文档内容
期末复习重点题型几何中的分类讨论思想两解或多解(解析版)
专题诠释:分类讨论思想是数学中的重要的思想方法,也是一种重要的解题方法。可以考查学生思维的开放性、
周密性、发散性和全面性。此类题具有较强的综合性,难度较大,在考试中一般以压轴题形式出现。人教版八
年级数学上几何部分所涉及的分类讨论的知识点,比较多。
下面列举人教版八年级数学上的几何中常见的分类讨论思想的类型,共同学们借鉴。
第一部分 典例讲解+针对训练
类型一 全等三角形的分类讨论
典例1 (2023秋•天长市期中)如图,在△ABC中∠ACB=90°,AC=8cm,BC=12cm.直线/经过点C,
点M以每秒2cm的速度从B点出发,沿B﹣C﹣A路径向终点A运动,同时,点N以每秒1cm的速度从
A点出发,沿A﹣C﹣B路径向终点B运动;两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过 M、N作
MD⊥l于点D,NE⊥l于点E,设点N运动时间为t秒.
(1)当点M在BC上,点N在AC上时,
①CM= ( 1 2 ﹣ 2 t ) cm,CN= =( 8 ﹣ t ) cm(用含t的代数式表示).
②当t=4时,△CDM与△CEN全等吗?并说明理由.
(2)要使以点M、D、C为顶点的三角形与以点N、E、C为顶点的三角形全等,直接写出t的值.
【思路引领】(1)①由题意知BM=2tcm,AN=tcm,根据CM=BC﹣BM,CN=AC﹣CN求解即可;
②当t=4时,CM=BC﹣BM=12﹣2t=4(cm),CN=AC﹣CN=8﹣4=4(cm),从而得出CM=
CN,再证明∠CMD=∠NCE,∠CDM=∠CEN,即可由AAS证明△CDM≌△NEC.
(2)分四种情况:I)当t≤6时,即点M在BC上,点N在AC上;II)当6<t≤8时,即点M在AC上,
点N在AC上;III)当8<t<10时,即点M在AC上,点N在BC上;IV)当10≤t≤20时,点M停在
点A处,点N在BC上;分别求解即可.
【解答】解:(1)①由题意知BM=2tcm,AN=tcm,
∴CM=BC﹣BM=(12﹣2t)cm,CN=AC﹣CN=(8﹣t)cm;
故答案为:(12﹣2t);(8﹣t);
②当t=4时,△CDM与△CEN全等,理由如下:
如图1,当t=4时,
CM=BC﹣BM=12﹣2t=4(cm),CN=AC﹣CN=8﹣4=4(cm),
∴CM=CN,
∵MD⊥l于点D,NE⊥l于点E,
∴∠CDM=∠CEN=90°,
∴∠CMD+∠MCD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠NCE+∠MCD=90°,
∴∠CMD=∠NCE,
∴△CMD≌△NCE(AAS).
(2)I)当t≤6时,点M在BC上,点N在AC上,如图2,
∵MD⊥l,NE⊥l,
∴∠CDM=∠CEN=90°,
∴∠MCD+∠CMD=∠MCD+∠ECN=90°,
∴∠MCD=∠CNE,
∴要使△MCD与△NCE全等,则MC=CN,
∴12﹣2t=8﹣t,
解得t=4;
II)当6<t≤8 时,即点M在AC上,点N在AC上,如图3,若M、N两点重合,则△MCD与△NCE全等,
此时MC=CN,
即2t﹣12=8﹣t,
20
解得t= ;
3
III)当8<t<10时,即点M在AC上,点N在BC上,如图4,
∵MD⊥l,NE⊥l,
∴∠CDM=∠CEN=90°,
∴∠MCD+∠CMD=∠MCD+∠ECN=90°,
∴∠MCD=∠CNE,
∴要使△MCD与△NCE全等,则MC=CN,
∴2t﹣12=t﹣8,
解得t=4(舍去);
IV)当10≤t≤20时,点M停在点A处,点N在BC上,如图5,当点M与A重合时,若CN=MC=8,则△MCD与△NCE全等,
此时t﹣8=8,
解得t=16,
20
综上,要使以点M,D,C为顶点的三角形与以点N,E,C为顶点的三角形全等,则t的值为 或7或
3
10,
17
故答案为: 或4或16.
3
【总结提升】本题考查动点问题,全等三我的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的
关键.注意分类讨论,以免漏解.
针对训练
1.(2023秋•正定县期中)如图,点C在线段BD上,AB⊥BD于点B,ED⊥BD于点D,∠ACE=90°,
且AC=7cm,CE=8cm,点P从点A开始以2cm/s速度沿AC向终点C运动,同时点Q以3cm/s的速度
从点E开始,在线段EC上往返运动(即沿E→C→E运动),当点P到达终点时,P、Q同时停止运动.
过P、Q分别作BD的垂线,垂足分别为M、N.设运动的时间为t s,当以P、C、M三点为顶点的三角
形与△QCN全等时,t的值为( )s.
A.1 B.1或3 C.2或4 D.1或4
【思路引领】分两种情况讨论,由全等三角形的判定和性质可求解.
【解答】解:当点P在AC上,点Q在CE上时,
∵以P,C,M为顶点的三角形与△QCN全等,
∴PC=CQ,
∴7﹣2t=8﹣3t,
∴t=1,当点P在AC上,点Q第一次从点C返回时,
∵以P,C,M为顶点的三角形与△QCN全等,
∴PC=CQ,
∴7﹣2t=3t﹣8,
∴t=3,
综上所述:t的值为1或3.
故选:B.
【总结提升】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定和性质是本题的关键.
2.(2022秋•桥西区期末)在平面直角坐标系xOy中,△ABC的位置如图所示.
(1)分别写出△ABC各个顶点的坐标;
(2)点D在x轴上运动(不与点B重合),点E在y轴上运动(不与点A重合),当以点D、O、E为
顶点的三角形与△AOB全等时,直接写出点D的坐标.
【思路引领】(1)直接由图可得到△ABC各个顶点的坐标;
(2)分三种情况:当点D在x轴负半轴上,点E在y轴负半轴上时,△AOB≌△DOE;当点D在x轴
正半轴上,点E在y轴负半轴上时,△AOB≌△EOD;当点D在x轴正半轴上,点E在y轴正半轴上时,
△AOB≌△DOE,分别进行计算即可.
【解答】解:(1)由图可得:
△ABC各个顶点的坐标为:A(0,3),B(﹣2,0),C(2,0);
(2)当点D在x轴负半轴上,点E在y轴负半轴上时,△AOB≌△DOE,
∴DO=AO=3,
∴D (﹣3,0),
1
当点D在x轴正半轴上,点E在y轴负半轴上时,△AOB≌△EOD,∴DO=BO=2,
∴D (2,0),
2
当点D在x轴正半轴上,点E在y轴正半轴上时,△AOB≌△DOE,
∴AO=DO=3,
∴D (3,0),
3
综上所述,点D的坐标为:D (﹣3,0),D (2,0),D (3,0).
1 2 3
【总结提升】本题考查了坐标与图形,三角形全等的判定与性质,解题的关键是采用分类讨论的思想解
决问题.
类型二 等腰三角形中的分类讨论
典例2(2022秋•麻章区期末)如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=60°,动点P在斜边AB所在的直
线m上运动,连接PC,那点P在直线m上运动时,能使图中出现等腰三角形的点P的位置有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【思路引领】根据等腰三角形的判定和含30°的直角三角形的性质解答即可.
【解答】解:如图所示:以B为圆心,BC长为半径画弧,交直线m于点P ,P ,
4 2
以A为圆心,AC长为半径画弧,交直线m于点P ,P ,
1 3
边AC和BC的垂直平分线都交于点P3位置,
因此出现等腰三角形的点P的位置有4个,
故选:C.
【总结提升】此题考查等腰三角形的判定,关键是根据等腰三角形的判定和含 30°的直角三角形的性质
解答.
针对训练
1.(2023秋•东昌府区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=36°,以C为原点,AC所在
直线为y轴,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,在坐标轴上取一点M使△MAB为等腰三角形,
符合条件的M点有 8 个.【思路引领】分两种情况推论,当AB是底边时,当AB是腰时,即可判断.
【解答】解:如图:
(1)当AB是底边时,作AB的垂直平分线分别与AC,x轴负半轴相交,共两个交点,都符合条件;
(2)当AB是腰时,①以点A为圆心AB长为半径画圆分别与y轴正半轴,负半轴,x轴负半轴相交,
共三个交点,都符合条件;
②以点B为圆心AB长为半径画圆分别与x轴正半轴,负半轴,y轴负半轴相交,共三个交点,都符合
条件,
因此共有8个符合条件的点.
故答案为:8.
【总结提升】本题考查了等腰三角形的判定,构造等腰三角形时本着截取相同的线段就能作出等腰三角
形来,思考要全面,做到不重不漏.
类型三 轴对称中的分类讨论
典例3(2023秋•工业园区校级期中)如图,在3×3的正方形格纸中,有一个以格点为顶点的△ABC,请你
找出格纸中所有与△ABC成轴对称且也以格点为顶点的三角形,这样的三角形共有 5 个.【思路引领】根据轴对称图形的定义与判断可知.
【解答】解:与△ABC成轴对称且也以格点为顶点的三角形有5个,
分别为△ABD,△BCE,△GHF,△EMN,△AMQ,共有5个.
故答案为:5.
【总结提升】本题考查轴对称图形的定义与判断,如果一个图形沿着一条直线对折,两侧的图形能完全
重合,这个图形就是轴对称图形.折痕所在的这条直线叫做对称轴.
针对训练
1.(2022秋•寻甸县期末)如图,在3×3的正方形网格中,格线的交点称为格点,以格点为顶点的三角形
称为格点三角形,图中的△ABC为格点三角形,在图中与△ABC成轴对称的格点三角形可以画出(
)
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【思路引领】根据网格结构分别确定出不同的对称轴,然后作出轴对称三角形即可得解
【解答】解:如图,最多能画出6个格点三角形与△ABC成轴对称.故选:A.
【总结提升】本题考查了利用轴对称变换作图,熟练掌握网格结构并准确找出对应点的位置是解题的关
键,本题难点在于确定出不同的对称轴.
类型四 三角形的高的位置不确定性
典例4(2023春•宝安区期中)若一个等腰三角形腰上的高等于腰长的一半,则此等腰三角形的底角的度数
是( )
A.15° B.75° C.15°或75° D.无法确定
【思路引领】根据题意,先画出相应的图形,然后根据等腰三角形的性质和含30°角的直角三角形的性
质,即可得到等腰三角形底角的度数.
【解答】解:作CD⊥AB于点D,如图1所示,
1
∵CD= AC,
2
∴∠A=30°,
∴∠B=∠ACB=75°;
作BD⊥CA,交CA的延长线于点D,如图2所示,1
∵BD= AB,
2
∴∠DAB=30°,
∴∠BAC=150°,
∴∠ABC=∠C=15°;
故选:C.
【总结提升】本题考查解直角三角形、等腰三角形的性质,解答本题的关键是明确题意,画出相应的图
形,利用数形结合的思想解答.
针对训练
1.(2022春•渝中区校级期末)等腰△ABC两腰上的高所在直线夹角为45°,则顶角∠A的度数为 135 °
或 45 ° .
【思路引领】分两种情形画出图形分别求解即可解决问题.
【解答】解:如图,当∠BAC是钝角时,
由题意:AB=AC,∠AEH=∠ADH=90°,∠EHD=45°,
∴∠BAC=∠EAD=360°﹣90°﹣90°﹣45°=135°;
如图,当∠A是锐角时,由题意:AB=AC,∠CDA=∠BEA=90°,∠CHE=45°,
∴∠DHE=180°﹣∠CHE=135°,
∴∠A=360°﹣90°﹣90°﹣135°=45°,
故答案为:135°或45°.
【总结提升】本题考查等腰三角形的性质,四边形内角和定理等知识,解题的关键是用分类讨论的思想
思考问题,属于中考常考题型.
2.(2023秋•卧龙区期中)如果等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为29°,那么等腰三角形的顶角为
61 或 119 度.
【思路引领】分两种情况,三角形的高在三角形的内部或外部,即可求解.
【解答】解:如图:△ABC中,AB=AC,BD⊥AC于D,
∵∠ABD=29°,BD⊥AC,
∴∠A=90°﹣29°=61°;
如图;△ABC中,AB=AC,BH是AC上的高,
∵∠ABH=29°,BH⊥AC,
∴∠BAC=∠ABH+∠BHA=29°+90°=119°,
∴等腰三角形的顶角为 61°或119°.
故答案为:61或119.【总结提升】本题考查等腰三角形的性质,关键是要分两种情况讨论.
3.(2022秋•道里区期末)已知在△ABC中,AD是BC边上的高,垂足为点D,点E在射线BC上,连接
AE,若AB=AE=CE,AB=5,BD=3,则CD= 2 或 8 .
【思路引领】本题考查了等腰三角形的性质;根据三线合一的性质得出 BD=DE=3,然后分类讨论,
即可求解.
【解答】解:如图所示,当点E在BC的延长线上时,
∵AB=AE,AD⊥BE,
∴BD=DE=3,
∴BC=BE﹣CE=BE﹣AE=6﹣5=1,
∴CD=BD﹣BC=3﹣1=2,
如图所示,当点E在线段BC上时,
∵BD=DE=3,EC=EA=AB=5,
∴CD=CE+DE=5+3=8.
故答案为:2或8.
【总结提升】本题考查了等腰三角形的性质;掌握三线合一的性质是解题关键.
4.(2023•双柏县模拟)等腰三角形中,有一个角是40°,它的一条腰上的高与底边的夹角是 20 ° 或 50 °
.
【思路引领】根据题意先画出图形,再分两种情况:40°为底角和40°为顶角求出答案.【解答】解:当40°为底角时,如图2,
∵∠B=∠ACB=40°,
∴∠BCD=50°;
当40°为顶角时,如图1
∵∠A=40°,
∠B=∠ACB=70°,
∴∠BCD=20°.
故答案为:20°或50°.
【总结提升】本题考查了等腰三角形的性质以及三角形的内角和定理,是基础知识要熟练掌握.注意分类
讨论思想的应用.类型五 直角三角形中的分类讨论
典例5(2022秋•顺义区校级期中)如图,在 Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2cm,点D为
BC中点,若动点E以1cm/s的速度出发,沿着由A→B的方向运动,设点E运动的时间为t秒,连接
DE,当△BDE为直角三角形时t的值为 2 秒或 3. 5 秒 .
【思路引领】先求出AB的长,再分∠BDE=90°时,∠BED=90°时,利用含30°的直角三角形的性质求
解AE即可.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2cm,
∴AB=2BC=4cm,当∠BDE=90°时,而∠ACB=90°,如图,
∴DE∥AC,,
∴∠BED=∠A=30°,
∴BE=2BD,
∵D为BC的中点,
∴BD=1,
∴BE=2,则AE=AB﹣BE=2(cm),
2
∴t= =2(s)
1
当∠BED=90°时,如图,
由∠ACB=90°,∠A=30°,可得∠B=60°,
∴∠BDE=90°﹣60°=30°,
1 1
∴BE= BD= ,
2 2
1
∴AE=AB−BE=4− =3.5(s),
2
3.5
∴t= =3.5(s)
1
综上所述,t的值为2秒或3.5秒.
故答案为:2秒或3.5秒.
【总结提升】本题考查了含30°的直角三角形的性质,平行线的性质,三角形的内角和定理的应用,清
晰的分类讨论 解本题的关键.针对训练
1.如图,在△ABC中,已知AB=AC=6,∠BAC=120°,BC=6❑√3,点D是BC边上的任意一动点,点B
与点B′关于直线AD对称,直线AB′与直线BC相交于点E.
(1)求BC边上的高;
(2)当BD为何值时,△ADB′与△ADC重叠部分的面积最大,并求出最大值;
(3)连接BB′,当△BDB′为直角三角形时,求∠BAD的度数.
【思路引领】(1)作高线AP,根据直角三角形30度角的性质可得AP的长;
(2)根据S△AB'D =S△ADB ,可知S△AB'D 与S△ADC 至少有一个不会超过S△ABC 的一半,所以当△ADB'与
△ADC完全重合时,△ADB'与△ADC重叠部分的面积最大,并且最大值为S△ABC 的一半.
(3)分两种情况:如图3:当点E在点D右侧时,如图4:当点E在点D左侧时,分别根据对称性和
三角形内角和定理可得结论.
【解答】解:(1)如图1,过点A作AP⊥BC垂足为P,
∵AB=AC且∠BAC=120°,
1
∴∠B=∠C= (180°﹣∠BAC)=30°,
2
在Rt△APC中,∠C=30°,AC=6,
1
∴AP= AC=3,
2
∴底边BC上的高为AP=3;
(2)当BD=3❑√3时,△ADB'与△ADC重叠部分的面积最大.
此时B'、E、C三点重合,重叠部分为△ADC,如图2,
1 1 1 1 1 9❑√3
其面积为:S△ADC = S△ABC = × BC•AP= × ×6❑√3×3= ,
2 2 2 2 2 2
理由如下:∵点B与点B'关于直线AD对称,
∴△ADB'与△ADB关于直线AD对称,
∴△ADB'≌△ADB,
∴S△AB'D =S△ADB ,∵BD与DC至少有一段不会超过BC的一半,
∴S△AB'D 与S△ADC 至少有一个不会超过S△ABC 的一半,
∴当△ADB'与△ADC完全重合时,△ADB'与△ADC重叠部分的面积最大,并且最大值为S△ABC 的一半.
(3)由轴对称可知:BD=B'D,
∴∠DBB'=∠BB'D≠90°
即当△BDB'为直角三角形时,∠BDB'=90°,
如图3:当点E在点D右侧时,
由轴对称可知:∠ADB=∠ADB',
360°−∠BDB′ 360°−90°
∴∠ADB= = =135°,
2 2
∴∠BAD=180°﹣∠ADB﹣∠ABD=180°﹣135°﹣30°=15°,
如图4:当点E在点D左侧时,
1 1
由轴对称可知:∠ADB=∠ADB'= ∠BDB′= ×90°=45°,
2 2
∴∠BAD=180°﹣∠ADB﹣∠ABD=180°﹣45°﹣30°=105°,
综上所述,当△BDB'为直角三角形时,∠BAD的度数为15°或105°.
【总结提升】此题是三角形的综合题,主要考查了等腰三角形的性质,轴对称的性质,△ADB'与
△ADC重叠部分的面积最大值的确定,解本题的关键是注意运用数形结合的思想解决问题.
第二部分 专题提优训练1.(2022秋•沭阳县校级月考)在如图所示的方格纸中,每个小方格都是边长为1的正方形,A、B是方
格纸中的两个格点.若要找出格点C,使AC=BC,则满足条件的格点C有 5 个.
【思路引领】根据垂直平分线上点到线段两个端点的距离相等,即可得出满足条件的格点C,得出答案
即可.
【解答】解:作出AB的垂直平分线,则在其垂直平分线上的格点共有4个,如图所示:
故答案为:5.
【总结提升】本题主要考查了垂直平分线的性质,解题的关键是作出符合条件的C点,熟练掌握垂直平
分线的性质.
2.(2022•沂水县二模)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=50°,以点C为圆心,CA长为半径作弧,交
直线BC于点P,连结AP,则∠BAP的度数是 15 ° 或 105 ° .
【思路引领】根据等腰三角形的性质可以得到△ABC各内角的关系,然后根据题意,画出图形,利用分
类讨论的方法求出∠BAP的度数即可.
【解答】解:如图所示,
∵AB=AC,∠ABC=50°,
∴∠ACB=∠ABC=50°,
∴∠BAC=180°﹣∠ACB﹣∠ABC=180°﹣50°﹣50°=80°,当点P在点C的左侧时,
∵CA=CP ,
1
180°−∠ACP 180°−50°
∴∠CAP =∠CP A= 1= =65°,
1 1
2 2
∴∠BAP =∠CAB﹣∠CAP =80°﹣65°=15°;
1 1
当点P在点C的右侧时,
∵CA=CP ,
2
∠ACB 50°
∴∠CAP =∠CP A= = =25°,
2 2
2 2
∴∠BAP =∠CAP +∠CAB=25°+80°=105°;
2 2
由上可得,∠BAP的度数是15°或105°,
故答案为:15°或105°.
【总结提升】本题考查等腰三角形的性质、圆的性质,解答本题的关键是画出合适的辅助线,利用分类
讨论的方法解答.
3.(2022秋•苍溪县期末)已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,A,B,C三点均在格点上.
(1)在直角坐标系内画出△ABC关于x轴对称的△A'B'C',并写出点A',B',C'的坐标;
(2)若点P与点C关于y轴对称,则点P的坐标为 (﹣ 5 , 3 ) ;
(3)如果要使△ABD与△ABC全等,那么点D的坐标是 ( 0 , 3 )或( 5 ,﹣ 1 )或( 0 ,﹣ 1 ) .【思路引领】(1)直接利用关于x轴对称点的性质得出对应点位置,进而得出答案;
(2)直接利用关于y轴对称点的性质,进而得出答案;
(3)结合网格利用全等三角形的判定与性质得出D点坐标.
【解答】解:(1)如图所示:△A'B'C'即为所求,A'(1,﹣1),B'(4,﹣1),C'(5,﹣3);
(2)∵点P与点C关于y轴对称,C(5,3),
∴点P的坐标为(﹣5,3);
故答案为:(﹣5,3);
(3)要使△ABD与△ABC全等,则点D的坐标是(0,3)或(5,﹣1)或(0,﹣1).
故答案为:(0,3)或(5,﹣1)或(0,﹣1).
【总结提升】此题主要考查了轴对称变换以及全等三角形的判定,正确得出对应点位置是解题关键.
4.(2022秋•邯山区校级期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=7cm,BC=3cm,CD为AB边上
的高,点E从点B出发,在直线BC上以2cm的速度移动,过点E作BC的垂线交直线CD于点F,当点
E运动 2 或 5 s时,CF=AB.【思路引领】先证明△CEF≌△ACB(AAS),得出CE=AC=7cm,①当点E在射线BC上移动时,
BE=CE+BC=10cm,即可求出E移动了5s;②当点E在射线CB上移动时,CE′=AC﹣BC=4cm,即
可求出E移动了2s.
【解答】解:∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠CBD=90°,
∵CD为AB边上的高,
∴∠CDB=90°,
∴∠BCD+∠CBD=90°,
∴∠A=∠BCD,
∵∠BCD=∠ECF,
∴∠ECF=∠A,
∵过点E作BC的垂线交直线CD于点F,
∴∠CEF=90°=∠ACB,
在△CEF和△ACB中,
{
∠ECF=∠A
)
∠CEF=∠ACB ,
CF=AB
∴△CEF≌△ACB(AAS),
∴CE=AC=7cm,
①如图,当点E在射线BC上移动时,BE=CE+BC=7+3=10(cm),
∵点E从点B出发,在直线BC上以2cm的速度移动,
10
∴E移动了: =5(s);
2
②当点E在射线CB上移动时,CE′=AC﹣BC=7﹣3=4(cm),
∵点E从点B出发,在直线BC上以2cm的速度移动,
4
∴E移动了: =2(s);
2综上所述,当点E在射线CB上移动5s或2s时,CF=AB;
故答案为:2或5.
【总结提升】本题考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练正确全等三角形的判定和
性质是解题的关键.
6.(2022秋•浠水县校级期中)如图(1),AB=14cm,AC=10cm,AC⊥AB,BD⊥AB垂足分别为A、
B,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.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).
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=2时,△ACP与△BPQ是否全等,并判断此时线
段PC和线段PQ的位置关系,请分别说明理由;
(2)如图(2),若“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA”,点Q的运动速度为x cm/s,其它
条件不变,当点P、Q运动到何处时有△ACP与△BPQ全等,求出相应的x和t的值.
【思路引领】(1)利用 AP=BQ=2,BP=AC,可根据“SAS”证明△ACP≌△BPQ;则∠C=
∠BPQ,然后证明∠APC+∠BPQ=90°,从而得到PC⊥PQ;
(2)讨论:若△ACP≌△BPQ,则AC=BP,AP=BQ,即5=7﹣2t,2t=xt;②若△ACP≌△BQP,
则AC=BQ,AP=BP,即5=xt,2t=7﹣2t,然后分别求出x即可.
【解答】解:(1)△ACP≌△BPQ,PC⊥PQ.
理由如下:∵AC⊥AB,BD⊥AB,
∴∠A=∠B=90°,∵AP=BQ=2,
∴BP=5,
∴BP=AC,
在△ACP和△BPQ中
{
AP=BQ
)
∠A=∠B ,
AC=BP
∴△ACP≌△BPQ(SAS);
∴∠C=∠BPQ,
∵∠C+∠APC=90°,
∴∠APC+∠BPQ=90°,
∴∠CPQ=90°,
∴PC⊥PQ;
(2)①若△ACP≌△BPQ,
则AC=BP,AP=BQ,可得:5=7﹣2t,2t=xt
解得:x=2,t=2;
②若△ACP≌△BQP,
则AC=BQ,AP=BP,可得:10=xt,2t=14﹣2t
20 7
解得:x= ,t= .
7 2
20
综上所述,当△ACP与△BPQ全等时x的值为2或 .
7
【总结提升】本题考查了全等三角形的判定:全等三角形的5种判定方法中,选用哪一种方法,取决于
题目中的已知条件,若已知两边对应相等,则找它们的夹角或第三边;若已知两角对应相等,则必须再
找一组对边对应相等,且要是两角的夹边,若已知一边一角,则找另一组角,或找这个角的另一组对应
邻边.
5.(2023秋•琼山区校级期中)如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,
∠BOC= ,△BOC≌△ADC,连接OD.
(1)求证α:△OCD是等边三角形;
(2)当 =150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究α:当 为多少度时,△AOD是等腰三角形,直接写出答案.
α【思路引领】(1)根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形可得证;
(2)根据全等易得∠ADC=∠BOC= =150°,结合(1)中的结论可得∠ADO为90°,那么可得所求
三角形的形状; α
(3)根据题中所给的全等及∠AOB的度数可得∠AOD的度数,根据等腰三角形的两底角相等分类探讨
即可.
【解答】(1)证明:∵△BOC≌△ADC,
∴∠BCO=∠ACD,OC=OD,
∵等边△ABC,
∴∠ACB=60°,
∴△OCD是等边三角形.
(2)解:△AOD是直角三角形.
理由如下:
∵△OCD是等边三角形,
∴∠ODC=60°,
∵△BOC≌△ADC, =150°,
∴∠ADC=∠BOC=α=150°,
∴∠ADO=∠ADC﹣α∠ODC=150°﹣60°=90°,
∴△AOD是直角三角形.
(3)解:∵△OCD是等边三角形,
∴∠COD=∠ODC=60°.
∵∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC= ,
∴∠AOD=360°﹣∠AOB﹣∠BOC﹣α∠COD=360°﹣110°﹣ ﹣60°=190°﹣ ,
∠ADO=∠ADC﹣∠ODC= ﹣60°, α α
∴∠OAD=180°﹣∠AOD﹣∠αADO=180°﹣(190°﹣ )﹣( ﹣60°)=50°.
①当∠AOD=∠ADO时,190°﹣ = ﹣60°, α α
∴ =125°. α α
α②当∠AOD=∠OAD时,190°﹣ =50°,
∴ =140°. α
③α当∠ADO=∠OAD时,
﹣60°=50°,
α∴ =110°.
综α上所述:当 =110°或125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
【总结提升】综合α考查了全等三角形的性质及等腰三角形的判定;注意应分类探讨三角形为等腰三角形的
各种情况.