9. 已知一个等腰三角形的一个外角是$120°$,则该等腰三角形的顶角是。
答案
解:
分两种情况讨论:
① 若120°的外角是顶角的邻角,
则顶角 = $180° - 120° = 60°$,
此时底角为$\frac{180° - 60°}{2}=60°$,符合三角形内角和定理;
② 若120°的外角是底角的邻角,
则底角 = $180° - 120° = 60°$,
此时顶角 = $180° - 2×60° = 60°$,符合三角形内角和定理。
综上,该等腰三角形的顶角是$\boldsymbol{60°}$。
分两种情况讨论:
① 若120°的外角是顶角的邻角,
则顶角 = $180° - 120° = 60°$,
此时底角为$\frac{180° - 60°}{2}=60°$,符合三角形内角和定理;
② 若120°的外角是底角的邻角,
则底角 = $180° - 120° = 60°$,
此时顶角 = $180° - 2×60° = 60°$,符合三角形内角和定理。
综上,该等腰三角形的顶角是$\boldsymbol{60°}$。
10.小刚准备去河里打一桶水送去王奶奶家。如图,
,小刚的家在A处,王奶奶的家在B处,A,B两点到河岸的距离分别为AC和BD,且AC=BD。若点A到河岸CD的中点的距离为1 000 m,则小刚从A处到河里打水再送去王奶奶家的最短距离是 m。
答案
$\boldsymbol{2000}$
解析
解:
作点A关于直线CD的对称点A',连接A'B,交CD于点M,点M即为河边取水点,此时AM+BM为小刚行走的最短距离。
∵ $AC⊥ CD$,$BD⊥ CD$
∴ $∠ ACM = ∠ BDM = 90°$
由轴对称性质得:$A'C = AC$,$AM = A'M$
又∵ $AC = BD$
∴ $A'C = BD$
在$△ A'CM$和$△ BDM$中:
$\{\begin{array}{l}∠ A'CM = ∠ BDM \\A'C = BD \\∠ A'MC = ∠ BMD\end{array} $
∴ $△ A'CM ≌ △ BDM$(AAS)
∴ $CM = DM$,即M是CD的中点,且$A'M = BM$
已知点A到河岸CD中点的距离为1000 m,即$AM = 1000\ \mathrm{m}$
∴ $BM = AM = 1000\ \mathrm{m}$
∴ 最短距离$AM + BM = 1000 + 1000 = 2000\ \mathrm{m}$
作点A关于直线CD的对称点A',连接A'B,交CD于点M,点M即为河边取水点,此时AM+BM为小刚行走的最短距离。
∵ $AC⊥ CD$,$BD⊥ CD$
∴ $∠ ACM = ∠ BDM = 90°$
由轴对称性质得:$A'C = AC$,$AM = A'M$
又∵ $AC = BD$
∴ $A'C = BD$
在$△ A'CM$和$△ BDM$中:
$\{\begin{array}{l}∠ A'CM = ∠ BDM \\A'C = BD \\∠ A'MC = ∠ BMD\end{array} $
∴ $△ A'CM ≌ △ BDM$(AAS)
∴ $CM = DM$,即M是CD的中点,且$A'M = BM$
已知点A到河岸CD中点的距离为1000 m,即$AM = 1000\ \mathrm{m}$
∴ $BM = AM = 1000\ \mathrm{m}$
∴ 最短距离$AM + BM = 1000 + 1000 = 2000\ \mathrm{m}$
11.如图,在$△ ABC$中,$BC$的垂直平分线分别交$AC$,$BC$于点$D$,$E$。若$△ ABD$的周长为$15$,$BE=4$,则$△ ABC$的周长为。
答案
$\boldsymbol{23}$
解析
解:
∵ DE是BC的垂直平分线,
∴ BD=DC,BE=EC。
∵ BE=4,
∴ BC=2BE=8。
∵ △ABD的周长为15,
∴ AB + AD + BD = 15,
代入BD=DC,得AB + AD + DC = AB + AC = 15,
∴ △ABC的周长 = AB + AC + BC = 15 + 8 = 23。
∵ DE是BC的垂直平分线,
∴ BD=DC,BE=EC。
∵ BE=4,
∴ BC=2BE=8。
∵ △ABD的周长为15,
∴ AB + AD + BD = 15,
代入BD=DC,得AB + AD + DC = AB + AC = 15,
∴ △ABC的周长 = AB + AC + BC = 15 + 8 = 23。
12. 如图,已知$∠ AOB = 90°$。在$∠ AOB$的内部,按下列步骤作图:
(1)在OC上取一点M,以点O为圆心,以OM为半径画弧交射线OA于点N;
(2)以点N为圆心,线段MN的长为半径画弧交前弧于点D;
(3)以点O为端点,作射线OD。

若$∠ BOC = 25°$,则$∠ COD$的度数为。
(1)在OC上取一点M,以点O为圆心,以OM为半径画弧交射线OA于点N;
(2)以点N为圆心,线段MN的长为半径画弧交前弧于点D;
(3)以点O为端点,作射线OD。
若$∠ BOC = 25°$,则$∠ COD$的度数为。
答案
$\boldsymbol{130°}$
解析
解:连接DN、MN,
由作图可得:$OD=OM=ON$,$DN=MN$。
在$△ ODN$和$△ OMN$中,
$\begin{cases}OD=OM \\ON=ON \\DN=MN\end{cases}$
$\therefore △ ODN ≌ △ OMN(\mathrm{SSS})$,
$\therefore ∠ DON = ∠ MON$。
$\because ∠ AOB=90°$,$∠ BOC=25°$,
$\therefore ∠ MON = ∠ AOC = ∠ AOB - ∠ BOC = 90° - 25° = 65°$,
$\therefore ∠ DON=65°$,
$\therefore ∠ COD = ∠ DON + ∠ AOC = 65° + 65° = 130°$。
由作图可得:$OD=OM=ON$,$DN=MN$。
在$△ ODN$和$△ OMN$中,
$\begin{cases}OD=OM \\ON=ON \\DN=MN\end{cases}$
$\therefore △ ODN ≌ △ OMN(\mathrm{SSS})$,
$\therefore ∠ DON = ∠ MON$。
$\because ∠ AOB=90°$,$∠ BOC=25°$,
$\therefore ∠ MON = ∠ AOC = ∠ AOB - ∠ BOC = 90° - 25° = 65°$,
$\therefore ∠ DON=65°$,
$\therefore ∠ COD = ∠ DON + ∠ AOC = 65° + 65° = 130°$。
13. 如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ A=90°$,$M$是$BC$边上一点,$AC=6$,$AB=8$,$BC=10$,若点$M_1$和点$M$关于$AB$对称,点$M_2$和点$M$关于$AC$对称,则点$M_1,M_2$之间的距离的最小值是,取得最小值时$∠ M_1MM_2$的度数是。
答案
$\frac{48}{5}$;$90°$
解析
解:连接AM,
∵ 点$M_1$和点$M$关于$AB$对称,
∴ $AB$垂直平分$MM_1$,得$AM=AM_1$,$∠ M_1AB=∠ MAB$。
∵ 点$M_2$和点$M$关于$AC$对称,
∴ $AC$垂直平分$MM_2$,得$AM=AM_2$,$∠ M_2AC=∠ MAC$。
∵ $∠ BAC=90°$,
∴ $∠ M_1AM_2=∠ M_1AB+∠ MAB+∠ MAC+∠ M_2AC=2(∠ MAB+∠ MAC)=2∠ BAC=180°$,
∴ $M_1$、$A$、$M_2$三点共线,
∴ $M_1M_2=AM_1+AM_2=2AM$。
根据垂线段最短,当$AM⊥ BC$时,$AM$取得最小值,此时$M_1M_2$最小。
由直角三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}· AB· AC=\frac{1}{2}· BC· AM$,
代入$AB=8$,$AC=6$,$BC=10$,得:
$AM=\frac{AB· AC}{BC}=\frac{8×6}{10}=\frac{24}{5}$,
∴ $M_1M_2$的最小值为$2×\frac{24}{5}=\frac{48}{5}$。
由轴对称性质,$MM_1⊥ AB$,又$AC⊥ AB$,故$MM_1// AC$;
同理$MM_2⊥ AC$,$AB⊥ AC$,故$MM_2// AB$,
因此$∠ M_1MM_2=∠ BAC=90°$。
∵ 点$M_1$和点$M$关于$AB$对称,
∴ $AB$垂直平分$MM_1$,得$AM=AM_1$,$∠ M_1AB=∠ MAB$。
∵ 点$M_2$和点$M$关于$AC$对称,
∴ $AC$垂直平分$MM_2$,得$AM=AM_2$,$∠ M_2AC=∠ MAC$。
∵ $∠ BAC=90°$,
∴ $∠ M_1AM_2=∠ M_1AB+∠ MAB+∠ MAC+∠ M_2AC=2(∠ MAB+∠ MAC)=2∠ BAC=180°$,
∴ $M_1$、$A$、$M_2$三点共线,
∴ $M_1M_2=AM_1+AM_2=2AM$。
根据垂线段最短,当$AM⊥ BC$时,$AM$取得最小值,此时$M_1M_2$最小。
由直角三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}· AB· AC=\frac{1}{2}· BC· AM$,
代入$AB=8$,$AC=6$,$BC=10$,得:
$AM=\frac{AB· AC}{BC}=\frac{8×6}{10}=\frac{24}{5}$,
∴ $M_1M_2$的最小值为$2×\frac{24}{5}=\frac{48}{5}$。
由轴对称性质,$MM_1⊥ AB$,又$AC⊥ AB$,故$MM_1// AC$;
同理$MM_2⊥ AC$,$AB⊥ AC$,故$MM_2// AB$,
因此$∠ M_1MM_2=∠ BAC=90°$。
14.如图,某公园内有两条小路AB,AC,摩天轮、碰碰车分别位于A,C两处,现计划在公园内修建一个游客休息区P,使得游客休息区P到小路AB的距离与游客休息区P到小路AC的距离相等,且$PA=PC$,请运用尺规作图法在图中确定游客休息区P的位置。(不写作法,保留作图痕迹)

答案
解:
分别作∠BAC的角平分线、线段AC的垂直平分线,两条线在公园内的交点即为所求的点P,保留尺规作图对应的圆弧痕迹,标注点P即可。
分别作∠BAC的角平分线、线段AC的垂直平分线,两条线在公园内的交点即为所求的点P,保留尺规作图对应的圆弧痕迹,标注点P即可。
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