山东省临沂市兰山区、罗庄区2021-2022学年八年级(上)期中数学试卷(word版 含答案)
展开这是一份山东省临沂市兰山区、罗庄区2021-2022学年八年级(上)期中数学试卷(word版 含答案),共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题(6个小题,共60分等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年山东省临沂市兰山区、罗庄区八年级第一学期期中数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1.下列是轴对称图形的是( )
A.等腰三角形 B.四边形 C.平行四边形 D.三角形
2.下列各图中,正确画出AC边上的高的是( )
A.
B.
C.
D.
3.等腰三角形的周长为13cm,其中一边长为3cm,则该等腰三角形的底边为( )
A.7cm B.7cm或5cm C.5cm D.3cm
4.若一个多边形的每个内角都相等,且内角和为720°,该多边形的一个外角是( )
A.60° B.70° C.72° D.90°
5.如图,OP平分∠AOB,PA⊥OA,PB⊥OB,垂足分别为A,B.下列结论中不一定成立的是( )
A.PA=PB B.PO平分∠APB
C.OA=OB D.AB垂直平分OP
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,CD是高,则AD的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
7.如图,点D为△ABC边AC的中点,将此三角形沿DE折叠,使点C落在AB边上的中点P处.若AC=6,AB=8,则△ADP的周长等于( )
A.8 B.9 C.10 D.14
8.如图,BD是∠ABC的角平分线,DE⊥AB于E,△ABC的面积是30cm2,AB=14cm,BC=16cm,则DE的长度为( )
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
9.如图,△ABC中,AB=AC,AD=DE,∠BAD=18°,∠EDC=12°,则∠DAE的度数为( )
A.58° B.56° C.62° D.60°
10.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,连接BF,CE.下列说法①△BDF≌△CDE;②△ABD和△ACD面积相等;③BF∥CE;④CE=BF.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.在△ABC中,AB=BC,中线AD将这个三角形的周长分成15和12两部分,则AC的长为( )
A.7 B.11 C.7或11 D.8或10
12.如图,在等边三角形ABC中,AB=AC=BC=10cm,DC=4cm.如果点M、N都以3cm/s的速度运动,点M在线段CB上由点C向点B运动,点N在线段BA上由点B向点A运动.它们同时出发,当两点运动时间为t秒时,△BMN是一个直角三角形,则t的值为( )
A. B. C.或 D.或
二、填空题(本题共1大题,8小题,每小题3分,共24分)
13.若点P(a﹣2,3)与Q(1,b+1)关于x轴对称,则a+b= .
14.如图所示,AB=AD,∠1=∠2,添加一个适当的条件,使△ABC≌△ADE,则需要添加的条件是 .
15.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,BC=5,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,过O点作DE∥BC,则△ADE的周长为 .
16.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,AB的垂直平分线交BC于D,交AB于E,若DB=10cm,则AC= cm.
17.如图,已知△ABC三条中线相交于点O,则△ABO与△DBO的面积之比为 .
18.在平面直角坐标系中,点A(2,0),B(0,4),求点C,使以点B、O、C为顶点的三角形与△ABO全等,则点C的坐标为 .
19.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,ED是AC的垂直平分线,交AC于点D,交BC于点E.已知∠BAE=10°,则∠C的度数为 .
20.如图,C为线段AE上一动点(不与点A、E重合),在AE同侧分别作正△ABC和正△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ.以下五个结论:①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°.
恒成立的结论有 .(把你认为正确的序号都填上)
三、解答题(6个小题,共60分
21.△ABC三顶点A(﹣5,0)、B(﹣2,4)、C(﹣1,﹣2),△A'B'C'与△ABC关于y轴对称.
(1)直接写出A'、B'、C'的坐标;
(2)画出△A'B'C';
(3)求△ABC的面积.
22.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于E,AD⊥CE于D.
(1)求证:△ADC≌△CEB.
(2)AD=5cm,DE=3cm,求BE的长度.
23.求证:如果三角形一条边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形.(提示:求证命题的步骤:1.根据题意画出适当的图形;2.根据图形写出已知:…,求证:…;3.写出证明过程.)
已知:
求证:
证明:
24.如图,已知AC平分∠BAD,CE⊥AB于E点,∠ADC+∠B=180°.
(1)求证:BC=CD;
(2)2AE=AB+AD.
25.如图,△ABC为等边三角形,AE=CD,AD、BE相交于点P,BQ⊥AD于点Q,PQ=3,PE=1.
(1)求证:AD=BE;
(2)求AD的长.
26.如图1,在△ABC中,AE⊥BC于E,AE=BE,D是AE上的一点,且DE=CE,连接BD,CD.
(1)试判断BD与AC的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若将△DCE绕点E旋转一定的角度后,试判断BD与AC的位置关系和数量关系是否发生变化,并说明理由;
(3)如图3,若将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,其他条件不变.
①试猜想BD与AC的数量关系,并说明理由;
②你能求出BD与AC的夹角度数吗?如果能,请直接写出夹角度数;如果不能,请说明理由.
参考答案
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1.下列是轴对称图形的是( )
A.等腰三角形 B.四边形 C.平行四边形 D.三角形
【分析】根据轴对称图形的概念:如果一个图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形.据此对几个常见图形进行判断.
解:A.等腰三角形是轴对称图形,故本选项符合题意;
B.四边形不一定是轴对称图形,故本选项不合题意;
C.平行四边形不是轴对称图形,故本选项不合题意;
D.三角形不一定是轴对称图形,故本选项不合题意;
故选:A.
2.下列各图中,正确画出AC边上的高的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据三角形高的定义,过点B与AC边垂直,且垂足在边AC上,然后结合各选项图形解答.
解:正确画出AC边上的高的是D选项,
故选:D.
3.等腰三角形的周长为13cm,其中一边长为3cm,则该等腰三角形的底边为( )
A.7cm B.7cm或5cm C.5cm D.3cm
【分析】分3cm长的边是腰和底边两种情况,分别利用三角形的周长,等腰三角形的性质和三角形的三边关系进行讨论即可求解.
解:当长是3cm的边是底边时,三边为3cm,5cm,5cm,等腰三角形成立;
当长是3cm的边是腰时,底边长是13﹣3﹣3=7cm,而3+3<7,不满足三角形的三边关系.
故底边长是3cm.
故选:D.
4.若一个多边形的每个内角都相等,且内角和为720°,该多边形的一个外角是( )
A.60° B.70° C.72° D.90°
【分析】设这个多边形是n边形,它的内角和可以表示成(n﹣2)•180°,就得到关于n的方程,求出边数n.然后根据多边形的外角和是360°,多边形的每个内角都相等即每个外角也相等,这样就能求出多边形的一个外角.
解:设这个多边形是n边形,
根据题意得:(n﹣2)•180°=720,
解得n=6;
那么这个多边形的一个外角是360÷6=60度,
即这个多边形的一个外角等于60度.
故选:A.
5.如图,OP平分∠AOB,PA⊥OA,PB⊥OB,垂足分别为A,B.下列结论中不一定成立的是( )
A.PA=PB B.PO平分∠APB
C.OA=OB D.AB垂直平分OP
【分析】本题要从已知条件OP平分∠AOB入手,利用全等三角形的性质,对各选项逐个验证,选项D是错误的,虽然垂直,但不一定平分OP.
解:∵OP平分∠AOB,PA⊥OA,PB⊥OB
∴∠PAO=∠PBO=90°,∠POA=∠POB,OP=OP
∴△OPA≌△OPB(AAS),
∴∠APO=∠BPO,OA=OB
∴A、B、C项正确
设PO与AB相交于E
∵OA=OB,∠AOP=∠BOP,OE=OE
∴△AOE≌△BOE
∴∠AEO=∠BEO=90°
∴OP垂直AB
而不能得到AB平分OP
故D不成立
故选:D.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,CD是高,则AD的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【分析】求出∠BCD=30°,再根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半可得BD=BC=2,AB=2BC=8,再根据AD=AB﹣BD代入数据计算即可得解.
解:∵∠ACB=90°,CD是高,∠A=30°,
∴∠BCD+∠B=90°,∠A+∠B=90°,
∴∠BCD=∠A=30°,
∴BD=BC=×4=2,AB=2BC=2×4=8,
∴AD=AB﹣BD=8﹣2=6.
故选:B.
7.如图,点D为△ABC边AC的中点,将此三角形沿DE折叠,使点C落在AB边上的中点P处.若AC=6,AB=8,则△ADP的周长等于( )
A.8 B.9 C.10 D.14
【分析】根据已知分别求出AD、DP、AP的长度,即可得到答案.
解:∵点D为△ABC边AC的中点,将此三角形沿DE折叠,使点C落在AB边上的中点P处,
∴DC=DP=AD=AC=3,
又AB=8,P是AB中点,
∴AP=AB=4,
∴△ADP的周长AD+DP+AP=3+3+4=10,
故选:C.
8.如图,BD是∠ABC的角平分线,DE⊥AB于E,△ABC的面积是30cm2,AB=14cm,BC=16cm,则DE的长度为( )
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
【分析】作DF⊥BC于F,如图,利用角平分线的性质得DE=DF,然后根据三角形面积公式得到×DE×14+×DE×16=30,从而可计算出DE的长.
解:作DF⊥BC于F,如图,
∵BD是∠ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥BC,
∴DE=DF,
∵S△ABC=S△ABD+S△BCD,
∴×DE×AB+×DF×BC=30,
即×DE×14+×DE×16=30,
∴DE=2(cm).
故选:B.
9.如图,△ABC中,AB=AC,AD=DE,∠BAD=18°,∠EDC=12°,则∠DAE的度数为( )
A.58° B.56° C.62° D.60°
【分析】设∠ADE=x°,则∠B+18°=x°+12°,可用x表示出∠B和∠C,再利用外角的性质可表示出∠DAE和∠DEA,在△ADE中利用三角形内角和求得x,即可得∠DAE的度数.
解:设∠ADE=x°,且∠BAD=18°,∠EDC=12°,
∴∠B+18°=x°+12°,
∴∠B=x°﹣6°,
∵AB=AC,
∴∠C=∠B=x°﹣6°,
∴∠DEA=∠C+∠EDC=x°﹣6°+12°=x°+6°,
∵AD=DE,
∴∠DEA=∠DAE=x°+6°,
在△ADE中,由三角形内角和定理可得
x+x+6+x+6=180,
解得x=56,即∠ADE=56°,
∴∠DAE=62°
故选:C.
10.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,连接BF,CE.下列说法①△BDF≌△CDE;②△ABD和△ACD面积相等;③BF∥CE;④CE=BF.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】证明△BDF≌△CDE,根据全等三角形的性质、平行线的判定定理证明.
解:∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,
在△BDF和△CDE中,
,
∴△BDF≌△CDE,①正确;
∵AD是△ABC的中线,
∴△ABD和△ACD面积相等,②正确;
∵△BDF≌△CDE,
∴∠F=∠CDF,
∴BF∥CE,③正确;
∵△BDF≌△CDE,
∴CE=BF,④正确,
故选:D.
11.在△ABC中,AB=BC,中线AD将这个三角形的周长分成15和12两部分,则AC的长为( )
A.7 B.11 C.7或11 D.8或10
【分析】设AB=BC=2x,AC=y,则BD=CD=x,则有两种情况,根据等腰三角形的性质以及三角形三边关系解答.
解:设AB=BC=2x,AC=y,则BD=CD=x,
∵中线AD将这个三角形的周长分成15和12两部分,
∴有两种情况:
①当AB+BD=3x=15,且x+y=12时,解得x=5,y=7,
此时AB=BC=10,AC=7,能构成三角形,
∴AC=7;
②当CD+AC=x+y=15且3x=12时,解得x=4,y=11,
此时AB=BC=8,AC=11,能构成三角形,
∴AC=11;
综上,AC的长为7或11.
故选:C.
12.如图,在等边三角形ABC中,AB=AC=BC=10cm,DC=4cm.如果点M、N都以3cm/s的速度运动,点M在线段CB上由点C向点B运动,点N在线段BA上由点B向点A运动.它们同时出发,当两点运动时间为t秒时,△BMN是一个直角三角形,则t的值为( )
A. B. C.或 D.或
【分析】分∠BMN=90°、∠BNM=90°两种情况,根据直角三角形的性质列式计算,得到答案.
解:由题意得,CM=3t,BN=3t,
则BM=10﹣3t,
当∠BMN=90°时,∠B=60°,
∴∠BNM=30°,
∴BM=BN,即10﹣3t=×3t,
解得,t=,
当∠BNM=90°时,BN=BM,即10﹣3t=2×3t,
解得,t=,
综上所述,当t=或时,△BMN是一个直角三角形,
故选:D.
二、填空题(本题共1大题,8小题,每小题3分,共24分)
13.若点P(a﹣2,3)与Q(1,b+1)关于x轴对称,则a+b= ﹣1 .
【分析】根据关于x轴对称的点横坐标相同,纵坐标互为相反数即可得出结果.
解:∵点P(a﹣2,3)与点Q(1,b+1)关于x轴对称,
∴a﹣2=1,b+1=﹣3,
∴a=3,b=﹣4,
即a+b=﹣1.
故答案为:﹣1.
14.如图所示,AB=AD,∠1=∠2,添加一个适当的条件,使△ABC≌△ADE,则需要添加的条件是 AC=AE .
【分析】要使△ABC≌△ADE,已知一组边与一组角相等,再添加一组对边即可以利用SAS判定其全等.
解:添加AC=AE
∵AB=AD,∠1=∠2
∴∠BAC=∠DAE
∵AC=AE
∴△ABC≌△ADE
∴需要添加的条件是AC=AE.
15.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,BC=5,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,过O点作DE∥BC,则△ADE的周长为 14 .
【分析】根据角平分线的性质,可得∠DBO与∠OBC的关系,∠ECO与∠OCB的关系,根据平行线的性质,可得∠DOB与∠OBC的关系,∠EOC与∠OCB的关系,根据等腰三角形的判定,可得OD与BD的关系,OE与CE的关系,根据三角形的周长公式,可得答案.
解:由∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,得
∠DBO=∠OBC,∠ECO=∠OCB.
由DE∥BC,得
∠DOB=∠OBC,∠EOC=∠OCB,
∠DOB=∠DBO,∠EOC=∠ECO,
∴DO=BD,OE=EC.
C△ADE=AD+DE+AE=AD+BD+AE+CE=AB+AC=14.
故答案为14.
16.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,AB的垂直平分线交BC于D,交AB于E,若DB=10cm,则AC= 5 cm.
【分析】利用线段垂直平分线的性质求得AD=BD=10,及∠ADC=30°.
解:连接AD,
∵AB的垂直平分线交BC于D,交AB于E
∴AD=BD=10,∠DBA=∠BAD=15°,∠DAC=60°,
∠ADC=30°,
∴AC=AD=5cm.
17.如图,已知△ABC三条中线相交于点O,则△ABO与△DBO的面积之比为 2:1 .
【分析】根据三角形重心的性质得到AO=2OD,然后根据三角形面积公式求解.
解:∵△ABC三条中线相交于点O,
∴点O为△ABC的重心,
∴AO=2OD,
∴△ABO与△DBO的面积之比为2:1.
故答案为:2:1.
18.在平面直角坐标系中,点A(2,0),B(0,4),求点C,使以点B、O、C为顶点的三角形与△ABO全等,则点C的坐标为 (﹣2,0)或(2,4)或(﹣2,4) .
【分析】由条件可知BO为两三角形的公共边,且△ABO为直角三角形,当△ABO和△BCO全等时,则可知△BCO为直角三角形,且有CO=AO可BC=AO,可得出C点的坐标.
解:∵点A(2,0),B(0,4),
∴AO=2,且△ABO为直角三角形,
当△ABO和△BCO全等时,则可知△BCO为直角三角形,且有公共边BO,
∴CO=AO或BC=AO,
当CO=AO时,则C点坐标为(﹣2,0);
当BC=AO时,则BC=2,且BC⊥OB,
∴C点坐标为(2,4)或(﹣2,4);
综上可知点C的坐为(﹣2,0)或(2,4)或(﹣2,4),
故答案为:(﹣2,0)或(2,4)或(﹣2,4).
19.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,ED是AC的垂直平分线,交AC于点D,交BC于点E.已知∠BAE=10°,则∠C的度数为 40° .
【分析】根据直角三角形的性质求得∠AEB=80°;根据线段垂直平分线的性质得AE=CE,则∠C=∠EAC,再根据三角形的外角的性质即可求解.
解:∵∠B=90°,∠BAE=10°,
∴∠BEA=80°.
∵ED是AC的垂直平分线,
∴AE=EC,
∴∠C=∠EAC.
∵∠BEA=∠C+∠EAC,
∴∠C=40°.
故答案为:40°.
20.如图,C为线段AE上一动点(不与点A、E重合),在AE同侧分别作正△ABC和正△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ.以下五个结论:①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°.
恒成立的结论有 ①②③⑤ .(把你认为正确的序号都填上)
【分析】由已知条件运用等边三角形的性质得到三角形全等,进而得到更多结论,然后运用排除法,对各个结论进行验证从而确定最后的答案.
解:①∵正△ABC和正△CDE,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∵∠ACD=∠ACB+∠BCD,∠BCE=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ADC≌△BEC(SAS),
∴AD=BE,∠ADC=∠BEC,(故①正确);
②又∵CD=CE,∠DCP=∠ECQ=60°,∠ADC=∠BEC,
∴△CDP≌△CEQ(ASA).
∴CP=CQ,
∴∠CPQ=∠CQP=60°,
∴∠QPC=∠BCA,
∴PQ∥AE,(故②正确);
③∵△CDP≌△CEQ,
∴DP=QE,
∵△ADC≌△BEC
∴AD=BE,
∴AD﹣DP=BE﹣QE,
∴AP=BQ,(故③正确);
④∵DE>QE,且DP=QE,
∴DE>DP,(故④错误);
⑤∠AOB=∠DAE+∠AEO=∠DAE+∠ADC=∠DCE=60°,(故⑤正确).
∴正确的有:①②③⑤.
故答案为:①②③⑤.
三、解答题(6个小题,共60分
21.△ABC三顶点A(﹣5,0)、B(﹣2,4)、C(﹣1,﹣2),△A'B'C'与△ABC关于y轴对称.
(1)直接写出A'、B'、C'的坐标;
(2)画出△A'B'C';
(3)求△ABC的面积.
【分析】(1)根据三个顶点在坐标系中的位置可得答案;
(2)分别作出点A、B、C关于y轴的对称点,再顺次连接即可得;
(3)利用割补法求解可得.
解:(1)A'(5,0)、B'(2,4)、C'(1,﹣2);
(2)如图所示,△A'B'C'即为所求.
(3)△ABC的面积为4×6﹣×1×6﹣×2×4﹣×3×4
=24﹣3﹣4﹣6
=11.
22.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于E,AD⊥CE于D.
(1)求证:△ADC≌△CEB.
(2)AD=5cm,DE=3cm,求BE的长度.
【分析】(1)结合条件利用直角三角形的性质可得∠BCE=∠CAD,利用AAS和证得全等;
(2)由全等三角形的性质可求得CD=BE,利用线段的和差可求得BE的长度.
【解答】(1)证明:∵AD⊥CE,∠ACB=90°,
∴∠ADC=∠ACB=90°,
∴∠BCE=∠CAD(同角的余角相等),
在△ADC与△CEB中
∴△ADC≌△CEB(AAS);
(2)解:由(1)知,△ADC≌△CEB,
则AD=CE=5cm,CD=BE.
∵CD=CE﹣DE,
∴BE=AD﹣DE=5﹣3=2(cm),
即BE的长度是2cm.
23.求证:如果三角形一条边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形.(提示:求证命题的步骤:1.根据题意画出适当的图形;2.根据图形写出已知:…,求证:…;3.写出证明过程.)
已知:
求证:
证明:
【分析】根据直角三角形的性质得到AD=BD=AB,等量代换得到AD=BD=CD,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠1,∠2=∠B,根据三角形的内角和定理得到∠1+∠2=90°,于是得到结论.
解:已知:如图,在△ABC中,CD是AB边上的中线,且CD=AB,
求证:△ABC是直角三角形,
证明:∵CD是AB边上的中线,
∴AD=BD=AB,
又CD=AB
∴AD=BD=CD,
∴∠A=∠1,∠2=∠B,
∴∠1+∠2=∠A+∠B,
∵∠1+∠2+∠A+∠B=180°,
即2(∠1+∠2)=180°,
∴∠1+∠2=90°,
即∠ACB=90°,
∴△ABC是直角三角形.
24.如图,已知AC平分∠BAD,CE⊥AB于E点,∠ADC+∠B=180°.
(1)求证:BC=CD;
(2)2AE=AB+AD.
【分析】(1)过C作CF⊥AD于F,根据角平分线的性质得:CF=CE,根据AAS证明△FDC≌△EBC可得结论;
(2)由(1)中的全等得:DF=BE,证明Rt△AFC≌Rt△AEC,得AE=AF,根据线段的和与差得出结论.
【解答】证明:(1)过C作CF⊥AD于F,
∵AC平分∠BAD,CE⊥AB,
∴CF=CE,
∵∠ADC+∠CBE=180°,∠ADC+∠FDC=180°,
∴∠CBE=∠FDC,
在△FDC和△EBC中,
∵,
∴△FDC≌△EBC(AAS),
∴CD=BC;
(2)∵△FDC≌△EBC,
∴DF=BE,
在Rt△AFC和Rt△AEC中,
∵,
∴Rt△AFC≌Rt△AEC(HL),
∴AF=AE,
∴AB+AD=AE+BE+AD=AE+DF+AD=AE+AF=2AE.
25.如图,△ABC为等边三角形,AE=CD,AD、BE相交于点P,BQ⊥AD于点Q,PQ=3,PE=1.
(1)求证:AD=BE;
(2)求AD的长.
【分析】(1)根据等边三角形的三条边都相等可得AB=CA,每一个角都是60°可得,∠BAE=∠ACD=60°,然后利用“边角边”证明△ABE和△CAD全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)根据全等三角形对应角相等可得∠CAD=∠ABE,然后求出∠BPQ=60°,再根据直角三角形两锐角互余求出∠PBQ=30°,然后根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出BP=2PQ,再根据AD=BE=BP+PE代入数据进行计算即可得解.
【解答】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=CA=BC,∠BAE=∠ACD=60°;
在△ABE和△CAD中,
,
∴△ABE≌△CAD(SAS),
∴AD=BE;
(2)解:∵△ABE≌△CAD,
∴∠CAD=∠ABE,
∴∠BPQ=∠ABE+∠BAD=∠BAD+∠CAD=∠BAE=60°;
∵BQ⊥AD,
∴∠AQB=90°,
∴∠PBQ=90°﹣60°=30°,
∵PQ=3,
∴在Rt△BPQ中,BP=2PQ=6,
又∵PE=1,
∴AD=BE=BP+PE=6+1=7.
26.如图1,在△ABC中,AE⊥BC于E,AE=BE,D是AE上的一点,且DE=CE,连接BD,CD.
(1)试判断BD与AC的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若将△DCE绕点E旋转一定的角度后,试判断BD与AC的位置关系和数量关系是否发生变化,并说明理由;
(3)如图3,若将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,其他条件不变.
①试猜想BD与AC的数量关系,并说明理由;
②你能求出BD与AC的夹角度数吗?如果能,请直接写出夹角度数;如果不能,请说明理由.
【分析】(1)延长BD交AC于F,求出∠AEB=∠AEC=90°,证出△BED≌△AEC,推出BD=AC,∠DBE=∠CAE,根据∠EBD+∠BDE=90°推出∠ADF+∠CAE=90°,求出∠AFD=90°即可;
(2)求出∠BED=∠AEC,证出△BED≌△AEC,推出BD=AC,∠BDE=∠ACE,根据∠ACE+∠EOC=90°求出∠BDE+∠DOF=90°,求出∠DFO=90°即可;
(3)求出∠BED=∠AEC,证出△BED≌△AEC,推出∠BDE=∠ACE,根据三角形内角和定理求出∠DFC即可.
解:(1)BD=AC,BD⊥AC,
理由:延长BD交AC于F.
∵AE⊥BC,
∴∠AEB=∠AEC=90°,
在△BED和△AEC中
∴△BED≌△AEC,
∴BD=AC,∠DBE=∠CAE,
∵∠BED=90°,
∴∠EBD+∠BDE=90°,
∵∠BDE=∠ADF,
∴∠ADF+∠CAE=90°,
∴∠AFD=180°﹣90°=90°,
∴BD⊥AC;
(2)
不发生变化,
理由是:∵∠BEA=∠DEC=90°,
∴∠BEA+∠AED=∠DEC+∠AED,
∴∠BED=∠AEC,
在△BED和△AEC中,
∴△BED≌△AEC(SAS),
∴BD=AC,∠BDE=∠ACE,
∵∠DEC=90°,
∴∠ACE+∠EOC=90°,
∵∠EOC=∠DOF,
∴∠BDE+∠DOF=90°,
∴∠DFO=180°﹣90°=90°,
∴BD⊥AC;
(3)①∵∠BEA=∠DEC=90°,
∴∠BEA+∠AED=∠DEC+∠AED,
∴∠BED=∠AEC,
在△BED和△AEC中,
∴△BED≌△AEC(SAS),
∴BD=AC,
②能.
理由:∵△ABE和△DEC是等边三角形,
∴AE=BE,DE=EC,∠EDC=∠DCE=60°,∠BEA=∠DEC=60°,
∴∠BEA+∠AED=∠DEC+∠AED,
∴∠BED=∠AEC,
在△BED和△AEC中,
,
∴△BED≌△AEC(SAS),
∴∠BDE=∠ACE,BD=AC.
∴∠DFC=180°﹣(∠BDE+∠EDC+∠DCF)
=180°﹣(∠ACE+∠EDC+∠DCF)
=180°﹣(60°+60°)
=60°,
即BD与AC所成的角的度数为60°或120°.
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