线段垂直平分线和角平分线性质及判定培优
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2023-2024学年八年级数学上学期复习备考高分秘籍【人教版】专题2.4角平分线的性质与判定大题培优专练班级:_____________ 姓名:_____________ 得分:_____________一.解答题(共30小题)1.(2022秋•江都区期末)如图,△ABC中,D为BC的中点,DE⊥BC交∠BAC的平分线于E,EF⊥AB,交AB于F,EG⊥AC,交AC的延长线于G,试问:BF与CG的大小如何?证明你的结论.2.(2023春•横山区期末)如图,BD是△ABC的角平分线,BE是△ABC的AC边上的中线.(1)若△ABE的周长为13,BE=6,CE=4,求AB的长度;(2)若∠A=90°,△ABD的面积为10,AB=5,求点D到BC的距离.3.(2023春•城关区校级期末)已知:在△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB.(1)如图1,若∠ABC=60°,∠ACB=40°,求∠BDC的度数.(2)如图2,连接AD,作DE⊥AB,DE=1,AC=4,求△ADC的面积.4.(2023春•莲池区校级期中)如图,在△ABC中,点D在边BC的延长线上,∠ACB=106°,∠ABC的平分线BE与外角∠CAF的平分线AD交于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H.(1)求∠AEB的度数.(2)若AB+BD=16,AC=6,且S△ACE=12,求△ABD的面积.5.(2023春•泌阳县月考)如图,AB∥CD,BP和CP分别平分∠ABC和∠DCB,AD过点P,且与AB垂直,垂足为A,与CD交于点D.若AD=8,求点P到BC的距离.6.(2023春•开福区校级期末)如图,△ABE中,∠E=90°,AC是∠BAE的角平分线.(1)若∠B=34°,求∠BAC的度数;(2)若D是BC的中点,△ABC的面积为27,CD=3,求AE的长.7.(2023春•石阡县期中)如图,在△ABC中,∠ACB,∠ABC的平分线l1,l2相交于点O.(1)求证点O在∠BAC的平分线上;(2)连接OA,若AB=AC=5,OB=4,OA=2,求点O到BC边的距离.8.(2023春•普宁市校级期中)如图,AD是△ABC的角平分线,且DE⊥AB,∠B=50°,∠C=60°.(1)求∠ADC的度数.(2)若DE=5,点F是AC上的动点,求DF的最小值.9.(2023•蓬江区校级三模)如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,若BD=CD,BE=CF 求证:AD平分∠BAC.10.(2023春•新华区期末)如图,△ABC中,AE⊥BC于点E,点P为AE上的点(不与点A,E重合),连接BP,∠C=78°,∠CBA=38°,AE=8cm.(1)当BP平分∠CBA时,求∠APB的度数;(2)若BP为△ABE的中线,且△PBE的面积为10cm2,直接写出BE的长.11.(2023春•莲湖区期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=8,AD是△ABC的一条角平分线.若CD =2.5,求△ABD的面积.12.(2022秋•赵县期末)在△ABC中,D是BC边的点(不与点B、C重合),连接AD.(1)如图1,当点D是BC边上的中点时,S△ABD:S△ACD=;(2)如图2,当AD是∠BAC的平分线时,若AB=m,AC=n,则S△ABD:S△ACD=;(用含m,n的代数式表示)(3)如图3,AD平分∠BAC,延长AD到E,使得AD=DE,连接BE,如果AC=2,AB=4,S△BDE=6,那么S△ABC=.13.(2022春•成安县期末)已知,如图,BD是∠ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD,PN ⊥CD,垂足分别是M、N.试说明:PM=PN.14.(2022秋•孝感期中)如图,在△ABC中,O为∠ABC,∠ACB的平分线的交点OD⊥AB,OE⊥AC,OF⊥BC,垂足分别为D,E,F.(1)求证:AO平分∠BAC;(2)若△ABC的周长是30,△ABC的面积为45,求OF的长.15.(2022秋•濮阳县期中)如图,BD和CD分别平分△ABC的内角∠EBA和外角∠ECA,BD交AC于点F,连接AD.(1)求证:AD平分∠GAC;(2)若AB=AD,请判断△ABC的形状,并证明你的结论.16.(2021秋•遂宁期末)如图,△ABC中,点D在BC边上,∠BAD=100°,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为F,且∠AEF=50°,连接DE.(1)求∠CAD的度数;(2)求证:DE平分∠ADC;(3)若AB=7,AD=4,CD=8,且S△ACD=15,求△ABE的面积.17.(2021秋•南沙区期末)如图①,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,∠A=α.(1)如图①,若∠A=50°,求∠BOC的度数.(2)如图②,连接OA,求证:AO平分∠BAC.(3)如图③,若射线BO与∠ACB的外角平分线交于点P,求证OC⊥PC.18.(2022秋•香洲区期中)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,∠BAC=α.(1)如图①,若∠A=50°,求∠BOC的度数;(2)如图②,连接OA,求证:AO平分∠BAC;(3)如图③,若OC⊥PC,求∠P的度数.(用含α的式子表示)19.(2022秋•苏州期中)如图,在∠AOB 的两边OA 、OB 上分别取点M 、N ,连接MN .若MP 平分∠AMN ,NP 平分∠MNB .(1)求证:OP 平分∠AOB ;(2)若MN =8,且△PMN 与△OMN 的面积分别是16和24,求线段OM 与ON 的长度之和.20.(2022春•福州期末)在Rt △ABC 中,∠A =90°,BD 平分∠ABC ,M 为直线AC 上一动点,ME ⊥BC ,E 为垂足,∠AME 的平分线交直线AB 于点F .(1)如图1,点M 为边AC 上一点,则BD 、MF 的位置关系是 ,并证明;(2)如图2,点M 为边CA 延长线上一点,则BD 、MF 的位置关系是 ,并证明;(3)如图3,点M 为边AC 延长线上一点,补全图形,并直接写出BD 、MF 的位置关系是 .21.(2021秋•顺平县期末)如图(1),三角形ABC 中,BD 是∠ABC 的角平分线.(1)若∠A =80°,∠ABC =58°,则∠ADB = °.(2)若AB =6,设△ABD 和△CBD 的面积分别为S 1和S 2,已知S 1S 2=23,则BC 的长为 . (3)如图(2),∠ACE 是△ABC 的一个外角,CF 平分∠ACE ,BD 的延长线与CF 相交于点F ,CG 平分∠ACB,交BD于点H,连接AF,设∠BAC=α,求∠BHC与∠HFC的度数(用含α的式子表示).22.(2021秋•谷城县期中)已知:如图,OC是∠AOB的平分线,P是OC上的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D、E,点F是OC上的另一点,连接DF,EF.求证:DF=EF.23.(2021春•溧阳市期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD是AC边上的高,AE是∠BAC的角平分线,分别交BD、BC于点G、E,过点B作AE的垂线BF,分别交AE、AC于点H、F.(1)求证:BF平分∠DBC;(2)若∠ABF=3∠C,求∠C的度数.24.(2018秋•武昌区校级期中)在△ABC中,AE、BF是角平分线,交于O点.(1)如图1,AD是高,∠BAC=50°,∠C=70°,求∠DAC和∠BOA的度数.(2)如图2,若OE=OF,AC≠BC,求∠C的度数.(3)如图3,若∠C=90°,BC=8,AC=6,AB=10,求S△AOB.25.(2021春•罗湖区校级期末)如图,OP平分∠AOB,∠AOB=40°,PM⊥OA于M,PN⊥OB于N,PC ∥OB,交边OA于点C,E为边OB上的一点,且满足PC=PE.求∠EPN的度数?26.(2022秋•原州区校级期末)在△ABC中,D是BC边上的点(不与点B、C重合),连接AD.(1)如图①,当点D是BC边上的中点时,S△ABD:S△ACD=;(2)如图②,当AD是∠BAC的平分线时,若AB=m,AC=n,求S△ABD:S△ACD的值(用含m,n的代数式表示);(3)如图③,AD平分∠BAC,延长AD到E,使得AD=DE,连接BE,如果AC=2,AB=4,S△BDE=6,求S△ABC的值.27.(2019秋•高邮市期末)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,BC=6cm,若点P从点A出发以每秒1cm的速度向点C运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)若点P恰好在∠ABC的角平分线上,求出此时t的值;(2)若点P使得PB+PC=AC时,求出此时t的值.28.(2023春•南明区校级期中)如图:在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,F在AC上,BD=DF,证明:(1)CF=EB.(2)AB=AF+2EB.29.(2023春•万源市校级期末)如图,△ABC与△AED中,∠E=∠C,DE=BC,EA=CA,过A作AF⊥DE垂足为F,DE交CB的延长线于点G,连接AG.(1)求证:GA平分∠DGB;(2)若S四边形DGBA=6,AF=32,求FG的长.30.(2023春•长沙期末)如图,△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=100°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=50°.(1)求∠ACE的度数;(2)求证:AE平分∠CAF;(3)若AC+CD=14,AB=8.5,且S△ACD=21,求△ABE的面积.。
一、选择题1.如图,在△ABD 中,分别以点A 和点D 为圆心,大于12AD 的长为半径画弧,两弧相交于点M 、N ,作直线MN 分别交BD 、AD 于点C 、E .若AE=5cm ,△ABC 的周长=15cm ,则△ABD 的周长是( )A .35cmB .30cmC .25cmD .20cm C解析:C【分析】 利用线段的垂直平分线的性质即可解决问题.【详解】解:∵MN 垂直平分线段AD ,∴AC=DC ,AE+ED=AD=10cm ,∵AB+BC+AC=15cm ,∴AB+BC+DC=15cm ,∴△ABD 的周长=AB+BC+DC+AD=15+10=25cm ,故选:C .【点睛】本题考查了作图-基本作图,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握线段的垂直平分线的性质.2.点1(1,2020)P a -和2(2017,1)P b -关于x 轴对称,则()2021a b +的值为( ) A .1-B .1C .0D .2021- A解析:A【分析】 关于x 轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数,可得a ,b 的值,进一步可得答案.【详解】解:∵1(1,2020)P a -和2(2017,1)P b -关于x 轴对称,得a-1=2017,1-b=2020.解得a=2018,b=-2019,∴()()()202120212021=2018201911a b +-=-=- 故选:A .【点睛】本题考查了关于x 轴、y 轴对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于x 轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于y 轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.3.如图,ABC 是等边三角形,D 是线段BC 上一点(不与点,B C 重合),连接AD ,点,E F 分别在线段,AB AC 的延长线上,且DE DF AD ==,点D 从B 运动到C 的过程中,BED 周长的变化规律是( )A .不变B .一直变小C .先变大后变小D .先变小后变大D解析:D【分析】 先根据等边三角形的性质可得60ABC ACB BAC ∠=∠=∠=︒,从而可得120EBD DCF ∠=∠=︒,再根据等腰三角形的性质、角的和差可得BAD E CDF ∠=∠=∠,然后根据三角形全等的判定定理与性质可得BE CD =,从而可得BED 周长为BE BD DE BC AD ++=+,最后根据点到直线的距离即可得出答案.【详解】 ABC 是等边三角形,60ABC ACB BAC ∴∠=∠=∠=︒,120EBD DCF ∴∠=∠=︒,DF AD =,CAD F ∴∠=∠,又6060BAD CAD BAC CDF F ACB ∠+∠=∠=︒⎧⎨∠+∠=∠=︒⎩, BAD CDF ∴∠=∠,DE AD =,BAD E ∴∠=∠,E CDF ∴∠=∠,在BDE 和CFD △中,EBD DCF E CDF DE FD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()BDE CFD AAS ∴≅,BE CD ∴=,则BED 周长为BE BD DE CD BD AD BC AD ++=++=+,在点D 从B 运动到C 的过程中,BC 长不变,AD 长先变小后变大,其中当点D 运动到BC 的中点位置时,AD 最小,∴在点D 从B 运动到C 的过程中,BED 周长的变化规律是先变小后变大,故选:D .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、等边三角形的性质、三角形全等的判定定理与性质等知识点,正确找出两个全等三角形是解题关键.4.如图,点O 是ABC 的ABC ∠,ACB ∠的平分线的交点,//OD AB 交BC 于点D ,//OE AC 交BC 于点E ,若ODE 的周长为9cm ,那么BC 的长为( )A .8cmB .9cmC .10cmD .11cm B解析:B【分析】 由OB ,OC 分别是△ABC 的∠ABC 和∠ACB 的平分线和OD ∥AB 、OE ∥AC 可推出BD=OD ,OE=EC ,从而得出BC 的长等于△ODE 的周长即可.【详解】解:∵OD ∥AB ,OE ∥AC ,∴∠ABO=∠BOD ,∠ACO=∠EOC ,∵点O 是ABC 的ABC ∠,ACB ∠的平分线的交点,∴∠ABO=∠OBD ,∠ACO=∠OCE ;∴∠OBD =∠BOD ,∠EOC=∠OCE ;∴BD=OD ,CE=OE ;∴△ODE 的周长=OD+DE+OE=BD+DE+EC= BC∵ODE 的周长为9cm ,∴BC=9cm .故选:B .【点睛】 此题考查了平行线性质,角平分线定义以及等腰三角形的判定定理,熟练掌握相关知识是解题的关键,难度中等.5.如图,在ABC 中,AB AC =,108BAC ∠=︒,72ADB ∠=︒,DE 平分ADB ∠,图中等腰三角形的个数是( )A .3B .4C .5D .6C解析:C【分析】利用等腰三角形的性质“等边对等角”,求出角的度数,再根据“等角对等边”证明三角形是等腰三角形.【详解】解:∵AB AC =, ∴ABC 是等腰三角形,∵108BAC ∠=︒, ∴180108362B C ︒-︒∠=∠==︒, ∵72ADB ∠=︒, ∴18072BAD B ADB ∠=︒-∠-∠=︒,∴ADB BAD ∠=∠,∴AB BD =,∴ABD △是等腰三角形,∵1087236DAC BAC BAD ∠=∠-∠=︒-︒=︒,∴DAC C ∠=∠,∴AD CD =,∴ACD △是等腰三角形,∵DE 平分ADB ∠, ∴1362ADE BDE ADB ∠=∠=∠=︒, ∴18072AED ADE DAE ∠=︒-∠-∠=︒, ∴AED DAE ∠=∠, ∴DE DA =, ∴ADE 是等腰三角形, ∵BDE B ∠=∠, ∴BE DE =, ∴BED 是等腰三角形,一共有5个等腰三角形.故选:C .【点睛】本题考查等腰三角形的性质和判定,解题的关键是掌握等腰三角形的性质和判定. 6.等腰三角形的一个内角是50度,它的一腰上的高与底边的夹角是( )度A .25或60B .40或60C .25或40D .40C解析:C【分析】 当顶角为50°时和底角为50°两种情况进行求解.【详解】当顶角为50°时,底角为:(180°−50°)÷2=65°.此时它的一条腰上的高与底边的夹角为:90°−65°=25°.当底角为50°时,此时它的一条腰上的高与底边的夹角为:90°−50°=40°.故选:C .【点睛】本题考查等腰三角形的性质,等腰三角形中两个底角相等.同时考查了分类讨论的思想. 7.已知点(),3M a ,点()2,N b 关于x 轴对称,则2020()a b +的值( ) A .3-B .1-C .1D .3C 解析:C【分析】根据关于坐标轴对称的规律,关于谁对称谁不变,另一个坐标变为相反数即可获得a 和b 的值,然后即可得解.【详解】∵点(),3M a ,点()2,N b 关于x 轴对称∴2a =,3b =-∴()()20182018231a b +=-= 故选:C . 【点睛】本题考查了在坐标平面直角坐标系中关于x 轴对称的点的坐标的变化规律,点(),x y 关于x 轴对称的点的坐标为()x y -,,熟记规律即可得到正确答案.8.以下说法正确的是( )A .三角形中 30°的对边等于最长边的一半B .若a + b = 3,ab = 2,则a - b = 1C .到三角形三边所在直线距离相等的点有且仅有一个D .等腰三角形三边垂直平分线的交点、三个内角平分线的交点、顶角的顶点三点共线D 解析:D【分析】对每个选项一一分析即可得到正确答案.【详解】解:A 、错误,正确的说法是:含30°的直角三角形中 30°的对边等于最长边的一半; B 、错误,例如a =1,b=2,满足a + b = 3 , ab = 2,但不满足a - b = 1;C 、错误,到三角形三边所在直线距离相等的点有4个,在三角形内部的有一个,是三个内角角平分线的交点,在三角形的外部还有三个,是三角形的外角角平分线的交点;D、正确,等腰三角形三边垂直平分线的交点、三个内角平分线的交点、顶角的顶点三点共线,都在等腰三角形的底边的垂直平分线上,故选:D.【点睛】本题考查了含30°的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形的角平分线的性质,熟练掌握相关图形的性质是解决本题的关键.9.如图所示,在△ABC中,内角∠BAC与外角∠CBE的平分线相交于点P,BE=BC,PB与CE交于点H,PG∥AD交BC于F,交AB于G,连接CP.下列结论:①∠ACB=2∠APB;②BP垂直平分CE;③PG=AG;④CP平分∠DCB;其中,其中说法正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个D解析:D【分析】①根据角平分线的定义与三角形外角的性质可证此结论;②利用等腰三角形“三线合一”可证明此结论;③根据角平分线定义与平行线性质可得∠APG=∠BAP,再利用等腰三角形的判定可证此结论;④如下图,由角平分线的性质定理可得PM=PN,PM=PO,则PN =PO,即可证明结论.【详解】解:∵AP平分∠BAC,PB平分∠CBE,∴∠CAB=2∠PAB,∠CBE=2∠PBE,∵∠CBE=∠CAB+∠ACB,∠PBE=∠PAB+∠APB,即∠CBE=∠CAB+2∠APB,∴∠ACB=2∠APB.故①正确;∵BE=BC,BP平分∠CBE,∴BP垂直平分CE(三线合一).故②正确;∵AP平分∠BAC,∴∠CAP=∠BAP,∵PG∥AD,∴∠APG=∠CAP,∴∠APG=∠BAP,∴PG =AG .故③正确;如图,过点P 作PM ⊥AE 于点M ,PN ⊥AD 于点N ,PO ⊥BC 于点O ,∵AP 平分∠BAC ,PB 平分∠CBE ,∴PM=PN ,PM=PO ,∴PN =PO ,∴CP 平分∠DCB .故④正确.故选:D .【点睛】本题考查了角平分线的判定与性质、平行线的性质、等腰三角形的性质与判定,熟练掌握相关知识并能灵活运用所学知识进行论证是解题的关键.10.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,∠ACB =45°,点D 是AB 中点,AF ⊥CD 于点H ,交BC 于点F ,BE ∥AC 交AF 的延长线于点E ,给出下列结论:①∠BAE =∠ACD ,②△ADC ≌△BEA ,③AC =AF ,④∠BDE =∠EDC ,⑤BC ⊥DE .上述结论正确的序号是( )A .①②⑤B .②④⑤C .①②④D .①②③A解析:A【分析】 由90BAE FAC ∠+∠=︒,90ACD FAC ,得出BAE ACD ∠=∠,①正确;由ASA 证明ADC BEA ∆≅∆,②正确;由AC AB AF ,得出③不正确;由全等三角形的性质得出AD BE =,由AD BD =,得出BE BD =,45BDE EDC ,④不正确;由等腰直角三角形的三线合一性质得出⑤正确;即可得出结论.【详解】90BAC ∠=︒,45ACB ∠=︒,ABC ∴是等腰直角三角形,90BAE FAC ∠+∠=︒,AB AC ∴=,45CBA ACB ,AF CD ⊥,90AHC ∴∠=︒,90ACD FAC ,BAE ACD ∴∠=∠,①正确;//BE AC ,180ABE BAC ,90ABE ∴∠=︒,在ADC ∆和BEA ∆中,90CADABE ACAB ACD BAE()ADCBEA ASA ,②正确; AC AB AF ,∴③不正确; ADC BEA , AD BE ∴=,点D 是AB 中点,AD BD ∴=,BE BD ∴=,45BDE EDC ,④不正确;90ABE ∠=︒,BE BD =,45CBA ∠=︒,45EBP ,即BP 平分ABE ∠,△BDE 为等腰直角三角形,∴根据“三线合一”可得BC ⊥DE ,⑤正确.故选:A .【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、平行线的性质等知识,熟悉相关性质是解题的关键.二、填空题11.平面直角坐标系xOy 中,先作出点P (2,3)-关于y 轴的对称点,再将该对称点先向下平移1个单位,再向左平移2个单位得到点P 1,称为完成一次图形变换,再将点P 1进行同样的图形变换得到点P 2,以此类推,则点P 2020的坐标为___________.【分析】按程序先作y 轴对称求出点坐标横坐标-2纵坐标-1完成一次图形变换求出P 变换后的坐标找出几次变换后规律奇次变换点的横坐标x=0偶次变换点的横坐标x=-2纵坐标变一次下移一个单位【详解】解:完成解析:(2,2017)--【分析】按程序先作y 轴对称,求出点坐标,横坐标-2,纵坐标-1,完成一次图形变换求出P 变换后的坐标,找出几次变换后规律奇次变换点的横坐标x=0,偶次变换点的横坐标x=-2,纵坐标变一次下移一个单位.【详解】解:完成1次图形变换,点P (2,3)关于y轴的对称点(2,3),横坐标2-2=0,纵坐标3-1=2,P1(0,2),完成2次图形变换,点P1(0,2)关于y轴的对称点(0,2),横坐标0-2=-2,纵坐标2-1=1,P2(-2,1),完成3次图形变换,点P2(-2,1)关于y轴的对称点(2,1),横坐标3-3=0,纵坐标1-1=0,P3(0,0),完成4次图形变换,点P3(0,0)关于y轴的对称点(0,0),横坐标0-2=-2,纵坐标0-1=-1,P4(-2,-1),……,完成2020次图形变换,点P2019(0,3-2019)关于y轴的对称点(0,-2016),横坐标0-2=-2,纵坐标-2016-1=-2017,P2020(-2,-2017).故答案为:(-2,-2017).【点睛】本题考查图形规律探索问题,掌握图形程序变换的轴对称性质和平移特征,关键是找到变换规律奇次变换点的横坐标x=0,偶次变换点的横坐标x=-2,纵坐标变一次下移一个单位.12.平面直角坐标系中,已知A(8,0),△AOP为等腰三角形,且△AOP的面积为16,则满足条件的P点个数是______.10【分析】使△AOP为等腰三角形只需分两种情况考虑:OA当底边或OA当腰当OA是底边时有2个点;当OA是腰时有8个点即可得出答案【详解】∵A(80)∴OA=8设△AOP的边OA上的高是h则×8×h解析:10【分析】使△AOP为等腰三角形,只需分两种情况考虑:OA当底边或OA当腰.当OA是底边时,有2个点;当OA是腰时,有8个点,即可得出答案.【详解】∵A(8,0),∴OA=8,设△AOP的边OA上的高是h,则12×8×h=16,解得:h=4,在x轴的两侧作直线a和直线b都和x轴平行,且到x轴的距离都等于4,如图:①以A 为圆心,以8为半径画弧,交直线a 和直线b 分别有两个点,即共4个点符合, ②以O 为圆心,以8为半径画弧,交直线a 和直线b 分别有两个点,即共4个点符合, ③作AO 的垂直平分线分别交直线a 、b 于一点,即共2个点符合,其中,没有重复的点,∴4+4+1+1=10.故选:B .【点睛】本题主要考查了坐标与图形的性质及等腰三角形的判定;对于底和腰不等的等腰三角形,若条件中没有明确哪边是底哪边是腰时,应在符合三角形三边关系的前提下分类讨论. 13.如图,在ABC 和ADE 中,90BAC DAE ∠=∠=︒,AB AC =,AD AE =,其中点C ,D ,E 在同一条直线上,连接BD ,BE .以下四个结论:①ACE DBC ∠=∠;②45ACE DBC ∠+∠=︒;③BD CE ⊥;④BD CE =.一定正确的是______.②③④【分析】根据题意易证△ABD ≌△ACE 根据三角形全等的性质及余角的性质角的和差关系可进行判断进而得出正确答案【详解】解:∠DAC=∠DAC △ABD ≌△ACEBD=CE ∠ABD=∠ACE④正确;解析:②③④【分析】根据题意易证△ABD ≌△ACE ,根据三角形全等的性质及余角的性质、角的和差关系可进行判断,进而得出正确答案.【详解】 解:90BAC DAE ∠=∠=︒,∠DAC=∠DAC ,∴BAD CAE ∠=∠,AB AC =,AD AE =,∴△ABD ≌△ACE ,∴BD=CE ,∠ABD=∠ACE ,④正确;∵AB AC =,90BAC ∠=︒,∴∠ABC=∠ACB=45°,即∠ABC=∠ABD+∠DBC=45°,∴45ACE DBC ∠+∠=︒,②正确;∵90BAC ∠=︒,∴∠ABC+∠ACB=90°,∴∠DBC+∠DCB=90°,∴BD ⊥CE ,③正确;∴由题意可知ACE DBC ∠=∠不一定成立,综上所述:②③④正确;故答案为:②③④.【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定及直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定及直角三角形的性质是解题的关键.14.如图,已知30MON ∠=︒,点1A ,2A ,3A ,…在射线ON 上,1B ,2B ,3B ,…在射线OM 上,112A B A △,223A B A △,334A B A △,…均为等边三角形;若48OA =,则1n n n A B A +△的边长为______.【分析】根据等边三角形的性质以及含30度角的直角三角形得出OA2=A2B2=OA3OA3=A3B3=OA4…再将解得OA3==OA2==OA1=找到规律进而得出答案【详解】解:∵△A1B1A2是等边解析:12n -【分析】根据等边三角形的性质以及含30度角的直角三角形得出OA 2=A 2B 2=12OA 3,OA 3=A 3B 3=12OA 4…,再将48OA =解得OA 3=1842⨯==312-,OA 2=1422⨯==212-,OA 1=1112122-⨯==,找到规律,进而得出答案. 【详解】解:∵△A 1B 1A 2是等边三角形,∴A 1B 1=A 2B 1,∠B 1A 1A 2=∠A 1B 1A 2=60°∵∠MON=30°,∴∠OB 1A 1=30°,∠OB 1A 2=90°∴OA 1=A 1B 1=12OA 2, 同理可得OA 2=A 2B 2=12OA 3,OA 3=A 3B 3=12OA 4 ∵48OA =∴OA 3=1842⨯==312-,OA 2=1422⨯==212-,OA 1=1112122-⨯==, 以此类推△A n B n A n+1的边长为2n-1.故答案为2n-1.【点睛】本题考查了等边三角形的性质及含30°角的直角三角形的性质,根据得出的数值找到规律是解题的关键.15.如图,∠MON=30°,点123A A A 、、…在射线ON 上,点123B B B 、、…在射线OM 上,△112A B A 、△223A B A 、△334A B A …均为等边三角形,从左起第1个等边三角形的边长记为1a ,第2个等边三角形的边长记为2a ,以此类推.若11OA =,则2021a =____.【分析】根据等腰三角形的性质以及平行线的性质得出A1B1∥A2B2∥A3B3以及A2B2=2B1A2得出A3B3=4B1A2=4A4B4=8B1A2=8A5B5=16B1A2即:a1=1a2=2a3解析:20202【分析】根据等腰三角形的性质以及平行线的性质得出A 1B 1∥A 2B 2∥A 3B 3,以及A 2B 2=2B 1A 2,得出A 3B 3=4B 1A 2=4,A 4B 4=8B 1A 2=8,A 5B 5=16B 1A 2,即:a 1=1,a 2=2,a 3=4,a 4=8,,进而得出答案.【详解】∵△A 1B 1A 2是等边三角形,∴A 1B 1=A 2B 1,∠3=∠4=∠12=60°,∴∠2=120°,∵∠MON=30°,∴∠1=180°-120°-30°=30°,又∵∠3=60°,∴∠5=180°-60°-30°=90°,∵∠MON=∠1=30°,∴OA 1=A 1B 1=1,∴A 2B 1=1,∵△A 2B 2A 3、△A 3B 3A 4是等边三角形,∴∠11=∠10=60°,∠13=60°,∵∠4=∠12=60°,∴A 1B 1∥A 2B 2∥A 3B 3,B 1A 2∥B 2A 3,∴∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,∴A 2B 2=2B 1A 2=2,A 3B 3=2B 2A 3,∴A 3B 3=4B 1A 2=4,A 4B 4=8B 1A 2=8,A 5B 5=16B 1A 2=16,即:a 1=1,a 2=2,a 3=4,a 4=8,,以此类推:a n =2n-1.∴2021a =20202,故答案是:20202. .【点睛】此题主要考查了等边三角形的性质以及等腰三角形的性质,直角三角形30度角的性质,根据已知得出A 3B 3=4B 1A 2,A 4B 4=8B 1A 2,A 5B 5=16B 1A 2进而发现规律是解题关键.16.如图,已知点D 、点E 分别是边长为2a 的等边三角形ABC 的边BC AB 、的中点,连接,AD 点F 为AD 上的一个动点,连接,EF BF 、若,AD b =则BEF 的周长的最小值是__________.【分析】过C 作CE ⊥AB 于E 交AD 于F 连接BF 则BF+EF 最小证△ADB ≌△CEB 得CE=AD=b 即BF+EF=b 再根据等边三角形的性质可得BE=a 从而可得结论【详解】解:过C 作CE ⊥AB 于E 交AD解析:+a b【分析】过C 作CE ⊥AB 于E ,交AD 于F ,连接BF ,则BF+EF 最小,证△ADB ≌△CEB 得CE=AD=b ,即BF+EF=b ,再根据等边三角形的性质可得BE=a ,从而可得结论.【详解】解:过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,∵△ABC是等边三角形,∴BE=12AB a=∵等边△ABC中,BD=CD,∴AD⊥BC,∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),∴C和B关于直线AD对称,∴CF=BF,即BF+EF=CF+EF=CE,∵AD⊥BC,CE⊥AB,∴∠ADB=∠CEB=90°,在△ADB和△CEB中,∵ADB CEBABD CBE AB CB∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ADB≌△CEB(AAS),∴CE=AD=b,即BF+EF=b,∴BEF的周长的最小值为BE+CF=a+b,故答案为:a+b.【点睛】本题考查的是轴对称-最短路线问题,涉及到等边三角形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点的综合运用.17.如图,在等边△ABC中,AC=9,点O在AC上,且AO=3,点P是AB上一动点,连接OP,以O为圆心,OP长为半径画弧交BC于点D,连接PD,如果PO=PD,那么AP的长是________.6【分析】连接OD由题意可知OP=DP=OD即△PDO为等边三角形所以∠OPA =∠PDB =∠DPA=60°推出△OPA ≌△PDB 根据全等三角形的对应边相等知OA =BP =3则AP =AB−BP =6【详解解析:6【分析】连接OD .由题意可知OP =DP =OD ,即△PDO 为等边三角形,所以∠OPA =∠PDB =∠DPA=60°,推出△OPA ≌△PDB ,根据全等三角形的对应边相等知OA =BP =3,则AP =AB−BP =6.【详解】解:如图,连接OD ,∵PO =PD ,∴OP =DP =OD ,∴△PDO 为等边三角形,即∠DPO =60°,∵等边△ABC ,∴∠A =∠B =60°,AC =AB =9,∴∠OPA =180°−60°−∠DPA=120°−∠DPA∠PDB =180°−∠DPA−60°=120°−∠DPA∴∠OPA=∠PDB ,∴ 在△OPA 和△PDB 中,A B OPA PDB PO PD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△OPA ≌△PDB (AAS ),∵AO =3,∴AO =PB =3,∴AP =6.故答案是:6.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质,关键在于求证△OPA ≌△PDB .18.如图,点D 是ABC ∠内一点,点E 在射线BA 上,且15DBE BDE ∠=∠=︒,//DE BC ,过点D 作DF BC ⊥,垂足为点F ,若BE a =,则DF =___________(用含a 的式子表示).【分析】作DH ⊥AB 根据直角三角形的性质求出DH 根据平行线的性质角平分线的性质解答【详解】解:作DH ⊥AB 于H ∵∴∠DEH=∠DBE+∠BDE=30°∴DH=∵DE ∥BC ∴∠DBF=∠BDE ∴∠DB 解析:12a 【分析】作DH ⊥AB ,根据直角三角形的性质求出DH ,根据平行线的性质,角平分线的性质解答.【详解】解:作DH ⊥AB 于H ,∵15DBE BDE ∠=∠=︒∴∠DEH=∠DBE+∠BDE=30°,DE BE a ==∴DH=11=22DE a , ∵DE ∥BC ,∴∠DBF=∠BDE , ∴∠DBF=∠DBH ,又DF ⊥BC ,DH ⊥AB ,∴DF=DH=12a , 故答案为:12a . 【点睛】本题考查的是角平分线的性质,直角三角形的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.19.已知等边三角形ABC .如图,(1)分别以点A ,B 为圆心,大于12AB 的长为半径作弧,两弧相交于M ,N 两点; (2)作直线MN 交AB 于点D ;(3)分别以点A ,C 为圆心,大于12AB 的长为半径作弧,两弧相交于H ,L 两点; (4)作直线HL 交AC 于点E ; (5)直线MN 与直线HL 相交于点O ;(6)连接OA ,OB ,OC .根据以上作图过程及所作图形,下列结论:①2OC OD =;②2AB OA =;③OA OB OC ==;④120DOE ∠=︒,正确的是____________.①③④【分析】根据题意可得点O 是三边中垂线的交点从而结合等边三角形的性质以及中垂线的性质进行逐项分析即可【详解】由题可得点O 为等边三角形ABC 三边中垂线的交点即:MN ⊥ABHL ⊥AC ∴根据等边三角形 解析:①③④【分析】根据题意可得点O 是三边中垂线的交点,从而结合等边三角形的性质以及中垂线的性质进行逐项分析即可.【详解】由题可得点O 为等边三角形ABC 三边中垂线的交点,即:MN ⊥AB ,HL ⊥AC , ∴根据等边三角形的性质可得:∠DAO=∠EAO=30°,AD=AE ,∴△ADO ≌△AEO ,∴OD=OE ,又根据中垂线的性质得∠EAO=∠ECO=30°,∴在Rt △COE 中,OC=2OE ,∴OC=2OD ,故①正确;在Rt △ABE 中,显然AB=2AE ,而OA >AE ,∴AB≠2OA ,故②错误;根据中垂线性质可得OA=OB ,OA=OC ,∴OA=OB=OC ,故③正确;在四边形ADOE 中,∠ADO=∠AEO=90°,∠DAE=60°,∴∠DOE=360°-90°×2-60°=120°,故④正确;故答案为:①③④.【点睛】本题考查等边三角形的性质以及垂直平分线的画法和性质,以及全等三角形判定与性质,理解题意中所作图形的本质是解题关键.20.如图①,点D 为一等腰直角三角形纸片的斜边AB 的中点,E 是BC 边上的一点,将这张纸片沿DE 翻折成如图②,使BE 与AC 边相交于点F ,若图①中AB =2,则图②中△CEF 的周长为______________.【分析】如图作DM ⊥AC 于MDH ⊥BC 于HDN ⊥EB 于N 连接DF 首先证明△DFB ≌△DFC 推出CF=BF 可得再利用勾股定理求解即可得到答案【详解】解:如图作DM ⊥AC 于MDH ⊥BC 于HDN ⊥EB 于N 解析:2【分析】如图,作DM ⊥AC 于M ,DH ⊥BC 于H ,DN ⊥EB 于N ,连接DF .首先证明△DFB ≌△DFC ,推出CF=BF ,可得()CEF C EF CF EC EF FB EC =++=++=EB EC EB EC CB ''+=+=,再利用勾股定理求解B C '即可得到答案.【详解】解:如图,作DM ⊥AC 于M ,DH ⊥BC 于H ,DN ⊥EB 于N ,连接DF .∵,90CA CB ACB ''=∠=︒,AD B D '=,∴CD DB AD DB '===,45DCB DCA '∠=∠=︒,45B B '∠=∠=︒.∴DH DM =,,B DE BDE '≌,DH DN ∴=,DH DM DN ∴==∴DFM DFN ∠=∠,∵∠BFM=∠EFC ,∴∠DFB=∠DFC ,在△DFB 和△DFC 中,B DCF DFB DFC DF DF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DFB ≌△DFC ,∴CF=BF ,∵()CEF C EF CF EC EF FB EC =++=++=EB EC EB EC CB ''+=+=, ∵2AB '=,∴224B C AC '+=,,B C AC '= 2.B C '∴= (负根舍去)2.CEF C ∴=故答案为: 2.【点睛】本题考查翻折变换,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的判定,勾股定理的应用,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.三、解答题21.如图,△ABC 是边长为12cm 的等边三角形,动点M 、N 同时从A 、B 两点出发,分别沿AB 、BC 方向匀速移动.(1)若点M 的运动速度是2cm/s ,点N 的运动速度是4cm/s ,当N 到达点C 时,M 、N 两点都停止运动,设运动时间为t (s ),当t=2时,判断△BMN 的形状,并说明理由; (2)当它们的速度都是2cm/s ,当点M 到达点B 时,M 、N 两点停止运动,设点M 的运动时间为t (s ),则当t 为何值时,△MBN 是直角三角形?解析:(1)△BMN 是等边三角形,见解析;(2)当t=2或t=4时,△BMN 是直角三角形.【分析】(1)先由等边三角形的性质解得,当t=2时,AM =4,BN=8,继而证明BM=BN ,再根据等边三角形的判定解题即可;(2)若△MBN 是直角三角形,则∠BNM=90°或∠BMN=90°,根据直角三角形含30°角的性质列方程解题即可.【详解】解:(1)△BMN 是等边三角形当t=2时,AM =4,BN=8,∵△ABC 是等边三角形且边长是12∴BM=12-4=8,∠B=60°∴BM=BN∴△BMN 是等边三角形;(2)△BMN 中,BM=12-2t ,BN=2t①当∠BNM=90°时,∠B=60°∴∠BMN=30° ∴12BN BM = ∴12(122)2t t =-∴t=2②当∠BMN=90°时,∠B=60°∴∠BNM=30°∴12BM BN = ∴112222t t -=⨯ ∴t=4综上:当t=2或t=4时,△BMN 是直角三角形.【点睛】本题考查直角三角形的判定、等边三角形的判定与性质、几何动点与一元一次方程等知识,涉及含30°角的直角三角形等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.22.如图,△ABC 是等边三角形,E 、F 分别是边AB 、AC 上的点,且AE =CF ,且CE 、BF 交于点P ,且EG ⊥BF ,垂足为G .(1)求证:∠ACE =∠CBF ;(2)若PG =1,求EP 的长度.解析:(1)见解析;(2)PE=2【分析】(1)证明△ACE≌△CBF(SAS),即可得到∠ACE=∠CBF;(2)利用由(1)知∠ACE=∠CBF,求出∠BPE=60°,又EG⊥BF,即∠PGE=90°,得到∠GEP=30°,根据在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半,可求出EP 的长.【详解】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠A=∠BCF=60°,AB=AC,在△ACE与△BCF中,AC=BC,∠A=∠BCF,AE=CF,∴△ACE≌△CBF(SAS),∴∠ACE=∠CBF;(2)解:∵由(1)知,∠ACE=∠CBF,又∠ACE+∠PCB=∠ACB=60°,∴∠PBC+∠PCB=60°,∴∠BPE=60°,∵EG⊥BF,即∠PGE=90°,∴∠GEP=30°,∴在Rt△PGE中,PE=2PG,∵PG=1,∴PE=2.【点睛】本题考查了全等三角形的性质定理与判定定理、等边三角形的性质,含30度的直角三角形的性质,解决本题的关键是证明△ACE≌△CBF.23.如图,网格中小正方形的边长为1,(1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1(其中A1、B1、C1分别为A、B、C的对应点);(2)△ABC的面积为;点B到边AC的距离为;(3)在x轴上是否存在一点M,使得MA+MB最小,若存在,请直接写出MA+MB的最小值;若不存在,请说明原因解析:(1)见解析;(2)112,113434;(3)存在,17 【分析】 (1)根据对称点的坐标规律,关于x 轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数,找出对称点,顺次连接即可;(2)利用△ABC 所在矩形面积减去周围三角形面积,计算后即可得出答案,点B 到边AC 的距离即为△ABC 的AC 边上的高,利用勾股定理求得AC 的长,再根据已求得的△ABC 的面积从而求解结果;(3)根据两点之间线段最短,利用轴对称的性质先作点A 关于x 轴的对称点A ',连接A 'B 与x 轴相交于点M ,此时MA +MB 最小,且最小值为线段A 'B 的长度,利用勾股定理计算即可.【详解】 解:(1)如图所示,△A 1B 1C 1即为所求.(2)S △ABC =11111451235342222⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=. 设点B 到边AC 的距离为h ,∵网格中小正方形的边长为1, ∴AC 223534+=∵11122ABC Sh AC ==, 即1113422h =, 解得113434h =. 故答案为:1121134 (3)如图,在x 轴上存在一点M ,使得MA +MB 最小,作点A 关于x 轴的对称点A ',连接A 'B 与x 轴相交于一点,此交点即为点M ,由两点之间线段最短可得,此时MA +MB 最小.根据轴对称的性质可得:MA =MA ', ∴22'4117MA MB A B +==+=.【点睛】此题考查了轴对称变换、三角形面积的计算等知识,掌握轴对称与坐标变换并根据题意得出对应点位置是解题关键.24.如图,在四边形ABCD 中,//AB CD ,ABC ∠的平分线交CD 的延长线于点E ,F 是BE 的中点,连接CF 并延长交AD 于点G .(1)求证:BCG DCG ∠=∠.(2)若50CGD ︒∠=,58ABC ︒∠=,求ADE ∠的度数.解析:(1)见解析;(2)111ADE ︒∠=.【分析】(1)根据BE 平分ABC ∠,得到12ABF CBF ABC ∠=∠=∠,由 AB CD ∥,可证得BCE 是等腰三角形,根据F 为BE 的中点,可证BCG DCG ∠=∠;(2)根据AB CD ∥,58ABC ︒∠=,可得 122BCD ︒∠=,利用CG 平分BCD ∠,求得1612GCD BCD ︒∠=∠=,根据 50CGD ︒∠=,ADE CGD GCD ∠=∠+∠,可求得 111ADE ∠=︒.【详解】解:(1)∵BE 平分ABC ∠,∴12ABF CBF ABC ∠=∠=∠. ∵AB CD ∥,∴ABF E ∠=∠,∴CBF E ∠=∠,∴BC =CE , ∴BCE 是等腰三角形.∵F 为BE 的中点,∴CF 平分BCD ∠,即BCG DCG ∠=∠.(2)∵AB CD ∥, ∴180ABC BCD ∠+∠=︒.∵58ABC ︒∠=,∴122BCD ︒∠=.∵CG 平分BCD ∠,∴1612GCD BCD ︒∠=∠=. ∵50CGD ∠=︒,ADE CGD GCD ∠=∠+∠,∴111ADE ∠=︒.【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,三角形外角的性质等等知识点,判断出△BCE 是等腰三角形是解题的关键.25.如图,在所给平面直角坐标系(每小格均为边长是1个单位长度的正方形)中完成下列各题.(1)已知()6,0A -,()2,0B -,()4,2C -,画出ABC 关于y 轴对称的图形△111A B C △,并写出1B 的坐标;(2)在y 轴上画出点P ,使PA PC +最小;(3)在(1)的条件下,在y 轴上画出点M ,使11MB MC -最大.解析:(1)见解析;B 1(2,0);(2)见解析;(3)见解析【分析】(1)先作出点A 、B 、C 关于y 轴的对称点A 1、B 1、C 1,顺次连结,则△111A B C △为所求,点()2,0B -,关于y 轴对称,横坐标符号改变B 1(2,0);(2)连结AC 1,交y 轴于点P ,两用两点之交线段最短知AC 1最短即可;(3)延长C 1B 1交y 轴于M ,利用两边之差小于第三边即可.【详解】解:(1)先作出点A 、B 、C 关于y 轴的对称点A 1、B 1、C 1,顺次连结,则△111A B C △为所求,点()2,0B -,关于y 轴对称,横坐标符号改变B 1(2,0),如图;B 1(2,0);(2)连结AC 1,交y 轴于点P ,两用两点之交线段最短知AC 1最短,则PA+PC=PA+PC 1=AC 1,则点P 为所求,如图;(3)延长C 1B 1交y 轴于M ,利用两边之差小于第三边,11MB MC -最大=C 1B 1,如图.【点睛】 本题考查轴对称作图,线段公里,三角形三边关系,掌握轴对称作图,线段公里,三角形三边关系是解题关键.26.如图,在ABC ∆中,60B ∠=︒,点M 从点B 出发沿线段BC 方向,在线段BC 上运动.在点M 运动的过程中,连结AM ,并以AM 为边在线段BC 上方,作等边AMN ∆,连结CN .(1)当_________BAM ∠=时,2AB BM =;(2)请添加一个条件:_________,使得ABC ∆为等边三角形;当ABC ∆为等边三角形时,求证:CN CM AC +=;解析:(1)30;(2)AB=AC;证明详见解析.【分析】(1)根据含30°角的直角三角形的性质解答即可;(2)利用等边三角形的判定即可解答;利用等边三角形的性质和全等三角形的判定证得△BAM≌△CAN(SAS),利用全等三角形的性质即可求证结论.【详解】(1)当∠BAM=30°时,∴∠AMB=180°﹣60°﹣30°=90°,∴AB=2BM;故答案为30;(2)添加一个条件AB=AC,可得△ABC为等边三角形;故答案为AB=AC;①∵△ABC与△AMN是等边三角形,∴BC=AB=AC,AM=AN,∠BAC=∠MAN=60°,∴∠BAC﹣∠MAC=∠MAN﹣∠MAC,即∠BAM=∠CAN,∴△BAM≌△CAN(SAS),∴BM=CN,∴BM+CM=CN+CM即BC=AC=CN+CM.【点睛】本题考查等边三角形的判定及性质、全等三角形的判定及性质、含30°角的直角三角形的性质,解题的关键是熟练掌握所学知识.27.如图,在ABC ∆中,AB AC =.(1)尺规作图:作边AB 的垂直平分线,交AB 于点D ,交AC 于点E ,连结BE ;(保留作图痕迹,不写作法)(2)若6AB =,4BC =,求BEC ∆的周长.解析:(1)见详解;(2)10.【分析】(1)分别以A 、B 两点为圆心,以大于12AB 长度为半径画弧,在AB 两边分别相交于两点,然后过这两点作直线即为AB 的垂直平分线;(2)由中垂线的性质得AE =BE ,根据△EBC 的周长=BE +CE +BC =AE +CE +BC =AC +BC ,进而可得答案.【详解】(1)如图所示:(2)∵6AB =,∴6AC AB ==,∵DE 是AB 的垂直平分线,∴AE=BE ,∴BEC ∆的周长=BC+CE+BE=BC+CE+AE=BC+AC=4+6=10.【点睛】本题考查了线段的垂直平分线的性质及等腰三角形的性质及基本作图,解题的关键是掌握垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.28.已知,如图ABC ,AE 平分BAC ∠,EF AB ⊥,垂足为F ,点F 在AB 的延长线上,EG AC ⊥,垂足为点G ,ED 垂直平分BC ,D 为垂足,连结BE ,CE . 求证:BEF CEG △≌△.解析:见解析【分析】利用角平分线的性质得出EF EG =,再利用线段垂直平分线的性质得出BE CE =,最后证明Rt △BEF ≌Rt △CEG 即可.【详解】证明:AE ∵平分FAC ∠,EF AF ⊥,EG AC ⊥,EF EG ∴=, DE 垂直平分BC ,BE CE ∴=,EF AF ⊥,EG AC ⊥,90BFE CGE ∴∠=∠=︒,在Rt BEF 和Rt CEG △中,BE CE EF EG =⎧⎨=⎩Rt Rt (HL)BEF CEG ∴△≌△.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质, 角平分线的性质及线段垂直平分线的性质,解题的关键是灵活运用性质解决问题.。
线段的垂直平分线与角平分线的性质【思维入门】1.如图1-3-1,在△ABC 中,∠ABC =50°, ∠ACB =60°,点E 在BC 的延长线上,∠ABC 的平分线BD 与∠ACE 的平分线CD 相交于点D ,连结AD .下列结论不正确的是( )A .∠BAC =70°B .∠DOC =90° C .∠BDC =35°D .∠DAC =55°2.如图1-3-2,BD 是∠ABC 的平分线,P 是BD 上的一点,PE ⊥BA 于点E ,PE =4 cm ,则点P 到边BC 的距离为____cm.图1-3-23.如图1-3-3,在Rt △ABC 中,∠A =90°,∠ABC 的平分线BD 交AC 于点D ,AD =5,BC =12,则△BDC 的面积是____.图1-3-34.如图1-3-4,在△ABC 中,DE ,FG 分别是△ABC 的边AB ,AC 的垂直平分线,若BC =10,则△ADF 的周长是多少?图1-3-45.已知,如图1-3-5所示,AB =AC ,BD =CD ,DE ⊥AB 于点E ,DF ⊥AC 于点F,求证:DE=DF.【思维拓展】6.如图1-3-6,AD是△ABC中∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,S△ABC=7,DE=2,AB=4,则AC的长是()5A.3 B.4C.6D.7.已知△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于D,若BC=32,且BD∶CD=9∶7,则D到AB的距离为()A.18 B.16 C.14 D.128.如图1-3-7,直线l1,l2,l3表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则供选择的地址有()A.1处B.2处C.3处D.4处Array 9.如图1-3-8,在△ABC中,∠C=90°,AB=10,AD是△ABC的一条角平分线.若CD=3,则△ABD的面积为____.。
第九讲全等三角形培优竞赛---- 线段的垂直平分线与角平分线一、线段垂直平分线1、线段垂直平分线的性质(1)线段的对称轴是(2)垂直平分线性质定理:定理的几何符号表示:如图12、线段垂直平分线判定定理:定理的几何符号表示:如图1,定理的作用:证明一个点在某线段的垂直平分线上•3、关于三角形三边垂直平分线的性质(1)三角形三边的垂直平分线 ________ ,并且这一点到________ 的距离相等(2)三角形三边垂直平分线的交点位置与三角形形状的关系:若三角形是锐角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形_________ ;[ 若三角形是直角三角形,则它三边垂直平分线的交点是 _________ ;若三角形是钝角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形__ /"/.-.:■■■■■...;经典例题:「「," 例1 如图1,在△ ABC中,BC = 8cm, AB的垂直平分线交AB于点D,交边AC于点E ,△ BCE的周长等于18cm,贝U AC的长等于()A. 6cmB. 8cmC. 10cmD. 12cm针对性练习:已知:1)如图,AB=AC=14cm,AB的垂直平分线交AB于点D, 交AC于点E,如果△ EBC的周长是24cm,那么BC=C 2)如图,AB=AC=14cm,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,如果BC=8cm,那么△ EBC的周长是3)如图,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,如果/ A=28度,那么/ EBC是例2.已知:在厶ABC中,ON是AB的垂直平分线,OA=OC 求证:A 点O在BC的垂直平分线求证:BD= AO CD.针对性练习:已知如图,在△ ABC 中,AB=AC O 是厶ABC 内一点,且OE=OC 求证:AC 垂直平分BC.例3.在厶ABC 中,AB=AC ,AB 的垂直平分线与边 AC 所在的直线相交所成锐角为 50°,△ ABC 的顶角/ B 的大小为 __________________ 。
2020-2021学年八年级数学下册尖子生同步培优题典【北师大版】专题1.9第1章三角形的证明单元测试(基础卷)姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________注意事项:本试卷满分120分,试题共26题,选择10道、填空8道、解答8道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.等腰三角形的周长为26cm,一边长为6cm,那么腰长为()A.6cm B.10cm C.6cm或10cm D.14cm【分析】题中给出了周长和一边长,而没有指明这边是否为腰长,则应该分两种情况进行分析求解.【解析】①当6cm为腰长时,则腰长为6cm,底边=26﹣6﹣6=14cm,因为14>6+6,所以不能构成三角形;②当6cm为底边时,则腰长=(26﹣6)÷2=10cm,因为6﹣6<10<6+6,所以能构成三角形;故选:B.2.下列说法中:①两个全等三角形一定成轴对称;②等腰三角形的对称轴是底边上的中线;③等边三角形一边上的高所在的直线就是这边的垂直平分线;④一条线段可以看作是以它的垂直平分线为对称轴的轴对称图形.正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据题轴对称的性质,对题中条件进行一一分析,排除错误答案.【解析】①两个全等三角形不一定成轴对称,因为它们不一定关于某直线对称,故①的结论错误;②等腰三角形的对称轴是底边上的中线所在的直线,故②结论错误;③等边三角形一边上的高所在的直线就是这边的垂直平分线,正确;④一条线段可以看作是以它的垂直平分线为对称轴的轴对称图形,符合轴对称性质,正确.所以正确的有2个.故选:B.3.如图,已知AB∥CD,OA、OC分别平分∠BAC和∠ACD,OM⊥AC于点M,且OM=3,则AB、CD 之间的距离为()A.2B.4C.6D.8【分析】作OF⊥AB,延长FO与CD交于G点,根据角平分线的性质可得,OM=OF=OG,即可求得AB与CD之间的距离.【解析】作OF⊥AB,延长FO与CD交于G点,∵AB∥CD,∴FG垂直CD,∴FG就是AB与CD之间的距离.∵∠ACD平分线的交点,OE⊥AC交AC于M,∴OM=OF=OG,∴AB与CD之间的距离等于2OM=6.故选:C.4.如图:DE是△ABC中AC边的垂直平分线,若BC=8厘米,AB=10厘米,则△EBC的周长为()厘米.A.16B.18C.26D.28【分析】利用线段垂直平分线的性质得AE=CE,再等量代换即可求得三角形的周长.【解析】∵DE是△ABC中AC边的垂直平分线,∴AE=CE,∴△EBC的周长=BC+BE+CE=BC+BE+CE=BC+AB=10厘米+8厘米=18厘米,故选:B.5.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是BC边上的中点,∠BAD=50°,则∠C的大小为()A.20°B.30°C.40°D.50°【分析】根据等腰三角形的三线合一定理可得AD⊥BC,然后根据三角形的内角和定理求得∠B的度数,然后根据等腰三角形中等边对等角即可求解.【解析】∵AB=AC,点D为BC的中点,∴AD⊥BC,又∵∠BAD=50°,∴∠B=90°﹣∠BAD=90°﹣50°=40°,又∵AB=AC,∴∠C=∠B=40°.故选:C.6.到三角形三个顶点的距离相等的点是三角形()的交点.A.三个内角平分线B.三边垂直平分线C.三条中线D.三条高【分析】根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等解答.【解析】到三角形三个顶点的距离相等的点是三角形三边垂直平分线的交点.故选:B.7.如图,△ABC是等边三角形,AD是角平分线,△ADE是等边三角形,下列结论不正确的是()A.AD⊥BC B.EF=FD C.BE=BD D.AE=AC【分析】根据等腰三角形三线合一,即可一一判断.【解析】∵△ABC是等边三角形,△AED是等边三角形,∴AB=AC=BC,∠BAC=60°,AE=AD=ED,∠EAD=60°,∵∠DAB=∠DAC=30°,∴AD⊥BC,故①正确,∠EAB=∠BAD=30°,∴AB⊥ED,EF=DF,故②正确∴BE=BD,故③正确,无法得出AC=AE,故④错误;故选:D.8.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,以△ABC的一边为边画等腰三角形,使得它的第三个顶点在△ABC 的其他边上,则可以画出的不同的等腰三角形的个数最多为()A.4B.5C.6D.7【分析】①以B为圆心,BC长为半径画弧,交AB于点D,△BCD就是等腰三角形;②以A为圆心,AC长为半径画弧,交AB于点E,△ACE就是等腰三角形;③以C为圆心,BC长为半径画弧,交AC于点F,△BCF就是等腰三角形;④以C为圆心,BC长为半径画弧,交AB于点K,△BCK就是等腰三角形;⑤作AB的垂直平分线交AC于G,则△AGB是等腰三角形;⑥作BC的垂直平分线交AB于I,则△BCI和△ACI是等腰三角形.【解析】如图,可以画出7个等腰三角形;故选:D.9.如图,△ABC中,边AB,BC的垂直平分线相交于点P.以下结论:①P A=PC;②∠BPC=90°+1 2∠BAC;③∠ABP+∠BCP+∠CAP=90°;④∠APC=2∠ABC.一定正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到P A=PB=PC,根据线段垂直平分线的判定定理、等腰三角形的性质即可.【解析】∵边AB、BC的垂直平分线交于点P,∴P A=PB,PB=PC,∴P A=PC,①正确;∵P A=PB,P A=PC,∴∠P AB=∠PBA,∠P AC=∠PCA,∵∠BPC=∠P AB+∠PBA+∠P AC+∠PCA,∴∠BPC=2∠BAC,故②错误;同理:∠APC=2∠ABC,故④正确;∵PB=PC,∴∠PCB=∠PBC,∵∠BPC+∠PCB+∠PBC=180°,∴2∠BAC+2∠PCB=180°,∴∠ABP+∠BCP+∠CAP=90°;③正确;故选:C.10.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,∠ACB的平分线与∠ABC的外角平分线交于E点,连接AE,∠AEB的度数是()A.30°B.35°C.45°D.35°【分析】作EF⊥AC交CA的延长线于F,EG⊥AB于G,EH⊥BC交CB的延长线于H,根据角平分线的性质和判定得到AE平分∠F AG,求出∠EAB的度数,根据角平分线的定义求出∠ABE的度数,根据三角形内角和定理计算得到答案.【解析】作EF⊥AC交CA的延长线于F,EG⊥AB于G,EH⊥BC交CB的延长线于H,∵CE平分∠ACB,BE平分∠ABD,∴EF=EH,EG=EH,∴EF=EF,又EF⊥AC,EG⊥AB,∴AE平分∠F AG,∵∠CAB=40°,∴∠BAF=140°,∴∠EAB=70°,∵∠ACB=90°,∠CAB=40°,∴∠ABC=50°,∴∠ABH=130°,又BE平分∠ABD,∴∠ABE=65°,∴∠AEB=180°﹣∠EAB﹣∠ABE=45°,故选:C.二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上11.把命题“等角的补角相等”改写成“如果…那么…”的形式是 如果两个角是等角的补角,那么它们相等 .【分析】命题中的条件是两个角相等,放在“如果”的后面,结论是这两个角的补角相等,应放在“那么”的后面.【解析】题设为:两个角是等角,结论为:它们的补角相等,故写成“如果…那么…”的形式是:如果两个角是等角的补角,那么它们相等. 故答案为:如果两个角是等角的补角,那么它们相等.12.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为30°,腰长为6,则其底边上的高是 3或3√3 . 【分析】分①三角形是钝角三角形时,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AD =12AB ,再根据等腰三角形两底角相等和三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠ABC =30°,然后根据角平分线上的点到角的两边距离相等解答,②三角形是锐角三角形时,判断出△ABC 是等边三角形,再根据等边三角形的性质解答. 【解析】①三角形是钝角三角形时,如图1, ∵∠ABD =30°, ∴AD =12AB =12×6=3, ∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB =12∠BAD =12(90°﹣30°)=30°, ∴∠ABD =∠ABC ,∴底边BC 上的高AE =AD =3;②三角形是锐角三角形时,如图2,∵∠ABD =30°, ∴∠A =90°﹣30°=60°, ∴△ABC 是等边三角形, ∴底边上的高为√32×6=3√3, 综上所述,底边上的高是3或3√3. 故答案为:3或3√3.13.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AD平分∠BAC,BD=6,则CD的长为3.【分析】由角平分线的定义得到∠BAD=∠CAD=30°,结合已知条件和对角对等边推知AD=BD=6,所以在含有30度角的直角△ACD中来求CD的长度即可.【解析】∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,∴∠BAC=60°,又AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=30°,∴∠BAD=∠B=30°,∴AD=BD=6,∴CD=12AD=3,故答案是:3.14.如图:△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=3cm,△ABD的周长为13cm,则△ABC的周长为19cm.【分析】由已知条件,利用线段的垂直平分线的性质,得到AD=CD,AC=2AE,结合周长,进行线段的等量代换可得答案.【解析】∵DE是AC的垂直平分线,∴AD=CD,AC=2AE=6cm,又∵△ABD的周长=AB+BD+AD=13cm,∴AB+BD+CD=13cm,即AB+BC=13cm,∴△ABC的周长=AB+BC+AC=13+6=19cm.故答案为19cm.15.如图,AD是∠BAC的平分线,EF垂直平分AD交BC的延长线于点F,若∠F AC=65°,则∠B的度数为65°.【分析】根据角平分线的定义得出∠CAD=∠BAD,根据线段垂直平分线的性质得出F A=FD,推出∠FDA=∠F AD,根据三角形的外角性质得出∠FDA=∠B+∠BAD,代入求出即可.【解析】∵AD平分∠CAB,∴∠CAD=∠BAD,设∠CAD=∠BAD=x°,∵EF垂直平分AD,∴F A=FD,∴∠FDA=∠F AD,∵∠F AC=65°,∴∠F AD=∠F AC+∠CAD=65°+x°,∵∠FDA=∠B+∠BAD=∠B+x°,∴65°+x°=∠B+x°,∴∠B=65°,故答案为:65°.16.如图,△ABC中,BD平分∠ABC,BC的中垂线交BC于点E,交BD于点F,连接CF.若∠A=60°,∠ACF=48°,则∠ABC的度数为48°.【分析】根据角平分线的性质可得∠DBC=∠ABD,再根据线段垂直平分线的性质可得BF=CF,进而可得∠FCE=24°,然后可算出∠ABC的度数.【解析】∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABD,∵∠A=60°,∴∠ABC+∠ACB=120°,∵∠ACF=48°,∵BC的中垂线交BC于点E,∴BF=CF,∴∠FCB=∠FBC,∴∠ABC=2∠FCE,∵∠ACF=48°,∴3∠FCE=120°﹣48°=72°,∴∠FCE=24°,∴∠ABC=48°,故答案为:48°17.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠CAB,交边BC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E.若∠CAD=20°,则∠EDB的度数是40°.【分析】根据角平分线的定义得∠CAB=40°,由直角三角形的性质计算即可得解.【解析】∵AD平分∠CAB,∠CAD=20°,∴∠CAB=2∠CAD=40°,∵∠ACB=90°,∴∠B=90°﹣40°=50°,∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴∠EDB=90°﹣50°=40°,故答案为:40°.18.如图,MN是△ABC中边AB的垂直平分线,垂足为F,AD是∠CAB的平分线,且MN与AD交于点O.连接BO并延长交AC于点E.某同学分析图形后得出下列结论:①AF=BF;②OE=OF;③OA=OB;④∠CAD=∠ABE.上述结论一定正确的是①③④(填序号).【分析】先根据角平分线的性质判断出A、B的正误;再根据线段垂直平分线的性质判断B、C的正误即可.【解析】∵MN是边AB的垂直平分线,∴AF=BF,OA=OB,∴①③正确;∵AD是∠CAB的平分线,∴∠CAD=∠BAD,∴④正确;∵BE不一定垂直AC,∴无法判断OE、OF是否相等,∴②错误;正确的有①③④,故答案为:①③④.三、解答题(本大题共8小题,共66分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.如图,△ABC是等边三角形,AB=2cm,求高AD的长和△ABC的面积.【分析】根据等边三角形三线合一的性质,则D为BC中点,且AD⊥BC,根据勾股定理即可求AD的值,根据AD、BC即可计算△ABC的面积.【解析】∵等边三角形三线合一的性质,∴D为BC中点,BD=DC=1cm,∵AD⊥BC,∴AD=√AB2−BD2=√3cm,∴△ABC的面积为S=12BC•AD=12×2cm×√3cm=√3cm2.答:高AD的长为√3cm,△ABC的面积为√3cm2.20.已知:如图,AB=AC,点D是BC的中点,AB平分∠DAE,AE⊥BE,垂足为E.求证:AD=AE.【分析】求简单的线段相等,可证线段所在的三角形全等,结合本题,证△ADB≌△AEB即可.【解析】证明:∵AB=AC,点D是BC的中点,∴∠ADB=90°,∵AE⊥EB,∴∠E=∠ADB=90°,∵AB平分∠DAE,∴∠1=∠2;在△ADB和△AEB中,{∠E=∠ADB=90°∠1=∠2AB=AB,∴△ADB≌△AEB(AAS),∴AD=AE.21.如图,已知∠AOB及点C、D两点,请利用直尺和圆规作一点P,使得点P到射线OA、OB的距离相等,且P点到点C、D的距离也相等.【分析】利用角平分线的作法作出角平分线,再作出线段CD垂直平分线进而得出P点即可.【解析】如图所示:P点即为所求.22.如图,已知AD为等腰三角形ABC的底角的平分线,∠C=90°,求证:AB=AC+CD.【分析】作DE⊥AB于E,根据等腰三角形的性质证明DE=BE,根据角平分线的性质得到CD=DE,证明△CAD≌△EAD,得到AC=AE,得到答案.【解析】证明:作DE ⊥AB 于E ,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠B =45°,又DE ⊥AB ,∴DE =BE ,∵AD 为△ABC 的底角的平分线,∠C =90°,DE ⊥AB ,∴DE =DC ,则CD =BE ,在△CAD 和△EAD 中,{∠C =∠AED ∠CAD =∠EAD AD =AD,∴△CAD ≌△EAD ,∴AC =AE ,AB =AE +EB =AC +CD .23.如图,在直角三角形ABC 中,∠BCA =90°,∠A =60°,CD 是角平分线,在CB 上截取CE =CA .(1)求证:DE =BE ;(2)若AC =1,AD =√3−1,试求△ABC 的面积.【分析】(1)证明△ACD ≌△ECD ,可得∠CAD =∠CED =60°,则结论证得;(2)求出BE 的长,则BC 可求出,由三角形的面积公式可求出答案.【解析】证明:(1)已知CD 是角平分线,∴∠ACD =∠ECD在△ACD 和△ECD 中:{∠ACD=∠ECDCD=CD,∴△ACD≌△ECD(SAS),∴∠CAD=∠CED=60°,又∵∠B=90°﹣60°=30°,∴∠EDB=30°,∴DE=BE,(2)解:∵△ACD≌△ECD,∴CE=AC=1,DE=AD=√3−1,又∵DE=BE,∴BE=√3−1,∴BC=CE+BE=√3,∴S△ABC=12AC×BC=12×1×√3=√32.24.如图,点C为线段AB上任意一点(不与点A、B重合),分别以AC、BC为一腰在AB的同侧作等腰三角形ACD和等腰三角形BCE,CA=CD,CB=CE,∠ACD与∠BCE都是锐角,且∠ACD=∠BCE,连接AE交CD于点M,连接BD交CE于点N,AE与BD相交于点P,连接PC.求证:(1)△ACE≌△DCB;(2)∠APC=∠BPC.【分析】(1)由已知可得∠ACE=∠DCB,然后根据SAS即可证明△ACE≌△DCB;(2)由(1)证得的△ACE≌△DCB可知AE=BD,根据全等三角形的面积相等,从而证得AE和BD边上的高相等,即CH=CG,最后根据角的平分线定理的逆定理即可证得∠APC=∠BPC.【解析】(1)证明:∵∠ACD=∠BCE,∴∠ACD+∠DCE=∠DCE+∠BCE,∴∠ACE=∠DCB,在△ACE和△DCB中{∠ACE=∠DCB,CE=CB∴△ACE≌△DCB(SAS),(2)证明:如图,分别过点C作CH⊥AE于H,CG⊥BD于G,∵△ACE≌△DCB,∴AE=BD,S△ACE=S△DCB,∴AE和BD边上的高相等,即CH=CG,∴∠APC=∠BPC;25.如图,在△ABC中,∠C=90°,点P在AC上运动,点D在AB上,PD始终保持与P A相等,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.(1)判断DE与DP的位置关系,并说明理由;(2)若AC=6,BC=8,P A=2,求线段DE的长.【分析】(1)连接OD,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠PDA,根据线段垂直平分线的性质得到EB =ED,于是得到结论;(2)连接PE,设DE=x,则EB=ED=x,CE=8﹣x,根据勾股定理即可得到结论.【解析】(1)DE⊥DP,理由如下:∵PD=P A,∴∠A=∠PDA,∵EF是BD的垂直平分线,∴EB=ED,∴∠B=∠EDB,∵∠C=90°,∴∠A+∠B=90°,∴∠PDA+∠EDB=90°,∴∠PDE=180°﹣90°=90°,∴DE⊥DP;(2)连接PE,设DE=x,则EB=ED=x,CE=8﹣x,∵∠C=∠PDE=90°,∴PC2+CE2=PE2=PD2+DE2,∴42+(8﹣x)2=22+x2,解得:x=4.75,则DE=4.75.26.已知:如图,△ABC中,∠ABC=45°,DH垂直平分BC交AB于点D,BE平分∠ABC,且BE⊥AC 于E,与CD相交于点F.(1)求证:BF=AC;(2)求证:CE=12 BF.【分析】(1)由ASA证△BDF≌△CDA,进而可得出第(1)问的结论;(2)在△ABC中由垂直平分线可得AB=BC,即点E是AC的中点,再结合第一问的结论即可求解.【解析】证明:(1)∵DH垂直平分BC,且∠ABC=45°,∴BD=DC,且∠BDC=90°,∵∠A +∠ABF =90°,∠A +∠ACD =90°, ∴∠ABF =∠ACD ,在△BDF 和△CDA 中,{∠BDF =∠CDA DB =DC ∠DBF =∠DCA,∴△BDF ≌△CDA (ASA ),∴BF =AC .(2)由(1)得BF =AC ,∵BE 平分∠ABC ,且BE ⊥AC ,在△ABE 和△CBE 中,{∠ABE =∠CBE BE =BE ∠AEB =∠CEB =90°,∴△ABE ≌△CBE (ASA ),∴CE =AE =12AC =12BF .。
第2讲垂直平分线1.垂直平分线性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等PD为线段AB的垂直平分线,必然需要连接PA、PB,构造出等腰△ PAB,进而求解. 逆定理:若PA=PB,则点P在AB的垂直平分线上.【例题讲解】例题1、如图,在△ ABC中,点D、E、F分别在BC、AB、AC上.BD=CF, BE=CD , DG丄EF于点G,且EG=FG.求证:AB=AC.【分析】可知GD为EF的垂直平分线,遇见垂直平分线,必然要将垂直平分线上的点与线段两端点连接【解答】解:连接DE、DF如右图所示Q DG EF,EG FGDE DFBD CF在厶BDE和厶CFD中,BE CDDE DFBDE CFDB CAB AC .例题2、如图,在Rt A ABC 中,/ C=90°,点 D 在BC 上,点E在AB 上,且DE // AC, AE=5, DE=2,DC=3,动点P从点A出发,沿边AC以每秒2个单位长的速度向终点C运动,设运动时间为t秒。
(1) ______________________ 线段AC的长= ;(2) 在线段EA上有一点Q,满足ED=EQ,连接DQ、PE,当PE丄DQ时,求出t的值.【解答】(1)AC=6;(2)当PE丄DQ时,由于ED=EQ,易证PE垂直平分DQ , 所以连接PD、PQ,只需使PD=PQ即可可知AP=2t,所以PC=6-2t;CD=3, EQ=2,所以AQ=3,所以AF 4AQ12QF3AQ9555512所以PF 2t —5在Rt A PCD 中,PD2=32+ ( 6-2 t) 2;22 c在Rt A PQF 中,PQ2=2t1295522所以32+ (6-21) 2= 2t129,解得t5~552【总结】遇见垂直平分线,连接垂直平分线上的点与线段两端点是必然的!【最好方法】当PE丄DQ时,易证PE平分/ DEA ,由【角平分线模型三】可知,平行+角平分线=等腰三角形,所以△ AEP为等腰三角形,所以AP=AE=5,即2t=5,【巩固练习】1、三角形三条边的垂直平分线的交点是三角形的( : )A.重心B.内心C.外心D.中心2、在厶AOB的内部有点P,点P与P1关于OA对称,点P与P2关于BO对称,①则△ OP1P2是( )A.等边三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.钝角三角形②当/ AOB满足什么条件时,△ OP1P2是等边三角形?3、如图,△ ABC中,AB, AC的垂直平分线交BC于D、E,(1)若/ BAC=100°,则/ DAE= _________ ;(2)_______________________________ 若/ BAC=80°,则/ DAE= ;(3)_______________________________ 若/ DAE=10°,则/ BAC= ;(4)若厶ABC的周长为20,A ADE的周长为12,贝U AB+AC= _________ ;(5)当AB=AC,且/ BAC=120°,则厶ADE为何种特殊三角形?4、如图,等边△ ABC的边长为3, BO、CO分别为/ ABC、/ ACB的角平分线,BO、CO的垂直平分线交BC于E、F,则EF的长为5、如图,已知等腰△ ABC, AB=BC=5, AC= 10 ,在BC边上存在一点P,恰好在线段AB的垂直平分线上,贝U BP的长为6、如图所示,已知AD是厶ABC的角平分线,DE丄AB, DF丄AC,垂足分别是E, F.求证:AD垂直平分EF.7、A ABC中,D为BC中点,DE丄BC,交/ BAC的平分线于点E, EF丄AB于F, EG丄AC于G.求证: BF=CG.8、如图,△ ABC中,点D在BC上,且AD的垂直平分线EF交BC延长线于点F,若/ FAC = Z B,求证: AD 平分/ BAC.9、如图,在△ ABC 中,AB=AC , D 为三角形内一点,且△ DBC 为等边三角形• (1) 求证:直线AD 垂直平分BC ;(2) 以AB 为一边,在 AB 的右侧画等边△ ABE ,连接DE ,试判断以DA 、DB 、DE 三条线段是否能构成 直角三角形?请说明理由•_ 210、已知二次函数y=ax+2ax+c 的图象与x 轴分别交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C , 顶点为P ,若C ( 0, 2), BC 的垂直平分线过点 A ,求这个二次函数的关系式. 4y= x+4与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,点P 从点O 出发沿3OA 以每秒1个单位长的速度向点 A 匀速运动,到达点 A 后立刻以原来的速度沿 AO 返回;点Q 从A 出发 沿AB 以每秒1个单位长的速度向点 B 匀速运动,当点 P 、Q 运动时,DE 保持垂直平分 PQ ,且交PQ 于 点D ,交折线QB- BO- OP 于点E.点P 、Q 同时出发,当点 Q 到达点B 时停止运动,点 P 也随之停止,设 点P 、Q 运动的时间为t 秒(t>0). (1) ______________________ 点Q 的坐标是( , )(用含t 的代数式表示); (2) 当t 为何值时,直线 DE 经过点O.12、如图1,在矩形 ABCD 中,AB=4, BC=3,点E 是射线 CD 上的一个动点,把△ BCE 沿BE 折叠,点C 的对应点为F.(1) 若点F 刚好落在线段 AD 的垂直平分线上时,求线段 CE 的长; (2) 若点F 刚好落在线段 AB 的垂直平分线上时,求线段 CE 的长; (3)当射线AF 交线段CD 于点G 时,请直接写出 CG 的最大值.11、如图,在平面直角坐标系中,直线*用1913、如图,二次函数的图象与x轴相交于点A (-3 , 0)、B (-1 , 0),与y轴相交于点C ( 0, 3),点P是该图象上的动点,点Q的坐标为(4, 0).(1) 求该二次函数的表达式;(2) 当OP〃CQ时,求点P的坐标;(3) 点M , N分别在线段AQ、CQ上,点M以每秒3个单位长度的速度从点A向点Q运动,同时,点N以每秒1个单位长度的速度从点C向点Q运动,当点M , N中有一点到达Q点时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当直线PQ垂直平分线段MN时,请求出此时t的值及点P的坐标.214、已知抛物线y=ax+bx+c (a<0)与x轴交于点A (8, 0)和B (一12, 0),与y轴交于点C (0, 6).(1)求该抛物线的解析式;(2)点D在线段AB上且AD=AC,若动点M从A出发沿线段AB以每秒1个单位长度的速度匀速运动,同时另一动点N以某一速度从B出发沿线段BC匀速运动,问是否存在某一时刻t (秒),使线段MN被直线CD垂直平分?若存在,请求出此时的时间t和点N的运动速度;若不存在,请说明理由;参考答案1. 答案: B2. 答案:① B ;②Z AOB= 30°3.答案: (1) 20°;( 2) 20°;( 3) 95°; (4) 8;( 5)等边三角形4. 答案: 15.答案: 25 86.证明: QAD 是厶ABC 的角平分线,DE 丄AB , DF 丄AC , DE=DF在 Rt A ADE 和 Rt A ADF 中, AD=AD ,DE=DF , Rt A ADE 也R A ADF( HL), AE = AF ,又 DE = DF ,AD 垂直平分EF (到线段两端点的距离相等的点一定在线段的垂直平分线上 )7.证明:如图,连接 BE 、BC , QED 丄BC ,D 为BC 中点 BE= ECQEF 丄 AB ,EG 丄 AG ,且 AB 平分/ FAG FE=EG在厶 BFE 禾口 Rt A CGE 中,BE=CE ,EF=EG , Rt △ BFE 也 Rt A CGE(HL), BF=CG. 8.证明:QEF 是AD 的垂直平分线, AF=DF/ EAF = Z EDF ,Q / EAF = Z FAC + Z CAD ,/ EDF = Z BAD+Z B , 又Q Z FAC =Z BZ BAD = Z CAD ,即AD 平分Z BAC. 9.答案:(1) Q △ DBC 为等边三角形,DB=DC , D 在BC 的垂直平分线上QAB = AC , A 在BC 的垂直平分线上, 直线AD 垂直平分BC ;(2)以DA ,DB ,DE 三条线段能构成直角三角形; 理由:连接CE ,Q Z ABD = Z ABE- Z DBE= 60°- Z DBE= Z DBC - Z DBE= Z EBC,在厶 EBC 和厶 ABD 中,AB=EB ,/ ABD = Z EBC , DB=CB , △ EBC ◎△ ABD ( SAS ),/ BCE = Z ADB , AD = CE.在厶 ADB 和厶 ADC 中, AD=AD , AB =AC , DB=DC , △ ADB ◎△ ADC (SSS ,/ ADB = Z ADC ,1/ ADB =丄(360 ° - / BCD )= 150 °2/ BCE = Z BDA = 150°,/ DCE = Z BCE- / BCD= 150° -60 ° =90° QCE = DA , DC = DB ,以DA , DB , DE 三条线段能构成直角三角形 10. 解:QBC 的垂直平分线过点 A ,此时/ AQP = 90 ° . 由厶APQ 〜△ ABO 得竺AO1 3.解得t -; 3 5 8如图3,当PQ // BO 时,QDE 丄PQ , DE 丄BO ,四边形 QBED 是直角梯形. 此时/ APQ = 90 ° .由厶AQP~ △ ABO ,得 锂 塑.2a 2a设 AB AC 2m ,则AO m 1,BO m 1,QC 0,2 , CO2Q 在 Rt A AOC 中,2 2 AO CO AC 2, - 2 2 2 即 m 1 22 2m , 解得当m 1 时,A 0 ,0 ,B 2,0 ,C 0,2 (舍去);当m -时,A 8 2 二,0 ,B 二,0 ,C 0,2,此时二次函数解析式为 y1_ 2 二次函数 y=ax +2ax+c 的对称轴为 x9x 2.4c 3 4 3 t, t ;5 5 四边形QBED 能成为直角梯形。
学科教师辅导讲义学员编号:年级:八年级(下) 课时数:3学员姓名:辅导科目:数学学科教师:授课主题第01讲-三角形的证明授课类型T同步课堂P实战演练S归纳总结教学目标①掌握等腰三角形、直角三角形的概念与性质;②掌握线段的垂直平分线与角平分线的性质与定理;③掌握各种思想的运用。
授课日期及时段T(Textbook-Based)——同步课堂一、知识梳理1、等腰三角形的性质定理(1)两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等。
(AAS)(2)等腰三角形的两底角相等。
即等边对等角。
(3)推论:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线及底边上的高线互相重合。
即三线合一。
(4)等边三角形的三个内角都相等,并且每个角都等于60°。
体系搭建2、等腰三角形的判定定理(1)有两条边相等的三角形是等腰三角形。
(2)有两个角相等的三角形是等腰三角形。
即等角对等边。
(3)三个角都相等的三角形是等边三角形。
(4)有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形。
3、在直角三角形中,如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
4、直角三角形的性质和判定方法定理:直角三角形的两个锐角互余。
定理:有两个角互余的三角形是直角三角形。
5、勾股定理:勾股定理:直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方。
6、勾股定理的逆定理:如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形。
7、逆命题、逆定理互逆命题:在两个命题中,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么这两个命题称为互逆命题,其中一个命题称为另一个命题的逆命题。
互逆定理:如果一个定理的逆命题经过证明是真命题,那么它也是一个定理,其中一个定理称为另一个定理的逆命题。
8、斜边、直角边定理定理:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等。
简述为“斜边、直角边定理”或“HL”定理。
9、线段垂直平分线的性质定理:定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。
线段的垂直平分线和角平分线内容分析线段的垂直平分线和角平分线是八年级数学上学期第十九章第四节内容,主要对线段的垂直平分线和角平分线进行讲解,重点是线段的垂直平分线和角平分线定理的理解,难点是线段的垂直平分线和角平分线定理的运用.通过这节课的学习一方面为我们后期学习直角三角形提供依据,另一方面也为后面学习勾股定理奠定基础.知识结构模块一:线段的垂直平分线知识精讲一、线段的垂直平分线的性质及逆定理1、线段的垂直平分线上的任意一点到这条线段的两个端点的距离相等;注意:垂直平分线中的垂直是相互的,而平分则要看清楚到底是谁被平分.2、和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.2 / 15【例1】 已知:如图,在ABC ∆中,90C ∠=°,30A ∠=︒,DE 垂直平分AB 于点D ,交AC于点E .求证:DE CE =.【解析】连接BE∵DE 垂直平分AB 于点D , ∴EB AE =, ∴︒=∠=∠30ABE A∵︒=∠+∠90ABC A ,30A ∠=︒, ∴︒=∠60ABC ,∴︒=∠30EBC .可证BCE BDE ≌△△()S A A ..,则CE DE =.【总结】本题主要考查直角三角形的性质以及线段垂直平分线的性质.【例2】 已知:如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=°,D 为BC 延长线上一点,E 是AB 上一点,EM 垂直平分BD M ,为垂足,DE 交AC 于点F .求证:E 在AF 的垂直平分线上.【解析】∵EM 垂直平分BD ,∴ED EB =,∴D B ∠=∠∵90ACB ∠=°,∴︒=∠+∠90B A ,︒=∠+∠90DFC D ∴DFC A ∠=∠ ∵AFE DFC ∠=∠, ∴AFE A ∠=∠,∴EF AE = ∴E 在AF 的垂直平分线上.【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质定理以及逆定理的运用.【例3】 如图,ABC ∆中,AD 是BAC ∠的平分线,点E 在BC 延长线上,且例题解析DEABCABACONNMGFEDC BABAE ACE ∠=∠.求证:点E 在AD 的垂直平分线上.【解析】∵AD 是BAC ∠的平分线,∴DAC BAD ∠=∠∵BAD DAE BAE ∠+∠=∠,DAC ADE ACE ∠+∠=∠,又BAE ACE ∠=∠ ∴DAE ADE ∠=∠ ∴ED EA =∴点E 在AD 的垂直平分线上.【总结】本题一方面考查三角形的外角性质,另一方面考查线段垂直平分线逆定理的运用.【例4】 已知:在ABC ∆中,90ACB ∠=,30A ∠=°,BD 平分B ∠交AC 于点D .求证:点D 在AB 的垂直平分线上.【解析】∵︒=∠+∠90ABC A ,30A ∠=︒,∴︒=∠60ABC ,∵BD 平分B ∠,∴︒=∠30DBA ∴ABD A ∠=∠,∴BD AD = ∴点D 在AB 的垂直平分线上.【总结】本题一方面考查直角三角形的性质,另一方面考查线段垂直平分线逆定理的运用.【例5】 已知:在ABC 中,ON 是AB 的垂直平分线, OA OC =.求证:点O 在线段BC 的垂直平分线.【解析】∵ON 是AB 的垂直平分线, ∴OB OA =∵OA OC =,∴OC OB = ∴点O 在线段BC 的垂直平分线.【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质定理以及逆定理的运用.【例6】 如图,在△ABC 中,∠A =30°,DE 垂直平分AB ,FM 垂直平分AD ,GN 垂直平分BD .求证:AF = FG = BG . 【答案】见解析【解析】∵DE 垂直平分AB ,4 / 15GF ECBAEDCBA∴︒=∠=∠30DAB A ∵FM 垂直平分AD , ∴DF AF =, ∴FDA A ∠=∠,∴︒=∠+∠=∠60ADF A DFE 同理可得:︒=∠60DGB , ∴DFG △是等边三角形, ∴BG FG DF ==又∵DF AF =,BG DG =, ∴AF = FG = BG .【总结】本题主要考查等腰三角形的性质以及线段垂直平分线的性质.【例7】 如图,在△ABC 中,∠B =22.5°,边AB 的垂直平分线交BC 于点D ,DF ⊥AC ,并与BC 边上的高AE 交于点G . 求证:EG = EC . 【答案】见解析【解析】∵边AB 的垂直平分线交BC 于点D ,∴DA DB =,∴︒=∠=∠5.22B BAD ∴︒=∠+∠=∠45BAD B ADC , ∴ADE △为等腰直角三角形, ∴AE DE =证得:()A S A ACE DGE ..≌△△, ∴EG = EC .【总结】本题主要考查等腰直角三角形的性质以及线段垂直平分线的性质.【例8】 如图,已知:△ABC 中,AB = CB ,点D 在线段AC 上,且AB = AD ,∠ABC =108°,过点A 作AE ∥BC ,交∠ABD 的平分线于E ,联结CE . 求证:BD 垂直平分EC .【解析】连接ED∵AB = CB ,∠ABC =108°,∴︒=∠=∠36BCA BAC ∵AB = AD ,∴︒=∠=∠72ADB ABD , ∴︒=︒-︒=∠3672108DBC∵BE 平分ABD ∠,∴︒=∠=∠36EBD ABE ∵AE ∥BC ,∴︒=︒-︒=∠72108180BAE , ∴BEA BAE ∠=∠,∴BE BA =又∵AB = CB ,∴BC BE =证得:()S A S BCD BED ..≌△△,∴CD DE =∵BE BA =,CD DE =,∴ BD 垂直平分EC .【总结】本题主要考查等腰三角形的性质以及线段垂直平分线的性质.二、 角平分线的性质定理和角平分线的性质定理的逆定理1、 角的平分线上的点到这个角两边的距离相等.2、 在一个角的内部(包括顶点)到这个角两边距离相等的点,在这个角的平分线上注意:角的平分线可以看作是在这个角的内部(包括顶点)到这个角两边距离相等的点的集合.【例9】 如图,//AD BC AC ,平分BAD ∠,BE 平分ABC ∠,交CD 于点E ,交AC 于点F .求证:点F 到EA EC 、的距离相等. 【答案】见解析【解析】∵AC 平分BAD ∠,∴DAC BAC ∠=∠∵BC AD ∥,∴DAC ACB ∠=∠ ∴BAC ACB ∠=∠,∴BC AB =证得:()S A S CBE BAE ..≌△△,∴CEB AEB ∠=∠ ∴点F 到EA EC 、的距离相等.【总结】本题主要考查角平分线的意义和逆定理的运用.例题解析知识精讲模块二:角平分线AFBDEC6 / 15FG EBPON CDM A 【例10】 如图,90B C ∠=∠=°,M 是BC 的中点,DM 平分ADC ∠.求证:AM 平分DAB ∠. 【答案】见解析【解析】过M 作MN ⊥AD ,垂足为N∵DM 平分ADC ∠,∴CM MN =∵M 是BC 的中点,∴MB CM =,∴MB MN = ∴AM 平分DAB ∠.【总结】本题主要考查角平分线的性质定理和逆定理的运用.【例11】已知:如图,//AD OB OC ,平分AOB P ∠,是OC 上一点,过点P 作直线MN ,分别交AD OB 、于点M 和N ,且MP NP =. 求证:点P 到AO 和AD 的距离相等. 【答案】见解析【解析】过P 作PE ⊥OB 于点E ,PF ⊥OA 于点F ,PG ⊥AD 于点G .∵OC 平分AOB ∠,∴PF PE =可证得:()S A A PGM PEN ..≌△△,则PG PE =,∴PG PF = ∴点P 到AO 和AD 的距离相等.【总结】本题主要考查角平分线的性质定理和逆定理的运用.【例12】如图,AD 为ABC ∆的角平分线,//DE AC ,交AB 于E ,过E 作AD 的垂线交BC 延长线于F . 求证:B FAC ∠=∠.【解析】∵AD 为ABC ∆的角平分线,∴DAC BAD ∠=∠∵//DE AC ,∴DAC EDA ∠=∠ ∴EDA BAD ∠=∠,∴AE DE = ∵AD EF ⊥,∴EF 垂直平分AD , ∴FD FA =,∴FDA FAD ∠=∠∵DAC FAC FAD ∠+∠=∠,BAD B FDA ∠+∠=∠ ∴B FAC ∠=∠.【总结】本题主要考查线段垂直平分性质定理及平行线+角平分线可以得到等腰三角形这个基本模型的运用.CMA DBABC DEF【例13】 已知:如图,在等腰直角三角形ABC 中,90ACB ∠=°,D 为BC 的中点,且DE AB ⊥,垂足为点E ,过点B 作//BF AC 交DE 的延长线于点F ,联结CF .(1)求证:AD CF ⊥;(2)联结AF ,试判断ACF ∆的形状,并说明理由.【解析】(1)∵ABC △为等腰直角三角形,∴︒=∠=∠45CBA CAB ∵//BF AC ,∴︒=∠45ABF证得:FBE DBE ≌△△,则可得DB BF = ∵D 为BC 的中点,∴DB CD =,∴BF CD = 证得:()S A S BCF CAD ..≌△△,∴BCF CAD ∠=∠∵︒=∠+∠90ACF BCF ,∴︒=∠+∠90ACF CAD ,∴AD CF ⊥; (2)等腰三角形.由(1)可得:AF AD =,CF AD =,∴CF AF = ∴ACF △是等腰三角形.【总结】本题主要考查等腰直角三角形的性质,本题(1)中的全等是一个基本模型,要注意理解,在后期证明中也会经常用到.【例14】如图,AP BP 、分别平分MAB ∠和NBA ∠,PC PD 、分别垂直于AM BN 、,如果123AC cm CP cm BD cm ===,,,那么PD =_______,AB = _________.【答案】2cm ,4cm .【解析】过P 作PE ⊥AB 于E .∵AP BP 、分别平分MAB ∠和NBA ∠ ∴2===PD PE PC可证:()S A A PEA PCA ..≌△△,()S A A PDB PEB ..≌△△ 则CE AC =,BE BD = ∴431=+=+=EB AE AB【总结】本题主要考查角平分线的性质定理和逆定理的运用.【例15】如图,ABC ∆中,90C ∠=°,点O 为ABC ∆的三条角平分线的交点,OD BC ⊥,OE AC ⊥,OF AB ⊥,点D E F 、、分别为垂足,且1086AB BC CA ===,,,则点OPBCAM NDAEFABCDEF8 / 15GFEDCBA GFDA到三边AB AC 、和BC 的距离分别为_______. 【答案】2. 【解析】∵24862121=⨯⨯=⋅⋅=BC AC S ABC △ ∴ABC ABO OBC AOC S S S S =++△△△△111108624222OF OD OE =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=∵点O 为ABC ∆的三条角平分线的交点, ∴OF OE OD == ∴2=OD【总结】本题一方面考查角平分线的性质定理,另一方面考查等积法的运用.【例16】如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=°,AC BC =,AD 是BC 边上的中线,过C 作CF AD ⊥,E 为垂足,延长CE 交AB 于F .求证:ADC BDF ∠=∠. 【答案】见解析【解析】过B 作BG ∥AC 交CF 的延长线于G .证得:()A S A BCG CAD ..≌△△, ∴BG CD =,G ADC ∠=∠ ∵D 为BC 的中点, ∴DB CD =,∴BG BD =证得:()S A S GBF DBF ..≌△△,则可得G BDF ∠=∠ ∴ADC BDF ∠=∠【总结】本题一方面考查直角三角形的性质,另一方面考查全等的基本模型.【例17】如图,已知正方形ABCD 中,F 是CD 的中点,E 是BC 边上的一点,且AE DC CE =+.求证:AF 平分DAE ∠.EQ PDCBA 【答案】见解析【解析】连接EF 交AD 的延长线于G .可证得:()A S A ECF GDF ..≌△△,则DG CE =,FG EF = ∵BC AD =,AE DC CE =+ ∴AE AG =可证得:()S S S AGF AEF ..≌△△, ∴GAF EAF ∠=∠ 即AF 平分DAE ∠.【总结】本题主要考查利用中线倍长构造全等,总而证明角平分线的成立.【例18】已知:如图,正方形ABCD 的边长为1,AB AD 、上各有一点P Q 、,若APQ∆的周长为2.求PCQ ∠的度数. 【答案】45°.【解析】∵APQ ∆的周长为2,∴2=++PQ AP AQ .∵正方形ABCD 的边长为1,∴2=+++PB AP AD AQ ∴BP DQ PQ +=. 延长PB 至E ,使得BE =DQ可证:()S A S CBE CDQ ..≌△△,则CE CQ =,BCE DCQ ∠=∠ ∵BP DQ PQ +=,DQ BE =,∴EP PQ = 可证:()S S S CPE CPQ ..≌△△,∴PCE QCP ∠=∠ ∵︒=∠+∠90BCQ DCQ ,BCE DCQ ∠=∠, ∴︒=∠+∠90BCQ BCE ,即︒=∠90QCE 又∵︒=∠+∠90PCE QCP ,PCE QCP ∠=∠ ∴︒=∠45PCQ【总结】本题综合性较强,主要考查了全等的运用,以及截长补短辅助线的添加,最终目的是构造全等,在解题时要注意认真分析.【习题1】ABC ∆的边长AC BC 、的中垂线交AB 于一点O ,且OC BC =,则A∠随堂检测10 / 15EODCBA=________. 【答案】30°【解析】∵ABC ∆的边长AC BC 、的中垂线交AB 于一点O ,∴OC OB OA ==∴OCB B ∠=∠,ACO A ∠=∠ ∵︒=∠+∠+∠+∠180ACO A OCB B ∴︒=∠+∠90OCB ACO ,即︒=∠90ACB ∵OC BC =∴OBC △为等边三角形,∴︒=∠60B ∵︒=∠+∠90A B ,∴︒=∠30A .【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质以及等边三角形的性质.【习题2】 △ABC 中,AB = AC ,AC 的中垂线交AB 于E ,△EBC 的周长为20cm ,AB = 2BC ,则腰长为___________.【答案】cm 340.【解析】∵AC 的中垂线交AB 于E ,∴EC AE =∵△EBC 的周长为20cm ,∴20=+=++BC AB EC BC EB∵AB = 2BC ,∴340=AB【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质以及等腰三角形的性质.【习题3】 如图所示,AB //CD ,O 为∠A 、∠C 的平分线的交点,OE ⊥AC 于E ,且OE =2, 则AB 与CD 之间的距离等于___________. 【答案】4【解析】过O 作OF ⊥AB 于F ,OG ⊥CD 于G∵O 为∠A 、∠C 的平分线的交点,∴2===OG OF OE , ∵AB //CD , ∴F 、O 、G 三点共线,∴4=FG . 【总结】本题主要考查角平分线性质以及平行线的性质. 【习题4】ABC ∆中,AD 平分BAC ∠,DE DF 、分别垂直于AB AC 、,垂足分别为E F 、,如果48ABC S ∆=,79AC AB ==,,则DF =______________. 【答案】6【解析】∵AD 平分BAC ∠,∴DF DE =∵487219212121=⨯⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅⋅=+=DF DE DF AC DE AB S S S ADC ABD ABC △△△MNABC ∴6=DF【总结】本题主要考查角平分线性质以及等积法的运用.【习题5】 已知:点A 和点D 都是线段BC 外一点,且AB = AC ,DB = DC ,E 是AD 上一点.求证:BE = CE .【答案】见解析【解析】∵AB = AC ,∴A 在线段BC 的垂直平分线上,∵DB = DC ,∴D 在BC 的垂直平分线上, ∴AD 是BC 的垂直平分线 ∵E 是AD 上一点 ∴BE = CE【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质定理及其逆定理的运用.【习题6】 已知:如图,在ABC ∆中,90C ∠=°,30A ∠=°,MN 是AB 的垂直平分线.求证:12CM AM =.【答案】见解析. 【解析】∵MN 是AB 的垂直平分线,∴︒=∠=∠30MBA A∵90C ∠=°,30A ∠=°,∴︒=∠60CBA ,∴︒=︒-︒=∠303060CBM , ∴NBM CBM ∠=∠,∴MN CM =. 在直角△AMN 中,︒=∠30A ,则AM MN 21=,∴AM CM 21=. 【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质以及直角三角形的性质.【习题7】 已知:如图,ABC ∆中,90A ∠=°,AB AC BD ==,ED BC ⊥.求证:AE DE DC ==. 【答案】见解析 【解析】连接BE可证:()L H BDE BAE .≌△△,∴DE AE = ∵90A ∠=°,AB AC =, ∴︒=∠45C ∵ED BC ⊥∴△DEC 为等腰直角三角形, ∴DC DE =BEACD12 / 15ABCDOEF∴AE DE DC ==【总结】本题一方面考查了直角三角形全等的判定方法,另一方面考查了等腰直角三角形的性质,由于部分学生还未学过(H .L )的判定定理,因此可选择性的讲解.【习题8】 如图,在ABC ∆中,BD 平分ABC ∠,EF 垂直平分BD 交CA 延长线于E .求证:EAB EBC ∠=∠. 【答案】见解析【解析】∵EF 垂直平分BD∴ED EB = ∴EDB EBD ∠=∠ ∵BD 平分ABC ∠, ∴ABD DBC ∠=∠∵ABD EDB EAB ∠+∠=∠,DBC EBD EBC +∠=∠ ∴EAB EBC ∠=∠【总结】本题一方面考查线段垂直平分线的性质定理,另一方面考查三角形外角性质的运用.【习题9】 已知:如图,在凹四边形ABCD 中,EO 垂直平分BC ,FO 垂直平分AD ,EO与FO 相交于点O ,且AB CD =. 求证:ABO DCO ∠=∠. 【答案】见解析 【解析】连接OD 、OA∵EO 垂直平分BC ∴OC OB = ∵FO 垂直平分AD ∴OD OA =可证:()S S S DOC AOB ..≌△△ ∴ABO DCO ∠=∠.【总结】本题主要考查线段垂直平分线以及角平分线性质定理的综合的运用.课后作业ABCDEF【作业1】 如图,Rt ABC ∆中,90C ∠=°,AD 平分BAC ∠,DE AB ⊥于E ,如果14DC cm AB cm ==,,那么ABD S ∆=___________.【答案】2【解析】∵AD 平分BAC ∠,DE AB ⊥,90C ∠=°, ∴1==DE CD∴2142121=⨯⨯=⋅⋅=DE AB S ABD △.【总结】本题主要考查角平分线性质定理的运用.【作业2】 如图,已知ABC ∆中,DE 是AC 的垂直平分线,5AC =,ABD ∆的周长为13,求ABC ∆的周长. 【答案】18【解析】∵DE 是AC 的垂直平分线,∴DC AD =∵ABD ∆的周长为13, ∴13=++AD BD AB ∴ABC ∆的周长为:AB AC BC AB AC BD DC AB AC BD AD ++=+++=+++13518=+=.【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质定理的运用.【作业3】 如图,在ABC ∆中,已知点D 在BC 上,且DB AD BC +=.求证:点D 在AC的垂直平分线上. 【答案】见解析【解析】∵DB AD BC +=,BC DC DB =+∴DC AD =∴点D 在AC 的垂直平分线上.【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质定理逆定理的运用,证明点在线段垂直平分线上. 【作业4】 如图,在ABC ∆中,AB AC =,120BAC ∠=°,AC 的垂直平分线DE 交BC 于D E ,为垂足,且18BC cm =,求DE 的长.【答案】3cm【解析】∵AB AC =,120BAC ∠=°,∴︒=∠=∠30C B∵AC 的垂直平分线DE 交BC 于D ∴DC AD =,︒=∠=∠30CAD C ,ABCEDAB C DD BACEADBEC14 / 15ED CBA ∴︒=︒-︒=∠9030120BAD在直角△BAD 中,︒=∠30B ,则BD AD 21= ∴182=+=+=DC DC DC BD BC ∴6=DC在直角△CED 中,︒=∠30C ,则321==DC DE .【总结】本题主要考查线段垂直平分线性质定理及其直角三角形性质的运用.【作业5】 如图,正方形ABCD 的边长为1,AE 是CAB ∠的平分线,交BC 于点E ,则点E 到AC 的距离为___________. 【答案】12-.【解析】过E 作EF ⊥AC ,垂足为F可得:△CEF 为等腰直角三角形, 则由勾股定理可得:EF CE 2=∵AE 是CAB ∠的平分线,EF ⊥AC ,90B ∠= ∴BE EF = 又∵1=+EB CE ∴12=+EF EF ∴12-=EF【总结】本题综合性较强,主要考查了角平分线的性质以及正方形的性质,还运用勾股定理计算线段长.【作业6】 如图,已知ABC ∆中,点E 是AB 延长线上的一点,AE AC AD =,平分BAC ∠,BD = BE .求证:2ABC C ∠=∠. 【答案】见解析【解析】由题意,易得:()S A S ACD AED ..≌△△则:C E ∠=∠∵BD = BE ,∴BDE E ∠=∠ ∴C E DBE E ABC ∠=∠=∠+∠=∠22ABCDE【总结】本题主要考查等边对等角以及三角形外角性质的运用,解题时注意分析,当看到证明一个角是另一个角的两倍时,通常都考虑采用外角性质证明.【作业7】 如图,在ABC ∆中,AD BC ⊥于D ,AC CD BD +=.求证:2C B ∠=∠. 【答案】见解析【解析】在BD 上截取一点E ,使得DE =DC∵DC DE =,AC CD BD += ∴AC BE =可证:AED ACD ≌△△,则AE AC =,AED C ∠=∠ ∴AE BE =,∴BAE B ∠=∠ ∴C B BAE B AED ∠=∠=∠+∠=∠22 ∴2C B ∠=∠【总结】本题一方面考查了截长补短辅助线的添加,主要是看到两条线段和等于第三条线段的模型,另一方面考查了证明一个角是另一个角的两倍的基本模型,通常都考虑采用外角性质证明.ABCD。
一、选择题1.如图,已知16AB AC +=,点O 为ABC ∠与ACB ∠的平分线的交点,且OD BC 于D .若4OD =,则四边形ABOC 的面积是( )A .36B .32C .30D .64B解析:B【分析】 过O 作OE ⊥AB 于E ,OF ⊥AC 于F ,连接OA ,根据角平分线的性质求出OE =OD =OF =4,根据三角形的面积公式求出即可.【详解】解:过O 作OE ⊥AB 于E ,OF ⊥AC 于F ,连接OA ,∵点O 为∠ABC 与∠ACB 的平分线的交点,OD ⊥BC 于D ,OD =4,∴OE =OD =4,OF =OD =4,∵AB +AC =16,∴四边形ABOC 的面积S =S △ABO +S △ACO =1122AB OE AC OF ⨯+⨯ =114422AB AC ⨯+⨯ =42×(AB +AC ) =42×16 =32,故选:B .【点睛】本题考查了角平分线的性质和三角形的面积,能根据角平分线的性质得出OD =OE =OF =3是解此题的关键.2.如图,,,AB AD CB CD AC BD ==、相交于点O ,则下列说法中正确的个数是( ) ①OD OB =;②点O 到CB CD 、的距离相等;③BDA BDC ∠=∠;④BD AC ⊥A .4B .3C .2D .1B解析:B【分析】 先根据全等三角形的判定定理得出△ACD ≌△ACB ,△ABO ≌△ADO ,再根据全等三角形的性质即可得出结论.【详解】解:在△ABC 和△ADC 中,∵AB AD BC CD AC AC ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABC ≌△ADC (SSS ),∴∠BAC=∠DAC , ∠DCA=∠BCA∴点O 到CB 、CD 的距离相等.故②正确在△ABO 与△ADO 中AB AD BAC DAC OA OA ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ABO ≌△ADO (SAS ),∴BO=DO ,∠BOA=∠DOA∵∠BOA+∠DOA=180°∴∠BOA=∠DOA=90°,即BD AC ⊥故①④正确;∵AD≠CD∴BDA BDC ∠≠∠,故③错误所以,正确的结论是①②④,共3个,故选:B .【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法是解题的关键. 3.下列命题的逆命题是真命题的是( ).A 3 3B 5C .1的立方根是1D .全等三角形的周长相等C解析:C【分析】 根据把一个命题的条件和结论互换就得到它的逆命题,先得出逆命题,再进行判断即可.【详解】A 、3的平方根是3的逆命题是:3是3的平方根,是假命题;B 、5是无理数的逆命题是:无理数是5,是假命题;C 、1的立方根是1的逆命题是:1是1的立方根,是真命题;D 、全等三角形的周长相等的逆命题是:周长相等的三角形全等,是假命题;故选:C .【点睛】此题考查了命题的真假判断及互逆命题的知识,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题,其中一个命题称为另一个命题的逆命题,判断命题的真假关键是要熟悉各知识点的性质定理.4.如图,在△ABC 中,∠B =∠C =50°,BD =CF ,BE =CD ,则∠EDF 的度数是( )A .40°B .50°C .60°D .30°B解析:B【分析】 由SAS 证明△BDE ≌△CFD ,得出∠BDE=∠CFD ,∠EDF 可由180°与∠BDE 、∠CDF 的差表示,进而求解即可.【详解】解:在△BDE 与△CFD 中,BD CF B C BE CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BDE ≌△CFD (SAS );∴∠BDE=∠CFD ,∴∠EDF=180°-(∠BDE+∠CDF )=180°-(∠CFD+∠CDF )=180°-(180°-∠C )=50°; 故选:B .【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定及性质.全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.5.如图,若DEF ABC ≅,点B 、E 、C 、F 在同一条直线上,9BF =,5EC =,则CF 的长为( )A .1B .2C .2.5D .3B解析:B【分析】 根据全等三角形的对应边相等得到BE=CF ,计算即可.【详解】解:∵△DEF ≌△ABC ,∴BC=EF ,∴BE+EC=CF+EC ,∴BE=CF ,又∵BF=BE+EC+CF=9,EC=5∵CF=12(BF-EC)=12(9-5)=2. 故选:B .【点睛】本题考查了全等三角形的性质,掌握全等三角形的对应边相等、全等三角形的对应角相等是解题的关键.6.下列命题中,假命题是( )A .在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行B .到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上C .一条直角边和另一条直角边上的中线对应相等的两个直角三角形全等D .一边长相等的两个等腰直角三角形全等D解析:D【分析】根据垂线的性质,线段垂直平分线的判定,全等三角形的判定对各选项分析判断后利用排除法求解.【详解】A 、同一平面内,垂直于同一条直线的两直线互相平行,真命题,本选项不符合题意;B 、到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上,真命题,本选项不符合题意;C 、一条直角边和另一条直角边上的中线对应相等的两个直角三角形,首先根据“HL”定理,可判断两个小直角三角形全等,可得另一条直角边相等,然后,根据“SAS”,可判断两个直角三角形全等,真命题,本选项不符合题意;D 、有一边相等的两个等腰直角三角形不一定全等,如:一个等腰直角三角形的直角边与另一个等腰直角三角形的斜边相等,这两个等腰直角三角形并不全等,假命题,本选项符合题意.故选:D .【点睛】本题考查了命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.7.如图,在Rt ABC 中,C 90∠=,AD 是BAC ∠的平分线,若AC 3=,BC 4=,则ABD ACD S :S 为( )A .5:4B .5:3C .4:3D .3:4B解析:B【分析】 过D 作DF AB ⊥于F ,根据角平分线的性质得出DF =DC ,再根据三角形的面积公式求出ABD 和ACD 的面积,最后求出答案即可.【详解】解:过D 点作DF AB ⊥于F ,∵AD 平分CAB ∠,C 90∠=(即AC BC ⊥),∴DF CD =,设DF CD R ==,在Rt ABC 中,C 90∠=,AC 3=,BC 4=, ∴22AB 5AC BC =+=, ∴ABD 115SAB DF 5R R 222=⨯⨯=⨯⨯=,ACD 113S AC CD 3R R 222=⨯⨯=⨯⨯=, ∴ABD ACD 5S :S R 2⎛⎫= ⎪⎝⎭:3R 5:32⎛⎫= ⎪⎝⎭, 故选:B.【点睛】本题考查了角平分线的性质和三角形的面积,能根据角平分线的性质求出DF=CD是解此题的关键.8.如图,AB=4cm,AC=BD=3cm,∠CAB=∠DBA,点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动.设运动时间为t(s),当△ACP与△BPQ全等时,则点Q的运动速度为()cm/s.A.0.5 B.1 C.0.5或1.5 D.1或1.5D解析:D【分析】设点Q的运动速度是x cm/s,有两种情况:①AP=BP,AC=BQ,②AP=BQ,AC=BP,列出方程,求出方程的解即可.【详解】解:设点Q的运动速度是x cm/s,∵∠CAB=∠DBA,∴△ACP与△BPQ全等,有两种情况:①AP=BP,AC=BQ,则1×t=4-1×t,则3=2x,解得:t=2,x=1.5;②AP=BQ,AC=BP,则1×t=tx,4-1×t=3,解得:t=1,x=1,故选:D.【点睛】本题考查了全等三角形的判定的应用,以及一元一次方程的应用,掌握方程的思想和分类讨论思想是解此题的关键.9.在尺规作图作一个角的平分线时的两个三角形全等的依据是()A.SAS B.AAS C.SSS D.HL C解析:C【分析】根据作图过程可知用到的三角形全等的判定方法是SSS.【详解】解:尺规作图-作一个角的角平分线的作法如下:①以O为圆心,任意长为半径画弧,交AO、BO于点F、E,②再分别以F、E为圆心,大于12EF长为半径画弧,两弧交于点M,③画射线OM,射线OM即为所求.由作图过程可得用到的三角形全等的判定方法是SSS .故选:C .【点睛】本题主要考查了基本作图以及全等三角形的判定,关键是掌握作一个角的平分线的基本作图方法.10.下列说法正确的是 ( )A .一直角边对应相等的两个直角三角形全等B .斜边相等的两个直角三角形全等C .斜边相等的两个等腰直角三角形全等D .一边长相等的两个等腰直角三角形全等C解析:C【分析】根据全等三角形的判定定理:SSS 、SAS 、ASA 、AAS 、HL 定理针对四个选项分别进行判断即可.【详解】A. 一直角边对应相等的两个直角三角形不一定全等,还要知道它的边或角才能证明,故此选项错误;B. 斜边相等的两个直角三角形不一定全等,还要知道它的边或角才能证明,故此选项错误;C. 斜边相等的两个等腰直角三角形全等,对应角相等,根据AAS 即可证明全等,故此选项正确;D. 一边长相等的两个等腰直角三角形不一定全等,必须说明是对应边相等,故此选项错误.故选:C .【点睛】本题考查了全等三角形的判定,掌握证明三角形全等的条件尤其是必须含有边这个条件是解题的关键. 二、填空题11.如图,点C 在AOB ∠的平分线上,CD OA ⊥于点D ,且2CD =,如果E 是射线OB 上一点,那么CE 长度的最小值是___________.2【分析】根据垂线段最短及角平分线的性质定理求解【详解】解:如图由垂线段最短定理可知:当CE⊥OB时CE的长度最小∵点C在∠AOB的平分线上CD⊥OA∴CE=CD=2故答案为2【点睛】本题是基础题目解析:2【分析】根据垂线段最短及角平分线的性质定理求解.【详解】解:如图,由垂线段最短定理可知:当CE⊥OB时,CE 的长度最小,∵点C在∠AOB 的平分线上,CD⊥OA,∴CE=CD=2,故答案为2 .【点睛】本题是基础题目,熟练掌握垂线段最短及角平分线的性质定理是解题关键.12.如图,∠ABC=∠DCB,要使△ABC≌△DCB,还需要补充一个条件:___.(一个即可)AB=CD (或∠A=∠D 或∠ACB=∠DBC )【分析】根据已知条件:两个三角形已经具备∠ABC=∠DCB 及公共边BC 再添加任意一组角或是AB=CD 即可【详解】∵∠ABC=∠DCBBC=CB ∴当AB=解析:AB=CD (或∠A=∠D 或∠ACB=∠DBC )【分析】根据已知条件:两个三角形已经具备∠ABC=∠DCB 及公共边BC ,再添加任意一组角,或是AB=CD 即可.【详解】∵∠ABC=∠DCB ,BC=CB ,∴当AB=CD 时,利用SAS 证明△ABC ≌△DCB ;当∠A=∠D 时,利用AAS 证明△ABC ≌△DCB ;当∠ACB=∠DBC 时,利用ASA 证明△ABC ≌△DCB ,故答案为:AB=CD (或∠A=∠D 或∠ACB=∠DBC ).【点睛】此题考查添加一个条件证明两个三角形全等,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键. 13.如图,AB =4cm ,AC =BD =3cm ,∠CAB =∠DBA ,点P 在线段AB 上以1cm/s 的速度由点A 向点B 运动,同时,点Q 在线段BD 上由点B 向点D 运动.设运动时间为t (s ),则当△ACP 与△BPQ 全等时,点Q 的运动速度为__cm/s .1或15【分析】分两种情况讨论:当△ACP ≌△BPQ 时从而可得点的运动速度;当△ACP ≌△BQP 时可得:从而可得点的运动速度从而可得答案【详解】解:当△ACP ≌△BPQ 时则AC =BPAP =BQ ∵AC解析:1或1.5【分析】分两种情况讨论:当△ACP ≌△BPQ 时,1AP BQ ==, 从而可得Q 点的运动速度;当△ACP ≌△BQP 时,可得:23AP BP BQ ===,, 从而可得Q 点的运动速度,从而可得答案.【详解】解:当△ACP ≌△BPQ 时,则AC =BP ,AP =BQ ,∵AC =3cm ,∴BP =3cm ,∵AB =4cm ,∴AP =1cm ,∴BQ =1cm ,∴点Q 的速度为:1÷(1÷1)=1(cm/s );当△ACP ≌△BQP 时,则AC =BQ ,AP =BP ,∵AB =4cm ,AC =BD =3cm ,∴AP =BP =2cm ,BQ =3cm ,∴点Q 的速度为:3÷(2÷1)=1.5(cm/s );故答案为:1或1.5.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,分类讨论的数学思想,掌握利用分类讨论解决全等三角形问题是解题的关键.14.已知点A 、E 、F 、C 在同一条直线l 上,点B 、D 在直线l 的异侧,若AB=CD ,AE=CF ,BF=DE ,则AB 与CD 的位置关系是_______.AB//CD 【分析】先利用SSS 证明△ABF ≌△CDE 然后根据全等三角形的性质得到∠DCE=∠BAF 最后根据内错角相等两直线平行即可解答【详解】解:∵AE=CF ∴AE+EF=CF+EF 即AF=EC 在解析:AB//CD【分析】先利用SSS 证明△ABF ≌△CDE ,然后根据全等三角形的性质得到∠DCE=∠BAF ,最后根据内错角相等、两直线平行即可解答.【详解】解:∵AE=CF ,∴AE+EF=CF+EF,即AF=EC在△ABF 和△CDE 中,,,,AB CD AF EC BF DE =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△ABF ≌△CDE (SSS ),∴∠DCE=∠BAF .∴AB//CD .故答案为:AB//CD .【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质以及平行线的判定,运用全等三角形的知识得到∠DCE=∠BAF 成为解答本题的关键.15.如图,90,,,ACB AC BC AD CE BE CE ∠=︒=⊥⊥,垂足分别为,D E ,若9,6AD DE ==,则BE 的长为________________________.3【分析】由AD ⊥CEBE ⊥CE 可以得到∠BEC=∠CDA=90°再根据∠ACB=90°可以得到∠BCE=∠CAD 从而求得△CEB ≌△ADC 然后利用全等三角形的性质可以求得BE 的长【详解】解:∵∠A解析:3【分析】由AD ⊥CE ,BE ⊥CE ,可以得到∠BEC=∠CDA=90°,再根据∠ACB=90°,可以得到∠BCE=∠CAD ,从而求得△CEB ≌△ADC ,然后利用全等三角形的性质可以求得BE 的长.【详解】解:∵∠ACB=90°,BE ⊥CE ,AD ⊥CE ,∴∠BCE+∠DCA=90°,∠BEC=∠CDA=90°,∴∠ACD+∠CAD=90°,∴∠BCE=∠CAD ,在△CEB 和△ADC 中,BCE CAD BEC CDA AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△CEB ≌△ADC (AAS );∴BE=CD ,CE=AD=9.∵DC=CE-DE ,DE=6,∴DC=9-6=3,∴BE=3.故答案为:3【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.16.如图所示,己知ABC ∆的周长是22,,OB OC 分别平分ABC ∠和ACB OD BC D ∠⊥,于,且3OD =,则ABC ∆的面积是__________.【分析】连接OA 过O 作OE ⊥AB 于EOF ⊥AC 于F 根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得点O 到ABACBC 的距离都相等(即OE =OD =OF )从而可得到△ABC 的面积等于周长的一半乘以3代入求出即 解析:33【分析】连接OA ,过O 作OE ⊥AB 于E ,OF ⊥AC 于F ,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得点O 到AB 、AC 、BC 的距离都相等(即OE =OD =OF ),从而可得到△ABC 的面积等于周长的一半乘以3,代入求出即可.【详解】解:如图,连接OA ,过O 作OE ⊥AB 于E ,OF ⊥AC 于F ,∵OB 、OC 分别平分∠ABC 和∠ACB ,OD ⊥BC 于D∴OE =OF =OD =3,∵△ABC 的周长是22,∴S △ABC =12×AB×OE +12×BC×OD +12×AC×OF =12×(AB +BC +AC )×3 =12×22×3=33. 故答案为:33.【点睛】本题考查了角平分线的性质和三角形的面积求法,熟知角平分线的性质,并根据题意合理添加辅助线是解题关键.17.如图,//AD BC ,ABC ∠的角平分线BP 与BAD ∠的角平分线AP 相交于点P ,作PE AB ⊥于点E .若9PE =,则两平行线AD 与BC 间的距离为_______.;【分析】过点P 作MN ⊥AD 根据角平分线的性质以及平行线的性质即可得出PM=PE=2PE=PN=2即可得出答案【详解】过点P 作MN ⊥AD ∵AD ∥BC ∠ABC 的角平分线BP 与∠BAD 的角平分线AP 相交解析:18;【分析】过点P 作MN ⊥AD ,根据角平分线的性质以及平行线的性质即可得出PM=PE =2,PE=PN =2,即可得出答案.【详解】过点P 作MN ⊥AD∵AD ∥BC ,∠ABC 的角平分线BP 与∠BAD 的角平分线AP 相交于点P ,PE ⊥AB 于点E ∴AP ⊥BP ,PN ⊥B C∴PM=PE =9,PE=PN =9∴MN =9+9=18故答案为18.【点睛】此题主要考查了角平分线的性质以及平行线的性质,根据题意作出辅助线是解决问题的关键.18.如图,ABC 中,90ACB ∠=︒,8cm,6cm AC BC ==,直线l 经过点C 且与边AB 相交,动点P 从点A 出发沿A C B →→路径向终点B 运动,动点Q 从点B 出发沿B C A →→路径向终点A 运动,点P 和点Q 的速度分别为3cm/s 和2cm/s ,两点同时出发并开始计时,当点P 到达终点B 时计时结束.在某时刻分别过点P 和点Q 作PM l ⊥于点M ,QN l ⊥点N ,设运动时间为t 秒,则当t =__________秒时,PMC △与QNC 全等.2或【分析】分点Q 在BC 上和点Q 在AC 上根据全等三角形的性质分情况列式计算【详解】由题意得AP =3tBQ =2tAC =8cmBC =6cmCP =8﹣3tCQ =6﹣2t①如图当与全等时PC=QC 解得;②如解析:2或145. 【分析】分点Q 在BC 上和点Q 在AC 上,根据全等三角形的性质分情况列式计算.【详解】由题意得,AP =3t ,BQ =2t ,AC =8cm ,BC =6cm , ∴ CP =8﹣3t ,CQ =6﹣2t ,①如图,当PMC △与QNC 全等时,PC=QC ,6283t t -=-,解得2t =;②如图,当PMC △与QNC 全等时,点P 已运动至BC 上,且与点Q 相遇, 则PC=QC ,6238t t -=-,解得145t =;故答案为:2或145. 【点睛】 本题考查了全等三角形的性质,掌握全等三角形对应边相等是解决问题的关键. 19.如图,12∠=∠,要用“SAS ”判定ADC BDC ≌△△,则可加上条件__________.AD=BD 【分析】要判定△BCD ≌△ACD 已知∠1=∠2CD是公共边具备了一边一角对应相等注意SAS 的条件;两边及夹角对相等只能选AD=BD 【详解】解:由图可知只能是AD=BD 才能组成SAS 故答案为解析:AD=BD【分析】要判定△BCD ≌△ACD ,已知∠1=∠2,CD 是公共边,具备了一边一角对应相等,注意“SAS”的条件;两边及夹角对相等,只能选AD=BD.【详解】解:由图可知,只能是AD=BD ,才能组成“SAS”,故答案为:AD=BD.【点睛】本题考查了全等的判定,掌握“SAS”的条件是两边及夹角对相等是解题的关键. 20.如图,在ABC 中,60BAC ∠=︒,BAC ∠的平分线AD 与边BC 的垂直平分线MD 相交于点D ,DE AB ⊥交AB 的延长线于点E ,DF AC ⊥于点F ,现有下列结论:①120EDF ∠=︒;②DM 平分EDF ∠;③DE DF AD +=;④2AB AC AE +>;其中正确的有________(请将正确结论的序号填写在横线上).①③【分析】由四边形内角和定理可求出;若DM 平分∠EDF 则∠EDM=60°从而得到∠ABC 为等边三角形条件不足不能确定故②错误;由题意可知∠EAD=∠FAD=30°故此可知ED=ADDF=AD 从而可解析:①③【分析】由四边形内角和定理可求出120EDF ∠=︒;若DM 平分∠EDF ,则∠EDM=60°,从而得到∠ABC 为等边三角形,条件不足,不能确定,故②错误;由题意可知∠EAD=∠FAD=30°,故此可知ED=12AD ,DF=12AD ,从而可证明③正确;连接BD 、DC ,然后证明△EBD ≌△CFD ,从而得到BE=FC ,从而可得AB+AC=2AE ,故可判断④.【详解】解:如图所示:连接BD 、DC .(1)∵DE AB ⊥,DF AC ⊥,∴∠AED=∠AFD=90°,∵∠EAF=60°,∠EAF+∠AED+∠AFD+∠EDF=360°∴∠EDF=360°-∠EAF-∠AED-∠AFD=360°-60°-90°-90°=120°,故①正确;②由题意可知:∠EDA=∠ADF=60°.假设MD 平分∠EDF ,则∠ADM=30°.则∠EDM=60°,又∵∠E=∠BMD=90°,∴∠EBM=120°.∴∠ABC=60°.∵∠ABC 是否等于60°不知道,∴不能判定MD 平分∠EDF ,故②错误;③∵∠EAC=60°,AD 平分∠BAC ,∴∠EAD=∠FAD=30°.∵DE ⊥AB ,∴∠AED=90°.∵∠AED=90°,∠EAD=30°,∴ED=12AD . 同理:DF=12AD . ∴DE+DF=AD .故③正确.④∵DM 是BC 的垂直平分线,∴DB=DC .在Rt △BED 和Rt △CFD 中DE DF BD DC⎧⎨⎩==, ∴Rt △BED ≌Rt △CFD .∴BE=FC .∴AB+AC=AE-BE+AF+FC又∵AE=AF ,BE=FC ,∴AB+AC=2AE .故④错误.因此正确的结论是:①③,故答案为:①③.【点睛】本题主要考查的是全等三角形的性质和判定、角平分线的性质、线段垂直平分线的性质以及四边形的内角和等知识,掌握本题的辅助线的作法是解题的关键.三、解答题21.如图,点D 在边AC 上,BC 与DE 交于点P ,AB DB =,C E ∠=∠,CDE ABD ∠=∠.(1)求证:ABC DBE ≌;(2)已知162ABE ∠=︒,30DBC ∠=︒,求CDE ∠的度数.解析:(1)见解析;(2)66°【分析】(1)根据三角形内角和定理说明∠CDE=∠CBE ,再证明∠ABC=∠DBE ,根据AAS 可证明△ABC ≌△DBE ;(2)根据∠ABE 和∠DBC 的度数可以算出∠CBE 和∠ABD 的度数,从而得到∠CDE .【详解】解:(1)∵∠C=∠E ,∠CPD=∠EPB ,∴∠CDE=∠CBE ,∵∠CDE=∠ABD ,∴∠CBE=∠ABD ,∴∠CBE+∠CBD=∠ABD+∠CBD ,即∠ABC=∠DBE ,又∠C=∠E ,AB=DB ,∴△ABC ≌△DBE (AAS );(2)∵162ABE ∠=︒,30DBC ∠=︒,∴∠ABD=∠CBE=(162°-30°)÷2=66°,∴∠CDE=∠CBE=66°.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理的应用,寻找三角形全等的条件是解题的关键.22.在Rt ABC △中,90C ∠=︒,8cm AC =,6cm BC =,点D 在AC 上,且6cm AD =,过点A 作射线AE AC ⊥(AE 与BC 在AC 同侧),若点P 从点A 出发,沿射线AE 匀速运动,运动速度为1cm/s ,设点P 运动时间为t 秒.连结PD 、BD .(1)如图①,当PD BD ⊥时,求证:PDA DBC △≌△;(2)如图②,当PD AB ⊥于点F 时,求此时t 的值.解析:(1)见解析;(2)8秒【分析】(1)根据垂直及角之间的关系证明出PDA CBD ∠=∠,又有90PAD C ∠=∠=︒,=6AD BC =,根据三角形全等的判定定理则可证明PDA DBC △≌△.(2)根据垂直及角之间的关系证明APF DAF ∠=∠,又因为90PAD C ∠=∠=︒,AD BC =,则可证明PAD ACB △≌△,所以8cm AP AC ==,即t=8秒.【详解】(1)证明:PD BD ⊥,90PDB ∴∠=︒,即90BDC PDA ∠+∠=︒又90C ∠=︒,90BDC CBD ∠+∠=︒ PDA CBD ∴∠=∠又AE AC ⊥,90PAD ∴∠=︒ 90PAD C ∴∠=∠=︒又6cm BC =,6cm AD =AD BC ∴= 在PAD △和DCB 中PAD C AD CBPDA DBC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩()PDA DBC ASA ∴△≌△(2)PD AB ⊥,90AFD AFP ∴∠=∠=︒,即90PAF APF ∠+∠=︒又AE AC ⊥, 90PAF DAF ∴∠+∠=︒APF DAF ∴∠=∠又90PAD C ∠=∠=︒,AD BC =在APD △和CAB △中APD CAB PAD C AD BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()PAD ACB AAS ∴△≌△8cm AP AC ∴==即8t =秒.【点睛】本题主要考查的是全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用角之间的关系是解题关键.23.如图,直角梯形ABCD 中,//,,AD BC AB BC E ⊥是AB 上的点,且,DE CE DE CE =⊥,(1)证明:AB AD BC =+.(2)若已知AB a ,求梯形ABCD 的面积.解析:(1)见解析;(2)12a 2 【分析】(1)由DE 垂直于EC ,得到一个角为直角,利用平角的定义得到一对角互余,又三角形BEC 为直角三角形,根据直角三角形的两锐角互余得到一对角互余,利用同角的余角相等得到一对角相等,再由一对直角相等及DE =CE ,利用AAS 可得出三角形AED 与三角形BCE 全等,根据全等三角形的对应边相等得到AD =EB ,AE =BC ,由AB =AE +EB ,等量代换可得证;(2)由第一问的结论AB =AD +BC ,根据AB =a ,得出此直角梯形的上下底之和为a ,高为a ,利用梯形的面积公式即可求出梯形ABCD 的面积.【详解】解:(1)证明:∵DE ⊥EC ,∴∠DEC =90°,∴∠AED +∠BEC =90°,又AB ⊥BC ,∴∠B =90°,∴∠BCE +∠BEC =90°,∴∠AED =∠BCE ,又AD ∥BC ,∴∠A +∠B =180°,∴∠A =∠B =90°,在△AED 和△CBE 中,A B AED BCE ED CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△AED ≌△CBE (AAS ),∴AD =EB ,AE =BC ,则AB =AE +EB =BC +AD ;(2)由AB =a ,及(1)得:AB =BC +AD =a ,则S 直角梯形ABCD =12AB •(BC +AD )=12a 2. 【点睛】此题考查了直角梯形,全等三角形的判定与性质,以及梯形的面积公式,利用了转化的思想,灵活运用全等三角形的判定与性质是解本题的关键,本题在做第二问时注意运用第一问的结论. 24.如图,90ACB ∠=︒,AC BC =,AD CE ⊥,BE CE ⊥,垂足分别为D ,E ,若9AD =,6DE =,求BE 的长.解析:3【分析】根据同角的余角相等可得EBC DCA ∠=∠,根据“AAS”可证CEB △≌ADC ,可得9AD CE ==,即可求BE 的长.【详解】解:∵BE CE ⊥,AD CE ⊥,∴90E ADC ∠=∠=︒,∴90EBC BCE ∠+∠=︒.∵90BCE ACD ∠+∠=︒,∴EBC DCA ∠=∠.在CEB △和ADC 中,E ADC EBC ACD BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴CEB △≌ADC (AAS ),∴BE CD =,9AD CE ==,∴963BE CD CE DE ==-=-=.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练运用全等三角形的判定是本题的关键.25.已知ACE △和DBF 中,AE FD =,//AE FD ,AB DC =,请判断CE 与BF 的位置关系,并说明理由.解析:见详解【分析】先证明ACE △≅DBF ,从而得∠DBF=∠ACE ,进而即可得到结论.【详解】∵AB DC =,∴+AB BC DC BC =+,即:AC=DB ,∵//AE FD ,∴∠A=∠D ,又∵AE FD =,∴ACE △≅DBF (SAS ),∴∠DBF=∠ACE ,∴CE ∥BF .【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质定理以及平行线的判定和性质定理,熟练掌握SAS 证明三角形全等,是解题的关键.26.已知ABC 是等腰直角三角形,90ACB ∠=︒,BC AC =.直角顶点C 在x 轴上,锐角顶点B 在y 轴上,过点A 作AD x ⊥轴,垂足为点D .当点B 不动,点C 在x 轴上滑动的过程中.(1)如图1,当点C 的坐标是()1,0-,点A 的坐标是()3,1-时,请求出点B 的坐标; (2)如图2,当点C 的坐标是()1,0时,请写出点A 的坐标;(3)如图3,过点A 作直线AE y ⊥轴,交y 轴于点E ,交BC 延长线于点F .AC 与y 轴交于点G .当y 轴恰好平分ABC ∠时,请写出AE 与BG 的数量关系.解析:(1)(0,2);(2)(-1,-1);(3)BG=2AE ,理由见详解【分析】(1)先证明Rt∆ADC ≅Rt∆COB ,结合条件,即可得到答案; (2)先证明∆ADC ≅∆COB ,结合点B ,C 的坐标,求出AD ,OD 的长,即可得到答案; (3)先证明∆BGC ≅∆AFC ,再证明∆ABE ≅∆FBE ,进而即可得到答案. 【详解】(1)∵点C 的坐标是()1,0-,点A 的坐标是()3,1-,∴AD=OC ,又∵AC=BC ,∴Rt∆ADC ≅ Rt∆COB (HL ),∴OB=CD=2,∴点B 的坐标是(0,2);(2)∵AD ⊥x 轴,∴∠DAC+∠ACD=90°,又∵∠OCB+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠OCB ,又∵∠ADC=∠COB=90°,AC=BC ,∴∆ADC ≅ ∆COB (AAS ),∵点C 的坐标是()1,0∴AD=OC=1,∵点B 的坐标是(0,2),∴CD=OB=2,∴OD=2-1=1,∴点A 的坐标是(-1,-1);(3)BG=2AE ,理由如下:∵ABC 是等腰直角三角形,90ACB ∠=︒,BC AC =,AE y ⊥轴,∴∠BCA=∠ACF=90°,∠AEG=90°,∴∠GBC+∠BGC=90°,∠GAE+∠AGE=90°,又∵∠BGC=∠AGE ,∴∠GBC=∠FAC ,在∆BGC 和 ∆AFC 中,∵∠GBC=∠FAC ,BC AC =, ∠GBC=∠FAC ,∴∆BGC ≅∆AFC (ASA ),∴BG=AF ,∵BE ⊥AF ,y 轴恰好平分ABC ∠,∴∠ABE=∠FBE ,∠AEB=∠FEB=90°,BE=BE ,∴∆ABE ≅∆FBE ,∴AE=FE ,∴AF=2AE∴BG=2AE .【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握“一线三垂直”模型,是解题的关键.27.如图,BD //GE ,150AFG ∠=∠=︒,AQ 平分FAC ∠,交BD 的延长线于点Q ,交DE 于点H ,15Q ∠=︒,求CAQ ∠的度数.解析:∠CAQ =65°【分析】先根据三角形外角和定理求出∠EHQ 的度数,再根据平行的性质和判定证明DE ∥AF ,可以求出∠FAQ 的度数,再由角平分线的性质即可得出结果.【详解】解:∵∠EHQ 是△DHQ 的外角,∴∠EHQ =∠1+∠Q =65°,∵BD ∥GE ,∴∠E =∠1=50°,∵∠AFG =∠1=50°,∴∠E =∠AFG ,∴DE ∥AF ,∴∠FAQ =∠EHQ =65° ,∵AQ 平分∠FAC ,∴∠CAQ=∠FAQ=65°.【点睛】本题考查角平分线的性质,平行线的性质和判定,解题的关键是熟练运用这些性质定理进行求解.28.下面是小芳同学设计的“过直线外一点作这条直线垂线”的尺规作图过程.已知:如图1,直线l及直线l外一点P .求作:直线l的垂线,使它经过点P .作法:如图2,① 以P为圆心,大于P到直线l的距离为半径作弧,交直线l于A、B两点;② 连接PA和PB;③ 作∠APB的角平分线PQ,交直线l于点Q.④ 作直线PQ .∴直线PQ就是所求的直线.根据小芳设计的尺规作图过程,解答下列问题:(1)使用直尺和圆规,补全图2(保留作图痕迹);(2)补全下面证明过程:证明:∵ PQ平分∠APB,∴∠APQ=∠QPB.又∵ PA= ,PQ=PQ,∴△APQ≌△BPQ()(填推理依据).∴∠PQA=∠PQB()(填推理依据).又∵∠PQA +∠PQB = 180°,∴∠PQA=∠PQB = 90°.∴ PQ ⊥ l .解析:(1)见详解;(2)PB,两边及其夹角相等的两三角形全等,全等三角形对应角相等.【分析】(1)根据尺规作图的步骤先做出PA,PB,然后再作出∠APQ的角平分线PQ即作出所求图;(2)根据作图过程知PA=PB,再根据三角形全等的判定定理知所用到的判定定理和性质.【详解】(1)如图:(2)PB;两边及其夹角相等的两三角形全等;全等三角形对应角相等.【点睛】此题考查学生的动手能力——尺规作图中角平分线和垂直平分线的作法,涉及到三角形全等的判定和性质,难度一般.。
线段垂直平分线和角平分线性质及判定培优(10)姓名:
半考查漏――计算:222(-+-分解因式:2、32244m n m n m -+-;
3、已知长方形的周长是16cm ,设它的两边为x 、y ,且满足22290x y x xy y -++-+=,求其面积。
线段垂直平分线和角平分线性质及判定――1.如左下图,AC =AD ,BC =BD ,则
A.CD 垂直平分AD
B.AB 垂直平分CD
C.CD 平分∠ACB
D.以上结论均不对 ( )
2.如右上图,△ABC 中,AB 的垂直平分线交AC 于D ,如果AC =5 cm ,BC =4cm ,那么△DBC 的周长是( )
3、如右上图,P 是∠AOB 的平分线OM 上任意一点,PE ⊥CA 于E ,PF ⊥OB 于F ,连结EF . 求证:OP 垂直平分EF .
4.已知,如图(4),∠AOB =60°,CD ⊥OA 于D ,CE ⊥OB 于E ,若CD =CE ,则∠COD +∠AOB =__________度.
5.如图(5),已知MP ⊥OP 于P ,MQ ⊥OQ 于Q ,S △QOM =6 cm 2,OP =3 cm ,则MQ =__________cm.
6.如右上图,已知AB =AC ,AE =AF ,BE 与CF 交于点D ,则①△ABE ≌△ACF
②△BDF ≌△CDE ③D 在∠BAC 的平分线上,以上结论中,正确的是
A.只有①
B.只有②
C.只有①和②
D.①,②与③
7.如右上图,已知BE ⊥AC 于E ,CF ⊥AB 于F ,BE 、CF 相交于点D ,若BD =CD .求证:AD 平分∠BAC .
与角平分线有关的辅助线作法――1. 根据角平分线性质:a 、对称性,作法是在一侧的长边上截取短边;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等,作法是从角平分线上的点向角两边作垂线段。
1、已知:如图在△ABC 中,∠A=90°,AB=AC ,BD 是∠ABC 的平分线,求证:
BC=AB+AD
倍长中线:题目中如果出现了三角形的中线,方法是将中线延长一倍,再将端点连结,便可得到全等三角形,
例2、 如图,AB=6,AC=8,D 为
BC 的中点,求AD 的取值范围。
例3、 如图,AB=CD ,E 为BC 的中点,∠BAC=∠BCA ,求证:AD=2AE 。
截长补短法
遇到求证一条线段等于另两条线段之和或差时,一般方法是截长补短法:
I 、 截长:在长线段中截取一段等于另两条中的一条,然后证明剩下部分等于另一条;
II 、 补短:将一条短线段延长,延长部分等于另一条短线段,然后证明新线段等于长线段。
4.如图四边形ABCD 中,AC 平分∠BAD,CE⊥AB 于E ,且∠B+∠D=180° 求证:AE=AD +BE 。
B E
C
D A B C D
C。