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上海延安初级中学八年级上册压轴题数学模拟试卷及答案
一、压轴题
1.如图1.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=10,直线DE经过点C,过点A,B分别作AD⊥DE,BE⊥DE,垂足分别为点D和E,AD=8,BE=6.
(1)①求证:△ADC≌△CEB;②求DE的长;
(2)如图2,点M以3个单位长度/秒的速度从点C出发沿着边CA运动,到终点A,点N以8个单位长度/秒的速度从点B出发沿着线BC—CA运动,到终点A.M,N两点同时出发,运动时间为t秒(t>0),当点N到达终点时,两点同时停止运动,过点M作PM⊥DE于点P,过点N作QN⊥DE于点Q;
①当点N在线段CA上时,用含有t的代数式表示线段CN的长度;
②当t为何值时,点M与点N重合;
③当△PCM与△QCN全等时,则t= .
2.直角三角形中,,直线过点.
(1)当时,如图1,分别过点和作直线于点,直线于点,与是否全等,并说明理由;
(2)当,时,如图2,点与点关于直线对称,连接,点是上一点,点是上一点,分别过点作直线于点,直线于点,点从点出发,以每秒的速度沿路径运动,终点为,点从点出发,以每秒的速度沿路径运动,终点为,点同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为秒,当为等腰直角三角形时,求的值.
3.在《经典几何图形的研究与变式》一课中,庞老师出示了一个问题:“如图1,等腰直角三角形的三个顶点分别落在三条等距的平行线,,上,,且每两条平行线之间的距离为1,求AB的长度”.在研究这道题的解法和变式的过程中,同学们提出了很多想法:
(1)小明说:我只需要过B、C向作垂线,就能利用全等三角形的知识求出AB的长.
(2)小林说:“我们可以改变的形状.如图2,,,且每两条平行线之间的距离为1,求AB的长.”
(3)小谢说:“我们除了改变的形状,还能改变平行线之间的距离.如图3,等边三角形ABC三个顶点分别落在三条平行线,,上,且与之间的距离为1,与之间的距离为2,求AB的长、”
请你根据3位同学的提示,分别求出三种情况下AB的长度.
4.阅读下面材料,完成(1)-(3)题.
数学课上,老师出示了这样一道题:
如图1,已知等腰△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的中线,以AB为边向AB左侧作等边△ABE,直线CE与直线AD交于点F.请探究线段EF、AF、DF之间的数量关系,并证明.
同学们经过思考后,交流了自已的想法:
小明:“通过观察和度量,发现∠DFC的度数可以求出来.”
小强:“通过观察和度量,发现线段DF和CF之间存在某种数量关系.”
小伟:“通过做辅助线构造全等三角形,就可以将问题解决.”
......
老师:“若以AB为边向AB右侧作等边△ABE,其它条件均不改变,请在图2中补全图形,探究线段EF、AF、DF三者的数量关系,并证明你的结论.”
(1)求∠DFC的度数;
(2)在图1中探究线段EF、AF、DF之间的数量关系,并证明;
(3)在图2中补全图形,探究线段EF、AF、DF之间的数量关系,并证明.
5.已知和都是等腰三角形,,,.
(初步感知)(1)特殊情形:如图①,若点,分别在边,上,则__________.(填>、<或=)
(2)发现证明:如图②,将图①中的绕点旋转,当点在外部,点在内部时,求证:.
(深入研究)(3)如图③,和都是等边三角形,点,,在同一条直线上,则的度数为__________;线段,之间的数量关系为__________.
(4)如图④,和都是等腰直角三角形,,点、、在同一直线上,为中边上的高,则的度数为__________;线段,,之间的数量关系为__________.
(拓展提升)(5)如图⑤,和都是等腰直角三角形,,将绕点逆时针旋转,连结、.当,时,在旋转过程中,与的面积和的最大值为__________.
6.阅读并填空:
如图,是等腰三角形,,是边延长线上的一点,在边上且联接交于,如果,那么,为什么?
解:过点作交于
所以(两直线平行,同位角相等)
(________)
在与中
所以,(________)
所以(________)
因为(已知)
所以(________)
所以(等量代换)
所以(________)
所以
7.(1)问题发现.
如图1,和均为等边三角形,点、、均在同一直线上,连接.
①求证:.
②求的度数.
③线段、之间的数量关系为__________.
(2)拓展探究.
如图2,和均为等腰直角三角形,,点、、在同一直线上,为中边上的高,连接.
①请判断的度数为____________.
②线段、、之间的数量关系为________.(直接写出结论,不需证明)
8.在等边△ABC的顶点A、C处各有一只蜗牛,它们同时出发,分别以每分钟1米的速度由A向B和由C向A爬行,其中一只蜗牛爬到终点时,另一只也停止运动,经过t分钟后,它们分别爬行到D、E处,请问:
(1)如图1,在爬行过程中,CD和BE始终相等吗,请证明?
(2)如果将原题中的“由A向B和由C向A爬行”,改为“沿着AB和CA的延长线爬行”,EB与CD交于点Q,其他条件不变,蜗牛爬行过程中∠CQE的大小保持不变,请利用图2说明:∠CQE=60°;
(3)如果将原题中“由C向A爬行”改为“沿着BC的延长线爬行,连接DE交AC于F”,其他条件不变,如图3,则爬行过程中,证明:DF=EF
9.某校八年级数学兴趣小组对“三角形内角或外角平分线的夹角与第三个内角的数量关系”进行了探究.
(1)如图1,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,∠A=64°,则∠BPC= ;
(2)如图2,△ABC的内角∠ACB的平分线与△ABC的外角∠ABD的平分线交于点E.其中∠A=α,求∠BEC.(用α表示∠BEC);
(3)如图3,∠CBM、∠BCN为△ABC的外角,∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,请你写出∠BQC与∠A的数量关系,并证明.
10.某校七年级数学兴趣小组对“三角形内角或外角平分线的夹角与第三个内角的数量关系”进行了探究.
(1)如图1,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,∠A=64°,则∠BPC= ;
(2)如图2,△ABC的内角∠ACB的平分线与△ABC的外角∠ABD的平分线交于点E.其中∠A=α,求∠BEC.(用α表示∠BEC);
(3)如图3,∠CBM、∠BCN为△ABC的外角,∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,请你写出∠BQC与∠A的数量关系,并说明理由;
(4)如图4,△ABC外角∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,∠A=64°,∠CBQ,∠BCQ的平分线交于点P,则∠BPC= ゜,延长BC至点E,∠ECQ的平分线与BP的延长线相交于点R,则∠R= ゜.
11.如图,在中,,过点做射线,且,点从点出发,沿射线方向均匀运动,速度为;同时,点从点出发,沿向点匀速运动,速度为,当点停止运动时,点也停止运动.连接,设运动时间为.解答下列问题:
(1)用含有的代数式表示和的长度;
(2)当时,请说明;
(3)设的面积为,求与之间的关系式.
12.问题背景:(1)如图1,已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.求证:DE=BD+CE.
拓展延伸:(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC.请写出DE、BD、CE三条线段的数量关系.(不需要证明)
实际应用:(3)如图,在△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC,点C的坐标为(-2,0),点A的坐标为(-6,3),请直接写出B点的坐标.
13.如图,在中,,,点为内一点,且.
(1)求证:;
(2)若,为延长线上的一点,且.
①求的度数.
②若点在上,且,请判断、的数量关系,并说明理由.
③若点为直线上一点,且为等腰,直接写出的度数.
14.在我们认识的多边形中,有很多轴对称图形.有些多边形,边数不同对称轴的条数也不同;有些多边形,边数相同但却有不同数目的对称轴.回答下列问题:
(1)非等边的等腰三角形有________条对称轴,非正方形的长方形有________条对称轴,等边三角形有___________条对称轴;
(2)观察下列一组凸多边形(实线画出),它们的共同点是只有1条对称轴,其中图1-2和图1-3都可以看作由图1-1修改得到的,仿照类似的修改方式,请你在图1-4和图1-5中,分别修改图1-2和图1-3,得到一个只有1条对称轴的凸五边形,并用实线画出所得的凸五边形;
(3)小明希望构造出一个恰好有2条对称轴的凸六边形,于是他选择修改长方形,图2中是他没有完成的图形,请用实线帮他补完整个图形;
(4)请你画一个恰好有3条对称轴的凸六边形,并用虚线标出对称轴.
15.如图,在中,,,点D在边BC上运动(点D不与点重合),连接AD,作,DE交边AC于点E.
(1)当时, ,
(2)当DC等于多少时,,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请求出的度数;若不可以,请说明理由.
16.在△ABC中,已知∠A=α.
(1)如图1,∠ABC、∠ACB的平分线相交于点D.求∠BDC的大小(用含α的代数式表示);
(2)如图2,若∠ABC的平分线与∠ACE的平分线交于点F,求∠BFC的大小(用含α的代数式表示);
(3)在(2)的条件下,将△FBC以直线BC为对称轴翻折得到△GBC,∠GBC的平分线与∠GCB的平分线交于点M(如图3),求∠BMC的度数(用含α的代数式表示).
17.如图,在中,为的中点,,.动点从点出发,沿方向以的速度向点运动;同时动点从点出发,沿方向以的速度向点运动,运动时间是.
(1)在运动过程中,当点位于线段的垂直平分线上时,求出的值;
(2)在运动过程中,当时,求出的值;
(3)是否存在某一时刻,使?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
18.阅读材料并完成习题:
在数学中,我们会用“截长补短”的方法来构造全等三角形解决问题.请看这个例题:如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,若AC=2cm,求四边形ABCD的面积.
解:延长线段CB到E,使得BE=CD,连接AE,我们可以证明△BAE≌△DAC,根据全等三角形的性质得AE=AC=2, ∠EAB=∠CAD,则∠EAC=∠EAB+∠BAC=∠DAC+∠BAC=∠BAD=90°,得S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC=S△ABC+S△ABE=S△AEC,这样,四边形ABCD的面积就转化为等腰直角三角形EAC面积.
(1)根据上面的思路,我们可以求得四边形ABCD的面积为 cm2.
(2)请你用上面学到的方法完成下面的习题.
如图2,已知FG=FN=HM=GH+MN=2cm,∠G=∠N=90°,求五边形FGHMN的面积.
19.(1)在等边三角形ABC中,
①如图①,D,E分别是边AC,AB上的点且AE=CD,BD与EC交于点F,则∠BFE的度数是 度;
②如图②,D,E分别是边AC,BA延长线上的点且AE=CD,BD与EC的延长线交于点F,此时∠BFE的度数是 度;
(2)如图③,在△ABC中,AC=BC,∠ACB是锐角,点O是AC边的垂直平分线与BC的交点,点D,E分别在AC,OA的延长线上,AE=CD,BD与EC的延长线交于点F,若∠ACB=α,求∠BFE的大小.(用含α的代数式表示).
20.如图,△ABC是等边三角形,△ADC与△ABC关于直线AC对称,AE与CD垂直交BC的延长线于点E,∠EAF=45°,且AF与AB在AE的两侧,EF⊥AF.
(1)依题意补全图形.
(2)①在AE上找一点P,使点P到点B,点C的距离和最短;
②求证:点D到AF,EF的距离相等.
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一、压轴题
1.(1)①证明见解析;②DE=14;(2)①8t-10;②t=2;③t=
【解析】
【分析】
(1)①先证明∠DAC=∠ECB,由AAS即可得出△ADC≌△CEB;
②由全等三角形的性质得出AD=CE=8,CD=BE=6,即可得出DE=CD+CE=14;
(2)①当点N在线段CA上时,根据CN=CN−BC即可得出答案;
②点M与点N重合时,CM=CN,即3t=8t−10,解得t=2即可;
③分两种情况:当点N在线段BC上时,△PCM≌△QNC,则CM=CN,得3t=10−8t,解得t=1011;当点N在线段CA上时,△PCM≌△QCN,则3t=8t−10,解得t=2;即可得出答案.
【详解】
(1)①证明:∵AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠ADC=∠CEB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠DAC+∠DCA=∠DCA+∠BCE=90°,
∴∠DAC=∠ECB,
在△ADC和△CEB中,
∴△ADC≌△CEB(AAS);
②由①得:△ADC≌△CEB,
∴AD=CE=8,CD=BE=6,
∴DE=CD+CE=6+8=14;
(2)解:①当点N在线段CA上时,如图3所示:
CN=CN−BC=8t−10;
②点M与点N重合时,CM=CN,
即3t=8t−10,
解得:t=2,
∴当t为2秒时,点M与点N重合;
③分两种情况:
当点N在线段BC上时,△PCM≌△QNC,
∴CM=CN,
∴3t=10−8t,
解得:t=;
当点N在线段CA上时,△PCM≌△QCN,点M与N重合,CM=CN,
则3t=8t−10,
解得:t=2;
综上所述,当△PCM与△QCN全等时,则t等于s或2s,
故答案为:s或2s.
【点睛】
本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、直角三角形的性质、分类讨论等知识;本题综合性强,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
2.(1)全等,理由见解析;(2)t=3.5秒或5秒
【解析】
【分析】
(1)根据垂直的定义得到∠DAC=∠ECB,利用AAS定理证明△ACD≌△CBE;
(2)分点F沿C→B路径运动和点F沿B→C路径运动两种情况,根据等腰三角形的定义列出算式,计算即可;
【详解】
解:(1)△ACD与△CBE全等.
理由如下:∵AD⊥直线l,
∴∠DAC+∠ACD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠ECB,
在△ACD和△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
(2)由题意得,AM=t,FN=3t,
则CM=8-t,
由折叠的性质可知,CF=CB=6,
∴CN=6-3t,
点N在BC上时,△CMN为等腰直角三角形,
当点N沿C→B路径运动时,由题意得,8-t=3t-6,
解得,t=3.5,
当点N沿B→C路径运动时,由题意得,8-t=18-3t,
解得,t=5,
综上所述,当t=3.5秒或5秒时,△CMN为等腰直角三角形;
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
3.(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
(1)分别过点B,C向l1作垂线,交l1于M,N两点,证明△ABM≌△CAN,得到AM=CN,AN=BM,即可得出AB;
(2)分别过点B,C向l1作垂线,交l1于点P,Q两点,在l1上取M,N使∠AMB=∠CNA=120°,证明△AMB≌△CAN,得到CN=AM,再通过△PBM和△QCN算出PM和NQ的值,得到AP,最后在△APB中,利用勾股定理算出AB的长;
(3)在l3上找M和N,使得∠BNC=∠AMC=60°,过B作l3的垂线,交l3于点P,过A作l3的垂线,交l3于点Q,证明△BCN≌△CAM,得到CN=AM,在△BPN和△AQM中利用勾股定理算出NP和AM,从而得到PC,结合BP算出BC的长,即为AB.
【详解】
解:(1)如图,分别过点B,C向l1作垂线,交l1于M,N两点,
由题意可得:∠BAC=90°,
∵∠NAC+∠MAB=90°,∠NAC+∠NCA=90°,
∴∠MAB=∠NCA,
在△ABM和△CAN中,
,
∴△ABM≌△CAN(AAS),
∴AM=CN=2,AN=BM=1,
∴AB=;
(2)分别过点B,C向l1作垂线,交l1于P,Q两点,
在l1上取M,N使∠AMB=∠CNA=120°,
∵∠BAC=120°,
∴∠MAB+∠NAC=60°,
∵∠ABM+∠MAB=60°,
∴∠ABM=∠NAC,
在△AMB和△CNA中,
,
∴△AMB≌△CNA(AAS),
∴CN=AM,
∵∠AMB=∠ANC=120°,
∴∠PMB=∠QNC=60°,
∴PM=BM,NQ=NC,
∵PB=1,CQ=2,
设PM=a,NQ=b,
∴,,
解得:,,
∴CN=AM==,
∴AB===;
(3)如图,在l3上找M和N,使得∠BNC=∠AMC=60°,
过B作l3的垂线,交于点P,过A作l3的垂线,交于点Q,
∵△ABC是等边三角形,
∴BC=AC,∠ACB=60°,
∴∠BCN+∠ACM=120°,
∵∠BCN+∠NBC=120°,
∴∠NBC=∠ACM,
在△BCN和△CAM中,
,
∴△BCN≌△CAM(AAS),
∴CN=AM,BN=CM,
∵∠PBN=90°-60°=30°,BP=2,
∴BN=2NP,
在△BPN中,,
即,
解得:NP=,
∵∠AMC=60°,AQ=3,
∴∠MAQ=30°,
∴AM=2QM,
在△AQM中,,
即,
解得:QM=,
∴AM==CN,
∴PC=CN-NP=AM-NP=,
在△BPC中,
BP2+CP2=BC2,
即BC=,
∴AB=BC=.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线之间的距离,等腰三角形的性质,等边三角形的性质以及勾股定理,解题的关键是利用平行线构造全等三角形,再利用全等三角形的性质以及勾股定理求解.
4.(1)60°;(2)EF=AF+FC,证明见解析;(3)AF=EF+2DF,证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)可设∠BAD=∠CAD=α,∠AEC=∠ACE=β,在△ACE中,根据三角形内角和可得2α+60+2β=180°,从而有α+β=60°,即可得出∠DFC的度数;
(2)在EC上截取EG=CF,连接AG,证明△AEG≌△ACF,然后再证明△AFG为等边三角形,从而可得出EF=EG+GF=AF+FC;
(3)在AF上截取AG=EF,连接BG,BF,证明方法类似(2),先证明△ABG≌△EBF,再证明△BFG为等边三角形,最后可得出结论.
【详解】
解:(1)∵AB=AC,AD为BC边上的中线,∴可设∠BAD=∠CAD=α,
又△ABE为等边三角形,
∴AE=AB=AC,∠EAB=60°,∴可设∠AEC=∠ACE=β,
在△ACE中,2α+60°+2β=180°,
∴α+β=60°,
∴∠DFC=α+β=60°;
(2)EF=AF+FC,证明如下:
∵AB=AC,AD为BC边上的中线,∴AD⊥BC,∴∠FDC=90°,
∵∠CFD=60°,则∠DCF=30°,
∴CF=2DF,
在EC上截取EG=CF,连接AG,
又AE=AC,
∴∠AEG=∠ACF,
∴△AEG≌△ACF(SAS),
∴∠EAG=∠CAF,AG=AF,
又∠CAF=∠BAD,
∴∠EAG=∠BAD,
∴∠GAF=∠BAD+∠BAG=∠EAG+∠BAG=∠60°,
∴△AFG为等边三角形,
∴EF=EG+GF=AF+FC,
即EF=AF+FC;
(3)补全图形如图所示,
结论:AF=EF+2DF.证明如下:
同(1)可设∠BAD=∠CAD=α,∠ACE=∠AEC=β,
∴∠CAE=180°-2β,
∴∠BAE=2α+180°-2β=60°,∴β-α=60°,
∴∠AFC=β-α=60°,
又△ABE为等边三角形,∴∠ABE=∠AFC=60°,
∴由8字图可得:∠BAD=∠BEF,
在AF上截取AG=EF,连接BG,BF,
又AB=BE,
∴△ABG≌△EBF(SAS),
∴BG=BF,
又AF垂直平分BC,
∴BF=CF,
∴∠BFA=∠AFC=60°,
∴△BFG为等边三角形,
∴BG=BF,又BC⊥FG,∴FG=BF=2DF,
∴AF=AG+GF=BF+EF=2DF+EF.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质、等腰三角形的性质等知识,解决问题的关键是常用辅助线构造全等三角形,属于中考常考题型.
5.(1)=;(2)证明见解析;(3)60°,BD=CE;(4)90°,AM+BD=CM;(5)7
【解析】
【分析】
(1)由DE∥BC,得到,结合AB=AC,得到DB=EC;
(2)由旋转得到的结论判断出△DAB≌△EAC,得到DB=CE;
(3)根据等边三角形的性质和全等三角形的判定定理证明△DAB≌△EAC,根据全等三角形的性质求出结论;
(4)根据全等三角形的判定和性质和等腰直角三角形的性质即可得到结论;
(5)根据旋转的过程中△ADE的面积始终保持不变,而在旋转的过程中,△ADC的AC始终保持不变,即可.
【详解】
[初步感知](1)∵DE∥BC,
∴,
∵AB=AC,
∴DB=EC,
故答案为:=,
(2)成立.
理由:由旋转性质可知∠DAB=∠EAC,
在△DAB和△EAC中
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴DB=CE;
[深入探究](3)如图③,设AB,CD交于O,
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠BAC=60°,
∴∠DAB=∠EAC,
在△DAB和△EAC中
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴DB=CE,∠ABD=∠ACE,
∵∠BOD=∠AOC,
∴∠BDC=∠BAC=60°;
(4)∵△DAE是等腰直角三角形,
∴∠AED=45°,
∴∠AEC=135°,
在△DAB和△EAC中
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴∠ADB=∠AEC=135°,BD=CE,
∵∠ADE=45°,
∴∠BDC=∠ADB-∠ADE=90°,
∵△ADE都是等腰直角三角形,AM为△ADE中DE边上的高,
∴AM=EM=MD,
∴AM+BD=CM;
故答案为:90°,AM+BD=CM;
【拓展提升】
(5)如图,
由旋转可知,在旋转的过程中△ADE的面积始终保持不变,
△ADE与△ADC面积的和达到最大,
∴△ADC面积最大,
∵在旋转的过程中,AC始终保持不变,
∴要△ADC面积最大,
∴点D到AC的距离最大,
∴DA⊥AC,
∴△ADE与△ADC面积的和达到的最大为2+×AC×AD=5+2=7,
故答案为7.
【点睛】
此题是几何变换综合题,主要考查了旋转和全等三角形的性质和判定,旋转过程中面积变化分析,解本题的关键是三角形全等的判定.
6.见解析
【解析】
【分析】
先根据平行线的性质,得到角的关系,然后证明,写出证明过程和依据即可.
【详解】
解:过点作交于,
∴(两直线平行,同位角相等),
∴(两直线平行,内错角相等),
在与中
,
∴,()
∴(全等三角形对应边相等)
∵(已知)
∴(等边对等角)
∴(等量代换)
∴(等角对等边)
∴;
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线的性质,解题的关键是由平行线的性质正确找到证明三角形全等的条件,从而进行证明.
7.(1)①详见解析;②60°;③;(2)①90°;②
【解析】
【分析】
(1)易证∠ACD=∠BCE,即可求证△ACD≌△BCE,根据全等三角形对应边相等可求得AD=BE,根据全等三角形对应角相等即可求得∠AEB的大小;
(2)易证△ACD≌△BCE,可得∠ADC=∠BEC,进而可以求得∠AEB=90°,即可求得DM=ME=CM,即可解题.
【详解】
解:(1)①证明:∵和均为等边三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∴.
②∵为等边三角形,
∴.
∵点、、在同一直线上,
∴,
又∵,
∴,
∴.
③
,
∴.
故填:;
(2)①∵和均为等腰直角三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵点、、在同一直线上,
∴,
∴.
②∵,
∴.
∵,,
∴.
又∵,
∴,
∴.
故填:①90°;②.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边相等、对应角相等的性质,本题中求证△ACD≌△BCE是解题的关键.
8.(1)相等,证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)先证明△ACD≌△CBE,再由全等三角形的性质即可证得CD=BE;
(2)先证明△BCD≌△ABE,得到∠BCD=∠ABE,求出∠DQB=∠BCQ+∠CBQ=∠ABE+∠CBQ=180°-∠ABC,∠CQE=180°-∠DQB,即可解答;
(3)如图3,过点D作DG∥BC交AC于点G,根据等边三角形的三边相等,可以证得AD=DG=CE;进而证明△DGF和△ECF全等,最后根据全等三角形的性质即可证明.
【详解】
(1)解:CD和BE始终相等,理由如下:
如图1,AB=BC=CA,两只蜗牛速度相同,且同时出发,
∴CE=AD,∠A=∠BCE=60°
在△ACD与△CBE中,
AC=CB,∠A=∠BCE,AD=CE
∴△ACD≌△CBE(SAS),
∴CD=BE,即CD和BE始终相等;
(2)证明:根据题意得:CE=AD,
∵AB=AC,
∴AE=BD,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,∠BAC=∠ACB=60°,
∵∠EAB+∠ABC=180°,∠DBC+∠ABC=180°,
∴∠EAB=∠DBC,
在△BCD和△ABE中,
BC=AB,∠DBC=∠EAB,BD=AE
∴△BCD≌△ABE(SAS),
∴∠BCD=∠ABE
∴∠DQB=∠BCQ+∠CBQ=∠ABE+∠CBQ=180°-∠ABC=180°-60°=120°,
∴∠CQE=180°-∠DQB=60°,即CQE=60°;
(3)解:爬行过程中,DF始终等于EF是正确的,理由如下:
如图,过点D作DG∥BC交AC于点G,
∴∠ADG=∠B=∠AGD=60°,∠GDF=∠E,
∴△ADG为等边三角形,
∴AD=DG=CE,
在△DGF和△ECF中,
∠GFD=∠CFE,∠GDF=∠E,DG=EC
∴△DGF≌△EDF(AAS),
∴DF=EF.
【点睛】
本题主要考查了全等三角形的判定与性质和等边三角形的性质;题弄懂题中所给的信息,再根据所提供的思路寻找证明条件是解答本题的关键.
9.(1)∠BPC=122°;(2)∠BEC=;(3)∠BQC=90°﹣∠A,证明见解析
【解析】
【分析】
(1)根据三角形的内角和化为角平分线的定义;
(2)根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,用∠A与∠1表示出∠2,再利用∠E与∠1表示出∠2,于是得到结论;
(3)根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和以及角平分线的定义表示出∠EBC与∠ECB,然后再根据三角形的内角和定理列式整理即可得解.
【详解】
解:(1)、分别平分和,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)和分别是和的角平分线,
,,
又是的一外角,
,
,
是的一外角,
;
(3),,
,
,
,
结论:.
【点睛】
本题考查了三角形的外角性质与内角和定理,熟记三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和是解题的关键.
10.(1) 122°;(2);(3);(4)119,29 ;
【解析】
【分析】
(1)根据三角形的内角和角平分线的定义;
(2)根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,用与表示出,再利用与表示出,于是得到结论;
(3)根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和以及角平分线的定义表示出与,然后再根据三角形的内角和定理列式整理即可得解;
(4)根据(1),(3)的结论可以得出∠BPC的度数;根据(2)的结论可以得到∠R的度数.
【详解】
解:(1)、分别平分和,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)如图2示,
和分别是和的角平分线,
,,
又是的一外角,
,
,
是的一外角,
;
(3),,
,
,
,
结论.
(4)由(3)可知,,
再根据(1),可得
;
由(2)可得:;
故答案为:119,29.
【点睛】
本题考查了三角形的外角性质与内角和定理,熟记三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和是解题的关键.
11.(1)CP=3t,BQ=8-t;(2)见解析;(3)S=16-2t.
【解析】
【分析】
(1)直接根据距离=速度时间即可;
(2)通过证明,得到∠PQC=∠BCQ,即可求证;
(3)过点C作CM⊥AB,垂足为M,根据等腰直角三角形的性质得到CM=AM=4,即可求解.
【详解】
解:(1)CP=3t,BQ=8-t;
(2)当t=2时,CP=3t=6,BQ=8-t=6
∴CP=BQ
∵CD∥AB
∴∠PCQ=∠BQC
又∵CQ=QC
∴
∴∠PQC=∠BCQ
∴PQ∥BC
(3)过点C作CM⊥AB,垂足为M
∵AC=BC,CM⊥AB
∴AM=(cm)
∵AC=BC,∠ACB=
∴∠A=∠B=
∵CM⊥AB
∴∠AMC=
∴∠ACM=
∴∠A=∠ACM
∴CM=AM=4(cm)
∴
因此,S与t之间的关系式为S=16-2t.
【点睛】
此题主要考查列代数式、全等三角形的判定与性质、平行线的判定、等腰三角形的性质,熟练掌握逻辑推理是解题关键.
12.(1)证明见解析;(2)DE=BD+CE;(3)B(1,4)
【解析】
【分析】
(1)证明△ABD≌△CAE,根据全等三角形的性质得到AE=BD,AD=CE,结合图形解答即可;
(2)根据三角形内角和定理、平角的定义证明∠ABD=∠CAE,证明△ABD≌△CAE,根据全等三角形的性质得到AE=BD,AD=CE,结合图形解答即可;
(3)根据△AEC≌△CFB,得到CF=AE=3,BF=CE=OE-OC=4,根据坐标与图形性质解答.
【详解】
(1)证明:∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠ADB=∠CEA=90°
∵∠BAC=90°
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°
∴∠CAE=∠ABD
∵在△ADB和△CEA中
∴△ADB≌△CEA(AAS)
∴AE=BD,AD=CE
∴DE=AE+AD=BD+CE
即:DE=BD+CE
(2)解:数量关系:DE=BD+CE
理由如下:在△ABD中,∠ABD=180°-∠ADB-∠BAD,
∵∠CAE=180°-∠BAC-∠BAD,∠BDA=∠AEC,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
∴△ABD≌△CAE(AAS)
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AD+AE=BD+CE;
(3)解:如图,作AE⊥x轴于E,BF⊥x轴于F,
由(1)可知,△AEC≌△CFB,
∴CF=AE=3,BF=CE=OE-OC=4,
∴OF=CF-OC=1,
∴点B的坐标为B(1,4).
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定和性质、坐标与图形性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
13.(1)证明见解析;(2)①;②,理由见解析;③ 7.5°或15°或82.5°或150°
【解析】
【分析】
(1)利用线段的垂直平分线的性质即可证明;
(2)①利用SSS证得△ADC≌△BDC,可求得∠ACD=∠BCD=45°,∠CAD=∠CBD=15°,即可解题;
②连接MC,易证△MCD为等边三角形,即可证明△BDC≌△EMC即可解题;
③分EN=EC、EN=CN、CE=CN三种情形讨论,画出图形,利用等腰三角形的性质即可求解.
【详解】
(1)∵CB=CA,DB=DA,
∴CD垂直平分线段AB,
∴CD⊥AB;
(2)①在△ADC和△BDC中,
,
∴△ADC≌△BDC(SSS),
∴∠ACD=∠BCD=∠BCA=45°,∠CAD=∠CBD=15°,
∴∠BDC=180-45°-15°=120°;
②结论:ME=BD,
理由:连接MC,
∵,,
∴∠CAB=∠CBA=45°,
∵∠CAD=∠CBD=15°,
∴∠DBA=∠DAB=30°,
∴∠BDE=30°+30°=60°,
由①得∠BDC=120°,
∴∠CDE=60°,
∵DC=DM,∠CDE=60°,
∴△MCD为等边三角形,
∴CM=CD,
∵EC=CA=CB,∠DMC=60°,
∴∠E=∠CAD=∠CBD=15°,∠EMC=120°,
在△BDC和△EMC中,
,
∴△BDC≌△EMC(AAS),
∴ME=BD;
③当EN=EC时,∠=7.5°或∠ ==82.5°;
当EN=CN时,∠ ==150°;
当CE=CN时,点N与点A重合,∠CNE=15°,
所以∠CNE的度数为7.5°或15°或82.5°或150°.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质和判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考压轴题.
14.(1)1,2,3;(2)答案见解析;(3)答案见解析;(4)答案见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据等腰三角形的性质、矩形的性质以及等边三角形的性质进行判断即可;
(2)中图1-2和图1-3都可以看作由图1-1修改得到的,在图1-4和图1-5中,分别仿照类似的修改方式进行画图即可;
(3)长方形具有两条对称轴,在长方形的右侧补出与左侧一样的图形,即可构造出一个恰好有2条对称轴的凸六边形;
(4)在等边三角形的基础上加以修改,即可得到恰好有3条对称轴的凸六边形.
【详解】
解:(1)非等边的等腰三角形有1条对称轴,非正方形的长方形有2条对称轴,等边三角形有3条对称轴,
故答案为1,2,3;
(2)恰好有1条对称轴的凸五边形如图中所示.
(3)恰好有2条对称轴的凸六边形如图所示.
(4)恰好有3条对称轴的凸六边形如图所示.
15.(1)30,100;(2),见解析;(3)可以,或
【解析】
【分析】
(1)根据平角的定义,可求出 ∠EDC 的度数,根据三角形内和定理,即可求出 ∠DEC ;
(2)当 AB=DC
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