武汉市光谷为明实验学校数学三角形解答题单元测试卷(解析版)
武汉光谷外国语学校八年级数学上册第一单元《三角形》检测(包含答案解析)
一、选择题1.下列命题中,是假命题的是( )A .直角三角形的两个锐角互余B .在同一个平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行C .同旁内角互补,两直线平行D .三角形的一个外角大于任何一个内角 2.将一副直角三角板如图放置,使两直角重合DFB ∠的度数为( )A .145︒B .155︒C .165︒D .175︒ 3.小李同学将10,12,16,22cm cm cm cm 的四根木棒首尾相接,组成一个凸四边形,若凸四边形对角线长为整数,则对角线最长为( )A .25cmB .27cmC .28cmD .31cm 4.如图,ABC 中,BC 边上的高是( )A .AEB .ADC .CD D .CF 5.如图,AD 是ABC 的外角CAE ∠的平分线,35B ∠=︒,60=︒∠DAC ,则ACD∠的度数为( )A .25︒B .85︒C .60︒D .95︒6.如图,线段BE 是ABC 的高的是( )A .B .C .D .7.在ABC 中,若一个内角等于另两个内角的差,则( )A .必有一个内角等于30°B .必有一个内角等于45°C .必有一个内角等于60°D .必有一个内角等于90°8.将一副三角板如图放置,使等腰直角三角板DEF 的锐角顶点D 放在另一块直角三角板(60B ∠=)的斜边AB 上,两块三角板的直角边交于点M .如果75BDE ∠=,那么AMD ∠的度数是( )A .75°B .80°C .85°D .90° 9.以下列长度的各组线段为边,能组成三角形的是( )A .2cm ,3cm ,6cmB .3cm ,4cm ,8cmC .5cm ,6cm ,10cmD .5cm ,6cm ,11cm 10.如图,已知AE 交CD 于点O ,AB ∥CD ,∠A =50°,∠E =15°,则∠C 的度数为( )A .50°B .65°C .35°D .15°11.如图所示,ABC ∆的边AC 上的高是( )A .线段AEB .线段BAC .线段BD D .线段DA 12.某多边形的内角和是其外角和的3倍,则此多边形的边数是( )A .5B .6C .7D .8 二、填空题13.从n 边形的一个顶点出发,连接其余各顶点,可以将这个n 边形分割成17个三角形,则n =______.14.如图,C 为∠AOB 的边OA 上一点,过点C 作CD ∥OB 交∠AOB 的平分线OE 于点F ,作CH ⊥OB 交BO 的延长线于点H ,若∠EFD =α,现有以下结论:①∠COF =α;②∠AOH =180°﹣2α;③CH ⊥CD ;④∠OCH =2α﹣90°.其中正确的是__(填序号).15.将一副直角三角尺所示放置,已知//AE BC ,则AFD ∠的度数是__________.16.如图,在ABC 中,80B ∠=︒,BAC ∠和BCD ∠的平分线交于点E ,则E ∠的度数是______.17.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CD ,则A DB '∠=________.18.如图中,36B ∠=︒,76C ∠=︒,AD 、AF 分别是ABC 的角平分线和高,DAF ∠=________.19.如图,在△ABC 中,∠A=64°,∠ABC 与∠ACD 的平分线交于点A 1,∠A 1BC 与∠A 1CD 的平分线相交于点A 2,得∠A 2;…;∠A n-1BC 与∠A n-1CD 的平分线相交于点A n ,要使∠A n 的度数为整数,则n 的值最大为______.20.如图,已知ABC 的角平分线BD ,CE 相交于点O ,∠A=60°,则∠BOC=__________.三、解答题21.在ABC ∆中,已知3,7AB AC ==,若第三边BC 的长为偶数,求ABC ∆的周长. 22.在ABC 中,,20A B C A B ∠+∠=∠∠-∠=︒,(1)求A ∠,B ,C ∠的度数;(2)ABC 按角分类,属于什么三角形ABC 按边分类,属于什么三角形? 23.如图,已知1,23180BDE ︒∠=∠∠+∠=.(1)证明://AD EF .(2)若DA 平分BDE ∠,FE AF ⊥于点F ,140∠=︒,求BAC ∠的度数. 24.如图,在ABC 中,D 是AB 上一点,E 是AC 上一点,BE 、CD 相交于点F ,62A ∠=︒,35ACD ∠=︒,20ABE ∠=︒.求:(1)BDC ∠的度数;(2)BFD ∠的度数.对于上述问题,在以下解答过程的空白处填上适当的内容(理由或数学公式)解:(1)∵BDC A ACD ∠=∠+∠( )∴623597BDC ∠=︒+︒=︒(等量代换)(2)∵BFD BDC ABE ∠+∠+∠=______( )∴180BFD BDC ABE ∠=︒-∠-∠(等式的性质)1809720=︒-︒-︒(等量代换)63=︒25.已知在四边形ABCD 中,90A C ∠=∠=︒.(1)如图1,若BE 平分ABC ∠,DF 平分ADC ∠的邻补角,请写出BE 与DF 的位置关系并证明;(2)如图2,若BF 、DE 分别平分ABC ∠、ADC ∠的邻补角,判断DE 与BF 位置关系并证明;(3)如图3,若BE 、DE 分别五等分ABC ∠、ADC ∠的邻补角(即11,55CDE CDN CBE CBM ∠=∠∠=∠),求E ∠度数.26.平面内,四条线段AB,BC,CD,DA首尾顺次连接,∠ABC=24°,∠ADC=42°.(1)∠BAD和∠BCD的角平分线交于点M(如图1),求∠AMC的大小.(2)点E在BA的延长线上,∠DAE的平分线和∠BCD平分线交于点N(如图2),求∠ANC.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】利用三角形外角的性质、平行线的性质及直角三角形的性质分别判断后即可确定正确的选项.【详解】解:A. 直角三角形的两个锐角互余,正确,是真命题;B. 在同一个平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行,正确,是真命题;C. 同旁内角互补,两直线平行,正确,是真命题;D. 三角形的一个外角大于任何一个内角,错误,是假命题;故选:D.【点睛】本题考查了命题与定理的知识,三角形外角的性质、平行线的性质及直角三角形的性质,熟悉相关性质是解题的关键.2.C解析:C【分析】根据三角形的内角和定理可求45E ∠=︒,利用补角的定义可求120FBE ∠=︒,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和即可求出DFB ∠的度数【详解】解:在DEC ∆中∵90C ∠=︒,45CDE ∠=︒∴45E ∠=︒又∵60ABC ∠=︒∴120FBE ∠=︒由三角形的外角性质得DFB E FBE ∠=∠+∠45120=︒+︒165=︒故选:C【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,互为补角的定义及三角形的外角性质,解题的关键是掌握三角形的外角性质3.B解析:B【分析】根据三角形的三边的关系确定对角线的长度范围即可选择.【详解】如图,设10AB cm =,12BC cm =,16CD cm =,22AD cm =.根据三角形三边关系可知①101222AC AB BC cm <+=+=,162238AC AD CD cm <+=+=,故22AC cm <.②102232BD AB AD cm <+=+=,121628BD BC CD cm <+=+=,故28BD cm <.∵凸四边形对角线长为整数,∴对角线最长为27cm .【点睛】本题考查三角形的三边关系.熟知三角形两边之和大于第三边是解答本题的关键. 4.B解析:B【分析】根据从三角形顶点向对边作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高,确定出答案即可.【详解】由图可知,过点A 作BC 的垂线段AD ,则ABC 中,BC 边上的高是AD .故选:B【点睛】本题主要考查了三角形的高的定义,熟记概念是解题的关键.5.D解析:D【分析】根据角平分线的定义可得∠DAC =∠DAE ,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠D ,然后利用三角形的内角和定理列式计算即可得解.【详解】解:∵AD 是∠CAE 的平分线,60=︒∠DAC ,∴∠DAC =∠DAE =60°,又∵35B ∠=︒由三角形的外角性质得,∠D =∠DAE−∠B =60°−35°=25°,∴在△ACD 中,∠ACD =180°−∠DAC -∠D =180°−60°−25°=95°.故选:D .【点睛】本题考查了三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,三角形的内角和定理,熟记性质并准确识图理清图中各角度之间的关系是解题的关键.6.D解析:D【分析】根据高的画法知,过点B 作AC 边上的高,垂足为E ,其中线段BE 是△ABC 的高,再结合图形进行判断.【详解】A 选项中,BE ⊥BC ,BE 与AC 不垂直,此选项错误;B 选项中,BE ⊥AB ,BE 与AC 不垂直,此选项错误;C 选项中,BE ⊥AB ,BE 与AC 不垂直,此选项错误;D 选项中,BE ⊥AC ,∴线段BE 是△ABC 的高,此选项正确.【点睛】本题主要考查了三角形的高,三角形的高是指从三角形的一个顶点向对边作垂线,连接顶点与垂足之间的线段.7.D解析:D【分析】根据三角形内角和定理得出∠A+∠B+∠C=180°,把∠C=∠A+∠B代入求出∠C即可判断.【详解】解:∵∠A+∠B+∠C=180°,∠A=∠C-∠B,∴2∠C=180°,∴∠C=90°,∴必有一个内角等于90°,故选:D.【点睛】本题考查了三角形内角和定理的应用,能求出三角形最大角的度数是解此题的关键,注意:三角形的内角和等于180°.8.D解析:D【分析】由题意得:∠A=30°,∠FDE=45°,利用平角等于180°,可得到∠ADF的度数,在△AMD 中,利用三角形内角和为180°,可以求出∠AMD的度数.【详解】解:∵∠B=60°,∴∠A=30°,∵∠BDE=75°,∠FDE=45°,∴∠ADF=180°-75°-45°=60°,∴∠AMD=180°-30°-60°=90°,故选D.【点睛】此题主要考查了三角形的内角和定理的应用,题目比较简单,关键是要注意角之间的关系.9.C解析:C【分析】根据三角形三边关系解答.【详解】A、∵2+3<6,∴以此三条线段不能组成三角形;B、3+4<8,∴以此三条线段不能组成三角形;C 、∵5+6>10,∴以此三条线段能组成三角形;D 、∵5+6=11,∴以此三条线段不能组成三角形;故选:C .【点睛】此题考查三角形的三边关系:三角形两边的和大于第三边.10.C解析:C【分析】先根据平行线的性质,得出A DOE ∠=∠,再根据DOE ∠是OCE ∆的外角,即可得到C ∠的度数.【详解】解:∵AB//CD ,45A ∠=︒,∴45DOE ∠=︒,∵DOE E C ∠=∠+∠,∴501535C DOE E ∠=∠-∠=︒-︒=︒,故选:C .【点睛】本题考查了平行线的性质,三角形外角的性质,正确得出DOE ∠的度数是解题的关键. 11.C解析:C【分析】根据三角形的高解答即可,三角形的一个顶点到它的对边所在直线的垂线段叫做这个三角形的高.【详解】A.线段AE 是△ABC 的边BC 上的高,故不符合题意;B.线段BA 不是任何边上的高,故不符合题意;C.线段BD 是△ABC 的边AC 边上的高,故符合题意;D.线段DA 是△ABD 的边BD 上的高,故不符合题意;故选C .【点睛】本题考查了三角形的高线,熟练掌握三角形高线的定义是解答本题的关键.12.D解析:D【分析】利用多边形内角和公式和外角和定理,列出方程即可解决问题.【详解】解:根据题意,得:(n-2)×180=360×3,解得n=8.故选:D .【点睛】本题考查了多边形的内角和与外角和,解答本题的关键是根据多边形内角和公式和外角和定理,利用方程法求边数.二、填空题13.19【分析】根据从n边形的一个顶点出发连接这个点与其余各顶点可以把一个n边形分割成(n-2)个三角形的规律作答【详解】解:∵一个多边形从一个顶点出发连接其余各顶点可以把多边形分成(n-2)个三角形∴解析:19【分析】根据从n边形的一个顶点出发,连接这个点与其余各顶点,可以把一个n边形分割成(n-2)个三角形的规律作答.【详解】解:∵一个多边形从一个顶点出发,连接其余各顶点,可以把多边形分成(n-2)个三角形,∴n-2=17,n .∴19故答案为:19.【点睛】本题主要考查多边形的性质,解题关键是熟记多边形顶点数与分割成的三角形个数的关系.14.①②③④【分析】分别根据平行线的性质角平分线的定义邻补角的定义直角三角形两锐角互余进行判断即可得出结论【详解】解:∵CD∥OB∠EFD=α∴∠EOB=∠EFD=α∵OE平分∠AOB∴∠COF=∠EO解析:①②③④【分析】分别根据平行线的性质,角平分线的定义,邻补角的定义,直角三角形两锐角互余进行判断即可得出结论.【详解】解:∵CD∥OB,∠EFD=α,∴∠EOB=∠EFD=α,∵OE平分∠AOB,∴∠COF=∠EOB=α,故①正确;∠AOB=2α,∵∠AOB+∠AOH=180°,∴∠AOH=180°﹣2α,故②正确;∵CD∥OB,CH⊥OB,∴CH⊥CD,故③正确;∴∠HCO+∠HOC=90°,∠AOB+∠HOC=180°,∴∠OCH=2α﹣90°,故④正确.故答案为:①②③④.【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,邻补角的定义,直角三角形两锐角互余等知识,熟练掌握相关知识点是解题关键.15.【详解】根据平行线的性质及三角形内角和定理解答【点睛】解:由三角板的性质可知∠EAD=45°∠C=30°∠BAC=∠ADE=90°∵AE∥BC∴∠EAC=∠C=30°∴∠DAF=∠EAD-∠EAC=解析:75︒【详解】根据平行线的性质及三角形内角和定理解答.【点睛】解:由三角板的性质可知∠EAD=45°,∠C=30°,∠BAC=∠ADE=90°.∵AE∥BC,∴∠EAC=∠C=30°,∴∠DAF=∠EAD-∠EAC=45°-30°=15°.∴∠AFD=180°-∠ADE-∠DAF=180°-90°-15°=75°.故答案为:75°.本题考查的是平行线的性质及三角形内角和定理,平行线的性质:两直线平行同位角相等,同旁内角互补.三角形内角和定理:三角形的内角和等于180°.16.40°【分析】根据角平分线的性质可得∠EAC=∠BAC∠ECD=∠BCD最后根据三角形外角的性质解答即可【详解】解:∵∠BAC的平分线与∠BCD的平分线交于点E∴∠EAC=∠BAC∠ECD=∠BCD解析:40°【分析】根据角平分线的性质可得∠EAC=12∠BAC,∠ECD=12∠BCD,最后根据三角形外角的性质解答即可.【详解】解:∵∠BAC的平分线与∠BCD的平分线交于点E,∴∠EAC=12∠BAC,∠ECD=12∠BCD,∵∠BCD-∠BAC=∠B=80°,∴∠ECD-∠EAC=12(∠BCD-∠BAC)=40°,∵E∠是△ACE的外角∴∠E=∠ECD-∠EAC=40°.故答案为40°.本题主要考查了三角形内角和定理、角平分线的定义以及三角形的外角的性质等知识点,灵活利用三角形外角的性质是解答本题的关键.17.10°【分析】由对折可得:∠A=∠CA′D=50°∠ACD=∠A′CD=45°再利用三角形的内角和求解【详解】解:由对折可得:∠A=∠CA′D=50°∠ACD=∠A′CD=×90°=45°∴∠ADC解析:10°【分析】由对折可得:∠A=∠CA ′D=50°,∠ACD=∠A ′CD=45°,再利用三角形的内角和求解.【详解】解:由对折可得:∠A=∠CA′D=50°,∠ACD=∠A′CD=12×90°=45°, ∴∠ADC=∠A′DC=180°−45°−50°=85°,∴∠A′DB=180°−85°×2=10°.故答案为:10°.【点睛】本题利用对折考查轴对称的性质,三角形的内角和定理,掌握以上知识是解题的关键. 18.【分析】根据三角形内角和定理及角平分线的性质求出∠BAD 度数再由三角形内角与外角的性质可求出∠ADF 的度数由AF ⊥BC 可求出∠AFD=90°再由三角形的内角和定理即可解答【详解】∵AF 是的高∴在中∴解析:20︒【分析】根据三角形内角和定理及角平分线的性质求出∠BAD 度数,再由三角形内角与外角的性质可求出∠ADF 的度数,由AF ⊥BC 可求出∠AFD=90°,再由三角形的内角和定理即可解答.【详解】∵AF 是ABC 的高,∴90AFB ∠=︒,在Rt ABF 中,36B ∠=︒,∴90BAF B ∠=︒-∠9036=︒-︒54=︒.又∵在ABC 中,36B ∠=︒,76C ∠=︒,∴18068BAC B C ∠=︒-∠-∠=︒,又∵AD 平分BAC ∠, ∴11683422BAD CAD BAC ∠=∠=∠=⨯=︒, ∴DAF BAF BAD ∠=∠-∠5434=︒-︒ 20=︒.故答案为:20︒.本题考查了三角形内角和定理、三角形的高线、及三角形的角平分线等知识,难度中等.19.6【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得到∠A =2∠A1同理可得∠A1=2∠A2即∠A=22∠A2因此找出规律【详解】由三角形的外角性质得∠ACD=∠A+∠ABC∠A1CD=∠A解析:6【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得到∠A=2∠A1,同理可得∠A1=2∠A2,即∠A=22∠A2,因此找出规律.【详解】由三角形的外角性质得,∠ACD=∠A+∠ABC,∠A1CD=∠A1+∠A1BC,∵∠ABC的平分线与∠ACD的平分线交于点A1,∴∠A1BC=12∠ABC,∠A1CD=12∠ACD,∴∠A1+∠A1BC=12(∠A+∠ABC)=12∠A+∠A1BC,∵A1B、A1C分别平分∠ABC和∠ACD,∴∠ACD=2∠A1CD,∠ABC=2∠A1BC,而∠A1CD=∠A1+∠A1BC,∠ACD=∠ABC+∠A,∴∠A=2∠A1,∴∠A1=12∠A,同理可得∠A1=2∠A2,∴∠A2=14∠A,∴∠A=2n∠A n,∴∠A n=(12)n∠A=642n,∵∠A n的度数为整数,∴n=6.故答案为:6.【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,角平分线的定义,熟记性质并准确识图然后求出后一个角是前一个角的12是解题的关键.20.【分析】根据三角形的内角和定理角平分线的定义即可得【详解】BDCE是的角平分线故答案为:【点睛】本题考查了三角形的内角和定理角平分线的定义熟练掌握角平分线的定义是解题关键解析:120︒【分析】根据三角形的内角和定理、角平分线的定义即可得.【详解】60A ∠=︒,180120ABC ACB A ∴∠+∠=︒-∠=︒,BD 、CE 是ABC 的角平分线,11,22OBC ABC OCB ACB ∴∠=∠∠=∠, ()1602OBC OCB ABC ACB +=∠+∠∴=∠∠︒, ()180********OBC OCB BOC ∠=︒-︒∴∠+∠=︒=-︒,故答案为:120︒.【点睛】本题考查了三角形的内角和定理、角平分线的定义,熟练掌握角平分线的定义是解题关键.三、解答题21.周长为16或18.【分析】利用三角形三边关系定理,先确定第三边的范围,再根据第三边BC 的长为偶数求出符合条件的BC 值,即可求出周长.【详解】 解:在ABC ∆中,3,7AB AC ==,∴第三边BC 的取值范围是:410,BC <<∴符合条件的偶数是6或8,∴当6BC =时,ABC ∆的周长为:36716++=;当8BC =时,ABC ∆的周长为:37818++=.ABC ∆∴的周长为16或18.【点睛】此题主要考查了三角形三边关系,要注意三角形形成的条件:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.22.(1)∠A=55°,∠B=35°,∠C=90°;(2)ABC 按角分类属于直角三角形,按边分类属于不等边三角形【分析】(1)根据三角形内角和定理根据方程组即可解决问题.(2)根据三角形的分类解决问题即可.【详解】(1)由题意得:20180A B C A B A B C ∠+∠=∠⎧⎪∠-∠=︒⎨⎪∠+∠+∠=︒⎩,解得:553590A B C ∠=︒⎧⎪∠=︒⎨⎪∠=︒⎩,∴∠A=55°,∠B=35°,∠C=90°;(2)∵∠C=90°,∠A=55°,∠B=35°,∴按角分类,属于直角三角形,按边分类,属于不等边三角形.【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形的分类等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.23.(1)见解析;(2)70°【分析】(1)根据平行线的判定得出AC//DE ,根据平行线的性质得出∠2=∠ADE ,求出∠3+∠ADE=180°,根据平行线的判定得出即可;(2)求出∠BDE 的度数,求出∠2的度数,求出∠3的度数,根据四边形的内角和定理求出∠B ,再根据三角形内角和定理求出即可.【详解】(1)证明:∵∠1=∠BDE ,∴AC//DE ,∴∠2=∠ADE ,∵∠2+∠3=180°,∴∠3+∠ADE=180°,∴AD//EF ;(2)∵∠1=∠BDE ,∠1=40°,∴∠BDE=40°,∵DA 平分∠BDE ,∴∠ADE=12∠BDE=20°, ∴∠2=∠ADE=20°,∵∠2+∠3=180°∴∠3=160°,∵FE ⊥AF ,∴∠F=90°,∴∠B=360°-90°-160°-40°=70°,在△ABC 中,∠BAC=180°-∠1-∠B=180°-40°-70°=70°.【点睛】本题考查了平行线的性质和判定,多边形的内角和定理,角平分线的定义,能灵活运用知识点进行推理和计算是解此题的关键.24.(1)三角形的外角性质;(2)180,三角形内角和定理【分析】(1)在△ACD 中,利用三角形的外角性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和计算即可;(2)在△BFD 中,利用三角形的内角和定理计算即可.【详解】(1)∵∠BDC=∠A+∠ACD (三角形的外角性质),∴∠BDC=62°+35°=97°(等量代换),故答案为:三角形的外角性质;(2)∵∠BFD+∠BDC+∠ABE=180°(三角形内角和定理),∴∠BFD=180°-∠BDC-∠ABE (等式的性质),=180°-97°-20°(等量代换)=63°;故答案为:180°,三角形内角和定理.【点睛】本题主要考查了三角形的外角性质与三角形的内角和定理,熟记性质与定理是解题的关键.25.(1)BE DF ⊥,证明见解析;(2)//DE BF ,证明见解析;(3)54°【分析】(1)结论:BE ⊥DF ,如图1中,延长BE 交FD 的延长线于H ,证明∠DEG+∠EDG=90°即可;(2)结论:DE//BF ,如图2中,连接BD ,只要证明∠EDB+∠FBD=180°即可;(3)延长DC 交BE 于H .由(1)得:180CDN CBM ∠+∠=︒,利用五等分线的定义可求36CDE CBE ∠+∠=︒,由三角形的外角性质得BCD CBE CDE E ∠=∠+∠+∠,代入数值计算即可.【详解】(1)BE DF ⊥.证明:延长BE 、FD 交于G .在四边形ABCD 中,360A ABC C ADC ,90A C ∠=∠=︒,180ABC ADC ∴∠+∠=︒.180ADC CDN ∠+∠=︒,ABC CDN ∴∠=∠. BE 平分ABC ∠,DF 平分CDN ∠,12ABE ABC ∴∠=∠,12FDN CDN ∠=∠, ABE FDN ∴∠=∠,∵∠ABE+∠AEB=90°,∠AEB=∠DEG ,∠FDN=∠EDG ,∴∠DEG+∠EDG=90°,∴∠EGD=90°,即BE ⊥DF .(2)//DE BF .证明:连接DB .180ABC MBC ∠+∠=︒,180ADC CDN ∠+∠=︒.又180ABC ADC ∠+∠=︒,180MBC CDN ∴∠+∠=︒. BF 、DF 平分ABC ∠、ADC ∠的邻补角, 12CBF MBC ∴∠=∠,12CDE CDN ∠=∠, 90CBF CDE ∴∠+∠=︒.在Rt BDC 中,90CDB DBC ∠+∠=︒,180CDB DBC CBF CDE ∴∠+∠+∠+∠=︒,180EDB DBF ∴∠+∠=︒,//DE BF ∴.(3)延长DC 交BE 于H .由(1)得:180CDN CBM ∠+∠=︒.BE 、DE 分别五等分ABC ∠、ADC ∠的邻补角,1180365CDE CBE ∴∠+∠=⨯︒=︒, 由三角形的外角性质得,BHD CDE E ∠=∠+∠,BCD BHD CBE ∠=∠+∠,BCD CBE CDE E ∴∠=∠+∠+∠,903654E ∴∠=︒-︒=︒.【点睛】本题考查多边形内角和,三角形外角的性质,三角形内角和定理,平行线的判定等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线.26.(1)33°;(2)123°【分析】(1)AM 与BC 交于E ,AD 与MC 交于F ,利用角平分线性质和三角形外角性质可得,BEM ∠是ABE △和MCE 的外角,MFD ∠是MAF △和FCD 的外角,列出关于AMC ∠的方程组,计算得出AMC ∠的度数.(2)AN 与BC 交于点G ,AD 与BC 交于点F ,根据角平分线性质和三角形外角性质可得,BFD ∠是ABF 和FCD 的外角,AGC ∠是NGC 和ABG 的外角,列出关于ANC ∠的方程组,计算得出ANC ∠的度数.【详解】解:(1)AM 与BC 相交于E ,AD 与MC 相较于F ,如图:∵MA 和MC 是∠BAD 和∠BCD 的角平分线,∴设∠BAM=∠MAD=a ,∠BCM=∠MCD=b ,∵∠BEM 是△ABE 和△MCE 的外角,∴∠M+∠BCM=∠B+∠BAM ,即:∠M+b=24°+a①,又∵∠MFD 是△MAF 和△CDF 的外角,可得∠M+a=42°+b②,①式+②式得2∠M=24°+42°,解得:∠M=33°,∴=33AMC ∠︒.(2)AN 与BC 相交于G ,AD 与BC 相较于F ,如图:∵NA 和NC 是∠EAD 和∠BCD 的角平分线,∴设∠EAN=∠NAD=m ,∠BCN=∠NCD=n ,∵∠BFD 是△ABF 和△FCD 的外角,∴∠B+∠BAD=∠D+∠BCD ,即:24°+(180°-2m )=42°+2n ,可得m+n=81°①,又∵∠AGC 是△NGC 和△ABG 的外角,可得∠N+n=24°+(180°-m ),得∠N=204°-(m+n )②,①式代入②式,得∠N=204°-81°=123°,∴123ANC ∠=︒.【点睛】本题考查了角平分线的性质和三角形外角性质,用设未知数列方程组的方法计算角度是解题关键.。
武汉市光谷为明实验学校八年级数学上册第十二章《全等三角形》经典习题(培优)
一、选择题1.如图,△ABC ≌△ADE ,AB =AD ,AC =AE ,∠B =28︒,∠E =95︒,∠EAB =20︒,则∠BAD 等于( )A .75︒B .57︒C .55︒D .77︒2.如图,在ABC 中,AB AC =,点D ,E 在BC 上,连接AD ,AE ,若只添加一个条件使DAB EAC ∠=∠,则添加的条件不能为( )A .BD CE =B .AD AE =C .BE CD = D .DA DE = 3.如图,AB 是线段CD 的垂直平分线,则图中全等三角形的对数有( )A .2对B .3对C .4对D .5对4.如图所示,已知AB ∥CD ,BAC ∠与ACD ∠的平分线交于点O ,OE AC ⊥于点E ,且3OE cm =,则点O 到AB ,CD 的距离之和是( )A .3cmB .6cmC .9cmD .12cm5.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为圆心,任意长为半径作弧,分别交x 轴的负半轴和y 轴的正半轴于A 点,B 点,分别以点A ,点B 为圆心,AB 的长为半径作弧,两弧交于P 点,若点P 的坐标为(m ,n),则下列结论正确的是( )A .m =2nB .2m =nC .m =nD .m =-n 6.如图,BD 是四边形ABCD 的对角线, AD//BC ,AB AD <,分别过点A ,C 作AE BD ⊥,CF BD ⊥,垂足分别为点E ,F ,若BE DF =,则图中全等的三角形有( )A .1对B .2对C .3对D .4对7.如图,给出下列四组条件:①AB=DE ,BC=EF ,AC=DF ;②AB=DE ,∠B=∠E ,BC=EF ;③∠B=∠E ,BC=EF ,∠C=∠F ;④AB=DE ,AC=DF ,∠B=∠E .其中,能使△ABC ≌△DEF 的条件共有( )A .1组B .2组C .3组D .4组8.已知如图,AC ⊥BC ,DE ⊥AB ,AD 平分∠BAC ,下面结论错误的是( )A .BD +ED =BCB .DE 平分∠ADBC .AD 平分∠EDC D .ED +AC >AD 9.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,BC =5cm ,在AC 上取一点E ,使EC =BC ,过点E 作EF ⊥AC ,连接CF ,使CF =AB ,若EF =12cm ,则下列结论不正确的是( )A.∠F=∠BCF B.AE=7cm C.EF平分AB D.AB⊥CF10.下列各命题中,假命题是()A.有两边及其中一边上的中线对应相等的两个三角形全等B.有两边及第三边上高对应相等的两个三角形全等C.有两角及其中一角的平分线对应相等的两三角形全等D.有两边及第三边上的中线对应相等的两三角形全等11.如图,已知AC⊥BC,DE⊥AB,AD平分∠BAC,下面结论错误的是()A.BD+ED=BC B.∠B=2∠DACC.AD平分∠EDC D.ED+AC>AD12.如图,已知∠A=∠D, AM=DN,根据下列条件不能够判定△ABN △DCN的是()A.BM∥CN B.∠M=∠N C.BM=CN D.AB=CD13.如图,OB平分∠MON,A为OB的中点,AE⊥ON,EA=3,D为OM上的一个动点,C 是DA延长线与BC的交点,BC//OM,则CD的最小值是()A .6B .8C .10D .12 14.在尺规作图作一个角的平分线时的两个三角形全等的依据是( )A .SASB .AASC .SSSD .HL 15.下列说法正确的是 ( )A .一直角边对应相等的两个直角三角形全等B .斜边相等的两个直角三角形全等C .斜边相等的两个等腰直角三角形全等D .一边长相等的两个等腰直角三角形全等二、填空题16.如图,∠ABC=∠DCB ,要使△ABC ≌△DCB ,还需要补充一个条件:___.(一个即可)17.如图,ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,AD 平分∠BAC 交BC 于点D ,DE ⊥AB ,垂足为E ,且AB =10cm ,则DEB 的周长是_____cm .18.如图,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,10AC =,5BC =,线段PQ AB =,P ,Q 两点分别在线段AC 和过点A 且垂直于AC 的射线AD 上运动,当AQ =______时,ABC 和PQA △全等.19.已知点A 、E 、F 、C 在同一条直线l 上,点B 、D 在直线l 的异侧,若AB=CD ,AE=CF ,BF=DE ,则AB 与CD 的位置关系是_______.20.如图,在ABC 中,C 90∠=,A ∠、B ∠的平分线交于O ,OD AB ⊥于D .若AC 3=,BC 4=,AB 5=,则AD =________.21.如图,线段AB ,CD 相交于点O ,AO=BO ,添加一个条件, 能使AOC BOD ≅,所添加的条件的是___________________________.22.如图,AB ,CD 交于点O ,AD ∥BC .请你添加一个条件_____,使得△AOD ≌△BOC .23.如图,ABC 中,∠C =90°,AD 平分∠BAC , AB =5,CD =2,则ABD △的面积是______24.如图,在ABC 中,点D 是BC 上的一点,已知30DAC ∠=︒,75DAB ∠=︒,CE 平分ACB ∠交AB 于点E ,连接DE ,则DEC ∠=________度.25.如图,点D ,E 分别在线段AB ,AC 上,CD 与BE 相交于点P ,已知AD =AE .若△ABE ≌△ACD ,则可添加的条件为_____.26.如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,AD AC =,DE AB ⊥,交BC 于点E .若26B ∠=︒,则AEC ∠=______︒.三、解答题27.将Rt ABC △的直角顶点C 置于直线l 上,AC BC =,分别过点 A 、B 作直线l 的垂线,垂足分别为点D 、E ,连接AE .若3BE =, 5DE =.求ACE △的面积.28.如图,已知点D ,E 分别在等边三角形ABC 的边BC ,CA 上,且BD CE =,连接AD ,BE 相交于点F ,AH BE ⊥于点H ,求FAH ∠的度数.29.已知矩形ABCD中,点E是AD中点,连接CE,经过点A,B,E三点作O,交BC于点F,过点F作FH CE⊥于H.(1)求证:直线FH是O的切线;(2)若42AD=,且点H恰好为CE中点时,判断此时CE与O的位置关系?说明理由,并求出弧EF,线段EH,FH围成的图形的面积.30.(1)问题背景:如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC,CD上的点且∠EAF=60°,探究图中线段BE、EF、FD之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G.使DG=BE.连结AG,先证明ABE≌ADG,再证明AEF≌AGF,可得出结论,他的结论应是______________;(2)探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF12=∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;(3)实际应用:如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A 处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以45海里/小时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏东50°的方向以60海里/小时的速度前进,2小时后,指挥中心观测到甲、乙两地分别到达E、F处,且两舰艇之间的夹角为70°,试求此时两舰艇之间的距离.。
武汉市光谷为明实验学校八年级数学上册第二单元《全等三角形》检测题(有答案解析)
一、选择题1.下列说法正确的( )个.①0.09的算术平方根是0.03;②1的立方根是±1;③3.1<10<3.2;④两边及一角分别相等的两个三角形全等.A .0B .1C .2D .32.如图,在ABC 中,AD BC ⊥于D ,CE AB ⊥于E ,AD 与CE 交于点F .请你添加一个适当的条件,使AEF ≌CEB △.下列添加的条件不正确的是( )A .EF EB = B .EA EC = C .AF CB =D .AFE B ∠=∠ 3.下列命题中,真命题是( )A .有两边和一角对应相等的两个三角形全等B .有两边和第三边上的高对应相等的两个三角形全等C .有两边和其中一边上的高对应相等的两个三角形全等D .有两边和第三边上的中线对应相等的两个三角形全等4.下列说法正确的是( )①近似数232.610⨯精确到十分位;②在2,()2--,38-,2--中,最小的是38-;③如图所示,在数轴上点P 所表示的数为15-+;④用反证法证明命题“一个三角形最多有一个钝角”时,首先应假设“这个三角形中有两个钝角”;⑤如图,在ABC 内一点P 到这三条边的距离相等,则点P 是三个角平分线的交点.A .1B .2C .3D .45.下列各命题中,假命题是( )A .有两边及其中一边上的中线对应相等的两个三角形全等B .有两边及第三边上高对应相等的两个三角形全等C .有两角及其中一角的平分线对应相等的两三角形全等D .有两边及第三边上的中线对应相等的两三角形全等6.下列命题中,假命题是( )A .在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行B .到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上C .一条直角边和另一条直角边上的中线对应相等的两个直角三角形全等D .一边长相等的两个等腰直角三角形全等7.如图,已知AC ⊥BC ,DE ⊥AB ,AD 平分∠BAC ,下面结论错误的是( )A .BD +ED =BCB .∠B =2∠DAC C .AD 平分∠EDCD .ED +AC >AD 8.已知:如图,BD 为△ABC 的角平分线,且BD=BC ,E 为BD 延长线上的一点,BE=BA ,过E 作EF ⊥AB ,F 为垂足,下列结论:①△ABD ≌△EBC②∠BCE+∠BCD=180°③AD=AE=EC ④ BA+BC=2BF 其中正确的是( )A .①②③B .①③④C .①②④D .①②③④ 9.如图,点D 在线段BC 上,若1802ACE ABC x ∠=︒-∠-︒,且BC DE =,AC DC =,AB EC =,则下列角中,大小为x ︒的角是( )A .EFC ∠B .ABC ∠ C .FDC ∠D .DFC ∠ 10.如图所示,已知∠A =∠C ,∠AFD =∠CEB ,那么给出的条件不能得到ADF CBE △≌△是( )A .∠B =∠D B .EB=DFC .AD=BCD .AE=CF 11.如图,OB 平分∠MON ,A 为OB 的中点,AE ⊥ON ,EA=3,D 为OM 上的一个动点,C 是DA 延长线与BC 的交点,BC //OM ,则CD 的最小值是( )A .6B .8C .10D .1212.如图,AD 是ABC 的中线,E ,F 分别是AD 和AD 延长线上的点,且DE DF =,连结BF ,CE .下列说法:①CE BF =;②ACE △和CDE △面积相;③//BF CE ;④BDF CDE ≌.其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题13.如图,∠ABC=∠DCB ,要使△ABC ≌△DCB ,还需要补充一个条件:___.(一个即可)14.已知点A 、E 、F 、C 在同一条直线l 上,点B 、D 在直线l 的异侧,若AB=CD ,AE=CF ,BF=DE ,则AB 与CD 的位置关系是_______.15.如图,点P 是AOC ∠的角平分线上一点,PD OA ⊥,垂足为点D ,且5PD =,点M 是射线OC 上一动点,则PM 的最小值为__.16.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,AD 平分BAC ∠,交BC 边于点D ,若12AB =,4CD =,则ABD △ 的面积为__________.17.如图,AD 为∠CAF 的角平分线,BD=CD ,∠DBC=∠DCB ,∠DCA=∠ABD ,过D 作DE ⊥AC 于E ,DF ⊥AB 交BA 的延长线于F ,则下列结论:①△CDE ≌△BDF ;②CE=AB+AE ;③∠DAF=∠CBD .其中正确的结论有_____.(填序号)18.如图所示,己知ABC ∆的周长是22,,OB OC 分别平分ABC ∠和ACB OD BC D ∠⊥,于,且3OD =,则ABC ∆的面积是__________.19.如图,在四边形ABCD 中,90A ∠=︒,3AD =,连接BD ,BD CD ⊥,BD 平分ABC ∠.若P 是BC 边上一动点,则DP 长的最小值为______.20.如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,AD AC =,DE AB ⊥,交BC 于点E .若26B ∠=︒,则AEC ∠=______︒.三、解答题21.如图,在△ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,点D 在边BC 上(不与点B ,C 重合),过点C 作CE ⊥AD ,垂足为点E ,交AB 于点F ,连接DF .(1)请直接写出∠CAD 与∠BCF 的数量关系;(2)若点D 是BC 中点,在图2中画出图形,猜想线段AD ,CF ,FD 之间的数量关系,并证明你的猜想.22.如图,已知在ABC 中,AB AC =,90BAC ∠=︒,别过B 、C 两点向过A 的直线作垂线,垂足分别为E 、F .求证:EF BE CF =+.23.如图,,AD BF 相交于点,//,O AB DF AB DF =,点E 与点C 在BF 上,且BE CF =.(1)求证:ABC DFE ∆≅∆;(2)求证:点О为BF 的中点.24.(教材呈现)数学课上,赵老师用无刻度的直尺和圆规按照华师版教材八年级上册87页完成角平分线的作法,方法如下:试一试如图,AOB ∠为已知角,试按下列步骤用直尺和圆规准确地作出AOB ∠的平分线.第一步:在射线OA 、OB 上,分别截取OD 、OE ,使0;OD E =第二步:分别以点D 和点E 为圆心,适当长(大于线段DE 长的一半)为半径作圆弧,在AOB ∠内,两弧交于点C ;第三步:作射线OC .射线OC 就是所要求作的AOB ∠的平分线(问题1)赵老师用尺规作角平分线时,用到的三角形全等的判定方法是__________________.(问题2)小明发现只利用直角三角板也可以作AOB ∠的角平分线,方法如下: 步骤:①利用三角板上的刻度,在OA 、OB 上分别截取OM 、ON ,使OM ON =. ②分别过点M 、N 作OM 、ON 的垂线,交于点P .③作射线OP ,则OP 为AOB ∠的平分线.请根据小明的作法,求证OP 为AOB ∠的平分线.25.如图,BC ⊥AD 于C ,EF ⊥AD 于F ,AB ∥DE ,分别交BC 于B ,交EF 于E ,且BC =EF .求证:AF =CD .26.作图:已知ABC和线段r,请在ABC内部作点P,使得点P到AC和BC的距离相等,并且点A到点P的距离等于定长r.(不写作法,保留痕迹)【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】根据平方根、立方根、无理数的估算和三角形全等判定定理进行判断即可.【详解】解:①0.09的算术平方根是0.3,不是0.03,因此①不正确;②1的立方根是1,不是±1,因此②不正确;③因为3.12=9.91,3.22=10.24,而9.91<10<10.24,所以3.110<3.2,因此③正确;④只有两边夹角对应相等的两个三角形全等,而两边及一角分别相等的两个三角形不一定全等.因此④不正确;所以正确的只有③,故选:B.【点睛】本题考查平方根、立方根、无理数的估算以及三角形全等判定定理,掌握平方根、立方根的意义、掌握无理数的估算方法和三角形全等的判断方法是正确判断的前提.2.D解析:D【分析】根据垂直关系,可以判断△AEF 与△CEB 有两对角相等,就只需要添加一对边相等就可以了.【详解】解:∵AD ⊥BC ,CE ⊥AB ,垂足分别为D 、E ,∴∠AEF=∠CEB=90°,∠ADB=∠ADC=90°,∴∠EAF+∠B=90°,∠BCE+∠B=90°,∴∠EAF=∠BCE .A.在Rt △AEF 和Rt △CEB 中AEF CEB EAF BCE EF EB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AEF ≌CEB △(AAS ),故正确;B.在Rt △AEF 和Rt △CEB 中 AEF CEB EA ECEAF BCE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴AEF ≌CEB △(ASA ),故正确;C.在Rt △AEF 和Rt △CEB 中 AEF CEB EAF BCE AF CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AEF ≌CEB △(AAS ),故正确;D.在Rt △AEF 和Rt △CEB 中 由AEF CEB EAF BCE AFB B ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩不能证明AEF ≌CEB △,故不正确;故选D .【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS 、SAS 、ASA 、AAS 、HL .添加时注意:AAA 、SSA 不能判定两个三角形全等,不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.3.D解析:D【分析】根据三角形全等的判定方法对A 、D 进行判断;利用三角形高的位置不同可对B 、C 进行判断.【详解】A 、有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等,所以A 选项错误;B 、有两边和第三边上的高对应相等的两个锐角三角形全等,所以B 选项错误;C 、有两边和其中一边上的高对应相等的两个锐角三角形全等,所以C 选错误;D 、有两边和第三边上的中线对应相等的两个三角形全等,所以D 选项正确;故选:D .【点睛】本题考査了判断命题真假,以及全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定,仔细分类讨论是解题关键.4.B解析:B【分析】根据近似数的精确度定义,可判断①;根据实数的大小比较,可判断②;根据点在数轴上所对应的实数,即可判断③;根据反证法的概念,可判断④;根据角平分线的性质,可判断⑤.【详解】①近似数232.610⨯精确到十位,故本小题错误;()22--=2=-,-=③在数轴上点P 所表示的数为1-+④用反证法证明命题“一个三角形最多有一个钝角”时,首先应假设“这个三角形中有两个钝角或三个钝角”,故本小题错误;⑤在ABC 内一点P 到这三条边的距离相等,则点P 是三个角平分线的交点,故本小题正确.故选B【点睛】本题主要考查近似数的精确度定义,实数的大小比较,点在数轴上所对应的实数,反证法的概念,角平分线的性质,熟练掌握上述知识点,是解题的关键.5.B解析:B【分析】根据全等三角形的判定定理进行证明并依次判断.【详解】解:A 、有两边及其中一边上的中线对应相等的两个三角形全等,可利用证两步全等的方法求得,是真命题;B 、高有可能在内部,也有可能在外部,是不确定的,不符合全等的条件,原命题是假命题;C 、有两角及其中一角的平分线对应相等的两三角形全等,可利用证两步全等的方法求得,是真命题;D、有两边及第三边上的中线对应相等的两三角形全等,可利用证两步全等的方法求得,是真命题;故选:B.【点睛】此题考查全等三角形的判定定理:SSS、SAS、ASA、AAS、HL,灵活判定命题真假,熟记定理并灵活应用解决问题是解题的关键.6.D解析:D【分析】根据垂线的性质,线段垂直平分线的判定,全等三角形的判定对各选项分析判断后利用排除法求解.【详解】A、同一平面内,垂直于同一条直线的两直线互相平行,真命题,本选项不符合题意;B、到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上,真命题,本选项不符合题意;C、一条直角边和另一条直角边上的中线对应相等的两个直角三角形,首先根据“HL”定理,可判断两个小直角三角形全等,可得另一条直角边相等,然后,根据“SAS”,可判断两个直角三角形全等,真命题,本选项不符合题意;D、有一边相等的两个等腰直角三角形不一定全等,如:一个等腰直角三角形的直角边与另一个等腰直角三角形的斜边相等,这两个等腰直角三角形并不全等,假命题,本选项符合题意.故选:D.【点睛】本题考查了命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.7.B解析:B【分析】利用角平分线的性质定理判断A;利用直角三角形两锐角互余判断B;证明△AED≌△ACD,由此判断C;利用三角形三边关系得到AC+CD>AD,由此判断D.【详解】∵AC⊥BC,DE⊥AB,AD平分∠BAC,∴DE=DC,∠BAD=∠DAC,∵BD+DC=BC,∴BD+ED=BC,故A正确;∵∠C=90︒,∴∠B+∠BAC=90︒,∴∠B+2∠DAC=90︒,故B错误;∵DE⊥AB,∴∠AED=∠C=90︒,又∵∠BAD=∠DAC ,DE=CD ,∴△AED ≌△ACD ,∴∠ADE=∠ADC ,∴AD 平分∠EDC ,故C 正确;在△ACD 中,AC+CD>AD ,∴ED +AC >AD ,故D 正确;故选:B .【点睛】此题考查三角形的三边关系,角平分线的性质定理,全等三角形的判定及性质,直角三角形两锐角互余的性质,熟记各知识点并应用解决问题是解题的关键.8.D解析:D【分析】易证ABD EBC ∆∆≌,可得BCE BDA ∠=∠,AD=EC 可得①②正确;再根据角平分线的性质可求得DAE DCE ∠=∠ ,即③正确,根据③可判断④正确;【详解】∵ BD 为∠ABC 的角平分线,∴ ∠ABD=∠CBD ,∴在△ABD 和△EBD 中,BD=BC ,∠ABD=∠CDB ,BE=BA ,∴△ABD EBC ∆∆≌(SAS),故①正确;∵ BD 平分∠ABC ,BD=BC ,BE=BA ,∴ ∠BCD=∠BDC=∠BAE=∠BEA ,∵△ABD ≌△EBC ,∴∠BCE=∠BDA ,∴∠BCE+∠BCD=∠BDA+∠BDC=180°,故②正确;∵∠BCE=∠BDA ,∠BCE=∠BCD+∠DCE ,∠BDA=∠DAE+∠BEA ,∠BCD=∠BEA ,∴∠DCE=∠DAE ,∴△ACE 是等腰三角形,∴AE=EC ,∵△ABD ≌△EBC ,∴AD=EC ,∴AD=AE=EC ,故③正确;作EG ⊥BC ,垂足为G ,如图所示:∵ E 是BD 上的点,∴EF=EG ,在△BEG 和△BEF 中BE BE EF EG =⎧⎨=⎩∴ △BEG ≌△BEF ,∴BG=BF ,在△CEG 和△AFE 中EF EG AE CE =⎧⎨=⎩∴△CEG ≌△AFE ,∴ AF=CG ,∴BA+BC=BF+FA+BG-CG=BF+BG=2BF ,故④正确;故选:D .【点睛】本题考查了全等三角形的判定,全等三角形对应边、对应角相等的性质,本题中熟练求证三角形全等和熟练运用全等三角形对应边、对应角相等的性质是解题的关键; 9.C解析:C【分析】先证明()ABC CED SSS ∆≅∆得到B E ∠=∠、FCD FDC ∠=∠,再根据1802ACE ABC x ∠=︒-∠-︒可得2CFE x ∠=︒;然后根据外角的性质可得2EFC FDC FCD FDC ∠=∠+∠=∠即可解答.【详解】解:在ABC ∆和CED ∆中,AC CD AB CE BC ED =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()ABC CED SSS ∴∆≅∆,B E ∴∠=∠,FCD FDC ∠=∠1802180ACE ABC x E CFE ∠=︒-∠-︒=︒-∠-∠,2CFE x ∴∠=︒,2EFC FDC FCD FDC ∠=∠+∠=∠=2x ︒,FDC x ∴∠=︒.故答案为C .【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质、三角形的外角的性质等知识,弄清题意、理清角之间的关系是解答本题的关键.10.A解析:A【分析】直接利用全等三角形的判定方法进行判断即可;三角形全等的证明方法有:SSS 、SAS 、AAS 、ASA ;【详解】A ∵∠A=∠C ,∠AFD=∠CEB ,∠B=∠D ,三个角相等,不能判定三角形全等,该选项不符合题意;B ∵∠A=∠C ,∠AFD=∠CEB ,EB=DF ,符合AAS 的判定,该选项符合题意;C ∵∠A=∠C ,∠AFD=∠CEB ,AD=BC ,符合AAS 的判定,该选项符合题意;D ∵∠A=∠C ,∠AFD=∠CEB ,AE=CF ,∴AF=CE ,符合ASA 的判定,该选项符合题意; 故选:A .【点睛】本题考查了全等三角形的判定方法,正确掌握判定方法是解题的关键;11.A解析:A【分析】根据两条平行线之间的距离可知当CD ⊥OM 时,CD 取最小值,先利用角平分线的性质得出AD =AE =3,利用全等三角形的判定和性质得出AC =AD =AE =3,进而解答即可.【详解】解:由题意得,当CD ⊥OM 时,CD 取最小值,∵OB 平分∠MON ,AE ⊥ON 于点E ,CD ⊥OM ,∴AD =AE =3,∵BC ∥OM ,∴∠DOA =∠B ,∵A 为OB 中点,∴AB =AO ,在△ADO 与△ABC 中B DOA AB AO BAC DAO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ADO ≌△ABC (SAS ),∴AC =AD =3,∴336CD AC AD =+=+=,故选A .【点睛】此题考查角平分线的性质、全等三角形的判定和性质、平行线之间的距离,关键是利用全等三角形的判定和性质得出AC=AD=AE=3.12.C解析:C【分析】根据“SAS”可证明△CDE≌△BDF,则可对④进行判断;利用全等三角形的性质可对①进行判断;由于AE和DE不能确定相等,则根据三角形面积公式可对②进行判断;根据全等三角形的性质得到∠ECD=∠FBD,则利用平行线的判定方法可对③进行判断;【详解】∵ AD是△ABC的中线,∴ CD=BD,∵ DE=DF,∠CDE=∠BDF,∴△CDE≌△BDF(SAS),所以④正确;∴ CE=BF,所以①正确;∵ AE与DE不能确定相等,∴△ACE和△CDE面积不一定相等,所以②错误;∵△CDE≌△BDF,∴∠ECD=∠FBD,∴BF∥CE,所以③正确;故选:C.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的面积,熟练掌握三角形全等的判定方法并准确识图是解题的关键.二、填空题13.AB=CD(或∠A=∠D或∠ACB=∠DBC)【分析】根据已知条件:两个三角形已经具备∠ABC=∠DCB及公共边BC再添加任意一组角或是AB=CD即可【详解】∵∠ABC=∠DCBBC=CB∴当AB=解析:AB=CD(或∠A=∠D或∠ACB=∠DBC)【分析】根据已知条件:两个三角形已经具备∠ABC=∠DCB及公共边BC,再添加任意一组角,或是AB=CD即可.【详解】∵∠ABC=∠DCB,BC=CB,∴当AB=CD时,利用SAS证明△ABC≌△DCB;当∠A=∠D时,利用AAS证明△ABC≌△DCB;当∠ACB=∠DBC时,利用ASA证明△ABC≌△DCB,故答案为:AB=CD(或∠A=∠D或∠ACB=∠DBC).【点睛】此题考查添加一个条件证明两个三角形全等,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键. 14.AB//CD 【分析】先利用SSS 证明△ABF ≌△CDE 然后根据全等三角形的性质得到∠DCE=∠BAF 最后根据内错角相等两直线平行即可解答【详解】解:∵AE=CF ∴AE+EF=CF+EF 即AF=EC 在解析:AB//CD【分析】先利用SSS 证明△ABF ≌△CDE ,然后根据全等三角形的性质得到∠DCE=∠BAF ,最后根据内错角相等、两直线平行即可解答.【详解】解:∵AE=CF ,∴AE+EF=CF+EF,即AF=EC在△ABF 和△CDE 中,,,,AB CD AF EC BF DE =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△ABF ≌△CDE (SSS ),∴∠DCE=∠BAF .∴AB//CD .故答案为:AB//CD .【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质以及平行线的判定,运用全等三角形的知识得到∠DCE=∠BAF 成为解答本题的关键.15.5【分析】根据角平分线的性质及垂线段最短解答【详解】根据垂线段最短可知:当PM ⊥OC 时PM 最小∵OP 平分PD=5∴PM=PD=5故答案为:5【点睛】此题考查角平分线的性质垂线段最短掌握点到直线的所有解析:5【分析】根据角平分线的性质及垂线段最短解答.【详解】根据垂线段最短可知:当PM ⊥OC 时,PM 最小,∵OP 平分AOC ∠,PD OA ⊥,PD=5,∴PM=PD=5,故答案为:5.【点睛】此题考查角平分线的性质,垂线段最短,掌握点到直线的所有连线中垂线段最短是解题的关键.16.24【分析】过D 作DE ⊥AB 垂足为E 根据角平分线定理可得DE=CD=4然后根据三角形的面积公式计算即可【详解】解:如图:过D 作DE ⊥AB 垂足为E ∵AD 平分交BC 边于点D ∴DE=CD=4∴的面积为AB解析:24【分析】过D 作DE ⊥AB 垂足为E ,根据角平分线定理可得DE=CD=4,然后根据三角形的面积公式计算即可.【详解】解:如图:过D 作DE ⊥AB 垂足为E ,∵90C ∠=︒,AD 平分BAC ∠,交BC 边于点D ,∴DE=CD=4,∴ABD △ 的面积为12AB·DE=12×12×4=24. 故答案为:24.【点睛】本题主要考查了角平分线的性质定理,正确作出辅助线、构造角平分线定理所需条件成为解答本题的关键. 17.①②③【分析】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE =DF 再利用HL 证明Rt △CDE 和Rt △BDF 全等根据全等三角形对应边相等可得CE =AF 利用HL 证明Rt △ADE 和Rt △ADF 全等根据全等三解析:①②③.【分析】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE =DF ,再利用“HL”证明Rt △CDE 和Rt △BDF 全等,根据全等三角形对应边相等可得CE =AF ,利用“HL”证明Rt △ADE 和Rt △ADF 全等,根据全等三角形对应边相等可得AE =AF ,然后求出CE =AB +AE ;根据全等三角形对应角相等可得∠DBF =∠DCE ,利用“8字型”证明∠BDC =∠BAC ;根据三角形内角和定理及平角的性质,可得∠DAF =∠CBD .【详解】解:如图∵AD 平分∠CAF ,DE ⊥AC ,DF ⊥AB ,∴DE =DF ,在Rt △CDE 和Rt △BDF 中,BD CD DE DF ⎧⎨⎩== ∴Rt △CDE ≌Rt △BDF (HL ),故①正确;∴CE =BF ,在Rt △ADE 和Rt △ADF 中,AD AD DE DF ==⎧⎨⎩, ∴Rt △ADE ≌Rt △ADF (HL ),∴AE =AF ,∴CE =AB +AF =AB +AE ,故②正确;∵Rt △CDE ≌Rt △BDF ,∴∠DBF =∠DCE ,∵∠AOB =∠COD ,(设AC 交BD 于O ),∴∠BDC =∠BAC ,∵AD 平分∠FAE ,∴∠DAF =∠DAE∵BD =CD∴∠DBC =∠DCB∵∠BAC +∠DAF +∠DAE =180°,∠BDC +∠DBC +∠DCB =180°,∠BDC =∠BAC∴∠DAF +∠DAE =∠DBC +∠DCB∴∠DAF =∠CBD ,故③正确综上所述,正确的结论有①②③.【点睛】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,熟记性质并准确识图判断出全等的三角形是解题的关键,难点在于需要二次证明三角形全等.18.【分析】连接OA过O作OE⊥AB于EOF⊥AC于F根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得点O到ABACBC的距离都相等(即OE=OD=OF)从而可得到△ABC的面积等于周长的一半乘以3代入求出即解析:33【分析】连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得点O到AB、AC、BC的距离都相等(即OE=OD=OF),从而可得到△ABC的面积等于周长的一半乘以3,代入求出即可.【详解】解:如图,连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,∵OB、OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于D∴OE=OF=OD=3,∵△ABC的周长是22,∴S△ABC=12×AB×OE+12×BC×OD+12×AC×OF=12×(AB+BC+AC)×3=12×22×3=33.故答案为:33.【点睛】本题考查了角平分线的性质和三角形的面积求法,熟知角平分线的性质,并根据题意合理添加辅助线是解题关键.19.3【分析】过D作DE⊥BC于EDE即为DP长的最小值由题意可以得到△BAD≌△BED从而得到DE的长度【详解】解:如图过D作DE⊥BC于EDE即为DP长的最小值由题意知在△BAD和△BED中∴△BA解析:3【分析】过D作DE⊥BC于E,DE即为DP 长的最小值,由题意可以得到△BAD≌△BED,从而得到DE的长度.【详解】解:如图,过D作DE⊥BC于E,DE即为DP 长的最小值,由题意知在△BAD和△BED中,A DEBABD EBD BD BD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD≌△BED,∴ED=AD=3,故答案为3.【点睛】本题考查三角形全等的应用,熟练掌握三角形全等的判定和性质是解题关键.20.58【分析】根据∠C=90°AD=AC证明Rt△CAE≌Rt△DAE∠CAE=∠DAE=∠CAB再由∠C=90°∠B=26°求出∠CAB的度数然后即可求出∠AEC的度数【详解】解:∵在△ABC中∠C解析:58【分析】根据∠C=90°,AD=AC证明Rt△CAE≌Rt△DAE,∠CAE=∠DAE=12∠CAB,再由∠C=90°,∠B=26°,求出∠CAB的度数,然后即可求出∠AEC的度数.【详解】解:∵在△ABC中,∠C=90°,DE⊥AB交BC于点E,∴∠ADE=∠C=90°,在Rt△ACE和Rt△ADE中,∵AC AD AE AE⎧⎨⎩==,∴Rt△CAE≌Rt△DAE,∴∠CAE=∠DAE=12∠CAB,∵∠B+∠CAB=90°,∠B=26°,∴∠CAB=90°-26°=64°,∵∠AEC=90°-12∠CAB=90°-32°=58°.故答案为:58.【点睛】此题主要考查学生对直角三角形全等的判定和三角形内角和定理的理解和掌握,解答此题的关键是求证Rt△CAE≌Rt△DAE.三、解答题21.(1)∠BCF=∠CAD;(2)AD=CF+DF,证明见解析【分析】(1)由余角的性质可求解;(2)过点B作BG∥AC交CF的延长线于G,由“ASA”可证△ACD≌△CBG,可得CD=BG,AD=CG,由“SAS”可证△BDF≌△BGF,可得DF=GF,可得结论.【详解】解:(1)∠BCF=∠CAD,理由如下:∵CE⊥AD,∴∠CED=∠ACD=90°,∴∠CAD+∠ADC=90°=∠ADC+∠BCF,∴∠CAD=∠BCF;(2)如图所示:猜想:AD=CF+DF,理由如下:过点B作BG∥AC交CF的延长线于G,则∠ACB+∠CBG=180°,∴∠CBG=∠ACD=90°,在△ACD和△CBG中,∵CAD BCF AC BCACD CBG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ACD≌△CBG(ASA),∴CD=BG,AD=CG,∵D是BC的中点,∴CD=BG=BD,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠CBA=∠CAB,∴∠CBA=45°,∴∠FBG =∠CBG ﹣∠CBA =90°﹣45°=45°,∴∠FBG =∠FBD ,在△BDF 和△BGF 中,BF BF FBD FBG BD BG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BDF ≌△BGF (SAS ),∴DF =GF ,∵AD =CG =CF +FG ,∴AD =CF +DF .【点睛】本题主要考查余角的性质,全等三角形的判定和性质,添加合适的辅助线,构造全等三角形,是解题的关键.22.见解析【分析】证明△BEA ≌△AFC ,得到AE=CF ,BE=AF ,即可得到结论.【详解】证明:BE EA ⊥,CF AF ⊥,90BAC BEA AFC ∴∠=∠=∠=︒,90EAB CAF ∴∠+∠=︒,90EBA EAB ∠+∠=︒,CAF EBA ∴∠=∠,在ABE △和AFC △中,BEA AFC EBA CAF AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(AAS)BEA AFC ∴△≌△.AE CF ∴=,BE AF =.EF AF AE BE CF ∴=+=+..【点睛】此题考查全等三角形的判定及性质,熟记三角形的判定定理是解题的关键.23.(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)由已知可证∠B=∠F ,BC=EF ,然后根据SAS 可以得到结论;(2)同(1)有∠B=∠F ,再结合已知条件和对顶角相等可以证得ΔABO ≅ΔDFO ,从而得到OB=OF ,所以点O 为BF 中点 .【详解】证明:(1)∵AB//DF ,∴∠B=∠F ,∵BE=CF ,∴BE+CE=CF+CE ,即BC=EF ,∴在ΔABC 和ΔDFE 中,AB DF B F BC EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ΔABC ≅ΔDFE (SAS );(2)与(1)同理有∠B=∠F ,∴在ΔABO 和ΔDFO 中,AOB DOF B F AB DF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ΔABO ≅ΔDFO (AAS ),∴OB=OF ,∴点O 为BF 中点 .【点睛】本题考查三角形全等的应用,熟练掌握三角形全等的判定与性质并灵活应用是解题关键. 24.【问题1】边边边(或SSS );【问题2】见解析【分析】问题1:根据三角形全等的SSS 定理解答;问题2:证明Rt △ONP ≌Rt △OMP ,根据全等三角形的性质证明即可.【详解】解:问题1:张老师用尺规作角平分线时,用到的三角形全等的判定方法是SSS , 故答案为:SSS ;问题2:由作图得:OM ON =,PN OB ⊥,PM OA ⊥.∴90PNO PMO ∠=∠=︒.∴PNO 和PMO △是直角三角形.∵OP OP =,∴ONP OMP ≌.∴AOP BOP ∠=∠.∴OP 为AOB ∠的平分线.【点睛】本题考查了全等三角形的应用及基本作图的知识,同学们注意仔细审题,理解这些作角平分线的方法,按照题目意思解答.25.证明见解析.【分析】由BC ⊥AD ,EF ⊥AD 得∠EFD =∠BCA =90°,由AB ∥DE ,得∠D =∠A ,又BC =EF ,从而△ABC ≌△DEF ,则AC =FD , AF =CD .【详解】证明:∵BC ⊥AD ,EF ⊥AD ,∴∠EFD =∠BCA =90°∵AB ∥DE ,∴∠D =∠A∵BC =EF ,∴△ABC ≌△DEF ,∴AC =FD ,∴AF =CD .【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键. 26.图见解析.【分析】根据题意点P 到AC 和BC 的距离相等,可知点P 在ACB ∠的角平分线上,点A 到点P 的距离等于定长r ,可知点P 在以点A 为圆心,以定长r 为半径的圆上,由此作图即可.【详解】如图,先作ACB ∠的角平分线,再以点A 为圆心,以定长r 为半径作圆弧,圆弧与ACB ∠角平分线的交点即为点P .【点睛】本题主要考查角平分线的画法,属于基础题,需要有一定的画图能力,熟练掌握角平分线的画法是解题的关键.。
武汉市光谷为明实验学校数学几何模型压轴题单元测试卷(解析版)
武汉市光谷为明实验学校数学几何模型压轴题单元测试卷(解析版)一、初三数学 旋转易错题压轴题(难)1.阅读材料并解答下列问题:如图1,把平面内一条数轴x 绕原点O 逆时针旋转角00)90(θ︒︒<<得到另一条数轴,y x 轴和y 轴构成一个平面斜坐标系.xOy规定:过点P 作y 轴的平行线,交x 轴于点A ,过点P 作x 轴的平行线,交y 轴于点B ,若点A 在x 轴对应的实数为a ,点B 在y 轴对应的实数为b ,则称有序实数对(),a b 为点P 在平面斜坐标系xOy 中的斜坐标.如图2,在平面斜坐标系xOy 中,已知60θ︒=,点P 的斜坐标是()3,6,点C 的斜坐标是()0,6.(1)连接OP ,求线段OP 的长;(2)将线段OP 绕点O 顺时针旋转60︒到OQ (点Q 与点P 对应),求点Q 的斜坐标; (3)若点D 是直线OP 上一动点,在斜坐标系xOy 确定的平面内以点D 为圆心,DC 长为半径作D ,当⊙D 与x 轴相切时,求点D 的斜坐标,【答案】(1)37OP =2)点Q 的斜坐标为(9,3-);(3)点D 的斜坐标为:(32,3)或(6,12). 【解析】【分析】 (1)过点P 作PC ⊥OA ,垂足为C ,由平行线的性质,得∠PAC=60θ=︒,由AP=6,则AC=3,33PC =OP 的长度;(2)根据题意,过点Q 作QE ∥OC ,QF ∥OB ,连接BQ ,由旋转的性质,得到OP=OQ ,∠COP=∠BOQ ,则△COP ≌△BOQ ,则BQ=CP=3,∠OCP=∠OBQ=120°,然后得到△BEQ 是等边三角形,则BE=EQ=BQ=3,则OE=9,OF=3,即可得到点Q 的斜坐标;(3)根据题意,可分为两种情况进行分析:①当OP 和CM 恰好是平行四边形OMPC 的对角线时,此时点D是对角线的交点,求出点D的坐标即可;②取OJ=JN=CJ,构造直角三角形OCN,作∠CJN的角平分线,与直线OP相交与点D,然后由所学的性质,求出点D的坐标即可.【详解】解:(1)如图,过点P作PC⊥OA,垂足为C,连接OP,∵AP∥OB,∴∠PAC=60θ=︒,∵PC⊥OA,∴∠PCA=90°,∵点P的斜坐标是()3,6,∴OA=3,AP=6,∴1 cos602ACAP︒==,∴3AC=,∴226333PC=-=,336OC=+=,在Rt△OCP中,由勾股定理,得226(33)37OP=+=;(2)根据题意,过点Q作QE∥OC,QF∥OB,连接BQ,如图:由旋转的性质,得OP=OQ,∠POQ=60°,∵∠COP+∠POA=∠POA+∠BOQ=60°,∴∠COP=∠BOQ,∵OB=OC=6,∴△COP≌△BOQ(SAS);∴CP=BQ=3,∠OCP=∠OBQ=120°,∴∠EBQ=60°,∵EQ∥OC,∴∠BEQ=60°,∴△BEQ是等边三角形,∴BE=EQ=BQ=3,∴OE=6+3=9,OF=EQ=3,∵点Q在第四象限,∴点Q的斜坐标为(9,3 );(3)①取OM=PC=3,则四边形OMPC是平行四边形,连接OP、CM,交点为D,如图:由平行四边形的性质,得CD=DM,OD=PD,∴点D为OP的中点,∵点P的坐标为(3,6),∴点D的坐标为(32,3);②取OJ=JN=CJ,则△OCN是直角三角形,∵∠COJ=60°,∴△OCJ是等边三角形,∴∠CJN=120°,作∠CJN的角平分线,与直线OP相交于点D,作DN⊥x轴,连接CD,如图:∵CJ=JN ,∠CJD=∠NJD ,JP=JP ,∴△CJD ≌△NJD (SAS ),∴∠JCD=∠JND=90°,则由角平分线的性质定理,得CD=ND ;过点D 作DI ∥x 轴,连接DJ ,∵∠DJN=∠COJ=60°,∴OI ∥JD ,∴四边形OJDI 是平行四边形,∴ID=OJ=JN=OC=6,在Rt △JDN 中,∠JDN=30°,∴JD=2JN=12;∴点D 的斜坐标为(6,12);综合上述,点D 的斜坐标为:(32,3)或(6,12). 【点睛】本题考查了坐标与图形的性质,解直角三角形,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质等知识,解题的关键是理解题意,正确寻找圆心D 的位置来解决问题,属于中考创新题型.注意运用分类讨论的思想进行解题.2.已知如图1,在ABC 中,90ABC ∠=︒,BC AB =,点D 在AC 上,DF AC ⊥交BC 于F ,点E 是AF 的中点.(1)写出线段ED 与线段EB 的关系并证明;(2)如图2,将CDF 绕点C 逆时针旋转()090a α︒<<︒,其它条件不变,线段ED 与线段EB 的关系是否变化,写出你的结论并证明;(3)将CDF 绕点C 逆时针旋转一周,如果6BC =,32CF =,直接写出线段CE 的范围.【答案】(1)ED EB =,DE BE ⊥,证明见解析;(2)结论不变,理由见解析;(3)最大值22=最小值322=. 【解析】【分析】(1)在Rt △ADF 中,可得DE=AE=EF ,在Rt △ABF 中,可得BE=EF=EA ,得证ED=EB ;然后利用等腰三角形的性质以及四边形ADFB 的内角和为180°,可推导得出∠DEB=90°; (2)如下图,先证四边形MFBA 是平行四边形,再证△DCB ≌△DFM ,从而推导出△DMB 是等腰直角三角形,最后得出结论;(3)如下图,当点F 在AC 上时,CE 有最大值;当点F 在AC 延长线上时,CE 有最小值.【详解】(1)∵DF ⊥AC ,点E 是AF 的中点∴DE=AE=EF ,∠EDF=∠DFE∵∠ABC=90°,点E 是AF 的中点∴BE=AE=EF ,∠EFB=∠EBF∴DE=EB∵AB=BC ,∴∠DAB=45°∴在四边形ABFD 中,∠DFB=360°-90°-45°-90°=135°∠DEB=∠DEF+∠FEB=180°-2∠EFD+180°-2∠EFB=360°-2(∠EFD+∠EFB)=360°-2×135°=90°∴DE ⊥EB(2)如下图,延长BE 至点M 处,使得ME=EB ,连接MA 、ME 、MF 、MD 、FB 、DB ,延长MF 交CB 于点H∵ME=EB,点E是AF的中点∴四边形MFBA是平行四边形∴MF∥AB,MF=AB∴∠MHB=180°-∠ABC=90°∵∠DCA=∠FCB=a∴∠DCB=45°+a,∠CFH=90°-a∵∠DCF=45°,∠CDF=90°∴∠DFC=45°,△DCF是等腰直角三角形∴∠DFM=180°-∠DFC-∠CFH=45°+a∴∠DCB=∠DFM∵△ABC和△CDF都是等腰直角三角形∴DC=DF,BC=AB=MF∴△DCB≌△DFM(SAS)∴∠MDF=∠BDC,DB=DM∴∠MDF+∠FDB=∠BDC+∠FDB=90°∴△DMB是等腰直角三角形∵点E是MB的中点∴DE=EB,DE⊥EB(3)当点F在AC上时,CF有最大值,图形如下:∵BC=6,∴在等腰直角△ABC 中,AC=62 ∵CF=32,∴AF=32∴CE=CF+FE=CF+12AF 922= 当点F 在AC 延长线上时,CE 有最小值,图形如下:同理,CE=EF -CF 322=【点睛】 本题考查三角形的旋转变换,用到了等腰直角三角形的性质和平行四边形的性质,解题关键是构造并证明△BDM 是等腰直角三角形.3.综合与探究:如图1,Rt AOB 的直角顶点O 在坐标原点,点A 在y 轴正半轴上,点B 在x 轴正半轴上,4OA =,2OB =,将线段AB 绕点B 顺时针旋转90︒得到线段BC ,过点C 作CD x ⊥轴于点D ,抛物线23y ax x c =++经过点C ,与y 轴交于点(0,2)E ,直线AC 与x 轴交于点H .(1)求点C 的坐标及抛物线的表达式;(2)如图2,已知点G 是线段AH 上的一个动点,过点G 作AH 的垂线交抛物线于点F (点F 在第一象限),设点G 的横坐标为m .①点G 的纵坐标用含m 的代数式表示为________;②如图3,当直线FG 经过点B 时,求点F 的坐标,判断四边形ABCF 的形状并证明结论;③在②的前提下,连接FH ,点N 是坐标平面内的点,若以F ,H ,N 为顶点的三角形与FHC 全等,请直接写出点N 的坐标.【答案】(1)点C 的坐标为(6,2),21322y x x =-++;(2)①143m -+;②点F 的坐标为(4,6),四边形ABCF 为正方形,证明见解析;③点N 的坐标为(10,4)或4226,55⎛⎫ ⎪⎝⎭或384,55⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)根据已知条件与旋转的性质证明ABO BCD ≌,根据全等三角形的性质得出点C 的坐标,结合点E 的坐标,根据待定系数法求出抛物线的表达式;(2)①设直线AC 的表达式为y kx b =+,由点A 、C 的坐标求出直线AC 的表达式,进而得解;②过点G 作GM x ⊥轴于点M ,过点F 作FP y ⊥轴,垂足为点P ,PF 的延长线与DC 的延长线交于点Q ,根据等腰三角形三线合一得出AG CG =,结合①由平行线分线段成比例得出点G 的坐标,根据待定系数法求出直线BG 的表达式,结合抛物线的表达式求出点F ;利用勾股定理求出AB BC CF FA ===,结合90ABC ︒∠=可得出结论; ③根据直线AC 的表达式求出点H 的坐标,设点N 坐标为(,)s t ,根据勾股定理分别求出2FC ,2CH ,2FN ,2NH ,然后分两种情况考虑:若△FHC ≌△FHN ,则FN =FC ,NH =CH ,若△FHC ≌△HFN ,则FN =CH ,NH =FC ,分别列式求解即可.【详解】解:(1)4=OA ,2OB =,∴点A 的坐标为(0,4),点B 的坐标为(2,0),线段AB 绕点B 顺时针旋转90︒得到线段BC ,AB BC ∴=,90ABC ︒∠=,90ABO DBC ︒∴∠+∠=,在Rt AOB 中,90ABO OAB ︒∴∠+∠=,=OAB DBC ∴∠∠,CD x ⊥轴于点D ,90BDC ︒∴∠=,90AOB BDC ︒∴∠=∠=.AB BC =,ABO BCD ∴△≌△,2CD OB ∴==,4BD OA ==,6OB BD ∴+=,∴点C 的坐标为(6,2),∵抛物线23y ax x c =++的图象经过点C ,与y 轴交于点(0,2)E , 236182c a c =⎧∴⎨++=⎩, 解得,122a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴抛物线的表达式为21322y x x =-++; (2)①设直线AC 的表达式为y kx b =+,∵直线AC 经过点()6,2C ,(0,4)A ,∴624k b b +=⎧⎨=⎩, 解得,134k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,即143y x =-+, ∴点G 的纵坐标用含m 的代数式表示为:143m -+, 故答案为:143m -+.②过点G 作GM x ⊥轴于点M , OM m ∴=,143GM m =-+, AB BC =,BG AC ⊥,AG CG ∴=, 90AOB GMH CDH ︒∠=∠=∠=,OA GMCD ∴, 1OM AG MD GC∴==, 132OM MD OD ∴===, 3m ∴=,1433m -+=,∴点G 为(3,3), 设直线BG 的表达式为y kx b =+,将(3,3)G 和(2,0)B 代入表达式得,2033k b k b +=⎧⎨+=⎩, 36k b =⎧∴⎨=-⎩,即表达式为36y x =-, 点F 为直线BG 和抛物线的交点,∴得2132362x x x -++=-, 14x ∴=,24x =-(舍去),∴点F 的坐标为(4,6),过点F 作FP y ⊥轴,垂足为点P ,PF 的延长线与DC 的延长线交于点Q , 4PF ∴=,2AP =,2FQ =,4CQ =,在Rt AFP △中和Rt FCQ △中,根据勾股定理,得25AF FC ==, 同理可得25AB BC ==,AB BC CF FA ∴===,∴四边形ABCF 为菱形,90ABC ︒∠=,∴菱形ABCF 为正方形;③∵直线AC :143y x =-+与x 轴交于点H , ∴1403x -+=, 解得,x =12,∴(12,0)H ,∴222(64)(26)20FC =-+-=,222(126)(02)40CH =-+-=,设点N 坐标为(,)s t ,∴222(4)(6)FN s t =-+-,222(12)(0)NH s t =-+-,第一种情况:若△FHC ≌△FHN ,则FN =FC ,NH =CH , ∴2222(4)(6)20(12)40s t s t ⎧-+-=⎨-+=⎩, 解得,11425265s t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,2262s t =⎧⎨=⎩(即点C ), ∴4226,55N ⎛⎫ ⎪⎝⎭; 第二种情况:若△FHC ≌△HFN ,则FN =CH ,NH =FC ,∴2222(4)(6)40(12)20s t s t ⎧-+-=⎨-+=⎩, 解得,1138545s t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,22104s t =⎧⎨=⎩, ∴384,55N ⎛⎫ ⎪⎝⎭或(10,4)N , 综上所述,以F ,H ,N 为顶点的三角形与△FHC 全等时,点N 坐标为(10,4)或4226,55⎛⎫⎪⎝⎭或384,55⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题是函数与几何的综合题,考查了待定系数法求函数的表达式,全等三角形的判定与性质,菱形与正方形的判定,旋转的性质,勾股定理等知识,其中对全等三角形存在性的分析,因有一条公共边,可对另外两边进行分类讨论,本题有一定的难度,是中考压轴题.4.如图1,在正方形ABCD 中,点E 、F 分别在边BC ,CD 上,且BE=DF ,点P 是AF 的中点,点Q 是直线AC 与EF 的交点,连接PQ ,PD .(1)求证:AC 垂直平分EF ;(2)试判断△PDQ 的形状,并加以证明;(3)如图2,若将△CEF 绕着点C 旋转180°,其余条件不变,则(2)中的结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)△PDQ是等腰直角三角形;理由见解析(3)成立;理由见解析.【解析】试题分析:(1)由正方形的性质得出AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,由BE=DF,得出CE=CF,△CEF是等腰直角三角形,即可得出结论;(2)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明∠DPQ=90°,即可得出结论;(3)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明点A、F、Q、P四点共圆,由圆周角定理得出∠DPQ=2∠DAQ=90°,即可得出结论.试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,∵BE=DF,∴CE=CF,∴AC垂直平分EF;(2)解:△PDQ是等腰直角三角形;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∴∠DAP=∠ADP,∵AC垂直平分EF,∴∠AQF=90°,∴PQ=AF=PA,∴∠PAQ=∠AQP,PD=PQ,∵∠DPF=∠PAD+∠ADP,∠QPF=∠PAQ+∠AQP,∴∠DPQ=2∠PAD+2∠PAQ=2(∠PAD+∠PAQ)=2×45°=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形;(3)成立;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∵BE=DF ,BC=CD ,∠FCQ=∠ACD=45°,∠ECQ=∠ACB=45°,∴CE=CF ,∠FCQ=∠ECQ ,∴CQ ⊥EF ,∠AQF=90°,∴PQ=AF=AP=PF ,∴PD=PQ=AP=PF ,∴点A 、F 、Q 、P 四点共圆,∴∠DPQ=2∠DAQ=90°,∴△PDQ 是等腰直角三角形.考点:四边形综合题.5.综合与实践问题情境在综合与实践课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展教学活动老师给每个小组发了两个等模直角三角形ABC 和DEC ,其中90,2,2ACB DCE AC CD ︒∠=∠===.观案发现(1)将两个等腰直角三角形如图①摆放,设DE 的中点是,F AE 的中点是,H BD 的中点是G ,则HFG ∠=______度;操作证明(2)将图①中的DEC 绕点C 顺时针(逆时针)旋转,使点A C E 、、三点在一条直线上,如图②,其余条件不变,小明通过测量发现,此时FH FG =,请你帮助小明证明这个结论.探究发现(3)将图①中的DEC 绕点C 顺时针(逆时针)旋转,旋转角为()0180αα︒︒<<,DEC 在旋转的过程中,当直线FH 经过点C 时,如图③,请求出线段FG 的长.(4)在旋转过程中,在Rt ABC 和Rt CDE △中,始终有由,AC BC CE CD ⊥⊥,你在图③中还能发现哪两条线段在旋转过程中始终互相垂直?请找出并直接写出这两条线段.【答案】(1)90;(2)证明见解析;(3)31BD =;(4)AD BE ⊥【解析】【分析】(1)根据题意,运用中点的性质找到线段之间的位置关系即可求解;(2)根据旋转的性质及等腰三角形ABC 可知()ACD BCE SAS ∆≅∆,进而通过中位线定理即可得到FH FG =;(3)根据旋转的性质及勾股定理,先求出BF 的长,再由BD BF DF =-即可求出BD 的长;(4)根据旋转的性质及垂直的判定可知AD BE ⊥.【详解】(1),,90CE CD AC BC ECA DCB ==∠=∠=︒,BE AD ∴=,F 是DE 的中点,H 是AE 的中点,G 是BD 的中点,//,//HF AD FG BE ∴,AD BE ⊥,HF GF ∴⊥, 90HFG ∴∠=︒;(2)证明:如下图,连接AD BE ,,由旋转可知CE CD =,90ECD ACD ∠=∠=︒,又∵AC=BC ,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,AD BE ∴=,F 是DE 的中点,H 是AE 的中点,G 是BD 的中点,11,22FH AD FG BE ∴==, FH FG ∴=;(3)解:由题意可得CF DE CFD CFE ⊥∆∆,,都是等腰直角三角形,2CD =1CF DF ∴==,2BC AC ==,223BF BC CF ∴=-=31BD BF DF ∴=-=,G 是BD 的中点,31DG -∴=31BD BF DF ∴=-=;(4)AD BE ⊥. 连接AD ,由(3)知,CF DE ⊥,∵ECD ∆是等腰直角三角形,∴F 是ED 中点,又∵H是AE中点,∴AD∥HF,∵HF⊥ED,∴AD BE.【点睛】本题主要考查了中的的性质,中位线定理,三角形全等,勾股定理等三角形综合证明,熟练掌握三角形的相关知识点是解决本题的关键.错因分析:(1)不能熟练运用重点的性质找到线段之间的关系;(2)未掌握旋转的性质;(3)不能将题目探究中的发现进行推广.6.已知,如图:正方形ABCD,将Rt△EFG斜边EG的中点与点A重合,直角顶点F落在正方形的AB边上,Rt△EFG的两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,(点P与点F重合),如图1所示:(1)求证:EP2+GQ2=PQ2;(2)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(0°<α≤90°),两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,如图2所示:判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间是否存在什么确定的相等关系?若存在,证明你的结论.若不存在,请说明理由;(3)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(90°<α<180°),两直角边所在的直线分别交BA、AD两边延长线于P、Q两点,并判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间存在何种确定的相等关系?按题意完善图3,请直接写出你的结论(不用证明).【答案】(1)见解析;(2)PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【解析】【分析】(1)过点E作EH∥FG,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PQ=PH,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,由此可以得到EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PH=PQ,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,即EP2+GQ2=PH2,在Rt△PFQ中,PF2+FQ2=PQ2,故PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PE2+GQ2=PF2+FQ2,证明方法同上.【详解】(1)过点E作EH∥FG,连接AH、FH,如图所示:∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵FA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵PA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PH2.在Rt△PFQ中,∵PF2+FQ2=PQ2,∴PF2+FQ2=EP2+GQ2.(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三线合一,勾股定理,正确作出辅助线是解答本题的关键.7.(1)发现如图,点A 为线段BC 外一动点,且BC a =,AB b =.填空:当点A 位于____________时,线段AC 的长取得最大值,且最大值为_________.(用含a ,b 的式子表示)(2)应用点A 为线段BC 外一动点,且3BC =,1AB =.如图所示,分别以AB ,AC 为边,作等边三角形ABD 和等边三角形ACE ,连接CD ,BE .①找出图中与BE 相等的线段,并说明理由;②直接写出线段BE 长的最大值.(3)拓展如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为()2,0,点B 的坐标为()5,0,点P 为线段AB 外一动点,且2PA =,PM PB =,90BPM ∠=︒,求线段AM 长的最大值及此时点P 的坐标.【答案】(1)CB 的延长线上,a+b ;(2)①DC=BE,理由见解析;②BE 的最大值是4;(3)AM 的最大值是2,点P 的坐标为(22)【解析】【分析】(1)根据点A 位于CB 的延长线上时,线段AC 的长取得最大值,即可得到结论; (2)①根据等边三角形的性质得到AD=AB ,AC=AE ,∠BAD=∠CAE=60°,推出△CAD ≌△EAB ,根据全等三角形的性质得到CD=BE ;②由于线段BE 长的最大值=线段CD 的最大值,根据(1)中的结论即可得到结果;(3)连接BM ,将△APM 绕着点P 顺时针旋转90°得到△PBN ,连接AN ,得到△APN 是等腰直角三角形,根据全等三角形的性质得到PN=PA=2,BN=AM ,根据当N 在线段BA 的延长线时,线段BN 取得最大值,即可得到最大值为2+3;如图2,过P 作PE ⊥x 轴于E ,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论.【详解】解:(1)∵点A 为线段BC 外一动点,且BC=a ,AB=b ,∴当点A 位于CB 的延长线上时,线段AC 的长取得最大值,且最大值为BC+AB=a+b , 故答案为CB 的延长线上,a+b ;(2)①CD=BE ,理由:∵△ABD 与△ACE 是等边三角形,∴AD=AB ,AC=AE ,∠BAD=∠CAE=60°,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC ,即∠CAD=∠EAB ,在△CAD 与△EAB 中,AD AB CAD EAB AC AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△CAD ≌△EAB ,∴CD=BE ;②∵线段BE 长的最大值=线段CD 的最大值,由(1)知,当线段CD 的长取得最大值时,点D 在CB 的延长线上,∴最大值为BD+BC=AB+BC=4;(3)∵将△APM 绕着点P 顺时针旋转90°得到△PBN ,连接AN ,则△APN 是等腰直角三角形,∴PN=PA=2,BN=AM,∵A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),∴OA=2,OB=5,∴AB=3,∴线段AM长的最大值=线段BN长的最大值,∴当N在线段BA的延长线时,线段BN取得最大值,最大值=AB+AN,∵AN=2AP=22,∴最大值为22+3;如图2,过P作PE⊥x轴于E,∵△APN是等腰直角三角形,∴2,∴22,∴P(22).【点睛】考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,最大值问题,旋转的性质.正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.8.(问题提出)如图①,已知△ABC是等边三角形,点E在线段AB上,点D在直线BC上,且ED=EC,将△BCE绕点C顺时针旋转60°至△ACF连接EF试证明:AB=DB+AF(类比探究)(1)如图②,如果点E在线段AB的延长线上,其他条件不变,线段AB,DB,AF之间又有怎样的数量关系?请说明理由(2)如果点E在线段BA的延长线上,其他条件不变,请在图③的基础上将图形补充完整,并写出AB,DB,AF之间的数量关系,不必说明理由.【答案】证明见解析;(1)AB=BD﹣AF;(2)AF=AB+BD.【解析】【分析】(1)根据旋转的性质得出△EDB与FEA全等的条件BE=AF,再结合已知条件和旋转的性质推出∠D=∠AEF,∠EBD=∠EAF=120°,得出△EDB≌FEA,所以BD=AF,等量代换即可得出结论.(2)先画出图形证明∴△DEB≌△EFA,方法类似于(1);(3)画出图形根据图形直接写出结论即可.【详解】(1)证明:DE=CE=CF,△BCE由旋转60°得△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,CE=CF,∴△CEF是等边三角形,∴EF=CE,∴DE=EF,∠CAF=∠BAC=60°,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°,∵∠DBE=120°,∴∠EAF=∠DBE,又∵A,E,C,F四点共圆,∴∠AEF=∠ACF,又∵ED=DC,∴∠D=∠BCE,∠BCE=∠ACF,∴∠D=∠AEF,∴△EDB≌FEA,∴BD=AF,AB=AE+BF,∴AB=BD+AF.类比探究(1)DE=CE=CF,△BCE由旋转60°得△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,CE=CF,∴△CEF是等边三角形,∴EF=CE,∴DE=EF,∠EFC=∠BAC=60°,∠EFC=∠FGC+∠FCG,∠BAC=∠FGC+∠FEA,∴∠FCG=∠FEA,又∠FCG=∠EAD∠D=∠EAD,∴∠D=∠FEA,由旋转知∠CBE=∠CAF=120°,∴∠DBE=∠FAE=60°∴△DEB≌△EFA,∴BD=AE, EB=AF,∴BD=FA+AB.即AB=BD-AF.(2)AF=BD+AB(或AB=AF-BD)如图③,,ED=EC=CF,∵△BCE绕点C顺时针旋转60°至△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,EC=CF,BC=AC,∴△CEF是等边三角形,∴EF=EC,又∵ED=EC,∴ED=EF,∵AB=AC,BC=AC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,又∵∠CBE=∠CAF,∴∠CAF=60°,∴∠EAF=180°-∠CAF-∠BAC=180°-60°-60°=60°∴∠DBE=∠EAF ;∵ED=EC ,∴∠ECD=∠EDC ,∴∠BDE=∠ECD+∠DEC=∠EDC+∠DEC ,又∵∠EDC=∠EBC+∠BED ,∴∠BDE=∠EBC+∠BED+∠DEC=60°+∠BEC ,∵∠AEF=∠CEF+∠BEC=60°+∠BEC ,∴∠BDE=∠AEF ,在△EDB 和△FEA 中,DBE EAF BDE AEF ED EF ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△EDB ≌△FEA (AAS ),∴BD=AE ,EB=AF ,∵BE=AB+AE ,∴AF=AB+BD ,即AB ,DB ,AF 之间的数量关系是:AF=AB+BD .考点:旋转变化,等边三角形,三角形全等,二、初三数学 圆易错题压轴题(难)9.如图,点A 在直线l 上,点Q 沿着直线l 以3厘米/秒的速度由点A 向右运动,以AQ 为边作Rt△ABQ,使∠BAQ=90°,tan∠ABQ= 34,点C 在点Q 右侧,CQ=1厘米,过点C 作直线m⊥l,过△ABQ 的外接圆圆心O 作OD⊥m 于点D ,交AB 右侧的圆弧于点E .在射线CD 上取点F ,使DF=13CD ,以DE 、DF 为邻边作矩形DEGF .设运动时间为t 秒.(1)直接用含t 的代数式表示BQ 、DF ;(2)当0<t <1时,求矩形DEGF 的最大面积;(3)点Q 在整个运动过程中,当矩形DEGF 为正方形时,求t 的值.【答案】(1)BQ=5t ,DF=23t;(2)16;(3)t 的值为35或3.【解析】 试题分析:(1)AB 与OD 交于点H ,根据题中的比例关系和勾股定理可表示出BQ 的长;根据垂直于同一条直线的两直线平行和三角形的中位线定理可求得AH 的长,再根据矩形的判定定理和矩形的性质可求CD 的长,即可表示出FD ;(2)根据题意表示出矩形的长和宽,然后构造二次函数,通过二次函数的最值可求解;(3)当矩形为正方形时,分别让其长与宽相等,列方程求解即可.试题解析:(1)5t BQ =,2DF=t 3; (2)DE=OD-OE=32t+1-52t=1-t ,()22211·t 13326S DF DE t t ⎛⎫==-=--+ ⎪⎝⎭,∴当t=12时,矩形DEGF 的最大面积为16; (3)当矩形DEGF 为正方形时,221133t t t t -=-=或,解得335t t ==或.10.如图①、②、③是两个半径都等于2的⊙O 1和⊙O 2,由重合状态沿水平方向运动到互相外切过程中的三个位置,⊙O 1和⊙O 2相交于A 、B 两点,分别连结O 1A 、O 1B 、O 2A 、O 2B 和AB .(1)如图②,当∠AO 1B =120°时,求两圆重叠部分图形的周长l ;(2)设∠AO 1B 的度数为x ,两圆重叠部分图形的周长为y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(3)在(2)中,当重叠部分图形的周长时,则线段O 2A 所在的直线与⊙O 1有何位置关系?请说明理由.除此之外,它们是否还有其它的位置关系?如果有,请直接写出其它位置关系时的x 的取值范围.【答案】(1)83π(2)(0≤x ≤180) (3)O 2A 与⊙O 1相切;当0≤x ≤90和0≤x ≤180时,线段O 2A 所在的直线与⊙O 1相交【解析】试题分析:(1)解法一、依对称性得,∠AO 2B =∠AO 1B =120°,∴解法二、∵O 1A=O 1B=O 2A=O 2B∴AO1BO2是菱形∴∠AO2B=∠AO1B=120°∴l=2׈A=(2)∵由(1)知,菱形AO1BO2中∠AO2B=∠AO1B=x度,∴重叠图形的周长, 即(0≤x≤180)(3) 当时,线段O2A所在的直线与⊙O1相切!理由如下:∵,由(2)可知:,解之x=90度∴AO1B=90°,因此菱形AO1BO2是正方形,∴O1AO2=90°,即O2A⊥O1A,而O1A是⊙O1的半径,且A为半径之外端;∴O2A与⊙O1相切.还有如下位置关系:当0≤x≤90和0≤x≤180时,线段O2A所在的直线与⊙O1相交考点:直线与圆的位置关系点评:本题主要考查直线与圆的位置关系,掌握判定直线与圆的位置关系是解本题的关键,会求函数的解析式,本题难度比较大11.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,以D为圆心,D长为半径作作⊙D.⑴求证:AC是⊙D的切线.⑵设AC与⊙D切于点E,DB=1,连接DE,BF,EF.①当∠BAD= 时,四边形BDEF为菱形;②当AB= 时,△CDE为等腰三角形.【答案】(1)见解析;(2)①30°2+1【解析】【分析】(1) 作DE⊥AC于M,由∠ABC=90°,进一步说明DM=DB,即DB是⊙D的半径,即可完成证明;(2)①先说明△BDF是等边三角形,再运用直角三角形的内角和定理解答即可;②先说明DE=CE=BD=1,再设AB=x,则AE=x,分别表示出AC、BC、AB的长,然后再运用勾股定理解答即可.【详解】⑴证明:如图:作DE⊥AC于M,∵∠ABC=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,∴DE=DB.∴DM是⊙D的半径,∴AC是⊙D的切线;⑵①如图:∵四边形BDEF为菱形;∴△BDF是等边三角形∴∠ADB=60°∴∠BAD=90°-60°=30°∴当∠BAD=30°时,四边形BDEF为菱形;②∵△CDE为等腰三角形.∴DE=CE=BD=1,∴2设AB=x,则AE=x∴在Rt△ABC中,AB=x,AC=1+x,2∴()222+=+,解得2+1 x x(12)1∴当2+1时,△CDE为等腰三角形.【点睛】本题考查的是切线的判定、菱形的性质和判定、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理的灵活运用;熟练掌握切线的判定方法和灵活应该勾股定理是解答本题的关键.12.在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r(r>1),点P是圆内与圆心C不重合的点,⊙C的“完美点”的定义如下:过圆心C的任意直线CP与⊙C交于点A,B,若满足|PA﹣PB|=2,则称点P为⊙C的“完美点”,如图点P为⊙C的一个“完美点”.(1)当⊙O的半径为2时①点M(32,0)⊙O的“完美点”,点(﹣3,﹣12)⊙O的“完美点”;(填“是”或者“不是”)②若⊙O的“完美点”P在直线y=34x上,求PO的长及点P的坐标;(2)设圆心C的坐标为(s,t),且在直线y=﹣2x+1上,⊙C半径为r,若y轴上存在⊙C的“完美点”,求t的取值范围.【答案】(1)①不是,是;②PO的长为1,点P的坐标为(45,35)或(﹣45,﹣35);(2)t的取值范围为﹣1≤t≤3.【解析】【分析】(1)①利用圆的“完美点”的定义直接判断即可得出结论.②先确定出满足圆的“完美点”的OP的长度,然后分情况讨论计算即可得出结论;(2)先判断出圆的“完美点”的轨迹,然后确定出取极值时OC与y轴的位置关系即可得出结论.【详解】解:(1)①∵点M(32,0),∴设⊙O与x轴的交点为A,B,∵⊙O的半径为2,∴取A(﹣2,0),B(2,0),∴|MA﹣MB|=|(32+2)﹣(2﹣32)|=3≠2,∴点M不是⊙O的“完美点”,同理:点(﹣3,﹣12)是⊙O的“完美点”.故答案为不是,是.②如图1,根据题意,|PA﹣PB|=2,∴|OP+2﹣(2﹣OP)|=2,∴OP=1.若点P在第一象限内,作PQ⊥x轴于点Q,∵点P在直线y=34x上,OP=1,∴43,55 OQ PQ==.∴P(43,55).若点P在第三象限内,根据对称性可知其坐标为(﹣45,﹣35).综上所述,PO的长为1,点P的坐标为(43,55)或(43,55--)).(2)对于⊙C的任意一个“完美点”P都有|PA﹣PB|=2,∴|CP+r﹣(r﹣CP)|=2.∴CP=1.∴对于任意的点P,满足CP=1,都有|CP+r﹣(r﹣CP)|=2,∴|PA﹣PB|=2,故此时点P为⊙C的“完美点”.因此,⊙C的“完美点”是以点C为圆心,1为半径的圆.设直线y=﹣2x+1与y轴交于点D,如图2,当⊙C移动到与y轴相切且切点在点D的上方时,t的值最大.设切点为E,连接CE,∵⊙C的圆心在直线y=﹣2x+1上,∴此直线和y轴,x轴的交点D(0,1),F(12,0),∴OF=12,OD=1,∵CE∥OF,∴△DOF∽△DEC,∴OD OF DE CE=,∴112 DE=,∴DE=2,∴OE=3,t的最大值为3,当⊙C移动到与y轴相切且切点在点D的下方时,t的值最小.同理可得t的最小值为﹣1.综上所述,t的取值范围为﹣1≤t≤3.【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了新定义,相似三角形的性质和判定,直线和圆的位置关系,解本题的关键是理解新定义的基础上,会用新定义,是一道比中等难度的中考常考题.13.如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点G,E是CD上一点,且BE=DE,延长EB至点P,连接CP,使PC=PE,延长BE与⊙O交于点F,连结BD,FD.(1)连结BC,求证:△BCD≌△DFB;(2)求证:PC是⊙O的切线;(3)若tan F=23,AG﹣BG533,求ED的值.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)DE=1339.【解析】【分析】(1)由BE=DE可知∠CDB=∠FBD,而∠BFD=∠DCB,BD是公共边,结论显然成立.(2)连接OC,只需证明OC⊥PC即可.根据三角形外角知识以及圆心角与圆周角关系可知∠PEC=2∠CDB=∠COB,由PC=PE可知∠PCE=∠PEC=∠COB,注意到AB⊥CD,于是∠COB+∠OCG=90°=∠OCG+∠PEC=∠OCP,结论得证.(3)由于∠BCD=∠F,于是tan∠BCD=tanF=23=BGCG,设BG=2x,则CG=3x.注意到AB是直径,连接AC,则∠ACB是直角,由射影定理可知CG2=BG•AG,可得出AG的表达式(用x表示),再根据AG-BG=53求出x的值,从而CG、CB、BD、CD的长度可依次得出,最后利用△DEB∽△DBC列出比例关系算出ED的值.【详解】解:(1)证明:因为BE=DE,所以∠FBD=∠CDB,在△BCD和△DFB中:∠BCD=∠DFB∠CDB=∠FBDBD=DB所以△BCD≌△DFB(AAS).(2)证明:连接OC.因为∠PEC=∠EDB+∠EBD=2∠EDB,∠COB=2∠EDB,所以∠COB=∠PEC,因为PE =PC ,所以∠PEC =∠PCE ,所以∠PCE =∠COB ,因为AB ⊥CD 于G ,所以∠COB+∠OCG =90°, 所以∠OCG+∠PEC =90°, 即∠OCP =90°,所以OC ⊥PC ,所以PC 是圆O 的切线.(3)因为直径AB ⊥弦CD 于G , 所以BC =BD ,CG =DG , 所以∠BCD =∠BDC ,因为∠F =∠BCD ,tanF =23, 所以∠tan ∠BCD =23=BG CG , 设BG =2x ,则CG =3x . 连接AC ,则∠ACB =90°,由射影定理可知:CG 2=AG•BG ,所以AG =229922x C x G x G B ==,因为AG ﹣BG ,所以2392x x -=,解得x =3,所以BG =2x CG =3x =所以BC =,所以BD =BC =3, 因为∠EBD =∠EDB =∠BCD , 所以△DEB ∽△DBC , 所以BDB DC DE D =,因为CD =2CG =所以DE=21339DBCD.【点睛】本题为圆的综合题,主要考查了垂径定理,圆心角与圆周角的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、切线的判定、射影定理、勾股定理、相似三角形的判定与性质等重要知识点.第(1)、(2)问解答的关键是导角,难度不大,第(3)问解答的要点在于根据射影定理以及条件当中告诉的两个等量关系求出BG、CG、BC、BD、CD的值,最后利用“共边子母型相似”(即△DEB∽△DBC)列比例方程求解ED.14.如图,∠ACL=90°,AC=4,动点B在射线CL,CH⊥AB于点H,以H为圆心,HB为半径作圆交射线BA于点D,交直线CD于点F,交直线BC于点E.设BC=m.(1)当∠A=30°时,求∠CDB的度数;(2)当m=2时,求BE的长度;(3)在点B的整个运动过程中,①当BC=3CE时,求出所有符合条件的m的值.②连接EH,FH,当tan∠FHE=512时,直接写出△FHD与△EFH面积比.【答案】(1)60°;(2)45;(3)①m=2或226【解析】【分析】(1)根据题意由HB=HD,CH⊥BD可知:CH是BD的中垂线,再由∠A=30°得:∠CDB=∠ABC=60°;(2)由题意可知当m=2时,由勾股定理可得:AB=5cos∠ABC 5,过点H作HK⊥BC于点K,利用垂径定理可得结论;(3))①要分两种情况:I.当点E在C右侧时,II.当点E在C左侧时;根据相似三角形性质和勾股定理即可求得结论;②根据题意先证明EF∥BD,根据平行线间距离相等可得:△FHD与△EFH高相等,面积比等于底之比,再由tan∠FHE=512可求得DHEF的值即可.【详解】。
武汉光谷外国语学校数学全等三角形单元测试与练习(word解析版)
武汉光谷外国语学校数学全等三角形单元测试与练习(word 解析版)一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)1.如图,在长方形ABCD 的边AD 上找一点P ,使得点P 到B 、C 两点的距离之和最短,则点P 的位置应该在_____.【答案】AD 的中点【解析】【分析】【详解】分析:过AD 作C 点的对称点C′,根据轴对称的性质或线段垂直平分线的性质得出AC=PC′,从而根据两点之间线段最短,得出这时的P 点使BP+PC 的之最短.详解:如图,过AD 作C 点的对称点C′,根据轴对称的性质可得:PC=PC′,CD=C′D ∵四边形ABCD 是矩形∴AB=CD∴△ABP ≌△DC′P∴AP=PD即P 为AD 的中点.故答案为P 为AB 的中点.点睛:本题考查了轴对称-最短路线问题,矩形的性质,两点之间线段最短的性质.得出动点P 所在的位置是解题的关键.2.如图,在等边ABC ∆中取点P 使得PA ,PB ,PC 的长分别为3, 4, 5,则APC APB S S ∆∆+=_________.【答案】93 6【解析】【分析】把线段AP以点A为旋转中心顺时针旋转60︒得到线段AD,由旋转的性质、等边三角形的性质以及全等三角形的判定定理SAS证得△ADB≌△APC,连接PD,根据旋转的性质知△APD是等边三角形,利用勾股定理的逆定理可得△PBD为直角三角形,∠BPD=90︒,由△ADB≌△APC得S△ADB=S△APC,则有S△APC+S△APB=S△ADB+S△APB=S△ADP+S△BPD,根据等边3S△ADP+S△BPD=332+12×3×4=936+.【详解】将线段AP以点A为旋转中心顺时针旋转60︒得到线段AD,连接PD ∴AD=AP,∠DAP=60︒,又∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=60︒,AB=AC,∴∠DAB+∠BAP=∠PAC+∠BAP,∴∠DAB=∠PAC,又AB=AC,AD=AP∴△ADB≌△APC∵DA=PA,∠DAP=60︒,∴△ADP为等边三角形,在△PBD中,PB=4,PD=3,BD=PC=5,∵32+42=52,即PD2+PB2=BD2,∴△PBD为直角三角形,∠BPD=90︒,∵△ADB≌△APC,∴S△ADB=S△APC,∴S△APC+S△APB=S△ADB+S△APB=S△ADP+S△BPD 3×32+12×3×4=936+.故答案为:93 6+【点睛】本题考查了等边三角形的性质与判定,解题的关键是熟知旋转的性质作出辅助线进行求解.3.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(2,3),在x轴上找一点P,使得△AOP是等腰三角形,则这样的点P共有_____个.【答案】4【解析】【分析】以O为圆心,OA为半径画弧交x轴于点P1、P3,以A为圆心,AO为半径画弧交x轴于点P4,作OA的垂直平分线交x轴于P2.【详解】解:如图,使△AOP是等腰三角形的点P有4个.故答案为4.【点睛】本题考查了在平面直角坐标系中寻找等腰三角形,掌握两圆一线找等腰三角形是解题的关键.4.如图,在ABC 中,AB AC >,按以下步骤作图:分别以点B 和点C 为圆心,大于BC 一半长为半径作画弧,两弧相交于点M 和点N ,过点M N 、作直线交AB 于点D ,连接CD ,若10AB =,6AC =,则ADC 的周长为_____________________.【答案】16【解析】【分析】利用基本作图可以判定MN 垂直平分BC ,则DC=DB ,然后利用等线段代换得到ACD ∆的周长=AB+AC ,再把10AB =,6AC =代入计算即可.【详解】解:由作法得MN 垂直平分BC ,则DC=DB ,10616ACD C CD AC AD DB AD AC AB AC ∆=++=++=+=+=故答案为:16.【点睛】本题考查了基本作图和线段垂直平分线的性质,熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线;过一点作已知直线的垂线)是本题的关键.5.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.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 ;④BRQS ,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AP①∵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,△ABC中,AB=AC=12厘米,BC=9厘米,点D为AB的中点,如果点P在线段BC 上以v厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段CA上由C点向A点运动。
武汉市光谷为明实验学校九年级数学下册第三单元《锐角三角函数》检测题(有答案解析)
一、选择题1.如图,旗杆AB 竖立在斜坡CB 的顶端,斜坡CB 长为65米,坡度为125i =小明从与点C 相距115米的点D 处向上爬12米到达建筑物DE 的顶端点E ,在此测得放杆顶端点A 的仰角为39°,则旗杆的高度AB 约为( )米.(参考数据:sin390.63︒≈,cos390.78︒≈,tan390.81︒≈)A .12.9B .22.2C .24.9D .63.12.在Rt ABC 中,90,C a b c ∠=︒、、分别是A B C ∠∠∠、、的对边,如果3,4a b ==,那么下列等式中正确的是( )A .4sin 3A =B .4cos 3A =C .4tan 3A =D .4cot 3A = 3.小明在学完《解直角三角形》一章后,利用测角仪和校园旗杆的拉绳测量校园旗杆的高度,如图,旗杆PA 的高度与拉绳PB 的长度相等,小明先将PB 拉到'PB 的位置,测得(''PB C a B C ∠=为水平线),测角仪/B D 的高度为1米,则旗杆PA 的高度为( )A .11sin a +米B .11cos a -米C .11sin a -米D .11cos a +米 4.一段公路路面的坡度为i =1:2.4.如果某人沿着这段公路向上行走了260m ,那么此人升高了( )A .50mB .100mC .150mD .200m 5.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =2,点E 是边BC 上一动点,B 关于AE 的对称点为B ′,过B ′作B ′F ⊥DC 于F ,连接DB ′,若△DB ′F 为等腰直角三角形,则BE 的长是( )A .6B .3C .32D .62﹣6 6.如图,在平面直角坐标系中,Rt OAB 的斜边OA 在第一象限,并与x 轴的正半轴夹角为30度,C 为OA 的中点,BC=1,则A 点的坐标为( )A .()3,3B .()3,1C .()2,1D .()2,3 7.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,D 是BC 的中点,DE BC ⊥,//CE AD ,若2AC =,30ADC ∠=︒,①四边形ACED 是平行四边形;②BCE ∆是等腰三角形;③四边形ACEB 的周长是10213+;则以上结论正确的是( )A .①②③B .①②C .①③D .②③ 8.如图,在△ABC 中,sinB=13, tanC=2,AB=3,则AC 的长为( )A .2B .52C .5D .29.如图,点A ,B ,C 在正方形网格的格点上,则sin ∠BAC=( )A .26B .2626C .2613D .1313 10.点E 在射线OA 上,点F 在射线OB 上,AO ⊥BO ,EM 平分∠AEF ,FM 平分∠BFE ,则tan ∠EMF 的值为( )A .12B .3C .1D .311.如图,学校环保社成员想测量斜坡CD 旁一棵树AB 的高度,他们先在点C 处测得树顶B 的仰角为60°,然后在坡顶D 测得树顶B 的仰角为30°,已知斜坡CD 的长度为10m ,DE 的长为5m ,则树AB 的高度是( )m .A .10B .15C .3D .35 12.在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =13,AC =5,则sin A 的值为( )A .513B .1213C .512D .125二、填空题13.如图,在ABC 中,6AB BC ==,点O 为BC 中点,点P 是射线AO 上的一个动点,且 60AOC ∠=︒.要使得BCP 为直角三角形,CP 的长为 ________ .14.小芳同学在学习了图形的镶嵌和拼接以后,设计了一幅瓷砖贴纸(图1),它是由图2这种基本图形拼接而成。
武汉市光谷为明实验学校八年级数学上册第三单元《轴对称》检测题(有答案解析)
一、选择题1.如图,在△ABD 中,分别以点A 和点D 为圆心,大于12AD 的长为半径画弧,两弧相交于点M 、N ,作直线MN 分别交BD 、AD 于点C 、E .若AE=5cm ,△ABC 的周长=15cm ,则△ABD 的周长是( )A .35cmB .30cmC .25cmD .20cm2.以下尺规作图中,点D 为线段BC 边上一点,一定能得到线段AD BD =的是( ) A . B .C .D .3.下列命题中,假命题是( )A .两条直角边对应相等的两个直角三角形全等B .等腰三角形顶角平分线把它分成两个全等的三角形C .相等的两个角是对顶角D .有一个角是60的等腰三角形是等边三角形4.下列命题正确的是( )A .全等三角形的对应边相等B .面积相等的两个三角形全等C .两个全等三角形一定成轴对称D .所有等腰三角形都只有一条对称轴 5.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,30B ∠=︒,以点A 为圆心,任意长为半径画弧分别交AB ,AC 于点M 和N ,再分别以点M ,N 为圆心,大于12MN 的长为半径画弧,两弧交于点P ,连接AP 并延长交BC 于点D .则下列说法中正确的个数是( ) ①AD 是BAC ∠的平分线;②60ADC ∠=︒;③点D 在AB 的中垂线上;④:2:5DAC ABC S S =△△A .1B .2C .3D .4 6.等腰三角形两边长为2和4,则其周长为( )A .8B .10C .8或10D .12 7.已知点A 的坐标为()1,3,点B 的坐标为()2,1,将线段AB 沿坐标轴翻折180°后,若点A 的对应点A '的坐标为()1,3-,则点B 的对应点B '的坐标为( )A .()2,2B .(2,1)-C .()2,1-D .(2,1)-- 8.已知一个等腰三角形ABC 的两边长为5,7,另一个等腰三角形ABC 的两边为23x -,35x -,若两个三角形全等,则x 的值为( )A .5B .4C .4或5D .1039.以下说法正确的是( )A .三角形中 30°的对边等于最长边的一半B .若a + b = 3,ab = 2,则a - b = 1C .到三角形三边所在直线距离相等的点有且仅有一个D .等腰三角形三边垂直平分线的交点、三个内角平分线的交点、顶角的顶点三点共线 10.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,∠ACB =45°,点D 是AB 中点,AF ⊥CD 于点H ,交BC 于点F ,BE ∥AC 交AF 的延长线于点E ,给出下列结论:①∠BAE =∠ACD ,②△ADC ≌△BEA ,③AC =AF ,④∠BDE =∠EDC ,⑤BC ⊥DE .上述结论正确的序号是( )A .①②⑤B .②④⑤C .①②④D .①②③ 11.如果等腰三角形两边长分别是8cm 和4cm ,那么它的周长( ) A .8cmB .20cmC .16cm 或20cmD .16cm 12.等腰三角形腰上的高与另一腰的夹角为30,则底角度数是( )A .30B .60︒C .40︒或50︒D .30或60︒ 二、填空题13.如图,点C 在线段AB 上(不与点A ,B 重合),在AB 的上方分别作△ACD 和△BCE ,且AC =DC ,BC=EC ,∠ACD =∠BCE =α,连接AE ,BD 交于点P .下列结论:①AE=DB ;②当α=60°时,AD =BE ;③∠APB =2∠ADC ;④连接PC ,则PC 平分∠APB .其中正确的是__________.(把你认为正确结论的序号都填上)14.平面直角坐标系xOy 中,先作出点P (2,3)-关于y 轴的对称点,再将该对称点先向下平移1个单位,再向左平移2个单位得到点P 1,称为完成一次图形变换,再将点P 1进行同样的图形变换得到点P 2,以此类推,则点P 2020的坐标为___________.15.如图,∠C=90°,CB=CO ,且点B 坐标为(-2,0),则点C 坐标为_________.16.如图,等腰ABC 的周长为36,底边上的高12AD =,则ABD △的周长为________.17.如图,在ABC ∆中,31C ∠=︒,ABC ∠的平分线BD 交AC 于点D ,如果DE 垂直平分BC ,那么A ∠的度数为_______.18.嘉嘉和淇淇下棋,嘉嘉执圆形棋子,淇淇执方形棋子,如图,棋盘中心的圆形棋子的位置用()1,1-表示,右下角的圆形棋子用()0,0表示,淇淇将第4枚方形棋子放入棋盘后,所有棋子构成的图形是轴对称图形.则淇淇放的方形棋子的位置是__________.19.如图,点D 是ABC ∠内一点,点E 在射线BA 上,且15DBE BDE ∠=∠=︒,//DE BC ,过点D 作DF BC ⊥,垂足为点F ,若BE a =,则DF =___________(用含a 的式子表示).20.如图,∠ABC 的平分线BF 与△ABC 中∠ACB 的相邻外角∠ACG 的平分线CF 相交于点F ,过F 作DF ∥BC ,交AB 于D ,交AC 于E ,若BD =8cm ,DE =3cm ,AE =2,求AC 的长为_____cm .三、解答题21.小明遇到这样一个问题:如图①,在ABC 中,12AB =,8AC =,AD 是中线,求AD 的取值范围.她的做法是:过点B 作//BE AC 交AD 的延长线于点E ,证明BED CAD △≌△,经过推理和计算就可以使问题得到解决.按照上面的思路,请回答:(1)小红证明BED CAD △≌△的判定定理是:______;(2)AD 的取值范围是______;方法运用:(3)如图②,AD 是ABC 的中线,在AD 上取一点F ,连接BF 并延长交AC 于点E ,使AE EF =,求证:BF AC =.22.在等边ABC 中,D E 、分别为AB AC 、边上的动点,以DE 为一边作等边DEF .(1)如图1,若等边DEF 的顶点F 恰好在BC 上,求证:ADE CEF ≌;(2)如图2,若2BD AE =,当点D 从点A 向点B 运动(不运动到点B )时,连接CF ,请判断ECF ∠的大小是否变化并说明理由.23.如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,CAP 和CBQ △都是等边三角形,BQ 和CP 交于点H ,求证:BQ CP ⊥.24.如图,等边三角形ABC 中,AD BC ⊥,垂足为D ,点E 在线段AD 上,45EBC ∠=︒,求ACE ∠的度数.25.如图,点A ,C ,D ,B 四点共线,且AC BD =,A B ∠=∠,ADE BCF ∠=∠.(1)求证:ADE BCF ≌;(2)若9DE =,CG 4=,求线段EG 的长.26.如图,在平面直角坐标系xOy 中,完成下列作图(不必写作法,保留作图痕迹,标出相应字母);(1)作出ABC ∆关于y 轴对称的111A B C ∆;(2)尺规作图:在x 轴上找出一个点P ,使点P 到,A B 两点的距离相等.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】利用线段的垂直平分线的性质即可解决问题.【详解】解:∵MN 垂直平分线段AD ,∴AC=DC ,AE+ED=AD=10cm ,∵AB+BC+AC=15cm ,∴AB+BC+DC=15cm ,∴△ABD 的周长=AB+BC+DC+AD=15+10=25cm ,故选:C .【点睛】本题考查了作图-基本作图,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握线段的垂直平分线的性质.解析:D【分析】点D到点A、点B的距离相等可知点D在线段AB的垂直平分线上,据此可得答案.【详解】解:∵点D到点A、点B的距离AD=BD,∴点D在线段AB的垂直平分线上,故选择:D.【点睛】本题主要考查作图−复杂作图,解题的关键是掌握线段中垂线的性质与尺规作图.3.C解析:C【分析】利用全等三角形的判定和等腰三角形的性质判断A、B,根据对顶角的定义判断C,根据等边三角形的判定判断D.【详解】解:A.两条直角边对应相等的两个直角三角形,符合两三角形的判定定理“SAS”;故本选项是真命题;B.已知等腰三角形的两腰相等,且顶角的平分线即为底边上的高,则可根据为HL可以得出两个三角形全等,故本选项是真命题;C、相等的角不一定是对顶角,故错误,是假命题;D、有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形,正确,是真命题;故选C.【点睛】本题考查了命题和定理,解题的关键是明确题意,可以判断题目中的命题的真假,对于假命题能举出反例或者说明理由.4.A解析:A【分析】分别利用全等三角形的性质以及等腰三角形的性质判断得出即可.【详解】解:A、全等三角形的对应边相等,是真命题;B、面积相等的两个三角形不一定全等,原命题是假命题;C、两个全等三角形不一定成轴对称,原命题是假命题;D、所有等腰三角形不一定都只有一条对称轴,如等边三角形有三条对称轴,原命题是假命题;故选:A.【点睛】本题主要考查了命题与定理,熟练掌握几何性质与判定是解题的关键.解析:C【分析】根据题意作图可知:AD 是BAC ∠的平分线,由此判断①正确;先求得∠BAC=60︒,由AD 是BAC ∠的平分线,求得∠CAD=∠BAD=30B ∠=︒,即可得到60ADC ∠=︒,判断②正确;过点D 作DE ⊥AB 于E ,根据∠BAD=30B ∠=︒,证得△ABD 是等腰三角形,得到AE=BE ,即可判断③正确;证明Rt △ACD ≌Rt △AED ,得到S △ACD =S △AED ,根据等底同高得到S △AED =S △BED ,即可得到:1:3DAC ABC S S =,判断④错误.【详解】解:由题意得:AD 是BAC ∠的平分线,故①正确;∵90C ∠=︒,30B ∠=︒,∴∠BAC=60︒,∵AD 是BAC ∠的平分线,∴∠CAD=∠BAD=30B ∠=︒,∴60ADC ∠=︒,故②正确;过点D 作DE ⊥AB 于E ,∵∠BAD=30B ∠=︒,∴AD=BD ,∴△ABD 是等腰三角形,∴AE=BE ,∴点D 在AB 的中垂线上,故③正确;∵AD 是BAC ∠的平分线,DC ⊥AC ,DE ⊥AB ,∴CD=DE ,∠C=∠AED=90︒,又∵AD=AD ,∴Rt △ACD ≌Rt △AED ,∴S △ACD =S △AED ,∵AE=BE ,DE ⊥AB ,∴S △AED =S △BED ,∴:1:3DAC ABC S S =,故④错误;故选:C ..【点睛】此题考查角平分线的作图方法及性质应用,全等三角形的判定及性质,线段垂直平分线的判定,等腰三角形的判定及性质,三角形内角和定理,熟练掌握各部分知识并综合应用是解题的关键.6.B解析:B【分析】由于题中没有指明哪边是底哪边是腰,则应该分两种情况进行分析.【详解】解:①当2为腰时,2+2=4,不能构成三角形,故此种情况不存在;②当4为腰时,符合题意,则周长是2+4+4=10.故选:B .【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质和三边关系,解答此题时注意分类讨论,不要漏解. 7.C解析:C【分析】根据点A ,点A'坐标可得点A ,点A'关于y 轴对称,即可求点B'坐标.【详解】解:∵将线段AB 沿坐标轴翻折后,点A (1,3)的对应点A′的坐标为(-1,3), ∴线段AB 沿y 轴翻折,∴点B 关于y 轴对称点B'坐标为(-2,1)故选:C .【点睛】本题考查了翻折变换,坐标与图形变化,熟练掌握关于y 轴对称的两点纵坐标相等,横坐标互为相反数是关键.8.B解析:B【分析】根据等腰ABC 的两边长为5,7,得到ABC 的三边长为5,7,7;或5,5,7;之后根据全等分2x-3=5,2x-3=7,3x-5=5,3x-5=7四种情况分类讨论,舍去不合题意的即可求解.【详解】解:∵等腰ABC 的两边长为5,7,∴ABC 的三边长为5,7,7;或5,5,7;由题意得另一个等腰三角形的两边为23x -,35x -,且与等腰ABC 全等(1)当2x-3=5时,解得x=4,则3x-5=7,符合题意;(2)当2x-3=7时,解得x=5,则3x-5=10,不合题意;(3)当3x-5=5时,解得103x =,则2x-3=113,不合题意; (4)当3x-5=7时,解得x=4,则2x-3=5,符合题意;综上所述:x 的值为4.故答案为:B【点睛】本题考查了等腰三角形的定义,全等三角形的性质,根据题意分类讨论是解题关键. 9.D解析:D【分析】对每个选项一一分析即可得到正确答案.【详解】解:A 、错误,正确的说法是:含30°的直角三角形中 30°的对边等于最长边的一半; B 、错误,例如a =1,b=2,满足a + b = 3 , ab = 2,但不满足a - b = 1;C 、错误,到三角形三边所在直线距离相等的点有4个,在三角形内部的有一个,是三个内角角平分线的交点,在三角形的外部还有三个,是三角形的外角角平分线的交点;D 、正确,等腰三角形三边垂直平分线的交点、三个内角平分线的交点、顶角的顶点三点共线,都在等腰三角形的底边的垂直平分线上,故选:D .【点睛】本题考查了含30°的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形的角平分线的性质,熟练掌握相关图形的性质是解决本题的关键.10.A解析:A【分析】由90BAE FAC ∠+∠=︒,90ACD FAC ,得出BAE ACD ∠=∠,①正确;由ASA 证明ADC BEA ∆≅∆,②正确;由AC AB AF ,得出③不正确;由全等三角形的性质得出AD BE =,由AD BD =,得出BE BD =,45BDE EDC ,④不正确;由等腰直角三角形的三线合一性质得出⑤正确;即可得出结论.【详解】90BAC ∠=︒,45ACB ∠=︒,ABC ∴是等腰直角三角形,90BAE FAC ∠+∠=︒,AB AC ∴=,45CBA ACB ,AF CD ⊥,90AHC ∴∠=︒,90ACD FAC ,BAE ACD ∴∠=∠,①正确;//BE AC ,180ABE BAC ,90ABE ∴∠=︒,在ADC ∆和BEA ∆中,90CADABE ACAB ACD BAE()ADCBEA ASA ,②正确; AC AB AF ,∴③不正确; ADC BEA , AD BE ∴=,点D 是AB 中点,AD BD ∴=,BE BD ∴=,45BDE EDC ,④不正确; 90ABE ∠=︒,BE BD =,45CBA ∠=︒, 45EBP ,即BP 平分ABE ∠,△BDE 为等腰直角三角形,∴根据“三线合一”可得BC ⊥DE ,⑤正确.故选:A .【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、平行线的性质等知识,熟悉相关性质是解题的关键.11.B解析:B【分析】解决本题要注意分为两种情况4cm 为底或8cm 为底,还要考虑到各种情况是否满足三角形的三边关系来进行解答.【详解】解:∵等腰三角形有两边分别分别是4cm 和8cm ,∴此题有两种情况:①4cm 为底边,那么8cm 就是腰,则等腰三角形的周长为4+8+8=20,②8底边,那么4cm 是腰,4+4=8,所以不能围成三角形应舍去.∴该等腰三角形的周长为20cm .故选:B .【点睛】本题考查了等腰三角形性质;解题时涉及分类讨论的思想方法.求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.12.D解析:D【分析】由三角形的高可在三角形的内部,也可在三角形的外部,所以分锐角三角形和钝角三角形两种情况作出符合题意的图形,再结合等腰三角形的性质与三角形的内角和定理求解即可.【详解】解:如图,分两种情况:①如图,当三角形的高在三角形的内部时,AB=AC ,BD ⊥AC ,∠ABD=30°,∴∠A=60°,∴∠C=∠ABC=1802A ︒-∠ =60°; ②如图,当三角形的高在三角形的外部时,AB=AC ,BD ⊥AC ,∠ABD=30°, ∴∠DAB=60°,∠BAC=120°,∴∠C=∠ABC=180302BAC ︒-∠=︒. 故选:D .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和直角三角形的两锐角互余,三角形的内角和定理的应用,三角形的高的含义,分类讨论的数学思想,掌握分类讨论解决问题是解题的关键. 二、填空题13.①③④【分析】根据SAS 证明△ACE ≌△DCB 可判断①;根据△ACD 和△BCE 是等边三角形但AC 不一定等于BC 可判断②;由三角形的外角性质可判断③;由△ACE ≌△DCB 可知AE=BD 根据全等三角形的解析:①③④【分析】根据SAS 证明△ACE ≌△DCB 可判断①;根据△ACD 和△BCE 是等边三角形,但AC 不一定等于BC 可判断②;由三角形的外角性质可判断③;由△ACE ≌△DCB 可知AE=BD ,根据全等三角形的面积相等,从而证得AE 和BD 边上的高相等,即CH=CG ,最后根据角的平分线定理的逆定理即可证得∠APC=∠BPC ,故可判断④.【详解】解:①∵∠ACD=∠BCE ,∴∠ACD+∠DCE=∠DCE+∠BCE ,∴∠ACE=∠DCB ,在△ACE 和△DCB 中CA CD ACE DCB CE CB ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ACE ≌△DCB (SAS ),∴AE=DG ,故①正确;②∵AC =DC ,BC=EC ,∠ACD =∠BCE =60°,∴△ACD 和△BCE 是等边三角形,∴AD=AC =DC ,BE=BC=EC ,但AC 不一定等于BC ,故AD 不一定等于BE ,所以②错误;③∵∠APB 是△APD 的外角,∴∠APD=∠ADP+∠DAP由①得△ACE ≌△DCB∴∠CAE=∠CDB∵AC=DC∴∠CAD=∠CDA∴∠APD=∠ADC+∠DAC=2∠ADC ,故③正确;④如图,分别过点C 作CH ⊥AE 于H ,CG ⊥BD 于G ,∵△ACE ≌△DCB ,∴AE=BD ,S △ACE =S △DCB ,∴AE 和BD 边上的高相等,即CH=CG ,∴∠APC=∠BPC ,故④正确;故答案为:①③④.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定和性质,角的平分线定理及其逆定理,本题的关键是借助三角形的面积相等求得对应高相等. 14.【分析】按程序先作y 轴对称求出点坐标横坐标-2纵坐标-1完成一次图形变换求出P 变换后的坐标找出几次变换后规律奇次变换点的横坐标x=0偶次变换点的横坐标x=-2纵坐标变一次下移一个单位【详解】解:完成--解析:(2,2017)【分析】按程序先作y轴对称,求出点坐标,横坐标-2,纵坐标-1,完成一次图形变换求出P变换后的坐标,找出几次变换后规律奇次变换点的横坐标x=0,偶次变换点的横坐标x=-2,纵坐标变一次下移一个单位.【详解】-关于y轴的对称点(2,3),横坐标2-2=0,纵坐标3-解:完成1次图形变换,点P (2,3)1=2,P1(0,2),完成2次图形变换,点P1(0,2)关于y轴的对称点(0,2),横坐标0-2=-2,纵坐标2-1=1,P2(-2,1),完成3次图形变换,点P2(-2,1)关于y轴的对称点(2,1),横坐标3-3=0,纵坐标1-1=0,P3(0,0),完成4次图形变换,点P3(0,0)关于y轴的对称点(0,0),横坐标0-2=-2,纵坐标0-1=-1,P4(-2,-1),……,完成2020次图形变换,点P2019(0,3-2019)关于y轴的对称点(0,-2016),横坐标0-2=-2,纵坐标-2016-1=-2017,P2020(-2,-2017).故答案为:(-2,-2017).【点睛】本题考查图形规律探索问题,掌握图形程序变换的轴对称性质和平移特征,关键是找到变换规律奇次变换点的横坐标x=0,偶次变换点的横坐标x=-2,纵坐标变一次下移一个单位.15.(-11)【分析】过点C作CD⊥y轴于点D根据等腰三角形的性质得出OD=CD=1得出结果【详解】解:过点C作CD⊥y轴于点D∵∠ACB=90°CB=CO∴∠CBO=∠COB=45°∵CD⊥y轴∴∠C解析:(-1,1)【分析】过点C作CD⊥y轴于点D,根据等腰三角形的性质得出OD=CD=1,得出结果.【详解】解:过点C作CD⊥y轴于点D,∵∠ACB=90°,CB=CO,∴∠CBO=∠COB=45°,∵CD⊥y轴,∴∠CDO=90°,∴∠COD=∠DOC,∴OD=CD,∵CD⊥y轴,CB=CO,∴OD=1OB,2∵点B坐标为(-2,0),∴OB=2,∴OD=CD=1,∴点C坐标为(-1,1),故答案为(-1,1).【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,解题的关键是正确作出辅助线.16.30【分析】根据等腰三角形的性质可求得AB+BD=18再结合AD=12即可求得的周长【详解】∵△ABC为等腰三角形AD为底边上的高∴AB=ACBD=DC∵△ABC的周长等于36∴AB+BD+DC+A解析:30【分析】△的周长.根据等腰三角形的性质可求得AB+BD=18,再结合AD=12,即可求得ABD【详解】∵△ABC为等腰三角形,AD为底边上的高,∴AB=AC,BD=DC,∵△ABC的周长等于36,∴AB+BD+DC+AC=36,即AB+BD=18,∵AD=12,∴△ABD的周长等于=AD+BD+AB=12+18=30.故答案为:30.【点睛】本题考查等腰三角形的性质.掌握等腰三角形三线合一(底边上的中线、底边上的高线,顶角的平分线重合)是解题关键.17.【分析】根据垂直平分线和角平分线的性质求解即可;【详解】∵垂直平分∴∴∵∴∴∵BD平分∴∴故答案是【点睛】本题主要考查了垂直平分线和角平分线的性质结合三角形外角性质和三角形内角和定理计算是关键解析:87【分析】根据垂直平分线和角平分线的性质求解即可;【详解】∵DE垂直平分BC,∴DB DC =,∴∠=∠DBC C ,∵31C ∠=︒,∴31DBC ∠=︒,∴62ADB C DBC ∠=∠+∠=︒,∵BD 平分ABC ∠,∴31ABD DBC ∠=∠=︒,∴180623187A ∠=︒-︒-︒=︒.故答案是87︒.【点睛】本题主要考查了垂直平分线和角平分线的性质,结合三角形外角性质和三角形内角和定理计算是关键.18.【分析】首先确定平面直角坐标系再根据轴对称图形的定义画出淇淇放的方形棋子的位置即可解决问题【详解】解:平面直角坐标系如图所示淇淇放的方形棋子的位置如图坐标为(-12)故答案为(-12)【点睛】本题考 解析:()1,2-【分析】首先确定平面直角坐标系,再根据轴对称图形的定义画出淇淇放的方形棋子的位置,即可解决问题.【详解】解:平面直角坐标系如图所示,淇淇放的方形棋子的位置如图,坐标为(-1,2),故答案为(-1,2).【点睛】本题考查坐标与图形的性质,坐标位置的确定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.19.【分析】作DH ⊥AB 根据直角三角形的性质求出DH 根据平行线的性质角平分线的性质解答【详解】解:作DH ⊥AB 于H ∵∴∠DEH=∠DBE+∠BDE=30°∴DH=∵DE ∥BC ∴∠DBF=∠BDE ∴∠DB 解析:12a 【分析】作DH ⊥AB ,根据直角三角形的性质求出DH ,根据平行线的性质,角平分线的性质解答.【详解】解:作DH ⊥AB 于H ,∵15DBE BDE ∠=∠=︒∴∠DEH=∠DBE+∠BDE=30°,DE BE a ==∴DH=11=22DE a , ∵DE ∥BC ,∴∠DBF=∠BDE , ∴∠DBF=∠DBH ,又DF ⊥BC ,DH ⊥AB ,∴DF=DH=12a , 故答案为:12a . 【点睛】本题考查的是角平分线的性质,直角三角形的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.20.7【分析】根据已知条件BFCF 分别平分∠ABC ∠ACB 的外角且DE ∥BC 可得∠DBF=∠DFB ∠ECF=∠EFC 根据等角对等边得出DF=BDCE=EF 根据BD-CE=DE 即可求得【详解】解:∵BFC解析:7【分析】根据已知条件,BF 、CF 分别平分∠ABC 、∠ACB 的外角,且DE ∥BC ,可得∠DBF=∠DFB ,∠ECF=∠EFC ,根据等角对等边得出DF=BD ,CE=EF ,根据BD-CE=DE 即可求得.【详解】解:∵BF 、CF 分别平分∠ABC 、∠ACB 的外角,∴∠DBF=∠CBF ,∠FCE=∠FCG ,∵DE ∥BC ,∴∠DFB=∠CBF ,∠EFC=∠FCG ,∴∠DBF=∠DFB ,∠FCE=∠EFC ,∴BD=FD ,EF=CE ,∴BD-CE=FD-EF=DE ,∴EF=DF-DE=BD-DE=8-3=5cm ,∴EC=5cm ,∴AC=AE+EC=2+5=7cm ,故答案为:7.【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质以及平行线的性质,利用边角关系并结合等量代换来推导证明是本题的特点.三、解答题21.(1)角角边或者角边角(AAS 或ASA );(2)210AD <<;(3)见解析【分析】(1)由“ASA”或“AAS”可证△BED ≌△CAD ;(2)由全等三角形的性质可得AC=BE=8,由三角形的三边关系可求解;(3)延长AD 至H ,使AD=DH ,连接BH ,由“SAS”可证△BHD ≌△CAD ,可得AC=BH ,∠CAD=∠H ,由等腰三角形的性质可得∠H=∠BFH ,可得BF=BH=AC ;【详解】解:(1)∵AD 是中线,∴BD=CD ,又∵∠ADC=∠BDE ,∵//BE AC ,∴EBD C ∠=∠,E CAD ∠=∠,∴△BED ≌△CAD (ASA ),或△BED ≌△CAD (AAS ),故答案为:SAS 或AAS ;(2)∵△BED ≌△CAD ,∴AC=BE=8,在△ABE 中,AB-BE <AE <AB+BE ,∴4<2AD <20,∴2<AD <10,故答案为:2<AD <10;(3)过点B 作//BG AC 交AD 的延长线于点G ,则CAD BGD ∠=∠∵AD 是中线,∴BD CD =在ADC 和GDB △中∵CAD BGD ∠=∠,ADC GDB ∠=∠,BD CD =,∴ADC GDB ≌△△∴BG CA =∵AE EF =∴EAF AFE ∠=∠又∵CAD BGD ∠=∠,AFE BFG ∠=∠∴BGD BFG ∠=∠∴BG BF =,又∵BG CA =,∴BF AC =;【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.22.(1)见解析;(2)不变,理由见解析.【分析】(1)根据AAS 证明ADE CEF ≌即可;(2)在AC 上截取CH AE =,连接FH ,根据等边△ABC 和等边△DEF 的性质证明△ADE HEF ≅∆可得FH CH =,得∠FCH HFC =∠,进一步可得∠30ECF =︒.【详解】解:(1)证明:∵△ABC 和△DEF 是等边三角形∴∠A=∠C=60°,∠DEF=60°,DE=EF∵∠DEF=60°,∴∠DEF+∠FEC=180°-60°=120°∵∠C=60°∴∠CFE+∠FEC=180°-60°=120°∴∠DEA EFC =∠在△ADE 和△CEF 中,A C DEA EFC DE EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ADE CEF ≌;(2)在AC 上截取CH AE =,连接FH ,设,AE CH x ==等边△ABC 的边长为a∵22BD AE x ==∴2AD EH a x ==-∵△ABC 是等边三角形∴∠60A =︒∴∠120ADE DEA +∠=︒∵△DEF 是等边三角形∴∠60,DEF DE EF =︒=∴∠120AED FEC +∠=︒∴∠ADE FEC =∠∴△()ADE HEF SAS ≅∆∴∠60,FHE A FH AE x =∠=︒==∴FH CH =∴∠FCH HFC =∠∵∠60FCH HFC FHE +∠=∠=︒∴260FCH ∠=︒∴∠30FCH =︒即∠30ECF =︒【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、等边三角形的性质是解题的关键.23.见解析【分析】由已知条件证得∠BHC=90°即可得到解答.【详解】∵CAP 和CBQ △都是等边三角形;∴60ACP CBQ ∠=∠=︒,∵90ACB ∠=︒,∴30BCP ACB ACP ∠=∠-∠=︒在BCH 中,18090BHC BCH CBH ∠=︒-∠-∠=︒∴BQ CP ⊥【点睛】本题考查等边三角形和直角三角形的综合运用,熟练掌握等边三角形、直角三角形的性质并灵活运用是解题关键.24.15°【分析】根据等边三角形的性质可得∠ACB 的度数,并证得 AD 是BC 的垂直平分线,利用线段垂直平分线性质定理可得BE=CE ,再由等腰三角形的性质可求得∠ECB 的度数,即可求得结论.【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,AD BC ⊥ ,∴60ACB ∠=︒,BD CD =,∴AD 是BC 的重直平分线,点E 在线段AD 上∴BE CE =.∵45EBC ∠=︒,∴45ECB EBC ∠=∠=︒,∴6045=15ACE ACB ECB ∠=∠-∠=︒-︒︒.【点睛】此题考查了等边三角形的性质、线段垂直平分线的性质等知识,掌握相关的性质定理并能灵活应用所学知识是解题的关键.25.(1)证明见解析;(2)5EG =.【分析】(1)根据AC=BD 可得AD=BC ,然后利用已知条件根据ASA 即可证明全等;(2)根据(1)中的全等可得∠ADE=∠BCF ,再结合等角对等边可得4DG CG ==,最后利用线段的和差即可求得EG 的长度.【详解】解:(1)证明:∵AC=BD ,∴AC+CD=BD+CD ,∴AD=BC ,在△ADE 和△BCF 中,A B AD BCADE BCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ADE ≌△BCF (ASA );(2)∵△ADE ≌△BCF ,∴∠ADE=∠BCF ,∴4DG CG ==,∵9DE =,∴5EG DE DG =-=.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,等腰三角形等角对等边.熟练掌握全等三角形的几种判定定理,并能结合题中所给条件灵活运用是解题关键.26.(1)见解析,(2)见解析,【分析】(1)根据轴对称的性质,分别画出A 、B 、C 三点的对称点,顺次连接即可;(2)作AB 的垂直平分线,交x 轴于点P .【详解】解:(1)ABC ∆关于y 轴对称的111A B C ∆如图所示;(2)如图,作AB 的垂直平分线,交x 轴于点P ;.【点睛】本题考查了轴对称变换和垂直平分线的性质的应用,依据知识准确画图是解题关键.。
武汉市光谷为明实验学校八年级数学上册第十二章《全等三角形》经典习题(培优)
一、选择题1.如图,在ABC 中,ABC 的面积为10,4AB =,BD 平分ABC ∠,E 、F 分别为BC 、BD 上的动点,则CF EF +的最小值是( )A .2B .3C .4D .5D解析:D【分析】 过点C 作CM AB ⊥于点M ,交BD 于点'F ,过点'F 作''F E BC ⊥于'E ,则CM 即为CF EF +的最小值,再根据三角形的面积公式求出CM 的长,即为CF EF +的最小值.【详解】解:过点C 作CM AB ⊥于点M ,交BD 于点'F ,过点'F 作''F E BC ⊥于'E ,BD 平分ABC ∠,'MF AB ⊥于点M ,''F E BC ⊥于'E ,'''MF F E ∴=,'''''CM CF MF CF E F ∴=+=+的最小值.三角形ABC 的面积为10,4AB =, ∴14102CM ⨯⋅=,21054CM ⨯∴==. 即CF EF +的最小值为5,故选:D .【点睛】本题考查的是轴对称-最短路线问题,根据题意作出辅助线是解题的关键.2.如图,在△ABC 中,AB=5,AC=3,AD 是BC 边上的中线,AD 的取值范围是( )A .1<AD <6B .1<AD <4C .2<AD <8 D .2<AD <4B解析:B【分析】 先延长AD 到E ,且AD DE =,并连接BE ,由于ADC BDE ∠=∠,BD DC =,利用SAS 易证ADC EDB ≌,从而可得AC BE =,在ABE △中,再利用三角形三边的关系,可得28AE <<,从而易求14AD <<.【详解】解:延长AD 到E ,使AD DE =,连接BE ,则AE=2AD ,∵AD DE =,ADC BDE ∠=∠,BD DC =,∴ADC EDB ≌()SAS ,3BE AC ∴==,在AEB △中,AB BE AE AB BE -<<+,即53253AD -<<+,∴14AD <<.故选:B .【点睛】此题主要考查三角形三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边. 3.在以下图形中,根据尺规作图痕迹,能判定射线AD 平分∠BAC 的是( )A .图2B .图1与图2C .图1与图3D .图2与图3C解析:C【分析】 利用基本作图对三个图形的作法进行判断即可.【详解】解:在图1中,利用基本作图可判断AD 平分∠BAC ;在图2中,利用基本作图得到D 点为BC 的中点,则AD 为BC 边上的中线;在图3中,利用作法得AE=AF ,AM=AN ,则可判断△AMF ≌△ANE ,所以∠AMD=∠AND , 再根据ME=AM-AE=AN-AF=FN ,∠MDE=∠NDF 可判断△MDE ≌△NDF ,根据三角形面积公式则可判定D 点到AM 和AN 的距离相等,则可判断AD 平分∠BAC .故选:C .【点睛】本题考查了作图-基本作图,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握角平分线的作法.4.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,AD 是BAC ∠的角平分线,E 是边AB 上一点,若6CD =,则DE 的长可以是( )A .1B .3C .5D .7D解析:D【分析】 过点D 作DF AB ⊥于点F ,根据角平分线的性质定理得6CD DF ==,而DE 的长一定是大于等于点D 到AB 的距离也就是DF 的长,即可得出结果.【详解】解:如图,过点D 作DF AB ⊥于点F ,∵AD 平分BAC ∠,DF AB ⊥,90C ∠=︒,∴6CD DF ==,∵DE DF ≥,∴6DE ≥,则只有D 选项符合.故选:D .【点睛】本题考查角平分线的性质,解题的关键是掌握角平分线的性质定理.5.如图,AD 是ABC 的角平分线,:4:3AB AC = ,则ABD △与ACD △的面积比为( ).A .4:3B .16:9C .3:4D .9:16A解析:A【分析】 过点D 作DE 垂直于AB ,DF 垂直于AC ,由AD 为角BAC 的平分线,根据角平分线定理得到DE=DF ,再根据三角形的面积公式表示出△ABD 与△ACD 的面积之比,把DE=DF 以及AB :AC 的比值代入即可求出面积之比.【详解】解:过点D 作DE ⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F .∵AD 为∠BAC 的平分线,∴DE=DF ,又AB :AC=4:3,∴S △ABD :S △ACD =(12AB•DE ):(12AC•DF )=AB :AC=4:3. 故选:A .【点睛】本题考查了角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.此类题经常过角平分线上作角两边的垂线,这样可以得到线段的相等,再结合其他的条件探寻结论解决问题.6.如图,已知△ABC的周长是20,OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于,且OD=2,△ABC的面积是()A.20 B.24 C.32 D.40A解析:A【分析】连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F;然后利用角平分线定理可得OF=OE=DO=2,然后用S△ABC=S△AOC+S△OBC+S△ABO求解即可.【详解】解:如图:连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,∵OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,∴OD=OE,OF=OD,即OF=OE=DO=2,∴S△ABC=12×2AC+12×2BC +12×2AB=12×2(AC+BC+AB)= AC+BC+AB=20.故答案为A.【点睛】本题主要考查了角平分线定理,正确作出辅助线、利用角平分线定理得到OF=OE=DO=2是解答本题的关键.7.如图,在ABC 中,B C ∠=∠,E 、D 、 F 分别是AB 、BC 、AC 上的点,且BE CD =,BD CF =,若 104A ∠=︒,则EDF ∠的度数为( )A .24°B .32°C .38°D .52°C解析:C【分析】 根据题意可证明BDE CFD ≌,以及求解∠B 的度数,再由三角形的外角性质和全等三角形的性质推出∠EDF=∠B ,从而得出结果.【详解】在BDE 与CFD 中,BE CD B C BD CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BDE CFD SAS ≌∴∠BED=∠CDF ,又∵∠B+∠BED=∠EDC=∠EDF+∠CDF ,∴∠B=∠EDF ,∵在BAC 中,∠A=104°,∠B=∠C ,∴∠B=(180°-104°)÷2=38°,∴∠EDF=38°,故选:C .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理与外角性质,熟练证明全等并利用其性质进行推理演算是解题关键.8.下列命题,真命题是( )A .全等三角形的面积相等B .面积相等的两个三角形全等C .两个角对应相等的两个三角形全等D .两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等A解析:A【分析】根据全等三角形的性质、全等三角形的判定定理判断即可.【详解】解:A 、全等三角形的面积相等,本选项说法是真命题;B 、面积相等的两个三角形不一定全等,本选项说法是假命题;C 、两个角对应相等的两个三角形相似,但不一定全等,本选项说法是假命题;D 、两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形不一定全等,本选项说法是假命题; 故选:A .【点睛】本题考查全等三角形的应用,熟练掌握三角形全等的定义、性质及判定是解题关键. 9.如图,已知AE 平分∠BAC ,BE ⊥AE 于E ,ED ∥AC ,∠BAE =34°,那么∠BED =( )A .134°B .124°C .114°D .104°B解析:B【分析】 根据角平分线的性质和平行线的性质计算即可;【详解】∵AE 平分∠BAC ,∠BAE =34°,∴34EAC ∠=︒,∵ED ∥AC ,∴18034146AED ∠=︒-︒=︒,∵BE ⊥AE ,∴90AEB =︒∠,∴36090146124BED ∠=︒-︒-︒=︒;故答案选B .【点睛】本题主要考查了角平分线的性质和平行线的性质,结合周角的定理计算是解题的关键 。
湖北省武汉为明实验学校中考数学复习过关 锐角三角函数(基础)
锐角三角函数(基础)一、填空题1、sin30°= ,cos60°= ,tan45°=2、Rt △ABC 中,∠C =90°,AC ∶BC =1∶ 3 ,则∠A 的正切值为 ,∠A 的余弦值为3、若sinA =32 ,则A = ,若tanA =33,则A = 4、若cosA =12,则sina = ,tan(90°-a)= 5、已知sinA=1213, 则∠A 的余弦值为 ,∠A 的正切值为 6、点()sin60,cos60M -︒︒关于x 轴对称的点的坐标是7、Rt △ABC 中,∠C =90°,3a = 3 b ,则∠A = ,sinA = 8、已知锐角A 的终边经过点P (x ,2),点P 到坐标原点的距离r =13 ,则sinA= ,cosA =9、已知正三角形ABC ,一边上的中线长为32,则此三角形的边长为二、选择题1、Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =6,AC =2,则sinA =( )(A )13 (B )23 (C )23 2 (D )232、在△ABC 中,∠C =90°,sinA =35,则tanA ·cosA 的值是( ) (A )35 (B )45 (C )925 (D )16253、若2cosA - 3 =0,则锐角A =( )A 、30°(B )15° (C )45°(D )60°4、在Rt △ABC 中,各边的长度都扩大两倍,那么锐角A 的各三角函数值( )(A )都扩大两倍 (B )都缩小两倍(C )没有变化 (D )不能确定 5、如图1,在直角坐标系中,将矩形OABC 沿OB 对折,使点A 落在1A 处,已知3OA =,1AB =,则点1A 的坐标是( A.3322⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, B.332⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, C.3322⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, D.1322⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,三、解答题1.计算:22sin30cos60tan 60tan30cos 45+-⋅+︒.2、△ABC 中,∠BAC =90°,AD 是高,BD =9,tanB =43,求AD 、AC 、BC4、如图,∠ABD =∠BCD =90°,AB =8,sinA =35,CD =2 3 ,求∠CBD 的正弦值、正切值、余弦值。
武汉市光谷为明实验学校二年级数学上册第三单元《角的初步认识》单元检测题(有答案解析)
武汉市光谷为明实验学校二年级数学上册第三单元《角的初步认识》单元检测题(有答案解析)一、选择题1.一个三角形的一个内角是直角的一半,另一个内角是直角的三分之一,这个三角形是()三角形。
A. 钝角B. 等腰C. 锐角2.钟面上5时整,时针与分针形成的角是()A. 钝角B. 直角C. 平角3.下列图形中有两个直角的是()。
A. B. C.4.下面说法中,错误的有()个。
① 两个锐角合起来,可能是钝角。
② 最大的三位数除以两位数,商可能是两位数,也可能是一位数。
③ 用7个同样大的正方体摆一个长方体,从前面、上面看到的形状可能不同。
④ 钟面上,秒针旋转一周,那么分针旋转30°。
⑤ 任何梯形中肯定找不到互相垂直的边。
A. 2B. 3C. 45.下图中有( )个锐角。
A. 3B. 4C. 66.9时整,钟面上时针和分针所形成的角是()。
A. 直角B. 钝角C. 平角7.两张相同的长方形纸组成下图,已知∠1=60°,则∠2=()A. 30°B. 60°C. 无法确定8.下列图形中,只有2个直角的是()。
A. B. C.9.下面的图形中,不是角的是()。
A. B. C.10.下面的角中,()比直角大。
A. B. C.11.上午9时整,钟面上时针与分针所形成的角是()。
A. 锐角B. 钝角C. 直角D. 平角12.下面钟面上时针和分针组成的角中,()是直角。
A. B. C.二、填空题13.下面的图形中各有几个直角、几个锐角、几个钝角?图形①:直角________个;锐角________个;钝角________个。
图形②:直角________个,锐角________个;钝角________个。
图形③:直角________个;锐角________个;钝角________个。
14.________个锐角________个直角________个钝角15.我会认角,分一分。
直角:________ 锐角:________ 钝角:________16.有________个锐角,________个直角,________个钝角,一共有________个角。
武汉市光谷为明实验学校数学三角形填空选择单元测试卷(解析版)
武汉市光谷为明实验学校数学三角形填空选择单元测试卷(解析版)一、八年级数学三角形填空题(难)1.若△ABC三条边长为a,b,c,化简:|a-b-c|-|a+c-b|=__________.【答案】2b-2a【解析】【分析】【详解】根据三角形的三边关系得:a﹣b﹣c<0,c+a﹣b>0,∴原式=﹣(a﹣b﹣c)﹣(a+c﹣b)=﹣a+b+c﹣a﹣c+b=2b﹣2a.故答案为2b﹣2a【点睛】本题考查了绝对值得化简和三角形三条边的关系:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边;一个正数的绝对值等于它的本身,零的绝对值还是零,一个负数的绝对值等于它的相反数,据此解答即可.2.小明在用计算器计算一个多边形的内角和时,得出的结果为2005°,小芳立即判断他的结构是错误的,小明仔细地复算了一遍,果然发现自己把一个角的度数输入了两遍.你认为正确的内角和应该是________.【答案】1980【解析】【详解】解:设多边形的边数为n,多加的角度为α,则(n-2)×180°=2005°-α,当n=13时,α=25°,此时(13-2)×180°=1980°,α=25°故答案为1980.3.如图,已知:四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,∠ACB=74°,∠ABC=46°,且∠BAD+∠CAD=180°,那么∠BDC的度数为_____.【答案】30°【解析】【分析】延长BA和BC,过D点作DE⊥BA于E点,过D点作DF⊥BC于F点,根据BD是∠ABC的平分线可得出△BDE≌△BDF,故DE=DF,过D点作DG⊥AC于G点,可得出△ADE≌△ADG,△CDG≌△CDF,进而得出CD为∠ACF的平分线,得出∠DCA=53°,再根据三角形内角和定理即可得出结论.【详解】解:延长BA和BC,过D点作DE⊥BA于E点,过D点作DF⊥BC于F点,∵BD是∠ABC的平分线在△BDE与△BDF中,ABD CBDBD BDAED DFC∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BDE≌△BDF(ASA),∴DE=DF,又∵∠BAD+∠CAD=180°∠BAD+∠EAD=180°∴∠CAD=∠EAD,∴AD为∠EAC的平分线,过D点作DG⊥AC于G点,在Rt△ADE与Rt△ADG中,AD ADDE DG=⎧⎨=⎩,∴△ADE≌△ADG(HL),∴DE=DG,∴DG=DF.在Rt△CDG与Rt△CDF中,CD CDDG DF=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CDF(HL),∴CD为∠ACF的平分线,∠ACB=74°,∴∠DCA=53°,∴∠BDC=180°﹣∠CBD﹣∠DCA﹣∠ACB=180°﹣23°﹣53°﹣74°=30°.故答案为:30°【点睛】本题考查了多边形的外角和内角,能熟记三角形的外角性质和三角形的内角和定理是解此题的关键,注意:三角形的内角和等于180°,三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.4.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 分别在x 轴的正半轴、y 轴的正半轴上移动,点M 在第二象限,且MA 平分∠BAO ,做射线MB ,若∠1=∠2,则∠M 的度数是_______。
武汉市光谷为明实验学校八年级数学上册第一单元《三角形》检测题(有答案解析)
一、选择题1.下列四组线段中,不可以构成三角形的是( )A .4,5,6B .1.5,2,2.5C .13,14,15D .1,2,3 2.如果一个三角形的三边长分别为5,8,a .那么a 的值可能是( )A .2B .9C .13D .15 3.如图,ABC 中,55,B D ∠=︒是BC 延长线上一点,且130ACD ∠=︒,则A ∠的度数是( )A .50︒B .65︒C .75︒D .85︒ 4.若一个多边形的每个内角都等于160°,则这个多边形的边数是( ) A .18B .19C .20D .21 5.三角形的两条边长为3和7,那么第三边长可能是( ) A .1B .4C .7D .10 6.内角和与外角和相等的多边形是( ) A .六边形 B .五边形 C .四边形 D .三角形 7.如图,直线//BC AE ,CD AB ⊥于点D ,若150∠=︒,则BCD ∠的度数是( )A .60°B .50°C .40°D .30° 8.下列长度的三条线段,能组成三角形的是( ) A .3,5,6 B .3,2,1 C .2,2,4 D .3,6,10 9.如图,在ABC ∆中,80,BAC ∠=︒点D 在BC 边上,将ABD △沿AD 折叠,点B 恰好落在AC 边上的点'B 处,若'20B DC ∠=.则C ∠的度数为( )A .20B .25C .35D .4010.如图,盖房子时,在窗框没有安装之前,木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条,使其不变形,这种做法的根据是( )A .两点之间线段最短B .长方形的对称性C .长方形四个角都是直角D .三角形的稳定性 11.某多边形的内角和是其外角和的3倍,则此多边形的边数是( )A .5B .6C .7D .8 12.如图,王师傅用六根木条钉成一个六边形木框,要使它不变形,至少还要再钉上________根木条( )A .2B .3C .4D .5二、填空题13.如果三角形的三边长分别为5,8,a ,那么a 的取值范围为__.14.如果一个多边形所有内角和与外角和共为2520°,那么从这个多边形的一个顶点出发共有_________条对角线15.如果三角形两条边分别为3和5,则周长L 的取值范围是________16.如图,,AE AD 分别是△ABC 的高和角平分线,且6B 3︒∠=,6C 7︒∠=则DAE ∠的度数为__.17.一块含45°角的直角三角板如图放置,其中,直线//a b ,185∠=︒,则2∠=______度.18.把一副直角三角板按如图所示的方式摆放在一起,其中90C =∠,90F ∠=,30D ∠=,45A ∠=,则12∠+∠等于___________度.19.如图,线段AD ,BE ,CF 两两相交于点H ,I ,G ,分别连接AB ,CD ,EF .则A B C D E F ∠+∠+∠+∠+∠+∠=____.20.如图,ABC ∆的面积是2,AD 是BC 边上的中线,13AE AD =,12BF EF =.则DEF ∆的面积为_________.三、解答题21.已知AB ∥CD ,CF 平分∠ECD .(1)如图1,若∠DCF =25°,∠E =20°,求∠ABE 的度数.(2)如图2,若∠EBF =2∠ABF ,∠CFB 的2倍与∠CEB 的补角的和为190°,求∠ABE 的度数.22.在△ABC 中,∠B =40°,∠C =60°,AD 平分∠BAC ,点E 为AD 延长线上的点,EF ⊥BC于F ,求∠DEF 的度数.23.如图,直线AB 与直线MN 相交,交点为O ,OC ⊥AB ,OA 平分∠MOD ,若∠BON =20°,求∠COD 的度数.24.如图,已知1,23180BDE ︒∠=∠∠+∠=.(1)证明://AD EF .(2)若DA 平分BDE ∠,FE AF ⊥于点F ,140∠=︒,求BAC ∠的度数. 25.如果正多边形的每个内角都比它相邻的外角的4倍多30°.(1)它是几边形?(2)这个正多边形的内角和是多少度?(3)求这个正多边形对角线的条数.26.如图,CAD ∠与CBD ∠的角平分线交于点P .(1)若35C ∠=︒,29D ∠=︒,求P ∠的度数;(2)猜想D ∠,C ∠,P ∠的等量关系.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】计算较小两边的和,与最大的边比较,大于最大的边时三角形存在,依此判断即可.【详解】∵4+5>6,∴能构成三角形;∵1.5+2>2.5,∴能构成三角形;∵14+15>13,∴能构成三角形;∵<1+2=3,∴不能构成三角形;故选D.【点睛】本题考查了已知线段长判断三角形的存在,熟记三角形存在的条件是解题的关键. 2.B解析:B【分析】根据三角形三边关系得出a的取值范围,即可得出答案.【详解】解:8-5<a<8+53<a<13,故a的值可能是9,故选:B.【点睛】本题考查了三角形三边关系,掌握知识点是解题关键.3.C解析:C【分析】根据三角形的外角性质求解.【详解】解:由三角形的外角性质可得:∠ACD=∠B+∠A,∴∠A=∠ACD-∠B=130°-55°=75°,故选C.【点睛】本题考查三角形的外角性质,熟练掌握三角形的外角性质定理并能灵活运用是解题关键.4.A解析:A【分析】设多边形的边数为n,然后根据多边形的内角和公式(n−2)•180°列方程求解即可.【详解】设多边形的边数为n,由题意得,(n−2)•180=160•n,解得:n=18,故选:A.【点睛】本题考查了多边形内角和公式,熟记多边形的内角和公式是解题的关键.5.C解析:C【分析】根据三角形的两边之和大于第三边,确定第三边的取值范围即可.【详解】解:三角形的两条边长为3和7,设第三边为x,则第三边的取值范围是:7-3<x<7+3,解得,4<x<10,故选:C.【点睛】本题考查了三角形的三边关系,根据两边长确定第三边的取值范围是解题关键.6.C解析:C【分析】设这个多边形为n边形,根据题意列出方程,解方程即可求解.【详解】解:设这个多边形为n边形,由题意得(n-2)180°=360°,解得n=4,所以这个多边形是四边形.故选:C【点睛】本题考查多边形的内角和公式,多边形的外角和360°,熟知两个定理是解题关键.7.C解析:C【分析】先依据平行线的性质可求得∠ABC 的度数,然后在直角三角形CBD 中可求得∠BCD 的度数.【详解】解:∵//BC AE ,150∠=︒,∴∠1=∠ABC=50°.∵CD AB ⊥于点D ,∴∠CDB=90°.∴∠BCD+∠DBC=90°,即∠BCD+50°=90°.∴∠BCD=40°.故选:C .【点睛】本题主要考查平行线的性质、垂线的定义、直角三角形两锐角互余的性质,掌握相关知识是解题的关键.8.A解析:A【分析】根据三角形三边长关系,逐一判断选项,即可得到答案.【详解】A. ∵3+5>6,∴长度为3,5,6的三条线段能组成三角形,故该选项符合题意,B. ∵1+2=3,∴长度为3,2,1的三条线段不能组成三角形,故该选项不符合题意,C. ∵2+2=4,∴长度为2,2,4的三条线段不能组成三角形,故该选项不符合题意,D. ∵3+6<10,∴长度为3,6,10的三条线段不能组成三角形,故该选项不符合题意, 故选A【点睛】本题主要考查三角形三边长的关系,掌握三角形任意两边之和大于第三边,是解题的关键.9.D解析:D【分析】由折叠的性质可求得'B AB D ∠=∠,利用三角形内角和及外角的性质列方程求解.【详解】解:由题意可得'B AB D ∠=∠∵80,BAC ∠=︒∴∠B+∠C=100°又∵'='=20B AB D C B DC C ∠=∠+∠+∠∠,∴∠C+20°+∠C=100°解得:∠C=40°故选:D.【点睛】本题考查三角形内角和及外角的性质,找准角之间的等量关系列出方程正确计算是解题关键.10.D解析:D【分析】在窗框未安装之前,木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条,则分成了两个三角形,据此即可判断是利用了三角形的稳定性.【详解】在窗框未安装之前,木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条,则分成了两个三角形,利用了三角形的稳定性,D正确.故答案选D.【点睛】本题比较简单主要考查三角形稳定性的实际应用,通常要使一些图形具有稳定的结构,往往是将其转化为三角形而获得.11.D解析:D【分析】利用多边形内角和公式和外角和定理,列出方程即可解决问题.【详解】解:根据题意,得:(n-2)×180=360×3,解得n=8.故选:D.【点睛】本题考查了多边形的内角和与外角和,解答本题的关键是根据多边形内角和公式和外角和定理,利用方程法求边数.12.B解析:B【分析】根据三角形的稳定性,要使它不变形,只需每一条边都分别在一个三角形之中即可【详解】解:要使六边形木框不变形,则需每一条边都分别在一个三角形之中,观察图形可得,至少还需要再钉上3根木条故选:B【点睛】本题考查了三角形的稳定性,观察图形如何使每一条边都分别在一个三角形之中是解决本题的关键二、填空题13.3<a<13【分析】根据三角形的三边关系解答【详解】由题意得:8-5<a<8+5∴3<a<13故答案为:3<a<13【点睛】此题考查三角形的三边关系:三角形任意两边的和大于第三边解析:3<a<13【分析】根据三角形的三边关系解答.【详解】由题意得:8-5<a<8+5,∴3<a<13,故答案为:3<a<13.【点睛】此题考查三角形的三边关系:三角形任意两边的和大于第三边.14.11【分析】先根据题意求出多边形的边数再根据从n边形一个顶点出发共有(n-3)条对角线即可解答【详解】设多边形的边数为n则有(n-2)•180+360=2520解得:n=1414-3=11即从这个多解析:11【分析】先根据题意求出多边形的边数,再根据从n边形一个顶点出发共有(n-3)条对角线即可解答.【详解】设多边形的边数为n,则有(n-2)•180+360=2520,解得:n=14,14-3=11,即从这个多边形的一个顶点出发共有11条对角线,故答案为11.【点睛】本题考查了多边形的内角和与外角和、多边形的对角线,得到多边形的边数是解本题的关键.15.10<L<16【分析】根据三角形的三边关系确定第三边的取值范围再根据不等式的性质求出答案【详解】设第三边长为x∵有两条边分别为3和5∴5-3<x<5+3解得2<x<8∴2+3+5<x+3+5<8+3解析:10<L<16【分析】根据三角形的三边关系确定第三边的取值范围,再根据不等式的性质求出答案.【详解】设第三边长为x ,∵有两条边分别为3和5,∴5-3<x<5+3,解得2<x<8,∴2+3+5<x+3+5<8+3+5,∵周长L=x+3+5,∴10<L<16,故答案为: 10<L<16.【点睛】此题考查三角形三边关系,不等式的性质,熟记三角形的三边关系确定出第三条边长是解题的关键.16.20°【分析】根据高线的定义以及角平分线的定义分别得出∠CAD=34°进而得出∠CAE 的度数进而得出答案【详解】解:∵且∴∵平分∴∵是的高∴∴∴∴故答案为:20°【点睛】此题考查三角形的角平分线中线解析:20°【分析】根据高线的定义以及角平分线的定义分别得出68BAC ︒∠=,∠CAD =34°,进而得出∠CAE 的度数,进而得出答案.【详解】解:∵180B BAC C ︒∠+∠+∠=,且6B 3︒∠=,6C 7︒∠=,∴180180367668BAC B C ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=,∵AD 平分BAC ∠, ∴11683422CAD BAC ︒︒∠=∠=⨯=, ∵AE 是ABC ∆的高, ∴90AEC ︒∠=,∴90C CAE ︒∠+∠=,∴90907614CAE C ︒︒︒︒∠=-∠=-=,∴341420DAE CAD CAE ︒︒︒∠=∠-∠=-=,故答案为:20°.【点睛】此题考查三角形的角平分线、中线和高,三角形内角和定理,解题关键在于掌握各性质定义.17.40【分析】如图(见解析)先根据直角三角板的定义可得再根据平行线的性质可得然后根据三角形的外角性质可得最后根据对顶角相等即可得【详解】如图由题意得:由对顶角相等得:故答案为:40【点睛】本题考查了平 解析:40【分析】∠=︒,再根据平行线的性质可得如图(见解析),先根据直角三角板的定义可得445∠=︒,然后根据三角形的外角性质可得340=∠1585∠=︒,最后根据对顶角相等即可得.【详解】∠=︒,如图,由题意得:445∠=︒,a b,185//∴∠∠==︒,5518∴∠=∠-∠=︒,35440∠=∠=︒,由对顶角相等得:2340故答案为:40.【点睛】本题考查了平行线的性质、对顶角相等、三角形的外角性质,熟练掌握三角形的外角性质是解题关键.18.210【分析】由题意得:∠1=∠D+∠DGA∠2=∠F+∠FHB然后由对顶角相等的性质得∠1=∠D+CGH∠2=∠F+∠CHG最后由直角三角形两锐角互余的性质可以算出∠1+∠2的值【详解】解:如图给解析:210【分析】由题意得:∠1=∠D+∠DGA,∠2=∠F+∠FHB,然后由对顶角相等的性质得∠1=∠D+CGH,∠2=∠F+∠CHG,最后由直角三角形两锐角互余的性质可以算出∠1+∠2的值.【详解】解:如图,给两三角板的两个交点标上G、H符号,则∠1=∠D+∠DGA=∠D+CGH ,∠2=∠F+∠FHB=∠F+∠CHG ,∴∠1+∠2=∠D+CGH+∠F+∠CHG=∠D+∠F+(CGH+∠CHG )=30°+90°+90°=210°,故答案为210 .【点睛】本题考查直角三角形的应用,灵活运用直角三角形两锐角互余、三角形的外角性质和对顶角相等的定理求解是解题关键.19.360°【分析】根据三角形的外角性质和三角形的内角和求出即可【详解】解:∵∠BHI=∠A+∠B ∠DIF=∠C+∠D ∠FGH=∠E+∠F ∴∠BHI+∠DIF+∠FGH=∠A+∠B +∠C+∠D+∠E+∠解析:360°【分析】根据三角形的外角性质和三角形的内角和求出即可.【详解】解:∵∠BHI=∠A+∠B ,∠DIF=∠C+∠D ,∠FGH=∠E+∠F ,∴∠BHI+∠DIF+∠FGH=∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F ,∵∠BHI+∠DIF+∠FGH=360°,∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=360°,故答案为:360°.【点睛】本题考查了三角形的外角和定理,三角形的外角性质的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力,注意:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和,三角形的外角和等于360°.20.【分析】直接根据高相等的三角形面积之比等于底之比【详解】解:∵是边上的中线∴BD=DC 又∵的面积是2和的高相等∴∵和的高相等∴∴又∴同理:故答案为:【点睛】此题主要考查根据高相等的三角形面积之比等于 解析:49【分析】直接根据高相等的三角形,面积之比等于底之比.【详解】解:∵AD 是BC 边上的中线∴BD=DC又∵ABC ∆的面积是2,D AB ∆和D A C ∆的高相等∴D DC S =S =1AB A ∆∆∵13AE AD = E AB ∆和BDE ∆的高相等∴E BDE ABD 11S =S =S 23AB ∆∆∆ ∴BDE 2S =3∆ 又12BF EF =,∴1B 3BF E =,同理: DEF BFD BDE 24S =2S =S =39∆∆∆ 故答案为:49. 【点睛】此题主要考查根据高相等的三角形,面积之比等于底之比求三角形的面积,解题的关键是正确理解高相等的三角形之间的关系. 三、解答题21.(1)∠ABE=30°;(2)∠ABE=30°【分析】(1)假设CE 与AB 相交于点G ,由题意易得∠DCE=50°,则有∠CGA=∠BGE=130°,然后根据三角形内角和可求解;(2)假设CE 与AB 、BF 相交于点M 、N ,设∠ABF=x ,∠DCF=∠FCE=y ,则有∠EBF=2x ,∠ABE=3x ,∠DCE=2y ,根据题意可得∠AMC=180°-2y ,∠E=2y-3x ,2∠CFB-∠CEB=10°,进而根据三角形内角和及角的和差关系可求解.【详解】解:(1)假设CE 与AB 相交于点G ,如图所示:∵CF 平分∠DCE ,∠DCF=25°,∴∠DCE=50°,∵AB ∥DC ,∴∠DCE+∠AGC=180°,∴∠AGC=130°,∴∠EGB=∠AGC=130°,∵∠E=20°,∴∠ABE=30°;(2)假设CE 与AB 、BF 相交于点M 、N ,如图所示:设∠ABF=x ,∠DCF=y ,∵∠EBF=2∠ABF ,CF 平分∠DCE ,∴∠EBF=2x ,∠ABE=3x ,∠FCE=y ,∠DCE=2y ,∵AB ∥DC ,∴∠DCE+∠AMC=180°,∴∠EMB=∠AMC=180°-2y ,∵∠E+∠EMB+∠ABE=180°,∴∠E=2y-3x ,∵∠E+∠ENB+∠FBE=180°,∴∠ENB=180°+x-2y ,∵∠CFB+∠CNF+∠FCE=180°,∴∠CFB=y-x ,∵∠CFB 的2倍与∠CEB 的补角的和为190°,∴2∠CFB-∠CEB=10°,∴()()22310y x y x ---=︒,解得:10x =︒,∴∠ABE=30°.【点睛】本题主要考查平行线的性质及三角形内角和,熟练掌握平行线的性质及三角形内角和是解题的关键.22.10°【分析】利用三角形的外角的性质求出∠ADC ,再利用三角形内角和定理求出∠DEF 即可.【详解】解:∵∠B =40°,∠C =60°,∴∠BAC =180°-∠B-∠C =80°.∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD =12∠BAC =40° ∴∠ADC =∠B+∠BAD =80°∴∠EDF=∠ADC=80°∵EF⊥BC,∴∠EFD=90°∴∠DEF=90°-80°=10°【点睛】本题考查三角形内角和定理,角平分线的定义等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识.23.∠COD=70°【分析】利用对顶角相等可得∠AOM的度数,再利用角平分线的定义和垂线定义进行计算即可.【详解】解:∵∠BON=20°,∴∠AOM=20°,∵OA平分∠MOD,∴∠AOD=∠MOA=20°,∵OC⊥AB,∴∠AOC=90°,∴∠COD=90°﹣20°=70°.【点睛】本题考查了垂线,关键是掌握对顶角相等,当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线.24.(1)见解析;(2)70°【分析】(1)根据平行线的判定得出AC//DE,根据平行线的性质得出∠2=∠ADE,求出∠3+∠ADE=180°,根据平行线的判定得出即可;(2)求出∠BDE的度数,求出∠2的度数,求出∠3的度数,根据四边形的内角和定理求出∠B,再根据三角形内角和定理求出即可.【详解】(1)证明:∵∠1=∠BDE,∴AC//DE,∴∠2=∠ADE,∵∠2+∠3=180°,∴∠3+∠ADE=180°,∴AD//EF;(2)∵∠1=∠BDE,∠1=40°,∴∠BDE=40°,∵DA平分∠BDE,∴∠ADE=1∠BDE=20°,2∴∠2=∠ADE=20°,∵∠2+∠3=180°∴∠3=160°,∵FE ⊥AF ,∴∠F=90°,∴∠B=360°-90°-160°-40°=70°,在△ABC 中,∠BAC=180°-∠1-∠B=180°-40°-70°=70°.【点睛】本题考查了平行线的性质和判定,多边形的内角和定理,角平分线的定义,能灵活运用知识点进行推理和计算是解此题的关键.25.(1)十二边形;(2)这个正多边形的内角和为1800︒;(3)对角线的总条数为54 条.【分析】(1)设一个外角为x°,则内角为(4x+30)°,根据内角与相邻的外角是互补关系可得x+4x+30=180,解方程可得x 的值,再利用外角和360°÷外角的度数可得边数; (2)利用多边形内角和公式即可得到答案;(3)根据n 边形有()32n n -条对角线,即可解答. 【详解】(1)设这个正多边形的一个外角为x ︒,依题意有430180x x ++=,解得30x =, 3603012︒÷︒=∴这个正多边形是十二边形.(2)这个正多边形的内角和为(122)1801800-⨯︒=︒;(3)对角线的总条数为()12312542⨯=-(条) . 【点睛】本题主要考查多边形内角与外角的知识点,此题要结合多边形的内角和公式寻求等量关系,构建方程求解即可.另外还要注意从n 边形一个顶点可以引(n-3)条对角线. 26.(1)32°;(2)()12P C D ∠=∠+∠. 【分析】(1)根据对顶角相等可得∠AFC=∠BFP ,∠BED =∠AEP ,利用三角形的内角和定理可得∠C +∠CAF=∠P +∠PBF①,∠D +∠DBE=∠P +∠PAE②,两式相加并利用角平分线的定义和等式的基本性质变形可得∠C +∠D=2∠P ,从而求出∠P ;(2)根据对顶角相等可得∠AFC=∠BFP ,∠BED =∠AEP ,利用三角形的内角和定理可得∠C +∠CAF=∠P +∠PBF①,∠D +∠DBE=∠P +∠PAE②,两式相加并利用角平分线的定义和等式的基本性质变形可得∠C +∠D=2∠P ,从而证出结论.【详解】解:(1)∵∠AFC=∠BFP ,∠BED =∠AEP∴180°-(∠C +∠CAF )=180°-(∠P +∠PBF ),180°-(∠D +∠DBE )=180°-(∠P +∠PAE )∴∠C +∠CAF=∠P +∠PBF①,∠D +∠DBE=∠P +∠PAE②①+②,得∠C +∠CAF +∠D +∠DBE=∠P +∠PBF +∠P +∠PAE∵CAD ∠与CBD ∠的角平分线交于点P∴∠CAF=∠PAE ,∠DBE=∠PBF∴∠C +∠D=2∠P∴∠P=()12C D ∠+∠=()135292︒+︒=32°; (2)()12P C D ∠=∠+∠,理由如下 ∵∠AFC=∠BFP ,∠BED =∠AEP ∴180°-(∠C +∠CAF )=180°-(∠P +∠PBF ),180°-(∠D +∠DBE )=180°-(∠P +∠PAE )∴∠C +∠CAF=∠P +∠PBF①,∠D +∠DBE=∠P +∠PAE②①+②,得∠C +∠CAF +∠D +∠DBE=∠P +∠PBF +∠P +∠PAE∵CAD ∠与CBD ∠的角平分线交于点P∴∠CAF=∠PAE ,∠DBE=∠PBF∴∠C +∠D=2∠P∴∠P=()12C D ∠+∠. 【点睛】 此题考查的是三角形的内角和定理和角的和与差,掌握三角形的内角和定理和角平分线的定义是解题关键.。
武汉市光谷为明实验学校必修第二册第三单元《立体几何初步》检测题(有答案解析)
一、选择题1.在四面体S ABC -中,SA ⊥平面ABC ,9021ABC SA AC AB ︒∠====,,,则该四面体的外接球的表面积为( )A .23πB .43π C .4π D .5π 2.设m ,n 是两条不同直线,α,β是两个不同的平面,下列命题正确的是( ) A .//m α,//n β且//αβ,则//m nB .m α⊂,n α⊂,//m β,//n β,则//αβ C .m α⊥,n β⊂,m n ⊥,则αβ⊥D .m α⊥,n β⊥且αβ⊥,则m n ⊥3.如图所示,AB 是⊙O 的直径,VA 垂直于⊙O 所在的平面,点C 是圆周上不同于A ,B 的任意一点,M ,N 分别为VA ,VC 的中点,则下列结论正确的是( )A .MN //ABB .MN 与BC 所成的角为45° C .OC ⊥平面VACD .平面VAC ⊥平面VBC4.正三棱柱有一个半径为3cm 的内切球,则此棱柱的体积是( ).A .393cmB .354cmC .327cmD .3183cm 5.已知四边形ABCD 为矩形,24AB AD ==,E 为AB 的中点,将ADE 沿DE 折起,连接1A B ,1A C ,得到四棱锥1A DEBC -,M 为1A C 的中点,在翻折过程中,下列四个命题正确的序号是( )①//BM 平面1A DE ;②三棱锥M DEC -的体积最大值为223; ③5BM =; ④一定存在某个位置,使1DE A C ⊥;A .①②B .①②③C .①③D .①②③④ 6.用长度分别是2,3,5,6,9(单位:cm )的五根木棒连接(只允许连接,不允许折断),组成共顶点的长方体的三条棱,则能够得到的长方体的最大表面积为( ) A .2258cmB .2414cmC .2416cmD .2418cm 7.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的侧面积(单位:2cm )是( )A .10B .1025+C .1625+D .1325+ 8.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为菱形,60DAB ∠=︒,侧面PAD 为正三角形,且平面PAD ⊥平面ABCD ,则下列说法正确的是( )A .平面PAB ⊥平面PBCB .异面直线AD 与PB 所成的角为60︒C .二面角P BC A --的大小为60︒D .在棱AD 上存在点M 使得AD ⊥平面PMB9.α,β是两个平面,m ,n 是两条直线,有下列四个命题;①如果m n ⊥,m α⊥,//n β,那么αβ⊥.②如果m α⊥,//n α,那么m n ⊥.③如果//αβ,m α⊂,那么//m β.④如果//m n ,//αβ,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等.其中正确的命题的个数为( )A .1B .2C .3D .410.在三棱锥P ABC -中,AB BC ⊥,P 在底面ABC 上的投影为AC 的中点D ,1DP DC ==.有下列结论:①三棱锥P ABC -的三条侧棱长均相等;②PAB ∠的取值范围是,42ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭; ③若三棱锥的四个顶点都在球O 的表面上,则球O 的体积为23π; ④若AB BC =,E 是线段PC 上一动点,则DE BE +的最小值为622+. 其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .411.如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AA 1=8,AB =3,AD =8,点M 是棱AD 的中点,点N 是棱AA 1的中点,P 是侧面四边形ADD 1A 1内一动点(含边界),若C 1P ∥平面CM N ,则线段C 1P 长度的取值范围是( )A .17,5⎡⎤⎣⎦B .[4,5]C .[3,5]D .3,17⎡⎤⎣⎦12.用一根长为18cm 的铁丝围成正三角形框架,其顶点为,,A B C ,将半径为2cm 的球放置在这个框架上(如图).若M 是球上任意一点,则四面体MABC 体积的最大值为( )A 333B 33cmC .333cmD .33cm 13.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,4AC BC ==,AC BC ⊥,15CC =,D 、E 分别是AB 、11B C 的中点,则异面直线BE 与CD 所成的角的余弦值为( )A .3B .13C .58D .387 14.已知m 为一条直线,,αβ为两个不同的平面,则下列说法正确的是( ) A .若//,//m ααβ,则//m βB .若,,m αβα⊥⊥则//m βC .若,//,m ααβ⊥则m β⊥D .若//,,m ααβ⊥则m β⊥二、解答题15.如图1,在等腰梯形ABCD 中,CE 、DF 是梯形的高,2AF BE ==,22CD =,现将ADF 、BCE 分别沿DF 、CE 折起,得一简单组合体11A B CDEF ,如图所示,点A 、B 分别折起到1A 、1B ,11//A B EF ,11=2A B EF ,已知点P 为11A B 的中点.(1)求证:PE ⊥平面1B CE ;(2)若1CE =,求二面角1D B C E --的正弦值.16.在如图所示的几何体中,侧面CDEF 为正方形,底面ABCD 中,//AB CD ,222AB BC DC ===,30BAC ∠=,AC FB ⊥.(1)求证:AC ⊥平面FBC ;(2)线段AC 上是否存在点M ,使//EA 平面FDM ?证明你的结论.17.如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1=2,A 1C =25,AB =2,∠BAC =60°.(1)求三棱锥A 1-ABC 的表面积;(2)证明:在线段A 1C 上存在点M ,使得AC ⊥BM ,并求1A M MC 的值. 18.如图,在正三棱柱111ABC A B C -中,233AB =,12A A =,D ,E ,F 分别为线段AC ,1A A ,1C B 的中点.(1)证明://EF 平面ABC ;(2)求直线1C B 与平面BDE 所成角的正弦值.19.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为正方形, PA ⊥底面ABCD ,2AB AP ==,E 为棱PD 的中点.(Ⅰ)求证CD AE⊥;(Ⅱ)求直线AE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)求点A到平面PBD的距离.20.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥侧面BB1C1C,E是CC1上的中点,且BC=1,BB1=2.(1)证明:B1E⊥平面ABE;(2)若三棱锥A-BEA1的体积是33,求异面直线AB和A1C1所成角的大小.21.如图所示,正方形ABCD与直角梯形ADEF所在平面互相垂直,90//22ADE AF DE DE DA AF∠====,,.(1)求证:AC ⊥平面BDE ;(2)求证://AC 平面BEF ;(3)若AC 与BD 相交于点O ,求四面体BOEF 的体积.22.在斜三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,1B C ⊥平面ABC ,且2AB AC ==,123AA =.(Ⅰ)求证:平面1AB C ⊥平面11ABB A ;(Ⅱ)求直线1BC 与平面11ABB A 所成角的正弦值.23.如图,在平行四边形ABCD 中,4AB =,60DAB ∠=︒.点G ,H 分别在边CD ,CB 上,点G 与点C ,D 不重合,GH AC ⊥,GH 与AC 相交于点O ,沿GH 将CGH 翻折到EGH 的位置,使二面角E GH B --为90°,F 是AE 的中点.(1)请在下面两个条件:①AB AD =,②AB BD ⊥中选择一个填在横线处,使命题P :若________,则BD ⊥平面EOA 成立,并证明.(2)在(1)的前提下,当EB 取最小值时,求直线BF 与平面EBD 所成角的正弦值. 24.已知四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是菱形,PD ⊥平面ABCD ,2AD PD ==,60DAB ∠=,F ,G 分别为PD ,BC 中点,AC BD O =.(Ⅰ)求证:FG ∥平面PAB ;(Ⅱ)求三棱锥A PFB -的体积;25.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,E ,F 分别为11A C 和BC 的中点.(1)求证://EF 平面11AA B B ;(2)若13AA =,23AB =,求EF 与平面ABC 所成的角.26.如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点O 是BD 中点.(1)求证:平面11BDD B ⊥平面1C OC ;(2)求二面角1C BD C --的正切值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】根据题目条件先确定出外接球的球心,得出外接球半径,然后计算表面积. 【详解】因为SA ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,所以SA ⊥BC ,又90ABC ∠=,SA AB A ⋂=,且AB平面SAB ,SA ⊂平面SAB ,所以BC ⊥平面ABC ,所以BC SB ⊥.因为21SA AC AB ===,,所以2SC =,3SB =,1BC =,根据该几何体的特点可知,该四面体的外接球球心位于SC 的中点,则外接球半径112R SC ==, 故该四面体的外接球的表面积为244R ππ=.故选:C.,【点睛】本题考查棱锥的外接球问题,难度一般,根据几何条件确定出球心是关键.2.D解析:D【分析】对每一个命题逐一判断得解.【详解】对于A ,若m ∥α,n ∥β且α∥β,说明m 、n 是分别在平行平面内的直线,它们的位置关 系应该是平行或异面或相交,故A 不正确;对于B ,若“m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β”,则“α∥β”也可能α∩β=l ,所以B 不成立. 对于C ,根据面面垂直的性质,可知m ⊥α,n ⊂β,m ⊥n ,∴n ∥α,∴α∥β也可能α∩β=l ,也可能α⊥β,故C 不正确;对于D ,由m ⊥α,n ⊥β且α⊥β,则m 与n 一定不平行,否则有α∥β,与已知α⊥β矛盾,通过平移使得m 与n 相交,且设m 与n 确定的平面为γ,则γ与α和β的交线所成的角即 为α与β所成的角,因为α⊥β,所以m 与n 所成的角为90°,故命题D 正确. 故答案为D【点睛】本题考查直线与平面平行与垂直,面面垂直的性质和判断的应用,考查逻辑推理能力和空间想象能力.3.D解析:D【分析】由中位线性质,平移异面直线即可判断MN 不与AB 平行,根据异面直线平面角知MN 与BC 所成的角为90°,应用反证知OC 不与平面VAC 垂直,由面面垂直的判定知面VAC ⊥面VBC ,即可知正确选项.【详解】M ,N 分别为VA ,VC 的中点,在△VAC 中有//MN AC ,在面ABC 中AB AC A =,MN 不与AB 平行;AC BC C =,知:MN 与BC 所成的角为90BCA ∠=︒;因为OC ⋂面VAC C =,OC 与平面内交线,AC VC 都不垂直,OC 不与平面VAC 垂直; 由VA ⊥面ABC ,BC ⊂面ABC 即VA BC ⊥,而90BCA ∠=︒知AC BC ⊥,AC VA A ⋂=有BC ⊥面VAC ,又BC ⊂面VBC ,所以面VAC ⊥面VBC ; 故选:D【点睛】本题考查了异面直线的位置关系、夹角,以及线面垂直的性质,面面垂直判定的应用,属于基础题.4.B解析:B【分析】由题意知正三棱柱的高为,可得底面正三角形的边长为6cm ,即得到底面三角形的面积,代入棱柱的体积公式求解即可.【详解】∵的内切球,则正三棱柱的高为,,设底面正三角形的边长为a cm,则123a ⨯=6a =cm ,∴正三棱柱的底面面积为16622⨯⨯⨯=2,故此正三棱柱的体积V =54=cm 3.故选:B .【点睛】本题考查棱柱的体积的求法,考查几何体的内切球的性质,属于基础题.5.B解析:B【分析】①通过线面平行的判定定理判断正确性;②求得三棱锥M DEC -的体积最大值来判断正确性;③结合①判断正确性;④利用反证法判断正确性. 【详解】①,设F 是AD 的中点,折叠过程中1F 是1A D 的中点,连接11,F M EF , 由于M 是1A C 的中点,所以1F M 是三角形1A CD 的中位线, 所以111//,2F M CD F M CD =.由于E 是AB 的中点,所以1//,2BE CD BE CD =. 所以11//,F M BE F M BE =,所以四边形1BEF M 是平行四边形, 所以1//BM EF ,由于BM ⊄平面1A DE ,1EF ⊂平面1A DE , 所以//BM 平面1A DE ,所以①正确. ②,由于M 是1A C 的中点,所以112M DEC A DEC V V --=. 在折叠过程中,三角形DEC 的面积为定值14242⨯⨯=, 当平面1A DC ⊥平面ABCD 时,1A 距离平面ABCD 的距离最大.过A 作AO DE ⊥,交DE 于O ,连接1A O ,则1AO DE ⊥. 当平面1A DC ⊥平面ABCD 时,由于平面1A DC 平面ABCD DE =,所以1A O ⊥平面ABCD .DE ==则1122AE AD AE AD DE AO AO DE ⋅⋅=⋅⇒===则1AO .所以三棱锥1A DEC -体积的最大值为1433⨯=,所以三棱锥M DEC -体积的最大值为1233⨯=.所以②正确.③,由①知1BM EF EF =====③正确.④,由于2224,DE CE CD DE CE CD ===+=,所以DE CE ⊥.若1DE A C ⊥,1CE AC C ⋂=, 则DE ⊥平面1A CE ,则1DE A E ⊥,根据折叠前后图象的对应关系可知14DEA DEA π∠=∠=,与1DE A E ⊥矛盾,所以④错误. 综上所述,正确的为①②③. 故选:B【点睛】本小题主要考查线面平行、几何体体积、线线垂直等知识.6.C解析:C 【分析】设出长方体的三条棱的长度为,,a b c ,根据表面积公式()2S ab bc ac =++求解出,,a b c 在何种条件下取得最大值,由此考虑长方体棱的长度,并计算出对应的长方体的最大表面积. 【详解】设长方体的三条棱的长度为,,a b c ,所以长方体表面积()()()()2222S ab bc ac a b b c a c =++≤+++++, 取等号时有a b c ==,又由题意可知a b c ==不可能成立,所以考虑当,,a b c 的长度最接近时,此时对应的表面积最大,此时三边长:8,8,9, 用2和6连接在一起形成8,用3和5连接在一起形成8,剩余一条棱长为9, 所以最大表面积为:()22888989416cm ⨯+⨯+⨯=.故选C. 【点睛】本题考查基本不等式与长方体表面积最大值的综合,难度一般.求解()0,0ab a b >>的最2a b ab +≤可知最大值为2a b +⎛⎫ ⎪⎝⎭,此时要注意取等号的条件a b =是否成立,若取等号的条件不成立,则满足条件的,a b 相差最小时可取得最大值.7.B解析:B 【分析】由三视图可知,该几何体的直观图为直四棱柱1111ABCD A B C D -,由矩形的面积公式得出该几何体的侧面积. 【详解】由三视图可知,该几何体的直观图为直四棱柱1111ABCD A B C D -,如下图所示2211125AD A D ==+=∴该几何体的侧面积为122222521025⨯+⨯+⨯=+故选:B 【点睛】本题主要考查了由三视图计算几何体的侧面积,属于中档题.8.D解析:D 【分析】根据线面垂直,异面直线所成角的大小以及二面角的求解方法分别进行判断即可. 【详解】解:对于D ,取AD 的中点M ,连PM ,BM ,侧面PAD 为正三角形,PM AD ∴⊥,又底面ABCD 是60DAB ∠=︒的菱形, ∴三角形ABD 是等边三角形, AD BM ∴⊥,PM BM M =,PM ⊂平面PBM ,BM ⊂平面PBMAD ∴⊥平面PBM ,故D 正确, 对于B ,AD ⊥平面PBM ,AD PB ∴⊥,即异面直线AD 与PB 所成的角为90︒,故B 错误,对于C ,底面ABCD 为菱形,60DAB ∠=︒,平面PAD ⊥平面ABCD , AD ⊥平面PBM ,//AD BC ,BC PB ∴⊥,BC BM ⊥,” 则PBM ∠是二面角P BC A --的平面角,设1AB =,则3BM =3PM =,在直角三角形PBM 中,tan 1PMPBM BM∠==, 即45PBM ∠=︒,故二面角P BC A --的大小为45︒,故C 错误,对于A ,AD ⊥平面PBM ,//AD BC ,所以BC ⊥平面PBM ,BC ⊂平面PBC ,所以面PBC ⊥平面PBM ,显然平面PAB 与平面PBC 不垂直,故A 错误; 故选:D .【点睛】本题主要考查空间直线和平面位置关系以及二面角的求解,根据相应的判断和证明方法是解决本题的关键.综合性较强,属于中档题.9.C解析:C 【分析】对①,运用长方体模型,找出符合条件的直线和平面,即可判断; 对②,运用线面平行的性质定理和线面垂直的性质定理,即可判断; 对③,运用面面平行的性质定理,即可判断; 对④,由平行的传递性及线面角的定义,即可判断④. 【详解】对于命题①,可运用长方体举反例证明其错误:如图,不妨设AA '为直线m ,CD 为直线n ,ABCD 所在的平面为α,ABC D ''所在的平面为β,显然这些直线和平面满足题目条件,但αβ⊥不成立;命题②正确,证明如下:设过直线n 的某平面与平面α相交于直线l ,则//l n ,由m α⊥知m l ⊥,从而m n ⊥,结论正确;由平面与平面平行的定义知命题如果//αβ,m α⊂,那么//m β.③正确;由平行的传递性及线面角的定义知命题:如果//m n ,//αβ,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等,④正确. 故选:C . 【点睛】本题考查命题的真假判断,考查空间线面、面面平行和垂直的位置关系,注意运用判定定理和性质定理,考查推理能力,属于中档题.10.C解析:C 【分析】作出三棱锥P ABC -的图象,逐一判断各命题,即可求解.【详解】作出三棱锥P ABC -的图象,如图所示:.对于①,根据题意可知,PD ⊥平面ABC ,且1DP DC ==,所以2PA PB PC ===①正确;对于②,在PAB △中,2PA PB ==02AB <<,所以2cos 222AB PAB PA ⎛∠== ⎝⎭, 即PAB ∠的取值范围是,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭,②正确; 对于③,因为DP DA DB DC ===, 所以三棱锥P ABC -外接球的球心为D , 半径为1,其体积为43π,③不正确; 对于④,当AB BC =时,BD AC ⊥,所以2BC =将平面PBC 沿翻折到平面PAC 上, 则DE BE +的最小值为线段BD 的长,在展开后的DCB 中,6045105DCB ∠=+=, 根据余弦定理可得6221221cos1052BD =+-⨯⨯⨯=, ④正确. 故选:C . 【点睛】本题主要考查棱锥的结构特征,三棱锥外接球的体积求法,以及通过展开图求线段和的最小值,意在考查学生的直观想象能力和数学运算能力,属于中档题.11.A解析:A 【分析】取A 1D 1中点E ,取DD 1中点F ,连接EF 、C 1E 、C 1F ,则平面CM N ∥平面C 1EF ,推导出P ∈线段EF ,当P 与EF 的中点O 重合时,线段C 1P 长度取最小值PO ,当P 与点E 或点F 重合时,线段C 1P 长度取最大值PE 或PF ,由此能求出线段C 1P 长度的取值范围. 【详解】解:取A 1D 1中点E ,取DD 1中点F ,连接EF 、C 1E 、C 1F ,则//,EF MN EF ⊄面MNC ,MN ⊂面MNC ,所以//EF 面MNC , 同理1//EC 面MNC ,又1EF EC E =,则平面MNC ∥平面C 1EF ,∵P 是侧面四边形内一动点(含边界),C 1P ∥平面MNC , ∴P ∈线段EF ,∵在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AA 1=8,AB =3,AD =8, 则2211345C E C F ==+=,所以1EC F ∆为等腰三角形, ∴当P 与EF 的中点O 重合时,线段C 1P 长度取最小值PO , 当P 与点E 或点F 重合时,线段C 1P 长度取最大值PE 或PF , ∴1max 115C P C E C F ===,224442EF =+=,()222min 111252217C P C O C E EO ==-=-=.∴线段C 1P 长度的取值范围是17,5⎡⎤⎣⎦.故选:A .【点睛】本题考查线段的取值范围的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力与运算求解能力,属于中档题.12.D解析:D 【分析】由等边三角形的性质,求出ABC 内切圆半径3r cm =,其面积293ABCScm =,从而可求四面体MABC 的高max 3h =,进而可求出体积的最大值. 【详解】解:设球的圆心为O ,半径为R ,ABC 内切圆圆心为1O ,由题意知ABC 三边长为6cm ,则ABC 内切圆半径1cos3033r AB cm =⋅⋅︒=,则2211OO R r =-=,所以四面体MABC 的高max 13h OO R =+=.因为223934ABCS AB cm =⋅=, 所以四面体MABC 体积的最大值3max max 1933ABCV S h cm =⋅=.故选:D. 【点睛】本题考查了三棱锥体积的求解.本题的难点是求出球心到三角形所在平面的距离.13.C解析:C 【分析】取11A C 的中点F ,连接DF 、EF 、CF ,推导出四边形BDFE 为平行四边形,可得出//BE DF ,可得出异面直线BE 与CD 所成的角为CDF ∠,通过解CDF ,利用余弦定理可求得异面直线BE 与CD 所成的角的余弦值. 【详解】取11A C 的中点F ,连接DF 、EF 、CF .易知EF 是111A B C △的中位线,所以11//EF A B 且1112EF A B =. 又11//AB A B 且11AB A B =,D 为AB 的中点,所以11//BD A B 且1112BD A B =,所以//EF BD 且EF BD =.所以四边形BDFE 是平行四边形,所以//DF BE ,所以CDF ∠就是异面直线BE 与CD 所成的角.因为4AC BC ==,AC BC ⊥,15CC =,D 、E 、F 分别是AB 、11B C 、11A C 的中点, 所以111122C F AC ==,111122B E BC ==且CD AB ⊥.由勾股定理得AB ==AC BC CD AB ⋅===由勾股定理得CF ===DF BE ====.在CDF 中,由余弦定理得222cos29CDF +-∠==.故选:C. 【点睛】本题考查异面直线所成角的余弦值的计算,一般利用平移直线法找出异面直线所成的角,考查计算能力,属于中等题.14.C解析:C 【分析】利用线面平行、面面平行、线面垂直、面面垂直的判定定理和性质定理进行逐项判断即可. 【详解】对于选项A: 若//,//m ααβ,则//m β或m β⊂,故选项A 错误; 对于选项B: 若,,m αβα⊥⊥则//m β或m β⊂,故选项B 错误;对于选项C: 若,//,m ααβ⊥由面面平行的性质和线面垂直的判定知m β⊥成立, 故选项C 正确;对于选项D: 若//,,m ααβ⊥则//m β或m β⊂或m 与β相交,故选项D 错误; 故选:C 【点睛】本题考查利用线面平行、面面平行、线面垂直、面面垂直的判定定理和性质定理,判断空间中直线与平面的位置关系;考查学生的逻辑思维能力和空间想象能力;属于中档题、常考题型.二、解答题15.(1)证明见解析(2)6【分析】(1)利用22211EP EB PB +=可得1PE EB ⊥,又根据CE ⊥平面1PEB 可得CE PE ⊥,再根据直线与平面垂直的判定定理可证PE ⊥平面1B CE ;(2)过E 作1EG CB ⊥,垂足为G ,连PG ,可得1CB PG ⊥,可得PEG ∠为二面角1D B C E --的平面角,在直角三角形PEG 中计算可得结果.【详解】(1)因为点P 为11A B 的中点,11=2A B EF ,11//A B EF , 所以EF 与1A P 平行且相等,所以四边形1FEPA 为平行四边形,所以12EP A F AF ===,又12EB EB ==,1111222PB A B EF CD ====, 所以22211EP EB PB +=,所以1PE EB ⊥,因为1,CE EF CE EB ⊥⊥,1EFEB E =,所以CE ⊥平面1PEB ,所以CE PE ⊥, 因为1CEEB E =,所以PE ⊥平面1B CE ,(2)过E 作1EG CB ⊥,垂足为G ,连PG , 因为PE ⊥平面1B CE ,所以1PE CB ⊥,又PE EG E =,所以1CB ⊥平面PEG ,所以1CB PG ⊥, 所以PEG ∠为二面角1D B C E --的平面角,因为1CE =,12EB =,所以2211145CB CE CB =+=+= 所以11255CE EB EG CB ⋅===,所以22423045PG PE EG =+=+=, 所以sin EPPGE PG∠==230=306=. 【点睛】关键点点睛:利用定义法求二面角的关键是作出二面角的一个平面角,本题利用PE ⊥平面1B CE ,过垂足点E 作棱1CB 的垂线EG ,连PG ,则可得PEG ∠为二面角1D B C E --的平面角.16.(1)证明见解析;(2)M 为AC 的中点,证明见解析. 【分析】(1)本题首先可通过正弦定理得出90ACB ∠=以及AC BC ⊥,然后根据AC FB ⊥以及线面垂直的判定即可证得结果;(2)本题首先可取AC 的中点M ,连接CE 、MN ,然后通过三角形中位线的性质得出//EA MN ,最后通过线面平行的判定即可得出结果. 【详解】(1)因为30BAC ∠=,2AB =,1BC =,所以sin sin AB BCACB BAC=∠∠,即211sin 2ACB, 解得sin 1ACB ∠=,90ACB ∠=,AC BC ⊥, 因为AC FB ⊥,BC FB B ⋂=,所以AC ⊥平面FBC . (2)当M 为AC 的中点时,//EA 平面FDM . 证明如下:如图,取AC 的中点M ,连接CE ,与DF 交于点N ,连接MN ,因为四边形CDEF 为正方形,所以N 为CE 的中点, 因为M 是AC 的中点,所以//EA MN ,因为MN ⊆平面FDM ,EA ⊄平面FDM ,所以//EA 平面FDM . 【点睛】关键点点睛:本题考查线面垂直与线面平行的判定,若直线与平面内的两条相交直线都垂直,则线面垂直,若平面外一条直线平行平面内一条直线,则线面平行,考查数形结合思想,是中档题.17.(1)6+23+26;(2)证明见解析;13. 【分析】(1)可先证明1A B ⊂平面1A AB 得出1BC A B ⊥,即可求出三棱锥A 1-ABC 各个面的面积,得出表面积;(2)在平面ABC 内,过点B 作BN AC ⊥,垂足为N ,过N 作1//MN A A 交1A A 于M ,连接BM ,即可得出. 【详解】 (1)2,4,=60=23AB AC BAC BC BC AB ==∠∴∴⊥,,,1A A ⊥平面ABC ,BC ⊆平面ABC ,1BC AA ∴⊥,1A A AB A =,BC ∴⊥平面1A AB ,1A B ⊂平面1A AB ,1BC A B ∴⊥,112223262A BCS∴=⨯⨯=, 1=232ABCSAB BC ∴⋅⋅=,111==22A AB S A A AB ⋅,111=42A ACS A A AC =⋅, 则表面积=6+23+26S ;(2)证明:在平面ABC 内,过点B 作BN AC ⊥,垂足为N , 过N 作1//MN A A 交1A A 于M ,连接BM ,1A A ⊥AC ,1//MN A A ,AC MN ∴⊥,MN BN N =,∴AC ⊥平面MBN .又BM ⊂平面MBN ,∴AC BM ⊥.在直角BAN 中,cos 1, 3.=∠==-=AN AB BAC NC AC AN111//.3,∴==A M AN MN A A MC NC 【点睛】本题考查三棱柱表面积的求解,解题的关键是得出1BC A B ⊥以便求出各个面的面积,考查点的存在性问题,解题关键是正确利用线面垂直关系作出辅助线. 18.(1)证明见解析;(233. 【分析】(1)取BC 的中点G ,连结AG ,FG ,易得四边形AEFG 是平行四边形,从而//EF AG ,然后利用线面平行的判定定理证明.(2)以D 为坐标原点,建立空间直角坐标系,分别求得1BC 的坐标和平面BDE 的一个法向量(),,n a b c =,再由111sin cos ,n BC n BC n BC θ⋅=<>=⋅求解.【详解】(1)如图,取BC 的中点G ,连结AG ,FG .在1BCC 中,因为F 为1C B 的中点, 所以1//FG C C ,112FG C C =. 在三棱柱111ABC A B C -中,11//A A C C ,11A A C C =,且E 为1A A 的中点, 所以//FG EA ,FG EA =. 所以四边形AEFG 是平行四边形. 所以//EF AG .因为EF ⊄平面ABC ,AG ⊂平面ABC , 所以//EF 平面ABC .(2)以D 为坐标原点,如图所示建立空间直角坐标系,因为23AB =1BD =, 所以()0,0,0D ,()0,1,0B ,13C ⎫⎪⎝⎭,3E ⎛⎫⎪⎝⎭, 所以131,2BC ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()0,1,0DB =,3DE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 设平面BDE 的一个法向量为(),,n a b c =,则00DB n DE n ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即030b c =⎧⎪⎨+=⎪⎩,取3a =,则1c =,所以(3,0,1)n =,所以1111cos ,||||4n BC n BC n BC ⋅<>===,直线1C B 与平面BDE 所成角为θ,则θ与1,n BC <>或它的补角互余, 所以11133sin cos ,n BC n BC n BC θ⋅=<>==⋅. 【点睛】方法点睛:利用向量求线面角的方法:(1)分别求出斜线和它所在平面内的射影直线的方向向量,转化为求两个方向向量的夹角(或其补角);(2)通过平面的法向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐角,取其余角就是斜线和平面所成的角. 19.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)3;(Ⅲ)3. 【分析】(Ⅰ)根据PA ⊥底面ABCD ,PA ⊥CD ,再由底面ABCD 为正方形,利用线面垂直的判定定理证得CD PAD ⊥面即可.(Ⅱ)以点A 为原点建立空间直角坐标系,不妨设2AB AP ==,求得向量AE 的坐标,和平面PBD 的一个法向量(,,)n x y z =, 由cos ,AE n AE n AE n⋅=⋅求解.(Ⅲ)利用空间向量法,由AE n d n⋅=求解.【详解】(Ⅰ)证明:因为PA ⊥底面ABCD , 所以PA ⊥CD ,因为AD CD ⊥,PA AD A ⋂= 所以CD PAD ⊥面. 因为AE PAD ⊂面, 所以CD AE ⊥.(Ⅱ)依题意,以点A 为原点建立空间直角坐标系(如图),不妨设2AB AP ==,可得()()()()2,0,0,2,2,0,0,2,0,0,0,2B C D P , 由E 为棱PD 的中点,得(0,1,1)E . (0,1,1)AE =, 向量(2,2,0)BD =-,(2,0,2)PB =-. 设平面PBD 的一个法向量(,,)n x y z =,则00n BD n PB ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即220220x y x z -+=⎧⎨-=⎩,令y=1,可得n =(1,1,1), 所以 6cos ,AE n AE n AE n⋅==⋅ 所以直线AE 与平面PBD 6. (Ⅲ)由(Ⅱ)知:(0,1,1)AE =,平面PBD 的一个法向量n =(1,1,1), 所以点A 到平面PBD 的距离 2333AE n d n⋅===. 【点睛】方法点睛:利用向量求线面角的方法:(1)分别求出斜线和它所在平面内的射影直线的方向向量,转化为求两个方向向量的夹角(或其补角);(2)通过平面的法向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐角,取其余角就是斜线和平面所成的角. 20.(1)证明见解析;(2)30.【分析】(1)由AB ⊥侧面BB 1C 1C 可得1AB B E ⊥,由勾股定理可得1BE B E ⊥,即可证明; (2)由11//A B AB 可得111C A B ∠即为异面直线AB 和A 1C 1所成角,由等体积法可求得AB 长度,即可求出角的大小. 【详解】 (1)AB ⊥侧面BB 1C 1C ,1B E ⊂侧面BB 1C 1C ,1AB B E ∴⊥,BC =1,BB 1=2,E 是CC 1上的中点,1BE B E ∴=22211BE B E BB +=,1BE B E ∴⊥,AB BE B ⋂=,∴B 1E ⊥平面ABE ;(2)11//A B AB ,111C A B ∴∠即为异面直线AB 和A 1C 1所成角,且1A 到平面ABE 的距离等于1B 到平面ABE 的距离,由(1)B 1E ⊥平面ABE ,故B 1E 的长度即为1B 到平面ABE 的距离, 由AB ⊥侧面BB 1C 1C 可得AB ⊥BE ,则1111113323A BEA A ABE ABE V V SB E AB --==⋅=⨯⨯=,解得AB =则11A B AB == 在111Rt A B C △中,1111111tan 3B C C A B A B ∠===,11130A C B ∴∠=, 即异面直线AB 和A 1C 1所成角为30. 【点睛】思路点睛:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下: (1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角; (2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角; (3)计算:求该角的值,常利用解三角形;(4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为两条异面直线所成的角.21.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)23. 【分析】(1)证明DE AC ⊥,AC BD ⊥,AC ⊥平面BDE 即得证; (2)设ACBD O =,取BE 中点G ,连接FG ,OG ,证明//AO 平面BEF ,即证//AC 平面BEF ;(3)先求出四面体BDEF 的体积43V =,再根据12BOEF BDEF V V =求解. 【详解】 (1)证明:平面ABCD ⊥平面ADEF ,90ADE ∠=︒,DE ∴⊥平面ABCD ,DE AC ∴⊥.ABCD 是正方形,AC BD ∴⊥,因为,BD DE ⊂平面BDE ,BD DE D ⋂=,AC ∴⊥平面BDE . (2)证明:设AC BD O =,取BE 中点G ,连接FG ,OG ,OG 为BDE 的中位线1//2OG DE ∴//AF DE ,2DE AF =,//AF OG ∴,∴四边形AFGO 是平行四边形,//FG AO ∴.FG ⊂平面BEF ,AO ⊂/平面BEF , //AO ∴平面BEF ,即//AC 平面BEF .3()平面ABCD ⊥平面ADEF ,AB AD ⊥,AB ∴⊥平面.ADEF 因为//9022AF DE ADE DE DA AF ∠=︒===,,,DEF ∴的面积为122DEFS ED AD =⨯⨯=, ∴四面体BDEF 的体积1433DEF V S AB =⋅⨯=又因为O 是BD 中点,所以1223BOEF BDEF V V ==2.3BOEF V ∴=【点睛】方法点睛:求几何体的体积的方法:方法一:对于规则的几何体一般用公式法.方法二:对于非规则的几何体一般用割补法.方法三:对于某些三棱锥有时可以利用转换的方法. 22.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)26. 【分析】(Ⅰ)通过1B C AB ⊥和AB AC ⊥可得AB ⊥平面1AB C ,即得证; (Ⅱ)设11BC B C O =,作1OE AB ⊥于E ,连结BE ,可得EBO ∠为1BC 与平面11ABB A 所成角,求出相关长度即可求解.【详解】(Ⅰ)证明:∵1B C ⊥平面ABC ,∴1B C AB ⊥, 又AB AC ⊥,1AC B C C ⋂=, 所以AB ⊥平面1AB C ,AB ⊂平面11ABB A ,所以平面1AB C ⊥平面11ABB A ; (Ⅱ)设11BC B C O =,作1OE AB ⊥于E ,连结BE ,∵平面1AB C ⊥平面11ABB A 于1AB ,∴OE ⊥平面11ABB A , ∴EBO ∠为1BC 与平面11ABB A 所成角,由已知2AB AC ==,123BB =12B C =,122B A = ∴223BO BC OC =+=,在等腰直角1AB C 中,2OE =, 所以2sin 6OE EBO OB ∠==,即1BC 与平面11ABB A 所成角的正弦值为26. 【点睛】方法点睛:求线面角或面面角的常用方法,根据图形结构常用建立坐标系利用向量法求解或直接用几何法求解,向量法的往往更简单有效.23.(1)答案见解析;(2)11. 【分析】(1)选择①,结合直二面角的定义,证明BD ⊥平面EOA 内的两条相交直线,EO AO ;(2)设AC 与BD 交于点M ,4AB =,60DAB ∠=︒,则AC =CO x =,可得EB 关于x 的函数,求出EB 取得最小值时x 的值,连结EM ,作QF EM ⊥于F ,连结BF ,求出sin QBF ∠的值,即可得答案; 【详解】解:(1)命题P :若AB AD =,则BD ⊥平面EOA . ∵AC GH ⊥,∴AO GH ⊥,EO GH ⊥, 又二面角E GH B --的大小为90°, ∴90AOE ∠=︒,即EO AO ⊥, ∴EO ⊥平面ABCD , ∴EO BD ⊥,又AB BC =,∴AO BD ⊥,AO EO O =,∴BD ⊥平面EOA .(2)设AC 与BD 交于点M ,4AB =,60DAB ∠=︒,则AC =设CO x =,OM x =,222216OB OM MB x =+=-+,2222216EB EO OB x =+=-+,当x =min EB =连结EM ,作QF EM ⊥于F ,连结BF , 由(1)知BD ⊥平面EOA , ∴BD QF ⊥,∴QF ⊥平面EBD , ∴QBF ∠即为QB 与平面EBD 所成角,在Rt EMB 中,EB =2BM =,EM =AE =,由()2222(2)22QB AE AB BE QB +=+⇒=,2QF =∴sin QF QBF QB ∠==,即QB 与平面EBD .【点睛】求线面角首先要根据一作、二证、三求找出线面角,然后利用三角函数的知识,求出角的三角函数值即可.24.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)3 . 【分析】(Ⅰ)通过证明平面//OFG 平面PAB ,进一步得出结论; (Ⅱ)利用等体积法即1124A PFB A PDB P ABCD V V V ---==,进一步求出答案. 【详解】(Ⅰ)如图,连接OF ,OG ∵O 是BD 中点,F 是PD 中点,∴//OF PB ,而OF ⊂/平面PAB ,PB ⊂平面PAB , ∴//OF 平面PAB ,又∵O 是AC 中点,G 是BC 中点, ∴//OG AB ,而OG ⊂/平面PAB ,AB 平面PAB ,∴//OG 平面PAB ,又OGOF O =∴平面//OFG 平面PAB ,即//FG 平面PAB .(Ⅱ)∵PD ⊥底面ABCD ,∴PD AO ⊥,又四边形ABCD 为菱形, ∴BD AO ⊥,又AD DB D =,∴AO ⊥平面PDB ,而F 为PD 的中点,∴1111322sin 60224433A PFB A PDB P ABCD V V V ︒---===⨯⨯⨯⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查立体几何的知识点,属于中档题. 立体几何常用的三种解题方法为: (1)分割法; (2)补形法;(3)等体积法.25.(1)证明见解析;(2)60°. 【分析】(1)取AB 中点D ,连结1A D 、DF ,推导出四边形1DFEA 是平行四边形,从而1//A D EF ,由此能证明//EF 平面AA 11B B .(2)取AC 中点H ,连结HF ,则EFH ∠为EF 与面ABC 所成角,由此能求出EF 与平面ABC 所成的角. 【详解】(1)取AB 中点D ,连结1A D 、DF ,在ABC ∆中,D 、F 为中点,1//2DF AC =∴, 又11//A C AC ,且11112A E AC =,1//DF A E =∴, ∴四边形1DFEA 是平行四边形,1//A D EF ∴,1A D ∴⊂平面11AA B B ,EF ⊂/平面11AA B B ,//EF ∴平面AA 11B B .(2)取AC 中点H ,连结HF ,1//EH AA ,1AA ⊥面ABC ,EH ∴⊥面ABC ,EFH ∴∠为EF 与面ABC 所成角,在Rt EHF ∆中,3FH =,13EH AA ==, tan 3tan 603HFE ∴∠===︒,60HFE ∴∠=︒,EF ∴与平面ABC 所成的角为60︒.【点睛】本题考查线面平行的证明,考查线面角的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、空间想象能力、数形结合思想,是中档题. 26.(1)证明见解析;(22. 【分析】(1)在正方体1111ABCD A B C D -中,易证1,C O BD CO BD ⊥⊥,由线面垂直的判定定理得到BD ⊥平面1C OC ,然后再利用面面垂直的判定定理证明.(2)由(1)知BD ⊥平面1C OC ,且平面1C BD ⋂平面CBD BD =,得到1C OC ∠是二面角1C BD C --的平面角 ,然后在1Rt C OC ∆中求解.【详解】(1)∵在正方体1111ABCD A B C D -中, 点O 是BD 中点 ,又11BC DC = , BC DC = ,∴ 1,C O BD CO BD ⊥⊥11,C O CO O C O =⊂平面1,C OC CO ⊂平面1C OC ,BD ∴⊥平面1C OC ,又∵BD ⊂平面11BDD B ,∴平面11BDD B ⊥平面1C OC .…(2)由(1)知:平面1C BD ⋂平面CBD BD =,11,C O BD C O ⊥⊂半平面1;,C BD CO BD CO ⊥⊂ 半平面;CBD所以1C OC ∠是二面角1C BD C --的平面角则在正方体1111ABCD A B C D -中11,C C OC ==∴在1Rt C OC ∆中,11tan C C C OC OC∠==故二面角1C BD C -- .【点睛】本题主要考查线面垂直,面面垂直的判定定理以及二面角的求法,还考查了逻辑推理和运算求解的能力,属于中档题.。
武汉市光谷为明实验学校八年级数学上册第十一章《三角形》经典习题(培优)
一、选择题1.随着人们物质生活的提高,玩手机成为一种生活中不可缺少的东西,手机很方便携带,但唯一的缺点就是没有固定的支点,为了解决这一问题,某工厂研制生产了一种如图所示的手机支架.把手机放在上面就可以方便地使用手机,这是利用了三角形的哪一个性质( )A .三角形两边之和大于第三边B .三角形具有稳定性C .三角形的内角和是180D .直角三角形两个锐角互余2.如图,在ABC 中,AB 边上的高为( )A .CGB .BFC .BED .AD 3.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,D 在AB 上,将△ABC 沿CD 折叠,点B 落在AC 边上的点B′处,若'20ADB ∠=︒,则∠A 的度数为( )A .25°B .30°C .35°D .40° 4.下列长度的三条线段能构成三角形的是( ) A .1,2,3 B .5,12,13 C .4,5,10 D .3,3,6 5.在多边形的一边上任取一点(不是顶点),将这个点与多边形的各顶点连接起来,可以将多边形分割成8个三角形,则该多边形的边数为( )A .8B .9C .10D .116.一副透明的三角板,如图叠放,直角三角板的斜边AB 、CE 相交于点D ,则BDC∠的度数是( )A .65︒B .75︒C .85︒D .105︒ 7.做一个三角形的木架,以下四组木棒中,符合条件的是( )A .4cm, 5cm,9cmB .4cm, 5cm, 6cmC .5cm,12cm,6cmD .4cm,2cm,2cm 8.长度分别为2,3,4,5的四根细木棒首尾相连,围成一个三角形(木棒允许连接,但不允许折断),得到的三角形的最长边长为( )A .8B .5C .6D .79.将一个直角三角板和一把直尺如图放置,如果∠α=47°,则∠β的度数是( )A .43°B .47°C .30°D .60° 10.内角和与外角和相等的多边形是( ) A .六边形 B .五边形 C .四边形 D .三角形 11.如图,在ABC ∆中,80,BAC ∠=︒点D 在BC 边上,将ABD △沿AD 折叠,点B 恰好落在AC 边上的点'B 处,若'20B DC ∠=.则C ∠的度数为( )A .20B .25C .35D .4012.如图所示,ABC ∆的边AC 上的高是( )A .线段AEB .线段BAC .线段BD D .线段DA 13.如图,在七边形ABCDEFG 中,AB ,ED 的延长线交于点O .若1,2,3,4∠∠∠∠的外角和于210°,则BOD ∠的度数为( )A .30°B .35°C .40°D .45°14.具备下列条件的三角形中,不是..直角三角形的是( ) A .A B C ∠+∠=∠B .12A BC ∠=∠=∠ C .3A B C ∠=∠=∠D .1123A B C ∠=∠=∠ 15.如图,王师傅用六根木条钉成一个六边形木框,要使它不变形,至少还要再钉上________根木条( )A .2B .3C .4D .5二、填空题16.如图,BF 平分∠ABD ,CE 平分∠ACD ,BF 与CE 交于G ,若130,90BDC BGC ∠=︒∠=︒,则∠A 的度数为_________.17.2016年2月6日凌晨,宝岛高雄发生6.7级地震,得知消息后,中国派出武警部队探测队,探测队探测出某建筑物下面有生命迹象,他们在生命迹象上方建筑物的一侧地面上的,A B 两处,用仪器探测生命迹象C ,已知探测线与地面的夹角分别是30︒和60︒(如图),则C ∠的度数是_________.18.若等腰三角形两边的长分别为3cm 和6cm ,则此三角形的周长是______________cm .19.如图,C 为∠AOB 的边OA 上一点,过点C 作CD ∥OB 交∠AOB 的平分线OE 于点F ,作CH ⊥OB 交BO 的延长线于点H ,若∠EFD =α,现有以下结论:①∠COF =α;②∠AOH =180°﹣2α;③CH ⊥CD ;④∠OCH =2α﹣90°.其中正确的是__(填序号).20.如图,则A B C D E ∠+∠+∠+∠+∠的度数为________.21.多边形每一个内角都等于108°,多边形一个顶点可引的对角线的条数是________条. 22.将正三角形、正四边形、正五边形按如图所示的位置摆放.如果147∠=︒,220∠=︒,那么3∠= __________.23.如图,,AE AD 分别是△ABC 的高和角平分线,且6B 3︒∠=,6C 7︒∠=则DAE ∠的度数为__.24.鹿鸣社区里有一个五边形的小公园,如图所示,王老师每天晚饭后都要到公园里去散步,已知图中的∠1=95︒,王老师沿公园边由A 点经B→C→D→E ,一直到F 时,他在行程中共转过了_____度.25.ABC 中,,AB AC 边上的高,CE BD 相交于点F ,,ABC ACB ∠∠的角平分线交于点G ,若=125CGB ∠︒,则CFB ∠=______.26.如图,把正三角形、正四边形、正五边形按如图所示的位置摆放,若150,222∠=︒∠=︒,则3∠=_______.三、解答题27.在ABC ∆中, ,AB AC CG BA =⊥交BA 的延长线于点G ,点D 是线段BC 上的一个动点.特例研究:()1当点D 与点B 重合时,过B 作BF AC ⊥交AC 的延长线于点F ,如图①所示,通过观察﹑测量BF 与CG 的长度,得到BF CC =.请给予证明.猜想证明:()2当点D 由点B 向点C 移动到如图②所示的位置时,过D 作DF AC ⊥交CA 的延长线于点F ,过D 作DE BA ⊥交BA 于点E ,此时请你通过观察,测量DE DF 、与CG 的长度,猜想并写出DE DF 、与CG 之间存在的数量关系,并证明你的猜想.拓展延伸:()3当点D 由点B 向点C 继续移动时(不与C 重合) ,过D 作DF AC ⊥交AC 于点F ,过D 作DF BA ⊥交BA (或BA 的延长线)于点E ,如图③,图④所示,请你判断(2)中的猜想是否仍然成立?(不用证明)28.如图,//AE DF ,BE DF ⊥于点G ,190B ∠+∠=︒.(1)判断CD 与AB 的位置关系,并说明理由.(2)若50A ∠=︒,求出DEG ∠的度数.29.如图,ABC 中,AD 是高,,AE BF 是角平分线,它们相交于点,80O CAB ∠=︒,60C ∠=°,求DAE ∠和BOA ∠的度数.30.如图,在ABC 中,60,80,BAC C AD ︒︒∠=∠=是ABC 的角平分线,点E 是边AC 上一点,且12ADE B ∠=∠,求CDE ∠的度数.。
武汉市光谷为明实验学校小学数学二年级上册第三单元经典习题(培优)
一、选择题1.左图中有()个直角。
A. 1B. 2C. 32.一个三角形的一个内角是直角的一半,另一个内角是直角的三分之一,这个三角形是()三角形。
A. 钝角B. 等腰C. 锐角3.钟面上9时30分,时针与分针所夹较小的角是()。
A. 锐角B. 直角C. 钝角D. 平角4.下图共有()个角。
A. 4B. 6C. 85.一个20度的角,在5倍的放大镜下,这个角是()。
A. 100度B. 50度C. 20度6.钟面上10:00时,时针和分针形成的角是()。
A. 直角B. 锐角C. 钝角7.下列叙述正确的是()。
A. 经过一点只能画一条直线B. 经过两点可以画两条直线C. 从一点引出两条射线所组成的图形是角D. 组成一个角的两条边越长,角越大8.平角与钝角的差是()。
A. 钝角B. 直角C. 锐角D. 无法确定9.下列图形中,只有2个直角的是()。
A. B. C.10.一张长方形纸片,剪掉一个角,还剩()个角。
A. 3个B. 5个C. 3个,4个或5个11.图形有()个直角。
A. 1个B. 2个C. 4个12.下面的角中,()比直角大。
A. B. C.13.上午9时整,钟面上时针与分针所形成的角是()。
A. 锐角B. 钝角C. 直角D. 平角14.9时30分时,时针与分针成( )。
A. 锐角B. 直角C. 平角D. 钝角15.下面钟面上时针和分针组成的角中,()是直角。
A. B. C.二、填空题16.3时整,时针与分针所成的角是________角;10时整,时针和分针所成的锐角是________度.17.如图:一共有________个角,请你标出直角。
________18.图中有________个角,其中有________个是直角。
19.在图中一共有________个角。
其中有________个直角,________个锐角,________个钝角20.下图中,________是锐角,________是钝角。
武汉光谷外国语学校九年级数学下册第三单元《锐角三角函数》检测(包含答案解析)
一、选择题1.若菱形的边长为2cm ,其中一内角为60°,则它的面积为( )A .232cmB .23cmC .22cmD .223cm 2.如图,在O 中,E 是直径AB 延长线上一点,CE 切O 于点E ,若2CE BE =,则E ∠的余弦值为( )A .35B .45C .34D .433.已知如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B=90°,AD=23,AB=4,连接AC ,若∠CAD=30°,则CD 为( )A .223+B .27C .1033D .123+4.菱形的周长为8cm ,高为1cm ,则该菱形两邻角度数比为( )A .5:1B .4:1C .3:1D .2:15.如图,在正方形ABCD 中,边长为2的等边三角形AEF 的顶点E . F 分别在BC 和CD 上,下列结论:①CE=CF ;②∠AEB=75︒;③BE+DF=EF ;④正方形对角线AC=1+3,其中正确的序号是( )A .①②④B .①②C .②③④D .①③④ 6.已知二次函数y =ax 2+6ax +c (a <0),设抛物线与x 轴的交点为A (﹣7,0)和B ,与y 轴的交点为C ,若∠ACO =∠CBO ,则tan ∠CAB 的值为( )A .142B .22C .73D .777.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD 的对角线AC 在x 轴上,点A 的坐标是()1,0,把正方形ABCD 绕原点O 旋转180︒,则点B 的对应点B '的坐标是( )A .(-1,-1)B .()2,1C .()2,1--D .()2,1-- 8.某兴趣小组想测量一座大楼 AB 的高度.如图,大楼前有一段斜坡BC ,已知 BC 的长为 12 米它的坡度1:3i = .在离 C 点 40 米的 D 处,用测量仪测得大楼顶端 A 的仰角为 37度,测角仪DE 的高度为 1.5米,求大楼AB 的高度约为( )米(sin 370.60,cos370.80,tan 370.75,3 1.73︒=︒=︒==)A .39.3B .37.8C .33.3D .25.79.如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,30BAC ∠=︒,延长CA 到点D ,使AD AB =,连接BD .根据此图形可求得tan15︒的值是( )A .23B .23C 3D .32 10.在Rt △ABC 中,若∠ACB =90°,tanA =12,则sinB =( ) A .12 B .32 C 5 D 2511.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,D 为BC 的中点,点E 在AB 上,AD ,CE 交于点F ,AE =EF =4,FC =9,则cos ∠ACB 的值为( )A .35B .59C .512D .4512.如图所示,矩形ABCD 的边长AB =2,BC =23,△ADE 为正三角形.若半径为R 的圆能够覆盖五边形ABCDE (即五边形ABCDE 的每个顶点都在圆内或圆上),则R 的最小值是( )A .23B .4C .2.8D .2.5二、填空题13.计算:02cos 45|13|(3)π︒+---=_____.14.如图,点O 为正八边形ABCDEFGH 的中心,连接DA 、DB ,则=ADB ∠______度;若4OA =,则该正八边形的面积为______.15.如图 1 的矩形ABCD 中,有一点E 在AD 上,现以BE 为折线将点A 往右折,如图2所示,再过点A 作 AF CD ⊥于点F ,如图3所示,若123,26,60AB BC BEA ︒∠===, 则图3中AF 的长度为____.16.如图,长方形ABCD 中,BC=6,CD=3,将△BCD 沿对角线BD 翻折,点C 落在点C’处,BC’交AD 于点E ,则线段DE 的长为____.17.如图,在半径为3的⊙O 中,直径AB 与弦CD 相交于点E ,连接AC ,BD ,若AC=2,则tanD=__.18.已知直角三角形一个锐角60°,斜边长为4,那么此直角三角形斜边上的的高是________.19.如图:在矩形ABCD 中,4AB =,8BC =,对角线AC ,BD 相交于点O ,过点O 作OE AC ⊥交AD 于点E .求OE 的长是 .20.如图,在ABC ∆中10AB AC ==,以AB 为直径的圆O 分别交AC 、BC 于点D 、E ,点F 在AC 的延长线上,且12CBF A ∠=∠,1tan 3CBF ∠= ,则BC 的长为__________.三、解答题21.如图,在等腰△ABC 中,AB =BC ,∠A =30°,O 为线段AC 上一点,以O 为圆心,线段OC 的长为半径画圆恰好经过点B ,与AC 的另一个交点为D .(1)求证:AB 是圆O 的切线;(2)若⊙O 的半径为1,求图中阴影部分的面积.22.计算;(1)4sin 302cos 453tan 302sin 60--+︒︒︒︒(2)()213tan 308cos 451tan 60cos60-++-︒︒︒︒23.小鹏学完解直角三角形知识后,给同桌小艳出了一道题:“如图所示,把一张长方形卡片ABCD 放在每格宽度为12mm 的横格纸中,恰好四个顶点都在横格线上,已知36a =︒,求长方形卡片的周长.”请你帮小艳解答这道题.(精确到1mm )(参考数据:360.60︒≈sin ,360.80cos ≈,360.75tan ≈)24.25864sin 453︒ 25.计算: 11126tan 60|2433-⎛⎫+︒+- ⎪⎝⎭. 26.解直角三角形:在Rt ABC ∆中,90,,C A B C ∠=︒∠∠∠,的对边分别为,,a b c ,已知5,60a B =∠=.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】连接AC ,过点A 作AM ⊥BC 于点M ,根据菱形的面积公式即可求出答案.【详解】连接AC ,过点A 作AM ⊥BC 于点M ,∵菱形的边长为2cm ,∴AB=BC=2cm ,∵有一个内角是60°,∴∠ABC=60°,∴AM=ABsin60°3,∴此菱形的面积为:323=2cm ).故选:D .【点睛】本题考查菱形的性质,特殊角的三角函数值,解题的关键是熟练运用菱形的性质. 2.B解析:B【分析】连接OC ,则∠OCE=90°,设OC=OB=x ,22CE BE k ==,根据勾股定理即可列出方程222(2)()x k x k +=+,解得32x k =,再根据余弦的定义即可求得答案. 【详解】解:如图,连接OC ,∵CE 切O 于点E ,∴∠OCE=90°,设OC=OB=x ,22CE BE k ==,∵在Rt OCE △中,222OC CE OE +=,∴222(2)()x k x k +=+, 解得32x k =, ∴52OE OB BE k =+=, ∴24cos 552CE k E OE k ===, 故选:B .【点睛】本题考查了切线的性质、勾股定理以及锐角三角函数,熟练掌握切线的性质以及勾股定理是解决本题的关键.3.B解析:B【分析】过C 点作CH ⊥AD 延长线于H 点,由CH=AB=4求出AH 的长,再减去AD 即得到DH 的长,再在Rt △DCH 中使用勾股定理即可求出CD .【详解】解:如图所示,过C 点作CH ⊥AD 延长线于H 点,∵AD ∥BC ,∠B=90°,∴∠BAH=90°,且∠H=90°,∴四边形ABCH 为矩形,∴AB=CH=4,在Rt △ACH 中,3343AHCH AB ,∴DH=AH-AD=23∴在Rt△CDH中,22121627CD DH CH,故选:B.【点睛】本题考查了解直角三角形,熟练掌握30°,60°,90°三角形中三边之比为132::是解决本题的关键.4.A解析:A【分析】先根据菱形的性质求出菱形的边长,再根据菱形的高与边长的关系求出∠A,进而可求出∠ADC,从而可得答案.【详解】解:如图,DE是菱形ABCD的高,DE=1cm,∵菱形ABCD的周长是8cm,∴AD=2cm,在Rt△ADE中,∵DE=12AD,∴∠A=30°,∵AB∥DC,∴∠A+∠ADC=180°,∴∠ADC=150°,∴∠ADC:∠A=150°:30°=5:1.故选:A.【点睛】本题考查了菱形的性质和30°角的直角三角形的性质,属于基本题型,熟练掌握上述知识是解题的关键.5.A解析:A【分析】根据三角形的全等的判定和性质可以判断①的正误;根据角角之间的数量关系,以及三角形内角和为180°判断②的正误;根据线段垂直平分线的知识可以判断③的正误,根据三线合一的性质,可判定AC⊥EF,然后分别求得AG与CG的长,继而求得答案.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD= BC=DC,∵△AEF 是等边三角形,∴AE=AF ,在Rt △ABE 和Rt △ADF 中,AB AD AE AF =⎧⎨=⎩, ∴Rt △ABE ≌Rt △ADF (HL ),∴BE=DF ,AE=AF ,∵BC=DC ,∴BC-BE=CD-DF ,∴CE=CF ,故①正确;∵CE=CF ,∴△ECF 是等腰直角三角形,∴∠CEF=45°,∵∠AEF=60°,∴∠AEB=180°-60°-45°=75°,故②正确;如图,连接AC ,交EF 于G 点,∵AE=AF ,CE=CF ,∴AC ⊥EF ,且AC 平分EF ,∵∠CAF≠∠DAF ,∴DF≠FG ,∴BE+DF≠EF ,故③错误;∵△AEF 是边长为2的等边三角形,∠ACB=∠ACD=45°,AC ⊥EF ,∴EG=FG=1,∴AG=AE•sin60°323==CG=112EF =, ∴31;故④正确.综上,①②④正确故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定和性质以及解直角三角形.注意准确作出辅助线是解此题的关键.6.D解析:D【分析】根据根和系数的关系,求出点B (1,0),利用tan ∠ACO =tan ∠CBO ,求出OC =7±,进而求解.【详解】解:如图所示,∵A (﹣7,0),则OA =7,设点B 的横坐标为b ,根据根和系数的关系,则﹣7+b =﹣6a a =﹣6, 解得b =1,∴ 点B (1,0),则OB =1,∵∠ACO =∠CBO ,∴tan ∠ACO =tan ∠CBO , ∴AO OC OC OB =,即71OC OC =,解得OC =7 tan ∠CAB =OC OA 7, 故选:D .【点睛】本题考查的是抛物线与x 轴的交点、三角函数公式,利用根和系数的关系求出点B 的坐标,是解题的关键.7.D解析:D【分析】根据题意,画出图形,连接BD ,交x 轴于E ,根据正方形的性质可得2BD ⊥x 轴,AE=BE ,∠BAE=45°,利用锐角三角函数即可求出AE 和BE ,从而求出OE ,即可求出点B 的坐标,然后根据关于原点对称的两点坐标关系即可求出结论.【详解】解:把正方形ABCD 绕原点O 旋转180︒,如图所示,连接BD ,交x 轴于E∵四边形ABCD2∴2,BD⊥x轴,AE=BE,∠BAE=45°∴AE=BE=AB·sin∠BAE=1∴OE=OA+AE=2∴点B的坐标为(2,1)∴点B绕点O旋转180°的对应点B'的坐标(-2,-1)故选D.【点睛】此题考查的是正方形的性质,锐角三角函数和关于原点对称的两点坐标关系,掌握正方形的性质,锐角三角函数和关于原点对称的两点坐标关系是解题关键.8.C解析:C【分析】延长AB交直线DC于点F,过点E作EH⊥AF,垂足为点H,在Rt△BCF中利用坡度的定义求得CF的长,则DF即可求得,然后在直角△AEH中利用三角函数求得AF的长,进而求得AB的长.【详解】解:延长AB交直线DC于点F,过点E作EH⊥AF,垂足为点H.∵在Rt△BCF中,BFCF =3 i=∴设BF=k,则3k,BC=2k.又∵BC=12,∴k=6,∴BF=6,CF=63∵DF=DC+CF,∴DF=40+3∵在Rt△AEH中,tan∠AEH=AHEH,∴AH=tan37°×(40+63≈37.785(米),∵BH=BF-FH,∴BH=6-1.5=4.5.∵AB=AH-HB,∴AB=37.785-4.5≈33.3.故选C .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,关键是根据仰角构造直角三角形,利用三角函数求解,注意利用两个直角三角形的公共边求解是解答此类题型的常用方法.9.A解析:A【分析】设BC=x ,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,30BAC ∠=︒,可得,AB=2x ,3x ,由AD AB ==2x ,可得3x ,由AD AB =,可知,∠D=∠ABD=12∠BAC=15°,在Rt BDC ∆ 中,根据锐角正切三角函数的定义,即可求解.【详解】∵AD AB =,∴∠D=∠ABD ,∵∠BAC=∠D+∠ABD ,∴∠D=12∠BAC=15°, 设BC=x , ∵在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,30BAC ∠=︒,∴AB=2x ,22(2)3x x x -=,∴3x =(23)x +,在Rt BDC ∆中,tan 23(23)BC D DC x∠===-+ , ∴°tan15=23 A.【点睛】本题主要考查锐角正切三角函数的定义,根据图形,设BC=x ,用含x 的代数式表示相关线段的长,是解题的关键.10.D解析:D【分析】作出草图,根据∠A的正切值设出两直角边分别为k,2k,然后利用勾股定理求出斜边,则∠B的正弦值即可求出.【详解】解:如图,∵在Rt△ABC中,∠C=90°,tanA=12,∴设AC=2k,BC=k,则AB=22(2k)k=5k,∴sinB=ACAB =5k=25.故选:D.【点睛】考核知识点:勾股定理,三角函数.理解正弦、正切定义是关键.11.D解析:D【分析】如图,延长AD到M,使得DM=DF,连接BM.利用全等三角形的性质证明BM=CF=9,AB=BM,利用勾股定理求出BC,AC即可解决问题.【详解】解:如图,延长AD到M,使得DM=DF,连接BM.∵BD=DC,∠BDM=∠CDF,DM=DF,∴△BDM≌△CDF(SAS),∴CF=BM=9,∠M=∠CFD,∵CE∥BM,∴∠AFE=∠M,∵EA=EF,∴∠EAF=∠EFA,∴∠BAM=∠M,∴AB=BM=9,∵AE=4,∴BE=5,∵∠EBC=90°,∴=,∴,∴cos ∠ACB=124155BC AC == , 故选:D .【点睛】此题考查解直角三角形,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,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. 12.C解析:C【分析】连接AC 、BE 、CE ,取BC 的中点F ,连接EF ,根据勾股定理可得AC ,根据直角三角形的边角关系可得∠ACB =30°,∠CAD =30°,再根据正三角形的性质可得:∠EAD =∠EDA =60°,AE =AD =DE =△EAC 是直角三角形,由勾股定理可得EC 的长.判断△EAB ≌△EDC ,根据全等三角形的性质可得EB =EC ,继而根据题意可判断能够覆盖五边形ABCDE 的最小圆的圆心在线段EF 上,且此圆只要覆盖住△EBC 必能覆盖五边形ABCDE ,从而此圆的圆心到△BCE 的三个顶点距离相等.根据等腰三角形的判定和性质可得F 是BC 中点,BF =CF EF ⊥BC ,由勾股定理可得EF 的长,继而列出关于R 的一元二次方程,解方程即可解答.【详解】如图所示,连接AC 、BE 、CE ,取BC 的中点F ,连接EF ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC=∠DAB =∠BCD =∠ADC =90°,AD ∥BC ,AD =BC =AB =CD =2∵BC=AB =2由勾股定理可得:AC 4∴sin ∠ACB =24AB AC ==12,sin ∠CAD =24CD AC ==12∴∠ACB =30°,∠CAD =30°∵△ADE 是正三角形 ∴∠EAD =∠EDA =60°,AE =AD =DE =∴∠EAC =∠EAD +∠CAD =90°,∴△EAC 是直角三角形,由勾股定理可得:EC =22AE AC +=()22234+=27∵∠EAB =∠EAD +∠BAD =150°∠EDC =∠EDA +∠ADC =150°∴∠EAB =∠EDC∵EA =ED ,AB =DC∴△EAB ≌△EDC∴EB =EC =27即△EBC 是等腰三角形∵五边形ABCDE 是轴对称图形,其对称轴是直线EF ,∴能够覆盖五边形ABCDE 的最小圆的圆心在线段EF 上,且此圆只要覆盖住△EBC 必能覆盖五边形ABCDE .从而此圆的圆心到△BCE 的三个顶点距离相等.设此圆圆心为O ,则OE =OB =OC =R ,∵F 是BC 中点∴BF =CF =3,EF ⊥BC在Rt △BEF 中,由勾股定理可得:EF =22EB BF -=()()22273-=5∴OF =EF -OE =5-R在Rt △OBF 中,222BF OF OB 即()()22235R R +-= 解得:R =2.8∴能够覆盖五边形ABCDE 的最小圆的半径为2.8.故选C .【点睛】本题考查勾股定理的应用、全等三角形的判定及其性质、等腰三角形的判定及其性质、直角三角形的边角关系.解题的关键是理解圆内接五边形的特点,并且灵活运用所学知识.二、填空题13.﹣1【分析】原式利用特殊角的三角函数值绝对值的代数意义以及零指数幂法则计算即可得到结果【详解】解:原式==故答案为:﹣1【点睛】此题考查了实数的运算特殊角的三角函数值以及零指数幂熟练掌握运算法则是解 解析:3﹣1 【分析】 原式利用特殊角的三角函数值,绝对值的代数意义,以及零指数幂法则计算即可得到结果.【详解】 解:原式=223112⨯+-- =31-故答案为:3﹣1【点睛】此题考查了实数的运算,特殊角的三角函数值,以及零指数幂,熟练掌握运算法则是解本题的关键. 14.225【分析】连接OAOB 由正八边形的性质求出得到过A 作于K 可证得是等腰直角三角形利用正弦的定义求出AK 由三角形面积公式即可得出答案【详解】解:连接OAOB ∵ABCDEFGH 是正八边形∴∴过A 作于K解析:22.5 322【分析】连接OA 、OB ,由正八边形的性质求出45AOB ∠=︒,得到22.5ADB ∠=︒,过A 作AK OB ⊥于K ,可证得AKO ∆是等腰直角三角形,利用正弦的定义求出AK ,由三角形面积公式即可得出答案.【详解】解:连接OA 、OB ,∵ABCDEFGH 是正八边形,∴360845AOB ∠=︒÷=︒,∴122.52ADB AOB ∠=∠=︒,过A 作AK OB ⊥于K ,∴90AKO ∠=︒,∵45AOB ∠=︒,,∴AKO ∆是等腰直角三角形,∵4OA =, ∴2242222AK OA ==⨯=, ∴114224222OAB S OB AK ∆=⋅=⨯⨯=, ∴正八边形ABCDEFGH 8842322OAB S ∆==⨯=. 故答案为:22.5,322.【点睛】本题考查的是正多边形的有关计算以及锐角三角函数,掌握正多边形的中心角的计算方法、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.15.8【分析】作AH ⊥BC 于H 则四边形AFCH 是矩形AF=CHAH=CF 在Rt △ABH 中解直角三角形即可解决问题【详解】解:作AH ⊥BC 于H 则四边形AFCH 是矩形AF=CH 在Rt △ABE 中∠BAE=90解析:8【分析】作AH ⊥BC 于H ,则四边形AFCH 是矩形,AF=CH ,AH=CF. 在Rt △ABH 中,解直角三角形即可解决问题.【详解】解:作AH ⊥BC 于H ,则四边形AFCH 是矩形,AF=CH.在Rt △ABE 中,∠BAE=90°,∠BEA=60°∴∠ABE=180°-∠A-∠BEA=180°-90°-60°=30°由题意得∠ABH=90°-2∠ABE=90°-30°×2=30°在Rt △ABH 中,∠ABH=30°,3,BC=26∴BH=AB cos30°332=18 ∴CH=BC-BH=26-18=8.即AF=8.故答案为8.【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质及解直角三角形等知识.解题的关键是学会添加辅助线,构造直角三角形来解决问题.16.375【分析】首先根据题意得到BE=DE然后根据勾股定理得到关于线段ABAEBE的方程解方程即可解决问题【详解】设ED=x则AE=6﹣x∵四边形ABCD 为矩形∴AD∥BC∴∠EDB=∠DBC由题意得解析:3.75【分析】首先根据题意得到BE=DE,然后根据勾股定理得到关于线段AB、AE、BE的方程,解方程即可解决问题.【详解】设ED=x,则AE=6﹣x.∵四边形ABCD为矩形,∴AD∥BC,∴∠EDB=∠DBC.由题意得:∠EBD=∠DBC,∴∠EDB=∠EBD,∴EB=ED=x.由勾股定理得:BE2=AB2+AE2,即x2=9+(6﹣x)2,解得:x=3.75,∴ED=3.75.故答案为3.75.【点睛】本题考查了几何变换中的翻折变换及其应用问题;解题的关键是根据翻折变换的性质,结合全等三角形的判定及其性质、勾股定理等几何知识,灵活进行判断、分析、推理或解答.17.【分析】连接BC可得∠ACB=90°根据同弧对等角有∠D=∠A在△ABC中根据正切定义可求出tanD【详解】如图所示连接BC因为AB是直径所以∠ACB=90°在Rt△ABC中BC=tanA=而BC弧解析:22【分析】连接B、C,可得∠ACB=90°,根据同弧对等角有∠D=∠A,在△ABC中根据正切定义可求出tanD.【详解】如图所示,连接B、C,因为AB是直径,所以∠ACB=90°在Rt△ABC中BC=2222AB AC=62=42--,tanA=BC42==22 AC2,而BC弧所对的∠D=∠A,所以tanD= tanA=22.【点睛】本题考查了三角函数的定义、圆周角定理、勾股定理,连接BC构造直角三角形是解题的关键.18.【分析】由直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半可求出30°角对应的直角边再由勾股定理可知求出另一直角边进而求出斜边上的高【详解】解:如下图所示BC=4∠B=30°∠C=60°由直角三角形中 解析:3【分析】由直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,可求出30°角对应的直角边,再由勾股定理可知求出另一直角边,进而求出斜边上的高.【详解】 解:如下图所示,BC=4,∠B=30°,∠C=60°由直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半知:AC=12BC=2 由勾股定理知:2222=422 3.-=-=AB BC AC在Rt △ABH 中,AH=123. 3【点睛】 本题考查了直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理等相关知识,熟练掌握直角三角形的性质是解题的关键. 19.【分析】利用矩形的性质求解再证明利用锐角三角函数可得答案【详解】矩形矩形故答案为:【点睛】本题考查的是矩形的性质解直角三角形知识掌握以上知识点是解题关键 5【分析】利用矩形的性质求解AC ,再证明OAE ACB ∠=∠,利用锐角三角函数可得答案.【详解】 矩形ABCD ,4AB =,8BC =,222290,4845,ABC AC AB BC ∴∠=︒=++=4125,,82OA OC tan ACB ==∠== 矩形ABCD , //,AD BC ∴,OAE ACB ∴∠=∠,OE OA ⊥1tan tan ,2OAE ACB ∴∠=∠= 1,225∴= 5,OE ∴=故答案为: 5.【点睛】本题考查的是矩形的性质,解直角三角形知识,掌握以上知识点是解题关键. 20.【分析】连接AE 根据AB 是直径得出AE ⊥BCCE=EB 依据已知条件得出∠CBF=∠EABFB 是圆的且线进而得出CB 的长【详解】解:连接AE ∵AB 为直径∴AE ⊥BC ∵AB=AC ∴∠EAB=∠CABEB解析:210【分析】连接AE ,根据AB 是直径,得出AE ⊥BC ,CE=EB ,依据已知条件得出∠CBF=∠EAB ,FB 是圆的且线,进而得出CB 的长.【详解】解:连接AE ,∵AB 为直径,∴AE ⊥BC ,∵AB=AC ,∴∠EAB=12∠CAB ,EB=CE=12CB , ∵∠CBF=12∠CAB ,tan ∠CBF=13, ∴∠CBF=∠EAB ,tan ∠EAB=EB AE =13,∴∠CBF+∠ABC=∠EAB+∠ABC=90°,∴FB 是⊙O 的切线,∴FB 2=FD•FA ,在RT △AEB 中,AB=10,∴,∴,故答案为:.【点睛】此题考查圆周角的性质,解直角三角形,求得FB 是圆的切线是解题的关键.三、解答题21.(1)见解析;(26π- 【分析】(1)连接OB ,根据等边对等角可求得∠OBA=90°,根据切线的判定即可求出答案. (2)分别求出△ABO 与扇形OBD 的面积后即可求出阴影部分面积.【详解】解:(1)连接OB ,∵AB =BC ,∴∠C =∠A =30°,∠CBA =120°,∵OC =OB ,∴∠OBC =∠C =30°,∴∠OBA =∠CAB ﹣∠OBC =90°,∵OB 是⊙O 的半径,∴AB 是圆O 的切线;(2)∵∠A =30°,OB =1,∴AB=tan 30OB =∴S△ABO =122, ∵∠AOB =2∠C=60°,∴S 扇形OBD =601360π︒︒⨯=6π,∴S 阴影=S △ABO ﹣S 扇形OBD =26π-.【点睛】本题考查切线的判定、等腰三角形的性质、圆周角定理、锐角的三角函数、三角形的面积公式、扇形的面积公式,熟练掌握相关知识的运用是解答的关键.22.(132)231【分析】(1)原式利用特殊角的三角函数值计算即可得到结果;(2)原式利用特殊角的三角函数值计算即可得到结果.【详解】解:(1)原式1233 42322=⨯-2113 =--+3=(2)原式()2 31232213122=-++-32231=+231=.【点睛】此题考查了实数的运算,熟练掌握特殊角的三角函数值及实数运算法则是解本题的关键.23.200mm【分析】求ABCD的周长就是求AB和AD的长,可分别过B、D作垂线垂直于l,通过构造直角三角形根据α=36°和ABCD的四个顶点恰好在横格线且每个横格宽12mm等条件来求出AB、AD 的长.【详解】作BE⊥m于点E,DF⊥m于点F,∵α+∠DAF=180°-∠BAD=180°-90°=90°,∠ADF+∠DAF=90°,∴∠ADF=α=36°,根据题意,得 BE=24mm ,DF=48mm ,在Rt △ABE 中,BE sin AB α=, ∴2440sin 360.60BE AB ===︒( mm), 在Rt △ADF 中,DF cos ADF AD ∠=, ∴4860cos360.80DF AD ===︒( mm), ∴矩形ABCD 的周长=2(40+60)=200( mm).【点睛】本题考查了矩形的性质,解直角三角形的应用,通过作辅助线构造直角三角形,再把条件和问题转化到这个直角三角形中解决.24.52【分析】先代入特殊角三角函数值和进行二次根式的混合运算,再进行合并即可得到结果.【详解】 25864sin 453︒ =62225432⨯ =225222 =52【点睛】此题考查了二次根式的混合运算以及特殊角三角函数值,在进行此类运算时,一般先把二次根式化为最简二次根式的形式再运算.25.1【分析】分别进行负整数指数幂运算、二次根式的化简、特殊角的三角函数值、绝对值运算、合并同类项进行计算即可.【详解】解:11126tan60|243|3-⎛⎫+-︒+-⎪⎝⎭=32363432+-+-=1.【点睛】本题考查实数的混合运算,涉及负整数指数幂、二次根式、特殊角的三角函数值,绝对值、合并同类项等知识,是中考必考计算题,必须熟练掌握.26.∠A=30︒,10c=,53b=【分析】先利用直角三角形两锐角互余计算出∠A,再利用30°角所对的直角边等于斜边的一半得到c的值,然后利用勾股定理求出b.【详解】解:由9060C B∠=︒∠=︒,,可得:180609030A∠=︒-︒-︒=︒,∴210c a==,由勾股定理得22221057553b c a=-=-==.【点睛】本题考查了解直角三角形,利用了含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理求直角三角形的边,利用直角三角形的性质求直角三角形的角.。
武汉市小学数学四年级下册第五单元三角形检测(包含答案解析)
武汉市小学数学四年级下册第五单元三角形检测(包含答案解析)一、选择题1.等腰三角形中,有一个内角是50°,另外两个内角().A. 一定是50°和80°B. 一定都是65°C. 可能是50°和80°,也可能都是65°2.三角形中,已知两条边长分别为1.8厘米和1.3厘米,第三条边可能长()。
A. 3厘米B. 3.2厘米C. 3.1厘米D. 0.5厘米3.下面每组三个角,不可能在同一个三角形内的是()。
A. 124° 27° 39°B. 85° 45° 50°C. 24° 78° 78°4.一个三角形的两条边分别是5厘米,10厘米,第三条边的长度可能是()厘米。
A. 5 B. 12 C. 185.根据下列描述,一定是锐角三角形的是()。
A. 有一个内角是85°的三角形B. 有两个内角都是锐角的三角形C. 其中最大的内角小于90°D. 等腰三角形6.如果一个三角形的两条边分别是30厘米、40厘米,第三条边的长度要在下面的三个量中选出,只能选()A. 50厘米B. 70厘C. 80厘米7.下面三组小棒中,能围城三角形的一组是()。
A. B. C.8.一个三角形被遮住了两个角,露出的角是锐角,这个三角形是()三角形.A. 锐角B. 直角C. 钝角D. 不能确定9.下面可以围成等腰三角形的一组线段是()A. 1厘米、1厘米、3厘米B. 2厘米、2厘米、3厘米C. 5厘米、5厘米、10厘米10.下列各线段,不能围成三角形的是()A. 6cm 6cm 6cmB. 7cm 4cm 4cmC. 2cm 4cm 6cm11.一个等腰三角形,其中两条边的长度分别是8厘米和4厘米,那么它的第三条边的长度一定是()厘米。
A. 4B. 5C. 6D. 8 12.一个三角形两个内角的和小于第三个角,这个三角形一定是()三角形。
武汉市光谷为明实验学校必修第一册第五单元《三角函数》检测题(有答案解析)
一、选择题1.函数()2sin(2)33f x x π=-+的最小正周期为( )A .2π B .πC .2πD .4π2.如图,为测塔高,在塔底所在的水平面内取一点C ,测得塔顶的仰角为θ,由C 向塔前进30米后到点D ,测得塔顶的仰角为2θ,再由D 向塔前进103米后到点E ,测得塔顶的仰角为4θ,则塔高为( )米.A .10B .2C .15D .1523.已知α为第二象限角,且π3cos 25α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则tan α=( ). A .34-B .43-C .53-D .45-4.已知()tan f x x =,x ∈Z ,则下列说法中正确的是( ) A .函数()f x 不为奇函数 B .函数()f x 存在反函数 C .函数()f x 具有周期性 D .函数()f x 的值域为R5.已知3sin 7a π=,4cos 7b π=,3tan()7c π=-,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<B .b c a <<C .c b a <<D .c a b <<6.()()sin f x A x =+ωϕ0,0,2A πωϕ⎛⎫>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,若将函数()f x 的图象向右平移2π个单位长度,得到函数()g x 的图象,则( )A .()12sin 212g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ B .()12sin 212g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭ C .()2sin 212g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .()2sin 212g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭7.若角α,β均为锐角,25sin 5α=,()4cos 5αβ+=-,则cos β=( )A 25B .2525 C 25或525D .258.已知sin()cos(2)()cos()tan x x f x x xπππ--=--,则313f π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为( ) A .12B .13 C .12-D .13-9.函数cos 2y x =的单调减区间是( ) A .ππ,π,Z 2k k k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦B .π3π2π,2π,Z 22k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ C .[]2π,π2π,Z k k k +∈ D .πππ,π,Z 44k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 10.已知某扇形的弧长为32π,圆心角为2π,则该扇形的面积为( ) A .4π B .6π C .2π D .94π 11.刘徽是中国魏晋时期杰出的数学家,他提出“割圆求周”方法:当n 很大时,用圆内接正n 边形的周长近似等于圆周长,并计算出精确度很高的圆周率 3.1416π≈.在《九章算术注》中总结出“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣”的极限思想,可以说他是中国古代极限思想的杰出代表.运用此思想,当π取3.1416时可得cos89︒的近似值为( )A .0.00873B .0.01745C .0.02618D .0.0349112.函数()log 44a y x =++(0a >,且1a ≠)的图象恒过定点A ,且点A 在角θ的终边上,则7πcos 2θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .35 B .35C .45-D .45第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案二、填空题13.方程cos 306x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭在[]0,π上的解的个数为______.14.已知()sin()cos()1f x a x b x παπβ=++-+,其中α,β,a ,b 均为非零实数,若()20202f =,则()2021f =________.15.设()sin 2cos2f x a x b x =+,0ab ≠,若()6f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意x ∈R 成立,则下列命题中正确的命题是______.(填序号) ①11012f π⎛⎫=⎪⎝⎭;②7105f f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;③()f x 不具有奇偶性;④()f x 的单调增区间是()2,63k k k ππ⎡⎤π+π+∈⎢⎥⎣⎦Z ;⑤可能存在经过点(),a b 的直线与函数的图象不相交. 16.函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则()f x =______.17.若1sin cos (0)5x x x π+=-≤<,则cos2x =___________. 18.将函数sin(2)y x ϕ=+的图像向左平移12π个单位后所得函数图像关于原点中心对称,则sin 2ϕ=_________. 19.已知1tan 43πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2θ的值为_______. 20.已知1cos cos 2αβ+=,1sin sin 3αβ+=,则()cos αβ-=________. 三、解答题21.如图,在ABC 中,CD AB ⊥于D ,且3BD AD =.(1)若2BCD ACD ∠=∠,求角A 的大小; (2)若1cos 3A =,求tan C 的值. 22.有一展馆形状是边长为2的等边三角形ABC ,DE 把展馆分成上下两部分面积比为1:2(如图所示),其中D 在AB 上,E 在AC 上.(1)若D 是AB 中点,求AE 的值; (2)设AD x =,ED y =. ①求用x 表示y 的函数关系式;②若DE 是消防水管,为节约成本,希望它最短,DE 的位置应在哪里? 23.若函数223cos 2cos y x x x =+. (1)求这个函数的单调递增区间.(2)求这个函数的最值及取得最值时的x 集合. 24.已知在扇形OPQ 中,半径1OP =,圆心角3POQ π∠=.从该扇形中截取一个矩形ABCD ,有以下两种方案:方案一:(如图1)C 是扇形弧上的动点,记COP a ∠=,矩形ABCD 内接于扇形;方案二:(如图2)M 是扇形弧的中点,A 、B 分别是弧PM 和MQ 上的点,记AOM BOM β∠=∠=,矩形ABCD 内接于扇形.要使截取的矩形面积最大,应选取哪种方案?并求出矩形的最大面积.25.已知函数()3)2sin cos 3f x x x x π=--.(1)求()f x 的最小正周期、最大值、最小值; (2)求函数的单调区间;26.已知π0π2αβ<<<<,且5sin()13αβ+=,1tan 22α=. (1)求cos α的值; (2)求sin β.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】利用函数()sin y A ωx φ=+的周期公式2T ωπ=即可求解.【详解】22T ππ==, 故函数()2sin(2)33f x x π=-+的最小正周期为π,故选:B2.C解析:C 【分析】由,2,4PCA PDA PEA θθθ∠=∠=∠=,得PDE △是等腰三角形,且可求得230θ=︒,在直角PEA 中易得塔高PA . 【详解】由题知,2CPD PCD DPE PDE θθ∠=∠=∠=∠= ∴30PE DE PD CD ====∴等腰EPD △的230θ︒=,∴460θ︒= ∴Rt PAE 中,AE =15PA =.故选:C .3.A解析:A 【分析】 由已知求出3sin 5α=,即可得cos α,进而求出所求. 【详解】 ∵π3cos 25α⎛⎫-=⎪⎝⎭,∴3sin 5α=,∵α为第二象限角,∴4cos 5α==-, ∴sin 3tan cos 4ααα==-. 故选:A .4.B解析:B 【分析】根据()tan f x x =,x ∈Z 图象与性质,逐一分析选项,即可得答案. 【详解】对于A :()f x 的定义域关于原点对称,且()tan()tan ()f x x x f x -=-=-=-,x ∈Z ,故()f x 为奇函数,故A 错误;对于B :()tan y f x x ==,x ∈Z 在定义域内一一对应,所以arctan =x y ,即()f x 的反函数为arctan y x =,故B 正确;对于C :因为()tan f x x =,x ∈Z ,故()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 不具有周期性,故C 错误;对于D :因为()tan f x x =,x ∈Z ,所以()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 的值域为一些点构成的集合,不是R ,故D 错误.故选:B5.C解析:C 【分析】3sin07a π=>,4cos 07b π=<,a b >且均属于()1,1-,而1c <-,大小关系即可确定. 【详解】 解:3sin7a π=>;427πππ<<, 4cos coscos 72πππ∴<<,即10b -<<. 又正切函数在(0,)2π上单调递增,347ππ<; 3tantan 174ππ∴>=; 33tan()tan 177c ππ∴=-=-<-, 01a b c ∴>>>->,故选:C. 6.A解析:A 【分析】根据图象易得2A =,最小正周期T 2433ππ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,进而求得ω,再由图象过点2,23π⎛⎫⎪⎝⎭求得函数()f x ,然后再根据平移变换得到()g x 即可. 【详解】由图象可知2A =,最小正周期2T 4433πππ⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, ∴212T πω==,1()2sin 2f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 又22sin 233f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴232k ππϕπ+=+,26k πϕπ=+,∵||2ϕπ<,∴6π=ϕ,1()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将其图象向右平移2π个单位长度得 11()2sin 2sin 226212g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故选:A 7.B解析:B 【分析】由平方关系求得cos α,sin()αβ+,然后由两角差的余弦公式计算. 【详解】α,β均为锐角,sin 5α=,()4cos 5αβ+=-,cos 5α∴==,()3sin 5αβ+==,cos cos[()]βαβα∴=+-cos()cos sin()sin αβααβα=+++4355=-25=. 故选:B .8.C解析:C 【分析】利用诱导公式先化简整理函数()f x ,再利用诱导公式求值即可. 【详解】 由sin()cos(2)()cos()tan x x f x x xπππ--=--,利用诱导公式得:sin cos ()cos cos tan x xf x x x x==--,所以31311cos cos 103332f ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=---=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; 故选:C.9.A解析:A 【分析】根据余弦函数的性质,令222,k x k k Z πππ≤≤+∈求解. 【详解】令222,k x k k Z πππ≤≤+∈, 解得2,2k x k k Z πππ≤≤+∈,所以函数cos 2y x =的单调减区间是ππ,π,Z2k k k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦, 故选:A10.D解析:D 【分析】由弧长公式求出3r =,再由扇形的面积公式求出答案. 【详解】扇形的圆心角322l r r ππθ===,所以3r =,则扇形的面积113932224S lr ππ==⨯⨯=. 故选:D. 11.B解析:B 【分析】根据cos89sin1︒=,将一个单位圆分成360个扇形,由这360个扇形的面积之和近似为单位圆的面积求解. 【详解】因为()cos89cos 901sin1︒=-=,所以将一个单位圆分成360个扇形,则每一个扇形的圆心角为1︒, 所以这360个扇形的面积之和近似为单位圆的面积,即2136011sin112π⨯⨯⨯⨯≈,所以 3.1416sin10.01745180180π≈≈≈, 故选:B12.D解析:D 【分析】先利用对数函数图象的特点求出点()3,4A -,再利用三角函数的定义求出sin θ的值,利用诱导公式可得7πcos sin 2θθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即可求解. 【详解】对数函数log ay x =恒过点()1,0,将其图象向左平移4个单位,向上平移4个单位可得()log 44a y x =++的图象,点()1,0平移之后为点()3,4-,所以()3,4A -,令3x =-,4y =,则5OA ===,所以4sin 5y OA θ==, 由诱导公式可得:7π4cos sin 25θθ⎛⎫+== ⎪⎝⎭,故选:D 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是求出()3,4A -,会利用三角函数的定义求出θ的三角函数值,会利用诱导公式化简7πcos 2θ⎛⎫+⎪⎝⎭. 二、填空题13.3【分析】先求出解的一般形式再根据范围可求解的个数【详解】因为故故令故故答案为:3解析:3 【分析】先求出解的一般形式,再根据范围可求解的个数. 【详解】 因为cos 306x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故3,62x k k Z πππ+=+∈, 故,39k x k Z ππ=+∈,令039k πππ≤+≤,故0,1,2k =, 故答案为:3.14.0【分析】由题设条件结合周期性及诱导公式运算即可得解【详解】由题意所以所以故答案为:0解析:0 【分析】由题设条件结合周期性及诱导公式运算即可得解. 【详解】由题意,()sin(2020)cos(2020)1sin cos()12020a b a b f παπβαβ++-++-=+=sin cos 12a b αβ=++=,所以sin cos 1αβ+=a b ,所以()sin(2021)cos(202)201211f a b παπβ++-+=sin()cos()1sin cos 1110a b a b παπβαβ==++-+-+=-+=-.故答案为:0.15.①③【分析】由题可知直线与函数的图象的一条对称轴可求得可化简函数的解析式为计算出的值可判断①的正误;计算可判断②的正误;利用特殊值法可判断③的正误;取利用正弦函数的单调性可判断④的正误;假设命题⑤正解析:①③ 【分析】 由题可知,直线6x π=与函数()f x 的图象的一条对称轴,可求得3ab ,可化简函数()f x 的解析式为()2sin 26f x b x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.计算出1112f π⎛⎫⎪⎝⎭的值,可判断①的正误;计算710f π⎛⎫⎪⎝⎭、5f π⎛⎫⎪⎝⎭,可判断②的正误;利用特殊值法可判断③的正误;取0b >,利用正弦函数的单调性可判断④的正误;假设命题⑤正确,求出直线的方程,结合函数()f x 的最值可判断⑤的正误.【详解】 由题可知,直线6x π=与函数()f x 的图象的一条对称轴,可得162f b π⎛⎫=+=⎪⎝⎭,整理可得2230a b -+=,即()20a -=,a ∴=.()sin 2cos 22sin 26f x x b x b x π⎛⎫∴=+=+ ⎪⎝⎭.对于命题①,11112sin 2012126f b πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,①正确; 对于命题②,7747172sin 22sin 2sin 101063030f b b b ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+==+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭17172sin 2sin 3030b b ππ=-=,172sin 22sin 55630f b b ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,7105f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,②不正确;对于命题③,2sin 66f b b ππ⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2sin 262f b b ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 不具有奇偶性,③正确; 对于命题④,当()2,63x k k k ππππ⎡⎤∈++∈⎢⎥⎣⎦Z 时,则()3222262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈, 当0b >时,函数()f x 在区间()2,63k k k ππ⎡⎤π+π+∈⎢⎥⎣⎦Z 上单调递减,④错误; 对于命题⑤,假设经过点(),a b 的直线与函数()f x 的图象不相交,则该直线与x 轴平行,此时该直线的方程为y b =,则2b b >,由于0b ≠,矛盾,⑤错误.故答案为:①③. 【点睛】关键点点睛:本题考查正弦型函数()()sin f x A x =+ωϕ的单调性、奇偶性、三角函数值的计算,解题的关键就是从()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭分析得出直线6x π=与函数()f x 的图象的一条对称轴,进而借助辅助角公式化简得出a 、b 的倍数关系.16.【分析】由图可得利用周期求出又函数过点解得进而得出函数的解析式【详解】由图可得:解得又函数过点则解得故答案为: 解析:sin 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 【分析】由图可得A ,利用周期求出ω,又函数过点7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭,解得3πϕ=,进而得出函数的解析式. 【详解】由图可得:1A =,37341264T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,解得,2T πω==,()()sin 2f x x ϕ=+ 又函数过点7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭,则732122ππϕ⨯+=,解得3πϕ=,()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭故答案为:sin 23x π⎛⎫+⎪⎝⎭17.【分析】将已知等式两边平方可得结合已知的范围可得从而可求进而利用二倍角公式平方差公式即可求解【详解】解:因为两边平方可得可得所以可得所以故答案为:解析:725【分析】将已知等式两边平方,可得242sin cos 025x x =-<,结合已知x 的范围可得sin 0x ≥,cos 0x <,从而可求7cos sin 5x x -==-,进而利用二倍角公式,平方差公式即可求解. 【详解】解:因为1sin cos (0)5x x x π+=-≤<,两边平方,可得112sin cos 25x x +=,可得242sin cos 025x x =-<,所以sin 0x ≥,cos 0x <,可得7cos sin 5x x -===-,所以22177cos 2cos sin (cos sin )(cos sin )()5525x x x x x x x =-=+-=-⨯-=. 故答案为:725. 18.【分析】先根据函数平移变换得平移后的解析式为再根据其图象关于原点中心对称得进而计算得【详解】解:根据题意得函数的图像向左平移个单位后得到的函数解析式为:由函数图象关于原点中心对称故即所以故答案为:【解析: 【分析】先根据函数平移变换得平移后的解析式为sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据其图象关于原点中心对称得,6k k Z πϕπ=-+∈,进而计算得sin 2ϕ=. 【详解】解:根据题意得函数sin(2)y x ϕ=+的图像向左平移12π个单位后得到的函数解析式为:sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由函数sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象关于原点中心对称, 故,6k k Z πϕπ+=∈,即,6k k Z πϕπ=-+∈所以sin 2sin 2sin 33k ππϕπ⎛⎫⎛⎫=-+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故答案为: 【点睛】三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言. 函数()sin ,y A x x R ωϕ=+∈是奇函数()k k Z ϕπ⇔=∈ ; 函数()sin ,y A x x R ωϕ=+∈是偶函数2()k k Z πϕπ⇔=+∈; 函数()cos ,y A x x R ωϕ=+∈是奇函数2()k k Z πϕπ⇔=+∈;函数()cos ,y A x x R ωϕ=+∈是偶函数()k k Z ϕπ⇔=∈.19.【分析】利用三角恒等变换公式得到求出后进而求出cos2即可【详解】由题意可知解得则故答案为 解析:35【分析】利用三角恒等变换公式,得到tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,求出tan θ后,进而求出cos2θ即可 【详解】由题意可知,tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,解得tan 2θ=,则222222cos sin 1tan 3cos 2cos sin 1tan 5θθθθθθθ--===-++ 故答案为35. 20.【分析】将和两边同时平方然后两式相加再由两角差的余弦公式即可求解【详解】由两边同时平方可得由两边同时平方可得两式相加可得即所以故答案为:【点睛】本题主要考查同角三角函数基本关系以及两角差余弦公式解题 解析:5972-【分析】 将1cos cos 2αβ+=和1sin sin 3αβ+=两边同时平方,然后两式相加,再由两角差的余弦公式即可求解.【详解】 由1cos cos 2αβ+=两边同时平方可得221cos cos 2cos cos 4αβαβ++=,由1sin sin 3αβ+=两边同时平方可得221sin sin 2sin sin 9αβαβ++=,两式相加可得22221113cos cos 2cos cos +sin sin 2sin sin 946=3+αβαβαβαβ++++=即cos cos sin si 5972n αβαβ+=-,所以()cos cos cos sin s 9n 7i 52αβαβαβ-=+=-. 故答案为:5972- 【点睛】本题主要考查同角三角函数基本关系以及两角差余弦公式,解题的关键是熟练掌握公式()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+,,22cos sin 1αα+=并应用,属于中档题. 三、解答题21.(1)π3A =;(2【分析】(1)设ACD θ∠=,则2BCD θ∠=,从而可得tan 23tan θθ=,利用二倍角公式正切公式即可求解.(2)根据题意可得tan 3tan A B =,由同角三角函数的基本关系可得tan A =,即tan B ()tan tan C A B =-+,利用两角和的正切公式即可求解.【详解】(1)设ACD θ∠=,则π0,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2BCD θ∠=, 因为tan AD CD θ=,tan 2BDCDθ=, 又因为3BD AD =,所以tan 23tan θθ=,即22tan 3tan 1tan θθθ=-,所以tan 3θ=, 因为π0,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以π6θ=,所以π3A =. (2)因为tan CD A AD=,tan CDB BD =,3BD AD =,所以tan 3tan A B =,又因为1cos 3A =,π(0,)2A ∈,所以sin =A ,所以tan A =,tan B ,又因为()tan tan C A B =-+,所以tan tan tan 1tan tan 5A B C A B +=-=-⋅.22.(1)43AE =;(2)①2,23y x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦;②//DE BC . 【分析】(1)利用三角形的面积公式,得到43AD AE ⋅=,根据D 是AB 中点,即可求得AE 的长;(2)对于①中,由(1)得到4433AE AD x==,求得223x ≤≤,在ADE 中,由余弦定理,即可求得函数的解析式;②根据DE 是消防水管,结合基本不等式,即可求得x 的值,得到DE 的位置. 【详解】(1)依题意,可得211112sin 60sin 6033232ADE ABC S S AD AE ==⋅⋅⋅︒==⋅︒△△ 解得43AD AE ⋅=, 又因为D 是AB 中点,则1AD =,所以43AE =. (2)对于①中,由(1)得43AD AE ⋅=,所以4433AE AD x==, 因为2AE ≤,可得23x ≥,所以223x ≤≤, 在ADE 中,由余弦定理得2222221642cos6093y DE AD AE AD AE x x ==+-⋅⋅︒=+-,所以2,23y x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦.②如果DE 是消防水管,可得y =≥=,当且仅当243x =,即3x =,等号成立.此时AE =,故//DE BC ,且消防水管路线最短为DE =. 【点睛】利用基本不等式求解实际问题的解题技巧:利用基本不等式求解实际应用问题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围; 根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值; 在应用基本不等式求最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解. 23.(1),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)函数的最大值为max 3y =,取得最大值时的x 集合为,6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;函数的最小值为min 1y =-,取得最小值时的x 集合为,3x x k k Z ππ⎧⎫=-+∈⎨⎬⎩⎭【分析】(1)根据二倍角公式和辅助角公式化简得2sin 216y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据整体代换法求函数的单调递增区间即可;(2)根据三角函数的性质求解即可. 【详解】解:(1)2cos 2cos 2cos 212sin 216y x x x x x x π⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭, 因为函数sin y x =在区间2,2,22k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上单调递增, 所以222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,解得,36k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以函数2cos 2cos y x x x =+的单调递增区间为,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(2)由(1)得2sin 216y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭, 所以函数的最大值为max 3y =,当且仅当22,62x k k Z πππ+=+∈,即:,6x k k Z ππ=+∈时取得;函数的最小值为min 1y =-,当且仅当22,62x k k Z πππ+=-+∈,即:,3x k k Z ππ=-+∈时取得;所以函数的最大值为max 3y =,取得最大值时的x 集合为,6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;函数的最小值为min 1y =-,取得最小值时的x 集合为,3x x k k Z ππ⎧⎫=-+∈⎨⎬⎩⎭【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据题意,结合二倍角公式和辅助角公式将已知三角函数表达式化简整理得2sin 216y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,考查运算求解能力,是中档题. 24.答案见解析 【分析】方案1:分别利用α 表示sin BC α=,cos AB OB OA αα=-=,再计算矩形面积,利用辅助角公式结合三角函数的图象和性质求出最大值;方案2:22sin AB AE β==,cos AD EF OE OF ββ==-=,再计算矩形面积的最大值;两个最大值比较即可作出判断. 【详解】 方案1:由已知得:cos OB α=,sin BC α=,3sin tan 60tan 60AD BC OA α===,所以cos AB OB OA αα=-=, 设矩形ABCD 的面积为S ,则cos sin 3S AB BC ααα⎛⎫=⋅=- ⎪ ⎪⎝⎭1sin 2cos 2sin 2266266πααα⎛⎫+-=+-⎪⎝⎭, 由03πα<<,得52666πππα<+<, 所以当262ππα+=,即6πα=时,矩形ABCD 的最大面积为1366S =-=. 方案2:由题意可知:22sin AB AE β==,cos OE β=,又3sin tan 30tan 30DF AEOF β===,cos AD EF OE OF ββ==-=,设矩形ABCD 的面积为S ,则()2sin cos S AB AD βββ=⋅=sin 222sin 23πβαβ⎛⎫=+-=+ ⎪⎝⎭又0<<6πβ,得2<2<333πππβ+, 所以当232ππβ+=,即12πβ=时,矩形ABCD 面积取最大为22S =.由于249>4612⎛= ⎝⎭>2>212S S >,故应选择方案1,当6πα=时,矩形ABCD 【点睛】关键点点睛:本题的关键是能用角表示各条线段的长,能表利用角表示出矩形的面积,会利用辅助角公式结合三角函数的图象和性质求出两种方案下面积的最值.25.(1)T π=,最大值1,最小值-1;(2)在()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上单调递增;()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦上单调递减; 【分析】(1)利用两角差余弦公式、两角和正弦公式化简函数式,进而求()f x 的最小正周期、最大值、最小值;(2)利用()sin()f x A x ωϕ=+的性质求函数的单调区间即可. 【详解】(1)())2sin cos sin(2)33f x x x x x ππ=--=+, ∴2||T ππω==,且最大值、最小值分别为1,-1; (2)由题意,当222232k x k πππππ-≤+≤+时,()f x 单调递增,∴51212k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,()f x 单调递增;当3222232k x k πππππ+≤+≤+时,()f x 单调递减, ∴71212k x k ππππ+≤≤+,k Z ∈,()f x 单调递减; 综上,当()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,()f x 单调递增; ()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,()f x 单调递减; 【点睛】关键点点睛:应用两角和差公式化简三角函数式并求最小正周期、最值;根据()sin()f x A x ωϕ=+性质确定三角函数的单调区间.26.(1)3cos 5α=;(2)6365. 【分析】(1)根据二倍角的正切公式以及同角三角函数的关系,可求得结果; (2)由3cos 5α=求出4sin 5α,由5sin()13αβ+=求出12cos()13αβ+=-,再根据[]sin sin ()βαβα=+-以及两角差的正弦公式可得结果.【详解】(1)因为1tan22α=,所以22tan42tan 31tan 2ααα==-, 所以22sin 4cos 3sin cos 1αααα⎧=⎪⎨⎪+=⎩,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,解得3cos 5α=.(2)由已知得322ππαβ<+<,又5sin()13αβ+=,所以12cos()13αβ+==-, 又24sin 1cos 5αα, sin sin[()]βαβα=+-sin()cos cos()sin αβααβα=+-+531246313515565⎛⎫=⨯--⨯= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了同角三角函数间的关系,二倍角的公式,两角差的正弦公式,关键在于观察,用已知角表示待求的角,属于中档题.。
武汉光谷外国语学校八年级数学上册第二单元《全等三角形》检测(包含答案解析)
一、选择题1.如图,,,AB AD CB CD AC BD ==、相交于点O ,则下列说法中正确的个数是( ) ①OD OB =;②点O 到CB CD 、的距离相等;③BDA BDC ∠=∠;④BD AC ⊥A .4B .3C .2D .12.如图,BD 是四边形ABCD 的对角线, AD//BC ,AB AD <,分别过点A ,C 作AE BD ⊥,CF BD ⊥,垂足分别为点E ,F ,若BE DF =,则图中全等的三角形有( )A .1对B .2对C .3对D .4对3.下列四个命题中,真命题是( )A .如果 ab =0,那么a =0B .面积相等的三角形是全等三角形C .直角三角形的两个锐角互余D .不是对顶角的两个角不相等4.如图,ABC 的面积为26cm ,AP 垂直B 的平分线BP 于P ,则PBC 的面积为( )A .21cmB .22cmC .23cmD .24cm 5.如图,AP 平分∠BAF ,PD ⊥AB 于点D ,PE ⊥AF 于点E ,则△APD 与△APE 全等的理由是( )A .SSSB .SASC .SSAD .AAS6.如图,AB AC =,AD AE =,55A ︒∠=,35C ︒∠=,则DOE ∠的度数是( )A .105︒B .115︒C .125︒D .130︒ 7.在以下图形中,根据尺规作图痕迹,能判定射线AD 平分∠BAC 的是( )A .图2B .图1与图2C .图1与图3D .图2与图3 8.下列说法正确的是( )A .两个长方形是全等图形B .形状相同的两个三角形全等C .两个全等图形面积一定相等D .所有的等边三角形都是全等三角形 9.如图,AB BC ⊥,CD BC ⊥,AC BD =,则能证明ABC DCB ≅的判定法是( )A .SASB .AASC .SSSD .HL10.如图,已知∠A=∠D , AM=DN ,根据下列条件不能够判定△ABN ≅△DCN 的是( )A .BM ∥CNB .∠M=∠NC .BM=CND .AB=CD 11.如图,AD 平分∠BAC ,AB=AC ,连接BD ,CD 并延长,分别交AC ,AB 于点F ,E ,则图中全等三角形共有( ) A .2对B .3对C .4对D .5对 12.如图,已知AE 平分∠BAC ,BE ⊥AE 于E ,ED ∥AC ,∠BAE =34°,那么∠BED =( )A .134°B .124°C .114°D .104°二、填空题13.如图,在ABC 中,=6AB ,=4AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,2BD AE CE ===,//CE AB 交DE 的延长线于点F ,则CF 的长为_____________.14.如图,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,以顶点A 为圆心,任意长为半径画弧,分别交AC ,AB 于点M ,N ,再分别以点M ,N 为圆心,大于12MN 的长为半径画弧,两弧交于点P ,作射线AP 交BC 于点D .若3CD =,10AB =,则ABD △的面积是______.15.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,AD 平分BAC ∠,交BC 边于点D ,若12AB =,4CD =,则ABD △ 的面积为__________.16.如图,四边形ABDC 中,对角线AD 平分BAC ∠,136ACD ∠=︒,44BCD ∠=︒,则ADB ∠的度数为_____17.如图,在四边形ABCD 中,90A ∠=︒,3AD =,连接BD ,BD CD ⊥,ADB C ∠=∠.若P 是BC 边上一动点,则DP 长的最小值为_______.18.如图,△ACB 和△DCE 中,AC =BC ,∠ACB =∠DCE =90°,∠ADC =∠BEC ,若AB =17,BD =5,则S △BDE =_______.19.如图,//AD BC ,ABC ∠的角平分线BP 与BAD ∠的角平分线AP 相交于点P ,作PE AB ⊥于点E .若9PE =,则两平行线AD 与BC 间的距离为_______.20.如图,已知ABC DCB ∠=∠,则需添加的一个条件是______可使ACB DBC ≌.(只写一个即可,不添加辅助线).三、解答题21.已知在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线l 绕点C 旋转,过点A 作AD l ⊥于D ,过点B 作BE l ⊥于E ,若6AD =,3BE =,画图并直接写出DE 的长. 22.如图,∠ACB 和∠ADB 都是直角,BC =BD ,E 是AB 上任意一点.(1)求证:△ABC ≌△ABD .(2)求证:CE =DE .23.我们知道,“对称补缺”的思想是解决与轴对称图形有关的问题时的一种重要的添加辅助线的策略.请参考这种思想,解决本题:如图,在△ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,D 是AC 上一点,AE ⊥BD 交BD 的延长线于E ,且BD 是∠ABC 的角平分线.求证:AE =12BD . 24.作图:已知ABC 和线段r ,请在ABC 内部作点P ,使得点P 到AC 和BC 的距离相等,并且点A 到点P 的距离等于定长r .(不写作法,保留痕迹)25.如图,已知Rt ABC △中,90ACB ︒∠=,CA CB =,D 是AC 上一点,E 在BC 的延长线上,且CE CD =,BD 的延长线与AE 交于点F .求证:BF AE ⊥.26.下面是小芳同学设计的“过直线外一点作这条直线垂线”的尺规作图过程.已知:如图1,直线l及直线l外一点P .求作:直线l的垂线,使它经过点P .作法:如图2,① 以P为圆心,大于P到直线l的距离为半径作弧,交直线l于A、B两点;② 连接PA和PB;③ 作∠APB的角平分线PQ,交直线l于点Q.④ 作直线PQ .∴直线PQ就是所求的直线.根据小芳设计的尺规作图过程,解答下列问题:(1)使用直尺和圆规,补全图2(保留作图痕迹);(2)补全下面证明过程:证明:∵ PQ平分∠APB,∴∠APQ=∠QPB.又∵ PA= ,PQ=PQ,∴△APQ≌△BPQ()(填推理依据).∴∠PQA=∠PQB()(填推理依据).又∵∠PQA +∠PQB = 180°,∴∠PQA=∠PQB = 90°.∴ PQ ⊥ l .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】先根据全等三角形的判定定理得出△ACD ≌△ACB ,△ABO ≌△ADO ,再根据全等三角形的性质即可得出结论.【详解】解:在△ABC 和△ADC 中,∵AB AD BC CD AC AC ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABC ≌△ADC (SSS ),∴∠BAC=∠DAC , ∠DCA=∠BCA∴点O 到CB 、CD 的距离相等.故②正确在△ABO 与△ADO 中AB AD BAC DAC OA OA ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ABO ≌△ADO (SAS ),∴BO=DO ,∠BOA=∠DOA∵∠BOA+∠DOA=180°∴∠BOA=∠DOA=90°,即BD AC ⊥故①④正确;∵AD≠CD∴BDA BDC ∠≠∠,故③错误所以,正确的结论是①②④,共3个,故选:B .【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法是解题的关键. 2.C解析:C【分析】根据AD //BC 证得ADB CBD ∠=∠,由BE DF =得到BF=DE ,由此证明△ADE ≌△CBF ,得到AE=CF ,AD=CB ,由此证得△ABE ≌△CDF ,得到AB=CD ,由此利用SSS 证明△ABD ≌△CDB.【详解】解:∵AD //BC ,∴ADB CBD ∠=∠,BE DF =,BF DE ∴=,AE BD ⊥,CF BD ⊥,AED CFB ∠∠∴=90=,()ADE CBF ASA ∴≅,AE CF ∴=,AD CB =,∵∠AEB=∠CFD 90=,BE=DF ,()ABE CDF SAS ∴≅,AB CD ∴=,BD DB =,AB=CD ,AD CB =,()ABD CDB SSS ∴≅,则图中全等的三角形有:3对,故选:C .【点睛】此题考查三角形全等的判定定理:SSS 、SAS 、ASA 、AAS 、HL ,根据已知条件找到对应的边或角是解题的关键.3.C解析:C【分析】根据有理数的乘法、全等三角形的概念、直角三角形的性质、对顶角的概念判断即可.【详解】解:A 、如果 ab =0,那么a =0或b =0或a 、b 同时为0,本选项说法是假命题,不符合题意;B 、面积相等的三角形不一定全等,本选项说法是假命题,不符合题意;C 、直角三角形的两个锐角互余,本选项说法是真命题,符合题意;D 、不是对顶角的两个角可能相等,本选项说法是假命题,不符合题意;故选:C .【点睛】本题考查的是命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题,判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.4.C解析:C【分析】延长AP 交BC 于E ,根据AP 垂直∠B 的平分线BP 于P ,即可求出△ABP ≌△BEP ,又知△APC 和△CPE 等底同高,可以证明两三角形面积相等,即可证明三角形PBC 的面积.【详解】解:延长AP 交BC 于E ,∵AP 垂直∠B 的平分线BP 于P ,∴∠ABP =∠EBP ,∠APB =∠BPE =90∘,在△APB 和△EPB 中∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩APB EPB BP BPABP EBP ∴△APB ≌△EPB (ASA ),∴APB EPB S S =△△,AP =PE ,∴△APC 和△CPE 等底同高,∴APC PCE S S =,∴PBC PCE PCE S S S =+△△△=12ABC S=1632⨯= 故选C . 【点睛】本题考查了三角形的面积和全等三角形的性质和判定的应用,关键是求出PBC PCE PCE S S S =+△△△=12ABC S .5.D解析:D【分析】求出∠PDA=∠PEA=90°,∠DAP=∠EAP ,根据AAS 推出两三角形全等即可.【详解】解:∵PD ⊥AB ,PE ⊥AF ,∴∠PDA=∠PEA=90°,∵AP 平分∠BAF ,∴∠DAP=∠EAP ,在△APD 和△APE 中DAP EAP PDA PEA AP AP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APD ≌△APE (AAS ),故选:D .【点睛】本题考查了全等三角形的判定的应用,注意:全等三角形的判定定理有SAS ,ASA ,AAS ,SSS .6.C解析:C【分析】先判定△ABE ≌△ACD ,再根据全等三角形的性质,得出∠B=∠C=35︒,由三角形外角的性质即可得到答案.【详解】在△ABE 和△ACD 中,AB AC BAE CAD AE AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△ACD (SAS ),∴∠B=∠C ,∵∠C=35︒,∴∠B=35︒,∴∠OEC=∠B+∠A=355590︒+︒=︒,∴∠DOE=∠C+∠OEC=3590125︒+︒=︒,故选:C .【点睛】本题考察全等三角形的判定与性质、三角形外角的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题关键.7.C解析:C【分析】利用基本作图对三个图形的作法进行判断即可.【详解】解:在图1中,利用基本作图可判断AD 平分∠BAC ;在图2中,利用基本作图得到D 点为BC 的中点,则AD 为BC 边上的中线;在图3中,利用作法得AE=AF ,AM=AN ,则可判断△AMF ≌△ANE ,所以∠AMD=∠AND , 再根据ME=AM-AE=AN-AF=FN ,∠MDE=∠NDF 可判断△MDE ≌△NDF ,根据三角形面积公式则可判定D 点到AM 和AN 的距离相等,则可判断AD 平分∠BAC .故选:C .【点睛】本题考查了作图-基本作图,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握角平分线的作法.8.C解析:C【分析】性质、大小完全相同的两个图形是全等形,根据定义解答.【详解】A 、两个长方形的长或宽不一定相等,故不是全等图形;B 、由于大小不一定相同,故形状相同的两个三角形不一定全等;C 、两个全等图形面积一定相等,故正确;D 、所有的等边三角形大小不一定相同,故不一定是全等三角形;故选:C .【点睛】此题考查全等图形的概念及性质,熟记概念是解题的关键.9.D解析:D【分析】直接证明全等三角形,即可确定判断方法.【详解】解:∵AB BC ⊥,CD BC ⊥,∴ABC 与△DCB 均为直角三角形,又AC DB =,BC CB =, ∴()ABC DCB HL ≅,故选:D.【点睛】本题考查全等三角形的判定定理,属于基础题.10.C解析:C【分析】利用全等三角形的判断方法进行求解即可.【详解】A 、因为 BM ∥CN ,所以∠ABM=∠DCN ,又因为∠A=∠D , AM=DN ,所以△ABN ≅△DCN(AAS),故A 选项不符合题意;B 、因为∠M=∠N ,∠A=∠D , AM=DN ,所以△ABN ≅△DCN(ASA),故B 选项不符合题意;C 、BM=CN ,不能判定△ABN ≅△DCN ,故C 选项符合题意;D 、因为AB=CD ,∠A=∠D , AM=DN ,所以△ABN ≅△DCN(SAS),故D 选项不符合题意.故选:C .【点评】本题考查了三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS 、SAS 、ASA 、AAS 、HL .注意:AAA 、SSA 不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.11.C解析:C【分析】认真观察图形,确定已知条件在图形上的位置,结合全等三角形的判定方法,由易到难,仔细寻找.【详解】解:AD 平分BAC ∠,BAD CAD ∴∠=∠, 在ABD ∆与ACD ∆中,AB AC BAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ABD ACD SAS ∴∆≅∆,BD CD ∴=,B C ∠=∠,ADB ADC ∠=∠,又EDB FDC ∠=∠,ADE ADF ∴∠=∠,AED AFD ,BDE CDF ∆≅∆,∆≅∆ABF ACE .AED AFD ,ABD ACD ∆≅∆,BDE CDF ∆≅∆,∆≅∆ABF ACE ,共4对. 故选:C .【点睛】本题考查三角形全等的判定方法和全等三角形的性质,熟悉相关判定定理是解题的关键. 12.B解析:B【分析】根据角平分线的性质和平行线的性质计算即可;【详解】∵AE 平分∠BAC ,∠BAE =34°,∴34EAC ∠=︒,∵ED ∥AC ,∴18034146AED ∠=︒-︒=︒,∵BE ⊥AE ,∴90AEB =︒∠,∴36090146124BED ∠=︒-︒-︒=︒;故答案选B .【点睛】本题主要考查了角平分线的性质和平行线的性质,结合周角的定理计算是解题的关键 。
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武汉市光谷为明实验学校数学三角形解答题单元测试卷(解析版)一、八年级数学三角形解答题压轴题(难)1.(1)如图1.在△ABC 中,∠B =60°,∠DAC 和∠ACE 的角平分线交于点O ,则∠O = °,(2)如图2,若∠B =α,其他条件与(1)相同,请用含α的代数式表示∠O 的大小; (3)如图3,若∠B =α,11,PAC DAC PCA E n nAC ∠=∠∠=∠,则∠P = (用含α的代数式表示).【答案】(1)∠O =60°;(2)90°-12α;(3)11(1)180P n nα∠=-⨯- 【解析】 【分析】(1)由题意利用角平分线的性质和三角形内角和为180°进行分析求解;(2)根据题意设∠BAC=β,∠ACB=γ,则α+β+γ=180°,利用角平分线性质和外角定义找等量关系,用含α的代数式表示∠O 的大小;(3)利用(2)的条件可知n=2时,∠P=111-18022α︒⨯-(),再将2替换成n 即可分析求解. 【详解】解:(1)因为∠DAC 和∠ACE 的角平分线交于点O ,且∠B=60°, 所以18060120OAC OCA οοο∠+∠=-=, 有∠O=180120οο-=60°.(2)设∠BAC=β,∠ACB=γ,则α+β+γ=180° ∵∠ACE 是△ABC 的外角, ∴∠ACE=∠B+∠BAC=α+β ∵CO 平分∠ACE11()22ACO ACE αβ∴∠=∠=+ 同理可得:1()2CAO αγ∠=+ ∵∠O+∠ACO+∠CAO=180°,∴11180180()()22O ACO CAO αβαγ︒︒∠=-∠-∠=-+-+1180()2αβαγ︒=-+++111180()1809090222αβααα︒︒︒︒=-++=--=-;(3)∵∠B=α,11,PAC DAC PCA E n nAC ∠=∠∠=∠, 由(2)可知n=2时,有∠P=1180902α︒︒--=111-18022α︒⨯-(),将2替换成n 即可, ∴11(1)180P n nα∠=-⨯-. 【点睛】本题考查用代数式表示角,熟练掌握并综合利用角平分线定义和三角形内角和为180°以及等量替换技巧与数形结合思维分析是解题的关键.2.探究与发现:如图1所示的图形,像我们常见的学习用品--圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”,(1)观察“规形图”,试探究∠BDC 与∠A 、∠B 、∠C 之间的关系,并说明理由; (2)请你直接利用以上结论,解决以下三个问题:①如图2,把一块三角尺XYZ 放置在△ABC 上,使三角尺的两条直角边XY 、XZ 恰好经过点B 、C ,∠A=40°,则∠ABX+∠ACX 等于多少度;②如图3,DC 平分∠ADB ,EC 平分∠AEB ,若∠DAE=40°,∠DBE=130°,求∠DCE 的度数; ③如图4,∠ABD ,∠ACD 的10等分线相交于点G 1、G 2…、G 9,若∠BDC=133°,∠BG 1C=70°,求∠A 的度数.【答案】(1)详见解析;(2)①50°;②85°;③63°. 【解析】 【分析】(1)连接AD 并延长至点F ,根据外角的性质即可得到∠BDF=∠BAD+∠B ,∠CDF=∠C+∠CAD ,即可得出∠BDC=∠A+∠B+∠C ;(2)①根据(1)得出∠ABX+∠ACX+∠A=∠BXC ,再根据∠A=40°,∠BXC=90°,即可求出∠ABX+∠ACX 的度数;②先根据(1)得出∠ADB+∠AEB=90°,再利用DC 平分∠ADB ,EC 平分∠AEB ,即可求出∠DCE 的度数; ③由②得∠BG 1C=110(∠ABD+∠ACD )+∠A ,设∠A 为x°,即可列得110(133-x )+x=70,求出x 的值即可.(1)如图(1),连接AD并延长至点F,根据外角的性质,可得∠BDF=∠BAD+∠B,∠CDF=∠C+∠CAD,又∵∠BDC=∠BDF+∠CDF,∠BAC=∠BAD+∠CAD,∴∠BDC=∠A+∠B+∠C;(2)①由(1),可得∠ABX+∠ACX+∠A=∠BXC,∵∠A=40°,∠BXC=90°,∴∠ABX+∠ACX=90°-40°=50°;②由(1),可得∠DBE=∠DAE+∠ADB+∠AEB,∴∠ADB+∠AEB=∠DBE-∠DAE=130°-40°=90°,∴12(∠ADB+∠AEB)=90°÷2=45°,∵DC平分∠ADB,EC平分∠AEB,∴12ADC ADB∠=∠,12AEC AEB∠=∠,∴∠DCE=∠ADC+∠AEC+∠DAE,=12(∠ADB+∠AEB)+∠DAE,=45°+40°, =85°;③由②得∠BG1C=110(∠ABD+∠ACD)+∠A,∵∠BG1C=70°,∴设∠A为x°,∵∠ABD+∠ACD=133°-x°∴110(133-x)+x=70,∴13.3-110x+x=70,解得x=63,即∠A的度数为63°.此题考查三角形外角的性质定理,三角形的外角等于与它不相邻的内角的和,,根据此定理得到角度的规律,由此解决问题,此题中得到平分角的变化规律是解题的难点.3.如图①所示,在三角形纸片ABC 中,70C ∠=︒,65B ∠=︒,将纸片的一角折叠,使点A 落在ABC 内的点A '处. (1)若140∠=︒,2∠=________.(2)如图①,若各个角度不确定,试猜想1∠,2∠,A ∠之间的数量关系,直接写出结论.②当点A 落在四边形BCDE 外部时(如图②),(1)中的猜想是否仍然成立?若成立,请说明理由,若不成立,A ∠,1∠,2∠之间又存在什么关系?请说明.(3)应用:如图③:把一个三角形的三个角向内折叠之后,且三个顶点不重合,那么图中的123456∠+∠+∠+∠+∠+∠和是________. 【答案】(1)50°;(2)①见解析;②见解析;(3)360°. 【解析】 【分析】(1)根据题意,已知70C ∠=︒,65B ∠=︒,可结合三角形内角和定理和折叠变换的性质求解;(2)①先根据折叠得:∠ADE=∠A ′DE ,∠AED=∠A ′ED ,由两个平角∠AEB 和∠ADC 得:∠1+∠2等于360°与四个折叠角的差,化简得结果; ②利用两次外角定理得出结论;(3)由折叠可知∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6等于六边形的内角和减去(∠B'GF+∠B'FG)以及(∠C'DE+∠C'ED)和(∠A'HL+∠A'LH),再利用三角形的内角和定理即可求解. 【详解】解:(1)∵70C ∠=︒,65B ∠=︒, ∴∠A ′=∠A=180°-(65°+70°)=45°, ∴∠A ′ED+∠A ′DE =180°-∠A ′=135°,∴∠2=360°-(∠C+∠B+∠1+∠A ′ED+∠A ′DE )=360°-310°=50°; (2)①122A ∠+∠=∠,理由如下由折叠得:∠ADE=∠A ′DE ,∠AED=∠A ′ED , ∵∠AEB+∠ADC=360°,∴∠1+∠2=360°-∠ADE-∠A ′DE-∠AED-∠A ′ED=360°-2∠ADE-2∠AED , ∴∠1+∠2=2(180°-∠ADE-∠AED )=2∠A ; ②221A ∠=∠+∠,理由如下:∵2∠是ADF 的一个外角 ∴2A AFD ∠=∠+∠. ∵AFD ∠是A EF '△的一个外角 ∴1AFD A '∠=∠+∠ 又∵A A '∠=∠ ∴221A ∠=∠+∠ (3)如图由题意知,∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6=720°-(∠B'GF+∠B'FG)-(∠C'DE+∠C'ED)-(∠A'HL+∠A'LH)=720°-(180°-∠B')-(180°-C')-(180°-A')=180°+(∠B'+∠C'+∠A')又∵∠B=∠B',∠C=∠C',∠A=∠A', ∠A+∠B+∠C=180°,∴∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6=360°. 【点睛】题主要考查了折叠变换、三角形、四边形内角和定理.注意折叠前后图形全等;三角形内角和为180°;四边形内角和等于360度.4.探究:(1)如图1,在△ABC 中,BP 平分∠ABC ,CP 平分∠ACB .求证:∠P =90°+12∠A . (2)如图2,在△ABC 中,BP 平分∠ABC ,CP 平分外角∠ACE .猜想∠P 和∠A 有何数量关系,并证明你的结论.(3)如图3,BP平分∠CBF,CP平分∠BCE.猜想∠P和∠A有何数量关系,请直接写出结论.【答案】(1)见解析;(2)12∠A=∠P,理由见解析;(3)∠P=90°﹣12∠A,理由见解析【解析】【分析】(1)根据三角形内角和定理以及角平分线的性质进行解答即可:(2)根据角平分线的定义以及一个三角形的外角等于与它不相邻的两个内角和,可求出∠A的度数,根据补角的定义求出∠ACB的度数,根据三角形的内角和即可求出∠P的度数,即可求出结果,(3)根据三角形的外角性质、内角和定理、角平分线的定义探求并证明.【详解】证明:(1)∵△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A.又∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,∴∠PBC=12∠ABC,∠PCB=12∠ACB,∴∠PBC+∠PCB=12(180°﹣∠A),根据三角形内角和定理可知∠BPC=180°﹣12(180°﹣∠A)=90°+12∠A;(2)12∠A=∠P,理由如下:∵BP是△ABC中∠ABC的平分线,CP是∠ACB的外角的平分线,∴∠PBC=12∠ABC,∠PCE=12∠ACE.∵∠ACE是△ABC的外角,∠PCE是△BPC的外角,∴∠ACE=∠ABC+∠A,∠PCE=∠PBC+∠P,∴12∠ACP=12∠ABC+12∠A,∴12∠ABC+12∠A=∠PBC+∠P,∴12∠A=∠P.(3)∠P=90°﹣12∠A,理由如下:∵P点是外角∠CBF和∠BCE的平分线的交点,∠P+∠PBC+∠PCB=180°∴∠P=180°﹣(∠PBC+∠PCB)=180°﹣12(∠FBC+∠ECB)=180°﹣12(∠A+∠ACB+∠A+∠ABC)=180°﹣12(∠A+180°)=90°﹣12∠A.【点睛】本题考查了角平分线的定义,一个三角形的外角等于与它不相邻的两个内角和以及补角的定义以及三角形的内角和为180°,此类题解题的关键是找出角平分线平分的两个角的和的度数,从而利用三角形内角和定理求解.5.已知:点D是△ABC所在平面内一点,连接AD、CD.(1)如图1,若∠A=28°,∠B=72°,∠C=11°,求∠ADC;(2)如图2,若存在一点P,使得PB平分∠ABC,同时PD平分∠ADC,探究∠A,∠P,∠C的关系并证明;(3)如图3,在(2)的条件下,将点D移至∠ABC的外部,其它条件不变,探究∠A,∠P,∠C的关系并证明.【答案】(1) 111º ;(2) ∠A-∠C=2∠P,理由见解析;(3) ∠A+∠C=2∠P,理由见解析.【解析】【分析】(1)延长AD交BC于E,利用三角形外角的性质即可求解;(2)∠A-∠C=2∠P,由三角形外角等于不相邻的两个内角的和以及(1)结论即可求解;(3)∠A+∠C=2∠P,由(2)结论以及角平分线的性质即可得到.【详解】(1)如图1,延长AD交BC于E,在△ABE中,∠AEC=∠A+∠B=28º+72º=100º,在△DEC中,∠ADC=∠AEC+∠C=100º+11º=111º ;(2)∠A-∠C=2∠P,理由如下:如图2,∠5=∠A+∠1,∠5=∠P+∠3∴∠A+∠1=∠P+∠3∵PB平分∠ABC,PD平分∠ADC∴∠1=∠2,∠3=∠4∴∠A+∠2=∠P+∠4由(1)知∠4=∠2+∠P+∠C∴∠A+∠2=∠P+∠2+∠P+∠C∴∠A-∠C=2∠P(3)∠A+∠C=2∠P,理由如下:如图3,同(2)理知∠A+∠1=∠P+∠3,∠C+∠4=∠P+∠2 ∴∠A+∠C+∠1+∠4=2∠P+∠2+∠3∵PB平分∠ABC,PD平分∠ADC∴∠1=∠2,∠3=∠4∴∠1+∠4=∠2+∠3∴∠A+∠C=2∠P【点睛】本题考查了三角形外角的性质,角平分线的定义,整体思想的利用是解题的关键.6.数学活动课上,老师提出了一个问题:我们知道,三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和,那么三角形的一个内角与它不相邻的两个外角的和之间存在何种数量关系?(1)独立思考,请你完成老师提出的问题:如图所示,已知∠DBC和∠BCE分别为△ABC的两个外角,试探究∠A和∠DBC,∠BCE之间的数量关系.解:⑵合作交流,“创新小组”受此问题的启发:分别作外角∠CBD和∠BCE的平分线BF和CF,交于点F(如图所示),那么∠A与∠F之间有何数量关系?请写出解答过程.【答案】(1)∠DBC+∠BCE-∠A=180º(2)12∠A+∠F=90º【解析】【分析】(1)根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和,三角形内角和定理计算即可.(2)根据角平分线可知∠FBC+∠FCB=12(∠DBC+∠BCE,)再根据三角形内角和定理,结合(1)即可解答.【详解】⑴∠DBC+∠BCE-∠A=180º.∠DBC+∠BCE=∠ABC+∠A+∠ACB+∠A=180°+∠A即∠DBC+∠BCE-∠A=180º.(2)12∠A+∠F=90°∵BF和CF分别平分∠CBD和∠BCE,∴∠CBF=12∠CBD,∠BCF=12∠BCE.∴∠CBF+∠BCF=12(∠CBD+∠BCE).∵∠CBF+∠BCF=180º-∠F,∠DBC+∠BCE=180º+∠A.∴180º-∠F =12(∠CBD+∠BCE)=12(180º+∠A)∴12∠A+∠F=90º.【点睛】本题考查了三角形外角性质及三角形内角和定理,熟练掌握三角形外角性质是解题的关键.7.在△ABC中,点D、E分别在边AC、BC上(不与点A、B、C重合),点P是直线AB上的任意一点(不与点A、B重合).设∠PDA=x,∠PEB=y,∠DPE=m,∠C=n.(1)如图,当点P在线段AB上运动,且n=90°时①若PD∥BC,PE∥AC,则m=_____;②若m=50°,求x+y的值.(2)当点P在直线AB上运动时,直接写出x、y、m、n之间的数量关系.【答案】(1)①90°,②140°;(2)详见解析.【解析】分析:(1)①证明四边形DPEC为平行四边形可得结论;②根据四边形内角和为360°,列等式求出x+y的值;(2)根据P、D、E位置的不同,分五种情况:①y-x=m+n,如图2,点P在BA的延长线上时,根据三角形的内角和与外角定理列等式,化简后得出结论;②x-y=m-n,如图3,点P在BA的延长线上时,根据三角形的内角和与外角定理列等式,化简后得出结论;③x+y=m+n,如图4,点P在线段BA上时,根据四边形的内角和为360°列等式,化简后得出结论;④x-y=m+n,如图5,同理得出结论;⑤y-x=m-n,如图6,同理得出结论.详解:(1)①如图1,∵PD∥BC,PE∥AC,∴四边形DPEC为平行四边形,∴∠DPE=∠C,∵∠DPE=m,∠C=n=90°,∴m=90°;②∵∠ADP=x,∠PEB=y,∴∠CDP=180°-x,∠CEP=180°-y,∵∠C+∠CDP+∠DPE+∠CEP=360°,∠C=90°,∠DPE=50°,∴90°+180°-x+50°+180°-y=360°,∴x+y=140°;(2)分五种情况:①y﹣x=m+n,如图2,理由是:∵∠DFP=n+∠FEC,∠FEC=180°﹣y,∴∠DFP=n+180°﹣y,∵x+m+∠DFP=180°,∴x+m+n+180°﹣y=180°,∴y﹣x=m+n;②x﹣y=m﹣n,如图3,理由是:同理得:m+180°﹣x=n+180°﹣y,∴x﹣y=m﹣n;③x+y=m+n,如图4,理由是:由四边形内角和为360°得:180°﹣x+m+180°﹣y+n=360°,∴x+y=m+n;④x﹣y=m+n,如图5,理由是:同理得:180°=m+n+y+180°﹣x,∴x﹣y=m+n;⑤y﹣x=m﹣n,如图6,理由是:同理得:n+180°﹣x=m+180°﹣y,∴y﹣x=m﹣n.点睛:本题考查了三角形综合、平行四边形的判定.8.已知,在ABC中,∠A=60°,(1)如图①,∠ABC和∠ACB的角平分线交于点O,则∠BOC= ;(2)如图②,∠ABC 和∠ACB 的三等分线分别对应交于点O 1,O 2,则2_________BO C ∠=;(3)如图③,∠ABC 和∠ACB 的n 等分线分别对应交于点O 1,O 2,……,1n O -(内部有1n -个点),则1-∠=n BO C ;(4)如图③,∠ABC 和∠ACB 的n 等分线分别对应交于点O 1,O 2,……,1n O -,若190-∠=︒n BO C ,求n 的值.【答案】(1)120°;(2)100°;(3)60120+⎛⎫︒⎪⎝⎭n n ;(4)n=4 【解析】【分析】 (1)根据三角形的内角和定理即可求出∠ABC +∠ABC ,然后根据角平分线的定义即可求出∠OBC +∠OCB ,再根据三角形的内角和定理即可求出结论;(2)根据三角形的内角和定理即可求出∠ABC +∠ABC ,然后根据三等分线的定义即可求出∠O 2BC +∠O 2CB ,再根据三角形的内角和定理即可求出结论;(3)根据三角形的内角和定理即可求出∠ABC +∠ABC ,然后根据n 等分线的定义即可求出∠O n -1BC +∠O n -1CB ,再根据三角形的内角和定理即可求出结论;(4)根据(3)的结论列出方程即可求出结论.【详解】解:(1)∵在ABC 中,∠A =60°,∴∠ABC +∠ABC=180°-∠A=120°∵∠ABC 和∠ACB 的角平分线交于点O ,∴∠OBC=12∠ABC ,∠OCB=12∠ACB ∴∠OBC +∠OCB=12∠ABC +12∠ACB =12(∠ABC +∠ACB ) =60°∴∠BOC=180°-(∠OBC +∠OCB )=120°故答案为:120°.(2)∵在ABC 中,∠A =60°,∴∠ABC +∠ABC=180°-∠A=120°∵∠ABC 和∠ACB 的三等分线分别对应交于点O 1,O 2,∴∠O 2BC=23∠ABC ,∠O 2CB=23∠ACB ∴∠O 2BC +∠O 2CB=23∠ABC +23∠ACB =23(∠ABC +∠ACB ) =80° ∴2∠=BO C 180°-(∠O 2BC +∠O 2CB )=100°故答案为:100°.(3)∵在ABC 中,∠A =60°,∴∠ABC +∠ABC=180°-∠A=120°∵∠ABC 和∠ACB 的n 等分线分别对应交于点O 1,O 2,……,1n O -∴∠O n -1BC=1n n -∠ABC ,∠O n -1CB=1n n-∠ACB ∴∠O n -1BC +∠O n -1CB=1n n -∠ABC +1n n -∠ACB =1n n-(∠ABC +∠ACB ) =120120-⎛⎫ ⎪⎝⎭n n ° ∴1-∠=n BO C 180°-(∠O 2BC +∠O 2CB )=60120+⎛⎫︒⎪⎝⎭n n 故答案为:60120+⎛⎫︒ ⎪⎝⎭n n (4)由(3)知:1-∠=n BO C 60120+⎛⎫︒⎪⎝⎭n n ∴6012090+=n n解得:n=4 经检验:n=4是原方程的解.【点睛】本题考查了n 等分线的定义和三角形的内角和定理,掌握n 等分线的定义和三角形的内角和定理是解决此题的关键.9.如图①.ABC 中,AB AC =,P 为底边BC 上一点,PE AB ⊥,PF AC ⊥,CH AB ⊥,垂足分别为E 、F 、H .易证PE PF CH +=.证明过程如下:如图①,连接AP .∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CH AB ⊥,∴12ABP S AB PE =⋅,12ACP S AC PF =⋅,12ABC S AB CH =⋅ 又∵ABP ACP ABC S S S +=,∴AB PE AC PF AB CH ⋅+⋅=⋅∵AB AC =,∴PE PF CH +=.如图②,P 为BC 延长线上的点时,其它条件不变,PE 、PF 、CH 又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.【答案】PE PF CH -=【解析】【分析】参考题设的证明过程,主要思路就是等面积法:ABP ACP ABC SS S +=,同样,P 为BC 延长线上的点时,也可以用类似的等面积法:ABP ACP ABC SS S =-,即可得出结论. 【详解】∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CH AB ⊥,∴12ABP S AB PE =⋅,12ACP S AC PF =⋅,12ABC S AB CH =⋅ 又∵ABP ACP ABC S S S =-,∴AB PE AC PF AB CH ⋅-⋅=⋅∵AB AC =,∴PE PF CH -=.故答案为:PE PF CH -=.【点睛】本题考查几何图形中等面积法的应用,读懂题目,灵活运用题设条件是解题的关键.10.动手操作,探究:探究一:三角形的一个内角与另两个内角的平分线所夹的钝角之间有何种关系.已知:如图(1),在△ADC 中,DP 、CP 分别平分∠ADC 和∠ACD ,试探究∠P 与∠A 的数量关系.并说明理由.探究二:若将△ADC 改为任意四边形ABCD 呢?已知:如图(2),在四边形ABCD中,DP、CP分别平分∠ADC和∠BCD,请你利用上述结论探究∠P与∠A+∠B的数量关系,并说明理由.探究三:若将上题中的四边形ABCD改为六边形ABCDEF如图(3)所示,请你直接写出∠P 与∠A+∠B+∠E+∠F的数量关系.【答案】探究一: 90°+12∠A;探究二:12(∠A+∠B);探究三:∠P=12(∠A+∠B+∠E+∠F)﹣180°.【解析】试题分析:探究一:根据角平分线的定义可得∠PDC=12∠ADC,∠PCD=12∠ACD,然后根据三角形内角和定理列式整理即可得解.探究二:根据四边形的内角和定理表示出∠ADC+∠BCD,然后同理探究一解答即可.探究三:根据六边形的内角和公式表示出∠EDC+∠BCD,然后同理探究一解答即可.试题解析:探究一:∵DP、CP分别平分∠AD C和∠ACD,∴∠PDC=12∠ADC,∠PCD=12∠ACD,∴∠DPC=180°-∠PDC-∠PCD,=180°-12∠ADC-12∠ACD,= 180°-12(∠ADC+∠ACD),=180°-12(180°-∠A),=90°+12∠A;探究二:∵DP、CP分别平分∠ADC和∠BCD,∴∠PDC=12∠ADC,∠PCD=12∠BCD,∴∠DPC=180°-∠PDC-∠PCD,=180°-12∠ADC-12∠BCD,=180°-12(∠ADC+∠BCD),=180°-12(360°-∠A-∠B),=12(∠A+∠B);探究三:六边形ABCDEF的内角和为:(6-2)×180°=720°,∵DP、CP分别平分∠EDC和∠BCD,∴∠PDC=12∠EDC,∠PCD=12∠BCD,∴∠P=180°-∠PDC-∠PCD,=180°-12∠EDC-12∠BCD,=180°-12(∠EDC+∠BCD),=180°-12(720°-∠A-∠B-∠E-∠F),=12(∠A+∠B+∠E+∠F)-180°,即∠P=12(∠A+∠B+∠E+∠F)-180°.点睛:本题考查了三角形的外角性质,三角形的内角和定理,多边形的内角和公式,在此类题目中根据同一个解答思路求解是解题的关键.。