第13章《三角形中的边角关系、命题与证明》单元测试卷
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分;在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知一个三角形的两边长分别为6和3,则这个三角形的第三边长可能是( )
A.3 B.6 C.9 D.10
2.下列图形中具有稳定性的是( )
A. B. C. D.
3.如图,CE是的外角的平分线,若,,则的度数为( ).
A.95° B.90° C.85° D.80°
4.下列长度的三条线段能首尾相接构成三角形的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
5.以下命题的逆命题中,属于真命题的是( ).
A.如果a>0,b>0,则a+b>0 B.直角都相等
C.两直线平行,同位角相等 D.若a=b,则|a|=|b|
6.具备下列条件的,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.::::
7.如图,直线CE∥DF,∠CAB=125°,∠ABD=85°,则∠1+∠2=( )
A.30° B.35° C.36° D.40°
8.已知中,,求证:,下面写出运用反证法证明这个命题的四个步骤:
①∴,这与三角形内角和为矛盾
②因此假设不成立.∴
③假设在中,
④由,得,即.
这四个步骤正确的顺序应是( )
A.④③①② B.③④②① C.①②③④ D.③④①②
9.用反证法证明命题“在三角形中,至少有一个内角大于或等于60°”时,第一步应先假设( )
A.三角形中有一个内角小于 B.三角形中有一个内角大于
C.三角形的三个内角都小于 D.三角形的三个内角都大于
10.如图,中,、分别是高和角平分线,点在的延长线上,,交于点,交于点;下列结论中正确的结论有( )
①;②;③;④.
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
二、填空题(本大题共6个小题,每题3分,共18分)
11.命题“平行四边形的对角线互相平分”,它的逆命题是__________,逆命题是__________命题(填“真”或“假”)
12.现将一把直尺和的直角三角板按如图摆放,经测量得,则___________.
13.BM是ABC中AC边上的中线,AB=7cm,BC=4cm,那么ABM与BCM的周长之差为_________________cm.
14.用一组整数a,b,c的值说明命题“若a>b>c,则a+b>c”是错误的,这组值可以是a=__,b=__,c=__.
15.如图所示,在△ABC中,已知点D,E,F分别是BC,AD,CE的中点,且△ABC的面积为4.则△BEF的面积为_________.
16.如图,射线AB与射线CD平行,点F为射线AB上的一定点,连接CF,点P是射线CD上的一个动点(不包括端点C),将沿PF折叠,使点C落在点E处.若,当点E到点A的距离最大时,_____.
三、解答题(本大题共8小题,共72分;第17-18每小题6分,第19-21每小题8分,第22小题10分,第23小题12分,第24小题14分)
17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=40°,△ABC的外角∠CBD的平分线BE交AC的延长线于点E,点F为AC延长线上的一点,连接DF.
(1)求∠CBE的度数;
(2)若∠F=25°,求证:.
18.如图,有下列三个条件:①DE//BC;②;③.
(1)若从这三个条件中任选两个作为题设,另一个作为结论,组成一个命题,一共能组成几个命题?请你都写出来;
(2)你所写出的命题都是真命题吗?若是,请你就其中的一个真命题给出推理过程;若不是,请你对其中的假命题举出一个反例(温馨提示:)
19.先阅读下面的内容,再解决问题,
例题:若,求和的值.
解:
问题:(1)若,求的值.
(2)已知是的三边长,满足,且是中最长的边,求的取值范围.
20.如图,△ABC中,∠ABC与∠ACB的外角的平分线相交于点E,且∠A=60°.
(1)①若∠ABC=40°,则∠E=________;
②若∠ABC=100°,则∠E=________.
(2)嘉嘉说∠E的大小与∠B的度数无关,你认为他说得对吗?请说明理由.
21.用反证法证明:
两条直线被第三条直线所截.如果同旁内角互补,那么这两条直线平行.
已知:如图,直线l1,l2被l3所截,∠1+∠2=180°.
求证:l1 l2
证明:假设l1 l2,即l1与l2交与相交于一点P.
则∠1+∠2+∠P 180°
所以∠1+∠2 180°,这与 矛盾,故 不成立.
所以 .
22.如图,四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=∠D,点E为BC延长线上一点,连接AE,AE交CD于H.∠DCE的平分线交AE于G.
(1)求证:AD∥BC;
(2)若∠BAC=∠DAE,∠AGC=2∠CAE.求∠CAE的度数;
(3)(2)中条件∠BAC=∠DAE仍然成立,若∠AGC=3∠CAE,直接写出∠CAE的度数 .
23.如图1,已知线段AB、CD相交于点O,连接AC、BD,则我们把形如这样的图形称为“8字型”.
(1)求证:∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)如图2,若∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,与CD、AB分别相交于点M、N.
①以线段AC为边的“8字型”有_______个,以点O为交点的“8字型”有________个:
②若∠B=100°,∠C=120°,求∠P的度数;
③若角平分线中角的关系改为“∠CAB=3∠CAP,∠CDB=3∠CDP”,试探究∠P与∠B、∠C之间存在的数量关系,并证明理由.
24.在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)如图①,若∠BPC=α,则∠A= ;(用α的代数式表示,请直接写出结论)
(2)如图②,作△ABC外角∠MBC、∠NCB的角平分线交于点Q,试探究∠Q与∠BPC之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,延长线段CP、QB交于点E,△CQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,求∠A的度数.
答案
一、选择题
1.B
【分析】组成三角形的三边的大小关系是:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,由此即可求出答案.
【详解】解:设第三边长为x,根据三角形的三边关系得,
∴,
即.
故选:.
2.C
【分析】根据三角形具有稳定性,即可对图形进行判断.
【详解】解:A、中间竖线的两侧是四边形,不具有稳定性,故本选项错误;
B、对角线下方是四边形,不具有稳定性,故本选项错误;
C、对角线两侧是三角形,具有稳定性,故本选项正确;
D、对角线两侧是四边形,不具有稳定性,故本选项错误.
故选C.
3.B
【分析】根据角平分线的定义,可求出∠ACD=2∠ACE,再根据三角形的外角定理即可求出.
【详解】∵CE是的外角的平分线,,
∴∠ACD=2∠ACE=130°,
∵,
∴∠A=130°-40°=90°,
故选:B.
4.B
【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”,进行分析.
【详解】解:根据三角形的三边关系,知
A、1+2=3,不能组成三角形,故选项错误,不符合题意;
B、3+4>5,能够组成三角形,故选项正确,符合题意;
C、5+4<10,不能组成三角形,故选项错误,不符合题意;
D、2+6<9,不能组成三角形,故选项错误,不符合题意;
故选:B.
5.C
【分析】首先明确各个命题的逆命题,再分别分析各逆命题的题设是否能推出结论,可以利用排除法得出答案.
【详解】解:A.如果,则不一定是,,选项错误,不符合题意;
B.如果角相等,但不一定是直角,选项错误,不符合题意;
C.同位角相等,两直线平行,选项正确,符合题意;
D.如果,可得或,选项错误,不符合题意.
故选:C.
6.C
【分析】分别求出各个选项中,三角形的最大的内角,即可判断.
【详解】解:根据三角形的内角和为180°,可知,据此逐项判断:
A、由,可以推出,本选项不符合题意;
B、由,可以推出,本选项不符合题意;
C、由,推出,是钝角三角形,本选项符合题意;
D、由,可以推出,本选项不符合题意;
故选:C.
7.A
【分析】根据三角形的外角的性质可得,根据平行线的性质可得,进而即可求得.
【详解】解:∵CE∥DF,
∴
∠CAB=125°,∠ABD=85°,
,
故选A.
8.D
【分析】根据反证法的一般步骤判断即可.
【详解】解:运用反证法证明这个命题的四个步骤
1、假设在中,
2、由,得,即
3、,这与三角形内角和为矛盾
4、因此假设不成立.
综上所述,这四个步骤正确的顺序应是:③④①②
故选:D
9.C
【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,可据此进行判断.
【详解】解:用反证法证明命题“三角形中至少有一个角大于或等于60°”时,
第一步应假设这个三角形中三个内角内角都小于60°,
故选:C.
10.D
【分析】根据角平分线的性质、三角形的高线性质和三角形内角和定理判断即可;
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,故①正确;
,
,
∵,
∴,
由①得,,
∴,故②正确;
∵BE平分,
∴,,
∴,,
∴,故③正确;
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,故④正确;
∴正确的有①②③④;
故选:D.
二、填空题
11. 对角线互相平分的四边形是平行四边形 真
【分析】根据逆命题的要求写出逆命题,再判断即可.
【详解】解:命题“平行四边形的对角线互相平分”,它的逆命题是对角线互相平分的四边形是平行四边形,此命题是真命题.
故答案为:对角线互相平分的四边形是平行四边形;真.
12.
【分析】由直尺可得,由直角三角板可知,再利用三角形外角定理和平行线性质推角,即可得到答案.
【详解】解:如图,由题可知
∴
∵,
∴
又∵
∴
故答案为:.
13.3
【分析】根据中线的定义可得,ABM与BCM的周长之差=ABBC,据此即可求解.
【详解】解:∵BM是ABC的中线,
∴MA=MC,
∴=AB+BM+MABCCMBM
=ABBC
=74
=3(cm).
答:ABM与BCM的周长是差是3 cm.
故答案是:3.
14. -2 -3 -4
【分析】根据题意选择a、b、c的值,即可得出答案,答案不唯一.
【详解】解:当a=﹣2,b=﹣3,c=﹣4时,﹣2>﹣3>﹣4,则(﹣2)+(﹣3)<(﹣4),
∴命题若a>b>c,则a+b>c”是错误的;
故答案为:﹣2,﹣3,﹣4.
15.1
【分析】根据点D,E,F分别是BC,AD,CE的中点,可以推出,进而推出,即可得到答案.
【详解】解:∵点D是BC的中点
∴
∵点E是AD的中点
∴
∴
又∵点F是CE的中点
∴
又∵
∴
故答案为:1.
16.
【分析】利用三角形三边关系可知:当E落在AB上时,AE距离最大,利用且,得到,再根据折叠性质可知:,利用补角可知,进一步可求出.
【详解】解:利用两边之和大于第三边可知:当E落在AB上时,AE距离最大,如图:
∵且,
∴,
∵折叠得到,
∴,
∵,
∴.
故答案为:
三、解答题
17.(1)解:∵∠ACB=90°,∠A=40°,
∴∠CBD=∠A+∠ACB=130°,
∵BE平分∠CBD,
∴;
(2)证明:∵∠ACB=90°,
∴∠BCE=90°,
∵∠CBE=65°,
∴∠BEC=90°-65°=25°,
∵∠F=25°,
∴∠F=∠BEC,
∴.
18.(1)解:一共能组成三个命题:
①如果DE//BC,,那么;
②如果DE//BC,,那么;
③如果,,那么DE//BC ;
(2)解:都是真命题,
如果DE//BC,,那么,
理由如下:∵DE//BC,
∴,
∵,
∴.
如果DE//BC,,那么;
理由如下:∵DE//BC,
∴,,
∵,
∴;
如果,,那么DE//BC ;
理由如下:∵,
∴∠B+∠C=180°-∠BAC,
∵∠1+∠2+∠BAC=180°,
∴∠1+∠2=180°-∠BAC,
∴∠B+∠C=∠1+∠2,
∵,,
∴∠B=∠1,
∴DE//BC .
19.解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵是中最长的边,
∴,即.
20.(1)解:①∵BE,CE分别是△ABC的内角和外角的平分线
∴∠DBE=∠ABC=20°,∠DCE=∠ACD
∵∠ACD=∠ABC+∠A=60°+40°=100°,∠DCE=∠DBE+∠E
∴∠DCE=∠ACD=50°,
∴∠E=∠DCE-∠DBE=50°-20°=30°;
②∵BE,CE分别是△ABC的内角和外角的平分线
∴∠DBE=∠ABC=50°,∠DCE=∠ACD
∵∠ACD=∠ABC+∠A=100°+60°=160°,∠DCE=∠DBE+∠E
∴∠DCE=∠ACD=80°,
∴∠E=∠DCE-∠DBE=80°-50°=30°;
故答案为:①30°;②30°;
(2)解:嘉嘉说得对.
理由如下:
∵BE,CE分别是△ABC的内角和外角的平分线
∴∠DBE=∠ABC,∠DCE=∠ACD
∵∠DCE=∠DBE+∠E
∴∠E=∠DCE-∠DBE=∠ACD-∠ABC=(∠ACD-∠ABC)
又∵∠ACD=∠ABC+∠A
∴∠E=(∠ABC+∠A-∠ABC)=∠A
∴∠E的大小与∠B的度数无关.
21.已知:如图,直线l1,l2被l3所截,∠1+∠2=180°.
求证:
证明:假设l1不平行l2,即l1与l2交与相交于一点P.
则∠1+∠2+∠P=180°(三角形内角和定理),
所以∠1+∠2<180°,
这与∠1+∠2=180°矛盾,故假设不成立.
所以结论成立,l1∥l2.
22.(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠B=∠DCE,
∵∠B=∠D,
∴∠D=∠DCE,
∴AD∥BC;
(2)解:设∠CAG=x,∠DCG=z,∠BAC=y,
则∠EAD=y,∠D=∠DCE=2z,∠AGC=2∠CAE=2x,
∵AB∥CD,
∴∠AHD=∠BAH=x+y,∠ACD=∠BAC=y,
△AHD中,x+2y+2z=180°①,
△ACG中,x+2x+y+z=180°,
即3x+y+z=180°,
∴6x+2y+2z=360°②,
②﹣①得:5x=180°,
解得:x=36°,
∴∠CAE=36°;
(3)解:设∠CAE=x,∠DCG=z,∠BAC=y,
则∠EAD=y,∠D=∠DCE=2z,∠AGC=3∠CAE=3x,
∵AB∥CD,
∴∠AHD=∠BAH=x+y,∠ACD=∠BAC=y,
△AHD中,x+2y+2z=180°①,
△ACG中,x+3x+y+z=180°,
∴4x+y+z=180°,
∴8x+2y+2z=360°②,
②﹣①得:7x=180°,
解得:x=,
∴∠CAE=;
故答案为:.
23.(1)解:△AOC中,∠A+∠C=180°-∠AOC,
△BOD中,∠B+∠D=180°-∠BOD,
∵∠AOC=∠BOD,
∴∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)解:①以线段AC为边的“8字型”有:△ACM和△PDM,△ACO和△BOD,△ACO和△DNO,共3个;
以点O为交点的“8字型”有:△ACO和△BDO,△ACO和△DNO,△AMO和△BDO,△AMO和△DNO,共4个;
②△AMC和△DMP中,∠C+∠CAM=∠P+∠PDM,
△BDN和△PAN中,∠B+∠BDN=∠P+∠PAN,
∴∠C+∠CAM+∠B+∠BDN =∠P+∠PDM+∠P+∠PAN,
∵PA平分∠BAC,PD平分∠BDC,
∴∠CAM=∠PAN,∠BDN=∠PDM,
∴∠C+∠B=2∠P,
∴120°+100°=2∠P,
∴∠P=110°;
③∵∠CAB=3∠CAP,∠CDB=3∠CDP,
∴∠CAM=∠CAB,∠PAN=∠CAB,∠BDN=∠BDC,∠PDM=∠BDC,
△AMC和△DMP中,∠C+∠CAM=∠P+∠PDM,
∠C-∠P=∠PDM-∠CAM=∠BDC-∠CAB,
3(∠C-∠P)=∠BDC-∠CAB,
△BDN和△PAN中,∠B+∠BDN=∠P+∠PAN,
∠P-∠B=∠BDN-∠PAN=∠BDC-∠CAB,
(∠P-∠B)=∠BDC-∠CAB,
∴3(∠C-∠P)=(∠P-∠B),
2∠C-2∠P=∠P-∠B,
3∠P=∠B+2∠C;
24.(1)如图①中,
∵∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P,
∴∠BPC=180°﹣(∠PBC+∠PCB)
=180°(∠ABC+∠ACB)
=180°(180°﹣∠A),
=90°∠A,
∵∠BPC=α,
∴∠A=2α﹣180°.
故答案为2α﹣180°.
(2)结论:∠BPC+∠BQC=180°.
理由:如图②中,
∵外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,
∴∠QBC+∠QCB(∠MBC+∠NCB)
(360°﹣∠ABC﹣∠ACB)
(180°+∠A)
=90°∠A,
∴∠Q=180°﹣(90°∠A)=90°∠A,
∵∠BPC=90°∠A,
∴∠BPC+∠BQC=180°.
(3)延长CB至F,
∵BQ为△ABC的外角∠MBC的角平分线,
∴BE是△ABC的外角∠ABF的角平分线,
∴∠ABF=2∠EBF,
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠ECB,
∵∠EBF=∠ECB+∠E,
∴2∠EBF=2∠ECB+2∠E,
即∠ABF=∠ACB+2∠E,
又∵∠ABF=∠ACB+∠A,
∴∠A=2∠E,
∵∠ECQ=∠ECB+∠BCQ
∠ACB∠NCB
=90°,
如果△CQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,那么分四种情况:
①∠ECQ=2∠E=90°,则∠E=45°,∠A=2∠E=90°;
②∠ECQ=2∠Q=90°,则∠Q=45°,∠E=45°,∠A=2∠E=90°;
③∠Q=2∠E,∵∠Q+∠E=90°,∴∠E=30°,则∠A=2∠E=60°;
④∠E=2∠Q,∵∠Q+∠E=90°,∴∠E=60°,则∠A=2∠E=120°.
综上所述,∠A的度数是90°或60°或120°.