专题05三角形-2022年中考数学二轮热点题型归纳与变式演练试卷(学生版+教师版)
展开一、热点题型归纳
【题型一】 三角形基础知识
【题型二】 全等三角形的性质与判定
【题型三】 等腰三角形的性质与判定
【题型四】 直角三角形
二、最新模考题组练2
【题型一】 三角形基础知识
【典例分析】(2021·四川宜宾·中考真题)若长度分别是a、3、5的三条线段能组成一个三角形,则a的值可以是( )
A.1B.2C.4D.8
【答案】C
【分析】根据三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,求出a的取值范围即可得解.
【解析】根据三角形的三边关系得,即,则选项中4符合题意,
故选:C.
【提分秘籍】
1.三角形的三边关系问题
三角形的任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,利用三角形三边之间的关系可以解决以下两类问题:(1)判断三条线段能否组成三角形:三条线段中,如果较短的两条线段之和大于最长的线段,那么这三条线段能组成一个三角形。
(2)确定三角形第三边的取值范围:三角形两边为a,b(a>b),则第三边c必满足a-b
三角形的高和中线是三角形中的两条重要线段;
①从三角形一个顶点向它的对边所在直线作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高;利用三角形的高可解决三角形相关角度的计算和面积计算的问题.钝角三角形有两条高线在三角形外部,对于无附图的几何题一般需进行分类讨论。
②三角形的顶点和它对边中点的连线叫做三角形的中线,三角形的每条中线把三角形分成两个等底同高的三角形,因此这两个三角形的面积相等。
3.与三角形内、外角的度数问题
求三角形内角或外角的度数时,常用到的理论依据有两点:一是三角形内角和定理,即三角形的内角和等于180°;二是三角形外角的性质,即三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和。
4.与三角形内、外角平分线有关的问题
当题目中出现三角形的内角或外角的平分线时,常运用三角形外角与内角的关系以及三角形的内角和解决问题。
5.解与三角形中位线有关的问题
连接三角形两边中点的线段,叫做三角形的中位线.三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半。三角形中位线分得的三角形两部分的面积比为1:3。当已知三角形两边的中点时,可考虑运用三角形中位线定理,得相应线段的数量关系与位置关系。
【变式演练】
1.(2021·广西河池·中考真题)如图,,是△ABC的外角,,则的大小是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据三角形的外角性质直接求解即可.
【解析】是△ABC的外角,,,
.
.
故选B.
2.(2021·广西梧州·中考真题)在△ABC中,∠A=20°,∠B=4∠C,则∠C等于( )
A.32°B.36°C.40°D.128°
【答案】A
【分析】直接根据三角形内角和定理求解即可.
【解析】解:∵ ,且∠A=20°,∠B=4∠C,
∴
∴
∴∠C=32°
故选:A.
3.(2021·辽宁本溪·中考真题)一副三角板如图所示摆放,若,则的度数是( )
A.80°B.95°C.100°D.110°
【答案】B
【分析】由三角形的外角性质得到∠3=∠4=35°,再根据三角形的外角性质求解即可.
【解析】解:如图,∠A=90°-30°=60°,
∵∠3=∠1-45°=80°-45°=35°,
∴∠3=∠4=35°,
∴∠2=∠A+∠4=60°+35°=95°,
故选:B.
【题型二】 全等三角形的性质与判定
【典例分析】(2021·江苏盐城·中考真题)工人师傅常常利用角尺构造全等三角形的方法来平分一个角.如图,在的两边、上分别在取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点、重合,这时过角尺顶点的射线就是的平分线.这里构造全等三角形的依据是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据全等三角形的判定条件判断即可.
【解析】解:由题意可知
在中
∴(SSS)
∴
∴就是的平分线
故选:D
【提分秘籍】
1.全等三角形性质的问题
证明两条线段相等或两个角相等时,常证明两条线段或两个角所在的三角形全等,运用全等三角形的性质,即全等三角形的对应边相等、对应角相等得到。
2.三角形全等的判定问题
证明两条线段相等(或两个角相等)的常用方法是证明这两条线段(或两个角)所在的三角形全等。
判定两个三角形全等的一般方法有“SSS”“SAS”“ASA”“AAS”,对于直角三角形还有“HL”,三角形全等的判定方法的选择:
(1)当已知两边分别相等时,可找两边的夹角或第三边,利用“SAS”或“SSS”来证明两个三角形全等;
(2)当已知两个角分别相等时,可找这两个角的夹边或找任意一组等角的对边,利用“ASA”或“AAS”来证明两个三角形全等;
(3)当已知一角及其对边分别相等时,可找任意一角,利用“AAS”来证明两个三角形全等;
(4)当已知一角及其一邻边分别相等时,可找任意一角利用“AAS”或“ASA”来证明两个三角形全等,也可以找这个角的另一邻边,利用“SAS”来证明两个三角形全等;
(5)在直角三角形中除了利用“SSS”“SAS”“ASA”“AAS”,还可以利用“HL”来证明两个三角形全等。
【变式演练】
1.(2021·重庆·中考真题)如图,在△ABC和△DCB中, ,添加一个条件,不能证明△ABC和△DCB全等的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据已知条件和添加条件,结合全等三角形的判断方法即可解答.
【解析】选项A,添加,
在△ABC和△DCB中,
,
∴△ABC≌△DCB(ASA),
选项B,添加,
在△ABC和△DCB中,,,,无法证明△ABC≌△DCB;
选项C,添加,
在△ABC和△DCB中,
,
∴△ABC≌△DCB(SAS);
选项D,添加,
在△ABC和△DCB中,
,
∴△ABC≌△DCB(AAS);
综上,只有选项B符合题意.
故选B.
2.(2021·重庆·中考真题)如图,点B,F,C,E共线,∠B=∠E,BF=EC,添加一个条件,不能判断△ABC≌△DEF的是( )
A.AB=DEB.∠A=∠DC.AC=DFD.AC∥FD
【答案】C
【分析】根据全等三角形的判定与性质逐一分析即可解题.
【解析】解:BF=EC,
A. 添加一个条件AB=DE,
又
故A不符合题意;
B. 添加一个条件∠A=∠D
又
故B不符合题意;
C. 添加一个条件AC=DF ,不能判断△ABC≌△DEF ,故C符合题意;
D. 添加一个条件AC∥FD
又
故D不符合题意,
故选:C.
3.(2021·四川阿坝·中考真题)如图,等腰△中,点D,E分别在腰AB,AC上,添加下列条件,不能判定≌的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据全等三角形的判定方法逐项判断即得答案.
【解析】解: A、若添加,由于AB=AC,∠A是公共角,则可根据SAS判定≌,故本选项不符合题意;B、若添加,不能判定≌,故本选项符合题意;C、若添加,由于AB=AC,∠A是公共角,则可根据AAS判定≌,故本选项不符合题意;
D、若添加,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ABE=∠ACD,由于∠A是公共角,则可根据ASA判定≌,故本选项不符合题意.故选:B.
【题型三】 等腰三角形的性质与判定
【典例分析】(2021·湖南永州·中考真题)如图,在中,,分别以点A,B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点M和点N,作直线分别交、于点D和点E,若,则的度数是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由尺规作图痕迹可知,MN是线段AB的垂直平分线,进而得到DB=DA,∠B=∠BAD,再由AB=AC得到∠B=∠C=50°,进而得到∠BAC=80°,∠CAD=∠BAC-∠BAD=30°即可求解.
【解析】解:由题意可知:MN是线段AB的垂直平分线,
∴DB=DA,
∴∠B=∠BAD=50°,
又AB=AC,
∴∠B=∠C=50°,
∴∠BAC=80°,
∴∠CAD=∠BAC-∠BAD=30°,
故选:A.
【提分秘籍】
1.角平分线的性质(判定)问题
如果题目中出现角平分线时,常运用“角平分线上的点到角的两边的距离相等”得到相等的线段;如果题目中出现到角的两边距离时,常证这两个距离相等,进而得到角的平分线。
2.等腰三角形有关的问题
(1)解与等腰三角形的边有关的问题时,常利用三角形的三边关系确定能否构成三角形。当已知等腰三角形的边不能确定是腰还是底时,要分类讨论,还要考虑三角形的存在性,即两腰之和大于底边。
(2)解与等腰三角形的角有关的问题时,常利用三角形的内角和定理,遇到顶角、底角未知或仅知道两角之差但不确定大小关系时,还要注意分类讨论。
3.等边三角形问题
(1)等边三角形是三边都相等的特殊的等腰三角形,等边三角形又叫正三角形。
(2)等边三角形具有等腰三角形的一切性质,并且还具有如下性质:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°;所有边上的高、中线与所有角平分线都相等。
(3)解与等边三角形有关的问题时,一般都要运用等边三角形中特殊的60°角、三条边中任意两边都相等进行推理或计算。
【变式演练】
1.(2021·湖南益阳·中考真题)如图,为等边三角形,,则等于( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先根据等边三角形的性质可得,再根据平行线的性质可得,然后根据角的和差即可得.
【解析】解:为等边三角形,
,
,
,
,
,
,
解得,
故选:C.
2.(2021·青海·中考真题)已知,是等腰三角形的两边长,且,满足,则此等腰三角形的周长为( ).
A.8B.6或8C.7D.7或8
【答案】D
【分析】先根据非负数的性质列式求出a、b的值,再分a的值是腰长与底边两种情况讨论求解.
【解析】解:∵,
∴
解得,
①2是腰长时,三角形的三边分别为2、2、3,能组成三角形,周长=2+2+3=7;
②2是底边时,三角形的三边分别为2、3、3,能组成三角形,周长=2+3+3=8,
所以该等腰三角形的周长为7或8.
故选:D.
3.(2021·江苏扬州·中考真题)如图,在的正方形网格中有两个格点A、B,连接,在网格中再找一个格点C,使得△ABC是等腰直角三角形,满足条件的格点C的个数是( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】B
【分析】根据题意,结合图形,分两种情况讨论:①AB为等腰直角△ABC底边;②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰.
【解析】解:如图:分情况讨论:
①AB为等腰直角△ABC底边时,符合条件的C点有0个;
②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有3个.
故共有3个点,
故选:B.
【题型四】 直角三角形
【典例分析】(2021·西藏·中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=6,点P是线段AC上一动点,点M在线段AB上,当AM=AB时,PB+PM的最小值为( )
A.3B.2C.2+2D.3+3
【答案】B
【分析】作B点关于AC的对称点B',连接B'M交AC于点P,则PB+PM的最小值为B'M的长,过点B'作B'H⊥AB交H点,在Rt△BB'H中,B'H=3,HB=3,可求MH=1,在Rt△MHB'中,B'M=2,所以PB+PM的最小值为2.
【解析】解:作B点关于AC的对称点B',连接B'M交AC于点P,
∴BP=B'P,BC=B'C,
∴PB+PM=B'P+PM≥B'M,
∴PB+PM的最小值为B'M的长,
过点B'作B'H⊥AB交H点,
∵∠A=30°,∠C=90°,
∴∠CBA=60°,
∵AB=6,
∴BC=3,
∴BB'=BC+B'C=6,
在Rt△BB'H中,∠B'BH=60°,
∴∠BB'H=30°,
∴BH=3,
由勾股定理可得:,
∴AH=AB-BH=3,
∵AM=AB,
∴AM=2,
∴MH=AH-AM=1,
在Rt△MHB'中,,
∴PB+PM的最小值为2,
故选:B.
【提分秘籍】
(一)直角三角形的边长的问题
1.求直角三角形的边长时常用到以下性质:
(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;
(2)在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方(勾股定理)。
2.求直角三角形的边长常用的方法,要根据题目已知条件及图形特征灵活运用,并运用勾股定理进行推理或计算。
(1)当已知条件中出现直角三角形斜边上的中线或中点(构造斜边上的中线)时,可以考虑应用“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”;
(2)善于在直角三角形中发现特殊角度产生的作用,如应用“30°角所对的直角边等于斜边的一半”“含45°角的直角三角形是等腰直角三角形,斜边上的高等于斜边的一半”等等;
(3)在解与直角三角形的边有关的问题时,通常考虑应用勾股定理。
(二)直角三角形内角的度数的有关问题
遇到求直角三角形内角度数的问题时,常用“三角形内角和定理”“直角三角形两锐角互余”以及“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”来求解。
【拓展】在解与直角三角形内角的角度有关的问题时,可以利用“直角三角形的两锐角互余”或由边长的特殊关系来推特殊角度。
(三)勾股定理的证明问题
勾股定理的证明方法有很多种,而“面积法”是常用的证明方法。
证明勾股定理的方法是用两种不同的方法表示同一个图形的面积,列出含有a,b,c的等式,利用整式的运算法则把等式整理后得到。
(四)最短路径问题
1.在立体图形上,求其表面上某两点间的最短距离,通常将立体图形转化为平面图形,将路径转化为线段。
2.在平面图形中,连接这两个点所得的线段的长(根据“两点之间线段最短”),即为立体图形表面上某两点间的最短距离。
3.要注意题干中要求的行进路线,不可想当然地展开;当路线不明确时,还需分类讨论再计算对比。
【变式演练】
1.(2021·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)如图,在中,,将边沿折叠,使点B落在上的点处,再将边沿折叠,使点A落在的延长线上的点处,两条折痕与斜边分别交于点N、M,则线段的长为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用勾股定理求出AB=10,利用等积法求出CN=,从而得AN=,再证明∠NMC=∠NCM=45°,进而即可得到答案.
【解析】解:∵
∴AB=,
∵S△ABC=×AB×CN=×AC×BC
∴CN=,
∵AN=,
∵折叠
∴AM=A'M,∠BCN=∠B'CN,∠ACM=∠A'CM,
∵∠BCN+∠B'CN+∠ACM+∠A'CM=90°,
∴∠B'CN +∠A'CM=45°,
∴∠MCN=45°,且CN⊥AB,
∴∠NMC=∠NCM=45°,
∴MN=CN=,
∴A'M=AM=AN−MN=-=.
故选B.
2.(2021·广西贵港·中考真题)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=12,D为AC边上的一个动点,连接BD,E为BD上的一个动点,连接AE,CE,当∠ABD=∠BCE时,线段AE的最小值是( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】B
【分析】如图,取的中点,连接,.首先证明,求出,,根据,可得结论.
【解析】解:如图,取的中点,连接,.
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
的最小值为4,
故选:B.
3.(2021·山西·中考真题)在勾股定理的学习过程中,我们已经学会了运用以下图形,验证著名的勾股定理:这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”.实际上它也可用于验证数与代数,图形与几何等领域中的许多数学公式和规律,它体现的数学思想是( )
A.统计思想B.分类思想C.数形结合思想D.函数思想
【答案】C
【分析】根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,据此回答即可.
【解析】解:根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,
如勾股定理的推导是根据图形面积转换得以证明的,
由图形到数学规律的转化体现的数学的思想为:数形结合思想,
故选:C.
1.(2021·广东东莞·二模)有两个直角三角形纸板,一个含45°角,另一个含30°角,先将含30°角的纸板固定不动,再将含45°角的纸板绕顶点A顺时针旋转,如图②所示,BC∥DE则旋转角∠BAD的度数为( )
A.15°B.30°C.45°D.60°
【答案】B
【分析】由平行线的性质可得∠CFA=∠D=90°,由外角的性质可求∠BAD的度数.
【解析】解:如图,设AD与BC交于点F,
∵BC∥DE,
∴∠CFA=∠D=90°,
∵∠CFA=∠B+∠BAD=60°+∠BAD,
∴∠BAD=30°
故选:B.
2.(2021·广东越秀·一模)如图,在Rt△ABC中,AC=4,AB=5,∠C=90°,BD平分∠ABC交AC于点D,则BD的长是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据勾股定理得到BC=3,过D作DE⊥AB于E,根据角平分线的性质得到CD=DE,根据全等三角形的性质得到BE=BC=3,根据勾股定理即可得到结论.
【解析】解:在Rt△ABC中,AC=4,AB=5,∠C=90°,
∴,
过D作DE⊥AB于E,
∵BD平分∠ABC,∠C=90°,
∴CD=DE,
在Rt△BCD与Rt△BED中,
,
∴Rt△BCD≌Rt△BED(HL),
∴BE=BC=3,
∴AE=2,
∵AD2=DE2+AE2,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
3.(2021·江苏·扬州市梅岭中学二模)如图,用直尺和圆规作一个角等于已知角,能得出∠A′O′B′=∠AOB的依据是( )
A.SSSB.SASC.ASAD.AAS
【答案】A
【分析】我们可以通过其作图的步骤来进行分析,作图时满足了三条边对应相等,于是我们可以判定是运用SSS,答案可得.
【解析】作图的步骤:
①以O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA、OB于点C、D;
②任意作一点O′,作射线O′A′,以O′为圆心,OC长为半径画弧,交O′B′于点C′;
③以C′为圆心,CD长为半径画弧,交前弧于点D′;
④过点D′作射线O′A′.
所以∠A′O′B′就是与∠AOB相等的角;
在△OCD与△O′C′D′,O′C′=OC,O′D′=OD,C′D′=CD,
∴△OCD≌△O′C′D′(SSS),
∴∠A′O′B′=∠AOB,
显然运用的判定方法是SSS.
故选:A.
4.(2021·湖南·师大附中梅溪湖中学二模)如图,已知,那么添加下列一个条件后,仍无法判定的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据三角形全等的判定方法求解即可.
【解析】解:A、∵,,,
∴,选项不符合题意;
B、∵,,,
∴,选项不符合题意;
C、∵由,,,
∴无法判定,选项符合题意;
D、∵,,,
∴,选项不符合题意.
故选:C.
5.(2022·重庆·一模)如图,将三角形纸片ABC沿DE折叠,使B与C重合,CD,AE相交于F,已知BD=4AD,设△ABC的面积为S,△CEF的面积为S1,△ADF的面积为S2,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由折叠可知 ,进而得到,过E作EH⊥AB于H,CM垂直AB交BA的延长线于M,由BD=4AD得到,进而得到,再利用三角形面积公式推出,即可求解.
【解析】解:由折叠可知 ,
∴ ,
∴ ,
∴①,
过E作EH⊥AB于H,CM垂直AB交BA的延长线于M,
∴ , ,
∵BD=4AD,
∴ ,
∴ ②,
①-②得: ,
∵CM⊥AB,
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选:C.
6.(2021·湖北荆州·一模)工人常用角尺平分一个任意角,做法如下:如图,是一个任意角,在边、上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点、重合,过角尺顶点作射线,由此作法便可得,共依据是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由作图过程可得MO=NO,NC=MC,再加上公共边CO=CO可利用SSS定理判定△MOC≌△NOC.
【解析】解:由作图过程可得MO=NO,NC=MC,
在△ONC和△OMC中,
∴△MOC≌△NOC(SSS),
∴∠BOC=∠AOC,
故选:A.
7.(2021·黑龙江·哈尔滨市虹桥初级中学校一模)如图,在中,,将△ABC绕点顺时针旋转后得到的(点的对应点是点,点的对应点是点),连接.若,则的大小是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】旋转中心为点A,C、C′为对应点,可知AC=AC′,又因为∠CAC′=90°,根据三角形外角的性质求出∠C′B′A的度数,进而求出∠B的度数.
【解析】解:由旋转的性质可知,AC=AC′,
∵∠CAC′=90°,可知△CAC′为等腰直角三角形,则∠CC′A=45°.
∵∠CC′B′=32°,
∴∠C′B′A=∠C′CA+∠CC′B′=45°+32°=77°,
∵∠B=∠C′B′A,
∴∠B=77°,
故选:C.
8.(2021·浙江·杭州市十三中教育集团(总校)二模)如图,已知△ABC中,,,分别为,的中点,连结,过作的平行线与的角平分线交于点,连结,若,,则的正弦值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意延长DF交AB于H,过F作FT⊥AB于T,连接CF,设DF=x,运用三角形中位线定理、全等三角形的性质以及锐角三角函数定义构建方程,求出x即可得出答案.
【解析】解:延长DF交AB于H,过F作FT⊥AB于T,连接CF,
设DF=x,
∵DH∥AC,D为BC的中点,
∴H为AB的中点,
∴BH=AH,
∴DH是△ABC的中位线,
∴DH=AC=1,
∴FH=1-x,
∵FA平分∠CAB,FE⊥AC,FT⊥AB,
∴FE=FT,
∵E为AC的中点,FE⊥AC,
∴CF=AF,
在Rt△CFE和Rt△AFT中,
,
∴Rt△CFE≌Rt△AFT(HL),
∴AE=AT=1,
∵∠FAE=∠AFH=∠FAH,
∴FH=AH=BH=1-x,
∴TH=1-(1-x)=x,
∵∠C=∠BDH=∠TFH,
∴sin∠C=sin∠TFH,
∴,
解得:或(舍去),
∴,
∵DE=,
∴.
故选:A.
9.如图,在△ABC中,,,,将△ABC绕点按逆时针方向旋转一定的角度得到△DEC,使得点恰好落在上,则线段的长为( )
A.B.5C.D.
【答案】C
【分析】由锐角三角函数可求,由旋转的性质可求,,,,,,可证是等边三角形,由勾股定理可求解.
【解析】解:如图,连接,
∵,,,
∴,
,
∴,
∴,
∵将绕点按逆时针方向旋转一定的角度得到,
∴,,,,,,
∴是等边三角形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
故选:C.
10.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC,BC=10cm,点D到AB的距离为4cm,则DB=( )
A.6cmB.8cmC.5cmD.4cm
【答案】A
【分析】过点D作DE⊥AB于E,根据角平分线的性质得到DC=DE,结合图形计算,得到答案.
【解析】解:过点D作DE⊥AB于E,
由题意得,DE=4cm,
∵AD平分∠BAC,∠ACB=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE=4(cm),
∴BD=BC-DC=6(cm),
故选:A.
11.(2021·江苏·连云港市新海实验中学二模)如图,四边形ABCD中∠ABC=90°,AB=CB,AD=2,CD=4,将BD绕点B逆时针旋转90°得BD',连接DD',当DD’的长取得最大值时,AB长为( )
A.3B.C.D.2
【答案】B
【分析】连接,AC然后证明≌△DBC(SAS),利用三角形三边的关系得到当点A在上时,有最大值,然利用勾股定理求解即可得到答案.
【解析】解:如图所示,连接,AC
由题意可得:∠=90°=∠1+∠2,
∵∠ABC=90°=∠2+∠3,
∴∠1=∠3,
∵AB=BC,,
在和△DBC中
,
∴≌△DBC(SAS),
∴,
在三角形中,,
∴当点A在上时,的最大值为,
∴此时∠=45°,
∴∠ADC=90°
∵≌△DBC
∴∠CDB=45°
在直角三角形ADC中,
在直角三角形ABC中,
∴
又∵AB=BC,
∴,
∴,
故选B.
12.(2021·山东省诸城市树一中学三模)如图,一只蚂蚁要从圆柱体下底面的点,沿圆柱侧面爬到与相对的上底面的点,圆柱底面直径为4,母线为6,则蚂蚁爬行的最短路线长为( )
A.B.
C.D.10
【答案】B
【分析】要求最短路线,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,再利用勾股定理来求.
【解析】解:把圆柱侧面展开,展开图如图所示,点A,B的最短距离为线段AB的长,
BC=6,AC为底面半圆弧长,AC=2π,
所以AB=.
故选:B.
13.(2021·广东花都·二模)如图,在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,将Rt△ABC绕点A顺时针旋转90°后得到Rt△AED,则边AC在旋转过程中所扫过的图形的面积为 __________________.
【答案】
【分析】先由勾股定理求出AC,再求以点A为圆心,以AC为半径,圆心角为90°的扇形面积即可.
【解析】解:如图,根据题意得,
边AC在旋转过程中所扫过的图形是以点A为圆心,以AC为半径,圆心角为90°的扇形,
在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,
∴AC2=AB2+BC2=32+42=25,
∴边AC在旋转过程中所扫过的图形的面积为
S扇形ACD= ,
故答案为:.
14.如图,在四边形ABCD中,,将△DCB绕点C顺时针旋转60°后,点D的对应点恰好与点A重合,得到△ACE,,,则BD=______.
【答案】
【分析】连接BE,如图,根据旋转的性质得∠BCE=60°,CB=CE,BD=AE,再判断△BCE为等边三角形得到BE=BC=9,∠CBE=60°,从而有∠ABE=90°,然后利用勾股定理计算出AE即可.
【解析】解:连接BE,如图,
∵△DCB绕点C顺时针旋转60°后,点D的对应点恰好与点A重合,得到△ACE,
∴∠BCE=60°,CB=CE,BD=AE,
∴△BCE为等边三角形,
∴BE=BC=9,∠CBE=60°,
∵∠ABC=30°,
∴∠ABE=90°,
在Rt△ABE中,AE=.
故答案为:.
15.(2021·广东越秀·一模)如图,在△ABC中,∠B=60°,∠C=75°,将△ABC绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到△ADE,若点C落在△ADE的边上,则α的度数是__________.
【答案】或
【分析】分两种情况:当点C在边AD上,当点C在边DE上,由旋转的性质及三角形内角和定理可求出答案.
【解析】解:当点C在边AD上,如图1,
∵,
∴,
∵将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,
∴,
如图2,当点C在边DE上,
∵将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,
∴,
∴,
∴.
综合以上可得α的度数是或.
故答案为:或.
16.如图,在△ABC中,∠C=45°,AD⊥BC于D,F为AC上一点,连接BF交AD于E,过F作MN⊥FB交BA延长线于M,交BC于N,若点M恰在BN的垂直平分线上,且DE:BN=1:7,S△ABD=15,则S△ABE=_____.
【答案】
【分析】过点F作FG⊥BN于点G,根据已知条件证明△ABD≌△BFG,可得BD=FG,AD=BG,再证明△BDE≌△FGN可得DE=GN,根据DE:BN=1:7,可得GN:BN=1:7,设ED=x,DE:BG=1:6,可得AD=BG=6x, AE=5x,然后根据S△ABD=15,进而可得S△ABE.
【解析】解:如图,过点F作FG⊥BN于点G,
∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵∠C=45°,
∴∠DAC=45°,
∵MN⊥FB,
∴∠FBN+∠FNB=90°,
∵点M恰在BN的垂直平分线上,
∴MB=MN,
∴∠ABN=∠FNB,
∴∠ABN+∠BAD=90°,
∴∠BAD=∠FBN,
∵∠AFB=∠FBC+∠C=∠BAD+∠DAC=∠BAF,
∴BA=BF,
在△ABD和△BFG中,
,
∴△ABD≌△BFG(AAS),
∴BD=FG,AD=BG,
∵∠BED+∠EBD=90°,∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠BED=∠ABD=∠BFG=∠FNG,
在△BDE和△FGN中,
,
∴△BDE≌△FGN(AAS),
∴DE=GN,
∵DE:BN=1:7,
∴GN:BN=1:7,
设ED=x,
∴DE:BG=1:6,
∴AD=BG=6x,
∴AE=AD﹣ED=6x﹣x=5x,
∵S△ABD=15,
∴S△ABE==.
故答案为:.
17.如图,已知AB=CD,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E,F,BF=DE,求证:AB∥CD.
【答案】见解析
【分析】先证明BE=DF,然后证明Rt△AEB≌Rt△CFD得到∠B=∠D,则AB∥CD.
【解析】证明:∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
∵BF=DE,
∴BF+EF=DE+EF,
∴BE=DF.
在Rt△AEB和Rt△CFD中,
,
∴Rt△AEB≌Rt△CFD(HL),
∴∠B=∠D,
∴AB∥CD.
18.(2021·浙江·温州市第十二中学二模)已知:如图,点A、B、C、D在一条直线上,FB∥EA交EC于H点,EA=FB,AB=CD.
(1)求证:△ACE≌△BDF;
(2)若CH=BC,∠A=50°,求∠D的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)先根据平行线的性质可得,再根据线段的和差可得,然后根据三角形全等的判定定理(定理)即可得证;
(2)先根据等腰三角形的性质可得,再根据三角形的内角和定理可得,然后根据全等三角形的性质即可得.
【解析】证明:(1),
,
,
,即,
在和中,,
;
(2)由(1)已得:,
,
,
,
,
,
由(1)已证:,
.
19.如图,AC是四边形ABCD的对角线,∠ACD=∠B,点E,F分别在AB,BC上,BE=CD,BF=CA,连接EF.
(1)求证:AD=EF;
(2)若EF∥AC,∠D=78°,求∠BAC的度数.
【答案】(1)证明过程见解析;(2)78°
【分析】(1)证明△BEF≌△CDA即可得解;
(2)根据全等三角形的性质和平行线的性质计算即可;
【解析】(1)证明:在△BEF与△CDA中,
,
∴△BEF≌△CDA(SAS),
∴AD=EF;
(2)解:∵△BEF≌△CDA,
∴∠D=∠BEF,
∵∠D=78°,
∴∠BEF=78°.
∵EF∥AC,
∴∠BAC=∠BEF=78°.
20.(2021·广东龙湖·一模)如图,AD、BC相交于点O,AD=BC,∠C=∠D=90°.
(1)求证:△ACB≌△BDA;
(2)若∠ABC=32°,求∠CAO的度数.
【答案】(1)见解析(2)∠CAO=26°
【分析】(1)根据HL证明Rt△ABC≌Rt△BAD;
(2)利用全等三角形的性质证明即可.
【解析】(1)证明:∵∠D=∠C=90°,
∴△ABC和△BAD都是Rt△,
在Rt△ABC和Rt△BAD中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(HL);
(2)∵Rt△ABC≌Rt△BAD,
∴∠ABC=∠BAD=32°,
∵∠C=90°,
∴∠BAC=58°,
∴∠CAO=∠CAB-∠BAD=58°-32°=26°.
21.(2021·广东·广州市番禺执信中学二模)如图,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE.填空:
(1)∠AEB的度数为 ;
(2)线段AD、BE之间的数量关系是 .
(3)当点A、D、E不在同一直线上,∠AEB的度数会发生变化吗? (填写“变化”或“不变”).
【答案】(1)60°
(2)AD=BE
(3)变化
【分析】(1)由条件易证△ACD≌△BCE,从而得到:AD=BE,∠ADC=∠BEC.由点A,D,E在同一直线上可求出∠ADC,从而可以求出∠AEB的度数;
(2)根据全等三角形的对应边相等可得结论;
(3)分类讨论当点E在内部和当点E在外部时,根据三角形内角和定理和全等三角形的性质即可证明.
【解析】(1)∵△ACB和△DCE均为等边三角形,
∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°.
∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD,即∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,,
∴△ACD≌△BCE(SAS).
∴∠ADC=∠BEC.
∵△DCE为等边三角形,
∴∠CDE=∠CED=60°.
∵点A,D,E在同一直线上,
∴∠ADC=120°.
∴∠BEC=120°.
∴∠AEB=∠BEC-∠CED=60°.
故答案为:60°.
(2)∵△ACD≌△BCE,
∴AD=BE.
故答案为:AD=BE.
(3)点A、D、E不在同一直线上,∠AEB的度数会发生变化,理由如下:
①如图,当点E在△ABC内部时
∵,,
∴,
∴;
②如图,当点E在△ABC外部时,
根据(1)同理易证,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴.
22.(2021·辽宁·建昌县教师进修学校二模)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=,过点C作MN∥AB,点P为斜边BC上一点,点Q为直线MN上一点,连接PQ,作PR⊥PQ交直线AC于点R.
(1)当点Q在射线CM上时
①如图1,若P是BC的中点,则线段PQ,PR的数量关系为 ;
②如图2,若P不是BC的中点,写出线段CP,CQ,CR之间的数量关系,并证明你的结论;
(2)若,,请直接写出CR的长.
【答案】(1)①PQ=PR;②,见解析;(2)或
【分析】(1)①PQ=PR;连结AP,∠BAC=90°,AB=AC,可得∠ACP=45°,由点P为BC中点,可得AP⊥BC,AP平分∠BAC,可得∠APQ+∠QPC=90°,∠PAC=45°,可求∠RAP=135°,∠ACP=∠PAC=45°,可证△RAP≌△QCP(ASA)即可;
②.作PE ⊥PC交AC于点E, 可得∠EPC=90°,可得∠EPQ+∠QPC=90°,由PR⊥PQ ,可得∠RPE+∠EPQ=90°,可得∠RPE=∠QPC,再证△PER≌△PCQ(ASA),可得ER=CQ,在Rt△CEP中,利用三角函数 可求即可;
(2)由∠BAC=90°,AB=AC=,利用勾股定理可求,由,可,根据点Q在MN上位置分两种情况:当点Q在CM上与点Q在CN上时,利用结论可求CR.
【解析】(1)①连结AP,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ACP=45°,
∵点P为BC中点
∴AP⊥BC,AP平分∠BAC,
∴∠APQ+∠QPC=90°,∠PAC=45°,
∴∠RAP=180°-∠PAC=135°,∠ACP=∠PAC=45°
∴AP=CP,
∵RP⊥PQ,
∴∠RPA+∠APQ=90°,
∴∠RPA=∠QOC,
∵MN∥AB,
∴∠ACQ=∠BAC=90°,
∴∠QCP=∠ACQ+∠PCA=90°+45°=135°=∠RAP,
在△RAP和△QCP中,
∴△RAP≌△QCP(ASA),
∴PR=PQ,
故答案为:PQ=PR;
②.
证明:作PE ⊥PC交AC于点E,
则∠EPC=90°,
∴∠EPQ+∠QPC=90°
∵PR⊥PQ
∴∠RPQ=90°,
∴∠RPE+∠EPQ=90°,
∴∠RPE=∠QPC,
∵∠BAC=90°,AB=AC,MN∥AB
∴∠ABC=∠ACB=45°,∠ACM=∠BAC=90°
∴∠PEC=45°
∴PE=PC,∠PER=∠PCQ=135°,
在△REP和△QCP中,
∴△PER≌△PCQ(ASA),
∴ER=CQ,
在Rt△CEP中,cs∠PEC=,
又∵,
∴.
(2)∵∠BAC=90°,AB=AC=,
∴,
∵
∴
当点Q在CM上时
当点Q在CN上时
证明:作PE ⊥PC交CN于点E,
则∠EPC=90°,
∴∠EPR+∠RPC=90°
∵PR⊥PQ
∴∠RPQ=90°,
∴∠RPE+∠EPQ=90°,
∴∠RPC=∠QPE,
∵∠BAC=90°,AB=AC,MN∥AB
∴∠ABC=∠ACB=45°=∠BCQ,∠ACN=∠ACB+∠BCQ=90°=∠BAC
∴∠PEC=45°
∴PE=PC,∠PEQ=∠PCR=135°,
在△QEP和△RCP中,
∴△QEP≌△RCP(ASA),
∴EQ=CR,
在Rt△CEP中,cs∠PEC=,
又∵,
∴.
∴CR的长为或.
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