四川省成都市石室中学数学全等三角形(提升篇)(Word 版 含解
析)
一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)
1.在Rt △ABC 中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,点E ,F 分别在边AB ,AC 上,将△AEF 沿直线EF 翻折,点A 落在点P 处,且点P 在直线BC 上.则线段CP 长的取值范围是____.
【答案】15CP ≤≤
【解析】
【分析】 根据点E 、F 在边AB 、AC 上,可知当点E 与点B 重合时,CP 有最小值,当点F 与点C 重合时CP 有最大值,根据分析画出符合条件的图形即可得.
【详解】
如图,当点E 与点B 重合时,CP 的值最小,
此时BP=AB=3,所以PC=BC-BP=4-3=1,
如图,当点F 与点C 重合时,CP 的值最大,
此时CP=AC ,
Rt △ABC 中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,根据勾股定理可得AC=5,所以CP 的最大值为5, 所以线段CP 长的取值范围是1≤CP≤5,
故答案为1≤CP≤5.
【点睛】
本题考查了折叠问题,能根据点E 、F 分别在线段AB 、AC 上,点P 在直线BC 上确定出点E 、F 位于什么位置时PC 有最大(小)值是解题的关键.
2.如图,在等边ABC ?中取点P 使得PA ,PB ,PC 的长分别为3, 4, 5,则APC APB S S ??+=_________.
【答案】9364+
【解析】
【分析】
把线段AP 以点A 为旋转中心顺时针旋转60?得到线段AD ,由旋转的性质、等边三角形的性质以及全等三角形的判定定理SAS 证得△ADB ≌△APC ,连接PD ,根据旋转的性质知△APD 是等边三角形,利用勾股定理的逆定理可得△PBD 为直角三角形,∠BPD =90?,由△ADB ≌△APC 得S △ADB =S △APC ,则有S △APC +S △APB =S △ADB +S △APB =S △ADP +S △BPD ,根据等边3S △ADP +S △BPD =34×32+12×3×4=364
+. 【详解】
将线段AP 以点A 为旋转中心顺时针旋转60?得到线段AD ,连接PD
∴AD =AP ,∠DAP =60?,
又∵△ABC 为等边三角形,
∴∠BAC =60?,AB =AC ,
∴∠DAB +∠BAP =∠PAC +∠BAP ,
∴∠DAB =∠PAC ,
又AB=AC,AD=AP
∴△ADB ≌△APC
∵DA =PA ,∠DAP =60?,
∴△ADP 为等边三角形,
在△PBD 中,PB =4,PD =3,BD =PC =5,
∵32+42=52,即PD 2+PB 2=BD 2,
∴△PBD为直角三角形,∠BPD=90?,∵△ADB≌△APC,
∴S△ADB=S△APC,
∴S△APC+S△APB=S△ADB+S△APB=S△ADP+S△BPD=3
×32+
1
2
×3×4=
93
6+.
故答案为:
93
6+.
【点睛】
本题考查了等边三角形的性质与判定,解题的关键是熟知旋转的性质作出辅助线进行求解.
3.如图,已知△ABC和△ADE都是正三角形,连接CE、BD、AF,BF=4,CF=7,求AF的长_________ .
【答案】3
【解析】
【分析】
过点A作AF⊥CE交于I,AG⊥BD交于J,证明CAE?BAD,再证明
CAI?BAJ,求出°
7830
∠=∠=,然后求出
1
2
IF FJ AF
==,,通过设FJ x
=求
出x,即可求出AF的长.
【详解】
解:过点A作AF⊥CE交于I,AG⊥BD交于J
在CAE 和BAD 中
AC AB CAE BAD
AE AD =??∠=∠??=?
∴CAE ?BAD
∴ICA ABJ ∠=∠ ∴BFE CAB ∠=∠(8字形)
∴°120CFD ∠= 在CAI 和BAJ 中
°90
ICA ABJ CAI BJA CA BA ∠=∠??∠=∠=??=?
∴CAI ?BAJ
,AI AJ CI BJ ==
∴°60CFA AFJ ∠=∠=
∴°30FAI FAE ∠=∠= 在RtAIF 和RtAJF 中
°30FAI FAE ∠=∠=
∴12
IF FJ AF ==
设FJ x = 7,4CF BF ==
则47x x +=-
3
2x ∴=
2AF FJ =
AF ∴=
3
【点睛】
此题主要考查了通过做辅助线证明三角形全等,得出相关的边相等,学会合理添加辅助线求解是解决本题的重点.
4.如图,1AB A B =,1112A B A A =,2223A B A A =,3334A B A A =,…,当2n ≥,70A ∠=?时,11n n n A A B --∠=__________.
【答案】
1702n -? 【解析】 【分析】
先根据三角形外角的性质及等腰三角形的性质分别求出121B A A ∠,232B A A ∠及343B A A ∠的度数,再找出规律即可得出11n n n A A B --∠的度数.
【详解】
解:∵在1ABA ?中,70A ∠=?,1AB A B = ∴170BA A A ∠==?∠
∵1112A A A B =,1BA A ∠是121A A B ?的外角
∴12111211703522B A A A B A BA A ?∠=∠==
=?∠ 同理可得,2321217017.542B A A BA A ?∠=
==?∠,343131708.7582B A A BA A ?∠===?∠ ∴111702n n n n A A B ---?∠=
. 故答案为:
1
702n -? 【点睛】
本题考查的是等腰三角形的性质及三角形外角的性质,根据特殊情况找出规律是解题关键.
5.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F作
DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E,则△ADE的周长为_____.
【答案】14.
【解析】
【分析】
先根据角平分线的定义及平行线的性质得BD=DF,CE=EF,则△ADE的周长=AB+AC=14.
【详解】
∵BF平分∠ABC,
∴∠DBF=∠CBF,
∵DE∥BC,
∴∠CBF=∠DFB,
∴∠DBF=∠DFB,
∴BD=DF,
同理FE=EC,
∴△AED的周长=AD+AE+ED=AB+AC=8+6=14.
故答案为:14.
【点睛】
此题考查角平分线的性质,平行线的性质,等腰三角形的等角对等边的性质.
6.如图,在△ABC中,AB的中垂线交BC于D,AC的中垂线交BC于E,若∠BAC=126°,则∠EAD=_____°.
【答案】72°
【解析】
【分析】
根据AB 的中垂线可得BAD ∠,再根据AC 的中垂线可得EAC ∠,再结合∠BAC=126°即可计算出∠EAD .
【详解】
根据AB 的中垂线可得BAD ∠=B
根据AC 的中垂线可得EAC ∠=C ∠
18012654B C ???∠+∠=-=
又 126BAD DAE EAC BAC ?∠+∠+∠=∠=
+C+126B DAE ?∴∠∠∠=
72DAE ?∴∠=
【点睛】
本题主要考查中垂线的性质,重点在于等量替换表示角度.
7.如图,在直角坐标系中,点()8,8B -,点()2,0C -,若动点P 从坐标原点出发,沿y 轴正方向匀速运动,运动速度为1/cm s ,设点P 运动时间为t 秒,当BCP ?是以BC 为腰的等腰三角形时,直接写出t 的所有值__________________.
【答案】2秒或6秒或14秒
【解析】
【分析】
分两种情况:PC 为腰或BP 为腰.分别作出符合条件的图形,计算出OP 的长度,即可求出t 的值.
【详解】
解:如图所示,过点B 作BD ⊥x 轴于点D ,作BE ⊥y 轴于点E ,分别以点B 和点C 为圆心,以BC 长为半径画弧交y 轴正半轴于点F ,点H 和点G
∵点B (-8,8),点C (-2,0),
∴DC=6cm ,BD=8cm ,由勾股定理得:BC=10cm
∴在直角三角形COG 中,OC=2cm ,CG=BC=10cm ,
∴OP=OG= 2210246(cm)-=,
当点P 运动到点F 或点H 时,BE=8cm ,BH=BF=10cm ,
∴EF=EH=6cm
∴OP=OF=8-6=2(cm )或OP=OH=8+6=14(cm ),
故答案为:2秒,46秒或14秒.
【点睛】
本题综合考查了勾股定理和等腰三角形在平面直角坐标系中的应用,通过作图找出要求的点的位置,利用勾股定理来求解是本题的关键.
8.如图,在等腰直角三角形ABC 中,90ACB ∠=?,4AC BC ==,D 为BC 中点,E 为AC 边上一动点,连接DE ,以DE 为边并在DE 的右侧作等边DEF ?,连接BF ,则BF 的最小值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】
由60°联想旋转全等,转换动长为定点到定线的长,构建等边三角形BDG ,利用△BDF ≌△GDE ,转换BF=GE ,然后即可求得其最小值.
【详解】
以BD 为边作等边三角形BDG ,连接GE ,如图所示:
∵等边三角形BDG ,等边三角形DEF
∴∠BDG=∠EDF=60°,BD=GD=BG ,DE=DF=EF
∴∠BDG+∠GFD=∠EDF+∠GFD ,即∠BDF=∠GDE
∴△BDF ≌△GDE (SAS )
∴BF=GE
当GE ⊥AC 时,GE 有最小值,如图所示GE′,作DH ⊥GE′
∴BF=GE= CD+
12
DG=2+1=3 故答案为:3.
【点睛】
此题主要考查等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,解题关键是由60°联想旋转全等,转换动长为定点到定线的长.
9.如图,在第一个△A 1BC 中,∠B =30°,A 1B =CB ,在边A 1B 上任取一D ,延长CA 2到A 2,使A 1A 2=A 1D ,得到第2个△A 1A 2D ,在边A 2B 上任取一点E ,延长A 1A 2到A 3,使A 2A 3=A 2E ,得到第三个△A 2A 3E ,…按此做法继续下去,第n 个等腰三角形的底角的度数是_____度.
【答案】
1752n 【解析】
【分析】
先根据∠B =30°,AB =A 1B 求出∠BA 1C 的度数,在由A 1A 2=A 1D 根据内角和外角的关系求
出∠DA 2A 1的度数,同理求出∠EA 3A 2=
754,∠FA 4A 3=758,即可得到第n 个等腰三角形的底角的度数=
1752n . 【详解】
∵在△ABA 1中,∠B =30°,AB =A 1B ,
∴∠BA 1C =1802
B ?-∠=75°, ∵A 1A 2=A 1D ,∠BA 1
C 是△A 1A 2
D 的外角, ∴∠DA 2A 1=
12∠BA 1C =12×75°=37.5°; 同理可得,
∠EA 3A 2=754,∠FA 4A 3=758
, ∴第n 个等腰三角形的底角的度数=
1752n . 故答案为
1
752n -. 【点睛】 此题考查等腰三角形的性质,利用等边对等角求出等腰三角形底角的度数.
10.如图,△ABC 中,AC =DC =3,BD 垂直∠BAC 的角平分线于D ,E 为AC 的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值为________.
【答案】
92
【解析】
【分析】 首先证明两个阴影部分面积之差=S △ADC ,当CD ⊥AC 时,△ACD 的面积最大.
【详解】
延长BD 交AC 于点H .设AD 交BE 于点O .
∵AD⊥BH,
∴∠ADB=∠ADH=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠H+∠HAD=90°,∵∠BAD=∠HAD,
∴∠ABD=∠H,
∴AB=AH,∵AD⊥BH,
∴BD=DH,
∵DC=CA,
∴∠CDA=∠CAD,
∵∠CAD+∠H=90°,∠CDA+∠CDH=90°,∴∠CDH=∠H,
∴CD=CH=AC,
∵AE=EC,
∴S△ABE=1
4
S△ABH,S△CDH=
1
4
S△ABH,
∵S△OBD?S△AOE=S△ADB?S△ABE=S△ADH?S△CDH=S△ACD,∵AC=CD=3,
∴当DC⊥AC时,△ACD的面积最大,最大面积为1
2
×3×3=
9
2
.
故填:9
2
.
【点睛】
本题考查等腰三角形的判定和性质,三角形中线的性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.
二、八年级数学轴对称三角形选择题(难)
11.点A的坐标是(2,2),若点P在x轴或y轴上且△APO是等腰三角形,这样的点P 共有()个
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【解析】
【分析】
根据等腰三角形的性质,要使△AOP是等腰三角形,可以分两种情况考虑:当OA是底边时,作OA的垂直平分线,和坐标轴出现2个交点;当OA是腰时,则分别以点O、点A为圆心,OA为半径画弧,和坐标轴出现6个交点,这样的点P共8个.
【详解】
如图,分两种情况进行讨论:
当OA是底边时,作OA的垂直平分线,和坐标轴的交点有2个;
当OA是腰时,以点O为圆心,OA为半径画弧,和坐标轴有4个交点;以点A为圆心,OA为半径画弧,和坐标轴出现2个交点;
∴满足条件的点P共有8个,
故选:C.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的定义,坐标与图形的性质,解题的关键是根据OA为腰或底两种情况分类讨论,运用数形结合的思想进行解决.
12.如图,AB⊥AC,CD、BE分别是△ABC的角平分线,AG∥BC,AG⊥BG,下列结论:
①∠BAG=2∠ABF;②BA平分∠CBG;③∠ABG=∠ACB;④∠CFB=135°,其中正确的结论有()个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】
【分析】
由已知条件可知∠ABC+∠ACB=90°,又因为CD、BE分别是△ABC的角平分线,所以得到
∠FBC+∠FCB=45°,所以求出∠CFB=135°;有平行线的性质可得到:∠ABG=∠ACB,
∠BAG=2∠ABF.所以可知选项①③④正确.
【详解】
∵AB⊥AC.
∴∠BAC =90°,
∵∠BAC+∠ABC+∠ACB =180°,
∴∠ABC+∠ACB =90°
∵CD 、BE 分别是△ABC 的角平分线,
∴2∠FBC+2∠FCB =90°
∴∠FBC+∠FCB =45°
∴∠BFC =135°故④正确.
∵AG ∥BC ,
∴∠BAG =∠ABC
∵∠ABC =2∠ABF
∴∠BAG =2∠ABF 故①正确.
∵AB ⊥AC ,
∴∠ABC+∠ACB =90°,
∵AG ⊥BG ,
∴∠ABG+∠GAB =90°
∵∠BAG =∠ABC ,
∴∠ABG =∠ACB 故③正确.
故选C .
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线的性质.掌握相关的判定定理和性质定理是解题的关键.
13.如图,30MON ∠=?.点1A ,2A ,3A ,?,在射线ON 上,点1B ,2B ,3B ,?,在射线OM 上,112A B A ?,223A B A ?,334
A B A ?,?均为等边三角形,若11OA =,则201920192020A B A ?的边长为( )
A .20172
B .20182
C .20192
D .20202
【答案】B
【解析】
【分析】 根据等边三角形的性质和30MON ∠=?,可求得1130∠=?OB A ,进而证得11OA B ?是等腰三角形,可求得2OA 的长,同理可得22OA B ?是等腰三角形,可得222=A B OA ,同理得
规律333、
、=???=n n n A B OA A B OA ,即可求得结果. 【详解】
解:∵30MON ∠=?,112A B A ?是等边三角形,
∴11260∠=?B A A ,1112A B A A =
∴1111230∠=∠-∠=?OB A B A A MON ,
∴11∠=∠OB A MON ,则11OA B ?是等腰三角形,
∴111=A B OA ,
∵11OA =,
∴11121==A B A A OA =1,21122=+=OA OA A A ,
同理可得22OA B ?是等腰三角形,可得222=A B OA =2,
同理得23342==A B 、34482==A B ,
根据以上规律可得:2018201920192=A B ,即201920192020A B A ?的边长为20182,
故选:B .
【点睛】
本题属于探索规律题,主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定与性质,掌握等边三角形的三个内角都是60°、等角对等边和探索规律并归纳公式是解题的关键.
14.如图,在ABC ?中,120BAC ?∠=,点,E F 分别是ABC ?的边AB 、AC 的中点,边BC 分别与DE 、DF 相交于点,H G ,且,DE AB DF AC ⊥⊥,连接AD 、AG 、AH ,现在下列四个结论:
①60EDF ?∠=,②AD 平分GAH ∠,③B ADF ∠=∠,④GD GH =.
则其中正确的结论有( ).
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
【答案】A
【解析】
【分析】
利用,DE AB DF AC ⊥⊥及四边形的内角和即可得到①正确;;根据三角形内角和与线段的垂直平分线性质得到∠BAH+∠GAC=60?,无条件证明∠GAD=∠HAD,故②错误;由等量代换得B ADF ∠≠∠,故③错误;利用三角形的内角和与对顶角相等得到GD GH ≠,故④错误.
【详解】
∵,DE AB DF AC ⊥⊥,
∴∠DEA=∠DFA=90?,
∵120BAC ?∠=,
∴∠EDF=360?-∠DEA-∠DFA-∠BAC=60?,故①正确;
∵120BAC ?∠=,
∴∠B+∠C=60?,
∵点,E F 分别是ABC ?的边AB 、AC 的中点,,DE AB DF AC ⊥⊥,
∴BH=AH ,AG=CG ,
∴∠BAH=∠B ,∠GAC=∠C ,
∴∠BAH+∠GAC=60?,
∵无条件证明∠GAD=∠HAD,
∴AD 不一定平分GAH ∠,故②错误;
∵∠ADF+∠DAF=90?,∠B=∠BAH,
90BAH DAF ∠+∠≠,
∴B ADF ∠≠∠,故③错误;
∵90B BHE ∠+∠=,30B ∠≠ ,
∴ 60BHE ∠≠,
∴60DHG ∠≠,
∴DHG HDG ∠≠∠,
∴GD GH ≠,故④错误,
故选:A.
【点睛】
此题考查线段的垂直平分线的性质,利用三角形的内角和,四边形的内角和求角度,利用对顶角相等,等角对等边推导边的关系.
15.如图,△ABC 、△CDE 都是等腰三角形,且CA =CB , CD =CE ,∠ACB =∠DCE =α,AD ,BE 相交于点O ,点M ,N 分别是线段AD ,BE 的中点,以下4个结论:①AD =BE ;②∠DOB =180°-α;③△CMN 是等边三角形;④连OC ,则OC 平分∠AOE .正确的是( )
A .①②③
B .①②④
C .①③④
D .①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】 ①根据全等三角形的判定定理得到△ACD ≌△BCE (SAS ),由全等三角形的性质得到
AD=BE ;故①正确;
②设CD 与BE 交于F ,根据全等三角形的性质得到∠ADC=∠BEC ,得到
∠DOE=∠DCE=α,根据平角的定义得到∠BOD=180°-∠DOE=180°-α,故②正确; ③根据全等三角形的性质得到∠CAD=∠CBE ,AD=BE ,AC=BC 根据线段的中点的定义得到AM=BN ,根据全等三角形的性质得到CM=CN ,∠ACM=∠BCN ,得到∠MCN=α,推出△MNC 不一定是等边三角形,故③不符合题意;
④过C 作CG ⊥BE 于G ,CH ⊥AD 于H ,根据全等三角形的性质得到CH=CG ,根据角平分线的判定定理即可得到OC 平分∠AOE ,故④正确.
【详解】
解:①∵CA=CB ,CD=CE ,∠ACB=∠DCE=α,
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD ,
∴∠ACD=∠BCE ,
在△ACD 和△BCE 中
AC BC ACD BCE CD CE ?∠??
∠??=== ∴△ACD ≌△BCE (SAS ),
∴AD=BE ;故①正确;
②设CD 与BE 交于F ,
∵△ACD ≌△BCE ,
∴∠ADC=∠BEC ,
∵∠CFE=∠DFO ,
∴∠DOE=∠DCE=α,
∴∠BOD=180°-∠DOE=180°-α,故②正确;
③∵△ACD ≌△BCE ,
∴∠CAD=∠CBE ,AD=BE ,AC=BC
又∵点M 、N 分别是线段AD 、BE 的中点,
∴AM=
12AD ,BN=12
BE , ∴AM=BN ,
在△ACM 和△BCN 中 AC BC CAM CBN AM BN ?∠??
∠??=== ∴△ACM ≌△BCN (SAS ),
∴CM=CN ,∠ACM=∠BCN ,
又∠ACB=α,
∴∠ACM+∠MCB=α,
∴∠BCN+∠MCB=α,
∴∠MCN=α,
∴△MNC不一定是等边三角形,故③不符合题意;
④过C作CG⊥BE于G,CH⊥AD于H,
∴∠CHD=∠ECG=90°,∵∠CEG=∠CDH,CE=CD,
∴△CGE≌△CHD(AAS),
∴CH=CG,
∴OC平分∠AOE,故④正确,
故选:B.
【点睛】
本题综合考查了全等三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,等边三角形的性质和判定等知识点的应用,解此题的关键是根据性质进行推理,此题综合性比较强,有一定的代表性.
16.如图钢架中,∠A=a,焊上等长的钢条P1P2, P2P3, P3P4, P4P5……来加固钢架.著P1A= P1P2,且恰好用了4根钢条,则α的取值范圈是( )
A.15°≤ a <18°
B.15°< a ≤18°
C.18°≤ a <22.5°
D.18° < a ≤ 22.5°
【答案】C
【解析】
【分析】
由每根钢管长度相等,可知图中都是等腰三角形,利用等腰三角形底角一定是锐角,可推出取值范围.
【详解】
∵AB=BC=CD=DE=EF
∴∠P1P2A=∠A=a
由三角形外角性质,可得∠P 2P 1P 3=2∠A=2a
同理可得,∠P 1P 3P 2=∠P 2P 1P 3=2a ,
∠P 3P 2P 4=∠P 3P 4P 2=∠A+∠P 1P 3P 2=3a ,
∠P 4P 3P 5=∠P 4P 5P 3=∠A+∠P 3P 4P 2=4a ,
在△P 4P 3P 5中,∠P 3P 4P 5=180°-2∠P 4P 3P 5=180°-8a
当∠P 5P 4B ≥90°即∠P 5P 4A ≤90°时,不能再放钢管,
∴3180890+-≤a a ,解得a ≥18°
又∵等腰三角形底角只能是锐角,
∴4a <90°,解得a <22.5