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2021-2022学年七年级数学下册期中期末综合复习专题提优训练(北师大版)
专题08 难点探究专题:全等三角形中的动态问题
▲▼类型一 全等三角形中的动点问题
【例题】例题:(2022·辽宁葫芦岛·八年级期末)如图,在 中, .点D是直线
上一动点(点D不与点B,C重合), ,连接 .
(1)如图1,当点D在线段 上时,直接写出 与 之间的数量关系;
(2)如图2,当点D在边 的延长线上时,请探究线段 与 之间存在怎样的数量关系?并说明理
由;
(3)如图3,若点D在边 的延长线上,且点A,E分别在直线的两侧,其他条件不变,若 ,
直接写出 的长度.
【答案】(1)CE+CD=BC,证明见解析
(2)CE=BC+CD,证明见解析
(3)CE=4
【解析】
【分析】
(1)根据条件AB=AC,∠BAC=90°,AD=AE,∠DAE=90°,判定△ABD≌△ACE(SAS),即可得出BD和
CE之间的关系,根据全等三角形的性质,即可得到CE+CD=BC;
(2)根据已知条件,判定△ABD≌△ACE(SAS),得出BD=CE,再根据BD=BC+CD,即可得到
CE=BC+CD;
(3)根据条件判定△ABD≌△ACE(SAS),得出BD=CE,即可解决问题.
(1)解:如图1,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中, ,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,
∴BC=BD+CD=CE+CD,
(2)
线段BC,CD与CE之间存在的数量关系为BC=CE-CD.
理由:如图2中,由(1)同理可得,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD, 即∠BAD=∠CAE,
∴在△ABD和△ACE中, ,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,∴BD=BC+CD,即CE=BC+CD.
(3)
如图3,
由(1)同理可得, ∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC-∠BAE=∠DAE-∠BAE, 即∠BAD=∠EAC,
同理,△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,
∵CD=10,BC=6,
∴DB=DC-BC=4,
∴CE=4.
【点睛】
本题主要考查了全等三角形的判定与性质.解决问题的关键是掌握:两边及其夹角分别对应相等的两个三
角形全等.解题时注意:全等三角形的对应边相等.
【变式训练】
1.(2021·河南商丘·八年级期中)如图1, 中, , ,点 、 别在边 、 上,
且 // .
(1)求证: ;
(2)围绕 点旋转 ,使其一边 落在线段 上(如图2所示),连接 、 并延长相交于 点.
试求 的度数.【答案】(1)证明见解析部分.
(2)50°.
【解析】
【分析】
(1)利用平行线的性质以及等腰三角形的性质证明∠ADE=∠AED,推出AD=AE即可解决问题.
(2)证明 BAD≌△CAE(SAS),推出∠ABD=∠ACE,可得∠BAD=∠CMD=50°.
(1) △
证明:如图1中,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE,
∴AB﹣AD=AC﹣AE,
即BD=EC.
(2)
解:如图2中,
∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠ADB=∠CDM,
∴∠BMC=∠BAD=50°.
【点睛】
本题属于三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确
寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
2.(2022·辽宁葫芦岛·八年级期末)如图①,点C在线段AB上(点C不与A,B重合),分别以AC,BC
为边在AB同侧作等边△ACD和等边△BCE,连接AE,BD交于点P.(1)观察猜想:
1.AE与BD的数量关系为______;
2.∠APD的度数为______;
(2)数学思考:
如图②,当点C在线段AB外时,(1)中的结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,
请你写出正确结论再给予证明.
【答案】(1)①AE=BD;②60°
(2)上述结论成立.∠APD=60°,证明见解析
【解析】
【分析】
(1)根据已知条件只要证明△DCB≌△ACE,即可证明出AE于BD的数量关系,以及∠APD的角度;
(2)根据△ACD,△BCE均为等边三角形,可知=AC,BC=EC,∠DCA=∠BCE=60°,进而可知
∠DCA+∠ACB=∠ACB+∠BCE,即∠DCB=∠ACE,从而可证△DCB≌△ACE(SAS),则DB=AE,
∠CDB=∠CAE,根据∠DCA=∠DPA=60°可证∠APD=60°.
(1)
解:∵△ACD和△CBE都是等边三角形,
∴AC=DC,CE=CB,∠ACD=∠ECB=60°,
∵∠ACE=∠ACD+∠DCE,∠DCB=∠DCE+∠ECB,
∴∠DCB=∠ACE,
∴△DCB≌△ACE,
∴AE=BD,∠BDC=∠CAE,
又∵∠DOP=∠COA,
∴∠APD=∠ACD=60°,
故答案是:AE=BD,60°;(2)
上述结论成立,
∵△ACD,△BCE均为等边三角形,
∴DC=AC,BC=EC,∠DCA=∠BCE=60°,
∴∠DCA+∠ACB=∠ACB+∠BCE,即∠DCB=∠ACE,
在△DCB和△ACE中, ,
∴△DCB≌△ACE(SAS),
∴DB=AE,
∠CDB=∠CAE,
如图,设BD与AC交于点O,易知∠DOC=∠AOP(对顶角相等),
∴∠CDB+∠DCA=∠CAE+∠DPA,
∴∠DCA=∠DPA=60°,即∠APD=60°.
【点睛】
本题考查全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,能够熟练掌握全等三角形的性质与判定是解决本
题的关键.
3.(2022·辽宁大连·八年级期末)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是BC的中点,FD⊥ED.(1)如图1,若点E在线段AB上,点F在线段AC上,求证 BE=AF;
(2)如图 2,若点E在线段AB的延长线上,点F在线段CA的延长线上.请问(1)中的结论是否仍然成立?
若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)成立,见解析
【解析】
【分析】
(1)根据证线段相等需要构造全等三角形,连接AD,求证 即可.
(2)与第一问类似,根据证线段相等需要构造全等三角形,连接AD,求证 即可.
(1)
证明:连接AD.如图1所示,
∵ , ,点D是BC的中点,
∴ , , ,
∴ , ,∴ 为等腰直角三角形,
,又∵ ,∴ ,∴ ,
在 和 中,
,
∴ .
∴ ;(2)
解: 仍然成立.证明:连接AD,如图2所示.
同①得: , , ,
∴ ,在 和 中,
,
∴ ,
∴ .
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是根据题意构造全等三角形,并运用等腰直角三角形的
性质求解即可.
4.(2022·江西·余干县第三中学九年级期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过
点C,且AD⊥MN于点D,BE⊥MN于点E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到如图2所示的位置时,求证:DE=AD﹣BE;
(3)当直线MN绕点C旋转到如图3所示的位置时,试问DE,AD,BE具有怎样的数量关系?请直接写出这
个等量关系,不需要证明.
【答案】(1)①见解析,②见解析
(2)见解析
(3) ,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)①根据 , , ,得出 ,再根据 即可判定
;②根据全等三角形的对应边相等,即可得出 , ,进而得到
;
(2)先根据 , ,得到 ,进而得出 ,再根据
即可判定 ,进而得到 , ,最后得出 ;
(3)运用(2)中的方法即可得出 , , 之间的等量关系是: .
(1)
解:① , ,
,
, ,
,
在 和 中,
,
;
② ,, ,
;
(2)
解:证明: , ,
,
,
在 和 中,
,
;
, ,
;
(3)
解:当 旋转到题图(3)的位置时, , , 所满足的等量关系是: .
理由如下: , ,
,
,
在 和 中,
,
,
, ,
.
【点睛】
本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质的综合应用,解题时注意:全等三角形的对
应边相等,同角的余角相等,解题的关键是根据线段的和差关系进行推导,得出结论.
5.(2020·山东青岛·八年级单元测试)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,
连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.
(1)操作发现
如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为 ;线段BD、AB、EB的数量关系为 ;
(2)猜想论证
当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两
种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;
(3)拓展延伸
若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.
【答案】(1)AB⊥BE,AB=BD+BE;(2)图2中BE=AB+BD,图3中,BD=AB+BE,证明见解析;
(3)72或2
【解析】
【分析】
(1)首先通过SAS证明 ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质和等量代换即可得出答案;
(2)仿照(1)中证明 △ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质即可得出结论;
△
(3)首先求出BE的长度,然后利用S AED •AD•EB即可求解.
△
【详解】
解:(1)如图1中,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,∠CBE=∠A,
∵CA=CB,∠ACB=90°,
∴∠A=∠CBA=45°,
∴∠CBE=∠A=45°,
∴ABE=90°,
∴AB⊥BE,
∵AB=AD+BD,AD=BE,
∴AB=BD+BE,
故答案为AB⊥BE,AB=BD+BE.
(2)①如图2中,结论:BE=AB+BD.
理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,
∵AD=AB+BD,AD=BE,
∴BE=AB+BD.
②如图3中,结论:BD=AB+BE.理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS)
∴AD=BE,
∵BD=AB+AD,AD=BE,
∴BD=AB+BE.
(3)如图2中,∵AB=5,BD=7,
∴BE=AD=5+7=12,
∵BE⊥AD,
∴S AED •AD•EB 12×12=72.
△
如图3中,∵AB=5,BD=7,
∴BE=AD=BD﹣AB=7﹣5=2,
∵BE⊥AD,
∴S AED •AD•EB 2×2=2.
△
【点睛】
本题主要考查全等三角形,掌握全等三角形的判定及性质并分情况讨论是关键.
▲▼类型二 全等三角形中的动图问题
【例题】例题:(2021·海南华侨中学八年级期中)如图,在△ABC中,AB=24cm,AC=16cm,
∠BAD=∠CAD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,动点P以每秒2cm的速度从A点向B点运动,动点Q以
每秒1cm的速度从C点向A点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为t秒.(1)求证:△AED≌△AFD;
(2)若AE=10cm,当t取何值时,△DEP与△DFQ全等.
【答案】(1)见解析;(2)t=4或
【解析】
【分析】
(1)利用 直接证明△AED≌△AFD即可;
(2)先求解 再分三种情况讨论,①当0<t<5时,点P在线段AE上,点Q在线段CF上,
②当5≤t<6时,点P在线段BE上,点Q在线段CF上,③当6≤t<12时,点P在线段BE上,点Q在线段
AF上,再利用全等三角形的对应边相等建立方程,解方程即可得到答案.
【详解】
解:(1)∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ ∠AED=∠AFD=90°.
∵ ∠BAD=∠CAD,AD=AD.
∴ △AED≌△AFD(AAS).
(2)∵△AED≌△AFD
∴ DE=DF,AF=AE=10.
∴CF=6
若△DEP与△DFQ全等,且DE=DF,∠DEP=∠DFQ=90°,
∴EP=FQ,
①当0<t<5时,点P在线段AE上,点Q在线段CF上,
∴EP=10﹣2t,FQ=6﹣t
∴10﹣2t=6﹣t,
∴t=4;
②当5≤t<6时,点P在线段BE上,点Q在线段CF上,
∴EP=2t-10,FQ=6﹣t∴2t-10=6﹣t,
∴t=
③当6≤t<12时,点P在线段BE上,点Q在线段AF上,
∴EP=2t-10,FQ=t﹣6
∴2t-10=t-6,
∴t=4(不合题意,舍去).
综上所述,当t=4或 时,△DEP与△DFQ全等.
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定与性质,动态三角形全等问题,清晰的分类讨论是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·全国·八年级)如图,已知在△ABC中,AB=AC=10cm,∠B=∠C,BC=8cm,D为AB的中点.点
P在线段BC上以3 cm /s的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段CA上由点C向点A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,△BPD与△CQP是否全等?请说明理由.
(2)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?
【答案】(1)△BPD与△CQP全等,理由见解析;(2)当点Q的运动速度为 cm/s时,能够使△BPD
与△CQP全等.
【解析】
【分析】
(1)经过1秒后,PB=3cm,PC=5cm,CQ=3cm,由已知可得BD=PC,BP=CQ,∠ABC=∠ACB,即据SAS
可证得△BPD≌△CQP;
(2)可设点Q的运动速度为x(x≠3)cm/s,经过ts△BPD与△CQP全等,则可知PB=3tcm,PC=8-3tcm,
CQ=xtcm,据(1)同理可得当BD=PC,BP=CQ或BD=CQ,BP=PC时两三角形全等,求x的解即可.【详解】
解:(1)经过1秒后,PB=3cm,PC=5cm,CQ=3cm,
∵△ABC是等边三角形,D为AB的中点.
∴∠ABC=∠ACB=60°,BD=PC=5cm,
在△BPD和△CQP中,
,
∴△BPD≌△CQP(SAS);
(2)设点Q的运动速度为x(x≠3)cm/s,经过ts△BPD与△CQP全等;则可知PB=3tcm,PC=(8-3t)cm,
CQ=xtcm,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
根据全等三角形的判定定理SAS可知,有两种情况:
①当BD=PC且BP=CQ时,△BPD≌△CQP(SAS),
则8-3t=5且3t=xt,解得x=3,
∵x≠3,
∴舍去此情况;
②BD=CQ,BP=PC时,△BPD≌△CPQ(SAS),
则5=xt且3t=8-3t,
解得:x= ;
故若点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 cm/s时,能够使△BPD与△CQP
全等.
【点睛】本题主要考查了全等三角形全等的判定,涉及到等腰三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定方法是解
题的关键.判定两个三角形全等,先根据已知条件或求证的结论确定三角形,然后再根据三角形全等的判
定方法,看缺什么条件,再去证什么条件.
2.(2021·河南三门峡·八年级期中)已知:如图,在长方形 中, ,点E为
中点.点P在线段 上以每秒 的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段 上由点C向点D运
动.设点P的运动时间为t秒,解答下列问题:
(1)线段 的长可用含t的式子分别表示为 , ;
(2)若某一时刻 与 全等,求此时t的值和点Q的运动速度.
【答案】(1) ;(2) s, cm/s或 s, cm/s
【解析】
【分析】
(1)利用路程等于速度乘以时间可得 再利用 可得 的长度;
(2)要使△BPE与△CQP全等,对应关系不明确,分两种情况讨论:①若△BPE≌△CQP,② 若
△BPE≌△CPQ,再利用全等三角形的对应边相等建立方程求解即可.
【详解】
解:(1)由题意可得:
故答案为:
(2) E为 中点,长方形 ,
要使△BPE与△CQP全等,对应关系不明确,分两种情况讨论:
①若△BPE≌△CQP,如图①则 ,即 ,
解得
∴ ,
② 若△BPE≌△CPQ,如图②
则 ,即 ,
解得
∴ ,
综上所述,当 s, cm/s,或 s, cm/s时,△BPE与△CQP全等.
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定与性质,掌握“利用 证明三角形全等,清晰的分类讨论”是解题的关
键.
3.(2021·湖北十堰·八年级期中)如图,已知△ABC中,∠B=∠C,AB=8厘米,BC=6厘米,点D为AB的
中点.如果点P在线段BC上以每秒2厘米的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段CA上以每秒a厘米的速度由C点向A点运动,设运动时间为t(秒)(0≤t≤3).
(1)用t的代数式表示PC的长度;
(2)若点P,Q的运动速度相等,经过1秒后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由;
(3)若点P,Q的运动速度不相等,当点Q的运动速度a为多少时,能够使△BPD与△CQP全等?
【答案】(1)PC= 6-2t;(2)△BPD≌△CQP,理由见解析;(3) 厘米/秒
【解析】
【分析】
(1)直接由运动情况列出代数式即可得出结论;
②先求得CP=BC-BP=6-2=4厘米,可得PC=BD然后根据等边对等角求得∠B=∠C,最后根据SAS即可证明;
③因为VP≠VQ,所以BP≠CQ,又∠B=∠C,要使△BPD与△CQP全等,只能BP=PC=3cm,CQ=BD=4cm,
然后根据运动速度求得运动时间,根据时间和CQ的长即可求得Q的运动速度.
【详解】
(1)BP=2t,则PC=BC-BP=6-2t
(2)△BPD≌△CQP.
理由:
∵t=1秒∴BP=CQ=2×1=2厘米,
∴CP=BC-BP=6-2=4厘米,
∵AB=8厘米,点D为AB的中点,
∴BD=4厘米.∴PC=BD,
在△BPD和△CQP中,BD=PC,∠B=∠C,BP=CQ,
∴△BPD≌△CQP(SAS);
(3)∵点P、Q的运动速度不相等,∴BP≠CQ
又∵△BPD≌△CPQ,∠B=∠C,
∴BP=PC=3cm,CQ=BD=4cm,∴点P,点Q运动的时间t= 秒,
∵
∴点Q的运动速度为a= (厘米/秒).
【点睛】
此题是三角形综合题,主要考查了三角形全等的判定和性质,等腰三角形的性质,以及数形结合思想的运
用,解题的根据是熟练掌握三角形全等的判定和性质.
4.(2021·福建省华安县第一中学八年级期中)如图,AB=12cm,AC⊥AB,BD⊥AB,AC=BD=9cm,点P在
线段AB上以3cm/s的速度,由A向B运动,同时点Q在线段BD上由B向D运动;设点P的运动时间为t
秒.
(1) PB=________ cm.(用含t的代数式表示)
(2)如图1,若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当运动时间t=1秒时, ACP与 BPQ是否全等?
并说明理由. △ △
(3)如图2,将“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA”,其余条件不变;设点Q的运动速度为xcm/s,是
否存在实数x,使得 ACP与 BPQ全等?若存在,求出相应的x、t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(12-3t)△ △
(2)△CAP≌△PBQ,理由见解析
(3)满足条件的点Q的速度为3或 cm/s.
【解析】
【分析】
(1)求出AP,再根据题意写出PB的值即可;
(2)求出AP,PB,BQ的值,根据SAS证明△CAP≌△PBQ(SAS)即可;(3)分两种情形分别求解:①由(1)可知,Q的速度为3cm/s时,△ACP≌△BPQ,这种情形符合题意.
②当PA=PB,AC=BQ时,△APC≌△BPQ(SAS),首先确定运动时间,再求出点Q的运动速度即可.
(1)
解:由题意:PA=3t(cm),
∵AB=12cm,
∴PB=AB-AP=12-3t(cm),
故答案为:(12-3t);
(2)
解:△CAP≌△PBQ,理由如下:
由题意:t=1(s)时,PA=BQ=3(cm),
∵AB=12cm,
∴PB=AB-AP=12-3=9(cm),
∵AC=9cm,
∴AC=BP,
∵∠CAP=∠PBQ=90°,PA=BQ,
∴△CAP≌△PBQ(SAS);
(3)
解:①由(2)可知,Q的速度为3cm/s时,△ACP≌△BPQ,这种情形符合题意.
②当PA=PB,AC=BQ时, APC≌△BPQ(SAS),
△
∵t= =2(s),
∴点Q的运动速度为 cm/s.
∴满足条件的点Q的速度为3或 cm/s.
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、注意分类讨论思想的灵
活运用是解题的关键.
5.(2021·天津红桥·八年级期中)在 中, ,点 是射线 上的一个动点(不与点 ,
重合),以 为一边在 的右侧作 ,使 , ,连接 .(1)如图1,当点 在线段 上,且 时,那么 ______度.
(2)设 , .
①如图2,当点 在线段 上, 时,请你探究 与 之间的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,当点 在线段 的延长线上, 时,请直接写出此时 与 之间的量关系
(不需证明).
【答案】(1)90;(2)① .证明见解析;② .
【解析】
【分析】
(1)先证得∠BAD=∠CAE,即可证明 BAD≌△CAE,可得∠ACE=∠B,即可解题;
(2)①先证得∠BAD=∠CAE,即可证△明 BAD≌△CAE,可得∠ACE=∠B,根据∠B+∠ACB=180°-α即可解题;
②易证∠BAD=∠CAE,即可证明 BAD≌△△CAE,可得∠ACE=∠B,根据∠ADE+∠AED+α=180°,
∠CDE+∠CED+β=180°即可解题.△
【详解】
解:(1)∵∠BAD+∠DAC=90°,∠DAC+∠CAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在 BAD和 CAE中,
△ △
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B,
∵∠B+∠ACB=90°,
∴∠DCE=∠ACE+∠ACB=90°;故答案为 90..
(2)①
证明:∵∠BAD+∠DAC=α,∠DAC+∠CAE=α,
∴∠BAD=∠CAE,
在 BAD和 CAE中,
△ △
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B,
∵∠B+∠ACB=180°-α,
∴∠DCE=∠ACE+∠ACB=180°-α=β,
∴α+β=180°;
② 图形如下,
∵∠BAD+∠BAE=α,∠BAE+∠CAE=α,
∴∠BAD=∠CAE,
在 BAD和 CAE中,
△ △
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠AEC=∠ADB,
∵∠ADE+∠AED+α=180°,∠CDE+∠CED+β=180°,∠CED=∠AEC+∠AED,
∴α=β.
故答案为α=β.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边相等的性质,本题中求证△BAD≌△CAE是解题的
关键.