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第一章 三角形的证明
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.已知下列各组数据,可以构成等腰三角形的是( B )
A. 1,2,1 B. 2,2,1 C. 1,3,1 D. 2,2,5
2.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,则下列四个结论:①AD上任意一点到点C,B的距离相等;②AD上任意一点到AB,AC的距离相等;③BD=CD,AD⊥BC;④∠BDE=∠CDF.其中正确的个数是( D )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.如图,△ABC中,AB=AC,∠B=70°,则∠A的度数是( D )
A.70° B.55°
C.50° D.40°
4.下列条件中不能确定是等腰三角形的是( D )
A. 三条边都相等的三角形 D. 一条中线把面积分成相等的两部分的三角形
B. 有一个锐角是45°的直角三角形
C. 一个外角的平分线平行于三角形一边的三角形
5.如图,已知∠ABC=∠BAD,添加下列条件还不能判定△ABC≌△BAD的是( A )
A.AC=BD B.∠CAB=∠DBA
C.∠C=∠D D.BC=AD
6.下列说法中:(1)顶角相等,并且有一腰相等的两个等腰三角形全等;(2)底边相等,且周长相等的两个等腰三角形全等;(3)腰长相等,且有一角是50°的两个等腰三角形全等;(4)两条直角边对应相等的两个直角三角形全等;错误的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个A
7.已知一个等腰三角形的两边长分别是2和4,则该等腰三角形的周长为( C )
A.8或10 B.8
C.10 D.6或12
8.如图,△ABC中,BD平分∠ABC,BC的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接CF.若∠A=60°,∠ABD=24°,则∠ACF的度数为( A )
A.48° B.36° C.30° D.24°
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9.如图,D为△ABC内一点,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足为D,交AC于点E,∠A=∠ABE.若AC=5,BC=3,则BD的长为( D )
A.2.5 B.1.5
C.2 D.1
10.如图,等边△ABC的三条角平分线相交于点O,过点O作EF∥BC,分别交AB于E,交AC于F,则图中的等腰三角形有( D )
A.4个 B.5个
C.6个 D.7个
二、填空题(每小题3分,共24分)
11.等腰三角形两腰上的高相等,这个命题的逆命题是__________________________________________,这个逆命题是________命题.
12.如图,过等边△ABC的顶点A作射线.若∠1=20°,则∠2的度数为________.
第12题图 第13题图
13.如图,点E在正方形ABCD内,满足∠AEB=90°,AE=6,BE=8,则阴影部分的面积是________.
14.如图是某超市一层到二层电梯的示意图,其中AB、CD分别表示超市一层、二层电梯口处地面的水平线,∠ABC=150°,BC的长约为12米,则乘电梯从点B到点C上升的高度h约为________米.
第14题图 第15题图
15.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,CD=3,AB=12,则△ABD的面积为________.
16.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,DE垂直平分AB,交AB于点E,交AC于点D.若∠ADE=40°,则∠DBC=________°.
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第16题图 第17题图
17.如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△ABO≌△ADO.下列结论:①AC⊥BD;②CB=CD;③△ABC≌△ADC;④DA=DC.其中所有正确结论的序号是__________.
18.若等腰三角形一腰上的高与腰长之比为1∶2,则该等腰三角形顶角的度数为________.
三、解答题(共66分)
19.(8分)如图,在长方形ABCD中,点E在边AB上,点F在边BC上,且BE=CF,EF⊥DF,求证:BF=CD.
20.(8分)如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠BAC和∠ACB的平分线相交于点D,∠ADC=125°,求∠ACB和∠BAC的度数.
21.(8分)如图,AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD
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的高,连接EF.求证:AD垂直平分EF.
22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.
(1)求证:△BED≌△CFD;
(2)若∠A=60°,BE=1,求△ABC的周长.
23.(10分)如图,AD是△ABC的边BC上的高,∠B=60°,∠C=45°,AC=6.求:
(1)AD的长;
(2)△ABC的面积.
24.(10分)如图,△ABC是等边三角形,点D,E,F分别是AB,BC,CA上的点.
(1)若AD=BE=CF,问△DEF是等边三角形吗?试证明你的结论;
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(2)若△DEF是等边三角形,问AD=BE=CF成立吗?试证明你的结论.
25.(12分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),△AOB为等边三角形,P是x轴上一个动点(不与原点O重合),以线段AP为一边在其右侧作等边三角形△APQ.
(1)求点B的坐标;
(2)在点P的运动过程中,∠ABQ的大小是否发生改变?如不改变,求出其大小;如改变,请说明理由.
(3)连接OQ,当OQ∥AB时,求点P的坐标.
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答案
11.如果一个三角形两边上的高相等,那么这个三角形是等腰三角形 真
12.100° 13.76 14.6 15.18 16.15 17.①②③
18.30°或150° 解析:当高在三角形内部时,顶角是30°;当高在三角形外部时,顶角是150°.所以等腰三角形顶角的度数为30°或150°.
19.证明:∵四边形ABCD是长方形,∴∠B=∠C=90°.(1分)∵EF⊥DF,∴∠EFD=90°,∴∠EFB+∠CFD=90°.∵∠EFB+∠BEF=90°,∴∠BEF=∠CFD.(4分)在△BEF和△CFD中,∴△BEF≌△CFD(ASA),(7分)∴BF=CD.(8分)
20.解:∵AB=AC,AE平分∠BAC,∴AE⊥BC,∴∠DEC=90°.(3分)∵∠ADC=125°,∴∠DCE=∠ADC-∠DEC=35°.(5分)∵CD平分∠ACB,∴∠ACB=2∠DCE=70°.(6分)又∵AB=AC,∴∠B=∠ACB=70°,∴∠BAC=180°-(∠B+∠ACB)=40°.(8分)
21.证明:∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF,∴点D在线段EF的垂直平分线上.(3分)在Rt△ADE和Rt△ADF中,∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),∴AE=AF,(6分)∴点A在线段EF的垂直平分线上.∵两点确定一条直线,∴AD垂直平分EF.(8分)
22.(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C.∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠DEB=∠DFC=90°.∵D是BC的中点,∴BD=CD.(4分)∴△BED≌△CFD(AAS).(5分)
(2)解:∵AB=AC,∠A=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=BC=CA,∠B=60°.(7分)又∵DE⊥AB,∴∠EDB=30°,∴BD=2BE=2,∴BC=2BD=4,(9分)∴△ABC的周长为AB+BC+CD=3BC=12.(10分)
23.解:(1)∵∠C=45°,AD是△ABC的边BC上的高,∴∠DAC=45°,∴AD=CD.(2分)∵AC2=AD2+CD2,∴62=2AD2,∴AD=3.(4分)
(2)在Rt△ADB中,∵∠B=60°,∴∠BAD=30°,∴AB=2BD.(6分)∵AB2=BD2+AD2,∴(2BD)2=BD2+AD2,BD=.(8分)∴S△ABC=BC·AD=(BD+DC)·AD=×(+3)×3=9+3.(10分)
24.解:(1)△DEF是等边三角形.(1分)证明如下:∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠B=∠C,AB=BC=CA.又∵AD=BE=CF,∴DB=EC=FA.∴△ADF≌△BED≌△CFE,(3分)∴DF=ED=FE.∴△DEF是等边三角形.(5分)
(2)AD=BE=CF成立.(6分)证明如下:如图,∵△DEF是等边三角形,∴DE=EF=FD,∠FDE=∠DEF=∠EFD=60°.∴∠1+∠2=120°.(8分)∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,∴∠2+∠3=120°,∴∠1=∠3.同理∠3=∠4,易证△ADF≌△BED≌△CFE(AAS),∴AD=BE=CF.(10分)
25.解:(1)如图①,过点B作BC⊥x轴于点C.∵△AOB为等边三角形,且OA=2,∴∠AOB=60°,OB=OA=2,∴∠BOC=30°.(2分)又∵∠OCB=90°,∴BC=OB
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=1,由勾股定理得OC=,∴点B的坐标为(,1).(4分)
(2)∠ABQ=90°,始终不变.(5分)理由如下:∵△APQ,△AOB均为等边三角形,∴AP=AQ,AO=AB,∠PAQ=∠OAB,∴∠PAO=∠QAB.(6分)在△APO与△AQB中,∴△APO≌△AQB(SAS),∴∠ABQ=∠AOP=90°.(8分)
(3)当点P在x轴正半轴上时,点Q在点B上方,易知OQ与AB相交.当点P在x轴负半轴上时,点Q在点B的下方.∵AB∥OQ,∴∠BQO=180°-∠ABQ=90°,∠BOQ=∠ABO=60°.又OB=OA=2,∴OQ=1,可求得BQ=,(10分)由(2)可知△APO≌△AQB,∴OP=BQ=,∴此时点P的坐标为(-,0).(12分)
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