2026-2027学年人教版八年级数学上册 期中模拟试卷(一)
2026-10-24
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内容正文:
2026-2027学年第一学期人教版八年级期中模拟试卷(一)
一.选择题(共10小题)
1.“致中和,天地位焉,万物育焉.”对称美是我国古人和谐平衡思想的体现,下列大学的校徽图案是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.下列每组数分别是三根小木棒的长度,用它们能摆成三角形的是( )
A.3cm,4cm,8cm B.8cm,7cm,15cm
C.5cm,5cm,11cm D.13cm,12cm,20cm
3.如图,Rt△ABC≌Rt△DBE,若AB=10,BE=4,则CD=( )
A.6 B.4 C.10 D.14
4.要使五边形木架(用五根木条钉成)不变形,至少要再钉上( )根木条.
A.1 B.2 C.3 D.4
5.如图,△ABC≌△EDF,AF=20,EC=8,则AE等于( )
A.6 B.8 C.10 D.12
6.如图,已知AB=A1B,A1C=A1A2,A2D=A2A3,A3E=A3A4,∠B=20°,则∠A4=( )
A.10° B.15° C.30° D.40°
7.如图,直线l1、l2、l3表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A.一处 B.二处 C.三处 D.四处
8.如图,OP平分∠AOB,PC⊥OA于点C,点D在OB上,若PC=3,OD=6,则△POD的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
9.如图是某品牌商标抽象出来的几何图形,已知∠B=a,∠E=β,那么∠A+∠C+∠D+∠F的度数为( )
A.α+β B.
C.α+β+90° D.
10.已知等腰三角形两边a,b,满足|2a﹣3b+5|+(2a+3b﹣13)2=0,则此等腰三角形的周长为( )
A.7或8 B.6或10 C.6或7 D.7或10
二.填空题(共6小题)
11.点P(2,3)关于x轴的对称点的坐标为___________ .
12.如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,以大于AC的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点;作直线MN分别交BC、AC于点D、E,若AE=5cm,△ABD的周长为25cm,则△ABC的周长为 _________ .
13.如图,∠AOB=50°,定点P为∠AOB内一点,在射线OA和OB上分别确定点M,N,使得△PMN的周长最小,则此时∠MPN的度数为_______ °.
14.定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若等腰△ABC中,∠A=80°,则它的特征值k=____________________ .
15.如图,在Rt△ABD与Rt△BCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,E、F分别是BC、CD上的点,∠EAF=45°,下列结论:①EF=BE+DF;②若∠BAE=∠DAF,则BE=DF;③AE平分∠BEF;④AC平分∠BCD.其中正确的是 ________ (填写序号).
16.如图,在△ABC纸片中,AB=12,BC=9,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,若∠C=2∠BDE,求DE的长为__________________ .
三.解答题(共9小题)
17.在△ABC中,∠A比∠B大10°,∠C比∠A大10°,求△ABC中各角的度数.
18.如图,点D,E在△ABC的边BC上,AB=AC,BD=CE.求证:AD=AE.
19.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣4,1),B(﹣1,﹣1),C(﹣3,2),直线m(直线m上所有点的横坐标均为﹣1).
(1)在图中作出△ABC关于直线m对称的△A1B1C1,并写出A1,C1点的坐标;
(2)线段AB交x轴于D点,直接写出点D关于直线m对称点D1的坐标;
(3)线段AC上有一点M(x,y),直接写出点M关于直线m对称点M1的坐标.
20.如图,△ABC与△ADE均为等腰三角形,满足AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠BAD,且点E在线段AB上.连接EC,BD,求证:
(1)∠ABD=∠ACE;
(2)∠BCE=∠BDE.
21.如图,△ABD、△CBE均为等腰直角三角形,点A、B、C在同一条直线上.连接AE,CD.
(1)求证:△ABE≌△DBC;
(2)若BM、BN分别是△ABE和△DBC的中线,猜想线段BM与BN的位置关系,证明你的结论.
22.如图是由边长为1的小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.请你仅用无刻度的直尺完成下列作图,保留作图痕迹.每个小题的划线不得超过两条.
(1)在图1中,画出BC的中点D;
(2)在图1中,作出△ABC的高BE;
(3)在图1中,作∠CAF=45°,且F为格点;
(4)在图2中,AC=BC,A为格线上的点,作BH⊥AC于H.
23.以线段AC、CB为底按顺时针方向在平面内构造等腰△ACD与等腰△CBE,DA=DC,EC=EB,∠ADC=α,∠CEB=β,且α+β=180°.
(1)如图1,当点A、B、C三点共线时,求证:DC⊥CE;
(2)如图2,当点A、B、C三点不共线时,连接AB,点F为AB中点,连接DF、EF,求证:DF⊥EF;
(3)如图3,当点B在线段AD上运动时(点B与A、D不重合),连接DE,若α=60°,AC=4,且,求的最小值.
24.如图,在Rt△ABC中,∠BCA=90°,AC=BC,过点A作MN⊥AB,点D在AB上(不与点A,B重合),作∠DCE=45°,∠DCE的边CE交直线MN于点E,连接DE.
(1)如图1,当点E在射线AM上时,作CF⊥CE,CF交AB于点F,求证:△ACE≌△BCF;
(2)如图2,当点E在射线AN上时,写出线段AE,DE,BD之间的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的基础上,若CE与AD交于点P,当P为CE的中点,且四边形AEDC的面积比△BCD的面积大10时,直接写出△ABC的面积.
25.如图(1),AC⊥AB,BD⊥AB,AB=16cm,AC=BD=8cm,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(s).
(1)如图(1),若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,t=4时,△ACP与△BPQ是否全等?请说明理由;
(2)如图(1),若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,PC⊥PQ时,△ACP与△BPQ是否全等,请说明理由;
(3)如图(2),将“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA=55°”,AB=14cm,点P在线段AB上以4cm/s,AC=BD=8cm,其他条件不变.设点Q的运动速度为xcm/s,是否存在实数x,使得△ACP与△BPQ全等?若存在,求出相应的x、t的值;若不存在,请说明理由.
2026-2027学年第一学期人教版八年级期中模拟试卷(一)
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.“致中和,天地位焉,万物育焉.”对称美是我国古人和谐平衡思想的体现,下列大学的校徽图案是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,根据轴对称图形的概念求解.
【解答】解:A.是轴对称图形,故本选项符合题意;
B.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D.不是轴对称图形,故本选项不符合题意.
故选:A.
【点评】本题主要考查了轴对称图形的识别,熟练掌握其定义是解题的关键.
2.下列每组数分别是三根小木棒的长度,用它们能摆成三角形的是( )
A.3cm,4cm,8cm B.8cm,7cm,15cm
C.5cm,5cm,11cm D.13cm,12cm,20cm
【分析】根据三角形两边之和大于第三边判断即可.
【解答】解:A、3+4<8,不能摆成三角形,本选项不符合题意;
B、8+7=15,不能摆成三角形,本选项不符合题意;
C、5+5<11,不能摆成三角形,本选项不符合题意;
D、13+12>20,能摆成三角形,本选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查的是三角形的三边关系,熟记三角形两边之和大于第三边是解题的关键.
3.如图,Rt△ABC≌Rt△DBE,若AB=10,BE=4,则CD=( )
A.6 B.4 C.10 D.14
【分析】先根据全等三角形性质得BD=AB=10,BC=BE=4,再根据CD=BD﹣BC即可得出答案.
【解答】解:∵Rt△ABC≌Rt△DBE,AB=10,BE=4,
∴BD=AB=10,BC=BE=4,
∴CD=BD﹣BC=10﹣4=6,
故选:A.
【点评】此题主要考查了全等三角形的性质,准确识图,理解全等三角形的对应边相等是解决问题的关键.
4.要使五边形木架(用五根木条钉成)不变形,至少要再钉上( )根木条.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据三角形的稳定性,添加的木条把五边形分成三角形即可.
【解答】解:如图,至少需要2根木条.
故选:B.
【点评】本题考查三角形稳定性的实际应用.三角形的稳定性在实际生活中有着广泛的应用,如钢架桥、房屋架梁等,因此要使一些图形具有稳定的结构,往往通过连接辅助线转化为三角形而获得.
5.如图,△ABC≌△EDF,AF=20,EC=8,则AE等于( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【分析】根据全等三角形的性质解答.
【解答】解:∵AF=20,EC=8,
∴AE+CF=20﹣8=12,
∵△ABC≌△EDF,
∴AC=EF,
∴AE=CF=6,
故选:A.
【点评】本题考查的是全等三角形的性质,掌握全等三角形的对应边相等是解题的关键.
6.如图,已知AB=A1B,A1C=A1A2,A2D=A2A3,A3E=A3A4,∠B=20°,则∠A4=( )
A.10° B.15° C.30° D.40°
【分析】由∠B=20°根据三角形内角和公式可求得∠BA1A的度数,再根据等腰三角形的性质及三角形外角的性质找∠BA1A与∠A4的关系即可解答.
【解答】解:∵AB=A1B,∠B=20°,
∴∠A=∠BA1A(180°﹣∠B)(180°﹣20°)=80°.
∵A1C=A1A2,A2D=A2A3,A3E=A3A4,
∴∠A1CD=∠A1A2C,
∵∠BA1A是△A1A2C的外角,
∴∠BA1A=2∠CA2A1=4∠DA3A2=8A4,
∴∠A4=10°.
故选:A.
【点评】本题考查了三角形内角和定理,三角形外角与内角的关系及等腰三角形的性质的综合运用.充分利用外角找出∠BA1A与∠A4的关系是正确解答本题的关键.
7.如图,直线l1、l2、l3表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A.一处 B.二处 C.三处 D.四处
【分析】作直线l1、l2、l3所围成的三角形的外角平分线和内角平分线,外角平分线相交于点P1、P2、P3,内角平分线相交于点P4,然后根据角平分线的性质进行判断.
【解答】解:作直线l1、l2、l3所围成的三角形的外角平分线和内角平分线,外角平分线相交于点P1、P2、P3,内角平分线相交于点P4,根据角平分线的性质可得到这4个点到三条公路的距离分别相等.
故选:D.
【点评】本题考查了角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
8.如图,OP平分∠AOB,PC⊥OA于点C,点D在OB上,若PC=3,OD=6,则△POD的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【分析】过P点作PE⊥OB于E点,如图,先根据角平分线的性质得到PE=PC=3,然后利用三角形面积公式求解.
【解答】解:过P点作PE⊥OB于E点,如图,
∵OP平分∠AOB,PC⊥OA,PE⊥OB,
∴PE=PC=3,
∴S△POD6×3=9.
故选:C.
【点评】本题考查了角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
9.如图是某品牌商标抽象出来的几何图形,已知∠B=a,∠E=β,那么∠A+∠C+∠D+∠F的度数为( )
A.α+β B.
C.α+β+90° D.
【分析】连接AC,DF,利用四边形的内角和得到∠FAC+∠ACD+∠CDF+∠DFA=360°,再细分成∠FAB+∠CAB+∠ACB+∠BCD+∠CDE+∠EDF+∠DFE+∠EFA=360°,再由三角形内角和得到∠CAB+∠ACB=180°﹣∠B,∠EDF+∠DFE=180°﹣∠E,代入运算即可.
【解答】解:连接AC,DF如图所示:
由条件可知∠FAC+∠ACD+∠CDF+∠DFA=360°,
∴∠FAB+∠CAB+∠ACB+∠BCD+∠CDE+∠EDF+∠DFE+∠EFA=360°,
∴∠FAB+180°﹣∠B+∠BCD+∠CDE+180°﹣∠E+∠EFA=360°,
∴整理得∠A+∠C+∠D+∠F=∠B+∠E=α+β.
故选:A.
【点评】本题考查了多边形的内角和外角性质,熟练掌握该知识点是关键.
10.已知等腰三角形两边a,b,满足|2a﹣3b+5|+(2a+3b﹣13)2=0,则此等腰三角形的周长为( )
A.7或8 B.6或10 C.6或7 D.7或10
【分析】先根据非负数的性质求出a,b的值,再分两种情况确定第三边的长,从而得出三角形的周长.
【解答】解:∵|2a﹣3b+5|+(2a+3b﹣13)2=0,
∴,
解得,
当a为底时,三角形的三边长为2,3,3,则周长为8;
当b为底时,三角形的三边长为2,2,3,则周长为7;
故选:A.
【点评】本题考查了非负数的性质、等腰三角形的性质以及解二元一次方程组,是基础知识要熟练掌握.
二.填空题(共6小题)
11.点P(2,3)关于x轴的对称点的坐标为 (2,﹣3) .
【分析】根据关于x轴对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数.即点P(x,y)关于x轴的对称点P′的坐标是(x,﹣y)得出即可.
【解答】解:∵点P(2,3)
∴关于x轴的对称点的坐标为:(2,﹣3).
故答案为:(2,﹣3).
【点评】此题主要考查了关于x轴、y轴对称点的性质,正确记忆坐标规律是解题关键.
12.如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,以大于AC的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点;作直线MN分别交BC、AC于点D、E,若AE=5cm,△ABD的周长为25cm,则△ABC的周长为 35cm .
【分析】由线段垂直平分线的性质推出AD=CD,AE=CE=5cm,得到△ABD的周长=AB+BC=25cm,即可求出△ABC的周长.
【解答】解:由题意得到:MN垂直平分AC,
∴AD=CD,AE=CE=5cm,
∴△ABD的周长=AB+BD+AD=AB+BD+CD=AB+BC=25cm,
∴△ABC的周长=AB+BC+AC=25+5×2=35(cm).
故答案为:35cm.
【点评】本题考查线段垂直平分线的性质,作图﹣基本作图,关键是由线段垂直平分线的性质推出AD=CD,AE=CE.
13.如图,∠AOB=50°,定点P为∠AOB内一点,在射线OA和OB上分别确定点M,N,使得△PMN的周长最小,则此时∠MPN的度数为 80 °.
【分析】结合题意,利用轴对称性质求三角形周长的最小值.通过分别作点P关于OA、OB的对称点E、F,将折线周长转化为线段EF的长度,从而确定当E,M,N,F四点共线时周长最小.最后利用对称性得出的角度倍分关系(∠EOF=2∠AOB)以及等腰三角形△EOF的内角和性质,推导出∠MPN 等于180°﹣2∠AOB,即80°.
【解答】解:如图,作点P关于OA的对称点E,连结EP、EO、EM,
∴EM=MP,
∠MPO=∠OEM,
∠EOM=∠MOP.
作点P关于OB的对称点F,
连结NF、PF、OF,
∴PN=FN,
∠OPN=∠OFN,
∠PON=∠NOF.
∴PM+PN+MN=EM+NF+MN≥EF,
即当点E、M、N、F共线时,
△PMN的周长最小.
又∵∠EOF=∠EOM+∠MOP+∠PON+∠NOF,
∠AOB=∠MOP+∠PON,
∴∠EOF=2∠AOB.
又∵∠AOB=50°,
∴∠EOF=100°,
∵在△EOF中,∠OEM+∠OFN+∠EOF=180°,
∴∠OEM+∠OFN=180°﹣100°=80°,
∵∠MPO=∠OEM,
∠OPN=∠OFN,
∴∠MPN=∠MPO+∠OPN=∠OEM+∠OFN=80°.
故答案为:80.
【点评】题目考查了轴对称——最短路线问题,解题的关键在于相关知识的灵活运用.
14.定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若等腰△ABC中,∠A=80°,则它的特征值k= 或 .
【分析】可知等腰三角形的两底角相等,则可求得底角的度数.从而可求解.
【解答】解:
①当∠A为顶角时,等腰三角形两底角的度数为:50°
∴特征值k
②当∠A为底角时,顶角的度数为:180°﹣80°﹣80°=20°
∴特征值k
综上所述,特征值k为或
故答案为或
【点评】本题主要考查等腰三角形的性质,熟记等腰三角形的性质是解题的关键,要注意到本题中,已知∠A的度数,要分∠A是顶角和底角两种情况,以免造成答案的遗漏.
15.如图,在Rt△ABD与Rt△BCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,E、F分别是BC、CD上的点,∠EAF=45°,下列结论:①EF=BE+DF;②若∠BAE=∠DAF,则BE=DF;③AE平分∠BEF;④AC平分∠BCD.其中正确的是 ①③④ (填写序号).
【分析】由AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,得∠ABE+∠ADF=180°,∠BAE+∠DAF=45°,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABH,可证明△EAH≌△EAF,则EF=EH=BE+BH=BE+DF,可判断①正确;由∠BAE=∠BAH,但AE与AH不一定相等,推导出BE与BH不一定相等,则BE与DF不一定相等,可判断②错误;由全等三角形的性质得∠AEH=∠AEF,可判断③正确;作AP⊥CB于点P,AQ⊥CD于点Q,可证明△ABP≌△ADQ,得AP=AQ,则AC平分∠BCD,可判断④正确,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,
∴∠ABE+∠ADF=360°﹣90°﹣90°=180°,∠BAE+∠DAF=90°﹣45°=45°,
将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABH,则AH=AF,BH=DF,∠ABH=∠ADF,∠BAH=∠DAF,
∴∠ABE+∠ABH=180°,∠EAH=∠BAE+∠BAF=45°,
∴∠EAH=∠EAF,
在△EAH和△EAF中,
,
∴△EAH≌△EAF(SAS),
∴EH=EF,
∵EH=BE+BH=BE+DF,
∴EF=BE+DF,
故①正确;
∵∠BAE=∠DAF,
∴∠BAE=∠BAH,
∵AE与AF不一定相等,
∴AE与AH不一定相等,
∴BE与BH不一定相等,
∴BE与DF不一定相等,
故②错误;
∵△EAH≌△EAF,
∴∠AEH=∠AEF,
∴AE平分∠BEF,
故③正确;
作AP⊥CB于点P,AQ⊥CD于点Q,则∠APB=∠Q=90°,
∵∠ABP+∠ADC=180°,∠ADQ+∠ADC=180°,
∴∠ABP=∠ADQ,
在△ABP和△ADQ中,
,
∴△ABP≌△ADQ(AAS),
∴AP=AQ,
∴点A在∠BCD的平分线上,
∴AC平分∠BCD,
故④正确,
故答案为:①③④.
【点评】此题重点考查等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
16.如图,在△ABC纸片中,AB=12,BC=9,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,若∠C=2∠BDE,求DE的长为 .
【分析】由折叠的性质可得:∠ABD=∠CBD,BC=BE=9,∠C=∠DEB,进而证得∠ADE=∠AED,得到AD=AE,由面积法可求解.
【解答】解:由折叠的性质可得:∠C=∠DEB,∠BDE=∠BDC,CD=DE,∠ABD=∠CBD,BC=BE=9,
如图,作DN⊥BC于点N,过点D作DM⊥AB于点M,则DN=DM,
∵AB=12,
∴AE=3,
S△ADB:S△BCD=12:9=4:3,
∵∠BCD=2∠BDE,
∴∠EDC=∠BED,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE=3,
∵S△ADB:S△BCD=4:3,
∴AD:CD=4:3,
∴.
故答案为:.
【点评】本题考查了折叠的性质等面积法求高,解题的关键是作出常用辅助线及熟练掌握折叠的性质.
三.解答题(共9小题)
17.在△ABC中,∠A比∠B大10°,∠C比∠A大10°,求△ABC中各角的度数.
【分析】利用三角形内角和定理以及已知条件构建方程组即可解决问题.
【解答】解:由题意:,
解得:.
【点评】本题考查三角形内角和定理,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题.
18.如图,点D,E在△ABC的边BC上,AB=AC,BD=CE.求证:AD=AE.
【分析】利用等腰三角形的性质得到∠B=∠C,然后证明△ABD≌△ACE即可证得结论.
【解答】证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△ABD与△ACE中,
∵,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质及等腰三角形的性质,解题的关键是利用等边对等角得到∠B=∠C.
19.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣4,1),B(﹣1,﹣1),C(﹣3,2),直线m(直线m上所有点的横坐标均为﹣1).
(1)在图中作出△ABC关于直线m对称的△A1B1C1,并写出A1,C1点的坐标;
(2)线段AB交x轴于D点,直接写出点D关于直线m对称点D1的坐标;
(3)线段AC上有一点M(x,y),直接写出点M关于直线m对称点M1的坐标.
【分析】(1)根据轴对称的性质作出△A1B1C1,再根据图形写出点A1,C1点的坐标即可;
(2)取格点E、F,则AE=BF=1,EF=3,∠AED=∠BFD=90°,OF=1,证明△AED≌△BFD(AAS),得出,求出,则,再由轴对称的性质即可得解;
(3)根据轴对称的性质即可得解.
【解答】解:(1)如图:根据轴对称的性质作出△A1B1C1,
由图可得,A1(2,1),C1(1,2);
(2)如图,取格点E、F,
则AE=BF=1,EF=3,∠AED=∠BFD=90°,OF=1,
在△AED和△BFD中,
,
∴△AED≌△BFD(AAS),
∴,
∴,
∴,
∴点D关于直线m对称点D1的坐标为;
(3)∵线段AC上有一点M(x,y),
∴点M关于直线m对称点M1的坐标为(﹣2﹣x,y).
【点评】本题考查了作图—轴对称变换,全等三角形的判定与性质,轴对称的性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
20.如图,△ABC与△ADE均为等腰三角形,满足AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠BAD,且点E在线段AB上.连接EC,BD,求证:
(1)∠ABD=∠ACE;
(2)∠BCE=∠BDE.
【分析】(1)根据已知条件可依据“SAS”判定△ABD和△ACE全等,进而根据全等三角形的性质即可得出结论;
(2)根据等腰三角形的性质及三角形内角和定理得2∠ABC+∠BAC=180°,2∠ADE+∠BAD=180°,再根据∠BAC=∠BAD得∠ABC=∠ADE,再根据三角形外角性质得∠AEC=∠ABC+∠BCE=∠ADE+∠BCE,然后根据△ABD和△ACE全等得∠ADB=∠AEC=∠ADE+∠BCE,由此即可得出结论.
【解答】证明:(1)在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE;
(2)在△ABC中,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
由三角形内角和定理得:∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,
∴2∠ABC+∠BAC=180°,
在△ADE中,AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
由三角形内角和定理得:∠ADE+∠AED+∠BAD=180°,
∴2∠ADE+∠BAD=180°,
∵∠BAC=∠BAD,
∴2∠ABC=2∠ADE,
∴∠ABC=∠ADE,
∵∠AEC是△EBC的外角,
∴∠AEC=∠ABC+∠BCE,
∴∠AEC=∠ADE+∠BCE,
∵△ABD≌△ACE,
∴∠ADB=∠AEC,
∴∠ADB=∠ADE+∠BCE,
又∵∠ADB=ADE+∠BDE,
∴∠ADE+∠BCE=ADE+∠BDE,
即∠BCE=∠BDE.
【点评】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,三角形的外角性质,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,三角形内角和定理,三角形的外角性质是解决问题的关键.
21.如图,△ABD、△CBE均为等腰直角三角形,点A、B、C在同一条直线上.连接AE,CD.
(1)求证:△ABE≌△DBC;
(2)若BM、BN分别是△ABE和△DBC的中线,猜想线段BM与BN的位置关系,证明你的结论.
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理即可得到结论;
(2)根据全等三角形的性质得到AE=CD,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到BMAE,BNCD,得到BM=BN,根据等边对等角和全等三角形的性质进行等量代换即可证明BM⊥BN.
【解答】(1)证明:∵∠ABD+∠DBC=180°,∠ABD=∠DBC,
∴∠ABD=∠DBC=90°,
在△ABE和△DBC中,
,
∴△ABE≌△DBC(SAS);
(2)解:BM=BN,BM⊥BN,
∵△ABE≌△DBC,
∴AE=CD,
∵M,N分别是AE、CD的中点,
∴BMAE,BNCD,
∴BM=BN;
∴∠MBE=∠MEB,∠NBD=∠NDB,
∵∠MBN=∠MBE+∠NBD,
∴∠MBN=∠MEB+∠NDB=∠MEB+∠EAB=90°,
∴BM⊥BN.
【点评】本题考查了全等三角形的判定及性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
22.如图是由边长为1的小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.请你仅用无刻度的直尺完成下列作图,保留作图痕迹.每个小题的划线不得超过两条.
(1)在图1中,画出BC的中点D;
(2)在图1中,作出△ABC的高BE;
(3)在图1中,作∠CAF=45°,且F为格点;
(4)在图2中,AC=BC,A为格线上的点,作BH⊥AC于H.
【分析】(1)取格点J,K,连接JK交BC于点D,点D即为所求;
(2)取格点R,连接BR交AC的延长线于点E,线段BE即为所求;
(3)如图1中,构造等腰直角三角形AFC即可;
(4)取AB的中点J,连接CJ交BC边上的高于点O,连接BO,延长BO交AC于点H,线段BH即为所求.
【解答】解:(1)如图1中,点D即为所求;
(2)如图1中,线段BE即为所求;
(3)如图1中,点F∠CAF即为所求;
(4)如图2中,线段BH即为所求.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,线段垂直平分线的性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
23.以线段AC、CB为底按顺时针方向在平面内构造等腰△ACD与等腰△CBE,DA=DC,EC=EB,∠ADC=α,∠CEB=β,且α+β=180°.
(1)如图1,当点A、B、C三点共线时,求证:DC⊥CE;
(2)如图2,当点A、B、C三点不共线时,连接AB,点F为AB中点,连接DF、EF,求证:DF⊥EF;
(3)如图3,当点B在线段AD上运动时(点B与A、D不重合),连接DE,若α=60°,AC=4,且,求的最小值.
【分析】(1)由等腰三角形的性质及三角形内角和定理可得出结论;
(2)延长DF至Q,使FQ=DF,连接BQ,证明△AFD≌△BFQ(SAS),由全等三角形的性质得出AD=BQ,∠DAF=∠QBF,证明△DCE≌△QBE(SAS),由全等三角形的性质得出DE=QE,则可得出结论;
(3)取AB的中点F,连接EF,由(2)知DF⊥EF,由题意易得△ACD是等边三角形则有DE平分∠ADC,作EH⊥CD于H,则,则,然后根据点到直线垂线段最短可进行求解.
【解答】(1)证明:在△DAC中,AD=DC,
∴∠DAC=∠DCA,
∵∠DCA+∠DAC+∠ADC=180°,∠ADC=α,
∴,
同理可得:,
∵,
∴∠DCE=90°,
∴DC⊥CE;
(2)证明:延长DF至Q,使FQ=DF,连接BQ,
在△AFD和△BFQ中,
,
∴△AFD≌△BFQ(SAS),
∴AD=BQ,∠DAF=∠QBF,
又∵AD=DC,
∴DC=QB,
由(1)知∠DAC=∠DCA,∠ECB=∠EBC,
设∠DAC=∠DCA=x,∠ECB=∠EBC=y,∠CAB=∠CAB,∠CBA=∠CBA,
∴∠QBF=x﹣∠CAB,
∴∠QBE=y+x﹣∠CAB﹣∠CBA,∠DCE=180°﹣y﹣x﹣∠CAB﹣∠CBA,
由(1)知y+x=90°,
∴∠DCE=∠QBE=90°﹣∠CAB﹣∠CBA,
在△DCE和△QBE中,
,
∴△DCE≌△QBE(SAS),
∴DE=QE,
又∵DF=QF,
∴DF⊥EF;
(3)解:取AB的中点F,连接EF,由(2)知DF⊥EF,
∴EB=EA,
∵EB=EC,
∴EC=EA,即点E在AC的垂直平分线上,
∵α=60°,DA=DC,
∴△ACD是等边三角形,
∴DE平分∠ADC,则∠EDC=30°,
作EH⊥CD于H,则,
∴,根据垂线段最短,当A、E、H共线且AH⊥BC时,AE+EH最小值为A到CD的距离h,
∵,
∴,
解得:.
∴的最小值为.
【点评】本题是三角形综合题,考查了直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
24.如图,在Rt△ABC中,∠BCA=90°,AC=BC,过点A作MN⊥AB,点D在AB上(不与点A,B重合),作∠DCE=45°,∠DCE的边CE交直线MN于点E,连接DE.
(1)如图1,当点E在射线AM上时,作CF⊥CE,CF交AB于点F,求证:△ACE≌△BCF;
(2)如图2,当点E在射线AN上时,写出线段AE,DE,BD之间的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的基础上,若CE与AD交于点P,当P为CE的中点,且四边形AEDC的面积比△BCD的面积大10时,直接写出△ABC的面积.
【分析】(1)先根据等腰直角三角形的性质和角的和差证明∠BCF=∠ACE和∠CAE=∠CBF,再利用“边角边”证明三角形全等即可;
(2)证明△ACE≌△BCF,△CDE≌△CDF,再根据全等三角形对应边相等得出AE=BF,DE=DF,即可求解;
(3)先证明△HPC≌△APE,得出,再根据△ACE≌△BCF,△CDE≌△CDF,得出S△ACE=S△BCF,S△CDE=S△CDF,根据S四边形AEDC﹣S△BCD=2S△ACE+S△BCD﹣S△BCD=2S△ACE=10,可得S△ACE=5,最后根据即可求解.
【解答】(1)证明:∵∠BCA=90°,AC=BC,CF⊥CE,
∴∠CAB=∠B=45°,∠BCA=ECF=90°,
∴∠ACB﹣∠ACF=∠ECF﹣∠ACF,即∠BCF=∠ACE,
∵MN⊥AB,
∴∠MAB=90°,
∴∠CAE=90°﹣∠CAD=45°,
∴∠CAE=∠CBF,
∵AC=BC,∠ACE=∠BCF,
∴△ACE≌△BCF(ASA);
(2)解:DE=BD+AE,理由如下:
过点C作CF⊥CE,交AB延长线于点F,则∠ECF=90°,
同(1)得△ACE≌△BCF(ASA),
∴AE=BF,CE=CF,
∵∠DCE=45°,
∴∠DCF=90°﹣∠DCE=45°=∠DCE,
在△CDE与△CDF中,
,
∴△CDE≌△CDF(SAS),
∴DE=DF,
∵DF=BD+BF,
∴DE=BD+AE.
(3)解:过点C作CH⊥AB,垂足为H,则∠CHP=90°,
∴∠CHP=∠EAP=90°,
∵AC=BC,
∴,
∵P为CE中点,
∴CP=EP,
在△APE与△HPC中,
,
∴△APE≌△HPC(AAS),
∴,
∵△ACE≌△BCF,△CDE≌△CDF,
∴S△ACE=S△BCF,S△CDE=S△CDF,
∵S四边形AEDC=S△ACE+S△CDE=S△ACE+S△CDB+S△CBF=2S△ACE+S△CDB,
∴S四边形AEDC﹣S△BCD=2S△ACE+S△BCD﹣S△BCD=2S△ACE=10,
∴S△ACE=5,
∵△AEP和△ACP等底等高,
∴,
∴.
【点评】本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等,熟练掌握知识点是解题的关键.
25.如图(1),AC⊥AB,BD⊥AB,AB=16cm,AC=BD=8cm,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(s).
(1)如图(1),若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,t=4时,△ACP与△BPQ是否全等?请说明理由;
(2)如图(1),若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,PC⊥PQ时,△ACP与△BPQ是否全等,请说明理由;
(3)如图(2),将“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA=55°”,AB=14cm,点P在线段AB上以4cm/s,AC=BD=8cm,其他条件不变.设点Q的运动速度为xcm/s,是否存在实数x,使得△ACP与△BPQ全等?若存在,求出相应的x、t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用SAS定理证明△ACP≌△BPQ;
(2)△ACP与△BPQ全等,根据全等三角形判定定理AAS进行证明即可;
(3)分△ACP≌△BPQ,△ACP≌△BQP两种情况,根据全等三角形的性质列式计算.
【解答】解:(1)△ACP与△BPQ全等,
理由如下:如图(1),当t=4时,AP=BQ=8cm,
则BP=16﹣8=8(cm),
∴BP=AC=8cm,
又∵∠A=∠B=90°,
在△ACP和△BPQ中,
,
∴△ACP≌△BPQ(SAS).
(2)△ACP与△BPQ全等,理由如下:
如图(1),∵PC⊥PQ,
∴∠CPQ=90°.
∴∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°.
∴∠ACP=∠BPQ.
又∵点Q的运动速度与点P的运动速度相等,
∴AP=BQ.
在△ACP与△BPQ中,
,
∴△ACP≌△BPQ(AAS).
(3)①若△ACP≌△BPQ,
则AC=BP,AP=BQ,
即,
解得,.
②若△ACP≌△BQP,
则AC=BQ,AP=BP,
即,
解得,.
综上所述,当t,x=4或t,x时,△ACP与△BPQ全等.
【点评】本题属于三角形综合题,考查的是全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、注意分类讨论思想的灵活运用是解题的关键.
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