2020——2021学年北师大版八年级数学下册《第1章 三角形的证明》单元综合训练(word版附解析)

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名称 2020——2021学年北师大版八年级数学下册《第1章 三角形的证明》单元综合训练(word版附解析)
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版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2021-03-01 20:46:56

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2021年北师大版八年级数学下册《第1章
三角形的证明》单元综合训练(附答案)
1.已知如图,AD∥BC,AB⊥BC,CD⊥DE,CD=ED,AD=2,BC=3,则△ADE的面积为(  )
A.1
B.2
C.5
D.无法确定
2.如图,已知∠AOE=∠BOE=15°,EF∥OB,EC⊥OB于点C,EG⊥OA于点G,若EC=3,则OF长度是(  )
A.3
B.4
C.5
D.6
3.已知:如图,在△ABC中,边AB的垂直平分线分别交BC、AB于点G、D,若△AGC的周长为31cm,AB=20cm,则△ABC的周长为(  )
A.31cm
B.41cm
C.51cm
D.61cm
4.如图,在△ABC中,AC=BC,点D在AC边上,点E在CB的延长线上,DE与AB相交于点F,若∠C=50°,∠E=25°,则∠BFD的度数为(  )
A.100°
B.120°
C.140°
D.150°
5.已知在平面直角坐标系xOy中,O(0,0),A(4,3)点B在x轴或y轴上移动,若O、A、B三点可构成等腰三角形,则符合条件的B点有(  )
A.9个
B.8个
C.7个
D.6个
6.如图,△ABC中,AD⊥BC交BC于D,AE平分∠BAC交BC于E,F为BC的延长线上一点,FG⊥AE交AD的延长线于G,AC的延长线交FG于H,连接BG,下列结论:①∠DAE=∠F;②∠DAE=(∠ABD﹣∠ACE);③S△AEB:S△AEC=AB:AC;④∠AGH=∠BAE+∠ACB,其中正确的结论有(  )个.
A.1
B.2
C.3
D.4
7.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=6,D是线段AB上一个动点,以BD为边在△ABC外作等边△BDE.若F是DE的中点,则CF的最小值为(  )
A.6
B.8
C.9
D.10
8.如图,给定由10个点(任意相邻两点距离为1)组成的正三角形点阵,在其中任意取三个点,以这三个点为顶点构成的正三角形的个数是(  )
A.12
B.13
C.15
D.17
9.如图,△ABC是等边三角形,P是三角形内任意一点,D、E、F分别是AC、AB、BC边上的三点,且PF∥AB,PD∥BC,PE∥AC.若PF+PD+PE=a,则△ABC的边长为(  )
A.a
B.a
C.a
D.a
10.一副三角板如图摆放,点F是45°角三角板ABC的斜边的中点,AC=4.当30°角三角板DEF的直角顶点绕着点F旋转时,直角边DF,EF分别与AC,BC相交于点M,N.在旋转过程中有以下结论:①MF=NF:②四边形CMFN有可能为正方形;③MN长度的最小值为2;④四边形CMFN的面积保持不变;⑤△CMN面积的最大值为2.其中正确的个数是(  )
A.2
B.3
C.4
D.5
11.如图,在△ABC中,∠B=30°,∠C=45°,AE⊥BC于点E,AB的垂直平分线交BC于点D,交AB于点F,若BD=6,则CE的长为(  )
A.2
B.2
C.3
D.3
12.如图,∠C=90°,AC=10,BC=5,AX⊥AC,点P和点Q从A点出发,分别在线段AC和射线AX上运动,且AB=PQ,当点P运动到AP= 
 ,△ABC与△APQ全等.
13.如图,BE和CE分别为△ABC的内角∠ABC和外角∠ACD的平分线,BE⊥AC于点H,CF平分∠ACB交BE于点F,连接AE,则下列结论:①∠ECF=90°;②AE=CE;③∠BFC=90°+∠BAC;④∠BAC=2∠BEC;⑤∠AEH=∠BCF,正确的为 
 .
14.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=50°,AB的垂直平分线分别交AC和AB于点D和E,那么∠DBC= 
 度.
15.已知等腰三角形的两边长分别为x和y,且x和y满足|x﹣3|+(y﹣1)2=0,则这个等腰三角形的周长为 
 .
16.在△ABC中,∠B=50°,当∠A为 
 时,△ABC是等腰三角形.
17.如图,已知P、Q是△ABC的边BC上的两点,且
BP=QC=PQ=AP=AQ,则∠BAC= 
 .
18.如图,直线l∥m,等边△ABC的顶点B在直线m上,边BC与直线m所夹锐角为20°,则∠1的度数为 
 .
19.已知a、b、c是△ABC的三边的长,且满足a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=0,则此三角形的形状为 
 .
20.如图,六边形ABCDEF的六个内角都等于120°,若AB=BC=CD=3cm,DE=2cm,则这个六边形的周长等于 
 cm.
∠α=24°24'= 
 °,若∠α是一个直角三角形的其中一个锐角,
则另一个锐角是 
 °.
22.如图,在△ABC和△DCB中,∠A=∠D=90°,AC=BD,AC与BD相交于点O.
(1)求证:△ABC≌△DCB;
(2)△OBC是何种三角形?证明你的结论.
23.如图,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,过点D作直线分别交AB、AC于点E、F,若AE=AF,BE=4,CF=2,回答下列问题:
(1)证明:ED=FD;
(2)试找出∠BDC与∠A的数量关系,并说明理由;
(3)求EF的长.
24.如图△ABC中,AB,AC的垂直平分线分别交BC于D,E,垂足分别是M,N.
(1)若BC=10,求△ADE的周长.
(2)若∠BAC=100°,求∠DAE的度数.
25.如图,△ABC中,AB=AC,DE垂直平分AC,若∠A=30°,求∠BCD的度数.
26.如图,已知在△ABC中,AC=BC=AD,∠CDE=∠B,
求证:△CDE是等腰三角形.
27.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,BD是∠ABC的平分线,交AC于点D,E是AB的中点,连接ED并延长,交BC的延长线于点F,连接AF,求证:
(1)EF⊥AB;
(2)△ACF为等腰三角形.
28.如图,点M,N分别在正三角形ABC的BC,CA边上,且BM=CN,AM,BN交于点Q.求证:∠BQM=60°.
29.如图,已知∠AOB=60°,点P在边OA上,点M、N在边OB上.
(1)若∠PNO=60°,证明△PON是等边三角形;
(2)若PM=PN,OP=12,MN=2,求OM的长度.
30.如图,等边△ABC中,点D在延长线上,CE平分∠ACD,且CE=BD.
说明:△ADE是等边三角形.
31.如图1,直线PQ⊥直线MN,垂足为O,△AOB是直角三角形,∠AOB=90°,斜边AB与直线PQ交于点C.
(1)若∠A=∠AOC=30°,则BC 
 BO(填“>”“=”“<”);
(2)如图2,延长AB交直线MN于点E,过O作OD⊥AB,若∠DOB=∠EOB,∠AEO=α,求∠AOE的度数(用含α的代数式表示);
(3)如图3,OF平分∠AOM,∠BCO的平分线交FO的延长线于点R,∠A=36°,当△AOB绕O点旋转时(斜边AB与直线PQ始终相交于点C),问∠R的度数是否发生改变?若不变,求其度数;若改变,请说明理由.
参考答案
1.解:过D作BC的垂线交BC于G,过E作AD的垂线交AD的延长线于F,
∵∠EDF+∠FDC=90°,
∠GDC+∠FDC=90°,
∴∠EDF=∠GDC,
于是在Rt△EDF和Rt△CDG中,

∴△DEF≌△DCG,
∴EF=CG=BC﹣BG=BC﹣AD=3﹣2=1,
所以,S△ADE=(AD×EF)÷2=(2×1)÷2=1.
故选:A.
2.解:∵∠AOE=∠BOE=15°,EC⊥OB于点C,EG⊥OA于点G,
∴CE=EG=3,
∵EF∥OB,
∴∠COE=∠OEF=15°
∴∠EFG=15°+15°=30°,∠EOF=∠OEF,
∴OF=EF=2EG=2×3=6.
故选:D.
3.解:∵DG是AB的垂直平分线,
∴GA=GB,
∵△AGC的周长为31cm,
∴AG+GC+AC=BC+AC=31cm,又AB=20cm,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=51cm,
故选:C.
4.解:∵△ABC中,AC=BC,∠C=50°,
∴∠ABC=(180°﹣50°)=65°,
∵∠ABC是△BEF的外角,
∴∠BFE=∠ABC﹣∠E=65°﹣25°=40°,
∴∠BFD=180°﹣40°=140°,
故选:C.
5.解:分三种情况说明:
①以点O为圆心,OA长为半径画圆,
与x轴、y轴有4个交点,
这4个交点分别与点O、A构成4个等腰三角形;
②以点A为圆心,OA长为半径交x轴和y轴的正半轴有2个点,
这2个交点分别与点O、A构成2个等腰三角形;
③作OA的垂直平分线交x轴和y轴的正半轴有2个点,
这2个交点分别与点O、A构成2个等腰三角形;
综上所述:符合条件的B点有:4+2+2=8(个).
故选:B.
6.解:如图,AE交GF于M,
①∵AD⊥BC,FG⊥AE,
∴∠ADE=∠AMF=90°,
∵∠AED=∠MEF,
∴∠DAE=∠F;故①正确;
②∵AE平分∠BAC交BC于E,
∴∠EAC=,
∠DAE=90°﹣∠AED,
=90°﹣(∠ACE+∠EAC),
=90°﹣(∠ACE+),
=(180°﹣2∠ACE﹣∠BAC),
=(∠ABD﹣∠ACE),
故②正确;
③∵AE平分∠BAC交BC于E,
∴点E到AB和AC的距离相等,
∴S△AEB:S△AEC=AB:CA;故③正确,
④∵∠DAE=∠F,∠FDG=∠FME=90°,
∴∠AGH=∠MEF,
∵∠MEF=∠CAE+∠ACB,
∴∠AGH=∠CAE+∠ACB,
∴∠AGH=∠BAE+∠ACB;故④正确;
故选:D.
7.解:如图所示,连接BF,
∵等边△BDE中,F是DE的中点,
∴BF⊥DE,BF平分∠DBE,
∴∠DBF=30°,即点F在∠DBE的角平分线上运动,
∴当点D在CF上时,∠CFB=90°,根据垂线段最短可知,此时CF最短,
又∵∠ABC=30°,
∴∠CBF=60°,
∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=6,
∴BC=AC=6,
∴Rt△BCF中,CF=BC×sin∠CBF=×=9,
故选:C.
8.解:如图所示,
边长为1的正三角形共有1+3+5=9个,
边长为2的正三角形共有3个,边长为3的正三角形共有1个,
边长为的正三角形有2个,红颜色和蓝颜色的两个三角形,
综上可知:共有9+3+1+2=15个,
故选:C.
9.解:延长EP交BC于点G,延长FP交AC于点H,如图所示:
∵PF∥AB,PD∥BC,PE∥AC,
∴四边形AEPH、四边形PDCG均为平行四边形,
∴PE=AH,PG=CD.
又∵△ABC为等边三角形,
∴△FGP和△HPD也是等边三角形,
∴PF=PG=CD,PD=DH,
∴PE+PD+PF=AH+DH+CD=AC,
∴AC=a;
故选:D.
10.解:①连接CF,
∵F为AB中点,AC=BC,∠ACB=90°,
∴AF=BF=CF,CF⊥AB,
∴∠AFM+∠CFM=90°.
∵∠DFE=90°,∠CFM+∠CFN=90°,
∴∠AFM=∠CFN.
同理,∵∠A+∠MCF=90°,∠MCF+∠FCN=90°,
∴∠A=∠FCN,
在△AMF与△CNF中,
∵,
∴△AMF≌△CNF(ASA),
∴MF=NF.
故①正确;
②当MF⊥AC时,四边形MFNC是矩形,此时MA=MF=MC,根据邻边相等的矩形是正方形可知②正确;
③连接MN,当M为AC的中点时,CM=CN,根据边长为4知CM=CN=2,此时MN最小,最小值为2,故③错误;
④当M、N分别为AC、BC中点时,四边形CDFE是正方形.
∵△ADF≌△CEF,
∴S△CEF=S△AMF
∴S四边形CDFE=S△AFC.
故④正确;
⑤由于△MNF是等腰直角三角形,因此当DM最小时,DN也最小;
即当DF⊥AC时,DM最小,此时DN=BC=2.
∴DN=DN=2

当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.
此时S△CMN=S四边形CFMN﹣S△FMN=S△AFC﹣S△DEF=4﹣2=2,
故⑤正确.
故选:C.
11.解:连接AD,如图:
∵AB的垂直平分线交BC于点D,
∴AD=BD=6,
∵在△ABC中,∠B=30°,
∴∠BAD=∠B=30°,
∴∠ADE=∠B+∠BAD=60°.
∵AE⊥BC于点E,
∴∠AED=90°,
∴∠DAE=30°,
∴DE=AD=3,
∴AE==3,
∵∠C=45°,
∴△AEC为等腰直角三角形,
∴EC=AE=3,
故选:D.
12.解:∵AX⊥AC,
∴∠PAQ=90°,
∴∠C=∠PAQ=90°,
分两种情况:
①当AP=BC=5时,
在Rt△ABC和Rt△QPA中,,
∴Rt△ABC≌Rt△QPA(HL);
②当AP=CA=10时,
在△ABC和△PQA中,,
∴Rt△ABC≌Rt△PQA(HL);
综上所述:当点P运动到AP=5或10时,△ABC与△APQ全等;
故答案为:5或10.
13.解:∵CF平分∠ACB,CE平分∠ACD,
∴∠ACF=∠ACB,∠ACE=∠ACD,
∴∠ECF=∠ACF+∠ACE=(∠ACB+∠ACD)=90°,故①正确;
∵BE平分∠ABC,BE⊥AC,
∴∠ABE=∠CBE,∠BHA=∠BHC=90°,
∴∠BAH+∠ABE=90°,∠ACB+∠EBC=90°,
∴∠BAC=∠BCA,
∴AB=BC,
∵BE⊥AC,
∴AH=CH,
∴EA=EC,故②正确;
∵∠BFC=180°﹣(∠FBC+∠FCB)=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣(180°﹣∠BAC)=90°+∠BAC,故③正确;
设∠ACE=∠ECD=x,∠ABE=∠EBC=y,
则有
,可得∠BAC=2∠BEC,故④正确,
∵EA=EC,BE⊥AC,
∴∠AEB=∠BEC,
∵∠FCH+∠ACE=90°,∠ACE+∠BEC=90°,
∴∠FCH=∠BEC=∠AEB,
∵∠ACF=∠BCF,
∴∠AEH=∠BCF,故⑤正确.
故答案为:①②③④⑤.
14.解:∵AB=AC,∠A=50°,
∴∠ABC=∠C=65°,
∵DE是AB的垂直平分线,
∴DA=DB,
∴∠ABD=∠A=50°,
∴∠DBC=∠ABC﹣∠ABD=15°.
故答案为:15.
15.解:∵|x﹣3|+(y﹣1)2=0,
∴x=3,y=1.
当腰长为3时,三边长为3、3、1,周长=3+3+1=7;
当腰长为1时,三边长为3、1、1,1+1<3,不能组成三角形.
故答案为:7.
16.解:①∠B是顶角,∠A=(180°﹣∠B)÷2=65°;
②∠B是底角,∠B=∠A=50°.
③∠A是顶角,∠B=∠C=50°,则∠A=180°﹣50°×2=80°,
∴当∠A的度数为50°或65°或80°时,△ABC是等腰三角形.
故答案为:50°或65°或80°.
17.解:∵BP=QC=PQ=AP=AQ,
∴△APQ为等边三角形,△ABP为等腰三角形,△AQC为等腰三角形,
∴∠PAQ=∠APQ=∠AQP=60°,
在△ABP和△CAQ中,
∴△ABP≌△ACQ,
∴∠QAC=∠B=∠APQ=30°,
同理:∠BAP=30°,
∠BAC=∠BAP+∠PAQ+∠QAC=30°+60°+30°=120°.
故答案为:120°
18.解:如图所示,过点C作直线n∥m,在直线m上取一点D,
∵直线l∥m,
∴l∥m∥n,
∴∠1=∠2,∠3=∠CBD=20°,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠2+∠3=60°,
∴∠2=60°﹣∠3=60°﹣20°=40°,
∴∠1=40°.
故答案为:40°.
19.解:由已知条件a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=0化简得,
(a﹣b)2+(b﹣c)2=0
∴a﹣b=0,b﹣c=0

a=b,b=c
∴a=b=c
故答案为等边三角形.
20.解:分别作直线AB、CD、EF的延长线和反向延长线使它们交于点G、H、P,如图所示:
∵六边形ABCDEF的六个角都是120°,
∴六边形ABCDEF的每一个外角的度数都是60°,
∴△APF、△BGC、△DHE、△GHP都是等边三角形,
∴GC=BC=3cm,DH=DE=EH=2cm,
∴GH=3+3+2=8(cm),
FA=PA=PG﹣AB﹣BG=8﹣3﹣3=2(cm),
EF=PH﹣PF﹣EH=8﹣2﹣2=4(cm).
∴六边形的周长为2+3+3+3+2+4=17(cm);
故答案为:17.
21.解:∠α=24°24'=24.4°,
90°﹣24.4°=65.6°,
故答案为24.4°,65.6°.
22.证明:(1)在△ABC和△DCB中,∠A=∠D=90°
AC=BD,BC为公共边,
∴Rt△ABC≌Rt△DCB(HL);
(2)△OBC是等腰三角形
∵Rt△ABC≌Rt△DCB
∴∠ACB=∠DCB
∴OB=OC
∴△OBC是等腰三角形
23.(1)证明:过D点分别作DG⊥BC,DK⊥AB,DH⊥AC,垂足分别为G,K,H,如图,
∴∠EKD=∠FHD=90°,
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
∴DK=DG=DH,
在△EKD和△FHD中,

∵AE=AF
∴∠AEF=∠AFE,
∴△EKD≌△FHD(AAS),
∴ED=FD;
(2)解:∠BDC=90°+∠A.
理由如下:
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
∴∠DBC=∠ABC,∠DCB=∠ACB,
∴∠DBC+∠DCB=(∠ABC+∠ACB),
∵∠BDC+∠DBC+∠DCB=180°,
∴∠BDC+(∠ABC+∠ACB)=180°,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴∠BDC+(180°﹣∠A)=180°,
∴∠BDC=90°+∠A;
(3)解:如图,
∵BD,CD分别平分∠ABC,∠ACB,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵∠2+∠7+∠4=180°,∠5+∠6+∠7=180°,
∴∠2+∠4=∠5+∠6,即∠1+∠3=∠5+∠6,
∵∠AEF=∠AFE,
∴∠1+∠5=∠3+∠6,
∴∠5=∠3,∠1=∠6,
∴△BED∽△CED,
∴ED:CF=BE:DF,
∵DE=DF,
则ED2=CF?BE=2×4=8,
则ED=,
∴EF=2ED=.
24.解:(1)∵AB、AC的垂直平分线分别交BC于D、E,垂足分别是M、N,
∴AD=BD,AE=CE,
∴△ADE的周长=AD+DE+AE=BD+DE+CE=BC=10.
(2)∵∠BAC=100°,
∴∠B+∠C=180°﹣∠BAC=80°,
∵AD=BD,AE=CE,
∴∠BAD=∠B,∠CAE=∠C,
∴∠BAD+∠CAE=80°,
∴∠DAE=∠BAC﹣(∠BAD+∠CAE)=100°﹣80°=20°.
25.解:∵DE垂直平分AC,
∴DA=DC,
∴∠DCA=∠A=30°,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵∠A+∠B+∠ACB=180°,
∴∠ACB=(180°﹣30°)÷2=150°÷2=75°,
∴∠BCD=∠ACB﹣∠DCA=75°﹣30°=45°.
∴∠BCD的度数为45°.
26.证明:∵∠ADE+∠CDE+∠BDC=180°,∠BCD+∠B+∠BDC=180°,∠CDE=∠B,
∴∠ADE=∠BCD,
∵AC=BC,
∴∠A=∠B,
在△ADE和△BCD中,

∴△ADE≌△BCD(ASA),
∴DE=CD,
∴△CDE是等腰三角形.
27.证明:(1)∵AB=AC,∠BAC=36°,
∴∠ABC=72°,
又∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABD=36°,
∴∠BAD=∠ABD,
∴AD=BD,
又∵E是AB的中点,
∴DE⊥AB,即FE⊥AB;
(2)∵FE⊥AB,AE=BE,
∴FE垂直平分AB,
∴AF=BF,
∴∠BAF=∠ABF,
又∵∠ABD=∠BAD,
∴∠FAD=∠FBD=36°,
又∵∠ACB=72°,
∴∠AFC=∠ACB﹣∠CAF=36°,
∴∠CAF=∠AFC=36°,
∴AC=CF,即△ACF为等腰三角形.
28.证明:∵BM=CN,BC=AC,∴CM=AN,
又∵AB=AC,∠BAN=∠ACM,
∴△AMC≌△BNA,则∠BNA=∠AMC,
∵∠MAN+∠ANB+∠AQN=180°
∠MAN+∠AMC+∠ACB=180°,
∴∠AQN=∠ACB,
∵∠BQM=∠AQN,
∴∠BQM=∠AQN=∠ACB=60°.
29.解:(1)∵∠AOB=60°,∠PNO=60°,
∴∠OPN=60°,
∴∠PON=∠PNO=∠OPN,
∴△PON是等边三角形;
(2)作PH⊥MN于H,如图,
∵PM=PN,
∴MH=NH=MN=1,
在Rt△POH中,∵∠POH=60°,
∴∠OPH=30°,
∴OH=OP=×12=6,
∴OM=OH﹣MH=6﹣1=5.
30.证明:∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠ACB=60°,AB=AC,
即∠ACD=120°,
∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE=60°,
在△ABD和△ACE中,

∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,
又∵∠BAC=60°,
∴∠DAE=60°,
∴△ADE为等边三角形.
31.解:(1)∵△AOB是直角三角形,
∴∠A+∠B=90°,∠AOC+∠BOC=90°,
∵∠A=∠AOC=30°,
∴∠B=∠BOC=60°
∴△BOC是等边三角形,
∴BC=BO
故答案为:=;
(2)∵OD⊥AB,∠AEO=α,
∴∠DOE=90°﹣α,
∵∠DOB=∠BOE,
∴∠BOE==(90°﹣α)=45°﹣α,
∴∠AOE=∠AOB+∠BOE=90°+45°﹣=135°﹣;
(3)∠R的度数不变,∠R=27°.理由如下:
设∠AOM=β,则∠AOC=90°﹣β,
∵OF平分∠AOM,
∴∠FOM=∠RON=,
∴∠COR=∠CON+∠RON=90°+,
∵∠OCB=∠A+∠AOC=36°+90°﹣β=126°﹣β,
∵CR平分∠BCO,
∴∠OCR==63°﹣,
∴∠R=180°﹣(∠OCR+∠COR)=180°﹣63°+﹣90°﹣=27°,
∴∠R的度数不变,∠R=27°