1.3 线段垂直平分线、角平分线的的性质与判定 北师大版
一、单选题
1.如图,等腰三角形ABC的底边BC长为4,面积是16,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E,F点.若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则MC+MD的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
2.如图,在△ABC中,AB=AC=12,点E在边AC上,AE的中垂线交BC于点D,若∠ADE=∠B,CD=3BD,则AE等于( )
A.4 B.6 C.8 D.10
3.如图,四边形中,,,我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.下列关于筝形的结论正确的是( )
A.对角线AC,BD互相垂直平分
B.对角线BD平分∠ABC,∠ADC
C.直线AC,BD是筝形的两条对称轴
D.筝形的面积等于对角线AC与BD的乘积
4.如图是“一带一路”示意图,若记北京为A地,莫斯科为B地,雅典为C地,分别连接AB、AC、BC,形成了一个三角形.若想建立一个货物中转仓,使其到A、B、C三地的距离相等,则中转仓的位置应选在( )
A.三边垂直平分线的交点 B.三边中线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三边上高的交点
5.如图,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AB=5,△ABD的周长是13,则BC的长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
6.如图,等腰三角形ABC的底边BC长为3,面积是18,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E, F点.若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则△CDM周长的最小值为( )
A.7.5 B.8.5 C.10.5 D.13.5
7.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点P为AC上一点,PA=2,点D在AB上,且∠A=∠PDA,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE,则线段DE的长为( )
A.4.75 B.5.25 C.6.5 D.7.75
8.如图,在已知的中,按以下步骤作图:①分别以点, 为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点,;②作直线交于点,连接.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.如图,在ABC中,BD平分∠ABC,过BC的中点E作BC的垂线交BD于点F,连接CF.若∠A=50°,∠ACF=40°,则∠CFD的度数为_____.
10.如图,在中,,M是AB的中点,交AC于点N,的周长是7cm,则BC的长为_________.
11.如图,在△ABC中,BC=8,AB的垂直平分线交BC于点D,AC的垂直平分线交BC于点E,则△ADE的周长等于__________.
12.如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线l1,l2相交于点O,若∠BAC=80°,则∠OCB的度数为____.
13.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,边AC的垂直平分线DE分别交边AB、AC于点D、E、P为直线DE上一点.若BC=2,则△BCP周长的最小值为______.
三、解答题
14.如图,在中,,.
(1)请用无刻度直尺和圆规,在边上求作一点,使得点到、的距离相等;(不要求写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
15.已知,如图,Rt△ABC中,.
(1)按要求作图:(保留作图痕迹)
①延长BC到点D,使;
②延长CA到点E,使;
③连接AD,BE.
(2)猜想线段AD与BE的数量关系,并证明.
16.如图所示,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线分别交BC于D,E,垂足分别是M,N.
(1)若△ADE的周长为6,求BC的长;
(2)若∠BAC=100°,求∠DAE的度数.
17.(1)如图1,AD为的中线,延长至E,使,连接.试证明:.
(2)用上述方法解答问题:如图2,在中,D是的中点,E为边上一点,连接,过点D作,交边于点F,连接.试猜想线段与的大小关系,并证明.
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参考答案:
1.B
【解析】
解:连接AD,
∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,
∴AD⊥BC,
∴S△ABC=BC AD=×4×AD=16,
解得AD=8,
∵EF是线段AC的垂直平分线,
∴点C关于直线EF的对称点为点A,
∴AD的长为CM+MD的最小值,
∴MC+MD的最小值为.
故选:B.
2.C
【解析】
解:∵AB=AC=12,
∴∠B=∠C,
∵∠ADE=∠B,∠BAD=180°-∠B-∠ADB,∠CDE=180°-∠ADE-∠ADB,
∴∠BAD=∠CDE,
∵AE的中垂线交BC于点D,
∴AD=ED,
在△ABD与△DCE中,
,
∴△ABD≌△DCE(AAS),
∴CD=AB=12,BD=CE,
∵CD=3BD,
∴CE=BD=4,
∴AE=AC-CE=12-4=8.
故选:C.
3.B
【解析】
解: 四边形中,,,
是的垂直平分线,
而不一定是的垂直平分线,故A不符合题意;
,,
对角线BD平分∠ABC,∠ADC,故B符合题意;
直线BD是筝形的两条对称轴,故C不符合题意;
如图,记对角线的交点为
筝形的面积等于对角线AC与BD的乘积的一半,故D不符合题意;
故选B
4.A
【解析】
∵中转仓到A、B、C三地的距离相等,
∴中转仓的位置应选在△ABC三边的垂直平分线的交点处,
故选A.
5.A
【解析】
解: DE是AC的垂直平分线,
△ABD的周长是13,
AB=5,
故选A
6.D
【解析】
如图,连接AM、AD
∵EF垂直平分线段AC
∴CM=AM
∴CM+MD=AM+MD≥AD
即当A、M、D三点在一直线上且与AD重合时,CM+MD取得最小值,且最小值为线段AD的长
∵△CMD的周长=CM+MD+CD=AM+MD+AD
∴△CMD的周长的最小值为AD+CD
∵D为BC的中点,AB=AC
∴,AD⊥BC
∴
∴AD=12
∴AD+CD=12+1.5=13.5
即△CDM周长的最小值为13.5
故选:D.
7.A
【解析】
解:连接PE,
∵EF是BD的垂直平分线,
∴EB=ED,
∴∠B=∠EDB,
∵∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∵∠A=∠PDA,
∴∠PDA+∠EDB=90°,PA=PD=2,
∴∠PDE=180°-90°=90°,
∴DE⊥DP,
设DE=x,则EB=ED=x,CE=8-x,PC=AC-PA=6-2=4,
∵∠C=∠PDE=90°,
∴PC2+CE2=PE2=PD2+DE2,
∴42+(8-x)2=22+x2,
解得:x=4.75,
则DE=4.75,
故选A.
8.A
【解析】
解:∵CD=AC,∠A=48°,
∴∠ADC=∠A=48°,
∴∠ACD=180° 48° 48°=84°.
∵由作图可知,MN是线段BC的垂直平分线,
∴BD=CD,
∴∠BCD=∠B=∠ADC=24°,
∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=84°+24°=108°.
故选:A.
9.60°##60度
【解析】
解:∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
设∠ABD=∠CBD=x°,则∠CFD=2x°,
∵EF是BC的垂直平分线,
∴BF=CF,
∴∠FCB=∠CBD=x°,
∵∠A=50°,∠ACF=40°,
∴50°+40°+x°+2x°=180°,
解得:x=30,
∴∠CFD=2x°=60°,
故答案为:60°.
10.3cm
【解析】
解:∵M是AB的中点,交AC于点N,
∴NA=NB,
∵△BCN的周长是7cm,
∴BC+CN+BN=7(cm),
∴BC+CN+NA=7(cm),即BC+AC=7(cm),
∵AC=4cm,
∴BC=3cm,
故答案为:3cm.
11.8
【解析】
解:的垂直平分线交于,
,
的垂直平分线交与,
,
,
,
,
的周长为8,
故答案为:8.
12.10°
【解析】
解:如图所示,连接OA,
∵∠BAC=80°,
∴∠ABC+∠ACB=180° ∠BAC=100°,
∵AB、AC的垂直平分线交于点O,
∴OB=OA,OC=OA,
∴∠OAB=∠OBA,∠OAC=∠OCA,∠OBC=∠OCB,
∴OBA+∠OCA=∠OAB+∠OAC=∠BAC,
∴∠OBC+∠OCB=100° (∠OBA+∠OCA)= 100° ∠BAC=20°,
∴∠OCB=∠OBC=10°,
故答案为:10°.
13.6
【解析】
解:如图所示,连接PA,
∵DE是线段AC的垂直平分线,P在直线DE上,
∴PA=PC,
∴PB+PC=PB+PA,
∴要想△PBC的周长最小,则PB+PC+BC最小,即PB+PC的值最小,则PA+PB的值最小,
∴当A、P、B三点共线时,PA+PB的值最小即为AB,
∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,
∴AB=2BC=4,
∴PB+PC的最小值为4,
∴△PBC的周长的最小值为4+BC=6,
故答案为:6.
14.(1)见解析
(2)3.
【解析】
解:如图,点D为所作;
(2)
解:设CD=x,则BD=AD=8-x,
在Rt△ACD中,∵CD2+AC2=AD2,
∴x2+42=(8-x)2,解得x=3,
即CD的长为3.
15.(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)
如图所示,即为所求,
(2)
延长AC到点F,使CF=AF,连接BF,
在和中
∵
∴
∴AB是EF的垂直平分线,
∴
∴AD=BF
16.(1)6;
(2)20°.
【解析】
(1)
解:∵DM和EN分别垂直平分AB和AC,
∴AD=BD,EA=EC,
∵△ADE的周长为6,
∴AD+DE+EA=6.
∴BD+DE+EC=6,即BC=6;
(2)
解:∵DM和EN分别垂直平分AB和AC,
∴AD=BD,EA=EC,
∴∠B=∠BAD,∠C=∠EAC.
∵∠BAC=100°,
∴∠B+∠C=180°-∠BAC=180°-100°=80°,
即∠BAD+∠EAC=80°.
∴∠DAE=∠BAC-(∠BAD+∠EAC)=100°-80°=20°.
17.(1)见解析;(2),见解析
【解析】
(1)证明:∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,
在⊿ACD和⊿EBD中,
,
∴⊿ACD ≌⊿EBD(SAS).
(2)延长FD到H,使得,连接AH,EH,
∵D是AB的中点,
∴,
在△BDF和△ADH中,
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴
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