初中数学华师大版八年级上册第13章 全等三角形综合与测试单元测试精练
展开华师大版初中数学八年级上册第十三章《全等三角形》单元测试卷
考试范围:第十三章;考试时间:120分钟;总分120分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=Rt∠,∠B=30°,AC=23,P是BC边上一动点,连接AP,把线段AP绕点A逆时针旋转60°到线段AQ,连接CQ,则线段CQ的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 3
2. 用三个不等式a>b,ab>0,a>b中的两个不等式作为题设,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,组成真命题的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
3. 如图,在等边三角形ABC中,在AC边上取两点M,N,使∠MBN=30°.若AM=m,MN=x,CN=n,则以x,m,n为边长的三角形的形状为( )
A. 钝角三角形
B. 直角三角形
C. 锐角三角形
D. 随x,m,n的值而定
4. 如图,点P是∠BAC平分线AD上的一点,AC=9,AB=5,PB=3,则PC的长可能是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
5. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=AC=4,M为AB中点,D是射线BC上一动点,连接AD,将线段AD绕点A逆时针旋转90°得到线段AE,连接ED、ME,点D在运动过程中ME的最小值为( )
A. 2 B. 22 C. 4 D. 42
6. 如图,在Rt△ABC和Rt△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=5,AD=AE=2,点P,Q,R分别是BC,DC,DE的中点.把△ADE绕点A在平面自由旋转,则△PQR的面积不可能是( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 2
7. 已知△ABC是等边三角形,点D是AB边上一点,连接CD,以CD为边作等边△DEC,DE交BC于点F,连接BE,点M是BC的中点,连接EM,则下列结论错误的是( )
A. △ADC≌△BEC
B. 若CD平分∠ACB,则BD=BE
C. 若AB=2,则ME长度的最小值是32
D. 若BDAD=12,则BFFC=14
8. 如图,在锐角三角形ABC中AB=52,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 10
9. 如图,已知三角形ABC是等边三角形,点D、E分别在边AB、BC上,CD、AE交于点F,∠AFD=60°.FG为三角形AFC的角平分线,点H在FG的延长线上,HG=CD,连接HA、HC.①BD=CE;②∠AHC=60°;③FC=CG;④S△CBD=S△CGH;其中说法正确的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
10. 如图,等边三角形ABC的边长为4,点D是AB边的中点,点E是BC边上的一个动点,以DE为边作等边三角形DEF,连接AF,则AF的最小值为( )
A. 2
B. 3
C. 22
D. 23
11. 用直尺和圆规作一个角等于已知角的示意图如图,根据△O′C′D′≌△OCD,可得∠A′O′B′=∠AOB,则说明△O′C′D′≌△OCD的依据是( )
A. SSS B. SAS C. ASA D. AAS
12. 如图,AB // CD,PG平分∠EPF,∠A+∠AHP=180°,下列结论:①CD // PH;②∠BEP+∠DFP=2∠EPG;③∠FPH=∠GPH;④∠A+∠AGP+∠DFP−∠FPG=180°;⑤若∠BEP>∠DFP,则∠BEP−∠DFP∠GPH=2,其中正确结论的个数是( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)
13. 下面是六个推断:
①因为平角的两条边在一条直线上,所以直线是一个平角.
②因为周角的两条边在一条射线上,所以射线是一个周角.
③因为扇形是圆的一部分,所以圆周的一部分是扇形.
④因为平行的线段没有交点,所以不相交的两条线段平行.
⑤因为正方形的边长都相等,所以边长相等的四边形是正方形.
⑥因为等腰三角形有两个内角相等,所以有两个内角相等的三角形是等腰三角形.
其中正确的结论有______个,其序号是______.
14. 如图,在等边△ABC和等边△DEF中,FD在直线AC上,BC=3DE=3,连接BD,BE,则BD+BE的最小值是______ .
15. 如图,△ABC与△DEF均为等边三角形,点E,F在边BC上,BE=CF=2EF,点D在△ABC内,且AG=GD=GE=19,则△ABC的周长为______.
16. 如图,等腰三角形ABC的底边BC为4,面积为24,腰AC的垂直平分线EF分别交边AC,AB于点E,F,若D为BC边的中点,M为线段EF上一动点,则△CDM的周长的最小值为____.
三、解答题(本大题共9小题,共72.0分)
17. 如图所示,现有下列4个事项:
(1)∠1=∠2,(2)∠3=∠B,(3)FG⊥AB于G,(4)CD⊥AB于D.
以上述4个事项中的(1)、(2)、(3)三个作为一个命题的已知条件,(4)作为该命题的结论,可以组成一个真命题.请你证明这个真命题.
18. 综合与探究
如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,CE的延长线交BD于点F.
(1)求证:△ACE≌△ABD.
(2)若∠BAC=∠DAE=50°,请直接写出∠BFC的度数.
(3)过点A作AH⊥BD于点H,求证:EF+DH=HF.
19. 如图,在△ABC中,AB=CB,∠ABC=90°,D为AB延长线上一点,点E在BC边上,且BE=BD,连接AE,DE,DC.
(1)求证:△ABE≌△CBD;
(2)若∠CAE=30°,求∠BDC的度数.
20. 如图1,△ABC和△DCE都是等边三角形.
探究发现
(1)△BCD与△ACE是否全等?若全等,加以证明;若不全等,请说明理由.
拓展运用
(2)若B、C、E三点不在一条直线上,∠ADC=30°,AD=3,CD=2,求BD的长.
(3)若B、C、E三点在一条直线上(如图2),且△ABC和△DCE的边长分别为1和2,求△ACD的面积及AD的长.
21. 如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD,CE,BD与CE交于点O,BD与AC交于点F.
(1)求证:BD=CE.
(2)若∠BAC=48°,求∠COD的度数.
(3)若G为CE上一点,GE=OD,AG=OC,且AG // BD,求证:BD⊥AC.
22. 如图,直线AB,点P为直线AB外一点.
(1)过点P作AB的垂线;(用直尺和圆规作图,保留作图痕迹)
(2)你能证明上述作图的合理性吗?(画出图形,简要说明画法,并说明理由)
(3)如图,已知四边形ABCD,满足AB=AD,CB=CD,若AC=8,BD=6,则四边形ABCD的面积为________.
23. 如图,∠AOB=∠EOF=90∘,连接AB.
(1)用尺规作图法在射线OF上作OC=OB,在射线OE上取点D使CD=AB;
(2)连接CD,找一点P使它到四边形OBCD四个顶点的距离之和最小,并说明理由;
(3)设∠AOF=α,
①当α=42∘时,求∠BOE的大小;
②当∠AOB绕点O旋转任意角度时,请用α表示∠AOF和∠BOE之间的数量关系,并说明理由.
24. 已知△ABC,点D在边BC上(不与点B,C重合),点E是△ABC内部一点.给出如下定义:若∠AEB=∠AEC,∠DEB=∠DEC,则称点E是点D的“等角点”.
(1)如图1,若点E是点D的“等角点”,则∠AEB+∠DEC=_______°;
(2)如图2,若AB=AC,点D是边BC的中点,点E是中线AD上任意一点(不与点A,D重合),求证:点E是点D的“等角点”;
(3)如图3,若∠ACB=90°,且∠BAD>∠CAD,△ABC内是否存在点E是点D的“等角点”?若存在,请作出点E(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);若不存在,请说明理由.
25. ∠MON=90°,点A,B分别在OM、ON上运动(不与点O重合).
(1)如图①,AE、BE分别是∠BAO和∠ABO的平分线,随着点A、点B的运动,∠AEB=____°;
(2)如图②,若BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线与∠OAB的平分线交于点D.
①若∠BAO=60°,则∠D=____°;
②随着点A,B的运动∠D的大小会变吗?如果不会,求∠D的度数;如果会,请说明理由;
(3)如图③,延长MO至Q,延长BA至G,已知∠BAO,∠OAG的平分线与∠BOQ的平分线及其延长线相交于点E、F,在△AEF中,如果有一个角是另一个角的3倍,求∠ABO的度数.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:如图,在AB上取一点E,使AE=AC=23,连接PE,过点E作EF⊥BC于F,
由旋转知,AQ=AP,∠PAQ=60°,
∵∠ABC=30°,
∴∠EAC=60°,
∴∠PAQ=∠EAC,
∴∠CAQ=∠EAP,
∴△CAQ≌△EAP(SAS),
∴CQ=EP,
要使CQ最小,则有EP最小,而点E是定点,点P是BC上的动点,
∴当EF⊥BC(点P和点F重合)时,EP最小,
即:点P与点F重合,CQ最小,最小值为EP,
在Rt△ACB中,∠ACB=30°,AC=23,
∴AB=43,
∵AE=AC=23,
∴BE=AB−AE=23,
在Rt△BFE中,∠EBF=30°,BE=23,
∴EF=12BE=3,
故线段CQ长度最小值是3,
故选:D.
在AB上取一点E,使AE=AC=2,连接PE,过点E作EF⊥BC于F,由旋转的性质得出AQ=AP,∠PAQ=60°,证明△CAQ≌△EAP(SAS),由全等三角形的性质得出CQ=EP,当EF⊥BC(点P和点F重合)时,EP最小,由直角三角形的性质即可得出结论.
此题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,找出点P和点F重合时,EQ最小,最小值为EF的长度是解本题的关键.
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了命题与定理、不等式的性质、命题的组成、真命题和假命题的定义;熟练掌握命题的组成和不等式的性质是解题的关键.由题意得出3个命题,由不等式的性质再判断真假即可.
【解答】
解:①若a>b,ab>0,则a>b;假命题:
理由:∵a>b,ab>0,
∴b ∴a ②若ab>0,a>b,则a>b,假命题;
理由:∵ab>0,
∴a、b同号,
∵a>b,
∴ab>0;
③若a>b,a>b,则ab>0,假命题;
理由:∵a>b,a>b,
∴当a、b异号,
∴ab<0.
∴组成真命题的个数为0个;
故选A.
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
将△ABM绕点B顺时针旋转60°得到△CBH.连接HN.通过全等证明∠HCN=120°,HN=MN=x,即可解决问题.
【解答】
解:将△ABM绕点B顺时针旋转60°得到△CBH,连接HN.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,
∵∠MBN=30°,
∴∠CBH+∠CBN=∠ABM+∠CBN=30°,
∴∠NBM=∠NBH,
∵BM=BH,BN=BN,
∴△NBM≌△NBH,
∴MN=NH=x,
∵∠BCH=∠A=60°,CH=AM=m,
∴∠NCH=120°,
∴x,m,n为边长的三角形△NCH是钝角三角形.
故选A.
4.【答案】A
【解析】解:在AC上截取AE=AB=5,连接PE,
∵AC=9,
∴CE=AC−AE=9−5=4,
∵点P是∠BAC平分线AD上的一点,
∴∠CAD=∠BAD,
在△APE和△APB中,
AE=AB∠EAP=∠BAD,AP=AP,
∴△APE≌△APB(SAS),
∴PE=PB=3,
∵4−3
故选:A.
在AC上取AE=AB=5,然后证明△APE≌△APB,根据全等三角形对应边相等得到PE=PB=3,再根据三角形的任意两边之差小于第三边,任意两边之和大于第三边即可求解.
本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系;通过作辅助线构造全等三角形是解题的关键﹒
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题证明线段最短有一点的难度.但通过构造全等三角形,利用全等三角形和直角三角形的性质就变得容易.连接EB,过点M作MG⊥EB于点G,过点A作AK⊥AB交BD的延长线于点K,则△AKB是等腰直角三角形.推出△ADK≌△AEB,根据全等三角形的性质得到∠ABE=∠K=45°,证得△BMG是等腰直角三角形,求出BC=4,AB=42,MB=22,由ME≥MG,于是得到当ME=MG时,ME的值最小.
【解答】
解:连接EB,过点M作MG⊥EB于点G,过点A作AK⊥AB交BD的延长线于点K,则△AKB是等腰直角三角形.
因为∠ACB=90°,MG⊥EB
所以∠KAD=∠BAE,
在△ADK与△ABE中,
AK=AB∠KAD=∠BAEAD=AE,
∴△ADK≌△AEB,
∴∠ABE=∠K=45°,
∴△BMG是等腰直角三角形,
∵BC=4,
∴AB=42,BM=22,
∴MG=2,
∵∠G=90°
∴ME≥MG,
∴当ME=MG时,ME的值最小,
∴ME的最小值=2.
故选A.
6.【答案】A
【解析】解:连接BD、CE,BD的延长线交CE的延长线于O,AC交BO于H.
∵AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△BAD≌△CAE,
∴BD=CE,∠ABH=∠OCH,
∵∠AHB=∠CHO,
∴∠O=∠BAH=90°,
∵点P,Q,R分别是BC,DC,DE的中点,
∴PQ=12BD,PQ//BO,QR=12EC,QR//CO,
∵BO⊥OC,
∴PQ⊥RQ,PQ=QR,
∴△PQR是等腰直角三角形,
∴S△PQR=12⋅PQ2,
∵AB=5,AD=2,
∴3≤BD≤7,
∴32≤PQ≤72,
∴98≤12⋅PQ2≤498,
∴△PQR的面积不可能是8,
故选:A.
连接BD、CE,BD的延长线交CE的延长线于O,AC交BO于H.首先证明△PQR是等腰直角三角形,利用三角形的三边关系求出PQ的范围即可解决问题;
本题考查旋转变换、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质、三角形的中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
7.【答案】D
【解析】解:如图:
∵△ABC、△DEC是等边三角形,
∴AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ADC≌△BEC(SAS),故选项A正确,不符合题意;
若CD平分∠ACB,如图:
∴∠ACD=∠BCD=30°,
∵AC=BC,
∴AD=BD,
由△ADC≌△BEC可知AD=BE,
∴BD=BE,故选项B正确,不符合题意;
若AB=2,如图:
∵M是BC中点,
∴BM=12BC=12AB=1,
∵△ADC≌△BEC,
∴∠CBE=∠A=60°,
∴E的轨迹是在BC下方,与BC夹角为60°的直线BE,
当ME⊥BE时,ME最小,此时ME=BM⋅sin60°=32,故C正确,不符合题意;
若BDAD=12,过D作DK//AC交BC于K,如图:
∵DK//AC,
∴∠DKB=∠ACB=60°=∠DBK,
∴△DBK的等边三角形,
∴DK=BD=BK,
∵BDAD=12,
∴BD=12AD,
∴BK=12CK,即CK=2BK,
∵∠DKB=60°=∠FBE,
∴△DKF∽△EBF,
∴DKBE=FKBF,
∵BE=AD,DK=BD,
∴DKBE=BDAD=12=FKBF,
∴BF=2FK,
设FK=x,则BF=2x,BK=3x,
∴CK=2BK=6x,
∴CF=CK+FK=7x,
∴BFCF=2x7x=27,故D错误,符合题意,
故选:D.
根据△ABC、△DEC是等边三角形,可得AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE,即有∠ACD=∠BCE,△ADC≌△BEC(SAS),可判断选项A正确;若CD平分∠ACB,结合△ADC≌△BEC可知AD=BE,可判断选项B正确;若AB=2,根据M是BC中点,E的轨迹是在BC下方,与BC夹角为60°的直线BE,可得ME最小为32,可判断C正确;若BDAD=12,过D作DK//AC交BC于K,证明△DKF∽△EBF,设FK=x,则BF=2x,BK=3x,可得BFCF=2x7x=27,判断D错误.
本题考查等边三角形中的旋转变换,涉及全等三角形的判定与性质,相似三角形的性质与判定,解题的关键是掌握旋转的性质.
8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查轴对称−最短问题、垂线段最短、等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用对称解决最短问题.因为AD平分∠CAB,所以点B关于AD的对称点B′在线段AC上,作B′N′⊥AB于N′交AD于M′.由BM+MN=B′M+MN,推出当M与M′重合,N与N′重合时,BM+MN的值最小,最小值为B′N′,只要证明△AB′N′是等腰直角三角形即可解决问题.
【解答】
解:∵AD平分∠CAB,
∴点B关于AD的对称点B′在线段AC上,作B′N′⊥AB于N′交AD于M′.
∵BM+MN=B′M+MN,
∴当M与M′重合,N与N′重合时,BM+MN的值最小,最小值为B′N′,
∵AD垂直平分BB′,
∴AB′=AB=52,
∵∠B′AN′=45°,
∴△AB′N′是等腰直角三角形,
∴B′N′=5,
∴BM+MN的最小值为5.
故选B.
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查等边三角形的性质及判定,全等三角形的性质及判定,涉及三角形面积等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
①由∠AFD=60°可证明△CAE≌△BCD,从而可判断①正确;②作CM⊥AE交AE的延长线于M,作CN⊥HF于N,可证明△ECM≌△GCN(AAS)得CE=CG,EM=GN,∠ECM=∠GCN,即可证明△AMC≌△HNC(SAS),有∠ACM=∠HCN,AC=HC,从而得△ACH是等边三角形,故②正确;③由∠CFH=∠AFH=60°,若FC=CG,可得∠FCG=60°,即可判定③不正确;④根据△ECM≌△GCN,△AMC≌△HNC,△CAE≌△BCD,可判定④正确.
【解答】
解:①因为三角形ABC是等边三角形,
所以∠B=∠ACE=60°,BC=AC,
因为∠AFD=∠CAE+∠ACD=60°,∠BCD+∠ACD=∠ACB=60°,
所以∠BCD=∠CAE,
在△BCD和△CAE中,
∠B=∠ACEBC=AC∠BCD=∠CAE,
所以△BCD≌△CAE(ASA),
所以BD=CE,故①正确;
②作CM⊥AE交AE的延长线于M,作CN⊥HF于N,如图:
因为∠EFC=∠AFD=60°
所以∠AFC=120°,
因为FG为△AFC的角平分线,
所以∠CFH=∠AFH=60°,
所以∠CFH=∠CFE=60°,
因为CM⊥AE,CN⊥HF,
所以CM=CN,
因为∠CEM=∠ACE+∠CAE=60°+∠CAE,∠CGN=∠AFH+∠CAE=60°+∠CAE,
所以∠CEM=∠CGN,
在△ECM和△GCN中
∠CEM=∠CGN∠CME=∠CNG=90∘CM=CN,
所以△ECM≌△GCN(AAS),
所以CE=CG,EM=GN,∠ECM=∠GCN,
所以∠MCN=∠ECG=60°,
由①知△CAE≌△BCD,
所以AE=CD,
因为HG=CD,
所以AE=HG,
所以AE+EM=HG+GN,即AM=HN,
在△AMC和△HNC中,
AM=HN∠AMC=∠HNC=90∘CM=CN,
所以△AMC≌△HNC(SAS),
所以∠ACM=∠HCN,AC=HC,
所以∠ACM−∠ECM=∠HCN−∠GCN,即∠ACE=∠HCG=60°,
所以△ACH是等边三角形,
所以∠AHC=60°,故②正确;
③由②知∠CFH=∠AFH=60°,若FC=CG,则∠CGF=60°,从而∠FCG=60°,这与∠ACB=60°矛盾,故③不正确;
④因为△ECM≌△GCN,△AMC≌△HNC,
所以S△AMC−S△ECM=S△HNC−S△GCN,即S△ACE=S△CGH,
因为△CAE≌△BCD,
所以S△BCD=S△ACE=S△CGH,故④正确,
所以正确的有:①②④,
故选:C.
10.【答案】B
【解析】解:以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角坐标系,过A作AH⊥BC于H,过F作FM⊥BC于M,过E作EN⊥AB于N,如图:
∵等边三角形ABC的边长为4,点D是AB边的中点,
∴∠NBE=60°,BD=12AB=2,BH=2,AH=23,
∴A(2,23),H(2,0),
设BE=m,则BN=12m,NE=32m,DN=2−12m,
∵△ABC、△DEF是等边三角形,
∴DE=EF,∠DEF=60°=∠DBE,
∴∠FEM+∠DEB=120°=∠DEB+∠BDE,
∴∠FEM=∠BDE,
又∠END=∠FME=90°,
∴△DEN≌△EFM(AAS),
∴DN=EM=2−12m,NE=FM=32m,
∴BM=BE+EM=m+2−12m=2+12m,
∴F(2+12m,32m),
令x=2+12m,y=32m,消去m可得y=3x−23,
即F点在直线y=3x−23上运动,
而直线y=3x−23与x轴交点为(2,0),即直线y=3x−23与x轴交点为H,
∴HM=BM−BH=12m,
∴tan∠FHM=FMHM=32m12m=3,
∴∠FHM=60°,
∴∠AHF=30°,
过A作AK⊥直线HF与K,则AF的最小值即为AK,
在Rt△AHK中,AK=12AH=12×23=3,
∴AF的最小值为3,
故选:B.
以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角坐标系,过A作AH⊥BC于H,过F作FM⊥BC于M,过E作EN⊥AB于N,由等边三角形ABC的边长为4,点D是AB边的中点,得A(2,23),H(2,0),设BE=m,则BN=12m,NE=32m,DN=2−12m,证明△DEN≌△EFM(AAS),可得F(2+12m,32m),即知F点在直线y=3x−23上运动,直线y=3x−23与x轴交点为H,可得∠FHM=60°,∠AHF=30°,过A作AK⊥直线HF与K,则AF的最小值即为AK,由30°所对直角边等于斜边的一半可得AF的最小值为3.
本题考查等边三角形中的旋转变换,解题的关键是作辅助线,求出点F的轨迹,本题有一定的难度.
11.【答案】A
【解析】
【分析】
此题是一道综合题,不但考查了学生对作图方法的掌握,也是对全等三角形的判定的方法的考查.我们可以通过其作图的步骤来进行分析,作图时满足了三条边对应相等,于是我们可以判定是运用SSS,答案可得.
【解答】
解:作图的步骤:
①以O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA、OB于点C、D;
②任意作一点O′,作射线O′A′,以O′为圆心,OC长为半径画弧,交O′A′于点C′;
③以C′为圆心,CD长为半径画弧,交前弧于点D′;
④过点D′作射线O′B′.
所以∠A′O′B′就是与∠AOB相等的角;
在△OCD与△O′C′D′,
O′C′=OCO′D′=ODC′D′=CD,
∴△OCD≌△O′C′D′(SSS),
显然运用的判定方法是SSS.
故选A.
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查了平行线的性质,平行公理的推论以及角平分线的定义的运用,解题的关键是注意:两直线平行,内错角相等.由∠A+∠AHP=180°,可得PH//AB,根据AB//CD,可得AB//CD//PH,再根据平行线的性质、角平分线定义以及角的和差关系进行解答,即可得出正确结论.
【解答】
解:∵∠A+∠AHP=180°,
∴PH//AB,
∵AB//CD,
∴CD//PH,
故①正确;
∴AB//CD//PH,
∴∠BEP=∠EPH,∠DFP=∠FPH,
∴∠BEP+∠DFP=∠EPF,
又∵PG平分∠EPF,
∴∠EPF=2∠EPG,
∴∠BEP+∠DFP=2∠EPG,故②正确;
∵∠GPH与∠FPH不一定相等,
∴∠FPH=∠GPH不一定成立,故③错误;
∵∠AGP=180°−∠PGH=180°−(∠HPG+∠PHG),
即∠AGP=∠HPG+∠PHG,
∵∠DFP=∠FPH,∠FPH+∠GPH=∠FPG,∠FPG=∠EPG,
∴∠A+∠AGP+∠DFP−∠FPG
=∠A+∠HPG+∠PHG+∠FPH−∠FPG
=∠A+∠FPG+∠PHG−∠EPG
=∠A+∠PHG,
∵AB//PH,
∴∠A+∠PHG=180°,
即∠A+∠AGP+∠DFP−∠FPG=180°,
故④正确;
∵∠BEP−∠DFP=∠EPH−∠FPH=(∠EPG+∠GPH)−∠FPH=∠FPG+∠GPH−∠FPH
=∠GPH+∠GPH=2∠GPH,
∴∠BEP−∠DFP∠GPH=2为定值,故⑤正确.
综上所述,正确的选项①②④⑤共4个,
故选:C.
13.【答案】1 ⑥
【解析】解:①因为直线没有端点,所以直线不是平角,故此小题错误;
②因为射线是一条线,所以射线不是角,故此小题错误;
③因为一条弧和经过这条弧两端的两条半径所围成的图形叫扇形,所以圆周的一部分不是扇形,故此小题错误;
④因为线段有两个端点,所以不相交的两条线段不一定平行,故此小题错误;
⑤因为边长相等的四边形有可能是菱形,所以此小题错误;
⑥符合等腰三角形的性质及判定定理,故此小题正确.
故正确的结论有1个,其序号是⑥.
故答案为:1,⑥.
分别根据角的定义、扇形的定义、线段的特点、正方形的性质及等腰三角形的判定定理对各小题进行逐一判断.
本题考查的是角的定义、扇形的定义、线段的特点、正方形的性质及等腰三角形的判定定理,熟知以上知识是解答此题的关键.
14.【答案】37
【解析】解:如图,延长CB到T,使得BT=DE,连接DT,作点B关于直线AC的对称点W,连接TW,DW,过点W作WK⊥BC交BC的延长线于K.
∵△ABC,△DEF都是等边三角形,BC=3DE=3,
∴BC=AB=3,DE=1,∠ACB=∠EDF=60°,
∴DE//TC,
∵DE=BT=1,
∴四边形DEBT是平行四边形,
∴BE=DT,
∴BD+BE=BD+TD,
∵B,W关于直线AC对称,
∴CB=CW=3,∠ACW=∠ACB=60°,DB=DW,
∴∠WCK=60°,
∵WK⊥CK,
∴∠K=90°,∠CWK=30°,
∴CK=12CW=32,WK=3CK=332,
∴TK=1+3+32=112,
∴TW=TK2+WK2=(112)2+(332)2=37,
∴DB+BE=DB+DT=DW+DT≥TW,
∴BD+BE≥37,
∴BD+BE的最小值为37.
故答案为37.
如图,延长CB到T,使得BT=DE,连接DT,作点B关于直线AC的对称点W,连接TW,DW,过点W作WK⊥BC交BC的延长线于K.证明BE=DT,BD=DW,把问题转化为求DT+DW的最小值.
本题考查轴对称−最短问题,等边三角形的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.
15.【答案】15
【解析】解:如图,连接AE,连接AD并延长交BC于点N,过点G作GMIDE于点M,连接BD、CD,
设EF=2x,且x>0,
则BE=CF=2EF=4x,
∴BC=BE+EF+CF=4x+2x+4x=10x,
∵△DEF是等边三角形,
∴DE=DF=EF=2x,∠DEF=∠DFE=60°,
∴∠BED=∠CFD=120°,
在△BED和△CFD中,
DE=DF∠BED=∠CFDBE=CF,
∵△BED≌△CFD(SAS),
∴BD=CD,
∴点D在BC的垂直平分线上,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC=10x,
∴点A在BC的垂直平分线上,
∴AN垂直平分BC,
∴BN=CN=12BC=12x10x=5x,
∵∠ANE=90°,BE=CF=4x,
∴EN=FN=5x−4x=x,
∴AN=AB2−BN2=(10x)2−(5x)2=53x,
∵GD=GE,GM⊥DE,
∴∠GMD=∠ANE=90°,
∴DM=12DE=x,
∵∠DGM=∠EGM=12∠DGE,
∴EN=DM=x,
∵AG=GD=GE=19,
∴A、D、E在以G为圆心、以19为半径的圆上,
∴∠EAN=12∠DGE(圆周角定理),
∴∠EAN=∠DGM,
在△EAN和△DGM中,
∠EAN=∠DGM∠ANE=∠GMDEN=DM,
∴△EAN≌△DGM(AAS),
∴AE=GD=19,
∵∠ANE=90⋅(已证),
∴EN2+AN2=AE2,
∴x2+(53x)2=(19)2,
解得x=12或x=−12(舍去),
∴BC=10x=10×12=5,
∵△ABC是等边三角形,
∴△ABC的周长为3BC=3×5=15,
故答案为:15.
连接AE,连接AD并延长交BC于点N,过点G作GMIDE于点M,连接BD、CD,设EF=2x,且x>0,则BE=CF=2EF=4x,BC=BE+EF+CF=4x+2x+4x=10x,然后证明△BED≌△CFD(SAS),可得BD=CD,证明AN垂直平分BC,再证明△EAN≌△DGM(AAS),可得AE=GD=19,然后利用勾股定理即可解决问题.
本题考查了全等三角形的判定与性质,圆周角定理,等边三角形的性质,勾股定理,解一元二次方程,解决本题的关键是得到△EAN≌△DGM.
16.【答案】14
【解析】
【分析】
连接AD,AM,由于△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD⊥BC,再根据三角形的面积公式求出AD的长,再根据EF是线段AC的垂直平分线可知,点A关于直线EF的对称点为点C,MA=MC,推出MC+DM=MA+DM≥AD,故AD的长为BM+MD的最小值,由此即可得出结论.
本题考查的是轴对称−最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.
【解答】
解:连接AD,MA.
∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,
∴AD⊥BC,
∴S△ABC=12BC⋅AD=12×4·AD=24,解得AD=12,
∵EF是线段AC的垂直平分线,
∴点A关于直线EF的对称点为点C,MA=MC,
∴MC+DM=MA+DM≥AD,
∴AD的长为CM+MD的最小值,
∴△CDM的周长最短=(CM+MD)+CD=AD+12BC=12+12×4=14
17.【答案】证明:∵∠3=∠B,
∴DE//BC,
∴∠1=∠BCD.
∵∠1=∠2,
∴∠2=∠BCD,
∴GF//CD,
∴∠CDB=∠BGF.
∵FG⊥AB,
∴∠BGF=90°,
∴∠CDB=90°,
∴CD⊥AB.
【解析】先由平行线的判定定理得出DE//BC,GF//CD,再由FG⊥AB于G得出∠BGF=90°,进而可得出结论.
本题考查的是命题与定理,熟知平行线的判定与性质是解答此题的关键.
18.【答案】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE.
∴∠CAE=∠BAD.
在△ACE和△ABD中,
AC=AB∠CAE=∠BADAE=AD,
∴△ACE≌△ABD(SAS);
(2)解:∵△ACE≌△ABD,
∴∠AEC=∠ADB,
∴∠AEF+∠AEC=∠AEF+∠ADB=180°.
∴∠DAE+∠DFE=180°,
∵∠BFC+∠DFE=180°,
∴∠BFC=∠DAE=∠BAC=50°;
(3)证明:如图,连接AF,过点A作AJ⊥CF于点J.
∵△ACE≌△ABD,
∴S△ACE=S△ABD,CE=BD,
∵AJ⊥CE,AH⊥BD.
∴12CE⋅AJ=12BD⋅AH,
∴AJ=AH.
在Rt△AFJ和Rt△AFH中,
AF=AFAJ=AH,
∴Rt△AFJ≌Rt△AFH(HL),
∴FJ=FH.
在Rt△AJE和Rt△AHD中,
AE=ADAJ=AH,
∴Rt△AJE≌Rt△AHD(HL),
∴EJ=DH,
∴EF+DH=EF+EJ=FJ=FH.
【解析】(1)可利用SAS证明结论;
(2)由全等三角形的性质可得∠AEC=∠ADB,结合平角的定义可得∠DAE+∠DFE=180°,根据∠BFC+∠DFE=180°,可求得∠BFC=∠DAE,即可求解;
(3)连接AF,过点A作AJ⊥CF于点J.结合全等三角形的性质利用HL证明Rt△AFJ≌Rt△AFH,Rt△AJE≌Rt△AHD可得FJ=FH,EJ=DH,进而可证明结论.
本题主要考查全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定条件是解题的关键.
19.【答案】(1)证明:
∵∠ABC=90°,
∴∠DBC=90°,
在△ABE和△CBD中
AB=CB∠ABE=∠CBDBE=BD
∴△ABE≌△CBD(SAS);
(2)解:
∵AB=CB,∠ABC=90°,
∴∠BCA=45°,
∴∠AEB=∠CAE+∠BCA=30°+45°=75°,
∵△ABE≌△CBD,
∴∠BDC=∠AEB=75°.
【解析】(1)由条件可利用SAS证得结论;
(2)由等腰直角三角形的性质可先求得∠BCA,利用三角形外角的性质可求得∠AEB,再利用全等三角形的性质可求得∠BDC.
本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法(即SSS、SAS、ASA、AAS和HL)和全等三角形的性质(即全等三角形的对应边相等、对应角相等)是解题的关键.
20.【答案】解:(1)全等,理由是:
∵△ABC和△DCE都是等边三角形,
∴AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,
即∠BCD=∠ACE,
在△BCD和△ACE中,
CD=CE∠BCD=∠ACEBC=AC,
∴△ACE≌△BCD( SAS);
(2)如图3,由(1)得:△BCD≌△ACE,
∴BD=AE,
∵△DCE都是等边三角形,
∴∠CDE=60°,CD=DE=2,
∵∠ADC=30°,
∴∠ADE=∠ADC+∠CDE=30°+60°=90°,
在Rt△ADE中,AD=3,DE=2,
∴AE=AD2+DE2=9+4=13,
∴BD=13;
(3)如图2,过A作AF⊥CD于F,
∵B、C、E三点在一条直线上,
∴∠BCA+∠ACD+∠DCE=180°,
∵△ABC和△DCE都是等边三角形,
∴∠BCA=∠DCE=60°,
∴∠ACD=60°,
在Rt△ACF中,AF=32,
∴S△ACD=12×CD×AF=12×2×32=32,
∴CF=12AC=1×12=12,
FD=CD−CF=2−12=32,
在Rt△AFD中,AD2=AF2+FD2=(32)2+(32)2=3,
∴AD=3.
【解析】(1)依据等式的性质可证明∠BCD=∠ACE,然后依据SAS可证明△ACE≌△BCD;
(2)由(1)知:BD=AE,利用勾股定理计算AE的长,可得BD的长;
(3)如图2,过A作AF⊥CD于F,先根据平角的定义得∠ACD=60°,利用特殊角的三角函数可得AF的长,由三角形面积公式可得△ACD的面积,最后根据勾股定理可得AD的长.
本题是三角形的综合题,主要考查的是全等三角形的性质、等边三角形的性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
21.【答案】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,
即∠BAD=∠CAE,
在△BAD与△CAE中,
AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE;
(2)解:∵△BAD≌△CAE,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠AFB=∠CFO,
∴∠COF=∠BAC=48°,
∴∠COD=180°−∠COF=180°−48°=132°,
答:∠COD的度数为132°;
(3)证明:如图,连接AO,
∵△BAD≌△CAE,
∴∠ADB=∠AEC,
∵AD=AE,GE=OD,
在△ADO和△AEG中,
AD=AE∠ADO=∠AEGGE=DO,
∴△ADO≌△AEG(SAS),
∴AG=AO,∠DAO=∠EAG,
∵AG=OC,
∴OA=OC,
∵∠OAG=∠DAO+∠DAG,
∴∠OAG=∠EAG+∠DAG=∠DAE=∠BAC,
由(2)知:∠COF=∠BAC,
∴∠COF=∠OAG,
∵AG//BD,
∴∠AOF=∠OAG,
∴∠COF=∠AOF,
∵OA=OC,
∴BD⊥AC.
【解析】(1)根据AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠EAD,从而得出∠BAD=∠CAE,即可得出△BAD≌△CAE,进而可以解决问题;
(2)结合(1)证明∠COF=∠BAC=48°,进而可以解决问题;
(3)连接AO,证明△ADO≌△AEG,可得AG=AO,∠DAO=∠EAG,然后证明∠COF=∠OAG,根据AG//BD,可得∠AOF=∠OAG,再根据等腰三角形的性质即可解决问题.
此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质;
22.【答案】(1)如图PQ即为所求
(2)如图,连接PC、PD、QC、QD,直线PQ交AB于点O,
∵在△PCQ和△PDQ中,
PC=PDPQ=PQCQ=DQ
∴△PCQ≌△PDQ(SSS)
∴∠CPQ=∠DPQ,
∴180°−∠CPQ=180°−∠DPQ,
即∠CPO=∠DPO,
∵在△PCO和△PDO中
PC=PD∠CPO=∠DPOPO=PO
∴△PCO≌△PDO(SAS)
∴∠POC=∠POD
又∵∠POC+∠POD=180°
∴∠POC=90°
∴PQ⊥AB
(3)24.
【解析】
【分析】
此题(1)主要考查了过直线外一点作已知直线的垂线,熟练掌握基本作图方法是解题关键.
(2)考查全等三角形判定方法,利用SSS,SAS判定.
(3)考查三角形面积问题,可以考虑S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD即可求的结果.
【解答】
(1)见答案;
(2)见答案;
(3)解:设BD与AC交于点E,
∵AB=AD,CB=CD,
由(2)知,AC垂直平分BD,
∴S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD
=12BD·AE+12BD·CE
=12BD(AE+CE)
=12BD·AC
=12×6×8=24,
故答案为24.
23.【答案】解:(1)用尺规在射线OF上作OC=OB,在射线OE上取点D使CD=AB,如图所示:
(2)连接BD交OC于点P,根据“两点之间线段最短”可得:P点到O、C两点的距离之和最短,且P点到B、D两点的距离之和最短,
因此,点P到四边形OBCD四个顶点的距离之和最小;
(3)∵∠AOF=42°,∠AOB=∠EOF=90∘,
∴∠BOF=∠AOE=90°−∠AOF=48°,
∴∠BOE=∠BOF+∠AOF+∠AOE=48°+42°+48°=138°;
(4)分两种情况讨论:
①当∠AOF在∠BOE的内部时,
∵∠AOF=α,∠AOB=∠EOF=90∘,
∴∠BOF=∠AOE=90°−∠AOF=90°−α,
∴∠BOE=∠BOF+∠AOF+∠AOE=90°−α+α+90°−α=180°−α,
即∠BOE+∠AOF=180°;
②当∠AOF在∠BOE的外部时,
∵∠AOF=α,∠AOB=∠EOF=90∘,∠AOF+∠AOB+∠EOF+∠BOE=360°,
∴∠BOE=360°−∠AOF−∠AOB−∠EOF=360°−α−90°−90°=180°−α,
即∠BOE+∠AOF=180°;
综上,∠AOF和∠BOE之间的数量关系是∠BOE+∠AOF=180°.
【解析】本题考查了尺规作图,关于线段的性质:两点之间线段最短,角的和差计算,
(1)根据作一条线段等于已知线段的作法作图即可;
(2)连接BD交OC于点P,根据“两点之间线段最短”可得结论;
(3)先求出∠BOF和∠AOE的度数,再根据∠BOE=∠BOF+∠AOF+∠AOE即可求解;
(4)分两种情况讨论:①当∠AOF在∠BOE的内部时、②当∠AOF在∠BOE的外部时,分别根据角的和差进行求解即可.
24.【答案】(1)解:180;
(2)证明:连接BE,CE,
∵AB=AC,点D是边BC的中点,
∴∠BAD=∠CAD,
在△BAE与△CAE中,
∵{AB=AC,∠BAD=∠CAD,AE=AE
∴△BAE≌△CAE(SAS),
∴∠AEB=∠AEC,
∴∠DEB=∠DEC,
∵点E是△ABC内部一点,∠AEB=∠AEC,∠DEB=∠DEC,
∴点E是点D的“等角点”.
(3)解:△ABC内存在点E是点D的“等角点”.
如图,过点B作BF⊥AD,交AD的延长线于F,在线段BF的延长线上截取FH=BF,连接AH,CH,延长HC交AD于E,连接BE,则点E即为所求.
∵BF=FH,BF⊥AF,
∴BE=EH,AB=AH,
又∵EF⊥BH,
∴∠BED=∠CED,
∴∠AEB=∠AEC,
∴点E是点D的“等角点”.
【解析】
【分析】
本题考查了新定义问题,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,用尺规作垂线以及分类讨论的思想,解题关键是理解新定义“等角点”.
(1)根据“等角点”的定义可得∠AEB=∠AEC,∠DEB=∠DEC,然后由周角的定义进行求解即可;
(2)连接BE,CE,证明△BAE≌△CAE得出∠AEB=∠AEC,∠DEB=∠DEC,即可根据“等角点”的定义进行证明;
(3)△ABC内存在点E是点D的“等角点”,过点B作BF⊥AD,交AD的延长线于F,在线段BF的延长线上截取FH=BF,连接AH,CH,延长HC交AD于E,连接BE,则点E即为所求.运用尺规作图的作法结合等腰三角形的性质和“等角点”的定义进行证明即可.
【解答】
解(1)∵若点E是点D的“等角点”,
∴∠AEB=∠AEC,∠DEB=∠DEC,
∵∠AEB+∠AEC+∠DEB+∠DEC=360°,
∴∠AEB+∠DEC=180°.
故答案为180;
(2)见答案;
(3)见答案.
25.【答案】解:(1)135°;
(2)①45;
②∠D的度数不随A、B的移动而发生变化,
设∠BAD=α,
∵AD平分∠BAO,
∴∠BAO=2α,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABN=180°−∠ABO=∠AOB+∠BAO=90+2α,
∵BC平分∠ABN,
∴∠ABC=45°+α,
∵∠ABC=180°−∠ABD=∠D+∠BAD,
∴∠D=∠ABC−∠BAD=45°+α−α=45°;
(3)∵∠BAO与∠BOQ的平分线交于点E,
∴∠AOE=135°,
∴∠E=180°−∠EAO−∠AOE,
=45°−∠EAO=45°−12∠BAO
=45°−12(180°−90°−∠ABO)=12∠ABO,
∵AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的平分线,
∴∠EAF=12∠BAO+12∠GAO=12×180°=90°,
在△AEF中,若有一个角是另一个角的3倍,
则①当∠EAF=3∠E时,得∠E=30°,此时∠ABO=60°;
②当∠EAF=3∠F时,得∠E=60°,
此时∠ABO=120°>90°,舍去;
③当∠F=3∠E时,得∠E=14×90°=22.5°,
此时∠ABO=45°;
④当∠E=3∠F时,得∠E=34×90°=67.5°,
此时∠ABO=135°>90°,舍去.
综上可知,∠ABO的度数为60°或45°.
【解析】
【分析】
(1)根据三角形的内角和定理和角平分线的定义即可得到结论;
(2)根据三角形的内角和定理和角平分线的定义即可得到结论;
(3)①当∠EAF=3∠E时,②当∠EAF=3∠F时,③当∠F=3∠E时,④当∠E=3∠F时,根据三角形的内角和定理和角平分线的定义即可得到结论.
本题考查了三角形的内角和定理,角平分线的定义,熟练掌握三角形的内角和定理是解题的关键.
【解答】
解:(1)∵直线MN与直线PQ垂直相交于O,
∴∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠OBA=90°,
∵AE、BE分别是∠BAO和∠ABO角的平分线,
∴∠BAE=12∠OAB,∠ABE=12∠ABO,
∴∠BAE+∠ABE=12(∠OAB+∠ABO)=45°,
∴∠AEB=135°;
故答案为135°;
(2)①∵∠AOB=90°,∠BAO=60°,
∴∠ABO=30°,
∴∠ABN=150°,
∵BC是∠ABN的平分线,
∴∠OBD=∠CBN=12×150°=75°,
∵AD平分∠BAO,
∴∠DAB=30°,
∴∠D=180°−∠ABD−∠BAD−∠AOB=180°−75°−30°−30°=45°,
故答案为45;
②见答案;
(3)见答案.
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