文档内容
第17讲 图形变换和动态问题中的全等(解析版)
第一部分 典例剖析+针对训练
类型一 图形变换中的全等
典例1(2019秋•来宾期末)如图,△ABE和△ADC分别沿着边AB、AC翻折180°形成的,若∠BCA:
∠ABC:∠BAC=28:5:3,BE与DC交于点F,则∠EFC的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.45°
思路引领:根据∠BCA:∠ABC:∠BAC=28:5:3,三角形的内角和定理分别求得∠BCA,∠ABC,
∠BAC的度数,然后根据折叠的性质求出∠D、∠DAE、∠BEA的度数,在△AOD中,根据三角形的内
角和定理求出∠AOD的度数,继而可求得∠EOF的度数,最后根据三角形的外角定理求出∠EFC的度
数.
解:在△ABC中,
∵∠BCA:∠ABC:∠BAC=28:5:3,
∴设∠BCA为28x,∠ABC为5x,∠BAC为3x,
则28x+5x+3x=180°,
解得:x=5°,
则∠BCA=140°,∠ABC=25°,∠BAC=15°,
由折叠的性质可得:∠D=25°,∠DAE=3∠BAC=45°,∠BEA=140°,
在△AOD中,∠AOD=180°﹣∠DAE﹣∠D=110°,
∴∠EOF=∠AOD=110°,
∴∠EFC=∠BEA﹣∠EOF=140°﹣110°=30°.
故选:B.
解题秘籍:本题考查图形的折叠变化及三角形的内角和定理.关键是要理解折叠是一种对称变换,它属
于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,只是位置变化.
典例2(2019•广阳区一模)如图,已知△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,直角∠EPF的顶点P是BC中
点,两边PE,PF分别交AB,AC于点E,F,当∠EPF在△ABC内绕顶点P旋转时(点E不与A,B重合),给出以下五个结论:①AE=CF;②∠APE=∠CPF;③连接EF,△EPF是等腰直角三角形;
④EF=AP;⑤S四边形AFPE =S△APC ,其中正确的有几个( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
思路引领:①②③连接AP,证明△AEP≌△CFP(ASA)即可判断;EF不是中位线,所以EF≠AP;
证明△AFP≌△BEP(SAS),S四边形AFPE =S△BPE +S△CPF ,即可判断⑤;
解:①如图1:连接AP,
∵AB=AC,∠BAC=90°,P是BC中点,
∴AP=CP,∠BAP=∠C=45°,
∵∠EPF=90°,
∴∠EPA+∠APF=90°,∠APF+∠CPF=90°,
∴∠APE=∠CPF,
∴△AEP≌△CFP(ASA),
∴AE=CF;
∴①②正确;
③由△AEP≌△CFP(ASA),
∴EP=PF,
∴△EPF是等腰直角三角形,
∴③正确;
④∵EF不是中位线,
∴EF≠AP;
故①②③正确;
⑤∵AE=CP,AP=BP,∠B=∠FAP=45°,
∴△AFP≌△BEP(SAS),
∴S四边形AFPE =S△BPE +S△CPF ,
⑤∵AE=CF,P是BC中点;
∴过点P作△APE和△PFC的高,高是相等的,
∴S△APE =S△PFC ,∴S四边形AFPE =S△APC ,
∴⑤正确;
故选:C.
解题秘籍:本题考查等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质;熟练掌握全等三角形的性质和判定
是解决问题的关键.
典例3(德惠市期末)如图,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,将△ABC沿直线BC向右平移得到
△DEF,连接AD、AE,则下列结论中不成立的是( )
A.AD∥BE,AD=BE B.∠ABE=∠DEF
C.ED⊥AC D.△ADE为等边三角形
思路引领:利用平移的性质可对A选项和B选项进行判断;先利用平移的性质得到AB∥DE,再利用
AB⊥AC和平行线的性质可判断AC⊥DE,从而可对C选项进行判断;利用AB=DE,AD=BE,可对D
选项进行判断.
解:∵△ABC沿直线BC向右平移得到△DEF,
∴AD∥BE,AD=BE,A选项的结论正确;
∠ABC=∠DEF,B选项的结论正确;
∵△ABC沿直线BC向右平移得到△DEF,
∴AB∥DE,
而AB⊥AC,
∴DE⊥AC,C选项的结论正确;
∵AB=DE,AD=BE,
没有条件得出DE=AD,D选项的结论错误.故选:D.
解题秘籍: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且相等.
针对训练1
1.(2020秋•旌阳区校级月考)如图,△ABE、△ADC是△ABC分别沿着AB、AC边翻折180°形成的.若
∠BAC:∠ABC:∠ACB=28:5:3,则∠EFC的度数为( )
A.75° B.80° C.95° D.100°
思路引领:由题意设∠BAC=28x,∠ABC=5x,∠ACB=3x,利用三角形的内角和定理可求解x值,即
可求解∠BAC=140°,∠ABC=25°,∠ACB=15°,再由折叠的性质可求得∠FBCC,∠FCB的度数,根
据三角形外角的性质可求解.
解:∵∠BAC:∠ABC:∠ACB=28:5:3,
∴设∠BAC=28x,∠ABC=5x,∠ACB=3x,
∴28x+5x+3x=180°,
解得x=5,
∴∠BAC=140°,∠ABC=25°,∠ACB=15°,
由折叠可知:∠EBA=∠ABC=25°,∠ACD=∠ACB=15°,
∴∠FBC=50°,∠FCB=30°,
∴∠EFC=∠FBC+∠FCB=50°+30°=80°,
故选:B.
解题秘籍:本题主要考查三角形的内角和定理,三角形外角的性质,通过方程求解∠BAC,∠ABC,
∠ACB的度数是解题的关键.
2.(门头沟区期末)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MN绕点C旋转到图1的位置时,请你探究线段DE、AD、BE之间的数量关系(直接写出结论,不要求写出证明过程);
(2)当MN绕点C旋转到图2的位置时,你在(1)中得到的结论是否发生变化?请写出你的猜想,并
加以证明;
(3)当MN绕点C旋转到图3的位置时,你在(1)中得到的结论是否发生变化?请写出你的猜想,并
加以证明.
思路引领:(1)根据题意推出△ADC≌△CEB,即可,(2)根据题意推出△ACD≌△CBE,即可推出
DE=AD﹣BE,(3)根据题意推出△ACD≌△CBE,即可推出DE=BE﹣AD.
解:(1)线段DE、AD、BE之间的数量关系是DE=AD+BE.(2分)
(2)如图2,
猜想:(1)中得到的结论发生了变化.
证明:∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠CEB=90°.
∴∠BCE+∠CBE=90°.
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°.
∴∠ACD=∠CBE.
∵AC=CB,
∴△ACD≌△CBE.(3分)
∴AD=CE,CD=BE.(4分)
∵DE=CE﹣CD,
∴DE=AD﹣BE.(5分)
(3)如图3,
猜想:(1)中得到的结论发生了变化.证明:∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠CEB=90°.
∴∠BCE+∠CBE=90°.
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°.
∴∠ACD=∠CBE.
∵AC=CB,
∴△ACD≌△CBE.(6分)
∴AD=CE,CD=BE.(7分)
∵DE=CD﹣CE,
∴DE=BE﹣AD.(8分)
解题秘籍:本题主要考查全等三角形的判定和性质,关键在于求证相关的三角形全等,找出等量关系进
行代换即可.
3.(2021 春•雁塔区校级期中)如图①点 A、B、C、D 在同一直线上,AB=CD,作 CE⊥AD,
BF⊥AD,且AE=DF.
(1)证明:EF平分线段BC;
(2)若△BFD沿AD方向平移得到图②时,其他条件不变,(1)中的结论是否仍成立?请说明理由.
思路引领:(1)由AB=CD,利用等式的性质得到AC=BD,再由AE=DF,利用HL得到直角三角形
ACE与直角三角形DBF全等,利用全等三角形对应边相等得到 EC=BF,再利用AAS得到三角形ECG
与三角形FBG全等,利用全等三角形对应边相等得到BG=CG,即可得证;
(2)(1)中的结论成立,理由为:由AC=DB,利用等式的性质得到AC=BD,再由AE=DF,利用
HL得到直角三角形ACE与直角三角形DBF全等,利用全等三角形对应边相等得到EC=BF,再利用
AAS得到三角形ECG与三角形FBG全等,利用全等三角形对应边相等得到BG=CG,即可得证.
(1)证明:∵CE⊥AD,BF⊥AD,
∴∠ACE=∠DBF=90°,
∵AB=CD,∴AB+BC=BC+CD,即AC=DB,
在Rt△ACE和Rt△DBF中,
{AE=DF)
,
AC=DB
∴Rt△ACE≌Rt△DBF(HL),
∴CE=FB,
在△CEG和△BFG中,
{∠ECG=∠FBG=90°
)
∠EGC=∠BGF ,
EC=FB
∴△CEG≌△BFG(AAS),
∴CG=BG,即EF平分线段BC;
(2)(1)中结论成立,理由为:
证明:∵CE⊥AD,BF⊥AD,
∴∠ACE=∠DBF=90°,
∵AB=CD,
∴AB﹣BC=CD﹣BC,即AC=DB,
在Rt△ACE和Rt△DBF中,
{AE=DF)
,
AC=DB
∴Rt△ACE≌Rt△DBF(HL),
∴CE=FB,
在△CEG和△BFG中,
{∠ECG=∠FBG=90°
)
∠EGC=∠BGF ,
EC=FB
∴△CEG≌△BFG(AAS),
∴CG=BG,即EF平分线段BC.
解题秘籍:此题考查了全等三角形的判定与性质,以及平移的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质
是解本题的关键.
类型二 动态问题中的全等
典例4(2020秋•姜堰区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=7cm,BC=5cm,CD为AB边上
的高,点E从点B出发,在直线BC上以2cm/s的速度移动,过点E作BC的垂线交直线CD于点F.(1)求证:∠A=∠BCD;
(2)当CF=AB时,点E运动多长时间?并说明理由.
思路引领:(1)根据余角的性质即可得到结论;
(2)如图,分点E在射线BC上移动和点E在射线CB上移动两种情况,证△CEF≌△ACB得CE=AC
=5,继而得出BE的长,从而得出答案.
解:(1)∵∠A+∠ACD=90°,∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠A=∠BCD;
(2)如图,当点E在射线BC上移动时,
∵∠A=∠BCD,∠BCD=∠ECF,
∴∠A=∠ECF,
在△CFE与△ABC中,
{∠CEF=∠ACB
)
∠ECF=∠A ,
CF=AB
∴△CEF≌△ACB(AAS),
∴CE=AC=7,
∴BE=BC+CE=12,
∴t=12÷2=6(s);
当点E在射线CB上移动时,
同理△CF′E′≌△CBA(AAS),
∴CE′=AC=7,
∴BE′=CE′﹣CB=2,
∴t=2÷2=1(s)
总之,当点E在射线CB上移动6s或1s时,CF=AB.解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定和性质,余角的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解
题的关键.
典例5(镇康县期末)如图,已知△ABC中,AB=AC=10cm,BC=8cm,点D为AB的中点.如果点P在
线段BC上以3cm/s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.
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1s后,BP= 3 cm,CQ= 3 cm.
(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1s后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由;
(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPD与
△CQP全等?
(4)若点Q以(3)中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿
△ABC三边运动,求经过多长时间点P与点Q第一次相遇?
思路引领:(1)根据题意可得出答案;
(2)由“SAS”可证△BPD≌△CQP;
(3)根据全等三角形的性质得出BP=PC=4cm,CQ=BD=5cm,则可得出答案;
15
(4)由题意列出方程 x=3x+2×10,解方程可得出答案.
4
解:(1)由题意可得,t=1s时,BP=3(cm),CQ=3(cm).
故答案为:3,3.
(2)全等,理由:
∵t=1s,点Q的运动速度与点P的运动速度相等,
∴BP=CQ=3×1=3(cm),∵AB=10cm,点D为AB的中点,
∴BD=5(cm).
又∵PC=BC﹣BP,BC=8cm,
∴PC=8﹣3=5(cm),
∴PC=BD,
又∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△BPD和△CQP中,
{PC=BD
)
∠B=∠C ,
BP=CQ
∴△BPD≌△CQP(SAS);
(3)∵点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,
∴BP与CQ不是对应边,
即BP≠CQ,
∴若△BPD≌△CPQ,且∠B=∠C,
则BP=PC=4(cm),CQ=BD=5(cm),
BP 4
∴点P,点Q运动的时间t= = (s),
3 3
CQ 5 15
v = = =
∴ Q t 4 4 (cm/s);
3
(4)设经过x秒后点P与点Q第一次相遇,
15
由题意,得 x=3x+2×10,
4
80
解得x= ,
3
80
∴经过 s点P与点Q第一次相遇.
3
解题秘籍:本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定的应用等知识,熟练运用这些性质
解决问题是解此题的关键.
针对训练2
4.(邗江区期末)活动一:已知如图 1,AB⊥AD,DE⊥AD,BC⊥CE,且 AB=CD.求证:△ABC≌△DCE.
活动二:动手操作,将两个斜边长相等的直角三角形纸片按图 2放置,其中∠ACB=∠CED=90°,∠A
=45°,∠D=30°.把△DCE绕点C按顺时针方向旋转15°得到△MCN.如图3,连接MB,求证:
△ACB≌△CBM.
活动三:如图4,已知点C坐标为(0,2),B为x轴上一点,△ABC是以BC为腰的在第一象限的等
腰直角三角形,∠BCA=90°,当B点从原点出发沿x轴正半轴运动时,在图中画出A点运动路线.并
请说明理由.
思路引领:活动一:利用同角的余角相等,证明∠B=∠ECD,根据ASA即可证明;
活动二:根据SAS即可证明;
活动三:作AH⊥y轴于H.只要证明△ACH≌△CBO,可得AH=OC=2,推出点A到y的距离为定值,
推出点A在平行于y轴的射线上运动,射线与y轴之间的距离为2(如图中虚线).
活动一:证明:如图1,∵AB⊥AD,BC⊥CE,
∴∠ABC+∠BCA=90°,
∠ECD+∠BCA=90°,
∴∠ABC=∠DCE,
∵∠BAC=∠CDE=90°,AB=CD,
∴△ABC≌△DCE(ASA).
活动二:证明:如图3,∵∠CNM=90°,∠CMN=30°,
∴∠MCN=60°,∵∠BCN=15°,
∴∠MCB=45°,
∵∠A=45°,
∴∠A=∠BCM,
∵AB=CM,AC=CB,
∴△ACB≌△CBM(SAS).
活动三:解:作AH⊥y轴于H.
∵C(0,2),
∴OC=2,
∵∠AHC=∠COB=∠ACB=90°,
∴∠HAC+∠ACH=90°,∠ACH+∠BCO=90°,
∴∠HAC=∠BCO,
∵AC=CB,
∴△ACH≌△CBO(AAS),
∴AH=OC=2,
∴点A的横坐标为2,
∴点A在平行于y轴的射线上运动,射线与y轴之间的距离为2(如图中竖直虚线).
解题秘籍:本题考查了三角形综合题,全等三角形的判定及性质、坐标与图形性质、等腰直角三角形的
性质等知识,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,属于中考压轴题.
5.(2021秋•松滋市期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90,AC=6,BC=8.点P从点A出发,沿折线
AC﹣﹣CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,点Q从点B出发沿折线BC﹣CA以每秒3个单位
长度的速度向终点A运动,P、Q两点同时出发.分别过P、Q两点作PE⊥l于E,QF⊥l于F.设点P
的运动时间为t(秒):
(1)当P、Q两点相遇时,求t的值;
(2)在整个运动过程中,求CP的长(用含t的代数式表示);(3)当△PEC与△QFC全等时,直接写出所有满足条件的CQ的长.
思路引领:(1)由题意得t+3t=6+8,即可求得P、Q两点相遇时,t的值;
{ 6−t(t≤6) )
(2)根据题意即可得出CP的长为 ;
t−6(6<t≤14)
(3)分两种情况讨论得出关于t的方程,解方程求得t的值,进而即可求得CQ的长.
解:(1)由题意得t+3t=6+8,
7
解得t= (秒),
2
7
当P、Q两点相遇时,t的值为 秒;
2
(2)由题意可知AP=t,
{ 6−t(t≤6) )
则CP的长为 ;
t−6(6<t≤14)
(3)当P在AC上,Q在BC上时,
∵∠ACB=90,
∴∠PCE+∠QCF=90°,
∵PE⊥l于E,QF⊥l于F.
∴∠EPC+∠PCE=90°,∠PEC=∠CFQ=90°,
∴∠EPC=∠QCF,
∴△PCE≌△CQF,
∴PC=CQ,
∴6﹣t=8﹣3t,解得t=1,
∴CQ=8﹣3t=5;
当P在AC上,Q在AC上时,即P、Q重合时,则CQ=PC,
由题意得,6﹣t=3t﹣8,
解得t=3.5,∴CQ=3t﹣8=2.5,
当P在BC上,Q在AC上时,即A、Q重合时,则CQ=AC=6,
综上,当△PEC与△QFC全等时,满足条件的CQ的长为5或2.5或6.
解题秘籍:本题考查了三角形全等的判定和性质,根据题意得出关于t的方程是解题的关键.
第二部分 专题提优训练
1.(2022春•雁塔区校级期末)在学习完“探索三角形全等的条件”一节后,一同学总结出很多全等三角
形的模型,他设计了以下问题给同桌解决:如图,做一个“U”字形框架PABQ,其中AB=42cm,
AP,BQ足够长,PA⊥AB于A,QB⊥AB于点B,点M从B出发向A运动,同时点N从B出发向Q运动,
使M,N运动的速度之比3:4,当两点运动到某一瞬间同时停止,此时在射线AP上取点C,使△ACM
与△BMN全等,则线段AC的长为( )
A.18cm B.24cm C.18cm或28cm D.18cm或24cm
思路引领:在PA⊥AB于A,QB⊥AB条件下,使△ACM与△BMN全等,需要分类讨论.
解:设:BM=3xcm,则BN=4xcm,
∵∠A=∠B=90°,
(1),当△ACM≌△BNM时,有BM=AM,BN=AC,
又AM+BM=42cm,
∴3x+3x=42,
∴x=7.
∴AC=BN=4x=28cm;
当△ACM≌△BMN时,有AM=BN,BM=AC,
又AM+BM=42cm,
∴4x+3x=42,
∴x=6,
∴AC=BM=18cm;
故选:C.
解题秘籍:本题考查全等三角形及分类讨论思想,正确分类才不会漏解.2.(2022春•双流区校级期中)如图,AB=7cm,AC=5cm,∠CAB=∠DBA=60°,点P在线段AB上以
2cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在射线BD上运动速度为xcm/s,它们运动的时间为t(s)
(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).当点P、Q运动到某处时,有△ACP与△BPQ全等,则相
应的x、t的值为( )
7 7 20
A.x=2,t= B.x=2,t= 或x= ,t=1
4 4 7
20 7
C.x=2,t=1 D.x=2,t=1或x= ,t=
7 4
思路引领:分两种情况:①△ACP≌△BPQ时AC=BP,AP=BQ,②△ACP≌△BQP时AC=BQ,AP
=BP,建立方程组求得答案即可
解:①若△ACP≌△BPQ,
则AC=BP,AP=BQ,可得:5=7﹣2t,2t=xt
解得:x=2,t=1;
②若△ACP≌△BQP,
则AC=BQ,AP=BP,可得:5=xt,2t=7﹣2t
20 7
解得:x= ,t= .
7 4
故选:D.
解题秘籍:此题考查全等三角形的判定与性质,注意分类讨论思想的渗透.
3.(2022春•东坡区校级期末)如图,△ABC中,AB=13cm,BC=11cm,AC=6cm,点E是BC边的中
点,点D在AB边上,现将△DBE沿着BA方向向左平移至△ADF的位置,则四边形DECF的周长为
17 cm.思路引领:连接EF,证明△CEF≌△DFE(ASA),推出DE=CF,可得结论.
解:连接EF.
由平移的性质可知,AF=DE.EF=AD,AF∥DE,EF∥AD,DF∥BC,
∴∠CEF=∠DFE,∠CFE=∠DEF,
在△CEF和△DFE中,
¿,
∴△CEF≌△DFE(ASA),
∴DE=CF,
∴AF=CF=DE=3cm
∵E是BC的中点,
∴EC=EB=DF=5.5cm,
∴四边形DECF的周长=2(3+5.5)=17cm.
故答案为:17.
解题秘籍:本题考查平移变换,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意灵活运用所学
知识解决问题.
4.(2022春•安陆市期中)如图,两个直角三角形重叠在一起,将三角形ABC沿AB方向平移2得到三角
形DEF,CH=2,EF=4,下列结论:①BH∥EF;②AD=BE;③DH=CH;④∠C=∠BHD;⑤
阴影部分的面积为6.其中正确的结论的序号是 ①②④⑤ .
思路引领:根据平移的性质及全等三角形的性质判断即可.
解:①∵将△ABC沿AB方向平移得到△DEF,∴∠ABC=∠DEF,
∴BH∥EF,
故①正确;
②∵将△ABC沿AB方向平移得到△DEF,
∴AB=DE,
∴AB﹣DB=DE﹣DB,
∴AD=BE,
故②正确;
③∵BC=EF=4,CH=2,
∴BH=2,
∴BH是△DEF的中位线,
∴DB=BE=2,
∴DH=❑√BD2+BH2=2❑√2,
∴DH≠CH,
故③不正确;
④∵BH∥EF,
∴∠BHD=∠F,
由平移性质可得:∠C=∠F,
∴∠C=∠BHD,
故④正确;
1 1
⑤阴影部分的面积=△ABC的面积﹣△DBH的面积= ×4×4− ×2×2=6.
2 2
故⑤正确;
故答案为:①②④⑤.
解题秘籍:本题考查了直角三角形的面积公式和平移的性质:①平移不改变图形的形状和大小;②经
过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应线段平行且相等,对应角相等.
5.(2016秋•宜兴市校级月考)如图,△ABE和△ACD是△ABC分别沿着AB、AC边翻折180°形成的,
若∠BAC=145°,则∠ = .
θ思路引领:先根据三角形内角和与翻折变换的特点求得∠EBC+∠DCB=70°,再根据三角形的一个外角
等于和它不相邻的两个内角的和得 =70°.
解:∵∠BAC=145° θ
∴∠ABC+∠ACB=35°
∵∠EBA=∠ABC,∠DCA=∠ACB
∴∠EBA+∠ABC+∠DCA+∠ACB=2(∠ABC+∠ACB)=70°,即∠EBC+∠DCB=70°
∴ =70°.
故θ答案为:70°
解题秘籍:此题考查全等三角形的判定和性质,注意三个三角形是全等的则对应角相等.反复利用三角
形的外角的性质:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和进行转换,
6.(2021秋•阳新县期末)如图,点P为定角∠AOB的平分线上的一个定点,且∠MPN与∠AOB互补,
若∠MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA、OB相交于M、N两点,则以下结论:(1)PM
=PN恒成立;(2)OM+ON的值不变;(3)四边形PMON的面积不变;(4)MN的长不变,其中正
确的序号为 .
思路引领:如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F.只要证明Rt△POE≌Rt△POF,△PEM≌△PFN,即
可一一判断.
解:如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F.
∵∠PEO=∠PFO=90°,
∴∠EPF+∠AOB=180°,
∵∠MPN+∠AOB=180°,
∴∠EPF=∠MPN,∴∠EPM=∠FPN,
∵OP平分∠AOB,PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∴PE=PF,
在Rt△POE和Rt△POF中,
{OP=OP)
,
PE=PF
∴Rt△POE≌Rt△POF,
∴OE=OF,
在△PEM和△PFN中,
{∠MPE=∠NPF
)
PE=PF ,
∠PEM=∠PFN
∴△PEM≌△PFN,
∴EM=NF,PM=PN,故(1)正确,
∴S△PEM =S△PNF ,
∴S四边形PMON =S四边形PEOF =定值,故(3)正确,
∵OM+ON=OE+ME+OF﹣NF=2OE=定值,故(2)正确,
∵M,N的位置变化,∴MN的长度是变化的,故(4)错误,
故答案为:(1)(2)(3)
解题秘籍:本题考查全等三角形的性质、角平分线的性质定理、四边形的面积等知识,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.
7.(2021秋•铅山县期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=10cm.点C在直线l上,
动点P从A点出发沿A→C的路径向终点C运动;动点Q从B点出发沿B→C→A路径向终点A运动.
点P和点Q分别以每秒1cm和2cm的运动速度同时开始运动,其中一点到达终点时另一点也停止运动,
分别过点P和Q作PM⊥直线l于M,QN⊥直线l于N.则点P运动时间为 2 或 6 秒时,△PMC与
△QNC全等.思路引领:首先根据全等三角形的性质得到 CP=CQ,再分两种情况进行讨论:①P在AC上,Q在
BC上,推出方程8﹣t=10﹣2t,②P、Q都在AC上,此时P、Q重合,得到方程8﹣t=2t﹣10.分别
解方程即可得出答案.
解:设运动时间为t秒时,△PMC≌△CNQ,
∴斜边CP=CQ,
分两种情况:
①如图1,点P在AC上,点Q在BC上,
∵AP=t,BQ=2t,
∴CP=AC﹣AP=8﹣t,CQ=BC﹣BQ=10﹣2t,
∵CP=CQ,
∴8﹣t=10﹣2t,
∴t=2;
②如图2,点P、Q都在AC上,此时点P、Q重合,
∵CP=AC﹣AP=8﹣t,CQ=2t﹣10,
∴8﹣t=2t﹣10,
∴t=6;
综上所述,点P运动时间为2或6秒时,△PMC与△QNC全等,故答案为:2或6.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定与性质,路程、速度与时间的关系,能根据题意得出方程是解
此题的关键.
8.(2018秋•西城区校级期中)将两个全等的△ABC和△DBE按图1方式摆放,其中∠ACB=∠DEB=
90°,∠A=∠D=30°,点E落在AB上,DE所在直线交AC所在直线于F.
(1)求证:AF+EF=DE;
(2)若将图1中的△DBE绕点B顺时针旋转角a,且60°< <180°,其他条件不变,如图2,请直接写
出此时线段AF、EF与DE之间的数量关系. α
思路引领:(1)由全等三角形的性质可得 BC=BE,DE=AC,AB=BD,由“HL”可证
Rt△BCF≌Rt△BEF,可得EF=CF,由线段之间关系可求解;
(2)由全等三角形的性质可得BC=BE,DE=AC,AB=BD,由“HL”可证Rt△BCF≌Rt△BEF,可
得EF=CF,由线段之间关系可求解.
证明:(1)连接BF,
∵△ABC≌△DBE
∴BC=BE,DE=AC,AB=BD,
∵BE=BC,BF=BF
∴Rt△BCF≌Rt△BEF(HL)
∴EF=CF∴DE=AC=AF+CF=AF+EF
(2)连接BF,
∵△ABC≌△DBE
∴BC=BE,DE=AC,AB=BD,
∵BE=BC,BF=BF
∴Rt△BCF≌Rt△BEF(HL)
∴EF=CF
∴AF=AC+CF=DE+EF
解题秘籍:本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,熟练运用全等三角形的判定是本题的关
键.
9.(2021秋•东平县期中)如图(1),AB⊥BD,DE⊥BD,点C是BD上一点,且BC=DE,CD=AB.
(1)试判断AC与CE的位置关系,并说明理由;
(2)如图(2),若把△CDE沿直线BD向左平移,使△CDE的顶点C与B重合,此时AC与BE互相
垂直吗?请说明理由.
思路引领:(1)根据条件证明△ABC≌△CDE就得出∠ACE=90°,就可以得出AC⊥CE;
(2)如图2,根据△ABC≌△CDE可以得出∠BFC=90°,从而得出结论.
解:(1)AC⊥CE
理由:∵AB⊥BD,DE⊥BD,
∴∠B=∠D=90°.
在△ABC和△CDE中,{
AB=CD
)
∠B=∠D ,
BC=DE
∴△ABC≌△CDE(SAS),
∴∠A=∠DCE,∠ACB=∠E.
∵∠A+∠ACB=90°,
∴∠DCE+∠ACB=90°.
∵∠DCE+∠ACB+∠ACE=180°,
∴∠ACE=90°,
∴AC⊥CE;
(2)AC⊥BE
如图2,∵△ABC≌△BDE,
∴∠A=∠EBD,∠ACB=∠E.
∵∠A+∠ACB=90°,
∴∠EBD+∠ACB=90°,
∴∠BFC=90°
∴AC⊥BE.
解题秘籍: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.10.(2013•淄川区模拟)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC沿AB向下翻折后,再绕点A按顺时针
方向旋转 度( <∠BAC),得到Rt△ADE,其中斜边AE交BC于点F,直角边DE分别交AB、BC
于点G、Hα. α
求证:△AFB≌△AGE.
思路引领:由折叠与旋转的性质可得:AE=AB,∠E=∠ABF,然后由 ASA,即可判定:
△AFB≌△AGE.
证明:∵将△ABC 沿 AB 向下翻折后,再绕点 A 按顺时针方向旋转 度( <∠BAC),得到
Rt△ADE, α α
∴AE=AB,∠E=∠ABF,
{∠EAG=∠FAB=α
)
在△AFB和△AGE中, EA=AB ,
∠ABF=∠E
∴△AFB≌△AGE(ASA).
解题秘籍:本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、
AAS、HL.
注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角
对应相等时,角必须是两边的夹角.
11.(2016•启东市开学)如图,将Rt△ABC沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,
1
且∠EAF= ∠DAB.试猜想DE,BF,EF之间有何数量关系,并证明你的猜想.
2
思路引领:通过延长CF,将DE和BF放在一起,便于寻找等量关系,通过两次三角形全等证明,得出结论.
猜想:DE+BF=EF.证明:延长CF,作∠4=∠1,如图:
1
∵将Rt△ABC沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,且∠EAF= ∠DAB,
2
∴∠1+∠2=∠3+∠5,∠2+∠3=∠1+∠5,
∵∠4=∠1,
∴∠2+∠3=∠4+∠5,
∴∠GAF=∠FAE,
{
∠4=∠1
)
在△AGB和△AED中, AB=AD ,
∠ABG=∠ADE
∴△AGB≌△AED(ASA),
∴AG=AE,BG=DE,
{
AG=AE
)
在△AGF和△AEF中, ∠GAF=∠EAF ,
AF=AF
∴△AGF≌△AEF(SAS),
∴GF=EF,
∴DE+BF=EF.
证毕.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是作辅助角,将 DE和BF放在一起,便
于数量关系的猜想和证明.
12.(2021秋•绥滨县期末)如图1,△ABE是等腰三角形,AB=AE,∠BAE=45°,过点B作BC⊥AE于
点C,在BC上截取CD=CE,连接AD、DE并延长AD交BE于点P;
(1)求证:AD=BE;
(2)试说明AD平分∠BAE;(3)如图2,将△CDE绕着点C旋转一定的角度,那么AD与BE的位置关系是否发生变化,说明理由.
思路引领:(1)利用SAS证明△BCE≌△ACD,根据全等三角形的对应边相等得到AD=BE.
(2)根据△BCE≌△ACD,得到∠EBC=∠DAC,由∠BDP=∠ADC,得到∠BPD=∠DCA=90°,利
用等腰三角形的三线合一,即可得到AD平分∠BAE;
(3)AD⊥BE不发生变化.由△BCE≌△ACD,得到∠EBC=∠DAC,由对顶角相等得到∠BFP=
∠AFC,根据三角形内角和为180°,所以∠BPF=∠ACF=90°,即AD⊥BE.
解:(1)∵BC⊥AE,∠BAE=45°,
∴∠CBA=∠CAB,
∴BC=CA,
在△BCE和△ACD中,
{
BC=AC
)
∠BCE=∠ACD=90° ,
CE=CD
∴△BCE≌△ACD(SAS),
∴AD=BE.
(2)∵△BCE≌△ACD,
∴∠EBC=∠DAC,
∵∠BDP=∠ADC,
∴∠BPD=∠DCA=90°,
∵AB=AE,
∴AD平分∠BAE.
(3)AD⊥BE不发生变化.
如图2,∵△BCE≌△ACD,
∴∠EBC=∠DAC,
∵∠BFP=∠AFC,
∴∠BPF=∠ACF=90°,
∴AD⊥BE.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的性质定理与判定定理,解决本题的关键是证明△BCE≌△ACD.
13.(2022春•坪山区校级期中)如图:已知A(a,0)、B(0,b),且a、b满足(a﹣2)2+|2b﹣4|=
0.
(1)如图1,求△AOB的面积;
(2)如图2,点C在线段AB上(不与A、B重合)移动,AB⊥BD,且∠COD=45°,猜想线段AC、
BD、CD之间的数量关系并证明你的结论;
(3)如图3,若P为x轴上异于原点O和点A的一个动点,连接PB,将线段PB绕点P顺时针旋转90°
至PE,直线AE交y轴Q,点Q,当P点在x轴上移动时,线段BE和线段BQ中,请判断哪条线段长为
定值,并求出该定值.
思路引领:(1)根据非负数的性质得到a﹣2=0,2b﹣4=0,求得a=2,b=2,得到OA=2,OB=
2,于是得到结果;
(2)证明:将△AOC绕点O逆时针旋转90°得到△OBF根据已知条件得到∠BDF=180°,由∠DOC=
45°,∠AOB=90°,同时代的∠BOD+∠AOC=45°,求出∠FOD=∠BOF+∠BOD=∠BOD+∠AOC=45°,推出△ODF≌△ODC,根据全等三角形的性质得到DC=DF=DB+BF=DB+DC;
(3)BQ是定值,作EF⊥OA于F,在FE上截取PF=FD,由∠BAO=∠PDF=45°,得到∠PAB=
∠PD,E=135°,根据余角的性质得到∠BPA=∠PED,推出△PBA≌EPD,根据全等三角形的性质得
到AP=ED,于是得到FD+ED=PF+AP.即:FE=FA,根据等腰直角三角形的性质得到结论.
(1)解:∵(a﹣2)2+|2b﹣4|=0,∴a﹣2=0,2b﹣4=0,
∴a=2,b=2,
∴A(2,0)、B(0,2),
∴OA=2,OB=2,
1
∴△AOB的面积= ×2×2=2;
2
(2)证明:将△AOC绕点O逆时针旋转90°得到△OBF,
∵∠OAC=∠OBF=∠OBA=45°,∠DBA=90°,
∴∠BDF=180°,
∵∠DOC=45°,∠AOB=90°,
∴∠BOD+∠AOC=45°,
∴∠FOD=∠BOF+∠BOD=∠BOD+∠AOC=45°,
{
OF=OC
)
在△ODF与△ODC中, ∠FOD=∠COD ,
OD=OD
∴:△ODF≌△ODC,∴DC=DF,DF=BD+BF,故CD=BD+AC.
(3)BQ是定值,作EF⊥OA于F,在FE上截取PF=FD,
∵∠BAO=∠PDF=45°,
∴∠PAB=∠PD,E=135°,
∴∠BPA+∠EPF=90°∠EPF+∠PED=90°,
∴∠BPA=∠PED,
在△PBA与△EPD中,
{∠BPA=∠PED
)
∠PAB=∠PDE ,
PB=PE
∴△PBA≌EPD(AAS),∴AP=ED,
∴FD+ED=PF+AP,
即:FE=FA,
∴∠FEA=∠FAE=45°,
∴∠QAO=∠EAF=∠OQA=45°,
∴OA=OQ=2,
∴BQ=4.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定和性质,坐标与图形的性质,三角形面积的计算,正确的作出
辅助线是解题的关键.
14.(2021秋•顺平县期末)如图1,AE与BD相交于点C.AC=EC,BC=DC.
(1)求证:AB∥DE;
(2)如图2,过点C作PQ交AB于P,交DE于Q,求证:CP=CQ;
(3)如图3,若AB=8cm,点P从点A出发,沿A→B→A方向以3cm/s的速度运动,点Q从点D出发,
沿D→E方向以1cm/s的速度运动,P、Q两点同时出发.当点P到达点A时,P、Q两点同时停止运动
设点P的运动时间为t(s).连接PQ,当线段PQ经过点C时,求出t的值.思路引领:(1)证明出全等之后得到一组内错角相等即可求证;
(2)利用(1)平行的结论得到一组角度相等,可以求证三角形全等,即可得到结论;
(3)由(2)可知,△DCQ≌△BCP始终成立,即DQ=BP,分两种情况,一种是P从A到B,另外一
种是P从B到A.
(1)证明:在△ABC与△EDC中,
{
AC=EC
)
∵ ∠ACB=∠ECD ,
BC=DC
∴△ABC≌△EDC(SAS),
∴∠A=∠E,
∴AB∥DE.
(2)证明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠D,
在△DCQ和△BCP中,
{
∠B=∠D
)
CD=BC ,
∠DCQ=∠BCP
∴△DCQ≌△BCP(ASA),
∴CP=CQ.
(3)解:由(2)可知:当线段PQ经过点C时,△DCQ≌△BCP,
可得DQ=BP,
∴8﹣3t=t或3t﹣8=t,
∴t=2或4,
∴当t=2(s)或4(s)时,线段PQ经过点C.
解题秘籍:本题主要考查全等三角形的性质和应用,在动点问题中要注意两种情况.