八年级数学培优.竞赛资料(共24讲)
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B A
C D E
F 第01讲 全等三角形的性质与判定
考点·方法·破译
1.能够完全重合的两个三角形叫全等三角形.全等三角形的形状和大小完全相同; 2.全等三角形性质:①全等三角形对应边相等,对应角相等;②全等三角形对应高、角平分线、中线相等;③全等三角形对应周长相等,面积相等;
3.全等三角形判定方法有:SAS ,ASA ,AAS ,SSS ,对于两个直角三角形全等的判定方法,除上述方法外,还有HL 法;
4.证明两个三角形全等的关键,就是证明两个三角形满足判定方法中的三个条件,具体分析步骤是先找出两个三角形中相等的边或角,再根据选定的判定方法,确定还需要证明哪些相等的边或角,再设法对它们进行证明;
5..证明两个三角形全等,根据条件,有时能直接进行证明,有时要证的两个三角形并不全等,这时需要添加辅助线构造全等三角形,构造全等三角形常用的方法有:平移、翻折、旋转、等倍延长线中线、截取等等.
经典·考题·赏析
【例1】如图,AB ∥EF ∥DC ,∠ABC =90°,AB =CD ,那么图中有全等三角形( ) A .5对 B .4对 C .3对 D .2对
【解法指导】从题设题设条件出发,首先找到比较明显的一
对全等三角形,并由此推出结论作为下面有用的条件,从而推出第二对,第三对全等三角形.这种逐步推进的方法常用到.
解:⑴∵AB ∥EF ∥DC ,∠ABC =90. ∴∠DCB =90. 在△ABC 和△DCB 中
AB DC ABC DCB BC CB =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∠∠ ∴△ABC ≌∴△DCB (SAS ) ∴∠A =∠D ⑵在△ABE 和△DCE 中
A D
AED DEC AB DC =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∠∠∠∠ ∴△ABE ≌∴△DCE ∴BE =CE ⑶在Rt △EFB 和Rt △EFC 中
BE CE
EF EF
=⎧⎨
=⎩ ∴Rt △EFB ≌Rt △EFC (HL )故选C . 【变式题组】 01.(天津)下列判断中错误的是( )
A .有两角和一边对应相等的两个三角形全等
B .有两边和一角对应相等的两个三角形全等
C .有两边和其中一边上的中线对应相等的两个三角形全等
D .有一边对应相等的两个等边三角形全等
A F C E D
B 02.(丽水)已知命题:如图,点A 、D 、B 、E 在同一条直线上,且AD =BE ,∠A =∠FDE ,
则△ABC ≌△DEF .判断这个命题是真命题还是假命题,如果是真命题,请给出证明;如果是假命题,请添加一个适当条件使它成为真命题,并加以证明.
03.(上海)已知线段AC 与BD 相交于点O , 连接AB 、DC ,E 为OB 的中点,F 为OC 的中点,
连接EF (如图所示).
⑴添加条件∠A =∠D ,∠OEF =∠OFE ,求证:AB =DC ; ⑵分别将“∠A =∠D ”记为①,“∠OEF =∠OFE ”记为②,“AB =DC ”记为③,添加①、③,以②为结论构成命题1;添加条件②、③,以①为结
论构成命题2.命题1是______命题,命题2是_______命
题(选择“真”或“假”填入空格).
【例2】已知AB =DC ,AE =DF ,CF =FB . 求证:AF =DE .
【解法指导】想证AF =DE ,首先要找出AF 和DE 所在的三角形.AF 在△AFB 和△AEF 中,而DE 在△CDE 和△DEF 中,因而只需证明△ABF ≌△DCE 或△AEF ≌△DFE 即可.然后再根据已知条件找出证明它们全等的条件.
证明:∵FB =CE ∴FB +EF =CE +EF ,即BE =CF 在△ABE 和△DCF 中, AB DC
AE DF BE CF =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∴△ABE ≌△DCF (SSS ) ∴∠B =∠C
在△ABF 和△DCE 中, AB DC B C BF CE =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∠∠ ∴△ABF ≌△DCE ∴AF =DE
【变式题组】
01.如图,AD 、BE 是锐角△ABC 的高,相交于点O ,若BO =AC ,BC =7,CD =2,则AO 的
长为( ) A .2 B .3 C .4 D .5
A B C D O F
E A C
E
F
B
D
02.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,AE 是过A 点的一条直线,AE ⊥CE 于E ,BD
⊥AE 于D ,DE =4cm ,CE =2cm ,则BD =__________. \ 03.(北京)已知:如图,在△ABC 中,∠ ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,点E 在AC 上,CE =
BC ,过点E 作AC 的垂线,交CD 的延长线于点F . 求证:AB =FC .
【例3】如图①,△ABC ≌△DEF ,将△ABC 和△DEF 的顶点B 和顶点E 重合,把△DEF 绕点B 顺时针方向旋转,这时AC 与DF 相交于点O .
⑴当△DEF 旋转至如图②位置,点B (E )、C 、D 在同一直线上时,∠AFD 与∠DCA 的数量关系是________________;
⑵当△DEF 继续旋转至如图③位置时,⑴中的结论成立吗?请说明理由_____________.
【解法指导】⑴∠AFD =∠DCA
⑵∠AFD =∠DCA 理由如下:由△ABC ≌△DEF ,∴AB =DE ,BC =EF , ∠ABC =∠DEF , ∠BAC =∠EDF ∴∠ABC -∠FBC =∠DEF -∠CBF , ∴∠ABF =∠DEC
在△ABF 和△DEC 中, AB DE ABF DEC BF EC =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∠∠
∴△ABF ≌△DEC ∠BAF =∠DEC ∴∠BAC -∠BAF =∠EDF -∠EDC , ∴∠FAC =∠CDF
∵∠AOD =∠FAC +∠AFD =∠CDF +∠DCA
∴∠AFD =∠DCA
B (E )
O
C F 图③
D
A
A
E
第1题图
A B
C
D
E
B
C
D
O
第2题图
A
F
E
C
B D
【变式题组】 01.(绍兴)如图,D 、E 分别为△ABC 的AC 、BC 边的中点,将此三角形沿DE 折叠,使点C
落在AB 边上的点P 处.若∠CDE =48°,则∠APD 等于( ) A .42° B .48° C .52° D .58° 02.如图,Rt △ABC 沿直角边BC 所在的直线向右平移得到△DEF ,下列结论中错误的是( )
A .△ABC ≌△DEF
B .∠DEF =90°
C . AC =DF
D .EC =CF
03.一张长方形纸片沿对角线剪开,得到两种三角形纸片,再将这两张三角形纸片摆成如下
图形式,使点B 、F 、C 、D 在同一条直线上. ⑴求证:AB ⊥ED ;
⑵若PB =BC ,找出图中与此条件有关的一对全等三角形,并证明.
【例4】(第21届江苏竞赛试题)已知,如图,BD 、CE 分别是△ABC 的边A C 和AB 边上的高,点P 在BD 的延长线,BP =AC ,点Q 在CE 上,CQ =AB. 求证:⑴ AP =AQ ;⑵AP ⊥AQ
【解法指导】证明线段或角相等,也就是证线段或角所在的两三角形全等.经观察,证AP =AQ ,也就是证△APD 和△AQE ,或△APB 和△QAC 全等,由已知条件BP =AC ,CQ =AB ,应该证△APB ≌△QAC ,已具备两组边对应相等,于是再证夹角∠1=∠2即可. 证AP ⊥AQ ,即证∠PAQ =90°,∠PAD +∠QAC =90°就可以.
证明:⑴∵BD 、CE 分别是△ABC 的两边上的高,
∴∠BDA =∠CEA =90°, ∴∠1+∠BAD =90°,∠2+∠BAD =90°,∴∠1=∠2. 在△APB 和△QAC 中, 2AB QC BP CA =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∠1∠ ∴△APB ≌△QAC ,
∴AP =AQ
E
F
B A
C
D
G
第2题图
2
1
A
B
C
P
Q
E F D
⑵∵△APB ≌△QAC ,∴∠P =∠CAQ , ∴∠P +∠PAD =90° ∵∠CAQ +∠PAD =90°,∴AP ⊥AQ 【变式题组】
01.如图,已知AB =AE ,∠B =∠E ,BA =ED ,点F 是CD 的中点,求证:
02.直距离MA 为am ,此时梯子的倾斜角为75°,如果梯子底端不动,顶端靠在对面的墙上,此时梯子顶端距地面的垂直距离NB 为bm ,梯子倾斜角为45°,这间房子的宽度是( )
A .
2
a b
m + B .
2
a b
m - C .bm D .am
03.如图,已知五边形ABCDE 中,∠ ABC =∠AED =90°,AB =CD =AE =BC +DE =2,则五
边形ABCDE 的面积为__________
演练巩固·反馈提高
01.(海南)已知图中的两个三角形全等,则∠α度数是( )
A .72°
B .60°
C .58°
D .50°
02.如图,△ACB ≌△A /C /B /,∠ BCB /=30°,则∠ACA /的度数是( )
A .20°
B .30°
C .35°
D .40° 03.(牡丹江)尺规作图作∠AOB 的平分线方法如下:以O 为圆心,任意长为半径画弧交OA 、
OB 于C 、D ,再分别以点C 、D 为圆心,以大于
1
2
CD 长为半径画弧,两弧交于点P ,作射线OP ,由作法得△OCP ≌△ODP 的根据是( )
第1题图
a α
c
c
a
50° b
72° 58°
A
E
C
B
A 75° C
45° B
N
M
第2题图
第3题图
D
A .SAS
B .ASA
C .AAS
D .SSS 04.(江西)如图,已知AB =AD ,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC ≌△ADC 的
是( )
A . C
B =CD B .∠BA
C =∠DAC C . ∠BCA =∠DCA
D .∠B =∠D =90°
05.有两块不同大小的等腰直角三角板△ABC 和△BDE ,将它们的一个锐角顶点放在一起,
将它们的一个锐角顶点放在一起,如图,当A 、B 、D 不在一条直线上时,下面的结论不正确的是( )
A . △ABE ≌△CBD
B . ∠ABE =∠CBD
C . ∠ABC =∠EB
D =45° D . AC ∥BE
06.如图,△ABC 和共顶点A ,AB
=AE ,∠1=∠2
,∠B =∠E . BC 交AD 于M ,DE 交AC 于
N ,小华说:“一定有△ABC ≌△AED .”小明说:“△ABM ≌△AEN .”那么( ) A . 小华、小明都对 B . 小华、小明都不对 C . 小华对、小明不对 D .小华不对、小明对
07.如图,已知AC =EC , BC =CD , AB =ED ,如果∠BCA =119°,∠ACD =98°,那么∠ECA 的度
数是___________.
08.如图,△ABC ≌△ADE ,BC 延长线交DE 于F ,∠B =25°,∠ACB =105°,∠DAC =10°,
则∠DFB 的度数为_______.
09.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°, DE ⊥AB 于D , BC =BD . AC =3,那么AE +DE =______
10.如图,BA ⊥AC , CD ∥AB . BC =DE ,且BC ⊥DE ,若AB =2, CD =6,则AE =_____. 11.如图, AB =CD , AB ∥CD . BC =12cm ,同时有P 、Q 两只蚂蚁从点C 出发,沿CB 方向爬行,
P 的速度是0.1cm /s , Q 的速度是0.2cm /s . 求爬行时间t 为多少时,△APB ≌△QDC .
D
A C .
Q P
.
B
A E F
B D
C 12.如图, △ABC 中,∠BCA =90°,AC =BC ,AE 是BC 边上的中线,过C 作CF ⊥AE ,垂足
为F ,过B 作BD ⊥BC 交CF 的延长线于D . ⑴求证:AE =CD ;
⑵若AC =12cm , 求BD 的长.
13.(吉林)如图,AB =AC ,AD ⊥BC 于点D ,AD 等于AE ,AB 平分∠DAE 交DE 于点F , 请
你写出图中三对全等三角形,并选取其中一对加以证明.
14.如图,将等腰直角三角板ABC 的直角顶点
C 放在直线l 上,从另两个顶点A 、B 分别作
l 的垂线,垂足分别为D 、E .
⑴找出图中的全等三角形,并加以证明; ⑵若DE =a ,求梯形DABE 的面积.(温馨提示:补形法)
15.如图,AC ⊥BC , AD ⊥BD , AD =BC ,CE ⊥AB ,DF ⊥AB ,垂足
分别是E 、F .求证:CE =DF .
16.我们知道,两边及其中一边的对角分别对应相等的两个三角形不一定全等,那么在什么
情况下,它们会全等? ⑴阅读与证明:
对于这两个三角形均为直角三角形,显然它们全等;
对于这两个三角形均为钝角三角形,可证明它们全等(证明略); 对于这两个三角形均为锐角三角形,它们也全等,可证明如下;
已知△ABC 、△A 1B 1C 1均为锐角三角形,AB =A 1B 1,BC =B 1C 1,∠C =∠C 1.求证:△ABC ≌△A 1B 1C 1.(请你将下列证明过程补充完整)
⑵归纳与叙述:由⑴可得一个正确结论,请你写出这个结论.
A
B
C
D
A 1
B 1
C 1
D 1
D B A C E
F A E B F D C
A
E
F C D
B 培优升级·奥赛检测
01.如图,在△ABC 中,AB =AC ,E 、F 分别是AB 、AC 上的点,且AE =AF ,BF 、CE 相交于
点O ,连接AO 并延长交BC 于点D ,则图中全等三角形有( ) A .4对 B .5对 C .6对 D .7对
02.如图,在△ABC 中,AB =AC ,OC =OD ,下列结论中:①∠A =∠B ②DE =CE ,③连接
DE , 则OE 平分∠AOB ,正确的是( ) A .①② B .②③ C .①③ D .①②③
03.如图,A 在DE 上,F 在AB 上,且AC =CE , ∠1=∠2=∠3, 则DE 的长等于()
A .DC
B . B
C C . AB
D .A
E +AC
04.下面有四个命题,其中真命题是( )
A .两个三角形有两边及一角对应相等,这两个三角形全等
B .两边和第三边上的高对应相等的两个三角形全等
C . 有一角和一边对应相等的两个直角三角形全等
D . 两边和第三边上的中线对应相等的两个三角形全等
05.在△ABC 中,高AD 和BE 所在直线相交于H 点,且BH =AC ,则∠ABC =_______.
06.如图,EB 交AC 于点M , 交FC 于点D , AB 交FC 于点N ,∠E =∠F =90°,∠B =∠C , AE
=AF . 给出下列结论:①∠1=∠2;②BE =CF ; ③△ACN ≌△ABM ; ④CD =DB ,其中正确的结论有___________.(填序号)
07.如图,AD 为在△ABC 的高,E 为AC 上一点,BE 交AD 于点F ,且有BF =AC ,FD =CD .
⑴求证:BE ⊥AC ;
⑵若把条件“BF =AC ”和结论“BE ⊥AC ”互换,这个命题成立吗?证明你的判定.
08.如图,D 为在△ABC 的边BC 上一点,且CD =AB ,∠BDA =∠BAD ,AE 是△ABD 的中线.
求证:AC =2AE .
09.如图,在凸四边形ABCD 中,E 为△ACD 内一点,满足AC =AD ,AB =AE , ∠BAE +∠BCE
F
第6题图
2 1
A
B C
E N M
3 2
1
A
D
E
B
C F
A
D
E
C
O
A E O B
F
C
D 第1题图
B
第2题图
第3题图
A
B
E D C
A
B C D
E
A
E
B
D
C
=90°, ∠BAC =∠EAD .求证:∠CED =90°.
10.(沈阳)将两个全等的直角三角形ABC 和DBE 按图①方式摆放,其中∠ACB =∠DEB =
90°,∠A =∠D =30°,点E 落在AB 上,DE 所在直线交AC 所在直线于点F .
⑴求证:AF +EF =DE ;
⑵若将图①中△DBE 绕点B 顺时针方向旋转角α,且0°<α<60°,其他条件不变,请在图②中画出变换后的图形,并直接写出(1)中结论是否仍然成立;
⑶若将图①中△DBE 绕点B 按顺时针方向旋转角β,且60°<β<180°,其他条件不变,如图③你认为(1)中结论还成立吗?若成立,写出证明过程;若不成立,请写出此时AF 、EF 与DE 之间的关系,并说明理由。
11.(嵊州市高中提前招生考试)⑴阅读理解:课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
在△ABC 中,AB =5,AC =13, 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E ,使得DE =AD ,再连接BE ,把AB 、AC 、2AD 集中在△ABE 中,利用三角形的三边关系可得2<AE <8,则1<AD <4. 感悟:解题时,条件中若出现“中点”“中线”等条件,可以考虑中线加倍,构造全等三角形,把分散的已知条件和所求
证的结论集中到同一个三角形中.
⑵问题解决:受到⑴的启发,请你证明下面命题:如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的中点,DE ⊥DF ,DE 交AB 于点E ,DF 交AC 于点F ,连接EF .
求证:BE +CF >EF ;
⑶问题拓展:如图,在四边形ABDC 中,∠B +∠C =180°,DB =DC ,∠BDC =120°,以D 为顶点作一个60°角,角的两边分别交AB 、AC 于E 、F 两点,连接EF ,探索线段BE 、CF 、EF 之间的数量关系,并加以证明. A F D F C B E D A
C B E
A C
B 图① 图② 图③ A
B E F
C
D A
A D E
G C
H B 12.(北京)如图,已知△ABC .
⑴请你在BC 边上分别取两点D 、E (BC 的中点除外),连接AD 、AE ,写出使此图中只存在两对面积相等的三角形的相应条件,并表示出面积相等的三角形;
⑵请你根据使⑴成立的相应条件,证明:AB +AC >
13.如图,AB =AD ,AC =AE ,∠BAD =∠CAE =180°. AH ⊥AH 于H ,HA 的延长线交DE 于
G. 求证:GD =GE .
14.已知,四边形ABCD 中,AB ⊥AD ,BC ⊥CD ,BA =BC ,∠ABC =120°,∠MBN =60°, ∠MBN
绕B 点旋转,它的两边分别交AD 、DC (或它们的延长线)于E 、F.
当∠MBN 绕B 点旋转到AE =CF 时,如图1,易证:AE +CF =EF ;(不需证明) 当∠MBN 绕B 点旋转到AE ≠CF 时,如图2和图3中这两种情况下,上述结论是否成立? 若成立,请给予证明;若不成立,线段AE 、CF 、EF 又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.
D A
B
C F N
E M D
图1 A
B
C F
N E M D
A
B C F N
E M
图2
图3
第02讲 角平分线的性质与判定
考点·方法·破译
1.角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
2.角平分线的判定定理:角的内角到角两边距离相等的点在这个角的平分线上. 3.有角平分线时常常通过下列几种情况构造全等三角形.
经典·考题·赏析
【例1】如图,已知OD 平分∠AOB ,在OA 、OB 边上截取OA =OB ,PM ⊥BD ,PN ⊥AD .求证:PM =PN
【解法指导】由于PM ⊥BD ,PN ⊥AD .欲证PM =PN 只需∠3=∠4,证∠3=∠4,只需∠3和∠4所在的△OBD 与△OAD 全等即可.
证明:∵OD 平分∠AOB ∴∠1=∠2
在△OBD 与△OAD 中,12OB OA OD OD =⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
∴△OBD ≌△OAD
∴∠3=∠4 ∵PM ⊥BD ,PN ⊥AD 所以PM =PN 【变式题组】
01.如图,CP 、BP 分别平分△ABC 的外角∠BCM 、∠CBN .求证:点P 在∠BAC 的平分线上.
02.如图,BD 平分∠ABC ,AB =BC ,点P 是BD 延长线上的一点,PM ⊥AD ,PN ⊥CD .求证:
PM =PN
【例2】(天津竞赛题)如图,已知四边形ABCD 中,AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB 于点E ,
且AE =
1
2
(AB +AD ),如果∠D =120°,求∠B 的度数 【解法指导】由已知∠1=∠2,CE ⊥AB ,联想到可作CF ⊥AD 于F ,得CE =CF ,AF =AE ,又由AE =
1
2
(AB +AD )得DF =EB ,于是可证△CFD ≌△CEB ,则∠B =∠CDF =60°.或者在AE 上截取AM =AD 从而构造全等三角形.
解:过点C 作CF ⊥AD 于点F .∵AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB ,点C 是AC 上一点,
∴CE =CF
在Rt △CFA 和Rt △CEA 中,CF CE
AC AC
=⎧⎨=⎩ ∴Rt △ACF ≌Rt △ACE ∴AF =AE
又∵AE =
1
2
(AE +BE +AF -DF ),2AE =AE +AF +BE -DF ,∴BE =DF ∵CF ⊥AD ,CE ⊥AB ,∴∠F =∠CEB =90°
在△CEB 和△CFD 中,CE CF F CEB DF BE =⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
,∴△CEB ≌△CFD
∴∠B =∠CDF 又∵∠ADC =120°,∴∠CDF =60°,即∠B =60°. 【变式题组】
01.如图,在△ABC 中,CD 平分∠ACB ,AC =5,BC =3.求
ACD
CBD
S S ∆∆ 02.(河北竞赛)在四边形ABCD 中,已知AB =a ,AD =b .且BC =DC ,对角线AC 平分∠BAD ,
问a 与b 的大小符合什么条件时,有∠B +∠D =180°,请画图并证明你的结论.
【例3】如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,BE 平分∠ABC ,CE ⊥BE .求证:CE =
12
BD 【解法指导】由于BE 平分∠ABC ,因而可以考虑过点D 作BC 的垂线或延长CE 从而构造全等三角形.
证明:延长CE 交BA 的延长线于F ,∵∠1=∠2,BE =BE ,∠BEF =∠BEC
∴△BEF ≌△BEC (ASA ) ∴CE =EF ,∴CE =1
2
CF ∵∠1+∠F =∠3+∠F =90°, ∴∠1=∠3
在△ABD 和△ACF 中,13
AB AC BAD CAF ∠=∠⎧⎪=⎨
⎪∠=∠⎩
,∴△ABD ≌△ACF
∴BD =CF ∴CE =12
BD 【变式题组】
第1题图
第2题图
第3题图
第4
题图
第5题图
01.如图,已知AC ∥BD ,EA 、EB 分别平分∠CAB 、∠DBA ,CD 过点E ,求证:AB =AC +BD .
02.如图,在△ABC 中,∠B =60°,AD 、CE 分别是∠BAC 、∠BCA 的平分线,AD 、CE 相交
于点F .
⑴请你判断FE 和FD 之间的数量关系,并说明理由; ⑵求证:AE +CD =AC .
演练巩固·反馈提高
01.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,BD 平分∠ABC 交AC 于D ,若CD =n ,AB =m ,则
△ABD 的面积是( )
A .
13
mn B .
12
mn C . mn D .2 mn
02.如图,已知AB =AC ,BE =CE ,下面四个结论:①BP =CP ;②AD ⊥BC ;③AE 平分∠BAC ;
④∠PBC =∠PCB .其中正确的结论个数有( )个 A . 1 B .2 C .3 D .4
03.如图,在△ABC 中,P 、Q 分别是BC 、AC 上的点,作PR ⊥AB ,PS ⊥AC ,垂足分别是R 、
S .若AQ =PQ ,PR =PS ,下列结论:①AS =AR ;②PQ ∥AR ;③△BRP ≌△CSP .其中正确的是( ) A . ①③ B .②③ C .①② D .①②③
04.如图,△ABC 中,AB =AC ,AD 平分∠BAC ,DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,垂足分别是E 、F ,则下
列四个结论中:①AD 上任意一点到B 、C 的距离相等;②AD 上任意一点到AB 、AC 的距离相等;③AD ⊥BC 且BD =CD ;④∠BDE =∠CDF .其中正确的是( ) A .②③ B .②④ C .②③④ D .①②③④ 05.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠CAB =30°,∠ACB 的平分线与∠ABC 的外角
平分线交于E 点,则∠AEB 的度数为( ) A .50° B .45° C .40° D .35°
06.如图,P 是△ABC 内一点,PD ⊥AB 于D ,PE ⊥BC 于E ,PF ⊥AC 于F ,且PD =PE =PF ,
给出下列结论:①AD =AF ;②AB +EC =AC +BE ;③BC +CF =AB +AF ;④点P 是△ABC 三条角平分线的交点.其中正确的序号是( ) A .①②③④ B .①②③ C .①②④ D .②③④
第6题图
第7
题图
第8
题图
第9题图
第10题图
07.如图,点P 是△ABC 两个外角平分线的交点,则下列说法中不正确的是( )
A .点P 到△ABC 三边的距离相等
B .点P 在∠AB
C 的平分线上
C .∠P 与∠B 的关系是:∠P +12∠B =90°
D .∠P 与∠B 的关系是:∠B =1
2
∠P
08.如图,BD 平分∠ABC ,CD 平分∠ACE ,BD 与CD 相交于D .给出下列结论:①点D 到AB 、
AC 的距离相等;②∠BAC =2∠BDC ;③DA =DC ;④DB 平分∠ADC .其中正确的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个
09.如图,△ABC 中,∠C =90°AD 是△ABC 的角平分线,DE ⊥AB 于E ,下列结论中:①AD
平分∠CDE ;②∠BAC =∠BDE ;③ DE 平分∠ADB ;④AB =AC +BE .其中正确的个数有( ) A .3个 B .2个 C .1个 D .4个
10.如图,已知BQ 是∠ABC 的内角平分线,CQ 是∠ACB 的外角平分线,由Q 出发,作点Q
到BC 、AC 和AB 的垂线QM 、QN 和QK ,垂足分别为M 、N 、K ,则QM 、QN 、QK 的关系是_________
11.如图,AD 是∠BAC 的平分线,DE ⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F ,且DB =DC .求证:BE =CF
12.如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,DE ⊥AB 于点E ,DF ⊥AC 于点F .求证:AD
⊥EF .
l 2
第1
题图第3题图
第4
题图
第5题图
培优升级·奥赛检测
01.如图,直线l 1、l 2、l 3表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条
公路的距离相等,则可选择的地址有( ) A .一处 B .二处 C .三处 D .四处
02.已知Rt △ABC 中,∠C =90°,AD 平分∠BAC 交BC 于D ,若BC =32,且BD :CD =9:7,
则D 到AB 边的距离为( ) A .18 B .16 C .14 D .12
03.如图,△ABC 中,∠C =90°,AD 是△ABC 的平分线,有一个动点P 从A 向B 运动.已
知:DC =3cm ,DB =4cm ,AD =8cm .DP 的长为x (cm ),那么x 的范围是__________
04.如图,已知AB ∥CD ,PE ⊥AB ,PF ⊥BD ,PG ⊥CD ,垂足分别为E 、F 、G ,且PF =PG =
PE ,则∠BPD =__________
05.如图,已知AB ∥CD ,O 为∠CAB 、∠ACD 的平分线的交点,OE ⊥AC ,且OE =2,则两
平行线AB 、CD 间的距离等于__________
06.如图,AD 平分∠BAC ,EF ⊥AD ,垂足为P ,EF 的延长线于BC 的延长线相交于点G .求
证:∠G =1
2
(∠ACB -∠B )
07.如图,在△ABC 中,AB >AC ,AD 是∠BAC 的平分线,P 为AC 上任意一点.求证:AB -AC >
DB -DC
08.如图,在△ABC 中,∠BAC =60°,∠ACB =40°,P 、Q 分别在BC 、AC 上,并且AP 、
BQ 分别为∠BAC 、∠ABC 的角平分线上.求证:BQ +AQ =AB +BP
第3讲轴对称及轴对称变换
考点·方法·破译
1.轴对称及其性质
把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线成轴对称,这条直线叫对称轴.
轴对称的两个图形有如下性质:①关于某直线对称的两个图形是全等形;②对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;③两个图形关于某条直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.
2.线段垂直平分线
线段垂直平分线也叫线段中垂线,它反映了与线段的两种关系:①位置关系——垂直;
②数量关系——平分.
性质定理:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
判定定理:与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
3.当已知条件中出现了等腰三角形、角平分线、高(或垂线)、或求几条折线段的最小值等情况时,通常考虑作轴对称变换,以“补齐”图形,集中条件.
经典·考题·赏析
【例1】(兰州)如图所示,将一张正方形纸片对折两次,然后在上面打3个洞,则纸片展开后是()
【解法指导】对折问题即是轴对称问题,折痕就是对称轴.故选D.
【变式题组】
01.将正方形纸片两次对折,并剪出一个菱形小洞后铺平,得到的图形是()
02.(荆州)如图,将矩形纸片ABCD沿虚线EF折叠,使点A落在点G上,点D落在点H 上;然后再沿虚线GH折叠,使B落在点E上,点C落在点F上,叠完后,剪一个直径在BC上的半圆,再展开,则展开后的图形为()
【例2】(襄樊)如图,在边长为1的正方形网格中,将△ABC向右平移两个单位长度得到△A’B’C’,则与点B’关于x轴对称的点的坐标是()
A.(0,-1)B.(1,1)C.(2,-1)D.(1,
-1)
【解法指导】在△ABC中,点B的坐标为(-1,1),将△ABC
向右平移两个单位长度得到△A’B’C’,由点的坐标平移规律可得
B’(-1+2,1),即B’(1,1).由关于x轴对称的点的坐标的
规律可得点B’关于x轴对称的点的坐标是(1,-1),故应选D.
【变式题组】
01.若点P(-2,3)与点Q(a,b)关于x轴对称,则a、b的值分别是()A.-2,3 B.2,3 C.-2,-3 D.2,-3
02.在直角坐标系中,已知点P(-3,2),点Q是点P关于x轴的对称点,将点Q向右平移4个单位得到点R,则点R的坐标是___________.
03.(荆州)已知点P(a+1,2a-1)关于x轴的对称点在第一象
限,则a的取值范围为___________.
【例3】如图,将一个直角三角形纸片ABC(∠ACB=90°),
沿线段CD折叠,使点B落在B1处,若∠ACB1=70°,则∠ACD=()
A.30°B.20°C.15°D.10°
【解法指导】由折叠知∠BCD=∠B1CD.设∠ACD=x,则∠BCD=∠B1CD=∠ACB1+∠ACD =70°+x.又∠ACD+∠BCD=∠ACB,即x+(70°+x)=90°,故x=10°.故选D.
【变式题组】
01.(东营)如图,把一个长方形纸片沿EF折叠后,点D、C分别落在点D’、C’的位置.
若∠EFB=65°,则∠AED’等于()
A.70°B.65°C.50°D.25°
02.如图,△ABC中,∠A=30°,以BE为边,将此三角形对折,其次,又以BA为边,再一次对折,C点落在BE上,此时∠CDB=82°,则原三角形中∠B=___________.
03.(江苏)⑴观察与发现:小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展平纸片(如图①);再次折叠该三角形纸片,使点A 和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图②).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.
⑵实践与运用:
将矩形纸片ABCD沿过点B的直线折叠,使点A落在BC边上的点F处,折痕为BE (如图③);再沿过点E的直线折叠,使点D落在BE上的点D’处,折痕为EG(如图
④);再展平纸片(如图⑤).求图⑤中∠α的大小.
【例4】如图,在△ABC中,AD为∠BAC的平分线,EF是AD的垂直平分线,E为垂足,
EF交BC的延长线于点F,求证:∠B=∠CAF.
【解法指导】∵EF是AD的中垂线,则可得△AEF
≌△DEF,∴∠EAF=∠EDF.从而利用角平分线的定义
与三角形的外角转化即可.
证明:∵EF是AD的中垂线,∴AE=DE,∠AEF=
∠DEF,EF=EF,∴△AEF≌△DEF,∴∠2+∠4=∠3,
∴∠3=∠B+∠1,∴∠2+∠4=∠B+∠1,∵∠1=∠
2,∴∠B=∠4
【变式题组】
01.如图,点D在△ABC的BC边上,且BC=BD+AD,则点D在__________的垂直平分线上.
02.如图,△ABC中,∠ABC=90°,∠C=15°,DE⊥AC于E,且AE=EC,若AB=3cm,则DC=___________cm.
03.如图,△ABC中,∠BAC=126°,DE、FG分别为AB、AC的垂直平分线,则∠EAG=___________.
04.△ABC中,AB=AC,AB边的垂直平分线交AC于F,若AB=12cm,△BCF的周长为20cm,
则△ABC的周长是___________cm.
【例5】(眉山)如图,在3×3的正方形格点图中,有格点△ABC和△DEF,且△ABC 和△DEF关于某直线成轴对称,请在下面的备用图中画出所有这样的△DEF.
【解法指导】在正方形格点图中,如果已知条件中没有给对称轴,在找对称轴时,通常找图案居中的水平直线、居中的竖直直线或者斜线作为对称轴.若以图案居中的水平直线为对称轴,所作的△DEF如图①②③所示;若以图案居中的竖直直线为对称轴,所作的△DEF 如图④所示;若以图案居中的斜线为对称轴,所作的△DEF如图⑤⑥所示.
【变式题组】
01.(泰州)如图,在2×2的正方形格点图中,有一个以格点为顶点的△ABC,请你找出格点图中所有与△ABC成轴对称且也以格点为顶点的三角形,这样的三角形共有___________个.
02.(绍兴)如图甲,正方形被划分成16个全等的三角形,将其中若干个三角形涂黑,且满足下列条件:
⑴涂黑部分的面积是原正方形面积的一半;
⑵涂黑部分成轴对称图形.
如图乙是一种涂法,请在图1-3中分别设计另外三种涂法.(在所
设计的图案中,若涂黑部分全等,则认为是同一种不同涂法,
如图乙与图丙)
【例6】如图,牧童在A处放牛,其家在B处,若牧童从A处出发牵牛到河岸CD处饮
水后回家,试问在何处饮水,所求路程最短?
【解法指导】⑴所求问题可转化为CD上取一点M,使其AM+
BM为最小;⑵本题利用轴对称知识进行解答.
解:先作点A关于直线CD的对称点A’,连接A’B交CD于点
M,则点M为所求,下面证明此时的AM+BM最小.
证明:在CD上任取与M不重合的点M’,
∵AA’关于CD对称,∴CD为线段AA’的中垂线,
∴AM=A’M,M’=A’M’,在△A’M’B中,有A’B<
A’M’+BM’,
∴A’M+BM<A’M’+BM’,∴AM+BM<AM’+BM’,
即AM+BM最小.
【变式题组】
01.(山西)设直线l是一条河,P、Q两地相距8千米,P、Q两地到l地距离分别为2千米、5千米,欲在l上的某点M处修建一个水泵站向P、Q两地供水.现在如下四种铺设管道方案,图中的实线表示辅设的管道,则铺设的管道最短的是()
02.若点A、B是锐角∠MON内两点,请在OM、ON上确定点C、点D,使四边形ABCD周长最小,写出你作图的主要步骤并标明你确定的点.
演练巩固·反馈提高
01.(黄冈)如图,△ABC与△A’B’C’关于直线l对称,且∠A=78°,∠C’=48°,则∠B的度数是().
A.48°B.54°C.74°D.78°
02.(泰州)如图,把一张长方形纸片对折,折痕为AB,再以AB的中点O为顶点把平角∠AOB三等分,沿平角的三等分线折叠,将折叠后的图形剪出一个以O为顶点的等腰三角形,那么剪出的等腰三角形全部展开铺平后得到的平面图形一定是()
A.正三角形B.正方形C.正五边形D.正六边形
03.图1是四边形纸片ABCD,其中∠B=120°,∠D=50°,若将其右下角向内折出△PCR,恰使CP∥AB,RC∥AD,如图2所示,则∠C=()
A.80°B.85°C.95°D.110°
04.如图,阴影部分组成的图案既是关于x轴成轴对称的图形又是关于y轴成轴对称的图形,若点A的坐标是(1,3),则点M和点N的坐标分别是()
A.M(1,-3),N(-1,-3)B.M(-1,-3),N(-1,3)
C.M(-1,-3),N(1,-3)D.M(-1,3),N(1,-3)
05.点P关于x轴对称的对称点P’的坐标是(-3,5),则点P关于y轴对称的对称点的
坐标是()
A.(3,-5)B.(-5,3)C.(3,5)D.(5,3)
06.已知M(1-a,2a+2)关于y轴对称的点在第二象限,则a的取值范围是()A.-1<a<1 B.-1≤a≤1 C.a>1 D.a>-1
07.(杭州)如图,镜子中号码的实际号码是___________.
08.(贵阳)如图,正方形ABCD的边长为4cm,则图中阴影部分的面积为___________cm2. 09.已知点A(2a+3b,-2)和B(8,3a+2b)关于x轴对称,则a+b=___________. 10.如图,在△ABC中,OE、OF分别是AB、AC中垂线,且∠ABO=20°,
∠ABC=45°,求∠BAC和∠ACB的度数.
11.如图,C、D、E、F是一个长方形台球桌的4个顶点,A、B是桌面上的两个球,怎样击打A球,才能使A球撞击桌面边缘CF后反弹能够撞击B球?请画出A球经过的路线,并写出作法.
12.如图,P为∠ABC的平分线与AC的垂直平分线的交点,PM⊥BC于M,PN⊥BA的延长线于N.求证:AN=MC.
13.(荆州)有如图“”的8张纸条,用每4张拼成一个正方形图案,拼成的正方形
的每一行和每一列中,同色的小正方形仅为2个,且使每个正方形图案都是轴对称图形,在网格中画出你拼成的图.(画出的两个图案不能全等)
培优升级·奥赛检测
01.(浙江竞赛试题)如图,直线l1与直线l2相交,∠α=60°,
点P在∠α内(不在l1l2上).小明用下面的方法作P的对称点:
先以l1为对称轴作点P关于l1的对称点P1,再以l2为对称轴作
P1关于l2的对称点P2,然后再以l1为对称轴作P2关于l1的对称点P3,以l2为对称轴作P3关于l2的对称点P4,……如此继续,得到一系列P1、P2、P3……P n与P重合,则n的最小值是()
A.5 B.6 C.7 D.8
02.在平面直角坐标系中,直线l过点M(3,0),且平行于y轴.
⑴如果△ABC三个顶点的坐标分别是A(-2,0),B(-1,0),C(-1,2),△ABC
关于y轴的对称图形△A1B1C1,△A1B1C1关于直线l的对称图形是△A2B2C2,写出△A2B2C2的三个顶点的坐标;
⑵如果点P的坐标是(-a,0),其中a>0,点P关于y轴的对称点是点P1,点P1关于
直线l的对称点是P2,求PP2的长.
03.(荆州)某住宅小区拟栽种12棵风景树,若想栽成6行,每行4棵,且6行树所处位置连成线后能组成精美的对称图案,请你仿照举例在下面方框中再设计两种不同的栽树方案.
04.(宜昌)已知:如图,AF平分∠BAC,BC⊥AF,垂足为E,点D与点A关于点E对称,PB分别与线段CF、AF相交于P、M.
⑴求证:AB=CD;
⑵若∠BAC=2∠MPC,请你判断∠F与∠MCD的数量关
系,并说明理由.
05.在△ABC中,∠BAC=90°,点A关于BC边的对称点为A’,点B关于AC边的对称点为B’,点C关于AB边的对称点为C’,若S△ABC=1,求S△A’B’C’.。