第十四章 全等三角形——全等动点问题专题 2026-2027学年人教版八年级数学上册
2026-09-21
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内容正文:
一.选择题
1.如图,AB=12cm,∠A=∠B=60°,AC=BD=9cm,点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上以x(cm/s)的速度由点B向点D运动,它们运动的时间为t(s).当△ACP与△BPQ全等时,x的值是( )
A.2 B.3或1.5 C.2或1.5 D.2或3
2.如图,在长方形ABCD的中,已知AB=6cm,BC=10cm,点P以4cm/s的速度由点B向点C运动,同时点Q以acm/s的速度由点C向点D运动,若以A,B,P为顶点的三角形和以P,C,Q为顶点的三角形全等,则a的值为( )
A.4或 B.6 C.或1 D.4
3.如图,已知△ABC中,AB=AC=12厘米,∠B=∠C,BC=8厘米,点D为AB的中点.如果点P在线段BC上以2厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.若点Q的运动速度为v厘米/秒,则当△BPD与△CQP全等时,v的值为( )
A.2 B.3 C.2或3 D.1或5
4.已知AB=10,AC=6,BD=8,其中∠CAB=∠DBA=α,点P以每秒2个单位长度的速度,沿着C→A→B路径运动.同时,点Q以每秒x个单位长度的速度,沿着D→B→A路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动.它们的运动时间为t秒.
①若x=1.则点P运动路程始终是点Q运动路程的2倍;
②当P、Q两点同时到达A点时,x=6;
③若α=90°,t=5,x=1时,△ACP≌△BPQ;
④若△ACP与△BPQ全等,则x=0.8或.
以上说法正确的选项为( )
A.①③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
二.解答题
5.已知AB=12cm,AC=BD=10cm,点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q在线段BD上由点B向点D运动,它们运动的时间为t秒.
(1)如图1,若AC⊥AB,BD⊥AB,且点Q的运动速度与点P的运动速度相同,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系和数量关系,请分别说明理由;
(2)如图2,若∠A=∠B=60°,设点Q的运动速度为vcm/s,是否存在实数v,使得△ACP与△BPQ全等?若存在,求出v,t的值;若不存在,请说明理由.
6.问题情境:
已知:射线AB和射线CB相交于点B.点D在射线CB上,作射线AD,在射线AD上取一点E,连接CE,使∠AEC=∠ABC.
任务一:当点D在线段CB上时,
(1)如图1,请写出∠A与∠C的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,当∠AEC=∠ABC=90°,AB=CB时,连接BE.在射线AD上取一点F,使AF=CE,连接BF.
①判断BF与BE的数量关系与位置关系,并说明理由;
②∠AEB的度数为 ;
任务二:当点D是射线CB上的动点(点D不与点C和点B重合).
(3)如图3,当AB=CB,∠AEC=∠ABC=α(90°<α<180°),且AF=CE时,请直接写出∠AEB的度数(用含α的式子表示).
7.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D是直线BC上的一个动点(与点B,C不重合),连接AD并以AD为边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,且∠DAE=∠BAC=α,连接CE,设∠DCE=β.
(1)如图①,当点D在线段BC上时,求证:α+β=180°;
(2)如图②,当点D在BC的延长线上时,请探究α与β的数量关系,并证明;
(3)如图③,当点D在CB的延长线上时,若α+β=130°,则2α+3β= (直接写出答案).
8.已知,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,点D是直线BC上的一动点(点D不与B,C重合),连接CE.
(1)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE= 度;
(2)如图2,当点D在边BC的延长线上时,请猜想BC,CE,CD之间存在的数量关系,并说明理由;
(3)如图3中,当点D在边BC的反向延长线上时,不需写证明过程,直接写出线段BC,CE,CD之间存在的数量关系及直线CE与直线BC的位置关系.
9.如图:已知A(a,0)、B(0,b),且a、b满足(a﹣2)2+|2b﹣4|=0.
(1)如图1,求△AOB的面积;
(2)如图2,点C在线段AB上(不与A、B重合)移动,AB⊥BD,且∠COD=45°,猜想线段AC、BD、CD之间的数量关系并证明你的结论;
(3)如图3,若P为x轴上异于原点O和点A的一个动点,连接PB,将线段PB绕点P顺时针旋转90°至PE,直线AE交y轴于点Q,当P点在x轴上移动时,线段BE和线段BQ中,请判断哪条线段长为定值,并求出该定值.
10.如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足.
(1)如图1,若C的坐标为(﹣1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(2)如图2,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)如图3,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求该式子的值.
参考答案与试题解析
一.选择题
1.如图,AB=12cm,∠A=∠B=60°,AC=BD=9cm,点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上以x(cm/s)的速度由点B向点D运动,它们运动的时间为t(s).当△ACP与△BPQ全等时,x的值是( )
A.2 B.3或1.5 C.2或1.5 D.2或3
【分析】根据题意得AP=2tcm,BQ=txcm,PB=(12﹣2t)cm,由于∠A=∠B=60°,所以当AP=BP,AC=BQ时,△APC≌△BPQ,即2t=12﹣2t,9=tx,当AP=BQ,AC=BP时,△APC≌△BQP(SAS),即2t=tx,9=12﹣2t,然后分别解方程可求出对应的x的值.
【解答】解:根据题意得AP=2tcm,BQ=txcm,PB=(12﹣2t)cm,
∵∠A=∠B=60°,
∴当AP=BP,AC=BQ时,△APC≌△BPQ(SAS),
即2t=12﹣2t,9=tx,
解得t=3,x=3;
当AP=BQ,AC=BP时,△APC≌△BQP(SAS),
即2t=tx,9=12﹣2t,
解得x=2,t;
综上所述,x的值为3或2.
故选:D.
【点评】本题考查了全等三角形的判定:熟练掌握全等三角形的5种判定方法是解决问题的关键.选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件.
2.如图,在长方形ABCD的中,已知AB=6cm,BC=10cm,点P以4cm/s的速度由点B向点C运动,同时点Q以acm/s的速度由点C向点D运动,若以A,B,P为顶点的三角形和以P,C,Q为顶点的三角形全等,则a的值为( )
A.4或 B.6 C.或1 D.4
【分析】设点P,Q运动的时间为ts,依题意得BP=4tcm,CQ=atcm,则CP=(10﹣4t)cm,∠B=∠C=90°再分两种情况:①当AB=PC,BP=CQ时,则△ABP≌△PCQ,由BP=CQ得4t=at,由此解得a=4;②当AB=CQ,BP=CP时,则△ABP≌△QCP,由BP=CP得4t=10﹣4t,解得t,由AB=CQ得6=at,将t代入可得a,综上所述即可得出答案.
【解答】解:设点P,Q运动的时间为t(s),
依题意得:BP=4tcm,CQ=atcm,
∵四边形ABCD是长方形,且AB=6cm,BC=10cm,
∴∠B=∠C=90°,CP=BC﹣BP=(10﹣4t)cm,
当以A,B,P为顶点的三角形和以P,C,Q为顶点的三角形全等时,有以下两种情况:
①当AB=PC,BP=CQ时,则△ABP≌△PCQ(SAS),
由BP=CQ,得:4t=at,
解得:a=4;
②当AB=CQ,BP=CP时,则△ABP≌△QCP(SAS),
由BP=CP,得:4t=10﹣4t,
解得:t,
由AB=CQ,得:6=at,
将t代入6=at,得:a,
综上所述:a的值为4或.
故选:A.
【点评】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,也是易错点.
3.如图,已知△ABC中,AB=AC=12厘米,∠B=∠C,BC=8厘米,点D为AB的中点.如果点P在线段BC上以2厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.若点Q的运动速度为v厘米/秒,则当△BPD与△CQP全等时,v的值为( )
A.2 B.3 C.2或3 D.1或5
【分析】已知∠B=∠C,根据全等三角形的性质得出BD=PC,或BP=PC,进而算出时间t,再算出v即可.
【解答】解:设经过t秒后,△BPD与△CQP全等,
∵AB=AC=12厘米,点D为AB的中点,
∴BD=6厘米,
∵∠B=∠C,BP=CQ=2t,
∴要使△BPD和△CQP全等,BD=CP=6厘米,
则8﹣6=2t,
解得:t=1,
v=2÷1=2厘米/秒,
当BP=PC时,
∵BC=8cm,
∴PB=4cm,
t=4÷2=2s,
QC=BD=6cm,
v=6÷2=3厘米/秒.
故选:C.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质和全等三角形的性质,注意:全等三角形的对应边相等.
4.已知AB=10,AC=6,BD=8,其中∠CAB=∠DBA=α,点P以每秒2个单位长度的速度,沿着C→A→B路径运动.同时,点Q以每秒x个单位长度的速度,沿着D→B→A路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动.它们的运动时间为t秒.
①若x=1.则点P运动路程始终是点Q运动路程的2倍;
②当P、Q两点同时到达A点时,x=6;
③若α=90°,t=5,x=1时,△ACP≌△BPQ;
④若△ACP与△BPQ全等,则x=0.8或.
以上说法正确的选项为( )
A.①③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【分析】①若x=1,即点P的速度时点Q的2倍,即可求解;
②求出P、Q的运动时间即可求解;
③证明AP≠BQ,即可求解;
④若△ACP与△BPQ全等,则AC=PB且AP=BQ或AC=BQ且AP=BP,即可求解.
【解答】解:①若x=1,即点P的速度时点Q的2倍,故点P运动路程始终是点Q运动路程的2倍,正确,符合题意;
②点P到达A的时间为:6÷2=3,当x=6时,点Q到达点A的时间为:(8+10)÷6=3,故②正确,符合题意;
③若α=90°,t=5,x=1时,如图,
假设AC:AP=PB:BQ,
∵∠A=∠B=α,
∴△APC∽△BQP,
∴∠CPA=∠PQB,
而∠PQB+∠QPB=90°,
∴∠CPA+∠QPB=90°,
即CP⊥PQ,
而此时,AC=6,则AP=5×2﹣6=4,则PB=AB﹣AP=6,
而DQ=1×5=5,则BQ=8﹣5=3,
则AP≠BQ,
故③错误,不符合题意;
④由题意得,AP=2t﹣6,则PB=10﹣(2t﹣6)=16﹣2t,QD=xt,则BQ=8﹣xt,
若△ACP与△BPQ全等,
则AC=PB且AP=BQ或AC=BQ且AP=BP,
即6=16﹣2t且2t﹣6=8﹣xt或6=8﹣xt且2t﹣6=16﹣2t,
解得:x=0.8或,
故④正确,符合题意,
故选:C.
【点评】本题为三角形综合题,涉及到三角形全等和相似、动点问题,分类求解是解题的关键.
二.解答题
5.已知AB=12cm,AC=BD=10cm,点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q在线段BD上由点B向点D运动,它们运动的时间为t秒.
(1)如图1,若AC⊥AB,BD⊥AB,且点Q的运动速度与点P的运动速度相同,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系和数量关系,请分别说明理由;
(2)如图2,若∠A=∠B=60°,设点Q的运动速度为vcm/s,是否存在实数v,使得△ACP与△BPQ全等?若存在,求出v,t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)当t=1时,依题意得∠A=∠B=90°,AP=BQ=2cm,进而得AC=BP=10cm,由此可依据“SAS”判定△ACP和△BPQ全等得PC=PQ,∠C=∠BPQ,再根据∠C+∠APC=90°得∠BPQ+∠APC=90°,继而得∠CPQ=90°,则PC⊥PQ;
(2)依题意得AP=2tcm,BQ=vtcm,则BP=(12﹣2t)cm,再根据∠A=∠B=60°得当△ACP与△BPQ全等时,有以下两种情况:①当AC=BP,AP=BQ时,则△ACP≌△BPQ(SAS),由AC=BP得10=12﹣2t,解得t=1,由AP=BQ,得2t=vt,将t=1代入得v=2,②当AC=BQ,AP=BP时,则△ACP≌△BQP(SAS),由AP=BP得2t=12﹣2t,解得t=3,由AC=BQ得10=vt,将t=3代入得v,综上所述即可得出答案.
【解答】解:(1)当t=1时,△ACP与△BPQ全等,
线段PC和线段PQ的位置关系是:PC⊥PQ,数量关系是:PC=PQ,理由如下:
∵AC⊥AB,BD⊥AB,
∴∠A=∠B=90°,
∵点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,
∴AP=2cm,
∵AB=12cm,AC=BD=10cm,
∴BP=AB﹣AP=10(cm),
∴AC=BP=10cm,
又∵且点Q的运动速度与点P的运动速度相同,
∴BQ=2cm,
∴AP=BQ=2cm,
在△ACP和△BPQ中,
,
∴△ACP≌△BPQ(SAS),
∴PC=PQ,∠C=∠BPQ,
在Rt△ACP中,∠C+∠APC=90°,
∴∠BPQ+∠APC=90°,
∴∠CPQ=180°﹣(∠BPQ+∠APC)=90°,
∴PC⊥PQ;
(2)依题意得:AP=2tcm,BQ=vtcm,
∵AB=12cm,AC=BD=10cm,
∴BP=AB﹣AP=(12﹣2t)cm,
又∵∠A=∠B=60°,
∴当△ACP与△BPQ全等时,有以下两种情况:
①当AC=BP,AP=BQ时,则△ACP≌△BPQ(SAS),
由AC=BP,得:10=12﹣2t,
解得:t=1,
由AP=BQ,得:2t=vt,
∵t=1,
∴v=2,
即当t=1s,v=2cm/s时,△ACP与△BPQ全等;
②当AC=BQ,AP=BP时,则△ACP≌△BQP(SAS),
由AP=BP,得:2t=12﹣2t,
解得:t=3,
由AC=BQ,得:10=vt,
∵t=3,
∴v,
即当t=3s,v=10/3cm/s时,△ACP与△BPQ全等,
综上所述:v,t的值分别为t=1s,v=2cm/s或t=3s,vcm/s.
【点评】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的易错点.
6.问题情境:
已知:射线AB和射线CB相交于点B.点D在射线CB上,作射线AD,在射线AD上取一点E,连接CE,使∠AEC=∠ABC.
任务一:当点D在线段CB上时,
(1)如图1,请写出∠A与∠C的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,当∠AEC=∠ABC=90°,AB=CB时,连接BE.在射线AD上取一点F,使AF=CE,连接BF.
①判断BF与BE的数量关系与位置关系,并说明理由;
②∠AEB的度数为 45° ;
任务二:当点D是射线CB上的动点(点D不与点C和点B重合).
(3)如图3,当AB=CB,∠AEC=∠ABC=α(90°<α<180°),且AF=CE时,请直接写出∠AEB的度数(用含α的式子表示).
【分析】(1)利用三角形内角和定理即可得出答案;
(2)①先证得△ABF≌△CBE(SAS),得出:BF=BE,∠ABF=∠CBE,再根据直角三角形性质和垂直定义即可证得结论;
②根据全等三角形的性质和等腰直角三角形的性质即可得到结论;
(3)当点D在线段BC上时,如图3,当点D在CB的延长线上时,如图4,在射线AD上取一点F,使AF=CE,连接BF,先证明△ABF≌△CBE(SAS),可得:BF=BE,∠ABF=∠CBE,再由等腰三角形性质即可求得答案.
【解答】解:(1)∠A=∠C;
理由:∵∠C+∠AEC+∠CDE=180°,∠A+∠ABC+∠ADB=180°,
又∵∠ABC=∠AEC=a,∠ADB=∠CDE,
∴∠A=∠C;
(2)①BF=BE,BF⊥BE,理由如下:
由(1)知:∠A=∠C,
在△ABF和△CBE中,
,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE,∠ABF=∠CBE,
又∵∠ABC=a=90°=∠ABF+∠FBC,
∴∠CBE+∠FBC=90°,
即∠FBE=90°,
∴BF⊥BE;
②∵△ABF≌△CBE,
∴BF=BE,
∴∠ABF=∠CBE,
∴∠FBE=∠ABC=90°,
∴∠AEB=45°,
故答案为:45°;
(3)∠AEB=90°α或90°α,理由如下:
当点D在线段BC上时,如图3,在射线AD上取一点F,使AF=CE,连接BF,
由(1)知:∠A=∠C,
在△ABF和△CBE中,
,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE,∠ABF=∠CBE,
又∵∠ABC=a=∠ABF+∠FBC,
∴∠CBE+∠FBC=α,
即∠FBE=α,
∴∠AEB=∠EFB90°α;
当点D在CB的延长线上时,在射线AD上取一点F,使AF=CE,连接BF,如图4,
由(1)知:∠BAF=∠ECB,
在△ABF和△CBE中,
,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE,∠ABF=∠CBE,
又∵∠ABC=α=∠BAF+∠AFB,
∴∠ECB+∠CEB=α,
即∠FBE=α,
∴∠BEF=∠BFE,
∴∠AEB=180°﹣∠BEF=180°90°α,
综上所述,∠AEB的度数为90°α或90°α.
【点评】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识;构造全等三角形是解题的关键.
7.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D是直线BC上的一个动点(与点B,C不重合),连接AD并以AD为边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,且∠DAE=∠BAC=α,连接CE,设∠DCE=β.
(1)如图①,当点D在线段BC上时,求证:α+β=180°;
(2)如图②,当点D在BC的延长线上时,请探究α与β的数量关系,并证明;
(3)如图③,当点D在CB的延长线上时,若α+β=130°,则2α+3β= 325° (直接写出答案).
【分析】(1)先根据等腰三角形及三角形内角和定理证明α+2∠B=180°,再根据∠DAE=∠BAC=α得∠BAD=∠CAE,由此依据“SAS”判定△BAD和△CAE全等得∠B=∠ACE,进而得∠DCE=∠B+∠ACE=2∠B=β,据此可得出结论;
(2)先同(1)得∠B=∠ACB,α+2∠B=180°,再证明∠BAD=∠CAE,由此依据“SAS”判定△BAD和△CAE全等得∠B=∠ACE,进而得∠BCE=∠ACB+∠ACE=2∠B,再根据∠BCE+∠DCE=180°,∠DCE=β得2∠B+β=180°,据此即可得出α与β的数量关系;
(3)先证明∠BAD=∠CAE,进而依据“SAS”判定△BAD和△CAE全等得∠ABD=∠ACE,再根据∠ABD=∠ACB+α,∠ACE=∠ACB+β得α=β;然后根据α+β=130°得α=β=65°,据此即可得出2α+3β的值.
【解答】(1)证明:在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,∴∠B=∠ACB,
∴∠BAC+∠B+∠ACB=180°,
∴α+2∠B=180°,
∵∠DAE=∠BAC=α,
∴∠DAE﹣∠DAC=∠BAC﹣∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠B=∠ACE,
∵∠DCE=β,
∴∠DCE=∠B+∠ACE=2∠B=β,
∴α+β=180°;
(2)解:α与β的数量关系是:α=β,证明如下:
在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,
同(1)得:∠B=∠ACB,α+2∠B=180°,
∵∠DAE=∠BAC=α,
∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠B=∠ACE,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=2∠B,
∵∠BCE+∠DCE=180°,∠DCE=β,
∴2∠B+β=180°,
又∵α+2∠B=180°,
∴α=β;
(3)解:∵∠DAE=∠BAC=α,
∴∠DAE﹣∠BAE=∠BAC﹣∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠ABD=∠ACB+∠BAC=∠ACB+α,
又∵∠ACE=∠ACB+∠DCE=∠ACB+β,
∴∠ACB+α=∠ACB+β
∵α=β;
∵α+β=130°,
∴α=β=65°,
∴2α+3β=2×65°+3×65°=325°.
故答案为:325°.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,理解等腰三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
8.已知,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,点D是直线BC上的一动点(点D不与B,C重合),连接CE.
(1)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE= 90 度;
(2)如图2,当点D在边BC的延长线上时,请猜想BC,CE,CD之间存在的数量关系,并说明理由;
(3)如图3中,当点D在边BC的反向延长线上时,不需写证明过程,直接写出线段BC,CE,CD之间存在的数量关系及直线CE与直线BC的位置关系.
【分析】(1)由∠BAC=∠DAE=90°得到∠BAD=∠CAE,根据“SAS”证明△ABD≌△ACE,得到∠ACE=∠B,由∠B+∠ACB=90°得到∠ACE+∠ACB=90°,即可解答;
(2)同(1)思路证明△ABD≌△ACE(SAS),得到CE=BD=BC+CD,即可解答;
(3)先补全图形,同(1)思路证明△ABD≌△ACE(SAS),得到BD=CE,∠ABD=∠ACE,从而得出CD=BC+BD=BC+CE,又∠ACE=∠ACB+∠DCE,∠ABD=∠ACB+∠BAC,得到∠DCE=∠BAC=90°,因此CE⊥CB.
【解答】解:(1)∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
即∠BAD=∠CAE.
∵在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ACE=∠B(全等三角形对应角相等),
∵∠BAC=90°,
∴∠B+∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠ACB=90°,
即∠BCE=90°.则∠BCE的度数为90°,
故答案为:90.
(2)CE=BC+CD,理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,
即∠BAD=∠CAE.
∵在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴CE=BD(全等三角形对应边相等),
∵BD=BC+CD,
∴CE=BC+CD.
(3)CD=BC+EC,CE⊥CB.理由如下:
补全图形如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC﹣∠BAE=∠DAE﹣∠BAE,
即∠BAD=∠CAE(同角的余角相等).
∵在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE(E全等三角形对应边相等),∠ABD=∠ACE(全等三角形对应角相等),
∴CD=BC+BD=BC+CE.
∵∠ACE=∠ACB+∠DCE,
∠ABD=∠ACB+∠BAC,
∴∠DCE=∠BAC=90°,
∴CE⊥CB.
【点评】本题考查全等三角形的判定及性质,掌握全等三角形的判定及性质是解题的关键.
9.如图:已知A(a,0)、B(0,b),且a、b满足(a﹣2)2+|2b﹣4|=0.
(1)如图1,求△AOB的面积;
(2)如图2,点C在线段AB上(不与A、B重合)移动,AB⊥BD,且∠COD=45°,猜想线段AC、BD、CD之间的数量关系并证明你的结论;
(3)如图3,若P为x轴上异于原点O和点A的一个动点,连接PB,将线段PB绕点P顺时针旋转90°至PE,直线AE交y轴于点Q,当P点在x轴上移动时,线段BE和线段BQ中,请判断哪条线段长为定值,并求出该定值.
【分析】(1)根据非负数的性质得到a﹣2=0,2b﹣4=0,求得a=2,b=2,得到OA=2,OB=2,于是得到结果;
(2)证明:将△AOC绕点O逆时针旋转90°得到△OBF根据已知条件得到∠BDF=180°,由∠DOC=45°,∠AOB=90°,同时代的∠BOD+∠AOC=45°,求出∠FOD=∠BOF+∠BOD=∠BOD+∠AOC=45°,推出△ODF≌△ODC,根据全等三角形的性质得到DC=DF=DB+BF=DB+DC;
(3)BQ是定值,作EF⊥OA于F,在FE上截取PF=FD,由∠BAO=∠PDF=45°,得到∠PAB=∠PD,E=135°,根据余角的性质得到∠BPA=∠PED,推出△PBA≌EPD,根据全等三角形的性质得到AP=ED,于是得到FD+ED=PF+AP.即:FE=FA,根据等腰直角三角形的性质得到结论.
【解答】(1)解:∵(a﹣2)2+|2b﹣4|=0,
∴a﹣2=0,2b﹣4=0,
∴a=2,b=2,
∴A(2,0)、B(0,2),
∴OA=2,OB=2,
∴△AOB的面积2;
(2)CD=BD+AC.
证明:将△AOC绕点O逆时针旋转90°得到△OBF,
∵∠OAC=∠OBF=∠OBA=45°,∠DBA=90°,
∴∠DBF=180°,
∵∠DOC=45°,∠AOB=90°,
∴∠BOD+∠AOC=45°,
∴∠FOD=∠BOF+∠BOD=∠BOD+∠AOC=45°,
在△ODF与△ODC中,,
∴:△ODF≌△ODC(SAS),
∴DC=DF,DF=BD+BF,故CD=BD+AC.
(3)BQ是定值,作EF⊥OA于F,在FE上截取PF=FD,
∵∠BAO=∠PDF=45°,
∴∠PAB=∠PDE=135°,
∴∠BPA+∠EPF=90°,∠EPF+∠PED=90°,
∴∠BPA=∠PED,
在△PBA与△EPD中,
,
∴△PBA≌EPD(AAS),
∴AP=ED,
∴FD+ED=PF+AP,
即:FE=FA,
∴∠FEA=∠FAE=45°,
∴∠QAO=∠EAF=∠OQA=45°,
∴OA=OQ=2,
∴BQ=4.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,坐标与图形的性质,三角形面积的计算,正确的作出辅助线是解题的关键.
10.如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足.
(1)如图1,若C的坐标为(﹣1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(2)如图2,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)如图3,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求该式子的值.
【分析】(1)要求点P的坐标,只需求出OP的长度,如图1,易证△OAP≌△OBC,即可得到OP=OC=1;
(2)要证∠OHP=45°,只需证明HO平分∠CHA,过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,如图2,只需证到OM=ON,只需证明△COM≌△PON即可;
(3)连接OD,如图3,易证△ODM≌△ADN,从而有S△ODM=S△ADN,由此可得S△BDM﹣S△ADN=S△BDM﹣S△ODM=S△BODS△AOB=4.
【解答】解:(1)如图1,
∵,
∴a+b=0,a﹣4=0,
∴a=4,b=﹣4,
则OA=OB=4.
∵AH⊥BC即∠AHC=90°,∠COB=90°
∴∠HAC+∠ACH=∠OBC+∠OCB=90°,
∴∠HAC=∠OBC.
在△OAP与△OBC中,
,
∴△OAP≌△OBC(ASA),
∴OP=OC=1,
则P(0,﹣1);
(2)过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,如图2.
在四边形OMHN中,∠MON=360°﹣3×90°=90°,
∴∠COM=∠PON=90°﹣∠MOP.
在△COM与△PON中,
,
∴△COM≌△PON(AAS),
∴OM=ON.
∵OM⊥CB,ON⊥HA,
∴HO平分∠CHA,
∴∠OHP∠CHA=45°;
(3)S△BDM﹣S△ADN的值不发生改变,等于4.
理由如下:
连接OD,如图3.
∵∠AOB=90°,OA=OB,D为AB的中点,
∴OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,OD=DA=BD
∴∠OAD=45°,∠MOD=90°+45°=135°,
∴∠DAN=135°=∠MOD.
∵MD⊥ND即∠MDN=90°,
∴∠MDO=∠NDA=90°﹣∠MDA.
在△ODM与△ADN中,
,
∴△ODM≌△ADN(ASA),
∴S△ODM=S△ADN
∴S△BDM﹣S△ADN
=S△BDM﹣S△ODM
=S△BOD
S△AOB
AO•BO
4×4
=4.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的判定、二次根式及完全平方式的非负性等知识,在解决第(3)小题的过程中还用到了等积变换,而运用全等三角形的性质则是解决本题的关键.
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