八年级上册数学 压轴题 期末复习试卷练习(Word版 含答案)
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八年级上册数学 压轴题 期末复习试卷练习(Word 版 含答案)
一、压轴题
1.如图,直线2y x m =-+交x 轴于点A ,直线1
22
y x =
+交x 轴于点B ,并且这两条直线相交于y 轴上一点C ,CD 平分ACB ∠交x 轴于点D .
(1)求ABC 的面积.
(2)判断ABC 的形状,并说明理由.
(3)点E 是直线BC 上一点,CDE △是直角三角形,求点E 的坐标. 2.如图,直线11
2
y x b =-+分别与x 轴、y 轴交于A ,B 两点,与直线26y kx =-交于点()C 4,2.
(1)b = ;k = ;点B 坐标为 ;
(2)在线段AB 上有一动点E ,过点E 作y 轴的平行线交直线y 2于点F ,设点E 的横坐标为m ,当m 为何值时,以O 、B 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形;
(3)若点P 为x 轴上一点,则在平面直角坐标系中是否存在一点Q ,使得P ,Q ,A ,
B 四个点能构成一个菱形.若存在,直接写出所有符合条件的Q 点坐标;若不存在,请说
明理由.
3.在平面直角坐标系xOy 中,对于点(,)P a b 和点(,)Q a b ',给出如下定义:
若1,(2),(2)b a b b a -≥⎧=<⎩
'⎨当时当时,则称点Q 为点P 的限变点.例如:点(2,3)的限变点的坐标是
(2,2),点(2,5)--的限变点的坐标是(2,5)-,点(1,3)的限变点的坐标是(1,3).
(1)①点(3,1)-的限变点的坐标是________;
②如图1,在点(2,1)A -、(2,1)B 中有一个点是直线2y =上某一个点的限变点,这个点是________;(填“A ”或“B ”)
(2)如图2,已知点(2,2)C --,点(2,2)D -,若点P 在射线OC 和OD 上,其限变点Q 的纵坐标b '的取值范围是b m '≥或b n '≤,其中m n >.令s m n =-,直接写出s 的值. (3)如图3,若点P 在线段EF 上,点(2,5)E --,点(,3)F k k -,其限变点Q 的纵坐标
b '的取值范围是25b '-≤≤,直接写出k 的取值范围.
4.已知三角形ABC 中,∠ACB =90°,点D (0,-4),M (4,-4).
(1)如图1,若点C 与点O 重合,A (-2,2)、B (4,4),求△ABC 的面积; (2)如图2,AC 经过坐标原点O ,点C 在第三象限且点C 在直线DM 与x 轴之间,AB 分别与x 轴,直线DM 交于点G ,F ,BC 交DM 于点E ,若∠AOG =55°,求∠CEF 的度数; (3)如图3,AC 经过坐标原点O ,点C 在第三象限且点C 在直线DM 与x 轴之间,N 为AC 上一点,AB 分别与x 轴,直线DM 交于点G ,F ,BC 交DM 于点E ,∠NEC+∠CEF =180°,求证∠NEF =2∠AOG .
5.如图1,直线MN 与直线AB 、CD 分别交于点E 、F ,∠1与∠2互补. (1)试判断直线AB 与直线CD 的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,∠BEF 与∠EFD 的角平分线交于点P ,EP 与CD 交于点G ,点H 是MN 上一点,且GH ⊥EG ,求证:PF ∥GH ;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接PH ,K 是GH 上一点使∠PHK =∠HPK ,作PQ 平分∠EPK ,求∠HPQ 的度数.
6.(阅读材科)小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,
如果具有公共的项角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若∠BAC =∠DAE ,AB =AC ,AD =AE ,则△ABD ≌△ACE . (材料理解)(1)在图1中证明小明的发现.
(深入探究)(2)如图2,△ABC 和△AED 是等边三角形,连接BD ,EC 交于点O ,连接AO ,下列结论:①BD =EC ;②∠BOC =60°;③∠AOE =60°;④EO =CO ,其中正确的有 .(将所有正确的序号填在横线上).
(延伸应用)(3)如图3,AB =BC ,∠ABC =∠BDC =60°,试探究∠A 与∠C 的数量关系.
7.在ABC 中,AB AC =,D 是直线AB 上一点,E 在直线BC 上,且DE DC =. (1)如图1,当D 在AB 上,E 在CB 延长线上时,求证:EDB ACD ∠=∠; (2)如图2,当ABC 为等边三角形时,D 是BA 的延长线上一点,E 在BC 上时,作
//EF AC ,求证:BE AD =;
(3)在(2)的条件下,ABC ∠的平分线BF 交CD 于点F ,连AF ,过A 点作AH CD ⊥于点H ,当30EDC ∠=︒,6CF =时,求DH 的长度.
8.在《经典几何图形的研究与变式》一课中,庞老师出示了一个问题:“如图1,等腰直角三角形的三个顶点分别落在三条等距的平行线1l ,2l ,3l 上,90BAC ∠=︒,且每两条平行线之间的距离为1,求AB 的长度”.在研究这道题的解法和变式的过程中,同学们提出了很多想法:
(1)小明说:我只需要过B 、C 向1l 作垂线,就能利用全等三角形的知识求出AB 的长. (2)小林说:“我们可以改变ABC 的形状.如图2,AB AC =,120BAC ∠=︒,且每两条平行线之间的距离为1,求AB 的长.”
(3)小谢说:“我们除了改变ABC 的形状,还能改变平行线之间的距离.如图3,等边三角形ABC 三个顶点分别落在三条平行线1l ,2l ,3l 上,且1l 与2l 之间的距离为1,2l 与3l 之间的距离为2,求AB 的长、”
请你根据3位同学的提示,分别求出三种情况下AB 的长度.
9.已知,在平面直角坐标系中,(42,0)A ,(0,42)B ,C 为AB 的中点,P 是线段AB 上一动点,D 是线段OA 上一点,且PO PD =,DE AB ⊥于E .
(1)求OAB ∠的度数;
(2)当点P 运动时,PE 的值是否变化?若变化,说明理由;若不变,请求PE 的值. (3)若45OPD ∠=︒,求点D 的坐标.
10.直角三角形ABC 中,90ACB ∠=︒,直线l 过点C .
(1)当AC BC =时,如图1,分别过点A 和B 作AD ⊥直线l 于点D ,BE ⊥直线l 于点
E ,ACD 与CBE △是否全等,并说明理由;
(2)当8AC cm =,6BC cm =时,如图2,点B 与点F 关于直线l 对称,连接
BF CF 、,点M 是AC 上一点,点N 是CF 上一点,分别过点M N 、作MD ⊥直线l 于点D ,NE ⊥直线l 于点E ,点M 从A 点出发,以每秒1cm 的速度沿A C →路径运动,终点为C ,点N 从点F 出发,以每秒3cm 的速度沿F C B C F →→→→路径运动,终点为F ,点,M N 同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为t 秒,
当CMN △为等腰直角三角形时,求t 的值.
11.如图,以ABC 的边AB 和AC ,向外作等腰直角三角形ABE △和ACF ,连接
EF ,AD 是ABC 的高,延长DA 交EF 于点G ,过点F 作DG 的垂线交DG 于点H .
(1)求证:FHA ADC ≌△△; (2)求证:点G 是EF 的中点.
12.定义:若两个三角形,有两边相等且其中一组等边所对的角对应相等,但不是全等三角形,我们就称这两个三角形为偏差三角形.
(1)如图1,已知A (3,2),B (4,0),请在x 轴上找一个C ,使得△OAB 与△OAC 是偏差三角形.你找到的C 点的坐标是______,直接写出∠OBA 和∠OCA 的数量关系______.
(2)如图2,在四边形ABCD 中,AC 平分∠BAD ,∠D+∠B=180°,问△ABC 与△ACD 是偏差三角形吗?请说明理由.
(3)如图3,在四边形ABCD 中,AB=DC ,AC 与BD 交于点P ,BD+AC=9,
∠BAC+∠BDC=180°,其中∠BDC <90°,且点C 到直线BD 的距离是3,求△ABC 与△BCD 的面积之和.
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一、压轴题
1.(1)5;(2)直角三角形,理由见解析;(3)44,33E ⎛⎫- ⎪⎝⎭或82,33E ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
【解析】 【分析】
(1)先求出直线1
22
y x =
+与x 轴的交点B 的坐标和与y 轴的交点C 的坐标,把点C 代入直线2y x m =-+,求出m 的值,再求它与x 轴的交点A 的坐标,ABC 的面积用AB 乘OC 除以2得到;
(2)用勾股定理求出BC 的平方,AC 的平方,再根据AB 的平方,用勾股定理的逆定理证明ABC 是直角三角形;
(3)先根据角平分线求出D 的坐标,再去分两种情况构造全等三角形,利用全等三角形的性质求出对应的边长,从而得到点E 的坐标. 【详解】
解:(1)令0x =,则1
0222
y =⨯+=, ∴()0,2C , 令0y =,则
1
202
x +=,解得4x =-, ∴()4,0B -,
将()0,2C 代入2y x m =-+,得2m =, ∴22y x =-+,
令0y =,则220x -+=,解得1x =, ∴1,0A ,
∴5AB =,2OC =, ∴1
52
ABC S AB OC =
⋅=△; (2)根据勾股定理,222224220BC BO OC =+=+=,
22222125AC AO OC =+=+=,
且22525AB ==,
∴222AB BC AC =+,则ABC 是直角三角形; (3)∵CD 平分ACB ∠, ∴
1
2
AD AC BD BC ==, ∴1533
AD AB =
=, ∴2
3
OD AD OA =-=, ∴2,03D ⎛⎫
-
⎪⎝⎭
①如图,CED ∠是直角,过点E 作EN x ⊥轴于点N ,过点C 作CM EN ⊥于点M , 由(2)知,90ACB ∠=︒, ∵CD 平分ACB ∠, ∴45ECD ∠=︒,
∴CDE △是等腰直角三角形, ∴CE DE =,
∵90NED MEC ∠+∠=︒,90NED NDE ∠+∠=︒, ∴MEC NDE ∠=∠, 在DNE △和EMC △中,
NDE MEC DNE EMC DE
EC ∠=∠⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴()DNE EMC AAS ≅, 设DN EM x ==,EN CM y ==,
根据图象列式:DO DN CM EN EM CO +=⎧⎨+=⎩,即232x y x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得23
43x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
,
∴4
3
EN CM ==, ∴44,33E ⎛⎫
-
⎪⎝⎭
;
②如图,CDE ∠是直角,过点E 作EG x ⊥轴于点G , 同理CDE △是等腰直角三角形, 且可以证得()CDO DEG AAS ≅, ∴2DG CO ==,23
EG DO ==, ∴28233
GO GD DO =+=+=, ∴82,
33E ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,
综上:
44
,
33
E
⎛⎫
-
⎪
⎝⎭
,
82
,
33
E
⎛⎫
-
⎪
⎝⎭
.
【点睛】
本题考查一次函数综合,解题的关键是掌握一次函数解析式的求解,与坐标轴交点的求解,图象围成的三角形面积的求解,还涉及勾股定理、角平分线的性质、全等三角形等几何知识,需要运用数形结合的思想去求解.
2.(1)4;2;(0,4);(2)
12
5
m=或
28
5
m=;(3)存在.Q点坐标为()
45,4
-,
()
45,4,()
0,4
-或()
5,4.
【解析】
【分析】
(1)根据待定系数法,将点C(4,2)代入解析式可求解;
(2)设点E(m,1
4
2
m+),F(m,2m-6),得()
15
42610
22
EF m m m
=-+--=-,由
平行四边形的性质可得BO=EF=4,列出方程即可求解;
(3)分两种情况讨论,由菱形的性质按照点平移的坐标规律,先确定P点坐标,再确定O 点坐标即可求解.
【详解】
解:(1)(1)∵直线y2=kx-6交于点C(4,2),
∴2=4k-6,
∴k=2,
∵直线
21 2
y x b
=-+过点C(4,2),∴2=-2+b,
∴b=4,
∴直线解析式为:
21 2
y x b
=-+,直线解析式为y2=2x-6,
∵直线
21 2
y x b
=-+分别与x轴、y轴交于A,B两点,∴当x=0时,y=4,当y=0时,x=8,
∴点B (0,4),点A (8,0), 故答案为:4;2;(0,4)
(2)∵点E 在线段AB 上,点E 的横坐标为m , ∴1,42E m m ⎛⎫
-+ ⎪⎝⎭,(),26F m m -, ∴()15
4261022
EF m m m =-
+--=-. ∵四边形OBEF 是平行四边形, ∴EF BO =, ∴5
1042
m -
=, 解得:12
5m =或285
m =时, ∴当12
5m =
或285
m =时,四边形OBEF 是平行四边形. (3)存在.此时Q 点坐标为(
)45,4-,()
45,4,()0,4-或()5,4. 理由如下:假设存在.以P ,Q ,A ,B 为顶点的菱形分两种情况: ①以AB 为边,如图1所示.
因为点()8,0A
,()0,4B ,
所以45AB =.
因为以P ,Q ,A ,B 为顶点的四边形为菱形, 所以AP AB =或BP BA =.
当AP AB =时,点(
)845,0P -或()
845,0+; 当BP BA =时,点()8,0P -.
当()845,0P -时,()8458,04Q -+,即()
45,4-;
当()84
5,0P +时,()8458,04Q ++,即()
4
5,4;
当()8,0P -时,()880,004Q -+-+-,即()0,4-.
②以AB 为对角线,对角线的交点为M ,如图2所示.
可得5AP =,
点P 坐标为()3,0.
因为以P ,Q ,A ,B 为顶点的四边形为菱形,
所以点Q 坐标为()5,4.
综上可知:若点P 为x 轴上一点,则在平面直角坐标系中存在一点Q ,使得P ,Q ,A ,B 四个点能构成一个菱形,此时Q 点坐标为()45,4-,()
45,4,()0,4-或()5,4.
【点睛】
本题是一次函数综合题,利用待定系数法求解析式,平行四边形的性质,菱形的性质,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.
3.(1)①
()3,1;②B ;(2)3s =;(3)59k ≤≤. 【解析】
【分析】
(1)利用限变点的定义直接解答即可;
(2)先利用逆推原理求出限变点(2,1)A -、(2,1)B 对应的原来点坐标,然后把原来点坐标代入到2y =,满足解析式的就是答案;
(3)先OC OD ,的关系式,再求出点P 的限变点Q 满足的关系式,然后根据图象求出m n ,的值,从而求出s 即可;
(4)先求出线段EF 的关系式,再求出点P 的限变点Q 所满足的关系式,根据图像求解即可.
【详解】
解:(1)①∵32a =,
∴11b b ==-=', ∴坐标为:(
)
3,1,
故答案为:()3,1; ②∵对于限变点来说,横坐标保持不变,
∴限变点(2,1)A -对应的原来点的坐标为:()2,1-或()21--,
,
限变点(2,1)B
对应的原来点的坐标为:()2,2,
∵()2,2满足2y =,
∴这个点是B ,
故答案为:B ;
(2)∵点C 的坐标为(2,2)--,
∴OC 的关系式为:()0y x x =≤,
∵点D 的坐标为(2,2)-,
∴OD 的关系式为:()0y x x =-≥,
∴点P 满足的关系式为:()(
)00x x y x x ≤⎧⎪=⎨->⎪⎩, ∴点P 的限变点Q 的纵坐标满足的关系式为:
当2x ≥时:1b x '=--,
当02x <<时:b x x '=-=,
当0x ≤时,b x x '==-,
图像如下:
通过图象可以得出:当2x ≥时,3b '≤-,∴3n =-,
当2x <时,0b '≥,∴0m =,
∴()033s m n =-=--=;
(3)设线段EF 的关系式为:()022y ax c a x k k =+≠-≤≤>-,
,, 把(2,5)E --,(,3)F k k -代入得:253a c ka c k -+=-⎧⎨+=-⎩
,解得:13a c =⎧⎨=-⎩, ∴线段EF 的关系式为()322y x x k k =--≤≤>-,,
∴线段EF 上的点P 的限变点Q 的纵坐标满足的关系式4(2)|3|3(22)x x b x x x -⎧'=⎨-=--<⎩
, 图象如下:
当x =2时,b ′取最小值,b '=2﹣4=﹣2,
当b '=5时,
x ﹣4=5或﹣x +3=5,解得:x =9或x =﹣2,
当b ′=1时,
x ﹣4=1,解得:x =5,
∵ 25b '-≤≤,
∴由图象可知,k 的取值范围时:59k ≤≤.
【点睛】
本题主要考查了一次函数的综合题,解答本题的关键是熟练掌握新定义“限变点”,解答此题还需要掌握一次函数的图象与性质以及最值的求解,此题有一定的难度.
4.(1)8;(2)145°;(3)详见解析.
【解析】
【分析】
(1)作AD ⊥ x 轴于D,BE ⊥x 轴于E,由点A,B 的坐标可得出AD=OD=2,BE=EO=4,DE=6,由面积公式可求出答案;
(2)作CH ∥x 轴,如图2,由平行线的性质可得出∠AOG=∠ACH,∠DEC=∠HCE,求出
∠DEC+∠AOG=∠ACB=90°,可求出∠DEC=35°,则可得出答案;
(3)证得∠NEC=∠HEC,则∠NEF=180°-∠NEH=180°-2∠HEC,可得出结论.
【详解】
解:(1)作AD ⊥x 轴于D,BE ⊥x 轴于E,如图1,
∵A(﹣2,2)、B(4,4),
∴AD=OD=2,BE=OE=4,DE=6,
∴S△ABC=S梯形ABED﹣S△AOD﹣S△AOE=1
2
×(2+4)×6﹣
1
2
×2×2﹣
1
2
×4×4=8;
(2)作CH // x轴,如图2,
∵D(0,﹣4),M(4,﹣4),
∴DM // x轴,
∴CH // OG // DM,
∴∠AOG=∠ACH,∠DEC=∠HCE,
∴∠DEC+∠AOG=∠ACB=90°,
∴∠DEC=90°﹣55°=35°,
∴∠CEF=180°﹣∠DEC=145°;
(3)证明:由(2)得∠AOG+∠HEC=∠ACB=90°,
而∠HEC+∠CEF=180°,∠NEC+∠CEF=180°,
∴∠NEC=∠HEC,
∴∠NEF=180°﹣∠NEH=180°﹣2∠HEC,
∵∠HEC=90°﹣∠AOG,
∴∠NEF=180°﹣2(90°﹣∠AOG)=2∠AOG.
【点睛】
本题是三角形综合题,考查了坐标与图形的性质,三角形的面积,平行线的性质,三角形内角和定理,熟练掌握平行的性质及三角形内角和定理是解题的关键.
5.(1)AB∥CD,理由见解析;(2)证明见解析;(3)45°.
【解析】
【分析】
(1)利用对顶角相等、等量代换可以推知同旁内角∠AEF 、∠CFE 互补,所以易证AB ∥CD ;
(2)利用(1)中平行线的性质推知∠BEF+∠EFD=180°;然后根据角平分线的性质、三角形内角和定理证得∠EPF=90°,即EG ⊥PF ,故结合已知条件GH ⊥EG ,易证PF ∥GH ; (3)利用三角形外角定理、三角形内角和定理求得
90902KPG PKG HPK ︒︒∠=-∠=-∠;然后由邻补角的定义、角平分线的定义推知
1452
QPK EPK HPK ︒∠=∠=+∠;最后根据图形中的角与角间的和差关系求得∠HPQ =45°.
【详解】
(1)AB ∥CD ,
理由如下:
∵∠1与∠2互补,
∴∠1+∠2=180°,
又∵∠1=∠AEF ,∠2=∠CFE ,
∴∠AEF +∠CFE =180°,
∴AB ∥CD ;
(2)由(1)知,AB ∥CD ,∴∠BEF +∠EFD =180°.
又∵∠BEF 与∠EFD 的角平分线交于点P , ∴1()902
FEP EFP BEF EFD ︒∠+∠=∠+∠= ∴∠EPF =90°,即EG ⊥PF .
∵GH ⊥EG ,
∴PF ∥GH ;
(3)∵∠PHK =∠HPK ,
∴∠PKG =2∠HPK .
又∵GH ⊥EG ,
∴∠KPG =90°﹣∠PKG =90°﹣2∠HPK ,
∴∠EPK =180°﹣∠KPG =90°+2∠HPK .
∵PQ 平分∠EPK , ∴1452
QPK EPK HPK ︒∠=∠=+∠, ∴∠HPQ =∠QPK ﹣∠HPK =45°.
答:∠HPQ 的度数为45°.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质.解题过程中,注意“数形结合”数学思想的运用.
6.(1)证明见解析;(2)①②③;(3)∠A +∠C =180°.
【解析】
【分析】
(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出∠BOC=60°,再判断出△BCF≌△ACO,得出∠AOC=120°,进而得出∠AOE=60°,再判断出BF<CF,进而判断出∠OBC>30°,即可得出结论;
(3)先判断出△BDP是等边三角形,得出BD=BP,∠DBP=60°,进而判断出△ABD≌△CBP (SAS),即可得出结论.
【详解】
(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
AB AC
BAD CAE
AD AE
⎧
⎪
∠∠
⎨
⎪
⎩
=
=
=
,
∴△ABD≌△ACE;
(2)如图2,
∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
AB AC
BAD CAE
AD AE
⎧
⎪
∠∠
⎨
⎪
⎩
=
=
=
,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE,①正确,∠ADB=∠AEC,
记AD与CE的交点为G,
∵∠AGE=∠DGO,
∴180°-∠ADB-∠DGO=180°-∠AEC-∠AGE,
∴∠DOE=∠DAE=60°,
∴∠BOC=60°,②正确,
在OB上取一点F,使OF=OC,
∴△OCF是等边三角形,
∴CF=OC,∠OFC=∠OCF=60°=∠ACB,∴∠BCF=∠ACO,
∵AB=AC,
∴△BCF≌△ACO(SAS),
∴∠AOC=∠BFC=180°-∠OFC=120°,∴∠AOE=180°-∠AOC=60°,③正确,
连接AF,要使OC=OE,则有OC=1
2 CE,
∵BD=CE,
∴CF=OF=1
2 BD,
∴OF=BF+OD,
∴BF<CF,
∴∠OBC>∠BCF,
∵∠OBC+∠BCF=∠OFC=60°,
∴∠OBC>30°,而没办法判断∠OBC大于30度,所以,④不一定正确,
即:正确的有①②③,
故答案为①②③;
(3)如图3,
延长DC至P,使DP=DB,
∵∠BDC=60°,
∴△BDP是等边三角形,
∴BD=BP,∠DBP=60°,
∵∠BAC=60°=∠DBP,
∴∠ABD=∠CBP,
∵AB=CB,
∴△ABD≌△CBP(SAS),
∴∠BCP=∠A ,
∵∠BCD+∠BCP=180°,
∴∠A+∠BCD=180°.
【点睛】
此题考查三角形综合题,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形是解题的关键.
7.(1)见解析;(2)见解析;(3)3
【解析】
【分析】
(1)根据等腰三角形的性质和外角的性质即可得到结论;
(2)过E 作EF ∥AC 交AB 于F ,根据已知条件得到△ABC 是等边三角形,推出△BEF 是等边三角形,得到BE=EF ,∠BFE=60°,根据全等三角形的性质即可得到结论; (3)连接AF ,证明△ABF ≌△CBF ,得AF=CF ,再证明DH=AH=
12
CF=3. 【详解】
解:(1)∵AB=AC ,
∴∠ABC=∠ACB ,
∵DE=DC ,
∴∠E=∠DCE ,
∴∠ABC-∠E=∠ACB-∠DCB ,
即∠EDB=∠ACD ;
(2)∵△ABC 是等边三角形,
∴∠B=60°,
∴△BEF 是等边三角形,
∴BE=EF ,∠BFE=60°,
∴∠DFE=120°,
∴∠DFE=∠CAD ,
在△DEF 与△CAD 中, EDF DCA DFE CAD DE CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴△DEF ≌△CAD (AAS ),
∴EF=AD ,
∴AD=BE ;
(3)连接AF,如图3所示:
∵DE=DC,∠EDC=30°,
∴∠DEC=∠DCE=75°,
∴∠ACF=75°-60°=15°,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
在△ABF和△CBF中,
AB BC
ABF CBF
BF BF
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
△ABF≌△CBF(SAS),
∴AF=CF,
∴∠FAC=∠ACF=15°,
∴∠AFH=15°+15°=30°,
∵AH⊥CD,
∴AH=
1
2
AF=
1
2
CF=3,
∵∠DEC=∠ABC+∠BDE,
∴∠BDE=75°-60°=15°,
∴∠ADH=15°+30°=45°,
∴∠DAH=∠ADH=45°,
∴DH=AH=3.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形和直角三角形的性质,三角形的外角的
性质,等边三角形的判定和性质,证明三角形全等是解决问题的关键. 8.
(1)5;(2)
221;(3)221 【解析】
【分析】
(1)分别过点B ,C 向l 1作垂线,交l 1于M ,N 两点,证明△ABM ≌△CAN ,得到AM=CN ,AN=BM ,即可得出AB ;
(2)分别过点B ,C 向l 1作垂线,交l 1于点P ,Q 两点,在l 1上取M ,N 使
∠AMB=∠CNA=120°,证明△AMB ≌△CAN ,得到CN=AM ,再通过△PBM 和△QCN 算出PM 和NQ 的值,得到AP ,最后在△APB 中,利用勾股定理算出AB 的长;
(3)在l 3上找M 和N ,使得∠BNC=∠AMC=60°,过B 作l 3的垂线,交l 3于点P ,过A 作l 3的垂线,交l 3于点Q ,证明△BCN ≌△CAM ,得到CN=AM ,在△BPN 和△AQM 中利用勾股定理算出NP 和AM ,从而得到PC ,结合BP 算出BC 的长,即为AB.
【详解】
解:(1)如图,分别过点B ,C 向l 1作垂线,交l 1于M ,N 两点,
由题意可得:∠BAC=90°,
∵∠NAC+∠MAB=90°,∠NAC+∠NCA=90°,
∴∠MAB=∠NCA ,
在△ABM 和△CAN 中, ===AMB CNA MAB NCA AB AC ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩
,
∴△ABM ≌△CAN (AAS ),
∴AM=CN=2,AN=BM=1,
∴AB=22251=+;
(2)分别过点B ,C 向l 1作垂线,交l 1于P ,Q 两点,
在l 1上取M ,N 使∠AMB=∠CNA=120°,
∵∠BAC=120°,
∴∠MAB+∠NAC=60°,
∵∠ABM+∠MAB=60°,
∴∠ABM=∠NAC ,
在△AMB和△CNA中,
=
=
=
AMB CNA
ABM NAC
AB AC
∠∠
⎧
⎪
∠∠
⎨
⎪
⎩
,
∴△AMB≌△CNA(AAS),
∴CN=AM,
∵∠AMB=∠ANC=120°,
∴∠PMB=∠QNC=60°,
∴PM=
1
2
BM,NQ=
1
2
NC,
∵PB=1,CQ=2,
设PM=a,NQ=b,
∴222
1=4
a a
+,222
2=4
b b
+,
解得:
3
=
a,
23
=
b,
∴CN=AM=
2
2
23
2
3
⎛⎫
+ ⎪
⎪
⎝⎭
=
43
,
∴AB=22
AP BP
+=()22
AM PM BP
++=221;
(3)如图,在l3上找M和N,使得∠BNC=∠AMC=60°,过B作l3的垂线,交于点P,过A作l3的垂线,交于点Q,∵△ABC是等边三角形,
∴BC=AC,∠ACB=60°,
∴∠BCN+∠ACM=120°,
∵∠BCN+∠NBC=120°,
∴∠NBC=∠ACM,
在△BCN和△CAM中,
BNC CMA
NBC MAC
BC AC
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△BCN≌△CAM(AAS),
∴CN=AM ,BN=CM , ∵∠PBN=90°-60°=30°,BP=2,
∴BN=2NP ,
在△BPN 中,222BP NP BN +=,
即22224NP NP +=,
解得:NP=233
, ∵∠AMC=60°,AQ=3,
∴∠MAQ=30°, ∴AM=2QM ,
在△AQM 中,222AQ QM AM +=,
即22234QM QM +=,
解得:QM=3,
∴AM=23=CN ,
∴PC=CN-NP=AM-NP=
43, 在△BPC 中,
BP 2+CP 2=BC 2,
即BC=22224322123BP CP ⎛⎫+=+= ⎪ ⎪⎝⎭, ∴AB=BC=221.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线之间的距离,等腰三角形的性质,等边三角形的性质以及勾股定理,解题的关键是利用平行线构造全等三角形,再利用全等三角形的性质以及勾股定理求解.
9.(1)45°;(2)PE 的值不变,PE=4,理由见详解;(3)D(828-,0).
【解析】
【分析】
(1)根据(42,0)A ,(0,2)B ,得△AOB 为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的
性质,即可求出∠OAB 的度数;
(2)根据等腰直角三角形的性质得到∠AOC=∠BOC=45°,OC ⊥AB ,再证明
△POC ≌△DPE ,根据全等三角形的性质得到OC=PE ,即可得到答案;
(3)证明△POB ≌△DPA ,得到
PA=OB=,DA=PB ,进而得OD 的值,即可求出点D 的坐标.
【详解】
(1
)A
,(0,B ,
∴
OA=OB=
∵∠AOB=90°,
∴△AOB 为等腰直角三角形,
∴∠OAB=45°;
(2)PE 的值不变,理由如下:
∵△AOB 为等腰直角三角形,C 为AB 的中点,
∴∠AOC=∠BOC=45°,OC ⊥AB ,
∵PO=PD ,
∴∠POD=∠PDO ,
∵D 是线段OA 上一点,
∴点P 在线段BC 上,
∵∠POD=45°+∠POC ,∠PDO=45°+∠DPE ,
∴∠POC=∠DPE ,
在△POC 和△DPE 中,
90POC DPE OCP PED PO PD ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩
,
∴△POC ≅△DPE(AAS),
∴OC=PE ,
∵OC=12AB=12
×
×=4, ∴PE=4;
(3)∵OP=PD ,
∴∠POD=∠PDO=(180°−45°)÷2=67.5°,
∴∠APD=∠PDO−∠A=22.5°,∠BOP=90°−∠POD=22.5°,
∴∠APD=∠BOP ,
在△POB 和△DPA 中,
OBP PAD BOP APD OP PD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
∴△POB ≌△DPA(AAS),
∴
PA=OB=DA=PB ,
∴
DA=PB=
-
,
∴
OD=OA−DA=
8-,
∴点D 的坐标为
(8,0).
【点睛】
本题主要考查等腰直角三角形的性质,三角形全等的判定与性质定理,图形与坐标,掌握等腰直角三角形的性质,是解题的关键.
10.(1)全等,理由见解析;(2)t=3.5秒或5秒
【解析】
【分析】
(1)根据垂直的定义得到∠DAC=∠ECB ,利用AAS 定理证明△ACD ≌△CBE ;
(2)分点F 沿C→B 路径运动和点F 沿B→C 路径运动两种情况,根据等腰三角形的定义列出算式,计算即可;
【详解】
解:(1)△ACD 与△CBE 全等.
理由如下:∵AD ⊥直线l ,
∴∠DAC+∠ACD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠ECB ,
在△ACD 和△CBE 中,
ADC CEB DAC ECB CA CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴△ACD ≌△CBE (AAS );
(2)由题意得,AM=t ,FN=3t ,
则CM=8-t ,
由折叠的性质可知,CF=CB=6,
∴CN=6-3t ,
点N 在BC 上时,△CMN 为等腰直角三角形,
当点N 沿C→B 路径运动时,由题意得,8-t=3t-6,
解得,t=3.5,
当点N 沿B→C 路径运动时,由题意得,8-t=18-3t ,
解得,t=5,
综上所述,当t=3.5秒或5秒时,△CMN 为等腰直角三角形;
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
11.(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)先利用同角的余角相等得到一对角相等,再由一对直角相等,且AF AC =,利用AAS 得到AFH CAD ∆≅∆;
(2)由(1)利用全等三角形对应边相等得到FH AD =,再EK AD ⊥,交DG 延长线于点K ,同理可得到AD EK =,等量代换得到FK EH =,再由一对直角相等且对顶角相等,利用AAS 得到FHG EKG ≅△△,利用全等三角形对应边相等即可得证.
【详解】
证明:(1) ∵FH AG ⊥,
90AEH EAH ∴∠+∠=︒,
90FAC ∠=︒,
90FAH CAD ∴∠+∠=︒,
AFH CAD ∴∠=∠,
在AFH ∆和CAD ∆中,
90AHF ADC AFH CAD
AF AC ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ()AFH CAD AAS ∴∆≅∆,
(2)由(1)得AFH CAD ∆≅∆,
FH AD ∴=,
作FK AG ⊥,交AG 延长线于点K ,如图;
同理得到AEK ABD ∆≅∆,
EK AD ∴=,
FH EK ∴=,
在EKG ∆和FHG ∆中,
90EKG FHG EGK FGH
EK FH ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
()
EKG FHG AAS
∴∆≅∆,
EG FG
∴=.即点G是EF的中点.
【点睛】
此题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握K字形全等进行证明是解本题的关键.12.(1)(2,0),∠OBA+∠OCA=180°;(2)△ABC与△ACD是偏差三角形,理由见解
析;(3)27 2
【解析】
【分析】
(1)根据偏差三角形的定义,即可得到C的坐标,根据等腰三角形的性质和平角的定义,即可得到结论;
(2)在AD上取一点H,使得AH=AB,易证△CAH≌△CAB,进而可得∠D=∠CHD,根据偏差三角形的定义,即可得到结论;
(3)延长CA至点E,使AE=BD,连接BE,由SAS可证∆BDC≅∆EAB,得EA=BD,点B到直线EA的距离是3,根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】
(1)∵当AC=AB时,△OAB与△OAC是偏差三角形,A(3,2),B(4,0),
∴点C的坐标为(2,0),如图1,
∵AC=AB,
∴∠ACB=∠ABC,
∵∠OCA+∠ACB=180°,
∴∠OBA+∠OCA=180°,
故答案为:(2,0),∠OBA+∠OCA=180°;
(2)△ABC与△ACD是偏差三角形,理由如下:
如图2中,在AD上取一点H,使得AH=AB.
∵AC平分∠BAD,
∴∠CAH=∠CAB,
又∵ AC=AC,
∴△CAH≌△CAB(SAS),
∴CH=CB,∠B=∠AHC,
∵∠B+∠D=180°,∠AHC+∠CHD=180°,
∴∠D=∠CHD,
∴CH=CD,
∴CB=CD,
∵△ACD和△ABC中,AC=AC,∠CAD=∠CAB,BC=CD,△ADC与△ABC不全等,
∴△ABC与△ACD是偏差三角形;
(3)如图3中,延长CA至点E,使AE=BD,连接BE,
∵∠BAC+∠BDC=180°,∠BAC+∠BAE=180°,
∴∠BDC=∠BAE,
又∵AB=CD,
∴∆BDC≅∆EAB(SAS),
∴EA=BD,
∵点C到直线BD的距离是3,∴点B到直线EA的距离是3,
∴S△ABC+S△BCD=S△ABC+S△EAB= S△BCE=1
2
∙(AC+EA)×3 =
1
2
∙(AC+BD)×3 =
1
2
×9×3=
27
2
.
【点睛】
本题主要考查等腰三角形的性质,三角形全等的判定和性质,添加辅助线,构造全等三角形,是解题的关键.。