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1、 三角形 1已知,ABC是等边三角形,过点C作CDAB,且CDAB,连接BD交AC于点O(1)如图 1,求证:AC垂直平分BD;(2)如图 2,点M在BC的延长线上,点N在线段CO上,且NDNM,连接BN求证:NBNM (1)证明:ABC是等边三角形,ABCACBCAB60,CDAB,且CDAB,CDCABC,ACDACB60,BODO,COBD,AC垂直平分BD;(2)由(1)知AC垂直平分BD,NBND,NDNM,NBNM 2等腰 RtABC,点D为斜边AB上的中点,点E在线段BD上,连结CD,CE,作AHCE,垂足为H,交CD于点G,AH的延长线交BC于点F(1)求证:ADGCDE (2
2、)若点H恰好为CE的中点,求证:CGFCFG 证明:(1)在等腰 RtABC中,点D为斜边AB上的中点,CDAB,CDAB,ADAB,ADCD,CDAB,ADGCDE90,AHCE,CGH+GCH90,AGD+GAD90,又AGDCGH,GADGCH,在ADG和CDE中 ADGCDE90,ADCD,GADGCH ADGCDE(ASA),(2)AHCE,点H为CE的中点,ACAE,CAHEAH,CAH+AFC90,EAH+AGD90,AFCAGD,AGDCGH,AFCCGH,即CGFCFG 3如图,在ABC中,ADBC且BDDE,EF垂直平分AC,交AC于点F,交BC于点E(1)若BAE32,求
3、C的度数;(2)若AC6cm,DC5cm,求ABC的周长 解:(1)ADBC,BDDE,EF垂直平分AC ABAEEC CCAE,BAE32 AED(18032)74;CAED37;(2)由(1)知:AEECAB,BDDE,AB+BDEC+DEDC,ABC的周长AB+BC+AC,AB+BD+DC+AC,2DC+AC25+616(cm)4如图,在ABC中,BAC和ABC的平分线相交于点O,过点O作EFAB交BC于F,交AC于E,过点O作ODBC于D(1)求证:AOB90+C;(2)求证:AE+BFEF;(3)若ODa,CE+CF2b,请用含a,b的代数式表示CEF的面积,SCEF ab(直接写出
4、结果)证明:(1)OA,OB平分BAC和ABC,AOB 180 OAB OBA(2)EFAB,OABAOE,ABOBOF 又OABEAO,OBAOBF,AOEEAO,BOFOBF,AEOE,BFOF,EFOE+OFAE+BF;(3)点O在ACB的平分线上,点O到AC的距离等于OD,SCEF(CE+CF)OD2baab,故答案为:ab 5如图,在ABC中,ABAC,AD为BC边上的中线,DEAB于点E(1)求证:BDADDEAC(2)若AB13,BC10,求线段DE的长(3)在(2)的条件下,求 cosBDE的值 证明:(1)ABAC,BDCD,ADBC,BC,DEAB,DEBADC,BDECA
5、D,BAADDECA;(2)ABAC,BDCD,ADBC,在 RtADB中,AD12,ADBDABDE,DE(3)ADBAED90,BDEBAD,cosBDEcosBAD 6如图,在ABC中,ABAC,以AB为直径作半圆O,交BC于点D,交AC于点E(1)求证:BDCD(2)若弧DE50,求C的度数(3)过点D作DFAB于点F,若BC8,AF3BF,求弧BD的长 (1)证明:如图,连接AD AB是圆O的直径,ADBD 又ABAC,BDCD (2)解:弧DE50,EOD50 DAEDOE25 由(1)知,ADBD,则ADB90,ABD902565 ABAC,CABD65 (3)BC8,BDCD,
6、BD4 设半径ODx则AB2x 由AF3BF可得AFABx,BFABx,ADBD,DFAB,BD2BFAB,即 42x2x 解得x4 OBODBD4,OBD是等边三角形,BOD60 弧BD的长是:7阅读下面材料:数学课上,老师给出了如下问题:如图,AD为ABC中线,点E在AC上,BE交AD于点F,AEEF求证:ACBF 经过讨论,同学们得到以下两种思路:思路一如图,添加辅助线后依据SAS可证得ADCGDB,再利用AEEF可以进一步证得GFAEAFEBFG,从而证明结论 思路二如图,添加辅助线后并利用AEEF可证得GBFGAFEFAE,再依据AAS可以进一步证得ADCGDB,从而证明结论 完成下
7、面问题:(1)思路一 的辅助线的作法是:延长AD至点G,使DGAD,连接BG;思路二的辅助线的作法是:作BGBF交AD的延长线于点G (2)请你给出一种不同于以上两种思路的证明方法(要求:只写出辅助线的作法,并画出相应的图形,不需要写出证明过程)解:(1)延长AD至点G,使DGAD,连接BG,如图,理由如下:AD为ABC中线,BDCD,在ADC和GDB中,ADCGDB(SAS),ACBG,AEEF,CADEFA,BFGG,GCAD,GBFG,BGBF,ACBF 故答案为:延长AD至点G,使DGAD,连接BG;作BGBF交AD的延长线于点G,如图理由如下:BGBF,GBFG,AEEF,EAFEF
8、A,EFABFG,GEAF,在ADC和GDB中,A DCGDB(AAS),ACBG,ACBF;故答案为:作BGBF交AD的延长线于点G;(2)作BGAC交AD的延长线于G,如图所示:则GCAD,AD为ABC中线,BDCD,在ADC和GDB中,ADCGDB(AAS),ACBG,AEEF,CADEFA,BFGG,GCAD,GBFG,BGBF,ACBF 8如图 1,直线AB分别与x轴、y轴交于A、B两点,OC平分AOB交AB于点C,点D为线段AB上一点,过点D作DEOC交y轴于点E,已知AOm,BOn,且m、n满足n28n+16+|n2m|0(1)求A、B两点的坐标;(2)若点D为AB中点,求OE的
9、长;(3)如图 2,若点P(x,2x+4)为直线AB在x轴下方的一点,点E是y轴的正半轴 上一动点,以E为直角顶点作等腰直角PEF,使点F在第一象限,且F点的横、纵坐标始终相等,求点P的坐标 解:(1)n28n+16+|n2m|0,(n4)2+|n2m|0,(n4)20,|n2m|0,(n4)20,|n2m|0,m2,n4,点A为(2,0),点B为(0,4);(2)延长DE交x轴于点F,延长FD到点G,使得DGDF,连接BG,设OEx,OC平分AOB,BOCAOC45,DEOC,EFOFEOBEGBOCAOC45,OEOFx,在ADF和BDG中,ADFBDG(SAS),BGAF2+x,GAFE
10、45,GBEG45,BGBE4x,4x2+x,解得:x1,OE1;(3)如图 2,分别过点F、P作FMy轴于点M,PNy轴于点N,设点E为(0,m),点P的坐标为(x,2x+4),PNx,ENm+2x4,PEF90,PEN+FEM90,FMy轴,MFE+FEM90,PENMFE,在EFM和PEN中,EFMPEN(AAS),MENPx,FMENm+2x4,点F为(m+2x4,m+x),F点的横坐标与纵坐标相等,m+2x4m+x,解得:x4,点P为(4,4)9在等边ABC中,线段AM为BC边上的中线动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边CDE,连结BE(1)若点D在线段AM上时(如图
11、 1),则AD BE(填“”、“”或“”),CAM 30 度;(2)设直线BE与直线AM的交点为O 当动点D在线段AM的延长线上时(如图 2),试判断AD与BE的数量关系,并说明理由;当动点D在直线AM上时,试判断AOB是否为定值?若是,请直接写出AOB的度数;若不是,请说明理由 解:(1)ABC与DEC都是等边三角形 ACBC,CDCE,ACBDC E60 ACD+DCBDCB+BCE ACDBCE 在ADC和BEC中,ACDBCE(SAS),ADBE;ABC是等边三角形,BAC60 线段AM为BC边上的中线 CAMBAC,CAM30 故答案为:,30;(2)ADBE,理由如下:ABC和CD
12、E都是等边三角形 ABBC,DCEC,ACBDCE60,ACDACBDCB,BCEDCEDCB,ACDBCE,ACDBCE(SAS)ADBE AOB是定值,AOB60,理由如下:当点D在线段AM上时,如图 1,由知ACDBCE,则CBECAD30,又ABC60,CBE+ABC60+3090,ABC是等边三角形,线段AM为BC边上的中线 AM平分BAC,即,BOA903060 当点D在线段AM的延长线上时,如图 2,ABC与DEC都是等边三角形 ACBC,CDCE,ACBDCE60 ACB+DCBDCB+DCE ACDBCE 在ACD和BCE中,ACDBCE(SAS)CBECAD30,同理可得:
13、BAM30,BOA903060 10数学课上,王老师出示了如下框中的题目小明与同桌小聪讨论后,进行了如下解答:(1)特殊情况探索结论:在等边三角形ABC中,当点E为AB的中点时,点D在CB点延长线上,且EDEC;如图 1,确定线段AE与DB的大小关系请你直接写出结论 AEDB;(2)特例启发,解答题目 王老师给出的题目中,AE与DB的大小关系是:AEDB 理由如下:如图 2,过点E作EFBC,交AC于点F,(请你完成以下解答过程)(3)拓展结论,设计新题 在ABC中,ABBCAC1;点E在AB的延长线上,AE2;点D在CB的延长线上,EDEC,如图 3,请直接写CD的长 1 或 3 解:(1)
14、如图 1,过点E作EFBC,交AC于点F,ABC为等边三角形,AFEACBABC60,AEF为等边三角形,EFCEBD120,EFAE,EDEC,EDBECB,ECBFEC,EDBFEC,在BDE和FEC中,BDEFEC(AAS),BDEF,AEBD,故答案为:;(2)解答过程如下:如图 2,过点E作EFBC,交AC于点F,ABC为等边三角形,AFEACBABC60,AEF为等边三角形,EFCEBD120,EFAE,EDEC,EDBECB,ECBFEC,EDBFEC,在BDE和FEC中,BDEFEC(AAS),BDEF,AEBD 故答案为:AEDB(3)解:分为四种情况:如图 3,ABAC1,
15、AE2,B是AE的中点,ABC是等边三角形,ABACBC1,ACE是直角 三角形(根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半),ACE90,AEC30,DECBBEC30,DBEABC60,DEB180306090,即DEB是直角三角形 BD2BE2(30所对的直角边等于斜边的一半),即CD1+23 如图 4,过A作ANBC于N,过E作EMCD于M,等边三角形ABC,ECED,BNCNBC,CMMDCD,ANEM,BANBEM,ABC边长是 1,AE2,MN1,CMMNCN1,CD2CM1;如图 5,ECDEBC(EBC120),而ECD不能大于 120,否则EDC不符合三角形内角和定理,此时不存
16、在ECED;如图 6,EDCABC,ECBACB,又ABCACB60,ECDEDC,即此时EDEC,此时情况不存在,答:CD的长是 3 或 1 故答案为:1 或 3 11定义:如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的两倍,则称这样的三角形为“倍角三角形”(1)如图 1,ABC中,ABAC,A36,求证:ABC是倍角三角形;(2)若ABC是倍角三角形,ABC,B30,AC,求ABC面积;(3)如图 2,ABC的外角平分线AD与CB的延长线相交于点D,延长CA到点E,使得AEAB,若AB+ACBD,请你找出图中的倍角三角形,并进行证明 (1)证明:ABAC,BC,A+B+C180,A36,BC72
17、,A2C,即ABC是倍角三角形,(2)解:ABC,B30,当B2C,得C15,过C作CH直线AB,垂足为H,可得CAH45,AHCHAC4 BH,ABBHAH4,S 当A2B或A2C时,与ABC矛盾,故不存在 综上所述,ABC面积为(3)AD平分BAE,BADEAD,ABAE,ADAD,ABDAED(SAS),ADEADB,BDDE 又AB+ACBD,AE+ACBD,即CEBD CEDE CBDE2ADC ADC是倍角三角形 12如图,在平面直角坐标系中,OAOB,ACCD,已知两点A(4,0),C(0,7),点D在第一象限内,DCA90,点B在线段OC上,AB的延长线与DC的延长线交于点M,
18、AC与BD交于点N(1)点B的坐标为:(0,4);(2)求点D的坐标;(3)求证:CMCN 解:(1)A(4,0),OAOB4,B(0,4),故答案为:(0,4)(2)C(0,7),OC7,过点D作DEy轴,垂足为E,DECAOC90,DCA90,ECD+BCAECD+EDC90 BCAEDC,DECCOA(AAS),DEOC7,ECOA4,OEOC+EC11,D(7,11);(3)证明:BEOEOB1147 BEDE,DBE是等腰直角三角形,DBE45,OAOB,OBA45,DBA90,BAN+ANB90,DCA90,CDN+DNC90,DNCANB,CDNBAN,DCA90,ACMDCN9
19、0,DCNACM(ASA),CMCN 13如图,在ABC中,BDAC,垂足为C,且AC,点E是一动点,其在BC上移动,连接DE,并过点E作EFDE,点F在AB的延长线上,连接DF交BC于点G(1)请同学们根据以上提示,在上图基础上补全示意图(2)当ABD与FDE全等,且ADFE,A30,AFD40,求C的度数 解:(1)补全示意图如图所示,(2)DEEF,BDAC,DEFADB90 ABD与DEF全等,ABDF,又ADFE,ABDFDE,BDDE 在 RtABD中,ABD90A60 FDE60 ABDBDF+AFD,AFD40,BDF20 BDEBDF+FDE20+6080 BDDE,DBEB
20、ED(180BDE)50 在 RtBDC中,C90DBE905040 14如图CP是等边ABC的外角ACE的平分线,点D在边BC上,以D为顶点,DA为一条边作ADF60,另一边交射线CP于F (1)求证ADFD;(2)若AB2,BDx,DFy,求y关于x的函数解析式;(3)联结AF,当ADF的面积为时,求BD的长 证明:(1)如图 1,连接AF,ACB60,ACE120,CP平分ACE,ACPPCE60,ADFACP60,A、D、C、F四点共圆,AFDACB60,ADFAFD60,DAF60,ADF是等边三角形,ADFD;(2)如图 2,过点A作AHBC,ABC是等边三角形,AHBC,AB2,
21、BH1,AHBH,HDBDBHx1,DF,y(3)ADF是等边三角形,且ADF的面积为,DF2,DF2x22x+4 x BD或 15如图,ABC是等边三角形,D是BC边的中点,以D为顶点作一个 120的角,角的两边分别交直线AB、直线AC于M、N两点以点D为中心旋转MDN(MDN的度数不变),当DM与AB垂直时(如图所示),易证BM+CNBD(1)如图,当DM与AB不垂直,点M在边AB上,点N在边AC上时,BM+CNBD是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图,当DM与AB不垂直,点M在边AB上,点N在边AC的延长线上时,BM+CNBD是否仍然成立?若不成立,请写出B
22、M,CN,BD之间的数量关系,不用证明 解:(1)结论BM+CNBD成立,理由如下:如图,过点D作DEAC交AB于E,ABC是等边三角形,ABC60,DEAC,BEDA60,BDEC60,BBEDBDE60,BDE是等边三角形,EDC120,BDBEDE,EDN+CDN120,EDM+EDNMDN120,CDNEDM,D是BC边的中点,DEBDCD,在CDN和EDM中,CDNEDM(ASA),CNEM,BDBEBM+EMBM+CN;(2)上述结论不成立,BM,CN,BD之间的数量关系为:BMCNBD;理由如下:如图,过点D作DEAC交AB于E,ABC是等边三角形,ABC60,NCD120,DEAC,BEDA60,BDEC60,BBEDBDE60,BDE是等边三角形,MEDEDC120,BDBEDE,NCDMED,EDM+CDM120,CDN+CDMMDN120,CDNEDM,D是BC边的中点,DEBDCD,在CDN和EDM中,CDNEDM(ASA),CNEM,BDBEBMEMBMCN,BMCNBD