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12.1全等三角形
一、单选题
1.百变魔尺,魅力无穷,如图是用24段魔尺(24个等腰直角三角形,把等腰直角三角形最长边看做1)围成的
长为4宽为3的长方形.用该魔尺能围出不全等的长方形个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】根据14=(1+6)×2=(2+5)×2=(3+4)×2,可知能围出不全等的长方形有3个.
【详解】∵长为4、宽为3的长方形,
∴周长为2×(3+4)=14
14=(1+6)×2=(2+5)×2=(3+4)×2,
∴能围出不全等的长方形有3个,
故选:A.
【点评】此题考查了平面图形的规律变化,通过观察图形,分析、归纳并发现其中的规律,并应用规律解决问题
是解题的关键.
2.如图,锐角△ABC中,D、E分别是AB、AC边上的点,△ADC≌△ADC′,△AEB≌△AEB′,且C′D EB′ BC,BE、
CD交于点F,若∠BAC=α,∠BFC=β,则( )
A.2α+β=180° B.2β﹣α=180° C.α+β=150° D.β﹣α=60°
【答案】A
【分析】延长C′D交AC于M,如图,根据全等的性质得∠C′=∠ACD,∠C′AD=∠CAD=∠B′AE=α,再利用三角形外角性质得∠C′MC=∠C′+∠C′AM=∠C′+2α,接着利用C′D∥B′E得到∠AEB=∠C′MC,而根据三角形内角
和定理,三角形外角性质和等角代换,进一步变形后即可得到答案.
【详解】延长C′D交AC于M,如图,
∵△ADC≌△ADC′,△AEB≌△AEB′,
∴∠C′=∠ACD,∠C′AD=∠CAD=∠B′AE=α,
∴∠C′MC=∠C′+∠C′AM=∠C′+2α,
∵C′D∥B′E,
∴∠AEB′=∠C′MC,
∵∠AEB′=180°﹣∠B′﹣∠B′AE=180°﹣∠B′﹣α,
∴∠C′+2α=180°﹣∠B′﹣α,
∴∠C′+∠B′=180°﹣3α,
∵β=∠BFC=∠BDF+∠DBF
=∠DAC+∠ACD+∠B'
=α+∠ACD+∠B′=α+∠C′+∠B′
=α+180°﹣3α=180°﹣2α,
即:2α+β=180°.
故选:A .
【点评】本题考查了平行线的性质,全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质和灵活运用平行线的性质
是解题的关键.
3.如图, , , ,则 ( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据全等三角形对应角相等即可求解;
【详解】∵ ,
∴ ∠A=∠ =110°,
∵∠ABC=30°,
∴∠ACB=180°-110°-30°=40°,
故选:A.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,正确掌握全等三角形对应角相等是解题的关键;
4.如图,△ABC≌△ADE,AB=AD,AC=AE,∠B=28,∠E=95,∠EAB=20,则∠BAD等于( )
A.75 B.57
C.55 D.77
【答案】D
【分析】先根据全等三角形的对应角相等得出∠B=∠D=28°,再由三角形内角和为180°,求出∠DAE=57°,然后
根据∠BAD=∠DAE+∠EAB即可得出∠BAD的度数.
【详解】∵△ABC≌△ADE,
∴∠B=∠D=28°,
又∵∠D+∠E+∠DAE=180°,∠E=95°,
∴∠DAE=180°-28°-95°=57°,∵∠EAB=20°,
∴∠BAD=∠DAE+∠EAB=77°.
故选:D.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理,比较简单.由全等三角形的对应角相等得出
∠B=∠D=28°是解题的关键.
5.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.两个全等三角形的对应角相等
B.若一个三角形的两个内角分别为 和 ,则这个三角形是直角三角形
C.两个全等三角形的面积相等
D.如果一个数是无限不循环小数,那么这个数是无理数
【答案】D
【分析】根据原命题分别写出逆命题,然后再判断真假即可.
【详解】A、两个全等三角形的对应角相等,
逆命题是:对应角相等的两个三角形全等,是假命题;
B、若一个三角形的两个内角分别为 30° 和 60° ,则这个三角形是直角三角形,
逆命题是:如果一个三角形是直角三角形,那么它的两个内角分别为 30° 和 60° ,是假命题;
C、两个全等三角形的面积相等,
逆命题是:面积相等的两个三角形全等,是假命题;
D、如果一个数是无限不循环小数,那么这个数是无理数,
逆命题是:如果一个数是无理数,那么这个数是无限不循环小数 ,是真命题.
故选:D
【点评】本题考查了命题与定理,解决本题的关键是掌握真命题.
6.下列命题的逆命题是真命题的是( ).
A. 的平方根是3 B. 是无理数
C.1的立方根是1 D.全等三角形的周长相等
【答案】C
【分析】根据把一个命题的条件和结论互换就得到它的逆命题,先得出逆命题,再进行判断即可.
【详解】A、 的平方根是3的逆命题是:3是 的平方根,是假命题;B、 是无理数的逆命题是:无理数是 ,是假命题;
C、1的立方根是1的逆命题是:1是1的立方根,是真命题;
D、全等三角形的周长相等的逆命题是:周长相等的三角形全等,是假命题;
故选:C.
【点评】此题考查了命题的真假判断及互逆命题的知识,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的
结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题,其中一个命题称为另一
个命题的逆命题,判断命题的真假关键是要熟悉各知识点的性质定理.
7.如图,△ACB≌△A′C B′,∠ACB=70°,∠ACB′=100°,则∠BCA′度数是( )
A.40° B.35 C.30° D.45°
【答案】A
【分析】根据已知 ACB≌ A′CB′,得到∠A′CB′=∠ACB=70 ,再通过∠ACB′=100 ,继而利用角的和差求得
∠BCB′=30 ,进而利用∠BCA′=∠A′CB′-∠BCB′得到结论.
【详解】∵ ACB≌ A′CB′,
∴∠A′CB′=∠ACB=70 ,
∵∠ACB′=100 ,
∴∠BCB′=∠ACB′-∠ACB=30 ,
∴∠BCA′=∠A′CB′-∠BCB′=40 ,
故选:A.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
8.如图, , , ,点 在线段 上,以 速度从点 出发向
点 运动,到点 停止运动.点 在射线 上运动,且 .若 与 全等,则点 运动的
时间为( )A. B. C. 或 或 D. 或
【答案】D
【分析】分△ABC≌△PQA和△ABC≌△QPA两种情况,根据全等三角形的性质解答即可.
【详解】当 时, ,
点 的速度为 ,
;
当 时,当 ,
点 的速度为 ,
故选: .
【点评】此题考查的是全等三角形的性质,掌握全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等是解题的
关键,注意分情况讨论思想的应用.
二、填空题
9.如图, ,点 、 、 、 在同一条直线上, 、 交于点 , ,则
的度数是______°.
【答案】60
【分析】根据全等三角形的性质得到∠DFE=∠ACB=30°,根据三角形的外角性质计算,得到答案.【详解】∵△ABC≌△DEF,
∴∠DFE=∠ACB=30°,
∵∠AMF是△MFC的一个外角,
∴∠AMF=∠DFE+∠ACB=60°,
故答案为:60.
【点评】本题考查的是全等三角形的性质、三角形的外角性质,掌握全等三角形的对应角相等是解题的关键.
10.如图, , , , ,则 ______.
【答案】3
【分析】根据全等三角形对应边相等可得AC=BD,再求出AB=CD,然后代入数据进行计算即可得解.
【详解】∵△ACE≌△DBF,
∴AC=DB,
∴AC-BC=BD-BC,
即AB=CD,
∵AD=8,BC=2,
∴AB= (AD-BC)= ×(8-2)=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,根据全等三角形对应顶点的字母写在对应位置上确定出对应边,然后
求出AB=CD是解题的关键.
11.如图, ,B、E、C、F在同一直线上, , ,则CF的长为___________.【答案】3
【分析】直接用全等三角形的性质可得CF=EF-CE=BC-CE,然后进行求解即可;
【详解】∵△ABC≌△DEF,
∴ BC=EF,
∵ BC=7,EC=4,
∴ CF=7-4=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查了全等三角形的性质以及应用,正确理解全等三角形的性质是解题的关键.
12.如图,已知 ,若 , ,则 ________度.
【答案】30
【分析】先根据全等三角形的性质得到∠BAC=∠F=105°,然后根据三角形内角和计算∠B的度数.
【详解】∵△ABC≌△FDE,
∴∠BAC=∠F=105°,
∵∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴∠B=180°-105°-45°=30°.
故答案为30.
【点评】本题考查了全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等;全等三角形的对应角相等.
13.下列命题,①对顶角相等;②两直线平行,同位角相等;③全等三角形的对应角相等.其中逆命题是真命
题的命题共有_________个.
【答案】1【分析】根据逆命题、对顶角、平行线、全等三角形的性质,对各个选项逐个分析,即可得到答案.
【详解】对顶角相等的逆命题为:相等的角是对顶角,故①错误;
两直线平行,同位角相等的逆命题为:同位角相等,两直线平行,故②正确;
全等三角形的对应角相等的逆命题为:对应角相等的三角形为全等三角形,故③错误;
逆命题是真命题的命题共有:1个
故答案为:1.
【点评】本题考查了逆命题、对顶角、平行线、全等三角形的知识;解题的关键是熟练掌握对顶角、平行线、全
等三角形的性质,从而完成求解.
14.如图,在锐角 中,D、E分别是 、 上的点, , ,且
, 、 相交于点F,若 ,则 _________.
【答案】110°
【分析】由全等三角形的对应角相等、三角形外角定理以及三角形内角和定理进行解答可求∠BFC的度数.
【详解】设∠C′=α,∠B′=β,
∵△ADC≌△ADC′,△AEB≌△AEB′,
∴∠ACD=∠C′=α,∠ABE=∠B′=β,∠BAE=∠B′AE=35°,
∴∠CDB=∠BAC+ACD=35°+α,∠CEB′=35°+β.
∵C′D∥EB′∥BC,
∴∠ABC=∠C′DB=35°+α,∠ACB=∠CEB′=35°+β,
∴∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,即105°+α+β=180°.
则α+β=75°.
∵∠BFC=∠BDC+∠DBE,
∴∠BFC=35°+α+β=35°+75°=110°.
故答案为:110°.【点评】本题考查了全等三角形的性质,此题利用了“全等三角形的对应角相等”和“两直线平行,内错角相
等”进行推理的.
三、解答题
15.如图, 是直角坐标系 轴上一点,动点 从原点 出发,沿 轴正半轴运动,速度为每秒2个单
位长度,以 为直角顶点在第一象限内作等腰 .设 点的运动时间为 秒.
(1)若 轴,求 的值;
(2)如图2,当 时,坐标平面内有一点 (不与 重合)使得以 、 、 为顶点的三角形和 全
等,请直接写出点 的坐标.
【答案】(1)1.5;(2)(8,−3),(3,7),(11,1)
【分析】(1)由AB∥x轴,可找出四边形ABCO为长方形,再根据△APB为等腰三角形可得知∠OAP=45°,从而
得出△AOP为等腰直角三角形,由此得出结论;
(2)分类讨论:①△ABP≌△MBP,②△ABP≌△MPB,③△ABP≌△MPB,分别求解,即可.
【详解】(1)过点B作BC⊥x轴于点C,如图所示.∵AO⊥x轴,BC⊥x轴,且AB∥x轴,
∴四边形ABCO为长方形,
∴AO=BC=3.
∵△APB为等腰直角三角形,
∴AP=BP,∠PAB=∠PBA=45°,
∴∠OAP=90°−∠PAB=45°,
∴△AOP为等腰直角三角形,
∴OA=OP=3.
∴t=3÷2=1.5(秒),
故t的值为1.5;
(2)当t=2时,M、P、B为顶点的三角形和△ABP全等,
①如图,若△ABP≌△MBP,
则AP=PM,过点M作MD⊥OP于点D,
∵∠AOP=∠PDM,∠APO=∠DPM,
∴△AOP≌△MDP(AAS),
∴OA=DM=3,OP=PD=4,
∴M(8,−3).②如图,若△ABP≌△MPB,同理可求得M(3,7),
③如图,若△ABP≌△MPB,则△AOP≌△PNB≌△MCB,
同理可求得M(11,1).
综合以上可得点M的坐标为(8,−3),(3,7),(11,1).
【点评】本题考查了全等三角形的性质、坐标与图形性质,本题综合性强,有一定难度,添加辅助线,构造全等
三角形,是解题的关键.
16.在 的方格纸中,每格的边长为1,请按下列要求画图.
(1)在图1中画一个格点 ,使 与 全等,且所画格点三角形的顶点均不与点B,C重合.(2)在图2中画一个面积为7的格点四边形 ,且 为锐角.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)利用轴对称的性质解决问题即可.
(2)构造梯形,利用数形结合的思想解决问题即可.
【详解】(1)如图1中,△ADE即为所求.
(2)如图2中,四边形ABCD即为所求.
【点评】本题考查作图-应用与设计,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思
想思考问题,属于中考常考题型.
17.如图,已知△ABC≌△EBD,
(1)若BE=6,BD=4,求线段AD的长;
(2)若∠E=30°,∠B=48°,求∠ACE的度数.
【答案】(1)2;(2)78°.
【分析】(1)根据△ABC≌△EBD,得AB=BE=6,根据AD=AB-BD计算即可;
(2)根据△ABC≌△EBD,得∠A=30°,利用∠ACE=∠A+∠B计算即可.
【详解】(1)∵△ABC≌△EBD,
∴AB=BE=6,
∵AD=AB-BD,BD=4,∴AD=6-4=2;
(2)∵△ABC≌△EBD,
∴∠A=∠E=30°,
∵∠ACE=∠A+∠B,∠B=48°,
∴∠ACE=30°+48°
=78°.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,三角形外角和定理,熟练掌握全等三角形的性质和三角形外角和定理
是解题的关键.
18.如图所示, , , 三点在同一直线上,且 .
(1)求证: ;
(2)当 满足什么条件时, ?
【答案】(1)证明见解析;(2) 为直角时,
【分析】(1)根据全等三角形的性质求出BD=AE,AD=CE,代入求出即可;
2)根据全等三角形的性质求出∠E=∠BDA= ,推出∠BDE= ,根据平行线的判定求出即可.
【详解】(1)证明:∵ ,
∴AE=BC,AC=DE,又∵ ,
∴ .
(2)若 ,则 ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
即当 满足 为直角时, .
【点评】本题考查全等三角形的性质和平行线的判定的应用,关键是通过三角形全等得出正确的结论.
19.如图,在 中, 厘米, 厘米,点D为AB的中点,如果点P在线段BC上以2厘
米/秒的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段CA上由C点向A点运动,当一个点停止运动时,另一个点
也随之停止运动,当点Q的运动速度为多少时,能够在某一时刻使 与 全等.
【答案】当点Q的速度为 cm/s或2cm/s时,使得△BPD与△CQP全等.
【分析】设点P的运动时间为t秒,点Q的运动速度为vcm/s,根据题意易得BP=2t厘米,CP=(7-2t)厘米,
BD=4cm,CQ=vt厘米,则由 与 全等,可分BP=PC和PB=CQ,然后分别求解即可.
【详解】设点P的运动时间为t秒,点Q的运动速度为vcm/s,
∵ 厘米, 厘米,点D为AB的中点,
∴BD=4cm,∴BP=2t厘米,CP=(7-2t)厘米,CQ=vt厘米,
由 与 全等,则有:
①当BP=PC时,则有BD=CQ=4cm,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
解得: ;
②当PB=CQ时,则有BD=CP=4cm,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
解得: ;
综上所述:当点Q的速度为 cm/s或2cm/s时,使得△BPD与△CQP全等.
【点评】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.
20.如图,△EFG≌△NMH,E,H,G,N在同一条直线上,EF和NM,FG和MH是对应边,若EH=1.1cm,NH=
3.3cm.求线段HG的长.
【答案】2.2 cm
【分析】根据 ,可得 ,从而有 ,再计算HG的长即可.
【详解】(1) ,EF和NM,FG和MH是对应边,,
,
又 EH=1.1cm,NH=3.3cm,
cm,
答:线段HG的长为2.2 cm;
【点评】本题考查了全等三角形全等的性质,熟练找出两个全等三角形的对应边是解此题的关键.
21. 如图 , , , ,求 的长;
如图 ,在 中, 是 边上的高,点 是 上一点, 交 于点 ,且
,求证: 是直角三角形.
【答案】(1)5;(2)见解析
【分析】(1)通过全等三角形的对应边转化为AD=AC,而使AF+DF=AC-AE可利用已知的AD与AE的差求得;
(2)根据对顶角相等得到∠CMD=∠AEM,根据三角形内角和定理得到∠AEC=∠ADC=90°,即可证明结论.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ;
(2)∵AD是BC边上的高,
∴∠ADC=90°,
∵∠DCM=∠MAE,∠CMD=∠AME,∴∠AEC=∠ADC=90°,
∴△ACE是直角三角形.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,直角三角形的性质,三角形内角和定理.掌握全等三角形的性质以及
三角形内角和定理是解题的关键.
22.如图,在等腰 中,∠C=90°,F是AB边上的中点,点D、E分别在AC、BC边上运动,且保持
.连接DE、DF、EF.在此运动变化的过程中,下列结论:求证 是等腰直角三角形;
【答案】证明见解析
【分析】根据等腰直角三角形的性质:CF=AF,∠A=∠BCF,再由全等三角形判定SAS得△ADF≌△CEF,由全等
三角形性质:全等三角形对应边、对应角相等得DF=EF,∠DFA=∠CFE,等量代换即可求得∠EFD=90°,从而得
证.
【详解】连接CF,
∵在等腰直角三角形ABC中.
∠ACB=90°,F是AB边上中点
∴CF=AF,∠A=∠B=45°,∠ACF=∠BCF=45°
∴∠A=∠BCF在△ADF与△CEF中
∴
∴ DF=EF
即
∴ 为等腰直角三角形
【点评】此题主要考察三角形全等及等腰直角三角形,熟练掌握三角形全等判定及性质是解题关键.
23.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点 A、B 两点的坐标分别 A(m,0),B(0,n),且|m n 3|
0 ,点 P 从 A 出发,以每秒 1 个单位的速度沿射线 AO 匀速运动,设点 P 运动时间为 t 秒.
(1)求 OA、OB 的长;
(2)连接 PB,若△POB 的面积不大于 3 且不等于 0,求 t 的范围;
(3)过 P 作直线 AB 的垂线,垂足为 D,直线 PD 与 y 轴交于点 E,在点 P 运动的过程中, 是否存在这样的
点 P,使△EOP≌△AOB?若存在,请求出 t 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) , ;(2) 或 ;(3) 或
【分析】(1)利用绝对值和算术平方根的非负性求出n和m的值,就得到OA和OB的长;
(2)分两种情况讨论,P再线段AO上和P再线段AO的延长线上,用t表示AP和PO长,从而表示出 的面积,再根据 的面积不大于3且不等于0,列不等式解不等式,求出t的取值范围;
(3)分情况画出对应的图象,利用全等三角形的性质求出P运动的路程,得到使得 的时间t
的值.
【详解】(1)∵ , ,且 ,
∴ , ,即 , ,
∴ , ;
(2)分情况讨论:①当P在线段AO上时,如图,
, ,
,
∵ 的面积不大于3且不等于0,
∴ ,解得 ;
②当P在线段AO的延长线上时,如图,
, ,
,∵ 的面积不大于3且不等于0,
∴ ,解得 ;
(3)①如图, ,
∴ ,
则 ;
②如图, ,
∴ , ,
则 ,
综上:存在, 或 .
【点评】本题考查动点问题,涉及绝对值和算术平方根的非负性,解不等式,全等三角形的性质,解题的关键
是根据动点的运动时间t设出线段长,去按题目要求列式求解.
24.综合与实践
(1)(探索发现)在 中. , ,点 为直线 上一动点(点 不与点 , 重合),过点 作 交直线 于点 ,将 绕点 顺时针旋转 得到 ,连接 .
如图(1),当点 在线段 上,且 时,试猜想:
① 与 之间的数量关系:______;
② ______.
(2)(拓展探究)
如图(2),当点 在线段 上,且 时,判断 与 之间的数量关系及 的度数,请说
明理由.
(3)(解决问题)
如图(3),在 中, , , ,点 在射线 上,将 绕点 顺时针旋转
得到 ,连接 .当 时,直接写出 的长.
【答案】(1)① ;② ;(2) , .理由见解析;(3) 的长为1或2.
【分析】(1)由“SAS”△ADF≌△EDB,可得AF=BE,再利用“8字型”字母∠OBE=∠ADO=90°即可解决问题;
(2)结论:AF=BF,∠ABE=a.由“SAS”△ADF≌△EDB,即可解决问题;
(3)分当点D在线段BC上和当点D在BC的延长线上两种情形讨论,利用平行线分线段成比例可求解.
【详解】
(1)如图1中,设AB交DE于O.
∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ABC=45°,∵DF∥AC,
∴∠FDB=∠C=90°,
∴∠DFB=∠DBF=45°,
∴DF=DB,
∵∠ADE=∠FDB=90°,
∴∠ADF=∠EDB,且DA=DE,DF=DB
∴△ADF≌△EDB(SAS),
∴AF=BE,∠DAF=∠E,
∵∠AOD=∠EOB,
∴∠ABE=∠ADO=90°
故答案为AF=BE,90°.
(2) , .
理由:∵ ,
∴ , .
∵ ,
∴ .∴ .
∴
∵ , , ,
∴ .
又∵ ,
∴ .
∴ , .
∴ , ,
∴ .
(3)1或2.解:当点 在线段 上时,过点 作 交直线 于点 ,如图(1).
∵ ,∴ .
∵ ,∴ .
∵ ,∴ , .
∵ , ,
∴ .
∵ ,∴ .∴ .∴ .
又 ,∴ , .
当点 在线段 的延长线上时,过点 作 交 的延长线于点 ,如图(2).
∵ ,
∴ .
∴ .
∴ .
同理可得 .
综上可得, 的长为1或2.【点评】本题考查几何变换综合题、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质、平行线分线段成比例定理
等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.