【精选】北师大版八年级上册数学 轴对称解答题单元测试卷(解析版)

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【精选】北师大版八年级上册数学轴对称解答题单元测试卷(解析版)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在ABC△中,已知AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE AC=,延长BE交AC于点F,求证:AF EF=.【答案】证明见解析【解析】【分析】延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG,结合D是BC的中点,易证△ADC和△GDB全等,利用全等三角形性质以及等量代换,得到△AEF中的两个角相等,再根据等角对等边证得AE=EF.【详解】如图,延长AD到点G,延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG.∵AD是BC边上的中线,∴DC DB=.在ADC和GDB△中,AD DGADC GDBDC DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(对顶角相等),∴ADC≌GDB△(SAS).∴CAD G∠=∠,BG AC=.又BE AC=,∴BE BG=.∴BED G ∠=∠.∵BED AEF ∠=∠∴AEF CAD ∠=∠,即AEF FAE ∠=∠∴AF EF =.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形是解答本题的关键.2.(问题情境)学习《探索全等三角形条件》后,老师提出了如下问题:如图①,△ABC 中,若AB=12,AC=8,求BC 边上的中线AD 的取值范围.同学通过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD 到E ,使DE=AD ,连接BE.根据SAS 可证得到△ADC ≌△EDB ,从而根据“三角形的三边关系”可求得AD 的取值范围是 .解后反思:题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中.(直接运用)如图②,AB ⊥AC ,AD ⊥AE ,AB=AC ,AD=AE ,AF 是ACD 的边CD 上中线.求证:BE=2AF.(灵活运用)如图③,在△ABC 中,∠C=90°,D 为AB 的中点,DE ⊥DF ,DE 交AC 于点E ,DF 交AB 于点F ,连接EF ,试判断以线段AE 、BF 、EF 为边的三角形形状,并证明你的结论.【答案】(1)2<AD <10;(2)见解析(3)为直角三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据△ADC ≌△EDB ,得到BE=AC=8,再根据三角形的构成三角形得到AE 的取值,再根据D 为AE 中点得到AD 的取值;(2)延长AF 到H ,使AF=HF ,故△ADF ≌△HCF ,AH=2AF ,由AB ⊥AC ,AD ⊥AE ,得到∠BAE+∠CAD=180°,又∠ACH+∠CAH+∠AHC=180°,根据∠D=∠FCH ,∠DAF=∠CHF ,得到∠ACH+∠CAD=180°,故∠BAE= ACH ,再根据AB=AC ,AD=AE 即可利用SAS 证明△BAE ≌△ACH ,故BE=AH,故可证明BE=2AF.(3)延长FD 到点G ,使DG=FD ,连结GA ,GE ,证明△DBF ≌△DAG ,故得到FD=GD ,BF=AG,由DE ⊥DF ,得到EF=EG,再求出∠EAG=90°,利用勾股定理即可求解.【详解】(1)∵△ADC ≌△EDB ,∴BE=AC=8,∵AB=12,∴12-8<AE<12+8,即4<AE<20,∵D为AE中点∴2<AD<10;(2)延长AF到H,使AF=HF,由题意得△ADF≌△HCF,故AH=2AF,∵AB⊥AC,AD⊥AE,∴∠BAE+∠CAD=180°,又∠ACH+∠CAH+∠AHC=180°,∵∠D=∠FCH,∠DAF=∠CHF,∴∠ACH+∠CAD=180°,故∠BAE= ACH,又AB=AC,AD=AE∴△BAE≌△ACH(SAS),故BE=AH,又AH=2AF∴BE= 2AF.(3)以线段AE、BF、EF为边的三角形为直角三角形,理由如下:延长FD到点G,使DG=FD,连结GA,GE,由题意得△DBF≌△ADG,∴FD=GD,BF=AG,∵DE⊥DF,∴DE垂直平分GF,∴EF=EG,∵∠C=90°,∴∠B+∠CAB=90°,又∠B=∠DAG,∴∠DAG +∠CAB=90°∴∠EAG=90°,故EG2=AE2+AG2,∵EF=EG, BF=AG∴EF2=AE2+BF2,则以线段AE、BF、EF为边的三角形为直角三角形.【点睛】此题主要考查全等三角形的判定与性质,解题的关键是根据题意作出辅助线,根据垂直平分线与勾股定理进行求解.3.在等边△ABC中,点D在BC边上,点E在AC的延长线上,DE=DA(如图1).(1)求证:∠BAD=∠EDC;(2)若点E关于直线BC的对称点为M(如图2),连接DM,AM.求证:DA=AM.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC=∠ACB=60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA,然后结合(1)可得∠MDC=∠BAD,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠BAD=60°﹣∠DAE,∠EDC=60°﹣∠E,又∵DE=DA,∴∠E=∠DAE,∴∠BAD=∠EDC.(2)由轴对称可得,DM=DE,∠EDC=∠MDC,∵DE=DA,∴DM=DA,由(1)可得,∠BAD=∠EDC,∴∠MDC=∠BAD,∵△ABD中,∠BAD+∠ADB=180°﹣∠B=120°,∴∠MDC+∠ADB=120°,∴∠ADM=60°,∴△ADM是等边三角形,∴AD=AM.【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.4.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC上,且AD=AE,连接DE.⑴如图①,若∠B=∠C=35°,∠BAD=80°,求∠CDE的度数;⑵如图②,若∠ABC=∠ACB=75°,∠CDE=18°,求∠BAD的度数;⑶当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究∠BAD与∠CDE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)2∠CDE=∠BAD,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】解: (1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y xy xααβ=+⎧⎨=-+⎩①②-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴+y xy xααβ=+⎧⎨=+⎩①②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y xy xαβα-++=⎧⎨++=⎩①②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和,熟知三角形的外角等于与之不相邻的两个内角的和是解答此题的关键.5.已知如图1,在ABC∆中,AC BC=,90ACB∠=,点D是AB的中点,点E是AB边上一点,直线BF垂直于直线CE于点F,交CD于点G.(1)求证:AE CG=.(2)如图2,直线AH垂直于直线CE,垂足为点H,交CD的延长线于点M,求证:BE CM=.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)首先根据点D 是AB 中点,∠ACB =90°,可得出∠ACD =∠BCD =45°,判断出△AEC ≌△CGB ,即可得出AE =CG ;(2)根据垂直的定义得出∠CMA +∠MCH =90°,∠BEC +∠MCH =90°,再根据AC =BC ,∠ACM =∠CBE =45°,得出△BCE ≌△CAM ,进而证明出BE =CM .【详解】(1)∵点D 是AB 中点,AC =BC ,∠ACB =90°,∴CD ⊥AB ,∠ACD =∠BCD =45°,∴∠CAD =∠CBD =45°,∴∠CAE =∠BCG .又∵BF ⊥CE ,∴∠CBG +∠BCF =90°.又∵∠ACE +∠BCF =90°,∴∠ACE =∠CBG .在△AEC 和△CGB 中,∵CAE BCG AC BC ACE CBG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AEC ≌△CGB (ASA ),∴AE =CG ;(2)∵CH ⊥HM ,CD ⊥ED ,∴∠CMA +∠MCH =90°,∠BEC +∠MCH =90°,∴∠CMA =∠BEC .在△BCE 和△CAM 中,BEC CMA ACM CBE BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE ≌△CAM (AAS ),∴BE =CM .【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.6.如图,已知ABC ∆()AB AC BC <<,请用无刻度直尺和圆规,完成下列作图(不要求写作法,保留作图痕迹):∆沿着过点M的某一条直线折叠,点B与点(1)在边BC上找一点M,使得:将ABCC能重合,请在图①中作出点M;∆沿着过点N的某一条直线折叠,点B能落在(2)在边BC上找一点N,使得:将ABC⊥,请在图②中作出点N.边AC上的点D处,且ND AC【答案】(1)见详解;(2)见详解.【解析】【分析】(1)作线段BC的垂直平分线,交BC于点M,即可;(2)过点B作BO⊥BC,交CA的延长线于点O,作∠BOC的平分线交BC于点N,即可.【详解】(1)作线段BC的垂直平分线,交BC于点M,即为所求.点M如图①所示:(2)过点B作BO⊥BC,交CA的延长线于点O,作∠BOC的平分线交BC于点N,即为所求.点N如图②所示:【点睛】本题主要考查尺规作图,掌握尺规作线段的中垂线和角平分线,是解题的关键.7.八年级的小明同学通到这样一道数学题目:△ABC为边长为4的等边三角形,E是边AB 边上任意一动点,点D在CB的延长线上,且满足AE=BD.(1)如图①,当点E 为AB 的中点时,DE = ;(2)如图②,点E 在运动过程中,DE 与EC 满足什么数量关系?请说明理由;(3)如图③,F 是AC 的中点,连接EF .在AB 边上是否存在点E ,使得DE +EF 值最小?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.(直角三角形中,30°所对的边是斜边的一半)【答案】(1)23;(2)DE =CE ,理由见解析;(3)这个最小值为27;【解析】【分析】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,由等边三角形的性质可得BE =DB =AE =2,由直角三角形的性质可求BH =1,EH 3=,由勾股定理可求解;(2)如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F ,可证△AEF 是等边三角形,AE =EF =AF =BD ,由“SAS ”可证△DBE ≌△EFC ,可得DE =CE ;(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H ,由“SAS ”可证△ACE '≌△AC 'E ',可得C 'E '=CE ',可得当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小,由勾股定理可求最小值.【详解】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,∵△ABC 为边长为4的等边三角形,点E 是AB 的中点,∴AE =BE =2=DB ,∠ABC =60°,且EH ⊥BC ,∴∠BEH =30°,∴BH =1,EH 3=3=∴DH =DB +BH =2+1=3,∴DE 2293DH EH =+=+=23故答案为:3(2)DE =CE.理由如下:如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F .∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠ACB =∠A =60°,AB =AC =BC.∵EF ∥BC ,∴∠AEF =∠ABC =60°,∠AFE =∠ACB =60°,∴∠AEF =∠AFE =∠A =60°,∴△AEF 是等边三角形,∴AE =EF =AF ,∴AB ﹣AE =AC ﹣AF ,∴BE =CF.∵∠ABC =∠ACB =∠AFE =60°,∴∠DBE =∠EFC =120°,且AE =EF =DB ,BE =CF ,∴△DBE ≌△EFC (SAS),∴DE =CE ,(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H.∵将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',∴AC =AC '=BC =BC '=4,∠BAC =∠BAC '=60°,且AE '=AE ',∴△ACE '≌△AC 'E '(SAS),∴C 'E '=CE ',由(2)可知:DE '=CE ',∴C 'E '=CE '=DE '.∵DE +EF =C 'E +EF =C 'E '+EF ,∴当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小.∵F 是AC 的中点,∴AF =CF =2,且HF ⊥AC ',∠FAH =180°﹣∠CAB ﹣∠C 'AB =60°,∴AH =1,HF 3=3=∴C 'H =4+1=5,∴C 'F 22'253C H HF =+=+=27, ∴DE +EF 的最小值为27.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,添加恰当辅助线是解答本题的关键.8.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这两条线段....叫做这个三角形的三分线.(1)图①是顶角为36︒的等腰三角形,这个三角形的三分线已经画出,请你在图②中用不同于图①的方法画出顶角为36︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数(若两种方法分得的三角形成3对全等三角形,则视为同一种);(2)图③是顶角为45︒的等腰三角形,请你在图③中画出顶角为45︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数.(3)ABC 中,30B ∠=︒,AD 和DE 是ABC 的三分线,点D 在BC 边上,点E 在AC 边上,且AD BD =,DE CE =,设c x ∠=︒,则x 所有可能的值为_________.【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)20或40.【解析】【分析】(1)作底角的平分线,再作底边的平行线,即可得到三分线;(2)过底角定点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和一个直角三角形,然后再构造一个等腰直角三角形,即可.(3)根据题意,先确定30°角然后确定一边为BA ,一边为BC ,再固定BA 的长,进而确定D 点,分别考虑AD 为等腰三角形的腰和底边,画出示意图,列出关于x 的方程,即可得到答案.【详解】(1)如图所示:(2)如图所示:(3)①当AD=AE 时,如图4,∵DE CE =,c x ∠=︒,∴∠EDB=x °,∴∠ADE=∠AED=2x °,∵AD BD =,∴∠BAD=∠B=30°,∴30+30=2x+x ,解得:x=20;②当AD=DE 时,如图5,∵DE CE =,c x ∠=︒,∴∠EDB=x °,∴∠DAE=∠AED=2x °,∵AD BD =,∴∠BAD=∠B=30°,∴30+30+2x+x=180,解得:x=40.③当AE=DE 时,则∠EAD=∠EDA=1802(90)2x x -=-, ∴∠ADC=∠EDA+∠EDC=(90-x)+x=90°又∵∠ADC=30+30=60°,∴这种情况不存在.∴x 所有可能的值为20或40.故答案是:20或40图4 图5【点睛】本题主要考查等腰三角形的判定和性质定理的综合应用,分类讨论,画出图形,是解题的关键.9.在等边ABC ∆中,点O 在BC 边上,点D 在AC 的延长线上且OA OD =.(1)如图1,若点O 为BC 中点,求COD ∠的度数;(2)如图2,若点O 为BC 上任意一点,求证AD AB BO =+.(3)如图3,若点O 为BC 上任意一点,点D 关于直线BC 的对称点为点P ,连接,AP OP ,请判断AOP ∆的形状,并说明理由.【答案】(1)30;(2)见解析;(3)AOP ∆是等边三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据三角形的等边三角形的性质可求1302CAO BAC ∠=∠=︒且,90AO BC AOC ⊥∠=︒,根据OA OD =,等腰三角形的性质得到D ∠的度数,再通过内角和定理求AOD ∠,即可求出COD ∠的度数.(2)过O 作//OE AB ,OE 交AD 于E 先证明COE ∆为等边三角形,再根据等边三角形的性质求120AEO ∠=︒,120DCO ∠=︒,再证明()AOE DOC AAS ∆≅∆,得到CD EA =,再通过证明得到EA BO =、AB AC =通过,又因为AD AC CD =+,通过等量代换即可得到答案.(3)通过作辅助线先证明()ODF OPF SAS ∆≅∆,得到OP OD =,又因为OA OD =,得到AO=OP ,证得AOP ∆为等腰三角形,如解析辅助线,由(2)可知得AOE DOC∆≅∆得到AOE DOC∠=∠,通过角的关系得到60AOP COE∠=∠=°,即可证得AOP∆是等边三角形.【详解】(1)∵ABC∆为等边三角形∴60BAC∠=︒∵O为BC中点∴1302CAO BAC∠=∠=︒且,90AO BC AOC⊥∠=︒∵OA OD=∴AOD∆中,30D CAO∠=∠=︒∴180120AOD D CAO∠=︒-∠-∠=︒∴30COD AOD AOC∠=∠-∠=︒(2)过O作//OE AB,OE交AD于E∵//OE AB∴60EOC ABC∠=∠=︒60CEO CAB∠=∠=︒∴COE∆为等边三角形∴OE OC CE==180120AEO CEO∠=︒-∠=︒180120DCO ACB∠=︒-∠=︒又∵OA OD=∴EAO CDO∠=∠在AOE∆和COD∆中AOE DOCEAO CDOOA OD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()AOE DOC AAS∆≅∆∴CD EA=∵EA AC CE=-BO BC CO=-∴EA BO=∴BO CD=,∵AB AC=,AD AC CD=+∴AD AB BO=+(3)AOP∆为等边三角形证明过程如下:连接,PC PD,延长OC交PD于F ∵P D、关于OC对称∴,90 PF DF PFO DFO=∠=∠=︒在ODF∆与OPF∆中,PF DFPFO DFOOF OF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()ODF OPF SAS∆≅∆∴OP OD=,POC DOC∠=∠∵OA OD=∴AO=OP∴AOP∆为等腰三角形过O作//OE AB,OE交AD于E由(2)得AOE DOC∆≅∆∴AOE DOC∠=∠又∵POC DOC∠=∠∴AOE POF∠=∠∴AOE POE POF POE ∠+∠=∠+∠即AOP COE∠=∠∵AB ∥OE ,∠B=60°∴60COE B ∠=∠=︒∴60AOP COE ∠=∠=°∴AOP ∆是等边三角形.【点睛】本题是考查了全等三角形和等边三角形的综合性问题,灵活应用全等三角形的性质得到边与角的关系,以及等边三角形的性质是解答此题的关键.10.如图,在 ABC 中,已知 AB AC =,AD 是 BC 边上的中线,点 E 是 AB 边上一动点,点 P 是 AD 上的一个动点.(1)若 37BAD ∠=,求 ACB ∠ 的度数;(2)若 6BC =,4AD =,5AB =,且 CE AB ⊥ 时,求 CE 的长;(3)在(2)的条件下,请直接写出 BP EP + 的最小值.【答案】(1)53ACB ∠=.(2)245CE =.(3) 245. 【解析】【分析】(1)由已知得出三角形ABC 是等腰三角形,ACB ABC ∠∠=,AD 是BC 边的中线,有AD BC ⊥,求出ABC ∠的度数,即可得出ACB ∠的度数.(2)根据三角形ABC 的面积可得出CE 的长(3)连接CP ,有BP=CP ,BP+EP=EP+CP ,当点E ,P ,C 在同一条直线上时BP+EP 有最小值,即CE 的长度.【详解】解:(1)AB AC =,ACB ABC ∴∠=∠,AD 是 BC 边上的中线, 90ADB ∴∠=,37BAD ∠=,903753ABC ∴∠=-=,53ACB ∴∠=.(2)CE AB ⊥, 1122ABC S BC AD AB CE ∴=⋅=⋅,6BC =,4=AD ,5AB =, 245CE ∴=. (3) 245【点睛】 本题考查的知识点主要有等腰三角形的“三线合一”,三角形的面积公式等,充分利用等腰三角形的“三线合一”是解题的关键.。