人教版八年级数学培优竞赛之欧阳德创编
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目录
第1讲全等三角形的性质与判定(P2----11)
第2讲角平分线的性质与判定(P12----16)
第3讲轴对称及轴对称变换(P17----24)
第4讲等腰三角形(P25----36)
第5讲等边三角形(P37----42)
第6讲实数(P43----49)
第7讲变量与函数(P50----54)
第8讲一次函数的图象与性质(P55----63)
第9讲一次函数与方程、不等式(P64----68)第10讲一次函数的应用(P69----80)
第11讲幂的运算(P81----86)
第12讲整式的乘除((P87----93)
第13讲因式分解及其应用(P94----100)
第14讲分式的概念•性质与运算(P101----108)第15讲分式的化简求值与证明(P109----117)第16讲分式方程及其应用(P118----125)
第17讲反比例函数的图像与性质(P126----138)第18讲反比例函数的应用(P139----146)
第19讲勾股定理(P147-----157)
第20讲平行四边形(P158-----166)
第21讲菱形矩形(P167-----178)
第22讲正方形(P179-----189)
第23讲梯形(P190-----198)
B
A
C
D
E F
第24讲 数据的分析(P199-----209) 模拟测试一 模拟测试二
模拟测试三
第01讲 全等三角形的性质与判定
考点·方法·破译
1.能够完全重合的两个三角形叫全等三角形.全等三角形的形状和大小完全相同;
2.全等三角形性质:①全等三角形对应边相等,对应角相等;②全等三角形对应高、角平分线、中线相等;③全等三角形对应周长相等,面积相等;
3.全等三角形判定方法有:SAS ,ASA ,AAS ,SSS ,对于两个直角三角形全等的判定方法,除上述方法外,还有HL 法;
4.证明两个三角形全等的关键,就是证明两个三角形满足判定方法中的三个条件,具体分析步骤是先找出两个三角形中相等的边或角,再根据选定的判定方法,确定还需要证明哪些相等的边或角,再设法对它们进行证明;
5..证明两个三角形全等,根据条件,有时能直接进行证明,有时要证的两个三角形并不全等,这时需要添加辅助线构造全等三角形,构造全等三角形常用的方法有:平移、翻折、旋转、等倍延长线中线、截取等等.
经典·考题·赏析
【例1】如图,AB ∥EF ∥DC ,∠ABC =90°,AB =CD ,那么图中有全等三角形( )
A .5对
B .4对
C .3对
D .2对 【解法指导】从题设题设条件出发,首
先找到比较明显的一对全等三角形,并由此
A
F
C
E
D
B
推出结论作为下面有用的条件,从而推出第二对,第三对全等三角形.这种逐步推进的方法常用到.
解:⑴∵AB ∥EF ∥DC ,∠ABC =90. ∴∠DCB =90.
在△ABC 和△DCB 中
AB DC ABC DCB BC CB =⎧⎪
=⎨⎪=⎩∠∠∴△ABC ≌∴△DCB (SAS
) ∴∠A
=∠D
⑵在△ABE 和△DCE 中
A D
AED DEC AB DC =⎧⎪
=⎨⎪=⎩∠∠∠∠∴△ABE ≌∴△DCE ∴BE =CE
⑶在Rt △EFB 和Rt △EFC 中
∴Rt △EFB ≌Rt △EFC (HL )故选C .
【变式题组】
01.(天津)下列判断中错误的是( )
A .有两角和一边对应相等的两个三角形全等
B .有两边和一角对应相等的两个三角形全等
C .有两边和其中一边上的中线对应相等的两个三角形全等
D .有一边对应相等的两个等边三角形全等
02.(丽水)已知命题:如图,点A 、D 、B 、E 在同
一条直线上,且AD =BE ,∠A =∠FDE ,则△ABC ≌△DEF .判断这个命题是真命题还是假命题,如果是真命题,请给出证明;如果是假命题,请添加一个适当条件使它成为真命题,并加以证明.
03.(上海)已知线段AC 与BD 相交于点O , 连接
AB 、DC ,E 为OB 的中点,F 为OC 的中点,连
接EF (如图所示).
⑴添加条件∠A =∠D ,∠OEF =∠OFE ,求证:AB =DC ;
⑵分别将“∠A =∠D ”记为①,“∠OEF =∠OFE ”记为②,“AB =DC ”记为③,添加①、③,以②为结论构成命题1;添加条件②、③,以①为结论构成
命题2.命题1是______命题,命题2是_______命题(选择“真”或“假”填入空格).
【例2】已知AB =DC ,AE =DF ,CF =FB . 求证:AF =DE .
【解法指导】想证AF =DE ,首先要找出AF 和DE 所在的三角形.AF 在△AFB 和△AEF 中,而DE 在△CDE 和△DEF 中,因而只需证明△ABF ≌△DCE 或△AEF ≌△DFE 即可.然后再根据已知条件找出证明它们全等的条件.
证明:∵FB =CE ∴FB +EF =CE +EF ,即BE =CF
在△ABE 和△DCF 中,AB DC
AE DF BE CF =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
∴△ABE ≌△DCF (SSS ) ∴∠B =∠C
在△ABF 和△DCE 中,AB DC B C BF CE =⎧⎪
=⎨⎪=⎩∠∠∴△ABF ≌△DCE
∴AF =DE
【变式题组】
01.如图,AD 、BE 是锐角△ABC 的高,相交于点
O ,若BO =AC ,BC =7,CD =2,则AO 的长为( )
A .2
B .3
C .4
D .5
A B C
D
O
F
E
A C
E
F
B
D
02.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,
AE 是过A 点的一条直线,AE ⊥CE 于E ,BD ⊥AE 于D ,DE =4cm ,CE =2cm ,则BD =__________.
03.(北京)已知:如图,在△ABC 中,∠ ACB =
90°,CD ⊥AB 于点D ,点E 在AC 上,CE =BC ,过点E 作AC 的垂线,交CD 的延长线于点F . 求证:AB =FC .
【例3】如图①,△ABC ≌△DEF ,将△ABC 和△DEF 的顶点B 和顶点E 重合,把△DEF 绕点B 顺时针方向旋转,这时AC 与DF 相交于点O .
⑴当△DEF 旋转至如图②位置,点B (E )、C 、D 在同一直线上时,∠AFD 与∠DCA 的数量关系是________________;
⑵当△DEF 继续旋转至如图③位置时,⑴中的结论成立吗?请说明理由_____________.
A E
第1题图
A B
C
D
E B
C
D
O
第2题图
A
F
E
C
B D
【解法指导】⑴∠AFD =∠
DCA
⑵∠AFD =∠DCA 理由如下:由△ABC ≌△DEF ,∴AB =DE ,BC =EF , ∠ABC =∠DEF , ∠BAC =∠EDF ∴∠ABC -∠FBC =∠DEF -∠CBF , ∴∠ABF =∠DEC
在△ABF 和△DEC
中,AB DE ABF DEC BF EC =⎧⎪
=⎨⎪
=⎩∠∠
∴△ABF ≌△DEC ∠BAF =∠DEC ∴∠BAC -∠BAF =∠EDF -∠EDC , ∴∠FAC =∠CDF ∵∠AOD =∠FAC +∠AFD =∠CDF +∠DCA
∴∠AFD =∠DCA 【变式题组】
01.(绍兴)如图,D 、E 分别为△ABC 的AC 、BC
边的中点,将此三角形沿DE 折叠,使点C 落在AB 边上的点P 处.若∠CDE =48°,则∠APD 等于( )
A .42°
B .48°
C .52°
D .58°
02.如图,Rt △ABC 沿直角边BC 所在的直线向右平
移得到△DEF ,下列结论中错误的是( ) A .△ABC ≌△DEFB .∠DEF =90° C . AC =DF D .EC =CF
B
(E )
O
C F 图③
D
A
纸片,再将这两张三角形纸片摆成如下图形式,使点B 、F 、C 、D 在同一条直线上. ⑴求证:AB ⊥ED ;
⑵若PB =BC ,找出图中与此条件有关的一对全等三角形,并证明.
【例4】(第BD 、CE 分别是△ABC 的边A C 和AB 边上的高,点P 在BD 的延长线,BP =AC ,点Q 在CE 上,CQ =AB. 求证:⑴AP =AQ ;⑵AP ⊥AQ
【解法指导】证明线段或角相等,也就是证线段或角所在的两三角形全等.经观察,证AP =AQ ,也就是证△APD 和△AQE ,或△APB 和△QAC 全等,由已知条件BP =AC ,CQ =AB ,应该证△APB ≌△QAC ,已具备两组边对应相等,于是再证夹角∠1=∠2即可. 证AP ⊥AQ ,即证∠PAQ =90°,∠PAD +∠QAC =90°就可以.
证明:⑴∵BD 、CE 分别是△ABC 的两边上
的高,
E
F
B A
C
D
G
第2题图
1
A
B
P
Q
E
F D
∴∠BDA =∠CEA =90°,
∴∠1+∠BAD =90°,∠2+∠BAD =90°,∴∠1=∠2.
在△APB 和△QAC
中,2AB QC BP CA =⎧⎪
=⎨⎪=⎩∠1∠∴△APB ≌△
QAC ,
∴AP =AQ
⑵∵△APB ≌△QAC ,∴∠P =∠CAQ , ∴∠P +∠PAD =90°
∵∠CAQ +∠PAD =90°,∴AP ⊥AQ 【变式题组】
01.如图,已知AB =AE ,∠B =∠E ,BA =ED ,点是CD 的中点,求证:AF ⊥CD .
02MA 为am ,此时梯子的倾斜角为端距地面的垂直距离NB 为bm ,梯子倾斜角为45°,这间房子的宽度是( )
A .2a b m +
B .2a b
m -C .bmD .am
03.如图,已知五边形ABCDE 中,∠ ABC =∠AED
=90°,AB =CD =AE =BC +DE =2,则五边形ABCDE 的面积为__________
A
E
C
B
A 75° C
45° B
N
M
第2题图
第3题图
D
演练巩固·反馈提高
01.(海南)已知图中的两个三角形全等,则∠α度
数是( )
A .72°
B .60°
C .58°
D .50°
02.如图,△ACB ≌△A /
C /B /
,∠ACA /的度数是( )
A .20°
B .30°
C .35°
D .40°
03.(牡丹江)尺规作图作∠AOB 的平分线方法如
下:以O 为圆心,任意长为半径画弧交OA 、OB 于C 、D ,再分别以点C 、D 为圆心,以大于
12CD 长为半径画弧,两弧交于点
P ,作射线OP ,
由作法得△OCP ≌△
ODP 的根据是( ) A .SASB .ASAC .AASD .SSS
04.(江西)如图,已知AB =AD ,那么添加下列一
个条件后,仍无法判定△ABC ≌△ADC 的是( )
A . C
B =CDB .∠BA
C =∠DAC
C . ∠BCA =∠DCA
D .∠B =∠D =90°
05第1题图
a α
c
c
a
50° b
72° 58°
△BDE,将它们的一个锐角顶点放在一起,将它们的一个锐角顶点放在一起,如图,当A、B、D 不在一条直线上时,下面的结论不正确的是()
A. △ABE≌△CBD
B. ∠ABE=∠CBD
C. ∠ABC=∠EBD=45°
D. AC∥BE
06.如图,△ABC和共顶点A,AB=AE,∠1=∠2,∠B=∠E. BC交AD于M,DE交AC于N,小华说:“一定有△ABC≌△AED.”小明说:“△ABM≌△AEN.”那么()
A. 小华、小明都对
B. 小华、小明都不对
C. 小华对、小明不对
D.小华不对、小明对07.如图,已知AC=EC, BC=CD,AB=ED,如果∠BCA=119°,∠ACD=98°,那么∠ECA的度数是___________.
08.如图,△ABC≌△ADE,BC延长线交DE于F,∠B=25°,∠ACB=105°,∠DAC=10°,则∠DFB的度数为_______.
09.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°, DE⊥AB于D, BC=BD. AC=3,那么AE+DE=______
10⊥DE,若AB=2, CD=6,则AE=_____.
11.如图, AB=CD,AB∥CD. BC=12cm,同时有P、Q两只蚂蚁从点C出发,沿CB方向爬行,P 的速度是0.1cm/s, Q的速度是0.2cm/s. 求爬行时间t为多少时,△APB≌△QDC.
A E F B
D C 12.如图, △ABC 中,∠BCA =90°,AC =
BC ,AE 是BC 边上的中线,过C 作CF ⊥
AE ,垂足为F ,过B 作BD ⊥BC 交CF 的延长线于D . ⑴求证:AE =CD ; ⑵若AC =12cm , 求BD 的长.
13
.(吉林)如图,AB =AC ,AD ⊥BC 于点D ,AD
等于AE ,AB 平分∠DAE 交DE 于点F ,
请你写出图中三对全等三角形,并选取
其中一对加以证明.
14.如图,将等腰直角三角板ABC 的直角顶点C 放在直线l 上,从另两个顶点
A 、
B 分别作l 的垂线,垂足分别为D 、E .
⑴找出图中的全等三角形,并加以证
明;
⑵若DE =a ,求梯形DABE 的面积.
(温馨提示:补形法)
15.如图,AC ⊥BC , AD ⊥BD , AD =BC ,
CE ⊥AB ,DF ⊥AB ,垂足分别是E 、F .求证:CE =DF .
16.我们知道,两边及其中一边的对角分
别对应相等的两个三角形不一定全等,那么在什么情况下,它们会全等?
⑴阅读与证明:
对于这两个三角形均为直角三角形,显然它们全等;
对于这两个三角形均为钝角三角形,可证明它们D A
C .
Q P .
B
D B A C
E
F A E B F D
C
全等(证明略);
对于这两个三角形均为锐角三角形,它们也全等,可证明如下;
已知△ABC 、△A 1B 1C 1均为锐角三角形,AB =A 1B 1,BC =B 1C 1,∠C =∠C 1.求证:△ABC ≌△A 1B 1C 1.(请你将下列证明过程补充完整) ⑵归纳与叙述:由⑴可得一个正确结论,请你写出这个结论.
培优升级·奥赛检测
01.如图,在△ABC 中,AB =AC ,E 、F 分别是
AB 、AC 上的点,且AE =AF ,BF 、CE 相交于点O ,连接AO 并延长交BC 于点D ,则图中全等三角形有( )
A .4对
B .5对
C .6对
D .7对
02.如图,在△ABC 中,AB =AC ,OC =OD ,下列
结论中:①∠A =∠B ②DE =CE ,③连接DE , 则OE 平分∠AOB ,正确的是( )
A .①②
B .②③
C .①③
D .①②③
03.如图,A 在DE 上,F 在AB 上,且AC =CE , ∠
1=∠2=∠3, 则DE 的长等于()
A .DC
B . BC
C . AB
D .A
E +AC
04.下面有四个命题,其中真命题是( ) A B C D A 1
B 1
C 1
D 1 F 第6题图 2 1 A B C
E N M 3 2 1 A D E B C
F A D E C
O A
E
O
B F
C D
第1题图 B 第2题图
第3题图
A E F
C
D B A E
B D
C A .两个三角形有两边及一角对应相等,这两个三角形全等
B .两边和第三边上的高对应相等的两个三角形全等
C . 有一角和一边对应相等的两个直角三角形全等
D . 两边和第三边上的中线对应相等的两个三角形全等
05.在△ABC 中,高AD 和BE 所在直线相交于H 点,
且BH =AC ,则∠ABC =_______.
06.如图,EB 交AC 于点M , 交FC 于点D , AB 交FC
于点N ,∠E =∠F =90°,∠B =∠C , AE =AF . 给出下列结论:①∠1=∠2;②BE =CF ; ③△ACN ≌△ABM ; ④CD =DB ,其中正确的结论有___________.(填序号)
07.如图,AD 为在△ABC 的高,E 为AC 上一点,
BE 交AD 于点F ,且有BF =AC ,FD =CD .
⑴求证:BE ⊥AC ;
⑵若把条件“BF =AC ”和结论“BE ⊥AC ”互换,
这个命题成立吗?证明你的判定.
08.如图,D 为在△ABC 的边BC 上一点,且CD =AB ,∠BDA =∠BAD ,AE 是△
ABD 的中线.求证:AC =2AE .
09.如图,在凸四边形ABCD 中,E 为△ACD 内一
点,满足AC =AD ,AB =AE , ∠BAE +∠BCE =90°, ∠BAC =∠EAD .求证:∠CED =90°.
10.(沈阳)将两个全等的直角三角形ABC 和
DBE 按图①方式摆放,其中∠ACB =
A B E D C
A B
C D E ∠DEB =90°,∠A =∠D =30°,点E 落在AB 上,DE 所在直线交AC 所在直线于点F .
⑴求证:AF +EF =DE ;
⑵若将图①中△DBE 绕点B 顺时针方向旋转角α,且0°<α<60°,其他条件不变,请在图②中画出变换后的图形,并直接写出(1)中结论是否仍然成立;
⑶若将图①中△DBE 绕点B 按顺时针方向旋转角β,且60°<β<180°,其他条件不变,如图③你认为(1)中结论还成立吗?若成立,写出证明过程;若不成立,请写出此时AF 、EF 与DE 之间的关系,并说明理由。
11.⑴阅读理解:课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:在△ABC 中,AB =5,AC =13, 求BC 边上的中线AD 的取值范围. 小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD 到E ,使得DE =AD ,再连接BE ,把AB 、AC 、2AD 集中在△ABE 中,利用三角形的三边关系可得2<AE <8,则1<AD <4.
感悟:解题时,条件中若出现“中点”“中线”等条件,可以考虑中线加倍,构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中.
⑵问题解决:受到⑴的启发,请你证明下面命题:如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的
中点,DE ⊥DF ,DE 交AB 于点E ,DF 交
AC 于点F ,连接EF .
求证:BE +CF >EF ; ⑶问题拓展:如图,在四边形ABDC 中,∠B +∠C A F D F
C B E D
A C
B E A
C B 图① 图② 图③
A B E F C
D A E
F
=180°,DB =DC ,∠BDC =120°,以D 为顶点作一个60°角,角的两边分别交AB 、AC 于E 、F 两点,连接EF ,探索线段BE 、CF 、EF 之间的数量关系,并加以证明.
12.(北京)如图,已知△ABC .
⑴请你在BC 边上分别取两点D 、E (BC 的中点除外),连接AD 、AE ,写出使此图中只存在两对面积相等的三角形的相应条件,并表示出面积相等的三角形;
AC >AD +AE .
13.如图,AB =AD ,AC =AE ,∠BAD =180°. AH ⊥AH 于H ,HA 于G. 求证:GD =GE .
14.已知,四边形ABCD 中,AB ⊥BC ⊥CD ,BA =BC ,∠ABC =∠MBN =60°, ∠MBN 绕B 点旋转,它的两边分别交AD 、DC (或它们的延长线)于E 、F.
当∠MBN 绕B 点旋转到AE =CF 时,如图1,易证:AE +CF =EF ;(不需证明)
当∠MBN 绕B 点旋转到AE ≠CF 时,如图2和图3中这两种情况下,上述结论是否成立? 若成立,请给予证明;若不成立,线段AE 、CF 、EF 又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.
第02讲 角平分线的性质与判定
考点·方法·破译
D A
B C F N E M
D
图1 A B C F
N E M D A B C F N E M 图2 图3
1.角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
2.角平分线的判定定理:角的内角到角两边距离相等的点在这个角的平分线上.
3.有角平分线时常常通过下列几种情况构造全等三角形.
经典·考题·赏析
【例1】如图,已知OD平分∠AOB,在OA、OB边上截取OA=OB,PM⊥BD,PN⊥AD.求证:PM=PN
【解法指导】由于PM⊥BD,PN⊥AD.欲证PM =PN只需∠3=∠4,证∠3=∠4,只需∠3和∠4所在的△OBD与△OAD全等即可.
证明:∵OD平分∠AOB∴∠1=∠2
在△OBD与△OAD中,
12
OB OA
OD OD
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩∴△OBD
≌△OAD
∴∠3=∠4 ∵PM⊥BD,PN⊥AD所以PM =PN
【变式题组】
01.如图,CP、BP分别平分△ABC的外角∠BCM、∠CBN.求证:点P在∠BAC的平分线上. 02.如图,BD平分∠ABC,AB=BC,点P是BD延长线上的一点,PM⊥AD,PN⊥CD.求证:PM=PN
【例2】(天津竞赛题)如图,已知四边形ABCD中,AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,且AE
=1
2(AB+AD),如果∠D=120°,求∠B的度数【解法指导】由已知∠1=∠2,CE⊥AB,联想到
可作CF ⊥AD 于F ,得CE =CF ,AF =AE ,又由AE =
12(AB +AD )得DF =EB ,于是可证△CFD ≌△CEB ,则∠B =∠CDF =60°.或者在AE 上截取AM =AD 从而构造全等三角形.
解:过点C 作CF ⊥AD 于点F .∵AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB ,点C 是AC 上一点,
∴CE =CF 在Rt △CFA 和Rt △CEA
中,CF CE AC AC =⎧⎨=⎩∴Rt △ACF ≌Rt △ACE ∴AF =AE
又∵AE =1
2(AE +BE +AF -DF ),2AE =AE +AF +BE -DF ,∴BE =DF
∵CF ⊥AD ,CE ⊥AB ,∴∠F =∠CEB =90°
在△CEB 和△CFD
中,CE CF F CEB
DF BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△CEB ≌△CFD
∴∠B =∠CDF 又∵∠ADC =120°,∴∠CDF =60°,即∠B =60°.
【变式题组】
01.如图,在△ABC 中,CD 平分∠ACB ,AC =5
BC =3.求ACD
CBD S S ∆∆ 02.(河北竞赛)在四边形ABCD 中,已知AB =a ,AD =
b .且BC =DC ,对角线AC 平分∠BAD ,问a 与b 的大小符合什么条件时,有∠B +∠D =180°,请画图并证明你的结论.
【例3】如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,BE 平分∠ABC ,CE ⊥BE .求证:CE =1
2BD
【解法指导】由于BE平分∠ABC,因而可以考虑过点D作BC的垂线或延长CE从而构造全等三角形.
证明:延长CE交BA的延长线于F,∵∠1=∠2,BE=BE,∠BEF=∠BEC
∴△BEF≌△BEC(ASA) ∴CE=EF,∴CE=1 2
∵∠1+∠F=∠3+∠F=90°,∴∠1=∠3
在△ABD和△ACF中,
13
AB AC
BAD CAF
∠=∠
⎧
⎪
=
⎨
⎪∠=∠
⎩,∴△ABD
≌△ACF
∴BD=CF∴CE=1
2BD
【变式题组】
01.如图,已知AC∥BD,EA、EB分别平分∠CAB、∠DBA,CD过点E,求证:AB=AC+BD.
02.如图,在△ABC中,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,AD、CE相交于点F.
⑴请你判断FE和FD
由;
⑵求证:AE+CD=AC.
演练巩固·反馈提高
01.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC交AC于D,若CD=n,AB=m,则△ABD的面积是()
A.1
3mnB.
1
2mnC.mnD.2 mn
02.如图,已知AB=AC,BE=CE,下面四个结论:
①BP=CP;②AD⊥BC;③AE平分∠BAC;④
∠PBC =∠PCB .其中正确的结论个数有( )个 A .1B .2C .3D .4
03.如图,在△ABC 中,P 、Q 分别是BC 、AC 上的
点,作PR ⊥AB ,PS ⊥AC ,垂足分别是R 、S .若AQ =PQ ,PR =PS ,下列结论:①AS =AR ;②PQ ∥AR ;③△BRP ≌△CSP .其中正确的是( ) A .①③B .②③C .①②D .①②③
04.如图,△
,
AB =AC ,AD 平分∠BAC ,DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,垂足分别是E
、F ,则下列四个结
论中:①AD 上任意一点到B 、C 的距离相等;②AD 上任意一点到AB 、AC 的距离相等;③AD ⊥BC 且BD =CD ;④∠BDE =∠CDF .其中正确的是( )
A .②③
B .②④
C .②③④
D .①②③④
05.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠CAB
=30°,∠ACB 的平分线与∠ABC 的外角平分线交于E 点,则∠AEB 的度数为( )
A .50°
B .45°
C .40°
D .35°
06.如图,P 是△ABC 内一点,PD ⊥AB 于D ,PE ⊥
BC 于E ,PF ⊥AC 于F ,且PD =PE =PF ,给出下列结论:①AD =AF ;②AB +EC =AC +BE ;③BC +CF =AB +AF ;④点P 是△ABC 三条角平分线的交点.其中正确的序号是( )
A .①②③④
B .①②③
C .①②④
D .②③④ 07.如图,点P 是△ABC 两个外角平分线的交点,则
下列说法中不正确的是( )
A .点P 到△ABC 三边的距离相等
B .点P 在∠AB
C 的平分线上
第4题图第2题图
C.∠P与∠B的关系是:∠P+1
2∠B=90°
D.∠P与∠B的关系是:∠B=1
2∠P
08.如图,BD平分∠ABC,CD平分∠ACE,BD与CD相交于D.给出下列结论:①点D到AB、AC 的距离相等;②∠BAC=2∠BDC;③DA=DC;④DB平分∠ADC.其中正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个
09.如图,△ABC中,∠C=90°AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于E,下列结论中:①AD平分∠CDE;②∠BAC=∠BDE;③DE平分∠ADB;
④AB=AC+BE.其中正确的个数有()
A.3个B.2个C.1个D.4个
10.如图,已知BQ是∠ABC的内角平分线,CQ是∠ACB的外角平分线,由Q出发,作点Q到BC、AC和AB的垂线QM、QN和QK,垂足分别为M、N、K,则QM、QN、QK的关系是_________
11.如图,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且DB=DC.求证:BE=CF 12.如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.求
证:AD⊥EF.
培优升级·奥赛检测
01.如图,直线l1、l2、l3表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可选择的地址有()
A.一处B.二处C.三处D.四处
02.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC 交BC于D,若BC=32,且BD:CD=9:7,则D
到AB 边的距离为( )
A .18
B .16
C .14
D .12
03.如图,△ABC 中,∠C =90°,AD 是△ABC 的
平分线,有一个动点P 从A 向B 运动.已知:DC =3cm ,DB =4cm ,AD
8cm .DP 的长为x (cm ),那么x 的范围是__________
04.如图,已知AB ∥CD ,PE ⊥AB ,PF ⊥BD ,PG ⊥
CD ,垂足分别为E 、F 、G ,且PF =PG =PE ,则∠BPD =__________
05.如图,已知AB ∥CD ,O 为∠CAB 、∠ACD 的
平分线的交点,OE ⊥AC ,且OE =2,则两平行线AB 、CD 间的距离等于__________
06.如图,AD 平分∠BAC ,EF ⊥AD ,垂足为P ,EF
的延长线于BC 的延长线相交于点G .=1
2(∠ACB -∠B ) 07.如图,在△ABC 中,AB >AC ,AD 是∠BAC 的平分线,P 为AC 上任意一点.求证:AB -AC -DC
08.如图,在△ABC 中,∠BAC =60°,∠
ACB =40°,P 、Q 分别在BC 、AC 上,并且AP 、BQ 分别为∠BAC 、∠ABC 的角平分线上.求证:BQ +AQ =AB +BP
第3讲 轴对称及轴对称变换
考点·方法·破译
1.轴对称及其性质
把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线成轴对称,这条直线叫对称轴. 第5题图第4题图
轴对称的两个图形有如下性质:①关于某直线对称的两个图形是全等形;②对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;③两个图形关于某条直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.
2.线段垂直平分线
线段垂直平分线也叫线段中垂线,它反映了与线段的两种关系:①位置关系——垂直;②数量关系——平分.
性质定理:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
判定定理:与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
3.当已知条件中出现了等腰三角形、角平分线、高(或垂线)、或求几条折线段的最小值等情况时,通常考虑作轴对称变换,以“补齐”图形,集中条件.
经典·考题·赏析
【例1】(兰州)如图所示,将一张正方形纸片对折两次,然后在上面打3个洞,则纸片展开后是()
【解法指导】对折问题即是轴对称问题,折痕就是对称轴.故选D.
【变式题组】
01.将正方形纸片两次对折,并剪出一个菱形小洞后铺平,得到的图形是()
02.(荆州)如图,将矩形纸片ABCD沿虚线EF折叠,使点A落在点G上,点D落在点H上;然后再沿虚线GH折叠,使B落在点E上,点C落在点F上,叠完后,剪一个直径在BC上的半圆,再展开,则展开后的图形为()
【例2】(襄樊)如图,在边长为1的正
方形网格中,将△ABC向右平移两个单位长度得到△A’B’C’,则与点B’关于x轴对称的点的坐标是()
A.(0,-1)B.(1,1)C.(2,-1)
D.(1,-1)
【解法指导】在△ABC中,点B的坐标为(-1,1),将△ABC向右平移两个单位长度得到△A’B’C’,由点的坐标平移规律可得B’(-1+2,1),即B’(1,1).由关于x轴对称的点的坐标的规律可得点B’关于x轴对称的点的坐标是(1,-1),故应选D.
【变式题组】
01.若点P(-2,3)与点Q(a,b)关于x轴对称,则a、b的值分别是()
A.-2,3 B.2,3 C.-2,-3 D.2,-3
02.在直角坐标系中,已知点P(-3,2),
点Q是点P关于x轴的对称点,将点Q向
右平移4个单位得到点R,则点R的坐标
是___________.
03.(荆州)已知点P(a+1,2a-1)关于
x轴的对称点在第一象限,则a的取值范
围为___________.
【例3】如图,将一个直角三角形纸片ABC(∠ACB=90°),沿线段CD折叠,使点B落在B1处,若∠ACB1=70°,则∠ACD=()
A.30°B.20°C.15°D.10°
【解法指导】由折叠知∠BCD=∠B1CD.设∠ACD=x,则∠BCD=∠B1CD=∠ACB1+∠ACD=70°+x.又∠ACD+∠BCD=∠ACB,即x+(70°+x)=90°,故x=10°.故选D.
【变式题组】
01.(东营)如图,把一个长方形纸片沿EF折叠后,点D、C分别落在点D’、C’的位置.若∠EFB=65°,则∠AED’等于()
A.70°B.65°C.50°D.25°
02.如图,△ABC中,∠A=30°,以BE为边,将此三角形对折,其次,又以BA为边,再一次对折,C点落在BE上,此时∠CDB=82°,则原三角形中∠B=___________.
03.(江苏)⑴观察与发现:小明将三角形纸片ABC (AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展平纸片(如图①);
再次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图②).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.
⑵实践与运用:
将矩形纸片ABCD沿过点B的直线折叠,使点A落在BC边上的点F处,折痕为BE(如图
③);再沿过点E的直线折叠,使点D落在BE上
的点D’处,折痕为EG(如图④);再展平纸片(如图⑤).求图⑤中∠α的大小.
【例4】如图,在△ABC中,AD
为∠BAC的平分线,EF是AD的垂直
平分线,E为垂足,EF交BC的延长
线于点F,求证:∠B=∠CAF.
【解法指导】∵EF是AD的中垂
线,则可得△AEF≌△DEF,∴∠EAF
=∠EDF.从而利用角平分线的定义
与三角形的外角转化即可.
证明:∵EF是AD的中垂线,∴AE=DE,∠AEF
=∠DEF,EF=EF,∴△AEF≌△DEF,∴∠2+∠4=∠3,∴∠3=∠B+∠1,∴∠2+∠4=∠B+∠1,∵∠1=∠2,∴∠B=∠4
【变式题组】
01.如图,点D在△ABC的BC边上,且BC=BD+AD,则点D在__________的垂直平分线上.02.如图,△ABC中,∠ABC=90°,∠C=15°,DE⊥AC于E,且AE=EC,若AB=3cm,则DC=___________cm.
03.如图,△ABC中,∠BAC=126°,DE、FG分别为AB、AC的垂直平分线,则∠EAG=___________.
04.△ABC中,AB=AC,AB边的垂直平分线交AC
于F,若AB=12cm,△BCF的周长为20cm,则△ABC的周长是___________cm.
【例5】(眉山)如图,在3×3的正方形格点图中,有格点△ABC和△DEF,且△ABC和△DEF 关于某直线成轴对称,请在下面的备用图中画出所有这样的△DEF.
【解法指导】在正方形格点图中,如果已知条件中没有给对称轴,在找对称轴时,通常找图案居中的水平直线、居中的竖直直线或者斜线作为对称轴.若以图案居中的水平直线为对称轴,所作的△DEF如图①②③所示;若以图案居中的竖直直线为对称轴,所作的△DEF如图④所示;若以图案居中的斜线为对称轴,所作的△DEF如图⑤⑥所示.
【变式题组】
01.(泰州)如图,在2×2的正方形格点图中,有一个以格点为顶点的△ABC,请你找出格点图中所有与△ABC成轴对称且也以格点为顶点的三角形,这样的三角形共有___________个.
02.(绍兴)如图甲,正方形被划分成16个
全等的三角形,将其中若干个三角形涂黑,且满
足下列条件:
⑴涂黑部分的面积是原正方形面积的一半;
⑵涂黑部分成轴对称图形.
如图乙是一种涂法,请在图1-3中分别设计另外
三种涂法.(在所设计的图案中,若涂黑部分全
等,则认为是同一种不同涂法,如图乙与图丙)【例6】如图,牧童在A处放牛,其家在B
处,若牧童从A处出发牵牛到河岸CD处饮水
后回家,试问在何处饮水,所求路程最短?
【解法指导】⑴所求问题可转化为CD上
取一点M,使其AM+BM为最小;⑵本题利
用轴对称知识进行解答.
解:先作点A关于直线CD的对称点A’,连接A’B交CD于点M,则点M为所
求,下面证明此时的AM+BM最小.
证明:在CD上任取与M不重合的点M’,
∵AA’关于CD对称,∴CD为线段AA’的中垂线,
∴AM=A’M,M’=A’M’,在△A’M’B 中,有A’B<A’M’+BM’,
∴A’M+BM<A’M’+BM’,∴AM+BM<AM’+BM’,
即AM+BM最小.
【变式题组】
01.(山西)设直线l是一条河,P、Q两地相距8千米,P、Q两地到l地距离分别为2千米、5千米,欲在l上的某点M处修建一个水泵站向P、Q两地供水.现在如下四种铺设管道方案,图中
的实线表示辅设的管道,则铺设的管道最短的是()
02.若点A、B是锐角∠MON内两点,请在OM、ON上确定点C、点D,使四边形ABCD周长最小,写出你作图的主要步骤并标明你确定的点.
演练巩固·反馈提高
01.(黄冈)如图,△ABC与△A’B’C’关于直线l对称,且∠A=78°,∠C’=48°,则∠B的度数是().
A.48°B.54°C.74°D.78°
02.(泰州)如图,把一张长方形纸片对折,折痕为AB,再以AB的中点O为顶点把平角∠AOB三等分,沿平角的三等分线折叠,将折叠后的图形剪出一个以O为顶点的等腰三角形,那么剪出的等腰三角形全部展开铺平后得到的平面图形一定是()
A.正三角形B.正方形C.正五边形D.正六边形
03.图1是四边形纸片ABCD,其中∠B=120°,∠D=50°,若将其右下角向内折出△PCR,恰使CP∥AB,RC∥AD,如图2所示,则∠C=()
A.80°B.85°C.95°D.110°
04.如图,阴影部分组成的图案既是关于x轴成轴对称的图形又是关于y轴成轴对称的图形,若点A 的坐标是(1,3),则点M和点N的坐标分别是()
A.M(1,-3),N(-1,-3)B.M(-1,-3),N(-1,3)
C.M(-1,-3),N(1,-3)D.M (-1,3),N(1,-3)
05.点P关于x轴对称的对称点P’的坐标是(-3,5),则点P关于y轴对称的对称点的坐标是
()
A.(3,-5)B.(-5,3)C.(3,
5)D.(5,3)
06.已知M(1-a,2a+2)关于y轴对称的点在第二象限,则a的取值范围是()
A.-1<a<1 B.-1≤a≤1 C.a>1 D.a>-1
07.(杭州)如图,镜子中号码的实际号码是___________.
08.(贵阳)如图,正方形ABCD的边长为4cm,则图中阴影部分的面积为___________cm2.
09.已知点A(2a+3b,-2)和B(8,3a+2b)关于x轴对称,则a+b=___________.
10.如图,在△ABC中,OE、OF分别是AB、AC中垂线,且∠ABO=20°,∠ABC=
45°,求∠BAC和∠ACB的度数.
11.如图,C、D、E、F是一个长方形台球桌的4个顶点,A、B是桌面上的两个球,怎样击
打A球,才能使A球撞击桌面边缘CF后反弹能
够撞击B球?请画出A球经过的路线,并写出作
法.
12.如图,P为∠ABC的平分线与AC的垂直平分线的交点,PM⊥BC于M,PN⊥BA的延长线于
N.求证:AN=MC.
13.(荆州)有如图“”的8张纸条,用每4张拼成一个正方形图案,拼成的正方形的每一行和
每一列中,同色的小正方形仅为2个,且使每个
正方形图案都是轴对称图形,在网格中画出你拼
成的图.(画出的两个图案不能全等)
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01.(浙江竞赛试题)如图,直线l1与直线l2相交,∠α=60°,点P在∠α内(不在
l1l2上).小明用下面的方法作P的对称
点:先以l1为对称轴作点P关于l1的对称
点P1,再以l2为对称轴作P1关于l2的对称
点P2,然后再以l1为对称轴作P2关于l1的对称点P3,以l2为对称轴作P3关于l2的对称点P4,……
如此继续,得到一系列P1、P2、P3……P n与P重合,则n的最小值是()
A.5 B.6 C.7 D.8
02.在平面直角坐标系中,直线l过点M(3,0),且平行于y轴.
⑴如果△ABC三个顶点的坐标分别是A(-2,
0),B(-1,0),C(-1,2),△ABC关
于y轴的对称图形△A1B1C1,△A1B1C1关于直
线l的对称图形是△A2B2C2,写出△A2B2C2的三
个顶点的坐标;
⑵如果点P的坐标是(-a,0),其中a>0,点
P关于y轴的对称点是点P1,点P1关于直线l的
对称点是P2,求PP2的长.
03.(荆州)某住宅小区拟栽种12棵风景树,若想栽成6行,每行4棵,且6行树所处位置连成线后能组成精美的对称图案,请你仿照举例在下面方框中再设计两种不同的栽树方案.
04.(宜昌)已知:如图,AF平分∠
BAC,BC⊥AF,垂足为E,点D与点
A关于点E对称,PB分别与线段
CF、AF相交于P、M.
⑴求证:AB=CD;
⑵若∠BAC=2∠MPC,请你判断∠F。