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【期末培优课堂】第4章《三角形》-2023-2024学年七年级数学下册期末复习高频易错核心专题手册(北师大版)
展开第4章 三角形
知识点01:三角形概念
1、在同一条直线上三条线段首尾顺次相接所组成图形,称为三角形,可以用符号“Δ”表示。
2、顶点是A、B、C三角形,记作“ΔABC”,读作“三角形ABC”。
3、组成三角形三条线段叫做三角形边,即边AB、BC、AC,有时也用a,b,c来表示,顶点A所对边BC用a表示,边AC、AB分别用b,c来表示;
4、∠A、∠B、∠C为ΔABC三个内角。
知识点02:三角形中三边关系
1、三边关系: 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。
用字母可表示为a+b>c,a+c>b,b+c>a;a-b
(1)当a+b>c,a+c>b,b+c>a同时成立时,能组成三角形;
(2)当两条较短线段之和大于最长线段时,则可以组成三角形。
3、确定第三边(未知边)取值范围时,它取值范围为大于两边差而小于两边和,即.
知识点03:三角形中三角关系
1、三角形内角和定理:三角形三个内角和等于1800。
2、三角形按内角大小可分为三类:
(1)锐角三角形,即三角形三个内角都是锐角三角形;
(2)直角三角形,即有一个内角是直角三角形,我们通常用“RtΔ”表示“直角三角形”,其中直角∠C所对边AB称为直角三角表斜边,夹直角两边称为直角三角形直角边。
注:直角三角形性质:直角三角形两个锐角互余。
(3)钝角三角形,即有一个内角是钝角三角形。
3、判定一个三角形形状主要看三角形中最大角度数。
4、直角三角形面积等于两直角边乘积一半。
5、任意一个三角形都具备六个元素,即三条边和三个内角。都具有三边关系和三内角之和为1800性质。
6、三角形内角和定理包含一个等式,它是我们列出有关角方程重要等量关系。
知识点04:三角形三条重要线段
1、三角形三条重要线段是指三角形角平分线、中线和高线。
2、三角形角平分线:
(1)三角形一个内角平分线与这个角对边相交,这个角顶点和交点之间线段叫做三角形角平分线。
(2)任意三角形都有三条角平分线,并且它们相交于三角形内一点。
3、三角形中线:
(1)在三角形中,连接一个顶点与它对边中点线段,叫做这个三角形中线。
(2)三角形有三条中线,它们相交于三角形内一点。
4、三角形高线:
(1)从三角形一个顶点向它对边所在直线做垂线,顶点和垂足之间线段叫做三角形高线,简称为三角形高。
(2)任意三角形都有三条高线,它们所在直线相交于一点。
区 别
相 同
中 线
平分对边
三条中线交于三角形内部
(1)都是线段
(2)都从顶点画出
(3)所在直线相交于一点
角平分线
平分内角
三条角平分线交于三角表内部
高 线
垂直于对边(或其延长线)
锐角三角形:三条高线都在三角形内部
直角三角形:其中两条恰好是直角边
钝角三角形:其中两条在三角表外部
知识点05:全等图形
1、两个能够重合图形称为全等图形。
2、全等图形性质:全等图形形状和大小都相同。
3、全等图形面积或周长均相等。
4、判断两个图形是否全等时,形状相同与大小相等两者缺一可。
5、全等图形在平移、旋转、折叠过程中仍然全等。
6、全等图形中对应角和对应线段都分别相等。
知识点06:全等分割
1、把一个图形分割成两个或几个全等图形叫做把一个图形全等分割。
2、对一个图形全等分割:
(1)首先要观察分析该图形,发现图形构成特点;
(2)其次要大胆尝试,敢于动手,必要时可采用计算、交流、讨论等方法完成。
知识点07:全等三角形
1、能够重合两个三角形是全等三角形,用符号“≌”连接,读作“全等于”。
2、用“≌”连接两个全等三角形,表示对应顶点字母写在对应位置上。
3、全等三角形性质:全等三角形对应边、对应角相等。这是今后证明边、角相等重要依据。
4、两个全等三角形,准确判定对应边、对应角,即找准对应顶点是关键。
知识点08:全等三角形判定
1、三边对应相等两个三角形全等,简写为“边边边”或“SSS”。
2、两角和它们夹边对应相等两个三角形全等,简写为“角边角”或“ASA”。
3、两角和其中一角对边对应相等两个三角形全等,简写为“角角边”或“AAS”。
4、两边和它们夹角对应相等两个三角形全等,简写为“边角边”或“SAS”。
5、注意以下内容
(1)三角形全等判定条件中必须是三个元素,并且一定有一组边对应相等。
(2)三边对应相等,两边及夹角对应相等,一边及任意两角对应相等,这样两个三角形全等。
(3)两边及其中一边对角对应相等能判定两三角形全等。
6、熟练运用以下内容
(1)熟练运用三角形判定条件,是解决此类题关键。
(2)已知“SS”,可考虑A:第三边,即“SSS”;B:夹角,即“SAS”。
(3)已知“SA”,可考虑A:另一角,即“AAS”或“ASA”;B:夹角另一边,即“SAS”。
(4)已知“AA”,可考虑A:任意一边,即“AAS”或“ASA”。
7、三角形稳定性:根据三角形全等判定方法(SSS)可知,只要三角形三边长度确定了,这个三角形形状和大小就完全确定了,三角形这个性质叫做三角形稳定性。
知识点09:作三角形
1、作图题一般步骤:
(1)已知,即将条件具体化;
(2)求作,即具体叙述所作图形应满足条件;
(3)分析,即寻找作图方法途径(通常是画出草图);
(4)作法,即根据分析所得作图方法,作出正式图形,并依次叙述作图过程;
(5)证明,即验证所作图形正确性(通常省略写)。
2、熟练以下三种三角形作法及依据。
(1)已知三角形两边及其夹角,作三角形。
(2)已知三角形两角及其夹边,作三角形。
(3)已知三角形三边,作三角形。
知识点10:利用三角形全等测距离
1、利用三角形全等测距离,实际上是利用已有全等三角形,或构造出全等三角形,运用全等三角形性质(对应边相等),把较难测量或无法测量距离转化成已知线段或较容易测量线段长度,从而得到被测距离。
2、运用全等三角形解决实际问题步骤:
(1)先明确实际问题应该用哪些几何知道解决;
(2)根据实际问题抽象出几何图形;
(3)结合图形和题意分析已知条件;
(4)找到解决问题途径。
知识点11:直角三角形全等条件
1、在直角三角形中,斜边和一条直角边对应相等两个直角三角形全等,简写成“斜边、直角边”或“HL”。
2、“HL”是直角三角形特有判定条件,对非直角三角形是成立;
3、书写时要规范,即在三角形前面必须加上“Rt”字样。
知识点12:分析-综合法
1、我们在平时解几何题时,采用解题方法通常有两种,综合法与分析法。
2、综合法:从问题条件出发,通过分析条件,依据所学知识,逐步探索,直到得出问题结论。
3、分析法:从问题结论出发,断寻找使结论成立条件,直至已知条件。
4、在具体解题中,通常是两种方法结合起来使用,既运用综合法,又运用分析法。
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)(2023春•龙岗区校级期中)如图,△ABC,分别延长AB,BC,CA至点A1,B1,C1,使得A1B=AB,B1C=BC,C1A=CA,若△A1B1C1的面积是13,那么△ABC的面积是( )
A.4 B. C. D.
解:连接AB1,A1C,BC1,
设△ABC的面积为2a,
∵A1B=AB,B1C=BC,C1A=CA,
∴△A1BC的面积=△ABC的面积=a,△AB1C的面积=△ABC的面积=a,△ABC1的面积=△ABC的面积=a,
∴△A1CB1的面积=△A1BC的面积=0.5a,△AB1C1的面积=△AB1C的面积=0.5a,△A1BC1的面积=△ABC1的面积=0.5a,
∵△A1B1C1的面积是13,
∴△ABC的面积+△A1BC的面积+△AB1C的面积+△ABC1的面积+△A1C1B的面积+△A1B1C的面积+△AB1C1的面积=13,
∴2a+a+a+a+0.5a+0.5a+0.5a=13,
∴6.5a=13,
∴a=2,
∴△ABC的面积=2a=4,
故选:A.
2.(2分)(2022春•东坡区期末)如图,△ABC中,CD平分∠ACB,点M在线段CD上,且MN⊥CD交BA的延长线于点N.若∠B=30°,∠CAN=96°,则∠N的度数为( )
A.22° B.27° C.30° D.37°
解:如图所示,∠NAC是三角形ABC的一个外角,
∴∠NAC=∠B+∠ACB,即∠ACB=∠NAC﹣∠B;
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠DCB=∠ACB,
∵∠B=30°,∠CAN=96°,
∴∠ACD=∠ACB=(96°﹣30°)=33°,
∵MN⊥CD,
∴在直角三角形OMC中,
∠COM=90°﹣33°=57°,
∵∠NOA与∠COM互为对顶角,
∴∠NOA=∠COM=57°,
∴∠N=180°﹣57°﹣96°=27°.
故选:B.
3.(2分)(2021秋•南昌期末)定理:三角形的内角和等于180°.
已知:△ABC的三个内角为∠A、∠B、∠C.
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
证法1:如图.
∵∠A=100°,∠B=30°,∠C=50°,
(量角器测量)
∵100°+30°+50°=180°,(计算所得)
∴∠A+∠B+∠C=180°.(等量代换)
证法2:如图,延长BC到D,过点C作CE∥AB.
∴∠A=∠2(两直线平行,内错角相等),
∠B=∠3(两直线平行,同位角相等).
∵∠1+∠2+∠3=180°(平角定义),
∴∠1+∠A+∠B=180°(等量代换),
即∠A+∠B+∠ACB=180°.
下列说法正确的是( )
A.证法1采用了从特殊到一般的方法证明了该定理
B.证法1还需要测量一百个进行验证,就能证明该定理
C.证法2还需证明其它形状的三角形,该定理的证明过程才完整
D.证法2用严谨的推理证明了该定理
解:A.证法1用量角器量三个内角和为180°,只能验证该定理的正确性,用特殊到一般法证明该定理缺少理论证明过程,故选项A不符合题意;
B.证法1只要测量一百个三角形进行验证,验证的正确性更高,就能证明该定理还需要理论证明,故选项B不符合题意;
C.证法2给出的证明过程是完整正确的,不需要分情况讨论,故C不符合题意;
D.证法2给出的证明过程是完整正确的,不需要分情况讨论,故D符合题意.
故选:D.
4.(2分)(2021秋•通道县期末)如图,已知∠BAC=∠DAC那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC≌△ADC的是( )
A.AB=AD B.CB=CD C.∠BCA=∠DCA D.∠B=∠D=90°
解:A、∵在△ABC和△ADC中
,
∴△ABC≌△ADC(SAS),正确,故本选项错误;
B、根据CB=CD,AC=AC,∠BAC=∠DAC,不能推出△BAC和△DAC全等,错误,故本选项正确;
C、∵在△ABC和△ADC中
,
∴△ABC≌△ADC(ASA),正确,故本选项错误;
D、∵在△ABC和△ADC中
,
∴△ABC≌△ADC(AAS),正确,故本选项错误;
故选:B.
5.(2分)(2023春•广饶县期中)如图:①②③中,∠A=42°,∠1=∠2,∠3=∠4,则∠O1+∠O2+∠O3=( )度.
A.84 B.111 C.225 D.201
解:∵①②③中,∠A=42°,∠1=∠2,∠3=∠4,
∴①中,∠2+∠4=(∠1+∠2+∠3+∠4)=(180°﹣42°)=69°,故∠O1=180°﹣69°=111°;
②中,∠O2=∠4﹣∠2=[(∠3+∠4)﹣(∠1+∠2)]=∠A=21°;
③中,∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=180°﹣42°=138°,则∠1+∠2+∠3+∠4=180°+180°﹣138°=222°
故∠O3=180°﹣(∠2+∠3)=180°﹣×222°=69°
∴∠O1+∠O2+∠O3=111°+21°+69°=201°
故选:D.
6.(2分)(2023春•钟楼区校级期中)如图,△ABC的两条中线AD、BE交于点F,若四边形CDFE的面积为17,则△ABC的面积是( )
A.54 B.51 C.42 D.41
解:如图所示,连接CF,
∵△ABC的两条中线AD、BE交于点F,
∴S△BCE=S△ABD,
∴S四边形CDFE=S△ABF=17,
∵BE是△ABC的中线,FE是△ACF的中线,
∴S△BCE=S△ABE,S△FCE=S△FAE,
∴S△BCF=S△BAF=17,
同理可得,S△ACF=S△BAF=17,
∴S△BCF=S△BAF=S△ACF=17,
∴S△ABC=3S△BAF=3×17=51,
故选:B.
7.(2分)(2022春•历城区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AC为边,作△ACD,满足AD=AC,E为BC上一点,连接AE,∠CAD=2∠BAE,连接DE,下列结论中:①∠ADE=∠ACB;②AC⊥DE;③∠AEB=∠AED;④DE=CE+2BE.其中正确的有( )
A.①②③ B.③④ C.①④ D.①③④
解:如图,延长EB至G,使BE=BG,设AC与DE交于点M,
∵∠ABC=90°,
∴AB⊥GE,
∴AB垂直平分GE,
∴AG=AE,∠GAB=∠BAE=∠DAC,
∵∠BAE=∠GAE,
∴∠GAE=∠CAD,
∴∠GAE+∠EAC=∠CAD+∠EAC,
∴∠GAC=∠EAD,
在△GAC与△EAD中,
,
∴△GAC≌△EAD(SAS),
∴∠G=∠AED,∠ACB=∠ADE,故①是正确的;
∵AG=AE,
∴∠G=∠AEG=∠AED,故③正确;
∴AE平分∠BED,
当∠BAE=∠EAC时,∠AME=∠ABE=90°,则AC⊥DE,
当∠BAE≠∠EAC时,∠AME≠∠ABE,则无法说明AC⊥DE,故②是不正确的;
∵△GAC≌△EAD,
∴CG=DE,
∵CG=CE+GE=CE+2BE,
∴DE=CE+2BE,故④是正确的,
综上所述:其中正确的有①③④.
故选:D.
8.(2分)(2022秋•广州期中)如图,△ABC的三边长均为整数,且周长为22,AM是边BC上的中线,△ABM的周长比△ACM的周长大2,则BC长的可能值有( )个.
A.4 B.5 C.6 D.7
解:∵△ABC的周长为22,△ABM的周长比△ACM的周长大2,
∴2<BC<22﹣BC,
解得2<BC<11,
又∵△ABC的三边长均为整数,△ABM的周长比△ACM的周长大2,
∴AC=为整数,
∴BC边长为偶数,
∴BC=4,6,8,10,
即BC的长可能值有4个,
故选:A.
9.(2分)(2022春•岳麓区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AC为边,作△ACD,满足AD=AC,E为BC上一点,连接AE,2∠BAE=∠CAD,连接DE,下列结论中正确的有( )
①AC⊥DE;②∠ADE=∠ACB;③若CD∥AB,则AE⊥AD;④DE=CE+2BE.
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①②④
解:如图,延长EB至G,使BE=BG,设AC与DE交于点M,
∵∠ABC=90°,
∴AB⊥GE,
∴AB垂直平分GE,
∴AG=AE,∠GAB=∠BAE=∠DAC,
∵∠BAE=∠GAE,
∴∠GAE=∠CAD,
∴∠GAE+∠EAC=∠CAD+∠EAC,
∴∠GAC=∠EAD,
在△GAC与△EAD中,
,
∴△GAC≌△EAD(SAS),
∴∠G=∠AED,∠ACB=∠ADE,
∴②是正确的;
∵AG=AE,
∴∠G=∠AEG=∠AED,
∴AE平分∠BED,
当∠BAE=∠EAC时,∠AME=∠ABE=90°,则AC⊥DE,
当∠BAE≠∠EAC时,∠AME≠∠ABE,则无法说明AC⊥DE,
∴①是不正确的;
设∠BAE=x,则∠CAD=2x,
∴∠ACD=∠ADC==90°﹣x,
∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD=90°﹣x,
∴∠CAE=∠BAC﹣∠EAB=90°﹣x﹣x=90°﹣2x,
∴∠DAE=∠CAE+∠DAC=90°﹣2x+2x=90°,
∴AE⊥AD,
∴③是正确的;
∵△GAC≌△EAD,
∴CG=DE,
∵CG=CE+GE=CE+2BE,
∴DE=CE+2BE,
∴④是正确的,
故选:B.
10.(2分)(2022春•九龙坡区校级月考)如图,在△ABC中,BD、BE分别是△ABC的高线和角平分线,点F在CA的延长线上,FH垂直于BE,交BD于点G,交BC于点H.下列结论:
①∠DBE=∠F;
②2∠BEF=∠BAF+∠C;
③∠FEG=∠ABE+∠C;
④2∠F=∠BAC﹣∠C.其中正确有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:①∵BD⊥FD,
∴∠FGD+∠F=90°,
∵FH⊥BE,
∴∠BGH+∠DBE=90°,
∵∠FGD=∠BGH,
∴∠DBE=∠F,故①正确;
②∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∠BEF=∠CBE+∠C,
∴2∠BEF=∠ABC+2∠C,
∠BAF=∠ABC+∠C,
∴2∠BEF=∠BAF+∠C,故②正确;
③∵∠AEB=∠EBC+∠C,
∵∠ABE=∠CBE,
∴∠AEB=∠ABE+∠C,
∵∠AEB>∠FEG,
∴∠FEG<∠ABE+∠C,故③错误;
④∠ABD=90°﹣∠BAC,
∠DBE=∠ABE﹣∠ABD=∠ABE﹣90°+∠BAC=∠CBD﹣∠DBE﹣90°+∠BAC,
∵∠CBD=90°﹣∠C,
∴∠DBE=∠BAC﹣∠C﹣∠DBE,
由①得,∠DBE=∠F,
∴∠F=∠BAC﹣∠C﹣∠DBE,
∴2∠F=∠BAC﹣∠C,故④正确;
故选:C.
二.填空题(共10小题,满分20分,每小题2分)
11.(2分)(2023•长春模拟)如图,将一副三角尺摆放在一起,含45°角的三角尺的斜边与含30°角的三角尺的较长直角边恰好重合,作AE⊥CD于点E,连结BE,则∠ABE的大小为 105° .
解:如图,过点B作BF⊥AE于F,则四边形BCEF是矩形,△ABF是等腰直角三角形,
设AB=a,则AD=2a,BD==a,
在Rt△BCD中,BC=CD=BD=a,
在Rt△ABF中,AF=BF=AB==CE,
在Rt△BCE中,∵tan∠CBE==,
∴∠CBE=30°,
∴∠ABE=∠ABC﹣∠CBE
=90°+45°﹣30°
=105°,
故答案为:105°.
12.(2分)(2023春•锦江区校级期中)已知,如图,AC=AE=3,AD=AB,∠ACB=90°,AE∥CB,∠BAE=∠DAC,DE与AC的延长线交于点F,若BC=10,求CF= 2 .
解:过点D作DH⊥AC,交AC的延长线于点H,如图所示:
则∠DHA=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠DHA,
∵AE∥CB,
∴∠BAE=∠ABC,
∵∠BAE=∠DAC,
∴∠ABC=∠DAC,
在△ABC和△DAH中,
,
∴△ABC≌△DAH(AAS),
∴DH=AC,AH=BC,
∵AE=AC,
∴DH=AE,
∵AE∥CB,
∴∠EAC+∠ACB=180°,
∵∠ACB=90°,
∴∠EAC=90°,
在△AEF和△HDF中,
,
∴△AEF≌△HDF(AAS),
∴AF=HF,
∵BC=10,
∴AH=BC=10,
∴AF=HF=5,
∵AC=3,
∴CF=AF﹣AC=5﹣3=2,
故答案为:2.
13.(2分)(2023春•青羊区校级期中)我们定义:在一个三角形中,若一个角的度数是另一个角度数的7倍,则这样的三角形称之为“德馨三角形”.如:三个内角分别为100°,70°,10°的三角形是“德馨三角形”.
如图,点E在△ABC的边AC上,连结BE,作∠AEB的平分线交AB于点D,在BE上取点F,使∠BFD+∠BEC=180°,∠EDF=∠C.若△BCE是“德馨三角形”,则∠C的度数为 20°或84°. .
解:∵∠BFD+∠BEC=180°,∠BEC+∠AEB=180°,
∴∠BFD=∠AEB,
∴AC∥DF,
∴∠AED=∠EDF,
∵∠EDF=∠C,
∴∠C=∠AED,
∴DE∥BC,
∴∠BED=∠CBE,
∵DE平分∠AEB,
∴∠AED=∠BED,
∴∠C=∠CBE,
∵△BCE是“德馨三角形”,
∴当7∠C=∠BEC时,则∠C+∠C+∠BEC=180°,
解得:∠C=20°;
当7∠BEC=∠C时,∠C+∠C+∠C=180°,
解得:∠C=84°.
故答案为:20°或84°.
14.(2分)(2023春•香坊区校级期中)如图,在△ABC中,已知BD为△ABC的中线,过点A作AE⊥BD分别交BD、BC于点F、E,连接CF,若DF=2,AF=6,BE:EC=3:1,则S△ABC= 84 .
解:∵AE⊥BD,DF=2,AF=6,
∴S△ADF==6,
∵BD为△ABC的中线,
∴S△CDF=S△ADF=6,S△ABD=S△BCD,
∴S△ABF=S△BCF,
∵BE:EC=3:1,
∴3S△CEF=S△BEF,4S△ACE=S△ABC,
∴S△ABF=S△BCF=4S△CEF,
∵S△ABC=S△ABF+S△BCF+S△ACF,
∴4S△ACE=S△ABF+S△BCF+S△ACF,
4(12+S△CEF)=4S△CEF+4S△CEF+12,
解得:S△CEF=9,
∴S△ACE=9+12=21,
∴S△ABC=4×21=84.
故答案为:84.
15.(2分)(2023春•深圳期中)如图,在△ABC中,∠A=100°,△ABC的角平分线BD、CE交于点O,则∠BOC= 140° .
解:∵BD平分∠ABC,则∠OBC=∠ABC,
CE平分∠ACB,则∠OCB=∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB=(∠ABC+∠ACB)=(180°﹣∠A)=(180°﹣100°)=40°,
∴在△BOC中,∠BOC=180°﹣40°=140°.
故答案为:140°.
16.(2分)(2023春•渝中区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=62°,D、E分别在AB、AC上,将△ADE沿DE折叠得△FDE,且满足EF∥AB,则∠1= 76° .
解:∵△ADE沿DE折叠得△FDE,
∴∠F=∠A,∠ADE=∠FDE,
∵EF∥AB,
∴∠F=∠BDF,
∴∠A=∠BDF,
∵∠C=90°,∠B=62°
∴∠A=90°﹣∠B=28°,
∴∠BDF=28°,
∴∠ADF=180°﹣∠BDF=152°,
∴∠ADE=∠ADF=76°,
∴∠1=180°﹣∠A﹣∠ADE=180°﹣28°﹣76°=76°.
故答案为:76°.
17.(2分)(2023•龙湾区二模)如图,在△ABC中,AB=13,BC=14,AC=15,点D是线段AC上任意一点,分别过点A、C作直线BD的垂线,垂足为E、F,AE=m,CF=n,则n+m的最大值是 15 ,最小值是 12 .
解:在△ABC中,AB=13,BC=14,AC=15,AH⊥BC于点H,
∴设BH=x,
则CH=14﹣x,
∴AB2﹣AH2=AC2﹣CH2,
即132﹣x2=152﹣(14﹣x)2,
解得x=5,
即AH=5,
∴BH===12,
∴S△ABC=BC•AH=×14×12=84,
由三角形面积公式,得S△ABD=BD•AE=xm,S△CBD=BD•CF=xn,
∴m=,n=,
∴y=m+n=+==,
即y=.
∵△ABC中AC边上的高为==,
∴x的取值范围为≤x≤14.
∵m+n随x的增大而减小,
∴当x=时,y的最大值为15,当x=14时,y的最小值为12.
故答案为:15,12.
18.(2分)(2023春•武昌区校级期中)如图,在△ABC中,D为AC上一点,连接BD,∠A+∠C=∠ABD,BD=BA=2,BC=5,则△ABC的面积是 .
解:延长CB,作AE⊥CB于点E,
∴∠EBA=∠BAC+∠C,
∵∠BAC+∠C=∠ABD,
∴∠EBA=∠ABD,
作AF⊥BD于点F,
∴AE=AF,
作BH⊥AD,
∵S△ABC=•BC•AE=AE,S△ABD=•BD•AF=AF,
∴S△ABC:S△ABD=2:5,
∴AD:AC=2:5,
设AD=2x,
∴AC=5x,DC=3x,
∵BA=BD,
∴AH=DH=x,
∴HC=4x,
∴2²﹣x²=5²﹣(4x)²,
∴x=,
∵BH²=2²﹣()²,
∴BH=,
∴S△ABC=×5××=.
故答案为:.
19.(2分)(2023春•开福区校级月考)如图,△ABC的角平分线CD、BE相交于F,∠A=90°,EG∥BC,且CG⊥EG于G,则下列结论中:①∠CEG=2∠DCB;②∠DFB=∠CGE;③CA平分∠BCG;④∠ADC=∠GCD.正确的结论是 ①②④ .(填序号)
解:①∵EG∥BC,
∴∠CEG=∠ACB,
又∵CD是△ABC的角平分线,
∴∠CEG=∠ACB=2∠DCB,故①正确;
②∵∠ABC+∠ACB=90°,
∵CD平分∠ACB,BE平分∠ABC,
∴∠EBC=∠ABC,∠DCB=∠ACB,
∴∠DFB=∠EBC+∠DCB=(∠ABC+∠ACB)=45°,
∵∠CGE=90°,
∴∠DFB=∠CGE,故②正确;
③∵∠CEG=∠ACB,而∠GEC与∠GCE不一定相等,
∴CA不一定平分∠BCG,故③错误;
④∵∠A=90°,
∴∠ADC+∠ACD=90°,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∴∠ADC+∠BCD=90°.
∵EG∥BC,且CG⊥EG,
∴∠GCB=90°,即∠GCD+∠BCD=90°,
∴∠ADC=∠GCD,故④正确.
故答案为:①②④.
20.(2分)(2022秋•南昌期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AC为边,作△ACD,满足AD=AC,点E为BC上一点,连接AE,∠BAE=∠CAD,连接DE.下列结论中正确的是 ②③④ .(填序号)
①AC⊥DE;
②∠ADE=∠ACB;
③若CD∥AB,则AE⊥AD;
④DE=CE+2BE.
解:如图,延长EB至G,使BE=BG,设AC与DE交于点M,
∵∠ABC=90°,
∴AB⊥GE,
∴AB垂直平分GE,
∴AG=AE,∠GAB=∠BAE=∠DAC,
∵∠BAE=∠GAE,
∴∠GAE=∠CAD,
∴∠GAE+∠EAC=∠CAD+∠EAC,
∴∠GAC=∠EAD,
在△GAC与△EAD中,
,
∴△GAC≌△EAD(SAS),
∴∠G=∠AED,∠ACB=∠ADE,
∴②是正确的;
∵AG=AE,
∴∠G=∠AEG=∠AED,
∴AE平分∠BED,
当∠BAE=∠EAC时,∠AME=∠ABE=90°,则AC⊥DE,
当∠BAE≠∠EAC时,∠AME≠∠ABE,则无法说明AC⊥DE,
∴①是不正确的;
设∠BAE=x,则∠CAD=2x,
∴∠ACD=∠ADC==90°﹣x,
∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD=90°﹣x,
∴∠CAE=∠BAC﹣∠EAB=90°﹣x﹣x=90°﹣2x,
∴∠DAE=∠CAE+∠DAC=90°﹣2x+2x=90°,
∴AE⊥AD,
∴③是正确的;
∵△GAC≌△EAD,
∴CG=DE,
∵CG=CE+GE=CE+2BE,
∴DE=CE+2BE,
∴④是正确的,
故答案为:②③④.
三.解答题(共7小题,满分60分)
21.(6分)(2022春•鄄城县期末)已知如图,AD是△ABC的角平分线,点D、E在BC上,点G在CA的延长线上,EG交AB于点F,且∠BEF+∠ADC=180°.∠AFG与∠G相等吗?为什么?
解:∠AFG=∠G,证明如下:
∵∠BEF+∠ADC=180°(已知),
∠BEF+∠GED=180°(平角的定义),
∴∠GED=∠ADC(同角的补角相等).
∴AD∥GE(同位角相等,两直线平行),
∴∠AFG=∠BAD(两直线平行,内错角相等),
∠G=∠CAD(两直线平行,同位角相等),
∵AD是∠BAC的平分线(已知),
∴∠BAD=∠CAD(角平分线的定义),
∴∠AFG=∠G(等量代换).
22.(8分)(2022春•侯马市期末)综合与探究小明在学习中遇到这样一个问题:如图1,∠MON=90°,点A,B分别在OM,ON上运动(不与点O重合).探究与发现:若BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线与∠BAO的平分线交于点D.
(1)①若∠BAO=60°,则∠D= 45 °;
②猜想:∠D的度数是否随A,B的运动而发生变化?并说明理由;
(2)拓展延伸:如图2,若∠ABC=∠ABN,∠BAD=∠BAO,求∠D的度数.
解:(1)①∵∠ABN是△AOB的一个外角,
∴∠AOB=∠ABN﹣∠BAO=90°,
∵BC平分∠ABN,AD平分∠BAO,
∴∠ABC=∠ABN,∠BAD=∠BAO,
∵∠ABC是△ABD的一个外角,
∴∠D=∠ABC﹣∠BAD
=∠ABN﹣∠BAO
=(∠ABN﹣∠BAO)
=×90°
=45°,
故答案为:45°;
②∠D的度数不会随A,B的运动而发生变化,
理由:∵∠ABN是△AOB的一个外角,
∴∠AOB=∠ABN﹣∠BAO=90°,
∵BC平分∠ABN,AD平分∠BAO,
∴∠ABC=∠ABN,∠BAD=∠BAO,
∵∠ABC是△ABD的一个外角,
∴∠D=∠ABC﹣∠BAD
=∠ABN﹣∠BAO
=(∠ABN﹣∠BAO)
=×90°
=45°,
∴∠D的度数不会随A,B的运动而发生变化;
(2)∵∠ABN是△AOB的一个外角,
∴∠AOB=∠ABN﹣∠BAO=90°,
∵∠ABC是△ABD的一个外角,
∴∠D=∠ABC﹣∠BAD,
∵∠ABC=∠ABN,∠BAD=∠BAO,
∴∠D=∠ABC﹣∠BAD
=∠ABN﹣∠BAO
=(∠ABN﹣∠BAO)
=×90°
=30°,
∴∠D的度数为30°.
23.(8分)(2022春•钦北区期末)问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=120°,∠PCD=130°,求∠APC的度数.小明的思路是:过点P作PE∥AB,通过平行线性质来求∠APC.
(1)问题思考:按小明的思路,请你求出∠APC的度数;
(2)问题迁移:如图2,AB∥CD,点P在射线OM上运动,记∠PAB=α,∠PCD=β,当点P在B,D两点之间运动时,请你判断∠APC与α,β之间有何数量关系,并说明你的理由;
(3)问题解决:我们发现借助构造平行线的方法可以解决许多问题,随着以后的学习你还会发现平行线的许多用途.请你试试构造平行线解决以下问题.
已知:如图3,三角形ABC,求证:∠A+∠B+∠C=180°.
解:(1)如图1,过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴PE∥AB∥CD,
∴∠PAB+∠APE=180°,∠PCD+∠CPE=180°,
∵∠PAB=120°,∠PCD=130°,
∴∠APE=60°,∠CPE=50°,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=110°;
(2)∠APC=α+β,理由如下:
如图2,过P作PE∥AB,交AC于E,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠APE=∠PAB=α,∠CPE=∠PCD=β,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=α+β,
(3)证明:如图3,过点A作MN∥BC,
∴∠B=∠1,∠C=∠2,
∵∠BAC+∠1+∠2=180°,
∴∠BAC+∠B+∠C=180°.
24.(8分)(2022春•绿园区期末)已知直线MN与PQ互相垂直,垂足为O,点A在射线OQ上运动,点B在射线OM上运动,点A、B均不与点O重合.
【探究】如图1,AI平分∠BAO,BI平分∠ABO.
①若∠BAO=40°,则∠ABI= 25 °.
②在点A、B的运动过程中,∠AIB的大小是否会发生变化?若不变,求出∠AIB的度数;若变化,请说明理由.
【拓展】如图2,AI平分∠BAO交OB于点I,BC平分∠ABM,BC的反向延长线交AI的延长线于点D.在点A、B的运动过程中,∠ADB的大小是否会发生变化?若不变,直接写出∠ADB的度数;若变化,直接写出∠ADB的度数的变化范围.
解:【探究】①∵MN⊥PQ,
∴∠AOB=90°,
∵∠BAO=40°,
∴∠ABO=90°﹣∠BAO=50°,
∵BI平分∠ABO,
∴∠ABI=∠ABO=25°;
故答案为:25;
②不变,∠AIB=135°.
∵AI平分∠BAO,BI平分∠ABO,
∴,,
∴==,
∵直线MN与PQ互相垂直,垂足为O,
∴∠AOB=90°,
∴.
【拓展】不变,∠ADB=45°,理由如下:
∵AI平分∠BAO,BC平分∠ABM,
∴∠CBA=∠MBA,∠BAI=∠BAO,
∵∠CBA=∠ADB+∠BAD,∠AOB=90°,
∴∠ADB=∠CBA﹣∠BAD=∠MBA﹣∠BAO=(∠MBA﹣∠BAO)=∠AOB=×90°=45°,
∴点A、B在运动的过程中,∠ADB=45°.
25.(10分)(2023春•姑苏区校级月考)如图,在△ABC中,点D在AB上,过点D作DE∥BC,交AC于点E,DP平分∠ADE,交∠ACB的平分线于点P,CP与DE相交于点G,∠ACF的平分线CQ与DP相交于点Q.
(1)若∠A=50°,∠B=60°,则∠DPC= 115 °,∠Q 25 °;
(2)若∠A=50°,当∠B的度数发生变化时,∠DPC、∠Q的度数是否发生变化?并说明理由;
(3)若△PCQ中存在一个内角等于另一个内角的三倍,请直接写出所有符合条件的∠A的度数 45°或60°或120°或135° .
解:(1)∵∠A=50°,∠B=60°,
∴∠ACB=70°,
∴∠BCP=∠ACB=35°,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B=60°,∠PGD=∠PCB=35°,
∵∠PDE=∠ADE=30°,
∴∠DPC=180°﹣∠PDE﹣∠PGD=115°;
又∵∠ACQ=∠ACF,
∴∠PCQ=∠ACQ+∠ACP=(∠ACF+∠ACB)=90°,
∴∠Q=∠DPC﹣∠QCP=25°;
故答案为:115,25;
(2)∠DPC、∠Q的度数不会发生变化.
理由:由(1)得:∵∠PDE=∠ADE=∠B,∠PGD=∠BCP=∠ACB,
∴∠DPC=180°﹣∠PDE﹣∠PGD=180°﹣∠B﹣∠ACB=180°﹣(∠B+∠ACB)=180°﹣(180°﹣∠A)=90°+∠A=115°;
∴∠Q=∠DPC﹣∠QCP=25°;
(3)设∠A=x,则,
∵CP平分∠ACB,CQ平分∠ACF,
∴,,
∴,,
因为△PCQ中存在一个内角等于另一个内角的三倍,
∴①当∠Q=3∠QPC时,,
∴x=135°,
②当∠QPC=3∠Q时,,
∴x=45°,
③当∠PCQ=3∠Q时,,
∴x=60°,
④当∠PCQ=3∠QPC时,,
∴x=120°,
综上①②③④可知∠A=45°或60°或120°或135°.
故答案为:45°或60°或120°或135°.
26.(10分)(2022春•南安市期末)在△ABC中,∠B=∠C,点D在线段BC上,
(1)如图1,点E在线段AC上,∠ADE=∠AED,若∠CDE=25°,则∠BAD= 50 °;
(2)如图2,AH平分∠BAD,点F在线段BD上,FH⊥AH交AD的延长线于点G,∠ACB与∠AGF的角平分线交于点P,问是否为定值,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F在线段CD上,∠P=m°时,求∠CFG的度数(用m°的代数式表示).
解:(1)∵∠AED是△CDE的外角,∠CDE=25°,
∴∠AED=∠C+∠CDE=∠C+25°,
又∵∠ADE=∠AED,
∴∠DAE=180°﹣∠ADE﹣∠AED=180°﹣2∠AED=180°﹣2(∠C+25°),
△ABC中,∵∠B=∠C,
∴∠BAC=180°﹣(∠B+∠C)=180°﹣2∠C,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=180°﹣2∠C﹣[180°﹣2(∠C+25°)]=50°.
故答案为:50°;
(2)是定值,=,
理由如下:
如图2中,延长GF交AB于点K.
设∠P=x,∠CFG=y.
∵AH⊥GK,∠HAG=∠HAK,
∴∠HAK+∠HKA=90°,∠HAG+∠HGA=90°,
∴∠HGA=∠HKA,
∴2∠2=∠HKA=∠B+∠BFK=2∠1+y,①
由①得:∠2﹣∠1=y,
∵∠1+x=∠2+y,
∴2∠P=3∠CFG.
故=是定值;
(3)如图3中,延长FH交AB于点K,延长PG交BC于点N.设∠BFK=y.
同法可证:∠HGA=∠HKA,
∴180°﹣2∠2=∠B+∠BFK=2∠1+y,②
由②,得,③
∵∠BNP=∠1+∠P,∠BNP=∠BFK+∠FGN,
∴∠1+x=y+180°﹣∠2,
∴∠1+∠2=180°+y﹣x,④
由③④,得:
,
∴,
∵∠P=m°,
∴,
∴.
27.(10分)(2022春•平潭县期末)已知直线a∥b,直角三角形ABC的边与直线a分别相交于O、G两点,与直线b分别交于E,F点,且∠ACB=90°.
(1)将直角三角形ABC如图1位置摆放,如果∠AOG=56°,则∠CEF= 146° ;
(2)将直角三角形ABC如图2位置摆放,N为AC上一点,∠NEF+∠CEF=180°,请写出∠NEF与∠AOG之间的等量关系,并说明理由;
(3)将直角三角形ABC如图3位置摆放,若∠GOC=135°,延长AC交直线b于点Q,点P是射线GF上一动点,请用平行的相关知识,探究∠POQ,∠OPQ与∠PQF的数量关系,请直接写出结论.
解:(1)如图,作CP∥a,
∵a∥b,CP∥a,
∴CP∥a∥b,
∴∠ACP=∠AOG=56°,∠BCP+∠CEF=180°,
∴∠BCP=180°﹣∠CEF,
∵∠ACP+∠BCP=90°,
∴∠AOG+180°﹣∠CEF=90°,
∴∠CEF=180°﹣90°+∠AOG=146°.
故答案为:146°;
(2)∠AOG+∠NEF=90°,理由如下:
如图,作CP∥a,则CP∥a∥b,
∴∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,
∵∠NEF+∠CEF=180°,
∴∠BCP=∠NEF,
∵∠ACP+∠BCP=90°,
∴∠AOG+∠NEF=90°.
(3)如图,当点P在GF上时,作PN∥a,连接PQ,OP,则PN∥a∥b,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∴∠OPQ=∠OPN+∠NPQ=∠GOP+∠PQF,
∵∠GOC=∠GOP+∠POQ=135°,
∴∠GOP=135°﹣∠POQ,
∴∠OPQ=135°﹣∠POQ+∠PQF.
如图,当点P在GF延长线上时,作PN∥a,连接PQ,OP,则PN∥a∥b,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∵∠OPN=∠OPQ+∠QPN,
∴∠GOP=∠OPQ+∠PQF,
∴135°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
综上所述,∠POQ,∠OPQ与∠PQF的数量关系是∠OPQ=135°﹣∠POQ+∠PQF或135°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF
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