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专项 04 全等三角形基本模型(4 大模型)
模型一:平移型
模型二:翻折型
模型三:旋转型
模型四:一线三垂直型【类型一:平移型】
【典例1】如图,已知点E、C在线段BF上, BE=CF , AB∥DE ,
∠ACB=∠F .求证: .
【解答】证明: ∵AB∥DE∴∠B=∠≝∵BE=CF
∴BE+EC=CF+EC ,即 BC=EF .
{∠B=∠≝¿BC=EF
∴在 △ABC 和 △≝¿ 中,
∠ACB=∠F
∴△ABC≅△≝(ASA) .
【变式1-1】如图,已知Rt△ABC与Rt△DEF中,∠A=∠D=90°,点B、F、C、E在
同一直线上,且AB=DE,BF=CE,求证:∠B=∠E.
【解答】证明:∵BF=CE,BF+FC=BC,CE+CF=EF
∴BC=EF
在Rt△ABC和Rt△≝¿中
{BC=EF
∵
AB=DE
∴Rt△ABC≌Rt△≝(HL)∴∠B=∠E.
【变式1-2】如图,点A、B、C、D在一条直线上,EA//FB,EC//FD,EA=FB.求证:
AB=CD.
【解答】证明:∵EA∥FB,
∴∠A=∠FBD,
∵EC∥FD,
∴∠D=∠ECA,
在△EAC和△FBD中,
∠ECA=∠D
{∠A=∠FBD
AE=BF,
∴△EAC≌△FBD(AAS),
∴AC=BD,
∴AB+BC=BC+CD,
∴AB=CD.
【变式1-3】如图,点B,C,E,F在同一直线上,BE=CF,AC⊥BC,DF⊥EF,
垂足分别为C,F,AB=DE.求证:AC=DF.
【解答】证明:∵BE=CF,
∴BE−CE=CF−CE即BC=EF,
{BC=EF
在Rt△ABC和Rt△DEF中
AB=DE
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL),
∴AC=DF.【类型二:翻折型】
【典例2】已知,∠A=∠D,BC平分∠ABD,求证:AC=DC.
【解答】解:∵BC平分∠ABD,
∴∠ABC=∠DBC,
{
∠A=∠D
在△BAC和△BDC中 ∠ABC=∠DBC,
BC=BC
∴△BAC≌△BDC,
∴AC=DC.
【变式2-1】如图,已知 BD 是 ∠ABC 的角平分线, AB=CB .
求证: △ABD≌△CBD .
【解答】证明:∵BD 是 ∠ABC 的角平分线(已知),
∴∠ABD=∠CBD (角平分线定义),
在 △ABC 与 △CBD 中,{
AB=CB(已知)
∵ ∠ABD=∠CBD(已证)
BD=BD(公共边)
∴△ABD≌△CBD(SAS) .
【变式2-2】已知:如图,线段BE、DC交于点O,点D在线段AB上,点E在线段
AC上,AB=AC,AD=AE.求证:∠B=∠C.
【解答】解:在△AEB和△ADC中,
{
AB=AC
∠A=∠A,
AE=AD
∴△AEB≌△ADC(SAS),
∴∠B=∠C.
【变式2-3】已知:如图,∠ABC=∠DCB,∠1=∠2.求证AB=DC.
【解答】证明:如图,记AC,BD的交点为O,
∵∠ABC=∠DCB,∠1=∠2,又∵∠OBC=∠ABC−∠1,∠OCB=∠DCB−∠2,
∴∠OBC=∠OCB,
∴OB=OC,
{
∠1=∠2
在△ABO和△DCO中, OB=OC ,
∠AOB=∠DOC
∴△ABO≌△DCO(ASA),
∴AB=DC.
【类型三:旋转型】
【典例3】已知:如图,AD,BE相交于点O,AB⊥BE,DE⊥AD,垂足分别为B,D,
OA=OE.求证:△ABO≌△EDO.
【解答】证明:∵AB⊥BE,DE⊥AD,
∴∠B=∠D=90°.
在△ABO和△EDO中
{
∠B=∠D,
∠AOB=∠EOD,
OA=OE,
∴△ABO≌△EDO.
【变式3】如图,已知线段AC,BD相交于点E,AE=DE,BE=CE,求证:
△ABE≌△DCE.
{
AE=DE
【解答】证明:在△ABE和△DCE中 ∠AEB=∠DEC ,
BE=CE∴△ABE≌△DCE(SAS)
【典例4】如图,CA=CD,∠1=∠2,BC=EC,求证:∠B=∠E.
【解答】证明:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠ECA=∠2+∠ECA,即∠ACB=∠DCE,
在△ABC和△DEC中,
{ CA=CD
∠ACB=∠DCE
BC=EC
∴△ABC≌△DEC(SAS),
∴∠B=∠E.
【变式4】如图,△ABC中,点E在BC边上,AE=AB,将线段AC绕A点旋转到AF
的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF,EF与AC交于点G.
(1)求证:EF=BC;
(2)若∠ABC=65°,∠ACB=28°,求∠FGC的度数.
【解答】(1)证明:∵∠CAF=∠BAE,
∴∠CAF+∠CAE=∠BAE+∠CAE,即∠EAF=∠BAC,
∵AE=AB,AC=AF,
∴△EAF≌△BAC,
∴EF=BC;
(2)解:∵△EAF≌△BAC,
∴∠AEF=∠ABC=65°,∵AB=AE,
∴∠AEB=∠ABC=65°,
∴∠FEC=180°-∠AEB-∠AEF=50°,
∴∠FGC=∠FEC+∠ACB=78°.
【类型四:一线三垂直型】
【典例5】如图,AB=AC,直线l经过点A,BM⊥l,CN⊥l,垂足分别为M、N,BM=
AN.
(1)求证:MN=BM+CN;
(2)求证:∠BAC=90°.
【解答】(1)证明:∵BM⊥直线l,CN⊥直线l,
∴∠AMB=∠CNA=90°,
在Rt△AMB和Rt△CNA中,
{AB=CA
,
BM=AN
∴Rt△AMB≌Rt△CNA(HL),
∴BM=AN,CN=AM,
∴MN=AM+AN=BM+CN;
(2)由(1)得:Rt△AMB≌Rt△CNA,
∴∠BAM=∠ACN,
∵∠CAN+∠ACN=90°,
∴∠CAN+∠BAM=90°,
∴∠BAC=180°﹣90°=90°.
【变式5-1】课间,小明拿着老师的等腰三角板玩,不小心掉在两墙之间,如图所示:(1)求证:△ADC≌△CEB;
(2)已知DE=35cm,请你帮小明求出砌墙砖块的厚度a的大小(每块砖的厚度相
同)
【解答】(1)证明:由题意得:AC=BC,∠ACB=90°,AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠ADC=∠CEB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠BCE=∠DAC,
{∠ADC=∠CEB
在△ADC和△CEB中 ∠DAC=∠BCE,
AC=BC
∴△ADC≌△CEB(AAS);
(2)解:由题意得:∵一块墙砖的厚度为a,
∴AD=4a,BE=3a,
由(1)得:△ADC≌△CEB,
∴DC=BE=3a,AD=CE=4a,
∴DC+CE=BE+AD=7a=35,
∴a=5,
答:砌墙砖块的厚度a为5cm.
【变式5-2】在△ABC 中, ∠ACB=90° , AC=BC ,直线 MN 经过点 C ,
且 AD⊥MN 于 D , BE⊥MN 于 E .
(1)当直线MN 绕点 C 旋转到图1的位置时,
①求证: △ADC ≌ △CEB ;
②求证: DE=AD+BE ;(2)当直线MN 绕点 C 旋转到图2的位置时,(1)中的结论②还成立吗?若
成立,请给出证明;若不成立,说明理由.
【解答】(1)证明:①∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BCE,
又∵AC=BC,
∴△ADC ≌ △CEB ;
②∵△ADC ≌ △CEB ,
∴CD=BE,AD=CE,
∵DE=CE+CD,
∴DE=AD+BE;
(2)解:DE=AD+BE不成立,此时应有DE=AD-BE,理由如下:
∵BE⊥MN,AD⊥MN,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠EBC+∠ECB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECB+∠ACE=90°,
∴∠ACD=∠EBC,
又∵AC=BC,
∴△ADC ≌ △CEB ,
∴AD=CE,CD=BE,
∵DE=CE-CD,
∴DE=AD-BE.1.如图,在△ABC和△CDE中,点B、D、C在同一直线上,已知∠ACB=∠E,
AC=CE,AB∥DE,求证:△ABC≌△CDE.
【解答】证明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠EDC,
在△ABC和△CDE中,
{∠B=∠EDC
∠ACB=∠E,
AC=CE
∴△ABC≌△CDE(AAS).
2.如图,AC和BD相交于点O,OA=OC,DC∥AB.求证DC=AB.
【解答】证明:∵DC∥AB,
∴∠D=∠B,
在△COD与△AOB中,
{
∠D=∠B
∠DOC=∠BOA,
OC=OA
∴△COD≌△AOB(AAS),
∴DC=AB.
3.如图,点B、F、C、E在同一条直线上,∠B=∠E,AB=DE,BF=CE.求证:
AC=DF.【解答】证明:∵BF=CE,
∴BF+FC=CE+FC,
即BC=EF,
在△ABC和△DEF中,
{
AB=DE
∠B=∠E
BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴AC=DF.
4.如图,等边△ABC的内部有一点D,连接BD,以BD为边作等边△BDE,连接
AD,CE,求证:AD=CE.
【解答】证明:∵△ABC和△DBE为等边三角形
∴∠ABC =∠DBE=60°,AB=BC,DB=EB
∴∠ABC−∠DBC=∠DBE−∠DBC即∠ABD=∠CBE
在△ABD和△CBE中
{
AB=BC
∠ABD=∠CBE
BD=EB
∴△ABD≌△CBE(SAS)
∴AD=CE
5.如图,点E,F在BC上,BE=CF,∠A=∠D,∠B=∠C,求证:AB=DC.【解答】证明:∵点E,F在BC上,BE=CF,
∴BE+EF=CF+EF,即BF=CE;
在△ABF和△DCE中,
{∠A=∠D
∠B=∠C,
BF=CE
∴△ABF≌△DCE(AAS),
∴AB=CD(全等三角形的对应边相等).
6.如图,点 B、C、E、F 在一条直线上, AB=CD,AE=DF,BF=CE ,求
证: ∠A=∠D .
【解答】证明: ∵BF=CE
∴BF+EF=CE+EF 即 BE=CF
{AB=DC
在△ABE和△DCF中 BE=CF∴△ABE≌△DCF.
AE=DF
∴∠A=∠D
7.如图,已知AB、CD相交于点O,且AD=CB,AB=CD.求证:∠A=∠C.
【解答】证明:连接BD,如图,在△ABD和△CDB中,
∵AD=CB,AB=CD,BD=DB,
∴△ABD≌△CDB(SSS),
∴∠A=∠C.
8.已知:如图,A、C、F、D在同一条直线上,且AB//DE,AF=DC,AB=DE,求
证:△ABC≌△DEF.
【解答】证明:∵AB∥DE,
∴∠A=∠D,
∵AF=CD,
∴AD+CF=CF+DF,
∴AC=DF,
在△ABC和△DEF中,
{
AC=DF
∠A=∠D ,
AB=DE
∴△ABC≌△DEF(SAS).
9.如图:点E、F在BC上, BE=CF , AB=DC , ∠B=∠C ,AF与DE交于
点G.过点G作 GH⊥BC ,垂足为H.(1)求证: △ABF≌△DCE
(2)求证: ∠EGH=∠FGH
【解答】(1)证明:∵BE=CF,
∴BF=CE,
在△ABF和△DCE中
{
AB=DC
∠B=∠C
BF=CE
∴△ABF≌△DCE(SAS).
(2)证明:∵△ABF≌△DCE,
∴∠AFE=∠DEC,
∴EG=GF,
∵GH⊥BC,
∴∠EGH=∠FGH.
10.如图,AD平分 ∠BAC,∠ADB=∠ADC .
(1)求证: △ABD⊆△ACD :
(2)若 ∠B=25°,∠BAC=40° ,求 ∠BDC 的度数.
【解答】(1)证明: ∵AD 平分 ∠BAC,∴∠BAD=∠CAD .
又 ∵AD=DA,∠ADB=∠ADC,∴△ABD≅△ACD(ASA)
1
(2)解:
∵∠BAD=∠CAD,∠BAC=40°,∴∠BAD=∠CAD= ∠BAC=20°
.
2
又 ∵∠B=25°,∴∠ADB=180°−∠B−∠BAD=135° .
又 ∵△ABD≅△ACD,∴∠ADC=∠ADB=135° .
又 ∵∠ADB+∠ADC+∠BDC=360°,∴∠BDC=90° .11.如图,在四边形ABCD中,E是CB上一点,分别延长AE,DC相交于点F,
AB=CF,∠CEA=∠B+∠F.
(1)求证:∠EAB=∠F;
(2)若BC=10,求BE的长.
【解答】(1)证明:∵∠CEA是△ABE的外角,
∴∠CEA=∠B+∠EAB.
又∵∠CEA=∠B+∠F,∴∠EAB=∠F.
(2)解:在△ABE和△FCE中,
{
AB=FC
∠EAB=∠F ,
∠AEB=∠FEC
∴△ABE≌△FCE.
∴BE=CE.
∵BC=10,
∴BE=5.
12.如图AB⊥BE,DE⊥BE,垂足分别为点B,E,且AB=DE,BF=CE,点B,
F,C,E在同一条直线上,AC,DF相交于点G.
求证:
(1)ΔABC≌ΔDEF;
(2)AG=DG.【解答】(1)解:∵AB⊥BE,DE⊥BE,
∴∠B=∠E=90°,
∵BF=CE,
∴BF+FC=CE+FC,
即BC=EF,
在ΔABC和ΔDEF中
{
AB=DE
∠B=∠E,
BC=EF
∴ΔABC≌ΔDEF(SAS)
(2)解:由(1)全等可知:
AC=DF,∠ACB=∠DFE,
∴CG=FG,
13.如图,已知∠A=∠D,AB=DB,点E在AC边上,∠AED=∠CBE,AB和DE
相交于点F.
(1)求证:△ABC≌△DBE.
(2)若∠CBE=50°,求∠BED的度数.
【解答】(1)证明:∵∠A=∠D,∠AFE=∠BFD,
∴∠ABD=∠AED,
又∵∠AED=∠CBE,
∴∠ABD=∠CBE
∴∠ABD+∠ABE=∠CBE+∠ABE,
即∠ABC=∠DBE,
在△ABC和△DBE中,
{
∠A=∠D
AB=DB ,
∠ABC=∠DBE∴△ABC≌△DBE(ASA);
(2)解:∵△ABC≌△DBE,
∴BE=BC,
∴∠BEC=∠C,
∵∠CBE=50°,
∴∠BEC=∠C=65°.∴AG=DG
14.已知:如图,点A,D,C,B在同一条直线上,AD=BC,AE=BF,CE=DF,
求证:(1)AE∥FB,
(1)DE=CF.
【解答】(1)证明:在△ADE和△BCF中,
{ AE=BF
∠A=∠B
AD=BC
∴△ADE≌△BCF(SAS),
∴DE=CF.
15.如图,在△ABC中,AB=BC,BE平分∠ABC,AD为BC边上的高,且AD=
BD.
(1)求证:∠ABE=∠CAD
(2)试判断线段AB与BD,DH之间有何数量关系,并说明理由.
【解答】(1)证明:∵AB=BC,BE平分∠ABC,
∴BE⊥AC,
∴∠BEA=90°=∠ADB,∵∠CAD+∠BEA+∠AHE=180°,∠HBD+∠ADB+∠BHD=180°,∠AHE=∠BHD,
∴∠HBD=∠CAD,
∵∠HBD=∠ABE,
∴∠ABE=∠CAD
(2)解:AB=BD+DH
{
∠2=∠3
理由是:∵在△BDH和△ADC中 BD=AD
∠BDH=∠ADC=90°
∴△BDH≌△ADC(ASA),
∴DH=DC,
∴BC=BD+DC=BD+DH,
∵AB=BC,
∴AB=BD+DH.
16.如图1,AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=α,AD、BE相交于点M.
(1)求证:BE=AD;
(2)直接用含α的式子表示∠AMB的度数为
(3)当α=90°时,取AD,BE的中点分别为点P、Q,连接CP,CQ,PQ,如图
2,判断△CPQ的形状,并加以证明.
【解答】(1)证明:如图1,
∵∠ACB=∠DCE=α,
∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,
{
CA=CB
∠ACD=∠BCE ,
CD=CE
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD;
(2)α
(3)解:△CPQ为等腰直角三角形
证明:如图2,由(1)可得,BE=AD,
∵AD,BE的中点分别为点P、Q,
∴AP=BQ,
∵△ACD≌△BCE,
∴∠CAP=∠CBQ,
在△ACP和△BCQ中,
{
CA=CB
∠CAP=∠CBQ,
AP=BQ
∴△ACP≌△BCQ(SAS),
∴CP=CQ,且∠ACP=∠BCQ,
又∵∠ACP+∠PCB=90°,
∴∠BCQ+∠PCB=90°,
∴∠PCQ=90°,
∴△CPQ为等腰直角三角形.