练习题(含答案)
如图,在△ABC中,AD⊥BC于D,CE⊥AB于E,AD与CE交于点F,∠ACE=45°, 求证:BE=EF.
【答案】见解析 【解析】 【分析】
根据已知条件证明△AEF≌△CEB即可求解; 【详解】
解:∵CE⊥AB,∠ACE=45° ∴△AEC为等腰直角三角形, △AE=CE, ∵AD⊥BC
∴∠CFD+∠FCD=∠AFE+∠EAF=90°, △∠CFD=∠AFE, △∠FCD=∠EAF 又△△AEF=△CEB=90°, △△AEF≌△CEB,
∴BE=EF. 【点睛】
此题主要考查全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟知等腰直角三角形的性质.
82.如图,在平面直角坐标系中,0为坐标原点,A、B两点的坐标分别为A(m,0)、B(0,n),且|m-n-3|+2n6=0,点P从A出发,以每秒1个单位的速度沿射线AO匀速运动,设点P运动时间为t秒.
(1) 求OA、OB的长.
(2) 连接PB,若△POB的面积为3,求t的值.
(3) 过P作直线AB的垂线,垂足为D,直线PD与y轴交于点E,在点P运动的过程中,是否存在这样的点P,使△EOP≌△AOB?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)OA=6,OB=3;(2)若△POB的面积为3,则t的值为4或8;(3)存在这样的点P,使△EOP≌△AOB,t的值是3或9.
【解析】 【分析】
(1)根据非负数的性质列方程求解即可;
(2)分两种情况:①当点P在线段AO上时,②当点P在线段AO的延长线上时,分别根据△POB的面积为3构造方程求解即可;
(3)当OP=OB=3时,分两种情况,画出符合条件的两种图形,可通过AAS证明两三角形全等,结合图形和全等三角形的性质即可得出答案.
【详解】
解:(1)∵mn32n60, ∴m-n-3=0,2n-6=0, 解得:n=3,m=6, ∴OA=6,OB=3; (2)分两种情况: ①当点P在线段AO上时,
∵AP=t, ∴PO=6-t, ∴△POB的面积=解得:t=4;
②当点P在线段AO的延长线上时,
1(6t)33, 2
∵AP=t, ∴PO=t-6, ∴△POB的面积=解得:t=8,
综上,若△POB的面积为3,则t的值为4或8; (3)当OP=OB=3时,分两种情况: ①如图:
∵∠BAO+∠APD=90°,∠APD=∠OPE,∠OPE+∠PEO=90°, ∴∠BAO=∠PEO,
又∵∠BOA=∠POE=90°,OP=OB, ∴△EOP≌△AOB(AAS), ∵OP=OB=3, ∴AP=6-3=3, ∴t=3,
1(t6)33, 2
②如图:同理可证△EOP≌△AOB(AAS),
∵OP=OB=3, ∴AP=6+3=9, ∴t=9,
即存在这样的点P,使△EOP≌△AOB,t的值是3或9. 【点睛】
本题考查了非负数的性质,坐标与图形,三角形面积计算,全等三角形的性质和判定等知识点的综合运用,题目比较典型,但是有一定的难度,注意要进行分类讨论.
△ABC中,83.如图,AD⊥BC于点D,AD=DC,点F在AD上,AB=FC,BF的延长线交AC于点E.
(1)求证:△ABD≌△CFD. (2)求证:CF⊥AB.
【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】 【分析】
(1)由已知可利用HL直接证明Rt△ABD≌Rt△CFD;
(2)由全等三角形的性质可得∠DCF=∠DAB,利用直角三角形两锐角互余,通过等量代换可求出∠DCF+∠ABD=90°,可得CF⊥AB.
【详解】
证明:(1)∵AD⊥BC, ∴∠ADB=∠ADC=90°,
ADDC在Rt△ABD和Rt△CFD中,,
ABFC∴Rt△ABD≌Rt△CFD(HL); (2)延长CF交AB于点G,
∵Rt△ABD≌Rt△CFD, ∴∠DCF=∠DAB, ∵∠DAB+∠ABD=90°, ∴∠DCF+∠ABD=90°, ∴∠BGC=90°,即CF⊥AB. 【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题关键.
84.在平面直角坐标系中,三角形△ABC为等腰直角三角形,AC=BC,BC交x轴于点D.
(1)若A(-4,0),C(0,2),求点B的坐标;
(2)若∠EDB=∠ADC,问∠ADE与∠CAD满足怎样的关系?并证明.
(3)若AD平分∠BAC,A(-4,0),D(m,0),B的纵坐标为n,试探究m、n之间满足怎样的关系?
【答案】(1)(2,-2);(2)∠ADE=2∠CAD;(3)(4+n)2=4m 【解析】 【分析】
(1)作BE垂直于y轴于点E,证明△ACO≌△CBE,再通过A,C的坐标∠ADC为△ADB的外角,∠AFD求出B点坐标即可;(2)则∠ADC=∠B+∠DAB,
是△DFB的外角,∠AFD=∠B+∠EDB,再通过角度转换得到△ADE与△CAD的关系即可(3)作BE垂直于y轴于点E,证明△ACO≌△CBE,再由AD为角平分线,则△COD△△AOH,通过相似比列出m,n的关系式即可.
【详解】
(1)作BE垂直于y轴于点E,
∵∠ACO+∠ECB=90°,∠ACO+∠CAO=90°, ∴∠CAO=∠BCE, 在△ACO和△CBE中
COA=BECOAC=ECB AC=CB∴△ACO≌△CBE(AAS) ∵A(-4,0),C(0,2), ∴BE=CO=2,CE=AO=4, ∴OE=2,
∴点B的坐标为(2,-2);
(2)AB,ED的交点记为F,
∠ADC为△ADB的外角, 则∠ADC=∠B+∠DAB,
∵∠ADC=∠EDB, ∴∠EDB=∠B+∠DAB, ∵∠AFD是△DFB的外角, ∴∠AFD=∠B+∠EDB, ∵△ABC为等腰直角三角形, ∴∠B=∠CAB=45°, ∴∠AFD=90°+∠FAD,
∴∠ADF=180°-(90°+∠FAD)-∠FAD=90°-2∠FAD, ∠FAD=45°-∠CAD,
∴∠ADE=90°-2(45°-∠CAD), ∴∠ADE=2∠CAD;
(3)作BE垂直于y轴于点E,AB与y轴交于点H,
∵∠ACO+∠ECB=90°,∠ACO+∠CAO=90°, ∴∠CAO=∠BCE, 在△ACO和△CBE中
COA=BECOAC=ECB AC=CB∴△ACO≌△CBE(AAS)
∵A(-4,0),D(m,0),B的纵坐标为n, ∴CE=AO=4,OE=-n,CO=4+n, ∵AD平分△CAB, 则AH=AC,CO=OH, 则△COD△△AOH,
ODOHm4+n=== COAO4+n4则(4+n)2=4m
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,坐标与图形的性质,等腰直角三角形的性质,同角的余角相等的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
85.如图,以△ABC的边AB、AC为腰分别向外作等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACE,连接DE.若M为BC中点,MA延长线交DE于点H,
(1) 求证:AH⊥DE.
(2) 若DE=4,AH=3,求△ABM的面积
【答案】(1)见解析;(2)3 【解析】 【分析】
(1)延长AM至点F,使MF=AM,连接BF,直接证明△AMC≌△FMB,然后通过角度转换得到∠FBA=∠DAE,再证明FBA≌△EAD,即可求得∠AHE=90°;(2)DE=4,AH=3,求出S△ADE,从而得出S△ABC,M为BC的中点,即可求得△ABM的面积.
【详解】
(1)延长AM至点F,使MF=AM,连接BF,
∵M为BC的中点,∠AMC=△BMF, 在△AMC和△FMB中
BM=CMFMB=AMC FM=AM∴△AMC≌△FMB(SAS)
∴∠BFM=∠MAC,∠FBM=∠MCA,BF=CA, △ABD和△ACE都为等腰直角三角形, ∴△DAE=180°-∠BAC, ∴△FBA=△DAE, 在△FBA和△EAD中
FB=EAFBA=EAD BA=AD∴△FBA≌△EAD(SAS),
∴△BFA=△AED, ∵∠EAC=90°, △△MAC+△HAE=90°, ∴△HAE+△DEA=90°, ∴△AHE=90°, ∴AH△DE;
(2)∵DE=4,AH=3, ∴S△ADE=3×4÷2=6, ∴S△FBA=6,即S△ABC=6, ∵M为BC的中点, ∴S△ABM=3
【点睛】
本题主要考查三角形的综合证明,熟练掌握三角形全等的性质,辅助线知识,角度及面积计算是解决本题的关键
86.如图所示,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE,AD⊥CE于D. (1)求证ΔACD≌ΔCBE.
(2)若AD=2.5 cm,DE=1.1 cm,求BE的长.
【答案】(1)证明见详解;(2)1.4cm. 【解析】 【分析】
(1)根据ACB90,ACBC,BECE,ADCE于D,求得
ACDCBE,利用角角边定理可证ACDCBE;
(2)由(1)的结论可知CEAD,BECDCEDE,将已知数据代入即可求得答案.
【详解】
(1)ACB90,ACBC,BECE,ADCE于D,
ACDACBBCE90BCE, CBE90BCE,(三角形内角和定理) ACDCBE,
又ADCCEB,ACBC,
ACDCBE(AAS). (2)由(1)知ACDCBE,
CEAD2.5,
BECDCEDEADDE2.51.11.4. BE的长是1.4cm.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,明确图形中的角与边的关系是解题的关键.
87.如图所示,△ABC≌△DEF,AM、DN分别是△ABC和△DEF的角平分线,
(1)求证:AM=DN
(2)其他两对应角的角平分线也有此结果吗?它们有什么规律,请用一句话表示出来.
【答案】(1)证明见解析;(2)全等三角形的对应角平分线相等. 【解析】 【分析】
先根据全等三角形的判定得出△BAM≌△EDN,再根据全等三角形的性质可得.
【详解】
(1)∵△ABC≌△DEF,∴AB=DE,∠B=∠E,∠BAC=∠EDF. 又∵AM平分∠BAC,DN平分∠EDF,∴∠BAM∠EDF,∴∠BAM=∠EDN.
11∠BCA,∠EDN22BE在△BAM与△EDN中,∵ABDE,∴△BAM≌△EDN;
BAMEDN∴AM=DN.
(2)其他两对应角平分线也有此结果(同理可证),规律是全等三角形的对应角平分线相等.
【点睛】
本题考查了三角形全等的判定和性质问题,在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
88.如图点C,E,F,B在同一直线上,点A,D在BC异侧,AB=CD,∠A=∠D.请你结合图形添加适当的条件: 从而可以得出△ABE∠△DCF.根据你添加的条件写出证明过程.
【答案】AB∥CD. 【解析】 【分析】
根据平行线的性质可得∠B=∠C,然后利用ASA判定△ABE≌△DCF. 【详解】
添加条件为:AB∥CD.理由如下: ∵AB∥CD,∴∠B=∠C.
∵∠A=∠D,∠B=∠C,∴△ABE≌△DCF在△ABE和△DCF中,AB=DC,
(ASA).
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
89.如图1,在△ACB和△AED中,AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,点E在AB上,F是线段BD的中点,连接CE、FE.
(1)请你探究线段CE与FE之间的数量关系(直接写出结果,不需说明理由);
(2)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转,使△AED的一边AE恰好与△ACB的边AC在同一条直线上(如图2),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转任意的角度(如图3),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
【答案】(1)线段CE与FE之间的数量关系是CE=2FE;(2)(1)中的结论仍然成立.理由见解析;(3)(1)中的结论仍然成立.理由见解析
【解析】 【分析】
(1)连接CF,直角△DEB中,EF是斜边BD上的中线,因此EF=DF=BF,
∠FEB=∠FBE,同理可得出CF=DF=BF,∠FCB=∠FBC,因此CF=EF,由于∠DFE=∠FEB+∠FBE=2∠FBE,同理∠DFC=2∠FBC,因此
∠EFC=∠EFD+∠DFC=2(∠EBF+∠CBF)=90°,因此△EFC是等腰直角三角形,CF=2EF;
(2)思路同(1)也要通过证明△EFC是等腰直角三角形来求解.连接CF,延长EF交CB于点G,先证△EFC是等腰三角形,可通过证明CF是斜边上的中线来得出此结论,那么就要证明EF=FG,就需要证明△DEF和△FGB全等.这两个三角形中,已知的条件有一组对顶角,DF=FB,只要再得出一组对应角相等即可,我们发现DE∥BC,因此∠EDB=∠CBD,由此构成了两三角形全等的条件.EF=FG,那么也就能得出△CFE是个等腰三角形了,下面证明△CFE是个直角三角形.由上面的全等三角形可得出ED=BG=AD,又由AC=BC,因此CE=CG,∠CEF=45°,在等腰△CFE中,∠CEF=45°,那么这个三角形就是个等腰直角三角形,因此就能得出(1)中的结论了;
(3)思路同(2)通过证明△CFE来得出结论,通过全等三角形来证得CF=FE,取AD的中点M,连接EM,MF,取AB的中点N,连接FN、CN、CF.那么关键就是证明△MEF和△CFN全等,利用三角形的中位线和直角三角形斜边上的中线,我们不难得出EM=PN=
11AD,EC=MF=AB,我们只要再证得两对应22边的夹角相等即可得出全等的结论.我们知道PN是△ABD的中位线,那么我们不难得出四边形AMPN为平行四边形,那么对角就相等,于是
90°+∠CNF=90°+∠MEF,因此∠CNF=∠MEF,那么两三角形就全等了.证明∠CFE是直角的过程与(1)完全相同.那么就能得出△CEF是个等腰直角三角形,于是得出的结论与(1)也相同.
【详解】
(1)如图1,连接CF,线段CE与FE之间的数量关系是CE=2FE; 解法1:
∵∠AED=∠ACB=90° ∴B、C、D、E四点共圆 且BD是该圆的直径, ∵点F是BD的中点, ∴点F是圆心, ∴EF=CF=FD=FB,
∴∠FCB=∠FBC,∠ECF=∠CEF, 由圆周角定理得:∠DCE=∠DBE, ∴∠FCB+∠DCE=∠FBC+∠DBE=45° ∴∠ECF=45°=∠CEF, ∴△CEF是等腰直角三角形, ∴CE=2EF. 解法2:
易证∠BED=∠ACB=90°, ∵点F是BD的中点, ∴CF=EF=FB=FD,
∵∠DFE=∠ABD+∠BEF,∠ABD=∠BEF, ∴∠DFE=2∠ABD, 同理∠CFD=2∠CBD,
∴∠DFE+∠CFD=2(∠ABD+∠CBD)=90°, 即∠CFE=90°, ∴CE=2EF.
(2)(1)中的结论仍然成立.
解法1:如图2﹣1,连接CF,延长EF交CB于点G, ∵∠ACB=∠AED=90°, ∴DE∥BC, ∴∠EDF=∠GBF,
又∵∠EFD=∠GFB,DF=BF, ∴△EDF≌△GBF, ∴EF=GF,BG=DE=AE, ∵AC=BC, ∴CE=CG,
∴∠EFC=90°,CF=EF, ∴△CEF为等腰直角三角形, ∴∠CEF=45°, ∴CE=2FE;
解法2:如图2﹣2,连结CF、AF,
∵∠BAD=∠BAC+∠DAE=45°+45°=90°, 又点F是BD的中点, ∴FA=FB=FD, 而AC=BC,CF=CF, ∴△ACF≌△BCF, ∴∠ACF=∠BCF=
1∠ACB=45°, 2∵FA=FB,CA=CB,
∴CF所在的直线垂直平分线段AB, 同理,EF所在的直线垂直平分线段AD, 又DA⊥BA, ∴EF⊥CF,
∴△CEF为等腰直角三角形, ∴CE=2EF.
(3)(1)中的结论仍然成立.
解法1:如图3﹣1,取AD的中点M,连接EM,MF,取AB的中点N,连接FN、CN、CF,
∵DF=BF,
∴FM∥AB,且FM=
1AB, 2∵AE=DE,∠AED=90°, ∴AM=EM,∠AME=90°, ∵CA=CB,∠ACB=90° ∴CN=AN=
1AB,∠ANC=90°, 2∴MF∥AN,FM=AN=CN, ∴四边形MFNA为平行四边形, ∴FN=AM=EM,∠AMF=∠FNA, ∴∠EMF=∠FNC, ∴△EMF≌△FNC,
∴FE=CF,∠EFM=∠FCN,
由MF∥AN,∠ANC=90°,可得∠CPF=90°, ∴∠FCN+∠PFC=90°, ∴∠EFM+∠PFC=90°, ∴∠EFC=90°,
∴△CEF为等腰直角三角形, ∴∠CEF=45°, ∴CE=2FE. 【点睛】
本题解题的关键是通过全等三角形来得出线段的相等,如果没有全等三角形的要根据已知条件通过辅助线来构建.
90.如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,AD平分∠BAC,BD=CD
(1)求证:BE=CF;
(2)已知AC=10,DE=4,BE=2,求△AEC的面积 【答案】(1)证明见解析;(2)36. 【解析】 【分析】
(1)根据角平分线性质和全等三角形的性质得出即可;
(2)根据全等三角形的判定得出Rt△AED≌Rt△AFD,根据全等三角形的性质得出AE=AF,利用三角形面积公式即可得出答案.
【详解】
(1)证明:∵AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F, ∴DE=DF,∠DEB=∠DFC=90°, 在Rt△BED和Rt△CFD中
BDCD , DEDF∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL), ∴BE=CF;
(2)解:∵DE⊥AB,DF⊥AC, ∴∠E=∠DFA=90°, 在Rt△AED和Rt△AFD中
ADAD , DEDF∴Rt△AED≌Rt△AFD(HL), ∴AE=AF,
∵Rt△BED≌Rt△CFD, ∴CF=BE, ∵AC=10,BE=2,
∴AE=AF=10-2=8,DE=DF=4,
11∴△AEC的面积=1048436.
22【点睛】
本题考查了全等三角形的性质和判定,角的平分线性质的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键.
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