9. (2026·江苏无锡期中)如图,在△ABC中,点D在边BC上,∠BAD=30°,将△ABD沿AD折叠至△AB'D,∠ACB=α,连接B'C,B'C平分∠ACB,则∠AB'D的度数是
$90°-\frac{1}{2}α$
.(用含α的代数式表示)

答案:9. $90°-\frac{1}{2}α$ 解析: 连接 $BB'$,过点 $B'$ 分别作 $B'E ⊥ BC$于点 $E$,$B'F ⊥ AC$ 于点 $F$, 则$∠ CEB'=∠ CFB'=∠ BEB'=∠ AFB' = 90°$. 由折叠的性质, 得$∠ AB'D=∠ ABC$,$∠ B'AD=∠ BAD=30°$,$AB=AB'$, 所以 $∠ BAB'=∠ BAD+∠ B'AD=60°$, 即$△ ABB'$ 是等边三角形. 所以 $AB'=BB'$,$∠ B'BA=∠ B'AB=60°$. 因为 $B'C$ 平分$∠ ACB$,$∠ ACB=α$,所以$∠ ACB'=∠ BCB'=\frac{1}{2}∠ ACB=\frac{1}{2}α$,$B'E=B'F$.所以 $\mathrm{Rt}△ BB'E ≌ \mathrm{Rt}△ AB'F(\mathrm{HL})$. 所以 $∠ B'BE=∠ B'AF$. 所以 $∠ B'BA+∠ B'BE=∠ B'AB+∠ B'AF$, 即 $∠ ABC = ∠ BAC$. 因为 $∠ ABC +∠ BAC+∠ ACB=180°$, 所以 $∠ ABC=∠ BAC=\frac{1}{2}(180°-∠ ACB)=90°-\frac{1}{2}α$. 所以 $∠ AB'D=90°-\frac{1}{2}α$.
解析:
【分析】
遇到折叠类问题首先回忆折叠的性质:折叠前后对应边相等、对应角相等,因此可先得到∠AB'D=∠ABC,AB=AB',∠B'AD=∠BAD=30°,进而推出∠BAB'=60°,判定△ABB'为等边三角形,得到AB'=BB'的边相等结论;再结合B'C平分∠ACB的条件,利用角平分线上的点到角两边距离相等的性质,构造两条垂线得到相等的垂线段,通过HL证明两个直角三角形全等,推导角的等量关系,得到∠ABC=∠BAC,最后借助三角形内角和定理即可求出∠ABC的度数,也就是∠AB'D的度数。
【解析】
连接$BB'$,过点$B'$分别作$B'E ⊥ BC$于点$E$,$B'F ⊥ AC$于点$F$,则$∠ CEB'=∠ CFB'=∠ BEB'=∠ AFB'=90°$。
由折叠的性质可得:$∠ AB'D=∠ ABC$,$∠ B'AD=∠ BAD=30°$,$AB=AB'$,
$\therefore ∠ BAB'=∠ BAD+∠ B'AD=60°$,
$\therefore △ ABB'$是等边三角形,
$\therefore AB'=BB'$,$∠ B'BA=∠ B'AB=60°$。
$\because B'C$平分$∠ ACB$,$∠ ACB=α$,
$\therefore ∠ ACB'=∠ BCB'=\frac{1}{2}α$,$B'E=B'F$。
在$\mathrm{Rt}△ BB'E$和$\mathrm{Rt}△ AB'F$中:
$\begin{cases}BB'=AB' \\B'E=B'F\end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ BB'E ≌ \mathrm{Rt}△ AB'F(\mathrm{HL})$,
$\therefore ∠ B'BE=∠ B'AF$,
$\therefore ∠ B'BA+∠ B'BE=∠ B'AB+∠ B'AF$,即$∠ ABC=∠ BAC$。
在$△ ABC$中,$∠ ABC+∠ BAC+∠ ACB=180°$,
$\therefore 2∠ ABC+α=180°$,
解得$∠ ABC=90°-\frac{1}{2}α$,
$\therefore ∠ AB'D=∠ ABC=90°-\frac{1}{2}α$。
【答案】
$\boldsymbol{90°-\dfrac{1}{2}α$
【知识点】
折叠的性质;等边三角形的判定与性质;角平分线的性质
【点评】
本题是三角形综合类常考题,融合了折叠变换、角平分线、等边三角形、全等三角形等多个知识点,解题的关键是合理构造辅助线,找到角与角之间的等量关系,对学生的逻辑推理能力和知识点综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
10. (2024·新疆)如图,在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°,∠ A=30°,AB=8$.若点D在直线AB上(不与A,B两点重合),且$∠ BCD=30°$,则AD的长为
6或12
.

答案:10. 6或12 解析: 因为$∠ BCD=30°$,所以有点 $D$ 在边$AB$ 上或点 $D$ 在 $AB$ 的延长线上. 分类讨论如下:如图

,当点 $D$ 在边 $AB$ 上时,$∠ BCD_1=30°$. 因为$∠ ACB=90°$,所以$∠ ACD_1=∠ ACB-∠ BCD_1=60°$. 又 $∠ A=30°$, 所以 $∠ A+∠ ACD_1=90°$, 即$∠ CD_1B=90°$. 又 $AB=8$, 所以 $BC=\frac{1}{2}AB=4$, 即$BD_1=\frac{1}{2}BC=2$. 所以 $AD_1=AB-BD_1=6$; 当点 $D$在 $AB$ 的延长线上时,$∠ BCD_2=30°$. 因为 $∠ A+∠ ABC=90°$, 所以 $∠ ABC=90°-∠ A=60°$. 又$∠ ABC=∠ D_2+∠ BCD_2$, 所以 $∠ D_2=∠ ABC-∠ BCD_2=30°$,即$∠ D_2=∠ BCD_2$. 所以 $BD_2=BC=4$, 即 $AD_2=AB+BD_2=12$. 综上,$AD$ 的长为 6或 12.
解析:
【分析】
解题时首先要审清条件:点D在直线AB上,说明D的位置有两种情况:①D在线段AB上;②D在AB的延长线上,需分类讨论求解。首先根据Rt△ABC的已知角度和边长,利用“直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半”先求出BC的长度,再结合∠BCD=30°的条件,分别在两种情形下计算BD的长度,最终推导得到AD的长。
【解析】
在$Rt△ABC$中,$∠C=90°$,$∠A=30°$,$AB=8$,
$\therefore BC=\frac{1}{2}AB=4$,$∠ABC=90°-∠A=60°$,分两种情况讨论:
1. 当点D在线段AB上时(对应图中$D_1$):
$\because ∠BCD_1=30°$,$\therefore ∠ACD_1=∠ACB-∠BCD_1=90°-30°=60°$,
在$△ACD_1$中,$∠A+∠ACD_1=30°+60°=90°$,$\therefore ∠AD_1C=90°$,即$CD_1⊥AB$,
在$Rt△BCD_1$中,$∠BCD_1=30°$,$\therefore BD_1=\frac{1}{2}BC=2$,
$\therefore AD_1=AB-BD_1=8-2=6$。
2. 当点D在AB的延长线上时(对应图中$D_2$):
$\because ∠BCD_2=30°$,根据三角形外角性质$∠ABC=∠D_2+∠BCD_2$,
$\therefore ∠D_2=∠ABC-∠BCD_2=60°-30°=30°$,
$\therefore ∠D_2=∠BCD_2$,$\therefore BD_2=BC=4$,
$\therefore AD_2=AB+BD_2=8+4=12$。
综上,AD的长为6或12。
【答案】
6或12
【知识点】
含30°角的直角三角形性质,三角形外角性质,分类讨论思想
【点评】
本题的易错点是忽略“点D在直线AB上”的条件,仅考虑D在线段AB上的情况导致漏解。解题时要注意区分“直线”和“线段”的差异,遇到动点在直线上的问题时要考虑所有可能的位置,避免漏解。
【难度系数】
0.6
11. (2026·江苏无锡月考)如图,O是等边三角形ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,连接OD.
(1) 求证:△OCD是等边三角形;
(2) 当△AOD为等腰三角形时,求α的度数.

答案:11. (1) 因为$△ ABC$ 是等边三角形,所以$∠ BCA=60°$,即$∠ OCB+∠ OCA=60°$. 因为$△ BOC ≌ △ ADC$,所以 $OC=DC$,$∠ OCB=∠ DCA$. 所以 $∠ DCA+∠ OCA=60°$,即$∠ OCD=60°$. 所以$△ OCD$ 是等边三角形.
(2) 由(1),得$△ OCD$ 是等边三角形,所以$∠ COD=∠ CDO=60°$. 因为$∠ AOB=110°$,$∠ BOC=α$, 所以$∠ AOD=360°-(∠ AOB+∠ BOC+∠ COD)=190°-α$. 因为 $△ BOC ≌ △ ADC$, 所以 $∠ ADC=∠ BOC=α$, 即$∠ ODA=∠ ADC-∠ CDO=α-60°$. 所以 $∠ OAD=180°-(∠ AOD+∠ ODA)=50°$. 当$△ AOD$ 为等腰三角形时,有以下三种情况:
① 当 $OA=DA$ 时,$∠ AOD=∠ ODA$, 所以 $190°-α=α-60°$, 解得 $α=125°$; ② 当 $OD=DA$ 时,$∠ AOD=∠ OAD$, 所以 $190°-α=50°$, 解得 $α=140°$; ③ 当 $OA=OD$ 时,$∠ ODA=∠ OAD$,所以 $α-60°=50°$,解得 $α=110°$. 综上,当$△ AOD$ 为等腰三角形时,$α$ 的度数为 $125°$或 $140°$或 $110°$.
解析:
【分析】
(1) 要证明△OCD是等边三角形,可利用“有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形”的判定定理:首先由△BOC≌△ADC可得OC=DC,即△OCD是等腰三角形,接下来只需证明顶角∠OCD=60°即可,结合等边△ABC的内角∠ACB=60°,通过全等的对应角相等做角度转化就能得到结论。
(2) 求α的度数时,先将△AOD的三个内角都用含α的式子表示:先通过周角360°求出∠AOD,再结合全等的对应角相等、等边△OCD的内角求出∠ODA,最后用三角形内角和求出固定值∠OAD=50°。由于等腰三角形的腰未明确,分OA=DA、OD=DA、OA=OD三种情况,利用“等边对等角”列方程求解即可。
【解析】
(1) 证明:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BCA=60°,即∠OCB+∠OCA=60°。
∵△BOC≌△ADC,
∴OC=DC,∠OCB=∠DCA。
∴∠DCA+∠OCA=∠OCB+∠OCA=60°,即∠OCD=60°。
∴△OCD是等边三角形。
(2) 解:由(1)得△OCD是等边三角形,
∴∠COD=∠CDO=60°。
∵∠AOB=110°,∠BOC=α,
∴∠AOD=360°-∠AOB-∠BOC-∠COD=360°-110°-α-60°=190°-α。
∵△BOC≌△ADC,
∴∠ADC=∠BOC=α,
∴∠ODA=∠ADC-∠CDO=α-60°。
在△AOD中,∠OAD=180°-∠AOD-∠ODA=180°-(190°-α)-(α-60°)=50°。
当△AOD为等腰三角形时,分三种情况讨论:
① 当OA=DA时,∠AOD=∠ODA,即$190°-α=α-60°$,解得$α=125°$;
② 当OD=DA时,∠AOD=∠OAD,即$190°-α=50°$,解得$α=140°$;
③ 当OA=OD时,∠ODA=∠OAD,即$α-60°=50°$,解得$α=110°$。
【答案】
(1) △OCD是等边三角形,证明成立;
(2) α的度数为$110°$或$125°$或$140°$。
【知识点】
等边三角形判定,全等三角形性质,等腰三角形分类讨论
【点评】
本题是几何综合题,综合考察了全等三角形、等边三角形、等腰三角形的核心性质,解题的关键是正确完成角度的转化,同时要注意等腰三角形腰不明确时需分类讨论,避免遗漏情况。
【难度系数】
0.6
12.(2026·江苏连云港月考)如图,在$△ ABC$中,$∠ B=30°$,$∠ C=90°$,等边三角形$DEF$的三个顶点分别落在$AC$,$AB$,$BC$上.若$CD=5$,$BE=8$,则$AB$的长为
14
.

答案:12. 14 解析:过点 $D$ 作 $DH ⊥ AB$ 于点 $H$,则$∠ DHE=∠ DHA=90°$. 因为 $∠ C=90°$, 所以 $∠ DHE=∠ C$. 因为$∠ B=30°$,所以$∠ A=180°-∠ B-∠ C=60°$,$AB=2AC$. 因为$△ DEF$ 是等边三角形, 所以$DE = DF$,$∠ EDF = 60°$. 又 $∠ CDE = ∠ A +∠ DEH = ∠ FDC + ∠ EDF$, 所以 $∠ DEH =∠ FDC$. 所以$△ DHE ≌ △ FCD(\mathrm{AAS})$. 所以 $HE=CD$. 又 $CD=5$,$BE=8$, 所以 $HB=HE+BE=CD+BE=13$, 即 $AB=BH+AH=13+AH$. 又$∠ A+∠ ADH=90°$, 所以$∠ ADH=30°$, 即 $AD=2AH$. 所以 $AC=CD+AD=5+2AH$. 所以 $13+AH=2(5+2AH)$, 即 $AH=1$. 所以 $AB=13+AH=14$.
解析:
【分析】
本题要求AB的长度,已知△ABC是含30°角的直角三角形,结合等边△DEF的条件,可通过构造全等三角形转化线段长度求解:第一步,过D作DH⊥AB于H,得到直角为证明全等准备条件;第二步,利用直角三角形内角性质、三角形外角性质以及等边三角形的边角性质,推导角相等,证明△DHE≌△FCD,得到HE=CD;第三步,结合含30°角的直角三角形的性质,设AH为未知数,分别表示出AC和AB的长度,利用AB=2AC的关系列方程求解即可。
【解析】
解:过点 $D$ 作 $DH ⊥ AB$ 于点 $H$,则$∠ DHE=∠ DHA=90°$。
$\because ∠ C=90°$,$\therefore ∠ DHE=∠ C$。
$\because ∠ B=30°$,$\therefore ∠ A=180°-∠ B-∠ C=60°$,在$Rt△ ABC$中,$AB=2AC$。
$\because △ DEF$ 是等边三角形,$\therefore DE = DF$,$∠ EDF = 60°$。
$\because ∠ CDE$是$△ ADE$的外角,$\therefore ∠ CDE = ∠ A +∠ DEH = 60°+∠ DEH$,
又$\because ∠ CDE = ∠ FDC + ∠ EDF = ∠ FDC +60°$,
$\therefore ∠ DEH =∠ FDC$。
在$△ DHE$和$△ FCD$中:
$\begin{cases}∠ DHE=∠ C \\∠ DEH=∠ FDC \\DE=FD\end{cases}$
$\therefore △ DHE ≌ △ FCD(\mathrm{AAS})$,$\therefore HE=CD$。
$\because CD=5$,$BE=8$,$\therefore HB=HE+BE=5+8=13$,即$AB=BH+AH=13+AH$。
在$Rt△ ADH$中,$∠ A=60°$,$\therefore ∠ ADH=30°$,$\therefore AD=2AH$。
$\therefore AC=CD+AD=5+2AH$,结合$AB=2AC$可得:
$13+AH=2(5+2AH)$
解得$AH=1$,
$\therefore AB=13+1=14$。
【答案】
$14$
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 等边三角形的性质
3. 含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题是特殊三角形性质的综合应用题,通过作垂线构造全等三角形实现线段长度的转化是解题的突破口,同时结合方程思想求解未知线段,需要熟练掌握相关特殊三角形的性质并灵活运用。
【难度系数】
0.5
13. (2026·江苏苏州期中)如图①,在等边三角形ABC中,过点A在边AB的右侧作射线AP,∠BAP=α(30°<α<45°),点B与点E关于射线AP对称,连接AE,BE,且BE交射线AP于点D,过C,E两点的直线交射线AP于点F,连接BF.
(1)当α=40°时,求∠BEF的度数;
(2)求证:AF=BF+CF;
(3)如图②,M为射线AP上一动点,过点M作MN⊥AB于点N,连接BM,当BM+MN的值最小时,求∠AMB的度数(用含α的代数式表示).

答案:13. (1) 因为$△ ABC$ 是等边三角形,所以$∠ BAC=60°$,$AB=AC$. 因为点 $B$ 与点 $E$ 关于射线 $AP$ 对称,$∠ BAP=α$,$α=40°$, 所以 $AB=AE$,$∠ EAP=∠ BAP=40°$, 即 $AC=AE$,$∠ ABE=∠ AEB$,$∠ BAE=∠ BAP+∠ EAP=80°$. 所以 $∠ CAE=∠ BAE-∠ BAC=20°$,$∠ ACE=∠ AEC$, 即$∠ AEB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAE)=50°$,$∠ AEC=\frac{1}{2}(180°-∠ CAE)=80°$. 所以 $∠ BEF=∠ AEC-∠ AEB=30°$.
(2) 同(1),得$∠ BAE=2∠ BAP=2α$,$∠ CAE=2α-60°$,$∠ AEC=\frac{1}{2}(180°-∠ CAE)=120°-α$,$∠ AEB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAE)=90°-α$,则$∠ BEF=∠ AEC-∠ AEB=30°$. 由对称的性质,得 $AP$ 垂直平分 $BE$,所以$∠ EDF=90°$,即$∠ DFE=60°$. 在 $AF$上取一点$G$,使 $FG=CF$,连接 $CG$. 则$△ CFG$ 是等边三角形. 所以$∠ FCG=60°$,$CF=CG$. 又$△ ABC$ 是等边三角形, 所以 $AC=BC$,$∠ ACB=60°$. 所以$∠ ACB-∠ BCG=∠ FCG-∠ BCG$, 即$∠ ACG=∠ BCF$. 所以$△ ACG ≌ △ BCF(\mathrm{SAS})$. 所以 $AG=BF$. 又 $AF=AG+FG$,所以 $AF=BF+CF$.
(3) 连接 $ME$,$NE$. 由题意,得 $AP$ 垂直平分 $BE$,所以 $BM=EM$,$∠ AMB=∠ AME$. 所以 $BM+MN=EM+MN ≥ EN$,即当 $EN ⊥ AB$,且 $M$ 为 $EN$与 $AP$ 的交点时, $BM+MN$ 的值最小, 此时$∠ ANE=90°$. 又 $∠ AME=∠ ANE+∠ BAP$,$∠ BAP=α$,所以$∠ AMB=∠ AME=90°+α$.
解析:
【分析】
(1) 先利用等边三角形性质得到AB=AC、∠BAC=60°,再结合轴对称的性质推出AB=AE、∠EAP=∠BAP,进而得到AC=AE,分别计算等腰△ABE和等腰△ACE的底角,两个底角相减即可求出∠BEF的度数;
(2) 证明线段和差问题常用截长补短法,本题可在AF上截取FG=CF,先证明△CFG是等边三角形,再通过角的等量代换证明△ACG≌△BCF,得到AG=BF,结合AF=AG+FG即可完成证明;
(3) 求BM+MN的最小值时,利用轴对称性质将BM转化为EM,根据两点之间线段最短+垂线段最短,可知当E、M、N三点共线且EN⊥AB时,BM+MN取得最小值,再利用三角形外角的性质即可求出∠AMB的度数。
【解析】
(1) 解:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,AB=AC。
∵点B与点E关于射线AP对称,∠BAP=α=40°,
∴AB=AE,∠EAP=∠BAP=40°,
∴AC=AE,∠BAE=∠BAP+∠EAP=80°,
∴∠CAE=∠BAE-∠BAC=80°-60°=20°。
在等腰△ABE中,$∠ AEB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAE)=\frac{1}{2}×(180°-80°)=50°$,
在等腰△ACE中,$∠ AEC=\frac{1}{2}(180°-∠ CAE)=\frac{1}{2}×(180°-20°)=80°$,
∴∠BEF=∠AEC-∠AEB=80°-50°=30°。
(2) 证明:同(1)的推导可得,$∠ BAE=2∠ BAP=2α$,
∴$∠ CAE=2α-60°$,
∴$∠ AEC=\frac{1}{2}(180°-∠ CAE)=\frac{1}{2}×[180°-(2α-60°)]=120°-α$,
$∠ AEB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAE)=\frac{1}{2}×(180°-2α)=90°-α$,
∴$∠ BEF=∠ AEC-∠ AEB=(120°-α)-(90°-α)=30°$。
由对称性质可知AP垂直平分BE,
∴∠EDF=90°,
∴∠DFE=90°-30°=60°。
在AF上取点G,使FG=CF,连接CG,
∵∠CFG=∠DFE=60°,FG=CF,
∴△CFG是等边三角形,
∴∠FCG=60°,CF=CG。
∵△ABC是等边三角形,
∴AC=BC,∠ACB=60°,
∴∠ACB-∠BCG=∠FCG-∠BCG,即$∠ ACG=∠ BCF$。
在△ACG和△BCF中:
$\{\begin{array}{l}AC=BC \\∠ACG=∠BCF \\CG=CF\end{array} $
∴△ACG≌△BCF(SAS),
∴AG=BF。
∵AF=AG+FG,FG=CF,
∴AF=BF+CF。
(3) 解:连接ME,
由对称性质可知AP垂直平分BE,
∴BM=EM,∠AMB=∠AME,
∴BM+MN=EM+MN≥EN,当且仅当E、M、N三点共线且EN⊥AB时,EM+MN取得最小值,即BM+MN的值最小,此时∠ANE=90°。
∵∠AME是△ANM的外角,
∴∠AME=∠ANE+∠BAP=90°+α,
∴∠AMB=∠AME=90°+α。
【答案】
(1) $\boxed{30°}$
(2) 证明见解析
(3) $\boxed{90°+α}$
【知识点】
1. 等边三角形的性质与判定
2. 全等三角形的判定与性质
3. 轴对称的性质
【点评】
本题综合考查了等边三角形、全等三角形、轴对称的相关知识,线段和差的证明常采用截长补短的方法,最短路径问题通常利用轴对称转化线段,结合两点之间线段最短、垂线段最短求解,对逻辑推理和几何转化能力有一定要求。
【难度系数】
0.6