第一章 三角形的证明 培优训练(含答案) 2025-2026学年数学北师大版八年级下册

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第一章 三角形的证明 培优训练(含答案) 2025-2026学年数学北师大版八年级下册

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第一章 三角形的证明
第一节 三角形内角和定理
培优点1 与折叠有关的内角和问题
1.如图,在△ABC中,M,N分别是边AB,BC上的点,将△BMN沿MN折叠,使点B落在点B′处.若∠B=35°,∠BNM=28°,则∠AMB′的度数为(  )
第1题图
A.30° B.37° C.54° D.63°
2.如图,在三角形纸片ABC中,∠A=65°,∠B=75°,将纸片的一角折叠,使点C落在△ABC内的点C′处,若∠1=20°,则∠2的度数为________.
第2题图
培优点2 三角形内角和定理的应用
3.如图是一台起重机的工作简图,前后两次吊杆位置OP1,OP2与吊绳的夹角分别是30°和70°,则吊杆前后两次的夹角∠P1OP2的度数为(  )
第3题图
A.60° B.50° C.40° D.30°
4.如图,小慧想知道黑板上的两直线a,b所夹锐角的大小,但因交点不在黑板内,无法直接测量.于是她设计了间接测量的方案,测得∠1=120°,∠2=100°,则直线a,b所夹锐角的大小为(  )
第4题图
A.30° B.40° C.50° D.60°
5.图1是嘉禾同学在珠海航展上观察到的带底座的无人机简易模型,其平面示意图如图2所示,其中AB∥EF,CG⊥EF.若∠ACD=105°,∠B=69°,则∠A+∠BDC的度数为(  )
第5题图
A.15° B.21° C.36° D.48°
培优点3 与角平分线有关的内角和问题
6.如图,已知△ABC两个内角的平分线交于点D,△DBC两个内角的平分线交于点E.若∠BEC=152°,则∠A=(  )
第6题图
A.68° B.70° C.52° D.63°
7.如图,已知△ABC的内角∠A=α,分别作内角∠ABC与外角∠ACD的平分线,两条平分线相交于点A1,得∠A1;分别作∠A1BC和∠A1CD的平分线,两条平分线相交于点A2,得∠A2;……以此类推得到∠A2 025,则∠A2 025的度数是(  )
第7题图
A.α B.90°+α C. D.
8.如图,∠ABC=∠ACB,AD,BD,CD分别平分△ABC的外角∠EAC、内角∠ABC、外角∠ACF,下列结论:①AD∥BC;②∠ACB=∠ADB;③∠ADC+∠ABD=90°;④∠ADB=45°-∠CDB.其中正确的结论有(  )
第8题图
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
第二节 等腰三角形
培优点1 方程思想
1.如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,DB=DE=AE,BE=BC,则∠BAC的度数为(  )
第1题图
A.60° B.75° C.30° D.45°
2.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=AN,BC=BM,则∠MCN=(  )
第2题图
A.30° B.45° C.60° D.55°
培优点2 等面积法
3.【转化思想】如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,点P在BC边上运动,过点P分别作PD⊥AB于点D,PE⊥AC于点E,则PD+PE的长为________.
第3题图
4.如图,P为边长为12的等边三角形ABC内一点,PD⊥BC于点D,PE⊥AC于点E,PF⊥AB于点F.若PE=2,则PD+PF的长为________.
第4题图
培优点3 规律问题
5.如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标是(0,1),以OA为边在右侧作等边三角形OAA1;过点A1作x轴的垂线,垂足为O1,以O1A1为边在右侧作等边三角形O1A1A2;再过点A2作x轴的垂线,垂
足为O2,以O2A2为边在右侧作等边三角形O2A2A3;……按此规律继续作下去,则点A2 026的纵坐标为________.
第5题图
培优点4 动点问题
6.如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠C=60°,AD平分∠BAC,E是AD上的一个动点,F是边AB的中点,则EB+EF的最小值是________.
第6题图
 
7.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=6,BC=8,在△ABC所在平面内取点P,使得△ABP为等边三角形,连接CP,则CP的长为________.
第7题图
8.在等边三角形ABC中,E是AB上的动点,点E与点A,B不重合,点D在CB的延长线上,且EC=ED.
(1)如图1,若E是AB的中点,则BD与AE的数量关系为________.
(2)如图2,若E不是AB的中点,(1)中的结论还成立吗?若不成立,请直接写出BD与AE的数量关系;若成立,请说明理由.
第8题图
第三节 直角三角形
培优点1 等面积法
1.如图,在3×3的正方形网格中,每个正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上.若BD是△ABC的高,则BD的长为________.
第1题图
2.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,过点B作BD⊥AC于点D,则BD=________.
第2题图
培优点2 勾股定理
3.(2025佛山期中)勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,是数形结合的重要纽带.数学家欧几里得利用如图验证了勾股定理.以Rt△ABC(∠ACB=90°)的三条边为边长向外作正方形ABED、正方形ACHI、正方形BCGF,连接CE.若S正方形ABED=25,S正方形BCGF=16,则CE的长为(  )
第3题图
A.3 B.8 C. D.
培优点3 存在性问题
4.如图,B为x轴上的一个动点,点A的坐标为(0,4),点C的坐标为(4,1),CE⊥x轴于点E,当点B的坐标为________时,△ABC是以AC为直角边的直角三角形.
第4题图
5.如图,△ABC是边长为12 cm的等边三角形,动点M,N同时从A,B两点出发,分别沿AB,BC方向匀速移动.
(1)若点M的运动速度是2 cm/s,点N的运动速度是4 cm/s,当点N到达点C时,M,N两点都停止运动.设运动时间为t s,当t=2时,则△BMN是________三角形.
(2)若点M,N的运动速度都是2 cm/s,当点M到达点B时,M,N两点都停止运动.设运动时间为t s,则当t为何值时,△BMN是直角三角形?
第5题图
培优专题1 三角形中常见全等模型
类型1 “手拉手”模型
图形 条件 结论
AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE  △ABD≌△ACE;BD=CE
1.在△ABC中,AB=AC,D是直线BC上一点(点D不与点B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AE=AD,∠DAE=∠BAC,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)请判断∠BAC与∠DCE之间的数量关系,并证明你的结论.
第1题图
2.如图,△ACB和△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,D为边AB上一点,连接AE.若AD=5,BD=12,则DE的长为(  )          
第2题图
A.11 B.13 C.12 D.25
3.如图,AB=3,AC=,连接BC,分别以AC,BC为直角边作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,连接AE,BD,当AE最长时,BC的长为(  )
第3题图
A.2 B.3 C. D.
类型2 一线三垂直模型
图形 条件 结论
∠1=∠2=∠3=90°,AC=CE △ABC≌△CDE
4.如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别是D,E,AD=7 cm,BE=3 cm,则DE的长是(  )
第4题图
A.3 cm B.3.5 cm C.4 cm D.4.5 cm
5.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BCD=90°,E为BC上一点,连接AE,ED,且AE=ED=5,AD=5,BE=4,求AB+DC的值.
第5题图
第四~五节 线段的垂直平分线与角平分线
培优点1 线段的垂直平分线
1.如图,P为△ABC内一点,过点P的线段MN分别交AB,BC于点M,N,且点M,N分别在PA,PC的垂直平分线上.若∠ABC=80°,则∠APC的度数为(  )        
第1题图
A.120° B.125° C.130° D.135°
2.如图,在△ABC中,∠A=56°,PD,PE分别垂直平分AB,BC,分别交AB,BC于点D,E,连接BP,CP,则∠BPC的度数为________.
第2题图
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,点P在AC上运动,点D在AB上运动,PD始终保持与PA相等,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.
(1)判断DE与DP的位置关系,并说明理由;
(2)若AC=3,BC=4,PA=1,求线段DE的长.
第3题图
培优点2 角平分线
4.如图,在△ABC中,P是三条角平分线的交点,O是三边垂直平分线的交点,点P,O均在△ABC的内部,若∠BOC=124°,则∠BPC的度数为(  )
第4题图
A.121° B.122° C.123° D.124°
5.已知△ABC,AD是其中一条角平分线.
【探究发现】(1)如图1,若AD是∠BAC的平分线,则可得到结论 =.证明如下:
过点D分别作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,过点A作AG⊥BC于点G.
又∵AD是∠BAC的平分线,
∴________.
∴==________.
又∵==,∴________.
第5题图
【类比探究】(2)如图2,AD是△BAC其中一个外角的平分线,交BC的延长线于点D.求证:=.
本章重难压轴
1.【项目式学习】
【项目主题】合理规划,绿色家园
【项目背景】某小区有4栋住宅楼:B栋,C栋,D栋,E栋,A处为小区入口.为方便小区居民传递爱心,物业管理处准备在小区的一条主干道BE上增设一个“爱心衣物回收箱”(如图1),现需设计“爱心衣物回收箱”的具体位置,使得它到4栋住宅楼的距离之和最短.某数学兴趣小组开展了如下探究活动:
任务一 实地测绘
小组成员借助无人机航测技术绘制了小区的平面图(如图2),并测量了某些道路的长度如表格所示,进一步抽象成几何图形(如图3),其中主干道AC与BE相交于点F,BE∥CD.小组成员又借助电子角度仪测得∠BCE=90°,∠CEB=∠CED.
道路 AE AB BC BF EF DE
长度/m 40 30 30 18 32 25
任务二 数学计算
(1)求道路CD的长;
(2)道路AC=________m.
任务三 方案设计
(3)根据以上探究,请你在主干道BE上画出“爱心衣物回收箱”的具体位置(用点G表示),并画出需要增设的小路CG,DG.
(4)“爱心衣物回收箱”到4栋住宅楼的距离之和的最小值为________m(结果保留根号).
第1题图
2.已知△ABC为等边三角形,点D在边BC上.
【基本图形】(1)如图1,以AD为一边作等边三角形ADE,连接CE,则CE,CD,AC之间的数量关系是________________.(不需证明)
【迁移运用】(2)如图2,F是边AC上一点,以DF为一边作等边三角形DEF.求证:CE+CD=CF.
【类比探究】(3)如图3,F是边AC的延长线上一点,以DF为一边作等边三角形DEF.试探究线段CE,CD,CF三条线段之间存在怎样的数量关系,请写出你的结论,并说明理由.
第2题图
第一章 三角形的证明
第一节 三角形内角和定理
1.C 2.60° 3.C 4.B 5.C 6.A 7.D 8.B
第二节 等腰三角形
1.D 2.B 3. 4.4 5. 6.6 7.2或2
8.解:(1)BD=AE.
(2)成立.理由如下:
如答图1,过点E作EF∥BC交AC于点F.
答图1
∴∠AEF=∠ABC,∠AFE=∠ACB.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=AC=BC.
∴∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠ACB=60°,
即∠AEF=∠AFE=∠A=60°.
∴△AEF是等边三角形,∠DBE=∠EFC=120°,∠D+∠BED=∠FCE+∠ECD=60°.
∴AE=EF.
∵DE=EC,∴∠D=∠ECD.∴∠BED=∠FCE.
在△DEB和△ECF中,
∴△DEB≌△ECF(AAS).∴BD=EF.∴BD=AE.
第三节 直角三角形
1. 2.9.6 3.C 4.或(-3,0)
5.解:(1)等边.
(2)在△BMN中,BM=(12-2t) cm,BN=2t cm,0≤t≤6.
①当∠BNM=90°时,∠B=60°,∴∠BMN=30°.
∴BN=BM.∴2t=(12-2t).解得t=2.
②当∠BMN=90°时,∠B=60°,∴∠BNM=30°.
∴BM=BN.∴12-2t=×2t.解得t=4.
综上所述,当t=2或t=4时,△BMN是直角三角形.
培优专题1 三角形中常见全等模型
1.(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE.
在△ABD和△ACE中,
∴△ABD≌△ACE(SAS).
(2)解:∠BAC+∠DCE=180°.证明如下:
∵△ABD≌△ACE,∴∠B=∠ACE.
∵∠DCE=∠ACE+∠ACB,∴∠DCE=∠B+∠ACB.
∵∠BAC+∠B+∠ACB=180°,
∴∠BAC+∠DCE=180°.
2.B 3.D 4.C
5.解:∵∠ABC=90°,AE=5,BE=4,
∴AB===3,∠BAE+∠AEB=90°.
∵AE=ED=5,AD=5,
∴AE2+ED2=25+25=50,AD2=50.
∴AE2+ED2=AD2.
∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°.
∴∠AEB+∠CED=90°.∴∠BAE=∠CED.
在△ABE和△ECD中,
∴△ABE≌△ECD(AAS).
∴BE=DC=4.∴AB+DC=3+4=7.
第四~五节 线段的垂直平分线与角平分线
1.C 2.112°
3.解:(1)DE⊥DP.理由如下:
∵PD=PA,∴∠A=∠PDA.
∵EF是BD的垂直平分线,∴EB=ED.∴∠B=∠EDB.
∵∠C=90°,∴∠A+∠B=90°.
∴∠PDA+∠EDB=90°.
∴∠PDE=180°-90°=90°.∴DE⊥DP.
(2)如答图1,连接PE.
答图1
设DE=x,则BE=DE=x,CE=4-x.
∵AC=3,PA=1,
∴PC=AC-PA=2,PD=PA=1.
∵∠C=∠PDE=90°,
∴PC2+CE2=PE2=PD2+DE2.
∴22+(4-x)2=12+x2.
解得x=.∴DE=.
4.A
5.(1)解:DE=DF  =.
(2)证明:如答图2,过点D分别作DE⊥BA于点E,DF⊥AC交AC的延长线于点F,过点A作AG⊥BD于点G.
答图2
∵AD平分∠EAF,∴DE=DF.
∴==.
又∵==,∴=.
本章重难压轴
1.解:(1)∵BE∥CD,∴∠CEB=∠DCE.
∵∠CEB=∠CED,∴∠CED=∠DCE.
∴DE=CD=25.∴道路CD的长为25 m.
(2)48. 【提示】由表格数据易得EB=50.
故AE2+AB2=EB2.所以∠EAB=90°.
进而由S△AEB+S△EBC=AE·AB+EC·BC=EB·AC即可求解.
(3)如答图1,AD,EB的交点G,CG,DG即为所求.
答图1
(4)(50+).
2.(1)解:CE+CD=AC.
(2)证明:如答图2,过点D作DG∥AB,交AC于点G.
答图2
∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=∠A=∠B=60°.
∵DG∥AB,∴∠CGD=∠A=60°,∠CDG=∠B=60°.
∴△CDG为等边三角形.∴CD=DG=CG.
∵△DEF为等边三角形,∴DE=DF,∠EDF=60°.
∴∠CDG-∠EDG=∠EDF-∠EDG,即∠CDE=∠GDF.
在△CDE和△GDF中,
∴△CDE≌△GDF(SAS).∴CE=GF.
∴CE+CD=GF+CG=CF.
(3)解:CD+CF=CE.理由如下:
如答图3,过点D作DG∥AB,交AC于点G,
答图3
∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=∠A=∠B=60.
∵DG∥AB,∴∠CGD=∠A=60°,∠CDG=∠B=60°.
∴△CDG为等边三角形.∴CD=DG=CG.
∵△DEF为等边三角形,∴DE=DF,∠FDE=60°.
∴∠GDC+∠CDF=∠EDF+∠CDF,即∠GDF=∠CDE.
在△CDE和△GDF中,
∴△CDE≌△GDF(SAS).∴CE=GF.
∵GF=CF+CG=CF+CD,∴CD+CF=CE.

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