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- 2021-05-10 发布
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三角形(2)
班级 姓名 学号
一、选择题
1.如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线.已知AB=5,AD=3,则BC的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
2.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6.若DE是△ABC的中位线,延长DE交△ABC的外角∠ACM的平分线于点F,则线段DF的长为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
3.已知3是关于x的方程x2﹣(m+1)x+2m=0的一个实数根,并且这个方程的两个实数根恰好是等腰△ABC的两条边的边长,则△ABC的周长为( )
A.7 B.10 C.11 D.10或11
4.如图,在矩形ABCD中(AD>AB),点E是BC上一点,且DE=DA,AF⊥DE,垂足为点F,在下列结论中,不一定正确的是( )
A.△AFD≌△DCE B.AF=AD C.AB=AF D.BE=AD﹣DF
5.如图,在正方形ABCD中,连接BD,点O是BD的中点,若M、N是边AD上的两点,连接MO、NO,并分别延长交边BC于两点M′、N′,则图中的全等三角形共有( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
6.如图,点O在△ABC内,且到三边的距离相等.若∠BOC=120°,则tanA的值为( )
A. B. C. D.
7.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,E是AB上一点,且DE⊥CE.若AD=1,BC=2,CD=3,则CE与DE的数量关系正确的是( )
A.CE=DE B.CE=DE C.CE=3DE D.CE=2DE
8.如图1,在等腰三角形ABC中,AB=AC=4,BC=7.如图2,在底边BC上取一点D,连结AD,使得∠DAC=∠ACD.如图3,将△ACD沿着AD所在直线折叠,使得点C落在点E处,连结BE,得到四边形ABED.则BE的长是( )
A.4 B. C.3 D.2
9.如图,一张三角形纸片ABC,其中∠C=90°,AC=4,BC=3.现小林将纸片做三次折叠:第一次使点A落在C处;将纸片展平做第二次折叠,使点B落在C处;再将纸片展平做第三次折叠,使点A落在B处.这三次折叠的折痕长依次记为a,b,c,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>b B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a
10.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=2.P是AB边上一动点,PD⊥AC于点D,点E在P的右侧,且PE=1,连结CE.P从点A出发,沿AB方向运动,当E到达点B时,P停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积S1+S2的大小变化情况是( )
A.一直减小 B.一直不变 C.先减小后增大 D.先增大后减小
二、填空题
11.如图,将△ABC绕点C按顺时针方向旋转至△A′B′C,使点A′落在BC的延长线上.已知∠A=27°,∠B=40°,则∠ACB′= 度.
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AC=8,分别以点A,B为圆心,大于线段AB长度一半的长为半径作弧,相交于点E,F,过点E,F作直线EF,交AB于点D,连结CD,则CD的长是 .
13.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,CD=10,DA=,则BD的长为_______.
14.如图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,CO⊥AB于点O,点D、E分别在边AC、BC上,且AD=CE,连结DE交CO于点P,给出以下结论:
①△DOE是等腰直角三角形;②∠CDE=∠COE;③若AC=1,则四边形CEOD的面积为;④AD2+BE2﹣2OP2=2DP•PE,其中所有正确结论的序号是 .
15.如图,已知△ABC是等边三角形,点D、E分别在边BC、AC上,且CD=CE,连接DE并延长至点F,使EF=AE,连接AF,CF,连接BE并延长交CF于点G.下列结论:
①△ABE≌△ACF;②BC=DF;③S△ABC=S△ACF+S△DCF;④若BD=2DC,则GF=2EG.其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
三、解答题
16.如图,在▱ABCD中,连接BD,在BD的延长线上取一点E,在DB的延长线上取一点F,使BF=DE,连接AF、CE.
求证:AF∥CE.
17.某市为了打造森林城市,树立城市新地标,实现绿色、共享发展理念,在城南建起了“望月阁”及环阁公园.小亮、小芳等同学想用一些测量工具和所学的几何知识测量“望月阁”的高度,来检验自己掌握知识和运用知识的能力.他们经过观察发现,观测点与“望月阁”底部间的距离不易测得,因此经过研究需要两次测量,于是他们首先用平面镜进行测量.方法如下:如图,小芳在小亮和“望月阁”之间的直线BM上平放一平面镜,在镜面上做了一个标记,这个标记在直线BM上的对应位置为点C,镜子不动,小亮看着镜面上的标记,他来回走动,走到点D时,看到“望月阁”顶端点A在镜面中的像与镜面上的标记重合,这时,测得小亮眼睛与地面的高度ED=1.5米,CD=2米,然后,在阳光下,他们用测影长的方法进行了第二次测量,方法如下:如图,小亮从D点沿DM方向走了16米,到达“望月阁”影子的末端F点处,此时,测得小亮身高FG的影长FH=2.5米,FG=1.65米.
如图,已知AB⊥BM,ED⊥BM,GF⊥BM,其中,测量时所使用的平面镜的厚度忽略不计,请你根据题中提供的相关信息,求出“望月阁”的高AB的长度.
18.如图,天星山山脚下西端A处与东端B处相距800(1+)米,小军和小明同时分别从A处和B处向山顶C匀速行走.已知山的西端的坡角是45°,东端的坡角是30°,小军的行走速度为米/秒.若小明与小军同时到达山顶C处,则小明的行走速度是多少?
19.如图,直立于地面上的电线杆AB,在阳光下落在水平地面和坡面上的影子分别是BC、CD,测得BC=6米,CD=4米,∠BCD=150°,在D处测得电线杆顶端A的仰角为30°,试求电线杆的高度(结果保留根号)
20.如图,已知四边形ABCD中,∠ABC=90°,∠ADC=90°,AB=6,CD=4,BC的延长线与AD的延长线交于点E.
(1)若∠A=60°,求BC的长;
(2)若sinA=,求AD的长.
(注意:本题中的计算过程和结果均保留根号)
21.如图,E是▱ABCD的边CD的中点,延长AE交BC的延长线于点F.
(1)求证:△ADE≌△FCE.
(2)若∠BAF=90°,BC=5,EF=3,求CD的长.
22.如图,在△ABC中,AD⊥BC,BE⊥AC,垂足分别为D,E,AD与BE相交于点F.
(1)求证:△ACD∽△BFD;
(2)当tan∠ABD=1,AC=3时,求BF的长.
23.如图,已知一个直角三角形纸片ACB,其中∠ACB=90°,AC=4,BC=3,E、F分别是AC、AB边上点,连接EF.
(1)图①,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,且使S四边形ECBF=3S△EDF,求AE的长;
(2)如图②,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在BC边上的点M处,且使MF∥CA.
①试判断四边形AEMF的形状,并证明你的结论;
②求EF的长;
(3)如图③,若FE的延长线与BC的延长线交于点N,CN=1,CE=,求的值.
24.如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(﹣,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根
(1)求线段BC的长度;
(2)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;
(3)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标;
(4)在(3)的条件下,直线BD上是否存在点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
答案详解
一、选择题
2.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6.若DE是△ABC的中位线,延长DE交△ABC的外角∠ACM的平分线于点F,则线段DF的长为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【考点】三角形中位线定理;等腰三角形的判定与性质;勾股定理.
【分析】根据三角形中位线定理求出DE,得到DF∥BM,再证明EC=EF=AC,由此即可解决问题.
【解答】解:在RT△ABC中,∵∠ABC=90°,AB=8,BC=6,
∴AC===10,
∵DE是△ABC的中位线,
∴DF∥BM,DE=BC=3,
∴∠EFC=∠FCM,
∵∠FCE=∠FCM,
∴∠EFC=∠ECF,
∴EC=EF=AC=5,
∴DF=DE+EF=3+5=8.
故选B.
3.已知3是关于x的方程x2﹣(m+1)x+2m=0的一个实数根,并且这个方程的两个实数根恰好是等腰△ABC的两条边的边长,则△ABC的周长为( )
A.7 B.10 C.11 D.10或11
【考点】解一元二次方程-因式分解法;一元二次方程的解;三角形三边关系;等腰三角形的性质.
【分析】把x=3代入已知方程求得m的值;然后通过解方程求得该方程的两根,即等腰△ABC的两条边长,由三角形三边关系和三角形的周长公式进行解答即可.
【解答】解:把x=3代入方程得9﹣3(m+1)+2m=0,
解得m=6,
则原方程为x2﹣7x+12=0,
解得x1=3,x2=4,
因为这个方程的两个根恰好是等腰△ABC的两条边长,
①当△ABC的腰为4,底边为3时,则△ABC的周长为4+4+3=11;
②当△ABC的腰为3,底边为4时,则△ABC的周长为3+3+4=10.
综上所述,该△ABC的周长为10或11.
故选:D.
4.如图,在矩形ABCD中(AD>AB),点E是BC上一点,且DE=DA,AF⊥DE,垂足为点F,在下列结论中,不一定正确的是( )
A.△AFD≌△DCE B.AF=AD C.AB=AF D.BE=AD﹣DF
【考点】矩形的性质;全等三角形的判定.
【分析】先根据已知条件判定判定△AFD≌△DCE(AAS),再根据矩形的对边相等,以及全等三角形的对应边相等进行判断即可.
【解答】解:(A)由矩形ABCD,AF⊥DE可得∠C=∠AFD=90°,AD∥BC,
∴∠ADF=∠DEC.
又∵DE=AD,
∴△AFD≌△DCE(AAS),故(A)正确;
(B)∵∠ADF不一定等于30°,
∴直角三角形ADF中,AF不一定等于AD的一半,故(B)错误;
(C)由△AFD≌△DCE,可得AF=CD,
由矩形ABCD,可得AB=CD,
∴AB=AF,故(C)正确;
(D)由△AFD≌△DCE,可得CE=DF,
由矩形ABCD,可得BC=AD,
又∵BE=BC﹣EC,
∴BE=AD﹣DF,故(D)正确;
故选(B)
5.如图,在正方形ABCD中,连接BD,点O是BD的中点,若M、N是边AD上的两点,连接MO、NO,并分别延长交边BC于两点M′、N′,则图中的全等三角形共有( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定.
【分析】可以判断△ABD≌△BCD,△MDO≌△M′BO,△NOD≌△N′OB,△MON≌△M′ON′由此即可对称结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD=CB=AD,∠A=∠C=∠ABC=∠ADC=90°,AD∥BC,
在△ABD和△BCD中,
,
∴△ABD≌△BCD,
∵AD∥BC,
∴∠MDO=∠M′BO,
在△MOD和△M′OB中,
,
∴△MDO≌△M′BO,同理可证△NOD≌△N′OB,∴△MON≌△M′ON′,
∴全等三角形一共有4对.
故选C.
6.如图,点O在△ABC内,且到三边的距离相等.若∠BOC=120°,则tanA的值为( )
A. B. C. D.
【考点】角平分线的性质;特殊角的三角函数值.
【分析】由条件可知BO、CO平分∠ABC和∠ACB,利用三角形内角和可求得∠A,再由特殊角的三角函数的定义求得结论.
【解答】解:∵点O到△ABC三边的距离相等,
∴BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣2(∠OBC+∠OCB)=180°﹣2×=180°﹣2×=60°,
∴tanA=tan60°=,
故选A.
7.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,E是AB上一点,且DE⊥CE.若AD=1,BC=2,CD=3,则CE与DE的数量关系正确的是( )
A.CE=DE B.CE=DE C.CE=3DE D.CE=2DE
【考点】相似三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质.
【分析】过点D作DH⊥BC,利用勾股定理可得AB的长,利用相似三角形的判定定理可得△ADE∽△BEC,设BE=x,由相似三角形的性质可解得x,易得CE,DE 的关系.
【解答】解:过点D作DH⊥BC,
∵AD=1,BC=2,
∴CH=1,
DH=AB===2,
∵AD∥BC,∠ABC=90°,
∴∠A=90°,
∵DE⊥CE,
∴∠AED+∠BEC=90°,
∵∠AED+∠ADE=90°,
∴∠ADE=∠BEC,
∴△ADE∽△BEC,
∴,
设BE=x,则AE=2,
即,
解得x=,
∴,
∴CE=,
故选B.
8.如图1,在等腰三角形ABC中,AB=AC=4,BC=7.如图2,在底边BC上取一点D,连结AD,使得∠DAC=∠ACD.如图3,将△ACD沿着AD所在直线折叠,使得点C落在点E处,连结BE,得到四边形ABED.则BE的长是( )
A.4 B. C.3 D.2
【考点】翻折变换(折叠问题);四点共圆;等腰三角形的性质;相似三角形的判定与性质.
【分析】只要证明△ABD∽△MBE,得=,只要求出BM、BD即可解决问题.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∵∠DAC=∠ACD,
∴∠DAC=∠ABC,
∵∠C=∠C,
∴△CAD∽△CBA,
∴=,
∴=,
∴CD=,BD=BC﹣CD=,
∵∠DAM=∠DAC=∠DBA,∠ADM=∠ADB,
∴△ADM∽△BDA,
∴=,即=,
∴DM=,MB=BD﹣DM=,
∵∠ABM=∠C=∠MED,
∴A、B、E、D四点共圆,
∴∠ADB=∠BEM,∠EBM=∠EAD=∠ABD,
∴△ABD∽△MBE,
∴=,
∴BE===.
故选B.
9.如图,一张三角形纸片ABC,其中∠C=90°,AC=4,BC=3.现小林将纸片做三次折叠:第一次使点A落在C处;将纸片展平做第二次折叠,使点B落在C处;再将纸片展平做第三次折叠,使点A落在B处.这三次折叠的折痕长依次记为a,b,c,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>b B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a
【考点】翻折变换(折叠问题).
【分析】(1)图1,根据折叠得:DE是线段AC的垂直平分线,由中位线定理的推论可知:DE是△ABC的中位线,得出DE的长,即a的长;
(2)图2,同理可得:MN是△ABC的中位线,得出MN的长,即b的长;
(3)图3,根据折叠得:GH是线段AB的垂直平分线,得出AG的长,再利用两角对应相等证△ACB∽△AGH,利用比例式可求GH的长,即c的长.
【解答】解:第一次折叠如图1,折痕为DE,
由折叠得:AE=EC=AC=×4=2,DE⊥AC
∵∠ACB=90°
∴DE∥BC
∴a=DE=BC=×3=
第二次折叠如图2,折痕为MN,
由折叠得:BN=NC=BC=×3=,MN⊥BC
∵∠ACB=90°
∴MN∥AC
∴b=MN=AC=×4=2
第三次折叠如图3,折痕为GH,
由勾股定理得:AB==5
由折叠得:AG=BG=AB=×5=,GH⊥AB
∴∠AGH=90°
∵∠A=∠A,∠AGH=∠ACB
∴△ACB∽△AGH
∴=
∴=
∴GH=,即c=
∵2>>
∴b>c>a
故选(D)
10.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=2.P是AB边上一动点,PD⊥AC于点D,点E在P的右侧,且PE=1,连结CE.P从点A出发,沿AB方向运动,当E到达点B时,P停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积S1+S2的大小变化情况是( )
A.一直减小 B.一直不变 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【考点】动点问题的函数图象.
【分析】设PD=x,AB边上的高为h,想办法求出AD、h,构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.
【解答】解:在RT△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=4,BC=2,
∴AB===2,设PD=x,AB边上的高为h,
h==,
∵PD∥BC,
∴=,
∴AD=2x,AP=x,
∴S1+S2=•2x•x+(2﹣1﹣x)•=x2﹣2x+4﹣=(x﹣1)2+3﹣,
∴当0<x<1时,S1+S2的值随x的增大而减小,
当1≤x≤2时,S1+S2的值随x的增大而增大.
故选C.
二、填空题
11.如图,将△ABC绕点C按顺时针方向旋转至△A′B′C,使点A′落在BC的延长线上.已知∠A=27°,∠B=40°,则∠ACB′= 46 度.
【考点】旋转的性质.
【分析】先根据三角形外角的性质求出∠ACA′=67°,再由△ABC绕点C按顺时针方向旋转至△A′B′C,得到△ABC≌△A′B′C,证明∠BCB′=∠ACA′,利用平角即可解答.
【解答】解:∵∠A=27°,∠B=40°,
∴∠ACA′=∠A+∠B=27°+40°=67°,
∵△ABC绕点C按顺时针方向旋转至△A′B′C,
∴△ABC≌△A′B′C,
∴∠ACB=∠A′CB′,
∴∠ACB﹣∠B′CA=∠A′CB﹣∠B′CA,
即∠BCB′=∠ACA′,
∴∠BCB′=67°,
∴∠ACB′=180°∠ACA′﹣∠BCB′=180°﹣67°﹣67°=46°,
故答案为:46.
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AC=8,分别以点A,B为圆心,大于线段AB长度一半的长为半径作弧,相交于点E,F,过点E,F作直线EF,交AB于点D,连结CD,则CD的长是 5 .
【考点】作图—基本作图;直角三角形斜边上的中线;勾股定理.
【分析】首先说明AD=DB,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半,即可解决问题.
【解答】解:由题意EF是线段AB的垂直平分线,
∴AD=DB,
Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,BC=6,AC=8,
∴AB===10,
∵AD=DB,∠ACB=90°,
∴CD=AB=5.
故答案为5.
13.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,CD=10,DA=,则BD的长为_______.
【考点】相似三角形,勾股定理
【答案】2
【解析】连接AC,过点D作BC边上的高,交BC延长线于点H.在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,∴AC
=5,又CD=10,DA=,可知△ACD为直角三角形,且∠ACD=90°,易证△ABC∽△CHD,则CH=6,DH=8,∴BD=.
14.如图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,CO⊥AB于点O,点D、E分别在边AC、BC上,且AD=CE,连结DE交CO于点P,给出以下结论:
①△DOE是等腰直角三角形;②∠CDE=∠COE;③若AC=1,则四边形CEOD的面积为;④AD2+BE2﹣2OP2=2DP•PE,其中所有正确结论的序号是 ①②③④ .
【考点】勾股定理;四点共圆.
【分析】①正确.由ADO≌△CEO,推出DO=OE,∠AOD=∠COE,由此即可判断.
②正确.由D、C、E、O四点共圆,即可证明.
③正确.由S△ABC=×1×1=,S四边形DCEO=S△DOC+S△CEO=S△CDO+S△ADO=S△AOC=S△ABC即可解决问题.
④正确.由D、C、E、O四点共圆,得OP•PC=DP•PE,所以2OP2+2DP•PE=2OP2+2OP•PC=2OP(OP+PC)=2OP•OC,由△OPE∽△OEC,得到=,即可得到2OP2+2DP•PE=2OE2=DE2=CD2+CE2,由此即可证明.
【解答】解:①正确.如图,∵∠ACB=90°,AC=BC,CO⊥AB
∴AO=OB=OC,∠A=∠B=∠ACO=∠BCO=45°,
在△ADO和△CEO中,
,
∴△ADO≌△CEO,
∴DO=OE,∠AOD=∠COE,
∴∠AOC=∠DOE=90°,
∴△DOE是等腰直角三角形.故①正确.
②正确.∵∠DCE+∠DOE=180°,
∴D、C、E、O四点共圆,
∴∠CDE=∠COE,故②正确.
③正确.∵AC=BC=1,
∴S△ABC=×1×1=,S四边形DCEO=S△DOC+S△CEO=S△CDO+S△ADO=S△AOC=S△ABC=,
故③正确.
④正确.∵D、C、E、O四点共圆,
∴OP•PC=DP•PE,
∴2OP2+2DP•PE=2OP2+2OP•PC=2OP(OP+PC)=2OP•OC,
∵∠OEP=∠DCO=∠OCE=45°,∠POE=∠COE,
∴△OPE∽△OEC,
∴=,
∴OP•OC=OE2,
∴2OP2+2DP•PE=2OE2=DE2=CD2+CE2,
∵CD=BE,CE=AD,
∴AD2+BE2=2OP2+2DP•PE,
∴AD2+BE2﹣2OP2=2DP•PE.
故④正确.
15.如图,已知△ABC是等边三角形,点D、E分别在边BC、AC上,且CD=CE,连接DE并延长至点F,使EF=AE,连接AF,CF,连接BE并延长交CF于点G.下列结论:
①△ABE≌△ACF;②BC=DF;③S△ABC=S△ACF+S△DCF;④若BD=2DC,则GF=2EG.其中正确的结论是 ①②③④ .(填写所有正确结论的序号)
【考点】全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质.
【分析】①正确.根据两角夹边对应相等的两个三角形全等即可判断.
②正确.只要证明四边形ABDF是平行四边形即可.
③正确.只要证明△BCE≌△FDC.
④正确.只要证明△BDE∽△FGE,得=,由此即可证明.
【解答】解:①正确.∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠BAC=∠ACB=60°,
∵DE=DC,
∴△DEC是等边三角形,
∴ED=EC=DC,∠DEC=∠AEF=60°,
∵EF=AE,
∴△AEF是等边三角形,
∴AF=AE,∠EAF=60°,
在△ABE和△ACF中,
,
∴△ABE≌△ACF,故①正确.
②正确.∵∠ABC=∠FDC,
∴AB∥DF,
∵∠EAF=∠ACB=60°,
∴AB∥AF,
∴四边形ABDF是平行四边形,
∴DF=AB=BC,故②正确.
③正确.∵△ABE≌△ACF,
∴BE=CF,S△ABE=S△AFC,
在△BCE和△FDC中,
,
∴△BCE≌△FDC,
∴S△BCE=S△FDC,
∴S△ABC=S△ABE+S△BCE=S△ACF+S△BCE=S△ABC=S△ACF+S△DCF,故③正确.
④正确.∵△BCE≌△FDC,
∴∠DBE=∠EFG,∵∠BED=∠FEG,
∴△BDE∽△FGE,
∴=,
∴=,
∵BD=2DC,DC=DE,
∴=2,
∴FG=2EG.故④正确.
三、解答题
16.如图,在▱ABCD中,连接BD,在BD的延长线上取一点E,在DB的延长线上取一点F,使BF=DE,连接AF、CE.
求证:AF∥CE.
【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质.
【分析】由平行四边形的性质得出AD∥BC,AD=BC,证出∠1=∠2,DF=BE,由SAS证明△ADF≌△CBE,得出对应角相等,再由平行线的判定即可得出结论.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴∠1=∠2,
∵BF=DE,
∴BF+BD=DE+BD,
即DF=BE,
在△ADF和△CBE中,
,
∴△ADF≌△CBE(SAS),
∴∠AFD=∠CEB,
∴AF∥CE.
17.某市为了打造森林城市,树立城市新地标,实现绿色、共享发展理念,在城南建起了“望月阁”及环阁公园.小亮、小芳等同学想用一些测量工具和所学的几何知识测量“望月阁”的高度,来检验自己掌握知识和运用知识的能力.他们经过观察发现,观测点与“望月阁”底部间的距离不易测得,因此经过研究需要两次测量,于是他们首先用平面镜进行测量.方法如下:如图,小芳在小亮和“望月阁”之间的直线BM上平放一平面镜,在镜面上做了一个标记,这个标记在直线BM上的对应位置为点C,镜子不动,小亮看着镜面上的标记,他来回走动,走到点D时,看到“望月阁”顶端点A在镜面中的像与镜面上的标记重合,这时,测得小亮眼睛与地面的高度ED=1.5米,CD=2米,然后,在阳光下,他们用测影长的方法进行了第二次测量,方法如下:如图,小亮从D点沿DM
方向走了16米,到达“望月阁”影子的末端F点处,此时,测得小亮身高FG的影长FH=2.5米,FG=1.65米.
如图,已知AB⊥BM,ED⊥BM,GF⊥BM,其中,测量时所使用的平面镜的厚度忽略不计,请你根据题中提供的相关信息,求出“望月阁”的高AB的长度.
【考点】相似三角形的应用.
【分析】根据镜面反射原理结合相似三角形的判定方法得出△ABC∽△EDC,△ABF∽△GFH,进而利用相似三角形的性质得出AB的长.
【解答】解:由题意可得:∠ABC=∠EDC=∠GFH=90°,
∠ACB=∠ECD,∠AFB=∠GHF,
故△ABC∽△EDC,△ABF∽△GFH,
则=, =,
即=, =,
解得:AB=99,
答:“望月阁”的高AB的长度为99m.
18.如图,天星山山脚下西端A处与东端B处相距800(1+)米,小军和小明同时分别从A处和B处向山顶C匀速行走.已知山的西端的坡角是45°,东端的坡角是30°,小军的行走速度为米/秒.若小明与小军同时到达山顶C处,则小明的行走速度是多少?
【考点】解直角三角形的应用-坡度坡角问题.
【分析】过点C作CD⊥AB于点D,设AD=x米,小明的行走速度是a米/秒,根据直角三角形的性质用x表示出AC与BC的长,再根据小明与小军同时到达山顶C处即可得出结论.
【解答】解:过点C作CD⊥AB于点D,设AD=x米,小明的行走速度是a米/秒,
∵∠A=45°,CD⊥AB,
∴AD=CD=x米,
∴AC=x.
在Rt△BCD中,
∵∠B=30°,
∴BC===2x,
∵小军的行走速度为米/秒.若小明与小军同时到达山顶C处,
∴=,解得a=1米/秒.
答:小明的行走速度是1米/秒.
19.如图,直立于地面上的电线杆AB,在阳光下落在水平地面和坡面上的影子分别是BC、CD,测得BC=6米,CD=4米,∠BCD=150°,在D处测得电线杆顶端A的仰角为30°,试求电线杆的高度(结果保留根号)
【考点】解直角三角形的应用-仰角俯角问题.
【分析】延长AD交BC的延长线于E,作DF⊥BE于F,根据直角三角形的性质和勾股定理求出DF、CF的长,根据正切的定义求出EF,得到BE的长,根据正切的定义解答即可.
【解答】解:延长AD交BC的延长线于E,作DF⊥BE于F,
∵∠BCD=150°,
∴∠DCF=30°,又CD=4,
∴DF=2,CF==2,
由题意得∠E=30°,
∴EF==2,
∴BE=BC+CF+EF=6+4,
∴AB=BE×tanE=(6+4)×=(2+4)米,
答:电线杆的高度为(2+4)米.
20.如图,已知四边形ABCD中,∠ABC=90°,∠ADC=90°,AB=6,CD=4,BC的延长线与AD的延长线交于点E.
(1)若∠A=60°,求BC的长;
(2)若sinA=,求AD的长.
(注意:本题中的计算过程和结果均保留根号)
【考点】解直角三角形.
【分析】(1)要求BC的长,只要求出BE和CE的长即可,由题意可以得到BE和CE的长,本题得以解决;
(2)要求AD的长,只要求出AE和DE的长即可,根据题意可以得到AE、DE的长,本题得以解决.
【解答】解:(1)∵∠A=60°,∠ABE=90°,AB=6,tanA=,
∴∠E=30°,BE=tan60°•6=6,
又∵∠CDE=90°,CD=4,sinE=,∠E=30°,
∴CE==8,
∴BC=BE﹣CE=6﹣8;
(2))∵∠ABE=90°,AB=6,sinA==,
∴设BE=4x,则AE=5x,得AB=3x,
∴3x=6,得x=2,
∴BE=8,AE=10,
∴tanE====,
解得,DE=,
∴AD=AE﹣DE=10﹣=,
即AD的长是.
21.如图,E是▱ABCD的边CD的中点,延长AE交BC的延长线于点F.
(1)求证:△ADE≌△FCE.
(2)若∠BAF=90°,BC=5,EF=3,求CD的长.
【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质.
【分析】(1)由平行四边形的性质得出AD∥BC,AB∥CD,证出∠DAE=∠F,∠D=∠ECF,由AAS证明△ADE≌△FCE即可;
(2)由全等三角形的性质得出AE=EF=3,由平行线的性质证出∠AED=∠BAF=90°,由勾股定理求出DE,即可得出CD的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DAE=∠F,∠D=∠ECF,
∵E是▱ABCD的边CD的中点,
∴DE=CE,
在△ADE和△FCE中,
,
∴△ADE≌△FCE(AAS);
(2)解:∵ADE≌△FCE,
∴AE=EF=3,
∵AB∥CD,
∴∠AED=∠BAF=90°,
在▱ABCD中,AD=BC=5,
∴DE===4,
∴CD=2DE=8.
22.如图,在△ABC中,AD⊥BC,BE⊥AC,垂足分别为D,E,AD与BE相交于点F.
(1)求证:△ACD∽△BFD;
(2)当tan∠ABD=1,AC=3时,求BF的长.
【考点】相似三角形的判定与性质.
【分析】(1)由∠C+∠DBF=90°,∠C+∠DAC=90°,推出∠DBF=∠DAC,由此即可证明.
(2)先证明AD=BD,由△ACD∽△BFD,得==1,即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,BE⊥AC,
∴∠BDF=∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠C+∠DBF=90°,∠C+∠DAC=90°,
∴∠DBF=∠DAC,
∴△ACD∽△BFD.
(2)∵tan∠ABD=1,∠ADB=90°
∴=1,
∴AD=BD,
∵△ACD∽△BFD,
∴==1,
∴BF=AC=3.
23.如图,已知一个直角三角形纸片ACB,其中∠ACB=90°,AC=4,BC=3,E、F分别是AC、AB边上点,连接EF.
(1)图①,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,且使S四边形ECBF=3S△EDF,求AE的长;
(2)如图②,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在BC边上的点M处,且使MF∥CA.
①试判断四边形AEMF的形状,并证明你的结论;
②求EF的长;
(3)如图③,若FE的延长线与BC的延长线交于点N,CN=1,CE=,求的值.
【考点】三角形综合题.
【分析】(1)先利用折叠的性质得到EF⊥AB,△AEF≌△DEF,则S△AEF≌S△DEF,则易得S△ABC=4S△AEF,再证明Rt△AEF∽Rt△ABC,然后根据相似三角形的性质得到=()2,再利用勾股定理求出AB即可得到AE的长;
(2)①通过证明四条边相等判断四边形AEMF为菱形;
②连结AM交EF于点O,如图②,设AE=x,则EM=x,CE=4﹣x,先证明△CME∽△CBA得到==,解出x后计算出CM=,再利用勾股定理计算出AM,然后根据菱形的面积公式计算EF;
(3)如图③,作FH⊥BC于H,先证明△NCE∽△NFH,利用相似比得到FH:NH=4:7,设FH=4x,NH=7x,则CH=7x﹣1,BH=3﹣(7x﹣1)=4﹣7x,再证明△BFH∽△BAC,利用相似比可计算出x=,则可计算出FH和BH,接着利用勾股定理计算出BF,从而得到AF的长,于是可计算出的值.
【解答】解:(1)如图①,
∵△ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,
∴EF⊥AB,△AEF≌△DEF,
∴S△AEF≌S△DEF,
∵S四边形ECBF=3S△EDF,
∴S△ABC=4S△AEF,
在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB==5,
∵∠EAF=∠BAC,
∴Rt△AEF∽Rt△ABC,
∴=()2,即()2=,
∴AE=;
(2)①四边形AEMF为菱形.理由如下:
如图②,∵△ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,
∴AE=EM,AF=MF,∠AFE=∠MFE,
∵MF∥AC,
∴∠AEF=∠MFE,
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF,
∴AE=EM=MF=AF,
∴四边形AEMF为菱形;
②连结AM交EF于点O,如图②,
设AE=x,则EM=x,CE=4﹣x,
∵四边形AEMF为菱形,
∴EM∥AB,
∴△CME∽△CBA,
∴==,即==,解得x=,CM=,
在Rt△ACM中,AM===,
∵S菱形AEMF=EF•AM=AE•CM,
∴EF=2×=;
(3)如图③,作FH⊥BC于H,
∵EC∥FH,
∴△NCE∽△NFH,
∴CN:NH=CE:FH,即1:NH=:FH,
∴FH:NH=4:7,
设FH=4x,NH=7x,则CH=7x﹣1,BH=3﹣(7x﹣1)=4﹣7x,
∵FH∥AC,
∴△BFH∽△BAC,
∴BH:BC=FH:AC,即(4﹣7x):3=4x:4,解得x=,
∴FH=4x=,BH=4﹣7x=,
在Rt△BFH中,BF==2,
∴AF=AB﹣BF=5﹣2=3,
∴=.
24.如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(﹣,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根
(1)求线段BC的长度;
(2)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;
(3)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标;
(4)在(3)的条件下,直线BD上是否存在点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】三角形综合题.
【分析】(1)解出方程后,即可求出B、C两点的坐标,即可求出BC的长度;
(2)由A、B、C三点坐标可知OA2=OC•OB,所以可证明△AOC∽△BOA,利用对应角相等即可求出∠CAB=90°;
(3)容易求得直线AC的解析式,由DB=DC可知,点D在BC的垂直平分线上,所以D的纵坐标为1,将其代入直线AC的解析式即可求出D的坐标;
(4)A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形,可分为以下三种情况:①AB=AP;②AB=BP;③AP=BP;然后分别求出P的坐标即可.
【解答】(1)∵x2﹣2x﹣3=0,
∴x=3或x=﹣1,
∴B(0,3),C(0,﹣1),
∴BC=4,
(2)∵A(﹣,0),B(0,3),C(0,﹣1),
∴OA=,OB=3,OC=1,
∴OA2=OB•OC,
∵∠AOC=∠BOA=90°,
∴△AOC∽△BOA,
∴∠CAO=∠ABO,
∴∠CAO+∠BAO=∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠BAC=90°,
∴AC⊥AB;
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,
把A(﹣,0)和C(0,﹣1)代入y=kx+b,
∴,
解得:,
∴直线AC的解析式为:y=﹣x﹣1,
∵DB=DC,
∴点D在线段BC的垂直平分线上,
∴D的纵坐标为1,
∴把y=1代入y=﹣x﹣1,
∴x=﹣2,
∴D的坐标为(﹣2,1),
(4)设直线BD的解析式为:y=mx+n,直线BD与x轴交于点E,
把B(0,3)和D(﹣2,1)代入y=mx+n,
∴,
解得,
∴直线BD的解析式为:y=x+3,
令y=0代入y=x+3,
∴x=﹣3,
∴E(﹣3,0),
∴OE=3,
∴tan∠BEC==,
∴∠BEO=30°,
同理可求得:∠ABO=30°,
∴∠ABE=30°,
当PA=AB时,如图1,
此时,∠BEA=∠ABE=30°,
∴EA=AB,
∴P与E重合,
∴P的坐标为(﹣3,0),
当PA=PB时,如图2,
此时,∠PAB=∠PBA=30°,
∵∠ABE=∠ABO=30°,
∴∠PAB=∠ABO,
∴PA∥BC,
∴∠PAO=90°,
∴点P的横坐标为﹣,
令x=﹣代入y=x+3,
∴y=2,
∴P(﹣,2),
当PB=AB时,如图3,
∴由勾股定理可求得:AB=2,EB=6,
若点P在y轴左侧时,记此时点P为P1,
过点P1作P1F⊥x轴于点F,
∴P1B=AB=2,
∴EP1=6﹣2,
∴sin∠BEO=,
∴FP1=3﹣,
令y=3﹣代入y=x+3,
∴x=﹣3,
∴P1(﹣3,3﹣),
若点P在y轴的右侧时,记此时点P为P2,
过点P2作P2G⊥x轴于点G,
∴P2B=AB=2,
∴EP2=6+2,
∴sin∠BEO=,
∴GP2=3+,
令y=3+代入y=x+3,
∴x=3,
∴P2(3,3+),
综上所述,当A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形时,点P的坐标为(﹣3,0),(﹣,2),(﹣3,3﹣),(3,3+).