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中考数学重难点专题题位训练及押题预测专题32中考命题核心元素有关角平分线的问题(原卷版+解析)
展开模型一 过角平分线上的点向角角的一边或两边作垂线构造全等三角形
【模型解读】 “图中有角平分线和一边的垂线,可向另一边作垂线”.
典例1(2023秋•依安县期末)如图,已知在△ABC中,CD是AB边上的高线,BE平分∠ABC,交CD于点E,BC=5,DE=2,则△BCE的面积等于( )
A.5B.7C.10D.3
针对训练
1.(2023•苏州模拟)如图,在△ABC中,∠C=90,AC=BC,AD平分∠CAB,交BC于点D,DE⊥AB于点E,且AB=6cm,则△DEB的周长为( )
A.4cmB.6cmC.10cmD.不能确定
2.(2023秋•广州校级月考)如图,在△ABC中,∠B=50°,∠C=70°,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E.
(1)求∠EDA的度数;
(2)若AB=10,AC=8,DE=4093,求点D到AC的距离.
模型二 角平分线遇平行线找等腰三角形或作平行线构造等腰三角形
【模型解读】 如图,点P在∠AOB的平分线上,若过点P作PQ∥OB,交OA于点Q,则△POQ是等腰三角形.
典例2 如图1,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点I,过点I作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E.
(1)你能发现哪些结论?把它们一一列出来,并加以证明;
(2)若AB=7,AC=5,求△ADE周长;
(3)如图,作∠ABC与∠ACB的外角平分线,它们交于点O,过点O作BC的平行线,分别交AB、AC的延长线于点F、G,你还能发现什么结论?(至少写三个),并加以证明.
针对训练
1.(2023•恩施州模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC边上的中点,连接AD,BE平分∠ABC交AC于点E,过点E作EF∥BC交AB于点F.
(1)若∠C=36°,求∠BAD的度数.
(2)求证:FB=FE.
2.(2023春•滨江区校级期中)如图,在平行四边形ABCD中,AE,BF分别平分∠DAB和∠ABC,交边CD于点E,F,线段AE,BF相交于点M.
(1)求证:AE⊥BF;(2)若EF=14AD=3.则AB= .
模型三 利用角平分线结肠或补短构造对称图形
【模型解读】 如图,P是∠AOB的平分线上一点,点M是射线OA上任意一点,在OB上截取ON=OM,连接PN,则△OPM≌△OPN
典例3 (2023秋•西城区校级期中)如图,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是△ABC的角平分线.延长BD至E,使DE=AD,连接EC
(1)直接写出∠CDE的度数:∠CDE= ;
(2)猜想线段BC与AB+CE的数量关系为 ,并给出证明.
针对训练
1.(2023秋•新抚区校级月考)如图,在△ABC中,∠A=60°,BE,CD是△ABC的角平分线,BE与CD相交于点P.
(1)求∠BPC的度数;
(2)求证:BC=BD+CE.
2.(2023秋•海曙区期中)如图,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,过点D作直线分别交AB、AC于点E、F,若AE=AF,BE=4,CF=2,回答下列问题:
(1)证明:ED=FD;
(2)试找出∠BDC与∠A的数量关系,并说明理由;
(3)求EF的长.
模型四 延长垂直于角平分线的垂线段构造等腰三角形
【模型解读】角平分线上遇垂直,延长下去构等腰
典例4 (2023秋•饶平县校级期末)如图,已知AD∥BC,点E为CD上一点,AE、BE分别平分∠DAB、∠CBA、BE交AD的延长线于点F.
(1)求证:△ABF是等腰三角形;
(2)求证:AD+BC=AB.
针对训练
1.(2023秋•溧水区期中)如图,已知点D为△ABC内一点,CD平分∠ACB,BD⊥CD,∠A=∠ABD.若AC=9,BC=5,则CD的长为 .
2.(2023秋•南岗区校级期中)已知:在△ABC中,∠ABC=3∠C,∠BAC的平分线AD交BC于D,BE⊥AD于E.
(1)如图1,求证:AC﹣AB=2BE.
(2)如图2,将∠DCA沿直线AC翻折,交BA的延长线于点M,连接MD交AC于点N;MA=BA,BE=1,AB=2,求AN的长.
模块二 2023中考押题预测
1.(2023秋•中山市期末)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,AB=6cm,DE=4cm,S△ABC=30cm2,则AC的长为( )
A.10cmB.9cmC.4.5cmD.3cm
2.(2023秋•兰山区期末)如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC,且∠ADC=120°,BC=20cm,则AM的长度为( )
A.20cmB.10cmC.5cmD.15cm
3.(2023秋•溧水区期中)如图,已知点D为△ABC内一点,CD平分∠ACB,BD⊥CD,∠A=∠ABD.若AC=9,BC=5,则CD的长为 .
4.(2023秋•惠城区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC中点,BE平分∠ABC交AC于点E,过点E作EF∥BC交AB于点F.
(1)若∠C=52°,求∠BAD的度数;
(2)求证:FB=EF.
5.(2023春•滨江区校级期中)如图,在平行四边形ABCD中,AE,BF分别平分∠DAB和∠ABC,交边CD于点E,F,线段AE,BF相交于点M.
(1)求证:AE⊥BF;
(2)若EF=14AD=3.则AB= .
6.(2023秋•正阳县期末)如图,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,若BD=CD、BE=CF.
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)已知AC=18,BE=4,求AB的长.
7.(驿城区期末)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,且BD=CD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.
(1)求证:AB=AC;
(2)若∠BAC=60°,BC=6,求△ABC的面积.
8.(2023秋•北仑区期中)如图,在△ABC中,已知点D在线段AB的反向延长线上,过AC的中点F作线段GE交∠DAC的平分线于E,交BC于G,且AE∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AE=10,GC=2BG,求BG的长.
9.(2023秋•温州月考)如图所示:∠ABC的平分线BF与△ABC中∠ACB的相邻外角的平分线CF相交于点F,过F作DF∥BC,交AB于D,交AC于E.
问:(1)图中有几个等腰三角形?为什么?
(2)BD,CE,DE之间存在着什么关系?请证明.
10.(2023•义乌市模拟)如图,BE是△ABC的角平分线,延长BE至D,使得BC=CD.
(1)若∠ABD=20°,求∠BCD的度数;
(2)若AB=2,BC=4,AC=3,求CE长.
11.(2023•章丘区模拟)如图,BD平分∠ABC交AC于点D,DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,AB=6,BC=8,若S△ABC=28,求DE的长.
12.(2023•荆门)如图,已知矩形ABCD中,AB=8,BC=x(0<x<8),将△ACB沿AC对折到△ACE的位置,AE和CD交于点F.
(1)求证:△CEF≌△ADF;
(2)求tan∠DAF的值(用含x的式子表示).
专题32 中考命题核心元素有关角平分线的问题(解析版)
模块一 典例剖析+针对训练
模型一 过角平分线上的点向角角的一边或两边作垂线构造全等三角形
【模型解读】 “图中有角平分线和一边的垂线,可向另一边作垂线”.
(2023秋•依安县期末)如图,已知在△ABC中,CD是AB边上的高线,BE平分∠ABC,交CD于点E,BC=5,DE=2,则△BCE的面积等于( )
A.5B.7C.10D.3
思路引领:作EF⊥BC于F,根据角平分线的性质定理得到EF=DE=2,根据三角形面积公式计算即可.
解:作EF⊥BC于F,
∵BE平分∠ABC,EF⊥BC,ED⊥AB,
∴EF=DE=2,
∴△BCE的面积=12×BC×EF=5.
故选:A.
总结提升:本题考查的是角平分线的性质,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.
针对训练
1.(2023•苏州模拟)如图,在△ABC中,∠C=90,AC=BC,AD平分∠CAB,交BC于点D,DE⊥AB于点E,且AB=6cm,则△DEB的周长为( )
A.4cmB.6cmC.10cmD.不能确定
思路引领:根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得CD=DE,利用“HL”证明△ACD和△AED全等,根据全等三角形对应边相等可得AC=AE,然后求出△DEB的周长.
解:∵AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,
∴CD=DE,
在△ACD和△AED中,
AD=ADCD=DE,
∴△ACD≌△AED(HL),
∴AC=AE,
∴△DEB的周长=BD+DE+BE,
=BD+CD+BE,
=BC+BE,
=AC+BE,
=AE+BE,
=AB,
∵AB=6cm,
∴△DEB的周长为6cm.
故选:B.
总结提升:本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,等腰直角三角形的性质,熟记性质并准确识图是解题的关键.
2.(2023秋•广州校级月考)如图,在△ABC中,∠B=50°,∠C=70°,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E.
(1)求∠EDA的度数;
(2)若AB=10,AC=8,DE=4093,求点D到AC的距离.
思路引领:(1)先根据∠B=50°,∠C=70°,求出∠BAC=60°,然后根据角平分线的定义求出∠EDA即可;
(2)根据角平分线的性质解答即可.
解:(1)∵∠B=50°,∠C=70°,
∴∠BAC=60°,
∵AD是△ABC的角平分线,
∴∠BAD=12∠BAC=30°,
∵DE⊥AB,
∴∠DEA=90°
∴∠EDA=90°﹣∠BAD=60°;
(2)过点D作DF⊥AC于点F.
∵AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,
∴DF=DE=4093.
∴点D到AC的距离为4093.
总结提升:此题考查角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解答本题的关键.
模型二 角平分线遇平行线找等腰三角形或作平行线构造等腰三角形
【模型解读】 如图,点P在∠AOB的平分线上,若过点P作PQ∥OB,交OA于点Q,则△POQ是等腰三角形.
典例2 如图1,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点I,过点I作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E.
(1)你能发现哪些结论?把它们一一列出来,并加以证明;
(2)若AB=7,AC=5,求△ADE周长;
(3)如图,作∠ABC与∠ACB的外角平分线,它们交于点O,过点O作BC的平行线,分别交AB、AC的延长线于点F、G,你还能发现什么结论?(至少写三个),并加以证明.
思路引领:(1)先根据角平分线的定义及平行线的性质证明△BDI和△CEI是等腰三角形,再由等腰三角形的性质得BD=DI,CE=EI.
(2)根据△ADE的周长=AD+AE+ED=AD+AE+DI+IE=AB+AC即可求得.
(3)先根据角平分线的定义及平行线的性质证明△BFO和△CGO是等腰三角形,再由等腰三角形的性质得BF=OF,CG=OG,根据平行线的判定方法即可得出
DE∥FG.
解:(1)BD=DI,CE=EI,
∵BI平分∠ABC,
∴∠DBI=∠CBI,
∵DE∥BC,
∴∠CBI=∠DIB,
∴∠DBI=∠DIB,
∴BD=DI,
同理IE=EC,
(2)∵AB=7,AC=5,
∴△AED的周长=AD+AE+ED=AB+AC=7+5=12.
(3)BF=OF,CG=OG,DE∥FG,
∵BO平分∠FBC,
∴∠FBO=∠CBO,
∵FG∥BC,
∴∠CBO=∠FOB,
∴∠FBO=∠FOB,
∴BF=OF,
同理CG=OG,
∵DE∥BC,FG∥BC,
∴DE∥FG,
总结提升:本题考查等腰三角形的性质,平行线的性质及角平分线的性质.有效的进行线段的等量代换是正确解答本题的关键.
针对训练
1.(2023•恩施州模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC边上的中点,连接AD,BE平分∠ABC交AC于点E,过点E作EF∥BC交AB于点F.
(1)若∠C=36°,求∠BAD的度数.
(2)求证:FB=FE.
思路引领:(1)利用等腰三角形的三线合一的性质证明∠ADB=90°,再利用等腰三角形的性质求出∠ABC即可解决问题.
(2)只要证明∠FBE=∠FEB即可解决问题.
解:(1)∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC,
∵∠C=36°,
∴∠ABC=36°,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴∠BAD=90°﹣∠ABC=90°﹣36°=54°.
(2)∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
又∵EF∥BC,
∴∠EBC=∠BEF,
∴∠EBF=∠FEB,
∴BF=EF.
总结提升:本题考查等腰三角形的性质,平行线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
2.(2023春•滨江区校级期中)如图,在平行四边形ABCD中,AE,BF分别平分∠DAB和∠ABC,交边CD于点E,F,线段AE,BF相交于点M.
(1)求证:AE⊥BF;
(2)若EF=14AD=3.则AB= .
思路引领:(1)证明∠BAE+∠ABF=90°,即可推出∠AMB=90°,即AE⊥BF;
(2)证明DE=AD,CF=BC,再利用平行四边形的性质AD=BC,证出DE=CF,得出DF=CE,由已知得出BC=AD=4EF,DE=4EF,求出DF=CE=3EF,得出AB=CD=7EF,即可得出结果.
(1)证明:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵AE、BF分别平分∠DAB和∠ABC,
∴∠DAB=2∠BAE,∠ABC=2∠ABF,
∴2∠BAE+2∠ABF=180°,即∠BAE+∠ABF=90°,
∴∠AMB=90°,
∴AE⊥BF;
(2)解:∵在平行四边形ABCD中,CD∥AB,
∴∠DEA=∠EAB,
又∵AE平分∠DAB,
∴∠DAE=∠EAB,
∴∠DEA=∠DAE,
∴DE=AD,
同理可得,CF=BC,
在平行四边形ABCD中,AD=BC,
∴DE=CF,
∴DF=CE,
∵EF=14AD,
∴BC=AD=4EF,
∴DE=4EF,
∴DF=CE=3EF,
∴AB=CD=7EF=21,
故答案为:21.
总结提升:本题考查平行四边形的性质、角平分线的定义,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
模型三 利用角平分线结肠或补短构造对称图形
【模型解读】 如图,P是∠AOB的平分线上一点,点M是射线OA上任意一点,在OB上截取ON=OM,连接PN,则△OPM≌△OPN
典例3 (2023秋•西城区校级期中)如图,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是△ABC的角平分线.延长BD至E,使DE=AD,连接EC
(1)直接写出∠CDE的度数:∠CDE= ;
(2)猜想线段BC与AB+CE的数量关系为 ,并给出证明.
思路引领:(1)由角平分线的性质和三角形内角和定理可求∠CDE的度数;
(2)在BC上截取BF=AB,由“SAS”可证△ABD≌△FBD,可得AD=DF,∠ADB=∠BDF=60°,可得∴FDC=180°﹣∠ADB﹣∠BDF=60°=∠EDC,由“SAS”可证△CDF≌△CDE,可得CE=CF,则可得结论.
解:(1)∵∠ABC=40°,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=20°
∴∠ADB=180°﹣∠A﹣∠ABD=60°=∠CDE,
故答案为:60°
(2)BC=AB+CE
理由如下:如图,在BC上截取BF=AB,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,且BD=BD,AB=BF,
∴△ABD≌△FBD(SAS)
∴AD=DF,∠ADB=∠BDF=60°
∴∠FDC=180°﹣∠ADB﹣∠BDF=60°=∠EDC,且DE=DF,CD=CD
∴△CDF≌△CDE(SAS)
∴CE=CF,
∴BC=BF+CF=AB+CE
故答案为:BC=AB+CE
总结提升:本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
针对训练
1.(2023秋•新抚区校级月考)如图,在△ABC中,∠A=60°,BE,CD是△ABC的角平分线,BE与CD相交于点P.
(1)求∠BPC的度数;
(2)求证:BC=BD+CE.
思路引领:(1)先根据三角形的内角和求出∠PBC+∠PCB=60°,则可求出答案;
(2)在CB上取点G使得CG=CE,证明△CPE≌△CPG(SAS),得出∠CPG=∠CPE=60°,证明△BPD≌△BPG(ASA),得出BD=BG,可以求得BD+CE=BC.
解:(1)∵BE,CD是△ABC的角平分线,
∴∠PBC=12∠ABC,∠PCB=12∠ACB,
∵∠A=60°,
∴∠BPC=180°−12(∠ABC+∠ACB)=180°−12(180°﹣60°)=120°;
(2)证明:在BC上取点G使得CG=CE,
∵∠BPC=120°,
∴∠BPD=∠CPE=60°,
在△CPE和△CPG中,
CP=CP∠ECP=∠GCPCE=CG,
∴△CPE≌△CPG(SAS),
∴∠CPG=∠CPE=60°,
∴∠BPG=120°﹣60°=60°=∠BPD,
在△BPD和△BPG中,
∠BPG=∠BPDBP=BP∠PBD=∠PBG,
∴△BPD≌△BPG(ASA),
∴BD=BG,
∴BD+CE=BG+CG=BC.
总结提升:本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
2.(2023秋•海曙区期中)如图,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,过点D作直线分别交AB、AC于点E、F,若AE=AF,BE=4,CF=2,回答下列问题:
(1)证明:ED=FD;
(2)试找出∠BDC与∠A的数量关系,并说明理由;
(3)求EF的长.
思路引领:(1)过D点分别作DG⊥BC,DK⊥AB,DH⊥AC,垂足分别为G,K,H,结合角平分线的性质,利用AAS证明△EKD≌△FHD可证得结论;
(2)根据角平分线的定义及三角形的内角和定理可得∠BDC+12(180°﹣∠A)=180°,进而可求解;
(3)先证明∠5=∠3,∠1=∠6,则可判断△BED∽△CED,利用相似比可计算出ED,从而EF的长.
(1)证明:过D点分别作DG⊥BC,DK⊥AB,DH⊥AC,垂足分别为G,K,H,如图,
∴∠EKD=∠FHD=90°,
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
∴DK=DG=DH,
在△EKD和△FHD中,
∠DKE=∠DHF∠KED=∠HFDDK=DH,
∵AE=AF
∴∠AEF=∠AFE,
∴△EKD≌△FHD(AAS),
∴ED=FD;
(2)解:∠BDC=90°+12∠A.
理由如下:
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
∴∠DBC=12∠ABC,∠DCB=12∠ACB,
∴∠DBC+∠DCB=12(∠ABC+∠ACB),
∵∠BDC+∠DBC+∠DCB=180°,
∴∠BDC+12(∠ABC+∠ACB)=180°,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴∠BDC+12(180°﹣∠A)=180°,
∴∠BDC=90°+12∠A;
(3)解:如图,
∵BD,CD分别平分∠ABC,∠ACB,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵∠2+∠7+∠4=180°,∠5+∠6+∠7=180°,
∴∠2+∠4=∠5+∠6,即∠1+∠3=∠5+∠6,
∵∠AEF=∠AFE,
∴∠1+∠5=∠3+∠6,
∴∠5=∠3,∠1=∠6,
∴△BED∽△CED,
∴ED:CF=BE:DF,
∵DE=DF,
则ED2=CF⋅BE=2×4=8,
则ED=22,
∴EF=2ED=42.
总结提升:本题主要考查相似三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,角平分线的性质,三角形的内角和定理等知识的综合运用,灵活运用角平分线的定义与性质是解题的关键.也考查了相似三角形的判定与性质.
模型四 延长垂直于角平分线的垂线段构造等腰三角形
【模型解读】角平分线上遇垂直,延长下去构等腰
典例4 (2023秋•饶平县校级期末)如图,已知AD∥BC,点E为CD上一点,AE、BE分别平分∠DAB、∠CBA、BE交AD的延长线于点F.
(1)求证:△ABF是等腰三角形;
(2)求证:AD+BC=AB.
思路引领:(1)根据角平分线的性质和等腰三角形的判定解答即可;
(2)根据全等三角形的判定和性质解答即可.
证明:(1)∵BE平分∠CBA,
∴∠ABF=∠CBF.
∵AD∥BC,
∴∠CBF=∠F.
∴∠ABF=∠F.
∴AB=AF,
∴△ABF是等腰三角形.
(2)∵AB=AF,AE平分∠BAF,
∴BE=FE.
∵AD∥BC,
∴∠CBE=∠F,∠C=∠CDF.
在△BCE和△FDE中,
∠CBE=∠F∠C=∠CDFBE=FE
∴△BCE≌△FDE(AAS),
∴BC=DF.
∴AD+BC=AD+DF=AF=AB.
总结提升:本题考查了全等三角形的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题的关键.
针对训练
1.(2023秋•溧水区期中)如图,已知点D为△ABC内一点,CD平分∠ACB,BD⊥CD,∠A=∠ABD.若AC=9,BC=5,则CD的长为 .
思路引领:延长BD与AC交于点E,由题意可推出BE=AE,依据等角的余角相等,即可得等腰三角形BCE,可推出BC=CE,AE=BE=2BD,根据AC=9,BC=5,即可推出BD的长度,再利用勾股定理即可解决问题.
解:延长BD与AC交于点E,
∵∠A=∠ABD,
∴BE=AE,
∵BD⊥CD
∴BE⊥CD,
∵CD平分∠ACB,
∴∠BCD=∠ECD,
∵∠BCD+∠CBD=90°,∠ECD+∠CED=90°,
∴∠EBC=∠BEC,
∴△BEC为等腰三角形,
∴BC=CE,
∵BE⊥CD,
∴2BD=BE,
∵AC=9,BC=5,
∴CE=BC=5,
∴AE=AC﹣EC=9﹣5=4,
∴BE=AE=4,
∴BD=2.
∴CD=BC2−BD2=52−22=21,
故答案为21.
总结提升:本题主要考查等腰三角形的判定与性质,比较简单,关键在于正确地作出辅助线,构建等腰三角形,通过等量代换,即可推出结论.
2.(2023秋•南岗区校级期中)已知:在△ABC中,∠ABC=3∠C,∠BAC的平分线AD交BC于D,BE⊥AD于E.
(1)如图1,求证:AC﹣AB=2BE.
(2)如图2,将∠DCA沿直线AC翻折,交BA的延长线于点M,连接MD交AC于点N;MA=BA,BE=1,AB=2,求AN的长.
思路引领:(1)延长BE交AC于F,由条件可以得出△AEB≌△AEF就可以得出BF=2BE,进而求得CF=BF就可以得出结论;
(2)由轴对称的性质可以得出△BCA≌△MCA,可以得出△DBM是直角三角形,进而可以得出△DCM是等腰直角三角形,就可以得出△MBD≌△CND就可以得出结论.
解:(1)如图1,延长BE交AC于F.
∵AD平分∠BAC,
∴∠1=∠2.
∵BE⊥AD,
∴∠AEB=AEF=90°.
在△AEB和△AEF中,
∠1=∠2AE=AE∠AEB=∠AEF,
∴△AEB≌△AEF(ASA)
∴AB=AF,∠3=∠4,BE=FE,
∴BF=2BE.
∵∠4=∠5+∠C,
∴∠3=∠5+∠C,
∵∠ABC=∠3+∠5,
∴∠ABC=∠5+∠C+∠5=2∠5+∠C=3∠C,
∴∠5=∠C,
∴CF=BF=2BE.
∵AC﹣AF=FC,
∴AC﹣AB=2BE;
(2)如图2,作AH⊥BC于H,AK⊥CM于K,
∵∠ACH=∠ACK,
∴AH=AK,
∵AB=AM,
∴△AHB≌△AKM,
∴∠ABH=∠AMK,
∴CB=CM,
∵AC=AC,CB=CM,AB=AM,
∴△BCA≌△MCA,
∴AB=AM,∠ACM=∠ACB=12∠BCM,
∵AM=AB,
∴AD=AB=AM,
∴△DBM是直角三角形,
∴∠BDM=∠CDM=90°.
∵BE⊥AD,
∴∠AEB=90°.
∵BE=1,AB=2,由勾股定理,得
∴AE=1,
∴AE=BE,
∴∠BAE=∠ABE=45°.
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAC=2∠BAD=90°,
∴∠ABC+∠ACB=90°.
∵∠ABC=3∠ACB,
∴∠ACB=22.5°,
∴∠BCM=45°,
∴∠DMC=45°,
∴∠BCM=∠DMC,
∴DM=DC.
∵AM=AB,∠ACM=∠ACB,
∴∠CAM=∠CAB=90°,
∴∠ABC+∠ACB=90°.
∵∠ABC+∠BMD=90°,
∴∠ACB=∠BMD.
在△MBD和△CND中
∠BDM=∠CDMDM=DC∠BMD=∠ACB,
∴△MBD≌△CND(ASA),
∴CN=BM=2AB=22,
∴AC=2BE+AB=2+2,
∴AN=AC﹣CN=2−2.
总结提升:本题考查了角平分线的性质的运用,三角形外角与内角的关系的运用,全等三角形的判定与性质的运用,勾股定理的性质的运用,等腰直角三角形的性质的运用,轴对称的性质的运用.解答时运用全等三角形的性质求解是关键.
模块二 2023中考押题预测
1.(2023秋•中山市期末)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,AB=6cm,DE=4cm,S△ABC=30cm2,则AC的长为( )
A.10cmB.9cmC.4.5cmD.3cm
思路引领:过点D作DF⊥AC于F,然后利用△ABC的面积公式列式计算即可得解.
解:过点D作DF⊥AC于F,
∵AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,
∴DE=DF=4,
∵AB=6,
∴S△ABC=12×6×4+12AC×4=30,
解得AC=9;
故选:B.
总结提升:本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,三角形的面积,熟记性质并利用三角形的面积列出方程是解题的关键.
2.(2023秋•兰山区期末)如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC,且∠ADC=120°,BC=20cm,则AM的长度为( )
A.20cmB.10cmC.5cmD.15cm
思路引领:延长DM交AB于点G构造全等三角形,然后得出△ADG是等边三角形即可求解.
解:延长DM交AB于点G,
∵∠B=∠C=90°,
∴∠C=∠MBG=90°,
∵∠DMC=∠BMG,MC=MB,
∴△DMC≌△GMB(ASA),
∴DM=GM,∠ADM=∠CDM=∠G=12∠ADC=60°,
∴△ADG是等边三角形,
∴AM⊥DG,
∴AM=3DM,
∵DM=CM÷sin∠CDM=2033cm,
∴AM=20cm,
解法二:过点M作ME⊥AD.∵M是BC的中点,BC=20cm,
∴CM=BM=10cm,
.∵DM平分∠ADC,∠C=90°,ME⊥AD,
∴ME=CM=10cm=BM,
又∵∠B=90°,ME⊥AD,
∴AM平分∠DAB,
∵∠B=∠C=90°,
∴DC∥AB,
∵∠ADC=120°,
∴∠DAB=60°,
∴∠EAM=30°,
∴AM=2ME=20cm.
故选:A.
总结提升:本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,关键是利用中点构造全等三角形.
3.(2023秋•溧水区期中)如图,已知点D为△ABC内一点,CD平分∠ACB,BD⊥CD,∠A=∠ABD.若AC=9,BC=5,则CD的长为 .
思路引领:延长BD与AC交于点E,由题意可推出BE=AE,依据等角的余角相等,即可得等腰三角形BCE,可推出BC=CE,AE=BE=2BD,根据AC=9,BC=5,即可推出BD的长度,再利用勾股定理即可解决问题.
解:延长BD与AC交于点E,
∵∠A=∠ABD,
∴BE=AE,
∵BD⊥CD
∴BE⊥CD,
∵CD平分∠ACB,
∴∠BCD=∠ECD,
∵∠BCD+∠CBD=90°,∠ECD+∠CED=90°,
∴∠EBC=∠BEC,
∴△BEC为等腰三角形,
∴BC=CE,
∵BE⊥CD,
∴2BD=BE,
∵AC=9,BC=5,
∴CE=BC=5,
∴AE=AC﹣EC=9﹣5=4,
∴BE=AE=4,
∴BD=2.
∴CD=BC2−BD2=52−22=21,
故答案为21.
总结提升:本题主要考查等腰三角形的判定与性质,比较简单,关键在于正确地作出辅助线,构建等腰三角形,通过等量代换,即可推出结论.
4.(2023秋•惠城区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC中点,BE平分∠ABC交AC于点E,过点E作EF∥BC交AB于点F.
(1)若∠C=52°,求∠BAD的度数;
(2)求证:FB=EF.
思路引领:(1)先根据等边对等角求出∠ABC,再利用三角形内角和求出∠BAC,最后利用等腰三角形的“三线合一”求∠BAD;
(2)根据BE平分∠ABC,EF∥BC即可证明.
(1)解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=52°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠C=76°,
∵AB=AC,D为BC中点,
∴∠BAD=12∠BAC=38°;
(2)证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∵EF∥BC,
∴∠FEB=∠EBC,
∴∠ABE=∠FEB,
∴FB=FE.
总结提升:本题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,等腰三角形的“三线合一”性质是解题的关键.
5.(2023春•滨江区校级期中)如图,在平行四边形ABCD中,AE,BF分别平分∠DAB和∠ABC,交边CD于点E,F,线段AE,BF相交于点M.
(1)求证:AE⊥BF;
(2)若EF=14AD=3.则AB= .
思路引领:(1)证明∠BAE+∠ABF=90°,即可推出∠AMB=90°,即AE⊥BF;
(2)证明DE=AD,CF=BC,再利用平行四边形的性质AD=BC,证出DE=CF,得出DF=CE,由已知得出BC=AD=4EF,DE=4EF,求出DF=CE=3EF,得出AB=CD=7EF,即可得出结果.
(1)证明:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵AE、BF分别平分∠DAB和∠ABC,
∴∠DAB=2∠BAE,∠ABC=2∠ABF,
∴2∠BAE+2∠ABF=180°,即∠BAE+∠ABF=90°,
∴∠AMB=90°,
∴AE⊥BF;
(2)解:∵在平行四边形ABCD中,CD∥AB,
∴∠DEA=∠EAB,
又∵AE平分∠DAB,
∴∠DAE=∠EAB,
∴∠DEA=∠DAE,
∴DE=AD,
同理可得,CF=BC,
在平行四边形ABCD中,AD=BC,
∴DE=CF,
∴DF=CE,
∵EF=14AD,
∴BC=AD=4EF,
∴DE=4EF,
∴DF=CE=3EF,
∴AB=CD=7EF=21,
故答案为:21.
总结提升:本题考查平行四边形的性质、角平分线的定义,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
6.(2023秋•正阳县期末)如图,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,若BD=CD、BE=CF.
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)已知AC=18,BE=4,求AB的长.
思路引领:(1)求出∠E=∠DFC=90°,根据全等三角形的判定定理得出Rt△BED≌Rt△CFD,推出DE=DF,根据角平分线性质得出即可;
(2)根据全等三角形的性质得出AE=AF,由线段的和差关系求出答案.
(1)证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠E=∠DFC=90°,
在Rt△BED和Rt△CFD中,
BD=CDBE=CF,
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴AD平分∠BAC;
(2)解:∵DE=DF,AD=AD,
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴AE=AF,
∵AB=AE﹣BE=AF﹣BE=AC﹣CF﹣BE,
∴AB=18﹣4﹣4=10.
总结提升:本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的对应边相等,对应角相等.
7.(2023春•驿城区期末)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,且BD=CD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.
(1)求证:AB=AC;
(2)若∠BAC=60°,BC=6,求△ABC的面积.
思路引领:(1)根据角平分线上的点到角两边的距离相等得出DE=DF,根据题意还知道∠DEB=∠DFC,BD=CD,从而得出△DEB≌△DFC,进而得出∠B=∠C,即可得出结论AB=AC;
(2)得出△ABC是等边三角形,求出AD长,则答案可求出.
证明:(1)∵AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,
∴DE=DF,且BD=CD,
∴Rt△DEB≌Rt△DFC(HL),
∴∠B=∠C,
∴AB=AC.
(2)解:∵AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC,
∴∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=BC=6,
∴CD=3,
在Rt△ACD中,AD=62−32=33,
∴△ABC的面积为12×6×33=93.
总结提升:本题主要考查了全等三角形的判定与性质,角平分线上的点到角两边的距离相等,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
8.(2023秋•北仑区期中)如图,在△ABC中,已知点D在线段AB的反向延长线上,过AC的中点F作线段GE交∠DAC的平分线于E,交BC于G,且AE∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AE=10,GC=2BG,求BG的长.
思路引领:(1)首先依据平行线的性质证明∠B=∠DAE,∠C=∠CAE,然后结合角平分线的定义可证明∠B=∠C,故此可证明△ABC为等腰三角形;
(2)首先证明△AEF≌△CFG,从而得到CG的长,然后可求得BG的长.
(1)证明:∵AE∥BC,
∴∠B=∠DAE,∠C=∠CAE,
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE=∠CAE,
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:∵F是AC的中点,
∴AF=CF.
∵AE∥BC,
∴∠C=∠CAE.
由对顶角相等可知:∠AFE=∠GFC.
在△AFE和△CFG中,
∠C=∠CAEAF=FC∠AFE=∠GFC,
∴△AFE≌△CFG(ASA).
∴AE=GC=10.
∵GC=2BG,
∴BG=5.
总结提升:本题主要考查的是等腰三角形的性质和判定,熟练掌握等腰三角形的性质和判定定理是解题的关键.
9.(2023秋•温州月考)如图所示:∠ABC的平分线BF与△ABC中∠ACB的相邻外角的平分线CF相交于点F,过F作DF∥BC,交AB于D,交AC于E.
问:(1)图中有几个等腰三角形?为什么?
(2)BD,CE,DE之间存在着什么关系?请证明.
思路引领:(1)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,因此可判断出△BDF和△CEF为等腰三角形;
(2)由(1)可得出DF=BD,CE=EF,所以得BD﹣CE=DE.
(1)解:图中有2个等腰三角形即△BDF和△CEF,
理由:∵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,
∴△BDF和△CEF为等腰三角形;
(2)存在:BD﹣CE=DE,
证明:∵DF=BD,CE=EF,
∴BD﹣CE=FD﹣EF=DE.
总结提升:本题考查等腰三角形的判定和性质、平行线的性质等知识,解题的关键是证明等腰三角形,属于基础题.
10.(2023•义乌市模拟)如图,BE是△ABC的角平分线,延长BE至D,使得BC=CD.
(1)若∠ABD=20°,求∠BCD的度数;
(2)若AB=2,BC=4,AC=3,求CE长.
思路引领:(1)先利用BE是△ABC的角平分线得到∠CBD=∠ABD=20°,再利用等腰三角形的性质得到∠D=∠CBD=20°,然后根据三角形内角和定理计算∠BCD的度数;
(2)先利用∠D=∠ABE=∠CBD得到AB∥CD,则可证明△CED∽△AEB,再利用相似比得到CEAE=2,设AE=x,则CE=2x,则利用AC=3得到x+2x=3,然后解方程得到CE的长.
解:(1)∵BE是△ABC的角平分线,
∴∠CBD=∠ABD=20°,
∵BC=CD,
∴∠D=∠CBD=20°,
∴∠BCD=180°﹣∠D﹣∠CBD=180°﹣20°﹣20°=140°;
(2)∵BC=CD=4,
∴∠D=∠CBD,
∴∠D=∠ABE=∠CBD,
∴AB∥CD,
∴△CED∽△AEB,
∴CEAE=CDAB=42=2,
设AE=x,则CE=2x,
∵AC=3,即x+2x=3,
∴x=1,
∴CE=2.
总结提升:本题考查了角平分线:角的平分线把角分成两个相等的两部分.也考查了等腰三角形的性质和相似三角形的判定与性质.
11.(2023•章丘区模拟)如图,BD平分∠ABC交AC于点D,DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,AB=6,BC=8,若S△ABC=28,求DE的长.
思路引领:根据角平分线性质得出DE=DF,根据三角形的面积公式得出关于DE的方程,求出即可.
解:∵BD平分∠ABC交AC于点D,DE⊥AB,DF⊥BC,
∴DE=DF,
∵AB=6,BC=8,S△ABC=28,
∴S△ABC=S△ABD+S△BCD=12AB•DE+12BC•DF=12DE•(AB+BC)=28,
即12DE(6+8)=28,
∴DE=4.
总结提升:本题考查了角平分线的性质的应用,能根据角平分线性质得出DE=DF是解此题的关键.
12.(2023•荆门)如图,已知矩形ABCD中,AB=8,BC=x(0<x<8),将△ACB沿AC对折到△ACE的位置,AE和CD交于点F.
(1)求证:△CEF≌△ADF;
(2)求tan∠DAF的值(用含x的式子表示).
思路引领:(1)根据矩形的性质得到∠B=∠D=90°,BC=AD,根据折叠的性质得到BC=CE,∠E=∠B=90°,等量代换得到∠E=∠D=90°,AD=CE,根据AAS证明三角形全等即可;
(2)设DF=a,则CF=8﹣a,根据矩形的性质和折叠的性质证明AF=CF=8﹣a,在Rt△ADF中,根据勾股定理表示出DF的长,根据正切的定义即可得出答案.
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=90°,BC=AD,
根据折叠的性质得:BC=CE,∠E=∠B=90°,
∴∠E=∠D=90°,AD=CE,
在△CEF与△ADF中,
∠CFE=∠AFD∠D=∠E=90°AD=CE,
∴△CEF≌△ADF(AAS);
(2)解:设DF=a,则CF=8﹣a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AD=BC=x,
∴∠DCA=∠BAC,
根据折叠的性质得:∠EAC=∠BAC,
∴∠DCA=∠EAC,
∴AF=CF=8﹣a,
在Rt△ADF中,
∵AD2+DF2=AF2,
∴x2+a2=(8﹣a)2,
∴a=64−x216,
∴tan∠DAF=DFAD=64−x216x.
总结提升:本题考查了锐角三角函数的定义,全等三角形的判定与性质,矩形的性质,翻折变换(折叠问题),根据矩形的性质和折叠的性质证出AF=CF是解题的关键.
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