八年级数学上册 全等三角形单元复习练习(Word版 含答案)
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八年级数学上册全等三角形单元复习练习(Word版含答案)
一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)
1.如图,∠MON=30°,点A1、A2、A3…在射线ON上,点B1、B2,B3…在射线OM上,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4…均为等边三角形,从左起第1个等边三角形的边长记a1,第2个等边三角形的边长记为a2,以此类推,若OA1=3,则a2=_______,a2019=_______.
【答案】6; 3×22018.
【解析】
【分析】
根据等腰三角形的性质以及平行线的性质得出A1B1∥A2B2∥A3B3,以及a2=2a1=6,得出
a3=4a1,a4=8a1,a5=16a1…进而得出答案.
【详解】
解:如图,
∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°,
∴∠2=120°,
∵∠MON=30°,
∴∠1=180°-120°-30°=30°,
又∵∠3=60°,
∴∠5=180°-60°-30°=90°,
∵∠MON=∠1=30°,
∴OA1=A1B1=3,
∴A2B1=3,
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,
∴∠11=∠10=60°,∠13=60°,
∵∠4=∠12=60°,
∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,
∴∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,
∴a2=2a1=6,
a3=4a1,
a4=8a1,
a5=16a1,
以此类推:a2019=22018a1=3×22018
故答案是:6;3×22018.
【点睛】
此题主要考查了等边三角形的性质以及等腰三角形的性质,根据已知得出a2=2a1=6,
a3=4a1,a4=8a1,a5=16a1…进而发现规律是解题关键.
2.如图,A,B,C三点在同一直线上,分别以AB,BC(AB>BC)为边,在直线AC的同侧作等边
ΔABD和等边ΔBCE,连接AE交BD于点M,连接CD交BE于点N,连接MN. 以下结论:
①AE=DC,②MN//AB,③BD⊥AE,④∠DPM=60°,⑤ΔBMN是等边三角形.其中正确的是__________(把所有正确的序号都填上).
【答案】①②④⑤
【解析】
【分析】
①由三角形ABD与三角形BCE都为等边三角形,利用等边三角形的性质得到两条边对应相等,两个角相等都为60°,利用SAS即可得到三角形ABE与三角形DBC全等即可得结论;
②由①中三角形ABE与三角形DBC全等,利用全等三角形的对应角相等得到一对角相等,再由∠ABD=∠EBC=60°,利用平角的定义得到∠MBE=∠NBC=60°,再由EB=CB,利用ASA 可得出三角形EMB与三角形CNB全等,利用全等三角形的对应边相等得到MB=NB,再由∠MBE=60°,利用有一个角为60°的等腰三角形为等边三角形可得出三角形BMN为等边三角形;可得∠BMN=60°,进行可得∠BMN=∠ABD,故MN//AB,从而可判断②,⑤正确;
③无法证明PM=PN,因此不能得到BD⊥AE;
④由①得∠EAB=∠CDB,根据三角形内角和和外角的性质可证得结论.
【详解】
①∵等边△ABD和等边△BCE,
∴AB=DB,BE=BC,∠ABD=∠EBC=60°,
∴∠ABE=∠DBC=120°,
在△ABE 和△DBC 中,
∵AB DB ABE DBC BE BC ⎪∠⎪⎩
∠⎧⎨===,
∴△ABE ≌△DBC (SAS ),
∴AE=DC ,
故①正确;
∵△ABE ≌△DBC ,
∴∠AEB=∠DCB ,
又∠ABD=∠EBC=60°,
∴∠MBE=180°-60°-60°=60°,
即∠MBE=∠NBC=60°,
在△MBE 和△NBC 中,
∵AEB DCB EB CB MBE NBC ∠∠∠⎧⎪⎪⎩
∠⎨===,
∴△MBE ≌△NBC (ASA ),
∴BM=BN ,∠MBE=60°,
则△BMN 为等边三角形,
故⑤正确;
∵△BMN 为等边三角形,
∴∠BMN=60°,
∵∠ABD=60°,
∴∠BMN=∠ABD ,
∴MN//AB ,
故②正确;
③无法证明PM=PN ,因此不能得到BD ⊥AE ;
④由①得∠EAB=∠CDB ,∠APC+∠PAC+∠PCA=180°,
∴∠PAC+∠PCA=∠PDB+∠PCB=∠DBA=60°,
∵∠DPM =∠PAC+∠PCA
∴∠DPM =60°,故④正确,
故答案为:①②④⑤.
【点睛】
此题考查了等边三角形的判定与性质,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.
3.如图,在ABC ∆中,AB AC =,点D 和点A 在直线BC 的同侧,
,82,38BD BC BAC DBC =∠=︒∠=︒,连接,AD CD ,则ADB ∠的度数为__________.
【答案】30°
【解析】
【分析】
先根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理以及角的和差求出ABD ∠的度数,然后作点D 关于直线AB 的对称点E ,连接BE 、CE 、AE ,如图,则BE=BD ,∠EBA=∠DB ,∠BEA =∠BDA ,进而可得∠EBC=60°,由于BD=BC ,从而可证△EBC 是等边三角形,可得∠BEC =60°,EB=EC ,进一步即可根据SSS 证明△AEB ≌△AEC ,可得∠BEA 的度数,问题即得解决.
【详解】
解:∵AB AC =,82BAC ∠=︒,∴180492
BAC ABC ︒-∠∠==︒, ∵38DBC ∠=︒,∴493811ABD ∠=︒-︒=︒,
作点D 关于直线AB 的对称点E ,连接BE 、CE 、AE ,如图,则BE=BD ,∠EBA=∠DBA =11°,∠BEA =∠BDA ,
∴∠EBC=11°+11°+38°=60°,
∵BD=BC ,∴BE=BC ,∴△EBC 是等边三角形,∴∠BEC =60°,EB=EC ,
又∵AB=AC ,EA=EA ,
∴△AEB ≌△AEC (SSS ),∴∠BEA =∠CEA =
1302
BEC ∠=︒, ∴∠ADB =30°.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质、三角形的内角和定理、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及轴对称的性质等知识,涉及的知识点多、综合性强,难度较大,作
点D 关于直线AB 的对称点E ,构造等边三角形和全等三角形的模型是解题的关键.
4.如图,在Rt ABC △中,AC BC =,D 是线段AB 上一个动点,把ACD 沿直线CD 折叠,点A 落在同一平面内的A '处,当A D '平行于Rt ABC △的直角边时,ADC ∠的大小为________.
【答案】112.5︒或67.5︒
【解析】
【分析】
当A D '平行于Rt ABC △的直角边时,有两种情况,一是当A D BC '时,二是当A D AC '时,两种情况根据折叠的性质及等腰三角形的性质进行角度的计算即可.
【详解】
如图1,当点D 在线段AB 上,且A D BC '时,45A DB B '∠=∠=︒,
45180ADC A DC '∴∠+∠-=︒︒
,解得112.5A DC ADC '∠=∠=︒.
图1
如图2,当A D AC '时,45A DB A '∠=∠=︒,
45180ADC A DC '∴∠+∠+=︒︒
,解得67.5A DC ADC '∠=∠=︒.
图2
【点睛】
本题考查了翻折变换的性质,等腰直角三角形的性质,掌握折叠的性质是解题关键.
5.如图,已知每个小方格的边长为1,A 、B 两点都在小方格的格点(顶点)上,请在图中找一个格点C ,使△ABC 是等腰三角形,这样的格点C 有________个。
【答案】8
【解析】
【分析】
分别以A 、B 点为圆心,AB 为半径作圆,找到格点即可(A 、B 、C 共线除外);此外加上在AB 的垂直平分线上有两个格点,即可得到答案.
【详解】
解:以A 点为圆心,AB 为半径作圆,找到格点即可,(A 、B 、C 共线除外);以B 点为圆心,AB 为半径作圆,在⊙B 上的格点为C 点;在AB 的垂直平分线上有两个格点.故使△ABC 是等腰三角形的格点C 有8个.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定,解题的关键是画出图形,利用数形结合解决问题.
6.如图,在△ABC 中,P ,Q 分别是BC ,AC 上的点,PR ⊥AB ,PS ⊥AC ,垂足分别是R ,S ,若AQ PQ =,PR PS =,那么下面四个结论:①AS AR =;
②QP //AR ;③△BRP ≌△QSP ;④BR
QS ,其中一定正确的是(填写编号)
_____________.
【答案】①,②
【解析】
【分析】
连接AP,根据角平分线性质即可推出①,根据勾股定理即可推出AR=AS,根据等腰三角形性质推出∠QAP=∠QPA,推出∠QPA=∠BAP,根据平行线判定推出QP∥AB即可;在Rt△BRP和Rt△QSP中,只有PR=PS.无法判断△BRP≌△QSP也无法证明BR QS.【详解】
解:连接AP
①∵PR⊥AB,PS⊥AC,PR=PS,
∴点P在∠BAC的平分线上,∠ARP=∠ASP=90°,
∴∠SAP=∠RAP,
在Rt△ARP和Rt△ASP中,由勾股定理得:AR2=AP2-PR2,AS2=AP2-PS2,
∵AP=AP,PR=PS,
∴AR=AS,
∴①正确;
②∵AQ=QP,
∴∠QAP=∠QPA,
∵∠QAP=∠BAP,
∴∠QPA=∠BAP,
∴QP∥AR,
∴②正确;
③在Rt△BRP和Rt△QSP中,只有PR=PS,
不满足三角形全等的条件,故③④错误;
故答案为:①②.
【点睛】
本题主要考查了角平分线的性质与勾股定理的应用,熟练掌握根据垂直与相等得出点在角平分线上是解题的关键.
7.如图,在△ABC中,AB=AC,D、E是△ABC内的两点,AE平分∠BAC,
∠D=∠DBC=60°,若BD=5cm,DE=3cm,则BC的长是 ______cm.
【答案】8.
【解析】
【分析】
作出辅助线后根据等边三角形的判定得出△BDM为等边三角形,△EFD为等边三角形,从而得出BN的长,进而求出答案.
【详解】
解:延长DE交BC于M,延长AE交BC于N,作EF∥BC于F,
∵AB=AC,AE平分∠BAC,
∴AN⊥BC,BN=CN,
∵∠DBC=∠D=60°,
∴△BDM为等边三角形,
∴△EFD为等边三角形,
∵BD=5,DE=3,
∴EM=2,
∵△BDM为等边三角形,
∴∠DMB=60°,
∵AN⊥BC,
∴∠ENM=90°,
∴∠NEM=30°,
∴NM=1,
∴BN=4,
∴BC=2BN=8(cm),
故答案为8.
【点睛】
本题考查等边三角形的判定与性质;等腰三角形的性质.
8.如图,在△ABC 中,AB =AC ,点D 、E 在BC 的延长线上,G 是AC 上一点,且CG =CD ,F 是GD 上一点,且DF =DE .若∠A =100°,则∠E 的大小为_____度.
【答案】10
【解析】
【分析】
由DF=DE ,CG=CD 可得∠E=∠DFE ,∠CDG=∠CGD ,再由三角形的外角的意义可得
∠GDC=∠E+∠DFE=2∠E ,∠ACB=∠CDG+∠CGD=2∠CD G ,进而可得∠ACB=4∠E ,最后代入数据即可解答.
【详解】
解:∵DF =DE ,CG =CD ,
∴∠E =∠DFE ,∠CDG =∠CGD ,
∵GDC =∠E +∠DFE ,∠ACB =∠CDG +∠CGD ,
∴GDC =2∠E ,∠ACB =2∠CDG ,
∴∠ACB =4∠E ,
∵△ABC 中,AB =AC ,∠A =100°,
∴∠ACB =40°,
∴∠E =40°÷4=10°.
故答案为10.
【点睛】
本题考查等腰三角形的性质以及三角形外角的定义,解题的关键是灵活运用等腰三角形的性质和三角形的外角的定义确定各角之间的关系.
9.如图,30AOB ∠=︒,P 是AOB ∠内一点,10PO =.若Q 、R 分别是边OA 、OB 上的动点,则PQR ∆周长的最小值为_______.
【答案】10
【解析】
【分析】
作点P关于OB的对称点P′,点P关于OA的对称点P″,连接P′P″交OB于R,交OA于Q,连接PR、PQ,如图3,利用对称的性质得到△PQR周长=P′P″,根据两点之间线段最短可判断此时△PQR周长最小,最小值为P′P″的长,再证明△P′OP″为等边三角形得到P′P″=OP′=OP=10,从而得到△PQR周长的最小值
【详解】
解:
作点P关于OB的对称点P′,点P关于OA的对称点P″,连接P′P″交OB于R,交OA于Q,连接PR、PQ,如图3,
则OP=OP′,OP=OP″,RP=RP′,QP=QP″,
∴△PQR周长=PR+RQ+PQ=RP′+RQ+QP″=P′P″,
∴此时△PQR周长最小,最小值为P′P″的长,
∵由对称性可知OP=OP′,OP=OP″,PP′⊥OB,PP″⊥OA,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠P′OP″=∠1+∠2+∠3+∠4=2∠2+2∠3=2∠BOA=60°,
∴△P′OP″为等边三角形,
∴P′P″=OP′=OP=10,
故答案是:10.
【点睛】
本题考查了几何变换综合题:熟练掌握轴对称的性质和等边三角形的性质;会利用两点之间线段最短解决最短路径问题.
10.如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠DAB=60°,E是AB的中点,F是AC上一个动
点,则EF+BF 的最小值是________ .
【答案】33
【解析】
试题解析:∵在菱形ABCD 中,AC 与BD 互相垂直平分,
∴点B 、D 关于AC 对称,
连接ED ,则ED 就是所求的EF+BF 的最小值的线段,
∵E 为AB 的中点,∠DAB=60°,
∴DE ⊥AB ,
∴ED=22AD AE -=2263-=33,
∴EF+BF 的最小值为33.
二、八年级数学轴对称三角形选择题(难)
11.如图,ABC ∆中,3AC DC ==,BD 垂直BAC ∠的角平分线于D ,E 为AC 的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值为( )
A .1.5
B .3
C .4.5
D .9
【答案】C
【解析】
【分析】 首先证明两个阴影部分面积之差=S △ADC ,然后由DC ⊥AC 时,△ACD 的面积最大求出结论即可.
【详解】
延长BD 交AC 于点H .设AD 交BE 于点O .
∵AD ⊥BH ,∴∠ADB =∠ADH =90°,∴∠ABD +∠BAD =90°,∠H +∠HAD =90°.
∵∠BAD =∠HAD ,∴∠ABD =∠H ,∴AB =AH .
∵AD ⊥BH ,∴BD =DH .
∵DC =CA ,∴∠CDA =∠CAD .
∵∠CAD +∠H =90°,∠CDA +∠CDH =90°,∴∠CDH =∠H ,∴CD =CH =AC .
∵BD =DH ,AC =CH ,∴S △CDH =
12S △ADH 14=S △ABH . ∵AE =EC ,∴S △ABE 14
=S △ABH ,∴S △CDH =S △ABE . ∵S △OBD ﹣S △AOE =S △ADB ﹣S △ABE =S △ADH ﹣S △CDH =S △ACD .
∵AC =CD =3,∴当DC ⊥AC 时,△ACD 的面积最大,最大面积为12⨯3×392
=
. 故选C .
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定和性质,三角形中线的性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考选择题中的压轴题.
12.如图,ABC ∆中,60BAC ∠=︒,BAC ∠的平分线AD 与边BC 的垂直平分线MD 相交于点D ,DE AB ⊥交AB 的延长线于点E ,DF AC ⊥于点F ,现有下列结论:
①DE DF =;②DE DF AD +=;③DM 平分EDF ∠;④2AB AC AE +=,其中正确的是( )
A .①②
B .①②③
C .①②④
D .①②③④
【答案】C
【分析】
①由角平分线的性质可知①正确;
②由题意可知∠EAD=∠FAD=30°,故此可知ED=1
2
AD,DF=
1
2
AD,从而可证明②正确;
③若DM平分∠EDF,则∠EDM=90°,从而得到∠ABC为直角三角形,条件不足,不能确定,故③错误;
④连接BD、DC,然后证明△EBD≌△DFC,从而得到BE=FC,从而可证明④.
【详解】
解:如图所示:连接BD、DC.
①∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ED=DF.
∴①正确.
②∵∠EAC=60°,AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠FAD=30°.
∵DE⊥AB,
∴∠AED=90°.
∵∠AED=90°,∠EAD=30°,
∴ED=1
2 AD.
同理:DF=1
2 AD.
∴DE+DF=AD.
∴②正确.
③由题意可知:∠EDA=∠ADF=60°.
假设MD平分∠EDF,则∠ADM=30°.则∠EDM=90°,又∵∠E=∠BMD=90°,
∴∠EBM=90°.
∴∠ABC=90°.
∵∠ABC是否等于90°不知道,
∴不能判定MD平分∠EDF,
④∵DM是BC的垂直平分线,
∴DB=DC.
在Rt△BED和Rt△CFD中
DE DF
BD DC
⎧
⎨
⎩
=
=
,
∴Rt△BED≌Rt△CFD.
∴BE=FC.
∴AB+AC=AE-BE+AF+FC
又∵AE=AF,BE=FC,
∴AB+AC=2AE.故④正确.
综上所述,①②④正确,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查的是全等三角形的性质和判定、角平分线的性质、线段垂直平分线的性质,掌握本题的辅助线的作法是解题的关键.
13.如图,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,D为AB的中点,E为线段AD上一点,过E点的线段FG交CD的延长线于G点,交AC于F点,且EG=AE,分别延长CE,BG交于点H,若EH平分∠AEG,HD平分∠CHG则下列说法:①∠GDH=45°;②GD=ED;③EF=2DM;④CG=2DE+AE,正确的是()
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】
首先证明△AEC≌△GEC(SAS),推出CA=CG,∠A=∠CGE=45°,推出DE=DG,故②正确;再证明△EDC≌△GDB,推出∠CED=∠BGD,ED=GD,由三角形外角的性质得出
∠HDG=∠HDE,进而得出∠GDH=∠EDH=45°,即可判断①正确;
通过证明△EDC和△EMD是等腰直角三角形,得到ED2MD,再通过证明
△EFC≌△EDC,得到EF=ED,从而可判断③错误;由CG=CD+DG,CD=AD,ED=GD,变形即
可判断④正确.
【详解】
∵AC=BC,∠ACB=90°,AD=DB,
∴CD⊥AB,CD=AD=DB,∠A=∠CBD=45°.
∵EH平分∠AEG,
∴∠AEH=∠GEH.
∵∠AEH+∠AEC=180°,∠GEH+∠CEG=180°,∴∠AEC=∠CEG.
∵AE=GE,EC=EC,
∴△AEC≌△GEC(SAS),
∴CA=CG,∠A=∠CGE=45°.
∵∠EDG=90°,
∴∠DEG=∠DGE=45°,
∴DE=DG,∠AEF=∠DEG=∠A=45°,
故②正确;
∵DE=DG,∠CDE=∠BDG=90°,DC=DB,
∴△EDC≌△GDB(SAS),
∴∠CED=∠BGD,ED=GD.
∵HD平分∠CHG,
∴∠GHD=∠EHD.
∵∠CED=∠EHD+∠HDE,∠BGD=∠GHD+∠HDG,∴∠HDG=∠HDE.
∵∠EDG=∠ADC=90°,
∴∠GDH=∠EDH=45°,故①正确;
∵∠EDC=90°,ED=GD,
∴△EDC是等腰直角三角形,
∴∠DEG=45°.
∵∠GDH=45°,
∴∠EDH=45°,
∴△EMD是等腰直角三角形,
∴ED MD.
∵∠AEF=∠DEG=∠A=45°,
∴∠AFE=∠CFG=90°.
∵∠EDC=90°,
∴∠EFC=∠EDC=90°.
∵EH平分∠AEG,
∴∠AEH=∠GEH.
∵∠FEC=∠GEH,∠DEC=∠AEH,
∴∠FEC=∠DEC.
∴△EFC≌△EDC,
∴EF=ED,
∴EF=2MD.
故③错误;
∵CG=CD+DG=AD+ED=AE+ED+ED,
∴CG=2DE+AE,
故④正确.
故选B.
【点睛】
本题考查了等腰直角三角形的性质和判定,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
14.如图所示,在等边△ABC中,E是AC边的中点,AD是BC边上的中线,P是AD上的动点,若AD=3,则EP+CP的最小值为()
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】
由等边三角形的性质得,点B,C关于AD对称,连接BE交AD于点P,则EP+CP=BE最小,又BE=AD,所以EP+CP的最小值是3.
故选B.
点睛:本题主要考查了等边三角形的性质和轴对称的性质,求一条定直线上的一个动点到定直线的同旁的两个定点的距离的最小值,常用的方法是,①确定两个定点中的一个关于定直线的对称点;②连接另一个定点与对称点,与定直线的交点就是两线段和的值最小时,动点的位置.
15.如图,四边形ABCD中,∠C=,∠B=∠D=,E,F分别是BC,DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为().
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
【详解】
作点A关于直线BC和直线CD的对称点G和H,连接GH,交BC、CD于点E、F,连接AE、AF,则此时△AEF的周长最小,由四边形的内角和为360°可知,∠BAD=360°-90°-90°-50°=130°,即∠1+∠2+∠3=130°①,由作图可知,∠1=∠G,∠3=∠H,△AGH的内角和为180°,则2(∠1+∠3)+ ∠2=180°②,又①②联立方程组,解得∠2=80°.
故选D.
考点:轴对称的应用;路径最短问题.
16.如图,点P、Q分别是边长为4cm的等边△ABC边AB、BC上的动点,点P从顶点A,点Q从顶点B同时出发,且速度都为1cm/s,连接AQ、CP交于点M,下面四个结
论:①BP=CM;②△ABQ≌△CAP;③∠CMQ的度数不变,始终等于60°;④当第4
3
秒或第
8
3
秒时,△PBQ为直角三角形,正确的有几个 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】
【分析】
①等边三角形ABC中,AB=BC,而AP=BQ,所以BP=CQ.
②根据等边三角形的性质,利用SAS证明△ABQ≌△CAP;
③由△ABQ≌△CAP根据全等三角形的性质可得∠BAQ=∠ACP,从而得到∠CMQ=60°;
④设时间为t秒,则AP=BQ=tcm,PB=(4-t)cm,当∠PQB=90°时,因为∠B=60°,所以PB=2BQ,即4-t=2t故可得出t的值,当∠BPQ=90°时,同理可得BQ=2BP,即t=2(4-t),
由此两种情况即可得出结论.【详解】
①在等边△ABC中,AB=BC.∵点P、Q的速度都为1cm/s,∴AP=BQ,
∴BP=CQ.
只有当CM=CQ时,BP=CM.故①错误;
②∵△ABC是等边三角形
∴∠ABQ=∠CAP,AB=CA,
又∵点P、Q运动速度相同,∴AP=BQ,
在△ABQ与△CAP中,
∵
AB CA
ABQ CAP AP BQ
⎧
⎪
∠∠
⎨
⎪
⎩
=
=
=
,
∴△ABQ≌△CAP(SAS).
故②正确;
③点P、Q在运动的过程中,∠QMC不变.
理由:∵△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP,
∵∠QMC=∠ACP+∠MAC,
∴∠CMQ=∠BAQ+∠MAC=∠BAC=60°.
故③正确;
④设时间为t秒,则AP=BQ=tcm,PB=(4-t)cm,当∠PQB=90°时,
∵∠B=60°,
∴PB=2BQ,即4-t=2t,t=4
3,
当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,
∴BQ=2BP,得t=2(4-t),t=8
3,
∴当第4
3
秒或第
8
3
秒时,△PBQ为直角三角形.
故④正确.
正确的是②③④,故选C.
【点睛】
此题是一个综合性题目,主要考查等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等知识.熟知等边三角形的三个内角都是60°是解答此题的关键.
17.如图,已知△ABC与△CDE均是等边三角形,点B、C、E在同一条直线上,AE与BD 交于点O,AE与CD交于点G,AC与BD交于点F,连接OC、FG,则下列结论:
①AE=BD;②AG=BF;③FG∥BE;④∠BOC=∠EOC.其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意,结合图形,对选项一一求证,即可得出正确选项.
【详解】
(1)△ABC和△DCE均是等边三角形,点B,C,E在同一条直线
上,∴AC=BC,EC=DC,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACE=∠BCD=120°.
在△BCD和△ACE中,∵
AC BC
BCD ACE
CD CE
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,∴△BCD≌△ACE,∴AE=BD,故结论①正
确;
(2)∵△BCD≌△ECA,∴∠GAC=∠FBC.
又∵∠ACG=∠BCF=60°,AC=BC,∴△ACG≌△BCF,∴AG=BF,故结论②正确;
(3)∵△ACG≌△BCF,∴CG=CF.
∵∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=60°,∴△FCG为等边三角
形,∴∠FGC=60°,∴∠FGC=∠DCE,∴FG∥BE,故结论③正确;
(4)过C作CN⊥AE于N,CZ⊥BD于Z,则∠CNE=∠CZD=90°.
∵△ACE≌△BCD,∴∠CDZ=∠CEN.
在△CDZ和△CEN中,
CZD CNE
CDZ CEN
CD CE
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,∴△CDZ≌△CEN,∴CZ=CN.
∵CN⊥AE,CZ⊥BD,∴∠BOC=∠EOC,故结论④正确.
综上所述:四个结论均正确.
故选D.
【点睛】
本题综合考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的判定定理等重要几何知识点,有一定难度,需要学生将相关知识点融会贯通,综合运用.
18.如图,ABC △,AB AC =,56BAC ︒∠=,BAC ∠的平分线与AB 的垂直平分线交于O ,将∠C 沿EF (E 在BC 上,F 在AC 上)折叠,点C 与O 点恰好重合,则∠OEC 的度数为( )
A .132︒
B .130︒
C .112︒
D .110︒
【答案】C
【解析】
【分析】 连接OB 、OC ,根据角平分线的定义求出∠BAO ,根据等腰三角形两底角相等求出∠ABC ,再根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得OA=OB ,根据等边对等角可得∠ABO=∠BAO ,再求出∠OBC ,然后判断出点O 是△ABC 的外心,根据三角形外心的性质可得OB=OC ,再根据等边对等角求出∠OCB=∠OBC ,根据翻折的性质可得OE=CE ,然后根据等边对等角求出∠COE ,再利用三角形内角和定理列式计算即可得出答案.
【详解】
如图,连接OB 、OC ,
∵56BAC ︒∠=,AO 为BAC ∠的平分线 ∴11562822
BAO BAC ︒︒∠=∠=⨯= 又∵AB AC =,
∴()()
11180180566222
ABC BAC ︒︒︒︒∠=-∠=-= ∵DO 是AB 的垂直平分线, ∴OA OB =.
∴28ABO BAO ︒∠=∠=,
∴622834OBC ABC ABO ︒︒︒∠=∠-∠=-=
∵DO 是AB 的垂直平分线,AO 为BAC ∠的平分线
∴点О是ABC △的外心,
∴OB OC =,
∴34OCB OBC ︒∠=∠=,
∵将C ∠沿EF (E 在BC 上,F 在AC 上)折叠,点C 与点O 恰好重合
∴OE CE =,
∴34COE OCB ︒∠=∠=,
在OCE △中,1801803434112OEC COE OCB ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=
【点睛】
本题主要考查了线段垂直平分线上的点到线段两端点距离相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,等边对等角的性质,以及翻折变换的性质,综合性较强,难度较大,做辅助线构造出等腰三角形是解决本题的关键.
19.如图,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC ,AB 的垂直平分线OD 交AB 于点O ,交AC 于点D ,连接BD .有下列结论:①∠C =2∠A ;②BD 平分∠ABC ;③S △BCD =S △BOD .其中正确的选项是( )
A .①③
B .②③
C .①②③
D .①②
【答案】D
【解析】 ①、∵∠A=36°,AB=AC ,∴∠C=∠ABC=72°,
∴∠C=2∠A ,正确;
②、∵DO 是AB 垂直平分线,∴AD=BD .
∴∠A=∠ABD=36°.∴∠DBC=72°﹣36°=36°=∠ABD .
∴BD 是∠ABC 的角平分线,正确;
③,根据已知不能推出△BCD 的面积和△BOD 面积相等,错误;
故选:D.
20.如图所示,在四边ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,若在BC和CD上分别找一点M,使得△AMN的周长最小,则此时∠AMN+∠ANM的度数为()
A.110°B.120°C.140°D.150°
【答案】B
【解析】
【分析】
根据要使△AMN的周长最小,即利用点的对称,让三角形的三边在同一直线上,作出A关于BC和CD的对称点A′,A″,即可得出∠AA′M+∠A″=60°,进而得出
∠AMN+∠ANM=2(∠AA′M+∠A″)即可得出答案.
【详解】
作A关于BC和CD的对称点A′,A″,连接A′A″,交BC于M,交CD于N,则A′A″即为
△AMN的周长最小值.
∵∠DAB=120°,
∴∠AA′M+∠A″=180°-120°=60°,
∵∠MA′A=∠MAA′,∠NAD=∠A″,
且∠MA′A+∠MAA′=∠AMN,∠NAD+∠A″=∠ANM,
∴∠AMN+∠ANM=∠MA′A+∠MAA′+∠NAD+∠A″=2(∠AA′M+∠A″)=2×60°=120°,
故选B.
【点睛】
此题主要考查了平面内最短路线问题求法,以及三角形的外角的性质和垂直平分线的性质等知识的综合应用,根据轴对称的性质,得出M,N的位置是解题的关键.。