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八年級上期末真題精選【考題猜想,壓軸60題21個考點(diǎn)專練】【題型展示】一、利用全等三角形的性質(zhì)與判定解決面積問題(共3小題)二、利用全等三角形的性質(zhì)與判定探究線段間存在關(guān)系(共3小題)三、利用全等三角形的性質(zhì)與判定解決動點(diǎn)問題(共3小題)四、坐標(biāo)系與全等三角形綜合(共3小題)五、全等三角形的多結(jié)論問題(共3小題)六、利用全等三角形的性質(zhì)與判定解決最值問題(共4小題)七、利用軸對稱的性質(zhì)求最短距離(共3小題)八、折疊問題(共3小題)九、等腰三角形性質(zhì)與判定綜合(共3小題)十、等邊三角形手拉手模型(共3小題)一十一、軸對稱綜合(共4小題)一十二、勾股定理與折疊問題(共2小題)一十三、勾股定理的證明方法(共3小題)一十四、勾股定理的證明方法(共1小題)一十五、利用勾股定理求最短距離(共3小題)一十六、與實(shí)數(shù)運(yùn)算有關(guān)的規(guī)律題(共4小題)一十七、坐標(biāo)與圖形的規(guī)律探究問題(共4小題)一十八、一次函數(shù)與三角形面積綜合(共1小題)一十九、一次函數(shù)與全等三角形(共1小題)二十、一次函數(shù)與等腰三角形(共2小題)二十一、一次函數(shù)與動點(diǎn)問題(共4小題)一、利用全等三角形的性質(zhì)與判定解決面積問題(共3小題)1.(2023下·北京海淀·八年級??计谀?)探究規(guī)律:已知:如圖,點(diǎn)為平行四邊形內(nèi)一點(diǎn),、的面積分別記為、,平行四邊形的面積記為,試探究與之間的關(guān)系.
(2)解決問題:如圖矩形中,,,點(diǎn)、、、分別在、、、上,且,.點(diǎn)為矩形內(nèi)一點(diǎn),四邊形、四邊形的面積分別記為、,求.
【答案】(1),證明見解析;(2)【分析】(1)如圖所示,過點(diǎn)作,作延長線于點(diǎn),延長交于點(diǎn),可得平行四邊形與同底同高,平行四邊形與同底同高,由此即可求解;(2)如圖所示,連接、、、得四邊形,可證,,即四邊形是平行四邊形,并可求出,,由此可求出平行四邊形的面積,由(1)的計算方法即可求解.【詳解】證明:(1),理由如下,如圖所示,過點(diǎn)作,作延長線于點(diǎn),延長交于點(diǎn),
∵四邊形是平行四邊形,∴,∴,,,∴,,,∴,.∵,,.解:(2)如圖所示,連接、、、得四邊形,
∵四邊形是矩形,∴,,,∵,,,∴,∴,且,同理可得,,,,,,∴四邊形為平行四邊形,,∴,由(1)可得,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查平行四邊形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)及不規(guī)則圖形面積的計算方法,掌握已知知識的綜合運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.2.(2023下·江蘇淮安·七年級校聯(lián)考期末)如圖①,在中,,.現(xiàn)有一動點(diǎn),從點(diǎn)出發(fā),沿著三角形的邊運(yùn)動,回到點(diǎn)停止,速度為.設(shè)運(yùn)動時間為.
(1)當(dāng)時,;當(dāng)時,;(2)如圖①,當(dāng)時,的面積等于面積的一半;(3)如圖②,在中,,,,.在的邊上,若另外有一個動點(diǎn),與點(diǎn)同時從點(diǎn)出發(fā),沿著邊運(yùn)動,回到點(diǎn)停止.在兩點(diǎn)運(yùn)動過程中的某一時刻,恰好與全等,請直接寫出點(diǎn)的運(yùn)動速度.【答案】(1)(2)或(3)運(yùn)動的速度為或或或【分析】(1)當(dāng)時,點(diǎn)P在線段上,根據(jù)點(diǎn)P速度表示的長即可;當(dāng)時,點(diǎn)P在線段上,根據(jù)點(diǎn)P速度表示的長即可;(2)分兩種情況討論:①點(diǎn)P在上;②點(diǎn)P在上,利用三角形面積分別求解即可;(3)根據(jù)題意分四種情況進(jìn)行分析,利用全等三角形的性質(zhì)得出點(diǎn)所走的路程,進(jìn)而可求出的運(yùn)動時間,即的運(yùn)動時間,再利用速度=路程÷時間求解即可【詳解】(1)當(dāng)時,點(diǎn)P在線段上,∵點(diǎn)P速度為,∴;當(dāng)時,點(diǎn)P在線段上,∵,∴,∴,故答案為:;(2)∵,,∴,∵的面積等于面積的一半,∴,①當(dāng)點(diǎn)P在上時,
,∴,;②當(dāng)點(diǎn)P在上時,
過點(diǎn)C作于點(diǎn)D,∵,,∴,∴,∵,∴,;故答案為:或;(3)設(shè)點(diǎn)的運(yùn)動速度為,①當(dāng)點(diǎn)在上,點(diǎn)在上,時,
,∴解得;②當(dāng)點(diǎn)在上,點(diǎn)在上,時,
,∴,解得;③當(dāng)點(diǎn)P在上,點(diǎn)在上,時,
,∴點(diǎn)P的路程為,點(diǎn)Q的路程為,∴解得;④當(dāng)點(diǎn)P在上,點(diǎn)Q在上,時
,∴點(diǎn)P的路程為,點(diǎn)Q的路程為,∴解得;∴運(yùn)動的速度為或或或.【點(diǎn)睛】本題主要考查全等三角形的性質(zhì)及三角形面積,分類討論思想,掌握全等三角形的性質(zhì)及分情況討論是解題的關(guān)鍵.3.(2021下·湖北武漢·八年級武漢一初慧泉中學(xué)??计谀┰谄矫嬷苯亲鴺?biāo)系中,經(jīng)過點(diǎn)且與平行的直線,交x軸于點(diǎn)B.(1)如圖1,試求的面積;(2)在圖1中,過的直線與成夾角,試求該直線與交點(diǎn)的橫坐標(biāo);(3)如圖2,現(xiàn)有點(diǎn)在線段上運(yùn)動,點(diǎn)在x軸上,N為線段的中點(diǎn).①試求點(diǎn)N的縱坐標(biāo)y關(guān)于橫坐標(biāo)x的函數(shù)關(guān)系式;②直接寫出N點(diǎn)的運(yùn)動軌跡長度為.【答案】(1)9(2)或(3)①;②【分析】1)設(shè)直線的解析式為,代入,得到解析式,得到,求的面積.(2)過點(diǎn)D作于點(diǎn)G,過點(diǎn)F作于點(diǎn)H,證明,設(shè),用m表示出點(diǎn)D,F(xiàn)的坐標(biāo),分別代入直線的解析式計算即可.(3)①根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式,用含有m的代數(shù)式表示N的坐標(biāo),消去m即可得到解析式.②當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)B重合時,確定點(diǎn)N的坐標(biāo);當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)A重合時,確定點(diǎn)N的另一位置,兩點(diǎn)間距離公式計算即可.【詳解】(1)設(shè)直線的解析式為,代入,得∴直線的解析式為,∴,∴的面積為.(2)過點(diǎn)D作于點(diǎn)G,過點(diǎn)F作于點(diǎn)H,∵過的直線與成夾角,與的交點(diǎn)分別是F,D,∴,,,∴,∵,∴,∴,設(shè),∴點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為m,∵點(diǎn)D在直線上,∴,解得,∵點(diǎn),∴,,∴點(diǎn),∵點(diǎn)F在直線上,∴,解得,∴,,即所求橫坐標(biāo)為或.(3)①∵點(diǎn)在直線上,∴,∴點(diǎn),∵點(diǎn),N為線段的中點(diǎn),∴點(diǎn),∴,∴.②當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)B重合時,∵,∴,∴,∴點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)A重合時,∵,∴,∴,∴點(diǎn),∴故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,三角形全等的判定性質(zhì),兩點(diǎn)間的距離公式,中點(diǎn)坐標(biāo)公式,熟練掌握待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,三角形全等的判定性質(zhì),兩點(diǎn)間的距離公式,中點(diǎn)坐標(biāo)公式是解題的關(guān)鍵.二、利用全等三角形的性質(zhì)與判定探究線段間存在關(guān)系(共3小題)4.(2021上·山東日照·八年級統(tǒng)考期末)(1)方法呈現(xiàn):如圖①:在中,若,,點(diǎn)為邊的中點(diǎn),求邊上的中線的取值范圍.解決此問題可以用如下方法:延長到點(diǎn),使,再連接,可證,從而把、,集中在中,利用三角形三邊的關(guān)系即可判斷中線的取值范圍是(直接寫出范圍即可).這種解決問題的方法我們稱為“倍長中線法”;(2)探究應(yīng)用:如圖②,在中,點(diǎn)是的中點(diǎn),于點(diǎn),交于點(diǎn),交于點(diǎn),連接,判斷與的大小關(guān)系,并說明理由;(3)問題拓展:如圖③,在四邊形中,,與的延長線交于點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),若是的角平分線,試探究線段、、之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
【答案】(1);(2),理由見詳解;(3),理由見詳解【分析】(1)運(yùn)用倍長中線的方法,三角形三邊的數(shù)量關(guān)系即可求解;(2)如圖②,延長至點(diǎn),使,連接、,可證,可得,在,根據(jù)三角形三邊的數(shù)量關(guān)系即可求解;(3)如圖③,延長,交于點(diǎn),可證,可得,根據(jù)角平分,平行線的性質(zhì)可得是等腰三角形,根據(jù)即可求解.【詳解】解:(1)如圖①,延長到點(diǎn),使,連接,是的中點(diǎn),,在和中,,,,在中,,,,且,,故答案為:;(2),理由如下:如圖②,延長至點(diǎn),使,連接、,
同(1)得:,,,,,在中,由三角形的三邊關(guān)系得:,;(3),理由如下:如圖③,延長,交于點(diǎn),
,,在和中,,,,是的平分線,,,即是等腰三角形,,,.【點(diǎn)睛】本題主要考查三角形中線的性質(zhì),三角形三邊數(shù)量關(guān)系,全等三角形的判定和性質(zhì),掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.5.(2023下·山西忻州·八年級統(tǒng)考期末)綜合與實(shí)踐【問題情境】在學(xué)?;顒诱n上,樊老師讓同學(xué)們探究特殊平行四邊形的性質(zhì),小明和他的小伙伴們準(zhǔn)備了如圖1所示的正方形,連接對角線,在上取一點(diǎn)P,連接,延長至點(diǎn)E,連接,交于點(diǎn)F,且.
(1)如圖1,小明連接了,小伙伴們發(fā)現(xiàn)了與之間存在一定的關(guān)系,其數(shù)量關(guān)系為________,位置關(guān)系為________.(2)如圖2,小明連接了,小伙伴們發(fā)現(xiàn)了和之間存在一定的數(shù)量關(guān)系,請你幫助小明和小伙伴們探究和之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.(3)如圖3.小明將正方形改為菱形,當(dāng)時,請直接寫出與之間的數(shù)量關(guān)系.【答案】(1)
(2),理由見解析.(3)【分析】(1)可先證,得,進(jìn)而可得到和的數(shù)量關(guān)系;根據(jù)和的數(shù)量關(guān)系以及和數(shù)量關(guān)系,可求得的度數(shù),進(jìn)而可判斷和的位置關(guān)系.(2)根據(jù),,即可求得答案.(3)根據(jù),,,結(jié)合菱形的性質(zhì),可求得的度數(shù),進(jìn)而可求得答案.【詳解】(1)∵四邊形為正方形,∴,.在和中,∴.∴,.又,∴.∵,∴.∴.又,,∴.∴.∴.故答案為:
(2).理由如下:由(1)證明可知,,∴.∴.(3).理由如下:∵四邊形為菱形,∴,.∴.類比(1)的證明過程,可知,,∴.∵,,∴..又,∴為等邊三角形.∴.∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查正方形的性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定及性質(zhì)、平行線的性質(zhì),牢記正方形的性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定定理及性質(zhì)、平行線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.6.(2023下·重慶南岸·七年級統(tǒng)考期末)在中,平分交于點(diǎn),交于點(diǎn),P是邊上的動點(diǎn)(不與重合),連接,將沿翻折得,記.
(1)如圖1,點(diǎn)與點(diǎn)重合時,用含的式子表示;(2)當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)不重合時,①如圖2,若平分交于點(diǎn),猜想之間存在的等量關(guān)系,并說明你的理由;②若,請直接寫出的大?。ㄓ煤氖阶颖硎荆敬鸢浮?1)(2)①;理由見解析;②或【分析】(1)根據(jù)角平分線的性質(zhì)得出,根據(jù)平行線的性質(zhì)得出,即可得出,根據(jù)直角三角形性質(zhì)得出,根據(jù)折疊得出,根據(jù)求出結(jié)果即可;(1)①在上截取,連接,證明,得出,證明為等腰直角三角形,得出,證明,得出,求出即可;②分兩種情況,當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)E的左側(cè)時,當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)E的右側(cè)時,分別畫出圖形,求出結(jié)果即可.【詳解】(1)解:∵平分,∴,∵,∴,∴,∵,∴,根據(jù)折疊可知,,∴.(2)解:①;理由如下:在上截取,連接,如圖所示:
∵平分,∴,∵,∴,∴,∵,,,∴,∴,∴,∵,∴為等腰直角三角形,∴,根據(jù)折疊可知,,,,∵平分,∴,∴,即,∴,∴,∴,∴;②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)E的左側(cè)時,如圖所示:
∵平分,∴,∵,∴,∴,即,∵,∴,根據(jù)折疊可知,,,∴;當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)E的右側(cè)時,如圖所示:
∵,,∴,根據(jù)折疊可知,,,∴;綜上分析可知,或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了三角形全等的判定和性質(zhì),折疊的性質(zhì),直角三角形兩銳角互余,角平分線的定義,平行線的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合,作出相應(yīng)的輔助線,構(gòu)造全等三角形,注意分類討論.三、利用全等三角形的性質(zhì)與判定解決動點(diǎn)問題(共3小題)7.(2022下·江蘇揚(yáng)州·八年級校聯(lián)考期末)在平面直角坐標(biāo)系中,矩形AOCD的頂點(diǎn)A(0,2),C(2,0).(1)如圖一,E是OC邊的中點(diǎn),將△AOE沿AE翻折后得到△AEF,延長AF交CD于點(diǎn)G,求CG的長;(2)如圖二,∠AOC的角平分線交AD于點(diǎn)B,交CD的延長線于點(diǎn)E,F(xiàn)為BE的中點(diǎn),連接CF,求∠ACF的大??;(3)如圖三,M,N分別是邊CD和對角線AC上的動點(diǎn),且AN=CM,則OM+ON的最小值=____________.(直接寫出結(jié)果)【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)(1)連接EG,先求出再判斷出直角三角形(HL),得出最后用勾股定理建立方程求解,即可得出答案.(2)連接AF,DF,的角平分線交AD于點(diǎn)B,交CD的延長線于可證明(SAS),得AFD,則,即可得到(3)連接OD交AC于點(diǎn)Q,先證明△QCD和△QOA都是等邊三角形,則∠PCR=∠CDQ=60°,根據(jù)勾股定理求得所以,則當(dāng)點(diǎn)M在OP上時,此時的值最小,再證明,則,所以的最小值為【詳解】(1)如圖一:連接EG,∵矩形AOCD的頂點(diǎn)∵點(diǎn)E是OC的中點(diǎn),∵四邊形AOCD是矩形,由折疊可知,在和中,(HL)設(shè)則在中,即(2)如圖二,連接AF,DF,的角平分線交AD于點(diǎn)B,交CD的延長線于點(diǎn)E,∵F為BE的中點(diǎn),(SAS)(3)如圖三,連接OD交AC于點(diǎn)Q,和都是等邊三角形,過CD中點(diǎn)R作交RP于點(diǎn)P,連接OP,MP,∴當(dāng)點(diǎn)M在OP上時,此時的值最小,的最小值為.故答案為:【點(diǎn)睛】此題是四邊形綜合題,主要考查圖形與坐標(biāo),矩形的性質(zhì),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),勾股定理,垂線段最短,根據(jù)面積等式列方程求線段的長度等知識與方法,此題難度較大,正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.8.(2022下·江蘇泰州·八年級??计谀┤鐖D,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,動點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā),沿邊AD,DC向點(diǎn)C運(yùn)動,A,D關(guān)于直線BE的對稱點(diǎn)分別為M,N,連接MN.(1)如圖,當(dāng)E在邊AD上且DE=2時,求∠AEM的度數(shù).(2)當(dāng)N在BC延長線上時,求DE的長,并判斷直線MN與直線BD的位置關(guān)系,說明理由.(3)當(dāng)直線MN恰好經(jīng)過點(diǎn)C時,求DE的長.【答案】(1)∠AEM=90°(2),理由見解析(3)DE的長為或【分析】(1)由題意易求出AE=AB=6,再根據(jù)矩形的性質(zhì)可證明為等腰直角三角形,即得出∠AEB=∠ABE=45°.由翻折可知∠BEM=∠AEB,從而可求出∠AEM=90°;(2)根據(jù)勾股定理可求出BD=10.由翻折可知當(dāng)N落在BC延長線上時,BN=BD=10,,從而可求出CN=2.設(shè),則,在中根據(jù)勾股股定理可列出關(guān)于x的等式,解出x即求出DE的長.易證,即得出∠DBC=∠BNM,從而由平行線的判定定理可證;(3)分類討論:①當(dāng)E在邊AD上時和②當(dāng)點(diǎn)E在邊CD上時,根據(jù)三角形全等的判定和性質(zhì)結(jié)合勾股定理即可求解.【詳解】(1)解:如圖1,∵DE=2,∴AE=AB=6,∵四邊形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∴∠AEB=∠ABE=45°.由對稱性知∠BEM=45°,∴∠AEM=90°.(2)解:如圖2,∵AB=6,AD=8,∴BD=10,∵當(dāng)N落在BC延長線上時,BN=BD=10,∴CN=2.設(shè),則,∵,∴,解得:,∴.∵BM=AB=CD,MN=AD=BC,∴,∴∠DBC=∠BNM,∴;(3)分類討論:①如圖3,當(dāng)E在邊AD上時,∴∠BMC=90°,∴.∵BM=AB=CD,∠DEC=∠BCE,∴△BCM≌△CED(AAS),∴DE=MC=;②如圖4,當(dāng)點(diǎn)E在邊CD上時,∵BM=6,BC=8,∴MC=,∴.設(shè),則,∵,∴,解得:,∴.綜上所述,DE的長為或.【點(diǎn)睛】本題考查矩形與折疊,勾股定理,三角形全等的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的判定和性質(zhì).能夠正確的作出圖形,并利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想是解題關(guān)鍵.9.(2022下·江蘇無錫·八年級統(tǒng)考期末)在矩形ABCD中,AB=5,AD=4.(1)將矩形ABCD折疊,使得頂點(diǎn)B落在CD邊上的P處(如圖1),折痕AO與邊BC交于點(diǎn)O,連AP、OP、OA.求線段CO的長;(2)在(1)的條件下,連BP(如圖2).動點(diǎn)M在線段AP上(與點(diǎn)P、A不重合),動點(diǎn)N在線段AB的延長線上,且BN=PM,連MN交PB于點(diǎn)F,作MEBP于點(diǎn)E.試問點(diǎn)M、N在移動過程中,線段EF的長度是否發(fā)生變化?若變化,說明理由;若不變,求出線段EF的長度.【答案】(1)1.5(2)不變,【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)以及折疊的性質(zhì)可得AP=5,根據(jù)勾股定理可得CP=2,設(shè)CO=x,在Rt?COP中根據(jù)勾股定理列方程,即可求出CO的長;(2)過點(diǎn)M作MQ//AB,可得∠ABP=∠MQP,易證AB=AP,進(jìn)一步可知△MPQ是等腰三角形,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得PE=QE,再證明△QMF≌△BNF(AAS),可得QF=FB,進(jìn)一步可知EF=PB,根據(jù)勾股定理求出PB的長,即可確定EF的長.【詳解】(1)解:∵折疊∴AP=AB=5,BO=PO∵四邊形ABCD是矩形,∴∠C=∠D=90°,BC=AD=4,CD=AB=5,∴在Rt△ADP中,,∴CP=CD-DP=5-3=2,設(shè)CO=x,則BO=PO=4-x在Rt△COP中,,∴,解得:x=1.5,∴CO的長為1.5,(2)不變,∵折疊∴PA=AB
∴∠APB=∠ABP過點(diǎn)M作交PB于點(diǎn)Q∵∴∠MQP=∠ABP,∠PMQ=∠PAB∴∠APB=∠MQP∴MP=MQ∵M(jìn)P=BN∴MQ=BN∵∴∠MQF=∠NBF,∠FMQ=∠FNB∵在△MFQ和△NFB中,∴△MFQ≌△NFB(ASA),∴FQ=FB∵在△PMQ中,MP=MQ,MEBP∴PE=QE∴在Rt△PCB中,,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,等腰三角形的性質(zhì)和判定,全等三角形的性質(zhì)和判定等,本題綜合性較強(qiáng),輔助線構(gòu)造等腰三角形和全等三角形是解題的關(guān)鍵.四、坐標(biāo)系與全等三角形綜合(共3小題)10.(2023上·江蘇鎮(zhèn)江·八年級統(tǒng)考期末)如圖1,平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn),分別與x軸、y軸相交于點(diǎn)A、B,.為y軸上一點(diǎn),P為線段上的一個動點(diǎn).(1)求直線的函數(shù)表達(dá)式;(2)①連接,若的面積為面積的,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為______;②若射線平分,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,若點(diǎn)C關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,當(dāng)恰好落在x軸上時,點(diǎn)P的坐標(biāo)為______.(直接寫出所有答案)【答案】(1)(2)①;②(3)或【分析】(1)作軸,證,得,,由點(diǎn)B、C即可求解.(2)①過點(diǎn)P作軸,由點(diǎn)B、C、D可得,由得,即可求,從而得點(diǎn)P坐標(biāo).②作,證得,由,,得點(diǎn)P坐標(biāo).(3)分兩種情況討論,當(dāng)點(diǎn)在x軸正半軸,當(dāng)點(diǎn)在x軸負(fù)半軸,當(dāng)延長至點(diǎn)H,由折疊的性質(zhì)可知,,由得,進(jìn)而得點(diǎn)P坐標(biāo).或根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式求解即可.【詳解】(1)作軸,∴,在和中,∵,
∴,∴,∵,∴,將B、C分別代入得,解得,,∴直線的函數(shù)表達(dá)式.(2)①過點(diǎn)P作軸,由點(diǎn)B、C、D可知,∵,∴,由點(diǎn)B、D可得,∵,∴,∴.②作,∴,∵平分,∴,在和中,∵,∴,∴,∵,,∴,∴.(3)①當(dāng)點(diǎn)在x軸正半軸,延長至點(diǎn)H,由折疊的性質(zhì)可知,∵,∴,∴,∴,∴點(diǎn)P的縱坐標(biāo)值為,∴,∴∴.②當(dāng)點(diǎn)在x軸負(fù)半軸,同①可得,設(shè),由題意得,即,∵,∴,解得,∴.綜上,或.【點(diǎn)睛】本題主要考查一次函數(shù)的綜合應(yīng)用、三角形的全等證明、勾股定理、角平分線的性質(zhì),掌握相關(guān)知識,根據(jù)題意正確畫出輔助線是解題的關(guān)鍵.11.(2022上·江蘇揚(yáng)州·八年級統(tǒng)考期末)(1)如圖1,在四邊形ABCD中,∠B=∠C=90°,點(diǎn)E是邊BC上一點(diǎn),AB=EC,BE=CD,連接AE、DE.判斷△AED的形狀,并說明理由;(2)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(2,0),點(diǎn)B(5,1),點(diǎn)C在第一象限內(nèi),若△ABC是等腰直角三角形,求點(diǎn)C的坐標(biāo);(3)如圖2,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(0,1),點(diǎn)C是x軸上的動點(diǎn),線段CA繞著點(diǎn)C按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°至線段CB,連接BO、BA,則BO+BA的最小值是.【答案】(1)等腰直角三角形,見解析;(2)(1,3),(4,4),(3,2);(3)【分析】(1)證明△ABE≌△ECD(SAS),即可求解;(2)分三種情況:當(dāng)∠CAB=90°時,AC=BA;當(dāng)∠ABC=90°,AB=BC時;當(dāng)∠ACB=90°,AC=BC時;分別構(gòu)造三角形全等,由(1)的結(jié)論求解即可;(3)在x軸上取D(1,0),在y軸上截取AE=CD,連接EC,BD,通過證明△AEC≌△CDB(SAS),確定B點(diǎn)在直線y=x﹣1上運(yùn)動,作A點(diǎn)關(guān)于直線BD的對稱點(diǎn)A',連接A'G,A'O,A'B,當(dāng)O、B、A'三點(diǎn)共線時,AB+OB有最小值,求出A'(2,﹣1),在求出OA'即為所求.【詳解】解:(1)△AED是等腰直角三角形,理由如下:在△ABE和△ECD中,,∴△ABE≌△ECD(SAS),∴∠AEB=∠EDC,∠BAE=∠DEC,∴∠AEB+∠DEC=∠AEB+∠BAE=90°,∴∠AED=90°,∴△AED是等腰直角三角形;(2)①如圖1,當(dāng)∠CAB=90°時,AC=BA,過點(diǎn)B作BH⊥x軸交于H點(diǎn),過點(diǎn)C作GC⊥x軸交于點(diǎn)G,由(1)可得△ACG≌△BAH(AAS),∴CG=AH,AG=BH,∵A(2,0),點(diǎn)B(5,1),∴BH=AG=1,AH=3,∴C(1,3);②如圖2,當(dāng)∠ABC=90°,AB=BC時,過點(diǎn)B作LK⊥x軸交x軸于點(diǎn)L,過點(diǎn)C作CK⊥LK交于點(diǎn)K,由(1)可得△ABL≌△BCK(AAS),∴AL=BK,BL=CK,∵點(diǎn)A(2,0),點(diǎn)B(5,1),∴BL=CK=1,AL=BK=3,∴C(4,4);
③如圖3,當(dāng)∠ACB=90°,AC=BC時,過點(diǎn)C作EF∥x軸,過點(diǎn)A作AE⊥x軸交EF于點(diǎn)E,過點(diǎn)B作BF⊥x軸交EF于點(diǎn)F,由(1)可得△EAC≌△FCB(AAS),∴EC=BF,AE=CF,∵點(diǎn)A(2,0),點(diǎn)B(5,1),∴EF=3,CE=BF,AE=CF,設(shè)C(x,y),∴BF=y(tǒng)﹣1,AE=y(tǒng),∴y﹣1+y=3,∴y=2,∴AE=2,EC=1,∴C(3,2);綜上所述:C點(diǎn)坐標(biāo)為(4,4)或(1,3)或C(3,2);(3)如圖4,在x軸上取D(1,0),在y軸上截取AE=CD,連接EC,BD,∵∠ACB=90°,∴∠DCB=90°+∠OCA,∵∠EAC=90°+∠OCA,∴∠DCB=∠EAC,∵EA=CD,AC=BC,∴△AEC≌△CDB(SAS),∴∠ECA=∠DBC,∵∠ECA+∠ECB=90°,∴∠DBC+∠ECB=90°,∴BD⊥EC,∵OC=OE,∴∠ECO=∠BDC=45°,∴∠ODG=45°,∴G(0,﹣1),設(shè)直線BD的解析式為y=kx+b,∴,∴,∴y=x﹣1,∴B點(diǎn)在直線y=x﹣1上運(yùn)動,作A點(diǎn)關(guān)于直線BD的對稱點(diǎn)A',連接A'G,A'O,A'B,∴OB=BA',∴AB+OB=AB+BA'≥OA',∴當(dāng)O、B、A'三點(diǎn)共線時,AB+OB有最小值,∵GD垂直平分AA',GA=GA',AD=GD,∴A'G⊥AG,∴A'(2,﹣1),∴OA',∴AB+OB的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題是四邊形的綜合題,熟練掌握三角形全等的判定與性質(zhì),軸對稱求最短距離的方法是解題的關(guān)鍵.12.(2022上·江蘇無錫·八年級統(tǒng)考期末)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(5,0),點(diǎn)B在第一象限內(nèi),且AB=4,OB=3.(1)試判斷△AOB的形狀,并說明理由.(2)點(diǎn)P是線段OA上一點(diǎn),且PB-PA=1,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)C、點(diǎn)D分別為線段OB、BA上的動點(diǎn),且OC=BD,求AC+OD的最小值.【答案】(1)△AOB是直角三角形,證明見解析(2)P(,0)(3)【分析】(1)利用勾股定理的逆定理求解即可;(2)作BD⊥OA于D,設(shè)PA=x,則BP=x+1,利用面解法求出BE的長,在Rt△BEP中利用勾股定理求出x的值即可求解;(3)過點(diǎn)O作以O(shè)B為腰,∠BOH=90°的等腰直角三角形,利用SAS證明△HOC≌△OBD,得OD=HC,則當(dāng)A、C、H三點(diǎn)共線時,AC+CH最小,即AC+OD有最小值為AH的長.【詳解】(1)解:△AOB是以B為直角頂點(diǎn)的直角三角形,理由如下:∵A(5,0),∴OA=5,∴AB2+OB2=42+32=25=52=OA2,∴△AOB是以O(shè)A為斜邊的直角三角形;(2)解:如圖,作BE⊥OA于E,設(shè)PA=x,則BP=x+1,∵S△AOB=BO?AB=OA?BE,∴,∴OE=,∴PE=5x=x,在Rt△BEP中,(x+1)2=(x)2+()2,解得x=∴OP=5=,∴P(,0);(3)解:如圖,過點(diǎn)O作以O(shè)B為腰,∠BOH=90°的等腰直角三角形,∴HO=BO,∠HOC=∠OBD=90°,又∵OC=DB,在△HOC和△OBD中,∴△HOC≌△OBD(SAS),∴OD=HC,∴AC+OD=AC+HC,∴要使AC+OD最小,則AC+CH最小,∴當(dāng)A、C、H三點(diǎn)共線時,AC+CH最小,即AC+OD有最小值為AH的長,分別過點(diǎn)B,H作BE⊥x軸于E,HF⊥x軸于F,則OB=OH=3,∵S△AOB=BO?AB=OA?BE,∴,∴,∵∠HFO=∠HDB=∠OEB=90°,∴∠HOF+∠OHF=90°,∠HOF+∠BOE=90°,∴∠OHF=∠BOE,在△OHF與△BOE中,,∴△OHF≌△BOE(AAS),∴OF=BE=,HF=OE=,∵H在第二象限,∴H(,);∴,即AC+OD有最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理及其逆定理,等腰直角三角形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識,作輔助線構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.五、全等三角形的多結(jié)論問題(共3小題)13.(2023下·山東威?!ぐ四昙壭B?lián)考期末)如圖,已知正方形邊長為4.連接其對角線,的平分線交于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),交于點(diǎn),過點(diǎn)作,交延長線于點(diǎn).①;②的面積為;③;以上三個選項正確的是(
)
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②【答案】B【分析】由“”可證,可得,故①正確;根據(jù)等角對等邊易證,根據(jù)勾股定理求得的長,然后根據(jù)三角形的面積公式即可得出,故②錯誤;由全等三角形的性質(zhì)可得,在上截取,連接,則可以證明,得到,即可證得.【詳解】解:∵四邊形是正方形,∴,,∵,∴,∴,∵,,∴,∴,故①正確;∵平分,∴,∴,∵,∴,且,∴,∴,∵正方形邊長為4,∴,∴,故②錯誤;在上截取,連接,
∵,∴,∵,且,∴,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,故③正確.故選:B.【點(diǎn)睛】本題是正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)等知識,正確作出輔助線是解答本題的關(guān)鍵.14.(2022上·福建漳州·八年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,,,點(diǎn)D在線段AO上,以CD為邊作等邊三角形CDE,點(diǎn)E和點(diǎn)A分別位于CD兩側(cè),連接OE,BE.現(xiàn)給出以下結(jié)論:①;②;③;④直線.其中結(jié)論正確的是(
)A.①③ B.②④ C.①②④ D.①②③④【答案】C【分析】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得從而可得,可判斷①正確,結(jié)合等邊三角形易證,可判斷②正確,進(jìn)而判斷③,結(jié)合已知解三角形易證,可知在的垂直平分線上,結(jié)合等邊三角形易證,從而證明,得,可知在的垂直平分線上,從而判斷④正確.【詳解】解:,是等邊三角形,是等邊三角形,即:,故①正確,,,故②正確即當(dāng)且僅當(dāng)平分時有,故③不正確,,在的垂直平分線上,,,在的垂直平分線上,直線,故④正確故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì)的綜合應(yīng)用,全等三角形的判定和性質(zhì),垂直平分線的判定;解題的關(guān)鍵是熟練掌握等邊三角形的性質(zhì)進(jìn)行全等的證明.15.(2023上·河北張家口·八年級張家口市第一中學(xué)??计谀┤鐖D所示,點(diǎn)為三個內(nèi)角平分線的交點(diǎn),度,,點(diǎn),分別為,上的點(diǎn),且.甲、乙、丙三位同學(xué)有如下判斷:甲:度;乙:四邊形的面積是不變的;丙:當(dāng)時,周長取得最小值.其中正確的是(
)A.只有丙正確 B.只有甲、乙正確 C.只有乙、丙正確 D.甲、乙、丙都正確【答案】D【分析】過點(diǎn)O作于點(diǎn),根據(jù)三角形內(nèi)心可得,然后證明,可得,根據(jù)得到四邊形的面積=2,根據(jù)點(diǎn)D的位置固定,可得四邊形的面積是定值,過點(diǎn)O作于點(diǎn)F,根據(jù),可得,所以的周長=,可得當(dāng)最小時,即當(dāng)時,的周長取得最小值,據(jù)此解題.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)O作于點(diǎn),連接,點(diǎn)是的內(nèi)心,是的平分線,在與中,∴,,,,故甲的判斷正確;四邊形的面積=四邊形DOEB的面積點(diǎn)D的位置固定,四邊形OMBN的面積是定值,故乙的判斷正確;如圖,過點(diǎn)O作于點(diǎn)F,的周長=當(dāng)最小時,即當(dāng)?shù)闹荛L取最小值,即此時,故丙的判斷正確,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查三角形內(nèi)切圓于內(nèi)心、等腰三角形的判定、余弦、全等三角形的判定與性質(zhì),有點(diǎn)難度,掌握相關(guān)知識是解題關(guān)鍵.六、利用全等三角形的性質(zhì)與判定解決最值問題(共4小題)16.(2022上·福建福州·八年級統(tǒng)考期末)如圖,已知∠ABC=∠ADC=90°,BC=CD,CA=CE.(1)求證:∠ACB=∠ACD;(2)過點(diǎn)E作ME∥AB,交AC的延長線于點(diǎn)M,過點(diǎn)M作MP⊥DC,交DC的延長線于點(diǎn)P.①連接PE,交AM于點(diǎn)N,證明AM垂直平分PE;②點(diǎn)O是直線AE上的動點(diǎn),當(dāng)MO+PO的值最小時,證明點(diǎn)O與點(diǎn)E重合.【答案】(1)見解析(2)①見解析;②見解析【分析】(1)用HL證明Rt△ABC≌Rt△ADC,即可得到結(jié)論;(2)①證明△NEC≌△NPC(SAS)即可;②作P點(diǎn)關(guān)于AE的對稱點(diǎn),連接M交AE于點(diǎn)O,證明∠MP=30°即可.【詳解】(1)證明:在Rt△ABC和Rt△ADC中,BC=CD,AC=AC,∴Rt△ABC≌Rt△ADC,∴∠ACB=∠ACD;(2)∵Rt△ABC≌Rt△ADC,∴∠BAC=∠CAD,∵CA=CE,∴∠CAE=∠CED,∵∠EBA=90°,∴∠BEA=∠BAC=∠CAE=30°,∵PD⊥AE,MP⊥PD,∴AE∥MP,∴∠PMC=∠MAE=30°,∵M(jìn)E∥AB,∴∠MEB=90°,∴∠MEA=120°,∵∠MAE=30°,∴∠EMA=30°,∵CР⊥MP,CE⊥ME,∴∠MCP=∠MCE=60°,∴△NEC≌△NPC(SAS),∴EN=PN,∴N是EP的中點(diǎn),NC⊥PE,∴AM垂直平分PE;②作P點(diǎn)關(guān)于AE的對稱點(diǎn),連接M交AE于點(diǎn)O,∵AM垂直平分PE,∴ME=MP,∵∠EMP=60°,∴∠MPE=60°,∴∠EPD=30°,∴∠=30°,∴∠MP=30°,∵∠MЕP=60°,∴O點(diǎn)與E點(diǎn)重合.【點(diǎn)睛】此題考查了全等三角形的判定及性質(zhì)定理,線段垂直平分線的判定及性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),正確掌握全等三角形的判定及性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.17.(2021上·湖北武漢·八年級校聯(lián)考期末)如圖,在等邊中,為上一點(diǎn),,且.(1)如圖1,若點(diǎn)在邊上,求證:;(2)如圖2,若點(diǎn)在內(nèi),連接,為的中點(diǎn),連接,,求證:;(3)如圖3,點(diǎn)為邊上一點(diǎn),連接,.若的值最小時,的度數(shù)為______(直接寫出結(jié)果).【答案】(1)見解析(2)見解析(3)【分析】(1)先由得到是等邊三角形,從而得到,進(jìn)而得到點(diǎn)是的中點(diǎn),然后得到點(diǎn)是的中點(diǎn);(2)延長至點(diǎn),使得,連接、、,然后由點(diǎn)是的中點(diǎn)得到,結(jié)合證明,從而得到,,即可得到,然后由平行線的性質(zhì)得到,進(jìn)而得到,最后結(jié)合得證,再由全等三角形的性質(zhì)得到,然后結(jié)合得到;(3)連接、,先由得到,再由得到,進(jìn)而得到,然后得到,所在直線垂直平分線段,進(jìn)而得到當(dāng)時取得最小值,最后求得的度數(shù).【詳解】(1)證明:是等邊三角形,,,,,是等邊三角形,,,,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),;(2)證明:如圖2,延長至點(diǎn),使得,連接、、,則,點(diǎn)是的中點(diǎn),,,,,,,,,,,,,,,;(3)解:如圖3,連接、,,,,,,,所在直線垂直平分線段,,,,,,當(dāng)時,,即當(dāng)為等腰三角形時,的周長最小,此時,的值最小,即,,,,,,即,,,,故答案為:.【點(diǎn)睛】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)、平行線的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、三角形的內(nèi)角和定理、相似三角形的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是熟知等邊三角形的性質(zhì).18.(2022上·重慶云陽·八年級統(tǒng)考期末)在銳角△ABC中,AD⊥BC于點(diǎn)D,E為AD上一點(diǎn),且DE=CD,連接BE.(1)如圖1,若∠DBE=30°,BE=6,AE=4,求△ACD的面積;(2)如圖2,E為AD中點(diǎn),F(xiàn)為BE上一點(diǎn),連接AF,若∠DBE=∠CAD=∠AFE,求證AF=2CD;(3)如圖3,若∠DBE=∠CAD,M是直線BC上一動點(diǎn),連接AM并繞A點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)90°,得到AN,連接DN,EN.當(dāng)DN長度最小時,請直接寫出∠ABE與∠DNE所滿足的等量關(guān)系【答案】(1)(2)見解析(3)【分析】(1)由AD⊥BC及∠DBE=30゜,可得,即可得AD=7;再由DE=CD=3,即可求得△ACD的面積;(2)由已知易得△BDE≌△ADC,則可得BD=AD;延長至,使,連接,則可證得△BDE≌△GAE,則有BD=GA,∠DBE=∠G;再由已知及所證可得AF=AD=2CD;(3)由已知易得△BDE≌△ADC,可得△ABD是等腰直角三角形;作且,連接,則易得≌,,則動點(diǎn)一定在經(jīng)過定點(diǎn)且垂直于直線的直線上運(yùn)動,當(dāng)時,取得最小值,此時點(diǎn)與點(diǎn)重合,則由線段垂直平分線的性質(zhì)定理即可得∠ABE與∠DNE所滿足的等量關(guān)系.【詳解】(1)∵,∴.∵在中,,∴.∴.∵,∴在中,
.(2)在和中,∵,∴≌().∴.延長至,使,連接,如圖.∵為中點(diǎn),∴.在和中,∵,∴≌().∴,.∵,∴.∴.∵,∴.(3).理由如下:∵,AD⊥BC,DE=CD,∴≌().∴BD=AD,∴是等腰直角三角形,∴∠ABD=45゜.作且,連接,則∠DAH=∠DAN+∠NAH=90゜,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:AM=AN,∠MAN=∠MAD+∠DAN=90゜,∴∠NAH=∠MAD,在△NAH和△ADM中,,∴≌().∴,∠ANH=∠AMD.∴動點(diǎn)一定在經(jīng)過定點(diǎn)且垂直于直線的直線上運(yùn)動.∴當(dāng)時,取得最小值,此時點(diǎn)與點(diǎn)重合.∵AM=AN,AD⊥BN,∴垂直平分,∴.∴.∴【點(diǎn)睛】本題是全等三角形的綜合,考查了等腰三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),含30度角直角三角形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),關(guān)鍵是靈活運(yùn)用三角形全等的判定與性質(zhì),確定點(diǎn)N的運(yùn)動路徑是難點(diǎn).19.(2022上·重慶·九年級統(tǒng)考期末)如圖1,為等邊三角形,D為AC右側(cè)一點(diǎn),且,連接BD交AC于點(diǎn)E,延長DA、CB交于點(diǎn)F.(1)若,,求AD;(2)證明:;(3)如圖2,若,G為BC中點(diǎn),連接AG,M為AG上一動點(diǎn),連接CM,將CM繞著M點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)90°到MN,連接AN,CN,當(dāng)AN最小時,直接寫出的面積.【答案】(1)1(2)見解析(3)【分析】(1)求出∠F=30°,得到CF=2AC,由勾股定理得AC2+AF2=CF2,代入數(shù)值計算即可;(2)在BC上截取CH=AE,證明△ABE≌△CAH(SAS),得到∠3=∠2=∠1,證得∠FAH=∠FHA=60°+∠1,推出HF=AF,即可得到結(jié)論;(3)在GA上截取GK=GC,連接CK,KN,證明∠GCM=∠KCN,得到△GCM∽△KCN,推出∠CGM=∠CKN=90°,進(jìn)而得到點(diǎn)N在過點(diǎn)K且垂直CK的直線上移動,當(dāng)且僅當(dāng)AN⊥KN時,AN取得最小值,再證明MGC≌△NHM(AAS),推出HN=GM=(1),HM=CG=1,求出AM,即可得到△AMN的面積.【詳解】(1)解:∵△ABC為等邊三角形,∴∠ACB=∠BAC=60°.又∵∠BAF=,∴∠FAC=90°.進(jìn)而,∠F=30°.∴CF=2AC.在Rt△FAC中,AC2+AF2=CF2,又∵,∴AC=1.又∵AD=AC,∴AD=1.(2)證明:在BC上截取CH=AE,∵AB=AC,∠ACB=∠BAC,∴△ABE≌△CAH(SAS).∴∠1=∠2.∵AD=AC,∴∠3=∠2=∠1.∴∠FAH=∠5+∠4=∠2+∠3+∠4=∠1+∠1+∠4=60°+∠1.又∵∠FHA=∠ACB+∠1=60°+∠1,∴∠FAH=∠FHA.∴HF=AF.∴CF=CH+HF=AF+AE.(3)解:在GA上截取GK=GC,連接CK,KN,∵△ABC是等邊三角形,點(diǎn)G是BC的中點(diǎn),AB=2,∴BG=CG=BC=1,∴AG⊥BC,AG=,∵KG=CG,∠KGC=90°,∴KC=CG,∠GCK=,∵CM繞著M點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)90°到MN,∴CM=MN,∠CMN=90°,∴CN=CM,∠MCN=,∴∠GCK=∠MCN=,∴∠GCM=∠KCN,∵,即,∴△GCM∽△KCN∴∠CGM=∠CKN=90°,∴點(diǎn)N在過點(diǎn)K且垂直CK的直線上移動,當(dāng)且僅當(dāng)AN⊥KN時,AN取得最小值,當(dāng)AN取得最小值時,∠NKA=∠NAK=,∴AN=NK,此時,過N點(diǎn)作NH⊥AK于H,∴當(dāng)AN取得最小值時,AH=NH=HK=AK=(AGGK)=(1),∵∠NHM=∠NMC=∠CGM=90°,∴∠HMN+∠GMC=90°,∠HMN+∠HNM=90°,∴∠GMC=∠HNM,∴MGC≌△NHM(AAS),∴HN=GM=(1),HM=CG=1,∴AM=AGGM=(+1),∴當(dāng)AN最小時,S△AMN′=×=.【點(diǎn)睛】此題考查了等邊三角形的性質(zhì),全等三角形的判定即性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定即性質(zhì),熟記各知識點(diǎn)并綜合應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.七、利用軸對稱的性質(zhì)求最短距離(共3小題)20.(2021下·山東青島·七年級統(tǒng)考期末)古希臘有一個著名的“將軍飲馬問題”,大致內(nèi)容如下:古希臘一位將軍,每天都要巡查河岸同側(cè)的兩個軍營A,B.他總是先去A營,再到河邊飲馬,之后,再巡查B營.他時常想,怎么走,才能使他每天走的路程之和最短呢?大數(shù)學(xué)家海倫曾用軸對稱的方法巧妙地解決了這個問題.如圖2,作B關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)B′,連結(jié)AB′與直線l交于點(diǎn)C,點(diǎn)C就是所求的位置.證明:如圖3,在直線l上另取任一點(diǎn)C′,連結(jié)AC′,BC,B′C′,∵直線l是點(diǎn)B,B′的對稱軸,點(diǎn)C,C′在l上,∴CB=_________,C′B=_________,∴AC+CB=AC+CB′=_________.在△AC′B′,∵AB′<AC′+C′B′,∴AC+CB<AC′+C′B′即AC+CB最小.本問題實(shí)際上是利用軸對稱變換的思想,把A,B在直線同側(cè)的問題轉(zhuǎn)化為在直線的兩側(cè),從而可利用“兩點(diǎn)之間線段最短”,即“三角形兩邊之和大于第三邊”的問題加以解決(其中C在AB′與l的交點(diǎn)上,即A,C,B′三點(diǎn)共線).本問題可歸納為“求定直線上一動點(diǎn)與直線外兩定點(diǎn)的距離和的最小值”的問題的數(shù)學(xué)模型.拓展應(yīng)用:如圖,等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,BD平分∠ABC交AC于D,點(diǎn)P是BD上一個動點(diǎn),點(diǎn)M是BC上一個動點(diǎn),請在圖5中畫出PC+PM的值最小時P的位置.(可用三角尺)【答案】見解析【分析】利用軸對稱的性質(zhì)和三角形的三邊關(guān)系可得;拓展應(yīng)用中,在BA上截取BC'=BC,連接CC',可證得C、C'關(guān)于BD對稱,將兩條線段的和最小問題轉(zhuǎn)化為垂線段最短來解決.【詳解】解:證明:如圖3,在直線l上另取任一點(diǎn)C′,連結(jié)AC′,BC,B′C′,∵直線l是點(diǎn)B,B′的對稱軸,點(diǎn)C,C′在l上,∴CB=CB',C′B=C'B',∴AC+CB=AC+CB′=AB'.在△AC′B′,∵AB′<AC′+C′B′,∴AC+CB<AC′+C′B′即AC+CB最?。蚀鸢笧椋篊B',C'B',AB';拓展應(yīng)用:如圖,在BA上截取BC'=BC,連接CC',過C'作C'M⊥BC于點(diǎn)M,交BD于點(diǎn)P,在BD上另取一點(diǎn)P',連接P'C',在BC上取點(diǎn)M',連接P'M',∵BC=BC',BD平分∠CBC',∴BD垂直平分CC',∴PC=PC',P'C=P'C',∴PC+PM=PC'+PM=C'M,∵C'P'+P'M'>C'M,∴PC+PM<P'C+P'M',∴點(diǎn)P即為所求.【點(diǎn)睛】本題主要考查了軸對稱的性質(zhì)、三角形三邊的關(guān)系、以及垂線段最短等知識,利用軸對稱的性質(zhì)對線段進(jìn)行轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵.21.(2022上·陜西西安·八年級統(tǒng)考期中)問題情境:老師在黑板上出了這樣一道題:直線同旁有兩個定點(diǎn)A,B,在直線上是否存在點(diǎn),使得的值最???小明的解法如下:如圖,作點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),連接,則與直線的交點(diǎn)即為,且的最小值為.問題提出:(1)如圖,等腰的直角邊長為4,E是斜邊的中點(diǎn),是邊上的一動點(diǎn),求的最小值.問題解決:(2)如圖,為了解決A,B兩村的村民飲用水問題,A,B兩村計劃在一水渠上建造一個蓄水池,從蓄水池處向A,B兩村引水,A,B兩村到河邊的距離分別為千米,千米,千米.若蓄水池往兩村鋪設(shè)水管的工程費(fèi)用為每千米15000元,請你在水渠上選擇蓄水池的位置,使鋪設(shè)水管的費(fèi)用最少,并求出最少的鋪設(shè)水管的費(fèi)用.【答案】(1)(2)最少的鋪設(shè)水管的費(fèi)用是225000元【分析】(1)作點(diǎn)B關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于P,此時的值最小,連接先根據(jù)勾股定理求出的長,再判斷出,根據(jù)勾股定理即可得出結(jié)論;(2)根據(jù)軸對稱的性質(zhì)確定水廠位置,作交的延長線于點(diǎn)E,根據(jù)矩形的性質(zhì)分別求出、,根據(jù)勾股定理求出,得到,結(jié)合題意計算即可.【詳解】(1)解:如圖,作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于,此時的值最小,連接.因?yàn)榈妊闹苯沁呴L為4,E是斜邊的中點(diǎn),所以,,因?yàn)椋?,所以.?)如圖,延長到點(diǎn),使,連接交于點(diǎn),點(diǎn)即為所選擇的位置,過點(diǎn)作交的延長線于點(diǎn).在中,千米,千米,所以(千米),所以最短路線(千米),最少的鋪設(shè)水管的費(fèi)用為(元).答:最少的鋪設(shè)水管的費(fèi)用是元.【點(diǎn)睛】本題考查的是三角形綜合題,軸對稱最短路徑問題、勾股定理的應(yīng)用,掌握軸對稱的概念和性質(zhì)、兩點(diǎn)之間,線段最短的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.22.(2022上·遼寧鞍山·八年級統(tǒng)考期末)如圖,P為內(nèi)一定點(diǎn),M、N分別是射線OA、OB上的點(diǎn),(1)當(dāng)周長最小時,在圖中畫出(保留作圖痕跡);(2)在(1)的條件下,已知,求的度數(shù).
【答案】(1)見解析,(2)35°【分析】(1)作P關(guān)于OA,OB的對稱點(diǎn)P1,P2.連接OP1,OP2.則當(dāng)M,N是P1P2與OA,OB的交點(diǎn)時,△PMN的周長最短,于是得到結(jié)論;(2)根據(jù)對稱的性質(zhì)可以證得∠OPN+∠OPM=∠OP2N+∠OP1M=110°,∠P1OP2=2∠AOB,根據(jù)三角形內(nèi)角和即可求解.【詳解】解:(1)作P關(guān)于OA,OB的對稱點(diǎn)P1,P2.連接OP1,OP2.分別交OA、OB于點(diǎn)M、N,△PMN的周長為P1P2長,此時周長最短;
(2)連接P1O、P2O,∵PP1關(guān)于OA對稱,∴∠P1OP=2∠MOP,∠OP1M=∠OPM,同理,∠P2OP=2∠NOP,∠OP2N=∠OPN,∴∠P1OP2=2∠AOB,∵∠OPN+∠OPM=∠OP2N+∠OP1M=110°,∴∠P1OP2=180°﹣110°=70°,∴∠AOB=35°.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對稱﹣?zhàn)疃搪肪€問題,正確作出圖形,利用對稱得出角之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.八、折疊問題(共3小題)23.(2021上·河北承德·八年級統(tǒng)考期末)如圖,在直角三角形紙片中,∠C=90°,AB=10cm,BC=8cm,AC=6cm.沿過點(diǎn)B的直線折疊這個三角形,使點(diǎn)C落在AB邊上的點(diǎn)E處,折痕為BD(1)求△AED的周長;(2)過點(diǎn)C作△ABC的高,并求出這個高長.【答案】(1)8(2)畫圖見解析,【分析】(1)根據(jù)翻折變換的性質(zhì)可得BE=BC,DE=CD,然后求出AE,再求出△ADE的周長=AC+AE;【詳解】(1)解:∵折疊這個三角形點(diǎn)C落在AB邊上的點(diǎn)E處,折痕為BD,∴BE=BC=8,DE=CD,∴AE=AB﹣BE=AB﹣BC=10﹣8=2,∴△ADE的周長=AD+DE+AE,=AD+CD+AE,=AC+AE,=6+2,=8,故△ADE的周長為8;(2)解:如圖所示,CF就是△ABC的高,,,,【點(diǎn)睛】本題考查了軸對稱的性質(zhì)和等積法求高,解題關(guān)鍵是熟練運(yùn)用軸對稱的性質(zhì)和等積法解題.24.(2022上·吉林長春·八年級期末)操作:第一步:如圖1,對折長方形紙片ABCD,使AD與BC重合,得到折痕EF,把紙片展開.第二步:如圖2,再一次折疊紙片,使點(diǎn)A落在EF上的N處,并使折痕經(jīng)過點(diǎn)B,得到折痕BM,同時得到線段BN.連結(jié)AN,易知△ABN的形狀是.論證:如圖3,若延長MN交BC于點(diǎn)P,試判定△BMP的形狀,請說明理由.【答案】操作:等邊三角形;論證:△BMP是等邊三角形,理由見解析【分析】操作:由折疊的性質(zhì)可得NA=NB=AB,可得△ABN是等邊三角形;論證:由直角三角形的性質(zhì)可求∠BPM=∠MBP=60°,可得△BMP是等邊三角形.【詳解】解:操作:如圖2,∵直線EF是AB的垂直平分線,∴NA=NB,由折疊可知,BN=AB,∠NBM=∠ABM,∠BAM=∠BNM=90°,∴AB=BN=AN,∴△ABN是等邊三角形,故答案為:等邊三角形;論證:△BMP是等邊三角形,理由如下:如圖3,∵△ABN是等邊三角形,∴∠ABN=60°,∴∠NBM=∠ABM=∠ABN=30°,∵∠NBP=∠ABP∠ABN=30°,∠BNP=90°,∴∠BPM=∠MBP=60°,∴△BMP是等邊三角形.【點(diǎn)睛】本題考查了翻折變換,等邊三角形的性質(zhì)和判定,直角三角形的性質(zhì),靈活運(yùn)用這些性質(zhì)解決問題是解題的關(guān)鍵.25.(2021上·江蘇泰州·八年級統(tǒng)考期末)如圖1,將三角形紙片ABC,沿AE折疊,使點(diǎn)B落在BC上的F點(diǎn)處;展開后,再沿BD折疊,使點(diǎn)A恰好仍落在BC上的F點(diǎn)處(如圖2),連接DF.(1)求∠ABC的度數(shù);(2)若△CDF為直角三角形,且∠CFD=90°,求∠C的度數(shù);(3)若△CDF為等腰三角形,求∠C的度數(shù).【答案】(1)60°;(2)30°;(3)20°或40°.【分析】(1)由折疊的性質(zhì)可知△ABF是等邊三角形,即可得出結(jié)論;(2)根據(jù)折疊的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理即可得出結(jié)論;(3)根據(jù)折疊的性質(zhì)、三角形外角的性質(zhì)及等腰三角形的性質(zhì)表示出∠AFD,根據(jù)平角的定義表示出∠DFC,然后分三種情況討論即可得出結(jié)論.【詳解】解:(1)由折疊的性質(zhì)可知:AB=AF,BA=BF,∴AB=BF=AF,∴△ABF是等邊三角形,∴∠ABC=∠AFB=60°;(2)∵∠CFD=90°,∴∠BFD=90°.由折疊的性質(zhì)可知:∠BAD=∠BFD,∴∠BAC=∠BAD=90°,∴∠C=180°∠BAC∠ABC=180°90°60°=30°;(3)設(shè)∠C=x°.由折疊的性質(zhì)可知,AD=DF,∴∠FAD=∠AFD.∵∠AFB=∠FAD+∠C,∴∠FAD=∠AFB∠C=60°x,∴∠AFD=60°x,∴∠DFC=180°∠AFB∠AFD=180°60°(60°x)=60°+x.∵△CDF為等腰三角形,∴分三種情況討論:①若CF=CD,則∠CFD=∠CDF,∴60°+x+60°+x+x=180°,解得:x=20°;②若DF=DC,則∠DFC=∠C,∴60°+x=x,無解,∴此種情況不成立;③若DF=FC,則∠FDC=∠C=x,∴60°+x+x+x=180°,解得:x=40°.綜上所述:∠C的度數(shù)為20°或40°.【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),折疊的性質(zhì).分三種情況討論是解答本題的關(guān)鍵.九、等腰三角形性質(zhì)與判定綜合(共3小題)26.(2021上·湖南張家界·八年級統(tǒng)考期末)已知,,為直線上一點(diǎn),為直線上一點(diǎn),,設(shè),,(1)如圖1,若點(diǎn)在線段上,點(diǎn)在線段上,,,則;.(2)如圖2,若點(diǎn)在線段上,點(diǎn)在線段上,則,之間有什么關(guān)系式?說明理由.(3)探究:當(dāng)點(diǎn)在線段的延長線上,點(diǎn)在線段上,(或在線段的延長線上)時,是否存在不同于(2)中的,之間的關(guān)系式?若存在,請直接寫出這個關(guān)系式.【答案】(1),;(2),理由見解析;(3)存在,或.【分析】本題是三角形綜合題,主要考查等腰三角形的性質(zhì),三角形的內(nèi)角和定理,解本題的關(guān)鍵是利用三角形的內(nèi)角和定理得出等式.(1)根據(jù)題意利用等腰三角形的性質(zhì)和三角形的內(nèi)角和即可得出結(jié)論;(2)根據(jù)題意利用等腰三角形的性質(zhì)和三角形的內(nèi)角和即可得出結(jié)論;(3)根據(jù)題意分①當(dāng)點(diǎn)在的延長線上,點(diǎn)在線段上,②當(dāng)點(diǎn)在的延長線上,點(diǎn)在的延長線上兩種情況,結(jié)合等腰三角形性質(zhì)進(jìn)行等量替換即可得出結(jié)論.【詳解】(1)解:∵,,∴,∵,,∴,∴,∴,∴.(2)解:設(shè),,∴,,在中,,在中,,∴.(3)解:①當(dāng)點(diǎn)在的延長線上,點(diǎn)在線段上,如圖:設(shè),,∴,,在中,,在中,,∴,②當(dāng)點(diǎn)在的延長線上,點(diǎn)在的延長線上,如圖,同①的方法可得.27.(2022上·江蘇南通·八年級統(tǒng)考期末)【了解概念】定義:如果一個三角形一邊上的中線等于這條邊的一半,則稱這個三角形為“唯美三角形”,這條中線叫這條邊的“唯美線”.【理解運(yùn)用】(1)如圖1,為“唯美三角形”,為邊的“唯美線”,試判斷的形狀,并說明理由;【拓展提升】(2)在中,,E為外一點(diǎn),連接,若和均為“唯美三角形”,且和分別為這兩個三角形邊的“唯美線”.①如圖2,若點(diǎn)在直線異側(cè),連接,求的度數(shù);②若點(diǎn)E為平面內(nèi)一點(diǎn),滿足,請直接寫出點(diǎn)A到的距離.
【答案】(1)是直角三角形,理由見解析(2)①②6或3【分析】(1)結(jié)論:是直角三角形,利用等腰三角形的性質(zhì)以及三角形內(nèi)角和定理證明即可;(2)①過點(diǎn)A作交的延長線于點(diǎn)H,于點(diǎn)T,證明,推出,可得平分,即可解決問題;②分兩種情形:當(dāng)點(diǎn)E在的下方時,如圖2中,當(dāng)點(diǎn)E在的上方時,如圖3中,過點(diǎn)A作交的延長線于點(diǎn)H,于點(diǎn)T.【詳解】解:(1)結(jié)論:是直角三角形.理由:為“唯美三角形”,為邊的“唯美線”,,,,,,,是直角三角形;(2)①過點(diǎn)A作交的延長線于點(diǎn)H,于點(diǎn)T.
和均為“唯美三角形”,且和分別為這兩個三角形邊的“唯美線”,,都是直角三角形,,,,∴四邊形是矩形,,,,,,,平分,;②當(dāng)點(diǎn)E在的下方時,如圖2中,∵四邊形是矩形,,∴四邊形是正方形,,,,,,,即點(diǎn)A到的距離為6.當(dāng)點(diǎn)E在的上方時,如圖3中,過點(diǎn)A作交的延長線于點(diǎn)H,于點(diǎn)T.
同法可證,四邊形是正方形,,,∴AT=3,即點(diǎn)A到的距離為3.綜上所述,點(diǎn)A到的距離為6或3.【點(diǎn)睛】本題屬于三角形綜合題,考查了等腰三角形的性質(zhì),直角三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題關(guān)鍵是學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題.28.(2021上·浙江杭州·八年級杭州市采荷中學(xué)??计谥校┤鐖D,中,,現(xiàn)有兩點(diǎn)、分別從點(diǎn)、點(diǎn)同時出發(fā),沿三角形的邊順時針運(yùn)動,點(diǎn)的速度為,點(diǎn)的速度為,當(dāng)點(diǎn)第一次到達(dá)點(diǎn)時,,同時停止運(yùn)動.
(1)點(diǎn),運(yùn)動幾秒后,,兩點(diǎn)重合?(2)點(diǎn),運(yùn)動時,是否存在以為底邊的等腰三角形?如存在,請求出此時,運(yùn)動的時間.若不存在,請說明理由.(3)點(diǎn),運(yùn)動幾秒后,可得到直角三角形?【答案】(1)12秒(2)存在,4或16(3)或或15或18【分析】(1)設(shè)點(diǎn)M,N運(yùn)動x秒后重合,表示出M,N的路程,N的路程比M多,列出方程求解即可;(2)首先假設(shè)是等腰三角形,不難得到在上運(yùn)動時點(diǎn)N在點(diǎn)M前方,如圖所示,可證出,可得,設(shè)出運(yùn)動時間,表示出的長,列出方程,可解出未知數(shù)的值.(3)分情況討論,利用角所對的直角邊等于斜邊的一半解題即可.【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)、運(yùn)動秒后,、兩點(diǎn)重合,由題意可得:,解得:,即當(dāng)、運(yùn)動12秒時,,兩點(diǎn)重合;(2)當(dāng)點(diǎn)、運(yùn)動4或16秒時,存在以為底的等腰三角形,理由如下:由(1)可知:當(dāng)、運(yùn)動12秒時,,兩點(diǎn)重合,當(dāng)、分別在、上時,,,,成立;如圖,當(dāng)、都在BC上時,,
,,,是等邊三角形,,,,,,,,解得:,成立;綜上,滿足條件的的值為4或16;(3)當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動時,如圖,若,
,,,,,即,解得:;如圖,若,
由,則,解得:;當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動時,點(diǎn)也在上,此時,,不能構(gòu)成三角形;當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動時,如圖,當(dāng)點(diǎn)位于中點(diǎn)處時,
由時等邊三角形知,即是直角三角形,則,解得:;如圖,當(dāng)點(diǎn)位于中點(diǎn)處時,由時等邊三角形知,即是直角三角形,則;綜上,當(dāng)或或15或18時,可得到直角三角形.【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì)及判定,全等三角形的性質(zhì)與判定,等腰三角形的性質(zhì),角的直角三角形的性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)題意設(shè)出未知數(shù),理清線段之間的數(shù)量關(guān)系.十、等邊三角形手拉手模型(共3小題)29.(2019上·黑龍江齊齊哈爾·八年級統(tǒng)考期末)綜合與實(shí)踐:(1)問題發(fā)現(xiàn)如圖1,和均為等邊三角形,點(diǎn)A,D,E在同一直線上,連接BE.請寫出的度數(shù)及線段之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.(2)類比探究:如圖2,和均為等腰直角三角形,,點(diǎn)A,D,E在同一直線上,CM為中DE邊上的高,連接BE.填空:①的度數(shù)為_______;②線段之間的數(shù)量關(guān)系為_________,并說明理由.(3)拓展延伸;在(2)的條件下,若,求四邊形ABEC的面積.【答案】(1)∠AEB=60°,AD=BE,理由見解析(2)①90°,②AE=BE+2CM,理由見解析(3)35【分析】(1)先得出∠ACD=∠BCE,進(jìn)而用SAS判斷出△ACD≌△BCE,即可得出結(jié)論;(2)①同(1)的方法,即可得出結(jié)論;②由△ACD≌△BCE得出AD=BE,再判斷出DM=CM,即可得出結(jié)論.(3)根據(jù)(2)的結(jié)論求得AE=10,再根據(jù)四邊形ABEC的面積=△ACE的面積+△ABE的面積,通過計算即可求解.【詳解】(1)解:∵△ACB和△DCE是等邊三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠ADC=∠BEC,AD=BE,∵△CDE是等邊三角形,∴∠CDE=∠CED=60°,∴∠ADC=180°∠CDE=120°,∴∠BEC=120°,∴∠AEB=∠BEC∠CED=120°60°=60°;(2)解:同(1)的方法得,△ACD≌△BCE(SAS),∴∠ADC=∠BEC,∵△DCE是等腰直角三角形,∴∠CDE=∠CED=45°,∴∠ADC=180°∠CDE=135°,∴∠BEC=135°,∴∠AEB=∠BEC∠CED=135°45°=90°;②∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE,∵CD=CE,CM⊥DE,∴DM=ME,在Rt△DCE中,CM⊥DE,∠CDM=45°,∴∠DCM=∠CDM=45°,∴DM=CM,∴DM=ME=CM,∴AE=AD+DE=BE+2CM.(3)解:由(2)得:∠AEB=90°,AD=BE=4,∵△DCE均為等腰直角三角形,CM為△DCE中DE邊上的高,∴CM⊥AE,∠CDE=∠CED=45°,∴∠CDE=∠CED=∠DCM=∠ECM=45°,∴CM=DM=ME,∴DE=2CM=6,∴AE=AD+DE=4+6=10,∴四邊形ABEC的面積=△ACE的面積+△ABE的面積=AE×CM+AE×BE=×10×3+×10×4=35;故答案為:35.【點(diǎn)睛】本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),判斷出△ACD≌△BCE是解本題的關(guān)鍵.30.(2020下·四川成都·七年級統(tǒng)考期末)探究等邊三角形“手拉手”問題.(1)如圖1,已如△ABC,△ADE均為等邊三角形,點(diǎn)D在線段BC上,且不與點(diǎn)B、點(diǎn)C重合,連接CE,試判斷CE與BA的位置關(guān)系,并說明理由;(2)如圖2,已知△ABC、△ADE均為等邊三角形,連接CE、BD,若∠DEC=60°,試說明點(diǎn)B,點(diǎn)D,點(diǎn)E在同一直線上;(3)如圖3,已知點(diǎn)E在ABC外,并且與點(diǎn)B位于線段AC的異側(cè),連接BE、CE.若∠BEC=60°,猜測線段BE、AE、CE三者之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.【答案】(1)CE∥AB,理由見解析;(2)見解析;(3)BE=AE+EC.理由見解析.【分析】(1)結(jié)論:CE∥AB.證明△BAD≌△CAE(SAS)可得結(jié)論.(2)利用全等三角形的性質(zhì)證明∠ADB=∠AEC=120°,證明∠ADB+∠ADE=180°即可解決問題.(3)結(jié)論:BE=AE+EC.在線段BE上取一點(diǎn)H,使得BH=CE,設(shè)AC交BE于點(diǎn)O.利用全等三角形的性質(zhì)證明△AEH是等邊三角形即可.【詳解】(1)解:結(jié)論:CE∥AB.理由:如圖1中,∵△ABC,△ADE都是等邊三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠B=60°,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠B=∠ACE=60°,∴∠BAC=∠ACE=60°,∴AB∥CE.(2)證明:如圖2中,由(1)可知,△ABD≌△ACE,∴∠ADB=∠AEC,∵△ADE是等邊三角形,∴∠AED=∠ADE=60°,∵∠BEC=60°,∴∠AEC=∠AED+∠BEC=120°,∴∠ADB=∠AEC=120°,∴∠ADB+∠ADE=120°+60°=180°,∴B,D,E共線.(3)解:結(jié)論:BE=AE+EC.理由:在線段BE上取一點(diǎn)H,使得BH=CE,設(shè)AC交BE于點(diǎn)O.∵△ABC是等邊三角形,∴AB=BC,∠BAC=60°,∵∠BEC=60°,∴∠BAO=∠OEC=60°,∵∠AOB=∠EOC,∴∠ABH=∠ACE,∵BA=CA,BH=CE,∴△ABH≌△ACE(SAS),∴∠BAH=∠CAE,AH=AE,∴∠HAE=∠BAC=60°,∴△AEH是等邊三角形,∴AE=EH,∴BE=BH+EH=EC+AE,即BE=AE+EC.【點(diǎn)睛】本題主要考查三角形全等的性質(zhì)與判定及等邊三角形,熟練掌握判定方法及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,注意平時常用的輔助線作法.31.(2020上·浙江臺州·八年級統(tǒng)考期末)【閱讀材料】小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)這樣一個規(guī)律:兩個頂角相等的等腰三角形,如果具有公共的頂角的頂點(diǎn),并把它們的底角頂點(diǎn)連接起來則形成一組全等的三角形,小明把具有這個規(guī)律的圖形稱為“手拉手”圖形.如圖1,在“手拉手”圖形中,小明發(fā)現(xiàn)若∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,則△ABD≌△ACE.【材料理解】(1)在圖1中證明小明的發(fā)現(xiàn).【深入探究】(2)如圖2,△ABC和△AED是等邊三角形,連接BD,EC交于點(diǎn)O,連接AO,下列結(jié)論:①BD=EC;②∠BOC=60°;③∠AOE=60°;④EO=CO,其中正確的有.(將所有正確的序號填在橫線上).【延伸應(yīng)用】(3)如圖3,AB=BC,∠ABC=∠BDC=60°,試探究∠A與∠C的數(shù)量關(guān)系.【答案】(1)見解析;(2)①②③;(3)∠A+∠BCD=180°.【分析】(1)利用等式的性質(zhì)得出∠BAD=∠CAE,即可得出結(jié)論;(2)同(1)的方法判斷出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用對頂角和三角形的內(nèi)角和定理判斷出∠BOC=60°,再判斷出△BCF≌△ACO,得出∠AOC=120°,進(jìn)而得出∠AOE=60°;(3)先判斷出△BDP是等邊三角形,得出BD=BP,∠DBP=60°,進(jìn)而判斷出△ABD≌△CBP(SAS),即可得出結(jié)論.【詳解】(1)證明:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE;(2)如圖2,∵△ABC和△ADE是等邊三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE,∴∠ADB=∠AEC,BD=CE,①正確,記AD與CE的交點(diǎn)為G,∵∠AGE=∠DGO,∴180°∠ADB∠DGO=180°∠AEC∠AGE,∴∠DOE=∠DAE=60°,∴∠BOC=60°,②正確,在OB上取一點(diǎn)F,使OF=OC,連接CF,∴△OCF是等邊三角形,∴CF=OC,∠OFC=∠OCF=60°=∠ACB,∴∠BCF=∠ACO,∵AB=AC,∴△BCF≌△ACO(SAS),∴∠AOC=∠BFC=180°∠OFC=120°,∴∠AOE=180°∠AOC=60°,③正確,沒有理由說明OC=OE,所以,④不一定正確,即:正確的有①②③,故答案為①②③;(3)如圖3,延長DC至P,使DP=DB,∵∠BDC=60°,∴△BDP是等邊三角形,∴BD=BP,∠DBP=60°,∵∠ABC=60°=∠DBP,∴∠ABD=∠CBP,∵AB=CB,∴△ABD≌△CBP(SAS),∴∠BCP=∠A,∵∠BCD+∠BCP=180°,∴∠A+∠BCD=180°.【點(diǎn)睛】本題是三角形綜合題,主要考查了等腰三角形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),構(gòu)造等邊三角形是解本題的關(guān)鍵.一十一、軸對稱綜合(共4小題)32.(2020上·江蘇揚(yáng)州·八年級校聯(lián)考期中)如圖1,四邊形中,,,,經(jīng)過點(diǎn)的直線將四邊形分成兩部分,直線與所成的角設(shè)為,將四邊形的直角沿直線折疊,點(diǎn)落在點(diǎn)處(如圖1).(1)若點(diǎn)與點(diǎn)重合,則_______,_______;(2)若折疊后點(diǎn)恰為的中點(diǎn)(如圖2),則的度數(shù)為_________.(3)在(2)的條件下,求證:.【答案】(1),8;(2);(3)證明見解析.【分析】(1)利用軸對稱的性質(zhì)即可解決問題;(2)延長ED、OA,交于點(diǎn)F,如圖2.易證,則有DE=DF,根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)可得,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得∠EOD=∠FOD,從而就可求出;(3)根據(jù)是的線段垂直平分線,得到,故可求解.【詳解】(1)若點(diǎn)D與點(diǎn)A重合,則∠COA=45°,OA=OC=8.故答案為:45°,8.(2)如圖:延長ED、OA,交于點(diǎn)F.∵∠AOC=∠BCO=90°,∴∠AOC+∠BCO=180°,∴BC∥OA,∴∠B=∠DAF.在△BDE和△ADF中,,∴(ASA),∴DE=DF.∵∠ODE=∠OCE=90°,∴根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)可得OE=OF,∴根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得∠EOD=∠FOD.由折疊可得∠FOD=∠EOC=,∴∠COA=3=90°,∴=30°.故答案為:;(3)由(2)得是的線段垂直平分線,∴,BE=AF∵,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了軸對稱的性質(zhì)、線段垂直平分線的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)和判定,構(gòu)造全等三角形是解決第(2)小題的關(guān)鍵.33.(2023上·江蘇常州·八年級統(tǒng)考期中)如圖,在中,,,點(diǎn)F是邊上一點(diǎn),.用直尺和圓規(guī)按要求作圖(不寫作法,保留作圖痕跡),并回答問題:(1)在邊上作點(diǎn)D,使得點(diǎn)D到邊的距離相等;(2)在射線上作點(diǎn)E,使得點(diǎn)E到點(diǎn)A、點(diǎn)C的距離相等;(3)若點(diǎn)P是射線上一個動點(diǎn),當(dāng)取最小值時,在圖中作出符合要求的點(diǎn)P,的最小值是.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)作圖見解析,13【分析】(1)根據(jù)角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊距離相等,即作的平分線交于一點(diǎn),即為點(diǎn)D,即可作答.(2)根據(jù)垂直平分線上的點(diǎn)到線段的端點(diǎn)距離相等,即作線段的垂直平分線與相交于一點(diǎn),即為點(diǎn),即可作答.(3)作點(diǎn)F關(guān)于射線的對稱點(diǎn),連接,交射線于一點(diǎn)P,此時,根據(jù)勾股定理列式計算,即可作答.【詳解】(1)解:點(diǎn)D如圖所示:(2)解:點(diǎn)E如圖所示:(3)解:點(diǎn)P如圖所示:∵,∴,即在中,,即,即.【點(diǎn)睛】本題考查了作角平分線,作垂直平分線,軸對稱性質(zhì),勾股定理等知識內(nèi)容:難度適中,綜合性較強(qiáng),正確掌握相關(guān)性質(zhì)內(nèi)容是解題的關(guān)鍵.34.(2021上·江蘇無錫·八年級統(tǒng)考期末)如圖,已知四邊形ABCD.(1)在邊BC上找一點(diǎn)P,使得AP+PD的值最小,在圖①中畫出點(diǎn)P;(2)請用無刻度直尺和圓規(guī),完成下列作圖(不要求寫作法,保留作圖痕跡):①在線段AC上找一點(diǎn)M,使得BM=CM,請在圖②中作出點(diǎn)M;②若AB與CD不平行,且AB=CD,請在線段AC上找一點(diǎn)N,使得△ABN和△CDN的面積相等,請在圖③中作出點(diǎn)N.【答案】(1)見解析;(2)①見解析;②見解析.【分析】(1)作A點(diǎn)關(guān)于BC的對稱點(diǎn)A′,連接DA′交BC于P點(diǎn),利用PA=PA′,則PA+PD=DA′,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可判斷P點(diǎn)滿足條件;(2)①作BC的垂直平分線交AC于M;②BA和CD的延長線相交于O點(diǎn),作∠BOC的平分線交AC于N.【詳解】解:(1)如圖①,點(diǎn)P為所作;(2)①如圖①,點(diǎn)M為所作;②如圖②,點(diǎn)N為所作.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何圖形的性質(zhì)和基本作圖方法.解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了最短路徑問題.35.(2020·江蘇無錫·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,在直角坐標(biāo)系內(nèi),已知,直線過,、關(guān)于的對稱點(diǎn)分別為,請利用直尺(無刻度)和圓規(guī)按下列要求作圖.(l)當(dāng)與重合時,請在圖中畫出點(diǎn)位置,并求出的值;(2)當(dāng)都落在軸上時,請在圖2中畫出直線,并求出的值.【答案】(1);m=1;(2);【分析】(l)當(dāng)與重合時,則、關(guān)于的對稱,根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)作出點(diǎn)位置,根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式求m;(2)當(dāng)都落在軸上時,AB所在直線與y軸關(guān)于對稱,延長分別交軸、軸于點(diǎn),求出直線解析式,即得為等腰直角三角形,作,根據(jù)等腰直角三角形和對稱的性質(zhì),可求出OP的長度,即m的值.【詳解】(1)如圖,作的垂直平分線,與軸交點(diǎn)即為點(diǎn)過點(diǎn)作軸垂線,垂足分別為根據(jù),則有,解得.(2)延長分別交軸、軸于點(diǎn),作角平分線與軸交點(diǎn)即為點(diǎn).易求得直線解析式為,為等腰直角三角形,作,有.【點(diǎn)睛】本題考查運(yùn)用垂直平分線和對稱的性質(zhì)作圖,運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式、結(jié)合直線解析式和等腰三角形及對稱性求P點(diǎn)橫坐標(biāo),關(guān)鍵是要清楚知道當(dāng)都落在軸上時,AB所在直線與y軸關(guān)于對稱.一十二、勾股定理與折疊問題(共2小題)36.(2020上·廣東清遠(yuǎn)·八年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,將沿著折疊以后點(diǎn)正好落在邊上的點(diǎn)處.(1)當(dāng)時,求的度數(shù);(2)當(dāng),時,①求線段的長;②求線段的長.【答案】(1)(2)①;②【分析】(1)在中,利用互余得到,再根據(jù)折疊的性質(zhì)得,然后根據(jù)互余可計算出;(2)①在中,利用勾股定理即可得到的長;②設(shè),則,依據(jù)勾股定理可得,中,再解方程即可得到的長.【詳解】(1)解:在中,,,,沿著折疊以后點(diǎn)正好落在點(diǎn)處,,中,.(2)①在中,,,.②沿著折疊以后點(diǎn)正好落在點(diǎn)處,,,,設(shè),則,中,,,解得.即的長為3.【點(diǎn)睛】本題考查了折疊問題,折疊是一種對稱變換,它屬于軸對稱,解題時常設(shè)要求的線段長為,然后根據(jù)折疊和軸對稱的性質(zhì)用含的代數(shù)式表示其他線段的長度,選擇適當(dāng)?shù)闹苯侨切危\(yùn)用勾股定理列出方程求出答案.37.(2023上·四川成都·八年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,把沿直線折疊,點(diǎn)與點(diǎn)重合.(1)若,則的度數(shù)為;(2)若,,求的長;(3)當(dāng)?shù)闹荛L為,
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