8年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)12.2三角形全等的判定單元測(cè)試題及答案
8年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)12.2三角形全等的判定單元測(cè)試題及答案
八年級(jí)數(shù)學(xué)單元考試的時(shí)候要認(rèn)真做題,不能敷衍了事。下面小編給大家分享一些8年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)12.2三角形全等的判定單元測(cè)試題,大家快來(lái)跟小編一起看看吧。
8年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)12.2三角形全等的判定單元試題
一、填空題
1.如圖,已知等邊△ABC,AB=2,點(diǎn)D在AB上,點(diǎn)F在AC的延長(zhǎng)線上,BD=CF,DE⊥BC于E,F(xiàn)G⊥BC于G,DF交BC于點(diǎn)P,則下列結(jié)論:①BE=CG;②△EDP≌△GFP;③∠EDP=60°;④EP=1中,一定正確的是 .
2.如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為3cm,E為CD邊上一點(diǎn),∠DAE=30°,M為AE的中點(diǎn),過點(diǎn)M作直線分別與AD、BC相交于點(diǎn)P、Q.若PQ=AE,則AP等于 cm.
3.如圖,矩形ABCD中,AB=8,點(diǎn)E是AD上的一點(diǎn),有AE=4,BE的垂直平分線交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連結(jié)EF交CD于點(diǎn)G.若G是CD的中點(diǎn),則BC的長(zhǎng)是 .
4.如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn)O是對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn),點(diǎn)E在CD上,且DE=2CE,過點(diǎn)C作CF⊥BE,垂足為F,連接OF,則OF的長(zhǎng)為 .
5.如圖,已知△ABC三個(gè)內(nèi)角的平分線交于點(diǎn)O,點(diǎn)D在CA的延長(zhǎng)線上,且DC=BC,AD=AO,若∠BAC=80°,則∠BCA的度數(shù)為 .
6.已知在平面直角坐標(biāo)系中放置了5個(gè)如圖所示的正方形(用陰影表示),點(diǎn)B1在y軸上且坐標(biāo)是(0,2),點(diǎn)C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x軸上,C1的坐標(biāo)是(1,0).B1C1∥B2C2∥B3C3,以此繼續(xù)下去,則點(diǎn)A2014到x軸的距離是 .
7.如圖,點(diǎn)B、E、C、F在一條直線上,AB∥DE,AB=DE,BE=CF,AC=6,則DF= .
8.如圖,在邊長(zhǎng)為6 的正方形ABCD中,E是AB邊上一點(diǎn),G是AD延長(zhǎng)線上一點(diǎn),BE=DG,連接EG,CF⊥EG交EG于點(diǎn)H,交AD于點(diǎn)F,連接CE,BH.若BH=8,則FG= .
9.如圖,在四邊形ABCD中,AD=4,CD=3,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°,則BD的長(zhǎng)為 .
10.如圖,在△ABC中,分別以AC,BC為邊作等邊△ACD和等邊△BCE.設(shè)△ACD、△BCE、△ABC的面積分別是S1、S2、S3,現(xiàn)有如下結(jié)論:
?、賁1:S2=AC2:BC2;
?、谶B接AE,BD,則△BCD≌△ECA;
?、廴鬉C⊥BC,則S1•S2= S32.
其中結(jié)論正確的序號(hào)是 .
二、解答題
11.如圖,E、F分別是等邊三角形ABC的邊AB,AC上的點(diǎn),且BE=AF,CE、BF交于點(diǎn)P.
(1)求證:CE=BF;
(2)求∠BPC的度數(shù).
12.如圖,在四邊形ABCD中,點(diǎn)H是BC的中點(diǎn),作射線AH,在線段AH及其延長(zhǎng)線上分別取點(diǎn)E,F(xiàn),連結(jié)BE,CF.
(1)請(qǐng)你添加一個(gè)條件,使得△BEH≌△CFH,你添加的條件是 ,并證明.
(2)在問題(1)中,當(dāng)BH與EH滿足什么關(guān)系時(shí),四邊形BFCE是矩形,請(qǐng)說(shuō)明理由.
13.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的平分線交BC于點(diǎn)E,EF⊥AB于點(diǎn)F,點(diǎn)F恰好是AB的一個(gè)三等分點(diǎn)(AF>BF).
(1)求證:△ACE≌△AFE;
(2)求tan∠CAE的值.
14.在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直線MN過點(diǎn)A且MN∥BC,過點(diǎn)B為一銳角頂點(diǎn)作Rt△BDE,∠BDE=90°,且點(diǎn)D在直線MN上(不與點(diǎn)A重合),如圖1,DE與AC交于點(diǎn)P,易證:BD=DP.(無(wú)需寫證明過程)
(1)在圖2中,DE與CA延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,BD=DP是否成立?如果成立,請(qǐng)給予證明;如果不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)在圖3中,DE與AC延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,BD與DP是否相等?請(qǐng)直接寫出你的結(jié)論,無(wú)需證明.
15.如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AD,BC上,且DE=CF,連接OE,OF.求證:OE=OF.
16.如圖,在正方形ABCD中,P是對(duì)角線AC上的一點(diǎn),連接BP、DP,延長(zhǎng)BC到E,使PB=PE.求證:∠PDC=∠PEC.
17.如圖,已知△ABC中AB=AC.
(1)作圖:在AC上有一點(diǎn)D,延長(zhǎng)BD,并在BD的延長(zhǎng)線上取點(diǎn)E,使AE=AB,連AE,作∠EAC的平分線AF,AF交DE于點(diǎn)F(用尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不寫作法);
(2)在(1)的條件下,連接CF,求證:∠E=∠ACF.
18.探究:如圖①,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=60°,延長(zhǎng)BA至點(diǎn)D,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=AD,連結(jié)CD,AE,求證:△ACE≌△CBD.
應(yīng)用:如圖②,在菱形ABCF中,∠ABC=60°,延長(zhǎng)BA至點(diǎn)D,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=AD,連結(jié)CD,EA,延長(zhǎng)EA交CD于點(diǎn)G,求∠CGE的度數(shù).
19.(1)如圖1,點(diǎn)E,F(xiàn)在BC上,BE=CF,AB=DC,∠B=∠C,求證:∠A=∠D.
(2)如圖2,在邊長(zhǎng)為1個(gè)單位長(zhǎng)度的小正方形所組成的網(wǎng)格中,△ABC的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.
?、賡inB的值是 ;
?、诋嫵觥鰽BC關(guān)于直線l對(duì)稱的△A1B1C1(A與A1,B與B1,C與C1相對(duì)應(yīng)),連接AA1,BB1,并計(jì)算梯形AA1B1B的面積.
20.在平面內(nèi)正方形ABCD與正方形CEFH如圖放置,連DE,BH,兩線交于M.求證:
(1)BH=DE.
(2)BH⊥DE.
21.如圖,點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn),分別以點(diǎn)B,C為圓心,BC長(zhǎng)為半徑畫弧,兩弧相交于點(diǎn)A,連接AB,AC,AD,點(diǎn)E為AD上一點(diǎn),連接BE,CE.
(1)求證:BE=CE;
(2)以點(diǎn)E為圓心,ED長(zhǎng)為半徑畫弧,分別交BE,CE于點(diǎn)F,G.若BC=4,∠EBD=30°,求圖中陰影部分(扇形)的面積.
22.如圖所示,已知∠1=∠2,請(qǐng)你添加一個(gè)條件,證明:AB=AC.
(1)你添加的條件是 ;
(2)請(qǐng)寫出證明過程.
23.如圖,在等邊△ABC中,點(diǎn)D在直線BC上,連接AD,作∠ADN=60°,直線DN交射線AB于點(diǎn)E,過點(diǎn)C作CF∥AB交直線DN于點(diǎn)F.
(1)當(dāng)點(diǎn)D在線段BC上,∠NDB為銳角時(shí),如圖①,求證:CF+BE=CD;
(提示:過點(diǎn)F作FM∥BC交射線AB于點(diǎn)M.)
(2)當(dāng)點(diǎn)D在線段BC的延長(zhǎng)線上,∠NDB為銳角時(shí),如圖②;當(dāng)點(diǎn)D在線段CB的延長(zhǎng)線上,∠NDB為鈍角時(shí),如圖③,請(qǐng)分別寫出線段CF,BE,CD之間的數(shù)量關(guān)系,不需要證明;
(3)在(2)的條件下,若∠ADC=30°,S△ABC=4 ,則BE= ,CD= .
24.如圖,正方形ABCD中,E、F分別為BC、CD上的點(diǎn),且AE⊥BF,垂足為點(diǎn)G.
求證:AE=BF.
25.如圖1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,在BC的同側(cè)作任意Rt△DBC,∠BDC=90°.
(1)若CD=2BD,M是CD中點(diǎn)(如圖1),求證:△ADB≌△AMC;
下面是小明的證明過程,請(qǐng)你將它補(bǔ)充完整:
證明:設(shè)AB與CD相交于點(diǎn)O,
∵∠BDC=90°,∠BAC=90°,
∴∠DOB+∠DBO=∠AOC+∠ACO=90°.
∵∠DOB=∠AOC,
∴∠DBO=∠① .
∵M(jìn)是DC的中點(diǎn),
∴CM= CD=② .
又∵AB=AC,
∴△ADB≌△AMC.
(2)若CD
(3)當(dāng)CD≠BD時(shí),線段AD,BD與CD滿足怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)直接寫出.
26.如圖,四邊形ABCD是正方形,BE⊥BF,BE=BF,EF與BC交于點(diǎn)G.
(1)求證:AE=CF;
(2)若∠ABE=55°,求∠EGC的大小.
27.如圖,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC,垂足是D,AE平分∠BAD,交BC于點(diǎn)E.在△ABC外有一點(diǎn)F,使FA⊥AE,F(xiàn)C⊥BC.
(1)求證:BE=CF;
(2)在AB上取一點(diǎn)M,使BM=2DE,連接MC,交AD于點(diǎn)N,連接ME.
求證:①M(fèi)E⊥BC;②DE=DN.
28.【問題提出】
學(xué)習(xí)了三角形全等的判定方法(即“SAS”、“ASA”、“AAS”、“SSS”)和直角三角形全等的判定方法(即“HL”)后,我們繼續(xù)對(duì)“兩個(gè)三角形滿足兩邊和其中一邊的對(duì)角對(duì)應(yīng)相等”的情形進(jìn)行研究.
【初步思考】
我們不妨將問題用符號(hào)語(yǔ)言表示為:在△ABC和△DEF中,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,然后,對(duì)∠B進(jìn)行分類,可分為“∠B是直角、鈍角、銳角”三種情況進(jìn)行探究.
【深入探究】
第一種情況:當(dāng)∠B是直角時(shí),△ABC≌△DEF.
(1)如圖①,在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E=90°,根據(jù) ,可以知道Rt△ABC≌Rt△DEF.
第二種情況:當(dāng)∠B是鈍角時(shí),△ABC≌△DEF.
(2)如圖②,在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,且∠B、∠E都是鈍角,求證:△ABC≌△DEF.
第三種情況:當(dāng)∠B是銳角時(shí),△ABC和△DEF不一定全等.
(3)在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,且∠B、∠E都是銳角,請(qǐng)你用尺規(guī)在圖③中作出△DEF,使△DEF和△ABC不全等.(不寫作法,保留作圖痕跡)
(4)∠B還要滿足什么條件,就可以使△ABC≌△DEF?請(qǐng)直接寫出結(jié)論:在△ABC和△DEF中,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,且∠B、∠E都是銳角,若 ,則△ABC≌△DEF.
29.問題背景:
如圖1:在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°.E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn).且∠EAF=60°.探究圖中線段BE,EF,F(xiàn)D之間的數(shù)量關(guān)系.
小王同學(xué)探究此問題的方法是,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連結(jié)AG,先證明△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是 ;
探索延伸:
如圖2,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF= ∠BAD,上述結(jié)論是否仍然成立,并說(shuō)明理由;
實(shí)際應(yīng)用:
如圖3,在某次軍事演習(xí)中,艦艇甲在指揮中心(O處)北偏西30°的A處,艦艇乙在指揮中心南偏東70°的B處,并且兩艦艇到指揮中心的距離相等,接到行動(dòng)指令后,艦艇甲向正東方向以60海里/小時(shí)的速度前進(jìn),艦艇乙沿北偏東50°的方向以80海里/小時(shí)的速度前進(jìn).1.5小時(shí)后,指揮中心觀測(cè)到甲、乙兩艦艇分別到達(dá)E,F(xiàn)處,且兩艦艇之間的夾角為70°,試求此時(shí)兩艦艇之間的距離.
30.如圖,在四邊形ABCD中,AB=AD,CB=CD,AC與BD相交于O點(diǎn),OC=OA,若E是CD上任意一點(diǎn),連接BE交AC于點(diǎn)F,連接DF.
(1)證明:△CBF≌△CDF;
(2)若AC=2 ,BD=2,求四邊形ABCD的周長(zhǎng);
(3)請(qǐng)你添加一個(gè)條件,使得∠EFD=∠BAD,并予以證明.
8年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)12.2三角形全等的判定單元測(cè)試題參考答案
一、填空題
1.如圖,已知等邊△ABC,AB=2,點(diǎn)D在AB上,點(diǎn)F在AC的延長(zhǎng)線上,BD=CF,DE⊥BC于E,F(xiàn)G⊥BC于G,DF交BC于點(diǎn)P,則下列結(jié)論:①BE=CG;②△EDP≌△GFP;③∠EDP=60°;④EP=1中,一定正確的是 ①②④ .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等邊三角形的性質(zhì).
【分析】由等邊三角形的性質(zhì)可以得出△DEB≌△FGC,就可以得出BE=CG,DE=FG,就可以得出△DEP≌△FGP,得出∠EDP=∠GFP,EP=PG,得出PC+BE=PE,就可以得出PE=1,從而得出結(jié)論.
【解答】解:∵△ABC是等邊三角形,
∴AB=BC=AC,∠A=∠B=∠ACB=60°.
∵∠ACB=∠GCF,
∵DE⊥BC,F(xiàn)G⊥BC,
∴∠DEB=∠FGC=∠DEP=90°.
在△DEB和△FGC中,
,
∴△DEB≌△FGC(AAS),
∴BE=CG,DE=FG,故①正確;
在△DEP和△FGP中,
,
∴△DEP≌△FGP(AAS),故②正確;
∴PE=PG∠EDP=∠GFP≠60°,故③錯(cuò)誤;
∵PG=PC+CG,
∴PE=PC+BE.
∵PE+PC+BE=2,
∴PE=1,故④正確.
故答案為:①②④.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等邊三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的判定及性質(zhì)的運(yùn)用,解答時(shí)證明三角形全等是關(guān)鍵.
2.如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為3cm,E為CD邊上一點(diǎn),∠DAE=30°,M為AE的中點(diǎn),過點(diǎn)M作直線分別與AD、BC相交于點(diǎn)P、Q.若PQ=AE,則AP等于 1或2 cm.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);正方形的性質(zhì);解直角三角形.
【專題】分類討論.
【分析】根據(jù)題意畫出圖形,過P作PN⊥BC,交BC于點(diǎn)N,由ABCD為正方形,得到AD=DC=PN,在直角三角形ADE中,利用銳角三角函數(shù)定義求出DE的長(zhǎng),進(jìn)而利用勾股定理求出AE的長(zhǎng),根據(jù)M為AE中點(diǎn)求出AM的長(zhǎng),利用HL得到三角形ADE與三角形PQN全等,利用全等三角形對(duì)應(yīng)邊,對(duì)應(yīng)角相等得到DE=NQ,∠DAE=∠NPQ=30°,再由PN與DC平行,得到∠PFA=∠DEA=60°,進(jìn)而得到PM垂直于AE,在直角三角形APM中,根據(jù)AM的長(zhǎng),利用銳角三角函數(shù)定義求出AP的長(zhǎng),再利用對(duì)稱性確定出AP′的長(zhǎng)即可.
【解答】解:根據(jù)題意畫出圖形,過P作PN⊥BC,交BC于點(diǎn)N,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴AD=DC=PN,
在Rt△ADE中,∠DAE=30°,AD=3cm,
∴tan30°= ,即DE= cm,
根據(jù)勾股定理得:AE= =2 cm,
∵M(jìn)為AE的中點(diǎn),
∴AM= AE= cm,
在Rt△ADE和Rt△PNQ中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△PNQ(HL),
∴DE=NQ,∠DAE=∠NPQ=30°,
∵PN∥DC,
∴∠PFA=∠DEA=60°,
∴∠PMF=90°,即PM⊥AF,
在Rt△AMP中,∠MAP=30°,cos30°= ,
∴AP= = =2cm;
由對(duì)稱性得到AP′=DP=AD﹣AP=3﹣2=1cm,
綜上,AP等于1cm或2cm.
故答案為:1或2.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),正方形的性質(zhì),熟練掌握全等三角形的判定與性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
3.如圖,矩形ABCD中,AB=8,點(diǎn)E是AD上的一點(diǎn),有AE=4,BE的垂直平分線交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連結(jié)EF交CD于點(diǎn)G.若G是CD的中點(diǎn),則BC的長(zhǎng)是 7 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);線段垂直平分線的性質(zhì);勾股定理;矩形的性質(zhì).
【專題】幾何圖形問題.
【分析】根據(jù)線段中點(diǎn)的定義可得CG=DG,然后利用“角邊角”證明△DEG和△CFG全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等可得DE=CF,EG=FG,設(shè)DE=x,表示出BF,再利用勾股定理列式求EG,然后表示出EF,再根據(jù)線段垂直平分線上的點(diǎn)到兩端點(diǎn)的距離相等可得BF=EF,然后列出方程求出x的值,從而求出AD,再根據(jù)矩形的對(duì)邊相等可得BC=AD.
【解答】解:∵矩形ABCD中,G是CD的中點(diǎn),AB=8,
∴CG=DG= ×8=4,
在△DEG和△CFG中,
,
∴△DEG≌△CFG(ASA),
∴DE=CF,EG=FG,
設(shè)DE=x,
則BF=BC+CF=AD+CF=4+x+x=4+2x,
在Rt△DEG中,EG= = ,
∴EF=2 ,
∵FH垂直平分BE,
∴BF=EF,
∴4+2x=2 ,
解得x=3,
∴AD=AE+DE=4+3=7,
∴BC=AD=7.
故答案為:7.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),矩形的性質(zhì),線段垂直平分線上的點(diǎn)到兩端點(diǎn)的距離相等的性質(zhì),勾股定理,熟記各性質(zhì)并利用勾股定理列出方程是解題的關(guān)鍵.
4.如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn)O是對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn),點(diǎn)E在CD上,且DE=2CE,過點(diǎn)C作CF⊥BE,垂足為F,連接OF,則OF的長(zhǎng)為 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰直角三角形;正方形的性質(zhì).
【專題】計(jì)算題;幾何圖形問題.
【分析】在BE上截取BG=CF,連接OG,證明△OBG≌△OCF,則OG=OF,∠BOG=∠COF,得出等腰直角三角形GOF,在RT△BCE中,根據(jù)射影定理求得GF的長(zhǎng),即可求得OF的長(zhǎng).
【解答】解:如圖,在BE上截取BG=CF,連接OG,
∵RT△BCE中,CF⊥BE,
∴∠EBC=∠ECF,
∵∠OBC=∠OCD=45°,
∴∠OBG=∠OCF,
在△OBG與△OCF中
∴△OBG≌△OCF(SAS)
∴OG=OF,∠BOG=∠COF,
∴OG⊥OF,
在RT△BCE中,BC=DC=6,DE=2EC,
∴EC=2,
∴BE= = =2 ,
∵BC2=BF•BE,
則62=BF ,解得:BF= ,
∴EF=BE﹣BF= ,
∵CF2=BF•EF,
∴CF= ,
∴GF=BF﹣BG=BF﹣CF= ,
在等腰直角△OGF中
OF2= GF2,
∴OF= .
故答案為: .
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的判定以及射影定理、勾股定理的應(yīng)用.
5.如圖,已知△ABC三個(gè)內(nèi)角的平分線交于點(diǎn)O,點(diǎn)D在CA的延長(zhǎng)線上,且DC=BC,AD=AO,若∠BAC=80°,則∠BCA的度數(shù)為 60° .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰三角形的性質(zhì).
【專題】幾何圖形問題.
【分析】可證明△COD≌△COB,得出∠D=∠CBO,再根據(jù)∠BAC=80°,得∠BAD=100°,由角平分線可得∠BAO=40°,從而得出∠DAO=140°,根據(jù)AD=AO,可得出∠D=20°,即可得出∠CBO=20°,則∠ABC=40°,最后算出∠BCA=60°
【解答】解:∵△ABC三個(gè)內(nèi)角的平分線交于點(diǎn)O,
∴∠ACO=∠BCO,
在△COD和△COB中,
,
∴△COD≌△COB,
∴∠D=∠CBO,
∵∠BAC=80°,
∴∠BAD=100°,
∴∠BAO=40°,
∴∠DAO=140°,
∵AD=AO,∴∠D=20°,
∴∠CBO=20°,
∴∠ABC=40°,
∴∠BCA=60°,
故答案為:60°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì)以及等腰三角形的性質(zhì),證明三角形全等是解決此題的關(guān)鍵.
6.已知在平面直角坐標(biāo)系中放置了5個(gè)如圖所示的正方形(用陰影表示),點(diǎn)B1在y軸上且坐標(biāo)是(0,2),點(diǎn)C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x軸上,C1的坐標(biāo)是(1,0).B1C1∥B2C2∥B3C3,以此繼續(xù)下去,則點(diǎn)A2014到x軸的距離是 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);規(guī)律型:點(diǎn)的坐標(biāo);正方形的性質(zhì);相似三角形的判定與性質(zhì).
【專題】規(guī)律型.
【分析】根據(jù)勾股定理可得正方形A1B1C1D1的邊長(zhǎng)為 = ,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得后面正方形的邊長(zhǎng)依次是前面正方形邊長(zhǎng)的 ,依次得到第2014個(gè)正方形和第2014個(gè)正方形的邊長(zhǎng),進(jìn)一步得到點(diǎn)A2014到x軸的距離.
【解答】解:如圖,∵點(diǎn)C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x軸上,B1C1∥B2C2∥B3C3,
∴△B1OC1∽△B2E2C2∽B3E4C3…,△B1OC1≌△C1E1D1,…,
∴B2E2=1,B3E4= ,B4E6= ,B5E8= …,
∴B2014E4016= ,
作A1E⊥x軸,延長(zhǎng)A1D1交x軸于F,
則△C1D1F∽△C1D1E1,
∴ = ,
在Rt△OB1C1中,OB1=2,OC1=1,
正方形A1B1C1D1的邊長(zhǎng)為為 = ,
∴D1F= ,
∴A1F= ,
∵A1E∥D1E1,
∴ = ,
∴A1E=3,∴ = ,
∴點(diǎn)A2014到x軸的距離是 × =
故答案為: .
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了正方形的性質(zhì)以及解直角三角形的知識(shí),得出正方形各邊長(zhǎng)是解題關(guān)鍵.
7.如圖,點(diǎn)B、E、C、F在一條直線上,AB∥DE,AB=DE,BE=CF,AC=6,則DF= 6 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì).
【專題】幾何圖形問題.
【分析】根據(jù)題中條件由SAS可得△ABC≌△DEF,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得AC=DF=6.
【解答】證明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEF
∵BE=CF,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴AC=DF=6.
故答案是:6.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了全等三角形的判定及性質(zhì)問題,應(yīng)熟練掌握.全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具.在判定三角形全等時(shí),關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)呐卸l件.
8.如圖,在邊長(zhǎng)為6 的正方形ABCD中,E是AB邊上一點(diǎn),G是AD延長(zhǎng)線上一點(diǎn),BE=DG,連接EG,CF⊥EG交EG于點(diǎn)H,交AD于點(diǎn)F,連接CE,BH.若BH=8,則FG= 5 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰直角三角形;正方形的性質(zhì);相似三角形的判定與性質(zhì).
【專題】幾何圖形問題;壓軸題.
【分析】如解答圖,連接CG,首先證明△CGD≌△CEB,得到△GCE是等腰直角三角形;過點(diǎn)H作AB、BC的垂線,垂足分別為點(diǎn)M、N,進(jìn)而證明△HEM≌△HCN,得到四邊形MBNH為正方形,由此求出CH、HN、CN的長(zhǎng)度;最后利用相似三角形Rt△HCN∽R(shí)t△GFH,求出FG的長(zhǎng)度.
【解答】解:如圖所示,連接CG.
在△CGD與△CEB中
∴△CGD≌△CEB(SAS),
∴CG=CE,∠GCD=∠ECB,
∴∠GCE=90°,即△GCE是等腰直角三角形.
又∵CH⊥GE,
∴CH=EH=GH.
過點(diǎn)H作AB、BC的垂線,垂足分別為點(diǎn)M、N,則∠MHN=90°,
又∵∠EHC=90°,
∴∠1=∠2,
∴∠HEM=∠HCN.
在△HEM與△HCN中,
∴△HEM≌△HCN(ASA).
∴HM=HN,
∴四邊形MBNH為正方形.
∵BH=8,
∴BN=HN=4 ,
∴CN=BC﹣BN=6 ﹣4 =2 .
在Rt△HCN中,由勾股定理得:CH=2 .
∴GH=CH=2 .
∵HM∥AG,
∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3.
又∵∠HNC=∠GHF=90°,
∴Rt△HCN∽R(shí)t△GFH.
∴ ,即 ,
∴FG=5 .
故答案為:5 .
【點(diǎn)評(píng)】本題是幾何綜合題,考查了全等三角形、相似三角形、正方形、等腰直角三角形、勾股定理等重要知識(shí)點(diǎn),難度較大.作出輔助線構(gòu)造全等三角形與相似三角形,是解決本題的關(guān)鍵.
9.如圖,在四邊形ABCD中,AD=4,CD=3,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°,則BD的長(zhǎng)為 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;等腰直角三角形.
【專題】計(jì)算題;壓軸題.
【分析】根據(jù)等式的性質(zhì),可得∠BAD與∠CAD′的關(guān)系,根據(jù)SAS,可得△BAD與△CAD′的關(guān)系,根據(jù)全等三角形的性質(zhì),可得BD與CD′的關(guān)系,根據(jù)勾股定理,可得答案.
【解答】解:作AD′⊥AD,AD′=AD,連接CD′,DD′,如圖:
∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD,
即∠BAD=∠CAD′,
在△BAD與△CAD′中,
,
∴△BAD≌△CAD′(SAS),
∴BD=CD′.
∠DAD′=90°
由勾股定理得DD′= ,
∠D′DA+∠ADC=90°
由勾股定理得CD′= ,
∴BD=CD′= ,
故答案為: .
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),利用了全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,作出全等圖形是解題關(guān)鍵.
10.如圖,在△ABC中,分別以AC,BC為邊作等邊△ACD和等邊△BCE.設(shè)△ACD、△BCE、△ABC的面積分別是S1、S2、S3,現(xiàn)有如下結(jié)論:
?、賁1:S2=AC2:BC2;
?、谶B接AE,BD,則△BCD≌△ECA;
?、廴鬉C⊥BC,則S1•S2= S32.
其中結(jié)論正確的序號(hào)是?、佗冖邸?
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等邊三角形的性質(zhì).
【分析】①根據(jù)相似三角形面積的比等于相似比的平方判斷;
②根據(jù)SAS即可求得全等;
?、鄹鶕?jù)面積公式即可判斷.
【解答】①S1:S2=AC2:BC2正確,
解:∵△ADC與△BCE是等邊三角形,
∴△ADC∽△BCE,
∴S1:S2=AC2:BC2.
?、凇鰾CD≌△ECA正確,
證明:∵△ADC與△BCE是等邊三角形,
∴∠ACD=∠BCE=60°
∴∠ACD+∠ACB=∠BCE+∠ACD,
即∠ACE=∠DCB,
在△ACE與△DCB中,
,
∴△BCD≌△ECA(SAS).
?、廴鬉C⊥BC,則S1•S2= S32正確,
解:設(shè)等邊三角形ADC的邊長(zhǎng)=a,等邊三角形BCE邊長(zhǎng)=b,則△ADC的高= a,△BCE的高= b,
∴S1= a a= a2,S2= b b= b2,
∴S1•S2= a2 b2= a2b2,
∵S3= ab,
∴S32= a2b2,
∴S1•S2= S32.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了三角形全等的判定,等邊三角形的性質(zhì),面積公式以及相似三角形面積的比等于相似比的平方,熟知各性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
二、解答題
11.如圖,E、F分別是等邊三角形ABC的邊AB,AC上的點(diǎn),且BE=AF,CE、BF交于點(diǎn)P.
(1)求證:CE=BF;
(2)求∠BPC的度數(shù).
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等邊三角形的性質(zhì).
【分析】(1)欲證明CE=BF,只需證得△BCE≌△ABF;
(2)利用(1)中的全等三角形的性質(zhì)得到∠BCE=∠ABF,則由圖示知∠PBC+∠PCB=∠PBC+∠ABF=∠ABC=60°,即∠PBC+∠PCB=60°,所以根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求得∠BPC=120°.
【解答】(1)證明:如圖,∵△ABC是等邊三角形,
∴BC=AB,∠A=∠EBC=60°,
∴在△BCE與△ABF中,
,
∴△BCE≌△ABF(SAS),
∴CE=BF;
(2)解:∵由(1)知△BCE≌△ABF,
∴∠BCE=∠ABF,
∴∠PBC+∠PCB=∠PBC+∠ABF=∠ABC=60°,即∠PBC+∠PCB=60°,
∴∠BPC=180°﹣60°=120°.
即:∠BPC=120°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì).全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具.在判定三角形全等時(shí),關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)呐卸l件.
12.如圖,在四邊形ABCD中,點(diǎn)H是BC的中點(diǎn),作射線AH,在線段AH及其延長(zhǎng)線上分別取點(diǎn)E,F(xiàn),連結(jié)BE,CF.
(1)請(qǐng)你添加一個(gè)條件,使得△BEH≌△CFH,你添加的條件是 EH=FH ,并證明.
(2)在問題(1)中,當(dāng)BH與EH滿足什么關(guān)系時(shí),四邊形BFCE是矩形,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);矩形的判定.
【專題】幾何綜合題;分類討論.
【分析】(1)根據(jù)全等三角形的判定方法,可得出當(dāng)EH=FH,BE∥CF,∠EBH=∠FCH時(shí),都可以證明△BEH≌△CFH,
(2)由(1)可得出四邊形BFCE是平行四邊形,再根據(jù)對(duì)角線相等的平行四邊形為矩形可得出BH=EH時(shí),四邊形BFCE是矩形.
【解答】(1)答:添加:EH=FH,
證明:∵點(diǎn)H是BC的中點(diǎn),
∴BH=CH,
在△BEH和△CFH中,
,
∴△BEH≌△CFH(SAS);
(2)解:∵BH=CH,EH=FH,
∴四邊形BFCE是平行四邊形(對(duì)角線互相平分的四邊形為平行四邊形),
∵當(dāng)BH=EH時(shí),則BC=EF,
∴平行四邊形BFCE為矩形(對(duì)角線相等的平行四邊形為矩形).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì)以及平行四邊形的判定,是基礎(chǔ)題,難度不大.
13.(2014•株洲)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的平分線交BC于點(diǎn)E,EF⊥AB于點(diǎn)F,點(diǎn)F恰好是AB的一個(gè)三等分點(diǎn)(AF>BF).
(1)求證:△ACE≌△AFE;
(2)求tan∠CAE的值.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);角平分線的性質(zhì);勾股定理;銳角三角函數(shù)的定義.
【專題】證明題.
【分析】(1)根據(jù)角的平分線的性質(zhì)可求得CE=EF,然后根據(jù)直角三角形的判定定理求得三角形全等.
(2)由△ACE≌△AFE,得出AC=AF,CE=EF,設(shè)BF=m,則AC=2m,AF=2m,AB=3m,根據(jù)勾股定理可求得,tan∠B= = ,CE=EF= ,在RT△ACE中,tan∠CAE= = = ;
【解答】(1)證明:∵AE是∠BAC的平分線,EC⊥AC,EF⊥AF,
∴CE=EF,
在Rt△ACE與Rt△AFE中,
,
∴Rt△ACE≌Rt△AFE(HL);
(2)解:由(1)可知△ACE≌△AFE,
∴AC=AF,CE=EF,
設(shè)BF=m,則AC=2m,AF=2m,AB=3m,
∴BC= = = m,
解法一:∵∠C=∠EFB=90°,
∴△EFB∽△ACB,
∴ = ,
∵CE=EF,
∴ = = ;
解法二:∴在RT△ABC中,tan∠B= = = ,
在RT△EFB中,EF=BF•tan∠B= ,
∴CE=EF= ,
在RT△ACE中,tan∠CAE= = = ;
∴tan∠CAE= .
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直角三角形的判定、性質(zhì)和利用三角函數(shù)解直角三角形,根據(jù)已知條件表示出線段的值是解本題的關(guān)鍵.
14.在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直線MN過點(diǎn)A且MN∥BC,過點(diǎn)B為一銳角頂點(diǎn)作Rt△BDE,∠BDE=90°,且點(diǎn)D在直線MN上(不與點(diǎn)A重合),如圖1,DE與AC交于點(diǎn)P,易證:BD=DP.(無(wú)需寫證明過程)
(1)在圖2中,DE與CA延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,BD=DP是否成立?如果成立,請(qǐng)給予證明;如果不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)在圖3中,DE與AC延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,BD與DP是否相等?請(qǐng)直接寫出你的結(jié)論,無(wú)需證明.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰直角三角形;平行四邊形的性質(zhì).
【專題】幾何綜合題.
【分析】(1)如答圖2,作輔助線,構(gòu)造全等三角形△BDF≌△PDA,可以證明BD=DP;
(2)如答圖3,作輔助線,構(gòu)造全等三角形△BDF≌△PDA,可以證明BD=DP.
【解答】題干引論:
證明:如答圖1,過點(diǎn)D作DF⊥MN,交AB于點(diǎn)F,
則△ADF為等腰直角三角形,∴DA=DF.
∵∠1+∠FDP=90°,∠FDP+∠2=90°,
∴∠1=∠2.
在△BDF與△PDA中,
∴△BDF≌△PDA(ASA)
∴BD=DP.
(1)答:BD=DP成立.
證明:如答圖2,過點(diǎn)D作DF⊥MN,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,
則△ADF為等腰直角三角形,∴DA=DF.
∵∠1+∠ADB=90°,∠ADB+∠2=90°,
∴∠1=∠2.
在△BDF與△PDA中,
∴△BDF≌△PDA(ASA)
∴BD=DP.
(2)答:BD=DP.
證明:如答圖3,過點(diǎn)D作DF⊥MN,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,
則△ADF為等腰直角三角形,∴DA=DF.
在△BDF與△PDA中,
∴△BDF≌△PDA(ASA)
∴BD=DP.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),作輔助線構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.
15.如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AD,BC上,且DE=CF,連接OE,OF.求證:OE=OF.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);矩形的性質(zhì).
【專題】證明題.
【分析】欲證明OE=OF,只需證得△ODE≌△OCF即可.
【解答】證明:如圖,∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠ADC=∠BCD=90°,
AC=BD,OD= BD,OC= AC,
∴OD=OC,
∴∠ODC=∠OCD,
∴∠ADC﹣∠ODC=∠BCD﹣∠OCD,
即∠EDO=∠FCO,
在△ODE與△OCF中,
,
∴△ODE≌△OCF(SAS),
∴OE=OF.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),矩形的性質(zhì).全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具.在判定三角形全等時(shí),關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)呐卸l件.
16.如圖,在正方形ABCD中,P是對(duì)角線AC上的一點(diǎn),連接BP、DP,延長(zhǎng)BC到E,使PB=PE.求證:∠PDC=∠PEC.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);正方形的性質(zhì).
【專題】證明題.
【分析】根據(jù)正方形的四條邊都相等可得BC=CD,對(duì)角線平分一組對(duì)角可得∠BCP=∠DCP,再利用“邊角邊”證明△BCP和△DCP全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠PDC=∠PBC,再根據(jù)等邊對(duì)等角可得∠PBC=∠PEC,從而得證.
【解答】證明:在正方形ABCD中,BC=CD,∠BCP=∠DCP,
在△BCP和△DCP中,
,
∴△BCP≌△DCP(SAS),
∴∠PDC=∠PBC,
∵PB=PE,
∴∠PBC=∠PEC,
∴∠PDC=∠PEC.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),正方形的性質(zhì),等邊對(duì)等角的性質(zhì),熟記各性質(zhì)并判斷出全等三角形是解題的關(guān)鍵.
17.如圖,已知△ABC中AB=AC.
(1)作圖:在AC上有一點(diǎn)D,延長(zhǎng)BD,并在BD的延長(zhǎng)線上取點(diǎn)E,使AE=AB,連AE,作∠EAC的平分線AF,AF交DE于點(diǎn)F(用尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不寫作法);
(2)在(1)的條件下,連接CF,求證:∠E=∠ACF.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰三角形的性質(zhì);作圖—復(fù)雜作圖.
【專題】作圖題;證明題.
【分析】(1)以A為圓心,以AB長(zhǎng)為半徑畫弧,與BD的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為點(diǎn)E,再以點(diǎn)A為圓心,以任意長(zhǎng)為半徑畫弧,分別與AC、AE相交,然后以這兩點(diǎn)為圓心,以大于它們 長(zhǎng)度為半徑畫弧,兩弧相交于一點(diǎn),過點(diǎn)A與這一點(diǎn)作出射線與BE的交點(diǎn)即為所求的點(diǎn)F;
(2)求出AE=AC,根據(jù)角平分線的定義可得∠EAF=∠CAF,再利用“邊角邊”證明△AEF和△ACF全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠E=∠ACF.
【解答】(1)解:如圖所示;
(2)證明:∵AB=AC,AE=AB,
∴AE=AC,
∵AF是∠EAC的平分線,
∴∠EAF=∠CAF,
在△AEF和△ACF中,
,
∴△AEF≌△ACF(SAS),
∴∠E=∠ACF.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判斷與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),作一條線段等于已知線段,角平分線的作法,確定出全等三角形的條件是解題的關(guān)鍵.
18.探究:如圖①,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=60°,延長(zhǎng)BA至點(diǎn)D,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=AD,連結(jié)CD,AE,求證:△ACE≌△CBD.
應(yīng)用:如圖②,在菱形ABCF中,∠ABC=60°,延長(zhǎng)BA至點(diǎn)D,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=AD,連結(jié)CD,EA,延長(zhǎng)EA交CD于點(diǎn)G,求∠CGE的度數(shù).
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等邊三角形的判定與性質(zhì);菱形的性質(zhì).
【專題】幾何圖形問題.
【分析】探究:先判斷出△ABC是等邊三角形,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得BC=AC,∠ACB=∠ABC,再求出CE=BD,然后利用“邊角邊”證明即可;
應(yīng)用:連接AC,易知△ABC是等邊三角形,由探究可知△ACE和△CBD全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠E=∠D,然后根據(jù)三角形的一個(gè)外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和求出∠CGE=∠ABC即可.
【解答】解:探究:∵AB=AC,∠ABC=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∴BC=AC,∠ACB=∠ABC,
∵BE=AD,
∴BE+BC=AD+AB,
即CE=BD,
在△ACE和△CBD中,
,
∴△ACE≌△CBD(SAS);
應(yīng)用:如圖,連接AC,易知△ABC是等邊三角形,
由探究可知△ACE≌△CBD,
∴∠E=∠D,
∵∠BAE=∠DAG,
∴∠E+∠BAE=∠D+∠DAG,
∴∠CGE=∠ABC,
∵∠ABC=60°,
∴∠CGE=60°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),菱形的性質(zhì),熟記性質(zhì)并確定出三角形全等的條件是解題的關(guān)鍵,(2)作輔助線構(gòu)造出探究的條件是解題的關(guān)鍵.
19.(1)如圖1,點(diǎn)E,F(xiàn)在BC上,BE=CF,AB=DC,∠B=∠C,求證:∠A=∠D.
(2)如圖2,在邊長(zhǎng)為1個(gè)單位長(zhǎng)度的小正方形所組成的網(wǎng)格中,△ABC的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.
?、賡inB的值是 ;
?、诋嫵觥鰽BC關(guān)于直線l對(duì)稱的△A1B1C1(A與A1,B與B1,C與C1相對(duì)應(yīng)),連接AA1,BB1,并計(jì)算梯形AA1B1B的面積.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);作圖-軸對(duì)稱變換;銳角三角函數(shù)的定義.
【專題】網(wǎng)格型.
【分析】(1)根據(jù)全等三角形的判定與性質(zhì),可得答案;
(2)根據(jù)正弦函數(shù)的定義,可得答案;根據(jù)軸對(duì)稱性質(zhì),可作軸對(duì)稱圖形,根據(jù)梯形的面積公式,可得答案.
【解答】(1)證明:BE=CF,
∴BE+EF=CF+EF.
即BF=CE.
在△ABF和△DCE中,
,
∴△ABF≌△DCE(SAS).
∴∠A=∠D;
(2)解:①∵AC=3,BC=4,
∴AB=5.
sinB= ;
②如圖所示:
由軸對(duì)稱性質(zhì)得AA1=2,BB1=8,高是4,
∴ = =20.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),利用了等式的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì).
20.在平面內(nèi)正方形ABCD與正方形CEFH如圖放置,連DE,BH,兩線交于M.求證:
(1)BH=DE.
(2)BH⊥DE.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);正方形的性質(zhì).
【專題】證明題.
【分析】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)可得BC=CD,CE=CH,∠BCD=∠ECH=90°,然后求出∠BCH=∠DCE,再利用“邊角邊”證明△BCH和△DCE全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等證明即可;
(2)根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠CBH=∠CDE,然后根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理求出∠DMB=∠BCD=90°,再根據(jù)垂直的定義證明即可.
【解答】證明:(1)在正方形ABCD與正方形CEFH中,
BC=CD,CE=CH,∠BCD=∠ECH=90°,
∴∠BCD+∠DCH=∠ECH+∠DCH,
即∠BCH=∠DCE,
在△BCH和△DCE中,
,
∴△BCH≌△DCE(SAS),
∴BH=DE;
(2)∵△BCH≌△DCE,
∴∠CBH=∠CDE,
又∵∠CGB=∠MGD,
∴∠DMB=∠BCD=90°,
∴BH⊥DE.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),正方形的性質(zhì),熟記性質(zhì)并確定出全等三角形是解題的關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).
21.如圖,點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn),分別以點(diǎn)B,C為圓心,BC長(zhǎng)為半徑畫弧,兩弧相交于點(diǎn)A,連接AB,AC,AD,點(diǎn)E為AD上一點(diǎn),連接BE,CE.
(1)求證:BE=CE;
(2)以點(diǎn)E為圓心,ED長(zhǎng)為半徑畫弧,分別交BE,CE于點(diǎn)F,G.若BC=4,∠EBD=30°,求圖中陰影部分(扇形)的面積.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等邊三角形的性質(zhì);扇形面積的計(jì)算.
【分析】(1)由點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn)得到BD=CD,再由AB=AC=BC可判斷△ABC為等邊三角形,于是得到AD為BC的垂直平分線,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得BE=CE;
(2)由EB=EC,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得∠EBC=∠ECB=30°,則根據(jù)三角形內(nèi)角和定理計(jì)算得∠BEC=120°,在Rt△BDE中,BD= BC=2,∠EBD=30°,根據(jù)含30°的直角三角形三邊的關(guān)系得到ED= BD= ,然后根據(jù)扇形的面積公式求解.
【解答】(1)證明:∵點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn),
∴BD=CD,
∵AB=AC=BC,
∴△ABC為等邊三角形,
∴AD為BC的垂直平分線,
∴BE=CE;
(2)解:∵EB=EC,
∴∠EBC=∠ECB=30°,
∴∠BEC=120°,
在Rt△BDE中,BD= BC=2,∠EBD=30°,
∴ED=BD•tan30°= BD= ,
∴陰影部分(扇形)的面積= = π.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì):全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具.也考查了等邊三角形的判定與性質(zhì)、相等垂直平分線的性質(zhì)以及扇形的面積公式.
22.如圖所示,已知∠1=∠2,請(qǐng)你添加一個(gè)條件,證明:AB=AC.
(1)你添加的條件是 ∠B=∠C ;
(2)請(qǐng)寫出證明過程.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì).
【專題】幾何綜合題.
【分析】(1)此題是一道開放型的題目,答案不唯一,如∠B=∠C或∠ADB=∠ADC等;
(2)根據(jù)全等三角形的判定定理AAS推出△ABD≌△ACD,再根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得出即可.
【解答】解:(1)添加的條件是∠B=∠C,
故答案為:∠B=∠C;
(2)證明:在△ABD和△ACD中
,
∴△ABD≌△ACD(AAS),
∴AB=AC.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的性質(zhì)和判定的應(yīng)用,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的對(duì)應(yīng)角相等,對(duì)應(yīng)邊相等.
23.如圖,在等邊△ABC中,點(diǎn)D在直線BC上,連接AD,作∠ADN=60°,直線DN交射線AB于點(diǎn)E,過點(diǎn)C作CF∥AB交直線DN于點(diǎn)F.
(1)當(dāng)點(diǎn)D在線段BC上,∠NDB為銳角時(shí),如圖①,求證:CF+BE=CD;
(提示:過點(diǎn)F作FM∥BC交射線AB于點(diǎn)M.)
(2)當(dāng)點(diǎn)D在線段BC的延長(zhǎng)線上,∠NDB為銳角時(shí),如圖②;當(dāng)點(diǎn)D在線段CB的延長(zhǎng)線上,∠NDB為鈍角時(shí),如圖③,請(qǐng)分別寫出線段CF,BE,CD之間的數(shù)量關(guān)系,不需要證明;
(3)在(2)的條件下,若∠ADC=30°,S△ABC=4 ,則BE= 8 ,CD= 4或8 .
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等邊三角形的性質(zhì);含30度角的直角三角形;平行四邊形的判定與性質(zhì).
【專題】幾何綜合題.
【分析】(1)通過△MEF≌△CDA即可求得ME=CD,因?yàn)橥ㄟ^證四邊形BCFM是平行四邊形可以得出BM=CF,從而證得CF+BE=CD;
(2)作FM∥BC,得出四邊形BCFM是平行四邊形,然后通過證得△MEF≌△CDA即可求得,
(3)根據(jù)△ABC的面積可求得AB=BC=AC=4,所以BD=2AB=8,所以 BE=8,圖②CD=4圖③CD=8,
【解答】(1)證明:如圖①,過點(diǎn)F作FM∥BC交射線AB于點(diǎn)M,
∵CF∥AB,
∴四邊形BMFC是平行四邊形,
∴BC=MF,CF=BM,
∴∠ABC=∠EMF,∠BDE=∠MFE,
∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,BC=AC,
∴∠EMF=∠ACB,AC=MF,
∵∠ADN=60°,
∴∠BDE+∠ADC=120°,∠ADC+∠DAC=120°,
∴∠BDE=∠DAC,
∴∠MFE=∠DAC,
在△MEF與△CDA中,
,
∴△MEF≌△CDA(AAS),
∴CD=ME=EB+BM,
∴CD=BE+CF.
(2)如圖②,CF+CD=BE,如圖③,CF﹣CD=BE;
(3)∵△ABC是等邊三角形,S△ABC=4 ,
∴易得AB=BC=AC=4,
如圖②,
∵∠ADC=30°,∠ACB=60°,
∴CD=AC=4,
∵∠ADN=60°,
∴∠CDF=30°,
又∵CF∥AB,
∴∠BCF=∠ABC=60°,
∴∠CFD=∠CDF=30°,
∴CD=CF,
由(2)知BE=CF+CD,
∴BE=4+4=8.
如圖③,
∵∠ADC=30°,∠ABC=60°,
∴∠BAD=∠ADC=30°,
∴BD=BA=4,
∴CD=BD+BC=4+4=8,
∵∠ADN=60°,∠ADC=30°,
∴∠BDE=90°,
又∵∠DBE=∠ABC=60°,
∴∠DEB=30°,
在Rt△BDE中,∠DEB=30°,BD=4,
∴BE=2BD=8,
綜上,BE=8,CD=4或8.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等邊三角形的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半等.
24.如圖,正方形ABCD中,E、F分別為BC、CD上的點(diǎn),且AE⊥BF,垂足為點(diǎn)G.
求證:AE=BF.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);正方形的性質(zhì).
【專題】證明題.
【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì),可得∠ABC與∠C的關(guān)系,AB與BC的關(guān)系,根據(jù)兩直線垂直,可得∠AGB的度數(shù),根據(jù)直角三角形銳角的關(guān)系,可得∠ABG與∠BAG的關(guān)系,根據(jù)同角的余角相等,可得∠BAG與∠CBF的關(guān)系,根據(jù)ASA,可得△ABE≌△BCF,根據(jù)全等三角形的性質(zhì),可得答案.
【解答】證明:∵正方形ABCD,
∴∠ABC=∠C,AB=BC.
∵AE⊥BF,
∴∠AGB=∠BAG+∠ABG=90°,
∵∠ABG+∠CBF=90°,
∴∠BAG=∠CBF.
在△ABE和△BCF中,
,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴AE=BF.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),利用了正方形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),余角的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì).
25.如圖1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,在BC的同側(cè)作任意Rt△DBC,∠BDC=90°.
(1)若CD=2BD,M是CD中點(diǎn)(如圖1),求證:△ADB≌△AMC;
下面是小明的證明過程,請(qǐng)你將它補(bǔ)充完整:
證明:設(shè)AB與CD相交于點(diǎn)O,
∵∠BDC=90°,∠BAC=90°,
∴∠DOB+∠DBO=∠AOC+∠ACO=90°.
∵∠DOB=∠AOC,
∴∠DBO=∠① ∠MCA .
∵M(jìn)是DC的中點(diǎn),
∴CM= CD=② BD .
又∵AB=AC,
∴△ADB≌△AMC.
(2)若CD
(3)當(dāng)CD≠BD時(shí),線段AD,BD與CD滿足怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)直接寫出.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰直角三角形.
【分析】(1)根據(jù)直角三角形的性質(zhì)和中點(diǎn)的性質(zhì)就可以的得出結(jié)論;
(2)存在.在BD上截取BN=CD,由條件可以得出,△ACD≌△ABN,就有AN=AD,∠DAC=∠NAB,得出∠NAD=90°而得出結(jié)論;
(3)當(dāng)BD>CD時(shí),如圖3,在BD上截取BN=CD,由條件可以得出,△ACD≌△ABN,就有AN=AD,∠DAC=∠NAB,得出△AND是等腰直角三角形,就可以得出ND= AD,就可以得出BD﹣CD= .當(dāng)BD
【解答】解:(1)由題意,得
?、俑鶕?jù)直角三角形的性質(zhì)就可以得出∴∠DBO=∠MCA(或∠ACO);
?、谟傻仁降男再|(zhì)就可以得出CM=BD;
故答案為:∠MCA,BD;
(2)存在
理由:如圖3,在BD上截取BN=CD,
∵∠BAC=∠BDC=90°,∠AOB=∠COD,
∴∠ABN=∠ACD.
在△ACD和△ABN中,
,
∴△ACD≌△ABN(SAS),
∴AN=AD,∠DAC=∠NAB.
∵∠NAB+∠NAC=90°,
∴∠DAC+∠NAC=90°,
即∠NAD=90°,
∴△NAD為等腰直角三角形;
(3)①當(dāng)CD
理由:如圖3,在BD上截取BN=CD,
∵∠BAC=∠BDC=90°,∠AOB=∠COD,
∴∠ABN=∠ACD.
在△ACD和△ABN中,
,
∴△ACD≌△ABN(SAS),
∴AN=AD,∠DAC=∠NAB.
∵∠NAB+∠NAC=90°,
∴∠DAC+∠NAC=90°,
即∠NAD=90°,
∴△NAD為等腰直角三角形;
∴ND= AD.
∵ND=BD﹣BN,
∴ND=BD﹣CD,
∴ AD=BD﹣CD
?、诋?dāng)CD>BD時(shí), AD=CD﹣BD;
理由:如圖4,在CD上取一點(diǎn)N,使CN=BD,
∵∠BAC=∠BDC=90°,∠DOB=∠COA,
∴∠ABD=∠ACD.
在△ACN和△ABD中,
,
∴△ACN≌△ABD(SAS),
∴AN=AD,∠DAB=∠NAC.
∵∠NAB+∠NAC=90°,
∴∠DAB+∠NAC=90°,
即∠NAD=90°,
∴△NAD為等腰直角三角形,
∴DN= AD.
∵DN=CD﹣CN,
∴DN=CD﹣BD,
∴ AD=CD﹣BD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰直角三角形的判定與性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的判定與性質(zhì)的運(yùn)用,直角三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,勾股定理的運(yùn)用,解答時(shí)證明三角形全等是關(guān)鍵.
26.如圖,四邊形ABCD是正方形,BE⊥BF,BE=BF,EF與BC交于點(diǎn)G.
(1)求證:AE=CF;
(2)若∠ABE=55°,求∠EGC的大小.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);等腰直角三角形;正方形的性質(zhì).
【專題】幾何綜合題.
【分析】(1)利用△AEB≌△CFB來(lái)求證AE=CF.
(2)利用角的關(guān)系求出∠BEF和∠EBG,∠EGC=∠EBG+∠BEF求得結(jié)果.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,AB=BC,
∵BE⊥BF,
∴∠FBE=90°,
∵∠ABE+∠EBC=90°,∠CBF+∠EBC=90°,
∴∠ABE=∠CBF,
在△AEB和△CFB中,
∴△AEB≌△CFB(SAS),
∴AE=CF.
(2)解:∵BE⊥BF,
∴∠FBE=90°,
又∵BE=BF,
∴∠BEF=∠EFB=45°,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
又∵∠ABE=55°,
∴∠EBG=90°﹣55°=35°,
∴∠EGC=∠EBG+∠BEF=45°+35°=80°.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了正方形,三角形全等判定和性質(zhì)及等腰三角形,解題的關(guān)鍵是求得△AEB≌△CFB,找出相等的線段.
27.如圖,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC,垂足是D,AE平分∠BAD,交BC于點(diǎn)E.在△ABC外有一點(diǎn)F,使FA⊥AE,F(xiàn)C⊥BC.
(1)求證:BE=CF;
(2)在AB上取一點(diǎn)M,使BM=2DE,連接MC,交AD于點(diǎn)N,連接ME.
求證:①M(fèi)E⊥BC;②DE=DN.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);角平分線的性質(zhì);等腰直角三角形.
【專題】證明題;幾何綜合題.
【分析】(1)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求出∠B=∠ACB=45°,再求出∠ACF=45°,從而得到∠B=∠ACF,根據(jù)同角的余角相等求出∠BAE=∠CAF,然后利用“角邊角”證明△ABE和△ACF全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等證明即可;
(2)①過點(diǎn)E作EH⊥AB于H,求出△BEH是等腰直角三角形,然后求出HE=BH,再根據(jù)角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊距離相等可得DE=HE,然后求出HE=HM,從而得到△HEM是等腰直角三角形,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求解即可;
②求出∠CAE=∠CEA=67.5°,根據(jù)等角對(duì)等邊可得AC=CE,再利用“HL”證明Rt△ACM和Rt△ECM全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠ACM=∠ECM=22.5°,從而求出∠DAE=∠ECM,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得AD=CD,再利用“角邊角”證明△ADE和△CDN全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等證明即可.
【解答】證明:(1)∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=45°,
∵FC⊥BC,
∴∠BCF=90°,
∴∠ACF=90°﹣45°=45°,
∴∠B=∠ACF,
∵∠BAC=90°,F(xiàn)A⊥AE,
∴∠BAE+∠CAE=90°,
∠CAF+∠CAE=90°,
∴∠BAE=∠CAF,
在△ABE和△ACF中,
,
∴△ABE≌△ACF(ASA),
∴BE=CF;
(2)①如圖,過點(diǎn)E作EH⊥AB于H,則△BEH是等腰直角三角形,
∴HE=BH,∠BEH=45°,
∵AE平分∠BAD,AD⊥BC,
∴DE=HE,
∴DE=BH=HE,
∵BM=2DE,
∴HE=HM,
∴△HEM是等腰直角三角形,
∴∠MEH=45°,
∴∠BEM=45°+45°=90°,
∴ME⊥BC;
?、谟深}意得,∠CAE=45°+ ×45°=67.5°,
∴∠CEA=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,
∴∠CAE=∠CEA=67.5°,
∴AC=CE,
在Rt△ACM和Rt△ECM中
, ,
∴Rt△ACM≌Rt△ECM(HL),
∴∠ACM=∠ECM= ×45°=22.5°,
又∵∠DAE= ×45°=22.5°,
∴∠DAE=∠ECM,
∵∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC,
∴AD=CD= BC,
在△ADE和△CDN中,
,
∴△ADE≌△CDN(ASA),
∴DE=DN.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊距離相等的性質(zhì),熟記性質(zhì)并作輔助線構(gòu)造出等腰直角三角形和全等三角形是解題的關(guān)鍵,難點(diǎn)在于最后一問根據(jù)角的度數(shù)得到相等的角.
28.【問題提出】
學(xué)習(xí)了三角形全等的判定方法(即“SAS”、“ASA”、“AAS”、“SSS”)和直角三角形全等的判定方法(即“HL”)后,我們繼續(xù)對(duì)“兩個(gè)三角形滿足兩邊和其中一邊的對(duì)角對(duì)應(yīng)相等”的情形進(jìn)行研究.
【初步思考】
我們不妨將問題用符號(hào)語(yǔ)言表示為:在△ABC和△DEF中,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,然后,對(duì)∠B進(jìn)行分類,可分為“∠B是直角、鈍角、銳角”三種情況進(jìn)行探究.
【深入探究】
第一種情況:當(dāng)∠B是直角時(shí),△ABC≌△DEF.
(1)如圖①,在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E=90°,根據(jù) HL ,可以知道Rt△ABC≌Rt△DEF.
第二種情況:當(dāng)∠B是鈍角時(shí),△ABC≌△DEF.
(2)如圖②,在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,且∠B、∠E都是鈍角,求證:△ABC≌△DEF.
第三種情況:當(dāng)∠B是銳角時(shí),△ABC和△DEF不一定全等.
(3)在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,且∠B、∠E都是銳角,請(qǐng)你用尺規(guī)在圖③中作出△DEF,使△DEF和△ABC不全等.(不寫作法,保留作圖痕跡)
(4)∠B還要滿足什么條件,就可以使△ABC≌△DEF?請(qǐng)直接寫出結(jié)論:在△ABC和△DEF中,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,且∠B、∠E都是銳角,若 ∠B≥∠A ,則△ABC≌△DEF.
【考點(diǎn)】三角形綜合題.
【分析】(1)直接利用HL定理得出Rt△ABC≌Rt△DEF;
(2)首先得出△CBG≌△FEH(AAS),則CG=FH,進(jìn)而得出Rt△ACG≌Rt△DFH,再求出△ABC≌△DEF;
(3)利用已知圖形再做一個(gè)鈍角三角形即可得出答案;
(4)利用(3)中方法可得出當(dāng)∠B≥∠A時(shí),則△ABC≌△DEF.
【解答】(1)解:如圖①,
∵∠B=∠E=90°,
∴在Rt△ABC和Rt△DEF中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL),
故答案為:HL;
(2)證明:如圖②,過點(diǎn)C作CG⊥AB交AB的延長(zhǎng)線于G,過點(diǎn)F作FH⊥DE交DE的延長(zhǎng)線于H,
∵∠ABC=∠DEF,且∠ABC、∠DEF都是鈍角,
∴180°﹣∠ABC=180°﹣∠DEF,
即∠CBG=∠FEH,
在△CBG和△FEH中,
,
∴△CBG≌△FEH(AAS),
∴CG=FH,
在Rt△ACG和Rt△DFH中,
,
∴Rt△ACG≌Rt△DFH(HL),
∴∠A=∠D,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(AAS);
(3)解:如圖③中,在△ABC和△DEF,AC=DF,BC=EF,∠B=∠E,
△DEF和△ABC不全等;
(4)解:由圖③可知,∠A=∠CDA=∠B+∠BCD,
∴∠A>∠B,
∴當(dāng)∠B≥∠A時(shí),△ABC就唯一確定了,
則△ABC≌△DEF.
故答案為:∠B≥∠A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),應(yīng)用與設(shè)計(jì)作圖,熟練掌握三角形全等的判定方法是解題的關(guān)鍵,閱讀量較大,審題要認(rèn)真仔細(xì).
29.問題背景:
如圖1:在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°.E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn).且∠EAF=60°.探究圖中線段BE,EF,F(xiàn)D之間的數(shù)量關(guān)系.
小王同學(xué)探究此問題的方法是,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連結(jié)AG,先證明△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是 EF=BE+DF ;
探索延伸:
如圖2,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF= ∠BAD,上述結(jié)論是否仍然成立,并說(shuō)明理由;
實(shí)際應(yīng)用:
如圖3,在某次軍事演習(xí)中,艦艇甲在指揮中心(O處)北偏西30°的A處,艦艇乙在指揮中心南偏東70°的B處,并且兩艦艇到指揮中心的距離相等,接到行動(dòng)指令后,艦艇甲向正東方向以60海里/小時(shí)的速度前進(jìn),艦艇乙沿北偏東50°的方向以80海里/小時(shí)的速度前進(jìn).1.5小時(shí)后,指揮中心觀測(cè)到甲、乙兩艦艇分別到達(dá)E,F(xiàn)處,且兩艦艇之間的夾角為70°,試求此時(shí)兩艦艇之間的距離.
【考點(diǎn)】三角形綜合題.
【分析】問題背景:延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連結(jié)AG,即可證明△ABE≌△ADG,可得AE=AG,再證明△AEF≌△AGF,可得EF=FG,即可解題;
探索延伸:延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連結(jié)AG,即可證明△ABE≌△ADG,可得AE=AG,再證明△AEF≌△AGF,可得EF=FG,即可解題;
實(shí)際應(yīng)用:連接EF,延長(zhǎng)AE、BF相交于點(diǎn)C,然后與(2)同理可證.
【解答】解:?jiǎn)栴}背景:EF=BE+DF,證明如下:
在△ABE和△ADG中,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案為 EF=BE+DF.
探索延伸:結(jié)論EF=BE+DF仍然成立;
理由:延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連結(jié)AG,如圖②,
在△ABE和△ADG中,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
實(shí)際應(yīng)用:如圖3,
連接EF,延長(zhǎng)AE、BF相交于點(diǎn)C,
∵∠AOB=30°+90°+(90°﹣70°)=140°,∠EOF=70°,
∴∠EOF= ∠AOB,
又∵OA=OB,∠OAC+∠OBC=(90°﹣30°)+(70°+50°)=180°,
∴符合探索延伸中的條件,
∴結(jié)論EF=AE+BF成立,
即EF=1.5×(60+80)=210海里.
答:此時(shí)兩艦艇之間的距離是210海里.
【點(diǎn)評(píng)】本題是三角形綜合題,主要考查了全等三角形的判定,全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等的性質(zhì),實(shí)際問題的轉(zhuǎn)化,本題中求證△AEF≌△AGF是解題的關(guān)鍵.
30.(2014•張家界)如圖,在四邊形ABCD中,AB=AD,CB=CD,AC與BD相交于O點(diǎn),OC=OA,若E是CD上任意一點(diǎn),連接BE交AC于點(diǎn)F,連接DF.
(1)證明:△CBF≌△CDF;
(2)若AC=2 ,BD=2,求四邊形ABCD的周長(zhǎng);
(3)請(qǐng)你添加一個(gè)條件,使得∠EFD=∠BAD,并予以證明.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;菱形的判定與性質(zhì).
【專題】幾何綜合題;開放型.
【分析】(1)首先利用SSS定理證明△ABC≌△ADC可得∠BCA=∠DCA即可證明△CBF≌△CDF.
(2)由△ABC≌△ADC可知,△ABC與△ADC是軸對(duì)稱圖形,得出OB=OD,∠COB=∠COD=90°,因?yàn)镺C=OA,所以AC與BD互相垂直平分,即可證得四邊形ABCD是菱形,然后根據(jù)勾股定理全等AB長(zhǎng),進(jìn)而求得四邊形的面積.
(3)首先證明△BCF≌△DCF可得∠CBF=∠CDF,再根據(jù)BE⊥CD可得∠BEC=∠DEF=90°,進(jìn)而得到∠EFD=∠BCD=∠BAD.
【解答】(1)證明:在△ABC和△ADC中,
,
∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠BCA=∠DCA,
在△CBF和△CDF中,
,
∴△CBF≌△CDF(SAS),
(2)解:∵△ABC≌△ADC,
∴△ABC和△ADC是軸對(duì)稱圖形,
∴OB=OD,BD⊥AC,
∵OA=OC,
∴四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,
∵AC=2 ,BD=2,
∴OA= ,OB=1,
∴AB= = =2,
∴四邊形ABCD的周長(zhǎng)=4AB=4×2=8.
(3)當(dāng)EB⊥CD時(shí),即E為過B且和CD垂直時(shí)垂線的垂足,∠EFD=∠BCD,
理由:∵四邊形ABCD為菱形,
∴BC=CD,∠BCF=∠DCF,∠BCD=∠BAD,
∵△BCF≌△DCF,
∴∠CBF=∠CDF,
∵BE⊥CD,
∴∠BEC=∠DEF=90°,
∴∠BCD+∠CBF=90°,∠EFD+∠CDF=90°,
∴∠EFD=∠BAD.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了全等三角形的判定與性質(zhì),以及菱形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具.
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