初中数学等腰三角形的判定与性质试题

《蝶几图》是明朝人戈汕所作的一部组合家具的设计图 $($ " "为"蜨"，同"蝶" $)$ ，它的基本组件为斜角形，包括长斜两只、右半斜两只、左半斜两只、闺一只、小三斜四只、大三斜两只，共十三只（图①中的"樣"和"隻"为"样"和"只" $)$ ．图②为某蝶几设计图，其中 $\mathit{\Delta ABD}$ 和 $\mathit{\Delta CBD}$ 为"大三斜"组件 $($ "一樣二隻"的大三斜组件为两个全等的等腰直角三角形），已知某人位于点 $P$ 处，点 $P$ 与点 $A$ 关于直线 $\mathit{DQ}$ 对称，连接 $\mathit{CP}$ 、 $\mathit{DP}$ ．若 $\angle \mathit{ADQ}=24°$ ，则 $\angle \mathit{DCP}=$　　度．

如图①，直线 $l$表示一条东西走向的笔直公路，四边形 $\mathit{ABCD}$是一块边长为100米的正方形草地，点 $A$， $D$在直线 $l$上，小明从点 $A$出发，沿公路 $l$向西走了若干米后到达点 $E$处，然后转身沿射线 $\mathit{EB}$方向走到点 $F$处，接着又改变方向沿射线 $\mathit{FC}$方向走到公路 $l$上的点 $G$处，最后沿公路 $l$回到点 $A$处．设 $\mathit{AE}=x$米（其中 $x>0)$， $\mathit{GA}=y$米，已知 $y$与 $x$之间的函数关系如图②所示，

（1）求图②中线段 $\mathit{MN}$所在直线的函数表达式；

（2）试问小明从起点 $A$出发直至最后回到点 $A$处，所走过的路径（即 $\mathit{\Delta EFG})$是否可以是一个等腰三角形？如果可以，求出相应 $x$的值；如果不可以，说明理由．

已知， $\mathit{\Delta ABC}$中， $\angle B=\angle C$， $P$是 $\mathit{BC}$边上一点，作 $\angle \mathit{CPE}=\angle \mathit{BPF}$，分别交边 $\mathit{AC}$， $\mathit{AB}$于点 $E$， $F$．

（1）若 $\angle \mathit{CPE}=\angle C$（如图 $1)$，求证： $\mathit{PE}+\mathit{PF}=\mathit{AB}$．

（2）若 $\angle \mathit{CPE}\ne \angle C$，过点 $B$作 $\angle \mathit{CBD}=\angle \mathit{CPE}$，交 $\mathit{CA}$（或 $\mathit{CA}$的延长线）于点 $D$．试猜想：线段 $\mathit{PE}$， $\mathit{PF}$和 $\mathit{BD}$之间的数量关系，并就 $\angle \mathit{CPE}>\angle C$情形（如图 $2)$说明理由．

（3）若点 $F$与 $A$重合（如图 $3)$， $\angle C=27°$，且 $\mathit{PA}=\mathit{AE}$．

①求 $\angle \mathit{CPE}$的度数；

②设 $\mathit{PB}=a$， $\mathit{PA}=b$， $\mathit{AB}=c$，试证明： $b=\frac{a^2-c^2}{c}$．

如图，矩形 $\mathit{ABCD}$中，点 $E$为 $\mathit{BC}$上一点， $F$为 $\mathit{DE}$的中点，且 $\angle \mathit{BFC}=90°$．

（1）当 $E$为 $\mathit{BC}$中点时，求证： $\mathit{\Delta BCF}\cong \mathit{\Delta DEC}$；

（2）当 $\mathit{BE}=2\mathit{EC}$时，求 $\frac{\mathit{CD}}{\mathit{BC}}$的值；

（3）设 $\mathit{CE}=1$， $\mathit{BE}=n$，作点 $C$关于 $\mathit{DE}$的对称点 $C\text{'}$，连接 $\mathit{FC}\text{'}$， $\mathit{AF}$，若点 $C\text{'}$到 $\mathit{AF}$的距离是 $\frac{2\sqrt{10}}{5}$，求 $n$的值．

如图，抛物线 $y=a{x}^2+\mathit{bx}-2$与 $x$轴交于 $A$、 $B$两点，与 $y$轴交于 $C$点，已知 $A(3,0)$，且 $M(1,-\frac{8}{3})$是抛物线上另一点．

（1）求 $a$、 $b$的值；

（2）连接 $\mathit{AC}$，设点 $P$是 $y$轴上任一点，若以 $P$、 $A$、 $C$三点为顶点的三角形是等腰三角形，求 $P$点的坐标；

（3）若点 $N$是 $x$轴正半轴上且在抛物线内的一动点（不与 $O$、 $A$重合），过点 $N$作 $\mathit{NH}//\mathit{AC}$交抛物线的对称轴于 $H$点．设 $\mathit{ON}=t$， $\mathit{\Delta ONH}$的面积为 $S$，求 $S$与 $t$之间的函数关系式．

（1）已知： $\mathit{\Delta ABC}$是等腰三角形，其底边是 $\mathit{BC}$，点 $D$在线段 $\mathit{AB}$上， $E$是直线 $\mathit{BC}$上一点，且 $\angle \mathit{DEC}=\angle \mathit{DCE}$，若 $\angle A=60°$（如图①）．求证： $\mathit{EB}=\mathit{AD}$；

（2）若将（1）中的“点 $D$在线段 $\mathit{AB}$上”改为“点 $D$在线段 $\mathit{AB}$的延长线上”，其它条件不变（如图②），（1）的结论是否成立，并说明理由；

（3）若将（1）中的“若 $\angle A=60°$”改为“若 $\angle A=90°$”，其它条件不变，则 $\frac{\mathit{EB}}{\mathit{AD}}$的值是多少？（直接写出结论，不要求写解答过程）

折纸的思考．

（操作体验）

用一张矩形纸片折等边三角形．

第一步，对折矩形纸片 $\mathit{ABCD}(\mathit{AB}>\mathit{BC})$（图①），使 $\mathit{AB}$与 $\mathit{DC}$重合，得到折痕 $\mathit{EF}$，把纸片展平（图②）．

第二步，如图③，再一次折叠纸片，使点 $C$落在 $\mathit{EF}$上的 $P$处，并使折痕经过点 $B$，得到折痕 $\mathit{BG}$，折出 $\mathit{PB}$、 $\mathit{PC}$，得到 $\mathit{\Delta PBC}$．

（1）说明 $\mathit{\Delta PBC}$是等边三角形．

（数学思考）

（2）如图④，小明画出了图③的矩形 $\mathit{ABCD}$和等边三角形 $\mathit{PBC}$．他发现，在矩形 $\mathit{ABCD}$中把 $\mathit{\Delta PBC}$经过图形变化，可以得到图⑤中的更大的等边三角形，请描述图形变化的过程．

（3）已知矩形一边长为 $3\mathit{cm}$，另一边长为 $\mathit{acm}$，对于每一个确定的 $a$的值，在矩形中都能画出最大的等边三角形，请画出不同情形的示意图，并写出对应的 $a$的取值范围．

（问题解决）

（4）用一张正方形铁片剪一个直角边长分别为 $4\mathit{cm}$和 $1\mathit{cm}$的直角三角形铁片，所需正方形铁片的边长的最小值为　 　 $\mathit{cm}$．

已知抛物线 $c_1$的顶点为 $A(-1,4)$，与 $y$轴的交点为 $D(0,3)$．

（1）求 $c_1$的解析式；

（2）若直线 $l_1:y=x+m$与 $c_1$仅有唯一的交点，求 $m$的值；

（3）若抛物线 $c_1$关于 $y$轴对称的抛物线记作 $c_2$，平行于 $x$轴的直线记作 $l_2:y=n$．试结合图形回答：当 $n$为何值时， $l_2$与 $c_1$和 $c_2$共有：①两个交点；②三个交点；③四个交点；

（4）若 $c_2$与 $x$轴正半轴交点记作 $B$，试在 $x$轴上求点 $P$，使 $\mathit{\Delta PAB}$为等腰三角形．

已知抛物线 $y=a{(x-2)}^2+c$经过点 $A(-2,0)$和 $C(0,\frac{9}{4})$，与 $x$轴交于另一点 $B$，顶点为 $D$．

（1）求抛物线的解析式，并写出 $D$点的坐标；

（2）如图，点 $E$， $F$分别在线段 $\mathit{AB}$， $\mathit{BD}$上 $(E$点不与 $A$， $B$重合），且 $\angle \mathit{DEF}=\angle A$，则 $\mathit{\Delta DEF}$能否为等腰三角形？若能，求出 $\mathit{BE}$的长；若不能，请说明理由；

（3）若点 $P$在抛物线上，且 $\frac{S_{\mathit{\Delta PBD}}}{S_{\mathit{\Delta CBD}}}=m$，试确定满足条件的点 $P$的个数．

如图1， $\odot O$经过等边 $\mathit{\Delta ABC}$的顶点 $A$， $C$（圆心 $O$在 $\mathit{\Delta ABC}$内），分别与 $\mathit{AB}$， $\mathit{CB}$的延长线交于点 $D$， $E$，连结 $\mathit{DE}$， $\mathit{BF}\perp \mathit{EC}$交 $\mathit{AE}$于点 $F$．

（1）求证： $\mathit{BD}=\mathit{BE}$．

（2）当 $\mathit{AF}:\mathit{EF}=3:2$， $\mathit{AC}=6$时，求 $\mathit{AE}$的长．

（3）设 $\frac{\mathit{AF}}{\mathit{EF}}=x$， $\tan \angle \mathit{DAE}=y$．

①求 $y$关于 $x$的函数表达式；

②如图2，连结 $\mathit{OF}$， $\mathit{OB}$，若 $\mathit{\Delta AEC}$的面积是 $\mathit{\Delta OFB}$面积的10倍，求 $y$的值．

如图，在平面直角坐标系中，抛物线 $y=\frac{\sqrt{3}}{3}{x}^2-\frac{2\sqrt{3}}{3}x-\sqrt{3}$与 $x$轴交于 $A$、 $B$两点（点 $A$在点 $B$的左侧），与 $y$轴交于点 $C$，对称轴与 $x$轴交于点 $D$，点 $E(4,n)$在抛物线上．

（1）求直线 $\mathit{AE}$的解析式；

（2）点 $P$为直线 $\mathit{CE}$下方抛物线上的一点，连接 $\mathit{PC}$， $\mathit{PE}$．当 $\mathit{\Delta PCE}$的面积最大时，连接 $\mathit{CD}$， $\mathit{CB}$，点 $K$是线段 $\mathit{CB}$的中点，点 $M$是 $\mathit{CP}$上的一点，点 $N$是 $\mathit{CD}$上的一点，求 $\mathit{KM}+\mathit{MN}+\mathit{NK}$的最小值；

（3）点 $G$是线段 $\mathit{CE}$的中点，将抛物线 $y=\frac{\sqrt{3}}{3}{x}^2-\frac{2\sqrt{3}}{3}x-\sqrt{3}$沿 $x$轴正方向平移得到新抛物线 $y\text{'}$， $y\text{'}$经过点 $D$， $y\text{'}$的顶点为点 $F$．在新抛物线 $y\text{'}$的对称轴上，是否存在点 $Q$，使得 $\mathit{\Delta FGQ}$为等腰三角形？若存在，直接写出点 $Q$的坐标；若不存在，请说明理由．

综合与探究

如图，在平面直角坐标系中，已知抛物线 $y=a{x}^2+\mathit{bx}-8$ 与 $x$ 轴交于 $A$ ， $B$ 两点，与 $y$ 轴交于点 $C$ ，直线 $l$ 经过坐标原点 $O$ ，与抛物线的一个交点为 $D$ ，与抛物线的对称轴交于点 $E$ ，连接 $\mathit{CE}$ ，已知点 $A$ ， $D$ 的坐标分别为 $(-2,0)$ ， $(6,-8)$ ．

（1）求抛物线的函数表达式，并分别求出点 $B$ 和点 $E$ 的坐标；

（2）试探究抛物线上是否存在点 $F$ ，使 $\mathit{\Delta FOE}\cong \mathit{\Delta FCE}$ ？若存在，请直接写出点 $F$ 的坐标；若不存在，请说明理由；

（3）若点 $P$ 是 $y$ 轴负半轴上的一个动点，设其坐标为 $(0,m)$ ，直线 $\mathit{PB}$ 与直线 $l$ 交于点 $Q$ ，试探究：当 $m$ 为何值时， $\mathit{\Delta OPQ}$ 是等腰三角形．

如图，在△ABC中，AB=BC，点E在边AB上，EF⊥AC于F．

（1）尺规作图：过点A作AD⊥BC于点D（保留作图痕迹，不写作法）；
（2）求证：∠CAD=∠AEF；
（3）若∠ABC=45°，AD与EF交于点G，求证：EG=2AF．