2024年中考数学精选压轴题之三角形全等练习附解析
展开1.如图,在平面直角坐标系中,OA=AB,且∠OAB=90°,A(−1,3)则点B的坐标是( )
A.(1,4)B.(2,4)C.(3,4 )D.(4,4)
2.如图所示,在四边形ABCD中,AC,BD是对角线,△ABC是等边三角形,∠ADC=30°,AD=3,BD=5,则CD的长为.( )
A.32B.4C.25D.4.5
3.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AE平分∠CAD交BD于点E.过点E作EF⊥AE,交BC于点F,若四边形AEFB的面积为1,则CD的长为( )
A.22B.1C.2D.2
4.如图,O是等边△ABC内一点,OA=6,OB=8,OC=10,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO',下列结论:①△BO'A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O'的距离为6;③∠AOB=150°;④S四边形AOBO'=24+123;⑤S△BOC=12+163.其中正确的结论有( )个
A.5B.4C.3D.2
5.如图,已知 △ABC 和 △ADE 都是等腰三角形, ∠BAC=∠DAE=90° , BD,CE 交于点F,连接 AF ,下列结论:①BD=CE ;②BF⊥CF ;③AF 平分 ∠CAD ;④∠AFE=45° .其中正确结论的个数有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
6.如图,已知△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,三角形的顶点在相互平行的三条直线l1,l2,l3上,且l1,l2之间的距离为1,l2,l3之间的距离为2,则AC2的值是( )
A.10B.13C.20D.26
7.将四个全等的三角形按如图所示的方式围成一个正方形ABCD,记△AED的面积为S1,四边形EFCG的面积为S2.若EG∥CF,EG=3,S1S2=16,则图中阴影部分的面积为( )
A.23B.94C.32D.92
8.如图,正方形ABCD,点F在边AB上,且AF:FB=1:2,CE⊥DF,垂足为M,且交AD于点E,AC与DF交于点N,延长CB至G,使BG=12BC,连接GM,有如下结论:①DE=AF;②AN=24AB;③∠ADF=∠GMF;④S△ANF:S四边形CNFB=1:8.上述结论中,正确的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
9.如图,在等边△PQB中,点A为PQ上一动点(不与P,Q重合),再以AB为边作等边△ABC,连接PC.有以下结论:①PB平分∠ABC;②AQ=CP;③PC//QB;④PB=PA+PC;⑤当 BC⊥BQ时,△ABC的周长最小,其中一定正确的有( )
A.①②③B.②③④C.③④⑤D.②③④⑤
10.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为BC中点,连接AD,过点C作CE⊥AD于点E,交AB于点M.过点B作BF⊥BC交CE的延长线于点F,则下列结论正确的有( )(请填序号)
①△ACD≌△CBF;②∠BDM=∠ADC;③连接AF,则有△ACF是等边三角形;④连接DF,则有AB垂直平分DF.
A.①②③B.①②④C.①③④D.①④
11.如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作等边△ABC和等边△ECD,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q连接PQ.以下五个结论正确的是( )
①AD=BE ;②PQ∥AE; ③AP=BQ ;④DE=DP ;⑤∠AOB=60∘
A.①③⑤B.①③④⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤
12.如图,已知∠AOB=120°,点D是∠AOB的平分线上的一上定点,点E,F分别在射线OA和射线OB上,且∠EDF=60°.下列结论:①△DEF是等边三角形;②四边形DEOF的面积是一个定值;①当DE⊥OA时,△DEF的周长最小;④当DE∥OB时,DF也平行于OA.其中正确的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题
13. 如图,在矩形ABCD中,E是AD的中点,连接BE,将△ABE沿着BE翻折得到△FBE,EF交BC于点H,延长BF,DC相交于点G,若DG=8,BC=12,则EH= .
14.如图,在Rt△ABC中,D为斜边AC的中点,点E在边AB上,将△BCE沿CE叠至△FCE. 若EF的延长线经过点D,CF平分∠ACB,BE=1,则DEAE的值为 ,AB的长为 .
15.如图,已知在四边形ABCD内,DB=DC,∠DCA=60°,∠DAC=78°,∠CAB=24°,则∠ACB= .
16.如图,在长方形ABCD中,AB=6,BC=8,点E为AB上一点,将△BCE沿CE翻折至△FCE,延长CF交AB于点O,交DA的延长线于点G,且EF=AG,则BE的长为 .
17.如图,正方形ABCD中,点E.F分别在边BC,CD上,AB=6,∠EAF=45°,连接BD交AF于点N,交AE于点M,若CE=4,则DN为 .
18. 如图, 在 △ABC 中, ∠BAC=30°,AD 平分 ∠BAC, 点 E 在 BC 的延长线上, ∠CAE=75°, 若 CE=BA+AC, 则 ∠B的度数为 .
三、解答题
19.在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,D、E是直线AB上两点.∠DCE=45°
(1)当CE⊥AB时,点D与点A重合,显然DE2=AD2+BE2(不必证明);
(2)如图,当点D不与点A重合时,求证:DE2=AD2+BE2;
(3)当点D在BA的延长线上时,(2)中的结论是否成立?画出图形,说明理由.
20.在Rt△ABC中,∠C=90°,点M为边AB的中点,点D在边BC上.
(1)若AC=3,BC=4,MD⊥AB(如图①),求MD的长;
(2)过点M作ME⊥MD与边AC交于点E(如图②),试探究:线段AE、ED、DB三者之间的数量关系,并证明你的结论.
21. 已知△ABC和△ADE都是等腰三角形,且AB=AC,AD=AE,若点D在BC边上运动时,总保持∠ADE=∠B,连接CE,DE与AC交于点F.
(1)①如图1,当点D为BC边中点时,则CEBC的值为 ▲ ;
②如图2,当点D不为BC边中点时,求证:CE=BD;
(2)如图3,当点D在BC边上运动中恰好使得AE∥BC时,若AB=5,BC=6,求DF的长.
22.Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB=6,点D是Rt△ABC直角边BC所在直线l上一点,连接AD,以AD为直角边向上作等腰△ADE,∠ADE=90°,AD=DE,过点E作EF⊥l,垂足为F.
(1)如图1,当点D在线段BC上,且CD=2时,请你通过观察、测量、猜想,直接写出DF= ;EF= ;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上,且CD=2时:
①请你由观察、猜想直接写出EF=_▲_;
②请你规范、严谨的证明:CD=BF.
(3)如图3,当点D在线段CB的延长线上,且BD=2时,点P为线段AD上任意一点,以CP为斜边向上做等腰Rt△CPG,CG=PG,∠CGP=90°,连接AG,已知AD=10,请你直接写出当AG长度最短时,线段AP的值为 .
23.如图,在△ABC 和△ADE 中,AB=AD,AC=AE,∠BAC+∠DAE=180°.
(1)如图 1,当点 C 在 AD 上时,∠BAC=90°,连接 CE,若∠ABC=30°,求∠CED 的度数;
(2)如图 2,当点 C 在 AD 上时,∠BAC=90°,延长 BC 交 DE 于 M,连接 AM,求证:AM 平分∠CME;
(3)如图 3,若∠BAC≠90°,连接 BE、CD,F 为 BE 中点,连接 AF,请猜想线段 AF、CD 之间的数量关 系,并证明你的猜想.
24.如图,CD为△ABC的中线,以CD为直角边在其右侧作直角△CDE,CD丄DE,BC与DE交于点F,∠CED=30°.
(1)如图1,若CF=EF=5,求CD的长;
(2)如图2,若将BC绕点C逆时针旋转120°得到CG,连接AG、AE,探究AG、AE的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若∠ACB=90°,AC=2,BC=23,直线CE上有一点M,连接MF,将△CFM沿着MF翻折到△ABC所在的平面内得到△NFM,取NF的中点P,连接AP,当AP最小时,请直接写出△APB的面积.
25.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠BCD=60°,AB=AD,BC=DC,在边BC、DC所在直线上分别有E、F两点,且始终有∠EAF=12∠BAD.
(1)如图1,当E、F在BC、DC上,AE=AF时,求证:BE+DF=EF;
(2)如图2,当E、F在BC、DC上,AE≠AF时,(1)问中的结论是否仍成立请说理;
(3)如图3,当E、F在边BC、DC的延长线上时,直接写出BE、DF、EF之间的数量关系,不必证明.
26.在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90∘,点D是边AC上一点,连接DB,过点C作直线BD的垂线,垂足为点E
(1)如图1,若AF⊥BD于点F,求证:CE=BF;
(2)如图2,在线段EC上截取EG=EB,连接AG交BD于点H,求证:CG=2EH;
(3)如图3,若点D为AC的中点,点M是线段BC延长线上的一点,连接DM,求CM,BM,DM的数量关系
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:如图,过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥y轴于点E,交直线AD于点C,
∵A(-1,3),
∴AD=3,OA=1,
∵BC⊥y轴,AD⊥x轴,
∴AD⊥BC,
∴∠ADO=∠BCA=90°,
∴∠CAB+∠ABC=90°,
∵∠BAO=90°,
∴∠BAC+∠DAO=90°,
∴∠DAO=∠CBA,
在△ADO与△BCA中,
∵∠BCA=∠ADO=90°,∠ABC=∠OAD,AB=AO,
∴△ABC≌△OAD(AAS)
∴BC=AD=3,AC=OD=1,
∴CD=AD+AC=4,
∵∠ADO=∠DOE=∠OEC=∠ECD=90°,
∴四边形DOEC是矩形,
∴CE=DO=1,
∴BE=BC-CE=2,
∴点B(2,4).
故答案为:B.
【分析】过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥y轴于点E,交直线AD于点C,根据点A的坐标易得AD=3,OA=1,然后用AAS判断出△ABC≌△OAD,得BC=AD=3,AC=OD=1,则CD=AD+AC=4,进而证四边形DOEC是矩形,得CE=DO=1,则BE=BC-CE=2,从而即可得出点B的坐标.
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】C
【解析】【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,∠ABC=60°,
由旋转的性质得∠OBO'=60°,OB=O'B,
∴∠ABC=∠OBO',
∴∠ABO'=∠OBC,
在△BO'A和△BOC中,
BO'=BO∠O'BA=∠OBCBA=BC,
∴△BO'A≌△BOC(SAS),
∴O'A=OC.
∴△BO'A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到,故①正确;
如图1,连接OO',根据旋转的性质可知△BOO'是等边三角形,
∴点O与O'的距离为8,故②错误;
在△AOO'中,AO=6,OO'=8,AO'=10,
∴△AOO'是直角三角形,∠AOO'=90°.
∴Rt△AOO'面积=12×6×8=24,
又等边△BOO'面积=12×8×43=163,
∴四边形AOBO'的面积为24+163,故④错误;
∵∠AOB=∠AOO'+∠BOO'=90°+60°=150°,故③正确;
如图2,过B作BE⊥AO交AO的延长线于E,
∵∠AOB=150°,
∴∠BOE=30°,
∵OB=8,
∴BE=4,
∴S△AOB=12×4×6=12,
∴S△BOC=S四边形AOBO'−S△AOB=24+163−12=12+163,故⑤正确,
综上,正确的有①③⑤,共3个.
故答案为:C.
【分析】先用SAS证明△BO'A≌△BOC,根据旋转的性质可得①正确;根据旋转的性质可知△BOO'是等边三角形,则点O与O'的距离为8,故②错误;根据四边形AOBO'的面积=等边△BOO'面积+Rt△AOO'面积,进行计算即可得出④错误;由∠AOB=∠AOO'+∠BOO'=90°+60°=150°可得③正确;过B作BE⊥AO交AO的延长线于E,求出BE=4,然后根据SΔBOC=S四边形AOBO'−S△AOB计算,可得⑤正确.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:如图,
∵∠BAC=∠EAD
∴∠BAC+∠CAD=∠EAD+∠CAD,即∠BAD=∠CAE
在△BAD和△CAE中
AB=AC, ∠BAD=∠CAE,AD=AE
∴△BAD≌△CAE
∴BD=CE
故①正确;
∵△BAD≌△CAE
∴∠ABF=∠ACF
∵∠ABF+∠BGA=90°、∠BGA=∠CGF
∴∠ACF+∠BGA=90°,
∴∠BFC=90°
故②正确;
分别过A作AM⊥BD、AN⊥CE垂足分别为M、N
∵△BAD≌△CAE
∴S△BAD=S△CAE,
∴12BD⋅AM=12CE⋅AN
∵BD=CE
∴AM=AN
∴AF 平分∠BFE,无法证明AF平分∠CAD.
故③错误;
∵AF 平分∠BFE, BF⊥CF
∴∠AFE=45°
故④正确.
故答案为C.
【分析】①证明△BAD≌△CAE,再利用全等三角形的性质即可判断;②由△BAD≌△CAE可得∠ABF=∠ACF,再由∠ABF+∠BGA=90°、∠BGA=∠CGF证得∠BFC=90°即可判定;③分别过A作AM⊥BD、AN⊥CE,根据全等三角形面积相等和BD=CE,证得AM=AN,即AF平分∠BFE,即可判定;④由AF平分∠BFE结合 BF⊥CF 即可判定.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:分别过A、C作l3的垂线AE、CF,垂足分别为E、F,CF交l2于M,如图所示:
∴∠AEB=∠BFC=90°.
∴∠CBF+∠BCF=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBF+∠ABE=90°,
∴∠BCF=∠ABE,
又∵AB=BC,
∴△AEB≌△BFC(AAS),
∴BE=FC,BF=AE.
∵l1,l2之间的距离为1,l2,l3之间的距离为2,
∴FC=CM+FM=1+2=3,AE=2,
∴BE=FC=3,BF=AE=2.
∴AB=AE2+BE2=22+32=13.
∴BC=AB=13.
∴AC2=BC2+AB2=132+132=26.
故答案为:D
【分析】作辅助线构建平行线的距离,由已知得:FC=1+2=3,AE=2,根据AAS证明△AEB≌△BFC,得BE=FC=3,先由勾股定理求得AB=BC长,再由勾股定理求得AC2的长.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:连接GF、HF,HE,
由题意可知:DE=CG=BF=AH,DG=CF=BH=AE,∠ADE=∠DCG=∠CBF=∠BAH,∠DAE=∠CDG=∠BCF=∠ABH,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=∠DCB=∠CBA=∠BAD=90°,
∴∠EDG=∠GCF,
∴△EDG≌△GCF(SAS),
∴EG=GF,
同理可证:△EDG≌△GCF≌△FBH≌△HAE,
则:EG=GF=FH=HE,
∴四边形EGFH是菱形,
∴EG∥HF,
又∵EG∥CF,
∴C,F,H在同一直线上,
又∵∠CBA=∠ABH+∠FBH+∠CBF=∠BCF+∠FBH+∠CBF=90°,
∴∠BHC=90°,
∵△EDG≌△GCF≌△FBH≌△HAE
∴∠BHC=∠CFG=∠DGE=∠AEH=90°,则∠GFH=90°,
∴四边形EGFH是正方形,
∴D,G,F在同一直线上;A,E,G在同一直线上;B,H,E在同一直线上;
设DG=CF=BH=AE=x,
则S1=12AE⋅DG=12x2,S2=12EG⋅GF+12GF⋅CF=12×3×3+12×3x=9+3x2,
∵S1S2=16,即:12x29+3x2=16,
∴x=32,(负值已舍去)
∴S阴=4S1=4×12x2=4×12×32×32=92,
故答案为:D.
【分析】连接GF、HF、HE,由题意可得DE=CG=BF=AH,DG=CF=BH=AE,∠ADE=∠DCG=∠CBF=∠BAH,∠DAE=∠CDG=∠BCF=∠ABH,根据正方形的性质可得∠ADC=∠DCB=∠CBA=∠BAD=90°,推出∠EDG=∠GCF,利用SAS证明△EDG≌△GCF,同理可证△EDG≌△GCF≌△FBH≌△HAE,得到EG=GF=FH=HE,推出四边形EGFH为菱形,根据全等三角形的性质可得∠BHC=∠CFG=∠DGE=∠AEH=90°,得到四边形EGFH为正方形,设DG=CF=BH=AE=x,根据三角形的面积公式表示出S1、S2,结合S1S2=16可得x的值,然后根据S阴影=4S1进行计算.
8.【答案】C
【解析】【解答】
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=CD=BC,∠CDE=∠DAF=90°,
∵CE⊥DF
∴∠DCE+∠CDF=∠ADF+∠CDF=90°,
∴∠ADF=∠DCE,
在△ADF与△DCE中,
∠DAF=∠CDE=90°AD=CD∠ADF=∠DCE
∴△ADF≌△DCE(ASA),
∴DE=AF,故①正确;
∵AB∥CD,
∴AFCD=ANCN,
∵AF:FB=1:2,
∴AF:AB=AF:CD=1:3,
∴ANCN=13,
∴ANAC=14,
∵AC=2AB,
∴AN2AB=14,
∴AN=24AB,故②正确;
作GH⊥CB于H,设AF=DE=a,BF=2a,则AB=CD=BC=3a,EC=10a,BG=32a,
∵∠DCE=∠DCM,∠CDE=∠CMD=90°,
∴△CMD∽△CDE,
∴CMCD=CDCE,
∴CM=91010a,
∵∠DCE+∠DEC=∠DCE+∠HCG=90°,
∴∠DEC=∠HCG,
又∵∠CDE=∠CHG=90°,
∴△GHC∽△CDE,
∴CHDE=CGCE,
∴CH=91020a,
∴CH=MH=12CM,
∵GH⊥CM
∴GM=GC
∴∠GMH=∠GCH
∵∠FMG+∠GMH=90°,∠DCE+∠GCM=90°,
∴∠FMG=∠DCE
∵∠ADF=∠DCE,
∴∠ADF=∠GMF,故③正确;
设△ANF的面积为m,
∵AF∥CD,
∴AFCD=FNDN=13,△AFN∽△CDN,
∴△ADN的面积为3m,△DCN的面积为9m,
∴△ADC的面积=△ABC的面积=12m,
∴S△ANF:S四边形CNFB=1:11,故④错误;
综上①②③正确,共3个,
故答案为:C
【分析】根据正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质结合题意对①②③④逐一判断,进而即可求解。
9.【答案】D
【解析】【解答】解:∵点A为PQ上一动点(不与P,Q重合),∠ABC=60°,
∴∠ABP与∠PBC不一定相等,故①错误;
∵△PQB和△ABC都为等边三角形,
∴PQ=QB=PB,AB=CB=AC,∠Q=∠QBP=∠ABC=∠60°,
∴∠QBA+∠ABP=∠PBC+∠ABP=60°,
∴∠QBA=∠PBC,
∴△QBA≌△PBC(SAS),
∴AQ=PC,∠Q=∠BPC=∠QBP=60°,
∴PC∥QB,PB=PQ=PA+AQ=PA+PC,
∴②③④都正确,
根据垂线段最短可知,当BA⊥PQ时,AB最小,△ABC的周长最小,
此时∠QBA=30°,∴∠QBC=∠QBA+∠ABC=30°+60°=90°,
即当BC⊥BQ时,△ABC的周长最小,故⑤正确.
故答案为:D.
【分析】根据点A为PQ上一动点(不与P,Q重合),∠ABC=60°,可知∠ABP与∠PBC不一定相等,可判断①;证明出△QBA≌△PBC(SAS),可得AQ=PC,∠Q=∠BPC=∠QBP=60°,即可推出PC∥QB,PB=PQ=PA+AQ=PA+PC,即可判断出②③④,根据垂线段最短可知,当BA⊥PQ时,AB最小,即可判断⑤.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:∵BF⊥BC,
∴∠CBF=90°,
∴∠ACD=∠CBF,
∵CE⊥AD,
∴∠AEC=90°
∴∠CAD+∠ACE=90°,
∵∠ACB=90°
∴∠BCF+∠ACE=90°,
∴∠CAD=∠BCF,
在△ACD和△CBF中,
∠ACD=∠CBFAC=CB∠CAD=∠BCF,
∴△ACD≌△CBF,
故①正确;
∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠BAC=∠ABC=12×90°=45°,
∵∠CBF=90°,
∠MBF=90°−45°=45°,
∴∠ABC=∠MBF
∵D为BC中点,
∴CD=BD,
∵△ACD≌△CBF,
∴BF=CD,∠F=∠ADC,
∴BD=BF,
在△BDM和△BFM中,
BD=BF∠ABC=∠MBFBM=BM,
∴△BDM≌△BFM(SAS),
∴∠F=∠BDM,
∴∠BDM=∠ADC,
故②正确;
连接AF,
∵△ACD≌△CBF,
∴AD=CF,
在Rt△ACD中,AC
故③错误;
∵△BDM≌△BFM,
∴BD=BF,MD=MF,
点M、B在线段的垂直平分线上,
∴AB垂直平分DF,
故④正确;
综上分析可知,正确的有①②④.
故答案为:B.
【分析】根据ASA证明△ACD≌△CBF,根据SAS证明△BDM≌△BFM,得出∠F=∠BDM,即可证明∠BDM=∠ADC;由△ACD≌△CBF得出AD=CF,根据AC
【解析】【解答】解:∵△ABC和△CDE都是等边三角形,
∴BC=AC,CE=CD,∠DCE=∠ACB=60°,
∴∠DCE+∠BCD=∠ACB+∠BCD,
∴∠BCE=∠ACD,
在△BCE≌△ACD中,
BC=AC∠BCE=∠ACDCE=CD
∴△BCE≌△ACD(SAS),
∴BE=AD,
故结论①正确;
由△BCE≌△ACD得
∠CBE=∠CAD,
又∵∠DCE=∠ACB=60°,
∴∠BCD=180°-60°-60°=60°,
∴∠BCQ=∠ACP=60°,
在△BCQ和△ACP中,
∠BCQ=∠ACP∠CBQ=∠CAPBC=AC
∴△BCQ≌△ACP(AAS),
∴CQ=CP,
又∵∠PCQ=60°,
∴△CPQ为等边三角形,
∴∠DCE=∠PQC=60°,
∴AE∥PQ,
故结论②正确;
在△BCQ和△ACP中,
∠BCQ=∠ACP∠CBQ=∠CAPBC=AC
∴△BCQ≌△ACP(AAS),
∴BQ=AP,
∴结论③正确;
∵∠CPQ=∠PCQ=60°,DE=DC,
∴∠CPD>60°,
∴DC≠DP,
又∵DE=DC,
∴DP≠DE,
故结论④不正确;
∵∠AOB=∠EAD+∠OEA=∠EAD+∠CDA=∠ECD=60°,
故结论⑤正确.
综上所述,正确的结论有:①②③⑤.
故答案为:C.
【分析】①根据SAS判断出△BCE≌△ACD,即可判断出AD=BE.
②首先根据AAS得到△BCQ≌△ACP,即可判断出CP=CQ,然后根据∠PCQ=60°,可得△PCQ 为等边三角形,所以∠DCE=∠PQC60°,根据平行线的判定方法得PQ∥AE,即可得②正确.
③根据AAS得△BCQ≌△ACP,从而可得AP=BQ .
④首先根据∠CPQ=∠PCQ=60°,DE=DC,可得∠DPC> 60°,从而得出DP≠DC,再根据DE=DC,即可判断出DP≠DE.
⑤∠AOB=∠EAD+∠OEA=∠EAD+∠CDA=∠ECD=60°,可得⑤正确.
12.【答案】C
【解析】【解答】解:如图1所示,连接OD,作DM⊥OA于M,DN⊥OB于N,
∵点D是∠AOB的平分线上的一个定点,
∴DM=DN,
∴∠MDN=360°−∠DMO−∠MON−∠DNO=60°=∠EDF,
∴∠MDN−∠EDN=∠EDF−∠EDN,即∠MDE=∠NDF,
∵∠MDE=∠NDF,DM=DN,∠DME=90°=∠DNF,
∴△MDE≌△NDF(ASA),
∴DE=DF,
∴△DEF是等边三角形;①正确;
∵△MDE≌△NDF(ASA),
∴S四边形DEOF=S四边形DEON+S△DNF=S四边形DEON+S△DME=S四边形DMON,
∵点D是∠AOB的平分线上的一个定点,
∴四边形DEOF的面积是一个定值,②正确;
∵△DEF的周长为3DE,
当DE⊥OA时,DE最短,即等边△DEF的周长最小,③正确;
如图2所示,当DE'∥OB时,
∴∠E'DO=∠BOD=12∠AOB=60°=∠AOD,
∴△E'DO是等边三角形,
∵△DEF是等边三角形,
∴F与O重合,DF与OA交于点O;④错误;
故答案为:C
【分析】连接OD,作DM⊥OA于M,DN⊥OB于N,先根据角平分线的性质得到DM=DN,进而进行角的运算得到∠MDE=∠NDF,再运用三角形全等的判定与性质证明△MDE≌△NDF(ASA)即可得到DE=DF,进而个等边三角形的判定即可判断①;根据三角形全等的性质得到S四边形DEOF=S四边形DEON+S△DNF=S四边形DEON+S△DME=S四边形DMON,进而结合定点即可判断②;从而结合题意得到△DEF的周长为3DE,再根据垂线段最短即可判断③;根据平行线的性质得到∠E'DO=∠BOD=12∠AOB=60°=∠AOD,进而根据等边三角形的判定与性质结合题意即可判断④。
13.【答案】2116
【解析】【解答】解:如图,连接EG,
,
∵E是AD的中点,
∴DE=AE,
由折叠的性质可得:AE=EF,∠A=∠BFE,∠AEB=∠BEH,
∴DE=AE=EF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠A=∠BFE=90°,AD∥BC,
∵EG=EG,
∴Rt△EFG≌Rt△EDG(HL),
∴FG=DG=8,
设DC=x,则CG=8−x,BG=x+8,
在Rt△BCG中,BG2=CG2+BC2,即(x+8)2=122+(8−x)2,
解得:x=92,
∴DC=AB=BF=92,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBH,
∴∠EBH=∠BEH,
∴HB=HE,
设FH=m,则HB=HE=AE−m=6−m,
在Rt△BFH中,HB2=BF2+HF2,
∴(6−m)2=(92)2+m2,
解得:m=2116,
∴FH=2116,
故答案为:2116.
【分析】连接EG,由折叠的性质可得AE=EF,∠A=∠BFE,∠AEB=∠BEH,得出DE=AE=EF,然后证明Rt△EFG≌Rt△EDG(HL),可得FG=DG=8,设DC=x,则CG=8−x,BG=x+8,利用勾股定理构建方程,求出DC=AB=BF=92,设FH=m,则HB=HE=AE−m=6−m,再次利用勾股定理构建方程求解即可.
14.【答案】12;9+332
【解析】【解答】解:(1)取AB的中点H,连结DH,
∵D为斜边AC的中点,
∴DH是△ABC的中位线,
∴DH=12BC,DH∥BC,
∵AB⊥BC,
∴DH⊥AB,
由折叠性质可得BC=FC,BE=EF=1,∠DFC=∠B=90°,
∵D为斜边AC的中点,
∴S△ADE=S△CDE,
∴12AE·DH=12DE·CF
∴AE=2DE,
∴DEAE=12;
(2)设DF=x,BC=CF=y,则DE=DE+EF=x+1,
∴AE=2DE=2x+2,AB=AE+BE=2x+3,
过点A作AT⊥ED交ED的延长线于T,
∴∠T=∠CFD=90°,
又∵AD=CD,∠ADT=∠CDF
∴△ADT≌△CDF(AAS)
∴DT=DF=x,AT=CF=y,∠DAT=DCF,
∵CF平分∠BCA,
∴∠BCA+2∠DCF=90°,
∵∠CAB+∠ACB=90°,∠BCA+2∠DCF= 90°,
∵∠CAB+∠TAD+∠AET= 90°,
∴∠CAB+∠DCF+∠AET= 90°,
∴∠AET=∠TAD,又∠T=∠T,
∴△ADT∽△TEA,
DTAT=ATTE,即xy=y2x+1,
∴y2=2x2+x,
在Rt△ATE中,AT2+ET2=AE2,
∴y2+(2x+1)2=(2x+2)2,
∴2x2-3x-3=0,
解得:
x1=3+334,x2=3−334(舍).
AB=2x+3=9+332,
故答案为:12,9+332.
【分析】(1)取AB的中点H,连结DH,根据中位线、折叠性质,通过等底同高三角形面积相等得S△ADE=S△CDE,由等面积法即可求解;
(2)设DF=x,表示出DE=x+1,AE=2x+2,AB=2x+3,根据AAS判断出△ADT≌△CDF,得到DT=DF=x,AT=CF=y,证△ADT∽△TEA,由相似三角形对应边可得y2=2x2+x,在Rt△ATE中,AT2+ET2=AE2,勾股定理即可求解。
15.【答案】18°
【解析】【解答】解:如图,延长CA至点E,使得CE=CD,连接DE,
∵∠DCA=60°,
∴△CDE是等边三角形,
∴DE=CD=BD,∠E=60°,
又∵∠DAC=78°,∠CAB=24°,
∴∠DAE=180°-∠DAC=102°,∠DAB=∠DAC+∠CAB=102°,
又∵AD=AD,
∴△DAE≌△DAB(SAS)
∴∠ABD=∠E=60°,
又∵∠BFC=∠DCF+∠CDF=∠FAB+∠ABF=24°+60°=84°,
∴∠CDF=∠BFC-∠FCD=84°-60°=24°,
又∵DB=DC,
∴∠DCB=∠DBC=(180°-∠BDC)÷2=78°,
∴∠ACB=∠BCD-∠FCD=18°,
∴∠ ACB=18° .
故答案为:18°.
【分析】题目难度较大,只是初步用含参字母表示角度关系不能探索出该结果,则需利用特殊的角度关系进行构造,①60°的构造等边,②78°,24°,两角和为102°,与78°成互补关系;从而构造等边引出等角得出全等,后用三角形内角和或其推论即可推出其它角的读数.
16.【答案】2411或2211
【解析】 【解答】解:∵四边形ABCD是长方形,
∴∠D=∠DAB=∠ABC=90°,AD=BC=8,AB=CD=6.
由折叠可得:△BCE≌△FCE,
∴EF=EB,BC=CF=8,∠B=∠CFE=90°.
∵在△AGO和△FEO中,
∠OAG=∠OFE=90°∠AOG=∠FOEAG=FE
∴△AGO≌△FEO(AAS).
∴AO=OF,OG=OE,
∴OF+OG=OA+OE,即GF=AE.
设BE长为x,则AG=EF=BE=x,GF=AE=6-x.
在Rt△GDC中,DG2+DC2=GC2,
即(8+x)2+62=(8+6-x)2,
解得:x=2411
故答案为:2411或2211.
【分析】由折叠得到:EF=BE,FC=BC,∠B=∠CFE=90°.可证明△AGO≌△FEO,从而得到OG=OE,AO=FO,从而得到AE=GF.设BE=x,则AE=6-x,GC=8+6-x=14-x,最终在Rt△DGC中利用勾股定理求得x的值.
17.【答案】22
【解析】【解答】解:如图,延长CB到F',使BF'=DF,连接AF'.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC=CD=6,∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠ADF=90°,AB//DC.
∴∠ABF'=90°=∠ADF.
又∵BF'=DF,
∴△ABF'≌△ADF(SAS),
∴∠BAF'=∠DAF,AF'=AF.
∵∠DAF+∠EAF+∠EAB=∠DAB=90°,∠EAF=45°,
∴∠BAF'+∠EAB=45°,即∠EAF'=45°。
在△EAF和△EAF'中,
AF=AF',∠EAF=∠EAF',AE=AE
∴△EAF≌△EAF'(SAS),
∴EF=EF'=DF+BE.
∵DC=BC=6,CE=4,设DF=a,
∴BE=BC-EC=2,FC=DC-DF=6-a,EF=2+a.
在Rt△EFC中,EF2=EC2+FC2,
∴(2+a)2=42+(6-a)2,解得a=3,即DF=3.
∵AB=AD=6,
∴BD=62.
∵DC//AB,
∴△DFN∽△BAN.
∴DFBA=DNBN,
即36=DN62−DN,解得DN=22.
故答案为:22
【分析】第1步要求DN长,DN在一般图形△DFN中,所以通过全等或者相似来求。本题中△DFN和△BAN相似,且已知正方形边长AB长,还可以求出BD的长,可以利用相似建立比例关系DFBA=DNBN求得DN,而要求DN,需要先求DF;
第2步在Rt△EFC中,有EF2=EC2+FC2,已知EC=4,FC=6-DF,只要能表示出EF,就可以求出DF长;第3步已知∠DAB=90°,∠EAF=45°,可以延长CB到F',使BF'=DF,连接AF',得到△ABF',可证得△ABF'和△ADF全等,于是有AF=AF',∠DAF=∠BAF',从而得∠EAF=∠EAF'=45°,于是可证得△AEF≌△AEF',得到EF=EF'=BE+BF'=BE+DF;因为BE=6-EC=2,所以EF=2+DF.利用EF2=EC2+FC2可以求得DF长,代入DFBA=DNBN即可求得DN长.
18.【答案】50
【解析】【解答】解:如图,延长CA到O,使AO=AB,连接OE,
∵∠BAC=30°,∠EAC=75°,
∴∠OAE=180°-∠EAC=105°,∠BAE=∠BAC+∠EAC=105°,
∴∠OAE=∠BAE,
∵AO=AB,AE=AE,
∴△AOE≌△ABE(SAS),
∴∠B=∠O,
∵CE=BA+AC,
∴CE=AO+AC=OC,
∴∠O=∠CEO,
∴∠O+∠CEO+∠OCE=∠B+∠BAC+∠B+∠B=180°,
∴∠B=50°.
故答案为:50°.
【分析】延长CA到O,使AO=AB,连接OE,用SA证明△AOE≌△ABE,可得∠B=∠O,根据线段和差及已知可推出CE=OC,由等边对等角得∠O=∠CEO,再利用三角形内角和及三角形外角的性质即可求解.
19.【答案】(1)解:∵CE⊥AB,
∴AE=BE,
∵点D与点A重合,
∴AD=0,
∴DE2=AD2+BE2;
(2)解:过点A作AF⊥AB,使AF=BE,连接DF,CF,
∵在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠CAB=∠B=45°,
∴∠FAC=45°,
∴△CAF≌△CBE(SAS),
∴CF=CE,
∠ACF=∠BCE,
∵∠ACB=90°,∠DCE=45°,
∴∠ACD+∠BCE=∠ACB﹣∠DCE=90°﹣45°=45°,
∵∠ACF=∠BCE,
∴∠ACD+∠ACF=45°,
即∠DCF=45°,
∴∠DCF=∠DCE,
又∵CD=CD,
∴△CDF≌△CDE(SAS),
∴DF=DE,
∵AD2+AF2=DF2,
∴AD2+BE2=DE2;
(3)解:结论仍然成立;如图,
证明:过点A作AF⊥AB,使AF=BE,连接DF,
∵在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠CAB=∠B=45°,
∴∠FAC=45°,
∴△CAF≌△CBE(SAS),
∴CF=CE,
∠ACF=∠BCE,
∵∠BCE+∠ACE=90°,
∴∠ACF+∠ACE=90°,即∠FCE=90°,
∵∠DCE=45°,
∴∠DCF=45°,
∴∠DCF=∠DCE,
又∵CD=CD,
∴△CDF≌△CDE(SAS),
∴DF=DE,
∵AD2+AF2=DF2,
∴AD2+BE2=DE2.
20.【答案】(1)解:连接AD,
∵MD⊥AB,且点M为边AB的中点,
∴MD是线段AB的垂直平分线.
∴AD=BD.
设AD=x,则CD=BC−BD=4−x.
在Rt△ACD中,AD2=AC2+CD2⇒x2=32+(4−x)2.
解得:x=258,即AD=258.
在Rt△ACB中,AB=AC2+BC2=32+42=5,
在Rt△ADM中,AM=12AB=52.
∴MD=AD2−AM2=(258)2−(52)2=158.
(2)解:延长EM到F,使得ME=MF,连接DF、BF,如图:
∵点M为AB的中点,
∴MA=MB,
又∵∠AME=∠BMF.
在△MAE和△MBF中
ME=MF∠AME=∠BMFMA=MB
∴△MAE≌△MBF(SAS).
∴BF=AE,∠MBF=∠A.
∵直线DM垂直EM.
∴DF=DE.
在Rt△ACB中,∵∠A+∠ABC=90°,
∴∠FBD=∠MBF+∠ABC=∠A+∠ABC=90°.
在Rt△DFB中,BF2+DB2=DF2.
∴AE2+DB2=DE2.
【解析】【分析】(1)连接AD,证得MD是线段AB的垂直平分线,可得AD=BD,设AD=x,在Rt△ACD中利用勾股定理求出x的值,再在Rt△ABC中利用勾股定理求出AB的值,最后在Rt△ADM中,再次利用勾股定理即可求得MD的长.
(2)延长EM到F,使得ME=MF,连接DF、BF,根据中点定义得AM=BM,利用SAS证明△MAE≌△MBF,得AE=BF;利用线段垂直平分线性质证得DE=DF;证明△BDF是直角三角形,利用勾股定理得DF,DB,BF的关系,即可得线段AE、ED、DB三者之间的数量关系.
21.【答案】(1)解:①12
②证明:由①知,∠BAD=∠CAE.
在△BAD和△CAE中,AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴CE=BD;
(2)解:∵AE∥BC,
∴∠AED=∠CDE,∠DCA=∠EAC,
∵∠ADE=∠AED=∠B=∠ACB,
∴∠ADE=∠CDE=∠B,
∴AB∥DE,
∴四边形ABDE为平行四边形,∠BAD=∠ADE,
∴∠BAD=∠B=∠ACB,DE=AB=5,
∴△ABD∽△CBA.
∴BDAB=ABBC,即BD5=56.
∴BD=256.
∴CD=BC−BD=116,AE=BD=256.
∵AE∥BC,
∴△AFE∽△CFD,
∴DFEF=CDAE=1125,
∴DF=1136DE=1136×5=5536.
【解析】【解答】(1)①解:∵AB=AC,
∴∠B=∠BCA.
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED.
又∵∠ADE=∠B,
∴∠B=∠BCA=∠ADE=∠AED,
∴∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE.
∵AB=AC,点D为BC的中点,
∴∠BAD=∠CAD.
∴∠CAD=∠CAE.
又∵AD=AE,
∴AC垂直平分DE,
∴CE=CD.
∵点D为BC的中点,
∴BC=2CD.
∴CEBC=CE2CE=12.
故答案为:12;
【分析】(1)①根据等边对等角和题目已知条件可得∠B=∠BCA=∠ADE=∠AED,由三角形内角和是180°,得∠BAC=∠DAE,故∠BAD=∠CAE;根据等腰三角形三线合一可得∠BAD=∠CAD,等量代换∠DAC=∠CAE,AD=AE,三线合一AF垂直平分DE,再根据垂直平分线上的点到线段两端点距离相等可得CD=CE,即可得到CEBC=CE2CE=12;
②利用SAS证得△BAD≌△CAE,再根据全等三角形的对应边相等即可得证;
(2)先利用两直线平行内错角相等得到∠ADE=∠AED=∠B=∠ACB,等量代换∠ADE=∠CDE=∠B,再由同位角相等,两直线平行可得AB∥DE,进而由两组对边平行的四边形是平行四边形证得四边形ABDE为平行四边形,由平行四边形对边相等得到DE=AB=5;∠BAD=∠ADE,公共角∠B,由两组角对应相等的两个三角形相似得到△ABD∽△CBA,相似三角形对应边成比例BDAB=ABBC,即可求出BD长,进而求出CD、AE、BD的长,再根据△AFE∽△CFD得到DFEF=CDAE,代入即可求出DF长.
22.【答案】(1)6;2
(2)解:①∵∠ACD=90°,
∴∠CAD+∠ADC=90°,
∵∠ADE=90°,
∴∠EDF+∠ADC=90°,
∴∠CAD=∠EDF,
∵∠ACD=∠EFD=90°,AD=DE,
∴△ACD≌△DFE,
∴EF=CD=2,
故答案为:2;
②证明:∵∠ACD=90°,
∴∠CAD+∠ADC=90°,
∵∠ADE=90°,
∴∠EDF+∠ADC=90°,
∴∠CAD=∠EDF,
∵∠ACD=∠EFD=90°,AD=DE,
∴△ACD≌△DFE,
∴DF=AC,
∵BC=AC,
∴DF=BC,
∴CD=BF.
(3)4.8
【解析】【解答】(1)解:∵∠ACB=90°,
∴∠CAD+∠ADC=90°,
∵∠ADE=90°,
∴∠EDF+∠ADC=90°,
∴∠CAD=∠EDF,
∵∠ACB=∠EFD=90°,AD=DE,
∴△ACD≌△DFE(AAS),
∴DF=AC=6,EF=CD=2.
故答案为:6;2;
(3)解:补全图形,作CR⊥AD,取CP中点O,连接OG、OR、AG,
∵∠ADE=90°,AD=DE,
∴∠EAD=45°,
∵∠CGP=∠CRP=90°,
∴OG=OR=OP=OC,∠GOP=90°,
∴∠OGR=∠ORG,∠OPR=∠ORP,
∴∠ORP+∠ORG=(360°−90°)÷2=135°,
∴∠GRA=∠GRC=∠EAD=45°,
∴RG∥AE,
当AG⊥RG时,AG长度最短,如图所示,
此时,∠AGR=∠CGP=90°,AG=GR,
∴∠AGP=∠CGR,
∵∠GAR=∠CRG=45°,
∴△AGP≌△RGC(AAS),
∴AP=CR,
∵S△ADC=12AC⋅CD=12AD⋅CR,AD=AC2+CD2=62+82=10,
∴12×6×8=12×10×CR,
CR=4.8,
∴AP=4.8.
【分析】(1)证明△ACD≌△DFE,得出DF=AC,EF=CD即可;
(2)同(1)证明△ACD≌△DFE,得出DF=AC,EF=CD即可;
(3)补全图形,作CR⊥AD,可求∠GRA=45°,RG∥AE,当AG⊥RG时,AG长度最短,设直线AG交CR于点S,证△AGP≌△RGC,得出CR=AP,利用等积法求出CR即可.
23.【答案】(1)解:∵∠BAC+∠DAE=180°,∠BAC=90°,
∴∠DAE=∠BAC=90°,
∵AB=AD,AC=AE,
∴ΔABC≅ΔADE(SAS),
∴∠D=∠ABC=30°,
∴∠AED=90°−∠D=60°,
∵∠DAE=90°,AC=AE,
∴∠AEC=45°,
∴∠CED=∠AED−∠AEC=15°;
(2)证明:如图2:过点A作AP⊥BC于点P,过点A作AQ⊥DE于点Q,
由(1)知ΔABC≅ΔADE,
∴SΔABC=SΔADE,BC=DE,
∴12BC⋅AP=12DE⋅AQ,
∴AP=AQ,
∴AM平分∠CME;
(3)解:AF=12CD,理由如下:
如图3,延长AF到M,使AF=FM,连接ME,
∴AF=12AM,
∵F为BE中点,
∴BF=EF,
又∵∠AFB=∠MFE,
∴ΔABF≅ΔMEF(SAS),
∴ME=AB,∠BAF=∠M,
∴AB//ME,
∴∠BAE+∠AEM=180°,
∵∠BAC+∠DAE=180°,
∴∠BAE+∠CAD=360°−180°=180°,
∴∠AEM=∠CAD,
∵AB=AD,AB=ME,
∴ME=AD,
又∵AC=AE,
∴ΔAME≅ΔCDA(SAS),
∴CD=AM,
∴AF=12CD.
【解析】【分析】(1)先根据三角形全等的判定与性质证明ΔABC≅ΔADE(SAS),进而得到∠D=∠ABC=30°,再结合题意进行角的运算即可求解;
(2)过点A作AP⊥BC于点P,过点A作AQ⊥DE于点Q,进而根据三角形全等的性质得到SΔABC=SΔADE,BC=DE,再根据三角形的面积结合角平分线的判定即可求解;
(3)延长AF到M,使AF=FM,连接ME,进而得到AF=12AM,再结合题意证明ΔABF≅ΔMEF(SAS)即可得到ME=AB,∠BAF=∠M,从而根据平行线的判定与性质得到∠BAE+∠AEM=180°,进而结合题意证明ΔAME≅ΔCDA(SAS)得到CD=AM即可求解。
24.【答案】(1)解:在Rt△CDE中,∵∠CDE=90°,∠E=30°,
∴∠DCE=60°,
又∵CF=EF=5,
∴∠ECF=∠E=30°,
∴∠ECF=∠DCF=30°,
∴CD=CF⋅cs30°=532;
(2)解:AG=AE,理由如下,
倍长ED至点H使得DH=ED,连接BH、CH、GE,
∵BD=AD,∠BDH=∠ADE,DH=DE,
∴△BDH≌△ADE,
∴BH=AE,∠DBH=∠DAE,
∴HB∥AE,
∵在△HCE中,CD⊥DE,DH=DE,∠DEC=30°,
∴CH=CE,∠HCE=120°,
又∵∠BCG=120°,
∴∠HCB=∠ECG,
又∵BC=CG,
∴△HCB≌△ECG,
∴BH=GE,∠EGC=∠HBC,
∴AE=GE,
设∠EGC=∠HBC=x,AE与BC交于点K,
∵HB∥AE,
∴∠AKB=∠CKE=180°−x,∠CKE+∠EGC=180°
∴在四边形GCKE中,∠GEK=180°−∠GCK=60°,
∴结合AE=GE,可得△CEA为等边三角形,
∴AG=AE;
(3)解:S△ABP=143−22121
【解析】解:(3)∵∠ACB=90°,AC=2,BC=23,
∴在Rt△ACB中,tan∠ABC=ACBC=223=33,AB=AC2+BC2=4,
∴∠ABC=30°,即∠BAC=60°,
∵在Rt△CDE中,∠CED=30°,
∴∠ECD=60°,
∵AD=BD,
∴AD=BD=CD,
∴∠CAD=∠ACD=60°,即△CAD是等边三角形,
∴∠DCB=30°,AD=BD=CD=AC=2,
∴在Rt△CDF中,CF=CDcs∠DCF=433,
根据翻转可知:NF=CF=433,
∵NF的中点为P点,
∴PF=12NF=233,
∴可知点P在以F为圆心,PF长为半径的圆上,
如图,
即可知当点A、P、F三点共线,且点P在线段AF上时,AP最小,
如图,过F点作FS⊥AB于S点,过P点作PT⊥AB于T点,
∵CF=433,CB=23,AC=2,
∴BF=233,AF=AC2+FC2=2213,
∴SF=BF×sin∠ABC=33,AP=AF−PF=221−233,
∵FS⊥AB,PT⊥AB,
∴FS⊥PT,
∴PTFS=APAF,即PT=APAF×FS=221−2332213×33=73−2121,
∴S△ABP=12×AB×PT=APAF×FS=12×4×73−2121=143−22121,
即当AP最小时,S△ABP=143−22121.
【分析】(1)先求出∠DCE=60°,根据CF=EF=5,可得∠ECF=∠E=30°,进而可得∠ECF=∠DCF=30°,解直角三角形即可求解;
(2)倍长ED至点H使得DH=ED,连接BH、CH、GE,证明△BDH≌△ADE, △HCB≌△ECG,即有BH=GE,∠EGC=∠HBC,进而可得AE=GE,设∠EGC=∠HBC=x,AE与BC交于点K,根据HB∥AE,可得∠AKB=∠CKE=180°−x,∠CKE+∠EGC=180°,进而得出△CEA为等边三角形,即可求解;
(3)先证明△CAD是等边三角形,即在Rt△CDF中,CF=433,根据翻转可知:NF=CF=433,结合NF的中点为P点,可得PF=12NF=233,即可知点P在以F为圆心,PF长为半径的圆上,当点A、P、F三点共线,且点P在线段AF上时,AP最小,过F点作FS⊥AB于S点,过P点作PT⊥AB于T点,则PTFS=APAF得出PT,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
25.【答案】(1)证明:连接AC
在△ABC和△ADC中
AB=ADBC=DCAC=AC
∴△ABC≌△ADC(SSS)
∴∠B=∠D
∵∠BAD=120°,∠BCD=60°
∴∠B+∠D=360°-120°-60°=180°
∴∠B=∠D=90°
在Rt△ABE和Rt△ADF中
AE=AFAB=AD
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL)
∴BE=DF,∠BAE=∠DAF
∵∠EAF=60°
∴∠BAE+∠DAF=120°-60°=60°
△AEF是等边三角形
∴AE=EF,∠BAE=∠DAF=30°
∴AE=2BE
∴AE=BE+DF
∴BE+DF=EF.
其它方法:如连接BD,证△ABE是含30°的直角三角形.
(2)解:结论仍然成立,理由如下:
证明:延长CB到G使得BG=DF,连接AG.
∵∠ABC=∠ADC=90°(已证),AB=AD
∴△ABG≌△ADF(SAS)
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF
∵∠EAF=60°,∠BAD=120°
∴∠GAE=∠FAE=60°
∴△GAE≌△FAE(SAS)
∴EF=EG
∴EF=EG=BE+BG=BE+DF
(3)解:数量关系为:DF-BE=EF
【解析】【解答】(3)在DF上截取DG=BE,连接AG,
∵∠ABC=∠ADC=90°(已证)
∴∠ABE=∠ADG=90°
∵AB=AD
∴△ADG≌△ABE(SAS)
∴AG=AE,DG=BE,∠BAE=∠DAG
∵∠EAF=60°,∠BAD=120°
∴∠EAF=∠GAF=60°
∴△AEF≌△AGF(SAS)
∴EF=GF
∴GF=DF-DG=DF-BE
∴DF-BE=EF .
【分析】(1)连接AC,先利用“SSS”证出△ABC≌△ADC,可得∠B=∠D,再利用“HL”证出Rt△ABE≌Rt△ADF,可得 BE=DF,∠BAE=∠DAF ,再证出△AEF是等边三角形,可得 AE=EF,∠BAE=∠DAF=30° ,再利用含30°角的直角三角形的性质可得 AE=2BE ,最后利用线段的和差及等量代换可得BE+DF=EF;
(2)延长CB到G使得BG=DF,连接AG,先利用“SAS”证出 △GAE≌△FAE 可得 EF=EG ,再利用线段的和差及等量代换可得 EF=EG=BE+BG=BE+DF ;
(3)在DF上截取DG=BE,连接AG,先利用“SAS”证出△AEF≌△AGF,可得EF=GF,再利用线段的和差及等量代换可得DF-BE=EF .
26.【答案】(1)证明:∵AF⊥BD,
∴∠ABF+∠BAF=90°,
又∵∠ABC=∠ABF+∠CBE=90°,
∴∠BAF=∠CBE,
在△BAF和△CBE中,
∠BAF=∠CBE∠AFB=∠BEC=90°AB=BC,
∴△BAF≌△CBE(AAS),
∴CE=BF;
(2)证明:如图2,过点A作AF⊥BD交BD的延长线于点F,
同(1)可证△BAF≌△CBE(AAS),
∴CE=BF,AF=BE,
又∵EG=EB,
∴AF=GE,
在△AFH和△GEH中,
∠AHF=∠GHE∠AFH=∠GEH=90°AF=GE,
∴△AFH≌△GEH(AAS),
∴FH=EH,
∴EF=2EH,
又∵CG=CE−GE=BF−BE=EF,
∴CG=2EH;
(3)解:BM2+CM2=2DM2,理由如下:
如图3,过点D作DH⊥DM交AB的延长线于点H,连接BD,MH,
∵AB=BC,∠ABC=90∘,点D为AC的中点,
∴BD=DC,∠BDC=90°,
∴∠DCB=∠DBC=45°,∠BDC=∠MDH=90°,
∴∠MCD=∠HBD=135°,∠MDC=∠HDB,
在△MCD和△HBD中,
∠MCD=∠HBDDC=DB∠MDC=∠HDB,
∴△MCD≌△HBD(ASA),
∴MC=HB,MD=HD,
在Rt△MDH中,由勾股定理得:MH2=DM2+DH2=2DM2,
在Rt△MBH中,由勾股定理得:MH2=MB2+BH2=BM2+CM2,
∴BM2+CM2=2DM2.
【解析】【分析】(1)先利用角的运算求出∠BAF=∠CBE,再利用“AAS”证出△BAF≌△CBE,可得CE=BF;
(2)过点A作AF⊥BD交BD的延长线于点F,先利用“AAS”证出△AFH≌△GEH,可得FH=EH,再结合CG=CE−GE=BF−BE=EF,EF=2EH可得CG=2EH;
(3)过点D作DH⊥DM交AB的延长线于点H,连接BD,MH,先利用“ASA”证出△MCD≌△HBD,可得MC=HB,MD=HD, 再利用勾股定理及等量代换可得BM2+CM2=2DM2。
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