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