《三角形的动态问题》精选压轴题—浙江省八(上)数学期末复习

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名称 《三角形的动态问题》精选压轴题—浙江省八(上)数学期末复习
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文件大小 4.0MB
资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-12-16 00:00:00

文档简介

《三角形的动态问题》精选压轴题—浙江省八(上)数学期末复习
一、单选题
1.(2025八上·余姚期末)如图,在中,,,动点在线段上,以为边在右侧作等腰,使,,点为边上动点,连接,则周长的最小值为(  )
A. B. C. D.
2.(2025八上·临海期末)如图,在中,,,为边上的动点,连接,作,交于点,交于点,连接.对于下列两个命题的判断: ①当平分时,;②当为边上中线时,.正确的是(  )
A.都是真命题 B.都是假命题
C.①是真命题②是假命题 D.①是假命题②是真命题
3.(2025八上·吴兴期末)如图,在中,,,,点是直角边上的一个动点,连接,以为边向外作等边,连接,在点运动的过程中,线段的最小值为(  )
A. B. C. D.
4.(2025八上·余姚期末)如图,已知线段 为 的中点, 是平面内的一个动点,在运动过程中保持 不变,连结 ,将 绕点 逆时针旋转 到 ,连结 ,在点 运动过程中线段 的最大值是(  )
A. B. C.4 D.
5.(2025八上·镇海区期末)如图,已知和四点在同一条直线上,,且,现将沿直线方向左右平移,则平移过程中的最小值为(  )
A. B. C. D.
二、填空题
6.(2023八上·新昌期中)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,点P为AC边上的动点,过点P作PD⊥AB于点D,则PB+PD的最小值为   .
7.(2025八上·路桥期末)如图,在中,,,,是的中点,是上一动点,若以为边在其右侧作等边三角形,连接,则的最小值为   .
8.(2025八上·临海期末)如图,在中,,,点是边上的动点,点关于直线、的对称点分别为、,当线段的长度最短时,它与所成的夹角的度数为   .
9.(2025八上·余姚期末)如图,在 中, .将线段 绕点 顺时针旋转 得到线段 ,过点 作 ,垂足为 的平分线与 的延长线相交于点 ,连结 的延长线与 的延长线相交于点 ,将 沿 折叠,在 变化过程中,当点 落在点 的位質时,连接 .若 的面积为 1,则 的面积为   。
10.(2025八上·鄞州期末)如图,在中,是边上一点(不与重合),和的角平分线交于点.
(1)若,则的度数为   ;
(2)记和的度数之和为,则的取值范围为   .
11.(2024八上·浦江期末)如图,在边长为4的等边中,D是的中点,E是直线上一动点,连接,将线段绕点D逆时针旋转,得到线段,连接.
(1)当点E是线段的中点时,的长为   .
(2)在点E的运动过程中,线段长度最小时,点D到的距离为   .
三、综合题
12.(2023八上·文成期中)如图,在等腰直角中,.点P是斜边上的动点(不与点A重合),以C为直角顶点、为直角边,在左侧作等腰直角,交于点E.
(1)求证:
(2)若,当为等腰三角形时,求所有符合条件的的长;
(3)若,,的面积记为S,求______(用含m、n的代数式表示).
13.(2025八上·鄞州期末)如图,是边长为的等边三角形,点分别从顶点同时出发,点沿射线运动,点沿折线运动,且它们的速度都为,当点到达点时,点随之停止运动,连接,设点的运动时间为.
(1)当点在线段上运动时,的长为______(cm),的长为______(cm)(用含的式子表示).
(2)当与的一条边垂直时,求的值.
(3)当点从点运动到点的过程中,连接,直接写出中点经过的路径长.
14.(2025八上·苍南期末)已知和都是等腰直角三角形,且.
(1)如图1,点D在内,求证:;
(2)如图2,A、D、E三点在同一条直线上,若,,求的面积;
(3)如图3,若,点D在边上运动,求周长的最小
15.(2025八上·丽水期末)如图,直线相交于点,直线分别交射线,射线于,两点,平分,交于点,点是直线上一动点,过作的垂线,交于,交于,垂足为,设,,且.
(1)直接写出,的值,   ,   ;
(2)若与重合如图,求证:;
(3)若是直线上任意一点如图,试判断,,之间的数量关系.
16.(2024八上·浦江期末)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,长方形中,,,若点D为射线上的一点,将沿折叠,点C落在平面内一点处(如图).
(1)若点C落在线段上,求点D的坐标.
(2)当的面积为50时,求的面积.
(3)当是以为腰的等腰三角形时,求点D的坐标.
17.(2025八上·路桥期末)【概念呈现】
有一组角互补,另一组角相等,且相等两个角的对边也相等的两个三角形称为“和合”三角形.如图1,在与中,若,,,则与是“和合”三角形.
【性质探究】
(1)如图2,线段交于点,,,容易知道与是“和合”三角形.爱思考的小涛发现,在该组“和合”三角形中可构造出全等三角形,他的作法如下:过点作,交于点.
请证明;
【拓展应用】
(2)如图3,是等边三角形的边上的一动点,在的延长线上,,连接交于点,连接.
①若,求的度数;
②当的值为多少时,与是“和合”三角形.
18.(2025八上·余姚期末)过等腰Rt 的直角顶点 作直线 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,研究图形,不难发现 : .
(1)如图 2,在平面直角坐标系中,直线 与 x 轴交于点 A ,与 y 轴交于点 C ,将线段 AC 绕着点 逆时针旋转 得到线段 ,求 点坐标;
(2)如图 3,在平面直角坐标系中,直线 分别与 轴, 轴交于点 ,将直线 绕点 颁时针旋转 得到 ,求 的函数表达式;
(3)如图 4,直线 分别交 轴, 轴于点 ,直线 过点 交 轴于点 ,且 。若点 是直线 上且位于第三象限图象上的一个动点,点 是 轴上的一个动点,当以点 为顶点的三角形为等腰直角三角形时,直接写出点 和点 的坐标.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;轴对称的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:如图,连接,
∵,,,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴点在射线上运动,
如图,作点关于的对称点,连接交于点,
∴,
∴,
∴,
∴点三点共线,
∴当时,即共线时,周长有最小值,
∵,
∴,,
∴,
∵与点关于对称,
∴,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴,,
∴周长最小值为,
故选:.
【分析】连接,证明,则,即点在射线上运动,作点关于的对称点,连接交于点,当时,即共线时,周长有最小值,根据直角三角形的性质得,,,然后由勾股定理和线段和差即可求解.
2.【答案】A
【知识点】等腰三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-ASA;真命题与假命题
【解析】【解答】解:过B作交的延长线于Q,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,

∴,
∴,,
①当平分时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴此命题是真命题;
②当为边上中线时,,
∴,
∵,,
∴,又,
∴,又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴此命题是真命题;
综上可得,①②都是真命题.
故答案为:A.
【分析】过B作交的延长线于Q,用角边角可证,由全等三角形的对应边相等可得,,①当平分时,用角平分线的定义和三角形的内角和定理可得,然后根据等角对等边可得;②当为边上中线时,可得,根据等腰直角三角形的性质可得到,结合已知,用边角边可证,由全等三角形的对应边相等可得,再根据线段的和差可求解.
3.【答案】B
【知识点】等边三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:延长到点,使得,连接,,
,,,
,,


是等边三角形,

是等边三角形,
,,

在和中,




点在经过点且与垂直的射线上运动,作交射线于点,则,



的最小值为,
故答案为:B.
【分析】延长到点,使得,连接,,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半可求出CF的长及∠ABF的度数,由此可得到BF的长,同时可证得△ABF是等边三角形,可得到∠AFB的度数;再证明∠FBE=∠ABD,利用SAS可证得△FBE≌△ABD,利用全等三角形的性质可求出∠BFE、∠AFE的度数,可推出点在经过点且与垂直的射线上运动,作交射线于点,则,可求出CH的长,根据CE≥CH,可求出CE的最小值.
4.【答案】B
【知识点】勾股定理的应用;动点问题的函数图象
【解析】【解答】解:如图所示,以O点为圆心建立平面直角坐标系,并过C作CD⊥y轴于D点,过P点作PE⊥DC于E点,延长EP交x轴于F点。
∵AB =4, O 为 AB 的中点,∴ A (-2,0), B (2,0),
设点 P 的坐标为( x , y ),则x2+y2=1,
∵∠EPC +∠BPF =90°,∠EPC + ∠ECP =90°,
∴∠ECP = ∠FPB ,
由旋转的性质可知: PC = PB ,
在△ ECP 和△ FPB 中,
∠ECP = ∠FPB ,∠PEC = ∠PFB ,PC = PB
∴△ ECP≌ △ FPB ( AAS ),
∴EC = PF = y , FB = EP =2-x,
因此C点坐标为 ( x + y , y +2-x),
∵AB =4, O 为 AB 的中点,
∴AC =,
∵x2+y2=1,
∴AC =
∵-1≤ y ≤1,
∴≤ AC ≤3
因此线段 AC 长的最大值是3。
故答案为:B。
【分析】先建立平面直角坐标系,则 A (-2,0), B (2,0),设点 P 的坐标为( x , y ),利用AAS可证△ ECP≌ △ FPB,从而可得C ( x + y , y +2-x),然后利用两点之间的距离计算公式,可得AC =进而可推AC的最大值。
5.【答案】D
【知识点】等腰三角形的判定与性质;平移的性质;三角形全等的判定-AAS;坐标系中的两点距离公式
【解析】【解答】解:如图所示,过点作于点,过点作于点,设交于点,则,
∵,
∴,
∵,
∴,∴,
又,,
∴,
∴,
以直线为轴,为轴建立平面直角坐标系,如图所示,
依题意,,则,
,则,
设,



表示的是到和的距离的和,
如图所示,作关于轴的对称点,
∴的长为的最小值,最小值为.
故选:D .
【分析】如图所示,过点作于点,过点作于点,设交于点,证明,得出,以直线为轴,为轴建立平面直角坐标系,勾股定理求得的长,进而转化为到和的距离的和,作关于轴的对称点,求得的长,即可求解.
6.【答案】
【知识点】勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:如图,作点B关于AC的对称点B',过点B'作B'D⊥AB于点D,交AC于点P,点P即为所求作的点,此时PB+PD有最小值,连接AB',根据轴对称的性质,则BP=B'P,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB==5,∠ACB =∠ACB=90°,
在Rt△ABC和Rt△AB C中
∴△ABC≌△AB'C(SAS),
∴S△ABC=S△AB'C,
∴S△ABB'=S△ABC+S△AB'C=2S△ABC,
即AB B'D=2×BC AC,
∴AB B'D=2BC AC,
∴5B'D=24,
∴B'D=.
故答案为:.
【分析】
作点B关于AC的对称点B',过点B'作B'D⊥AB于点D,交AC于点P,点P即为所求作的点,此时PB+PD有最小值,连接AB',根据轴对称的性质可得BP=B'P,由题意用边角边可证△ABC≌△AB'C,由全等三角形的面积相等可得S△ABC=S△AB'C,然后根据三角形ABB 面积的构成S△ABB'=S△ABC+S△AB'C=2S△ABC可得关于BD 的方程,解方程即可求得BD 的值,即为PB+PD的最小值.
7.【答案】
【知识点】垂线段最短及其应用;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;旋转全等模型;全等三角形中对应边的关系
【解析】【解答】解:∵在中,,,,
∴,
∵是的中点,
∴,
在上取点G,使,过点G作于点H,连接,
则是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴(或),
∴,
∴,
∴,
当点E与点H重合时,有最小值,为,
∴的最小值为.
故答案为:.
【分析】
由直角三角形两锐角互余可得, 则可在上取点G,使,则是等边三角形,由于也是等边三角形,且与等边有公共顶点D,则连接AF,可由旋转全等模型证明,由全等的性质可得AF=GE,由于点G是AB上的定点,则当GE垂直BC时取小值,此时可过点G作BC的垂线段GH,则GE的最小值为GH,即AF的最小值为GH,此时再利用直角三角形中30度角的性质先求出AC,再由中点的概念求出AD,则BG可求,再利用直角三角形中30度角的性质求出GH即可.
8.【答案】
【知识点】垂线段最短及其应用;等腰三角形的性质;等边三角形的判定与性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:如图,连接,,,
点关于直线、的对称点分别为、,
,,,


是等边三角形,
,,
由垂线段最短可知:当时,的值最小,最小值为的长,
此时,

故答案为:.
【分析】连接,,,由轴对称的性质可得,,,根据角的和差可得,于是可得是等边三角形,由等边三角形的各边都相等、各角都等于60°可得,,根据垂线段最短可知:当时,的值最小,最小值为的长,然后根据等腰三角形的三线合一并结合三角形外角的性质“三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角之和”可求解.
9.【答案】2
【知识点】三角形的面积;翻折变换(折叠问题);旋转的性质;三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】解:∵CF 平分∠ACD,∴∠ACF = ∠DCF ,而CA = CD , CF = CF ,
∴△ ACF≌△ DCF ( SAS ),∴∠A = ∠CDF ,
∵∠ABC=90°,∴∠ A +∠ACB =90°,而 线段 绕点 顾时针旋转 得到线段 ,
∴∠ACB +∠PCD =90°,∴∠PCD =∠CDF ,
∴PC = PD ,
∵将△ BFP 沿 AF 折叠,点 P 落在点 E 的位置,
∴PB = BF , PE⊥AF ,
∵DE⊥BC ,∴BF // DE ,∴PF = FD ,
设 CE = a , BC = DE = b ,
因此 BE = BC - CE = b - a ,PE =2BE=2( b -α),BF =DE =b ,
∴S△CEF =CE · DE =ab =1,
∵∠PED =90°, DE = b , PE =2( b - a ),PD = PC = PE + CE =2( b - a )+a=2b- a ,
根据勾股定理得到b2+[2( b - a )]2=(2b- a )2,化简得,3a2-4ab+ b2=0
解得b = a 或 b =3a,
∵,∴ b =3a,
此时,得a=,b=,
因此 的面积=,
故答案为:2.
【分析】本题首先证明出△ ACF≌△ DCF,然后根据折叠性质和平行线相纸,综合可以得到PF = FD。随后利用三角形面积公式和勾股定理,即可得出b和a的关系,并进一步求出b和a的值,最后代入计算即可求出的面积。
10.【答案】;
【知识点】三角形内角和定理;角平分线的概念;三角形-动点问题;三角形的双内角平分线模型
【解析】【解答】解:(1)∵,
∴,
∵,
∴,
∴和的角平分线交于点,
∴,
∴;
故答案为;
(2)由(1)可知:,
∴当点D与点B重合时,取得最大值,即,
∴,
∴的取值范围为;
故答案为.
【分析】
(1)由题意知,,然后可得,进而根据三角形内角和可进行求解;
(2)观察图形,由于,则当点D与点B重合时,取得最大值,即 .
11.【答案】;
【知识点】垂线段最短及其应用;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;旋转的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:(1)∵是等边三角形,且边长为4,
∴,
∵是的中点,是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转,得到线段,
∴,,
∴,
故答案为:;
(2)如图,连接,在的延长线上取点,使得,连接,
∵是等边三角形,
∴,,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转,得到线段,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴点在与夹角为的直线上运动,
过点作的垂线,垂足为,当点在点时,取得最小值,延长与的延长线交于点,过点作于,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在点的运动过程中,线段长度最小时,点到的距离为,
故答案为:.
【分析】(1)先求出,根据 三角形中位线定理得,由旋转性质得,,然后利用勾股定理求出的长;
(2)连接,在的延长线上取点,使得,连接,根据等边三角形的性质得,,,由旋转的性质得,从而得,进而证明,于是得,则点在与夹角为的直线上运动,然后过点作的垂线,垂足为,当点在点时,取得最小值,延长与的延长线交于点,过点作于,依次求出的度数,根据含30°的直角三角形的性质以及勾股定理得的值.
12.【答案】(1)证明:在等腰直角中,,,
在等腰直角中,,,

在和中,


(2)解:在等腰直角中,
,,,
∴;
在等腰直角中,,
①时,

②时,,
,,


③时,P与A重合,不合题意;
综上所述的长为1或;
(3)
【知识点】等腰三角形的判定与性质;勾股定理;等腰直角三角形;三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应边的关系
【解析】【解答】(3)解:,
,,
所以,
,,

故答案为:.ji
【分析】(1)由等腰直角三角形性质得CA=CB,CP=CD,∠ACB=∠DCP=90°,从而根据同角的余角相等推出∠DCB=∠PCA,根据“SAS”可证明△APC≌△BDC;
(2)由等腰直角三角形性质得∠A=∠ABC=45°=∠CPD,由勾股定理可得AB=2;分三种情况,①当EC=EP时,由等边对等角得∠ECP=∠CPE=45°,由等腰直角三角形的三线合一及斜边中线等于斜边的一半得出BP=AP=1;②当PC=PE时,由等边对等角及三角形内角和定理可推出∠BPC=∠PEC=∠PCE,由等角对等边得BP=BC=;③当PC=CE时,P与A重合,不符合题意;
(3)由全等三角形对应边相等、对应角相等得∠DBC=∠A=45°,DB=AP,则△BDP是直角三角形,由勾股定理及三角形面积公式可求解.
(1)证明:在等腰直角中,,,
在等腰直角中,,,

在和中,


(2)解:在等腰直角中,,,,
所以;
在等腰直角中,,
①时,

②时,,
,,


③时,P与A重合,不合题意;
综上所述的长为1或;
(3)解:,
,,
所以,
,,

故答案为:
13.【答案】(1);;
(2)解:∵是边长为的等边三角形,
∴,,
如图1中,当时,
图1
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图2中,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图3中,当时,根据题意易得AP=t,AQ=24-t,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得.
综上所述,或或;
(3)解:PQ中点O经过的路径长为6cm.
【知识点】等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;三角形全等的判定-AAS;三角形-动点问题;分类讨论
【解析】【解答】(1)解:根据题意,当点Q在线段BC上运动时,
,;
故答案为:;;
(3)解:根据题意,当点从点运动到点的过程中,

如下图,设与交于点,过点作,交于点,
则,,,
∴为等边三角形,
∴,
在和中,

∴,
∴,即与中点重合,
∴中点的运动轨迹在边上,
当与点重合时,与点重合,此时中点位于中点,
当与点重合时,此时,
∴,
∴,即此时中点与点重合,
∴中点经过的路径长.
【分析】(1)根据路程等腰速度乘以时间可表示出AP及BQ,进而根据BP=AB-AP列式计算即可;
(2)分三种情形讨论:当PQ⊥BC时,首先根据三角形的内角和定理算出∠BPQ=30°,然后根据直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半可得PB=2BQ,据此建立方程,求解即可;当PQ⊥AB时,首先根据三角形的内角和定理算出∠BQP=30°,然后根据直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半可得2PB=BQ,据此建立方程,求解即可;当PQ⊥AC时,根据题意易得AP=t,AQ=24-t,根据三角形的内角和定理算出∠APQ=30°,然后根据直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AP=2AQ,据此建立方程,求解即可,综上即可得出答案;
(3)设PQ与BC交于点N,过点Q作QM∥AB,交BC于点M,易得CQ=BP=(t-12)cm,△CQM是等边三角形,由等边三角形性质推出QM=CQ=BP,从而用AAS判断出△QMN≌△PBN,由全等三角形的性质可得QN=PN,即N与PQ中点O重合,易知PQ中点O的运动轨迹在边BC上, 当Q与点C重合时,P与点B重合,此时PQ中点O位于BC中点, 当Q与点A重合时, PQ中点O与点B重合, 则点O经过的路径长为边BC的一半,即可获得答案.
(1)解:根据题意,当点在线段上运动时,
,.
故答案为:;;
(2)解:∵是边长为的等边三角形,
,,
如图1中,当时,
图1
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图2中,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图3中,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得.
综上所述,或或;
(3)解:根据题意,当点从点运动到点的过程中,

如下图,设与交于点,过点作,交于点,
则,,,
∴为等边三角形,
∴,
在和中,

∴,
∴,即与中点重合,
∴中点的运动轨迹在边上,
当与点重合时,与点重合,此时中点位于中点,
当与点重合时,此时,
∴,
∴,即此时中点与点重合,
∴中点经过的路径长.
14.【答案】(1)证明:如图1,延长交于H,


又,,

,,




(2)解:如图2,过点C作于N,
由(1)可知:,,
是等腰直角三角形,,
,,,




或(舍去),

的面积;
(3)解:由(1)可知:,
的周长,
有最小值时,的周长有最小值,
当时,有最小值,
是等腰直角三角形,,

周长的最小值为.
【知识点】勾股定理;三角形全等的判定-SAS;三角形-动点问题;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【分析】 解决本题的关键在于利用等腰直角三角形的性质,通过构造辅助线、证明三角形全等以及应用勾股定理和三角形面积公式等几何知识。此外,理解和应用几何中的最小值原理(即垂直距离最小)对于求解最后一问至关重要。
(1)先构造辅助线,再根据“共顶点模型”即两个等腰三角形两腰的顶点共用,从而利用三角形全等的判定方法-SAS,从而证明三角形ACD和三角形BCE全等,再利用教的等量代换即可证明AD⊥BE.
(2) 由已知 AB= 和 DE = 10 ,结合第一步中证明的AD = BE 。 通过构造辅助线,如过C作垂线CN到直线DE,由于为等腰直角三角形,我们有 ∠ .故 CN = DN = NE 。由于为直角三角形,根据勾股定理,求出 BE 的长度。最后,利用三角形面积公式 × 底 × 高 ,求得 的面积.
(3) 由(1)知 AD = BE ,则 的周长可表示为 BD + BE + DE = BD + AD + DE.为使周长最小,需考虑 CD(即 AD )的最小值.当 CD⊥ AB 时, CD 达到最小值,此时 CD = (因为 为等腰直角三角形). 最终, 周长的最小值为 .
15.【答案】(1)60°;30°
(2)证明:如图2中,连接DF.
平分,













(3)解:结论:.
理由:如图3中,作交OB于点,
即.
【知识点】三角形全等的判定-SAS;三角形-动点问题;全等三角形中对应边的关系;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】(1)解:∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
解得,
故答案为:;
【分析】(1)由完全平方公式得,解出,再由,即可求出,的值 ;
(2)如图2中,连接只要证明,即可解决问题;
(3)结论:如图3中,作交于点,则只要证明即可.
16.【答案】(1)解:如图,
∵四边形为长方形,
∴,
∵折叠的性质,
∴,,
∴四边形是正方形,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图,当点在轴上方时,过点作轴,分别交,于点,,
∴,,
∵四边形为长方形,,
∴,
∵的面积为50,
∴,
∴,
易证四边形是矩形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积为:;
如图,当点在轴下方时,过点作轴,分别交,所在直线于点,,
∴,
∵的面积为50,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积为:;
综上所述,的面积为16或144;
(3)解:如图,当时,过点作轴分别交,于点,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∴,,
由折叠得,,
∴,
解得:,
∴;
如图,当时,且点在轴上方时,过点作轴,分别交,于点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,,
由折叠得,,
∴,
解得:,
∴;
如图,当时,且点在轴下方时,过点作分别交,所在直线于点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,,
由折叠得,,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,点的坐标为或或.
【知识点】三角形的面积;矩形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);四边形-动点问题
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质以及折叠的性质得到四边形是正方形,从而得,即可求解;
(2)分两种情况讨论:当点在轴上方时,过点作轴,分别交,于点,,根据矩形的性质以及三角形面积公式求出,易证四边形是矩形,得,从而得,进而利用勾股定理得,于是得,最后利用三角形面积公式求出的面积;
当点在轴下方时,过点作轴,分别交,所在直线于点,,同理求出的面积;
(3)分情况讨论:当时,过点作轴分别交,于点,,根据矩形的性质以及勾股定理求出,得到,然后设,利用两点间距离公式得,,根据折叠的性质得,据此可列出关于的方程并解之可得的坐标;当时,且点在轴上方或下方时,过点作轴,分别交,于点,,根据矩形以及折叠的性质得到,利用勾股定理求出的值,得坐标,然后设,同理可列出关于的方程并解之可得的坐标.
(1)如图所示,
∵长方形中,,,

由折叠得,,
∴四边形是正方形
∴,
∴;
(2)如图所示,当点在x轴上方时,过点作分别交,于点E,F
∴,
∵的面积为50
∴,即





∴的面积;
如图所示,当点在x轴下方时,过点作分别交,所在直线于点E,F
∴,
∵的面积为50
∴,即





∴的面积,
综上所述,的面积为16或144;
(3)如图所示,当时,过点作分别交,于点E,F
∴,






∴,
由折叠得,

解得
∴;
如图所示,当时,且点在x轴上方时,过点作分别交,于点E,F





∴,
由折叠得,

解得
∴;
如图所示,当时,且点在x轴下方时,过点作分别交,所在直线于点E,F





∴,
由折叠得,

解得
∴;
综上所述,点D的坐标为或或.
17.【答案】证明:(1)如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
解:(2)①如图所示:过点D作,交于点G,
∵是等边三角形,
∴,

∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图,连接并延长交于点H,
当与是“和合”三角形时,,
∵,
∴,
∴,
由①知,,
∴垂直平分,
∴,
∴,


∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即当的值为时,与是“和合”三角形.
【知识点】等腰三角形的判定与性质;线段垂直平分线的判定;三角形全等的判定-AAS;全等三角形中对应边的关系;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【分析】(1)先由平行线性质得,再由等角的补角相等可得,则,等量代换得,则可依据AAS可证;
(2)①同(1)过点D作交于点G,则可证,则,再结合已知可得,则由三角形的内角和等量代换可得;
②由“和合”三角形的概念知,当与是“和合”三角形时,,则由同角的补角相等可得,则,由于等边中,则垂直平分,则可分别求得,再借助外角的性质可得,即有,则可证,又由①知,则.
18.【答案】(1)解:当x=0时, 直线 的y值为y=-1,此时C点坐标为(0,-1);当y=0时,此时A点的横坐标列式为,解得x=2,因此此时A点的坐标为(2,0)。
∵BC⊥AC,∴BC所在的直线的斜率为-1÷=-2,
因此BC所在的直线为y=-2x-1.
设B点的坐标为(x0,y0),∴y0=-2x0-1,
∵ 将线段 AC 绕着点 逆时针旋转 得到线段 ,∴BC=AC,
,解得x0=±1,
∵B点在第二象限,∴x0=-1,y0=-2x0-1=-2×(-1)-1=1,
因此B点的坐标为(-1,1)。
(2)解:∵ 直线 分别与 轴, 轴交于点 ,∴tan∠ABO=2,且A点坐标为(0,6),
∵ 将直线 绕点 顺时针旋转 得到 ,∴l2对应的直线斜率为tan(∠ABO-45°),
即tan(∠ABO-45°)=,
∴ 的函数表达式为.
(3)解:直线y=2x+2分别交x轴和y轴于A、C两点,∴A(-1,0),C(0,2),
∵∠CBA=45°,∴OB=OC=2,即B(2,0)。
设M(0,m),Q(n,2n+2),
①如图所示,当∠BMQ=90°,即MQ=MB时,此时M在x轴上方,
分别过Q、B点作y轴的平行线QC、HB,过M点作x轴的平行线分别交GQ、HB于点G、H,
∠GQM+∠GMQ=90°,而∠GMQ+∠HMB=90°,∴∠CQM=∠HMB,而∠G=∠H=90°,MQ=MB,
∴△GQM≌△HMB(AAS),
∴GQ=HM,HB=GM,即,解得,因此点M(0,),点Q();
同理当M在x轴下方,即,解得m=n=0(舍去)
②当∠MQB=90°时,即MQ=QB,如图所示,同理可得,解得,∴M(0,-6),Q(-2,-2);
③当∠QBM=90°时,即MB=QB,如图所示同理可得,解得,∴M(0,4),Q(-2,-2);
综上可得,M(0,),Q();或M(0,-6),Q(-2,-2);或M(0,4),Q(-2,-2)。
【知识点】旋转的性质;动点问题的函数图象;坐标系中的两点距离公式;正切的概念
【解析】【分析】(1)题首先求出C点和A点的坐标,然后利用垂直对应的斜率,即可求出BC所在直线的关系式,最后利用两点之间的距离公式列式,和B点的象限性质,即可求出B点的坐标;
(2)题利用选择45°的特点和正切值的计算公式,即可求出l2对应的直线的斜率,然后即可列出表达式;
(3)题首先根据条件用m和n来表示M和Q点的坐标,然后分三种情况列式求出m和n的值即可。
1 / 1《三角形的动态问题》精选压轴题—浙江省八(上)数学期末复习
一、单选题
1.(2025八上·余姚期末)如图,在中,,,动点在线段上,以为边在右侧作等腰,使,,点为边上动点,连接,则周长的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;轴对称的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:如图,连接,
∵,,,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴点在射线上运动,
如图,作点关于的对称点,连接交于点,
∴,
∴,
∴,
∴点三点共线,
∴当时,即共线时,周长有最小值,
∵,
∴,,
∴,
∵与点关于对称,
∴,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴,,
∴周长最小值为,
故选:.
【分析】连接,证明,则,即点在射线上运动,作点关于的对称点,连接交于点,当时,即共线时,周长有最小值,根据直角三角形的性质得,,,然后由勾股定理和线段和差即可求解.
2.(2025八上·临海期末)如图,在中,,,为边上的动点,连接,作,交于点,交于点,连接.对于下列两个命题的判断: ①当平分时,;②当为边上中线时,.正确的是(  )
A.都是真命题 B.都是假命题
C.①是真命题②是假命题 D.①是假命题②是真命题
【答案】A
【知识点】等腰三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-ASA;真命题与假命题
【解析】【解答】解:过B作交的延长线于Q,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,

∴,
∴,,
①当平分时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴此命题是真命题;
②当为边上中线时,,
∴,
∵,,
∴,又,
∴,又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴此命题是真命题;
综上可得,①②都是真命题.
故答案为:A.
【分析】过B作交的延长线于Q,用角边角可证,由全等三角形的对应边相等可得,,①当平分时,用角平分线的定义和三角形的内角和定理可得,然后根据等角对等边可得;②当为边上中线时,可得,根据等腰直角三角形的性质可得到,结合已知,用边角边可证,由全等三角形的对应边相等可得,再根据线段的和差可求解.
3.(2025八上·吴兴期末)如图,在中,,,,点是直角边上的一个动点,连接,以为边向外作等边,连接,在点运动的过程中,线段的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】等边三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:延长到点,使得,连接,,
,,,
,,


是等边三角形,

是等边三角形,
,,

在和中,




点在经过点且与垂直的射线上运动,作交射线于点,则,



的最小值为,
故答案为:B.
【分析】延长到点,使得,连接,,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半可求出CF的长及∠ABF的度数,由此可得到BF的长,同时可证得△ABF是等边三角形,可得到∠AFB的度数;再证明∠FBE=∠ABD,利用SAS可证得△FBE≌△ABD,利用全等三角形的性质可求出∠BFE、∠AFE的度数,可推出点在经过点且与垂直的射线上运动,作交射线于点,则,可求出CH的长,根据CE≥CH,可求出CE的最小值.
4.(2025八上·余姚期末)如图,已知线段 为 的中点, 是平面内的一个动点,在运动过程中保持 不变,连结 ,将 绕点 逆时针旋转 到 ,连结 ,在点 运动过程中线段 的最大值是(  )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【知识点】勾股定理的应用;动点问题的函数图象
【解析】【解答】解:如图所示,以O点为圆心建立平面直角坐标系,并过C作CD⊥y轴于D点,过P点作PE⊥DC于E点,延长EP交x轴于F点。
∵AB =4, O 为 AB 的中点,∴ A (-2,0), B (2,0),
设点 P 的坐标为( x , y ),则x2+y2=1,
∵∠EPC +∠BPF =90°,∠EPC + ∠ECP =90°,
∴∠ECP = ∠FPB ,
由旋转的性质可知: PC = PB ,
在△ ECP 和△ FPB 中,
∠ECP = ∠FPB ,∠PEC = ∠PFB ,PC = PB
∴△ ECP≌ △ FPB ( AAS ),
∴EC = PF = y , FB = EP =2-x,
因此C点坐标为 ( x + y , y +2-x),
∵AB =4, O 为 AB 的中点,
∴AC =,
∵x2+y2=1,
∴AC =
∵-1≤ y ≤1,
∴≤ AC ≤3
因此线段 AC 长的最大值是3。
故答案为:B。
【分析】先建立平面直角坐标系,则 A (-2,0), B (2,0),设点 P 的坐标为( x , y ),利用AAS可证△ ECP≌ △ FPB,从而可得C ( x + y , y +2-x),然后利用两点之间的距离计算公式,可得AC =进而可推AC的最大值。
5.(2025八上·镇海区期末)如图,已知和四点在同一条直线上,,且,现将沿直线方向左右平移,则平移过程中的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】等腰三角形的判定与性质;平移的性质;三角形全等的判定-AAS;坐标系中的两点距离公式
【解析】【解答】解:如图所示,过点作于点,过点作于点,设交于点,则,
∵,
∴,
∵,
∴,∴,
又,,
∴,
∴,
以直线为轴,为轴建立平面直角坐标系,如图所示,
依题意,,则,
,则,
设,



表示的是到和的距离的和,
如图所示,作关于轴的对称点,
∴的长为的最小值,最小值为.
故选:D .
【分析】如图所示,过点作于点,过点作于点,设交于点,证明,得出,以直线为轴,为轴建立平面直角坐标系,勾股定理求得的长,进而转化为到和的距离的和,作关于轴的对称点,求得的长,即可求解.
二、填空题
6.(2023八上·新昌期中)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,点P为AC边上的动点,过点P作PD⊥AB于点D,则PB+PD的最小值为   .
【答案】
【知识点】勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:如图,作点B关于AC的对称点B',过点B'作B'D⊥AB于点D,交AC于点P,点P即为所求作的点,此时PB+PD有最小值,连接AB',根据轴对称的性质,则BP=B'P,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB==5,∠ACB =∠ACB=90°,
在Rt△ABC和Rt△AB C中
∴△ABC≌△AB'C(SAS),
∴S△ABC=S△AB'C,
∴S△ABB'=S△ABC+S△AB'C=2S△ABC,
即AB B'D=2×BC AC,
∴AB B'D=2BC AC,
∴5B'D=24,
∴B'D=.
故答案为:.
【分析】
作点B关于AC的对称点B',过点B'作B'D⊥AB于点D,交AC于点P,点P即为所求作的点,此时PB+PD有最小值,连接AB',根据轴对称的性质可得BP=B'P,由题意用边角边可证△ABC≌△AB'C,由全等三角形的面积相等可得S△ABC=S△AB'C,然后根据三角形ABB 面积的构成S△ABB'=S△ABC+S△AB'C=2S△ABC可得关于BD 的方程,解方程即可求得BD 的值,即为PB+PD的最小值.
7.(2025八上·路桥期末)如图,在中,,,,是的中点,是上一动点,若以为边在其右侧作等边三角形,连接,则的最小值为   .
【答案】
【知识点】垂线段最短及其应用;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;旋转全等模型;全等三角形中对应边的关系
【解析】【解答】解:∵在中,,,,
∴,
∵是的中点,
∴,
在上取点G,使,过点G作于点H,连接,
则是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴(或),
∴,
∴,
∴,
当点E与点H重合时,有最小值,为,
∴的最小值为.
故答案为:.
【分析】
由直角三角形两锐角互余可得, 则可在上取点G,使,则是等边三角形,由于也是等边三角形,且与等边有公共顶点D,则连接AF,可由旋转全等模型证明,由全等的性质可得AF=GE,由于点G是AB上的定点,则当GE垂直BC时取小值,此时可过点G作BC的垂线段GH,则GE的最小值为GH,即AF的最小值为GH,此时再利用直角三角形中30度角的性质先求出AC,再由中点的概念求出AD,则BG可求,再利用直角三角形中30度角的性质求出GH即可.
8.(2025八上·临海期末)如图,在中,,,点是边上的动点,点关于直线、的对称点分别为、,当线段的长度最短时,它与所成的夹角的度数为   .
【答案】
【知识点】垂线段最短及其应用;等腰三角形的性质;等边三角形的判定与性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:如图,连接,,,
点关于直线、的对称点分别为、,
,,,


是等边三角形,
,,
由垂线段最短可知:当时,的值最小,最小值为的长,
此时,

故答案为:.
【分析】连接,,,由轴对称的性质可得,,,根据角的和差可得,于是可得是等边三角形,由等边三角形的各边都相等、各角都等于60°可得,,根据垂线段最短可知:当时,的值最小,最小值为的长,然后根据等腰三角形的三线合一并结合三角形外角的性质“三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角之和”可求解.
9.(2025八上·余姚期末)如图,在 中, .将线段 绕点 顺时针旋转 得到线段 ,过点 作 ,垂足为 的平分线与 的延长线相交于点 ,连结 的延长线与 的延长线相交于点 ,将 沿 折叠,在 变化过程中,当点 落在点 的位質时,连接 .若 的面积为 1,则 的面积为   。
【答案】2
【知识点】三角形的面积;翻折变换(折叠问题);旋转的性质;三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】解:∵CF 平分∠ACD,∴∠ACF = ∠DCF ,而CA = CD , CF = CF ,
∴△ ACF≌△ DCF ( SAS ),∴∠A = ∠CDF ,
∵∠ABC=90°,∴∠ A +∠ACB =90°,而 线段 绕点 顾时针旋转 得到线段 ,
∴∠ACB +∠PCD =90°,∴∠PCD =∠CDF ,
∴PC = PD ,
∵将△ BFP 沿 AF 折叠,点 P 落在点 E 的位置,
∴PB = BF , PE⊥AF ,
∵DE⊥BC ,∴BF // DE ,∴PF = FD ,
设 CE = a , BC = DE = b ,
因此 BE = BC - CE = b - a ,PE =2BE=2( b -α),BF =DE =b ,
∴S△CEF =CE · DE =ab =1,
∵∠PED =90°, DE = b , PE =2( b - a ),PD = PC = PE + CE =2( b - a )+a=2b- a ,
根据勾股定理得到b2+[2( b - a )]2=(2b- a )2,化简得,3a2-4ab+ b2=0
解得b = a 或 b =3a,
∵,∴ b =3a,
此时,得a=,b=,
因此 的面积=,
故答案为:2.
【分析】本题首先证明出△ ACF≌△ DCF,然后根据折叠性质和平行线相纸,综合可以得到PF = FD。随后利用三角形面积公式和勾股定理,即可得出b和a的关系,并进一步求出b和a的值,最后代入计算即可求出的面积。
10.(2025八上·鄞州期末)如图,在中,是边上一点(不与重合),和的角平分线交于点.
(1)若,则的度数为   ;
(2)记和的度数之和为,则的取值范围为   .
【答案】;
【知识点】三角形内角和定理;角平分线的概念;三角形-动点问题;三角形的双内角平分线模型
【解析】【解答】解:(1)∵,
∴,
∵,
∴,
∴和的角平分线交于点,
∴,
∴;
故答案为;
(2)由(1)可知:,
∴当点D与点B重合时,取得最大值,即,
∴,
∴的取值范围为;
故答案为.
【分析】
(1)由题意知,,然后可得,进而根据三角形内角和可进行求解;
(2)观察图形,由于,则当点D与点B重合时,取得最大值,即 .
11.(2024八上·浦江期末)如图,在边长为4的等边中,D是的中点,E是直线上一动点,连接,将线段绕点D逆时针旋转,得到线段,连接.
(1)当点E是线段的中点时,的长为   .
(2)在点E的运动过程中,线段长度最小时,点D到的距离为   .
【答案】;
【知识点】垂线段最短及其应用;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;旋转的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:(1)∵是等边三角形,且边长为4,
∴,
∵是的中点,是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转,得到线段,
∴,,
∴,
故答案为:;
(2)如图,连接,在的延长线上取点,使得,连接,
∵是等边三角形,
∴,,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转,得到线段,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴点在与夹角为的直线上运动,
过点作的垂线,垂足为,当点在点时,取得最小值,延长与的延长线交于点,过点作于,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在点的运动过程中,线段长度最小时,点到的距离为,
故答案为:.
【分析】(1)先求出,根据 三角形中位线定理得,由旋转性质得,,然后利用勾股定理求出的长;
(2)连接,在的延长线上取点,使得,连接,根据等边三角形的性质得,,,由旋转的性质得,从而得,进而证明,于是得,则点在与夹角为的直线上运动,然后过点作的垂线,垂足为,当点在点时,取得最小值,延长与的延长线交于点,过点作于,依次求出的度数,根据含30°的直角三角形的性质以及勾股定理得的值.
三、综合题
12.(2023八上·文成期中)如图,在等腰直角中,.点P是斜边上的动点(不与点A重合),以C为直角顶点、为直角边,在左侧作等腰直角,交于点E.
(1)求证:
(2)若,当为等腰三角形时,求所有符合条件的的长;
(3)若,,的面积记为S,求______(用含m、n的代数式表示).
【答案】(1)证明:在等腰直角中,,,
在等腰直角中,,,

在和中,


(2)解:在等腰直角中,
,,,
∴;
在等腰直角中,,
①时,

②时,,
,,


③时,P与A重合,不合题意;
综上所述的长为1或;
(3)
【知识点】等腰三角形的判定与性质;勾股定理;等腰直角三角形;三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应边的关系
【解析】【解答】(3)解:,
,,
所以,
,,

故答案为:.ji
【分析】(1)由等腰直角三角形性质得CA=CB,CP=CD,∠ACB=∠DCP=90°,从而根据同角的余角相等推出∠DCB=∠PCA,根据“SAS”可证明△APC≌△BDC;
(2)由等腰直角三角形性质得∠A=∠ABC=45°=∠CPD,由勾股定理可得AB=2;分三种情况,①当EC=EP时,由等边对等角得∠ECP=∠CPE=45°,由等腰直角三角形的三线合一及斜边中线等于斜边的一半得出BP=AP=1;②当PC=PE时,由等边对等角及三角形内角和定理可推出∠BPC=∠PEC=∠PCE,由等角对等边得BP=BC=;③当PC=CE时,P与A重合,不符合题意;
(3)由全等三角形对应边相等、对应角相等得∠DBC=∠A=45°,DB=AP,则△BDP是直角三角形,由勾股定理及三角形面积公式可求解.
(1)证明:在等腰直角中,,,
在等腰直角中,,,

在和中,


(2)解:在等腰直角中,,,,
所以;
在等腰直角中,,
①时,

②时,,
,,


③时,P与A重合,不合题意;
综上所述的长为1或;
(3)解:,
,,
所以,
,,

故答案为:
13.(2025八上·鄞州期末)如图,是边长为的等边三角形,点分别从顶点同时出发,点沿射线运动,点沿折线运动,且它们的速度都为,当点到达点时,点随之停止运动,连接,设点的运动时间为.
(1)当点在线段上运动时,的长为______(cm),的长为______(cm)(用含的式子表示).
(2)当与的一条边垂直时,求的值.
(3)当点从点运动到点的过程中,连接,直接写出中点经过的路径长.
【答案】(1);;
(2)解:∵是边长为的等边三角形,
∴,,
如图1中,当时,
图1
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图2中,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图3中,当时,根据题意易得AP=t,AQ=24-t,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得.
综上所述,或或;
(3)解:PQ中点O经过的路径长为6cm.
【知识点】等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;三角形全等的判定-AAS;三角形-动点问题;分类讨论
【解析】【解答】(1)解:根据题意,当点Q在线段BC上运动时,
,;
故答案为:;;
(3)解:根据题意,当点从点运动到点的过程中,

如下图,设与交于点,过点作,交于点,
则,,,
∴为等边三角形,
∴,
在和中,

∴,
∴,即与中点重合,
∴中点的运动轨迹在边上,
当与点重合时,与点重合,此时中点位于中点,
当与点重合时,此时,
∴,
∴,即此时中点与点重合,
∴中点经过的路径长.
【分析】(1)根据路程等腰速度乘以时间可表示出AP及BQ,进而根据BP=AB-AP列式计算即可;
(2)分三种情形讨论:当PQ⊥BC时,首先根据三角形的内角和定理算出∠BPQ=30°,然后根据直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半可得PB=2BQ,据此建立方程,求解即可;当PQ⊥AB时,首先根据三角形的内角和定理算出∠BQP=30°,然后根据直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半可得2PB=BQ,据此建立方程,求解即可;当PQ⊥AC时,根据题意易得AP=t,AQ=24-t,根据三角形的内角和定理算出∠APQ=30°,然后根据直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AP=2AQ,据此建立方程,求解即可,综上即可得出答案;
(3)设PQ与BC交于点N,过点Q作QM∥AB,交BC于点M,易得CQ=BP=(t-12)cm,△CQM是等边三角形,由等边三角形性质推出QM=CQ=BP,从而用AAS判断出△QMN≌△PBN,由全等三角形的性质可得QN=PN,即N与PQ中点O重合,易知PQ中点O的运动轨迹在边BC上, 当Q与点C重合时,P与点B重合,此时PQ中点O位于BC中点, 当Q与点A重合时, PQ中点O与点B重合, 则点O经过的路径长为边BC的一半,即可获得答案.
(1)解:根据题意,当点在线段上运动时,
,.
故答案为:;;
(2)解:∵是边长为的等边三角形,
,,
如图1中,当时,
图1
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图2中,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图3中,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得.
综上所述,或或;
(3)解:根据题意,当点从点运动到点的过程中,

如下图,设与交于点,过点作,交于点,
则,,,
∴为等边三角形,
∴,
在和中,

∴,
∴,即与中点重合,
∴中点的运动轨迹在边上,
当与点重合时,与点重合,此时中点位于中点,
当与点重合时,此时,
∴,
∴,即此时中点与点重合,
∴中点经过的路径长.
14.(2025八上·苍南期末)已知和都是等腰直角三角形,且.
(1)如图1,点D在内,求证:;
(2)如图2,A、D、E三点在同一条直线上,若,,求的面积;
(3)如图3,若,点D在边上运动,求周长的最小
【答案】(1)证明:如图1,延长交于H,


又,,

,,




(2)解:如图2,过点C作于N,
由(1)可知:,,
是等腰直角三角形,,
,,,




或(舍去),

的面积;
(3)解:由(1)可知:,
的周长,
有最小值时,的周长有最小值,
当时,有最小值,
是等腰直角三角形,,

周长的最小值为.
【知识点】勾股定理;三角形全等的判定-SAS;三角形-动点问题;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【分析】 解决本题的关键在于利用等腰直角三角形的性质,通过构造辅助线、证明三角形全等以及应用勾股定理和三角形面积公式等几何知识。此外,理解和应用几何中的最小值原理(即垂直距离最小)对于求解最后一问至关重要。
(1)先构造辅助线,再根据“共顶点模型”即两个等腰三角形两腰的顶点共用,从而利用三角形全等的判定方法-SAS,从而证明三角形ACD和三角形BCE全等,再利用教的等量代换即可证明AD⊥BE.
(2) 由已知 AB= 和 DE = 10 ,结合第一步中证明的AD = BE 。 通过构造辅助线,如过C作垂线CN到直线DE,由于为等腰直角三角形,我们有 ∠ .故 CN = DN = NE 。由于为直角三角形,根据勾股定理,求出 BE 的长度。最后,利用三角形面积公式 × 底 × 高 ,求得 的面积.
(3) 由(1)知 AD = BE ,则 的周长可表示为 BD + BE + DE = BD + AD + DE.为使周长最小,需考虑 CD(即 AD )的最小值.当 CD⊥ AB 时, CD 达到最小值,此时 CD = (因为 为等腰直角三角形). 最终, 周长的最小值为 .
15.(2025八上·丽水期末)如图,直线相交于点,直线分别交射线,射线于,两点,平分,交于点,点是直线上一动点,过作的垂线,交于,交于,垂足为,设,,且.
(1)直接写出,的值,   ,   ;
(2)若与重合如图,求证:;
(3)若是直线上任意一点如图,试判断,,之间的数量关系.
【答案】(1)60°;30°
(2)证明:如图2中,连接DF.
平分,













(3)解:结论:.
理由:如图3中,作交OB于点,
即.
【知识点】三角形全等的判定-SAS;三角形-动点问题;全等三角形中对应边的关系;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】(1)解:∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
解得,
故答案为:;
【分析】(1)由完全平方公式得,解出,再由,即可求出,的值 ;
(2)如图2中,连接只要证明,即可解决问题;
(3)结论:如图3中,作交于点,则只要证明即可.
16.(2024八上·浦江期末)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,长方形中,,,若点D为射线上的一点,将沿折叠,点C落在平面内一点处(如图).
(1)若点C落在线段上,求点D的坐标.
(2)当的面积为50时,求的面积.
(3)当是以为腰的等腰三角形时,求点D的坐标.
【答案】(1)解:如图,
∵四边形为长方形,
∴,
∵折叠的性质,
∴,,
∴四边形是正方形,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图,当点在轴上方时,过点作轴,分别交,于点,,
∴,,
∵四边形为长方形,,
∴,
∵的面积为50,
∴,
∴,
易证四边形是矩形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积为:;
如图,当点在轴下方时,过点作轴,分别交,所在直线于点,,
∴,
∵的面积为50,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积为:;
综上所述,的面积为16或144;
(3)解:如图,当时,过点作轴分别交,于点,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∴,,
由折叠得,,
∴,
解得:,
∴;
如图,当时,且点在轴上方时,过点作轴,分别交,于点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,,
由折叠得,,
∴,
解得:,
∴;
如图,当时,且点在轴下方时,过点作分别交,所在直线于点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,,
由折叠得,,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,点的坐标为或或.
【知识点】三角形的面积;矩形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);四边形-动点问题
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质以及折叠的性质得到四边形是正方形,从而得,即可求解;
(2)分两种情况讨论:当点在轴上方时,过点作轴,分别交,于点,,根据矩形的性质以及三角形面积公式求出,易证四边形是矩形,得,从而得,进而利用勾股定理得,于是得,最后利用三角形面积公式求出的面积;
当点在轴下方时,过点作轴,分别交,所在直线于点,,同理求出的面积;
(3)分情况讨论:当时,过点作轴分别交,于点,,根据矩形的性质以及勾股定理求出,得到,然后设,利用两点间距离公式得,,根据折叠的性质得,据此可列出关于的方程并解之可得的坐标;当时,且点在轴上方或下方时,过点作轴,分别交,于点,,根据矩形以及折叠的性质得到,利用勾股定理求出的值,得坐标,然后设,同理可列出关于的方程并解之可得的坐标.
(1)如图所示,
∵长方形中,,,

由折叠得,,
∴四边形是正方形
∴,
∴;
(2)如图所示,当点在x轴上方时,过点作分别交,于点E,F
∴,
∵的面积为50
∴,即





∴的面积;
如图所示,当点在x轴下方时,过点作分别交,所在直线于点E,F
∴,
∵的面积为50
∴,即





∴的面积,
综上所述,的面积为16或144;
(3)如图所示,当时,过点作分别交,于点E,F
∴,






∴,
由折叠得,

解得
∴;
如图所示,当时,且点在x轴上方时,过点作分别交,于点E,F





∴,
由折叠得,

解得
∴;
如图所示,当时,且点在x轴下方时,过点作分别交,所在直线于点E,F





∴,
由折叠得,

解得
∴;
综上所述,点D的坐标为或或.
17.(2025八上·路桥期末)【概念呈现】
有一组角互补,另一组角相等,且相等两个角的对边也相等的两个三角形称为“和合”三角形.如图1,在与中,若,,,则与是“和合”三角形.
【性质探究】
(1)如图2,线段交于点,,,容易知道与是“和合”三角形.爱思考的小涛发现,在该组“和合”三角形中可构造出全等三角形,他的作法如下:过点作,交于点.
请证明;
【拓展应用】
(2)如图3,是等边三角形的边上的一动点,在的延长线上,,连接交于点,连接.
①若,求的度数;
②当的值为多少时,与是“和合”三角形.
【答案】证明:(1)如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
解:(2)①如图所示:过点D作,交于点G,
∵是等边三角形,
∴,

∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图,连接并延长交于点H,
当与是“和合”三角形时,,
∵,
∴,
∴,
由①知,,
∴垂直平分,
∴,
∴,


∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即当的值为时,与是“和合”三角形.
【知识点】等腰三角形的判定与性质;线段垂直平分线的判定;三角形全等的判定-AAS;全等三角形中对应边的关系;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【分析】(1)先由平行线性质得,再由等角的补角相等可得,则,等量代换得,则可依据AAS可证;
(2)①同(1)过点D作交于点G,则可证,则,再结合已知可得,则由三角形的内角和等量代换可得;
②由“和合”三角形的概念知,当与是“和合”三角形时,,则由同角的补角相等可得,则,由于等边中,则垂直平分,则可分别求得,再借助外角的性质可得,即有,则可证,又由①知,则.
18.(2025八上·余姚期末)过等腰Rt 的直角顶点 作直线 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,研究图形,不难发现 : .
(1)如图 2,在平面直角坐标系中,直线 与 x 轴交于点 A ,与 y 轴交于点 C ,将线段 AC 绕着点 逆时针旋转 得到线段 ,求 点坐标;
(2)如图 3,在平面直角坐标系中,直线 分别与 轴, 轴交于点 ,将直线 绕点 颁时针旋转 得到 ,求 的函数表达式;
(3)如图 4,直线 分别交 轴, 轴于点 ,直线 过点 交 轴于点 ,且 。若点 是直线 上且位于第三象限图象上的一个动点,点 是 轴上的一个动点,当以点 为顶点的三角形为等腰直角三角形时,直接写出点 和点 的坐标.
【答案】(1)解:当x=0时, 直线 的y值为y=-1,此时C点坐标为(0,-1);当y=0时,此时A点的横坐标列式为,解得x=2,因此此时A点的坐标为(2,0)。
∵BC⊥AC,∴BC所在的直线的斜率为-1÷=-2,
因此BC所在的直线为y=-2x-1.
设B点的坐标为(x0,y0),∴y0=-2x0-1,
∵ 将线段 AC 绕着点 逆时针旋转 得到线段 ,∴BC=AC,
,解得x0=±1,
∵B点在第二象限,∴x0=-1,y0=-2x0-1=-2×(-1)-1=1,
因此B点的坐标为(-1,1)。
(2)解:∵ 直线 分别与 轴, 轴交于点 ,∴tan∠ABO=2,且A点坐标为(0,6),
∵ 将直线 绕点 顺时针旋转 得到 ,∴l2对应的直线斜率为tan(∠ABO-45°),
即tan(∠ABO-45°)=,
∴ 的函数表达式为.
(3)解:直线y=2x+2分别交x轴和y轴于A、C两点,∴A(-1,0),C(0,2),
∵∠CBA=45°,∴OB=OC=2,即B(2,0)。
设M(0,m),Q(n,2n+2),
①如图所示,当∠BMQ=90°,即MQ=MB时,此时M在x轴上方,
分别过Q、B点作y轴的平行线QC、HB,过M点作x轴的平行线分别交GQ、HB于点G、H,
∠GQM+∠GMQ=90°,而∠GMQ+∠HMB=90°,∴∠CQM=∠HMB,而∠G=∠H=90°,MQ=MB,
∴△GQM≌△HMB(AAS),
∴GQ=HM,HB=GM,即,解得,因此点M(0,),点Q();
同理当M在x轴下方,即,解得m=n=0(舍去)
②当∠MQB=90°时,即MQ=QB,如图所示,同理可得,解得,∴M(0,-6),Q(-2,-2);
③当∠QBM=90°时,即MB=QB,如图所示同理可得,解得,∴M(0,4),Q(-2,-2);
综上可得,M(0,),Q();或M(0,-6),Q(-2,-2);或M(0,4),Q(-2,-2)。
【知识点】旋转的性质;动点问题的函数图象;坐标系中的两点距离公式;正切的概念
【解析】【分析】(1)题首先求出C点和A点的坐标,然后利用垂直对应的斜率,即可求出BC所在直线的关系式,最后利用两点之间的距离公式列式,和B点的象限性质,即可求出B点的坐标;
(2)题利用选择45°的特点和正切值的计算公式,即可求出l2对应的直线的斜率,然后即可列出表达式;
(3)题首先根据条件用m和n来表示M和Q点的坐标,然后分三种情况列式求出m和n的值即可。
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