【精选】北师大版八年级数学上册 轴对称解答题专题练习(解析版)
【精选】北师大版八年级数学上册 轴对称解答题单元测试与练习(word解析版)
【精选】北师大版八年级数学上册轴对称解答题单元测试与练习(word解析版)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),点B(﹣2,1).(1)请运用所学数学知识构造图形求出AB的长;(2)若Rt△ABC中,点C在坐标轴上,请在备用图1中画出图形,找出所有的点C后不用计算写出你能写出的点C的坐标;(3)在x轴上是否存在点P,使PA=PB且PA+PB最小?若存在,就求出点P的坐标;若不存在,请简要说明理由(在备用图2中画出示意图).【答案】(1)AB=52)C2(0,7),C4(0,-4),C5(-1,0)、C6(1,0);(3)不存在这样的点P.【解析】【分析】(1)如图,连结AB,作B关于y轴的对称点D,利用勾股定理即可得出AB;(2)分别以A,B,C为直角顶点作图,然后直接得出符合条件的点的坐标即可;(3)作AB的垂直平分线l3,则l3上的点满足PA=PB,作B关于x轴的对称点B′,连结AB′,即x轴上使得PA+PB最小的点,观察作图即可得出答案.【详解】解:(1)如图,连结AB,作B关于y轴的对称点D,由已知可得,BD=4,AD=2.∴在Rt△ABD中,AB=5(2)如图,①以A为直角顶点,过A作l1⊥AB交x轴于C1,交y轴于C2.②以B为直角顶点,过B作l2⊥AB交x轴于C3,交y轴于C4.③以C为直角顶点,以AB为直径作圆交坐标轴于C5、C6、C7.(用三角板画找出也可)由图可知,C2(0,7),C4(0,-4),C5(-1,0)、C6(1,0).(3)不存在这样的点P.作AB的垂直平分线l3,则l3上的点满足PA=PB,作B关于x轴的对称点B′,连结AB′,由图可以看出两线交于第一象限.∴不存在这样的点P.【点睛】本题考查了勾股定理,构造直角三角形,中垂线和轴对称--路径最短问题的综合作图分析,解题的关键是学会分类讨论,学会画好图形解决问题.2.已知:三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC,D为BC的中点.(1)如图,E、F分别是AB、AC上的点,且BE=AF,求证:△DEF为等腰直角三角形.(2)若E、F分别为AB,CA延长线上的点,仍有BE=AF,其他条件不变,那么,△DEF是否仍为等腰直角三角形?画出图形,写出结论不证明.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)先连接AD,构造全等三角形:△BED和△AFD.AD是等腰直角三角形ABC底边上的中线,所以有∠CAD=∠BAD=45°,AD=BD=CD,而∠B=∠C=45°,所以∠B=∠DAF,再加上BE=AF,AD=BD,可证出:△BED≌△AFD,从而得出DE=DF,∠BDE=∠ADF,从而得出∠EDF=90°,即△DEF是等腰直角三角形;(2)根据题意画出图形,连接AD,构造△DAF≌△DBE.得出FD=ED ,∠FDA=∠EDB,再算出∠EDF=90°,即可得出△DEF是等腰直角三角形.【详解】解:(1)连结AD ,∵AB=AC ,∠BAC=90° ,D为BC中点 ,∴AD⊥BC ,BD=AD ,∴∠B=∠BAD=∠DAC=45°,又∵BE=AF ,∴△BDE≌△ADF(SAS),∴ED=FD ,∠BDE=∠ADF,∴∠EDF=∠EDA+∠ADF=∠EDA+∠BDE=∠BDA=90°,∴△DEF为等腰直角三角形.(2)连结AD∵AB=AC ,∠BAC=90° ,D为BC中点 ,∴AD=BD ,AD⊥BC ,∴∠DAC=∠ABD=45° ,∴∠DAF=∠DBE=135°,又∵AF=BE ,∴△DAF≌△DBE(SAS),∴FD=ED ,∠FDA=∠EDB,∴∠EDF=∠EDB+∠FDB=∠FDA+∠FDB=∠ADB=90°.∴△DEF为等腰直角三角形.【点睛】本题利用了等腰直角三角形底边上的中线平分顶角,并且等于底边的一半,还利用了全等三角形的判定和性质,及等腰直角三角形的判定.3.再读教材:宽与长的比是5-12(约为0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调,匀称的美感.世界各国许多著名的建筑.为取得最佳的视觉效果,都采用了黄金矩形的设计,下面我们用宽为2的矩形纸片折叠黄金矩形.(提示; MN=2)第一步,在矩形纸片一端.利用图①的方法折出一个正方形,然后把纸片展平.第二步,如图②.把这个正方形折成两个相等的矩形,再把纸片展平.第三步,折出内侧矩形的对角线 AB,并把 AB折到图③中所示的AD处,第四步,展平纸片,按照所得的点D折出 DE,使 DE⊥ND,则图④中就会出现黄金矩形,问题解决:(1)图③中AB=________(保留根号);(2)如图③,判断四边形 BADQ的形状,并说明理由;(3)请写出图④中所有的黄金矩形,并选择其中一个说明理由.(4)结合图④.请在矩形 BCDE中添加一条线段,设计一个新的黄金矩形,用字母表示出来,并写出它的长和宽.【答案】(15(2)见解析;(3)见解析; (4) 见解析.【解析】分析:(1)由勾股定理计算即可;(2)根据菱形的判定方法即可判断;(3)根据黄金矩形的定义即可判断;(4)如图④﹣1中,在矩形BCDE上添加线段GH,使得四边形GCDH为正方形,此时四边形BGHE为所求是黄金矩形.详解:(1)如图3中.在Rt△ABC中,AB22AC BC+2212+55(2)结论:四边形BADQ是菱形.理由如下:如图③中,∵四边形ACBF是矩形,∴BQ∥AD.∵AB∥DQ,∴四边形ABQD是平行四边形,由翻折可知:AB=AD,∴四边形ABQD是菱形.(3)如图④中,黄金矩形有矩形BCDE ,矩形MNDE .∵AD =5.AN =AC =1,CD =AD ﹣AC =5﹣1.∵BC =2,∴CD BC =51-,∴矩形BCDE 是黄金矩形. ∵MN DN =15+=512-,∴矩形MNDE 是黄金矩形. (4)如图④﹣1中,在矩形BCDE 上添加线段GH ,使得四边形GCDH 为正方形,此时四边形BGHE 为所求是黄金矩形.长GH 51,宽HE =35点睛:本题考查了几何变换综合题、黄金矩形的定义、勾股定理、翻折变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考创新题目.4.已知:AD 是ABC ∆的高,且BD CD =.(1)如图1,求证:BAD CAD ∠=∠;(2)如图2,点E 在AD 上,连接BE ,将ABE ∆沿BE 折叠得到'A BE ∆,'A B 与AC 相交于点F ,若BE=BC ,求BFC ∠的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF ,过点C 作CG EF ⊥,交EF 的延长线于点G ,若10BF =,6EG =,求线段CF 的长.图1. 图2. 图3.【答案】(1)见解析,(2)BFC ∠=60(3)8=CF .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形三线合一,易得AB=AC ,BAD CAD ∠=∠;(2)在图2中,连接CE ,可证得BCE ∆是等边三角形,60BEC ∠= ,30BED ∠=且由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠,可得BFC FAB ABF ∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 260BED =∠=;(3)连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,可证得Rt BEM Rt CEN ∆≅∆,BM CN =,BF FM CF CN -=+,可得线段CF 的长.【详解】解:(1)证明:如图1,AD BC ⊥,BD CD =AB AC ∴=BAD CAD ∴∠=∠;图1(2)解:在图2中,连接CEED BC ⊥,BD CD = BE CE ∴= 又BE BC = BE CE BC ∴== BCE ∴∆是等边三角形60BEC ∴∠= 30BED ∴∠=由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠ 2ABF ABE ∴∠=∠ 由(1)可知2FAB BAE ∠=∠ BFC FAB ABF ∴∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 223060BED =∠=⨯=图2(3)解:连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N'ABE A BE ∠=∠,BAD CAD ∠=∠ EM EH EN ∴==AFE BFE ∴∠=∠ 又60BFC ∠= 60AFE BFE ∴∠=∠=在Rt EFM ∆中,906030FEM ∠=-= 2EF FM ∴=令FM m =,则2EF m = 62FG EG EF m ∴=-=-同理12FN EF m ==,2124CF FG m ==-在Rt BEM ∆和Rt CEN ∆中,EM EN =,BE CE = Rt BEM Rt CEN ∴∆≅∆ BM CN ∴=BF FM CF FN ∴-=+ 10124m m m ∴-=-+解得1m = 8CF ∴=图3故答案为(1)见解析,(2)BFC ∠= 60(3)8CF =.【点睛】本题考查翻折的性质,涉及角平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识点,属于较难的题型.5.问题探究:如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,点A 、D 、E 在同一直线上,连接BE .(1)证明:AD=BE ;(2)求∠AEB 的度数.问题变式:(3)如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A 、D 、E 在同一直线上,CM 为△DCE 中DE 边上的高,连接BE .(Ⅰ)请求出∠AEB 的度数;(Ⅱ)判断线段CM 、AE 、BE 之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见详解;(2)60°;(3)(Ⅰ)90°;(Ⅱ)AE=BE+2CM,理由见详解.【解析】【分析】(1)由条件△ACB和△DCE均为等边三角形,易证△ACD≌△BCE,从而得到对应边相等,即AD=BE;(2)根据△ACD≌△BCE,可得∠ADC=∠BEC,由点A,D,E在同一直线上,可求出∠ADC=120°,从而可以求出∠AEB的度数;(3)(Ⅰ)首先根据△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,据此判断出∠ACD=∠BCE;然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ACD≌△BCE,即可判断出BE=AD,∠BEC=∠ADC,进而判断出∠AEB的度数为90°;(Ⅱ)根据DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,可得CM=DM=EM,所以DE=DM+EM=2CM,据此判断出AE=BE+2CM.【详解】解:(1)如图1,∵△ACB和△DCE均为等边三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCE CD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE;(2)如图1,∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC,∵△DCE为等边三角形,∴∠CDE=∠CED=60°,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=120°,∴∠BEC=120°,∴∠AEB=∠BEC-∠CED=60°;(3)(Ⅰ)如图2,∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,∠CDE=∠CED=45°,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠BEC=∠ADC,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=180-45=135°,∴∠BEC=135°,∴∠AEB=∠BEC-∠CED=135°-45°=90°,故答案为:90°;(Ⅱ)如图2,∵∠DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,∴CM=DM=EM,∴DE=DM+EM=2CM,∵△ACD≌△BCE(已证),∴BE=AD,∴AE=AD+DE=BE+2CM,故答案为:AE=BE+2CM.【点睛】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定方法和性质,等边三角形的性质以及等腰直角三角形的性质的综合应用.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.6.如图,在等边ABC∆中,点D,E分别是AC,AB上的动点,且AE CD=,BD 交CE于点P.(1)如图1,求证120BPC︒∠=;(2)点M是边BC的中点,连接PA,PM.①如图2,若点A,P,M三点共线,则AP与PM的数量关系是;②若点A,P,M三点不共线,如图3,问①中的结论还成立吗?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明过程见详解;(2)①2AP PM=;②结论成立,证明见详解【解析】【分析】(1)先证明()AEC CDB SAS≌,得出对应角相等,然后利用四边形的内角和和对顶角相等即可得出结论;(2)①2AP PM=;由等边三角形的性质和已知条件得出AM⊥BC,∠CAP=30°,可得PB=PC,由∠BPC=120°和等腰三角形的性质可得∠PCB=30°,进而可得AP=PC,由30°角的直角三角形的性质可得PC=2PM,于是可得结论;②延长BP至D,使PD=PC,连接AD、CD,根据SAS可证△ACD≌△BCP,得出AD=BP,∠ADC=∠BPC=120°,然后延长PM至N,使MN=MP,连接CN,易证△CMN≌△BMP (SAS),可得CN=BP=AD,∠NCM=∠PBM,最后再根据SAS证明△ADP≌△NCP,即可证得结论.【详解】(1)证明:因为△ABC为等边三角形,所以60A ACB∠=∠=︒∵AC BCA ACBAE CD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AEC CDB SAS≌,∴AEC CDB∠=∠,在四边形AEPD中,∵360AEC EPD PDA A∠+∠+∠+∠=︒,∴18060360AEC EPD CDB∠+∠+︒-∠+︒=︒,∴120EPD∠=︒,∴120BPC∠=︒;(2)①如图2,∵△ABC是等边三角形,点M是边BC的中点,∴∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,AM⊥BC,∠CAP=12∠BAC=30°,∴PB=PC,∵∠BPC=120°,∴∠PBC=∠PCB=30°,∴PC=2PM,∠ACP=60°﹣30°=30°=∠CAP,∴AP=PC,∴AP=2PM;故答案为:2AP PM=;②AP=2PM成立,理由如下:延长BP至D,使PD=PC,连接AD、CD,如图4所示:则∠CPD=180°﹣∠BPC=60°,∴△PCD是等边三角形,∴CD=PD=PC,∠PDC=∠PCD=60°,∵△ABC是等边三角形,∴BC=AC,∠ACB=60°=∠PCD,∴∠BCP=∠ACD,∴△ACD≌△BCP(SAS),∴AD=BP,∠ADC=∠BPC=120°,∴∠ADP=120°﹣60°=60°,延长PM至N,使MN=MP,连接CN,∵点M是边BC的中点,∴CM=BM,∴△CMN≌△BMP(SAS),∴CN=BP=AD,∠NCM=∠PBM,∴CN∥BP,∴∠NCP+∠BPC=180°,∴∠NCP=60°=∠ADP,在△ADP和△NCP中,∵AD=NC,∠ADP=∠NCP,PD=PC,∴△ADP≌△NCP(SAS),∴AP=PN=2CM;【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.7.如图,已知DCE ∠与AOB ∠,OC 平分AOB ∠.(1)如图1,DCE ∠与AOB ∠的两边分别相交于点 D 、E ,90AOB DCE ∠=∠=︒,试判断线段CD 与CE 的数量关系,并说明理由.以下是小宇同学给出如下正确的解法:解:CD CE =.理由如下:如图1,过点 C 作 C F OC ⊥,交 O B 于点 F ,则90OCF ∠=︒,…请根据小宇同学的证明思路,写出该证明的剩余部分.(2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程.(3)若120AOB ∠=︒,60DCE ∠=︒.①如图3,DCE ∠与AOB ∠的两边分别相交于点 D 、E 时,(1)中的结论成立吗?为什么?线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系?说明理由.②如图4,DCE ∠的一边与 AO 的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系;如图5,DCE ∠的一边与 BO 的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系.【答案】(1)见解析;(2)证明见解析;(3)①成立,理由见解析;②在图4中,(1)中的结论成立,OE OD OC -=.在图5中,(1)中的结论成立,OD OE OC -=【解析】【分析】(1)通过ASA 证明CDO CEF ∆∆≌即可得到CD=CE ;(2)过点 C 作CM OA ⊥,CN OB ⊥,垂足分别为 M ,N ,通过AAS 证明CMD CNE ∆∆≌同样可得到CD=CE ;(3)①方法一:过点 C 作 C M OA ⊥,CN OB ⊥垂足分别为 M ,N ,通过AAS 得到CMD CNE ∆∆≌,进而得到,CD CE DM EN ==,利用等量代换得到=OE OD ON OM ++,在 Rt CMO ∆中,利用30°角所对的边是斜边的一半得12OM OC=,同理得到12ON OC=,所以OE OD OC+=;方法二:以CO为一边作60FCO∠=︒,交O B于点F,通过ASA证明CDO CEF∆∆≌,得到,CD CE OD EF==,所以OE OD OE EF OF OC+=+==;②图4:以OC为一边,作∠OCF=60°与OB交于F点,利用ASA证得△COD≌△CFE,即有CD=CE,OD=EF得到OE=OF+EF=OC+OD;图5:以OC为一边,作∠OCG=60°与OA交于G点,利用ASA证得△CGD≌△COE,即有CD=CE,OD=EF,得到OE=OF+EF=OC+OD.【详解】解:(1)OC平分AOB∠,145∠=∠2=︒∴,390245,123︒︒∴∠=-∠=∴∠=∠=∠OC FC∴=又456590︒∠+∠=∠+∠=在CDO∆与CEF∆中,1346OC FC∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩()CDO CEF ASA∴∆∆≌CD CE∴=(2)如图2,过点C作CM OA⊥,CN OB⊥,垂足分别为M,N,∴90CMD CNE∠=∠=︒,又∵OC平分AOB∠,∴CM CN=,在四边形O DCE中,12360AOB DCE∠+∠+∠+∠=︒,又∵90AOB DCE∠=∠=︒,∴12180∠+∠=︒,又∵13180∠+∠=︒,∴32∠=∠,在CMD∆与CNE∆中,32CMD CNECM CN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()CMD CNE AAS∆∆≌,∴CDCE=.(3)①(1)中的结论仍成立.OE OD OC+=.理由如下:方法一:如图3(1),过点C作C M OA⊥,CN OB⊥,垂足分别为M,N,∴90CMD CNE∠=∠=︒,又∵OC平分AOB∠,∴CM CN=,在四边形ODCE中,12360AOB DCE∠+∠+∠+∠=︒,又∵60120180AOB DCE∠+∠=︒+︒=︒,∴12180∠+∠=︒,又∵23180∠+∠=︒,∴13∠=∠,在CMD∆与CNE∆中,13CMD CNECM CN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()CMD CNE AAS∆∆≌,∴,CD CEDM EN ==.∴OE OD OE OM DM OE OM EN ON OM +=++=++=+.在 Rt CMO ∆中,1490590302AOB ∠=︒-∠=︒-∠=︒, ∴12OM OC =,同理1 2ON OC =, ∴1122OE OD OC OC OC +=+=. 方法二:如图3(2),以CO 为一边作60FCO ∠=︒,交 O B 于点 F ,∵OC 平分AOB ∠,∴1260∠=∠=︒,∴3180260FCO ∠=︒-∠-∠=︒,∴13∠=∠,32FCO ∠=∠=∠,∴COF ∆是等边三角形,∴CO CF =,∵4560DCE ∠=∠+∠=︒,6560FCO ∠=∠+∠=︒,∴46∠=∠,在CDO ∆与CEF ∆中,1346CO CF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴()CDO CEF ASA ∆∆≌,∴,CD CE OD EF ==.∴OE OD OE EF OF OC +=+==.②在图4中,(1)中的结论成立,OE OD OC -=.如图,以OC 为一边,作∠OCF=60°与OB 交于F 点∵∠AOB=120°,OC 为∠AOB 的角平分线∴∠COB=∠COA=60°又∵∠OCF=60°∴△COF为等边三角形∴OC=OF∵∠COF=∠OCD+∠DCF=60°,∠DCE=∠DCF+∠FCB=60°∴∠OCD=∠FCB又∵∠COD=180°-∠COA=180°-60°=120°∠CFE=180°-∠CFO=180°-60°=120°∴∠COD=∠CFE∴△COD≌△CFE(ASA)∴CD=CE,OD=EF∴OE=OF+EF=OC+OD即OE-OD=OC-=.在图5中,(1)中的结论成立,OD OE OC如图,以OC为一边,作∠OCG=60°与OA交于G点∵∠AOB=120°,OC为∠AOB的角平分线∴∠COB=∠COA=60°又∵∠OCG=60°∴△COG为等边三角形∴OC=OG∵∠COG=∠OCE+∠ECG=60°,∠DCE=∠DCG+∠GCE=60°∴∠DCG=∠OCE又∵∠COE=180°-∠COB=180°-60°=120°∠CGD=180°-∠CGO=180°-60°=120°∴∠CGD=∠COE∴△CGD≌△COE(ASA)∴CD=CE,OE=DG∴OD=OG+DG=OC+OE即OD-OE=OC【点睛】本题主要考查全等三角形的综合应用,有一定难度,解题关键在于能够做出辅助线证全等.8.如图所示,已知ABC ∆中,10AB AC BC ===厘米,M 、N 分别从点A 、点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度是1厘米/秒的速度,点N 的速度是2厘米/秒,当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)M 、N 同时运动几秒后,M 、N 两点重合?(2)M 、N 同时运动几秒后,可得等边三角形AMN ∆?(3)M 、N 在BC 边上运动时,能否得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,如果存在,请求出此时M 、N 运动的时间?【答案】(1)10;(2)点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆;(3)当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒. 【解析】【分析】(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=;(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①,1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-根据等边三角形性质得102t t =-;(3)如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,根据等腰三角形性质证ACB ∆是等边三角形,再证ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),得CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形,故10CM y =-,302NB y =-,由CM NB =,得10302y y -=-;【详解】解:(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=解得:10x =(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-∵三角形AMN ∆是等边三角形∴102t t =- 解得103t = ∴点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆. (3)当点M 、N 在BC 边上运动时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形,由(1)知10秒时M 、N 两点重合,恰好在C 处,如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,∴AN AM =,∴AMN ANM ∠=∠,∴AMC ANB ∠=∠,∵AB BC AC ==,∴ACB ∆是等边三角形,∴C B ∠=∠,在ACM ∆和ABN ∆中,∵AC AB C B AMC ANB =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),∴CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形, ∴10CM y =-,302NB y =-,CM NB =,10302y y -=- 解得:403y =,故假设成立. ∴当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒.【点睛】考核知识点:等边三角形判定和性质,全等三角形判定和性质.理解等腰三角形的判定和性质,把问题转化为方程问题是关键.9.在等边ABC ∆中,点O 在BC 边上,点D 在AC 的延长线上且OA OD =.(1)如图1,若点O 为BC 中点,求COD ∠的度数;(2)如图2,若点O 为BC 上任意一点,求证AD AB BO =+.(3)如图3,若点O 为BC 上任意一点,点D 关于直线BC 的对称点为点P ,连接,AP OP ,请判断AOP ∆的形状,并说明理由.【答案】(1)30;(2)见解析;(3)AOP ∆是等边三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据三角形的等边三角形的性质可求1302CAO BAC ∠=∠=︒且,90AO BC AOC ⊥∠=︒,根据OA OD =,等腰三角形的性质得到D ∠的度数,再通过内角和定理求AOD ∠,即可求出COD ∠的度数.(2)过O 作//OE AB ,OE 交AD 于E 先证明COE ∆为等边三角形,再根据等边三角形的性质求120AEO ∠=︒,120DCO ∠=︒,再证明()AOE DOC AAS ∆≅∆,得到CD EA =,再通过证明得到EA BO =、AB AC =通过,又因为AD AC CD =+,通过等量代换即可得到答案.(3)通过作辅助线先证明()ODF OPF SAS ∆≅∆,得到OP OD =,又因为OA OD =,得到AO=OP ,证得AOP ∆为等腰三角形,如解析辅助线,由(2)可知得AOE DOC∆≅∆得到AOE DOC∠=∠,通过角的关系得到60AOP COE∠=∠=°,即可证得AOP∆是等边三角形.【详解】(1)∵ABC∆为等边三角形∴60BAC∠=︒∵O为BC中点∴1302CAO BAC∠=∠=︒且,90AO BC AOC⊥∠=︒∵OA OD=∴AOD∆中,30D CAO∠=∠=︒∴180120AOD D CAO∠=︒-∠-∠=︒∴30COD AOD AOC∠=∠-∠=︒(2)过O作//OE AB,OE交AD于E∵//OE AB∴60EOC ABC∠=∠=︒60CEO CAB∠=∠=︒∴COE∆为等边三角形∴OE OC CE==180120AEO CEO∠=︒-∠=︒180120DCO ACB∠=︒-∠=︒又∵OA OD=∴EAO CDO∠=∠在AOE∆和COD∆中AOE DOCEAO CDOOA OD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()AOE DOC AAS∆≅∆∴CD EA=∵EA AC CE=-BO BC CO=-∴EA BO=∴BO CD=,∵AB AC=,AD AC CD=+∴AD AB BO=+(3)AOP∆为等边三角形证明过程如下:连接,PC PD,延长OC交PD于F ∵P D、关于OC对称∴,90 PF DF PFO DFO=∠=∠=︒在ODF∆与OPF∆中,PF DFPFO DFOOF OF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()ODF OPF SAS∆≅∆∴OP OD=,POC DOC∠=∠∵OA OD=∴AO=OP∴AOP∆为等腰三角形过O作//OE AB,OE交AD于E由(2)得AOE DOC∆≅∆∴AOE DOC∠=∠又∵POC DOC∠=∠∴AOE POF∠=∠∴AOE POE POF POE ∠+∠=∠+∠即AOP COE∠=∠∵AB ∥OE ,∠B=60°∴60COE B ∠=∠=︒∴60AOP COE ∠=∠=°∴AOP ∆是等边三角形.【点睛】本题是考查了全等三角形和等边三角形的综合性问题,灵活应用全等三角形的性质得到边与角的关系,以及等边三角形的性质是解答此题的关键.10.已知ABC 为等边三角形,E 为射线AC 上一点,D 为射线CB 上一点,AD DE =. (1)如图1,当点E 在AC 的延长线上且CD CE =时,AD 是ABC 的中线吗?请说明理由;(2)如图2,当点E 在AC 的延长线上时,写出,,AB BD AE 之间的数量关系,请说明理由;(3)如图3,当点D 在线段CB 的延长线上,点E 在线段AC 上时,请直接写出,,AB BD AE 的数量关系.【答案】(1)AD 是ABC 的中线,理由详见解析;(2)AB BD AE +=,理由详见解析;(3)AB AE BD =+.【解析】【分析】(1)利用△ABC 是等边三角形及CD=CE 可得∠CDE=∠E=30°,利用AD=DE ,证明∠CAD=∠E =30°,即可解决问题.(2)在AB 上取BH=BD ,连接DH ,证明AHD ≌△DCE 得出DH=CE ,得出AE=AB+BD , (3)在AB 上取AF=AE ,连接DF ,利用△AFD ≌△EFD 得出角的关系,得出△BDF 是等腰三角形,根据边的关系得出结论AB=BD+AE .【详解】(1)解:如图1,结论:AD 是△ABC 的中线.理由如下:∵△ABC 是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠B=∠ACB=60°,∵CD=CE,∴∠CDE=∠E,∵∠ACD=∠CDE+∠E=60°,∴∠E=30°,∵DA=DE,∴∠DAC=∠E=30°,∵∠BAC=60°,∴∠DAB=∠CAD,∵AB=AC,∴BD=DC,∴AD是△ABC的中线.(2)结论:AB+BD=AE,理由如下:如图2,在AB上取BH=BD,连接DH,∵BH=BD,∠B=60°,∴△BDH为等边三角形,AB-BH=BC-BD,∴∠BHD=60°,BD=DH,AH=DC,∵AD=DE,∴∠E=∠CAD,∴∠BAC-∠CAD=∠ACB-∠E∴∠BAD=∠CDE,∵∠BHD=60°,∠ACB=60°,∴180°-∠BHD=180°-∠ACB,∴∠AHD=∠DCE,∴在△AHD和△DCE,BAD CDEAHD DCEAD DE∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AHD≌△DCE(AAS),∴DH=CE,∴BD=CE,∴AE=AC+CE=AB+BD.(3)结论:AB=BD+AE,理由如下:如图3,在AB 上取AF=AE ,连接DF ,∵△ABC 为等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=60°,∴△AFE 是等边三角形,∴∠FAE=∠FEA=∠AFE=60°,∴EF ∥BC ,∴∠EDB=∠DEF ,∵AD=DE ,∴∠DEA=∠DAE ,∴∠DEF=∠DAF ,∵DF=DF ,AF=EF ,在△AFD 和△EFD 中,AD DE DF DF AF EF =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴△AFD ≌△EFD (SSS )∴∠ADF=∠EDF ,∠DAF=∠DEF ,∴∠FDB=∠EDF+∠EDB ,∠DFB=∠DAF+∠ADF ,∵∠EDB=∠DEF ,∴∠FDB=∠DFB ,∴DB=BF ,∵AB=AF+FB ,∴AB=BD+AE .【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质及等边三角形的判定与性质,解题的关键是正确作出辅助线,运用三角形全等找出对应的线段.。
【精选】北师大版八年级上册数学 轴对称解答题单元测试卷附答案
【精选】北师大版八年级上册数学轴对称解答题单元测试卷附答案一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.教材呈现:如图是华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容.2.线段垂直平分线.我们已经知道线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是线段的对称轴,如图,直线MN是线段AB的垂直平分线,P是MN上任一点,连结PA、PB,将线段AB沿直线MN对称,我们发现PA与PB完全重合,由此即有:线段垂直平分线的性质定理线段垂直平分线上的点到线段的距离相等.已知:如图,MN⊥AB,垂足为点C,AC=BC,点P是直线MN上的任意一点.求证:PA=PB.分析:图中有两个直角三角形APC和BPC,只要证明这两个三角形全等,便可证明PA=PB.定理证明:请根据教材中的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.定理应用:(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n的交点为O.过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线l交AC于点D,边BC的垂直平分线k交AC于点E.若∠ABC=120°,AC=15,则DE的长为.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】【分析】定理证明:先证明△PAC≌△PBC,然后再运用三角形全等的性质进行解答即可;(1)连结AO、BO、CO利用线段的垂直平分线的判定和性质即可解答;(2)连接BD,BE,证明△BDE是等边三角形即可解答.【详解】解:定理证明:∵MN⊥AB,∴∠PCA=∠PCB=90°.又∵AC=BC,PC=PC,∴△PAC≌△PBC(SAS),∴PA=PB.定理应用:(1)如图2,连结OA、OB、OC.∵直线m是边BC的垂直平分线,∴OB=OC,∵直线n是边AC的垂直平分线,∴OA=OC,∴OA=OB∵OH⊥AB,∴AH=BH;(2)如图③中,连接BD,BE.∵BA=BC,∠ABC=120°,∴∠A=∠C=30°,∵边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E,∴DA=DB,EB=EC,∴∠A=∠DBA=30°,∠C=∠EBC=30°,∴∠BDE=∠A+∠DBA=60°,∠BED=∠C+∠EBC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴AD=BD=DE=BE=EC,∵AC=15=AD+DE+EC=3DE,∴DE=5,故答案为:5.【点睛】本题考查了线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,掌握并灵活运用数学基本知识是解答本题的关键.2.如图1,△ABC 中,AB=AC,∠BAC=90º,D、E 分别在 BC、AC 边上,连接 AD、BE 相交于点 F,且∠CAD=12∠ABE.(1)求证:BF=AC;(2)如图2,连接 CF,若 EF=EC,求∠CFD 的度数;(3)如图3,在⑵的条件下,若 AE=3,求 BF 的长.【答案】(1)答案见详解;(2)45°,(3)4.【解析】【分析】(1)设∠CAD=x,则∠ABE=2x,∠BAF=90°-x,∠AFB=180°-2x-(90°-x)= 90°-x,进而得到∠BAF =∠AFB,即可得到结论;(2)由∠AEB=90°-2x,进而得到∠EFC=(90°-2x)÷2=45°-x,由BF=AB,可得:∠EFD=∠BFA=90°-x,根据∠CFD=∠EFD-∠EFC,即可求解;(3)设EF=EC=x,则AC=AE+EC=3+x,可得BE=BF+EF=3+x+x=3+2x,根据勾股定理列出方程,即可求解.【详解】(1)设∠CAD=x,∵∠CAD=12∠ABE,∠BAC=90º,∴∠ABE=2x,∠BAF=90°-x,∵∠ABE+∠BAF+∠AFB=180°,∴∠AFB=180°-2x-(90°-x)= 90°-x,∴∠BAF =∠AFB,∴BF=AB;∵AB=AC,∴BF=AC;(2)由(1)可知:∠CAD=x,∠ABE=2x,∠BAC=90º,∴∠AEB=90°-2x,∵EF=EC,∴∠EFC=∠ECF,∵∠EFC+∠ECF=∠AEB=90°-2x,∴∠EFC=(90°-2x)÷2=45°-x,∵BF=AB,∴∠BFA=∠BAF=(180°-∠ABE)÷2=(180°-2x)÷2=90°-x,∴∠EFD=∠BFA=90°-x,∴∠CFD=∠EFD-∠EFC=(90°-x)-(45°-x)=45°;(3)由(2)可知:EF=EC,∴设EF =EC =x ,则AC=AE+EC=3+x ,∴AB=BF=AC=3+x ,∴BE=BF+EF=3+x+x=3+2x ,∵∠BAC =90º,∴222AB AE BE +=,∴222(3)3(32)x x ++=+,解得:11x =,23x =-(不合题意,舍去)∴BF=3+x=3+1=4.【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质定理和勾股定理,用代数式表示角度和边长,把几何问题转化为代数和方程问题,是解题的关键.3.定义:如果一条线段将一个三角形分成2个小等腰三角形,我们把这条线段叫做这个三角形的“好线”:如果两条线段将一个三角形分成3个小等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的“好好线”.理解:(1)如图1,在ABC ∆中,AB AC =,点D 在AC 边上,且AD BD BC ==,求A ∠的大小;(2)在图1中过点C 作一条线段CE ,使BD ,CE 是ABC ∆的“好好线”;在图2中画出顶角为45的等腰三角形的“好好线”,并标注每个等腰三角形顶角的度数(画出一种即可);应用:(3)在ABC ∆中,27B ∠=,AD 和DE 是ABC ∆的“好好线”,点D 在BC 边上,点E 在AC 边上,且AD BD =,DE CE =,请求出C ∠的度数.【答案】(1)36°;(2)见详解;(3)18°或42°【解析】【分析】(1)利用等边对等角得到三对角相等,设∠A=∠ABD=x ,表示出∠BDC 与∠C ,列出关于x 的方程,求出方程的解得到x 的值,即可确定出∠A 的度数.(2)根据(1)的解题过程作出△ABC 的“好好线”;45°自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;第二种情形以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°分别作为等腰三角形的底角或顶角,易得其中作为底角时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)用量角器,直尺标准作27°角,而后确定一边为BA,一边为BC,根据题意可以先固定BA的长,而后可确定D点,再分别考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C在同一直线上,易得2种三角形ABC;根据图形易得∠C的值;【详解】解:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD=BC=AD,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=2x,∠C=°180-2x可得°180-22x x∴x=36°则∠A=36°;(2)如图所示:(3)如图所示:①当AD=AE时,∵2x+x=27°+27°,∴x=18°;②当AD=DE时,∵27°+27°+2x+x=180°,∴x=42°;综上所述,∠C 为18°或42°的角.【点睛】本题主要考查了三角形内角、外角间的关系及等腰三角形知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.4.如图,在等腰直角ABC △中,AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 是ABC △ 内一点,连接 AD ,AE AD ⊥ 且 AE AD =,连接 BD 、CE 交于点 F .(1)如图 1,求BFC ∠的度数;(2)如图 2,连接ED 交 BC 于点 G ,连接 AG ,若 AG 平分BAD ∠,求证:2EAC EDF ∠=∠;(3)如图 3,在(2)的条件下,BF 交 AG 、AC 分别于点M 、N ,DH AM ⊥,连接 HN ,若ADN ∆的面积与DHN 的面积差为 6,6DF =,求四边形 AMFE 的面积.【答案】(1)∠BFC =90°;(2)见解析;(3)20AMFE S =四边形.【解析】【分析】(1)根据SAS 证明ABD ACE ≌,所以ABD ACF ∠=∠,所以90BFC BAC ∠=∠=︒.(2)根据题意先求出180ABG ADG ∠+∠=︒,在AB 上截取AK AD =,连接KG ,由AKG ADG ≌,180BKG AKG ∠+∠=︒,可证得BKG KBG ∠=∠,GB GK DG ==,所以DBG BDG EDF α∠=∠=∠=, 因为2CAE BAD α∠=∠=,所以2CAE EDF ∠=∠.(3)根据题意和(2)中结论先证明AD AN AE ==,过 A 作BF 、CE 垂线,垂足分别为R 、T , 连接AF ,证明ANR AET ≌,所以AR AT =,然后根据等腰三角形的性质可得出DM FN =,过点H 作HP FM ⊥,垂足为P ,所以HP PM DP ==,设DP x =,DR y =,所以ADN DHN S S ∆∆-= 1122DN AR DN HP ⋅⋅-⋅ ()6y x y =+=,226DF x y =+=,求出x ,y ,不难得到AEF ANF ADM S S S ∆∆∆===4,然后可得20AMFE S =四边形.【详解】(1)因为ABC 是等腰直角三角形,所以AB AC =,90BAC DAE ∠=︒=∠, 所以BAD CAE ∠=∠,因为AD AE =,所以ABD ACE ≌,所以ABD ACF ∠=∠,所以90BFC BAC ∠=∠=︒.(2)因为AD AE =,90DAE ∠=︒,所以45AED ACG ∠=︒=∠,所以CAE CGE ∠=∠,由(1)知:BAD CAE ∠=∠,所以BAD CGD ∠=∠,设2BAD CGD α∠==∠, 所以1802BGD α∠=︒-,所以180BAD BGD ∠+∠=︒, 所以180ABG ADG ∠+∠=︒, 因为AG 平分BAD ∠,所以BAG DAG α∠=∠=, 在AB 上截取AK AD =,连接KG ,因为AG AG =,所以AKG ADG ≌,所以AKG ADG ∠=∠,DG KG =, 因为180BKG AKG ∠+∠=︒,所以BKG KBG ∠=∠,所以GB GK DG ==,所以DBG BDG EDF α∠=∠=∠=, 因为2CAE BAD α∠=∠=,所以2CAE EDF ∠=∠.(3)由(2)知:BAG DBG α∠=∠=,因为90BAC ∠=︒,45ABC ∠=︒,所以45ABN α∠=︒-,因为2BAD α∠=,所以45ADN α∠=︒+,因为902DAN α∠=︒-,所以45AND ADN α∠=︒+=∠,所以AD AN =,因为AD AE =,所以AE AN =, 过 A 作BF 、CE 垂线,垂足分别为R 、T , 连接AF ,因为45ACE ABD α∠=∠=︒-,2CAE α∠=,所以45AET ANR α∠=︒+=∠, 因为AE AN =,所以ANR AET ≌,所以AR AT =,所以FA 平分BFT ∠, 所以45AFN AFE ∠=∠=︒,因为45AMN ∠=︒,所以AFM AMF ∠=∠,所以AF AM =,所以FR MR =,因为DR RN =,所以DM FN =,过点H 作HP FM ⊥,垂足为P , 因为45AMN ∠=︒,90DHM ∠=︒,所以45MHP DHP HDP ∠=∠=∠=︒,所以HP PM DP ==,设DP x =,所以2DM FN x ==,设DR y =,所以2DN y =,所以2MR x y =+,因为45MAR ∠=︒,所以2AR MR x y ==+,所以ADN DHN S S ∆∆-= 1122DN AR DN HP ⋅⋅-⋅ ()6y x y =+=,因为226DF x y =+=,所以3x y +=,所以2y =,1x =,因为AF AF =,ANF AEF ∠=∠,所以AEF ANF ≌,所以FN EF =,因为AR AT =,所以AEF ANF ADM S S S ∆∆∆==,因为142ADM S DM AR ∆=⋅⋅=, 所以20ADM ADN ANF AEF AMFE S S S S S ∆∆∆∆=+++=四边形.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质、三角形内角和定理、全等三角形的判定和性质等知识点,解题的难点在于学会添加常用辅助线,构造三角形全等解决问题,属于中考压轴题.5.(1)问题发现.如图1,ACB ∆和DCE ∆均为等边三角形,点A 、D 、E 均在同一直线上,连接BE .①求证:ADC BEC ∆∆≌.②求AEB ∠的度数.③线段AD 、BE 之间的数量关系为__________.(2)拓展探究.如图2,ACB ∆和DCE ∆均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,点A 、D 、E 在同一直线上,CM 为DCE ∆中DE 边上的高,连接BE .①请判断AEB ∠的度数为____________.②线段CM 、AE 、BE 之间的数量关系为________.(直接写出结论,不需证明)【答案】(1)①详见解析;②60°;③AD BE =;(2)①90°;②2AE BE CM =+【解析】【分析】(1)易证∠ACD =∠BCE ,即可求证△ACD ≌△BCE ,根据全等三角形对应边相等可求得AD =BE ,根据全等三角形对应角相等即可求得∠AEB 的大小;(2)易证△ACD ≌△BCE ,可得∠ADC =∠BEC ,进而可以求得∠AEB =90°,即可求得DM =ME =CM ,即可解题.【详解】解:(1)①证明:∵ACB ∆和DCE ∆均为等边三角形,∴AC CB =,CD CE =,又∵60ACD DCB ECB DCB ∠+∠=∠+∠=︒,∴ACD ECB ∠=∠,∴()ADC BEC SAS ∆∆≌.②∵CDE ∆为等边三角形,∴60CDE ∠=︒.∵点A 、D 、E 在同一直线上,∴180120ADC CDE ∠=︒-∠=︒,又∵ADC BEC ∆∆≌,∴120ADC BEC ∠=∠=︒,∴1206060AEB ∠=︒-︒=︒.③AD BE =ADC BEC ∆∆≌,∴AD BE =.故填:AD BE =;(2)①∵ACB ∆和DCE ∆均为等腰直角三角形,∴AC CB =,CD CE =,又∵90ACB DCE ∠=∠=︒,∴ACD DCB ECB DCB ∠+∠=∠+∠,∴ACD ECB ∠=∠,在ACD ∆和BCE ∆中,AC CBACD ECBCD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴EACD BC∆∆≌,∴ADC BEC∠∠=.∵点A、D、E在同一直线上,∴180********ADC BEC CDE∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴1351354590AEB CED∠=︒-∠=︒-︒=︒.②∵CDA CEB∆∆≌,∴BE AD=.∵CD CE=,CM DE⊥,∴DM ME=.又∵90DCE∠=︒,∴2DE CM=,∴2AE AD DE BE CM=+=+.故填:①90°;②2AE BE CM=+.【点睛】本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边相等、对应角相等的性质,本题中求证△ACD≌△BCE是解题的关键.6.在等边△ABC中,点D在BC边上,点E在AC的延长线上,DE=DA(如图1).(1)求证:∠BAD=∠EDC;(2)若点E关于直线BC的对称点为M(如图2),连接DM,AM.求证:DA=AM.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC=∠ACB=60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA,然后结合(1)可得∠MDC=∠BAD,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠BAC =∠ACB =60°,∴∠BAD =60°﹣∠DAE ,∠EDC =60°﹣∠E ,又∵DE =DA ,∴∠E =∠DAE ,∴∠BAD =∠EDC .(2)由轴对称可得,DM =DE ,∠EDC =∠MDC ,∵DE =DA ,∴DM =DA ,由(1)可得,∠BAD =∠EDC ,∴∠MDC =∠BAD ,∵△ABD 中,∠BAD +∠ADB =180°﹣∠B =120°,∴∠MDC +∠ADB =120°,∴∠ADM =60°,∴△ADM 是等边三角形,∴AD =AM .【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.7.如图,ABC 中,A ABC CB =∠∠,点D 在BC 所在的直线上,点E 在射线AC 上,且AD AE =,连接DE .(1)如图①,若35B C ∠=∠=︒,80BAD ∠=︒,求CDE ∠的度数;(2)如图②,若75ABC ACB ∠=∠=︒,18CDE ∠=︒,求BAD ∠的度数;(3)当点D 在直线BC 上(不与点B 、C 重合)运动时,试探究BAD ∠与CDE ∠的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B 的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】(1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x ay x aβ⎧=+⎨=-+⎩①②,①-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴y x ay a xβ⎧=+⎨+=+⎩①②,②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y a xx y aβ︒︒⎧-++=⎨++=⎩①②,②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】考核知识点:等腰三角形性质综合运用.熟练运用等腰三角形性质和三角形外角性质,分类讨论分析问题是关键.8.如图,在等边ABC∆中,点D,E分别是AC,AB上的动点,且AE CD=,BD 交CE于点P.(1)如图1,求证120BPC︒∠=;(2)点M是边BC的中点,连接PA,PM.①如图2,若点A,P,M三点共线,则AP与PM的数量关系是;②若点A,P,M三点不共线,如图3,问①中的结论还成立吗?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明过程见详解;(2)①2AP PM=;②结论成立,证明见详解【解析】【分析】(1)先证明()AEC CDB SAS≌,得出对应角相等,然后利用四边形的内角和和对顶角相等即可得出结论;(2)①2AP PM=;由等边三角形的性质和已知条件得出AM⊥BC,∠CAP=30°,可得PB=PC,由∠BPC=120°和等腰三角形的性质可得∠PCB=30°,进而可得AP=PC,由30°角的直角三角形的性质可得PC=2PM,于是可得结论;②延长BP至D,使PD=PC,连接AD、CD,根据SAS可证△ACD≌△BCP,得出AD=BP,∠ADC=∠BPC=120°,然后延长PM至N,使MN=MP,连接CN,易证△CMN≌△BMP (SAS),可得CN=BP=AD,∠NCM=∠PBM,最后再根据SAS证明△ADP≌△NCP,即可证得结论.【详解】(1)证明:因为△ABC为等边三角形,所以60A ACB∠=∠=︒∵AC BCA ACBAE CD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AEC CDB SAS≌,∴AEC CDB∠=∠,在四边形AEPD中,∵360AEC EPD PDA A∠+∠+∠+∠=︒,∴18060360AEC EPD CDB∠+∠+︒-∠+︒=︒,∴120EPD ∠=︒,∴120BPC ∠=︒;(2)①如图2,∵△ABC 是等边三角形,点M 是边BC 的中点,∴∠BAC =∠ABC =∠ACB =60°,AM ⊥BC ,∠CAP =12∠BAC =30°,∴PB =PC , ∵∠BPC =120°,∴∠PBC =∠PCB =30°,∴PC =2PM ,∠ACP =60°﹣30°=30°=∠CAP ,∴AP =PC ,∴AP =2PM ;故答案为:2AP PM =;②AP =2PM 成立,理由如下:延长BP 至D ,使PD =PC ,连接AD 、CD ,如图4所示:则∠CPD =180°﹣∠BPC =60°, ∴△PCD 是等边三角形,∴CD =PD =PC ,∠PDC =∠PCD =60°,∵△ABC 是等边三角形,∴BC =AC ,∠ACB =60°=∠PCD ,∴∠BCP =∠ACD ,∴△ACD ≌△BCP (SAS ),∴AD =BP ,∠ADC =∠BPC =120°,∴∠ADP =120°﹣60°=60°,延长PM 至N ,使MN =MP ,连接CN ,∵点M 是边BC 的中点,∴CM =BM ,∴△CMN ≌△BMP (SAS ),∴CN =BP =AD ,∠NCM =∠PBM ,∴CN ∥BP ,∴∠NCP +∠BPC =180°,∴∠NCP =60°=∠ADP ,在△ADP 和△NCP 中,∵AD=NC ,∠ADP =∠NCP ,PD=PC ,∴△ADP ≌△NCP (SAS ),∴AP =PN =2CM ;【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.9.如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A.点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为2cm/s,点N的速度为3cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.(1)点M、N运动秒后,△AMN是等边三角形?(2)点M、N在BC边上运动时,运动秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN?(3)M、N同时运动几秒后,△AMN是直角三角形?请说明理由.【答案】(1)125;(2)485;(3)点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【解析】【分析】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形.设运动时间为t秒,构建方程即可解决问题;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN.构建方程即可解决问题;(3)据题意设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN,分四种情况讨论即可.【详解】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形,设运动时间为t秒则有:2t=12﹣3t解得t=12 5故点M、N运动125秒后,△AMN是等边三角形;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN则有:2t﹣12=36﹣3t解得t=48 5故运动485秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN;(3)设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN ①当M在AC上,N在AB上,∠ANM=90°时,如图∵∠A=60°∴∠AMN=30°∴AM=2AN则有2t=2(12﹣3t)∴t=3;②当M在AC上,N在AB上,∠AMN=90°时,如图∵∠A=60°∴∠ANM=30°∴2AM=AN∴4t=12﹣3t∴t=127;③当M、N都在BC上,∠ANM=90°时,如图CN=3t﹣24=6解得t=10;④当M、N都在BC上,∠AMN=90°时,则N与B重合,M正好处于BC的中点,如图此时2t=12+6解得t=9;综上所述,点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.10.已知ABC为等边三角形,E为射线AC上一点,D为射线CB上一点,AD DE=.(1)如图1,当点E在AC的延长线上且CD CE=时,AD是ABC的中线吗?请说明理由;(2)如图2,当点E在AC的延长线上时,写出,,AB BD AE之间的数量关系,请说明理由;(3)如图3,当点D在线段CB的延长线上,点E在线段AC上时,请直接写出,,AB BD AE的数量关系.【答案】(1)AD是ABC的中线,理由详见解析;(2)AB BD AE+=,理由详见解析;(3)AB AE BD=+.【解析】【分析】(1)利用△ABC是等边三角形及CD=CE可得∠CDE=∠E=30°,利用AD=DE,证明∠CAD=∠E =30°,即可解决问题.(2)在AB上取BH=BD,连接DH,证明AHD≌△DCE得出DH=CE,得出AE=AB+BD,(3)在AB上取AF=AE,连接DF,利用△AFD≌△EFD得出角的关系,得出△BDF是等腰三角形,根据边的关系得出结论AB=BD+AE.【详解】(1)解:如图1,结论:AD是△ABC的中线.理由如下:∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠B=∠ACB=60°,∵CD=CE,∴∠CDE=∠E,∵∠ACD=∠CDE+∠E=60°,∴∠E=30°,∵DA=DE,∴∠DAC=∠E=30°,∵∠BAC=60°,∴∠DAB=∠CAD,∵AB=AC,∴BD=DC,∴AD是△ABC的中线.(2)结论:AB+BD=AE,理由如下:如图2,在AB上取BH=BD,连接DH,∵BH=BD,∠B=60°,∴△BDH为等边三角形,AB-BH=BC-BD,∴∠BHD=60°,BD=DH,AH=DC,∵AD=DE,∴∠E=∠CAD,∴∠BAC-∠CAD=∠ACB-∠E∴∠BAD=∠CDE,∵∠BHD=60°,∠ACB=60°,∴180°-∠BHD=180°-∠ACB,∴∠AHD=∠DCE,∴在△AHD和△DCE,BAD CDEAHD DCEAD DE∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AHD≌△DCE(AAS),∴DH=CE,∴BD=CE,∴AE=AC+CE=AB+BD.(3)结论:AB=BD+AE,理由如下:如图3,在AB上取AF=AE,连接DF,∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=60°,∴△AFE是等边三角形,∴∠FAE=∠FEA=∠AFE=60°,∴EF∥BC,∴∠EDB=∠DEF,∵AD=DE,∴∠DEA=∠DAE,∴∠DEF=∠DAF,∵DF=DF,AF=EF,在△AFD和△EFD中,AD DEDF DFAF EF=⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△AFD≌△EFD(SSS)∴∠ADF=∠EDF,∠DAF=∠DEF,∴∠FDB=∠EDF+∠EDB,∠DFB=∠DAF+∠ADF,∵∠EDB=∠DEF,∴∠FDB=∠DFB,∴DB=BF,∵AB=AF+FB,∴AB=BD+AE.【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质及等边三角形的判定与性质,解题的关键是正确作出辅助线,运用三角形全等找出对应的线段.。
北师大版八年级数学上册 轴对称解答题(提升篇)(Word版 含解析)
北师大版八年级数学上册轴对称解答题(提升篇)(Word版含解析)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC交AC于点D,点E是BC延长线上的一点,且BD=DE.点G是线段BC的中点,连结AG,交BD于点F,过点D作DH⊥BC,垂足为H.(1)求证:△DCE为等腰三角形;(2)若∠CDE=22.5°,DC=2,求GH的长;(3)探究线段CE,GH的数量关系并用等式表示,并说明理由.【答案】(1)证明见解析;(22;(3)CE=2GH,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,,由BD=DE,可得∠DBC=∠E=1 2∠ACB,根据三角形的外角性质可得∠CDE=12∠ACB=∠E,可证△DCE为等腰三角形;(2)根据题意可得CH=DH=1,△ABC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质可得BG=GC,2+1,即可求GH的值;(3)CE=2GH,根据等腰三角形的性可得BG=GC,BH=HE,可得GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,即CE=2GH【详解】证明:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,∵BD=DE,∴∠DBC=∠E=12∠ACB,∵∠ACB=∠E+∠CDE,∴∠CDE=12∠ACB=∠E,∴CD=CE,∴△DCE是等腰三角形(2)∵∠CDE=22.5°,CD=CE2,∴∠DCH=45°,且DH⊥BC,∴∠HDC=∠DCH=45°∴DH=CH,∵DH2+CH2=DC2=2,∴DH=CH=1,∵∠ABC=∠DCH=45°∴△ABC是等腰直角三角形,又∵点G是BC中点∴AG⊥BC,AG=GC=BG,∵BD=DE,DH⊥BC∴BH=HE2+1∵BH=BG+GH=CG+GH=CH+GH+GH2+1∴1+2GH2+1∴GH=2 2(3)CE=2GH理由如下:∵AB=CA,点G是BC的中点,∴BG=GC,∵BD=DE,DH⊥BC,∴BH=HE,∵GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,∴CE=2GH【点睛】本题是三角形综合题,考查了角平分线的性质,等腰三角形的性质,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.2.如图,在△ABC 中,AB=BC=AC=20 cm .动点P ,Q 分别从A ,B 两点同时出发,沿三角形的边匀速运动.已知点P ,点Q 的速度都是2 cm/s ,当点P 第一次到达B 点时,P ,Q 两点同时停止运动.设点P 的运动时间为t (s ).(1)∠A=______度;(2)当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,求t 的值;(3)当△APQ 为等边三角形时,直接写出t 的值.【答案】(1)60;(2)103或203;(3)5或20 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质即可解答;(2)需分∠APQ=90°和∠AQP=90°两种情况进行解答;(3)需分以下两种情况进行解答:①由∠A=60°,则当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形;②当P 于B 重合,Q 与C 重合时,△APQ 为等边三角形.【详解】解:(1)60°.(2)∵∠A=60°,当∠APQ=90°时,∠AQP=90°-60°=30°.∴QA=2PA .即2022 2.t t -=⨯解得 10.3t = 当∠AQP=90°时,∠APQ=90°-60°=30°.∴PA=2QA .即2(202)2.t t -=解得 20.3t = ∴当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,t 的值为102033或. (3)①由题意得:AP=2t ,AQ=20-2t∵∠A=60°∴当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形∴2t=20-2t ,解得t=5②当P于B重合,Q与C重合,则所用时间为:4÷2=20综上,当△APQ为等边三角形时,t=5或20.【点睛】本题考查了等边三角形和直角三角形的判定以及动点问题,解答的关键在于正确的分类讨论以及对所学知识的灵活应用.3.教材呈现:如图是华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容.2.线段垂直平分线.我们已经知道线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是线段的对称轴,如图,直线MN是线段AB的垂直平分线,P是MN上任一点,连结PA、PB,将线段AB沿直线MN对称,我们发现PA与PB完全重合,由此即有:线段垂直平分线的性质定理线段垂直平分线上的点到线段的距离相等.已知:如图,MN⊥AB,垂足为点C,AC=BC,点P是直线MN上的任意一点.求证:PA=PB.分析:图中有两个直角三角形APC和BPC,只要证明这两个三角形全等,便可证明PA=PB.定理证明:请根据教材中的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.定理应用:(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n的交点为O.过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线l交AC于点D,边BC的垂直平分线k交AC于点E.若∠ABC=120°,AC=15,则DE的长为.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】【分析】定理证明:先证明△PAC≌△PBC,然后再运用三角形全等的性质进行解答即可;(1)连结AO、BO、CO利用线段的垂直平分线的判定和性质即可解答;(2)连接BD,BE,证明△BDE是等边三角形即可解答.【详解】解:定理证明:∵MN⊥AB,∴∠PCA=∠PCB=90°.又∵AC=BC,PC=PC,∴△PAC≌△PBC(SAS),∴PA=PB.定理应用:(1)如图2,连结OA、OB、OC.∵直线m是边BC的垂直平分线,∴OB=OC,∵直线n是边AC的垂直平分线,∴OA=OC,∴OA=OB∵OH⊥AB,∴AH=BH;(2)如图③中,连接BD,BE.∵BA=BC,∠ABC=120°,∴∠A=∠C=30°,∵边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E,∴DA=DB,EB=EC,∴∠A=∠DBA=30°,∠C=∠EBC=30°,∴∠BDE=∠A+∠DBA=60°,∠BED=∠C+∠EBC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴AD=BD=DE=BE=EC,∵AC=15=AD+DE+EC=3DE,∴DE=5,故答案为:5.【点睛】本题考查了线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,掌握并灵活运用数学基本知识是解答本题的关键.4.在等边△ABC中,点D在BC边上,点E在AC的延长线上,DE=DA(如图1).(1)求证:∠BAD =∠EDC ;(2)若点E 关于直线BC 的对称点为M (如图2),连接DM ,AM .求证:DA =AM .【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC =∠ACB =60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA ,然后结合(1)可得∠MDC =∠BAD ,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠BAC =∠ACB =60°,∴∠BAD =60°﹣∠DAE ,∠EDC =60°﹣∠E ,又∵DE =DA ,∴∠E =∠DAE ,∴∠BAD =∠EDC .(2)由轴对称可得,DM =DE ,∠EDC =∠MDC ,∵DE =DA ,∴DM =DA ,由(1)可得,∠BAD =∠EDC ,∴∠MDC =∠BAD ,∵△ABD 中,∠BAD +∠ADB =180°﹣∠B =120°,∴∠MDC +∠ADB =120°,∴∠ADM =60°,∴△ADM 是等边三角形,∴AD =AM .【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.5.已知:AD 是ABC ∆的高,且BD CD =.(1)如图1,求证:BAD CAD ∠=∠;(2)如图2,点E 在AD 上,连接BE ,将ABE ∆沿BE 折叠得到'A BE ∆,'A B 与AC 相交于点F ,若BE=BC ,求BFC ∠的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF ,过点C 作CG EF ⊥,交EF 的延长线于点G ,若10BF =,6EG =,求线段CF 的长.图1. 图2. 图3.【答案】(1)见解析,(2)BFC ∠=60(3)8=CF .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形三线合一,易得AB=AC ,BAD CAD ∠=∠;(2)在图2中,连接CE ,可证得BCE ∆是等边三角形,60BEC ∠= ,30BED ∠=且由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠,可得BFC FAB ABF ∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 260BED =∠=;(3)连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,可证得Rt BEM Rt CEN ∆≅∆,BM CN =,BF FM CF CN -=+,可得线段CF 的长.【详解】解:(1)证明:如图1,AD BC ⊥,BD CD =AB AC ∴=BAD CAD ∴∠=∠;图1(2)解:在图2中,连接CEED BC ⊥,BD CD = BE CE ∴= 又BE BC = BE CE BC ∴== BCE ∴∆是等边三角形60BEC ∴∠= 30BED ∴∠=由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠ 2ABF ABE ∴∠=∠ 由(1)可知2FAB BAE ∠=∠ BFC FAB ABF ∴∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 223060BED =∠=⨯=图2(3)解:连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N'ABE A BE ∠=∠,BAD CAD ∠=∠ EM EH EN ∴==AFE BFE ∴∠=∠ 又60BFC ∠= 60AFE BFE ∴∠=∠=在Rt EFM ∆中,906030FEM ∠=-= 2EF FM ∴=令FM m =,则2EF m = 62FG EG EF m ∴=-=-同理12FN EF m ==,2124CF FG m ==-在Rt BEM ∆和Rt CEN ∆中,EM EN =,BE CE = Rt BEM Rt CEN ∴∆≅∆ BM CN ∴=BF FM CF FN ∴-=+ 10124m m m ∴-=-+解得1m = 8CF ∴=图3故答案为(1)见解析,(2)BFC ∠= 60(3)8CF =.【点睛】本题考查翻折的性质,涉及角平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识点,属于较难的题型.6.问题探究:如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,点A 、D 、E 在同一直线上,连接BE .(1)证明:AD=BE ;(2)求∠AEB 的度数.问题变式:(3)如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A 、D 、E 在同一直线上,CM 为△DCE 中DE 边上的高,连接BE .(Ⅰ)请求出∠AEB 的度数;(Ⅱ)判断线段CM 、AE 、BE 之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见详解;(2)60°;(3)(Ⅰ)90°;(Ⅱ)AE=BE+2CM,理由见详解.【解析】【分析】(1)由条件△ACB和△DCE均为等边三角形,易证△ACD≌△BCE,从而得到对应边相等,即AD=BE;(2)根据△ACD≌△BCE,可得∠ADC=∠BEC,由点A,D,E在同一直线上,可求出∠ADC=120°,从而可以求出∠AEB的度数;(3)(Ⅰ)首先根据△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,据此判断出∠ACD=∠BCE;然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ACD≌△BCE,即可判断出BE=AD,∠BEC=∠ADC,进而判断出∠AEB的度数为90°;(Ⅱ)根据DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,可得CM=DM=EM,所以DE=DM+EM=2CM,据此判断出AE=BE+2CM.【详解】解:(1)如图1,∵△ACB和△DCE均为等边三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCE CD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE;(2)如图1,∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC,∵△DCE为等边三角形,∴∠CDE=∠CED=60°,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=120°,∴∠BEC=120°,∴∠AEB=∠BEC-∠CED=60°;(3)(Ⅰ)如图2,∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,∠CDE=∠CED=45°,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠BEC=∠ADC,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=180-45=135°,∴∠BEC=135°,∴∠AEB=∠BEC-∠CED=135°-45°=90°,故答案为:90°;(Ⅱ)如图2,∵∠DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,∴CM=DM=EM,∴DE=DM+EM=2CM,∵△ACD≌△BCE(已证),∴BE=AD,∴AE=AD+DE=BE+2CM,故答案为:AE=BE+2CM.【点睛】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定方法和性质,等边三角形的性质以及等腰直角三角形的性质的综合应用.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.7.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个小等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,且AD=BD=BC,求∠A的大小;(2)在图1中过点C作一条线段CE,使BD,CE是△ABC的三分线;在图2中画出顶角为45°的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数;(3)在△ABC中,∠B=30°,AD和DE是△ABC的三分线,点D在BC边上,点E在AC 边上,且AD=BD,DE=CE,请直接写出∠C所有可能的值.【答案】(1)∠A=36°;(2)如图所示:见解析;(3)如图所示:见解析;∠C为20°或40°的角.【解析】【分析】(1)利用等边对等角得到三对角相等,设∠A=∠ABD=x,表示出∠BDC与∠C,列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即可确定出∠A的度数.(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线;45°自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;第二种情形以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)用量角器,直尺标准作30°角,而后确定一边为BA,一边为BC,根据题意可以先固定BA的长,而后可确定D点,再分别考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C 在同一直线上,易得2种三角形ABC;根据图形易得∠C的值;【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD=BC=AD,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=2x,∠C=180?-x2,可得2x=180?-x2,解得:x=36°,则∠A=36°;(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线,如图1;由45°自然想到等腰直角三角形,有两种情况,①如图2,过底角一顶点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;②如图3,以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)如图4所示:①当AD =AE 时,∵2x +x =30°+30°,∴x =20°;②当AD =DE 时,∵30°+30°+2x +x =180°,∴x =40°;综上所述,∠C 为20°或40°的角.【点睛】本题主要考查了三角形内角、外角间的关系及等腰三角形知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.8.如图所示,已知ABC ∆中,10AB AC BC ===厘米,M 、N 分别从点A 、点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度是1厘米/秒的速度,点N 的速度是2厘米/秒,当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)M 、N 同时运动几秒后,M 、N 两点重合?(2)M 、N 同时运动几秒后,可得等边三角形AMN ∆?(3)M 、N 在BC 边上运动时,能否得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,如果存在,请求出此时M 、N 运动的时间?【答案】(1)10;(2)点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆;(3)当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒. 【解析】【分析】(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=;(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①,1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-根据等边三角形性质得102t t =-;(3)如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,根据等腰三角形性质证ACB ∆是等边三角形,再证ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),得CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形,故10CM y =-,302NB y =-,由CM NB =,得10302y y -=-;【详解】解:(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=解得:10x =(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-∵三角形AMN ∆是等边三角形∴102t t =-解得103t = ∴点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆. (3)当点M 、N 在BC 边上运动时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形,由(1)知10秒时M 、N 两点重合,恰好在C 处,如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,∴AN AM =,∴AMN ANM ∠=∠,∴AMC ANB ∠=∠,∵AB BC AC ==,∴ACB ∆是等边三角形,∴C B ∠=∠,在ACM ∆和ABN ∆中,∵AC AB C B AMC ANB =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),∴CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形, ∴10CM y =-,302NB y =-,CM NB =,10302y y -=-解得:403y =,故假设成立. ∴当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒.【点睛】考核知识点:等边三角形判定和性质,全等三角形判定和性质.理解等腰三角形的判定和性质,把问题转化为方程问题是关键.9.在等边ABC ∆中,点O 在BC 边上,点D 在AC 的延长线上且OA OD =.(1)如图1,若点O 为BC 中点,求COD ∠的度数;(2)如图2,若点O 为BC 上任意一点,求证AD AB BO =+.(3)如图3,若点O 为BC 上任意一点,点D 关于直线BC 的对称点为点P ,连接,AP OP ,请判断AOP ∆的形状,并说明理由.【答案】(1)30;(2)见解析;(3)AOP ∆是等边三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据三角形的等边三角形的性质可求1302CAO BAC ∠=∠=︒且,90AO BC AOC ⊥∠=︒,根据OA OD =,等腰三角形的性质得到D ∠的度数,再通过内角和定理求AOD ∠,即可求出COD ∠的度数.(2)过O 作//OE AB ,OE 交AD 于E 先证明COE ∆为等边三角形,再根据等边三角形的性质求120AEO ∠=︒,120DCO ∠=︒,再证明()AOE DOC AAS ∆≅∆,得到CD EA =,再通过证明得到EA BO =、AB AC =通过,又因为AD AC CD =+,通过等量代换即可得到答案.(3)通过作辅助线先证明()ODF OPF SAS ∆≅∆,得到OP OD =,又因为OA OD =,得到AO=OP ,证得AOP ∆为等腰三角形,如解析辅助线,由(2)可知得AOE DOC ∆≅∆得到AOE DOC ∠=∠,通过角的关系得到60AOP COE ∠=∠=°,即可证得AOP ∆是等边三角形.【详解】(1)∵ABC ∆为等边三角形∴60BAC ∠=︒∵O 为BC 中点∴1302CAO BAC ∠=∠=︒ 且,90AO BC AOC ⊥∠=︒∵OA OD =∴AOD ∆中,30D CAO ∠=∠=︒∴180120AOD D CAO ∠=︒-∠-∠=︒∴30COD AOD AOC ∠=∠-∠=︒(2)过O作//OE AB,OE交AD于E ∵//OE AB∴60EOC ABC∠=∠=︒60CEO CAB∠=∠=︒∴COE∆为等边三角形∴OE OC CE==180120AEO CEO∠=︒-∠=︒180120DCO ACB∠=︒-∠=︒又∵OA OD=∴EAO CDO∠=∠在AOE∆和COD∆中AOE DOCEAO CDOOA OD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()AOE DOC AAS∆≅∆∴CD EA=∵EA AC CE=-BO BC CO=-∴EA BO=∴BO CD=,∵AB AC=,AD AC CD=+∴AD AB BO=+(3)AOP∆为等边三角形证明过程如下:连接,PC PD,延长OC交PD于F∵P D 、关于OC 对称∴,90PF DF PFO DFO =∠=∠=︒在ODF ∆与OPF ∆中,PF DF PFO DFO OF OF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()ODF OPF SAS ∆≅∆∴OP OD =,POC DOC ∠=∠∵OA OD =∴AO=OP∴AOP ∆为等腰三角形过O 作//OE AB ,OE 交AD 于E由(2)得AOE DOC ∆≅∆∴AOE DOC ∠=∠又∵POC DOC ∠=∠∴AOE POF ∠=∠∴AOE POE POF POE ∠+∠=∠+∠即AOP COE ∠=∠∵AB ∥OE ,∠B=60°∴60COE B ∠=∠=︒∴60AOP COE ∠=∠=°∴AOP ∆是等边三角形.【点睛】本题是考查了全等三角形和等边三角形的综合性问题,灵活应用全等三角形的性质得到边与角的关系,以及等边三角形的性质是解答此题的关键.10.如图,△ABC 中,AB =BC =AC =12cm ,现有两点M 、N 分别从点A .点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度为2cm /s ,点N 的速度为3cm /s .当点N 第一次到达B点时,M、N同时停止运动.(1)点M、N运动秒后,△AMN是等边三角形?(2)点M、N在BC边上运动时,运动秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN?(3)M、N同时运动几秒后,△AMN是直角三角形?请说明理由.【答案】(1)125;(2)485;(3)点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【解析】【分析】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形.设运动时间为t秒,构建方程即可解决问题;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN.构建方程即可解决问题;(3)据题意设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN,分四种情况讨论即可.【详解】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形,设运动时间为t秒则有:2t=12﹣3t解得t=12 5故点M、N运动125秒后,△AMN是等边三角形;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN则有:2t﹣12=36﹣3t解得t=48 5故运动485秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN;(3)设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN ①当M在AC上,N在AB上,∠ANM=90°时,如图∵∠A=60°∴∠AMN=30°∴AM=2AN则有2t=2(12﹣3t)∴t=3;②当M在AC上,N在AB上,∠AMN=90°时,如图∵∠A=60°∴∠ANM=30°∴2AM=AN∴4t=12﹣3t∴t=127;③当M、N都在BC上,∠ANM=90°时,如图CN=3t﹣24=6解得t=10;④当M、N都在BC上,∠AMN=90°时,则N与B重合,M正好处于BC的中点,如图此时2t=12+6解得t=9;综上所述,点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.。
八年级数学北师大版上册课时练第3章《3.3 轴对称与坐标变化》(含答案解析)
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!课时练3.3轴对称与坐标变化一、选择题1.已知点A(-4,-6),将点A先向右平移4个单位长度,再向上平移6个单位长度,得到A′,则A′的坐标为()A.(0,0)B.(1,1)C.(2,2)D.(5,5)2.将某图形的横坐标都减去2,纵坐标不变,则该图形()A.向右平移2个单位B.向左平移2个单位C.向上平移2个单位D.向下平移2个单位3.已知线段CD是由线段AB平移得到的,点A(-1,4)的对应点为点C(4,7),则点B(-4,-1)的对应点D的坐标为()A.(1,2)B.(2,9)C.(5,3)D.(-9,-4)4.在平面直角坐标系中,将点P(-2,3)沿x轴方向向右平移3个单位得到点Q,则点Q的坐标是()A.(-2,6)B.(-2,0)C.(1,3)D.(-5,3)5.若点A(a-2,3)和点B(-1,b+5)关于y轴对称,则点C(a,b)在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限6.点(6,3)关于直线x=2的对称点为()A.(﹣6,3)B.(6,﹣3)C.(﹣2,3)D.(﹣3,﹣3)7.点P(x,y)在第二象限内,且|x|=2,|y|=3,则点P关于y轴的对称点的坐标为()A.(2,3)B.(﹣2,﹣3)C.(3,﹣2)D.(﹣3,2)8.在直角坐标系中,点A的坐标为(﹣3,4),那么下列说法正确的是()A.点A与点B(﹣3,﹣4)关于y轴对称B.点A与点C(3,﹣4)关于x轴对称C.点A与点C(4,﹣3)关于原点对称D.点A与点F(﹣4,3)关于第二象限的平分线对称9.已知△ABC在平面直角坐标系中,点A,B,C都在第一象限内,现将△ABC的三个顶点的横坐标保持不变,纵坐标都乘﹣1,得到一个新的三角形,则()A.新三角形与△ABC关于x轴对称B.新三角形与△ABC关于y轴对称C.新三角形的三个顶点都在第三象限内D.新三角形是由△ABC沿y轴向下平移一个单位长度得到的10.将点A(3,2)向左平移4个单位长度得点A′,则点A′关于y轴对称的点的坐标是()A.(﹣3,2)B.(﹣1,2)C.(1,﹣2)D.(1,2)二、填空题11.点E(a,-5)与点F(-2,b)关于y轴对称,则a=_________,b=_________.12.如图,A,B的坐标分别为(1,0),(0,2),若将线段AB平移到至A 1B 1,A 1、B 1的坐标分别为(2,a)、(b,3),则a+b=.13.点P(2,3)到x轴的距离是;点Q(5,-12)到原点的距离是.点C到x轴的距离为1,到y轴的距离为3,且在第三象限,则点C的坐标是.14.点(0,-10)关于x 轴的对称点的坐标是,关于y 轴的对称点的坐标是.15.根据下列点的坐标的变化,从给出的选项中选出它们进行的运动的序号:选项:(1)平移(2)关于y轴对称(3)关于x轴对称.(-3,-2)→(-3,2)是;(-1,0)→(3,0)是;(2,5)→(-2,5)是.16.若|3a﹣6|+|b﹣3|=0,求P(a,b)关于y 轴的对轴点P′的坐标为.三、作图题17.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,3),B(2,4),C(4,0),D(2,﹣3),E(0,﹣4).写出D,C,B 关于y 轴对称点F,G,H 的坐标,并画出F,G,H 点.顺次而平滑地连接A,B,C,D,E,F,G,H,A 各点.观察你画出的图形说明它具有怎样的性质,它象我们熟知的什么图形?18.在边长为1的小正方形网格中,△AOB 的顶点均在格点上.(1)B 点关于y 轴的对称点坐标为;(2)将△AOB 向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度得到△A 1O 1B 1,请画出△A 1O 1B 1;(3)在(2)的条件下,△AOB 边AB 上有一点P 的坐标为(a,b),则平移后对应点P 1的坐标为.四、解答题19.如图,三角形ABC在平面直角坐标系中,将三角形ABC向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度得到△A 1B 1C 1,;(1)请画出三角形A 1B 1C 1,并写出三角形A 1B 1C 1各顶点的坐标.(2)求出三角形A 1B 1C 1的面积.20.已知M(2a+b,3)和N(5,b﹣6a)关于y 轴对称,求3a﹣b 的值.21.(1)若点(5﹣a,a﹣3)在第一、三象限角平分线上,求a 的值;(2)已知两点A(﹣3,m),B(n,4),若AB∥x 轴,求m 的值,并确定n 的范围;(3)点P 到x 轴和y 轴的距离分别是3和4,求点P 的坐标;(4)已知点A(x,4﹣y)与点B(1﹣y,2x)关于y 轴对称,求y x的值.22.平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点坐标分别为A(0,4),B(2,4),C(3,﹣1).(1)试在平面直角坐标系中,标出A、B、C 三点;(2)求△ABC 的面积.(3)若△A 1B 1C 1与△ABC 关于x 轴对称,写出A 1、B 1、C 1的坐标.参考答案1.A2.B3.A4.C5.D.6.C7.A.8.D9.A.10.D 11.2,-512.2.13.3,13,(-3,-1);14.(0,10),(0,-10)15.(3)、(1)、(2)16.(-2,3)17.解:由题意得,F(﹣2,﹣3),G(﹣4,0),H(﹣2,4),这个图形关于y 轴对称,是我们熟知的轴对称图形.18.解:(1)B 点关于y 轴的对称点坐标为(﹣3,2),(﹣3,2);(2)如图所示:(3)P 的坐标为(a,b)平移后对应点P 1的坐标为(a﹣3,b+2).(a﹣3,b+2).19.解:(1)如图所示.由图可知,A 1(﹣2,2),B 1(3,5),C 1(0,6);(2)S △A1B1C1=4×5﹣×5×3﹣×1×3﹣×2×4=20﹣﹣﹣4=7.20.解:∵M(2a+b,3)和N(5,b﹣6a)关于y 轴对称,∴2a+b=﹣5,b﹣6a=3,解得a=﹣1,b=﹣3,∴3a﹣b=3×(﹣1)﹣(﹣3)=﹣3+3=0.21.解:(1)∵点(5﹣a,a﹣3)在第一、三象限角平分线上,∴5﹣a=a﹣3,解得:a=4;(2)∵两点A(﹣3,m),B(n,4),AB∥x 轴,∴m=4,n≠3的任意实数;(3)∵点P 到x 轴和y 轴的距离分别是3和4,∴P 点可能在一、二、三、四象限,∴点P 的坐标为:(4,3),(﹣4,3),(﹣4,﹣3),(4,﹣3);(4)∵点A(x,4﹣y)与点B(1﹣y,2x)关于y 轴对称,∴,解得:,22.解:(1)如图所示:(2)由图形可得:AB=2,AB 边上的高=|﹣1|+|4|=5,∴△ABC 的面积=AB×5=5.(3)∵A(0,4),B(2,4),C(3,﹣1),△A 1B 1C 1与△ABC 关于x 轴对称,∴A 1(0,﹣4)、B 1(2,﹣4)、C 1.(3,1).。
北师大版八年级数学上册 轴对称解答题专题练习(解析版)
北师大版八年级数学上册 轴对称解答题专题练习(解析版)一、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)1.在梯形ABCD 中,//AD BC ,90B ∠=︒,45C ∠=︒,8AB =,14BC =,点E 、F 分别在边AB 、CD 上,//EF AD ,点P 与AD 在直线EF 的两侧,90EPF ∠=︒,PE PF =,射线EP 、FP 与边BC 分别相交于点M 、N ,设AE x =,MN y =.(1)求边AD 的长;(2)如图,当点P 在梯形ABCD 内部时,求关于x 的函数解析式,并写出定义域; (3)如果MN 的长为2,求梯形AEFD 的面积.【答案】(1)6;(2)y=-3x+10(1≤x <103);(2)1769或32 【解析】【分析】(1)如下图,利用等腰直角三角形DHC 可得到HC 的长度,从而得出HB 的长,进而得出AD 的长;(2)如下图,利用等腰直角三角形的性质,可得PQ 、PR 的长,然后利用EB=PQ+PR 得去x 、y 的函数关系,最后根据图形特点得出取值范围;(3)存在2种情况,一种是点P 在梯形内,一种是在梯形外,分别根y 的值求出x 的值,然后根据梯形面积求解即可.【详解】(1)如下图,过点D 作BC 的垂线,交BC 于点H∵∠C=45°,DH ⊥BC∴△DHC 是等腰直角三角形∵四边形ABCD 是梯形,∠B=90°∴四边形ABHD 是矩形,∴DH=AB=8∴HC=8∴BH=BC -HC=6∴AD=6(2)如下图,过点P 作EF 的垂线,交EF 于点Q ,反向延长交BC 于点R ,DH 与EF 交于点G∵EF ∥AD,∴EF ∥BC∴∠EFP=∠C=45°∵EP ⊥PF∴△EPF 是等腰直角三角形同理,还可得△NPM 和△DGF 也是等腰直角三角形∵AE=x∴DG=x=GF,∴EF=AD+GF=6+x∵PQ ⊥EF,∴PQ=QE=QF ∴PQ=()162x + 同理,PR=12y ∵AB=8,∴EB=8-x∵EB=QR∴8-x=()11622x y ++ 化简得:y=-3x+10 ∵y >0,∴x <103当点N 与点B 重合时,x 可取得最小值则BC=NM+MC=NM+EF=-3x+10+614x +=,解得x=1∴1≤x <103(3)情况一:点P 在梯形ABCD 内,即(2)中的图形 ∵MN=2,即y=2,代入(2)中的关系式可得:x=83=AE∴188176662339ABCD S ⎛⎫=⨯++⨯= ⎪⎝⎭梯形 情况二:点P 在梯形ABCD 外,图形如下:与(2)相同,可得y=3x -10则当y=2时,x=4,即AE=4∴()16644322ABCD S =⨯++⨯=梯形 【点睛】本题考查了等腰直角三角形、矩形的性质,难点在于第(2)问中确定x 的取值范围,需要一定的空间想象能力.2.已知:在平面直角坐标系中,A 为x 轴负半轴上的点,B 为y 轴负半轴上的点.(1)如图1,以A 点为顶点、AB 为腰在第三象限作等腰Rt ABC ∆,若2OA =,4OB =,试求C 点的坐标;(2)如图2,若点A 的坐标为()23,0-,点B 的坐标为()0,m -,点D 的纵坐标为n ,以B 为顶点,BA 为腰作等腰Rt ABD ∆.试问:当B 点沿y 轴负半轴向下运动且其他条件都不变时,整式2253m n +-化,请说明理由;(3)如图3,E 为x 轴负半轴上的一点,且OB OE =,OF EB ⊥于点F ,以OB 为边作等边OBM ∆,连接EM 交OF 于点N ,试探索:在线段EF 、EN 和MN 中,哪条线段等于EM 与ON 的差的一半?请你写出这个等量关系,并加以证明.【答案】(1) C(-6,-2);(2)不发生变化,值为3-;(3)EN=12(EM-ON),证明见详解. 【解析】【分析】 (1)作CQ ⊥OA 于点Q,可以证明AQC BOA ≅,由QC=AD,AQ=BO,再由条件就可以求出点C 的坐标;(2)作DP ⊥OB 于点P ,可以证明AOB BPD ≅,则有BP=OB-PO=m-(-n)=m+n 为定值,从而可以求出结论2253m n +-的值不变为3-.(3)作BH ⊥EB 于点B ,由条件可以得出∠1=30°,∠2=∠3=∠EMO=15°,∠EOF=∠BMG=45°,EO=BM,可以证明ENO BGM ≅,则GM=ON,就有EM-ON=EM-GM=EG ,最后由平行线分线段成比例定理就可得出EN=12(EM-ON).【详解】(1)如图(1)作CQ ⊥OA 于Q,∴∠AQC=90°, ∵ABC △为等腰直角三角形,∴AC=AB,∠CAB=90°, ∴∠QAC+∠OAB=90°,∵∠QAC+∠ACQ=90°,∴∠ACQ=∠BAO,又∵AC=AB,∠AQC=∠AOB,∴AQC BOA ≅(AAS),∴CQ=AO,AQ=BO,∵OA=2,OB=4,∴CQ=2,AQ=4,∴OQ=6,∴C(-6,-2).(2)如图(2)作DP ⊥OB 于点P ,∴∠B PD=90°,∵ABD △是等腰直角三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠ABO+∠OBD=90°, ∵∠OBD+∠BDP=90°,∴∠ABO=∠BDP ,又∵AB=BD,∠AOB=∠BPD=90°,∴AOB BPD ≅∴AO=BP ,∵BP=OB -PO=m-(-n)=m+n, ∵A ()23,0-,∴OA=3∴m+n=23∴当点B 沿y 轴负半轴向下运动时,AO=BP=m+n=23∴整式2253m n +-3-(3)()12EN EM ON =- 证明:如图(3)所示,在ME 上取一点G 使得MG=ON,连接BG 并延长,交x 轴于H.∵OBM 为等边三角形,∴BO=BM=MO,∠OBM=∠OMB=∠BOM=60°,∴EO=MO,∠EBM=105°,∠1=30°,∵OE=OB,∴OE=OM=BM,∴∠3=∠EMO=15°,∴∠BEM=30°,∠BME=45°,∵OF⊥EB,∴∠EOF=∠BME,∴ENO BGM ≅,∴BG=EN,∵ON=MG,∴∠2=∠3,∴∠2=15°,∴∠EBG=90°,∴BG=12EG, ∴EN=12EG, ∵EG=EM-GM, ∴EN=12(EM-GM), ∴EN=12(EM-ON). 【点睛】 本题考查了等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角与内角的关系,全等三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理的运用.3.已知:AD 是ABC ∆的高,且BD CD =.(1)如图1,求证:BAD CAD ∠=∠;(2)如图2,点E 在AD 上,连接BE ,将ABE ∆沿BE 折叠得到'A BE ∆,'A B 与AC 相交于点F ,若BE=BC ,求BFC ∠的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF ,过点C 作CG EF ⊥,交EF 的延长线于点G ,若10BF =,6EG =,求线段CF 的长.图1. 图2. 图3.【答案】(1)见解析,(2)BFC ∠=60(3)8=CF .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形三线合一,易得AB=AC ,BAD CAD ∠=∠; (2)在图2中,连接CE ,可证得BCE ∆是等边三角形,60BEC ∠= ,30BED ∠=且由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠,可得BFC FAB ABF ∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 260BED =∠=;(3)连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,可证得Rt BEM Rt CEN ∆≅∆,BM CN =,BF FM CF CN -=+,可得线段CF 的长.【详解】解:(1)证明:如图1,AD BC ⊥,BD CD =AB AC ∴=BAD CAD ∴∠=∠;图1(2)解:在图2中,连接CEED BC ⊥,BD CD = BE CE ∴= 又BE BC = BE CE BC ∴== BCE ∴∆是等边三角形60BEC ∴∠= 30BED ∴∠=由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠ 2ABF ABE ∴∠=∠ 由(1)可知2FAB BAE ∠=∠ BFC FAB ABF ∴∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 223060BED =∠=⨯=图2(3)解:连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N'ABE A BE ∠=∠,BAD CAD ∠=∠ EM EH EN ∴==AFE BFE ∴∠=∠ 又60BFC ∠= 60AFE BFE ∴∠=∠=在Rt EFM ∆中,906030FEM ∠=-= 2EF FM ∴=令FM m =,则2EF m = 62FG EG EF m ∴=-=-同理12FN EF m ==,2124CF FG m ==-在Rt BEM ∆和Rt CEN ∆中,EM EN =,BE CE = Rt BEM Rt CEN ∴∆≅∆ BM CN ∴=BF FM CF FN ∴-=+ 10124m m m ∴-=-+解得1m = 8CF ∴=图3故答案为(1)见解析,(2)BFC ∠= 60(3)8CF =.【点睛】本题考查翻折的性质,涉及角平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识点,属于较难的题型.4.如果一个三角形能被一条线段割成两个等腰三角形,那么称这条线段为这个三角形的特异线,称这个三角形为特异三角形.(1)如图1,ABC ∆是等腰锐角三角形,()AB AC AB BC =>,若ABC ∠的角平分线BD 交AC 于点D ,且BD 是ABC ∆的一条特异线,则BDC ∠= 度.(2)如图2,ABC ∆中,2B C ∠=∠,线段AC 的垂直平分线交AC 于点D ,交BC 于点E ,求证:AE 是ABC ∆的一条特异线;(3)如图3,若ABC ∆是特异三角形,30A ∠=,B 为钝角,不写过程,直接写出所有可能的B 的度数.【答案】(1)72;(2)证明见解析;(3)∠B 度数为:135°、112.5°或140°.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质得出∠C=∠ABC=∠BDC=2∠A,据此进一步利用三角形内角和定理列出方程求解即可;(2)通过证明△ABE与△AEC为等腰三角形求解即可;(3)根据题意分当BD为特异线、AD为特异线以及CD为特异线三种情况分类讨论即可.【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD=12∠ABC,∵BD是△ABC的一条特异线,∴△ABD与△BCD为等腰三角形,∴AD=BD=BC,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,∴∠ABC=∠C=∠BDC,∵∠BDC=∠A+∠ABD=2∠A,设∠A=x,则∠C=∠ABC=∠BDC=2x,在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,即:x+2x+2x=180°,∴x=36°,∴∠BDC=72°,故答案为:72;(2)∵DE是线段AC的垂直平分线,∴EA=EC,∴△EAC为等腰三角形,∴∠EAC=∠C,∴∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C,∵∠B=2∠C,∴∠AEB=∠B,∴△EAB为等腰三角形,∴AE是△ABC的一条特异线;(3)如图3,当BD是特异线时,如果AB=BD=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=120°+15°=135°;如果AD=AC,DB=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=75°+37.5°=112.5°;如果AD=DB,DC=DB,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=30°+60°=90°,不符合题意,舍去;如图4,当AD是特异线时,AB=BD,AD=DC,则:∠ABC=180°−20°−20°=140°;当CD为特异线时,不符合题意;综上所述,∠B度数为:135°、112.5°或140°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.5.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个小等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,且AD=BD=BC,求∠A的大小;(2)在图1中过点C作一条线段CE,使BD,CE是△ABC的三分线;在图2中画出顶角为45°的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数;(3)在△ABC中,∠B=30°,AD和DE是△ABC的三分线,点D在BC边上,点E在AC 边上,且AD=BD,DE=CE,请直接写出∠C所有可能的值.【答案】(1)∠A=36°;(2)如图所示:见解析;(3)如图所示:见解析;∠C为20°或40°的角.【解析】【分析】(1)利用等边对等角得到三对角相等,设∠A=∠ABD=x,表示出∠BDC与∠C,列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即可确定出∠A的度数.(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线;45°自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;第二种情形以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)用量角器,直尺标准作30°角,而后确定一边为BA,一边为BC,根据题意可以先固定BA的长,而后可确定D点,再分别考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C 在同一直线上,易得2种三角形ABC;根据图形易得∠C的值;【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD=BC=AD,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=2x,∠C=180?-x2,可得2x=180?-x2,解得:x=36°,则∠A=36°;(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线,如图1;由45°自然想到等腰直角三角形,有两种情况,①如图2,过底角一顶点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;②如图3,以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)如图4所示:①当AD=AE时,∵2x+x=30°+30°,∴x=20°;②当AD=DE时,∵30°+30°+2x+x=180°,∴x=40°;综上所述,∠C为20°或40°的角.【点睛】本题主要考查了三角形内角、外角间的关系及等腰三角形知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.6.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点 B是 y轴正半轴上一动点,点C、D在 x 正半轴上.(1)如图,若∠BAO=60°,∠BCO=40°,BD、CE 是△ABC的两条角平分线,且BD、CE交于点F,直接写出CF的长_____.(2)如图,△ABD是等边三角形,以线段BC为边在第一象限内作等边△BCQ,连接 QD并延长,交 y轴于点 P,当点 C运动到什么位置时,满足 PD=23DC?请求出点C的坐标;(3)如图,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在 y轴上运动时,求OP的最小值.【答案】(1)6;(2)C 的坐标为(12,0);(3)32. 【解析】【分析】 (1)作∠DCH =10°,CH 交 BD 的延长线于 H ,分别证明△OBD ≌△HCD 和△AOB ≌△FHC ,根据全等三角形的对应边相等解答;(2)证明△CBA ≌△QBD ,根据全等三角形的性质得到∠BDQ =∠BAC =60°,求出 CD ,得到答案;(3)以 OA 为对称轴作等边△ADE ,连接 EP ,并延长 EP 交 x 轴于点 F .证明点 P 在直线 EF 上运动,根据垂线段最短解答.【详解】解:(1)作∠DCH =10°,CH 交 BD 的延长线于 H ,∵∠BAO =60°,∴∠ABO =30°,∴AB =2OA =6,∵∠BAO =60°,∠BCO =40°,∴∠ABC =180°﹣60°﹣40°=80°,∵BD 是△ABC 的角平分线,∴∠ABD =∠CBD =40°,∴∠CBD =∠DCB ,∠OBD =40°﹣30°=10°,∴DB =DC ,在△OBD 和△HCD 中,==OBD HCD DB DC ODC HDC ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩∴△OBD ≌△HCD (ASA ),∴OB =HC ,在△AOB 和△FHC 中,==ABO FCH OB HC AOB FHC ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩∴△AOB ≌△FHC (ASA ),∴CF=AB=6,故答案为6;(2)∵△ABD 和△BCQ 是等边三角形,∴∠ABD =∠CBQ =60°,∴∠ABC =∠DBQ ,在△CBA 和△QBD 中,BA BD ABC DBQ BC BQ =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△CBA ≌△QBD (SAS ),∴∠BDQ =∠BAC =60°,∴∠PDO =60°,∴PD =2DO =6,∵PD =23DC , ∴DC =9,即 OC =OD+CD =12,∴点 C 的坐标为(12,0);(3)如图3,以 OA 为对称轴作等边△ADE ,连接 EP ,并延长 EP 交 x 轴于点F .由(2)得,△AEP ≌△ADB ,∴∠AEP =∠ADB =120°,∴∠OEF =60°,∴OF =OA =3,∴点P 在直线 EF 上运动,当 OP ⊥EF 时,OP 最小,∴OP =12OF =32则OP 的最小值为32.【点睛】本题考查的是等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,垂线段最短,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.7.如图所示,已知ABC ∆中,10AB AC BC ===厘米,M 、N 分别从点A 、点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度是1厘米/秒的速度,点N 的速度是2厘米/秒,当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)M 、N 同时运动几秒后,M 、N 两点重合?(2)M 、N 同时运动几秒后,可得等边三角形AMN ∆?(3)M 、N 在BC 边上运动时,能否得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,如果存在,请求出此时M 、N 运动的时间?【答案】(1)10;(2)点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆;(3)当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒. 【解析】【分析】(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=;(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①,1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-根据等边三角形性质得102t t =-;(3)如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,根据等腰三角形性质证ACB ∆是等边三角形,再证ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),得CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形,故10CM y =-,302NB y =-,由CM NB =,得10302y y -=-;【详解】解:(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=解得:10x =(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-∵三角形AMN ∆是等边三角形∴102t t =- 解得103t = ∴点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆. (3)当点M 、N 在BC 边上运动时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形,由(1)知10秒时M 、N 两点重合,恰好在C 处,如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,∴AN AM =,∴AMN ANM ∠=∠,∴AMC ANB ∠=∠,∵AB BC AC ==,∴ACB ∆是等边三角形,∴C B ∠=∠,在ACM ∆和ABN ∆中,∵AC AB C B AMC ANB =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),∴CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形, ∴10CM y =-,302NB y =-,CM NB =,10302y y -=- 解得:403y =,故假设成立. ∴当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒.【点睛】考核知识点:等边三角形判定和性质,全等三角形判定和性质.理解等腰三角形的判定和性质,把问题转化为方程问题是关键.8.已知等边△ABC的边长为4cm,点P,Q分别是直线AB,BC上的动点.(1)如图1,当点P从顶点A沿AB向B点运动,点Q同时从顶点B沿BC向C点运动,它们的速度都为lcm/s,到达终点时停止运动.设它们的运动时间为t秒,连接AQ,PQ.①当t=2时,求∠AQP的度数.②当t为何值时△PBQ是直角三角形?(2)如图2,当点P在BA的延长线上,Q在BC上,若PQ=PC,请判断AP,CQ和AC之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①∠AQP=30°;②当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由见解析.【解析】【分析】(1)①由△ABC是等边三角形知AQ⊥BC,∠B=60°,从而得∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,据此知∠BQP=60°,继而得出答案;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,再分∠PQB=90°和∠BPQ=90°两种情况分别求解可得.(2)过点Q作QF∥AC,交AB于F,知△BQF是等边三角形,证∠QFP=∠PAC=120°、∠BPQ=∠ACP,从而利用AAS可证△PQF≌△CPA,得AP=QF,据此知AP=BQ,根据BQ+CQ=BC=AC可得答案.【详解】解:(1)①根据题意得AP=PB=BQ=CQ=2,∵△ABC是等边三角形,∴AQ⊥BC,∠B=60°,∴∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,∴∠BQP=60°,∴∠AQP=∠AQB﹣∠BQP=90°﹣60°=30°;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得:4﹣t=2t,解得t=43;当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP,得t=2(4﹣t),解得t=83;∴当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由如下:如图所示,过点Q作QF∥AC,交AB于F,则△BQF是等边三角形,∴BQ=QF,∠BQF=∠BFQ=60°,∵△ABC为等边三角形,∴BC=AC,∠BAC=∠BFQ=60°,∴∠QFP=∠PAC=120°,∵PQ=PC,∴∠QCP=∠PQC,∵∠QCP=∠B+∠BPQ,∠PQC=∠ACB+∠ACP,∠B=∠ACB,∴∠BPQ=∠ACP,在△PQF和△CPA中,∵BPQ ACPQFP PACPQ PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PQF≌△CPA(AAS),∴AP=QF,∴AP=BQ,∴BQ+CQ=BC=AC,∴AP+CQ=AC.【点睛】考核知识点:等边三角形的判定和性质.利用全等三角形判定和性质分析问题是关键.9.如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的高,D是AM上的点,以CD为一边,在CD的下方作等边△CDE,连结BE.(1)填空:∠ACB=____;∠CAM=____;(2)求证:△AOC≌△BEC;(3)延长BE交射线AM于点F,请把图形补充完整,并求∠BFM的度数;(4)当动点D在射线AM上,且在BC下方时,设直线BE与直线AM的交点为F.∠BFM 的大小是否发生变化?若不变,请在备用图中面出图形,井直接写出∠BFM的度数;若变化,请写出变化规律.【答案】(1)60°,30°;(2)答案见解析;(3)60°;(4)∠BFM=60°.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质即可进行解答;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC=AC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;(3)补全图形,由△ADC≌△BEC得∠CAM=∠CBE=30°,由三角形内角和定理即可求得∠BFM的度数;(4)画出相应图形,可知当点D在线段AM的延长线上且在BC下方时,如图,可以得出△ACD≌△BCE,进而得到∠CBE=∠CAD=30°,据此得出结论.【详解】(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°;∴线段AM为BC边上的高,∴∠CAM=12∠BAC=30°,故答案为60,30°;(2)∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,∴∠ACD=∠BCE.在△ADC和△BEC中,AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS);(3)补全图形如下:由(1)(2)得∠CAM=30°,△ADC≌△BEC,∴∠CBE=∠CAM=30°,∵∠BMF=90°,∴∠BFM=60°;(4)当动点D在射线AM上,且在BC下方时,画出图形如下:∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠DCB=∠DCB+∠DCE ,∴∠ACD=∠BCE ,在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACD ≌△BCE(SAS),∴∠CBE=∠CAD=30°,又∵∠AMC=∠BMO ,∴∠AOB=∠ACB=60°.即动点D 在射线AM 上时,∠AOB 为定值60°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.解题时注意:全等三角形的对应角相等,等边三角形的三个内角都相等,等边三角形的三个内角相等,且都等于60°.10.小明在学习了“等边三角形”后,激发了他的学习和探究的兴趣,就想考考他的朋友小崔,小明作了一个等边ABC ∆,如图1,并在边AC 上任意取了一点F (点F 不与点A 、点C 重合),过点F 作FH AB ⊥交AB 于点H ,延长CB 到G ,使得BG AF =,连接FG 交AB 于点l .(1)若10AC =,求HI 的长度;(2)如图2,延长BC 到D ,再延长BA 到E ,使得AE BD =,连接ED ,EC ,求证:ECD EDC ∠=∠.【答案】(1)HI =5;(2)见解析.【解析】【分析】(1)作FP ∥BC 交AB 于点P ,证明APF ∆是等边三角形得到AH=PH , 再证明PFI BGI ∆≅∆得到PI=BI ,于是可得HI =12AB ,即可求解;(2)延长BD至Q,使DQ=AB,连结EQ,就可以得出BE=BQ,得出△BEQ是等边三角形,就可以得出BE=QE,得出△BCE≌△QDE就可以得出结论.【详解】解:如图1,作FP∥BC交AB于点P,∵ABC∆是等边三角形,∴∠ABC=∠A=60°,∵FP∥BC,∴∠APF=∠ABC=60°, ∠PFI=∠BGI,∴∠APF=∠A=60°,∴APF∆是等边三角形,∴PF=AF,∵FH AB⊥,∴AH=PH,∵AF=BG,∴PF=BG,∴在PFI∆和BGI∆中,PIF BIGPFI BGIPF BG∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴PFI BGI∆≅∆,∴PI=BI,∴PI+PH=BI+AH=12AB,∴HI=PI+PH =12AB=1102⨯=5;(2)如图2,延长BD至Q,使DQ=AB,连结EQ,∵△ABC 是等边三角形,∴AB=BC=AC ,∠B=60°.∵AE=BD ,DQ=AB ,∴AE+AB=BD+DQ ,∴BE=BQ .∵∠B=60°,∴△BEQ 为等边三角形,∴∠B=∠Q=60°,BE=QE .∵DQ=AB ,∴BC=DQ .∴在△BCE 和△QDE 中,BC DQ B Q BE QE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE ≌△QDE (SAS ),∴EC=ED .∴∠ECD=∠EDC.【点睛】本题考查了等边三角形的判定及性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时作出相应辅助线构造全等三角形是关键.本题难度较大,需要有较强的综合能力.。
【数学八年级上】北师大版初二上册 轴对称与坐标变化练习题(答案)
10.平面直角坐标系中,点 P (﹣2,1 )关于直线 x=1 的对称点 P'的坐标是( )
A.(2,1)
B.(4,1)
C.(﹣2,﹣1) D.(﹣2,﹣3)
11.已知点 P(1,-2),点 Q(-1,2),点 R (-1,-2),点 H(1,2),它们关于 y 轴
对称的点是( ).
A.P 和 Q
B.P 和 H
25.已知点
,B
、B 关于 x 轴对称;
、B 关于 y 轴对称.
,当 m、n 分别为何值时,
轴对称与坐标变化 同步测试题
一、 选择题 (本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计 30 分 , )
1. 已知点
和点 是坐标平面内的两个点,且它们关于过点
与 轴平行的直线
对称,则点 的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
2. 在平面直角坐标系中,把点
标为( )
A.
B.
绕原点 顺时针旋转 ,所得到的对应点 的坐
C.
D.
3. 在平面直 角坐标系中,
是由
平移得到的,点
,则点
的对应点 的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
的对应点为
4. 将 A.
向左平移 个单位得到 B.
,已知 点的坐标是 C.
,则 的坐标是( ) D.
C.Q 和 R
D.P 和 R
12.如图所示,小明从家到达学校要穿过一个居民小区,小区的道路均是正南或正东方向,
小明走下面( )线路不能到达学校.
A.(0,4)→(0,0)→(4,0) B.(0,4)→(4,4)→(4,0)
C.(0,4)→(1,4)→(1,1)→(4,1)→(4,0) D.(0,4)→(3,4)→(4,2)→(4,0) 二、填空题 13.点 P(﹣2,3)关于 x 轴对称点的坐标是_____,关于原点对称点的坐标是_____,关于
【精选】北师大版八年级上册数学 轴对称解答题单元测试题(Word版 含解析)
【精选】北师大版八年级上册数学轴对称解答题单元测试题(Word版含解析)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC交AC于点D,点E是BC延长线上的一点,且BD=DE.点G是线段BC的中点,连结AG,交BD于点F,过点D作DH⊥BC,垂足为H.(1)求证:△DCE为等腰三角形;(2)若∠CDE=22.5°,DC=2,求GH的长;(3)探究线段CE,GH的数量关系并用等式表示,并说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)22;(3)CE=2GH,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,,由BD=DE,可得∠DBC=∠E=1 2∠ACB,根据三角形的外角性质可得∠CDE=12∠ACB=∠E,可证△DCE为等腰三角形;(2)根据题意可得CH=DH=1,△ABC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质可得BG=GC,2+1,即可求GH的值;(3)CE=2GH,根据等腰三角形的性可得BG=GC,BH=HE,可得GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,即CE=2GH【详解】证明:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,∵BD=DE,∴∠DBC=∠E=12∠ACB,∵∠ACB=∠E+∠CDE,∴∠CDE=12∠ACB=∠E,∴CD=CE,∴△DCE是等腰三角形(2)∵∠CDE=22.5°,CD=CE2,∴∠DCH=45°,且DH⊥BC,∴∠HDC=∠DCH=45°∴DH=CH,∵DH2+CH2=DC2=2,∴DH=CH=1,∵∠ABC=∠DCH=45°∴△ABC是等腰直角三角形,又∵点G是BC中点∴AG⊥BC,AG=GC=BG,∵BD=DE,DH⊥BC∴BH=HE2+1∵BH=BG+GH=CG+GH=CH+GH+GH2+1∴1+2GH2+1∴GH=2 2(3)CE=2GH理由如下:∵AB=CA,点G是BC的中点,∴BG=GC,∵BD=DE,DH⊥BC,∴BH=HE,∵GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,∴CE=2GH【点睛】本题是三角形综合题,考查了角平分线的性质,等腰三角形的性质,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.2.如图,在ABC△中,已知AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE AC=,延长BE交AC于点F,求证:AF EF=.【答案】证明见解析【解析】【分析】延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG,结合D是BC的中点,易证△ADC和△GDB全等,利用全等三角形性质以及等量代换,得到△AEF中的两个角相等,再根据等角对等边证得AE=EF.【详解】如图,延长AD到点G,延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG.∵AD是BC边上的中线,∴DC DB=.在ADC和GDB△中,AD DGADC GDBDC DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(对顶角相等),∴ADC≌GDB△(SAS).∴CAD G∠=∠,BG AC=.又BE AC=,∴BE BG=.∴BED G∠=∠.∵BED AEF∠=∠∴AEF CAD ∠=∠,即AEF FAE ∠=∠∴AF EF =.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形是解答本题的关键.3.如图,在等腰直角ABC △中,AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 是ABC △ 内一点,连接 AD ,AE AD ⊥ 且 AE AD =,连接 BD 、CE 交于点 F .(1)如图 1,求BFC ∠的度数;(2)如图 2,连接ED 交 BC 于点 G ,连接 AG ,若 AG 平分BAD ∠,求证:2EAC EDF ∠=∠;(3)如图 3,在(2)的条件下,BF 交 AG 、AC 分别于点M 、N ,DH AM ⊥,连接 HN ,若ADN ∆的面积与DHN 的面积差为 6,6DF =,求四边形 AMFE 的面积.【答案】(1)∠BFC =90°;(2)见解析;(3)20AMFE S =四边形.【解析】【分析】(1)根据SAS 证明ABD ACE ≌,所以ABD ACF ∠=∠,所以90BFC BAC ∠=∠=︒.(2)根据题意先求出180ABG ADG ∠+∠=︒,在AB 上截取AK AD =,连接KG ,由AKG ADG ≌,180BKG AKG ∠+∠=︒,可证得BKG KBG ∠=∠,GB GK DG ==,所以DBG BDG EDF α∠=∠=∠=, 因为2CAE BAD α∠=∠=,所以2CAE EDF ∠=∠.(3)根据题意和(2)中结论先证明AD AN AE ==,过 A 作BF 、CE 垂线,垂足分别为R 、T , 连接AF ,证明ANR AET ≌,所以AR AT =,然后根据等腰三角形的性质可得出DM FN =,过点H 作HP FM ⊥,垂足为P ,所以HP PM DP ==,设DP x =,DR y =,所以ADN DHN S S ∆∆-= 1122DN AR DN HP ⋅⋅-⋅ ()6y x y =+=,226DF x y =+=,求出x ,y ,不难得到AEF ANF ADM S S S ∆∆∆===4,然后可得20AMFE S =四边形.【详解】(1)因为ABC 是等腰直角三角形,所以AB AC =,90BAC DAE ∠=︒=∠, 所以BAD CAE ∠=∠,因为AD AE =,所以ABD ACE ≌,所以ABD ACF ∠=∠,所以90BFC BAC ∠=∠=︒.(2)因为AD AE =,90DAE ∠=︒,所以45AED ACG ∠=︒=∠,所以CAE CGE ∠=∠,由(1)知:BAD CAE ∠=∠,所以BAD CGD ∠=∠,设2BAD CGD α∠==∠, 所以1802BGD α∠=︒-,所以180BAD BGD ∠+∠=︒, 所以180ABG ADG ∠+∠=︒, 因为AG 平分BAD ∠,所以BAG DAG α∠=∠=, 在AB 上截取AK AD =,连接KG ,因为AG AG =,所以AKG ADG ≌,所以AKG ADG ∠=∠,DG KG =, 因为180BKG AKG ∠+∠=︒,所以BKG KBG ∠=∠,所以GB GK DG ==,所以DBG BDG EDF α∠=∠=∠=, 因为2CAE BAD α∠=∠=,所以2CAE EDF ∠=∠.(3)由(2)知:BAG DBG α∠=∠=,因为90BAC ∠=︒,45ABC ∠=︒,所以45ABN α∠=︒-,因为2BAD α∠=,所以45ADN α∠=︒+,因为902DAN α∠=︒-,所以45AND ADN α∠=︒+=∠,所以AD AN =,因为AD AE =,所以AE AN =, 过 A 作BF 、CE 垂线,垂足分别为R 、T , 连接AF ,因为45ACE ABD α∠=∠=︒-,2CAE α∠=,所以45AET ANR α∠=︒+=∠, 因为AE AN =,所以ANR AET ≌,所以AR AT =,所以FA 平分BFT ∠, 所以45AFN AFE ∠=∠=︒,因为45AMN ∠=︒,所以AFM AMF ∠=∠,所以AF AM =,所以FR MR =,因为DR RN =,所以DM FN =,过点H 作HP FM ⊥,垂足为P , 因为45AMN ∠=︒,90DHM ∠=︒,所以45MHP DHP HDP ∠=∠=∠=︒,所以HP PM DP ==,设DP x =,所以2DM FN x ==,设DR y =,所以2DN y =,所以2MR x y =+,因为45MAR ∠=︒,所以2AR MR x y ==+,所以ADN DHN S S ∆∆-= 1122DN AR DN HP ⋅⋅-⋅ ()6y x y =+=,因为226DF x y =+=,所以3x y +=,所以2y =,1x =,因为AF AF =,ANF AEF ∠=∠,所以AEF ANF ≌,所以FN EF =,因为AR AT =,所以AEF ANF ADM S S S ∆∆∆==,因为142ADM S DM AR ∆=⋅⋅=, 所以20ADM ADN ANF AEF AMFE S S S S S ∆∆∆∆=+++=四边形.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质、三角形内角和定理、全等三角形的判定和性质等知识点,解题的难点在于学会添加常用辅助线,构造三角形全等解决问题,属于中考压轴题.4.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,CBE CAD ∴∠=∠,同理可得:30CAM ∠=︒150CBE CAD ∴∠=∠=︒30CBO ∴∠=︒,∵30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D 在直线AM 上时,AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.5.数学课上,同学们探究下面命题的正确性,顶角为36°的等腰三角形我们称之为黄金三角形,“黄金三角形“具有一种特性,即经过它某一顶点的一条直线可以把它分成两个小等腰三角形,为此,请你,解答问题:(1)已知如图1:黄金三角形△ABC中,∠A=36°,直线BD平分∠ABC交AC于点D,求证:△ABD和△DBC都是等腰三角形;(2)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,请你设计三种不同的方法,将△ABC分割成三个等腰三角形,不要求写出画法,不要求证明,但是要标出所分得的每个三角形的各内角的度数.(3)已知一个三角形可以被分成两个等腰三角形,若原三角形的一个内角为36°,求原三角形的最大内角的所有可能值.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)最大角的可能值为72°,90°,108°,126°,132°【解析】【分析】(1)通过角度转换得到∠ABD=∠BAD,和∠BDC=72°=∠C,即可判断;(2)根据等腰三角形的两底角相等及三角形内角和定理进行解答即可;(3)设原△ABD中有一个角为36°,可分成两个等腰三角形,逐个讨论:①当分割的直线过顶点B时②当分割三角形的直线过点D时情况和过点B一样的,③当分割三角形的直线过点A时,在分别求出最大角的度数即可.【详解】解:(1)证明:∵∠ABC=(180-36)÷2=72;BD平分∠ABC,∠ABD=72÷2=36°,∴∠ABD=∠BAD,∴△ABD为等腰三角形,∴∠BDC=72°=∠C,∴△BCD为等腰三角形;(2)根据等腰三角形的两底角相等及三角形内角和定理作出,如图所示:(3)设原△ABD中有一个角为36°,可分成两个等腰三角形,逐个讨论:①当分割的直线过顶点B时,【1】:第一个等腰三角形ABC以A为顶点:则第二个等腰三角形BCD只可能以C为顶点此时∠A=36°,∠D=36°,∠B=72+36=108°,最大角的值为108°;【2】:第一个等腰三角形ABC以B为顶点:第二个等腰三角形BCD只可能以C为顶点此时:∠A=36°,∠D=18°,∠B=108+18=126°,最大角的值为126°;【3】第一个等腰三角形ABC以C为顶点:第二个等腰三角形BCD有三种情况△BCD以B为顶点:∠A=36°,∠D=72°,∴∠ABD=72°,最大角的值为72°;△BCD以C为顶点:∠A=36°,∠D=54°,∴∠ABD=90°,最大角的值为90°;△BCD以D为顶点:∠A=36°,∠D=36°∴∠ABD=108°,最大角的值为108°;②当分割三角形的直线过点D时情况和过点B一样的;③当分割三角形的直线过点A时,此时∠A=36°,∠D=12°,∠B=132°,最大角的值为132°;综上所述:最大角的可能值为72°,90°,108°,126°,132°.【点睛】本题是对三角形知识的综合考查,熟练掌握等腰三角形的性质和角度转换是解决本题的关键,难度较大,分类讨论是解决本题的关键.6.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC上,且AD=AE,连接DE.⑴如图①,若∠B=∠C=35°,∠BAD=80°,求∠CDE的度数;⑵如图②,若∠ABC=∠ACB=75°,∠CDE=18°,求∠BAD的度数;⑶当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究∠BAD与∠CDE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)2∠CDE=∠BAD,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论. 【详解】解: (1)∵∠B=∠C=35°, ∴∠BAC=110° , ∵∠BAD=80°, ∴∠DAE=30°, ∵AD=AE ,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°; (2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18° , ∴∠E=75°−18°=57°, ∴∠ADE=∠AED=57°, ∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75° , ∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β ①如图1,当点D 在点B 的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x y x ααβ=+⎧⎨=-+⎩①②-②得,2α﹣β=0, ∴2α=β;②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α∴+y x y x ααβ=+⎧⎨=+⎩①②-①得,α=β﹣α, ∴2α=β;③如图3,当点D 在点C 右侧时,∠ADC=y°﹣α ∴180180y x y x αβα-++=⎧⎨++=⎩①②-①得,2α﹣β=0, ∴2α=β.综上所述,∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和,熟知三角形的外角等于与之不相邻的两个内角的和是解答此题的关键.7.如图,在等边ABC ∆中,点D ,E 分别是AC ,AB 上的动点,且AE CD =,BD 交CE 于点P .(1)如图1,求证120BPC ︒∠=;(2)点M 是边BC 的中点,连接PA ,PM .①如图2,若点A ,P ,M 三点共线,则AP 与PM 的数量关系是 ; ②若点A ,P ,M 三点不共线,如图3,问①中的结论还成立吗?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明过程见详解;(2)①2AP PM =;②结论成立,证明见详解 【解析】 【分析】(1)先证明()AEC CDB SAS ≌,得出对应角相等,然后利用四边形的内角和和对顶角相等即可得出结论;(2)①2AP PM =;由等边三角形的性质和已知条件得出AM ⊥BC ,∠CAP =30°,可得PB =PC ,由∠BPC =120°和等腰三角形的性质可得∠PCB =30°,进而可得AP =PC ,由30°角的直角三角形的性质可得PC =2PM ,于是可得结论;②延长BP 至D ,使PD =PC ,连接AD 、CD ,根据SAS 可证△ACD ≌△BCP ,得出AD =BP ,∠ADC =∠BPC =120°,然后延长PM 至N ,使MN =MP ,连接CN ,易证△CMN ≌△BMP (SAS ),可得CN =BP =AD ,∠NCM =∠PBM ,最后再根据SAS 证明△ADP ≌△NCP ,即可证得结论.【详解】(1)证明:因为△ABC为等边三角形,所以60A ACB∠=∠=︒∵AC BCA ACBAE CD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AEC CDB SAS≌,∴AEC CDB∠=∠,在四边形AEPD中,∵360AEC EPD PDA A∠+∠+∠+∠=︒,∴18060360AEC EPD CDB∠+∠+︒-∠+︒=︒,∴120EPD∠=︒,∴120BPC∠=︒;(2)①如图2,∵△ABC是等边三角形,点M是边BC的中点,∴∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,AM⊥BC,∠CAP=12∠BAC=30°,∴PB=PC,∵∠BPC=120°,∴∠PBC=∠PCB=30°,∴PC=2PM,∠ACP=60°﹣30°=30°=∠CAP,∴AP=PC,∴AP=2PM;故答案为:2AP PM=;②AP=2PM成立,理由如下:延长BP至D,使PD=PC,连接AD、CD,如图4所示:则∠CPD=180°﹣∠BPC=60°,∴△PCD是等边三角形,∴CD=PD=PC,∠PDC=∠PCD=60°,∵△ABC是等边三角形,∴BC=AC,∠ACB=60°=∠PCD,∴∠BCP=∠ACD,∴△ACD≌△BCP(SAS),∴AD=BP,∠ADC=∠BPC=120°,∴∠ADP=120°﹣60°=60°,延长PM至N,使MN=MP,连接CN,∵点M是边BC的中点,∴CM=BM,∴△CMN≌△BMP(SAS),∴CN=BP=AD,∠NCM=∠PBM,∴CN∥BP,∴∠NCP+∠BPC=180°,∴∠NCP =60°=∠ADP ,在△ADP 和△NCP 中,∵AD=NC ,∠ADP =∠NCP ,PD=PC , ∴△ADP ≌△NCP (SAS ), ∴AP =PN =2CM ;【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.8.如图,在平面直角坐标系中,点B 坐标为()6,0-,点A 是y 轴正半轴上一点,且10AB =,点P 是x 轴上位于点B 右侧的一个动点,设点P 的坐标为()0m ,.(1)点A 的坐标为___________;(2)当ABP △是等腰三角形时,求P 点的坐标;(3)如图2,过点P 作PE AB ⊥交线段AB 于点E ,连接OE ,若点A 关于直线OE 的对称点为A ',当点A '恰好落在直线PE 上时,BE =_____________.(直接写出答案)【答案】(1)()0,8;(2)()4,0或()6,0或7,03⎛⎫⎪⎝⎭;(3)425【解析】 【分析】(1)根据勾股定理可以求出AO 的长,则可得出A 的坐标; (2)分三种情况讨论等腰三角形的情况,得出点P 的坐标;(3)根据PE AB ⊥,点A '在直线PE 上,得到EAGOPG ,利用点A ,A '关于直线OE 对称点,根据对称性,可证'OPG EAO,可得'8OP OA ,82AP ,设BE x =,则有6AE x ,根据勾股定理,有:22222BP BE EP AP AE解之即可. 【详解】解:(1)∵点B 坐标为6,0,点A 是y 轴正半轴上一点,且10AB =,∴ABO 是直角三角形,根据勾股定理有:22221068AOAB BO ,∴点A 的坐标为()0,8; (2)∵ABP △是等腰三角形, 当BPAB 时,如图一所示:∴1064OP BP BO ,∴P 点的坐标是()4,0; 当AP AB =时,如图二所示:∴6OP BO∴P 点的坐标是()6,0;当AP BP =时,如图三所示:设OP x =,则有6AP x∴根据勾股定理有:222OP AO AP += 即:22286x x解之得:73x =∴P 点的坐标是7,03; (3)当ABP △是钝角三角形时,点A '不存在; 当ABP △是锐角三角形时,如图四示:连接'OA ,∵PE AB ⊥,点A '在直线PE 上,∴AEG △和GOP 是直角三角形,EGAOGP∴EAGOPG ,∵点A ,A '关于直线OE 对称点, 根据对称性,有'8OA OA ,'EAEA∴'FAOFAO,'FAE FAE∴'EAGEAO则有:'OPG EAO∴'AOP 是等腰三角形,则有'8OP OA ,∴22228882APAO OP ,设BE x =,则有6AE x ,根据勾股定理,有:22222BP BE EP AP AE 即:2222688210x x解之得:425BE x【点睛】本题考查了三角形的综合问题,涉及的知识点有:解方程,等腰三角形的判定与性质,对称等知识点,能分类讨论,熟练运用各性质定理,是解题的关键.9.如图,已知ABC ∆()AB AC BC <<,请用无刻度直尺和圆规,完成下列作图(不要求写作法,保留作图痕迹):(1)在边BC 上找一点M ,使得:将ABC ∆沿着过点M 的某一条直线折叠,点B 与点C 能重合,请在图①中作出点M ;(2)在边BC 上找一点N ,使得:将ABC ∆沿着过点N 的某一条直线折叠,点B 能落在边AC 上的点D 处,且ND AC ⊥,请在图②中作出点N . 【答案】(1)见详解;(2)见详解. 【解析】 【分析】(1)作线段BC 的垂直平分线,交BC 于点M ,即可;(2)过点B 作BO ⊥BC ,交CA 的延长线于点O ,作∠BOC 的平分线交BC 于点N ,即可. 【详解】(1)作线段BC 的垂直平分线,交BC 于点M ,即为所求.点M 如图①所示: (2)过点B 作BO ⊥BC ,交CA 的延长线于点O ,作∠BOC 的平分线交BC 于点N ,即为所求.点N 如图②所示:【点睛】本题主要考查尺规作图,掌握尺规作线段的中垂线和角平分线,是解题的关键.10.(1)问题发现:如图1, ABC 和ADE 均为等边三角形,点B D E 、、在同一直线上,连接.CE①求证: BD CE =; ②求BEC ∠的度数.(2)拓展探究:如图2, AB C 和ADE 均为等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,点B D E 、、在同一直线上AF ,为ADE 中DE 边上的高,连接.CE ①求BEC ∠的度数:②判断线段AF BE CE 、、之间的数量关系(直接写出结果即可).()3解决问题:如图3,AB 和ADE 均为等腰三角形,BAC DAE n ∠=∠=,点B D E 、、在同一直线上,连接CE .求AEC ∠的度数(用含n 的代数式表示,直接写出结果即可).【答案】(1)①证明见解析;②60°;(2)①90°;②BE =CE+2AF ;(3)∠AEC =90°+12n ︒. 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质得AB=AC,AD=AE, ∠DAE=∠BAC=60°,根据SAS 进一步证明△BAD ≌△CAE,依据其性质可得 BD CE =,再根据对应角相等求出BEC ∠的度数;(2)根据等腰直角三角形的性质得AB=AC,AD=AE, ∠DAE=∠BAC=90°,根据SAS 进一步证明△BAD ≌△CAE ,根据对应角相等求出BEC ∠的度数;因为DE=2AF,BD=EC,结合线段的和差关系得出结论;(3)根据等腰三角形的性质得AB=AC,AD=AE, ∠DAE=∠BAC=n °,根据SAS 进一步证明△BAD ≌△CAE ,根据对应角相等求出得出∠ADB=BEC ∠的度数,结合内角和用n 表示∠ADE 的度数,即可得出结论.【详解】(1)①∵△ABC 和△ADE 均为等边三角形(如图1),∴ AB=AC ,AD=AE ,∠BAC=∠DAE=60°,∴ ∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC ,∴ ∠BAD=∠CAE.∴ △BAD ≌△CAE (SAS )∴ BD=CE.② 由△CAE ≌△BAD ,∴ ∠AEC=∠ADB=180°-∠ADE=120°.∴ ∠BEC=∠AEC-∠AED=120°-60°=60°.(2)①∵△ABC 和△ADE 均为等腰直角三角形(如图2),∴ AB=AC ,AD=AE ,∠ADE=∠AED=45°,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,∴∠BAD=∠CAE.∴△BAD≌△CAE(SAS).∴ BD=CE,∠AEC=∠ADB=180°-∠ADE=135°. ∴∠BEC=∠AEC-∠AED=135°-45°=90°.② BE=CE+2AF.(3)如图3:∠AEC=90°+12n︒,理由如下,∵△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∴ AB=AC,AD=AE,∠ADE=∠AED=n°,∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,∴∠BAD=∠CAE.∴△BAD≌△CAE(SAS).∴∠AEC=∠ADB=180°-∠ADE=180°-1801809022n n.∴∠AEC=90°+12n︒.【点睛】本题考查等边三角形、等腰直角三角形的性质及旋转型三角形全等,掌握全等常见模型及由特殊到一般找出解题规律是解答此题的关键.。
第四章 一次函数压轴题考点训练(解析版)-2024年常考压轴题攻略(8年级上册北师大版)
第四章一次函数压轴题考点训练A ....【答案】A【分析】根据y 1,y 2的图象判断出k+b 的值,然后根据k-1、所求函数图象经过的象限即可.【详解】解:根据y 1,y 2的图象可知,,且当x=1时,y 2=0,即k+b=0.∴对于函数()1y k x b =-+,有b 时,y=k-1+b=0-1=-1<0.∴符合条件的是选项.故选:A.【点睛】本题主要考查的是一次函数的图象和性质,掌握一次函数的图象和性质是解题的关....()A.(-1,0)【答案】B【分析】由题意作A求的P点;首先利用待定系数法即可求得直线∵A(1,-1),∴C的坐标为(1,1连接BC,设直线BC∴123k bk b+-⎧⎨+-⎩==,解得⎧⎨⎩A .433B .233【答案】D【分析】根据题意利用相似三角形可以证明线段用o n AB B ∆∽AON ∆求出线段o n B B 的长度,即点【详解】解:由题意可知,2OM =,点则OMN ∆为顶角30度直角三角形,ON如图所示,当点P 运动至ON 上的任一点时,设其对应的点∵o AO AB ⊥,iAP AB ⊥∴o iOAP B AB ∠=∠又∵tan 30o AB AO =∙ ,tan i AB AP =∙∴::o i AB AO AB AP=∴o i AB B ∆∽AOP∆∴o i AB B AOP∠=∠【答案】32b -≤≤【分析】根据矩形的性质求得点D 的坐标,交,则交点在线段BD 之间,代入求解即可.【详解】解:矩形ABCD 中,点A 、根据矩形的性质可得:(1,3)D 根据图像得到直线y x b =+与矩形ABCD 将点(4,1)B 代入得:41b +=,解得b 将点(1,3)D 代入得:13+=b ,解得b 由此可得32b -≤≤【答案】0k <或01k <<【分析】分别利用当直线()430y kx k k =+-≠过点值范围,据此即可求解.【详解】解:当直线y =【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质和两直线交点坐标的求法,加辅助线,构造等腰直角三角形和全等三角形,是解题的关键.评卷人得分三、解答题13.A城有某种农机30台,B城有该农机40台.现要将这些农机全部运往运任务承包给某运输公司.已知C乡需要农机34台,两乡运送农机的费用分别为250元/台和200元/台,从别为150元/台和240元/台(1)设A城运往C乡该农机x台,运送全部农机的总费用为系式,并直接写出自变量x的取值范围;值.【答案】(1)W 关于x 的函数关系式为W =140x +12540,自变量x 的取值范围为0≤x ≤30;(2)有三种调运方案:①A 城运往C 乡28台,运往D 乡2台;B 城运往C 乡6台,运往D 乡34台;②A 城运往C 乡29台,运往D 乡1台;B 城运往C 乡5台,运往D 乡35台;③A 城运往C 乡30台,运往D 乡0台;B 城运往C 乡4台,运往D 乡36台;(3)a 的值为200元.【分析】(1)设A 城运往C 乡x 台农机,可以表示出运往其它地方的台数,根据调运单价和调运数量可以表示总费用W ;(2)列出不等式组确定自变量x 的取值范围,在x 的正整数解的个数确定调运方案,并分别设计出来;(3)根据A 城运往C 乡的农机降价a 元其它不变,可以得出另一个总费用与x 的关系式,根据函数的增减性,确定当x 为何值时费用最小,从而求出此时的a 的值.【详解】解:(1)设A 城运往C 乡x 台农机,则A 城运往D 乡(30﹣x )台农机,B 城运往C 乡(34﹣x )台农机,B 城运往D 乡(6+x )台农机,由题意得:W =250x +200(30﹣x )+150(34﹣x )+240(6+x )=140x +12540,∵x ≥0且30﹣x ≥0且34﹣x ≥0,∴0≤x ≤30,答:W 关于x 的函数关系式为W =140x +12540,自变量x 的取值范围为0≤x ≤30.(2)由题意得:1401254016460030x x +>⎧⎨⎩,解得:28≤x ≤30,∵x 为整数,∴x =28或x =29或x =30,因此有三种调运方案,即:①A 城运往C 乡28台,运往D 乡2台;B 城运往C 乡6台,运往D 乡34台;②A 城运往C 乡29台,运往D 乡1台;B 城运往C 乡5台,运往D 乡35台;③A 城运往C 乡30台,运往D 乡0台;B 城运往C 乡4台,运往D 乡36台;(3)由题意得:W =(250﹣a )x +200(30﹣x )+150(34﹣x )+240(6+x )=(140﹣a )x +12540,∵总费用最小值为10740元,∴140﹣a <0∴W 随x 的增大而减小,又∵28≤x ≤30,∴当x =30时,W 最小,即:(140﹣a )×30+12540=10740,【答案】(1)y=2x+4(2)1112-+【分析】(1)根据图像求出B的坐标,然后根据待定系数法求出直线(1)求m 的值;(2)点P 从O 出发,以每秒2个单位的速度,沿射线OA 方向运动.设运动时间为t ()s .①过点P 作PQ OA ⊥交直线AB 于点Q ,若APQ ABO ∆≅∆,求t 的值;②在点P 的运动过程中,是否存在这样的t ,使得POB ∆为等腰三角形?若存在,请求出所有符合题意的t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)6;(2)①2或8;②2.5或4或6.4.3【点睛】本题主要考查一次函数图象与几何图形的综合,形的性质,利用分类讨论的思想方法,是解题的关键.17.如图,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+交于点C .(1)求点A ,B 的坐标.(3)存在.∵线段AB在第一象限,∴这时点P在x轴负半轴.∵==OA 2,OB 4,∴222224BP OP OB x =+=+,222222420AB OA OB =+=+=,222()(2)AP OA OP x =+=-.∵222BP AB AP +=,∴222420(2)x x ++=-,解得8x =-,∴当点P 的坐标为(8,0)-时,ABP 是直角三角形;③设AB 是直角边,点A 为直角顶点,即90BAP ∠= .∵点A 在x 轴上,P 是x 轴上的动点,∴90BAP ∠≠ .综上,当点P 的坐标为(0,0)或(8,0)-时,ABP 是直角三角形.【点睛】本题考查的是一次函数的图象与及几何变换、一次函数的性质及直角三角形的判定等知识点,掌握分类讨论思想和一次函数图像的性质是解答本题的关键.。
北师大版八年级数学上册 轴对称解答题单元测试卷(解析版)
北师大版八年级数学上册轴对称解答题单元测试卷(解析版)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.(1)已知△ABC中,∠A=90°,∠B=67.5°,请画一条直线,把这个三角形分割成两个等腰三角形.(请你选用下面给出的备用图,把所有不同的分割方法都画出来.只需画图,不必说明理由,但要在图中标出相等两角的度数)(2)已知△ABC中,∠C是其最小的内角,过顶点B的一条直线把这个三角形分割成了两个等腰三角形,请探求∠ABC与∠C之间的关系.【答案】(1)图形见解析(2) ∠ABC与∠C之间的关系是∠ABC=135°-34∠C或∠ABC=3∠C或∠ABC=180°-3∠C或∠ABC=90°,∠C是小于45°的任意锐角.【解析】试题分析:(1)已知角度,要分割成两个等腰三角形,可以运用直角三角形、等腰三角形性质结合三角形内角和定理,先计算出可能的角度,或者先从草图中确认可能的情况,及角度,然后画上.(2)在(1)的基础上,由“特殊”到“一般”,需要把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形列方程,可得出角与角之间的关系.试题解析:(1)如图①②(共有2种不同的分割法).(2)设∠ABC=y,∠C=x,过点B的直线交边AC于点D.在△DBC中,①若∠C是顶角,如图,则∠CBD=∠CDB=90°-12x,∠A=180°-x-y.故∠ADB=180°-∠CDB=90°+12x>90°,此时只能有∠A=∠ABD,即180°-x-y=y-1902x⎛⎫-⎪⎝⎭,∴3x+4y=540°,∴∠ABC=135°-34∠C.②若∠C是底角,第一种情况:如图,当DB=DC时,∠DB C=x.在△ABD中,∠ADB=2x,∠ABD=y-x.若AB=AD,则2x=y-x,此时有y=3x,∴∠ABC=3∠C.若AB=BD,则180°-x-y=2x,此时有3x+y=180°,∴∠ABC=180°-3∠C.若AD=BD,则180°-x-y=y-x,此时有y=90°,即∠ABC=90°,∠C为小于45°的任意锐角.第二种情况:如图,当BD=BC时,∠BDC=x,∠ADB=180°-x>90°,此时只能有AD=BD,∴∠A=∠ABD=12∠BDC=12∠C<∠C,这与题设∠C是最小角矛盾.∴当∠C 是底角时,BD =BC 不成立.综上所述,∠ABC 与∠C 之间的关系是∠ABC=135°-34∠C 或∠ABC=3∠C 或∠ABC=180°-3∠C 或∠ABC=90°,∠C 是小于45°的任意锐角.点睛:本题考查了等腰三角形的性质;第(1)问是计算与作图相结合的探索.本问对学生运用作图工具的能力,以及运用直角三角形、等腰三角形性质等基础知识解决问题的能力都有较高的要求.第(2)问在第(1)问的基础上,由“特殊”到“一般”,“分类讨论”把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形并结合“方程思想”探究角与角之间的关系.本题不仅趣味性强,创造性强,而且渗透了由“特殊”到“一般”、“分类讨论”、“方程思想”、“转化思想”等数学思想,是一道不可多得的好题.2.如图,在ABC ∆中,CE 为三角形的角平分线,AD CE ⊥于点F 交BC 于点D (1)若9628BAC B ︒︒∠=∠=,,直接写出BAD ∠= 度 (2)若2ACB B ∠=∠, ①求证:2AB CF =②若,CF a EF b ==,直接写出BDCD= (用含,a b 的式子表示)【答案】(1)34;(2)①见详解;②2ba b- 【解析】 【分析】(1)由三角形内角和定理和角平分线定义即可得出答案;(2)①证明B BCE ∠=∠,得出BE=CE ,过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,则,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠,得出AH=AC ,H EAH ∠=∠,得出AE=HE ,由等腰三角形的性质可得出HF=CF ,即可得出结论;②证明AHF DCF ≅,得出AH=DC ,求出HF=CF=a ,HE=HF-EF=a-b ,CE=a+b ,由//AH BC 得出AH AE a bBC BE a b-==+,进而得出结论. 【详解】解:(1)∵9628BAC B ︒︒∠=∠=,, ∴180962856ACB ∠=︒-︒-︒=︒, ∵CE 为三角形的角平分线, ∴1282ACE ACB ∠=∠=︒,∵AD CE⊥,∴902862CAF∠=︒-︒=︒,∴966234BAD∠=︒-︒=︒.故答案为:34;(2)①证明:∵22ACB B BCE∠=∠=∠∴B BCE∠=∠∴BE CE=过点A作//AH BC交CE与点H,如图所示:则,H BCE ACE EAH B∠=∠=∠∠=∠∴AH=AC,H EAH∠=∠∴AE=HE∵AD CE⊥∴HF=CF∴AB=HC=2CF;②在AHF△和DCF中,H DCFHF CFAFH DFC∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴AHF DCF≅∴AH=DC∵,CF a EF b==∴HF CF a==,由①得AE HE HF EF a b==-=-,BE CE a b==+∵//AH BC∴AH AE a bBC BE a b-==+∴CD a bBC a b-=+∴2BD bCD a b=-.故答案为:2ba b-. 【点睛】本题考查的知识点是全等三角形的判定及其性质、等腰三角形的判定及其性质、三角形的内角和定理、三角形的角平分线定理等,掌握以上知识点是解此题的关键.3.某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:设(090BAC θθ∠=︒<<︒).现把小棒依次摆放在两射线之间,并使小棒两端分别落在射线AB 、AC 上.活动一、如图甲所示,从点1A 开始,依次向右摆放小棒,使小棒与小棒在端点处互相垂直(12A A 为第1根小棒) 数学思考:(1)小棒能无限摆下去吗?答: (填“能”或“不能”) (2)设11223AA A A A A ==,求θ的度数;活动二:如图乙所示,从点1A 开始,用等长的小棒依次向右摆放,其中12A A 为第一根小棒,且121A A AA =. 数学思考:(3)若已经摆放了3根小棒,则213A A A ∠= ,423A A A ∠= ,43 A A C ∠= ;(用含θ的式子表示)(4)若只能摆放5根小棒,则θ的取值范围是 .【答案】(1)能;(2)θ=22.5°;(3)2θ,3θ,4θ;(4)15°≤θ<18°. 【解析】 【分析】(1)由小棒与小棒在端点处互相垂直,即可得到答案;(2)根据等腰直角三角形的性质和三角形外角的性质,即可得到答案;(3)由121A A AA =,得∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,从而得213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ,同理得423 A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ,43 A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ;(4)根据题意得:5θ<90°且6θ≥90°,进而即可得到答案. 【详解】(1)∵小棒与小棒在端点处互相垂直即可,∴小棒能无限摆下去, 故答案是:能;(2)∵A 1A 2=A 2A 3,A 1A 2⊥A 2A 3, ∴∠A 2A 1A 3=45°, ∴∠AA 2A 1+θ=45°, ∵AA 1=A 1A 2∴∠AA 2A 1=∠BAC=θ, ∴θ=22.5°; (3)∵121A A AA =, ∴∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,∴213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ, ∵3122A A A A =,∴213A A A ∠=231A A A ∠=2θ,∴423A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ, ∵3342A A A A =,∴423A A A ∠=243 A A A ∠=3θ, ∴43A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ, 故答案是:2θ,3θ,4θ;(4)由第(3)题可得:645A A A ∠=5θ,65 A A C ∠=6θ, ∵只能摆放5根小棒, ∴5θ<90°且6θ≥90°, ∴15°≤θ<18°. 故答案是:15°≤θ<18°.【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质以及三角形外角的性质,掌握等腰三角形的底角相等且小于90°,是解题的关键.4.如图,在平面直角坐标系中,点B 坐标为()6,0-,点A 是y 轴正半轴上一点,且10AB =,点P 是x 轴上位于点B 右侧的一个动点,设点P 的坐标为()0m ,.(1)点A 的坐标为___________;(2)当ABP △是等腰三角形时,求P 点的坐标;(3)如图2,过点P 作PE AB ⊥交线段AB 于点E ,连接OE ,若点A 关于直线OE 的对称点为A ',当点A '恰好落在直线PE 上时,BE =_____________.(直接写出答案) 【答案】(1)()0,8;(2)()4,0或()6,0或7,03⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)425【解析】 【分析】(1)根据勾股定理可以求出AO 的长,则可得出A 的坐标; (2)分三种情况讨论等腰三角形的情况,得出点P 的坐标; (3)根据PE AB ⊥,点A '在直线PE 上,得到EAGOPG ,利用点A ,A '关于直线OE 对称点,根据对称性,可证'OPG EAO ,可得'8OP OA ,82AP,设BE x =,则有6AE x ,根据勾股定理,有:22222BP BE EP AP AE解之即可. 【详解】解:(1)∵点B 坐标为6,0,点A 是y 轴正半轴上一点,且10AB =,∴ABO 是直角三角形,根据勾股定理有:22221068AOAB BO ,∴点A 的坐标为()0,8; (2)∵ABP △是等腰三角形, 当BPAB 时,如图一所示:OP BP BO,∴1064∴P点的坐标是()4,0;=时,如图二所示:当AP ABOP BO∴6∴P点的坐标是()6,0;=时,如图三所示:当AP BP设OP x =,则有6AP x∴根据勾股定理有:222OP AO AP += 即:22286x x解之得:73x =∴P 点的坐标是7,03; (3)当ABP △是钝角三角形时,点A '不存在; 当ABP △是锐角三角形时,如图四示:连接'OA ,∵PE AB ⊥,点A '在直线PE 上,∴AEG △和GOP 是直角三角形,EGAOGP∴EAGOPG ,∵点A ,A '关于直线OE 对称点, 根据对称性,有'8OA OA ,'EAEA∴'FAO FAO,'FAE FAE∴'EAGEAO则有:'OPG EAO∴'AOP 是等腰三角形,则有'8OP OA ,∴22228882APAO OP ,设BE x ,则有6AE x ,根据勾股定理,有:22222BP BE EP AP AE 即:2222688210x x解之得:425BE x【点睛】本题考查了三角形的综合问题,涉及的知识点有:解方程,等腰三角形的判定与性质,对称等知识点,能分类讨论,熟练运用各性质定理,是解题的关键.5.如图1,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =12BC ,点D 为BC 的中点,AB =DE ,BE ∥AC . (1)求证:△ABC ≌△DEB ; (2)连结AD 、AE 、CE ,如图2. ①求证:CE 是∠ACB 的角平分线;②请判断△ABE 是什么特殊形状的三角形,并说明理由.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②△ABE 是等腰三角形,理由详见解析. 【解析】 【分析】(1)由AC//BE ,∠ACB=90°可得∠DBE=90°,由AC=12BC ,D 是BC 中点可得AC=BD ,利用HL 即可证明△ABC ≌△DEB ;(2)①由(1)得BE=BC ,由等腰直角三角形的性质可得∠BCE=45°,进而可得∠ACE=45°,即可得答案;②根据SAS 可证明△ACE ≌△DCE ,可得AE=DE ,由AB=DE 可得AE=AB 即可证明△ABE 是等腰三角形. 【详解】(1)∵∠ACB=90°,BE ∥AC ∴∠CBE=90°∴△ABC 和△DEB 都是直角三角形∵AC=12BC,点D为BC的中点∴AC=BD又∵AB=DE∴△ABC≌△DEB(H.L.)(2)①由(1)得:△ABC≌△DEB∴BC=EB又∵∠CBE=90°∴∠BCE=45°∴∠ACE=90°-45°=45°∴∠BCE=∠ACE∴CE是∠ACB的角平分线②△ABE是等腰三角形,理由如下:在△ACE和△DCE中AC DCACE BCECE CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACE≌△DCE(SAS).∴AE=DE又∵AB=DE∴AE=AB∴△ABE是等腰三角形【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质及等腰三角形的判断与性质,熟练掌握判定定理是解题关键.6.如图所示,已知ABC ∆中,10AB AC BC ===厘米,M 、N 分别从点A 、点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度是1厘米/秒的速度,点N 的速度是2厘米/秒,当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)M 、N 同时运动几秒后,M 、N 两点重合?(2)M 、N 同时运动几秒后,可得等边三角形AMN ∆?(3)M 、N 在BC 边上运动时,能否得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,如果存在,请求出此时M 、N 运动的时间?【答案】(1)10;(2)点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆;(3)当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒. 【解析】【分析】(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=;(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①,1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-根据等边三角形性质得102t t =-;(3)如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,根据等腰三角形性质证ACB ∆是等边三角形,再证ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),得CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形,故10CM y =-,302NB y =-,由CM NB =,得10302y y -=-;【详解】解:(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=解得:10x =(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-∵三角形AMN ∆是等边三角形∴102t t =-解得103t =∴点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆. (3)当点M 、N 在BC 边上运动时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形,由(1)知10秒时M 、N 两点重合,恰好在C 处,如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,∴AN AM =,∴AMN ANM ∠=∠,∴AMC ANB ∠=∠,∵AB BC AC ==,∴ACB ∆是等边三角形,∴C B ∠=∠,在ACM ∆和ABN ∆中,∵AC AB C B AMC ANB =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),∴CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形, ∴10CM y =-,302NB y =-,CM NB =,10302y y -=-解得:403y =,故假设成立. ∴当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒.【点睛】考核知识点:等边三角形判定和性质,全等三角形判定和性质.理解等腰三角形的判定和性质,把问题转化为方程问题是关键.7.八年级的小明同学通到这样一道数学题目:△ABC 为边长为4的等边三角形,E 是边AB 边上任意一动点,点D 在CB 的延长线上,且满足AE =BD .(1)如图①,当点E 为AB 的中点时,DE = ;(2)如图②,点E 在运动过程中,DE 与EC 满足什么数量关系?请说明理由;(3)如图③,F 是AC 的中点,连接EF .在AB 边上是否存在点E ,使得DE +EF 值最小?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.(直角三角形中,30°所对的边是斜边的一半)【答案】(1)23;(2)DE =CE ,理由见解析;(3)这个最小值为27;【解析】【分析】 (1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,由等边三角形的性质可得BE =DB =AE =2,由直角三角形的性质可求BH =1,EH 3=,由勾股定理可求解;(2)如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F ,可证△AEF 是等边三角形,AE =EF =AF =BD ,由“SAS ”可证△DBE ≌△EFC ,可得DE =CE ;(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H ,由“SAS ”可证△ACE '≌△AC 'E ',可得C 'E '=CE ',可得当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小,由勾股定理可求最小值.【详解】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,∵△ABC 为边长为4的等边三角形,点E 是AB 的中点,∴AE =BE =2=DB ,∠ABC =60°,且EH ⊥BC ,∴∠BEH =30°,∴BH =1,EH 3=3=∴DH =DB +BH =2+1=3,∴DE 2293DH EH =+=+=23故答案为:3(2)DE=CE.理由如下:如图②,过E作EF∥BC交AC于F.∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=AC=BC.∵EF∥BC,∴∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠ACB=60°,∴∠AEF=∠AFE=∠A=60°,∴△AEF是等边三角形,∴AE=EF=AF,∴AB﹣AE=AC﹣AF,∴BE=CF.∵∠ABC=∠ACB=∠AFE=60°,∴∠DBE=∠EFC=120°,且AE=EF=DB,BE=CF,∴△DBE≌△EFC(SAS),∴DE=CE,(3)如图③,将△ABC沿AB翻折得到△ABC',连接C'F交AB于点E',连接CE',DE',过点F作FH⊥AC'于点H.∵将△ABC沿AB翻折得到△ABC',∴AC=AC'=BC=BC'=4,∠BAC=∠BAC'=60°,且AE'=AE',∴△ACE'≌△AC'E'(SAS),∴C'E'=CE',由(2)可知:DE'=CE',∴C'E'=CE'=DE'.∵DE+EF=C'E+EF=C'E'+EF,∴当点C',点E',点F三点共线时,DE+EF的值最小.∵F是AC的中点,∴AF=CF=2,且HF⊥AC',∠FAH=180°﹣∠CAB﹣∠C'AB=60°,∴AH =1,HF 3=AH 3=,∴C 'H =4+1=5,∴C 'F 22'253C H HF =+=+=27,∴DE +EF 的最小值为27.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,添加恰当辅助线是解答本题的关键.8.如图,△ABC 中,AB =BC =AC =12cm ,现有两点M 、N 分别从点A .点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度为2cm /s ,点N 的速度为3cm /s .当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)点M 、N 运动 秒后,△AMN 是等边三角形?(2)点M 、N 在BC 边上运动时,运动 秒后得到以MN 为底边的等腰三角形△AMN ?(3)M 、N 同时运动几秒后,△AMN 是直角三角形?请说明理由.【答案】(1)125;(2)485;(3)点M 、N 运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN 为直角三角形.【解析】【分析】(1)当AM =AN 时,△MNA 是等边三角形.设运动时间为t 秒,构建方程即可解决问题;(2)点M 、N 在BC 边上运动时,满足CM =BN 时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形△AMN .构建方程即可解决问题;(3)据题意设点M 、N 运动t 秒后,可得到直角三角形△AMN ,分四种情况讨论即可.【详解】(1)当AM =AN 时,△MNA 是等边三角形,设运动时间为t 秒则有:2t =12﹣3t解得t =125故点M 、N 运动125秒后,△AMN 是等边三角形;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN则有:2t﹣12=36﹣3t解得t=48 5故运动485秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN;(3)设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN ①当M在AC上,N在AB上,∠ANM=90°时,如图∵∠A=60°∴∠AMN=30°∴AM=2AN则有2t=2(12﹣3t)∴t=3;②当M在AC上,N在AB上,∠AMN=90°时,如图∵∠A=60°∴∠ANM=30°∴2AM=AN∴4t=12﹣3t∴t=127;③当M、N都在BC上,∠ANM=90°时,如图CN=3t﹣24=6解得t=10;④当M、N都在BC上,∠AMN=90°时,则N与B重合,M正好处于BC的中点,如图此时2t =12+6解得t =9;综上所述,点M 、N 运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN 为直角三角形. 【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键. 9.小明在学习了“等边三角形”后,激发了他的学习和探究的兴趣,就想考考他的朋友小崔,小明作了一个等边ABC ∆,如图1,并在边AC 上任意取了一点F (点F 不与点A 、点C 重合),过点F 作FH AB ⊥交AB 于点H ,延长CB 到G ,使得BG AF =,连接FG 交AB 于点l .(1)若10AC =,求HI 的长度;(2)如图2,延长BC 到D ,再延长BA 到E ,使得AE BD =,连接ED ,EC ,求证:ECD EDC ∠=∠.【答案】(1)HI =5;(2)见解析.【解析】【分析】(1)作FP ∥BC 交AB 于点P ,证明APF ∆是等边三角形得到AH=PH , 再证明PFI BGI ∆≅∆得到PI=BI ,于是可得HI =12AB ,即可求解; (2)延长BD 至Q ,使DQ=AB ,连结EQ ,就可以得出BE=BQ ,得出△BEQ 是等边三角形,就可以得出BE=QE ,得出△BCE ≌△QDE 就可以得出结论.【详解】解:如图1,作FP ∥BC 交AB 于点P ,∵ABC ∆是等边三角形,∴∠ABC=∠A=60°,∵FP ∥BC,∴∠APF=∠ABC=60°, ∠PFI=∠BGI,∴∠APF=∠A=60°,∴APF ∆是等边三角形,∴PF=AF,∵FH AB ⊥,∴AH=PH,∵AF=BG,∴PF=BG,∴在PFI ∆和BGI ∆中,PIF BIG PFI BGI PF BG ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴PFI BGI ∆≅∆,∴PI=BI,∴PI+PH=BI+AH=12AB, ∴HI=PI+PH =12AB= 1102⨯=5; (2)如图2,延长BD 至Q ,使DQ=AB ,连结EQ ,∵△ABC 是等边三角形,∴AB=BC=AC ,∠B=60°.∵AE=BD ,DQ=AB ,∴AE+AB=BD+DQ ,∴BE=BQ .∵∠B=60°,∴△BEQ 为等边三角形,∴∠B=∠Q=60°,BE=QE .∵DQ=AB ,∴BC=DQ .∴在△BCE 和△QDE 中,BC DQ B Q BE QE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE ≌△QDE (SAS ),∴EC=ED .∴∠ECD=∠EDC.【点睛】本题考查了等边三角形的判定及性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时作出相应辅助线构造全等三角形是关键.本题难度较大,需要有较强的综合能力.10.数学课上,张老师举了下面的例题:例1 等腰三角形ABC 中,110A ∠=,求B 的度数.(答案:35)例2 等腰三角形ABC 中,40A ∠=,求B 的度数.(答案:40或70或100) 张老师启发同学们进行变式,小敏编了如下两题:变式1: 等腰三角形ABC 中,∠A=100°,求B 的度数.变式2: 等腰三角形ABC 中,∠A= 45° ,求B 的度数.(1)请你解答以上两道变式题.(2)解(1)后,小敏发现,A ∠的度数不同,得到B 的度数的个数也可能不同.如果在等腰三角形ABC 中,设A x ∠=,当B 只有一个度数时,请你探索x 的取值范围.【答案】(1)变式1: 40°;变式2: 90°或67.5°或45°;(2)90°≤<180°或x=60°【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理,分类讨论,即可得到答案;(2)在等腰三角形ABC 中,当B 只有一个度数时,A ∠只能作为顶角时,或∠A=60°,进而可得到答案.【详解】变式1:∵等腰三角形ABC 中,∠A=100°,∴∠A为顶角,∠B为底角,∴∠B=1801002-=40°;变式2: ∵等腰三角形ABC中,∠A= 45°,∴当AB=BC 时,∠B =90°,当AB=AC 时,∠B =67.5°,当BC=AC时∠B =45°;(2)等腰三角形ABC中,设A x∠=,当90°≤x<180°,∠A为顶角,此时,B只有一个度数,当x=60°时,三角形ABC是等边三角形,此时,B只有一个度数,综上所述:90°≤x<180°或x=60°【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质,分类讨论思想的应用,是解题的关键.。
八年级数学上册《第三章 轴对称与坐标变化》练习题-含答案(北师大版)
八年级数学上册《第三章轴对称与坐标变化》练习题-含答案(北师大版)一、选择题1.在直角坐标系中,将点P(﹣3,2)向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度后,得到的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.已知三角形的三个顶点坐标分别是(-1,4),(1,1),(-4,-1),现将这三个点先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,则平移后三个顶点的坐标是()A.(-2,2),(3,4),(1,7)B.(-2,2),(4,3),(1,7)C.(2,2),(3,4),(1,7)D.(2,-2),(3,3),(1,7)3.将点A(﹣2,3)平移到点B(1,﹣2)处,正确的移法是()A.向右平移3个单位长度,向上平移5个单位长度B.向左平移3个单位长度,向下平移5个单位长度C.向右平移3个单位长度,向下平移5个单位长度D.向左平移3个单位长度,向上平移5个单位长度4.点M(1,2)关于x轴对称点的坐标为()A.(-1,-2)B.(-1,2)C.(1,-2)D.(2,-1)5.已知点P(1,﹣2),Q(﹣1,2), R (﹣1,﹣2),H(1,2),则下面选项中关于y轴对称的是( )A.P和QB.P和HC.Q和RD.P和R6.在直角坐标系中,点A(a,3)与点B(﹣4,b)关于y轴对称,则a+b的值是( )A.﹣7B.﹣1C.1D.77.已知点P(1,a)与Q(b,2)关于x轴成轴对称,则a﹣b的值为()A.﹣1B.1C.﹣3D.38.如图,在3×3的正方形网格中由四个格点A,B,C,D,以其中一点为原点,网格线所在直线为坐标轴,网格线所在直线为坐标轴,建立平面直角坐标系,使其余三个点中存在两个点关于一条坐标轴对称,则原点是( )A.A点B.B点C.C点D.D点二、填空题9.在平面直角坐标系中,把点A(2,3)向左平移一个单位得到点A′,则点A′的坐标为________.10.已知点M(3,﹣2),将它先向左平移2个单位,再向上平移4个单位后得到点N,则点N的坐标是.11.点E(a,-5)与点F(-2,b)关于y轴对称,则a= ,b= .12.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣1,2),作点A关于y轴的对称点,得到点A′,再将点A′向下平移4个单位,得到点A″,则点A″的坐标是________.13.点A(a,b)和B关于x轴对称,而点B与点C(2,3)关于y轴对称,那么,ab=.14.如图,把平面内一条数轴x绕原点O逆时针旋转角θ(0°<θ<90°)得到另一条数轴y,x轴和y轴构成一个平面斜坐标系.规定:过点P作y轴的平行线,交x轴于点A,过点P作x 轴的平行线,交y轴于点B.若点A在x轴上对应的实数为a,点B在y轴上对应的实数为b,则称有序实数对(a,b)为点P的斜坐标.在某平面斜坐标系中,已知θ=60°,点M的斜坐标为(3,2),点N与点M关于y轴对称,则点N的斜坐标为________________.三、解答题15.如图,在平面直角坐标系中,三角形ABC的三个顶点分别为A(-1,-2),B(-2,-4),C(-4,-1).把三角形ABC向上平移3个单位长度后得到三角形A1B1C1,请画出三角形A1B1C1,并写出点B1的坐标.16.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣1,5)、B(﹣1,0)、C(﹣4,3)。
3.3 轴对称与坐标变化 北师大版八年级数学册同步作业(含答案)
3.3轴对称与坐标变化一、单选题1.已知点Q与点关于x轴对称点是,那么点为()A.B.C.D.【答案】B【分析】根据关于x轴对称点的坐标特点:纵坐标互为相反数,横坐标不变,可得a=2,b=3,进而可得答案.【解析】解:∵点P(3,a)关于x轴的对称点为Q(b,-2),∴a=2,b=3,∴点(a,b)的坐标为(2,3),故选:B.【点睛】此题主要考查了关于x轴对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数.2.已知点和关于y轴对称,则的值为()A.0B.C.1D.【答案】C【分析】根据平面直角坐标系中点的对称的知识点可得到m、n的值,代入求值即可.【解析】解:∵点与点关于轴对称,∴,∴,故选C.【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系点的对称,代数式求值,掌握平面直角坐标系点的对称,代数式求值方法,根据对称性构造方程组是解题的关键.3.已知的坐标为,直线轴,且,则点的坐标为()A.B.或C.D.或【答案】D【解析】【分析】根据平行于x轴的直线是上的点的纵坐标相等求出点B的纵坐标,再分点B在点A的左边与右边两种情况求出点B的横坐标,即可得解.【解析】∵AB//x轴,点A的坐标为(1,2),∴点B的横坐标为2,∵AB=5,∴点B在点A的左边时,横坐标为1−5=−4,点B在点A的右边时,横坐标为1+5=6,∴点B的坐标为(−4,2)或(6,2).故选:D.【点睛】此题考查坐标与图形-轴对称,解题关键在于掌握运算法则.4.已知点与点关于某条直线对称,则这条直线是()A.轴B.轴C.过点且垂直于轴的直线D.过点且平行于轴的直线【答案】C【分析】由题意PQ∥x轴,所以过PQ中点且垂直于x轴的直线即为所求的直线,然后根据选项内容进行判断.【解析】解:∵点,点∴PQ∥x轴,设PQ的中点为M则M点坐标为,即∴点与点关于经过点且垂直于轴的直线对称故选项A,B,D错误;又∵在这条直线上,∴选项C符合题意故选:C.【点睛】本题考查点的坐标及轴对称,掌握轴对称的性质,利用数形结合思想解题是关键.5.甲、乙、丙三人所处的位置不同,甲说:“以我为坐标原点,乙的位置是,”丙说:“以我为坐标原点,乙的位置是.”则以乙为坐标原点,甲、丙的坐标分别是(已知三人所建立的直角坐标系在同一平面内,且x轴、y轴的正方向相同)( )A.,B.,C.,D.,【答案】C【解析】【分析】由于已知三人建立坐标时,x轴y轴正方向相同,以甲为坐标原点,乙的位置是(2,3),则以乙为坐标原点,甲的位置是(-2,-3);同样,以乙为坐标原点,丙的位置是(3,2).【解析】∵以甲为坐标原点,乙的位置是,∴以乙为坐标原点,甲的位置是;∵以丙为坐标原点,乙的位置是,∴以乙为坐标原点,丙的位置是.故选C.【点睛】本题考查了坐标确定位置:直角坐标平面内点的位置由有序实数对确定,有序实数对与点一一对应.6.如果A(1-a,b+1)关于y轴的对称点在第三象限,那么点B(1-a,b)在( ) A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【分析】根据关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数,可得答案.【解析】∵A(1-a,b+1)关于y轴的对称点在第三象限,∴A(1-a,b+1)在第四象限,∴1-a>0,b+1<0,∴1-a>0,b<-1,∴B(1-a,b)在第四象限;故选:D.【点睛】本题考查了关于y对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.7.在平面直角坐标系中,已知点,则点关于直线(直线上各点的横坐标都为)对称点的坐标是( )A.B.C.D.【答案】B【分析】利用已知直线m上各点的横坐标都是-2,得出其解析式,再利用对称点的性质得出答案.【解析】∵a2+2>0,∴点在第一象限,∵直线m上各点的横坐标都是-2,∴直线为:x=-2,∴a2+2到-2的距离为:a2+4,∴点P关于直线m对称的点的横坐标是:-a2-6,故P点对称的点的坐标是:(-a2-6,5).故选B.【点睛】此题主要考查了坐标与图形的性质,根据题意得出对称点的横坐标是解题关键.8.已知在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣3,4),下列说法正确的有( )个①点A与点B(-3,﹣4)关于x轴对称②点A与点C(3,﹣4)关于原点对称③点A与点F(-4,3)关于第二象限的平分线对称④点A与点C(4,-3)关于第一象限的平分线对称A.1B.2C.3D.4【答案】D【分析】根据关于x轴对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数;关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变;关于第2象限角平分线对称的点的坐标特点:横纵坐标变换位置且变为相反数;关于第1象限角平分线对称的点的坐标特点:横纵坐标变换位置.综合以上即可得答案.【解析】∵点A的坐标为(﹣3,4),∴点A关于x轴对称的点的坐标为(﹣3,﹣4),点A关于原点对称的点的坐标为(3,-4),点A关于第二象限的角平分线对称的点的坐标为(-4,3)点A关于第一象限的角平分线对称的点的坐标为(4,-3)∴①、②、③、④正确.故选:D.【点睛】此题主要考查了关于x轴、y轴、第二象限的角平分线、第一象限的角平分线对称的点的坐标规律,关键是熟练掌握点的变化规律,不要混淆.9.在坐标平面上有一个轴对称图形,其中A(3,﹣)和B(3,﹣)是图形上的一对对称点,若此图形上另有一点C(﹣2,﹣9),则C点对称点的坐标是( )A.(﹣2,1)B.(﹣2,﹣)C.(﹣,﹣9)D.(﹣2,﹣1)【答案】A【分析】先利用点A和点B的坐标特征可判断图形的对称轴为直线y=-4,然后写出点C关于直线y=-4的对称点即可.【解析】解:∵A(3,﹣)和B(3,﹣)是图形上的一对对称点,∴点A与点B关于直线y=﹣4对称,∴点C(﹣2,﹣9)关于直线y=﹣4的对称点的坐标为(﹣2,1).故选:A.【点睛】本题考查了坐标与图形的变化,需要注意关于直线对称:关于直线x=m对称,则两点的纵坐标相同,横坐标和为2m;关于直线y=n对称,则两点的横坐标相同,纵坐标和为2n.10.在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点分别为A(1,1)、B(1,﹣1)、C (﹣1,﹣1)、D(﹣1,1),y轴上有一点P(0,2).作点P关于点A的对称点P1,作P1关于点B的对称点P2,作点P2关于点C的对称点P3,作P3关于点D的对称点P4,作点P4关于点A的对称点P5,作P5关于点B的对称点P6┅,按如此操作下去,则点P2011的坐标为( )A.(0,2)B.(2,0)C.(0,﹣2)D.(﹣2,0)【答案】D【分析】根据正方形的性质以及坐标变化得出对应点的坐标,再利用变化规律得出点P2011的坐标与P3坐标相同,即可得出答案.【解析】解:∵作点P关于点A的对称点P1,作P1关于点B的对称点P2,作点P2关于点C的对称点P3,作P3关于点D的对称点P4,作点P4关于点A的对称点P5,作P5关于点B的对称点P6…,按如此操作下去,∴每变换4次一循环,∴点P2011的坐标为:2011÷4=502…3,点P2011的坐标与P3坐标相同,∴点P2011的坐标为:(-2,0),故选:D.【点睛】此题主要考查了坐标与图形的变化以及正方形的性质,根据图形的变化得出点P2011的坐标与P3坐标相同是解决问题的关键.二、填空题11.点(x,y)关于x轴对称的点的坐标为_______;点(x,y)关于y轴对称的点的坐标为_______.【答案】(x,-y)(-x,y)【解析】略12.已知点A(2a+3b,﹣2)和点B(8,3a+1)关于y轴对称,那么a+b=_____.【答案】-3.【分析】关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变.据此可得a,b的值.【解析】解:∵点A(2a+3b,﹣2)和点B(8,3a+1)关于y轴对称,∴,解得,∴a+b=﹣3,故答案为:﹣3.【点睛】本题考查的是关于轴对称的两个点的坐标关系,掌握以上知识是解题的关键.13.若点与点关于轴对称,则_______.【答案】3【分析】利用关于x轴对称“横坐标不变,纵坐标互为相反数”求得m的值.【解析】解:∵点A(2,m)与点B(2,-3)关于x轴对称,∴-3+m=0,∴m=3,故答案为:3【点睛】本题考查了关于x轴对称点的坐标变化,掌握关于轴对称坐标变化法则是解题关键.14.如图,与关于轴对称,已知点,则点的坐标_______,点的坐标__________,点的坐标__________.【答案】(-2,1)(4,6)(6,2)【分析】根据关于y轴对称的点的坐标特点:纵坐标不变,横坐标互为相反数解答即可.【解析】解:∵△与△关于轴对称,且点,∴点的坐标为(-2,1),点的坐标为(4,6),点的坐标为(6,2).故答案为:(-2,1),(4,6),(6,2).【点睛】本题考查了关于坐标轴对称的点的坐标特点,属于应知应会题型,熟练掌握基本知识是关键.15.若过点的直线与轴平行,则点关于轴的对称点的坐标是_________.【答案】【分析】根据MN与x轴平行可以求得M点坐标,进一步可以求得点M关于y轴的对称点的坐标. 【解析】解:∵MN与x轴平行,∴两点纵坐标相同,∴a=-5,即M为(-3,-5)∴点M关于y轴的对称点的坐标为:(3,-5)故答案为(3,-5).【点睛】本题考查图形及图形变化的坐标表示,熟练掌握各种图形及图形变化的坐标特征是解题关键. 16.已知两点E(x1,y1),F(x2,y2),如果x1+x2=2x1,y1+y2=0,那么E,F两点关于_______对称.【答案】x轴【分析】先根据已知条件得出x1与x2,y1与y2的关系,继而根据这一关系判断即可.【解析】∵x1+x2=2x1,y1+y2=0,∴x1=x2,y1=-y2,∴E,F两点关于x轴对称,故答案为x轴.【点睛】本题考查了关于x轴、y轴对称的点的坐标,比较容易,熟记平面直角坐标系中关于坐标轴成轴对称的两点的坐标之间的关系是解题的关键.17.如图,在平面直角坐标系中,将点向右平移2个单位长度得到点,则点关于轴的对称点的坐标是___________.【答案】根据平移的坐标变化规律和关于x轴对称的点的坐标特征即可解决.【解析】解:∵点A(-1,2)向右平移2个单位得到点B,∴B(1,2).∵点C与点B关于x轴对称,∴C(1,-2).故答案为:(1,-2)【点睛】本题考查了平移、关于坐标轴对称等知识点,熟知平移时点的坐标变化规律和关于正半轴对称的点的坐标特征是解题的关键.18.当m=___,n=___时,点A(2m+n,2)与点B(1,n-m)关于y轴对称.【答案】-1 1【分析】根据关于y轴对称的点的坐标特点可知,对应点横坐标互为相反数,纵坐标不变.【解析】因为点A(2m+n,2)与点B(1,n-m)关于y轴对称所以解得故答案为:-1;1考核知识点:轴对称与点的坐标.理解轴对称与点的坐标对应关系是关键.19.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),点B(﹣2,1),在x轴上存在点P到A,B两点的距离之和最小,则P点的坐标是________.【答案】(﹣1,0).【解析】试题分析:作A关于x轴的对称点C,连接BC交x轴于P,则此时AP+BP最小,求出C的坐标,设直线BC的解析式是y=kx+b,把B、C的坐标代入求出k、b,得出直线BC的解析式,求出直线与x轴的交点坐标即可.试题解析: 作A关于x轴的对称点C,连接BC交x轴于P,则此时AP+BP最小,∵A点的坐标为(2,3),B点的坐标为(﹣2,1),∴C(2,﹣3),设直线BC的解析式是:y=kx+b,把B、C的坐标代入得:解得.即直线BC的解析式是y=﹣x﹣1,当y=0时,﹣x﹣﹣1=0,解得:x=﹣1,∴P点的坐标是(﹣1,0).考点:1.轴对称-最短路线问题;2.坐标与图形性质.20.如图,在平面直角坐标系中,函数y=2x和y=﹣x的图象分别为直线l1,l2,过点(1,0)作x轴的垂线交l l于点A1,过点A1作y轴的垂线交l2于点A2,过点A2作x轴的垂线交l1于点A3,过点作y轴的垂线交l2于点A4,…依次进行下去.则点A4的坐标为__;点的坐标为_____;点A2021的坐标为____.【答案】(4,﹣4)(﹣8,8)(21010,21011)【分析】根据一次函数图象上点的坐标特征可得出点A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8等的坐标,根据坐标的变化找出变化规律“A4n+1(22n,22n+1),A4n+2(-22n+1,22n+1),A4n+3(-22n+1,-22n+2),A4n+4(22n+2,-22n+2)(n为自然数)”,依此规律结合6=1×4+2;2021=505×4+1即可找出点A2021的坐标.【解析】解:观察,发现规律:A1(1,2),A2(-2,2),A3(-2,-4),A4(4,-4),A5(4,8),…,∴“A4n+1(22n,22n+1),A4n+2(-22n+1,22n+1),A4n+3(-22n+1,-22n+2),A4n+4(22n+2,-22n+2)(n为自然数)”,∵6=1×4+2,A6(﹣8,8)∵2021=505×4+1,∴A2021的坐标为(21010,21011).故答案为:(4,﹣4);(﹣8,8);(21010,21011).【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征以及规律型中坐标的变化,解题的关键是找出变化规律“A4n+1(22n,22n+1),A4n+2(-22n+1,22n+1),A4n+3(-22n+1,-22n+2),A4n+4(22n+2,-22n+2)(n为自然数)”.三、解答题21.(1)分别写出下列各点关于x轴对称点的坐标:A(3,6),B(﹣7,9),C(6,﹣1)(2)分别写出下列各点关于y轴对称点的坐标:D(﹣3,﹣5),E(0,10),F(8,0)【答案】(1)A、B、C关于x轴对称的点的坐标分别为(3,﹣6)、(﹣7,﹣9)、(6,1);(2)D、E、F关于y轴对称的点的坐标分别为(3,﹣5)、(0,10)、(﹣8,0).【分析】(1)根据关于x轴对称的点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数解答即可;(2)根据关于y轴对称的点的坐标特点:纵坐标不变,横坐标互为相反数解答即可.【解析】解:(1)A(3,6)关于x轴对称点的坐标是(3,﹣6),B(﹣7,9)关于x轴对称点的坐标是(﹣7,﹣9),C(6,﹣1)关于x轴对称点的坐标是(6,1);(2)D(﹣3,﹣5)关于y轴对称点的坐标为(3,﹣5),E(0,10)关于y轴对称点的坐标为(0,10),F(8,0)关于y轴对称点的坐标为(﹣8,0).【点睛】本题考查了关于坐标轴对称的点的坐标特征,属于应知应会题型,熟练掌握基本知识是解题的关键.22.如图,在直角坐标系中,A(﹣1,5),B(﹣3,0),C(﹣4,3).(1)在图中作出△ABC关于y轴对称的图形△A1B1C1;(2)写出点C1的坐标;(3)求△ABC的面积.【答案】(1)见解析;(2)(4,3);(3);【分析】(1)从三角形的三边向y轴引垂线,并延长相同的距离找到三点的对称点,顺次连接.(2)从图形中找出点C1,并写出它的坐标.(3) 根据三角形的面积公式求出△ABC的面积.【解析】(1)△A1B1C1如图所示.(2)点C1的坐标为(4,3).(3)S△ABC=3×5-×3×2-×3×1-×2×5=.【点睛】本题主要考查了轴对称图形的作法,注意画轴对称图形找关键点的对称点然后顺次连接是关键.23.如图,已知的顶点分别为,,和直线(直线上各点的横坐标都为1).(1)作出关于轴对称的图形,并写出点的坐标;(2)作出关于轴对称的图形,并写出点的坐标;(3)若点是内部一点,则点关于直线对称的点的坐标是________.【答案】(1)见解析,;(2)见解析,;(3)【分析】(1)分别作出点A,B,C关于x轴的对称点,再首尾顺次连接可得;(2)分别作出点A,B,C关于y轴的对称点,再首尾顺次连接可得;(3)利用对称轴为直线x=1,进而得出P点的对应点坐标.【解析】解:(1)如图所示,即为所求作的三角形,点的坐标为.(2)解:如图所示,即为所求作的三角形,点的坐标为.(3)解:∵点是内部一点,∴设点关于直线对称的点的横坐标为,则,故.∴点关于直线对称的点的坐标是:.【点睛】本题主要考查作图——轴对称变换,解题的关键是掌握轴对称变换的定义和性质,并根据轴对称变换的定义和性质得出变换后的对应点位置.24.如图,在平面直角坐标系中,,,,试分别作出关于直线和直线的对称图形,并写出对应顶点的坐标.【答案】见解析,,,,,,【分析】根据题意找到各顶点的对应点,即可作图.【解析】解:如图所示,关于直线的对称图形为;关于直线的对称图形为.对应顶点的坐标分别为,,,,,.【点睛】此题主要考查画轴对称图形,解题的关键是熟知轴对称的性质.25.已知,M,N是x轴上两动点(M在N左边),,请在x轴上画出当的值最小时,M,N两点的位置.【答案】见解析【分析】作点A关于x轴的对称点,再将点B向左平移3个单位得到点,连接,与x轴的交点即为点M,将向右平移3个单位得到点C,连接,与x轴的交点即为N.点M,N即为所求.【解析】如图,作点A关于x轴的对称点,再将点B向左平移3个单位得到点,连接,与x轴的交点即为点M,将向右平移3个单位得到点C,连接,与x轴的交点即为N.点M,N即为所求.【点睛】本题主要考查了坐标与图形的性质和最短路线问题,准确计算是解题的关键.26.如图,在平面直角坐标系中,直线l经过点,且平行于y轴给出如下定义:点先关于y轴对称得点,再将点关于直线l对称得点,则称点是点P 关于y轴和直线l的二次反射点.(1)已知,则它们关于y轴和直线l的二次反射点,,的坐标分别是__________________;(2)若点D的坐标是,其中,点D关于y轴和直线l的二次反射点是点,求线段的长;(3)已知点,点,以线段为边在x轴上方作正方形,若点,关于y轴和直线l的二次反射点分别为,且线段与正方形的边有公共点,求a的取值范围.【答案】(1);(2)6;(3)或.【分析】(1)先求关于y轴对称点的坐标,再求关于直线l对称点的坐标即可;(2)根据题意,表示出点的坐标即可;(3)表示为两点的坐标,再根据与正方形有交点列不等式组即可.【解析】解:(1)关于y轴对称的点的坐标分别为:,它们关于直线l对称,纵坐标不变,横坐标加上3的2倍与原横坐标的差,即为:,故答案为:.(2)由(1)可知,..(3)由(1)可知,,当与有公共点时,,∴.当与有公共点时,,∴,∴或.【点睛】本题考查了关于y轴对称和关于平行于y轴的直线对称点的坐标变化规律以及正方形、不等式等知识,能够发现关于平行于y轴的直线对称点的坐标变化规律是解题关键.。
北师大版数学八年级上册 轴对称解答题中考真题汇编[解析版]
北师大版数学八年级上册轴对称解答题中考真题汇编[解析版]一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC交AC于点D,点E是BC延长线上的一点,且BD=DE.点G是线段BC的中点,连结AG,交BD于点F,过点D作DH⊥BC,垂足为H.(1)求证:△DCE为等腰三角形;(2)若∠CDE=22.5°,DC=2,求GH的长;(3)探究线段CE,GH的数量关系并用等式表示,并说明理由.【答案】(1)证明见解析;(22;(3)CE=2GH,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,,由BD=DE,可得∠DBC=∠E=1 2∠ACB,根据三角形的外角性质可得∠CDE=12∠ACB=∠E,可证△DCE为等腰三角形;(2)根据题意可得CH=DH=1,△ABC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质可得BG=GC,2+1,即可求GH的值;(3)CE=2GH,根据等腰三角形的性可得BG=GC,BH=HE,可得GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,即CE=2GH【详解】证明:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,∵BD=DE,∴∠DBC=∠E=12∠ACB,∵∠ACB=∠E+∠CDE,∴∠CDE=12∠ACB=∠E,∴CD=CE,∴△DCE是等腰三角形(2)∵∠CDE=22.5°,CD=CE2,∴∠DCH=45°,且DH⊥BC,∴∠HDC=∠DCH=45°∴DH=CH,∵DH2+CH2=DC2=2,∴DH=CH=1,∵∠ABC=∠DCH=45°∴△ABC是等腰直角三角形,又∵点G是BC中点∴AG⊥BC,AG=GC=BG,∵BD=DE,DH⊥BC∴BH=HE2+1∵BH=BG+GH=CG+GH=CH+GH+GH2+1∴1+2GH2+1∴GH=2 2(3)CE=2GH理由如下:∵AB=CA,点G是BC的中点,∴BG=GC,∵BD=DE,DH⊥BC,∴BH=HE,∵GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,∴CE=2GH【点睛】本题是三角形综合题,考查了角平分线的性质,等腰三角形的性质,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.2.如图,在ABC△中,已知AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE AC=,延长BE交AC于点F,求证:AF EF=.【答案】证明见解析【解析】【分析】延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG,结合D是BC的中点,易证△ADC和△GDB全等,利用全等三角形性质以及等量代换,得到△AEF中的两个角相等,再根据等角对等边证得AE=EF.【详解】如图,延长AD到点G,延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG.∵AD是BC边上的中线,∴DC DB=.在ADC和GDB△中,AD DGADC GDBDC DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(对顶角相等),∴ADC≌GDB△(SAS).∴CAD G∠=∠,BG AC=.又BE AC=,∴BE BG=.∴BED G∠=∠.∵BED AEF∠=∠∴AEF CAD ∠=∠,即AEF FAE ∠=∠∴AF EF =.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形是解答本题的关键.3.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS∴∆≅∆,CBE CAD∴∠=∠,同理可得:30CAM∠=︒150CBE CAD∴∠=∠=︒30CBO∴∠=︒,∵30BAM∠=︒,903060BOA∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D在直线AM上时,AOB∠是定值,60AOB∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.4.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)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)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ABFACFSS的值.【答案】(1)①见解析;②见解析;(2)2【解析】【分析】(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;【详解】(1)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=∠2②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)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,∴ABFAFCS2S∆∆=.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质、直角三角形30度角性质等知识,解题的关键是能够正确添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.5.如图,在ABC∆中,CE为三角形的角平分线,AD CE⊥于点F交BC于点D (1)若9628BAC B︒︒∠=∠=,,直接写出BAD∠=度(2)若2ACB B∠=∠,①求证:2AB CF=②若,CF a EF b==,直接写出BDCD=(用含,a b的式子表示)【答案】(1)34;(2)①见详解;②2b a b- 【解析】【分析】 (1)由三角形内角和定理和角平分线定义即可得出答案;(2)①证明B BCE ∠=∠,得出BE=CE ,过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,则,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠,得出AH=AC ,H EAH ∠=∠,得出AE=HE ,由等腰三角形的性质可得出HF=CF ,即可得出结论;②证明AHF DCF ≅,得出AH=DC ,求出HF=CF=a ,HE=HF-EF=a-b ,CE=a+b ,由 //AH BC 得出AH AE a b BC BE a b-==+,进而得出结论. 【详解】 解:(1)∵9628BAC B ︒︒∠=∠=,,∴180962856ACB ∠=︒-︒-︒=︒,∵CE 为三角形的角平分线,∴1282ACE ACB ∠=∠=︒, ∵AD CE ⊥,∴902862CAF ∠=︒-︒=︒,∴966234BAD ∠=︒-︒=︒.故答案为:34;(2)①证明:∵22ACB B BCE ∠=∠=∠∴B BCE ∠=∠∴BE CE =过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,如图所示:则,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠∴AH=AC ,H EAH ∠=∠∴AE=HE∵AD CE ⊥∴HF=CF∴AB=HC=2CF ;②在AHF △和DCF 中,H DCF HF CFAFH DFC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴AHF DCF ≅∴AH=DC∵,CF a EF b == ∴ HF CF a ==,由①得 AE HE HF EF a b ==-=-, BE CE a b ==+∵ //AH BC ∴AH AE a b BC BE a b -==+ ∴CD a b BC a b -=+ ∴2BD b CD a b=-. 故答案为:2b a b -. 【点睛】本题考查的知识点是全等三角形的判定及其性质、等腰三角形的判定及其性质、三角形的内角和定理、三角形的角平分线定理等,掌握以上知识点是解此题的关键.6.如图1,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =12BC ,点D 为BC 的中点,AB =DE ,BE ∥AC . (1)求证:△ABC ≌△DEB ;(2)连结AD 、AE 、CE ,如图2.①求证:CE 是∠ACB 的角平分线;②请判断△ABE 是什么特殊形状的三角形,并说明理由.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②△ABE是等腰三角形,理由详见解析.【解析】【分析】(1)由AC//BE,∠ACB=90°可得∠DBE=90°,由AC=12BC,D是BC中点可得AC=BD,利用HL即可证明△ABC≌△DEB;(2)①由(1)得BE=BC,由等腰直角三角形的性质可得∠BCE=45°,进而可得∠ACE=45°,即可得答案;②根据SAS可证明△ACE≌△DCE,可得AE=DE,由AB=DE可得AE=AB即可证明△ABE是等腰三角形.【详解】(1)∵∠ACB=90°,BE∥AC∴∠CBE=90°∴△ABC和△DEB都是直角三角形∵AC=12BC,点D为BC的中点∴AC=BD又∵AB=DE∴△ABC≌△DEB(H.L.)(2)①由(1)得:△ABC≌△DEB ∴BC=EB又∵∠CBE=90°∴∠BCE=45°∴∠ACE=90°-45°=45°∴∠BCE=∠ACE∴CE是∠ACB的角平分线②△ABE是等腰三角形,理由如下:在△ACE和△DCE中AC DCACE BCECE CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACE≌△DCE(SAS).∴AE=DE又∵AB=DE∴AE=AB∴△ABE是等腰三角形【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质及等腰三角形的判断与性质,熟练掌握判定定理是解题关键.7.八年级的小明同学通到这样一道数学题目:△ABC为边长为4的等边三角形,E是边AB 边上任意一动点,点D在CB的延长线上,且满足AE=BD.(1)如图①,当点E为AB的中点时,DE=;(2)如图②,点E在运动过程中,DE与EC满足什么数量关系?请说明理由;(3)如图③,F是AC的中点,连接EF.在AB边上是否存在点E,使得DE+EF值最小?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.(直角三角形中,30°所对的边是斜边的一半)【答案】(1)32)DE=CE,理由见解析;(3)这个最小值为7;【解析】【分析】(1)如图①,过点E作EH⊥BC于H,由等边三角形的性质可得BE=DB=AE=2,由直角三角形的性质可求BH=1,EH3=(2)如图②,过E作EF∥BC交AC于F,可证△AEF是等边三角形,AE=EF=AF=BD,由“SAS ”可证△DBE ≌△EFC ,可得DE =CE ;(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H ,由“SAS ”可证△ACE '≌△AC 'E ',可得C 'E '=CE ',可得当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小,由勾股定理可求最小值.【详解】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,∵△ABC 为边长为4的等边三角形,点E 是AB 的中点,∴AE =BE =2=DB ,∠ABC =60°,且EH ⊥BC ,∴∠BEH =30°,∴BH =1,EH 3=BH 3=,∴DH =DB +BH =2+1=3,∴DE 2293DH EH =+=+=23.故答案为:23;(2)DE =CE.理由如下:如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F .∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠ACB =∠A =60°,AB =AC =BC.∵EF ∥BC ,∴∠AEF =∠ABC =60°,∠AFE =∠ACB =60°,∴∠AEF =∠AFE =∠A =60°,∴△AEF 是等边三角形,∴AE =EF =AF ,∴AB ﹣AE =AC ﹣AF ,∴BE =CF.∵∠ABC =∠ACB =∠AFE =60°,∴∠DBE =∠EFC =120°,且AE =EF =DB ,BE =CF ,∴△DBE ≌△EFC (SAS),∴DE =CE ,(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H.∵将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',∴AC =AC '=BC =BC '=4,∠BAC =∠BAC '=60°,且AE '=AE ',∴△ACE '≌△AC 'E '(SAS),∴C 'E '=CE ',由(2)可知:DE '=CE ',∴C 'E '=CE '=DE '.∵DE +EF =C 'E +EF =C 'E '+EF ,∴当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小.∵F 是AC 的中点,∴AF =CF =2,且HF ⊥AC ',∠FAH =180°﹣∠CAB ﹣∠C 'AB =60°,∴AH =1,HF 3=3=∴C 'H =4+1=5,∴C 'F 22'253C H HF +=+=27∴DE +EF 的最小值为27【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,添加恰当辅助线是解答本题的关键.8.如图,△ABC 中,AB =BC =AC =12cm ,现有两点M 、N 分别从点A .点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度为2cm /s ,点N 的速度为3cm /s .当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)点M 、N 运动 秒后,△AMN 是等边三角形?(2)点M 、N 在BC 边上运动时,运动 秒后得到以MN 为底边的等腰三角形△AMN ?(3)M 、N 同时运动几秒后,△AMN 是直角三角形?请说明理由.【答案】(1)125;(2)485;(3)点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【解析】【分析】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形.设运动时间为t秒,构建方程即可解决问题;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN.构建方程即可解决问题;(3)据题意设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN,分四种情况讨论即可.【详解】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形,设运动时间为t秒则有:2t=12﹣3t解得t=12 5故点M、N运动125秒后,△AMN是等边三角形;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN则有:2t﹣12=36﹣3t解得t=48 5故运动485秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN;(3)设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN ①当M在AC上,N在AB上,∠ANM=90°时,如图∵∠A=60°∴∠AMN=30°∴AM=2AN则有2t=2(12﹣3t)∴t=3;②当M在AC上,N在AB上,∠AMN=90°时,如图∵∠A=60°∴∠ANM=30°∴2AM=AN∴4t=12﹣3t∴t=127;③当M、N都在BC上,∠ANM=90°时,如图CN=3t﹣24=6解得t=10;④当M、N都在BC上,∠AMN=90°时,则N与B重合,M正好处于BC的中点,如图此时2t=12+6解得t=9;综上所述,点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.9.如图,在等边三角形ABC右侧作射线CP,∠ACP=α(0°<α<60°),点A关于射线CP 的对称点为点D,BD交CP于点E,连接AD,AE.(1)求∠DBC的大小(用含α的代数式表示);(2)在α(0°<α<60°)的变化过程中,∠AEB的大小是否发生变化?如果发生变化,请直接写出变化的范围;如果不发生变化,请直接写出∠AEB的大小;(3)用等式表示线段AE,BD,CE之间的数量关系,并证明.【答案】(1)∠DBC60α=︒-;(2)∠AEB的大小不会发生变化,且∠AEB=60°;(3)BD=2AE+CE,证明见解析.【解析】【分析】(1)如图1,连接CD,由轴对称的性质可得AC=DC,∠DCP=∠ACP=α,由△ABC是等边三角形可得AC=BC,∠ACB=60°,进一步即得∠BCD=602α︒+,BC=DC,然后利用三角形的内角和定理即可求出结果;(2)设AC、BD相交于点H,如图2,由轴对称的性质可证明△ACE≌△DCE,可得∠CAE=∠CDE,进而得∠DBC=∠CAE,然后根据三角形的内角和可得∠AEB=∠BCA,即可作出判断;(3)如图3,在BD上取一点M,使得CM=CE,先利用三角形的外角性质得出∠BEC60=︒,进而得△CME是等边三角形,可得∠MCE=60°,ME=CE,然后利用角的和差关系可得∠BCM=∠DCE,再根据SAS证明△BCM≌△DCE,于是BM=DE,进一步即可得出线段AE,BD,CE之间的数量关系.【详解】解:(1)如图1,连接CD,∵点A关于射线CP的对称点为点D,∴AC=DC,∠DCP=∠ACP=α,∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠ACB=60°,∴∠BCD=602α︒+,BC=DC,∴∠DBC=∠BDC()1806021806022BCDαα︒-︒+︒-∠===︒-;(2)∠AEB 的大小不会发生变化,且∠AEB =60°.理由:设AC 、BD 相交于点H ,如图2,∵点A 关于射线CP 的对称点为点D ,∴AC=DC ,AE=DE ,又∵CE=CE ,∴△ACE ≌△DCE (SSS ),∴∠CAE =∠CDE ,∵∠DBC =∠BDC ,∴∠DBC =∠CAE ,又∵∠BHC =∠AHE ,∴∠AEB =∠BCA =60°, 即∠AEB 的大小不会发生变化,且∠AEB =60°;(3)AE ,BD ,CE 之间的数量关系是:BD =2AE +CE .证明:如图3,在BD 上取一点M ,使得CM=CE ,∵∠BEC =∠BDC +∠DCE =6060αα︒-+=︒,∴△CME 是等边三角形,∴∠MCE =60°,ME=CE ,∴60260BCM BCD MCE DCE ααα∠=∠-∠-∠=︒+-︒-=,∴∠BCM =∠DCE ,又∵BC=DC ,CM=CE ,∴△BCM ≌△DCE (SAS ),∴BM=DE ,∵AE=DE ,∴BD=BM+ME+DE =2DE+ME =2AE+CE .【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、三角形的内角和定理和轴对称的性质等知识,熟练掌握并运用上述知识解题的关键.10.如图,在 ABC 中,已知 AB AC =,AD 是 BC 边上的中线,点 E 是 AB 边上一动点,点 P 是 AD 上的一个动点.(1)若 37BAD ∠=,求 ACB ∠ 的度数; (2)若 6BC =,4AD =,5AB =,且 CE AB ⊥ 时,求 CE 的长;(3)在(2)的条件下,请直接写出 BP EP + 的最小值.【答案】(1)53ACB ∠=.(2)245CE =.(3) 245. 【解析】【分析】(1)由已知得出三角形ABC 是等腰三角形,ACB ABC ∠∠=,AD 是BC 边的中线,有AD BC ⊥,求出ABC ∠的度数,即可得出ACB ∠的度数.(2)根据三角形ABC 的面积可得出CE 的长(3)连接CP ,有BP=CP ,BP+EP=EP+CP ,当点E ,P ,C 在同一条直线上时BP+EP 有最小值,即CE 的长度.【详解】解:(1)AB AC =,ACB ABC ∴∠=∠,AD 是 BC 边上的中线, 90ADB ∴∠=,37BAD ∠=,903753ABC ∴∠=-=,53ACB ∴∠=.(2)CE AB ⊥,1122ABC S BC AD AB CE ∴=⋅=⋅, 6BC =,4=AD ,5AB =,245CE ∴=. (3) 245【点睛】本题考查的知识点主要有等腰三角形的“三线合一”,三角形的面积公式等,充分利用等腰三角形的“三线合一”是解题的关键.。
八年级上册轴对称解答题专题练习(解析版)
八年级上册轴对称解答题专题练习(解析版)一、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC 中,AB=BC=AC=20 cm .动点P ,Q 分别从A ,B 两点同时出发,沿三角形的边匀速运动.已知点P ,点Q 的速度都是2 cm/s ,当点P 第一次到达B 点时,P ,Q 两点同时停止运动.设点P 的运动时间为t (s ).(1)∠A=______度;(2)当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,求t 的值;(3)当△APQ 为等边三角形时,直接写出t 的值.【答案】(1)60;(2)103或203;(3)5或20 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质即可解答;(2)需分∠APQ=90°和∠AQP=90°两种情况进行解答;(3)需分以下两种情况进行解答:①由∠A=60°,则当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形;②当P 于B 重合,Q 与C 重合时,△APQ 为等边三角形.【详解】解:(1)60°.(2)∵∠A=60°,当∠APQ=90°时,∠AQP=90°-60°=30°.∴QA=2PA .即2022 2.t t -=⨯解得 10.3t = 当∠AQP=90°时,∠APQ=90°-60°=30°.∴PA=2QA .即2(202)2.t t -=解得 20.3t = ∴当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,t 的值为102033或. (3)①由题意得:AP=2t ,AQ=20-2t∴当AQ=AP时,△APQ为等边三角形∴2t=20-2t,解得t=5②当P于B重合,Q与C重合,则所用时间为:4÷2=20综上,当△APQ为等边三角形时,t=5或20.【点睛】本题考查了等边三角形和直角三角形的判定以及动点问题,解答的关键在于正确的分类讨论以及对所学知识的灵活应用.2.如图1,△ABC 中,AB=AC,∠BAC=90º,D、E 分别在 BC、AC 边上,连接 AD、BE 相交于点 F,且∠CAD=12∠ABE.(1)求证:BF=AC;(2)如图2,连接 CF,若 EF=EC,求∠CFD 的度数;(3)如图3,在⑵的条件下,若 AE=3,求 BF 的长.【答案】(1)答案见详解;(2)45°,(3)4.【解析】【分析】(1)设∠CAD=x,则∠ABE=2x,∠BAF=90°-x,∠AFB=180°-2x-(90°-x)= 90°-x,进而得到∠BAF =∠AFB,即可得到结论;(2)由∠AEB=90°-2x,进而得到∠EFC=(90°-2x)÷2=45°-x,由BF=AB,可得:∠EFD=∠BFA=90°-x,根据∠CFD=∠EFD-∠EFC,即可求解;(3)设EF=EC=x,则AC=AE+EC=3+x,可得BE=BF+EF=3+x+x=3+2x,根据勾股定理列出方程,即可求解.【详解】(1)设∠CAD=x,∵∠CAD=12∠ABE,∠BAC=90º,∴∠ABE=2x,∠BAF=90°-x,∵∠ABE+∠BAF+∠AFB=180°,∴∠AFB=180°-2x-(90°-x)= 90°-x,∴∠BAF =∠AFB,∴BF=AB;∵AB=AC,(2)由(1)可知:∠CAD=x ,∠ABE=2x ,∠BAC =90º,∴∠AEB=90°-2x ,∵EF =EC ,∴∠EFC=∠ECF ,∵∠EFC+∠ECF=∠AEB=90°-2x ,∴∠EFC=(90°-2x )÷2=45°-x ,∵BF =AB ,∴∠BFA=∠BAF=(180°-∠ABE)÷2=(180°-2x)÷2=90°-x ,∴∠EFD=∠BFA=90°-x ,∴∠CFD=∠EFD-∠EFC=(90°-x )-(45°-x)=45°;(3)由(2)可知:EF =EC ,∴设EF =EC =x ,则AC=AE+EC=3+x ,∴AB=BF=AC=3+x ,∴BE=BF+EF=3+x+x=3+2x ,∵∠BAC =90º,∴222AB AE BE +=,∴222(3)3(32)x x ++=+,解得:11x =,23x =-(不合题意,舍去)∴BF=3+x=3+1=4.【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质定理和勾股定理,用代数式表示角度和边长,把几何问题转化为代数和方程问题,是解题的关键.3.数学课上,同学们探究下面命题的正确性,顶角为36°的等腰三角形我们称之为黄金三角形,“黄金三角形“具有一种特性,即经过它某一顶点的一条直线可以把它分成两个小等腰三角形,为此,请你,解答问题:(1)已知如图1:黄金三角形△ABC 中,∠A=36°,直线BD 平分∠ABC 交AC 于点D ,求证:△ABD 和△DBC 都是等腰三角形;(2)如图,在△ABC 中,AB=AC ,∠A=36°,请你设计三种不同的方法,将△ABC 分割成三个等腰三角形,不要求写出画法,不要求证明,但是要标出所分得的每个三角形的各内角的度数.(3)已知一个三角形可以被分成两个等腰三角形,若原三角形的一个内角为36°,求原三角形的最大内角的所有可能值.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)最大角的可能值为72°,90°,108°,126°,132°【解析】【分析】(1)通过角度转换得到∠ABD=∠BAD,和∠BDC=72°=∠C,即可判断;(2)根据等腰三角形的两底角相等及三角形内角和定理进行解答即可;(3)设原△ABD中有一个角为36°,可分成两个等腰三角形,逐个讨论:①当分割的直线过顶点B时②当分割三角形的直线过点D时情况和过点B一样的,③当分割三角形的直线过点A时,在分别求出最大角的度数即可.【详解】解:(1)证明:∵∠ABC=(180-36)÷2=72;BD平分∠ABC,∠ABD=72÷2=36°,∴∠ABD=∠BAD,∴△ABD为等腰三角形,∴∠BDC=72°=∠C,∴△BCD为等腰三角形;(2)根据等腰三角形的两底角相等及三角形内角和定理作出,如图所示:(3)设原△ABD中有一个角为36°,可分成两个等腰三角形,逐个讨论:①当分割的直线过顶点B时,【1】:第一个等腰三角形ABC以A为顶点:则第二个等腰三角形BCD只可能以C为顶点此时∠A=36°,∠D=36°,∠B=72+36=108°,最大角的值为108°;【2】:第一个等腰三角形ABC以B为顶点:第二个等腰三角形BCD只可能以C为顶点此时:∠A=36°,∠D=18°,∠B=108+18=126°,最大角的值为126°;【3】第一个等腰三角形ABC以C为顶点:第二个等腰三角形BCD有三种情况△BCD以B为顶点:∠A=36°,∠D=72°,∴∠ABD=72°,最大角的值为72°;△BCD以C为顶点:∠A=36°,∠D=54°,∴∠ABD=90°,最大角的值为90°;△BCD以D为顶点:∠A=36°,∠D=36°∴∠ABD=108°,最大角的值为108°;②当分割三角形的直线过点D时情况和过点B一样的;③当分割三角形的直线过点A时,此时∠A=36°,∠D=12°,∠B=132°,最大角的值为132°;综上所述:最大角的可能值为72°,90°,108°,126°,132°.【点睛】本题是对三角形知识的综合考查,熟练掌握等腰三角形的性质和角度转换是解决本题的关键,难度较大,分类讨论是解决本题的关键.4.再读教材:宽与长的比是5-1(约为0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调,匀称的美感.世界各国许多著名的建筑.为取得最佳的视觉效果,都采用了黄金矩形的设计,下面我们用宽为2的矩形纸片折叠黄金矩形.(提示; MN=2)第一步,在矩形纸片一端.利用图①的方法折出一个正方形,然后把纸片展平.第二步,如图②.把这个正方形折成两个相等的矩形,再把纸片展平.第三步,折出内侧矩形的对角线 AB,并把 AB折到图③中所示的AD处,第四步,展平纸片,按照所得的点D折出 DE,使 DE⊥ND,则图④中就会出现黄金矩形,问题解决:(1)图③中AB=________(保留根号);(2)如图③,判断四边形 BADQ的形状,并说明理由;(3)请写出图④中所有的黄金矩形,并选择其中一个说明理由.(4)结合图④.请在矩形 BCDE中添加一条线段,设计一个新的黄金矩形,用字母表示出来,并写出它的长和宽.【答案】(15(2)见解析;(3)见解析; (4) 见解析.【解析】分析:(1)由勾股定理计算即可;(2)根据菱形的判定方法即可判断;(3)根据黄金矩形的定义即可判断;(4)如图④﹣1中,在矩形BCDE上添加线段GH,使得四边形GCDH为正方形,此时四边形BGHE为所求是黄金矩形.详解:(1)如图3中.在Rt△ABC中,AB=22AC BC+=2212+=5.故答案为5.(2)结论:四边形BADQ是菱形.理由如下:如图③中,∵四边形ACBF是矩形,∴BQ∥AD.∵AB∥DQ,∴四边形ABQD是平行四边形,由翻折可知:AB=AD,∴四边形ABQD是菱形.(3)如图④中,黄金矩形有矩形BCDE,矩形MNDE.∵AD=5.AN=AC=1,CD=AD﹣AC=5﹣1.∵BC=2,∴CDBC=51-,∴矩形BCDE是黄金矩形.∵MNDN=15+=51-,∴矩形MNDE是黄金矩形.(4)如图④﹣1中,在矩形BCDE上添加线段GH,使得四边形GCDH为正方形,此时四边形BGHE为所求是黄金矩形.长GH51,宽HE=35点睛:本题考查了几何变换综合题、黄金矩形的定义、勾股定理、翻折变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考创新题目.5.已知:等边ABC∆中.(1)如图1,点M 是BC 的中点,点N 在AB 边上,满足60AMN ∠=︒,求AN BN的值. (2)如图2,点M 在AB 边上(M 为非中点,不与A 、B 重合),点N 在CB 的延长线上且MNB MCB ∠=∠,求证:AM BN =.(3)如图3,点P 为AC 边的中点,点E 在AB 的延长线上,点F 在BC 的延长线上,满足AEP PFC ∠=∠,求BF BE BC-的值. 【答案】(1)3;(2)见解析;(3)32. 【解析】【分析】(1)先证明AMB ∆,MBN ∆与MAN ∆均为直角三角形,再根据直角三角形中30所对的直角边等于斜边的一半,证明BM=2BN ,AB=2BM ,最后转化结论可得出BN 与AN 之间的数量关系即得;(2)过点M 作ME ∥BC 交AC 于E ,先证明AM=ME ,再证明MEC ∆与NBM ∆全等,最后转化边即得;(3)过点P 作PM ∥BC 交AB 于M ,先证明M 是AB 的中点,再证明EMP ∆与FCP ∆全等,最后转化边即得.【详解】(1)∵ABC ∆为等边三角形,点M 是BC 的中点∴AM 平分∠BAC ,AM BC ⊥,60B BAC ∠=∠=︒∴30BAM ∠=︒,90AMB ∠=︒∵60AMN ∠=︒∴90AMN BAM ∠+=︒∠,30∠=︒BMN∴90ANM ∠=︒∴18090BNM ANM =︒-=︒∠∠∴在Rt BNM ∆中,2BM BN =在Rt ABM ∆中,2AB BM =∴24AB AN BN BM BN =+==∴3AN BN =即3AN BN=.(2)如下图:过点M 作ME ∥BC 交AC 于E∴∠CME=∠MCB ,∠AEM=∠ACB∵ABC ∆是等边三角形∴∠A=∠ABC=∠ACB=60︒∴60AEM ACB ∠=∠=︒,120MBN =︒∠ ∴120CEM MBN ∠==︒∠,60AEM A ∠=∠=︒ ∴AM=ME∵MNB MCB ∠=∠∴∠CME=∠MNB ,MN=MC∴在MEC ∆与NBM ∆中CME MNB CEM MBN MC MN ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()MEC NBM AAS ∆∆≌∴ME BN =∴AM BN=(3)如下图:过点P 作PM ∥BC 交AB 于M∴AMP ABC =∠∠∵ABC ∆是等边三角形∴∠A=∠ABC=∠ACB=60︒,AB AC BC == ∴60AMP A ==︒∠∠∴AP MP =,180120EMP AMP =︒-=︒∠∠,180120FCP ACB =︒-=︒∠∠ ∴AMP ∆是等边三角形,120EMP FCP ==︒∠∠ ∴AP MP AM ==∵P点是AC的中点∴111222AP PC MP AM AC AB BC======∴12AM MB AB==在EMP∆与FCP∆中EMP FCPAEP PFCMP PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()EMP FCP AAS∆∆≌∴ME FC=∴1322BF BE FC BC BE ME BC BE MB BC BC BC BC -=+-=+-=+=+=∴3322BCBF BEBC BC-==.【点睛】本题考查全等三角形的判定,等边三角形的性质及判定,通过作等边三角形第三边的平行线构造等边三角形和全等三角形是解题关键,将多个量转化为同一个量是求比值的常用方法.6.某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:设(090BACθθ∠=︒<<︒).现把小棒依次摆放在两射线之间,并使小棒两端分别落在射线AB、AC上.活动一、如图甲所示,从点1A开始,依次向右摆放小棒,使小棒与小棒在端点处互相垂直(12A A为第1根小棒)数学思考:(1)小棒能无限摆下去吗?答:(填“能”或“不能”)(2)设11223AA A A A A==,求θ的度数;活动二:如图乙所示,从点1A开始,用等长的小棒依次向右摆放,其中12A A为第一根小棒,且121A A AA=.数学思考:(3)若已经摆放了3根小棒,则213A A A ∠= ,423A A A ∠= ,43 A A C ∠= ;(用含θ的式子表示)(4)若只能摆放5根小棒,则θ的取值范围是 .【答案】(1)能;(2)θ=22.5°;(3)2θ,3θ,4θ;(4)15°≤θ<18°.【解析】【分析】(1)由小棒与小棒在端点处互相垂直,即可得到答案;(2)根据等腰直角三角形的性质和三角形外角的性质,即可得到答案;(3)由121A A AA =,得∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,从而得213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ,同理得423 A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ,43 A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ; (4)根据题意得:5θ<90°且6θ≥90°,进而即可得到答案.【详解】(1)∵小棒与小棒在端点处互相垂直即可,∴小棒能无限摆下去,故答案是:能;(2)∵A 1A 2=A 2A 3,A 1A 2⊥A 2A 3,∴∠A 2A 1A 3=45°,∴∠AA 2A 1+θ=45°,∵AA 1=A 1A 2∴∠AA 2A 1=∠BAC=θ,∴θ=22.5°;(3)∵121A A AA =,∴∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,∴213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ,∵3122A A A A =,∴213A A A ∠=231A A A ∠=2θ,∴423A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ, ∵3342A A A A =,∴423A A A ∠=243 A A A ∠=3θ, ∴43A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ, 故答案是:2θ,3θ,4θ;(4)由第(3)题可得:645A A A ∠=5θ,65 A A C ∠=6θ, ∵只能摆放5根小棒,∴5θ<90°且6θ≥90°,∴15°≤θ<18°.故答案是:15°≤θ<18°.【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质以及三角形外角的性质,掌握等腰三角形的底角相等且小于90°,是解题的关键.7.已知等边△ABC的边长为4cm,点P,Q分别是直线AB,BC上的动点.(1)如图1,当点P从顶点A沿AB向B点运动,点Q同时从顶点B沿BC向C点运动,它们的速度都为lcm/s,到达终点时停止运动.设它们的运动时间为t秒,连接AQ,PQ.①当t=2时,求∠AQP的度数.②当t为何值时△PBQ是直角三角形?(2)如图2,当点P在BA的延长线上,Q在BC上,若PQ=PC,请判断AP,CQ和AC之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①∠AQP=30°;②当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由见解析.【解析】【分析】(1)①由△ABC是等边三角形知AQ⊥BC,∠B=60°,从而得∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,据此知∠BQP=60°,继而得出答案;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,再分∠PQB=90°和∠BPQ=90°两种情况分别求解可得.(2)过点Q作QF∥AC,交AB于F,知△BQF是等边三角形,证∠QFP=∠PAC=120°、∠BPQ=∠ACP,从而利用AAS可证△PQF≌△CPA,得AP=QF,据此知AP=BQ,根据BQ+CQ=BC=AC可得答案.【详解】解:(1)①根据题意得AP=PB=BQ=CQ=2,∵△ABC是等边三角形,∴AQ⊥BC,∠B=60°,∴∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,∴∠BQP=60°,∴∠AQP=∠AQB﹣∠BQP=90°﹣60°=30°;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得:4﹣t=2t,解得t=43;当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP,得t=2(4﹣t),解得t=83;∴当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由如下:如图所示,过点Q作QF∥AC,交AB于F,则△BQF是等边三角形,∴BQ=QF,∠BQF=∠BFQ=60°,∵△ABC为等边三角形,∴BC=AC,∠BAC=∠BFQ=60°,∴∠QFP=∠PAC=120°,∵PQ=PC,∴∠QCP=∠PQC,∵∠QCP=∠B+∠BPQ,∠PQC=∠ACB+∠ACP,∠B=∠ACB,∴∠BPQ=∠ACP,在△PQF和△CPA中,∵BPQ ACPQFP PAC PQ PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PQF≌△CPA(AAS),∴AP=QF,∴AP=BQ,∴BQ+CQ=BC=AC,∴AP+CQ=AC.【点睛】考核知识点:等边三角形的判定和性质.利用全等三角形判定和性质分析问题是关键.8.如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A.点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为2cm/s,点N的速度为3cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.(1)点M、N运动秒后,△AMN是等边三角形?(2)点M、N在BC边上运动时,运动秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN?(3)M、N同时运动几秒后,△AMN是直角三角形?请说明理由.【答案】(1)125;(2)485;(3)点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【解析】【分析】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形.设运动时间为t秒,构建方程即可解决问题;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN.构建方程即可解决问题;(3)据题意设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN,分四种情况讨论即可.【详解】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形,设运动时间为t秒则有:2t=12﹣3t解得t=12 5故点M、N运动125秒后,△AMN是等边三角形;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN则有:2t﹣12=36﹣3t解得t=48 5故运动485秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN;(3)设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN ①当M在AC上,N在AB上,∠ANM=90°时,如图∵∠A=60°∴∠AMN=30°∴AM=2AN则有2t=2(12﹣3t)∴t=3;②当M在AC上,N在AB上,∠AMN=90°时,如图∵∠A=60°∴∠ANM=30°∴2AM=AN∴4t=12﹣3t∴t=127;③当M、N都在BC上,∠ANM=90°时,如图CN=3t﹣24=6解得t=10;④当M、N都在BC上,∠AMN=90°时,则N与B重合,M正好处于BC的中点,如图此时2t=12+6解得t=9;综上所述,点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.9.如图1,△ABD,△ACE都是等边三角形,(1)求证:△ABE≌△ADC;(2)若∠ACD=15°,求∠AEB的度数;(3)如图2,当△ABD与△ACE的位置发生变化,使C、E、D三点在一条直线上,求证:AC∥BE.【答案】(1)见解析(2) ∠AEB=15°(3) 见解析【解析】试题分析:(1)由等边三角形的性质可得AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,即可得∠DAC=∠BAE,利用SAS即可判定△ABE≌△ADC;(2)根据全等三角形的性质即可求解;(3)由(1)的方法可证得△ABE≌△ADC,根据全等三角形的性质和等边三角形的性质可得∠AEB=∠ACD =60°,即可得∠AEB=∠EAC,从而得AC∥BE.试题解析:(1)证明:∵△ABD,△ACE都是等边三角形∴AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,∴∠DAC=∠BAE,在△ABE和△ADC中,∴,∴△ABE ≌△ADC ;(2)由(1)知△ABE ≌△ADC ,∴∠AEB=∠ACD ,∵∠ACD=15°,∴∠AEB=15°;(3)同上可证:△ABE ≌△ADC ,∴∠AEB=∠ACD ,又∵∠ACD=60°,∴∠AEB=60°,∵∠EAC=60°,∴∠AEB=∠EAC ,∴AC ∥BE .点睛:本题主要考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质,证得△ABE ≌△ADC 是解决本题的关键.10.如图,在 ABC 中,已知 AB AC =,AD 是 BC 边上的中线,点 E 是 AB 边上一动点,点 P 是 AD 上的一个动点.(1)若 37BAD ∠=,求 ACB ∠ 的度数;(2)若 6BC =,4AD =,5AB =,且 CE AB ⊥ 时,求 CE 的长;(3)在(2)的条件下,请直接写出 BP EP + 的最小值.【答案】(1)53ACB ∠=.(2)245CE =.(3) 245. 【解析】【分析】(1)由已知得出三角形ABC 是等腰三角形,ACB ABC ∠∠=,AD 是BC 边的中线,有AD BC ⊥,求出ABC ∠的度数,即可得出ACB ∠的度数.(2)根据三角形ABC 的面积可得出CE 的长(3)连接CP ,有BP=CP ,BP+EP=EP+CP ,当点E ,P ,C 在同一条直线上时BP+EP 有最小值,即CE 的长度.【详解】解:(1) AB AC =,ACB ABC ∴∠=∠,AD 是 BC 边上的中线,90ADB ∴∠=,37BAD ∠=, 903753ABC ∴∠=-=,53ACB ∴∠=.(2)CE AB ⊥, 1122ABC S BC AD AB CE ∴=⋅=⋅, 6BC =,4=AD ,5AB =, 245CE ∴=. (3) 245【点睛】 本题考查的知识点主要有等腰三角形的“三线合一”,三角形的面积公式等,充分利用等腰三角形的“三线合一”是解题的关键.。
【精选】北师大版数学八年级上册 轴对称解答题中考真题汇编[解析版]
【精选】北师大版数学八年级上册轴对称解答题中考真题汇编[解析版]一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC交AC于点D,点E是BC延长线上的一点,且BD=DE.点G是线段BC的中点,连结AG,交BD于点F,过点D作DH⊥BC,垂足为H.(1)求证:△DCE为等腰三角形;(2)若∠CDE=22.5°,DC=2,求GH的长;(3)探究线段CE,GH的数量关系并用等式表示,并说明理由.【答案】(1)证明见解析;(22;(3)CE=2GH,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,,由BD=DE,可得∠DBC=∠E=1 2∠ACB,根据三角形的外角性质可得∠CDE=12∠ACB=∠E,可证△DCE为等腰三角形;(2)根据题意可得CH=DH=1,△ABC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质可得BG=GC,2+1,即可求GH的值;(3)CE=2GH,根据等腰三角形的性可得BG=GC,BH=HE,可得GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,即CE=2GH【详解】证明:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=12∠ABC=12∠ACB,∵BD=DE,∴∠DBC=∠E=12∠ACB,∵∠ACB=∠E+∠CDE,∴∠CDE=12∠ACB=∠E,∴CD=CE,∴△DCE是等腰三角形(2)∵∠CDE=22.5°,CD=CE2,∴∠DCH=45°,且DH⊥BC,∴∠HDC=∠DCH=45°∴DH=CH,∵DH2+CH2=DC2=2,∴DH=CH=1,∵∠ABC=∠DCH=45°∴△ABC是等腰直角三角形,又∵点G是BC中点∴AG⊥BC,AG=GC=BG,∵BD=DE,DH⊥BC∴BH=HE2+1∵BH=BG+GH=CG+GH=CH+GH+GH2+1∴1+2GH2+1∴GH=2 2(3)CE=2GH理由如下:∵AB=CA,点G是BC的中点,∴BG=GC,∵BD=DE,DH⊥BC,∴BH=HE,∵GH=GC﹣HC=GC﹣(HE﹣CE)=12BC﹣12BE+CE=12CE,∴CE=2GH【点睛】本题是三角形综合题,考查了角平分线的性质,等腰三角形的性质,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.2.如图,在ABC△中,已知AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE AC=,延长BE交AC于点F,求证:AF EF=.【答案】证明见解析【解析】【分析】延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG,结合D是BC的中点,易证△ADC和△GDB全等,利用全等三角形性质以及等量代换,得到△AEF中的两个角相等,再根据等角对等边证得AE=EF.【详解】如图,延长AD到点G,延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG.∵AD是BC边上的中线,∴DC DB=.在ADC和GDB△中,AD DGADC GDBDC DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(对顶角相等),∴ADC≌GDB△(SAS).∴CAD G∠=∠,BG AC=.又BE AC=,∴BE BG=.∴BED G∠=∠.∵BED AEF∠=∠∴AEF CAD ∠=∠,即AEF FAE ∠=∠∴AF EF =.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形是解答本题的关键.3.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS∴∆≅∆,CBE CAD∴∠=∠,同理可得:30CAM∠=︒150CBE CAD∴∠=∠=︒30CBO∴∠=︒,∵30BAM∠=︒,903060BOA∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D在直线AM上时,AOB∠是定值,60AOB∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.4.如图,ABC中,AABC CB=∠∠,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC 上,且AD AE=,连接DE.(1)如图①,若35B C∠=∠=︒,80BAD∠=︒,求CDE∠的度数;(2)如图②,若75ABC ACB∠=∠=︒,18CDE∠=︒,求BAD∠的度数;(3)当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究BAD∠与CDE∠的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】(1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x ay x aβ⎧=+⎨=-+⎩①②,①-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴y x ay a xβ⎧=+⎨+=+⎩①②,②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y a xx y aβ︒︒⎧-++=⎨++=⎩①②,②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】考核知识点:等腰三角形性质综合运用.熟练运用等腰三角形性质和三角形外角性质,分类讨论分析问题是关键.5.如果一个三角形能被一条线段割成两个等腰三角形,那么称这条线段为这个三角形的特异线,称这个三角形为特异三角形.(1)如图1,ABC ∆是等腰锐角三角形,()AB AC AB BC =>,若ABC ∠的角平分线BD 交AC 于点D ,且BD 是ABC ∆的一条特异线,则BDC ∠= 度.(2)如图2,ABC ∆中,2B C ∠=∠,线段AC 的垂直平分线交AC 于点D ,交BC 于点E ,求证:AE 是ABC ∆的一条特异线;(3)如图3,若ABC ∆是特异三角形,30A ∠=,B 为钝角,不写过程,直接写出所有可能的B 的度数.【答案】(1)72;(2)证明见解析;(3)∠B 度数为:135°、112.5°或140°.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质得出∠C=∠ABC=∠BDC=2∠A ,据此进一步利用三角形内角和定理列出方程求解即可;(2)通过证明△ABE 与△AEC 为等腰三角形求解即可;(3)根据题意分当BD 为特异线、AD 为特异线以及CD 为特异线三种情况分类讨论即可.【详解】(1)∵AB=AC ,∴∠ABC=∠C ,∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD=∠CBD=12∠ABC,∵BD是△ABC的一条特异线,∴△ABD与△BCD为等腰三角形,∴AD=BD=BC,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,∴∠ABC=∠C=∠BDC,∵∠BDC=∠A+∠ABD=2∠A,设∠A=x,则∠C=∠ABC=∠BDC=2x,在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,即:x+2x+2x=180°,∴x=36°,∴∠BDC=72°,故答案为:72;(2)∵DE是线段AC的垂直平分线,∴EA=EC,∴△EAC为等腰三角形,∴∠EAC=∠C,∴∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C,∵∠B=2∠C,∴∠AEB=∠B,∴△EAB为等腰三角形,∴AE是△ABC的一条特异线;(3)如图3,当BD是特异线时,如果AB=BD=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=120°+15°=135°;如果AD=AC,DB=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=75°+37.5°=112.5°;如果AD=DB ,DC=DB ,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=30°+60°=90°,不符合题意,舍去;如图4,当AD 是特异线时,AB=BD ,AD=DC ,则:∠ABC=180°−20°−20°=140°;当CD 为特异线时,不符合题意;综上所述,∠B 度数为:135°、112.5°或140°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.6.已知:等边ABC ∆中.(1)如图1,点M 是BC 的中点,点N 在AB 边上,满足60AMN ∠=︒,求AN BN的值. (2)如图2,点M 在AB 边上(M 为非中点,不与A 、B 重合),点N 在CB 的延长线上且MNB MCB ∠=∠,求证:AM BN =.(3)如图3,点P 为AC 边的中点,点E 在AB 的延长线上,点F 在BC 的延长线上,满足AEP PFC ∠=∠,求BF BE BC-的值. 【答案】(1)3;(2)见解析;(3)32. 【解析】【分析】(1)先证明AMB ∆,MBN ∆与MAN ∆均为直角三角形,再根据直角三角形中30所对的直角边等于斜边的一半,证明BM=2BN ,AB=2BM ,最后转化结论可得出BN 与AN 之间的数量关系即得;(2)过点M 作ME ∥BC 交AC 于E ,先证明AM=ME ,再证明MEC ∆与NBM ∆全等,最后转化边即得;(3)过点P作PM∥BC交AB于M,先证明M是AB的中点,再证明EMP∆与FCP∆全等,最后转化边即得.【详解】(1)∵ABC∆为等边三角形,点M是BC的中点∴AM平分∠BAC,AM BC⊥,60B BAC∠=∠=︒∴30BAM∠=︒,90AMB∠=︒∵60AMN∠=︒∴90AMNBAM∠+=︒∠,30∠=︒BMN∴90ANM∠=︒∴18090BNM ANM=︒-=︒∠∠∴在Rt BNM∆中,2BM BN=在Rt ABM∆中,2AB BM=∴24AB AN BN BM BN=+==∴3AN BN=即3ANBN=.(2)如下图:过点M作ME∥BC交AC于E∴∠CME=∠MCB,∠AEM=∠ACB∵ABC∆是等边三角形∴∠A=∠ABC=∠ACB=60︒∴60AEM ACB∠=∠=︒,120MBN=︒∠∴120CEM MBN∠==︒∠,60AEM A∠=∠=︒∴AM=ME∵MNB MCB∠=∠∴∠CME=∠MNB,MN=MC∴在MEC∆与NBM∆中CME MNBCEM MBNMC MN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()MEC NBM AAS∆∆≌∴ME BN=∴AM BN=(3)如下图:过点P 作PM ∥BC 交AB 于M∴AMP ABC =∠∠∵ABC ∆是等边三角形∴∠A=∠ABC=∠ACB=60︒,AB AC BC ==∴60AMP A ==︒∠∠∴AP MP =,180120EMP AMP =︒-=︒∠∠,180120FCP ACB =︒-=︒∠∠ ∴AMP ∆是等边三角形,120EMP FCP ==︒∠∠∴AP MP AM ==∵P 点是AC 的中点∴111222AP PC MP AM AC AB BC ====== ∴12AM MB AB == 在EMP ∆与FCP ∆中EMP FCP AEP PFC MP PC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()EMP FCP AAS ∆∆≌ ∴ME FC =∴1322BF BE FC BC BE ME BC BE MB BC BC BC BC -=+-=+-=+=+= ∴3322BC BF BE BC BC -==. 【点睛】本题考查全等三角形的判定,等边三角形的性质及判定,通过作等边三角形第三边的平行线构造等边三角形和全等三角形是解题关键,将多个量转化为同一个量是求比值的常用方法.7.如图,在等边△ABC 中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边△CDE ,连结BE .(1)求∠CAM的度数;(2)若点D在线段AM上时,求证:△ADC≌△BEC;(3)当动D在直线..AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断∠AOB是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)答案见解析;(3)∠AOB是定值,∠AOB=60°.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;(3)分情况讨论:当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知△ACD≌△BCE,就可以求出结论;当点D在线段AM的延长线上时,如图2,可以得出△ACD≌△BCE而有∠CBE=∠CAD=30°而得出结论;当点D在线段MA的延长线上时,如图3,通过得出△ACD≌△BCE同样可以得出结论.【详解】(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°.∵线段AM为BC边上的中线,∴∠CAM12=∠BAC,∴∠CAM=∠BAM=30°.(2)∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,∴∠ACD =∠BCE.在△ADC和△BEC中,∵AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS);(3)∠AOB是定值,∠AOB=60°.理由如下:①当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知△ACD≌△BCE,则∠CBE=∠CAD=30°,又∠ABC=60°,∴∠CBE+∠ABC=60°+30°=90°.∵△ABC是等边三角形,线段AM为BC边上的中线,∴AM平分∠BAC,即11603022BAM BAC ∠∠==⨯︒=︒,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2.∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACB +∠DCB =∠DCB +∠DCE ,∴∠ACD =∠BCE . 在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD =30°.由(1)得:∠BAM =30°,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.③当点D 在线段MA 的延长线上时.∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD +∠ACE =∠BCE +∠ACE =60°,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD .由(1)得:∠CAM =30°,∴∠CBE =∠CAD =150°,∴∠CBO =30°,∠BAM =30°,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.综上所述:当动点D 在直线AM 上时,∠AOB 是定值,∠AOB =60°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.8.已知等边△ABC 的边长为4cm ,点P ,Q 分别是直线AB ,BC 上的动点.(1)如图1,当点P从顶点A沿AB向B点运动,点Q同时从顶点B沿BC向C点运动,它们的速度都为lcm/s,到达终点时停止运动.设它们的运动时间为t秒,连接AQ,PQ.①当t=2时,求∠AQP的度数.②当t为何值时△PBQ是直角三角形?(2)如图2,当点P在BA的延长线上,Q在BC上,若PQ=PC,请判断AP,CQ和AC之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①∠AQP=30°;②当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由见解析.【解析】【分析】(1)①由△ABC是等边三角形知AQ⊥BC,∠B=60°,从而得∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,据此知∠BQP=60°,继而得出答案;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,再分∠PQB=90°和∠BPQ=90°两种情况分别求解可得.(2)过点Q作QF∥AC,交AB于F,知△BQF是等边三角形,证∠QFP=∠PAC=120°、∠BPQ=∠ACP,从而利用AAS可证△PQF≌△CPA,得AP=QF,据此知AP=BQ,根据BQ+CQ=BC=AC可得答案.【详解】解:(1)①根据题意得AP=PB=BQ=CQ=2,∵△ABC是等边三角形,∴AQ⊥BC,∠B=60°,∴∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,∴∠BQP=60°,∴∠AQP=∠AQB﹣∠BQP=90°﹣60°=30°;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得:4﹣t=2t,解得t=43;当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP ,得t =2(4﹣t ),解得t =83;∴当t =43秒或t =83秒时,△PBQ 为直角三角形; (2)AC =AP +CQ ,理由如下:如图所示,过点Q 作QF ∥AC ,交AB 于F ,则△BQF 是等边三角形,∴BQ =QF ,∠BQF =∠BFQ =60°,∵△ABC 为等边三角形,∴BC =AC ,∠BAC =∠BFQ =60°,∴∠QFP =∠PAC =120°,∵PQ =PC ,∴∠QCP =∠PQC ,∵∠QCP =∠B +∠BPQ ,∠PQC =∠ACB +∠ACP ,∠B =∠ACB ,∴∠BPQ =∠ACP ,在△PQF 和△CPA 中,∵BPQ ACP QFP PAC PQ PC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PQF ≌△CPA (AAS ),∴AP =QF ,∴AP =BQ ,∴BQ +CQ =BC =AC ,∴AP +CQ =AC .【点睛】考核知识点:等边三角形的判定和性质.利用全等三角形判定和性质分析问题是关键.9.小明在学习了“等边三角形”后,激发了他的学习和探究的兴趣,就想考考他的朋友小崔,小明作了一个等边ABC ∆,如图1,并在边AC 上任意取了一点F (点F 不与点A 、点C 重合),过点F 作FH AB ⊥交AB 于点H ,延长CB 到G ,使得BG AF =,连接FG交AB于点l.(1)若10AC=,求HI的长度;(2)如图2,延长BC到D,再延长BA到E,使得AE BD=,连接ED,EC,求证:ECD EDC∠=∠.【答案】(1)HI =5;(2)见解析.【解析】【分析】(1)作FP∥BC交AB于点P,证明APF∆是等边三角形得到AH=PH,再证明PFI BGI∆≅∆得到PI=BI,于是可得HI =12AB,即可求解;(2)延长BD至Q,使DQ=AB,连结EQ,就可以得出BE=BQ,得出△BEQ是等边三角形,就可以得出BE=QE,得出△BCE≌△QDE就可以得出结论.【详解】解:如图1,作FP∥BC交AB于点P,∵ABC∆是等边三角形,∴∠ABC=∠A=60°,∵FP∥BC,∴∠APF=∠ABC=60°, ∠PFI=∠BGI,∴∠APF=∠A=60°,∴APF∆是等边三角形,∴PF=AF,∵FH AB⊥,∵AF=BG,∴PF=BG,∴在PFI∆和BGI∆中,PIF BIGPFI BGIPF BG∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴PFI BGI∆≅∆,∴PI=BI,∴PI+PH=BI+AH=12AB,∴HI=PI+PH =12AB=1102⨯=5;(2)如图2,延长BD至Q,使DQ=AB,连结EQ,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC,∠B=60°.∵AE=BD,DQ=AB,∴AE+AB=BD+DQ,∴BE=BQ.∵∠B=60°,∴△BEQ为等边三角形,∴∠B=∠Q=60°,BE=QE.∵DQ=AB,∴BC=DQ.∴在△BCE和△QDE中,BC DQB QBE QE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△QDE(SAS),∴∠ECD=∠EDC.【点睛】本题考查了等边三角形的判定及性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时作出相应辅助线构造全等三角形是关键.本题难度较大,需要有较强的综合能力.10.(阅读理解)截长补短法,是初中数学儿何题中一种输助线的添加方法,截长就是在长边上载取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一短边相等,从而解决问题.(1)如图1,△ABC 是等边三角形,点D 是边BC 下方一点,∠BDC =120°,探索线段DA 、DB 、DC 之间的数量关系.解题思路:延长DC 到点E ,使CE =B D .连接AE ,根据∠BAC +∠BDC =180°,可证∠ABD =∠ACE ,易证得△ABD ≌△ACE ,得出△ADE 是等边三角形,所以AD =DE ,从而探寻线段DA 、DB 、DC 之间的数量关系.根据上述解题思路,请直接写出DA 、DB 、DC 之间的数量关系是___________(拓展延伸)(2)如图2,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =A C .若点D 是边BC 下方一点,∠BDC =90°,探索线段DA 、DB 、DC 之间的数量关系,并说明理由;(知识应用)(3)如图3,一副三角尺斜边长都为14cm ,把斜边重叠摆放在一起,则两块三角尺的直角项点之间的距离PQ 的长为________cm.【答案】(1)DA DB DC =+;(22DA DB DC =+,理由见详解;(3)7276+ 【解析】【分析】(1)由等边三角形知,60AB AC BAC ︒=∠=,结合120BDC ︒∠=知180ABD ACD ︒∠+∠=,则ABD ACE ∠=∠证得ABD ACE ≅得,AD AE BAD CAE =∠=∠,再证明三角形ADE 是等边三角形,等量代换可得结论; (2) 同理可证ABD ACE ≅得,AD AE BAD CAE =∠=∠,由勾股定理得222DA AE DE +=,等量代换即得结论;(3)由直角三角形的性质可得QN 的长,由勾股定理可得MQ 的长,由(2)知2PQ QN QM =+,由此可求得PQ 长.【详解】解:(1)延长DC 到点E ,使CE =B D.连接AE , ABC 是等边三角形,60AB AC BAC ︒∴=∠=120BDC ︒∠=180ABD ACD ︒∴∠+∠=又180ACE ACD ︒∠+∠=ABD ACE ∴∠=∠()ABD ACE SAS ∴≅,AD AE BAD CAE ∴=∠=∠60BAC ︒∠=60BAD DAC ︒∴∠+∠=60DAE DAC CAE ︒∴∠=∠+∠=ADE ∴是等边三角形DA DE DC CE DC DB ∴==+=+(2)2DA DB DC =+延长DC 到点E ,使CE =B D.连接AE ,90BAC ︒∠=,90BDC ︒∠=180ABD ACD ︒∴∠+∠=又180ACE ACD ︒∠+∠=ABD ACE ∴∠=∠,AB AC CE BD == ()ABD ACE SAS ∴≅,AD AE BAD CAE ∴=∠=∠90DAE BAC ︒∴∠=∠=222DA AE DE ∴+=222()DA DB DC ∴=+2DA DB DC =+(3)连接PQ ,14,30MN QMN ︒=∠=172QN MN ∴== 根据勾股定理得222214714773MQ MN QN =-=-== 由(22PQ QN QM =+737276222PQ ∴=== 【点睛】此题是三角形的综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形和等边三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.。
【精选】北师大版八年级数学上册 轴对称解答题(培优篇)(Word版 含解析)
【精选】北师大版八年级数学上册轴对称解答题(培优篇)(Word版含解析)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.(问题情境)学习《探索全等三角形条件》后,老师提出了如下问题:如图①,△ABC 中,若AB=12,AC=8,求BC边上的中线AD的取值范围.同学通过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD到E,使DE=AD,连接BE.根据SAS可证得到△ADC≌△EDB,从而根据“三角形的三边关系”可求得AD的取值范围是.解后反思:题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中.(直接运用)如图②,AB⊥AC,AD⊥AE,AB=AC,AD=AE,AF是ACD的边CD上中线.求证:BE=2AF.(灵活运用)如图③,在△ABC中,∠C=90°,D为AB的中点,DE⊥DF,DE交AC于点E,DF交AB于点F,连接EF,试判断以线段AE、BF、EF为边的三角形形状,并证明你的结论.【答案】(1)2<AD<10;(2)见解析(3)为直角三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据△ADC≌△EDB,得到BE=AC=8,再根据三角形的构成三角形得到AE的取值,再根据D为AE中点得到AD的取值;(2)延长AF到H,使AF=HF,故△ADF≌△HCF,AH=2AF,由AB⊥AC,AD⊥AE,得到∠BAE+∠CAD=180°,又∠ACH+∠CAH+∠AHC=180°,根据∠D=∠FCH,∠DAF=∠CHF,得到∠ACH+∠CAD=180°,故∠BAE= ACH,再根据AB=AC,AD=AE即可利用SAS证明△BAE≌△ACH,故BE=AH,故可证明BE=2AF.(3)延长FD到点G,使DG=FD,连结GA,GE,证明△DBF≌△DAG,故得到FD=GD,BF=AG,由DE⊥DF,得到EF=EG,再求出∠EAG=90°,利用勾股定理即可求解.【详解】(1)∵△ADC≌△EDB,∴BE=AC=8,∵AB=12,∴12-8<AE<12+8,即4<AE<20,∵D为AE中点∴2<AD<10;(2)延长AF到H,使AF=HF,由题意得△ADF≌△HCF,故AH=2AF,∵AB⊥AC,AD⊥AE,∴∠BAE+∠CAD=180°,又∠ACH+∠CAH+∠AHC=180°,∵∠D=∠FCH,∠DAF=∠CHF,∴∠ACH+∠CAD=180°,故∠BAE= ACH,又AB=AC,AD=AE∴△BAE≌△ACH(SAS),故BE=AH,又AH=2AF∴BE= 2AF.(3)以线段AE、BF、EF为边的三角形为直角三角形,理由如下:延长FD到点G,使DG=FD,连结GA,GE,由题意得△DBF≌△ADG,∴FD=GD,BF=AG,∵DE⊥DF,∴DE垂直平分GF,∴EF=EG,∵∠C=90°,∴∠B+∠CAB=90°,又∠B=∠DAG,∴∠DAG +∠CAB=90°∴∠EAG=90°,故EG2=AE2+AG2,∵EF=EG, BF=AG∴EF2=AE2+BF2,则以线段AE、BF、EF为边的三角形为直角三角形.【点睛】此题主要考查全等三角形的判定与性质,解题的关键是根据题意作出辅助线,根据垂直平分线与勾股定理进行求解.2.如图,在等腰直角ABC △中,AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 是ABC △ 内一点,连接 AD ,AE AD ⊥ 且 AE AD =,连接 BD 、CE 交于点 F .(1)如图 1,求BFC ∠的度数;(2)如图 2,连接ED 交 BC 于点 G ,连接 AG ,若 AG 平分BAD ∠,求证:2EAC EDF ∠=∠;(3)如图 3,在(2)的条件下,BF 交 AG 、AC 分别于点M 、N ,DH AM ⊥,连接 HN ,若ADN ∆的面积与DHN 的面积差为 6,6DF =,求四边形 AMFE 的面积.【答案】(1)∠BFC =90°;(2)见解析;(3)20AMFE S =四边形.【解析】【分析】(1)根据SAS 证明ABD ACE ≌,所以ABD ACF ∠=∠,所以90BFC BAC ∠=∠=︒.(2)根据题意先求出180ABG ADG ∠+∠=︒,在AB 上截取AK AD =,连接KG ,由AKG ADG ≌,180BKG AKG ∠+∠=︒,可证得BKG KBG ∠=∠,GB GK DG ==,所以DBG BDG EDF α∠=∠=∠=, 因为2CAE BAD α∠=∠=,所以2CAE EDF ∠=∠.(3)根据题意和(2)中结论先证明AD AN AE ==,过 A 作BF 、CE 垂线,垂足分别为R 、T , 连接AF ,证明ANR AET ≌,所以AR AT =,然后根据等腰三角形的性质可得出DM FN =,过点H 作HP FM ⊥,垂足为P ,所以HP PM DP ==,设DP x =,DR y =,所以ADN DHN S S ∆∆-= 1122DN AR DN HP ⋅⋅-⋅ ()6y x y =+=,226DF x y =+=,求出x ,y ,不难得到AEF ANF ADM S S S ∆∆∆===4,然后可得20AMFE S =四边形.【详解】(1)因为ABC 是等腰直角三角形,所以AB AC =,90BAC DAE ∠=︒=∠, 所以BAD CAE ∠=∠,因为AD AE =,所以ABD ACE ≌,所以ABD ACF ∠=∠,所以90BFC BAC ∠=∠=︒.(2)因为AD AE =,90DAE ∠=︒,所以45AED ACG ∠=︒=∠,所以CAE CGE ∠=∠,由(1)知:BAD CAE ∠=∠,所以BAD CGD ∠=∠,设2BAD CGD α∠==∠, 所以1802BGD α∠=︒-,所以180BAD BGD ∠+∠=︒, 所以180ABG ADG ∠+∠=︒, 因为AG 平分BAD ∠,所以BAG DAG α∠=∠=, 在AB 上截取AK AD =,连接KG ,因为AG AG =,所以AKG ADG ≌,所以AKG ADG ∠=∠,DG KG =, 因为180BKG AKG ∠+∠=︒,所以BKG KBG ∠=∠,所以GB GK DG ==,所以DBG BDG EDF α∠=∠=∠=, 因为2CAE BAD α∠=∠=,所以2CAE EDF ∠=∠.(3)由(2)知:BAG DBG α∠=∠=,因为90BAC ∠=︒,45ABC ∠=︒,所以45ABN α∠=︒-,因为2BAD α∠=,所以45ADN α∠=︒+,因为902DAN α∠=︒-,所以45AND ADN α∠=︒+=∠,所以AD AN =,因为AD AE =,所以AE AN =, 过 A 作BF 、CE 垂线,垂足分别为R 、T , 连接AF ,因为45ACE ABD α∠=∠=︒-,2CAE α∠=,所以45AET ANR α∠=︒+=∠, 因为AE AN =,所以ANR AET ≌,所以AR AT =,所以FA 平分BFT ∠, 所以45AFN AFE ∠=∠=︒,因为45AMN ∠=︒,所以AFM AMF ∠=∠,所以AF AM =,所以FR MR =,因为DR RN =,所以DM FN =,过点H 作HP FM ⊥,垂足为P , 因为45AMN ∠=︒,90DHM ∠=︒,所以45MHP DHP HDP ∠=∠=∠=︒,所以HP PM DP ==,设DP x =,所以2DM FN x ==,设DR y =,所以2DN y =,所以2MR x y =+,因为45MAR ∠=︒,所以2AR MR x y ==+,所以ADN DHN S S ∆∆-= 1122DN AR DN HP ⋅⋅-⋅ ()6y x y =+=,因为226DF x y =+=,所以3x y +=,所以2y =,1x =,因为AF AF =,ANF AEF ∠=∠,所以AEF ANF ≌,所以FN EF =,因为AR AT =,所以AEF ANF ADM S S S ∆∆∆==,因为142ADM S DM AR ∆=⋅⋅=, 所以20ADM ADN ANF AEF AMFE S S S S S ∆∆∆∆=+++=四边形.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质、三角形内角和定理、全等三角形的判定和性质等知识点,解题的难点在于学会添加常用辅助线,构造三角形全等解决问题,属于中考压轴题.3.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,CBE CAD ∴∠=∠,同理可得:30CAM ∠=︒150CBE CAD ∴∠=∠=︒30CBO ∴∠=︒,∵30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D 在直线AM 上时,AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.4.在等边△ABC中,点D在BC边上,点E在AC的延长线上,DE=DA(如图1).(1)求证:∠BAD=∠EDC;(2)若点E关于直线BC的对称点为M(如图2),连接DM,AM.求证:DA=AM.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC=∠ACB=60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA,然后结合(1)可得∠MDC=∠BAD,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠BAD=60°﹣∠DAE,∠EDC=60°﹣∠E,又∵DE=DA,∴∠E=∠DAE,∴∠BAD=∠EDC.(2)由轴对称可得,DM=DE,∠EDC=∠MDC,∵DE =DA ,∴DM =DA ,由(1)可得,∠BAD =∠EDC ,∴∠MDC =∠BAD ,∵△ABD 中,∠BAD +∠ADB =180°﹣∠B =120°,∴∠MDC +∠ADB =120°,∴∠ADM =60°,∴△ADM 是等边三角形,∴AD =AM .【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.5.如图,ABC 中,A ABC CB =∠∠,点D 在BC 所在的直线上,点E 在射线AC 上,且AD AE =,连接DE .(1)如图①,若35B C ∠=∠=︒,80BAD ∠=︒,求CDE ∠的度数;(2)如图②,若75ABC ACB ∠=∠=︒,18CDE ∠=︒,求BAD ∠的度数;(3)当点D 在直线BC 上(不与点B 、C 重合)运动时,试探究BAD ∠与CDE ∠的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B 的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D 在点C 右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】(1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE ,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°; (2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D 在点B 的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x a y x a β⎧=+⎨=-+⎩①②,①-②得,2α﹣β=0, ∴2α=β;②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α∴y x a y a x β⎧=+⎨+=+⎩①②,②-①得,α=β﹣α, ∴2α=β;③如图3,当点D 在点C 右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y a x x y a β︒︒⎧-++=⎨++=⎩①②,②-①得,2α﹣β=0, ∴2α=β.综上所述,∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【点睛】考核知识点:等腰三角形性质综合运用.熟练运用等腰三角形性质和三角形外角性质,分类讨论分析问题是关键.6.已知如图1,在ABC ∆中,AC BC =,90ACB ∠=,点D 是AB 的中点,点E 是AB 边上一点,直线BF 垂直于直线CE 于点F ,交CD 于点G .(1)求证:AE CG=.(2)如图2,直线AH垂直于直线CE,垂足为点H,交CD的延长线于点M,求证:BE CM=.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)首先根据点D是AB中点,∠ACB=90°,可得出∠ACD=∠BCD=45°,判断出△AEC≌△CGB,即可得出AE=CG;(2)根据垂直的定义得出∠CMA+∠MCH=90°,∠BEC+∠MCH=90°,再根据AC=BC,∠ACM=∠CBE=45°,得出△BCE≌△CAM,进而证明出BE=CM.【详解】(1)∵点D是AB中点,AC=BC,∠ACB=90°,∴CD⊥AB,∠ACD=∠BCD=45°,∴∠CAD=∠CBD=45°,∴∠CAE=∠BCG.又∵BF⊥CE,∴∠CBG+∠BCF=90°.又∵∠ACE+∠BCF=90°,∴∠ACE=∠CBG.在△AEC和△CGB中,∵CAE BCGAC BCACE CBG∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AEC≌△CGB(ASA),∴AE=CG;(2)∵CH⊥HM,CD⊥ED,∴∠CMA+∠MCH=90°,∠BEC+∠MCH=90°,∴∠CMA=∠BEC.在△BCE和△CAM中,BEC CMAACM CBEBC AC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△CAM(AAS),∴BE=CM.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质.全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.7.八年级的小明同学通到这样一道数学题目:△ABC为边长为4的等边三角形,E是边AB边上任意一动点,点D 在CB 的延长线上,且满足AE =BD .(1)如图①,当点E 为AB 的中点时,DE = ;(2)如图②,点E 在运动过程中,DE 与EC 满足什么数量关系?请说明理由;(3)如图③,F 是AC 的中点,连接EF .在AB 边上是否存在点E ,使得DE +EF 值最小?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.(直角三角形中,30°所对的边是斜边的一半)【答案】(1)23;(2)DE =CE ,理由见解析;(3)这个最小值为27;【解析】【分析】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,由等边三角形的性质可得BE =DB =AE =2,由直角三角形的性质可求BH =1,EH 3=,由勾股定理可求解;(2)如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F ,可证△AEF 是等边三角形,AE =EF =AF =BD ,由“SAS ”可证△DBE ≌△EFC ,可得DE =CE ;(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H ,由“SAS ”可证△ACE '≌△AC 'E ',可得C 'E '=CE ',可得当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小,由勾股定理可求最小值.【详解】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,∵△ABC 为边长为4的等边三角形,点E 是AB 的中点,∴AE =BE =2=DB ,∠ABC =60°,且EH ⊥BC ,∴∠BEH =30°,∴BH =1,EH 3=3=∴DH =DB +BH =2+1=3,∴DE 2293DH EH =+=+=23故答案为:3(2)DE =CE.理由如下:如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F .∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠ACB =∠A =60°,AB =AC =BC.∵EF ∥BC ,∴∠AEF =∠ABC =60°,∠AFE =∠ACB =60°,∴∠AEF =∠AFE =∠A =60°,∴△AEF 是等边三角形,∴AE =EF =AF ,∴AB ﹣AE =AC ﹣AF ,∴BE =CF.∵∠ABC =∠ACB =∠AFE =60°,∴∠DBE =∠EFC =120°,且AE =EF =DB ,BE =CF ,∴△DBE ≌△EFC (SAS),∴DE =CE ,(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H.∵将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',∴AC =AC '=BC =BC '=4,∠BAC =∠BAC '=60°,且AE '=AE ',∴△ACE '≌△AC 'E '(SAS),∴C 'E '=CE ',由(2)可知:DE '=CE ',∴C 'E '=CE '=DE '.∵DE +EF =C 'E +EF =C 'E '+EF ,∴当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小.∵F 是AC 的中点,∴AF =CF =2,且HF ⊥AC ',∠FAH =180°﹣∠CAB ﹣∠C 'AB =60°,∴AH =1,HF 3=3=∴C'H=4+1=5,∴C'F22'253C H HF=+=+=27,∴DE+EF的最小值为27.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,添加恰当辅助线是解答本题的关键.8.已知等边△ABC的边长为4cm,点P,Q分别是直线AB,BC上的动点.(1)如图1,当点P从顶点A沿AB向B点运动,点Q同时从顶点B沿BC向C点运动,它们的速度都为lcm/s,到达终点时停止运动.设它们的运动时间为t秒,连接AQ,PQ.①当t=2时,求∠AQP的度数.②当t为何值时△PBQ是直角三角形?(2)如图2,当点P在BA的延长线上,Q在BC上,若PQ=PC,请判断AP,CQ和AC之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①∠AQP=30°;②当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由见解析.【解析】【分析】(1)①由△ABC是等边三角形知AQ⊥BC,∠B=60°,从而得∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,据此知∠BQP=60°,继而得出答案;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,再分∠PQB=90°和∠BPQ=90°两种情况分别求解可得.(2)过点Q作QF∥AC,交AB于F,知△BQF是等边三角形,证∠QFP=∠PAC=120°、∠BPQ=∠ACP,从而利用AAS可证△PQF≌△CPA,得AP=QF,据此知AP=BQ,根据BQ+CQ=BC=AC可得答案.【详解】解:(1)①根据题意得AP=PB=BQ=CQ=2,∵△ABC是等边三角形,∴AQ⊥BC,∠B=60°,∴∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,∴∠BQP=60°,∴∠AQP=∠AQB﹣∠BQP=90°﹣60°=30°;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得:4﹣t=2t,解得t=43;当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP,得t=2(4﹣t),解得t=83;∴当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由如下:如图所示,过点Q作QF∥AC,交AB于F,则△BQF是等边三角形,∴BQ=QF,∠BQF=∠BFQ=60°,∵△ABC为等边三角形,∴BC=AC,∠BAC=∠BFQ=60°,∴∠QFP=∠PAC=120°,∵PQ=PC,∴∠QCP=∠PQC,∵∠QCP=∠B+∠BPQ,∠PQC=∠ACB+∠ACP,∠B=∠ACB,∴∠BPQ=∠ACP,在△PQF和△CPA中,∵BPQ ACPQFP PAC PQ PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PQF≌△CPA(AAS),∴AP=QF,∴AP=BQ,∴BQ+CQ=BC=AC,∴AP+CQ=AC.【点睛】考核知识点:等边三角形的判定和性质.利用全等三角形判定和性质分析问题是关键.9.探究题:如图,AB⊥BC,射线CM⊥BC,且BC=5cm,AB=1cm,点P是线段BC(不与点B、C重合)上的动点,过点P作DP⊥AP交射线CM于点D,连结AD.(1)如图1,若BP=4cm,则CD=;(2)如图2,若DP平分∠ADC,试猜测PB和PC的数量关系,并说明理由;(3)若△PDC是等腰三角形,则CD=cm.(请直接写出答案)【答案】(1)4cm;(2)PB=PC,理由见解析;(3)4【解析】【分析】(1)根据AAS定理证明△ABP≌△PCD,可得BP=CD;(2)延长线段AP、DC交于点E,分别证明△DPA≌△DPE、△APB≌△EPC,根据全等三角形的性质解答;(3)根据等腰直角三角形的性质计算.【详解】解:(1)∵BC=5cm,BP=4cm,∴PC=1cm,∴AB=PC,∵DP⊥AP,∴∠APD=90°,∴∠APB+∠CPD=90°,∵∠APB+∠CPD=90°,∠APB+∠BAP=90°,∴∠BAP=∠CPD,在△ABP和△PCD中,B CBAP CPDAB PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABP≌△PCD,∴BP=CD=4cm;(2)PB=PC,理由:如图2,延长线段AP、DC交于点E,∵DP平分∠ADC,∴∠ADP=∠EDP.∵DP⊥AP,∴∠DPA=∠DPE=90°,在△DPA和△DPE中,ADP EDPDP DPDPA DPE∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△DPA≌△DPE(ASA),∴PA=PE.∵AB⊥BP,CM⊥CP,∴∠ABP=∠ECP=Rt∠.在△APB和△EPC中,ABP ECPAPB EPCPA PE∠=∠⎧⎪∠=⎨⎪=⎩,∴△APB≌△EPC(AAS),∴PB=PC;(3)∵△PDC是等腰三角形,∴△PCD为等腰直角三角形,即∠DPC=45°,又∵DP⊥AP,∴∠APB=45°,∴BP=AB=1cm,∴PC=BC﹣BP=4cm,∴CD=CP=4cm,故答案为:4.【点睛】本题考查了三角形的全等的证明、全等三角形的性质以及等腰三角形的性质.做出辅助线证明三角形全等是本题的关键.10.如图1,△ABD,△ACE都是等边三角形,(1)求证:△ABE≌△ADC;(2)若∠ACD=15°,求∠AEB的度数;(3)如图2,当△ABD与△ACE的位置发生变化,使C、E、D三点在一条直线上,求证:AC∥BE.【答案】(1)见解析(2) ∠AEB=15°(3) 见解析【解析】试题分析:(1)由等边三角形的性质可得AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,即可得∠DAC=∠BAE,利用SAS即可判定△ABE≌△ADC;(2)根据全等三角形的性质即可求解;(3)由(1)的方法可证得△ABE≌△ADC,根据全等三角形的性质和等边三角形的性质可得∠AEB=∠ACD =60°,即可得∠AEB=∠EAC,从而得AC∥BE.试题解析:(1)证明:∵△ABD,△ACE都是等边三角形∴AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,∴∠DAC=∠BAE,在△ABE和△ADC中,∴,∴△ABE≌△ADC;(2)由(1)知△ABE≌△ADC,∴∠AEB=∠ACD,∵∠ACD=15°,∴∠AEB=15°;(3)同上可证:△ABE≌△ADC,∴∠AEB=∠ACD,又∵∠ACD=60°,∴∠AEB=60°,∵∠EAC=60°,∴∠AEB=∠EAC,∴AC∥BE.点睛:本题主要考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质,证得△ABE≌△ADC 是解决本题的关键.。
北师大版八年级上册数学 轴对称解答题(提升篇)(Word版 含解析)
北师大版八年级上册数学 轴对称解答题(提升篇)(Word 版 含解析)一、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)1.在梯形ABCD 中,//AD BC ,90B ∠=︒,45C ∠=︒,8AB =,14BC =,点E 、F 分别在边AB 、CD 上,//EF AD ,点P 与AD 在直线EF 的两侧,90EPF ∠=︒,PE PF =,射线EP 、FP 与边BC 分别相交于点M 、N ,设AE x =,MN y =.(1)求边AD 的长;(2)如图,当点P 在梯形ABCD 内部时,求关于x 的函数解析式,并写出定义域; (3)如果MN 的长为2,求梯形AEFD 的面积.【答案】(1)6;(2)y=-3x+10(1≤x <103);(2)1769或32 【解析】【分析】(1)如下图,利用等腰直角三角形DHC 可得到HC 的长度,从而得出HB 的长,进而得出AD 的长;(2)如下图,利用等腰直角三角形的性质,可得PQ 、PR 的长,然后利用EB=PQ+PR 得去x 、y 的函数关系,最后根据图形特点得出取值范围;(3)存在2种情况,一种是点P 在梯形内,一种是在梯形外,分别根y 的值求出x 的值,然后根据梯形面积求解即可.【详解】(1)如下图,过点D 作BC 的垂线,交BC 于点H∵∠C=45°,DH ⊥BC∴△DHC 是等腰直角三角形∵四边形ABCD 是梯形,∠B=90°∴四边形ABHD 是矩形,∴DH=AB=8∴HC=8∴BH=BC -HC=6∴AD=6(2)如下图,过点P 作EF 的垂线,交EF 于点Q ,反向延长交BC 于点R ,DH 与EF 交于点G∵EF ∥AD,∴EF ∥BC∴∠EFP=∠C=45°∵EP ⊥PF∴△EPF 是等腰直角三角形同理,还可得△NPM 和△DGF 也是等腰直角三角形∵AE=x∴DG=x=GF,∴EF=AD+GF=6+x∵PQ ⊥EF,∴PQ=QE=QF ∴PQ=()162x + 同理,PR=12y ∵AB=8,∴EB=8-x∵EB=QR∴8-x=()11622x y ++ 化简得:y=-3x+10 ∵y >0,∴x <103当点N 与点B 重合时,x 可取得最小值则BC=NM+MC=NM+EF=-3x+10+614x +=,解得x=1∴1≤x <103(3)情况一:点P 在梯形ABCD 内,即(2)中的图形 ∵MN=2,即y=2,代入(2)中的关系式可得:x=83=AE∴188176662339ABCD S ⎛⎫=⨯++⨯= ⎪⎝⎭梯形 情况二:点P 在梯形ABCD 外,图形如下:与(2)相同,可得y=3x -10则当y=2时,x=4,即AE=4∴()16644322ABCD S =⨯++⨯=梯形 【点睛】本题考查了等腰直角三角形、矩形的性质,难点在于第(2)问中确定x 的取值范围,需要一定的空间想象能力.2.(1)已知△ABC 中,∠A =90°,∠B =67.5°,请画一条直线,把这个三角形分割成两个等腰三角形.(请你选用下面给出的备用图,把所有不同的分割方法都画出来.只需画图,不必说明理由,但要在图中标出相等两角的度数)(2)已知△ABC 中,∠C 是其最小的内角,过顶点B 的一条直线把这个三角形分割成了两个等腰三角形,请探求∠ABC 与∠C 之间的关系.【答案】(1)图形见解析(2) ∠ABC与∠C之间的关系是∠ABC=135°-34∠C或∠ABC=3∠C或∠ABC=180°-3∠C或∠ABC=90°,∠C是小于45°的任意锐角.【解析】试题分析:(1)已知角度,要分割成两个等腰三角形,可以运用直角三角形、等腰三角形性质结合三角形内角和定理,先计算出可能的角度,或者先从草图中确认可能的情况,及角度,然后画上.(2)在(1)的基础上,由“特殊”到“一般”,需要把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形列方程,可得出角与角之间的关系.试题解析:(1)如图①②(共有2种不同的分割法).(2)设∠ABC=y,∠C=x,过点B的直线交边AC于点D.在△DBC中,①若∠C是顶角,如图,则∠CBD=∠CDB=90°-12x,∠A=180°-x-y.故∠ADB=180°-∠CDB=90°+12x>90°,此时只能有∠A=∠ABD,即180°-x-y=y-1902x⎛⎫-⎪⎝⎭,∴3x+4y=540°,∴∠ABC=135°-34∠C.②若∠C是底角,第一种情况:如图,当DB=DC时,∠DB C=x.在△ABD中,∠ADB=2x,∠ABD=y-x.若AB=AD,则2x=y-x,此时有y=3x,∴∠ABC=3∠C.若AB=BD,则180°-x-y=2x,此时有3x+y=180°,∴∠ABC=180°-3∠C.若AD=BD,则180°-x-y=y-x,此时有y=90°,即∠ABC=90°,∠C为小于45°的任意锐角.第二种情况:如图,当BD=BC时,∠BDC=x,∠ADB=180°-x>90°,此时只能有AD=BD,∴∠A=∠ABD=12∠BDC=12∠C<∠C,这与题设∠C是最小角矛盾.∴当∠C是底角时,BD=BC不成立.综上所述,∠ABC与∠C之间的关系是∠ABC=135°-34∠C或∠ABC=3∠C或∠ABC=180°-3∠C或∠ABC=90°,∠C是小于45°的任意锐角.点睛:本题考查了等腰三角形的性质;第(1)问是计算与作图相结合的探索.本问对学生运用作图工具的能力,以及运用直角三角形、等腰三角形性质等基础知识解决问题的能力都有较高的要求.第(2)问在第(1)问的基础上,由“特殊”到“一般”,“分类讨论”把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形并结合“方程思想”探究角与角之间的关系.本题不仅趣味性强,创造性强,而且渗透了由“特殊”到“一般”、“分类讨论”、“方程思想”、“转化思想”等数学思想,是一道不可多得的好题.3.已知:三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC,D为BC的中点.(1)如图,E、F分别是AB、AC上的点,且BE=AF,求证:△DEF为等腰直角三角形.(2)若E、F分别为AB,CA延长线上的点,仍有BE=AF,其他条件不变,那么,△DEF是否仍为等腰直角三角形?画出图形,写出结论不证明.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)先连接AD,构造全等三角形:△BED和△AFD.AD是等腰直角三角形ABC底边上的中线,所以有∠CAD=∠BAD=45°,AD=BD=CD,而∠B=∠C=45°,所以∠B=∠DAF,再加上BE=AF,AD=BD,可证出:△BED≌△AFD,从而得出DE=DF,∠BDE=∠ADF,从而得出∠EDF=90°,即△DEF是等腰直角三角形;(2)根据题意画出图形,连接AD,构造△DAF≌△DBE.得出FD=ED ,∠FDA=∠EDB,再算出∠EDF=90°,即可得出△DEF是等腰直角三角形.【详解】解:(1)连结AD ,∵AB=AC ,∠BAC=90° ,D为BC中点 ,∴AD⊥BC ,BD=AD ,∴∠B=∠BAD=∠DAC=45°,又∵BE=AF ,∴△BDE≌△ADF(SAS),∴ED=FD ,∠BDE=∠ADF,∴∠EDF=∠EDA+∠ADF=∠EDA+∠BDE=∠BDA=90°,∴△DEF为等腰直角三角形.(2)连结AD∵AB=AC ,∠BAC=90° ,D为BC中点 ,∴AD=BD ,AD⊥BC ,∴∠DAC=∠ABD=45° ,∴∠DAF=∠DBE=135°,又∵AF=BE ,∴△DAF ≌△DBE (SAS ),∴FD=ED ,∠FDA=∠EDB,∴∠EDF=∠EDB+∠FDB=∠FDA+∠FDB=∠ADB=90°.∴△DEF 为等腰直角三角形.【点睛】本题利用了等腰直角三角形底边上的中线平分顶角,并且等于底边的一半,还利用了全等三角形的判定和性质,及等腰直角三角形的判定.4.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC∴=,CD CE=,60ACB DCE∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE∠∠∴=,在ACD∆和BCE∆中AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS∴∆≅∆,CBE CAD∴∠=∠,同理可得:30CAM∠=︒150CBE CAD∴∠=∠=︒30CBO∴∠=︒,∵30BAM∠=︒,903060BOA∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D在直线AM上时,AOB∠是定值,60AOB∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.5.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC上,且AD=AE,连接DE.⑴如图①,若∠B=∠C=35°,∠BAD=80°,求∠CDE的度数;⑵如图②,若∠ABC=∠ACB=75°,∠CDE=18°,求∠BAD的度数;⑶当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究∠BAD与∠CDE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)2∠CDE=∠BAD,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】解: (1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y xy xααβ=+⎧⎨=-+⎩①②-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴+y xy xααβ=+⎧⎨=+⎩①②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y xy xαβα-++=⎧⎨++=⎩①②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和,熟知三角形的外角等于与之不相邻的两个内角的和是解答此题的关键.6.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个小等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,且AD=BD=BC,求∠A的大小;(2)在图1中过点C作一条线段CE,使BD,CE是△ABC的三分线;在图2中画出顶角为45°的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数;(3)在△ABC中,∠B=30°,AD和DE是△ABC的三分线,点D在BC边上,点E在AC 边上,且AD=BD,DE=CE,请直接写出∠C所有可能的值.【答案】(1)∠A=36°;(2)如图所示:见解析;(3)如图所示:见解析;∠C为20°或40°的角.【解析】【分析】(1)利用等边对等角得到三对角相等,设∠A=∠ABD=x,表示出∠BDC与∠C,列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即可确定出∠A的度数.(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线;45°自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;第二种情形以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)用量角器,直尺标准作30°角,而后确定一边为BA,一边为BC,根据题意可以先固定BA的长,而后可确定D点,再分别考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C 在同一直线上,易得2种三角形ABC;根据图形易得∠C的值;【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD=BC=AD,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=2x,∠C=180?-x2,可得2x=180?-x2,解得:x=36°,则∠A=36°;(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线,如图1;由45°自然想到等腰直角三角形,有两种情况,①如图2,过底角一顶点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;②如图3,以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)如图4所示:①当AD =AE 时,∵2x +x =30°+30°,∴x =20°;②当AD =DE 时,∵30°+30°+2x +x =180°,∴x =40°;综上所述,∠C 为20°或40°的角.【点睛】本题主要考查了三角形内角、外角间的关系及等腰三角形知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.7.已知:等边ABC ∆中.(1)如图1,点M 是BC 的中点,点N 在AB 边上,满足60AMN ∠=︒,求AN BN的值. (2)如图2,点M 在AB 边上(M 为非中点,不与A 、B 重合),点N 在CB 的延长线上且MNB MCB ∠=∠,求证:AM BN =.(3)如图3,点P 为AC 边的中点,点E 在AB 的延长线上,点F 在BC 的延长线上,满足AEP PFC ∠=∠,求BF BE BC-的值. 【答案】(1)3;(2)见解析;(3)32. 【解析】【分析】(1)先证明AMB ∆,MBN ∆与MAN ∆均为直角三角形,再根据直角三角形中30所对的直角边等于斜边的一半,证明BM=2BN ,AB=2BM ,最后转化结论可得出BN 与AN 之间的数量关系即得;(2)过点M作ME∥BC交AC于E,先证明AM=ME,再证明MEC∆与NBM∆全等,最后转化边即得;(3)过点P作PM∥BC交AB于M,先证明M是AB的中点,再证明EMP∆与FCP∆全等,最后转化边即得.【详解】(1)∵ABC∆为等边三角形,点M是BC的中点∴AM平分∠BAC,AM BC⊥,60B BAC∠=∠=︒∴30BAM∠=︒,90AMB∠=︒∵60AMN∠=︒∴90AMNBAM∠+=︒∠,30∠=︒BMN∴90ANM∠=︒∴18090BNM ANM=︒-=︒∠∠∴在Rt BNM∆中,2BM BN=在Rt ABM∆中,2AB BM=∴24AB AN BN BM BN=+==∴3AN BN=即3ANBN=.(2)如下图:过点M作ME∥BC交AC于E∴∠CME=∠MCB,∠AEM=∠ACB∵ABC∆是等边三角形∴∠A=∠ABC=∠ACB=60︒∴60AEM ACB∠=∠=︒,120MBN=︒∠∴120CEM MBN∠==︒∠,60AEM A∠=∠=︒∴AM=ME∵MNB MCB∠=∠∴∠CME=∠MNB,MN=MC∴在MEC∆与NBM∆中CME MNBCEM MBNMC MN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()MEC NBM AAS∆∆≌∴ME BN=∴AM BN=(3)如下图:过点P作PM∥BC交AB于M∴AMP ABC=∠∠∵ABC∆是等边三角形∴∠A=∠ABC=∠ACB=60︒,AB AC BC==∴60AMP A==︒∠∠∴AP MP=,180120EMP AMP=︒-=︒∠∠,180120FCP ACB=︒-=︒∠∠∴AMP∆是等边三角形,120EMP FCP==︒∠∠∴AP MP AM==∵P点是AC的中点∴111222AP PC MP AM AC AB BC======∴12AM MB AB==在EMP∆与FCP∆中EMP FCPAEP PFCMP PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()EMP FCP AAS∆∆≌∴ME FC=∴1322BF BE FC BC BE ME BC BE MB BC BC BC BC -=+-=+-=+=+=∴3322BCBF BEBC BC-==.【点睛】本题考查全等三角形的判定,等边三角形的性质及判定,通过作等边三角形第三边的平行线构造等边三角形和全等三角形是解题关键,将多个量转化为同一个量是求比值的常用方法.8.如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连结BE.(1)求∠CAM的度数;(2)若点D在线段AM上时,求证:△ADC≌△BEC;(3)当动D在直线..AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断∠AOB是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)答案见解析;(3)∠AOB是定值,∠AOB=60°.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;(3)分情况讨论:当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知△ACD≌△BCE,就可以求出结论;当点D在线段AM的延长线上时,如图2,可以得出△ACD≌△BCE而有∠CBE=∠CAD=30°而得出结论;当点D在线段MA的延长线上时,如图3,通过得出△ACD≌△BCE同样可以得出结论.【详解】(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°.∵线段AM为BC边上的中线,∴∠CAM12=∠BAC,∴∠CAM=∠BAM=30°.(2)∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,∴∠ACD =∠BCE.在△ADC和△BEC中,∵AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS);(3)∠AOB是定值,∠AOB=60°.理由如下:①当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知△ACD≌△BCE,则∠CBE=∠CAD=30°,又∠ABC=60°,∴∠CBE+∠ABC=60°+30°=90°.∵△ABC是等边三角形,线段AM为BC边上的中线,∴AM平分∠BAC,即11603022BAM BAC∠∠==⨯︒=︒,∴∠BOA=90°﹣30°=60°.②当点D在线段AM的延长线上时,如图2.∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠DCB=∠DCB+∠DCE,∴∠ACD =∠BCE.在△ACD和△BCE中,∵AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CBE=∠CAD=30°.由(1)得:∠BAM=30°,∴∠BOA=90°﹣30°=60°.③当点D在线段MA的延长线上时.∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD+∠ACE=∠BCE+∠ACE=60°,∴∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,∵AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CBE=∠CAD.由(1)得:∠CAM=30°,∴∠CBE=∠CAD=150°,∴∠CBO=30°,∠BAM=30°,∴∠BOA=90°﹣30°=60°.综上所述:当动点D在直线AM上时,∠AOB是定值,∠AOB=60°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.9.如图,已知DCE ∠与AOB ∠,OC 平分AOB ∠.(1)如图1,DCE ∠与AOB ∠的两边分别相交于点 D 、E ,90AOB DCE ∠=∠=︒,试判断线段CD 与CE 的数量关系,并说明理由.以下是小宇同学给出如下正确的解法:解:CD CE =.理由如下:如图1,过点 C 作 C F OC ⊥,交 O B 于点 F ,则90OCF ∠=︒,…请根据小宇同学的证明思路,写出该证明的剩余部分.(2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程.(3)若120AOB ∠=︒,60DCE ∠=︒.①如图3,DCE ∠与AOB ∠的两边分别相交于点 D 、E 时,(1)中的结论成立吗?为什么?线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系?说明理由.②如图4,DCE ∠的一边与 AO 的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系;如图5,DCE ∠的一边与 BO 的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系.【答案】(1)见解析;(2)证明见解析;(3)①成立,理由见解析;②在图4中,(1)中的结论成立,OE OD OC -=.在图5中,(1)中的结论成立,OD OE OC -=【解析】【分析】(1)通过ASA 证明CDO CEF ∆∆≌即可得到CD=CE ;(2)过点 C 作CM OA ⊥,CN OB ⊥,垂足分别为 M ,N ,通过AAS 证明CMD CNE ∆∆≌同样可得到CD=CE ;(3)①方法一:过点 C 作 C M OA ⊥,CN OB ⊥垂足分别为 M ,N ,通过AAS 得到CMD CNE ∆∆≌,进而得到,CD CE DM EN ==,利用等量代换得到=OE OD ON OM ++,在 Rt CMO ∆中,利用30°角所对的边是斜边的一半得12OM OC=,同理得到12ON OC=,所以OE OD OC+=;方法二:以CO为一边作60FCO∠=︒,交O B于点F,通过ASA证明CDO CEF∆∆≌,得到,CD CE OD EF==,所以OE OD OE EF OF OC+=+==;②图4:以OC为一边,作∠OCF=60°与OB交于F点,利用ASA证得△COD≌△CFE,即有CD=CE,OD=EF得到OE=OF+EF=OC+OD;图5:以OC为一边,作∠OCG=60°与OA交于G点,利用ASA证得△CGD≌△COE,即有CD=CE,OD=EF,得到OE=OF+EF=OC+OD.【详解】解:(1)OC平分AOB∠,145∠=∠2=︒∴,390245,123︒︒∴∠=-∠=∴∠=∠=∠OC FC∴=又456590︒∠+∠=∠+∠=在CDO∆与CEF∆中,1346OC FC∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩()CDO CEF ASA∴∆∆≌CD CE∴=(2)如图2,过点C作CM OA⊥,CN OB⊥,垂足分别为M,N,∴90CMD CNE∠=∠=︒,又∵OC平分AOB∠,∴CM CN=,在四边形O DCE中,12360AOB DCE∠+∠+∠+∠=︒,又∵90AOB DCE∠=∠=︒,∴12180∠+∠=︒,又∵13180∠+∠=︒,∴32∠=∠,在CMD∆与CNE∆中,32CMD CNECM CN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()CMD CNE AAS∆∆≌,∴CDCE=.(3)①(1)中的结论仍成立.OE OD OC+=.理由如下:方法一:如图3(1),过点C作C M OA⊥,CN OB⊥,垂足分别为M,N,∴90CMD CNE∠=∠=︒,又∵OC平分AOB∠,∴CM CN=,在四边形ODCE中,12360AOB DCE∠+∠+∠+∠=︒,又∵60120180AOB DCE∠+∠=︒+︒=︒,∴12180∠+∠=︒,又∵23180∠+∠=︒,∴13∠=∠,在CMD∆与CNE∆中,13CMD CNECM CN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()CMD CNE AAS∆∆≌,∴,CD CEDM EN ==.∴OE OD OE OM DM OE OM EN ON OM +=++=++=+.在 Rt CMO ∆中,1490590302AOB ∠=︒-∠=︒-∠=︒, ∴12OM OC =,同理1 2ON OC =, ∴1122OE OD OC OC OC +=+=. 方法二:如图3(2),以CO 为一边作60FCO ∠=︒,交 O B 于点 F ,∵OC 平分AOB ∠,∴1260∠=∠=︒,∴3180260FCO ∠=︒-∠-∠=︒,∴13∠=∠,32FCO ∠=∠=∠,∴COF ∆是等边三角形,∴CO CF =,∵4560DCE ∠=∠+∠=︒,6560FCO ∠=∠+∠=︒,∴46∠=∠,在CDO ∆与CEF ∆中,1346CO CF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴()CDO CEF ASA ∆∆≌,∴,CD CE OD EF ==.∴OE OD OE EF OF OC +=+==.②在图4中,(1)中的结论成立,OE OD OC -=.如图,以OC 为一边,作∠OCF=60°与OB 交于F 点∵∠AOB=120°,OC 为∠AOB 的角平分线∴∠COB=∠COA=60°又∵∠OCF=60°∴△COF为等边三角形∴OC=OF∵∠COF=∠OCD+∠DCF=60°,∠DCE=∠DCF+∠FCB=60°∴∠OCD=∠FCB又∵∠COD=180°-∠COA=180°-60°=120°∠CFE=180°-∠CFO=180°-60°=120°∴∠COD=∠CFE∴△COD≌△CFE(ASA)∴CD=CE,OD=EF∴OE=OF+EF=OC+OD即OE-OD=OC-=.在图5中,(1)中的结论成立,OD OE OC如图,以OC为一边,作∠OCG=60°与OA交于G点∵∠AOB=120°,OC为∠AOB的角平分线∴∠COB=∠COA=60°又∵∠OCG=60°∴△COG为等边三角形∴OC=OG∵∠COG=∠OCE+∠ECG=60°,∠DCE=∠DCG+∠GCE=60°∴∠DCG=∠OCE又∵∠COE=180°-∠COB=180°-60°=120°∠CGD=180°-∠CGO=180°-60°=120°∴∠CGD=∠COE∴△CGD≌△COE(ASA)∴CD=CE,OE=DG∴OD=OG+DG=OC+OE即OD-OE=OC【点睛】本题主要考查全等三角形的综合应用,有一定难度,解题关键在于能够做出辅助线证全等.10.如图,已知ABC ∆()AB AC BC <<,请用无刻度直尺和圆规,完成下列作图(不要求写作法,保留作图痕迹):(1)在边BC 上找一点M ,使得:将ABC ∆沿着过点M 的某一条直线折叠,点B 与点C 能重合,请在图①中作出点M ;(2)在边BC 上找一点N ,使得:将ABC ∆沿着过点N 的某一条直线折叠,点B 能落在边AC 上的点D 处,且ND AC ⊥,请在图②中作出点N .【答案】(1)见详解;(2)见详解.【解析】【分析】(1)作线段BC 的垂直平分线,交BC 于点M ,即可;(2)过点B 作BO ⊥BC ,交CA 的延长线于点O ,作∠BOC 的平分线交BC 于点N ,即可.【详解】(1)作线段BC 的垂直平分线,交BC 于点M ,即为所求.点M 如图①所示:(2)过点B 作BO ⊥BC ,交CA 的延长线于点O ,作∠BOC 的平分线交BC 于点N ,即为所求.点N 如图②所示:【点睛】本题主要考查尺规作图,掌握尺规作线段的中垂线和角平分线,是解题的关键.。
北师大版数学八年级上册解答题专题训练50题含答案
北师大版数学八年级上册解答题专题训练50题含答案1.一辆慢车从甲地匀速行驶至乙地,一辆快车同时从乙地出发匀速行驶至甲地,两车之间的距离y(千米)与行驶时间x(小时)的对应关系如图所示:(1)甲乙两地相距多远?(2)求快车和慢车的速度分别是多少?(3)求出两车相遇后y与x之间的函数关系式;(4)何时两车相距300千米.2.如图,在∴ABC 中,∴B=58°,AD 平分∴CAB ,交BC 于D ,E 为AC 边上一点,连结DE ,∴EAD=∴EDA ,EF∴BC 于点F .(1)试说明AB∴DE.(2)求∴FED 的度数.【答案】(1)见解析;(2)∴FED =32°【分析】(1)根据角平分线得到∴BAD=∴CAD ,由已知条件得到∴EAD=∴EDA ,于是得到∴BAD=∴ADE ,得到DE∴AB ;(2)由(1)得:∴EDF=∴B=54°,再根据两锐角互余,即可得到结果.【详解】(1)∴AD 平分∴CAB ,∴∴BAD=∴CAD ,∴∴EAD=∴EDA ,∴∴BAD=∴ADE ,∴DE∴AB ;(2)∴DE∴AB ,∴B=58°,∴∴EDF=∴B=58°,∴EF∴BC ,∴∴FED=90°-∴EDF=32°.【点睛】考查了平行线的判定和性质,直角三角形的性质,熟练掌握平行线的判定与性质定理是解题的关键.3.已知,如图,点A(a,b),B(c,d)在平面直角坐标系中的任意两点,且AC∴x 轴于点C,BD∴x轴于点D.(1)CD=,|DB﹣AC|=;(用含a,b,c,d的代数式表示)(2)请猜想:A,B两点之间的距离;(3)利用猜想,若A(﹣2,5),B(4,﹣4),求AB两点之间的距离.4.尺规作图:(不写作法,但要保留作图痕迹)∴画出∴AOB的平分线OC.∴画出与∴ABC 关于l 对称的图形.【答案】见详解.【分析】∴根据角平分线的做法作图即可;∴分别找出A 、B 、C 关于l 的对称点,再顺次连接即可.【详解】解:∴如图,OC 为∴AOB 的平分线;∴如图,'''A B C ∆为所求;【点睛】此题主要考查了基本作图,解题的关键是熟练掌握画角平分线的方法和画轴对称图形的方法.55.如图,在平面直角坐标系中,已知点1,0A 、()0,2B -,直线4y x =-+与x 轴交于点C ,与y 轴交于点D ,且交直线AB 于点E .(1)求直线AB 的函数解析式;(2)求ACE △的面积;(3)若点F 为直线AB 上的一点,且满足3ACF ACE SS =,求点F 的坐标. 3ACF ACE SS =,可得ACF S =的函数解析式为()0y kx b k =+,3ACF ACE SS =, 13222ACF S m =⨯-226m -=,解得m =56.计算:21|12-⎛⎫- ⎪⎝⎭.57.在等式y kx b =+中,当6x =时,2y =;当3x =时,3y =.求当3x =-时,y 的值.【答案】5【分析】把6x =,2y =和3x =,3y =代入等式y kx b =+得到方程组,求出k ,b ,然后6233kb k b ,解得:13k =-∴等式为:y =∴当3x =-时,1341453y .本题主要考查对解二元一次方程组的理解和掌握,是解此题的关键.58.如图,已知带孔的长方形零件尺寸(单位:mm ),求两孔中心的距离.【详解】59.已知某一次函数的图象经过点()0,2A ,()1,3B ,(),1C a 三点,求a 的值.【答案】1a =-【分析】根据点A (0,2),B (1,3)的坐标求出函数解析式,再将C (a ,1)代入解析式求出a 的值.【详解】解:设一次函数的解析式为y kx b =+,将点()0,2A ,()1,3B 的坐标分别代入解析式得:23b k b =⎧⎨+=⎩, 解得12k b =⎧⎨=⎩, ∴函数解析式为2y x =+,将(),1C a 的坐标代入解析式得:21a +=,解得1a =-.【点睛】本题考查了一次函数图像上点的坐标特征,熟悉待定系数法是解题的关键. 60.如图,已知AB ∴CD ,分别探讨下面三个图形中∴AEC 与∴EAB ,∴ECD 之间的关系,请你从所得到的关系中任选一个加以证明.(1)在图1中,∴AEC 与∴EAB ,∴ECD 之间的关系是:________________. (2)在图2中,∴AEC 与∴EAB ,∴ECD 之间的关系是:________________. (3)在图3中,∴AEC 与∴EAB ,∴ECD 之间的关系是:________________. (4)在图______中,求证:________________.(并写出完整的证明过程)【答案】(1)∴AEC +∴EAB +∴ECD =360°;(2)∴AEC =∴BAE +∴ECD ;(3)∴AEC +∴EAB =∴ECD ;(4)见详解【分析】(1)过点E 作PE ∴AB ,然后根据平行线的性质求证即可;(2)过点E 作PE ∴AB ,然后根据平行线的性质求证即可;(3)把AB 和EC 的交点记作P ,然后根据平行线的性质和三角形内角和180︒求证即可; (4)选取(1)(2)(3)任意一个根据平行线性质证明即可.【详解】(1)∴AEC +∴EAB +∴ECD =360°, 过点E 作PE ∴AB ,如图1所示:∴AB∴CD,∴AB∴PE∴CD,∴∴BAE+∴PEA=180°,∴PEC+∴ECD=180°,∴∴BAE+∴PEA +∴PEC +∴ECD=360°,∴∴AEC+∴EAB+∴ECD=360°;(2)∴AEC=∴BAE+∴ECD,过点E作PE∴AB,如图2所示:∴AB∴CD,∴AB∴PE∴CD,∴∴PEA =∴BAE,∴PEC =∴ECD,∴∴AEC=∴PEA +∴PEC =∴BAE+∴ECD;(3)把AB和EC的交点记作P,如图3所示:∴AB∴CD,∴∴ECD=∴EPB∴∴AEC +∴EAB +∴EP A =180°,∴EPB +∴EP A =180°∴∴AEC +∴EAB =∴EPB∴∴AEC +∴EAB =∴ECD(4)任意选取图1、2、3,证明过程见(1)(2)(3)【点睛】本题主要考查平行线的性质,熟练掌握性质是关键.61.计算:. 【答案】 【详解】试题分析:先算乘方和小括号里的,再算乘除,最后算加减.原式考点:实数的运算点评:实数的运算是中考必考题,一般难度不大,学生要特别慎重,尽量不在计算上失分.62.如图,在平面直角坐标系中,∴ABC 各顶点的坐标分别为:()24A -,,()42B -,,()31C -,,按下列要求作图.(1)画出ABC 关于x 轴对称的图形111A B C △(点A 、B 、C 分别对应1A 、1B 、1C ),并写出1A 、1B 、1C 坐标:1A ___________,1B ___________,1C ___________;(2)求111A B C △的面积为___________;(3)若点P 在y 轴上,当线段1AP B P +的值最小时,请直接写出P 点坐标___________.【答案】(1)画图见解析,()24--,,()42--,,()31--, (2)2(3)()02,,.63.证明:如果两个三角形有两边和其中一边上的高分别对应相等,那么这两个三角形全等.【答案】见解析【分析】由HL证明Rt△ABH∴Rt△DEK得∴B=∴E,再用边角边证明△ABC∴∴DEF.【详解】已知:如图所示,在△ABC和△DEF中,AB=DE,BC=EF,AH∴BC,DK∴EF,且AH=DK.求证:△ABC∴∴DEF,证明:∴AH∴BC,DK∴EF,∴∴AHB=∴DKE=90°,在Rt△ABH和Rt△DEK中,AH DKAB DE=⎧⎨=⎩,∴Rt△ABH∴Rt△DEK(HL),∴B=∴E,在△ABC和△DEF中,AB DEB EBC EF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴∴ABC∴∴DEF(SAS)【点睛】本题综合考查了全等三角形的判定与性质和命题的证明方法,重点掌握全等三角形的判定与性质,难点是将命题用几何语言规范书写成几何证明格式.64.如图,直线l1:y1=2x+1与坐标轴交于A,C两点,直线l2:y2=-x-2与坐标轴交于B,D两点,两直线交于P点.(1)求P点的坐标;(2)求∴APB的面积.65.计算:14++-(2)(⎛÷⨯ ⎝661122-⎛⎫- ⎪⎝⎭67.如图,∴1+∴2=180°,∴C =∴D .求证:AD //BC .证明:∴∴1+∴2=180°,∴2+∴AED =180°,∴∴1=∴AED ( ),∴AC // ( ),∴∴D =∴DAF ( ).∴∴C =∴D ,∴∴DAF = (等量代换).∴AD //BC ( ).【答案】同角的补角相等;DE ;内错角相等,两直线平行;两直线平行,内错角相等;∠C ;同位角相等,两直线平行.【分析】根据平行线的判定和性质定理即可得到结论.【详解】证明:12180∠+∠=︒,2180AED ∠+∠=︒,1AED ∴∠=∠(同角的补角相等),//AC DE ∴(内错角相等,两直线平行),D DAF ∴∠=∠(两直线平行,内错角相等), C D ∠=∠,DAF C ∴∠=∠(等量代换),//AD BC ∴(同位角相等,两直线平行).故答案为:同角的补角相等;DE ;内错角相等,两直线平行;两直线平行,内错角相等;C ∠;同位角相等,两直线平行.【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,熟记“内错角相等,两直线平行”、“同位角相等,两直线平行”及“两直线平行,内错角相等”是解题的关键.68.如图所示,直线13:3y x l =-+与直线2:l y kx b =+相交于点C ,且1l 与x 轴交于点2,D l 经过点()34,0,3,2A B ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ()1求点D 的坐标和直线2l 的表达式;()2求ADC △的面积.ADC S =【点睛】考核知识点:一次函数与方程组69.求下列各式的值:(1)(2)(3)(4(503-3.14π+()+11()2- (6) 21(3)1203x +-=x+3=±6,所以x=3或-9.【点睛】本题考查了二次根式的混合运算:先把二次根式化为最简二次根式,然后进行二次根式的乘除运算,再合并即可.在二次根式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍. 70.(1)如图∴,已知ABC 中,AB AC =,D ,A ,E 三点都在同一直线上,且有BDA AEC BAC ∠=∠=∠,当90BAC ∠=︒时,求证:ABD CAE △△≌;(2)如图∴,在(1)的条件下,当0180BAC ︒<∠<︒时,求证:DE BD CE =+;(3)如图∴,AC BC =,90ACB ∠=︒,点C 为()20-,,点B 为()12,,求点A 的坐标. 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)()4,3A -【分析】(1)根据90BDA AEC BAC ∠=∠=∠=︒,证得ABD CAE ∠=∠,再根据AAS 证明ABD CAE △△≌;(2)利用外角性质推出ABD CAE ∠=∠,进而证明ABD CAE △△≌,得到,AD CE BD AE ==,由此得到结论;(3)过点A 作AM x ⊥轴于M ,过点B 作BN x ⊥轴于N ,证明BCN CAM △≌△,得到,AM CN CM BN ==,求出,AM OM ,即可得到点A 的坐标.【详解】(1)证明:∴90BAC ∠=︒,∴90BDA AEC BAC ∠=∠=∠=︒,∴90ABD BAD CAE BAD ∠+∠=∠+∠=︒∴ABD CAE ∠=∠在ABD △和CAE 中ABD CAE ADB CEA AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABD CAE AAS ≌;(2)∴BAE ∠是ABD △的一个外角,∴BAE ADB ABD ∠=∠+∠,∴BDA BAC ∠=∠∴ABD CAE ∠=∠在ABD △和CAE 中ABD CAE ADB CEA AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABD CAE AAS ≌;∴,AD CE BD AE ==∴DE AD AE BD CE =+=+;(3)过点A 作AM x ⊥轴于M ,过点B 作BN x ⊥轴于N ,∴90ACB ∠=︒,∴90ACM BCN ACM CAM ∠+∠=∠+∠=︒∴BCN CAM ∠=∠在BCN △和CAM 中BCN CAM BNC AMC BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()BCN CAM AAS ≌∴,AM CN CM BN ==∴点C 为()20-,,点B 为()12,, ∴2,1,2OC ON BN ===∴213CN OC ON =+=+=,∴3,224AM CN OM OC CM ===+=+=∴()4,3A -.【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质,坐标与图形,正确掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.71.计算:(1)(2)2+72.完善下列解题步骤.井说明解题依据.如图,已知∴1=∴2,∴B=∴C,求证:AB∴CD.证明:∴∴1=∴2(已知)且∴1=∴CGD(______)∴∴2=∴CGD(______)∴______∴______(______),∴∴C=______(______)又∴∴B=∴C(已知)∴______=∴BAB∴CD(______)【答案】对顶角相等,等量代换,EC,BF,同位角相等两直线平行,∴DFH,两直线平行同位角相等,∴DFH,内错角相等两直线平行.【分析】利用平行线的判定和性质等知识即可解决问题.【详解】证明:∴∴1=∴2(已知)且∴1=∴CGD(对顶角相等)∴∴2=∴CGD(等量代换)∴EC∴BF(同位角相等两直线平行),∴∴C=∴DFH(两直线平行同位角相等)又∴∴B=∴C(已知)∴∴DFH=∴BAB∴CD(内错角相等两直线平行).故答案为:对顶角相等,等量代换,EC,BF,同位角相等两直线平行,∴DFH,两直线平行同位角相等,∴DFH,内错角相等两直线平行.【点睛】本题考查平行线的判定和性质,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.73.小明想知道学校旗杆的高,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多了1m,当他把绳子的下端拉开5m后,发现下端刚好接触地面,求旗杆的高.【答案】12m【分析】根据题意设旗杆的高AB 为x m ,则绳子AC 的长为(x +1)m ,再利用勾股定理即可求得AB 的长,即旗杆的高.【详解】解:设旗杆的高AB 为x m ,则绳子AC 的长为(x +1)m在Rt ∴ABC 中,222AB BC AC +=∴2225(1)x x +=+解得x =12∴AB =12∴旗杆的高12m.【点睛】此题考查了学生利用勾股定理解决实际问题的能力,关键是利用勾股定理即可求得AB 的长. 74.下面的证明过程有四处..是不完整的,请将说理过程补充完整:如图,已知,//CD EF ,12∠=∠,390∠=︒.求证:AC BC ⊥.证明:∴//CD EF ,∴2DCB =∠∠,(__∴__)∴12∠=∠,∴1DCB ∠=∠,(__∴__)∴//GD CB ,(__∴__)∴3ACB ,∴390∠=︒∴90ACB ∠=︒∴AC BC ⊥.(__∴__) 【答案】见解析【分析】根据平行线的性质和判定以及垂直的定义即可得出答案.【详解】证明:∴CD ∴EF ,∴∴2=∴DCB ,( 两直线平行,同位角相等)∴∴1=∴2,∴∴1=∴DCB ,( 等量代换 )∴GD ∴CB ,( 内错角相等,两直线平行 )∴∴3=∴ACB ,∴∴3=90°,∴∴ACB =90°,∴AC ∴BC ( 垂直的定义 )【点睛】本题考查平行线的性质和判定,掌握两直线平行,同位角相等;内错角相等,两直线平行以及垂直的定义是解题关键.75.已知如图,CD ∴AB 于点D ,EF ∴AB 于点F ,∴1=∴2.(1)求证:CD ∴EF ;(2)判断∴ADG 与∴B 的数量关系?如果相等,请说明理由;如果不相等,也请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)结论∴ADG=∴B .理由见解析.【分析】(1)根据垂直于同一条直线的两条直线平行即可证明;(2)结论∴ADG=∴B .只要证明DG∴BC即可解决问题.【详解】(1)∴CD∴AB于点D,EF∴AB于点E,∴CD∴EF.(2)结论∴ADG=∴B.理由:∴CD∴EF,∴∴2=∴3,∴∴1=∴2,∴∴1=∴3,∴DG∴BC,∴∴ADG=∴B.【点睛】本题考查了平行线的性质和判定、垂线的定义等知识,解题的关键是熟练掌握平行线的判定和性质.76.解方程(组):(1)11132x xx+-+=-;(2)2+=35+=9.x yx y⎧⎨⎩【答案】(1)x=5;(2)x=2 y=-1⎧⎨⎩【详解】试题分析:(1)去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化成1,最后在数轴上把不等式的解集在数轴上表示出来即可;(2)用加减消元法解答即可.试题解析:解:(1)去分母得:2(x+1)+6=6x-3(x-1)去括号得:2x+2+6=6x-3x+3移项得:2x-6x+3x=3-2-6合并同类项得:-x=-5系数化为1得:x=5.(2)2359x yx y+=⎧⎨+=⎩①②,∴-∴得:3x=6,解得:x=2,把x=2代入∴得:y=-1,∴21xy=⎧⎨=-⎩.77.欣欣服装厂加工A、B两种款式的运动服共100件,加工A种运动服的成本为每件80元,加工B 种运动服的成本为每件100元,加工两种运动服的成本共用去9200元. (1)A 、B 两种运动服各加工多少件?(2)A 种运动服的标价为200元,B 种运动服的标价为220元,若两种运动服均打八折出售,则该服装厂售完这100件运动服共盈利多少元?【答案】(1)A 种运动服加工40件,B 种运动服加工60件;(2)该服装厂售完这100件运动服共盈利7760元.【分析】(1)设A 种运动服加工了x 件,B 种运动服加工了y 件,根据该服装厂加工A 、B 两种款式的运动服共100件且共用去9200元的成本,即可得出关于x ,y 的二元一次方程组,解之即可得出结论;(2)根据利润与标价、折扣、售价、进价之间的关系,计算解答【详解】解:(1)设A 种运动服加工x 件,B 种运动服加工y 件,根据题意可得: 100801009200x y x y +=⎧⎨+=⎩, 解得:4060x y =⎧⎨=⎩, 答:A 种运动服加工40件,B 种运动服加工60件;(2)依题意得:40×(200×0.8﹣80)+60×(220×0.8﹣100)=7760(元) , 答:共盈利7760元.【点睛】本题考查了二元一次方程组的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出二元一次方程组;(2)牢记利润公式,利润=售价-进价,售价=标价×折扣. 78.如图所示,牧童在A 处放牛,其家在B 处,A ,B 处到河岸的距离分别为AC =400m ,BD =200m ,且CD =800m ,牧童从A 处把牛牵到河边饮水后再回家.试问在何处饮水,所走路程最短?最短路程是多少?【答案】见解析【详解】如图所示,作点A 关于直线CD 的对称点G ,连接GB 交CD 于点E ,由“两点之间线段最短”可以知道在E 处饮水后再回家,所走路程最短.说明如下: 在直线CD 上任意取一异于点E 的点I ,连接AI ,AE ,BI ,GI .∴点G,A关于直线CD对称,∴AI=GI,AE=GE.∴AI+BI=GI+BI,AE+BE=GE+BE=GB.由“两点之间线段最短”或“三角形两边之和大于第三边”可得GI+BI>GB=AE+BE,于是得证.最短路程为GB的长,过点G作BD的垂线,与BD的延长线交于点H.在Rt∴GHB中,∴GH=CD=800m,BH=BD+DH=BD+GC=BD+AC=200+400=600(m),∴由勾股定理得GB2=GH2+BH2=8002+6002=1000000.∴GB=1000m,即最短路程为1000m.79.(1)如图1,P是∴ABC内一点,请过点P画射线PD,使PD∴BC;过点P画直线PE∴BA,交BC于点E.请画图并通过观察思考后你发现∴ABC与∴DPE的大小关系是,并说明理由.(2)如图2,直线a,b所成的角跑到画板外面去了,为了测量这两条直线所成的角的度数,请画图并简单地写出你的方法.【答案】(1)相等或互补(2)见解析【详解】试题分析:(1)分两种情况讨论;(2)利用平行线的性质或三角形的内角和设计方法.试题解析:(1)相等或互补理由如下:如图1∴,DP交AB于点F.∴PD∴BC,∴∴ABC=∴AFP,∴PE∴BA,∴∴AFP=∴DPE,∴∴ABC=∴DPE;如图1∴,设DP交AB于点F.∴PD∴BC,∴∴ABC=∴CEP,∴PD∴BC,∴∴CEP+∴DPE=180°,∴∴ABC+∴DPE=180°;(2)方法一:如图2∴,设直线b与木板交于点P,过点P作PC∴a,量出直线b与PC的夹角度数,即为直线a,b所成角的度数,依据是:两直线平行,同位角相等;方法二:如图2∴,在直线a,b上各取一点A,B,连结AB,测得∴1,∴2的度数,则180°﹣∴1﹣∴2即为直线a,b所成角的度数;依据是:三角形内角和为180°.考点:平行线的判定与性质.80.如图,数轴上表示1A、B,点B关于A的对称点为C则C点表示的数是多少?=-+交y轴于点A,交x轴于点B,点C 81.如图,在平面直角坐标系中,直线y x m为线段OB的中点,作点C关于直线AB的对称点F,连接BF和OF,OF交AC于点E,交AB于点M.(1)求点F的坐标.(用m表示)(2)求证:OF AC⊥.Rt OABRt OAB 中,为线段OB (2m ,0),F 关于直线AB ⊥,且∴AC OF ⊥. 【点睛】本题主要考查了一次函数的应用、轴对称的性质、全等三角形的判定与性质等知识,解题关键是熟练运用数形结合的数学思想分析问题.82.(1)已知3m =,2n =,且m n <,求22m mn n ++的值.(2)1... 又,m n <∴当时,2296419m mn n ++=++=3,m n =-=2)原式=考点:1.绝对值;84.【阅读材料】数列是一个古老的数学课题,我国对数列概念的认识很早,例如《易传•系辞》:“河出图,洛出书,圣人则之;两仪生四象,四象生八卦”.这是世界数学史上有关等比数列的最早文字记载.【问题提出】求等比数列1+a 1+a 2+a 3+…+an 的值(a >0,且a ≠1,n 是正整数,请写出计算过程).【等比数列】按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.排在第一位的数称为第一项,记为a 1,排在第二位的数称为第二项,记为a 2,依此类推,排在第n 位的数称为第n 项,记为an .所以,数列的一般形式可以写成:a 1,a 2,a 3,…,an ,….一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用q 表示.如:数列1,2,4,8,…为等比数列,其中a 1=1,a 2=2,公比为q =2.根据以上材料,解答下列问题: (1)等比数列3,9,27,…的公比q 为_____,第5项是_____.【公式推导】如果一个数列a 1,a 2,a 3,…,an …,是等比数列,且公比为q ,那么根据定义可得到:21a a =q ,32a a =q ,43a a =q ,…,1n n a a +=q . 所以a 2=a 1•q ,a 3=a 2•q =a 1q •q =a 1•q 2,a 4=a 3•q =a 1•q 2=a 1•q 3,…(2)由此,请你填空完成等比数列的通项公式:an =a 1•(_____).【拓广探究】等比数列求和公式并不复杂,但是其推导过程——错位相减法,构思精巧、形式奇特.欧几里得在《几何原本》中就给出了等比数列前n 项和公式,而错位相减法则直到1822年才由欧拉在《代数学基础》中给出,时间相差两千多年.下面是小明为了计算1+2+22+…+22019+22020的值,采用的方法:设S=1+2+22+…+22019+22020∴,则2S=2+22+…+22020+22021∴,∴-∴得2S-S=S=22021-1,∴S=1+2+22+…+22019+22020=22021-1.【解决问题】(3)请仿照小明的方法求等比数列1+a1+a2+a3+…+an的值(a>0,且a≠1,n 是正整数,请写出计算过程).【拓展应用】(4)计算25+252+253+…+25n的值为_____.(直接写出结果)85.A城有肥料200t,B城有肥料300t.现要把这些肥料全部运往C,D两乡,从A城往C,D两乡运肥料的费用分别为20元/t和25元/t;从B城往C,D两乡运肥料的费用分别为15元/t和24元/t.现C乡需要肥料240t,D乡需要肥料260t.设从A城调往C 乡肥料xt.(1)根据题意,填写下表:(2)设调运肥料的总运费y(单位:元)是x的函数,求y与x的函数解析式;(3)请根据(2)给出完成调运任务总费用最少的调运方案,并说明理由.【答案】(1)200﹣x,240﹣x,60+x;(2)y=4x+10040(0≤x≤200);(3)从A城运往C 乡0吨,运往D乡200吨;从B城运往C乡240吨,运往D乡60吨,此时总运费最少,∴从B城运往C乡为(240-x)吨,∴从B城运往D乡为:300-(240-x)=60+x(吨);(2)设总运费为y元,A城运往C乡的肥料量为x吨,则运往D乡的肥料量为(200﹣x)吨;B城运往C、D乡的肥料量分别为(240﹣x)吨和(60+x)吨.由总运费与各运输量的关系可知,反映y与x之间的函数关系为:y=20x+25(200﹣x)+15(240﹣x)+24(60+x),化简得:y=4x+10040,∴A城有200吨肥料,B城有300吨肥料,C乡需要240吨肥料,∴从A城运往C乡的肥料量,最少为0吨,最多为200吨,∴0≤x≤200,∴y=4x+10040(0≤x≤200);(3)由解析式可知:∴4>0,∴y随x的增大而增大,∴当x=0时,y有最小值10040.因此,从A城运往C乡0吨,运往D乡200吨;从B城运往C乡240吨,运往D乡60吨,此时总运费最少,总运费最小值是10040元.【点睛】此题主要考查了一次函数应用,根据已知得出A城和B城运往各地的肥料吨数是解题关键.86.某公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的日销售量m(件)与时间t(天)的关系满足:m=﹣2t+96.且未来40天t+25(1≤t≤20内,前20天每天的价格y1(元/件)与时间t(天)的函数关系式为y1=12t+40且t为整数),后20天每天的价格y2(元/件)与时间t(天)的函数关系式为y2=﹣12(21≤t<40且t为整数).下面我们就来研究销售这种商品的有关问题(1)请分别写出未来40天内,前20天和后20天的日销售利润w(元)与时间t的函数关系式;(2)请预测未来40天中哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中,该公司决定每销售一件商品就捐赠a元利润(a<4)给希望工程.公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t(天)的增大而增大,求a的取值范围.【答案】(1)w=()()22384801208819202140t t t tt t t t⎧-++≤≤⎪⎨-+≤<⎪⎩且为整数且为整数;(2)第19天日销售利润最大,解得a≥0.5,又a <4,则0.5≤a <4.【点睛】本题考查二次函数的应用、二次函数的最大值,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.87.如图,在平面直角坐标系中,直线12y x b =+与x 轴交于点A ,直线2y x =-+与x 轴交于点B ,两直线相交于点()2,C a -.(1)求a 和b 的值;(2)求ABC 的面积;(3)动点(),0P m 在点A 的右侧,连接PC ,当ACP △为等腰三角形时,求m 的值.ABC S =3)解:如图,作Rt PCD 中,)(210+=-AC AP =时,104=-+CA CP =时,点。
北师大版八年级上册数学 轴对称解答题(篇)(Word版 含解析)
北师大版八年级上册数学 轴对称解答题(篇)(Word 版 含解析)一、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)1.如图1,在ABC 中,90BAC ∠=︒,点D 为AC 边上一点,连接BD ,点E 为BD 上一点,连接CE ,CED ABD ∠=∠,过点A 作AG CE ⊥,垂足为G ,交ED 于点F .(1)求证:2FAD ABD ∠=∠;(2)如图2,若AC CE =,点D 为AC 的中点,求证:AB AC =;(3)在(2)的条件下,如图3,若3EF =,求线段DF 的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)6【解析】【分析】(1)根据直角三角形的性质可得90ADB ABD ∠=︒-∠,90EFG CED ∠=︒-∠,然后根据三角形的内角和和已知条件即可推出结论;(2)根据直角三角形的性质和已知条件可得AFD ADF ∠=∠,进而可得AF AD =,BFA CDE ∠=∠,然后即可根据AAS 证明ABF ∆≌CED ∆,可得AB CE =,进一步即可证得结论;(3)连接AE ,过点A 作AH AE ⊥交BD 延长线于点H ,连接CH ,如图4.先根据已知条件、三角形的内角和定理和三角形的外角性质推出45AED ∠=︒,进而可得AE AH =,然后即可根据SAS 证明△ABE ≌△ACH ,进一步即可推出90CHD ∠=︒,过点A 作AK ED ⊥于K ,易证△AKD ≌△CHD ,可得DK DH =,然后即可根据等腰三角形的性质推得DF =2EF ,问题即得解决.【详解】(1)证明:如图1,90BAC ∠=︒,90ADB ABD ∴∠=︒-∠,AG CE ⊥,90FGE ∴∠=︒,90EFG AFD CED ∴∠=∠=︒-∠,180FAD AFD ADF CED ABD ∴∠=︒-∠-∠=∠+∠,CED ABD ∠=∠,2FAD ABD ∴∠=∠;(2)证明:如图2,90AFD CED ∠=︒-∠,90ADB ABD ∠=︒-∠,CED ABD ∠=∠,AFD ADF ∴∠=∠,AF AD ∴=,BFA CDE ∠=∠,∵点D 为AC 的中点,∴AD=CD ,AF CD ∴=,ABF ∴∆≌CED ∆(AAS ),AB CE ∴=,CE AC =,AB AC ∴=;(3)解:连接AE ,过点A 作AH AE ⊥交BD 延长线于点H ,连接CH ,如图4. 90BAC ∠=︒,BAE CAH ∴∠=∠,设ABD CED α∠=∠=,则2,902FAD ACG αα∠=∠=︒-,CA CE =,45AEC EAC α∴∠=∠=︒+,45AED ∴∠=︒,45AHE ∴∠=︒,AE AH ∴=,AB AC =,∴△ABE ≌△ACH (SAS ),135AEB AHC ∴∠=∠=︒,90CHD ∴∠=︒,过点A 作AK ED ⊥于K ,90AKD CHD ∴∠=∠=︒,AD CD =,ADK CDH ∠=∠,∴△AKD ≌△CHD (AAS ),DK DH ∴=,∵,,AK DF AF AD AE AH ⊥==,,FK DK EK HK ∴==,3DH EF ∴==,6DF ∴=.【点睛】本题考查了直角三角形的性质、三角形的内角和定理、三角形的外角性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及等腰三角形的性质等知识,考查的知识点多、综合性强、难度较大,正确添加辅助线、构造等腰直角三角形和全等三角形的模型、灵活应用上述知识是解题的关键.2.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,CBE CAD ∴∠=∠,同理可得:30CAM ∠=︒150CBE CAD ∴∠=∠=︒30CBO ∴∠=︒,∵30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D 在直线AM 上时,AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.3.如图,ABC 中,A ABC CB =∠∠,点D 在BC 所在的直线上,点E 在射线AC 上,且AD AE =,连接DE .(1)如图①,若35B C ∠=∠=︒,80BAD ∠=︒,求CDE ∠的度数;(2)如图②,若75ABC ACB∠=∠=︒,18CDE∠=︒,求BAD∠的度数;(3)当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究BAD∠与CDE∠的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】(1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x ay x aβ⎧=+⎨=-+⎩①②,①-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴y x ay a xβ⎧=+⎨+=+⎩①②,②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y a xx y aβ︒︒⎧-++=⎨++=⎩①②,②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】考核知识点:等腰三角形性质综合运用.熟练运用等腰三角形性质和三角形外角性质,分类讨论分析问题是关键.4.如果一个三角形能被一条线段割成两个等腰三角形,那么称这条线段为这个三角形的特异线,称这个三角形为特异三角形.(1)如图1,ABC∆是等腰锐角三角形,()AB AC AB BC=>,若ABC∠的角平分线BD交AC于点D,且BD是ABC∆的一条特异线,则BDC∠=度.(2)如图2,ABC∆中,2B C∠=∠,线段AC的垂直平分线交AC于点D,交BC于点E,求证:AE是ABC∆的一条特异线;(3)如图3,若ABC∆是特异三角形,30A∠=,B为钝角,不写过程,直接写出所有可能的B的度数.【答案】(1)72;(2)证明见解析;(3)∠B度数为:135°、112.5°或140°.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质得出∠C=∠ABC=∠BDC=2∠A,据此进一步利用三角形内角和定理列出方程求解即可;(2)通过证明△ABE与△AEC为等腰三角形求解即可;(3)根据题意分当BD为特异线、AD为特异线以及CD为特异线三种情况分类讨论即可.【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD=12∠ABC,∵BD是△ABC的一条特异线,∴△ABD与△BCD为等腰三角形,∴AD=BD=BC,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,∴∠ABC=∠C=∠BDC,∵∠BDC=∠A+∠ABD=2∠A,设∠A=x,则∠C=∠ABC=∠BDC=2x,在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,即:x+2x+2x=180°,∴x=36°,∴∠BDC=72°,故答案为:72;(2)∵DE是线段AC的垂直平分线,∴EA=EC,∴△EAC为等腰三角形,∴∠EAC=∠C,∴∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C,∵∠B=2∠C,∴∠AEB=∠B,∴△EAB为等腰三角形,∴AE是△ABC的一条特异线;(3)如图3,当BD是特异线时,如果AB=BD=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=120°+15°=135°;如果AD=AC,DB=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=75°+37.5°=112.5°;如果AD=DB,DC=DB,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=30°+60°=90°,不符合题意,舍去;如图4,当AD是特异线时,AB=BD,AD=DC,则:∠ABC=180°−20°−20°=140°;当CD为特异线时,不符合题意;综上所述,∠B度数为:135°、112.5°或140°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.5.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个小等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,且AD=BD=BC,求∠A的大小;(2)在图1中过点C作一条线段CE,使BD,CE是△ABC的三分线;在图2中画出顶角为45°的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数;(3)在△ABC中,∠B=30°,AD和DE是△ABC的三分线,点D在BC边上,点E在AC 边上,且AD=BD,DE=CE,请直接写出∠C所有可能的值.【答案】(1)∠A=36°;(2)如图所示:见解析;(3)如图所示:见解析;∠C为20°或40°的角.【解析】【分析】(1)利用等边对等角得到三对角相等,设∠A=∠ABD=x,表示出∠BDC与∠C,列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即可确定出∠A的度数.(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线;45°自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;第二种情形以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)用量角器,直尺标准作30°角,而后确定一边为BA,一边为BC,根据题意可以先固定BA的长,而后可确定D点,再分别考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C 在同一直线上,易得2种三角形ABC;根据图形易得∠C的值;【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD=BC=AD,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=2x,∠C=180?-x2,可得2x=180?-x2,解得:x=36°,则∠A=36°;(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线,如图1;由45°自然想到等腰直角三角形,有两种情况,①如图2,过底角一顶点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;②如图3,以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)如图4所示:①当AD=AE时,∵2x+x=30°+30°,∴x=20°;②当AD=DE时,∵30°+30°+2x+x=180°,∴x=40°;综上所述,∠C为20°或40°的角.【点睛】本题主要考查了三角形内角、外角间的关系及等腰三角形知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.6.如图,在等边三角形ABC的外侧作直线AP,点C关于直线AP的对称点为点D,连接AD,BD,其中BD交直线AP于点E.(1)依题意补全图形;(2)若∠PAC=20°,求∠AEB的度数;(3)连结CE,写出AE,BE,CE之间的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)补图见解析;(2)60°;(3)CE+AE=BE.【解析】【分析】(1)根据题意补全图形即可;(2)根据轴对称的性质可得AC =AD ,∠PAC =∠PAD=20°,根据等边三角形的性质可得AC =AB ,∠BAC =60°,即可得AB =AD ,在△ABD 中,根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理求得∠D 的度数,再由三角形外角的性质即可求得∠AEB 的度数;(3)CE +AE =BE ,如图,在BE 上取点M 使ME =AE ,连接AM ,设∠EAC =∠DAE =x ,类比(2)的方法求得∠AEB =60°,从而得到△AME 为等边三角形,根据等边三角形的性质和SAS 即可判定△AEC ≌△AMB ,根据全等三角形的性质可得CE =BM ,由此即可证得CE +AE =BE .【详解】(1)如图:(2)在等边△ABC 中,AC =AB ,∠BAC =60°由对称可知:AC =AD ,∠PAC =∠PAD ,∴AB =AD∴∠ABD =∠D∵∠PAC =20°∴∠PAD =20°∴∠BAD =∠BAC+∠PAC +∠PAD =100°()1180402D BAD ︒︒∴∠=-∠=. ∴∠AEB =∠D +∠PAD =60°(3)CE +AE =BE . 在BE 上取点M 使ME =AE ,连接AM ,在等边△ABC 中,AC =AB ,∠BAC =60°由对称可知:AC =AD ,∠EAC =∠EAD ,设∠EAC =∠DAE =x .∵AD =AC =AB ,∴()11802602D BAC x x ︒︒∠=-∠-=- ∴∠AEB =60-x +x =60°. ∴△AME 为等边三角形.∴AM=AE ,∠MAE=60°,∴∠BAC=∠MAE=60°,即可得∠BAM=∠CAE.在△AMB 和△AEC 中, AB AC BAM CAE AM AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△AMB ≌△AEC .∴CE =BM .∴CE +AE =BE .【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了轴对称的性质、三角形的内角和定理、等边三角形的性质及全等三角形的判定与性质等知识点,解决第三问时,通过做辅助线,把AE 转化到BE 上,再证明CE =BM 即可得结论.7.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这两条线段....叫做这个三角形的三分线.(1)图①是顶角为36︒的等腰三角形,这个三角形的三分线已经画出,请你在图②中用不同于图①的方法画出顶角为36︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数(若两种方法分得的三角形成3对全等三角形,则视为同一种);(2)图③是顶角为45︒的等腰三角形,请你在图③中画出顶角为45︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数.(3)ABC 中,30B ∠=︒,AD 和DE 是ABC 的三分线,点D 在BC 边上,点E 在AC 边上,且AD BD =,DE CE =,设c x ∠=︒,则x 所有可能的值为_________.【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)20或40.【解析】【分析】(1)作底角的平分线,再作底边的平行线,即可得到三分线;(2)过底角定点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和一个直角三角形,然后再构造一个等腰直角三角形,即可.(3)根据题意,先确定30°角然后确定一边为BA ,一边为BC ,再固定BA 的长,进而确定D 点,分别考虑AD 为等腰三角形的腰和底边,画出示意图,列出关于x 的方程,即可得到答案.【详解】(1)如图所示:(2)如图所示:(3)①当AD=AE 时,如图4,∵DE CE =,c x ∠=︒,∴∠EDB=x °,∴∠ADE=∠AED=2x °,∵AD BD =,∴∠BAD=∠B=30°,∴30+30=2x+x ,解得:x=20;②当AD=DE 时,如图5,∵DE CE =,c x ∠=︒,∴∠EDB=x °,∴∠DAE=∠AED=2x °,∵AD BD =,∴∠BAD=∠B=30°,∴30+30+2x+x=180,解得:x=40.③当AE=DE 时,则∠EAD=∠EDA=1802(90)2x x -=-, ∴∠ADC=∠EDA+∠EDC=(90-x)+x=90°又∵∠ADC=30+30=60°,∴这种情况不存在.∴x 所有可能的值为20或40.故答案是:20或40图4 图5【点睛】本题主要考查等腰三角形的判定和性质定理的综合应用,分类讨论,画出图形,是解题的关键.8.在等边ABC ∆中,点O 在BC 边上,点D 在AC 的延长线上且OA OD =.(1)如图1,若点O 为BC 中点,求COD ∠的度数;(2)如图2,若点O 为BC 上任意一点,求证AD AB BO =+.(3)如图3,若点O 为BC 上任意一点,点D 关于直线BC 的对称点为点P ,连接,AP OP ,请判断AOP ∆的形状,并说明理由.【答案】(1)30;(2)见解析;(3)AOP ∆是等边三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据三角形的等边三角形的性质可求1302CAO BAC ∠=∠=︒且,90AO BC AOC ⊥∠=︒,根据OA OD =,等腰三角形的性质得到D ∠的度数,再通过内角和定理求AOD ∠,即可求出COD ∠的度数.(2)过O 作//OE AB ,OE 交AD 于E 先证明COE ∆为等边三角形,再根据等边三角形的性质求120AEO ∠=︒,120DCO ∠=︒,再证明()AOE DOC AAS ∆≅∆,得到CD EA =,再通过证明得到EA BO =、AB AC =通过,又因为AD AC CD =+,通过等量代换即可得到答案.(3)通过作辅助线先证明()ODF OPF SAS ∆≅∆,得到OP OD =,又因为OA OD =,得到AO=OP ,证得AOP ∆为等腰三角形,如解析辅助线,由(2)可知得AOE DOC ∆≅∆得到AOE DOC ∠=∠,通过角的关系得到60AOP COE ∠=∠=°,即可证得AOP ∆是等边三角形.【详解】(1)∵ABC ∆为等边三角形∴60BAC ∠=︒∵O 为BC 中点∴1302CAO BAC ∠=∠=︒ 且,90AO BC AOC ⊥∠=︒∵OA OD =∴AOD ∆中,30D CAO ∠=∠=︒∴180120AOD D CAO ∠=︒-∠-∠=︒∴30COD AOD AOC ∠=∠-∠=︒(2)过O作//OE AB,OE交AD于E ∵//OE AB∴60EOC ABC∠=∠=︒60CEO CAB∠=∠=︒∴COE∆为等边三角形∴OE OC CE==180120AEO CEO∠=︒-∠=︒180120DCO ACB∠=︒-∠=︒又∵OA OD=∴EAO CDO∠=∠在AOE∆和COD∆中AOE DOCEAO CDOOA OD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()AOE DOC AAS∆≅∆∴CD EA=∵EA AC CE=-BO BC CO=-∴EA BO=∴BO CD=,∵AB AC=,AD AC CD=+∴AD AB BO=+(3)AOP∆为等边三角形证明过程如下:连接,PC PD,延长OC交PD于F∵P D 、关于OC 对称∴,90PF DF PFO DFO =∠=∠=︒在ODF ∆与OPF ∆中,PF DF PFO DFO OF OF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()ODF OPF SAS ∆≅∆∴OP OD =,POC DOC ∠=∠∵OA OD =∴AO=OP∴AOP ∆为等腰三角形过O 作//OE AB ,OE 交AD 于E由(2)得AOE DOC ∆≅∆∴AOE DOC ∠=∠又∵POC DOC ∠=∠∴AOE POF ∠=∠∴AOE POE POF POE ∠+∠=∠+∠即AOP COE ∠=∠∵AB ∥OE ,∠B=60°∴60COE B ∠=∠=︒∴60AOP COE ∠=∠=°∴AOP ∆是等边三角形.【点睛】本题是考查了全等三角形和等边三角形的综合性问题,灵活应用全等三角形的性质得到边与角的关系,以及等边三角形的性质是解答此题的关键.9.如图,△ABC 中,AB =BC =AC =12cm ,现有两点M 、N 分别从点A .点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度为2cm /s ,点N 的速度为3cm /s .当点N 第一次到达B点时,M、N同时停止运动.(1)点M、N运动秒后,△AMN是等边三角形?(2)点M、N在BC边上运动时,运动秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN?(3)M、N同时运动几秒后,△AMN是直角三角形?请说明理由.【答案】(1)125;(2)485;(3)点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【解析】【分析】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形.设运动时间为t秒,构建方程即可解决问题;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN.构建方程即可解决问题;(3)据题意设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN,分四种情况讨论即可.【详解】(1)当AM=AN时,△MNA是等边三角形,设运动时间为t秒则有:2t=12﹣3t解得t=12 5故点M、N运动125秒后,△AMN是等边三角形;(2)点M、N在BC边上运动时,满足CM=BN时,可以得到以MN为底边的等腰三角形△AMN则有:2t﹣12=36﹣3t解得t=48 5故运动485秒后得到以MN为底边的等腰三角形△AMN;(3)设点M、N运动t秒后,可得到直角三角形△AMN ①当M在AC上,N在AB上,∠ANM=90°时,如图∵∠A=60°∴∠AMN=30°∴AM=2AN则有2t=2(12﹣3t)∴t=3;②当M在AC上,N在AB上,∠AMN=90°时,如图∵∠A=60°∴∠ANM=30°∴2AM=AN∴4t=12﹣3t∴t=127;③当M、N都在BC上,∠ANM=90°时,如图CN=3t﹣24=6解得t=10;④当M、N都在BC上,∠AMN=90°时,则N与B重合,M正好处于BC的中点,如图此时2t=12+6解得t=9;综上所述,点M、N运动3秒或127秒或10秒或9秒后,△AMN为直角三角形.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.10.数学课上,张老师举了下面的例题:例1 等腰三角形ABC 中,110A ∠=,求B 的度数.(答案:35)例2 等腰三角形ABC 中,40A ∠=,求B 的度数.(答案:40或70或100) 张老师启发同学们进行变式,小敏编了如下两题:变式1: 等腰三角形ABC 中,∠A=100°,求B 的度数.变式2: 等腰三角形ABC 中,∠A= 45° ,求B 的度数.(1)请你解答以上两道变式题.(2)解(1)后,小敏发现,A ∠的度数不同,得到B 的度数的个数也可能不同.如果在等腰三角形ABC 中,设A x ∠=,当B 只有一个度数时,请你探索x 的取值范围. 【答案】(1)变式1: 40°;变式2: 90°或67.5°或45°;(2)90°≤<180°或x=60°【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理,分类讨论,即可得到答案;(2)在等腰三角形ABC 中,当B 只有一个度数时,A ∠只能作为顶角时,或∠A=60°,进而可得到答案.【详解】变式1:∵等腰三角形ABC 中,∠A=100°,∴∠A 为顶角,∠B 为底角,∴∠B =1801002-=40°; 变式2: ∵等腰三角形ABC 中,∠A= 45° ,∴当AB=BC 时,∠B =90° ,当AB=AC 时, ∠B =67.5° ,当BC=AC 时 ∠B =45° ;(2)等腰三角形ABC 中,设A x ∠=,当90°≤x <180°,∠A 为顶角,此时,B 只有一个度数,当x=60°时,三角形ABC 是等边三角形,此时,B 只有一个度数,综上所述:90°≤x <180°或x=60°【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质,分类讨论思想的应用,是解题的关键.。
【精选】北师大版八年级上册数学 轴对称解答题单元测试与练习(word解析版)
【精选】北师大版八年级上册数学 轴对称解答题单元测试与练习(word 解析版)一、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC 中,AB=BC=AC=20 cm .动点P ,Q 分别从A ,B 两点同时出发,沿三角形的边匀速运动.已知点P ,点Q 的速度都是2 cm/s ,当点P 第一次到达B 点时,P ,Q 两点同时停止运动.设点P 的运动时间为t (s ).(1)∠A=______度;(2)当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,求t 的值;(3)当△APQ 为等边三角形时,直接写出t 的值.【答案】(1)60;(2)103或203;(3)5或20 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质即可解答;(2)需分∠APQ=90°和∠AQP=90°两种情况进行解答;(3)需分以下两种情况进行解答:①由∠A=60°,则当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形;②当P 于B 重合,Q 与C 重合时,△APQ 为等边三角形.【详解】解:(1)60°.(2)∵∠A=60°,当∠APQ=90°时,∠AQP=90°-60°=30°.∴QA=2PA .即2022 2.t t -=⨯解得 10.3t = 当∠AQP=90°时,∠APQ=90°-60°=30°.∴PA=2QA .即2(202)2.t t -=解得 20.3t = ∴当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,t 的值为102033或.(3)①由题意得:AP=2t,AQ=20-2t∵∠A=60°∴当AQ=AP时,△APQ为等边三角形∴2t=20-2t,解得t=5②当P于B重合,Q与C重合,则所用时间为:4÷2=20综上,当△APQ为等边三角形时,t=5或20.【点睛】本题考查了等边三角形和直角三角形的判定以及动点问题,解答的关键在于正确的分类讨论以及对所学知识的灵活应用.2.(1)如图①,D是等边△ABC的边BA上一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边,在BC上方作等边△DCF,连接AF,你能发现AF与BD之间的数量关系吗?并证明你发现的结论;(2)如图②,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线时,其他作法与(1)相同,猜想AF与BD在(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;(3)Ⅰ.如图③,当动点D在等边△ABC边BA上运动时(点D与B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方和下方分别作等边△DCF和等边△DCF′,连接AF,BF′,探究AF,BF′与AB有何数量关系?并证明你的探究的结论;Ⅱ.如图④,当动点D在等边△ABC的边BA的延长线上运动时,其他作法与图③相同,Ⅰ中的结论是否成立?若不成立,是否有新的结论?并证明你得出的结论.【答案】(1)AF=BD,理由见解析;(2)AF与BD在(1)中的结论成立,理由见解析;(3)Ⅰ. AF+BF′=AB,理由见解析,Ⅱ.Ⅰ中的结论不成立,新的结论是AF=AB+BF′,理由见解析.【解析】【分析】(1)由等边三角形的性质得BC=AC,∠BCA=60°,DC=CF,∠DCF=60°,从而得∠BCD=∠ACF,根据SAS证明△BCD≌△ACF,进而即可得到结论;(2)根据SAS证明△BCD≌△ACF,进而即可得到结论;(3)Ⅰ.易证△BCD≌△ACF(SAS),△BCF′≌△ACD(SAS),进而即可得到结论;Ⅱ.证明△BCF′≌△ACD,结合AF=BD,即可得到结论.【详解】(1)结论:AF=BD,理由如下:如图1中,∵△ABC是等边三角形,∴BC =AC ,∠BCA =60°,同理知,DC =CF ,∠DCF =60°,∴∠BCA -∠DCA =∠DCF -∠DCA ,即:∠BCD =∠ACF ,在△BCD 和△ACF 中,∵BC AC BCD ACF DC FC =∠=∠=⎧⎪⎨⎪⎩,∴△BCD ≌△ACF (SAS ),∴BD =AF ;(2)AF 与BD 在(1)中的结论成立,理由如下:如图2中,∵△ABC 是等边三角形,∴BC =AC ,∠BCA =60°,同理知,DC =CF ,∠DCF =60°,∴∠BCA +∠DCA =∠DCF +∠DCA ,即∠BCD =∠ACF ,在△BCD 和△ACF 中,∵BC AC BCD ACF DC FC =∠=∠=⎧⎪⎨⎪⎩,∴△BCD ≌△ACF (SAS ),∴BD =AF ;(3)Ⅰ.AF +BF ′=AB ,理由如下:由(1)知,△BCD ≌△ACF (SAS ),则BD =AF ;同理:△BCF ′≌△ACD (SAS ),则BF ′=AD ,∴AF +BF ′=BD +AD =AB ;Ⅱ.Ⅰ中的结论不成立,新的结论是AF =AB +BF ′,理由如下:同理可得:BCF ACD ∠=∠′,F C DC =′,在△BCF ′和△ACD 中,BC AC BCF ACD F C DC =∠⎧⎪=∠=⎪⎨⎩′′, ∴△BCF ′≌△ACD (SAS ),∴BF ′=AD ,又由(2)知,AF =BD ,∴AF =BD =AB +AD =AB +BF ′,即AF =AB +BF ′.【点睛】本题主要考查等边三角形的性质定理,三角形全等的判定和性质定理,熟练掌握三角形全等的判定和性质定理,是解题的关键.3.在等边△ABC中,点D在BC边上,点E在AC的延长线上,DE=DA(如图1).(1)求证:∠BAD=∠EDC;(2)若点E关于直线BC的对称点为M(如图2),连接DM,AM.求证:DA=AM.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC=∠ACB=60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA,然后结合(1)可得∠MDC=∠BAD,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠BAD=60°﹣∠DAE,∠EDC=60°﹣∠E,又∵DE=DA,∴∠E=∠DAE,∴∠BAD=∠EDC.(2)由轴对称可得,DM=DE,∠EDC=∠MDC,∵DE=DA,∴DM=DA,由(1)可得,∠BAD=∠EDC,∴∠MDC=∠BAD,∵△ABD中,∠BAD+∠ADB=180°﹣∠B=120°,∴∠MDC+∠ADB=120°,∴∠ADM=60°,∴△ADM是等边三角形,∴AD=AM.【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.4.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC上,且AD=AE,连接DE.⑴如图①,若∠B=∠C=35°,∠BAD=80°,求∠CDE的度数;⑵如图②,若∠ABC=∠ACB=75°,∠CDE=18°,求∠BAD的度数;⑶当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究∠BAD与∠CDE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)2∠CDE=∠BAD,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】解: (1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠B AD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y xy xααβ=+⎧⎨=-+⎩①②-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α∴+y x y x ααβ=+⎧⎨=+⎩①② -①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D 在点C 右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y x y x αβα-++=⎧⎨++=⎩①②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和,熟知三角形的外角等于与之不相邻的两个内角的和是解答此题的关键.5.如图,在ABC ∆中,CE 为三角形的角平分线,AD CE ⊥于点F 交BC 于点D (1)若9628BAC B ︒︒∠=∠=,,直接写出BAD ∠= 度(2)若2ACB B ∠=∠,①求证:2AB CF =②若 ,CF a EF b ==,直接写出BD CD= (用含 ,a b 的式子表示)【答案】(1)34;(2)①见详解;②2b a b- 【解析】【分析】(1)由三角形内角和定理和角平分线定义即可得出答案;(2)①证明B BCE ∠=∠,得出BE=CE ,过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,则,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠,得出AH=AC ,H EAH ∠=∠,得出AE=HE ,由等腰三角形的性质可得出HF=CF ,即可得出结论;②证明AHF DCF ≅,得出AH=DC ,求出HF=CF=a ,HE=HF-EF=a-b ,CE=a+b ,由 //AH BC 得出AH AE a b BC BE a b-==+,进而得出结论. 【详解】 解:(1)∵9628BAC B ︒︒∠=∠=,,∴180962856ACB ∠=︒-︒-︒=︒,∵CE 为三角形的角平分线,∴1282ACE ACB ∠=∠=︒, ∵AD CE ⊥,∴902862CAF ∠=︒-︒=︒,∴966234BAD ∠=︒-︒=︒.故答案为:34;(2)①证明:∵22ACB B BCE ∠=∠=∠∴B BCE ∠=∠∴BE CE =过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,如图所示:则,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠∴AH=AC ,H EAH ∠=∠∴AE=HE∵AD CE ⊥∴HF=CF∴AB=HC=2CF ;②在AHF △和DCF 中,H DCF HF CF AFH DFC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴AHF DCF ≅∴AH=DC∵,CF a EF b == ∴ HF CF a ==,由①得 AE HE HF EF a b ==-=-, BE CE a b ==+∵ //AH BC∴AH AE a b BC BE a b -==+ ∴CD a b BC a b -=+ ∴2BD b CD a b=-. 故答案为:2b a b -. 【点睛】本题考查的知识点是全等三角形的判定及其性质、等腰三角形的判定及其性质、三角形的内角和定理、三角形的角平分线定理等,掌握以上知识点是解此题的关键.6.问题探究:如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,点A 、D 、E 在同一直线上,连接BE .(1)证明:AD=BE ;(2)求∠AEB 的度数.问题变式:(3)如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A 、D 、E 在同一直线上,CM 为△DCE 中DE 边上的高,连接BE .(Ⅰ)请求出∠AEB 的度数;(Ⅱ)判断线段CM 、AE 、BE 之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见详解;(2)60°;(3)(Ⅰ)90°;(Ⅱ)AE=BE+2CM,理由见详解.【解析】【分析】(1)由条件△ACB和△DCE均为等边三角形,易证△ACD≌△BCE,从而得到对应边相等,即AD=BE;(2)根据△ACD≌△BCE,可得∠ADC=∠BEC,由点A,D,E在同一直线上,可求出∠ADC=120°,从而可以求出∠AEB的度数;(3)(Ⅰ)首先根据△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,据此判断出∠ACD=∠BCE;然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ACD≌△BCE,即可判断出BE=AD,∠BEC=∠ADC,进而判断出∠AEB的度数为90°;(Ⅱ)根据DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,可得CM=DM=EM,所以DE=DM+EM=2CM,据此判断出AE=BE+2CM.【详解】解:(1)如图1,∵△ACB和△DCE均为等边三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCE CD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE;(2)如图1,∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC,∵△DCE为等边三角形,∴∠CDE=∠CED=60°,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=120°,∴∠BEC=120°,∴∠AEB=∠BEC-∠CED=60°;(3)(Ⅰ)如图2,∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,∠CDE=∠CED=45°,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠BEC=∠ADC,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=180-45=135°,∴∠BEC=135°,∴∠AEB=∠BEC-∠CED=135°-45°=90°,故答案为:90°;(Ⅱ)如图2,∵∠DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,∴CM=DM=EM,∴DE=DM+EM=2CM,∵△ACD≌△BCE(已证),∴BE=AD,∴AE=AD+DE=BE+2CM,故答案为:AE=BE+2CM.【点睛】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定方法和性质,等边三角形的性质以及等腰直角三角形的性质的综合应用.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.7.如图所示,已知ABC∆中,10AB AC BC===厘米,M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度是1厘米/秒的速度,点N的速度是2厘米/秒,当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.(1)M、N同时运动几秒后,M、N两点重合?(2)M 、N 同时运动几秒后,可得等边三角形AMN ∆?(3)M 、N 在BC 边上运动时,能否得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,如果存在,请求出此时M 、N 运动的时间?【答案】(1)10;(2)点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆;(3)当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒. 【解析】【分析】(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=;(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①,1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-根据等边三角形性质得102t t =-;(3)如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,根据等腰三角形性质证ACB ∆是等边三角形,再证ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),得CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形,故10CM y =-,302NB y =-,由CM NB =,得10302y y -=-;【详解】解:(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=解得:10x =(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-∵三角形AMN ∆是等边三角形∴102t t =-解得103t = ∴点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆. (3)当点M 、N 在BC 边上运动时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形,由(1)知10秒时M 、N 两点重合,恰好在C 处,如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,∴AN AM =,∴AMN ANM ∠=∠,∴AMC ANB ∠=∠,∵AB BC AC ==,∴ACB ∆是等边三角形,∴C B ∠=∠,在ACM ∆和ABN ∆中,∵AC AB C B AMC ANB =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),∴CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形, ∴10CM y =-,302NB y =-,CM NB =,10302y y -=-解得:403y =,故假设成立. ∴当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒.【点睛】考核知识点:等边三角形判定和性质,全等三角形判定和性质.理解等腰三角形的判定和性质,把问题转化为方程问题是关键.8.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这两条线段....叫做这个三角形的三分线.(1)图①是顶角为36︒的等腰三角形,这个三角形的三分线已经画出,请你在图②中用不同于图①的方法画出顶角为36︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数(若两种方法分得的三角形成3对全等三角形,则视为同一种);(2)图③是顶角为45︒的等腰三角形,请你在图③中画出顶角为45︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数.(3)ABC 中,30B ∠=︒,AD 和DE 是ABC 的三分线,点D 在BC 边上,点E 在AC 边上,且AD BD =,DE CE =,设c x ∠=︒,则x 所有可能的值为_________.【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)20或40.【解析】【分析】(1)作底角的平分线,再作底边的平行线,即可得到三分线;(2)过底角定点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和一个直角三角形,然后再构造一个等腰直角三角形,即可.(3)根据题意,先确定30°角然后确定一边为BA ,一边为BC ,再固定BA 的长,进而确定D 点,分别考虑AD 为等腰三角形的腰和底边,画出示意图,列出关于x 的方程,即可得到答案. 【详解】(1)如图所示:(2)如图所示:(3)①当AD=AE 时,如图4,∵DE CE =,c x ∠=︒,∴∠EDB=x °,∴∠ADE=∠AED=2x °,∵AD BD =,∴∠BAD=∠B=30°,∴30+30=2x+x ,解得:x=20;②当AD=DE 时,如图5,∵DE CE =,c x ∠=︒,∴∠EDB=x °,∴∠DAE=∠AED=2x °,∵AD BD =,∴∠BAD=∠B=30°,∴30+30+2x+x=180,解得:x=40.③当AE=DE 时,则∠EAD=∠EDA=1802(90)2x x -=-, ∴∠ADC=∠EDA+∠EDC=(90-x)+x=90°又∵∠ADC=30+30=60°,∴这种情况不存在.∴x 所有可能的值为20或40.故答案是:20或40图4 图5【点睛】本题主要考查等腰三角形的判定和性质定理的综合应用,分类讨论,画出图形,是解题的关键.9.如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的高,D是AM上的点,以CD为一边,在CD的下方作等边△CDE,连结BE.(1)填空:∠ACB=____;∠CAM=____;(2)求证:△AOC≌△BEC;(3)延长BE交射线AM于点F,请把图形补充完整,并求∠BFM的度数;(4)当动点D在射线AM上,且在BC下方时,设直线BE与直线AM的交点为F.∠BFM 的大小是否发生变化?若不变,请在备用图中面出图形,井直接写出∠BFM的度数;若变化,请写出变化规律.【答案】(1)60°,30°;(2)答案见解析;(3)60°;(4)∠BFM=60°.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质即可进行解答;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC=AC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;(3)补全图形,由△ADC≌△BEC得∠CAM=∠CBE=30°,由三角形内角和定理即可求得∠BFM的度数;(4)画出相应图形,可知当点D在线段AM的延长线上且在BC下方时,如图,可以得出△ACD≌△BCE,进而得到∠CBE=∠CAD=30°,据此得出结论.【详解】(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°;∴线段AM为BC边上的高,∴∠CAM=12∠BAC=30°,故答案为60,30°;(2)∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,∴∠ACD=∠BCE.在△ADC和△BEC中,AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS);(3)补全图形如下:由(1)(2)得∠CAM=30°,△ADC≌△BEC,∴∠CBE=∠CAM=30°,∵∠BMF=90°,∴∠BFM=60°;(4)当动点D在射线AM上,且在BC下方时,画出图形如下:∵△ABC与△DEC都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠DCB=∠DCB+∠DCE,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CBE=∠CAD=30°,又∵∠AMC=∠BMO,∴∠AOB=∠ACB=60°.即动点D在射线AM上时,∠AOB为定值60°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.解题时注意:全等三角形的对应角相等,等边三角形的三个内角都相等,等边三角形的三个内角相等,且都等于60°.10.小明在学习了“等边三角形”后,激发了他的学习和探究的兴趣,就想考考他的朋友小崔,小明作了一个等边ABC∆,如图1,并在边AC上任意取了一点F(点F不与点A、点C重合),过点F作FH AB⊥交AB于点H,延长CB到G,使得BG AF=,连接FG交AB于点l.(1)若10AC=,求HI的长度;(2)如图2,延长BC到D,再延长BA到E,使得AE BD=,连接ED,EC,求证:ECD EDC∠=∠.【答案】(1)HI =5;(2)见解析.【解析】【分析】(1)作FP∥BC交AB于点P,证明APF∆是等边三角形得到AH=PH,再证明PFI BGI∆≅∆得到PI=BI,于是可得HI =12AB,即可求解;(2)延长BD至Q,使DQ=AB,连结EQ,就可以得出BE=BQ,得出△BEQ是等边三角形,就可以得出BE=QE,得出△BCE≌△QDE就可以得出结论.【详解】解:如图1,作FP∥BC交AB于点P,∵ABC∆是等边三角形,∴∠ABC=∠A=60°,∵FP∥BC,∴∠APF=∠ABC=60°, ∠PFI=∠BGI,∴∠APF=∠A=60°,∴APF∆是等边三角形,∴PF=AF,∵FH AB⊥,∴AH=PH,∵AF=BG,∴PF=BG,∴在PFI∆和BGI∆中,PIF BIGPFI BGIPF BG∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴PFI BGI∆≅∆,∴PI=BI,∴PI+PH=BI+AH=12AB,∴HI=PI+PH =12AB=1102⨯=5;(2)如图2,延长BD至Q,使DQ=AB,连结EQ,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC ,∠B=60°.∵AE=BD ,DQ=AB ,∴AE+AB=BD+DQ ,∴BE=BQ .∵∠B=60°,∴△BEQ 为等边三角形,∴∠B=∠Q=60°,BE=QE .∵DQ=AB ,∴BC=DQ .∴在△BCE 和△QDE 中,BC DQ B Q BE QE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE ≌△QDE (SAS ),∴EC=ED .∴∠ECD=∠EDC.【点睛】本题考查了等边三角形的判定及性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时作出相应辅助线构造全等三角形是关键.本题难度较大,需要有较强的综合能力.。
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【精选】北师大版八年级数学上册轴对称解答题专题练习(解析版)一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在ABC△中,已知AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE AC=,延长BE交AC于点F,求证:AF EF=.【答案】证明见解析【解析】【分析】延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG,结合D是BC的中点,易证△ADC和△GDB全等,利用全等三角形性质以及等量代换,得到△AEF中的两个角相等,再根据等角对等边证得AE=EF.【详解】如图,延长AD到点G,延长AD到点G,使得AD DG=,连接BG.∵AD是BC边上的中线,∴DC DB=.在ADC和GDB△中,AD DGADC GDBDC DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(对顶角相等),∴ADC≌GDB△(SAS).∴CAD G∠=∠,BG AC=.又BE AC=,∴BE BG=.∴BED G ∠=∠.∵BED AEF ∠=∠∴AEF CAD ∠=∠,即AEF FAE ∠=∠∴AF EF =.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形是解答本题的关键.2.(1)已知△ABC 中,∠A =90°,∠B =67.5°,请画一条直线,把这个三角形分割成两个等腰三角形.(请你选用下面给出的备用图,把所有不同的分割方法都画出来.只需画图,不必说明理由,但要在图中标出相等两角的度数)(2)已知△ABC 中,∠C 是其最小的内角,过顶点B 的一条直线把这个三角形分割成了两个等腰三角形,请探求∠ABC 与∠C 之间的关系.【答案】(1)图形见解析(2) ∠ABC 与∠C 之间的关系是∠ABC=135°-34∠C 或∠ABC=3∠C 或∠ABC=180°-3∠C 或∠ABC=90°,∠C 是小于45°的任意锐角.【解析】试题分析:(1)已知角度,要分割成两个等腰三角形,可以运用直角三角形、等腰三角形性质结合三角形内角和定理,先计算出可能的角度,或者先从草图中确认可能的情况,及角度,然后画上.(2)在(1)的基础上,由“特殊”到“一般”,需要把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形列方程,可得出角与角之间的关系.试题解析:(1)如图①②(共有2种不同的分割法).(2)设∠ABC=y ,∠C =x ,过点B 的直线交边AC 于点D.在△DBC 中,①若∠C是顶角,如图,则∠CBD=∠CDB=90°-12x,∠A=180°-x-y.故∠ADB=180°-∠CDB=90°+12x>90°,此时只能有∠A=∠ABD,即180°-x-y=y-1902x⎛⎫-⎪⎝⎭,∴3x+4y=540°,∴∠ABC=135°-34∠C.②若∠C是底角,第一种情况:如图,当DB=DC时,∠DB C=x.在△ABD中,∠ADB=2x,∠ABD=y-x.若AB=AD,则2x=y-x,此时有y=3x,∴∠ABC=3∠C.若AB=BD,则180°-x-y=2x,此时有3x+y=180°,∴∠ABC=180°-3∠C.若AD=BD,则180°-x-y=y-x,此时有y=90°,即∠ABC=90°,∠C为小于45°的任意锐角.第二种情况:如图,当BD =BC 时,∠BDC =x ,∠ADB =180°-x >90°,此时只能有AD =BD ,∴∠A =∠ABD =12∠BDC =12∠C <∠C ,这与题设∠C 是最小角矛盾. ∴当∠C 是底角时,BD =BC 不成立.综上所述,∠ABC 与∠C 之间的关系是∠ABC=135°-34∠C 或∠ABC=3∠C 或∠ABC=180°-3∠C 或∠ABC=90°,∠C 是小于45°的任意锐角. 点睛:本题考查了等腰三角形的性质;第(1)问是计算与作图相结合的探索.本问对学生运用作图工具的能力,以及运用直角三角形、等腰三角形性质等基础知识解决问题的能力都有较高的要求.第(2)问在第(1)问的基础上,由“特殊”到“一般”,“分类讨论”把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形并结合“方程思想”探究角与角之间的关系.本题不仅趣味性强,创造性强,而且渗透了由“特殊”到“一般”、“分类讨论”、“方程思想”、“转化思想”等数学思想,是一道不可多得的好题.3.如图1,在ABC 中,90BAC ∠=︒,点D 为AC 边上一点,连接BD ,点E 为BD 上一点,连接CE ,CED ABD ∠=∠,过点A 作AG CE ⊥,垂足为G ,交ED 于点F .(1)求证:2FAD ABD ∠=∠;(2)如图2,若AC CE =,点D 为AC 的中点,求证:AB AC =;(3)在(2)的条件下,如图3,若3EF =,求线段DF 的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)6【解析】【分析】(1)根据直角三角形的性质可得90ADB ABD ∠=︒-∠,90EFG CED ∠=︒-∠,然后根据三角形的内角和和已知条件即可推出结论;(2)根据直角三角形的性质和已知条件可得AFD ADF ∠=∠,进而可得AF AD =,BFA CDE ∠=∠,然后即可根据AAS 证明ABF ∆≌CED ∆,可得AB CE =,进一步即可证得结论;(3)连接AE ,过点A 作AH AE ⊥交BD 延长线于点H ,连接CH ,如图4.先根据已知条件、三角形的内角和定理和三角形的外角性质推出45AED ∠=︒,进而可得AE AH =,然后即可根据SAS 证明△ABE ≌△ACH ,进一步即可推出90CHD ∠=︒,过点A 作AK ED ⊥于K ,易证△AKD ≌△CHD ,可得DK DH =,然后即可根据等腰三角形的性质推得DF =2EF ,问题即得解决.【详解】(1)证明:如图1,90BAC ∠=︒,90ADB ABD ∴∠=︒-∠,AG CE ⊥,90FGE ∴∠=︒,90EFG AFD CED ∴∠=∠=︒-∠,180FAD AFD ADF CED ABD ∴∠=︒-∠-∠=∠+∠, CED ABD ∠=∠,2FAD ABD ∴∠=∠;(2)证明:如图2,90AFD CED ∠=︒-∠,90ADB ABD ∠=︒-∠,CED ABD ∠=∠,AFD ADF ∴∠=∠,AF AD ∴=,BFA CDE ∠=∠,∵点D 为AC 的中点,∴AD=CD ,AF CD ∴=,ABF ∴∆≌CED ∆(AAS ),AB CE ∴=,CE AC =,AB AC ∴=;(3)解:连接AE ,过点A 作AH AE ⊥交BD 延长线于点H ,连接CH ,如图4. 90BAC ∠=︒,BAE CAH ∴∠=∠,设ABD CED α∠=∠=,则2,902FAD ACG αα∠=∠=︒-,CA CE =,45AEC EAC α∴∠=∠=︒+,45AED ∴∠=︒,45AHE ∴∠=︒,AE AH ∴=,AB AC =,∴△ABE ≌△ACH (SAS ),135AEB AHC ∴∠=∠=︒,90CHD ∴∠=︒,过点A 作AK ED ⊥于K ,90AKD CHD ∴∠=∠=︒,AD CD =,ADK CDH ∠=∠,∴△AKD ≌△CHD (AAS ),DK DH ∴=,∵,,AK DF AF AD AE AH ⊥==,,FK DK EK HK ∴==,∴=.DF∴==,63DH EF【点睛】本题考查了直角三角形的性质、三角形的内角和定理、三角形的外角性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及等腰三角形的性质等知识,考查的知识点多、综合性强、难度较大,正确添加辅助线、构造等腰直角三角形和全等三角形的模型、灵活应用上述知识是解题的关键.4.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC上,且AD=AE,连接DE.⑴如图①,若∠B=∠C=35°,∠BAD=80°,求∠CDE的度数;⑵如图②,若∠ABC=∠ACB=75°,∠CDE=18°,求∠BAD的度数;⑶当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究∠BAD与∠CDE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)2∠CDE=∠BAD,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】解: (1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110° ,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE ,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18° ,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75° ,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D 在点B 的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x y x ααβ=+⎧⎨=-+⎩①②-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α∴+y x y x ααβ=+⎧⎨=+⎩①② -①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D 在点C 右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y x y x αβα-++=⎧⎨++=⎩①② -①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和,熟知三角形的外角等于与之不相邻的两个内角的和是解答此题的关键.5.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个小等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,且AD=BD=BC,求∠A的大小;(2)在图1中过点C作一条线段CE,使BD,CE是△ABC的三分线;在图2中画出顶角为45°的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数;(3)在△ABC中,∠B=30°,AD和DE是△ABC的三分线,点D在BC边上,点E在AC 边上,且AD=BD,DE=CE,请直接写出∠C所有可能的值.【答案】(1)∠A=36°;(2)如图所示:见解析;(3)如图所示:见解析;∠C为20°或40°的角.【解析】【分析】(1)利用等边对等角得到三对角相等,设∠A=∠ABD=x,表示出∠BDC与∠C,列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即可确定出∠A的度数.(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线;45°自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;第二种情形以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)用量角器,直尺标准作30°角,而后确定一边为BA,一边为BC,根据题意可以先固定BA的长,而后可确定D点,再分别考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C 在同一直线上,易得2种三角形ABC;根据图形易得∠C的值;【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD=BC=AD,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,设∠A=∠ABD=x,则∠BDC=2x,∠C=180?-x2,可得2x=180?-x2,解得:x=36°,则∠A=36°;(2)根据(1)的解题过程作出△ABC的三等分线,如图1;由45°自然想到等腰直角三角形,有两种情况,①如图2,过底角一顶点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形;②如图3,以一底角作为新等腰三角形的底角,则另一底角被分为45°和22.5°,再以22.5°作为等腰三角形的底角,易得此时所得的三个三角形恰都为等腰三角形;(3)如图4所示:①当AD=AE时,∵2x+x=30°+30°,∴x=20°;②当AD=DE时,∵30°+30°+2x+x=180°,∴x=40°;综上所述,∠C为20°或40°的角.【点睛】本题主要考查了三角形内角、外角间的关系及等腰三角形知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.6.如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连结BE.(1)求∠CAM的度数;(2)若点D在线段AM上时,求证:△ADC≌△BEC;(3)当动D在直线..AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断∠AOB是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)答案见解析;(3)∠AOB 是定值,∠AOB =60°.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC =BC ,DC =EC ,∠ACB =∠DCE =60°,由等式的性质就可以∠BCE =∠ACD ,根据SAS 就可以得出△ADC ≌△BEC ;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知△ACD ≌△BCE ,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出△ACD ≌△BCE 而有∠CBE =∠CAD =30°而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出△ACD ≌△BCE 同样可以得出结论.【详解】(1)∵△ABC 是等边三角形,∴∠BAC =60°.∵线段AM 为BC 边上的中线,∴∠CAM 12=∠BAC ,∴∠CAM =∠BAM =30°. (2)∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD +∠DCB =∠DCB +∠BCE ,∴∠ACD =∠BCE . 在△ADC 和△BEC 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ); (3)∠AOB 是定值,∠AOB =60°.理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知△ACD ≌△BCE ,则∠CBE =∠CAD =30°,又∠ABC =60°,∴∠CBE +∠ABC =60°+30°=90°.∵△ABC 是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线,∴AM 平分∠BAC ,即11603022BAM BAC ∠∠==⨯︒=︒,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2.∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACB +∠DCB =∠DCB +∠DCE ,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD =30°.由(1)得:∠BAM =30°,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.③当点D 在线段MA 的延长线上时.∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD +∠ACE =∠BCE +∠ACE =60°,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD .由(1)得:∠CAM =30°,∴∠CBE =∠CAD =150°,∴∠CBO =30°,∠BAM =30°,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.综上所述:当动点D 在直线AM 上时,∠AOB 是定值,∠AOB =60°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.7.如图,已知ABC ∆()AB AC BC <<,请用无刻度直尺和圆规,完成下列作图(不要求写作法,保留作图痕迹):∆沿着过点M的某一条直线折叠,点B与点(1)在边BC上找一点M,使得:将ABCC能重合,请在图①中作出点M;∆沿着过点N的某一条直线折叠,点B能落在(2)在边BC上找一点N,使得:将ABC⊥,请在图②中作出点N.边AC上的点D处,且ND AC【答案】(1)见详解;(2)见详解.【解析】【分析】(1)作线段BC的垂直平分线,交BC于点M,即可;(2)过点B作BO⊥BC,交CA的延长线于点O,作∠BOC的平分线交BC于点N,即可.【详解】(1)作线段BC的垂直平分线,交BC于点M,即为所求.点M如图①所示:(2)过点B作BO⊥BC,交CA的延长线于点O,作∠BOC的平分线交BC于点N,即为所求.点N如图②所示:【点睛】本题主要考查尺规作图,掌握尺规作线段的中垂线和角平分线,是解题的关键.8.八年级的小明同学通到这样一道数学题目:△ABC为边长为4的等边三角形,E是边AB 边上任意一动点,点D在CB的延长线上,且满足AE=BD.(1)如图①,当点E 为AB 的中点时,DE = ;(2)如图②,点E 在运动过程中,DE 与EC 满足什么数量关系?请说明理由;(3)如图③,F 是AC 的中点,连接EF .在AB 边上是否存在点E ,使得DE +EF 值最小?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.(直角三角形中,30°所对的边是斜边的一半)【答案】(1)23;(2)DE =CE ,理由见解析;(3)这个最小值为27;【解析】【分析】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,由等边三角形的性质可得BE =DB =AE =2,由直角三角形的性质可求BH =1,EH 3=,由勾股定理可求解;(2)如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F ,可证△AEF 是等边三角形,AE =EF =AF =BD ,由“SAS ”可证△DBE ≌△EFC ,可得DE =CE ;(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H ,由“SAS ”可证△ACE '≌△AC 'E ',可得C 'E '=CE ',可得当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小,由勾股定理可求最小值.【详解】(1)如图①,过点E 作EH ⊥BC 于H ,∵△ABC 为边长为4的等边三角形,点E 是AB 的中点,∴AE =BE =2=DB ,∠ABC =60°,且EH ⊥BC ,∴∠BEH =30°,∴BH =1,EH 3=3=∴DH =DB +BH =2+1=3,∴DE 2293DH EH =+=+=23故答案为:3(2)DE =CE.理由如下:如图②,过E 作EF ∥BC 交AC 于F .∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠ACB =∠A =60°,AB =AC =BC.∵EF ∥BC ,∴∠AEF =∠ABC =60°,∠AFE =∠ACB =60°,∴∠AEF =∠AFE =∠A =60°,∴△AEF 是等边三角形,∴AE =EF =AF ,∴AB ﹣AE =AC ﹣AF ,∴BE =CF.∵∠ABC =∠ACB =∠AFE =60°,∴∠DBE =∠EFC =120°,且AE =EF =DB ,BE =CF ,∴△DBE ≌△EFC (SAS),∴DE =CE ,(3)如图③,将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',连接C 'F 交AB 于点E ',连接CE ',DE ',过点F 作FH ⊥AC '于点H.∵将△ABC 沿AB 翻折得到△ABC ',∴AC =AC '=BC =BC '=4,∠BAC =∠BAC '=60°,且AE '=AE ',∴△ACE '≌△AC 'E '(SAS),∴C 'E '=CE ',由(2)可知:DE '=CE ',∴C 'E '=CE '=DE '.∵DE +EF =C 'E +EF =C 'E '+EF ,∴当点C ',点E ',点F 三点共线时,DE +EF 的值最小.∵F 是AC 的中点,∴AF =CF =2,且HF ⊥AC ',∠FAH =180°﹣∠CAB ﹣∠C 'AB =60°,∴AH =1,HF 3=3=∴C 'H =4+1=5,∴C'F22=+=+=27,'253C H HF∴DE+EF的最小值为27.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,添加恰当辅助线是解答本题的关键.=. 9.已知ABC为等边三角形,E为射线AC上一点,D为射线CB上一点,AD DE=时,AD是ABC的中线吗?请说明(1)如图1,当点E在AC的延长线上且CD CE理由;AB BD AE之间的数量关系,请说明理(2)如图2,当点E在AC的延长线上时,写出,,由;(3)如图3,当点D在线段CB的延长线上,点E在线段AC上时,请直接写出AB BD AE的数量关系.,,+=,理由详见【答案】(1)AD是ABC的中线,理由详见解析;(2)AB BD AE=+.解析;(3)AB AE BD【解析】【分析】(1)利用△ABC是等边三角形及CD=CE可得∠CDE=∠E=30°,利用AD=DE,证明∠CAD=∠E =30°,即可解决问题.(2)在AB上取BH=BD,连接DH,证明AHD≌△DCE得出DH=CE,得出AE=AB+BD,(3)在AB上取AF=AE,连接DF,利用△AFD≌△EFD得出角的关系,得出△BDF是等腰三角形,根据边的关系得出结论AB=BD+AE.【详解】(1)解:如图1,结论:AD是△ABC的中线.理由如下:∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠B=∠ACB=60°,∵CD=CE,∴∠CDE=∠E,∵∠ACD=∠CDE+∠E=60°,∴∠E=30°,∵DA=DE,∴∠DAC=∠E=30°,∵∠BAC=60°,∴∠DAB=∠CAD,∵AB=AC,∴BD=DC,∴AD是△ABC的中线.(2)结论:AB+BD=AE,理由如下:如图2,在AB上取BH=BD,连接DH,∵BH=BD,∠B=60°,∴△BDH为等边三角形,AB-BH=BC-BD,∴∠BHD=60°,BD=DH,AH=DC,∵AD=DE,∴∠E=∠CAD,∴∠BAC-∠CAD=∠ACB-∠E∴∠BAD=∠CDE,∵∠BHD=60°,∠ACB=60°,∴180°-∠BHD=180°-∠ACB,∴∠AHD=∠DCE,∴在△AHD和△DCE,BAD CDEAHD DCEAD DE∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AHD≌△DCE(AAS),∴DH=CE,∴BD=CE,∴AE=AC+CE=AB+BD.(3)结论:AB=BD+AE,理由如下:如图3,在AB上取AF=AE,连接DF,∵△ABC 为等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=60°,∴△AFE 是等边三角形,∴∠FAE=∠FEA=∠AFE=60°,∴EF ∥BC ,∴∠EDB=∠DEF ,∵AD=DE ,∴∠DEA=∠DAE ,∴∠DEF=∠DAF ,∵DF=DF ,AF=EF ,在△AFD 和△EFD 中,AD DE DF DF AF EF =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴△AFD ≌△EFD (SSS )∴∠ADF=∠EDF ,∠DAF=∠DEF ,∴∠FDB=∠EDF+∠EDB ,∠DFB=∠DAF+∠ADF ,∵∠EDB=∠DEF ,∴∠FDB=∠DFB ,∴DB=BF ,∵AB=AF+FB ,∴AB=BD+AE .【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质及等边三角形的判定与性质,解题的关键是正确作出辅助线,运用三角形全等找出对应的线段.10.如图1,△ABD ,△ACE 都是等边三角形,(1)求证:△ABE ≌△ADC ;(2)若∠ACD=15°,求∠AEB 的度数;(3)如图2,当△ABD 与△ACE 的位置发生变化,使C 、E 、D 三点在一条直线上,求证:AC ∥BE .【答案】(1)见解析(2) ∠AEB=15°(3) 见解析【解析】试题分析:(1)由等边三角形的性质可得AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,即可得∠DAC=∠BAE,利用SAS即可判定△ABE≌△ADC;(2)根据全等三角形的性质即可求解;(3)由(1)的方法可证得△ABE≌△ADC,根据全等三角形的性质和等边三角形的性质可得∠AEB=∠ACD =60°,即可得∠AEB=∠EAC,从而得AC∥BE.试题解析:(1)证明:∵△ABD,△ACE都是等边三角形∴AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,∴∠DAC=∠BAE,在△ABE和△ADC中,∴,∴△ABE≌△ADC;(2)由(1)知△ABE≌△ADC,∴∠AEB=∠ACD,∵∠ACD=15°,∴∠AEB=15°;(3)同上可证:△ABE≌△ADC,∴∠AEB=∠ACD,又∵∠ACD=60°,∴∠AEB=60°,∵∠EAC=60°,∴∠AEB=∠EAC,∴AC∥BE.点睛:本题主要考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质,证得△ABE≌△ADC 是解决本题的关键.。