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第五章 生活中的轴对称压轴题专练
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一、折叠问题
类型一、角的折叠
类型二、三角形的折叠
类型三、长方形的折叠
二、简单的轴对称图形
类型四、角平分线性质的应用
类型五、线段垂直平分线的应用
类型六、等腰三角形的性质
一、折叠问题
类型一、角的折叠1.如图,把一个角沿过点O的射线对折后得到的图形为 ,现从点O引一条射线
,使 ,再沿 把角剪开.若剪开后再展开,得到的三个角中,有且只有一个角最大,
最大角是最小角的三倍,则 的值为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】D
【分析】由题可知,沿过O的射线分为了射线 和射线 两种情况,分类讨论两种情况,利用
建立等量关系即可解决.
【详解】解:①由题意得,三个角分别是 、 、 ,
且 , ,
又
5
mAOC,
2
2
m ,
5
②三个角分别是COB、COB、2AOC,
有且只有一个角最大,即为2AOC,
2
且 ,COB AOC,
2AOC 3COB 3
又AOC mAOB
2
m(AOCBOC)mAOC mAOC
3
5
mAOC,
3
3
m .
5
故选:D.
【点睛】本题考查了角的和差倍分,解决本题的关键是读清题意,找到不同情况,利用题目中的等量建立方程解得参数的值.
2.如图1,点 是直线 上一点,射线 从 开始以每秒 的速度绕点 顺时针转动,射线 从
开始以每秒 的速度绕点 逆时针转动,当 、 相遇时,停止运动;将 、 分别沿
、 翻折,得到 、 ,设运动的时间为 (单位:秒)
(1)如图2,当 、 重合时, _______ ;
(2)当 时, _______ ,当 时, _______ ;
(3)如图3,射线 在直线 的上方,且 ,在运动过程中,当射线 、 、 其中一条
射线是另外两条射线组成角的平分线时,求出 的值
【答案】(1)90
(2)20,12
145 125
(3)t的值为10或 或 .
13 11
【分析】(1)利用折叠性质得AOC EOC,BODFOD,再利用邻补角即可求解;
(2)利用折叠性质得求出AOC、EOC、BOD、FOD的度数,即可得解;
(3)根据角平分线的不同,分OP是EOF 的角平分线、OF 是POE的角平分线、OE是POF 的角
平分线三种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵将AOC、BOD分别沿OC、OD翻折,得到COE、∠DOF,
∴AOC EOC,BODFOD,
∵AOCEOCBODFOD180,
∴CODCOEFOD90,
故答案为90;
(2)解:当t 10时, AOC COE10330,BODDOF 10550,
∴EOF 180AOCCOEBODDOF 20,
当t 12时,如下图,AOC COE12336,BODDOF 12560,
∴EOF AOCCOEBODDOF18012,故答案为20,12;
① OP EOF EOF FOP 3
(3)解: 当 是 的角平分线时,则 ,如图 ,
由折叠可知AOC COE 3t,BODDOF 5t,
∵AOPBOP180, AOP70,
∴BOP110,
∴EOPAOPAOCCOE 706t,FOPBOPBODDOF 11010t,
∴706t11010t,
解得t 10;
②当OF 是POE的角平分线时,则POF FOE,如下图,
由折叠可知AOC COE 3t,BODDOF 5t,
∵AOPBOP180, AOP70,
∴BOP110,
AOCCOEAOP 6t70
∴EOF , ,
2 2 FOPBOPBODDOF 11010t
6t70
∴ 11010t,
2
145
解得t ;
13③当OE是POF 的角平分线时,则POF FOE,如下图,
由折叠可知AOC COE 3t,BODDOF 5t,
∵AOPBOP180, AOP70,
∴BOP110,
BOPBODDOF 11010t
∴ ,EOF ,
EOPAOCCOEAOP6t70 2 2
11010t
∴6t70 ,
2
125
解得t ;
11
145 125
综上, 的值为 或 或 .
t 10 13 11
【点睛】本题主要考查了邻补角的性质、折叠的性质,解一元一次方程,根据题意正确分类讨论是解题的
关键.
3.如图1,已知两条直线 被直线 所截,分别交于点 、点 , 交 于点 , ,
且 .
(1)当 时, ______ .
(2)证明: 平分 .
(3)如图2,点 是射线 上一动点(不与点 重合), 平分 交 于点 ,过点 做
于点 .在点 的运动过程中, 、 、 之间有怎样的数量关系?请写出你
的猜想,并说明理由.
【答案】(1)32.5
(2)见解析1
MHNFEH EGF
(3)
2
【分析】(1)根据平行线的性质可得FEM FME,根据FEM FME可得AEM FEM ,进而得
出FME的度数;
(2)由(1)得AEM FEM ,根据角平分线的定义即可得出结论;
(3)根据平行线的性质可得BEGEGF,根据角平分线的性质可得
1 1 1
MEH AEG 180EGF90 EGF
2 2 2 ,再根据HN EM ,即可得到
1 1
EHN 90MEH 9090 EGF EGF,再由 即可得到结论.
2 2 BEH EHF
【详解】(1)解: AB∥CD,
AEM FME,
FEM FME,
AEM FEM ,
AEF 65,
1
FMEAEM AEF 32.5
,
2
故答案为:32.5;
(2)证明:由(1)得:AEM FEM ,
EM 平分AEF;
1
MHNFEH EGF
(3)解: ,
2
证明: AB∥CD,
BEGEGF,
EH 平分FEG,
1
FEH HEG FEG,
2
FEHEGF GEHBEGBEH ,
EM 平分AEF,EH 平分FEG,
1 1
MEF AEF ,FEH FEG,
2 2
MEH MEFFEH
1 1
AEF FEG
2 21
AEFFEG
2
1
AEG
2
1
180BEG
2
1
180EGF
2
1
90 EGF
,
2
HN EM ,
1 1
在 中,EHN 90MEH 9090 EGF EGF,
Rt△EHN 2 2
AB∥CD,
BEH EHF ,即EGFGEH EHNNHM ,
1
EGFFEH EGFNHM
,
2
1
MHNFEH EGF
.
2
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定、角平分线的定义、垂线的定义,熟练掌握以上知识点,利
用角的和差关系进行推算,是解题的关键.
4.如图1,直线 , 的平分线交 于点 .
(1)求证: ;
(2)如图2,过点 作 于点 ,交 于点 ,探究 与 之间的数量关系,并证明
你的猜想;
(3)如图3,在(2)的条件下, 的平分线交 延长线于点 , 为 延长线上一点,
,将 沿直线 翻折,所得直线交 于 ,交 于 ,若 ,求
的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)BFEABD90;(3)45.【分析】(1)根据平行线的性质定理得到内错角相等,再根据角平分线的性质,即可得到等角.
(2)根据平行与垂直的性质,可得C 90,而BFE为Rt
BCF的外角,根据三角形的外角定理即可解答.
(3)根据题目中已给的数量关系, 求NAD的度数可转化为先求BAD的度数,根据折叠的性质和平行线
的性质,可将多个角的复杂数量关系转移到Rt BGH 中,结果证明它是个等腰直角三角形,如此可解.
AQ//BC
【详解】(1)证明: ,
ADBCBD,
AQ ABC
又 评分 ,
ABDCBD,
ABDADB.
(2) BFE为Rt BCF的外角,
ADBBFEFEDBFE90,
又 ABDADB
ABDBFE90,
即BFEABD90.
(3)如图,
EMF GMF
MF MF
根据折叠的性质,
MFEMFG
MFE MFG,
BGM MGF MEF 90,
NBHM 90,
N 90BHM ,
MQ//BC
,
AMH BHM ,BADABC 180,
BADAMH APM BHM BPH 2N 290BHM
,
在 BPH中, 3BHM BPH BHM BPH ABC 180,2BHM ABC
1
BHM ABC CBF
2
VBGH 为等腰直角三角形, CBF 45,
BADABC 902N ,
N 45,
NAD904545.
【点睛】本题综合考查了角平分线的性质,平行线的性质以及折叠的性质等,仔细观察图形,熟练掌握相应知
识是解答关键.
5.已知 ,射线 、 在 的内部(OC与OD不重合),且 .将射线
沿直线 翻折,得到射线 ;将射线 沿直线 翻折,得到射线 ( 与 不重合).
(1)如图①,若 ,则 ______°, ______°;
(2)若 ,请画出不同情形的示意图,并分别求出 和 的度数;
(3)设 ,请直接写出 与 之间的数量关系及相应的 的取值范围.
【答案】(1)10;70
(2)AOB和AOC的度数分别为10和25或170和65;
(3)当0AOC45时,AOB2COD90;当45AOC60时,AOB2COD90.
【分析】(1)由COD90AOCBOD可求得COD的度数;由折叠的性质得BODBOD,
AOC AOC AOB AOB AOB90AOBAOB
,先求得 和 的度数,再利用 即可求解;
(2)分两种情况,画出图形,同(1)的方法即可求解;
(3)分当0AOC45和45AOC60两种情况讨论,画出图形,同(1)的方法即可求解.
【详解】(1)解:∵AOC 40,
∴AOC BOD40,
∴COD90AOCBOD90404010,
由折叠的性质得BODBOD,AOC AOC,
∴AOB90BODBOD10,AOB90AOCAOC 10,∴AOB90AOBAOB70,
故答案为:10;70;
1
(2)解:如图, ,AOC BOD 904025,
COD40 2
∴AOB90BODBOD40,AOB90AOCAOC 40,
∴AOB90AOBAOB10,
1
如图, ,AOC BOD 904065,
COD40 2
AOBBODBOD9040 AOBAOCAOC9040
∴ , ,
∴AOB90AOBAOB170,
综上,AOB和AOC的度数分别为10和25或170和65;
(3)解:当0AOC45,设AOC BOD,如图,
∴COD90AOCBOD902,
∴AOB90BODBOD902,AOB90AOCAOC 902,
AOB902902 AOB290290
∴ ,即 ,∴AOB2COD90;
当45AOC60,设AOC BOD,如图,
∴CODAOCBOD90290,
AOBAOCAOC90290
AOBBODBOD90290
∴ , ,
AOB902290 AOB229090
∴ ,即 ,
∴AOB2COD90;
综上,当0AOC45时,AOB2COD90;当45AOC60时,AOB2COD90.
【点睛】本题考查了折叠的性质,角度的和差计算,正确的识别图形、分类讨论是解题的关键.
类型二、三角形的折叠
6.如图,等腰 中, , 于D, 的平分线分别交 , 于E,F两
点,M为 的中点,延长 交 于点N,连接 .则下列结论:① ,② ,③
,④ ;其中正确的是( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】B
【分析】对于①,证明AEBAFE,即可得到AEAF;
对于②,先利用角边角定理,证明△ABM ≌△NBM ,得到AM MN,再利用直角三角形斜边上的中线性
质,即可得到AM DM ;
对于③,先利用角边角定理,证明 BDF≌ ADN ,即可得到DF DN ;
对于④,连接EN ,先证明 ABE≌ NBE,得到AENE,ENC 90,因此NEEC,又
AF AENE,所以可得AF EC.
【详解】对于①, BE平分ABC,
ABEDBF ,
BAE90,
ABEAEB90,
ADB90,
DBFBFD90,
AEBBFD,
又 BFDAFE,
AEBAFE,
AE AF,
所以①正确;
对于②, AE AF ,M为EF的中点,
AM EF,
AN BE,
BMABMN 90,
又 BM BM ,ABM NBM ,
ABM ≌
NBM(ASA),
AM MN ,
ADBC,
1
DM AN AM ,
2
所以②正确;
对于③, ADBC,
BDF ADN 90,
ABAC,BAC 90,
1
,BAD BAC 45,
ABC45 2
ABC BAD,
BD AD,
DBFBNM 90,
DANBNM 90,
DBF DAN,
BDF≌
ADN(ASA),
DF DN,
所以③正确;
对于④,连接EN ,由②知
ABM ≌
NBM(ASA),
ABNB,
ABENBE,BE BE,
ABE≌
NBE(SAS),
BAEBNE90,AENE,
ENC 90,
NEEC,
又由①知AEAF,
AF EC,
所以④不正确;
故选:B.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形两底角的性质,等腰三角形的三线合一性
质,直角三角形两锐角的性质,直角三角形斜边上的中线性质,熟练掌握以上知识是解答本题的关键.
7.如图, 和 均为等腰直角三角形,且 ,点A、D、E在同一条直线上,
平分 ,连接 .以下结论:① ;② ;③ ;④ ,
正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,等腰三角形的三线合一性质,证
明VACD≌VBCE是解答本题的关键.
对于①,利用全等三角形的判定,可证VACD≌VBCE,即可判断结果;对于②,利用等腰三角形的三线
合一性质,即可判断结果;对于③,利用等腰三角形的三线合一性质和直角三角形的性质,可得
DM MECM ,进一步推理即可判断结果;对于④,先证明CM∥BE,然后利用同底等高的两个三角S S
形的面积相等,可知
CMB CME
,进一步推理可知判断结果.
【详解】 ABC和 DEC均为等腰直角三角形,
CACB,CDCE,ACBDCE90,
ACDBCE,
ACD≌ BCESAS
ADBE, ADC BEC,
所以①错误,
DEC为等腰直角三角形,CM 平分DCE,
CDECED45,CM AE
所以②正确,
CDCE,CM DE,
DM ME,
DCE90,
DM ME CM ,
AE ADDEBE2CM ,
所以③正确,
点A、D、E在同一条直线上, ABC和 DEC均为等腰直角三角形,
\ �ADC�135 ,
ACD≌
BCE,
BEC ADC 135,
CED45,
AEBBECCED1354590,
\ �AEB� �CME 90 ,
CM∥BE,
S S
CMB CME,
S S S S
COM BOM COM COE,
S S
COE BOM ,
所以④正确,
故选:C.
8.如图,在三角形 中,点D,E是边 上两点,点F在边AB 上,将三角形 沿 折叠得三角形 , 交 于点H,将三角形 沿 折叠恰好得到三角形 ,且 .下列四个结论:
① ;② ;③ ;④若 ,则 .
其中正确的结论是 (填写序号).
【答案】①③④
【分析】由折叠的性质可得 BCD≌ BGD, EFA≌ EFH ,则DBC DBG,AEHA,
HDBBDC,由HE∥BD,可得EHDHDBBDC,AHEABD,则
EDH 1802HDB,由EHDEDH HED180,可得EHD1802HDBHED180,
则EHDHED,进而可判断①的正误;由题意知ADH 1804A,无法判断A与ADH 的关系,
进而可判断②的正误;由HEDAAHE2A,则EHD2A,HBDABDC,可得
1
HBD EHDEHD,即 ,进而可判断③的正误;根据 ,可得
2 EHD2HBD 4ABC 3AHD
4ABDDBC3AHEEHD 4DBCABDABDEHD
,整理得 ,即
4ABGABDEHD,则4ABGEHDABDBDCABDAABD,进而可判断④的
正误;
【详解】解:由折叠的性质可得 BCD≌ BGD, EFA≌ EFH ,
∴DBC DBG,AEHA,HDBBDC,
∵HE∥BD,
∴EHDHDBBDC,AHEABD,
EDH 180HDBBDC1802HDB
∴ ,
∵EHDEDH HED180,
∴EHD1802HDBHED180,
∴EHDHED,①正确,故符合要求;
∵ADH 180AAHD1804A,无法判断A与ADH 的关系,②错误,故不符合要求;
∵HEDAAHE2A,
∴EHD2A,
∵HBDABDC,1
∴HBD EHDEHD,
2
∴EHD2HBD,③正确,故符合要求;
∵4ABC 3AHD,
4ABDDBC3AHEEHD
∴ ,
∴2EHD4DBC 3ABD3EHD,
4DBCABDABDEHD
∴ ,
4DBGABDABDEHD
4ABGABDEHD
∴ ,即 ,
∴4ABGEHDABDBDCABDAABD,④正确,故符合要求;
故答案为:①③④.
【点睛】本题考查了折叠的性质,平行线的性质,全等的性质,三角形内角和、三角形外角的性质等知识.
解题的关键在于明确角度之间的数量关系.
9.在直角三角形ABC中, ,点D,E分别在 上,将 沿 翻折,得到 .
(1)如图①,若 ,则 ______ ;
(2)如图②, 的平分线交线段 于点G.若 ,求证 .
(3)已知 , 的平分线交直线 于点G.当 的其中一条边与 平行时,直接写出
的度数(可用含 的式表示).【答案】(1)40;
(2)见解析;
1 1
(3) 或BGD45 α或 或BGD45 α
BGD90 2 BGD45 2
【分析】(1)先求出AED180CED110,再利用翻折即可得出答案;
FDGBDG FDGBDG β
(2)根据角平分线的定义得出 ,设 ,
则ADF 1802β,根据翻折得出ADEFDE90β,再求出
EMD180EDFDEC90
,即可得出结论;
(3)分情况:①当ED∥BC,②当DF∥BC,③当EF∥BC,④当DF∥BC时, DF在AB的下方,⑤
当EF∥BC时,F 在AB的下方,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵CED70,
∴AED180CED110,
∵翻折,
∴AEDDEF 110,
∴CEF FEDCED1107040,
故答案为:40;
(2)解:∵BDF的平分线交线段BC于点G,
∴FDGBDG,
∵CEDBDG,
设FDGBDG β,
∴ADF 180BDF 1802β,
∵翻折,
1
∴ADEFDE ADF 90β,
2
∴EDFDEC 90ββ90,EMD180EDFDEC90
∴ ,
∵C 90,
∴BC∥DF;
(3)解:
①当ED∥BC,如图①所示:
∴1C90,
∵A,
∴21802A90α,
∵翻折,
∴3290,
∴FDB180232α,
∵BDF的平分线交线段BC于点G,
1
∴4 BDF α,
2
∵B90,
∴BGD180B490;
②当DF∥BC,如图②所示:∴1C90,
∴ADF 1801A90α,
∴FDB180ADF 90α,
∵BDF的平分线交线段BC于点G,
1 1
∴2 BDF 45 α,
2 2
∵B90,
1
∴BGD180B245 α;
2
③当EF∥BC,如图③所示:
∴1C90,
∵翻折,F Aα,
∴21F 90α,
∴FDBA2902α,
∵BDF的平分线交线段BC于点G,
1
∴GDB BDF 45α,
2
∵B90,
∴BGD180BGDB45;
④当DF∥BC时,DF在AB的下方,如图④所示:∴FDBA90α,
∵BDF的平分线交线段BC于点G,
1 1
∴GDB BDF 45 α,
2 2
1
∴BGD1GDB45 α;
2
⑤当EF∥BC时,F 在AB的下方,如图⑤所示:
∴1290,
∵翻折,F Aα,
∴FDB1F 902α,
∵BDF的平分线交线段BC于点G,
1
∴GDB BDF 45α,
2
∴BGD2GDB45;
1 1
综上所述, 或BGD45 α或 或BGD45 α.
BGD90 2 BGD45 2
【点睛】本题考查平行线的性质,翻折,三角形内角和定理,角的平分线的定义,注意分情况讨论是解
(3)题的关键.
10.如图,在 中, , ,射线 , 的夹角为 ,过点 作 于点
,直线 交 于点 ,连接 .(1)如图1,射线 , 都在 的内部.
①设 ,则 (用含有 的式子表示);
②作点 关于直线 的对称点 ,则线段 与图1中已有线段 的长度相等;
(2)如图2,射线 在 的内部,射线 在 的外部,其他条件不变,用等式表示线段 ,
, 之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)①55;②CG
(2)CGBG2BF ,证明见详解
【分析】(1)①根据BADCAG55,即可获得答案;
②连接AB,证明 CAG≌ BAG(SAS),即可获得答案;
B AD P AP BADPAD CAG≌ PAG(SAS)
(2)作点 关于直线 的对称点 ,连接 ,设 ,证明 ,由全
等三角形的性质可得CGPG,即可获得结论.
【详解】(1)解:①∵BAC=110,DAE55,
∴BADCAGBACDAE 55,
∵BAD,
∴CAG55;
②如下图,连接AB,
由对称的性质可得AB AB,BADBAD,
∵AB AC,
∴AB AC,
∵DAG55,BAC=110,∴BAFCAGBADGAB,
∴CAGGAB,
在 CAG和△BAG中,
AG AG
CAGBAG
,
AC AB
∴ CAG≌ BAG(SAS),
∴CGBG.
故答案为:①55;②CG;
(2)CGBG2BF ,证明如下:
作点B关于直线AD的对称点P,连接AP,如下图,
由对称的性质可得AB AP,BADPAD,BF PF,
∵AB AC,
∴AP AC,
设BADPAD,
∵DAG55,
∴BAGDAGBAF 55,
∴PAGPADBADBAG55,
∵BAC=110,
∴CAGBACBAFDAG55,
∴CAGPAG,
在 CAG和△ PAG中,
AG AG
CAGPAG
,
AC AP
∴ CAG≌ PAG(SAS),
∴CGPG.
∵PGPFBFBG2BFBG,∴CGBG2BF .
【点睛】本题主要考查了轴对称的性质、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
11.阅读理解
如图1, 中,沿 的平分线 折叠,剪掉重叠部分;将余下部分沿 的平分线 折叠,
剪掉重叠部分;……;将余下部分沿 的平分线 折叠,点 与点 重合,无论折叠多少次,
只要最后一次恰好重合,我们就称 是 的好角.
情形一:如图2,沿等腰三角形 顶角 的平分线 折叠,点 与点 重合;
情形二:如图3,沿 的 的平分线 折叠,剪掉重叠部分;将余下的部分沿 的平分线
折叠,此时点 与点 重合.探究发现
(1) 中, ,经过两次折叠,问 的好角(填写“是”或“不是”);
(2)若经过三次折叠发现 是 的好角,请探究 与 (假设 )之间的等量关系 ;
根据以上内容猜想:若经过 次折叠 是 的好角,则 与 (假设 )之间的等量
关系为 ;
应用提升:
(3)小丽找到一个三角形,三个角分别为 , , ,发现 是此三角形的好角;
(4)如果一个三角形的最小角是 ,且满足该三角形的三个角均是此三角形的好角;
则此三角形另外两个角的度数 .
【答案】(1)是;(2)B3C;BnC;(3)60和105;(4)另外两个角的度数分别为160
和10
BAC AB BAAB AAB CABC ∠BAC
【分析】(1)由沿 的平分线 1折叠,得 1 1,且 1 1 1 1 ,沿 1 1 的
平分线 A 1 B 2折叠,此时点 B 1与 C 重合,可得 A 1 B 1 C C ,即可证 B2C .
BAC AB BAAB ∠BAC AB
(2)由沿 的平分线 1折叠,得 1 1,由将余下部分沿 1 1 的平分线 1 2折叠,得
ABC AAB B AC A B B C C ABC
1 1 1 2 2,最后沿 2 2 的平分线 2 3折叠,点 2与点 重合,得 2 2 ,由
BA 1 B 1 CC ,可证 B3C ;由小丽展示的情形一当 BC 时;由探究(1)当 B2C 时;
由探究(2)当B3C时,它们的BAC均是 ABC的好角;可推经过n次折叠,BAC是 ABC的好
角,则B与C的等量关系为BnC.
BnC 60,105 ABC
(3)由(2)得 ,可计算 是 的好角.
(4)由(2)知BnC,BAC是 ABC的好角,已知中一个三角形的最小角是10,且这个三角形
三个角均是 ABC的好角,可设另外两个角为10m、10mn,(其中 m,n 都是正整数),依题意列式
10m10mn1018010m10mn10180,可求解得.
【详解】(1) ABC中,B2C,经过两次折叠,BAC是 ABC的好角;
BAC AB
理由如下:沿 的平分线 1折叠,
BAAB
1 1;
∠BAC AB B C
将余下部分沿 1 1 的平分线 1 2折叠,此时点 1与 重合,
ABC C
1 1 ;
AAB CABC
1 1 1 1 ;
B2C,
故答案是:是;
ABC BAC AB ∠BAC AB
(2)在 中,沿 的平分线 1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿 1 1 的平分线 1 2折叠,剪掉
B AC A B B C BAC ABC
重复部分,将余下部分沿 2 2 的平分线 2 3折叠,点 2与点 重合,则 是 的好角.
BAAB C ABC,
证明: 1 1, 2 2 ,
AAB CABC2C BABCC
1 2 2 2 2 , 1 1
ABC AAB
1 1 1 2 2,
B2CC,
B3C,
由小丽展示的情形一知,当BC时,BAC是 ABC的好角;
由探究(1)知,当B2C时,BAC是 ABC的好角;
由探究(2)知,当B3C时,BAC是 ABC的好角;
故若经过n次折叠,BAC是 ABC的好角,则B与C的等量关系为BnC.
B3C;BnC
故答案为: .
(3)由(2)知,BnC,
60415,
105715,
60,105 ABC
是 的好角.60,105
故答案为: .
(4)由(2)知BnC,BAC是 ABC的好角,一个三角形的最小角是10,且这个三角形三个角
均是 ABC的好角,可设另外两个角为10m、10mn,(其中 m,n 都是正整数).
依题意得10m10mn10180,
化简得m(n1)17,
m,n
都是正整数,
m,n1
都是17的整数因子,
m1,n117,
m1,n16,
10m10,10mn160,
即该三角形的另外两个角是:10和160.
10,160
故答案为: .
【点睛】本题考查的是折叠的性质应用、三角形的外角等不相邻的两个内角之和,并涉及一些数学归纳法
思想来推导结论,一道比较综合知识点的新颖考题,在第(4)小题中不需要去解出根,而是根据这种限
定条件来确定解,这是一种不同于以往的解题思路.
类型三、长方形的折叠
12.如图1所示为一条足够长的长方形纸带,其中PN∥QM,点A、B分别在PN、QM上,记∠ABM=α
(0<α<90°);如图2,将纸带第一次沿BR 折叠成图2,使BM与BA重合;如图3,将纸条展开后第二
1
次再折叠,使BM与BR 重合,第三次沿AR 折叠成图4,第四次沿BR 折叠成图5,按此操作,最后一次
1 2 2
折叠后恰好完全盖住∠ARB,整个过程共折叠了9次,则α= °.
2【答案】80°/80度
R N R R AR N
【分析】根据题意,可知第9次折叠时, 2 刚好与 2 1重合,根据折叠的性质,则有平角 2 被平
AR B20o
分成了9个角,则 2 ,再根据折叠的性质,即可求解.
R N R R
【详解】根据题意,可知第9次折叠时, 2 刚好与 2 1重合,作图如下:
AR N
根据折叠的性质,则有平角 2 被平分成了(9-1+1)个角,
180o
∴AR B 20o,
2 9
∵PN∥QM ,
R BM AR B20o
∴ 2 2 ,
R BR R BM ABR RBM
∵根据折叠的性质有 2 1 2 , 1 1 ,
R BR R BM 20o
∴ 2 1 2 ,
ABR RBM R BR R BM 40o
∴ 1 1 2 1 2 ,
ABM ABR RBM 80o
∴ 1 1 ,
故答案为:80°.
AR B R N R R
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,理解最后一次折叠后恰好完全盖住 2 即是指 2 刚好与 2 1
重合,是解答本题的关键.
13.有一长方形纸带,E、F分别是边 , 上一点, 度( ),将纸带沿 折叠
成图1,再沿 折叠成图2.(1)如图1,当 度时, 度;
(2)如图2,若 ,求α的值;
(3)作 平分 交直线 与点P,请直接写出 与 的数量关系 .
【答案】(1)120
(2)30
(3)GPE2GEP或2GEPGPE180
【分析】(1)由长方形的对边是平行的,得到BFE DEF 30,根据三角形外角的性质得到
EGBBFEDEF 60,由对顶角的性质得到FGDEGB60,即可得到
GFC180FGD120;
(2)由折叠可得GEF DEF a,GFCGFN,由长方形的对边是平行的,得
GFEDEF a,由此可以求得FGDEGB2a,GFN 4a,由GFCFGD180可以
求出,即可以得到α的值;
(3)①如图3中,结论:GPE2GEP.利用翻折不变性以及三角形的内角和定理解决问题即可;
②如图4中,结论:2GEPGPE180.利用翻折不变性以及三角形的内角和定理解决问题即可.
【详解】(1)解:由折叠可得GEF DEF ,
∵长方形的对边是平行的,
∴BFE DEF 30,
∴GEF DEF BFE30,
∴EGBBFEGEF 60,
∴FGDEGB60,
∴GFC180FGD120;
∴当30度时,GFC的度数是120.
故答案为:120;
(2)解:由折叠可得GEF DEF a,GFCGFN,∵长方形的对边是平行的,
∴GFEDEF a,
∴EGBGFEGEF 2,GFN 4GFE4a,
∴FGDEGB2a,
∵GFCFGD180,
∴4a2a180,
∴a30,
∴α的值是30;
(3)解:①如图3中,结论:GPE2GEP.
MGF DGF 180EGF 180180DEGDEG2a
理由:∵ ,
又 GP平分MGF,
∴PGF a,
∴GPEPGEPFG22GEP;
②如图4中,结论:2GEPGPE180.
2GEP2180a
理由:∵ ,
GPE180PGFPFG1802a,
2GEPGPE21801802180
∴ .
故答案为:GPE2GEP或2GEPGPE180.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,平行线的性质,三角形外角的性质,角平分线的定义,利用邻补角求角度,解题的关键是作出图形,数形结合,注意分类讨论.
14.如图1,将一条两边互相平行的纸袋折叠.
(1)若图中 ,则 ;
(2)在图1的基础上继续折叠,使得图1中的 边与 边重合(如图2),若继续沿 边折叠, 边
恰好平分 ,则此时 的度数为 度.
【答案】 55 45
【分析】(1)根据平行线和折叠的性质即可求解;
(2)根据折叠的性质可知,折叠两次后形成的三个角与折叠后的ACE都相等,而这四个角的和为180,
45 ACB90
故每个角为 ,从而可知 ,再由(1)的思路可得 的值.
【详解】(1)根据上下边互相平行可知,OAD70.
由折叠的性质可知OAD2180,
55
∴ .
故答案为:55;
(2)根据折叠的性质可知,折叠两次后形成的三个角都相等,
根据题意可知,折叠两次后形成的三个角与折叠后的ACE都相等,而这四个角的和为180,故每个角为
45,
∴ACB90,即90,
1
由(1)同理可得: (18090)45.
2
故答案为:45.
【点睛】本题考查折叠的性质,平行线的性质,角平分线的有关计算.利用数形结合的思想是解题关键.
15.已知,直线 、 被直线 所截( 、 、 不交于同一点),若直线 、 所成的四个角中有一个角
与直线 、 所成的四个角中的一个角相等,则称直线 是直线 、 的等角线.如图1,直线 、 被直
线 所截,若 ,则直线 是直线 、 的等角线.(1)如图2中,
直线 是直线 、 的等角线的是______;(填序号)
(2)如图3,点 、 分别为长方形 的边 、 的点,且点 不与点 、 重合,点 不与点 、
重合,将长方形 沿 折叠后,点 、 分别落在点 、 的位置, 的延长线交直线 于
点 .
①直线 中,直线 是直线ED与直线BC的等角线,并请说明理由;
②直线ED与直线BC交于点G,当直线AB、EG、BC中,其中一条直线是另两条直线的等角线,请直
接写出AED的度数.
①③
【答案】(1) ;
① EF ② 45 90 135
(2) ,理由见解析; , , .
【分析】(1)根据题中a与c的夹角b与c的夹角度数,结合所给的定义逐一判断即可;
① DEF DEF
(2) 由折叠性质可知, 再根据平行线的性质求出角度相等,判断即可;
②分情况讨论,当直线EG是直线AB、BC的等角线;当直线BC是直线AB、EG的等角线时,然后画
出图形即可求解.
① a c 40 140 40 140 b c 140 40
【详解】(1)图 中, 与 所成的角为: , , , , 与 所成的角为 , ,
140,40,则4040或140140,
∴直线c是直线a、b的等角线,
图②中,a与c所成的角为:40,140,40,140,b与c所成的角为130,50,130,50,没有
角相等,
∴直线c不是直线a、b的等角线,
图③中,a与c所成的角为:30,150,30,150,b与c所成的角为30,150,30,150,,则
3030或150150,
∴直线c是直线a、b的等角线,
故答案为:①③;
(2)①EF,理由:由折叠性质可知:DEF DEF,
∵四边形是ABCD长方形,
∴AD∥BC,
∴DEF EFG
∴DEF EFG
∴直线EF是直线ED与BC的等角线,
②如图,设直线AB与直线EG得交点为H ,
当直线EG是直线AB、BC的等角线时,
由折叠性质可知:DEF DEF,
∵四边形是ABCD长方形,
∴AD∥BC,AABC HBG90,
∴AEGBGH=EGF ,
∵直线EG是直线AB、BC的等角线,
∴BGH BHG45,
∴AEDBGH 45,
如图,当直线BC是直线AB、EG的等角线时,
∵四边形是ABCD长方形,
∴A=B=90,AD∥BC
∵直线BC是直线AB、EG的等角线,
∴BGEB90,
∴AED180BGE90,
如图,直线EG是直线AB、BC的等角线时,
由折叠性质可知:DEF DEF,∵四边形是ABCD长方形,
∴AD∥BC,BADABC 90,
∴AEHBGE,
∵直线EG是直线AB、BC的等角线,
∴BGH BHG45,
∴AED180BGH 135,
∴AED的度数为:45,90,135.
【点睛】此题考查了平行线和折叠的性质,解题的关键是熟练掌握平行线和折叠的性质及其应用.
16.综合与实践
问题情境:
数学课上,同学们以“长方形纸带的折叠”为主题开展数学活动,已知长方形纸带的边AD∥BC,将纸片
沿折痕EF折叠,点A,B分别为点A,B,线段BF与DE交于点G(说明:折叠后纸带的边AE∥BF
始终成立)
操作探究:
(1)如图1,若BF AD,则EFG的度数为______°.
(2)如图2,改变折痕EF的位置,其余条件不变,小彬发现图中12始终成立,请说明理由;
(3)改变折痕EF的位置,使点B恰好落在线段AD上,然后继续沿折痕MN折叠纸带,点M ,N 分别在线段FC和BD上.
①如图3,点C的对应点与点B重合,点D的对应点为点D.若BFE70,CMN 80,直接写出
FBM 的度数.
②如图4,点C,D的对应点分别为点C,D�,点C,D�均在AD上方,若BFE ,CMN ,
当FB∥MC时,直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)45
(2)说明理由见解析
FBM 120 90
(3)① ;②
【分析】(1)由AD∥BC,证明DEF BFE,由折叠知,BFEEFG,可得EFGDEF,结
合BF AD,从而可得答案;
(2)由AE∥BF ,可得2DGB,由AD∥BC,可得1DGB,从而可得答案;
(3)①:由折叠得出BFB2BFE 140,同理得出BMF 1802CMN 20,即可得出结论;
②:同①的方法得,BFB2,CMF 1802,由平行得出BFBCMF ,即可得出答案.
【详解】(1)解:在长方形ABCD中,AD∥BC,
DEF BFE,
由折叠知,BFEEFG,
EFGDEF ,
BF AD,
AGF 90,
DEFEFG90,
EFG45,
故答案为:45;
(2)解:∵AE∥BF ,
2DGB,
∵AD∥BC,
1DGB,
12;
BFE BFE
(3)解:①:由折叠知, ,
BFB2BFE,
BFM 180BFB18027040,
同理:BMF 1802CMN 20,FBM 180BFM BMF 1804020120;
②:同①的方法得,BFB2,CMF 1802,
∴FB∥MC,
BFBCMF,
21802,
90.
【点睛】此题主要考查了折叠的性质,平行线的性质,垂直的定义,三角形的内角和定理,掌握折叠的性
质是解本题的关键.
17.如果两个角之差的绝对值等于60°,则称这两个角互为“互优角”,即若|∠α﹣∠β|=60°,则称∠α和
∠β互为“互优角”.(本题中所有角都是大于0°且小于180°的角)
(1)若∠1和∠2互为“互优角”,当∠1=90°时,则∠2= ;
(2)如图1,将一长方形纸片沿着EP对折,(点P在线段BC上,点E在线段AB上),使点B落在B′若
∠EPB′与∠CPB′互为“互优角”,则∠BPE的度数为 ;
(3)再将纸片沿着PF对折(点F在线段CD或AD上),使点C落在C′.
①如图2,若点E,C′,P在同一直线上,且∠B′PC′与∠EPF互为“互优角”,求∠EPF的度数(对折时,
线段PB′落在∠EPF内部);
②若∠B′PC′与∠EPF互为“互优角”,则∠BPE与∠CPF应满足什么样的数量关系(直接写出结果即
可).
【答案】(1)30°或150°
(2)40°或80°
(3)①80°②∠BPE与∠CPF的和为60°或100°或140°时,∠B′PC′与∠EPF互为“互优角”.
【分析】(1)按照“互优角的定义,求出∠2即可;
(2)根据∠EPB'+∠EPB'+∠EPB'+60°=180°解答即可;
(3)①由∠BPE+∠EPB'+∠B'PF+∠FPC=180°解答即可;②∠B'PC'=∠FPC,∠EPB=∠EPF,
∠EPB+∠EPF+∠FPC=180°解答即可.
【详解】(1)解:∵∠1和∠2互为“互优角”,∠1=90°,∴|∠1﹣∠2|=60°,
∴90°﹣∠2=60°或90°﹣∠2=﹣60°,
解得:∠2=30°或150°,
故答案为:30°或150°;
(2)解:∵∠EPB′与∠B′PC互为“互优角”,
当∠EPB′<∠B′PC时,∠B′PC﹣∠EPB′=60°,
∴∠B′PC=∠EPB′+60°,
∵△BEP翻折得△B'EP,
∴∠EPB=∠EPB',
∵∠EPB+∠EPB'+∠B′PC=180°,
∴∠EPB'+∠EPB'+∠EPB′+60°=180°,
解得:∠EPB′=40°,
当∠EPB′>∠B′PC时,∠B′PC﹣∠EPB′=60°,可得∠EPB′=80°.
综上所述,∠EPB的值为40°或80°.
(3)解:①∵点E、C′、P在同一直线上,且∠B′PC′与∠EPF互为“互优角”,
∴∠B′PC<∠EPF,∠EPF﹣∠B′PC=60°=∠B′PF,
∵∠BPE=∠B′PE=∠EPF﹣60°,∠FPC=∠EPF,
∴∠BPE+∠EPB′+∠B′PF+∠FPC=180°,
∴∠EPF﹣60°+∠EPF+∠EPF=180°,得∠EPF=80°,
②按照①的证明方法即可,∠BPE与∠CPF的和为60°或100°或140°时,若∠B'PC'与∠EPF互为“互优
角”.
【点睛】本题主要考查了新定义、折叠以及角的运算等知识点,掌握折叠计算角的度数的方法是解答本题
的关键.
18.如图1所示,有一条足够长的纸条ABCD,满足AD//BC,A100,点E是AD边上的点.将
ABE沿着折痕BF折叠,使得射线BA与射线BE重合,折痕BF交AD于点F;将CBE沿着折痕BG折
叠,使得射线BC与射线BE重合,折痕BG交AD于点G.
(1)求FBG的度数;(2)若左右平移点E,那么FEB:EGB的比值是否随之发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请
求出这个比值.
(3)如图2,若ABE40,点P是BC边上的动点,连结PE,将三角形BEP沿着折痕PE折叠,得到
三角形BEP,折痕PE交BC于点P,在点P的移动过程中,当AB平行于三角形BEP的其中一边时,求
BEP的度数.
【答案】(1)40°;(2)2;(3)40°或90°或20°或110°
【分析】(1)由平行线的性质得到∠ABC,再由折叠的性质可得结果;
(2)由平行线的性质得到∠FBE=∠EBC,再由折叠的性质得到∠EBG=∠CBG,从而可得∠FEB和
∠EGB的关系;
(3)分AB∥PE,AB∥B′P,AB∥B′E,三种情况分别求解即可.
【详解】解:(1)∵AD∥BC,∠A=100°,
∴∠ABC=180°-100°=80°,
由折叠可知:
∠ABF=∠EBF,∠EBG=∠CBG,
∴∠FBG=∠EBF+∠EBG=80÷2=40°;
(2)不变,理由是:
∵AD∥BC,
∴∠FBE=∠EBC,∠EGB=∠CBG,
∵∠EBG=∠CBG,
∴∠EBC=2∠CBG=2∠EGB,
∴∠FBE=2∠EGB,
即∠FBE和∠EGB的比值为2;
(3)若AB∥PE,如图,
此时∠BEP=∠ABE=40°;
若AB∥B′P,如图,过点E作EF∥AB,交BC于F,
∴∠ABE=∠BEF=40°,B′P∥EF,又AD∥BC,
∴∠DEP=∠BPE,∠FEP=∠B′PE,
∵折叠,
∴∠BPE =∠B′PE,∴∠DEP=∠BPE=∠FEP=∠B′PE,
∵∠A=100°,
∴∠EBP=180-100-40=40°,
∴∠EFP=40+40=80°,
∴∠FEP=∠FPE=50°,
∴∠BEP=90°;
若AB∥B′E,如图,
当B′在BC下方时,
∴∠BEF=∠ABE=40°,
∵折叠,
1
∴∠BEP=∠FEP=2 ∠BEF=20°;
当B′在BC上方时,
则∠ABE+∠BEB′=180°,
∴∠BEB′=140°,
由于折叠,
∴∠BEP=∠B′EP=(360-140)÷2=110°.综上:∠BEP的度数为40°或90°或20°或110°.
【点睛】本题考查了平行线的性质,折叠的性质,解题的关键是要学会根据题意分类讨论,利用折叠的性
质得到相等的角与边.
19.(1)填空
①把一张长方形的纸片按如图①所示的方式折叠, EM , FM 为折痕,折叠后的 C 点落在 B 1 M 或 B 1 M 的延
长线上,那么EMF 的度数是________;
②把一张长方形的纸片按如图②所示的方式折叠,B点与M 点重合,EM ,FM 为折痕,折叠后的C点落
AM AM
在 1 或 1 的延长线上,那么 EMF 的度数是_______.
(2)解答:①把一张长方形的纸片按如图③所示的方式折叠,EM ,FM 为折痕,折叠后的C点落在
BM BM CMB
1 或 1 的延长线上左侧,且 EMF 80 ,求 1 1的度数;
②把一张长方形的纸片按如图④所示的方式折叠,B点与M 点重合,EM ,FM 为折痕,折叠后的C点落
AM AM CMA
EMF 60
在 1 或 1 的延长线右侧,且 ,求 1 1的度数.(3)探究:把一张四边形的纸片按如图⑤所示的方式折叠,EB,FB为折痕,设ABC ,
EBF ABC
, 1 1 ,求 , , 之间的数量关系.
90 45 20 30 a2 a2
【答案】 , ; , ; , .
1 1
【分析】(1)①如图①知EMC BMC ,CMF CMC得
1 2 1 1 2 1
1
EMF BMC CMC 可求出解.
2 1 1
1 1 1
②由图②知EBA ABC,CBF CBC得EBF ABC CBC 可求出解.
1 2 1 1 2 1 2 1 1
CMF FMC,BMEEMB (BMCEMF)EMF CMB
(2)①由图③折叠知 1 1,可推出 1 1,即
可求出解.
CMF CMF,ABEABE 2 9060 AMC 90
②由图④中折叠知 1 1 ,可推出 1 1 ,即可求出解.
a a
(3)如图⑤-1、⑤-2中分别由折叠可知, 、 ,即可求得
a2 a2
、 .
【详解】解:(1)①如图①中,
1 1
EMC
1
2
BMC
1
,C
1
MF
2
C
1
MC,
1 1
EMF EMC CMF BMC CMC 180 90 ,
1 1 2 1 1 2
90
故答案为 .
1 1
②如图②中, EBA
1
2
ABC
1
,C
1
BF
2
C
1
BC ,
1 1
EBF EBC CBF ABC CBC 9045 ,
1 1 2 1 1 2
45
故答案为 .
(2)①如图③中由折叠可知,
CMF FMC,BMEEMB
1 1,
CMFEMB EMF CMB
1 1 1 1,CMFBMEEMF CMB
1 1,
(BMCEMF)EMF CMB
1 1,
18080 CMB 20
1 1 ;
②如图④中根据折叠可知,
CMF CMF,ABEABE
1 1 ,
2CMF2ABEAMC 90
1 1 ,
2(CMFABE)AMC 90
1 1 ,
2 90EMF AMC 90
1 1 ,
2 9060 AMC 90
1 1 ,
AMC 30
1 1 ;
a
(3)如图⑤-1中,由折叠可知, ,
a2;
a
如图⑤-2中,由折叠可知, ,
a2
.
【点睛】本题考查了图形的变换中折叠属全等变换,图形的角度及边长不变及一些角度的计算问题,突出
考查学生的观察能力、思维能力以及动手操作能力,本题是代数、几何知识的综合运用典型题目.
类型四、角平分线性质的应用
20.如图,在四边形ABCD中,BD平分∠ABC,CD⊥BD于点D,AC=5,BC-AB=2,则△ADC面积的
最大值为( )A.2 B.2.5 C.4 D.5
【答案】B
【分析】延长CD、BA,两者交于点G,过G点作GH⊥AC,交于AC(或AC的延长线)于点H,证明
△BDG≌△BDC,即有BC=BG,CD=DG,进而有AG=BC-AB=2,根据GH⊥AC,有△AGC的面积为
5
S GH ,当G点与H点重合时,即AC⊥BG时,可得GH=AG,此时GH达到最大,则△AGC的最
VAGC 2
5 5 1
大面积为:S GH 25;根据CD=DG,可得S S ,则△ACD的最大面积可求.
VAGC 2 2 VADC 2 VAGC
【详解】延长CD、BA,两者交于点G,过G点作GH⊥AC,交于AC(或AC的延长线)于点H,如图,
∵BD平分∠ABC,BD⊥CD,
∴∠DBG=∠DBC,∠BDG=∠BDC=90°,
∵BD=BD,
∴△BDG≌△BDC,
∴BC=BG,CD=DG,
∵BC-AB=2,
∴AG=BC-AB=2,
∵在△AGC中,GH⊥AC,
1
∴△AGC的面积S ACGH ,
VAGC 2
∵AC=5,
1 1 5
∴S ACGH 5GH GH ,
VAGC 2 2 2
∵在△AGH中,GH⊥AH,
∴即∠GHA=90°,△AHG是直角三角形,斜边为AG,
∴GH<AG,∵AG=2,
∴GH<2,
当G点与H点重合时,即AC⊥BG时,可得GH=AG,
此时GH达到最大,
∴则GH的最大值为2,
5 5
∴△AGC的最大面积为:S GH 25,
VAGC 2 2
∵CD=DG,
∴D点为CG中点,
1
∴S S ,
VADC 2 VAGC
1 1
∴△ACD的最大面积为:S S 52.5,
VADC 2 VAGC 2
故选:B.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定、角平分线的性质以及三角形的面积公式等知识,构造辅助线
AG、DG,并判断出当G点与H点重合时GH达到最大,是解答本题的关键.
21.如图,在ABC中,BAC和ABC的平分线AE,BF交于点I ,AE交BC于点E,BF交AC于点
F ,连接IC.过点I 作IDBC于点D,若ID=h,ABc,AC b,BC a,现给出以下结论:①
s
;② ;③h ΔABC ;④当 时, ;⑤当
ACI BCI BIC 90BAC abc ACB60 AFBE AB
abc
时,h ;其中,正确结论的个数是( )
ACB90 2
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】作IG AC于点G,IH AB于点H ,由角平分线的性质得到IDIF,则CI 平分ACB,即
1
,可判断①正确;由角平分线的性质和三角形内角和定理,推出BIC 90 BAC,可
ACI BCI 21 2s
判断②错误;由 , , , 得:S habc ,则h ABC ,
IF IH IDh ABc AC b BC a ABC 2 abc
可判断③错误;在AB上截取ALAF,连接IL,当ACB60时,可推出AIB120,则
AIL≌ AIFSAS
AIF BIE60,可证明 ,则 �AIL��AIF 60 ,进而得到 �BIL��BIE 60 ,再
BIL≌ BIEASA
证明
,得到
BL=BE
,则
AF+BE =AL+BL=AB
,可判断④正确;当
ACB90
时,
Rt AIG≌Rt AIHHL
IDCG CG=CD=ID=h AG AH
四边形 是正方形,得到 ,可证明 ,得到 ,再证明
abc
Rt BID≌Rt BIHHL,得到 ,推出 ,得到h ,可判断⑤
BDBH CGCD2hBCACAB 2
正确,即可求解.
【详解】解:如图1,作IG AC于点G,IH AB于点H ,
AE平分BAC交BC于点E,
IF IH ,
BF平分ABC交AC于点F ,IDBC于点D,
ID=IH ,
IDIF,
点I 在ACB的平分线上,
CI 平分ACB,
ACI BCI,故正确①;
1 1
IBC ABC,ICB ACB,
2 2
1
BIC 180IBCICB180 ABCACB ,
2
ABCACB180BAC,
1 1
BIC 180 180BAC90 BAC,故②错误;
2 2
IF IH IDh,ABc,AC b,BC a,
1 1 1 1
S S S S AC·IH BC·ID AC·IF habc ,
ABC ABI BCI ACI 2 2 2 2
2s
h ABC ,故③错误;
abc
如图2,在AB上截取ALAF,连接IL,ACB60,
BACABC 180ACB120,
1 1
IAB BAC,IBA ABC,
2 2
1
IABIBA BACABC60,
2
AIB180IABIBA18060120
,
AIF BIE180AIB18012060,
在VAIL和 AIF 中,
AL AF
LAI FAI
,
AI AI
AIL≌ AIFSAS
,
�AIL��AIF 60 ,
BILAIBAIL1206060,
BILBIE,
在VBIL和VBIE中,
BILBIE
BI BI
,
LBI EBI
BIL≌ BIEASA
,
BL=BE,
AF+BE =AL+BL=AB,故④正确;
如图3,ACB90,作IG AC于点G,IH AB于点H ,
则AGI AHI BHI BDI 90,IGC IDC DCG90,
四边形IDCG是矩形,
IDIGIH ,
四边形IDCG是正方形,
CG=CD=ID=h,
在RtVAIG和Rt AIH 中,
AI AI
IGIH ,
Rt AIG≌Rt AIHHL
,
AG AH ,
在Rt BID和Rt BIH 中,
BI BI
IDIH ,
Rt BID≌Rt BIHHL
, ,
BDBH
CGCD2hBCACABabc,
abc
h ,故⑤正确,
2
故选:B.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和,正方形的判定与
性质,正确作出辅助线是解题的关键.
AB x A(a,0) y B(0,b) OAOB C(c,0) x
22.如图所示,直线 交 轴正半轴于点 ,交 轴负半轴于点 ,且 , 是 轴
负半轴上一点,连接BC.
(1)如图1,若AH BC于点H ,且AH 交OB于点P,求证:△AOP≌△BOC;
(2)如图2,在(1)的基础上,连接OH ,求证:OHP45;(3)若a2c0,点D为AB的中点,点M 为 y 轴上一动点,连接MD,过D作DN DM 交x轴于N 点,
y S S S
当 M 点在 轴上运动的过程中, △BDM, ADN, ABC之间有何数量关系?为什么?
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
1 1
(3)当M在y轴正半轴上时, S S S ;当M在线段OB上时, S S S ;
3 △ABC △BDM △ADN 3 △ABC △BDM △ADN
1
当M在射线BO的反向延长线上时, S S S .理由见解析
3 △ABC △ADN △BDM
【分析】(1)根据题意得到OAOB,然后再COBPOA90,OAPOBC,依据ASA即可求
解;
(2)要证OHP45,只需证明HO平分CHA,只需证到OM ON ,只需证明ΔCOM ΔPON 即可;
1
(3)根据题意,分三种情况讨论求解,当
M
在y轴正半轴上时,
3
S
ABC
S
BDM
S
ADN
;当
M
在线段
1 1
上时, S S S ;当 在射线 的反向延长线上时, S S S .
OB 3 ABC BDM ADN M BO 3 △ABC △ADN △BDM
A(a,0) y B(0,b) OAOB
【详解】(1)证明:点 ,交 轴负半轴于点 ,且 ,
则OAOBa.
AH BC即AHC 90,COB90
HACACH OBCOCB90,
HACOBC.
在△OAP与△OBC中,
COBPOA90
OAOB
,
OAPOBC
OAP≌
OBC(ASA);
(2)证明:过O分别作OM CB于M 点,作ON HA于N 点.在四边形OMHN 中,MON 36039090,
COM PON 90MOP.
在VCOM 与△PON中,
COM PON
OMC ONP90
,
COOP
COM≌
PON(AAS),
OM ON,
OM CB,ON HA,
HO平分CHA,
1
OHP CHA45;
2
1
(3)解:当
M
在y轴正半轴上时,
3
S
ABC
S
BDM
S
ADN
;当
M
在线段
OB
上时,
1 1
S S S ;当 在射线 的反向延长线上时, S S S .
3 ABC BDM ADN M BO 3 △ABC △ADN △BDM
理由如下:
∵a2c0,即a2c,
1
OC a
∴OA2OC,即
2
,
①当M 在 y 轴正半轴上时,连接OD,如图所示:
∵OAOB,D是AB中点,MDDN ,∴ODAMDN 90,BODOABAOD45,
∴ODM ADN,MODDAN ,ODDA,
△MOD≌△NADASA
∴ ,
S S S S S
∴ △BDM △MOD △BDO △ADN △BDO,
∵OA2OC,
3
∴S S S S 3S ,
ABC BOC BOA 2 BOA BDO
1 1
∴S S S ,即 S S S ;
BDM ADN 3 ABC 3 ABC BDM ADN
②当M 在线段OB上时,如图所示:
1
同理可得 S S S ;
3 ABC BDM ADN
③当M 在射线BO的反向延长线上时,如图所示:
1
同理可得 S S S .
3 △ABC △ADN △BDM
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的判定、三角形面积等知识,在解决第(3)小
题的过程中还用到了等积变换,而运用全等三角形的性质则是解决本题的关键.
xOy
A4,0,B0,4,
AC
23. 如图1,在平面直角坐标系 中,点 点P为x轴正半轴上一点,直线 直线
PB,垂足为C,直线AC与y轴交于点E,设P点的横坐标为m.(1)求证:PBOPAC;
(2)求E点坐标 (用含m的代数式表示);
(3)如图2, 连接OC,作点O关于PB的对称点D,连接CD、OD,OD与PB轴交于点F.
①求证:当0m4时, OC平分ACF ;
②试探索AC、BC、OD三条线段长度之间的数量关系,直接写出结论.
【答案】(1)证明见详解
E0,m
(2)
(3)AC BCOD
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可求解;
△OAE≌△OBPASA
(2)证 ,即可求解;
(3)①作
OH AC
,由
S △AOE S △BOP,可得 OH OF
,进而可证;②作
OM OC
,则
COM 90
,
△AOM≌△COBSAS
证 ,即可求解;
【详解】(1)∵AC PB,APOB,
∴BCEAOE,
∵BEC AEO,
∴PBOPAC.
(2)在△OAE和 OBP中,
AOEBOP
OAOB
∵ ,
OAEOBP
△OAE≌△OBPASA
∴ ,
∴OEOPm,
E0,m
∴ .(3)①作OH AC,
∵△OAE≌△OBP,
S S
∴
△AOE △BOP,
∴AEOH OFBP,
∵AEBP,
∴OH OF,
∴当0m4时, OC平分ACF .
②AC BCOD,理由如下:
作OM OC,则COM 90,
∴MC OD,
∵AOM EOM COBEOM ,
∴AOM COB,
在 AOM 和△COB中,
OAOB
AOM COB
∵ ,
OM OC
△AOM≌△COBSAS
∴ ,
∴AM BC,
∴AC AM MC BCOD.
【点睛】本题主要考查三角形的全等证明及性质、角平分线的性质,能够真确做出辅助线是解题的关键.
ABC BD ABC,CE ACB,BD CE O
24.如图1,在 中, 牛分 平分 与 交于点 .图1 图2
(1)如图1,若A60.
①求BOC的度数;
②作OF AB于点F ,探究AE、AD、AF 之间的数量关系并说明理由;
OD 4
(2)如图2,若A90,OEkOC, ,则 的值为________________.
OB 7 k
【答案】(1)①120;②AE AD2AF
3
(2)
11
【分析】①利用三角形内角和及角平分线的定义求出即可;
△OEF≌△ODMAAS
OM AC ON BC AO
②过点O作 于点M, 于点N,连接 ,证明 ,得到
Rt AFO≌Rt MOHL
EF DM .再证明 ,得到 AF AM ,即可得到结论;
(2)在BC取点G、F,使BF BA,CGCD,过F作FM BD于M,FN OG于N,先证明
OCD≌ OCG,得出S S ,CODGOC,ODOG,同理S S ,BOEBOF,由
OCD OCG BOE BOF
OD 4 S 4
,得出 OCD ,设 ,则 ,仿照(1)①求出 ,进而求出
OB 7 S 7 S 4x S 7x BOC 135
OCB OCD BOC
CODBOE45,GOF 45BOF,由角平分线的性质得出FM FN ,可求出
7 21 OE S
S S 3x x,然后利用 BOE 即可求解.
OEB OFB 47 11 OC S
BOC
【详解】(1)解:①在 ABC中,ABCACB180A18060120.
∵BD平分ABC,CE平分ACB,
1 1
∴OBC ABC,OCB ACB.
2 2
1
∴OBCOCB ABCACB60.
2△OBC BOC 180OBCOCB18060120
在 中, ;
②过点O作OM AC于点M,ON BC于点N,连接AO.
∵BD平分ABC,OF AB,ON BC ,
∴OF ON,OFA90.
∵CE平分ACB,OM AC,ON BC ,
∴ON OM ,OMAOMD90.
∴OF OM ,OFE OMD.
由(1)得:BOC 120.
∴EODBOC 120.
在四边形AEOD中,AEOADO360EADEOD 36060120180.
∵AEOFEO180,
∴OEF ODA.
在 OEF和△ODM 中,
OEF ODM,
EFODMO,
OF OM,
△OEF≌△ODMAAS
∴ .
∴EF DM .
在RtVAFO和Rt△AMO中,
AO AO,
OF OM,
Rt AFO≌Rt MOHL
∴ .
∴AF AM .
∴AEAD AF EF AM MD2AF .(2)解:在BC取点G、F,使BF BE,CGCD,过F作FM BD于M,FN OG于N,
∵BD平分ABC,
∴OCDOCG,
又CGCD,OC OC,
∴ OCD≌ OCG,
∴S S ,CODGOC,ODOG,
OCD OCG
同理S S ,BOEBOF,
BOE BOF
OD 4
∵ ,
OB 7
S 4
∴
OCD
,
S 7
OCB
设S 4x,则S 7x,
OCD BOC
∴S S 4x,
OCD OCG
∴S S S 3x,
BOG OCB OCG
在 ABC中,ABCACB180A1809090.
∵BD平分ABC,CE平分ACB,
1 1
∴OBC ABC,OCB ACB.
2 2
1
∴OBCOCB ABCACB45.
2
△OBC BOC 180OBCOCB18045135
在 中, ,
∴CODBOE45,
∴GOCBOF 45,
∴GOF 45BOF,
又FM BD,FN OG,
∴FM FN ,S OG OD 4
∴
OFG
,
S OB OB 7
OFB
7 21
∴S S 3x x,
OEB OFB 47 11
21
x
∴ OE S BOE 11 3 ,
OC S 7x 11
BOC
∵OEkOC,
OE 3
k
∴ .
OC 11
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,角平分的性质,全等三角形的判定与性质等知识,添加合适的
辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
25.如图,已知点P在AOB的平分线上,点C、D分别在射线OA、OB上,连接PC,PD
(1)当PC OA,PDOB时,PC与PD的数量关系 ;
(2)当AOB90,且PC PD时,(1)中的数量关系还成立吗?请说明理由;
S
(3)在(2)条件下,若 OCOD6 ,则 四边形ODPC .
【答案】(1)PC PD
(2)成立,理由见解析
(3)9
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,三角形全等的判定与性质,四边形的面积的转化,掌握由角平
分线联想到对应辅助线,进而作出合适的辅助线是解题的关键.
(1)根据角平分线性质可知PC PD;
(2)过点P点作PEOA于E,PF OB于F,根据垂直的定义得到PEC PFD90,由OM 是
AOB的平分线,根据角平分线的性质得到PEPF ,利用四边形内角和定理可得到
PCEPDO3609090180,而PDOPDF 180,则PCEPDF ,然后根据“AAS
”可判断 PCE≌ PDF ,根据全等的性质即可得到PC PD;S S 9
(3)根据全等三角形的性质推出四边形 OFPE 是正方形,由 四边形ODPC 四边形OFPE .即可得出结论.
【详解】(1)解:∵OM 是AOB的平分线,PC OA,PDOB,
∴PC PD(角平分线上点到角两边的距离相等),
故答案为:PC PD;
(2)成立,理由如下:
过点P点作PEOA于E,PF OB于F,
∴PEC PFD90,
∵OM 是AOB的平分线,
∴PEPF ,
∵AOB90,CPD90,
∴PCEPDO3609090180,
∵PDOPDF 180,
∴PCEPDF ,
在 PCE和
PDF中,
PCEPDF
PEC PFD
,
PEPF
PCE≌ PDFAAS
∴ ,
∴PC PD;
(3)由(2)可知, PCE≌ PDF ,
CEDF S S
∴ , PCE PDF,
∵OCOD6,
∴OECEODDFOEODOEOF 6,
在Rt
OPE和Rt
OPF中,OPOP
PEPF,
Rt OPE≌Rt OPFHL
∴ ,
∴OEOF 3,
∴四边形OFPE是正方形,
S S S S S S OE2 9
∴ 四边形ODPC 四边形ODPE PCE 四边形ODPE PDF 四边形OFPE .
故答案为:9.
26.【母体呈现】人教版八年级上册数学教材56页第10题,如图的三角形纸片中,AB8cm,BC=6cm,
AC5cm.沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD.求△AED的周
长.
解: BDE是由 BDC折叠而得到
△BDE≌△BDC BC BE6cm,DC DE
AB8cm AE ABBE 8cm6cm2cm
AC 5cm VADE的周长为:ADDEAE ACAE 7cm
【知识应用】在Rt△ABC中,C 90沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在B边上的点E处,折
痕为BD,过点E作BED的平分线交BD于点P连接AP.
(1)如图1,若CD3cm,ABBC 16cm,求 ABC的面积;
(2)如图2,求证AP平分CAB;
【拓展应用】如图3,在Rt△ABC中,C 90沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的
点E处,折痕为BD,过点E作BED的平分线交BD于点连接AP,过点P作PH AB.(3)若AB10cm,BC=6cm,AC=8cm,直接写出PH 长;
1
(4)若 ,求证AHBH ACBC.
AC2BC2 AB2 2
24cm2 2cm
【答案】(1) (2)证明过程见解析(3) (4)证明过程见解析
S S S
【分析】(1)根据已知条件可得
△ABC △ABD △BCD,从而可以计算得解;
(2)过点P分别作AB、ED、AC边的垂线,垂足分别为点F 、H 、M ,利用全等性质,通过等量代换
即可得到PF PM ,通过角平分线性质即可得证;
(3)过点P分别作BC、AC边的垂线,垂足分别为点G、M ,连接PC,通过条件可证得
PH PM PG S S S S
,利用
ABC ABP BCP ACP
关系即可得解;
(4)过点P分别作BC、AC边的垂线,垂足分别为点G、M ,连接PC,通过条件可证得
1 1 1
S S S S ,然后将S BCAC BGGCAM MC 整理化简,最后等量代
2 ABC BGP AHP MCP ABC 2 2
换即可得证.
【详解】(1)解:由题可知, BED BCD,BEDC90,CDED3,
1 1 1 1
S S S ABDE BCCD CDABBC 31624cm2 ;
ABC ABD BCD 2 2 2 2
(2)证明:如图,过点P分别作AB、ED、AC边的垂线垂足分别为点F 、H 、M ,
由题可知, BED BCD,∠BDC ∠BDE,
PH PM ,
EP平分BED,
PF PH ,PF PM ,
PAC PAB,
则AP平分CAB;
(3)解:如图,过点P分别作BC、AC边的垂线,垂足分别为点G、M ,连接PC,
由题可知, BED BCD,DBC DBE,
PH PG,
由(2)可知PH PM ,
PH PM PG,
S S S S
ABC ABP BCP ACP,
1 1
S PHABBCAC ACBC,
ABC 2 2
1 1
即 1068PH 68,
2 2
解得PH 2cm;
(4)证明:如图,过点P分别作BC、AC边的垂线,垂足分别为点G、M ,连接PC,
由(2)可知,PH PM PG,
PH AB,PGBC,PM AC,
AHP AMP, BHP BGP, CGP CMP,四边形CGPM 是正方形,
1
, , , , S S S S ,
AH AM BH BG CGCM PH PM PGCM CG 2 ABC BGP AHP MCP
1 1
S ABC 2 BCAC 2 BGGCAM MC ,
1
BGAM BGMCGCAM GCMC ,
2
1 1 1 1
AMBG BGMC GCAM GCMC,
2 2 2 21 1 1 1
AHBH BGGP PHAH MPMC ,
2 2 2 2
1
AHBH S S S ,
2 BGP AHP MCP
1 1
AHBH S ,
2 2 ABC
1 1
S AHBH ,
2 ABC 2
S AHBH
ABC ,
1
即AHBH ACBC,
2
【点睛】本题考查了图形折叠、全等三角形、角平分线性质,适当添加辅助线,采用等量代换的方法是解
题关键.
类型五、线段垂直平分线的应用
27.如图,在四边形ABCD中,点E,F分别在AD,AB边上,将A沿EF折叠,使点A落在点G处,
连接GE,GF .有下面四个结论:
①AF GF;②直线EF是线段AG的垂直平分线;③BCDG 360;④
BFG DEG2A.
所有正确结论的序号为( )
A.①③ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题考查翻折变换,线段垂直平分线的判定,多边形内角和公式,三角形外角性质,掌握翻折不
变性,以及相关性质是解题的关键.
由翻折不变性,可判断①正确;由翻折不变性,可得AF GF,AEGE,可判断②正确;由多边形内角
和公式和翻折不变性,可判断③正确;由三角形外角性质和翻折不变性,可判断④正确;即可解答.
【详解】解: GF是由AF 翻折得到的,
AF GF,
故①正确;
GF是由AF 翻折得到的,GE是由AE翻折得到的,
AF GF,AEGE,点E,点F都在AG的垂直平分线上,
直线EF是线段AG的垂直平分线,
故②正确;
QG是由A翻折得到的,
GA
BCDA360
BCDG360
故③正确;
设AD与GF 交于点H,
QG是由A翻折得到的,
GA
BFGFHAADEGGA
BFGDEG2A
故④正确;
综上,正确的有:①②③④,
故选:D.
28.在 ABC和 DEC中,AC BC,DC EC,ACBECD90.
(1)如图1,当点A、C、D在同一条直线上时,求证:AEBD;
(2)如图2,当点A,C、D不在同一条直线上时,BD与AC交于点G,AE交CD于点H ,求证:
AF BD;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接CF并延长CF交AD于点M ,AFM 是一个固定的值吗?,若是,
求出AFM 的度数;若不是,请说明理由,
【答案】(1)详见解析(2)详见解析
(3)AFM 是一个固定的值, AFM 45
ACE≌ BCDSAS
【分析】(1)证 ,即可得证;
ACE≌ BCDSAS
CAECBD
(2)证 ,得 ,再利用三角形的外角性质得
AGBCAEAFBCBDACB,从而得AFBACB90,即可得证;
C CPBD P CQ AE Q 2 ACE≌ BCD CPCQ
(3)过点 作 于 , 于 .由( )得: ,进而得 ,利用角平
分线的判定可得FC平分BFE,再根据垂线定义即可得解.
【详解】(1)证明:在 ACE和 BCD中,
AC BC
ACEDCB
,
CECD
ACE≌ BCDSAS
,
AEBD;
(2)证明: ACBECD90,
ACBACDECDACD,
BCDACE,
在 ACE和 BCD中,
AC BC
ACEDCB
,
CECD
ACE≌ BCDSAS
,
CAECBD,
AGBCAEAFBCBDACB,
AFBACB90,
AF BD;
C CPBD P CQ AE Q
(3)解:过点 作 于 , 于 .由(2)得: ACE≌
BCD,
∴CBPCAQ,
∵CPBD,CQ AE,
∴CPBCQA90,
∵AC BC,
∴ CBP≌ CAQ,
CPCQ,
又 CPBD,CQ AE,
FC平分BFE,
AF BD,
BFE90.
EFC 45,
AFM EFC 45.
【点睛】本题考查了垂线定义,全等三角形的判定及性质,三角形的外角性质,角平分线的判定,熟练掌
握全等三角形的判定及性质以及角平分线的判定是解题的关键.
29.如图1,点A、D在y轴正半轴上,点B、C分别在x轴上,CD平分ACB与y轴交于D点,
CAODBO.
(1)求证:ACBC;
4,0
AC DE AD BCEC
(2)在(1)中点C的坐标为 ,点E为 上一点,且 ,如图2,求 的长;
(3)在(1)中,过D作DFAC于F 点,点H为FC上一动点,点G为OC上一动点,(如图3),当点
H在FC上移动、点G在OC上移动时,始终满足GDH GDOFDH ,试判断FH 、GH 、OG这三者
之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.【答案】(1)见解析
(2)8
(3)GH OGFH,证明见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,角平分线定理,等腰三角形的性质;
(1)根据角平分线得出ACDBCD,进而判断出△ACD≌△BCD,即可得出结论;
(2)过点D作DM AC于M ,根据角平分线得出DODM ,进而判断出△BOD≌△AMD,得出
OB AM Rt△DOC≌Rt△DMC(HL) OC MC OBEM
,进而判断出 ,得出 ,再判断出 ,即可得出结论;
(3)在GO的延长线上取一点N ,使ON FH,再判断出DODF,进而判断出△DON≌△DFH ,得出
DN DH,ODN FDH ,进而判断出GDH GDN ,进而判断出△DGN≌△DGH,得出GH GN ,
即可得出结论.
【详解】(1)解: CD平分ACB,
ACDBCD,
在 ACD和△BCD中,
CAODBO
ACDBCD
,
CDCD
△ACD≌△BCD(AAS)
,
AC BC;
(2)解:如图2,过点D作DM AC于M ,
CD平分ACB,OD BC,
DODM ,
在 BOD和 AMD中,
DBOCAO
BODAMD90
,
DODM△BOD≌△AMD(AAS)
,
OBAM,
在Rt
DOC和Rt
DMC中,
DODM
DC DC ,
Rt△DOC≌Rt△DMC(HL)
,
OCMC,
DE AD,DM AC,
AM EM ,
OBEM ,
C(4,0),
OC4,
BCCEOBOCMCEM 2OC8;
(3)解:GH OGFH;
证明:如图3,在GO的延长线上取一点N ,使ON FH,
CD平分ACO,DFAC,ODOC,
DODF,
在△DON和 DFH 中,
DODF
DON DFH 90
,
ON FH
△DON≌△DFH(SAS)
,
DN DH ,ODN FDH ,
GDH GDOFDH,
GDH GDOODN GDN,
在△ DGN 和 DGH 中,DN DH
GDN GDH
,
DGDG
△DGN≌△DGH(SAS)
,
GH GN,
ON FH ,
GH GN OGON OGFH.
30.如图,D为 BAC的外角平分线上一点并且D在BC的垂直平分线上,过D作DEAC于E,
DF AB交BA的延长线于F ,则下列结论:① △CDE≌△BDF;② CE ABAE;③
BDC BAC ④ DAF ACD
; .其中正确的结论是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DEDF,再利用“HL”证明Rt△CDE和
Rt△BDF 全等,根据全等三角形对应边相等可得CE AF,利用“HL”证明Rt△ADE和Rt ADF 全等,
根据全等三角形对应边相等可得AEAF,然后求出CE ABAE;根据全等三角形对应角相等可得
DBF DCE,利用三角形内角和定理可得BDC BAC;利用三角形的外角性质得到
DAF DBF ACD.
【分析】解:∵AD平分CAF ,DEAC,DF AB,
∴DEDF,
∵D在BC的垂直平分线上,
∴BDCD,
在Rt△CDE和Rt△BDF 中,
BDCD
DEDF ,
Rt CDE≌Rt BDFHL ①
∴ ,故 正确;∴CE AF,
在Rt△ADE和Rt ADF 中,
AD AD
DEDF ,
Rt△ADE≌Rt△ADFHL
∴ ,
∴AEAF,
∴CE ABAF ABAE,故②正确;
∵Rt△CDE≌Rt△BDF ,
∴DBF DCE,
∵AOBDOC,
∴BAC 180AOBDBF ,BDC 180DOCDCE,
∴BDC BAC,故③正确;
在△ABD中,DAF DBF ACD,故④错误;
综上,①②③正确,共3个.
故选:C.
【点睛】此题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的
判定与性质,熟记性质并准确识图判断出全等的三角形是解题的关键.
31.如图, ABC中,AB>AC,MN是边BC的垂直平分线,交AB于G,过点F作FE AB于点E,
AF 平分DAB交MN于F,连接BF,CF.下列结论:①FBFC②FBFC>ABAC ③
ABAC 2AE④BFC BAC.其中正确的结论是( )A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据线段垂直平分线的性质,得到FBFC;过点F作FH AC于点H,证明 FBE≌ FCH ,得
到BECH,结合AF 平分DAB,得到FEFH,继而AE AH ,可证明ABAC 2AE;利用斜边大
于直角边,证明FBFC ABAC;利用等腰三角形的性质,全等三角形的性质,结合三角形内角和定
理证明.
【详解】∵MN是边BC的垂直平分线,
∴FBFC;
故①正确;
过点F作FH AC于点H,
∵AF 平分DAB,FE AB,FH AC,
∴FEFH,
FAFA
∵FEFH ,
FAH≌ FAEHL
∴ ,
∴AE AH ,
FBFC
∵FEFH ,
FBE≌ FCHHL
∴ ,
∴FBE FCH,BE CH ,
ABAC BEAECH AHBEAEBEAH 2AE
∴ ,
故③正确;
∵FB>BE,FC>CH,∴FBFC>BECH ,
∴FBFC>ABAEACAH ,
∴FBFC>ABAC ,
故②正确;
∵BFC 180FBCFCB,BAC 180ABCACB,
∴BAC 180FBCFBEFCBFCH 180FBCFCB,
∴BFC BAC,
故④正确;
故选D.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,角平分线的性质,直角三角形中,斜边大于任意直角边,
线段垂直平分线的性质,三角形内角和定理,熟练掌握三角形全等的判定和性质,角的平分线的性质,直
角三角形中,斜边大于任意直角边,线段垂直平分线的性质是解题的关键.
32.如图,直线MN与直线PQ相交于点A,并且互相垂直,点B和点C分别是直线MN和PQ上的两个动
1
AD BC
点,且线段 长度不变,点 是 关于直线 的对称点,连接 ,若 ,则 的度数
BC D A BC AD 2 ACD
是 .
【答案】30或150
【分析】分两种情况:当AC AB时,取BC的中点E,连接DE、AE,当AC AB时,取BC的中点E,
连接DE、AE,根据直角三角形斜边上的中线的性质、等边三角形的判定得出△AED是等边三角形,进
而依据轴对称的性质、等腰三角形的性质、三角形外角的定义及性质以及三角形内角和定理进行计算即可
得出答案.
【详解】解:如图,当AC AB时,取BC的中点E,连接DE、AE,
BAC 90,E为BC的中点,1
AEBECE BC
,
2
点D是A关于直线BC的对称点,
BC垂直平分AD,ACBDCB,
AEDE,
1
AD BC,
2
AD AEDE,
AED是等边三角形,
AED60,
AEBDEB30,
AECE,
EACECA,
EACECAAEB30,
EAC ECA15,
EAC DCB15,
ACDEACDCB30;
当AC AB时,取BC的中点E,连接DE、AE,
同理可得,EBAEAB15,
BAC 90,
ACB90ABC 75,
ACBDCB75,
ACDACBDCB7575150,
综上所述,ACD的度数是30或150,
故答案为:30或150.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定与性质、直角三角形的性质、等腰三角形的判定与性质、三角
形内角和定理、三角形外角的定义及性质、轴对称的性质等知识点,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
33.阅读理解,自主探究:“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角角度为
9090,于是有三组边相互垂直.所以称为“一线三垂直模型”.当模型中有一组对应边长相等时,则模型
中必定存在全等三角形.
(1)问题解决:如图1,在等腰直角 ABC中,ACB90,ACBC,过点C作直线DE,ADDE于
D,BEDE于E,求证:△ADC≌△CEB;
(2)问题探究:如图2,在等腰直角 ABC中,ACB90,ACBC,过点C作直线CE,ADCE于
D,BECE于E,AD3.2cm,DE2.3cm,求BE的长;
A5,2
(3)拓展延伸:在平面直角坐标系中, ,点B在第一、第三象限的角平分线l上.点C在y轴上,
ABC为等腰直角三角形;
①如图3,当CBA90时,求点C的坐标;
②直接写出其他符合条件的C点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)0.9cm
7
(3)①
0,5
;②
0,4
,
0,10
,
0,
2
【分析】(1)因为ADDE于D,ACB90,所以DAC BCE,因为ACBC,即可通过AAS证
明△ADC≌△CEB作答.
(2)因为ACB90,BECE,得CBE ACD,因为ACBC,即可通过AAS证明
△ADC≌△CEB,再运用全等三角形的性质,即可作答.
BE⊥y
ADEB
(3)①过点B作 轴,过点A作 的延长线,易得
CBEABD90,BADABD90,D90,通过AAS证明△ADB≌△BEC,再设点B的坐标
a,a C0,b
ADEB,CE BD ABC 90
为 , ,根据 ,进行列式作答即可;②分类讨论,当 ,
BAC 90,和ACB90分别作图,接着证明相应三角形全等,根据全等三角形的对应边相等,列式
作答即可.【详解】(1)解:∵ADDE于D,ACB90,
∴D90,DACDCA90,BCEDCA90,
即DAC BCE,
∵BEDE
∴ED90
∵ACBC
△ADC≌△CEBAAS
∴
(2)解:∵ACB90,BECE,
∴BCEACD90,BCECBE 90,E90
∴CBE ACD,
∵ADCE,
∴ADC E90
∵ACBC
△ADC≌△CEBAAS
∴
则ADCE 3.2cm,CDBE
∵DE2.3cm
CDCEDE3.22.3cm0.9cm
∴
即BE 0.9cm;
BE⊥y
ADEB
(3)解:①过点B作 轴,过点A作 的延长线,如图:
因为ABC 90,过点A作ADEB的延长线
∴CBEABD90,BADABD90,D90
BE⊥y
∵过点B作 轴,
∴CEB90
∵ACBCADB≌ BECAAS
∴
∴ADEB,CE BD
∵点B在第一、第三象限的角平分线l上.点C在y轴上,
a,a C0,b
∴设点B的坐标为 ,
ADEB,CE BD
A5,2
∵ ,
∴2aa,ba5a
解得a1,b5
0,5
故点C的坐标为 ;
ABC 90 ABBC BE⊥y AF∥x DB AD
② , ,过点B作 轴,过点A作射线 轴,且过点B作 ,如图:
易知EBD90
因为ABC 90,
∴CBEABD
BE⊥y
DB AD
∵过点B作 轴,过点B作
∴CEBD90
∵ACBC
ADB≌ CEBAAS
∴
∴ADCE,BDEB
∵点B在第一、第三象限的角平分线l上.点C在y轴上,
a,a C0,b
∴设点B的坐标为 ,
ADCE,BDEB
A5,2
∵ ,
∴a5ba,a2a此时a无解,
当BAC 90,AC BA,过点A作直线l∥x轴,与 y 轴交于点D,过点B作BEl于点E,如图:
∵BAC 90,ADC AEB90
∴DACDCA90DACBAE
即DCABAE
∵AC AB
ADC≌ BEAAAS
∴
∴ADEB,CD AE
∵点B在第一、第三象限的角平分线l上.点C在y轴上,
a,a C0,b
∴设点B的坐标为 ,
ADEB,CD AE
A5,2
∵ ,
∴5a2,b2a5
解得a7,b4
0,4
故点C的坐标为 ;
BAC 90 AC BA l y BEl CDl
当 , ,过点A作直线 轴,过点B作 于点E,过点C作 于点D,如图:
∵BAC 90,ADC AEB90
∴DACDCA90DACBAE
即DCABAE∵AC AB
ADC≌ BEAAAS
∴
∴ADEB,CD AE
∵点B在第一、第三象限的角平分线l上.点C在y轴上,
a,a C0,b
∴设点B的坐标为 ,
ADEB,CD AE
A5,2
∵ ,
∴b2a5,52a
解得a3,b10
0,10
故点C的坐标为 ;
当ACB90时,ACBC,过点C作直线l∥x轴,过点B作BEl于点E,过点A作ADl于点D,
如图:
∵ACB90,ADC CEB90
∴DACDCA90DACBCE
即DCABCE
∵AC CB
△ADC≌△CEBAAS
∴
∴ADEB,CD AE
∵点B在第一、第三象限的角平分线l上.点C在y轴上,
a,a C0,b
∴设点B的坐标为 ,
A5,2
ADCE,CDBE
∵ ,
∴b2a,5ba3 7
解得a ,b
2 2
7
0,
故点C的坐标为 2;
7
综上,其他符合条件的C点的坐标为
0,4
,
0,10
,
0,
2
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,平角的定义,直角三角形的两个锐角互余,“一线三直
角”的模型,综合性较强,难度较大,灵活使用分类讨论思想以及正确掌握作辅助线是解题的关键.
34.八年级的同学在一次探究试验活动中发现,解决几何问题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,
可以考虑延长中线(延长的线段等于中线长)或延长过中点的线段,构造全等三角形,把分散的已知条件
和所求证的结论转化到同一个三角形中,进而使得问题得以解决.
(1)如图1,在 ABC中,若AB10,BC 7.求AC边上的中线BD的取值范围;
(2)如图2,在 ABC中,点D是AC的中点,点M在AB边上,点N在BC边上,若DM DN.
求证:AM CN MN;
(3)如图3, ABM 和△BCN均为等腰直角三角形,且ABM CBN 90,连接AC,MN,点D为AC
边的中点,连接BD.请直接写出BD与MN的数量关系和位置关系.
【答案】(1)1.5BD8.5
(2)见解析
(3)MN 2BD,BDMN
【分析】(1)延长BD至E,使DEBD,连接CE,由SAS证明△ABD≌△CED得出CE AB10,在
△CBE中,由三角形的三边关系即可得出结论;
(2)延长ND至点F ,使FDND,连接AF 、MF,同(1)得:△AFD≌△CND,由全等三角形的性质
得出AF CN ,由线段垂直平分线的性质得出MF MN ,在△AFM 中,由三角形的三边关系即可得出结
论;
(3)延长BD至E,使DEBD,连接CE,同(1)得:△ABD≌△CED,由全等三角形的性质得出
ABDE,ABCE,证出BCEMBN ,证明△BCE≌△NBM 得出BEMN ,EBC MNB,则
2BDMN DB MN G BGN 90 BDMN2BDMN.延长DB交MN于G,证出BGN 90,得出BDMN,即可.
【详解】(1)解:延长BD至E,使DEBD,连接CE,如图1,
QBD是AC边上的中线,
ADCD,
在△ABD和CED中,
ADCD
ADBCDE
,
BDED
ABD≌
CED(SAS),
CEAB10,
在△CBE中,由三角形的三边关系得:CEBCBECEBC,
107BE107,即3BE17,
1.5BD8.5;
(2)证明:延长ND至点F ,使FDND,连接AF 、MF,如图2:
同(1)得: AFD≌ CND(SAS),
AF CN,
DM DN,FDND,
MF MN,
在△AFM 中,由三角形的三边关系得:AM AF MF,
AM CN MN;
(3)解:2BDMN,BDMN,理由如下:
延长BD至E,使DEBD,连接CE,如图3,同(1)得:△ABD≌△CED,
ABDE,ABCE,
ABM NBC90,
ABCMBN 180,
即ABDCBDMBN 180,
ECBDBCE180,
BCEMBN,
QVABM 和△BCN是等腰直角三角形,
ABMB,BC BN,
CEMB,
在 BCE和 NBM 中,
CEBM
BCEMBN
,
BC NB
BCE≌
NBM(SAS),
BEMN ,EBC MNB,
2BDMN .
延长DB交MN于G,
NBC90,
EBCNBG90,
MNBNBG90,
BGN 90,
BDMN ,
即MN 2BD,BDMN.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系、线段垂直平分
线的性质、等腰直角三角形的性质、角的关系等知识;本题综合性强,有一定难度,通过作辅助线—倍长
中线,构造三角形全等是解决问题的关键.1
35.在 中, , ,射线 , 的夹角为 ,过点 作 于点 ,直线
ABC AB AC BAC AD AE 2 B BF AD F
BF交AE于点G,连接CG.
(1)如图1,射线AD,AE都在BAC内部.
①若120,CAE20,则CBG ;
②作点B关于直线AD的对称点H ,在图1中找出与线段GH 相等的线段,并证明.
(2)如图2,射线AD在BAC的内部,射线AE在BAC的外部,其它条件不变,探究线段BF,BG,CG
之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)①20;②GH GC,理由见解析
(2)BG2BFCG,理由见解析
【分析】(1)①先根据角的运算得出BAD的度数,根据三角形内角和求出ABC的度数;再根据直角
三角形两锐角互余可得出ABG的度数,作差可得结论;
1 1
②连接 ,可得出 ,再根据 ,DAE ,可得出BAFCAE ,
AH AB AH AC BAC 2 2
1
HAFHAG ,所以 ;进而可得 AGH≌ AGCSAS,再由全等三角形的性质可
2 CAEHAG
得结论;
(2)在BG延长线上取点H ,使HF BF .连接AH .由垂直平分线的性质可得AB AH ,
BAF HAF ;设CADx,CAE y,所以DAExy,由此表达BAC,BAF,HAF,由
HAEDAEHAE,可得x2yxyHAE,所以HAE y,即HAE CAE;由此可得
ACG≌
AHGSAS
CGHG
,所以 ,由此可得结论.
1
【详解】(1)解:① ,DAE 60, ,
BAC 120 2 CAE20
BAD120602040,
BF AD,
AFB90,
ABF 904050,
ABAC,
ABC ACB,
ABC30,
CBGABFABC 503020,
故答案为:20;
②GH GC,理由如下:
证明:如图1,连接AH ,
,
∵点B与点H 关于直线AD对称,AF BH ,
BF HF,
AD是BH 的垂直平分线,
AB AH,BAF HAF,
ABAC,
AH AC,
1
BAC ,DAE ,
2
1 1
BAFCAE ,HAFHAG ,
2 2
CAE HAG,
AG AG,
AGH≌ AGCSAS
,
GH GC;
(2)解:BG2BFCG,
证明:如图2,在BG延长线上取点H ,使HF BF,连接AH ,
, AF BH,BF HF ,
AB AH,BAF HAF,
设CADx,CAE y,
DAExy,
1
DAE BAC,
2
BAC 2x2y,
BAF BACCAD2x2yxx2y,
HAF BAF x2y,
HAE DAEHAE,
x2y xyHAE,
HAE y,即HAE CAE,
AB AC,AB AH ,
AC AH ,
AG AG,
ACG≌ AHGSAS
,
CGHG,
BGBH GH,BH 2BF ,
BG2BFCG.
【点睛】本题在三角形背景下考查旋转的相关知识,属于三角形的综合应用,熟练掌握三角形全等的判定
及性质,轴对称的性质是解题的关键.
(0,2)
36.已知在平面直角坐标系中,点A的坐标是 ,点P是第一象限内一动点.
Pa,b 3a9 3b2 0
(1)①如图1.若动点 满足 ,求点P的坐标.
②如图2,在第(1)问的条件下,且PA PB,将APB逆时针旋转至如图CPD所示位置,求
ODOC的值.A BM PA APA 2OBA
(2)如图3,若点A与点 关于x轴对称,且 ,若动点P满足 ,
PAPA
问: 的值是否发生变化?若变化,请说明理由,若不变化.请求出其值.
PM
P3,3
【答案】(1)① ;②6
PAPA
2
(2)不变化, PM
【分析】(1)①利用非负数的性质可得ab3,即可求出点P的坐标;
②如图①中,作PE OA于E,PF OB于F,证明四边形PEOF是正方形,可得EPF APB90,
PEOF 3,再证明 PEA≌ PFB得AEFB,PAPB,从而可求OB4.证明 APC≌ BPD(ASA),
可得AC BD,进而可求ODOC的值.
(2)如图3中,作BEAP交AP的延长线于E,AB交PA于N.证明 AMB≌ AEB,可得BEBM ,
AE AM ,证明Rt PBM≌Rt PBE,推出PM PE ,由此即可解决问题.
3a9 3b2 0
【详解】(1)①∵ ,
|3a9|0 3b2 0
又∵ , ,
∴3a90,3b0,
∴a3,b3,
P3,3
∴ .
②如图①中,作PE OA于E,PF OB于F.
∵ab3,
∴PEPF 3,
∵PEOPFOEOF 90,
∴四边形PEOF是矩形,∵PEPF ,
∴四边形PEOF是正方形,
∴EPF APB90,PEOF 3,
∴APE BPF ,
∵PEAPFB90,
∴ PEA≌ PFB(ASA),
∴AEFB,PAPB,PAEPBF ,
∵A(0,2),
∴OA3,
∴AE BF 1,
∴OB4.
如图②中,
∵PAEPBF ,
∴PAOPBD.
∵APBCPD90,
∴APC BPD,
∵PAPB,
∴ APC≌ BPD(ASA),
∴AC BD,
∴ODOC OBBD(ACOA)BOOA426.
(2)如图3中,作BEAP交AP的延长线于E,AB交PA于N.∵OAOA,OB⊥AA,
∴BABA,
∴OBAOBA,
∵APA 2OBA,
∴APN ABN,
∴EABBAM ,
∵BM PA,BE⊥AE,
∴AMBE90,
∴ AMB≌ AEB(AAS),
∴BEBM ,AE AM ,
∵PBPB,BMPE90,
∴Rt
PBM≌Rt
PBE(HL),
∴PM PE ,
∴PAPAPM AM (AEPE)2PM ,
PAPA
∴ 2.
PM
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,线段垂直平分线
的性质等知识;熟练掌握等腰三角形的性质,构造辅助线证明三角形全等是解决问题的关键.
37.如图,在△ABC中,CA=CB,过点A作射线AP∥BC,点M、N分别在边BC、AC上(点M、N不与
所在线段端点重合),且BM=AN,连结BN并延长交射线AP于点D,连结MA并延长交AD的垂直平分
线于点E,连结ED.【猜想】如图①,当∠C=30°时,可证△BCN≌△ACM,从而得出∠CBN=∠CAM,进而得出∠BDE的大
小为______度.
【探究】如图②,若∠C=β.
(1)求证:△BCN≌△ACM.
(2)∠BDE的大小为______度(用含β的代数式表示).
1
【应用】如图③,当∠C=120°时,AM平分∠BAC,若AM、BN交于点F,DE=2 DF,DE=1,则
△DEF的面积为______.
【答案】【猜想】150;【探究】(1)见解析;(2)(180﹣β);【应用】1
【分析】猜想:延长ED交BC于点F,交AC于点O.证明∠BNC=∠BFE,再利用三角形的外角的性质
即可解决问题;
探究:(1)同理根据SAS证明:△BCN≌△ACM;(2)延长ED交BC于点F,方法同(1)证出∠ACB
=∠BDF=β,则可得出答案;
应用:证明∠E=90°,求出DF=2,根据三角形的面积公式可得结论.
【详解】证明:如图,延长ED交BC于点F,交AC于点O,
∵CB=CA,
∴∠ABM=∠BAN,∵CA=CB,BM=AN,
∴CM=CN,
∵∠C=∠C,
∴△BCN≌△ACM(SAS),
∴∠CBN=∠CAM,
∵E是AD的垂直平分线上的点,
∴EA=ED,
∴∠EAD=∠EDA,
∵AD∥BC,
∴∠EAD=∠EMF,∠EDA=∠EFM,
∴∠BNC=∠BFE,
∴∠NOD+∠BDF=∠C+∠FOC,
∵∠C=30°,∠FOC=∠NOD,
∴∠NDO=30°,
∴∠BDE=150°,
故答案为:150°;
探究:
(1)证明:∵CA=CB,BM=AN,
∴CA﹣AN=CB﹣BM,
∴MC=NC,
BC AC
C C
在△BCN和△ACM中, ,
CN CM
∴△BCN≌△ACM(SAS);
(2)如图,延长ED交BC于点F,
同理得△BCN≌△ACM(SAS),∴∠CBN=∠CAM,
同理得:∠BNC=∠AMC=∠BFE,
∴∠BNC+∠NBC=∠NBC+∠BFE,
∴∠ACB=∠BDF=β,
∴∠BDE=180°﹣β.
故答案为:(180﹣β);
应用:
∵∠C=120°,CA=CB,
∴∠BAC=30°,
∵AM平分∠BAC,
1
∴∠MAC=2 ∠BAC=15°,
∵AP∥BC,
∴∠C=∠CAD=120°,
∴∠EAD=180°﹣∠MAC﹣∠CAD=45°,
由(2)可知,∠BDE=180°﹣120°=60°,∠CBN=∠CAM=∠ADB=15°,
∴∠ADE=45°,
∴∠E=90°,
1
∵DE=2 DF,DE=1,
∴DF=2,
1 1
∴△DEF的面积为 DEDF 121.
2 2
故答案为:1.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质、线段垂直平分线的性质等知识,解题的
关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
类型六、等腰三角形的性质
AB AB AB =BB A B B B AB B B
38.如图所示,已知 1, 1 1 1 2, 2 2 2 3, 3 3 3 4…,以此规律操作下去,若
A B B n2
B50 ,则 n1 n n1 的度数为( )50 50 50 50
A. B. C. D.
2n 2n1 2n1 2n2
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的外角,图形规律,解题关键是“三角形的外角等于与它
AB B A B B AB B
不相邻的两内角之和”据此可求得 1 2 1, 2 3 2, 3 4 3……,将图形规律转化为数字规律即可求
解.
ABB AB AB
【详解】解:在 1中, 1, B50 ,
ABB50
∴ 1 ,
AB =BB ABB ABB
∵ 1 1 1 2, 1 是 1 1 2的外角,
ABB 50
∴AB B 1 ,
1 2 1 2 2
AB B ABB 50
同理可得,A B B 1 2 1 1 ,
2 3 2 2 4 4
A B B AB B ABB 50
AB B 2 3 2 1 2 1 1 ,
3 4 3 2 4 8 8
50
∴A B B ,
n1 n n1 2n1
故选:B.
39.如图,ABC是一个钢架结构,在角内部最多只能构造5根等长的钢条,且满足
BDDEEF FGGH HI ,设ABCx,则x的取值范围是 .
【答案】15x<18
【分析】本题考查等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,以及不等式的应用,利用等腰三角形的性质
和三角形的外角的性质,依次求得EDF 2x,FEG3x,GFH 4x,HGI 5x,AHI 6x,再根据角内部最多只能构造5根等长的钢条,得出最多只能取到点I ,从而列出不等式求解即可,正确列出
不等式是解题的关键.
【详解】∵ABCx,BDDE,
∴ABC DEBx,EDF ABCDEB2x,
又∵DEEF,
∴EDF EFD 2x,FEGABCEFD3x,
又∵EF FG,
∴FEGFGE 3x,GFH ABCFGE 4x,
又∵FGGH ,
∴GFH GHF 4x,HGI ABCGHF 5x,
又∵GH HI ,
∴HGI HIG5x,AHI ABCHIG6x,
∵角内部最多只能构造5根等长的钢条,
∴最多只能取到点I ,
∵存在I 点,
∴HGI 5x90,
解得:x18,
∵最多只能取到点I ,
∴AHI 6x90,
解得:x15,
∴x的取值范围是:15x<18.
故答案是:15x<18.
A0,a Bb,0
40.如图1,在平面直角坐标系中,点 , 分别在y轴和x轴上,点C为第二象限内一点,且
a3 b28b160
AB AC BAC 90
, ,a,b满足 .
(1)求点A,B的坐标;
OABOAC 2OAF CD y AF
(2)如图2,若点F在x轴的正半轴上,且满足 , 轴于点D,交 的延长线于点E,求证:BF OADE;
(3)在(2)的条件下,请探究线段OF ,OD,DE之间的数量关系,并加以证明.
0,3 4,0
【答案】(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)见解析;
(3)ODOFDE,证明见解析.
【分析】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,直角三角形的
性质等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
a3 b28b160 a3b42 0
(1)由 ,可得 ,求得a3, b4 ,从而求得点A,B的坐标;
BAE≌ CAESAS OAB≌ DCAAAS
(2)连接BE,证明 ,再证明 ,再根据全等三角形的性质即可求
证;
△OAB≌△DCA OADC OBDA
(3)由(2)可知, ,由全等三角形的性质可得 , ,从而得出
OFOADE OAOD,可得ODOFDE,可得结论.
a3 b28b160
【详解】(1)解: ,
a3b42 0
,
a3,b4.
0,3 4,0
点A的坐标为 ,点B的坐标为 .
(2)证明:如图,连接BE.
OABOAFBAE,OAC BACOAFBAE,
OABOAC OAFBAEBACOAFBAE2OAF2BAEBAC
.
OABOAC 2OAF,
2BAE BAC.
BAC 90,
BAE45,
CAEBAE 45.
在 BAE和VCAE中,
AE AE
BAECAE
AB AC,
BAE≌ CAESAS
,
CE BE,CEABEA.
CD y轴,
CD∥x轴,CDA90,
CEAEFB,
BEAEFB,
BF BE CE.
CE DCDE,
BF DCDE.
OABOBA90,OABDAC 90,
OBADAC.
在 OAB和△DCA中,
AOBCDA90
OBADAC
AB AC
OAB≌ DCAAAS
,
OADC,
BF OADE.
(3)解:线段OF ,OD,DE之间的数量关系为ODOFDE.
△OAB≌△DCA
证明如下:由(2)可知, ,
OADC,OBDA
OFBF OAOD.
由(2)知BF OADE,
OFOADE OAOD,
ODOFDE.
41.问题背景:如图,在△ABD中,BABD.在BD的延长线上取点E,C,作△AEC,使EAEC.(1)探究一:当BAE90时.
①若B45,求DAC的度数;
②若B,则CAE的度数用含α的式子表示为______°,CAD的度数为_____°.
(2)探究二:若BAE n,直接写出DAC的度数.
45
【答案】(1)①45;② 2;45
n
(2)
2
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的外角和定理,熟记“三角形的任意一个外角等于和它不
相邻的两个内角之和”是解题关键.
(1)由EAEC,BABD可得C CAE,BADBDA,结合B45,BAE90,
DAC DAECAE(三角形外角和定理)即可求解;
(2)由EAEC,BABD可得C CAE,BADBDA,设B,BAE n,
DAC DAECAE(三角形外角和定理)即可求解
BAE90,B45,
【详解】(1)解:①
ABEAEB904545,
QEAEC,
1
CAE AEB22.5,
2
BABD,
1
BAD 1804567.5,
2
DAE9067.522.5.
DAC DAECAE 45;
② B,BAE 90
BEA90
1
CAE C 90 45
2 21 1
BDA 18090
2 2
90 45
CADBDAC 2 2 45.
BABD,EAEC
(2) ,
BADBDA,EACECA
,
BDADEADAEBAD,DEA2EAC
,
BAEBADDAEDEA2DAE,
2DAC 2DAEEAC2DAE2EAC2DAEDEA
BAE2DAC,
1
当 时DAC n.
BAE n 2
设B,
BABD,
1
BADBDA90 ,
2
DAEBAEBADn90 ,
2
由①可得:AEBADBDAE 180n,
1 1 1 1
EAC AEB 180n 90 n,
2 2 2 2
DAC DAEEAC
1 1 1
n90 90 n
2 2 2
1
n.
2
n
DAC
2
42.已知在 ABC中,AB AC,且BAC ,作等腰 ACD,使得AC CD.(1)如图1,若ACD与BAC互余,则DAB___________;(用含的代数式表示)
1
(2)如图2,若 与 互补,过点C作 于点H,求证:CH BC;
ACD BAC CH AD 2
(3)若 ABC与 ACD的面积相等,请直接写出ACD的度数.(用含的式子表示)
1
45
【答案】(1)
2
(2)见解析
(3)180或
【分析】(1)根据ACD与BAC互余得 ACD90,根据等腰三角形两底角相等得
1
�DAC �45 a,即可求出 的度数;
2 DAB
1
(2)作 ,根据AAS证明 ,则 ,由等腰三角形三线合一可得CE BC,
AEBC AEC≌ AHC CH CE 2
1
因此CH BC,问题得证;
2
(3)由 ABC与 ACD的面积相等得高相等.情况①:作DEAC于E,BFAC于F ,根据HL可得
DEC≌VBFA,则可得ACD BAC;情况②: ACD是钝角三角形,作BG AC于G,作DN 垂直于
AC的延长线于N ,根据HL可得 ABG ≌
CDN ,则可得BAC DCN,由于DCN 与ACD互补,
因此BAC与ACD互补,即可得出结果.
【详解】(1)解: ABC中,AB AC,且BAC=,
1 1
ACBABC (180)90
2 2
ACDBAC 90,BAC ,
ACD90BAC 90,
AC CD,
1
\ �CAD��D 45 a,
2
�DAB��DAC BAC1
=45�- a a
2
1
45 ;
2
1
故答案为:45 ;
2
(2)证明:如图,过A点作AEBC于E点,
ABC中,AB AC,AEBC,
1
AEC 90,EC BC,
2
ACD中,CACD,CH AD,
1
AHC 90,ACH DCH ACD,
2
AEC AHC,
AB AC,BAC=,
1
\ �ACB��B� (180 BAC)
2
1
180α
2
1
90 α,
2
ACDBAC 180,
ACD180BAC 180 ,
1 1 1
\ �ACH � �ACD= (180� a) 90 a,
2 2 2
ACBACH .
在△ACE和 ACH 中,
AEC AHC
ACBACH
,
AC AC
∴ ACE≌ ACH ,
∴CH CE,1
∴CH BC;
2
(3)解:①如图,作DEAC于E,BFAC于F ,
∵ ABC与 ACD的面积相等,
∴DEBF,
又∵DEC BFA90 ,DCAB
∴ DEC≌VBFA,
∴DCE BAF ,
即ACDBAC,
BAC ,
ACD;
②如图,作BG AC于G,作DN 垂直于AC的延长线于N ,
则BGADNC 90,
∵AB AC,AC CD,
∴ABCD,
∵ ABC与 ACD的面积相等,
∴BGDN ,
∴ ABG ≌
CDN ,
∴BAGDCN ,
ACDDCN 180,
∴ACDBAC 180,
BAC ,
\ �ACD�180 a,
综上,ACD或180.【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,同底等高的两个三角形面积相
等,.熟练掌握以上知识是解题的关键.
43.以 ABC的AB、AC为边作△ABD和△ACE,且AEAB,AC AD,CE与BD相交于M,
EABCAD.
(1)如图1,求证: AEC≌ ABD;
(2)在图1中,连接AM ,则EMB________,AMC ________;(都用含的代数式表示)
(3)如图2,若50,G、H分别是EC、BD的中点,求∠AHG的度数.
【答案】(1)见解析
1
(2) ,90 .
2
(3)65
【分析】(1)根据EABCAD可得EAC BAD,再结合AEAB,AC AD即可证明;
(2)连接AM ,作AJ EC于点J,AI BD于点I,根据题(1)可得AEC ABD,EC BD,再利
用三角形的外角定理可得 EMB ,根据 S AEC S ABD可得 AJ AI ,从而得证 MA 平分 EMD ,最后根
据角平分线的定义即可求解;
(3)连接AG,根据中点可得EGBH ,进而证明 AEG≌ ABH ,可得AG AH ,EAGBAH ,从
而求得GAH 50,最后根据等腰三角形的性质即可求得∠AHG的度数.
【详解】(1)证明: EABCAD,
EAC BADBAC,
在△AEC和△ABD中,
AE AB
EAC BAD
,
AC AD
AEC≌ ABDSAS
;
(2)解:如图1,连接AM ,设AB交CE于点L,
AEC≌
ABD,AEC ABD,EC BD,
EMBELBABDELBAEC EAB;
作AJ EC于点J,AI BD于点I,
S S
AEC ABD,
1 1
ECAJ BDAI ,
2 2
AJ AI,
点A在EMD的平分线上,
MA平分EMD,
1 1 1
AMEAMD EMD 180EMB 180 ,
2 2 2
1 1
AMC 180AME180 18090 ,
2 2
1
故答案为: ,90 ;
2
(3)如图2,连接AG,
G、H分别是EC、BD的中点,EC BD,
1 1
EG EC,BH BD,
2 2
EGBH ,
在△AEG和 ABH 中,
AE AB
AEGABH
,
EGBI
AEG≌ ABHSAS
,
AG AH ,EAGBAH ,
GAH GABBAH GABEAGEAB50,
1
AHGAGH 1805065,
2
AHG的度数是65.【点睛】本题考查线段的中点,角平分线,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的外角
定理;相等线段共顶点可证全等;全等三角形可利用等面积法证明线段相等;遇中点可尝试连接证明线段
相等是解决本题的关键.
44.已知在 ABC中,ACBC,ACB90,分别过A、B向过点C的直线做垂线,垂足分别是D、
E.
(1)如图1,若ACE45,直接写出AD、DE、BE之间的等量关系_______.
(2)如图2,若ACE45,AD的延长线交CB于点F,CE交AB于G,若F是CB中点,求证:
CFAGFB
(3)在(2)的条件下,若DF 3,FG5,求 FGB的面积.
【答案】(1)ADDE BE
(2)见解析
(3)15
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边对等角,三角形内角和定理,正确作出辅助线构
造全等三角形是解题的关键.
(1)只需要利用AAS证明△ADC≌△CEB得到AD=CE,BE =CD,即可根据线段之间的关系得到
BE ADDE;
(2)如图所示,过B作BH BC于B,延长CG交BH 于H,设CFA,则CAF 90,再证明
BCH 90
△ACF≌△CBHASA
CFAH CF FBHB
,即可证明 ,得到 , ,进一步证明
△FBG≌△HBGSAS
BFGH CFAGFB
,得到 ,即可证明
(3)由(2)得:CFDH,CDF BEH 90,CF FBBH,FGGH 5,证明
△CFD≌△BFMSAS
△CDF≌△BEHAAS
DF EH 3 DF FM FD MB DB△CDF≌△BEHAAS
,得到 DF EH 3 ,延长 DF 至M,使 FM FD ,连接MB、 DB ,证明
△CFD≌△BFMSAS
M CDF CEB90 DF FM 3 DM 6
,得到 , ,则 ,进一步证明
△DMB≌△BEDAAS DM EB6 S S 15
,得到 ,则 △BGH △BFG .
【详解】(1)解:∵AD⊥CD,BE⊥CD,
∴ADC CEB90,
∵ACB90,
∴DACDCA90DCAECB,
∴DAC ECB,
又∵AC CB,
△ADC≌△CEBAAS
∴ ,
∴AD=CE,BE =CD,
∵CDDECE,
∴BE ADDE,
故答案为:BE ADDE;
(2)证明:如图所示,过B作BH BC于B,延长CG交BH 于H,
F为CB中点,
FC FB,
BC BH ,
CBH 90,
设CFA,
在Rt
ACF中,ACF 90,
CAF 90,
过A、B向过C的直线作垂线,
CD AF ,BECE,
CDACEB90CBH ,
BCH 90,
在△ACF和 CBH中,
FCAHBC
AC CB
,
CAF BCH△ACF≌△CBHASA
,
CFAH ,CF FBHB,
在Rt△ACB中,ACB90,ACBC,
CABCBA45,
ABH CBA45,
在△FBG和 HBG中,
FBHB
FBGHBG
BGBG
△FBG≌△HBGSAS
,
BFGH ,
CFAGFB;
(3)解:由(2)得:CFDH,CDF BEH 90,CF FBBH,FGGH 5,
在 CDF和△BEH 中,
CDF BEH
CFDH
,
CF BH
△CDF≌△BEHAAS
,
DF EH 3,
延长DF至M,使FM FD,连接MB、DB,
CB、DM 相交于F,
CFDMFB,在△CFD和 BFM 中,
CF BF
CFDMFB
,
DF MF
△CFD≌△BFMSAS
,
M CDF CEB90,DF FM 3,
DM 6,
∵AF⊥CH,BE⊥CH ,
∴AF∥BE,
∴∠BDM ∠DBE
在 DMB和 BED中,
BDMBDBE
M DEB90
,
DBBD
△DMB≌△BEDAAS
,
DM EB6,
BEGH
S ,
△BGH 2
65
S 15,
△BGH 2
△FBG≌△HGB,
S S 15
△BGH △BFG .
ABC △DCE CACB CDCE CABCED
45.在 和 中, , , .
(1)如图1,将AD,EB延长,延长线相交于点O.
①求证:BE AD;
②用含的式子表示AOB的度数(直接写出结果);(2)如图2,当45时,连接BD,AE,N是BD的中点,连接NC并延长与AE交于点M,求证:
CM AE
【答案】(1)①见解析;②AOB2
(2)见解析
【分析】(1)①根据等腰三角形的性质和三角形的内角和得到ACBDCE,根据全等三角形的性质即
可得到结论;
②根据全等三角形的性质得到CADCBEaBAO,根据三角形的内角和即可得到结论;
BNP≌ DNCSAS
CN NPCN BP CDBP PDCN
(2)延长 ,截取 ,连接 ,证明 ,得出 , ,证
CBP≌ ACESAS
PCEM DCN CEM
明 ,得出 ,证明 ,得出
DCNECM 1809090,即可得出CEM MCE 90,根据三角形内角和定理得出
CME1809090,即可证明结论.
【详解】(1)证明:①∵CACB,CDCE,CABCED,
∴ACB1802,DCE1802a,
∴ACBDCE,
∴ACBDCBDCEDCB,
∴ACDBCE,
AC BC
ACDBCE
在 和 中 ,
ACD BCE
DC CE
∴△ACD≌△BCE,
∴BE AD;
②∵△ACD≌△BCE,
∴CADCBEaBAO,
∵ABEBOABAO,
∴CBEa BOABAO,
∴BAOaa BOABAO,
∴BOA2;
(2)解:延长CN ,截取NPCN,连接BP,如图所示:∵点N是BD的中点,
∴BN DN,
∵BNPDNC,
BNP≌ DNCSAS
∴ ,
∴CDBP,PDCN,
∴BP∥CD,
∴CBPBCD180,
∵45,
∴ACBDCE1802a 90,
∴ACEBCD180,
∴ACECBP,
∵BPCD,CDCE,
∴BPCE,
∵ACBC,
CBP≌ ACESAS
∴ ,
∴PCEM ,
∴DCN CEM ,
∵DCNECM 1809090,
∴CEM MCE 90,
∴CME1809090,
∴CM AE.
【点睛】此题主要考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,平行线的判定和性质,三角形外角
的性质,补角的性质,解题的关键是根据题意作出辅助线,熟练掌握三角形全等的判定方法.
46.在 ABC中,AB17,BC 15,点D为边CB的中点,动点P以2个单位的速度从点B出发在射线
BA AC
t 0
上运动,点Q在边 上,设点P运动时间为t秒.(1)用含t的代数式表示线段AP的长.
ACBC BA △ BPD △AQP
(2)当 ,点P在线段 上.若 和 全等,求t的值;
CAB56 △AQP APQ
(3)当 , 为等腰三角形时,请直接写出 的度数.
【答案】(1)AP2t17;
17 19
(2) 4 或 4 ;
(3)28或56或62或34.
【分析】本题考查了三角形全等的性质,等腰三角形的性质,利用分类讨论思想是解题关键.
(1)由图可知APABBP,求出线段BP即可;
△ BPD △AQP APBP APBD,BP AQ
(2)由 和 全等,可得 或 两种情况,列出关于t的方程即可求解;
△AQP
(3)由 为等腰三角形,利用等腰三角形性质分点P在点A左右两边讨论即可求解.
【详解】(1)解:设点P运动时间为t秒,
BP2t,
当0t8.5时,AP172t;
当t 8.5时,AP2t17;
AC BC,BA
(2)∵ ,
由题意得BP2t,AP172t,
当 BPD APQ时,BP AP,BD AQ,
可得∶2t 172t,
17
解得∶t ,
4
当 BPD AQP时,BP AQ,BD AP,15
可得∶ 172t,
2
19
解得∶t ,
4
17 19
综上所述,若 和 全等,则 的值为 或 ;
BPD CQP t 4 4
CAB56 △AQP
(3) , 为等腰三角形时,
AP AQ
当 时,点P在点A左侧时,
180CPA 18056
APQ 62,
2 2
AP AQ
当 ,点P在点A右侧时,
180180CAB 180124
APQ 28,
2 2
当APPQ时,
1802CAB 180256
APQ 34,
2 2当AQPQ时,
APQCAB56
APQ的度数为28或56或62或34.
47.已知,在 ABC中,ACBC,ACB90.
(1)如图1,点D、点E分别是线段AB上两点,连接CD、CE,若ADBE,且ECD45,求ECB的
度数;
(2)如图2,点D、点E分别是线段AB上两点,连接CD、CE,过点B作BF AB交CE延长线于F,连接
DF,若ECD45,求证:ADBF DF ;
(3)如图3,M为射线AC上一点,N为射线CA上一点,且始终满足CM AN ,过点C作MB的垂线交AB
的延长线于点P,连接NP,猜想:NP、MB、CP之间的数量关系并证明你的结论.
【答案】(1)22.5
(2)见解析
(3)PN PCBM ,见解析
【分析】本题考查等腰三角形的性质及全等三角形的判定和性质,
(1)根据等边对等角得出AB,再由全等三角形的判定和性质得出ACDBCE,利用三角形内
角和定理求解即可;
FB G BGAD GC △ADC≌△BGC
(2)延长 至点 ,使 ,连接 ,根据等边对等角及全等三角形的判定得出 ,
FDC≌
FGC,再由全等三角形的性质即可证明;
AQAC PC BCM≌ CAQ PAN≌ PAQ
(3)过点A作 交 的延长线于Q.根据全等三角形的判定得出 , ,
再由其性质求解即可.【详解】(1)解: ACBC,
AB.
在△ADC和 BEC中,
AC BC
AB
ADBE
△ADC≌△BEC.
ACDBCE,
又∵ACB90,ECD45,
1
ECB 904522.5.
2
(2)延长FB至点G,使BGAD,连接GC.
∵BF AB,
ABG90,
∵AC BC,ACB90,
AABC 45,
CBG45,
CBGA.
在△ADC和 BGC中,
AC BC
ACBG
ADBG
ADC≌ BGCSAS
∴ ,
ACDBCG,CDCG.
∵ECD45,
ACDECB45,
BCGECB45,
ECG45 ECD,
即FCGFCD.
在△FDC和△FGC中, CDCG
FCDFCG
CF CF
FDC≌ FGCSAS
GF DF ,
BGBF DF ,
ADBF DF.
(3)数量关系为:PN PCBM ,理由如下:
AQAC PC
过点A作 交 的延长线于Q.
∵PC BM ,
CAQBCM COB90
,
MBC OCM QCA.
在
BCM 和 CAQ中,
MBC QCA
BC AC
BCM CAQ
BCM≌ CAQASA
BM CQ,AQCM .
∵CM AN,
AQ AN.
又
PAN 180BAC 135,
PAQ90BAC135
,
PAN PAQ.在△PAN 和△PAQ中,
PAPA
PAN PAQ
AN AQ
PAN≌ PAQSAS
PN PQPCCQ,
PN PCBM .
48.(1)发现问题:如图1,在 ABC和△AEF 中,AB AC,AE AF,BAC EAF 30,连接
BE,CF,延长BE交CF于点D.则BE与CF的数量关系:___________,BDC___________,
(2)类比探究:如图2,在 ABC和△AEF 中,AB AC,AE AF,BAC EAF 120,连接BE,CF,
延长BE,FC交于点D.请猜想BE与CF的数量关系及BDC的度数,并说明理由;
(3)拓展延伸:如图3, ABC和△AEF 均为等腰直角三角形,BAC EAF 90,连接BE,CF,且
B,E,F A AM BF M CE,△BEC BF 3CF
点 在一条直线上,过点 作 ,垂足为点 .连接 的面积为1, ,求
△ACE的面积.
BECF,30 BE CF,BDC 60
【答案】(1) ;(2) ,详见解析;(3)3
【分析】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形和等腰直角三角形的性
质,三角形的面积等知识,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键;
(1)根据等腰三角形的性质,利用SAS证明VABE≌VACF即可得出结论;
(2)根据等腰三角形的性质,利用SAS证明 BAE≌ CAF 即可得出结论;
(3)结合等腰直角三角形的性质利用SAS证明VABE≌VACF,根据全等三角形的性质求出
AEBAFC 135,BECF BFC 90
,进而求出 ,根据等腰直角三角形的性质求出
AM EM MF BECF CF 2 AECF
,根据三角形面积公式求出 ,再根据四边形 的面积
S S △ACE AECF S
VAEF VECF VACFS S △ACE AECF S
VAEF VECF, 的面积=四边形 的面积 VACF求解即可.
【详解】(1)解:BE CF,BDC 30,
理由如下:如图1所示,设AC与BD交于点O,
QBAC EAF 30,
BACCAEEAFCAE,
即BAE CAF,
在 ABE和△ACF中,
AB AC
BAECAF,
AE AF
ABE≌ ACFSAS,
BECF,ABEACF,
QAOEABEBAC,AOEACFBDC,
BDC BAC 30.
故答案为:BECF,30;
(2)BE CF,BDC 60;
理由如下: BAC EAF ,
BACEAC EAFEAC,
即BAE CAF,
又 AB AC,AE AF ,
△BAE≌△CAF,
BE CF,AEBAFC,
EAF 120,AE AF ,
AEF AFE30,
BDC BEFEFDAEB30AFC3060
;
(3)解: ABC与△AEF 是等腰直角三角形,AB AC,AE AF,BAC EAF 90,
AEF AFE45,
AEB180AEF 135,
BAEEAC 90,
FACEAC 90,
BAECAF ,
ABE≌ ACFSAS
,
AEBAFC 135,BE CF .
BFC AFCAFE 90,
AM BF,
EM FM,AMF 90,
MAF 90MFA45,
MAF MFA,
AM MF,
AM EM MF ,
BF 3BE ,
EF BF BE 2BE,
EF 2EM ,
BEEM ,
AM CF ,
1
S
△BCE
2
BECF 1,
1 1 1
S EFCF 2BECF 2 BECF 2S 2,
ECF 2 2 2 ABE
1 1
S
ECF
2
EFCF
2
2CFCF 2,
CF 2 2
或 (舍去),
1 1
S EFAM 2CFCF 2,
△AEF 2 2
S S S 224
四边形AECF AEF ECF ,
1 1
S
△ABE
S
△AFC
2
BEAM
2
2 2 1,
S S S 413.
VAEC 四边形AECF VAFC49.已知如图,AD是 ABC的角平分线,且ADBC于点D.
(1)如图1,求证:AB AC;
(2)如图2,ABC 30,点E在AD上,连接CE并延长交AB于点F ,BG交CA的延长线于点G,
2
ABGACF ,连接FG,AG2, ABG的面积是△ACF的面积的 3 ,求AC的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】(1)证明△ABD≌△ACD(ASA)即可得到结论;
(2)过 F 作 FK AG 于 K ,求出 BAG60CAD ,证明 △BAG≌△CAE ,得到 S △CAE :S △ACF 2:3 ,
得出
S
△FAE
:S
△ACF
1:3
,证明
△FAG≌△FAE
,得到
S
△FAG
:S
△ACF
1:3
,从而得到
AG:AC 1:3
,即可求
解.
【详解】(1)证明:∵AD是 ABC的角平分线,
∴BADCAD,
∵ADBC,
∴ADBADC 90,
在△ABD和 ACD中,
BADCAD
AD AD
ADBADC
∴△ABD≌△ACD(ASA),
∴AB AC;
(2)过F 作FK AG于K,
∵AB AC,ABC 30,ADBC,
∴BADCAD60
∴BAG60CAD,
在△BAG和VCAE中,BAGCAE
AB AC
ABGACE
∴△BAG≌△CAE(ASA),
∴AG AE.
S :S 2:3
∵ △ABG △ACF ,
S :S 2:3
∴ △CAE △ACF ,
S :S 1:3
∴
△FAE △ACF
,
在△FAG和 FAE中,
AG AE
GAF EAF
,
AF AF
FAG≌ FAESAS
∴ ,
S :S 1:3
∴ △FAG △ACF ,
1 1
∴ AGFK: ACFK1:3,
2 2
∴AG:AC 1:3,
∵AG2,
∴AC 6.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、三角形的内角和以及三角形的面积等
知识,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
50.如图1,在△ABC中,延长AC到D,使CD=AB,E是AD上方一点,且∠A=∠BCE=∠D,连接
BE.
(1)若∠CBE=72°,则∠A= ;
(2)如图2,若∠ACB=90°,将DE沿直线CD翻折得到DE′,连接BE′交CE于F,若BE′∥ED,求证:
F是BE'的中点;(3)在如图3,若∠ACB=90°,AC=BC,将DE沿直线CD翻折得到DE',连接BE′交CE于F,交CD于
G,若AC=a,AB=b(b>a>0)求线段CG的长度.
【答案】(1)36°;(2)见解析;(3)CG=b-a.
【分析】(1)由∠ABC+∠A=∠BCD,∠BCE+∠ECD=∠BCD,∠A=∠BCE,得∠ABC=∠ECD,证出
△ABC≌△DCE,得BC=CE,由∠CBE=∠CEB=72°,结合三角形内角和为180°,求出∠A即可;
(2)同(1)证出△ABC≌△DCE,由翻折得CE'=CB,由BE'∥ED得∠CFE'=∠DEC=90°,即CF⊥BE',
由三线合一得F是BE'的中点;
(3)先由折叠的性质,推出∠BGC=∠CGM,再证明△BGC≌△MGC,得CE=CB=CM,由三角形内角和
为180°得∠BEM=90°,得∠BEM=∠CED,再导角得∠BEC=∠GED,最后证明△BCE≌△GDE,得
BC=GD=AC=a,再由CD=AB=b,可求CG=CD-GD=b-a.
【详解】解:(1)∵∠ABC+∠A=∠BCD,∠BCE+∠ECD=∠BCD,∠A=∠BCE,
∴∠ABC=∠ECD,
在△ABC与△DCE中,
ABC ECD
ABCD
,
AD
∴△ABC≌△DCE(ASA),
∴BC=CE,
∴∠CBE=∠CEB=72°,
∵∠CBE+∠CEB+∠BCE=180°,
∴∠BCE=36°,
∴∠A=36°,
故答案为:36°;
(2)证明:∵∠ABC+∠A=∠BCD,∠BCE+∠ECD=∠BCD,∠A=∠BCE,
∴∠ABC=∠ECD,
在△ABC与△DCE中,ABC ECD
ABCD
,
ACDE
∴△ABC≌△DCE(ASA),
∴BC=CE,∠ACB=∠DEC=90°,
如图,连接CE',
∵将DE沿直线CD翻折得到DE′,
∴CE=CE'=CB,
∵BE'∥ED,
∴∠CFE'=∠DEC=90°,
即CF⊥BE',
由三线合一,
得:F是BE'的中点;
(3)如图,连EG,延长EG、BC交于M,
∵折叠的性质,
∴∠DGE=∠DGE',
∵∠DGE=∠CGM,∠DGE'=∠BGC,
∴∠BGC=∠CGM,
在△BGC与△CGM中,
BGC CGM
CGCG
,
BCGMCG
∴△BGC≌△MGC(ASA),
∴BC=CM,由(2)知,△ABC≌△DCE,
∴BC=CE,∠ACB=∠DEC=90°,
∴CE=CB=CM,
∴∠CBE=∠CEB,∠CEM=∠CME,
1
∴∠BEM=∠CEB+∠CEM= ×180°=90°,
2
∴∠BEM=∠CED,
∴∠BEM-∠CEM=∠CED-∠CEM,
∴∠BEC=∠GED,
∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠EDC=∠A=45°,
∴∠ECD=∠EDC,CE=DE,
在△BCE与△GDE中,
BEC GED
CEDE
,
BCEEDG
∴△BCE≌△GDE(ASA),
∴BC=GD=AC=a,
∵CD=AB=b,
∴CG=CD-GD=b-a.
【点睛】本题是三角形翻折变换综合题,考查了全等三角形的判定与性质,三角形的内角和,平行线的性
质,等腰三角形三线合一,全等三角形的性质与翻折性质得到的边、角相等之间的等量代换是关键.
51.定义:如果1条线段将一个三角形分割成2个等腰三角形,我们把这条线段叫做这个三角形的“双等
腰线”.如果2条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这2条线段叫做这个三角形的“三等腰
线”.如图1,BE是△ABD的“双等腰线”,AD,BE是 ABC的“三等腰线”.
(1)请在下面三个图中,分别作出 ABC的“双等腰线”,并做必要的标注或说明.①C 90;②B70,A35;
(2)如果一个等腰三角形有“双等腰线”,那么它的底角度数是 .
3
(3)如图3, 中,C B,B45.画出 所有可能的“三等腰线”,使得对 取值范围
ABC 2 ABC B
的任意值都成立,并做必要的标注或说明.(每种可能用一个图单独表示,如果图不够用可以自己补充)
【答案】(1)见解析
540
(2)36或72或45或 7
(3)见解析
【分析】本题考查新定义下的三角形的应用,理解概念和掌握分类讨论的解题方法是关键.
(1)根据双等腰线的定义可得:①取AB的中点D,连接CD,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的
一半即可证明;②当ADCD时;
(2)分四种情况讨论;
(3)要画出使得对B取值范围内的任意值都成立的“三等腰线”,所以不能使B等于具体的数值,因
此只需要使分割后的三个等腰三角形的底角成比例即可.
【详解】(1)解:①如图,取AB的中点D,连接CD,
∵C 90,
∴ ABC是直角三角形,
1
∴CD AB,
2
∴ADCD,CDBD,∴CD是 ABC的“双等腰线”;
②当ADCD时,AACD35,如图,
∴CDBB70,
∴BDCD,
∴CD是 ABC的“双等腰线”;
(2)解:①设 ABC是以AB,AC为腰的锐角三角形,BD为“双等腰线”,
当ADBD,CBBD时,如图,
设Ax,则ABDx,
∴BDC C 2x,
∴ABC C 2x,
∵AABCC 180,
∴x2x2x180,
∴x36,2x72,
∴C ABC 72;
②设 ABC是以AB,AC为腰的钝角三角形,AD为“双等腰线”,
当ABBD,CD AD时,
设Bx,则C x,
∵CD AD,
∴DAC C x,∴ADB2x,
∵ABBD,
∴BADADB2x,
∵ADBBADB180,
∴x2x2x180,
∴x36,
∴BC 36,
③设 ABC是以AB、AC为腰的直角三角形,AD为“双等腰线”,如图,
当ABBD,ADCD时,AD为BC的垂直平分线,
设Bz,则C z,BADz,
∴BBAD90,
∴zz90,
∴z45,
∴B∠C 45;
④设顶角为x,
可得,x3x3x180,
180
x
解得: 7 ,
540
C 3x
∴ 7 ,
540
故答案为: 或 或 或 ;
36 72 45 7
(3)解:要画出使得对B取值范围内的任意值都成立的“三等腰线”,所以不能使B等于具体的数值,因此只需要使分割后的三个等腰三角形的底角成比例即可;
第一种画法:
3
∵C B,
2
设B2x,C 3x,
当AD,DE将 ABC分成BDDE,DE AE,AD AC三个等腰三角形时,
则有BBED2x,ADC C 3x,
∵EDC BBED4x,
∴EDAEDCADC x,
∴EADx,
因此,“三等腰线”使得三个等腰三角形的底角比为B:C:EDA2:3:1,即可使得对B取值范围内
的任意值都成立;
第二种画法:
3
∵C B,
2
设B2x,C 3x,
当AD,DE将 ABC分成BEDE,AD AE,ADCD三个等腰三角形时,
则有BEDB2x,DAC C 3x,
∵AEDBBDE4x,
∴EDA4x,
因此,“三等腰线”使得三个等腰三角形的底角比为B:C:AED2:3:4,即可使得对B取值范围
内的任意值都成立;