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专题05全等三角形常见七大必考模型专训(教师版)_初中数学_八年级数学上册(人教版)_重难点专题提升-V7_2024版

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专题05全等三角形常见七大必考模型专训(教师版)_初中数学_八年级数学上册(人教版)_重难点专题提升-V7_2024版
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
7.853 MB
文档页数
101 页
上传时间
2026-03-20 15:53:24

文档内容

专题05全等三角形常见七大必考模型专训 【模型目录】 模型一 平移模型 模型二 轴对称模型 模型三 旋转模型 模型四 一线三等角模型 模型五 垂直模型 模型六 手拉手模型 模型七 半角模型 【经典模型一 平移模型】 【模型解读】把△ABC沿着某一条直线l平行移动,所得到△DEF与△ABC称为平移型全等三角形,图①, 图②是常见的平移型全等三角线. 【常见模型】 【例1】(2023春·全国·八年级期中)如图所示的是重叠的两个直角三角形,将其中一个直角三角形沿BC 方向平移得到△DEF.若 cm, cm, cm,则图中阴影部分面积为( ) A.47cm2 B.48 cm2 C.49 cm2 D.50 cm2 【答案】B 【分析】先根据平移的性质得到 cm, ≌ ,则 , cm,求出,然后根据梯形的面积公式计算即可. 【详解】解: 沿 方向平移得到 , cm, ≌ , , (cm), ∴ , (cm2),故B正确. 故选:B. 【点睛】本题主要考查平移的基本性质:平移不改变图形的形状和大小;经过平移,对应点所连的线段平 行 或共线 且相等,对应线段平行且相等,对应角相等. 【变式训练】 1.(2021春·陕西咸阳·八年级统考期末)如图,将 沿 方向平移得到 ,使点 的对应点 恰好落在边 的中点上,点 的对应点 在 的延长线上,连接 , 、 交于点 .下列结论 一定正确的是( ) A. B. C. D. 、 互相平分 【答案】D 【分析】根据平移的性质得到∠B=∠DEF,BE=CF=CE=AD,AD∥BC,DF=AC,由于只有当∠BAC=90°时, AC⊥DE;只有当BC=2AC时,DF=AC=BE,则可对A、B、C选项的进行判断;AC交DE于O点,如图, 证明△AOD≌△COE得到OD=OE,OA=OC,则可对D选项进行判断. 【详解】解:∵△ABC沿BC方向平移得到△DEF,使点B的对应点E恰好落在边BC的中点上, ∴∠B=∠DEF,BE=CF=CE=AD,AD∥BC,DF=AC, 只有当∠BAC=90°时,AC⊥DE; 只有当BC=2AC时,DF=AC=BE,所以A、B、C选项的结论不一定正确; ∵AD∥BC,∴∠OAD=∠OCE,∠ODA=∠OEC, 而AD=CE, ∴△AOD≌△COE(ASA), ∴OD=OE,OA=OC 即AC、 DE互相平分,所以D选项的结论正确. 故选:D. 【点睛】本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与 原图形的形状和大小完全相同;新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是 对应点.连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等. 2.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,点 , , , 在一条直线上,若将 的边 沿 方 向平移,平移过程中始终满足下列条件: , 于点 , 于点 ,且 . 则当点 , 不重合时, 与 的关系是______. 【答案】BD与EF互相平分 【分析】先根据DE⊥AC,B F⊥AC,AE=CF,求证△ABF≌△CDE,再求证△DEG≌△BFG,即可. 【详解】∵DE⊥AC,BF⊥AC, ∴∠AFB=∠CED=90° ∵AE=CF, ∴AE+EF=CF+EF, 即AF=CE, 在Rt△ABF和Rt△CDE中, , ∴Rt△ABF≌Rt△CED(HL), ∴ED=BF. 设EF与BD交于点G,由∠AFB=∠CED=90°得DE∥BF, ∴∠EDG=∠GBF, ∵∠EGD=∠FGB,ED=BF, ∴△DEG≌△BFG, ∴EG=FG,DG=BG, ∴BD与EF互相平分. 【点睛】此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质的理解和掌握,此题难度并不大,但是需要证明多 次全等,步骤繁琐,是一道综合性较强的中档题. 3.(2023秋·山东聊城·八年级校考期末)如图(1), , ,点C是 上一点,且 , . (1)试判断 与 的位置关系,并说明理由. (2)如图(2),若把 沿直线 向左平移,使 的顶点C与B重合,此时第(1)问中 与 的位置关系还成立吗?说明理由.(注意字母的变化).【答案】(1) ,理由见解析 (2) 成立,理由见解析 【分析】(1)根据条件证明 就得出 ,就可以得出 ; (2)根据 可以得出 ,从而得出结论. 【详解】(1)解: ,理由如下, 理由:∵ , , ∴ . 在 和 中, , ∴ , ∴ . ∵ , ∴ . ∵ , ∴ , ∴ ; (2)解: ,理由如下,∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质的运用,平移的性质的运用,垂直的判定及性质的运用,解 答时证明三角形全等是关键. 【经典模型二 轴对称模型】 【模型解读】将原图形沿着某一条直线折叠后,直线两边的部分能够完全重合,这两个三角形称之为轴对 称型全等三角形,此类图形中要注意期隐含条件,即公共边或公共角相等. 【常见模型】 【例2】(2023秋·八年级单元测试)如图,已知 , ,增加下列条件:① ;② ;③ ;④ .其中能使 的条件有( ) A.4个 B.3个 C.2个 D.1个【答案】B 【详解】根据全等三角形的判定方法,逐一判断即可解答. 【分析】解:① , , , 和 不一定全等, 故①不符合题意; ② , , , , 故②符合题意; ③ , , , , , , 故③符合题意; ④ , , , , 故④符合题意; 所以,增加上列条件,其中能使 的条件有3个, 故选:B. 【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. 【变式训练】 1.(2022秋·安徽滁州·八年级校考阶段练习)如图,已知 , 与 交于点 , , 分别与 , 交于点 , ,连接 ,则下列结论中错误的是( ) A. B. C. D.【答案】B 【分析】先证明 ,推出 ,则 ,可判断选项A、C;再证明 ,推出 ,则 ,利用 证明 ,即可判断选项 D,没有理由证明 . 【详解】解:∵ , ∴ , ∴ ,即 , ∴ , ∴ ,则 ,故选项A、C正确; ∵ , ∴ , ∴ ,则 , ∴ , ∴ ,故选项D正确; ∴ 与 不一定相等,故选项B不正确; 故选:B. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,灵活利用全等三角形的判定是解题的关键. 2.(2023秋·八年级课时练习)在① ,② ,③ 这三个条件中选择一个, 补充在下面的问题中,并完成问题的解答. 问题:如图,在 中, ,点 在 边上,点 在 边上,连接 , , 与 相交 于点 .若________________,求证: . 【答案】见解析【分析】根据全等三角形的判定条件进行证明即可. 【详解】解:选择条件①的证明: 在 和 中, , , ; 选择条件②的证明: 在 和 中, , , ; 选择条件③的证明:连接 , , 在 和 , , , , 在 和 中,, , . 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质:全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角 相等的重要工具,在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件. 3.(2023春·广东佛山·七年级校联考阶段练习)如图所示, 、 分别为 , 的角平分线, 两线交于点 . (1)若 , ,则 ______ ; (2)若 ,则 ______ ; (3)若 ,用 表示的 ,写出详细的步骤(不用写理论依据); (4) , , , 三条线段之间有怎样的数量关系?写出结果,并说明理由(不用写理论依 据). 【答案】(1)130 (2)125 (3) ,步骤见解析 (4) ,理由见解析 【分析】(1)先根据角平分线的定义得出 与 的度数,再根据三角形内角和定理即可得出结 论; (2)先根据 求出 的度数,再由角平分线的定义得出 的度数,根据 三角形内角和定理即可得出结论;(3)根据 求出 的度数,再由角平分线的定义得出 的度数,根据三角 形内角和定理即可得出结论; (4)在边 上截取 ,连接 ,只要证明 ,可得 即 可证明. 【详解】(1)∵ 分别为 角平分线, , ∴ , ∴ , 故答案为: ; (2)∵ , ∴ , ∵ 分别为 角平分线, ∴ , ∴ ; 故答案为: ; (3)∵ 、 分别为 , 的角平分线, ∴ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ; (4) .理由如下:在边 上截取 ,连接 , 由(3)的结论得 , ∴ , 在 与 中, , ∴ ; ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , 在 与 中, , ∴ ; ∴ , ∴ . 【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,全等三角形的判定和性质、角平分线的定义等知识,第(1) 至(2)有具体的数,不要求学生书写步骤,可以多角度下手解决问题,第(3)问思维的迁移,从(1) (2)特殊到第(3)的一般化,字母具有代表性;第(4)问梯度增加上升难度,在寻找全等三角形全等 的条件,需要添加辅助线,属于中考常考题型.【经典模型三 旋转模型】 【模型解读】将三角形绕着公共顶点旋转一定角度后,两个三角形能够完全重合,则称这两个三角形为旋 转型三角形,识别旋转型三角形时,涉及对顶角相等、等角加(减)公共角的条件. 【常见模型】 【例3】(2021秋·湖北黄冈·八年级校联考阶段练习)Rt 中,∠ACB=90°,AC=BC,点E为△ABC 外一点,且∠CEA=45°.求证:AE⊥BE. 【答案】见解析 【分析】首先过 点作 交 的延长线于 ,易证得 ,即可得 ,继而证得 . 【详解】证明:过 点作 交 的延长线于 , , , ,, , 在 和 中, , , , , 即 . 【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质.此题难度较大,解题的关键是准确 作出辅助线构造旋转全等模型. 【变式训练】 1.(2023春·全国·八年级专题练习)(1)如图1,在四边形 中, , 分别是边 上的点,且 .求证: ; (2)如图2,在四边形 中, , 分别是边 上的点,且 ;求证: , (3)如图3,在四边形 中, , 分别是边 延长线上的点, 且 ,写出 之间的数量关系,并证明你的结论. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3) ;理由见解析 【分析】(1)延长 到G,使 ,连接 .证明 ,可得 ,进而可 得结论;(2)延长 至M,使 ,连接 .证明 .可得 .然 后根据 ,证明 .可得 .进而可以得到 结论; (3)在 上截取 ,使 ,连接 .证明 .可得 .然后可得出 ,那么 . 【详解】(1)证明:如图1中,延长 到G,使 ,连接 . ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ; (2)证明:如图2,延长 至M,使 ,连接 . ∵ , ∴ ,在 与 中, , ∴ , ∴ , ∵ , 在 与 中, , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ; (3)解: . 证明:如图3,在 上截取 ,使 ,连接 . ∵ , ∴ . 在 与 中,, ∴ . ∴ . ∴ , ∴ , ∴ . ∵ , ∴ . ∴ , ∵ , ∴ . 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了三角形全等的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用旋转变 换的思想添加辅助线,构造全等三角形解决问题,解题时注意一些题目虽然图形发生变化,但是证明思路 和方法是类似的,属于中考压轴题. 2.(2023春·全国·八年级专题练习)已知,如图1,四边形 是正方形, , 分别在边 、 上,且 ,我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的 方法. (1)在图1中,连接 ,为了证明结论“ ”,小亮将 绕点 顺时针旋转 后解答了 这个问题,请按小亮的思路写出证明过程; (2)如图2,当 绕点 旋转到图2位置时,试探究 与 、 之间有怎样的数量关系? 【答案】(1)见解析 (2) .【分析】(1)利用旋转的性质,证明 即可. (2)把 绕点 逆时针旋转 ,使 与 重合,点 与点 对应到 ,证明 即可求得 . 【详解】(1)证明:如图1, 由旋转可得 , , 四边形 为正方形 、 、 三点在一条直线上 在 和 中 (2)结论: .理由:如图2,把 绕点 逆时针旋转 ,使 与 重合,点 与点 对应,同(1)可 证得 ,且 【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质及全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利 用旋转法构造全等三角形. 3.(2023春·全国·七年级期末)(1)问题引入:如图1,点F是正方形ABCD边CD上一点,连接AF, 将 ADF绕点A顺时针旋转90°与 ABG重合(D与B重合,F与G重合,此时点G,B,C在一条直线 上),∠GAF的平分线交BC于点E,连接EF,判断线段EF与GE之间有怎样的数量关系,并说明理由. (2)知识迁移:如图2,在四边形ABCD中,∠ADC+∠B=180°,AB=AD,E,F分别是边BC,CD延长 线上的点,连接AE,AF,且∠BAD=2∠EAF,试写出线段BE,EF,DF之间的数量关系,并说明理由. (3)实践创新:如图3,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AC平分∠DAB,点E在AB上,连接DE, CE,且∠DAB=∠DCE=60°,若DE=a,AD=b,AE=c,求BE的长.(用含a,b,c的式子表示) 【答案】(1)EF=GE,理由见详解;(2)BE−DF=EF,理由见详解;(3)BE= ,理由见详解 【分析】(1)根据SAS直接可证△GAE≌△FAE即得GE=EF;(2)在BE上取BG=DF,连接AG,由∠ADC+∠B=180°,∠ADF+∠ADC=180°,得∠B=∠ADF,从 而SAS证△ABG≌△ADF,再通过SAS证△GAE≌△FAE,得GE=EF,从而解决问题; (3)作CF⊥AD,交AD的延长线于F,取FG=BE,连接CG,由(2)同理可两次全等证明出DE=GD 即可. 【详解】解:(1)EF=GE,理由如下: ∵△ADF绕点A顺时针旋转90°与△ABG重合, ∴AG=AF, ∵AE平分∠GAF, ∴∠GAE=∠FAE, 在△GAE和△FAE中, , ∴△GAE≌△FAE(SAS), ∴GE=EF; (2)BE−DF=EF,理由如下: 如图2,在BE上取BG=DF,连接AG, ∵∠ADC+∠B=180°,∠ADF+∠ADC=180°, ∴∠B=∠ADF, 在△ABG和△ADF中, ,∴△ABG≌△ADF(SAS), ∴∠BAG=∠FAD,AG=AF, ∵∠BAD=2∠EAF, ∴∠GAF=2∠EAF, ∴∠GAE=∠EAF, 在△GAE和△FAE中 , ∴△GAE≌△FAE(SAS), ∴GE=EF, ∴BE−DF=EF; (3)如图,作CF⊥AD,交AD的延长线于F,取FG=BE,连接CG, ∵AC平分∠BAD,CF⊥AF,CB⊥AB, ∴CF=CB,∠EBC=∠GFC, ∵BE=GF, ∴△CBE≌△CFG(SAS), ∴∠BCE=∠FCG,CG=CE, ∵∠DAB=60°, ∴∠FCB=120°, ∵∠DCE=60°, ∴∠DCF+∠BCE=60°,∴∠DCG=60°, 又∵CG=CE, ∴△ECD≌△GCD(SAS), ∴GD=DE, ∵Rt△ACF≌Rt△ACB(HL), ∴AF=AB, ∴b+a−BE=c+BE, ∴BE= . 【点睛】本题主要考查了全等的判定与性质,结合问题引入,构造出全等三角形是解题的关键. 【经典模型四 一线三等角模型】 【模型解读】基本图形如下:此类图形通常告诉BD⊥DE,AB⊥AC,CE⊥DE,那么一定有∠B=∠CAE. 【常见模型】 【例4】(2023·江苏·八年级假期作业)综合与实践 数学活动课上,老师让同学们以“过等腰三角形顶点的直线”为主题开展数学探究. (1)操作发现:如图甲,在 中, ,且 ,直线l经过点A.小华分别过B、C两 点作直线l的垂线,垂足分别为点D、E.易证 ,此时,线段 、 、 的数量关系为: ;(2)拓展应用: 如图乙, 为等腰直角三角形, ,已知点C的坐标为 ,点B的坐标为 .请利用 小华的发现直接写出点A的坐标: ; (3)迁移探究: ①如图丙,小华又作了一个等腰 , ,且 ,她在直线l上取两点D、E,使得 ,请你帮助小华判断(1)中线段 、 、 的数量关系是否变化,若不变, 请证明;若变化,写出它们的关系式并说明理由; ②如图丁, 中, , ,点D、E在直线 上,且 ,请直接 写出线段 、 、 的数量关系. 【答案】(1) (2) (3)① ,理由见解析;② 【分析】(1)由全等得到边长关系即可. (2)分别按照(1)中情形过A、B做出 轴垂线,得到三角形全等后根据边长关系得到点A坐标. (3)①将(1)中互余的角度变成计算关系,仍可得角度相等,从而得到全等的三角形,进而得到边长关 系. ②根据①可证全等,然后根据全等三角形的性质得到边长关系. 【详解】(1)由等腰直角 得 , , 又 ,又 , , (2) 过A、B作出 轴垂线 , ,由(1)可得 , , 又 得 , , , , (3)① 又 , , ②与①中同理可得 分别取 , 中点 , 连接 . , , 又 又 在 与 中 , 【点睛】本题考查一线三等角模型,注重模仿推理能力,结合一个示范作迁移应用,需要大胆参考示范进 行相同位置图像的关系论证.对知识点的充分理解和迁移是解题的关键.【变式训练】 1.(2023·江苏·八年级假期作业)在 中, ,直线 经过点C,且 于D, 于E. (1)当直线 绕点C旋转到图1的位置时,求证: ① ; ② . (2)当直线 绕点C旋转到图2的位置时,求证: ; (3)当直线 绕点C旋转到图3的位置时,试问 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)①见解析;②见解析 (2)见解析 (3) ,证明见解析 【分析】(1)①由垂直关系可得 ,则由 即可证明 ;②由 的性质 及线段和的关系即可证得结论; (2)由垂直可得 ,则由 可证明 ,由全等三角形的性质及线段差的关系即可 证得结论; (3)由垂直可得 ,则由 可证得 ,由全等三角形的性质及线段的和差关 系即可得到三线段间的关系. 【详解】(1)如图①∵ , ∴ , ∴ . 又∵ , , ∴ . ②∵ , ∴ , , ∴ . (2)∵ , ∴ , ∴ . 又∵ , ∴ , ∴ , ∴ . (3)当 旋转到图3的位置时, 所满足的等量关系是 (或 等). ∵ , ∴ ,∴ , 又∵ , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,互余的性质等知识,证明两个三角形全等是问题的关键. 2.(2023·江苏·八年级假期作业)在 中, , ,直线 经过点C,且 于D, 于E. (1)当直线 绕点C旋转到如下图所示的位置时,求证:① ;② ; (2)当直线 绕点C旋转到如下图所示的位置时,试问 、 、 具有怎样的等量关系?请写出这个 等量关系,不必证明; (3)当直线 绕点C旋转到如图的位置时,试问 、 、 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关 系,不必证明. 【答案】(1)①见解析;②见解析 (2)(3) 【分析】(1)①用 证明 即可; ②根据全等三角形的性质,得出 , ,进而得出 ; (2)先证明 ,可得 , ,进而得出 ; (3)先证明 ,可得 , ,进而得出 . 【详解】(1)证明:①∵ , , ∴ , ∵ , ∴ , , ∴ , 在 和 中, ∵ , ∴ ; ②∵ , ∴ , , ∴ . (2)解: . ∵ , , ∴ , ∵ , ∴ , , ∴ , 在 和 中, ∵ ,∴ , ∴ , , ∴ . (3)解: . ∵ , , ∴ , ∵ , ∴ , , ∴ , 在 和 中, ∵ , ∴ , ∴ , , ∴ . 【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,垂线的定义,余角的性质.解题的关键熟练掌握三角 形全等的条件,证明 . 3.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在 中, , ,点D在线段 上 运动(D不与B、C重合),连接 ,作 , 交线段 于E. (1)当 时, _______ , _______ , _______ ;点D从B向C运动时, 逐渐变_______(填“大”或“小”); (2)当DC等于多少时, ,请说明理由; (3)在点D的运动过程中, 的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请直接写出 的度数,若不可 以,请说明理由. 【答案】(1)25,25,65,小(2)当 时, ,理由见解析; (3)当 的度数为 或 时, 的形状是等腰三角形. 【分析】(1)先求出 的度数,即可求出 的度数,再利用三角形的外角性质即可求出 的度数,根据点D从B向C运动时, 逐渐增大,而 不变化, ,即可 得到答案; (2)根据全等三角形的判定条件求解即可; (3)先证明当 时等腰三角形,只存在 或 两种情况,然后分这两种情况讨论求解 即可; 【详解】(1)解:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ; ∵点D从B向C运动时, 逐渐增大,而 不变化, , ∴点D从B向C运动时, 逐渐变小, 故答案为:25,25,65,小; (2)解:当 时, , 理由:∵ , ∴ , 又∵ , ∴ , ∴ , 又∵ , ∴ ; (3)解:当 的度数为110°或80°时, 的形状是等腰三角形, 理由:∵ , , ∴ , ∴当 时等腰三角形,只存在 或 两种情况,当 时, ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ; 当 时, ∴ , ∴ , 综上所述,当 的度数为 或 时, 的形状是等腰三角形. 【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形的外角性质,全等三角形的判定,等腰三角形的性质, 熟知相关知识是解题的关键. 【经典模型五 垂直模型】 【模型解读】模型主体为两个直角三角形,且两条斜边互相垂直. 【常见模型】 【例5】(2023·浙江·八年级假期作业)如下图所示,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于点 E,AD⊥CE于点D.DE=6cm,AD=9cm,则BE的长是( )A.6cm B.1.5cm C.3cm D.4.5cm 【答案】C 【分析】本题可通过全等三角形来求BE的长.△BEC和△CDA中,已知了一组直角,∠CBE和∠ACD 同为∠BCE的余角,AC=BC,可据此判定两三角形全等;那么可得出的条件为CE=AD,BE=CD,因此只 需求出CD的长即可.而CD的长可根据CE即AD的长和DE的长得出,由此可得解. 【详解】解:∵∠ACB=90°,BE⊥CE, ∴∠BCE+∠ACD=90°,∠BCE+∠CBE=90°; ∴∠ACD=∠CBE,又AC=BC, ∴△ACD≌△CBE; ∴EC=AD,BE=DC; ∵DE=6cm,AD=9cm,则BE的长是3cm. 故选C. 【点睛】三角形全等的判定是中考的热点,一般以考查三角形全等的方法为主,判定两个三角形全等,先 根据已知条件或求证的结论确定三角形,然后再根据三角形全等的判定方法,看缺什么条件,再去证什么 条件. 【变式训练】 1.(2023·全国·八年级假期作业)如图, , , 于点E, 于点D, , ,则 的长是( ) A.8 B.4 C.3 D.2 【答案】C 【分析】根据已知条件,观察图形得 , ,然后证 后求解.【详解】解: , , 于 , 于 , , , 又 , , . , , . 故选:C. 【点睛】本题考查了直角三角形全等的判定方法;题目利用全等三角形的判定和性质求解,发现并利用 , ,是解题的关键. 2.(2023春·全国·七年级专题练习)如图,在 中,以 为腰作等腰直角三角形 和等腰直 角三角形 .连接 为 边上的高线,延长 交 于点N,下列结论:(1) ;(2) ;(3) ;(4) ,其中正确的结论有 ____________(填序号). 【答案】(1)(3)(4) 【分析】根据 ,利用同角的余角相等即可判断(1);过E作 于点H,过F作 ,交 的延长线于点G,利用K字型全等,易证 ,从 而判断(2);同理可证 ,可得 ,再证 ,即可判断(4);最 后根据 ,结合全等三角形即可判断(3). 【详解】解:∵ 为 边上的高, ,∴ , ∴ , 故(1)正确; 如图所示,过E作 于点H,过F作 ,交 的延长线于点G, ∵ 为等腰直角三角形, ∴ , 在 与 中, ∵ , ∴ , ∴ 与 不全等, 故(2)错误; 同理可证 , ∴ , 又∵ , ∴ , ∴ , 在 和 中,∵ , ∴ , ∴ , 故(4)正确; ∵ , ∴ . 故(3)正确; 综上:正确的有(1)(3)(4). 故答案为:(1)(3)(4). 【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判定定理和性质,掌握K字型全等, 作出辅助线构造全等三角形是解题的关键. 3.(2023·全国·八年级假期作业)已知, 中, , ,直线m过点A,且 于D, 于E,当直线m绕点A旋转至图1位置时,我们可以发现 . (1)当直线m绕点A旋转至图2位置时,问: 与 、 的关系如何?请予证明; (2)直线m在绕点A旋转一周的过程中, 、 、 存在哪几种不同的数量关系?(直接写出,不必证 明)【答案】(1) ,证明见解析; (2) , , . 【分析】(1)利用条件证明 , 再结合线段的和差可得出结论; (2)根据图,可得 、 、 存在3种不同的数量关系; 【详解】(1)证明:如图2, ∵ , , ∴ , ∴ . ∵ , ∴ , ∴ . 在 和 中, , ∴ (AAS), ∴ , ∵ , ∴ . (2)直线m在绕点A旋转一周的过程中, 、 、 存在3种不同的数量关系: , , . 如图1时, , 如图2时, , 如图3时, ,(证明同理) 【点睛】本题主要考查三角形全等,注意证三角形全等的方法及三角形全等后的性质.【经典模型六 手拉手模型】 【模型分析】 将两个三角形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫 旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等. 【模型图示】 公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记 为“右手”.对应操作:左手拉左手(即连结BD),右手拉右手(即连结CE),得 . 【常见模型】 (等腰) (等边) (等腰直角) 【例6】(2023·全国·八年级假期作业)如图所示,△ABC和△ADE都是等边三角形,且点B、A、E在同 一直线上,连接BD交AC于M,连接CE交AD于N,连接MN.(1)求证:BD=CE; (2)求证:△ABM≌△ACN; (3)求证:△AMN是等边三角形. 【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析 (3)证明见解析 【分析】(1)由已知条件等边三角形,可知AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,进一步求证 ∠BAD=∠CAE,从而△ABD≌△ACE(SAS),所以BD=CE. (2)由(1)知△ABD≌△ACE,得∠ABM=∠CAN,由点B、A、E共线,得∠CAN=60°=∠BAC,进一步求证 △ABM≌△ACN(ASA). (3)由△ABM≌△ACN,得AM=AN,而∠CAN=60°,所以△AMN是等边三角形. 【详解】(1)∵△ABC和△ADE都是等边三角形, ∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°, ∴∠BAD=∠CAE. 在△ABD和△ACE中, ∴△ABD≌△ACE(SAS), ∴BD=CE. (2)由(1)知△ABD≌△ACE, ∴∠ABM=∠ACN. ∵点B、A、E在同一直线上,且∠BAC=∠DAE=60°, ∴∠CAN=60°=∠BAC. 在△ABM和△ACN中,∴△ABM≌△ACN(ASA). (3)由(2)知△ABM≌△ACN, ∴AM=AN, ∵∠CAN=60°, ∴△AMN是等边三角形. 【点睛】本题主要考查等边三角形的性质和判定、全等三角形判定和性质;将等边三角形的条件转化为相 等线段和等角,选择合适的方法判定三角形全等是解题的关键. 【变式训练】 1.(2021春·广东深圳·八年级深圳市福田区上步中学校考期中)在 中, ,点 是直线 上一点(不与 、 重合),把线路 绕着点 逆时针旋转至 (即 ),使得 , 连接 、 . (1)如图1,点 在线段 上,如果 ,则 __________度. (2)如图2,当点 在线段 上,如果 ,则 __________度. (3)如图3,设 , ,当点 在线段 上移动时, , 的数量关系是什么?请说明理 由.(4)设 , ,当点 在直线 上移动时,请直接写出 , 的数量关系,不用证明. 【答案】(1)90 (2)120 (3) (4) 或 【分析】(1)由“ ”可证 ,得 ,可求 的度数; (2)由“ ”可证 ,得 ,可求 的度数; (3)由“ ”可证 得出 ,再用三角形的内角和即可得出结论; (4)由“ ”可证 得出 ,再用三角形的内角和即可得出结论. 【详解】(1)解:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , ∴ , 故答案为:90;(2)∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , ∴ , 故答案为:120; (3) , 理由如下: ∵ , , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , , ∴ ;(4)如图4,当点D在 的延长线上时, , 证明方法同(3); 如图5,当点D在 的延长线上时, , 理由如下:∵ , ∴ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ . 综上, 或 . 【点睛】此题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、等腰三角形的性质、三角形的内角和定理等知识,本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的性质,证明 是解 题的关键. 2.(2023·内蒙古包头·模拟预测)在 中, , 为 延长线上一点,点 为线段 , 的垂直平分线的交点,连接 , , . (1)如图1,当 时,则 ______°; (2)当 时, ①如图2,连接 ,判断 的形状,并证明; ②如图3,直线 与 交于点 ,满足 . 为直线 上一动点.当 的值最大 时,用等式表示 , 与 之间的数量关系为______,并证明. 【答案】(1)100; (2)① 时等边三角形,证明见解析; ② .证明见解析. 【分析】(1)利用线段的垂直平分线的性质以及三角形内角和定理,四边形内角和定理解决问题即可; (2)① 时等边三角形,证明 , 即可;②结论: .如图,作点 关于直线 的对称点 ,连接 , , .当点 在 的延长线上时, 的值最大,此 时 ,利用全等三角形的性质证明 ,可得结论. 【详解】(1)解:∵点 为线段 , 的垂直平分线的交点, ∴ , ∴ , , ∵ , , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ ,故答案为:100. (2)解:①结论: 时等边三角形. 理由:∵点 是线段 , 的垂直平分线的交点, ∴ , ∴ , , ∵ , , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ 时等边三角形; ②结论: . 理由:如图,作点 关于直线 的对称点 ,连接 , , . ∵ 则,点 在 的延长线上时, 的值最大,此时 , ∵ , , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ 时等边三角形, ∴ , ,∴ , ∵ , ∴ (SAS), ∴ , ∵ , , ∴ , ∴ . 故答案为: . 【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的 性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考 题型. 3.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,在 中, , ,点O是 中点, ,将 绕点O旋转, 的两边分别与射线 、 交于点D、E. (1)当 转动至如图一所示的位置时,连接 ,求证: ; (2)当 转动至如图二所示的位置时,线段 、 、 之间有怎样的数量关系?请说明理由. 【答案】(1)见解析 (2)CE﹣CD=AC.理由见解析 【分析】(1)结论: .连接 .证明 ; (2)结论: ,证明方法类似(1). 【详解】(1)证明:∵ , , , ∴ , , ∴ , ∵ , ∴ ,在 和 中, , ∴ . (2)解: . 理由:连接 . ∵ , , , ∴ , , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等 三角形解决问题.【经典模型七 半角模型】 【模型分析】过等腰三角形顶点 两条射线,使两条射线的夹角为等腰三角形顶角的一半这样的模型称为 半角模型. 【常见模型】 常见的图形为正方形,正三角形,等腰直角三角形等,解题思路一般是将半角两边的三角形通过旋转到一 边合并成新的三角形,从而进行等量代换,然后证明与半角形成的三角形全等,再通过全等的性质得到线 段之间的数量关系.半角模型(题中出现角度之间的半角关系)利用旋转——证全等——得到相关结论. 【例7】(2023秋·江苏扬州·八年级校考期末)综合与实践 (1)如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=45°,则MN,AM,CN的数量 关系为 . (2)如图2,在四边形ABCD中,BC∥AD,AB=BC,∠A+∠C=180°,点M、N分别在AD、CD上,若 ∠MBN= ∠ABC,试探索线段MN、AM、CN有怎样的数量关系?请写出猜想,并给予证明. (3)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC+∠ADC=180°,点M、N分别在DA、CD的延长线上,若∠MBN= ∠ABC,试探究线段MN、AM、CN的数量关系为 . 【答案】(1)MN=AM+CN;(2)MN=AM+CN,理由见解析;(3)MN=CN-AM,理由见解析 【分析】(1)把△ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM',BM=BM',∠A=∠BCM', ∠ABM=∠M'BC,可得到点M'、C、N三点共线,再由∠MBN=45°,可得∠M'BN=∠MBN,从而证得 △NBM≌△NBM',即可求解; (2)把△ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM',BM=BM',∠A=∠BCM', ∠ABM=∠M'BC,由∠A+∠C=180°,可得点M'、C、N三点共线,再由∠MBN= ∠ABC,可得到 ∠M'BN=∠MBN,从而证得△NBM≌△NBM',即可求解; (3)在NC上截取C M'=AM,连接B M',由∠ABC+∠ADC=180°,可得∠BAM=∠C,再由AB=BC,可 证得△ABM≌△CB M',从而得到AM=C M',BM=B M',∠ABM=∠CB M',进而得到∠MA M'=∠ABC,再 由∠MBN= ∠ABC,可得∠MBN=∠M'BN,从而得到△NBM≌△NBM',即可求解. 【详解】解:(1)如图,把△ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM',BM=BM', ∠A=∠BCM',∠ABM=∠M'BC, 在正方形ABCD中,∠A=∠BCD=∠ABC=90°,AB=BC , ∴∠BCM'+∠BCD=180°, ∴点M'、C、N三点共线, ∵∠MBN=45°, ∴∠ABM+∠CBN=45°, ∴∠M'BN=∠M'BC+∠CBN=∠ABM+∠CBN=45°, 即∠M'BN=∠MBN, ∵BN=BN, ∴△NBM≌△NBM',∴MN= M'N, ∵M'N= M'C+CN, ∴MN= M'C+CN=AM+CN; (2)MN=AM+CN;理由如下: 如图,把△ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM',BM=BM',∠A=∠BCM', ∠ABM=∠M'BC, ∵∠A+∠C=180°, ∴∠BCM'+∠BCD=180°, ∴点M'、C、N三点共线, ∵∠MBN= ∠ABC, ∴∠ABM+∠CBN= ∠ABC=∠MBN, ∴∠CBN+∠M'BC =∠MBN,即∠M'BN=∠MBN, ∵BN=BN, ∴△NBM≌△NBM', ∴MN= M'N, ∵M'N= M'C+CN, ∴MN= M'C+CN=AM+CN; (3)MN=CN-AM,理由如下: 如图,在NC上截取C M'=AM,连接B M',∵在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°, ∴∠C+∠BAD=180°, ∵∠BAM+∠BAD=180°, ∴∠BAM=∠C, ∵AB=BC, ∴△ABM≌△CB M', ∴AM=C M',BM=B M',∠ABM=∠CB M', ∴∠MA M'=∠ABC, ∵∠MBN= ∠ABC, ∴∠MBN= ∠MA M'=∠M'BN, ∵BN=BN, ∴△NBM≌△NBM', ∴MN= M'N, ∵M'N=CN-C M', ∴MN=CN-AM. 故答案是:MN=CN-AM. 【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质和判定,图形的旋转,根据题意做适当辅助线, 得到全等三角形是解题的关键. 【变式训练】 1.(2023春·上海·七年级专题练习)(1)如图1,在四边形ABCD中, , ,E、F 分别是边BC、CD上的点,且 .求证: ; (2)如图2,在四边形ABCD中, , ,E、F分别是边BC、CD上的点,且 ,请直接写出EF、BE、FD之间的数量关系; (3)如图3,在四边形ABCD中, , ,E、F分别是边BC、CD延长线上的点, 且 ,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关 系,并证明.【答案】(1)见解析;(2)EF=BE+FD;(3)不成立,理由见解析. 【分析】(1)可通过构建全等三角形实现线段间的转换,延长EB到G,使BG=DF,连接AG,目的就是 要证明三角形AGE和三角形AEF全等,将EF转换为GE,证得EF=BE+DF, (2)思路和辅助线方法与(1)一样,证明三角形ABG和三角形ADF全等, (3)在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG,用(1)中方法,可证得DF=BG,GE=EF,则EF=GE=BE- BG=BE-DF 【详解】解:(1)如图,延长EB到G,使BG=DF,连接AG, 在 与 中,; (2)(1)中结论EF=BE+FD仍成立,理由如下, 证明:如图,延长CB到M,使BM=DF, 在 与 中 即 在 与 中 即 ;(3)结论EF=BE+FD不成立,理由如下, 证明:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG, 在 与 中 . 【点睛】本题考查四边形综合题,三角形全等的判定与性质,本题中通过全等三角形来实现线段的转换是 解题关键,没有明确全等三角形时,要通过辅助线来构建与已知和所求条件相关联全等三角形. 2.(2023春·广东佛山·八年级校考期中)已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线 CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.思路分析: (1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°, ∴把 ABE绕点A逆时针旋转90°至 ADE',则F、D、E'在一条直线上, ∠E'A△F= 度,…… △ 根据定理,可证: AEF≌△AE'F. ∴EF=BE+DF. △ 类比探究: (2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程; 拓展应用: (3)如图3,在 ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S ABC=14,S ADE=6,求线段 △ △ BD、DE、EC△围成的三角形的面积. 【答案】(1)45 (2)DF=BE+EF,证明见解析 (3)2 【分析】(1)把 绕点 逆时针旋转 至 ,则 、 、 在一条直线上, ,再 证 △ ,得 ,进而得出结论; (2)将 绕点 逆时针旋转 得到 ,由旋转的性质得 ,再证 △ , 得 ,进而得出结论; (3)将 绕点 逆时针旋转得到 ,连接 ,则 ,得 ,因此 ,同(2)得 △ ,则 , ,得 、 、 围成 的三角形面积 ,即可求解. 【详解】(1)解:如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,∴把 ABE绕点A逆时针旋转90°至 , △ 则F、D、 在一条直线上, ≌△ABE, ∴ =BE,∠ =∠BAE, =AE, ∴∠ =∠EAD+∠ =∠EAD+∠BAE=∠BAD=90°, 则∠ =∠ ﹣∠EAF=45°, ∴∠EAF=∠ , ∴△AEF≌△ (SAS), ∴ , ∵ , ∴EF=BE+DF. 故答案为:45; (2)解:DF=BE+EF 理由如下: 将 ABE绕点A逆时针旋转90°得到 , △ △ ∴△ ≌△ABE, ∴AE= ,BE= ,∠ =∠BAE, ∴∠ =∠BAE+∠ =∠ +∠ =∠BAD=90°, 则∠ =∠ ﹣∠EAF=45°, ∴∠ =∠EAF=45°,在 AEF和 中, △ △ , ∴△AEF≌△ (SAS), ∴ , ∵ , ∴DF=BE+EF; (3)解:将 ABD绕点A逆时针旋转得到 ,连接 , △ △ 则 ≌△ABD, ∴C△D'=BD, ∴ , 同(2)得: ADE≌△ (SAS), △ ∴ , , ∴BD、DE、EC围成的三角形面积为 、 、EC围成的三角形面积 . 【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、旋转的性质、正方形的性质以及四边形 和三角形面积等知识,本题综合性强,解此题的关键是根据旋转的启发正确作出辅助线得出全等三角形, 属于中考常考题型. 3.(2023春·重庆南岸·八年级重庆市南坪中学校校考阶段练习)(1)如图1,在四边形 中, , ,E、F分别是边 、 上的点,若 ,可求得 、 、 之 间的数量关系为________.(只思考解题思路,完成填空即可,不必书写证明过程) (2)如图2,在四边形 中, , ,E、F分别是边 、 延长线上的点,若 ,判断 、 、 之间的数量关系还成立吗,若成立,请完成证明,若不成立,请 说明理由. 【答案】(1) ;(2) .理由见解析. 【分析】(1)线段 、 、 之间的数量关系是 .如图,延长 至 ,使 , 连接 ,利用全等三角形的性质解决问题即可. (2)结论: .如图中,在 上截取 ,连接 ,证明 ,推 出 , ,再证明 ,可得结论. 【详解】(1)解:线段 、 、 之间的数量关系是 . 如图,延长 至 ,使 ,连接 , ∵ , ,即: , ∴ , 在 和 中, , ∴ ,∴ , , ∵ , , ∴ , ∴ , { AM=AF 在 和 中, ∠MAE=∠FAE, AE=AE ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ; 故答案为: . (2)结论: . 理由:在 上截取 ,连接 , ∵ , , ∴ , 在 与 中, , ∴ , ∴ , ,则 , ∴∵ , , ∴ , 在 与 中, , ∴ , ∴ , 即 , 即 , ∴ . 【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问 题,属于中考常考题型. 【重难点训练】 1.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在 中, 为 边上的中线. (1)按要求作图:延长 到点E,使 ;连接 . (2)求证: . (3)求证: . (4)若 , ,求 的取值范围. 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 (4) 【分析】(1)根据题目中语言描述画出图形即可;(2)直接利用 证明 即可; (3)根据 ,得 ,从而得出 ,再根据三角形三边关系即可得出 ,即可得出结论; (4)根据三角形三边关系得 ,又由 , , , ,代 入即可求解. 【详解】(1)解:如图所示, (2)证明:如图, ∵ 为 边上的中线, ∴ , 在 和 中, , ∴ . (3)证明:如图, ∵ ,∴ , ∵ , ∴ , 在 中, , ∴ . (4)在 中, , 由(3)得 , , ∵ , , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形三边的关系,熟练掌握全等三角形的判定与性质以及 三角形三边的关系是解题的关键. 2.(2023春·全国·七年级专题练习)(1)方法学习:数学兴趣小组活动时,张老师提出了如下问题:如 图1,在 中, , ,求 边上的中线 的取值范围. 小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图2), ①延长 到M,使得 ②连接 ,通过三角形全等把 、 、 转化在 中; ③利用三角形的三边关系可得 的取值范围为 ,从而得到 的取值范围是; 方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关 系. (2)请你写出图2中 与 的数量关系和位置关系,并加以证明. (3)深入思考:如图3, 是 的中线, , , ,请直接利用 (2)的结论,试判断线段 与 的数量关系,并加以证明. 【答案】(1) ;(2) 且 ,证明见解析;(3) ,证明见解析 【分析】(1)延长 到点M,使 ,连接 ,证明 得到 ,由三角 形三边的关系得到 ,即可求出 ; (2)由全等三角形的性质得到 , ,进而证明 ; (3)如图2,延长 到M,使得 ,连接 ,同理证明 ,得到 , 则 ,再证明 ,进一步证明 ,得到 ,由此即可证明 . 【详解】解:(1)延长 到点M,使 ,连接 , ∵ 是 边上的中线, ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , 在 中, , ∴ ,即 ,∴ , 故答案为: ; (2) ,且 ,证明如下: 由(1)知, , ∴ , , ∴ ; (3) ,证明如下: 如图3,延长 到M,使得 ,连接 , 由(1)知, , ∴ , ∵ , ∴ , 由(2)知: , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , 在 和 中,, ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ ,即 . 【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形三边关系,利用倍长中线法,构造全等三角形 是解本题的关键. 3.(2023春·全国·七年级专题练习)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 【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. △ 【详解】(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.4.(2022秋·陕西延安·八年级统考期末)【问题提出】 (1)如图①,在四边形 中, , ,E、F分别是边BC、CD上的点,且 .求证: ; 【问题探究】 (2)如图②,在四边形 中, , ,E、F分别是边BC、CD延长线上的点, 且 ,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出它们之间的数 量关系,并说明理由. 【答案】(1)见解析;(2)结论 不成立,应当是 理由见解析 【分析】(1)延长 到点 ,使 ,连接 ,由全等三角形的判定和性质得出 , , ,继续利用全等三角形的判定得出 , 结合图形及题意即可证明; (2)在 上截取 ,使 ,连接 ,结合图形利用全等三角形的判定得出 ,再次使用全等三角形的判定得出 ,利用全等三角形的性质 即可证明. 【详解】(1)证明:如图①,延长 到点 ,使 ,连接 . 又∵ , , ∴ , ∴ , ,又∵ , ∴ , ∴ , 又∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ; (2)解:结论 不成立,应当是 , 理由:如图②,在 上截取 ,使 ,连接 , ∵ , , ∴ , 又∵ , , ∴ , ∴ , , 又∵ , ∴ , ∴ , 又∵ , ,∴ , ∴ , ∵ , ∴ . 【点睛】题目主要考查全等三角形的判定和性质,理解题意,作出相应辅助线是解题关键. 5.(2022秋·江苏·八年级专题练习)(1)问题发现: 如图1, 和 均为等腰直角三角形, ,连接 , ,点 、 、 在 同一条直线上,则 的度数为__________,线段 、 之间的数量关系__________; (2)拓展探究: 如图2, 和 均为等腰直角三角形, ,连接 , ,点 、 、 不 在一条直线上,请判断线段 、 之间的数量关系和位置关系,并说明理由. (3)解决问题: 如图3, 和 均为等腰三角形, ,则直线 和 的夹角为__________. (请用含 的式子表示) 【答案】(1)90°,AD=BE;(2)AD=BE,AD⊥BE;(3) 【分析】(1)由已知条件可得 , ,进而根据∠ACB−∠DCB=∠DCE−∠DCB,可得 ∠ACD=∠BCE,证明△ACD≌△BCE(SAS),即可求得AD=BE;∠BEC=∠CDA=135°; (2)延长 交 于点F,同理可得△ACD≌△BCE,设∠FAB=α,则∠CAD=∠CBE=45°-α,根据 ∠ABE=45°+45°-α=90°-α,进而根据∠AFB=180°-∠FAB-∠ABE=180°-α-(90°-α)=90°,即可求解; (3)延长BE交AD于点G,方法同(2)证明△ACD≌△BCE,进而根据三角形的内角和定理即可求得直线 和 的夹角. 【详解】(1)∵ 和 均为等腰直角三角形, , ∴ , ,∠CDE=45° ∴∠CDA=135°∵∠ACB−∠DCB=∠DCE−∠DCB, ∴∠ACD=∠BCE. 在△ACD和△BCE中, , ∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴∠BEC=∠ADC=135°,AD=BE ∴∠AEB=90° 故答案为:90°,AD=BE (2)AD=BE,AD⊥BE,理由如下, 同理可得△ACD≌△BCE, 则AD=BE, 延长 交 于点F, 设∠FAB=α,则∠CAD=∠CBE=45°-α ∴∠ABE=45°+45°-α=90°-α ∴∠AFB=180°-∠FAB-∠ABE=180°-α-(90°-α)=90° ∴AD⊥BE (3)如图,延长BE交AD于点G,∵ 和 均为等腰三角形, ∴ , , ∵∠ACB=∠DCE=α, ∵∠ACB+∠ACE=∠DCE+∠ACE, ∴∠ACD=∠BCE. 在△ACD和△BCE中, , ∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴∠CBE=∠CAD ∵ ∴∠CBA=∠CAB = ∴∠GAB+∠GBA= , , ∴∠AGB=180°-(∠GAB+∠GBA) , 即直线 和 的夹角为 . 故答案为: . 【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,全等三角形的性质与判定,掌握旋转模型证 明三角形全等是解题的关键. 6.(2023·全国·八年级假期作业)(1)如图1,已知 中, 90°, ,直线 经过点 直线 , 直线 ,垂足分别为点 .求证: .(2)如图2,将(1)中的条件改为:在 中, 三点都在直线 上,并且有 .请写出 三条线段的数量关系,并说明理由. 【答案】(1)证明见解析;(2) ,证明见解析 【分析】(1)利用已知得出∠CAE=∠ABD,进而利用AAS得出则△ABD≌△CAE,即可得出DE=BD+CE; (2)根据∠BDA=∠AEC=∠BAC,得出∠CAE=∠ABD,在△ADB和△CEA中,根据AAS证出 △ADB≌△CEA,从而得出AE=BD,AD=CE,即可证出DE=BD+CE; 【详解】(1)DE=BD+CE.理由如下: ∵BD⊥ ,CE⊥ , ∴∠BDA=∠AEC=90° 又∵∠BAC=90°, ∴∠BAD+∠CAE=90°,∠BAD+∠ABD=90°, ∴∠CAE=∠ABD 在 ABD和 CAE中, △ △ , ∴△ABD≌△CAE(AAS) ∴BD=AE,AD=CE, ∵DE=AD+AE, ∴DE=CE+BD; (2) ,理由如下: ∵∠BDA=∠AEC=∠BAC, ∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE, ∴∠CAE=∠ABD,在 ADB和 CEA中, △ △ , ∴△ADB≌△CEA(AAS), ∴AE=BD,AD=CE, ∴BD+CE=AE+AD=DE; 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质综合中的“一线三等角”模型:判定三角形全等的方法有 “SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应边相等.也考查了等边三角形的判定与性质. 7.(2023春·全国·七年级专题练习)如图 ,已知 中, , , 是过 的一条 直线,且 , 在 , 的同侧, 于 , 于 . (1)证明: ; (2)试说明: ; (3)若直线 绕 点旋转到图 位置(此时 , 在 , 的异侧)时,其余条件不变,问 与 , 的关系如何?请证明; (4)若直线 绕 点旋转到图 位置(此时 , 在 , 的同侧)时 其余条件不变,问 与 , 的关系如何?请直接写出结果,不需说明理由. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3) BD=DE+CE ;证明见解析;(4)BD=DE−CE 【分析】(1)根据题意可得 ,结合 , 直接用AAS证明三角形全等 即可; (2)根据(1)的结论 ,进而可得 ; (3)方法同(1)证明 ,进而可得 (4)方法同(1)结论同(2)证明 ,进而可得 .【详解】(1)证明:∵ , ∴ . 又∵ , , ∴ , , ∴ . 又∵ , ∴ . (2) 解:∵ , ∴ , . 又∵ , ∴ . (3) 解:∵ , ∴ . 又∵ , , ∴ , , ∴ . 又∵ , ∴ . ∴ , , , ∴ (4) 解: .理由如下: ∵ , ∴ . 又∵ , , ∴ , , ∴ . 又∵ , ∴ , ∴ , . 又∵ ,∴ . 【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,等腰直角三角形的性质,掌握三角形全等的性质与判定是 解题的关键. 8.(2020秋·福建三明·八年级统考期中)如图1,△ABC和△ABD中,∠BAC=∠ABD=90°,点C和点 D在AB的异侧,点E为AD边上的一点,且AC=AE,连接CE交直线AB于点G,过点A作AF⊥AD交直 线CE于点F. (Ⅰ)求证:△AGE≌△AFC; (Ⅱ)若AB=AC,求证:AD=AF+BD; (Ⅲ)如图2,若AB=AC,点C和点D在AB的同侧,题目其他条件不变,直接写出线段AD,AF,BD 的数量关系 . 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)AF=AD+BD 【分析】(Ⅰ)先判断出∠ACF=∠AEG,再用同角的余角相等判断出∠CAF=∠EAG,即可得出结论; (Ⅱ)先用ASA判断出△ACM≌△ABD,得出AM=AD,CM=BD,由(Ⅰ)知,△AGE≌△AFC,得出 ∠AGE=∠AFC,再判断出CM∥AB,得出∠MCF=∠AGC,进而判断出MF=CM,即可得出结论; (Ⅲ)同(Ⅱ)的方法,即可得出结论. 【详解】解:(Ⅰ)∵AC=AE, ∴∠ACF=∠AEG, ∵AF⊥AD, ∴∠DAF=90°=∠CAB, ∴∠DAF﹣∠FAG=∠CAB﹣∠FAG, ∴∠CAF=∠EAG, 在△AGE和△AFC中,, ∴△AGE≌△AFC(ASA); (Ⅱ)如图1,过点C作CM⊥AC,交AF延长线于点M, ∴∠ACM=90°=∠ABD, 由(Ⅰ)知,∠CAF=∠EAB, 在△ACM和△ABD中, , ∴△ACM≌△ABD(ASA), ∴AM=AD,CM=BD, 由(Ⅰ)知,△AGE≌△AFC, ∴∠AGE=∠AFC, ∴180°﹣∠AGE=180°﹣∠AFC, ∴∠AGC=∠AFG, ∵∠CFM=∠AFG, ∴∠AGC=∠CFM, ∵∠BAC=90°=∠ACM, ∴∠BAC+∠ACM=180°, ∴CM∥AB, ∴∠MCF=∠AGC,∴∠CFM=∠MCF, ∴MF=CM, ∴AM=AF+CM, ∴AD=AF+BD; (Ⅲ)AD=AF﹣BD; 过点C作CM⊥AC,交AF于点M, ∴∠ACM=90°=∠ABD, 由(Ⅰ)知,∠CAF=∠EAB, 在△ACM和△ABD中, , ∴△ACM≌△ABD(ASA), ∴AM=AD,CM=BD, 由(Ⅰ)知,△AGE≌△AFC, ∴∠G=∠F, ∵∠BAC=90°=∠ACM, ∴CM∥AB, ∴∠MCF=∠G, ∴∠F=∠MCF, ∴MF=CM, ∴AF=AM+CM=AD+BD, 故答案为:AF=AD+BD. 【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,结合平行线的判定与性质证明是解题的关键. 9.(2023春·陕西西安·八年级统考阶段练习)(1)问题解决:如图,在四边形ABCD中,∠BAD=α, ∠BCD=180°﹣α,BD平分∠ABC.①如图1,若α=90°,根据教材中一个重要性质直接可得AD=CD,这个性质是 ; ②在图2中,求证:AD=CD; (2)拓展探究:根据(1)的解题经验,请解决如下问题:如图3,在等腰 ABC中,∠BAC=100°,BD 平分∠ABC,求证BD+AD=BC. △ 【答案】(1)①角平分线上的点到角的两边距离相等;②见解析;(2)见解析. 【分析】(1)①根据角平分线的性质定理即可解决问题; ②如图2中,作DE⊥BA于E,DF⊥BC于F.只要证明△DEA≌△DFC即可解决问题; (2)如图3中,在BC时截取BK=BD,BT=BA,连接DK.首先证明DK=CK,再证明△DBA≌△DBT,推 出AD=DT,∠A=∠BTD=100°,推出∠DTK=∠DKT=80°,推出DT=DK=CK,由此即可解决问题; 【详解】(1)①根据角平分线的性质定理可知AD=CD. 所以这个性质是角平分线上的点到角的两边距离相等. 故答案为:角平分线上的点到角的两边距离相等. ②如图2中,作DE⊥BA于E,DF⊥BC于F. ∵BD平分∠EBF,DE⊥BE,DF⊥BF, ∴DE=DF, ∵∠BAD+∠C=180°,∠BAD+∠EAD=180°, ∴∠EAD=∠C, ∵∠E=∠DFC=90°, ∴△DEA≌△DFC, ∴DA=DC.(2)如图3中,在BC上截取BK=BD,BT=BA,连接DK. ∵AB=AC,∠A=100°, ∴∠ABC=∠C=40°, ∵BD平分∠ABC, ∴∠DBK= ∠ABC=20°, ∵BD=BK, ∴∠BKD=∠BDK=80°, ∵∠BKD=∠C+∠KDC, ∴∠KDC=∠C=40°, ∴DK=CK, ∵BD=BD,BA=BT,∠DBA=∠DBT, ∴△DBA≌△DBT, ∴AD=DT,∠A=∠BTD=100°, ∴∠DTK=∠DKT=80°, ∴DT=DK=CK, ∴BD+AD=BK+CK=BC. 【点睛】本题考查三角形综合题、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,具体的关 键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题. 10.(2021秋·山东德州·八年级统考期中)某中学八年级学生在学习等腰三角形的相关知识时时,经历了 以下学习过程: (1)【探究发现】如图1,在 中,若 平分 , 时,可以得出 , 为 中点,请用所学知识证明此结论. (2)【学以致用】如果 和等腰 有一个公共的顶点 ,如图2,若顶点 与顶点 也重合,且 ,试探究线段 和 的数量关系,并证明. (3)【拓展应用】如图3,在(2)的前提下,若顶点 与顶点 不重合, ,(2)中的 结论还成立吗?证明你的结论 【答案】(1)详见详解;(2)DF=2BE,证明详见详解;(3)DF=2BE,证明详见详解 【分析】(1)只要证明 ADB≌△ADC(ASA)即可; (2)如图2中,延长BE△交CA的延长线于K,只要证明 BAK≌△CAD(ASA)即可; (3)作FK∥CA交BE的延长线于K,交AB于J,利用(△2)中的结论证明即可. 【详解】解:(1)如图1中,∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°, ∵DA平分∠BAC,∴∠DAB=∠DAC, ∵AD=AD,∴△ADB≌△ADC(ASA), ∴AB=AC,BD=DC. (2)结论:DF=2BE. 理由:如图2中,延长BE交CA的延长线于K.∵CE平分∠BCK,CE⊥BK, ∴由(1)中结论可知:CB=CK,BE=KE, ∵∠BAK=∠CAD=∠CEK=90°, ∴∠ABK+∠K=90°,∠ACE+∠K=90°, ∴∠ABK=∠ACD,∵AB=AC, ∴△BAK≌△CAD(ASA),CD=BK, ∴CD=2BE, 即DF=2BE. (3)如图3中,结论不变:DF=2BE. 理由:作FK∥CA交BE的延长线于K,交AB于J. ∵FK∥AC,∴∠FJB=∠A=90°,∠BFK=∠BCA, 由(2)可知Rt△ABC为等腰三角形 ∵∠JBF=45°, ∴△BJF是等腰直角三角形, ∵∠BFE= ∠ACB,∴∠BFE= ∠BFJ, 由(2)可知:DF=2BE. 【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质;等腰三角形的判定和性质性质及直角三角形的性质等知识 点,在做题时正确的添加辅助线是解决问题的关键. 11.(2020秋·贵州遵义·八年级统考期末)过正方形 (四边都相等,四个角都是直角)的顶点 作 一条直线 .(1)当 不与正方形任何一边相交时,过点 作 于点 ,过点 作 于点 如图 (1),请写出 , , 之间的数量关系,并证明你的结论. (2)若改变直线 的位置,使 与 边相交如图(2),其它条件不变, , , 的关系会 发生变化,请直接写出 , , 的数量关系,不必证明; (3)若继续改变直线 的位置,使 与 边相交如图(3),其它条件不变, , , 的关 系又会发生变化,请直接写出 , , 的数量关系,不必证明. 【答案】(1) ,证明见解析;(2) ;(3) 【分析】(1)根据同角的余角相等可证 ,再证 ,根据全等三角形的对应边 相等进行代换即可; (2)根据同角的余角相等可证 ,再证 ,根据全等三角形的对应边相等进行 代换即可; (3)根据同角的余角相等可证 ,再证 ,根据全等三角形的对应边相等进行 代换即可. 【详解】(1) ,证明: 四边形 是正方形 , 又 , ∴ 在 和 中, (2) ,理由是: 四边形 是正方形 , 又 , ∴ 在 和 中 , ∴EF=AF-AE=BE-DF (3) ,理由是: 四边形 是正方形 , 又 , ∴ 在 和 中, EF=AE-AF=DF-BE 【点睛】本题考查的是三角形全等的判定和性质,掌握三角形的判定方法及能利用同角的余角相等证明 是关键. 12.(2023·江苏·八年级假期作业)探究:如图①,在 中, , ,直线 经过点 , 于点 , 于点 ,求证: . 应用:如图②,在 中, , 三点都在直线 上,并且有 .求 出 和 的关系. 拓展:如图①中,若 ,梯形 的面积______. 【答案】探究:证明过程见详解;应用: ,理由见详解;拓展: 【分析】探究: , ,可知 是等腰直角三角形, , ,可知 ,可求出 ,根据角角边即可求证;应用: , 三点都在 直线 上, ,可求出 ,可证 ,可得 ,由此即可求解;拓展:由 ,可知 ,设 , 则 ,根据梯形面积公式即可求解. 【详解】探究:证明:∵ ,直线 经过点 , 于点 , 于点 , ∴点 三点都在直线 上, ∴ , , ∴ , 在 , 中,, ∴ ; 应用:∵ , 三点都在直线 上, , ∴ , , ∴ , 在 , 中, , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ; 拓展:由探究可知, , , ∴ ,设 ,则 , ∴ , 故答案为: . 【点睛】本题主要考查等腰直角三角形,全等三角形,梯形的综合,掌握等腰直角三角形的性质,全等三 角形的判定和性质,梯形的面积计算方法是解题的关键. 13.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在 中, .(1)如图①所示,直线 过点 , 于点 , 于点 ,且 .求证: . (2)如图②所示,直线 过点 , 交 于点 , 交 于点 ,且 , 则 是否成立?请说明理由. 【答案】(1)见解析;(2) 仍然成立,理由见解析 【分析】(1)首先根据同角的余角相等得到 ,然后证明 ,然后根 据全等三角形对应边相等得到 , ,然后通过线段之间的转化即可证明 ; (2)首先根据三角形内角和定理得到 ,然后证明 ,根据全等三角 形对应边相等得到 ,最后通过线段之间的转化即可证明 . 【详解】证明:(1)∵ , , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , , ∵ ,∴ ; (2) 仍然成立,理由如下: ∵ , ∵ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , , ∵ , ∴ . 【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定,同角的与相等,三角形内角和定理等知识,解题的关键是 根据同角的余角相等或三角形内角和定理得到 . 14.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在 ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC,延长CB到点E,使 BE=BD,连接AE. (1)依题意补全图形; (2)试判断AE与CD的数量关系,并进行证明. 【答案】(1)见解析;(2) ,见解析 【分析】(1)直接延长CB到点E,使BE=BD即可; (2)延长 至点 ,使得 ,连接 ,可证得 ,则 ,再通过证明 ,可得到 ,从而得到 即可. 【详解】(1)如图所示:(2)如图, 判断: 证明如下: 延长 至点 ,使得 ,连接 在 和 中, ∵ ∴ ∴ ∵ ∴ ∵ ∴ ∵AD平分∠BAC ∴ 在 和 中, ∵ ∴ ∴ 又∵∴ 【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,主要涉及倍长中线的模型,熟记基本模型是解题关键. 15.(2023·江苏·八年级假期作业)阅读理解: (1)如图1,在 中,若 , ,求 边上的中线 的取值范围.解决此问题可以用如 下方法:延长 到点 ,使得 ,再连接 ,把 , , 集中在 中,利用三角形 三边关系即可判断中线 的取值范围是______. (2)解决问题:如图2,在 中, 是 边上的中点, , 交 于点 , 交 于 点 ,连接 ,求证: . (3)问题拓展:如图3,在 中, 是 边上的中点,延长 至 ,使得 ,求证: . 【答案】(1) ;(2)见解析;(3)见解析. 【分析】(1)如图1延长 到点 ,使得 ,再连接 ,由AD为中线,推出BD=CD,可证 △ACD≌△EBD(SAS)得AC=EB,在 中,由三边关系 即可, (2)如图2延长FD到G,使DG=FD,连结BG,EG由D为BC中点,BD=CD可证 FCD≌△GBD (SAS)得FC=GB,由 ,DF=DG得EF=EG,在 BEG中 由三边关系, △ (3)如图3,延长AD到G使DG=AD,连结BG,由 是△ 边上的中点,得BD=CD,可证 ACD≌△GBD(SAS)得AC=GB,∠DAC=∠G,利用BE=BG即可推得答案, △【详解】(1)如图1延长 到点 ,使得 ,再连接 , ∵AD为中线, ∴BD=CD, 在 ADC和 EDB中, ∵C△D=BD,△ ∠ADC=∠EDB, AD=ED, ∴△ACD≌△EBD(SAS),∴AC=EB=6, , ∵ , ∴ , ∴ , (2)如图2延长FD到G,使DG=FD,连结BG,EG, 由D为BC中点,BD=CD, 在 FDC和 GDB中, ∵C△D=BD,△ ∠FDC=∠GDB, FD=GD, ∴△FCD≌△GBD(SAS), ∴FC=GB, ∵ ,DF=DG, ∴EF=EG, 在 BEG中EG