培优专题二:与三角形有关的角
培优专题二:与三角形有关的角
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DCBA专题2 与三角形有关的角一、三角形内角和定理:二、三角形外角的性质:如图,∠是△的外角,则:①∠ =∠ +∠ ;或∠ =∠ —∠ ; 或∠ =∠ —∠。
② > 基本图形介绍: 1、对顶三角形:①如图,、相交于O ,求证:∠∠∠∠D②如图,、相交于O ,、分别平分∠、∠, 求证:∠12(∠∠C )AABCPEAB CPACDP ABCD2、“飞镖”形:①如图,求证:∠∠∠∠C②如图,、分别平分∠、∠,求证:∠12(∠∠D )3、三角形内外角平分线问题:①如图,△中,P 是△的角平分线的交点,求证:∠90°+12∠A②如图,△中,P 是∠的角平分线和△的外角∠的角平分线的交点。
求证:∠12∠AABC EFP③如图,△中,P 是外角∠与∠的角平分线的交点。
求证:∠90°-12∠A光的反射问题可转化为角平分线问题: ①由光的反射原理:∠1=∠2又因为∠1=∠3,所以∠2=∠3,所以平分∠。
②作法线,则平分∠4、一角平分线问题: ①在△中,平分∠,∠C>∠B 求证:(1)∠ =90°-12(∠C —∠B)(2)∠12(∠∠B)D CAEDEDCBAPED CBAPEDCBA②在△中,平分∠,⊥,求证:∠ =12(∠C —∠B)拓展:①在△中,平分∠,P 是延长线上一点,过P 作⊥,求证:∠ =12(∠C —∠B)拓展:②在△中,平分∠,P 是延长线上一点,过P 作⊥, 求证:∠ =12(∠C —∠B)5、直角三角形斜边上的高的问题:①如图,△中,∠90°,⊥于D ,求证:∠1=∠F E DCBA②如图,△中,∠90°,⊥,平分∠,求证:∠∠6、翻折问题:辁竞嶼灤监絎毙瑋諫觸態鱒積饱礙誰蝉銥蚕錸嘆來攬获诂靈鬮給馮钌联彌如图,将三角形沿直线翻折使点A 在△的内部得'A , 求证:∠12(∠1+∠2)巩固练习:1、在△中,∠12∠13∠C ,则此三角形是( )A 、锐角三角形B 、直角三角形C 、钝角三角形D 、等腰三角形2、如图,△中,∠∠C ,点D 在上,⊥于E ,⊥于F ,若∠140°,ABCA '21 ED那么∠是()A、55°B、60°C、65°D、70°3、如图,△中,为△的角平分线,为△的高,∠70°,∠48°,那么∠3是()A、59°B、60°C、56°D、22°4、如图,△中,∠θα-,∠θ,∠θα+,(090αθ<<<)若∠与∠的平分线交于P点,则∠是()A、90°B、105°C、120°D、150°第2题第3题第4题第5题5、如图,已知E、F是△的边、上的点,△沿折叠,并使点A落在四边形内,∠20°,∠86°,那么∠A是()A、52°B、53°C、54°D、60°6、等腰三角形的某个内角的外角是130°,那么这个三角形的三个内角的大小是()A、50°,50°,80°B、50°,50°,80°或130°,25°,25°C、50°,65°,65°D、50°,50°,80°或50°,65°,65°7、已知:△中,∠66°,△的高、所在直线相交于点G,则∠()度。
2020年八年级数学上册 与三角形有关的角 培优卷(含答案)
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22.△ABC中,三个内角的平分线交于点O,过点O作OD⊥OB,交边BC于点D.
18.如图,将△ABC 三个角分别沿 DE、HG、EF 翻折,三个顶点均落在点 O 处,则∠1+∠2 的度 数为 °.
三、解答题 19.已知在△ABC 中,∠A:∠B:∠C=2:3:4,CD 是∠ACB 平分线,求∠A 和∠CDB 的度数.
20.如图,∠ABC=38°,∠ACB=100°,AD平分∠BAC,AE是BC边上的高,求∠DAE度数.
研究(3):若折成图 3 的形状,猜想∠BDA′、∠CEA′和∠A的关系,并说明理由.
参考答案 1.B 2.B. 3.C. 4.A. 5.D 6.D 7.C 8.C 9.C 10.D 11.答案为:B. 12.B 13.答案为:20. 14.答案为:25° 15.答案为:6,与它不相邻的两个内角,3600 16.答案为:130 17.答案为:10°. 18.答案为:180°. 19.解:∵在△ABC 中,∠A:∠B:∠C=2:3:4,∠A+∠ACB+∠B=180°,
C.一定是直角三角形
D.一定是钝角三角形
5.如图所示,∠CGE=α,则∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F 等于( ).
A.360°-∠A B.270°-∠α
C.180°+∠α D.2∠α
6.如图,Rt△ABC 中,∠ACB=90°,∠A= 50°,将其折叠,使点 A 落在边 CB 上 A′处,折痕为
培优专题等腰三角形(含答案)
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9、等腰三角形【知识精读】(-)等腰三角形的性质1. 有关定理及其推论定理:等腰三角形有两边相等;定理:等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”)。
推论1:等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边,这就是说,等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合。
推论2:等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60°。
等腰三角形是以底边的垂直平分线为对称轴的轴对称图形;2. 定理及其推论的作用等腰三角形的性质定理揭示了三角形中边相等与角相等之间的关系,由两边相等推出两角相等,是今后证明两角相等常用的依据之一。
等腰三角形底边上的中线、底边上的高、顶角的平分线“三线合一”的性质是今后证明两条线段相等,两个角相等以及两条直线互相垂直的重要依据。
(二)等腰三角形的判定1. 有关的定理及其推论定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简写成“等角对等边”。
)推论1:三个角都相等的三角形是等边三角形。
推论2:有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形。
推论3:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
2. 定理及其推论的作用。
等腰三角形的判定定理揭示了三角形中角与边的转化关系,它是证明线段相等的重要定理,也是把三角形中角的相等关系转化为边的相等关系的重要依据,是本节的重点。
3. 等腰三角形中常用的辅助线等腰三角形顶角平分线、底边上的高、底边上的中线常常作为解决有关等腰三角形问题的辅助线,由于这条线可以把顶角和底边折半,所以常通过它来证明线段或角的倍分问题,在等腰三角形中,虽然顶角的平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合,添加辅助线时,有时作哪条线都可以,有时需要作顶角的平分线,有时则需要作高或中线,这要视具体情况来定。
【分类解读】例1. 如图,已知在等边三角形ABC 中,D 是AC 的中点,E 为BC 延长线上一点,且CE =CD ,DM ⊥BC ,垂足为M 。
特殊的钝角三角形专题培优
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特殊的钝角三角形专题培优概述本文档旨在介绍特殊的钝角三角形,并提供专题培优的方法和技巧。
通过深入了解和熟练掌握这类三角形的特点和性质,学生能够在几何学学科中获得更好的成绩和能力。
钝角三角形的定义和特点钝角三角形是指其中一个角的度数大于90°的三角形。
与锐角三角形和直角三角形相比,钝角三角形具有一些独特的特点和性质,包括但不限于:- 钝角三角形的两个较短边之和大于最长边的长度。
- 钝角三角形的两个较短边之差小于最长边的长度。
- 钝角三角形的最长边位于钝角的对面。
钝角三角形的专题培优方法以下是一些钝角三角形专题培优的方法和技巧,供学生参考和实践:1. 性质总结:整理、总结和记忆钝角三角形的性质,包括边长关系、角度关系等,以便在解题时能够灵活运用。
性质总结:整理、总结和记忆钝角三角形的性质,包括边长关系、角度关系等,以便在解题时能够灵活运用。
2. 画图分析:在解决钝角三角形问题时,通过绘制准确的图形来帮助理解和分析问题,尤其是对于边长关系和角度关系的理解非常有帮助。
画图分析:在解决钝角三角形问题时,通过绘制准确的图形来帮助理解和分析问题,尤其是对于边长关系和角度关系的理解非常有帮助。
3. 角度运算:学生应熟练掌握钝角三角形中各个角度的计算方法,包括使用余弦定理和正弦定理等几何公式,以及角度的关系和和差角公式等。
这将有助于解决求角度的问题。
角度运算:学生应熟练掌握钝角三角形中各个角度的计算方法,包括使用余弦定理和正弦定理等几何公式,以及角度的关系和和差角公式等。
这将有助于解决求角度的问题。
4. 长度计算:钝角三角形中常常需要计算边长或者比较边长的大小。
学生应该熟悉和掌握使用勾股定理、正弦定理和余弦定理等几何公式,以及边长的关系和比较大小的技巧。
长度计算:钝角三角形中常常需要计算边长或者比较边长的大小。
学生应该熟悉和掌握使用勾股定理、正弦定理和余弦定理等几何公式,以及边长的关系和比较大小的技巧。
培优专题02 与三角形有关的线段和角的问题-解析版
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培优专题02 与三角形有关的线段和角的问题1.(2022·全国·八年级专题练习)如图,在ABC V 中,20AB =,18AC =,AD 为中线.则ABD △与ACD △的周长之差为( )A .1B .2C .3D .4【答案】B 【分析】利用三角形中线的定义、三角形的周长公式进行计算即可得出结果.【详解】Q 在ABC V 中,AD 为中线,BD CD \=.ABD C AB BD AD =++Q △,ACD C AC CD AD =++△,20182ABD ACD C C AB AC \-=-=-=V V .故选:B .【点睛】本题考查三角形的中线的理解与运用能力.三角形中,连接一个顶点和它所对边的中点的线段叫做三角形的中线.明确三角形的中线的定义,运用两个三角形的周长的差等于两边的差是解本题的关键.2.(2022·全国·八年级专题练习)如图,ABC V 的面积是2,AD 是ABC V 的中线,13AF AD =,12CE EF =,则CDE △的面积为( )A .29B .16C .23D .49【答案】A【分析】根据中线的性质即可求出S △ACD ,然后根据等高时,面积之比等于底之比,即可依此求出3.(2022·四川成都·七年级期中)如图,ABC V 中,12Ð=Ð,G 为AD 中点,延长BG 交AC 于E ,F 为AB 上一点,且CF AD ^于H ,下列判断,其中正确的个数是( )①BG 是ABD V 中边AD 上的中线;②AD 既是ABC V 中BAC Ð的角平分线,也是ABE V 中BAE Ð的角平分线;③CH 既是ACD V 中AD 边上的高线,也是ACH V 中AH 边上的高线.A .0B .1C .2D .3【答案】C【分析】根据三角形的高,中线,角平分线的定义可知.【详解】解:①G 为AD 中点,所以BG 是ABD △边AD 上的中线,故正确;②因为12Ð=Ð,所以AD 是ABC V 中BAC Ð的角平分线,AG 是ABE △中BAE Ð的角平分线,故错误;③因为CF AD ^于H ,所以CH 既是ACD △中AD 边上的高线,也是ACH V 中AH 边上的高线,故正确.故选:C .【点睛】熟记三角形的高,中线,角平分线是解决此类问题的关键.4.(2018·江苏省江阴市第一中学七年级期中)如图,在长方形网格中,每个小长方形的长为2,宽为1,A 、B 两点在网格格点上,若点C 也在网格格点上,以A 、B 、C 为顶点的三角形面积为1,则满足条件的点C 个数是( )A .5B .6C .7D .8【答案】B 【分析】据三角形ABC 的面积为1,可知三角形的底边长为2,高为1,或者底边为1,高为2,可通过在正方形网格中画图得出结果.【详解】解:C 点所有的情况如图所示:由图可得共有6个,故选:B .【点睛】本题考查了三角形的面积的求法,此类题应选取分类的标准,才能做到不遗不漏,难度适中.5.(2022·江苏·七年级专题练习)如图, D 、E 分别在∆ABC 的边 BC 、AC 上,13CD BC =,13CE AC =,CD = 1 ,CE = 1 ,AC , AD 与 BE 交于点O ,已知∆ABC 的面积为 12,则∆ABO 的面积为()A .4B .5C .6D .76.(2019·天津市静海区第二中学八年级期中)如图,在△ABC 中,∠B=70°,∠C=40°,AD 是BC 边上的高,AE 是∠BAC 的平分线,则∠DAE 的度数是()A .15°B .16°C .70°D .18°7.(2021·安徽·中考真题)两个直角三角板如图摆放,其中90BAC EDF Ð=Ð=°,45E Ð=°,30C Ð=°,AB 与DF 交于点M .若//BC EF ,则BMD Ð的大小为( )A .60°B .67.5°C .75°D .82.5°【答案】C 【分析】根据//BC EF ,可得45FDB F Ð=Ð=°,再根据三角形内角和即可得出答案.【详解】由图可得6045B F Ð=°Ð=°,,∵//BC EF ,∴45FDB F Ð=Ð=°,∴180180456075BMD FDB B Ð=°-Ð-Ð=°-°-°=°,故选:C .【点睛】本题考查了平行线的性质和三角形的内角和,掌握平行线的性质和三角形的内角和是解题的关键.8.(2022·广西贵港·七年级期末)如图7,AB ⊥BC ,AE 平分∠BAD 交BC 于E ,AE ⊥DE ,∠1+∠2=90°,M ,N 分别是BA ,CD 延长线上的点,∠EAM 和∠EDN 的平分线交于点F .下列结论:①AB ∥CD ;②∠AEB +∠ADC =180°;③DE 平分∠ADC ;④∠F =135°,其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】C 【分析】先根据AB ⊥BC ,AE 平分∠BAD 交BC 于点E ,AE ⊥DE ,∠1+∠2=90°,∠EAM 和∠EDN 的平分线交于点F ,由三角形内角和定理以及平行线的性质即可得出结论.【详解】解:标注角度如图所示:∵AB ⊥BC ,AE ⊥DE ,∴∠1+∠AEB =90°,∠DEC +∠AEB =90°,∴∠1=∠DEC ,又∵∠1+∠2=90°,∴∠DEC +∠2=90°,∴∠C =90°,∴∠B +∠C =180°,9.(2022·全国·八年级课时练习)如图,将ABC V 沿DH HG EF 、、翻折,三个顶点恰好落在点O 处.若140Ð=°,则2Ð的度数为( )A .12B .60°C .90°D .140°【答案】D【分析】根据翻折变换前后对应角不变,故∠B =∠EOF ,∠A =∠DOH ,∠C =∠HOG ,∠1+∠2+∠HOD +∠EOF +∠HOG =360°,进而求出∠1+∠2的度数.【详解】解:∵将△ABC 三个角分别沿DE 、HG 、EF 翻折,三个顶点均落在点O 处,∴∠B =∠EOF ,∠A =∠DOH ,∠C =∠HOG ,∠1+∠2+∠HOD +∠EOF +∠HOG =360°,∵∠HOD +∠EOF +∠HOG =∠A +∠B +∠C =180°,∴∠1+∠2=360°-180°=180°,∵∠1=40°,∴∠2=140°,故选:D .【点睛】此题主要考查了翻折变换的性质和三角形的内角和定理,根据已知得出∠HOD +∠EOF +∠HOG =∠A +∠B +∠C =180°是解题关键.10.(2022·全国·八年级专题练习)如图,a b ∥,一块含45°的直角三角板的一个顶点落在直线b 上,若15854¢Ð=°,则∠2的度数为( )A .1036¢°B .1046¢°C .10354¢°D .10454¢°【答案】C 【分析】设∠2的同位角为∠3,∠3的邻补角为∠5,三角板的一个锐角为∠4,根据等腰三角板的特点可求出∠4,根据三角形内角和即可求出∠5,再根据平角的性质即可求出∠3,进而根据两直线平行同位角相等即可求出∠2.【详解】设∠2的同位角为∠3,∠3的邻补角为∠5,三角板的一个锐角为∠4,如图,∵直角三角板含一个45°的锐角,∴该三角板为等腰三角形,∴∠4=45°,∵∠1=58°54′,又∵在三角形中有∠1+∠4+∠5=180°,∴∠5=180°-(∠1+∠4)=180°-(58°54′+45°)=180°-103°54′=76°6′,∵∠3+∠5=180°,∴∠3=180°-∠5=180°-76°6′=103°54′,∵a b ∥,∴∠2=∠3,∴∠2=103°54′,故选:C .【点睛】本题主要考查了平行线的性质以及三角形的内角和等知识,掌握两直线平行同位角相等是解答本题的关键.11.(2022·江苏·盐城市初级中学七年级期中)如图,AD 是ABC V 的高,45BAD Ð=°,65C =°∠,则BAC Ð=________.【答案】70°【分析】先由直角三角形的性质求得∠DAC ,然后再根据线段的和差求解即可.【详解】解:AD Q 是ABC V 的高,90ADC °\Ð=,∵65C =°∠=9025DAC C °\Ð-Ð=o ,254570BAC DAC BAD °°°\Ð=Ð+Ð=+=.故答案为:70°.【点睛】本题主要考查了角的和差、直角三角形的性质、三角形高的性质等知识点,掌握直角三角形两锐角互余是解答本题的关键.12.(2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校七年级期中)如图,在△ABC 中,点D 在BC 上,点E 、F 在AB 上,点G 在DF 的延长线上,且∠B =∠DFB ,∠G =∠DEG ,若29BEG Ð=°,则∠BDE 的度数为_____.【答案】58°【分析】设BED x Ð=,则29G DEG x Ð=Ð=+°,再根据三角形的内角和定理可得1222EDG x Ð=°-,根据三角形的外角性质可得122B DFB x Ð=Ð=°-,然后在BDE V 中,根据三角形的内角和定理即可得.【详解】解:设BED x Ð=,29BEG Ð=°Q ,29BED G DEG BEG x Ð=Ð=Ð=++\а,1801222EDG G DEG x \Ð=°-Ð-Ð=°-,122BED B DFB EDG x \Ð=Ð=Ð=а-+,()()180********BED BDE B x x Ð+=\Ð=°-а-°-=+°,故答案为:58°.【点睛】本题考查了三角形的内角和定理、三角形的外角性质,熟练掌握三角形的内角和定理是解题关键.13.(2022·江苏·扬州市江都区第三中学七年级阶段练习)如图,∠A =45°,∠BCD =135°,∠AEB 与∠AFD 的平分线交于点P .下列结论:①EP ⊥FP ;②∠AEB +∠AFD =∠P ;③∠A =∠PEB +∠PFD .其中正确的结论是______.∵∠AEB与∠AFD的平分线交于点∴12BEPAEP AEB=Ð=ÐÐ∵∠BCD=135°,∴∠BCF=180°-∠BCD=45°14.(2022·全国·八年级专题练习)如图,在△ABC中,AM是△ABC的角平分线,AD是△ABC的高线.猜想∠MAD、∠B、∠C之间的数量关系,并说明理由.15.(2022·全国·八年级单元测试)在△ABC中,BC=8,AB=1;(1)若AC是整数,求AC的长;(2)已知BD是△ABC的中线,若△ABD的周长为10,求△BCD的周长.【答案】(1)8(2)17【分析】(1)根据三角形三边关系“两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”得7<AC<9,根据AC是整数得AC=8;(2)根据BD是△ABC的中线得AD=CD,根据△ABD的周长为17和AB=1得AD+BD=9,即可求解.(1)由题意得:BC﹣AB<AC<BC+AB,∴7<AC<9,∵AC是整数,∴AC=8;(2)如图所示:∵BD是△ABC的中线,∴AD=CD,∵△ABD的周长为10,∴AB+AD+BD=10,∵AB=1,∴AD+BD=9,∴△BCD的周长=BC+BD+CD=BC+AD+CD=8+9=17.【点睛】本题考查的是三角形的三边关系、三角形的中线的定义,掌握三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边是解题的关键.16.(2022·河南周口·七年级期末)如图.AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线,EF⊥BC于点F.(1)在△BEF中,请指出边EF上的高;(2)若BD=5,EF=2,求△ACD的面积;(3)若AB=m,AC=n,若△ACD的周长为a,请用含m,n,a的式子表示△ABD的周长.【答案】(1)边EF上的高是BF;(2)S△ACD=10;(3)△ABD的周长为m+a-n.【分析】(1)根据三角形高的定义即可得出边EF上的高是BF;(2)先求得△BDE的面积,然后根据三角形的中线将三角形分成两个三角形得到S△ABE=S△BDE=5,进一步得到S△ACD=S△ABD=10;(3)利用三角形周长公式即可求得.(1)解:∵EF⊥BC于点F,17.(2022·陕西渭南·七年级期末)如图,点A 在CB 的延长线上,点F 在DE 的延长线上,连接AF ,分别与BD 、CE 交于点G 、H .已知∠1=52°,∠2=128°.(1)探索BD 与CE 的位置关系,并说明理由;(2)若∠C =78°,求∠A 的度数.【答案】(1)BD CE ∥,理由见解析(2)50°【分析】(1)由152DGF Ð=Ð=°,∠2=128°,得到∠DGF +∠2=180°,利用“同旁内角互补,两直线平行”可证出BD CE ∥;(2)由BD CE ∥得到78ABD C Ð=Ð=°,由三角形内角和定理求解即可.(1)BD CE ∥,理由:∵152DGF Ð=Ð=°,∠2=128°,∴252128180DGF Ð+Ð=°+°=°,∴BD CE ∥.(2)∵BD CE ∥,∵78ABD C Ð=Ð=°,∴1801180785250A ABD Ð=°-Ð-Ð=°-°-°=°.【点睛】本题考查了平行线的判定与性质、三角形内角和定理,解题的关键是熟练掌握相关性质和定理.18.(2022·江苏·兴化市乐吾实验学校七年级阶段练习)(1)【问题背景】如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明A B C D Ð+Ð=Ð+Ð;(2)【简单应用】如图2,AP 、CP 分别平分BAD Ð、BCD Ð,若35ABC Ð=°,15ADC Ð=°,求P Ð的度数;(3)【问题探究】如图3,直线AP 平分BAD Ð的外角FAD Ð,CP 平分BCD Ð的外角BCE Ð,若35ABC Ð=°,29ADC Ð=°,请猜想P Ð的度数,并说明理由;(4)【拓展延伸】在图4中,若设C a Ð=,B b Ð=,13CAP CAB Ð=Ð,13CDP CDB Ð=Ð,试问P Ð与C Ð、B Ð之间的数量关系为:___.(用a 、b 表示P Ð,不必说明理由)【答案】(1)见解析(2)25P Ð=°(3)32P Ð=°;理由见解析。
七年级(下)数学培优班--第10讲 直角三角形(二) 学生版
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a c
b
a b
c
c b
a
bc a
b ac
a cb
bc a
ca b
a
c
b
cb a
赵爽弦图
邹元治弦图
美国总统 Garfield 证法
5. 两个特姝的直角三角形(三角板): ①含 30 , 60 , 90 角的直角三角形三边之比为1: 3 : 2 . ②含 45 , 45 , 90 角的直角三角形三边之比为1:1: 2 .
A . A 为直角
B . C 为直角 C . B 为直角
D . 不是直角三角形
⑶ 下列各组数据中的三个数,可作为三边长构成直角三角形的是( ) A . 1 , 2 , 3 B 32 , 42 , 52 C . 1 , 2 , 3 D . 3 , 4 , 5
第十讲
直角三角形(二)
1. 直角三角形的定义: 有一个内角是直角的三角形叫做直角三角形(right triangle).在直角三角形中,夹直 角的两条边叫做直角边,直角所对的边叫做斜边. 直角三角形可用符号“ Rt△”表示,例如直角三角形 ABC 可表示为“ Rt△ABC ”,读作 “直角三角形 ABC ”.
⑵ 直角三角形中,两条边长分别为 3 和 4 ,则另一条边长为____________.
⑶ 在 RtABC 中, A 90 , a 15 , b 12 ,则第三边 c 的长为____________.
【例题2】 ★★☆☆☆ ⑴ 如图, Rt△ABC 中, CD 是斜边 AB 上的中线,若 CD 2 , AC 3 , 则 BC ____________. A
D
B
C
⑵ 如图,△ABC 中, ACB 90 , BC 12 , AB 20 , CD AB 于 D , 则 CD ____________.
第二节 与三角形有关的角-学而思培优

第二节与三角形有关的角-学而思培优第二节与三角形有关的角本节主要讲解三角形内角和定理、三角形外角和定理以及它们的应用。
同时,介绍了一些几何模型和思想方法,帮助学生更好地理解和掌握这些知识点。
1.三角形内角和定理及其应用三角形内角和定理指出,三角形三个内角的和是180度。
这个定理在解决三角形相关问题时非常有用,可以用来求解未知角度,证明角之间的关系等。
2.三角形的外角三角形的外角是指三角形一边与另一边的延长线组成的角。
它有一些重要的性质,例如一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,一个外角大于与它不相邻的任何一个内角。
此外,三角形外角和定理指出,三角形外角和是360度。
这些性质和定理可以用来求解未知角度,证明角之间的关系等。
3.几何模型在研究三角形内角和定理和三角形外角和定理时,可以使用一些几何模型来帮助理解和记忆。
例如,“小旗”模型、“飞镖”模型、“8”字模型和角平分线相关模型等。
4.思想方法在解决三角形相关问题时,可以使用分类讨论、方程思想等思想方法,帮助学生更好地理解和解决问题。
基础演练1.若副三角板按图11-2-1所示方式叠放在一起,则图中角α的度数是65度。
2.在△ABC中,若∠XXX∠C=∠XXX,∠A=∠ABD,则∠A的度数为72度。
3.已知等腰三角形的一个内角为40度,则这个等腰三角形的顶角为100度。
4.(1) 在△ABC中,若∠A:∠B:∠C=2:3:4,则∠A=40度,∠B=60度,∠C=80度。
2) 在△ABC中,若∠A=∠B=11,则∠C=58度。
3) 若三角形的三个外角的比是2:3:4,则这个三角形按角分是锐角三角形。
5.已知如图11-2-3所示,CE⊥AB于点E,AD⊥BC于点D,∠A=30度,则∠C的度数为150度。
6.已知如图11-2-4所示,一轮船在海上往东行驶,在A处测得灯塔C位于XXX60度,在B处测得灯塔C位于XXX25度,则∠ACB=95度。
7.已知如图11-2-5所示,∠XXX∠E+∠F,则∠A+∠B+∠C+∠D的度数为360度。
专题4.8三角形有关角的计算与证明问题-七年级数学下册尖子生同步培优题典(解析版)【北师大版】
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2020-2021学年七年级数学下册尖子生同步培优题典【北师大版】专题4.8三角形有关角的计算与证明问题(重难点培优)姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________注意事项:本试卷试题共25题,解答25道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一.解答题(共25小题)1.(2019春•雁江区期末)在△ABC中,∠ADB=100°,∠C=80°,∠BAD=12∠DAC,BE平分∠ABC,求∠BED的度数.【分析】根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和列式求出∠DAC,再求出∠BAD,然后根据三角形的内角和定理求出∠ABC,再根据角平分线的定义求出∠ABE,然后根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和列式计算即可得解.【解析】∵∠ADB=100°,∠C=80°,∴∠DAC=∠ADB﹣∠C=100°﹣80°=20°,∵∠BAD=12∠DAC,∴∠BAD=12×20°=10°,在△ABD中,∠ABC=180°﹣∠ADB﹣∠BAD=180°﹣100°﹣10°=70°,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=12∠ABC=12×70°=35°,∴∠BED=∠BAD+∠ABE=10°+35°=45°.2.(2020秋•绥棱县期末)问题引入:(1)如图①所示,△ABC中,点O是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,若∠A=α,则∠BOC=90°+12α(用α表示):不用说明理由,直接填空.如图②所示,∠OBC=13∠ABC,∠OCB=13∠ACB,若∠A=α,则∠BOC=120°+13α(用α表示),不用说明理由,直接填空.(2)如图③所示,∠OBC=13∠DBC,∠OCB=13∠ECB,若∠A=α,则∠BOC=120°−13α(用α表示),填空并说明理由.【分析】(1)利用三角形内角和定理可得出∠ABC+∠ACB=180°﹣α,如图①,由角平分线的定义可得出∠OBC=12∠ABC,∠OCB=12∠ACB,在△OBC中利用三角形内角和定理可求出∠BOC的度数;如图②,由∠OBC=13∠ABC,∠OCB=13∠ACB,在△OBC中利用三角形内角和定理可求出∠BOC的度数;(2)由∠OBC=13∠DBC,∠OCB=13∠ECB,∠A=α,利用三角形内角和定理及三角形外角的性质可用含α的代数式表示出∠BOC的度数.【解析】(1)在△ABC中,∠A=α,∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=180°﹣α.如图①所示,∵OB平分∠ABC,OC平分∠ACB,∴∠OBC=12∠ABC,∠OCB=12∠ACB.∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°−12(∠ABC+∠ACB)=180°−12(180°﹣α)=180°﹣90°+12α=90°+12α;如图②所示,∵∠OBC=13∠ABC,∠OCB=13∠ACB,∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°−13(∠ABC+∠ACB)=180°−13(180°﹣α)=180°﹣60°+13α=120°+13α.故答案为:90°+12α;120°+13α.(2)∠BOC=120°−13α,理由如下:∵∠OBC=13∠DBC,∠OCB=13∠ECB,∠A=α,∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB),=180°−13(∠DBC+∠ECB),=180°−13(∠A+∠ACB+∠ABC+∠A),=180°−13(180°+∠A),=180°﹣60°−13α,=120°−13α.故答案为:120°−13α.3.(2020秋•涪城区校级期末)如图,在△ABC中,AM是△ABC的高线,AN是△ABC的角平分线,已知∠B=50°,∠BAC=100°,分别求出∠C和∠MAN的度数.【分析】在△ABC中,利用三角形内角和定理可求出∠C的度数,在△ABM中,利用三角形内角和定理可求出∠BAM,由AN平分∠BAC可求出∠BAN的度数,再结合∠MAN=∠BAN﹣∠BAM即可求出∠MAN的度数.【解析】在△ABC中,∠BAC+∠B+∠C=180°,∴∠C=180°﹣∠B﹣∠BAC=180°﹣50°﹣100°=30°.在△ABM中,∠B=50°,AM⊥BM,∴∠AMB=90°,∴∠BAM=90°﹣∠B=40°.∵AN平分∠BAC,∴∠BAN=12∠BAC=50°,∴∠MAN=∠BAN﹣∠BAM=50°﹣40°=10°.4.(2020秋•济南期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,BE平分∠ABC,且BE∥AD,∠BAD=20°,求∠CEB的度数.【分析】根据平行线的性质和三角形的内角和定理可得到结论.【解析】∵BE∥AD,∴∠BAD=∠ABE=20°,∵BE平分∠ABC,∴∠CBE=∠ABE=20°,在Rt△BCE中,∠CEB=90°﹣∠CBE=90°﹣20°=70°.5.(2020春•江阴市期末)如图,△ABC中,D为BC上一点,∠C=∠BAD,△ABC的角平分线BE交AD 于点F.(1)求证:∠AEF=∠AFE;(2)G为BC上一点,当FE平分∠AFG且∠C=30°时,求∠CGF的度数.【分析】(1)由角平分线定义得∠ABE=∠CBE,再根据三角形的外角性质得∠AEF=∠AFE;(2)由角平分线定义得∠AFE=∠GFE,进而得∠AEF=∠GFE,由平行线的判定得FG∥AC,再根据平行线的性质求得结果.【解析】(1)证明:∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,∴∠ABF+∠BAD=∠CBE+∠C,∵∠AFE=∠ABF+∠BAD,∠AEF=∠CBE+∠C,∴∠AEF=∠AFE;(2)∵FE平分∠AFG,∴∠AFE=∠GFE,∵∠AEF=∠AFE,∴∠AEF=∠GFE,∴FG∥AC,∵∠C=30°,∴∠CGF=180°﹣∠C=150°.6.(2020秋•淮南期末)如图,在△ABC中,∠B=31°,∠C=55°,AD⊥BC于D,AE平分∠BAC交BC于E,DF⊥AE于F,求∠ADF的度数.【分析】首先根据三角形的内角和定理求得∠BAC,再根据角平分线的定义求得∠BAE,再根据三角形的一个外角等于和它不相邻的内角和求得∠AED,再根据等角的余角相等,即∠ADF的度数等于∠AED 的度数.【解析】∵∠B=31°,∠C=55°,∴∠BAC=94°,∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=12∠BAC=47°,∴∠AED=∠B+∠BAE=31°+47°=78°,∵AD⊥BC,DF⊥AE,∴∠EFD=∠ADE=90°,∴∠AED+∠EDF=∠EDF+∠ADF,∴∠ADF=∠AED=78°.7.(2020秋•马鞍山期末)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,AE⊥BC,若∠BAD=40°,∠C=70°,求∠DAE的度数.【分析】求出∠ADE的度数,利用∠DAE=90°﹣∠ADE即可求出∠DAE的度数.【解析】∵AD平分∠BAC,∴∠BAC=2∠BAD=80°,∵∠C=70°,∴∠B=180°﹣∠BAC﹣∠C=180°﹣70°﹣80°=30°,∴∠ADE=∠B+∠BAD=30°+40°=70°,∵AE⊥BC,∴∠AEB=90°,∴∠DAE=90°﹣∠ADE=90°﹣70°=20°.8.(2020秋•盐田区期末)如图,CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,且CE交BA的延长线于点E.(1)若∠B=30°,∠ACB=40°,求∠E的度数;(2)求证:∠BAC=∠B+2∠E.【分析】(1)根据三角形外角性质求出∠ACD,即可求出∠ACE,求出∠CAE,根据三角形内角和求出∠E即可;(2)利用三角形的外角的性质即可解决问题.【解析】(1)∵∠ACB=40°,∴∠ACD=180°﹣40=140°,∵∠B=30°,∴∠EAC=∠B+∠ACB=70°,∵CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,∴∠ACE=70°,∴∠E=180°﹣70°﹣70°=40°;(2)∵CE平分∠ACD,∴∠ACE=∠DCE,∵∠DCE=∠B+∠E,∴∠ACE=∠B+∠E,∵∠BAC=∠ACE+∠E,∴∠BAC=∠B+∠E+∠E=∠B+2∠E.9.(2020秋•前郭县期末)如图所示,在△ABC中,BO,CO分别平分∠ABC和∠ACB;BD、CD分别平分∠ABC和∠ACB的外角.(1)若∠BAC=70°,求:∠BOC的度数;(2)探究∠BDC与∠A的数量关系.(直接写出结论,无需说明理由)【分析】(1)根据三角形的角平分线定义和三角形的内角和定理求出∠OBC+∠OCB的度数,再根据三角形的内角和定理即可求出∠BOC的度数;(2)根据三角形外角平分线的性质可得∠BCD=12(∠A+∠ABC)、∠DBC=12(∠A+∠ACB);根据三角形内角和定理可得∠BDC=90°−12∠A.【解析】(1)∵OB、OC分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,∴∠OBC+∠OCB=12∠ABC+12∠ACB=12(∠ABC+∠ACB),∵∠A=70°,∴∠OBC+∠OCB=12(180°﹣70°)=55°,∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣55°=125°;(2)∠BDC=90°−12∠A.理由如下:∵BD、CD为△ABC两外角∠ABC、∠ACB的平分线,∴∠BCD=12(∠A+∠ABC)、∠DBC=12(∠A+∠ACB),由三角形内角和定理得,∠BDC=180°﹣∠BCD﹣∠DBC,=180°−12[∠A+(∠A+∠ABC+∠ACB)],=180°−12(∠A+180°),=90°−12∠A;10.(2020秋•朝阳区期末)已知a=m2+n2,b=m2,c=mn,且m>n>0.(1)比较a,b,c的大小;(2)请说明以a,b,c为边长的三角形一定存在.【分析】(1)根据代数式大小比较的方法进行比较即可求解;(2)根据三角形两条较短的线段长度之和大于第三条线段的长度即可求解.【解析】(1)∵a=m2+n2,b=m2,c=mn,且m>n>0,∴m2+n2>m2>mn,∴a>b>c;(2)∵m>n>0,∴mn>n2,∴m2+mn>m2+n2,∴a,b,c为边长的三角形一定存在.11.(2019春•常熟市期中)在△ABC中,点D为边BC上一点,请回答下列问题:(1)如图1,若∠DAC=∠B,△ABC的角平分线CE交AD于点F,试说明∠AEF=∠AFE;(2)在(1)的条件下,如图2,△ABC的外角∠ACQ的角平分线CP交BA的延长线于点P,∠P与∠CFD有怎样的数量关系?为什么?(3)如图3,点P在BA的延长线上,PD交AC于点F,且∠CFD=∠B,PE平分∠BPD,过点C作CE⊥PE,垂足为E,交PD于点G,试说明CE平分∠ACB.【分析】(1)如图1中,根据三角形的外角的性质即可证明.(2)如图2中,首先证明∠PCE=90°,再根据直角三角形两锐角互余即可解决问题.(3)如图3中,延长PE交BC于H,设P A交AC于K.只要证明∠EKC=∠EHC,即可解决问题.【解析】(1)证明:如图1中,∵∠AEF=∠B+∠ECB,∠AFE=∠F AC+∠ACE,又∵∠B=∠F AC,∠ECB=∠ACE,∴∠AEF=∠AFE.(2)∠P+∠CFD=90°,理由如下:如图2中,∵∠ACE=12∠ACB,∠ACP=12∠ACQ,∴∠ECP=∠ACE+∠ACP=12(∠ACB+∠ACQ)=90°,∴∠P+∠AEC=90°,∵∠AEF=∠AFE=∠CFD,∴∠P+∠CFD=90°.(3)证明:如图3中,延长PE交BC于H,设P A交AC于K.∵∠EKC=∠KPF+∠PF A,∠EHC=∠B+∠BPK,又∵∠B=∠CFD=∠PF A,∠KPF=∠BPH,∴∠EKC=∠EHC,∵CE⊥KH,∴∠CEK=∠CEH=90°,∴∠EKC+∠ECK=90°,∠EHC+∠ECH=90°,∴∠ECK=∠ECH,∴CE平分∠ACB.12.(2019春•大名县期末)如图,在△ABC中,点E在AC上,∠AEB=∠ABC.(1)图1中,作∠BAC的角平分线AD,分别交CB、BE于D、F两点,求证:∠EFD=∠ADC;(2)图2中,作△ABC的外角∠BAG的角平分线AD,分别交CB、BE的延长线于D、F两点,试探究(1)中结论是否仍成立?为什么?【分析】(1)首先根据角平分线的性质可得∠BAD=∠DAC,再根据内角与外角的性质可得∠EFD=∠DAC+∠AEB,∠ADC=∠ABC+∠BAD,进而得到∠EFD=∠ADC;(2)首先根据角平分线的性质可得∠BAD=∠DAG,再根据等量代换可得∠F AE=∠BAD,然后再根据内角与外角的性质可得∠EFD=∠AEB﹣∠F AE,∠ADC=∠ABC﹣∠BAD,进而得∠EFD=∠ADC.【解析】(1)∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠DAC,∵∠EFD=∠DAC+∠AEB,∠ADC=∠ABC+∠BAD,又∵∠AEB=∠ABC,∴∠EFD=∠ADC;(2)探究(1)中结论仍成立;理由:∵AD平分∠BAG,∴∠BAD=∠GAD,∵∠F AE=∠GAD,∴∠F AE=∠BAD,∵∠EFD=∠AEB﹣∠F AE,∠ADC=∠ABC﹣∠BAD,又∵∠AEB=∠ABC,∴∠EFD=∠ADC.13.(2019春•南昌期末)如图:已知△ABC与△DEF是一副三角板的拼图,A,E,C,D在同一条线上.(1)求证EF∥BC;(2)求∠1与∠2的度数.【分析】(1)由垂直于同一条直线的两直线平行,可证EF∥BC.(2)由三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可求∠1与∠2的度数.【解析】(1)∵EF⊥AD,BC⊥AD,∴BC∥EF(同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行).(2)∵∠APE=180°﹣∠AEP﹣∠A=180°﹣90°﹣45°=45°,又∵∠APE=∠OPF,∴∠1=∠F+∠OPF=30°+45°=75°,∠2=∠DCQ+∠D=90°+60°=150°.14.(2020春•兴化市月考)如图,△ABC的角平分线BD、CE相交于点P.(1)若∠ABC=50°,∠ACB=70°,则∠A=60°;(2)若∠A=80°,试求∠BPC的度数;(3)试直接写出∠DPC与∠A之间的数量关系:∠DPC=90°−12∠A.【分析】先根据角平分线的定义得到∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACB,再根据三角形内角和定理得∠BPC=180°﹣∠1﹣∠2=180°−12(∠ABC+∠ACB),加上∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,易得∠BPC=90°+12∠A,然后根据此结论解决各小题.【解析】∵∠ABC,∠ACB的平分线相交于点P,∴∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACB,∴∠BPC=180°﹣∠1﹣∠2=180°−12∠ABC−12∠ACB=180°−12(∠ABC+∠ACB),∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,∴∠BPC=180°−12(180°﹣∠A)=90°+12∠A,(1)∵∠ABC=50°,∠ACB=70°,∴∠A=180°﹣50°﹣70°=60°.故答案为60.(2)∵∠A=80°,∴∠BPC=90°+12×80°=130°;(3)∵∠BPC=90°+12∠A,∴∠DPC=180°﹣(90°+12∠A)=90°−12∠A.故答案为:90°−12∠A.15.(2020秋•薛城区期末)在一个三角形中,如果一个角是另一个角的3倍,这样的三角形我们称之为“灵动三角形”.例如,三个内角分别为120°、40°、20°的三角形是“灵动三角形”;三个内角分别为80°、75°、25°的三角形也是“灵动三角形”等等.如图,∠MON=60°,在射线OM上找一点A,过点A 作AB⊥OM交ON于点B,以A为端点作射线AD,交线段OB于点C(规定0°<∠OAC<90°).(1)∠ABO的度数为30°,△AOB是.(填“是”或“不是”)“灵动三角形”;(2)若∠BAC=70°,则△AOC是(填“是”或“不是”)“灵动三角形”;(3)当△ABC为“灵动三角形”时,求∠OAC的度数.【分析】(1)利用三角形内角和定理解决问题即可.(2)求出∠OAC即可解决问题.(3)分三种情形分别求出即可.【解析】(1)∵AB⊥OM,∴∠BAO=90°,∵∠AOB=60°,∴∠ABO=90°﹣60°=30°,∵90°=3×30°,∴△AOB是“灵动三角形”.故答案为:30,是.(2)∵∠OAB=90°,∠BAC=70°,∴∠OAC=20°,∵∠AOC=60°=3×20°,∴△AOC是“灵动三角形”.故答案为:是.(3:①∠ACB=3∠ABC时,∠CAB=60°,∠OAC=30°;②当∠ABC=3∠CAB时,∠CAB=10°,∠OAC=80°.③当∠ACB=3∠CAB时,∠CAB=37.5°,可得∠OAC=52.5°.综上所述,满足条件的值为30°或52.5°或80°.16.(2020春•常州期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC与∠BAC的角平分线相交于点P,连接CP,过点P作DE⊥CP分别交AC、BC于点D、E,(1)若∠BAC=40°,求∠APB与∠ADP度数;(2)探究:通过(1)的计算,小明猜测∠APB=∠ADP,请你说明小明猜测的正确性(要求写出过程).【分析】(1)首先说明PC平分∠ACB,推出∠CDE=45°,利用三角形内角和定理求解即可.(2)证明∠APB=135°,∠ADP=135°即可.【解析】(1)∵∠ABC与∠BAC的角平分线相交于点P,∴PC平分∠ACB,∴∠PCD=∠PCE=12∠ACB=12×90°=45°,∵PC⊥DE,∴∠CPD=90°,∴∠CDE=45°,∴∠ADP=135°,∵∠BAC=40°,∠ACB=90°,∴∠ABC=90°﹣40°=50°,∵∠PBA=12∠ABC=25°,∠P AB=12∠BAC=20°,∴∠APB=180°﹣25°﹣20°=135°.(2)结论:∠APB=∠ADP.理由:∵PB,P A分别是∠ABC,∠BAC的角平分线,∴∠PBA=12∠ABC,∠P AB=12∠BAC,∴∠APB=180°−12(∠ABC+∠BAC)=180°−12(180°﹣90°)=135°,∵∠ADP=135°,∴∠APB=∠ADP.17.(2020春•宝应县期末)(1)如图1,AD平分∠BAC,AE⊥BC,∠B=30°,∠C=70°.①∠BAC=80°,∠DAE=20°;②如图2.若把“AE⊥BC”变成“点F在AD的延长线上,FE⊥BC”,其它条件不变,求∠DFE的度数;(2)如图3,AD平分∠BAC,AE平分∠BEC,∠C﹣∠B=40°,求∠DAE的度数.【分析】(1)①利用三角形内角和定理求出∠BAC,再求出∠CAD,∠CAE即可解决问题.②想办法求出∠ADC即可解决问题.(2)利用三角形内角和定理以及角平分线的定义构建关系式解决问题即可.【解析】(1)①∵∠B=30°,∠C=70°,∴∠BAC=180°﹣(30°+70°)=80°,∵AD平分∠ABC,∴∠CAD=12∠BAC=40°,∵AE⊥BC,∴∠AEC=90°,∴∠CAE=90°﹣70°=20°,∴∠DAE=∠CAD﹣∠CAD=20°.故答案为80,20.②∵∠ADC=180°﹣∠CAD﹣∠C=180°﹣40°﹣70°=70°,∴∠FDE=∠ADC=70°,∵FE⊥BC,∴∠FED=90°,∴∠DFE=90°﹣∠FDE=20°.(3)∵AD平分∠ABC,∴∠BAD=∠CAD,∵AE平分∠BEC,∴∠AEB=∠AEC,∵∠C+∠CAE+∠AEC=180°,∠B+∠BAE+∠AEB=180°,∴∠C+∠CAE=∠B+∠BAE,∵∠CAE=∠CAD﹣∠DAE,∠BAE=∠BAD+∠DAE,∴∠C+∠CAD﹣∠DAE=∠B+∠BAD+∠DAE,∴2∠DAE=∠C﹣∠B=40°,∴∠DAE=20°.18.(2020秋•嘉鱼县期末)在一个三角形中,如果一个内角是另一个内角的3倍,这样的三角形我们称之为“三倍角三角形”.例如,三个内角分别为120°,40°,20°的三角形是“三倍角三角形”.(1)△ABC中,∠A=35°,∠B=40°,△ABC是“三倍角三角形”吗?为什么?(2)若△ABC是“三倍角三角形”,且∠B=60°,求△ABC中最小内角的度数.【分析】(1)由三角形内角和可求第3个内角为105°,由“三倍角三角形”定义可求解;(2)分两种情况讨论,由“三倍角三角形”定义可求解.【解析】(1)△ABC是“三倍角三角形”,理由如下:∵∠A=35°,∠B=40°,∴∠C=180°﹣35°﹣40°=105°=35°×3,∴△ABC是“三倍角三角形”;(2)∵∠B=60°,∴∠A+∠C=120°,设最小的角为x,①当60°=3x时,x=20°,②当x+3x=120°时,x=30°,答:△ABC中最小内角为20°或30°.19.(2020秋•肇州县期末)如图,∠CAD与∠CBD的角平分线交于点P.(1)若∠C=35°,∠D=29°,求∠P的度数;(2)猜想∠D,∠C,∠P的等量关系.【分析】设∠CAD=2x,∠CBD=2y,根据∠CAD和∠CBD的角平分线相交于点P可得∠CAP=∠P AD =x,∠CBP=∠DBP=y,再由三角形外角的性质即可得出结论.【解析】(1)设∠CAD=2x,∠CBD=2y,根据∠CAD和∠CBD的角平分线相交于点P可知:∠CAP=∠P AD=x,∠CBP=∠DBP=y,∵三角形的内角和等于180°,∠C=35°,∠D=29°,∴∠C+∠CAD=∠D+∠CBD,即35°+2x=29°+2y①.∵∠AEB是△APE与△DBE的外角,∴∠P+∠EAP=∠D+∠DBP,即∠P+x=29°+y②.同理,∵∠AFB是△ACF与△BFP的外角,∴∠C+∠CAP=∠P+∠CBP,即35°+x=∠P+y③,①﹣②得,y=x+35°﹣∠P④,①﹣③得,x=y+29°﹣∠P⑤,④代入⑤得,x=x+35°﹣∠P+29°﹣∠P,2∠P=35°+29°,解得∠P=32°;(2)∠P=12(∠C+∠D),理由如下:由(1)同理可知:2∠P=∠C+∠D,解得∠P=12(∠C+∠D).20.(2019春•常熟市月考)好学的小红在学完三角形的角平分线后,遇到下列4个问题,请你帮她解决.如图,在△ABC中,∠BAC=48°,点I是两角∠ABC、∠ACB的平分线的交点.(1)填空:∠BIC=114°.(2)若点D是两条外角平分线的交点,填空:∠BDC=66°.(3)若点E是内角∠ABC、外角∠ACG的平分线的交点,试探索:∠BEC与∠BAC的数量关系,并说明理由.(4)在问题(3)的条件下,当∠ACB等于84度时,CE∥AB?【分析】(1)想办法求出∠IBC+∠ICB即可解决问题.(2)根据四边形内角和等于360°解决问题即可.(3)设∠ACE=∠ECG=x,∠ABI=∠IBC=y,利用三角形的外角的性质构建方程组即可解决问题.(4)利用平行线的性质即可解决问题.【解析】(1)∵∠A=48°,∴∠ABC+∠ACB=180°﹣48°=132°,∵点I是两角∠ABC、∠ACB的平分线的交点,∴∠IBC+∠ICB=12(∠ABC+∠ACB)=66°,∴∠BIC=180°﹣66°=114°.故答案为114.(2)由题意:∠IBD=∠ICD=90°,∴∠BDC+∠BIC=180°,∴∠BDC=66°.故答案为66.(3)设∠ACE=∠ECG=x,∠ABI=∠IBC=y,∴2x=2y+∠A①,x=y+∠E②,①÷2﹣②可得∠E=12∠A.(4)∵CE∥AB,∴∠ECA=∠A=48°,∴∠ECG=∠ECA=∠ABC=48°,∴∠ACB=180°﹣48°﹣48°=84°故答案为84.21.(2020春•江都区月考)(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,则∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系为∠A+∠B=∠C+∠D;(2)如图2,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD.①图中有6个“8字形”;②若∠B=36°,∠D=14°,求∠P的度数;(3)如图3,CP、AG分别平分∠BCE、∠F AD,AG反向延长线交CP于点P,求∠P、∠B、∠D之间的数量关系.【分析】(1)利用三角形内角和定理可得结论.(2)①根据“8字形”的定义判断即可.②根据“8字形”的性质,构建关系式解决问题即可.(3)根据“8字形”的性质,构建关系式解决问题即可.【解析】(1)∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°,又∵∠AOB=∠COD,∴∠A+∠B=∠C+∠D,故答案为:∠A+∠B=∠C+∠D.(2)①图中,有6个“8字形”.故答案为6.②∵AP平分∠BAD,∴∠1=∠2,∵PC平分∠BCD,∴∠3=∠4,∵∠1+∠B=∠3+∠P①,∠2+∠P=∠4+∠D②,①﹣②得,2∠P=∠B+∠D=50°,∴∠P=25°.(3)结论:2∠P=∠B+∠D.理由:∵CP平分∠BCE,∴∠3=∠4,∵AG平分∠DAF,∴∠1=∠2,∵∠P AB=∠1,∴∠2=∠P AB,∵∠P+∠P AB=∠B+∠4,∴∠P+∠2=∠B+∠4 ③,∵∠P+∠P AD=∠D+∠PCD,∴∠P+(180°﹣∠2)=∠D+(180°﹣∠3)④,③+④得,2∠P=∠B+∠D.22.(2020春•高新区期中)Rt△ABC中,∠C=90°,点D、E分别是△ABC边AC、BC上的点,点P是一动点.令∠PDA=∠1,∠PEB=∠2,∠DPE=∠α.(1)若点P在线段AB上,如图(1)所示,且∠α=30°,则∠1+∠2=120°;(2)若点P在AB上运动,如图(2)所示,则∠α、∠1、∠2之间有何关系?猜想并说明理由.(3)若点P运动到边AB的延长线上,如图(3)所示,则∠α、∠1、∠2之间有何关系?猜想并说明理由.(4)若点P运动到△ABC之外,如图(4)所示,则∠α、∠1、∠2的关系为:∠2﹣∠1+∠α=90°.【分析】(1)先用平角的得出,∠CDP=180°﹣∠1,∠CEP=180°﹣∠2,最后用四边形的内角和即可.(2)同(1)方法即可.(3)利用平角的定义和三角形的内角和即可得出结论.(4)利用三角形的内角和和外角的性质即可得出结论.【解析】(1)∵∠1+∠CDP=180°,∴∠CDP=180°﹣∠1,同理:∠CEP=180°﹣∠2,根据四边形的内角和定理得,∠CDP+∠DPE+∠CEP+∠C=360°,∵∠C=90°,∴180°﹣∠1+α+180°﹣∠2+90°=360°,∴∠1+∠2=90°+α=90°+30°=120°,故答案为:120.(2)∵∠1+∠CDP=180°,∴∠CDP=180°﹣∠1,同理:∠CEP=180°﹣∠2,根据四边形的内角和定理得,∠CDP+∠DPE+∠CEP+∠C=360°,∵∠C=90°,∴180°﹣∠1+α+180°﹣∠2+90°=360°,∴∠1+∠2=90°+α.(3)如图3,∵∠1+∠CDF=180°,∴∠CDF=180°﹣∠1,∵∠CFD=∠2+α,根据三角形的内角和得,∠C+∠CDF+∠CFD=180°,∴90°+180°﹣∠1+∠2+α=180°,∴∠1﹣∠2﹣∠α=90°.(4)如图4,∵∠PGD=∠EGC,∴∠2=∠C+∠EGC=90°+∠PGD,∴∠PGD=∠2﹣90°,∵∠PDG=180°﹣∠1,根据三角形的内角和得,∠DPG+∠PDG+∠PDG=180°,∴α+180°﹣∠1+∠2﹣90°=180°,∴∠2﹣∠1+∠α=90°.故答案为:∠2﹣∠1+∠α=90°.23.(2020秋•南山区期末)(1)如图1,则∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系为∠A+∠B=∠C+∠D.(2)如图2,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD.若∠B=36°,∠D=14°,求∠P的度数;(3)如图3,CP、AG分别平分∠BCE、∠F AD,AG反向延长线交CP于点P,请猜想∠P、∠B、∠D 之间的数量关系.并说明理由.【分析】(1)根据三角形的内角和定理,结合对顶角的性质可求解;(2)根据角平分线的定义可得∠BAP=∠DAP,∠BCP=∠DCP,结合(1)的结论可得2∠P=∠B+∠D,再代入计算可求解;(3)根据角平分线的定义可得∠ECP=∠PCB,∠F AG=∠GAD,结合三角形的内角和定理可得∠P+∠GAD=∠B+∠PCB,∠P+(180°﹣∠GAD)=∠D+(180°﹣∠ECP),进而可求解.【解析】(1)∵∠AOB+∠A+∠B=∠COD+∠C+∠D=180°,∠AOB=∠COD,∴∠A+∠B=∠C+∠D,故答案为∠A+∠B=∠C+∠D;(2)∵AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,∴∠BAP=∠DAP,∠BCP=∠DCP,由(1)可得:∠BAP+∠B=∠BCP+∠P,∠DAP+∠P=∠DCP+∠D,∴∠B﹣∠P=∠P﹣∠D,即2∠P=∠B+∠D,∵∠B=36°,∠D=14°,∴∠P=25°;(3)2∠P=∠B+∠D.理由:∵CP、AG分别平分∠BCE、∠F AD,∴∠ECP=∠PCB,∠F AG=∠GAD,∵∠P AB=∠F AG,∴∠GAD=∠P AB,∵∠P+∠P AB=∠B+∠PCB,∴∠P+∠GAD=∠B+∠PCB,∵∠P+∠P AD=∠D+∠PCD,∴∠P+(180°﹣∠GAD)=∠D+(180°﹣∠ECP),∴2∠P=∠B+∠D.24.(2020秋•南海区期末)已知:线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB.(1)如图1,求证:∠A+∠D=∠B+∠C;(2)如图2,∠ADC和∠ABC的平分线DE和BE相交于点E,并且与AB、CD分别相交于点M、N,∠A=28°,∠C=32°,求∠E的度数;(3)如图3,∠ADC和∠ABC的三等分线DE和BE相交于点E,并且与AB、CD分别相交于点M、N,∠CDE=13∠ADC,∠CBE=13∠ABC,试探究∠A、∠C、∠E三者之间存在的数量关系,并说明理由.【分析】(1)根据三角形的内角和定理,结合对顶角相等可求解;(2)由角平分线的定义可得∠ADE=∠CDE,∠ABE=∠CBE,结合(1)可得∠A+∠C=2∠E,再代入计算即可求解;(3)由∠CDE=13∠ADC,∠CBE=13∠ABC可得∠ADE=2∠CDE,∠ABE=2∠CBE,结合(1)可得∠A+2∠C+∠ADE+2∠CBE=3∠E+∠ABE+2∠CDE,进而可求解.【解析】(1)证明:∵∠A+∠D+∠AOD=∠C+∠B+∠BOC=180°,∠AOD=∠BOC,∴∠A+∠D=∠C+∠B;(2)解:∵∠ADC和∠ABC的平分线DE和BE相交于点E,∴∠ADE=∠CDE,∠ABE=∠CBE,由(1)可得∠A+∠ADE=∠E+∠ABE,∠C+∠CBE=∠E+∠CDE,∴∠A+∠C=2∠E,∵∠A=28°,∠C=32°,∴∠E=30°;(3)解:∠A+2∠C=3∠E.理由:∵∠CDE=13∠ADC,∠CBE=13∠ABC,∴∠ADE=2∠CDE,∠ABE=2∠CBE,由(1)可得∠A+∠ADE=∠E+∠ABE,∠C+∠CBE=∠E+∠CDE,∴2∠C+2∠CBE=2∠E+2∠CDE,∴∠A+2∠C+∠ADE+2∠CBE=3∠E+∠ABE+2∠CDE,即∠A+2∠C=3∠E.25.(2020春•扬中市期中)如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;(2)如图②,作△ABC外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,试探索∠Q、∠A之间的数量关系.(3)如图③,延长线段BP、QC交于点E,△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,求∠A 的度数.【分析】(1)运用三角形的内角和定理及角平分线的定义,首先求出∠1+∠2,进而求出∠BPC即可解决问题;(2)根据三角形的外角性质分别表示出∠MBC与∠BCN,再根据角平分线的性质可求得∠CBQ+∠BCQ,最后根据三角形内角和定理即可求解;(3)在△BQE中,由于∠Q=90°−12∠A,求出∠E=12∠A,∠EBQ=90°,所以如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,那么分四种情况进行讨论:①∠EBQ=2∠E=90°;②∠EBQ=2∠Q =90°;③∠Q=2∠E;④∠E=2∠Q;分别列出方程,求解即可.【解析】(1)解:∵∠A=80°.∴∠ABC+∠ACB=100°,∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,∴∠P=180°−12(∠ABC+∠ACB)=180°−12×100°=130°,(2)∵外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,∴∠QBC+∠QCB=12(∠MBC+∠NCB)=12(360°﹣∠ABC﹣∠ACB)=12(180°+∠A)=90°+12∠A∴∠Q=180°﹣(90°+12∠A)=90°−12∠A;(3)延长BC至F,∵CQ为△ABC的外角∠NCB的角平分线,∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,∴∠ACF =2∠ECF , ∵BE 平分∠ABC , ∴∠ABC =2∠EBC , ∵∠ECF =∠EBC +∠E , ∴2∠ECF =2∠EBC +2∠E , 即∠ACF =∠ABC +2∠E , 又∵∠ACF =∠ABC +∠A , ∴∠A =2∠E ,即∠E =12∠A ; ∵∠EBQ =∠EBC +∠CBQ =12∠ABC +12∠MBC=12(∠ABC +∠A +∠ACB )=90°.如果△BQE 中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,那么分四种情况: ①∠EBQ =2∠E =90°,则∠E =45°,∠A =2∠E =90°;②∠EBQ =2∠Q =90°,则∠Q =45°,∠E =45°,∠A =2∠E =90°; ③∠Q =2∠E ,则90°−12∠A =∠A ,解得∠A =60°; ④∠E =2∠Q ,则12∠A =2(90°−12∠A ),解得∠A =120°.综上所述,∠A 的度数是90°或60°或120°.。
【能力培优】与三角形有关的角(含答案)

11.2与三角形有关的角专题一利用三角形的内角和求角度1.如图,在△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACB的外角平分线相交于D点,∠A=50°,则∠D=()A.15° B.20° C.25° D.30°2.如图,已知:在直角△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC且交AC于D. 若AP平分∠BAC且交BD于P,求∠BPA的度数.3.已知:如图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,如图2,在图1的条件下,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:(1)在图1中,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系:__________;(2)在图2中,若∠D=40°,∠B=30°,试求∠P的度数;(写出解答过程)(3)如果图2中∠D和∠B为任意角,其他条件不变,试写出∠P与∠D、∠B之间的数量关系.(直接写出结论即可)专题二利用三角形外角的性质解决问题4.如图,∠ABD,∠ACD的角平分线交于点P,若∠A=50°,∠D=10°,则∠P的度数为()A.15°B.20° C.25° D.30°5.如图,△ABC中,CD是∠ACB的角平分线,CE是AB边上的高,若∠A=40°,∠B=72°.(1)求∠DCE的度数;(2)试写出∠DCE与∠A、∠B的之间的关系式.(不必证明)6.如图:(1)求证:∠BDC=∠A+∠B+∠C;(2)如果点D与点A分别在线段BC的两侧,猜想∠BDC、∠A、∠ABD、∠ACD这4个角之间有怎样的关系,并证明你的结论.状元笔记【知识要点】1.三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180°.2.直角三角形的性质及判定性质:直角三角形的两个锐角互余.判定:有两个角互余的三角形是直角三角形.3.三角形的外角及性质外角:三角形的一边与另一边的延长线组成的角,叫做三角形的外角.性质:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.【温馨提示】1.三角形的外角是一边与另一边的延长线组成的角,而不是两边延长线组成的角.2.三角形的外角的性质中的内角一定是与外角不相邻的内角.【方法技巧】1.在直角三角形中已知一个锐角求另一个锐角时,可直接使用“直角三角形的两个锐角互余”.2.由三角形的外角的性质可得出:三角形的外角大于任何一个与它不相邻的内角.参考答案:1.C解析:∵∠ABC的平分线与∠ACB的外角平分线相交于点D,∴∠1=12∠ACE,∠2=12∠ABC.又∵∠D=∠1-∠2,∠A=∠ACE-∠ABC,∴∠D=12∠A=25°.故选C.2.解:(法1)因为∠C=90°,所以∠BAC+∠ABC=90°,所以12(∠BAC+∠ABC)=45°.因为BD平分∠ABC,AP平分∠BAC ,∠BAP=12∠BAC,∠ABP=12∠ABC ,即∠BAP+∠ABP=45°,所以∠APB=180°-45°=135°.(法2)因为∠C=90°,所以∠BAC+∠ABC=90°,所以12(∠BAC+∠ABC)=45°,因为BD平分∠ABC,AP平分∠BAC,∠DBC=12∠ABC,∠PAC=12∠BAC ,所以∠DBC+∠PAD=45°.所以∠APB=∠PDA+∠PAD =∠DBC+∠C+∠PAD=∠DBC+∠PAD+∠C =45°+90°=135°.3.解:(1)∠A+∠D=∠B+∠C;(2)由(1)得,∠1+∠D=∠3+∠P,∠2+∠P=∠4+∠B,∴∠1-∠3=∠P-∠D,∠2-∠4=∠B-∠P,又∵AP、CP分别平分∠DAB和∠BCD,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠P-∠D=∠B-∠P,即2∠P=∠B+∠D,∴∠P=(40°+30°)÷2=35°.(3)2∠P=∠B+∠D.4.B 解析:延长DC,与AB交于点E.根据三角形的外角等于不相邻的两内角和,可得∠ACD=50°+∠AEC=50°+∠ABD+10°,整理得∠ACD-∠ABD=60°.设AC与BP相交于点O,则∠AOB=∠POC,∴∠P+12∠ACD=∠A+12∠ABD,即∠P=50°-12(∠ACD-∠ABD)=20°.故选B.5.解:(1)∵∠A=40°,∠B=72°,∴∠ACB=68°.∵CD平分∠ACB,6.(1)证明:延长BD交AC于点E,∵∠BEC是△ABE的外角,∴∠BEC=∠A+∠B.∵∠BDC是△CED的外角,∴∠BDC=∠C+∠DEC=∠C+∠A+∠B.(2)猜想:∠BDC+∠ACD+∠A+∠ABD=360°.祝福语祝你考试成功!。
与三角形有关的角培优知识讲解

与三角形有关的角(培优)知识讲解【学习目标】1.理解三角形内角和定理的证明方法;2.掌握三角形内角和定理及三角形的外角性质;3.能够运用三角形内角和定理及三角形的外角性质进行相关的计算,证明问题.小学初中高中各科视频讲义汇总小学初中高中 Word汇总同步培优竞赛三轮复习一些书籍Word 还可以订做你需要Word联系我 468453607 微信t442546597【要点梳理】要点一、三角形的内角1. 三角形内角和定理:三角形的内角和为180°.要点诠释:应用三角形内角和定理可以解决以下三类问题:①在三角形中已知任意两个角的度数可以求出第三个角的度数;②已知三角形三个内角的关系,可以求出其内角的度数;③求一个三角形中各角之间的关系.2. 直角三角形:如果一个三角形是直角三角形,那么这个三角形有两个角互余.反过来,有两个角互余的三角形是直角三角形.要点诠释:如果直角三角形中有一个锐角为45°,那么这个直角三角形的另一个锐角也是45°,且此直角三角形是等腰直角三角形.要点二、三角形的外角1.定义:三角形的一边与另一边的延长线组成的角叫做三角形的外角.如图,∠ACD是△ABC的一个外角.要点诠释:(1)外角的特征:①顶点在三角形的一个顶点上;②一条边是三角形的一边;③另一条边是三角形某条边的延长线.(2)三角形每个顶点处有两个外角,它们是对顶角.所以三角形共有六个外角,通常每个顶点处取一个外角,因此,我们常说三角形有三个外角.2.性质:(1)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.(2)三角形的一个外角大于任意一个与它不相邻的内角.要点诠释:三角形内角和定理和三角形外角的性质是求角度及与角有关的推理论证明经常使用的理论依据.另外,在证角的不等关系时也常想到外角的性质.3.三角形的外角和:三角形的外角和等于360°.要点诠释:因为三角形的每个外角与它相邻的内角是邻补角,由三角形的内角和是180°,可推出三角形的三个外角和是360°.【典型例题】类型一、三角形的内角和1.在△ABC中,若∠A=12∠B=13∠C,试判断该三角形的形状.【思路点拨】由∠A=12∠B=13∠C,以及∠A+∠B+∠C=180°,可求出∠A、∠B和∠C的度数,从而判断三角形的形状.【答案与解析】解:设∠A=x,则∠B=2x,∠C=3x.由于∠A+∠B+∠C=180°,即有x+2x+3x=180°.解得x=30°.故∠A=30°.∠B=60°,∠C=90°.故△ABC是直角三角形.【总结升华】本题利用设未知数的方法求出三角形三个内角的度数,解法较为巧妙.举一反三:【变式1】三角形中至少有一个角不小于________度.【答案】60.【变式2】(2015春•新沂市校级月考)如图,BE、CF都是△ABC的角平分线,且∠BDC=110°,则∠A= .【答案】40°.解:∵BE、CF都是△ABC的角平分线,∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB),=180°﹣2(∠DBC+∠BCD)∵∠BDC=180°﹣(∠DBC+∠BCD),∴∠A=180°﹣2(180°﹣∠BDC)∴∠BDC=90°+∠A,∴∠A=2(110°﹣90°)=40°.2.在△ABC中,∠ABC=∠C,BD是AC边上的高,∠ABD=30°,则∠C的度数是多少?【思路点拨】按△ABC为锐角三角形和钝角三角形两种情况,分类讨论.【答案与解析】解:分两种情况讨论:(1)当△ABC为锐角三角形时,如图所示,在△ABD中,∵ BD是AC边上的高(已知),∴∠ADB=90°(垂直定义).又∵∠ABD=30°(已知),∴∠A=180°-∠ADB-∠ABD=180°-90°-30°=60°.又∵∠A+∠ABC+∠C=180°(三角形内角和定理),∴∠ABC+∠C=120°,又∵∠ABC=∠C,∴∠C=60°.(2)当△ABC为钝角三角形时,如图所示.在直角△ABD中,∵∠ABD=30°(已知),所以∠BAD=60°.∴∠BAC=120°.又∵∠BAC+∠ABC+∠C=180°(三角形内角和定理),∴∠ABC+∠C=60°.∴∠C=30°.综上,∠C的度数为60°或30°.【总结升华】在解决无图的几何题的过程中,只有正确作出图形才能解决问题.这就要求解答者必须具备根据条件作出图形的能力;要注意考虑图形的完整性和其他各种可能性,双解和多解问题也是我们在学习过程中应该注意的一个重要环节.类型二、三角形的外角【高清课堂:与三角形有关的角例4、】3.如图,在△ABC中,AE⊥BC于E,AD为∠BAC的平分线,∠B=50º,∠C=70º,求∠DAE .【答案与解析】解:∠A=180°-∠B-∠C=180°-50°-70°=60°,又AD为∠BAC的平分线,所以∠BAD=12BAC=30°,∠ADE=∠B+∠BAD=50º+30°=80°,又 AE⊥BC于E ,所以∠DAE=90°-∠ADE=90°-80°=10°.举一反三:【变式】如图,在△ABC 中,AB >AC ,AE ⊥BC 于E ,AD 为∠BAC 的平分线,则∠DAE 与∠C -∠B 的数量关系 .【答案】2C BDAE ∠-∠∠=.4.如图所示,已知CE 是△ABC 外角∠ACD 的平分线,CE 交BA 延长线于点E.求证: ∠BAC >∠B.【答案与解析】证明:在△ACE 中,∠BAC >∠1(三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个内角).同理在△BCE 中,∠2 >∠B , 因为∠1=∠2,所以∠BAC >∠B.【总结升华】涉及角的不等关系的问题时,经常用到三角形外角性质:“三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个内角”. 举一反三:【变式】如图所示,用“<”把∠1、∠2、∠A 联系起来________.【答案】∠A <∠2 <∠1. 类型三、三角形的内角外角综合5.(2015春•启东市校级月考)如图,BE 与CD 相交于点A ,CF 为∠BCD 的平分线,EF 为∠BED 的平分线. (1)试探求:∠F 与∠B 、∠D 之间的关系? (2)若∠B :∠D :∠F=2:4:x .求x 的值.【思路点拨】(1)先根据角平分线的定义得到∠1=∠2,∠3=∠4,再根据对顶角相等和三角形内角和定理得到∠D+∠1=∠F+∠3,∠B+∠4=∠F+∠2,然后把两式相加即可得到∠F 与∠B 、∠D 之间的关系;(2)设∠B=2a ,则∠D=4a ,∠F=ax ,利用(1)中的结论得到2ax=2a+4a ,然后解关于x 的方程即可. 【答案与解析】解:(1)∵CF为∠BCD的平分线,EF为∠BED的平分线,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠D+∠1=∠F+∠3,∠B+∠4=∠F+∠2,∴∠B+∠D+∠1+∠4=2∠F+∠3+∠2,∴∠F=(∠B+∠D);(2)当∠B:∠D:∠F=2:4:x时,设∠B=2a,则∠D=4a,∠F=ax,∵2∠F=∠B+∠D,∴2ax=2a+4a∴2x=2+4,∴x=3.【总结升华】本题考查了三角形内角和定理:通过三角形内角和为180°列等量关系.也考查了角平分线的定义.举一反三:【变式1】如图所示,五角星ABCDE中,试说明∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°.【答案】解:因为∠AGF是△GCE的外角,所以∠AGF=∠C+∠E.同理∠AFG=∠B+∠D.在△AFG中,∠A+∠AFG+∠AGF=180°.所以∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°.【变式2】一个三角形的外角中,最多有锐角( ).A.1个 B.2个 C.3个 D.不能确定【答案】A (提示:由于三角形最多有一个内角是钝角,故最多有一个外角是锐角.)与三角形有关的角(提高)巩固练习【巩固练习】一、选择题1. (湖北荆州)如图所示,一根直尺EF压在三角板30.的角∠BAC上,与两边AC,AB交于M,N.那么∠CME+∠BNF是( ) A.150° B.180° C.135° D.不能确定2.若一个三角形的三个内角互不相等,则它的最小角必小于 ( )A.30° B.45° C.60° D.55°3.下列语句中,正确的是( )A.三角形的外角大于任何一个内角B.三角形的外角等于这个三角形的两个内角之和C.三角形的外角中,至少有两个钝角D.三角形的外角中,至少有一个钝角4.如果一个三角形的两个外角之和为270°,那么这个三角形是 ( )A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法确定5.如图,已知AB∥CD,则 ( )A.∠1=∠2+∠3 B.∠1=2∠2+∠3C.∠1=2∠2-∠3 D.∠1=180°-∠2-∠36.(2015春•泰山区期中)如图,BP是△ABC中∠ABC的平分线,CP是∠ACB的外角的平分线,如果∠ABP=20°,∠ACP=50°,则∠A+∠P=()A.70°B.80°C.90°D.100°二、填空题7.在△ABC中,若∠A-2∠B=70°,2∠C-∠B=10°,则∠C=________.8.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线相交于点O.(1)若∠A=76°,则∠BOC=________;(2)若∠BOC=120°,则∠A=_______;(3)∠A与∠BOC之间具有的数量关系是_______.9. 已知等腰三角形的一个外角等于100°,则它的底角等于________.10.(河南)将一副直角三角板如图所示放置,使含30°角的三角板的短直角边和含45°角的三角板的一条直角边重合,则∠1的度数为________.11.(2015春•龙口市期中)如图,已知△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACE的平分线交于点D,若∠A=50°,则∠D= 度.12.如图,O是△ABC外一点,OB,OC分别平分△ABC的外角∠CBE,∠BCF.若∠A=n°,则∠BOC=(用含n的代数式表示).三、解答题13.如图,求证:∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°.14.(2015春•扬州校级期中)如图①,△ABC的角平分线BD、CE相交于点P.(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;(2)如图②,过P点作直线MN,分别交AB和AC于点M和N,且MN平行于BC,则有∠MPB+∠NPC=90°﹣∠A.若将直线MN绕点P旋转,(ⅰ)如图③,试探索∠MPB、∠NPC、∠A三者之间的数量关系是否依然成立,并说明理由;(ⅱ)当直线MN与AB的交点仍在线段AB上,而与AC的交点在AC的延长线上时,如图④,试问(ⅰ)中∠MPB、∠NPC、∠A三者之间的数量关系是否仍然成立?若不成立,请给出∠MPB、∠NPC、∠A三者之间的数量关系,并说明你的理由.15.如图,在△ABC中,∠ABC的平分线与外角∠ACE的平分线交于点D.试说明12D A ∠=∠.16.如图所示,在△ABC中,∠1=∠2,∠C>∠B,E为AD上一点,且EF⊥BC于F.(1)试探索∠DEF与∠B,∠C的大小关系;(2)如图(2)所示,当点E在AD的延长线上时,其余条件都不变,你在(1)中探索到的结论是否还成立?【答案与解析】一、选择题1. 【答案】A【解析】(1)由∠A=30°,可得∠AMN+∠ANM=180°-30°=150°又∵∠CME=∠AMN,∠BNF=∠ANM,故有∠CME+∠BNF=150°.2. 【答案】C;【解析】假如三角形的最小角不小于60°,则必有大于或等于60°的,因为该三角形三个内角互不相等,所以另外两个非最小角一定大于60°,此时,该三角形的三个内角和必大于180°,这与三角形的内角和定理矛盾,故假设不可能成立,即它的最小角必小于60°.3. 【答案】C ;【解析】因为三角形的内角中最多有一个钝角,所以外角中最多有一个锐角,即外角中至少有两个钝角.4. 【答案】B;【解析】因为三角形的外角和360°,而两个外角的和为270°,所以必有一个外角为90°,所以有一个内有为90°.5. 【答案】A;6. 【答案】C;【解析】解:∵BP是△ABC中∠ABC的平分线,CP是∠ACB的外角的平分线,∵∠ABP=20°,∠ACP=50°,∴∠ABC=2∠ABP=40°,∠ACM=2∠ACP=100°,∴∠A=∠ACM﹣∠ABC=60°,∠ACB=180°﹣∠ACM=80°,∴∠BCP=∠ACB+∠ACP=130°,∵∠BPC=20°,∴∠P=180°﹣∠PBC﹣∠BCP=30°,∴∠A+∠P=90°,故选C.二、填空题7. 【答案】20;【解析】联立方程组:A-2B=702C-10180BA B C∠∠︒⎧⎪∠∠=︒⎨⎪∠+∠+∠=︒⎩,解得20C∠=︒.8.【答案】128°, 60°,∠BOC =90°+12∠A ; 9. 【答案】80°或50°;【解析】100°的补角为80°,(1)80°为三角形的顶角;(2)80°为三角形底角时,则三角形顶角为20°. 10.【答案】75°; 11.【答案】25°;【解析】解:∵∠ACE=∠A+∠ABC ,∴∠ACD+∠ECD=∠A+∠ABD+∠DBE ,∠DCE=∠D+∠DBC , 又BD 平分∠ABC ,CD 平分∠ACE , ∴∠ABD=∠DBE ,∠ACD=∠ECD , ∴∠A=2(∠DCE ﹣∠DBC ),∠D=∠DCE ﹣∠DBC , ∴∠A=2∠D , ∵∠A=50°, ∴∠D=25°. 故答案为:25.12.【答案】190n ︒-︒;∴∠COB=180°-[(180)2n n ︒+︒-︒]=1902n ︒-︒.三、解答题13.【解析】解:延长BE ,交AC 于点H,易得∠BFC=∠A+∠B+∠C 再由∠EFC=∠D+∠E , 上式两边分别相加,得:∠A+∠B+∠C +∠D+∠E =∠BFC +∠EFC =180°. 即∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180° 14.【解析】 解:(1)如图①∵在△ABC 中,∠A+∠B+∠ACB=180°,且∠A=80°,∴∠ABC+∠ACB=100°,∵∠1=∠ABC ,∠2=∠ACB ,∴∠1+∠2=(∠ABC+∠ACB )=×100°=50°,∴∠BPC=180°﹣(∠1+∠2)=180°﹣50°=130°.(2)(ⅰ)如图③,由(1)知:∠BPC=180°﹣(∠1+∠2); ∵∠1+∠2=(180°﹣∠A )=90°∠A ,∴∠BPC=180°﹣(90°﹣∠A )=90°+∠A ;∴∠MPB+∠NP C=180°﹣∠BPC=180°﹣(90°+∠A )=90°﹣∠A . (ⅱ)不成立,∠MPB ﹣∠NPC=90°﹣∠A .如图④,由(ⅰ)知:∠BPC=90°+∠A,∴∠MPB﹣∠NPC=180°﹣∠BPC=180°﹣(90°+∠A)=90°﹣∠A.15.【解析】解:∠D=∠4-∠2=12(∠ACE-∠ABC)=12∠A,∴∠D=12∠A.16.【解析】解: (1)∵∠1=∠2,∴∠1=12∠BAC.又∵∠BAC=180°-(∠B+∠C),∴∠1=12[180°-(∠B+∠C)]=90°-12(∠B+∠C).∴∠EDF=∠B+∠1=∠B+90°-12(∠B+∠C)=90°+12(∠B-∠C).又∵ EF⊥BC,∴∠EFD=90°.∴∠DEF=90°-∠EDF=90°-[90°+12(∠B-∠C)]=12(∠C-∠B).(2)当点E在AD的延长线上时,其余条件都不变,(1)中探索所得的结论仍成立.与三角形有关的角(基础)知识讲解【学习目标】1.理解三角形内角和定理的证明方法;2.掌握三角形内角和定理及三角形的外角性质;3.能够运用三角形内角和定理及三角形的外角性质进行相关的计算,证明问题.【要点梳理】要点一、三角形的内角1. 三角形内角和定理:三角形的内角和为180°.要点诠释:应用三角形内角和定理可以解决以下三类问题:①在三角形中已知任意两个角的度数可以求出第三个角的度数;②已知三角形三个内角的关系,可以求出其内角的度数;③求一个三角形中各角之间的关系.2. 直角三角形:如果一个三角形是直角三角形,那么这个三角形有两个角互余.反过来,有两个角互余的三角形是直角三角形.要点诠释:如果直角三角形中有一个锐角为45°,那么这个直角三角形的另一个锐角也是45°,且此直角三角形是等腰直角三角形.要点二、三角形的外角1.定义:三角形的一边与另一边的延长线组成的角叫做三角形的外角.如图,∠ACD是△ABC的一个外角.要点诠释:(1)外角的特征:①顶点在三角形的一个顶点上;②一条边是三角形的一边;③另一条边是三角形某条边的延长线.(2)三角形每个顶点处有两个外角,它们是对顶角.所以三角形共有六个外角,通常每个顶点处取一个外角,因此,我们常说三角形有三个外角.2.性质:(1)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.(2)三角形的一个外角大于任意一个与它不相邻的内角.要点诠释:三角形内角和定理和三角形外角的性质是求角度及与角有关的推理论证明经常使用的理论依据.另外,在证角的不等关系时也常想到外角的性质.3.三角形的外角和:三角形的外角和等于360°.要点诠释:因为三角形的每个外角与它相邻的内角是邻补角,由三角形的内角和是180°,可推出三角形的三个外角和是360°.【典型例题】类型一、三角形的内角和1.证明:三角形的内角和为180°.【答案与解析】解:已知:如图,已知△ABC,求证:∠A+∠B+∠C=180°.证法1:如图1所示,延长BC到E,作CD∥AB.因为AB∥CD(已作),所以∠1=∠A(两直线平行,内错角相等),∠B=∠2(两直线平行,同位角相等).又∠ACB+∠1+∠2=180°(平角定义),所以∠ACB+∠A+∠B=180°(等量代换).证法2:如图2所示,在BC 边上任取一点D ,作DE ∥AB ,交AC 于E ,DF ∥AC ,交AB 于点F .因为DF ∥AC (已作),所以∠1=∠C (两直线平行,同位角相等), ∠2=∠DEC (两直线平行,内错角相等). 因为DE ∥AB (已作).所以∠3=∠B ,∠DEC=∠A (两直线平行,同位角相等). 所以∠A=∠2(等量代换).又∠1+∠2+∠3=180°(平角定义), 所以∠A+∠B+∠C=180°(等量代换).证法3:如图3所示,过A 点任作直线1l ,过B 点作2l ∥1l ,过C 点作3l ∥1l , 因为1l ∥3l (已作).所以∠l=∠2(两直线平行,内错角相等). 同理∠3=∠4.又1l ∥2l (已作),所以∠5+∠1+∠6+∠4=180°(两直线平行,同旁内角互补). 所以∠5+∠2+∠6+∠3=180°(等量代换). 又∠2+∠3=∠ACB ,所以∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°(等量代换).证法4:如图4,将ΔABC 的三个内角剪下,拼成以C 为顶点的平角.证法5:如图5-1和图5-2,在图5-1中作∠1=∠A,得CD∥AB,有∠2=∠B;在图5-2中过A作MN∥BC有∠1=∠B,∠2=∠C,进而将三个内角拼成平角.【总结升华】三角形内角和定理的证明方法有很多种,无论哪种证明方法,都是应用的平行线的性质.2.在△ABC中,已知∠A+∠B=80°,∠C=2∠B,试求∠A,∠B和∠C的度数.【思路点拨】题中给出两个条件:∠A+∠B=80°,∠C=2∠B,再根据三角形的内角和等于180°,即∠A+∠B+∠C=180°就可以求出∠A,∠B和∠C的度数.【答案与解析】解:由∠A+∠B=80°及∠A+∠B+∠C=180°,知∠C=100°.又∵∠C=2∠B,∴∠B=50°.∴∠A=80°-∠B=80°-50°=30°.【总结升华】解答本题的关键是利用隐含条件∠A+∠B+∠C=180°.本题可以设∠B=x,则∠A=80°-x,∠C=2x建立方程求解.举一反三:【变式】(2015春•安岳县期末)如图,在△ABC中,∠A=50°,E是△ABC内一点,∠BEC=150°,∠ABE的平分线与∠ACE 的平分线相交于点D,则∠BDC的度数为多少?【答案】100°.解:∵△ABC中∠A=50°,∴∠ABC+∠ACB=180°﹣50°=130°,∵△BCE中∠E=150°,∴∠EBC+∠ECB=180°﹣150°=30°,∴∠ABE+∠ACE=130°﹣30°=100°,∵∠ABE的平分线与∠ACE的平分线相交于点D,∴∠DBE+∠DCE=(∠ABE+∠ACE)=×100°=50°,∴∠DBE+∠DCE=(∠DBE+∠DCE)+(∠EBC+∠ECB)=50°+30°=80°,∴∠BDC=180°﹣80°=100°.类型二、三角形的外角【高清课堂:与三角形有关的角例2、】3.(1)如图,AB和CD交于点O,求证:∠A+∠C=∠B+∠D .(2)如图,求证:∠D=∠A+∠B +∠C.【答案与解析】解:(1)如图,在△AOC中,∠COB是一个外角,由外角的性质可得:∠COB=∠A+∠C,同理,在△BOD中,∠COB=∠B+∠D,所以∠A+∠C=∠B+∠D.(2)如图,延长线段BD交线段于点E,在△ABE中,∠BEC=∠A+∠B ①;在△DCE中,∠BDC=∠BEC+∠C ②,将①代入②得,∠BDC=∠A+∠B+∠C,即得证.【总结升华】重要结论:(1)“8”字形图:∠A+∠C=∠B+∠D;(2)“燕尾形图”:∠D=∠A+∠B +∠C.举一反三:【变式1】(新疆建设兵团)如图,AB∥CD,AD和BC相交于点O,∠A=40°,∠AOB=75°,则∠C等于().A、40°B、65°C、75°D、115°【答案】B.【变式2】如图,在△ABC中,∠A=70°,BO,CO分别平分∠ABC和∠ACB,则∠BOC的度数为 .【答案】125°.类型三、三角形的内角外角综合4.(2015春•江阴市校级月考)已知如图∠xOy=90°,BE是∠ABy的平分线,BE的反向延长线与∠OAB的平分线相交于点C,当点A,B分别在射线Ox,Oy上移动时,试问∠ACB的大小是否发生变化?如果保持不变,请说明理由;如果随点A,B的移动而变化,请求出变化范围.【思路点拨】根据角平分线的定义、三角形的内角和、外角性质求解.【答案与解析】解:∠C的大小保持不变.理由:∵∠ABY=90°+∠OAB,AC平分∠OAB,BE平分∠ABY,∴∠ABE=∠ABY=(90°+∠OAB)=45°+∠OAB,即∠ABE=45°+∠CAB,又∵∠ABE=∠C+∠CAB,∴∠C=45°,故∠ACB的大小不发生变化,且始终保持45°.【总结升华】本题考查的是三角形内角与外角的关系,掌握“三角形的内角和是180°”是解决问题的关键.举一反三:【变式】如图所示,已知△ABC中,P为内角平分线AD、BE、CF的交点,过点P作PG⊥BC于G,试说明∠BPD与∠CPG 的大小关系并说明理由.【答案】解:∠BPD=∠CPG.理由如下:∵ AD、BE、CF分别是∠BAC、∠ABC、∠ACB的角平分线,∴∠1=12∠ABC,∠2=12∠BAC,∠3=12∠ACB.∴∠1+∠2+∠3=12(∠ABC+∠BAC+∠ACB)=90°.又∵∠4=∠1+∠2,∴∠4+∠3=90°.又∵ PG⊥BC,∴∠3+∠5=90°.∴∠4=∠5,即∠BPD=∠CPG.与三角形有关的角(基础)巩固练习【巩固练习】一、选择题1.已知在△ABC中有两个角的大小分别为40°和70°,则这个三角形是( ).A.直角三角形 B.等边三角形C.钝角三角形 D.等腰三角形2.若△ABC的∠A=60°,且∠B:∠C=2:1,那么∠B的度数为( ).A.40° B.80° C.60° D.120°3.(云南昆明)如图所示,在△ABC中,CD是∠ACB的平分线,∠A=80°,∠ACB=60°,那么∠BDC=( ).A.80° B.90° C.100° D.110°4.(2015•绵阳)如图,在△ABC中,∠B、∠C的平分线BE,CD相交于点F,∠ABC=42°,∠A=60°,则∠BFC=()A.118°B.119°C.120°D.121°5.(山东济宁)若一个三角形三个内角度数的比为2:3:4,那么这个三角形是( ).A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形6.(山东菏泽)一次数学活动课上,小聪将一幅三角板按图中方式叠放.则∠α等于( ).A.30° B.45° C.60° D.75°二、填空题7.如图,AD⊥BC,垂足是点D,若∠A=32°,∠B=40°,则∠C=_______,∠BFD=_______,∠AEF=________.8.在△ABC中,∠A+∠B=∠C,则∠C=_______.9.根据如图所示角的度数,求出其中∠α的度数.10.如图所示,飞机要从A地飞往B地,因受大风影响,一开始就偏离航线(AB)38°(即∠A=38°),飞到了C地.已知∠ABC=20°,现在飞机要到达B地,则飞机需以_______的角飞行(即∠BCD的度数).11.如图,有_______个三角形,∠1是________的外角,∠ADB是________的外角.12.(2014春•通川区校级期末)如图中,∠B=36°,∠C=76°,AD、AF分别是△ABC的角平分线和高,则∠DAF=度.三、解答题13.如图,求∠1+∠2+∠3+∠4的度数.14.已知:如图所示,在△ABC中,∠C=∠ABC=2∠A,BD是AC边上的高,求∠DBC的度数.15.(2015春•石家庄期末)已知△ABC中,AE平分∠BAC,(1)如图1,若AD⊥BC于点D,∠B=72°,∠C=36°,求∠DAE的度数;(2)如图2,P为AE上一个动点(P不与A、E重合,PF⊥BC于点F,若∠B>∠C,则∠EPF=是否成立,并说明理由.16.如图是李师傅设计的一块模板,设计要求BA与CD相交成20°角,DA与CB相交成40°角,现测得∠B=75°,∠C=85°,∠D=55°.能否判定模板是否合格,为什么?【答案与解析】一、选择题1. 【答案】D.2. 【答案】B;【解析】设∠B=2x°,则∠C=x°,由三角形的内角和定理可得,2x°+x°+60°=180°,解得x°=40°,∠B=2x°=80°.3. 【答案】D.4. 【答案】C;【解析】解:∵∠A=60°,∴∠ABC+∠ACB=120°,∵BE,CD是∠B、∠C的平分线,∴∠CBE=∠ABC,∠BCD=,∴∠CBE+∠BCD=(∠ABC+∠BCA)=60°,∴∠BFC=180°﹣60°=120°,故选:C.5. 【答案】B;【解析】先求出三角形的三个内角度数,再判断三角形的形状.6. 【答案】D;【解析】利用平行线的性质及三角形的外角性质进行解答.二、填空题7. 【答案】58°,50°,98°;【解析】在Rt△ADC中,∠A=32°,∠C=58°;在Rt△BDF中,∠B=40°,∠BFD=50°;在△BEC,∠AEF=∠B+∠C=98°.8. 【答案】90°.9. 【答案】 (1)48°; (2)27°; (3)85°;【解析】充分利用:(1)“8”字形图:∠A+∠C=∠B+∠D;(2)“燕尾形图”:∠D=∠A+∠B +∠C.10.【答案】58°.11.【答案】8,△DBC,△ADE;【解析】考查三角形外角的定义.12.【答案】20;【解析】解:∵∠B=36°,∠C=76°,∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣36°﹣76°=68°,∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=×68°=34°,∵∠ADC是△ABD的外角,∴∠ADC=∠B+∠BAD=36°+34°=70°,∵AF⊥BC,∴∠AFD=90°,∴∠DAF=180°﹣∠ADC﹣∠AFD=180°﹣70°﹣90°=20°.三、解答题13.【解析】解:连接AD,在△ADC中,∠1+∠CAD+∠CDA=180°,在△ABD中,∠3+∠BAD+∠BDA=180°.∴∠1+∠2+∠3+∠4=∠1+∠CAD+∠BAD+∠3+∠CDA+∠BDA.=(∠1+∠CAD+∠CDA)+(∠3+∠BAD+∠BDA)=180°+180°=360°.14.【解析】解:设∠A=x°,则∠ABC=∠C=2x°.在△ABC中,由内角和定理有x+2x+2x=180°,∴ x=36°.∴∠C=72°,在△BDC中,∵ BD是AC边上的高,∴∠BDC=90°,∴∠DBC=90°,∴∠DBC=90°-∠C=18°.15.【解析】证明:(1)如图1,∵∠B=72°,∠C=36°,∴∠A=180°﹣∠B﹣∠C=72°;又∵AE平分∠BAC,∴∠1==72°,∴∠3=∠1+∠C=72°,又∵AD⊥BC于D,∴∠2=90°,∴∠DAE=180°﹣∠2﹣∠3=18°.(2)成立.如图2,∵AE平分∠BAC,∴∠1===90°﹣,∴∠3=∠1+∠C=90°﹣+,又∵PF⊥BC于F,∴∠2=90°,∴∠EPF=180°﹣∠2﹣∠3=.16.【解析】解:分别延长CB、DA交于点P.因为∠C=85°,∠D=55°,由三角形内角和可知∠P=180°-∠C-∠D=40°,即DA与CB相交成40°角.同理可得BA与CD相交成20°角.所以这个模板是合格的.。
八年级上册数学思维训练培训(培优)试题:三角形中的边角关系
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八年级上册数学思维训练培训(培优)试题:三角形中的边角关系【思维入门】例1如图,AE ,AD 分别是△ABC 的高和角平分线,求∠DAE 与∠B 、∠C(∠C>∠B)之间关系。
例2如图,已知∠MON=90°,点A ,B 分别是OM ,ON 上的动点.若P 2是∠BAO 和△OBA 的外角∠OBD 的平分线的交点,则∠BP 2A 的大小是否发生变化?为什么?【思维拓展】例3用长度相等的120根火柴,摆放成一个三角形,使最大边的长度是最小边长度的3倍,求满足此条件的每个三角形各边所用火柴的根数.例4锐角△ABC 中,AB>BC>AC ,且最大内角比最小内角大24°,求∠A 的取值范围.【思维升华】例5如图,在△ABC 中,已知点P ,Q 分别在AC ,BC 上,BP 与AQ 相交于点O ,若△BOQ 、△ABO 、△APO 的面积分别为1、2、3,△PQC 的面积等于____________________.【跟踪训练】AE C D B1.若△ABC 的三边整数,周长为13,一边长为5,则三角形的最大边长为______.2.如图,BE 是∠ABD 的角平分线,CF 是∠ACD 的角平分线,BE 与CF 交于点G ,点∠BDC=140°,∠BGC=110°,则∠A 的度数为_______________.3、(鄂州中考)如图,AD 是△ABC 中∠BAC 的平分线,DE ⊥AB 交AB 于点E ,DF ⊥AC 交AC 于点F ,7 ABC S △,DE=2,AB=4,则AC 的长是()A 、4B 、3C 、6D 、5(第2题图) (第3题图) (第4题图)4、(宁波中考)如图,在△ABC 中,AB=AC ,D ,E 是△ABC 内两点,AD 平分∠BAC ,∠EBC=∠E=60°,若BE=6cm ,DE=2cm ,则BC=____________cm 。
三角形培优训练100题集锦(一)2024
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三角形培优训练100题集锦(一)【引言概述】三角形是数学中的一个重要几何概念,对于学生的数学培优训练具有重要意义。
本文整理了一份包含一百道三角形相关题目的训练集锦,旨在帮助学生系统地掌握三角形的性质、定理和计算方法,提高解题能力。
以下将从五个大点来阐述这份题集的内容。
【大点1:三角形基础知识】1. 三角形的定义及分类2. 三角形内角和的性质3. 三角形边长关系:三角不等式定理4. 三角形的周长和面积计算公式5. 三角形的特殊点:重心、垂心、外心、内心、费马点等【大点2:三角形的相似与全等】1. 相似三角形的性质2. 判定三角形相似的方法3. 三角形的全等的条件4. 利用相似三角形或全等三角形解题的方法5. 实际问题中的应用:测量、定位、相似比例等【大点3:三角形的角与线段关系】1. 角的平分线与垂直平分线的特点2. 三角形的角平分线定理3. 三垂线定理与垂心定理4. 外角与内角的关系5. 角与弧的关系及其应用:圆周角、弦切角、弧度制等【大点4:三角形的特殊性质与定理】1. 等腰三角形的性质与判定2. 直角三角形的性质与判定3. 正三角形的性质及计算4. 等边三角形的性质及计算5. 锐角三角形和钝角三角形的性质及判定【大点5:三角形的应用问题】1. 三角形的角度测量与边长测量2. 三角形在建筑工程中的应用:测量高度、角度与距离3. 三角形在地理学中的应用:测量地底深度、地图测量等4. 三角形在航空航天领域的应用:导航、角度计算等5. 三角形在日常生活中的应用:地理问题、旅行导航、地震角度计算等【总结】通过对本文中所整理的三角形培优训练100题集锦的学习,同学们将能够掌握三角形的基础知识,灵活运用三角形的相似与全等等性质和定理,熟练解决三角形的角与线段关系问题,理解各种特殊三角形的性质,并能够应用三角形的知识解决实际问题。
这将为学生的数学学习和思维能力的提高提供坚实的基础。
中考数学直角三角形的边角关系(大题培优)附详细答案
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中考数学直角三角形的边角关系(大题培优)附详细答案一、直角三角形的边角关系1.在矩形ABCD中,AD>AB,点P是CD边上的任意一点(不含C,D两端点),过点P 作PF∥BC,交对角线BD于点F.(1)如图1,将△PDF沿对角线BD翻折得到△QDF,QF交AD于点E.求证:△DEF是等腰三角形;(2)如图2,将△PDF绕点D逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C,F'B.设旋转角为α(0°<α<180°).①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,求证:△DP'C∽△DF'B.②如图3,若点P是CD的中点,△DF'B能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②123【解析】【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF,所以△DEF是等腰三角形;(2)①由于PF∥BC,所以△DPF∽△DCB,从而易证△DP′F′∽△DCB;②由于△DF'B是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ,∵PF∥BC,∴∠DFP=∠ADF,∴∠DFQ=∠ADF,∴△DEF是等腰三角形;(2)①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,∵∠P′DF′=∠PDF,∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF﹣∠F′DC,∴∠P′DC=∠F′DB,由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF,∵PF∥BC,∴△DPF∽△DCB,∴△DP′F′∽△DCB ∴''DC DP DB DF = , ∴△DP'C ∽△DF'B ;②当∠F′DB=90°时,如图所示, ∵DF′=DF=12BD , ∴'12DF BD =, ∴tan ∠DBF′='12DF BD =;当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB ,不符合题意; 当∠DF′B=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴∠DBF′=30°,∴tan ∠D BF′=33.【点睛】本题考查了相似三角形的综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的性质以及判定等知识,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定理、运用分类思想进行讨论是解题的关键.2.已知:如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,点M 是斜边AB 的中点,MD ∥BC ,且MD=CM ,DE ⊥AB 于点E ,连结AD 、CD . (1)求证:△MED ∽△BCA ; (2)求证:△AMD ≌△CMD ;(3)设△MDE的面积为S1,四边形BCMD的面积为S2,当S2=175S1时,求cos∠ABC的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)cos∠ABC=5 7 .【解析】【分析】(1)易证∠DME=∠CBA,∠ACB=∠MED=90°,从而可证明△MED∽△BCA;(2)由∠ACB=90°,点M是斜边AB的中点,可知MB=MC=AM,从而可证明∠AMD=∠CMD,从而可利用全等三角形的判定证明△AMD≌△CMD;(3)易证MD=2AB,由(1)可知:△MED∽△BCA,所以2114ACBS MDS AB⎛⎫==⎪⎝⎭V,所以S△MCB=12S△ACB=2S1,从而可求出S△EBD=S2﹣S△MCB﹣S1=25S1,由于1EBDS MES EB=V,从而可知52MEEB=,设ME=5x,EB=2x,从而可求出AB=14x,BC=72,最后根据锐角三角函数的定义即可求出答案.【详解】(1)∵MD∥BC,∴∠DME=∠CBA,∵∠ACB=∠MED=90°,∴△MED∽△BCA;(2)∵∠ACB=90°,点M是斜边AB的中点,∴MB=MC=AM,∴∠MCB=∠MBC,∵∠DMB=∠MBC,∴∠MCB=∠DMB=∠MBC,∵∠AMD=180°﹣∠DMB,∠CMD=180°﹣∠MCB﹣∠MBC+∠DMB=180°﹣∠MBC,∴∠AMD=∠CMD,在△AMD与△CMD中,MD MD AMD CMD AM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△AMD ≌△CMD (SAS ); (3)∵MD=CM , ∴AM=MC=MD=MB , ∴MD=2AB ,由(1)可知:△MED ∽△BCA , ∴2114ACB S MD S AB ⎛⎫== ⎪⎝⎭V , ∴S △ACB =4S 1, ∵CM 是△ACB 的中线, ∴S △MCB =12S △ACB =2S 1, ∴S △EBD =S 2﹣S △MCB ﹣S 1=25S 1, ∵1EBDS MES EB=V , ∴1125S MEEB S =,∴52ME EB =, 设ME=5x ,EB=2x , ∴MB=7x , ∴AB=2MB=14x ,∵12MD ME AB BC ==, ∴BC=10x ,∴cos ∠ABC=105147BC x AB x ==. 【点睛】本题考查相似三角形的综合问题,涉及直角三角形斜边中线的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的判定与性质,三角形面积的面积比,锐角三角函数的定义等知识,综合程度较高,熟练掌握和灵活运用相关的性质及定理进行解题是关键.3.如图,在⊙O 的内接三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E.设P 是上异于A ,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与PD,PD交AB于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设=x,tan∠AFD=y,求y与x之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.4.如图,某校数学兴趣小组为测量校园主教学楼AB的高度,由于教学楼底部不能直接到达,故兴趣小组在平地上选择一点C ,用测角器测得主教学楼顶端A 的仰角为30°,再向主教学楼的方向前进24米,到达点E 处(C ,E ,B 三点在同一直线上),又测得主教学楼顶端A 的仰角为60°,已知测角器CD 的高度为1.6米,请计算主教学楼AB 的高度.(3≈1.73,结果精确到0.1米)【答案】22.4m 【解析】 【分析】首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造等量关系,进而求解. 【详解】解:在Rt △AFG 中,tan ∠AFG =3, ∴FG =tan 3AG AFG =∠,在Rt △ACG 中,tan ∠ACG =AGCG, ∴CG =tan AGACG ∠=3AG .又∵CG ﹣FG =24m ,即3AG ﹣3=24m , ∴AG =123m , ∴AB =123+1.6≈22.4m .5.水库大坝截面的迎水坡坡比(DE 与AE 的长度之比)为1:0.6,背水坡坡比为1:2,大坝高DE=30米,坝顶宽CD=10米,求大坝的截面的周长和面积.【答案】故大坝的截面的周长是(634+305+98)米,面积是1470平方米. 【解析】试题分析:先根据两个坡比求出AE 和BF 的长,然后利用勾股定理求出AD 和BC ,再由大坝的截面的周长=DC+AD+AE+EF+BF+BC ,梯形的面积公式可得出答案. 试题解析:∵迎水坡坡比(DE 与AE 的长度之比)为1:0.6,DE=30m , ∴AE=18米,在RT △ADE 中,AD=22DE AE +=634米 ∵背水坡坡比为1:2, ∴BF=60米,在RT △BCF 中,BC=22CF BF +=305米,∴周长=DC+AD+AE+EF+BF+BC=634+10+305+88=(634+305+98)米, 面积=(10+18+10+60)×30÷2=1470(平方米).故大坝的截面的周长是(634+305+98)米,面积是1470平方米.6.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8. (1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCM S =Y . 【解析】 【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BOPD MO=,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32. 【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =, ∴4BO =, 又∵4ABO S ∆=,∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+, 得044k =-+, 解得1k =. 故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒, ∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC , ∴90POC ∠=︒,OP OC =, ∴90POD EOC ∠+∠=︒, ∴OPD EOC ∠=∠, ∴POD OCE ∆≅∆, ∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒, ∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠, ∴BT TO =, ∵90BTO ∠=︒, ∴90TPO TOP ∠+∠=︒, ∵PO BM ⊥, ∴90BNO ∠=︒, ∴BQT TPO ∠=∠, ∴QTB PTO ∆≅∆, ∴QT TP =,PO BQ =, ∴PQT QPT ∠=∠, ∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =, ∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠, ∴KPB BPN ∠=∠, 设KPB x ∠=︒,∴BPN x ∠=︒, ∵2PMB KPB ∠=∠, ∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒, ∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠, ∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D , ∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠, tan tan OPD BMO ∠=∠, OD BO PD MO =,442t t t =+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==, ∴CM y P 轴,∵90PNM POC ∠=∠=︒, ∴BM OC P ,∴四边形BOCM 是平行四边形, ∴4832BOCM S BO OM =⨯=⨯=Y . 故答案为32. 【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.7.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠A =30°,AB =4,动点P 从点A 出发,沿AB 以每秒2个单位长度的速度向终点B 运动.过点P 作PD ⊥AC 于点D (点P 不与点A ,B 重合),作∠DPQ =60°,边PQ 交射线DC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒.(1)用含t 的代数式表示线段DC 的长:_________________; (2)当t =__________时,点Q 与点C 重合时;(3)当线段PQ 的垂直平分线经过△ABC 一边中点时,求出t 的值. 【答案】(1);(2)1;(3)t 的值为或或.【解析】 【分析】(1)先求出AC,用三角函数求出AD,即可得出结论;(2)利用AQ=AC,即可得出结论;(3)分三种情况,利用锐角三角函数,即可得出结论.【详解】(1)∵AP= , AB=4,∠A=30°∴AC= , AD=∴CD=;(2)AQ=2AD=当AQ=AC时,Q与C重合即=∴t=1;(3)①如图,当PQ的垂直平分线过AB的中点F时,∴∠PGF=90°,PG=PQ=AP=t,AF=AB=2.∵∠A=∠AQP=30°,∴∠FPG=60°,∴∠PFG=30°,∴PF=2PG=2t,∴AP+PF=2t+2t=2,∴t=②如图,当PQ的垂直平分线过AC的中点N时,∴∠QMN=90°,AN=AC=,QM=PQ=AP=t.在Rt△NMQ中,∵AN+NQ=AQ,∴③如图,当PQ的垂直平分线过BC的中点F时,∴BF=BC=1,PE=PQ=t,∠H=30°.∵∠ABC=60°,∴∠BFH=30°=∠H,∴BH=BF=1.在Rt△PEH中,PH=2PE=2t.∵AH=AP+PH=AB+BH,∴2t+2t=5,∴t=.即当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,t的值为或或.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的判定和性质,锐角三角函数,垂直平分线的性质,正确作出图形是解本题的关键.8.已知:如图,直线y=-x+12分别交x轴、y轴于A、B点,将△AOB折叠,使A点恰好落在OB的中点C处,折痕为DE.(1)求AE的长及sin∠BEC的值;(2)求△CDE的面积.【答案】(1)2,sin∠BEC=35;(2)754【解析】【分析】(1)如图,作CF⊥BE于F点,由函数解析式可得点B,点A坐标,继而可得∠A=∠B=45°,再根据中点的定义以及等腰直角三角形的性质可得OC=BC=6,2,设AE=CE=x,则222-x,在Rt△CEF中,利用勾股定理求出x 的值即可求得答案;(2)如图,过点E作EM⊥OA于点M,根据三角形面积公式则可得S△CDE=S△AED=24AD×AE,设AD=y,则CD=y,OD=12-y,在Rt△OCD中,利用勾股定理求出y,继而可求得答案.【详解】(1)如图,作CF⊥BE于F点,由函数解析式可得点B(0,12),点A(12,0),∠A=∠B=45°,又∵点C是OB中点,∴OC=BC=6,CF=BF=32,设AE=CE=x,则EF=AB-BF-AE=122-32-x=92-x,在Rt△CEF中,CE2=CF2+EF2,即x2=(92-x)2+(32)2,解得:x=52,故可得sin∠BEC=35CFCE,AE=52;(2)如图,过点E作EM⊥OA于点M,则S△CDE=S△AED=12AD•EM=12AD×AEsin∠EAM=12AD•AE×sin45°=24AD×AE,设AD=y,则CD=y,OD=12-y,在Rt△OCD中,OC2+OD2=CD2,即62+(12-y)2=y2,解得:y=152,即AD=152,故S△CDE=S△AED=24AD×AE=754.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,涉及了勾股定理、折叠的性质、三角形面积、一次函数的性质等知识,综合性较强,正确添加辅助线、熟练应用相关知识是解题的关键.9.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,.点为轴上一动点,过点且垂直于轴的直线分别交直线及抛物线于点,.(1)填空:点的坐标为,抛物线的解析式为;(2)当点在线段上运动时(不与点,重合),①当为何值时,线段最大值,并求出的最大值;②求出使为直角三角形时的值;(3)若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是,请直接写出此时由点,,,构成的四边形的面积.【答案】(1),;(2)①当时,有最大值是3;②使为直角三角形时的值为3或;(3)点,,,构成的四边形的面积为:6或或.【解析】【分析】(1)把点A坐标代入直线表达式y=,求出a=−3,把点A、B的坐标代入二次函数表达式,即可求解;(2)①设:点P(m,),N(m,)求出PN值的表达式,即可求解;②分∠BNP=90°、∠NBP=90°、∠BPN=90°三种情况,求解即可;(3)若抛物线上有且只有三个点N到直线AB的距离是h,则只能出现:在AB直线下方抛物线与过点N的直线与抛物线有一个交点N,在直线AB上方的交点有两个,分别求解即可.【详解】解:(1)把点坐标代入直线表达式,解得:,则:直线表达式为:,令,则:,则点坐标为,将点的坐标代入二次函数表达式得:,把点的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故:抛物线的解析式为:,故:答案为:,;(2)①∵在线段上,且轴,∴点,,∴,∵,∴抛物线开口向下,∴当时,有最大值是3,②当时,点的纵坐标为-3,把代入抛物线的表达式得:,解得:或0(舍去),∴;当时,∵,两直线垂直,其值相乘为-1,设:直线的表达式为:,把点的坐标代入上式,解得:,则:直线的表达式为:,将上式与抛物线的表达式联立并解得:或0(舍去),当时,不合题意舍去,故:使为直角三角形时的值为3或;(3)∵,,在中,,则:,,∵轴,∴,若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是,则只能出现:在直线下方抛物线与过点的直线与抛物线有一个交点,在直线上方的交点有两个.当过点的直线与抛物线有一个交点, 点的坐标为,设:点坐标为:,则:,过点作的平行线,则点所在的直线表达式为:,将点坐标代入,解得:过点直线表达式为:,将拋物线的表达式与上式联立并整理得:,,将代入上式并整理得:,解得:,则点的坐标为, 则:点坐标为,则:,∵,,∴四边形为平行四边形,则点到直线的距离等于点到直线的距离,即:过点与平行的直线与抛物线的交点为另外两个点,即:、,直线的表达式为:,将该表达式与二次函数表达式联立并整理得:,解得:, 则点、的横坐标分别为,,作交直线于点,则,作轴,交轴于点,则:,,,则:,同理:,故:点,,,构成的四边形的面积为:6或或.【点睛】本题考查的是二次函数知识的综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识,其中(3)中确定点N 的位置是本题的难点,核心是通过△=0,确定图中N 点的坐标.10.如图所示,一堤坝的坡角62ABC ∠=︒,坡面长度25AB =米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施工队欲改变堤坝的坡面,使得坡面的坡角50ADB ∠=︒,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到0.01 米)(参考数据:sin620.88︒≈,cos620.47︒≈,tan50 1.20≈)【答案】6.58米【解析】试题分析:过A点作AE⊥CD于E.在Rt△ABE中,根据三角函数可得AE,BE,在Rt△ADE中,根据三角函数可得DE,再根据DB=DE﹣BE即可求解.试题解析:过A点作AE⊥CD于E.在Rt△ABE中,∠ABE=62°.∴AE=AB•sin62°=25×0.88=22米,BE=AB•cos62°=25×0.47=11.75米,在Rt△ADE中,∠ADB=50°,∴DE==18米,∴DB=DE﹣BE≈6.58米.故此时应将坝底向外拓宽大约6.58米.考点:解直角三角形的应用-坡度坡角问题.11.已知:在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,BE:AB=3:5,若CE= 2,cos∠ACD= 45,求tan∠AEC的值及CD的长.【答案】tan∠1212 5【解析】解:在RT△ACD与RT△ABC中∵∠ABC+∠CAD=90°, ∠ACD+∠CAD=90°∴∠ABC=∠ACD, ∴cos∠ABC=cos∠ACD=4 5在RT △ABC 中,45BC AB = 令BC=4k,AB=5k 则AC=3k 由35BE AB = ,BE=3k 则CE=k,且CE=2 则k=2,AC=32 ∴RT △ACE 中,tan ∠AEC=ACEC=3 ∵RT △ACD 中cos ∠ACD=45CD AC = ,,CD=12125.12.如图所示,小华在湖边看到湖中有一棵树AB ,AB 与水面AC 垂直.此时,小华的眼睛所在位置D 到湖面的距离DC 为4米.她测得树梢B 点的仰角为30°,测得树梢B 点在水中的倒影B′点的俯角45°.求树高AB (结果保留根号)【答案】AB=(3)m . 【解析】 【分析】设BE=x ,则BA=x+4,B′E=x+8,根据∠ADB′=45°,可知DE=B′E=x+8,再由tan30°=BEDE即可得出x 的值,进而得到答案, 【详解】如图:过点D 作DE ⊥AB 于点E , 设BE=x ,则BA=x+4,B′E=x+8, ∵∠ADB′=45°, ∴DE=B′E=x+8, ∵∠BDE=30°, ∴tan30°=383BE x DE x ==+ ,解得3, ∴AB=BE+4=(3)m .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答此题的关键。
【八年级数学几何培优竞赛专题】专题2 全等三角形判定方法的选择【含答案】

专题2 全等三角形判定方法的选择知识解读三角形全等判定方法的选择已知条件可供选择的判定方法一边和这边邻角对应相等选边:只能选角的另一边(SAS )选角:可选另外两对角中任意一对角(AAS ,ASA )一边及它的对角对应相等只能再选一角:可选另外两对角中任意一对角(AAS )两边对应相等选边;只能选剩下的一边(SSS )选角:只能选两边的夹角(SAS )两角对应相等只能选边:可选三条边的任意一对对应边(AAS .ASA )典例示范一、从变换的角度理解“全等”1.轴对称变换例1如图1-2-1,点D 在AB 上,点E 在AC 上,BE 和CD 相交于点O ,且AB =AC ,∠B =∠C ,求证:BD =CE .【提示】从结论“BD =CE ”来看,有两种思路,思路一:通过证明△BOD ≌△COE 得到对应边相等;思路二:通过证明“△ACD ≌△ABE ”得到AD =AE ,然后运用等式性质证得.从题设看,由“AB =AC ,∠B =∠C ”加上公共角∠A ,可得△ACD ≌△ABE ,所以我们考虑使用思路二给出证明过程.图1-2-1B【技巧点评】哪些情况下,可考虑利用全等的性质来证明线段相等和角相等呢?本题中,这个图形很显然是轴对称图形,而BD 和CE 也是轴对称的,这时候就可以考虑把BD 和CE 置于一对轴对称的三角形中,且BD 和CE 恰好是一对对应边.跟踪训练1.如图1-2-2,已知AB =DC ,AE =DF ,CE =F B .求证:AF =DE .图1-2-22.旋转变换例2如图1-2-3,AD 是△ABC 的中线,在AD 及其延长线上截取DE =DF ,连接CE ,BF ,试判断△BDF 与△CDE 全等吗?BF 与CE 有何位置关系?【提示】若△BDF 与△CDE 全等,需要寻找三个相等的要素,题中已知一对对顶角相等,由中线可得到BD =CD ,加上DE =DF ,即可根据“SAS ”得到两个三角形全等.图1-2-3B【技巧点评】本题是一个简单的全等证明题,本题意在说明图中△BDF 与△CDE 是中心对称的图形.,其中一个三角形可以看作另一个三角形绕点D 旋转180°得到.从中心对称的角度寻找相等的线段和相等的角,可以为证明全等提供方便.跟踪训练2.如图1-2-4,AB =AE ,∠1=∠2,∠B =∠E ,求证:BC =E D .图1-2-4二、线段和角度相等,常考虑证全等例3如图1-2-5,AC 交BD 于点O ,AC =BD ,AB =CD ,求证:∠C =∠B .【提示】要证明∠C =∠B ,可考虑将∠C 和∠B 置于一对三角形中,证明两个三角形全等,由于本题图中△AOB 和ACOD 全等不容易证明,可考虑连接AD ,证明△ACD 与△DBA 全等.图1-2-5跟踪训练3.已知,如图1-2-6,AD ⊥DB ,BC ⊥CA ,AC ,BD 相交于点O ,且AC =BD ,求证:AD =B C .图1-2-6B【技巧点评】由于全等三角形的对应角相等,对应边相等,因此证明两个三角形全等是证明两个角相等和两条线段相等常用的方法.利用全等三角形证明线段相等和角相等的思路:对应边(角)相等→两个三角形全等→线段相等或者角相等,可以看出全等三角形类似于一个桥梁,建立起角度相等与线段相等、线段相等与另两条相等的线段、角相等与另一对相等的角之间的联系.跟踪训练4.如图1-2-7,A ,D ,B 三点在同一条直线上,△ADC ,△BDO 均为等腰三角形,AO ,BC 的大小关系和位置关系分别如何?证明你的结论.图1-2-7三、借助“同角的余角相等”寻找相等的角例4如图1-2-8,在△ABC 中,BD ⊥AC 于D ,CE ⊥AB 于E ,F 是BD 上一点,BF =AC ,G 是CE 延长线一点,CG =AB ,连接AG ,AF .(1)求证:∠ABD =∠ACE ;(2)探求线段AF ,AG 有什么关系,并证明.【提示】(1)∠ABD ,∠ACE 都和∠BAC 互余,根据“同角的余角相等”可证明∠ABD =∠ACE ;(2)由已知条件“BF =AC ”“CG =AB ” “∠ABD =∠ACE ”可证明△ABF ≌△GCA ,AF ,AG 恰好是这对全等三角形的对应边,所以这两条线段的大小关系是相等.又由于∠G =∠BAF ,∠G +∠GAE =90°,因此∠GAF =90°,所以AF 和AG 的位置关系是垂直.图1-2-8B 【技巧点评】(1)当已知两条边相等,要证明两个三角形全等时,“同角的余角相等”是常用的证明夹角相等的手段.(2)要证明两直线垂直,证明夹角等于90°也是常用思路,当夹角是由两个角的和组成的时候,常考虑证明这两个角的和等于90°.跟踪训练5.如图1-2-9,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,点E 在AC 上,CE =BC ,过E 点作AC 的垂线,交CD 的延长线于点F .求证:AB =F C .图1-2-9A四、从等腰、等边、正方形中获取全等所需的元素例5如图1-2-10,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,D 为BC 的中点,CE ⊥AD ,垂足为E ,BF ∥AC 交CE 的延长线于点F .求证:DB =BF .【提示】要证明DB =BF ,由于D 为BC 的中点,所以CD =BD ,因此本题可转证CD =BF ,将这两条线段放置到三角形中,可证明△ACD ≌△CBF .图1-2-10A【技巧点评】本题证明△ACD ≌△CBF 需要的三个要素AC =BC ,∠CAD =∠BCF ,∠ACD =∠CBF 都和△ABC 是等腰直角三角形相关.当题目中出现等边三角形、等腰三角形、正方形、菱形等条件时,往往图形中隐含着一对全等三角形,这对全等三角形的一对对应边往往和等边三角形、等腰三角形、正方形、菱形的边长相等有关.跟踪训练6.如图1-2-11,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AC =2AB ,点D 是AC 的中点,将一块锐角为45°的直角三角板如图放置,使三角板斜边的两个端点分别与A ,D 重合,连接BE ,E C .试猜想线段BE 和EC 的数量关系和位置关系,并证明你的猜想.图1-2-11B拓展延伸五、AAS 华丽变全等例6 如图1-2-12,在△ABC 中,∠DBC =∠ECB =∠A ,求证:BE =CD .21ABCD E F【提示】要证明BE =CD ,一般考虑证明两个三角形全等,而△DCF 和△EBF 显然不全等,本题有三种构造全等的方法,如图1-2-13①②③.图1-2-12GFE D CBAHFE D CBAFE D CBAH G 【技巧点评】本题△BEF 和△CDF 虽然不全等,但是∠BFE =∠CFD ,加之可证FB =FC 以及待证的BE =CD ,可见这两个三角形虽然不全等,但也有3对相等的要素.构造全等三角形可将小三角形补上一部分,或者将大三角形截去一部分.跟踪训练7.如图1-2-14,OC 平分∠AOB ,点D 、E 分别在OA 、OB 上,点P 在OC 上,且有PD =PE ,求证:∠PDO =∠PEB .(有三种解法)P OD C BA E竞赛链接图1-2-13图1-2-14②③①例7 (全国初中数学竞赛浙江赛区题)如图1-2-15,在四边形ABCD 中,∠A =∠BCD =90°,BC =CD ,E 是AD 延长线上一点,若DE =AB =3cm ,CE =4cm ,则AD 的长是.2【提示】如图1-2-16,连接CA ,构造△BAC ≌△DEC ,利用勾股定理求出AE 的长.EDCB AAB CDE【技巧点评】勾股定理——如果直角三角形的两直角边长分别为a 、b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.跟踪训练8.(希望杯竞赛题)如图1-2-17,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AD ∥BC ,AC 与BD 相交于O ,AE ⊥BD 于E ,CF ⊥BD 于F ,那么图中的全等三角形共有()A .5对B .6对C .7对D .8对F OABCDE 培优训练1.如图1-2-18,AC ,BD 交于点E ,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:AC =BD .4321ABCED2.如图1-2-19,已知AD =AE ,AB =AC .求证:BF =FC .图1-2-17图1-2-15图1-2-16图1-2-18ABCDEF3.如图1-2-20,已知△ABD 、△AEC 都是等边三角形,AF ⊥CD 于F ,AH ⊥BE 于H ,问:(1)BE 与CD 有何数量关系?为什么?(2)AF 、AH 有何数量关系?O HFEDCBA 4.如图1-2-21,△ACD 和△BCE 都是等腰直角三角形,∠ACD =∠BCE =90°,AE 交DC 于点F ,BD分别交CE ,AE 于点G ,H 试猜测线段AE 和BD 的位置关系和数量关系,并说明理由.DBCFH AE G 5.将两个全等的直角三角形ABC 和DBE 按图1-2-22①方式摆放,其中∠ACB =∠DEB =90°,∠A =∠D =30°,点E 落在AB 上,DE 所在直线交AC 所在直线于点F .(1)求证:AF +EF =DE ;(2)若将图1-2-22①中的△DBE 绕点B 按顺时针方向旋转角,且0°<<60°,其他条件不变,请在αα图1-2-22②中画出变换后的图形,并直接写出(1)中的结论是否仍然成立.AC BABCE FD①图1-2-19图1-2-20图1-2-21②图1-2-226.如图1-2-23,AD 是△ABC 的高,作∠DCE =∠ACD ,交AD 的延长线于点E ,点F 是点C 关于直线AE 的对称点,连接AF .(1)求证:CE =AF(2)在线段AB 上取一点N ,使∠ENA =∠ACE ,EN 交BC 于点M ,连接AM 请你判断∠B 与∠MAF 21的数量关系,并说明理由.DBEAF CN M直击中考7.★★(2017江苏常州)如图1-2-24,在四边形ABCD 中,点E 在AD 上,∠BCE =∠ACD =90°,∠BAC =∠D ,BC =CE .(1)求证:AC =CD ;(2)若AC =AE ,求∠DEC 的度数.ECDBA 8.(凉山州中考题)如图1-2-25,△ABO 与△CDO 关于O 点中心对称,点E 、F 在线段AC 上,且AF =CE .求证:FD =BE .FBECDAO9.(内江中考题)如图1-2-26,△ABC 和△ECD 都是等腰直角三角形,∠ACB =∠DCE =90°,D 为AB 边上一点.求证:AE =BD .图1-2-23图1-2-24图1-2-25CDEBA10.(重庆中考题)如图1-2-27,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,E 为AC 边的中点,过点A 作AD ⊥AB 交BE 的延长线于点D .CG 平分∠ACB 交BD 于点G ,F 为AB 边上一点,连接CF ,且∠ACF =∠CBG .求证:(1)AF =CG ;(2)CF =2DE .GCDFEBA挑战竟赛11.(希望杯竞赛题)如图1-2-28,在△ABC 中,∠ACB =60°,∠BAC =75°,AD ⊥BC 于D ,BE ⊥AC 于E ,AD 与BE 交于H ,则∠CHD =.HBCE ADBGF E ADC12.(希望杯竞赛题)如图1-2-29,在△ABC 中,∠BAC =90°,AD ⊥BC 于D ,∠BCA 的平分线交AD 于F ,交AB 于E ,FG ∥BC 交AB 于G .AE =4,AB =14,则BG =.图1-2-26图1-2-27图1-2-28图1-2-29。
中考数学直角三角形的边角关系(大题培优)

中考数学直角三角形的边角关系(大题培优)一、直角三角形的边角关系1.某地是国家AAAA 级旅游景区,以“奇山奇水奇石景,古賨古洞古部落”享誉巴渠,被誉为 “小九寨”.端坐在观音崖旁的一块奇石似一只“啸天犬”,昂首向天,望穿古今.一个周末,某数学兴趣小组的几名同学想测出“啸天犬”上嘴尖与头顶的距离.他们把蹲着的“啸天犬”抽象成四边形ABCD ,想法测出了尾部C 看头顶B 的仰角为40o ,从前脚落地点D 看上嘴尖A 的仰角刚好60o ,5CB m =, 2.7CD m =.景区管理员告诉同学们,上嘴尖到地面的距离是3m .于是,他们很快就算出了AB 的长.你也算算?(结果精确到0.1m .参考数据:400.64400.77400.84sin cos tan ︒≈︒≈︒≈,,.2 1.41,3 1.73≈≈)【答案】AB 的长约为0.6m . 【解析】 【分析】作BF CE ⊥于F ,根据正弦的定义求出BF ,利用余弦的定义求出CF ,利用正切的定义求出DE ,结合图形计算即可. 【详解】解:作BF CE ⊥于F ,在Rt BFC ∆中, 3.20BF BC sin BCF ⋅∠≈=,3.85CF BC cos BCF ⋅∠≈=,在Rt ADE ∆E 中,3 1.73tan 3AB DE ADE ===≈∠, 0.200.58BH BF HF AH EF CD DE CF ∴+=﹣=,==﹣=由勾股定理得,22BH AH 0.6(m)AB =+≈, 答:AB 的长约为0.6m .【点睛】考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.2.在正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点P在线段BC上(不含点B),∠BPE=12∠ACB,PE交BO于点E,过点B作BF⊥PE,垂足为F,交AC于点G.(1)当点P与点C重合时(如图1).求证:△BOG≌△POE;(2)通过观察、测量、猜想:BFPE=,并结合图2证明你的猜想;(3)把正方形ABCD改为菱形,其他条件不变(如图3),若∠ACB=α,求BF PE的值.(用含α的式子表示)【答案】(1)证明见解析(2)12BFPE=(3)1tan2BFPEα=【解析】解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,P与C重合,∴OB="OP" ,∠BOC=∠BOG=90°.∵PF⊥BG ,∠PFB=90°,∴∠GBO=90°—∠BGO,∠EPO=90°—∠BGO.∴∠GBO=∠EPO .∴△BOG≌△POE(AAS).(2)BF1PE2=.证明如下:如图,过P作PM//AC交BG于M,交BO于N,∴∠PNE=∠BOC=900,∠BPN=∠OCB.∵∠OBC=∠OCB =450,∴∠NBP=∠NPB.∴NB=NP.∵∠MBN=900—∠BMN , ∠NPE=900—∠BMN ,∴∠MBN=∠NPE . ∴△BMN ≌△PEN (ASA ).∴BM=PE .∵∠BPE=12∠ACB ,∠BPN=∠ACB ,∴∠BPF=∠MPF . ∵PF ⊥BM ,∴∠BFP=∠MFP=900.又∵PF=PF , ∴△BPF ≌△MPF (ASA ).∴BF="MF" ,即BF=12BM . ∴BF=12PE , 即BF 1PE 2=. (3)如图,过P 作PM//AC 交BG 于点M ,交BO 于点N ,∴∠BPN=∠ACB=α,∠PNE=∠BOC=900.由(2)同理可得BF=12BM , ∠MBN=∠EPN . ∵∠BNM=∠PNE=900,∴△BMN ∽△PEN .∴BM BNPE PN=. 在Rt △BNP 中,BN tan =PN α, ∴BM =tan PE α,即2BF=tan PEα. ∴BF 1=tan PE 2α. (1)由正方形的性质可由AAS 证得△BOG ≌△POE .(2)过P 作PM//AC 交BG 于M ,交BO 于N ,通过ASA 证明△BMN ≌△PEN 得到BM=PE ,通过ASA 证明△BPF ≌△MPF 得到BF=MF ,即可得出BF 1PE 2=的结论. (3)过P 作PM//AC 交BG 于点M ,交BO 于点N ,同(2)证得BF=12BM , ∠MBN=∠EPN ,从而可证得△BMN ∽△PEN ,由BM BN PE PN =和Rt △BNP 中BNtan =PNα即可求得BF 1=tan PE 2α.3.已知Rt △ABC 中,∠ACB=90°,点D 、E 分别在BC 、AC 边上,连结BE 、AD 交于点P ,设AC=kBD ,CD=kAE ,k 为常数,试探究∠APE 的度数:(1)如图1,若k=1,则∠APE的度数为;(2)如图2,若k=3,试问(1)中的结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,求出∠APE的度数.(3)如图3,若k=3,且D、E分别在CB、CA的延长线上,(2)中的结论是否成立,请说明理由.【答案】(1)45°;(2)(1)中结论不成立,理由见解析;(3)(2)中结论成立,理由见解析.【解析】分析:(1)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△FAE≌△ACD,得出EF=AD=BF,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;(2)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△FAE∽△ACD,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;(3)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△ACD∽△HEA,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;详解:(1)如图1,过点A作AF∥CB,过点B作BF∥AD相交于F,连接EF,∴∠FBE=∠APE,∠FAC=∠C=90°,四边形ADBF是平行四边形,∴BD=AF,BF=AD.∵AC=BD,CD=AE,∴AF=AC.∵∠FAC=∠C=90°,∴△FAE≌△ACD,∴EF=AD=BF,∠FEA=∠ADC.∵∠ADC+∠CAD=90°,∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EHD.∵AD∥BF,∴∠EFB=90°. ∵EF=BF , ∴∠FBE=45°, ∴∠APE=45°.(2)(1)中结论不成立,理由如下:如图2,过点A 作AF ∥CB ,过点B 作BF ∥AD 相交于F ,连接EF ,∴∠FBE=∠APE ,∠FAC=∠C=90°,四边形ADBF 是平行四边形, ∴BD=AF ,BF=AD . ∵3BD ,3AE ,∴3AC CDBD AE ==. ∵BD=AF ,∴3AC CDAF AE==. ∵∠FAC=∠C=90°, ∴△FAE ∽△ACD ,∴3AC AD BFAF EF EF ===,∠FEA=∠ADC . ∵∠ADC+∠CAD=90°,∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EMD . ∵AD ∥BF , ∴∠EFB=90°.在Rt △EFB 中,tan ∠FBE=3EF BF =∴∠FBE=30°, ∴∠APE=30°,(3)(2)中结论成立,如图3,作EH ∥CD ,DH ∥BE ,EH ,DH 相交于H ,连接AH ,∴∠APE=∠ADH ,∠HEC=∠C=90°,四边形EBDH 是平行四边形, ∴BE=DH ,EH=BD . ∵3BD ,3AE ,∴3AC CDBD AE==. ∵∠HEA=∠C=90°, ∴△ACD ∽△HEA ,∴3AD ACAH EH==∠ADC=∠HAE . ∵∠CAD+∠ADC=90°, ∴∠HAE+∠CAD=90°, ∴∠HAD=90°.在Rt △DAH 中,tan ∠ADH=3AHAD= ∴∠ADH=30°, ∴∠APE=30°.点睛:此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,构造全等三角形和相似三角形的判定和性质.4.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由; (3)记ACBC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE V 总是等边三角形 【解析】 【分析】(1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FPMC PB=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,ACBC=tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可. 【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FPMC PB=,∵点P 是BF 的中点,∴EM=MC ,又∵PM ⊥CE ,∴PC=PE ;(2)PC=PE 成立,理由如下:如图3,过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF 和△EAF 中,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA ,AF=AF , ∴△DAF ≌△EAF (AAS ), ∴AD=AE ,在△DAP 和△EAP 中, ∵AD=AE ,∠DAP=∠EAP ,AP=AP , ∴△DAP ≌△EAP (SAS ), ∴PD=PE ,∵FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC , ∴FD ∥BC ∥PM , ∴DM FPMC PB=, ∵点P 是BF 的中点, ∴DM=MC ,又∵PM ⊥AC , ∴PC=PD ,又∵PD=PE , ∴PC=PE ;(3)如图4,∵△CPE 总是等边三角形, ∴∠CEP=60°, ∴∠CAB=60°, ∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°, ∵AC k BC =,ACBC=tan30°, ∴k=tan30°=3∴当k 为33时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.5.如图①,抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣2,0)、B (4,0)、C (0,3)三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点P 是y 轴上的一个动点,连接PA ,试求5PA+4PC 的最小值;(3)如图②,若直线l 经过点T (﹣4,0),Q 为直线l 上的动点,当以A 、B 、Q 为顶点所作的直角三角形有且仅有三个时,试求直线l 的解析式. 【答案】(1)233384y x x =-++;(2)5PA+4PC 的最小值为18;(3)直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--.【解析】 【分析】(1)设出交点式,代入C 点计算即可 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D ,易证△CDP ∽△COB ,得到比例式PC PD BC OB =,得到PD=45PC ,所以5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ),当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小,利用等面积法求出AE=185,即最小值为18 (3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆, 当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,所以只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90°,即∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q ,∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个;此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ,利用cos ∠QFT 求出QG ,分出情况Q 在x 轴上方和x 轴下方时,分别代入直接l 得到解析式即可 【详解】解:(1)∵抛物线与x 轴交点为A (﹣2,0)、B (4,0) ∴y =a (x+2)(x ﹣4) 把点C (0,3)代入得:﹣8a =3 ∴a =﹣38∴抛物线解析式为y =﹣38(x+2)(x ﹣4)=﹣38x 2+34x+3 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D ∴∠CDP =∠COB =90° ∵∠DCP =∠OCB ∴△CDP ∽△COB ∴PC PDBC OB= ∵B (4,0),C (0,3)∴OB =4,OC =3,BC ∴PD =45PC ∴5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ) ∴当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小 ∵A (﹣2,0),OC ⊥AB ,AE ⊥BC ∴S △ABC =12AB•OC =12BC•AE ∴AE =631855AB OC BC ⨯==n ∴5AE =18∴5PA+4PC 的最小值为18.(3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆 当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,∴只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90° ∴∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q∵当Q 在⊙F 上运动时(不与A 、B 重合),∠AQB =90° ∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个 此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ∴∠FQT =90°∵F 为A (﹣2,0)、B (4,0)的中点∴F (1,0),FQ =FA =3∵T (﹣4,0)∴TF =5,cos ∠QFT =35FQ TF = ∵Rt △FGQ 中,cos ∠QFT =35FG FQ =∴FG =35FQ =95∴x Q =1﹣9455=-,QG =2222912FQ 355FG ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭①若点Q 在x 轴上方,则Q (41255-,)设直线l 解析式为:y =kx+b ∴4041255k b k b -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩ 解得:343k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线l :334y x =+ ②若点Q 在x 轴下方,则Q (41255--,) ∴直线l :334y x =-- 综上所述,直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--【点睛】本题是二次函数与圆的综合题,同时涉及到三角函数、勾股定理等知识点,综合度比较高,需要很强的综合能力,第三问能够找到满足条件的Q点是关键,同时不要忘记需要分情况讨论6.在△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,点D是边BC上一点,连接AD,将线段AD绕点A 逆时针旋转90°,得到线段AE,连接DE.(1)如图①,当点E落在边BA的延长线上时,∠EDC=度(直接填空);(2)如图②,当点E落在边AC上时,求证:BD=12 EC;(3)当AB=22,且点E到AC的距离等于3﹣1时,直接写出tan∠CAE的值.【答案】(1)90;(2)详见解析;(3)633 tan EAC-∠=【解析】【分析】(1)利用三角形的外角的性质即可解决问题;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.只要证明△BAD≌△PAE(SAS),提出BD=PE,再证明EC=2PE即可;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,可得EP3,EH=2PH=2x,由此FH=31,CF=33,由△BAD≌△PAE,得BD=EP3x,AE=AD,在Rt△ABG中, AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,故AE2=AD2=AF2+EF2,由勾股定理得AF=3tan∠EAF=23tan∠EAC=6-33.11【详解】(1)如图1中,∵∠EDC=∠B+∠BED,∠B=∠BED=45°,∴∠EDC=90°,故答案为90;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.∵∠DAE=∠BAP=90°,∴∠BAD=∠PAE,∵∠B=45°,∴∠B=∠APB=45°,∴AB=AP,∵AD=AE,∴△BAD≌△PAE(SAS),∴BD=PE,∠APE=∠B=45°,∴∠EPD=∠EPC=90°,∵∠C=30°,∴EC=2PE=2BD;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,∵∠EPH=90°,∠EHP=60°,∴EP3,EH=2PH=2x,∴FH=31,CF3FH=33∵△BAD≌△PAE,∴BD=EP3,AE=AD,在Rt△ABG中,∵AB=2∴AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,∵AE2=AD2=AF2+EF2,∴22+(23)231)2+(4﹣3﹣32,整理得:9x2﹣12x=0,解得x=43(舍弃)或0∴PH=0,此时E,P,H共点,∴AF=3∴tan∠EAF=EFAF 331+=23根据对称性可知当点E在AC的上方时,同法可得tan∠EAC 6-33.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.7.如图,公路AB为东西走向,在点A北偏东36.5︒方向上,距离5千米处是村庄M,在点A北偏东53.5︒方向上,距离10千米处是村庄N;要在公路AB旁修建一个土特产收购站P(取点P在AB上),使得M,N两村庄到P站的距离之和最短,请在图中作出P的位置(不写作法)并计算:(1)M,N两村庄之间的距离;(2)P到M、N距离之和的最小值.(参考数据:sin36.5°=0.6,cos36.5°=0.8,tan36.5°=0.75计算结果保留根号.)【答案】(1) M,N两村庄之间的距离为29千米;(2) 村庄M、N到P站的最短距离和是55千米.【解析】【分析】(1)作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.求出DN,DM,利用勾股定理即可解决问题.(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.【详解】解:作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.(1)在Rt△ANE中,AN=10,∠NAB=36.5°∴NE=AN•sin∠NAB=10•sin36.5°=6,AE=AN•cos∠NAB=10•cos36.5°=8,过M作MC⊥AB于点C,在Rt△MAC中,AM=5,∠MAB=53.5°∴AC=MA•sin∠AMB=MA•sin36.5°=3,MC=MA•cos∠AMC=MA•cos36.5°=4,过点M作MD⊥NE于点D,在Rt△MND中,MD=AE-AC=5,ND=NE-MC=2,∴MN222952即M,N29(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.DN′=10,MD=5,在Rt△MDN′中,由勾股定理,得MN′=22510+=55(千米)∴村庄M、N到P站的最短距离和是55千米.【点睛】本题考查解直角三角形,轴对称变换等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.8.如图,正方形OABC的顶点O与原点重合,点A,C分别在x轴与y轴的正半轴上,点A的坐标为(4,0),点D在边AB上,且tan∠AOD=12,点E是射线OB上一动点,EF⊥x轴于点F,交射线OD于点G,过点G作GH∥x轴交AE于点H.(1)求B,D两点的坐标;(2)当点E在线段OB上运动时,求∠HDA的大小;(3)以点G为圆心,GH的长为半径画⊙G.是否存在点E使⊙G与正方形OABC的对角线所在的直线相切?若不存在,请说明理由;若存在,请求出所有符合条件的点E的坐标.【答案】(1)B(4,4),D(4,2);(2)45°;(3)存在,符合条件的点为(8﹣2,8﹣2)或(2,2)或42164216++⎝⎭或16421642--⎝⎭,理由见解析【解析】【分析】(1)由正方形性质知AB=OA=4,∠OAB=90°,据此得B(4,4),再由tan∠AOD= 12得AD=12OA=2,据此可得点D坐标;(2)由1tan2GFGOFOF∠==知GF=12OF,再由∠AOB=∠ABO=45°知OF=EF,即GF=12EF,根据GH∥x轴知H为AE的中点,结合D为AB的中点知DH是△ABE的中位线,即HD∥BE,据此可得答案;(3)分⊙G与对角线OB和对角线AC相切两种情况,设PG=x,结合题意建立关于x的方程求解可得.【详解】解:(1)∵A(4,0),∴OA=4,∵四边形OABC为正方形,∴AB=OA=4,∠OAB=90°,∴B(4,4),在Rt△OAD中,∠OAD=90°,∵tan∠AOD=12,∴AD=12OA=12×4=2,∴D(4,2);(2)如图1,在Rt△OFG中,∠OFG=90°∴tan∠GOF=GFOF =12,即GF=12OF,∵四边形OABC为正方形,∴∠AOB=∠ABO=45°,∴OF=EF,∴GF=12EF,∴G为EF的中点,∵GH∥x轴交AE于H,∴H为AE的中点,∵B(4,4),D(4,2),∴D为AB的中点,∴DH是△ABE的中位线,∴HD∥BE,∴∠HDA=∠ABO=45°.(3)①若⊙G与对角线OB相切,如图2,当点E在线段OB上时,过点G作GP⊥OB于点P,设PG=x,可得PE=x,EG=FG=2x,OF=EF=22x,∵OA=4,∴AF=4﹣22x,∵G为EF的中点,H为AE的中点,∴GH为△AFE的中位线,∴GH=12AF=12×(4﹣22x)=2﹣2x,则x=2﹣2x,解得:x=22﹣2,∴E(8﹣42,8﹣42),如图3,当点E在线段OB的延长线上时,x2x﹣2,解得:x=2∴E(2,2②若⊙G与对角线AC相切,如图4,当点E在线段BM上时,对角线AC,OB相交于点M,过点G 作GP ⊥OB 于点P ,设PG =x ,可得PE =x ,EG =FG =2x , OF =EF =22x ,∵OA =4, ∴AF =4﹣22x ,∵G 为EF 的中点,H 为AE 的中点,∴GH 为△AFE 的中位线,∴GH =12AF =12×(4﹣22x )=2﹣2x , 过点G 作GQ ⊥AC 于点Q ,则GQ =PM =3x ﹣22,∴3x ﹣22=2﹣2x ,∴4227x +=, ∴42164216,E ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭; 如图5,当点E 在线段OM 上时,GQ =PM =23x ,则23x =22,解得4227x =,∴16421642,77E ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭; 如图6,当点E 在线段OB 的延长线上时,3x ﹣22=2x ﹣2,解得:4227x -=(舍去); 综上所述,符合条件的点为(8﹣42,8﹣42)或(8+42,8+42)或42164216,77⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或16421642,77⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题是圆的综合问题,解题的关键是掌握正方形和直角三角形的性质、正切函数的定义、三角形中位线定理及分类讨论思想的运用.9.3米/秒 =65.88千米/小时>60千米/小时.∴此车超过限制速度.…4分10.现有一个“Z “型的工件(工件厚度忽略不计),如图所示,其中AB 为20cm ,BC 为60cm ,∠ABC =90,∠BCD =60°,求该工件如图摆放时的高度(即A 到CD 的距离).(结果精确到0.1m ,参考数据:≈1.73)【答案】工件如图摆放时的高度约为61.9cm .【解析】【分析】过点A 作AP ⊥CD 于点P ,交BC 于点Q ,由∠CQP =∠AQB 、∠CPQ =∠B =90°知∠A =∠C=60°,在△ABQ中求得分别求得AQ、BQ的长,结合BC知CQ的长,在△CPQ中可得PQ,根据AP=AQ+PQ得出答案.【详解】解:如图,过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,∵∠CQP=∠AQB,∠CPQ=∠B=90°,∴∠A=∠C=60°,在△ABQ中,∵AQ=(cm),BQ=AB tan A=20tan60°=20(cm),∴CQ =BC﹣BQ=60﹣20(cm),在△CPQ中,∵PQ=CQ sin C=(60﹣20)sin60°=30(﹣1)cm,∴AP=AQ+PQ=40+30(﹣1)≈61.9(cm),答:工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【点睛】本题主要考查解直角三角形的应用,熟练掌握三角函数的定义求得相关线段的长度是解题的关键.11.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,动点P在线段BC上,点Q在线段AB上,且PQ=BQ,延长QP交射线AC于点D.(1)求证:QA=QD;(2)设∠BAP=α,当2tanα是正整数时,求PC的长;(3)作点Q关于AC的对称点Q′,连结QQ′,AQ′,DQ′,延长BC交线段DQ′于点E,连结AE,QQ′分别与AP,AE交于点M,N(如图2所示).若存在常数k,满足k•MN=PE•QQ′,求k的值.【答案】(1)证明见解析(2)PC的长为37或32(3)8【解析】【分析】(1)由等腰三角形的性质得出∠B=∠BPQ=∠CPD,由直角三角形的性质得出∠BAC=∠D,即可得出结论;(2)过点P作PH⊥AB于H,设PH=3x,BH=4x,BP=5x,由题意知tanα=1或12,当tanα=1时,HA=PH=3x,与勾股定理得出3x+4x=5,解得x=57,即可求出PC长;当tanα=12时,HA=2PH﹣6x,得出6x+4x=5,解得x=12,即可求出PC长;(3)设QQ′与AD交于点O,由轴对称的性质得出AQ′=AQ=DQ=DQ′,得出四边形AQDQ′是菱形,由菱形的性质得出QQ′⊥AD,AO=12AD,证出四边形BEQ'Q是平行四边形,得出QQ′=BE,设CD=3m,则PC=4m,AD=3+3m,即QQ′﹣BE=4m+4,PE=8m,由三角函数得出MOAO=tan∠PAC=PCAC,即可得出结果.【详解】(1)证明:∵PQ=BQ,∴∠B=∠BPQ=∠CPD,∵∠ACB=∠PCD=90°,∴∠A+∠BAC=90°,∠D+∠CPD=90°,∴∠BAC=∠D,∴QA=QD;(2)解:过点P作PH⊥AB于H,如图1所示:设PH=3x,BH=4x,BP=5x,由题意得:tan∠BAC=43,∠BAP<∠BAC,∴2tanα是正整数时,tanα=1或12,当tanα=1时,HA=PH=3x,∴3x+4x5,∴x=57,即PC=4﹣5x=37;当tanα=12时,HA=2PH﹣6x,∴6x+4x =5,∴x =12, 即PC =4﹣5x=32; 综上所述,PC 的长为37或32; (3)解:设QQ′与AD 交于点O ,如图2所示:由轴对称的性质得:AQ′=AQ =DQ =DQ′,∴四边形AQDQ′是菱形,∴QQ′⊥AD ,AO =12AD , ∵BC ⊥AC ,∴QQ′∥BE ,∵BQ ∥EQ′,∴四边形BEQ'Q 是平行四边形,∴QQ′=BE ,设CD =3m ,则PC =4m ,AD =3+3m ,即QQ′﹣BE =4m+4,PE =8m ,∵MO AO =tan ∠PAC =PC AC, ∴332MO m +=43m , 即MN =2MO =4m (1+m ),∴k =PE QQ MNg ′=8(44)4(1)m m m m ++=8.【点睛】本题是三角形综合题目,考查了等腰三角形的性质与判定、三角函数、勾股定理、菱形的判定与性质、平行线的性质以及分类讨论等知识;本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的判定与性质,灵活运用三角函数是解题关键.12.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×2037.1,BC+CP=90+37.1=127.1.7答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.。
华东师大版七年级 下数学第9章《多边形》培优专题2:三角形内角和(无答案)
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例题3图 CA DB12 12 同步练习CADBHECOA FECDA第9章《多边形》培优习题2:三角形内角和考点1:三角形的内角和等于180度题型1:已知两个角的度数求第三个角或已知三角关系求角的度数问题例1、在ABC ∆中,如果︒=∠60A ,︒=∠45B ,那么C ∠等于( )A 、115°B 、105°C 、75°D 、45°例2、ABC ∆的三个内角A ∠,B ∠,C ∠满足关系式A C B ∠=∠+∠3,则此三角形( )A 、一定是直角三角形B 、一定是钝角三角形C 、一定有一个内角为45°D 、一定有一个内角为60°【同步练习】1、若三角形三个内角度数比为2:3:4,则这个三角形一定是( ) A 、锐角三角形 B 、直角三角形 C 、钝角三角形 D 、不能确定2、一个三角形三个内角的度数之比为3:4:5,这个三角形一定是( ) A 、锐角三角形 B 、直角三角形 C 、钝角三角形 D 、等腰三角形3、一个三角形三个内角的度数之比为4:5:6,这个三角形一定是( )A 、直角三角形B 、等腰三角形C 、锐角三角形D 、钝角三角形例3、如图,点D 在ABC ∆内,且︒=∠120BDC ,︒=∠+∠5521,则A ∠的度数为( )A 、50°B 、60°C 、65°D 、75°【同步练习】如图,在ABC ∆中,︒=∠50A ,︒=∠301,︒=∠402,D ∠的度数是( ) A 、110°B 、120°C 、130°D 、140°题型2:三角形内角和与高线结合解决角度问题例4、如图,ABC ∆中,︒=∠80A ,高BE 和CH 的交点为O ,则BOC ∠等于( )A 、80°B 、120°C 、100°D 、150°考点汇编D E例题4图B C ADE同步练习1BC AD 同步练习2B CAA ′C B例题6图AM NB ′C B同步练习AD【同步练习】如图,在ABC ∆中,高BD ,CF 相交于点E ,若︒=∠52A ,则=∠BEC ( ) A 、116°B 、128°C 、138°D 、142°题型3:三角形内角和与角平分线结合解决角度例5、如图,在ABC ∆中,︒=∠46B ,︒=∠54C ,AD 平分BAC ∠,交BC 于D ,AB DE //,交AC 于E ,则ADE ∠的大小是( )A 、40°B 、45°C 、50°D 、54°【同步练习】1、如图,在ABC ∆中,︒=∠60A ,︒=∠70C ,BD 平分ABC ∠,BC DE //,则BDE ∠的度数是( )A 、50°B 、25°C 、30°D 、35°2、如图,在ABC ∆中,︒=∠70BAC ,︒=∠60B ,AD 是ABC ∆的角平分线,则ADC ∠的度数是( )A 、95°B 、100°C 、105°D 、110°题型4:三角形内角和与折叠结合解决角度问题例6、如图,将ABC ∆纸片沿MN 折叠,使点A 落在点A '处,若︒=∠50AMN ,MB A '∠的度数是( )A 、20°B 、120°C 、70°D 、80°【同步练习】如图,将一个直角三角形纸片ABC (︒=∠90ACB ),沿线段CD 折叠,使点B 落在B '处,若︒='∠72B AC ,则ACD ∠的度数为( )A 、9°B 、10°C 、12°D 、18°考点2:直角三角形两锐角互余例7、一副三角板如图方式摆放,点D 在直线EF 上,且EF AB //,则ADE ∠的度数是( )EDFACB例题7图OD ACB同步练习11EDACB同步练习21探究应用22 BOCA探究应用3E1DBC探究应用42ECDCAED【同步练习】1、若把一副三角板如图叠放在一起,使顶点O 、D 、C 在一直线上,则AOB ∠等于( ) A 、15° B 、30° C 、45° D 、60°2、将一副三角板按如图所示的方式放置,若︒=∠40EAC ,则1∠的度数为( )A 、95°B 、85°C 、105°D 、80°1、一个三角形三个内角的度数的比是2:3:5、则其最大内角的度数为( ) A 、60° B 、90° C 、120° D 、150°2、一副三角板按如图方式摆放,且1∠的度数比2∠的度数小20°,则2∠的度数为( )A 、35°B 、40°C 、45°D 、55°3、如图所示,在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的角平分线相交于点O ,若︒=∠140BOC ,则A ∠的度数是( )A 、40°B 、90°C 、100°D 、140°4、如图,把ABC ∆纸片沿DE 折叠,当点A 落在四边形BCDE 内部时,则A ∠与21∠+∠之间有一种数量关系始终保持不变,试着找一找这个规律,你发现的规律是( )A 、A ∠=∠+∠221B 、A ∠=∠+∠21C 、()A ∠=∠+∠213D 、A ∠=∠+∠2121 5、如图,ABC ∆中,︒=∠90ACB ,沿CD 折叠△CBD ,使点B 恰好落在AC 边上的点E 处,若︒=∠24A ,则EDC ∠等于( )A 、42°B 、66°C 、69°D 、77°探究应用AE DCB探究应用8AEDC探究应用9DC B探究应用10EADCB探究应用116、如图,ABC ∆纸片中,︒=∠56A ,︒=∠88C ,沿过点B 的直线折叠这个三角形,使点C 落在AB 边上的点E 处,折痕为BD 、则EDB ∠的度数为( )A 、76°B 、74°C 、72°D 、70°7、如图,已知D 为ABC ∆边AB 的中点,E 在边AC 上,将ABC ∆折叠,使A 点落在BC 上的F 处,若︒=∠65B ,则BDF ∠等于( )A 、65°B 、50°C 、60°D 、57.5° 8、如图,ABC ∆中,︒=∠40A ,若沿图中虚线截去A ∠,则=∠+∠DEB CDE ( )A 、140°B 、220°C 、280°D 、360°9、如图,在ABC ∆中,D 为AB 延长线上一点,AC DE ⊥于E ,︒=∠40C ,︒=∠20D ,则ABC ∠的度数为( )A 、50°B 、60°C 、70°D 、80°10、如图,在ADB Rt ∆中,︒=∠90D ,BC 是ABD ∠的角平分线,交AD 于点C ,且︒=∠50A ,则ACB ∠的度数为( )A 、110°B 、120°C 、130°D 、140°11、将一副三角板按如图所示摆放,使点A 在DE 上,DE BC //,其中︒=∠45B ,︒=∠60D ,则AFC ∠的度数是 ;12、如图,在ABC ∆中,BD 是ABC ∠的角平分线,BC DE //,交AB 于点E ,︒=∠60A ,︒=∠95BDC ,求BED ∠的度数。
三角形(培优)(两篇)
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引言:三角形是几何中的重要概念,其性质及应用广泛运用在几何学及其他学科中。
本文将深入探讨三角形的培优性质,包括角平分线、中线、高线、垂心和外心等重要概念。
通过对这些概念的详细阐述,旨在帮助读者更好地理解三角形的性质和应用。
概述:三角形是由三条边和三个顶点组成的多边形,是几何学中的基础概念。
在三角形中,有一些特殊的线段和点对其性质产生了深远的影响,我们将在接下来的内容中详细探讨这些概念。
正文:1.角平分线:1.1定义和性质:角平分线将一个角平分为两个相等的角,具有一些重要的性质,比如角平分线与角的两边垂直,以及角平分线交于角的内部点等。
1.2角平分线的应用:角平分线在解决几何问题中起到了重要的作用,比如利用角平分线求解三角函数、证明角的相等等。
2.中线:2.1定义和性质:三角形的中线是连接三角形两边中点的线段,具有一些重要的性质,比如三角形三条中线交于一点,且该点与三个顶点距离相等。
2.2中线的应用:中线在三角形的面积计算、判定三角形是否为等腰三角形等问题中具有重要的应用价值。
3.高线:3.1定义和性质:三角形的高线是从三角形的一个顶点到对边垂直的线段,具有一些重要的性质,比如三角形的三条高线交于一点,且该点到三角形三边距离的乘积等于三角形的面积。
3.2高线的应用:高线在求解三角形的面积、计算三角形的外接圆半径等问题中发挥着重要的作用。
4.垂心:4.1定义和性质:三角形的垂心是三角形的三条高线的交点,具有一些重要的性质,比如垂心到三角形三边距离的乘积等于垂心到三角形的面积。
4.2垂心的应用:垂心在确定三角形的重心、利用垂心判定三角形的形状等问题中有重要的应用。
5.外心:5.1定义和性质:三角形的外心是三角形三条边上外接圆的圆心,具有一些重要的性质,比如外心到三个顶点的距离相等,外心是三条边上所有外接圆的圆心。
5.2外心的应用:外心在确定三角形的外接圆半径、利用外心寻找三角形的一些特殊性质等问题中有重要的应用。
培优专题2_勾股定理及应用(含解答)-[1]
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第17章 勾股定理点击一:勾股定理勾股定理:如果直角三角形两直角边分别为a ,b ,斜边为c ,那么a 2+b 2= c 2. 即直角三角形两直角的平方和等于斜边的平方.因此,在运用勾股定理计算三角形的边长时,要注意如下三点:(1)注意勾股定理的使用条件:只对直角三角形适用,而不适用于锐角三角形和钝角三角形; (2)注意分清斜边和直角边,避免盲目代入公式致错;(3)注意勾股定理公式的变形:在直角三角形中,已知任意两边,可求第三边长. 即c 2= a 2+b 2,a 2= c 2-b 2,b 2= c 2-a 2.点击二:学会用拼图法验证勾股定理拼图法验证勾股定理的基本思想是:借助于图形的面积来验证,依据是对图形经过割补、拼接后面积不变的原理. 如,利用四个如图1所示的直角三角形三角形,拼出如图2所示的三个图形. 请读者证明.如上图示,在图(1)中,利用图1边长为a ,b ,c 的四个直角三角形拼成的一个以c 为边长的正方形,则图2(1)中的小正方形的边长为(b -a ),面积为(b -a )2,四个直角三角形的面积为4×21ab = 2ab .由图(1)可知,大正方形的面积 =四个直角三角形的面积+小正方形的的面积,即c 2=(b -a )2+2ab ,则a 2+b 2 = c 2问题得证.请同学们自己证明图(2)、(3).(图1)(2)(3)ABC点击三:在数轴上表示无理数将在数轴上表示无理数的问题转化为化长为无理数的线段长问题.第一步:利用勾股定理拆分出哪两条线段长的平方和等于所画线段(斜边)长的平方,注意一般其中一条线段的长是整数;第二步:以数轴原点为直角三角形斜边的顶点,构造直角三角形;第三步:以数轴原点圆心,以斜边长为半径画弧,即可在数轴上找到表示该无理数的点. 点击四:直角三角形边与面积的关系及应用直角三角形有许多属性,除边与边、边与角、角与角的关系外,边与面积也有内的联系.设a 、b 为直角三角形的两条直角边,c 为斜边,S ∆为面积,于是有:222()2a b a ab b +=++,222a b c +=,12442ab ab S ∆=⨯=,所以22()4a b c S ∆+=+.即221[()]4S a b c ∆=+-.也就是说,直角三角形的面积等于两直角边和的平方与斜边平方差的四分之一.利用该公式来计算直角三角形的有关面积、周长、斜边上的高等问题,显得十分简便. 点击五:熟练掌握勾股定理的各种表达形式.如图2,在Rt ABC ∆中,90=∠C 0,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c,则c 2=a 2+b 2, a 2=c 2-b 2 ,b 2=c 2-a 2,点击六:勾股定理的应用(1)已知直角三角形的两条边,求第三边; (2)已知直角三角形的一边,求另两条边的关系; (3)用于推导线段平方关系的问题等.(4)用勾股定理,在数轴上作出表示2、3、5的点,即作出长为n 的线段. 针对练习:1.下列说法正确的是( )A .若 a 、b 、c 是△ABC 的三边,则a 2+b 2=c 2B .若 a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边,则a 2+b 2=c 2C .若 a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边, 90=∠A ,则a 2+b 2=c 2D .若 a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边, 90=∠C ,则a 2+b 2=c 22.一个直角三角形中,两直角边长分别为3和4,下列说法正确的是( ) A .斜边长为25 B .三角形周长为25C .斜边长为5D .三角形面积为203.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的三角形ABC 中,边长为无理数的边数是( )A . 0B . 1C . 2D . 34.如图,数轴上的点A 所表示的数为x,则x 2—10的立方根为( )A ..2 D .-25.把直角三角形的两条直角边同时扩大到原来的2倍,则斜边扩大到原来的( ) A . 2倍B . 4倍C . 6倍D . 8倍6.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1 m ,当它把绳子的下端拉开5 m 后,发现下端刚好接触地面,则旗杆的高为 ( ) A .8cm B .10cm C .12cm D .14cm7.△ABC 中,AB =15,AC =13,高AD =12,则△ABC 的周长为( ) A .42 B .32 C .42 或 32 D .37 或 33 8.如图,直线l 上有三个正方形a b c ,,,若a c ,的面积分别为5和11,则b的面积为( ) (A)4(B)6(C)16(D)559.已知直角三角形的周长为21,求它的面积.10.直角三角形的面积为120,斜边长为26,求它的周长.11.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CD ⊥AB 于D ,AB=13cm ,AC 于BC 之和等于17cm ,求CD 的长.l类型之一:勾股定理例1:如果直角三角形的斜边与一条直角边的长分别是13cm 和5cm ,那么这个直角三角形的面积是 cm 2. 解析:欲求直角三角形的面积,已知一直角三角形的斜边与一条直角边的长,则求得另一直角边的长即可. 根据勾股定理公式的变形,可求得.解:由勾股定理,得132-52=144,所以另一条直角边的长为12. 所以这个直角三角形的面积是21×12×5 = 30(cm 2).例2: 如图3(1),一只蚂蚁沿棱长为a 的正方体表面从顶点A 爬到 顶点B,则它走过的最短路程为( ) A .a 3 B .a )21(+C .3aD .a 5解析:本题显然与例2属同种类型,思路相同.但正方体的 各棱长相等,因此只有一种展开图.解:将正方体侧面展开得,如图3⑵. 由图知AC=2a,BC=a . 根据勾股定理得.a 5a5a)a 2(AB 222==+=故选D .类型之二:在数轴上表示无理数例3解析:根据在数轴上表示无理数的方法,需先把在数轴上作出.解:以3和1,所以需在数轴上找出两段分别长为3和1的线段,如下面的问题是关于数学大会会标设计与勾股定理知识的综合运用∙ ∙ ABC图3⑵∙ A B图3⑴例5:阅读材料,第七届国际数学教育大会的会徽.它的主题图案是由一连串如图所示的直角三角形演化而成的.设其中的第一个直角三角形OA1A2是等腰三角形,且OA1=A1A2=A2A3=A3A4=……=A8A9=1,请你先把图中其它8条线段的长计算出来,填在下面的表格中,然后再计算这8条线段的长的乘积.解:2;3;2;5;6;7;22;3;这8条线段的长的乘积是7072例6:2002年8月在北京召开的国际数学家大会会标取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的较短直角边为a,较长直角边为b,那么()2ba+的值为()(A)13 (B)19 (C)25 (D)169解析:由勾股定理,结合题意得a2+b2=13 ①.由题意,得 (b-a)2=1 ②.由②,得 a2+b2-2ab =1 ③.把①代入③,得 13-2ab=1∴ 2ab=12.∴ (a+b)2 = a2+b2+2ab =13+12=25.因此,选C.说明:2002年8月20日~28日,我国在首都北京成功举办了第24届国际数学家大会. 这是在发展中国家举行的第一次国际数学家大会,也是多年来在我国举行的最重要的一次国际会议. 它标志着我国数学已度过了六百多年的低谷,进入了数学大国的行列,并向着新世纪成为数学强国迈开了步伐. 这次大会的会标如下图所示:它取材于我国三国时期(公元3世纪)赵爽所著的《勾股圆方图注》.类型之四:勾股定理的应用(一)求边长例1:已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90º,AB=5cm,BC=3cm,CD⊥AB于D,求CD的长..(二)求面积例2:(1)观察图形思考并回答问题(图中每个小方格代表一个单位面积)①观察图1-1.正方形A中含有__________个小方格,即A的面积是__________个单位面积;正方形B中含有__________个小方格,即B的面积是__________个单位面积;正方形C中含有__________个小方格,即C的面积是__________个单位面积.②在图1-2中,正方形A,B,C中各含有多少个小方格?它们的面积各是多少?③你能发现图1-1中三个正方形A,B,C的面积之间有什么关系吗?图1-2中的呢?(2)做一做:①观察图1-3、图1-4,并填写下表:②三个正方形A,B,C的面积之间有什么关系?(3)议一议:①你能用三角形的边长表示正方形的面积吗?②你能发现直角三角形三边长度之间存在什么关系吗?③分别以5厘米、12厘米为直角边作出一个直角三角形,并测量斜边的长度,②中的规律对这个三角形仍然成立吗?解析:注意到图中每个小方格代表一个单位面积,通过观察图形不能得到答案:①99 9 9 18 18;②A中含4个,B中含4个,C中含8个,面积分别为4,4,8;③A与B的面积之和等于C,图1-2中也是A与B的面积之和等于C.(2)①答案:②答案:.(3)答案:①设直角三角形三边长分别为a,b,c(如图);②,.③成立.(三)作线段例3 作长为、、的线段.解析:作法:1.作直角边长为1(单位长)的等腰直角三角形ACB(如图);2.以斜边AB为一直角边,作另一直角边长为1的直角三角形ABB1;3.顺次这样作下去,最后作到直角三角形AB2B3,这时斜边AB、AB1、AB2、AB3的长度就是、、、.证明:根据勾股定理,在Rt△ACB中,∵AB>0,∴AB=.其他同理可证.点评由勾股定理,直角边长为1的等腰直角三角形,斜边长就等于,直角边长为边长就是.类似地也可作出(四)证明平方关系例4:已知:如图,在ABC∆中,=∠E222BEAEAC-=.解析:根据勾股定理,在ACDRt∆中,2AC在ADERt∆中,222DEAEAD+=,在Rt∆222BEBDDE-=,∴222222BDAECDDEAEAC-+=-+=又∵CDBD=,∴222BEAEAC-=.点评三角形,以便为运用勾股定理创造必要的条件.(五)实际应用例5: 台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围数十千米范围内形成气旋风暴,有极强的破坏力,如图,据气象观测,距沿海某城市A 的正南方向220千米B 处有一台风中心,其中心最大风力为12级,每远离台风中心20千米,风力就会减弱一级,该台风中心现正以15千米/时的速度沿北偏东30º方向往C 移动,且台风中心风力不变,若城市所受风力达到或走过四级,则称为受台风影响.(1)该城市是否会受到这交台风的影响?请说明理由.(2)若会受到台风影响,那么台风影响该城市持续时间有多少?(3)该城市受到台风影响的最大风力为几级?解析 (1)由点A 作AD⊥BC 于D ,则AD 就为城市A 距台风中心的最短距离在Rt△ABD 中,∠B=30º,AB =220,∴AD=21AB=110.由题意知,当A 点距台风(12-4)20=160(千米)时,将会受到台风影响.故该城市会受到这次台风的影响.(2)由题意知,当A 点距台风中心不超过60千米时,将会受到台风的影响,则AE =AF =160.当台风中心从E 到F 处时,该城市都会受到这次台风的影响.由勾股定理得∴EF=2DE =6015.因为这次台风中心以15千米/时的速度移动,所以这次台风影响该城市的持续时间为154151560 小时.(3)当台风中心位于D 处时,A 城市所受这次台风的风力最大,其最大风力为12-20110=6.5级.一、选择题1、有六根细木棒,它们的长度分别是2、4、6、8、10、12(单位:cm ),从中取出三根首尾顺次连结搭成一个直角三角形,则这三根细木棒的长度分别为( )(A )2、4、8 (B )4、8、10 (C )6、8、10 (D )8、10、122、木工师傅想利用木条制作一个直角三角形的工具,那么他要选择的三根木条的长度应符合下列哪一组数据?( )A.25,48,80 B .15,17,62 C .25,59,74 D .32,60,68 3、如果直角三角形的三条边2,4,a ,那么a 的取值可以有( ) (A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )3个4、已知直角三角形中30°角所对的直角边长是2厘米,则斜边的长是( ) (A )2厘米(B )4厘米(C )6厘米(D )8厘米5、如图,直角三角形三边上的半圆的面积依次从小到大记作S 1、S 2、S 3,则S 1、S 2、S 3之间的关系是( )(A )S 1+S 2>S 3 (B )S 1+S 2<S 3 (C )S 1+S 2=S 3 (D )S 12+S 22=S 32二、填空题1、若直角三角形斜边长为6,则这个三角形斜边上的中线长为______.2、如果直角三角形的两条直角边的长分别是5cm 和12cm ,那么这个直角三角形斜边上的中线长等于 cm .3、如图,CD 是Rt ⊿ABC 斜边AB 上的中线,若CD=4,则AB= .4、在△ABC 中,∠A :∠B :∠C =1:2:3.已知BC =3cm ,则AB = cm .5、如图,是一个外轮廓为矩形的机器零件平面示意图,根据图中标出尺寸(单位:mm )计算两圆孔中心A 和B 的距离为 .6、如图:有两棵树,一棵高8米,另一棵高2米,两树相距8米,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,至少飞了 米.7、如图,为了求出湖两岸A 、B 两点之间的距离,观测者从测点A 、B 分别测得∠BAC =90°,∠ABC =30°,又量得BC =160 m ,则A 、B 两点之间的距离为 m (结果保留根号)8、利用四个全等的直角三角形可以拼成如图所示的图形,这个图形被称为弦图.从图中可以看到:大正方形面积=小正方形面积+四个直角三角形面积.因而c 2= + .化简后即为c 2= .第6题图第5题图abc9、如图,是2002年8月北京第24届国际数学家大会会标,由4个全等的直角三角形拼合而成,若图中大小正方形的面积分别为52和4,则直角三角形的两条直角边的长分别为 .10、2002年8月20~28日在北京召开了第24届国际数学家大会.大会会标如图所示,它是由四个相同的直角三角形拼成的(直角边长分别为2和3),则大正方形的面积是 .11、已知第一个等腰直角三角形的面积为1,以第一个等腰直角三角形的斜边为直角边画第二个等腰直角三角形,又以第二个等腰直角三角形的斜边为直角边画第三个等腰直角三角形,以此类推,第13个等腰直角三角形的面积是 . 12、如图,梯子AB 靠在墙上,梯子的底端A 到墙根O 的距离为2米,梯子的顶端B 到地面的距离为7米.现将梯子的底端A 向外移动到A′,使梯子的底端A′ 到墙根O 的距离等于3米,同时梯子的顶端B 下降至B′,那么BB′等于1米;②大于1米;③小于1米.其中正确结论的序号是________________.13、观察下面各组数:(3,4,5)、(5,12,13)、(7,24,25)、(9,40,41)、…,可发现:4=2132-,12=2152-,24=2172-,…,若设某组数的第一个数为k ,则这组数为(k , , ). 三、解答题1、张老师在一次“探究性学习”课中,设计了如下数表:(1) 分别观察a 、b 、c 与n 之间的关系,并用含自然数n (n>1)的代数式表示:a = ,b = ,c =(2)猜想:以a 、b 、c 为边的三角形是否为直角三角形?并证明你的猜想.2、若正整数a 、b 、c 满足方程a 2+b 2=c 2 ,则称这一组正整数(a 、b 、c )为“商高数”,下面列举五组“商高数”:(3,4,5),(5,12,13),(6,8,10),(7,24,25),(12,16,20),注意这五组“商高数”的结构有如下规律:根据以上规律,回答以下问题:(1) 商高数的三个数中,有几个偶数,几个奇数? (2) 写出各数都大于30的两组商高数.(3) 用两个正整数m 、n (m >n )表示一组商高数,并证明你的结论. 3、阅读并填空: 寻求某些勾股数的规律:⑴对于任何一组已知的勾股数都扩大相同的正整数倍后,就得到了一组新的勾股数.例如:222543=+,我们把它扩大2倍、3倍,就分别得到2221086=+和22215129=+,……若把它扩大11倍,就得到 ,若把它扩大倍,就得到 .⑵对于任意一个大于1的奇数,存在着下列勾股数: 若勾股数为3,4,5,因为222453-=,则有5432+=; 若勾股数为5,12,13,则有131252+=; 若勾股数为7,24,25,则有 ;……若勾股数为m (m 为奇数),n , ,则有=2m ,用m 来表示n = ; 当17=m 时,则n = ,此时勾股数为 . ⑶对于大于4的偶数:若勾股数为6,8,10,因为2228106-=,则有……请找出这些勾股数之间的关系,并用适当的字母表示出它的规律来,并求当偶数为24的勾股数.4、一个直立的火柴盒在桌面上倒下,启迪人们发现了勾股定理的一种新的证明方法.如图,火柴盒的一个侧面A B C D 倒下到A B C D '''的位置,连结C C ',设,,AB a BC b AC c ===,请利用四边形B C C D ''的面积证明勾股定理:222a b c +=.aD 'B 'DC ' A BCb c 第4题图5、如图是2002年8月在北京召开的第24届国际数学家大会会标中的图案,其中四边形ABCD 和EF 都是正方形. 证:△ABF ≌△DAE6、仔细观察图形,认真分析各式,然后解答问题.;23,4)3(;22,31)2(;21,21)1(322212==+==+==+S S S(1)请用含有n (n 是正整数)的等式表示上述变化规律; (2)推算出OA 10的长;(3)求出210232221S S S S ++++ 的值.一、选择题1、 如图,字母A 所代表的的正方形的面积为(数字表示该正方形的面积)( ) A 、13B 、85C 、8D 、都不对2、 在Rt△ABC 中,有两边的长分别为3和4,则第三边的长( ) A 、5B 、7C 、5或7D 、5或113、 等腰三角形底边上的高是8,周长是32,则三角形的面积是( ) A 、56B 、48C 、40D 、32214、 若线段a 、b 、c 能构成直角三角形,则它们的比为( ) A 、2:3:4B 、3:4:6C 、5:12:13D 、4:6:75、 一个长方形的长是宽的2倍,其对角线的长是5cm ,则长方形的面积( ) A 、25cmB 、225cmC 、210cmD 、275cm6、 一个三角形三个内角之比为1:2:1,其相对应三边之比为( ) A 、1:2:1B 、1:2:1C 、1:4:1D 、12:1:27、 斜边长25,一条直角边长为7的直角三角形面积为( ) A 、81B 、82C 、83D 、848、若直角三角形中,有一个锐角为 30,且斜边与较短直角边之和为18,则斜边长为( ) A 、4cmB 、6cmC 、8cmD 、12cm9、如图△ABC 中,∠C =90°,AD 平分∠BAC ,DE ⊥AB 于E ,下面等式错误的是( ) A 、AC 2+DC 2=AD 2B 、AD 2-DE 2=AE 2C 、AD 2=DE 2+AC 2D 、BD 2-BE 2=41BC 210.图是2002年8 月北京第24届国际数学家大会会标,由4 个全等的直角三角形拼合而成.若图中大小正方形面积分别是6221和4,则直角三角形的两条直角边长分别为( )A 、6,4B 、6221,4 C 、6221,421 D 、6, 421二、填空:1、在△ABC 中, ∠C =90°,a ,b ,c 分别为∠A ∠B ∠C 的对边 (1)若a=6,c=10则b= (2)若a=12,b=5 则c= (3)若c=25,b=15则a= (4)若a =16,b=34则b=2、三边长分别为1,1,1的三角形是角三角形.3、在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,则△ABC的面积是4、如图要修一个育苗棚,棚宽a=3m,高b=4m,底d=10m,覆盖顶上的塑料薄膜的面积为2m5、如图点C是以为AB直径的半圆上的一点,4∠BCACACB则图中阴影部分的面积︒=,,390==是6、在Rt△ABC中,3︒=ABC且BC=136则AC=∠AC90=:5:,7、直角三角形的一直角边为8cm,斜边为10cm,则这个直角三角形的面积是斜边上的高为8、△ABC中,︒,C则a:b:c=90a∠30==∠︒9、三角形三个内角之比为1:2:3,它的最长边为a,那么以其余两边为边所作的正方形面积分别为10、有两根木条,长分别为60cm和80cm,现再截一根木条做一个钝角三角形,则第三根木条x长度的取值范围三解答题1、如如图要建一个苗圃,它的宽是a=4.8厘米,高b=3.6米.苗圃总长是10米(1)求苗圃的占地面积(2)覆盖在顶上的塑料薄膜需要多少平方米?2、如图在四边形ABCD中,12=︒∠∠BCABBAD求正方形DCEF的面积CBDAD=,,4,3︒90,==90=3、如图在锐角△ABC中,高AD=12,AC=13,BC=14求AB的长4、八年级学生准备测量校园人工湖的深度,他们把一根竹竿插到离湖边1米的水底,只见竹竿高出水面1尺,把竹竿的顶端拉向湖边(底端不变)竿顶和湖沿的水面刚好平齐,求湖水的深度和竹竿的长.5、如图己知在△ABC中,DE︒∠∠垂直平分AB,E为垂足交BC于D,BD=16cm,求AC长.==90︒C,B15,6、某校要把一块形状是直角三角形的废地开发为生物园,如图80∠ACACB米,BC=60米,若线段CD为一=,︒90=条水渠,且D在边AB上,己知水渠的造价是10元/米,则点D在距A点多远,水渠的造价最低,最低价是多少?勾股定理及应用勾股定理是数学史上一颗璀璨的明珠,在西方数学史上称之为“毕达哥拉斯定理”. 例1 已知一直角三角形的斜边长是2,周长是,求这个三角形的面积.分析 由斜边长是2,周长是4,列关于两直角边的方程,只需求出两直角边长的积,即可求得三角形的面积.本题中用到数学解题中常用的“设而不求”的技巧,要熟练掌握.解:设直角三角形的两直角边为a 、b ,根据题意列方程得:2222,22a b a b ⎧+=⎪⎨++=+⎪⎩即224,a b a b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ ②式两边同时平方再减去①式得: 2ab=2, ∴12ab=12.∴S=12.因此,这个三角形的面积为12.练习11.已知:如图2-1,AD=4,CD=3,∠ADC=90°,AB=13,∠ACB=90°,•求图形中阴影部分的面积.2-12.已知:长方形ABCD,AB∥CD,AD∥BC,AB=2,AD≠DC,长方形ABCD的面积为S,沿长方形的对称轴折叠一次得到一个新长方形,求这个新长方形的对角线的长.3.若线段a、b、c能组成直角三角形,则它们的比值可以是()A.1:2:4 B.1:3:5 C.3:4:7 D.5:12:13例2 如图2-2,把一张长方形纸片ABCD折叠起来,使其对角顶点A、C重合,•若其长BC为a,宽AB为b,则折叠后不重合部分的面积是多少?分析图形沿EF折叠后A、C重合,可知四边形AFED′与四边形CFED全等,则对应边、角相等,∴AF=FC,且FC=AE,则△ABF≌△AD′E,•由三角形面积公式不难求出不重合部分的面积.解:∵图形沿EF折叠后A、C重合,∴四边形AFED′与CFED关于EF对称,则四边形AFED′≌四边形CFED.∴∠AFE=∠CFE.∴AF=FC,∠D′=∠D=∠B=90°AB=CD=AD′.∵AD∥BC,∴∠AEF=∠EFC.∴∠AEF=∠AFE.则AE=AF.∴Rt△ABF≌Rt△AD′E.在Rt△ABF中,∵∠B=90°,∴AB2+BF2=AF2.设BF=x,b2+x2=(a-x)2,∴x=222a ba-.∴S=2S△ABF =2×12bx=2×12·b·222a ba-=22()2b a ba-.练习22-21.如图2-3,把矩形ABCD沿直线BD向上折叠,使点C落在C′的位置上,已知AB=•3,BC=7,重合部分△EBD的面积为________.2.如图2-4,一架长2.5m的梯子,斜放在墙上,梯子的底部B•离墙脚O•的距离是0.7m,当梯子的顶部A向下滑0.4m到A′时,梯子的底部向外移动多少米?2-43.如图2-5,长方形ABCD中,AB=3,BC=4,若将该矩形折叠,使C点与A点重合,•则折叠后痕迹EF的长为()A.3.74 B.3.75 C.3.76 D.3.772-5例3 试判断,三边长分别为2n2+2n,2n+1,2n2+2n+1(n为正整数)•的三角形是否是直角三角形?分析先确定最大边,•再利用勾股定理的判定定理判断是否为直角三角形.解:∵n为正整数,∴(2n2+2n+1)-(2n2+2n)=2n2+2n+1-2n2-2n=1>0,(2n2+2n+1)-(2n+1)=2n2+2n+1-2n-1=2n2>0.∴2n2+2n+1为三角形中的最大边.又(2n2+2n+1)2=4n4+8n3+8n2+4n+1,(2n2+2n)2+(2n+1)2=4n4+8n3+8n2+4n+1.∴(2n2+2n+1)2=(2n2+2n)2+(2n+1)2.∴这个三角形是直角三角形.练习31.若△ABC的三边a、b、c满足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,则△ABC是()A.等腰三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形 D.钝角三角形2.如图2-6,在正方形ABCD中,F为DC的中点,E为BC上一点,且EC=14BC,猜想AF•与EF的位置关系,并说明理由.2-63.△ABC中的三边分别是m2-1,2m,m2+1(m>1),那么()A.△ABC是直角三角形,且斜边长为m2+1.B.△ABC是直角三角形,且斜边长为2m.C.△ABC是直角三角形,但斜边长由m的大小而定.D.△ABC不是直角三角形.例4 已知:如图2-7所示,△ABC中,D是AB的中点,若AC=12,BC=5,CD=6.5.求证:△ABC是直角三角形.分析欲证△ABC是直角三角形,在已知两边AC、BC的情况下求边AB的长,比较困难;但注意到CD是边AB的中线,我们延长CD到E,使DE=CD,•从而有△BDE•≌△ADC,这样AC、BC、2CD就作为△BCE的三边,再用勾股定理的逆定理去判定.证明:延长CD到E,使DE=CD,连结BE.∵AD=BD,CD=ED,∠ADC=∠BDE.∴△ADC≌△BDE(SAS).∴BE=AC=12.∴∠A=∠DBE.∴AC∥BE.在△BCE中,∵BC2+BE2=52+122=169.CE2=(2CD)2=(2×6.5)2=169.∴BC2+BE2=CE2.∴∠EBC=90°.又∵AC∥BE,∴∠ACB=180°-∠EBC=90°.∴△ABC是直角三角形.练习41.已知a、b、c为△ABC的三边,且满足a2c2-b2c2=a2-b2,试判断△ABC的形状.先阅读下列解题过程:解:∵a2c2-b2c2=a4-b4,①∴c2(a2-b2)=(a2+b2)(a2-b2).②∴c2=a2+b2.③∴△ABC为直角三角形.④问:(1)上述推理过程,出现错误的一步是________;(2)本题的正确结论是________.2.如图2-8,△ABC的三边分别为AC=5,BC=12,AB=13,将△ABC沿AD折叠,使AC落在AB上,求折痕AD的长.3.如图2-9,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内一点,满足PA=3,PB=1,•PC=2,求∠BPC的度数.例5 如图2-10,△ABC中,AB=AC=20,BC=32,D是BC上一点,且AD⊥AC,求BD的长.分析若作AE⊥BC于E,如图2-11,利用勾股定理可求出AE=12,AD是Rt•△ADC的直角边.∴AD=CD-AC ,若设DE=x ,借助于AD 这个“桥”可以列出方程. 解:作AE ⊥BC 于E . ∵AB=AC ,AE ⊥BC , ∴BE=EC=12BC=12×32=16.在Rt △AEC 中,AE 2=AC 2-CE 2=202-162=144, ∴AE=12. 设DE=x ,则在Rt △ADE 中,AD 2=AE 2+DE 2=144+x 2, 在Rt △ACD 中,AD 2=CD 2-AC 2=(16+x )2-202. ∴144+x 2=(16+x )2-202 解得x=9.∴BD=BE-DE=16-9=7. 练习51.如图2-12,△ABC 中,∠C=90°,M 是BC 的中点,MD ⊥AB 于D .求证:AD 2=AC 2+BD 2.2-122.如图2-13,AB ⊥AD ,AB=3,BC=12,CD=13,AD=4,求四边形ABCD 的面积.2-133.如图2-14.长方体的高为3cm ,底面是正方形,边长为2cm ,现有绳子从A 出发,沿长方形表面到达C 处,问绳子最短是多少厘米?2-102-112-14勾股定理及应用 答案: 练习11.24(提示:利用勾股定理即可求出) 2.长方形的对称轴有2条,要分别讨论: (1)以A 、B 为对称点(如图) ∵S=AB ×BC ,AB=2, ∴BC=AD=2S .根据对称性得DF=12AB=1.由于∠D=90°,据勾股定理得:AF==12(2)以A 、D 为对称点(如图) ∴BF=12BC=4S .由∠B=90°,据勾股定理得:AF==3.D练习2 1.214(提示:利用Rt △ABE 的勾股定理即可求出) 2.0.8m 3.B练习31.B 2.AF ⊥EF (提示:连结AE ,设正方形的边长为a ,则DF=FC=2a ,EC=4a ,在Rt △ADF 中,由勾股定理得:AF 2=AD 2+DF 2=a 2+(2a )2=54a 2.同理:在Rt△ECF 中,EF 2=(2a )2+(4a )2=516a 2,在Rt△ABE 中,BE=34a ,则AE 2=a 2+916a 2=2516a 2.∵54a 2+516a 2=2516a 2,∴AF 2+EF 2=AE 2. ∴∠AFE=90°. ∴AF ⊥EF .3.A (点拨:利用勾股定理的逆定理来判定) 练习41.(1)③、④(2)△ABC 为直角三角形或等腰三角形. 2.∵AC 2+BC 2=52+122=132=AB 2, ∴∠C=90°.将△ABC 沿AD 折叠,使AC 落在AB 上,C 的对称点为E (如图) ∴CD=DE , AC=AE=5. 则△ACD ≌△AED . 又BE=AB-AE=8.设CD 为x ,则x 2+82=(12-x )2. 解之得x=103. ∴AD 2=52+(103)2. ∴3.3.过点C 作CE ⊥CP ,并截CE=CP=2,连结PE ,BE .(如图) ∵∠ACB=∠PCE=90°, ∴∠ACB-∠PCB=∠PCE-∠PCB . 即∠ACP=∠BCE .∴△PCA ≌△ECB (SAS ). ∴BE=AP=3. 在Rt △PCE 中, PE 2=PC 2+CE 2=8. 又∵BP 2=1,BE 2=9,∴BE 2=BP 2+PE 2.∴△PBE 是直角三角形,其中∠BPE=90° 在Rt △PCE 中,PC=CE , ∴∠CPE=∠CEP=45°.∴∠BPC=∠CPE+∠BPE=45°+90°=135°. 练习5 1.连结AM . ∵M 为CB 的中点, ∴CM=MB .又∵AC 2=AM 2-CM 2,BD 2=BM 2-MD 2, ∴AC 2+BD 2=AM 2-MD 2. 又∵AD 2=AM 2-DM 2, ∴AD 2=AC 2+BD 2.2.36(提示:连结BD ,利用勾股定理及逆定理即可求出).3.5cm (提示:将该长方体的右面翻折,使它与前面在同一平面, 连结AC (如图),此时线段AC 的长度即为最短距离. ∴(cm ).勾股定理的逆定理1班级 姓名 号次一.选择题(本题有10小题,每题3分,共30分)1.在△ABC 中,,,A B C ∠∠∠的对边分别为,,a b c ,且ab c b a 2)(22+=+,则( )A.A ∠为直角B.B ∠为直角C.C ∠为直角D.不能确定 2.如图,下列三角形中是直角三角形的是( )51213 C467 B7 58 A73 53.下列各命题的逆命题不成立的是( )A.两直线平行,内错角相等B.若b a =,则b a =C.对顶角相等D.如果a =b ,那么a 2=b 24.下面四组数中,其中有一组与其他三组规律不同,这一组是( )A. 4,5,6B. 6,8,10C. 8,15,17D. 9,40,415.如图有五根小木棒,其长度分别为7、15、20、24、25,现想把它们摆成两个直角三角形,则摆放正确的是( )715242520715202425157252024257202415(A)(B)(C)(D)A B C D6.放学后,斌斌先去同学小华家玩了一回,再回到家里。
中考数学培优(含解析)之直角三角形的边角关系附答案解析

中考数学培优(含解析)之直角三角形的边角关系附答案解析一、直角三角形的边角关系1.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.(1)求证:直线CP是⊙O的切线.(2)若BC=2,sin∠BCP=,求点B到AC的距离.(3)在第(2)的条件下,求△ACP的周长.【答案】(1)证明见解析(2)4(3)20【解析】试题分析:(1)利用直径所对的圆周角为直角,2∠CAN=∠CAB,∠CAB=2∠BCP判断出∠ACP=90°即可;(2)利用锐角三角函数,即勾股定理即可.试题解析:(1)∵∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∵AC为⊙O的直径,∴∠ANC=90°,∴∠CAN+∠ACN=90°,2∠BAN=2∠CAN=∠CAB,∵∠CAB=2∠BCP,∴∠BCP=∠CAN,∴∠ACP=∠ACN+∠BCP=∠ACN+∠CAN=90°,∵点D在⊙O上,∴直线CP是⊙O的切线;(2)如图,作BF⊥AC∵AB=AC,∠ANC=90°,∴CN=CB=,∵∠BCP=∠CAN,sin∠BCP=,∴sin∠CAN=,∴∴AC=5,∴AB=AC=5,设AF=x,则CF=5﹣x,在Rt△ABF中,BF2=AB2﹣AF2=25﹣x2,在Rt△CBF中,BF2=BC2﹣CF2=2O﹣(5﹣x)2,∴25﹣x2=2O﹣(5﹣x)2,∴x=3,∴BF2=25﹣32=16,∴BF=4,即点B到AC的距离为4.考点:切线的判定2.如图,平台AB高为12m,在B处测得楼房CD顶部点D的仰角为45°,底部点C的俯角为30°,求楼房CD的高度(3=1.7).【答案】32.4米.【解析】试题分析:首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造关系式求解.试题解析:如图,过点B作BE⊥CD于点E,根据题意,∠DBE=45°,∠CBE=30°.∵AB⊥AC,CD⊥AC,∴四边形ABEC为矩形,∴CE=AB=12m,在Rt△CBE中,cot∠CBE=BE CE,∴BE=CE•cot30°=12×3=123,在Rt△BDE中,由∠DBE=45°,得DE=BE=123.∴CD=CE+DE=12(3+1)≈32.4.答:楼房CD的高度约为32.4m.考点:解直角三角形的应用——仰角俯角问题.3.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,以AB的中点O为圆心,OA为半径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE,OE.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:BC2=2CD•OE;(3)若314cos,53BAD BE∠==,求OE的长.【答案】(1)DE为⊙O的切线,理由见解析;(2)证明见解析;(3)OE =356.【解析】试题分析:(1)连接OD,BD,由直径所对的圆周角是直角得到∠ADB为直角,可得出△BCD为直角三角形,E为斜边BC的中点,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到CE=DE,从而得∠C=∠CDE,再由OA=OD,得∠A=∠ADO,由Rt△ABC中两锐角互余,从而可得∠ADO与∠CDE互余,可得出∠ODE为直角,即DE垂直于半径OD,可得出DE为⊙O的切线;(2)由已知可得OE是△ABC的中位线,从而有AC=2OE,再由∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,可得△ABC∽△BDC,根据相似三角形的对应边的比相等,即可证得;(3)在直角△ABC中,利用勾股定理求得AC的长,根据三角形中位线定理OE的长即可求得.试题解析:(1)DE为⊙O的切线,理由如下:连接OD,BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,在Rt△BDC中,E为斜边BC的中点,∴CE=DE=BE=BC,∴∠C=∠CDE,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,∵∠ABC=90°,∴∠C+∠A=90°,∴∠ADO+∠CDE=90°,∴∠ODE=90°,∴DE⊥OD,又OD为圆的半径,∴DE为⊙O的切线;(2)∵E是BC的中点,O点是AB的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴AC=2OE,∵∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,∴△ABC∽△BDC,∴,即BC 2=AC•CD .∴BC 2=2CD•OE ;(3)解:∵cos ∠BAD=, ∴sin ∠BAC=, 又∵BE=,E 是BC 的中点,即BC=, ∴AC=.又∵AC=2OE ,∴OE=AC=.考点:1、切线的判定;2、相似三角形的判定与性质;3、三角函数4.如图,某校数学兴趣小组为测量校园主教学楼AB 的高度,由于教学楼底部不能直接到达,故兴趣小组在平地上选择一点C ,用测角器测得主教学楼顶端A 的仰角为30°,再向主教学楼的方向前进24米,到达点E 处(C ,E ,B 三点在同一直线上),又测得主教学楼顶端A 的仰角为60°,已知测角器CD 的高度为1.6米,请计算主教学楼AB 的高度.(3≈1.73,结果精确到0.1米)【答案】22.4m【解析】【分析】首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造等量关系,进而求解.【详解】解:在Rt △AFG 中,tan ∠AFG 3,∴FG =tan 3AG AFG =∠, 在Rt △ACG 中,tan ∠ACG =AG CG ,∴CG =tan AG ACG ∠=3AG . 又∵CG ﹣FG =24m , 即3AG ﹣3=24m , ∴AG =123m ,∴AB =123+1.6≈22.4m .5.许昌芙蓉湖位于许昌市水系建设总体规划中部,上游接纳清泥河来水,下游为鹿鸣湖等水系供水,承担着承上启下的重要作用,是利用有限的水资源、形成良好的水生态环境打造生态宜居城市的重要部分.某校课外兴趣小组想测量位于芙蓉湖两端的A ,B 两点之间的距离他沿着与直线AB 平行的道路EF 行走,走到点C 处,测得∠ACF=45°,再向前走300米到点D 处,测得∠BDF=60°.若直线AB 与EF 之间的距离为200米,求A ,B 两点之间的距离(结果保留一位小数)【答案】215.6米.【解析】【分析】过A 点做EF 的垂线,交EF 于M 点,过B 点做EF 的垂线,交EF 于N 点,根据Rt △ACM 和三角函数tan BDF ∠求出CM 、DN ,然后根据MN MD DN AB =+=即可求出A 、B 两点间的距离.【详解】解:过A 点做EF 的垂线,交EF 于M 点,过B 点做EF 的垂线,交EF 于N 点在Rt △ACM 中,∵45ACF ∠=︒,∴AM=CM=200米,又∵CD=300米,所以100MD CD CM =-=米,在Rt △BDN 中,∠BDF=60°,BN=200米∴115.6tan 60BN DN =≈o米, ∴215.6MN MD DN AB =+=≈米即A ,B 两点之间的距离约为215.6米.【点睛】本题主要考查三角函数,正确做辅助线是解题的关键.6.如图,公路AB 为东西走向,在点A 北偏东36.5︒方向上,距离5千米处是村庄M ,在点A 北偏东53.5︒方向上,距离10千米处是村庄N ;要在公路AB 旁修建一个土特产收购站P (取点P 在AB 上),使得M ,N 两村庄到P 站的距离之和最短,请在图中作出P 的位置(不写作法)并计算:(1)M ,N 两村庄之间的距离;(2)P 到M 、N 距离之和的最小值.(参考数据:sin36.5°=0.6,cos36.5°=0.8,tan36.5°=0.75计算结果保留根号.)【答案】(1) M ,N 两村庄之间的距离为29千米;(2) 村庄M 、N 到P 站的最短距离和是55千米.【解析】【分析】(1)作N 关于AB 的对称点N'与AB 交于E ,连结MN’与AB 交于P ,则P 为土特产收购站的位置.求出DN ,DM ,利用勾股定理即可解决问题.(2)由题意可知,M 、N 到AB 上点P 的距离之和最短长度就是MN′的长.【详解】解:作N 关于AB 的对称点N '与AB 交于E ,连结MN ’与AB 交于P ,则P 为土特产收购站的位置.(1)在Rt△ANE中,AN=10,∠NAB=36.5°∴NE=AN•sin∠NAB=10•sin36.5°=6,AE=AN•cos∠NAB=10•cos36.5°=8,过M作MC⊥AB于点C,在Rt△MAC中,AM=5,∠MAB=53.5°∴AC=MA•sin∠AMB=MA•sin36.5°=3,MC=MA•cos∠AMC=MA•cos36.5°=4,过点M作MD⊥NE于点D,在Rt△MND中,MD=AE-AC=5,ND=NE-MC=2,∴MN=2252+=29,即M,N两村庄之间的距离为29千米.(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.DN′=10,MD=5,在Rt△MDN′中,由勾股定理,得MN′=22510+=55(千米)∴村庄M、N到P站的最短距离和是55千米.【点睛】本题考查解直角三角形,轴对称变换等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.7.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=7,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C 顺时针旋转得到△A′B′C(点A,B的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分別交直线m于点P,Q.(1)如图1,当P与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC的交点为M,当M为A′B′的中点时,求线段PQ的长;(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在CA′,CB′的延长线上时,试探究四边形PA'B′Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA′B′Q的最小面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)60°;(2)PQ=72;(3)存在,S四边形PA'B′Q=33【解析】【分析】(1)由旋转可得:AC=A'C=2,进而得到BC3=∠A'BC=90°,可得cos ∠A 'CB 3'2BC A C ==,即可得到∠A 'CB =30°,∠ACA '=60°; (2)根据M 为A 'B '的中点,即可得出∠A =∠A 'CM ,进而得到PB 3=BC 32=,依据tan ∠Q =tan ∠A 3=,即可得到BQ =BC 3⨯=2,进而得出PQ =PB +BQ 72=; (3)依据S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,即可得到S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ ,利用几何法即可得到S △PCQ 的最小值=3,即可得到结论.【详解】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2.∵∠ACB =90°,AB 7=,AC =2,∴BC 3=.∵∠ACB =90°,m ∥AC ,∴∠A 'BC =90°,∴cos ∠A 'CB 3'2BC A C ==,∴∠A 'CB =30°,∴∠ACA '=60°;(2)∵M 为A 'B '的中点,∴∠A 'CM =∠MA 'C ,由旋转可得:∠MA 'C =∠A ,∴∠A =∠A 'CM ,∴tan ∠PCB =tan ∠A 3=,∴PB 3=BC 32=. ∵∠BQC =∠BCP =∠A ,∴tan ∠BQC =tan ∠A 3=,∴BQ =BC 3⨯=2,∴PQ =PB +BQ 72=; (3)∵S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,∴S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,∴S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ , 取PQ 的中点G . ∵∠PCQ =90°,∴CG 12=PQ ,即PQ =2CG ,当CG 最小时,PQ 最小,∴CG ⊥PQ ,即CG 与CB 重合时,CG 最小,∴CG min 3=,PQ min =23,∴S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA 'B 'Q =33-;【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.8.如图,半圆O 的直径AB =20,弦CD ∥AB ,动点M 在半径OD 上,射线BM 与弦CD 相交于点E (点E 与点C 、D 不重合),设OM =m .(1)求DE 的长(用含m 的代数式表示);(2)令弦CD 所对的圆心角为α,且sin 4=25α. ①若△DEM 的面积为S ,求S 关于m 的函数关系式,并求出m 的取值范围; ②若动点N 在CD 上,且CN =OM ,射线BM 与射线ON 相交于点F ,当∠OMF =90° 时,求DE 的长.【答案】(1)DE =10010m m -;(2)①S =2360300m m m-+,(5013<m <10),②DE =52. 【解析】【分析】 (1)由CD ∥AB 知△DEM ∽△OBM ,可得DE DM OB OM=,据此可得; (2)①连接OC 、作OP ⊥CD 、MQ ⊥CD ,由OC =OD 、OP ⊥CD 知∠DOP =12∠COD ,据此可得sin ∠DOP =sin ∠DMQ =45、sin ∠ODP =35,继而由OM =m 、OD =10得QM =DM sin ∠ODP =35(10﹣m ),根据三角形的面积公式即可得;如图2,先求得PD =8、CD =16,证△CDM ∽△BOM 得CD DM BO OM =,求得OM =5013,据此可得m 的取值范围; ②如图3,由BM =OB sin ∠BOM =10×35=6,可得OM =8,根据(1)所求结果可得答案.【详解】(1)∵CD ∥AB ,∴△DEM ∽△OBM ,∴DE DM OB OM =,即1010DE m m -=,∴DE =10010mm-; (2)①如图1,连接OC 、作OP ⊥CD 于点P ,作MQ ⊥CD 于点Q ,∵OC =OD 、OP ⊥CD , ∴∠DOP =12∠COD , ∵sin2α=45, ∴sin ∠DOP =sin ∠DMQ =45,sin ∠ODP =35, ∵OM =m 、OD =10, ∴DM =10﹣m , ∴QM =DM sin ∠ODP =35(10﹣m ), 则S △DEM =12DE •MQ =12×10010m m -×35(10﹣m )=2360300m m m-+,如图2,∵PD =OD sin ∠DOP =10×45=8, ∴CD =16, ∵CD ∥AB , ∴△CDM ∽△BOM , ∴CD DM BO OM =,即1610=10OMOM-, 解得:OM =5013,∴5013<m <10, ∴S =2360300m m m-+,(5013<m <10).②当∠OMF =90°时,如图3,则∠BMO =90°,在Rt △BOM 中,BM =OB sin ∠BOM =10×35=6, 则OM =8, 由(1)得DE =100108582-⨯=. 【点睛】本题主要考查圆的综合题,解题的关键是熟练掌握圆的有关性质、相似三角形的判定与性质及解直角三角形的能力.9.如图,在自动向西的公路l 上有一检查站A ,在观测点B 的南偏西53°方向,检查站一工作人员家住在与观测点B 的距离为7132km ,位于点B 南偏西76°方向的点C 处,求工作人员家到检查站的距离AC .(参考数据:sin76°≈2425,cos76°≈625,tan 76°≈4,sin53°≈35,tan53°≈43)【答案】工作人员家到检查站的距离AC 的长约为92km . 【解析】分析:过点B 作BH ⊥l 交l 于点H ,解Rt △BCH ,得出CH=BC•sin ∠CBH=274,BH=BC•cos∠CBH=2716.再解Rt△BAH中,求出AH=BH•tan∠ABH=94,那么根据AC=CH-AH计算即可.详解:如图,过点B作BH⊥l交l于点H,∵在Rt△BCH中,∠BHC=90°,∠CBH=76°,BC=7132km,∴CH=BC•sin∠CBH≈225242732254⨯=,BH=BC•cos∠CBH≈225627 322516⨯=.∵在Rt△BAH中,∠BHA=90°,∠ABH=53°,BH=2716,∴AH=BH•tan∠ABH≈27491634⨯=,∴AC=CH﹣AH=2799442-=(km).答:工作人员家到检查站的距离AC的长约为92 km.点睛:本题考查的是解直角三角形的应用-方向角问题,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.10.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A(0,1),点C(1,0),正方形AOCD的两条对角线的交点为B,延长BD至点G,使DG=BD,延长BC至点E,使CE=BC,以BG,BE为邻边作正方形BEFG.(Ⅰ)如图①,求OD的长及ABBG的值;(Ⅱ)如图②,正方形AOCD固定,将正方形BEFG绕点B逆时针旋转,得正方形BE′F′G′,记旋转角为α(0°<α<360°),连接AG′.①在旋转过程中,当∠BAG′=90°时,求α的大小;②在旋转过程中,求AF′的长取最大值时,点F′的坐标及此时α的大小(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)12(Ⅱ)①α=30°或150°时,∠BAG′=90°②当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大,最大值为22+2,此时α=315°,F′(12+2,12﹣2)【解析】【分析】(1)根据正方形的性质以及勾股定理即可解决问题,(2)①因为∠BAG′=90°,BG′=2AB,可知sin∠AG′B=12ABBG,推出∠AG′B=30°,推出旋转角α=30°,据对称性可知,当∠ABG″=60°时,∠BAG″=90°,也满足条件,此时旋转角α=150°,②当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大.【详解】(Ⅰ)如图1中,∵A(0,1),∴OA=1,∵四边形OADC是正方形,∴∠OAD=90°,AD=OA=1,∴OD=AC==,∴AB=BC=BD=BO=,∵BD=DG,∴BG=,∴==.(Ⅱ)①如图2中,∵∠BAG′=90°,BG′=2AB,∴sin∠AG′B==,∴∠AG′B=30°,∴∠ABG′=60°,∴∠DBG′=30°,∴旋转角α=30°,根据对称性可知,当∠ABG″=60°时,∠BAG″=90°,也满足条件,此时旋转角α=150°,综上所述,旋转角α=30°或150°时,∠BAG′=90°.②如图3中,连接OF,∵四边形BE′F′G′是正方形的边长为∴BF′=2,∴当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大,最大值为+2,此时α=315°,F′(+,﹣)【点睛】本题考查的是正方形的性质、旋转变换的性质以及锐角三角函数的定义,解决本题的关键是要熟练掌握正方形的四条边相等、四个角相等,旋转变换的性质以及特殊角的三角函数值的应用.11.如图所示,小华在湖边看到湖中有一棵树AB,AB与水面AC垂直.此时,小华的眼睛所在位置D到湖面的距离DC为4米.她测得树梢B点的仰角为30°,测得树梢B点在水中的倒影B′点的俯角45°.求树高AB(结果保留根号)【答案】AB=(8+43)m . 【解析】 【分析】设BE=x ,则BA=x+4,B′E=x+8,根据∠ADB′=45°,可知DE=B′E=x+8,再由tan30°=BEDE即可得出x 的值,进而得到答案, 【详解】如图:过点D 作DE ⊥AB 于点E , 设BE=x ,则BA=x+4,B′E=x+8, ∵∠ADB′=45°, ∴DE=B′E=x+8, ∵∠BDE=30°, ∴tan30°=38BE x DE x ==+ ,解得x=4+43 , ∴AB=BE+4=(8+43 )m .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答此题的关键12.如图,由一段斜坡AB 的高AD 长为0.6米,ABD 30∠=o ,为了达到无障碍通道的坡道标准,现准备把斜坡改长,使ACD 5.71∠=o .()1求斜坡AB 的长;()2求斜坡新起点C 与原起点B 的距离.(精确到0.01米)(参考数据:3 1.732≈,tan5.710.100)≈o【答案】()1?AB 1.2=米;()2斜坡新起点C 与原起点B 的距离为4.96米. 【解析】 【分析】()1在Rt ABD V 中,根据AB AD sin30=÷o 计算即可;()2分别求出CD 、BD 即可解决问题;【详解】()1在Rt ABD V 中,1AB AD sin300.6 1.2(2=÷=÷=o 米),()2在Rt ABD V 中,3BD AD tan300.6 1.039(=÷=≈o 米), 在Rt ACD V 中,CD AD tan5.716(=÷≈o米),BC CD BD 6 1.039 4.96(∴=-=-=米).答:求斜坡AB 的长为1.2米,斜坡新起点C 与原起点B 的距离为4.96米. 【点睛】本题考查解直角三角形的应用,锐角三角函数等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.。
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A B C P E AB CP O DC B A 专题2 与三角形有关的角一、三角形内角和定理:二、三角形外角的性质:如图,∠ACD 是△ABC 的外角,则:①∠ =∠ +∠ ;或∠ =∠ —∠ ;或∠ =∠ —∠ 。
② > 或 >基本图形介绍:1、对顶三角形:①如图,AD 、BC 相交于O ,求证:∠A+∠B=∠C+∠D②如图,AD 、BC 相交于O ,BP 、DP 分别平分∠ABC 、∠ADC , 求证:∠P=12(∠A+∠C ) 2、“飞镖”形:①如图,求证:∠BDC=∠A+∠B+∠C②如图,BP 、CP 分别平分∠ABD 、∠ACD ,求证:∠P=12(∠A+∠D ) 3、三角形内外角平分线问题: ①如图,△ABC 中,P 是△ACB 的角平分线的交点,求证:∠BPC=90°+12∠A ②如图,△ABC 中,P 是∠ABC 的角平分线和△ABC 的外角∠ACE 的角平分线的交点。
求证:∠BPC=12∠A ③如图,△ABC 中,P 是外角∠EBC 与∠BCF 的角平分线的交点。
求证:∠BPC=90°-12∠A 光的反射问题可转化为角平分线问题:①由光的反射原理:∠1=∠2又因为∠1=∠3,所以∠2=∠3,所以MD 平分∠BMC 。
②作法线MN ,则MN 平分∠AMB4、一角平分线问题:①在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,∠C>∠B求证:(1)∠ADC =90°-12(∠C —∠B)D C B A EC ED C B AE B A (2)∠ADC=12(∠ACE+∠B) ②在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,AE ⊥BC ,求证:∠EAD =12(∠C —∠B) 拓展:①在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,P 是AD 延长线上一点,过P 作PE ⊥BC ,求证:∠EPD =12(∠C —∠B) 拓展:②在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,P 是BC 延长线上一点,过P 作PE ⊥AD ,求证:∠EPD =12(∠C —∠B) 5、直角三角形斜边上的高的问题: ①如图,△ABC 中,∠ACB=90°,CD ⊥AB 于D ,求证:∠1=∠A ;∠2=∠B②如图,△ABC 中,∠BCA=90°,CD ⊥AB ,AF 平分∠BAC 6、翻折问题: 如图,将三角形沿直线DE 翻折使点A 在△ABC 的内部得'A ,求证:∠A=12(∠1+∠2) 巩固练习:1、在△ABC 中,∠A=12∠B=13∠C ,则此三角形是( ) A 、锐角三角形 B 、直角三角形 C 、钝角三角形 D 、等腰三角形 2、如图,△ABC 中,∠B=∠C ,点D 在AB 上,DE ⊥AC 于E ,EF ⊥BC 于F ,若∠BDE=140°,那么∠DEF 是( )A 、55°B 、60°C 、65°D 、70°3、如图,△ABC 中,AD 为△ABC 的角平分线,BE 为△ABC 的高,∠C=70°,∠ABC=48°,那么∠3是( )A 、59°B 、60°C 、56°D 、22°4、如图,△ABC 中,∠A=θα-,∠B=θ,∠C=θα+,(090αθ<<<)若∠BAC 与∠BCA 的平分线交于P 点,则∠APC 是( )A 、90°B 、105°C 、120°D 、150°第2题 第3题 第4题 第5题5、如图,已知E 、F 是△ABC 的边AB 、AC 上的点,△AEF 沿EF 折叠,并使点A 落在四边形EBCF 内,∠BEG=20°,∠CFG=86°,那么∠A 是( )A 、52°B 、53°C 、54°D 、60°6、等腰三角形的某个内角的外角是130°,那么这个三角形的三个内角的大小是( )A 、50°,50°,80°B 、50°,50°,80°或130°,25°,25°C 、50°,65°,65°D 、50°,50°,80°或50°,65°,65°7、已知:△ABC 中,∠A=66°,△ABC 的高BE 、CF 所在直线相交于点G ,则∠BGC=( )度。
A 、123°B 、66°C 、114°D 、66°或114°8、如图,已知△ABC 中,∠B=∠ACB ,∠BAC 和∠ACB 的角平分线交于D 点,∠ADC=130°,那么∠CAB 是( )A 、80°B 、50°C 、40°D 、209、如图,∠A=60°,线段BP 、BE 把∠ABC 三等分,线段CP 、CE 把∠ACB 三等分,那么∠BPE=( )度。
A 、40°B 、50°C 、60°D 、70°第8题 第9题 第10题 第11题10、已知∠1 =∠2,∠3 =∠4,∠5 =∠6,∠7 =∠8,若∠1 =16°,则∠9 =( )A 、64°B 、80°C 、96°D 、112° 11、如图,△ABC 中,AD 是高,AE 、BF 是角平分线,BF 交AE 、AD 于G 、H ,∠C >∠ABC ,下列结论正确的是( )①∠AGB=90°+12∠C ②∠C -∠ABC=2∠EAD ③∠BFC+∠AEC=180° ④∠AGB+∠BHD -∠EAD=180°A 、①②B 、③④C 、①②③④D 、①②④12、如图,已知∠MAN 为定角,点B 、C 分别是∠MAN 的边AM 、AN 上的动点,2∠DBC=∠MBC ,∠DCB=12∠BCN ,则下列四个结论,其中正确的是( ) ①∠MBD+∠NCD+∠D=180° ②∠MBD+∠NCD+∠A 为定值③∠A+2∠D 为定值 ④△ABC 的周长为定值A 、①②B 、①③C 、①②③D 、①②③④13、△ABC 中,∠B=∠A+10°,∠C=∠A+20°,那么∠A= 度。
14、若三角形的三个外角的比2︰3︰4,则它的三个内角的比为 。
15、在△ABC 中,∠ABC=∠C=2∠A ,BD 是AC 边上的高,BE 平分∠ABC ,则∠DBE= 度。
16、如图,BE 、CF 分别是∠ABD 、∠ACD 的平分线,BE 与CF 交于G ,若∠BDC=140°,∠BGC=110°,则∠A= 度。
17、如图,△ABC 中,∠B=66°,∠C=45°,AD 平分∠BAC ,DE 平分∠ADC 交AC 于E ,则∠BDE= 度.18、如图,∠A=27.5°,∠B=38.5°,∠BFD=95°,则∠E= .第16题 第17题 第18题19、如图,C 岛在A 岛的北偏东50°方向,B 岛在A 岛的北偏东80°方向,C 岛在B 岛的北偏西40°方向,从C 岛看A 、B 两岛的视角∠ACB 是多少度? AG E F A B G E D H F C A B C NM 1 3 4 5 6 7 8 9321H I F ED CB A 20、如图,在△ABC 中,∠ABC=∠ACB ,D 为BC 边上一点,E 为直线AC上一点,且∠ADE=∠AED.(1)求证:∠BAD=2∠CDE ;(2)如图,若D 在BC 的反向延长线上,其它条件不变,(1)中的结论是否仍然成立?证明你的结论.21、△ABC 中,AD 是△ABC 的角平分线,∠C —∠B=20°,DE 平分∠ADC ,∠AED=110°,求∠BAC 的度数。
22、如图(1),在△ABC 中,AD 平分∠BAC , AE 是BC 边上的高,∠C >∠B. ①试说明)(21B C DAE ∠-∠=∠成立的理由.②如图(2),当高AE 在△ABC 外时,上述结论是否发生变化? 23、如图,已知∠MON=50°,点A ,B 分别在射线ON ,OM 上移动(不与O 重合),AC 平分∠OAB ,DB 平分∠ABM ,直线AC 、BD 交于点C ,试问:点A 、B 移动过程中, ∠ACB 的大小是否也随之变化?若不改变,求出其值、 24、如图,在四边形ABCD 中,EF 分别是两组对边延长线的交点EG 、FG 分别平分∠BEC 、∠DFC ,若∠ADC=60°,∠ABC=80°,求∠EGF 的度数。
25、如图,△ABC 中,三条内角的平分线AD 、BE 、CF 相交于I ,IH ⊥BC , 求证:①∠1+∠2+∠3=90°②∠BID=∠HIC ③∠DIH=∠3—∠1 专题3 多边形的内角和与镶嵌 一、知识点:(1) 叫多边形。
(2)n 边形内角和为 ;n 边形外角和为 。
(3)n 边形对角线的条数为 。
(4) 叫正多边形。
二、巩固练习:1、若一个多边形每个内角都等于150°,则这个多边形是( )A 、12边形B 、正12边形C 、13边形D 、14边形2、如果一个多边形的内角和是外角和的3倍,那么这个多边形是( ) A 、八边形 B 、九边形 C 、十边形 D 、十二边形3、一n 边形有3个内角为钝角,则n 的最大值为多少( )A 、4B 、5C 、6D 、74、下列命题:①五边形至少有两个钝角;②十二边形共有54条对角线;③内角和等于外角和的多边形边数为4;④三角形的高都在三角形内。
说法正确的有( )个A 、1个B 、2个C 、3个D 、4个5、已知一个多边形的每一个外角都等于相邻内角的一半,则这个多边形的边数是( )A BD CE A B CO N D M F B A G D ECFED CB AA、3B、4C、6D、126、一个多边形的内角和比它的外角和的2倍还大180°,这个多边形的边数为( ).A、9B、8C、7D、67、下列组合中,不能铺满地面的是()A、正五边形和正十边形地砖B、正八边形和正方形地砖C、正方形和正三角形地砖D、正方形和正六边形地砖8、下列多边形中,不能进行平面镶嵌的是()A、三角形B、四边形C、正五边形D、正六边形9、一个多边形最多有个锐角()A、1个B、2个C、3个D、4个10、如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,BE平分∠ABC,DF平分∠ADC,BE与DF有怎样的位置关系,为什么?。