文档内容
专题 02 全等三角形突破核心考点
【聚焦考点+题型导航】
考点一 全等图形的识别 考点二 全等三角形的性质
考点三 添加一个条件使三角形全等 考点四 全等三角形的判定
考点五 全等三角形判定的一线三等角模型 考点六 全等三角形判定的三垂直模型
考点七 全等三角形判定的倍长中线模型 考点八 全等三角形的动态问题
考点九 角的平分线的性质
【知识梳理+解题方法】
一、全等图形
概念:形状、大小相同的图形放在一起能够完全重合.
全等图形特征:①形状相同.②大小相等.③对应边相等、对应角相等.
小结:一个图形经过平移,翻折,旋转后,位置变化了,但大小和形状都没有改变,即平移,翻折,旋转前后的
图形全等.
二、全等三角形
概念:两个能完全重合的三角形叫做全等三角形.
记作: ∆ABC ≌ ∆A’B’C’读作:∆ABC全等于∆A’B’C’
对应顶点:A和A’、B和B’、C和C’
对应边:AB和A’B’、BC和B’C’、AC和A’C’
对应角:∠A和∠A’、∠B和∠B’、∠C和∠C’
对应元素的规律:
(1)有公共边的,公共边是对应边;(2)有公共角的,公共角是对应角;(3)有对顶角的,对顶角是对应角;
三、 全等三角形的判定(重点)
一般三角形 直角三角形
边角边(SAS)、角边角
具备一般三角形的判定方法
(ASA)
判定 斜边和一条直角边对应相等
角角边(AAS)、边边边
(HL)
(SSS)
对应边相等,对应角相等
性质
对应中线相等,对应高相等,对应角平分线相等
备注:1.判定两个三角形全等必须有一组边对应相等.2.全等三角形周长、面积相等.
四、证题的思路(难点)
五、 角平分线
概念:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成完全相同的角,这条射线叫做这个角的角平分线。
角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等;
数学语言:
∵∠MOP=∠NOP,PA⊥OM PB⊥ON
∴PA=PB
判定定理:到角两边距离相等的点在角的平分线上.
数学语言:
∵PA⊥OM PB⊥ON PA=PB
∴∠MOP=∠NOP
六、角平分线常考四种辅助线:
1.图中有角平分线,可向两边作垂线. 2.角平分线加垂线,三线合一试试看.
3.角平分线平行线,等腰三角形来添. 4.也可将图对折看,对称以后关系出现.【专题过关+能力提升】
考点一 全等图形的识别
例题:(2021·吉林·大安市乐胜乡中学校八年级阶段练习)下列四个选项中,不是全等图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据全等图形的定义:能够完全重合的两个图形叫做全等图形逐项判断即可.
【详解】A.经过平移后可以完全重合,是全等图形,故该选项不符合题意;
B.经过平移后可以完全重合,是全等图形,故该选项不符合题意;
C.两个图形形状不同,不能完全重合,不是全等图形,故该选项符合题意;
D.经过平移后可以完全重合,是全等图形,故该选项不符合题意.
故选C.
【点睛】本题考是全等图形的定义.掌握能够完全重合的两个图形叫做全等图形是解题关键.
【变式训练】
1.(2022·陕西·西安市东元中学七年级阶段练习)下列四组图形中,是全等图形的一组是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】认真观察图形,可以看出选项中只有C中的两个可以旋转后重合,其它三个大小或形状不一致.
【详解】解:由全等形的概念可知:A、B中的两个图形大小不同,D中的形状不同,C则完全相同
故选:C.
【点睛】本题考查的是全等形的识别,做题时要注意运用定义,注意观察题中图形,属于较容易的基础题.
2.(2022·全国·八年级专题练习)下列各组中的两个图形属于全等图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据全等图形的概念判断即可.
【详解】解:A、两个图形不能完全重合,不是全等图形,故本选项不符合题意;
B、两个图形能够完全重合,不是全等图形,故本选项不符合题意;
C、两个图形不能完全重合,不是全等图形,故本选项不符合题意;
D、两个图形能完全重合,是全等图形,故本选项符合题意;故选:D.
【点睛】本题考查的是全等图形的概念,掌握能够完全重合的两个图形叫做全等形是解题的关键.
3.(2022·辽宁沈阳·七年级期末)对于两个图形,下列结论:①两个图形的周长相等;②两个图形的面积
相等;③能够完全重合的两个图形.其中能得出这两个图形全等的结论共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】根据全等图形的判定方法分析解答.
【详解】解:①两个图形的周长相等,这两个图形不一定全等;
②两个图形的面积相等,这两个图形不一定全等;
③能够完全重合的两个图形,这两个图形一定全等.
正确的有③,
故选:B.
【点睛】此题考查了全等图形的判定,熟练掌握全等图形的判定定理是解题的关键.
考点二 全等三角形的性质
例题:(2021·四川·东坡区实验中学八年级期中)如图,△ABC≌△DEF,若∠A=132°,∠FED=15°,则∠C
等于( )
A.13° B.23° C.33° D.43°
【答案】C
【分析】根据△ABC≌△DEF,∠FED=15°,得∠CBA=15°,再根据三角形内角和即可得答案.
【详解】解:∵△ABC≌△DEF,∠FED=15°,
∴∠CBA=∠FED=15°,
∵∠A=132°,
∴∠C=180°-132°=15°=33°,
故选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形的内角和,解题的关键是掌握三角形全等的性质.
【变式训练】
1.(2022·贵州·贵阳市乌当区第三中学八年级期中)如图,△ABC≌△AEF,则对于结论:①AC=AF;
②∠FAB=∠EAB;③EF=BC;④∠EAB=∠FAC,其中正确结论的个数是( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据全等三角形的性质即可进行判断.
【详解】∵△ABC≌△AEF,
∴AC=AF,EF=BC,
故①③正确;
∵△ABC≌△AEF,
∴∠EAF=∠BAC,
∴∠EAF-∠BAF=∠BAC-∠BAF,
∴∠EAB=∠FAC,
故④正确;
∠FAB=∠EAB不一定相等,故②不符合题意;
综上:正确的有3个,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形对应边相等,对应角相等是解题的关键.
2.(2022·吉林省实验中学八年级阶段练习)下列结论中正确的有( )
①全等三角形对应边相等;②全等三角形对应角相等;③全等三角形对应中线、对应高线、对应角平分线
相等;④全等三角形周长相等;⑤全等三角形面积相等.
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】A
【分析】根据全等三角形的性质依次判断即可得出结果.
【详解】解:①全等三角形对应边相等,正确,符合题意;
②全等三角形对应角相等,正确,符合题意;
③全等三角形对应中线、对应高线、对应角平分线相等,正确,符合题意;
④全等三角形周长相等,正确,符合题意;
⑤全等三角形面积相等,正确,符合题意.
所以正确的有5个,
故选:A.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质,深刻理解全等三角形的性质是解题关键.
3.(2022·江苏·姜堰区实验初中八年级)已知△ABC≌△DEF,AB=3,AC=4,△DEF的周长为10,则BC
的值为______.
【答案】3【分析】根据全等三角形的性质可进行求解.
【详解】解:∵△ABC≌△DEF,且△DEF的周长为10,
∴△ABC的周长为10,
∵AB=3,AC=4,
∴ ;
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
4.(2022·江西赣州·八年级期中)如图,△ABC≌△ADE,∠B=96°,∠BAC=24°,那么∠AED=______.
【答案】60°##60度
【分析】由题意易得∠C=60°,然后根据全等三角形的性质可求解.
【详解】解:在△ABC中,∠B=96°,∠BAC=24°,
∴ ,
∵△ABC≌△ADE,
∴∠AED=∠C=60°,
故答案为60°.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
考点三 添加一个条件使三角形全等
例题:(2022·山东·济南市天桥区泺口实验学校七年级期中)如图,∠1=∠2,要使△ABE≌△ACE,还需要
添加一个条件是_______.(写出一个即可)
【答案】BE=CE(答案不唯一)
【分析】根据∠1=∠2可知∠AEB=∠AEC,判断△ABD≌△ACD,已知的条件是:∠AEB=∠AEC,,
AE=AE,根据全等三角形的判定定理即可确定.
【详解】解:∵∠1=∠2,∴∠AEB=∠AEC,
判断△ABD≌△ACD,已知的条件是:∠AEB=∠AEC,AE=AE,
因而根据SAS可以添加条件:BE=CE;
根据AAS可以添加条件:∠B=∠C;
根据ASA可以添加条件∶∠BAE=∠CAE.
故答案为:BE=CE或∠B=∠C或∠BAE=∠CAE.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,正确理解判定方法是关键.
【变式训练】
1.(2022·广东·深圳市布心中学七年级期末)如图,已知AC=DB,再添加一个适当的条件______,使
ABC≌△BAD.(只需填写满足要求的一个条件即可)
△
【答案】BC=AD或∠CAB=∠DBA(答案不唯一)
【分析】要使 ABC≌△BAD,由于AC=DB,且AB是公共边,即已知两边对应相等,根据全等三角形的判
定,可补充一组边相等或补充两边的夹角相等.
△
【详解】解:添加BC=AD或∠CAB=∠DBA.
添加BC=AD时,证明 ABC≌△BAD的理由如下:
△
在 ABC与 BAD中, ,
△ △
∴△ABC≌△BAD(SSS).
添加∠CAB=∠DBA时,证明 ABC≌△BAD的理由如下:
△
在 ABC与 BAD中, ,
△ △
∴△ABC≌△BAD(SAS).
∴加一个适当的条件是BC=AD或∠CAB=∠DBA.
故答案为:BC=AD或∠CAB=∠DBA.(答案不唯一)
【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、
HL.注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一
角对应相等时,角必须是两边的夹角.
2.(2020·北京·垂杨柳中学八年级期中)如图,AB=DE,∠A=∠D=90°,那么要得到△ABC≌△DEF,可
以添加一个条件是________,△ABC与△DEF全等的理由是________.【答案】 AC=DF(答案不唯一) SAS(答案不唯一)
【分析】由已知一边一角相等,根据全等三角形的判定可知需要添加一组边或角相等即可证明
△ABC≌△DEF;
【详解】解:根据题意:AB=DE,∠A=∠D=90°,结合全等三角形的判定可知需要添加一组边或角相等
即可证明△ABC≌△DEF:
AC=DF,SAS,或者BC=EF,HL,或者∠B=∠E,ASA,或者∠ACB=∠DFE,AAS,
故答案为:AC=DF(答案不唯一),SAS(答案不唯一).
【点睛】本题考查三角形全等的判定,根据图形与题意,熟练运用三角形全等的判定条件是解决问题的关
键.
3.(2022·浙江·金华市第五中学八年级期末)如图,点D、E分别在线段AB,AC上,AE=AD,不添加新
的线段和字母,要使△ABE和△ACD全等判定依据是AAS,需添加的一个条件是 _____.
【答案】
【分析】根据题目条件和图形可知,AE=AD,公共角 ,不添加新的线段和字母,要使△ABE和
△ACD全等判定依据是AAS,添加的条件是 即可得到结论.
【详解】解:添加的条件是 .
理由如下:
在△ABE和△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD(AAS),
故答案为: .
【点睛】本题考查全等三角形判定的应用,熟练掌握三角形全等的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,HL
是解决问题的关键.4.(2022·湖南·新田县云梯学校八年级阶段练习)如图,AC=AD,∠1=∠2,只添加一个条件使
ABC≌△AED,你添加的条件是 _____.
△
【答案】∠C=∠D或∠B=∠E或AB=AE.
【分析】由∠1=∠2可得∠CAB=∠DAE,又有AC=AD,还缺少边或角对应相等的条件,结合判定方法
及图形,根据判定定理ASA、AAS、SAS添加条件.
【详解】解:添加∠C=∠D或∠B=∠E或AB=AE.
①添加∠C=∠D,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAE,
在 ABC与 AED中, ,
△ △
∴△ABC≌△AED(ASA);
②添加∠B=∠E,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAE,
在 ABC与 AED中, ,
△ △
∴△ABC≌△AED(AAS);
③添加AB=AE,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAE,
在 ABC与 AED中, ,
△ △
∴△ABC≌△AED(SAS),故答案为:∠C=∠D或∠B=∠E或AB=AE.
【点睛】此题考查三角形全等的判定方法;判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、
HL.添加时注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择条
件是正确解答本题的关键.
5.(2022·河南平顶山·七年级期末)如图,已知∠1=∠2,AC=AE,不添加任何辅助线,再添加一个合
适的条件:______,使△ABC≌△ADE.(只写出一种即可)
【答案】∠B=∠D(或∠C=∠E或AB=AD)
【分析】根据等式的性质可得∠BAC=∠DAE,然后利用全等三角形的判定方法,即可解答.
【详解】解:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠DAC=∠2+∠DAC,
∴∠BAC=∠DAE,
∵AE=AC,
∴再添加AB=AD,利用“SAS”可以证明△ABC≌△ADE;
添加∠B=∠D,利用“AAS” 可以证明△ABC≌△ADE;
添加∠C=∠E,利用“ASA” 可以证明△ABC≌△ADE.
故答案为:∠B=∠D(或∠C=∠E或AB=AD).
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
考点四 全等三角形的判定
例题:(2021·江西·鹰潭市余江区正源学校七年级阶段练习)如图,点B,F,C,E四点在同一条直线上,
∠B=∠E,AB=DE,BF=CE.求证:△ABC≌△DEF.
【答案】见解析
【分析】先根据BF=CE,得出BC=EF,然后根据“SAS”证明△ABC≌△DEF即可.
【详解】证明:∵BF=CE,
∴BF+FC=CE+FC,
即BC=EF,∵在△ABC和△DEF中 ,
∴△ABC≌△DEF(SAS).
【点睛】本题主要考查三角形全等的证明,熟练掌握三角形全等的判定方法,SAS、ASA、AAS、SSS和
HL,是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·江苏·泰州市姜堰区南苑学校八年级)如图, A、E、F、C在一条直线上, AF=CE,过E、F
分别作DE⊥AC,BF⊥AC,AB=CD,求证:
(1)△ABF≌△CDE
(2)BG=DG
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用HL证明△ABF≌△CDE,即可;
(2)根据 ,可得 ,利用AAS证明 ,即可求证.
(1)
证明:∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,
,
∴ ;
(2)
证明:∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
2.(2020·北京二中八年级期中)如图,点B,F,C,E在直线l上(F,C之间不能直接测量),点A,D
在l异侧,测得AB=DE,AB DE,∠A=∠D.
(1)求证: ABC≌△DEF;
(2)若BE=10m,BF=3m,则FC的长度为 m.
△
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)先证明∠ABC=∠DEF,再根据ASA即可证明.
(2)根据全等三角形的性质即可解答.
(1)
证明:∵AB DE
∴∠ABC=∠DEF
在 ABC与 DEF中,
△ △
∴ ABC≌△DEF(ASA)
(2)
△
解:∵△ABC≌△DEF,
∴BC=EF,
∴BF+FC=EC+FC,
∴BF=EC,
∵BE=10m,BF=3m,
∴FC=10﹣3﹣3=4m.
故答案为:4.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、平行线的判定等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形的
条件,记住平行线的判定方法,属于基础题,中考常考题型.
3.(2021·吉林·大安市乐胜乡中学校八年级阶段练习)如图,△ABC的边AC与△CDE的边CE在一条直线上,且点C为AE的中点,AB =CD,BC = DE.
(1)求证:△ABC≌△CDE;
(2)将△ABC沿射线AC方向平移得到△ ,边 与边CD的交点为F ,连接EF,若EF将CDE分
为面积相等的两部分,且AB = 4,则 CF =
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)首先由点C为AE的中点得出 ,再根据SSS证明 ABC≌△CDE即可;
△
(2)根据平移的性质得 再由EF将CDE分为面积相等的两部分得
(1)
证明:∵点C为AE的中点,
∴
在 ABC和 CDE中,
△ △
∴ ABC≌△CDE
(2)
△
解:将 ABC沿射线AC方向平移得到 ,且AB = 4,
∴ △
∵边 与边CD的交点为F ,连接EF,EF将CDE分为面积相等的两部分,如图∴
故答案为:2
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定以及平移的性质,根据SSS证明△ABC≌△CDE是解答本题的关
键.
考点五 全等三角形判定的一线三等角模型
例题:(2022·全国·八年级专题练习)如图,在 中, ,点D在线段BC上运
动(D不与B、C重合),连接AD,作 ,DE交线段AC于E.
(1)点D从B向C运动时, 逐渐变__________(填“大”或“小”),但 与 的度数和
始终是__________度.
(2)当DC的长度是多少时, ,并说明理由.
【答案】(1)小;140
(2)当DC=2时,△ABD≌△DCE,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)利用三角形的内角和即可得出结论;
(2)当DC=2时,利用∠DEC+∠EDC=140°,∠ADB+∠EDC=140°,求出∠ADB=∠DEC,再利用
AB=DC=2,即可得出△ABD≌△DCE.
(1)
在△ABD中,∠B+∠BAD+∠ADB=180°,
设∠BAD=x°,∠BDA=y°,∴40°+x+y=180°,
∴y=140-x(0<x<100),
当点D从点B向C运动时,x增大,
∴y减小,
+ =180°-
故答案为:小,140;
(2)
当DC=2时,△ABD≌△DCE,
理由:∵∠C=40°,
∴∠DEC+∠EDC=140°,
又∵∠ADE=40°,
∴∠ADB+∠EDC=140°,
∴∠ADB=∠DEC,
又∵AB=DC=2,
在△ABD和△DCE中
,
∴△ABD≌△DCE(AAS);
【点睛】
此题主要考查学生对等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识点的
理解和掌握,三角形的内角和公式,解本题的关键是分类讨论.
【变式训练】
1.(2022·全国·八年级)如图,在△ABC中,点D是边BC上一点,CD=AB,点E在边AC上,且AD=
DE,∠BAD=∠CDE.
(1)如图1,求证:BD=CE;
(2)如图2,若DE平分∠ADC,在不添加辅助线的情况下,请直接写出图中所有与∠ADE相等的角
(∠ADE除外).
【答案】(1)见解析
(2)∠EDC,∠BAD,∠B,∠C【解析】
【分析】
(1)由“SAS”可证 ABD≌△DCE,可得BD=CE;
(2)由全等三角形的
△
性质可得∠B=∠C,由三角形的外角性质和角平分线的性质可求解.
(1)
证明:在△ABD和△DCE中,
,
∴△ABD≌△DCE(SAS),
∴BD=CE.
(2)
解:∵△ABD≌△DCE,
∴∠B=∠C,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=∠BAD,
∵∠ADC=∠B+∠BAD=∠ADE+∠CDE,
∴∠B=∠ADE=∠BAD=∠EDC=∠C,
∴与∠ADE相等的角有∠EDC,∠BAD,∠B,∠C.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的外角性质,角平分线的定义,掌握全等三角形的判定,明
确角度的数量关系是解题的关键.
2.(2022·全国·八年级)(1)如图①,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射
线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:
△ABE≌△CAF.
(2)应用:如图②,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,且CD=2BD,点E,F在线段
AD上.∠1=∠2=∠BAC,若△ABC的面积为15,求△ABE与△CDF的面积之和.
【答案】(1)见解析;(2)10
【解析】【分析】
(1)利用外角的性质和已知角的关系证明∠BAE=∠FCA,∠ABE=∠FAC,利用ASA即可证明
△ABE≌△CAF;
(2)同(1)证明△ABE≌△CAF,推出S ABE=S CAF,S ABE+S CDF=S CAF+S CDF=S ACD,根据
△ △ △ △ △ △ △
CD=2BD可知 ,计算求解即可.
【详解】
解:(1)证明如下:
∵∠1=∠2=∠BAC,且∠1=∠BAE+∠ABE,∠2=∠FAC+∠FCA,∠BAC=∠BAE+∠FAC,
∴∠BAE=∠FCA,∠ABE=∠FAC,
又∵AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(ASA);
(2)∵∠1=∠2=∠BAC,且∠1=∠BAE+∠ABE,∠2=∠FAC+∠FCA,∠BAC=∠BAE+∠FAC,
∴∠BAE=∠FCA,∠ABE=∠FAC,
又∵AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(ASA)
∴S ABE=S CAF,
∴S△ ABE+S△CDF=S CAF+S CDF=S ACD,
∵△CD=2B△D,△AB△C的面积△为15,△
∴S ACD= S ACD= S ABC= ,
△ △ △
∴S ABE+S CDF=10.
【△点睛】△
本题考查了全等三角形的判定和性质,证明△ABE≌△CAF并掌握“等高三角形面积比等于底边边长之比”
是解题的关键.
3.(2022·河南郑州·七年级期末)在直线 上依次取互不重合的三个点 ,在直线 上方有
,且满足 .
(1)如图1,当 时,猜想线段 之间的数量关系是____________;
(2)如图2,当 时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说
明理由;
(3)应用:如图3,在 中, 是钝角, , ,直线
与 的延长线交于点 ,若 , 的面积是12,求 与 的面积之和.【答案】(1)DE=BD+CE
(2)DE=BD+CE仍然成立,理由见解析
(3)△FBD与△ACE的面积之和为4
【解析】
【分析】
(1)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,进而得到∠DBA=
∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE;
(2)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=α得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,进而得到∠DBA=
∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE;
(3)由∠BAD>∠CAE,∠BDA=∠AEC=∠BAC,得出∠CAE=∠ABD,由AAS证得△ADB≌△CAE,
得出S△ABD=S△CEA,再由不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,得出S△ABF即可得出结
果.
(1)
解:DE=BD+CE,理由如下,
∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°,
∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,
∴∠DBA=∠EAC,
∵AB=AC,
∴△DBA≌△EAC(AAS),
∴AD=CE,BD=AE,
∴DE=AD+AE=BD+CE,
故答案为:DE=BD+CE.
(2)
DE=BD+CE仍然成立,理由如下,
∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=α,
∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,
∴∠DBA=∠EAC,
∵AB=AC,
∴△DBA≌△EAC(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∴DE=AD+AE=BD+CE;
(3)
解:∵∠BAD<∠CAE,∠BDA=∠AEC=∠BAC,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ABD和△CAE中,,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴S△ABD=S△CAE,
设△ABC的底边BC上的高为h,则△ABF的底边BF上的高为h,
∴S△ABC= BC•h=12,S△ABF= BF•h,
∵BC=3BF,
∴S△ABF=4,
∵S△ABF=S△BDF+S△ABD=S△FBD+S△ACE=4,
∴△FBD与△ACE的面积之和为4.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质,三角形的面积,解题的关键是熟练掌握全等三
角形的判定与性质.
考点六 全等三角形判定的三垂直模型
例题:(2021·福建·武夷山市第二中学八年级期中)如图,在△ABC中,∠ACB = 90°,AC = BC,BE
⊥CE于点E,AD ⊥CE于点D.
(1)求证: BCE ≌△CAD;
(2)若AD =12, BE =5,求ED的长.
△
【答案】(1)见解析;(2)ED的长为7.
【解析】
【分析】
(1)根据AAS证明三角形全等即可;
(2)根据全等三角形的性质得到AD=CE=12,CD=BE=5,从而求得ED的长.
【详解】
解:(1)证明:∵BE ⊥CE于点E,AD ⊥CE于点D,
∴∠CEB=∠ADC=90°,∴∠ACD+∠CAD=90°,
∵∠ACB = 90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
又∵AC = BC,
∴ ≌ ;
(2)由(1)知, ≌ ,
∴BE=CD,CE=AD,
∵AD =12, BE =5,
∴CE=12,CD=5,
∴ED=CE-CD=12-5=7.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握判定及性质定理是解题的关键.
【变式训练】
1.(2021·天津·八年级期中)在△BAC中,∠BAC=90°,AB=AC,AE是过A的一条直线,BD⊥AE于点
D,CE⊥AE于E.
(1)如图(1)所示,若B,C在AE的异侧,易得BD与DE,CE的关系是DE= ;
(2)若直线AE绕点A旋转到图(2)位置时,(BD<CE),其余条件不变,问BD与DE,CE的关系如何?
请予以证明;
(3)若直线AE绕点A旋转,(BD>CE),问BD与DE,CE的关系如何?请直接写出结果,不需证明.
【答案】(1)BD﹣EC
(2)BD=DE﹣CE.见解析
(3)当B,C在AE的同侧时,BD=DE﹣CE;当B,C在AE的异侧时,BD=DE+CE.
【解析】
【分析】
(1)通过互余关系可得∠ABD=∠CAE,进而证明△ABD≌△ACE(AAS),即可求得BD=AE,AD=EC,
进而即可求得关系式;
(2)方法同(1)证明△ABD≌△CAE(AAS),进而得出结论;
(3)综合(1)(2)结论,分当B,C在AE的同侧或异侧时,写出结论即可.
(1)结论:DE=BD﹣EC.
理由:如图1中,∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
又∵∠BAC=90°,
∴∠EAC+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD与△ACE中,
,
∴△BAD≌△ACE(AAS),
∴BD=AE,AD=EC,
∴BD=DE+CE,
即DE=BD﹣EC.
故答案为:BD﹣EC;
(2)
结论:BD=DE﹣CE.
理由:如图2中,∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
又∵∠BAC=90°,
∴∠EAC+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD与△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴BD=AE,AD=EC,
∴BD=DE﹣CE;
(3)
归纳:由(1)(2)可知:当B,C在AE的同侧时,BD=DE﹣CE;
当B,C在AE的异侧时,BD=DE+CE.
【点睛】
本题考查了全等三角形的性质与判定,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.2.(2022·广东佛山·七年级阶段练习)在△ABC中,∠BAC=90°,AC=AB,直线MN经过点A,且
CD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)当直线MN绕点A旋转到图1的位置时, 度;
(2)求证:DE=CD+BE;
(3)当直线MN绕点A旋转到图2的位置时,试问DE、CD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,
并加以证明.
【答案】(1)90°
(2)见解析
(3)CD= BE + DE,证明见解析
【解析】
【分析】
(1)由∠BAC=90°可直接得到 90°;
(2)由CD⊥MN,BE⊥MN,得∠ADC=∠BEA=∠BAC=90°,根据等角的余角相等得到∠DCA=∠EAB,根据
AAS可证 DCA≌△EAB,所以AD=CE,DC=BE,即可得到DE = EA+AD = DC+BE.
(3)同(2)易证 DCA≌△EAB,得到AD=CE,DC=BE,由图可知AE = AD +DE,所以 CD= BE +
△
DE.
△
(1)
∵∠BAC=90°
∴ ∠EAB+∠DAC=180°-∠BAC=180°-90°=90°
故答案为:90°.
(2)
证明:∵ CD⊥MN于D,BE⊥MN于E
∴ ∠ADC=∠BEA=∠BAC=90°
∵ ∠DAC+∠DCA=90°且 ∠DAC+∠EAB=90°
∴ ∠DCA=∠EAB
∵在 DCA和 EAB中
△ △∴ DCA≌△EAB (AAS)
∴ AD=BE且EA=DC
△
由图可知:DE = EA+AD = DC+BE.
(3)
∵ CD⊥MN于D,BE⊥MN于E
∴ ∠ADC=∠BEA=∠BAC=90°
∵ ∠DAC+∠DCA=90°且∠DAC+∠EAB=90°
∴ ∠DCA=∠EAB
∵在 DCA和 EAB中
△ △
∴ DCA≌△EAB (AAS)
∴ AD=BE且AE=CD
△
由图可知:AE = AD +DE
∴ CD= BE + DE.
【点睛】
本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等,对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的连线
段所夹的角等于旋转角,也考查了三角形全等的判定与性质.
3.(2022·广东·河源广赋创新学校八年级阶段练习)如图,在 中, , ,直线
经过点 ,且 于 , 于 .
(1)当直线 绕点 旋转到①的位置时,求证:① ≌ ;② ;
(2)当直线 绕点 旋转到②的位置时,求证: ;
(3)当直线 绕点 旋转到③的位置时,试问 、 、 具有怎样的数量关系?请直接写出这个等量
关系,不需要证明.
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析
(2)证明见解析
(3) ,证明见解析
【分析】(1)①先根据垂直的定义可得 , ,再根据直角三角形的性质可得
,然后利用 定理即可得证;②先根据全等三角形的性质可得 , ,再根据 、等量代换即可得证;
(2)同(1)的方法,先利用 定理证出 ,再根据全等三角形的性质可得 ,
,然后根据 、等量代换即可得证;
(3)同(1)的方法,先利用 定理证出 ,再根据全等三角形的性质可得 ,
,然后根据 、等量代换即可得出结论.
(1)
证明:① ,
, ,
,
,
,
,
在 与 中, ,
;
②由(1)①已证: ,
, ,
.
(2)
证明: ,
, ,
,
,
,
,
在 与 中, ,
,
, ,
.
(3)
解: ,证明如下:,
, ,
,
,
,
,
在 与 中, ,
,
, ,
.
【点睛】本题考查了三角形全等的性质和判定、垂线的定义等知识点,解题的关键是推出证明 和
全等的三个条件.
4.(2021·北京·东北师范大学附属中学朝阳学校八年级期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=
BC,直线l经过顶点C,过A、B两点分别作l的垂线AE、BF,E、F为垂足.
(1)当直线l不与底边AB相交时,
①求证:∠EAC=∠BCF.
②猜想EF、AE、BF的数量关系并证明.
(2)将直线l绕点C顺时针旋转,使l与底边AB交于点D(D不与AB点重合),请你探究直线l,EF、
AE、BF之间的关系.(直接写出)
【答案】(1)①证明见解析,②EF=AE+BF;证明见解析;(2)AE=BF+EF或BF=AE+EF.
【解析】
【分析】
(1)①根据∠AEC=∠BFC=90°,利用同角的余角相等证明∠EAC=∠FCB即可;②根据AAS证
△EAC≌△FCB,推出CE=BF,AE=CF即可;
(2)类比(1)证得对应的两个三角形全等,求出线段之间的关系即可.
【详解】
(1)证明:①∵AE⊥EF,BF⊥EF,∠ACB=90°,∴∠AEC=∠BFC=∠ACB=90°,
∴∠EAC+∠ECA=90°,∠ECA+∠FCB=90°,
∴∠EAC=∠FCB,
②EF=AE+BF;
证明:在△EAC和△FCB中,
,
∴△EAC≌△FCB(AAS),
∴CE=BF,AE=CF,
∴EF=CE+CF=AE+BF,
即EF=AE+BF;
(2)①当AD>BD时,如图①,
∵∠ACB=90°,AE⊥l直线,
同理可证∠BCF=∠CAE(同为∠ACD的余角),
又∵AC=BC,BF⊥l直线
即∠BFC=∠AEC=90°,
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴CF=AE,CE=BF,
∵CF=CE+EF=BF+EF,
∴AE=BF+EF;
②当AD<BD时,如图②,
∵∠ACB=90°,BF⊥l直线,
同理可证∠CBF=∠ACE(同为∠BCD的余角),
又∵AC=BC,BE⊥l直线,即∠AEC=∠BFC=90°.
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴CF=AE,BF=CE,
∵CE=CF+EF=AE+EF,
∴BF=AE+EF.
【点睛】本题考查了三角形综合题,主要涉及到了全等三角形的判定与性质,解题关键是证明△ACE≌△CBF
(AAS),利用全等三角形的性质得出线段之间的关系.
考点七 全等三角形判定的倍长中线模型
例题:(2021·甘肃·庄浪县阳川中学八年级期中)已知 ABC中,AB=3,AC=4,则中线AD的取值范围是
______.
△
【答案】0.5<AD<3.5
【分析】延长AD到E,使DE=AD,然后利用“边角边”证明 ABD和 ECD全等,根据全等三角形对应
边相等可得CE=AB,然后根据三角形任意两边之和大于第三边,两边之差小于第三边求出AE的取值范围,
△ △
然后即可得解.
【详解】解:如图,延长AD到E,使DE=AD,
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
在 ABD和 ECD中 ,
△ △
∴△ABD≌△ECD(SAS),
∴CE=AB,
∵AB=3,AC=4,
∴4-3<AE<4+3,
即1<AE<7,
∴0.5<AD<3.5.
故答案为:0.5<AD<3.5.
【点睛】本题考查了三角形的三边关系,全等三角形的判定与性质,遇中点加倍延,作辅助线构造出全等
三角形是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·广东·深圳市龙岗区丰丽学校七年级期末)(1)如图,在 中, , ,点G是
的中点,求中线 的取值范围;
(2)如图,在四边形 中, ,点E是 的中点.若 是 的平分线.试探究 ,, 之间的等量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)2<DG<5(2)AD=CD+AB,证明见解析
【分析】(1)延长DG至M,使GM=DG,连接MF,利用SAS可证得 ,利用全等三角
形的对应边相等可得到DE=MF,再利用三角形的三边关系定理,可求出DG的取值范围;
(2)延长AE,DC相交于点F, 利用平行线的性质可知∠BAE=∠F,利用AAS可证得△ABE≌△FCE,利
用全等三角形的性质可证得AB=CF,∠F=∠DAF;利用角平分线的定义去证明∠F=∠DAF,利用等角对等
边可证得AD=DF,然后根据DF=DC+CF,代入可证得结论.
【详解】(1)解:延长DG至M,使GM=DG,连接MF,
在 和 中,
∴ (SAS),
∴DE=MF=3,
∵DF-MF<DM<DF+MF,
∴7-3<DM<7+3,
即4<DM<10,
∵ ,
∴4<2DG<10,
∴2<DG<5;(2)AD=CD+AB,理由如下:
解:延长AE,DC相交于点F,
∵ ,
∴∠BAE=∠F,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE,
在 和 中,
∴ (AAS),
∴AB=CF,
∵∠BAE=∠F,∠DAF=∠BAE,
∴∠F=∠DAF,
∴AD=FD,
∵FD=CD+CF,CF=AB,
∴AD=CD+AB.
【点睛】本题考查了平行线的性质,三角形三边关系,全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握这些
知识点并添加辅助线.
2.(2022·山东德州·八年级期末)(1)方法呈现:
如图①:在 中,若 , ,点D为BC边的中点,求BC边上的中线AD的取值范围.
解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使 ,再连接BE,可证 ,从而把
AB、AC, 集中在 中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD的取值范围是_______________,
这种解决问题的方法我们称为倍长中线法;
(2)探究应用:
如图②,在 中,点D是BC的中点, 于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,判断 与EF的大小关系并证明;
(3)问题拓展:
如图③,在四边形ABCD中, ,AF与DC的延长线交于点F、点E是BC的中点,若AE是
的角平分线.试探究线段AB,AF,CF之间的数量关系,并加以证明.
【答案】(1)1<AD<5,(2)BE+CF>EF,证明见解析;(3)AF+CF=AB,证明见解析.
【分析】(1)由已知得出AC﹣CE<AE<AC+CE,即5﹣4<AE<5+3,据此可得答案;
(2)延长FD至点M,使DM=DF,连接BM、EM,同(1)得△BMD≌△CFD,得出BM=CF,由线段垂
直平分线的性质得出EM=EF,在△BME中,由三角形的三边关系得出BE+BM>EM即可得出结论;
(3)如图③,延长AE,DF交于点G,根据平行和角平分线可证AF=FG,易证△ABE≌△GEC,据此知
AB=CG,继而得出答案.
【详解】解:(1)延长AD至E,使DE=AD,连接BE,如图①所示,
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
在△BDE和△CDA中,
∵ ,
∴△BDE≌△CDA(SAS),
∴BE=AC=4,
在△ABE中,由三角形的三边关系得:AB﹣BE<AE<AB+BE,
∴6﹣4<AE<6+4,即2<AE<10,
∴1<AD<5;
故答案为:1<AD<5,
(2)BE+CF>EF;
证明:延长FD至点M,使DM=DF,连接BM、EM,如图②所示.
同(1)得:△BMD≌△CFD(SAS),
∴BM=CF,
∵DE⊥DF,DM=DF,
∴EM=EF,在△BME中,由三角形的三边关系得:BE+BM>EM,
∴BE+CF>EF;
(3)AF+CF=AB.
如图③,延长AE,DF交于点G,
∵AB∥CD,
∴∠BAG=∠G,
在△ABE和△GCE中
CE=BE,∠BAG=∠G,∠AEB=∠GEC,
∴△ABE≌△GEC(AAS),
∴CG=AB,
∵AE是∠BAF的平分线,
∴∠BAG=∠GAF,
∴∠FAG=∠G,
∴AF=GF,
∵FG+CF=CG,
∴AF+CF=AB.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了三角形的三边关系、全等三角形的判定与性质、角的关系等知
识;本题综合性强,有一定难度,通过作辅助线证明三角形全等是解决问题的关键.
3.(2022·江苏镇江·八年级阶段练习)我们规定:有两组边相等,且它们所夹的角互补的两个三角形叫兄
弟三角形.如图,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,回答下列问题:(1)求证: OAC和 OBD是兄弟三角形.
(2)“取BD的中点P,连接OP,试说明AC=2OP.”聪明的小王同学根据所要求的结论,想起了老师上课
△ △
讲的“中线倍长”的辅助线构造方法,解决了这个问题,按照这个思路回答下列问题.
①请在图中通过作辅助线构造 BPE≌△DPO,并证明BE=OD;
②求证:AC=2OP.
△
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)证出∠AOC+∠BOD=180°,由兄弟三角形的定义可得出结论;
(2)①延长OP至E,使PE=OP,证明 BPE≌△DPO(SAS),由全等三角形的性质得出BE=OD;
②证明 EBO≌△COA(SAS),由全等三角形的性质得出OE=AC,则可得出结论.
△
(1)
△
证明:∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOC+∠BOD=360°-∠AOB-∠COD=360°-90°-90°=180°,
又∵AO=OB,OC=OD,
∴△OAC和△OBD是兄弟三角形;
(2)
①证明:延长OP至E,使PE=OP,
∵P为BD的中点,
∴BP=PD,又∵∠BPE=∠DPO,PE=OP,
∴△BPE≌△DPO(SAS),
∴BE=OD;
②证明:∵△BPE≌△DPO,
∴∠E=∠DOP,
∴BE OD,
∴∠EBO+∠BOD=180°,
又∵∠BOD+∠AOC=180°,
∴∠EBO=∠AOC,
∵BE=OD,OD=OC,
∴BE=OC,
又∵OB=OA,
∴△EBO≌△COA(SAS),
∴OE=AC,
又∵OE=2OP,
∴AC=2OP.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了新定义兄弟三角形,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是
解题的关键.
考点六 全等三角形的动态问题
例题:(2021·四川·东坡区实验中学八年级期中)如图,在∆ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC =8cm,点
P从A点出发,沿A→C路径向终点C运动;点Q从点B出发,沿B→C→A路径向终点A运动.点P和Q
分别以每秒1cm和3cm的运动速度同时开始运动.其中一点到达终点时另一点也停止运动,在某时刻,分
别过点P和Q作PE⊥l于点E,QF⊥l于点F,则点P运动时间为_____时,∆PEC与∆QFC全等.
【答案】1s或3.5s
【分析】推出CP=CQ,①P在AC上,Q在BC上,推出方程6-t=8-3t,②P、Q都在AC上,此时P、Q重
合,得到方程6-t=3t-8,Q在AC上,求出即可得出答案.
【详解】解:设运动时间为t秒时, PEC≌△CFQ,
∵△PEC≌△CFQ,
△
∴斜边CP=CQ,有2种情况:
①P在AC上,Q在BC上,
CP=6-t,CQ=8-3t,
∴6-t=8-3t,
∴t=1;
②P、Q都在AC上,此时P、Q重合,
∴CP=6-t=3t-8,
∴t=3.5;
答:点P运动1s或3.5s时, PEC与 QFC全等.
故答案为:1s或3.5s.
△ △
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,解一元一次方程等知识点,能根据题意得出方程是解此题的
关键.
【变式训练】
1.(2021·贵州·兴义市万峰林民族学校八年级期中)如图,在长方形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.动点
P从点B出发,沿BC方向以2cm/s的速度向点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿CD方向以2cm/s
的速度向点D匀速运动,当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.设运动时间为t(s)(0