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2024年八上全等三角形培优(部分题目包含等腰章节内容)
一.全等三角形的判定(共2小题)
1.如图,课本上给出了小明一个画图的过程,这个画图过程说明的事实是( )
A.两个三角形的两条边和夹角对应相等,这两个三角形全等
B.两个三角形的两个角和其中一角的对边对应相等,这两个三角形全等
C.两个三角形的两条边和其中一边对角对应相等,这两个三角形不一定全等
D.两个三角形的两个角和夹边对应相等,这两个三角形不一定全等
2.如图,在△ACB中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点P,过P作PF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点H.有下列结论:①∠APB=135°;②△ABP≌△FBP;③∠AHP=∠ABC;④AH+BD=AB;其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.全等三角形的判定与性质(共23小题)
3.如图,已知BP是∠ABC的平分线,AP⊥BP,若,则△ABC的面积等于( )
A.24cm2 B.30cm2 C.36cm2 D.不能确定
4.如图,在等腰三角形△ABC中,AB=AC,D为BC延长线上一点,EC⊥AC且AC=CE,垂足为C,连接BE,若BC=6,则△BCE的面积为( )
A. B.9 C.18 D.36
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,点D在AC边上,BE∥AC,DE交AB于点M.若点M是AB边的中点,AC=8,BC=6,则四边形BCDE的面积等于( )
A.12 B.14 C.24 D.48
6.如图,在△ADE和△ABC中,∠E=∠C,DE=BC,AE=AC,过A作AF⊥DE,垂足为F,DE交CB的延长线于点G,连接AG.四边形DGBA的面积为16,AF=4,则FG的长是( )
A.4 B. C.3 D.
7.如图,在△ABC中,分别延长AC,AB边上的中线BD,CE到F,G.使DF=BD,EG=CE,则下列说法:①GA=AF;②GA∥BC;③GB=BF;④四边形GBCF的面积是△ABC面积的3倍.其中正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8.如图,在△ABC中,分别延长AC,AB边上的中线BD,CE到F,G,使DF=BD,EG=CE,则下列说法:①GA=AF;②GA∥BC;③GB=AC;④四边形GBCF的面积是△ABC面积的3倍.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,过点C作CD⊥AB于点D,过点B作BM⊥AC于点M,连接MD,过点D作DN⊥MD,交BM于点N,CD与BM交于点E.下列结论:①∠ABM=∠ACD;②DM=DN;③∠AMD=45°;④S△EDN=S△ADM.其中正确结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
10.在△ABC中,AB=6,AC=4,则BC边上的中线AD的取值范围是 .
11.如图,在△ABC中,D为边AC上一点,且BD平分∠ABC,过A作AE⊥BD于点E.若∠ABC+4∠C=180°,AB=5,BC=12,则AE= .
12.如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,CD=2BD,点E,F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC,若△BDE的面积为2,△ABC的面积为21,则△CFD的面积为 .
13.如图,在平面直角坐标系中,A(0,5),B(﹣1,0),点C在第一象限,∠BAC=90°,AB=AC,求点C的坐标.
14.如图,在四边形ABCD中,∠ABC和∠BCD的角平分线的交点E恰好落在AD边上,AB+CD=BC,求证:AB∥CD.
15.如图,AB∥CD,点E是BC的中点,AE是∠BAD的平分线.
(1)求证:DE是∠CDA的平分线;
(2)若AB=5,AD+2CD=10,求CD的长.
16.如图,四边形ABCD中,∠ABC=90°,连接对角线AC,且AC=AD,点E在边BC上,连接DE,过点A作AF⊥DE,垂足为F,若AB=AF.
求证:(1)∠DAC=∠FAB;
(2)DF=CE+EF.
17.如图1,在△ABC中,∠B=∠ACB,延长BA至D,过点D作DE⊥BC交BC的延长线于点E,延长AC至F,过点F作FG⊥BC交BC的延长线于点G,且DE=FG.
(1)求证:△BDE≌△CFG;
(2)如图2,连接DF,交EG于点H,用等式表示线段GH与BC的数量关系,并证明.
18.在△ABC中,AB=AC,D是BC边上任意一点,过点D分别向AB,AC引垂线,垂足分别为E,F.
(1)如图①,当点D在BC的什么位置时,DE=DF?并证明你的结论
(2)如图②,过点C作AB边上的高CG,试猜想DE,DF,CG的长之间存在怎样的数量关系?并加以证明.
19.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D是AC边上一点,连接BD,G,F两点都在线段BD上,连接AG,AF,过C作CE∥BD交AF延长线于点E,若AG=AF,∠ABD=∠CAE.求证:AG=CE;
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,点D为△ABC下方一点,连接AD,BD,过C作CE∥BD交AD于点E,若∠ABD=∠CAE,CE=3,AE=1,求DE的长.
20.如图,AD∥BC,AD=BC,EG为△BEC中线,EF为△BEG中线.
(1)证明:△ADC≌△CBA;
(2)已知:MN=NE.
①∠MEN与∠BGE关系是 ?并给出证明;
②证明:EC=2EF.
21.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是CB延长线上一点,点E是线段AB上一点,连接DE.AC=DE,BC=BE.
(1)求证:AB=BD;
(2)BF平分∠ABC交AC于点F,点G是线段FB延长线上一点,连接DG,点H是线段DG上一点,连接AH交BD于点K,连接KG.
①求∠ABG的度数;
②当KB平分∠AKG时,求证:AK=DG+KG.
22.如图1,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE.
(1)求证:BD=CE.
(2)在图1的基础上,过点A作AM⊥BD,交DB延长线于点M,作AN⊥EC,交EC延长线于点N,EC延长线交DM于点F.
①MF与NF有什么数量关系,请说明理由.
②若四边形AMFC的面积为35,AM=6,点F为BM的中点,则FM的长为多少?请直接写出答案.
23.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点D,延长BD交AC于E,G、F分别在BD、BC上,连接DF、GF,其中∠A=2∠BDF,GD=DE.
(1)当∠A=80°时,求∠EDC的度数;
(2)求证:CF=FG+CE.
24.如图:已知A(a,0)、B(0,b),且a、b满足(a﹣2)2+|2b﹣4|=0.
(1)如图1,求△AOB的面积;
(2)如图2,点C在线段AB上(不与A、B重合)移动,AB⊥BD,且∠COD=45°,猜想线段AC、BD、CD之间的数量关系并证明你的结论;
(3)如图3,若P为x轴上异于原点O和点A的一个动点,连接PB,将线段PB绕点P顺时针旋转90°至PE,直线AE交y轴于点Q,当P点在x轴上移动时,线段BE和线段BQ中,请判断哪条线段长为定值,并求出该定值.
25.在△DEF中,DE=DF,点B在EF边上,且∠EBD=60°,C是射线BD上的一个动点(不与点B重合,且BC≠BE),在射线BE上截取BA=BC,连接AC.
(1)当点C在线段BD上时,
①若点C与点D重合,请根据题意补全图1,并直接写出线段AE与BF的数量关系为 ;
②如图2,若点C不与点D重合,请证明AE=BF+CD;
(2)当点C在线段BD的延长线上时,用等式表示线段AE,BF,CD之间的数量关系(直接写出结果,不需要证明).中小学教育资源及组卷应用平台
2024年八上全等三角形 培优(部分题目包含等腰章节内容)
一.全等三角形的判定(共2小题)
1.如图,课本上给出了小明一个画图的过程,这个画图过程说明的事实是( )
A.两个三角形的两条边和夹角对应相等,这两个三角形全等
B.两个三角形的两个角和其中一角的对边对应相等,这两个三角形全等
C.两个三角形的两条边和其中一边对角对应相等,这两个三角形不一定全等
D.两个三角形的两个角和夹边对应相等,这两个三角形不一定全等
【思路点拔】根据全等三角形的判定进行判断即可.
【解答】解:根据作图可知:两个三角形的两条边和其中一边对角对应相等,其中角的对边不确定,可能有两种情况,故三角形不能确定,
所以两个三角形的两条边和其中一边对角对应相等,这两个三角形不一定全等,
故选:C.
2.如图,在△ACB中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点P,过P作PF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点H.有下列结论:①∠APB=135°;②△ABP≌△FBP;③∠AHP=∠ABC;④AH+BD=AB;其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拔】根据三角形内角和以及角平分线的定义得∠PAB+∠PBA=45°,继而得出∠APB的度数,即可判断①;推出∠APB=∠FPB,根据ASA证明即可,即可判断②;证明△PAH≌△PFD(ASA),得AH=FD,∠AHP=∠FDP,根据外角的性质可判断③;通过等量代换可判断④.证明三角形全等是解题的关键.
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∵AD、BE分别平分∠CAB、∠CBA,
∴,,
∴,
∴∠APB=180°﹣(∠PAB+∠PBA)=180°﹣45°=135°,故结论①正确;
∴∠BPD=180°﹣∠APB=180°﹣135°=45°,
又∵PF⊥AD,
∴∠FPA=∠FPD=90°,
∴∠FPB=∠FPD+∠BPD=90°+45°=135°,
∴∠APB=∠FPB,
在△ABP和△FBP中,
,
∴△ABP≌△FBP(ASA),故结论②正确;
∴∠BAP=∠BFP,AB=FB,PA=PF,
∴∠PAH=∠PFD,
在△PAH和△P F D中,
,
∴△PAH≌△PFD(ASA),
∴AH=FD,∠AHP=∠FDP,
∵∠FDP是△ABD的外角,
∴∠FDP>∠ABC,
∴∠AHP>∠ABC,故结论③错误;
又∵AH=FD,AB=FB,
∴AB=FB=FD+BD=AH+BD,
即AH+BD=AB,故结论④正确,
∴正确的个数是3个.
故选:C.
二.全等三角形的判定与性质(共23小题)
3.如图,已知BP是∠ABC的平分线,AP⊥BP,若,则△ABC的面积等于( )
A.24cm2 B.30cm2 C.36cm2 D.不能确定
【思路点拔】延长AP交BC于点D,根据角平分线的定义可得∠ABP=∠DBP,再根据垂直定义可得∠APB=∠DPB=90°,然后根据ASA可得△BAP≌△BDP,从而利用全等三角形的性质可得AP=DP,进而可得△APC的面积=△DPC的面积,最后进行计算即可解答.
【解答】解:延长AP交BC于点D,
∵BP是∠ABC的平分线,
∴∠ABP=∠DBP,
∵AP⊥BP,
∴∠APB=∠DPB=90°,
∵BP=BP,
∴△BAP≌△BDP(ASA),
∴AP=DP,
∴△APC的面积=△DPC的面积,
∵△BPC的面积=12cm2,
∴△BPD的面积+△CPD的面积=12,
∴△ABP的面积+△APC的面积=12,
∴△ABC的面积=24cm2,
故选:A.
4.如图,在等腰三角形△ABC中,AB=AC,D为BC延长线上一点,EC⊥AC且AC=CE,垂足为C,连接BE,若BC=6,则△BCE的面积为( )
A. B.9 C.18 D.36
【思路点拔】过A作AH⊥BC于H,过E作EF⊥BC于F,利用等腰三角形的性质和全等三角形的判定和性质解答即可.
【解答】解:过A作AH⊥BC于H,过E作EF⊥BC于F,
∵AB=AC,
∴BH=HC,
∵∠ACE=90°,
∴∠ACH+∠ECF=90°,
∵∠CAH+∠ACH=90°,
∴∠ECF=∠CAH,
在△ACH与△CEF中,
,
∴△ACH≌△CEF(AAS),
∴EF=CHBC=3,
∴△BCE的面积,
故选:B.
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,点D在AC边上,BE∥AC,DE交AB于点M.若点M是AB边的中点,AC=8,BC=6,则四边形BCDE的面积等于( )
A.12 B.14 C.24 D.48
【思路点拔】由∠C=90°,AC=8,BC=6,求得S△ABCAC BC=24,由BE∥AC,得∠E=∠ADM,而∠BME=∠AMD,BM=AM,即可根据“AAS”证明△BME≌△AMD,则S△BME=S△AMD,即可推导出S四边形BCDE=S△ABC=24,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵∠C=90°,AC=8,BC=6,
∴S△ABCAC BC8×6=24,
∵BE∥AC,
∴∠E=∠ADM,
∵点M是AB边的中点,
∴BM=AM,
在△BME和△AMD中,
,
∴△BME≌△AMD(AAS),
∴S△BME=S△AMD,
S四边形BCDE=S四边形BCDM+S△BME=S四边形BCDM+S△AMD=S△ABC=24,
故选:C.
6.如图,在△ADE和△ABC中,∠E=∠C,DE=BC,AE=AC,过A作AF⊥DE,垂足为F,DE交CB的延长线于点G,连接AG.四边形DGBA的面积为16,AF=4,则FG的长是( )
A.4 B. C.3 D.
【思路点拔】作AH⊥BC于H,证△ABC≌△AED,得AF=AH,再证Rt△AFG≌Rt△AHG,同理Rt△ADF≌Rt△ABH,得S四边形DGBA=16,进而得到FG的长.
【解答】解:如图,
过点A作AH⊥BC于H,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△AED(SAS),
∴AD=AB,S△ABC=S△AED,
又∵AF⊥DE,
∴,
∴AF=AH,
∵AF⊥DE,AH⊥BC,
∴∠AFG=∠AHG=90°,
在Rt△AFG和Rt△AHG中,
,
∴Rt△AFG≌Rt△AHG(HL),
同理:Rt△ADF≌Rt△ABH(HL),
∴S四边形DGBA=S四边形AFGH=16,
∵Rt△AFG≌Rt△AHG,
∴SRt△AFG=8,
∵AF=4,
∴,
解得:FG=4;
故选:A.
7.如图,在△ABC中,分别延长AC,AB边上的中线BD,CE到F,G.使DF=BD,EG=CE,则下列说法:①GA=AF;②GA∥BC;③GB=BF;④四边形GBCF的面积是△ABC面积的3倍.其中正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【思路点拔】由AE=BE,∠AEG=∠BEC,GE=CE,根据“SAS”证明△AEG≌△BEC,得GA=BC,∠AGE=∠BCE,所以GA∥BC,可判断②正确;同理△ADF≌△CDB,△BEG≌△AEC,所以AF=BC,∠AFD=∠CBD,GB=AC,则AG=AF,AF∥BC,可判断①正确;由AG∥BC,AF∥BC,证明G、A、F三点在同一条直线上,则GF∥BC,设两条平行线GF与BC之间的距离为h,则,可证明S四边形GBCF=3S△ABC,可判断④正确,无法判断GB=BF,于是得到问题的答案.
【解答】解:在△ABC中,BD是△ABC的中线,
∴AD=CD,
在△ADF和△CDB中,
,
同理△ADF≌△CDB(SAS),
∴AF=BC,∠AFD=∠CBD,
∴AG=AF,AF∥BC,
故①正确;
在△ABC中,CE是△ABC的中线,
∴AE=BE,
在△AEG和△BEC中,
,
∴△AEG≌△BEC(SAS),
∴GA=BC,∠AGE=∠BCE,
∴GA∥BC,
故②正确;
∵AG∥BC,AF∥BC,
∴G、A、F三点在同一条直线上,
∴GF∥BC,
设两条平行线GF与BC之间的距离为h,
∵GA=AF=BC,
∴,
∴,
∴S四边形GBCF=3S△ABC,
故④正确;
无法判断GB=BF,
故③错误;
综上分析可知:正确的有①②④,
故B正确.
故选:B.
8.如图,在△ABC中,分别延长AC,AB边上的中线BD,CE到F,G,使DF=BD,EG=CE,则下列说法:①GA=AF;②GA∥BC;③GB=AC;④四边形GBCF的面积是△ABC面积的3倍.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【思路点拔】由AE=BE,∠AEG=∠BEC,GE=CE,根据“SAS”证明△AEG≌△BEC,得GA=BC,∠AGE=∠BCE,所以GA∥BC,可判断②正确;同理△ADF≌△CDB,△BEG≌△AEC,所以AF=BC,∠AFD=∠CBD,GB=AC,则AG=AF,AF∥BC,可判断①正确,③正确;由AG∥BC,AF∥BC,证明G、A、F三点在同一条直线上,则GF∥BC,设两条平行线GF与BC之间的距离为h,则GA hAF hBC h,可证明S四边形GBCF=3S△ABC,可判断④正确,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵CE是△ABC的中线,
∴AE=BE,
在△AEG和△BEC中,
,
∴△AEG≌△BEC(SAS),
∴GA=BC,∠AGE=∠BCE,
∴GA∥BC,
故②正确;
同理△ADF≌△CDB(SAS),
∴AF=BC,∠AFD=∠CBD,
∴AG=AF,AF∥BC,
故①正确;
∵AG∥BC,AF∥BC,
∴G、A、F三点在同一条直线上,
∴GF∥BC,
设两条平行线GF与BC之间的距离为h,
∵GA=AF=BC,
∴GA hAF hBC h,
∴S△ABG=S△ACF=S△ABCS四边形GBCF,
∴S四边形GBCF=3S△ABC,
故④正确;
在△BEG和△AEC中,
,
∴△BEG≌△AEC(SAS),
∴GB=AC,
故③正确,
故选:D.
9.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,过点C作CD⊥AB于点D,过点B作BM⊥AC于点M,连接MD,过点D作DN⊥MD,交BM于点N,CD与BM交于点E.下列结论:①∠ABM=∠ACD;②DM=DN;③∠AMD=45°;④S△EDN=S△ADM.其中正确结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【思路点拔】由CD⊥AB于点D,BM⊥AC于点M,得∠BDC=∠ADC=∠CMB=∠AMB=90°,则∠ABM=∠ACD=90°﹣∠A,可判断①正确;
由∠DCB=∠DBC=45°,得CD=BD,而∠CDM=∠BDN=90°﹣∠CDN,可证明△CDM≌△BDN,得DM=DN,可判断②正确;
由∠AMB=90°,∠DMN=∠DNM=45°,得∠AMD=45°,可判断③正确;
由∠END=∠AMD=45°,∠EDN=∠ADM=90°﹣∠CDM,DN=DM,可证明△EDN≌△ADM,则S△EDN=S△ADM,可判断④正确,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵CD⊥AB于点D,BM⊥AC于点M,
∴∠BDC=∠ADC=∠CMB=∠AMB=90°,
∴∠ABM=∠ACD=90°﹣∠A,
故①正确;
∵DN⊥MD,交BM于点N,
∴∠MDN=90°,
∴∠CDM=∠BDN=90°﹣∠CDN,
∵∠BDC=90°,∠ABC=45°,
∴∠DCB=∠DBC=45°,
∴CD=BD,
在△CDM和△BDN中,
,
∴△CDM≌△BDN(ASA),
∴DM=DN,
故②正确;
∵DM=DN,∠MDN=90°,
∴∠DMN=∠DNM=45°,
∴∠AMD=∠AMB﹣∠DMN=90°﹣45°=45°,
故③正确;
∵∠END=45°,∠AMD=45°,
∴∠END=∠AMD,
∵∠EDN+∠CDM=90°,ADM+∠CDM=90°,
∴∠EDN=∠ADM,
在△EDN和△ADM中,
,
∴△EDN≌△ADM(ASA),
∴S△EDN=S△ADM,
故④正确,
故选:D.
10.在△ABC中,AB=6,AC=4,则BC边上的中线AD的取值范围是 1<AD<5 .
【思路点拔】延长AD到E,使AD=DE,连接BE,证△ADC≌△EDB,推出AC=BE=8,在△ABE中,根据三角形三边关系定理得出AB﹣BE<AE<AB+BE,代入求出即可.
【解答】解:延长AD到E,使AD=DE,连接BE,
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
在△ADC和△EDB中,
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
∴AC=BE=4,
在△ABE中,AB﹣BE<AE<AB+BE,
∴6﹣4<2AD<6+4,
∴1<AD<5,
故答案为:1<AD<5.
11.如图,在△ABC中,D为边AC上一点,且BD平分∠ABC,过A作AE⊥BD于点E.若∠ABC+4∠C=180°,AB=5,BC=12,则AE= 3.5 .
【思路点拔】延长AE交BC于点F,根据角平分线的定义可得∠ABD=∠DBC∠ABF,再根据垂直定义可得∠AEB=∠BEF=90°,从而利用ASA证明△ABE≌△FBE,再利用全等三角形的性质可得AE=EF,AB=BF=5,从而可得CF=7,然后根据垂直定义可得∠EBF+∠AFB=90°,从而可得∠ABC+∠AFB=90°,再根据已知可得∠ABC+2∠C=90°,从而可得∠AFB=2∠C,最后利用三角形的外角性质可得∠AFB=∠C+∠CAF,从而可得∠C=∠CAF,进而可得AF=CF=7,进行计算即可解答.
【解答】解:延长AE交BC于点F,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC∠ABF,
∵BE⊥AF,
∴∠AEB=∠BEF=90°,
∵BE=BE,
∴△ABE≌△FBE(ASA),
∴AE=EF,AB=BF=5,
∵BC=12,
∴CF=BC﹣BF=12﹣5=7,
∵∠BEF=90°,
∴∠EBF+∠AFB=90°,
∴∠ABC+∠AFB=90°,
∵∠ABC+4∠C=180°,
∴∠ABC+2∠C=90°,
∴∠AFB=2∠C,
∵∠AFB是△AFC的一个外角,
∴∠AFB=∠C+∠CAF,
∴∠C=∠CAF,
∴AF=CF=7,
∴AE=EFAF=3.5,
故答案为:3.5.
12.如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,CD=2BD,点E,F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC,若△BDE的面积为2,△ABC的面积为21,则△CFD的面积为 9 .
【思路点拔】根据三角形外角的性质结合题意可证△ABE≌△CAF(ASA),得出S△ABE=S△CAF.根据CD=2BD可求出,,最后根据S△CAF=S△ABE=S△ABD﹣S△BDE,S△CFD=S△ACD﹣S△CAF求解即可.
【解答】解:∵∠1=∠2=∠BAC,∠1=∠ABE+∠BAE,∠BAC=∠FAC+∠BAE,∠2=∠ACF+∠FAC,
∴∠BAE=∠ACF.∠ABE=∠FAC,
在△ABE和△CAF中,
,
∴△ABE≌△CAF(ASA),
∴S△ABE=S△CAF.
∵CD=2BD,
∴S△ACD=2S△ABD,
∴,,
∴S△CAF=S△ABE=S△ABD﹣S△BDE=7﹣2=5,
∴S△CFD=S△ACD﹣S△CAF=14﹣5=9.
故答案为:9.
13.如图,在平面直角坐标系中,A(0,5),B(﹣1,0),点C在第一象限,∠BAC=90°,AB=AC,求点C的坐标.
【思路点拔】作CM⊥OA,垂足为M,证明△ABO≌△CAM(AAS),即可解答.
【解答】解:如图,作CM⊥OA,垂足为M,
∵∠AOB=∠BAC=90°,
∴∠BAO+∠CAM=90°,∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠ABO=∠CAM,
在△ABO和△CAM中,
,
∴△ABO≌△CAM(AAS),
∴MC=AO=5,AM=BO=1,MO=AO﹣AM=4,
∴点C坐标(5,4).
14.如图,在四边形ABCD中,∠ABC和∠BCD的角平分线的交点E恰好落在AD边上,AB+CD=BC,求证:AB∥CD.
【思路点拔】在AB上截取FB=AB,连接EF,根据AB+CD=BC得CD=CF,证明△ABE和△FBA全等得∠A=∠BFE,再证明△CDE和△CFE全等得∠D=∠CFE,然后根据∠BFE+∠CFE=180°得∠A+∠D=180°,由此即可得出结论.
【解答】证明:在AB上截取FB=AB,连接EF,如图所示:
∴BC=BF+CF=AB+CF,
∵AB+CD=BC,
∴AB+CD=AB+CF,
∴CD=CF,
∵BE平分∠ABC,AC平分∠BCD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
在△ABE和△FBA中,
,
∴△ABE≌△FBA(SAS),
∴∠A=∠BFE,
在△CDE和△CFE中,
,
∴△CDE≌△CFE(SAS),
∴∠D=∠CFE,
∵∠BFE+∠CFE=180°,
∴∠A+∠D=180°,
∴AB∥CD.
15.如图,AB∥CD,点E是BC的中点,AE是∠BAD的平分线.
(1)求证:DE是∠CDA的平分线;
(2)若AB=5,AD+2CD=10,求CD的长.
【思路点拔】(1)延长AE,DC交于F,根据平行线的性质证明DA=DF,然后证明△ABE≌△FCE(AAS),得AE=FE,再证明△DAE≌△DFE(SSS),得∠ADE=∠FDE,即可解决问题;
(2)由(1)△ABE≌△FCE,得AB=FC=5,然后利用线段的和差即可解决问题.
【解答】(1)证明:如图,延长AE,DC交于F,
∵AE是∠BAD的平分线,
∴∠BAE=∠DAE,
∵AB∥CD,
∴∠BAE=∠F,
∴∠DAE=∠F,
∴DA=DF,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE,
在△ABE和△FCE中,
,
∴△ABE≌△FCE(AAS),
∴AE=FE,
在△DAE和△DFE中,
,
∴△DAE≌△DFE(SSS),
∴∠ADE=∠FDE,
∴DE是∠CDA的平分线;
(2)解:由(1)知:△ABE≌△FCE,
∴AB=FC=5,
∵AD=DF=CD+CF=CD+5,AD+2CD=10,
∴CD+5+2CD=10,
∴3CD=5,
∴CD.
16.如图,四边形ABCD中,∠ABC=90°,连接对角线AC,且AC=AD,点E在边BC上,连接DE,过点A作AF⊥DE,垂足为F,若AB=AF.
求证:(1)∠DAC=∠FAB;
(2)DF=CE+EF.
【思路点拔】(1)由AF⊥DE,得∠DFA=90°=∠ABC,再证明Rt△ADF≌Rt△CAB(HL),根据全等三角形的性质得∠DAF=∠CAB,最后由角度和差即可求证;
(2)连接AE,由“HL”可证Rt△AEF≌Rt△AEB可得EF=BE,最后通过线段和差即可求证.
【解答】证明:(1)四边形ABCD中,∠ABC=90°,且AC=AD,点E在边BC上,AF⊥DE,垂足为F,AB=AF,
∴∠DFA=90°=∠ABC,
在Rt△ADF和Rt△CAB中,
,
∴Rt△ADF≌Rt△CAB(HL),
∴∠DAF=∠CAB,
∴∠DAF+∠CAF=∠CAB+∠CAF,
∴∠DAC=∠FAB;
(2)如图,连接AE,
由(1)得:∠DFA=90°=∠ABC,
∴∠DFE=∠ABC=90°,
在Rt△AEF和Rt△AEB中,
,
∴Rt△AEF≌Rt△AEB(HL),
∴EF=BE,
∵Rt△ADF≌Rt△CAB,
∴DF=BC,
∴DF=BC=CE+BE=CE+EF.
17.如图1,在△ABC中,∠B=∠ACB,延长BA至D,过点D作DE⊥BC交BC的延长线于点E,延长AC至F,过点F作FG⊥BC交BC的延长线于点G,且DE=FG.
(1)求证:△BDE≌△CFG;
(2)如图2,连接DF,交EG于点H,用等式表示线段GH与BC的数量关系,并证明.
【思路点拔】(1)根据AAS证明△BDE与△CFG全等即可;
(2)根据全等三角形的性质得出BE=CG,进而利用AAS证明△DEH与△FGH全等,利用全等三角形的性质解答即可.
【解答】(1)证明:∵DE⊥BC,FG⊥BC,
∴∠DEB=∠FGC=90°,
∵∠B=∠ACB,∠FCG=∠ACB,
∴∠B=∠FCG,
在△BDE与△CFG中,
,
∴△BDE≌△CFG(AAS);
(2)解:GHBC,理由如下:
∵△BDE≌△CFG,
∴BE=CG,
∴BE﹣CE=CG﹣CE,
即BC=EG,
∵DE⊥BC,FG⊥BC,
∴∠DEH=∠FGH=90°,
在△DEH与△FGH中,
,
∴△DEH≌△FGH(AAS),
∴GH=EHEG,
∴GHBC.
18.在△ABC中,AB=AC,D是BC边上任意一点,过点D分别向AB,AC引垂线,垂足分别为E,F.
(1)如图①,当点D在BC的什么位置时,DE=DF?并证明你的结论
(2)如图②,过点C作AB边上的高CG,试猜想DE,DF,CG的长之间存在怎样的数量关系?并加以证明.
【思路点拔】(1)根据AAS证△BED≌△CFD,根据全等三角形的性质推出即可;
(2)连接AD,根据三角形的面积公式求出即可.
【解答】(1)解:当点D在BC的中点上时,DE=DF,
证明:∵D为BC中点,
∴BD=CD,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=90°,
在△BED和△CFD中,
,
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴DE=DF.
(2)结论:CG=DE+DF.
理由:连接AD,
∵S三角形ABC=S三角形ADB+S三角形ADC,DE⊥AB,DF⊥AC,CG⊥AB,
∴,
∵AB=AC,
∴CG=DE+DF.
19.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D是AC边上一点,连接BD,G,F两点都在线段BD上,连接AG,AF,过C作CE∥BD交AF延长线于点E,若AG=AF,∠ABD=∠CAE.求证:AG=CE;
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,点D为△ABC下方一点,连接AD,BD,过C作CE∥BD交AD于点E,若∠ABD=∠CAE,CE=3,AE=1,求DE的长.
【思路点拔】(1)由AG=AF,得∠AGF=∠AFG,则∠AGB=∠AFD,由CE∥BD,得∠E=∠AFD,所以∠AGB=∠E,而∠ABG=∠CAE,AB=CA,即可根据“AAS”证明△ABG≌△CAE,则AG=CE;
(2)在BD上截取BH=AE,连接AH,可证明△ABH≌△CAE,得AH=CE=3,∠AHB=∠CEA,则∠AHD=180°﹣∠AHB=180°﹣∠CEA=∠CED,根据平行线的性质得∠CED=∠D,则∠AHD=∠D,所以AD=AH=3,则DE=AD﹣AE=2.
【解答】(1)证明:∵AG=AF,
∴∠AGF=∠AFG,
∵∠AGB+∠AGF=180°,∠AFD+∠AFG=180°,
∴∠AGB=∠AFD,
∵CE∥BD,
∴∠E=∠AFD,
∴∠AGB=∠E,
在△ABG和△CAE中,
,
△ABG≌△CAE(AAS),
∴AG=CE.
(2)解:如图2,在BD上截取BH=AE,连接AH,
在△ABH和△CAE中,
,
∴△ABH≌△CAE(SAS),
∴AH=CE=3,∠AHB=∠CEA,
∴∠AHD=180°﹣∠AHB=180°﹣∠CEA=∠CED,
∵CE∥BD,
∴∠CED=∠D,
∴∠AHD=∠D,
∴AD=AH=3,
∴DE=AD﹣AE=3﹣1=2,
∴DE的长是2.
20.如图,AD∥BC,AD=BC,EG为△BEC中线,EF为△BEG中线.
(1)证明:△ADC≌△CBA;
(2)已知:MN=NE.
①∠MEN与∠BGE关系是 ∠MEN=∠BGE ?并给出证明;
②证明:EC=2EF.
【思路点拔】(1)根据SAS证明△ADC≌△ABC即可;
(2)①根据等边对等角得出∠MEN=∠NME,根据平行线的性质得出∠BGE=∠NME,即可得证;
②延长EF到点H,使FH=EF,连接GH,根据SAS证明△BFE≌△GFH,得出BE=GH,根据等角对等边、三角形中线的性质可得出BE=BG=CG=GH,根据三角形外角的性质可得出∠EGC=∠EGH,证明△EGC≌△EGH,即可得出EC=EH=2EF.
【解答】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠BCA,
在△ADC和△CBA中,
,
∴△ADC≌△CBA(SAS);
(2)①解:∠MEN=∠BGE;理由如下:
∵MN=NE,
∴∠MEN=∠NME,
∵AD∥BC,
∴∠BGE=∠NME,
∴∠MEN=∠BGE,
故答案为:∠MEN=∠BGE;
②证明:延长EF到点H,使FH=EF,连接GH,
∵EF为△BEG中线,
∴BF=GF,
在△BFE和△GFH中,
,
∴△BFE≌△GFH(SAS),
∴BE=GH,
由①知∠MEN=∠BGE,
又∵∠MEN=∠BEG,
∴∠BEG=∠BGE,
∴BE=BG,∠EBF=∠HGF,
又∵EG为△BEC中线,
∴BG=CG,
∴GH=CG,
∵∠EGC=∠EBG+∠BEG,∠EGH=∠BGH+∠BGE,∠EBG=∠HGB,∠BEG=∠BGE,
∴∠EGC=∠EGH,
在△EGC和△EGH中,
,
∴△EGC≌△EGH(SAS),
∴EC=EH=2EF.
21.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是CB延长线上一点,点E是线段AB上一点,连接DE.AC=DE,BC=BE.
(1)求证:AB=BD;
(2)BF平分∠ABC交AC于点F,点G是线段FB延长线上一点,连接DG,点H是线段DG上一点,连接AH交BD于点K,连接KG.
①求∠ABG的度数;
②当KB平分∠AKG时,求证:AK=DG+KG.
【思路点拔】(1)证明Rt△ACB≌Rt△DEB即可得证;
(2)①根据BF平分∠ABC交AC于点F,得出∠CBF=∠ABF=45°,根据对顶角相等得出∠DBG=∠CBF=45°,
进而即可求解;
②作BM平分∠ABD交AK于点M,证明△BMK≌△BGK,△ABM≌△DBG,即可得证.
【解答】(1)证明:在Rt△ACB和Rt△DEB中,
,
∴Rt△ACB≌Rt△DEB(HL),
∴AB=BD;
(2)①∵BF平分∠ABC交AC于点F,∠ABC=90°,
∴∠CBF=∠ABF=45°,∠ABD=90°,
∵∠DBG=∠CBF=45°,
∴∠ABG=∠ABD+∠DBG=90°+45°=135°,
②证明:如图:作BM平分∠ABD交AK于点M,
∵BM平分∠ABD,KB平分∠AKG,
∴∠ABM=∠MBD=45°,∠AKB=∠BKG,
∵∠ABF=∠DBG=45°,
∴∠MBD=∠GBD,
在△BMK和△BGK中,
,
∴△BMK≌△BGK(ASA),
∴BM=BG,MK=KG,
在△ABM和△DBG中,
,
∴△ABM≌△DBG(SAS),
∴AM=DG,
∵AK=AM+MK,
∴AK=DG+KG.
22.如图1,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE.
(1)求证:BD=CE.
(2)在图1的基础上,过点A作AM⊥BD,交DB延长线于点M,作AN⊥EC,交EC延长线于点N,EC延长线交DM于点F.
①MF与NF有什么数量关系,请说明理由.
②若四边形AMFC的面积为35,AM=6,点F为BM的中点,则FM的长为多少?请直接写出答案.
【思路点拔】(1)利用SAS证得△ABD≌△ACE,进而可求证结论;
(2)①连结AF,根据全等三角形的性质及三角形等面积法可得AM=AN,再利用HL证得Rt△AMF≌Rt△ANF,进而可求解;
②根据全等三角形的性质可得DM=EN,AN=AM=6,设MF=BF=NF=x,则BM=CN=2x,利用S四边形AMFC=S△AMF+S△ACF即可求解.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS).
∴BD=CE.
(2)解:①MF=NF,理由如下:
连结AF,如图:
∵AM⊥BD,AN⊥EC,
∴AM是△ABD边BD上的高,AN是△ACE边CE上的高,
∵△ABD≌△ACE,
∴S△ABD=S△ACE,
∵,,
又∵BD=CE,
∴AM=AN,
在Rt△AMF和Rt△ANF中,
,
∴Rt△AMF≌Rt△ANF(HL),
∴MF=NF.
②由①得Rt△AMF≌Rt△ANF,
∴AN=AM=6,∠AMB=∠ANC=90°,
在△AMB和△ANC中,
,
∴△AMB≌△ANC(SAS),
∴BM=CN,
∵BD=CE,
∴BD+BM=CE+CN,即:DM=EN,
∵BD=CE,
∴DM﹣BD=EN﹣CE,
∴BM=CN,
∵点F为BM的中点,
∴,
设MF=BF=NF=x,则BM=CN=2x,
∵S四边形AMFC=S△AMF+S△ACF,
即:,
∴,
∴.
23.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点D,延长BD交AC于E,G、F分别在BD、BC上,连接DF、GF,其中∠A=2∠BDF,GD=DE.
(1)当∠A=80°时,求∠EDC的度数;
(2)求证:CF=FG+CE.
【思路点拔】(1)方法一:先求∠ABC和∠ACB的和为100°,再根据角平分线求∠DBC+∠DCB=50°,再根据外角即可解决问题;方法二:在BC上取点M,使CM=CE,证明△CDE≌△CDM(SAS),可得DE=DM,∠DEC=∠DMC,∠EDC=∠MDC,证明∠BDM=180°ABC﹣∠DMB=180°ABC﹣∠AEB=∠A=80°,进而可以解决问题.
(2)结合(1)然后证明△DGF≌△DMF(SAS),可得GF=MF,进而可以解决问题.
【解答】(1)解:方法一:∵∠A=80°,
∴∠ABC+∠ACB=100°,
∵BE平分∠ABC、CD平分∠ACB,
∴∠DBC+∠DCB=50°,
∴∠EDC=∠DBC+∠DCB=50°;
方法二:如图,在BC上取点M,使CM=CE,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
在△CDE和△CDM中,
,
∴△CDE≌△CDM(SAS),
∴DE=DM,∠DEC=∠DMC,∠EDC=∠MDC,
∵GD=DE,
∴GD=MD,
∵∠DEC+∠AEB=180°,∠DMC+∠DMF=180°,
∴∠AEB=∠DMF,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBEABC,
∴∠BDM=180°ABC﹣∠DMB=180°ABC﹣∠AEB=∠A=80°,
∴∠EDM=100°,
∴∠EDC=50°;
(2)证明:∵∠A=2∠BDF,
∴∠BDM=2∠BDF,
∴∠FDM=∠BDF,
在△DGF和△DMF中,
,
∴△DGF≌△DMF(SAS),
∴GF=MF,
∴CF=CM+FM=CE+GF.
∴CF=FG+CE.
24.如图:已知A(a,0)、B(0,b),且a、b满足(a﹣2)2+|2b﹣4|=0.
(1)如图1,求△AOB的面积;
(2)如图2,点C在线段AB上(不与A、B重合)移动,AB⊥BD,且∠COD=45°,猜想线段AC、BD、CD之间的数量关系并证明你的结论;
(3)如图3,若P为x轴上异于原点O和点A的一个动点,连接PB,将线段PB绕点P顺时针旋转90°至PE,直线AE交y轴于点Q,当P点在x轴上移动时,线段BE和线段BQ中,请判断哪条线段长为定值,并求出该定值.
【思路点拔】(1)根据非负数的性质得到a﹣2=0,2b﹣4=0,求得a=2,b=2,得到OA=2,OB=2,于是得到结果;
(2)证明:将△AOC绕点O逆时针旋转90°得到△OBF根据已知条件得到∠BDF=180°,由∠DOC=45°,∠AOB=90°,同时代的∠BOD+∠AOC=45°,求出∠FOD=∠BOF+∠BOD=∠BOD+∠AOC=45°,推出△ODF≌△ODC,根据全等三角形的性质得到DC=DF=DB+BF=DB+DC;
(3)BQ是定值,作EF⊥OA于F,在FE上截取PF=FD,由∠BAO=∠PDF=45°,得到∠PAB=∠PD,E=135°,根据余角的性质得到∠BPA=∠PED,推出△PBA≌EPD,根据全等三角形的性质得到AP=ED,于是得到FD+ED=PF+AP.即:FE=FA,根据等腰直角三角形的性质得到结论.
【解答】(1)解:∵(a﹣2)2+|2b﹣4|=0,
∴a﹣2=0,2b﹣4=0,
∴a=2,b=2,
∴A(2,0)、B(0,2),
∴OA=2,OB=2,
∴△AOB的面积2;
(2)证明:将△AOC绕点O逆时针旋转90°得到△OBF,
∵∠OAC=∠OBF=∠OBA=45°,∠DBA=90°,
∴∠DBF=180°,
∵∠DOC=45°,∠AOB=90°,
∴∠BOD+∠AOC=45°,
∴∠FOD=∠BOF+∠BOD=∠BOD+∠AOC=45°,
在△ODF与△ODC中,,
∴:△ODF≌△ODC(SAS),
∴DC=DF,DF=BD+BF,故CD=BD+AC.
(3)BQ是定值,作EF⊥OA于F,在FE上截取PF=FD,
∵∠BAO=∠PDF=45°,
∴∠PAB=∠PDE=135°,
∴∠BPA+∠EPF=90°,∠EPF+∠PED=90°,
∴∠BPA=∠PED,
在△PBA与△EPD中,
,
∴△PBA≌EPD(AAS),
∴AP=ED,
∴FD+ED=PF+AP,
即:FE=FA,
∴∠FEA=∠FAE=45°,
∴∠QAO=∠EAF=∠OQA=45°,
∴OA=OQ=2,
∴BQ=4.
25.在△DEF中,DE=DF,点B在EF边上,且∠EBD=60°,C是射线BD上的一个动点(不与点B重合,且BC≠BE),在射线BE上截取BA=BC,连接AC.
(1)当点C在线段BD上时,
①若点C与点D重合,请根据题意补全图1,并直接写出线段AE与BF的数量关系为 AE=BF ;
②如图2,若点C不与点D重合,请证明AE=BF+CD;
(2)当点C在线段BD的延长线上时,用等式表示线段AE,BF,CD之间的数量关系(直接写出结果,不需要证明).
【思路点拔】(1)①如图1,根据已知条件得到△ABC是等边三角形,由等边三角形的性质得到AD=AB=BC,∠DAB=∠ABC=60°,由邻补角的性质得到∠EAD=∠FBD=120°,推出△ADE≌△BDF,根据全等三角形的性质即可得到结论;②证明:在BE上截取BG=BD,连接DG,得到△GBD是等边三角形.同理,△ABC也是等边三角形.求得AG=CD,通过△DGE≌△DBF,得到GE=BF,根据线段的和差即可得到结论;
(2)如图3,连接DG,由(1)知,GE=BF,AG=CD,根据线段的和差和等量代换即可得到结论;如图4,连接DG,由(1)知,GE=BF,AG=CD,根据线段的和差和等量代换即可得到结论.
【解答】解:(1)①如图1,∵BA=BC,∠EBD=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AD=AB=BC,∠DAB=∠ABC=60°,
∴∠EAD=∠FBD=120°,
∵DE=DF,
∴∠E=∠F,
在△AEC与△BCF中,,
∴△ADE≌△BDF(AAS),
∴AE=BF;
故答案为:AE=BF;
②证明:在BE上截取BG=BD,连接DG,
∵∠EBD=60°,BG=BD,
∴△GBD是等边三角形.
同理,△ABC也是等边三角形.
∴AG=CD,
∵DE=DF,∴∠E=∠F.
又∵∠DGB=∠DBG=60°,
∴∠DGE=∠DBF=120°,
在△DGE与△DBF中,,
∴△DGE≌△DBF(AAS),
∴GE=BF,
∴AE=BF+CD;
(2)如图3,连接DG,
由(1)知,GE=BF,AG=CD,
∴AE=EG﹣AG;
∴AE=BF﹣CD,
如图4,连接DG,
由(1)知,GE=BF,AG=CD,
∴AE=AG﹣EG;
∴AE=CD﹣BF.