苏科版八年级上册数学 三角形解答题(培优篇)(Word版 含解析)
一、八年级数学三角形解答题压轴题(难)
1.如图1,直线MN与直线AB、CD分别交于点E、F,1与2互补.
(1)试判断直线AB与直线CD的位置关系,并说明理由.
(2)如图2,BEF与EFD的角平分线交于点P,EP与CD交于点G,点H是MN上一点,且GHEG,求证://PFGH.
(3)如图3,在(2)的条件下,连接PH,K是GH上一点使PHKHPK,作PQ平分EPK,求HPQ的度数.
【答案】(1)AB//CD,理由见解析;(2)证明见解析;(3)45HPQ.
【解析】
【分析】
(1)利用对顶角相等、等量代换可以推知同旁内角∠AEF、∠CFE互补,即可证明;
(2)利用(1)中平行线的性质、角平分线的性质、三角形内角和定理可得∠EPF=90°,即EG⊥PF,再结合GH⊥EG,即可证明;
(3)利用三角形外角定理、三角形内角和定理求得∠A=90°-∠3=90°-2∠2;然后由邻补角的定义、角平分线的定义推知∠QPK=-12∠EPK=45°+∠2,最后根据角与角间的和差关系即可求解.
【详解】
(1)//ABCD,
理由如下:如图1,
图1
∵1与2互补,
∴12180,
又∵1AEF,2CFE,
∴180AEFCFE,
∴//ABCD;
(2)如图2,由(1)知,//ABCD,
图2
∴180BEFEFD.
又∵BEF与EFD的角平分线交于点P,
∴1(2)90FEPEFPBEFEFD,
∴90EPF,即EGPF.
∵GHEG,
∴//PFGH;
(3)如图3,
∵PHKHPK,
2PKGHPK.
又∵GHEG,
∴90902KPGPKGHPK.
∴180902EPKKPGHPK.
∵PQ平分EPK,
∴1452QPKEPKHPK.
∴45HPQQPKHPK.
【点睛】
本题主要考查了平行线的判定与性质、角平分线的性质、三角形内角和定理等知识.解题过程关注中“数形结合”思想是解答本题的关键.
2.小明在学习三角形的知识时, 发现如下三个有趣的结论:
(1)如图①, ∠A=∠C=90°, ∠ABC的平分线与∠ADC的平分线交于点E, 则BE、DE的位置关系是 ;
(2)如图②, ∠A=∠C=90°, BE平分∠ABC, DF平分∠ADC的外角, 则BE与DF的位置关系是 ;
(3)如图③, ∠A=∠C=90°, ∠ABC的外角平分线与∠ADC的外角平分线交于点E, 则BE、DE的位置关系是 . 请你完成命题 (3)证明.
【答案】(1)BE⊥DE; (2)BE//DF; (3)BE⊥DE.证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)由∠A=∠C=90°可以得到∠HDC=∠ABH,设∠HDC=∠ABH=x,可得∠HDG=∠CDG=∠FBH=∠ABF=12x,则有∠CDG+∠CGD=90°,由∠CGD=∠BGE,可得∠BGE+∠FBE=90°,即BE⊥DE;
(2) 由∠A=∠C=90°可以得到∠HDC=∠ABH,设∠HDC=∠ABH=x,可得∠EBH=∠ABE=12x,则∠DGE=90°+12x,∠CDM=180°-x,由DF平分∠CDM,则∠CDF=12 (180°-x),所以∠CDF+∠HDC=12 (180°-x),然后运用同位角相等,即可证明;
(3)设∠BFA=∠CFD=x,由∠A=∠C=90°可以得到∠EBC=∠FDN=90°+x,由根据题意可得:∠EDF=∠EBF=12(90°+x);且∠BFD=180°+x,最后用四边形内角和,求出∠BED=90°,完成证明.
【详解】
解:(1)BE⊥DE,理由如下:
∵∠A=∠C=90°,∠DHC=∠BHA
∴∠HDC=∠ABH
设∠HDC=∠ABH=x
∵∠ABC的平分线与∠ADC的平分线交于点E
∴∠HDG=∠CDG=∠FBH=∠ABF=12x
又∵∠CDG+∠CGD=90°,∠CGD=∠BGE
∴∠BGE+∠FBE=90°,即BE⊥DE;
(2)
DF∥AB,理由如下:
∵∠A=∠C=90°,∠DHC=∠BHA
∴∠HDC=∠ABH
∵∠A=∠C=90°,∠DHC=∠BHA
∴∠HDC=∠ABH
∵BE平分∠ABH,
∴∠EBH=∠ABE=12x
∴∠DGE=90°+12x
∵∠CDM=180°-x,DF平分∠CDM
∴∠CDF=12 (180°-x)=90°-12x
∴∠HDF=∠CDF+∠CDH=90°-12x+x=90°+12x
∴∠DGE=∠HDF
∴DF∥AB
(3)
BE⊥DE,证明如下:
设∠BFA=∠CFD=x,
∵∠A=∠C=90°
∴∠EBC=∠FDN=90°+x,
∵∠ABC的外角平分线与∠ADC的外角平分线交于点E
∴∠EDF=∠EBF=12(90°+x)
又∵∠BFD=180°-∠AFB=180°-x
∴∠BFD=360°-12(90°+x)-12(90°+x)-(180°-x)=90°
即BE⊥DE
【点睛】
本题主要考查了直角三角形和多边形内角和的知识,考查知识点简单,但过程复杂,难度较大,运用方程思想是一个不错的方法.
3.如图,在△ABC 中,记∠A=x 度,回答下列问题:
(1)图中共有三角形 个.
(2)若 BD,CE
为△ABC 的角平分线,则∠BHC= 度(结果用含 x 的代数式
表示),并证明你的结论.
(3)若 BD,CE 为△ABC 的高线,则∠BHC= 度(结果用含 x
的代数式表示),并证明你的结论.
【答案】(1)图中共有三角形 8 个;(2)(90+ 12 x ) ;(3)(180-x).
【解析】
【分析】
本题考查的是三角形内角和定理,分析题意观察图形,根据三角形内角和为180°可知∠ABC=180-2x,根据角平分线的性质可以求出∠BHC,根据高线的性质可知∠CDB=∠BEC=90º,再次利用三角形内角和定理可以求答案
【详解】
解:(1)图中共有三角形 8 个;
(2)∠BHC=(90+ 12x )度.
∵BD,CE 分别是∠ABC,∠ACB 的平分线,
∴∠BHC=180º-∠HBC-∠HCB=180º-12 (∠ABC+∠ACB)= (90+ 12x )度.
(3)∠BHC=(180-x)度,
∵BD,CE 为△ABC 的高线,
∴BD⊥AC,CE⊥AB,
∴∠CDB=∠BEC=90º,
∵∠BEC+∠ABC+∠BCH=180°
∠CDB+∠ACB+∠CBH=180°
∴∠BEC+∠ABC+∠BCH+∠CDB+∠ACB+∠CBH=360°
∠ABC+∠BCH+∠ACB+∠CBH=180°
∵∠ABC+∠ACB=180°-∠A
∠BCH+∠CBH=180°-∠BHC
∴180°-∠A+180°-∠BHC=180°
∴∠BHC=(180-x)度
【点睛】
本题的关键是掌握三角形内角和定理
4.已知:点D是△ABC所在平面内一点,连接AD、CD.
(1)如图1,若∠A=28°,∠B=72°,∠C=11°,求∠ADC;
(2)如图2,若存在一点P,使得PB平分∠ABC,同时PD平分∠ADC,探究∠A,∠P,∠C的关系并证明;
(3)如图3,在 (2)的条件下,将点D移至∠ABC的外部,其它条件不变,探究∠A,∠P,∠C的关系并证明.
【答案】(1) 111º ;(2)
∠A-∠C=2∠P,理由见解析;(3) ∠A+∠C=2∠P,理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)延长AD交BC于E,利用三角形外角的性质即可求解;
(2)∠A-∠C=2∠P,由三角形外角等于不相邻的两个内角的和以及(1)结论即可求解;
(3)∠A+∠C=2∠P,由(2)结论以及角平分线的性质即可得到.
【详解】
(1)如图1,延长AD交BC于E,
在△ABE中,∠AEC=∠A+∠B=28º+72º=100º,
在△DEC中,∠ADC=∠AEC+∠C=100º+11º=111º ;
(2)∠A-∠C=2∠P,理由如下:
如图2,
∠5=∠A+∠1,∠5=∠P+∠3
∴∠A+∠1=∠P+∠3
∵PB平分∠ABC,PD平分∠ADC
∴ ∠1=∠2,∠3=∠4
∴∠A+∠2=∠P+∠4
由(1)知∠4=∠2+∠P+∠C
∴∠A+∠2=∠P+∠2+∠P+∠C
∴∠A-∠C=2∠P
(3)∠A+∠C=2∠P,理由如下:
如图3,
同(2)理知∠A+∠1=∠P+∠3,∠C+∠4=∠P+∠2
∴∠A+∠C+∠1+∠4=2∠P+∠2+∠3
∵PB平分∠ABC,PD平分∠ADC
∴ ∠1=∠2,∠3=∠4
∴∠1+∠4=∠2+∠3
∴∠A+∠C=2∠P
【点睛】
本题考查了三角形外角的性质,角平分线的定义,整体思想的利用是解题的关键.
5.(1)如图1,有一块直角三角板XYZ(其中∠X=90°)放置在△ABC上,恰好三角板XYZ的两条直角边XY,XZ分别经过B,C两点,且直角顶点X在△ABC内部.