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2022-2023学年北京市大兴区八年级(上)期中数学试卷【含解析】
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这是一份2022-2023学年北京市大兴区八年级(上)期中数学试卷【含解析】,共30页。试卷主要包含了填空题,解答题解答应写出文字说明等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)在美术字中,有些汉字是轴对称的.下列美术字是轴对称的是( )
A.爱B.我C.中D.国
2.(2分)下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A.8,6,5B.3,4,8C.4,6,10D.3,3,6
3.(2分)五边形的内角和为( )
A.360°B.540°C.720°D.900°
4.(2分)如图图形中,作△ABC的边BC上的高,正确的是( )
A.B.
C.D.
5.(2分)如图,AB∥DE,点B,C,D在同一直线上,若∠BCE=55°,∠E=25°,则∠B的度数是( )
A.55°B.30°C.25°D.20°
6.(2分)如图,△ABC≌△A'B′C',若∠A=36°,∠C=24°,则∠B′的度数是( )
A.60°B.90°C.100°D.120°
7.(2分)若从n边形的一个顶点出发,可以画出4条对角线,则n的值是( )
A.4B.5C.6D.7
8.(2分)如图,在3×3的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A,B是两个格点,若点C是图中的格点,且△ABC是等腰三角形,则点C的个数是( )
A.4B.8C.10D.12
二、填空题(共16分,每题2分)
9.(2分)点A(2,3)关于x轴的对称点的坐标是 .
10.(2分)等腰三角形的一个内角为100°,则它的一个底角的度数为 .
11.(2分)如图,要测量池塘两岸相对的两点A,B的距离,作线段AC与BD相交于点O.若AC=BD,AO=DO=6m,CD=15m,则A,B两点间的距离为 m.
12.(2分)已知如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足是D,写出图中的一组相似三角形 .
13.(2分)如图,点B,F,C,E在同一直线上,AC=DF,AB=DE,要使△ABC≌△DEF,需要添加的一个条件可以是 .
14.(2分)如图,△ABC是等边三角形,D是BC中点,DE⊥AB于点E,若AB=8,则BE的长是 .
15.(2分)将图1中的△ABC折叠,使点A与点C重合,折痕为ED,点E,D分别在AB,AC上,得到图形2.若BC=4,AB=5,则△EBC的周长是 .
16.(2分)如图,△ABC与△ADE都是等边三角形,BD和CE相交于点P,连接AP.下面结论中,①BD=CE;②∠EPD=60°;③PA不是∠BPE的平分线;④PE=PA+PD.所有正确结论的序号是 .
三、解答题(共68分,第17-24题,每题5分,第25题6分,第26,27题,每题7分,第28题8分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
17.(5分)用一条长20cm的细绳围成一个等腰三角形,若一腰长是底边长的2倍,求各边的长.
18.(5分)一个多边形的内角和是它外角和的2倍,求这个多边形的边数.
19.(5分)如图,点A,B,C,D在同一直线上,AE=BF,EC=FD,AB=CD.
求证:△EAC≌△FBD.
20.(5分)如图,线段AC与线段BD相交于点O,若∠A=70°,∠B=30°,∠C=60°,求∠D的度数.
21.(5分)如图,线段AC与线段BD相交于点E,∠A=∠D,AE=DE.
求证:BD=AC.
22.(5分)如图,AB,CD相交于点O,DE∥AB.
(1)作∠BOD的角平分线OM,交DE于点F(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)若∠D=60°,则△ODF的形状是 .
23.(5分)如图,为了满足A,B,C三个小区居民的体育锻炼需求,需要建立一个居民健身广场D,要使健身广场到三个小区的距离相等,请你在图中作出健身广场D的位置(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
24.(5分)如图1,AD是△ABC的中线.
求证:AB+AC>2AD.
请将下面的推理过程补充完整:
证明:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE.
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD.
在△ADC和△EDB中,
∴△ADC≌△EDB ( ).
∴ (全等三角形的对应边相等).
∴在△ABE中,AB+BE>AE ( ),
∴AB+AC>AD+DE.
即AB+AC>2AD.
25.(6分)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E,F,BE=CF.求证:AD是△ABC的角平分线.
26.(7分)在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°,BD平分∠ABC.
(1)如图1,若∠A=90°.
①直接写出AD与CD的数量关系: ;
②请你写出图中一个与①不同的正确结论: ;
(2)如图2,若∠A>90°,猜想AD与CD的数量关系,并证明.
27.(7分)如图,在等边△ABC中,点D是BC边上一点,作射线AD,点B关于射线AD的对称点为E,连接CE并延长交射线AD于点F.
(1)依题意补全图形;
(2)若∠BAF=10°,则∠EFA的度数是 ;
(3)用等式表示线段AF,CF,EF之间的数量关系,并证明.
28.(8分)在平面直角坐标系xOy中,点A,B,P不在同一直线上,对于点P和线段AB给出如下定义:过点P向线段AB所在直线作垂线,若垂足Q在线段AB上,则称点P为线段AB的内垂点,当垂足Q满足|AQ﹣BQ|最小时,称点P为线段AB的最佳内垂点.
已知点S(﹣3,1),T(1,1).
(1)在点P1(2,4),P2(﹣4,0),P3(﹣2,),P4(1,3)中,线段ST的内垂点为 ;
(2)若点M是线段ST的最佳内垂点,则点M的坐标可以是 (写出两个满足条件的点M即可);
(3)已知点C(m﹣2,3),D(m,3),若线段CD上的每一个点都是线段ST的内垂点,直接写出m的取值范围;
(4)已知点E(n+2,0),F(n+4,﹣1),若线段EF上存在线段ST的最佳内垂点,直接写出n的取值范围.
2022-2023学年北京市大兴区八年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共16分,每题2分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1.(2分)在美术字中,有些汉字是轴对称的.下列美术字是轴对称的是( )
A.爱B.我C.中D.国
【分析】根据轴对称的概念得出结论即可.
【解答】解:由题意知,“中”字是轴对称的,
故选:C.
【点评】本题主要考查轴对称的知识,熟练掌握轴对称的知识是解题的关键.
2.(2分)下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A.8,6,5B.3,4,8C.4,6,10D.3,3,6
【分析】根据三角形的三条边必须满足任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边即可判断.
【解答】解:A、6+5>8,能组成三角形,符合题意;
B、3+4<8,不能组成三角形,不符合题意.
C、4+6=10,不能组成三角形,不符合题意;
D、3+3=6,不能组成三角形,不符合题意;
故选:A.
【点评】本题主要考查对三角形三边关系的理解应用.判断是否可以构成三角形,只要判断两个较小的数的和大于最大的数即可.
3.(2分)五边形的内角和为( )
A.360°B.540°C.720°D.900°
【分析】n边形的内角和是(n﹣2)180°,由此即可求出答案.
【解答】解:五边形的内角和是(5﹣2)×180°=540°.故选:B.
【点评】本题主要考查了多边形的内角和公式,是需要熟记的内容.
4.(2分)如图图形中,作△ABC的边BC上的高,正确的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据三角形的高的概念判断即可.
【解答】解:A、图形中,AD是△ABC的BC边上的高,本选项符合题意;
B、图形中,不能表示△ABC的BC边上的高,本选项不符合题意;
C、图形中,不能表示△ABC的BC边上的高,本选项不符合题意;
D、图形中,不能表示△ABC的BC边上的高,本选项不符合题意;
故选:A.
【点评】本题考查的是三角形的高的概念,从三角形的一个顶点向对边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.
5.(2分)如图,AB∥DE,点B,C,D在同一直线上,若∠BCE=55°,∠E=25°,则∠B的度数是( )
A.55°B.30°C.25°D.20°
【分析】根据三角形外角和内角的关系,可以得到∠D的度数,再根据平行线的性质,可以得到∠D=∠B,从而可以得到∠B的度数.
【解答】解:∵∠BCE=55°,∠E=25°,∠BCE=∠E+∠D,
∴∠D=∠BCE﹣∠E=55°﹣25°=30°,
∵AB∥DE,
∴∠B=∠D,
∴∠B=30°,
故选:B.
【点评】本题考查平行线的性质、三角形外角和内角的关系,解答本题的关键是求出∠D的度数.
6.(2分)如图,△ABC≌△A'B′C',若∠A=36°,∠C=24°,则∠B′的度数是( )
A.60°B.90°C.100°D.120°
【分析】根据全等三角形的性质求出∠A′=36°,∠C′=24°,,再根据三角形内角和定理计算,得到答案.
【解答】解:∵△ABC≌△A'B'C',∠A=36°,∠C=24°,
∴∠A′=∠A=36°,∠C′=∠C=24°,
∴∠B′=180°﹣∠A′﹣∠C′=180°﹣36°﹣24°=120°,
故选:D.
【点评】本题考查的是全等三角形的性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的对应角相等是解题的关键.
7.(2分)若从n边形的一个顶点出发,可以画出4条对角线,则n的值是( )
A.4B.5C.6D.7
【分析】根据n边形从一个顶点出发可引出(n﹣3)条对角线,可得n﹣3=5,求出n的值.
【解答】解:设多边形有n条边,
则n﹣3=4,
解得n=7,
故选:D.
【点评】本题考查了多边形的对角线,熟记n边形从一个顶点出发可引出(n﹣3)条对角线是解答此题的关键.
8.(2分)如图,在3×3的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A,B是两个格点,若点C是图中的格点,且△ABC是等腰三角形,则点C的个数是( )
A.4B.8C.10D.12
【分析】根据题意,结合图形,分两种情况讨论:①AB为等腰△ABC底边;②AB为等腰△ABC其中的一条腰.
【解答】解:如图:分情况讨论.
①AB为等腰△ABC底边时,符合条件的C点有4个;
②AB为等腰△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有4个.
故选:B.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的判定,解答本题关键是根据题意,画出符合实际条件的图形,再利用分类讨论思想解答.
二、填空题(共16分,每题2分)
9.(2分)点A(2,3)关于x轴的对称点的坐标是 (2,﹣3) .
【分析】根据“关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数”解答.
【解答】解:点A(2,3)关于x轴的对称点的坐标是(2,﹣3).
故答案为:(2,﹣3).
【点评】本题考查了关于x轴、y轴对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:
(1)关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;
(2)关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;
(3)关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
10.(2分)等腰三角形的一个内角为100°,则它的一个底角的度数为 40° .
【分析】由于等腰三角形的一个内角为100°,这个角是顶角或底角不能确定,故应分两种情况进行讨论.
【解答】解:①当这个角是顶角时,底角=(180°﹣100°)÷2=40°;
②当这个角是底角时,另一个底角为100°,因为100°+100°=200°,不符合三角形内角和定理,所以舍去.
故答案为:40°.
【点评】本题考查的是等腰三角形的性质,解答此类问题时往往用到三角形的内角和是180°这一隐藏条件.
11.(2分)如图,要测量池塘两岸相对的两点A,B的距离,作线段AC与BD相交于点O.若AC=BD,AO=DO=6m,CD=15m,则A,B两点间的距离为 15 m.
【分析】结合AC=BD,AO=DO,可得BO=CO,再利用∠AOB=∠DOC,即可证出△ABO≌△DCO(SAS),利用全等三角形的性质可得出AB=CD.
【解答】解:∵AC=BD,AO=DO=6m,
∴BO=CO,
在△ABO和△DCO中,
,
∴ABO≌△DCO(SAS),
∴AB=DC=15m.
故答案为:15.
【点评】本题考查了全等三角形的应用,利用全等三角形的判定定理SAS证出△ABO≌△DCO是解题的关键.
12.(2分)已知如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足是D,写出图中的一组相似三角形 △ABC∽△ACD .
【分析】由题意及图形可知:此图中共有3个直角三角形,根据相似三角形的判定和性质判断即可.
【解答】解:①在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠BDC=90°,∠ADC=90°,
在Rt△ADC和Rt△ACB中,∠A=∠A,∠C=∠ADC,
∴Rt△ADC∽Rt△ACB;
②在Rt△ADC和Rt△BCD中,∵∠BDC=∠ADC=90°,
又∵∠ACD+∠BCD=90°,∠BCD+∠B=90°,
∴∠ACD=∠B,
∴Rt△ADC∽Rt△BCD;
③在Rt△ABC和Rt△BCD中,∠C=∠BDC=90°,∠B=∠B,
∴Rt△ABC∽Rt△BCD.
故答案是:△ABC∽△ACD.
【点评】本题考查了相似三角形的判定定理,此题只要运用了:“如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似,”(简叙为两角对应相等两三角形相似)这一定理.
13.(2分)如图,点B,F,C,E在同一直线上,AC=DF,AB=DE,要使△ABC≌△DEF,需要添加的一个条件可以是 ∠A=∠D(答案不唯一) .
【分析】根据题意可知,两个三角形满足两边对应相等,根据“SAS”可添加∠A=∠D或根据“SSS”可添加BC=EF或BF=CE,能够使△ABC≌△DEF.
【解答】解:∠A=∠D.
理由是:在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
故答案为:∠A=∠D(答案不唯一).
【点评】本题考查了全等三角形的判定:全等三角形的5种判定方法中,选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件,若已知两边对应相等,则找它们的夹角或第三边;若已知两角对应相等,则必须再找一组边对应相等,这条边可以是两角的夹边,也可以是其中一个角的对边;若已知一边一角,则找另一组角,或找这个角的另一组对应邻边.
14.(2分)如图,△ABC是等边三角形,D是BC中点,DE⊥AB于点E,若AB=8,则BE的长是 2 .
【分析】连接AD,利用等边三角形的性质可得∠B=∠BAC=60°,AB=AC,从而利用等腰三角形的三线合一性质可得∠BAD=30°,∠ADB=90°,然后在Rt△ADB中,利用含30度角的直角三角形的性质可得BD=AB=4,再根据垂直定义可得∠DEB=90°,从而利用直角三角形的两个锐角互余可得∠BDE=30°,最后在Rt△BDE中,利用含30度角的直角三角形的性质可得BE=BD=2,即可解答.
【解答】解:连接AD,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠BAC=60°,AB=AC,
∵AB=AC,D是BC中点,
∴∠BAD=∠BAC=30°,∠ADB=90°,
∴BD=AB=4,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴∠BDE=90°﹣∠B=30°,
∴BE=BD=2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
15.(2分)将图1中的△ABC折叠,使点A与点C重合,折痕为ED,点E,D分别在AB,AC上,得到图形2.若BC=4,AB=5,则△EBC的周长是 9 .
【分析】由折叠的性质可得出AE=CE,则可得出△EBC的周长=AB+CB,可求出答案.
【解答】解:∵将图1中的△ABC折叠,使点A与点C重合,
∴AE=CE,
∴△EBC的周长=BE+CE+BC
=BE+AE+BC
=AB+BC
=5+4
=9.
故答案为:9.
【点评】本题考查了折叠的性质,三角形的周长,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
16.(2分)如图,△ABC与△ADE都是等边三角形,BD和CE相交于点P,连接AP.下面结论中,①BD=CE;②∠EPD=60°;③PA不是∠BPE的平分线;④PE=PA+PD.所有正确结论的序号是 ①②④ .
【分析】由“SAS”可证△BAD≌△CAE,可得BD=CE;由全等三角形的性质可得∠ABD=∠ACE,由外角的性质和三角形内角和定理可得∠EPD=60°;由全等三角形的性质可得S△BAD=S△CAE,由三角形面积公式可得AH=AF,由角平分线的性质可得AP平分∠BPE;由全等三角形的性质可得∠BDA=∠CEA,由“SAS”可证△AOE≌△APD,由全等三角形的性质得出AO=AP,证明△APO是等边三角形,可得AP=PO,可得PE=AP+PD,即可求解.
【解答】解:∵△ABC与△ADE都是等边三角形,
∴∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠CAE,AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE,故①正确,
∵△BAD≌△CAE,
∴∠AEC=∠ADB,
∵∠ANE=∠DNP,
∴∠DPE=∠DAE=60°,故②正确;
如图,过点A作AH⊥BD,AF⊥CE,
∵△BAD≌△CAE,
∴S△BAD=S△CAE,
∴BD•AH=CE•AF,
∵BD=CE,
∴AH=AF,
∵AH⊥BD,AF⊥CE,
∴AP平分∠BPE,故③错误;
如图,在线段PE上截取OE=PD,连接AO,
∵△BAD≌△CAE,
∴∠BDA=∠CEA,
∵OE=PD,AE=AD,
∴△AOE≌△APD(SAS),
∴AP=AO,∠PAD=∠OAE,
∴∠PAO=∠DAE=60°,
∴△APO是等边三角形,
∴AP=PO,
∵PE=PO+OE,
∴PE=AP+PD,故④正确.
故答案为:①②④.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质以及角之间的关系,证明△BAD≌△CAE是解本题的关键.
三、解答题(共68分,第17-24题,每题5分,第25题6分,第26,27题,每题7分,第28题8分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
17.(5分)用一条长20cm的细绳围成一个等腰三角形,若一腰长是底边长的2倍,求各边的长.
【分析】设底长为xcm,则腰边长为 2xcm,根据周长列方程得到x+2x+2x=20,然后解方程求出x,从而得到三角形的底边与腰长.
【解答】解:设底长为xcm,则腰边长为 2xcm,
根据题意得x+2x+2x=20,
解得x=4,
当x=4时,2x=8,
所以三角形的腰长为8cm、8cm,底边长为4cm;
【点评】本题考查了等腰三角形的判定:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.也考查了三角形三边的关系.
18.(5分)一个多边形的内角和是它外角和的2倍,求这个多边形的边数.
【分析】根据多边形的内角和公式(n﹣2)•180°以及外角和定理列出方程,然后求解即可.
【解答】解:设这个多边形的边数是n,
根据题意得,(n﹣2)•180°=2×360°,
解得n=6.
答:这个多边形的边数是6.
【点评】本题考查了多边形的内角和公式与外角和定理,需要注意,多边形的外角和与边数无关,任何多边形的外角和都是360°.
19.(5分)如图,点A,B,C,D在同一直线上,AE=BF,EC=FD,AB=CD.
求证:△EAC≌△FBD.
【分析】根据线段的和差求出AC=BD,利用SSS即可证明△EAC≌△FBD.
【解答】证明:∵AB=CD,
∴AB+BC=CD+BC,
即AC=BD,
在△EAC和△FBD中,
,
∴△EAC≌△FBD(SSS).
【点评】此题考查了全等三角形的判定,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键.
20.(5分)如图,线段AC与线段BD相交于点O,若∠A=70°,∠B=30°,∠C=60°,求∠D的度数.
【分析】先根据8字形和三角形内角和定理可解答.
【解答】解:∵∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D,
∵∠A=70°,∠B=30°,∠C=60°,
∴70°+30°=60°+∠D,
∴∠D=40°.
【点评】本题考查了三角形的内角和定理,掌握8字形内角的关系是解题的关键.
21.(5分)如图,线段AC与线段BD相交于点E,∠A=∠D,AE=DE.
求证:BD=AC.
【分析】先由∠A=∠D,AE=DE,∠AEB=∠DEC,根据全等三角形的判定定理“ASA”证明△ABE≌△DCE,得BE=CE,再根据等式的性质得DE+BE=AE+CE,所以BD=AC.
【解答】证明:∵线段AC与线段BD相交于点E,
∴∠AEB=∠DEC,
在△ABE和△DCE中,
,
∴△ABE≌△DCE(ASA),
∴BE=CE,
∴DE+BE=AE+CE,
∴BD=AC.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质、等式的性质等知识,正确地找到全等三角形的对应边和对应角并且证明△ABE≌△DCE是解题的关键.
22.(5分)如图,AB,CD相交于点O,DE∥AB.
(1)作∠BOD的角平分线OM,交DE于点F(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)若∠D=60°,则△ODF的形状是 等边三角形 .
【分析】(1)利用基本作图作∠BOD的平分线即可;
(2)先根据平行线的性质得到∠BOD=120°,再根据角平分线的定义得到∠DOF=60°,然后根据等边三角形的判定方法可判断△ODF的形状.
【解答】解:(1)如图,OF为所作;
(2)∵DE∥AB,
∴∠BOD+∠D=180°,
∴∠BOD=180°﹣60°=120°,
∵OF平分∠BOD,
∴∠DOF=60°,
∴△ODF为等边三角形.
故答案为:等边三角形.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图:熟练掌握5种基本作图是解决问题的关键.也考查了平行线的性质和等边三角形的判定.
23.(5分)如图,为了满足A,B,C三个小区居民的体育锻炼需求,需要建立一个居民健身广场D,要使健身广场到三个小区的距离相等,请你在图中作出健身广场D的位置(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
【分析】作线段BC,AC的垂直平分线交于点D,点D即为所求.
【解答】解:如图,点D即为所求.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
24.(5分)如图1,AD是△ABC的中线.
求证:AB+AC>2AD.
请将下面的推理过程补充完整:
证明:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE.
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD.
在△ADC和△EDB中,
∴△ADC≌△EDB ( SAS ).
∴ AC=BE (全等三角形的对应边相等).
∴在△ABE中,AB+BE>AE ( 三角形两边之和大于第三边 ),
∴AB+AC>AD+DE.
即AB+AC>2AD.
【分析】由“SAS”可证△ADC≌△EDB,可得AC=BE,由三角形的三边关系可求解.
【解答】证明:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE.
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD.
在△ADC和△EDB中,
,
∴△ADC≌△EDB (SAS).
∴AC=BE(全等三角形的对应边相等).
∴在△ABE中,AB+BE>AE (三角形两边之和大于第三边),
∴AB+AC>AD+DE.
即AB+AC>2AD.
故答案为:SAS,AC=BE,三角形两边之和大于第三边.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系,证明三角形全等是解题的关键.
25.(6分)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E,F,BE=CF.求证:AD是△ABC的角平分线.
【分析】首先可证明Rt△BDE≌Rt△DCF(HL)再根据三角形角平分线的逆定理求得AD是角平分线即可.
【解答】证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴Rt△BDE和Rt△CDF是直角三角形.
,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,AD=AD,
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴∠DAE=∠DAF,
∴AD是△ABC的角平分线.
【点评】此题主要考查了角平分线的逆定理,综合运用了直角三角形全等的判定.由三角形全等得到DE=DF是正确解答本题的关键.
26.(7分)在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°,BD平分∠ABC.
(1)如图1,若∠A=90°.
①直接写出AD与CD的数量关系: AD=CD ;
②请你写出图中一个与①不同的正确结论: AB=CB ;
(2)如图2,若∠A>90°,猜想AD与CD的数量关系,并证明.
【分析】(1)①由∠A+∠C=180°,∠A=90°,得∠A=∠C=90°,由BD平分∠ABC,∠ABD=∠CBD,即可根据全等三角形的判定定理“AAS”证明△ABD≌△CBD,得AD=CD;
②由△ABD≌△CBD,得AB=CB,∠ADB=∠CDB,则答案是AB=CB,也可以是∠ADB=∠CDB;
(2)作DF⊥BA交BA的延长线于点F,DE⊥BC于点E,则∠F=∠CED=90°,由∠BAD+∠DAF=180°,∠BAD+∠C=180°,得∠DAF=∠C,根据角平分线的性质得DF=DE,即可证明△ADF≌△CDE,得AD=CD.
【解答】解:(1)①AD=CD,
理由:如图1,∵∠A+∠C=180°,∠A=90°,
∴∠C=90°,
∴∠A=∠C,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
,
∴△ABD≌△CBD(AAS),
∴AD=CD,
故答案为:AD=CD.
②AB=CB,
理由:由①得△ABD≌△CBD,
∴AB=CB,
故答案为:AB=CB.
(2)AD=CD,
证明:如图2,作DF⊥BA交BA的延长线于点F,DE⊥BC于点E,
∴∠F=∠CED=90°,
∵∠BAD+∠DAF=180°,∠BAD+∠C=180°,
∴∠DAF=∠C,
∵BD平分∠ABC,DF⊥BA,DE⊥BC,
∴DF=DE,
在△ADF和△CDE中,
,
∴△ADF≌△CDE(AAS),
∴AD=CD.
注:(1)②答案不唯一,
可以是:∠ADB=∠CDB,
理由:如图1,∵∠A+∠C=180°,∠A=90°,
∴∠C=90°,
∴∠A=∠C,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
,
∴△ABD≌△CBD(AAS),
∴∠ADB=∠CDB,
故答案为:∠ADB=∠CDB.
【点评】此题重点考查角平分线上的点到角的两边的距离相等、同角的补角相等、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线得到△ABD和△CBD,并且证明△ABD≌△CBD是解题的关键.
27.(7分)如图,在等边△ABC中,点D是BC边上一点,作射线AD,点B关于射线AD的对称点为E,连接CE并延长交射线AD于点F.
(1)依题意补全图形;
(2)若∠BAF=10°,则∠EFA的度数是 60° ;
(3)用等式表示线段AF,CF,EF之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)根据题意画图即可;
(2)由轴对称可得∠BAF=∠EAF,AB=AE=AC,根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理,可求出∠EFA的值;
(3)AF=EF+CF;证明∠GAE=∠FCB,进而可得∠CFA=60°,用截长补短方法,在线段AF上作FG=EF,连接GE,易得△EFG是等边三角形,再证明△CFB≌△AGE,即可证明AF=EF+CF.
【解答】解:(1)如下图所示,
(2)∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
∵∠BAF=10°,∠ABC=60°,
∴∠ADB=180°﹣(∠BAF+∠ABC)=180°﹣(10°+60°)=110°,
∵点B关于射线AD的对称点为E,
∴AB=AE=AC,∠BAF=∠EAF=10°,
∴∠EAC=∠BAC﹣(∠BAF+∠EAF)=60°﹣(10°+10°)=40°,
∵AE=AC,
∴∠ACE=(180°﹣∠EAC)=(180°﹣40°)=70°,
∵∠ACE=∠ACB+∠DCF,∠ACB=60°,
∴∠DCF=∠ACE﹣∠ABC=70°﹣60°=10°,
∵∠ADB=∠CDF=110°,
∴∠EFA=180°﹣(∠CDF+∠DCF)=180°﹣(110°+10°)=60°,
故答案为:60°;
(3)AF=CF+EF,证明如下:
如下图所示,在线段AF上作FG=EF,连接GE,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
∵点B关于射线AD的对称点为E,
∴AB=BC=AE=AC,∠BAF=∠EAF,
∴△ABF≌△AEF,
∴BF=EF,∠BFA=∠EFA,
设∠BAF=∠EAF=α,则∠EAC=∠BAC﹣(BAF+∠EAF)=60°﹣2α,
∵AE=AC,
∴∠ACF=(180°﹣∠EAC)=[180°﹣(60°﹣2α)=60°+α,
∵∠ACF=∠ACB+∠FCB,∠ACB=60°,
∴∠FCB=∠ACF﹣∠ACB=60°+α﹣60°=α,
∴∠FCB=∠GAE=∠BAF=α,
∵∠CFA=180°﹣(∠FAC+∠ACF),∠ACF=60°+α,∠FAC=∠BAC﹣∠BAF=60°﹣α,
∴∠CFA=180°﹣(60°+α+60°﹣α)=60°,
∵∠BFA=∠EFA,
∴∠CFB=120°,
∵FG=EF,∠CFA=60°,
∴△EFG是等边三角形,
∴FG=EF,∠FGE=60°,
∴∠AGE=180°﹣∠FGE=180°﹣60°=120°,
∴∠CFB=∠AGE,
在△CFB和△AGE中,
,
∴△CFB≌△AGE(AAS),
∴CF=AG,
∵AF=FG+AG,CF=AG,EF=FG,
∴AF=EF+CF.
【点评】本题考查了三角形的几何变换、等腰三角形和等边三角形的性质等,采用截长补短方法构造全等三角形是解本题的关键,综合性较强,难度较大.
28.(8分)在平面直角坐标系xOy中,点A,B,P不在同一直线上,对于点P和线段AB给出如下定义:过点P向线段AB所在直线作垂线,若垂足Q在线段AB上,则称点P为线段AB的内垂点,当垂足Q满足|AQ﹣BQ|最小时,称点P为线段AB的最佳内垂点.
已知点S(﹣3,1),T(1,1).
(1)在点P1(2,4),P2(﹣4,0),P3(﹣2,),P4(1,3)中,线段ST的内垂点为 P3,P4 ;
(2)若点M是线段ST的最佳内垂点,则点M的坐标可以是 (﹣1,4),(﹣1,2) (写出两个满足条件的点M即可);
(3)已知点C(m﹣2,3),D(m,3),若线段CD上的每一个点都是线段ST的内垂点,直接写出m的取值范围;
(4)已知点E(n+2,0),F(n+4,﹣1),若线段EF上存在线段ST的最佳内垂点,直接写出n的取值范围.
【分析】(1)利用图象法画出图形解决问题即可;
(2)满足条件的点在线段ST的中垂线上;
(3)构建不等式组解决问题即可;
(4)构建不等式组解决问题即可.
【解答】解:(1)如图1中,观察图象可知,线段ST的内垂点为P3,P4.
故答案为:P3,P4;
(2)如图,点M(﹣1,4),M′(﹣1,2)是线段ST的最佳内垂点,
故答案为:(﹣1,4),(﹣1,2)(答案不唯一);
(3)由题意,,
解得﹣1≤m≤1.
故答案为:﹣1≤m≤1.
(4)如图2中,观察图象可知,m满足,
解得﹣5≤n≤﹣3.
【点评】本题考查坐标与图形的性质,垂线,线段的垂直平分线,不等式组等知识,解题的关键是理解题意,学会构建不等式组解决问题,属于中考常考题型.
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