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专题08全等三角形模型之手拉手模型解读与提分精练(人教版)(教师版)_初中数学_八年级数学上册(人教版)_常见几何模型全归纳-V13_2025版

  • 2026-03-21 13:48:08 2026-03-21 04:49:44

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专题08全等三角形模型之手拉手模型解读与提分精练(人教版)(教师版)_初中数学_八年级数学上册(人教版)_常见几何模型全归纳-V13_2025版
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文档格式
docx
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4.765 MB
文档页数
50 页
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2026-03-21 04:49:44

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专题 08 全等三角形模型之手拉手模型 全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三 角形中的重要模型(手拉手(旋转)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。 大家在掌握几何模型时,多数同学会注重模型结论,而忽视几何模型的证明思路及方法,导致本末倒 置。要知道数学题目的考察不是一成不变的,学数学更不能死记硬背,要在理解的基础之上再记忆,这样 才能做到对于所学知识的灵活运用,并且更多时候能够启发我们解决问题的关键就是基于已有知识、方法 的思路的适当延伸、拓展,所以学生在学习几何模型要能够做到的就是:①认识几何模型并能够从题目中 提炼识别几何模型;②记住结论,但更为关键的是记住证明思路及方法;③ 明白模型中常见的易错点, 因为多数题目考察的方面均源自于易错点。当然,以上三点均属于基础要求,因为题目的多变性,若想在 几何学习中突出,还需做到的是,在平时的学习过程中通过大题量的训练,深刻认识几何模型,认真理解 每一个题型,做到活学活用! ....................................................................................................................................................1 模型1.全等模型--手拉手模型...........................................................................................................................1 ..................................................................................................................................................35模型1.全等模型--手拉手模型 将两个三角形(或多边形)绕着公共顶点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。其中: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”。 等线段,共顶点,旋转前后的图形大小,形状不发生变化,只是位置不同而已。解题是通过三角形全等进 行解决。SAS型全等(核心在于导角,即等角加(减)公共角)。 1)双等边三角形型 条件: ABC和 DCE均为等边三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点F。 结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠AFM=∠BCM=60°;④CF平分∠BFD。 △ △ 证明: ∵ ABC和 DCE均为等边三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60° ∴∠BCA+∠△ACE=∠△ECD+∠ACE,即:∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMF,∴∠AFM=∠BCM=60°, 过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS) ∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。 2)双等腰直角三角形型 条件: ABC和 DCE均为等腰直角三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点N。 结论:△①△ACD△≌△BCE;②BE=AD;③∠ANM=∠BCM=90°;④CN平分∠BND。 证明: ∵ ABC和 DCE均为等腰直角三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=90° ∴∠BCA+∠△ACE=∠△ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMN,∴∠ANM=∠BCM=90°, 过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP (AAS) ∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。 3)双等腰三角形型 条件:BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD,C为公共点;连接BE,AD交于点F。 结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠BCM=∠AFM;④CF平分∠BFD。 证明: ∵∠BCA=∠ECD,∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD, 又∵BC=AC,CE=CD,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠CBE=∠CAD, 又∵∠CMB=∠AMF,∴∠BCM=∠AFM,过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS) ∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。 4)双正方形形型 条件:四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,C为公共点;连接BG,ED交于点N。 结论:①△BCG≌△DCE;②BG=DE;③∠BCM=∠DNM=90°;④CN平分∠BNE。 证明: ∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,∴BC=AC,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90° ∴∠BCD+∠DCG=∠ECG+∠DCG,即∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE(SAS), ∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,又∵∠CMB=∠DMN,∴∠BCM=∠DNM=90°, 过点C作CP⊥DE,CQ⊥BG,则∠CPD=∠CPB=90°,又∵∠CBG=∠CDE,BC=DC,∴△BCQ≌△DCP (AAS) ∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。 例1.(23-24七年级下·广东佛山·阶段练习)如图, 和 均是等边三角形,A、C、B三点共线, AE与BD相交于点P,AE与BD分别与CD,CE交于点M,N.则下列结论:① ;② ;③ ;④ ;⑤ .其中正确的结论有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C 【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定和性质,平行线的判定,解题的关 键是熟练掌握三角形全等的判定方法,证明 , .根据 证明 即可判断①正确;根据平行线的性质证明 即可判断②正确;证明 ,得出 ,即可判断④正确;根据 , ,得出 ,根据 ,得出 ,即可判断③错误;根据 , ,求出 为等边三角形, 得出 ,即可判断⑤错误. 【详解】解:∵ 和 均是等边三角形,∴ , , , ∴ ,∴ ,∴ ,故①正确; ∵A、C、B三点共线, ,∴ ,故②正确; ∵ ,∴ , , ∵ ,∴ , ∵ ,∴ ,∴ , ,故④正确; ∵ , ,∴ ,∴ ,∵ ,∴ ,故③错误; ∵ , ,∴ 为等边三角形,∴ ,故⑤错误; 综上分析可知,正确的有3个.故选:C. 例2.(2024·绵阳市八年级课时练习)△ACB和△DCE是共顶点C的两个大小不一样的等边三角形. (1)问题发现:如图1,若点A,D,E在同一直线上,连接AE,BE.①求证:△ACD≌△BCE;②求 ∠AEB的度数.(2)类比探究:如图2,点B、D、E在同一直线上,连接AE,AD,BE,CM为△DCE中 DE边上的高,请求∠ADB的度数及线段DB,AD,DM之间的数量关系,并说明理由. (3)拓展延伸:如图3,若设AD(或其延长线)与BE的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明. 【答案】(1)①见解析;②∠AEB=60°;(2)∠ADB=60°,2DM+BD=AD,理由见解析;(3)α=60°,证明见解 析 【分析】(1)①由△ACB和△DCE是等边三角形知AC=BC,CD=CE,∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE,据此 即可得证;②由△ACD≌△BCE知∠ADC=∠BEC=120°,结合∠CED=60°可得∠AEB=60°;(2)证△ACD≌△BCE得∠CDA=∠CED=60°,由∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED知∠ADB=60°,根据 CM⊥BE,且△CDE为等边三角形可得DE=2DM,DE+BD=BE=AD;(3)同理知△ACD≌△BCE,据此得 ∠BEC=∠ADC,继而知∠CDF+∠CEF=180°,即∠ECD+∠DFE=180°,从而得出答案. 【详解】(1)①证明:∵△ACB和△DCE是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°, ∴∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS); ②∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC=180°-∠CDE=120°,又∵∠CED=60°,∴∠AEB=60°; (2)解:∠ADB=60°,2DM +BD=AD,理由如下; ∵AC=BC,CD=CE,∠ACD=60°+∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CDA=∠CED=60°; ∵∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED,∴∠ADB=60°; 又∵CM⊥BE,且△CDE为等边三角形,∴DE=2DM,∴2DM +BD=BE=AD; (3)解:α=60°,理由如下:同理可证△ACD≌△BCE,∴∠BEC=∠ADC,∴∠CDF+∠CEF=180°, ∴∠ECD+∠DFE=180°,而α+∠DFE=180°,∴α=∠ECD=60°. 【点睛】本题是三角形的综合问题,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质等知 识点. 例3.(23-24九年级下·辽宁盘锦·开学考试)如图,在 中, ,过点C作 于点 D,过点B作 于点M,连接 ,过点D作 ,交 于点N. 与 相交于点E,若 点E是 的中点,则下列结论:① ;② ;③ ;④ .其中正确的 有( )个. A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】A 【分析】本题考查的是全等三角形的性质和判定,等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质;证 明 是等腰直角三角形,从而证明 , ,根据全等三角形的性质即可证明 结论,证明 是等腰直角三角形,可得 , ,可得 ,即可证明结论. 【详解】解:∵ ,∴ , ∵ ,∴ ,∵ , ,∴ 是等腰直角三角形,∴ , ∵ ,∴ ,∴ , ∵ ,∴ , ∵ ,∴ ,∴ , ∵ ,∴ 是等腰直角三角形,∴ ,∴ ,故①②③正确, 过点 作 于点 ,则 , ∵ , ,∴ ,∵点E是 的中点,∴ , ∵ ,∴ ,∴ , ∴ ,∴ ,故④正确,故选:A. 例4.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,在 中, 为锐角,点D为直线 上一动点, 以 为直角边且在 的右侧作等腰直角三角形 , , . (1)如果 , . ①当点D在线段 上时,如图1,线段 、 的位置关系为________,数量关系为________; ②当点D在线段 的延长线上时,如图2,①中的结论是否仍然成立,请说明理由. (2)如图3,如果 , ,点D在线段 上运动. 探究:当 多少度时, ?请说明理由. 【答案】(1)① , ;②仍然成立,理由见解析(2)当 时, ,理由见解析 【分析】本题为三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质及等腰直角三角形的性质,解决问题 的关键是证明全等三角形,根据全等三角形的对应边相等,对应角相等进行求解. (1)①根据 , , ,运用“ ”证明 ,根据全等三角形性质得出对应边相等,对应角相等,即可得到线段 、 之间的关系;②先根据“ ”证明 ,再根据全等三角形性质得出对应边相等,对应角相等,即可得到(1)中的结论仍然成 立. (2)过点A作 交 的延长线于点G,证明 ,根据对应角相等即可得出结论. 【详解】(1)解:① 与 位置关系是 ,数量关系是 . 理由: , , . 又 , , , 且 . , ,即 .故答案为: , ; ②都成立 , , 在 与 中, , , , ,即 . (2)解:当 时, . 理由:过点A作 交 的延长线于点G,则 , ∵ ,∴ ,∴ ∴ , 在 与 中, ,∴ , ∴ ,∴ ,即 . 例5.(2023春·广东·七年级专题练习)已知:△ABC与△BDE都是等腰三角形.BA=BC,BD=BE(AB >BD)且有∠ABC=∠DBE.(1)如图1,如果A、B、D在一直线上,且∠ABC=60°,求证:△BMN是等边三角形; (2)在第(1)问的情况下,直线AE和CD的夹角是 °; (3)如图2,若A、B、D不在一直线上,但∠ABC=60°的条件不变则直线AE和CD的夹角是 °; (4)如图3,若∠ACB=60°,直线AE和CD的夹角是 °. 【答案】(1)证明见解析;(2)60;(3)60;(4)60; 【分析】(1)根据题意,得∠ABC=∠DBE=60°,从而得 ;通过证明 ,得 ;通过证明 ,得 ,根据等边三角形的性质分析,即可完成证明; (2)结合题意,通过证明 为等边三角形,得 ;结合(1)的结论,根据三角形 外角性质,推导得 ,从而完成求解; (3)同理,通过证明 为等边三角形,得 ;通过证明 ,得 ;根据三角形外角性质,推导得 ,从而完成求解; (4)根据题意,通过证明 为等边三角形,推导得 ,通过证明 ,得 ,结合三角形外角的性质计算,即可得到答案. 【详解】(1)∵∠ABC=∠DBE=60° ∴ , , ∴ ∵BA=BC,BD=BE 和 中 ∴ ∴ 和 中 ∴ ∴ ∴ 为等边三角形; (2)∵∠ABC=∠DBE=60°, BA=BC∴ 为等边三角形;∴ 根据题意,AE和CD相交于点O ∵ ∴∵ ∴ ∴ ,即直线AE和CD的夹角是 故答案为: ; (3)∵∠ABC=∠DBE=60°, BA=BC∴ 为等边三角形;∴ ∵ , ,∠ABC=∠DBE=60°∴ ∵BA=BC,BD=BE 和 中 ∴ ∴ 如图,延长 ,交CD于点O ∴ ∵ ∴ ∴ ,即直线AE和CD的夹角是 故答案为: ; (4)∵BA=BC,∴ ∵∠ACB=60°∴ ∴ 为等边三角形 ∵BD=BE,∠ABC=∠DBE∴ ∵ , ∴ 和 中 ∴ ∴ 分别延长CD、AE,相较于点O,如下图: ∴ ∵ ∴ ∴ ,即直线AE和CD的夹角是 故答案为: . 【点睛】本题考查了等腰三角形、等边三角形、全等三角形、补角、三角形外角的知识;解题的关键是熟 练掌握等边三角形、全等三角形、三角形外角的性质,从而完成求解. 例6.(2023·吉林白山·八年级统考期末)知识背景:我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角 的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题 问题初探:如图(1), ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作 ADE,使∠DAE=90°△,AD=AE,连接BE,猜想BE和CD有怎样的数量关系,并说明理由. △类比再探:如图(2), ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接 MD,以MD为一边作△MDE,使∠DME=90°,MD=ME,连接BE,则∠EBD= .(直接写出答案, 不写过程,但要求作出△辅助线) 方法迁移:如图(3), ABC是等边三角形,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作等边三角形 ADE,连接BE,则BD△、BE、BC之间有怎样的数量关系? (直接写出答案,不写过程). 拓展创新:如图(4), ABC是等边三角形,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为 一边作等边三角形MDE△,连接BE.猜想∠EBD的度数,并说明理由. 【答案】问题初探:BE=CD,理由见解析;类比再探:∠EBD=90°,辅助线见解析;方法迁移:BC= BD+BE;拓展创新:∠EBD=120°,理由见解析 【分析】问题初探:根据余角的性质可得∠BAE=∠CAD,然后可根据SAS证明△BAE≌△CAD,进而可 得结论;类比再探:过点M作MF∥AC交BC于点F,如图(5),可得△BMF是等腰直角三角形,仿问 题初探的思路利用SAS证明△BME≌△FMD,可得∠MBE=∠MFD=45°,进而可得结果; 方法迁移:根据等边三角形的性质和角的和差关系可得∠BAE=∠CAD,然后可根据SAS证明 BAE≌△CAD,进而可得结论;拓展创新:过点M作MG∥AC交BC于点G,如图(6),易证△BMG △是等边三角形,仿方法迁移的思路利用SAS证明△BME≌△GMD,可得∠MBE=∠MGB=60°,进而可得结论. 【详解】解:问题初探:BE=CD. 理由:如图(1),∵∠DAE=∠BAC=90°,∴∠BAE=∠CAD, ∵AB=AC,AE=AD,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD; 类比再探:在图(2)中过点M作MF∥AC交BC于点F,如图(5),则∠BMF=∠A=90°, ∠BFM=∠C=45°,∴MB=MF,∵∠DME=∠BMF=90°,∴∠BME=∠DMF, ∵MB=MF,ME=MD,∴△BME≌△FMD(SAS),∴∠MBE=∠MFD=45°; ∴∠EBD=∠MBE+∠ABC=90°.故答案为:90°; 方法迁移:BC=BD+BE. 理由:如图(3),∵ ABC和 ADE是等边三角形,∴∠DAE=∠BAC=60°,∴∠BAE=∠CAD, ∵AB=AC,AE=AD,△∴△BAE△≌△CAD(SAS),∴BE=CD,∴BC=BD+CD=BD+BE; 拓展创新:∠EBD=120°. 理由:在图(4)中过点M作MG∥AC交BC于点G,如图(6),则∠BMG=∠A=60°, ∠BGM=∠C=60°, ∴△BMG是等边三角形,∴BM=GM,∵∠DME=∠BMG=60°,∴∠BME=∠DMG, ∵ME=MD,∴△BME≌△GMD(SAS),∴∠MBE=∠MGB=60°,∴∠EBD=∠MBE+∠MBG=120°. 【点睛】本题是几何变换综合题,考查了等边三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等 三角形的判定和性质等知识,添加辅助线构造全等三角形、灵活应用上述知识和类比的思想是解题的关键.例7.(2023·河南鹤壁市八年级月考)(1)作图发现:如图1,已知 ,小涵同学以 、 为边 向 外作等边 和等边 ,连接 , .这时他发现 与 的数量关系是 . (2)拓展探究:如图2,已知 ,小涵同学以 、 为边向外作正方形 和正方形 , 连接 , ,试判断 与 之间的数量关系,并说明理由. 【答案】(1)BE=CD;(2)BE=CD,理由见解析; 【分析】(1)利用等边三角形的性质得出 ,然后有 ,再利用SAS即可证明 ,则有 ; (2)利用正方形的性质得出 ,然后有 ,再 利用SAS即可证明 ,则有 ; 【详解】(1)如图1所示: 和 都是等边三角形, , ,即 , 在 和 中, , .(2) , 四边形 和 均为正方形, , , , , 在 和 中, , , 例8.(2023·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图1,图2,图3,在 中,分别以 为边,向 外作正三角形,正四边形,正五边形, 相交于点 .(正多边形的各边相等,各个内角也 相等) ①如图1,求证:△ABE≌△ADC;②探究:如图1,∠BOD= ; ③如图2,∠BOD= ;④如图3,∠BOD= . 【答案】①见解析;②60°;③90°;④108° 【分析】①根据等边三角形的性质可以得出△ABE≌△ADC. ②③④根据△ABE≌△ADC可得∠CDA=∠EBA,根据三角形内角和可得∠BOD=∠BAD,从而求解. 【详解】解:①证明:如图, ∵△ABD和△AEC是等边三角,∴AD=AB,AE=AC,∠DAB=∠EAC=∠ABD=∠ADB=60°, ∴∠DAB+∠BAC=∠EAC+∠BAC,即∠DAC=∠BAE. 在△ABE和△ADC中, ,∴△ABE≌△ADC(SAS);② , , ∵∠AFD=∠OFB,∴∠BOD=∠BAD=60°; ③如图, 四边形 和四边形 是正方形, , , , , ,即 , 在 和 中, , , , ∵∠AHB=∠OHD,∴∠BOD=∠BAD=90°; ④如图, 五边形 和五边形 是正五边形, , , , , , , 在 和 中, , , , ∵∠AMB=∠OMD,∴∠BOD=∠BAD=(5-2)×180°÷5=108°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,正方形的性质的运用,正五边形的性质的运用及正 边形 的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时根据正多边形的性质证明三角形全等是关键. 1.(2023春·江苏·八年级专题练习)如图, 为等边三角形,以 为边向外作 ,使 ,再以点C为旋转中心把 旋转到 ,则给出下列结论:①D,A,E三点共线;② 平分 ;③ ;④ .其中正确的有( ). A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】D【分析】①设∠1=x度,把∠2=(60-x)度,∠DBC=∠4=(x+60)度,∠3=60°加起来等于180度,即可 证明D、A、E三点共线; ②根据△BCD绕着点C按顺时针方向旋转60°得到△ACE,判断出△CDE为等边三角形,求出 ∠BDC=∠E=60°,∠CDA=120°-60°=60°,可知DC平分∠BDA; ③由②可知,∠BAC=60°,∠E=60°,从而得到∠E=∠BAC.④由旋转可知AE=BD,又∠DAE=180°, DE=AE+AD.而△CDE为等边三角形,DC=DE=DB+BA. 【详解】解:如图, ①设∠1=x度,则∠2=(60-x)度,∠DBC=(x+60)度,故∠4=(x+60)度, ∴∠2+∠3+∠4=60-x+60+x+60=180度,∴D、A、E三点共线;故①正确; ②∵△BCD绕着点C按顺时针方向旋转60°得到△ACE, ∴CD=CE,∠DCE=60°,∴△CDE为等边三角形,∴∠E=60°,∴∠BDC=∠E=60°, ∴∠CDA=120°-60°=60°,∴DC平分∠BDA;故②正确; ③∵∠BAC=60°,∠E=60°,∴∠E=∠BAC.故③正确; ④由旋转可知AE=BD,又∵∠DAE=180°,∴DE=AE+AD. ∵△CDE为等边三角形,∴DC=DB+DA.故④正确;故选:D. 【点睛】本题考查旋转的性质、等边三角形性质等相关知识,要注意旋转不变性,找到变化过程中不变量. 2.(23-24八年级上·四川泸州·阶段练习)如图,C为线段 上一动点(不与A,E重合),在 同侧 分别作等边 和等边 , 与 交于点O, 与 交于点P, 与 交于点Q,连接 , 则有以下五个结论:① ;② ;③ ;④ ;⑤ .其中正确的 有( ) A.①③⑤ B.①③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤【答案】C 【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质的应用,等边三角形的判定和性质.①根据全等三角形 的判定方法,判断出 ,即可判断出 .②首先根据全等三角形的判定方法,判断出 ,即可判断出 ;然后根据 ,可得 为等边三角形,所以 ,据此判断出 即可.③根据全等三角形的判定方法,判断出 ,即可判断出 .④首先根据 ,可得 , 然后判断出 ,再根据 ,即可判断出 .⑤ ,据此判断即可. 【详解】解:∵ 和 都是等边三角形, ∴ , ∴ ,∴ , 在 和 中,∵ , ∴ ,∴ ,结论①正确. ∵ ,∴ , 又∵ ,∴ ,∴ , 在 和 中, , ∴ ,∴ ,又∵ ,∴ 为等边三角形, ∴ ,∴ ,结论②正确. ∵ ,∴ ,结论③正确. ∵ ,∴ ,∴ , 又∵ ,∴ ,结论④不正确. ∵ ,结论⑤正确. 综上,可得正确的结论有4个:①②③⑤.故选:C. 3.(23-24八年级下·辽宁鞍山·开学考试)如图,在 中, ,点 是射线 上两点,且 ,若 , ,则下列结论中① 是等腰直角三角形;② ;③ ;④ .正确的有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】D 【分析】结合 , ,可证明 ,即可判断结论①;证明 ,结合全等三角形的性质可得 ,即可判断结论②;结合 ,易 得 ,进而可知 ,即可判断结论③;证明 ,由“直角三角形中30度角 所对的直角边等于斜边的一半”可得 , ,结合 ,易得 ,即可判断结论④. 【详解】解:∵ ,∴ , ∵ ,∴ , 又∵ ,∴ 是等腰直角三角形,故结论①正确; ∵ , ,∴ , 在 和 中, ,∴ ,∴ , ∴ ,即 ,故结论②正确; ∵ ,∴ , , ∴ ,∴ ,故结论③正确; ∵ , ,∴ , ∴ ,∴ , ,∴ , ∵ ,∴ ,故结论④正确. 综上所述,结论正确的有①②③④,共计4个.故选:D. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、含 角直角三角形的性 质、三角形外角的定义和性质等知识,熟练掌握直角三角形的性质、证明 是解题的关键.4.(23-24七年级下·重庆·期末)如图,在等边 中,点D为线段 上一点, ,连接 , 点E为线段 下方一点,连接 ,且 , ,连接 交 于点M,点F为线段 延长线上一点, ,连接 .已知 ,则 的长为 . 【答案】4 【分析】此题重点考查等边三角形的性质、等角的补角相等、全等三角形的判定与性质等知识,证明 是解题的关键. 由等边三角形的性质得 ,则 ,可证明 ,得 ,再证明 ,得 ,则 ,于是得到问题的 答案. 【详解】解:∵ 是等边三角形, , , , , , 在 和 中, , , ,; 在 和 中, , , , , 故答案为:4. 5.(23-24八年级下·浙江嘉兴·开学考试)如图, 和 都是等边三角形,连结 , 若 ,则 的度数为 . 【答案】 / 度 【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质,三角形内角和定理的运用,根据等边三角形 的性质可证 ,可得 ,由 可得 ,根据三角形 内角和定理可得 ,在 中再根据三角形内角和定理即可求解. 【详解】解:∵ 都是等边三角形, ∴ , ∵ ,∴ , ∴ ,∴ , ∵ ,∴ , ∵ ,∴ , 在 中, , ∴ ,故答案为: . 6.(2024八年级上·绵阳市·专题练习)已知:如图, 、 都是等边三角形, 、 相交于 点 ,点 、 分别是线段 、 的中点. (1)求证: ;(2)求 的度数;(3)求证: 是等边三角形. 【答案】(1)见解析;(2) ;(3)见解析 【分析】本题综合考查了全等三角形的判定和性质,三角形的内角和定理,等边三角形的性质和判定等知 识点的应用,解此题的关键是根据性质进行推理,此题综合性比较强,有一定的代表性. (1)根据等边三角形性质得出 , , ,求出 ,证 即可; (2)根据全等求出 ,进而求出 的值,根据三角形的内角和定理求出即可; (3)求出 ,根据 证 ,推出 ,求出 即可. 【详解】(1)证明: 、 都是等边三角形, , , , , , 在 和 中 , , .(2)解: , , 等边三角形 , , , , (3)证明: , , , , 又 点 、 分别是线段 、 的中点, , , , 在 和 中, , , , , 又 , , , , 是等边三角形. 7.(23-24八年级下·江苏淮安·期中)如图,四边形 是正方形, , 与 交 于点 .(1)求证: ;(2)若 ,求 的大小.【答案】(1)证明见详解(2) 【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等边对等角,熟练掌握以上知识是解题的 关键.(1)利用 来求证 . (2)利用角的关系求出 和 , 求得结果. 【详解】(1)证明:∵四边形 是正方形, ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ . (2)解:∵ , ∴ , 又∵ , ∴ , ∵四边形 是正方形, ∴ , 又∵ , ∴ , ∴ .8.(23-24八年级下·山东泰安·期末)如图,正方形 ,将边 绕点 顺时针旋转 , 得到线段 ,连接 , ,过点 作 交线段 的延长线于点 ,连接 . (1)当 时,求 的度数;(2)求证: ;(3)求证: . 【答案】(1) (2)见解析(3)见解析 【分析】本题考查了旋转的性质、正方形的性质、平行线的判定;根据特殊图形得出角的度数;根据图形 的特点,得出角之间的关系,三个角相加等于 ,得出结果;作辅助线求出 的度数,结合第二问 的结果得出证明.(1)根据旋转的性质可得 ,由正方形的性质可得 ,根据已知 ,可得出 是等边三角形,求出 的度数,即可求解; (2)根据旋转的性质得出 和 都是等腰三角形,由题可知旋转角是 ,进而得出 、 、 与 之间的关系,再根据平角的特点即可求解; (3)过点 作 与 的延长线交于点 ,过点 作 与 交于点 ,可以得到一个平行四 边形,进一步可判定是矩形,根据角度关系得出 ,判定矩形是正方形,得出 , 结合(2)可得出结论; 【详解】(1)解:在正方形 中, , 由旋转可知, , , , 是等边三角形, , , ; (2)证明:在 中, , ,在 中, , , , , ; (3)证明:过点 作 与 的延长线交于点 ,过点 作 与 交于点 , 则四边形 是平行四边形, , 平行四边形 是矩形, , , , 在 和 中, , , , 矩形 是正方形, , 由(2)可知: , , . 9.(23-24八年级上·河北·期中)如图,四边形 中, ,连接对角线 ,且 ,点 在边 上,连接 ,过点 作 ,垂足为 ,若 .(1)求证:① ;② ;(2)若 , ,求 的度数. 【答案】(1)①见解析;②见解析(2) 【分析】(1)①根据条件可证得 ,然后根据角的关系即可得证;②连接 ,根据条 件可证得 ,然后根据边长关系等量代换即可得解; (2)由三角形全等的性质可得到 ,根据等边对等角性质得到 , 由三角形内角和计算出 ,然后由 即可得解. 【详解】(1)证明:① , , , 在 和 中, , , , , 即 ; ②连接 , , , , 在 和 中, ,, , 由①知 , , ; (2)解: , , 由①知 , , , , , 又 , , , . 【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质、等腰三角形性质、三角形内角和等知识,熟练掌握相关知 识并采用等量代换的方法是解题关键. 10.(23-24八年级上·安徽滁州·阶段练习)如图, 和 中, , , ,连接 , , 与 交于点 , 与 交于点 . (1)求证: ;(2)求证: ;(3)求证: 平分 . 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)证明见解析 【分析】本题主要考查全等三角形的性质与判定,角平分线的判定,利用SAS证明 是解题 的关键.(1)欲证明 ,只要证明 ; (2)由 ,推出 ,由 ,,又 , ,可得 (3)过B分别作 ,垂足分别为P,Q,根据 可得 , , 可得 ,进而可证明结论. 【详解】(1) , ,即 , 在 和 中, , , ; (2) , , , , 又 , , , . (3)过B分别作 ,垂足分别为P,Q, ∵ , ∴ , ∴ , ∴B点在 的平分线上, 即 平分 .11.(23-24八年级上·四川南充·期末) 都是等边三角形. (1)如图 ,求证: ;(2)如图 ,点 在 内, 为 的中点,连 ,若 ,且 .①求证: ;②判断 与 的数量关系并证明. 【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析;② ,证明见解析 【分析】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,直角三角形 角的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线. (1)证明 ,可得结论; (2)①如图 中,延长 到 ,使得 ,连接 .证明 ,推出 , , ,再证明,可得结论; ②根据 得到 ,设 ,根据 列出方程,求出 ,可得结论. 【详解】(1)证明:如图 中, ∵ 都是等边三角形 ∴ , , , ∴ , 在 和 中, ∴ , ∴ ; (2)①证明:如图中,延长 到 ,使得 ,连接 ,∵ , ∴ , 在 和 中, ∴ , ∴ , , 同法可证 , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ . ②结论: . 证明:∵ , ∴ , 设 ,则 , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ ,∴ , ∵ , , ∴ . 12.(23-24八年级上·云南昭通·阶段练习)如图,点 是线段AB上除点 、 外的任意一点,分别以 、 为边在线段AB的同旁作等边 和等边 ,连接 交 于 ,连接BD交CE于 ,连接 . (1)求证: ;(2)求证: .(3)设 和DB的交点为 ,连 ,求证: 平分 . 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析 【分析】本题考查的是等边三角形的判定与性质及全等三角形的判定与性质,根据题意判断出 , 是解答此题的关键. (1)先由 和 是等边三角形,可知 , , , ,故可 得出 , ,根据 定理可知 ,由全等三 角形的性质即可得出结论; (2)由(1)中 ,可知 ,再根据 , 、 、 三点共 线可得出 ,由全等三角形的判定定理可知, ,故 ,再根据 可知 为等边三角形,故 故可得出结论. (3)作 , ,由 可得它们的面积相等,即可得到 ,再由角平分线 的逆定理可得 平分 . 【详解】(1)证明: 和 是等边三角形, , , , , , , , 在 与 中,, ; (2)由(1)得, , , ,而 、 、 三点共线, , 在 与 中, , , , 为等边三角形, , , . (3)解:作 , , , , , ,, , , 平分 . 13.(23-24八年级下·辽宁盘锦·开学考试)已知, 和 均为等腰三角形, ,点A、D、E在同一直线上, 交 于点F,连接 . (1)若 ,则 的度数为_____; (2)如图2,若 , , 于点M,则 的长为_____; (3)如图1,若 ,且 ,求证: . 【答案】(1) (2)3(3)见解析 【分析】本题考查等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质: (1)证明 , 为等边三角形,根据角的和差关系即可得出结果; (2)同(1)可知 ,得到 ,进而求出 ,利用三线合一,即可 得出结果;(3)延长 ,相交于点H,先证明 ,进而得到 ,进而推出 , 证明 ,得到 ,利用线段之间的和差关系和等量代换,即可得出结论. 【详解】(1)解:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , 为等边三角形, ∴ , , ∴ , ∴ ; 故答案为: ; (2)解:同(1)法可得: , ∴ , ∴ ,∵ , ∴ , , ∴ ; 故答案为:3; (3)证明:延长 ,相交于点H,如图, ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , 同(1)法可得: , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ ,∴ . 14.(23-24八年级下·广西南宁·开学考试)【问题情境】如图 , 与 都是等边三角形,连接 ,CD,点 , 分别是 ,CD的中点,连接 , , . 【猜想证明】请证明:(1)求证: ;(2)求证: 是等边三角形. 【类比探究】如图 , 与 都是等腰直角三角形,连接 ,CD,点 , 分别是 ,CD 的中点,连接 , 请探究: (3)若点 恰好也是 的中点,且 ,求 的面积. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3) 的面积为 【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质. (1)由等边三角形的的性质得 ,可推导出 ,进而 证明 ,得出 ; (2)由 ,且 ,证明 ,而 , ,可证明 ,得 ,可推导出 ,则 是等边三角形. (3)由等腰直角三角形的性质得 ,可推导出 ,进 而证明 ,得 ,而 ,所以 ,可 证明 ,得 ,推导出 ,因为 ,点N 是 的中点,所以 ,则 ,所以. 【详解】解:(1) 与 都是等边三角形, , , , , 在 和 中, , ≌ , . (2)证明: 点 , 分别是 ,CD的中点, , , , , ≌ , , 在 和 中, , ≌ , , , , 是等边三角形. (3) 与 都是等腰直角三角形, , , , , 在 和 中,, ≌ , , , 点 , 分别是 ,CD的中点, , , , 在 和 中, , ≌ , , , , ,且点 也是 的中点, , , , , , , 的面积为 . 15.(23-24七年级下·广东揭阳·期末)在学习全等三角形知识时、数学兴趣小组发现这样一个模型:它是 由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.通过资 料查询,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:(1)如图1、两个等腰三角形 和 中, , , ,连接 、 如果把小等腰三角形的腰长看作小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似 大手拉着小手,这个就是“手拉手模型”,在这个模型中,和 全等的三角形是________,此时 和 的数量关系是________; (2)如图2、两个等腰直角三角形 和 中, , , ,连接 ,两线交于点P,请判断线段 和 的数量关系和位置关系,并说明理由; (3)如图3,已知 ,以 为边分别向 外作等边 和等边 (等边三角形三条边 相等,三个角都等于 ),连接 ,两线交于点P,请直接写出线段 和 的数量关系及 的度数. 【答案】(1) , (2) 且 ,理由见解析(3) , 【分析】此题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,以及三角形的外角性质,熟练掌握等 边三角形的判定与性质是解本题的关键. (1)先判断出 ,进而判断出 ,即可得出结论; (2)先判断出 ,得出 , ,进而判断出 ,即可 得出结论; (3)由三角形 与三角形 都为等边三角形,利用等边三角形的性质得到两对边相等,两三角形的 内角都为 ,利用等式的性质得到 ,利用 可得出 得 , ,求出 ,即可求出 的度数. 【详解】(1)解:∵ , ∴ . ∴ , 在 和 中,, ∴ , ∴ , ∴和 全等的三角形是 ,此时 和 的数量关系是 . 故答案为: , ; (2) 且 ; 理由如下:∵ , ∴ . ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , , ∵ , ∴ , 即 , ∴ , ∴ , 综上所述: 且 . (3) 和 都为等边三角形, , , , ,即 , 在 和 中, ,; , , ∴ , ∴ . 16.(2024·黑龙江·八年级统考期中)如图,在等边三角形 中,E是边 上一定点,D是直线 上 一动点,以 为一边作等边三角形 ,连接 . 【问题解决】 如图①,若点D在边 上,求证: ; 【类比探究】 如图②,若点D在边 的延长线上,请探究线段 , 与 之间存在怎样的数量关系,并直接写出 这三条线段之间的数量关系. 【答案】【问题解决】见解析;【类比探究】 【问题解决】在 上截取 ,连接 ,易证 是等边三角形,得出 ,证明 ,得出 ,即可得出结论; 【类比探究】过D作 ,交 的延长线于点G,由平行线的性质易证 ,得出 为等边三角形,则 ,证明 ,得出 ,即可得出 . 【详解】解:【问题解决】如图①,在 上截取 ,连接 ,如图所示:∵ 是等边三角形, ∴ , ∴ 是等边三角形, ∴ , ∵ 是等边三角形, ∴ , , ∴ , ∴ , ∵在 和 中 , ∴ , ∴ , ∴ , 即 . 【类比探究】 ;理由见如下: ∵ 是等边三角形, ∴ , 过D作 ,交 的延长线于点G,如图所示: ∵ ,∴ , , ∴ , ∴ 为等边三角形, ∴ , , ∵ 为等边三角形, ∴ , , ∴ , 在 和 中 ∴ , ∴ , ∴ , 即 . 【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的性质等知识,作 辅助线构建等边三角形是解题的关键. 17.(23-24七年级下·广东深圳·期末)等边三角形和等腰直角三角形是我们熟悉的特殊三角形.数学课上, 同学们探究得到了以下判定和性质:①三个角都相等的三角形是等边三角形;②有一个角等于 的等腰 三角形是等边三角形;③等腰直角三角形的两腰相等,两锐角都是 .请应用以上知识解决下列问题: 已知线段 ,点C是平面内一动点,且 ,连接 ,点D在 右侧,且 , 连接 交 于点E. 【初步应用】(1)如图1,若 ,则 _______°; 【深化应用】(2)如图2,在(1)的基础上,作 的角平分线 交 于F,试探究线段 与 之间的数量关系,并说明理由;【拓展应用】(3)若 ,当 最长时,请直接写出 的长. 【答案】(1)15;(2) ,理由见解析;(3) 的长为4 【分析】(1)根据 ,结合 ,得到等边三角形 ,继而得到 , ,结合 ,得到 ,继而得到 ,解答即可; (2)过点B作 于点G,根据(1)证明 ,利用等腰三角形三线合一性质,直角三角 形的性质证明即可. (3)过点B作 于点B,且 ,再证明 ,得到 , 根据 ,得到当 三点共线时, 取得最大值,根据题意,得 ,证明 ,继而得到 ,解答即可. 【详解】(1)∵ , , ∴等边三角形 , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ , 故答案为:15. (2)线段 与 之间的数量关系为: .理由如下: 过点B作 于点G,根据(1)得 , , ∴ , ∵ , 的角平分线 交 于F, ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , , ∴ , ∴ .(3)过点B作 于点B,且 , ∵ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , 故当 三点共线时, 取得最大值, 根据题意,得 , ∴ , ∴ , ∴ , ∴当 最长时, . 【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,三角形全等的判定和性质,直角 三角形的性质,等腰三角形的三线合一性质,三角形不等式求最值,熟练掌握等边三角形的性质,三角形 不等式是解题的关键. 18.(23-24八年级上·湖南株洲·期末)如图 为等腰三角形, , D为直线 上一动点,以 为腰向右侧作等腰三角形 且 ,连接直线 .(1)求证: ; (2)若D恰好在 的中点上(如图),求证: ; (3) ①若点D为线段 上任一点(B,C点除外)时,试探究 与 的位置关系. ②若点D为直线 线除点B,C外任意一点, 与 的位置关系是否仍然成立?若成立,请给予证明; 若不成立,请说明理由. 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)① ;② ,证明见解析 【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、平行线的判定、三角形外 角的性质等知识,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键. (1)先说明 ,再利用 即可证明结论; (2)根据等腰三角形三线合一的性质可得 ,再根据全等三角形的性质可得 , 即 ;然后运用等腰三角形三线合一的性质可得 是线段 的垂直平分线,最后根据垂直 平分线的性质即可证明结论; (3)①先说明 是等边三角形可得 ,进而得到 ,根据同 旁内角互补、两直线平行即可证明结论;②如图:当点D在 的延长线上,先说明 可得 ,再说明 是等边三角形可得 ,由三角形外角的性质可 得 ,即 ;再结合 可得 ,最后根据内错角 相等、两直线平行即可证明结论;同理可证点D在 的延长线上的情况. 【详解】(1)证明:∵ , ∴ ,即: , 在 和 中, , ∴ .(2)证明:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ,即 是线段 的垂直平分线, ∴ . (3)解:①∵ , ∴ ,即 , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ 是等边三角形, ∴ , ∴ , ∴ ; ② ,证明如下: 证明:a.如图:点D在 的延长线上, ∵ , ∴ , ∴ , ∴ ,即 , ∵ , , ∴ 是等边三角形, ∴ ,∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ; b.如图:点D在 的延长线上, ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , , ∴ 、 是等边三角形, ∴ , , ∴ , ,即 , ∴ , ∵ , ∴ ; 19.(2024·福建八年级期中)如图甲,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一动点,连接 AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.解答下列问题 (1)如果AB=AC,∠BAC=90°,①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图乙,线段CF、BD之间的位置关系为 ,数量关系为 .②当点D在线段BC的延长线上时,如图丙,①中的结 论是否仍然成立,为什么?(2)如果AB≠AC,∠BAC≠90°点D在线段BC上运动.试探究:当△ABC满足一 个什么条件时,CF⊥BC(点C、F重合除外)?并说明理由. 【答案】(1)①垂直,相等;②成立,理由见解析(2)∠ACB=45° 【分析】(1)①证明△DAB≌△FAC,即可得到CF⊥BD,CF=BD. ②当点D在BC的延长线上时①的结论仍成立.由正方形ADEF的性质可推出△DAB≌△FAC,所以CF= BD,∠ACF=∠ABD.结合∠BAC=90°,AB=AC,得到∠BCF=∠ACB+∠ACF=90度.即CF⊥BD. (2)当∠ACB=45°时,过点A作AG⊥AC交CB或CB的延长线于点G,则∠GAC=90°,可推出∠ACB= ∠AGC,所以AC=AG,由(1)①可知CF⊥BD. (1)①CF⊥BD,CF=BD ∵∠FAD=∠BAC=90°∴∠BAD=∠CAF 在△BAD与△CAF中, ∵ ∴△BAD≌△CAF(SAS) ∴CF=BD,∠ACF=∠ABD, ∵ ∴∠BCF=90° ∴CF⊥BD ;故答案为:垂直,相等; ②成立,理由如下:∵∠FAD=∠BAC=90°∴∠BAD=∠CAF 在△BAD与△CAF中, ∵ ,∴△BAD≌△CAF(SAS) ∴CF=BD,∠ACF=∠ACB=45°,∴∠BCF=90°,∴CF⊥BD; (2)当∠ACB=45°时可得CF⊥BC,理由如下: 过点A作AC的垂线与CB所在直线交于G ∵∠ACB=45°∴AG=AC,∠AGC=∠ACG=45° ∵AG=AC,AD=AF, ∵∠GAD=∠GAC﹣∠DAC=90°﹣∠DAC,∠FAC=∠FAD﹣∠DAC=90°﹣∠DAC, ∴∠GAD=∠FAC,∴△GAD≌△CAF(SAS), ∴∠ACF=∠AGD=45°,∴∠GCF=∠GCA+∠ACF=90°,∴CF⊥BC.【点睛】本题考查三角形全等的判定和直角三角形的判定,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、 SAS、ASA、AAS、HL.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.