文档内容
第 10 讲 解题技巧专题:全等三角形中的动点问题
目录
【考点一 三角形全等中动点多结论问题】............................................................................................................1
【考点二 利用三角形全等求解动点边、角问题】................................................................................................8
【考点三 利用分类讨论思想求解动点中三角形全等问题】...............................................................................14
【考点四 利用三角形全等求证线段之间的关系问题】......................................................................................29
【考点五 利用三角形全等求证角之间的关系问题】..........................................................................................39
【考点一 三角形全等中动点多结论问题】
例题:(24-25八年级上·北京大兴·期末)如图, 中, , 是中线,有下面四个结论:①
与 的面积相等;② ;③若点P是线段 上的一个动点(点P不与点A,
D重合),连接 ,则 的面积比 的面积大;④点P,Q是A,D所在直线上的两个动点
(点P与点Q不重合),若 ,连接 , ,则 .所有正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.①③④
【答案】B
【知识点】根据三角形中线求面积、全等三角形综合问题
【分析】根据三角形中线定义和三角形面积公式可对①进行判断;延长 至 ,使 ,易证得
,利用三角形三边关系可对②进行判断;再次根据三角形中线定义和三角形面积公式可
对③进行判断;由 , , ,易证得 ,可得 ,
即可对④进行判断.
【详解】解:∵ 是中线,
∴
∴ 与 的面积相等,故①正确,
延长 至 ,使 ,如图
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学科网(北京)股份有限公司∵ , ,
∴ ,
∴
则在 中,
∴ ,故②正确,
点 是线段AD上的一个动点(点 不与点 , 重合),连接 , ,如图,
∵
∴
又∵ 与 的面积相等
∴ 的面积和 的面积相等,故③不正确,
点 , 是 , 所在直线上的两个动点(点 与点 不重合),若 ,连接 , ,如图,
由 , , ,
∴ ,
∴
∴
故④正确,
故选:B.
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学科网(北京)股份有限公司【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,利用三角形中线的性质及倍长中线的思想是解决问题的关键.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·浙江台州·期中)已知 , , , 其中 , 点P
以每秒2个单位长度的速度沿着 路径运动. 同时,点Q以每秒x个单位长度的速度沿着
路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动. 它们的运动时间为t秒.
①若 ,则点P 运动路程始终是点Q运动路程的2倍;
②当P、Q两点同时到达A点时, ;
③若 , , 时, ;
④若 与 全等, 则 或 ;
以上说法正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、全等三角形综合问题
【分析】本题为三角形综合题,涉及到三角形全等、动点问题,分类求解是解题的关键.
①若 ,即点P的速度时点Q的2倍,即可求解;
②求出P、Q的运动时间即可求解;
③证明 .即可求解;
④若 与 全等,则 且 或 且 ,即可求解.
【详解】解:①若 ,即点P的速度是点Q的2倍,点P运动路程是 ,点Q运动路程为 ,故点P运
动路程始终是点Q运动路程的2倍,正确,符合题意;
②点P到达A的时间为: ,当 时,点Q到达点A的时间为: , ,故②
不正确,不符合题意;
③若 , , 时,如图,
此时 , ,
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学科网(北京)股份有限公司,
,
若 ,
则 , ,
而 ,
故③错误,不符合题意;
④由题意得, ,
则 , ,
则 ,
若 与 全等,
则 且 或 且 ,
即 且 或 且 ,
解得: 或 ,
故④正确,符合题意,
故选:B.
2.(24-25八年级上·安徽阜阳·期末)如图,在 中, , 的角平分线 , 相
交于点P,过P作 交 的延长线于点F,交 于点H.有下列结论:① ;②
;③ ;④ ;其中正确的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.0个
【答案】B
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、三角形的外角的定义及性质、三角形角平
分线的定义
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,角平分线定义,三角形外角的性质,证明三角形全等是解题
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学科网(北京)股份有限公司的关键.
根据三角形内角和以及角平分线的定义得 继而得出 的度数,即可判断①;推出
根据 证明即可,即可判断②;证明 , 得 ,
根据外角的性质可判断③;通过等量代换可判断④;证明三角形全等是解题的关键.
【详解】解:在 中, ,
∴ ,
∵ 、 分别平分 、 ,
,
,
∴ ,故结论①正确;
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ , 故结论②正确;
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 的外角,
∴ ,
∴ , 故结论③错误;
又∵ ,
∴ ,即 , 故结论④正确,
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学科网(北京)股份有限公司∴正确的个数是 个.
故选: B.
3.(24-25八年级上·湖北十堰·期末)如图,在 中, 为中线,过点B作 于点E,过点C
作 于点F.延长 至点G,使得 ,连接 .下列结论中正确的个数为( )
① ;② ;③ ;④ .
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.先利用
证明 ,可得 , ,可判断①;再利用 证明 ,得到
,再利用三角形的外角性质可得 ,可判断②;利用全等三角形的性质可
得 , ,可判断③;由 得到 ,再利用三角形的面积公式可判断
④,即可得出结论.
【详解】解: 为中线,
,
, ,
,
又 ,
,
,故①正确; ,
又 ,
,
,
,
由于 与 不一定相等,故②不正确;
由全等三角形的性质可得: , ,
,故③正确;
,
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学科网(北京)股份有限公司,
,
,
,
,故④正确;
综上所述,结论中正确的有①③④,共3个.
故选:C.
4.(2024·贵州·模拟预测)如图, 中, , 是中线,有下面四个结论:① 与
的面积相等;② ;③若点P是线段 上的一个动点(点P不与点A,D重合),
连接 ,则 的面积比 的面积大;④点P,Q是A,D所在直线上的两个动点(点P与点
Q不重合),若 ,连接 , ,则 .所有正确结论的序号是 。
【答案】①②④
【知识点】三角形三边关系的应用、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)、根据三角形中线求面积
【分析】根据三角形中线定义和三角形面积公式可对①进行判断;延长 至 ,使 ,易证得
,利用三角形三边关系可对②进行判断;再次根据三角形中线定义和三角形面积公式可
对③进行判断;由 , , ,易证得 ,可得 ,
即可对④进行判断.
【详解】解:∵ 是中线,
∴
∴ 与 的面积相等,故①正确,
延长 至 ,使 ,如图
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学科网(北京)股份有限公司∵ , ,
∴ ,
∴
则在 中,
∴ ,故②正确,
点 是线段 上的一个动点(点 不与点 , 重合),连接 , ,如图,
∵
∴
又∵ 与 的面积相等
∴ 的面积和 的面积相等,故③不正确,
点 , 是 , 所在直线上的两个动点(点 与点 不重合),若 ,连接 , ,如图,
由 , , ,
∴ ,
∴
∴
故④正确,
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形中线的性质,三角形的三边关系以及平行线的判定,
利用三角形中线的性质及倍长中线的思想是解决问题的关键.
【考点二 利用三角形全等求解动点边、角问题】
例题:(24-25七年级下·全国·单元测试)如图,在 中, , 是线段 上的一动点(不与
点 , 重合),以 为一边在 的右侧作 ,使 , ,连接 .当
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学科网(北京)股份有限公司时, 的度数为 .
【答案】 /90度
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质以及直角三角形的性质等知识,证明三
角形全等是解题的关键.
由 ,证明 ,再证明 ,得 ,即可解决问题.
【详解】解∶ ,
,
即 ,
在 和 中,
,
,
,
,
,
,
即 的度数为 .
故答案为:
【变式训练】
1.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)如图,在 中, , , 是 的平
分线.若P,Q分别是 和 上的动点,当 最小时, 的度数是 .
【答案】53
【知识点】垂线段最短、全等的性质和SAS综合(SAS)
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学科网(北京)股份有限公司【分析】本题考查轴对称-最短路线问题,解答中涉及两点之间线段最短,垂线段最短,全等三角形的判定
与性质,在 上取一点 ,使 ,连接 , ,过点C作 于点H,交 于点 ,
过点 作 于点 ,推出当 最小时,点P,点Q分别位于点 ,点 处, 的度
数为 的度数,再求出 的度数即可解决问题.
【详解】解:在 上取一点 ,使 ,连接 , ,过点C作 于点H,交 于点
,过点 作 于点 ,
∵ 是 的平分线,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 最小值为 ,
∴当 最小时,点P位于点 处,点Q位于点 处, 的度数为 的度数,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴当 最小时, 的度数是 ,
故答案为:53.
2.(23-24七年级下·浙江宁波·期末)如图,在 中, ,P、Q分别为边 上两个动点,
在运动过程中始终保持 ,连接 和 ,当 值达到最小时, 的值为 .
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学科网(北京)股份有限公司【答案】1
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质:过点B作 ,且 ,在 上截取 ,
连接 ,由 可证 ,可得 ,由“ ”可证 ,可得 ,
则 ,即当点C,点E,点H三点共线时, 有最小值,由“ ”可证
,可得 ,即可求解,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形.
【详解】解:如图:过点B作 ,且 ,在 上截取 ,连接 ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴当点C,点E,点H三点共线时, 有最小值,
此时,∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴点H是 的中点,
∴ ,
∴点P与点H重合,
∴ ,
∴ ,
故答案为:1.
3.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,在四边形 中, , ,连接 ,在射
线 上存在两动点 ,满足 ,若 ,当 的值最小时,则
(用 , 表示)
【答案】 /
【知识点】两点之间线段最短、全等的性质和SAS综合(SAS)、两直线平行内错角相等
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行线的性质,两点之间线段最短,在 上截取
,连接 , ,证明 ,则 ,当 三点共线时,
的值最小,然后利用角度和差即可求解,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,在 上截取 ,连接 , ,
∵ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴当 三点共线时, 的值最小,
如图,若 在 上时,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
若 在 延长线上时,
同理可得: ,
综上可知: ,
故答案为: .
4.(2024八年级上·全国·专题练习)如图, , ,
, 、 分别为 、 上的两个动点,则 的最小值为 .
【答案】4
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学科网(北京)股份有限公司【知识点】线段问题(轴对称综合题)、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】由“ ”可证 ,可得 , ,由 ,
可得当点 ,点 ,点 ,点A共线时, 有最小值,即可求解.
【详解】解:如图,连接 , ,
, , ,
,
,
同理可得: ,
,
当点 ,点 ,点 ,点 共线时, 有最小值,即 最小值为 的长度,
有最小值为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了轴对称 最短路线问题,全等三角形的判定和性质,证明 , 是本题
的关键.
【考点三 利用分类讨论思想求解动点中三角形全等问题】
例题:(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图,在长方形 中, , ,延长 到点E,
使 .动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿 方向向终点A运动.设点P的运动
时间为t秒,当 和 全等时,t的值为 .
【答案】1或7
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
分 和 两种情况分别根据全等三角形的判定定理以及行程问题解答
即可.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】解:∵四边形 是长方形,
∴ , , ,
∴ , ,
若 ,则当 时,
根据 可得 ,
∴ ,解得 ;
若 ,则当 时,
根据 可得 ,
∴ ,解得: .
综上,当 和 全等时,t的值为1或7.
故答案为:1或7.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·河北石家庄·期末)如图,直线 , 平分 ,过点 作 交
于点 .动点 , 同时从点 出发,其中动点 以 的速度沿射线 运动,动点 以
的速度在直线 上运动.已知 ,设动点 , 的运动时间为 .当动点 在直线 上运
动时,若 与 全等,则 的值为 .
【答案】 或
【知识点】全等三角形的性质
【分析】本题考查了全等三角形的性质,掌握全等三角形的性质是解题的关键.
分 当 在线段 上时, , 当 在线段 上时, , 当 在线段
延长线上时, , 当 在线段 延长线上时, 四种情况,然后根据全
等三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ , 平分 ,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ 当 在线段 上时, ,
∴ ,
∵ , ,
∴ , 解得: ,
当 在线段 上时, ,
∴ ,
∵ , ,
∴ , 解得: ,
当 在线段 延长线上时, ,
∴ ,
∵ , ,
∴ , 解得: ,
当 在线段 延长线上时, ,
∴ ,
∵ , ,
∴ , 解得: ,
∴若 与 全等,则 的值为 或 ,
故答案为: 或 .
2.(24-25八年级上·山东菏泽·期末)如图,在 中, , , ,
,现有一动点P从点A出发,沿着三角形的边 运动,回到点A停止,速度为
,设运动时间为 .若 的面积等于 面积的一半,则 s.
【答案】5.5或9.5
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、根据三角形中线求面积
【分析】本题考查了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.根据三角形中线的性质分两种情况讨论即可解答.
【详解】解:如图,当P在 上,
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学科网(北京)股份有限公司∵ 的面积等于 面积的一半,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
当P在 上时,如图,
∵ 的面积等于 面积的一半,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
综上所述,当t为5.5或9.5时, 的面积等于 面积的一半.
故答案为:5.5或9.5.
3.(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图, 于点 , , ,射线 于点 ,
一动点 从 点出发以2个单位 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 ,若点 经过 秒 , 与 全等,则 的值为 秒.
【答案】2,6,8
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学科网(北京)股份有限公司【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题考查三角形全等的性质,熟练掌握全等三角形的对应边相等是解题的关键.此题要分两种情
况:①当 在线段 上时,②当 在 上,再分别分成两种情况 , 进行计算即可.
【详解】解:①当 在线段 上, 时, ,
,
,
,
点 的运动时间为 (秒 ;
②当 在 上, 时, ,
,
,
,
点 的运动时间为 (秒 ;
③当 在 上, 时, ,
,
点 的运动时间为 (秒 ,
故答案为:2,6,8.
4.(24-25八年级上·浙江金华·阶段练习)如图所示,在等腰 中, ,点 为射线
上的动点, ,且 , 与 所在的直线交于点 ,若 ,则 与 的比值
为 .
【答案】 或
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,解题的关键是作出辅助线,分两种情况讨论,构造全
等三角形解决问题.
作 ,交 (或 的延长线)于H,利用 证明 ,得 , ,再
证明 ,得 ,从而解决问题.注意分两种情况讨论,即点D在线段 外和在
线段 上.
【详解】解:①当点 在线段 的延长线上时,作 ,交 的延长线于点H,
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学科网(北京)股份有限公司∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
设 ,则 ,
∴ , ,
∴ ,
∴
∴ ;
当点 在 上时,作 ,交 于点H,
∵ ,
∴ ,
19 / 47
学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
∴ , ,
∴ ,
∴
∴ ;
故答案为: 或 .
5.(24-25八年级上·湖北荆州·阶段练习)如图,在 中, , , .点C
在直线l上,动点P从A点出发沿 的路径向终点C运动;动点Q从B点出发沿 路径向终
点A运动.点P和点Q分别以每秒 和 的速度同时开始运动,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 直线l于M, 直线l于N.当 与 全等时,点P的运动时间
为 秒.
【答案】1或5
【知识点】全等三角形综合问题、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了全等三角形的性质、一元一次方程的应用,设点P的运动时间为 秒,分两种情况:
当点 在 上时,当点 在 上时,根据全等三角形的性质建立一元一次方程,求解即可,采用分类讨
论的思想是解此题的关键.
【详解】解:设点P的运动时间为 秒,
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学科网(北京)股份有限公司如图,当点 在 上时,此时 , ,则 , ,
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
如图,当点 在 上时,此时点 与点 重合, , ,则 ,
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
综上所述,当 与 全等时,点P的运动时间为 或 秒,
故答案为:1或5.
6.(24-25八年级上·安徽淮南·阶段练习)如图, 在 中, 已知 , ,
, 直线 , 动点D从点C开始沿射线 方向以每秒 的速度运动,动点E也同时
从点C开始在直线 上以每秒 的速度运动,连接 ,设运动时间为t秒.
(1) 的长为 (用含 t 的式子表示)
(2)当 时, t的值应为 .
【答案】 2或10
【知识点】全等三角形的性质、列代数式
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学科网(北京)股份有限公司【分析】本题主要考查了列代数式,全等三角形的性质:
(1)由题意得, , ,再根据线段的和差关系求解即可;
(2)分两种情况讨论,当点 在射线 上时, 在 上,当点 在 的反向延长线上, 在 延
长线上时,根据全等三角形的性质得到 ,据此建立方程求解即可.
【详解】解:(1)由题意得, , ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)∵ ,
∴
如图,当点 在射线 上时, 在 上,
∵
∴ ,
∴ .
如图,当点 在 的反向延长线上时, 在 延长线上时,
∵ ,
∴ ,
∴ .
综上所述,当 或 时, ,
故答案为:2或10.
7.(24-25八年级上·浙江杭州·期中)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.
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学科网(北京)股份有限公司①当点 在 上时, (用含 秒代数式表示);
②当 秒时, 与 全等.
【答案】 或 或
【知识点】全等三角形的性质
【分析】①根据题意可得 ,再由 即可求解;
②分三种情况: 在 上,点 在 上;点 与点 重合;点 与 重合,分别画出图形解答即可;
本题考查了全等三角形的性质,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】解:①由题意得, ,
当点 在 上时, ,
故答案为: ;
②由题意得, ,
如图 , 在 上,点 在 上时,作 , ,则 , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
此时只能是 ,则 ,
∴ ,
解得 ;
②如图 ,当点 与点 重合时,则 , ,
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学科网(北京)股份有限公司此时只能是 ,则 ,
∴ ,
解得 ;
③如图 ,当点 与 重合时,则 , , ,
∴ ,
此时只能是 ,则 ,
∴ ,
解得 ;
综上所述,当 秒或 秒或 秒时, 与 全等,
故答案为: 或 或 .
8.(24-25八年级上·江西新余·期中)如图,直线 经过 的直角顶点 , 的边上有两个动
点 、 ,点 以 的速度从点A出发,沿 移动到点 ,点 以 的速度从点 出发,
沿 移动到点A,两动点中有一个点到达终点后另一个点继续移动到终点.过点 、 分别作
, ,垂足分别为点 、 ,若 , ,设运动时间为 ,则当
时,以点 、 、 为顶点的三角形与以点 、 、 为顶点的三角形全等.
【答案】1或 或12
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题主要考查了三角形全等的性质,解决问题的关键是对动点所在的位置进行分类,分别表示出
每种情况下 和 的长.
由以点 、 、 为顶点的三角形与以点 、 、 为顶点的三角形全等.可知 ,而 ,
的表示由 , 的位置决定,故需要对 , 的位置分:当 在 上, 在 上时;当 在 上,
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学科网(北京)股份有限公司在 上时;当 到达 , 在 上时,分别讨论.
【详解】解:当 在 上, 在 上时,即 ,
则 , ,
以点 、 、 为顶点的三角形与以点 、 、 为顶点的三角形全等.
,
,
,
当 在 上, 在 上时,即 ,
则 , ,
,
当 到达 , 在 上时,即 ,
则 , ,
,
,
故答案为:1或 或12.
9.(24-25八年级上·江苏常州·阶段练习)如图 ,在 中, , , ,
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学科网(北京)股份有限公司,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 ,当 时, _____ .
(2)如图 ,当 ______ 时, 的面积等于 面积的一半;
(3)如图 ,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 ≌ ,求点 中的运动速度.
【答案】(1)
(2) 或
(3) 运动的速度为 或 或 或
【知识点】全等三角形的性质、几何问题(一元一次方程的应用)、有理数四则混合运算的实际应用
【分析】本题主要考查全等三角形的性质及三角形面积、一元一次方程的几何应用,分类讨论思想,掌握
全等三角形的性质及分情况讨论是解题的关键.
(1)当 时,点P在线段 上,根据点P速度表示 的长即可;
(2)分两种情况讨论:①点P在 上;②点P在 上,利用三角形面积分别求解即可;
(3)根据题意分四种情况进行分析,利用全等三角形的性质得出点 所走的路程,进而可求出 的运
动时间,即 的运动时间,再利用速度 路程 时间求解即可.
【详解】(1)解:当 时,点P在线段 上,
∵点P速度为 ,
∴ .
故答案为: ;
(2)∵ , ,
∴ ,
26 / 47
学科网(北京)股份有限公司∵ 的面积等于 面积的一半,
∴ .
①当点P在 上时,
,
∴ ,
.
②当点P在 上时,
过点C作 于点D,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
.
故答案为: 或
(3)设点 的运动速度为 ,
①当点 在 上,点 在 上, 时,
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学科网(北京)股份有限公司,
∴ ;
②当点 在 上,点 在 上, 时,
,
∴ ;
③当点P在 上,点 在 上, 时,
,
∴点P的路程为 ,点Q的路程为 ,
∴ ;
④当点P在 上,点Q在 上, 时
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学科网(北京)股份有限公司,
∴点P的路程为 ,点Q的路程为 ,
∴ .
∴ 运动的速度为 或 或 或
【考点四 利用三角形全等求证线段之间的关系问题】
例题:(24-25八年级上·广东肇庆·期末)【问题背景】如图1,在 中,已知 , ,
是 的高, , ,过点 的直线 ,动点 从点 开始沿射线 方向
以 的速度运动,动点 也同时从点 开始在直线 上以 的速度向远离 点的方向运动,连接
、 ,设运动时间为 秒.
【思考尝试】
(Ⅰ)请直接写出 、 的长度(用含有t的代数式表示): ________ , ________ .
(Ⅱ)当 为多少时, 的面积为 ?
【深入探究】
(Ⅲ)如图2,当点D在线段 上,且 时, 是否与 全等?说明理由:此时
的值为多少?
(Ⅳ)请利用备用图探究,当点 在线段 的延长线上,且 时, 与 有什么数量关系?请
说明理由.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ) ,
(Ⅳ)
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学科网(北京)股份有限公司【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、几何问题(一元一次方程的应用)、列代数式
【分析】本题考查了列代数式,解一元一次方程,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定
和性质是解题的关键.
(Ⅰ)根据题意列代数式即可;
(Ⅱ)分点 在线段 上,点 在 延长线上两种情况计算即可;
(Ⅲ)由 得到 ,根据 得到 ,再根据 得到
,得出 ,即可得到 ;
(Ⅳ)证明 ,即可得到 .
【详解】解:(Ⅰ)由题意得, , ,
故答案为: ;
(Ⅱ)由题意得,当点 在线段 上时, ,
,
,
,
;
当点 在 延长线上时 ,
,
,
;
当 为 或 时, 的面积为 ;
(Ⅲ) , ,
理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
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学科网(北京)股份有限公司,
,
,
,
,
;
(Ⅳ) ,理由如下,
如图, ,
,
,
,
, ,
,
,
,
,
.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)已知等腰三角形 , , 为射线 上一动点,连
接 ,以 为边在直线 的右侧作等腰三角形 , , ,连接 .
(1)如图1,当点 在边 上时,请探究 , , 之间的数量关系.
(2)如图2,当点 在 的延长线上时,(1)中 , , 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,
请说明理由;若不成立,请你写出新的结论,并说明理由.
【答案】(1)
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学科网(北京)股份有限公司(2)不成立.
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】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方法是解本题的关键.
(1)证明 .再证明 ,可得 ,再进一步可得结论;
(2)证明 .再证明 ,可得 ,再进一步可得结论;
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
即 .
在 与 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(2)不成立. .
理由:∵ ,
∴ .
在 与 中,
,
∴ ,
∴ .
2.(23-24八年级上·湖南株洲·期末)如图 为等腰三角形, , D为直线 上
一动点,以 为腰向右侧作等腰三角形 且 ,连接直线 .
(1)求证: ;
(2)若D恰好在 的中点上(如图),求证: ;
(3)
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学科网(北京)股份有限公司①若点D为线段 上任一点(B,C点除外)时,试探究 与 的位置关系.
②若点D为直线 线除点B,C外任意一点, 与 的位置关系是否仍然成立?若成立,请给予证明;
若不成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)① ;② ,证明见解析
【知识点】等边三角形的判定和性质、全等的性质和SAS综合(SAS)、三角形的外角的定义及性质、同
旁内角互补两直线平行
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、平行线的判定、三角形外
角的性质等知识,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)先说明 ,再利用 即可证明结论;
(2)根据等腰三角形三线合一的性质可得 ,再根据全等三角形的性质可得 ,
即 ;然后运用等腰三角形三线合一的性质可得 是线段 的垂直平分线,最后根据垂直
平分线的性质即可证明结论;
(3)①先说明 是等边三角形可得 ,进而得到 ,根据同
旁内角互补、两直线平行即可证明结论;②如图:当点D在 的延长线上,先说明
可得 ,再说明 是等边三角形可得 ,由三角形外角的性质可
得 ,即 ;再结合 可得 ,最后根据内错角
相等、两直线平行即可证明结论;同理可证点D在 的延长线上的情况.
【详解】(1)证明:∵ ,
∴ ,即: ,
在 和 中, ,
∴ .
(2)证明:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即 是线段 的垂直平分线,
∴ .
(3)解:①∵ ,
∴ ,即 ,
∵ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∵ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
② ,证明如下:
证明:a.如图:点D在 的延长线上,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ , ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
b.如图:点D在 的延长线上,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∵ , ,
∴ 、 是等边三角形,
∴ , ,
∴ , ,即 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
3.(24-25八年级上·山东济宁·期末)四边形 中, , , , 分别是边 ,
上的动点,且 .
(1)如图1,当 , 分别在线段 , 上时,
①填空:若设 ,则 之间的数量关系是______;
②猜想 之间的数量关系,并证明你的猜想;
(2)如图2,当 , 分别运动到在线段 , 延长线上时,其它条件不变,(1)中②你的猜想是否仍
然成立?若成立,请证明:若不成立,请写出它们之间的数据关系,并证明.
【答案】(1)① .②猜想: .证明见解析
(2)(1)②中猜想不成立, .证明见解析
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质等知识,作出合理的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
(1)①根据四边形内角和是 求解即可;
②利用 证明 、 ,根据全等三角形的性质及线段的和差求解即可;
(2)在 上截取 ,连接 ,利用 证明 、 ,根据全等三角形的
性质及线段的和差求解即可.
【详解】(1)解:(1)①四边形 中, ,
∴
∵ .
∴
35 / 47
学科网(北京)股份有限公司∵ ,
∴ .
故答案为: .
②猜想: .
证明:延长 至点 ,使 ,连接 .
.
,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
,
,
在 和 中
,
,
,
,
.
(2)解:(1)②中猜想不成立, .
证明:如图,在 上截取 ,
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学科网(北京)股份有限公司,
.
在 和 中,
,
.
.
,
.
.
.
在 和 中,
,
,
,
,
.
4.(23-24七年级下·广西南宁·阶段练习)如图1, 是 的平分线,要求利用该图形画一对位于
所在直线两侧的全等三角形,方法如下:在 的两边上用圆规截取长度相等的两条线段 ,
,在角平分线上任取一点D,连接 , ,则 .
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学科网(北京)股份有限公司请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题.
(1)如图2,在 中, 是直角, , , 分别是 和 的平分线, ,
相交于点F.
①在 上截取 ,连接 .求证: ;
②请判断 与 的数量关系,并说明理由;
(2)如图3, 是 的外角 的平分线,D是射线 上的一个动点(不与点A重合),猜想
与 的大小关系,并证明你的猜想.
【答案】(1)①证明见解析;② ,证明见解析,
(2)
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】此题考查全等三角形的判定与性质,三角形的三边关系的应用,正确构造全等的三角形,理解两
个小题之间的联系是本题的关键.在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要
时添加适当辅助线构造三角形.
(1)①根据图 的作法,在 上截取 ,证明 即可;
②由 ,可得 ; 根据 证明 ,得 ,故判断 ;
(2)在 的延长线上,截取 ,使 ,连接 ,判定 ,即可得到
,进而得出 ,再根据 ,可得
.
【详解】(1)解:①在 上截取 ,连接 .
是 的平分线,
,
在 和 中,
,
,
② ,理由如下:
.
,
∵ 、 分别是 和 的平分线,
.
.
∵ ,
,
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学科网(北京)股份有限公司.
又 ,
,
在 和 中,
,
,
.
.
(2) .
如图 所示,在 的延长线上,截取 ,使 ,连接 ,
是 的角平分线,
,
又 ,
,
,
,
是射线 上的一个动点,不与点 重合,
,
.
【考点五 利用三角形全等求证角之间的关系问题】
例题:(23-24八年级上·湖南永州·期中)在 中, , ,点D为 上一动点.
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学科网(北京)股份有限公司(1)如图1,点E、点F均是射线BD上的点并且满足 , .求证: ;
(2)在(1)的条件下,求证: ;
(3)由(1)我们知道 ,如图2,当点D的位置发生变化时,过点C作 于F,连接AF.
那么 的度数是否发生变化?请证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) ,不变化,理由见解析
【分析】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,三角形内角和定理的综合应用,
解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的性质进行推导.
(1)根据 , 得出 ,即可根据
证明 ;
(2)易得 ,根据 ,得出 ,则 ,进
而得出 ,则 ,即可求证 ;
(3)过点A作 的垂线交 于点E,易得 , ,即可得出
,通过求证 得出 ,则 是等腰直角三角形,即可求出
.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
在 和 中
,
∴ ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
由(1)得 ,
∴ ,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)解: ,不变化,理由如下:
过点A作 的垂线交 于点E
∵
∴
∴
同理
∵
∴
同(1)理得
在 和 中
,
∴
∴
∴ 是等腰直角三角形
∴ .
【变式训练】
1.(23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习)点P、Q分别是边长为 的等边 的边 、 上的动点,
点P从顶点A,点Q从顶点B同时出发,且它们的速度都是1cm/s.
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学科网(北京)股份有限公司(1)连接 、 交于点M,则在P、Q运动的过程中, 变化吗?若变化,则说明理由;若不变,
则求出它的度数;
(2)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线 、 上运动,直线 、 交点为M,则
变化吗?若变化,则说明理由;若不变,请求出它的度数.
【答案】(1)不变,
(2)不变,
【分析】(1)因为点 从顶点 、点 从顶点 同时出发,且它们的速度都为 cm/s,所以 ,
, ,因而运用边角边定理可知 .再用全等三角形的性质定理及
三角形的角间关系、三角形的外角定理,可求得 的度数.
(2)首先利用边角边定理证得 ,再利用全等三角形的性质定理得到 ,再
运用三角形角间的关系求得 的度数.
【详解】(1)解: 不变.
等边三角形 中, , ,
又由条件得 ,
,
,
;
(2)解: 不变.
在等边三角形 中, ,
,又由条件得 , ,
,
,
又 ,
.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质,根据题意证明三角形全等是解题的关
键.
2.(23-24八年级上·贵州遵义·期末)在 中, ,点E为 上一动点,过
点A作 于D,连接 .
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学科网(北京)股份有限公司(1)【观察发现】
如图①, 与 的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中, 的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求 的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为 中点,探索 与 的数量关系.
【答案】(1)
(2) 的大小不变,
(3)
【分析】此题考查等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识.
(1)由 ,得 ,而 ,所以
,于是得到问题的答案;
(2)作 交 于点F,则 ,而 ,即可证
明 ,得 ,则 ,所以 的大小不改变, ;
(3)作 交 于点G,作 于点H,可证明 ,得 ,由
,得 ,则 ,由 ,得 ,则 ,所
以 ,即可推导出 .
【详解】(1)∵
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
(2) 的大小不改变,
如图①,作 交 于点F,则 ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ ,
由(1)得 ,
∵
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的大小不改变, .
(3) E,
理由:如图②,作 交 于点G,作 于点H,则
∴ ,
∵E为 中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
由(2)得 ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
44 / 47
学科网(北京)股份有限公司∴ .
3.(23-24八年级上·河南新乡·阶段练习)在 中, ,点 是射线 上一动点(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 上时, 与 有何数量关系,请说明理由.
(2)在(1)的条件下,当 时,那么 ________度.
(3)设 .
①如图2,当点 在线段 上, 时,请探究 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,请将图3补充完整并直接写出此时 与 之间
的数量关系.
【答案】(1) ,理由见解析;
(2) ;
(3)① ,证明见解析;②图见解析, .
【分析】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
(1)由题意可得 ,即可证明 ,可得 , ,即可解题;
(2)由题意可得 ,即可证明 ,可得 , ,即可解题;
(3)①由题意可得 ,即可证明 ,可得 ,根据
即可解题;
②由题意可得 ,即可证明 ,可得 ,根据 ,
即可解题;
【详解】(1)解: ,理由:
, ,
,
在 和 中,
,
45 / 47
学科网(北京)股份有限公司,
;
(2)解: ,
,
,
;
故答案为: ;
(3)解:① , ,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
;
②作出图形,
, ,
,
在 和 中,
,
,
,
, ,
46 / 47
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.
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