内容正文:
13.1.3 三角形中的边角关系(几条重要的线段)·当堂练习
(试题版 满分100分 建议用时60分钟)
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.如图,露营场地一块三角形遮阳布 ABC,其中∠B 为钝角.现要从顶点 A 向边 BC 所在直线拉一根与该直线垂直的防风绳,即画出 BC 边上的高.下列四幅示意图中,作法正确的是( )
A.垂足在线段 BC 上
B.垂足在 CB 的延长线上
C.绳端系在点 B 处
D.防风绳与 BC 斜交
2.一块三角形耕地 ABC,D 是 BC 的中点,沿中线 AD 修田埂,把耕地分成△ABD 与△ACD 两块.这两块地一定相同的是( )
A.周长
B.面积
C.形状(能完全重合)
D.周长与面积都相同
3.如图,在三角形铁片 ABC 上,点 D 在 BC 上、点 E 在 AC 上,连接 AD、BE.已知∠BAD=∠CAD=30°,∠ABE=30°,∠CBE=40°,∠C=50°.下列结论错误的是( )
A.AD 平分∠BAC
B.BE 平分∠ABC
C.∠ADB=80°
D.∠BEC=90°
4.在△ABC 中,CM 是 AB 边上的中线,点 M 在 AB 上.已知 AC=7,CM=6,△ACM 的周长为 18,则 AB 的长为( )
A.8
B.9
C.10
D.12
5.如图,在△ABC 中,∠B=52°,∠C=60°,AD 平分∠BAC 交 BC 于点 D,则∠ADB 的度数为( )
A.86°
B.94°
C.88°
D.96°
6.下列三角形中,三条高所在直线的交点位于三角形外部的是( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.三条高所在直线不可能相交于一点
7.如图是边长为 1 的正方形网格,△ABC 的顶点都在格点上,边 BC 竖直,BC 上标有①、②、③三个格点.则能作为 BC 边上中线的线段,其在 BC 上的端点是( )
A.点①
B.点②
C.点③
D.①②③都不是
8.如图,在△ABC 中,∠B=64°,∠C=44°,AD 是 BC 边上的高,AE 平分∠BAC,则∠DAE 的度数为( )
A.8°
B.10°
C.12°
D.14°
二、填空题(每小题3分,共18分)
9.如图,在△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线,AE 是△ABD 中 BD 边上的中线.若△ABE 的面积为 6,则四边形 AECD 的面积为 ______.
10.下列说法:①三角形的高是线段;②钝角三角形的三条高都在三角形内部;③三角形的三条中线相交于三角形内部一点;④三角形的一条中线把该三角形分成面积相等的两部分;⑤三角形的角平分线是射线.其中正确的是 ______(填序号).
11.手工课上折叠三角形纸片,按三种不同目的各折一次:①想让一个角的两条边完全重合;②想让该角顶点(沿垂直方向)落到对边上;③想让对边的两个端点重合、折出对边中点.这三条折痕依次分别是三角形的 ______、______、______(填“角平分线”“高”“中线”).
12.如图,三角形零件 ABC 中,BC=12,BC 边上的高为 8.(1)若 AB=16,则 AB 边上的高为 ______;(2)若 AC 边上的高为 4.8,则 AC=______.
13.如图,在△ABC 中,D 是 BC 的中点,E 是 AD 的中点,F 是 CE 的中点,连接 DE、EF、DF.若△DEF 的面积为 3,则△ABC 的面积为 ______.
14.如图,在△ABC 中,点 B、点 C 处两个外角的平分线相交于三角形外的点 P.若∠A=70°,则∠BPC=______.
三、解答题(共58分)
15.如图,在△ABC 中,BD、CE 分别是 AC、AB 边上的高,BD 与 CE 相交于点 H,∠A=62°.(1)求∠ABD 与∠ACE 的度数;(2)求∠BHC 的度数;(3)直接写出∠HBC+∠HCB 的度数.
16.如图是一块三角形生态展示区 ABC,BC=18,BC 边上的高为 6,D 是 BC 的中点,AB=14,AC=16.(1)求△ABD 与△ACD 的面积;(2)求△ABD 与△ACD 的周长之差;(3)点 E 在直线 BC 上(含线段 BC 及其延长线),且△ABE 的面积等于 18,求符合条件的点 E 的个数及 BE 的长.
17.如图,三角形展台 ABC 的三边 CA=10、AB=14、BC=12,面积为 48.一台巡检机器人从点 C 出发,沿折线 C→A→B 以每秒 2 个单位长度匀速巡检,设运动时间为 t(秒),机器人所在位置记为 P.(1)当 t 为何值时,连线 CP 把展台的周长分成相等的两部分?(2)当 t 为何值时,CP 把展台的面积分成相等的两部分?(3)当△PBC 的面积为 19.2 时,求所有符合条件的 t 值.
18.在平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点坐标分别为 A(−2,4)、B(−4,−1)、C(3,−1).(1)判断边 BC 与 x 轴的位置关系,并求 BC 的长;(2)求△ABC 的面积;(3)若 D 是 BC 的中点,写出点 D 的坐标,并说明中线 AD 把△ABC 分成的两个三角形面积各是多少.
19.如图,一块三角形展示牌 ABC,底边 BC=20,BC 边上的高为 8.布展时两台清扫机器人分别从端点 B、C 同时出发,沿底边 BC 相向匀速行进:从 B 出发的机器人每秒行 2 个单位(位置记为 P),从 C 出发的机器人每秒行 3 个单位(位置记为 Q),连接 AP、AQ.(1)求 t=2 时△APQ 的面积;(2)两台机器人经过几秒相遇?(3)当△APQ 的面积为 30 时,求所有符合条件的 t 值.
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13.1.3 三角形中的边角关系(几条重要的线段)·当堂练习
(解析版)
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.如图,露营场地一块三角形遮阳布 ABC,其中∠B 为钝角.现要从顶点 A 向边 BC 所在直线拉一根与该直线垂直的防风绳,即画出 BC 边上的高.下列四幅示意图中,作法正确的是( )
A.垂足在线段 BC 上
B.垂足在 CB 的延长线上
C.绳端系在点 B 处
D.防风绳与 BC 斜交
【答案】B
【解析】∠B 为钝角时,从顶点 A 向对边 BC 所作的高,其垂足落在边 CB 的延长线上(过 B 的一侧),且防风绳必须与 BC 所在直线垂直。只有 B 同时满足这两点。
【学生容易踩坑的错因】误以为高的垂足一定落在边 BC 上而选 A,忽视钝角三角形有两条高在三角形外部;或把顶点 A 与端点 B 的连线误当作高而选 C。
2.一块三角形耕地 ABC,D 是 BC 的中点,沿中线 AD 修田埂,把耕地分成△ABD 与△ACD 两块.这两块地一定相同的是( )
A.周长
B.面积
C.形状(能完全重合)
D.周长与面积都相同
【答案】B
【解析】D 是 BC 中点,BD=CD;△ABD 与△ACD 分别以 BD、CD 为底,且共用 A 到 BC 的高,等底同高,故面积相等。AB 与 AC 一般不相等,因此周长、形状不一定相同。
【学生容易踩坑的错因】把“中线”误认为同时平分周长而选 A 或 D;或认为面积相等就一定能完全重合而选 C。
3.如图,在三角形铁片 ABC 上,点 D 在 BC 上、点 E 在 AC 上,连接 AD、BE.已知∠BAD=∠CAD=30°,∠ABE=30°,∠CBE=40°,∠C=50°.下列结论错误的是( )
A.AD 平分∠BAC
B.BE 平分∠ABC
C.∠ADB=80°
D.∠BEC=90°
【答案】B
【解析】∠BAD=∠CAD,AD 平分∠BAC,A 正确;∠ABE=30°、∠CBE=40°,两角不相等,BE 不平分∠ABC,B 错误;∠B=70°,∠ADB=180°−70°−30°=80°,C 正确;∠BEC=180°−50°−40°=90°,D 正确。
【学生容易踩坑的错因】只看到 BE 把∠B 分成两个角就断定它平分,没有比较两个小角是否相等;计算∠ADB、∠BEC 时不结合三角形内角和。
4.在△ABC 中,CM 是 AB 边上的中线,点 M 在 AB 上.已知 AC=7,CM=6,△ACM 的周长为 18,则 AB 的长为( )
A.8
B.9
C.10
D.12
【答案】C
【解析】△ACM 的周长=AC+CM+AM=7+6+AM=18,得 AM=5;CM 是中线,M 是 AB 中点,AB=2AM=10。
【学生容易踩坑的错因】把△ACM 的周长误认为包含整条 AB;或求出 AM=5 后忘记再乘 2,直接把 5 当作 AB。
5.如图,在△ABC 中,∠B=52°,∠C=60°,AD 平分∠BAC 交 BC 于点 D,则∠ADB 的度数为( )
A.86°
B.94°
C.88°
D.96°
【答案】B
【解析】∠BAC=180°−52°−60°=68°,AD 平分∠BAC,∠BAD=34°;∠ADB=180°−52°−34°=94°。
【学生容易踩坑的错因】求角时没有把∠A 减半(角平分线条件未用);或求出的是邻补角∠ADC=86°而误选 A。
6.下列三角形中,三条高所在直线的交点位于三角形外部的是( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.三条高所在直线不可能相交于一点
【答案】C
【解析】锐角三角形的三条高都在形内,交点在形内;直角三角形的两条高恰好是两条直角边,三条高所在直线交于直角顶点;钝角三角形有两条高在形外,三条高所在直线的交点落在三角形外部。故选 C。
【学生容易踩坑的错因】误以为高的交点总在三角形内部;或把直角三角形的交点(恰为直角顶点)误判为在外部。
7.如图是边长为 1 的正方形网格,△ABC 的顶点都在格点上,边 BC 竖直,BC 上标有①、②、③三个格点.则能作为 BC 边上中线的线段,其在 BC 上的端点是( )
A.点①
B.点②
C.点③
D.①②③都不是
【答案】B
【解析】中线在 BC 上的端点必须是 BC 的中点。BC 竖直,数格子可知②到 B、C 的格数相等,恰为中点,故选 B;①、③分别偏向 B、C 一端。
【学生容易踩坑的错因】只看点离 A 的远近来选;不会在竖直边上数格子确定中点(中点到两端的格数相等)。
8.如图,在△ABC 中,∠B=64°,∠C=44°,AD 是 BC 边上的高,AE 平分∠BAC,则∠DAE 的度数为( )
A.8°
B.10°
C.12°
D.14°
【答案】B
【解析】∠BAC=180°−64°−44°=72°,AE 平分∠BAC,∠BAE=36°;AD⊥BC,∠BAD=90°−∠B=26°;∠DAE=∠BAE−∠BAD=36°−26°=10°,也等于 |∠B−∠C|÷2=20°÷2=10°。
【学生容易踩坑的错因】没有把∠BAC 减半;或误把∠DAE 当成 |∠B−∠C| 而漏除以 2;分不清高足 D 与角平分线足 E 的先后位置。
二、填空题(每小题3分,共18分)
9.如图,在△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线,AE 是△ABD 中 BD 边上的中线.若△ABE 的面积为 6,则四边形 AECD 的面积为 ______.
【答案】18
【解析】AD 是中线,△ABD 与△ACD 等积,各占△ABC 的一半;AE 是△ABD 的中线,△ABE 与△AED 等积,△ABE 占△ABC 的 。由△ABE=6 得△ABC=24。四边形 AECD=△ABC−△ABE=24−6=18。
【学生容易踩坑的错因】中线连锁时倍半关系算反(误把△ABE 当成总面积的 或 );求四边形时误减△ABD,得到 12。
10.下列说法:①三角形的高是线段;②钝角三角形的三条高都在三角形内部;③三角形的三条中线相交于三角形内部一点;④三角形的一条中线把该三角形分成面积相等的两部分;⑤三角形的角平分线是射线.其中正确的是 ______(填序号).
【答案】①③④
【解析】高是顶点到对边的垂线段,①正确;钝角三角形有两条高在外部,②错误;三条中线交于形内一点,③正确;中线两侧等底同高、面积相等,④正确;三角形的角平分线是线段,只有“角的平分线”才是射线,⑤错误。
【学生容易踩坑的错因】把⑤判对,混淆“角的平分线是射线”与“三角形的角平分线是线段”;把②判对,忽视钝角三角形的高在外部。
11.手工课上折叠三角形纸片,按三种不同目的各折一次:①想让一个角的两条边完全重合;②想让该角顶点(沿垂直方向)落到对边上;③想让对边的两个端点重合、折出对边中点.这三条折痕依次分别是三角形的 ______、______、______(填“角平分线”“高”“中线”).
【答案】角平分线;高;中线
【解析】让角的两边重合,折痕平分该角,是角平分线;让顶点垂直落到对边,折痕与对边垂直,是高;让对边两端点重合、折出中点,折痕连向对边中点,是中线。
【学生容易踩坑的错因】把“顶点垂直落到对边”的折痕误认为中线(它与对边垂直,应是高);把“端点重合折出中点”误认为高(它确定中点,应是中线),二者最易混。
12.如图,三角形零件 ABC 中,BC=12,BC 边上的高为 8.(1)若 AB=16,则 AB 边上的高为 ______;(2)若 AC 边上的高为 4.8,则 AC=______.
【答案】6;20
【解析】△ABC 的面积=×12×8=48。(1)×16×h=48,h=6;(2)×AC×4.8=48,AC=20。
【学生容易踩坑的错因】等积法中底与高不对应(拿 BC 上的高去配 AB);面积列式时漏乘 2 或漏除以 2;第(2)问把高 4.8 直接当成边长。
13.如图,在△ABC 中,D 是 BC 的中点,E 是 AD 的中点,F 是 CE 的中点,连接 DE、EF、DF.若△DEF 的面积为 3,则△ABC 的面积为 ______.
【答案】24
【解析】D 是 BC 中点,△ACD 占△ABC 的 ;E 是 AD 中点,△CDE 占△ACD 的 ,即占△ABC 的 ;F 是 CE 中点,△DEF 占△CDE 的 ,即占△ABC 的 。由△DEF=3 得△ABC=3×8=24。
【学生容易踩坑的错因】三级连锁时倍半关系连乘出错;误把△DEF 当成总面积的 ,而三级中线每次取半,应是 。
14.如图,在△ABC 中,点 B、点 C 处两个外角的平分线相交于三角形外的点 P.若∠A=70°,则∠BPC=______.
【答案】55°
【解析】点 B、C 处两个外角的和=(180°−∠B)+(180°−∠C)=360°−(∠B+∠C)=360°−(180°−∠A)=180°+70°=250°;BP、CP 各平分一个外角,△BPC 的两个底角之和=250°÷2=125°,故∠BPC=180°−125°=55°(一般结论:双外角平分线夹角=90°−∠A=90°−35°=55°)。
【学生容易踩坑的错因】与双内角平分线结论(90°+½∠A)相混;外角和误写成 180°;求出底角和后忘记再用 180° 减。
三、解答题(共58分)
15.如图,在△ABC 中,BD、CE 分别是 AC、AB 边上的高,BD 与 CE 相交于点 H,∠A=62°.(1)求∠ABD 与∠ACE 的度数;(2)求∠BHC 的度数;(3)直接写出∠HBC+∠HCB 的度数.
【答案】(1)∠ABD=∠ACE=28°;(2)∠BHC=118°;(3)62°.
【解析】(1)BD⊥AC,在直角三角形 ABD 中∠ABD=90°−∠A=28°;CE⊥AB,同理∠ACE=28°。
(2)在四边形 AEHD 中,∠AEH=∠ADH=90°,∠EHD=360°−90°−90°−62°=118°;∠BHC 与∠EHD 是对顶角,故∠BHC=118°。
(3)在△BHC 中,∠HBC+∠HCB=180°−∠BHC=62°。
【学生容易踩坑的错因】误认为∠BHC=∠A(实际等于 180°−∠A);没有利用“高即垂直”得到两个直角;第(3)问不会在△BHC 中用内角和。
16.如图是一块三角形生态展示区 ABC,BC=18,BC 边上的高为 6,D 是 BC 的中点,AB=14,AC=16.(1)求△ABD 与△ACD 的面积;(2)求△ABD 与△ACD 的周长之差;(3)点 E 在直线 BC 上(含线段 BC 及其延长线),且△ABE 的面积等于 18,求符合条件的点 E 的个数及 BE 的长.
【答案】(1)各为 27;(2)相差 2;(3)共 2 个点,BE 的长均为 6.
【解析】△ABC 的面积=×18×6=54。
(1)AD 是中线,△ABD、△ACD 等积,各为 54÷2=27。
(2)两三角形中 BD=CD、AD 公共,周长之差=|AB−AC|=|14−16|=2。
(3)△ABE 以 BE 为底、高为 6,×|BE|×6=18,|BE|=6;在直线 BC 上距 B 为 6 的点有两个(一个在线段 BC 上,一个在 B 外侧延长线上),故共 2 个。
【学生容易踩坑的错因】第(3)问只想到 E 在线段 BC 上、漏掉延长线上的点(漏解);第(2)问把 BD、CD 也算进周长差(它们相等、相互抵消);忘记中线两侧面积相等。
17.如图,三角形展台 ABC 的三边 CA=10、AB=14、BC=12,面积为 48.一台巡检机器人从点 C 出发,沿折线 C→A→B 以每秒 2 个单位长度匀速巡检,设运动时间为 t(秒),机器人所在位置记为 P.(1)当 t 为何值时,连线 CP 把展台的周长分成相等的两部分?(2)当 t 为何值时,CP 把展台的面积分成相等的两部分?(3)当△PBC 的面积为 19.2 时,求所有符合条件的 t 值.
【答案】(1)t=9;(2)t=8.5;(3)t=2 或 t=9.2.
【解析】半周长=(10+14+12)÷2=18。
(1)P 在 AB 上,令 C→A→P 与 C→B→P 两段相等:10+AP=12+(14−AP),解得 AP=8,机器人走过 10+8=18,t=18÷2=9。
(2)CP 平分面积时 P 为 AB 中点,AP=7,走过 10+7=17,t=8.5。
(3)P 在 CA 上(0≤t≤5),△PBC 的面积=×48=×48=9.6t,令其为 19.2,t=2;P 在 AB 上(5<t≤12),走过 2t,PB=24−2t,△PBC=×48=×48,令其为 19.2,得 24−2t=5.6,t=9.2。
【学生容易踩坑的错因】第(3)问只在一条边上求解、漏掉另一段的解;路程与时间换算(速度为 2)出错;想不到“面积等分点即中点”;不按到达顶点 A 的时刻 t=5 分段,导致公式用错。
18.在平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点坐标分别为 A(−2,4)、B(−4,−1)、C(3,−1).(1)判断边 BC 与 x 轴的位置关系,并求 BC 的长;(2)求△ABC 的面积;(3)若 D 是 BC 的中点,写出点 D 的坐标,并说明中线 AD 把△ABC 分成的两个三角形面积各是多少.
【答案】(1)BC∥x 轴,BC=7;(2)面积=17.5;(3)D(−0.5,−1),两个三角形面积各为 8.75.
【解析】(1)B、C 的纵坐标都为 −1,故 BC 平行于 x 轴(水平),BC=3−(−4)=7。
(2)BC 水平,BC 边上的高为 A 到直线 y=−1 的竖直距离 4−(−1)=5,面积=×7×5=17.5。
(3)D 为 BC 中点,横坐标 (−4+3)÷2=−0.5、纵坐标 −1,即 D(−0.5,−1);中线两侧等底同高,△ABD、△ACD 面积相等,各为 17.5÷2=8.75。
【学生容易踩坑的错因】水平边误把纵坐标差当边长;高应取纵坐标之差,含负坐标时 4−(−1) 易算错;中点坐标不会取平均或漏掉负号。
19.如图,一块三角形展示牌 ABC,底边 BC=20,BC 边上的高为 8.布展时两台清扫机器人分别从端点 B、C 同时出发,沿底边 BC 相向匀速行进:从 B 出发的机器人每秒行 2 个单位(位置记为 P),从 C 出发的机器人每秒行 3 个单位(位置记为 Q),连接 AP、AQ.(1)求 t=2 时△APQ 的面积;(2)两台机器人经过几秒相遇?(3)当△APQ 的面积为 30 时,求所有符合条件的 t 值.
【答案】(1)40;(2)t=4;(3)t=2.5 或 t=5.5.
【解析】△ABC 的面积=×20×8=80。相遇前 BP=2t、CQ=3t,PQ=20−2t−3t=20−5t。
(1)t=2 时 PQ=10,△APQ 以 PQ 为底、高为 8,面积=×10×8=40。
(2)相遇时 PQ=0,即 20−5t=0,t=4。
(3)相遇前(0≤t≤4)△APQ=×(20−5t)×8=80−20t,令其为 30,得 t=2.5;相遇后 PQ=5t−20,△APQ=×(5t−20)×8=20t−80,令其为 30,得 t=5.5(此时从 B 出发者走 11、从 C 出发者走 16.5,均小于 20,两点仍在 BC 上,成立)。
【学生容易踩坑的错因】只按相遇前列式,漏掉相遇后 PQ 反向的解 t=5.5;速度和 2+3=5 用错;不检验相遇后两点是否仍在边 BC 上。
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