全等三角形单元试卷(word版含答案)
一、八年级数学全等三角形解答题压轴题(难)
1.如图,△ABC 中,AB=AC=BC,∠BDC=120°且BD=DC,现以D为顶点作一个60°角,使角两边分别交AB,AC边所在直线于M,N两点,连接MN,探究线段BM、MN、NC之间的关系,并加以证明.
(1)如图1,若∠MDN的两边分别交AB,AC边于M,N两点.猜想:BM+NC=MN.延长AC到点E,使CE=BM,连接DE,再证明两次三角形全等可证.请你按照该思路写出完整的证明过程;
(2)如图2,若点M、N分别是AB、CA的延长线上的一点,其它条件不变,再探究线段BM,MN,NC之间的关系,请直接写出你的猜想(不用证明).
【答案】(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【解析】
【分析】
(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠BDM=∠CDE,再根据∠MDN
=60°,∠BDC=120°,可证∠MDN =∠NDE=60°,得出△DMN≌△DEN,进而得到
MN=BM+NC.
(2)在CA上截取CE=BM,利用(1)中的证明方法,先证△BMD≌△CED(SAS),再证△MDN≌△EDN(SAS),即可得出结论.
【详解】
解:(1)如图示,延长AC至E,使得CE=BM,并连接DE.
∵△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,∴BD=CD,∠DBC=∠DCB,∠MBC=∠ACB=60°,又BD=DC,且∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°
∴∠ABC+∠DBC=∠ACB+∠DCB=60°+30°=90°,∴∠MBD=∠ECD=90°,
在△MBD与△ECD中,
∵BD CD
MBD ECD BM CE
,
∴△MBD≌△ECD(SAS),
∴MD=DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠CDE+∠NDC =∠BDM+∠NDC=120°-60°=60°,即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△DMN与△DEN中,
∵MD DE
MDN EDN DN DN
,
∴△DMN≌△DEN(SAS),
∴MN=NE=CE+NC=BM+NC.
(2)如图②中,结论:MN=NC﹣BM.
理由:在CA上截取CE=BM.∵△ABC是正三角形,
∴∠ACB=∠ABC=60°,
又∵BD=CD,∠BDC=120°,∴∠BCD=∠CBD=30°,
∴∠MBD=∠DCE=90°,
在△BMD和△CED中
∵BM CE
MBD ECD BD CD
,
∴△BMD≌△CED(SAS),
∴DM= DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠NDE=∠BDC-(∠BDN+∠CDE)=∠BDC-(∠BDN+∠BDM)=∠BDC-∠MDN=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△MDN和△EDN中
∵ND ND
EDN MDN ND ND
,
∴△MDN≌△EDN(SAS),
∴MN =NE=NC﹣CE=NC﹣BM.
【点睛】
此题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
2.如图1,在平面直角坐标系中,点D(m,m+8)在第二象限,点B(0,n)在y轴正半轴上,作DA⊥x轴,垂足为A,已知OA比OB的值大2,四边形AOBD的面积为12.
(1)求m和n的值.
(2)如图2,C为AO的中点,DC与AB相交于点E,AF⊥BD,垂足为F,求证:AF=DE.
(3)如图3,点G在射线AD上,且GA=GB,H为GB延长线上一点,作∠HAN交y轴于点N,且∠HAN=∠HBO,求NB﹣HB的值.
【答案】(1)
4
2
m
n
=-
?
?
=
?
(2)详见解析;(3)NB﹣FB=4(是定值),即当点H在GB的
延长线上运动时,NB﹣HB的值不会发生变化.
【解析】
【分析】
(1)由点D,点B的坐标和四边形AOBD的面积为12,可列方程组,解方程组即可;(2)由(1)可知,AD=OA=4,OB=2,并可求出AB=BD=25,利用SAS可证
△DAC≌△AOB,并可得∠AEC=90°,利用三角形面积公式即可求证;
(3)取OC=OB,连接AC,根据对称性可得∠ABC=∠ACB,AB=AC,证明
△ABH≌△CAN,即可得到结论.
【详解】
解:(1)由题意()()
2
1
812
2
m n
n m m
--=
?
?
?
++-=
??
解得
4
2
m
n
=-
?
?
=
?
;
(2)如图2中,
由(1)可知,A(﹣4,0),B(0,2),D(﹣4,4),
∴AD=OA=4,OB=2,
∴由勾股定理可得:AB=BD=5
∵AC=OC=2,
∴AC=OB,
∵∠DAC=∠AOB=90°,AD=OA,
∴△DAC≌△AOB(SAS),
∴∠ADC=∠BAO,
∵∠ADC+∠ACD=90°,
∴∠EAC+∠ACE=90°,
∴∠AEC=90°,
∵AF⊥BD,DE⊥AB,
∴S△ADB=
1
2
?AB?AE=
1
2
?BD?AF,
∵AB=BD,
∴DE=AF.
(3)解:如图,取OC=OB,连接AC,根据对称性可得∠ABC=∠ACB,AB=AC,
∵AG=BG,
∴∠GAB=∠GBA,
∵G为射线AD上的一点,
∴AG∥y轴,
∴∠GAB=∠ABC,
∴∠ACB=∠EBA,
∴180°﹣∠GBA=180°﹣∠ACB,
即∠ABG=∠ACN,
∵∠GAN=∠GBO,
∴∠AGB=∠ANC,
在△ABG与△ACN中,
ABH ACN
AHB ANC
AB AC
∠=∠
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴△ABH≌△ACN(AAS),
∴BF=CN,
∴NB﹣HB=NB﹣CN=BC=2OB,
∵OB=2
∴NB﹣FB=2×2=4(是定值),
即当点H在GB的延长线上运动时,NB﹣HB的值不会发生变化.
【点睛】
本题属于三角形综合题,全等三角形的判定和性质,解题的关键是相结合添加常用辅助线,构造图形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.
3.(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°.E,F分别是BC,CD上的点.且∠EAF=60°.探究图中线段EF,BE,FD之间的数量关系.
小明同学探究的方法是:延长FD到点G.使DG=BE.连结AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,
他的结论是(直接写结论,不需证明);
(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC,CD上的点,且∠EAF是∠BAD的二分之一,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
(3)如图3,四边形ABCD是边长为5的正方形,∠EBF=45°,直接写出三角形DEF的周长.
【答案】(1)EF=BE+DF.(2)成立,理由见解析;(3)10.
【解析】
【分析】
(1)如图1,延长FD到G,使得DG=DC,先证△ABE≌△ADG,得到AE=AG,
∠BAE=∠DAG,进一步根据题意得∠EAF=∠GAF,再证明△AEF≌△AGF,得到EF=FG,最后运用线段的和差证明即可.
(2)如图2,延长FD到点G.使DG=BE.连结AG,证得△ABE≌△ADG,得到AE=AG,
∠BAE=∠DAG,再结合题意得到∠EAF=∠GAF,再证明△AEF≌△AGF,得到EF=FG,最后运用线段的和差证明即可.
(3)如图3,延长DC到点G,截取CG=AE,连接BG,先证△AEB≌△CGB,得到BE=BG,∠ABE=∠CBG,结合已知条件得∴∠CBF+∠CBG=45°,再证明△EBF≌△GBF,得到
EF=FG,最后求三角形的周长即可.
【详解】
解答:(1)解:如图1,延长FD到G,使得DG=DC
在△ABE和△ADG中,
∵
DC DG
B ADG
AB AD
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=
1
2
∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD-∠EAF=∠EAF,∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
∵
AE AG
EAF GAF
AF AF
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案为:EF=BE+DF.
(2)解:结论EF=BE+DF仍然成立;
理由:如图2,延长FD到点G.使DG=BE.连结AG
在△ABE和△ADG中,
∵
DG BE
B ADG
AB AD
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=
1
2
∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD-∠EAF=∠EAF,∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
∵AE AG EAF GAF AF AF =??
∠=∠??=?
, ∴△AEF ≌△AGF (SAS ), ∴EF =FG ,
∵FG =DG +DF =BE +DF , ∴EF =BE +DF ;
(3)解:如图3,延长DC 到点G ,截取CG =AE ,连接BG , 在△AEB 与△CGB 中,
∵AE CG A BOG AF BF =??
∠=∠??=?
,
∴△AEB ≌△CGB (SAS ), ∴BE =BG ,∠ABE =∠CBG . ∵∠EBF =45°,∠ABC =90°, ∴∠ABE +∠CBF =45°, ∴∠CBF +∠CBG =45°. 在△EBF 与△GBF 中,
∵BE BG EBF GBF BF BF =??
∠=∠??=?
, ∴△EBF ≌△GBF (SAS ), ∴EF =GF ,
∴△DEF 的周长=EF +ED +CF =AE +CF +DE +DF =AD +CD =10. 【点睛】
本题主要考查了三角形全等的判定和性质,灵活运用全等三角形的性质和判定是解答本题的关键.但本题分为三问,难度不断增加,对提升思维能力大有好处.
4.已知:在平面直角坐标系中,A 为x 轴负半轴上的点,B 为y 轴负半轴上的点. (1)如图1,以A 点为顶点、AB 为腰在第三象限作等腰Rt ABC ?,若2OA =,4OB =,试求C 点的坐标;
(2)如图2,若点A 的坐标为()
23,0-,点B 的坐标为()0,m -,点D 的纵坐标为n ,以
B 为顶点,BA 为腰作等腰Rt ABD ?.试问:当B 点沿y 轴负半轴向下运动且其他条件都不
变时,整式2253m n +-的值是否发生变化?若不发生变化,请求出其值;若发生变化,请说明理由;
(3)如图3,E 为x 轴负半轴上的一点,且OB OE =,OF EB ⊥于点F ,以OB 为边作等边OBM ?,连接EM 交OF 于点N ,试探索:在线段EF 、EN 和MN 中,哪条线段等于EM 与ON 的差的一半?请你写出这个等量关系,并加以证明.
【答案】(1) C(-6,-2);(2)不发生变化,值为3-3)EN=1
2
(EM-ON),证明见详解. 【解析】 【分析】
(1)作CQ ⊥OA 于点Q,可以证明AQC BOA ?,由QC=AD,AQ=BO,再由条件就可以求出点C 的坐标;
(2)作DP ⊥OB 于点P ,可以证明AOB BPD ?,则有BP=OB-PO=m-(-n)=m+n 为定值,从而可以求出结论2253m n +-3- (3)作BH ⊥EB 于点B ,由条件可以得出
∠1=30°,∠2=∠3=∠EMO=15°,∠EOF=∠BMG=45°,EO=BM,可以证明ENO BGM ?,则GM=ON,就有EM-ON=EM-GM=EG ,最后由平行线分线段成比例定理就可得出EN=1
2
(EM-ON). 【详解】
(1)如图(1)作CQ ⊥OA 于Q,
∴∠AQC=90°,
△为等腰直角三角形,
∵ABC
∴AC=AB,∠CAB=90°,
∴∠QAC+∠OAB=90°,
∵∠QAC+∠ACQ=90°,
∴∠ACQ=∠BAO,
又∵AC=AB,∠AQC=∠AOB,
?(AAS),
∴AQC BOA
∴CQ=AO,AQ=BO,
∵OA=2,OB=4,
∴CQ=2,AQ=4,
∴OQ=6,
∴C(-6,-2).
(2)如图(2)作DP⊥OB于点P,
∴∠BPD=90°,
△是等腰直角三角形,
∵ABD
∴AB=BD,∠ABD=∠ABO+∠OBD=90°,∵∠OBD+∠BDP=90°,
∴∠ABO=∠BDP,
又∵AB=BD,∠AOB=∠BPD=90°,
?
∴AOB BPD
∴AO=BP,
∵BP=OB-PO=m-(-n)=m+n,
∵A ()
23,0-, ∴OA=23, ∴m+n=23,
∴当点B 沿y 轴负半轴向下运动时,AO=BP=m+n=23, ∴整式2253m n +-的值不变为3-. (3)()1
2
EN EM ON =
- 证明:如图(3)所示,在ME 上取一点G 使得MG=ON,连接BG 并延长,交x 轴于H.
∵OBM 为等边三角形,
∴BO=BM=MO,∠OBM=∠OMB=∠BOM=60°, ∴EO=MO,∠EBM=105°,∠1=30°, ∵OE=OB, ∴OE=OM=BM, ∴∠3=∠EMO=15°, ∴∠BEM=30°,∠BME=45°, ∵OF⊥EB, ∴∠EOF=∠BME, ∴ENO BGM ?, ∴BG=EN, ∵ON=MG, ∴∠2=∠3, ∴∠2=15°, ∴∠EBG=90°,
∴BG=1
2EG, ∴EN=12
EG,
∵EG=EM-GM,
∴EN=
1
2(EM-GM), ∴EN=1
2
(EM-ON).
【点睛】
本题考查了等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角与内角的关系,全等三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理的运用.
5.在ABC ?中,90,BAC AB AC ∠=?=,点D 为直线BC 上一动点(点D 不与点,B C 重合),以AD 为腰作等腰直角DAF ?,使90DAF ∠=?,连接CF . (1)观察猜想
如图1,当点D 在线段BC 上时, ①BC 与CF 的位置关系为__________;
②CF DC BC 、、之间的数量关系为___________(提示:可证DAB FAC ???)
(2)数学思考
如图2,当点D 在线段CB 的延长线上时,(1)中的①、②结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明; (3)拓展延伸
如图3,当点D 在线段BC 的延长线时,将DAF ?沿线段DF 翻折,使点A 与点E 重合,连接CE CF 、,若4,22CD BC AC ==CE 的长.(提示:做
AH BC ⊥于H ,做EM BD ⊥于M )
【答案】(1)①BC ⊥CF ;②BC =CF +DC ;(2)C ⊥CF 成立;BC =CF +DC 不成立,正确结论:DC =CF +BC ,证明详见解析;(3)32【解析】 【分析】
(1)①根据正方形的性质得,∠BAC =∠DAF =90°,推出△DAB ≌△FAC (SAS );②由正方形ADEF 的性质可推出△DAB ≌△FAC ,根据全等三角形的性质可得到=CF BD ,
ACF ABD ∠=∠ ,根据余角的性质即可得到结论;
(2)根据正方形的性质得到∠BAC =∠DAF =90°,推出△DAB ≌△FAC ,根据全等三角形的性质以及等腰三角形的角的性质可得到结论;
(3)过A 作AH BC ⊥ 于H ,过E 作EM BD ⊥ 于M ,证明ADH DEM △≌△ ,推出
3EM DH == ,2DM AH == ,推出3CM EM == ,即可解决问题. 【详解】
(1)①正方形ADEF 中,AD AF =
∵90BAC DAF ==?∠∠ ∴BAD CAF ∠=∠ 在△DAB 与△FAC 中
AD AF BAD CAF AB AC =??
∠=∠??=?
∴()DAB FAC SAS △≌△ ∴B ACF ∠=∠
∴90ACB ACF +=?∠∠ ,即BC CF ⊥ ; ②∵DAB FAC △≌△ ∴=CF BD ∵BC BD CD =+ ∴BC CF CD =+
(2)BC ⊥CF 成立;BC =CF +DC 不成立,正确结论:DC =CF +BC 证明:∵△ABC 和△ADF 都是等腰直角三角形 ∴AB =AC ,AD =AF ,∠BAC =∠DAF =90°, ∴∠BAD =∠CAF
在△DAB 和△FAC 中AD AF BAD CAF AB AC =??
∠=∠??=?
∴△DAB ≌△FAC (SAS ) ∴∠ABD =∠ACF ,DB =CF ∵∠BAC =90°,AB =AC , ∴∠ACB =∠ABC =45° ∴∠ABD =180°-45°=135° ∴∠ACF =∠ABD =135°
∴∠BCF =∠ACF -∠ACB =135°-45°=90°, ∴CF ⊥BC
∵CD =DB +BC ,DB =CF ∴DC =CF +BC
(3)过A 作AH BC ⊥ 于H ,过E 作EM BD ⊥ 于M , ∵90BAC ∠=?
,AB AV ==
∴1
422
BC AH BH CH BC ======, ∴1
14
CD BC =
= ∴3DH CH CD =+= ∵四边形ADEF 是正方形
∴90AD DE ADE ==?,∠ ∵BC CF EM BD EN CF ⊥⊥⊥,, ∴四边形CMEN 是矩形 ∴NE CM EM CN ==,
∵90AHD
ADC EMD ===
?∠∠∠
∴90ADH EDM EDM DEM +=+=?∠∠∠∠ ∴ADH DEM =∠∠ 在△ADH 和△DEM 中
ADH DEM AHD DME AD DE ∠=∠??
∠=∠??=?
∴ADH DEM △≌△
∴32EM DH DM AH ====, ∴3CM EM == ∴2232CE EM CM =
-=
【点睛】
本题考查了三角形的综合问题,掌握正方形的性质、全等三角形的性质以及判定、余角的性质、等腰三角形的角的性质是解题的关键.
6.如图1,在ABC ?中,ACB ∠是直角,60B ∠=?,AD 、CE 分别是BAC ∠、BCA ∠的平分线,AD 、CE 相交于点F .
(1)求出AFC ∠的度数;
(2)判断FE 与FD 之间的数量关系并说明理由.(提示:在AC 上截取CG CD =,连接FG .)
(3)如图2,在△ABC ?中,如果ACB ∠不是直角,而(1)中的其它条件不变,试判断线段AE 、CD 与AC 之间的数量关系并说明理由.
【答案】(1)∠AFC=120°;(2)FE与FD之间的数量关系为:DF=EF.理由见解析;(3)AC=AE+CD.理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据三角形的内角和性质只要求出∠FAC,∠ACF即可解决问题;
(2)根据在图2的 AC上截取CG=CD,证得△CFG≌△CFD (SAS),得出DF= GF;再根据ASA 证明△AFG≌△AFE,得EF=FG,故得出EF=FD;
(3)根据(2) 的证明方法,在图3的AC上截取AG=AE,证得△EAF≌△GAF (SAS)得出
∠EFA=∠GFA;再根据ASA证明△FDC≌△FGC,得CD=CG即可解决问题.
【详解】
(1)解:∵∠ACB=90°,∠B=60°,
∴∠BAC=90°﹣60°=30°,
∵AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,
∴∠FAC=15°,∠FCA=45°,
∴∠AFC=180°﹣(∠FAC+∠ACF)=120°
(2)解:FE与FD之间的数量关系为:DF=EF.
理由:如图2,在AC上截取CG=CD,
∵CE是∠BCA的平分线,
∴∠DCF=∠GCF,
在△CFG和△CFD中,
CG CD
DCF GCF
CF CF
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴△CFG≌△CFD(SAS),
∴DF=GF.∠CFD=∠CFG
由(1)∠AFC=120°得,
∴∠CFD=∠CFG=∠AFE=60°,
∴∠AFG=60°,
又∵∠AFE=∠CFD=60°,
∴∠AFE=∠AFG,
在△AFG和△AFE中,
AFE AFG
AF AF
EAF GAF
∠=∠
?
?
=
?
?∠=∠
?
,
∴△AFG≌△AFE(ASA),
∴EF=GF,
∴DF=EF;
(3)结论:AC=AE+CD.
理由:如图3,在AC上截取AG=AE,
同(2)可得,△EAF≌△GAF(SAS),
∴∠EFA=∠GFA,AG=AE
∵∠BAC+∠BCA=180°-∠B=180°-60°=120°
∴∠AFC=180°﹣(∠FAC+∠FCA)=180°-
1
2
(∠BAC+∠BCA)=180°-
1
2
×120°=120°,
∴∠EFA=∠GFA=180°﹣120°=60°=∠DFC,
∴∠CFG=∠CFD=60°,
同(2)可得,△FDC≌△FGC(ASA),
∴CD=CG,
∴AC=AG+CG=AE+CD.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质的运用,全等三角形的判定和性质是证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造全等三角形.
7.如图1,在等边△ABC中,E、D两点分别在边AB、BC上,BE=CD,AD、CE相交于点F.
(1)求∠AFE的度数;
(2)过点A作AH⊥CE于H,求证:2FH+FD=CE;
(3)如图2,延长CE至点P,连接BP,∠BPC=30°,且CF=
2
9
CP,求
PF
AF
的值.
(提示:可以过点A作∠KAF=60°,AK交PC于点K,连接KB)
【答案】(1)∠AFE=60°;(2)见解析;(3)
7
5
【解析】
【分析】
(1)通过证明BCE CAD
≌得到对应角相等,等量代换推导出60
AFE
∠=?;(2)由(1)得到60
AFE
∠=?,CE AD
=则在Rt AHF
△中利用30°所对的直角边等于斜边的一半,等量代换可得;
(3)通过在PF上取一点K使得KF=AF,作辅助线证明ABK和ACF全等,利用对应边相等,等量代换得到比值.(通过将ACF顺时针旋转60°也是一种思路.)
【详解】
(1)解:如图1中.
∵ABC为等边三角形,
∴AC=BC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
在BCE和CAD中,
60
BE CD
CBE ACD
BC CA
=
?
?
∠=∠=?
?
?=
?
,
∴BCE CAD
≌(SAS),
∴∠BCE=∠DAC,
∵∠BCE+∠ACE=60°,
∴∠DAC+∠ACE=60°,
∴∠AFE=60°.
(2)证明:如图1中,∵AH ⊥EC,
∴∠AHF=90°,
在Rt△AFH中,∵∠AFH=60°,
∴∠FAH=30°,
∴AF=2FH,
∵EBC DCA
≌,
∴EC=AD,
∵AD=AF+DF=2FH+DF,
∴2FH+DF=EC.
(3)解:在PF上取一点K使得KF=AF,连接AK、BK,
∵∠AFK=60°,AF=KF,
∴△AFK为等边三角形,
∴∠KAF=60°,
∴∠KAB=∠FAC,
在ABK和ACF中,
AB AC
KAB ACF
AK AF
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴ABK ACF
≌(SAS),BK CF
=
∴∠AKB=∠AFC=120°,
∴∠BKE=120°﹣60°=60°,
∵∠BPC=30°,
∴∠PBK=30°,
∴
2
9
BK CF PK CP
===,
∴
7
9
PF CP CF CP
=-=,
∵
45
()
99 AF KF CP CF PK CP CP CP ==-+=-=
∴
7
7
9
55
9
CP
PF
AF CP
== .
【点睛】
掌握等边三角形、直角三角形的性质,及三角形全等的判定通过一定等量代换为本题的关键.
8.已知△ABC中,AB=AC,点P是AB上一动点,点Q是AC的延长线上一动点,且点P从B运动向A、点Q从C运动向Q移动的时间和速度相同,PQ与BC相交于点D,若
AB=82,BC=16.
(1)如图1,当点P为AB的中点时,求CD的长;
(2)如图②,过点P作直线BC的垂线,垂足为E,当点P、Q在移动的过程中,设
BE+CD=λ,λ是否为常数?若是请求出λ的值,若不是请说明理由.
【答案】(1)4;(2)8
【解析】
【分析】
(1)过P点作PF∥AC交BC于F,由点P和点Q同时出发,且速度相同,得出
BP=CQ,根据PF∥AQ,可知∠PFB=∠ACB,∠DPF=∠CQD,则可得出∠B=∠PFB,证出BP=PF,得出PF=CQ,由AAS证明△PFD≌△QCD,得出,再证出F是BC的中点,即可得出结果;
(2)过点P作PF∥AC交BC于F,易知△PBF为等腰三角形,可得BE=
1
2
BF,由(1)证明方法可得△PFD≌△QCD 则有CD=
1
2
CF,即可得出BE+CD=8.
【详解】
解:(1)如图①,过P点作PF∥AC交BC于F,
∵点P 和点Q 同时出发,且速度相同, ∴BP=CQ , ∵PF ∥AQ ,
∴∠PFB=∠ACB ,∠DPF=∠CQD , 又∵AB=AC , ∴∠B=∠ACB , ∴∠B=∠PFB , ∴BP=PF ,
∴PF=CQ ,又∠PDF=∠QDC , ∴△PFD ≌△QCD , ∴DF=CD=
1
2
CF , 又因P 是AB 的中点,PF ∥AQ , ∴F 是BC 的中点,即FC=1
2
BC=8, ∴CD=
1
2
CF=4; (2)8BE CD λ+==为定值. 如图②,点P 在线段AB 上, 过点P 作PF ∥AC 交BC 于F ,
易知△PBF 为等腰三角形, ∵PE ⊥BF ∴BE=
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BF ∵易得△PFD ≌△QCD