【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5-1
2
(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，AB22
AC BC
+22
12
+5
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，∴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1'2
ABE 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CE
ED 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12
FN 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 BC
ACD 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 BC
ACD BCE
CD 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120
BPC︒
∠=；
（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）①2
AP 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）①2
AP 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60
A ACB
∠=∠=︒
∵
AC BC
A ACB
AE CD
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
，∴()
AEC CDB SAS
≌，∴AEC CDB
∠=∠，
在四边形AEPD中，∵360
AEC EPD PDA A
∠+∠+∠+∠=︒，
∴18060360
AEC EPD CDB
∠+∠+︒-∠+︒=︒，
∴120
EPD
∠=︒，∴120
BPC
∠=︒；
（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＝
1
2
∠BAC＝30°，∴PB＝PC，
∵∠BPC＝120°，∴∠PBC＝∠PCB＝30°，
∴PC＝2PM，∠ACP＝60°﹣30°＝30°＝∠CAP，
∴AP＝PC，∴AP＝2PM；
故答案为：2
AP 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
1
2
OM OC
=，同理得到
1
2
ON OC
=，所以OE OD OC
+=；方法二：以CO为一边作60
FCO
∠=︒，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，
13
46
OC 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，
∴90
CMD CNE
∠=∠=︒，
又∵OC平分AOB
∠，
∴CM CN
=，
在四边形O DCE中，
12360
AOB DCE
∠+∠+∠+∠=︒，
又∵90
AOB DCE
∠=∠=︒，
∴12180
∠+∠=︒，
又∵13180
∠+∠=︒，
∴32
∠=∠，
在CMD
∆与CNE
∆中，
32
CMD CNE
CM CN
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
∴()
CMD CNE AAS
∆∆
≌，
∴CD
CE
=.
(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，
∴90
CMD CNE
∠=∠=︒，
又∵OC平分AOB
∠，
∴CM CN
=，
在四边形ODCE中，
12360
AOB DCE
∠+∠+∠+∠=︒，
又∵60120180
AOB DCE
∠+∠=︒+︒=︒，
∴12180
∠+∠=︒，
又∵23180
∠+∠=︒，
∴13
∠=∠，
在CMD
∆与CNE
∆中，
13
CMD CNE
CM CN
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
，
∴()
CMD CNE AAS
∆∆
≌，
∴,CD CE
DM EN ==.
∴OE OD OE OM DM OE OM EN ON OM +=++=++=+.
在 Rt CMO ∆中，
1490590302
AOB ∠=︒-∠=︒-∠=︒， ∴12OM OC =，同理1 2
ON 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①
1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-
∵三角形AMN ∆是等边三角形
∴102t t =- 解得103
t = ∴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：403
y =，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1302
CAO 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60
AOP COE
∠=∠=°，即可证得AOP
∆是等边三角形.
【详解】
（1）∵ABC
∆为等边三角形
∴60
BAC
∠=︒
∵O为BC中点
∴
1
30
2
CAO BAC
∠=∠=︒
且,90
AO BC AOC
⊥∠=︒
∵OA OD
=
∴AOD
∆中，30
D CAO
∠=∠=︒
∴180120
AOD D CAO
∠=︒-∠-∠=︒
∴30
COD AOD AOC
∠=∠-∠=︒
（2）过O作//
OE AB，OE交AD于E
∵//
OE AB
∴60
EOC ABC
∠=∠=︒
60
CEO CAB
∠=∠=︒
∴COE
∆为等边三角形
∴OE OC CE
==
180120
AEO CEO
∠=︒-∠=︒
180120
DCO ACB
∠=︒-∠=︒
又∵OA OD
=
∴EAO CDO
∠=∠
在AOE
∆和COD
∆中
AOE DOC
EAO CDO
OA 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 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．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 CDE
AHD DCE
AD 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．。