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专题第 01 讲 全等三角形的判定与性质
1.(2023•长沙)如图,AB=AC,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为D,E.
(1)求证:△ABE≌△ACD;
(2)若AE=6,CD=8,求BD的长.
【分析】(1)利用“AAS”可证明△ABE≌△ACD;
(2)先利用全等三角形的性质得到AD=AE=6,再利用勾股定理计算出AC,
从而得到AB的长,然后计算AB﹣AD即可.
【解答】(1)证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∴∠AEB=∠ADC=90°,
在△ABE和△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD(AAS);
(2)解:∵△ABE≌△ACD,
∴AD=AE=6,
在Rt△ACD中,AC= = =10,
∵AB=AC=10,
∴BD=AB﹣AD=10﹣6=4.
2.(2022秋•黔江区期末)如图,已知∠C=∠F=90°,AC=DF,AE=DB,BC与EF交于点O.
(1)求证:Rt△ABC≌Rt△DEF;
(2)若∠A=51°,求∠BOF的度数.
【分析】(1)根据HL证明两个三角形全等;
(2)根据三角形全等的性质和三角形外角的性质可得结论.
【解答】(1)证明:∵AE=DB,
∴AE+EB=DB+EB,即AB=DE,
在Rt△ACB和Rt△DFE中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL);
(2)解:∵∠C=90°,∠A=51°,∴∠ABC=∠C﹣∠A=90°﹣51°=39°,
由(1)知Rt△ABC≌Rt△DEF,
∴∠ABC=∠DEF.
∴∠DEF=39°,
∴∠BOF=∠ABC+∠BEF=39°+39°=78°.
3.(2022秋•鼓楼区期末)如图,点A、C、D在同一直线上,BC⊥AD,垂足为C,BC=CD,点E在BC
上,AC=EC,连接AB,DE.
(1)求证:△ABC≌△EDC;
(2)写出AB与DE的位置关系,并说明理由.
【分析】(1)在Rt△ACB和Rt△ECD中,由ASA证明三角形全等;
(2)根据(1)得出∠AFD=90°即可.
【解答】(1)证明:∵BC⊥AD,
∴∠ACB=∠ECD=90°,
在Rt△ACB和Rt△ECD中,
,
∴△ABC≌△EDC(SAS);
(2)解:AB⊥DE.理由:
如图延长DE交AB于点F,
∵△ABC≌△EDC,
∴∠B=∠D,
∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠D+∠A=90°,
∴∠AFD=90°,
∴AB⊥DE.4.(2023•黄石模拟)如图所示,在△ABC中,AD⊥BC于D,CE⊥AB于E,AD与CE交于点F,且AD
=CD.
(1)求证:△ABD≌△CFD;
(2)已知BC=7,AD=5,求AF的长.
【分析】(1)由ASA证明△ABD≌△COD即可;
(2)理由全等三角形的性质即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,CE⊥AB,
∴∠ADB=∠CDF=∠CEB=90°,
∴∠BAD+∠B=∠FCD+∠B=90°,
∴∠BAD=∠FCD,
在△ABD和CFD中,
,
∴△ABD≌△CFD(ASA),
(2)解:∵△ABD≌△CFD,
∴BD=DF,
∵BC=7,AD=DC=5,
∴BD=BC﹣CD=2,
∴AF=AD﹣DF=5﹣2=3.5.(2023春•嘉定区期末)如图,在四边形 ABCD 中,AD∥BC,点 E为对角线 BD上一点,∠A=
∠BEC,且AD=BE.
(1)求证:△ABD≌△ECB;
(2)如果∠BDC=75°,求∠ADB的度数.
【分析】(1)由“ASA”可证△ABD≌△ECB;
(2)由全等三角形的性质可得BD=BC,由等腰三角形的性质可求解.
【解答】(1)证明∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBE,
在△ABD和△ECB中,
,
∴△ABD≌△ECB(ASA);
(2)解:∵△ABD≌△ECB,
∴BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD=75°,
∴∠DBC=30°,
∴∠ADB=∠CBD=30°.
6.(2023•营口)如图,点A,B,C,D在同一条直线上,点E,F分别在直线AB的两侧,且AE=BF,
∠A=∠B,∠ACE=∠BDF.
(1)求证:△ACE≌△BDF;
(2)若AB=8,AC=2,求CD的长.【分析】(1)根据全等三角形的判定定理证明△ACE≌△DBF即可;
(2)根据全等三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:在△ACE和△BDF中,
,
∴△ACE≌△BDF(AAS);
(2)由(1)知△ACE≌△BDF,
∴BD=AC=2,
∵AB=8,
∴CD=AB﹣AC﹣BD=4,
故CD的长为4.
7.(2023•朔城区一模)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,在BD上取两点E,F,使DF=BE,连接
AE,CF.
(1)若AE∥CF,试说明△ABE≌△CDF;
(2)在(1)的条件下,连接AF,CE,试判断AF与CE有怎样的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)由“ASA”可证△ABE≌△CDF;
(2)由全等三角形的性质可得AB=CD,由“SAS”可证△ABE≌△CDF,可得结论.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDF,
∵AE∥CF,
∴∠AEB=∠CFD,
∵BF=DE,
∴BF+EF=DE+EF,
∴BE=DF,
在△ABE和△CDF中,,
∴△ABE≌△CDF(ASA);
(2)解:AF=CE,理由如下:
如图:
∵△ABE≌△CDF,
∴AB=CD,AE=CF,
在△ABF和△CDE中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS),
∴AF=CE.
8.(2023春•岑溪市期末)如图,在四边形ABCD中,AB=CD,BE=DF;AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分
别为E,F.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若AC与BD交于点O,求证:AO=CO.
【分析】(1)由“ASA”可证△ABE≌△CDF;
(2)由全等三角形的性质可得AE=CF,可证四边形AECF是平行四边形,可得AO=CO.
【解答】证明:(1)∵AB∥CD,
∴∠ABE=∠CDF,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(ASA);
(2)如图,
∵△ABE≌△CDF,∴AE=CF,
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴AE∥BD,
∴四边形AECF是平行四边形,
∴AO=CO.
9.(2023春•梅州期末)如图,在△ABC中,AB=AC=3,∠B=42°,点D在线段BC上运动(点D不与
点B、C重合),连接AD,作∠ADE=42°,DE交线段AC于点E.
(1)当∠BDA=118°时,∠EDC= °,∠AED= °;
(2)若DC=3,试说明△ABD≌△DCE;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是以AE为腰的等腰三角形吗?若可以,求∠BDA的度
数;若不可以,请说明理由.
【分析】(1)根据三角形内角和定理得到∠BAD=25°,根据等腰三角形的性质得到∠C=∠B=42°,
根据三角形内角和定理计算,得到答案;
(2)当DC=3时,利用∠DEC+∠EDC=140°,∠ADB+∠EDC=140°,得到∠ADB=∠DEC,根据AB
=DC=3,证明△ABD≌△DCE;
(3)分DA=DE、AE=AD、EA=ED三种情况,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算.
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴∠C=∠B=42°,
∵∠ADE=42°,∠BDA=118°,
∵∠EDC=180°﹣∠ADB﹣∠ADE=20°,
∴∠AED=∠EDC+∠C=20°+42°=62°,
故答案为:20;62;
(2)当DC=3时,△ABD≌△DCE,
理由:∵AB=3,DC=3,
∴AB=DC,
∵∠C=42°,
∴∠DEC+∠EDC=138°,
∵∠ADE=42°,∴∠ADB+∠EDC=138°,
∴∠ADB=∠DEC,
在△ABD和△DCE中,
,
∴△ABD≌△DCE(AAS);
(3)当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形,
①当DA=DE时,∠DAE=∠DEA=70°,
∴∠BDA=∠DAE+∠C=70°+42°=112°;
②当AD=AE时,∠AED=∠ADE=42°=∠C,
此时,点D与点B重合,不合题意;
③当EA=ED时,∠EAD=∠ADE=42°,
∴∠BDA=∠EAD+∠C=42°+42°=84°;
综上所述,当∠BDA的度数为112°或84°时,△ADE的形状是等腰三角形.
10.(2023春•甘州区校级期末)已知△ABC,点D、F分别为线段AC、AB上两点,连接BD、CF交于点
E.
(1)若BD⊥AC,CF⊥AB,如图1所示,∠A+∠BEC= 度;
(2)若BD平分∠ABC,CF平分∠ACB,如图2所示,试说明此时∠BAC与∠BEC的数量关系;
(3)在(2)的条件下,若∠BAC=60°,试说明:EF=ED.
【分析】(1)根据余角的性质得到∠DEC=∠BAC,由于∠DEC+∠BEC=180°,即可得到结论;
(2)根据角平分线的性质得到∠EBC= ABC,∠ECB= ACB,于是得到结论;
(3)作∠BEC的平分线EM交BC于M,由∠BAC=60°,得到∠BEC=90°+ BAC=120°,求得
∠FEB=∠DEC=60°,根据角平分线的性质得到∠BEM=60°,推出△FBE≌△EBM,根据全等三角形
的性质得到EF=EM,同理DE=EM,即可得到结论.
【解答】解:(1)∵BD⊥AC,CF⊥AB,
∴∠DCE+∠DEC=∠DCE+∠FAC=90°,
∴∠DEC=∠BAC,∠DEC+∠BEC=180°,
∴∠BAC+∠BEC=180°;故答案为:180.
(2)∵BD平分∠ABC,CF平分∠ACB,
∴∠ EBC= ABC,∠ ECB= ACB,∠ BEC=180°﹣(∠ EBC+∠ECB)= 180°﹣
(∠ABC+∠ACB)=180°﹣ (180°﹣∠BAC)=90°+ ∠BAC;
(3)作∠BEC的平分线EM交BC于M,
∵∠BAC=60°,
∴∠BEC=90°+ BAC=120°,
∴∠FEB=∠DEC=60°,
∵EM平分∠BEC,
∴∠BEM=60°,
在△FBE与△EBM中,
,
∴△FBE≌△EBM,
∴EF=EM,同理DE=EM,
∴EF=DE.
11.(2023春•佛山月考)已知,如图1,在△ABC中,AD为△ABC的中线,E为AD上一个动点(不与
点A,D重合).分别过点E和点C作AB与AD的平行线交于点F,连AF.
(1)求证:AF=BE;
(2)如图2,延长BE交AC于点G,若BG⊥AC,且AD=BG,请判断EG与AE的数量关系,并说明
理由.【分析】(1)过点D作DM∥AB交FC于点M,连接AM,证明△ABD≌△MDC(ASA),推出AB=
MD,再证明四边形EDMF和四边形ABEF是平行四边形,可得结论;
(2)过点D作DN∥BG交AC于点N,根据平行线分线段的性质得 CN=GN,根据三角形中位线定理
得DN= BG,再根据直角三角形边角的关系得∠DAN=30°,可得结论.
【解答】(1)证明:如图1中,
过点D作DM∥AB交FC于点M,连接AM,
∵DM∥AB,
∴∠MDC=∠ABD,
∵CF∥AD,
∴∠MCD=∠ADB,
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=DC,
∴△ABD≌△MDC(ASA),
∴AB=MD,
∵AB∥EF,
∴EF∥DM,∵DE∥FM,
∴四边形EDMF是平行四边形,
∴DM=EF,
∴AB=EF,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∴AF=BE;
(2)解:EG= AE,
理由:如图2中,过点D作DN∥BG交AC于点N,
∵BD=CD,DN∥BG,
∴CN=GN,
∴DN= BG,
∵AD=BG,
∴DN= AD,
∵BG⊥AC,DN∥BG,
∴DN⊥AC,
∴∠AND=90°,
∴∠DAN=30°,
∴EG= AE.
12.(2023春•子洲县期末)【问题背景】
如图,AB∥CD.连接BC,点E,F在BC上,且BF=CE,连接AE,DF,且∠A=∠D.
【问题探究】
(1)试说明:AE=DF:
(2)若AB=CF,
①试判断△CDF的形状,并说明理由:
②若∠B=30°,求∠DFB的度数.【分析】(1)根据 AB∥CD 可证明∠B=∠C,根据 BF=CE 可证明 BE=CF,再依据 AAS 证明
△ABE≌△DCF即可得到结论;
(2)①证明CD=CF即可得出结论;
②由平行线的性质得出∠C=30°,再根据△CDF是等腰三角形求底角的度数即可解答.
【解答】解:(1)∵AB∥CD,
∴∠B=∠C,
∵BF=CE,
∴BF+EF=CE+EF.即BE=CF,
在△ABE和△DCF中,
∵∠A=∠D,∠B=∠C,BE=CF,
∴△ABE≌△DCF(AAS),
∴AE=DF;
(2)①△CDF是等腰三角形;
理由:∵△ABE≌△DCF,
∴AB=CD,
∵AB=CF,
∴CD=CF,
∴△CDF是等腰三角形;
②∵AB∥CD,∠B=30°,
∴∠C=∠B=30°,
∵△CDF是等腰三角形,
∴ ,
∴∠DFB=180°﹣∠CFD=105°.
13.(2023春•漳州期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AC,BC上,连接AE,BD交
于点F,∠BAC=∠BFE=2∠AEB.
(1)说明:∠EAC=∠ABD;
(2)若BD平分∠ABC,BE=15,AF=6,求△BEF的面积;
(3)判断EF,BF,AF之间的数量关系,并加以说明.【分析】(1)根据∠BAE+∠EAC=∠BAC,∠BAE+∠ABD=∠BDC,∠BAC=∠BFE,即可证明结论;
(2)过点 F 作 FG⊥BC 于点 G,求出∠ABE+∠AEB=90°,得出∠BAE=180°﹣90°=90°,证明
FA⊥ AB , 根 据 角 平 分 线 的 性 质 得 出 FG = AF = 6 , 根 据 三 角 形 面 积 公 式 求 出
;
(3)在BD上截取BH=AE,连接AH,证明△ABH≌△CAE(SAS),得出∠AHB=∠AEC,∠C=
∠BAH,证明∠HAF=∠AHF,得出AF=FH=BF﹣BH=BF﹣AE=BF﹣AF﹣EF,即可证明结论.
【解答】(1)证明:∵∠BAE+∠EAC=∠BAC,∠BAE+∠ABD=∠BDC,
又∵∠BAC=∠BFE,
∴∠BAE+∠EAC=∠BAE+∠ABD,
∴∠EAC=∠ABD;
(2)解:过点F作FG⊥BC于点G,如图所示:
∵AB=AC,
∴∠ABE=∠C,
∴∠BAC=180°﹣2∠ABE,
∴ ,
∴∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠BAE=180°﹣90°=90°,
∴FA⊥AB,
∵BD平分∠ABC,FG⊥BC,
∴FG=AF=6,
∴ ;
(3)解:2AF=BF﹣EF;理由如下:
在BD上截取BH=AE,连接AH,如图所示:在△ABH和△CAE中,
,
∴△ABH≌△CAE(SAS),
∴∠AHB=∠AEC,∠C=∠BAH,
∴ ,
根据解析(2)可知,∠BAE=90°,
∴∠HAF=90°﹣∠BAH=90°﹣∠C,
∴∠HAF=∠AHF,
∴AF=FH=BF﹣BH=BF﹣AE=BF﹣AF﹣EF,
∴2AF=BF﹣EF.
14.(2023春•宣汉县校级期末)已知:∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CM,BE⊥CM,垂足分别为D,
E,
(1)如图1,把下面的解答过程补充完整,并在括号内注明理由.
①线段CD和BE的数量关系是:CD=BE;
②请写出线段AD,BE,DE之间的数量关系并证明.
解:①结论:CD=BE.
理由:∵AD⊥CM,BE⊥CM,
∴∠ACB=∠BEC=∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠ACD=
在△ACD和△CBE中,( )
∴△ACD≌△CBE,( )
∴CD=BE.②结论:AD=BE+DE.
理由:∵△ACD≌△CBE,
∴
∵CE=CD+DE=BE+DE,
∴AD=BE+DE.
(2)如图2,上述结论②还成立吗?如果不成立,请写出线段AD,BE,DE之间的数量关系.并说明
理由.
【分析】(1)根据同角的余角相等,全等三角形的判定和性质即可解决问题;
(2)结论:DE﹣BE=AD,只要证明△ACD≌△CBE即可解决问题;
【解答】解:(1)∵AD⊥CM,BE⊥CM,
∴∠ACB=∠BEC=∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠ACD=∠CBE
在△ACD和△CBE中,( )
∴△ACD≌△CBE,( AAS)
∴CD=BE.
②结论:AD=BE+DE.
理由:∵△ACD≌△CBE,
∴AD=CE
∵CE=CD+DE=BE+DE,
∴AD=BE+DE.
故答案为:∠CBE, ,AAS,AD=CE.
(2)不成立,结论:DE﹣BE=AD.
理由:∵AD⊥CM,BE⊥CM,
∴∠ACB=∠BEC=∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠ACD=∠CBE
在△ACD和△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE,( AAS)∴AD=CE,CD=BE,
∴DE﹣BE=DE﹣DC=CE=AD.
15.(2022秋•邹城市校级期末)(1)如图①,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E,F分
别是边BC,CD上的点,且∠EAF= ∠BAD.请直接写出线段EF,BE,FD之间的数量关系: ;
(2)如图②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是边BC,CD上的点,且
∠EAF= ∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?请写出证明过程;
(3)在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是边BC,CD所在直线上的点,且
∠EAF= ∠BAD.请直接写出线段EF,BE,FD之间的数量关系: .
【分析】(1)如图1,延长EB到G,使BG=DF,连接AG,即可证明△ABG≌△ADF,可得AF=
AG,再证明△AEF≌△AEG,可得EF=EG,即可解题;
(2)如图2,同理可得:EF=BE+DF;
(3)如图 3,作辅助线,构建△ABG,同理证明△ABG≌△ADF 和
△AEG≌△AEF.可得新的结论:EF=BE﹣DF.
【解答】解:(1)如图1,延长EB到G,使BG=DF,连接AG.
∵在△ABG与△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴AG=AF,∠1=∠2,
∴∠1+∠3=∠2+∠3= ∠BAD=∠EAF.∴∠GAE=∠EAF.
又AE=AE,
易证△AEG≌△AEF.
∴EG=EF.
∵EG=BE+BG.
∴EF=BE+FD
(2)(1)中的结论EF=BE+FD仍然成立.
理由是:如图2,延长EB到G,使BG=DF,连接AG.
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABG+∠ABC=180°,
∴∠ABG=∠D,
∵在△ABG与△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴AG=AF,∠1=∠2,
∴∠1+∠3=∠2+∠3= ∠BAD=∠EAF.
∴∠GAE=∠EAF.
又AE=AE,
∴△AEG≌△AEF.
∴EG=EF.
∵EG=BE+BG.
∴EF=BE+FD
(3)当(1)结论EF=BE+FD成立,
当图三中,EF=BE﹣FD或EF=FD﹣BE.
证明:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵在△ABG与△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF= ∠BAD.∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS).
∴EG=EF
∵EG=BE﹣BG
∴EF=BE﹣FD.
同理可得:∴EG=EF
∵EG=BG﹣BE
∴EF=FD﹣BE.
故答案为:(1)EF=BE+FD;(2)成立;(3)EF=BE+FD或EF=BE﹣FD或EF=FD﹣BE.
16.(2023春•荣成市期末)已知在△ABC中,AC=BC,分别过A,B两点作互相平行的直线AM,BN,
过点C的直线分别交直线AM,BN于点D,E.
(1)如图1,若AM⊥AB,求证:CD=CE;
(2)如图2,∠ABC=∠DEB=60°,判断线段AD,DC与BE之间的关系,并说明理由.
【分析】(1)延长AC交BN于点F,证明△ADC≌△FEC(ASA),即可得出结论;
(2)在EB上截取EH=EC,连接CH,证明△DAC≌△HCB
(AAS),得出AD=CH,DC=BH,即可得出结论.
【解答】(1)证明:如图1,延长AC交BN于点F,
∵AC=BC,
∴∠CAB=∠CBA,
又∵AB⊥AM,
∴∠BAM=90°,
又∵AM∥BN,
∴∠BAM+∠ABN=180°,
∴∠ABN=90°,
∴∠BAF+∠AFB=90°,∠ABC+∠CBF=90°,
∴∠CBF=∠AFB,
∴BC=CF,
∴AC=FC,又∵AM∥BN,∴∠DAF=∠AFB,
在△ADC和△FEC中, ,
∴△ADC≌△FEC(ASA),
∴DC=EC;
(2)解:AD+DC=BE;理由如下:
如图2,在EB上截取EH=EC,连接CH,
∵AC=BC,∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∵∠DEB=60°,
∴△CHE是等边三角形,
∴∠CHE=60°,∠HCE=60°,
∴∠BHC=120°,
∵AM∥BN,
∴∠ADC+∠BEC=180°,
∴∠ADC=120°,
∴∠DAC+∠DCA=60°,
又∵∠DCA+∠ACB+∠BCH+∠HCE=180°,
∴∠DCA+∠BCH=60°,
∴∠DAC=∠BCH,
在△DAC与△HCB中, ,
∴△DAC≌△HCB(AAS),
∴AD=CH,DC=BH,
又∵CH=CE=HE,
∴BE=BH+HE=DC+AD,
即AD+DC=BE.
17.(2023春•吉安县期末)如图,△ABC中,D为AB的中点,AD=5厘米,∠B=∠C,BC=8厘米.
(1)若点P在线段BC上以3厘米/秒的速度从点B向终点C运动,同时点Q在线段CA上从点C向终
点A运动,若点Q的速度与点P的速度相等,经1秒钟后,请说明△BPD≌△CQP;
(2)若点P以3厘米/秒的速度从点B向点C运动,同时点Q以5厘米/秒的速度从点C向点A运动,它
们都依次沿△ABC三边运动,则经过多长时间,点Q第一次在△ABC的哪条边上追上点P?【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,再加上BP=CQ=3,PC=BD=5,则可判断
△BPD与△CQP全等;
(2)设经过x秒后,点Q第一次追上点P,由题意得5x﹣3x=2×10,解方程得到点P运动的路程为
3×10=30,得到此时点P在BC边上,于是得到结果.
【解答】解:(1)∵BP=3×1=3,CQ=3×1=3,
∴BP=CQ,
∵D为AB的中点,
∴BD=AD=5,
∵CP=BC﹣BP=5,
∴BD=CP,
在△BPD与△CQP中,
,
∴△BPD≌△CQP(SAS);
(2)设经过x秒后,点Q第一次追上点P,由题意得5x﹣3x=2×10,
解得:x=10,
∴点P运动的路程为3×10=30,
∵30=28+2,
∴此时点P在BC边上,
∴经过10秒,点Q第一次在BC边上追上点P.
18.(2022秋•葫芦岛期末)在等腰△ABC中,AB=AC,D为AB上一点,E为CD的中点.
(1)如图1,连接AE,作EH⊥AC,若AD=2BD,S△BDC =6,EH=2,求AB的长.
(2)如图2,F为AC上一点,连接BF,BE.若∠BAC=∠ABE=∠CBF,求证:BD+CF=AB.【分析】(1)利用三角形面积之间的关系进行转化,可得:S△AEC =6,再利用三角形面积公式可求得
AB=6;
(2)通过倍延中线构造全等三角形的方法,延长BE至G,使EG=BE,连接CG,则△BED≌△GEC
(SAS),再证明:△ABF≌△GBC(AAS)即可.
【解答】(1)解:∵AD=2BD,S△BDC =6,
∴S△ACD =2S△BCD =2×6=12,
∵E为CD中点,
∴S△ACE = S△ACD =6,
∵EH⊥AC,
∴ AC•EH=6,
∵EH=2
∴AC=6
∵AB=AC
∴AB=6
(2)证明:如图2,延长BE至G,使EG=BE,连接CG,
在△BED和△GEC中,
,
∴△BED≌△GEC(SAS),
∴BD=CG,∠ABE=∠G,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
即:∠ABF+∠CBF=∠ACB,
∵∠BAC=∠CBF,
∴∠ABF+∠BAC=∠ACB,
∵∠BFC=∠ABF+∠BAC,∴∠BFC=∠ACB,
∴BF=BC,
∵∠BAC=∠ABE=∠CBF,
∴∠BAC=∠G,∠ABF+∠EBF=∠CBG+∠EBF,
∴∠ABF=∠GBC,
在△ABF和△GBC中,
,
∴△ABF≌△GBC(AAS),
∴AF=CG,
又∵BD=CG,
∴AF=BD,
∵AF+CF=AC,AB=AC,
∴BD+CF=AB.
19.(2022秋•莱州市期末)在△ABC中,AB=AC,D是边BC上一点,点E在AD的右侧,线段AE=
AD,且∠DAE=∠BAC= .
(1)如图1,若 =60°,连接CE,DE.则∠ADE的度数为 ;BD与CE的数量关系是 .
α
(2)如图2,若 =90°,连接EC、BE.试判断△BCE的形状,并说明理由.
α
α
【分析】(1)根据已知条件证明△ADE是等边三角形,然后证明△ABD≌△ACE(SAS),即可解决问
题;
(2)根据已知条件证明△ABC,△ADE是等腰直角三角形,然后证明△ABD≌△ACE(SAS),可得
∠ABD=∠ACE=45°,进而可以解决问题.
【解答】解:(1)当∠DAE=∠BAC= =60°时,
∵AE=AD,∠DAE=60°,
α
∴△ADE是等边三角形,
∴∠ADE=60°,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,∴∠DAE﹣∠DAC=∠BAC﹣∠DAC,即∠CAE=∠BAD,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,
故答案为:60°,BD=CE;
(2)△BCE是直角三角形,理由如下:
当∠DAE=∠BAC= =90°时,
∴△ABC,△ADE是等腰直角三角形,
α
∴∠DAE﹣∠CAD=∠BAC﹣∠CAD,即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE=45°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,
∴△BCE是直角三角形.
20.(2023春•本溪期末)在△ABC中,AB=AC,点D在射线BA上,点E在AC的延长线上,且BD=
CE.连接DE,DE与BC边所在的直线交于点F.
(1)当点D在线段BA上时,如图所示,求证:DF=EF.
(2)过点D作DH⊥BC交直线BC于点H.若BC=4,CF=1,求BH的长是多少?
【分析】(1)过点D作DG∥AC,交BC于点G,利用平行线的性质和等边对等角证明∠DGB=∠B,
得到BD=GD,进而推出GD=CE,再证明△DGF≌△ECF,即可证明DF=EF;
(2)分当点D在线段AB上时,过点E作EO⊥BC,交BC延长线于O,当点D在BA的延长线上时,
过点E作EO⊥BC交BC的延长线于点O,先证明△DHB≌△EOC,得到BH=CO,进而求出HO=4,
再证明△DHF≌△EOF,得到HF=OF=2,再根据线段之间的关系求出BH的长即可.
【解答】(1)证明:过点D作DG∥AC,交BC于点G.∴∠DGB=∠ACB,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠DGB=∠B,
∴BD=GD,
∵BD=CE,
∴GD=CE,
∵DG∥AC,
∴∠GDF=∠CEF,∠DGF=∠ECF,
在△DGF和△ECF中
,
∴△DGF≌△ECF(ASA),
∴DF=EF;
(2)解:如图所示,当点D在线段AB上时,过点E作EO⊥BC,交BC延长线于O,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=∠OCE,
又∵∠DHB=∠EOC=90°,BD=CE,
∴△DHB≌△EOC(AAS),
∴BH=CO,
∴HO=HC+CO=HC+HB=BC=4,
∵∠DHF=∠EOF=90°,∠DFH=∠EFO,DF=EF(由第一小问已经证明),
∴△DHF≌△EOF(AAS),
∴ ,
∵CF=1,
∴BH=CO=OF﹣CF=2﹣1=1;
当点D在BA的延长线上时,过点E作EO⊥BC交BC的延长线于点O,同理可证△DHB≌△EOC,△DHF≌△EOF,
∴HO=HC+CO=HC+HB=BC=4,
∴ ,
∵CF=1,
∴BH=CO=OF+CF=2+1=3;
综上所述,BH的长为1或3.
21.(2023春•东源县期末)如图,AE与BD相交于点C,AC=EC,BC=DC,AB=8cm,点P从点出发,
沿A→B→A方向以2cm/s的速度运动,点Q从点D出发,沿D→E方向以lcm/s的速度运动,P、Q两点
同时出发,当点P到达点A时,P、Q两点同时停止运动,设点P的运动时间为t(s).
(1)求证:AB∥DE.
(2)写出线段AP的长(用含t的式子表示).
(3)连接PQ,当线段PQ经过点C时,求t的值.
【分析】(1)证明△ABC≌△EDC(SAS),可得∠A=∠E,然后根据内错角相等两直线平行即可得
出结论;
(2)分两种情况讨论:当0≤t≤4时,AP=2tcm,当4<t≤8时,BP=(2t﹣8)cm,可得AP=8﹣
(2t﹣8)=(16﹣2t)cm,进而可以解决问题;
(3)先证△ACP≌△ECQ(ASA),得AP=EQ,再分两种情况列方程求解即可.
【解答】(1)证明:在△ABC和△EDC中,
,
∴△ABC≌△EDC(SAS),
∴∠A=∠E,
∴AB∥DE;(2)解:当0≤t≤4时,AP=2tcm,
当4<t≤8时,BP=(2t﹣8)cm,
∴AP=8﹣(2t﹣8)=(16﹣2t)cm,
∴线段AP的长为2tcm或(16﹣2t)cm;
(3)解:根据题意得DQ=tcm,
则EQ=(8﹣t)cm,
由(1)得:∠A=∠E,ED=AB=8cm,
在△ACP和△ECQ中,
,
∴△ACP≌△ECQ(ASA),
∴AP=EQ,
当0≤t≤4时,2t=8﹣t,
解得:t= ;
当4<t≤8时,16﹣2t=8﹣t,
解得:t=8;
综上所述,当线段PQ经过点C时,t的值为 或8.
22.(2023春•梅江区期末)如图,在△ABC中,AB=AC=8,BC=12,点D从B出发以每秒2个单位的
速度在线段BC上从点B向点C运动,点E同时从C出发以每秒2个单位的速度在线段CA上向点A运
动,连接AD、DE,设D、E两点运动时间为t秒(0<t<4)
(1)运动 秒时,AE= DC;
(2)运动多少秒时,△ABD≌△DCE能成立,并说明理由;
(3)若△ABD≌△DCE,∠BAC= ,则∠ADE= (用含 的式子表示).
α α
【分析】(1)依据BD=CE=2t,可得CD=12﹣2t,AE=8﹣2t,再根据当AE= DC,时,8﹣2t=(12﹣2t),可得t的值;
(2)当△ABD≌△DCE成立时,AB=CD=8,根据12﹣2t=8,可得t的值;
(3)依据∠CDE=∠BAD,∠ADE=180°﹣∠CDE﹣∠ADB,∠B=∠180°﹣∠BAD﹣∠ADB,即可得
到∠ADE=∠B,再根据∠BAC= ,AB=AC,即可得出∠ADE.
【解答】解:(1)由题可得,BD=CE=2t,
α
∴CD=12﹣2t,AE=8﹣2t,
∴当AE= DC,时,8﹣2t= (12﹣2t),
解得t=3,
故答案为:3;
(2)当△ABD≌△DCE成立时,AB=CD=8,
∴12﹣2t=8,
解得t=2,
∴运动2秒时,△ABD≌△DCE能成立;
(3)当△ABD≌△DCE时,∠CDE=∠BAD,
又∵∠ADE=180°﹣∠CDE﹣∠ADB,∠B=∠180°﹣∠BAD﹣∠ADB,
∴∠ADE=∠B,
又∵∠BAC= ,AB=AC,
α
∴∠ADE=∠B= (180°﹣ )=90°﹣ .
α α
故答案为:90°﹣ .
α
23.(2022秋•通川区期末)已知:△ABC是等腰三角形,CA=CB,0°<∠ACB≤90°.点M在边AC上,
点N在边BC上(点M、点N不与所在线段端点重合),BN=AM,连接AN,BM,射线AG∥BC,延
长BM交射线AG于点D,点E在直线AN上,且AE=DE.
(1)如图,当∠ACB=90°时;
①求证:△BCM≌△ACN;
②求∠BDE的度数;
(2)当∠ACB= ,其它条件不变时,∠BDE的度数是 .(用含 的代数式表示)
α α【分析】(1)①首先证明CM=CN,再利用SAS证明△BCM≌△ACN;
②由平行线的性质和等腰三角形的性质可知∠BDE=∠CAN+∠EAD,从而解决问题;
(2)由②同理可解决问题.
【解答】(1)①证明:∵CA=CB,BN=AM,
∴CM=CN,
在△BCM和△ACN中,
,
∴△BCM≌△ACN(SAS);
②解:∵△BCM≌△ACN,
∴∠CBM=∠CAN,
∵AG∥BC,
∴∠CBM=∠ADM,
∴∠ADM=∠CAN,
∵AE=DE,
∴∠EAD=∠EDA,
∴∠BDE=∠CAN+∠EAD,
∵∠ACB=90°,
∴∠CAG=90°,
∴∠BDE=∠CAN+∠EAD=90°;
(2)解:当点E在直线AG上方时,由②同理可得∠BDE=∠CAN+∠EAD,
∵∠ACB= ,
∴∠CAG= ,
α
∴∠BDE=∠CAN+∠EAD=180°﹣ ,
α
当点E在直线AG下方时,
α同理可得∠DBC=∠CAN=∠ADB,∠ACB=∠DAC= ,
∵EA=ED,
α
∴∠EAD=∠EDA,
∴∠BDE=∠DAC= ,
故答案为:180°﹣ 或 .
α
24.(2023春•菏泽月考)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE、BE,延长AE
α α
交BC的延长线于点F.
(1)△DAE和△CFE全等吗?说明理由;
(2)若AB=BC+AD,说明BE⊥AF;
(3)在(2)的条件下,若EF=6,CE=5,∠D=90°,求E到AB的距离.
【分析】(1)根据AD∥BC可知∠ADC=∠ECF,再根据E是CD的中点可求出△ADE≌△FCE;
(2)由(1)知△ADE≌△FCE,得到AE=EF,AD=CF,由于AB=BC+AD,等量代换得到AB=
BC+CF,即AB=BF,证得△ABE≌△FBE,即可得到结论;
(3)在(2)的条件下有△ABE≌△FBE,得到∠ABE=∠FBE,根据角平分线的性质即可得到结果.
【解答】证明:(1)△DAE≌△CFE理由如下:
∵AD∥BC(已知),
∴∠ADC=∠ECF(两直线平行,内错角相等),
∵E是CD的中点(已知),
∴DE=EC(中点的定义).
∵在△ADE与△FCE中,,
∴△ADE≌△FCE(ASA);
(2)由(1)知△ADE≌△FCE,
∴AE=EF,AD=CF,
∵AB=BC+AD,
∴AB=BC+CF,
即AB=BF,在△ABE与△FBE中,
,
∴△ABE≌△FBE(SSS),
∴∠AEB=∠FEB=90°,
∴BE⊥AE;
(3)在(2)的条件下有△ABE≌△FBE,
∴∠ABE=∠FBE,
∴E到BF的距离等于E到AB的距离,
∵CE⊥BF,CE=5,
∴点E到AB的距离为5.
25.(2023•宁阳县一模)已知:如图,在△ABC中,∠ABC=45°,CH⊥AB于点H,点D为CH上的一
点,且DH=AH,连结BD并延长BD交AC于点E,连结EH.
(1)求证:HC=HB;
(2)判断BD与AC的数量关系和位置关系,并给出证明;
(3)求证:∠BEH=45°.【分析】(1)根据∠BCH=∠HBC=45°可得HC=HB;
(2)利用SAS证明△AHC≌△DHB,得BD=AC,∠1=∠2,从而说明BD与AC垂直且相等;
(3)过点H作HF⊥HE交BE于点F,利用ASA证明△CHE≌△BHF,得EH=FH,即可证明结论.
【解答】(1)证明:∵CH⊥AB,∠ABC=45°,
∴∠BCH=180°﹣(∠CHB+∠HBC)=45°,
∴∠BCH=∠HBC,
∴HC=HB;
(2)解:BD=AC;BD⊥AC;证明如下:
如图,
在△AHC和△DHB中,
∴△AHC≌△DHB(SAS),
∴BD=AC,∠1=∠2,
∵∠CDE=∠BDH,
∴∠AEB=∠BHC=90°,
∴BD⊥AC;
(3)证明:过点H作HF⊥HE交BE于点F,∴∠FHE=90°,
即∠4+∠5=90°.
又∵∠3+∠4=∠BHC=90°,
∴∠5=∠3,
在△CHE和△BHF中,
∴△CHE≌△BHF(ASA),
∴EH=FH,
又∵∠FHE=90°,
∴ .
26.(2023春•榆林期末)如图,小明和小华家中间隔了一个办公楼,他们想要测量这个办公楼的高
OM,AF⊥OM于F,BE⊥OM于E.小明在自家阳台A处测得办公楼顶部O的视线与水平线的夹角
∠OAF= ,小华在自家阳台B处测得办公楼顶部O的视线与水平线的夹角∠OBE= .已知C,M,D
三点共线, 与 互余,且OA=OB,AF=8m,ME=3m,求办公楼的高度OM.
α β
α β
【分析】根据余角的定义可得∠OAF+∠OBE=90°,再根据垂直定义可得∠AFO=∠OEB=90°,从而利
用直角三角形的两个锐角互余可得∠OAF+∠AOF=90°,进而可得∠AOF=∠OBE,然后利用AAS证明
△AFO≌△OEB,从而利用全等三角形的性质可得OE=AF=8m,最后利用线段的和差关系进行计算,
即可解答.
【解答】解:∵a与 互余,
∴∠OAF+∠OBE=90°,
β
∵AF⊥OM,BE⊥OM,∴∠AFO=∠OEB=90°,
∴∠OAF+∠AOF=90°,
∴∠AOF=∠OBE,
在△AFO和△OEB中,
,
∴△AFO≌△OEB(AAS),
∴OE=AF=8m,
∵ME=3m,
∴OM=OE+EM=AF+EM=8+3=11(m),
∴办公楼的高度OM为11m.
27.(2023春•分宜县期末)如图,已知B(﹣1,0),C(1,0),A为y轴正半轴上一点,点D为第二
象限一动点,E在BD的延长线上,CD交AB于F,且∠BDC=∠BAC.
(1)求证:DA平分∠CDE;
(2)若在D点运动的过程中,始终有DC=DA+DB,在此过程中,∠BAC的度数是否变化?如果变化,
请说明理由;如果不变,请求出∠BAC的度数?
【分析】(1)由“AAS”可证△ACM≌△ABN,可得AM=AN,由角平分线的性质可得结论;
(2)运用截长法在CD上截取CP=BD,连接AP.证明△ACP≌ABD得△ADP为等边三角形,从而求
∠BAC的度数.
【解答】(1)证明:如图,过点A作AM⊥CD于点M,作AN⊥BE于点N,
则∠AMC=∠ANB=90°.
∵∠BDC=∠BAC,∠DFB=∠AFC,
又∵∠ABD+∠BDC+∠DFB=∠BAC+∠ACD+∠AFC=180°,
∴∠ABD=∠ACD;
∵OB=OC,OA⊥BC,
∴AB=AC,
在△ACM和△ABN中,
,∴△ACM≌△ABN(AAS),
∴AM=AN,
∴AD平分∠CDE;
(2)解:∠BAC的度数不变化.
如图,在CD上截取CP=BD,连接AP.
∵CD=AD+BD,
∴AD=PD,
在△ABD和△ACP中,
,
∴△ABD≌△ACP(SAS),
∴AD=AP,∠BAD=∠CAP,
∴AD=AP=PD,
∴△ADP是等边三角形,
∴∠DAP=60°.
∴∠BAC=∠BAP+∠CAP=∠BAP+∠BAD=60°.
28.(2023春•萧县期末)在△ABC中,若最大内角是最小内角的n倍(n为大于1的整数),则称△ABC
为n倍角三角形.例如:在△ABC中,∠A=20°,∠B=40°,∠C=120°,则称△ABC为6倍角三角形.
(1)在△ABC中,∠A=35°,∠B=40°,则△ABC为 倍角三角形;
(2)若一个等腰三角形是2倍角三角形,求最小内角的度数;
(3)如图,点E在DF上,BE交AD于点C,AB=AD,∠BAD=∠EAF.∠B=∠D=25°,∠F=
75°,找出图中所有的n倍角三角形,并写出它是几倍角三角形.【分析】(1)根据三角形内角和求出∠C,再利用n倍角三角形定义即可求得△ABC为3倍角三角形;
(2)设最小内角的度数为x°,根据“一个等腰三角形是4倍角三角形”可得最大角为4x°,再利用三角
形内角和即可求得x,即最小角的度数;
(3)利用ASA证明△BAE≌△DAF,得到AE=AF,求得∠EAF,进而得到∠ACB,即可得到△ABC为
5倍角三角形,同理可得△DEC为5倍角三角形.
【解答】解:(1)在△ABC中,∠A=35°,∠B=40°,
∴∠C=180°﹣∠A﹣∠B=105°,
∵105°÷35°=3,
∴△ABC为3倍角三角形,
故答案为:3;
(2)设最小内角的度数为x°,则最大角为2x°,
当最小角是等腰三角形的顶角时,则底角为2x°,得:2x+2x+x=180,
解得x=36,
当最小角是等腰三角形的底角时,则底角为x°,得:2x+x+x=180,
解得x=45,
∴最小内角的度数为36°或45°;
(3)∵∠BAD=∠EAF,
∴∠BAE=∠DAF,
在△BAE和△DAF中,
,
∴△BAE≌△DAF(ASA),
∴AE=AF,
∵∠F=75°,
∴∠EAF=180°﹣75°×2=30°,
∴∠BAD=∠EAF=30°,
∵∠B=25°,
∴∠ACB=180°﹣∠B﹣∠BAD=125°,
∵125°÷25°=5,
∴△ABC为5倍角三角形,∵∠D=25°,∠DCE=∠ACB=125°,
∴∠CED=180°﹣∠D﹣∠DCE=30°,
∵125°÷25°=5,
∴△DEC为5倍角三角形,
∴图中的n倍角三角形有△ABC和△DEC,它们都是5倍角三角形.
29.(2023春•余江区期末)如图,大小不同的两块三角板△ABC和△DEC直角顶点重合在点C处,AC=
BC,DC=EC,连接AE、BD,点A恰好在线段BD上.
(1)找出图中的全等三角形,并说明理由;
(2)当AD=AB=4cm,则AE的长度为 cm.
(3)猜想AE与BD的位置关系,并说明理由.
【分析】(1)根据SAS证明△CBD≌△CAE即可;
(2)根据全等三角形的性质解答即可;
(3)根据全等三角形的性质和垂直的定义解答即可.
【解答】解:(1)△CBD≌△CAE,理由如下:
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,
即∠BCD=∠ACE,
在△CBD与△CAE中,
,
∴△CBD≌△CAE(SAS);
(2)∵△CBD≌△CAE,
∴BD=AE=AD+AB=4+4=8(cm),
故答案为:8;
(3)AE⊥BD,理由如下:
AE与CD相交于点O,在△AOD与△COE中,∵△CBD≌△CAE,
∴∠ADO=∠CEO,
∵∠AOD=∠COE,
∴∠OAD=∠OCE=90°,
∴AE⊥BD.
30.(2023春•达州期末)在△ABC中,∠BAC=90°,D为AC边上的一点,连接BD,E为BD上的一点,
连接CE,∠CED=∠ABD,过点A作AG⊥CE,垂足G.AG交ED于点F.
(1)判断AF与AD之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若AC=CE,D为AC的中点,AB与AC相等吗?为什么?
【分析】(1)利用三角形的内角和定理,构建关系式解决问题即可.
(2)证明△ABF≌△CED(AAS)即可解决问题.
【解答】解:(1)结论:AF=AD.
理由:如图1中,
∵∠BAC=90°,
∴∠ADB=90°﹣∠ABD,
∵AG⊥CE,
∴∠FGE=90°,
∴∠EFG=∠AFD=90°﹣∠CED,
∵∠CED=∠ABD,∴∠AFD=∠ADF,
∴AF=AD.
(2)结论:AB=AC.
理由:如图2中,
∵∠AFD=90°﹣∠CED,∠ADB=90°﹣∠ABD,∠CED=∠ABD,
∴∠AFD=∠ADF,
∴AF=AD,∠BFA=180°﹣∠AFD=180°﹣∠ADF=∠CDE,
∵D为AC的中点,
∴AD=CD=AF,
∴△ABF≌△CED(AAS),
∴AB=CE,
∵CE=AC,
∴AB=AC.