重庆市一中数学全等三角形专题练习(解析版)
一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)
1.如图,在△ABC中,AB=10,∠B=60°,点D、E分别在AB、BC上,且BD=BE=4,将
△BDE沿DE所在直线折叠得到△B′DE(点B′在四边形ADEC内),连接AB′,则AB′的长为______.
【答案】2.
【解析】
【分析】
【详解】
过点D作DF⊥B′E于点F,过点B′作B′G⊥AD于点G,
∵∠B=60°,BE=BD=4,
∴△BDE是等边三角形,
∵△B′DE≌△BDE,
∴B′F=1
B′E=BE=2,DF=23,
2
∴GD=B′F=2,
∴B′G=DF=23,
∵AB=10,
∴AG=10﹣6=4,
∴AB′=27.
考点:1轴对称;2等边三角形.
2.在平面直角坐标系中,点A 在x 轴的正半轴上,点B 在y 轴的正半轴上,
36ABO ∠=?,在x 轴或y 轴上取点C ,使得ABC ?为等腰三角形,符合条件的C 点有__________个.
【答案】8
【解析】
【分析】
观察数轴,按照等腰三角形成立的条件分析可得答案.
【详解】
解:如下图所示,若以点A 为圆心,以AB 为半径画弧,与x 轴和y 轴各有两个交点, 但其中一个会与点B 重合,故此时符合条件的点有3个;
若以点B 为圆心,以AB 为半径画弧,同样与x 轴和y 轴各有两个交点,
但其中一个与点A 重合,故此时符合条件的点有3个;
线段AB 的垂直平分线与x 轴和y 轴各有一个交点,此时符合条件的点有2个.
∴符合条件的点总共有:3+3+2=8个.
故答案为:8.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定,可以观察图形,得出答案.
3.如图,BD 是ABC 的角平分线,AE BD ⊥,垂足为F ,且交线段BC 于点E ,连
结DE ,若50C ∠=?,设 ABC x CDE y ∠=?∠=?,
,则y 关于x 的函数表达式为_____________.
【答案】80y x =-
【解析】
【分析】
根据题意,由等腰三角形的性质可得BD 是AE 的垂直平分线,进而得到AD =ED ,求出BED ∠的度数即可得到y 关于x 的函数表达式.
【详解】
∵BD 是ABC ?的角平分线,AE BD ⊥ ∴1122
ABD EBD ABC x ∠=∠=∠=?,90AFB EFB ∠=∠=? ∴1902BAF BEF x ∠=∠=?-
? ∴AB BE =
∴AF EF =
∴AD ED =
∴DAF DEF ∠=∠
∵180BAC ABC C ∠=?-∠-∠,50C ∠=?
∴130BAC x ∠=?-?
∴130BED BAD x ∠=∠=?-?
∵CDE BED C ∠=∠-∠
∴1305080y x x ?=-?-?=?-?
∴80y x =-,
故答案为:80y x =-.
【点睛】
本题主要考查了等腰三角形的性质及判定,三角形的内角和定理,三角形外角定理,角的和差倍分等相关知识,熟练运用角的计算是解决本题的关键.
4.如图,在等腰直角三角形ABC 中,90ACB ∠=?,4AC BC ==,D 为BC 中点,E 为AC 边上一动点,连接DE ,以DE 为边并在DE 的右侧作等边DEF ?,连接BF ,则BF 的最小值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】
由60°联想旋转全等,转换动长为定点到定线的长,构建等边三角形BDG,利用△BDF≌△GDE,转换BF=GE,然后即可求得其最小值.
【详解】
以BD为边作等边三角形BDG,连接GE,如图所示:
∵等边三角形BDG,等边三角形DEF
∴∠BDG=∠EDF=60°,BD=GD=BG,DE=DF=EF
∴∠BDG+∠GFD=∠EDF+∠GFD,即∠BDF=∠GDE
∴△BDF≌△GDE(SAS)
∴BF=GE
当GE⊥AC时,GE有最小值,如图所示GE′,作DH⊥GE′
∴BF=GE=CD+1
2
DG=2+1=3
故答案为:3.
【点睛】
此题主要考查等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,解题关键是由60°联想旋转全等,转换动长为定点到定线的长.
5.等腰三角形一边长等于4,一边长等于9,它的周长是__.
【答案】22
【解析】
【分析】
等腰三角形有两条边长为4和9,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;
【详解】
解:因为4+4=8<9,0<4<9+9=18,
∴腰的不应为4,而应为9,
∴等腰三角形的周长=4+9+9=22.
故答案为22.
【点睛】
本题主要考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系;求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.
6.如图,已知∠MON=30°,点A1,A2,A3,…在射线ON上,点B1,B2,B3,…在射线OM上,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4,…均为等边三角形,若OA2=4,则△A n B n A n+1的边长为_____.
【答案】2n.
【解析】
【分析】
根据等腰三角形的性质以及平行线的性质得出A1B1∥A2B2∥A3B3,以及A2B2=2B1A2,得出A3B3=4B1A2=8,A4B4=8B1A2=16,A5B5=16B1A2…进而得出答案.
【详解】
解:∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1,
∵∠MON=30°,
∵OA2=4,
∴OA1=A1B1=2,
∴A2B1=2,
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,
∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,
∴A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3,
∴A3B3=4B1A2=8,
A4B4=8B1A2=16,
A5B5=16B1A2=32,
以此类推△A n B n A n+1的边长为 2n.
故答案为:2n.
【点睛】
本题主要考查等边三角形的性质及含30°角的直角三角形的性质,由条件得到
OA5=2OA4=4OA3=8OA2=16OA1是解题的关键.
7.如图,Rt△ABC 中,AB=AC,∠BAC=90°,AD 是 BC 边上的高,E 是 AD 上的一点。连接EC,过点 E 作 EF⊥EC 交射线 BA 于点 F,EF、AC 交于点 G。若 DE=3,△EGC 与△AFG 面积的差是 2,则 BD=_____.
【答案】5
【解析】
【分析】
在DC上取点M,使DM=DE,连接EM,通过证明?FAE??EMC,根据△EGC 与△AFG 面积的差是 2,推出△EAC 与△EMC 面积的差是 2,然后设MC=x,则AE=x,AD=x+3,利用面积差即可求出x,即可求出BD.
【详解】
解:在DC上取点M,使DM=DE,连接EM
∵Rt△ABC,AB=AC,AD ⊥ BC
∴BD=CD=AD,∠EAF=135°
同理∠EMC=135°
∴AE=CM
∠AEF+∠CED=∠ECM+∠CED=90°
∴∠AEF=∠ECM
∴?FAE??EMC
∵S △EGC -S △AFG =2
∴S △EAC -S △FAE =2
∴S △EAC -S △EMC =2
设MC=x ,则AE=x ,AD=x+3
∵S △EAC =
()132x x ??+ ,S △MEC =132x ?? ∴()132x x ??+-132
x ??=2 解得x=2(x>0,负值舍去),
∴AD=2+3=5
∴BD=AD=5
故答案为:5.
【点睛】
本题主要考查了三角形全等的性质与判定,等腰直角三角形的性质以及三角形面积计算,熟练掌握各知识点,学会综合应用,正确添加辅助线是关键.
8.如图,在四边形ABCD 中,∠A +∠C =180°,E 、F 分别在BC 、CD 上,且AB =BE ,AD =DF ,M 为EF 的中点,DM =3,BM =4,则五边形ABEFD 的面积是_____.
【答案】12
【解析】
【分析】
延长BM 至G ,使MG =BM ,连接FG 、DG ,证明△BME ≌△GMF (SAS ),得出FG =BE ,∠MBE =∠MGF ,证出AB =FG ,证明△DAB ≌△DFG (SAS ),得出DB =DG ,由等腰三角形的性质即可得DM ⊥BM ,由五边形ABEFD 的面积=△DBG 的面积,可求解.
【详解】
延长BM 至G ,使MG =BM =4,连接FG 、DG ,如图所示:
∵M 为EF 中点,
∴ME =MF ,
在△BME 和△GMF 中,
BM MG BME GMF
ME MF =??∠=∠??=?
, ∴△BME ≌△GMF (SAS ),
∴FG =BE ,∠MBE =∠MGF ,S △BEM =S △GFM ,
∴FG ∥BE ,
∴∠C =∠GFC ,
∵∠A +∠C =180°,∠DFG +∠GFC =180°,
∴∠A =∠DFG ,
∵AB =BE ,
∴AB =FG ,
在△DAB 和△DFG 中,
AB FG A DFG
AD DF =??∠=∠??=?
, ∴△DAB ≌△DFG (SAS ),
∴DB =DG ,S △DAB =S △DFG ,
∵MG =BM ,
∴DM ⊥BM ,
∴五边形ABEFD 的面积=△DBG 的面积=
12×BG ×DM =12×8×3=12, 故答案为:12.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质等知识;
熟练掌握等腰三角形的判定由性质,证明三角形全等是解题的关键.
9.如图,在Rt△ABC中,∠C=30°,将△ABC绕点B旋转α(0<α<60°)到△A′BC′,边AC 和边A′C′相交于点P,边AC和边BC′相交于Q.当△BPQ为等腰三角形时,则α=__________.
【答案】20°或40°
【解析】
【分析】
过B作BD⊥AC于D,过B作BE⊥A'C'于E,根据旋转可得△ABC≌△A'BC',则
BD=BE,进而得到BP平分∠A'PC,再根据∠C=∠C'=30°,∠BQC=∠PQC',可得
∠CBQ=∠C'PQ=θ,即可得出∠BPQ=1
2
(180°-∠C'PQ)=90°-
1
2
θ,分三种情况讨论,利
用三角形内角和等于180°,即可得到关于θ的方程,进而得到结果.【详解】
如图,过B作BD⊥AC于D,过B作BE⊥A'C'于E,
由旋转可得,△ABC≌△A'BC',则BD=BE,
∴BP平分∠A'PC,
又∵∠C=∠C'=30°,∠BQC=∠PQC',
∴∠CBQ=∠C'PQ=θ,
∴∠BPQ=1
2
(180°-∠C'PQ)=90°-
1
2
θ,
分三种情况:
①如图所示,当PB=PQ时,∠PBQ=∠PQB=∠C+∠QBC=30°+θ,∵∠BPQ+∠PBQ+∠PQB=180°,
∴90°-1
2
θ+2×(30°+θ)=180°,
解得θ=20°;
②如图所示,当BP=BQ时,∠BPQ=∠BQP,
即90°-1
2
θ=30°+θ,
解得θ=40°;
③当QP=QB时,∠QPB=∠QBP=90°-1
2θ,
又∵∠BQP=30°+θ,
∴∠BPQ+∠PBQ+∠BQP=2(90°-1
2
θ)+30°+θ=210°>180°(不合题意),
故答案为:20°或40°.
【点睛】
本题主要考查了等腰三角形的性质以及旋转的性质的运用,解决问题的关键是利用全等三角形对应边上高相等,得出BP平分∠A'PC,解题时注意分类思想的运用.
10.如图,过边长为1的等边三角形ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于点E,Q为BC延长线上一点,当AP=CQ时,PQ交AC于D,则DE的长为______.
【答案】1 2
【解析】
过点Q作AD的延长线的垂线于点F.
因为△ABC是等边三角形,所以∠A=∠ACB=60°.
因为∠ACB=∠QCF,所以∠QCF=60°.
因为PE⊥AC,QF⊥AC,所以∠AEP=∠CFQ=90°,
又因为AP=CQ,所以△AEP≌△CFQ,所以AE=CF,PE=QC.同理可证,△DEP≌△DFQ,所以DE=DF.
所以AC=AE+DE+CD=DE+CD+CF=DE+DF=2DE,所以DE=1
2
AC=
1
2
.
故答案为1 2 .
二、八年级数学轴对称三角形选择题(难)
11.已知点M(2,2),且2,在坐标轴上求作一点P ,使△OMP 为等腰三角形,则点P 的坐标不可能是( )
A .2
B .(0,4)
C .(4,0)
D .2) 【答案】D
【解析】
【分析】
分类讨论:OM=OP ;MO=MP ;PM=PO ,分别计算出相应的P 点,从而得出答案.
【详解】
∵M(2,2),且2,且点P 在坐标轴上 当22OM OP ==时
P 点坐标为:()(22,0,0,22±± ,A 满足; 当22MO MP ==
P 点坐标为:()()4,0,0,4,B 满足;
当PM PO =时:
P 点坐标为:()()2,0,0,2,C 满足
故答案选:D
【点睛】
本题考查动点问题构成等腰三角形,利用等腰三角形的性质分类讨论是解题关键.
12.已知40MON ∠=?,P 为MON ∠内一定点,OM 上有一点A ,ON 上有一点B ,当PAB ?的周长取最小值时,APB ∠的度数是( )
A .40?
B .50?
C .100?
D .140?
【答案】C
【解析】
【分析】 设点P 关于OM 、ON 对称点分别为P '、P '',当点A 、B 在P P '''上时,PAB ?周长为PA AB BP P P ++=''',此时周长最小.根据轴对称的性质,可求出APB ∠的度数.
【详解】
分别作点P 关于OM 、ON 的对称点P '、P '',连接OP '、OP ''、P P ''',P P '''交OM 、ON 于点A 、B ,连接PA 、PB ,此时PAB ?周长的最小值等于P P '''.
由轴对称性质可得,OP OP OP '=''=,P OA POA ∠'=∠,P OB POB ∠''=∠,
224080P OP MON ∴∠'''=∠=??=?,
(18080)250OP P OP P ∴∠'''=∠'''=?-?÷=?,
又50BPO OP B ∠=∠''=?,50APO AP O ∠=∠'=?,
100APB APO BPO ∴∠=∠+∠=?.
故选:C .
【点睛】
此题考查轴对称作图,最短路径问题,将三角形周长最小转化为最短路径问题,根据轴对称作图是解题的关键.
13.如图,ABC ?中,3AC DC ==,BD 垂直BAC ∠的角平分线于D ,E 为AC 的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值为( )
A.1.5 B.3 C.4.5 D.9
【答案】C
【解析】
【分析】
首先证明两个阴影部分面积之差=S△ADC,然后由DC⊥AC时,△ACD的面积最大求出结论即可.
【详解】
延长BD交AC于点H.设AD交BE于点O.
∵AD⊥BH,∴∠ADB=∠ADH=90°,∴∠ABD+∠BAD=90°,∠H+∠HAD=90°.
∵∠BAD=∠HAD,∴∠ABD=∠H,∴AB=AH.
∵AD⊥BH,∴BD=DH.
∵DC=CA,∴∠CDA=∠CAD.
∵∠CAD+∠H=90°,∠CDA+∠CDH=90°,∴∠CDH=∠H,∴CD=CH=AC.
∵BD=DH,AC=CH,∴S△CDH=1
2
S△ADH
1
4
=S△ABH.
∵AE=EC,∴S△ABE
1
4
=S△ABH,∴S△CDH=S△ABE.
∵S△OBD﹣S△AOE=S△ADB﹣S△ABE=S△ADH﹣S△CDH=S△ACD.
∵AC=CD=3,∴当DC⊥AC时,△ACD的面积最大,最大面积为1
2
?3×3
9
2
=.
故选C.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定和性质,三角形中线的性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考选择题中的压轴题.
14.如图,30MON ∠=?.点1A ,2A ,3A ,?,在射线ON 上,点1B ,2B ,3B ,?,在射线OM 上,112A B A ?,223A B A ?,334
A B A ?,?均为等边三角形,若11OA =,则201920192020A B A ?的边长为( )
A .20172
B .20182
C .20192
D .20202
【答案】B
【解析】
【分析】 根据等边三角形的性质和30MON ∠=?,可求得1130∠=?OB A ,进而证得11OA B ?是等腰三角形,可求得2OA 的长,同理可得22OA B ?是等腰三角形,可得222=A B OA ,同理得
规律333、
、=???=n n n A B OA A B OA ,即可求得结果. 【详解】
解:∵30MON ∠=?,112A B A ?是等边三角形,
∴11260∠=?B A A ,1112A B A A =
∴1111230∠=∠-∠=?OB A B A A MON ,
∴11∠=∠OB A MON ,则11OA B ?是等腰三角形,
∴111=A B OA ,
∵11OA =,
∴11121==A B A A OA =1,21122=+=OA OA A A ,
同理可得22OA B ?是等腰三角形,可得222=A B OA =2,
同理得23342==A B 、34482==A B ,
根据以上规律可得:2018201920192=A B ,即201920192020A B A ?的边长为20182,
故选:B .
【点睛】
本题属于探索规律题,主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定与性质,掌握等边三角形的三个内角都是60°、等角对等边和探索规律并归纳公式是解题的关键.
15.如图,Rt ACB ?中,90ACB ∠=?,ABC ∠的平分线BE 和BAC ∠的外角平分线AD 相交于点P ,分别交AC 和BC 的延长线于E ,D .过P 作PF AD ⊥交AC 的延长线于点H ,交BC 的延长线于点F ,连接AF 交DH 于点G .下列结论:①45APB ∠=?;
②PB 垂直平分AF ;③BD AH AB -=;④2DG PA GH =
+;其中正确的结论有
( )
A .4个
B .3个
C .2个
D .1个
【答案】A
【解析】
【分析】 ①根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和与角平分线的定义表示出∠CAP ,再根据角平分线的定义∠ABP =
12∠ABC ,然后利用三角形的内角和定理整理即可得解;
②先求出∠APB =∠FPB ,再利用“角边角”证明△ABP 和△FBP 全等,根据全等三角形对应边相等得到AB =BF ,AP =PF ;
③根据直角的关系求出∠AHP =∠FDP ,然后利用“角角边”证明△AHP 与△FDP 全等,根据全等三角形对应边相等可得DF =AH ; ④求出∠ADG =∠DAG =45°,再根据等角对等边可得DG =AG ,再根据等腰直角三角形两腰相等可得GH =GF ,然后根据2PA 即可得到2DG PA GH =
+. 【详解】
解:①∵∠ABC 的角平分线BE 和∠BAC 的外角平分线,
∴∠ABP =
12∠ABC , ∠CAP =12(90°+∠ABC )=45°+12
∠ABC , 在△ABP 中,∠APB =180°?∠BAP?∠ABP , =180°?(45°+
12∠ABC +90°?∠ABC )?12∠ABC , =180°?45°?12∠ABC?90°+∠ABC?12
∠ABC , =45°,故本小题正确;
②∵PF ⊥AD ,∠APB =45°(已证),
∴∠APB =∠FPB =45°,
∵∵PB 为∠ABC 的角平分线,
∴∠ABP =∠FBP ,
在△ABP 和△FBP 中,
APB FPB PB PB
ABP FBP ∠∠????∠∠?
===, ∴△ABP ≌△FBP (ASA ),
∴AB =BF ,AP =PF ;
∴PB 垂直平分AF ,故②正确;
③∵∠ACB =90°,PF ⊥AD ,
∴∠FDP +∠HAP =90°,∠AHP +∠HAP =90°,
∴∠AHP =∠FDP ,
∵PF ⊥AD ,
∴∠APH =∠FPD =90°,
在△AHP 与△FDP 中,
90AHP FDP APH FPD AP PF ∠∠??∠∠????
====,
∴△AHP ≌△FDP (AAS ),
∴DF =AH ,
∵BD =DF +BF ,
∴BD =AH +AB ,
∴BD?AH =AB ,故③小题正确;
④∵AP =PF ,PF ⊥AD ,
∴∠PAF =45°,
∴∠ADG =∠DAG =45°,
∴DG =AG ,
∵∠PAF =45°,AG ⊥DH ,
∴△ADG 与△FGH 都是等腰直角三角形,
∴DG =AG ,GH =GF ,
∴DG =GH +AF ,
∴
故DG GH =+.
综上所述①②③④正确.
故选:A .
【点睛】
本题考查了直角三角形的性质,全等三角形的判定,以及等腰直角三角形的判定与性质,
等角对等边,等边对等角的性质,综合性较强,难度较大,做题时要分清角的关系与边的关系.
16.如图钢架中,∠A=a ,焊上等长的钢条P 1P 2, P 2P 3, P 3P 4, P 4P 5……来加固钢架.著P 1A= P 1P 2,且恰好用了4根钢条,则α的取值范圈是( )
A .15°≤ a <18°
B .15°< a ≤18°
C .18°≤ a <22.5°
D .18° < a ≤ 22.5°
【答案】C
【解析】
【分析】
由每根钢管长度相等,可知图中都是等腰三角形,利用等腰三角形底角一定是锐角,可推出取值范围.
【详解】
∵AB=BC=CD=DE=EF
∴∠P 1P 2A=∠A=a
由三角形外角性质,可得∠P 2P 1P 3=2∠A=2a
同理可得,∠P 1P 3P 2=∠P 2P 1P 3=2a ,
∠P 3P 2P 4=∠P 3P 4P 2=∠A+∠P 1P 3P 2=3a ,
∠P 4P 3P 5=∠P 4P 5P 3=∠A+∠P 3P 4P 2=4a ,
在△P 4P 3P 5中,∠P 3P 4P 5=180°-2∠P 4P 3P 5=180°-8a
当∠P 5P 4B ≥90°即∠P 5P 4A ≤90°时,不能再放钢管,
∴3180890+-≤a a ,解得a ≥18°
又∵等腰三角形底角只能是锐角,
∴4a <90°,解得a <22.5