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专题05 等腰三角形的判定和性质-【挑战压轴题】2022-2023学年八年级数学上册压轴题专题精选汇编(苏科版)
展开2022-2023学年苏科版数学八年级上册压轴题专题精选汇编
专题05 等腰三角形的判定和性质
考试时间:120分钟 试卷满分:100分
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)(2021八上·海曙期末)如图,CD是等腰三角形 △ABC底边上的中线,BE平分∠ABC,交CD于点E,AC=8,DE=2,则 △ BCE的面积是( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】C
【完整解答】解:过点E作EF⊥BC于F,
∵AC=BC=8,CD是等腰三角形△ABC底边上的中线,
∴CD⊥AB,
∵BE平分∠ABC,ED⊥AB,EF⊥BC,
∴EF=DE=2,
∴△BCE的面积=×BC×EF=×8×2=8.
故答案为:C.
【思路引导】过点E作EF⊥BC于F,利用等腰三角形的性质可证得CD⊥AB,利用角平分线上的点到角两边的距离相等,可求出EF的长;再利用三角形的面积公式可求出△BCE的面积.
2.(2分)(2021八上·嵩县期末)等腰三角形的一个内角是 ,则它底角的度数是( )
A. B. 或
C. 或 D.
【答案】C
【完整解答】解:当70°角为顶角时,它的底角为 ,
当70°角为底角时,它底角的度数是70°
故答案为:C.
【思路引导】分情况讨论:当70°角为底角时;当70°角为顶角时,利用三角形的内角和定理求出其底角的度数,即可求解.
3.(2分)(2021八上·凉山期末)如图, 中, , , ,垂足为Q,延长MN至G,取 ,若 的周长为12, ,则 周长是( )
A.8+2m B.8+m C.6+2m D.6+m
【答案】C
【完整解答】解:∵ , ,
∴△PMN是等边三角形,
∵ ,
∴QN=PQ= ,∠QMN=30°,∠QNM=60°,
∵ ,
∴∠GQN=∠G=30°,QN=NG= ,
∴∠QMN=∠G=30°,
∴QM=QG,
∵ 的周长为12, ,
∴MN=4,QN=NC=2,QM=QG=m,
∴ 周长是QM+QG+MN+NG=6+2m.
故答案为:C.
【思路引导】易得△PMN是等边三角形,得QN=PQ= MN,∠QMN=30°,∠QNM=60°,根据等腰三角形的性质可得∠GQN=∠G=30°,QN=NG=MN,推出QM=QG,根据△MNP的周长可得MN=4,QN=NC=2,QM=QG=m,据此求解.
4.(2分)(2020八上·东海期末)如图,△ABC中,AB=AC,作△BCE,点A在△BCE内,点D在BE上,AD垂直平分BE,且∠BAC=m°,则∠BEC=( )
A.90°﹣ m° B.180°﹣2m°
C.30°+ m° D. m°
【答案】D
【完整解答】解:∵AD垂直平分BE,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∵AB=AC,
∴AE=AC,
∴∠AEC=∠ACE,
∴∠BEC=∠BEA+∠ACE,
∵∠BAC=m°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣m°,
∴∠BEC= (180°﹣∠ABC﹣∠ACB)= [180°﹣(∠ABC+∠ACB)]= [180°﹣(180°﹣m°)]= m°,
故答案为:D.
【思路引导】由AD垂直平分BE可得AB=AE,从而得出AB=AE=AC,利用等边对等角可得∠ABE=∠AEB,∠AEC=∠ACE,即得∠BEC=∠BEA+∠ACE,由三角形内角和可得∠ABC+∠ACB=180°﹣m°,由∠BEC= (180°﹣∠ABC﹣∠ACB)即可求解.
5.(2分)(2021八上·如皋月考)如图,四边形ABCD中,AB=AD,点关于的对称点B′恰好落在CD上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【完整解答】解:如图,连接AB′,BB′,过A作AE⊥CD于E,
∵点B关于AC的对称点B′恰好落在CD上,
∴AC垂直平分BB′,
∴AB=AB′,
∴∠BAC=∠B′AC,
∵AB=AD,
∴AD=AB′,
又∵AE⊥CD,
∴∠DAE=∠B'AE,
∴∠CAE=∠BAD=α,
又∵∠AEB′=∠AOB′=90°,
∴四边形AOB′E中,∠EB′O=180°−α,
∴∠ACB′=∠E B′O−∠COB′=180°−α−90°=90°−α,
∴∠ACB=∠ACB′=90°−α,
故答案为:D.
【思路引导】连接AB′,BB′,过A作AE⊥CD于E,利用轴对称的性质可证得AC垂直平分BB′,∠BAC=∠B′AC,利用垂直平分线的性质可推出AB=AB′,由此可推出AD=AB′;利用等腰三角形的性质可得到∠DAE=∠BAE,由此可表示出∠CAE及∠EB′O;然后根据∠ACB′=∠E B′O−∠COB′,代入计算可表示出∠ACB的度数.
6.(2分)(2021八上·盐湖期中)有一题目:“如图,∠ABC=40°,BD平分∠ABC,过点D作DE∥AB交BC于点E,若点F在AB上,且满足DF=DE,求∠DFB的度数.”小贤的解答:以D为圆心,DE长为半径画圆交AB于点F,连接DF,则DE=DF,由图形的对称性可得∠DFB=∠DEB.结合平行线的性质可求得∠DFB=140°.而小军说:“小贤考虑的不周全,∠DFB还应有另一个不同的值”.下列判断正确的是( )
A.小军说的对,且∠DFB的另一个值是40°
B.小军说的不对,∠DFB只有140°一个值
C.小贤求的结果不对,∠DFB应该是20°
D.两人都不对,∠DFB应有3个不同值
【答案】A
【完整解答】解:
如图,以点D为圆心, 长为半径画圆交 于点F, ,连接 , ,则 ,
,
平分 ,
由图形的对称性可知: ,
, ,
,
,
当点F位于点 处时,
,
.
故答案为:A.
【思路引导】以点D为圆心, 长为半径画圆交 于点F, ,连接 , ,则 ,由图形的对称性可知 ,结合平行线的性质求∠DFB=140°,当点F位于点 处时,由DF=DF'可求出∠DF'B的度数.
7.(2分)(2021八上·江津期中)如图,D为∠BAC的外角平分线上一点并且满足BD=CD,∠DBC=∠DCB,过D作DE⊥AC于E,DF⊥AB交BA的延长线于F,则下列结论:①△CDE≌△BDF;②CE=AB+AE;③∠BDC=∠BAC;④∠DAF=∠CBD.其中正确的结论有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【完整解答】解:∵AD平分 ,DE⊥AC,DF⊥AB,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,故①正确;
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故②正确;
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴∠BDC=∠BAC,故③正确;
∵AD平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,∠BDC=∠BAC,
∴ ,
∴∠DAF=∠CBD,故④正确;
综上所述,正确的有①②③④;
故答案为:D.
【思路引导】由角平分线的性质可得DE=DF,根据HL证明,可得CE=AF, ,根据HL证明,可得,从而得出,据此判断①②;在△AOB和△DOC中,,∠AOB=∠DOC,可得∠BDC=∠BAC,据此判断③;利用三角形的内角和可求∠DAF+∠DAE=∠DBC+∠DCB
,从而得出∠DAF=∠CBD,据此判断④.
8.(2分)(2021八上·江阴期中)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=46°,∠BAC的平分线与AB的垂直平分线OD交于点O,点E在BC上,点F在AC上,连接EF.将∠C沿EF折叠,点C与点O恰好重合时,则∠OEC的度数( )
A.90° B.92° C.95° D.98°
【答案】B
【完整解答】解:连接BO,CO,
∵∠BAC=46°,∠BAC的平分线与AB的中垂线交于点O,
∴∠OAB=∠OAC=23°,
∵OD是AB的垂直平分线,
∴OA=OB,
∵OA=OB,∠OAB=23°,
∴∠OAB=∠ABO=23°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=67°,
∴∠OBC=∠ABC-∠ABO=67°-23°=44°,
∵AB=AC,∠OAB=∠OAC,AO=AO,
∴△ABO≌△ACO(SAS),
∴BO=CO,
∴∠OBC=∠OCB=44°,
∵点C沿EF折叠后与点O重合,
∴EO=EC,
∴∠EOC=∠OCE=44°,
∴∠OEC=180°-∠EOC-∠OCE=180°-2×44°=92°.
故答案为:B.
【思路引导】连接BO,CO,由角平分线的概念可得∠OAB=∠OAC=23°,根据垂直平分线的性质可得OA=OB,结合等腰三角形的性质可得∠OAB=∠ABO=23°,∠ABC=∠ACB=67°,然后求出∠OBC的度数,证明△ABO≌△ACO,得到BO=CO,则∠OBC=∠OCB=44°,根据折叠的性质可得EO=EC,则∠EOC=∠OCE=44°,然后在△OEC中,应用内角和定理进行求解.
9.(2分)(2021八上·崇阳期中)如图,已知 ,点 、 、 、…在射线ON上,点 、 、 、…在射线OM上, 、 、 …均为等边三角形,若 ,则 的边长为( )
A.16 B.64 C.128 D.256
【答案】C
【完整解答】解:如图,
∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°,
∴∠2=120°,
∵∠MON=30°,
∴∠1=180°-120°-30°=30°,
又∵∠3=60°,
∴∠5=180°-60°-30°=90°,
∵∠MON=∠1=30°,
∴OA1=A1B1=1,
∴A2B1=1,
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,
∴∠11=∠10=60°,∠13=60°,
∵∠4=∠12=60°,
∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,
∴∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,
∴A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3,
∴A3B3=4B1A2=4,
A4B4=8B1A2=8,
A5B5=16B1A2=16,
以此类推:A8B8=27B1A2=27=128.
故答案为:C.
【思路引导】对图形进行角标注,由等边三角形的性质可得A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°,根据邻补角的性质可得∠2=120°,由内角和定理可得∠1的度数,然后由平角的概念求出∠5的度数,推出OA1=A1B1=A2B1=1,根据等边三角形的性质以及角之间的关系可得A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,由平行线的性质可得∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,然后根据含30°角的直角三角形的性质可得A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3,进而求出A3B3,A4B4,A5B5的值,据此解答.
10.(2分)(2018八上·北京月考)若(a﹣2)2+|b﹣3|=0,则以a、b为边长的等腰三角形的周长为( )
A.6 B.7 C.8 D.7或8
【答案】D
【完整解答】解:∵(a﹣2)2+|b﹣3|=0,
∴a﹣2=0,b﹣3=0,
解得a=2,b=3,
①当腰是2,底边是3时,三边长是2,2,3,此时符合三角形的三边关系定理,
即等腰三角形的周长是2+2+3=7;
②当腰是3,底边是2时,三边长是3,3,2,此时符合三角形的三边关系定理,
即等腰三角形的周长是3+3+2=8.
故答案为:D.
【思路引导】首先根据非负数的性质可以得到a,b的长度,再分类讨论:腰为2,底为3;和腰为3,底为2,分别求出即可
二.填空题(共10小题,满分20分,每小题2分)
11.(2分)(2021八上·长沙期末)如图, 、 的平分线相交于点F,过F作 ,交 于点D,交 于点E, , ,则 .
【答案】5
【完整解答】解: 是 的平分线,
,
,
,
,
,
同理可得: ,
,
故答案为:5.
【思路引导】由角平分线的定义得∠DBF=∠CBF ,由平行线性质得∠DFB=∠CBF ,即得∠DBF=∠DFB,根据等角对等边得出DF=DB=3cm,同里得出EF=EC=2cm, 利用DE=DF+EF计算即可.
12.(2分)(2021八上·句容期末)如图, ,点P在 的边 上,以点P为圆心, 为半径画弧,交 于点A,连接 ,则 .
【答案】70
【完整解答】解:由作图可知,PO=PA,
∴∠PAO=∠O=35°,
∴∠APN=∠O+∠PAO=70°.
故答案为:70.
【思路引导】由作图可知:PO=PA,根据等边对等角得∠PAO=∠O=35°,由三角形的任意一个外角等于与之不相邻的两个内角的和可得∠APN=∠O+∠PAO,据此计算.
13.(2分)(2021八上·句容期末)如图, 是一角度为 的锐角木架,要使木架更加牢固,需在其内部添加一些连接支撑木件 、 、 …,且 …,在 、 足够长的情况下,如果最多能添加这样的连接支撑木件为6根,则锐角 的范围为 .
【答案】0°<α<
【完整解答】解:∵OE=EF,
∴∠EOF=∠EFO=α,
∴∠GEF=∠EOF+∠EFO=2α,
同理可得∠GFH=3α,∠HGB=4α,
∵最多能添加这样的钢管6根,
∴7α<90°,
∴0°<α< ,
故答案为:0°<α< .
【思路引导】根据等腰三角形的性质得∠EOF=∠EFO=α,由外角的性质可得∠GEF=∠EOF+∠EFO=2α,
同理可得∠GFH=3α,∠HGB=4α,由题意可得7α<90°,求解即可.
14.(2分)(2021八上·淳安期末)如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,D为BC的中点,连接AD,E是AB上的一点,P是AD上一点,连接EP、BP,AC=10,BC=12,则EP+BP的最小值是 .
【答案】9.6
【完整解答】解:连接PC,
∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
∵D为BC的中点,
∴AD垂直平分BC,BD=BC=6
∴BP=CP,
∴EP+BP=EP+CP
要使EP+BP的值最小,利用两点之间线段最短和垂线段最短,可知当点E,P,C在同一直线上时,且CE⊥AB时,EP+BP的值最小,最小值为EC的长;
∵,
∴10CE=12×8
解之:CE=9.6.
故答案为:9.6.
【思路引导】连接PC,利用已知易证△ABC是等腰三角形,利用等腰三角形的性质可求出BD的长,利用勾股定理求出AD的长,利用垂直平分线的性质可证得BP=PC;由此可得到EP+BP=EP+CP,要使EP+BP的值最小,利用两点之间线段最短和垂线段最短,可知当点E,P,C在同一直线上时,且CE⊥AB时,EP+BP的值最小,最小值为EC的长;然后三角形的面积公式可求出CE的长.
15.(2分)(2021八上·宁波期末)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=1,D是斜边AB上一点(与点A,B不重合),将△BCD绕着点C旋转90°到△ACE,连结DE交AC于点F,若△AFD是等腰三角形,则AF的长为 .
【答案】或
【完整解答】解:∵Rt△ABC中,AC=BC=1,
∴∠CAB=∠B=45°,
∵△BCD绕着点C旋转90°到△ACE,
∴∠ECD=90°,∠CDE=∠CED=45°,
①AF=FD时,
∠FDA=∠FAD=45°,
∴∠AFD=90°,
∠CDA=45°+45°=90°=∠ECD=∠DAE,
∵EC=CD,
∴四边形ADCE是正方形,
∴AD=DC,
∴AF= AC= ×1= ;
②AF=AD时,
∠ADF=∠AFD=67.5°,
∴∠CDB=180°-∠ADE-∠EDC=180°-67.5°-45°=67.5°,
∴∠DCB=180°-67.5°-45°=67.5°,
∴∠DCB=∠CDB,
∴BD=CB=1,
∴AD=AB-BD= ,
∴AF=AD= ,
故答案为: 或 .
【思路引导】Rt△ABC中,AC=BC=1,可得∠CAB=∠B=45°,由旋转的性质可得∠ECD=90°,∠CDE
=∠CED=45°,分两种情况①AF=FD时,②AF=AD时,根据等腰三角形的性质分别解答即可.
16.(2分)(2021八上·中山期末)如图,,,AD是∠BAC内的一条射线,且,P为AD上一动点,则的最大值是 .
【答案】5
【完整解答】解:如图,
作点B关于射线的对称点,连接、,B'P.
则,,,.
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
在中,,
当P、、C在同一直线上时,取最大值,即为5.
∴的最大值是5.
故答案为:5.
【思路引导】作点B关于射线的对称点,连接、,B'P.易证 是等边三角形,可得,在中,由于,所以当P、、C在同一直线上时,取最大值,即为的长.
17.(2分)(2021八上·建华期末)小聪在研究题目“如图,在等腰三角形ABC中, , , 的平分线与AB的垂直平分线OD交于点O,点C沿直线EF折叠后与点O重合,你能得出那些结论?”时,发现了下面三个结论:① ;②图中没有60°的角;③D、O、C三点共线.请你直接写出其中正确的结论序号:
【答案】①
【完整解答】解:∵∠BAC=50°,AO为∠BAC的平分线,
∴∠BAO= ∠BAC= ×50°=25°.
又∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=65°.
∵DO是AB的垂直平分线,
∴OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO=25°,
∴∠OBC=∠ABC-∠ABO=65°-25°=40°.
∵AO为∠BAC的平分线,AB=AC,
∴直线AO垂直平分BC,
∴OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=40°,
∵将∠C沿EF(E在BC上,F在AC上)折叠,点C与点O恰好重合,
∴OE=CE.
∴∠COE=∠OCB=40°;
在△OCE中,∠OEC=180°-∠COE-∠OCB=180°-40°-40°=100°,
∴∠OEF= ∠CEO=50°,①符合题意;
∵∠OCB=∠OBC=∠COE=40°,
∴∠BOE=180°-∠OBC-∠COE-∠OCB =180°-40°-40°-40°=60°, ②不符合题意;
∵∠ABO=∠BAO=25°,DO是AB的垂直平分线,
∴∠DOB=90°-∠ABO=75°,
∵∠OCB=∠OBC=40°,
∴∠BOC=180°-∠OBC -∠OCB=180°-40°-40°=100°,
∴∠DOC=∠DOB+∠BOC=75°+100°=175°,即D、O、C三点不共线,③不符合题意.
故答案为:①.
【思路引导】根据等腰三角形的性质,角平分线,垂直平分线的定义对每个结论一一判断即可。
18.(2分)(2021八上·铁西月考)如图,矩形ABCD中,AB=9,AD=12,点M在对角线BD上,点N为射线BC上一动点,连接MN,DN,且∠DNM=∠DBC,当DMN是等腰三角形时,线段BN的长为 .
【答案】15或24或
【完整解答】解:①如图1中,
当NM=ND时,
∴∠NDM=∠NMD,
∵∠MND=∠CBD,
∴∠BDN=∠BND,
∴BD=BN==15;
②如图2中,
当DM=DN时,
此时M与B重合,
∴BC=CN=12,
∴BN=24;
③如图3中,
当MN=MD时,
∴∠NDM=∠MND,
∵∠MND=∠CBD,
∴∠NDM=∠MND=∠CBD,
∴BN=DN,
设BN=DN=x,
在Rt△DNC中,∵DN2=CN2+CD2,
∴x2=(12-x)2+92,
∴x=,
综上,当DMN是等腰三角形时,线段BN的长为15或24或.
故答案为:15或24或.
【思路引导】分三种情况:①当NM=ND时,②当DM=DN时,③当MN=MD时,根据等腰三角形的性质及勾股定理分别求解即可.
19.(2分)(2021八上·沈阳期中)已知长方形ABCD,AB=6,BC=10,M为线段AD上一点且AM=8,点P从B出发以每秒2个单位的速度沿线段BC﹣CD的方向运动,至点D停止,设运动时间为t秒,当 AMP为等腰三角形时,t的值为 .
【答案】 或2或
【完整解答】解: 四边形 是矩形,
, , ,
当 为等腰三角形时,分三种情况:
①当 时,点 在 的垂直平分线上,
取 的中点 ,过点 作 交 于 ,如图1所示:
则四边形 是矩形,
,
;
②当 时,如图2所示:
在 中,由勾股定理得: ,
;
③当 时,过点 作 于 ,如图3所示:
则四边形 为矩形,
, , ,
在 中,由勾股定理得: ,
,
;
综上所述, 的值为: 或2或 ,
故答案为: 或2或 .
【思路引导】由四边形 是矩形, , , ,当 为等腰三角形时,分三种情况:①当 时,点 在 的垂直平分线上,②当 时,③当 时,过点 作 于 ,分类讨论即可。
20.(2分)(2021八上·武昌期中)如图,已知△ABC中,OE、OF分别是AB、AC的垂直平分线,∠OBC,∠OCB的平分线相交于点I,有如下结论:①AO=CI;②∠ABC+∠ACO=90°;③∠BOI=∠COI;④OI⊥BC.其中正确的结论是 .
【答案】②③④
【完整解答】解: OE、OF分别是AB、AC的垂直平分线,
设①AO=CI成立,则CO=CI,即点C在OI的垂直平分线上,
这与CI是∠OCB的角平分线互相矛盾,
故①错误,
,
,
,
∴2∠ABO+2∠OBC+2∠OCA=180°,
∴∠ABO+∠OBC+∠OCA=90°,
∠ABC+∠ACO =90°,
故②正确;
过点I作 ,
分别是 的角平分线,
是 的角平分线
∠BOI=∠COI,
故③④正确.
故答案为:②③④.
【思路引导】由垂直平分线的性质可得AO=BO,AO=CO,则BO=CO,若AO=CI成立,则CO=CI,即点C在OI的垂直平分线上,这与CI是∠OCB的角平分线互相矛盾,据此判断①;由等腰三角形的性质可得∠ABO=∠BAO,∠OAC=∠OCA,∠OBC=∠OCB,结合内角和定理可得∠ABC+∠ACO =90°,据此判断②;过点I作IP⊥BO,IQ⊥OC,IR⊥BC,由角平分线的性质可得PI=RI,QI=RI,则PI=QI,由BO=CO可知OI是∩BOC的角平分线,据此判断③④.
三.解答题(共8小题,满分60分)
21.(5分)(2021八上·顺义期末)“三等分角”是被称为几何三大难题的三个古希腊作图难题之一.如图1所示的“三等分角仪”是利用阿基米德原理做出的.这个仪器由两根有槽的棒PA,PB组成,两根棒在P点相连并可绕点P旋转,C点是棒PA上的一个固定点,点A,O可在棒PA,PB内的槽中滑动,且始终保持OA=OC=PC.∠AOB为要三等分的任意角.则利用“三等分角仪”可以得到∠APB =∠AOB.
我们把“三等分角仪”抽象成如图2所示的图形,完成下面的证明.
已知:如图2,点O,C分别在∠APB的边PB,PA上,且OA=OC=PC.
求证:∠APB =∠AOB.
【答案】解:,
为等腰三角形,
,
由外角的性质得:,
,
再由外角的性质得:,
,
.
【思路引导】直接利用等腰三角形的性质结合三角形的外角性质得出答案。
22.(5分)(2021八上·营口期末)如图,在等腰△ABC和等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE且C、E、D三点共线,作AM⊥CD于M.若BD=5,DE=4,求CM.
【答案】解:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠BAE=∠DAE﹣∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△AEC和△ADB中,
,
∴△AEC≌△ADB(SAS),
又∵BD=5,
∴CE=BD=5,
∵AD=AE,AM⊥CD,DE=4,
∴,
∴CM=CE+EM=5+2=7.
【思路引导】根据SAS证出△AEC≌△ADB,再根据BD=5,AD=AE,AM⊥CD,DE=4,代入计算即可。
23.(7分)(2021八上·松桃期末)如图,在 中, ,AB边的垂直平分线分别交AB于点E,交AC于点F,点D在EF上,且 ,G是AC的中点,连接DG.
(1)(3分)求证: ;
(2)(4分)判断 是否是等边三角形,并说明理由.
【答案】(1)证明:连接AD,
∵EF是AB的垂直平分线,点D在EF上,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ 是等腰三角形.
∵G是AC的中点,
∴ .
(2)解: 是等边三角形,理由如下:
∵ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形.
【思路引导】(1)连接AD,由线段垂直平分线的性质可得AD=BD,即得AD=CD=BD,根据等腰三角形“三线合一”的性质即可求解;
(2)是;理由:由AD=CD=BD可得,,∠DBC=∠DCB ,从而得出 ,根据三角形内角和求出∠DBC+∠DCB=
120°,即得∠DBC=∠DCB=60°,根据等边三角形的判定方法即证.
24.(9分)(2021八上·平凉期中)探究与发现:如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在底边BC上,AE=AD,连结DE.
(1)(3分)当∠BAD=60°时,求∠CDE的度数;
(2)(3分)当点D在BC (点B、C除外) 上运动时,试猜想并探究∠BAD与∠CDE的数量关系;
(3)(3分)深入探究:若∠BAC≠90°,试就图②探究∠BAD与∠CDE的数量关系.
【答案】(1)解:∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠B=∠C=45°,
∵∠BAD=60°,
∴∠DAE=30°,
∵AD=AE,
∴∠AED=75°,
∴∠CDE=∠AED-∠C=30°;
(2)设∠BAD=x,
∴∠CAD=90°﹣x,
∵AE=AD,
∴∠AED=45°+ ,
∴∠CDE= ;
∠CDE= ∠BAD
(3)设∠BAD=x,∠C=y,
∵AB=AC,∠C=y,
∴∠BAC=180°﹣2y,
∵∠BAD=x,
∴∠DAE=y+ ,
∴ .
∠CDE= ∠BAD
【思路引导】(1)根据等腰直角三角形的性质得 ∠B=∠C=45°,根据角的和差得 ∠DAE=30°, 根据等腰三角形的性质及三角形的内角和定理得 ∠AED=75°, 最后根据三角形外角的性质,由 ∠CDE=∠AED-∠C 即可求解;
(2)设∠BAD=x,于是得到∠CAD=90°−x,根据等腰三角形的性质得 ∠AED=45°+ , 进而根据三角形外角的性质由 ∠CDE=∠AED-∠C 即可求解;
(3)设∠BAD=x,∠C=y,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理及三角形外角性质可求解.
25.(7分)(2020八上·松北期末)已知在△ABC中,AB=AC,射线BM、BN在∠ABC内部,分别交线段AC于点G、H.
(1)(4分)如图1,若∠ABC=60°,∠MBN=30°,作AE⊥BN于点D,分别交BC、BM于点E、F.
①求证:∠1=∠2;
②如图2,若BF=2AF,连接CF,求证:BF⊥CF;
(2)(3分)如图3,点E为BC上一点,AE交BM于点F,连接CF,若∠BFE=∠BAC=2∠CFE,求 的值.
【答案】(1)解:①证明:如图1中,
∵AB=AC,∠ABC=60°
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∵AD⊥BN,
∴∠ADB=90°,
∵∠MBN=30°,
∠BFD=60°=∠1+∠BAF=∠2+∠BAF,
∴∠1=∠2
②证明:如图2中,
在Rt△BFD中,∵∠FBD=30°,
∴BF=2DF,
∵BF=2AF,
∴BF=AD,
∵∠BAE=∠FBC,AB=BC,
∴△BFC≌△ADB,
∴∠BFC=∠ADB=90°,
∴BF⊥CF
(2)解:在BF上截取BK=AF,连接AK.
∵∠BFE=∠2+∠BAF,∠CFE=∠4+∠1,
∴∠CFB=∠2+∠4+∠BAC,
∵∠BFE=∠BAC=2∠EFC,
∴∠1+∠4=∠2+∠4
∴∠1=∠2,∵AB=AC,
∴△ABK≌CAF,
∴∠3=∠4,S△ABK=S△AFC,
∵∠1+∠3=∠2+∠3=∠CFE=∠AKB,∠BAC=2∠CEF,
∴∠KAF=∠1+∠3=∠AKF,
∴AF=FK=BK,
∴S△ABK=S△AFK,
∴ .
【思路引导】(1)①只要证明∠2+∠BAF=∠1+∠BAF=60°即可解决问题;②只要证明△BFC≌△ADB,即可推出∠BFC=∠ADB=90°;(2)在BF上截取BK=AF,连接AK.只要证明△ABK≌CAF,可得S△ABK=S△AFC,再证明AF=FK=BK,可得S△ABK=S△AFK,即可解决问题;
26.(10分)(2021八上·淳安期末)如图
(1)(5分)如图①,在△ABC中,D为△ABC外一点,若AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,∠B+∠ADC=180°,求证:BC=CD;
琮琮同学:我的思路是在AB上取一点F,使得AD=AF,连结CF,先证明△ADC≌△AFC得到DC=FC,再证明CB=CF,从而得出结论;
宸宸同学:我觉得也可以过点C作边AD的高线CG,由角平分线的性质得出CG=CE,再证明△GDC≌△EBC,从而得出结论.请根据两位同学的思路选择一种写出证明过程.
(2)(5分)如图②,D、E、F分别是等边△ABC的边BC、AB、 AC上的点, AD平分∠FDE, 且∠FDE=120°.求证:BE=CF.
【答案】(1)解:在AB上取点F,使AF=AD.
∵AC平分∠BAD,
∴∠DAC=∠FAC,
∵AD=AF,∠DAC=∠FAC,AC=AC(公共边)
∴△ADC≌△AFC(SAS),
∴DC=FC,
∠CDA=∠CFA,
又∵∠B+∠ADC=180°,∠CFE+∠AFC=180°,
∴∠B=∠CFE,
∴CB=CF,
又∵DC=FC,
∴BC=CD.
(2)证明:如图(2),在DE上取点G,使得DG=DF,
∵AD平分∠FDE, 且∠FDE=120°
∴∠ADE=∠ADF=60°,AD=AD
∴△ADG≌△ADF(SAS)
∴AG=AF,∠AGD=∠AFD
∵∠AGD+∠ADG+∠GAD=∠AFD+∠ADF+∠DAF=180°
∴∠AFD+∠AED=180°而∠AGD+∠AGE=180°
∴∠AED =∠AGE
∴AG=AE =AF,
∴AB-AE =AC-AF
∴BE=CF
【思路引导】(1)在AB上取点F,使AF=AD,利用角平分线的定义可证得∠DAC=∠FAC;再利用SAS证明△ADC≌△AFC,利用全等三角形的性质可推出DC=FC;∠CDA=∠CFA,利用补角的性质可知∠B=∠CFE,利用等角对等边可证得CB=CF,由此可推出结论.
(2)在DE上取点G,使得DG=DF,利用SAS证明△ADG≌△ADF,利用全等三角形的性质可推出AG=AF,∠AGD=∠AFD;再证明∠AED =∠AGE,可推出AG=AE=AF,然后根据AB-AE =AC-AF,可证得结论.
27.(10分)(2021八上·包河期末)在等腰△ABC中,AB=AC,点D是AC上一动点,点E在BD的延长线上,且AB=AE,AF平分∠CAE交DE于点F,连接FC.
(1)(3分)如图1,求证:∠ABE=∠ACF;
(2)(3分)如图2,当∠ABC=60°时,在BE上取点M,使BM=EF,连接AM.求证:△AFM是等边三角形;
(3)(4分)如图3,当∠ABC=45°,且AEBC时,求证:BD=2EF.
【答案】(1)证明:∵AF平分∠CAE,
∴∠EAF=∠CAF,
∵AB=AC,AB=AE,
∴AE=AC,
在△ACF和△AEF中,
∵AE=AC,∠EAF=∠CAF,AF=AF,
∴△ACF≌△AEF(SAS),
∴∠E=∠ACF,
∵AB=AE,
∴∠E=∠ABE,
∴∠ABE=∠ACF;
(2)解:如图,在BF上截取BM=CF,连接AM,
∵△ACF≌△AEF,
∴EF=CF,∠E=∠ACF=∠ABM,
在△ABM和△ACF中,
∵AB=AC,∠ABM=∠ACF,BM=CF,
∴△ABM≌△ACF(SAS),
∴AM=AF,∠BAM=∠CAF,
∵AB=AC,∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴∠MAF=∠MAC+∠CAF=∠MAC+∠BAM=∠BAC=60°,
∵AM=AF,
∴△AMF为等边三角形;
(3)解:如图3,延长BA、CF交于N,
∵AE∥BC,
∴∠E=∠EBC,
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠E,
∴∠ABF=∠CBF,
∵∠ABC=45°,
∴∠ABF=∠CBF=22.5°,∠ACB=45°,
∴∠BAC=180°-45°-45°=90°,
∴∠ACF=∠ABF=22.5°,
∴∠BFC=180°-22.5°-45°-22.5°=90°,
∴∠BFN=∠BFC=90°,
在△BFN和△BFC中,
∵∠NBF=∠CBF,BF=BF,∠BFN=∠BFC,
∴△BFN≌△BFC(ASA),
∴CF=FN,即CN=2CF=2EF,
∵∠BAC=90°,
∴∠NAC=∠BAD=90°,
在△BAD和△CAN中,
∵∠ABD=∠ACN ,AB=AC,∠BAD=∠CAN,
∴△BAD≌△CAN(ASA),
∴BD=CN,
∴BD=2EF.
【思路引导】(1)先求出 AE=AC, 再利用SAS证明 △ACF≌△AEF ,最后求解即可;
(2)利用全等三角形的判定与性质求解即可;
(3)先求出 △BFN≌△BFC ,再求出 △BAD≌△CAN ,最后证明即可。
28.(7分)(2021八上·虎林期末)在等腰△ABC中,AB=BC,点D,E在射线BA上,BD=DE,过点E作EF∥BC,交射线CA于点F.请解答下列问题:
(1)(3分)当点E在线段AB上,CD是△ACB的角平分线时,如图①,求证:AE+BC=CF;(提示:延长CD,FE交于点M.)
(2)(4分)当点E在线段BA的延长线上,CD是△ACB的角平分线时,如图②;当点E在线段BA的延长线上,CD是△ACB的外角平分线时,如图③,请直接写出线段AE,BC,CF之间的数量关系,不需要证明;
【答案】(1)解:如图①,延长CD,FE交于点M.
∵AB=BC,EF∥BC,
∴∠A=∠BCA=∠EFA,
∴AE=EF,
∴MF∥BC,
∴∠MED=∠B,∠M=∠BCD,
又∵∠FCM=∠BCM,
∴∠M=∠FCM,
∴CF=MF,
又∵BD=DE,
∴△MED≌△CBD(AAS),
∴ME=BC,
∴CF=MF=ME+EF=BC+AE,
即AE+BC=CF;
(2)AE=CF+BC
【完整解答】解:(2)当点E在线段BA的延长线上,CD是△ACB的角平分线时,BC=AE+CF,
如图②,延长CD,EF交于点M.
由①同理可证△MED≌△CBD(AAS),
∴ME=BC,
由①证明过程同理可得出MF=CF,AE=EF,
∴BC=ME=EF+MF=AE+CF;
当点E在线段BA的延长线上,
CD是△ACB的外角平分线时,AE=CF+BC.
如图③,延长CD交EF于点M,
由上述证明过程易得△MED≌△CBD(AAS),BC=EM,CF=FM,
又∵AB=BC,
∴∠ACB=∠CAB=∠FAE,
∵EF∥BC,
∴∠F=∠FCB,
∴∠F=∠FAE,
∴EF=AE,
∴AE=FE=FM+ME=CF+BC,即:AE=CF+BC.
【思路引导】(1)延长CD,FE交于点M,利用“AAS”证明△MED≌△CBD,得到ME=BC,并利用角平分线和平行的模型证明CF=MF,AE=EF,从而得证;
(2)延长CD,EF交于点M,类似于(1)的方法可证明当点E在线段BA的延长线上,CD是三角形ACB的角平分线时,BC=AE+CF,当点E在线段BA的延长线上,CD是三角形ACB的外角平分线时,AE=CF+BC。
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