人教版数学八年级上册 全等三角形单元测试卷(含答案解析)
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人教版数学八年级上册 全等三角形单元测试卷(含答案解析)
一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)
1.如图,在四边形ABCD 中,BC CD = ,对角线BD 平分ADC ∠,连接AC ,2ACB DBC ∠=∠,若4AB =,10BD =,则ABC S =_________________.
【答案】10
【解析】
【分析】
由等腰三角形的性质和角平分线的性质可推出AD ∥BC ,然后根据平行线的性质和已知条件可推出CA=CD ,可得CB=CA=CD ,过点C 作CE ⊥BD 于点E ,CF ⊥AB 于点F ,如图,根据等腰三角形的性质和已知条件可得DE 的长和BCF CDE ∠=∠,然后即可根据AAS 证明△BCF ≌△CDE ,可得CF=DE ,再根据三角形的面积公式计算即得结果.
【详解】
解:∵BC CD =,∴∠CBD =∠CDB ,
∵BD 平分ADC ∠,∴∠ADB =∠CDB ,
∴∠CBD =∠ADB ,∴AD ∥BC ,∴∠CAD =∠ACB ,
∵2ACB DBC ∠=∠,2ADC BDC ∠=∠,∠CBD =∠CDB ,
∴ACB ADC ∠=∠,∴CAD ADC ∠=∠,
∴CA=CD ,∴CB=CA=CD ,
过点C 作CE ⊥BD 于点E ,CF ⊥AB 于点F ,如图,则152
DE BD ==,12
BCF ACB ∠=∠, ∵12BDC ADC ∠=
∠,ACB ADC ∠=∠,∴BCF CDE ∠=∠, 在△BCF 和△CDE 中,∵BCF CDE ∠=∠,∠BFC =∠CED =90°,CB=CD ,
∴△BCF ≌△CDE (AAS ),∴CF=DE =5,
∴11451022
ABC S AB CF =⋅=⨯⨯=. 故答案为:10.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、角平分线的定义以及全等三角形的判定和性质等知识,涉及的知识点多、综合性强、具有一定的难度,正确添加辅助线、熟练掌握上述知识是解题的关键.
2.如图所示,ABC 为等边三角形,P 是ABC 内任一点,PD AB ,PE BC ∥,PF AC ∥,若ABC 的周长为12cm ,则PD PE PF ++=____cm .
【答案】4
【解析】
【分析】
先说明四边形HBDP 是平行四边形,△AHE 和△AHE 是等边三角形,然后得到一系列长度相等的线段,最后求替换求和即可.
【详解】
解:∵PD AB ,PE BC ∥
∴四边形HBDP 是平行四边形
∴PD=HB ∵ABC 为等边三角形,周长为12cm
∴∠B=∠A=60°,AB=4
∵PE BC ∥
∴∠AHE=∠B=60°
∴∠AHE=∠A=60°
∴△AHE 是等边三角形
∴HE=AH
∵∠HFP=∠A=60°
∴∠HFP=∠AHE=60°
∴△AHE 是等边三角形,
∴FP=PH
∴PD+PE+PF=BH+(HP+PE)=BH+HE=BH+AH=AB=4cm
故答案为4cm.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定和性质以及等边三角形的性质,掌握等边三角形的性质是解答本题的关键.
3.我们知道,经过三角形一顶点和此顶点所对边上的任意一点的直线,均能把三角形分割成两个三角形
(1)如图,在ABC
∆中,25,105
A ABC
∠=︒∠=︒,过B作一直线交AC于D,若BD 把ABC
∆分割成两个等腰三角形,则BDA
∠的度数是______.
(2)已知在ABC
∆中,AB AC
=,过顶点和顶点对边上一点的直线,把ABC
∆分割成两个等腰三角形,则A
∠的最小度数为________.
【答案】130︒
180
7
︒
⎛⎫
⎪
⎝⎭
【解析】
【分析】
(1)由题意得:DA=DB,结合25
A
∠=︒,即可得到答案;
(2)根据题意,分4种情况讨论,①当BD=AD,CD=AD,②当AD=BD,AC=CD,
③AB=AC,当AD=BD=BC,④当AD=BD,CD=BC,分别求出A
∠的度数,即可得到答案.
【详解】
(1)由题意得:当DA=BA,BD=BA时,不符合题意,
当DA=DB时,则∠ABD=∠A=25°,
∴∠BDA=180°-25°×2=130°.
故答案为:130°;
(2)①如图1,∵AB=AC,当BD=AD,CD=AD,
∴∠B=∠C=∠BAD=∠CAD,
∵∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴4∠B=180°,
∴∠BAC=90°.
②如图2,∵AB=AC,当AD=BD,AC=CD,
∴∠B=∠C=∠BAD,∠CAD=∠CDA,
∵∠CDA=∠B+∠BAD=2∠B,
∴∠BAC=3∠B,
∵∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴5∠B=180°,
∴∠B=36°,
∴∠BAC=108°.
③如图3,∵AB=AC,当AD=BD=BC,
∴∠ABC=∠C,∠BAC=∠ABD,∠BDC=∠C,
∵∠BDC=∠A+∠ABD=2∠BAC,
∴∠ABC=∠C=2∠BAC,
∵∠BAC+∠ABC+∠C=180°,
∴5∠BAC=180°,
∴∠BAC=36°.
④如图4,∵AB=AC,当AD=BD,CD=BC,
∴∠ABC=∠C,∠BAC=∠ABD,∠CDB=∠CBD,∵∠BDC=∠BAC+∠ABD=2∠BAC,
∴∠ABC=∠C=3∠BAC,
∵∠BAC+∠ABC+∠C=180°,
∴7∠BAC=180°,
∴∠BAC=
180 ()
7
︒.
综上所述,∠A的最小度数为:
180 ()
7
︒.
故答案是:
180 ()
7
︒.
【点睛】
本题主要考查等腰三角形的性质定理以及三角形内角和定理与外角的性质,根据等腰三角形的性质,分类讨论,是解题的关键.
4.如图,已知等边ABC
∆的边长为8,E是中线AD上一点,以CE为一边在CE下方作等边CEF
∆,连接BF并延长至点,N M为BN上一点,且5
CM CN
==,则MN的长为_________.
【答案】6
【解析】
【分析】
作CG⊥MN于G,证△ACE≌△BCF,求出∠CBF=∠CAE=30°,则可以得出
1
2
4
CG BC
==,在Rt△CMG中,由勾股定理求出MG,即可得到MN的长.
【详解】
解:如图示:作CG⊥MN于G,
∵△ABC和△CEF是等边三角形,
∴AC=BC,CE=CF,∠ACB=∠ECF=60°,
∴∠ACB-∠BCE=∠ECF-∠BCE,
即∠ACE=∠BCF,
在△ACE与△BCF中
AC BC
ACE BCF
CE CF
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
∴△ACE≌△BCF(SAS),
又∵AD是三角形△ABC的中线
∴∠CBF=∠CAE=30°,
∴
1
2
4
CG BC
==,
在Rt△CMG中,2222
543
MG CM CG
=-=-,
∴MN=2MG=6,
故答案为:6.
【点睛】
本题考查了勾股定理,等边三角形的性质,全等三角形的性质和判定的应用,解此题的关键是推出△ACF≌△BCF.
5.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.
6.在ABC ∆中,边AB 、AC 的垂直平分线分别交边BC 于点D 、点E ,20DAE ∠=︒,则BAC ∠=______°.
【答案】80或100
【解析】
【分析】
根据题意,点D 和点E 的位置不确定,需分析谁靠近B 点,则有如下图(图见解析)两种
情况:(1)图1中,点E 距离点B 近,根据垂直平分线性质可知,
,BD AD AE CE ==,从而有1,2B DAE C DAE ∠=∠+∠∠=∠+∠,再根据三角形的内角和定理可得180B C BAC ∠+∠+∠=︒,联立即可求得;(2)图2中,点D 距离点B 近,根据垂直平分线性质可知,,BD AD AE CE ==,从而有3,4B C ∠=∠∠=∠,由三角形的内角和定理得180B C BAC ∠+∠+∠=︒,联立即可求得.
【详解】
由题意可分如下两种情况:
(1)图1中,根据垂直平分线性质可知,,BD AD AE CE ==,
1,2B DAE C DAE ∴∠=∠+∠∠=∠+∠
(等边对等角),
两式相加得12B C DAE DAE ∠+∠=∠+∠+∠+∠,
又12DAE BAC ∠+∠+∠=∠
20B C BAC DAE BAC ∴∠+∠=∠+∠=∠+︒
,
由三角形内角和定理得180B C BAC ∠+∠+∠=︒,
20180BAC BAC ∴∠+︒+∠=︒
,
80BAC ∴∠=︒
;
(2)图2中,根据垂直平分线性质可知,,BD AD AE CE ==,
3,4B C ∴∠=∠∠=∠
(等边对等角),
两式相加得34B C ∠+∠=∠+∠,
又34DAE BAC ∠+∠+∠=∠,
3420BAC DAE BAC ∴∠+∠=∠-∠=∠-︒
,
20B C BAC ∴∠+∠=∠-︒
由三角形内角和定理得180B C BAC ∠+∠+∠=︒,
20180BAC BAC ∴∠-︒+∠=︒
,
100BAC ∴∠=︒
.
故答案为80或100.
【点睛】
本题考查了垂直平分线的性质(垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等)、等腰三角形的定义和性质(等边对等角)、以及三角形内角和定理,本题的难点在于容易漏掉第二种情况,出现漏解.
7.在锐角三角形ABC中.BC=32,∠ABC=45°,BD平分∠ABC.若M,N分别是边BD,BC上的动点,则CM+MN的最小值是____.
【答案】4
【解析】
【分析】
过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M′作M′N′⊥BC于N′,则CE即为CM+MN 的最小值,再根据32ABC=45°,BD平分∠ABC可知△BCE是等腰直角三角形,由锐角三角函数的定义即可求出CE的长.
【详解】
解:过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M′作M′N′⊥BC于N′,
则CE即为CM+MN的最小值,
∵BC=32,∠ABC=45°,BD 平分∠ABC ,
∴△BCE 是等腰直角三角形,
∴CE=BC•cos45°=32×2=4. ∴CM+MN 的最小值为4.
【点睛】
本题考查了轴对称最短路线问题,难度较大,根据题意作出辅助线,构造出等腰直角三角形,利用锐角三角函数的定义求解是解答此题的关键.
8.如图,BD 是ABC 的角平分线,AE BD ⊥,垂足为F ,且交线段BC 于点E ,连
结DE ,若50C ∠=︒,设 ABC x CDE y ∠=︒∠=︒,
,则y 关于x 的函数表达式为_____________.
【答案】80y x =-
【解析】
【分析】
根据题意,由等腰三角形的性质可得BD 是AE 的垂直平分线,进而得到AD =ED ,求出BED ∠的度数即可得到y 关于x 的函数表达式.
【详解】
∵BD 是ABC ∆的角平分线,AE BD ⊥
∴1122
ABD EBD ABC x ∠=∠=∠=︒,90AFB EFB ∠=∠=︒ ∴1902BAF BEF x ∠=∠=︒-
︒ ∴AB BE =
∴AF EF =
∴AD ED =
∴DAF DEF ∠=∠
∵180BAC ABC C ∠=︒-∠-∠,50C ∠=︒
∴130BAC x ∠=︒-︒
∴130BED BAD x ∠=∠=︒-︒
∵CDE BED C ∠=∠-∠
∴1305080y x x ︒=-︒-︒=︒-︒
∴80y x =-,
故答案为:80y x =-.
【点睛】
本题主要考查了等腰三角形的性质及判定,三角形的内角和定理,三角形外角定理,角的和差倍分等相关知识,熟练运用角的计算是解决本题的关键.
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:在ABC ∆中,D ,E 为边AB 上的两个点,且BD BC =,AE AC =,若108ACB ∠=︒,则DCE ∠的大小为______.
【答案】036
【解析】
【分析】
根据三角形内角和求出∠A+∠B,再根据AC=AE,BC=BD ,用∠A 表示∠AEC,用∠B 表示∠BDC,然后根据内角和求出∠DCE 的度数. 【详解】
∵∠ACB=1080,
∴∠A+∠B=1800-1080=720,
∵AC=AE,BC=BD,
∴∠ACE=∠AEC,∠BCD=∠BDC,
∴01(180)2AEC A ∠=-∠01902
A =-∠ 01(180)2BDC
B ∠=
-∠ =01902
B -∠ ∵∠DCE+∠CDE+∠DEC=1800,
∴0180DCE CDE CED ∠=-∠-∠
= 00011180(90)(90)22A B --
∠--∠ =1122
A B ∠+∠
=1()2
A B ∠+∠ =360
【点睛】
此题考察等腰三角形的性质,注意两条等边所在三角形,依此判断对应的两个底角相等.
二、八年级数学轴对称三角形选择题(难)
11.如图所示,OP 平分AOB ∠,PA OA ⊥,PB OB ⊥,垂足分别为A 、B .下列结论中不一定成立的是( ).
A .PA P
B =
B .PO 平分APB ∠
C .OA OB =
D .AB 垂直平分OP
【答案】D
【解析】
【分析】 根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得出PA=PB ,再利用“HL ”证明△AOP 和△BOP 全等,可得出APO BPO ∠=∠,OA=OB ,即可得出答案.
【详解】
解:∵OP 平分AOB ∠,PA OA ⊥,PB OB ⊥
∴PA PB =,选项A 正确;
在△AOP 和△BOP 中,
PO PO PA PB =⎧⎨=⎩
, ∴AOP BOP ≅
∴APO BPO ∠=∠,OA=OB ,选项B ,C 正确;
由等腰三角形三线合一的性质,OP 垂直平分AB ,AB 不一定垂直平分OP ,选项D 错误. 故选:D .
【点睛】
本题考查的知识点是角平分线的性质以及垂直平分线的性质,熟记性质定理是解此题的关键.
12.如图,等腰 Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AD ⊥BC 于D ,∠ABC 的平分线分别交 AC ,AD 于E ,F ,点M 为 EF 的中点,AM 的延长线交 BC 于N ,连接 DM ,NF ,EN .下列结论:①△AFE 为等腰三角形;②△BDF ≌△ADN ;③NF 所在的直线垂直平分AB ;④DM 平分
∠BMN ;⑤AE =EN =NC ;⑥AE BN EC BC
=.其中正确结论的个数是( )
A .2个
B .3个
C .4个
D .5个
【答案】D
【解析】
【分析】 ①由等腰三角形的性质得∠BAD=∠CAD=∠C=45°,再根据三角形外角性质得
∠AEF=∠CBE+∠C=22.5°+45°=67.5°,∠AFE=∠FBA+∠BAF=22.5°+45°=67.5°,则得到∠AEF=∠AFE ,可判断△AEF 为等腰三角形,于是可对①进行判断;求出BD=AD ,∠DBF=∠DAN ,∠BDF=∠ADN ,证△DFB ≌△DAN ,由题意可得BF>BD=AD,所以BF ≠AF,所以点F 不在线段AB 的垂直平分线上,所以③不正确,由
∠ADB=∠AMB=90°, 可知A 、B 、D 、M 四点共圆, 可求出∠ABM=∠ADM=22.5°,继而可得∠DMN=∠DAN+∠ADM=22.5°+22.5°=45°, 即可求出DM 平分∠BMN ,所以④正确;根据全等三角形的性质可得△AFB ≌△CAN , 继而可得AE=CN ,根据线段垂直平分线的性质和等腰三角形的判定可得△ENC 是等腰直角三角形,继而可得AE=CN=EN ,所以⑤正确;根据等腰三角形的判定可得△BAN 是等腰三角形,可得BD=AB ,继而可得22BD BC A BC B ==,由⑤可得22
AE EN EC EC ==所以⑥正确. 【详解】
解:∵等腰Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AD ⊥BC ,
∴∠BAD=∠CAD=∠C=45°,
∵BE 平分∠ABC ,
∴∠ABE=∠CBE=12
∠ABC=22.5°, ∴∠AEF=∠CBE+∠C=22.5°+45°=67.5°,∠AFE=∠FBA+∠BAF=22.5°+45°=67.5° ∴∠AEF=∠AFE ,
∴△AEF 为等腰三角形,所以①正确;
∵∠BAC=90°,AC=AB ,AD ⊥BC ,
∴∠ABC=∠C=45°,AD=BD=CD ,∠ADN=∠ADB=90°,
∴∠BAD=45°=∠CAD ,
∵BE 平分∠ABC ,
∴∠ABE=∠CBE= 12
∠ABC=22.5°, ∴∠BFD=∠AEB=90°-22.5°=67.5°,
∴AFE=∠BFD=∠AEB=67.5°,
∴AF=AE,AM⊥BE,
∴∠AMF=∠AME=90°,
∴∠DAN=90°-67.5°=22.5°=∠MBN,
在△FBD和△NAD中,
∠FBD=∠DAN ,BD=AD ,∠BDF=∠ADN ,
∴△FBD≌△NAD,所以②正确;
因为BF>BD=AD,
所以BF AF,
所以点F不在线段AB的垂直平分线上,所以③不正确∵∠ADB=∠AMB=90°,
∴A、B、D、M四点共圆,
∴∠ABM=∠ADM=22.5°,
∴∠DMN=∠DAN+∠ADM=22.5°+22.5°=45°,
∴DM平分∠BMN ,所以④正确;
在△AFB和△CNA中,
∠BAF=∠C=45°,AB=AC, ∠ABF=∠CAN=22.5°,∴△AFB≌△CAN(ASA),
∴AF=CN,
∵AF=AE,
∴AE=CN,
∵AE=AF,FM=EM,
∴AM⊥EF,
∴∠BMA=∠BMN=90°,
∵BM=BM,∠MBA=∠MBN,
∴△MBA≌△MBN,
∴AM=MN,
∴BE垂直平分线段AN,
∴AB=BN,EA=EN,
∵BE=BE,
∴△ABE≌△NBE,
∴∠ENB=∠EAB=90°,
∴EN⊥NC.
∴△ENC是等腰直角三角形,
∴AE=CN=EN,所以⑤正确;
∵AF=FN,
所以∠FAN =∠FNA, 因为∠BAD =∠FND=45°, 所以∠FAN+ ∠BAD =∠FNA+∠FND, 所以∠BAN =∠BNA,
所以AB=BN, 所以22
BD BC A BC B ==, 由⑤可知,△ENC 是等腰直角三角形,AE=CN=EN ,
∴22
AE EN EC EC ==, 所以
AE BN EC BC
=,所以⑥正确, 故选D.
【点睛】 本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形外角性质,三角形内角和定理,直角三角形斜质的应用,能正确证明推出两个三角形全等是解此题的关键.
13.如图,AOB α∠=,点P 是AOB ∠内的一定点,点,M N 分别在OA OB 、上移动,当PMN ∆的周长最小时,MPN ∠的值为( )
A .90α+
B .1902α+
C .180α-
D .1802α-
【答案】D
【解析】
【分析】 过P 点作角的两边的对称点,在连接两个对称点,此时线段与角两边的交点,构成的三角形周长最小.再根据角的关系求解.
【详解】
解:
过P 点作OB 的对称点1P ,过P 作OA 的对称点2P ,连接12PP ,交点为M,N ,则此时PMN 的周长最小,且△1P NP 和△2PMP 为等腰三角形.
此时∠12P PP =180°-α;设∠NPM=x°,则180°-x°=2(∠12P PP -x°
) 所以 x°
=180°-2α 【点睛】
求出M,N 在什么位子△PMN 周长最小是解此题的关键.
14.如图,△ABC 中,AB =AC ,且∠ABC =60°,D 为△ABC 内一点 ,且DA =DB ,E 为△ABC 外一点,BE =AB ,且∠EBD =∠CBD ,连DE ,CE. 下列结论:①∠DAC =∠DBC ;
②BE ⊥AC ;③∠DEB =30°. 其中正确的是( )
A .①...
B .①③...
C .② ...
D .①②③
【答案】B
【解析】
【分析】 连接DC,证ACD BCD DAC DBC ∠∠≅=得出①,再证BED BCD ≅,得出BED BCD 30∠∠==︒;其它两个条件运用假设成立推出答案即可.
【详解】
解:证明:连接DC ,
∵△ABC 是等边三角形,
∴AB=BC=AC ,∠ACB=60°,
∵DB=DA ,DC=DC ,
在△ACD与△BCD中,
AB BC DB DA DC DC
=
⎧
⎪
=
⎨
⎪=
⎩
,
∴△ACD≌△BCD (SSS),由此得出结论①正确;
∴∠BCD=∠ACD=1
30 2
ACB
∠=︒
∵BE=AB,
∴BE=BC,
∵∠DBE=∠DBC,BD=BD,
在△BED与△BCD中,
BE BC
DBE DBC
BD BD
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△BED≌△BCD (SAS),
∴∠DEB=∠BCD=30°.
由此得出结论③正确;
∵EC∥AD,
∴∠DAC=∠ECA,
∵∠DBE=∠DBC,∠DAC=∠DBC,
∴设∠ECA=∠DBC=∠DBE=∠1,
∵BE=BA,
∴BE=BC,
∴∠BCE=∠BEC=60°+∠1,
在△BCE中三角和为180°,
∴2∠1+2(60°+∠1)=180°
∴∠1=15°,
∴∠CBE=30,这时BE是AC边上的中垂线,结论②才正确.
因此若要结论②正确,需要添加条件EC∥AD.
故答案为:B.
【点睛】
本题考查的知识点主要是全等三角形的判定与性质以及等边三角形的性质,通过已知条件作出恰当的辅助线是解题的关键点.
15.如图,△ABC是等边三角形,AQ=PQ,PR⊥AB于点R,PS⊥AC于点S,PR=PS,则下列结论:①AP⊥BC;②AS=AR;③QP∥AR;④△BRP≌△QSP.正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】D
【解析】
【分析】
根据到角的两边的距离相等的点在角的平分线上可得AP平分∠BAC,根据等腰三角形“三线合一”的性质判断出①正确;根据HL证明Rt△APR≌Rt△APS,即可判断②正确;根据等边对等角的性质可得∠APQ=∠PAQ,根据三角形外角的性质得到然后得到
∠PQC=2∠PAC=60°=∠BAC,然后根据同位角相等两直线平行可得QP∥AB,从而判断出③正确,④由③易证△QPC是等边三角形,得到PQ=PC,等量代换得到BP=PQ,用HL证明Rt△BRP≌Rt△QSP,即可得到④正确.
【详解】
∵△ABC是等边三角形,PR⊥AB,PS⊥AC,且PR=PS,∴P在∠A的平分线上.
∵AB=AC,∴AP⊥BC,故①正确;
∵PA=PA,PR=PS,∴Rt△APR≌Rt△APS,∴AS=AR,故②正确;
∵AQ=PQ,∴∠APQ=∠PAQ,∴∠PQC=2∠PAC=60°=∠BAC,∴PQ∥AR,故③正确;
由③得:△PQC是等边三角形,∴△PQS≌△PCS,∴PQ=PC.
又∵AB=AC,AP⊥BC,∴BP=PC,∴BP=PQ.
∵PR=PS,∴Rt△BRP≌Rt△QSP,故④也正确.
∵①②③④都正确.
故选D.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质以及等边三角形的判定与性质,准确识图并熟练掌握全等三角形的判定方法与性质是解题的关键.
16.如图,已知正方形ABCD,顶点A(1,3)、B(1,1)、C(3,1).规定“把正方形ABCD先沿x轴翻折,再向左平移1个单位”为一次变换,如此这样,连续经过2014次变换后,正方形ABCD的对角线交点M的坐标变为()
A.(-2012,2)B.(-2012,-2)C.(-2013,-2)D.(-2013,2)
【答案】A
【解析】
试题分析:首先由正方形ABCD,顶点A(1,3)、B(1,1)、C(3,1),然后根据题意求得第1次、2次、3次变换后的对角线交点M的对应点的坐标,即可得规律:第n次变换后的点M的对应点的为:当n为奇数时为(2-n,-2),当n为偶数时为(2-n,2),继而求得把正方形ABCD连续经过2014次这样的变换得到正方形ABCD的对角线交点M的坐标.
试题解析:∵正方形ABCD,顶点A(1,3)、B(1,1)、C(3,1).
∴对角线交点M的坐标为(2,2),
根据题意得:第1次变换后的点M的对应点的坐标为(2-1,-2),即(1,-2),
第2次变换后的点M的对应点的坐标为:(2-2,2),即(0,2),
第3次变换后的点M的对应点的坐标为(2-3,-2),即(-1,-2),
第n次变换后的点M的对应点的为:当n为奇数时为(2-n,-2),当n为偶数时为(2-n,2),
∴连续经过2014次变换后,正方形ABCD的对角线交点M的坐标变为(-2012,2).
故选A.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.正方形的性质;3.坐标与图形变化-平移.
17.如图,C为线段AE上一动点(不与点A、E重合),在AE同侧分别作等边三角形ABC 和等边三角形CDE,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:①AD=BE;②AP=BQ;③PQ∥AE;④DE=DP;⑤∠AOE=120°;其中正确结论的个数为()
A.2个B.3个C.4个D.5个
【答案】C
【解析】
【分析】
①由于△ABC和△CDE是等边三角形,可知AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,从而证出△ACD≌△BCE,可推知AD=BE,故①正确;
②由△ACD≌△BCE得∠CBE=∠DAC,加之∠ACB=∠DCE=60°,AC=BC,得到△ACP≌△BCQ (ASA),所以AP=BQ;故②正确;
③根据②△CQB≌△CPA(ASA),再根据∠PCQ=60°推出△PCQ为等边三角形,又由
∠PQC=∠DCE,根据内错角相等,两直线平行,可知③正确;
④根据∠QCP=60°,∠DPC=∠BCA+∠PAC>60°,可知PD≠CD,可知④错误;
⑤利用等边三角形的性质,BC∥DE,再根据平行线的性质得到∠CBE=∠DEO,于是
∠AOB=∠DAC+∠BEC=∠BEC+∠DEO=∠DEC=60°,由平角的性质可得∠AOE=120°,可知⑤正确;
【详解】
①∵△ABC和△CDE为等边三角形
∴AC=BC,CD=CE,∠BCA=∠DCB=60°
∴∠ACD=∠BCE
∴△ACD≌△BCE(SAS)
∴AD=BE,故①正确;
由(1)中的全等得∠CBE=∠DAC,且BC=AC,∠ACB=∠BCQ=60°
∴△CQB≌△CPA(ASA),
∴AP=BQ,故②正确;
∵△CQB≌△CPA,
∴PC=PQ,且∠PCQ=60°
∴△PCQ为等边三角形,
∴∠PQC=∠DCE=60°,
∴PQ∥AE,故③正确,
∵∠QCP=60°,∠DPC=∠BCA+∠PAC>60°,
∴PD≠CD,
∴DE≠DP,故④DE=DP错误;
∵BC∥DE,
∴∠CBE=∠BED,
∵∠CBE=∠DAE,
∴∠AOB=∠OAE+∠AEO=60°,
∴∠AOE=120°,故⑤正确,
故选C.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,利用了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性质,综合性较强,题目难度较大.
18.如果三角形有一个内角为120°,且过某一顶点的直线能将该三角形分成两个等腰三角形,那么这个三角形最小的内角度数是( )
A.15°B.40 C.15°或20°D.15°或40°
【答案】C
【解析】
【分析】
依据三角形的一个内角的度数为120°,且过某一顶点能将该三角形分成两个等腰三角形,运用分类思想和三角形内角和定理,即可得到该三角形其余两个内角的度数.
【详解】
如图1,当∠A=120°,AD=AC,DB=DC时,∠ADC=∠ACD=30°,∠DBC=∠DCB=15°,
所以,∠DBC=15°,∠ACB=30°+15°=45°;
故∠ABC=60°,∠C=80°;
如图2,当∠BAC=120°,可以以A为顶点作∠BAD=20°,则∠DAC=100°,
∵△APB,△APC都是等腰三角形;
∴∠ABD=20°,∠ADC=∠ACD=40°,
如图3,当∠BAC=120°,以A为顶点作∠BAD=80°,则∠DAC=40°,
∵△APB,△APC都是等腰三角形,
∴∠ABD=20°,∠ADC=100°,∠ACD=40°.
故选C.
【点睛】
本题主要考查了三角形内角和定理以及等腰三角形的性质的运用,解决问题的关键是掌握等腰三角形的性质以及三角形内角和定理.
19.已知等边△ABC中,在射线BA上有一点D,连接CD,并以CD为边向上作等边△CDE,连接BE和AE,试判断下列结论:①AE=BD;②AE与AB所夹锐夹角为60°;③当D在线段AB或BA延长线上时,总有∠BDE-∠AED=2∠BDC;④∠BCD=90°时,CE2+AD2=AC2+DE2,正确的序号有()
A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④
【答案】C
【解析】
【分析】
由∠BCD=∠ACD+60°,∠ACE=∠ACD+60°可得∠BCD=∠ACE,利用SAS可证明
△BCD≌△ACE,可得AE=BD,①正确;∠CBD=∠CAE=60°,进而可得∠EAD=60°,②正确,当∠BCD=90°时,可得∠ACD=∠ADC=30°,可得AD=AC,即可得CE2+AD2=AC2+DE2,④正确;当D点在BA延长线上时,∠BDE-∠BDC=60°,根据△BCD≌△ACE可得∠AEC=∠BDC,进而可得∠BDC+∠AED=∠AEC+∠AED=∠CED=60°,即可证明∠BDE-∠BDC=∠BDC+∠AED,即∠BDE-∠AED=2∠BDC,当点D在AB上时可证明∠BDE-∠AED=120°,③错误,综上即可得答案.
【详解】
∵∠BCA=∠DCE=60°,
∴∠BCA+∠ACD=∠DCE+∠ACD,
∴∠BCD=∠ACE,
又∵AC=BC,CE=CD,
∴△BCD≌△ACE,
∴AE=BD,∠CBA=∠CAE=60°,∠AEC=∠BDC,①正确,
∴∠BAE=120°,
∴∠EAD=60°,②正确,
∵∠BCD=90°,∠BCA=60°,
∴∠ACD=∠ADC=30°,
∴AC=AD,
∵CE=DE,
∴CE2+AD2=AC2+DE2,④正确,
当D点在BA延长线上时,∠BDE-∠BDC=60°,
∵∠AEC=∠BDC,
∴∠BDC+∠AED=∠AEC+∠AED=∠CED=60°,
∴∠BDE-∠BDC=∠BDC+∠AED
∴∠BDE-∠AED=2∠BDC,
如图,当点D在AB上时,
∵△BCD≌△∠ACE,
∴∠CAE=∠CBD=60°,
∴∠DAE=∠BAC+∠CAE=120°,
∴∠BDE-∠AED=∠DAE=120°,③错误
故正确的结论有①②④,
故选C.
【点睛】
此题主要考查等边三角形的性质和全等三角形的判定与性质等知识点的理解和掌握
20.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,四边形OABC是长方形,点A、C的坐标分别为A(10,0 ),C(0,4),点D是OA的中点,点P在BC边上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为()
A.(3,4),(2,4)B.(3,4),(2,4),(8,4)C.(2,4),(8,4)
D.(3,4),(2,4),(8,4),(2.5,4)
【答案】B
【解析】
试题解析:有两种情况:①以O为圆心,以5为半径画弧交BC于P点,此时OP=OD=5,在Rt△OPC中,OC=4,OP=5,
由勾股定理得PC=3,
则P的坐标是(3,4);
②以D为圆心,以5为半径画弧交BC于P′和P″点,此时DP′=DP″=OD=5,
过P′作P′N⊥OA于N,
在Rt△OP′N中,设CP′=x,
则DN=5-x,P′N=4,OP=5,由勾股定理得:42+(5-x)2=52,
x=2,
则P′的坐标是(2,4);
过P″作P″M⊥OA于M,
设BP″=a,
则DM=5-a,P″M=4,DP″=5,
在Rt△DP″M中,由勾股定理得:(5-a)2+42=52,
解得:a=2,
∴BP″=2,CP″=10-2=8,
即P″的坐标是(8,4);
假设0P=PD,则由P点向0D边作垂线,交点为Q则有PQ2十QD2=PD2,∵0P=PD=5=0D,
∴此时的△0PD为正三角形,于是PQ=4,QD=1
2
0D=2.5,PD=5,代入①式,等式不成
立.所以排除此种可能.故选B.。