2021中考数学三角形点 、线 、角
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:5
αCBA2021中考数学专题复习:锐角三角函数一、知识网络⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⇒⇒⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=+=+⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧==+⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫∠∠=∠∠=∠∠=∠⇒测量应用定义)边角关系:(三角函数边边关系:角角关系:依据的过程。
已知元素求出未知元素定义:由直角三角形的解直角三角形系互余两锐角三角函数关同角三角函数关系的三角函数值、、的邻边的对边正切:斜边的邻边余弦:斜边的对边正弦:定义22202200090tan 1604530tan c b a B A Con Sin Con Sin A A A A A Cos A A Sin ααααα 二、根本知识点与典型题型 知识点1:锐角三角函数定义Rt △ABC 中,∠C=900,锐角A 的对边与斜边的比值叫∠A 的正弦,记作SinA=ca;锐角A 的邻边与斜边的比值叫∠A 的余弦,记作CosA=c b ; 锐角A 的对边与邻边的比值叫∠A 的正切,记作tanA=ba . 例1:〔1〕〔2021年贵州毕节〕在正方形网格中,ABC △的位置如下图,那么cos B ∠的值为〔 〕A .12B .22C .32D .33〔2〕〔2021 湖北孝感〕如图,△ABC 的三个顶点分别在正方形网格的格点上,那么A ∠tan 的值是 〔 〕A .56 B .65C .3102D .10103 〔3〕〔2021湖南常德〕在Rt△ABC 中,∠C=90°,假设AC=2BC,那么sin A 的值是( )A .12B .2C .55D .52〔4〕〔2021浙江金华〕“赵爽弦图〞是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形.如果小正方形的面积为4,大正方形的面积为100,直角三角形中较小的锐角为α,那么tan α的值等于 ▲ .〔5〕如图,在Rt ABC △中,ACB ∠=Rt ∠,1BC =,2AB =,那么以下结论正确的选项是〔 〕 A .3sin 2A =B .1tan 2A = C .3cos 2B = D .tan 3B =(6)在Rt △ABC 中,∠C=90°,a = 1 , c = 4 , 那么sinA 的值是 ( )锐角三角三角函数αA 、1515 B 、41 C 、31D 、415 知识点2:同角三角函数关系:〔1〕122=+ααCon Sin;〔2〕αααtan =Con Sin例2.〔1〕在A ABC 中,∠C=90°,sinB=53,那么cosA 的值是 ( ) A .43 B .34 C .53 D .54 〔2〕〔2021 黄冈〕在△ABC 中,∠C =90°,sinA =45,那么tanB = 〔 〕 A .43 B .34 C .35 D .45〔3〕〔2021湖南怀化〕在Rt△ABC 中,∠C=90°,sinA=54,那么cosB 的值等于〔 〕 A .53 B. 54 C. 43D. 55〔4〕〔2021黔东南州〕x 为锐角,且31cos =α,求αααsin 1cos tan ++的值。
全等三角形的常见模型利用“K型图”(也叫“一线三等角”模型)证明全等三角形.例1如图S8-1,等腰直角三角形ABC的直角顶点C在直线MN上,分别过点A,B 作MN的垂线,垂足分别为D,E.求证:△ACD≌△CBE.(图S8-1)解:证明∠CAD=∠BCE即可.(可将条件转化为∠ADC=∠ACB=∠BEC,结论仍成立)(1)等腰三角形的顶角顶点在直线上,向两腰外侧作两个三角形,如果这条直线上有三个相等的角,那么所作的两个三角形__全等__.1.如图S8-2,BD是正方形ABCD的对角线,E是边BC上一点,连结AE交BD于点P,过点P作PF⊥AE,交CB延长线于点F.求证:AP=FP.(图S8-2) (图DS8-1)解:如图DS8-1,过点P作MN⊥AD,交AD,BC于点M,N.利用正方形的性质证明AM=BN=NP,∠AMN=∠APF=∠FNP,∠P AM=∠FPN,∴△APM≌△PFN(ASA),∴AP=FP.2.如图S8-3,在正方形ABCD中,E,F分别是边BC,CD上两点,∠EAF=45°,FG⊥AE于点G,连结BG.求证:CF=2BG.(图S8-3)(图DS8-2)解:如图DS8-2,过点G 作MN ⊥AB ,交AB ,CD 于点M ,N . 证明△AGM ≌△GFN 可得MG =FN , 从而证明MB =12FC , ∴CF =2BG .利用“手拉手”模型证明全等三角形.例2 如图S8-4(1),在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且AD =AE ,连结DE .现将△ADE 绕点A 按顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<360°),如图S8-4(2),连结CE ,BD .当 0°<α<180°时,求证:CE =BD ,CE ⊥BD .(1)(2)(图S8-4)解:证明∠CAE =∠BAD 即可证△ACE ≌△ABD ,得CE =BD .延长CE ,利用三角形的内角和与对顶角可证垂直.(2)两个有公共顶角顶点的等腰三角形,将其中一个绕着公共顶点旋转,会产生一对__全等三角形__,并且还能由等腰三角形顶角的度数推得对应边夹角的度数.3.如图S8-5,△ABC ,△ADE 均为等腰三角形,∠BAC =∠DAE =90°.若点G 是CE 的中点,连结GB 并延长至点F ,使CF =CD .求证:∠EBG =∠F .(图S8-5)(图DS8-3)解:如图DS8-3,延长BG 至点M ,使MG =FG . 由基本图形可证BE =CD =CF , 由倍长中线可证△EGM ≌△CGF , ∴∠M =∠F ,EM =CF ,∴BE =ME ,∴∠EBG =∠M ,∴∠EBG =∠F .4.如图S8-6,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =BC ,点P 是三角形内一点,到点A ,B ,C 的距离分别为23,2,4.求△ABC 的面积.(图S8-6)(图DS8-4)解:如图DS8-4,作BM ⊥PB ,使BM =BP =2,连结CM . 由基本图形可证△ABP ≌△CBM (SAS), ∴PM =2,CM =23,∴△CPM 是直角三角形,∠CMP =90°, ∴∠APB =∠CMB =135°,A ,P ,M 三点共线, ∴△ABC 的面积为14AC 2=14(AM 2+CM 2)=7+2 3.发现隐藏在等边三角形中的全等三角形.例3如图S8-7,△ABD,△BCE均是等边三角形,点A,B,C在同一直线上,AE 与BD交于点M,C与BE交于点N,连结MN.求证:(图S8-7)(1)AE=CD;(2)△BMN是等边三角形.解:由例2模型可证△ABE≌△DBC,∴AE=CD,进一步证明△ABM≌△DBN,及∠MBN =60°,即证△BMN是等边三角形.(3)等边三角形的性质有很多,从边来看,__三条边相等__,从角来看,__三个角都等于60°__,牢记活用,全等三角形就隐藏在它们之间.5.如图S8-8,D是等边三角形ABC内一点,DA=DB,P,C两点在直线BD两侧,BP=AB,∠BPD=30°.求证:BD平分∠PBC.(图S8-8) (图DS8-5)解:如图DS8-5,连结CD.由BD=AD,AC=BC,易证CD平分∠BCA,结合BP=BC,BD公共边可证△BDP≌△BDC,∴BD平分∠PBC.6.如图S8-9,以△ABC的边AB,AC为边向外作等边三角形ABD,等边三角形ACE,连结BE,CD交于点P,连结AP.求证:∠APD=∠APE.(图S8-9)解:由基本图形可证△ACD≌△AEB,得CD=BE,故点A到CD,BE的距离相等,即点A到∠DPE两边的距离相等,∴P A是∠DPE的平分线,即∠DP A=∠EP A.将角平分线与垂直联系在一起,会产生全等三角形.例4如图S8-10,BD是△ABC的角平分线,AE⊥BD,垂足为F.若∠ABC=35°,∠C =50°.求∠CDE的度数.(图S8-10)解:易证△ABF≌△EBF,∴BD是AE的中垂线,∴∠BEA=72.5°,∠EAC=22.5°.∴∠CDE=2∠EAC=45°.(4)过角平分线上的点向角两边作垂线段,会产生一对全等三角形;过角平分线上的点作与角平分线垂直的直线,也会产生一对全等三角形.7.如图S8-12,在△ABC中,AC=BC,∠C=90°,∠CAB的平分线AD交BC于点E,BD⊥AD.求证:AE=2BD.(图S8-12) (图DS8-6)解:如图DS8-6,延长AC,BD交于点M,可证△ACE≌△BCM,∴AE=BM.∵BM=2BD,∴AE=2BD.8.如图S8-13,在△ABC中,DE是边BC的中垂线,AD平分∠BAC,DM⊥AB于点M,DN⊥AC于点N.求证:BM=CN.(图S8-13) (图DS8-7)解:如图DS8-7,连结BD,CD.由中垂线知BD=CD,由角平分线知DM=DN,∴△BDM≌△CDN(HL),∴BM=CN.满足“SSA”的一对三角形可能全等.例5如图S8-14,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D.问:△ABC与△ADC是否全等?(图S8-14) (图DS8-8)解:如图DS8-8,连结BD.由AD=AB知∠ABD=∠ADB,∴∠CBD=∠CDB,∴CB=CD,∴△ACD≌△ACB.(5)满足“SSA”的两个三角形可能全等,也可能不全等.若这两个三角形不全等,则它们一定相差一个__等腰__三角形,也可拼成一个__等腰__三角形.9.已知在△ABC与△A′B′C′中,AB=A′B′=8,BC=B′C′=5,∠A=∠A′=30°.若△ABC 与△A′B′C′不全等,求它们的面积之差、面积之和.解:如图DS8-9,将△ABC与△A′B′C′的∠A,∠A′重合,AB,A′B′重合,过点B作BD⊥AC,(图DS8-9)则两个三角形面积之差即为△BCC′的面积,S△BCC′=12BD·CC′=12,面积之和为△ABD面积的两倍,即为AD·BD=16 3.10.如图S8-15,E是线段CD的中点,点B在边AE上,AD=BC.求证:∠CBE=∠A.(图S8-15) (图DS8-10)解:如图DS8-10,延长BE至点F,使EF=BE,则△BCE≌△FDE,∴∠CBE=∠F,BC=DF,由AD=BC=DF得∠A=∠F,∴∠CBE=∠A.1.如图ZS8-1,将一个等腰直角三角形放置在距离是1的横格纸上,三个顶点都在横线上,则此三角形的斜边长为__10__.(图ZS8-1)2.如图ZS8-2,BD平分∠ABC,且∠ABC与∠ADC互补.若AD=3,AB=4,BC=5,则CD=__3__.(图ZS8-2)3.如图ZS8-3,已知在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,D是BC的中点,点E,F在边AB,AC上,DE⊥DF.(1)求证:△DEF是等腰直角三角形.(2)若AB=4,求△DEF面积的最小值.(图ZS8-3) (图DT8-1)(1)证明:如图DT8-1,连结AD.由等腰直角三角形的性质可证△CDF≌△ADE,∴DF=DE.又∵∠EDF=90°,∴△DEF是等腰直角三角形.(2)解:由(1)知,S△DEF=12DE2,当DE=2时,S△DEF有最小值,最小值为2.4.如图ZS8-4,在△ABC中,∠ACB=45°,AD是△ABC的高,在AD上取点E,使得DE=DB,连结CE并延长,交边AB于点F,连结DF.(图Z S8-4)求证:(1)AB=CE;(2)BF+EF=2FD.证明:(1)由∠ACB=45°,AD⊥BC,得CD=AD.又∵DE=DB,∴△CDE≌△ADB(SAS),∴AB=CE.(2)如图DT8-2,在CE上取点M,使ME=BF,(图DT8-2)结合CE=AB,得CM=AF.由(1)知∠DCM=∠DAF,∴△CDM≌△ADF(SAS),∴DM=DF,∠CDM=∠ADF,∴∠MDF=90°,∴△MDF是等腰直角三角形,∴ME+EF=2FD,即BF+EF=2FD.5.如图ZS8-5,△ABD,△BCE是等边三角形,点A,B,C在同一直线上,连结CD,AE,点M,N在CD,AE上,且CM=EN.求证:△BMN是等边三角形.(图ZS8-5)证明:由基本图形可证△ABE≌△DBC,于是可得BM=BN,∠NBM=60°,∴△BMN是等边三角形.若设AE,CD交于点P,还可利用M,N,B,P四点共圆来证.6.如图ZS8-6,四边形ABCD内接于⊙O,连结AC,BD,若∠ABD=60°,AB=AC.求证:AB=BD+CD.(图ZS8-6) (图DT8-3)证明:如图DT8-3,过点A分别作CD,BD的垂线,垂足分别为F,E,∵∠ABD=60°,∴AB=2BE,∠ACD=60°,又∵AB=AC,∴△ABE≌△ACF,∴AE=AF,BE=CF,∴△ADE≌△ADF(HL),∴DE=DF,∴BE=CF=CD+DE(折弦定理),∴AB=2BE=BE+DE+CD=BD+CD.7.如图ZS8-7,在△ABC中,∠BAC=90°,BD是角平分线,AE⊥BC于点E,交BD 于点G,DF⊥BC于点F,连结FG.求证:四边形ADFG是菱形.(图ZS8-7)证明:由BD平分∠ABC,DA⊥AB,DF⊥BC,可证△ABD≌△FBD,∴AB=BF,∴△ABG≌△FBG,∴∠BFG=∠BAG,又∵∠C=∠BAG,∴∠C =∠BFG ,∴AC ∥FG ,∵AG ∥DF ,AD =DF ,∴四边形ADFG 是菱形.8.如图ZS8-8,在△ABC 中,P 是边BC 中垂线上的一点,∠PBC =12∠A ,连结BP ,CP 并延长,交AC ,AB 于点E ,D .求证:BD =CE .(图ZS8-8) (图DT8-4) 证明:如图DT8-4,过点B 作BM ⊥CD 于点M ,过点C 作CN ⊥BE 于点N . ∵点P 在BC 的中垂线上,∴BP =CP ,∴△BPM ≌△CPN ,∴BM =CN .∵∠BPD =2∠PBC =∠A ,∠BDM =∠ABE +∠BPD ,∠CEN =∠ABE +∠A ,∴∠BDM =∠CEN ,∴△BDM ≌△CEN (AAS),∴BD =CE .9.如图ZS8-9,P 是△ABC 外一点,AP 平分∠BAC ,PE 垂直平分BC ,作PD ⊥AB 于点D .求证:AC -AD =BD .(图ZS8-9) (图DT8-5) 证明:如图DT8-5,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连结BP ,CP .∵EP 垂直平分BC ,∴BP =CP .∵AP平分∠CAD,PM⊥AC,PD⊥AB,∴PM=PD,∴△APD≌△APM,△CMP≌△BDP,∴AM=AD,CM=BD,∴AC-AD=BD.10.用直尺和圆规作△ABC,使∠A=45°,AB=a,BC=b.若这样的三角形只能作一个,求a,b应满足的条件.解:由题意知,以B为圆心,BC为半径的弧与射线AC(不包括顶点)只有一个交点.如图DT8-6-1,AC=BC,则b=2 2a.(图DT8-6-1) (图DT8-6-2) 如图DT8-6-2,BC≥AB,则b≥a.综上所述,b=22a或b≥a.。
2021年中考数学第三轮:三角形的综合解答题专题复习1、已知,如图,△ACB和△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,D为AB边上一点.(1)求证:△ACE≌△BCD;(2)求证:2CD2=AD2+DB2.2、如图,在△ABC中,BC>AC,点E在BC上,CE=CA,点D在AB上,连接DE,∠ACB+∠ADE=180°,作CH⊥AB,垂足为H.(1)如图a,当∠ACB=90°时,连接CD,过点C作CF⊥CD交BA的延长线于点F.①求证:FA=DE;②请猜想三条线段DE,AD,CH之间的数量关系,直接写出结论;(2)如图b,当∠ACB=120°时,三条线段DE,AD,CH之间存在怎样的数量关系?请证明你的结论.3、如图,在△ABC和△BCD中,∠BAC=∠BCD=90°,AB=AC,CB=CD.延长CA至点E,使AE=AC;延长CB至点F,使BF=BC.连接AD,AF,DF,EF.延长DB交EF于点N.(1)求证:AD=AF;(2)求证:BD=EF;(3)试判断四边形ABNE的形状,并说明理由.4、在Rt△ABC中,∠C=90°,Rt△ABC绕点A顺时针旋转到Rt△ADE的位置,点E在斜边AB上,连结BD,过点D作DF⊥AC于点F.(1)如图1,若点F与点A重合,求证:AC=BC;(2)若∠DAF=∠DBA,①如图2,当点F在线段CA的延长线上时,判断线段AF与线段BE的数量关系,并说明理由;②当点F在线段CA上时,设BE=x,请用含x的代数式表示线段AF.5、如图,△ACB和△DCE均为等腰三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.(1)如图1,若∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=50°①求证:AD=BE;②求∠AEB的度数.(2)如图2,若∠ACB=∠DCE=120°,CM为△DCE中DE边上的高,BN为△ABE中AE边上的高,试证明:AE=2CM+BN.6、在△ABC中,P为边AB上一点.(1) 如图1,若∠ACP=∠B,求证:AC2=AP·AB;(2) 若M为CP的中点,AC=2,①如图2,若∠PBM=∠ACP,AB=3,求BP的长;②如图3,若∠ABC=45°,∠A=∠BMP=60°,直接写出BP的长.7、小颖在学习“两点之间线段最短”查阅资料时发现:△ABC内总存在一段P与三个顶点的连线的夹角相等,此时该点到三个顶点的距离之和最小.【特例】如图①,点P为等边△ABC的中心,将△ACP绕点A逆时针旋转60°得到△ADE,从而有DE=PC,连接PD得到PD=PA,同时∠APB+∠APD=120°+60°=180°,∠ADP+∠ADE=180°,即B、P、D、E四点共线,故PA+PB+PC=PD+PB+DE=BE.在△ABC中,另取一点P',易知点P'与三个顶点连线的夹角不相等,可证明B、P'、D'、E'四点不共线,所以P'A+P'B+P'C>PA+PB+PC,即点P到三个顶点距离之和最小.【探究】(1)如图②,P为△ABC内一点,∠APB=∠BPC=120°,证明PA+PB+PC的值最小;【拓展】(2)如图③,△ABC中,AC=6,BC=8,∠ACB=30°,且点P为△ABC内一点,求点P 到三个顶点的距离之和的最小值.8、如图①,△ABC与△CDE是等腰直角三角形,直角边AC、CD在同一条直线上,点M、N分别是斜边AB、DE的中点,点P为AD的中点,连接AE、BD.(1)猜想PM与PN的数量关系及位置关系,请直接写出结论;α,得到图②,AE与MP、BD分别(2)现将图①中的△CDE绕着点C顺时针旋转)︒α<90<0(︒交于点G、H.请判断(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)若图②中的等腰直角三角形变成直角三角形,使BC=k AC,CD=k CE,如图③,写出PM与PN的数量关系,并加以证明.9、如图,BD是△ABC的角平分线,它的垂直平分线分别交AB,BD,BC于点E,F,G,连接ED,DG.(1)请判断四边形EBGD的形状,并说明理由;(2)若∠ABC=30°,∠C=45°,ED=2,点H是BD上的一个动点,求HG+HC的最小值.10、(1)已知:△ABC是等腰三角形,其底边是BC,点D在线段AB上,E是直线BC上一点,且∠DEC=∠DCE,若∠A=60°(如图①).求证:EB=AD;(2)若将(1)中的“点D在线段AB上”改为“点D在线段AB的延长线上”,其它条件不变(如图②),(1)的结论是否成立,并说明理由;(3)若将(1)中的“若∠A=60°”改为“∠A=90°”,其它条件不变,则EBAD的值是多少?(直接写出结论,不要求写解答过程)11、问题引入:(1)如图①,在△ABC中,点O是∠ABC和∠ACB平分线的交点,若∠A=α,则∠BOC=____________(用α表示);如图②,∠CBO=13∠ABC,∠BCO=13∠ACB,∠A=α,则∠BOC=____________(用α表示). 拓展研究:(2)如图③,∠CBO=13∠DBC,∠BCO=13∠ECB,∠A=α,猜想∠BOC=____________(用α表示),并说明理由.(3)BO、CO分别是△ABC的外角∠DBC、∠ECB的n等分线,它们交于点O,∠CBO=1n∠DBC,∠BCO=1n∠ECB,∠A=α,请猜想∠BOC=____________ .12、已知△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,D是边AB上一动点(A、B两点除外),将△CAD绕点C按逆时针方向旋转角α得到△CEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点.(1)如图1,当α=90°时,G是边AB上一点,且BG=AD,连接GF.求证:GF∥AC;(2)如图2,当90°≤α≤180°时,AE与DF相交于点M.①当点M与点C、D不重合时,连接CM,求∠CMD的度数;②设D为边AB的中点,当α从90°变化到180°时,求点M运动的路径长.13、在△ABC中,AB=6,AC=BC=5,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转,得到△ADE,旋转角为α(0°<α<180°),点B的对应点为点D,点C的对应点为点E,连接BD,BE.(1)如图,当α=60°时,延长BE交AD于点F.①求证:△ABD是等边三角形;②求证:BF⊥AD,AF=DF;③请直接写出BE的长;(2)在旋转过程中,过点D作DG垂直于直线AB,垂足为点G,连接CE,当∠DAG=∠ACB,且线段DG与线段AE无公共点时,请直接写出BE+CE的值.温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.14、阅读下面材料:小明遇到这样一个问题:如图1,△ABC中,AB=AC,点D在BC边上,∠DAB=∠ABD,BE⊥AD,垂足为E,求证:BC=2AE.小明经探究发现,过点A作AF⊥BC,垂足为F,得到∠AFB=∠BEA,从而可证△ABF≌△BAE(如图2),使问题得到解决.(1)根据阅读材料回答:△ABF与△BAE全等的条件是 AAS(填“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”或“HL”中的一个)参考小明思考问题的方法,解答下列问题:(2)如图3,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D为BC的中点,E为DC的中点,点F在AC的延长线上,且∠CDF=∠EAC,若CF=2,求AB的长;(3)如图4,△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D、E分别在AB、AC边上,且AD=kDB(其中0<k<),∠AED=∠BCD,求的值(用含k的式子表示).15、如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,D为AB的中点,EF为△ACD的中位线,四边形EFGH为△ACD的内接矩形(矩形的四个顶点均在△ACD 的边上).(1)计算矩形EFGH的面积;(2)将矩形EFGH沿AB向右平移,F落在BC上时停止移动.在平移过程中,当矩形与△CBD重叠部分的面积为时,求矩形平移的距离;(3)如图③,将(2)中矩形平移停止时所得的矩形记为矩形E1F1G1H1,将矩形E1F1G1H1绕G1点按顺时针方向旋转,当H1落在CD上时停止转动,旋转后的矩形记为矩形E2F2G1H2,设旋转角为α,求cosα的值.16、尤秀同学遇到了这样一个问题:如图1所示,已知AF,BE是△ABC的中线,且AF⊥BE,垂足为P,设BC=a,AC=b,AB=c.求证:a2+b2=5c2该同学仔细分析后,得到如下解题思路:先连接EF,利用EF为△ABC的中位线得到△EPF∽△BPA,故,设PF=m,PE=n,用m,n把PA,PB分别表示出来,再在Rt△APE,Rt△BPF中利用勾股定理计算,消去m,n即可得证(1)请你根据以上解题思路帮尤秀同学写出证明过程.(2)利用题中的结论,解答下列问题:在边长为3的菱形ABCD中,O为对角线AC,BD的交点,E,F分别为线段AO,DO 的中点,连接BE,CF并延长交于点M,BM,CM分别交AD于点G,H,如图2所示,求MG2+MH2的值.17、如图①,△ABC中,∠ABC=45°,AH⊥BC于点H,点D在AH上,且DH=CH,连接BD.⑴求证:BD=AC;⑵将△BHD绕点H旋转,得到△EHF(点B、D分别与点E、F对应),连接AE.i) 如图②,当点F落在AC上时(F不与C重合),若BC=4,tan C=3,求AE的长;ii)如图③,当△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到时,设射线CF与AE相交于点G,连接GH.试探究线段GH与EF之间满足的等量关系,并说明理由.参考答案2021年中考数学第三轮:三角形的综合解答题专题复习1、已知,如图,△ACB和△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,D为AB边上一点.(1)求证:△ACE≌△BCD;(2)求证:2CD2=AD2+DB2.【解答】证明:(1)∵△ABC和△ECD都是等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACE+∠ACD=∠BCD+∠ACD,∴∠ACE=∠BCD,在△ACE和△BCD中,,∴△AEC≌△BDC(SAS);(2)∵△ACB是等腰直角三角形,∴∠B=∠BAC=45度.∵△ACE≌△BCD,∴∠B=∠CAE=45°∴∠DAE=∠CAE+∠BAC=45°+45°=90°,∴AD2+AE2=DE2.由(1)知AE=DB,∴AD2+DB2=DE2,即2CD2=AD2+DB2.2、如图,在△ABC中,BC>AC,点E在BC上,CE=CA,点D在AB上,连接DE,∠ACB+∠ADE=180°,作CH⊥AB,垂足为H.(1)如图a,当∠ACB=90°时,连接CD,过点C作CF⊥CD交BA的延长线于点F.①求证:FA=DE;②请猜想三条线段DE,AD,CH之间的数量关系,直接写出结论;(2)如图b,当∠ACB=120°时,三条线段DE,AD,CH之间存在怎样的数量关系?请证明你的结论.【解答】证明:(1)①∵CF⊥CD,∴∠FCD=90°,∵∠ACB=90°,∴∠FCA+∠ACD=∠ACD+∠DCE,∴∠FCA=∠DCE,∵∠FAC=90°+∠B,∠CED=90°+∠B,∴∠FAC=∠CED,∵AC=CE,∴△AFC≌△EDC,∴FA=DE,②DE+AD=2CH,理由是:∵△AFC≌△EDC,∴CF=CD,∵CH⊥AB,∴FH=HD,在Rt△FCD中,CH是斜边FD的中线,∴FD=2DH,∴AF+AD=2CH,∴DE+AD=2CH;(2)AD+DE=2CH,理由是:如图b,作∠FCD=∠ACB,交BA延长线于F,∵∠FCA+∠ACD=∠ACD+∠DCB,∴∠FCA=∠DCB,∵∠EDA=60°,∴∠EDB=120°,∵∠FAC=120°+∠B,∠CED=120°+∠B,∴∠FAC=∠CED,∵AC=CE,∴△FAC≌△DEC,∴AF=DE,FC=CD,∵CH⊥FD,∴FH=HD,∠FCH=∠HCD=60°,在Rt△CHD中,tan60°=,∴DH=CH,∵AD+DE=AD+AF=FD=2DH=2CH,即:AD+DE=2CH.3、如图,在△ABC和△BCD中,∠BAC=∠BCD=90°,AB=AC,CB=CD.延长CA至点E,使AE=AC;延长CB至点F,使BF=BC.连接AD,AF,DF,EF.延长DB交EF于点N.(1)求证:AD=AF;(2)求证:BD=EF;(3)试判断四边形ABNE的形状,并说明理由.【解答】(1)证明:∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴∠ABF=135°,∵∠BCD=90°,∴∠ABF=∠ACD,∵CB=CD,CB=BF,∴BF=CD,在△ABF和△ACD中,,∴△ABF≌△ACD(SAS),∴AD=AF;(2)证明:由(1)知,AF=AD,△ABF≌△ACD,∴∠FAB=∠DAC,∵∠BAC=90°,∴∠EAB=∠BAC=90°,∴∠EAF=∠BAD,在△AEF和△ABD中,,∴△AEF≌△ABD(SAS),∴BD=EF;(3)解:四边形ABNE是正方形;理由如下:∵CD=CB,∠BCD=90°,∴∠CBD=45°,由(2)知,∠EAB=90°,△AEF≌△ABD,∴∠AEF=∠ABD=90°,∴四边形ABNE是矩形,又∵AE=AB,∴四边形ABNE是正方形.4、在Rt△ABC中,∠C=90°,Rt△ABC绕点A顺时针旋转到Rt△ADE的位置,点E在斜边AB上,连结BD,过点D作DF⊥AC于点F.(1)如图1,若点F与点A重合,求证:AC=BC;(2)若∠DAF=∠DBA,①如图2,当点F在线段CA的延长线上时,判断线段AF与线段BE的数量关系,并说明理由;②当点F在线段CA上时,设BE=x,请用含x的代数式表示线段AF.【解答】解:(1)由旋转得,∠BAC=∠BAD,∵DF⊥AC,∴∠CAD=90°,∴∠BAC=∠BAD=45°,∵∠ACB=90°,∴∠ABC=45°,∴AC=CB,(2)①由旋转得,AD=AB,∴∠ABD=∠ADB,∵∠DAF=∠ABD,∴∠DAF=∠ADB,∴AF∥BB,∴∠BAC=∠ABD,∵∠ABD=∠FAD由旋转得,∠BAC=∠BAD,∴∠FAD=∠BAC=∠BAD=×180°=60°,由旋转得,AB=AD,∴△ABD是等边三角形,∴AD=BD,在△AFD和△BED中,,∴△AFD≌△BED,∴AF=BE,②如图,由旋转得,∠BAC=∠BAD,∵∠ABD=∠FAD=∠BAC+∠BAD=2∠BAD,由旋转得,AD=AB,∴∠ABD=∠ADB=2∠BAD,∵∠BAD+∠ABD+∠ADB=180°,∴∠BAD+2∠BAD+2∠BAD=180°,∴∠BAD=36°,设BD=x,作BG平分∠ABD,∴∠BAD=∠GBD=36°∴AG=BG=BC=x,∴DG=AD﹣AG=AD﹣BG=AD﹣BD,∵∠BDG=∠ADB,∴△BDG∽△ADB,∴.∴,∴,∵∠FAD=∠EBD,∠AFD=∠BED,∴△AFD∽△BED,∴,∴AF==x.5、如图,△ACB和△DCE均为等腰三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.(1)如图1,若∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=50°①求证:AD=BE;②求∠AEB的度数.(2)如图2,若∠ACB=∠DCE=120°,CM为△DCE中DE边上的高,BN为△ABE中AE边上的高,试证明:AE=2CM+BN.【解答】(1)①证明:∵∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=50°,∴∠ACB=∠DCE=180°﹣2×50°=80°.∵∠ACB=∠ACD+∠DCB,∠DCE=∠DCB+∠BCE,∴∠ACD=∠BCE.∵△ACB和△DCE均为等腰三角形,∴AC=BC,DC=EC.在△ACD和△BCE中,有,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE.②解:∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC.∵点A,D,E在同一直线上,且∠CDE=50°,∴∠ADC=180°﹣∠CDE=130°,∴∠BEC=130°.∵∠BEC=∠CED+∠AEB,且∠CED=50°,∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=130°﹣50°=80°.(2)证明:∵△ACB和△DCE均为等腰三角形,且∠ACB=∠DCE=120°,∴∠CDM=∠CEM=×(180°﹣120°)=30°.∵CM⊥DE,∴∠CMD=90°,DM=EM.在Rt△CMD中,∠CMD=90°,∠CDM=30°,∴DE=2DM=2×=2CM.∵∠BEC=∠ADC=180°﹣30°=150°,∠BEC=∠CEM+∠AEB,∴∠AEB=∠BEC﹣∠CEM=150°﹣30°=120°,∴∠BEN=180°﹣120°=60°.在Rt△BNE中,∠BNE=90°,∠BEN=60°,∴BE==BN.∵AD=BE,AE=AD+DE,∴AE=BE+DE=BN+2CM.6、在△ABC中,P为边AB上一点.(1) 如图1,若∠ACP=∠B,求证:AC2=AP·AB;(2) 若M为CP的中点,AC=2,①如图2,若∠PBM=∠ACP,AB=3,求BP的长;②如图3,若∠ABC=45°,∠A=∠BMP=60°,直接写出BP的长.【解析】(1)证明:∵∠ACP=∠B,∠BAC=∠CAP,∴△ACP∽△ABC,∴AC:AB=AP:AC,∴AC2=AP·AB;(2)①如图,作CQ∥BM交AB延长线于Q,设BP=x,则PQ=2x∵∠PBM=∠ACP,∠PAC=∠CAQ,∴△APC∽△ACQ,由AC2=AP·AQ得:22=(3-x)(3+x),∴x即BP②如图:作CQ ⊥AB 于点Q ,作CP 0=CP 交AB 于点P 0,∵AC =2,∴AQ =1,CQ =BQ ,设P 0Q =PQ =1-x ,BP -1+x ,∵∠BPM =∠CP 0A ,∠BMP =∠CAP 0,∴△AP 0C ∽△MPB ,∴00AP P CMP BP=,∴MP ∙ P0C =2012P C =AP 0∙BP =x -1+x ),解得x∴BP 1+1.7、小颖在学习“两点之间线段最短”查阅资料时发现:△ABC 内总存在一段P 与三个顶点的连线的夹角相等,此时该点到三个顶点的距离之和最小.【特例】如图①,点P 为等边△ABC 的中心,将△ACP 绕点A 逆时针旋转60°得到△ADE ,从而有DE=PC ,连接PD 得到PD=PA ,同时∠APB+∠APD=120°+60°=180°,∠ADP+∠ADE=180°,即B 、P 、D 、E 四点共线,故PA+PB+PC=PD+PB+DE=BE .在△ABC 中,另取一点P',易知点P'与三个顶点连线的夹角不相等,可证明B 、P'、D'、E'四点不共线,所以P'A +P'B +P'C >PA+PB+PC ,即点P 到三个顶点距离之和最小.【探究】(1)如图②,P 为△ABC 内一点,∠APB=∠BPC=120°,证明PA+PB+PC 的值最小; 【拓展】(2)如图③,△ABC 中,AC=6,BC=8,∠ACB=30°,且点P 为△ABC 内一点,求点P 到三个顶点的距离之和的最小值.解:(1)将△APC 绕点A 逆时针旋转60°得到△ADE ,从而有DE=PC ,连接PD 得到PD=PA ,同时∠APB+∠APD=120°+60°=180°,∠ADP+∠ADE=180°,即B 、P 、D 、E 四点共线,故PA+PB+PC=PD+PB+DE=BE .在△ABC 中,另取一点P',易知点P'与三个顶点连线的夹角不相等,可证明B 、P'、D'、E'四点不共线,所以P'A +P'B +P'C >PA+PB+PC ,即点P 到三个顶点距离之和最小.(2)将△ACP 绕点A 逆时针旋转60°得到△ADE ,从而有DE=PC ,连接PD 得到PD=PA ,同时∠APB+∠APD=120°+60°=180°,∠ADP+∠ADE=180°,即B 、P 、D 、E 四点共线,故PA+PB+PC=PD+PB+DE=BE .此时点P 到三个顶点距离之和最小.连接CE ,∵∠CAE=60°,AC=AE , ∴△ACE 为等边三角形, ∴CE=AC=6,∠ACE=60°, ∵∠ACB=30°, ∴∠BCE=90°, ∵BC=8,∴10682222=+=+=CE BC BE ,即点P 到三个顶点的距离之和的最小值为10.8、如图①,△ABC 与△CDE 是等腰直角三角形,直角边AC 、CD 在同一条直线上,点M 、N 分别是斜边AB 、DE 的中点,点P 为AD 的中点,连接AE 、BD . (1)猜想PM 与PN 的数量关系及位置关系,请直接写出结论;(2)现将图①中的△CDE 绕着点C 顺时针旋转)900(︒<<︒αα,得到图②,AE 与MP 、BD 分别交于点G 、H .请判断(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由; (3)若图②中的等腰直角三角形变成直角三角形,使BC =k AC ,CD =k CE ,如图③,写出PM 与PN 的数量关系,并加以证明.解:(1)PM =PN ,PM ⊥PN .(2) ∵△ACB 和△ECD 是等腰直角三角形, ∴AC=BC ,EC=CD ,∠ACB =∠ECD =90°.∴∠ACB +∠BCE =∠ECD +∠BCE . ∴∠ACE =∠BCD . ∴△ACE ≌△BCD .∴AE =BD ,∠CAE =∠CBD . 又∵∠AOC =∠BOE , ∠CAE =∠CBD ,∴∠BHO =∠ACO =90°. ∵点P 、M 、N 分别为AD 、AB 、DE 的中点,∴PM =21BD , PM ∥BD ;PN =21AE , PN ∥AE .∴PM =PN . ∴∠MGE+∠BHA =180°. ∴∠MGE=90°. ∴∠MPN=90°. ∴PM ⊥PN .(3) PM = kPN∵△ACB 和△ECD 是直角三角形, ∴∠ACB =∠ECD =90°.∴∠ACB +∠BCE =∠ECD +∠BCE . ∴∠ACE =∠BCD . ∵BC =kAC ,CD =kCE , ∴k CECDAC BC ==. ∴△BCD ∽△ACE . ∴BD = kAE .∵点P 、M 、N 分别为AD 、AB 、DE 的中点,∴PM =21BD ,PN =21AE .∴PM = kPN .9、如图,BD是△ABC的角平分线,它的垂直平分线分别交AB,BD,BC于点E,F,G,连接ED,DG.(1)请判断四边形EBGD的形状,并说明理由;(2)若∠ABC=30°,∠C=45°,ED=2,点H是BD上的一个动点,求HG+HC的最小值.【解答】解:(1)四边形EBGD是菱形.理由:∵EG垂直平分BD,∴EB=ED,GB=GD,∴∠EBD=∠EDB,∵∠EBD=∠DBC,∴∠EDF=∠GBF,在△EFD和△GFB中,,∴△EFD≌△GFB,∴ED=BG,∴BE=ED=DG=GB,∴四边形EBGD是菱形.(2)作EM⊥BC于M,DN⊥BC于N,连接EC交BD于点H,此时HG+HC最小,在RT△EBM中,∵∠EMB=90°,∠EBM=30°,EB=ED=2,∴EM=BE=,∵DE∥BC,EM⊥BC,DN⊥BC,∴EM∥DN,EM=DN=,MN=DE=2,在RT△DNC中,∵∠DNC=90°,∠DCN=45°,∴∠NDC=∠NCD=45°,∴DN=NC=,∴MC=3,在RT△EMC中,∵∠EMC=90°,EM=.MC=3,∴EC===10.∵HG+HC=EH+HC=EC,∴HG+HC的最小值为10.10、(1)已知:△ABC是等腰三角形,其底边是BC,点D在线段AB上,E是直线BC上一点,且∠DEC=∠DCE,若∠A=60°(如图①).求证:EB=AD;(2)若将(1)中的“点D在线段AB上”改为“点D在线段AB的延长线上”,其它条件不变(如图②),(1)的结论是否成立,并说明理由;的值是多少?(3)若将(1)中的“若∠A=60°”改为“∠A=90°”,其它条件不变,则EBAD(直接写出结论,不要求写解答过程)证明:(1)过D点作BC的平行线交AC于点F.∵△ABC是等腰三角形,∠A=60°∴△ABC是等边三角形.∴∠ABC=60 °∵DF∥BC,∴∠ADF=∠ABC=60 °,∴△ADF是等边三角形.∴AD=DF,∠AFD=60 °.∴∠DFC=180°-60 °=120°,∵∠DBE=180°-60 °=120°,∴∠DFC=∠DBE.又∵∠FDC=∠DCE,∠DCE=∠DEC,∴∠FDC=∠DEC,ED=CD.∴△DBE≌△CFD(AAS),∴BE=DF,∴BE=AD.(2)BE=AD成立.理由如下:过D点作BC的平行线交AC的延长线于点F.同(1)可证△ADF是等边三角形,∴AD=DF,∠AFD=60 °.∵∠DBE=∠ABC=60 °,∴∠DBE=∠AFD.∵∠FDC=∠DCE,∠DCE=∠DEC,∴∠FDC=∠DEC,ED=CD.∴△DBE≌△CFD(AAS),∴BE=DF,∴BE=AD.(3)EBAD过D点作BC的平行线交AC于点G,∵△ABC是等腰三角形,∠A=90°∴∠ABC=∠ACB=45°,∴∠DBE=180°-45°=135°.∵DG∥BC,∴∠GDC=∠DCE,∠DGC=180°-45°=135°,∴∠DBE=∠DGC,∵∠DCE=∠DEC,∴ED=CD,∠DEC=∠GDC.∴△DBE≌△CGD(AAS),∴BE=GD.∵∠ADG=∠ABC=45°,∠A=90°,∴△ADG是等腰直角三角形.∴DG,∴BE,∴EBAD11、问题引入:(1)如图①,在△ABC中,点O是∠ABC和∠ACB平分线的交点,若∠A=α,则∠BOC=____________(用α表示);如图②,∠CBO=13∠ABC,∠BCO=13∠ACB,∠A=α,则∠BOC=____________(用α表示). 拓展研究:(2)如图③,∠CBO=13∠DBC,∠BCO=13∠ECB,∠A=α,猜想∠BOC=____________(用α表示),并说明理由.(3)BO、CO分别是△ABC的外角∠DBC、∠ECB的n等分线,它们交于点O,∠CBO=1n∠DBC,∠BCO=1n∠ECB,∠A=α,请猜想∠BOC=____________ .解:(1)如图①,在△ABC中,∵点O是∠ABC和∠ACB平分线的交点,∴∠CBO=12∠ABC,∠BCO=12∠ACB.∵∠A=α,∴∠BOC=180°-12(∠ABC+∠ACB)=180°-12(180°-∠A)=180°-12(180°-∠α)=180°-90°+12∠α=90°+12∠α.如图②,∵∠CBO=13∠ABC,∠BCO=13∠ACB,∠A=α,∴∠BOC=180°-13(∠ABC+∠ACB)=180°-13(180°-∠A)=180°-13(180°-∠α)=180°-60°+13∠α=120°+13∠α.故答案为90°+12∠α,120°+13∠α.(2)如图③,∵∠CBO=13∠DBC,∠BCO=13∠ECB,∠A=α,∴∠BOC=180°-13(∠DBC+∠ECB)=180°-13[360°-(∠ABC+∠ACB)]=180°-13[360°-(180°-∠A)]=180°-13(180°+∠α)=180°-60°-13∠α=120°-13∠α.故答案为120°-13∠α.(3)∵∠CBO=1n∠DBC,∠BCO=1n∠ECB,∠A=α,∴∠BOC=180°-1n(∠DBC+∠ECB)=180°-1n[360°-(∠ABC+∠ACB)]=180°-1n[360°-(180°-∠A)]=180°-1n(180°+∠α)=1nn-×180°-1n∠α.=1180-nnα-⋅∠()故答案为1180-nnα-⋅∠().12、已知△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,D是边AB上一动点(A、B两点除外),将△CAD绕点C按逆时针方向旋转角α得到△CEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点.(1)如图1,当α=90°时,G是边AB上一点,且BG=AD,连接GF.求证:GF∥AC;(2)如图2,当90°≤α≤180°时,AE与DF相交于点M.①当点M与点C、D不重合时,连接CM,求∠CMD的度数;②设D为边AB的中点,当α从90°变化到180°时,求点M运动的路径长.【解答】解:(1)如图1中,∵CA=CB,∠ACB=90°,∴∠A=∠ABC=45°,∵△CEF是由△CAD旋转逆时针α得到,α=90°,∴CB与CE重合,∴∠CBE=∠A=45°,∴∠ABF=∠ABC+∠CBF=90°,∵BG=AD=BF,∴∠BGF=∠BFG=45°,∴∠A=∠BGF=45°,∴GF∥AC.(2)①如图2中,∵CA=CE,CD=CF,∴∠CAE=∠CEA,∠CDF=∠CFD,∵∠ACD=∠ECF,∴∠ACE=∠CDF,∵2∠CAE+∠ACE=180°,2∠CDF+∠DCF=180°,∴∠CAE=∠CDF,∴A、D、M、C四点共圆,∴∠CMF=∠CAD=45°,∴∠CMD=180°﹣∠CMF=135°.②如图3中,O是AC中点,连接OD、CM.∵AD=DB,CA=CB,∴CD⊥AB,∴∠ADC=90°,由①可知A、D、M、C四点共圆,∴当α从90°变化到180°时,点M在以AC为直径的⊙O上,运动路径是弧CD,∵OA=OC,CD=DA,∴DO⊥AC,∴∠DOC=90°,∴的长==.∴当α从90°变化到180°时,点M运动的路径长为.13、在△ABC中,AB=6,AC=BC=5,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转,得到△ADE,旋转角为α(0°<α<180°),点B的对应点为点D,点C的对应点为点E,连接BD,BE.(1)如图,当α=60°时,延长BE交AD于点F.①求证:△ABD是等边三角形;②求证:BF⊥AD,AF=DF;③请直接写出BE的长;(2)在旋转过程中,过点D作DG垂直于直线AB,垂足为点G,连接CE,当∠DAG=∠ACB,且线段DG与线段AE无公共点时,请直接写出BE+CE的值.温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.【解答】解:(1)①∵△ABC绕点A顺时针方向旋转60°得到△ADE,∴AB=AD,∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形;②由①得△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∵△ABC绕点A顺时针方向旋转60°得到△ADE,∴AC=AE,BC=DE,又∵AC=BC,∴EA=ED,∴点B、E在AD的中垂线上,∴BE是AD的中垂线,∵点F在BE的延长线上,∴BF⊥AD,AF=DF;③由②知BF⊥AD,AF=DF,∴AF=DF=3,∵AE=AC=5,∴EF=4,∵在等边三角形ABD中,BF=AB•sin∠BAF=6×=3,∴BE=BF﹣EF=3﹣4;(2)如图所示,∵∠DAG=∠ACB,∠DAE=∠BAC,∴∠ACB+∠BAC+∠ABC=∠DAG+∠DAE+∠ABC=180°,又∵∠DAG+∠DAE+∠BAE=180°,∴∠BAE=∠ABC,∵AC=BC=AE,∴∠BAC=∠ABC,∴∠BAE=∠BAC,∴AB⊥CE,且CH=HE=CE,∵AC=BC,∴AH=BH=AB=3,则CE=2CH=8,BE=5,∴BE+CE=13.14、阅读下面材料:小明遇到这样一个问题:如图1,△ABC中,AB=AC,点D在BC边上,∠DAB=∠ABD,BE⊥AD,垂足为E,求证:BC=2AE.小明经探究发现,过点A作AF⊥BC,垂足为F,得到∠AFB=∠BEA,从而可证△ABF≌△BAE(如图2),使问题得到解决.(1)根据阅读材料回答:△ABF与△BAE全等的条件是 AAS(填“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”或“HL”中的一个)参考小明思考问题的方法,解答下列问题:(2)如图3,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D为BC的中点,E为DC的中点,点F在AC的延长线上,且∠CDF=∠EAC,若CF=2,求AB的长;(3)如图4,△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D、E分别在AB、AC边上,且AD=kDB(其中0<k<),∠AED=∠BCD,求的值(用含k的式子表示).【解答】证明:(1)如图2,作AF⊥BC,∵BE⊥AD,∴∠AFB=∠BEA,在△ABF和△BAE中,,∴△ABF≌△BAE(AAS),∴BF=AE∵AB=AC,AF⊥BC,∴BF=BC,∴BC=2AE,故答案为AAS(2)如图3,连接AD,作CG⊥AF,在Rt△ABC中,AB=AC,点D是BC中点,∴AD=CD,∵点E是DC中点,∴DE=CD=AD,∴tan∠DAE===,∵AB=AC,∠BAC=90°,点D为BC中点,∴∠ADC=90°,∠ACB=∠DAC=45°,∴∠F+∠CDF=∠ACB=45°,∵∠CDF=∠EAC,∴∠F+∠EAC=45°,∵∠DAE+∠EAC=45°,∴∠F=∠DAE,∴tan∠F=tan∠DAE=,∴,∴CG=×2=1,∵∠ACG=90°,∠ACB=45°,∴∠DCG=45°,∵∠CDF=∠EAC,∴△DCG∽△ACE,∴,∵CD=AC,CE=CD=AC,∴,∴AC=4;∴AB=4;(3)如图4,过点D作DG⊥BC,设DG=a,在Rt△BGD中,∠B=30°,∴BD=2a,BG=a,∵AD=kDB,∴AD=2ka,AB=BD+AD=2a+2ka=2a(k+1),过点A作AH⊥BC,在Rt△ABH中,∠B=30°.∴BH=a(k+1),∵AB=AC,AH⊥BC,∴BC=2BH=2a(k+1),∴CG=BC﹣BG=a(2k+1),过D作DN⊥AC交CA延长线与N,∵∠BAC=120°,∴∠DAN=60°,∴∠ADN=30°,∴AN=ka,DN=ka,∵∠DGC=∠AND=90°,∠AED=∠BCD,∴△NDE∽△GDC.∴,∴,∴NE=3ak(2k+1),∴EC=AC﹣AE=AB﹣AE=2a(k+1)﹣2ak(3k+1)=2a(1﹣3k2),∴=.15、如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,D为AB的中点,EF为△ACD的中位线,四边形EFGH为△ACD的内接矩形(矩形的四个顶点均在△ACD 的边上).(1)计算矩形EFGH的面积;(2)将矩形EFGH沿AB向右平移,F落在BC上时停止移动.在平移过程中,当矩形与△CBD重叠部分的面积为时,求矩形平移的距离;(3)如图③,将(2)中矩形平移停止时所得的矩形记为矩形E1F1G1H1,将矩形E1F1G1H1绕G1点按顺时针方向旋转,当H1落在CD上时停止转动,旋转后的矩形记为矩形E2F2G1H2,设旋转角为α,求cosα的值.【解答】解:(1)如图①,在△ABC中,∵∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,∴AB=2,又∵D是AB的中点,∴AD=1,,又∵EF是△ACD的中位线,∴,在△ACD中,AD=CD,∠A=60°,∴∠ADC=60°,在△FGD中,GF=DF•sin60°=,∴矩形EFGH的面积;(2)如图②,设矩形移动的距离为x,则,当矩形与△CBD重叠部分为三角形时,则,,∴.(舍去),当矩形与△CBD重叠部分为直角梯形时,则,重叠部分的面积S=,∴,即矩形移动的距离为时,矩形与△CBD重叠部分的面积是;(3)如图③,作H2Q⊥AB于Q,设DQ=m,则,又,.在Rt△H2QG1中,,解之得(负的舍去).∴.16、尤秀同学遇到了这样一个问题:如图1所示,已知AF,BE是△ABC的中线,且AF⊥BE,垂足为P,设BC=a,AC=b,AB=c.求证:a2+b2=5c2该同学仔细分析后,得到如下解题思路:先连接EF,利用EF为△ABC的中位线得到△EPF∽△BPA,故,设PF=m,PE=n,用m,n把PA,PB分别表示出来,再在Rt△APE,Rt△BPF中利用勾股定理计算,消去m,n即可得证(1)请你根据以上解题思路帮尤秀同学写出证明过程.(2)利用题中的结论,解答下列问题:在边长为3的菱形ABCD中,O为对角线AC,BD的交点,E,F分别为线段AO,DO 的中点,连接BE,CF并延长交于点M,BM,CM分别交AD于点G,H,如图2所示,求MG2+MH2的值.【解答】解:(1)设PF=m,PE=n,连结EF,如图1,∵AF,BE是△ABC的中线,∴EF为△ABC的中位线,AE=b,BF=a,∴EF∥AB,EF=c,∴△EFP∽△BPA,∴,即==,∴PB=2n,PA=2m,在Rt△AEP中,∵PE2+PA2=AE2,∴n2+4m2=b2①,在Rt△AEP中,∵PF2+PB2=BF2,∴m2+4n2=a2②,①+②得5(n2+m2)=(a2+b2),在Rt△EFP中,∵PE2+PF2=EF2,∴n2+m2=EF2=c2,∴5•c2=(a2+b2),∴a2+b2=5c2;(2)∵四边形ABCD为菱形,∴BD⊥AC,∵E,F分别为线段AO,DO的中点,由(1)的结论得MB2+MC2=5BC2=5×32=45,∵AG∥BC,∴△AEG∽△CEB,∴==,∴AG=1,同理可得DH=1,∴GH=1,∴GH∥BC,∴===,∴MB=3GM,MC=3MH,∴9MG2+9MH2=45,∴MG2+MH2=5.17、如图①,△ABC中,∠ABC=45°,AH⊥BC于点H,点D在AH上,且DH=CH,连接BD.⑴求证:BD=AC;⑵将△BHD绕点H旋转,得到△EHF(点B、D分别与点E、F对应),连接AE.i) 如图②,当点F落在AC上时(F不与C重合),若BC=4,tan C=3,求AE的长;ii)如图③,当△EHF是由△BHD绕点H逆时针旋转30°得到时,设射线CF与AE相交于点G,连接GH.试探究线段GH与EF之间满足的等量关系,并说明理由.解:⑴∵AH ⊥BC ,∴∠BHD =∠AHC =90°,∵∠ABC =45°,∴∠ABH =∠BAH =45°,∴BH =AH ,又∵DH =CH ,∴△BDH ≌△ACH ,∴BD =AC ;⑵i)过点H 作HG ⊥AC 于点G ,由题意可知△EHF ≌△AHC ,∴∠EHF =∠AHC =90°,EH =AH ,HF =CH ,∴∠AHE =∠FHC ,EH AH HF CH =,∴△AEH ∽△CFH ,∴AE AH CF CH =,在Rt △AHC 中,tan C =AH CH=3,∴BH =AH =3CH ,∵BC =BH +CH =4,∴AH =3,CH =1,∴AC∵S △AHC =12AH HC ⋅=12AC HG ⋅,∴HG =AH HC AC ⋅CG=,∴CF =2CG,∴AE =CF AH CH⋅=351ii) 设CG 、AH 交于点Q ,由题意可知EH =AH ,HF =CH ,∠AHE =∠FHC =90°+30°=120°,∴∠HAE =∠HEA=1802AHE ︒-∠,∠FCH =∠CFH =1802FHC ︒-∠=30°,又∵∠AQG =∠CQH ,∴△AQG ∽△CQH ,∴AQ GQ CQ HQ =,又∵∠AQC =∠GQH ,∴△AQC ∽△GQH ,∴GH QH AC CQ ==sin30°,∵AC =EF ,∴12GH EF =.。
2021年九年级数学中考复习分类专题:三角形中位线定理(二)一.选择题1.如图,屋架设计图的一部分,点D是斜梁AB的中点,立柱BC、DE垂直于横梁AC,AB=8m,∠A=30°,则BC和DE的长分别等于()A.2m,2m B.4m,2m C.2m,4m D.4m,4m2.如图,△ABC中,D,E分别是BC,AC的中点,BF平分∠ABC,交DE于点F,若BC=6,则DF的长是()A.3 B.4 C.5 D.63.如图,在四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD中点,若EF=2,BC=5,CD=3,则tan C 等于()A.B.C.D.4.如图,在△ABC中,AB=8,∠C=90°,∠A=30°,D、E分别为AB、AC边上的中点,则DE的长为()A.2 B.3 C.2D.45.如图,△ABC的周长为30,点D、E都在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为Q,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为P,若BC=12,则PQ的长为()A.B.5 C.3 D.46.如图,将腰长为4的等腰直角三角形放在直角坐标系中,顺次连接各边中点得到第1个三角形,再顺次连接各边中点得到第2个三角形……,如此操作下去,那么,第6个三角形的直角顶点坐标为()A.(﹣,)B.(﹣,)C.(﹣,)D.(﹣,)7.如图所示,M是△ABC的边BC的中点,AN平分∠BAC,BN⊥AN于点N,且AB=8,MN=3,则AC的长是()A.12 B.14 C.16 D.188.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=3,AB=4,点D,E分别是AB,AC的中点,CF 平分Rt△ABC的一个外角∠ACM,交DE的延长线于点F,则DF的长为()A.4 B.5 C.5.5 D.69.如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=8,AD=6,点M,N分别为线段BC,AB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则EF长度的最大值为()A.8 B.6 C.4 D.510.如图,以任意△ABC的边AB和AC向形外作等腰Rt△ABD和等腰Rt△ACE,F、G分别是线段BD和CE的中点,则的值等于()A.B.C.D.二.填空题11.如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CM是斜边AB上的中线,E、F分别为MB、BC 的中点,若EF=1,则AB=.12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点D是AC边上的一点,且AD=2,以AD为直角边作等腰直角三角形ADE,连接BE并取BE的中点F,连接CF,则CF的长为.13.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD,点E是BC的中点,连结DE,且AB=6,AC =10,则DE=.14.如图,∠MAN=90°,点C在边AM上,AC=2,点B为边AN上一动点,连接BC,△A′BC与△ABC关于BC所在的直线对称,点D,E分别为AB,BC的中点,连接DE并延长交A′C所在直线于点F,连接A′E,当△A′EF为直角三角形时,AB的长为.15.在△ABC中,CD⊥AB于点D,E,F分别为BC,AC的中点,连接DF、DE、EF,若△ABC 周长为6,则△DEF周长为.16.如图,四边形ABCD中,∠BMF+∠CNF=90°,E、F分别是AD、BC的中点,AB=5,CD =12,则EF=.三.解答题17.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,中线AE与中线CD交于点O,AB=6.(1)求证:AO:OE=2:1;(2)求OC的长.18.如图,在△ABC中,AB=BC=12cm,∠ABC=80°,BD是∠ABC的平分线,DE∥BC.(1)求∠EDB的度数;(2)求DE的长.19.在△ABC中,∠BAC=90°,延长BA到D,使AD=AB,点E、F分别为边BC、AC的中点.(1)求证:DF=BE;(2)若CF=2,CE=.求tan∠ADF.20.如图,已知AD与BC相交于E,∠1=∠2=∠3,BD=CD,∠ADB=90°,CH⊥AB于H,CH交AD于F.(1)求证:CD∥AB;(2)求证:△BDE≌△ACE;(3)若O为AB中点,求证:OF=BE.21.如图,∠ABM为直角,点C为线段BA的中点,点D是射线BM上的一个动点(不与点B 重合),连接AD,作BE⊥AD,垂足为E,连接CE,过点E作EF⊥CE,交BD于F.(1)求证:BF=FD;(2)∠A在什么范围内变化时,四边形ACFE是梯形,并说明理由;(3)∠A在什么范围内变化时,线段DE上存在点G,满足条件DG=DA,并说明理由.22.如图1,已知E、F、G、H分别为四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点,连接EF、FG、GH、HE.(1)求证:四边形EFGH是平行四边形(提示:可连接AC或BD);(2)在电脑上用适当的应用程序画出图1,然后用鼠标拖动点D,当点D在原四边形ABCD的内部,在原四边形ABCD的外部时,图1依次变为图2、图3.图2、图3中四边形EFGH 还是平行四边形吗?选择其中之一说明理由.23.已知两个等腰Rt△ABC,Rt△CEF有公共顶点C,∠ABC=∠CEF=90°,连接AF,M是AF的中点,连接MB、ME.(1)如图1,当CB与CE在同一直线上时,求证:MB∥CF;(2)如图1,若CB=a,CE=2a,求BM,ME的长;(3)如图2,当∠BCE=45°时,求证:BM=ME.参考答案一.选择题1.解:∵BC⊥AF,∠A=30°,∴BC=AB=4m,∵BC、DE垂直于横梁AC,∴DE∥BC,又D是AB的中点,∴DE=BC=2m,即:BC=4m,DE=2m.故选:B.2.解:∵D,E分别是BC,AC的中点,∴DE∥AB,∴∠BFD=∠ABF,∵BF平分∠ABC,∴∠DBF=∠ABF,∴∠BFD=∠DBF,∴DF=DB=BC=3,故选:A.3.解:连接BD,∵E、F分别是AB、AD中点,∴BD=2EF=4,∵BD2+CD2=25,BC2=25,∴BD2+CD2=BC2,∴∠BDC=90°,∴tan C==,故选:A.4.解:∵AB=8,∠C=90°,∠A=30°,∴BC=4,∵D、E分别为AB、AC边上的中点,∴DE=BC=2,故选:A.5.解:∵BQ平分∠ABC,BQ⊥AE,∴∠ABQ=∠EBQ,∵∠ABQ+∠BAQ=90°,∠EBQ+∠BEQ=90°,∴∠BAQ=∠BEQ,∴AB=BE,同理:CA=CD,∴点Q是AE中点,点P是AD中点(三线合一),∴PQ是△ADE的中位线,∵BE+CD=AB+AC=26﹣BC=30﹣12=18,∴DE=BE+CD﹣BC=6,∴PQ=DE=3.故选:C.6.解:由题意:第1个三角形的直角顶点坐标:(﹣2,2);第2个三角形的直角顶点坐标:(﹣1,1);第3个三角形的第1个三角形的直角顶点坐标:(﹣,);第4个三角形的直角顶点坐标:(﹣,);第5个三角形的直角顶点坐标:(﹣,);第6个三角形的直角顶点坐标:(﹣,);故选:A.7.解:延长BN交AC于D,在△ANB和△AND中,,∴△ANB≌△AND,∴AD=AB=8,BN=ND,∵M是△ABC的边BC的中点,∴DC=2MN=6,∴AC=AD+CD=14,故选:B.8.解:∵∠B=90°,BC=3,AB=4,∴AC==5,∵D,E分别是AB,AC的中点,∴DE=BC=,EC=AC=,DE∥BC,∴∠FCM=∠EFC,∵CF平分Rt△ABC的一个外角∠ACM,∴∠FCM=∠FCE,∴∠EFC=∠FCE,∴EF=EC=,∴DF=DE+EF=4,故选:A.9.解:如图,连结DN,∵DE=EM,FN=FM,∴EF=DN,当点N与点B重合时,DN的值最大即EF最大,在Rt△ABD中,∵∠A=90°,AD=6,AB=8,∴BD==10,∴EF的最大值=BD=5.故选:D.10.解:如图,取BC的中点H,连接BE、FH、GH,∵∠BAD=∠CAE=90°,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,即∠BAE=∠DAC,在△ABE和△ADC中,,∴△ABE≌△ADC(SAS),∴BE=CD,∠ABE=∠ADC,∴∠BDC+∠DBE=∠BDA+∠ABD=90°,∴BE⊥CD,又∵F、G分别是线段BD和CE的中点,∴FH、GH分别是△BCD和△BCE的中位线,∴FH∥CD且FH=CD,GH∥BE且GH=BE,∴△HFG是等腰直角三角形,∴=,∴=.故选:B.二.填空题(共6小题)11.解:∵E、F分别为MB、BC的中点,∴CM=2EF=2,∵∠ACB=90°,CM是斜边AB上的中线,∴AB=2CM=4,故答案为:4.12.解:延长AE、BC交于点H,∵△ADE是等腰直角三角形,∴∠HAC=45°,AE=AD=2,∴CH=AC=BC,AH=AC=6,∴EH=AH﹣AE=4,∵BC=CH,BF=FE,∴FC=EH=2,故答案为:2.13.解:延长BD交AC于F,在△ADB和△ADF中,,∴△ADB≌△ADF(ASA)∴AF=AB=6,BD=DF,∴FC=AC﹣AF=4,∵BD=DF,BE=EC,∴DE=FC=2,故答案为:2.14.解:当△A′EF为直角三角形时,存在两种情况:①当∠A'EF=90°时,如图1,∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,∴A'C=AC=2,∠ACB=∠A'CB,∵点D,E分别为AB,BC的中点,∴D、E是△ABC的中位线,∴DE∥AB,∴∠BDE=∠MAN=90°,∴∠BDE=∠A'EF,∴AB∥A'E,∴∠ABC=∠A'EB,∴∠A'BC=∠A'EB,∴A'B=A'E,Rt△A'CB中,∵E是斜边BC的中点,∴BC=2A'E,由勾股定理得:AB2=BC2﹣AC2,∴AE′=,∴AB=;②当∠A'FE=90°时,如图2,∵∠ADF=∠A=∠DFC=90°,∴∠ACF=90°,∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,∴∠ABC=∠CBA'=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴AB=AC=2;综上所述,AB的长为或2;故答案为:或2.15.解:∵在△ABC中,CD⊥AB于点D,E,F分别为AC,BC的中点,∴DE=BC=4.5,DF=AC,EF=AB,∴△DEF的周长=(AB+BC+AC)=×6=3.故答案为:3.16.解:连接BD,取BD的中点H,连接EH,HF,∵E、F分别是AD、BC的中点,∴EH∥AB,EH=AB=,HF∥CD,HF=CD=6,∴∠HEF=∠BMF,∠HFE=∠CNF,∵∠BMF+∠CNF=90°,∴∠HEF+∠HFE=90°,∴∠EHF=90°,∴EF===,故答案为:.三.解答题(共7小题)17.(1)证明:连接DE则DE是△ABC的中位线,DE∥AC,DE=AC∴∠OAC=∠OED,∠OCA=∠ODE∴△OAC∽△OED∴AO:OE=OC:OD=AC:DE=2:1(2)解:CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,AB=6 ∴CD=AB=3由(1)可知,OC:OD=2:1∴OC=CD=2.18.解:(1)∵BD是∠ABC的平分线,∴∠ABD=∠CBD=∠ABC,∵DE∥BC,∴∠EDB=∠DBC=∠ABC=40°.(2)∵AB=BC,BD是∠ABC的平分线,∴D为AC的中点,∵DE∥BC,∴E为AB的中点,∴DE=AB=6cm.19.(1)证明:∵F,E是AC,BC的中点,∴FE=AB(中位线定理);∵AD=AB,∴AD=FE,∵点F是AC中点,∴AF=FC,又∠DAF=∠CFE=90°,∴△DAF≌△FEC,∴DF=EC,∴DF=BE;(2)解:∵CF=2,CE=,∴EF=1,∴tan∠ADF=tan∠CEF=2.20.证明:(1)∵BD=CD,∴∠BCD=∠1;∵∠1=∠2,∴∠BCD=∠2;∴CD∥AB.(2)∵CD∥AB,∴∠CDA=∠3.∵∠BCD=∠2=∠3,∴BE=AE.且∠CDA=∠BCD,∴DE=CE.在△BDE和△ACE中,∵.∴△BDE≌△ACE(SAS);(3)∵△BDE≌△ACE,∴∠4=∠1,∠ACE=∠BDE=90°∴∠ACH=90°﹣∠BCH;又∵CH⊥AB,∴∠2=90°﹣∠BCH;∴∠ACH=∠2=∠1=∠4,∴AF=CF;∵∠AEC=90°﹣∠4,∠ECF=90°﹣∠ACH,又∵∠ACH=∠4,∴∠AEC=∠ECF;∴CF=EF;∴EF=AF;∵O为AB中点,∴OF为△ABE的中位线;∴OF=BE.21.(1)证明:在Rt△AEB中,∵AC=BC,∴CE=AB,∴CB=CE,∴∠CEB=∠CBE.∵∠CEF=∠CBF=90°,∴∠BEF=∠EBF,∴EF=BF.∵∠BEF+∠FED=90°,∠EBD+∠EDB=90°,∴∠FED=∠EDF.∴BF=FD;(2)解:由(1)BF=FD,而BC=CA,∴CF∥AD,即AE∥CF.若AC∥EF,则AC=EF,∴BC=BF.∴BA=BD,∠A=45°.∴0°<∠A<90°且∠A≠45°时,四边形ACFE为梯形;(3)解:作GH⊥BD,垂足为H,则GH∥AB.∵DG=DA,∴DH=DB.又F为BD中点,∴H为DF的中点.∴GH为DF的中垂线.∴∠GDF=∠GFD.∵点G在ED上,∴∠EFD≥∠GFD.∵∠EFD+∠FDE+∠DEF=180°,∴∠GFD+∠FDE+∠DEF≤180度.∴3∠EDF≤180度.∴∠EDF≤60度.又∠A+∠EDF=90°,∴30°≤∠A<90°.∴当30°≤∠A<90°时,DE上存在点G,满足条件DG=DA.22.(1)证明:如图1,连接AC,∵E、F、G、H分别为四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点,∴EF是△ABC的中位线,GH是△DAC的中位线,∴EF∥AC,;HG∥AC,.∴EF GH,∴四边形EFGH是平行四边形;(2)解:四边形EFGH均为平行四边形.证明(以图2为例):连接AC.在△BAC中,∵E、F分别为AB、BC的中点,∴EF∥AC,;在△DAC中,∵G、H分别为AD、CD的中点,∴HG∥AC,.∴EF平行且等于GH.∴四边形EFGH是平行四边形;23.(1)证法一:如答图1a,延长AB交CF于点D,则易知△ABC与△BCD均为等腰直角三角形,∴AB=BC=BD,∴点B为线段AD的中点,又∵点M为线段AF的中点,∴BM为△ADF的中位线,∴BM∥CF.证法二:如答图1b,延长BM交EF于D,∵∠ABC=∠CEF=90°,∴AB⊥CE,EF⊥CE,∴AB∥EF,∴∠BAM=∠DFM,∵M是AF的中点,∴AM=MF,在△ABM和△FDM中,,∴△ABM≌△FDM(ASA),∴AB=DF,∵BE=CE﹣BC,DE=EF﹣DF,∴BE=DE,∴△BDE是等腰直角三角形,∴∠EBM=45°,∵在等腰直角△CEF中,∠ECF=45°,∴∠EBM=∠ECF,∴MB∥CF;(2)解法一:如答图2a所示,延长AB交CF于点D,则易知△BCD与△ABC为等腰直角三角形,∴AB=BC=BD=a,AC=CD=a,∴点B为AD中点,又点M为AF中点,∴BM=DF.分别延长FE与CA交于点G,则易知△CEF与△CEG均为等腰直角三角形,∴CE=EF=GE=2a,CG=CF=a,∴点E为FG中点,又点M为AF中点,∴ME=AG.∵CG=CF=a,CA=CD=a,∴AG=DF=a,∴BM=ME=×a=a.解法二:如答图1b.∵CB=a,CE=2a,∴BE=CE﹣CB=2a﹣a=a,∵△ABM≌△FDM,∴BM=DM,又∵△BED是等腰直角三角形,∴△BEM是等腰直角三角形,∴BM=ME=BE=a;(3)证法一:如答图3a,延长AB交CE于点D,连接DF,则易知△ABC与△BCD均为等腰直角三角形,∴AB=BC=BD,AC=CD,∴点B为AD中点,又点M为AF中点,∴BM=DF.延长FE与CB交于点G,连接AG,则易知△CEF与△CEG均为等腰直角三角形,∴CE=EF=EG,CF=CG,∴点E为FG中点,又点M为AF中点,∴ME=AG.在△ACG与△DCF中,,∴△ACG≌△DCF(SAS),∴DF=AG,∴BM=ME.证法二:如答图3b,延长BM交CF于D,连接BE、DE,∵∠BCE=45°,∴∠ACD=45°×2+45°=135°∴∠BAC+∠ACF=45°+135°=180°,∴AB∥CF,∴∠BAM=∠DFM,∵M是AF的中点,∴AM=FM,在△ABM和△FDM中,,∴△ABM≌△FDM(ASA),∴AB=DF,BM=DM,∴AB=BC=DF,在△BCE和△DFE中,,∴△BCE≌△DFE(SAS),∴BE=DE,∠BEC=∠DEF,∴∠BED=∠BEC+∠CED=∠DEF+∠CED=∠CEF=90°,∴△BDE是等腰直角三角形,又∵BM=DM,∴BM=ME=BD,故BM=ME.。
中考提优专题一:三角形中线段长度的计算概述:计算三角形中有关线段的长度,主要工具是勾股定理、相似三角形和锐角三角函数.在具体问题中,条件可能是分散的或隐性的,这就需要设法把分散的条件集中起来或把隐性的条件显化.常见的处理方法如下.1.借助已知的等角(或等边)直接构造相似(或全等)三角形.2.涉及中点条件,通常可以倍长中线构造“X”型全等、构造三角形中位线或构造直角三角形斜边上的中线.3.涉及角平分线、垂线(高)、二倍角等条件,可以通过对称变换解决问题.4.借助旋转(全等或相似)变换将分散的条件集中起来.类型1:运用对称变换集中条件例1:如图1,在△ABC中,AD平分∠BAC,∠B=2∠ADB,AB=3,CD=3,则AC= .例2:如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,D是BC的中点,将△ABC沿AD 翻折得到△AED,连接CE,则CE的长为.例3:如图,∠B=90°,∠A=45°.D为AB上一点,且AD=11,G为BC上一点,且BG=8.连接CD,过点G作CD的垂线交CD于点F,交AC于点E,连接DE,恰好有∠ADE=∠BDC.求BD的长.类型2:运用旋转变换集中条件例4:如图,P为正△ABC内一点,且满足PA=2,PB=32,PC=4.求AB的长.例5:如图,点D在△ABC内,∠BDC=90°,∠BCD=∠DAC=30°,AD=3,AC=8,求AB的长.例6:如图,在△ABC中,∠ACB=45°,D是AB的中点,点E在BC上,点F在AC上,DE⊥DF,连接EF.若BE=1,EF=5,则线段AF的长为.例7:在△ABC中,BD=CD,DAC∠tansin.若AB=3,AC=1,求BC的长.=BAC∠例8:在△ABC中,BD是AC边上的中线,CE是AB边上的中线,且BD⊥CE,垂足为O.若OD=2,OE=4,求OA的长.例9:如图,△ABC中,∠A=120°,∠ABC=2∠ACD,AD=5,BC=14,求AC的长.例10:在△ABC中,AD⊥BC于点D,BM=CM,且AB=10.若∠B=2∠C,求DM的长.例11:如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=22.5°,AC=4,若D为BC上一点,且∠DAB=45°,求BD的长.类型5:隐性条件与分类思想例12:如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AB=10,53sin B ,O 是AB 的中点,∠MON=∠A.点M ,N 在线段BC 上,字母顺序为C ,M ,N ,B.若△OMN 为等腰三角形,求CM 的长.例13:如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,连接AC=6,BC=8,CD ⊥AB 于点D.E 为BC 上的动点,连接AE ,交CD 于点F.当CE 为何值时,△CEF 是等腰三角形?例14:如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,CD 为AB 边上的中线,AE ⊥CD 于点F ,交BC 于点E.若CD=3,AE=4,求AC 的长.。
专题15三角形的核心知识点精讲1.理解三角形有关的中线、角平分线、高线,并会作三角形的中线、角平分线、高线;2.理解并掌握三角形的中位线的性质;3.理解三角形的三边关系,并能确定三角形第三边的取值范围;4.掌握三角形的内角和定理,并会证明三角形的内角和定理;5.能利用三角形的外角进行角的有关计算与证明。
考点1:三角形边角关系(1)三边关系:三角形任意两边的和大于第三边,任意两边的差小于第三边。
(2)三角形内角和定理:三角形三个内角的和等于180度。
(3)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角和;三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个角。
考点2:三角形的重要线段考点3:三角形的内角和定理及推论①三角形内角和定理:三角形三个内角的和等于180度。
②推论:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角和;三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个角。
③直角三角形的两个锐角互余。
【题型1:三角形的三边关系】【典例1】(2023•宿迁)以下列每组数为长度(单位:cm)的三根小木棒,其中能搭成三角形的是()A.2,2,4B.1,2,3C.3,4,5D.3,4,81.(2023•长沙)下列长度的三条线段,能组成三角形的是()A.1,3,4B.2,2,7C.4,5,7D.3,3,62.(2023•福建)若某三角形的三边长分别为3,4,m,则m的值可以是()A.1B.5C.7D.93.(2023•金华)在下列长度的四条线段中,能与长6cm,8cm的两条线段围成一个三角形的是()A.1cm B.2cm C.13cm D.14cm【题型2:三角形内角和定理及推论】【典例2】(2021•辽宁)一副三角板如图所示摆放,若∠1=80°,则∠2的度数是()A.80°B.95°C.100°D.110°1.(2023•遂宁)若三角形三个内角的比为1:2:3,则这个三角形是三角形.2.(2023•徐州)如图,在△ABC中,若DE∥BC,FG∥AC,∠BDE=120°,∠DFG=115°,则∠C=°.3.(2021•毕节市)将一副三角板按如图所示的位置摆放在直尺上,则∠1的度数为()A.70°B.75°C.80°D.85°【题型3:三角形中的重要线段】【典例3】(2022•哈尔滨)在△ABC中,AD为边BC上的高,∠ABC=30°,∠CAD=20°,则∠BAC是度.1.(2021•雅安)如图,将△ABC沿BC边向右平移得到△DEF,DE交AC于点G.若BC:EC=3:1.S△ADG=16.则S△CEG的值为()A.2B.4C.6D.82.(2023•攀枝花)如图,在△ABC中,∠A=40°,∠C=90°,线段AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,则∠EBC=.3.(2022•陕西)如图,AD是△ABC的中线,AB=4,AC=3.若△ACD的周长为8,则△ABD的周长为.一.选择题(共11小题)1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=50°,DF∥EB.若∠D=70°,则∠ACD的度数为()A.30°B.35°C.40°D.45°2.如图,AB∥CD,点E在BC上,且CD=CE,∠D=74°,则∠B的度数为()A.74°B.32°C.22°D.16°3.AD是∠CAE的平分线,∠B=35°,∠DAE=60°,则∠ACD=()A.25°B.60°C.85°D.95°4.若一个三角形的两边长分别为2cm,7cm,则它的第三边的长可能是()A.2cm B.3cm C.6cm D.9cm5.如图,直线a∥b,在Rt△ABC中,点C在直线a上,若∠1=58°,∠2=24°,则∠B的度数为()A.56°B.34°C.36°D.24°6.如图所示在△ABC中,AB边上的高线画法正确的是()A.B.C.D.7.如图,一副三角板拼成如图所示图形,则∠BAC的度数为()A.75°B.60°C.105°D.120°8.下列图形中,是直角三角形的是()A.B.C.D.9.如图,在△ABC中,∠A=30°,∠B=50°,CD为∠ACB的平分线,CE⊥AB于点E,则∠ECD度数为()A.5°B.8°C.10°D.12°10.一副直角三角板按如图所示方式摆放,图中∠α的度数为()A.65°B.67.5°C.75°D.80°11.一副三角板按如图方式摆放,且∠1的度数比∠2的度数小20°,则∠2的度数为()A.35°B.40°C.45°D.55°二.填空题(共3小题)12.如图,AD是△ABC的中线,若AB=6,AC=5,则△ABD与△ACD的周长之差为1.13.将一副三角板如图所示放置,使点D在BC上,DC∥AE,则∠EFB的度数为.14.一块板材如图所示,测得∠B=90°,∠A=20°,∠C=35°,根据需要∠ADC为140°,师傅说板材不符合要求且只能改动∠A,则可将∠A(选填“增加”或“减少”).三.解答题(共2小题)15.如图,在△ABC中,CD平分∠ACB,CD交边AB于点E,在边AE上取点F,连结DF,使∠1=∠D.(1)求证:DF∥BC;(2)当∠A=40°,∠DFE=36°时,求∠2的度数.16.如图所示,在△ABC中,AD是角平分线,∠B=50°,∠C=70°.(1)求∠ADB的度数;(2)若DE⊥AC,求∠EDC的度数.一.选择题(共4小题)1.如图,在△ABC中,以点B为圆心,AB为半径画弧交BC于点D,以点C为圆心,AC为半径画弧交B C于点E,连接AE,AD.设∠EAD=α,∠ACB=β,则∠B的度数为()A.α﹣B.2α﹣βC.α+D.3α﹣β2.如图,在△ABC中,∠B+∠Cα按图进行翻折,使B'D∥C'G∥BC,B'E∥FG,则∠C'FE的度数是()A.B.90°﹣C.α﹣90°D.2α﹣180°3.如图所示,将含角45°的直角三角板与含60°角的直角三角板叠放在一起,若∠1=70°,则∠2的度数为()A.85°B.60°C.50°D.95°4.如图在△ABC中,BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,交于O,CE为外角∠ACD的平分线,BO的延长线交CE于点E,记∠BAC=∠1,∠BEC=∠2,则以下结论①∠1=2∠2,②∠BOC=3∠2,③∠BO C=90°+∠1,④∠BOC=90°+∠2正确的是()A.①②③B.①③④C.①④D.①②④二.填空题(共3小题)5.若△ABC三条边长为a,b,c,化简:|a﹣b﹣c|﹣|a+c﹣b|=.6.如图,在△ABC中,BE,CD分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,且BE,CD相交于一点P,若∠A=5 0°,则∠BPC=.7.如图,∠ABD,∠ACD的角平分线交于点P,若∠A=70°,∠D=10°,则∠P的度数为.三.解答题(共2小题)8.如图所示,在△ABC中,BO、CO是角平分线.(1)∠ABC=50°,∠ACB=60°,求∠BOC的度数,并说明理由.(2)题(1)中,如将“∠ABC=50°,∠ACB=60°”改为“∠A=70°”,求∠BOC的度数.(3)若∠A=n°,求∠BOC的度数.9.如图,在△ABC中,BD,CD分别是∠ABC,∠ACB的平分线,BP,CP分别是∠EBC,∠FCB的平分线.(1)当∠ABC=64°,∠ACB=66°时,∠D=°,∠P=°;(2)∠A=56°,求∠D,∠P的度数;(3)请你猜想,当∠A的大小变化时,∠D+∠P的值是否变化?请说明理由.1.(2022•淮安)下列长度的三条线段能组成三角形的是()A.3,3,6B.3,5,10C.4,6,9D.4,5,92.(2022•玉林)请你量一量如图△ABC中BC边上的高的长度,下列最接近的是()A.0.5cm B.0.7C.1.5cm D.2cm3.(2022•杭州)如图,CD⊥AB于点D,已知∠ABC是钝角,则()A.线段CD是△ABC的AC边上的高线B.线段CD是△ABC的AB边上的高线C.线段AD是△ABC的BC边上的高线D.线段AD是△ABC的AC边上的高线4.(2023•十堰)一副三角板按如图所示放置,点A在DE上,点F在BC上,若∠EAB=35°,则∠DFC =.5.(2022•常州)如图,在△ABC中,E是中线AD的中点.若△AEC的面积是1,则△ABD的面积是.。
中考数学三角形知识点总结初中数学三角形知识点总结一、三角形的有关概念1.三角形:由不在同一直线上的三条线段首尾顺次相接组成的图形叫三角形。
三角形的特征:①不在同一直线上;②三条线段;③首尾顺次相接;④三角形具有稳定性。
2.三角形中的三条重要线段:角平分线、中线、高(1)角平分线:三角形的一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点和交点之间的线段叫做三角形的角平分线。
(2)中线:在三角形中,连接一个顶点和它的对边中点的线段叫做三角形的中线。
(3)高:从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足间的线段叫做三角形的高。
说明:①三角形的角平分线、中线、高都是线段;②三角形的角平分线、中线都在三角形内部且都交于一点;三角形的高可能在三角形的内部(锐角三角形)、外部(钝角三角形),也可能在边上(直角三角形),它们(或延长线)相交于一点。
二、等腰三角形的性质和判定(1)性质1.等腰三角形的两个底角相等(简写成等边对等角)。
2.等腰三角形的顶角的平分线,底边上的中线,底边上的高重合(简写成等腰三角形的三线合一)。
3.等腰三角形的两底角的平分线相等(两条腰上的中线相等,两条腰上的高相等)。
4.等腰三角形底边上的垂直平分线到两条腰的距离相等。
5.等腰三角形的一腰上的高与底边的夹角等于顶角的一半。
6.等腰三角形底边上任意一点到两腰距离之和等于一腰上的高(需用等面积法证明)。
7.等腰三角形是轴对称图形,只有一条对称轴,顶角平分线所在的直线是它的对称轴,等边三角形有三条对称轴。
(2)判定在同一三角形中,有两条边相等的三角形是等腰三角形(定义)。
在同一三角形中,有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称:等角对等边)。
三、直角三角形和勾股定理有一个角是直角的三角形是直角三角形,在直角三角形中,斜边中线等于斜边的一半;30度所对的直角边等于斜边的一半;直角三角形常用面积法求斜边上的高。
勾股定理:直角三角形两直角边a,b的平方和等于斜边c的平方,即a2+b2=c2。
2021年中考数学第三轮冲刺:三角形的综合 专题复习练习1、如图,在等边三角形ABC 中,6BC cm =,射线AG BC ∥,点E 从点A 出发沿射线AG 以1/cm s 的速度运动,同时点F 从点B 出发沿射线BC 以2/cm s 的速度运动,设运动时间为()t s(1)连接EF ,当EF 经过AC 边的中点D 时,求证:ADE CDF ≅ (2)填空:①当t 为 s 时,四边形ACFE 是菱形;②当t 为 s 时,以,,,A F C E 为顶点的四边形是直角梯形。
2、在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =,AC =2,过点B 作直线m ∥AC ,将△ABC 绕点C 顺时针旋转得到△A ′B ′C (点A ,B 的对应点分别为A ',B ′),射线CA ′,CB ′分别交直线m 于点P ,Q .(1)如图1,当P 与A ′重合时,求∠ACA ′的度数;(2)如图2,设A ′B ′与BC 的交点为M ,当M 为A ′B ′的中点时,求线段PQ 的长;(3)在旋转过程中,当点P ,Q 分别在CA ′,CB ′的延长线上时,试探究四边形PA 'B ′Q 的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA ′B ′Q 的最小面积;若不存在,请说明理由.3、阅读理解:我们把满足某种条件的所有点所组成的图形,叫做符合这个条件的点的轨迹.例如:角的平分线是到角的两边距离相等的点的轨迹.问题:如图1,已知EF为△ABC的中位线,M是边BC上一动点,连接AM交EF 于点P,那么动点P为线段AM中点.理由:∵线段EF为△ABC的中位线,∴EF∥BC,由平行线分线段成比例得:动点P为线段AM中点.由此你得到动点P的运动轨迹是:.知识应用:如图2,已知EF为等边△ABC边AB、AC上的动点,连结EF;若AF=BE,且等边△ABC的边长为8,求线段EF中点Q的运动轨迹的长.拓展提高:如图3,P为线段AB上一动点(点P不与点A、B重合),在线段AB的同侧分别作等边△APC和等边△PBD,连结AD、BC,交点为Q.(1)求∠AQB的度数;(2)若AB=6,求动点Q运动轨迹的长.4、(1)问题发现如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE 填空:(1)∠AEB的度数为;(2)线段BE之间的数量关系是。
专题16三角形及全等三角形(共40题)一、单选题1.(2021·湖南岳阳市·中考真题)下列命题是真命题的是( )A .五边形的内角和是720︒B .三角形的任意两边之和大于第三边C .内错角相等D .三角形的重心是这个三角形的三条角平分线的交点 2.(2021·山东临沂市·中考真题)如图,在//AB CD 中,40AEC ∠=︒,CB 平分DCE ∠,则ABC ∠的度数为( )A .10︒B .20︒C .30D .40︒3.(2021·陕西中考真题)如图,点D 、E 分别在线段BC 、AC 上,连接AD 、BE .若35A ∠=︒,25B ∠=︒,50C ∠=︒,则1∠的大小为( )A .60°B .70°C .75°D .85°4.(2021·四川乐山市·中考真题)如图,已知直线1l 、2l 、3l 两两相交,且13l l ⊥.若50α=︒,则β的度数为( )A .120︒B .130︒C .140︒D .150︒5.(2021·安徽中考真题)两个直角三角板如图摆放,其中90BAC EDF ∠=∠=︒,45E ∠=︒,30C ∠=︒,AB 与DF 交于点M .若//BC EF ,则BMD ∠的大小为( )A .60︒B .67.5︒C .75︒D .82.5︒6.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图,点A 、B 、C 、D 、E 在同一平面内,连接AB 、BC 、CD 、DE 、EA ,若100BCD ∠=︒,则A B D E ∠+∠+∠+∠=( )A .220︒B .240︒C .260︒D .280︒7.(2021·河北中考真题)定理:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.已知:如图,ACD ∠是ABC 的外角.求证:ACD A B ∠=∠+∠.下列说法正确的是( )A .证法1还需证明其他形状的三角形,该定理的证明才完整B .证法1用严谨的推理证明了该定理C .证法2用特殊到一般法证明了该定理D .证法2只要测量够一百个三角形进行验证,就能证明该定理8.(2021·四川泸州市·中考真题)在锐角ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别为a ,b ,c ,有以下结论:2sinA sinB sinC a c b R ===(其中R 为ABC 的外接圆半径)成立.在ABC 中,若∠A =75°,∠B =45°,c =4,则ABC 的外接圆面积为( )A .163πB .643πC .16πD .64π9.(2021·重庆中考真题)如图,在ABC 和DCB 中,ACB DBC ∠=∠ ,添加一个条件,不能..证明ABC 和DCB 全等的是( )A .ABC DCB ∠=∠B .AB DC = C .AC DB =D .A D ∠=∠10.(2021·重庆中考真题)如图,点B ,F ,C ,E 共线,∠B =∠E ,BF =EC ,添加一个条件,不等判断∠ABC ∠∠DEF 的是( )A .AB =DE B .∠A =∠DC .AC =DFD .AC ∠FD11.(2021·浙江嘉兴市·中考真题)将一张三角形纸片按如图步骤∠至∠折叠两次得图∠,然后剪出图∠中的阴影部分,则阴影部分展开铺平后的图形是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .矩形D .菱形12.(2021·四川遂宁市·中考真题)下列说法正确的是( )A .角平分线上的点到角两边的距离相等B .平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形C .在代数式1a ,2x ,x π,985,42b a +,13y +中,1a ,x π,42b a+是分式 D .若一组数据2、3、x 、1、5的平均数是3,则这组数据的中位数是413.(2021·湖南娄底市·中考真题)2,5,m 是某三角形三边的长,则22(3)(7)m m -+-等于( ) A .210m - B .102m - C .10 D .414.(2021·山东泰安市·中考真题)如图,直线//m n ,三角尺的直角顶点在直线m 上,且三角尺的直角被直线m 平分,若160∠=︒,则下列结论错误的是( )A .275∠=︒B .345∠=︒C .4105∠=︒D .5130∠=︒15.(2021·四川资阳市·中考真题)如图,已知直线//,140,230m n ∠=︒∠=︒,则3∠的度数为( )A .80︒B .70︒C .60︒D .50︒16.(2021·海南中考真题)如图,已知//a b ,直线l 与直线a b 、分别交于点A B 、,分别以点A B 、为圆心,大于12AB 的长为半径画弧,两弧相交于点M N 、,作直线MN ,交直线b 于点C ,连接AC ,若140∠=︒,则ACB ∠的度数是( )A .90︒B .95︒C .100︒D .105︒17.(2021·四川广元市·中考真题)观察下列作图痕迹,所作线段CD 为ABC 的角平分线的是( ) A . B .C .D .二、填空题18.(2021·河北中考真题)下图是可调躺椅示意图(数据如图),AE 与BD 的交点为C ,且A ∠,B ,E ∠保持不变.为了舒适,需调整D ∠的大小,使110EFD ∠=︒,则图中D ∠应___________(填“增加”或“减少”)___________度.19.(2021·江苏苏州市·中考真题)如图.在Rt ABC △中,90C ∠=︒,AF EF =.若72CFE ∠=︒,则B ∠=______.20.(2021·浙江中考真题)为庆祝中国共产党建党100周年,某校用红色灯带制作了一个如图所示的正五角星(,,,,A B C D E 是正五边形的五个顶点),则图中A ∠的度数是_______度.21.(2021·江苏连云港市·中考真题)如图,BE 是ABC 的中线,点F 在BE 上,延长AF 交BC 于点D .若3BF FE =,则BD DC=______.22.(2021·四川遂宁市·中考真题)如图,在∠ABC 中,AB =5,AC =7,直线DE 垂直平分BC ,垂足为E ,交AC 于点D ,则∠ABD 的周长是 _____ .23.(2021·云南中考真题)已知ABC 的三个顶点都是同一个正方形的顶点,ABC ∠的平分线与线段AC 交于点D .若ABC 的一条边长为6,则点D 到直线AB 的距离为__________.24.(2021·广西柳州市·中考真题)若长度分别为3,4,a 的三条线段能组成一个三角形,则整数a 的值可以是________.(写出一个即可)25.(2021·四川成都市·中考真题)如图,在Rt ABC 中,90,C AC BC ∠=︒=,按以下步骤作图:∠以点A 为圆心,以任意长为半径作弧,分别交,AC AB 于点M ,N ;∠分别以M ,N 为圆心,以大于12MN 的长为半径作弧,两弧在BAC ∠内交于点O ;∠作射线AO ,交BC 于点D .若点D 到AB 的距离为1,则BC的长为_______.三、解答题26.(2021·陕西中考真题)如图,//BD AC ,BD BC =,点E 在BC 上,且BE AC =.求证:D ABC ∠=∠.27.(2021·湖南衡阳市·中考真题)如图,点A 、B 、D 、E 在同一条直线上,,//,//AB DE AC DF BC EF =.求证:ABC DEF △≌△.28.(2021·四川乐山市·中考真题)如图,已知AB DC =,A D ∠=∠,AC 与DB 相交于点O ,求证:OBC OCB ∠=∠.29.(2021·四川泸州市·中考真题)如图,点D 在AB 上,点E 在AC 上,AB =AC ,∠B =∠C ,求证:BD =CE30.(2021·云南中考真题)如图,在四边形ABCD 中,,,AD BC AC BD AC ==与BD 相交于点E .求证:DAC CBD ∠=∠.31.(2021·四川遂宁市·中考真题)如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,过点O 的直线EF 与BA 、DC 的延长线分别交于点E 、F .(1)求证:AE =CF ;(2)请再添加一个条件,使四边形BFDE 是菱形,并说明理由.32.(2021·江苏连云港市·中考真题)在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动.(1)ABC 是边长为3的等边三角形,E 是边AC 上的一点,且1AE =,小亮以BE 为边作等边三角形BEF ,如图1,求CF 的长;(2)ABC是边长为3的等边三角形,E是边AC上的一个动点,小亮以BE为边作等边三角形BEF,如图2,在点E从点C到点A的运动过程中,求点F所经过的路径长;(3)ABC是边长为3的等边三角形,M是高CD上的一个动点,小亮以BM为边作等边三角形BMN,如图3,在点M从点C到点D的运动过程中,求点N所经过的路径长;(4)正方形ABCD的边长为3,E是边CB上的一个动点,在点E从点C到点B的运动过程中,小亮以B 为顶点作正方形BFGH,其中点F、G都在直线AE上,如图4,当点E到达点B时,点F、G、H与点B 重合.则点H所经过的路径长为______,点G所经过的路径长为______.,点D是BC边上一点(不与点B、C重33.(2021·四川乐山市·中考真题)在等腰ABC中,AB AC合),连结AD.(1)如图1,若60C ∠=°,点D 关于直线AB 的对称点为点E ,结AE ,DE ,则BDE ∠=________;(2)若60C ∠=°,将线段AD 绕点A 顺时针旋转60︒得到线段AE ,连结BE .∠在图2中补全图形;∠探究CD 与BE 的数量关系,并证明;(3)如图3,若AB AD k BC DE ==,且ADE C ∠=∠,试探究BE 、BD 、AC 之间满足的数量关系,并证明.34.(2021·安徽中考真题)如图1,在四边形ABCD 中,ABC BCD ∠=∠,点E 在边BC 上,且//AE CD ,//DE AB ,作CF //AD 交线段AE 于点F ,连接BF .(1)求证:ABF EAD △≌△;(2)如图2,若9AB =,5CD =,ECF AED ∠=∠,求BE 的长;(3)如图3,若BF 的延长线经过AD 的中点M ,求BE EC的值.35.(2021·重庆中考真题)如图,四边形ABCD 为平行四边形,连接AC ,且2AC AB =.请用尺规完成基本作图:作出BAC ∠的角平分线与BC 交于点E .连接BD 交AE 于点F ,交AC 于点O ,猜想线段BF 和线段DF 的数量关系,并证明你的猜想.(尺规作图保留作图痕迹,不写作法)36.(2021·浙江温州市·中考真题)如图,BE 是ABC 的角平分线,在AB 上取点D ,使DB DE =.(1)求证://DE BC .(2)若65A ∠=︒,45AED ∠=︒,求EBC ∠的度数.37.(2021·江苏无锡市·中考真题)已知:如图,AC ,DB 相交于点O ,AB DC =,ABO DCO ∠=∠.求证:(1)ABO DCO △≌△;(2)OBC OCB ∠=∠.38.(2021·福建中考真题)如图,在ABC 中,D 是边BC 上的点,,⊥⊥DE AC DF AB ,垂足分别为E ,F ,且,DE DF CE BF ==.求证:B C ∠=∠.39.(2021·四川南充市·中考真题)如图,90BAC ∠=︒,AD 是BAC ∠内部一条射线,若AB AC =,BE AD ⊥于点E ,CF AD ⊥于点F .求证:AF BE =.40.(2021·浙江中考真题)已知在ACD △中,Р是CD 的中点,B 是AD 延长线上的一点,连结,BC AP .(1)如图1,若90,60,,3ACB CAD BD AC AP ︒∠=︒∠===BC 的长.(2)过点D 作//DE AC ,交AP 延长线于点E ,如图2所示.若60,CAD BD AC ∠︒==,求证:2BC AP =.(3)如图3,若45CAD ∠=︒,是否存在实数m ,当BD mAC =时,2BC AP =?若存在,请直接写出m 的值;若不存在,请说明理由.2021年中考数学真题分项汇编【全国通用】专题16三角形及全等三角形 试题解析(共40题)一、单选题1.(2021·湖南岳阳市·中考真题)下列命题是真命题的是( )A .五边形的内角和是720︒B .三角形的任意两边之和大于第三边C .内错角相等D .三角形的重心是这个三角形的三条角平分线的交点【答案】B【分析】根据相关概念逐项分析即可.【详解】A 、五边形的内角和是540︒,故原命题为假命题,不符合题意;B 、三角形的任意两边之和大于第三边,原命题是真命题,符合题意;C 、两直线平行,内错角相等,故原命题为假命题,不符合题意;D 、三角形的重心是这个三角形的三条中线的交点,故原命题为假命题,不符合题意;故选:B .【点睛】本题考查命题判断,涉及多边形的内角和,三角形的三边关系,平行线的性质,以及三角形的重心等,熟记基本性质和定理是解题关键.2.(2021·山东临沂市·中考真题)如图,在//AB CD 中,40AEC ∠=︒,CB 平分DCE ∠,则ABC ∠的度数为( )A .10︒B .20︒C .30D .40︒【答案】B【分析】根据平行线的性质得到∠ABC =∠BCD ,再根据角平分线的定义得到∠ABC =∠BCD ,再利用三角形外角的性质计算即可.【详解】解:∠AB ∠CD ,∠∠ABC =∠BCD ,∠CB 平分∠DCE ,∠∠BCE =∠BCD ,∠∠BCE =∠ABC ,∠∠AEC =∠BCE +∠ABC =40°,∠∠ABC =20°,故选B .【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义和外角的性质,掌握平行线的性质:两直线平行,内错角相等是解题的关键.3.(2021·陕西中考真题)如图,点D 、E 分别在线段BC 、AC 上,连接AD 、BE .若35A ∠=︒,25B ∠=︒,50C ∠=︒,则1∠的大小为( )A .60°B .70°C .75°D .85°【答案】B【分析】 由题意易得105BEC ∠=︒,然后根据三角形外角的性质可进行求解.【详解】解:∠25B ∠=︒,50C ∠=︒,∠在Rt ∠BEC 中,由三角形内角和可得105BEC ∠=︒,∠35A ∠=︒,∠170BEC A ∠=∠-∠=︒;故选B .【点睛】本题主要考查三角形内角和及外角的性质,熟练掌握三角形内角和及外角的性质是解题的关键. 4.(2021·四川乐山市·中考真题)如图,已知直线1l 、2l 、3l 两两相交,且13l l ⊥.若50α=︒,则β的度数为( )A .120︒B .130︒C .140︒D .150︒【答案】C【分析】 由垂直的定义可得∠2=90°;根据对顶角相等可得510α∠=∠=︒,再根据三角形外角的性质即可求得140β∠=︒.【详解】∠13l l ⊥,∠∠2=90°;∠510α∠=∠=︒,∠125090140β∠=∠+∠=︒+︒=︒.故选C .【点睛】本题考查了垂直的定义、对顶角的性质、三角形外角的性质,熟练运用三角形外角的性质是解决问题的关键.5.(2021·安徽中考真题)两个直角三角板如图摆放,其中90BAC EDF ∠=∠=︒,45E ∠=︒,30C ∠=︒,AB 与DF 交于点M .若//BC EF ,则BMD ∠的大小为( )A .60︒B .67.5︒C .75︒D .82.5︒【答案】C【分析】根据//BC EF ,可得45FDB F ∠=∠=︒,再根据三角形内角和即可得出答案.【详解】由图可得6045B F ∠=︒∠=︒,,∠//BC EF ,∠45FDB F ∠=∠=︒,∠180180456075BMD FDB B ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,故选:C .【点睛】本题考查了平行线的性质和三角形的内角和,掌握平行线的性质和三角形的内角和是解题的关键. 6.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图,点A 、B 、C 、D 、E 在同一平面内,连接AB 、BC 、CD 、DE 、EA ,若100BCD ∠=︒,则A B D E ∠+∠+∠+∠=( )A .220︒B .240︒C .260︒D .280︒【答案】D【分析】 连接BD ,根据三角形内角和求出∠CBD +∠CDB ,再利用四边形内角和减去∠CBD 和∠CDB 的和,即可得到结果.【详解】解:连接BD ,∠∠BCD =100°,∠∠CBD +∠CDB =180°-100°=80°,∠∠A +∠ABC +∠E +∠CDE =360°-∠CBD -∠CDB =360°-80°=280°,故选D .【点睛】本题考查了三角形内角和,四边形内角和,解题的关键是添加辅助线,构造三角形和四边形.7.(2021·河北中考真题)定理:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.已知:如图,ACD ∠是ABC 的外角.求证:ACD A B ∠=∠+∠.下列说法正确的是()A.证法1还需证明其他形状的三角形,该定理的证明才完整B.证法1用严谨的推理证明了该定理C.证法2用特殊到一般法证明了该定理D.证法2只要测量够一百个三角形进行验证,就能证明该定理【答案】B【分析】根据三角形的内角和定理与平角的定义可判断A与B,利用理论与实践相结合可判断C与D.【详解】解:A. 证法1给出的证明过程是完整正确的,不需要分情况讨论,故A不符合题意;B. 证法1给出的证明过程是完整正确的,不需要分情况讨论,故选项B符合题意;C. 证法2用量角器度量两个内角和外角,只能验证该定理的正确性,用特殊到一般法证明了该定理缺少理论证明过程,故选项C不符合题意;D. 证法2只要测量够一百个三角形进行验证,验证的正确性更高,就能证明该定理还需用理论证明,故选项D不符合题意.故选择:.B【点睛】本题考查三角形外角的证明问题,命题的正确性需要严密推理证明,三角形外角分三种情形,锐角、直角、和钝角,证明中应分类才严谨.8.(2021·四川泸州市·中考真题)在锐角ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,有以下结论:2sinA sinB sinCa cb R ===(其中R 为ABC 的外接圆半径)成立.在ABC 中,若∠A =75°,∠B =45°,c =4,则ABC 的外接圆面积为( )A .163πB .643πC .16πD .64π【答案】A【分析】方法一:先求出∠C ,根据题目所给的定理,2sin c R C = , 利用圆的面积公式S 圆=163π. 方法二:设∠ABC 的外心为O ,连结OA ,OB ,过O 作OD ∠AB 于D ,由三角形内角和可求∠C =60°,由圆周角定理可求∠AOB =2∠C =120°,由等腰三角形性质,∠OAB =∠OBA =30,由垂径定理可求AD =BD =2,利用三角函数可求OA,利用圆的面积公式S 圆=163π. 【详解】解:方法一:∠∠A =75°,∠B =45°,∠∠C =180°-∠A -∠B =180°-75°-45°=60°,有题意可知42=sin sin 603c R C ===︒,∠3R =, ∠S 圆=2221633R OA ππππ⎛=== ⎝⎭.方法二:设∠ABC 的外心为O ,连结OA ,OB ,过O 作OD ∠AB 于D ,∠∠A =75°,∠B =45°,∠∠C =180°-∠A -∠B =180°-75°-45°=60°,∠∠AOB =2∠C =2×60°=120°,∠OA =OB ,∠∠OAB =∠OBA =()1180120302︒-︒=︒, ∠OD ∠AB ,AB 为弦,∠AD =BD =122AB =,∠AD =OA cos30°,∠OA =343cos30223AD ÷︒=÷=, ∠S 圆=222431633R OA ππππ⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭.故答案为A .【点睛】本题考查三角形的外接圆,三角形内角和,圆周角定理,等腰三角形性质,垂径定理,锐角三角函数,圆的面积公式,掌握三角形的外接圆,三角形内角和,圆周角定理,等腰三角形性质,垂径定理,锐角三角函数,圆的面积公式是解题关键.9.(2021·重庆中考真题)如图,在ABC 和DCB 中,ACB DBC ∠=∠ ,添加一个条件,不能..证明ABC 和DCB 全等的是( )A .ABC DCB ∠=∠B .AB DC = C .AC DB =D .A D ∠=∠【答案】B【分析】 根据已知条件和添加条件,结合全等三角形的判断方法即可解答.【详解】选项A ,添加ABC DCB ∠=∠,在ABC 和DCB 中,ABC DCB BC CBACB DBC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∠ABC ∠DCB (ASA ),选项B ,添加 AB DC =,在ABC 和DCB 中, AB DC =,BC CB =,ACB DBC ∠=∠,无法证明ABC ∠DCB ; 选项C ,添加AC DB =,在ABC 和DCB 中,BC CB ACB DBC AC DB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠ABC ∠DCB (SAS );选项D ,添加A D ∠=∠,在ABC 和DCB 中,A D ACB DBC BC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠ABC ∠DCB (AAS );综上,只有选项B 符合题意.故选B .【点睛】本题考查了全等三角形的判定方法,熟知全等三角形的判定方法是解决问题的关键.10.(2021·重庆中考真题)如图,点B ,F ,C ,E 共线,∠B =∠E ,BF =EC ,添加一个条件,不等判断∠ABC ∠∠DEF的是( )A .AB =DE B .∠A =∠DC .AC =DFD .AC ∠FD【答案】C【分析】根据全等三角形的判定与性质逐一分析即可解题.【详解】 解:BF =EC ,BC EF ∴=A. 添加一个条件AB =DE ,又,BC EF B E =∠=∠()ABC DEF SAS ∴△≌△故A 不符合题意;B. 添加一个条件∠A =∠D又,BC EF B E =∠=∠()ABC DEF AAS ∴≌故B 不符合题意;C. 添加一个条件AC =DF ,不能判断∠ABC ∠∠DEF ,故C 符合题意;D. 添加一个条件AC ∠FDACB EFD ∴∠=∠又,BC EF B E =∠=∠()ABC DEF ASA ∴≌故D 不符合题意,故选:C .【点睛】本题考查添加条件使得三角形全等即全等三角形的判定,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.11.(2021·浙江嘉兴市·中考真题)将一张三角形纸片按如图步骤∠至∠折叠两次得图∠,然后剪出图∠中的阴影部分,则阴影部分展开铺平后的图形是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .矩形D .菱形【答案】D【分析】 此题是有关剪纸的问题,此类问题应亲自动手折一折,剪一剪.【详解】解:由题可知,AD 平分BAC ∠,折叠后AEO △与AFO 重合,故全等,所以EO =OF ;又作了AD 的垂直平分线,即EO 垂直平分AD ,所以AO =DO ,且EO ∠AD ;由平行四边形的判定:对角线互相平分的四边形为平行四边形,所以AEDF 为平行四边形;又AD ∠EF ,所以平行四边形AEDF 为菱形.故选:.D【点睛】本题主要考察学生对于立体图形与平面展开图形之间的转换能力,与课程标准中“能以实物的形状想象出几何图形,有几何图形想象出实物的图形”的要求相一致,充分体现了实践操作性原则.12.(2021·四川遂宁市·中考真题)下列说法正确的是( )A .角平分线上的点到角两边的距离相等B .平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形C .在代数式1a ,2x ,x π,985,42b a +,13y +中,1a ,x π,42b a+是分式 D .若一组数据2、3、x 、1、5的平均数是3,则这组数据的中位数是4【答案】A【分析】根据角平分线的性质,平行四边形的对称性,分式的定义,平均数,中位数的性质分别进行判断即可.【详解】解:A.角平分线上的点到角两边的距离相等,故选项正确;B.平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,故选项错误;C.在代数式1a ,2x ,x π,985,42b a +,13y +中,1a ,42b a +是分式,故选项错误; D.若一组数据2、3、x 、1、5的平均数是3,则这组数据的中位数是3,故选项错误;故选:A .【点睛】本题综合考查了角平分线的性质,平行四边形的对称性,分式的定义,平均数,中位数等知识点,熟悉相关性质是解题的关键.13.(2021·湖南娄底市·中考真题)2,5,m ) A .210m -B .102m -C .10D .4 【答案】D【分析】先根据三角形三边的关系求出m 的取值范围,再把二次根式进行化解,得出结论.【详解】解:2,3,m 是三角形的三边,5252m ∴-<<+,解得:37x ,374m m =-+-=,故选:D .【点睛】本题考查了二次根式的性质及化简,解题的关键是:先根据题意求出m 的范围,再对二次根式化简. 14.(2021·山东泰安市·中考真题)如图,直线//m n ,三角尺的直角顶点在直线m 上,且三角尺的直角被直线m 平分,若160∠=︒,则下列结论错误的是( )A .275∠=︒B .345∠=︒C .4105∠=︒D .5130∠=︒【答案】D【分析】 根据角平分线的定义求出∠6和∠7的度数,再利用平行线的性质以及三角形内角和求出∠3,∠8,∠2的度数,最后利用邻补角互补求出∠4和∠5的度数.【详解】首先根据三角尺的直角被直线m 平分,∠∠6=∠7=45°;A 、∠∠1=60°,∠6=45°,∠∠8=180°-∠1-∠6=180-60°-45°=75°,m∥n ,∠∠2=∠8=75°结论正确,选项不合题意;B 、∠∠7=45°,m ∠n ,∠∠3=∠7=45°,结论正确,选项不合题意;C 、∠∠8=75°,∠∠4=180-∠8=180-75°=105°,结论正确,选项不合题意;D 、∠∠7=45°,∠∠5=180-∠7=180-45°=135°,结论错误,选项符合题意.故选:D .【点睛】本题考查了角平分线的定义,平行线的性质,三角形内角和,邻补角互补,解答本题的关键是掌握平行线的性质:两直线平行,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.15.(2021·四川资阳市·中考真题)如图,已知直线//,140,230m n ∠=︒∠=︒,则3∠的度数为()A .80︒B .70︒C .60︒D .50︒【答案】B【分析】如图,由题意易得∠4=∠1=40°,然后根据三角形外角的性质可进行求解.【详解】解:如图,∠//,140m n ∠=︒,∠∠4=∠1=40°,∠230∠=︒,∠34270∠=∠+∠=︒;故选B .【点睛】本题主要考查平行线的性质及三角形外角的性质,熟练掌握平行线的性质及三角形外角的性质是解题的关键.16.(2021·海南中考真题)如图,已知//a b ,直线l 与直线a b 、分别交于点A B 、,分别以点A B 、为圆心,大于12AB 的长为半径画弧,两弧相交于点M N 、,作直线MN ,交直线b 于点C ,连接AC ,若140∠=︒,则ACB ∠的度数是( )A .90︒B .95︒C .100︒D .105︒【答案】C【分析】 根据题意可得直线MN 是线段AB 的垂直平分线,进而可得CB AC =,利用平行线的性质及等腰三角形中等边对等角,可得40CAB CBA ∠=∠=︒,所以可求得100ACB ∠=︒.【详解】∠已知分别以点A B 、为圆心,大于12AB 的长为半径画弧,两弧相交于点M N 、,作直线MN ,交直线b 于点C ,连接AC ,∠直线MN 垂直平分线段AB ,∠CB AC =,∠//a b ,140∠=︒,∠140CBA ∠=∠=︒,∠40CAB CBA ∠=∠=︒,∠180100ACB CBA CAB ∠=︒-∠-∠=︒.故选:C.【点睛】题目主要考查线段垂直平分线的作法及性质、平行线的性质等,根据题意得出直线MN垂直平分线段AB 是解题关键.17.(2021·四川广元市·中考真题)观察下列作图痕迹,所作线段CD为ABC的角平分线的是()A.B.C.D.【答案】C【分析】根据角平分线画法逐一进行判断即可.【详解】A:所作线段为AB边上的高,选项错误;B:做图痕迹为AB边上的中垂线,CD为AB边上的中线,选项错误;C:CD为ACB的角平分线,满足题意。
2021年九年级数学中考复习——几何小专题:三角形综合之解答题专项(三)练习一1.在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一点(不与B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,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,如果∠BAC=60°,则∠BCE=度;(3)设∠BAC=α,∠BCE=β.①如图3,当点D在线段BC上移动,则α,β之间有怎样的数量关系?请说明理由;②当点D在直线BC上移动,请直接写出α,β之样的数量关系,不用证明.2.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.点D是直线AB上一点(点D与点A、B不重合),以CD为直角边作等腰直角三角形DCE,使∠DCE=90°,连结AE.(1)如图①,当点D在线段AB上,点E与点A在CD同侧.求证:AE=BD.(2)如图②,当点D在AB的延长线上,点E与点A在CD同侧.若AE=1,AB=4,则AD=.(3)如图③,当点D在BA的延长线上,点E与点A在CD的两侧时,直接写出线段AB、AD、AE三者之间的数量关系:.3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=20,BC=15,动点P从点A出发(动点P不与△ABC的顶点重合),沿折线AC﹣CB以每秒5个单位的速度向终点B运动,过点P作PD⊥AB于点D,以点P为直角顶点作Rt△PDE,使DE与点P所在的直角边平行,设点P的运动时间为t(秒).(1)求AB的长;(2)当点E落在△ABC的直角边上时,求t的值;(3)当△PDE的两条直角边所在的直线截△ABC所得的三角形全等时,求△PDE与△ABC重叠部分图形的周长;(4)设Q为边DE的中点,作射线CQ,当CQ将△PDE分成面积比为1:3两部分时,直接写出t的值.4.如图,在△ABC中,AB=AC=3,∠B=50°,点D在线段BC上运动(不与B、C 重合),连接AD,作∠ADE=50°,DE交线段AC于E.(1)当∠BDA=105°时,∠BAD=°,∠DEC=°;(2)若DC=AB,求证:△ABD≌△DCE;(3)在点D的运动过程中,是否存在△ADE是等腰三角形?若存在,请直接写出此时∠BDA的度数;若不存在,请说明理由.5.已知△ABC是等边三角形,点P,Q分别为边AB,BC上的动点(端点除外)点P,Q 以相同的速度,同时从点A,点B出发,直线AQ,CP相交于点M.(Ⅰ)如图①,求证:△ABQ≌△CAP;(Ⅱ)如图①,当点P,Q分别在AB,BC边上运动时,∠QMC的大小是否变化?若变化,请说明理由;若不变,求出它的大小;(Ⅲ)如图②,当点P,Q分别在AB,BC的延长线上运动时,∠QMC的大小是否变化?若变化,请说明理由;若不变,求出它的度数.练习二6.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D、F是线段AB上两点,连结CD,过A作AE⊥CD于点E,过点F作FM⊥CD于点M.(1)如图1,若点E是CD的中点,求∠CAE的大小;(2)如图2,若点D是线段BF的中点,求证:CE=FM;(3)如图3,若点F是线段AB的中点,AE=,CE=1,求FM的值.7.在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=+1.且AD=AE=1.(1)如图1,点D,E分别在边AB,AC上,连接DE.直接写出DE的值,BC的值;(2)现将△ADE如图2放置,连接CE,BE,CD,求证:CD=BE;(3)现将△ADE如图3放置,使C,A,E三点共线,延长CD交BE于点F,求证:CF垂直平分BE.8.在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠A=90°,过点B作BC的垂线l.点P为直线AB上的一个动点(不与点A,B重合),将射线PC绕点P顺时针旋转90°交直线l 于点D.(1)如图l,点P在线段AB上,依题意补全图形.①求证:∠BDP=∠PCB;②用等式表示线段BC,BD,BP之间的数量关系,并证明.(2)点P在线段AB的延长线上,直接写出线段BC,BD,BP之间的数量关系.9.定义:点P是△ABC内部的一点,若经过点P和△ABC中的一个顶点的直线把△ABC 平分成两个面积相等的图形,则称点P是△ABC关于这个顶点的均分点,例如图1中,点P是△ABC关于顶点A的均分点.(1)下列图形中,点D一定是△ABC关于顶点B的均分点的是;(填序号)(2)在△ABC中,BC=2,AB=AC且AB>BC,点P是△ABC关于顶点A的均分点,且≤BP≤2,直接写出∠BPC的范围;(3)如图2,在△ABC中,∠BAC=90°,BC=10,点P是△ABC关于顶点A的均分点,直线AP与BC交于点D,当BP⊥AD时,BP=4,求CP的长.10.在△ABC和△DBE中,CA=CB,EB=ED,点D在AC上.(1)如图1,若∠ABC=∠DBE=60°,求证:∠ECB=∠A;(2)如图2,设BC与DE交于点F.当∠ABC=∠DBE=45°时,求证:CE∥AB;(3)在(2)的条件下,若tan∠DEC=时,求的值.练习三11.如图,△AOB是等边三角形,以直线OA为x轴建立平面直角坐标系,若B(a,b)且a、b满足+(b﹣5)2=0,D为y轴上一动点,以AD为边作等边△ADC,CB交y轴于E.(1)如图1,求A点坐标;(2)如图2,D为y正半轴上一点,C在第二象限,CE的延长线交x轴于M,当D 点在y轴正半轴上运动时,M点坐标是否变化,若不变,求M点的坐标,若变化,说明理由;(3)如图3,D在y轴负半轴上,以DA为边向右构造等边△DAC,CB交y轴于E 点,如果D点在y轴负半轴上运动时,仍保持△DAC为等边三角形,连BE,试求CE,OD,AE三者的数量关系,并证明你的结论.12.【教材呈现】数学课上,胡老师用无刻度的直尺和圆规按照华师版教材八年级上册87页完成角平分线的作法,方法如下:【试一试】如图1,∠AOB为已知角,试按下列步骤用直尺和圆规准确地作出∠AOB的平分线.第一步:在射线OA、OB上,分别截取OD、OE,使OD=OE;第二步:分别以点D和点E为圆心、适当长(大于线段DE长的一半)为半径作圆弧,在∠AOB内,两弧交于点C;第三步:作射线OC.射线OC就是所要求作的∠AOB的平分线.【问题1】胡老师用尺规作角平分线时,用到的三角形全等的判定方法是.【问题2】小萱同学发现只利用直角三角板也可以作∠AOB的角平分线,方法如下(如图2):步骤:①利用三角板上的刻度,在OA、OB上分别截取OM、ON,使OM=ON.②分别过点M、N作OM、ON的垂线,交于点P.③作射线OP,则OP为∠AOB的平分线.(1)请写出小萱同学作法的完整证明过程.(2)当∠MON=60°时,量得MN=4cm,则△MON的面积是cm2.13.某校组织数学兴趣探究活动,爱思考的小实同学在探究两条直线的位置关系查阅资料时发现,两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.如图1、图2、图3中,AF、BE是△ABC的中线,AF⊥BE于点P,像△ABC这样的三角形均称为“中垂三角形”.【特例探究】(1)如图1,当∠PAB=45°,AB=6时,AC=,BC=;如图2,当sin∠PAB=,AB=4时,AC=,BC=;【归纳证明】(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想AB2、BC2、AC2三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你的结论.【拓展证明】(3)如图4,在△ABC中,AB=4,BC=2,D、E、F分别是边AB、AC、BC的中点,连结DE并延长至G,使得GE=DE,连结BG,当BG⊥AC于点M时,求GF的长.14.如图,△ABC为等边三角形,直线l经过点C,在l上位于C点右侧的点D满足∠BDC =60°.(1)如图1,在l上位于C点左侧取一点E,使∠AEC=60°,求证:△AEC≌△CDB;(2)如图2,点F、G在直线l上,连AF,在l上方作∠AFH=120°,且AF=HF,∠HGF=120°,求证:HG+BD=CF;(3)在(2)的条件下,当A、B位于直线l两侧,其余条件不变时(如图3),线段HG、CF、BD的数量关系为.15.阅读材料:小明遇到这样一个问题:如图1,在△AC中,∠A=2∠B,CD平分∠ACB,AD=2.2,AC=3.6,求BC的长.小明的想法:因为CD平分∠ACB,所以可利用“翻折”来解决该问题.即在BC边上取点E,使EC=AC,并连接DE(如图2).(1)如图2,根据小明的想法,回答下面问题:①△DEC和△DAC的关系是,判断的依据是;②△BDE是三角形;③BC的长为.(2)参考小明的想法,解决下面问题:已知:如图3,在△ABC中,AB=AC,∠A=20°,BD平分∠ABC,BD=2.3,BC =2,求AD的长.参考答案1.解:(1)∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°,∵∠DAE=∠BAC,∴∠BAD=∠CAE,且AB=AC,AD=AE,∴△BAD≌△CAE(SAS)∴∠ABC=∠ACE=45°,∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,故答案为:90;(2)∵∠BAC=60°,AB=AC,∴△ABC为等边三角形,∴∠ABD=∠ACB=60°,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,∵∠BAD=∠CAE,且AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE=60°,∴∠BCE=∠ACE+∠ACB=60°+60°=120°,故答案为:120.(3)①α+β=180°,理由:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC.即∠BAD=∠CAE.在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠B=∠ACE.∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB.∵∠ACE+∠ACB=β,∴∠B+∠ACB=β,∵α+∠B+∠ACB=180°,∴α+β=180°.②如图1:当点D在射线BC上时,α+β=180°,连接CE,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,在△ABC中,∠BAC+∠B+∠ACB=180°,∴∠BAC+∠ACE+∠ACB=∠BAC+∠BCE=180°,即:∠BCE+∠BAC=180°,∴α+β=180°,如图2:当点D在射线BC的反向延长线上时,α=β.连接BE,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,且AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,∴∠ABD=∠ACE=∠ACB+∠BCE,∴∠ABD+∠ABC=∠ACE+∠ABC=∠ACB+∠BCE+∠ABC=180°,∵∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB,∴∠BAC=∠BCE.∴α=β;综上所述:点D在直线BC上移动,α+β=180°或α=β.2.(1)证明:如图①,∵∠ACB=90°,∠DCE=90°,∴∠BCD+∠ACD=90°,∠ACE+∠ACD=90°,∴∠BCD=∠ACE,在△BCD和△ACE中,,∴△BCD≌△ACE(SAS),∴AE=BD;(2)解:如图②,∵∠ACB=90°,∠DCE=90°,∴∠BCD+∠BCE=90°,∠ACE+∠BCE=90°,∴∠BCD=∠ACE,在△BCD和△ACE中,,∴△BCD≌△ACE(SAS),∴AE=BD,∴AD=AB+BD=AB+AE=5,故答案为:5;(3)解:同(2)的证明方法可得,△BCD≌△ACE(SAS),∴AE=BD,∴AB+BD=BD=AE,故答案为:AB+AD=AE.3.解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=20,BC=15,∴AB===25;(2)如图1,P在AC上时,点E在BC上,DE∥AC,∵DE∥AC,∴∠CPE=∠DEP,∵PD⊥AB,∴∠ADP=90°,由题意得:AP=5t,sin A=,即,∴PD=3t,∴AD=4t,BD=25﹣4t,∵∠DPE=90°,∴∠APD+∠CPE=90°=∠APD+∠A,∴∠CPE=∠A=∠DEP,∴sin∠DEP=,∴DE=5t,∵DE∥AC,∴,即,解得:t=;如图2,P在BC上时,点E在AC上,DE∥BC,由题意得:CP=5t﹣20,PB=15﹣(5t﹣20)=35﹣5t,∵∠EPD=∠PDB=90°,∴EP∥AB,∵DE∥BC,∴四边形EPBD是平行四边形,∴DE=PB=35﹣5t,∵∠CEP=∠A=∠PDE,∴sin∠CEP=sin∠PDE,∴=,即,∴EP=,∴=,解得:t=;综上,t的值是或;(3)如图3,P在AC上,△PDE与△ABC重叠部分图形是△PDE,设直线PE与BC 交于点F,∵AP∥DE,AD∥PE,∴四边形APED是平行四边形,∴DE=AP=5t,AD=PE=4t,∵△ADP≌△PCF,∴PC=AD=4t,∵AC=AP+CP,即20=5t+4t,∴t=,∴△PDE的周长=PD+PE+DE=3t+4t+5t=12t=12×=,即△PDE与△ABC重叠部分图形的周长是;如图4,P在BC上,△PDE与△ABC重叠部分的图形是△PDE,设直线PE与AC交于点G,同理得:四边形DEPB是平行四边形,∴DE=PB,∵△GCP≌△PDB,∴PC=BD=5t﹣20,Rt△PDB中,cos B==,∴=,解得:t=,∴PB=35﹣5×=,∵∠C=∠PDB=90°,∠B=∠B,∴△PDB∽△ACB,∴=,∴△PDB的周长=×(15+20+25)=,∴△PDE的周长=,即△PDE与△ABC重叠部分图形的周长是;综上,△PDE与△ABC重叠部分图形的周长为或;(4)分两种情况:①如图5,P在AC上,设PE与CQ交于点O,连接PQ,∵Q是DE的中点,∴DQ=EQ=t,∴S△PDQ=S△PQE,Rt△PDE中,PD=3t,PE=4t,DE=5t,∵==,∴=,∴=,∴=1,∵DE∥CP,∴,即=1,解得:t=;②如图6,P在BC上,=,同理得:=1,∵CP=5t﹣20,PB=35﹣5t,由上题知:四边形DEPB是平行四边形,∴DE=PB=35﹣5t,∴EQ=,∵ED∥PC,∴=1,∴EQ=CP,∴=5t﹣20,解得:t=5;综上,t的值是或5.4.解:(1)∵在△BAD中,∠B=∠50°,∠BDA=105°,∴∠BAD=180°﹣∠B﹣∠BDA=180°﹣50°﹣105°=25°;∵AB=AC,∴∠B=∠C=50°,∴∠DEC=180°﹣∠C﹣∠EDC=180°﹣50°﹣25°=105°,故答案为:25,105;(2)∵∠B=∠C=50°,∴∠DEC+∠EDC=130°,又∵∠ADE=50°,∴∠ADB+∠EDC=130°,∴∠ADB=∠DEC,在△ABD和△DCE中,,∴△ABD≌△DCE(AAS).(3)当∠BDA的度数为100°或115°时,△ADE的形状是等腰三角形,①∠BDA=100°时,则∠ADC=80°,∵∠C=50°,∴∠DAC=50°,∴∠DAC=∠ADE,∴△ADE的形状是等腰三角形;②∠BDA=115°时,则∠ADC=65°,∵∠C=50°,∴∠DAC=65°,∵∠ADE=50°,∴∠AED=65°,∴∠DAC=∠AED,∴△ADE的形状是等腰三角形.5.解:(1)证明:如图1,∵△ABC是等边三角形∴∠ABQ=∠CAP=60°,AB=CA,又∵点P、Q运动速度相同,∴AP=BQ,在△ABQ与△CAP中,,∴△ABQ≌△CAP(SAS);(2)点P、Q在AB、BC边上运动的过程中,∠QMC不变.理由:∵△ABQ≌△CAP,∴∠BAQ=∠ACP,∵∠QMC是△ACM的外角,∴∠QMC=∠ACP+∠MAC=∠BAQ+∠MAC=∠BAC,∵∠BAC=60°,∴∠QMC=60°;(3)如图2,点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动时,∠QMC不变.理由:同理可得,△ABQ≌△CAP,∴∠BAQ=∠ACP,∵∠QMC是△APM的外角,∴∠QMC=∠BAQ+∠APM,∴∠QMC=∠ACP+∠APM=180°﹣∠PAC=180°﹣60°=120°,即若点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动,∠QMC的度数为120°.6.(1)解:∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠CAB=∠B=45°,∵AE⊥CD,EC=ED,∴AC=AD,∴∠CAE=∠DAE=22.5°,∴∠CAE=22.5°.(2)证明:过点B作BN⊥CD交CD的延长线于点N.∴∠BNC=90°,∵AE⊥CD,∴∠CEA=∠BNC=90°,∴∠CAE+∠ACD=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCN=90°,∴∠CAE=∠BCN,在△AEC和△CNB中,,∴△AEC≌△CNB(AAS),∴CE=BN,∵FM⊥CD,BN⊥CD,∴∠FMD=∠BND=90°,∵点D是线段BF的中点,∴FD=BD,在△FMD和△BND中,,∴△FMD≌△BND(AAS),∴FM=BN,∴CE=FM.(3)解:在线段AE上取点G,使得AG=CE,连结CF、EF,如图3所示:∵AF=FB,AC=BC,∠ACB=90°,∴CF⊥AB,CF=AF,∵∠FAG+∠ADE=90°,∠ADE+∠FCE=90°,∴∠GAF=∠ECF,在△AGF和△CEF中,,∴△AGF≌△CEF(SAS),∴FG=EF,∠AFG=∠CFE,∴∠EFG=∠AFC=90°∴△EFG是等腰直角三角形,∴EG=EF,∠GEF=45°,∴∠MEF=90°﹣45°=45°,∴△EFM是等腰直角三角形,∴EF=FM,∴AE﹣CE=AE﹣AG=EG=EF=2FM=﹣1,∴FM=.7.(1)解:在Rt△ADE中,∠A=90°,AD=AE=1,∴DE===,同理,BC==2+,故答案为:;2+;(2)证明:∵∠CAB=∠DAE=90°,∴∠CAB﹣∠DAB=∠DAE﹣∠DAB,即∠CAD=∠BAE,在△CAD和△BAE中,,∴△CAD≌△BAE(SAS),∴CD=BE;(3)证明:∵C,A,E三点共线,∴CE=CA+AE=+2,∴CE=CB,∴点C在线段BE的垂直平分线上,∵BD=AB﹣AD=,DE=,∴BD=DE,∴点D在线段BE的垂直平分线上,∴CF垂直平分BE.8.解:(1)①补全图形如图1,证明:如图1,设PD与BC的交点为点E,根据题意可知,∠CPD=90°,∵BC⊥l,∴∠DBC=90°,∴∠BDP+∠BED=∠PCB+∠PEC=90°,∴∠BDP=∠PCB;②BC﹣BD=BP.证明:如图2,过点P作PF⊥BP交BC于点F,∵AB=AC,∠A=90°,∴∠ABC=45°,∴BP=BF,∠PFB=45°,∴∠PBD=∠PFC=135°,又∵∠BDP=∠PCF,∴△BPD≌△FPC(AAS),∴BD=FC,在等腰直角△BPF中,BF=BP,∴BC﹣BD=BP.(2)BD﹣BC=BP.证明:如图3,过点P作PM⊥PB交BD于点M,由(1)可知∠ABC=∠PBM=45°,∴∠PBM=∠PMB=45°,∴PB=PM,∠PBC=∠PCB=135°,同(1)可得∠PDB=∠PCB,∴△PMD≌△PBC(AAS),∴DM=BC,∵PB=PM,∠BPM=90°,∴BM=PB,∴BD﹣DM=BM=BD﹣BC=PB.9.解:(1)在图①中,∵∠BAE=∠CAE,∴点D不一定是△ABC关于顶点B的均分点;在图②中,∵BE=CE,∴点D一定是△ABC关于顶点A的均分点,但点D不一定是△ABC关于顶点B的均分点.在③中,∵∠ABE=∠CBE,AB≠BC,∴点D不一定是△ABC关于顶点B的均分点;④∵AE=CE,∴点D一定是△ABC关于顶点B的均分点.故答案为:④.(2)60°≤∠BPC≤90°.如图1,点P是△ABC关于顶点A的均分点,∵AB=AC,点P是△ABC关于顶点A的均分点,∴BD=CD,∴AD⊥BC,∵BC=2,∴BD=1,∴当∠BED=45°时,BE=,当∠BFD=30°时,BF=2BD=2,∵点P在AD上运动,且≤BP≤2,∴60°≤∠BPC≤90°.(3)解:如图2,过C点作CE⊥AP,交直线AP于点E.∵点P是△ABC关于顶点A的均分点,BC=10,∴BD=CD=5.在Rt△BPD中,∵∠BPD=90°,∴BP2+PD2=BD2.∵BP=4,BD=5,∴PD=3.∵BP⊥AP,CE⊥AP,∴∠BPD=∠CED=90°.∵∠BDP=∠CDE,∴△BPD≌△CDE(AAS).∴PD=DE,PB=CE=4.∴PE=2PD=6.在Rt△PEC中,∵∠PEC=90°,∴PE2+CE2=CP2.∴CP===.10.(1)证明:∵CA=CB,EB=ED,∠ABC=∠DBE=60°,∴△ABC和△DBE都是等边三角形,∴AB=BC,DB=BE,∠A=60°.∵∠ABC=∠DBE=60°,∴∠ABD=∠CBE,∴△ABD≌△CBE(SAS).∴∠A=∠ECB;(2)证明:∵∠ABC=∠DBE=45°,CA=CB,EB=ED,∴△ABC和△DBE都是等腰直角三角形,∴∠CAB=45°,∴,∴,∵∠ABC=∠DBE,∴∠ABD=∠CBE,∴△ABD∽△CBE,∴∠BAD=∠BCE=45°,∵∠ABC=45°,∴∠ABC=∠BCE,∴CE∥AB;(3)解:过点D作DM⊥CE于点M,过点D作DN∥AB交CB于点N,∵∠ACB=90°,∠BCE=45°,∴∠DCM=45°,∴∠MDC=∠DCM=45°,∴DM=MC,设DM=MC=a,∴a,∵DN∥AB,∴△DCN为等腰直角三角形,∴DN=DC=2a,∵tan∠DEC=,∴ME=2DM,∴CE=a,∴,∵CE∥DN,∴△CEF∽△NDF,∴.11.解:(1)如图1中,作BF⊥AO于F.∵+(b﹣5)2=0,∴a=﹣5,b=5,∴B(﹣5,5),∵BA=BO,BF⊥OA,∴FA=FO=5,∴OA=10,∴A(﹣10,0).(2)点M的坐标不发生变化.理由:如图2中,∵△ABO,△ADC都是等边三角形,∴∠OAB=∠DAC,OA=OB,AD=AC,∴∠OAD=∠BAC,∴△OAD≌△BAC,∴∠AOD=∠CBA=90°,在Rt△ABM中,∵∠ABM=90°,AB=OA=10,∠BAM=60°,∴AM=2AB=20,∴OM=AM﹣OA=10,∴M(10,0).(3)结论:OD=CE+AE.理由:如图3中,取AE的中点R,连接BR、OR.∵∠ABE=∠AOE=90°,AR=ER,∴BR=AR=RE=OR,∴A、B、E、O四点共圆,∴∠BAE=∠BOE=90°﹣60°=30°,∴BE=AE,∵△ABO,△ADC都是等边三角形,∴∠OAB=∠DAC,OA=OB,AD=AC,∴∠OAD=∠BAC,∴△OAD≌△BAC,∴OD=BC=CE+BE=CE+AE.即OD=CE+AE.12.解:【问题1】胡老师用尺规作角平分线时,用到的三角形全等的判定方法是SSS,故答案为:SSS;【问题2】(1)在Rt△OPN和Rt△OPM中,,∴Rt△OPN≌Rt△OPM(HL),∴∠NOP=∠MOP,∴OP为∠AOB的平分线;(2)∵∠MON=60°,OM=ON,∴△MON为等边三角形,∴OM=ON=MN=4(cm),∵OM=ON,OP为∠AOB的平分线,∴NH=HM=MN=2(cm),由勾股定理得,OH===2(cm),∴△MON的面积=×MN×OH=×4×2=4(cm2),故答案为:4.13.(1)解:如图1,∵AF⊥BE,∴∠APB=∠APE=∠BPF=90°,∵∠PAB=45°,AB=6,∴AP=PB=6,如图1,连接EF,∵AF,BE是△ABC的中线,∴EF是△ABC的中位线,∴EF∥AB.且EF=AB,∴,∴PE=PF=3,由勾股定理得:AE=BF===3,∴AC=BC=2AE=6,如图2,∵sin∠PAB=,AB=4,AF⊥BE,∴∠PAB=30°,∴BP=AB=2,AP=2,∵AF、BE是△ABC的中线,∴PE=PB=1,PF=AP=,由勾股定理得:AE===,BF===,∴AC=2AE=2,BC=2BF=2,故答案为:6,6,2,2;(2)解:猜想:AB2、BC2、AC2三者之间的关系是:AC2+BC2=5AB2,证明:如图3,设PF=m,PE=n则AP=2m,PB=2n,在Rt△APB中,(2m)2+(2n)2=AB2①,在Rt△APE中,(2m)2+n2=()2②,在Rt△BPF中,m2+(2n)2=()2③,由①得:m2+n2=,由②+③得:5(m2+n2)=,∴AC2+BC2=5AB2;(3)解:如图4,连接CG,EF,过点F作FN∥BG交CG于点N,FG与AC交于点Q,∵FN∥BG,BG⊥AC,∴FN⊥AC,∵F是BC的中点,∴N是CG的中点,∵D、E分别是AB、AC的中点,∴DE=FC,DE∥FC,∵ED=EG,∴EG=FC,EG∥FC,∴四边形EFCG是平行四边形,∴Q是FG的中点,∴△FCG是中垂三角形,∵AB=4,BC=2,∴CG=EF=BD=2,FC=,由(2)中结论可知:5FC2=CG2+FG2,即5×5=(2)2+FG2,∴GF=.14.(1)证明:如图1,∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠ACB=60°,∴∠BCD+∠ACE=120°,∵∠AEC=60°,∴∠ACE+∠EAC=120°,∴∠BCD=∠EAC,∵∠AEC=∠BDC=60°,∴△AEC≌△CDB(AAS);(2)证明:如图2,在l上位于C点左侧取一点E,使∠AEC=60°,连接AE,由(1)知:△AEC≌△CDB,∴BD=CE,∵∠AEF=∠AFH=60°,∴∠AFE+∠FAE=∠AFE+∠GFH=60°,∴∠FAE=∠GFH,∵∠HGF=∠AEF=120°,AF=FH,∴∠HGF≌△FEA(AAS),∴GH=EF,∴CF=EF+CE=HG+BD;(3)解:HG=CF+BD,理由是:如图3,在l上位于C点右侧取一点E,使∠AED=60°,连接AE,在l上取一点M,使BM=BD,∵∠BDC=60°,∴△BDM是等边三角形,∴∠DBM=60°,∴∠CBM+∠ABM=∠ABM+∠ABD,∴∠ABD=∠CBM,∵∠CAB=∠BDC=60°,∠ANC=∠DNB,∴∠ACE=∠ABD=∠CBM,∵∠ACE+∠BCE=∠ACE+∠CAE=60°,∴∠CAE=∠BCE,∵AC=BC,∴△ACE≌△CBM(ASA),∴CE=BM=BD,∵∠AFH=120°,∴∠AFC+∠GFH=∠AFC+∠FAE=60°,∴∠GFH=∠FAE,∵∠HGF=∠AEF=120°,AF=FH,∴△HGF≌△FEA(AAS),∴GH=FE,∵EF=CF+CE∴HG=CF+BD.故答案为:HG=CF+BD.15.解:(1)如答图1,①在△ACD与△ECD中,,∴△ACD≌△ECD(SAS);②由①知,△ACD≌△ECD,∴AD=DE,∠A=∠DEC,∵∠A=2∠B,∴∠DEC=2∠B,∴∠B=∠EDB,∴BE=DE,∴△BDE是等腰三角形;③由①知,△ACD≌△ECD,则EC=AC=3.6,DE=AD=2.2.又∵BE=DE,∴BE=AD=2.2.∴BC=BE+EC=2.2+3.6=5.8.故答案是:①△ACD≌△ECD;SAS;②等腰;③5.8;(2)∵△ABC中,AB=AC,∠A=20°,∴∠ABC=∠C=80°,∵BD平分∠B,∴∠1=∠2=40°∠BDC=60°,如答图2,在BA边上取点E,使BE=BC=2,连接DE,则△DEB≌△DBC,∴∠BED=∠C=80°,∴∠4=60°,∴∠3=60°,在DA边上取点F,使DF=DB,连接FE,则△BDE≌△FDE,∴∠5=∠1=40°,BE=EF=2,∵∠A=20°,∴∠6=20°,∴AF=EF=2,∵BD=DF=2.3,∴AD=BD+BC=4.3.。
2020-2021中考数学直角三角形的边角关系的综合热点考点难点附答案一、直角三角形的边角关系1.如图(9)所示(左图为实景侧视图,右图为安装示意图),在屋顶的斜坡面上安装太阳能热水器:先安装支架AB 和CD (均与水平面垂直),再将集热板安装在AD 上.为使集热板吸热率更高,公司规定:AD 与水平面夹角为1θ,且在水平线上的射影AF 为1.4m .现已测量出屋顶斜面与水平面夹角为2θ,并已知1tan 1.082θ=,2tan 0.412θ=.如果安装工人确定支架AB 高为25cm ,求支架CD 的高(结果精确到1cm )?【答案】【解析】过A 作AF CD ⊥于F ,根据锐角三角函数的定义用θ1、θ2表示出DF 、EF 的值,又可证四边形ABCE 为平行四边形,故有EC=AB=25cm ,再再根据DC=DE+EC 进行解答即可.2.如图,在△ABC 中,AB=7.5,AC=9,S △ABC =814.动点P 从A 点出发,沿AB 方向以每秒5个单位长度的速度向B 点匀速运动,动点Q 从C 点同时出发,以相同的速度沿CA 方向向A 点匀速运动,当点P 运动到B 点时,P 、Q 两点同时停止运动,以PQ 为边作正△PQM (P 、Q 、M 按逆时针排序),以QC 为边在AC 上方作正△QCN ,设点P 运动时间为t 秒. (1)求cosA 的值;(2)当△PQM 与△QCN 的面积满足S △PQM =95S △QCN 时,求t 的值; (3)当t 为何值时,△PQM 的某个顶点(Q 点除外)落在△QCN 的边上.【答案】(1)coaA=45;(2)当t=35时,满足S △PQM =95S △QCN ;(3)当t=2733-s 或2733+s 时,△PQM 的某个顶点(Q 点除外)落在△QCN 的边上. 【解析】分析:(1)如图1中,作BE ⊥AC 于E .利用三角形的面积公式求出BE ,利用勾股定理求出AE 即可解决问题;(2)如图2中,作PH ⊥AC 于H .利用S △PQM =95S △QCN 构建方程即可解决问题; (3)分两种情形①如图3中,当点M 落在QN 上时,作PH ⊥AC 于H .②如图4中,当点M 在CQ 上时,作PH ⊥AC 于H .分别构建方程求解即可;详解:(1)如图1中,作BE ⊥AC 于E .∵S △ABC =12•AC•BE=814, ∴BE=92, 在Rt △ABE 中,22=6AB BE -, ∴coaA=647.55AE AB ==. (2)如图2中,作PH ⊥AC 于H .∵PA=5t,PH=3t,AH=4t,HQ=AC-AH-CQ=9-9t,∴PQ2=PH2+HQ2=9t2+(9-9t)2,∵S△PQM=95S△QCN,∴3•PQ2=935⨯•CQ2,∴9t2+(9-9t)2=95×(5t)2,整理得:5t2-18t+9=0,解得t=3(舍弃)或35.∴当t=35时,满足S△PQM=95S△QCN.(3)①如图3中,当点M落在QN上时,作PH⊥AC于H.易知:PM∥AC,∴∠MPQ=∠PQH=60°,∴3,∴39-9t),∴2733-.②如图4中,当点M在CQ上时,作PH⊥AC于H.同法可得PH=3QH ,∴3t=3(9t-9),∴t=27+33, 综上所述,当t=2733-s 或27+3326s 时,△PQM 的某个顶点(Q 点除外)落在△QCN 的边上.点睛:本题考查三角形综合题、等边三角形的性质、勾股定理锐角三角函数、解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.3.如图,等腰△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=36°,BC=1,点D 在边AC 上且BD 平分∠ABC ,设CD=x .(1)求证:△ABC ∽△BCD ;(2)求x 的值;(3)求cos36°-cos72°的值.【答案】(1)证明见解析;(215-+;(3758+ 【解析】 试题分析:(1)由等腰三角形ABC 中,顶角的度数求出两底角度数,再由BD 为角平分线求出∠DBC 的度数,得到∠DBC=∠A ,再由∠C 为公共角,利用两对角相等的三角形相似得到三角形ABC 与三角形BCD 相似;(2)根据(1)结论得到AD=BD=BC ,根据AD+DC 表示出AC ,由(1)两三角形相似得比例求出x 的值即可; (3)过B作BE 垂直于AC ,交AC 于点E ,在直角三角形ABE 和直角三角形BCE 中,利用锐角三角函数定义求出cos36°与cos72°的值,代入原式计算即可得到结果.试题解析:(1)∵等腰△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=36°,∴∠ABC=∠C=72°,∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD=∠CBD=36°,∵∠CBD=∠A=36°,∠C=∠C ,∴△ABC ∽△BCD ;(2)∵∠A=∠ABD=36°,∴AD=BD ,∵BD=BC ,∴AD=BD=CD=1,设CD=x ,则有AB=AC=x+1,∵△ABC ∽△BCD ,∴AB BC BD CD =,即111x x+=, 整理得:x 2+x-1=0, 解得:x 1=152-+,x 2=152--(负值,舍去), 则x=15-+; (3)过B 作BE ⊥AC ,交AC 于点E ,∵BD=CD ,∴E 为CD 中点,即15-+ 在Rt △ABE 中,cosA=cos36°=1515144151AE AB -++==-++,在Rt△BCE中,cosC=cos72°=1515414ECBC-+-+==,则cos36°-cos72°=514+=-154-+=12.【考点】1.相似三角形的判定与性质;2.等腰三角形的性质;3.黄金分割;4.解直角三角形.4.如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点D在抛物线上且横坐标为3.(1)求tan∠DBC的值;(2)点P为抛物线上一点,且∠DBP=45°,求点P的坐标.【答案】(1)tan∠DBC=;(2)P(﹣,).【解析】试题分析:(1)连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.利用抛物线解析式可以求得点A、B、C、D的坐标,则可得CD//AB,OB=OC,所以∠BCO=∠BCD=∠ABC=45°.由直角三角形的性质、勾股定理和图中相关线段间的关系可得BC=4,BE=BC﹣DE=.由此可知tan∠DBC=;(2)过点P作PF⊥x轴于点F.由∠DBP=45°及∠ABC=45°可得∠PBF=∠DBC,利用(1)中的结果得到:tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则利用锐角三角函数定义推知=,通过解方程求得点P的坐标为(﹣,).试题解析:(1)令y=0,则﹣x2+3x+4=﹣(x+1)(x﹣4)=0,解得 x1=﹣1,x2=4.∴A(﹣1,0),B(4,0).当x=3时,y=﹣32+3×3+4=4,∴D(3,4).如图,连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.∵C(0,4),∴CD//AB,∴∠BCD=∠ABC=45°.在直角△OBC中,∵OC=OB=4,∴BC=4.在直角△CDE中,CD=3.∴CE=ED=,∴BE=BC﹣DE=.∴tan∠DBC=;(2)过点P作PF⊥x轴于点F.∵∠CBF=∠DBP=45°,∴∠PBF=∠DBC,∴tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则=,解得 x1=﹣,x2=4(舍去),∴P(﹣,).考点:1、二次函数;2、勾股定理;3、三角函数5.我市在创建全国文明城市的过程中,某社区在甲楼的A处与E处之间悬挂了一副宣传条幅,在乙楼顶部C点测得条幅顶端A点的仰角为45°,条幅底端E点的俯角为30°,若甲、乙两楼之间的水平距离BD为12米,求条幅AE的长度.(结果保留根号)【答案】AE 的长为(123)+【解析】【分析】在Rt ACF V 中求AF 的长, 在Rt CEF V 中求EF 的长,即可求解.【详解】过点C 作CF AB ⊥于点F由题知:四边形CDBF 为矩形12CF DB ∴==在Rt ACF V 中,45ACF ∠=︒tan 1AF ACF CF∴∠== 12AF ∴=在Rt CEF V 中,30ECF ∠=︒tan EF ECF CF∴∠= 3123EF ∴= 43EF ∴=1243AE AF EF ∴=+=+∴求得AE 的长为(1243+【点睛】本题考查了三角函数的实际应用,中等难度,作辅助线构造直角三角形是解题关键.6.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8.(1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K 在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCM S =Y .【解析】【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BO PD MO=,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32.【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =,∴4BO =,又∵4ABO S ∆=, ∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+,得044k =-+,解得1k =.故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒,∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,∴90POC ∠=︒,OP OC =,∴90POD EOC ∠+∠=︒,∴OPD EOC ∠=∠,∴POD OCE ∆≅∆,∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒,∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠,∴BT TO =,∵90BTO ∠=︒,∴90TPO TOP ∠+∠=︒,∵PO BM ⊥,∴90BNO ∠=︒,∴BQT TPO ∠=∠,∴QTB PTO ∆≅∆,∴QT TP =,PO BQ =,∴PQT QPT ∠=∠,∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =,∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠,∴KPB BPN ∠=∠,设KPB x ∠=︒,∴BPN x ∠=︒,∵2PMB KPB ∠=∠,∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒,∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠,∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠,tan tan OPD BMO ∠=∠,OD BO PD MO =,442t t t=+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==,∴CM y P 轴,∵90PNM POC ∠=∠=︒,∴BM OC P ,∴四边形BOCM 是平行四边形,∴4832BOCM S BO OM =⨯=⨯=Y .故答案为32.【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.7.如图,公路AB为东西走向,在点A北偏东36.5︒方向上,距离5千米处是村庄M,在点A北偏东53.5︒方向上,距离10千米处是村庄N;要在公路AB旁修建一个土特产收购站P(取点P在AB上),使得M,N两村庄到P站的距离之和最短,请在图中作出P的位置(不写作法)并计算:(1)M,N两村庄之间的距离;(2)P到M、N距离之和的最小值.(参考数据:sin36.5°=0.6,cos36.5°=0.8,tan36.5°=0.75计算结果保留根号.)【答案】(1) M,N两村庄之间的距离为29千米;(2) 村庄M、N到P站的最短距离和是55千米.【解析】【分析】(1)作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.求出DN,DM,利用勾股定理即可解决问题.(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.【详解】解:作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.(1)在Rt△ANE中,AN=10,∠NAB=36.5°∴NE=AN•sin∠NAB=10•sin36.5°=6,AE=AN•cos∠NAB=10•cos36.5°=8,过M作MC⊥AB于点C,在Rt△MAC中,AM=5,∠MAB=53.5°∴AC=MA•sin∠AMB=MA•sin36.5°=3,MC=MA•cos∠AMC=MA•cos36.5°=4,过点M作MD⊥NE于点D,在Rt△MND中,MD=AE-AC=5,ND=NE-MC=2,∴MN=22+=29,52即M,N两村庄之间的距离为29千米.(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.DN′=10,MD=5,在Rt△MDN′中,由勾股定理,得MN′=22+=55(千米)510∴村庄M、N到P站的最短距离和是55千米.【点睛】本题考查解直角三角形,轴对称变换等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.8.超速行驶是引发交通事故的主要原因.上周末,小明和三位同学尝试用自己所学的知识检测车速,如图,观测点设在到万丰路(直线AO)的距离为120米的点P处.这时,一辆小轿车由西向东匀速行驶,测得此车从A处行驶到B处所用的时间为5秒且∠APO=60°,∠BPO=45°.(1)求A、B之间的路程;(2)请判断此车是否超过了万丰路每小时65千米的限制速度?请说明理由.(参考数≈≈).据:2 1.414,3 1.73【答案】【小题1】73.2【小题2】超过限制速度.【解析】AB=-73.2 (米).…6分解:(1)100(31)(2) 此车制速度v==18.3米/秒9.3米/秒 =65.88千米/小时>60千米/小时.∴此车超过限制速度.…4分10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,动点P从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动.过点P作PD⊥AC于点D(点P不与点A,B重合),作∠DPQ=60°,边PQ交射线DC于点Q.设点P的运动时间为t秒.(1)用含t的代数式表示线段DC的长:_________________;(2)当t =__________时,点Q与点C重合时;(3)当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,求出t的值.【答案】(1);(2)1;(3)t的值为或或.【解析】【分析】(1)先求出AC,用三角函数求出AD,即可得出结论;(2)利用AQ=AC,即可得出结论;(3)分三种情况,利用锐角三角函数,即可得出结论.【详解】(1)∵AP= , AB=4,∠A=30°∴AC= , AD=∴CD=;(2)AQ=2AD=当AQ=AC时,Q与C重合即=∴t=1;(3)①如图,当PQ的垂直平分线过AB的中点F时,∴∠PGF=90°,PG=PQ=AP=t,AF=AB=2.∵∠A=∠AQP=30°,∴∠FPG=60°,∴∠PFG=30°,∴PF=2PG=2t,∴AP+PF=2t+2t=2,∴t=②如图,当PQ的垂直平分线过AC的中点N时,∴∠QMN =90°,AN=AC=,QM=PQ=AP=t.在Rt△NMQ中,∵AN+NQ=AQ,∴③如图,当PQ的垂直平分线过BC的中点F时,∴BF=BC=1,PE=PQ=t,∠H=30°.∵∠ABC=60°,∴∠BFH=30°=∠H,∴BH=BF=1.在Rt△PEH中,PH=2PE=2t.∵AH=AP+PH=AB+BH,∴2t+2t=5,∴t=.即当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,t的值为或或.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的判定和性质,锐角三角函数,垂直平分线的性质,正确作出图形是解本题的关键.11.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=7,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C 顺时针旋转得到△A′B′C(点A,B的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分別交直线m于点P,Q.(1)如图1,当P与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC的交点为M,当M为A′B′的中点时,求线段PQ的长;(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在CA′,CB′的延长线上时,试探究四边形PA'B′Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA′B′Q的最小面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)60°;(2)PQ=72;(3)存在,S四边形PA'B′Q=33【解析】【分析】(1)由旋转可得:AC=A'C=2,进而得到BC3∠A'BC=90°,可得cos ∠A 'CB 3'2BC A C ==,即可得到∠A 'CB =30°,∠ACA '=60°; (2)根据M 为A 'B '的中点,即可得出∠A =∠A 'CM ,进而得到PB 3=BC 32=,依据tan ∠Q =tan ∠A 3=,即可得到BQ =BC 3⨯=2,进而得出PQ =PB +BQ 72=; (3)依据S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,即可得到S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ ,利用几何法即可得到S △PCQ 的最小值=3,即可得到结论.【详解】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2.∵∠ACB =90°,AB 7=,AC =2,∴BC 3=.∵∠ACB =90°,m ∥AC ,∴∠A 'BC =90°,∴cos ∠A 'CB 3'2BC A C ==,∴∠A 'CB =30°,∴∠ACA '=60°;(2)∵M 为A 'B '的中点,∴∠A 'CM =∠MA 'C ,由旋转可得:∠MA 'C =∠A ,∴∠A =∠A 'CM ,∴tan ∠PCB =tan ∠A 3=,∴PB 3=BC 32=. ∵∠BQC =∠BCP =∠A ,∴tan ∠BQC =tan ∠A 3=,∴BQ =BC 3⨯=2,∴PQ =PB +BQ 72=; (3)∵S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,∴S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,∴S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ , 取PQ 的中点G . ∵∠PCQ =90°,∴CG 12=PQ ,即PQ =2CG ,当CG 最小时,PQ 最小,∴CG ⊥PQ ,即CG 与CB 重合时,CG 最小,∴CG min 3=,PQ min =23,∴S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA 'B 'Q =33-;【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.12.抛物线y=ax²+bx+4(a≠0)过点A(1, ﹣1),B(5, ﹣1),与y轴交于点C.(1)求抛物线表达式;(2)如图1,连接CB,以CB为边作▱CBPQ,若点P在直线BC下方的抛物线上,Q为坐标平面内的一点,且▱CBPQ的面积为30,①求点P坐标;②过此二点的直线交y轴于F, 此直线上一动点G,当GB+2GF2最小时,求点G坐标.(3)如图2,⊙O1过点A、B、C三点,AE为直径,点M为上的一动点(不与点A,E重合),∠MBN为直角,边BN与ME的延长线交于N,求线段BN长度的最大值【答案】(1)y=x²﹣6x+4(2)①P(2, -4)或P(3, -5) ②G(0, -2)(3)313【解析】【分析】(1)把点A(1,-1),B(5,-1)代入抛物线y=ax2+bx+4解析式,即可得出抛物线的表达式;(2)①如图,连接PC,过点P作y轴的平行线交直线BC于R,可求得直线BC的解析式为:y=-x+4,设点P(t,t2-6t+4),R(t,-t+4),因为▱CBPQ的面积为30,所以S△PBC=1 2×(−t+4−t2+6t−4)×5=15,解得t的值,即可得出点P的坐标;②当点P为(2,-4)时,求得直线QP的解析式为:y=-x-2,得F(0,-2),∠GOR=45°,因为GB+2 2GF=GB+GR,所以当G于F重合时,GB+GR最小,即可得出点G的坐标;当点P为(3,-5)时,同理可求;(3)先用面积法求出sin∠213tan∠ACB=23,在Rt△ABE中,求得圆的直径,因为MB⊥NB,可得∠N=∠AEB=∠ACB,因为tanN=MBBN=23,所以BN=32MB,当MB为直径时,BN的长度最大.【详解】(1) 解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)过点A(1,-1),B(5,-1),∴1412554a ba b-++⎧⎨-++⎩=,=解得16ab⎧⎨-⎩=,=∴抛物线表达式为y=x²﹣6x+4.(2)①如图,连接PC,过点P作y轴的平行线交直线BC于R,设直线BC的解析式为y=kx+m,∵B(5,-1),C(0,4),∴154k mm-+⎧⎨⎩==,解得14km=,=-⎧⎨⎩∴直线BC的解析式为:y=-x+4,设点P(t,t2-6t+4),R(t,-t+4),∵▱CBPQ的面积为30,∴S△PBC=12×(−t+4−t2+6t−4)×5=15,解得t=2或t=3,当t=2时,y=-4当t=3时,y=-5,∴点P坐标为(2,-4)或(3,-5);②当点P为(2,-4)时,∵直线BC解析式为:y=-x+4, QP∥BC,设直线QP的解析式为:y=-x+n,将点P代入,得-4=-2+n,n=-2,∴直线QP的解析式为:y=-x-2,∴F(0,-2),∠GOR=45°,∴GB+22GF=GB+GR当G于F重合时,GB+GR最小,此时点G的坐标为(0,-2),同理,当点P为(3,-5)时,直线QP的解析式为:y=-x-2,同理可得点G的坐标为(0,-2),(3) )∵A(1,-1),B(5,-1)C(0,4),∴26,2,∵S△ABC=12AC×BCsin∠ACB=12AB×5,∴sin∠ACB=21313,tan∠ACB=23,∵AE为直径,AB=4,∴∠ABE=90°,∵sin∠AEB=sin∠ACB=21313=4AE,∴AE=213,∵MB⊥NB,∠NMB=∠EAB,∴∠N=∠AEB=∠ACB,∴tanN=MBBN =23,∴BN=32MB,当MB为直径时,BN的长度最大,为313.【点睛】题考查用到待定系数法求二次函数解析式和一次函数解析式,圆周角定理,锐角三角函数定义,平行四边形性质.解决(3)问的关键是找到BN与BM之间的数量关系.。
专题05 一线三等角(K 型图)模型(从全等到相似) 全等三角形与相似三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位。
相似三角形与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,难度大,是中考的常考题型。
如果大家平时注重解题方法,熟练掌握基本解题模型,再遇到该类问题就信心更足了.本专题就一线三等角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角(K 型图)模型(全等模型)【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角 直角一线三等角(“K 型图”) 钝角一线三等角条件:A CED B ∠=∠=∠+ CE=DE证明思路:,A B C BED ∠=∠∠=∠+任一边相等BED ACE ⇒≅V V异侧型一线三等角:锐角一线三等角 直角一线三等角 钝角一线三等角条件:FAC ABD CED ∠=∠=∠+ 任意一边相等证明思路:,A B C BED ∠=∠∠=∠+任一边相等BED ACE ⇒≅V V1.(2022·湖南湘潭·中考真题)在ABC V 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线l 经过点A ,过点B 、C 分别作l 的垂线,垂足分别为点D 、E .(1)特例体验:如图①,若直线l BC ∥,AB AC ==BD 、CE 和DE 的长;(2)规律探究:①如图②,若直线l 从图①状态开始绕点A 旋转()045αα<<︒,请探究线段BD 、CE 和DE 的数量关系并说明理由;②如图③,若直线l 从图①状态开始绕点A 顺时针旋转()4590αα︒<<︒,与线段BC 相交于点H ,请再探线段BD 、CE 和DE 的数量关系并说明理由;(3)尝试应用:在图③中,延长线段BD 交线段AC 于点F ,若3CE =,1DE =,求BFC S △.【答案】(1)BD =1;CE =1;DE =2(2)①DE =CE +BD ;理由见解析;②BD =CE +DE ;理由见解析 (3)258BFC S ∆=【分析】(1)先根据得出90452ABC ACB ︒∠=∠==︒,根据l BC ∥,得出45DAB ABC ∠=∠=︒,45EAC ACE ∠=∠=︒,再根据90BDA CEA ∠=∠=︒,求出45ABD ∠=︒,45ACE ∠=︒,即可得出45DAB ABD EAC ACE ∠=∠=∠=∠=︒,最后根据三角函数得出1AD BD ==,1AE CE ==,即可求出2DE AD AE =+=;(2)①DE =CE +BD ;根据题意,利用“AAS”证明ABD CAE ∆∆≌,得出AD =CE ,BD =AE ,即可得出结论;②BD =CE +DE ;根据题意,利用“AAS”证明ABD CAE ∆∆≌,得出AD =CE ,BD =AE ,即可得出结论;(3)在Rt △AEC 中,根据勾股定理求出5AC ==,根据DF CE ∥,得出AD AF AE CF=,代入数据求出AF ,根据AC =5,算出CF ,即可求出三角形的面积.(1)解:∵90BAC ∠=︒,AB AC =,∴90452ABC ACB ︒∠=∠==︒, ∵l BC ∥,∴45DAB ABC ∠=∠=︒,45EAC ACE ∠=∠=︒,∵BD ⊥AE ,CE ⊥DE ,∴90BDA CEA ∠=∠=︒,∴904545ABD ∠=︒−︒=︒,904545ACE ∠=−=︒︒︒,∴45DAB ABD EAC ACE ∠=∠=∠=∠=︒,∴sin 12AD BD AB DAB ==⨯∠==,sin 12AE CE AC EAC ==⨯∠==,∴2DE AD AE =+=. (2)①DE =CE +BD ;理由如下:∵BD ⊥AE ,CE ⊥DE ,∴90BDA CEA ∠=∠=︒,∴90DAB DBA ∠+∠=︒,∵90BAC ∠=︒,∴90DAB CAE ∠+∠=︒,∴DBA CAE ∠=∠,∵AB =AC ,∴ABD CAE ∆∆≌,∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =CE +BD ,即DE =CE +BD ;②BD =CE +DE ,理由如下:∵BD ⊥AE ,CE ⊥DE ,∴90BDA CEA ∠=∠=︒,∴90DAB DBA ∠+∠=︒,∵90BAC ∠=︒,∴90DAB CAE ∠+∠=︒,∴DBA CAE ∠=∠,∵AB =AC ,∴ABD CAE ∆∆≌,∴AD =CE ,BD =AE ,∴BD =AE =AD +DE =CE +DE ,即BD =CE +DE .(3)根据解析(2)可知,AD =CE=3,∴314AE AD DE =+=+=,在Rt △AEC 中,根据勾股定理可得:5AC ==,∵BD ⊥AE ,CE ⊥AE ,∴DF CE ∥,∴AD AF AE CF =,即345AF =,解得:154=AF , ∴155544CF AC AF =−=−=,∵AB =AC =5,∴1152552248BFC S CF AB ∆=⨯=⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,解直角三角形,根据题意证明ABD CAE ∆∆≌,是解题的关键.2.(2022·黑龙江·九年级期末)(1)如图(1),已知:在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,直线m 经过点A ,BD ⊥直线m , CE ⊥直线m ,垂足分别为点D 、E .证明∶DE =BD +CE .(2)如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC 中,AB =AC ,D 、A 、E 三点都在直线m 上,并且有∠BDA =∠AEC =∠BAC =α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE =BD +CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展与应用:如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E 三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.【答案】(1)见解析(2)成立,证明见解析(3)△DEF为等边三角形,证明见解析【分析】(1)因为DE=DA+AE,故由全等三角形的判定AAS证△ADB≌△CEA,得出DA=EC,AE=BD,从而证得DE=BD+CE;(2)成立,仍然通过证明△ADB≌△CEA,得出BD=AE,AD=CE,所以DE=DA+AE=EC+BD;(3)由△ADB≌△CEA得BD=AE,∠DBA =∠CAE,由△ABF和△ACF均等边三角形,得∠ABF=∠CAF=60°,FB=F A,所以∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,即∠DBF=∠F AE,所以△DBF≌△EAF,所以FD=FE,∠BFD=∠AFE,再根据∠DFE=∠DF A+∠AFE=∠DF A+∠BFD=600得到△DEF是等边三角形.【详解】解:(1)证明:∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,∴∠BDA=∠CEA=90°.∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°.∵∠BAD+∠ABD=90°,∴∠CAE=∠ABD.又AB=AC,∴△ADB≌△CEA(AAS).∴AE=BD,AD=CE.∴DE=AE+AD=BD+CE;(2)成立.证明如下:∵∠BDA =∠BAC=α,∴∠DBA+∠BAD=∠BAD +∠CAE=180°-α.∴∠DBA=∠CAE.∵∠BDA=∠AEC=α,AB=AC,∴△ADB≌△CEA(AAS).∴AE=BD,AD=CE.∴DE=AE+AD=BD+CE;(3)△DEF为等边三角形.理由如下:由(2)知,△ADB≌△CEA,BD=AE,∠DBA =∠CAE,∵△ABF和△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60°.∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF.∴∠DBF=∠F AE.∵BF=AF,∴△DBF≌△EAF(SAS).∴DF=EF,∠BFD=∠AFE.∴∠DFE=∠DF A+∠AFE=∠DF A+∠BFD=60°.∴△DEF为等边三角形.【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定、等边三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定.3.(2022·江苏·九年级专题练习)【感知模型】“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,请根据以下问题,把你的感知填写出来:①如图1,ABC V 是等腰直角三角形,90C ∠=︒,AE =BD ,则AED V ≌_______; ②如图2,ABC V 为正三角形,,60BD CF EDF =∠=︒,则BDE V ≌________; ③如图3,正方形ABCD 的顶点B 在直线l 上,分别过点A 、C 作AE l ⊥于E ,CF l ⊥于F .若1AE =,2CF =,则EF 的长为________.【模型应用】(2)如图4,将正方形OABC 放在平面直角坐标系中,点O 为原点,点A 的坐标为(,则点C 的坐标为________.【模型变式】(3)如图5所示,在ABC V 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,BE CE ⊥于E ,AD ⊥CE 于D ,4cm DE =,6cm AD =,求BE 的长.模型2.一线三等角模型(相似模型)【模型解读与图示】“一线三等角”型的图形,因为一条直线上有三个相等的角,一般就会有两个三角形的“一对角相等”,再利用平角为180°,三角形的内角和为180°,就可以得到两个三角形的另外一对角也相等,从而得到两个三角形相似.1.(2022·四川·一模)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形:(1)如图1,已知:在△ABC 中,AB AC =,D 、A 、E 三点都在直线m 上,并且有BDA AEC BAC α∠=∠=∠=.试猜想DE 、BD 、CE 有怎样的数量关系,请证明你的结论; (2)老师鼓励学习小组继续探索相似的情形.于是,学习小组又研究以下问题:如图2,△ABC 中,(060)B C αα∠=∠=<<︒.将一把三角尺中30°角顶点P 放在BC 边上,当P 在BC 边上移动时,三角尺中30°角的一条边始终过点A ,另一条边交AC 边于点Q ,P 、Q 不与三角形顶点重合.设CPQ β∠=.当β在许可范围内变化时,α取何值总有△ABP ∽△PCQ ?当α在许可范围内变化时,β取何值总有△ABP ∽△QCP ?(3)试探索有无可能使△ABP 、△QPC 、△ABC 两两相似?若可能,写出所有α、β的值(不写过程);若不可能,请说明理由.【答案】(1)DE AE AD BD CE =+=+;证明见解析;(2)30α=︒;75β=︒;(3)可能;30α=︒,30β=︒或52.5α=︒,75β=︒.【分析】(1)证明△ADB ≌△CEA (AAS ),由全等三角形的性质得出AE =BD ,AD =CE ,则可得出结论;(2)由β=∠2或∠1=∠CQP ,即∠2=30°+β-α=β,解得α=30°,即可求解;由β=∠1或∠2=∠CQP ,同理可得:β=75°,即可求解;(3)①当α=30°,β=30°时,则∠2=∠B =α=30°,即可求解;②当β=75°,α=52.5°时,同理可解.【详解】解:(1)如图1,∵BDA BAC α∠=∠=,∴180DBA BAD BAD CAE ∠∠∠∠α+=+=︒−,∴DBA CAE ∠=∠,在△ADB 和△CEA 中,DBA EAC BDA AEC BA AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADB ≌△CEA (AAS ),∴AE BD =,AD CE =, ∴DE AE AD BD CE =+=+;(2)在△ABP 中,2230APC B αβ∠=∠+∠=+∠=︒+,∴1150β∠=︒−,同理可得:230βα∠=︒+−;由2β=∠或1CQP ∠=∠,即230βαβ∠=︒+−=,解得30α=︒,则△ABP ∽△PCQ ;∴当β在许可范围内变化时,30α=︒时,总有△ABP ∽△PCQ ;由1β=∠或2CQP ∠=∠,同理可得:75β=︒.∴当α在许可范围内变化时,75β=︒总有△ABP ∽△QCP ;(3)可能.①当30α=︒,30β=︒时,则230B α∠=∠==︒,则△ABP ∽△PCQ ∽△BCA ;②当75β=︒,52.5α=︒时,同理可得:115075ββ∠=︒−=︒=,23052.5βαα∠=︒+−=︒=,∴△ABP ∽△CQP ∽△BCA .【点睛】本题是相似形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的性质是解本题的关键.2.(2022·河南新乡·二模)如图,△ABC和△ADE是有公共顶点A的两个等腰直角三角形,∠DAE=∠BAC=90°,AD=AE,AB=AC=6,D在线段BC上,从B到C运动,点M和点N分别是边BC,DE的中点.(1)【问题发现】若点D是BC边的中点时,BDMN=,直线BD与MN相交所成的锐角的度数为(请直接写出结果)(2)【解决问题]若点D是BC边上任意一点时,上述结论是否成立,请说明理由.(3)【拓展探究】在整个运动过程中,请直接写出N点运动的路径长,及CN的最小值.,3.(2022·山东菏泽·三模)(1)问题:如图1,在四边形ABCD 中,点P 为AB 上一点,当90DPC A B ∠=∠=∠=︒时,求证:AD BC AP BP ⋅=⋅.(2)探究:若将90°角改为锐角或钝角(如图2),其他条件不变,上述结论还成立吗?说明理由.(3)应用:如图3,在ABC V 中,AB =45B ∠=︒,以点A 为直角顶点作等腰Rt ADE △.点D 在BC 上,点E 在AC 上,点F 在BC 上,且45EFD ∠=︒,若CE =求CD 的长.模型3.一线三直角模型(相似模型)【模型解读与图示】“一线三直角”模型的图形,实则是“一线三等角”型的图形的特例,因为这种图形在正方形和矩形中出现的比较多,对它做一专门研究,这样的图形,因为有三个角是直角,就有两个角相等,再根据“等角的余角相等”可以得到另外一对角相等,从而判定两个三角形相似.BC=.点E是线段1.(2022·湖南郴州·中考真题)如图1,在矩形ABCD中,4AB=,6AD 上的动点(点E 不与点A ,D 重合),连接CE ,过点E 作EF CE ⊥,交AB 于点F .(1)求证:AEF DCE V V ∽;(2)如图2,连接CF ,过点B 作BG CF ⊥,垂足为G ,连接AG .点M 是线段BC 的中点,连接GM .①求AG GM +的最小值;②当AG GM +取最小值时,求线段DE 的长.【答案】(1)见解析(2)①5;②3DE =3DE =【分析】(1)证明出DCE AEF ∠=∠即可求解;(2)①连接AM .先证明132BM CM GM BC ====.确定出点G 在以点M 为圆心,3为半径的圆上.当A ,G ,M 三点共线时,AG GM AM +=.此时,AG GM +取最小值.在Rt ABM V 中利用勾股定理即可求出AM ,则问题得解.②先求出AF ,求AF 的第一种方法:过点M 作∥MN AB 交FC 于点N ,即有CMN CBF ∽△△,进而有12MN CM BF CB ==.设AF x =,则4BF x =−,()142MN x =−.再根据∥MN AB ,得到AFG MNG ∽△△,得到AF AG MN GM =,则有()21342x x =−,解方程即可求出AF ;求AF 的第二种方法:过点G 作GH AB ∥交BC 于点H .即有MHG MBA ∽△△.则有GM GH MH AM AB MB ==,根据5AM =,可得3543GH MH ==,进而求出125GH =,95MH =.由GH AB ∥得CHG CBF ∽△△,即可求出AF .求出AF 之后,由(1)的结论可得AF AE DE DC.设DE y =,则6AE y =−,即有164y y −=,解得解方程即可求出DE . (1)证明:如图1,∵四边形ABCD 是矩形,∴90A D ∠=∠=︒,∴90CED DCE ∠+∠=︒.∵EF CE ⊥,∴90CED AEF ∠+∠=︒,∴DCE AEF ∠=∠,∴AEF DCE V V ∽;(2)①解:如图2-1,连接AM .∵BG CF ⊥,∴BGC V 是直角二角形.∴132BM CM GM BC ====. ∴点G 在以点M 为圆心,3为半径的圆上.当A ,G ,M 三点不共线时,由三角形两边之和大于箒三边得:AG GM AM +>, 当A ,G ,M 三点共线时,AG GM AM +=.此时,AG GM +取最小值.在Rt ABM V中,5AM =.∴AG GM +的最小值为5.②(求AF 的方法一)如图2-2,过点M 作∥MN AB 交FC 于点N ,∴CMN CBF ∽△△.∴12MN CM BF CB ==. 设AF x =,则4BF x =−,∴()11422MN BF x ==−. ∵∥MN AB ,∴AFG MNG ∽△△,∴AF AG MN GM =, 由①知AG GM +的最小值为5、即5AM =,又∵3GM =,∴2AG =.∴()21342xx =−,解得1x =,即1AF =.(求AF 的方法二)如图2-3,过点G 作GH AB ∥交BC 于点H .∴MHG MBA ∽△△.∴GM GH MH AM AB MB==, 由①知AG GM +的最小值为5,即5AM =,又∵3GM =,∴3543GH MH ==.∴125GH =,95MH =. 由GH AB ∥得CHG CBF ∽△△,∴GH CH FB CB =,即1293556FB +=,解得3FB =. ∴1AF AB FB =−=.由(1)的结论可得AF AE DE DC . 设DE y =,则6AE y =−,∴164y y −=,解得3y =或3∵036<<,036<<,∴3DE =3DE =【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、平行的性质、勾股定理以及一元二次方程的应用等知识,掌握相似三角形的判定与性质是解答本题的关键.2.(2022·山东济宁·二模)情境观察:将含45°角的三角板的直角顶点R 放在直线l 上,分别过两锐角的顶点M ,N 作l 的垂线,垂足分别为P , Q ,(1)如图1.观察图1可知:与NQ 相等的线段是______________,与NRQ ∠相等的角是_____(2)问题探究直角ABC V 中,90B ∠=︒,在AB 边上任取一点D ,连接CD ,分别以AC ,DC 为边作正方形ACEF 和正方形CDGH ,如图2,过E ,H 分别作BC 所在直线的垂线,垂足分别为K ,L .试探究EK 与HL 之间的数量关系,并证明你的结论.(3)拓展延伸:直角ABC V 中,90B ∠=︒,在AB 边上任取一点D ,连接CD ,分别以AC ,DC 为边作矩形ACEF 和矩形CDGH ,连接EH 交BC 所在的直线于点T ,如图3.如果AC kCE =,CD kCH =,试探究TE 与TH之间的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)PR ,PMR ∠,(2)EK LH =,证明见解析;(3)ET HT =,证明见解析.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到,=MR RN ,90MRN ∠=︒,根据余角性质得到PMR NRQ ∠=∠,再证明MPR NRQ ≌△△,即可得到QN PR =,NRQ PMR ∠=∠; (2)证明ABC CEK ≌△△,得到EK BC =,再证明DCB CHL ≌△△,得到BC HL =,可得到EK LH =;(3)证明ACB ECM ∽△△,得到BC kEM =,证明BCD NHC ∽△△,得到BC kHN =,得到EM HN =,证明NHT EMT ≌△△即可得到ET HT =.(1)解:∵MRN △是等腰直角三角形,∴=MR RN ,90MRN ∠=︒,∵MP PQ ⊥,NQ PQ ⊥,∴90MPR NQR ∠=∠=︒,∴90PMR MRP MRP NRQ ∠+∠=∠+∠=︒,∴PMR NRQ ∠=∠,在MPR △和NRQ △中,PMR NRQ MPR NRQ MR NR ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴MPR NRQ ≌△△,∴QN PR =,NRQ PMR ∠=∠,故答案为:PR ,PMR ∠;(2)解:∵四边形ACEF 是正方形,∴AC CE =,90ACE ∠=︒,∵EK BK ⊥∴90B EKC ∠=∠=︒,∴90BAC ACB ACB ECK ∠+∠=∠+∠=︒,∴BAC ECK ∠=∠,在ABC V 和CEK △中,BAC KCE B EKC AC CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABC CEK ≌△△,∴EK BC =,∵四边形CDGH 是正方形,∴CD CH =,90DCH ∠=︒∵HL BC ⊥,∴90B CLH ∠=∠=︒,∴90DCB LCK LCK CHL ∠+∠=∠+∠=︒,∴DCB CHL ∠=∠,在DCB V 和CHL △中,B CLH BCD CHL CD CH ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DCB CHL ≌△△,∴BC HL =,EK LH =,(3)解:过E 作EM BC ⊥与M ,过H 作HN BC ⊥与N ,∵四边形ACEF 是矩形,∴∴BAC ECM ∠=∠,∴ACB △同理:BCD NHC ∽△△,∴在NHT △和EMT △中,⎧⎪⎨3.(2022·浙江·嘉兴一中一模)阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①:在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,分别过A 、B 向经过点C 直线作垂线,垂足分别为D 、E ,我们很容易发现结论:△ADC ≌△CEB .(1)探究问题:如果AC ≠BC ,其他条件不变,如图②,可得到结论;△ADC ∽△CEB .请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线y =12x 与直线CD 交于点M (2,1),且两直线夹角为α,且tanα=32,请你求出直线CD 的解析式. (3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =5,点E 为BC 边上一个动点,连接AE ,将线段AE 绕点E 顺时针旋转90°,点A 落在点P 处,当点P 在矩形ABCD 外部时,连接PC,PD.若△DPC为直角三角形时,请你探究并直接写出BE的长.由(1)可得:△NFO∽△OEM,∴NF OF NOOE ME MO==,∵点M(2,1),∴OE ,∵tanα=ON=3,∴NF课后专项训练:1.(2022·贵州铜仁·三模)(1)探索发现:如图1,已知Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线l 过点C ,过点A 作AD l ⊥,过点B 作BE l ⊥,垂足分别为D 、E .求证:CD BE =.(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON 放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O 重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N 的坐标为()4,2,求点M 的坐标.(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线44y x =−+与y 轴交于点P ,与x 轴交于点Q ,将直线PQ 绕P 点沿逆时针方向旋转45︒后,所得的直线交x 轴于点R .求点R 的坐标.由已知得OM=ON,且∠OMN=,∴由(1)得△OFM≌△MGN,∴MF=NG,OF=MG,设M(∴MF=m,OF=n,∴MG=n,,∵点N的坐标为(4,2)=35x+4.【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,构2.(2022·广东·汕头市潮阳区教师发展中心教学研究室一模)(1)模型建立,如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA;(2)模型应用:①已知直线AB与y轴交于A点,与x轴交于B点,sin∠ABO=35,OB=4,将线段AB绕点B逆时针旋转90度,得到线段BC,过点A,C作直线,求直线AC 的解析式;②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(8,6),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第一象限,且是直线y=2x−5上的一点,若△APD是以D为直角顶点的等腰直角三角形,请求出所有符合条件的点D的坐标.当D 在AB 的下方时,过D 作DE ⊥轴于E ,交BC 于F ,同(1)可证得△ADE ≌△DPF ,∴=AE =6-(2x -5)=11-2x ,DE =x,∴11-2x +x =8,∴x =3,∴D (3,1),当D 在AB 的上方时,如图,过D DE ⊥y 轴于E ,交BC 的延长线于F , 同(1)可证得ADE DPF △△≌,∴DF =AE =(2x -5)-6=2x -11,DE =x ,∴2∴19x =,∴1923,D ⎛⎫,综上述D 3.(2022·黑龙江·桦南县九年级期中)如图1,在ABC V 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线MN 经过点C ,且AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E .(1)由图1,证明:DE AD BE =+;(2)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,请猜想出DE ,AD ,BE 的等量关系并说明理由;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE ,AD ,BE 又具有怎样的等量关系?请直接写出这个等量关系(不必说明理由).【答案】(1)证明见解析;(2)DE AD BE =−,证明过程见解析;(3)DE BE AD =−,证明过程见解析【分析】(1)先证明△ADC ≌△CEB ,得到AD=CE ,DC=BE ,进而得到DE=CE+DC=AD+BE 即可;(2)同(1)中思路,证明△ADC ≌△CEB ,进而得到DE=CE -DC=AD -BE 即可;(3)同(1)中思路,证明△ADC ≌△CEB ,进而得到DE=DC -CE=BE -AD 即可.【详解】解:(1)证明:在ABC V 中,∵90ACB ∠=︒,∴90ACD BCE ∠+∠=︒, ∵AD MN ⊥,∴90ACD CAD ∠+∠=︒,∴BCE =∠∠CAD ,又∵AC BC =,90ADC CEB ∠=∠=o ,∴()V V ≌ADC CEB AAS ,∴AD CE =,DC BE =, ∵直线MN 经过点C ,∴DE CE DC AD BE =+=+;(2)DE ,AD ,BE 的等量关系为:DE AD BE =−,理由如下:∵AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E ∴90ADC BEC ACB ∠=∠=∠=︒,∴90CAD ACD ∠+∠=︒,90ACD BCE ∠+∠=︒,∴CAD BCE ∠=∠,在ADC V 和CEB △中90CAD BCE ADC BEC AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩o ,∴()ADC CEB AAS △≌△∴CE AD =,CD BE =,∴DE CE CD AD BE =−=−;(3)当MN 旋转到图3的位置时,DE 、AD 、BE 所满足的等量关系是DE BE AD =−,理由如下:∵AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E ∴90ADC BEC ACB ∠=∠=∠=︒,∴90CAD ACD ∠+∠=︒,90ACD BCE ∠+∠=︒,∴CAD BCE ∠=∠,在ADC V 和CEB △中90CAD BCE ADC BEC AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩o ,∴()ADC CEB AAS △≌△∴CE AD =,CD BE =,∴DE CD CE BE AD =−=−.【点睛】本题考查了全等三角形的判定方法、等腰直角三角形的性质及等角的余角相等等知识点,熟练掌握三角形全等的判定方法是求解的关键.4.(2022·山东·九年级课时练习)(1)课本习题回放:“如图①,90ACB ∠=︒,AC BC =,AD CE ⊥,BE CE ⊥,垂足分别为D ,E , 2.5cm AD =, 1.7cm DE =.求BE 的长”,请直接写出此题答案:BE 的长为________.(2)探索证明:如图②,点B ,C 在MAN ∠的边AM 、AN 上,AB AC =,点E ,F 在MAN ∠内部的射线AD 上,且BED CFD BAC ∠=∠=∠.求证:ABE CAF ∆∆≌. (3)拓展应用:如图③,在ABC ∆中,AB AC =,AB BC >.点D 在边BC 上,2CD BD =,点E 、F 在线段AD 上,BED CFD BAC ∠=∠=∠.若ABC ∆的面积为15,则ACF ∆与BDE ∆的面积之和为________.(直接填写结果,不需要写解答过程)【答案】(1)0.8cm ;(2)见解析(3)5【分析】(1)利用AAS 定理证明△CEB ≌△ADC ,根据全等三角形的性质解答即可; (2)由条件可得∠BEA =∠AFC ,∠4=∠ABE ,根据AAS 可证明△ABE ≌△CAF ; (3)先证明△ABE ≌△CAF ,得到ACF ∆与BDE ∆的面积之和为△ABD 的面积,再根据2CD BD =故可求解.【详解】解:(1)∵BE ⊥CE ,AD ⊥CE ,∴∠E =∠ADC =90°,∴∠EBC +∠BCE =90°.∵∠BCE +∠ACD =90°,∴∠EBC =∠DCA .在△CEB 和△ADC 中,E ADC EBC DCA BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△CEB ≌△ADC (AAS ),∴BE =DC ,CE =AD =2.5cm .∵DC =CE −DE ,DE =1.7cm ,∴DC =2.5−1.7=0.8cm ,∴BE =0.8cm 故答案为:0.8cm ; (2)证明:∵∠1=∠2,∴∠BEA =∠AFC .∵∠1=∠ABE +∠3,∠3+∠4=∠BAC ,∠1=∠BAC ,∴∠BAC =∠ABE +∠3,∴∠4=∠ABE .∵∠AEB =∠AFC ,∠ABE =∠4,AB =AC ,∴△ABE ≌△CAF (AAS ).(3)∵BED CFD BAC ∠=∠=∠∴∠ABE +∠BAE =∠F AC +∠BAE =∠F AC +∠ACF∴∠ABE =∠CAF ,∠BAE =∠ACF又AB AC =∴△ABE ≌△CAF ,∴ABE CAF S S =V V∴ACF ∆与BDE ∆的面积之和等于ABE ∆与BDE ∆的面积之和,即为△ABD 的面积,∵2CD BD =,△ABD 与△ACD 的高相同则13ABD ABC S S =△△=5 故ACF ∆与BDE ∆的面积之和为5故答案为:5.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.5.(2022·无锡市九年级月考)(1)如图1,直线m 经过等腰直角△ABC 的直角顶点A ,过点B 、C 分别作BD ⊥m ,CE ⊥m ,垂足分别是D 、E .求证:BD +CE =DE ;(2)如图2,直线m 经过△ABC 的顶点A ,AB =AC ,在直线m 上取两点 D 、E ,使∠ADB =∠AEC =α,补充∠BAC = (用α表示),线段BD 、CE 与DE 之间满足BD +CE =DE ,补充条件后并证明;(3)在(2)的条件中,将直线m 绕着点A 逆时针方向旋转一个角度到如图3的位置,并改变条件∠ADB =∠AEC = (用α表示).通过观察或测量,猜想线段BD 、CE 与DE 之间满足的数量关系,并予以证明.【答案】(1)证明见详解,(2)∠BAC=α,证法见详解,(3)180º-α,DE=EC-BD,证明见详解.【分析】(1)根据已知首先证明∠DAB=∠ECA,再利用AAS即可得出△ADB≌△CEA;(2)补充∠BAC=α.利用△ADB≌△CAE,即可得出三角形对应边之间的关系,即可得出答案;(3)180º-α,DE=CE-BD,根据已知首先证明∠DAB=∠ECA,再利用AAS即可得出△ADB≌△CEA,即可得出三角形对应边之间的关系,即可得出答案.【详解】证明:(1)∵BD⊥m,CE⊥m,∠ABC=90°,AC=BC,∴△ADB和△AEC都是直角三角形,∴∠DBA+∠DAB=90°,∴∠ECA+∠EAC=90°,∵∠BAC=90°,∠DAB+∠EAC=90º,∴∠DAB=∠ECA,又∵∠ADB=∠CEA=90°,AB=BC,所以△ADB≌△CEA(AAS),BD=AE,DA=EC,DE=DA+AE=EC+BD,BD+CE=DE.(2)∵等腰△ABC中,AC=CB,∠ADB=∠BAC=∠CEA=α,∴∠DAB+∠EAC=180°-α,∠ECA+∠CAE=180º-α,∴∠DAB=∠ECA,∵∠ADB=∠CEA=α,AC=CB,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴CE=AD,BD=AE,∴AD+BE=CE+CD,所以BD+CE=DE.(3)180º-α,数量关系为DE=CE-BD,∵∠ADB=∠AEC=180º-α,∠BAC=α,∴∠ABD+∠BAD=α,∠BAD+∠EAC=α,∴∠ABD=∠CAE,∵AB=AC,∴△BAD≌△ACE(AAS),∴AD=CE,BD=AE,∴DE=AD-AE=EC-BD.【点睛】点评:此题主要考查了三角形全等的证明,根据已知得出∠DAB=∠ECA,再利用全等三角形的判定方法得出是解决问题的关键.6.(2022·河南新乡·九年级期中)某学习小组在探究三角形相似时,发现了下面这种典型的基本图形.(1)如图1,在V ABC中,∠BAC=90°,ABAC=k,直线l经过点A,BD⊥直线I,CE上直线l,垂足分别为D、E.求证:BDAE=k.(2)组员小刘想,如果三个角都不是直角,那么结论是否仍然成立呢?如图2,将(1)中的条件做以下修改:在V ABC中,ABAC=k,D、A、E三点都在直线l上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问(1)中的结论还成立吗?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,在V ABC中,沿V ABC的边AB、AC向外作矩形ABDE和矩形ACFG,ABAE =ACAG=12,AH是BC边上的高,延长HA交EG于点I.①求证:I是EG的中点.②直接写出线段BC 与AI之间的数量关系:.∵∠BAC =90°,∴∠BAD +∠CAE =90°∵∠BAD +∠ABD =90°,∴∠CAE =∠ABD ∵∠ABD =∠CAE ,∠BDA =∠CEA ,∴△ADB ∽△CEA ,∴BD AE =AB AC=k ; (2)成立,证明如下:如图2,∵∠BDA =∠BAC =α,∴∠DBA +∠BAD =∠BAD +∠CAE =180°−α,∴∠DBA =∠CAE ,∵∠ABD =∠CAE ,∠BDA =∠CEA ∴△ADB ∽△CEA ,∴BD AE =AB AC=k ; (3)①过点G 作GM ∥AE 交AI 的延长线于点M ,连接EM∵四边形AGFC 是矩形,∴∠GAC =90°又AH ⊥BC ∴∠AHC =90° ∴∠5+∠CAH =∠4+∠CAH =90°∴∠5=∠4∵∠BDE =∠AHB =90°∴∠2+∠BAH =∠1+∠BAH =90°∴∠2=∠1又GM ∥AE ∴∠3=∠2∴∠3=∠1∴△ABC ∽△GMA∴AC BC AB GA AM GM ==又∵12AB AC AE AG == ∴12AC BC AB AB GA AM GM AE ====∴GM =AE 又∵GM ∥AE ∴四边形AGME 是平行四边形 ∴EI =IG 故I 为EG 的中点;②由①知12BC AC AB AB AM AG GM AE ====∴BC =12AM ∵四边形AGME 是平行四边形∴AI =IM ∴AI =12AM ∴BC =AI∴线段BC 与AI 之间的数量关系为BC =AI 故答案为:BC =AI .【点睛】此题主要考查相似三角形的判断与性质综合,解题的关键是根据题意找到相似三角形,列出比例式求解.7.(2022·湖北武汉·模拟预测)[问题背景](1)如图1,ABC V 是等腰直角三角形,AC BC =,直线l 过点C ,AM l ⊥,BN l ⊥,垂足分别为M ,N .求证:AMC CNB △≌△;[尝试应用](2)如图2,AC BC =,90ACB ∠=︒,N ,B ,E 三点共线,CN NE ⊥,45E ∠=︒,1CN =,2BN =.求AE 的长;[拓展创新](3)如图3,在DCE V 中,45CDE ∠=︒,点A ,B 分别在DE ,CE 上,AC BC =,90ACB ∠=︒,若1tan 2DCA ∠=,直接写出AE AD 的值为 .)可知:AMC BNC ≌,CDE DAM DFN =∠=∠=a ,,∴32AF a =,8.(2022·黑龙江齐齐哈尔·三模)数学实践课堂上,张老师带领学生们从一道题入手,开始研究,并对此题做适当变式,尝试举一反三,开阔学生思维.(1)原型题:如图1,AB BD ⊥于点B ,CD BD ⊥于点D ,P 是BD 上一点,AP PC =,AP PC ⊥,则ABP △≌△________,请你说明理由.(2)利用结论,直接应用:①如图2,四边形ABCD 、EFGH 、NHMC 都是正方形,边长分别为a 、b 、c ,A 、B 、N 、E ,F 五点在同一条直线上,则CBN △≌△________,c =________(用含a 、b 的式子表示).②如图3,四边形ABCD 中,AB DC P ,AB BC ⊥,2AB =,4CD =,以BC 上一点O 为圆心的圆经过A 、D 两点,且90AOD ∠=︒,则圆心O 到弦AD 的距离为________.(3)弱化条件,变化引申:如图4,M 为线段AB 的中点,AE 与BD 交于点C ,45DME A B ∠=∠=∠=︒,且DM 交AC 于点F ,ME 交BC 于点G ,连接FG ,则AMF V 与BGM V 的关系为:________,若AB =3AF =,则FG =________.9.(2022•郑州一模)如图,在平面直角坐标系xOy中.边长为4的等边△OAB的边OA在x轴上,C、D、E分别是AB、OB、OA上的动点,且满足BD=2AC,DE∥AB,连接CD、CE,当点E坐标为时,△CDE与△ACE相似.【分析】因为DE∥AB得到∠DEC=∠ACE,所以△CDE与△ACE相似分两种情况分类讨论.【解答】解:∵DE∥AB,∴∠DEC=∠ACE,△ODE∽△OBA,∴△ODE也是等边三角形,则OD=OE=DE,设E(a,0),则OE=OD=DE=a,BD=AE=4﹣a.∵△CDE与△ACE相似,分两种情况讨论:①当△CDE∽△EAC时,则∠DCE=∠CEA,∴CD∥AE,∴四边形AEDC是平行四边形,∴AC=a,,∵BD=2AC,∴4﹣a=2a,∴a=.∴E;②当△CDE∽△AEC时,∠DCE=∠EAC=60°=∠B,∴∠BCD+∠ECA=180°﹣60°=120°,又∵∠BDC+∠BCD=180°﹣∠B=120°,∴∠BCD+∠ECA=∠BDC+∠BCD,∴∠ECA=∠BDC,∴△BDC∽△ACE,∴,∴BC=2AE=2(4﹣a)=8﹣2a,∴8﹣2a+2=4,∴a=.∴.综上所述,点E的坐标为或.【点评】本题主要考查相似三角形,考虑分类讨论是本题的关键.10.(2022•广东中考模拟)(1)模型探究:如图1,D 、E 、F 分别为ABC ∆三边BC 、AB 、AC 上的点,且B C EDF α∠=∠=∠=,BDE ∆与CFD ∆相似吗?请说明理由. (2)模型应用:ABC ∆为等边三角形,其边长为8,E 为边AB 上一点,F 为射线AC 上一点,将AEF ∆沿EF 翻折,使点A 落在射线CB 上的点D 处,且2BD =.①如图2,当点D 在线段BC 上时,求AE AF的值; ②如图3,当点D 落在线段CB 的延长线上时,求BDE ∆与CFD ∆的周长之比.【答案】(1)~∆∆BDE CFD ,见解析;(2)①57AE AF =;②BDE ∆与CFD ∆的周长之比为13. 【分析】(1)根据三角形的内角和得到BED CDF ∠=∠,即可证明;(2)①设AE x =,AF y =,根据等边三角形的性质与折叠可知DE AE x ==,DF AF y ==,60EDF A ∠=∠=o ,根据三角形的内角和定理得BED CDF ∠=∠,即可证明~∆∆BDE CFD ,故BD BE DE CF CD FD ==,再根据比例关系求出AE AF的值; ②同理可证~∆∆BDE CFD ,得BD BE DE CF CD FD ==,得28810x x y y −==−,再得到13x y =,再根据相似三角形的性质即可求解.【详解】解(1)~∆∆BDE CFD ,理由:B C EDF α∠=∠=∠=,在BDE ∆中,180B BDE BED ∠+∠+∠=o ,180180BDE BED B α∴∠+∠=−∠=−o o ,180BDE EDF CDF ∠+∠+∠=o Q ,180180BDE CDF EDF α∴∠+∠=−∠=−o o ,BED CDF ∴∠=∠,B C ∠=∠Q ,~BDE CFD ∴∆∆;(2)①设AE x =,AF y =,ABC ∆Q 是等边三角形,60A B C ∴∠=∠=∠=o ,8AB BC AC ===,由折叠知,DE AE x ==,DF AF y ==,60EDF A ∠=∠=o ,在BDE ∆中,180B BDE BED ∠+∠+∠=o ,180120BDE BED B ∴∠+∠=−∠=o o , 180120BDE BED B ∠+∠=−∠=o o Q ,180BDE EDF CDF ∠+∠+∠=o Q ,180120BDE CDF EDF ∴∠+∠=−∠=o o ,BED CDF ∴∠=∠,60B C ∠=∠=o Q ,~BDE CFD ∴∆∆,BD BE DE CF CD FD∴==, 8BE AB AE x =−=−Q ,8CF AC AF y =−=−,6CD BC BD =−=2886x x y y −∴==−,()()2868y x y x y x ⎧=−⎪∴⎨=−⎪⎩,105147x y ∴==,57AE AF ∴=; ②设AE x =,AF y =,ABC ∆Q 是等边三角形, 60A ABC ACB ∴∠=∠=∠=o ,8AB BC AC ===,由折叠知,DE AE x ==,DF AF y ==,60EDF A ∠=∠=o ,在BDE ∆中,180ABC BDE BED ∠+∠+∠=o ,180120BDE BED ABC ∴∠+∠=−∠=o o , 180BDE EDF CDF ∠+∠+∠=o Q ,180120BDE CDF EDF ∴∠+∠=−∠=o o ,BED CDF ∴∠=∠,60ABC ACB ∠=∠=o Q ,120DBE DCF ∴∠=∠=o ,~BDE CFD ∴∆∆,BD BE DE CF CD FD ∴== 8BE AB AE x =−=−Q ,8CF AF AC y =−=−,10CD BC BD =+=,28810x x y y −∴==−,2(8)10(8)y x y x y x =−⎧∴⎨=−⎩,13x y ∴=. ~BDE CFD ∆∆Q .BDE ∴∆与CFD ∆的周长之比为13DE x DF y ==. 【点睛】此题主要考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是熟知等边三角形的性质及相似三角形的判定与性质.11.(2022·山西晋中·一模)阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①,在ABC V 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,分别过A 、B 向经过点C 直线作垂线,垂足分别为D 、E ,我们很容易发现结论:ADC CEB △≌△. (1)探究问题:如果AC BC ≠,其他条件不变,如图②,可得到结论;ADC CEB △∽△.请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线12y x=与直线CD交于点()2,1M,且两直线夹角为α,且3tan2α=,请你求出直线CD的解析式.(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD中,3AB=,5BC=,点E为BC边上—个动点,连接AE,将线段AE绕点E顺时针旋转90︒,点A落在点P处,当点P在矩形ABCD外部时,连接PC,PD.若DPC△为直角三角形时,请你探究并直接写出BE的长.由(1)得NFO OEM △∽△∵M 坐标()2,1 ∴2OE =,ME ∵3tan 2α= ∴32ON OM =解得:90∴△12.(2022·山东青岛·九年级期中)【模型引入】我们在全等学习中所总结的“一线三等角、K型全等”这一基本图形,可以使得我们在观察新问题的时候很迅速地联想,从而借助已有经验,迅速解决问题.【模型探究】如图,正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,交直线CB于点F.(1)如图1,若点F在线段BC上,写出EA与EF的数量关系并加以证明;(2)如图2,若点F在线段CB的延长线上,请直接写出线段BC,BE和BF的数量关系.【模型应用】(3)如图3,正方形ABCD中,AB=4,E为CD上一动点,连接AE交BD 于F,过F作FH⊥AE于F,过H作HG⊥BD于G.则下列结论:①AF=FH;②∠HAE =45°;③BD=2FG;④△CEH的周长为8.正确的结论有个.(4)如图4,点E是正方形ABCD对角线BD上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,交线段BC于点F,交线段AC于点M,连接AF交线段BD于点H.给出下列四个结论,①AE=EF;=CF;③S△AEM=S△MCF;④BE=DE;正确的结论有个.【模型变式】(5)如图5,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是正方形,且D(0,2),点E是线段OB延长线上一点,M是线段OB上一动点(不包括点O、B),作MN⊥DM,。
2021年九年级数学中考复习——几何小专题:三角形综合之解答题专项1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为AC边的中点,AE⊥AB交BD 的延长线于点E,连接CE.(1)尺规作图:作∠ACB的平分线交BE于点F(保留作图痕迹);(2)求证:DE=DF;(3)探究BD与DE之间的数量关系,并证明结论.2.如图,已知点O到△ABC的两边AB、AC所在直线的距离相等,且OB=OC.(1)如图①,若点O在BC上,求证:△ABC是等腰三角形;(2)如图②,若点O在△ABC内部,求证:AB=AC;(3)若点O在△ABC的外部,AB=AC还成立吗?请画图说明.3.已知,如图AD为△ABC的中线,分别以AB和AC为一边在△ABC的外部作等腰三角形ABE和等腰三角形ACF,且AE=AB,AF=AC,连接EF,∠EAF+∠BAC=180°(1)如图1,若∠ABE=63°,∠BAC=45°,求∠FAC的度数;(2)如图1,请探究线段EF和线段AD有何数量关系?并证明你的结论;(3)如图2,设EF交AB于点G,交AC于点R,延长FC,EB交于点M,若点G 为线段EF的中点,且∠BAE=70°,请探究∠ACB和∠CAF的数量关系,并证明你的结论.4.在△ABC中,AB=AC,D是直线BC上一点,以AD为一条边在AD的右侧作△ADE,使AE=AD,∠DAE=∠BAC,连接CE.(1)如图,当点D在BC延长线上移动时,若∠BAC=40°,则∠ACE=,∠DCE=,BC、DC、CE之间的数量关系为;(2)设∠BAC=α,∠DCE=β.①当点D在BC延长线上移动时,α与β之间有什么数量关系?请说明理由;②当点D在直线BC上(不与B,C两点重合)移动时,α与β之间有什么数量关系?请直接写出你的结论.(3)当CE∥AB时,若△ABD中最小角为15°,试探究∠ACB的度数(直接写出结果,无需写出求解过程).5.如图①,在△ABC和△DEC中,CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=α,且点A 在ED的延长线上,连接BE.(1)①求证:△ACD≌△BCE;②填空:∠CDE=(用含α的式子表示);(2)如图②,若α=60°,利用(1)中的结论,探究线段CE,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.6.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,点C 在AB的延长线上,BC=BA,BD⊥AC,CD=a,BC=b,且实数a,b满足a2﹣4ab+4b2=0.(1)如图1,求证:△ACD为等边三角形;(2)如图2,连接OC,OD,若OD平分∠COA,求∠COA的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,点E在DA的延长线上,连接OE,若DE=12,∠COD﹣∠OCB=2∠AOE,求点A的坐标.7.已知,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点D是边AB上一点,连接CD,且CD=AD.(1)如图①,求证BD=CD;(2)如图②,点E为边AC上一点,连接DE,以DE为边在DE的左侧作等边三角形DEF,连接BF,则∠DBF的大小=(度);(3)如图③,过点D作DP⊥AB交AC于点P,点M为线段AP上一点,连接BM,作∠BMQ=60°,MQ交PD的延长线于点Q.线段PM,PQ与PA之间有怎样的数量关系,并证明.8.在△ACB和△DCE中,AB=AC,DE=DC,点E在AB上(1)如图1,若∠ACB=∠DCE=60°,求证:∠DAC=∠EBC;(2)如图2,设AC与DE交于点P.①若∠ACB=∠DCE=45°,求证:AD∥CB;②在①的条件下,设AC与DE交于点P,当tan∠ADE=时,直接写出的值.9.如图,已知四边形ABCD中,∠B=60°,边AB=BC=8cm,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别沿AB、BC方向匀速运动,其中点P运动的速度是每秒1cm,点Q 运动的速度是每秒2cm,当点Q到达点C时,P、Q两点都停止运动,设运动时间为t 秒.解答下列问题:(1)AP=,BP=,BQ=.(用含t的代数式表示,t≤4)(2)当点Q到达点C时,PQ与AB的位置关系如何?请说明理由.(3)在点P与点Q的运动过程中,△BPQ是否能成为等边三角形?若能,请求出t,若不能,请说明理由.10.已知:△ABC中,AB=AC,点H为BC中点,连接AH,点D为AB上一点,连接CD交AH于点F,点E为BH上一点,连接DE,∠AFD=∠ACB+∠BDE.(1)如图1,求证:CD⊥DE;(2)如图2,过点B作AC的平行线,交DE的延长线于点G,连接CG,DH,若BD =DH,求证:BG+AC=CG;(3)如图3,在(2)的条件下,点P为CG上一点,CP=CA,连接PH,若∠BAC =120°,PH=6,∠PHB+∠ADF=90°,求线段CD的长.11.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),以线段OA为边在第四象限内作等边三角形△AOB,点C为x正半轴上一动点(OC>1),连接BC,以线段BC为边在第四象限内作等边三角形△CBD,连接DA并延长,交y轴于点E.(1)求证:△OBC≌△ABD.(2)在点C的运动过程中,∠CAD的度数是否会变化?如果不变,请求出∠CAD的度数;如果变化,请说明理由.(3)当点C运动到什么位置时,以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形?12.已知:△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.(1)如图1,点D在BC的延长线上,连AD,过B作BE⊥AD于E,交AC于点F.求证:AD=BF;(2)如图2,点D在线段BC上,连AD,过A作AE⊥AD,且AE=AD,连BE交AC于F,连DE,问BD与CF有何数量关系,并加以证明;(3)如图3,点D在CB延长线上,AE=AD且AE⊥AD,连接BE、AC的延长线交BE于点M,若AC=3MC,请直接写出的值.13.如图,在△ABC中,AB=AC,点M是线段BC中点,∠BAC=30°.(1)如图1,若点D、E分别在边AB、AC上,且MD⊥AB,ME⊥AC.求证MD=ME;(2)如图2,若点P在边AB上,点Q在边AC的延长线上,且∠PMQ=150°,求证MP=MQ;(3)如图3,若AM=12cm,点N,F,G分别在BC,AB,AC上运动,当△NFG 的周长最小时,指出此时点N的位置,并求出周长的最小值.14.【问题提出】在△ABC中,AB=AC≠BC,点D和点A在直线BC的同侧,BD=BC,∠BAC=α,∠DBC=β,且α+β=120°,连接AD,求∠ADB的度数.(不必解答)【特例探究】小聪先从特殊问题开始研究,当α=90°,β=30°时,利用轴对称知识,以AB为对称轴构造△ABD的轴对称图形△ABD′,连接CD′(如图2),然后利用α=90°,β=30°以及等边三角形等相关知识便可解决这个问题.请结合小聪研究问题的过程和思路,在这种特殊情况下填空:△D′BC的形状是三角形;∠ADB的度数为.【问题解决】在原问题中,当∠DBC<∠ABC(如图1)时,请计算∠ADB的度数;【拓展应用】在原问题中,过点A作直线AE⊥BD,交直线BD于E,其他条件不变若BC=7,AD=2.请直接写出线段BE的长为.15.如图,△ABC为等边三角形,AB=6,将边AB绕点A顺时针旋转θ(0°<θ<120°)得到线段AD,连接CD,CD与AB交于点G,∠BAD的平分线交CD于点E,点F 为CD上一点,且DF=2CF.(1)当∠EAB=30°时,求∠AEC的度数;(2)当线段BF的长取最小值时,求线段AG的长;(3)求△ADE的周长的最大值.参考答案1.(1)解:如图所示,CF是∠ACB的平分线;(2)证明:∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠ACB=∠ABC=45°,∵CF是∠ACB的平分线,∴∠ACF=∠BCF=45°,∵AE⊥AB,∴∠EAB=90°,∴∠EAC=90°﹣∠CAB=45°,在△AED和△CFD中,,∴△AED≌△CFD(ASA),∴DE=DF;(3)解:BD=3DE,理由如下:由(2)可知,△AED≌△CFD,∴AE=CF,在△EAC和△FCB中,,∴△EAC≌△FCB(SAS),∴EC=FB,∠ACE=∠CBF,∵∠ECF=∠ACE+∠ACF=∠ACE+45°,∠EFC=∠CBF+∠BCF=∠CBF+45°,∴∠ECF=∠EFC,∴EF=EC=BF,∴BD=3DE.2.(1)证明:过点O分别作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,由题意知,∠OEB=∠OFC=90°,在Rt△OEB和Rt△OFC中,,∴Rt△OEB≌Rt△OFC(HL),∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC.(2)证明:过点O分别作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,由题意知,OE=OF.∠BEO=∠CFO=90°,∵在Rt△OEB和Rt△OFC中,,∴Rt△OEB≌Rt△OFC(HL),∴∠OBE=∠OCF,又∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC.(3)解:不一定成立,当∠A的平分线所在直线与边BC的垂直平分线重合时AB=AC,否则AB≠AC.(如示例图)3.(1)解:∵AE=AB,∴∠AEB=∠ABE=63°,∴∠EAB=54°,∵∠BAC=45°,∠EAF+∠BAC=180°,∴∠EAB+2∠BAC+∠FAC=180°,∴54°+2×45°+∠FAC=180°,∴∠FAC=36°;(2)EF=2AD;理由如下:延长AD至H,使DH=AD,连接BH,如图1所示:∵AD为△ABC的中线,∴BD=CD,在△BDH和△CDA中,,∴△BDH≌△CDA(SAS),∴HB=AC=AF,∠BHD=∠CAD,∴AC∥BH,∴∠ABH+∠BAC=180°,∵∠EAF+∠BAC=180°,∴∠EAF=∠ABH,在△ABH和△EAF中,,∴△ABH≌△EAF(SAS),∴EF=AH=2AD;(3);理由如下:由(2)得,AD=EF,又点G为EF中点,∴EG=AD,由(2)△ABH≌△EAF,∴∠AEG=∠BAD,在△EAG和△ABD中,,∴△EAG≌△ABD(SAS),∴∠EAG=∠ABC=70°,∵∠EAF+∠BAC=180°,∴∠EAB+2∠BAC+∠CAF=180°,即:70°+2∠BAC+∠CAF=180°,∴∠BAC+∠CAF=55°,∴∠BAC=55°﹣∠CAF,∵∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=180°﹣70°﹣∠ACB=110°﹣∠ACB,∴55°﹣∠CAF=110°﹣∠ACB,∴∠ACB﹣∠CAF=55°.4.解:(1)如图1所示:∵∠DAE=∠BAC,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD,∴∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠ACE=∠B=(180°﹣40°)=70°,BD=CE,∴BC+DC=CE,∵∠ACD=∠B+∠BAC=∠ACE+∠DCE,∴∠BAC=∠DCE,∵∠BAC=40°,∴∠DCE=40°,故答案为:70°;40°;BC+DC=CE;(2)①当点D在线段BC的延长线上移动时,α与β之间的数量关系是α=β,理由如下:∵∠DAE=∠BAC,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD,∴∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠B=∠ACE,∵∠ACD=∠B+∠BAC=∠ACE+∠DCE,∴∠BAC=∠DCE,∵∠BAC=α,∠DCE=β,∴α=β;②分三种情况:(Ⅰ)当D在线段BC上时,α+β=180°,如图2所示,理由如下:同理可证明:△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ADB=∠AEC,∠ABC=∠ACE,∵∠ADC+∠ADB=180°,∴∠ADC+∠AEC=180°,∴∠DAE+∠DCE=180°,∵∠BAC=∠DAE=α,∠DCE=β,∴α+β=180°;(Ⅱ)当点D在线段BC反向延长线上时,α=β,如图3所示,理由如下:同理可证明:△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,∵∠ACE=∠ACD+∠DCE,∠ABD=∠ACD+∠BAC,∴∠ACD+∠DCE=∠ACD+∠BAC,∴∠BAC=∠DCE,∵∠BAC=α,∠DCE=β,∴α=β;(Ⅲ)当点D在线段BC的延长线上时,如图1所示,α=β;综上所述,当点D在BC上移动时,α=β或α+β=180°;(3)∠ACB=60°,理由如下:∵当点D在线段BC的延长线上或在线段BC反向延长线上移动时,α=β,即∠BAC=∠DCE,∵CE∥AB,∴∠ABC=∠DCE,∴∠ABC=∠BAC,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=∠BAC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°;∵当D在线段BC上时,α+β=180°,即∠BAC+∠DCE=180°,∵CE∥AB,∴∠ABC+∠DCE=180°,∴∠ABC=∠BAC,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=∠BAC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°;综上所述,当CE∥AB时,若△ABD中最小角为15°,∠ACB的度数为60°.5.(1)①证明:∵∠ACB=∠DCE,∴∠ACB﹣∠DCB=∠DCE﹣∠DCB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS);②∵△ACD≌△BCE,∴CD=CE,∴∠CDE=∠CED,∵∠DCE=α,∴∠CDE==90°﹣α;(2)CE+BE=AE,理由如下:由(1)知AD=BE,∠CDE=90°﹣×60°=60°,∴CD=CE=DE,又AD+DE=AE,∴BE+CE=AE.6.解:(1)∵a2﹣4ab+4b2=0,∴(a﹣2b)2=0,∴a﹣2b=0,∴a=2b,∴CD=2BC,∵BC=BA,BD⊥AC,∴CD=AC,CD=AD,∴CD=AC=AD,∴△ACD为等边三角形;(2)在x轴上取点G,使OG=OD,连接DF,∵OD平分∠COA,∴∠COD=∠OFD,∵OD=OD,∴△OCD≌△OFD(SAS),∴∠OCD=∠OFD,CD=DF,∵△ACD为等边三角形,∴CD=DA,∴DA=DF,∴∠OFD=∠DAF,∴∠OCD=∠DAF,∵∠OAD+∠DAF=180°,∴∠OCD+∠OAD=180°,∵∠OCD+∠OAD+∠AOC+∠ADC=360°,∴∠AOC+∠ADC=180°,∵∠ADC=60°,∴∠AOC=120°;(3)在x轴的正半轴上取点G,使OD=OG,过点C作CH⊥y轴于点H,∵∠OAC=120°,OD平分∠AOC,∴∠AOD=60°,∵OD=OG,∴△ODG为等边三角形,∴OD=DG,过点D作DM⊥AF于M,∴AF=FM,OM=MG,∴OA=FG,∵△OCD≌△OFD,∴OC=OF,∴OD=OF+FG=OC+OA,∵∠COA=120°,∠AOH=90°,∴∠COH=30°,∴OC=2CH,∵BC=BA,∠CBH=∠ABO,∠CHB=∠ABO,∴△CBH≌△ABO(AAS),∴CH=OA,∴OC=2OA,∴OD=3OA,设∠AOE=α,∵∠COD=∠CAD=60°,∴∠OCB=∠ODA,∵∠COD﹣∠OCB=2∠AOE,∴60°﹣∠ODA=2α,∵∠ODA=180°﹣∠DOA﹣α﹣∠E,∴∠E=α+60°,∵∠DOE=60°+α,∴∠E=∠DOE,∴OD=DE,∵DE=12,∴OA=4,∴A(4,0).7.(1)证明:∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴∠B=90°﹣30°=60°,∵CD=AD,∠A=30°,∴∠DCA=∠A=30°,∴∠BCD=90°﹣30°=60°,∴∠B=∠BCD,∴BD=CD;(2)解:∵∠CBD=∠BCD=60°,∴∠BDC=60°,∵△DEF是等边三角形,∴∠EDF=60°,DE=DF,∴∠BDC=∠FDE,∴∠BDC﹣∠FDC=∠FDE﹣∠FDC,即∠BDF=∠CDE,在△BDF和△CDE中,,∴△BDF≌△CDE(SAS),∴∠DBF=∠DCE=30°,故答案为:30;(3)解:PQ=AP+PM,理由如下:如图③,连接BP,延长BP至F,使PF=PM,连接MF,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,点D是AB中点,DP⊥AB,∴AP=BP,∠ABP=∠A=30°,∵∠FPM=∠A+∠ABP=30°+30°=60°,∴△PMF为等边三角形,∴PF=PM=MF,∠F=60°,∵∠APQ=90°﹣∠A=60°,∴∠F=∠QPM=60°,∴∠BPQ=180°﹣∠APQ﹣∠FPM=60°,∴∠BPQ=∠BMQ=60°,∴∠Q=∠MBF,在△BMF和△QMP中,,∴△BMF≌△QMP(AAS),∴PQ=FB=BP+PF,∵AP=BP,PM=PF,∴PQ=AP+PM.8.(1)证明:∵AB=AC,DE=DC,∠ACB=∠DCE=60°,∴△ACB和△DCE都是等边三角形,∴BC=AC,EC=DC,∠DCA=∠ECB,在△DCA和△ECB中,,∴△DCA≌△ECB(SAS),∴∠DAC=∠EBC;(2)①证明:∵AB=AC,DE=DC,∠ACB=∠DCE=45°,∴△ACB和△DCE都是等腰直角三角形,∠CAB=∠CDE=90°,∠ECB=∠DCA,∴cos∠ACB=cos∠DCE,∴即,又∵∠ECB=∠DCA,∴△ECB∽△DCA,∴∠B=∠DAC=45°,∴∠DAC=∠ACB=45°,∴AD∥CB;②解:作EH∥AD交AC于点H,如图2所示:则:,由①中的△ECB∽△DCA得:,∵∠DAC=∠B═45°=∠DEC,∴∠ADE=∠ACE,∴tan∠ACE=tan∠ADE=,设AE=2m,∴tan∠ACE==,∴AC=4m,∴BE=AB﹣AE=AC﹣AE=4m﹣2m=2m,∴AE=BE,∴BC=AC=4m,∵EH∥AD,AD∥CB,∴EH∥CB,∴EH是△ABC的中位线,∴EH=BC=×4m=2m,AD===m,∴==.9.解:(1)由题意得,AP=t,BP=8﹣t,BQ=2t,故答案为:t;8﹣t;2t;(2)PQ⊥AB,理由如下:连接AC,∵∠B=60°,AB=BC,∴△ABC为等边三角形,∵点Q到达点C时,BQ=BC=8cm,AP=4,∴P为AB的中点,∴PQ⊥AB;(3)△BPQ能称为等边三角形,∵∠B=60°,∴当BP=BQ时,△BPQ能称为等边三角形,此时,8﹣t=2t,解得,t=.10.(1)证明:∵AB=AC,H为BC的中点,∴∠B=∠ACB,AH⊥BC,∴∠CHF=90°,∵∠DEC=∠BDE+∠B,∴∠DEC=∠BDE+∠ACB,∵∠AFD=∠ACB+∠BDE,∴∠AFD=∠DEC,∵∠CFH=∠AFD,∴∠DEC=∠CFH,∵∠CFH+∠DCE=90°,∴∠DCE+∠DEC=90°,∴∠CDE=180°﹣(∠DCE+∠DEC)=90°,∴CD⊥DE;(2)证明:由(1)得,∠AHB=90°,∵BD=DH,∴∠DBH=∠DHB,∴90°﹣∠DBH=90°﹣∠DHB,∴∠DAH=∠DHA,∴DH=AD,∴BD=AD,如图2,延长GD交CA的延长线于M,∵BG∥AC,∴∠M=∠BGD,∠DAM=∠DBG,∴△DBG≌△DAM(AAS),∴DG=DM,AM=BG,由(1)知,CD⊥DE,∴CG=CM,∴CG=CM=AM+AC=BG+AC;(3)解:如图3,延长GD交CA的延长线于M,连接AP交CD于Q,连接BP交DG于N,连接DP,延长PH交CD于K,连接AK,在DC上取一点R,使DR=HK,由(2)知,∠DAM=∠DBG,BD=AD,∵CP=CA,∴CD⊥AP,CD平分AP,∴AD=DP,∠CQP=90°,∵BD=AD=DP,∴∠DBP=∠DPB,∠DPA=∠DAP,∵∠ABP+∠APB+∠BAP=180°,∴∠DBP+∠DPB+∠DPA+∠DAP=180°,∴∠APB=90°,∴∠CQP=∠APB,∴CD∥PB,∴∠HBP=∠HCK,∠HPB=∠HKC,∵BH=CH,∴△HKC≌△HPB(AAS),∴HK=PH=6,CK=PB,∴PK=PH+HK=6+6=12,∵点K在CD上,∴AK=PK=12,∵∠AHK+∠PHB=180°﹣∠AHB=90°,∵∠PHB+∠ADF=90°,∴∠AHK=∠ADF,∵AD=AH,DR=HK,∴△ADR≌△AHK(SAS),∴AR=AK,∠DAR=∠HAK,∴QR=QK,∠DAR+∠RAF=∠HAK+∠RAF,∴∠DAF=∠RAK,∵∠BAC=120°,AB=AC,AH⊥BC,∴∠DAF=∠BAC=60°,∴△ARK是等边三角形,∴KR=AK=12,∵AP⊥CD,∴RQ=KR=6,∴DQ=DR+RQ=6+6=12,∵∠CDG=90°,∴∠CDE=∠CQP,∴MG∥AP,∴∠APB+∠DNP=180°,∴∠DNP=90°,∵BD=DP,∴BN=NP,∵MG∥AP,∴∠NDP=∠QPD,∵∠DNP=∠CQP=90°,DP=DP,∴△NDP≌△QPD(AAS),∴DQ=PN=12,∴PB=2PN=2DQ=24,∴CK=PB=24,∴CD=DR+KR+CK=6+12+24=42,即线段CD的长为42.11.解:(1)∵△AOB,△CBD都是等边三角形,∴OB=AB,CB=DB,∠ABO=∠DBC,∴∠OBC=∠ABC,在△OBC和△ABD中,∵,∴△OBC≌△ABD(SAS);(2)点C在运动过程中,∠CAD的度数不会发生变化,理由如下:∵△AOB是等边三角形,∴∠BOA=∠OAB=60°,∵△OBC≌△ABD,∴∠BAD=∠BOC=60°,∴∠CAD=180°﹣∠OAB﹣∠BAD=60°;(3)∵△OBC≌△ABD,∴∠BOC=∠BAD=60°,又∵∠OAB=60°,∴∠OAE=180°﹣60°﹣60°=60°,∴∠EAC=120°,∠OEA=30°,∴以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形时,AE和AC是腰,∵在Rt△AOE中,OA=1,∠OEA=30°,∴AE=2,∴AC=AE=2,∴OC=1+2=3,∴当点C的坐标为(3,0)时,以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形.12.(1)证明:如图1中,∵BE⊥AD于E,∴∠AEF=∠BCF=90°,∵∠AFE=∠CFB,∴∠DAC=∠CBF,∵BC=CA,∴△BCF≌△ACD,∴BF=AD.(2)结论:BD=2CF.理由:如图2中,作EH⊥AC于H.∵∠AHE=∠ACD=∠DAE=90°,∴∠DAC+∠ADC=90°,∠DAC+∠EAH=90°,∴∠DAC=∠AEH,∵AD=AE,∴△ACD≌△EHA,∴CD=AH,EH=AC=BC,∵CB=CA,∴BD=CH,∵∠EHF=∠BCF=90°,∠EFH=∠BFC,EH=BC,∴△EHF≌△BCF,∴FH=CF,∴BD=CH=2CF.(3)如图3中,同法可证BD=2CM.∵AC=3CM,设CM=a,则AC=CB=3a,BD=2a,∴==.13.证明:(1)∵AB=AC,M是BC中点,∴AM是∠BAC的角平分线,∵MD⊥AB,ME⊥AC,∴ME=MD;(2)如图2,过点M作ME⊥AC于E,作MD⊥AB于D,则∠MDP=∠MEQ=90°,由(1)知:ME=MD,∵∠PMQ=150°,∠BAC=30°,∴∠BAC+∠PMQ=180°,∴∠APM+∠Q=180°,∵∠APM+∠DPM=180°,∴∠DPM=∠Q,∴△MDP≌△MEQ(AAS),∴MP=MQ;(3)如图3,作点N关于AC的对称点N1,点N关于AB的对称点N2,连接N1N2交AC于F,交AB于G,连接AN,AN2,AN,1由对称得:AN=AN1=AN2,∠CAN=∠CAN1,∠BAN=∠BAN2,∵∠BAC=30°,∴∠N1AN2=60°,∴△AN1N2是等边三角形,∴AN1=N1N2,∵FN=FN1,GN=GN2,∴△NFG的周长=FN+GN+FG=FN1+FG+GN2,∵点N,F,G分别在BC,AB,AC上运动,∴当FN1,FG,GN2共线时,△NFG的周长最小,∴△NFG的周长的最小值是N1N2的长,即当N1N2最小时,△NFG的周长最小,∵N1N2=AN,当AN⊥BC时,AN最小,此时N与M重合,∵AM=12,∴△NFG的周长的最小值是12.14.解:【特例探究】①如图2中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=45°,∵∠DBC=30°,∴∠ABD=∠ABC﹣∠DBC=15°,在△ABD和△ABD′中,∴△ABD≌△ABD′,∴∠ABD=∠ABD′=15°,∠ADB=∠AD′B,∴∠D′BC=∠ABD′+∠ABC=60°,∵BD=BD′,BD=BC,∴BD′=BC,∴△D′BC是等边三角形,②∵△D′BC是等边三角形,∴D′B=D′C,∠BD′C=60°,在△AD′B和△AD′C中,,∴△AD′B≌△AD′C,∴∠AD′B=∠AD′C,∴∠AD′B=∠BD′C=30°,∴∠ADB=30°.故答案为:等边,30°;【问题解决】解:∵∠DBC<∠ABC,∴60°<α≤120°,如图3中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵∠BAC=α,∴∠ABC=(180°﹣α)=90°﹣α,∴∠ABD=∠ABC﹣∠DBC=90°﹣α﹣β,同(1)①可证△ABD≌△ABD′,∴∠ABD=∠ABD′=90°﹣α﹣β,BD=BD′,∠ADB=∠AD′B∴∠D′BC=∠ABD′+∠ABC=90°﹣α﹣β+90°﹣α=180°﹣(α+β),∵α+β=120°,∴∠D′BC=60°,由(1)②可知,△AD′B≌△AD′C,∴∠AD′B=∠AD′C,∴∠AD′B=∠BD′C=30°,∴∠ADB=30°.【拓展应用】第①情况:当60°<α<120°时,如图3﹣1,由(2)知,∠ADB=30°,作AE⊥BD,在Rt△ADE中,∠ADB=30°,AD=2,∴DE=,∵△BCD'是等边三角形,∴BD'=BC=7,∴BD=BD'=7,∴BE=BD﹣DE=7﹣;第②情况:当0°<α<60°时,如图4中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′.同理可得:∠ABC=(180°﹣α)=90°﹣α,∴∠ABD=∠DBC﹣∠ABC=β﹣(90°﹣α),同(1)①可证△ABD≌△ABD′,∴∠ABD=∠ABD′=β﹣(90°﹣α),BD=BD′,∠ADB=∠AD′B,∴∠D′BC=∠ABC﹣∠ABD′=90°﹣α﹣[β﹣(90°﹣α)]=180°﹣(α+β),∴D′B=D′C,∠BD′C=60°.同(1)②可证△AD′B≌△AD′C,∴∠AD′B=∠AD′C,∵∠AD′B+∠AD′C+∠BD′C=360°,∴∠ADB=∠AD′B=150°,在Rt△ADE中,∠ADE=30°,AD=2,∴DE=,∴BE=BD+DE=7+,故答案为:7+或7﹣.15.解:(1)如图1,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,由旋转得:AB=AD,∠BAD=θ,∴AD=AC,∴∠D=∠ACD==60°﹣θ,∵AE平分∠BAD,∴∠DAE=∠BAE=θ,∴∠AEC=∠D+∠DAE=60°﹣θ+θ=60°;(2)如图2,过F作FH∥AD,交AC于H,∵DF=2FC,∴,∠CFH=∠D=∠ACD,∵AC=6,∴CH=FH=2,取AH的中点P,连接FP,则∠CFP=90°,∴点F在以H为圆心,CP为直径的圆上运动,∵FH为定值2,∴当B、F、H三点共线时,BF的长最小,过点B作BQ⊥AC于Q,则BQ==3,∴BH===2,∴BF=2﹣2,∵BF∥AD,∴,即,∴AG=6﹣12;(3)如图3,连接BE,延长EB至T,使BT=AE,连接CT,∵AD=AB,∠DAE=∠BAE,AE=AE,∴△ADE≌△ABE(SAS),∴BE=DE,由(1)知:∠AEC=60°,∴∠AED=120°,∴∠AED=∠AEB=120°,∵∠ACB=60°,∴∠ACB+∠AEB=180°,∴∠EAC+∠EBC=180°,∵∠EBC+∠CBT=180°,∴∠EAC=∠CBT,∵AC=BC,AE=AT,∴△AEC≌△BTC(SAS),∴CE=CT,∠T=∠AEC=60°,∴△ETC是等边三角形,∴EC=ET=AE+ED,即当EC最大时,△AED的周长最大,∵∠AEB+∠ACB=180°,∴A、E、B、C四点共圆,∴EC为直径时,EC最大,当EC为直径时,∠EAC=90°,∴∠ACE=30°,∵AC=6,∴AE=2,EC=2AE=4,∴△ADE的周长的最大值是6+4.。
2021年九年级数学中考复习分类专题:三角形角平分线、中线和高一.选择题1.下列说法错误的是()A.锐角三角形的三条高交于一点B.直角三角形只有一条高线C.钝角三角形有两条高线在三角形的外部D.任意三角形都有三条高线、中线、角平分线2.如图,在△ABC中,∠C=90°,点D在BC上,DE⊥AB,垂足为E,则△ABD的BD 边上的高是()A.AD B.DE C.AC D.BC3.下列说法错误的个数()①过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;②不相交的两条直线必平行;③三角形的三条高线交于一点:④直线外一点到已知直线的垂线段叫做这点到直线的距离;⑤过一点有且只有一条直线与已知直线平行.A.2个B.3个C.4个D.5个4.如图,在△ABC中,AD⊥BC,交BC的延长线于点D,BE⊥AC交AC的延长线于点E,CF⊥BD交AB于点F.下列线段是△ABC的高的是()A.BD B.BE C.CE D.CF5.如图,在Rt△ABF中,∠F=90°,点C是线段BF上异于点B和点F的一点,连接AC,过点C作CD⊥AC交AB于点D,过点C作CE⊥AB交AB于点E,则下列说法中,错误的是()A.△ABC中,AB边上的高是CEB.△ABC中,BC边上的高是AFC.△ACD中,AC边上的高是CED.△ACD中,CD边上的高是AC6.如果线段AM和线段AN分别是△ABC边BC上的中线和高,那么下列判断正确的是()A.AM>AN B.AM≥AN C.AM<AN D.AM≤AN7.如图,AC⊥BC,CD⊥AB,DE⊥BC,垂足分别为C,D,E,则下列说法不正确的是()A.AC是△ABC的高B.DE是△BCD的高C.DE是△ABE的高D.AD是△ACD的高8.下列叙述中错误的一项是()A.三角形的中线、角平分线、高都是线段B.三角形的三条高线中至少存在一条在三角形内部C.只有一条高在三角形内部的三角形一定是钝角三角形D.三角形的三条角平分线都在三角形内部9.三角形的一个顶点与对边中点的连线称三角形的中线,这条中线关于这个顶角的平分线对称的直线称为三角形的共轭中线,对于共轭中线下列说法正确的序号是()①等腰三角形底边上的共轭中线就是它的高所在的直线;②直角三角形斜边上的高所在的直线就是斜边的共轭中线;③钝角三角形最大边上的共轭中线就是它的高所在的直线;④△ABC中,若AM为BC边上的中线,AD为BC边上的共轭中线,则∠BAM=∠CAD.A.①②B.①②④C.①③④D.①②③④10.如图,△ABC中,∠1=∠2,G为AD中点,延长BG交AC于E,其满足BE⊥AC;F为AB上一点,且CF⊥AD于H,下列判断:①线段AG是△ABE的角平分线;②BE是△ABD边AD上的中线;③线段AE是△ABG的边BG上的高;④∠1+∠FBC+∠FCB=90°.其中正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4二.填空题11.如图,CD是△ABC的中线,若AB=8,则AD的长为.12.已知:AD、AE分别是△ABC的高,中线,BE=6,CD=4,则DE的长为.13.如图,在△ABC中,AB=2018,AC=2015,AD为中线,则△ABD与△ACD的周长之差=.14.如图,点D在线段BC上,AC⊥BC,AB=8cm,AD=6cm,AC=4cm,则在△ABD中,BD边上的高是cm.15.如图,以AD为高的三角形共有个.16.如图,已知BD是△ABC的中线,AB=5,BC=3,且△ABD的周长为11,则△BCD 的周长是.17.如图,△ABC中BC边上的高是线段.18.如图,在△ABC,AD是角平分线,AE是中线.AF是高,如果BC=10cm,那么BE =;∠ABC=40°,∠ACB=60°,那么∠BAD=,∠DAF=.三.解答题19.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,△ABD的周长比△ADC的周长多2,且AB与AC的和为10.(1)求AB、AC的长.(2)求BC边的取值范围.20.已知△ABC的周长为33cm,AD是BC边上的中线,.(1)如图,当AC=10cm时,求BD的长.(2)若AC=12cm,能否求出DC的长?为什么?21.如图,在△ABC中,AD,AE,AF分别为△ABC的高线、角平分线和中线.(1)写出图中所有相等的角和相等的线段;(2)当BF=8cm,AD=7cm时,求△ABC的面积.22.如图,△ABC中,AD是高,AE、BF是角平分线,它们相交于点O,∠CAB=50°,∠C=60°,求∠DAE和∠BOA的度数.23.如图,AD为△ABC的中线,BE为三角形ABD中线,(1)∠ABE=15°,∠BAD=35°,求∠BED的度数;(2)在△BED中作BD边上的高;(3)若△ABC的面积为60,BD=5,则点E到BC边的距离为多少?参考答案一.选择题1.解:A、锐角三角形的三条高线交于一点,正确,故本选项不符合题意;B、直角三角形有三条高线,有两条是直角边,故本选项符合题意;C、钝角三角形有两条高线在三角形的外部,正确,故本选项不符合题意;D、任意三角形都有三条高线、中线、角平分线,正确,故本选项不符合题意.故选:B.2.解:∵∠C=90°,∴AC⊥BD,∴△ABD的BD边上的高是AC,故选:C.3.解:①平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,故原题说法错误;②平面内,不相交的两条直线必平行,故原题说法错误;③三角形的三条高线交于一点,应该是三条高线所在直线交于一点,故原题说法错误:④直线外一点到已知直线的垂线段的长度叫做这点到直线的距离,故原题说法错误;⑤过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故原题说法错误.错误的说法有5个,故选:D.4.解:如图所示:只有线段BE是△ABC的边AC上的高.故选:B.5.解:∵过点C作CE⊥AB交AB于点E,∠F=90°,∴△ABC中,AB边上的高是CE,BC边上的高是AF,∴A、B两个选项说法正确,不符合题意;∵CD⊥AC交AB于点D,∴△ACD中,AC边上的高是CD,CD边上的高是AC,∴C选项说法错误,符合题意;D选项说法正确,不符合题意;故选:C.6.解:∵线段AN是△ABC边BC上的高,∴AN⊥BC,由垂线段最短可知,AM≥AN,故选:B.7.解:选项A的说法符合高的概念,故正确;选项B的说法符合高的概念,故正确;C选项中,DE是△BDC、△BDE、△EDC的高,故错误;选项D的说法符合高的概念,故正确.故选:C.8.解:A、三角形的角平分线、中线、高都是线段,故此选项正确;B、锐角三角形的三条高都在三角形的内部;直角三角形的一条高在三角形的内部,两条就是直角边;钝角三角形的一条高在三角形的内部,两条高在三角形的外部.故此选项正确;C、根据B中的分析,知只有一条高在三角形内部的三角形可能是直角三角形,也可能是钝角三角形.故此选项错误;D、根据角平分线的定义,知三角形的三条角平分线都在三角形的内部.故此选项正确.故选:C.9.解:∵等腰三角形底边上的中线、高、角平分线“三线合一”,∴等腰三角形底边上的共轭中线就是它的高所在的直线,①正确;如图1,∠BAC=90°,AM是BC边上的中线,∴MA=MB,∴∠BAM=∠A,由题意和翻折变换的性质可知,∠BAM=∠CAD,∵∠B+∠C=90°,∴∠CAD+∠C=90°,即DA⊥BC,则直角三角形斜边上的高所在的直线就是斜边的共轭中线,②正确;③错误;如图2,作∠BAC的平分线AG,则∠BAG=∠CAG,由翻折变换的性质可知,∠MAG=∠DAG,∴∠BAM=∠CAD,④正确,故选:B.10.解:①∵∠1=∠2,∴AD平分∠BAC.∴AG是△ABE的角平分线,故①正确;②∵G为AD中点,∴AG=DG,∴BG是△ABD边AD上的中线.故②错误;③∵BE⊥AC,∴AE⊥BG,∴线段AE是△ABG的边BG上的高.故③正确;④根据三角形外角的性质,∠1+∠AFH=∠1+∠FBC+∠FCB=90°,所以∠1+∠FBC+∠FCB=90°,故④正确.综上所述,正确的个数是3个.故选:C.二.填空题(共8小题)11.解:∵CD是△ABC的中线,∴AD=AB,∵AB=8,∴AD=4,故答案为:4.12.解:当△ABC是锐角三角形时,如图1,∵AD、AE分别是△ABC的高,中线,BE=6,CD=4,∴EC=BE=6,∴ED=EC﹣DC=6﹣4=2,当△ABC是钝角三角形时,如图2,∵AD、AE分别是△ABC的高,中线,BE=6,CD=4,∴EC=BE=6,∴ED=EC+DC=6+4=10,故答案为:2或10.13.解:∵AD是△ABC的中线,∴BD=CD,∵△ABD周长=AB+AD+BD,△ACD周长=AC+CD+AD,∴△ABD周长﹣△ACD周长=(AB+BD+AD)﹣(AC+CD+AD)=AB﹣AC=2018﹣2015=3,即△ACD和△BCD的周长之差是3,故答案为:3.14.解:如图,∵AC⊥BC,∴BD边上的高为线段AC.又∵AC=4cm,∴BD边上的高是4cm.故答案是:4.15.解:∵AD⊥BC于D,而图中有一边在直线CB上,且以A为顶点的三角形有6个,∴以AD为高的三角形有6个.故答案为:616.解:∵BD是△ABC的中线,∴AD=CD,∵△ABD的周长为11,AB=5,BC=3,∴△BCD的周长是11﹣(5﹣3)=9,故答案为9.17.解:△ABC中BC边上的高是AE;故答案为:AE18.解:∵在△ABC,AD是角平分线,AE是中线.AF是高,BC=10cm,∴BE=5cm,∵∠ABC=40°,∠ACB=60°,∴∠BAC=180°﹣40°﹣60°=80°,∴∠BAD=40°,∵AF是高,∴∠CAF=90°﹣60°=30°,∴∠DAF=40°﹣30°=10°,故答案为:5cm;40°;10°.三.解答题(共5小题)19.解:(1)∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD,∴△ABD的周长﹣△ADC的周长=(AB+AD+BD)﹣(AC+AD+CD)=AB﹣AC=2,即AB﹣AC=2①,又AB+AC=10②,①+②得.2AB=12,解得AB=6,②﹣①得,2AC=8,解得AC=4,∴AB和AC的长分别为:AB=6,AC=4;(2)∵AB=6,AC=4,∴2<BC<10.20.解:(1)∵,AC=10cm,∴AB=15cm.又∵△ABC的周长是33cm,∴BC=8cm.∵AD是BC边上的中线,∴.(2)不能,理由如下:∵,AC=12cm,∴AB=18cm.又∵△ABC的周长是33cm,∴BC=3cm.∵AC+BC=15<AB=18,∴不能构成三角形ABC,则不能求出DC的长.21.解:(1)∵AE是△ABC的角平分线,∴∠BAE=∠CAE.∵AD是△ABC的高,∴∠ADB=∠ADC=90°.∵AF是△ABC的中线,∴BF=CF.图中所有相等的角和相等的线段为:∠BAE=∠CAE,∠ADB=∠ADC=90°,BF=CF.(2)∵BF=CF,BF=8cm,AD=7cm,∴BC=2BF=2×8=16cm,∴S△ABC=BC•AD=×16cm×7cm=56cm2.答:△ABC的面积是56cm2.22.解:∵∠CAB=50°,∠C=60°∴∠ABC=180°﹣50°﹣60°=70°,又∵AD是高,∴∠ADC=90°,∴∠DAC=180°﹣90°﹣∠C=30°,∵AE、BF是角平分线,∴∠CBF=∠ABF=35°,∠EAF=25°,∴∠DAE=∠DAC﹣∠EAF=5°,∠AFB=∠C+∠CBF=60°+35°=95°,∴∠BOA=∠EAF+∠AFB=25°+95°=120°,∴∠DAC=30°,∠BOA=120°.故∠DAE=5°,∠BOA=120°.23.解:(1)∵∠BED是△ABE的一个外角,∴∠BED=∠ABE+∠BAD=15°+35°=50°.(2)如图所示,EF即是△BED中BD边上的高.(3)∵AD为△ABC的中线,BE为三角形ABD中线,∴S△BED=S△ABC=×60=15;∵BD=5,∴EF=2S△BED÷BD=2×15÷5=6,即点E到BC边的距离为6.。
中考数学《三角形》知识点三角形的内角在数学中,三角形是一种非常基础的几何形状。
研究三角形的性质对于理解和解决各种几何问题非常重要。
本文将讨论三角形的内角的知识点。
一、三角形的内角定义三角形是由三条线段连接在一起形成的图形。
其中,每个角都是由两条边的延长线(或其一)所夹的。
这些角就是三角形的内角。
二、三角形的内角和定理1. 内角和定理(角度和):三角形的三个内角的和等于180度(简称180度定理)。
设三角形的三个内角分别是A、B、C,则有A + B + C = 180°。
2. 三角形的直角:如果三角形中存在一个内角为90度(简称直角),则这个三角形是直角三角形。
直角三角形中的两个非直角内角的和等于90度。
3. 三角形的锐角和钝角:三角形中的所有内角要么是锐角(小于90度),要么是钝角(大于90度)。
一个三角形不可能同时拥有三个锐角或三个钝角。
4. 等腰三角形的内角:等腰三角形是指两条边长度相等的三角形。
在一个等腰三角形中,两个底角(与等腰边相对的两个内角)是相等的。
5. 等边三角形的内角:等边三角形是指三条边长度都相等的三角形。
在一个等边三角形中,每个内角都是60度。
6. 三角形内角的大小关系:在一个三角形中,较长边对应的内角比较短边对应的内角要大。
换句话说,三角形内角的大小和所对应的边的长度有着一定的关系。
三、利用三角形的内角解题1. 已知两个内角,求第三个内角:如果已知一个三角形的两个内角,可以通过180度减去这两个内角的和来求得第三个内角。
即第三个内角 = 180° - 已知两个内角的和。
2. 利用三角形内角的性质求边长或角度:通过已知的内角和其他角度或边长的关系,可以解决一些与三角形相关的问题。
例如,利用三角形内角和定理和三角函数可以计算三角形的未知边长或角度。
四、三角形内角的应用三角形的内角知识在解决各种几何问题中有着广泛的应用。
例如,在三角函数中,根据已知的两个边长和一个内角,可以求解出另外两个未知边长或角度。