2025-2026学年广东省汕头市潮阳实验学校八年级上册周测数学试卷
2026-09-03
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摘要:
**基本信息**
本卷聚焦八年级上册三角形核心知识,以跨汾河大桥几何模型等现实情境和折叠旋转等探究问题为载体,分层设计基础巩固与创新应用,强化空间观念与推理能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15/45|三角形三边关系、高/角平分线定义|第3题结合桥梁工程情境考查等腰三角形内角计算|
|填空题|5/15|等腰三角形周长、垂直平分线性质|第14题通过面积关系探究角平分线性质应用|
|综合解答题|2/27|旋转几何、类比迁移思想|第23题以“转化”“类比迁移”为线索,衔接等边三角形到四边形综合问题,培养创新意识|
内容正文:
2025-2026学年广东省汕头市潮阳实验学校八年级(上)周测数学试卷
一.选择题(共15小题,满分45分,每小题3分)
1.(3分)小亮有两根长度为5cm和9cm的木棒,他想钉一个三角形木框,现桌子上有如下长度的4根木棒,你认为他应该选择( )
A.3cm B.4cm C.9cm D.16cm
2.(3分)如图,AD⊥BC,BE⊥AC,CF⊥AB,CG⊥CB,垂足分别为点D、E、F、C,△ABC中BC边上的高是( )
A.CF B.BE C.CG D.AD
3.(3分)如图2所示的三角形ABC是太原市最高的跨汾河大桥(如图1)的部分平面示意图.若∠B=∠C,∠A=36°,则∠B的度数为( )
A.52° B.62° C.72° D.82°
4.(3分)如图,∠BAE,∠CBF,∠ACD是△ABC的三个外角,若∠BAE=110°,则∠CBF+∠ACD的度数为( )
A.290° B.250° C.110° D.70°
5.(3分)如图,下面是三位同学的折纸示意图,则AD依次是△ABC的( )
A.中线、角平分线、高线 B.高线、中线、角平分线
C.角平分线、中线、高线 D.角平分线、高线、中线
6.(3分)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外角平分线BP、CP交于点P,PE⊥AC于点E.若△ABC的面积为10,△BPC的面积为7,PE=4,则△ABC的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
7.(3分)如图,将△ABC纸片沿DE进行折叠,使点A落在四边形BCED的外部点A'的位置,若∠A=35°,则∠1﹣∠2的度数为( )
A.35° B.60° C.75° D.70°
8.(3分)下列长度的三条线段可以组成三角形的是( )
A.3,4,2 B.12,5,6 C.2,5,9 D.5,2,7
9.(3分)已知三角形的三边长3,7,a,则的值为( )
A.7 B.﹣7 C.13﹣2a D.2a﹣13
10.(3分)如图,在四边形ABDC中,AB=AC,∠BAC=124°,点B关于AD的对称点E恰好落在边CD上,连接AE,若AF为△ACE的角平分线,则△ADB的度数为( )
A.24° B.28° C.30° D.38°
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)等腰三角形两边分别为3厘米和8厘米,则它的周长为 厘米.
12.(3分)如图,在△ABC中,AB的垂直平分线分别交线段AB,BC于点M,P,AC的垂直平分线分别交线段AC,BC于点N,Q,BC=10,△APQ的周长为16,则PQ的长度为 .
13.(3分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,过点B作BD⊥AB,且BD=AB,延长BC至点E,使,连接DE并延长交AC边于点F,若DE=EF,则AC= .
14.(3分)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB于点F,且DE=DG,S△ADG=24,S△AED=18,则△DEF的面积为 .
15.(3分)如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,AE⊥BC于点E.若△ABC的面积为24,AE=6,则BD的长为 .
三.解答题(共3小题,满分21分,每小题7分)
16.(7分)如图,在△ABC中,∠ABC=80°,∠ACB=50°,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,求∠BPC的度数.
对于上述问题,在以下解答过程的空白处填上适当的内容(理由或数学式).
解:∵ (已知),
∴∠PBC80°=40°.
同理可得∠PCB= .
∴∠BPC+∠PBC+∠PCB=180°( ),
∴∠BPC=180°﹣∠PBC﹣∠PCB(等式的性质).
∴∠BPC= °.
17.(7分)已知在△ABC中,AB=20,BC=8,AC=2m.
(1)求m的取值范围;
(2)若△ABC是等腰三角形,求△ABC的周长.
18.(7分)如图,线段AB,CD交于点O,连接AD,CB,AD=CB,∠DAB=∠BCD.求证:OA=OC.
四.解答题(共3小题,满分27分,每小题9分)
19.(9分)如图,在△ABC中,∠A=30°,∠B=90°.
(1)尺规作图:作∠ACB的角平分线交AB于O;(保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)若AC=6,求BO的长.
20.(9分)如图,AC平分∠DAB,连接CD,CE⊥AB于点E,∠B+∠ADC=180°.
(1)求证:CB=CD;
(2)若AB=8,BE=2,求AD的长.
21.(9分)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC于点G,DE⊥AB于点E,DF⊥AC交AC的延长线于点F.
(1)求证:BE=CF;
(2)如果AB=20,AC=8,求AE的长.
五.解答题(共2小题,满分27分)
22.(13分)如图1,已知△ABC与△ADE摆放在一起,点A、C、E在同一直线上,其中∠ACB=30°,∠DAE=45°,∠BAC=∠D=90°.如图2,固定△ABC,将△ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).(1)当∠CAD=15°时,α= °;
(2)在旋转过程中,试探究∠CAD与∠BAE之间的关系;
①当0°<α≤45°时, .
②当45°<α≤90°时, .
③当90°<α<180°时, .
(3)当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角α所有可能的度数.
23.(14分)“转化”和“类比迁移”是解决数学问题的重要思想方法,前者通过构造图形全等转化线段或角,将零散的线段或角集中在一个图形上;后者通过观察图形的变化与联系,适当添加辅助线,把类似的图形类比迁移应用到不同情境中.
【等边三角形】(1)如图1,在等边△ABC中,点D,E,F分别在边AB,BC,AC上,且满足DE=EF,∠DEF=60°,求证:△BDE≌△CEF.小宁仔细审题后发现关键的一步是推导出等角,他的做法是:因为∠DEF=60°,所以∠BED+∠CEF=120°…,请你继续完成证明;
【直角三角形】(2)如图2,若把(1)中的等边△ABC改成Rt△ABC,且∠A=90°,∠B=60°,其他条件不变,试探究线段BD、BE、CE之间满足的数量关系,并说明理由;
【任意四边形】(3)如图3,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=60°,BC=CD.过点C分别作AB,AD的垂线,垂足分别为M,N,若BM=6,DN=2,请直接写出的值.
2025-2026学年广东省汕头市潮阳实验学校八年级(上)周测数学试卷
一.选择题(共15小题,满分45分,每小题3分)
1.(3分)小亮有两根长度为5cm和9cm的木棒,他想钉一个三角形木框,现桌子上有如下长度的4根木棒,你认为他应该选择( )
A.3cm B.4cm C.9cm D.16cm
【分析】根据三角形三边关系得出第三边的取值范围,判断即可.
【解答】解:由三角形三边关系可知,第三边的取值范围为:9﹣5<x<9+5,
即:4<x<14,
故选:C.
【点评】本题考查了三角形的三边关系,熟知三角形三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边是解本题的关键.
2.(3分)如图,AD⊥BC,BE⊥AC,CF⊥AB,CG⊥CB,垂足分别为点D、E、F、C,△ABC中BC边上的高是( )
A.CF B.BE C.CG D.AD
【分析】根据三角形的高的定义判断.
【解答】解:∵AD⊥BC,
∴△ABC中BC边上的高是AD,
故选:D.
【点评】本题考查的是三角形的高,从三角形的一个顶点向对边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.
3.(3分)如图2所示的三角形ABC是太原市最高的跨汾河大桥(如图1)的部分平面示意图.若∠B=∠C,∠A=36°,则∠B的度数为( )
A.52° B.62° C.72° D.82°
【分析】根据三角形内角和定理得∠B+∠C+∠A=180°,由∠A=36°,∠B=∠C,可得2∠B=180°﹣∠A,从而计算出结果.
【解答】解:根据三角形内角和定理得,
∠B+∠C+∠A=180°,
∵∠A=36°,∠B=∠C,
∴2∠B=180°﹣∠A,
∴.
故选:C.
【点评】本题考查了三角形内角和定理,准确计算角度是解题的关键.
4.(3分)如图,∠BAE,∠CBF,∠ACD是△ABC的三个外角,若∠BAE=110°,则∠CBF+∠ACD的度数为( )
A.290° B.250° C.110° D.70°
【分析】根据三角形的外角的性质得到∠BAE=∠ACB+∠ABC=110°,根据平角的定义即可得到结论.
【解答】解:∵∠BAE=110°,
∴∠BAE=∠ACB+∠ABC=110°,
∴∠CBF+∠ACD=180°﹣∠ABC+180°﹣∠ACB=360°﹣(∠ACB+∠ABC)=360°﹣110°=250°,
故选:B.
【点评】本题考查了三角形外角的性质,平角的定义,熟练掌握三角形外角的性质是解题的关键.
5.(3分)如图,下面是三位同学的折纸示意图,则AD依次是△ABC的( )
A.中线、角平分线、高线 B.高线、中线、角平分线
C.角平分线、中线、高线 D.角平分线、高线、中线
【分析】根据三位同学的折纸示意图,结合三角形角平分线、中线和高线的定义求解.
【解答】解:由图①的折叠方式可知,∠BAD=∠B′AD,
∴AD是△ABC的角平分线.
由图②的折叠方式可知,∠ADB=∠ADB′,
∵∠ADB+∠ADB′=180°,
∴∠ADB=∠ADB′=90°,
∴AD⊥BC,
∴AD是△ABC的高线.
由图③的折叠方式可知,BD=CD,
∴AD是△ABC的中线.
只有D符合题意,ABC不符合题意,
故选:D.
【点评】本题考查了三角形的角平分线、中线和高线,轴对称的性质等知识点,熟知三角形角平分线、中线和高线的定义是解题的关键.
6.(3分)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外角平分线BP、CP交于点P,PE⊥AC于点E.若△ABC的面积为10,△BPC的面积为7,PE=4,则△ABC的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
【分析】连接AP,过点P作PF⊥BC于点F,PG⊥AB,交AB的延长线于G,根据角平分线的性质得到PG=PF=PE=4,根据三角形面积公式分别求出BC、AB+AC,再根据三角形周长公式计算即可.
【解答】解:如图,连接AP,过点P作PF⊥BC于点F,PG⊥AB,交AB的延长线于G,
∵∠ABC和∠ACB的外角平分线BP、CP交于点P,PE⊥AC,PF⊥BC于点F,PG⊥AB,
∴PG=PF=PE=4,
∵△BPC的面积为7,
∴BC×4=7,
∴BC,
∵△ABC的面积为10,
∴AB×4AC×4﹣7=10,
∴AB+AC,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC12.
故选:D.
【点评】本题考查的是角平分线的性质、三角形的面积,熟记角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.
7.(3分)如图,将△ABC纸片沿DE进行折叠,使点A落在四边形BCED的外部点A'的位置,若∠A=35°,则∠1﹣∠2的度数为( )
A.35° B.60° C.75° D.70°
【分析】根据多边形内角与外角的性质和三角形内角和定理即可求解.
【解答】解:如图,
∵△ABC纸片沿DE进行折叠,点A落在四边形BCED的外部点A'的位置,
∴∠4=∠5,∠3=∠2+∠DEC,
∵∠1+∠4+∠5=180°,
∴∠1+2∠4=180°,
∴∠1=180°﹣2∠4,
∵∠3+∠DEC=180°,
∴∠2=∠3﹣∠DEC=2∠3﹣180°,
∴∠1﹣∠2=180°﹣2∠4﹣2∠3+180°=360°﹣2∠4﹣2∠3=2∠A,
∴∠1﹣∠2=2×35°=70°,
故选:D.
【点评】本题考查了折叠的性质,多边形内角与外角的性质和三角形内角和定理,解题的关键是根据折叠的性质找出图中角度之间的关系.
8.(3分)下列长度的三条线段可以组成三角形的是( )
A.3,4,2 B.12,5,6 C.2,5,9 D.5,2,7
【分析】用两条短边之和是否大于第三边即可判断.
【解答】解:A.∵3+2>4,故能构成三角形,符合题意;
B.∵5+6<12,故不能构成三角形,不符合题意;
C.∵2+5<9,故不能构成三角形,不符合题意;
D.∵5+2=7,故不能构成三角形,不符合题意;
故选:A.
【点评】本题主要考查了三角形的三边关系,解题的关键是理解三角形两边之和大于第三边.
9.(3分)已知三角形的三边长3,7,a,则的值为( )
A.7 B.﹣7 C.13﹣2a D.2a﹣13
【分析】根据三角形三边关系,二次根式性质和绝对值的性质进行判断即可.
【解答】解:∵三角形的三条边长分别为3、7、a,
∴7﹣3<a<7+3,
即4<a<10,
∴a﹣4>0,a﹣10<0,
∴a﹣3>0,
∴.
故选:A.
【点评】本题主要考查了三角形和非负数.熟练掌握三角形三边关系,二次根式性质和绝对值的性质是解决问题的关键.
10.(3分)如图,在四边形ABDC中,AB=AC,∠BAC=124°,点B关于AD的对称点E恰好落在边CD上,连接AE,若AF为△ACE的角平分线,则△ADB的度数为( )
A.24° B.28° C.30° D.38°
【分析】连接BE,依据垂直平分线的性质可得AB=AE,从而得到AC=AE,根据等腰三角形“三线合一”性质,可得∠CAF=∠EAF,AF⊥DE,所以,根据直角三角形性质可得∠ADE的度数,根据轴对称的性质可得∠ADB的度数.
【解答】解:连接BE,
∵点B关于AD的对称点E恰好落在CD上,
∴AD垂直平分BE,
∴AB=AE,DE=DB,
∴∠EAD=∠BAD,∠EDA=∠BDA,
∵AB=AC,
∴AC=AE,
又∵AF为△ACE的角平分线,∠AFE=90°,
∴∠CAF=∠EAF,AF⊥DE,
∴∠EAF+∠DAE=∠CAF+∠BAD,
∴,
∴∠ADE=90°﹣62°=28°,
∴∠ADB=∠ADE=28°.
故选:B.
【点评】本题考查了轴对称的性质,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形的性质,熟知以上知识是解题的关键.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)等腰三角形两边分别为3厘米和8厘米,则它的周长为 19 厘米.
【分析】给出等腰三角形有两条边长分别为3cm和8cm,而没有明确腰、底分别是多少,所以要进行讨论,还要应用三角形的三边关系验证能否组成三角形.
【解答】解:∵等腰三角形两边分别为3厘米和8厘米,且3+3=6<8,
∴等腰三角形三边不可能是3厘米,3厘米,8厘米,
∴等腰三角形三边为3厘米,8厘米,8厘米,
∴三角形的周长为19厘米.
故答案为:19.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系,已知没有明确腰和底边的题目一定要想到两种情况,分类进行讨论,还应验证各种情况是否能构成三角形进行解答,这点非常重要,也是解题的关键.
12.(3分)如图,在△ABC中,AB的垂直平分线分别交线段AB,BC于点M,P,AC的垂直平分线分别交线段AC,BC于点N,Q,BC=10,△APQ的周长为16,则PQ的长度为 3 .
【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到PA=PB,QA=QC,再根据三角形周长公式计算得到答案.
【解答】解:∵MP是AB的垂直平分线,
∴PA=PB,
∵QN是AC的垂直平分线,
∴QA=QC,
∵△APQ的周长为16,
∴QA+PA+QP=16,
∴QC+PB+QP=16,
∴QP+PC+BQ+QP+QP=16,
∴BC+2QP=16,
∵BC=10,
∴QP=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查的是线段的垂直平分线的性质,线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.
13.(3分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,过点B作BD⊥AB,且BD=AB,延长BC至点E,使,连接DE并延长交AC边于点F,若DE=EF,则AC= 12 .
【分析】过点D作DG⊥BE交BE的延长线于点G,分别利用AAS证明出△ABC≌△BDG和△CFE≌△GDE,然后利用线段和差即可得解.
【解答】解:如图,过点D作DG⊥BE交BE的延长线于点G,
∵BD⊥AB,
∴∠ABC=90°﹣∠DBC=∠BDG,
∵AB=BD,∠ACB=90°=∠G,
∴△ABC≌△BDG(AAS),
∴DG=BC=6,BG=AC,
在△CFE和△GDE中,
,
∴△CFE≌△GDE(AAS),
∴,
∴CG=CE+EG=3+3=6,
∴AC=BG=BC+CG=6+6=12,
故答案为:12.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握其性质,合理作出辅助线是解决此题的关键.
14.(3分)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB于点F,且DE=DG,S△ADG=24,S△AED=18,则△DEF的面积为 3 .
【分析】过点D作DH⊥AC于H,根据角平分线的性质得到DH=DF,进而证明Rt△DEF≌Rt△DGH,根据全等三角形的性质得到△DEF的面积=△DGH的面积,根据题意列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,过点D作DH⊥AC于H,
∴DH=DF,
在Rt△DEF和Rt△DGH中,
,
∴Rt△DEF≌Rt△DGH(HL),
∴S△DEF=S△DGH,
设S△DEF=S△DGH=S,
同理可证:Rt△ADF≌Rt△ADH,
∴S△ADF=S△ADH,
∵S△ADG=24,S△AED=18,
∴24﹣S=18+S,
解得:S=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查的是全等三角形的判定与性质、角平分线的性质,添加辅助线构造出全等三角形并利用角平分线的性质是解题的关键.
15.(3分)如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,AE⊥BC于点E.若△ABC的面积为24,AE=6,则BD的长为 4 .
【分析】利用三角形中线定义及三角形面积求出BD长.
【解答】解:∵AD为BC边上的中线,
∴S△ABDS△ABC24=12,
∴BD•AE=12,
∵AE=6,
∴BD=4.
【点评】本题考查了用三角形中线求三角形面积、三角形外角性质、直角三角形性质,掌握这几个知识点的熟练应用是解决此题的关键.
三.解答题(共3小题,满分21分,每小题7分)
16.(7分)如图,在△ABC中,∠ABC=80°,∠ACB=50°,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,求∠BPC的度数.
对于上述问题,在以下解答过程的空白处填上适当的内容(理由或数学式).
解:∵BP平分∠ABC (已知),
∴∠PBC80°=40°.
同理可得∠PCB= 25° .
∴∠BPC+∠PBC+∠PCB=180°( 三角形内角和定理 ),
∴∠BPC=180°﹣∠PBC﹣∠PCB(等式的性质).
∴∠BPC= 115 °.
【分析】根据角平分线的定义以及三角形内角和定理解决问题即可.
【解答】解:∵BP平分∠ABC(已知),
∴∠PBC∠ABC80°=40°.
同理可得∠PCB=25°.
∵∠BPC+∠PBC+∠PCB=180°(三角形内角和定理),
∴∠BPC=180°﹣∠PBC﹣∠PCB(等式的性质)
=180°﹣40°﹣25°.
=115°.
故答案为:BP平分∠ABC,25°,三角形内角和定理,115.
【点评】本题考查三角形内角和定理,角平分线的定义等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
17.(7分)已知在△ABC中,AB=20,BC=8,AC=2m.
(1)求m的取值范围;
(2)若△ABC是等腰三角形,求△ABC的周长.
【分析】(1)根据三角形三边关系求解即可;
(2)分BC=AC,AB=AC两种情况讨论即可.
【解答】解:(1)已知在△ABC中,AB=20,BC=8,AC=2m,
∴20﹣8<2m<20+8,
解得:6<m<14;
(2)△ABC是等腰三角形,分两种情况讨论:
当AB=AC时,得:2m=20,
解得:m=10,
此时△ABC的周长=20+20+8=48;
当BC=AC时,得:2m=8,
解得m=4;
∵6<m<14,
∴此种情况不合题意,
综上所述,m的值为10,△ABC的周长为48.
【点评】本题考查了勾股定理,三角形三边关系,等腰三角形的性质,掌握三角形三边关系是解题的关键.
18.(7分)如图,线段AB,CD交于点O,连接AD,CB,AD=CB,∠DAB=∠BCD.求证:OA=OC.
【分析】根据全等三角形的判定与性质求证即可.
【解答】证明:在△OAD和△OCB中,
,
∴△OAD≌△OCB(AAS),
∴OA=OC.
【点评】此题考查了全等三角形的判定与性质,熟记全等三角形的判定定理与性质定理是解题的关键.
四.解答题(共3小题,满分27分,每小题9分)
19.(9分)如图,在△ABC中,∠A=30°,∠B=90°.
(1)尺规作图:作∠ACB的角平分线交AB于O;(保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)若AC=6,求BO的长.
【分析】(1)根据角平分线的作法作图即可;
(2)根据三角形内角和求出∠ACB,根据角平分线得出,继而利用含30度角的直角三角形的性质以及等角对等边求出,OC=2OB,然后利用勾股定理可得结果.
【解答】解:作∠ACB的角平分线交AB于O,如图所示:
;
(2)∵∠A=30°,∠B=90°,AC=6,
∴,∠ACB=60°,
又∵OC平分∠ACB,
∴,
∴OC=2OB,
在Rt△BOC中,OB2+BC2=OC2,即:OB2+32=4OB2,
解得:.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图,角平分线的性质,含30度角的直角三角形,勾股定理,解题的关键是掌握角平分线的作法,熟连运用相关知识进行角和边的转化.
20.(9分)如图,AC平分∠DAB,连接CD,CE⊥AB于点E,∠B+∠ADC=180°.
(1)求证:CB=CD;
(2)若AB=8,BE=2,求AD的长.
【分析】(1)作CF⊥AD交AD的延长线于点F,根据角平分线的性质定理证明CE=CF,再证∠CDF=∠B,△CDF≌△CBE(AAS),即可证明CB=CD;
(2)由△CDF≌△CBE得DF=BE=2,再证Rt△AEC≌Rt△AFC(HL),得出AF=AE=6,即可求解.
【解答】(1)证明:如图,CE⊥AB,AC平分∠DAB,作CF⊥AD交AD的延长线于点F,
∴CE=CF,
∵∠CDF+∠ADC=180°,∠B+∠ADC=180°,
∴∠CDF=∠B,
在△CDF和△CBE中,
,
∴△CDF≌△CBE(AAS),
∴CB=CD;
(2)解:∵AB=8,BE=2,
∴AE=AB﹣BE=8﹣2=6,
∵△CDF≌△CBE,
∴DF=BE=2,
在Rt△AEC和Rt△AFC中,
,
∴Rt△AEC≌Rt△AFC(HL),
∴AF=AE=6,
∴AD=AF﹣DF=6﹣2=4.
【点评】本题考查全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
21.(9分)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC于点G,DE⊥AB于点E,DF⊥AC交AC的延长线于点F.
(1)求证:BE=CF;
(2)如果AB=20,AC=8,求AE的长.
【分析】(1)连接DB、DC,结合等腰三角形的三线合一,得出DB=DC,再证明Rt△BDE≌Rt△CFD即可得出结论;
(2)由(1)可得出CF=BE,且AE=AF=AC+CF,而CF=BE=AB﹣AE,代入可求
【解答】(1)证明:连接DB、DC,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,
∵DG⊥BC且平分BC于点G,
∴DB=DC,
在Rt△BDE和Rt△CFD中,
,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴BE=CF;
(2)解:由(1)知BE=CF,
且在△ADE和△ADF中
∴△ADE≌△ADF(AAS),
∴AE=AF=AC+CF,
而CF=BE=AB﹣AE,
∴AE=AC+AB﹣AE,
∴2AE=AC+AB=8+20=28,
∴AE=14.
【点评】本题主要考查三角形全等的判定和性质,角平分线的性质,等腰三角形的三线合一,掌握三角形全等的判定方法是解题的关键.
五.解答题(共2小题,满分27分)
22.(13分)如图1,已知△ABC与△ADE摆放在一起,点A、C、E在同一直线上,其中∠ACB=30°,∠DAE=45°,∠BAC=∠D=90°.如图2,固定△ABC,将△ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).(1)当∠CAD=15°时,α= 30 °;
(2)在旋转过程中,试探究∠CAD与∠BAE之间的关系;
①当0°<α≤45°时, ∠BAE﹣∠CAD=45° .
②当45°<α≤90°时, ∠BAE+∠CAD=45° .
③当90°<α<180°时, ∠CAD﹣∠BAE=45° .
(3)当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角α所有可能的度数.
【分析】(1)根据旋转角的定义进行计算即可;
(2)根据旋转过程中各个角之间的变化关系进行解答即可;
(3)在旋转过程中,画出△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)的所有可能出现的情况图,再根据各个角之间的关系进行计算即可.
【解答】解:(1)如图2,当∠CAD=15°时,
∠CAE=∠DAE﹣∠CAD=45°﹣15°=30°,
即α=30°,
故答案为:30;
(2)①当0°<α≤45°时,如图2,∠CAD=45°﹣α,∠BAE=90°﹣α,
∴∠BAE﹣∠CAD=90°﹣α﹣45°+α=45°,
故答案为:∠BAE﹣∠CAD=45°;
②当45°<α≤90°时,如图3,
∠CAD+∠DAE+∠BAE=90°,
即∠BAE+∠CAD=90°﹣45°=45°,
故答案为:∠BAE+∠CAD=45°;
③当90°<α<180°时,如图4,
∠CAD=α﹣45°,∠BAE=α﹣90°,
∴∠CAD﹣∠BAE=α﹣45°﹣α+90°=45°,
故答案为:∠CAD﹣∠BAE=45°;
(3)当DE∥AB时,如图,
此时旋转角α,即∠CAE=45°;
当DE∥BC时,如图:
此时旋转角α,即∠CAE=45°+60°=105°;
当DE∥AC时,如图:
此时旋转角α,即∠CAE=90°+45°=135°;
当AD∥BC时,如图:
∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB=30°,
∴∠CAE=∠DAE﹣∠DAC=45°﹣30°=15°;
当AE∥BC时,如图:
∵AE∥BC,
∴∠EAB=∠B=60°,
∴∠EAC=∠EAB+∠BAC=60°+90°=150°;
综上所述,当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,旋转角α为45°或105°或135°或15°或150°.
【点评】本题考查三角形内角和定理,平行线的性质,掌握平行线的性质,三角形内角和定理是正确解答的关键.
23.(14分)“转化”和“类比迁移”是解决数学问题的重要思想方法,前者通过构造图形全等转化线段或角,将零散的线段或角集中在一个图形上;后者通过观察图形的变化与联系,适当添加辅助线,把类似的图形类比迁移应用到不同情境中.
【等边三角形】(1)如图1,在等边△ABC中,点D,E,F分别在边AB,BC,AC上,且满足DE=EF,∠DEF=60°,求证:△BDE≌△CEF.小宁仔细审题后发现关键的一步是推导出等角,他的做法是:因为∠DEF=60°,所以∠BED+∠CEF=120°…,请你继续完成证明;
【直角三角形】(2)如图2,若把(1)中的等边△ABC改成Rt△ABC,且∠A=90°,∠B=60°,其他条件不变,试探究线段BD、BE、CE之间满足的数量关系,并说明理由;
【任意四边形】(3)如图3,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=60°,BC=CD.过点C分别作AB,AD的垂线,垂足分别为M,N,若BM=6,DN=2,请直接写出的值.
【分析】(1)由等边三角形的性质得出∠B=∠C,再由三角形外角的定义得出∠BDE=∠CEF,即可证得△BDE≌△CEF;
(2)在EC取点G,使得∠FGE=60°,连接FG.同(1)得△DBE≌△EGF,由全等三角形的性质得出DB=EG,BE=FG,由直角三角形性质得出∠C=30°,由三角形外角的定义和性质可得出∠GFC,由等角对等边可得出FG=CG;
(3)延长AM至点E,连接CE,使得∠E=60°,延长EC,AD交于点F,连接BD.先证明△BCD和△AEF为等边三角形,由等边三角形的性质进一步证明△ADB≌△FCD,由全等三角形的性质可得出CF=AD,AB=FD,同理可证△ADB≌△EBC,△FCD≌△EBC,则AD=BE=CF,AB=FD=EC,设DN=a,BM=3a,AD=BE=CF=x,AB=FD=EC=y,则ME=x﹣3a,NF=y﹣a,由含30度直角三角形的性质即可得出答案.
【解答】(1)证明:∵∠DEF=60°,
∴∠BED+∠CEF=120°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∴∠BDE+∠BED=120°,
∴∠BDE=∠CEF,
在△BDE与△CEF中,
,
∴△BDE≌△CEF(AAS),
(2)解:CE=BE+BD.
理由:如图(2),在EC取点G,使得∠FGE=60°,连接FG,
同(1)得△DBE≌△EGF,
∴DB=EG,BE=FG,∠FGE=∠B=60°,
∴∠C=30°,
∵∠EGF=∠C+∠GFC,即60°=30°+∠GFC,
∴∠GFC=30°,
∴FG=CG,
∴BE=FG=CG.
∴CE=CG+EG=BE+BD,
(3)解:的值为.理由如下:
延长AM至点E,连接CE,使得∠E=60°,延长EC,与AD交于点F,连接BD,如图(3),
∵∠BCD=60°,BC=CD,
∴△BCD为等边三角形,
∴CD=CB=BD,∠CBD=∠CDB=60°,
∵∠E=60°,∠A=60°,
∴∠F=180°﹣∠E﹣∠A=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴△AEF为等边三角形,
∴AE=EF=AF,
∵∠CDN+∠BDC=∠ABD+∠A,∠A=∠CDB=60°,
∴∠ABD=∠CDN,
在△ADB和△FCD中,
,
∴△ADB≌△FCD(AAS),
∴CF=AD,AB=FD,
同理可证:△ADB≌△EBC,△FCD≌△EBC,
∴AD=BE=CF,AB=FD=EC,
∵BM=3DN,
设DN=a,AD=BE=CF=x,AB=FD=EC=y,
则BM=3a,ME=x﹣3a,NF=y﹣a,
∵CM⊥AB,CN⊥AD,∠E=∠F=60°,
∴∠ECM=∠NCF=30°,
∴EC=2ME,CF=2NF,
即,,
解得:,
∴
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定以及性质,等边三角形的判定以及性质,含30度直角三角形的性质,三角形外角的定义和性质,构建等边三角形是解题的关键.
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