文档内容
第十二章 全等三角形压轴训练(多解、动点、新定义型压
轴)
01 压轴总结
目录
题型一 利用三角形全等求时间或线段长的多解问题............................................................................................1
题型二 与全等三角形有关的多结论问题................................................................................................................7
题型三 全等三角形中的动点综合问题..................................................................................................................13
题型四 全等三角形中的新定义型综合问题..........................................................................................................27
02 压轴题型
题型一 利用三角形全等求时间或线段长的多解问题
例题:如图, , 于A, 于B,且 ,P点从B向A运动,速度为
,Q点从B向D运动,速度为 ,P、Q两点同时出发,则经过 s后, 与
全等.
【答案】4
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,解一元一次方程,先设运动x分钟后 与
全等;分两种情况:①若 ,则 ,此时 , ≌ ;②若 ,则,得出 , ,即可得出结果.
【详解】解:∵ 于点A, 于B,
∴ .
设运动x分钟后 与 全等,由题意得: , ,则 .
分两种情况:
①若 ,则 , , .
可知 ,
∴ ≌ ;
②若 ,则 ,
解得: ,可知 ,
此时 与 不全等.
综上所述:运动 后 与 全等.
故答案为:4.
巩固训练
1.(23-24七年级下·陕西西安·期末)如图, 中, , , ,直线 经过
点 且与边 相交.动点 从点 出发沿 路径向终点 运动;动点 从点 出发沿
路径向终点 运动.点 和点 的速度分别为 和 ,两点同时出发并开始计时,当
点 到达终点 时计时结束.在某时刻分别过点 和点 作 于点 , 于点 ,设运动时间为
秒,则当 为( )秒时, 与 全等.
A.12或 B.2或 或10 C.1或 D.2或 或12
【答案】D
【分析】本题考查的是全等三角形的性质,一元一次方程的应用,以及分类讨论的数学思想,掌握全等三角形的对应边相等是解题的关键.
分点Q在 上,点P在 上;点P与点Q重合;Q与A重合三种情况,根据全等三角形的性质列式计
算即可.
【详解】解:①如图1,Q在 上,点P在 上时,作 ,
由题意得, ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
当 时,
则 ,
即 ,
解得: ;
②如图2,当点P与点Q重合时,
由题意得, ,
∵ ,
∴ ,
当 ,
则 ,∴ ,
解得: ;
③如图3,当点Q与A重合时,
由题意得, ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
当 ,
则 ,
即 ,
解得: ;
当综上所述:当 秒或 秒或12秒时, 与 全等,
故选D.
2.(23-24八年级上·重庆·阶段练习)如图,在长方形 中, ,延长 到点E,使
,连接 ,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿 向终点A运动,设点P的
运动时间为t秒,当t的值为 秒时, 与 全等.
【答案】1或7
【分析】本题考查了全等三角形的判定,判定方法有: .根据题意,分两种情况
进行讨论,根据题意得出 和 即可求得.【详解】解:由题意得: ,
若 ,
根据 证得 ,
,即 ,
若 ,
根据 证得 ,
,即 .
当t的值为1或7秒时. 与 全等.
故答案为:1或7.
3.(23-24八年级上·山东日照·阶段练习)如图, ,垂足为点 , 米, 米,射线
,垂足为点 ,动点 从 点出发以2米/秒沿射线 运动,点 为射线 上一动点,随着
点运动而运动,且始终保持 ,当点 经过 秒时(不包括0秒),由点 组成的三角
形与 全等.
【答案】 秒或 秒或
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质,分四种情况:当点 在线段 上, 时,
;当 在 上, 时, ;当 在线段 上, 时;当 在
上, 时, ;分别利用三角形全等的性质进行求解即可,熟练掌握三角形全等的
判定与性质是解此题的关键.
【详解】解:当点 在线段 上, 时, ,
,
,
,
点 的运动时间为 (秒);
当 在 上, 时, ,
,
,
,点 的运动时间为 (秒);
当 在线段 上, 时,此时 在 点未动,时间为 秒,不符合题意;
当 在 上, 时, ,
,
,
,
点 的运动时间为 (秒);
综上所述,当点 经过 秒或 秒或 秒时(不包括0秒),由点 组成的三角形与 全等,
故答案为: 秒或 秒或 .
4.如图, 中, , , ,点 从 点出发沿 路径向终点运动,
终点为 点;点 从 点出发沿 路径向终点运动,终点为 点.点 和 分别以2和6的运动
速度同时开始运动,两点都要到相应的终点时才能停止运动,在某时刻,分别过 和 作 于 ,
于 .若要 与 全等,则点 的运动时间为 .
【答案】 或 或
【分析】根据题意分为五种情况,根据全等三角形的性质得出 ,代入得出关于t的方程,解方程
即可.
【详解】解:设点 运动 秒时,以 、 、 为顶点的三角形和以 、 、 为顶点的三角形全等,分
为五种情况:
①如图1,P在 上,Q在 上,则 , ,, ,
,
,
, ,
,
,
,
即 ,
;
②如图2,P在 上,Q在 上,则 , ,
由①知: ,
,
;
因为此时 ,所以此种情况不符合题意;
③当P、Q都在 上时,如图3,
,;
④当Q到A点停止,P在 上时, , 时,解得 .
⑤因为P的速度是每秒2,Q的速度是每秒6, P和Q都在 上的情况不存在;
综上,点P运动 或 或 秒时, 与 全等.
故答案为: 或 或 .
【点睛】本题主要考查对全等三角形的性质,解一元一次方程等知识点的理解和掌握,能根据题意得出方
程是解此题的关键.
题型二 与全等三角形有关的多结论问题
例题:(23-24七年级下·江西吉安·期末)如图,在 和 中, 与 相交于点 ,与
相交于点 , 与 相交于点 , , , .给出下列结论:
① ;② ;③ ;④ .其中正确的结论是( )
A.①③④ B.①②③④ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【分析】本题考查了两个全等三角形的判定及性质,根据已知条件判定两个三角形全等,可得到对应边及
对应角相等,据此可判断①③,再结合条件证明两个三角形全等,可得到④,即可求得结果,灵活运用两
个全等三角形的条件及性质是解题的关键.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,∴ ,
∴ ,
∴①③都正确,
在 中,
,
∴ ,
故④正确,
根据已知条件无法证明②是否正确,
故①③④正确,
故选:A.
巩固训练
1.(23-24七年级下·四川巴中·期末)如图,在 中,点M,N分别是边 上的点,且M,
N两点满足 , 交 于点P,过点P作 交 延长线于点Q,交 于点F,
与 交于点E,若 ,则下列结论:①连接 ,则 平分 ;② ;③
;④ .成立的是( ).
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定等知识点,灵活运用全等三角形的判
定与性质成为解题的关键.
先证明 可得 ,再证明 可得 ,进而证明得到 即可判定①;由 可得 ,然后
证明 即可判定②;由全等三角形的性质可得 ,再结合三角形外角的性
质即可判定③;先证明 可得 ,再证明 可得
,然后证明 可得 ,再说明 ,最后根据线段的和差及等量代
换即可证明结论.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
∵ , ,
∴ ,即②正确;
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 平分 ,故①正确;
∵ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,即③正确;
∴∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
如图:连接
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即④正确.
故选D.
2.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图所示,在 中, , 于 ,
平分 交 于 , 在 上,并且 ,则下列四个结论:
① ,② ,③ ,④ ,其中正确的结论有( )A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义;根据 证明 ,再
利用三角形全等的性质证明 , ,进而得出 ,熟练掌握全等三角形的判定
和性质是解此题的关键.
【详解】解: 平分 交 于 ,
,
在 和 中,
,
,故④正确;
,故②③正确;
, 于 ,
, ,
,
,故①正确;
综上所述,正确的有①②③④,
故选:D.
3.(22-23七年级下·江苏南通·期末)如图,在 中, ,高 与角平分线 相交于点 ,
的平分线 分别交 , 于点 , ,连接 ,下列结论:① ;②
;③ ;④ ,其中所有正确结论的序号是( )A.①②④ B.②③ C.③④ D.②③④
【答案】B
【分析】 根据已知条件无法判定 与 相等,进而可对结论 进行判断;
先根据角平分线的定义得 ,进而得 , ,
,据此可对结论 进行判断;
先证 和 全等得 ,然后根据平角的定义得 ,据此可对结
论 进行判断;
根据 为 的高得: , ,根据已知条件无法判定 与 相
等,对此可对结论 进行判断.
此题主要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,解答此题的关键是
准确识图,熟练掌握三角形的内角和定理、全等三角形的判定方法和三角形的面积公式.
【详解】 根据已知条件无法判定 与 相等,
无法判定 与 相等,
结论 不正确;
是 的角平分线,
,
为 的高, ,
, ,
又 ,
,
结论 正确;
由结论 正确得: ,
平分 ,
,
在 和 中,
, , ,,
,
,
,
,
即: ,
结论 正确;
为 的高,
, ,
根据已知条件无法判定 与 相等,
无法判定 与 相等,
结论 不正确.
综上所述:正确的结论是 .
故选:B.
题型三 全等三角形中的动点综合问题
例题:(23-24七年级下·上海闵行·期末)如图,已知在 中, 射
线 点P为射线 上的动点(点P不与点A重合),连接 ,将线段 绕点B顺时针旋转角度
α后, 得到线段 , 连接 、 .
(1)试说明 的理由;
(2)延长 交射线 于点D,在点P的移动过程中, 的大小是否发生变化?若改变请说明理由,若不改变,请求出 的大小(用含α的代数式表示);
(3)当 时, 过点Q作 垂直射线 , 垂足为E,那么 (用m、 n
的代数式表示) .
【答案】(1)理由见解析
(2)不改变,
(3)
【分析】(1)先证明 ,再根据两条边相等,即可证得两个三角形全等;
(2)先证明 ,得到 , ,再计算出 的值,再证明
,最后根据三角形外角定理即可求得 的大小;
(3)证明 是 的角平分线,根据角平分线定理得到 , ,再根据 ,
,即可得到 和 ,根据三角形面积公式进行计算即可.
【详解】(1)证明:根据旋转的性质得到 , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
(2)解:如下图所示,连接 ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 大小不改变,且 ;
(3)解:如下图所示,
∵ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∴ 是 的角平分线,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查全等三角形的判断和性质、三角形外角定理、直角三角形的性质和角平分线定理,解题
的关键是熟练掌握三角形全等的判定条件.
巩固训练
1.(23-24八年级上·湖南株洲·期末)如图,等腰 中, , , 点为射线
上一动点,连接 ,作 且 .
(1)如图1,过F点作 交 于G点,求证: ;
(2)如图2,连接 交 于 点,若 ,求证: 点为 中点;
(3)如图3,当 点在 的延长线上时,连接 与 的延长线交于 点,若 ,则 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)【分析】本题考查了全等三角形的判定以及性质.
(1)易证 ,即可证明 ,即可解题;
(2)过 点作 交 于 点,根据(1)中结论可得 ,即可证明 ,
可得 ,根据 可证 ,根据 , ,即可解题;
(3)过 作 的延长线交于点 ,易证 ,由(1)(2)可知 ,
,可得 , ,即可求得 的值,即可解题.
【详解】(1)证明: , ,
,
在 和 中,
,
;
(2)证明:过 点作 交 于 点,
,
,
在 和 中,
,
,
,
,,
,
,
,
点为 中点;
(3)解:过 作 的延长线交于点 ,如图,
, , ,
,
由(1)(2)知: , ,
, ,
,
,
,
.
故答案为 .
2.(23-24八年级上·江西赣州·阶段练习)如图(1),在 中, , , ,
,现有一动点 ,从点 出发,沿着三角形的边 运动,回到点 停止,速度为
,设运动时间为 .(1)如图(1),当 ________时, 的面积等于 面积的一半:
(2)如图(2),在 中, , , , .在 的边上,若另外有
一个动点 ,与点 同时从点 出发,沿着边 运动,回到点 停止.在两点运动过程中的某
一时刻,恰好 全等于 ,求点 的运动速度.
【答案】(1) 或
(2) 或 或 或
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的中线的性质,一元一次方程的应用等知识点,
清晰的分类讨论思想是解答本题的关键.
(1)根据三角形中线的性质分两种情况讨论即可解答;
(2)设点Q的运动速度为 ,然后分点P在 上,点Q在 上;点P在 上,点Q在 上;
点P在 上,点Q在 上;点P在 上,点Q在 上四种情况,分别根据全等三角形的性质列方程
解答即可.
【详解】(1)解:如图,当P在 上, 的面积等于 面积的一半,
∴ ,
∴ ,当 在 上时,如图, 的面积等于 面积的一半,
∴ ,
∴ ,
综上所述,当 为 或 时, 的面积等于 面积的一半.
(2)解:设点Q的运动速度为 ,
①当点P在 上,点Q在 上, 时,
∴ ,
∴ ,
解得 ;
②当点P在 上,点Q在 上, 时,
∴ ,∴ ,
解得 ;
③当点P在 上,点Q在 上, 时,
∴ ,
∴点P的路程为 ,点Q的路程为 ,
∴ ,
解得 ;
④当点P在 上,点Q在 上, 时,
∴ ,
∴点P的路程为 ,点Q的路程为 ,
∴ ,解得 ;
∴Q运动的速度为 或 或 或 .
3.如图,在等腰 中, , , 平分 .在线段 上有一动点 ,连接
, 为直线 上异于 的一点,连接 、 .
(1)如图 ,当点 在射线 上时,若 ,直接写出: ______;
(2)如图 ,当点 在射线 的反向延长线上时,
若(1)中的结论仍成立,则 、 、 应满足怎样的数量关系,请证明;
若 ,且 , ,求 的值.
【答案】(1)
(2)① ,证明见解析 ②
【分析】 在 上取一点 ,使得 ,连接 ,证 ≌ ,得 ,
再证 ≌ ,得 ,进而得出结论;
在 的延长线上取一点 ,使得 ,连接 ,先证 ≌ ,得
, ,再证明 ≌ ,得 ,即可得出结论;
由 可知, , ,则 ,设 ,则 ,得 ,
,则 ,再由三角形面积关系即可得出结论.【详解】(1)解:在 上取一点 ,使得 ,连接 ,如图 所示:
,
.
平分 ,
,
,
≌ ,
, .
, ,
.
,
≌ ,
.
, ,
,
故答案为: ;
(2)解:①若 中的结论仍成立,则 、 、 应满足怎样的数量关系为: ,理由如下:
在 的延长线上取一点 ,使得 ,连接 ,如图 所示:
, .
,
.
,
.
,
,
,
≌ ,
, .
, ,
≌ ,
,
;
由 可知: , ,
,
,
.
, ,
设 ,则 , ,
,
,,
.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了四边形的面积、等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,
三角形的面积等知识,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.
4.(23-24八年级上·浙江嘉兴·期末)如图,在直角坐标系 中,点 ,点B为x轴正半轴上一个
动点,以 为边作 ,使 , ,且点C在第一象限内.
(1)如图1,若 ,求点C的坐标.
(2)如图2,过点B向x轴上方作 ,且 ,在点B的运动过程中,探究点C,D之间的距离
是否为定值.若为定值,求出该定值,若不是,请说明理由.
(3)如图3,过点B向x轴下方作 ,且 ,连结 交x轴于点E,当 的面积是
的面积的2倍时,求 的长.
【答案】(1)点C的坐标为
(2)点C,D之间的距离是为定值,定值为4,理由见解析
(3)
【分析】本题考查坐标与图形,全等三角形的判定及性质,添加辅助线,构造全等三角形是解决问题的关
键.
(1)过点C作 轴于点 ,利用互余可证 ,进而利用 可证明 ,可得
, ,由 ,可得点 的坐标;
(2)连结 ,利用互余可证 ,进而利用 可证明 ,可得 ,即可得结论;
(3)过点C作 轴于点F,由(1)可知, ,得 ,结合题意可知 ,
,再证 ,得 , 根据 ,
,可得 ,即 ,得 ,根据 即
可求解.
【详解】(1)解:过点C作 轴于点 ,
,
,
,
,
在 和 中, ,
,
, .
,
∴点C的坐标为 .
(2)点C,D之间的距离是为定值,理由如下:
连结 ,,
,
在 和 中, ,
.
,
即:点C,D之间的距离是为定值;
(3)过点C作 轴于点F,由(1)可知, ,
,
,
, .
, , ,
,
,
,由题可知 ,
,
.
,
.
题型四 全等三角形中的新定义型综合问题
例题:(23-24七年级下·辽宁本溪·期末)新定义:如果两个三角形不全等但面积相等,那么这两个三角形
叫做积等三角形.
【初步尝试】
(1)如图1,在 中, ,P为边 上一点,若 与 是积等三角形,求
的长;
【理解运用】
(2)如图2, 与 为积等三角形,若 ,且线段 的长度为正整数,求 的
长.
【综合应用】
(3)如图3,在 中 ,过点C作 ,点 是射线 上一点,以
为边作 ,连接 .请判断 与 是否为积等三角形,并说明
理由.
【答案】(1)2;(2)2;(3)是积等三角形,证明见解析
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质,三角形的中线的性质,三角形的三边关系等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
(1)利用三角形的中线的性质即可解决问题;
(2)证明 ,推出 ,利用三角形的三边关系即可解决问题;
(3)过过点 作 于点 ,先证明 则 ,然后再依据积等三角
形的定义进行证明即可.
【详解】(1)解:过点 作 于 ,
与 是积等三角形,
,
,
,
;
(2)解:如图2,延长 至 ,使 ,连接 ,
与 为积等三角形,
在 和 中,
,
在 中为正整数,
;
(3)是积等三角形
证明:如图3,过点 作 于点 ,
在 和 中,
,
与 为积等三角形.巩固训练
1.(2024八年级下·全国·专题练习)定义:顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形叫做“同源三角形”,
我们称这两个顶角为“同源角”.如图, 和 为“同源三角形”, , ,
与 为“同源角”.
(1)如图1, 和 为“同源三角形”,试判断 与 的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若“同源三角形” 和 上的点 , , 在同一条直线上,且 ,则
______°.
(3)如图3, 和 为“同源三角形”,且“同源角”的度数为 时,分别取 , 的中点 ,
,连接 , , ,试说明 是等腰直角三角形.
【答案】(1) ,详见解析
(2)45
(3)见解析
【分析】本题考查了新定义,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定,三角形内角和定理等知
识,
(1)由“同源三角形”的定义可证 ,然后根据 证明 即可;
(2)由“同源三角形”的定义和 可求出 ,由(1)可知 ,
得 ,然后根据“8”字形图形即可求出 的度数;(3)由(1)可知 ,可得 ,根据 证明 ,可得
,进而可证结论成立;
熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.
【详解】(1) .
理由:∵ 和 是“同源三角形”,
∴ ,
∴ .
在 和 中,
,
∴ ,
∴ .
(2)∵ 和 是“同源三角形”,
∴ .
∵ ,
∴ .
由(1)可知 ,
∴ .
∵ ,
∴ .
故答案为:45;
(3)由(1)可知 ,
∴ , .
, 的中点分别为 ,
∴ .在 和 中,
,
∴ ,
∴ , .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形.
2.(23-24七年级下·陕西宝鸡·期末)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线 , 上,过点A垂直 的直线与过点B垂直 的直线
交于点Q,则我们把 称为 的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1, , 分别是 的两条高,两条高交于点F,根据定义,我们知道 是 的
“边垂角”或 是 的“边垂角”, 的“边垂角”是______;
(2)若 是 的“边垂角”,则 与 的数量关系是______;
(3)若 是 的“边垂角”,且 .如图2, 交 于点E,点C关于直线 对称点
为点F,连接 , ,且 ,求证: .
【答案】(1)
(2) 或
(3)见解析【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,四边形内角和定理:
(1)根据“边垂角”的定义即可得到答案;
(2)分两种情况画出图形,根据四边形的内角和定理以及等角的余角相等即可得出结论;
(3)延长 交于点 ,先证明 ,再证明 ,依据题意得出
,即可得到结论.
【详解】(1)解:根据“边垂角”的定义, 的“边垂角”是 ;
(2)解:若 是 的“边垂角”,分两种情况
①如图, 是 的“边垂角”,
,
,
,
,
②如图,
是 的“边垂角”,
,
,
,
,综上所述, 与 的数量关系是 或 ;
(3)解:延长 交于点 ,
是 的“边垂角”,
∴ ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点 关于直线 对称点为点 ,
,
,
;3.(23-24七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线 , 上,过点A垂直 的直线与过点B垂直 的直线
交于点Q,则我们把 称为 的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1, , 分别是 的两条高,两条高交于点 F,根据定义,我们知道 是 的
“边垂角”或 是 的“边垂角”, 的“边垂角”是 ;
(2)若 是 的“边垂角”,则 与 的数量关系是 ;
(3)若 是 的“边垂角”,且 .
①如图2,已知 , 交 于点E,点C关于直线 对称点为点F,连接 , ,且
, ,求证: ;
对于上述问题,小明有这样的想法:在 上截取 ,连接 ,如图3.你明白小明的做法吗?接
下来请你求证 .
②如图4,若 ,直接写出四边形ABDC的面积.
【答案】(1)
(2) 或
(3)①见解析;②
【分析】(1)根据“边垂角”的定义即可得到答案;(2)分两种情况画出图形,根据四边形的内角和定理以及等角的余角相等即可得出结论;
(3)①延长 交于点 ,先证明 ,再证明 ,依据题意得出
,即可得到结论;
②连接 ,过点 作 与 延长交于点 ,根据等腰三角形性质证明即可得到答案.
【详解】(1)解:根据“边垂角”的定义, 的“边垂角”是 ;
(2)解:若 是 的“边垂角”,分两种情况
①如图, 是 的“边垂角”,
,
,
,
,
②如图,
是 的“边垂角”,
,
,
,
,综上所述, 与 的数量关系是 或 ;
(3)解:①延长 交于点 ,
是 的“边垂角”,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点 关于直线 对称点为点 ,
,
,
;②连接 ,过点 作 与 延长交于点 ,
是 的“边垂角”,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
过点 作 于点 ,
,
,
.
【点睛】本题主要考查新定义,四边形的内角和定理,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟
练理解“边垂角”的定义是解题的关键.4.(22-23七年级下·江苏淮安·阶段练习)我们定义:如图1,在 中,把 绕点A顺时针旋转α(
)得到 ,把 绕点A逆时针旋转β得到 ,连接 .当 时,我们称
是 的“旋补三角形”, 边 上的中线 叫做 的“旋补中线”,点A叫做
“旋补中心”.
(1)【探索一】如图1, 是 的“旋补三角形”, 是 的“旋补中线”,探索 与
的数量关系.
在探索这个问题之前,请先阅读材料:
【材料】如图2在 中,若 , .求 边上的中线 的取值范围.是这样思考的:延
长 至E,使 ,连结 .利用全等将边 转化到 ,在 中利用三角形三边关系即可求
出中线 的取值范围.中线 的取值范围是 .
请仿照上面材料中的方法,猜想图1中 与 的数量关系,并给予证明.
(2)【探索二】如图3,当 时, 是 的“旋补三角形”, ,垂足为点E,
的反向延长线交 于点D,探索 是否是 的“旋补中线”,如果是,请给出证明,如果不是,
请说明理由.
【答案】(1) ; ,证明见解析;
(2) 是 的“旋补中线”, 证明见解析
【分析】(1)材料:三角形三边关系可得 ,进而可得中线 的取值范围;
探索一:延长 至点E使 ,连接 ,证明 ,可得 ,
,求出 ,再证 ,根据全等三角形的性质可得结论;(2)作 于H,作 交 延长线于F,求出 ,证明 ,
可得 ,同理证明 ,可得 ,求出 ,可证
,根据全等三角形的性质可得 ,然后可得 是 的“旋补中线”.
【详解】(1)解:材料:由题意得: , , ,
由三角形三边关系可得: ,即 ,
∴ ,
故答案为: ;
探索一: ;
证明:如图1,延长 至点E使 ,连接 ,
∵ 是 的“旋补中线”,
∴ 是 的中线,即 ,
又∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ 是 的“旋补中线”,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,∴ .
(2) 是 的“旋补中线”;
证明:如图,作 于H,作 交 延长线于F,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是 的中线,
∴ 是 的“旋补中线”.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、同角的余角相等,解题的关键是灵活运用所学知识解
决问题,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.