中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專(zhuān)題31三角形與新定義綜合問(wèn)題(教師版)_第1頁(yè)
中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專(zhuān)題31三角形與新定義綜合問(wèn)題(教師版)_第2頁(yè)
中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專(zhuān)題31三角形與新定義綜合問(wèn)題(教師版)_第3頁(yè)
中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專(zhuān)題31三角形與新定義綜合問(wèn)題(教師版)_第4頁(yè)
中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專(zhuān)題31三角形與新定義綜合問(wèn)題(教師版)_第5頁(yè)
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專(zhuān)題31三角形與新定義綜合問(wèn)題

【例1】(2022?淮安區(qū)模擬)我們定義:等腰三角形中底邊與腰的比叫做底角的鄰對(duì)(can),如圖1,在△ABC中,AB=AC,底角∠B的鄰對(duì)記作canB,這時(shí)canB==.容易知道一個(gè)角的大小與這個(gè)角的鄰對(duì)值是一一對(duì)應(yīng)的,根據(jù)上述角的鄰對(duì)的定義,解下列問(wèn)題:(1)can30°=,若canB=1,則∠B=60°.(2)如圖2,在△ABC中,AB=AC,canB=,S△ABC=48,求△ABC的周長(zhǎng).【分析】(1)根據(jù)定義,要求can30°的值,想利用等腰三角形的三線合一性質(zhì),想到過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC,垂足為D,根據(jù)∠B=30°,可得:BD=AB,再利用等腰三角形的三線合一性質(zhì),求出BC即可解答,根據(jù)定義,canB=1,可得底邊與腰相等,所以這個(gè)等腰三角形是等邊三角形,從而得∠B=60°;(2)根據(jù)定義,想利用等腰三角形的三線合一性質(zhì),想到過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC,垂足為D,canB=,所以設(shè)BC=8x,AB=5x,然后利用勾股定理表示出三角形的高,再利用S△ABC=48,列出關(guān)于x的方程即可解答.【解答】解:(1)如圖:過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC,垂足為D,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BC=2BD,∵∠B=30°,∴BD=ABcos30°=AB,∴BC=2BD=AB,∴can30°===,若canB=1,∴canB==1,∴BC=AB,∵AB=AC,∴AB=BC=AC,∴△ABC是等邊三角形,∴∠B=60°,故答案為:,60;(2)過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC,垂足為D,∵canB=,∴=,∴設(shè)BC=8x,AB=5x,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=BC=4x,∴AD==3x,∵S△ABC=48,∴BC?AD=48,∴?8x?3x=48,∴x2=4,∴x=±2(負(fù)值舍去),∴x=2,∴AB=AC=10,BC=16,∴△ABC的周長(zhǎng)為36,答:△ABC的周長(zhǎng)為36.【例2】(2022?柯城區(qū)校級(jí)三模)定義:若三角形的一條邊上的高線與這條邊相等,則稱(chēng)這個(gè)三角形為“標(biāo)準(zhǔn)三角形”.如:在△ABC,CD⊥AB于點(diǎn)D,AB=CD,則△ABC為標(biāo)準(zhǔn)三角形.【概念感知】判斷:對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”.(1)等腰直角三角形是標(biāo)準(zhǔn)三角形.√(2)頂角為30°的等腰三角形是標(biāo)準(zhǔn)三角形.×【概念理解】若一個(gè)等腰三角形為標(biāo)準(zhǔn)三角形,則此三角形的三邊長(zhǎng)之比為1:1:或::2.【概念應(yīng)用】(1)如圖,若△ABC為標(biāo)準(zhǔn)三角形,CD⊥AB于點(diǎn)D,AB=CD=1,求CA+CB的最小值.(2)若一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)三角形的其中一邊是另一邊的倍,求最小角的正弦值.【分析】【概念感知】(1)根據(jù)等腰直角三角形的兩條直角邊互相垂直且相等,即可判斷;(2)作出圖形,分別對(duì)底邊上的高和腰上的高進(jìn)行討論,即可求解;【概念理解】當(dāng)△ABC是等腰直角三角形時(shí),AC:AB:BC=1:1:;當(dāng)△ABC是等腰三角形,AB=AC,AE⊥BC,AE=BC,設(shè)BE=x,則AE=2x,求出AB=x,則AB:AC:BC=::2;【概念應(yīng)用】(1)過(guò)C點(diǎn)作AB的平行線,作A點(diǎn)關(guān)于該平行線的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A',連接A'B,當(dāng)A'、B、C三點(diǎn)共線時(shí),AC+BC=A'B,此時(shí)AC+BC的值最小,求出A'B即可;(2)分兩種情況討論:①當(dāng)AC=AB時(shí),AC=CD,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AC交于E,設(shè)CD=AB=a,則AC=a,由等積法求出BE=a,用勾股定理分別求出AD=2a,BD=a,BC=a,則可求sin∠BCE=;②當(dāng)BC=AB時(shí),BC=DC,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AC交于E,設(shè)CD=AB=a,則BC=a,由勾股定理分別求出BD=2a,AD=3a,AC=a,再由等積法求出BE=a,即可求sin∠BCE=.【解答】解:【概念感知】(1)如圖1:等腰直角三角形ABC中,AB⊥AC,∵AB=AC,∴等腰直角三角形是標(biāo)準(zhǔn)三角形,故答案為:√;(2)如圖2,在等腰三角形ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,CD⊥AB,∵∠A=30°,∴CD=AC,∵CA=AB,∴CD=AB,∴△ABC不是標(biāo)準(zhǔn)三角形;如圖3,在等腰三角形ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,AE⊥BC,此時(shí)AE>BC,∴△ABC不是標(biāo)準(zhǔn)三角形;故答案為:×;【概念理解】如圖1,當(dāng)△ABC是等腰直角三角形時(shí),AC:AB:BC=1:1:;如圖4,當(dāng)△ABC是等腰三角形,AB=AC,AE⊥BC,AE=BC,∴BE=EC=BC=AE,設(shè)BE=x,則AE=2x,在Rt△ABE中,AB=x,∴AB:AC:BC=::2;故答案為:1:1:或::2;【概念應(yīng)用】(1)如圖5,過(guò)C點(diǎn)作AB的平行線,作A點(diǎn)關(guān)于該平行線的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A',連接A'B,當(dāng)A'、B、C三點(diǎn)共線時(shí),AC+BC=A'B,此時(shí)AC+BC的值最小,∵AB=CD=1,∴AA'=2,在Rt△ABA'中,A'B=,∴AC+BC的最小值為;(2)在△ABC中,AB=CD,AB⊥CD,∴AC>CD,BC>CD,∴AC>AB,BC>AB,∴△ABC的最小角為∠ACB,①如圖6,當(dāng)AC=AB時(shí),AC=CD,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AC交于E,設(shè)CD=AB=a,則AC=a,∵S△ABC=×AB×CD=×AC×BE,∴BE=a,在Rt△ACD中,AD=2a,∴BD=AD﹣AB=a,在Rt△BCD中,BC=a,在Rt△BCE中,sin∠BCE=;②如圖7,當(dāng)BC=AB時(shí),BC=DC,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AC交于E,設(shè)CD=AB=a,則BC=a,在Rt△BCD中,BD=2a,∴AD=3a,在Rt△ACD中,AC=a,∵S△ABC=×AB×CD=×AC×BE,∴BE=a,在Rt△BCE中,sin∠BCE=;綜上所述:最小角的正弦值為或.【例3】(2020?五華區(qū)校級(jí)三模)愛(ài)好思考的小茜在探究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系查閱資料時(shí),發(fā)現(xiàn)了“中垂三角形”,即兩條中線互相垂直的三角形稱(chēng)為“中垂三角形”.如圖(1)、圖(2)、圖(3)中,AM、BN是ABC的中線,AM⊥BN于點(diǎn)P,像ABC這樣的三角形均為“中垂三角形”.設(shè)BC=a,AC=b,AB=c.【特例探究】(1)如圖1,當(dāng)∠PAB=45°,c=時(shí),a=4,b=4;如圖2,當(dāng)∠PAB=30°,c=2時(shí),a2+b2=20;【歸納證明】(2)請(qǐng)你觀察(1)中的計(jì)算結(jié)果,猜想a2、b2、c2三者之間的關(guān)系,用等式表示出來(lái),并利用圖3證明你的結(jié)論.【拓展證明】(3)如圖4,在?ABCD中,E、F分別是AD、BC的三等分點(diǎn),且AD=3AE,BC=3BF,連接AF、BE、CE,且BE⊥CE于E,AF與BE相交點(diǎn)G,AD=3,AB=3,求AF的長(zhǎng).【分析】(1)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)分別求出PA、PB,根據(jù)三角形中位線定理得到MN∥AB,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)分別求出PM、PN,根據(jù)勾股定理計(jì)算即可;(2)連接MN,設(shè)PN=x,PM=y(tǒng),利用勾股定理分別用x、y表示出a、b、c,得到答案;(3)取AB的中點(diǎn)H,連接FH并延長(zhǎng)交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,證明△ABF為“中垂三角形”,根據(jù)(2)中結(jié)論計(jì)算即可.【解答】解:(1)在Rt△APB中,∠PAB=45°,c=,則PA=PB=c=4,∵M(jìn)、N分別為CB、CA的中點(diǎn),∴MN=AB=2,MN∥AB,∴△APB∽△MPN,∴===,∴PM=PN=2,∴BM==2,∴a=2BM=4,同理:b=2AN=4,如圖2,連接MN,在Rt△APB中,∠PAB=30°,c=2,∴PB=c=1,∴PA==,∴PN=,PM=,∴BM==,AN==,∴a=,b=,∴a2+b2=20,故答案為:4;4;20;(2)a2+b2=5c2,理由如下:如圖3,連接MN,設(shè)PN=x,PM=y(tǒng),則PB=2PN=2x,PA=2PM=2y,∴BM==,AN==,∴a=2,b=2,∴a2+b2=20(x2+y2),∵c2=PA2+PB2=4(x2+y2),∴a2+b2=5c2;(3)取AB的中點(diǎn)H,連接FH并延長(zhǎng)交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,∵四邊形ABCD為平行四邊形,∴AD∥BC,AD=BC,∴△AHP∽△BHF,∴==1,∴AP=BF,∵AD=3AE,BC=3BF,AD=3,∴AE=BF=,∴PE=FC,∴四邊形PFCE為平行四邊形,∵BE⊥CE,∴BG⊥FH,∵AE∥BF,AE=BF,∴AG=GF,∴△ABF為“中垂三角形”,∴AB2+AF2=5BF2,即32+AF2=5×()2,解得:AF=4.【例4】(2020?岳麓區(qū)校級(jí)二模)定義:在△ABC中,若有兩條中線互相垂直,則稱(chēng)△ABC為中垂三角形,并且把AB2+BC2+CA2叫做△ABC的方周長(zhǎng),記作L,即L=AB2+BC2+CA2.(1)如圖1,已知△ABC是中垂三角形,BD,AE分別是AC,BC邊上的中線,若AC=BC,求證:△AOB是等腰直角三角形;(2)如圖2,在中垂三角形ABC中,AE,BD分別是邊BC,AC上的中線,且AE⊥BD于點(diǎn)O,試探究△ABC的方周長(zhǎng)L與AB2之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;(3)如圖3,已知拋物線y=與x軸正半軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B,經(jīng)過(guò)點(diǎn)B的直線與該拋物線相交于點(diǎn)C,與x軸負(fù)半軸相交于點(diǎn)D,且BD=CD,連接AC交y軸于點(diǎn)E.①求證:△ABC是中垂三角形;②若△ABC為直角三角形,求△ABC的方周長(zhǎng)L的值.【分析】(1)先利用“SAS“證明△BAD≌△ABE,然后根據(jù)△ABC是中垂三角形即可證明;(2)先判斷出AC=2AD,BC=2BE,再利用勾股定理,即可得出結(jié)論;(3)①利用二次函數(shù)先求出點(diǎn)B、點(diǎn)A和點(diǎn)C的坐標(biāo),然后根據(jù)點(diǎn)A和點(diǎn)C的坐標(biāo)確定E是AC的中點(diǎn),最后根據(jù)中垂三角形的定義即可證明;②先由點(diǎn)A(4,0),B(0,﹣2a),C(﹣4,2a)的坐標(biāo)得到kAB=a,kAC=﹣a,kBC=﹣a,然后分情況討論即可求解;或結(jié)合射影定理分情況討論進(jìn)行求解即可.【解答】(1)證明:AC=BC,BD,AE分別是AC,BC邊上的中線,∴AD=BE,∠BAD=∠ABE,∴△BAD≌△ABE(SAS),∴∠ABD=∠BAE,∴OA=OB.∵△ABC是中垂三角形,且AC=BC,∴∠AOB=90°,∴△AOB是等腰直角三角形.(2)L=6AB2.證明:如圖,連接DE.∵AE,BD分別是邊BC,AC上的中線,∴AC=2AD,BC=2BE,DE=AB,∴AC2=4AD2,BC2=4BE2,DE2=AB2.在Rt△AOD中,AD2=OA2+OD2,在Rt△BOE中,BE2=OB2+OE2,∴AC2+BC2=4(AD2+BE2)=4(OA2+OD2+OB2+OE2)=4(AB2+DE2)=4(AB2+AB2)=5AB2,∴L=AB2+AC2+BC2=AB2+5AB2=6AB2.(3)①證明:在y=中,當(dāng)x=0時(shí),y=﹣2a,∴點(diǎn)B(0,﹣2a).y=0時(shí),=0,整理得3x2﹣4x﹣32=0,解得x1=﹣(舍),x2=4,∴點(diǎn)A(4,0).∵BD=CD,yC=﹣yB=2a,將y=2a代人y=,解得x1=(舍),x2=﹣4,∴C(﹣4,2a).由點(diǎn)A(4,0),C(﹣4,2a)可知,E是AC的中點(diǎn).又∵BD=CD,∴AD,BE都是△ABC的中線.又∵∠AOB=90°,∴AD⊥BE,∴△ABC是中垂三角形.②解法一:由點(diǎn)A(4,0),B(0,﹣2a),C(﹣4,2a)可得kAB=a,kAC=﹣a,kBC=﹣a,∵∠C<∠AOB,∴∠C≠90°.當(dāng)∠ABC=90°時(shí),kAB?kBC=﹣1,解得a=(負(fù)值舍去),∴點(diǎn)B(0,﹣2),∴L=6AB2=6×24=144.當(dāng)∠BAC=90°時(shí),kAB?kCA=﹣1,解得a=2(負(fù)值舍去),∴點(diǎn)B(0,﹣4),∴L=6AB2=6×48=288.綜上所述,△ABC的方周長(zhǎng)L的值為144或288.解法二:由點(diǎn)A(4,0),B(0,﹣2a),C(﹣4,2a),∵點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),點(diǎn)E是AC的中點(diǎn),∴點(diǎn)D(﹣2,0),E(0,a).∵∠C<∠AOB,∴∠C≠90°.當(dāng)∠ABC=90°時(shí),在△ABD中,由射影定理得OB2=OA?OD,∴4a2=8,解得α=(負(fù)值舍去),∴點(diǎn)B(0,﹣2),∴L=6AB2=6×24=144.當(dāng)∠BAC=90°時(shí),在△ABE中,由射影定理得OA2=OB?OE,∴16=2a2,解得a=2(負(fù)值舍去),∴點(diǎn)B(0,﹣4),∴L=6AB2=6×48=288.綜上所述,△ABC的方周長(zhǎng)L的值為144或288.【例5】(2020?安徽模擬)通過(guò)學(xué)習(xí)銳角三角函數(shù),我們知道在直角三角形中,一個(gè)銳角的大小與兩條邊長(zhǎng)的比值是一一對(duì)應(yīng)的,因此,兩條邊長(zhǎng)的比值與角的大小之間可以相互轉(zhuǎn)化.類(lèi)似的,可以在等腰三角形中建立邊角之間的聯(lián)系.我們定義:等腰三角形中底邊與腰的比叫做底角的鄰對(duì)(can),如圖(1)在△ABC中,AB=AC,底角B的鄰對(duì)記作canB,這時(shí)canB=,容易知道一個(gè)角的大小與這個(gè)角的鄰對(duì)值也是一一對(duì)應(yīng)的.根據(jù)上述角的鄰對(duì)的定義,解下列問(wèn)題:(1)can30°=;(2)如圖(2),已知在△ABC中,AB=AC,canB=,S△ABC=24,求△ABC的周長(zhǎng).【分析】(1)過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC于點(diǎn)D,根據(jù)∠B=30°,可得出BD=AB,結(jié)合等腰三角形的性質(zhì)可得出BC=AB,繼而得出canB;(2)過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BC于點(diǎn)E,根據(jù)canB=,設(shè)BC=8x,AB=5x,再由S△ABC=24,可得出x的值,繼而求出周長(zhǎng).【解答】解:(1)過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC于點(diǎn)D,∵∠B=30°,∴cos∠B==,∴BD=AB,∵△ABC是等腰三角形,∴BC=2BD=AB,故can30°==;(2)過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BC于點(diǎn)E,∵canB=,則可設(shè)BC=8x,AB=5x,∴AE==3x,∵S△ABC=24,∴BC×AE=12x2=24,解得:x=,故AB=AC=5,BC=8,從而可得△ABC的周長(zhǎng)為18.一.解答題(共20題)1.(2022秋?如皋市期中)定義:一個(gè)內(nèi)角等于另一個(gè)內(nèi)角兩倍的三角形,叫做“倍角三角形”.(1)下列三角形一定是“倍角三角形”的有②③(只填寫(xiě)序號(hào)).①頂角是30°的等腰三角形;②等腰直角三角形;③有一個(gè)角是30°的直角三角形.(2)如圖1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC≥90°,將△ABC沿邊AB所在的直線翻折180°得到△ABD,延長(zhǎng)DA到點(diǎn)E,連接BE.①若BC=BE,求證:△ABE是“倍角三角形”;②點(diǎn)P在線段AE上,連接BP.若∠C=30°,BP分△ABE所得的兩三角形中,一個(gè)是等腰三角形,一個(gè)是“倍角三角形”,請(qǐng)直接寫(xiě)出∠E的度數(shù).【分析】(1)利用“倍角三角形”的定義依次判斷可求解;(2)①由折疊的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì)可求∠BAE=2∠ADB,由等腰三角形的性質(zhì)可得∠BDE=∠E,可得結(jié)論;②分兩種情況討論,由三角形內(nèi)角和定理和“倍角三角形”的定義可求解.【解答】(1)解:若頂角是30°的等腰三角形,∴兩個(gè)底角分別為75°,75°,∴頂角是30°的等腰三角形不是“倍角三角形”,若等腰直角三角形,∴三個(gè)角分別為45°,45°,90°,∵90°=2×45°,∴等腰直角三角形是“倍角三角形”,若有一個(gè)是30°的直角三角形,∴另兩個(gè)角分別為60°,90°,∵60°=2×30°,∴有一個(gè)30°的直角三角形是“倍角三角形”,故答案為:②③;(2)①證明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵將△ABC沿邊AB所在的直線翻折180°得到△ABD,∴∠ABC=∠ABD,∠ACB=∠ADB,BC=BD,∴∠BAE=2∠ADB,∵BE=BC,∴BD=BE,∴∠E=∠ADB,∴∠BAE=2∠E,∴△ABE是“倍角三角形”;②解:由①可得∠BAE=2∠BDA=2∠C=60°,如圖,若△ABP是等腰三角形,則△BPE是“倍角三角形”,∴△ABP是等邊三角形,∴∠APB=60°,∴∠BPE=120°,∵△BPE是“倍角三角形”,∴∠BEP=2∠EBP或∠PBE=2∠BEP,∴∠BEP=20°或40°;若△BPE是等腰三角形,則△ABP是“倍角三角形”,∴∠ABP=∠BAP=30°或∠APB=∠BAE=30°或∠ABP=2∠APB或∠APB=2∠ABP,∴∠APB=90°或30°或40°或80°,∴∠BPE=90°或150°或140°或100°,∵△BPE是等腰三角形,∴∠BEP=45°或15°或20°或40°,綜上所述:∠BPE的度數(shù)為45°或15°或20°或40°.2.(2022秋?義烏市校級(jí)月考)【概念認(rèn)識(shí)】如圖①所示,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,則BD,BE叫做∠ABC的“三分線”,其中,BD是“鄰AB三分線“,BE是“鄰BC三分線”.【問(wèn)題解決】(1)如圖②所示.在△ABC中.∠A=80°,∠ABC=45°.若∠ABC的三分線BD交AC于點(diǎn)D.求∠BDC的度數(shù).(2)如圖③所示,在△ABC中.BP,CP分別是∠ABC的鄰BC三分線和∠ACB的鄰BC三分線,且∠BPC=140°.求∠A的度數(shù).【延伸推廣】(3)在△ABC中,∠ACD是△ABC的外角,∠ABC的三分線所在的直線與∠ACD的三分線所在的直線交于點(diǎn)P,若∠A=m°(m>54),∠ABC=54°.求出∠BPC的度數(shù).(用含m的式子表示)【分析】(1)分BD是鄰AB的三分線和BD是鄰BC的三分線兩種情況解答即可;(2)由∠BPC=140°,得∠PBC+∠PCB=40°,故∠ABC+∠ACB=40°,可得∠ABC+∠ACB=120°,從而∠A=60°;(3)分四種情況分別解答即可.【解答】解:(1)當(dāng)BD是“鄰AB三分線”時(shí),∠ABD=∠ABC=15°,則∠BDC=∠ABD+∠A=15°+80°=95°,當(dāng)BD′是“鄰BC三分線”時(shí),∠ABD′=∠ABC=30°,則∠BD′C=∠ABD′+∠A=30°+80°=110°,綜上所述,∠BDC的度數(shù)為95°或110°;(2)∵∠BPC=140°,∴∠PBC+∠PCB=40°,∵BP,CP分別是∠ABC的鄰BC三分線和∠ACB的鄰BC三分線,∴∠PBC=∠ABC,∠PCB=∠ACB,∴∠ABC+∠ACB=40°,∴∠ABC+∠ACB=120°,∴∠A=60°;(3)如圖:∵∠A=m°,∠ABC=54°,∴∠ACD=(m+54)°,①當(dāng)BP是鄰AB的三等分線,AP是鄰AC的三等分線時(shí),∠PBC=∠ABC=36°,∠PCD=∠ACD=(m+36)°,∴∠BPC=∠PCD﹣∠PBC=m°;②當(dāng)BP是鄰AB的三等分線,AP是鄰CD的三等分線時(shí),∠PBC=∠ABC=36°,∠PCD=∠ACD=(m+18)°,∴∠BPC=∠PCD﹣∠PBC=(m﹣18)°;③當(dāng)BP是鄰BC的三等分線,AP是鄰AC的三等分線時(shí),∠PBC=∠ABC=18°,∠PCD=∠ACD=(m+36)°,∴∠BPC=∠PCD﹣∠PBC=(m+18)°;④當(dāng)BP是鄰BC的三等分線,AP是鄰CD的三等分線時(shí),∠PBC=∠ABC=18°,∠PCD=∠ACD=(m+18)°,∴∠BPC=∠PCD﹣∠PBC=m°;綜上所述,∠BPC度數(shù)為m或m﹣18或m+18或m.3.(2022春?石嘴山校級(jí)期末)[問(wèn)題情境]我們知道:在平面直角坐標(biāo)系中有不重合的兩點(diǎn)A(x1,y1)和點(diǎn)B(x2,y2),若x1=x2,則AB∥y軸,且線段AB的長(zhǎng)度為|y1﹣y2|;若y1=y(tǒng)2,則AB∥x軸,且線段AB的長(zhǎng)度為|x1﹣x2|.[拓展]現(xiàn)在,若規(guī)定:平面直角坐標(biāo)系中任意不重合的兩點(diǎn)M(x1,y1)、N(x2,y2)之間的折線距離為d(M,N)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.例如:圖中,點(diǎn)M(﹣1,1)與點(diǎn)N(1,﹣2).之間的折線距離d(M,N)=|﹣1﹣1|+|1﹣(﹣2)|=2+3=5,[應(yīng)用]解決下列問(wèn)題:(1)已知點(diǎn)E(3,2),點(diǎn)F(1.﹣2),求d(E,F(xiàn))的值;(2)已知點(diǎn)E(3,1),H(﹣1,n),若d(E,H)=6,求n的值;(3)已知點(diǎn)P(3,4),點(diǎn)Q在y軸上,O為坐標(biāo)系原點(diǎn),且△OPQ的面積是4.5,求d(P,Q)的值.【分析】(1)根據(jù)折線距離為d(M,N)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|計(jì)算即可;(2)根據(jù)折線距離為d(M,N)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|,構(gòu)建方程求解即可;(3)設(shè)Q(0,m),利用三角形的面積公式求出m的值,再根據(jù)折線距離為d(M,N)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|計(jì)算即可求解.【解答】解:(1)∵點(diǎn)E(3,2),點(diǎn)F(1,﹣2),∴d(E,F(xiàn))=|3﹣1|+|2﹣(﹣2)|=6;(2)∵E(3,1),H(﹣1,n),d(E,H)=6,∴d(E,H)=|3﹣(﹣1)|+|1﹣n|=6,解得:n=﹣1或3;(3)如圖,設(shè)Q(0,m).由題意,?|m|?2=4.5,解得m=±3,∴Q(0,3)或(0,﹣3),當(dāng)Q(0,3)時(shí),d(P,Q)=|3﹣0|+|4﹣3|=4,當(dāng)Q(0,﹣3)時(shí),d(P,Q)=|3﹣0|+|4﹣(﹣3)|=10,∴d(P,Q)=4或10.4.(2022春?鎮(zhèn)江期末)定義:在一個(gè)三角形中,如果有一個(gè)角是另一個(gè)角的2倍,我們稱(chēng)這兩個(gè)角互為“開(kāi)心角”,這個(gè)三角形叫做“開(kāi)心三角形”.例如:在△ABC中,∠A=70°,∠B=35°,則∠A與∠B互為“開(kāi)心角”,△ABC為“開(kāi)心三角形”.【理解】(1)若△ABC為開(kāi)心三角形,∠A=144°,則這個(gè)三角形中最小的內(nèi)角為12°;(2)若△ABC為開(kāi)心三角形,∠A=70°,則這個(gè)三角形中最小的內(nèi)角為35或°;(3)已知∠A是開(kāi)心△ABC中最小的內(nèi)角,并且是其中的一個(gè)開(kāi)心角,試確定∠A的取值范圍,并說(shuō)明理由;【應(yīng)用】如圖,AD平分△ABC的內(nèi)角∠BAC,交BC于點(diǎn)E,CD平分△ABC的外角∠BCF,延長(zhǎng)BA和DC交于點(diǎn)P,已知∠P=30°,若∠BAE是開(kāi)心△ABE中的一個(gè)開(kāi)心角,設(shè)∠BAE=∠α,求∠α的度數(shù).【分析】(1)設(shè)最小角為α,由題意可得α+2α==36°,求出α即為所求;(2)當(dāng)∠A是“開(kāi)心角”,則最小角為35°;當(dāng)∠A不是“開(kāi)心角”,設(shè)最小角為α,α+2α=110°,α=()°;(3)三角形另一個(gè)開(kāi)心角是2∠A,第三個(gè)內(nèi)角是180°﹣3∠A,再由∠A≤180°﹣3∠A,可得∠A≤45°;【應(yīng)用】由題意可得∠PAC=180°﹣2∠α,設(shè)∠PCA=x,則x=2∠α﹣30°,∠AEB=240°﹣3∠α,∠ABE=2∠α﹣60°,分兩種情況討論:①當(dāng)∠BAE與∠ABE互為開(kāi)心角時(shí),∠BAE=∠ABE或∠BAE=2∠ABE,求得∠α=40°;②當(dāng)∠BAE與∠AEB互為開(kāi)心角,∠BAE=∠AEB或∠BAE=2∠AEB(舍),求得∠α=48°.【解答】解:(1)設(shè)最小角為α,∵△ABC為開(kāi)心三角形,∠A=144°,∴α+2α=180°﹣144°=36°,∴α=12°,故答案為:12;(2)當(dāng)∠A是“開(kāi)心角”,則最小角為35°;當(dāng)∠A不是“開(kāi)心角”,設(shè)最小角為α,∴α+2α=180°﹣70°=110°,∴α=()°,故答案為:35或;(3)∠A是開(kāi)心△ABC中最小的內(nèi)角,并且是其中的一個(gè)開(kāi)心角,∴另一個(gè)開(kāi)心角是2∠A,∴第三個(gè)內(nèi)角是180°﹣3∠A,∵∠A是最小內(nèi)角,∴∠A≤180°﹣3∠A,∴∠A≤45°;【應(yīng)用】∵AD平分△ABC的內(nèi)角∠BAC,∴∠CAE=∠BAE=∠α,∴∠PAC=180°﹣2∠α,設(shè)∠PCA=x,∵CD平分△ABC的外角∠DCF,∴∠BCD=∠CDF=x,∴∠ACB=180°﹣2x,∵∠P=30°,∴180°﹣2∠α+x=150°,∴x=2∠α﹣30°,∴∠AEB=∠α+180°﹣2x=240°﹣3∠α,∴∠ABE=180°﹣∠α﹣(240°﹣3∠α)=2∠α﹣60°,①當(dāng)∠BAE與∠ABE互為開(kāi)心角時(shí),∠BAE=∠ABE或∠BAE=2∠ABE,∴∠α=(2∠α﹣60°)或∠α=2(2∠α﹣60°),解得∠α=40°;②當(dāng)∠BAE與∠AEB互為開(kāi)心角,∠BAE=∠AEB或∠BAE=2∠AEB,∵∠AEB=∠EAC+∠ACE,∠EAC=∠BAE,∴∠BAE=2∠AEB舍去,∴∠α=(240°﹣3∠α),解得∠α=48°,綜上所述:40°或48°.5.(2022春?崇川區(qū)期末)定義:如果三角形的兩個(gè)內(nèi)角α與β滿(mǎn)足α+2β=100°,那么我們稱(chēng)這樣的三角形為“奇妙三角形”.(1)如圖1,△ABC中,∠ACB=80°,BD平分∠ABC.求證:△ABD為“奇妙三角形”(2)若△ABC為“奇妙三角形”,且∠C=80°.求證:△ABC是直角三角形;(3)如圖2,△ABC中,BD平分∠ABC,若△ABD為“奇妙三角形”,且∠A=40°,直接寫(xiě)出∠C的度數(shù).【分析】(1)根據(jù)“奇妙三角形”的定義,在△ABD中,∠A+2∠ABD=100°,即證明△ABD為“奇妙三角形”.(2)由三角形的內(nèi)角和知,A+∠B=100°,由△ABC為“奇妙三角形”得出∠C+2∠B=100°或∠C+2∠A=100°兩種情況,計(jì)算得∠B=90°或∠A=90°,從而證明△ABC是直角三角形.(3)由三角形的內(nèi)角和知,∠ADB+∠ABD=140,由△ABC為“奇妙三角形得出∠A+2∠ABD=100°或2∠A+∠ABD=100°兩種情況,求得∠C=80°或100°.【解答】(1)證明:∵BD平分∠ABC,∴∠ABC=2∠ABD.在△ABC中,∵∠ACB=80°,∴∠A+∠ABC=180°﹣∠ACB=180°﹣80°=100°,即∠A+2∠ABD=100°,∴△ABD為“奇妙三角形”.(2)證明:在△ABC中,∵∠C=80°,∴∠A+∠B=100°,∵△ABC為“奇妙三角形”,∴∠C+2∠B=100°或∠C+2∠A=100°,∴∠B=10°或∠A=10°,當(dāng)∠B=10°時(shí),∠A=90°,△ABC是直角三角形.當(dāng)∠A=10°時(shí),∠B=90°,△ABC是直角三角形.由此證得,△ABC是直角三角形.(3)解:∵BD平分∠ABC,∴∠ABC=2∠ABD,∵△ABD為“奇妙三角形”,∴∠A+2∠ABD=100°或2∠A+∠ABD=100°,①當(dāng)∠A+2∠ABD=100°時(shí),∠ABD=(100°﹣40°)÷2=30°,∴∠ABC=2∠ABD=60°,∴∠C=80°;②當(dāng)2∠A+∠ABD=100°時(shí),∠ABD=100°﹣2∠A=20°,∴∠ABC=2∠ABD=40°,∴∠C=100°;綜上得出:∠C的度數(shù)為80°或100°.6.(2022春?亭湖區(qū)校級(jí)月考)定義:三角形一邊上的點(diǎn)將該邊分為兩條線段,且這兩條線段的積等于這個(gè)點(diǎn)到這邊所對(duì)頂點(diǎn)連線的平方,則稱(chēng)這個(gè)點(diǎn)為三角形該邊的“好點(diǎn)”.如圖1,△ABC中,點(diǎn)D是BC邊上一點(diǎn),連接AD,若AD2=BD?CD,則稱(chēng)點(diǎn)D是△ABC中BC邊上的“好點(diǎn)”.(1)如圖2,△ABC的頂點(diǎn)是4×3網(wǎng)格圖的格點(diǎn),請(qǐng)僅用直尺畫(huà)出(或在圖中直接描出)AB邊上的所有“好點(diǎn)”點(diǎn)D;(2)△ABC中,BC=7,,tanC=1,點(diǎn)D是BC邊上的“好點(diǎn)”,求線段BD的長(zhǎng);(3)如圖3,△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,點(diǎn)H在AB上,連結(jié)CH并延長(zhǎng)交⊙O于點(diǎn)D.若點(diǎn)H是△BCD中CD邊上的“好點(diǎn)”.①求證:OH⊥AB;②若OH∥BD,⊙O的半徑為r,且r=3OH,求的值.【分析】(1)直角三角形的“好點(diǎn)”是斜邊的中點(diǎn),作斜邊上的高,垂足也為“好點(diǎn)”,即可得答案;(2)作AE⊥BC,解斜△ABC,設(shè)BD=a,根據(jù)AD2=DE2+AE2=BD?CD列方程求得;(3)①由△ACH∽△DBH得,CH?HD=AH?BH,結(jié)合BH2=CH?HD,得證;②先確定AD是直徑,然后求出AH、BH、BD、BH、CH,從而求出比值.【解答】解:(1)如圖1,斜邊AB的中點(diǎn)D與斜邊AB上的高CD'的垂足D'均為AB邊長(zhǎng)的“好點(diǎn)”.(2)如圖2,作AE⊥BC于E,在Rt△ABE中,tanB=,∴設(shè)AE=3a,BE=4a,tanC=,∴CE=AE=3a,∴3a+4a=7,∴a=1,∴AE=CE=3,BE=4,∴AB=5,設(shè)BD=x,∴DE=|4﹣x|,在Rt△ADE中,由勾股定理得,AD2=DE2+AE2=(4﹣x)2+32,∵點(diǎn)D是BC邊上的“好點(diǎn)”,∴AD2=BD?CD=x?(7﹣x),∴x?(7﹣x)=(4﹣x)2+32,∴x1=5,x2=,即BD=5或.(3)如圖3,①證明:∵點(diǎn)H是△BCD中CD邊上的“好點(diǎn)”,∴BH2=CH?HD,∵∠CAB=∠CBD,∠ACD=∠ABD,∴△ACH∽△DBH,∴,∴CH?HD=AH?BH,∴BH2=AH?BH,∴AH=BH,∴OH⊥AB;②連接AD,設(shè)OH=a,則OA=3a,由①知,OH⊥AB,又∵OH∥BD,∴BD⊥AB,∴∠ABD=90°,∴AD是⊙O的直徑,∴OA=OD=3a,在Rt△AOH中,由勾股定理得,AH=,∵AH=BH=,OA=OD,∴BD=2a,在Rt△BDH中,由勾股定理得,DH==,由BH2=CH?DH得:,∴CH=,∴.7.(2021秋?如皋市期末)【了解概念】定義:如果一個(gè)三角形一邊上的中線等于這個(gè)三角形其中一邊的一半,則稱(chēng)這個(gè)三角形為半線三角形,這條中線叫這條邊的半線.【理解運(yùn)用】(1)如圖1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,試判斷△ABC是否為半線三角形,并說(shuō)明理由;【拓展提升】(2)如圖2,在△ABC中,AB=AC,D為BC的中點(diǎn),M為△ABC外一點(diǎn),連接MB,MC,若△ABC和△MBC均為半線三角形,且AD和MD分別為這兩個(gè)三角形BC邊的半線,求∠AMC的度數(shù);(3)在(2)的條件下,若MD=,AM=1,直接寫(xiě)出BM的長(zhǎng).【分析】(1)根據(jù)半線三角形的定義進(jìn)行判斷即可;(2)過(guò)點(diǎn)A作AN⊥AM交MC于點(diǎn)N,可證明△MAB≌△NAC,則AM=AN,所以三角形MAN是等腰直角三角形,由此可解答;(3)在(2)的基礎(chǔ)上可知,MB=NC,AM=AN=1,在Rt△MBC中,由勾股定理可得,MB2+MC2=BC2,由此可得MB的長(zhǎng).【解答】解:(1)△ABC是半線三角形,理由如下:取BC得中點(diǎn)D,連接AD,∵AB=AC,點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),∴AD⊥BC,∵AB=AC,∠BAC=120°,∴∠B=∠C=30°,在Rt△ABD中,∠B=30°,∴AD=AB,∴△ABC是半線三角形.(2)過(guò)點(diǎn)A作AN⊥AM交MC于點(diǎn)N,如圖,∵M(jìn)D為△MBC的BC邊的半線,∴MD=BC=BD=CD,∴∠DBM=∠DMB,∠DMC=∠DCM,∴∠BMC=90°,同理∠BAC=90°,又∵∠MOB=∠AOC,∴∠MBA=∠MCA,∵∠MAN=∠BAC=90°,∴∠MAB=∠NAC.∵AB=AC,∴△MAB≌△NAC(ASA),∴AM=AN,又∵∠MAN=90°,∴∠AMC=∠ANM=45°.(3)由題意可知,BC=2MD=3,由(2)知△MAB≌△NAC(ASA),∴MB=NC,AM=AN=1,∴MN=,在Rt△MBC中,由勾股定理可得,MB2+MC2=BC2,∴MB2+(+MB)2=32,解得,MB=2﹣(負(fù)值舍去).故MB的值為2﹣.8.(2021秋?順義區(qū)期末)我們定義:在等腰三角形中,腰與底的比值叫做等腰三角形的正度.如圖1,在△ABC中,AB=AC,的值為△ABC的正度.已知:在△ABC中,AB=AC,若D是△ABC邊上的動(dòng)點(diǎn)(D與A,B,C不重合).(1)若∠A=90°,則△ABC的正度為;(2)在圖1,當(dāng)點(diǎn)D在腰AB上(D與A、B不重合)時(shí),請(qǐng)用尺規(guī)作出等腰△ACD,保留作圖痕跡;若△ACD的正度是,求∠A的度數(shù).(3)若∠A是鈍角,如圖2,△ABC的正度為,△ABC的周長(zhǎng)為22,是否存在點(diǎn)D,使△ACD具有正度?若存在,求出△ACD的正度;若不存在,說(shuō)明理由.【分析】(1)由等腰直角三角形的性質(zhì)可得出答案;(2)作AC的中垂線交AB于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E.設(shè)AD=x,AE=x,求出AD=x,則可得出△ADE是等腰直角三角形,則可得出答案;(3)設(shè)AB=3x,BC=5x,則AC=3x.由三角形的周長(zhǎng)求出x=2,得出AB=6,AC=6,BC=10,作AH⊥BC于H,則BH=CH=5,由勾股定理求出AH,分兩種情況:當(dāng)AD=DC時(shí),當(dāng)AC=DC=6時(shí),可求出答案.【解答】解:(1)若∠A=90°,,則△ABC的正度為,故答案為:;(2)用尺規(guī)作出等腰△ACD,如圖1,作AC的中垂線交AB于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E.∴AD=CD,DE⊥AC,AC=2AE.∵△ACD的正度是,∴,∴,∴.在Rt△ADE中,設(shè)AD=x,AE=x,∴.∴DE=AE.∴△ADE是等腰直角三角形.∴∠A=45°.(3)存在點(diǎn)D,使△ACD具有正度.∵△ABC的正度為,△ABC的周長(zhǎng)為22,∴.設(shè)AB=3x,BC=5x,則AC=3x.∵△ABC的周長(zhǎng)為22,∴3x+5x+3x=22.∴x=2.∴AB=6,AC=6,BC=10,作AH⊥BC于H,則BH=CH=5,∴AH=.①當(dāng)AD=DC時(shí),如圖2所示,設(shè)AD=DC=y(tǒng),則HD=5﹣y,由AH2+HD2=AD2,得11+(5﹣y)2=y(tǒng)2.解得y=,即AD=.∴△ACD的正度為.②當(dāng)AC=DC=6時(shí),如圖3所示,DH=DC﹣CH=6﹣5=1,∴DA=.∴△ACD的正度為.綜上所述,△ACD的正度為或.9.(2021秋?丹陽(yáng)市期末)梅涅勞斯(Menelaus)是古希臘數(shù)學(xué)家,他首先證明了梅涅勞斯定理,定理的內(nèi)容是:如圖(1),如果一條直線與△ABC的三邊AB,BC,CA或它們的延長(zhǎng)線交于F、D、E三點(diǎn),那么一定有=1.下面是利用相似三角形的有關(guān)知識(shí)證明該定理的部分過(guò)程:證明:如圖(2),過(guò)點(diǎn)A作AG∥BC,交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,則有,,∴=1.請(qǐng)用上述定理的證明方法解決以下問(wèn)題:(1)如圖(3),△ABC三邊CB,AB,AC的延長(zhǎng)線分別交直線l于X,Y,Z三點(diǎn),證明:=1.請(qǐng)用上述定理的證明方法或結(jié)論解決以下問(wèn)題:(2)如圖(4),等邊△ABC的邊長(zhǎng)為2,點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在AB上,且BF=2AF,CF與AD交于點(diǎn)E,則AE的長(zhǎng)為.(3)如圖(5),△ABC的面積為2,F(xiàn)為AB中點(diǎn),延長(zhǎng)BC至D,使CD=BC,連接FD交AC于E,則四邊形BCEF的面積為.【分析】(1)過(guò)點(diǎn)C作CN∥XZ交AY于點(diǎn)N,根據(jù)平行線截線段成比例的知識(shí)解答即可;(2)根據(jù)梅涅勞斯定理進(jìn)行推理;(3)根據(jù)梅涅勞斯定理得,=1,則=,由面積公式得SBCEF=S△BCF+S△CEF,即可得出答案.【解答】(1)證明:如答圖1,過(guò)點(diǎn)C作CN∥XZ交AY于點(diǎn)N,則=,=.故:??=??=1.(2)解:如答圖2,根據(jù)梅涅勞斯定理得:=1.又∵BF=2AF,∴=,=2,∴DE=AE.在等邊△ABC中,∵AB=2,點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),∴AD⊥BC,BD=CD=1.∴由勾股定理知:AD===.∴AE=.故答案是:;(3)解:∵DEF是△ABC的梅氏線,∴由梅涅勞斯定理得,=1,即××=1,則=.如答圖3,連接FC,S△BCF=S△ABC,S△CEF=S△ABC,于是S四邊形BCEF=S△BCF+S△CEF=S△ABC=×2=.故答案是:.10.(2021秋?洪江市期末)從三角形(不是等腰三角形)一個(gè)頂點(diǎn)引出一條射線與對(duì)邊相交,頂點(diǎn)與交點(diǎn)之間的線段把這個(gè)三角形分割成兩個(gè)小三角形,如果分得的兩個(gè)小三角形中一個(gè)為等腰三角形,另一個(gè)與原三角形相似,我們把這條線段叫做這個(gè)三角形的完美分割線.(1)如圖1,在△ABC中,∠A=44°,CD是△ABC的完美分割線,且AD=CD,求∠ACB的度數(shù);(2)如圖2,在△ABC中,CD為角平分線,∠A=40°,∠B=60°,求證:CD為△ABC的完美分割線;(3)如圖3,△ABC中,AC=2,BC=,CD是△ABC的完美分割線,且△ACD是以CD為底邊的等腰三角形,求完美分割線CD的長(zhǎng).【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出∠ACD=44°,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到∠BCD=∠A,計(jì)算即可;(2)根據(jù)三角形內(nèi)角和定理得到∠ACB=80°,進(jìn)而判斷出△ABC不是等腰三角形,根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到∠ACD=∠BCD=44°,得到△ACD為等腰三角形和△BCD∽△BAC,根據(jù)三角形的完美分割線證明結(jié)論;(3)根據(jù)題意求出AD,再根據(jù)△BCD∽△BAC,求出BD,再根據(jù)△BCD∽△BAC,求出CD.【解答】(1)解:∵AD=CD,∠A=44°,∴∠ACD=∠A=44°,∵CD是△ABC的完美分割線,且AD=CD,∴△BCD∽△BAC,∴∠BCD=∠A=44°,∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=88°;(2)證明:在△ABC中,∠A=40°,∠B=60°,∴∠ACB=180°﹣(∠A+∠B)=80°,∴△ABC不是等腰三角形,∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD=∠ACB=40°,∴∠ACD=∠A=40°,∴△ACD為等腰三角形,∵∠DCB=∠A=40°,∠CBD=∠ABC,∴△BCD∽△BAC,∴CD是△ABC的完美分割線;(3)解:∵△ACD是以CD為底邊的等腰三角形,∴AC=AD,∵AC=2,∴AD=2,∵CD是△ABC的完美分割線,∴△BCD∽△BAC,∴=,∴BC2=BA?BD,設(shè)BD=x,則AB=AD+BD=2+x,∴()2=x(x+2),∴x=±﹣1,∵x>0,∴x=﹣1,∴BD=﹣1,∵△BCD∽△BAC,∴=,即=,∴CD=﹣.11.(2021秋?石景山區(qū)期末)在Rt△ACB中,∠ACB=90°,CA=CB=6,點(diǎn)P是線段CB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B,C重合),過(guò)點(diǎn)P作直線l⊥CB交AB于點(diǎn)Q.給出如下定義:若在AC邊上存在一點(diǎn)M,使得點(diǎn)M關(guān)于直線l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)N恰好在△ACB的邊上,則稱(chēng)點(diǎn)M是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”.例如,圖1中的點(diǎn)M是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”.(1)如圖2,若CP=1,點(diǎn)M1,M2,M3,M4在AC邊上且AM1=1,AM2=2,AM3=4,AM4=6.在點(diǎn)M1,M2,M3,M4中,是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”為M2、M4;(2)若點(diǎn)M是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”,恰好使得△ACN是等腰三角形,求AM的長(zhǎng);(3)存在直線l及點(diǎn)M,使得點(diǎn)M是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”,直接寫(xiě)出線段CP的取值范圍.【分析】(1)由軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得MN⊥l,MN⊥AC,得MN直線截△ABC得到的含∠A的三角形是等腰直角三角形,則點(diǎn)N1在△ABC的外部,同理點(diǎn)M2關(guān)于直線l對(duì)稱(chēng)N2,再證M1、M3不是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”,M2、M4是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”即可;(2)分三種情況,①若AC為底邊,△ACN是等腰直角三角形;②若AC為腰且∠A為頂角;③若AC為腰且∠ACN為頂角,分別求出AM的長(zhǎng)即可;(3)由(1)知,0<AM<6時(shí),AM等于2倍的M到l的距離時(shí),N點(diǎn)在AB邊上,AM=6時(shí),M到l的距離小于等于3時(shí),N點(diǎn)在BC邊上,當(dāng)M到l的距離大于3時(shí),N點(diǎn)在△ABC的外部,即可得出結(jié)論.【解答】解:(1)∵Rt△ACB中,∠ACB=90°,CA=CB=6,∴∠A=45°,∵點(diǎn)N與點(diǎn)M關(guān)于直線l對(duì)稱(chēng),直線l⊥CB,∠ACB=90°,∴MN⊥l,MN⊥AC,∴MN直線截△ABC得到的含∠A的三角形是等腰直角三角形,∴MN直線與AB邊的交點(diǎn)到點(diǎn)M的距離等于AM,∵AM1=1,AM2=2,AM3=4,AM4=6,CP=1,∴點(diǎn)M1關(guān)于直線l對(duì)稱(chēng)N1,M1N1=2>AM1,∴點(diǎn)N1在△ABC的外部,同理,點(diǎn)M2關(guān)于直線l對(duì)稱(chēng)N2,M2N2=2=AM2,點(diǎn)N2在△ABC的AB邊上,點(diǎn)M3關(guān)于直線l對(duì)稱(chēng)N3,M3N3=2<AM3,點(diǎn)N3在△ABC的內(nèi)部,AM4=6,則點(diǎn)M4與點(diǎn)C重合,M4N4=2<BC,點(diǎn)N4在△ABC的BC邊上,∴M1、M3不是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”,M2、M4是△ACB的關(guān)于直線l的“反稱(chēng)點(diǎn)”,故答案為:M2、M4;(2)∵Rt△ACB中,∠ACB=90°,CA=CB=6,∴∠A=∠B=45°,∵點(diǎn)N與點(diǎn)M關(guān)于直線l對(duì)稱(chēng),直線l⊥CB,∠ACB=90°,∴MN⊥l,MN⊥AC,∴MN∥BC,若△ACN是等腰三角形,①若AC為底邊,△ACN是等腰直角三角形,如圖1所示:則CN=AN,∴∠A=∠NCA=45°,∴∠NCB=90°﹣45°=45°,∴∠NCB=∠B,∴CN=BN,∴AN=BN,∴N是AB的中點(diǎn),∴MN是△ABC的中位線,∴M是AC的中點(diǎn),∴AM=3;②若AC為腰且∠A為頂角,如圖2所示:則AN=AC=6,在Rt△AMN中,∠AMN=90°,∠A=45°,∴AM=AN=3;③若AC為腰且∠ACN為頂角,則點(diǎn)N與點(diǎn)B重合,點(diǎn)M與點(diǎn)C重合,如圖3所示:∴AM=6;綜上所述,AM的長(zhǎng)為3或或6;(3)由(1)知,0<AM<6時(shí),AM等于2倍的M到l的距離時(shí),N點(diǎn)在AB邊上,AM=6時(shí),M到l的距離小于等于3時(shí),N點(diǎn)在BC邊上,當(dāng)M到l的距離大于3時(shí),N點(diǎn)在△ABC的外部,∵CP等于M到l的距離,∴0<CP≤3.12.(2021秋?鄞州區(qū)期末)【問(wèn)題提出】如圖1,△ABC中,線段DE的端點(diǎn)D,E分別在邊AB和AC上,若位于DE上方的兩條線段AD和AE之積等于DE下方的兩條線段BD和CE之積,即AD×AE=BD×CE,則稱(chēng)DE是△ABC的“友好分割”線段.(1)如圖1,若DE是△ABC的“友好分割”線段,AD=2CE,AB=8,求AC的長(zhǎng);【發(fā)現(xiàn)證明】(2)如圖2,△ABC中,點(diǎn)F在BC邊上,F(xiàn)D∥AC交AB于D,F(xiàn)E∥AB交AC于E,連結(jié)DE,求證:DE是△ABC的“友好分割”線段;【綜合運(yùn)用】(3)如圖3,DE是△ABC的“友好分割”線段,連結(jié)DE并延長(zhǎng)交BC的延長(zhǎng)線于F,過(guò)點(diǎn)A畫(huà)AG∥DE交△ADE的外接圓于點(diǎn)G,連結(jié)GE,設(shè)=x,=y(tǒng).①求y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式;②連結(jié)BG,CG,當(dāng)y=時(shí),求的值.【分析】(1)設(shè)AE=x,利用“友好分割”線段的定義得到等積式,將已知條件代入等積式中化簡(jiǎn)求得AE,則AC=AE+EC,結(jié)論可得;(2)利用平行線分線段成比例定理,通過(guò)等量代換即可得出結(jié)論;(3)①過(guò)點(diǎn)C作CH∥BD交DF于點(diǎn)H,利用平行線分線段成比例定理,得到比例式,,將兩個(gè)等式左右分別相乘,整理后將=x,=y(tǒng)代入即可得出結(jié)論;②利用①的結(jié)論可以得到;通過(guò)證明△BDG∽△GEC,利用相似三角形的性質(zhì)得出結(jié)論.【解答】(1)解:設(shè)AE=x,∵DE是△ABC的“友好分割”線段,∴AD?AE=BD?EC.∵AD=2CE,AB=8,∴2EC?AE=(8﹣AD)?EC.∴2x=8﹣2EC.∴x=4﹣EC,∴AE=4﹣EC.∴AC=AE+EC=4.(2)證明:∵FD∥AC,∴.∵FE∥AB,.∴.∴AD?AE=BD?EC.∴DE是△ABC的“友好分割”線段;(3)解:①∵DE是△ABC的“友好分割”線段,∴AD?AE=BD?EC.∴.∵=x,∴=x.過(guò)點(diǎn)C作CH∥BD交DF于點(diǎn)H,如圖,∵CH∥BD,∴,.∴.∴.∵=x,=y(tǒng),∴y×=x.∴y=x2.∴y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式為:y=x2;②連接DG,如圖,∵y=,y=x2,∴.∵x>0,∴x=.即.∵AG∥DE,∴.∴AD=EG.∴.∴.∴AE=DG,∠ADE=∠GED.∴∠BDF=∠GEF.∵,∴∠GDE=∠AED.∵∠AED=∠CEF,∴∠GDE=∠CEF.∴∠BDF+∠GDE=∠GEF+∠CEF.即∠BDG=∠GEC.∵DE是△ABC的“友好分割”線段,∴AD?AE=BD?EC.∴.∴.∴△BDG∽△GEC.∴.∵EG=AD,∴=.13.(2021秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)定義1:如圖1,若點(diǎn)H在直線l上,在l的同側(cè)有兩條以H為端點(diǎn)的線段MH、NH,滿(mǎn)足∠1=∠2,則稱(chēng)MH和NH關(guān)于直線l滿(mǎn)足“光學(xué)性質(zhì)”;定義2:如圖2,在△ABC中,△PQR的三個(gè)頂點(diǎn)P、Q、R分別在BC,AC、AB上,若RP和QP關(guān)于BC滿(mǎn)足“光學(xué)性質(zhì)”,PQ和RQ關(guān)于AC滿(mǎn)足“光學(xué)性質(zhì)”,PR和QR關(guān)于AB滿(mǎn)足“光學(xué)性質(zhì)”,則稱(chēng)△PQR為△ABC的光線三角形.閱讀以上定義,并探究問(wèn)題:在△ABC中,∠A=30°,AB=AC,△DEF三個(gè)頂點(diǎn)D、E、F分別在BC、AC,AB上.(1)如圖3,若FE∥BC,DE和FE關(guān)于AC滿(mǎn)足“光學(xué)性質(zhì)”,求∠EDC的度數(shù);(2)如圖4,在△ABC中,作CF⊥AB于F,以AB為直徑的圓分別交AC,BC于點(diǎn)E,D.①證明:△DEF為△ABC的光線三角形;②證明:△ABC的光線三角形是唯一的.【分析】(1)證明∠AEF=∠DEC=75°,可得結(jié)論;(2)①連接AD,證明AD⊥CB,利用等腰三角形的三線合一的性質(zhì)證明BD=DC,∠BAD=∠CAD,推出BD=DE=DF,再分別證明∠FDB=∠EDC=30°,∠AEF=∠DEC=75°,∠AFE=∠DFB=75°,可得結(jié)論;②證明△DFE是頂角為120°,腰長(zhǎng)為BC的一半的等腰三角形,即可解決問(wèn)題.【解答】(1)解:如圖3中,∵AB=AC,∠A=30°,∴∠B=∠C=75°,∵EF∥CB,∴∠AEF=75°,∵DE和FE關(guān)于AC滿(mǎn)足“光學(xué)性質(zhì)”,∴∠AEF=∠DEC=75°,∴∠EDC=180°﹣∠DEC﹣∠DCE=180°﹣75°﹣75°=30°;(2)①證明:如圖4中,∵AB=AC,∠A=30°,∴∠B=∠ACB=75°,∵AB是直徑,∴∠ADB=90°,∴AD⊥BC,∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,∴=,∴BD=DE,∵CF⊥AB,∴∠CFB=90°,∵DB=DC,∴DF=DB=DC,∴DF=DB=DE=DC,∴∠B=∠DFB=75°,∠DCE=∠DEC=75°,∴∠FDB=∠EDC=30°,∴DF,DE關(guān)于BC滿(mǎn)足光學(xué)性質(zhì),∵∠DEF=180°﹣30°﹣30°=120°,DE=DF,∴∠DEF=∠DFE=30°,∴∠DEF=∠EDC,∴EF∥BC,∴∠AEF=∠ACB=75°,∠AFE=∠B=75°,∴∠AFE=∠DFB=75°,∠AEF=∠DEC=75°,∴FE,DE關(guān)于AC滿(mǎn)足光學(xué)性質(zhì),EF,DF關(guān)于AB滿(mǎn)足光學(xué)性質(zhì),∴△DEF是為△ABC的光線三角形;②證明:由①可知,DE=DF=DB=DC,∠EDF=120°,∴△DFE是頂角為120°,腰長(zhǎng)為BC的一半的等腰三角形,∴△DEF是唯一確定的,∴△ABC的光線三角形是唯一的.14.(2021秋?豐臺(tái)區(qū)期末)對(duì)于平面直角坐標(biāo)系xOy中的線段AB及點(diǎn)P,給出如下定義:若點(diǎn)P滿(mǎn)足PA=PB,則稱(chēng)P為線段AB的“軸點(diǎn)”,其中,當(dāng)0°<∠APB<60°時(shí),稱(chēng)P為線段AB的“遠(yuǎn)軸點(diǎn)”;當(dāng)60°≤∠APB<180°時(shí),稱(chēng)P為線段AB的“近軸點(diǎn)”.(1)如圖1,點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為(﹣2,0),(2,0),則在P1(﹣1,3),P2(0,2),P3(0,﹣1),P4(0,4)中,線段AB的“軸點(diǎn)”是P2,P3,P4;線段AB的“近軸點(diǎn)”是P3,P2.(2)如圖2,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,0),點(diǎn)B在y軸正半軸上,∠OAB=30°.若P為線段AB的“遠(yuǎn)軸點(diǎn)”,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P的橫坐標(biāo)t的取值范圍t<0或t>3.【分析】(1)由題意可知A、B關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),則線段的“軸點(diǎn)”在y軸上;(2)分兩種情況:①當(dāng)P點(diǎn)在線段AB上方時(shí),②當(dāng)P點(diǎn)在線段AB下方時(shí),分別求△PAB為等邊三角形時(shí)t的值,即可確定t的取值范圍.【解答】解:(1)∵A(﹣2,0),B(2,0),∴A、B關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),∵PA=PB,∴P點(diǎn)在y軸上,∴線段AB的“軸點(diǎn)”是P2,P4,P3,當(dāng)P2(0,2)時(shí),AP=BP=2,∴∠APO=45°,∴∠APB=90°,∴P2是線段AB的“近軸點(diǎn)”,當(dāng)P3(0,﹣1)時(shí),AP=BP=,∴∠APB>60°,∴P3是線段AB的“近軸點(diǎn)”,故答案為:P2,P3,P4;P3,P2;(2)如圖1,∵∠BAO=30°,∴∠ABO=60°,∵AP=BP,∵A(3,0),∴OB=,當(dāng)P點(diǎn)在y軸上時(shí),P(0,﹣),∴當(dāng)t<0時(shí),P為線段AB的“遠(yuǎn)軸點(diǎn)”;如圖2,當(dāng)AP⊥x軸時(shí),∵∠BAO=30°,∴∠PAB=60°,∵PA=PB,∴∠APB=60°,∴此時(shí)P點(diǎn)是線段AB的“遠(yuǎn)軸點(diǎn)”,∵A(3,0),∴OA=3,∴AB=2,∴AP=2,∴t>3時(shí)P為線段AB的“遠(yuǎn)軸點(diǎn)”;綜上所述:t<0或t>3時(shí)P為線段AB的“遠(yuǎn)軸點(diǎn)”,故答案為:t<0或t>3.15.(2022秋?長(zhǎng)沙期中)概念學(xué)習(xí)規(guī)定:如果一個(gè)三角形的三個(gè)角分別等于另一個(gè)三角形的三個(gè)角,那么稱(chēng)這兩個(gè)三角形互為“等角三角形”.從三角形(不是等腰三角形)一個(gè)頂點(diǎn)引出一條射線與對(duì)邊相交,頂點(diǎn)與交點(diǎn)之間的線段把這個(gè)三角形分割成兩個(gè)小三角形,如果分得的兩個(gè)小三角開(kāi)中一個(gè)為等腰三角形,另一個(gè)與原來(lái)三角形是“等角三角形”,我們把這條線段叫做這個(gè)三角形的“等角分割線”.理解概念:(1)如圖1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,請(qǐng)寫(xiě)出圖中兩對(duì)“等角三角形”.概念應(yīng)用:(2)如圖2,在△ABC中,CD為角平分線,∠A=40°,∠B=60°.求證:CD為△ABC的等角分割線.動(dòng)手操作:(3)在△ABC中,若∠A=50°,CD是△ABC的等角分割線,請(qǐng)求出所有可能的∠ACB的度數(shù).【分析】(1)根據(jù)“等角三角形”的定義解答;(2)根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出∠ACB,根據(jù)角平分線的定義得到∠ACD=∠DCB=∠ACB=40°,根據(jù)“等角三角形”的定義證明;(3)分△ACD是等腰三角形,DA=DC、DA=AC和△BCD是等腰三角形,DB=BC、DC=BD四種情況,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理計(jì)算.【解答】解:(1)△ABC與△ACD,△ABC與△BCD,△ACD與△BCD是“等角三角形”;(2)在△ABC中,∠A=40°,∠B=60°∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠B=80°∵CD為角平分線,∴∠ACD=∠DCB=∠ACB=40°,∴∠ACD=∠A,∠DCB=∠A,∴CD=DA,在△DBC中,∠DCB=40°,∠B=60°,∴∠BDC=180°﹣∠DCB﹣∠B=80°,∴∠BDC=∠ACB,∵CD=DA,∠BDC=∠ACB,∠DCB=∠A,∠B=∠B,∴CD為△ABC的等角分割線;(3)當(dāng)△ACD是等腰三角形,如圖2,DA=DC時(shí),∠ACD=∠A=50°,∴∠ACB=∠BDC=50°+50°=100°,當(dāng)△ACD是等腰三角形,如圖3,DA=AC時(shí),∠ACD=∠ADC=65°,∠BCD=∠A=50°,∴∠ACB=50°+65°=115°,當(dāng)△ACD是等腰三角形,CD=AC的情況不存在,當(dāng)△BCD是等腰三角形,如圖4,DC=BD時(shí),∠ACD=∠BCD=∠B==,∴∠ACB=,當(dāng)△BCD是等腰三角形,如圖5,DB=BC時(shí),∠BDC=∠BCD,設(shè)∠BDC=∠BCD=x,則∠B=180°﹣2x,則∠ACD=∠B=180°﹣2x,由題意得,180°﹣2x+50°=x,解得,x=,∴∠ACD=180°﹣2x=,∴∠ACB=,綜上所述:∠ACB的度數(shù)為100°或115°或或.16.(2022春?華州區(qū)期末)閱讀下面的材料,然后解答問(wèn)題:我們新定義一種三角形,兩邊的平方和等于第三邊平方的2倍的三角形叫做奇異三角形.(1)理解并填空:①根據(jù)奇異三角形的定義,請(qǐng)你判斷:等邊三角形一定是奇異三角形嗎?是(填“是”或“不是”)②若某三角形的三邊長(zhǎng)分別為1、、2,則該三角形是(填“是”或“不是”)奇異三角形.(2)探究:在Rt△ABC,兩邊長(zhǎng)分別是a、c,且a2=50,c2=100,則這個(gè)三角形是否是奇異三角形?請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)①根據(jù)等邊三角形的三邊相等、奇異三角形的定義判斷;②根據(jù)奇異三角形的定義判斷;(2)分c為斜邊、b為斜邊兩種情況,根據(jù)勾股定理、奇異三角形的定義判斷.【解答】解:(1)①設(shè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為a,則a2+a2=2a2,∴等邊三角形一定是奇異三角形,故答案為:是;②∵12+()2=8,2×22=8,∴12+()2=2×22,∴該三角形是奇異三角形,故答案為:是;(2)當(dāng)c為斜邊時(shí),則b2=c2﹣a2=100﹣50=50,則a2+b2≠2c2,a2+c2≠2b2,∴Rt△ABC不是奇異三角形;當(dāng)b為斜邊時(shí),b2=a2+c2=150,則有a2+b2=50+150=200=2c2,∴Rt△ABC是奇異三角形,答:當(dāng)c為斜邊時(shí),Rt△ABC不是奇異三角形;當(dāng)b為斜邊時(shí),Rt△ABC是奇異三角形.17.(2022?任城區(qū)三模)我們定義:等腰三角形中底邊與腰的比叫做頂角的正對(duì)(sad).如圖①在△ABC中,AB=AC,頂角A的正對(duì)記作sadA,這時(shí)sadA=.容易知道一個(gè)角的大小與這個(gè)角的正對(duì)值也是相互唯一確定的.根據(jù)上述角的正對(duì)定義,解下列問(wèn)題:(1)sad60°=1.(2)sad90°=.(3)如圖②,已知sinA=,其中∠A為銳角,試求sadA的值.【分析】(1)頂角為60°的等腰三角形是等邊三角形,從而可得sad60°;(2)頂角為90°的等腰三角形是等腰直角三角形,從而可得sad90°=;(3)在AB上取AD=AC=4a,作DE⊥AC于點(diǎn)E,分別表示出DE、AE,CE、CD,繼而可求出sadA的值.【解答】解:(1)sad60°=1;(2)sad90°=;(3)設(shè)AB=5a,BC=3a,則AC=4a,在AB上取AD=AC=4a,作DE⊥AC于點(diǎn)E,如圖所示:則DE=AD?sinA=4a?=,AE=AD?cosA=4a?=,CE=4a﹣=,,∴sadA=.18.(2021?柯城區(qū)模擬)定義:若三角形的一條邊上的高線與這條邊相等,則稱(chēng)這個(gè)三角形為“等底高三角形”,這條邊叫做等底線,這條邊上的高叫做等高線.如圖:在△ABC,CD⊥AB于點(diǎn)D,且AB=CD,則△ABC為等底高三角形,AB叫等底線,CD叫等高線.【概念感知】判斷:對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”.(1)等邊三角形不可能是等底高三角形.√(2)等底高三角形不可能是鈍角三角形.×【概念理解】若一個(gè)等腰三角形為等底高三角形,則此三角形的三邊長(zhǎng)之比為.【概念應(yīng)用】(1)若△ABC為等底高三角形,等底線長(zhǎng)為2,求三角形的周長(zhǎng)的最小值.(2)若一個(gè)等底高三角形的其中一邊是另一邊的倍,求最小角的正弦值.【分析】拿到這種閱讀理解題,一定要先理解給出的新定義的含義,這是做題的根本.根據(jù)題意,多畫(huà)圖,才能找到題目的本意.【解答】解:【概念感知】(1)√,邊與高構(gòu)成直角三角形,斜邊不可能等于直角邊;(2)×,如圖1,高在一邊的延長(zhǎng)線上即可.【概念理解】分兩種情況:第一種情況如圖2﹣1,底邊上的高等于底邊時(shí),設(shè)BD=a,則BD=CD=a,∴BC=AD=2a,在Rt△ABD中,AB=AC===,∴AB:AC:BC=.第二種情況,如圖2﹣2,等腰直角三角形中,兩個(gè)腰分別為底和高時(shí),設(shè)BC=a,則AC=a,在RtRt△ABC中,AB=a,∴AC:BC:AB=1:1:.【概念應(yīng)用】(1)如圖3,BC=AD=2,設(shè)BD=x(0<x<2),則CD=2﹣x,∴在R

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