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专题突破三:全等三角形综合之动点问题(20道)
(解答压轴题专练)
一、解答题(本题组共20道解答题,每题5分,总分100分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
1.如图,在中,,高、相交于点O,,且.
(1)求线段的长;
(2)动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为l秒,的面积为S,请用含t的式子表示S;
(3)在(2)的条件下,点F是直线上的一点且.是否存在t值,使以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请直接写出符合条件的t值,若不存在,请说明理由.
2.如图,在中,,为高,且,点为上一点,,连接.
(1)求的长;
(2)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(3)有一动点从点出发沿射线以每秒8个单位长度的速度运动,动点从点出发沿线段以每秒2个单位长度的速度向终点运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动,设运动时间为秒,点是射线上一点,且.当与全等时,请直接写出的值.
3.(动点、全等)如图,在中,,高、相交于点O,,且.
(1)求线段的长;
(2)动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t秒,的面积为S,请用含t的式子表示S,并直接写出相应的t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,点F是直线上的一点且.是否存在t值,使以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请直接写出符合条件的t值;若不存在,请说明理由.
4.如图,在中,,P为射线上一动点(点P不与点B重合),以为直角边在的右侧作等腰直角三角形,
(1)如图1,当点P在线段上时,直接写出点Q到直线的距离;
(2)如图2,当点P运动到的延长线上时,连接,交直线于点M,求证:;
(3)点P在运动过程中,连接,交直线于点M,若,直接写出的长.
5.如图,等腰中,,,点为射线上一动点,连接,作且.
(1)如图1,过F点作交于G点,求证:;
(2)如图2,连接交于点,若,求证:点为中点;
(3)如图3,当点在的延长线上时,连接与的延长线交于点,若,则 .
6.如图1,已知:,点A、B在的边上,,点D为直线上一动点,连接,过点A作,且,作,垂足为F.
(1)当点D在线段上时,证明:;
(2)如图2,当点D在线段延长线上时,(1)的结论是否仍然成立?若成立,请证明,若不成立,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,作点E关于直线的对称点,连接、,与直线交于点H,求证:.
7.在中,点D是边上一点,连接.
(1)如图1,若平分,,,的面积为3,求的面积;
(2)如图2,若,点E在上,满足,过点C作于点C,交的延长线于点F,若,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,已知,点P,Q分别是线段上的动点,连接,当的最小值是n时,直接写出线段的长.(用含m,n的代数式表示)
8.已知在中,,.
(1)如图1,若的顶点在直线上,,,垂足分别为,,求证:≌;
(2)如图2,若的顶点在轴上,点,的坐标分别为和,求点的坐标;
(3)如图3,若点为边上的一个动点,且不与点,重合,以点为直角顶点,为腰画等腰直角三角形,且点在的下方,请问:在点运动的过程中,的度数是否会发生变化?若发生变化,请说明由;若不变,请求出的度数.
9.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.
(1)如图1,若于点,且交于点,求证:;
(2)如图2,在(1)的基础上,连接,求证:;
(3)若,点为的中点,点为轴上一动点,连接,过作交轴于点,当点在轴上运动的过程中,,,之间有何数量关系?为什么?
10.如图,等腰中,,,,点为射线上一动点,连接,作且.
(1)如图,过点作交于点,求证:;
(2)如图,在(1)的条件下,连接交于点,若,求证:点为中点;
(3)如图,当点在的延长线上时,连接与的延长线交于点,若,则________.
11.如图1,点A、D在y轴正半轴上,点B、C分别在x轴上,平分与y轴交于D点,.
(1)求证:;
(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作于点,点H为上一动点,点G为上一动点,(如图3),当点H在上移动、点G在上移动时,始终满足,试判断、、这三者之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.
12.已知:平面直角坐标系中,点的坐标满足.
(1)如图1,求证:是第一象限的角平分线;
(2)如图2,过作的垂线,交轴正半轴于点,点分别从两点同时出发,在线段上以相同的速度相向运动(不包括点和点),过作交轴于点,连,猜想与之间有何确定的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,是轴正半轴上一个动点,连接,过点作交轴正半轴于点,连接,过点点作的角平分线交于点,过点作轴于点,求的值.
13.如图,在中,是边上的高,是边上的高,相交于点,且.
(1)求证:.
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动.设点的运动时间为秒
①点是线段上的一点(不与点重合),当时,__________(用含的代数式表示);设,则__________(用含的代数式表示)
②点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
14.新定义题型构思巧妙,立意新颖,重在考查学生的学习能力,实践能力及创新精神,让我们试试吧:我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫作“等邻角四边形”.
(1)定义理解:
如图①,已知四边形为等邻角四边形,且,求的度数.
(2)定义运用:
如图②,在五边形中,,对角线平分,求证:四边形为等邻角四边形;
(3)定义拓展:
如图③,在等邻角四边形中,,点为边边上的一动点,过点作,垂足分别为,试猜想,在点的运动过程中,的值是否会发生改变,并说明理由.
15.在中,,点是边上一动点(不与点重合),以为一边在的右侧作,使,连接.
(1)如图①,若,则的长度为_________;
(2)设.
①如图②,当点在线段上时,试说明;
②如图③,当点在线段的延长线上时,请你探究与之间的数量关系,并说明理由.
16.如图,在中,,是边上的高,是边上的高,、相交于点,,且.
(1)线段的长度等于___________.
(2)求证:.
(3)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,、两点同时出发,当点到达点时,、两点同时停止运动.设点的运动时间为秒,点是直线上的一点且.是否存在值,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
17.四边形中,,,,点E为平面内一动点.
(1)如图1,若点E在线段上,,则______.
(2)如图2,连接,,点E在上,且于E点,过A点做于G点,H点为中点,连接交于F点,求证:;
(3)如图3,连接,,过点E做,且满足,连接,,过点B做于点N,若,,,求线段的长度的取值范围.
18.中,,过点A作.连接,M为平面内一动点.
(1)如图1,若,则 .
(2)如图2,点M在上,且于M,过点A作于F,D为中点,连接并延长,交于点;求证:
(3)如图3,连接,过点B作于点B,且满足,连接,过点B作于点G,若,求线段的长度的取值范围.
19.如图①,在中,,.现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为.设运动时间为.
(1)当时, ;当时, ;
(2)如图①,当 时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好与全等,请直接写出点的运动速度.
20.如图,在平面直角坐标系中,点是y轴正半轴上一点,点是轴正半轴上一点,且满足.
(1)_________;____________.
(2)如图1,已知坐标轴上有两个动点P,Q同时出发,点P从点B出发沿x轴负方向以每秒2个单位长度的速度匀速运动,点Q从原点O出发沿y轴正方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,在点P到达点O时整个运动随之结束.的中点C的坐标是,设运动的时间为.当三角形OCP的面积是三角形面积的2倍时,求t的值.
(3)如图2,在(2)的条件下,若,点F是第二象限中一点,且平分.点D是线段上一动点(不与点O,点A重合),连接交于点E.点D在线段上运动的过程中,探究,,之间的数量关系,并证明你的结论.
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专题突破三:全等三角形综合之动点问题(20道)
(解答压轴题专练)
一、解答题(本题组共20道解答题,每题5分,总分100分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
1.如图,在中,,高、相交于点O,,且.
(1)求线段的长;
(2)动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为l秒,的面积为S,请用含t的式子表示S;
(3)在(2)的条件下,点F是直线上的一点且.是否存在t值,使以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请直接写出符合条件的t值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)5;
(2),;
(3)或时,与全等;
【分析】本题考查三角形综合题、全等三角形的判定和性质、三角形的面积等知识:
(1)只要证明即可解决问题;
(2)分两种情形讨论求解即可①当点Q在线段上时,,②当点Q在射线上时,时;
(3)分两种情形求解即可①如图2中,当时,,②如图3中,当时,;再进一步建立方程求解即可.
【详解】(1)解:如图1中,
,
∵是高,
∴,
∵是高,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,,
∴,,
由题意得,
,,
①当点Q在线段上时,,如图,
∴;
②当点Q在射线上时,,如图,
∴;
(3)解:存在,理由如下,
①如图2中,当时,
,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,解得,
②如图3中,当时,
∵,,
,
∴,
∴,
∴,解得,
综上所述,或时,与全等.
2.如图,在中,,为高,且,点为上一点,,连接.
(1)求的长;
(2)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(3)有一动点从点出发沿射线以每秒8个单位长度的速度运动,动点从点出发沿线段以每秒2个单位长度的速度向终点运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动,设运动时间为秒,点是射线上一点,且.当与全等时,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)直线垂直于,理由见解析
(3)或
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三角形内角和定理:
(1)只需要证明,即可得到;
(2)根据全等三角形的性质可得,再由三角形内角和定理和对顶角线段可得,即;
(3)分当点F在线段延长线上时,当点F在线段上时,两种情况根据全等三角形的性质建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵为高,
∴,
∵,,
∴
∴;
(2)解:直线垂直于,理由如下:
如图所示,延长交于F,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴直线垂直于;
(3)解:如图所示,当点F在延长线上时,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴只存在这种情况,
∴,
∴,
解得;
如图所示,当点F在上时,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴只存在这种情况,
∴,
∴,
解得;
综上所述,当与全等时,或.
3.(动点、全等)如图,在中,,高、相交于点O,,且.
(1)求线段的长;
(2)动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t秒,的面积为S,请用含t的式子表示S,并直接写出相应的t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,点F是直线上的一点且.是否存在t值,使以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请直接写出符合条件的t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)5
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)证明即可得到线段长;
(2)分两种情况讨论:①如图1,当点在线段上时,;②如图2,当点在射线上时,,即可得出 的取值范围;
(3)分两种情况讨论:①如图3,当时,;②如图4,当时,,即可求出值.
【详解】(1)、是的高,
,
,,
,
,
在和中
,
,
;
(2),,
,,
设,,
①如图1,当点在线段上时,,
,
的取值范围是,
②如图2,当点在射线上时,,
,
的取值范围是;
综上,
(3)存在;
①如图3中,当时,
,,
,
,
,
解得: ;
②如图4中,当时,
,,
,
,
,
,
解得:,
综上所述,或时,.
4.如图,在中,,P为射线上一动点(点P不与点B重合),以为直角边在的右侧作等腰直角三角形,
(1)如图1,当点P在线段上时,直接写出点Q到直线的距离;
(2)如图2,当点P运动到的延长线上时,连接,交直线于点M,求证:;
(3)点P在运动过程中,连接,交直线于点M,若,直接写出的长.
【答案】(1)1
(2)证明见解析
(3)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是作辅助线,构造出全等三角形.
(1)过点Q作,证明,得到,即可求解;
(2)过点Q作,交延长线于点,先证明得到,进而推出,再证明,即可求解;
(3)如图,当点P在线段上时,过点Q作于N,同理可证明,则可得,证明,得到,设,则,,,进而得到,,由此可得方程,解方程可得答案;当点P再的延长线上时,过点Q作,交延长线于点, 由(2)可得:,,设,则,,,则,,由,可得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:过点Q作于N,如图所示:
由题意可得:,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即点Q到直线的距离为1;
(2)证明:过点Q作,交延长线于点,如下图,
由题意可得:,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴
∴;
(3)解:如图,当点P在线段上时,
过点Q作于N,
同理可证明,
∵,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
设,则,,,
∴,,
由可得,,解得,
∴,不符合题意;
如图,当点P再的延长线上时,过点Q作,交延长线于点,
由(2)可得:,,
设,则,,,
∴,
∴
由(2)可得,即,
解得,
∴.
综上所述,.
5.如图,等腰中,,,点为射线上一动点,连接,作且.
(1)如图1,过F点作交于G点,求证:;
(2)如图2,连接交于点,若,求证:点为中点;
(3)如图3,当点在的延长线上时,连接与的延长线交于点,若,则 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】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的性质,
(1)易证,即可证明,即可解题;
(2)过点作交于点,根据(1)中结论可得,即可证明,可得,根据可证,根据,,即可解题;
(3)过作的延长线交于点,易证,由(1)(2)可知,,可得,,即可求得的值,即可解题.
【详解】(1)证明:,,
,
在和中,
,
;
(2)证明:过点作交于点,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
点为中点;
(3)解:过作的延长线交于点,如图3,
,,,
,
由(1)(2)知:,,
,,
,
,
,
.
故答案为.
6.如图1,已知:,点A、B在的边上,,点D为直线上一动点,连接,过点A作,且,作,垂足为F.
(1)当点D在线段上时,证明:;
(2)如图2,当点D在线段延长线上时,(1)的结论是否仍然成立?若成立,请证明,若不成立,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,作点E关于直线的对称点,连接、,与直线交于点H,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)成立,见解析
(3)见解析
【分析】本题主要考查三角形全等的判定及性质,能熟练应用三角形全等证明线段相等是解题的关键.(1)根据“同角的余角相等” 证明,再根据 “AAS”证明即可;
(2)类比(1)的方法证明即可;
(3)延长交的延长线于点,利用“ASA”证明即可得证.
【详解】(1)证明:,,
,,
,
,
,
,
在和中
,
,
.
(2)解:结论成立.
,
,
,
,,
,
,
,
在和中
,
,
,
.
(3)证明:如图:
如图,延长交的延长线于点,
,,
,
,,
,
,
又 E、关于直线对称,
,
,
、、三点共线,
由(2)可得,
,,
,
即,
,,
,
,,
在和中
.
7.在中,点D是边上一点,连接.
(1)如图1,若平分,,,的面积为3,求的面积;
(2)如图2,若,点E在上,满足,过点C作于点C,交的延长线于点F,若,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,已知,点P,Q分别是线段上的动点,连接,当的最小值是n时,直接写出线段的长.(用含m,n的代数式表示)
【答案】(1)8
(2)见解析
(3)
【分析】(1)过点D作于点G,于点H,根据角平分线的性质及三角形面积法求解即可;
(2)过点D作,交于点N,利用全等三角形的判定和性质证明即可;
(3)延长交于点K,则,再倍长至点,过点作于点Q,交于点P,利用轴对称的性质及图形求解即可.
【详解】(1)解:过点D作于点G,于点H,如图所示:
∵,
∴,即
∴
∵平分
∴
∴
∴;
(2)过点D作,交于点N,如图所示:
∴,
∵,即
∴
在和中
∴
∴
∵,
∴
即
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
在和中
∴
∴
∴
又∵,
∴;
(3),理由如下:
由(2)可知
延长交于点K,则
再倍长至点,过点作于点Q,交于点P
由轴对称性得
∴最小,即
在中,
∴
又在中,
∴.
8.已知在中,,.
(1)如图1,若的顶点在直线上,,,垂足分别为,,求证:≌;
(2)如图2,若的顶点在轴上,点,的坐标分别为和,求点的坐标;
(3)如图3,若点为边上的一个动点,且不与点,重合,以点为直角顶点,为腰画等腰直角三角形,且点在的下方,请问:在点运动的过程中,的度数是否会发生变化?若发生变化,请说明由;若不变,请求出的度数.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)不会发生变化,.
【分析】(1)先证明,即可利用证明≌;
(2)构造(1)的模型,过点作直线轴,再分别过点,作于,于.利用全等三角形性质可得,,由此即可解题;
(3)过点作于点.与(1)同理得≌,进而可证,,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴
∵
又∵,
∴
在和中
,
∴≌
(2)解:过点作直线轴,再分别过点,作于,于.
与(1)可得≌,
∴,
设点的坐标为
∵,,
∴,,,
∴
解得,∴点的坐标为
(3)解:的度数不会发生变化.
过点作于点.与(1)同理得≌,
∴,
∵,
∴
∴,即,
∴
∵,
∴
∴
9.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.
(1)如图1,若于点,且交于点,求证:;
(2)如图2,在(1)的基础上,连接,求证:;
(3)若,点为的中点,点为轴上一动点,连接,过作交轴于点,当点在轴上运动的过程中,,,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
(3)当M在y轴正半轴上时, ;当M在线段OB上时, ;当M在射线BO的反向延长线上时, .理由见解析
【分析】(1)根据题意得到,然后再,,依据即可求解;
(2)要证,只需证明平分,只需证到,只需证明即可;
(3)根据题意,分三种情况讨论求解,当在轴正半轴上时, ;当在线段上时, ;当在射线的反向延长线上时, .
【详解】(1)证明:点,交轴负半轴于点,且,
则.
即,
,
.
在与中,
,
;
(2)证明:过分别作于点,作于点.
在四边形中,,
.
在与中,
,
,
,
,,
平分,
;
(3)解:当在轴正半轴上时, ;当在线段上时, ;当在射线的反向延长线上时, .
理由如下:
∵,即,
∴,即,
①当在轴正半轴上时,连接,如图所示:
∵,是中点,,
∴,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即;
②当在线段上时,如图所示:
同理可得;
③当在射线的反向延长线上时,如图所示:
同理可得.
10.如图,等腰中,,,,点为射线上一动点,连接,作且.
(1)如图,过点作交于点,求证:;
(2)如图,在(1)的条件下,连接交于点,若,求证:点为中点;
(3)如图,当点在的延长线上时,连接与的延长线交于点,若,则________.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据同角的余角相等得到,即可根据证明;
(2)证明,得出,根据,得出,根据,,即可证明结论;
(3)作,交的延长线于一点,由(1)(2)可知,,,根据全等三角形的性质计算即可.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
∵,
∴,
在和中,
,
.
(2)证明:,
∴
在和中,
,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
,
∴
点为的中点;
(3)解:如图,作,交的延长线于一点,
由(1)知,
,设,,
,
,
,
,
由(2)知,
,
,
.
故答案为:.
11.如图1,点A、D在y轴正半轴上,点B、C分别在x轴上,平分与y轴交于D点,.
(1)求证:;
(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作于点,点H为上一动点,点G为上一动点,(如图3),当点H在上移动、点G在上移动时,始终满足,试判断、、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),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,进而判断出,即可得出结论;
(2)过点作于,根据角平分线得出,进而判断出,得出,进而判断出,得出,再判断出,即可得出结论;
(3)在的延长线上取一点,使,再判断出,进而判断出,得出,,进而判断出,进而判断出,得出,即可得出结论.
【详解】(1)解:平分,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:如图2,过点作于,
平分,,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,,
,
,
,
,
;
(3)解:;
证明:如图3,在的延长线上取一点,使,
平分,,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
.
12.已知:平面直角坐标系中,点的坐标满足.
(1)如图1,求证:是第一象限的角平分线;
(2)如图2,过作的垂线,交轴正半轴于点,点分别从两点同时出发,在线段上以相同的速度相向运动(不包括点和点),过作交轴于点,连,猜想与之间有何确定的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,是轴正半轴上一个动点,连接,过点作交轴正半轴于点,连接,过点点作的角平分线交于点,过点作轴于点,求的值.
【答案】(1)见解析;
(2),证明见解析;
(3).
【分析】(1)根据非负性得出,过点分别作轴,轴的垂线,垂足分别为进而利用角平分线的性质解答即可;
(2)过作平分,交于点,根据全等三角形的判定和性质解答即可;
(3)过作,于,根据全等三角形的判定和性质解答.
【详解】(1)解:∵
∴
∴
∴
如图1,过点分别作轴,轴的垂线,垂足分别为,则
∴平分
即是第一象限的角平分线.
(2)解:如图2,过作平分,交于点
∴
∵
∴
在与中
∴
∴
在和中
∴
∴
设与交于
∴
∴
(3)如图3,过作,于,连接
∵点是的角平分线,
∴,
∴
∵,
∴,
在和中,
∴
∴
过作轴于轴于,
∵为角平分线,
∴,
∵
∴,
,
∴
∴
∴
13.如图,在中,是边上的高,是边上的高,相交于点,且.
(1)求证:.
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动.设点的运动时间为秒
①点是线段上的一点(不与点重合),当时,__________(用含的代数式表示);设,则__________(用含的代数式表示)
②点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①;;②或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定与性质,线段的和差;
(1)由,可得,通过即可证明;
(2)①根据题列出代数式即可得出,根据等角的余角相等即可证明;
②分两种情形:如图2,当时;如图3,当时,分别进行求解即可得到答案.
【详解】(1)证明: 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)①解:依题意,,
∵ 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;.
②解:存在,
如图2,当时,
在和中,
,
,
,
,
;
如图3,当时,
在和中,
,
,
,
,
,
综上所述:或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等.
14.新定义题型构思巧妙,立意新颖,重在考查学生的学习能力,实践能力及创新精神,让我们试试吧:我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫作“等邻角四边形”.
(1)定义理解:
如图①,已知四边形为等邻角四边形,且,求的度数.
(2)定义运用:
如图②,在五边形中,,对角线平分,求证:四边形为等邻角四边形;
(3)定义拓展:
如图③,在等邻角四边形中,,点为边边上的一动点,过点作,垂足分别为,试猜想,在点的运动过程中,的值是否会发生改变,并说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)的值不会发生改变.理由见解析
【分析】(1)根据“等邻角四边形”的定义,再结合已知条件和四边形内角和定理,即可求解.
(2)根据两直线平行,内错角相等,再结合角平分线的定义和“等邻角四边形”的定义即可证明.
(3)作,垂足为Q,设法证明为定值.
【详解】(1)因为四边形的内角和为,且与的度数均大于或等于,故根据“等邻角四边形”定义,均不可能与中的任意一个角相等,否则总内角和大于.
∴.
∵,
∴,
解得:.
(2)∵,
∴.
∵平分,
∴.
∴.
∴四边形为等邻角四边形;
(3)的值不会发生改变.理由如下:
如图,作,垂足为Q,自P作,垂足为R,
∵,
∴四边形是矩形.
∴,且,
∴.由题意,知
.
又∵,
∴.
∴,
∴.
因此, 在点P的运动过程中,的值不会发生改变,总等于;
15.在中,,点是边上一动点(不与点重合),以为一边在的右侧作,使,连接.
(1)如图①,若,则的长度为_________;
(2)设.
①如图②,当点在线段上时,试说明;
②如图③,当点在线段的延长线上时,请你探究与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)①见解析 ②
【分析】(1)由已知可以得到, 从而解题即可;
(2)①根据,可得, 即;②由题意根据, , 最后由 及三角形的外角性质可以得到.
【详解】(1)∵,
∴ , 即,
又,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)①证明∵,
∴,
∴,
即;
②则此时有,理由如下:
∵,
∴,
∴, 即.
16.如图,在中,,是边上的高,是边上的高,、相交于点,,且.
(1)线段的长度等于___________.
(2)求证:.
(3)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,、两点同时出发,当点到达点时,、两点同时停止运动.设点的运动时间为秒,点是直线上的一点且.是否存在值,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3
(2)见解析
(3)或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等
【分析】(1)由,,进行计算即可得到答案;
(2)由,可得,通过即可证明;
(3)分两种情形:如图2,当时;如图3,当时,分别进行求解即可得到答案.
【详解】(1)解:,,
,即,
,
故答案为:3;
(2)证明: 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
在和中,
,
;
(3)解:存在,
如图2,当时,
是边上的高,是边上的高,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
如图3,当时,
是边上的高,是边上的高,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
综上所述:或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等.
17.四边形中,,,,点E为平面内一动点.
(1)如图1,若点E在线段上,,则______.
(2)如图2,连接,,点E在上,且于E点,过A点做于G点,H点为中点,连接交于F点,求证:;
(3)如图3,连接,,过点E做,且满足,连接,,过点B做于点N,若,,,求线段的长度的取值范围.
【答案】(1)18
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据三角形面积公式计算即可;
(2)先根据证明≌,可得,,再根据证明≌,可得,进而根据,可得结论;
(3)先证明≌,可得,再根据,及可求出,最后根据三角形两边之和大于第三边,之差小于第三边得出答案.
【详解】(1)根据题意可知,
∴.
故答案为:18;
(2)∵,
∴,
∴.
∵,
∴≌,
∴,.
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴≌,
∴,
∴,
∴;
(3)连接.
∵,
∴.
∵,,
∴≌,
∴.
根据题意可知,且,
∴,
即,
解得,
根据三角形三边关系得,
即.
当点C,D,E共线时,取最大值24,最小值8.
所以.
18.中,,过点A作.连接,M为平面内一动点.
(1)如图1,若,则 .
(2)如图2,点M在上,且于M,过点A作于F,D为中点,连接并延长,交于点;求证:
(3)如图3,连接,过点B作于点B,且满足,连接,过点B作于点G,若,求线段的长度的取值范围.
【答案】(1)8
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由平行线的性质可得,即可求解;
(2)由“”可证,利用全等三角形的性质可得,由“”可证,利用全等三角形的性质可得,可得结论;
(3)由“”可证,可得,由三角形的三边关系定理可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
故答案为:8;
(2)∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵D为中点,
∴,
又∵,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)连接,如图,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴.
∴当点E,点M,点,三点共线时,最大值为12,最小值为6,
∴.
19.如图①,在中,,.现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为.设运动时间为.
(1)当时, ;当时, ;
(2)如图①,当 时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好与全等,请直接写出点的运动速度.
【答案】(1)
(2)或
(3)运动的速度为或或或
【分析】(1)当时,点P在线段上,根据点P速度表示的长即可;当时,点P在线段上,根据点P速度表示的长即可;
(2)分两种情况讨论:①点P在上;②点P在上,利用三角形面积分别求解即可;
(3)根据题意分四种情况进行分析,利用全等三角形的性质得出点所走的路程,进而可求出的运动时间,即的运动时间,再利用速度=路程÷时间求解即可
【详解】(1)当时,点P在线段上,
∵点P速度为,
∴;
当时,点P在线段上,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)∵,,
∴,
∵的面积等于面积的一半,
∴,
①当点P在上时,
,
∴,
;
②当点P在上时,
过点C作于点D,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
;
故答案为:或;
(3)设点的运动速度为,
①当点在上,点在上,时,
,
∴
解得;
②当点在上,点在上,时,
,
∴,
解得;
③当点P在上,点在上,时,
,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴
解得;
④当点P在上,点Q在上,时
,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴
解得;
∴运动的速度为或或或.
20.如图,在平面直角坐标系中,点是y轴正半轴上一点,点是轴正半轴上一点,且满足.
(1)_________;____________.
(2)如图1,已知坐标轴上有两个动点P,Q同时出发,点P从点B出发沿x轴负方向以每秒2个单位长度的速度匀速运动,点Q从原点O出发沿y轴正方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,在点P到达点O时整个运动随之结束.的中点C的坐标是,设运动的时间为.当三角形OCP的面积是三角形面积的2倍时,求t的值.
(3)如图2,在(2)的条件下,若,点F是第二象限中一点,且平分.点D是线段上一动点(不与点O,点A重合),连接交于点E.点D在线段上运动的过程中,探究,,之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)
(3);理由见解析
【分析】(1)利用非负性即可求出即可得出结论;
(2)先表示出,利用面积相等,建立方程求解即可得出结论;
(3)先判断出,进而判断出,即可判断出,即可得出.
【详解】(1)解:
解得:
故答案为:.
(2)解:根据题意得,,,
∴
∴
根据题意得,,解得.
(3)解:;理由如下:
过点A作轴,过点作
∴,
∵,
∴
∵,
∴
∵平分
∴,∴,
∴
又∵
∴,
∴
∴.
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