浙教版八年级数学下册精选压轴题培优卷
专题14 三角形的中位线
阅卷人 一、选择题(共10题;每题2分,共20分)
得分
1.(2分)(2022八下·任丘期末)如图,中,AB=10,AC=7,BC=9,点D、E、F分别是AB、AC、BC的中点,则四边形DBFE的周长是( )
A.13 B. C.17 D.19
【答案】D
【规范解答】解:点、、分别是、、的中点,
是的中位线,是的中位线,
,,
四边形的周长为,
故答案为:D.
【思路点拨】根据线段的中点及三角形中位线定理可得,,继而求出四边形的周长.
2.(2分)(2022八下·平远期末)如图,在四边形ABCD中,点P是对角线BD的中点,点E、F分别是AB、CD的中点,AD=BC,∠CBD=30°,∠ADB=100°,则∠PFE的度数是( )
A.15° B.25° C.30° D.35°
【答案】D
【规范解答】解:∵点P是BD的中点,点E是AB的中点,
∴PE是△ABD的中位线,
∴PE=AD,PE∥AD,
∴∠EPD=180°-∠ADB=80°,
同理可得,PF=BC,PE∥BC,
∴∠FPD=∠CBD=30°,
∵AD=BC,
∴PE=PF,
∴∠PFE=×(180°-110°)=35°,
故答案为:D.
【思路点拨】根据中位线的性质可得PE=AD,PE∥AD,PF=BC,PE∥BC,求出∠FPD=∠CBD=30°,再利用三角形的内角和可得∠PFE=×(180°-110°)=35°。
3.(2分)(2022八下·历下期末)如图,在证明三角形的中位线定理时,小兰首先将原图形上面的三角形部分剪开,并旋转180°拼到下方.类似地,现有如图所示的四边形ABCD,,若,,E、F分别是AB和DC的中点,则( )
A.4 B.4.5 C.5 D.6
【答案】C
【规范解答】解:连接并延长,交延长线于G,如图:
,
,,
是中点,
,
,
,,
,
是中点,
是的中位线,
,故C符合题意.
故答案为:C.
【思路点拨】连接并延长,交延长线于G,利用“AAS”证明可得,,再利用中位线的性质可得。
4.(2分)(2022八下·西青期末)如图,点O是矩形的对角线的中点,点E为的中点.若,则的周长为( )
A.10 B. C. D.14
【答案】B
【规范解答】解:在矩形中,,
,,
,
,,
点是矩形的对角线的中点,
,
点为的中点,
,,
,
则的周长为,
故答案为:B.
【思路点拨】利用中位线的性质可得OE的长,再利用勾股定理求出BE的长,利用直角三角形斜边上中线的性质可得OB的长,最后利用三角形的周长公式可得答案。
5.(2分)(2022八下·怀仁期末)如图,矩形中,交于点分别为的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【规范解答】解:∵E、F分别为AO、AD的中点,
∴EF是△AOD的中位线,
∴OD=2EF=2×4=8,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OD=OA=OC=8,
即:AC=16,
∵AB=8,
∴AC=2AB,
∵∠ABC=90°,
∴∠ACB=30°.
故答案为:A.
【思路点拨】先利用中位线求出OD=2EF=2×4=8,可得OB=OD=OA=OC=8,即AC=16,再利用AC=2AB,即可得到∠ACB=30°。
6.(2分)(2022八下·本溪期末)如图,在中,是的平分线,是外角的平分线,于点E,于点D,连接.若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【规范解答】解:如图,
延长交于点F,延长、交于点G,
∵平分,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∵平分,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴是边上的中线,即点E是的中点,
∵,,
∴是边上的中线,即点D是的中点,
∴是的中位线,
∴.
故答案为:C.
【思路点拨】延长交于点F,延长、交于点G,根据已知条件证明,得出,得出是的中位线,即可得解。
7.(2分)(2022八下·临渭期末)如图,在 中, , , 分别是 , 的中点, , 为 上的点,连接 , .若 cm, cm, cm,则图中阴影部分面积为( )
A.25cm2 B.35cm2 C.30cm2 D.42cm2
【答案】C
【规范解答】解:如图,
连接MN,则MN是△ABC的中位线,
∴MN=BC=5cm,
过点A作AF⊥BC于点F,
∵AB=AC,
∴BF=BC=5cm,
∴AF=,
∵图中阴影部分的三个三角形的底边长都是5cm,且高的和为12cm,
∴.
故答案为:C.
【思路点拨】连接MN,根据中位线定理(三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半),可得出MN=DE=5cm,过点A作AF⊥BC于点F,利用勾股定理求出△ABC的高为12cm,图中阴影部分的面积就是图中三个三角形的面积,由图可知,这三个三角形的底边长都是5cm,且高的和为12cm,据此可求出图中阴影部分的面积.
8.(2分)(2022八下·南充期末)如图,矩形 中, , 分别是边 , 的中点, 于 , 的延长线交 于 .下列结论:① ;② ;③ ;④ .其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【规范解答】解:连接CM、DM,
∵矩形ABCD
∴ ,
∵ , M , N 分别是边AB , CD的中点,
∴
故①正确;
∵
∴四边形AMCN是平行四边形
∴AN∥CM
∴
∵
∴CM垂直平分PB
∴BC=PC
∴ (SSS)
∴
即
故②正确;
∵ , ,
∴ (HL)
∴
故③正确;
取CQ中点E,连接EN
∵N是CD中点
∴EN是△CDQ的中位线
∴
∵
∴
∴ ,即
故④正确;
综上所述,正确的是①②③④
故答案为:D.
【思路点拨】连接CM、DM,由矩形的性质可得AB=CD,根据线段的中点及直角三角形斜边中线的性质可得,故①正确;可证四边形AMCN是平行四边形,可得AN∥MC,根据SSS证明,可得,故②正确;根据HL可证明,可得PQ=AQ,故③正确;取CQ中点E,连接EN,可得EN是△CDQ的中位线,可得DQ=2EN,根据大角对大边进行判断即可.
9.(2分)(2022八下·港南期中)如图所示,O为正方形ABCD的中心,BE平分∠DBC,交DC于点E,延长BC到F,使FC=EC,连结DF交BE的延长线于点H,连结OH交DC于点G,连结HC,则下列结论:①OH∥BF;②∠CHF=45°;③GH= BC;④三角形BDF是直角三角形.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【规范解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠DCB=∠DCF=90°,
∵EC=CF,∠BCE=∠DCF,BC=DC,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴∠CBE=∠CDF,
∵∠CBE+∠BEC=90°,∠BEC=∠DEH,
∴∠DEH+∠CDF=90°,
∴∠BHD=∠BHF=90°,
∵BE平分∠DBC,
∴∠HBD=∠HBF,
∵BH=BH,
∴△BHD≌△BHF(ASA),
∴DH=HF,
∵O为正方形ABCD的中心,
∴OD=OB,
∴OH是△DBF的中位线
∴OH∥BF,故①正确;
∴ ,∠DOH=∠CBD=45°,∠DGO=∠CGO=∠DCB=90°,
连接OC,则∠ODG=∠OCG=45°,
∴△OGC≌△OGD(AAS),
∴ ,
∴GH是△DCF的中位线,
∴ ,
∵CE=CF,
∴ ,
∵ ,
∴ ,故③错误.
∵四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线,
∴BC=CD,∠BCD=∠DCF, ,
∴∠EBC=∠CDF=22.5°,
∴∠BFH=90°-∠CDF=90°-22.5°=67.5°,
∵OH是△DBF的中位线,CD⊥BF,
∴FH=CH,
∴∠HCF=∠HFC=67.5°,
∴∠CHF=180°-∠HCF-∠HFC=180°-67.5°-67.5°=45°,故②正确;
∵∠DBF=45°,∠DFB=67.5°,∠BDF=∠BDC+∠CDF=67.5°,
∴三角形BDF不是直角三角形,故④错误;
故答案为:B.
【思路点拨】根据正方形的性质可得BC=DC,∠DCB=∠DCF=90°,证明△BCE≌△DCF,得到∠CBE=∠CDF,易得∠BHD=∠BHF=90°,由角平分线的概念可得∠HBD=∠HBF,证明△BHD≌△BHF,得到DH=HF,推出OH是△DBF的中位线,据此判断①;连接OC,证明△OGC≌△OGD,得到DG=CG=CD=BC,推出GH是△DCF的中位线,得到GH=CF,易得GH=CE,据此判断③;根据正方形的性质以及角平分线的概念可得BC=CD,∠BCD=∠DCF,∠EBC=22.5°,则∠CDF=67.5°,根据中位线的性质可得FH=CH,由等腰三角形的性质可得∠HCF=∠HFC=67.5°,结合内角和定理可判断②;易得∠DBF=45°,∠DFB=67.5°,∠BDF=67.5°,据此判断④.
10.(2分)如图是一个由5张纸片拼成的 ,相邻纸片之间互不重湜也无缝隙,其中两张等腰直角三角形纸片的面积都为 ,另两张直角三角形纸片的面积都为 ,中间一张矩形纸片EFGH的面积为 ,FH与GE相交于点 .当 的面积相等时,下列结论一定成立的是( )
A. . B. C. D.
【答案】A
【规范解答】 由题意得,△AED和△BCG是等腰直角三角形,
∴ ∠ADE=∠DAE=∠BCG=∠GBC=45°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,CD=AB,∠ADC=∠ABC,∠BAD=∠DCB,
∴∠HDC=∠FBA,∠DCH=∠BAF,
∴△AED≌△CGB,△CDH≌△ABF,
∴AE=DE=BG=CG
∵四边形HEFG是矩形,
∴GH=EF,HE=GF,
设AE=DE=BG=CG=a, HE=GF= b ,GH=EF= c
过点O作OP⊥EF于点P,OQ⊥GF于点Q,如图所示,
∴OP//HE,OQ//EF
∵点O是矩形HEFG的对角线交点,即HF和EG的中点,
∴OP,OQ分别是△FHE和△EGF的中位线,
∴
∵
∴即
∵,
∴ S1=S2,故选项A符合题意,
∵
∴S1≠S3,故选项B不符合题意,
∵ AB=AD,EH=GH都不一定成立,故C、D都不符合题意,
故答案为:A
【思路点拨】根据△AED和△BCG是等腰直角三角形,四边形ABCD是平行四边形,四边形HEFG是矩形可得出AE=DE=BG=CG=a, HE=GF,GH=EF,点O是矩形HEFG的中心,设AE=DE=BG=CG=a, HE=GF= b ,GH=EF= c,过点O作OP⊥EF于点P,OQ⊥GF于点Q,可得出OP,OQ分别是△FHE和△EGF的中位线,从而可表示OP,OQ的长,再分别计算出S1,S2,S3进行判断即可.
阅卷人 二、填空题(共9题;每题2分,共18分)
得分
11.(2分)(2022八下·虎林期末)如图,在平行四边形中,对角线,相交于点O,在的延长线上取点E,使,连接交于点F,若,则 .
【答案】3
【规范解答】解:过O作OM∥BC交CD于M,
∵在平行四边形ABCD中,,
∴BO=DO,
∴CM=DM=,
∵,
∴CE=CM,
∵OM∥BC,
∴CF是△EMO中位线,即;
故答案为:3.
【思路点拨】
根据平行四边形对角线互相平分和三角形中位线定理求得,再根据中位线定理求得CF.
12.(2分)(2022八下·曲阳期末)已知在中,,点D、E分别是AC、BC的中点,连接DE,在DE上有一点F,,连接AF,CF,若,则AB= .
【答案】
【规范解答】解:,点D是AC的中点,
∵点D、E分别是AC、BC的中点,
∴
故答案为:
【思路点拨】根据直角三角形斜边中线的性质可得=3cm,从而求出DE=4cm,根据三角形的中位线定理可得,继而得解.
13.(2分)(2022八下·抚远期末)如图,是边长为1的等边三角形,取边中点,作,,,分别交,于点,,得到四边形,它的面积记作;取中点,作,,,分别交,于点,,得到四边形,它的面积记作……照此规律作下去,则 .
【答案】
【规范解答】解:∵△ABC是边长为1的等边三角形,
∴△ABC的高为:,
,
∵DE、EF分别是△ABC的中位线,
∴,
∴,
同理可得;
…,
∴;
故答案为:.
【思路点拨】根据边长为1的等边三角形,解得△ABC的高,求得△ABC的面积,求得、面积,找出规律即可解得.
14.(2分)(2022八下·本溪期末)如图,,是四边形的对角线,点E,F分别是,的中点,点M,N分别是,的中点,顺次连接,,,,若,则四边形的周长是 .
【答案】4
【规范解答】解:点E,F分别是,的中点,点M,N分别是,的中点,
、、、分别为、、、的中位线,
∵AD=CD=2,
,,
四边形的周长.
故答案为:.
【思路点拨】根据三角形中位线的性质可得,,再利用四边形的周长公式计算即可。
15.(2分)(2022八下·临渭期末)如图,已知△ABC(AB > AC)中,∠BAC = 60°,AC = 4,D为BC边上的中点,过点D的直线DF将△ABC的周长平分且交AB于点F,则DF的长为 .
【答案】
【规范解答】解:如图:
延长延长BA至E,使AE=AC=4,取BE的中点F,连接DF,连接CE,过点A作AG⊥CE于点G,
∵D为BC边上的中点,
∴BD=CD,
∵EF=BF,
∴BD+BF=CD+AE+FA=CD+EF,
∴直线DF将△ABC的周长平分,
∵AE=AC=4,∠BAC=60°,
∴∠ACE=∠E=30°,
∴AG=AE=2,
∴EG=,
∵AE=AC,AG⊥CE,
∴GE=CE,
∵D为BC的中点,F为BE的中点,
∴FD为△BCE的中位线,
∴DF=CE=EG=.
故答案为:.
【思路点拨】延长BA至E,使AE=AC=4,取BE的中点F,连接DF,则直线DF将△ABC的周长平分,连接CE,过点A作AG⊥CE于点G,根据作图可知FD为△BCE的中位线,根据三角形的中位线定理(三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半)可求得DF=CE=EG,再用勾股定理求得EG即可.
16.(2分)(2022八下·海曙期末)如图, 中, ,以AB为边在三角形外的 的对角线交于点F,AE=2,AB=5,则CF的最大值是 .
【答案】3.5
【规范解答】解:如图,取AB中点O,连结FO,CO,
∵ AEDB,AE=2,AB=5,
∴BD=2,AO=BO=2.5,AF=DF,
∴OF是△ABD的中位线,
∴FO=1,
又∵∠ACB=90°,
∴OC=2.5,
在△FOC中,CF<FO+OC,
∴当F、O、C三点共线时,CF最大,
∴CFmax=FO+OC=1+2.5=3.5.
故答案为:3.5.
【思路点拨】如图,取AB中点O,连结FO,CO,由平行四边形性质得BD=2,AO=BO=2.5,AF=DF,可证出OF是△ABD的中位线,即得FO=1,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边一半得OC=2.5,在△FOC中,由三边关系得CF<FO+OC,因此当F、O、C三点共线时,CF最大,求得CF值即可.
17.(2分)(2022八下·拱墅期中)如图,在 中, 是对角线, ,点 是 的中点, 平分 , 于点 ,连接 已知 , ,则 的长为 .
【答案】
【规范解答】解:如图,延长AB 、 CF交于点H ,
四边形ABCD是平行四边形,
,
,
,
平分 ,
,
在 和 中,
,
≌ ,
, ,
,
点E是BC的中点, ,
,
故答案为: .
【思路点拨】如图,延长AB、CF交于点H,由平行四边形的性质可得AB∥CD,由平行线的性质可得∠ACD=∠BAC=90°,用勾股定理可求得AC的值,由角平分线定义可得∠BAF=∠CAF,结合已知用角边角可证ΔAFH≌ΔAFC,则AC=AH,HF=CF,由线段的构成BH=AH-AB可求得BH的值,然后根据三角形中位线定理得EF=BH可求解.
18.(2分)(2022八下·青山期中)如图,正方形ABCD的边长为6,点P为BC边上一动点,以P为直角顶点,AP为直角边作等腰Rt△APE,M为边AE的中点,当点P从点B运动到点C,则点M运动的路径长为 .
【答案】
【规范解答】解:如下图所示,连接AC,BD相交于点O,连接EC,过点E作ET⊥BC交BC的延长线于T.
∵△APE是等腰直角三角形,
∴∠APB+∠TPE=90°.
∵四边形ABCD是正方形,ET⊥BC,
∴∠ABP=90°,∠PTE=90°.
∴∠ABP=∠PTE,∠BAP+∠APB=90°.
∴∠BAP=∠TPE.
.
.
∵四边形ABCD是正方形,
.
.
∴BC-PC=PT-BC,即PB=CT.
.
∴∠TEC=∠TCE=45°.
∵正方形ABCD中,AC,BD相交于点O,
∴O是AC的中点,∠DBC=45°.
∴∠DBC=∠TCE.
.
∵M是AE的中点,
∴OM是△ACE的中位线.
∴.
∴点M在直线OD上.
∵点P在BC边上移动,
∴点M的运动轨迹是OD.
∵正方形ABCD的边长是6,且AC,BD相交于点O,
∴AB=6,AD=6,O是BD的中点.
∴.
∴.
故答案为:.
【思路点拨】连接AC,BD相交于点O,连接EC,过点E作ET⊥BC交BC的延长线于T,利用等腰直角三角形的性质可证得∠APE=90°,AP=PE,利用余角的性质可证得∠BAP=∠TPE,利用AAS证明△ABP≌△PTE,利用全等三角形的对应边相等,可得到AB=PT,PB=ET;利用正方形的性质可得到ABPBC,由此可推出BC=PT,即可得到PB=CT=ET;利用正方形的性质可得到点O是AC的中点,∠DBC=45°,从而可推出∠DBC=∠TCE,同时可证得OM是△ACE的中位线,由此可推出点M的运动轨迹是OD,利用勾股定理求出BD的长,即可得到OD的长.
19.(2分)(2021八下·苏州期末)如图,在 中, , , .将 绕点 按逆时针方向旋转后得 ,直线DA、BE相交于点F.取BC的中点G,连接GF,则GF长的最大值为 cm.
【答案】4
【规范解答】解:取 的中点 ,连接 、 ,如图:
是由 绕 点旋转得到,
, , ,
设 ,则 ,
在四边形 中,
,
在 中, , , ,
,
中, ,
是 中位线,
,
而 ,
当 、 、 在一条直线上时, 最大,最大值为 ,
故答案为:4.
【思路点拨】取AB的中点H,连接HG,HF,利用旋转的性质可证得CE=CB,CD=AC,∠BCE=∠ACD,设∠BCE=∠ACD=α,可表示出∠CBE;再利用四边形的内角和定理可求出∠BFA的度数,利用勾股定理求出AB的长;利用直角三角形的性质可求出HF的长;然后利用三角形的中位线定理可求出HG的长,利用三角形的三边关系定理可知当点F,H,G在同一直线上时,FG最大,最大值是HF+HG的长,即可求解.
阅卷人 三、解答题(共7题;共62分)
得分
20.(6分)(2022八下·抚远期末)如图,在中,已知,,平分,于点,为中点.求的长.
【答案】解:如图,延长交于点.
∵平分,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴,.
∴是的中点.
∵,,
∴.
∵为的中点,
∴为的中位线.
∴.
【思路点拨】做辅助线,根据等腰三角形三线合一的性质可得 是的中点 ,通过线段的加减可得FC,再根据中位线定理即可解得DE。
21.(7分)(2022八下·房山期末)下面是证明三角形中位线定理的两种添加辅助线的方法,选择其中一种,完成证明.
已知:如图,中,D、E分别是的中点. 求证:∥,且.
方法一 证明:如图,延长至点F,使,连接. 方法二 证明:如图,过点C作∥交的延长线于F.
【答案】证明∶方法一:如图,延长至点F,使,连接.
∵点E为AC的中点,
∴AE=CE,
∵∠AED=∠CEF,DE=EF,
∴△ADE≌△CFE,
∴CF=AD,∠A=∠ECF,
∴AB∥CF,即BD∥CF,
∵点D为AB的中点,
∴BD=AD=CF,
∴四边形BCFD为平行四边形,
∴DF=BC,DF∥BC,
∵,
∴∥,且.
方法二:过点C作∥交的延长线于F.
∴∠A=∠ECF,
∵点E为AC的中点,
∴AE=CE,
∵∠AED=∠CEF,
∴△ADE≌△CFE,
∴CF=AD,DE=EF,
∵点D为AB的中点,
∴BD=AD=CF,
∵CF∥BD,
∴四边形BCFD为平行四边形,
∴DF=BC,DF∥BC,
∵,
∴∥,且.
【思路点拨】利用平行四边形的判定方法和性质求解即可。
22.(6分)(2022八下·威县期末)如图,在中,点D,点E分别是边AC,AB的中点,点F在线段DE上,交BC于点G.
(1)(3分)证明:四边形EFGB是菱形;
(2)(3分)若,求DF的长度.
【答案】(1)解:∵点D,点E分别是边AC,AB的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴,∵,
∴四边形BEFG是平行四边形,
∵∠AFB=90°,点E是AB的中点,
∴FE=BE=AB,∴四边形EFGB是菱形;
(2)解:∵点D,点E分别是边AC,AB的中点,
∴DE是△ABC的中位线,∴DE=BC=×19=
在△ABF中,∵∠AFB=90°,∴AF2+BF2=AB2,
∵AF=5,BF=12, ∴AB=13
∴EF=AB=×13= ,
∴DF=DE-EF=-=3
【思路点拨】(1)利用菱形的判定方法证明求解即可;
(2)先求出 DE是△ABC的中位线, 再求出 AF2+BF2=AB2, 最后计算求解即可。
23.(8分)(2022八下·城固期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB上一点,连接CD,∠ADC+∠DCB=90°,AE平分∠CAB交CD于点E.
(1)(4分)求证:AE垂直平分CD;
(2)(4分)若AC=6,BC=8,点F为BC的中点,连接EF,求EF的长.
【答案】(1)证明:∵∠ACD+∠BCD=∠ABC=90°,
∵∠ADC+∠DCB=90°,
∴∠ACD=∠ADC,
∴AC=AD,
∵ AE平分∠CAB ,
∴AE⊥CD,CE=ED(三线合一),
即AE垂直平分CD;
(2)解:∵∠ABC=90°,
∴AB==10,
由(1)得AD=AC=6,
∴BD=AB-AD=4,
∵CE=ED,CF=FB,
∴EF为△BCD的中位线,
∴EF=BD=2.
【思路点拨】(1)根据余角的性质求出∠ACD=∠ADC,得出△ACD为等腰三角形,再根据等腰三角形的三线合一的性质,即可证出结论;
(2)根据勾股定理先求出AB,再根据线段的和差关系求出BD,然后根据三角形中位线定理求EF长即可.
24.(11分)(2022八下·南海期末)如图1,在平面直角坐标系xOy中,有长方形OABC,其中点C坐标为,,点D是边OC的中点,点P是射线CA上的一个动点,请回答下面的问题:
(1)(2分)若点P是线段AC的中点,直接写出 .
(2)(4分)如图2,过点P作轴,垂足是点E,若以C、D、E、P为顶点的四边形是平行四边形,求出点P的坐标.
(3)(5分)连接BP,若是等腰三角形,求CP的长度.
【答案】(1)
(2)解:∵PE⊥x轴,
∴PE∥CD,
若以C、D、E、P为顶点的四边形是平行四边形,则PE=CD=OC=.
∴点P的纵坐标绝对值是,
设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
把A(3,0)、C(0,)代入得,,
解得:,
∴直线AC的解析式为,
若点P在线段AC上,纵坐标是,
则,
解得:x=,
此时,点P的坐标为(,);
若点P在线段CA的延长线上,纵坐标是,
则,
解得:x=,
此时,点P的坐标为(,),
综上所述,点P的坐标为(,)或(,);
(3)解:①当PB=PC时,如图:过点P作PQ⊥BC于点Q,
∴∠PQC=90°,
∵PB=PC,
∴点P在线段BC的垂直平分线上,
∴CQ=BQ=BC=,
∵BC∥OA,
∴∠PCQ=∠CAO=30°,
∴PQ=CQ=,
∴CP=2PQ=;
②当CP=CB时,CP=3;
③当BP=BC时,过点B作BH⊥CP于点H,如图:
∴∠CHB=90°,CP=2CH,
在Rt△BCH中,∠BCH=30°,BC=3,
∴BH=,
∴CH=BH=,
∴CP=2CH=.
综上,若△CPB是等腰三角形,CP的长度为:或3或.
【规范解答】解:(1)∵C(0,),∠AOC=90°,∠CAO=30°,
∴AC=2OC=2,
∴OA==3,
∵点D是OC的中点,点P是线段AC的中点,
∴PD是△AOC的中位线,
∴PD=OA=,
故答案为:;
【思路点拨】(1)先利用含30°角的直角三角形的性质求出AC的长,再利用勾股定理求出OA的长,最后利用中位线的性质可得PD的长;
(2)先求出直线AC的解析式,再分两种情况:①若点P在线段AC上,②若点P在线段CA的延长线上,再分别求解即可;
(3)分三种情况:①当PB=PC时,②当CP=CB时,CP=3;③当BP=BC时,过点B作BH⊥CP于点H,再分别求解即可。
25.(11分)(2022八下·晋中期末)综合与实践:图形的旋转变换是研究数学相关问题的重要手段之一,在研究三角形的旋转过程中,发现下列问题:如图1,在△ABC中,,,D,E分别为AB,AC边上一点,连接DE,且,将△ABC绕点A在平面内旋转.
(1)(2分)观察猜想:若,将△ABC绕点A旋转到如图2所示的位置 ,则DB与EC的数量关系为 ;
(2)(4分)类比探究:若,将△ABC绕点A旋转到如图3所示的位置,DB,CE相交于点O,猜想DB,CE满足的位置关系,并说明理由;
(3)(5分)拓展应用:如图4,在(2)的条件下,连接CD,分别取DE,DC,BC的中点M,P,N,连接PM,PN,MN,若,,请直接写出在旋转过程中△PMN面积的最大值.
【答案】(1)
(2)解:
理由如下:如图1,∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵△ABC绕点A旋转到如图3所示的位置,,
∴,
∴,即,
在△ADB与△AEC中,,
∴,
∴,
如下图,设AB、CE交于点P,
∵是△BPO的外角,也是△ACP的外角,
∴,
∴,
∴DB,CE满足的位置关系为;
(3)解:∵M、P、N分别是DE、DC、BC的中点,
∴MP是的中位线,且,
∴PN是的中位线,且,
在(2)的条件下,
∴,,
∴,即有,
∵,,
∴,
又∵,
∴为等腰直角三角形,
∴当最大时,面积最大,
连接AM、AN,当M、A、N在同一直线时,MN最大,如下图,
此时B、C在DA、EA的延长线上,
∵M、N为DE、CB中点,
∴,
又∵,
∴,
∴M、A、N在一条直线上,,
在中,,则,
∴,
在中,,则,
∴,
∴,
∴.
【规范解答】(1)解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质可知,,
∴,即,
在△ADB与△AEC中,,
∴,
∴.
故答案为:;
【思路点拨】(1)证明,可得;
(2).理由:证明,可得,设AB、CE交于点P,根据三角形外角的性质可得, 从而得出∠COB=∠CAB=90°,继而得解;
(3)先证明为等腰直角三角形,可得PN=PM=MN,可得面积=PM2=MN2,由此可得当最大时,面积最大,连接AM、AN,当M、A、N在同一直线时,MN最大,此时B、C在DA、EA的延长线上,可知MN的最大值=AM+AN,据此即可求解.
26.(13分)(2022八下·诸暨期末)在矩形ABCD中,AB=6,∠BAC=60°,点E是边AD的中点,点P是对角线AC上一动点,连结EP,作点A关于直线EP的对称点A'.
(1)(4分)若点P是AC的中点,求EP的长度.
(2)(4分)若△AEP是以EP为腰的等腰三角形,求EP的长度.
(3)(5分)直线A'E交AC于点Q,连结QE,若△AEQ是直角三角形,求EP的长度.
【答案】(1)解:∵E、P分别为AC和AD的中点,
∴EP为△ABC的中位线,
∴EP=CD=3;
(2)解:①如图,当EA=EP时,
EP=AD==,
②如图,当EP=PA时,作PH⊥AE,
∵∠AEP=∠PAE=30°,
AE=AD=3,
∵HE=AE=,
∴EP===3.
(3)Ⅰ.当∠AQE=90°时,
①如图,∵∠AEQ=60°,EP为∠AEQ的角平分线,
∴在Rt△PEQ中,∠PEQ=30°,
∴;
②如图,EP为∠AEQ的补角的平分线,
∴∠QEP=60°,
∴EP=AE=3;
Ⅱ.当∠AEQ=90°时,
①EP为∠AEQ的角平分线,
∴∠PEQ=∠AEP=45°,
∴AM=AE=3,
∴ME=AE=3,
∵EQ∥AM,
∴,即,
∴,
解得:PE=;
②如图,EP为∠AEQ的补角的平分线,
∴∠QEP=45°,
若点P与C点重合,
∵ED45°,
此时∠CEQ<45°,
∴不符合P在AC上的条件,故舍去,
综上:EP=3或3或.
【思路点拨】(1)由题意得出EP是△ACD是中位线,根据三角形中位线定理即可求出EP长;
(2)分两种情况讨论,①当EA=EP时,②当EP=PA时,根据等腰三角形的性质,三角形中位线定理和三角函数定义分别求EP长即可;
(3)分两种情况讨论,当∠AQE=90°时,再分两种情况:①EP为∠AEQ的角平分线,②EP为∠AEQ的补角的平分线;当∠AEQ=90°时,再分两种情况:①EP为∠AEQ的角平分线,②EP为∠AEQ的补角的平分线,分别求出EP的长度即可.
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专题14 三角形的中位线
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 总分
评分
阅卷人 一、选择题(共10题;每题2分,共20分)
得分
1.(2分)(2022八下·任丘期末)如图,中,AB=10,AC=7,BC=9,点D、E、F分别是AB、AC、BC的中点,则四边形DBFE的周长是( )
A.13 B. C.17 D.19
2.(2分)(2022八下·平远期末)如图,在四边形ABCD中,点P是对角线BD的中点,点E、F分别是AB、CD的中点,AD=BC,∠CBD=30°,∠ADB=100°,则∠PFE的度数是( )
A.15° B.25° C.30° D.35°
3.(2分)(2022八下·历下期末)如图,在证明三角形的中位线定理时,小兰首先将原图形上面的三角形部分剪开,并旋转180°拼到下方.类似地,现有如图所示的四边形ABCD,,若,,E、F分别是AB和DC的中点,则( )
A.4 B.4.5 C.5 D.6
4.(2分)(2022八下·西青期末)如图,点O是矩形的对角线的中点,点E为的中点.若,则的周长为( )
A.10 B. C. D.14
5.(2分)(2022八下·怀仁期末)如图,矩形中,交于点分别为的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(2分)(2022八下·本溪期末)如图,在中,是的平分线,是外角的平分线,于点E,于点D,连接.若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
7.(2分)(2022八下·临渭期末)如图,在 中, , , 分别是 , 的中点, , 为 上的点,连接 , .若 cm, cm, cm,则图中阴影部分面积为( )
A.25cm2 B.35cm2 C.30cm2 D.42cm2
8.(2分)(2022八下·南充期末)如图,矩形 中, , 分别是边 , 的中点, 于 , 的延长线交 于 .下列结论:① ;② ;③ ;④ .其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.(2分)(2022八下·港南期中)如图所示,O为正方形ABCD的中心,BE平分∠DBC,交DC于点E,延长BC到F,使FC=EC,连结DF交BE的延长线于点H,连结OH交DC于点G,连结HC,则下列结论:①OH∥BF;②∠CHF=45°;③GH= BC;④三角形BDF是直角三角形.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(2分)如图是一个由5张纸片拼成的 ,相邻纸片之间互不重湜也无缝隙,其中两张等腰直角三角形纸片的面积都为 ,另两张直角三角形纸片的面积都为 ,中间一张矩形纸片EFGH的面积为 ,FH与GE相交于点 .当 的面积相等时,下列结论一定成立的是( )
A. . B. C. D.
阅卷人 二、填空题(共9题;每题2分,共18分)
得分
11.(2分)(2022八下·虎林期末)如图,在平行四边形中,对角线,相交于点O,在的延长线上取点E,使,连接交于点F,若,则 .
12.(2分)(2022八下·曲阳期末)已知在中,,点D、E分别是AC、BC的中点,连接DE,在DE上有一点F,,连接AF,CF,若,则AB= .
13.(2分)(2022八下·抚远期末)如图,是边长为1的等边三角形,取边中点,作,,,分别交,于点,,得到四边形,它的面积记作;取中点,作,,,分别交,于点,,得到四边形,它的面积记作……照此规律作下去,则 .
14.(2分)(2022八下·本溪期末)如图,,是四边形的对角线,点E,F分别是,的中点,点M,N分别是,的中点,顺次连接,,,,若,则四边形的周长是 .
15.(2分)(2022八下·临渭期末)如图,已知△ABC(AB > AC)中,∠BAC = 60°,AC = 4,D为BC边上的中点,过点D的直线DF将△ABC的周长平分且交AB于点F,则DF的长为 .
16.(2分)(2022八下·海曙期末)如图, 中, ,以AB为边在三角形外的 的对角线交于点F,AE=2,AB=5,则CF的最大值是 .
17.(2分)(2022八下·拱墅期中)如图,在 中, 是对角线, ,点 是 的中点, 平分 , 于点 ,连接 已知 , ,则 的长为 .
18.(2分)(2022八下·青山期中)如图,正方形ABCD的边长为6,点P为BC边上一动点,以P为直角顶点,AP为直角边作等腰Rt△APE,M为边AE的中点,当点P从点B运动到点C,则点M运动的路径长为 .
19.(2分)(2021八下·苏州期末)如图,在 中, , , .将 绕点 按逆时针方向旋转后得 ,直线DA、BE相交于点F.取BC的中点G,连接GF,则GF长的最大值为 cm.
阅卷人 三、解答题(共7题;共62分)
得分
20.(6分)(2022八下·抚远期末)如图,在中,已知,,平分,于点,为中点.求的长.
21.(7分)(2022八下·房山期末)下面是证明三角形中位线定理的两种添加辅助线的方法,选择其中一种,完成证明.
已知:如图,中,D、E分别是的中点. 求证:∥,且.
方法一 证明:如图,延长至点F,使,连接. 方法二 证明:如图,过点C作∥交的延长线于F.
22.(6分)(2022八下·威县期末)如图,在中,点D,点E分别是边AC,AB的中点,点F在线段DE上,交BC于点G.
(1)(3分)证明:四边形EFGB是菱形;
(2)(3分)若,求DF的长度.
23.(8分)(2022八下·城固期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB上一点,连接CD,∠ADC+∠DCB=90°,AE平分∠CAB交CD于点E.
(1)(4分)求证:AE垂直平分CD;
(2)(4分)若AC=6,BC=8,点F为BC的中点,连接EF,求EF的长.
24.(11分)(2022八下·南海期末)如图1,在平面直角坐标系xOy中,有长方形OABC,其中点C坐标为,,点D是边OC的中点,点P是射线CA上的一个动点,请回答下面的问题:
(1)(2分)若点P是线段AC的中点,直接写出 .
(2)(4分)如图2,过点P作轴,垂足是点E,若以C、D、E、P为顶点的四边形是平行四边形,求出点P的坐标.
(3)(5分)连接BP,若是等腰三角形,求CP的长度.
25.(11分)(2022八下·晋中期末)综合与实践:图形的旋转变换是研究数学相关问题的重要手段之一,在研究三角形的旋转过程中,发现下列问题:如图1,在△ABC中,,,D,E分别为AB,AC边上一点,连接DE,且,将△ABC绕点A在平面内旋转.
(1)(2分)观察猜想:若,将△ABC绕点A旋转到如图2所示的位置 ,则DB与EC的数量关系为 ;
(2)(4分)类比探究:若,将△ABC绕点A旋转到如图3所示的位置,DB,CE相交于点O,猜想DB,CE满足的位置关系,并说明理由;
(3)(5分)拓展应用:如图4,在(2)的条件下,连接CD,分别取DE,DC,BC的中点M,P,N,连接PM,PN,MN,若,,请直接写出在旋转过程中△PMN面积的最大值.
26.(13分)(2022八下·诸暨期末)在矩形ABCD中,AB=6,∠BAC=60°,点E是边AD的中点,点P是对角线AC上一动点,连结EP,作点A关于直线EP的对称点A'.
(1)(4分)若点P是AC的中点,求EP的长度.
(2)(4分)若△AEP是以EP为腰的等腰三角形,求EP的长度.
(3)(5分)直线A'E交AC于点Q,连结QE,若△AEQ是直角三角形,求EP的长度.
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