全等三角形压轴精选36题
1.根据下列已知条件,能唯一画出△ABC的是( )
A.AB=3,BC=4,AC=8 B.AB=4,BC=3,∠A=30°
C.∠A=60°,∠B=45°,AB=4 D.∠C=90°,AB=6
【答案】C
【解答】解:A、因为AB+BC<AC,所以这三边不能构成三角形;
B、因为∠A不是已知两边的夹角,无法确定其他角的度数与边的长度;
C、已知两角可得到第三个角的度数,已知一边,则可以根据ASA来画一个三角形;
D、只有一个角和一个边无法根据此作出一个三角形.
故选:C.
2.如图,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积S是( )
A.50 B.62 C.65 D.68
【答案】A
【解答】解:∵AE⊥AB且AE=AB,EF⊥FH,BG⊥FH,
∴∠EAB=∠EFA=∠BGA=90°,
∵∠EAF+∠BAG=90°,∠ABG+∠BAG=90°,
∴∠EAF=∠ABG,
∴AE=AB,∠EFA=∠AGB,∠EAF=∠ABG,
∴△EFA≌△AGB,
∴AF=BG,AG=EF.
同理证得△BGC≌△CHD得GC=DH,CH=BG.
故FH=FA+AG+GC+CH=3+6+4+3=16
故S=(6+4)×16﹣3×4﹣6×3=50.
故选:A.
3.如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=2AE,直角三角形FEG的两直角边EF、EG分别交BC、DC于点M、N.若正方形ABCD的边长为a,则重叠部分四边形EMCN的面积为( )
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
【答案】D
【解答】解:过E作EP⊥BC于点P,EQ⊥CD于点Q,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,
又∵∠EPM=∠EQN=90°,
∴∠PEQ=90°,
∴∠PEM+∠MEQ=90°,
∵三角形FEG是直角三角形,
∴∠NEF=∠NEQ+∠MEQ=90°,
∴∠PEM=∠NEQ,
∵AC是∠BCD的角平分线,∠EPC=∠EQC=90°,
∴EP=EQ,四边形PCQE是正方形,
在△EPM和△EQN中,
,
∴△EPM≌△EQN(ASA)
∴S△EQN=S△EPM,
∴四边形EMCN的面积等于正方形PCQE的面积,
∵正方形ABCD的边长为a,
∴AC=a,
∵EC=2AE,
∴EC=a,
∴EP=PC=a,
∴正方形PCQE的面积=a×a=a2,
∴四边形EMCN的面积=a2,
故选:D.
4.在锐角三角形ABC中,AH是BC边上的高,分别以AB、AC为一边,向外作正方形ABDE和ACFG,连接CE、BG和EG,EG与HA的延长线交于点M,下列结论:①BG=CE; ②BG⊥CE; ③AM是△AEG的中线; ④∠EAM=∠ABC,其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【解答】解:在正方形ABDE和ACFG中,AB=AE,AC=AG,∠BAE=∠CAG=90°,
∴∠BAE+∠BAC=∠CAG+∠BAC,
即∠CAE=∠BAG,
∵在△ABG和△AEC中,
,
∴△ABG≌△AEC(SAS),
∴BG=CE,(故①正确);
设BG、CE相交于点N,
∵△ABG≌△AEC,
∴∠ACE=∠AGB,
∵∠NCF+∠NGF=∠ACF+∠AGF=90°+90°=180°,
∴∠CNG=360°﹣(∠NCF+∠NGF+∠F)=360°﹣(180°+90°)=90°,
∴BG⊥CE,(故②正确);
过点E作EP⊥HA的延长线于P,过点G作GQ⊥AM于Q,
∵AH⊥BC,
∴∠ABH+∠BAH=90°,
∵∠BAE=90°,
∴∠EAP+∠BAH=180°﹣90°=90°,
∴∠ABH=∠EAP,
∵在△ABH和△EAP中,
,
∴△ABH≌△EAP(AAS),
∴∠EAM=∠ABC,(故④正确),
EP=AH,
同理可得GQ=AH,
∴EP=GQ,
∵在△EPM和△GQM中,
,
∴△EPM≌△GQM(AAS),
∴EM=GM,
∴AM是△AEG的中线,(故③正确).
综上所述,①②③④结论都正确.
故选:A.
5.如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为50和39,则△EDF的面积为( )
A.11 B.5.5 C.7 D.3.5
【答案】B
【解答】解:作DM=DE交AC于M,作DN⊥AC于点N,
∵DE=DG,
∴DM=DG,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,
∴DF=DN,
在Rt△DEF和Rt△DMN中,
,
∴Rt△DEF≌Rt△DMN(HL),
∵△ADG和△AED的面积分别为50和39,
∴S△MDG=S△ADG﹣S△ADM=50﹣39=11,
S△DNM=S△EDF=S△MDG=×11=5.5.
故选:B.
6.如图,点A,B,C在一条直线上,△ABD,△BCE均为等边三角形,连接AE和CD,AE分别交CD,BD于点M,P,CD交BE于点Q,连接PQ,BM,下面结论:
①△ABE≌△DBC;②∠DMA=60°;③△BPQ为等边三角形;④MB平分∠AMC,
其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解答】解:∵△ABD、△BCE为等边三角形,
∴AB=DB,∠ABD=∠CBE=60°,BE=BC,
∴∠ABE=∠DBC,∠PBQ=60°,
在△ABE和△DBC中,,
∴△ABE≌△DBC(SAS),
∴①正确;
∵△ABE≌△DBC,
∴∠BAE=∠BDC,
∵∠BDC+∠BCD=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴∠DMA=∠BAE+∠BCD=∠BDC+∠BCD=60°,
∴②正确;
在△ABP和△DBQ中,,
∴△ABP≌△DBQ(ASA),
∴BP=BQ,
∴△BPQ为等边三角形,
∴③正确;
∵∠DMA=60°,
∴∠AMC=120°,
∴∠AMC+∠PBQ=180°,
∴P、B、Q、M四点共圆,
∵BP=BQ,
∴,
∴∠BMP=∠BMQ,
即MB平分∠AMC;
∴④正确;
综上所述:正确的结论有4个;
故选:D.
7.如图,四边形ABDC中,对角线AD平分∠BAC,∠ACD=136°,∠BCD=44°,则∠ADB的度数为( )
A.54° B.50° C.48° D.46°
【答案】D
【解答】解:如图所示,过D作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,DG⊥BC于G,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∴DF=DE,
又∵∠ACD=136°,∠BCD=44°,
∴∠ACB=92°,∠DCF=44°,
∴CD平分∠BCF,
又∵DF⊥AC于F,DG⊥BC于G,
∴DF=DG,
∴DE=DG,
∴BD平分∠CBE,
∴∠DBE=∠CBE,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠BAC,
∴∠ADB=∠DBE﹣∠BAD=(∠CBE﹣∠BAC)=∠ACB=×92°=46°,
故选:D.
8.如图,在△ABC,AB=AC,D为BC上的一点,∠BAD=28°,在AD的右侧作△ADE,使得AE=AD,∠DAE=∠BAC,连接CE、DE,DE交AC于点O,若CE∥AB,则∠DOC的度数为( )
A.124° B.102° C.92° D.88°
【答案】C
【解答】解:∵∠DAE=∠BAC,
∴∠DAE﹣∠DAC=∠BAC﹣∠DAC,
∴∠DAB=∠EAC,
在△DAB和△EAC中,
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴∠B=∠ACE,
∵CE∥AB,
∴∠B+∠BCE=180°,
∴∠B+∠ACB+∠ACE=180°,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠B=∠ACB=∠ACE=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠DAE=∠BAC=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴∠ADE=60°,
∵∠BAD=28°,
∴∠OAD=60°﹣28°=32°,
∴∠DOC=∠OAD+∠ADE=32°+60°=92°.
故选:C.
9.如图,在△OAB和△OCD中,OA=OB,OC=OD,OA>OC,∠AOB=∠COD=40°,连接AC,BD交于点M,连接OM.下列结论:①AC=BD;②∠AMB=40°;③OM平分∠BOC;④MO平分∠BMC.其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解答】解:∵∠AOB=∠COD,
∴∠AOB+∠AOD=∠COD+∠AOD,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OCA=∠ODB,∠OAC=∠OBD,AC=BD,
故①正确,符合题意;
∵∠AMB+∠OAC=∠AOB+∠OBD,
∴∠AMB=∠AOB=40°,
故②正确,符合题意;
如图所示,作OG⊥MC于G,OH⊥MB于H,
则∠OGC=∠OHD=90°,
在△OCG和△ODH中,
,
∴△OCG≌△ODH(AAS),
∴OG=OH,
∴MO平分∠BMC,
故④正确,符合题意;
∵∠AOB=∠COD,
∴当∠DOM=∠AOM时,OM才平分∠BOC,
假设∠DOM=∠AOM,
∵∠AOB=∠COD=40°,
∴∠COM=∠BOM,
∵MO平分∠BMC,
∴∠CMO=∠BMO,
在△COM和△BOM中,
,
∴△COM≌△BOM(ASA),
∴OB=OC,
∵OA=OB,
∴OA=OC,
与题意不符,
故③错误,不符合题意;
综上,符合题意的有①②④;
故选:B.
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D.已知AB=16,CD=5,则△ABD的面积为( )
A.80 B.40 C.20 D.10
【答案】B
【解答】解:如图,
作DE⊥AB于E,
∵∠C=90°,
∴DE=CD=5,
∴S△ABD===40,
故选:B.
二.填空题(共7小题)
11.如图,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于点D,DE⊥AC交于点E,DF⊥BC于点F,且BC=4,DE=2,则△BCD的面积是 4 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵CD平分∠ACB,DE⊥AC,DF⊥BC,
∴DF=DE=2,
∴S△BCD= BC×DF=×4×2=4
故答案为:4.
12.如图,D是AB边上的中点,将△ABC沿过D的直线折叠,使点A落在BC上F处,若∠B=50°,则∠BDF= 80 度.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据折叠的性质,可得:AD=DF,
∵D是AB边上的中点,
即AD=BD,
∴BD=DF,
∵∠B=50°,
∴∠DFB=∠B=50°,
∴∠BDF=180°﹣∠B﹣∠DFB=80°.
故答案为:80.
13.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AC为边,作△ACD,满足AD=AC,点E为BC上一点,连接AE,∠BAE=∠CAD,连接DE.下列结论中正确的是 ②③④ .(填序号)
①AC⊥DE;
②∠ADE=∠ACB;
③若CD∥AB,则AE⊥AD;
④DE=CE+2BE.
【答案】②③④.
【解答】解:如图,延长EB至G,使BE=BG,设AC与DE交于点M,
∵∠ABC=90°,
∴AB⊥GE,
∴AB垂直平分GE,
∴AG=AE,∠GAB=∠BAE=∠DAC,
∵∠BAE=∠GAE,
∴∠GAE=∠CAD,
∴∠GAE+∠EAC=∠CAD+∠EAC,
∴∠GAC=∠EAD,
在△GAC与△EAD中,
,
∴△GAC≌△EAD(SAS),
∴∠G=∠AED,∠ACB=∠ADE,
∴②是正确的;
∵AG=AE,
∴∠G=∠AEG=∠AED,
∴AE平分∠BED,
当∠BAE=∠EAC时,∠AME=∠ABE=90°,则AC⊥DE,
当∠BAE≠∠EAC时,∠AME≠∠ABE,则无法说明AC⊥DE,
∴①是不正确的;
设∠BAE=x,则∠CAD=2x,
∴∠ACD=∠ADC==90°﹣x,
∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD=90°﹣x,
∴∠CAE=∠BAC﹣∠EAB=90°﹣x﹣x=90°﹣2x,
∴∠DAE=∠CAE+∠DAC=90°﹣2x+2x=90°,
∴AE⊥AD,
∴③是正确的;
∵△GAC≌△EAD,
∴CG=DE,
∵CG=CE+GE=CE+2BE,
∴DE=CE+2BE,
∴④是正确的,
故答案为:②③④.
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,两锐角的角平分线交于点P,点E、F分别在边BC、AC上,且都不与点C重合,若∠EPF=45°,连接EF,当AC=6,BC=8,AB=10时,则△CEF的周长为 4 .
【答案】4.
【解答】解:如图,过点P作PM⊥BC于M,PN⊥AC于N,PK⊥AB于K,在EB上取一点J,使得MJ=FN,连接PJ.
∵BP平分∠BC,PA平分∠CAB,PM⊥BC,PN⊥AC,PK⊥AB,
∴PM=PK,PK=PN,
∴PM=PN,
∵∠C=∠PMC=∠PNC=90°,
∴四边形PMCN是矩形,
∴四边形PMCN是正方形,
∴CM=PM,
∴∠MPN=90°,
在△PMJ和△PNF中,
,
∴△PMJ≌△PNF(SAS),
∴∠MPJ=∠FPN,PJ=PF,
∴∠JPF=∠MPN=90°,
∵∠EPF=45°,
∴∠EPF=∠EPJ=45°,
在△PEF和△PEJ中,
,
∴△PEF≌△PEJ(SAS),
∴EF=EJ,
∴EF=EM+FN,
∴△CEF的周长=CE+EF+CF=CE+EM+CF+FN=2CM=2PM,
∵S△ABC= BC AC=(AC+BC+AB) PM,
∴PM=2,
∴△ECF的周长为4,
故答案为:4.
15.如图,AC平分∠BAD,∠B+∠D=180°,CE⊥AD于点E,AD=12cm,AB=7cm,那么DE的长度为 2.5 cm.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:如图,
过C作CF⊥AB的延长线于点F,
∵AC平分∠BAD,
∴∠FAC=∠EAC,
∵CE⊥AD,CF⊥AB,
∴∠BFC=∠CED=90°,
在△AFC和△AEC中,
,
∴△AFC≌△AEC(AAS),
∴AF=AE,CF=CE,
∵∠ABC+∠D=180°,
∴∠FBC=∠EDC,
∴△FBC≌△EDC,
∴BF=ED,
∴AB+AD=AE+ED+AF﹣BF=2AE,
∵AD=12cm,AB=7cm,
∴19=2AE,
∴AE=9.5cm,
∴DE=AD﹣AE=12﹣9.5=2.5cm.
16.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,过点C作CD⊥AB于点D,过点B作BM⊥AC于点M,连接MD,过点D作DN⊥MD,交BM于点N.CD与BM相交于点E,若点E是CD的中点,下列结论:①∠AMD=45°;②NE﹣EM=MC;③EM:MC:NE=1:2:3;④S△ACD=2S△DNE.其中正确的结论有 ①②③ .(填写序号即可)
【答案】①②③.
【解答】解:①∵CD⊥AB,
∴∠BDC=∠ADC=90°,
∵∠ABC=45°,
∴BD=CD,
∵BM⊥AC,
∴∠AMB=∠ADC=90°,
∴∠A+∠DBN=90°,∠A+∠DCM=90°,
∴∠DBN=∠DCM,
∵DN⊥MD,
∴∠CDM+∠CDN=90°,
∵∠CDN+∠BDN=90°,
∴∠CDM=∠BDN,
∴△BDN≌△CDM(ASA),
∴DN=DM,
∵∠MDN=90°,
∴△DMN是等腰直角三角形,
∴∠DMN=45°,
∴∠AMD=90°﹣45°=45°,
故①正确;
②如图1,由(1)知,DN=DM,
过点D作DF⊥MN于点F,则∠DFE=90°=∠CME,
∵DN⊥MD,
∴DF=FN,
∵点E是CD的中点,
∴DE=CE,
在△DEF和△CEM中,
,
∴△DEF≌△CEM(AAS),
∴ME=EF,CM=DF,
∴FN=CM,
∵NE﹣EF=FN,
∴NE﹣EM=MC,
故②正确;
③由①知,∠DBN=∠DCM,
又∵∠BED=∠CEM,
∴△BDE∽△CME,
∴==2,
∴CM=2EM,NE=3EM,
∴EM:MC:NE=1:2:3,
故③正确;
④如图2,∵CD⊥AB,
∴∠BDE=∠CDA=90°,
由①知:∠DBN=∠DCM,BD=CD,
∴△BED≌△CAD(ASA),
∴S△BED=S△CAD,
由①知,△BDN≌△CDM,
∴BN=CM,
∵CM=FN,
∴BN=FN,
∴BN<NE,
∴S△BDN<S△DEN,
∴S△BED<2S△DNE.
∴S△ACD<2S△DNE.
故④不正确,
故答案为:①②③.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知点A、B分别为x轴和y轴上一点,且OA=OB,过点B作BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD,若点C在第一象限,点C的坐标为(2,1.5),连接CD,AC与OD交于点F,则点D的坐标为 (﹣1.5,2) .
【答案】(﹣1.5,2).
【解答】解:∵BE⊥AC,
∴∠BEA=90°.
∴∠OBE+∠EGB=90°,
∵∠OGA+∠OAG=90°,∠OGA=∠OGE,
∴∠OAG=∠OBE,
∵AO=BO,BD=AC,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴OC=OD,∠OCA=∠ODB,
∵∠OFC=∠EFD,
∴∠DOC=∠DEF=90°,
∴OC⊥OD,
如图,过点D作DK⊥x轴交于点K,CL⊥x轴交于点L,
∵∠DOK+∠COL=90°,∠DOK+∠KDO=90°,
∴∠KDO=∠COL,
∵OC=OD,
∴△DOK≌△OCL(AAS),
∴DK=OL,OK=CL,
∵点C的坐标为(2,1.5),
∴OK=CL=1.5,DK=OL=2,
∴D(﹣1.5,2).
故答案为:(﹣1.5,2).
三.解答题(共19小题)
18.(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD,
∵在△ADB和△CEA中
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(2)成立.
∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,
∴∠CAE=∠ABD,
∵在△ADB和△CEA中
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)△DEF是等边三角形.
由(2)知,△ADB≌△CEA,
BD=AE,∠DBA=∠CAE,
∵△ABF和△ACF均为等边三角形,
∴∠ABF=∠CAF=60°,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,
∴∠DBF=∠FAE,
∵BF=AF
在△DBF和△EAF中
,
∴△DBF≌△EAF(SAS),
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,
∴△DEF为等边三角形.
19.CD经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB.E,F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.
(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线CD上,请解决下面两个问题:
①如图1,若∠BCA=90°,∠α=90°,则BE = CF;EF = |BE﹣AF|(填“>”,“<”或“=”);
②如图2,若0°<∠BCA<180°,请添加一个关于∠α与∠BCA关系的条件 ∠α+∠BCA=180° ,使①中的两个结论仍然成立,并证明两个结论成立.
(2)如图3,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,请提出EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想(不要求证明).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①∵∠BCA=90°,∠α=90°,
∴∠BCE+∠CBE=90°,∠BCE+∠ACF=90°,
∴∠CBE=∠ACF,
∵CA=CB,∠BEC=∠CFA;
∴△BCE≌△CAF,
∴BE=CF;EF=|CF﹣CE|=|BE﹣AF|.
②所填的条件是:∠α+∠BCA=180°.
证明:在△BCE中,∠CBE+∠BCE=180°﹣∠BEC=180°﹣∠α.
∵∠BCA=180°﹣∠α,
∴∠CBE+∠BCE=∠BCA.
又∵∠ACF+∠BCE=∠BCA,
∴∠CBE=∠ACF,
又∵BC=CA,∠BEC=∠CFA,
∴△BCE≌△CAF(AAS)
∴BE=CF,CE=AF,
又∵EF=CF﹣CE,
∴EF=|BE﹣AF|.
(2)猜想:EF=BE+AF.
证明过程:
∵∠BEC=∠CFA=∠α,∠α=∠BCA,∠BCA+∠BCE+∠ACF=180°,∠CFA+∠CAF+∠ACF=180°,
∴∠BCE=∠CAF,
又∵BC=CA,
∴△BCE≌△CAF(AAS).
∴BE=CF,EC=FA,
∴EF=EC+CF=BE+AF.
20.(1)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,BD⊥直线l,CE⊥直线l,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)组员小刘想,如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线l上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,过△ABC的边AB、AC向外作正方形ABDE和正方形ACFG,AH是BC边上的高,延长HA交EG于点I,求证:I是EG的中点.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图1,
∵BD⊥直线l,CE⊥直线l,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(2)DE=BD+CE.
如图2,
证明如下:
∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,
∴∠DBA=∠CAE,
在△ADB和△CEA中.
.
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE
(3)如图3,
过E作EM⊥HI于M,GN⊥HI的延长线于N.
∴∠EMI=GNI=90°
由(1)和(2)的结论可知EM=AH=GN
∴EM=GN
在△EMI和△GNI中,
,
∴△EMI≌△GNI(AAS),
∴EI=GI,
∴I是EG的中点.
21.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,点F在AC上,且BD=DF.
(1)求证:CF=EB;
(2)请你判断AE、AF与BE之间的数量关系,并说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DC=DE,
在Rt△DCF和Rt△DEB中,
,
∴Rt△DCF≌Rt△DEB,
∴CF=EB;
(2)AF+BE=AE.
∵Rt△DCF≌Rt△DEB,
∴DC=DE,
∴Rt△DCA≌Rt△DEA(HL),
∴AC=AE,
∴AF+FC=AE,
即AF+BE=AE.
22.如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(点D不与点B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.
(1)当∠BDA=115°时,∠EDC= 25 °,∠AED= 65 °;
(2)线段DC的长度为何值时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,求∠BDA的度数;若不可以,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴∠C=∠B=40°,
∵∠ADE=40°,∠BDA=115°,
∵∠EDC=180°﹣∠ADB﹣∠ADE=25°,
∴∠AED=∠EDC+∠C=25°+40°=65°,
故答案为:25;65;
(2)当DC=2时,△ABD≌△DCE,
理由:∵AB=2,DC=2,
∴AB=DC,
∵∠C=40°,
∴∠DEC+∠EDC=140°,
∵∠ADE=40°,
∴∠ADB+∠EDC=140°,
∴∠ADB=∠DEC,
在△ABD和△DCE中,
,
∴△ABD≌△DCE(AAS);
(3)当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形,
①当DA=DE时,∠DAE=∠DEA=70°,
∴∠BDA=∠DAE+∠C=70°+40°=110°;
②当AD=AE时,∠AED=∠ADE=40°,
∴∠DAE=100°,
此时,点D与点B重合,不合题意;
③当EA=ED时,∠EAD=∠ADE=40°,
∴∠BDA=∠EAD+∠C=40°+40°=80°;
综上所述,当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形.
23.如图,已知等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥BC于D,点P是BA延长线上一点,点O是线段AD上一点,OP=OC.
(1)求∠APO+∠DCO的度数;
(2)求证:AC=AO+AP.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)连接BO,如图1所示:
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD,∠ODB=∠ODC,
在△OBD和△OCD中,
,
∴△OBD≌△OCD(SAS),
∴OB=OC,
又∵OP=OC,
∴OB=OC=OP,
∴∠APO=∠ABO,∠DBO=∠DCO,
又∵∠BAC=120°,
∠ABC=∠ACB=30°,
又∵∠ABD=∠ABO+∠DBO=30°,
∴∠APO+∠DCO=30°;
(2)过点O作OH⊥BP于点H,如图2所示:
∵∠BAC=120°,AB=AC,AD⊥BC,
∴∠HAO=∠CAD=60°,
又∵OH⊥BP,
∴∠OHA=90°,
∴∠HOA=30°,
∴AO=2AH,
又∵BO=PO,OH⊥BP,
∴BH=PH,
又∵HP=AP+AH,
∴BH=AP+AH,
又∵AB=BH+AH,
∴AB=AP+2AH,
又∵AB=AC,AO=2AH,
∴AC=AP+AO.
24.问题背景:如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系,小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 EF=BE+DF ;
探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
实际应用:如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以70海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以90海里/小时的速度,前进2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:问题背景:由题意:△ABE≌△ADG,△AEF≌△AGF,
∴BE=DG,EF=GF,
∴EF=FG=DF+DG=BE+FD.
故答案为:EF=BE+FD.
探索延伸:EF=BE+FD仍然成立.
理由:如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADG+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADG,
又∵AB=AD,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
又∵∠EAF=∠BAD,
∴∠FAG=∠FAD+∠DAG=∠FAD+∠BAE=∠BAD﹣∠EAF,
=∠BAD﹣∠BAD=∠BAD,
∴∠EAF=∠GAF.
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
又∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+FD.
实际应用:如图3,连接EF,延长AE,BF相交于点C,
在四边形AOBC中,
∵∠AOB=30°+90°+20°=140°,∠FOE=70°=∠AOB,
又∵OA=OB,∠OAC+∠OBC=60°+120°=180°,符合探索延伸中的条件,
∴结论EF=AE+FB成立.
即,EF=AE+FB=2×(70+90)=320(海里)
答:此时两舰艇之间的距离为320海里.
25.如图1,△ABE是等腰三角形,AB=AE,∠BAE=45°,过点B作BC⊥AE于点C,在BC上截取CD=CE,连接AD、DE并延长AD交BE于点P;
(1)求证:AD=BE;
(2)试说明AD平分∠BAE;
(3)如图2,将△CDE绕着点C旋转一定的角度,那么AD与BE的位置关系是否发生变化,说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵BC⊥AE,∠BAE=45°,
∴∠CBA=∠CAB,
∴BC=CA,
在△BCE和△ACD中,
,
∴△BCE≌△ACD(SAS),
∴AD=BE.
(2)∵△BCE≌△ACD,
∴∠EBC=∠DAC,
∵∠BDP=∠ADC,
∴∠BPD=∠DCA=90°,
∵AB=AE,
∴AD平分∠BAE.
(3)AD⊥BE不发生变化.
如图2,
∵△BCE≌△ACD,
∴∠EBC=∠DAC,
∵∠BFP=∠AFC,
∴∠BPF=∠ACF=90°,
∴AD⊥BE.
26.已知:如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC.
(1)求证:AM平分∠BAD;
(2)试说明线段DM与AM有怎样的位置关系?
(3)线段CD、AB、AD间有怎样的关系?直接写出结果.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:作ME⊥AD于E,
∵MC⊥DC,ME⊥DA,MD平分∠ADC,
∴ME=MC,
∵M为BC中点,
∴MB=MC,
又∵ME=MC,
∴ME=MB,
又∵ME⊥AD,MB⊥AB,
∴AM平分∠DAB.
(2)解:DM⊥AM,
理由是:∵DM平分∠CDA,AM平分∠DAB,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵DC∥AB,
∴∠CDA+∠BAD=180°,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠DMA=180°﹣(∠1+∠3)=90°,
即DM⊥AM.
(3)解:CD+AB=AD,
理由是:∵ME⊥AD,MC⊥CD,
∴∠C=∠DEM=90°,
在Rt△DCM和Rt△DEM中
∴Rt△DCM≌Rt△DEM(HL),
∴CD=DE,
同理AE=AB,
∵AE+DE=AD,
∴CD+AB=AD.
27.如图,AB=AC=16cm,BC=10cm,点D为AB的中点,点P在边BC上以每秒2cm的速度由点B向点C运动,同时,点M在边CA上由点C向点A匀速运动.
(1)当点M的运动速度与点P的运动速度相同,经过1秒后,△BPD与△CMP是否全等?请说明理由;
(2)若点M的运动速度与点P的运动速度不相等,当点M的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CMP全等?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)结论:,△BPD与△CMP全等
理由:t=1s时,PB=2,CM=2,BD=AB=8,PC=10﹣2=8,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△BDP和△CPM中,
,
∴△BDP≌CPM.
(2)由题意△BPD与△CMP全等,
∵CM≠PB,
∴CM=BD=8,PC=PB=5,
∴t=,
∴点M的运动速度=8÷=cm/s.
28.在△ABC中,AB=AC,点D是BC上一点(不与B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE.
(1)如图1,若∠BAC=90°,
①求证:△ABD≌△ACE;
②求∠BCE的度数.
(2)设∠BAC=α,∠BCE=β.如图2,则α,β之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC.即∠BAD=∠CAE.
在△ABD与△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS);
②∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC.即∠BAD=∠CAE.
在△ABD与△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠B=∠ACE.
∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB,
∴∠BCE=∠B+∠ACB,
又∵∠BAC=90°
∴∠BCE=90°;
(2)α+β=180°,
理由:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD+∠DAC=∠EAC+∠DAC.
即∠BAD=∠CAE.
在△ABD与△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠B=∠ACE.
∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB.
∴∠B+∠ACB=β,
∵α+∠B+∠ACB=180°,
∴α+β=180°
29.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD到点E,使DE=AD,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到△ADC≌△EDB的理由是 B .
A.SSS B.SAS C.AAS D.HL
(2)求得AD的取值范围是 C .
A.6<AD<8 B.6≤AD≤8 C.1<AD<7 D.1≤AD≤7
(3)如图2,AD是△ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且AE=EF.求证:AC=BF.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)解:∵在△ADC和△EDB中
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
故选B;
(2)解:∵由(1)知:△ADC≌△EDB,
∴BE=AC=6,AE=2AD,
∵在△ABE中,AB=8,由三角形三边关系定理得:8﹣6<2AD<8+6,
∴1<AD<7,
故选C.
(3)证明
延长AD到M,使AD=DM,连接BM,
∵AD是△ABC中线,
∴BD=DC,
∵在△ADC和△MDB中
,
∴△ADC≌△MDB(SAS),
∴BM=AC,∠CAD=∠M,
∵AE=EF,
∴∠CAD=∠AFE,
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠BFD=∠CAD=∠M,
∴BF=BM=AC,
即AC=BF.
30.如图1,点A和点B分别在y轴正半轴和x轴负半轴上,且OA=OB,点C和点D分别在第四象限和第一象限,且OC⊥OD,OC=OD,点D的坐标为(m,n),且满足(m﹣2n)2+|n﹣2|=0.
(1)求点D的坐标;
(2)求∠AKO的度数;
(3)如图2,点P,Q分别在y轴正半轴和x轴负半轴上,且OP=OQ,直线ON⊥BP交AB于点N,MN⊥AQ交BP的延长线于点M,判断ON,MN,BM的数量关系并证明.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵(m﹣2n)2+|n﹣2|=0,
又∵(m﹣2n)2≥0,|n﹣2|≥0,
∴n=2,m=4,
∴点D坐标为(4,2).
(2)如图1中,作OE⊥BD于E,OF⊥AC于F.
∵OA=OB,OD=OC,∠AOB=∠COD=90°,
∴∠BOD=∠AOC,
∴△BOD≌△AOC,
∴EO=OF(全等三角形对应边上的高相等),
∴OK平分∠BKC,
∴∠OBD=∠OAC,易证∠AKB=∠BOA=90°,
∴∠OKE=45°,
∴∠AKO=135°.
(3)结论:BM=MN+ON.
理由:如图2中,过点B作BH∥y轴交MN的延长线于H.
∵OQ=OP,OA=OB,∠AOQ=∠BOP=90°,
∴△AOQ≌△BOP,
∴∠OBP=∠OAQ,
∵∠OBA=∠OAB=45°,
∴∠ABP=∠BAQ,
∵NM⊥AQ,BM⊥ON,
∴∠ANM+∠BAQ=90°,∠BNO+∠ABP=90°,
∴∠ANM=∠BNO=∠HNB,
∵∠HBN=∠OBN=45°,BN=BN,
∴△BNH≌△BNO,
∴HN=NO,∠H=∠BON,
∵∠HBM+∠MBO=90°,∠BON+∠MBO=90°,
∴∠HBM=∠BON=∠H,
∴MH=MB,
∴BM=MN+NH=MN+ON.
31.阅读理解:如图①,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是BC的中点,若AE是∠BAD的平分线,试判断AB,AD,DC之间的等量关系.
解决此问题可以用如下方法:延长AE交DC的延长线于点F,易证△AEB≌△FEC,得到AB=FC,从而把AB,AD,DC转化到△ADF中即可判断.
(1)AB、AD、DC之间的等量关系为 AD=AB+DC ;
(2)完成(1)的证明.
问题探究:如图②,在四边形ABCD中,AB∥DC,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,若AE是∠BAF的平分线,试探究AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图①,延长AE交DC的延长线于点F,
∵AB∥DC,
∴∠BAF=∠F,
∵E是BC的中点,
∴CE=BE,
在△AEB和△FEC中,
∵,
∴△AEB≌△FEC,
∴AB=FC,
∵AE是∠BAD的平分线,
∴∠DAF=∠BAF,
∴∠DAF=∠F,
∴DF=AD,
∴AD=DC+CF=DC+AB,
故答案为:AD=AB+DC;
(2)AB=AF+CF,
如图②,延长AE交DF的延长线于点G,
∵E是BC的中点,
∴CE=BE,
∵AB∥DC,
∴∠BAE=∠G,
在△AEB和△GEC中,
,
∴△AEB≌△GEC,
∴AB=GC,
∵AE是∠BAF的平分线,
∴∠BAG=∠FAG,
∵AB∥CD,
∴∠BAG=∠G,
∴∠FAG=∠G,
∴FA=FG,
∴AB=CG=AF+CF.
32.如图,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足|a+b|+(a﹣5)2=0
(1)点A的坐标为 (5,0) ,点B的坐标为 (0,﹣5) ;
(2)如图,若点C的坐标为(﹣3,﹣2),且BE⊥AC于点E,OD⊥OC交BE延长线于D,试求点D的坐标;
(3)如图,M、N分别为OA、OB边上的点,OM=ON,OP⊥AN交AB于点P,过点P作PG⊥BM交AN的延长线于点G,请写出线段AG、OP与PG之间的数量关系并证明你的结论.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵|a+b|+(a﹣5)2=0,
∴a=5,b=﹣5,
∴点A的坐标为(5,0),点B的坐标为
(0,﹣5),
故答案为:(5,0);(0,﹣5);
(2)过C作CK⊥x轴,过D作DF⊥y轴,
∵∠AED=∠BOK=90°,
∴∠DBO=∠OAC,
∵∠AOB+∠BOC=∠BOK+∠BOC=90°+∠BOC,
∴∠AOC=∠BOD,
在△AOC与△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(ASA),
∴OC=OD,
在△OCK与△ODF中,
,
∴△OCK≌△ODF(AAS),
∴DF=CK,OK=OF,
∴D(﹣2,3);
(3)延长GP到L,使PL=OP,连接AL,
在△AON与△BOM中,
,
∴△AON≌△BOM,
∴∠OAN=∠OBM,
∴∠MBA=∠NAB,
∵PG⊥BM,OP⊥AN,
∴∠NAB+∠OPA=∠MBA+∠GPB=90°,
∴∠OPA=∠GPB=∠APL,
在△OAP与△PAL中,
,
∴△OAP≌△PAL,
∴∠POA=∠L,∠OAP=∠PAL=45°,
∴∠OAL=90°,
∴∠POA=90°﹣∠POB,∠GAL=90°﹣∠OAN,
∵∠POB+∠AOP=90°,∠AOP+∠OAN=90°,
∴∠POB=∠OAN,
∴∠POA=∠GAL,
∴∠POA=∠GAL=∠L,
∴AG=GL,
∴AG=GL=GP+PL=GP+OP.
33.如图:AE⊥AB,AF⊥AC,AE=AB,AF=AC,
(1)图中EC、BF有怎样的数量和位置关系?试证明你的结论.
(2)连接AM,求证:MA平分∠EMF.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)解:结论:EC=BF,EC⊥BF.
理由:∵AE⊥AB,AF⊥AC,
∴∠EAB=∠CAF=90°,
∴∠EAB+∠BAC=∠CAF+∠BAC,
∴∠EAC=∠BAF.
在△EAC和△BAF中,
,
∴△EAC≌△BAF(SAS),
∴EC=BF.∠AEC=∠ABF
∵∠AEG+∠AGE=90°,∠AGE=∠BGM,
∴∠ABF+∠BGM=90°,
∴∠EMB=90°,
∴EC⊥BF.
∴EC=BF,EC⊥BF.
(2)证明:作AP⊥CE于P,AQ⊥BF于Q.
∵△EAC≌△BAF,
∴AP=AQ(全等三角形对应边上的高相等).
∵AP⊥CE于P,AQ⊥BF于Q,
∴AM平分∠EMF.
34.如图1,OA=2,OB=4,以A点为顶点、AB为腰在第三象限作等腰Rt△ABC,
(1)求C点的坐标;
(2)如图2,P为y轴负半轴上一个动点,当P点向y轴负半轴向下运动时,以P为顶点,PA为腰作等腰Rt△APD,过D作DE⊥x轴于E点,求OP﹣DE的值;
(3)如图3,已知点F坐标为(﹣2,﹣2),当G在y轴的负半轴上沿负方向运动时,作Rt△FGH,始终保持∠GFH=90°,FG与y轴负半轴交于点G(0,m),FH与x轴正半轴交于点H(n,0),当G点在y轴的负半轴上沿负方向运动时,以下两个结论:①m﹣n为定值;②m+n为定值,其中只有一个结论是正确的,请找出正确的结论,并求出其值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)过C作CM⊥x轴于M点,如图1,
∵CM⊥OA,AC⊥AB,
∴∠MAC+∠OAB=90°,∠OAB+∠OBA=90°
则∠MAC=∠OBA
在△MAC和△OBA中,
则△MAC≌△OBA(AAS)
则CM=OA=2,MA=OB=4,则点C的坐标为(﹣6,﹣2);
(2)过D作DQ⊥OP于Q点,如图2,则OP﹣DE=PQ,∠APO+∠QPD=90°
∠APO+∠OAP=90°,则∠QPD=∠OAP,
在△AOP和△PDQ中,
则△AOP≌△PDQ(AAS)
∴OP﹣DE=PQ=OA=2;
(3)结论②是正确的,m+n=﹣4,
如图3,过点F分别作FS⊥x轴于S点,FT⊥y轴于T点,
则FS=FT=2,∠FHS=∠HFT=∠FGT,
在△FSH和△FTG中,
则△FSH≌△FTG(AAS)
则GT=HS,
又∵G(0,m),H(n,0),点F坐标为(﹣2,﹣2),
∴OT=OS=2,OG=|m|=﹣m,OH=n,
∴GT=OG﹣OT=﹣m﹣2,HS=OH+OS=n+2,
则﹣2﹣m=n+2,
则m+n=﹣4.
35.如图,已知B(﹣1,0),C(1,0),A为y轴正半轴上一点,点D为第二象限一动点,E在BD的延长线上,CD交AB于F,且∠BDC=∠BAC.
(1)求证:∠ABD=∠ACD;
(2)求证:DA平分∠CDE;
(3)若在D点运动的过程中,始终有DC=DA+DB,在此过程中,∠BAC的度数是否变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠BAC的度数?
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵∠BDC=∠BAC,∠DFB=∠AFC,
又∵∠ABD+∠BDC+∠DFB=∠BAC+∠ACD+∠AFC=180°,
∴∠ABD=∠ACD;
(2)过点A作AM⊥CD于点M,作AN⊥BE于点N.
则∠AMC=∠ANB=90°.
∵OB=OC,OA⊥BC,
∴AB=AC,
∵∠ABD=∠ACD,
∴△ACM≌△ABN (AAS)
∴AM=AN.
∴DA平分∠CDE.(到角的两边距离相等的点在角的平分线上);
(3)∠BAC的度数不变化.
在CD上截取CP=BD,连接AP.
∵CD=AD+BD,
∴AD=PD.
∵AB=AC,∠ABD=∠ACD,BD=CP,
∴△ABD≌△ACP.
∴AD=AP;∠BAD=∠CAP.
∴AD=AP=PD,即△ADP是等边三角形,
∴∠DAP=60°.
∴∠BAC=∠BAP+∠CAP=∠BAP+∠BAD=60°.
36.如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足.
(1)如图1,若C的坐标为(﹣1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(2)如图2,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)如图3,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求该式子的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图1,
∵,
∴a+b=0,a﹣4=0,
∴a=4,b=﹣4,
则OA=OB=4.
∵AH⊥BC即∠AHC=90°,∠COB=90°
∴∠HAC+∠ACH=∠OBC+∠OCB=90°,
∴∠HAC=∠OBC.
在△OAP与△OBC中,
,
∴△OAP≌△OBC(ASA),
∴OP=OC=1,
则P(0,﹣1);
(2)过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,如图2.
在四边形OMHN中,∠MON=360°﹣3×90°=90°,
∴∠COM=∠PON=90°﹣∠MOP.
在△COM与△PON中,
,
∴△COM≌△PON(AAS),
∴OM=ON.
∵OM⊥CB,ON⊥HA,
∴HO平分∠CHA,
∴∠OHP=∠CHA=45°;
(3)S△BDM﹣S△ADN的值不发生改变,等于4.
理由如下:
连接OD,如图3.
∵∠AOB=90°,OA=OB,D为AB的中点,
∴OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,OD=DA=BD
∴∠OAD=45°,∠MOD=90°+45°=135°,
∴∠DAN=135°=∠MOD.
∵MD⊥ND即∠MDN=90°,
∴∠MDO=∠NDA=90°﹣∠MDA.
在△ODM与△ADN中,
,
∴△ODM≌△ADN(ASA),
∴S△ODM=S△ADN
∴S△BDM﹣S△ADN
=S△BDM﹣S△ODM
=S△BOD
=S△AOB
=×AO BO
=××4×4
=4.
全等三角形压轴精选36题
一.选择题(共10小题)
1.根据下列已知条件,能唯一画出△ABC的是( )
A.AB=3,BC=4,AC=8 B.AB=4,BC=3,∠A=30°
C.∠A=60°,∠B=45°,AB=4 D.∠C=90°,AB=6
2.如图,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积S是( )
A.50 B.62 C.65 D.68
3.如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=2AE,直角三角形FEG的两直角边EF、EG分别交BC、DC于点M、N.若正方形ABCD的边长为a,则重叠部分四边形EMCN的面积为( )
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
4.在锐角三角形ABC中,AH是BC边上的高,分别以AB、AC为一边,向外作正方形ABDE和ACFG,连接CE、BG和EG,EG与HA的延长线交于点M,下列结论:①BG=CE; ②BG⊥CE; ③AM是△AEG的中线; ④∠EAM=∠ABC,其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5.如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为50和39,则△EDF的面积为( )
A.11 B.5.5 C.7 D.3.5
6.如图,点A,B,C在一条直线上,△ABD,△BCE均为等边三角形,连接AE和CD,AE分别交CD,BD于点M,P,CD交BE于点Q,连接PQ,BM,下面结论:
①△ABE≌△DBC;②∠DMA=60°;③△BPQ为等边三角形;④MB平分∠AMC,
其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图,四边形ABDC中,对角线AD平分∠BAC,∠ACD=136°,∠BCD=44°,则∠ADB的度数为( )
A.54° B.50° C.48° D.46°
8.如图,在△ABC,AB=AC,D为BC上的一点,∠BAD=28°,在AD的右侧作△ADE,使得AE=AD,∠DAE=∠BAC,连接CE、DE,DE交AC于点O,若CE∥AB,则∠DOC的度数为( )
A.124° B.102° C.92° D.88°
9.如图,在△OAB和△OCD中,OA=OB,OC=OD,OA>OC,∠AOB=∠COD=40°,连接AC,BD交于点M,连接OM.下列结论:①AC=BD;②∠AMB=40°;③OM平分∠BOC;④MO平分∠BMC.其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D.已知AB=16,CD=5,则△ABD的面积为( )
A.80 B.40 C.20 D.10
二.填空题(共7小题)
11.如图,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于点D,DE⊥AC交于点E,DF⊥BC于点F,且BC=4,DE=2,则△BCD的面积是 .
12.如图,D是AB边上的中点,将△ABC沿过D的直线折叠,使点A落在BC上F处,若∠B=50°,则∠BDF= 度.
13.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AC为边,作△ACD,满足AD=AC,点E为BC上一点,连接AE,∠BAE=∠CAD,连接DE.下列结论中正确的是 .(填序号)
①AC⊥DE;
②∠ADE=∠ACB;
③若CD∥AB,则AE⊥AD;
④DE=CE+2BE.
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,两锐角的角平分线交于点P,点E、F分别在边BC、AC上,且都不与点C重合,若∠EPF=45°,连接EF,当AC=6,BC=8,AB=10时,则△CEF的周长为 .
15.如图,AC平分∠BAD,∠B+∠D=180°,CE⊥AD于点E,AD=12cm,AB=7cm,那么DE的长度为 cm.
16.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,过点C作CD⊥AB于点D,过点B作BM⊥AC于点M,连接MD,过点D作DN⊥MD,交BM于点N.CD与BM相交于点E,若点E是CD的中点,下列结论:①∠AMD=45°;②NE﹣EM=MC;③EM:MC:NE=1:2:3;④S△ACD=2S△DNE.其中正确的结论有 .(填写序号即可)
17.如图,在平面直角坐标系中,已知点A、B分别为x轴和y轴上一点,且OA=OB,过点B作BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD,若点C在第一象限,点C的坐标为(2,1.5),连接CD,AC与OD交于点F,则点D的坐标为 .
三.解答题(共19小题)
18.(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
19.CD经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB.E,F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.
(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线CD上,请解决下面两个问题:
①如图1,若∠BCA=90°,∠α=90°,则BE CF;EF |BE﹣AF|(填“>”,“<”或“=”);
②如图2,若0°<∠BCA<180°,请添加一个关于∠α与∠BCA关系的条件 ,使①中的两个结论仍然成立,并证明两个结论成立.
如图3,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,请提出EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想(不要求证明).
20.(1)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,BD⊥直线l,CE⊥直线l,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)组员小刘想,如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线l上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,过△ABC的边AB、AC向外作正方形ABDE和正方形ACFG,AH是BC边上的高,延长HA交EG于点I,求证:I是EG的中点.
21.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,点F在AC上,且BD=DF.
(1)求证:CF=EB;
(2)请你判断AE、AF与BE之间的数量关系,并说明理由.
22.如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(点D不与点B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.
(1)当∠BDA=115°时,∠EDC= °,∠AED= °;
(2)线段DC的长度为何值时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,求∠BDA的度数;若不可以,请说明理由.
23.如图,已知等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥BC于D,点P是BA延长线上一点,点O是线段AD上一点,OP=OC.
(1)求∠APO+∠DCO的度数;
(2)求证:AC=AO+AP.
24.问题背景:如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系,小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 ;
探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
实际应用:如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以70海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以90海里/小时的速度,前进2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
25.如图1,△ABE是等腰三角形,AB=AE,∠BAE=45°,过点B作BC⊥AE于点C,在BC上截取CD=CE,连接AD、DE并延长AD交BE于点P;
(1)求证:AD=BE;
(2)试说明AD平分∠BAE;
(3)如图2,将△CDE绕着点C旋转一定的角度,那么AD与BE的位置关系是否发生变化,说明理由.
26.已知:如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC.
(1)求证:AM平分∠BAD;
(2)试说明线段DM与AM有怎样的位置关系?
(3)线段CD、AB、AD间有怎样的关系?直接写出结果.
27.如图,AB=AC=16cm,BC=10cm,点D为AB的中点,点P在边BC上以每秒2cm的速度由点B向点C运动,同时,点M在边CA上由点C向点A匀速运动.
(1)当点M的运动速度与点P的运动速度相同,经过1秒后,△BPD与△CMP是否全等?请说明理由;
(2)若点M的运动速度与点P的运动速度不相等,当点M的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CMP全等?
28.在△ABC中,AB=AC,点D是BC上一点(不与B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE.
(1)如图1,若∠BAC=90°,
①求证:△ABD≌△ACE;
②求∠BCE的度数.
(2)设∠BAC=α,∠BCE=β.如图2,则α,β之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论.
29.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD到点E,使DE=AD,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到△ADC≌△EDB的理由是 .
A.SSS B.SAS C.AAS D.HL
(2)求得AD的取值范围是 .
A.6<AD<8 B.6≤AD≤8 C.1<AD<7 D.1≤AD≤7
(3)如图2,AD是△ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且AE=EF.求证:AC=BF.
30.如图1,点A和点B分别在y轴正半轴和x轴负半轴上,且OA=OB,点C和点D分别在第四象限和第一象限,且OC⊥OD,OC=OD,点D的坐标为(m,n),且满足(m﹣2n)2+|n﹣2|=0.
(1)求点D的坐标;
(2)求∠AKO的度数;
(3)如图2,点P,Q分别在y轴正半轴和x轴负半轴上,且OP=OQ,直线ON⊥BP交AB于点N,MN⊥AQ交BP的延长线于点M,判断ON,MN,BM的数量关系并证明.
31.阅读理解:如图①,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是BC的中点,若AE是∠BAD的平分线,试判断AB,AD,DC之间的等量关系.
解决此问题可以用如下方法:延长AE交DC的延长线于点F,易证△AEB≌△FEC,得到AB=FC,从而把AB,AD,DC转化到△ADF中即可判断.
(1)AB、AD、DC之间的等量关系为 ;
(2)完成(1)的证明.
问题探究:如图②,在四边形ABCD中,AB∥DC,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,若AE是∠BAF的平分线,试探究AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论.
32.如图,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足|a+b|+(a﹣5)2=0
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)如图,若点C的坐标为(﹣3,﹣2),且BE⊥AC于点E,OD⊥OC交BE延长线于D,试求点D的坐标;
(3)如图,M、N分别为OA、OB边上的点,OM=ON,OP⊥AN交AB于点P,过点P作PG⊥BM交AN的延长线于点G,请写出线段AG、OP与PG之间的数量关系并证明你的结论.
33.如图:AE⊥AB,AF⊥AC,AE=AB,AF=AC,
(1)图中EC、BF有怎样的数量和位置关系?试证明你的结论.
(2)连接AM,求证:MA平分∠EMF.
34.如图1,OA=2,OB=4,以A点为顶点、AB为腰在第三象限作等腰Rt△ABC,
(1)求C点的坐标;
(2)如图2,P为y轴负半轴上一个动点,当P点向y轴负半轴向下运动时,以P为顶点,PA为腰作等腰Rt△APD,过D作DE⊥x轴于E点,求OP﹣DE的值;
(3)如图3,已知点F坐标为(﹣2,﹣2),当G在y轴的负半轴上沿负方向运动时,作Rt△FGH,始终保持∠GFH=90°,FG与y轴负半轴交于点G(0,m),FH与x轴正半轴交于点H(n,0),当G点在y轴的负半轴上沿负方向运动时,以下两个结论:①m﹣n为定值;②m+n为定值,其中只有一个结论是正确的,请找出正确的结论,并求出其值.
35.如图,已知B(﹣1,0),C(1,0),A为y轴正半轴上一点,点D为第二象限一动点,E在BD的延长线上,CD交AB于F,且∠BDC=∠BAC.
(1)求证:∠ABD=∠ACD;
(2)求证:DA平分∠CDE;
(3)若在D点运动的过程中,始终有DC=DA+DB,在此过程中,∠BAC的度数是否变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠BAC的度数?
36.如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足.
(1)如图1,若C的坐标为(﹣1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(2)如图2,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)如图3,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求该式子的值.