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微专题 02 构造等腰三角形的方法
题型 1 作平行线
作平行线:通过构造平行线转移角度或长度,形成全等三角形,适用于等腰三角形或线段和差问题。
1. 原理:平行线导致同位角、内错角相等,结合已知边角条件构造全等。
2. 步骤:
(1)过某点作已知边的平行线,交另一条边于新点。
(2)利用平行线性质转移角或边的关系。
(3)结合截长补短或等量代换证明全等。
3. 基本模型
如图,已知在 中, ,D为线段 上一点,延长 ,在延长线上取一点F,使得
,连接 ,交 于点E,求证 .过点D作 ,交 于点G,则
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
在 和 中,
∴ (AAS)
∴
1.(2025·黑龙江·中考真题)如图,在 中, ,点 、 分别在边 和 上,且
, ,连接 ,点 、 分别是 、 的中点,连接 ,则 的长度为( )A. B. C.2 D.
2.(24-25九年级上·浙江杭州·月考)如图: 中, 与 交于点G, , ,
则 ________.
3.(25-26八年级上·福建福州·期中)如图,在 中, 是 边上的高,点 与点 关于直线
对称,点 是线段 上的点, .
(1)求证: ;
(2)连接 ,过点 作 于点 ,交 于点 .
①依题意补全图形:
②用等式表示线段 与 的数量关系,并证明.
4.(24-25八年级上·安徽淮南·期中)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,在 中,点 在 上,且 ,过点 作 交 于点 .若
,求证: 平分 .思路分析:当题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑用倍长法构造全等三角形,把分散的已知
条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解题思路:
思路1:考虑倍长 ,如图②,延长 至点 ,使 ,连接 ;
思路2:考虑倍长 ,如图③,延长 至点 ,使 ,连接 .
(1)请挑选其中一种解题思路,给出证明.
(2)如图,在 中, 是 边上的中线,分别以 为直角边向外作等腰直角三角形,已知
,求 的长.
5.(24-25九年级上·江苏扬州·月考)【感知】如图①,在 中,点E为 的中点,连接 并延
长 的延长线于点F,求证:点D是 的中点;
【应用】如图②,在四边形 中, , ,E是 的中点,
的延长线相交于点F,求 的长.
【扩展】如图③,在 中,点D是 的中点, , 相交于点F,求 的值.题型 2 作垂直
作垂线:利用垂直关系构造直角三角形,通过角平分线性质证明全等
1. 原理:角平分线上的点到两边距离相等;垂直线段可形成全等的直角三角形。
2. 步骤:
(1)从角平分线上的点向两边作垂线,形成相等距离。
(2)结合已知边角条件,利用SAS证明两个直角三角形全等。
3. 基本模型
如图,已知 平分 ,为点 D 射线 上一点,过点 D 作 ,垂足为 E,
,求 .
过点D分别作 ,垂足为G平分 , ,
∵
∴
∴ .
1.(24-25八年级下·辽宁铁岭·月考)如图,在 中, , ,以 为边,在
外作等边 ,作 ,交 的延长线于点 ,连接 ,若 ,则 的长为______.
2.(23-24八年级上·陕西西安·月考)如图,在 中, , , ,点 为 中
点,点 为 上的动点,将点 绕点 逆时针旋转 得到点 ,连接 ,当线段 的最小时,则
________.
3.(25-26七年级上·山东泰安·期末)如图,在平面直角坐标系中, , 为 轴正半轴上一点,连
接 ,作 交 轴正半轴于点 ,求 .4.(24-25八年级下·上海黄浦·期末)如图,已知梯形 , , ,点 、 分别是边
和 上的动点(点 不与点 重合,点 不与点 重合),且 , ,联
结 .
(1)若 ,则点 到 的距离是_______;
(2)判断 的形状并加以证明;
(3)若 ,设 , ,求y关于x的函数解析式,并写出定义域.
题型 3 利用模型补全图形
补全图形法:当题目中存在公共边或对称点时,通过连接已知点构造公共边或对称轴,形成全等三角
形。或者利用几何模型通过添加辅助线帮助证明。
1. 原理:利用公共边或对称性,通过SSS、SAS等判定条件证明全等。
2. 步骤:
(1)观察图形中是否存在未连接的已知点(如对称点或线段端点);
(2)连接这些点形成公共边或对称线段;
(3)利用已知条件(如边相等、角相等)证明全等。
3. 基本模型
如图,已知在四边形 中, ,求证: .如图,连接 ,则
在 与 中,
∴ (SSS)
∴
1.(24-25八年级上·河南南阳·期末)如图所示, 与 均为直角三角形,且
, , ,E是 的中点,则 的长为( )
A. B.3 C. D.5
2.(25-26八年级上·江苏连云港·期中)如图, 是等边 的高,点E、F分别为线段 , 上
的动点,且 ,若 ,则 的最小值为______.3.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)【问题背景】如图1, 和 都是等边三角形,求证:
;
【尝试运用】如图2,在 中, , ,边 绕点C逆时针旋转 到 ,E
为边 上不与点C重合的点,且 ,M为 的中点,连接 , .求 的度数;
【拓展创新】如图3,在 和 中, , , ,连
接 , ,点F,G分别为 , 的中点,若 ,请直接写出线段 的长(用含a和
b的式子表示).
4.(24-25八年级上·辽宁辽阳·期中)(1)阅读理解:如图①,在四边形 中, ,点E是
的中点,若 是 的平分线,试判断 之间的等量关系.
解决此问题可以用如下方法:延长 交 的延长线于点F,易证 ,得到 ,
从而把 转化在一个三角形中即可判断: 之间的等量关系为 _;
(2)如图②,在 中, , , 是 的中线, , ,且
,求 的长;5.(25-26九年级上·重庆·期中)在 中, , ,点E是平面内一点,连接 ,
将线段 绕点A逆时针旋转 得到 ,连接 ,
(1)如图1,若点E为 的中点, ,求点A到 的距离;
(2)如图2,若点E在 的内部,延长 交 于点F,当F为 中点时,求证:
;
(3)如图3,在第(1)问的条件下,点M是直线 上一点,连接 ,将 沿 翻折得到
,点P是直线 上一点,连接 ,将 绕点P顺时针旋转 得到 ,连接 , ,
,当 的值最小时,直接写出 的面积.
题型 4 倍长中线法
倍长中线法:“倍长中线”是指加倍延长中线,使所延长部分与中线相等,然后连接相应的顶点,则对
应角对应边都对应相等。这一方法常用于构造全等三角形。倍长中线法多用于构造全等三角形,从而证
明边与边之间的关系(通常用“SAS”证明)
【基本模型】如图,在 中, ,求中线 的取值范围。
延长 至点 ,使得 ,连接∵ 为中线
∴
在 和 中
∴ (SAS)
∴
∵
∴
∴
即
故中线 的取值范围为
1.(25-26八年级上·四川成都·月考)如图, 与 均为直角三角形,且 ,
, ,点 是 的中点,则 的长为________.
2.(24-25八年级上·浙江台州·期末)如图,在 中, , ,点D为三角形内部一
点且 ,点E为 中点,连接 , ,作 ,且 ,当
_____________时, 为直角三角形.3.(25-26八年级上·北京海淀·月考)如图, 是 的中线, 是 的中线,且 ,求
证: .
4.(25-26八年级上·福建福州·月考)初二某班开展数学综合与实践活动,遇到了如下几个问题:
问题1:在 中, , 是 中点,证明: .
老师给学生们提示解这类问题的思路:条件中若出现“中点”“中线”等条件,可以考虑“倍长”中
线,或通过引平行线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中.
(1)请利用以上思路完成该证明.
问题2:有这样一个数学故事,从前,一群海盗用船装着他们抢来的财物,来到一个荒岛上,要把这些
财物埋下.因为怕时间久了会被人发现,所以他们来不及画标记位置的藏宝图了.但海盗们发现,岛
上有三棵树, , , 海盗头对一个水手说:“从 到 拉一根绳子,然后从 出发,沿着垂直于绳
子的方向,往岛里走一段等于这段绳子的长度.这一点叫做1号地点.“海盗头又对另一个水手
说:”从 到 拉一根绳子,然后从 出发,沿着垂直于绳子的方向,往岛里走一段等于这段绳子的
长度.这一点叫做2号地点.”第二个水手也这样做了.等水手找到1号、2号地点的时候,海盗头便
下令说:“伙计们,我们把财宝埋在这两点的正当中吧!”海盗们把财宝埋好了,上船走了.(2)设1号地点为点 ,2号地点为点 ,埋藏财宝的地点为点 ,连接 、 、 ,判断
的形状,并证明.
(3)过了几个月,其中一个水手想利用这笔财宝救助难民,于是就偷偷回到岛上.可树 被台风刮走
了,没有留下一点儿痕迹,只有另外两棵树 、 还在,水手非常懊恼.请你利用作图的方式,帮助
他找到藏宝的地点,并简要说明理由.
5.(25-26八年级上·河南安阳·期中)(1)如图①,在 中, 是 的中点,过点 作直线 ,
使 ,交 的延长线于点 ,求证: .请结合图①写出完整的证明过程.
(2)如图②, , , ,连接 、 , 是 的中点,延长
交 于点 , , ,则 的面积为________.
6.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)定义:如图1,在 中,把 绕点A顺时针旋转
得到 ,把 绕点A逆时针旋转 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”.在图2,图3中, 是 的“旋补三角形”, 是 的“旋补中线”.
(1)如图2,当 为等边三角形时, 与 的数量关系为____________;
(2)如图3,当 , 时,则 长为____________;
(3)在图1中,当 为任意三角形时,猜想 与 的数量关系,并给予证明.题型 5 截长补短法
【子变式1】截长法:在较长的线段上截取一段,使其等于已知的较短线段,再证明剩余部分等于另一
条线段。
【基本模型】如图,在 中, 平分 。求证: .
在线段 上截取 ,连接 .
∵ 平分
∴
在 和 中,
∴ (SAS)
∴
∵
∴ (等量代换)
∴ (等腰三角形的性质:等角对等腰)
∴
∵∴
【子变式2】补短法:延长较短线段,使其长度等于另一条线段,或将两条短线段拼接为一条长线段。
【基本模型】如图,在正方形 中, ,求证: .
反向延长线段 ,在其延长线上截取 ,连接 。
∵四边形 为正方形
∴
在 和 中,
∴ (SAS)
∴
∵
∴
∴ (等量代换)
∴
在 和 中,∴ (SAS)
∴
∵
∴ .
1.(25-26八年级上·上海普陀·月考)在 中, , 平分 交 边于点 ,
,则 ____________°.
2.(25-26八年级上·广东珠海·期末)实验与探究:
学习了等腰三角形,我们知道:在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来,等角所对的边也相等.
那么,不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?某校数
学兴趣小组的同学们对此展开探究:
例如,如图1(1),在 中, ,怎样证明 呢?
把 沿 的平分线 翻折,因为 ,所以点 落在AB上的点 处(如图1(2)).由
, ,可得 .
【类比探究】
(1)如图2,在 中, ,类比上述的方法,请证明 .
【方法运用】
(2)如图3,在 中, ,若 ,写出 , , 之间的数量关系并说明理
由.3.(25-26九年级上·河南周口·期中)在 中, , , 平分 ,在射线
上取一点 ,连接 ,线段 绕点 逆时针旋转 得到线段 ,过点 作 ,垂足为
点 ,作 ,垂足为点 .
(1)如图1,当 ___________°.时,点 恰好落在 上,此时 ___________ ;(填
“>”“<”或“=”)
(2)如图2,若点 在 内部,点 不在 上时,(1)问中 、 、 的数量关系的成立吗?
说明理由;
(3)如图3,当点 在 外部时,请根据题意补全图形(无需尺规作图),并判断(1)问中线段的
结论是否成立?若不成立,请你用等式表示线段 、 、 的数量关系.
4.(25-26九年级上·重庆万州·期中)如图,在等边 中,点 在 上,连接 .
(1)如图1,若 , ,求 的长;
(2)如图2,点 在 上, ,连接 交 于点 ,点 在 的延长线上,且 ,连
接 ,证明: ;(3)如图3,若点 是 的中点,点 在线段 上,点 在线段 上,满足 ,连接 ,点
是 的中点,连接 , ,直接写出线段 的最小值.
5.(25-26八年级上·上海·月考)已知在 中, ,射线 、 在 内部,分别交线
段 于点 、 .
(1)如图1,若 , ,作 于点 ,分别交 、 于点 、 .
①求证: ;
②若 ,连接 ,求 的度数;
(2)如图2,点 为 上一点, 交 于点 ,连接 .若 ,求 的
值.
6.(24-25八年级下·河北唐山·月考)【问题情境】如图①,在正方形 中, , ,
分别与 , 交于点E,F.
【探索发现】
(1)如图①,为探究线段 , , 之间的数量关系,小杨延长 至点G,使得 ,连接
.先证明 ,再证明 ,即可得到 , , 之间的数量关系为:
______;
【操作探究】
(2)如图②,当点E,F分别在 , 的延长线上时,请根据上述小杨的思路,探究线段 , ,之间的数量关系;
【问题解决】
(3)如图③,在 中, , ,点D,E在 边上,且 ,若
, ,则 的长为______.