的射线上运动,作交射线于点,则,得到,由可得,即可求解.
【详解】解:延长到点,使得,连接,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
是等边三角形,
,
,
在和中,
,
,
,
,
∴点在经过点且与垂直的射线上运动,作交射线于点,则,
,
,
,
的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题考查的知识点是直角三角形的性质“角所对的直角边是斜边的一半”、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质以及垂线段最短的几何原理,合理添加辅助线,熟练掌握垂线段最短的几何原理是解题的关键.
2.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)如图,在中,D是的中点,,与交于点O,且.给出下列结论:①的垂直平分线一定与相交于点E;②;③当E为中点时,是等边三角形;④当E为中点时,.其中正确的结论个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,线段垂直平分线的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,直角三角形的性质,解题的关键是掌握以上性质.
①连接,由直角三角形的性质得到,则可证明:,据此可判断①;
②设,由等边对等角和三角形外角的性质可推出,则可得到,据此可判断②;
③可证明,是线段的垂直平分线,则可证明,据此可判断③;
④连接并延长交于,则点为的中点,由等边三角形的性质得到,则可证明,进而得到,据此可判断④.
【详解】解:①如图,连接,
是的中点,
点在的垂直平分线上,
的垂直平分线一定与相交于点,故①正确,符合题意;
②设
,故②正确,符合题意;
③为的中点,
,是线段的垂直平分线,
,,
是等边三角形,故③正确,符合题意;
④如图 2,连接并延长交于点,
为的中点,为的中点,
点为的中点,
由③知:当为中点时,是等边三角形,
,
在中,
,
为的中点,
,故④不正确,不符合题意.
综上,正确的选项是①②③,共3个,
故选:C.
3.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)如图,在中,,过点作,且,连接,若,则的面积为_____________.
【答案】8
【分析】本题考查了互余的性质,平角定义,三角形全等的判定和性质,三角形面积公式,熟练掌握三角形全等的判定和性质是解题的关键.
过点D作交的延长线于点M,证明,根据三角形的面积公式解答即可.
【详解】解:过点D作交的延长线于点M,如图,
∵,,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:8.
4.(24-25八年级上·江苏泰州·单元测试)如图1,在直角中,,D为上一点,E为外一点,,,.
(1)求证:;
(2)若(如图2),点F在线段上,.
①当时,求的面积;
②小亮说:可以看作由经过两次轴对称变换得到.他的说法是否正确,若正确,用圆规和没有刻度的直尺在图3中作出两条对称轴(若有多种情况,作出一种情况即可);若不正确,请写出一种正确的变换方式.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)①9;
②小亮说法正确,
【分析】(1)根据,结合,得到即可得证;
(2)①证明,结合,,得到解答即可;
②根据三角形全等的性质,等腰三角形的性质,轴对称的性质解答即可.
本题考查了直角三角形的互余性质,三角形全等的判定和性质,轴对称,线段垂直平分线的基本作图,熟练掌握性质和轴对称性质是解题的关键.
【详解】(1)略
(2)①证明:设的交点为点M,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴.
②解:作的垂直平分线,将沿着第一次轴对称,得到;
连接,过作的垂线,由,则为的垂直平分线,将沿着第二次轴对称,得到,如图,则直线,即为所求.
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