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专题 1.1-2 等腰三角形与直角三角形
一、选择题(本大题共14个小题,每题2分,共28分,在每个小题的四个选项中只有一项是符合题目要
求的)
1.(2021·山东泰安市·七年级期末)A、B、C三个小区在一个三角形的三个顶点的位置上,要求在它们中
间建造一座公园,为使三个小区到公园距离相等,则公园最适当的建造位置是在△ABC的( )
A.三条中线的交点
B.三条垂直平分线的交点
C.三条角平分线的交点
D.三边上高的交点
【答案】B
【详解】解: 三角形三边垂直平分线的交点到三角形的三个顶点的距离相等,
建造一座公园,且三个小区到公园距离相等,
则公园最适当的建造位置是在△ABC的三边垂直平分线的交点处.
故选:
2.(2021·湖南邵阳市·八年级期末)如图,在△ABD中,分别以点A和点D为圆心,大于 AD的长为
半径画弧,两弧相交于点M、N,作直线MN分别交BD、AD于点C、E.若AE=5cm,△ABC的周长
=15cm,则△ABD的周长是( )
A.35cm B.30cm C.25cm D.20cm
【答案】C
【详解】解:∵MN垂直平分线段AD,
∴AC=DC,AE+ED=AD=10cm,
∵AB+BC+AC=15cm,
∴AB+BC+DC=15cm,
∴△ABD的周长=AB+BC+DC+AD=15+10=25cm,
故选:C.
3.(2020·浙江金华市·八年级期末)如图所示的是A、B、C三点,按如下步骤作图:①先分别以A、B两
点为圆心,以大于 的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线 ;②再分别以B、C两点
为圆心,以大于 的长为半径作弧,两弧相交于G、H两点,作直线 , 与 交于点P,若,则 等于( )
A.100° B.120° C.132° D.140°
【答案】C
【详解】解:如图,连接 、 、 、 、 、 ,
由作法可知 垂直平分 , 垂直平分 ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故选:C.
4.(2021·广东深圳市·深圳外国语学校八年级期末)如图,在 中, 的平分线
交 于点 是 中点,且 ,那么 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵BD平分 ,
∴ ,∵ ,E是BC中点,
∴DB=DC,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得: ,
故选:C.
5.(2021·山东临沂市·八年级期末)如图,在平面直角坐标系中,以O为圆心,适当长为半径画弧,分别
交x、y轴于点M、N,再分别以点M、N为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧在第二象限内交于点
,则a与b的数量关系是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:根据作图方法可得,点P在第二象限角平分线上,
∴点P到x轴、y轴的距离相等,即|b|=|a|,
又∵点P(a,b)第二象限内,
∴ ,
故选:B.
6.(2021·广西百色市·)如图,在 中, ,AD平分 ,DE垂直平分AC,若
的面积等于2,则 的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【详解】解:由题意:
中, ,AD平分 ,DE垂直平分AC,可得:在 与 中,
, ,AD=AD
∴ ≌
在 与 中
AD=CD,AE=CE,DE=DE
∴ ≌
∵ 的面积等于2
∴ 的面积等于1
∴ 的面积为3
故选:B
7.(2021·北京大兴区·八年级期末)如图,点P在∠AOB的平分线上, PC⊥OA于点C, ∠AOB=30°,点
D在边OB上,且OD=DP=2.则线段PC的长度为( )
A.3 B.2 C.1 D.
【答案】C
【详解】解:如图,过点P作PE⊥OB于E,
∵∠AOB=30°,点P在∠AOB的平分线上,
∴∠AOP=∠POB=15°,
∵OD=DP=2,
∴∠OPD=∠POB=15°,
∴∠PDE=30°,
∴PE= PD=1,
∵OP平分∠AOB,PC⊥OA,PE⊥OB,
∴PC=PE=1,
故选:C.
8.(2020·河南省直辖县级行政单位·八年级月考)如图为三条两两相交的公路,某石化公司拟建立一个加
油站,计划使得该加油站到三条公路的距离相等,则加油站的可选位置有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:根据角平分线上的点到角两边距离相等可知,
三角形内心(即三角形内角角平分线的交点)为1个位置,
另外两外角平分线的交点,到三条公路的距离也相等,可找到3个,
但因为有1个在深水湖泊,
所以,有3个,
故选:C.
9.(2020·浙江绍兴市·八年级其他模拟)在以下图形中,根据尺规作图痕迹,能判定射线AD平分∠BAC
的是( )
A.图2 B.图1与图2 C.图1与图3 D.图2与图3
【答案】C
【详解】解:在图1中,利用基本作图可判断AD平分∠BAC;
在图2中,利用基本作图得到D点为BC的中点,则AD为BC边上的中线;
在图3中,利用作法得AE=AF,AM=AN,则可判断△AMF≌△ANE,所以∠AMD=∠AND,
再根据ME=AM-AE=AN-AF=FN,∠MDE=∠NDF可判断△MDE≌△NDF,根据三角形面积公式则可判定
D点到AM和AN的距离相等,则可判断AD平分∠BAC.
故选:C.
10.(2021·全国八年级)如图,在△ABC中,AB边的垂直平分线DE,分别与AB边和AC边交于点D和点E,BC边的垂直平分线FG,分别与BC边和AC边交于点F和点G,又△BEG的周长为16,且GE=
1,则AC的长为( )
A.16 B.15 C.14 D.13
【答案】C
【详解】解:∵DE是AB边的垂直平分线,
∴EB=EA,
∵FG是BC边的垂直平分线,
∴GB=GC,
∵△BEG的周长为16,
∴GB+GE+EB=16,
∴AE+GE+GC=16,
∴AC+GE+GE=16,
∵GE=1,
∴AC=16﹣2=14,
故选:C.
11.(2021·山东济宁市·八年级期末)如图,在 中, ,以 为圆心,任意长
为半径画弧分别交 于点 和 ,再分别以 为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧
交于点 ,连接 ,并延长交 于点 ,则下列说法中正确的个数是( )
① 是 的平分线;② ;③点 在 的垂直平分线上﹔④若 ,则点 到
的距离是 ,
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:由作法得,AD平分∠BAC,所以①正确;
∵∠C=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=60°,∴∠BAD=∠CAD= ×60°=30°,
∴∠ADC=90°-∠CAD=60°,所以②正确;
∵∠B=∠BAD,
∴DA=DB,
∴点D在AB的垂直平分线上,所以③正确;
在直角△ACD中,∠CAD=30°,
∴CD= AD,
∴BC=CD+BD= AD+AD= AD, .
∴ ,
∴ ,故④错误.
所以,正确的结论有3个
故选:B.
12.(2021·山东滨州市·八年级期末)如图, 中, , 于D,BE平分
,且 于E,与CD相交于点F, 于H,交BE于G,下列结论:① ;
② ;③ ;④ .其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【详解】解:∵CD⊥AB,∠ABC=45°,
∴△BCD是等腰直角三角形.
∴BD=CD.故①正确;
连接CG.∵△BCD是等腰直角三角形,
∴BD=CD
又DH⊥BC,
∴DH垂直平分BC.∴BG=CG
在Rt CEG中,
∵CG是斜边,CE是直角边,
△
∴CE<CG.
∵CE=AE,
∴AE<BG.故②错误.
在Rt BEA和Rt BEC中
∵BE平分∠ABC,
△ △
∴∠ABE=∠CBE.
又∵BE=BE,∠BEA=∠BEC=90°,
∴Rt BEA≌Rt BEC.
△ △
∴CE=AE= AC.
在Rt DFB和Rt DAC中,
∵∠DBF=90°﹣∠BFD,∠DCA=90°﹣∠EFC,且∠BFD=∠EFC,
△ △
∴∠DBF=∠DCA.
又∵∠BDF=∠CDA=90°,BD=CD,
∴△DFB≌△DAC.
∴BF=AC,
∴CE= AC= BF,
∴2CE=BF;
故③正确;
由③可得△DFB≌△DAC.
∴BF=AC;DF=AD.
∵CD=CF+DF,
∴AD+CF=BD;故④正确;
故选:B.
13.(2021·河南洛阳市·八年级期末)在 中, , , ,三个
内角的平分线交于点 ,则点 到 的距离 为( )A.1cm B.2cm C. cm D. cm
【答案】B
【详解】解:在 中, , , ,
是 中三个内角的平分线的交点,
过点 ,分别作 三边的垂线段,如图,
在 与 中,
同理得, ,
又故选:B.
14.(2020·余干县第三中学八年级月考)如图,已知AC平分∠DAB,CE⊥AB于E,AB=AD+2BE,则下
列结论:①AB+AD=2AE;②∠DAB+∠DCB=180°;③CD=CB;④S ﹣2S =S ;其中正确结论
ACE BCE ADC
的个数是( ) △ △ △
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:①在AE取点F,使EF=BE,
∵AB=AD+2BE=AF+EF+BE,EF=BE,
∴AB=AD+2BE=AF+2BE,
∴AD=AF,
∴AB+AD=AF+EF+BE+AD=2AF+2EF=2(AF+EF)=2AE ,
∴AE= (AB+AD),故①正确;
②在AB上取点F,使BE=EF,连接CF.
在△ACD与△ACF中,∵AD=AF,∠DAC=∠FAC,AC=AC,
∴△ACD≌△ACF,
∴∠ADC=∠AFC.
∵CE垂直平分BF,∴CF=CB,
∴∠CFB=∠B.
又∵∠AFC+∠CFB=180°,
∴∠ADC+∠B=180°,
∴∠DAB+∠DCB=360﹣(∠ADC+∠B)=180°,故②正确;
③由②知,△ACD≌△ACF,∴CD=CF,
又∵CF=CB,
∴CD=CB,故③正确;
④易证△CEF≌△CEB,
所以S ﹣S =S ﹣S =S ,
ACE BCE ACE FCE ACF
又∵△△ACD≌△△ACF△, △ △
∴S =S ,
ACF ADC
∴S△ ﹣S△ =S ,故④错误;
ACE BCE ADC
即正△确的有△3个,△
故选:C.
二、填空题(本题共4个小题;每个小题3分,共12分,把正确答案填在横线上)
15.(2021·山东济南市·八年级期末)如图,在Rt ABC中,∠ABC=90°,DE是AC的垂直平分线,交
AC于点D,交BC于点E,∠C=35°,则∠BAE=_____.
△
【答案】20°
【详解】解:∵ED是AC的垂直平分线,
∴AE=CE,
∴∠EAC=∠C=35°,
在Rt ABC中,∠B=90°,
∴∠BAC=90°−∠C=55°,
△
∴∠BAE=∠BAC−∠EAC=20°.
故答案为:20°.
16.(2021·宁夏石嘴山市·八年级期末)如图,在 中, ,以顶点 为圆心,适当长为半径画弧,分别交 , 于点 , ,再分别以 , 为圆心,大于 的长为半径画弧,两
弧交于点 ,作射线 交边 于点 ,若 , 的面积是 ,则 的长为__________
【答案】4
【详解】解:如图,过点 作 的垂线交 于点 ,
由题意可得: 平分 ,
∵ ,
∴ ,
∵ , 的面积为 ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:4.
17.(2021·江苏扬州市·八年级期末)如图,在△ABC中,按以下步骤作图:①以B为圆心,任意长为半
径作弧,交AB于D,交BC于E;②分别以D,E为圆心,大于 DE的长为半径作弧,两弧交于点F;
③作射线BF交AC于G.如果AB=8,BC=10,△ABG的面积为16,则△CBG的面积为_________.
【答案】20【详解】解:如图,过点G作GM⊥AB于M,GN⊥BC于N.
由作图可知,GB平分∠ABC,
∵GM⊥AB,GN⊥BC,
∴GM=GN,
∵S = ×AB×GM=16,
ABG
△
∴GM=4,
∴GN=GM=4,
∴S = •BC•GN= ×10×4=20,
CBG
△
故答案为20.
18.(2021·陕西安康市·八年级期末)如图,在 中, 平分 点 分别是 上的
动点.若 则 的最小值是______________.
【答案】
【详解】作A关于CD的对称点H,
∵CD是△ABC的角平分线,
∴点H一定在BC上,
过H作HF⊥AC于F,交CD于E,连接AE,
则此时,AE+EF的值最小,AE+EF的最小值=HF,
过A作AG⊥BC于G ,
∵△ABC的面积为12,BC长为6,
∴AG=4,
∵CD垂直平分AH,
∴AC=CH,∴S = AC•HF= CH•AG,
ACH
△
∴HF=AG=4,
∴AE+EF的最小值是4,
故答案是:4.
三、解答题(本题共8道题,19-21每题6分,22-25每题8分,26题10分,满分60分)
19.(2021·江苏镇江市·八年级期末)如图,在 中,边 的垂直平分线 与边 的垂直平
分线 交于点 这两条垂直平分线分别交 于点 .
(1)若 ,求 的度数;
(2)已知 的周长 ,分别连接 ,若 的周长为 ,求 的长.
【答案】(1)40°;(2)8cm
【详解】
解:
是线段 的垂直平分线,
,
同理,
连接 ,的周长
,
;
的周长为
垂直平分
同理,
20.(2021·福建福州市·八年级期末)如图,已知 .
(1)尺规作图:在 边上求作一点 ,使 .(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)中延长 到 ,使 ,连接 ,求证: .
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)法一:法二:
法三:
如图所示, 即为所求.
(2)如图所示:
,
∴PB=PC,
,
,
,,
,
.
21.(2021·江苏泰州市·八年级期末)已知:如图, 中, , ,点 是 的
中点,点 是直线 上的一个动点,连接 ,过点 作 交直线 于点 .
(1)如图,当点 、 分别在线段 、 上时(点 与点 、 不重合),过点 作 的平行线
交 的延长线于点 ,连接 、 .
①求证: ;
②若 , ,设 , ,求 关于 的函数表达式.
(2)当点 在线段 的延长线上时,依据题意补全下图,用等式表示线段 、 、 之间的数量
关系,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;② ;(2)图见解析, ,理由见解析
【详解】
解:(1)① ,
,
,
,,
又 ,
;
AQ=BG,
, , , ,
AQ=BG=9-y,PC=12-x,
在 中, ,
在 中,
,
,
,
整理,得 ;
(2)依据题意画出图形,当点 在线段 的延长线上时, ,理由如下:
过点B作 交QD的延长线于点E,连接PE,
,
,
又 ,
,
EB=AQ,ED=DQ,
,
,
在 中, ,
.22.(2021·山东日照市·八年级期末)如图1是一个平分角的仪器,其中OD=OE,FD=FE.
(1)如图2,将仪器放置在△ABC上,使点O与顶点A重合,D、E分别在边AB、AC上,沿AF画一条
射线AP,交BC于点P.则AP就是∠BAC的平分线吗?请给出判断并说明理由.
(2)如图3,在(1)的前提下,过点P作PQ⊥AB于点Q,已知PQ=4,AC=7,△ABC的面积是32,求
AB的长.
【答案】(1)AP是∠BAC的平分线,理由见解析;(2)AB=9
【详解】
解:(1)AP是∠BAC的平分线,理由如下:
在△ADF和△AEF中,
,
∴△ADF≌△AEF(SSS),
∴∠DAF=∠EAF,
即AP平分∠BAC;
(2)过点P作PG⊥AC于点G,∵AP平分∠BAC,PQ⊥AB,PG⊥AC,
∴PG=PQ=4,
∵
∴ ,
∴AB=9.
23.(2020·福建福州市·八年级期中)如图,等边△ABC中,点D为AB边上的一动点(D不与A、B重
合).过点D作DE∥BC交AC于点E.把△ADE沿直线DE折叠,点A的对应点为P.
(1)求证:△ADE为等边三角形;
(2)连接AP,点D在运动过程中线段AP与线段DE是否存在一定的位置关系?证明你的结论;
(3)若等边△ABC的边长为3,当△BDP为直角三角形时,求 的值.
【答案】(1)见解析;(2)点D在运动过程中线段AP与线段DE互相垂直平分,见解析;(3)
或
【详解】解:(1)证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=∠C=∠ABC=60°
又∵DE∥BC,∴∠ADE=∠ABC=60°,∠AED=∠C=60°,
∴∠ADE=∠AED=∠BAC=60° ,
∴△ADE为等边三角形.
(2)点D在运动过程中线段AP与线段DE互相垂直平分
证明:∵△ADE与△PDE关于直线DE成轴对称,
∴DE垂直平分AP,
∵△ADE为等边三角形,AP⊥DE,∴AP平分DE,
∴ AP、DE互相垂直平分
(3)由于∠BDP=60°,所以,分∠BPD=90°或∠DBP=90°两种情况
① 当∠BPD=90°时,∵∠BDP=60°,∴∠PBD=30°,∴ .
∵AD=PD, ∴ 即
②当∠DBP=90°时, 同理可得
即,
综上所述,当△BDP是直角三角形时,当 或 .
24.(2021·湖北十堰市·八年级期末)如图1,已知A(0,a),B(b,0),a,b满足
.
(1)求a,b的值;
(2)如图2,以AB为斜边作等腰直角三角形ABC,求证:射线OC是∠AOB的平分线;
(3)以(2)中的点C为直角顶点作∠DCE,交x轴于点D,交y轴于点E,设D(m,0),E(0,n),
当∠DCE绕点C任意旋转时,m+n的值是否改变?若不改变,请求出m+n的值;若改变,请说明理由.
【答案】(1)a=3,b=1;(2)证明见解析;(3)不改变,m+n=4.
【详解】解:(1)∵ ,∴(a-3)2+ =0,
得a=3,b=1;
(2)过点C作CG⊥x轴于点G,CH⊥y轴于点H,
∵∠ACB=∠AOB=90°,
∴∠CBO+∠OAC=360°-∠ACB-∠AOB=180°.
∵∠CBO+∠CBG=180°,
∴∠OAC=∠CBG,
在△ACH和△BCG中
,
∴△ACH≌△BCG,
∴CG=CH,
∴OC是∠AOB的平分线;
(3)不改变.
由(2)得C(2,2),分以下三种情况讨论:
①如图a,当D在x正半轴上,当E在y正半轴上时.
∵∠ECH+∠DCH=90°=∠DCH+∠DCG,∴∠ECH=∠DCG,
在△ECH和△DCG中
,
∴△ECH≌△DCG,
∴EH=DG,∴m+n=OE+OD=EH+OH+(OG-DG)=OH+OG=2+2=4;
②如图b,当D在x负半轴上,当E在y正半轴上时,
同上可得:EH=DG,∴m+n=OE-OD=EH+OH-(DG-OG)=OH+OG=2+2=4;
③如图c,当D在x正半轴上,当E在y负半轴上时,
同理可得m+n=OD-OE=OG+DG-(EH-OH)=OG+OH=2+2=4.
综上所述:m+n是定值为4.25.(2021·广东广州市·绿翠现代实验学校八年级期末)如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,
点D是△ABC内一点,DB=DC,∠DCB=30°,点E是BD延长线上一点,AE=AB.
(1)直接写出∠ADE的度数 ;
(2)求证:DE=AD+DC;
(3)作BP平分∠ABE,EF⊥BP,垂足为F,(如图2),若EF=3,求BP的长.
【答案】(1) ;(2)证明见解析;(3)
【详解】
解:(1)∵△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,
∴∠ABC=∠ACB= ,
∵DB=DC,∠DCB=30°,
∴∠DBC=∠DCB=30°,
∴∠ABD=∠ABC-∠DBC=45°,
∵AB=AC,DB=DC,
∴AD所在直线垂直平分BC,
∴AD平分∠BAC,
∴∠BAD= ∠BAC=15°,
∴∠ADE=∠ABD+∠BAD=60°;
故答案为:
(2)如图1,在线段DE上截取DM=AD,连接AM,∵∠ADE=60°,DM=AD,
∴△ADM是等边三角形,
∴∠ADB=∠AME=120°
∵AE=AB,
∴∠ABD=∠E,
在△ABD和△AEM中,
,
∴△ABD≌△AEM(AAS),
∴BD=ME,
∵BD=CD,
∴CD=ME,
∵DE=DM+ME,
∴DE=AD+CD;
(3)延长EF交BA的延长线与点N,
由(2)及图1得△ABD≌△AEM,△ADM是等边三角形,
,EF⊥BP,
∴∠ABF=∠NEA, 又AB=AE,
∴Rt ANE≌Rt APB(AAS),
∴BP=EN,
△ △
∵BF既是△BEN的角平分线又是高,
∴BF是△BEN的中线,
即:
26.(2021·福建泉州市·八年级期末)阅读材料:如图所示,将两个含 角的三角尺摆放在一起,可以
证得 是等边三角形,于是我们得到:在直角三角形中,如果一个锐角等于 ,那么它所对的直角
边等于斜边的一半.即“在 中, , ,则 ” .
你可以利用以上这个结论解决问题.
(1)如图①, 平分 ,点 在射线 上, , ,垂足分别是点 、 ,若
,请直接写出 的长;
(2)如图②,在 中, , 、 分别是 、 的平分线, 、 相交于
点 ,求证: ;
(3)如图③,在 中, , 、 的角平分线相交于点 ,把三角板上
的顶点放在点 处,角的两边分别与边 、 相交于点 、 ,连结 、 , ,求
的周长.【答案】(1) ;(2)见详解;(3)2
【详解】
(1)∵ 平分 ,点 在射线 上, , ,
∴ = ;
(2)过点F作FM⊥BC于M.作FN⊥AB于N,连接BF,如图②,
∴∠DMF=∠ENF=90°,
∵F是角平分线交点,
∴BF也是角平分线,
∴MF=FN,
∵在 中, ,
∴∠BAC+∠BCA=120°,
∴∠FAC+∠FCA= (∠BAC+∠BCA)=60°,
∴∠AFC=120°,
∴∠EFD=∠AFC=120°,
∴∠NEF+∠BDF=360°-60°-120°=180°,∵∠BDF+∠MDF=180°,
∴∠NEF=∠MDF,
在△DMF和△ENF中,
∴△DMF≌△ENF(AAS),
∴ ;
(3)过点F分别作FP⊥AB于点P,作FQ⊥BC于点Q,如图③,
由(2)知FP=FQ,
在PA上截取PR=NQ,
在∆FPR和∆FQN中,
∵FP=FQ,∠FPR=∠FQN=90°,PR=QN,
∴∆FPR ∆FQN,
∴∠PFR=∠QFN,FR=FN,
≅
∵∠PFQ=360°-60°-90°-90°=120°,
∴∠PFN+∠QFN=120°,
∴∠PFN+∠PFR =120°,即:∠RFN=120°,
又∵∠MFN=60°,
∴∠RFM=120°-60°=60°,
∴∠MFN=∠RFM,
在∆RFM和∆NFM中,
∵FR=FN,∠MFN=∠RFM,FM=FM,
∴∆RFM ∆NFM,
∴MR=MN,即:MN=MP+PR,
≅
∴MN=MP+NQ,∴ 的周长=BM+BN+MN= BM+BN+ MP+NQ= (BM+ MP)+( BN +NQ)=BP+BQ,
∵BF=BF,PF=PQ,
∴Rt∆BPF Rt ∆BQF,
∴∠PBF=∠QBF=30°,BP=BQ,
≅
∴FQ= ,
∴BQ= ,
∴ 的周长= BP+BQ= + =2 .