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专题14.2 三角形全等的判定(基础篇)(举一反三讲义)
【新教材人教版】
【题型1 直接应用SAS 证明全等】.......................................................................................................................1
【题型2 添加条件利用SAS 使三角形全等】.......................................................................................................3
【题型3 利用SAS 解决线段或角的计算问题】...................................................................................................5
【题型4 挖掘隐含条件的SAS 证明】...................................................................................................................9
【题型5 直接应用ASA 或AAS 证明全等】......................................................................................................15
【题型6 辨析与选择ASA 与AAS 判定方法】..................................................................................................19
【题型7 利用平行线或角平分线构造角相等(ASA 与AAS)】......................................................................21
【题型8 利用ASA 或AAS 解决生活中的实际测量问题】..............................................................................27
【题型9 直接应用SSS 证明全等】......................................................................................................................30
【题型10 通过线段的和差计算得出边相等(SSS)】..........................................................................................33
【题型11 利用三角形的稳定性解决实际问题】..................................................................................................37
【题型12 直接应用HL 证明直角三角形全等】...................................................................................................40
【题型13 灵活选用方法判定直角三角形全等】..................................................................................................42
【题型14 尺规作图与全等的联系】......................................................................................................................46
【题型15 多次全等证明(二次证明)】................................................................................................................49
知识点1 基本事实“边角边”(SAS)
1. 两边及其夹角分别相等的两个三角形全等.简写成“边角边”或“SAS”.
2. 数学语言表达:如下图,在△𝐴𝐵𝐶与△𝐷𝐸𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐷𝐸,
∠𝐴= ∠𝐷,
𝐴𝐶= 𝐷𝐹,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹(SAS).
【题型1 直接应用SAS 证明全等】
【例1】(25-26 八年级上·河南周口·期末)如图,已知𝐴𝐵= 𝐴𝐷,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐶,则△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐶的依据
考点1
边角边(SAS)判定三角形全等
题型归纳
是( )
A.SSS
B.SAS
C.ASA
D.AAS
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定定理,解题的关键是根据已知条件准确找出判定三角形全等所需的
边和角.
已知𝐴𝐵= 𝐴𝐷,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐶,且𝐴𝐶为△𝐴𝐵𝐶与△𝐴𝐷𝐶的公共边,因此满足两边及其夹角对应相等,可
依据SAS判定两三角形全等.
【详解】解:在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐷𝐶中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐷
∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐶
𝐴𝐶= 𝐴𝐶
∴ △𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐶(SAS).
故选:𝐵.
【变式1-1】(25-26 八年级上·山西朔州·期末)几何中有著名的“蝴蝶定理”,小华受此启发画了两个如图所
示的共直角顶点的三角形,组成了类似于“蝴蝶翅膀”的图形.若∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸= 90°,𝐴𝐵= 𝐴𝐷,
𝐴𝐶= 𝐴𝐸,则证明△𝐴𝐷𝐸≌△𝐴𝐵𝐶运用的三角形全等的判定方法是( )
A.HL
B.SAS
C.AAS
D.ASA
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
根据全等三角形SAS判定即可得出结论.
【详解】解:在△𝐴𝐷𝐸和△𝐴𝐵𝐶中,
𝐴𝐷= 𝐴𝐵
∠𝐷𝐴𝐸= ∠𝐵𝐴𝐶
𝐴𝐸= 𝐴𝐶
,
∴△𝐴𝐷𝐸≌△𝐴𝐵𝐶(SAS).
故选:B.
【变式1-2】(24-25 八年级上·湖北黄石·期中)在如图所示的正方形网格中,∠1 + ∠2 + ∠3 = ______.
【答案】135°/135 度
【分析】本题考查了全等三角形的证明及性质,以及等腰三角形的性质,能够证得三角形全等是解题关键;
先证得△𝐴𝐵𝐸≌△𝐷𝐴𝐹,进而得到∠3 + ∠1 = 90°,然后再根据等腰三角形的性质得到∠2 = 45°,进而可求
解.
【详解】解:如图,可知𝐴𝐸= 𝐷𝐹,∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐹= 90°,𝐵𝐸= 𝐴𝐹,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐷𝐴𝐹,
∴∠1 = ∠𝐷𝐴𝐹,
∴∠3 + ∠1 = ∠3 + ∠𝐷𝐴𝐹= 90°,
∵𝐴𝐹= 𝐶𝐹,∠𝐹= 90°,
∴∠2 = 45°,
∴∠1 + ∠2 + ∠3 = 135°.
故答案为:135°.
【变式1-3】(25-26 八年级上·江西新余·期中)滑翔是一项极限运动,有一款滑翔翼的平面图如图所示,已
知𝐴𝐵= 𝐴𝐷,𝐴𝐶= 𝐴𝐸.求证:△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐸.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,灵活运用“边角边”证明三角形全等是解题的关键.
直接运用“边角边”证明三角形全等即可.
【详解】证明:在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐷𝐸中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐷
∠𝐴= ∠𝐴
𝐴𝐶= 𝐴𝐸
,
所以△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐸(SAS).
【题型2 添加条件利用SAS 使三角形全等】
【例2】(25-26 八年级上·广西崇左·阶段检测)如图,已知𝐴𝐶= 𝐷𝐶,∠1 = ∠2,如果添加一个条件用“SAS”
使△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐶,则添加的条件是( )
A.∠𝐴= ∠𝐷
B.∠𝐵= ∠𝐸
C.𝐵𝐶= 𝐸𝐶
D.𝐴𝐵= 𝐷𝐸
【答案】C
【分析】本题主要考查了用SAS证明三角形全等,熟练掌握三角形全等的判定方法,是解题的关键.根据
∠1 = ∠2得出∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐷𝐶𝐸,再根据𝐴𝐶= 𝐷𝐶,结合SAS逐项进行判断即可.
【详解】解:∵∠1 = ∠2,
∴∠1 + ∠𝐴𝐶𝐸= ∠2 + ∠𝐴𝐶𝐸,即∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐷𝐶𝐸,
当∠𝐴= ∠𝐷时,不能用SAS可证△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐶,故A 不符合要求;
当∠𝐵= ∠𝐸时,不能用SAS可证△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐶,故B 不符合要求;
当𝐵𝐶= 𝐸𝐶时,由SAS可证△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐶,故C 符合要求;
当𝐴𝐵= 𝐷𝐸,无法使△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐶,故D 不符合要求.
故选:C.
【变式2-1】如图,线段𝐴𝐶、𝐵𝐷相交于点O,且𝐴𝑂= 𝑂𝐶,请添加一个条件使△𝐴𝐵𝑂≌△𝐶𝐷𝑂,且以“SAS”
为依据,则应添加的条件为___________.
【答案】𝐵𝑂= 𝐷𝑂
【分析】根据已有条件𝐴𝑂= 𝐶𝑂,∠𝐴𝑂𝐵= ∠𝐶𝑂𝐷,结合SAS的含义可得添加条件.
【详解】解:∵𝐴𝑂= 𝐶𝑂,∠𝐴𝑂𝐵= ∠𝐶𝑂𝐷,
∴添加条件𝐵𝑂= 𝐷𝑂,利用SAS证明△𝐴𝐵𝑂≌△𝐶𝐷𝑂即可;
故答案为:𝐵𝑂= 𝐷𝑂.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定,掌握利用SAS判定三角形全等是解本题的关键.
【变式2-2】如图,平行四边形ABCD 中,E、F 是对角线BD 上的两点,在不添加任何辅助线的情况下,
如果添加一个条件使△ABE≌△CDF,则添加的条件是 ______.
【答案】BE=FD 或BF=DE 或∠1=∠2(答案不唯一)
【分析】利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定分别分得出即可.
【详解】解:添加条件:BE=FD,理由如下:
∵平行四边形ABCD 中,
∴AB∥CD ,AB=CD,
∴∠ABE=∠CDF,
在△ABE 和△CDF 中,
AB=CD,∠ABE=∠CDF,BE=DF,
∴△ABE≌△CDF(SAS).
【点睛】此题主要考查了平行四边形的性质以及全等三角形的判定等知识,熟练掌握全等三角形的判定方
法是解题关键.
【变式2-3】如图,已知𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐷,要使△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐷,可添加的条件是( )
A.∠𝐵= ∠𝐶
B.∠𝐷= ∠𝐸
C.∠𝐵= ∠𝐸
D.∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸
【答案】D
【分析】三角形全等条件中必须是三个元素,并且一定有一组对应边相等.在△𝐴𝐵𝐸和△𝐴𝐶𝐷中,已知了
𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐷,因此只需添加两组对边的夹角或第三对边即可判定两三角形全等.
【详解】解:∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐷,
∴A、如添加∠𝐵= ∠𝐶,两三角形只有两边及一边的以角相等,不能判定两三角形全等,故此选项不符合题
意;
B、如添加∠𝐷= ∠𝐸,两三角形只有两边及一边的以角相等,不能判定两三角形全等,故此选项不符合题意;
C、如添加∠𝐵= ∠𝐸,因为∠𝐵,∠𝐸只是△𝐴𝐵𝐸中的两个角,两三角形只有两边相等,不能判定两三角形全
等,故此选项不符合题意;
D、如添加∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸,则∠𝐵𝐴𝐶+ ∠𝐶𝐴𝐸= ∠𝐷𝐴𝐸+ ∠𝐶𝐴𝐸,即∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐷,两三角形有两边及其角
相等,可根据SAS判定两三角形全等,故此选项符合题意;
故选:D.
【点睛】此题主要考查了三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、
AAS、HL.添加时注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,
若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
【题型3 利用SAS 解决线段或角的计算问题】
【例3】(25-26 八年级上·安徽合肥·期末)小明制作了一个跷跷板模型,如图是其几何示意图,支点𝑂是跷
跷板𝐶𝐷的中点(𝐶,𝑂,𝐷三点位于同一水平线上),已知点𝑂到水平地面的距离是50cm,当点𝐷到达点𝐺的
位置时,跷跷板在竖直方向下降了20cm,此时点𝐶到达点𝐹,则点𝐹到地面的距离为______cm.
【答案】70
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质.解题的关键是根据SAS判定三角形全等,根据全等三角形的性
质得到对应高相等.
连接𝐶𝐹、𝐷𝐺,通过证明△𝐹𝑂𝐶≌△𝐺𝑂𝐷(SAS),得到对应高相等,继而得到点𝐹到地面的距离.
【详解】解:如图,连接𝐶𝐹、𝐷𝐺,
由题意得:𝑂𝐶= 𝑂𝐷,𝑂𝐹= 𝑂𝐺,
在△𝐹𝑂𝐶和△𝐺𝑂𝐷中,
𝑂𝐶= 𝑂𝐷
∠𝐹𝑂𝐶= ∠𝐺𝑂𝐷
𝑂𝐹= 𝑂𝐺
,
∴△𝐹𝑂𝐶≌△𝐺𝑂𝐷(SAS),
∵当点𝐷到达点𝐺的位置时,跷跷板在竖直方向下降了20cm,
∴△𝐺𝑂𝐷中,𝑂𝐷边上的高为20cm,
∴△𝐹𝑂𝐶中,𝑂𝐶边上的高为20cm,
即:当点𝐶到达点𝐹的位置时,跷跷板在竖直方向上升了20cm,
∵𝑂𝐻= 50cm,
∴当点𝐶到达点𝐹,则点𝐹到地面的距离为:20 + 50 = 70(cm).
故答案为:70.
【变式3-1】(25-26 八年级上·江苏淮安·期末)如图,点A、D、C、F 在一条直线上,且𝐴𝐷= 𝐶𝐹,
𝐴𝐵= 𝐷𝐸,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐷𝐹.
(1)求证:△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹;
(2)若∠𝐴= 40°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,求∠𝐹的度数.
【答案】(1)见解析
(2)70°
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边对等角,三角形内角和定理,熟知全等三角形的
性质与判定定理是解题的关键.
(1)先证明𝐴𝐶= 𝐷𝐹,再利用SAS即可证明△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹;
(2)由等边对等角和三角形内角和定理可得∠𝐴𝐶𝐵的度数,再由全等三角形的性质即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵𝐴𝐷= 𝐶𝐹,
∴𝐴𝐷+ 𝐶𝐷= 𝐶𝐹+ 𝐶𝐷,
∴𝐴𝐶= 𝐷𝐹,
又∵𝐴𝐵= 𝐷𝐸,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐷𝐹,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹(SAS);
(2)解:∵∠𝐴= 40°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,
∴∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐵=
180°−∠𝐴
2
= 70°,
∵△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹,
∴∠𝐹= ∠𝐴𝐶𝐵= 70°.
【变式3-2】(25-26 八年级上·河南周口·期末)如图,在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐷𝐸中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷= 𝐴𝐸,
∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸,连接𝐵𝐷、𝐶𝐸交于点F.
(1)求证:△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐸
(2)若∠𝐵𝐴𝐶= 60°,求∠𝐵𝐹𝐶的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)60°
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、等边三角形的判定与性质、三角形的内角和定理等知识,
熟练掌握等边三角形的判定与性质是解题关键.
(1)先求出∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸,再根据SAS定理即可得证;
(2)先证出△𝐴𝐵𝐶是等边三角形,根据等边三角形的性质可得∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐴𝐶𝐵= 60°,再根据全等三角形的
性质可得∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸,然后根据三角形的内角和定理求解即可得.
【详解】(1)证明:∵∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸,
∴∠𝐵𝐴𝐶+ ∠𝐷𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸+ ∠𝐷𝐴𝐶,即∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸,
在△𝐴𝐵𝐷和△𝐴𝐶𝐸中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸
𝐴𝐷= 𝐴𝐸
,
∴△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐸(SAS).
(2)解:∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,∠𝐵𝐴𝐶= 60°,
∴△𝐴𝐵𝐶是等边三角形,
∴∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐴𝐶𝐵= 60°,
由(1)已证:△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐸,
∴∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸,
∴∠𝐵𝐹𝐶= 180°−(∠𝐵𝐶𝐹+ ∠𝐶𝐵𝐹)
= 180°−(∠𝐴𝐶𝐵+ ∠𝐴𝐶𝐸+ ∠𝐶𝐵𝐹)
= 180°−(∠𝐴𝐶𝐵+ ∠𝐴𝐵𝐷+ ∠𝐶𝐵𝐹)
= 180°−(∠𝐴𝐶𝐵+ ∠𝐴𝐵𝐶)
= 180°−(60° + 60°)
= 60°.
【变式3-3】(25-26 八年级上·四川凉山·期末)如图,已知△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶= 12cm,𝐵𝐶= 10cm,点D
为𝐴𝐵的中点,如果点P 在线段𝐵𝐶上以2cm/s的速度由点B 向点C 运动,同时,点Q 在线段𝐴𝐶上由点A 向
点C 以4cm/s的速度运动.若点P、Q 两点分别从点B、A 同时出发.经过2 秒后,求证:
(1) △𝐵𝑃𝐷≌△𝐶𝑄𝑃;
(2)∠𝐷𝑃𝑄= ∠𝐵;
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,熟知全等三
角形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)根据题意可求出线段𝐴𝑄,𝐵𝑃的长,则可求出线段𝐶𝑄,𝐶𝑃的长,可证明𝐶𝑄= 𝐵𝑃,∠𝐵= ∠𝐶,
𝐵𝐷= 𝐶𝑃,据此可证明结论;
(2)由全等三角形的性质可得∠𝐵𝐷𝑃= ∠𝐶𝑃𝑄,再由三角形外角的性质即可证明结论.
【详解】(1)解:当运动2 秒后,𝐴𝑄= 2 × 4 = 8(cm),𝐵𝑃= 2 × 2 = 4(cm),
∴𝐶𝑄= 𝐴𝐶−𝐴𝑄= 4cm,𝐶𝑃= 𝐵𝐶−𝐵𝑃= 6cm,
∴𝐶𝑄= 𝐵𝑃,
∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,
∴∠𝐵= ∠𝐶;
∵点D 为𝐴𝐵的中点,
∴𝐵𝐷=
1
2𝐴𝐵= 6cm,
∴𝐵𝐷= 𝐶𝑃,
∴△𝐵𝑃𝐷≌△𝐶𝑄𝑃(SAS);
(2)证明:∵△𝐵𝑃𝐷≌△𝐶𝑄𝑃,
∴∠𝐵𝐷𝑃= ∠𝐶𝑃𝑄,
∵∠𝐶𝑃𝐷= ∠𝐵+ ∠𝐵𝐷𝑃= ∠𝐷𝑃𝑄+ ∠𝐶𝑃𝑄
∴∠𝐷𝑃𝑄= ∠𝐵.
【题型4 挖掘隐含条件的SAS 证明】
【例4】(25-26 七年级下·辽宁锦州·期中)如图,点E 在𝐶𝐷上,𝐵𝐶与𝐴𝐸交于点F,𝐴𝐵= 𝐶𝐵,𝐵𝐸= 𝐵𝐷,
∠1 = ∠2 = 50°.
(1)求证:△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐵𝐷;
(2)求∠3的度数.
【答案】(1)见解析
(2)50°
【分析】(1)根据等角加同一个角仍相等得到∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶𝐵𝐷,利用𝑆𝐴𝑆证两三角形全等;
(2)由(1)知△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐵𝐷,得到对应角相等,再利用三角形内角和为180°,有两组角相等,剩下的
角一定相等求出答案.
【详解】(1)证明:∵∠1 = ∠2,
∴∠1 + ∠𝐶𝐵𝐸= ∠2 + ∠𝐶𝐵𝐸,
∴∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶𝐵𝐷,
∵在△𝐴𝐵𝐸和△𝐶𝐵𝐷中,
𝐴𝐵= 𝐶𝐵
∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶𝐵𝐷
𝐵𝐸= 𝐵𝐷
,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐵𝐷(SAS).
(2)解:∵△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐵𝐷,
∴∠𝐴= ∠𝐶,
∵∠𝐴𝐹𝐵= ∠𝐶𝐹𝐸,
∴∠𝐴+ ∠𝐴𝐹𝐵+ ∠1 = ∠𝐶+ ∠𝐶𝐹𝐸+ ∠3,
∴∠3 = ∠1 = 50°.
【变式4-1】(25-26 七年级下·陕西西安·期中)如图,已知点𝐷是△𝐴𝐵𝐶的边𝐴𝐶上一点,且𝐴𝐷= 𝐴𝐵,在𝐴𝐶
上方作∠𝐶𝐷𝐸,满足∠𝐶𝐷𝐸+ ∠𝐵= 180°,𝐷𝐸= 𝐵𝐶,连接𝐴𝐸.
(1)求证:△𝐸𝐷𝐴≌△𝐶𝐵𝐴.
(2)当𝐴𝐸= 6, 𝐴𝐵= 2,求𝐶𝐷的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)要证明△𝐸𝐷𝐴≌△𝐶𝐵𝐴,已经有两组边对应相等,不难发现,∠𝐵= ∠𝐴𝐷𝐸,同角的补角相等,
由SAS可证得;
(2)由△𝐸𝐷𝐴≌△𝐶𝐵𝐴可知𝐴𝐸= 𝐴𝐶= 6,再计算𝐶𝐷的长.
【详解】(1)证明:∵∠𝐶𝐷𝐸+ ∠𝐵= 180°,∠𝐶𝐷𝐸+ ∠𝐴𝐷𝐸= 180°,
∴∠𝐵= ∠𝐴𝐷𝐸,
在△𝐸𝐷𝐴与△𝐶𝐵𝐴中,
𝐴𝐷= 𝐴𝐵
∠𝐴𝐷𝐸= ∠𝐵
𝐷𝐸= 𝐵𝐶
,
∴△𝐸𝐷𝐴≌△𝐶𝐵𝐴(SAS).
(2)解:由(1)可知△𝐸𝐷𝐴≌△𝐶𝐵𝐴,
∴𝐴𝐸= 𝐴𝐶= 6,
∵𝐴𝐷= 𝐴𝐵= 2,
∴𝐶𝐷= 𝐴𝐶−𝐴𝐷= 4.
【变式4-2】(25-26 八年级上·贵州黔东南·期中)如图,以△𝐴𝐵𝐶的边𝐴𝐵、𝐴𝐶分别向外作等腰直角△𝐴𝐵𝐷
与等腰直角△𝐴𝐶𝐸,∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸= 90°,连接𝐵𝐸和𝐶𝐷相交于点O,𝐴𝐵交𝐶𝐷于点F,𝐴𝐶交𝐵𝐸于点G.
(1)求证:△𝐷𝐴𝐶≌△𝐵𝐴𝐸;
(2)试判断𝐷𝐶与𝐵𝐸的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)𝐵𝐸⊥𝐷𝐶,见解析
【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,熟练掌握全等三角形的判定与性质是
解本题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质得到𝐴𝐵= 𝐴𝐷,𝐴𝐸= 𝐴𝐶,∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸= 90°,进一步利用SAS证明即可;
(2)根据全等三角形的性质得到𝐵𝐸= 𝐷𝐶,∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐴𝐷𝐶,利用三角形内角和以及对顶角相等得到
∠𝐴𝐵𝐸+ ∠𝐵𝐹𝑂= 90°,可得∠𝐵𝑂𝐹= ∠𝐷𝐴𝐹= 90°,即可证明.
【详解】(1)证明:∵△𝐴𝐵𝐷和△𝐴𝐶𝐸都是等腰直角三角形,
∴𝐴𝐵= 𝐴𝐷,𝐴𝐸= 𝐴𝐶,
又∵∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸= 90°,
∴∠𝐵𝐴𝐷+ ∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐶𝐴𝐸+ ∠𝐵𝐴𝐶,
即∠𝐷𝐴𝐶= ∠𝐵𝐴𝐸,
在△𝐴𝐵𝐸和△𝐴𝐷𝐶中,
𝐴𝐷= 𝐴𝐵
∠𝐷𝐴𝐶= ∠𝐵𝐴𝐸
𝐴𝐶= 𝐴𝐸
,
∴△𝐷𝐴𝐶≌△𝐵𝐴𝐸(SAS);
(2)解:𝐵𝐸⊥𝐷𝐶
理由:
∵ △𝐷𝐴𝐶≌△𝐵𝐴𝐸,
∴𝐵𝐸= 𝐷𝐶,∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐴𝐷𝐶,
又∵∠𝐵𝐹𝑂= ∠𝐷𝐹𝐴,∠𝐴𝐷𝐹+ ∠𝐷𝐹𝐴= 90°,
∴∠𝐴𝐵𝐸+ ∠𝐵𝐹𝑂= 90°,
∴∠𝐵𝑂𝐹= ∠𝐷𝐴𝐹= 90°,
即𝐵𝐸⊥𝐷𝐶.
【变式4-3】(24-25 七年级下·江苏南京·期末)已知𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐷,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷.
(1)如图1,证明:△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐷;
(2)如图2,∠𝐵𝐴𝐶= 90°,点𝐷,𝐸分别在𝐴𝐶,𝐴𝐵上,连接𝐵𝐷,过点𝐴作𝐴𝐹∥𝐵𝐶,连接𝐵𝐹,𝐸𝐹,恰好满足𝐵𝐴
平分∠𝐹𝐵𝐷.请猜想线段𝐵𝐹,𝐸𝐹,𝐵𝐷间的数量关系,并进行证明.
【答案】(1)证明见详解
(2)𝐵𝐷= 𝐵𝐹+ 𝐸𝐹,证明见详解
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质知识点,熟练掌握以上知识
点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
(1)由题意可得∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐷,再利用SAS证明△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐷即可;
(2)在𝐵𝐷上截取𝐵𝐺= 𝐵𝐹,连接𝐸𝐺、𝐴𝐺,由等腰直角三角形的性质可得∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐶= 45°,由平行线的
性质可得∠𝐹𝐴𝐸= ∠𝐴𝐵𝐶= 45°,由角平分线的定义可得∠𝐹𝐵𝐸= ∠𝐺𝐵𝐸,证明△𝐵𝐹𝐸≌△𝐵𝐺𝐸(SAS),出
𝐸𝐹= 𝐺𝐸,∠𝐵𝐸𝐹= ∠𝐵𝐸𝐺,证明△𝐴𝐹𝐸≌△𝐴𝐺𝐸(SAS),得出∠𝐺𝐴𝐸= ∠𝐹𝐴𝐸= 45°,从而求出
∠𝐷𝐴𝐺= ∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐸𝐴𝐺= 45° = ∠𝐸𝐴𝐺,再证明△𝐷𝐴𝐺≌△𝐸𝐴𝐺(SAS),得出𝐸𝐺= 𝐷𝐺,即可推出𝐸𝐹= 𝐷𝐺,
即可得证;
【详解】(1)证明: ∵∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷,
∴∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐸𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷−∠𝐸𝐴𝐶,即∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐷,
又∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐷,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐷(SAS).
(2)解:𝐵𝐷= 𝐵𝐹+ 𝐸𝐹,证明如下:
在𝐵𝐷上截取𝐵𝐺= 𝐵𝐹,连接𝐸𝐺、𝐴𝐺,
∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,∠𝐵𝐴𝐶= 90°,
∴∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐶= 45°,
∵𝐴𝐹∥𝐵𝐶,
∴∠𝐹𝐴𝐸= ∠𝐴𝐵𝐶= 45°,
∵𝐵𝐴平分∠𝐹𝐵𝐷,
∴∠𝐹𝐵𝐸= ∠𝐺𝐵𝐸,
∵𝐵𝐹= 𝐵𝐺,𝐵𝐸= 𝐵𝐸,
∴△𝐵𝐹𝐸≌△𝐵𝐺𝐸(SAS),
∴𝐸𝐹= 𝐺𝐸,∠𝐵𝐸𝐹= ∠𝐵𝐸𝐺,
∴180°−∠𝐵𝐸𝐹= 180°−∠𝐵𝐸𝐺,即∠𝐴𝐸𝐹= ∠𝐴𝐸𝐺,
∵𝐴𝐸= 𝐴𝐸,
∴△𝐴𝐹𝐸≌△𝐴𝐺𝐸(SAS),
∴∠𝐺𝐴𝐸= ∠𝐹𝐴𝐸= 45°,
∴∠𝐷𝐴𝐺= ∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐸𝐴𝐺= 45° = ∠𝐸𝐴𝐺,
∵𝐴𝐸= 𝐴𝐷,𝐴𝐺= 𝐴𝐺,
∴△𝐷𝐴𝐺≌△𝐸𝐴𝐺(SAS),
∴𝐸𝐺= 𝐷𝐺,
∴𝐸𝐹= 𝐷𝐺,
∴𝐵𝐷= 𝐵𝐺+ 𝐷𝐺= 𝐵𝐹+ 𝐸𝐹;
知识点2 基本事实“角边角”(ASA)
1. 两边及其夹边分别相等的两个三角形全等.简写成“角边角”或“ASA”.
2. 数学语言表达:如下图,在△𝐴𝐵𝐶与△𝐷𝐸𝐹中,
∠𝐴= ∠𝐷,
𝐴𝐵= 𝐷𝐸,
∠𝐵= ∠𝐸,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹(ASA).
知识点3 “角边角”的推论“角角边”(AAS)
1. 两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等.简写成“角角边”或“AAS”.
2. 数学语言表达:如下图,在△𝐴𝐵𝐶与△𝐷𝐸𝐹中,
∠𝐴= ∠𝐷,
∠𝐵= ∠𝐸,
𝐵𝐶= 𝐸𝐹,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹(AAS).
【题型5 直接应用ASA 或AAS 证明全等】
【例5】(25-26 八年级上·天津滨海新区·期末)如图,点𝐻是△𝐴𝐵𝐶的高𝐴𝐷和𝐵𝐸所在直线的交点,且
𝐴𝐷= 𝐵𝐷,求证:𝐵𝐻= 𝐴𝐶.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质.关键是通过高的性质得到直角,再利用同角的余角相等找到
相等的角,从而构造全等三角形.先根据高的定义得出∠𝐴𝐷𝐵= ∠𝐴𝐷𝐶= 90°,再由直角三角形两锐角互余
推出∠𝐻𝐵𝐷= ∠𝐷𝐴𝐶,结合已知𝐴𝐷= 𝐵𝐷,证明△𝐵𝐷𝐻≅△𝐴𝐷𝐶,最后根据全等三角形对应边相等得到
考点2
角边角(ASA)与角角边(AAS)判定三角形全等
𝐵𝐻= 𝐴𝐶.
【详解】解:∵𝐴𝐷、𝐵𝐸是△𝐴𝐵𝐶的高,
∴∠𝐴𝐷𝐵= ∠𝐴𝐷𝐶= ∠𝐵𝐸𝐶= 90°,
∵在Rt △𝐻𝐷𝐵中,∠𝐵𝐻𝐷+ ∠𝐻𝐵𝐷= 90°,
在Rt △𝐴𝐻𝐸中,∠𝐴𝐻𝐸+ ∠𝐷𝐴𝐶= 90°,
∠𝐵𝐻𝐷= ∠𝐴𝐻𝐸,
∴∠𝐻𝐵𝐷= ∠𝐷𝐴𝐶,
在△𝐵𝐷𝐻和△𝐴𝐷𝐶中,
∠𝐵𝐷𝐻= ∠𝐴𝐷𝐶
∠𝐻𝐵𝐷= ∠𝐷𝐴𝐶
𝐵𝐷= 𝐴𝐷
∴△𝐵𝐷𝐻≅△𝐴𝐷𝐶(AAS),
∴𝐵𝐻= 𝐴𝐶.
【变式5-1】(25-26 八年级上·安徽合肥·期末)如图,四边形𝐴𝐵𝐶𝐷的对角线𝐴𝐶,𝐵𝐷相交于点
𝐸,∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐴𝐷𝐵,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐵𝐷𝐶,𝐴𝐶= 𝐴𝐷,点F 在𝐸𝐷上,∠𝐴𝐹𝐵= ∠𝐴𝐷𝐶.
(1)求证:△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐹𝐷;
(2)若𝐵𝐸= 𝐹𝐸,求证:𝐴𝐹平分∠𝐸𝐴𝐷.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查的是全等三角形的判定和性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据∠𝐴𝐹𝐵= ∠𝐴𝐷𝐶,可得∠𝐹𝐴𝐷= ∠𝐶𝐷𝐸= ∠𝐵𝐴𝐶,即可求证;
(2)根据△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐹𝐷,可得𝐴𝐵= 𝐴𝐹,∠𝐷𝐴𝐹= ∠𝐵𝐴𝐸,从而得到∠𝐷𝐴𝐹= ∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐸𝐴𝐹,即可求证.
【详解】(1)证明:∵∠𝐴𝐹𝐵= ∠𝐴𝐷𝐶,∠𝐴𝐹𝐵= ∠𝐹𝐴𝐷+ ∠𝐴𝐷𝐹,
∴∠𝐹𝐴𝐷+ ∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐶𝐷𝐸+ ∠𝐴𝐷𝐹,
∴∠𝐹𝐴𝐷= ∠𝐶𝐷𝐸= ∠𝐵𝐴𝐶,
在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐹𝐷中,
∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐹𝐴𝐷
𝐴𝐶= 𝐴𝐷
∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐴𝐷𝐹
,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐹𝐷(ASA).
(2)证明:由(1)得△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐹𝐷,
∴𝐴𝐵= 𝐴𝐹,∠𝐷𝐴𝐹= ∠𝐵𝐴𝐸,
∵𝐵𝐸= 𝐹𝐸,
∴∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐸𝐴𝐹
∴∠𝐷𝐴𝐹= ∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐸𝐴𝐹,
∴𝐴𝐹平分∠𝐸𝐴𝐷.
【变式5-2】(2025·河北邯郸·一模)有一张三角形纸片𝐴𝐵𝐶,已知∠𝐵= ∠𝐶= 𝛼,按如下两种方案用剪刀沿
着箭头方向剪开,若方案中两个阴影部分的三角形一定全等打“√”,若不一定全等打“×”.则下列判断正确的
是( )
A.方案一:√、方案二:√
B.方案一:×、方案二:×
C.方案一:×、方案二:√
D.方案一:√、方案二:×
【答案】D
【分析】对于方案一,可以运用“角边角”的判定定理证明两个阴影部分的三角形全等;对于方案二,只有当
点N 是𝐵𝐶中点时,两个阴影部分的三角形才能全等.
【详解】解:如图,方案一:
∵∠𝐵+ ∠𝐵𝐷𝑀+ ∠𝐵𝑀𝐷= 180°,∠𝐵𝑀𝐷+ 𝛼+ ∠𝐶𝑀𝐸= 180°,∠𝐵= 𝛼,
∴∠𝐵𝐷𝑀= ∠𝐶𝑀𝐸.
又∵∠𝐵= ∠𝐶,𝐵𝐷= 𝑀𝐶= 3,
∴在△𝐵𝐷𝑀与△𝐶𝑀𝐸中,
∠𝐵= ∠𝐶
𝐵𝐷= 𝑀𝐶
∠𝐵𝐷𝑀= ∠𝐶𝑀𝐸
,
∴△𝐵𝐷𝑀≌△𝐶𝑀𝐸(ASA),
即方案一正确;
方案二:
只有当点N 是𝐵𝐶中点时,两个阴影部分的三角形才能全等,
∴方案二中两个阴影部分的三角形不一定全等.
【变式5-3】(25-26 八年级下·江苏苏州·期中)中国古代数学家刘徽在《九章算术注》中,给出了证明三角
形面积公式的出入相补法,如图所示,在△𝐴𝐵𝐶、分别取𝐴𝐵、𝐴𝐶的中点D、E,连接𝐷𝐸,过点A 作
𝐴𝐹⊥𝐷𝐸,垂足为F,将△𝐴𝐵𝐶分割后拼接成矩形𝐵𝐶𝐻𝐺.若𝐷𝐸= 3,𝐴𝐹= 2,则图中梯形𝐵𝐶𝐸𝐷的面积是
________.
【答案】9
【分析】先证明△𝐴𝐷𝐹≌△𝐵𝐷𝐺(AAS),△𝐴𝐸𝐹≌△𝐶𝐸𝐻(AAS),求得𝐵𝐶的长度,进而利用梯形的面积公式
即可求解.
【详解】解:∵D 是𝐴𝐵的中点,四边形𝐵𝐶𝐻𝐺是矩形,
∴𝐴𝐷= 𝐵𝐷,∠𝐺= ∠𝐴𝐹𝐷= 90°,
在△𝐴𝐷𝐹和△𝐵𝐷𝐺中,
∠𝐺= ∠𝐴𝐹𝐷= 90°
∠𝐺𝐷𝐵= ∠𝐴𝐷𝐹
𝐵𝐷= 𝐴𝐷
,
∴△𝐴𝐷𝐹≌△𝐵𝐷𝐺(AAS),
∴𝐷𝐹= 𝐷𝐺,𝐴𝐹= 𝐵𝐺= 2,
同理可证得:△𝐴𝐸𝐹≌△𝐶𝐸𝐻(AAS),
∴𝐸𝐹= 𝐸𝐻,𝐴𝐹= 𝐶𝐻= 𝐺𝐵= 2,
∴𝐺𝐻= 2(𝐷𝐹+ 𝐸𝐹) = 2𝐷𝐸= 2 × 3 = 6,
∴𝐺𝐻= 𝐵𝐶= 6,
∴𝑆梯形𝐵𝐶𝐸𝐷=
1
2(𝐷𝐸+ 𝐵𝐶) ⋅𝐶𝐻=
1
2 × 9 × 2 = 9.
【题型6 辨析与选择ASA 与AAS 判定方法】
【例6】(25-26 七年级下·陕西西安·期中)如图,太阳光线𝐴𝐶与𝐴′𝐶′是平行的,在同一时刻将两根高度相同
的木杆竖直插在地面上,在太阳光照射下的影子一样长吗?这里判断影子长相等利用全等三角形的性质,
其中判断△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴′𝐵′𝐶′的依据是( )
A.SAS
B.SSA
C.SSS
D.AAS
【答案】D
【分析】根据全等三角形判定条件分析即可.
【详解】解:由题可得:∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐴′𝐵′𝐶′,𝐴𝐵= 𝐴′𝐵′,
∵ 𝐴𝐶∥𝐴′𝐶′,
∴∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐴′𝐶′𝐵′,
∴ △𝐴𝐵𝐶≌△𝐴′𝐵′𝐶′(AAS).
【变式6-1】如图,小明书上的三角形被墨迹污染了一部分,他根据全等三角形的知识很快就画出了一个书
上完全一样的三角形,小明画图的依据是( )
A.SSS
B.SAS
C.AAS
D.ASA
【答案】D
【分析】根据图形可知两角及夹边分别相等即可判断.
【详解】解:小明画图的依据是两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等,即ASA.
【变式6-2】(25-26 八年级上·浙江台州·期末)如图,已知∠𝐶= ∠𝐷,𝐴𝐶= 𝐴𝐷,增加一个条件______,使
△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐸𝐷.(不添加辅助线且仅用图中已有字母表示)
【答案】𝐵𝐶= 𝐸𝐷(或∠𝐵= ∠𝐸或∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷)
【分析】本题考查全等三角形的判定定理,已知一组角相等和一组边相等,需补充一个条件使
△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐸𝐷,可依据SAS、AAS、ASA这三种全等判定定理来选取合适条件:
(1)若补充边相等的条件𝐵𝐶= 𝐸𝐷,结合已知的一组角和一组边,可通过SAS判定全等;
(2)若补充角相等的条件∠𝐵= ∠𝐸,结合已知的两组角和一组边,可通过AAS判定全等;
(3)若补充角相等的条件∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷,结合已知的一组边和两组角,可通过ASA判定全等.
【详解】解:若添加𝐵𝐶= 𝐸𝐷,在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐷中,
𝐴𝐶= 𝐴𝐷
∠𝐶= ∠𝐷
𝐵𝐶= 𝐸𝐷
,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐸𝐷(SAS);
若添加∠𝐵= ∠𝐸,在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐷中,
∠𝐵= ∠𝐸
∠𝐶= ∠𝐷
𝐴𝐶= 𝐴𝐷
,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐸𝐷(AAS);
若添加∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷,在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐷中,
∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷
𝐴𝐶= 𝐴𝐷
∠𝐶= ∠𝐷
,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐸𝐷(ASA).
故答案为:𝐵𝐶= 𝐸𝐷(或∠𝐵= ∠𝐸或∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐷).
【变式6-3】(25-26 八年级上·广西崇左·期末)△𝐴𝐵𝐶如图所示,甲、乙两个三角形中能用“ASA”判定和△𝐴𝐵𝐶
全等的是( )
A.只有甲
B.只有乙
C.甲和乙
D.都不是
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定.根据判定三角形全等的条件,逐一判断即可解答.
【详解】解:甲的边𝑎,𝑐的夹角和△𝐴𝐵𝐶的边𝑎,𝑐的夹角不对应,故甲三角形与△𝐴𝐵𝐶不全等;
乙的角50°,70°和边𝑏与△𝐴𝐵𝐶的角50°,70°和边𝑏对应,能用“ASA”证明乙三角形与△𝐴𝐵𝐶全等;
则甲、乙两个三角形中能用“ASA”判定和△𝐴𝐵𝐶全等的是乙.
故选:B.
【题型7 利用平行线或角平分线构造角相等(ASA 与AAS)】
【例7】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐶= 90°,𝐴𝐶= 𝐵𝐶,𝐴𝐷平分∠𝐵𝐴𝐶交𝐵𝐶于点𝐷,过点𝐷作𝐷𝐸⊥𝐴𝐵,垂足为𝐸.
(1)求证:𝐴𝐶= 𝐴𝐸;
(2)若△𝐵𝐷𝐸的周长为20,求𝐴𝐵的长.
【答案】(1)见解析
(2)20
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题
的关键.
(1)先证明∴△𝐴𝐶𝐷≌△𝐴𝐸𝐷(AAS),根据全等三角形的性质即可得到𝐴𝐶= 𝐴𝐸;
(2)根据角平分线的性质可得𝐶𝐷= 𝐸𝐷,再根据等腰三角形的性质可得△𝐵𝐷𝐸的周长等于𝐴𝐵,即可求出𝐴𝐵
的长.
【详解】(1)证明:∵∠𝐶= 90°,𝐷𝐸⊥𝐴𝐵,
∴∠𝐴𝐶𝐷= ∠𝐴𝐸𝐷,
∵𝐴𝐷平分∠𝐵𝐴𝐶,
∴∠𝐶𝐴𝐷= ∠𝐸𝐴𝐷,
在△𝐴𝐶𝐷和△𝐴𝐸𝐷中,
∠𝐴𝐶𝐷= ∠𝐴𝐸𝐷
∠𝐶𝐴𝐷= ∠𝐸𝐴𝐷
𝐴𝐷= 𝐴𝐷
,
∴△𝐴𝐶𝐷≌△𝐴𝐸𝐷(AAS),
∴𝐴𝐶= 𝐴𝐸;
(2)解:∵𝐴𝐷平分∠𝐵𝐴𝐶交𝐵𝐶于点𝐷,∠𝐶= 90°,𝐷𝐸⊥𝐴𝐵,
∴𝐶𝐷= 𝐸𝐷,
∴𝐷𝐸+ 𝐷𝐵= 𝐵𝐶,
∵𝐴𝐶= 𝐵𝐶,𝐴𝐶= 𝐴𝐸,
∴𝐷𝐸+ 𝐷𝐵= 𝐴𝐸,
∴△𝐵𝐷𝐸的周长为𝐷𝐸+ 𝐷𝐵+ 𝐵𝐸= 𝐴𝐵,
∵△𝐵𝐷𝐸的周长为20,
∴𝐴𝐵= 20.
【变式7-1】如图,△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴𝐶𝐵= 90°,𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,𝐷𝐸⊥𝐴𝐵于𝐷.
(1)若∠𝐵𝐴𝐶= 48°,求∠𝐷𝐸𝐴的度数;
(2)求证:𝐴𝐸⊥𝐶𝐷.
【答案】(1)∠𝐷𝐸𝐴= 66°
(2)见详解
【分析】(1)在Rt △𝐴𝐷𝐸中,求出∠𝐸𝐴𝐷即可解决问题;
(2)利用等腰三角形的性质得出𝐴𝐷= 𝐴𝐶,𝐸𝐷= 𝐸𝐶,根据线段垂直平分线的判定即可证明.
本题考查了线段垂直平分线的判定、全等三角形的判定和性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定和性
质.
【详解】(1)解:∵∠𝐵𝐴𝐶= 48°,𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,
∴∠𝐸𝐴𝐷=
1
2∠𝐵𝐴𝐶= 24°,
∵𝐷𝐸⊥𝐴𝐵,
∴∠𝐴𝐷𝐸= 90°,
∴∠𝐷𝐸𝐴= 90°−24° = 66°;
(2)证明:∵𝐷𝐸⊥𝐴𝐵,
∴∠𝐴𝐷𝐸= 90° = ∠𝐴𝐶𝐵,
又∵𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,
∴∠𝐷𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐸,
在△𝐴𝐷𝐸和△𝐴𝐶𝐸中,
∠𝐴𝐷𝐸= ∠𝐴𝐶𝐵
∠𝐷𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐸
𝐴𝐸= 𝐴𝐸
,
∴△𝐴𝐷𝐸≌△𝐴𝐶𝐸(AAS),
∴𝐴𝐷= 𝐴𝐶,𝐸𝐷= 𝐸𝐶,
∴点𝐸在𝐶𝐷的垂直平分线上,点𝐴在𝐶𝐷的垂直平分线上,(两点确定一条直线),
∴ 𝐴𝐸⊥𝐶𝐷.
【变式7-2】(25-26 七年级下·广东深圳·期中)如图,点E 在△𝐴𝐵𝐶的边𝐴𝐶上,且∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐴𝐵𝐶.
(1)求证:∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶;
(2)若∠𝐵𝐴𝐸的平分线𝐴𝐹交𝐵𝐸于点F,𝐹𝐷∥𝐵𝐶交𝐴𝐶于点D,求证:△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐷𝐹;
(3)在(2)的条件下,若𝐴𝐵= 6,𝐴𝐶= 8,则𝐷𝐶的长为________.
【答案】(1)证明:∵∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐴𝐵𝐶,且∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐸𝐵𝐶+ ∠𝐶,∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐸𝐵𝐶+ ∠𝐴𝐵𝐸,
∴∠𝐸𝐵𝐶+ ∠𝐶= ∠𝐸𝐵𝐶+ ∠𝐴𝐵𝐸,
∴∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶;
(2)证明:∵∠𝐵𝐴𝐸的平分线𝐴𝐹交𝐵𝐸于点F,
∴∠𝐵𝐴𝐹= ∠𝐷𝐴𝐹,
∵𝐹𝐷∥𝐵𝐶交𝐴𝐶于点D,
∴∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐶,
∵∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶,
∴∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐴𝐵𝐸,即∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐴𝐵𝐹,
在△𝐵𝐴𝐹和△𝐷𝐴𝐹中,
∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐴𝐵𝐹
∠𝐵𝐴𝐹= ∠𝐷𝐴𝐹
𝐴𝐹= 𝐴𝐹
,
∴△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐷𝐹(AAS);
(3)2
【分析】(1)根据∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐸𝐵𝐶+ ∠𝐶,∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐸𝐵𝐶+ ∠𝐴𝐵𝐸和∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐴𝐵𝐶,即可求证;
(2)易证∠𝐵𝐴𝐹= ∠𝐷𝐴𝐹和∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐴𝐵𝐹,即可证明△𝐵𝐴𝐹≌△𝐷𝐴𝐹(AAS);
(3)根据全等的性质可得𝐴𝐷= 𝐴𝐵,即可解题;
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:∵△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐷𝐹
∴𝐴𝐷= 𝐴𝐵= 6,
∴𝐷𝐶= 𝐴𝐶−𝐴𝐷= 8−6 = 2.
【变式7-3】(25-26 七年级下·吉林长春·期中)如图,△𝐷𝑂𝐸的角平分线𝐷𝐹、𝐸𝐹相交于点F,若
∠𝐷𝑂𝐸= 60°,𝐸𝐹交𝑂𝐷于A,𝐷𝐹交𝑂𝐸于B.
(1)若𝐴𝐷= 5,𝐷𝐸= 8,则𝐵𝐸= ______(直接写出答案).
(2)线段𝐷𝐸与𝐴𝐷、𝐵𝐸有怎样的数量关系?写出说明理由.
【答案】(1)3
(2)𝐷𝐸= 𝐴𝐷+ 𝐵𝐸.理由见解析
【分析】本题考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,全等三角形的判定和性质,作辅助线构造全
等三角形是解题关键.
(1)根据角平分线的定义和三角形外角的性质,得出∠𝐵𝐹𝐸= ∠𝐴𝐹𝐷= 60°,在𝐷𝐸上截取𝐷𝐻= 𝐷𝐴,连接
𝐹𝐻,先证明△𝐷𝐴𝐹≌△𝐷𝐻𝐹(SAS),得到𝐷𝐻= 𝐴𝐷= 5,∠𝐸𝐹𝐻= ∠𝐸𝐹𝐵,再证明△𝐸𝐹𝐻≌△𝐸𝐹𝐵(ASA),
得到𝐸𝐻= 𝐸𝐵,进而得出𝐵𝐸= 𝐷𝐸−𝐴𝐷,即可得解;
(2)同(1)理,先证明△𝐷𝐴𝐹≌△𝐷𝐻𝐹(SAS),再证明△𝐸𝐹𝐻≌△𝐸𝐹𝐵(ASA),即可得到结论;
【详解】(1)解:在△𝐷𝑂𝐸中,∠𝐷𝑂𝐸= 60°,
∴∠𝑂𝐷𝐸+ ∠𝑂𝐸𝐷= 180°−∠𝐷𝑂𝐸= 120°,
∵𝐷𝐹平分∠𝑂𝐷𝐸,𝐸𝐴平分∠𝑂𝐸𝐷,
∴∠𝐹𝐸𝐷=
1
2∠𝑂𝐸𝐷,∠𝐹𝐷𝐸=
1
2∠𝑂𝐷𝐸,
∴∠𝐹𝐸𝐷+ ∠𝐹𝐷𝐸=
1
2(∠𝑂𝐸𝐷+ ∠𝑂𝐷𝐸) = 60°,
∴∠𝐴𝐹𝐷= ∠𝐹𝐸𝐷+ ∠𝐹𝐷𝐸= 60°,
∴∠𝐵𝐹𝐸= ∠𝐴𝐹𝐷= 60°,
如图,在𝐷𝐸上截取𝐷𝐻= 𝐷𝐴,连接𝐹𝐻,
在△𝐷𝐴𝐹和△𝐷𝐻𝐹中,
𝐷𝐻= 𝐷𝐴
∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐻𝐷𝐹
𝐷𝐹= 𝐷𝐹
,
∴△𝐷𝐴𝐹≌△𝐷𝐻𝐹(SAS),
∴∠𝐷𝐹𝐴= ∠𝐷𝐹𝐻= 60°,𝐷𝐻= 𝐴𝐷= 5,
∴∠𝐸𝐹𝐻= 180°−60°−60° = 60°,
∴∠𝐸𝐹𝐻= ∠𝐸𝐹𝐵,
在△𝐸𝐹𝐻和△𝐸𝐹𝐵中,
∠𝐸𝐹𝐻= ∠𝐸𝐹𝐵
𝐸𝐹= 𝐸𝐹
∠𝐹𝐸𝐻= ∠𝐹𝐸𝐵
,
∴△𝐸𝐹𝐻≌△𝐸𝐹𝐵(ASA),
∴𝐸𝐻= 𝐸𝐵,
∵𝐷𝐸= 𝐷𝐻+ 𝐸𝐻,
∴𝐵𝐸= 𝐸𝐻= 𝐷𝐸−𝐷𝐻= 𝐷𝐸−𝐴𝐷= 3.
(2)解:𝐷𝐸= 𝐴𝐷+ 𝐵𝐸.理由如下:
在△𝐷𝑂𝐸中,∠𝐷𝑂𝐸= 60°,
∴∠𝑂𝐷𝐸+ ∠𝑂𝐸𝐷= 180°−∠𝐷𝑂𝐸= 120°,
∵𝐷𝐵平分∠𝑂𝐷𝐸,𝐸𝐴平分∠𝑂𝐸𝐷,
∴∠𝐹𝐸𝐷=
1
2∠𝑂𝐸𝐷,∠𝐹𝐷𝐸=
1
2∠𝑂𝐷𝐸,
∴∠𝐹𝐸𝐷+ ∠𝐹𝐷𝐸=
1
2(∠𝑂𝐸𝐷+ ∠𝑂𝐷𝐸) = 60°,
∴∠𝐴𝐹𝐷= ∠𝐹𝐸𝐷+ ∠𝐹𝐷𝐸= 60°,
∴∠𝐵𝐹𝐸= ∠𝐴𝐹𝐷= 60°,
如图,在𝐷𝐸上截取𝐷𝐻= 𝐷𝐴,连接𝐹𝐻,
在△𝐷𝐴𝐹和△𝐷𝐻𝐹中,
𝐷𝐻= 𝐷𝐴
∠𝐴𝐷𝐹= ∠𝐻𝐷𝐹
𝐷𝐹= 𝐷𝐹
,
∴△𝐷𝐴𝐹≌△𝐷𝐻𝐹(SAS),
∴∠𝐷𝐹𝐴= ∠𝐷𝐹𝐻= 60°,𝐷𝐻= 𝐴𝐷,
∴∠𝐸𝐹𝐻= 180°−60°−60° = 60°,
∴∠𝐸𝐹𝐻= ∠𝐸𝐹𝐵,
在△𝐸𝐹𝐻和△𝐸𝐹𝐵中,
∠𝐸𝐹𝐻= ∠𝐸𝐹𝐵
𝐸𝐹= 𝐸𝐹
∠𝐹𝐸𝐻= ∠𝐹𝐸𝐵
,
∴△𝐸𝐹𝐻≌△𝐸𝐹𝐵(ASA),
∴𝐸𝐻= 𝐸𝐵,
∴𝐷𝐸= 𝐷𝐻+ 𝐸𝐻= 𝐴𝐷+ 𝐵𝐸.
【题型8 利用ASA 或AAS 解决生活中的实际测量问题】
【例8】(25-26 七年级下·四川成都·期中)如图,嘉嘉与淇淇玩跷跷板游戏,跷跷板的支点O(即跷跷板的
中点)到地面的距离是65cm,当淇淇从水平位置𝐶𝐷垂直上升20cm时,嘉嘉离地面的高度是( )
A.20cm
B.45cm
C.35cm
D.50cm
【答案】B
【分析】根据全等三角形的判定,可证明△𝐴𝑂𝐸≌△𝐵𝑂𝐹,可得𝐵𝐹= 𝐴𝐸= 20cm,即可求得答案.
【详解】解:∵𝐸𝐴⊥𝐶𝐷,𝐹𝐵⊥𝐶𝐷,
∴∠𝐸𝐴𝑂= ∠𝐹𝐵𝑂= 90°,
∵∠𝐴𝑂𝐸= ∠𝐵𝑂𝐹,𝑂𝐸= 𝑂𝐹,
∴△𝐴𝑂𝐸≌△𝐵𝑂𝐹(AAS),
∴𝐵𝐹= 𝐴𝐸= 20cm,
∴嘉嘉离地面的高度是65−20 = 45cm.
【变式8-1】(25-26 七年级下·四川成都·期中)如图,为测量信号塔𝐴𝐵(垂直于地面𝐵𝐷)的高度,小明首先
在信号塔𝐴𝐵前的地面𝐵𝐷上选一点𝑃,使𝐵𝑃= 2.5m,并测得∠𝐴𝑃𝐵= 70°,然后把竖直的竿子𝐶𝐷(𝐶𝐷= 2.5m)
在𝐵𝑃的延长线上移动,使∠𝐷𝑃𝐶= 20°时竿子停止移动,此时测得𝐵𝐷= 12m,则信号塔𝐴𝐵的高度为________
m.
【答案】9.5
【分析】先利用三角形内角和定理求出∠𝐴的度数,发现∠𝐴= ∠𝐷𝑃𝐶,结合已知直角和边长相等,利用AAS
证明△𝐴𝐵𝑃≌△𝑃𝐷𝐶 ,从而得出𝐴𝐵= 𝑃𝐷,最后利用线段的和差关系求解.
【详解】解:∵∠𝐴𝑃𝐵= 70°,
在△𝐴𝐵𝑃中,∠𝑃𝐴𝐵= 180°−90°−70° = 20°,
即∠𝑃𝐴𝐵= ∠𝐷𝑃𝐶= 20°,
∵∠𝐴𝐵𝑃= ∠𝑃𝐷𝐶= 90°,𝐵𝑃= 𝐶𝐷= 2.5m,
在△𝐴𝐵𝑃与△𝑃𝐷𝐶中,
∠𝑃𝐴𝐵= ∠𝐷𝑃𝐶
∠𝐴𝐵𝑃= ∠𝑃𝐷𝐶= 90°
𝐵𝑃= 𝐶𝐷
,
∴△𝐴𝐵𝑃≌△𝑃𝐷𝐶(AAS),
∴𝐴𝐵= 𝑃𝐷,
∵𝐵𝐷= 12m,
∴𝐴𝐵= 𝑃𝐷= 12−2.5 = 9.5m.
【变式8-2】(25-26 八年级上·河南许昌·期末)如图,一个正方体箱子卡在了两面墙之间,已知砌墙所用的
每块砖块的厚度(每块砖厚度相等)为5cm,则两面墙之间的距离𝐸𝐹的长为______cm.
【答案】45
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定.只需要利用AAS证明△𝐵𝐶𝐸≌△𝐶𝐷𝐹得到𝐶𝐹= 𝐵𝐸,
𝐶𝐸= 𝐷𝐹即可得到答案.
【详解】解:∵𝐵𝐸⊥𝐸𝐹,𝐷𝐹⊥𝐸𝐹,∠𝐵𝐶𝐷= 90°,
∴∠𝐵𝐸𝐶= ∠𝐵𝐶𝐷= ∠𝐷𝐹𝐶= 90°,
∴∠𝐵𝐶𝐸= 90°−∠𝐷𝐶𝐹= ∠𝐶𝐷𝐹,
∵𝐵𝐶= 𝐶𝐷,
∴△𝐵𝐶𝐸≌△𝐶𝐷𝐹(AAS),
∴𝐶𝐹= 𝐵𝐸= 3 × 5 = 15(cm),𝐶𝐸= 𝐷𝐹= 6 × 5 = 30(cm),
∴𝐸𝐹= 𝐶𝐹+ 𝐶𝐸= 45(cm),
故答案为:45.
【变式8-3】(25-26 七年级下·陕西西安·期中)山东潍坊是中国风筝之乡,匠人在制作过程中采用了全等的
相关知识.在如图所示的风筝“龙骨”图案中,𝐴𝐵= 𝐴𝐷、∠𝐵= ∠𝐷、𝐵𝐶= 𝐷𝐸.则不一定能得到以下哪个结
论( )
A.△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐸
B.△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐷𝐺
C.𝐹𝐶= 𝐺𝐸
D.∠𝐴𝐺𝐷= ∠𝐺𝐴𝐹
【答案】D
【分析】根据已知条件利用SAS证明△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐸,可得∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸,进而利用角的和差关系证得∠
𝐵𝐴𝐹= ∠𝐷𝐴𝐺,再利用ASA证明△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐷𝐺,利用全等三角形的性质逐一判断选项即可.
【详解】 解:A.在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐷𝐸中,
{
𝐴𝐵= 𝐴𝐷
∠𝐵= ∠𝐷
𝐵𝐶= 𝐷𝐸
,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐷𝐸(SAS),
故选项A 不符合题意;
B.∴∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸,
∴∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐸𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸−∠𝐸𝐴𝐶,
即∠𝐵𝐴𝐹= ∠𝐷𝐴𝐺,
在△𝐴𝐵𝐹和△𝐴𝐷𝐺中,
{
∠𝐵= ∠𝐷
𝐴𝐵= 𝐴𝐷
∠𝐵𝐴𝐹= ∠𝐷𝐴𝐺
,
∴△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐷𝐺(ASA),
故选项B 不符合题意;
C.∴𝐵𝐹= 𝐷𝐺,
∵𝐵𝐶= 𝐷𝐸,
∴𝐵𝐶−𝐵𝐹= 𝐷𝐸−𝐷𝐺,
即𝐹𝐶= 𝐺𝐸,
故选项C 不符合题意;
D.∠𝐴𝐺𝐷与∠𝐺𝐴𝐹是不同位置的角度,无直接关系,故不一定相等,
∴选项D 符合题意.
知识点4 基本事实“边边边”(SSS)
1. 三边分别相等的两个三角形全等.简写成“边边边”或“SSS”.
2. 数学语言表达:如下图,在△𝐴𝐵𝐶与△𝐷𝐸𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐷𝐸,
𝐵𝐶= 𝐸𝐹,
𝐴𝐶= 𝐷𝐹,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹(AAS).
知识点5 三角形的稳定性
生活经验告诉我们,如果一个三角形三边的长度确定,那么这个三角形的形状和大小就完全确定,三角形
的这个性质叫做三角形的稳定性.
三角形的稳定性在生活和生产中有着广泛的应用.例如:房屋的人字形支架、电线杆支架、斜拉桥架等,
利用三角形的稳定性,使生活中的建筑经久耐用.
【题型9 直接应用SSS 证明全等】
【例9】(25-26 八年级下·全国·期中)如下图,已知𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐵𝐷= 𝐶𝐷,𝐷𝐸垂直𝐴𝐵的延长线于点𝐸,𝐷𝐹垂
直𝐴𝐶的延长线于点𝐹.求证:𝐷𝐸= 𝐷𝐹.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,解决本题的关键是熟练掌握这些知识点.
连接𝐴𝐷,证明△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐷,得到∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐷,再利用角平分线的性质得到𝐷𝐸= 𝐷𝐹.
【详解】证明:如图,连接𝐴𝐷.
考点3
边边边(SSS)判定三角形全等
在△𝐴𝐵𝐷和△𝐴𝐶𝐷中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶,
𝐵𝐷= 𝐶𝐷,
𝐴𝐷= 𝐴𝐷,
∴△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐷(SSS),
∴∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐷.
又∵𝐷𝐸⊥𝐴𝐸,𝐷𝐹⊥𝐴𝐹,
∴𝐷𝐸= 𝐷𝐹
【变式9-1】(25-26 八年级上·西藏日喀则·期末)如图,点𝐶是𝐴𝐵的中点,𝐴𝐷= 𝐶𝐸,𝐶𝐷= 𝐵𝐸.
(1)求证:△𝐴𝐶𝐷≌△𝐶𝐵𝐸;
(2)求证:𝐵𝐸∥𝐶𝐷.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定;
(1)根据SSS直接证明△𝐴𝐷𝐶≌△𝐶𝐸𝐵(SSS);
(2)根据全等三角形的性质可得∠𝐴𝐶𝐷= ∠𝐶𝐵𝐸,根据同位角相等两直线平行,即可得证.
【详解】(1)证明:∵点𝐶是𝐴𝐵的中点,
∴ 𝐴𝐶= 𝐵𝐶.
在△𝐴𝐷𝐶与△𝐶𝐸𝐵中,
𝐴𝐷= 𝐶𝐸
𝐶𝐷= 𝐵𝐸
𝐴𝐶= 𝐵𝐶
,
∴△𝐴𝐷𝐶≌△𝐶𝐸𝐵(SSS).
(2)证明:∵△𝐴𝐷𝐶≌△𝐶𝐸𝐵,
∴∠𝐴𝐶𝐷= ∠𝐶𝐵𝐸,
∴𝐵𝐸∥𝐶𝐷,
【变式9-2】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶于点𝐷,点𝐸,𝐹在𝐵𝐶上,且𝐵𝐸= 𝐶𝐹,则图中共有________
对全等三角形.
【答案】4
【分析】本题考查全等三角形判定,涉及等腰三角形性质、垂直平分线的判定与性质能、全等三角形的判
定与性质,首先由等腰三角形性质得到𝐴𝐷是线段𝐵𝐶中垂线,利用中垂线性质,由三角形全等的判定定理可
得△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐷(SSS);进而结合𝐵𝐸= 𝐶𝐹,利用三角形全等的判定定理可得△𝐴𝐸𝐷≌△𝐴𝐹𝐷(SAS);借
助△𝐴𝐸𝐷≌△𝐴𝐹𝐷(SAS)全等性质得到𝐴𝐸= 𝐴𝐹,即可进一步得到△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹(SSS);借助
△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹(SSS)全等性质得到𝐵𝐹= 𝐶𝐸,即可进一步得到△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹(SSS);数形结合,熟练掌握
三角形全等的判定与性质是解决问题的关键.
【详解】解:∵在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶,
∴由等腰三角形“三线合一”性质可得𝐴𝐷是线段𝐵𝐶中垂线,
∴𝐵𝐷= 𝐶𝐷, ∠𝐴𝐷𝐸= ∠𝐴𝐷𝐹= 90°,
在△𝐴𝐵𝐷和△𝐴𝐶𝐷中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
𝐵𝐷= 𝐶𝐷
𝐴𝐷= 𝐴𝐷
,
∴△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐷(SSS);
∵ 𝐵𝐸= 𝐶𝐹,
∴𝐸𝐷= 𝐹𝐷,
在△𝐴𝐸𝐷和△𝐴𝐹𝐷中,
𝐸𝐷= 𝐹𝐷
∠𝐴𝐷𝐸= ∠𝐴𝐷𝐹= 90°
𝐴𝐷= 𝐴𝐷
,
∴△𝐴𝐸𝐷≌△𝐴𝐹𝐷(SAS);
∴𝐴𝐸= 𝐴𝐹,
在△𝐴𝐵𝐸和△𝐴𝐶𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
𝐴𝐸= 𝐴𝐹
𝐵𝐸= 𝐶𝐹
,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹(SSS);
∵𝐵𝐷= 𝐶𝐷,𝐸𝐷= 𝐹𝐷,
∴𝐵𝐹= 𝐶𝐸,
在△𝐴𝐵𝐹和△𝐴𝐶𝐸中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
𝐴𝐸= 𝐴𝐹
𝐵𝐹= 𝐶𝐸
,
∴△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐶𝐸(SSS);
综上所述,图中共有4 对全等三角形,
故答案为:4.
【变式9-3】如图,在△ABC 中,已知AD=DE,AB=BE,∠A=85°,∠C=45°,则∠CDE=_____度.
【答案】40
【分析】先证明△ADB≌△BDE,即得∠A=∠DEB,再利用三角形的外角的性质即可求出.
【详解】如图:在△ABC 中,已知
𝐴𝐷=𝐷𝐸
𝐴𝐵=𝐵𝐸
𝐵𝐷= 𝐵𝐷
,∴△ADB≌△BDE,∴∠A=∠DEB=85°,
∵∠CDE=∠DEB-∠C=85°-45°=40°.
故答案为40
【点睛】本题考查了三角形的全等的判定和性质,以及三角形的外角的性质,解题的关键是掌握三角形的
外角等于两个不相邻的内角的和.
【题型10 通过线段的和差计算得出边相等(SSS)】
【例10】(25-26 八年级上·江苏南京·期中)如图,𝐴𝐵= 𝐷𝐸,𝐴𝐶= 𝐷𝐹,𝐵𝐹= 𝐸𝐶,𝐴𝐶与𝐷𝐹相交于点O.求证:
(1) △𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹;
(2)𝑂𝐹= 𝑂𝐶.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等角对等边,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键:
(1)利用SSS证明△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹即可;
(2)根据全等三角形的性质,结合等角对等边即可得证.
【详解】(1)证明:∵𝐵𝐹= 𝐶𝐸,
∴𝐵𝐹+ 𝐶𝐹= 𝐶𝐸+ 𝐶𝐹,即𝐵𝐶= 𝐸𝐹,
在△𝐴𝐵𝐶和△𝐷𝐸𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐷𝐸,𝐴𝐶= 𝐷𝐹,𝐵𝐶= 𝐸𝐹,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹(SSS);
(2)证明:∵△𝐴𝐵𝐶≌△𝐷𝐸𝐹,
∴∠𝑂𝐶𝐹= ∠𝑂𝐹𝐶,
∴𝑂𝐹= 𝑂𝐶.
【变式10-1】(25-26 八年级上·江苏南通·阶段检测)如图,点A、C、D、B 在同一条直线上,点E、F 分别
在直线𝐴𝐵的两侧,𝐴𝐸= 𝐵𝐹,𝐶𝐸= 𝐷𝐹,𝐴𝐷= 𝐵𝐶.
(1)求证:△𝐴𝐶𝐸≌△𝐵𝐷𝐹.
(2)若∠𝐶𝐷𝐹= 50°,求∠𝐴𝐶𝐸的度数.
【答案】(1)见详解;
(2)130°
【分析】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方法是解题的关键.
(1)由“SSS”可证△𝐴𝐶𝐸≌△𝐵𝐷𝐹;
(2)由全等三角形的性质可得∠𝐴𝐶𝐸= ∠𝐵𝐷𝐹,再根据∠𝐶𝐷𝐹= 50°即可求解.
【详解】(1)证明:∵𝐴𝐷= 𝐵𝐶,
∴𝐴𝐷−𝐶𝐷= 𝐵𝐶−𝐶𝐷,
∴𝐴𝐶= 𝐷𝐵,
在△𝐴𝐶𝐸和△𝐵𝐷𝐹中,
𝐴𝐸= 𝐵𝐹
𝐶𝐸= 𝐷𝐹
𝐴𝐶= 𝐷𝐵
∴△𝐴𝐶𝐸≌△𝐵𝐷𝐹(SSS);
(2)解: 由(1)可知:△𝐴𝐶𝐸≌△𝐵𝐷𝐹,
∴∠𝐴𝐶𝐸= ∠𝐵𝐷𝐹,
∵∠𝐶𝐷𝐹= 50°,
∴∠𝐵𝐷𝐹= 180°−∠𝐶𝐷𝐹= 180°−50° = 130°,
∴∠𝐴𝐶𝐸= 130°.
【变式10-2】(25-26 八年级上·陕西榆林·阶段检测)如图,在四边形𝐴𝐵𝐶𝐷中,连接𝐵𝐷,点𝐸,𝐹是𝐵𝐷上的两
点,连接𝐴𝐸,𝐶𝐹,𝐴𝐵= 𝐶𝐷,𝐴𝐸= 𝐶𝐹,𝐵𝐹= 𝐷𝐸.
求证:
(1) △𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐷𝐹;
(2)𝐴𝐷= 𝐵𝐶.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由𝐵𝐹= 𝐷𝐸,可得到𝐵𝐸= 𝐷𝐹,再利用SSS证明全等即可;
(2)由(1)可得△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐷𝐹,得到∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶𝐷𝐹,证出𝐴𝐵∥𝐶𝐷后,可推出四边形𝐴𝐵𝐶𝐷为平行四边
形,即可求解.
【详解】(1)解:∵𝐵𝐹= 𝐷𝐸,
∴𝐵𝐹−𝐸𝐹= 𝐷𝐸−𝐸𝐹,
∴𝐵𝐸= 𝐷𝐹,
在△𝐴𝐵𝐸和△𝐶𝐷𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐶𝐷
𝐴𝐸= 𝐶𝐹
𝐵𝐸= 𝐷𝐹
,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐷𝐹(SSS);
(2)由(1)可得:△𝐴𝐵𝐸≌△𝐶𝐷𝐹,
∴∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐶𝐷𝐹,
∴𝐴𝐵∥𝐶𝐷,
∵𝐴𝐵= 𝐶𝐷,
∴四边形𝐴𝐵𝐶𝐷为平行四边形,
∴𝐴𝐷= 𝐵𝐶.
【变式10-3】(25-26 八年级上·河南周口·期中)油布伞是中国传统手工艺的重要代表,融合了实用性与艺术
性,被多省列入非物质文化遗产名录.油布伞的截面如图所示,伞骨𝐴𝐵= 𝐴𝐶= 60cm,支撑杆
𝑂𝐸= 𝑂𝐹,𝐴𝐸=
1
3𝐴𝐵,𝐴𝐹=
1
3𝐴𝐶.当点O 沿伞杆𝐴𝐷滑动时,可使雨伞开闭.
(1)问雨伞开闭过程中,∠𝐵𝐴𝐷与∠𝐶𝐴𝐷有何关系?说明理由.
(2)若𝑂𝐸= 𝐴𝐸,𝑂𝐹= 𝐴𝐹,当雨伞由闭合撑开到∠𝐵𝐴𝐶= 120°时,点O 沿𝐴𝐷滑动的距离是多少?
【答案】(1)∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐷,理由见解析
(2)点O 沿𝐴𝐷滑动的距离是20cm
【分析】本题主要考查了全等三角形的应用,等边三角形的判定及性质,熟练掌握全等三角形的判定方法
是解题关键.
(1)∠𝐵𝐴𝐷与∠𝐶𝐴𝐷相等,证角相等,常常通过把角放到两个全等三角形中来证,本题𝑂𝐴= 𝑂𝐴公共边,可
考虑SSS证明三角形全等,从而推出角相等;
(2)利用闭合时𝐴𝑂的长度减去当雨伞由闭合撑开到∠𝐵𝐴𝐶= 120°时𝐴𝑂的长度即可.
【详解】(1)解:雨伞开闭过程中二者关系始终是:∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐷,
理由如下:
∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸=
1
3𝐴𝐵,𝐴𝐹=
1
3𝐴𝐶,
∴𝐴𝐸= 𝐴𝐹,
在△𝐴𝑂𝐸与△𝐴𝑂𝐹中,
𝐴𝐸= 𝐴𝐹
𝐴𝑂= 𝐴𝑂
𝑂𝐸= 𝑂𝐹
,
∴△𝐴𝑂𝐸≌△𝐴𝑂𝐹(SSS),
∴∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐷.
(2)解:∵伞骨𝐴𝐵= 𝐴𝐶= 60cm,
∴𝐴𝐸=
1
3𝐴𝐵= 20cm,𝐴𝐹=
1
3𝐴𝐶= 20cm,
∴𝑂𝐸= 𝐴𝐸= 20cm,𝑂𝐹= 𝐴𝐹= 20cm,
当雨伞闭合时,𝐴𝑂= 𝐴𝐸+ 𝑂𝐸= 20 + 20 = 40cm,
当∠𝐵𝐴𝐶= 120°时,则∠𝐸𝐴𝑂= 60°,
∵𝑂𝐸= 𝐴𝐸,
∴𝐴𝑂𝐸为等边三角形,故𝐴𝑂= 20cm,
故O 沿𝐴𝐷滑动的距离是40−20 = 20cm.
【题型11 利用三角形的稳定性解决实际问题】
【例11】(25-26 七年级下·四川成都·阶段检测)如图,一扇窗户打开后,用窗钩𝐴𝐵可将其固定,其理论依
据是______.
【答案】
三角形具有稳定性
【分析】观察图形可知,窗钩𝐴𝐵与窗框、窗扇的边缘构成了一个三角形结构,利用三角形的性质即可解答.
【详解】解:窗钩𝐴𝐵与窗框、窗扇的边缘构成了一个三角形. 因为三角形具有稳定性, 所以用窗钩𝐴𝐵可将
窗户固定.
故答案为:三角形具有稳定性.
【变式11-1】下列图形中不具有稳定性的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据三角形具有稳定性,而四边形不具有稳定性这一性质,观察各选项图形的构成即可得出结论.
【详解】解: A、图形中间部分为四边形,未被分割成三角形,故不具有稳定性;
B、图形被分割成了三个三角形,故具有稳定性;
C、图形被对角线分割成了两个三角形,故具有稳定性;
D、图形本身即为三角形,故具有稳定性.
【变式11-2】(25-26 八年级下·辽宁鞍山·开学考试)如图,小李家有一个已经变形的六边形置物架,需通过
增加木条使其固定,工人师傅至少需要加固________根木条.
【答案】3
【详解】解:依据三角形的稳定性,六边形置物架钉上木条后分成三角形即可,故工人师傅至少需要加固
6−3 = 3根木条.
【变式11-3】(25-26 八年级上·全国·课后作业)如图1,在四边形木条框架中,任意添加1 根对角线木条,
就能使框架的形状稳定.
判断下列说法是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在图2 中任意添加2 根对角线木条,都能使框架的形状稳定.(
)
(2)在图3 中任意添加3 根对角线木条,都能使框架的形状稳定.(
)
(3)图4 是一个用螺钉将木条链接成的框架,颇具美感,它的形状是稳定的.(
)
【答案】
√,
×,
√
【详解】试题分析:
根据所添加的对角线木条,结合“三角形具有稳定性,四边形具有不稳定性”分析即可得出结论.
试题解析:
(1)在图2 中任意添加2 根对角线木条,都能使图形全部由三角形结构组成,所以(1)中说法正确;
(2)如下图,当按图中的方法,在图3 中添加3 根对角线木条后,图形中有四边形结构,图形结构不稳定,
所以(2)说法是错误的;
(3)当用螺钉将木条链接成如图4 的框架时,则图中的框架形状全是由三角形结构组成的,所以(3)中
的说法是正确的.
即:(1)√;(2)×;(3)√.
知识点6 斜边、直角边定理(HL)
1. 斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等(可以简写成“斜边、直角边”或“HL”).
2. 数学语言表达:如图,在Rt △𝐴𝐵𝐶与Rt △𝐴′𝐵′𝐶′中(∠𝐶与∠𝐶′为直角),𝐴𝐵= 𝐴′𝐵′,
𝐵𝐶= 𝐵′𝐶′,
考点4
直角三角形全等的判定(HL)
∴Rt △𝐴𝐵𝐶≌Rt △𝐴′𝐵′𝐶′(HL).
【题型12 直接应用HL 证明直角三角形全等】
【例12】(25-26 八年级下·陕西西安·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶于点𝐷,若要根据“HL”直接判定Rt
△𝐴𝐵𝐷≌Rt △𝐴𝐶𝐷,还需要添加条件:_______________.
【答案】𝐴𝐵= 𝐴𝐶
【详解】解:∵𝐴𝐷⊥𝐵𝐶于点𝐷,
∴∠𝐴𝐷𝐵= ∠𝐴𝐷𝐶= 90°,
∵𝐴𝐷= 𝐴𝐷,
∴当𝐴𝐵= 𝐴𝐶时,根据“HL”可判定Rt △𝐴𝐵𝐷≌Rt △𝐴𝐶𝐷.
【变式12-1】(25-26 八年级下·山西晋中·期中)在数学活动课上,老师用三角尺演示角平分线的作法如图:
在∠𝐴𝑂𝐵的两边上分别取点𝑀、𝑁,使𝑂𝑀= 𝑂𝑁;再分别过点𝑀,𝑁作𝑂𝐴,𝑂𝐵的垂线,交点为𝑃,连接
𝑂𝑃.通过证明△𝑂𝑀𝑃≌△𝑂𝑁𝑃得到𝑂𝑃平分∠𝐴𝑂𝐵,则证明△𝑂𝑀𝑃≌△𝑂𝑁𝑃最直接的依据是( )
A.SSS
B.SAS
C.AAS
D.HL
【答案】D
【分析】根据作法可得到𝑂𝑀= 𝑂𝑁,𝑃𝑀⊥𝑂𝑀,𝑃𝑁⊥𝑂𝑁,再加上公共边𝑂𝑃,则可利用“HL”判断
△𝑂𝑀𝑃≌△𝑂𝑁𝑃.
【详解】解:由作法可得𝑂𝑀= 𝑂𝑁,𝑃𝑀⊥𝑂𝑀,𝑃𝑁⊥𝑂𝑁,
则∠𝑃𝑀𝑂= ∠𝑃𝑁𝑂= 90°,
在Rt △𝑂𝑀𝑃和Rt △𝑂𝑁𝑃中
𝑂𝑃= 𝑂𝑃
𝑂𝑀= 𝑂𝑁
,
∴△𝑂𝑀𝑃≌△𝑂𝑁𝑃(HL).
【变式12-2】(25-26 八年级上·安徽滁州·期末)如图,已知,在Rt △𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴𝐵𝐶= 45∘,𝐷是𝐵𝐶上一点,
且𝐴𝐷= 𝐵𝐷,𝐸为𝐴𝐶上的一点,𝐵𝐸交𝐴𝐷于𝐹,𝐵𝐹= 𝐴𝐶.
(1)求证:△𝐴𝐷𝐶≌△𝐵𝐷𝐹;
(2)求证:𝐵𝐸⊥𝐴𝐶.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据全等三角形的判定定理证明即可;
(2)根据全等三角形的性质证明即可.
【详解】(1)证明:由题意可得:∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐴𝐵𝐷= 45∘,
在Rt △𝐴𝐷𝐶与Rt △𝐵𝐷𝐹中,
𝐴𝐶= 𝐵𝐹
𝐴𝐷= 𝐵𝐷
∴Rt △𝐴𝐷𝐶≌Rt △𝐵𝐷𝐹(HL);
(2)证明:∵Rt △𝐴𝐷𝐶≌Rt △𝐵𝐷𝐹;
∴∠𝐷𝐵𝐹= ∠𝐷𝐴𝐶,
∵∠𝐶+ ∠𝐷𝐴𝐶= 90°,
∴∠𝐷𝐵𝐹+ ∠𝐶= 90°,
∴∠𝐵𝐸𝐶= 180°−90° = 90°,
即𝐵𝐸⊥𝐴𝐶.
【变式12-3】(25-26 八年级上·广东东莞·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐶= 𝐵𝐶,直线𝑙经过顶点𝐶,过𝐴,𝐵两
点分别作𝑙的垂线𝐴𝐸,𝐵𝐹,垂足分别为𝐸,𝐹,𝐴𝐸= 𝐶𝐹.求证:
(1) △𝐴𝐶𝐸≌△𝐶𝐵𝐹;
(2)当直线𝑙不与底边𝐴𝐵相交时,试探索𝐸𝐹、𝐴𝐸、𝐵𝐹三条线段的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)𝐸𝐹= 𝐴𝐸+ 𝐵𝐹,见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
(1)根据HL证明即可;
(2)由△𝐴𝐶𝐸≌△𝐶𝐵𝐹得到𝐸𝐶= 𝐵𝐹,𝐴𝐸= 𝐶𝐹,那么𝐸𝐹= 𝐸𝐶+ 𝐶𝐹= 𝐴𝐸+ 𝐵𝐹.
【详解】(1)证明:由题意得,∠𝐴𝐸𝐶= ∠𝐶𝐹𝐵= 90°,
∵𝐴𝐶= 𝐵𝐶,𝐴𝐸= 𝐶𝐹,
∴Rt △𝐴𝐶𝐸≌Rt △𝐶𝐵𝐹(HL),即△𝐴𝐶𝐸≌△𝐶𝐵𝐹;
(2)解:𝐸𝐹= 𝐴𝐸+ 𝐵𝐹,理由如下:
∵△𝐴𝐶𝐸≌△𝐶𝐵𝐹
∴𝐸𝐶= 𝐵𝐹,𝐴𝐸= 𝐶𝐹
∴𝐸𝐹= 𝐸𝐶+ 𝐶𝐹= 𝐴𝐸+ 𝐵𝐹
【题型13 灵活选用方法判定直角三角形全等】
【例13】(25-26 八年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐶𝐸是高,将△𝐴𝐵𝐶沿𝐴𝐵所在直线翻转,
点C 与点D 重合,则图中有______组全等三角形.
【答案】3
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,根据翻转的性质判断是解题的关键.
本题可根据翻转的性质,找出图中全等的三角形,再根据全等三角形的判定方法进行验证.
【详解】由题意可知,△𝐴𝐵𝐶沿𝐴𝐵所在直线翻转,
∴△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐵𝐷,
∵𝐶𝐸是高,
∴∠𝐴𝐸𝐶= ∠𝐴𝐸𝐷= 90°,
再根据△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐵𝐷,
可得∠𝐶𝐴𝐸= ∠𝐷𝐴𝐸,
∵𝐴𝐸= 𝐴𝐸,
∴△𝐴𝐶𝐸≌△𝐴𝐷𝐸,
同理:由△𝐴𝐵𝐶≌△𝐴𝐵𝐷,可得∠𝐶𝐵𝐸= ∠𝐷𝐵𝐸,
∵𝐵𝐸= 𝐵𝐸,
∴△𝐵𝐶𝐸≌△𝐵𝐷𝐸,
综上所述:全等三角形有3 对.
故答案是3.
【变式13-1】(24-25 八年级下·陕西宝鸡·期末)如图.在△𝐴𝐵𝐶中,𝐵𝐶= 5,𝐴𝐶= 9,D 是𝐴𝐶上一点,连
接𝐵𝐷,∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴,过点C 作𝐶𝐸⊥𝐵𝐷于点E,此时𝐶𝐸平分∠𝐵𝐶𝐷,则𝐷𝐸的长为________.
【答案】2
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确掌握相关知识是解决此题的关键.由
𝐶𝐸⊥𝐵𝐷且𝐶𝐸平分∠𝐵𝐶𝐷,可推出△𝐵𝐶𝐸≅△𝐷𝐶𝐸,则可得𝐵𝐶= 𝐷𝐶,𝐷𝐸= 𝐵𝐸=
1
2𝐵𝐷,由等角对等边可知
𝐵𝐷= 𝐴𝐷,根据题目所给数据即可求得𝐷𝐸的长.
【详解】解:∵𝐶𝐸平分∠𝐵𝐶𝐷,
∴∠𝐵𝐶𝐷= ∠𝐷𝐶𝐵,
∵𝐶𝐸⊥𝐵𝐷,
∴∠𝐵𝐸𝐶= ∠𝐷𝐸𝐶,
∵𝐶𝐸= 𝐶𝐸,
∴△𝐵𝐶𝐸≅△𝐷𝐶𝐸(ASA),
∴𝐵𝐶= 𝐷𝐶,𝐷𝐸= 𝐵𝐸,
∵𝐵𝐶= 5,𝐴𝐶= 9,
∴𝐵𝐶= 𝐷𝐶= 5,
∴𝐴𝐷= 𝐴𝐶−𝐵𝐶= 9−5 = 4,
∵∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴,
∴𝐵𝐷= 𝐴𝐷= 4,
∴𝐷𝐸= 𝐵𝐸=
1
2𝐵𝐷= 2.
故答案为:2.
【变式13-2】(25-26 七年级下·吉林长春·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐵𝐷⊥𝐴𝐶于𝐷,𝐶𝐸⊥𝐴𝐵于𝐸,
𝐵𝐷和𝐶𝐸交于𝑂,𝐴𝑂的延长线交𝐵𝐶于𝐹,则图中全等的直角三角形有( )
A.5 对
B.6 对
C.7 对
D.8 对
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质可得∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐴𝐵𝐶,根据全等三角形的判定证明相关三角形全等进而可得
答案.
【详解】解:∵𝐵𝐷⊥𝐴𝐶,𝐶𝐸⊥𝐴𝐵,
∴∠𝐴𝐷𝐵= ∠𝐴𝐸𝐶= 90°,
∵𝐴𝐶= 𝐴𝐵,
∴∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐴𝐵𝐶,
①在△𝐴𝐸𝐶和△𝐴𝐷𝐵中
∵
∠𝐶𝐴𝐸= ∠𝐵𝐴𝐷
∠𝐴𝐸𝐶= ∠𝐴𝐷𝐵= 90°
𝐴𝐶= 𝐴𝐵
∴△𝐴𝐸𝐶≌△𝐴𝐷𝐵(AAS)
∴𝐶𝐸= 𝐵𝐷,𝐴𝐸= 𝐴𝐷,∠𝐴𝐶𝐸= ∠𝐴𝐵𝐷
∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∴∠𝐶𝐵𝐸= ∠𝐵𝐶𝐷,
②在△𝐵𝐶𝐸和△𝐶𝐵𝐷中
∵
∠𝐶𝐵𝐸= ∠𝐵𝐶𝐷
∠𝐶𝐸𝐵= ∠𝐵𝐷𝐶= 90°
𝐵𝐶= 𝐵𝐶
∴△𝐵𝐶𝐸≌△𝐶𝐵𝐷(AAS)
∴𝐵𝐸= 𝐶𝐷,
③在Rt △𝐴𝑂𝐷和Rt △𝐴𝑂𝐸中
∵𝐴𝑂= 𝐴𝑂
𝐴𝐷= 𝐴𝐸
∴Rt △𝐴𝑂𝐷≌Rt △𝐴𝑂𝐸(HL)
∴𝑂𝐷= 𝑂𝐸,∠𝐷𝐴𝑂= ∠𝐸𝐴𝑂
④在△𝐶𝑂𝐷和△𝐵𝑂𝐸中
∵
∠𝐶𝑂𝐷= ∠𝐵𝑂𝐸
∠𝐶𝐷𝑂= ∠𝐵𝐸𝑂= 90°
𝑂𝐷= 𝑂𝐸
∴△𝐶𝑂𝐷≌△𝐵𝑂𝐸(AAS)
⑤在△𝐶𝐴𝐹和△𝐵𝐴𝐹中
∵
𝐴𝐶= 𝐴𝐵
∠𝐶𝐴𝐹= ∠𝐵𝐴𝐹
𝐴𝐹= 𝐴𝐹
∴△𝐶𝐴𝐹≌△𝐵𝐴𝐹(AAS)
∴∠𝐶𝐹𝐴= ∠𝐵𝐹𝐴= 90°,
⑥在Rt △𝐶𝑂𝐹和Rt △𝐵𝑂𝐹中
∵𝐶𝑂= 𝐵𝑂
𝑂𝐹= 𝑂𝐹
∴Rt △𝐶𝑂𝐹≌Rt △𝐵𝑂𝐹(HL)
∴共有6 对全等的直角三角形.
【变式13-3】(25-26 八年级下·辽宁辽阳·期中)已知:如图,𝐵𝑀⊥𝑂𝐴,𝐴𝑁⊥𝑂𝐵,垂足分别为𝑀、𝑁,
𝑂𝑀= 𝑂𝑁,𝐵𝑀与𝐴𝑁相交于点𝑃.求证:𝑃𝐴= 𝑃𝐵.
【答案】证明:如图,连接𝑂𝑃.
∵𝐵𝑀⊥𝑂𝐴,𝐴𝑁⊥𝑂𝐵,
∴∠𝐵𝑀𝑂= ∠𝐴𝑁𝑂= 90°,
∵𝑂𝑃= 𝑂𝑃,𝑂𝑀= 𝑂𝑁,
∴Rt △𝑂𝑀𝑃≌Rt △𝑂𝑁𝑃(HL)
∴𝑃𝑀= 𝑃𝑁,
又∵∠𝐴𝑀𝑃= ∠𝐵𝑁𝑃= 90°,∠𝐴𝑃𝑀= ∠𝐵𝑃𝑁,
∴△𝐴𝑀𝑃≌△𝐵𝑁𝑃(ASA)
∴𝑃𝐴= 𝑃𝐵.
【分析】连接𝑂𝑃.根据HL证明Rt △𝑂𝑀𝑃≌Rt △𝑂𝑁𝑃,得𝑃𝑀= 𝑃𝑁,再根据𝐴𝑆𝐴证明△𝐴𝑀𝑃≌△𝐵𝑁𝑃,可
得𝑃𝐴= 𝑃𝐵.
【题型14 尺规作图与全等的联系】
【例14】(24-25 七年级下·山西太原·阶段检测)如图,用尺规作出了∠𝑁𝐶𝐵= ∠𝐴𝑂𝐷,其作图依据是( )
A.SSS
B.ASA
C.AAS
D.SAS
【答案】A
【分析】本题考查了作图—基本作图,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解题关键.
直接利用基本作图方法结合全等三角形的判定方法即可得出答案.
【详解】解:由作法可知:𝑂𝑀= 𝑂𝐷= 𝐶𝐵= 𝐶𝑁,𝑀𝐷= 𝑁𝐵,
∴△𝐷𝑂𝑀≌△𝐸𝐶𝑁(SSS),
∴∠𝑁𝐶𝐵= ∠𝐴𝑂𝐷.
故选:A.
【变式14-1】
(24-25 七年级下·山西太原·期末)课本第109 页有一道习题:“先画一个△𝐴𝐵𝐶,然后选择△𝐴𝐵𝐶
中适当的边和角,用尺规作出与△𝐴𝐵𝐶全等的三角形”,晋晋的作法如图.这一作法中,“ △𝐷𝐸𝐹≌△𝐴𝐵𝐶”
的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
D.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
【答案】B
【分析】本题考查尺规作图-复杂作图、全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定是解答本题的关
键.由作图过程可得𝐷𝐸= 𝐴𝐵,∠𝐵= ∠𝐸,𝐸𝐹= 𝐵𝐶,结合全等三角形的判定可得答案.
【详解】解:由作图可知,𝐷𝐸= 𝐴𝐵,∠𝐵= ∠𝐸,𝐸𝐹= 𝐵𝐶,
∴△𝐷𝐸𝐹≌△𝐴𝐵𝐶(两边及其夹角分别相等的两个三角形全等).
故选:B.
【变式14-2】(24-25 八年级上·河北石家庄·期中)如图1 所示,已知线段𝑎,∠1,求作△𝐴𝐵𝐶,使𝐵𝐶= 𝑎,
∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐵𝐶𝐴= ∠1,小明的作法如图2 所示,下列说法中一定正确的是( )
A.作△𝐴𝐵𝐶的依据为ASA
B.弧𝐸𝐹是以𝐷𝐾长为半径画的
C.弧𝑀𝑁是以A 为圆心,𝑎为半径画的
D.弧𝐺𝐻是以𝑂𝐷长为半径画的
【答案】A
【分析】本题尺规作图的步骤以及全等三角形的判定定理,熟悉掌握尺规作图原理是解决本题的关键.
根据作图痕迹可得,先在射线上截取𝐵𝐶= 𝑎,再分别以B,C 为顶点,在线段𝐵𝐶的两端,利用作一个角等
于已知角的方法,作∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐵𝐶𝐴= ∠1,从而可得出所要求的三角形,
【详解】A、根据作图知,𝐵𝐶= 𝑎,∠𝐴𝐵𝐶= ∠1,∠𝐵𝐶𝐴= ∠1,这里∠𝐴𝐵𝐶,∠𝐵𝐶𝐴,及夹边𝐵𝐶来作△𝐴𝐵𝐶,
所以依据为ASA,故选项正确,符合题意;
B、弧𝐸𝐹是以点B 为圆心,𝑂𝐷长为半径画的,故选项错误,不符合题意;
C、弧𝑀𝑁是以B 为圆心,𝑎为半径画的,故选项错误,不符合题意;
D、弧𝐺𝐻是以𝑄𝐻长为半径画的,故选项错误,不符合题意.
故选:A.
【变式14-3】(25-26 七年级下·福建漳州·期中)中国农民丰收节,是第一个在国家层面专门为农民设立的节
日,节日时间为每年“秋分”.该节日的设立提升了亿万农民的荣誉感、幸福感、获得感.工作人员小张在丰
收节展览会上不慎打碎一个如图所示的三角形玻璃展台(△𝐴𝐵𝐶).
(1)小张只要从两块碎片中选择第____块(填“①”或“②”)就可以到店铺加工一块与原来三角形玻璃展台
(△𝐴𝐵𝐶)的形状和大小完全相同的新展台(△𝐴′𝐵′𝐶′),理由是____(填“SSS”或“AAS”或“ASA”或“SAS”).
(2)求作△𝐴′𝐵′𝐶′,使得△𝐴′𝐵′𝐶′≌△𝐴𝐵𝐶(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
【答案】(1)②;ASA
(2)见解析
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理,可得只有第②块有完整的两角及夹边,符合ASA;
(2)分别作∠𝐵′ = ∠𝐵,𝐵𝐶= 𝐵′𝐶′,∠𝐶= ∠𝐶′,即可求解.
【详解】(1)解:因为只有第②块有完整的两角及夹边,符合ASA,满足题目要求的条件,是符合题意的.
所以小张只要从两块碎片中选择第②块(填“①”或“②”)就可以到店铺加工一块与原来三角形玻璃展台
(△𝐴𝐵𝐶)的形状和大小完全相同的新展台(△𝐴′𝐵′𝐶′),理由是ASA
(2)如图所示:△𝐴′𝐵′𝐶′为所求
【题型15 多次全等证明(二次证明)】
【例15】(25-26 七年级下·上海青浦·期中)如图,已知:在△𝑃𝐴𝐶中,点𝐷、𝐵分别在边𝑃𝐴、𝑃𝐶上,𝐴𝐵与𝐶𝐷
相交于点𝑂,∠𝐴𝐷𝐶= ∠𝐴𝐵𝐶,𝐴𝐷= 𝐵𝐶.
(1)求证:𝑃𝐴= 𝑃𝐶;
(2)连接𝑃𝑂并延长交𝐴𝐶于点𝐸,求证:𝑃𝐸⊥𝐴𝐶.
【答案】(1)证明过程见解析
(2)证明过程见解析
【分析】
(1)由∠𝐴𝑂𝐷= ∠𝐶𝑂𝐵,∠𝐴𝐷𝑂= ∠𝐶𝐵𝑂,𝐴𝐷= 𝐶𝐵,根据“AAS”证明△𝐴𝑂𝐷≌△𝐶𝑂𝐵,得∠𝐷𝐴𝑂= ∠𝐵𝐶𝑂,
𝑂𝐴= 𝑂𝐶,所以∠𝑂𝐴𝐶= ∠𝑂𝐶𝐴,推导出∠𝑃𝐴𝐶= ∠𝑃𝐶𝐴,则𝑃𝐴= 𝑃𝐶;
(2)连接𝑃𝑂并延长交𝐴𝐶于点𝐸,由𝑃𝐴= 𝑃𝐶,𝐴𝐷= 𝐵𝐶,推导出𝑃𝐷= 𝑃𝐵,而𝑂𝐷= 𝑂𝐵,𝑂𝑃= 𝑂𝑃,可根
据“SSS”证明△𝑂𝑃𝐷≌△𝑂𝑃𝐵,得∠𝐷𝑃𝑂= ∠𝐵𝑃𝑂,即可根据等腰三角形的“三线合一”证明𝑃𝐸⊥𝐴𝐶.
【详解】(1)∵点𝐷、𝐵分别在边𝑃𝐴、𝑃𝐶上,𝐴𝐵与𝐶𝐷相交于点𝑂,
∴∠𝐴𝑂𝐷= ∠𝐶𝑂𝐵,
∵∠𝐴𝐷𝐶= ∠𝐴𝐵𝐶,
∴∠𝐴𝐷𝑂= ∠𝐶𝐵𝑂,
在△𝐴𝑂𝐷和△𝐶𝑂𝐵中,
∠𝐴𝐷𝑂= ∠𝐶𝐵𝑂
∠𝐴𝑂𝐷= ∠𝐶𝑂𝐵
𝐴𝐷= 𝐶𝐵
,
∴ △𝐴𝑂𝐷≌△𝐶𝑂𝐵(AAS),
∴ ∠𝐷𝐴𝑂= ∠𝐵𝐶𝑂,𝑂𝐴= 𝑂𝐶,
∴∠𝑂𝐴𝐶= ∠𝑂𝐶𝐴,
∴∠𝐷𝐴𝑂+ ∠𝑂𝐴𝐶= ∠𝐵𝐶𝑂+ ∠𝑂𝐶𝐴,
∴∠𝑃𝐴𝐶= ∠𝑃𝐶𝐴,
∴𝑃𝐴= 𝑃𝐶.
(2)连接𝑃𝑂并延长交𝐴𝐶于点𝐸,
∵ 𝑃𝐴= 𝑃𝐶,𝐴𝐷= 𝐵𝐶,
∴𝑃𝐴−𝐴𝐷= 𝑃𝐶−𝐵𝐶,
∴𝑃𝐷= 𝑃𝐵,
由(1)得△𝐴𝑂𝐷≌△𝐶𝑂𝐵,
∴𝑂𝐷= 𝑂𝐵,
在△𝑂𝑃𝐷和△𝑂𝑃𝐵中,
𝑃𝐷= 𝑃𝐵
𝑂𝐷= 𝑂𝐵
𝑂𝑃= 𝑂𝑃
,
∴ △𝑂𝑃𝐷≌△𝑂𝑃𝐵(SSS),
∴∠𝐷𝑃𝑂= ∠𝐵𝑃𝑂,
∵𝑃𝐴= 𝑃𝐶,𝑃𝐸平分∠𝐴𝑃𝐶,
∴𝑃𝐸⊥𝐴𝐶.
【变式15-1】(25-26 七年级下·山东青岛·期中)按要求完成下列各题:
(1)如图1,△𝐴𝐵𝐶,△𝐴𝐷𝐸为等边三角形,连接𝐵𝐷,𝐶𝐸,求证:∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸.
探索思路如下:
∵△𝐴𝐵𝐶,△𝐴𝐷𝐸为等边三角形,
∴∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸= 60°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷= 𝐴𝐸,
∴∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐷𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸−∠𝐷𝐴𝐶,(①__________________)
即∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸,
在△𝐴𝐵𝐷与△𝐴𝐶𝐸中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸
𝐴𝐷= 𝐴𝐸
,
∴△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐸(②__________________),
∴∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸(③__________________),
请在上面三个( )中填写适当的理由.
【模型应用】
(2)如图2,在△𝐴𝐵𝐶与△𝐴𝐷𝐸中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷= 𝐴𝐸,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸= 90°,B,D,E 三点在一条直线
上,𝐴𝐶与𝐵𝐸交于点F,连接𝐸𝐶.
①证明:∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸;
②求∠𝐹𝐸𝐶的度数.
【答案】(1)理由见详解
(2)①证明见详解;②90°
【分析】(1)由等边三角形的性质得到∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸= 60°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷= 𝐴𝐸,则可证明
∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸,再利用SAS证明△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐸即可证明∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸;
(2)①证明△𝐵𝐴𝐷≌△𝐶𝐴𝐸(SAS),可得到∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸;
②利用①的结论和三角形内角和定理及对顶角相等即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵△𝐴𝐵𝐶,△𝐴𝐷𝐸为等边三角形,
∴∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸= 60°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐷= 𝐴𝐸,
∴∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐷𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸−∠𝐷𝐴𝐶,(等式的性质)
即∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸,
在△𝐴𝐵𝐷与△𝐴𝐶𝐸中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸
𝐴𝐷= 𝐴𝐸
,
∴△𝐴𝐵𝐷≌△𝐴𝐶𝐸(SAS),
∴∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸(全等三角形的对应角相等),
(2)解:①证明:∵∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐸= 90°,
∴∠𝐵𝐴𝐷+ ∠𝐷𝐴𝐶= ∠𝐷𝐴𝐶+ ∠𝐶𝐴𝐸,
∴∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸,
在△𝐵𝐴𝐷和△𝐶𝐴𝐸中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐸
𝐴𝐷= 𝐴𝐸
,
∴△𝐵𝐴𝐷≌△𝐶𝐴𝐸(SAS),
∴∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸;
②在△𝐴𝐵𝐹中,∠𝐴𝐵𝐹+ ∠𝐴𝐹𝐵= 180°−∠𝐵𝐴𝐹= 90°,
∵∠𝐴𝐹𝐵= ∠𝐶𝐹𝐸,
∴∠𝐴𝐵𝐹+ ∠𝐶𝐹𝐸= 90°,
∵∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐶𝐸,
∴∠𝐴𝐶𝐸+ ∠𝐶𝐹𝐸= 90°,
在△𝐶𝐹𝐸中,∠𝐹𝐸𝐶+ ∠𝐶𝐹𝐸+ ∠𝐸𝐶𝐹= 180°,
∴∠𝐹𝐸𝐶= 180°−(∠𝐴𝐶𝐸+ ∠𝐶𝐹𝐸) = 90°.
【变式15-2】(25-26 八年级下·辽宁锦州·期中)按要求完成下面各题.
(1)如图①,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐵𝐴𝐶= 90°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐸是𝐴𝐶上一点,过点𝐶作𝐶𝐷⊥𝐵𝐸交𝐵𝐸延长线于点𝐷,连
接𝐴𝐷,求∠𝐴𝐷𝐵的度数;
小硕的解题思路是,从𝐶𝐷⊥𝐵𝐸出发,过点A 作𝐴𝐹⊥𝐴𝐷,通过构造全等三角形,证明等腰直角三角形求解,
请你根据小硕的思路或自己的想法,写出解题过程.
(2)如图②,在四边形𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐴𝐷⊥𝐶𝐷,且𝐴𝐷= 𝐶𝐷,𝐴𝐵⊥𝐵𝐶,连接对角线𝐴𝐶,𝐵𝐷,过点𝐴作𝐴𝐸⊥𝐵𝐷
交𝐵𝐶于点𝐸,𝐹为𝐶𝐸上一点,且∠𝐶𝐷𝐹= ∠𝐶𝐴𝐸,求证:𝐶𝐹= 𝐸𝐹.
【答案】(1)45°
(2)证明见解析
【分析】(1)过点𝐴作𝐴𝐹⊥𝐴𝐷交𝐵𝐷于点𝐹,证明△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐶𝐷(ASA) 得到𝐴𝐹= 𝐴𝐷,然后利用等腰直角
三角形的判定与性质可得结论;
(2)过点𝐷作𝐷𝑀⊥𝐵𝐷交𝐵𝐶延长线于点𝑀,证明△𝐴𝐷𝐵≌△𝐶𝐷𝑀(ASA)得到𝐵𝐷= 𝑀𝐷,𝐴𝐵= 𝐶𝑀,
∠𝐷𝐵𝐴= ∠𝐷𝑀𝐶,进而可得△𝐵𝐷𝑀是等腰直角三角形,△𝐴𝐵𝐸是等腰直角三角形,随后证明𝐴𝐵= 𝐵𝐸,𝐷𝐹
平分∠𝐵𝐷𝑀,再利用等腰三角形的三线合一得到𝐵𝐹= 𝐹𝑀,进而可得结论.
【详解】(1)证明:过点𝐴作𝐴𝐹⊥𝐴𝐷交𝐵𝐷于点𝐹,
∴∠𝐹𝐴𝐷= ∠𝐵𝐴𝐶= 90°,
∵∠𝐵𝐴𝐹+ ∠𝐹𝐴𝐸= ∠𝐹𝐴𝐸+ ∠𝐶𝐴𝐷= 90°,
∴∠𝐵𝐴𝐹= ∠𝐶𝐴𝐷,
∵∠𝐵𝐷𝐶= ∠𝐵𝐴𝐶= 90°,∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐶𝐸𝐷,
∴∠𝐴𝐵𝐹= ∠𝐴𝐶𝐷,
∵𝐴𝐵= 𝐴𝐶,
∴△𝐴𝐵𝐹≌△𝐴𝐶𝐷(ASA),
∴𝐴𝐹= 𝐴𝐷,
∴△𝐴𝐷𝐹是等腰直角三角形,
∴∠𝐴𝐷𝐵= 45°;
(2)证明:过点𝐷作𝐷𝑀⊥𝐵𝐷交𝐵𝐶延长线于点𝑀,
∵𝐴𝐷⊥𝐶𝐷,𝐷𝑀⊥𝐵𝐷,
∴∠𝐴𝐷𝐵+ ∠𝐵𝐷𝐶= ∠𝐵𝐷𝐶+ ∠𝐶𝐷𝑀= 90°,
∴∠𝐴𝐷𝐵= ∠𝐶𝐷𝑀,
∵∠𝐴𝐵𝐶+ ∠𝐴𝐷𝐶= 180°,
∴∠𝐵𝐴𝐷+ ∠𝐵𝐶𝐷= 180°,
∵∠𝐷𝐶𝑀+ ∠𝐵𝐶𝐷= 180°
∴∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐷𝐶𝑀
∵𝐴𝐷= 𝐶𝐷,
∴△𝐴𝐷𝐵≌△𝐶𝐷𝑀(ASA),
∴𝐵𝐷= 𝑀𝐷,𝐴𝐵= 𝐶𝑀,∠𝐷𝐵𝐴= ∠𝐷𝑀𝐶,
∵𝐷𝑀⊥𝐵𝐷
∴∠𝐷𝐵𝑀= ∠𝑀= 45°,
∴△𝐵𝐷𝑀是等腰直角三角形,
∵𝐴𝐸⊥𝐵𝐷,
∴∠𝐵𝐸𝐴= 90°−∠𝐷𝐵𝑀= 45°,∠𝐴𝐷𝐵+ ∠𝐷𝐴𝐸= 90°,
∵𝐴𝐵⊥𝐵𝐶,
∴∠𝐴𝐵𝐸= 90°,
∴△𝐴𝐵𝐸是等腰直角三角形,∠𝐶𝐷𝐵= ∠𝐷𝐴𝐸,
∴𝐴𝐵= 𝐵𝐸,
∵∠𝐶𝐷𝐹= ∠𝐶𝐴𝐸,
∴∠𝐵𝐷𝐹= ∠𝐷𝐴𝐶= 45° =
1
2∠𝐵𝐷𝑀,
∴𝐷𝐹平分∠𝐵𝐷𝑀,
∴𝐵𝐹= 𝐹𝑀,
∵𝐴𝐵= 𝐵𝐸= 𝐶𝑀,
∴𝐵𝐹−𝐵𝐸= 𝐹𝑀−𝐶𝑀即𝐶𝐹= 𝐸𝐹.
【变式15-3】(25-26 七年级下·辽宁丹东·期中)数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用基本途径.通
过探究图形的变化规律,再结合其他数学知识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经验,并将其运用到
更广阔的数学天地.
(1)发现问题:如图1,在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐹中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐹= 30°,连接𝐵𝐸,𝐶𝐹,
延长𝐵𝐸交𝐶𝐹于点D.则𝐵𝐸与𝐶𝐹的数量关系:_______,∠𝐵𝐷𝐶= _______;
(2)类比探究:如图2,在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐹中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,∠𝐴𝐸𝐹= ∠𝐴𝐵𝐶= 30°,
∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐹= 120°,连接𝐵𝐸,𝐶𝐹,延长𝐵𝐸,𝐹𝐶交于点D.请猜想𝐵𝐸与𝐶𝐹的数量关系及∠𝐵𝐷𝐶的度数,
并说明理由;
(3)拓展应用:在△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐹中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐹= 90°,连接𝐵𝐸,𝐶𝐹,将△𝐴𝐸𝐹
绕它们共同的顶点A 旋转一定的角度后,若B,E,F 三点刚好在同一直线上,直接写出此时∠𝐴𝐹𝐶的度数.
【答案】(1)𝐵𝐸= 𝐶𝐹,30
(2)𝐵𝐸= 𝐶𝐹,∠𝐵𝐷𝐶= 60°,理由见解析
(3)∠𝐴𝐹𝐶= 135°或45°
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、旋转模型及角度计算,解题的关键是
通过角的和差关系证明三角形全等,再利用全等三角形的性质推导线段关系与角度大小,结合特殊三角形
的角度特征进行分类讨论.
(1)通过证明△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹,直接得到线段相等关系,再利用对顶角与三角形内角和推导∠𝐵𝐷𝐶的度数;
(2)类比(1)的全等证明思路,结合等腰三角形的底角特征,通过角度转化推导∠𝐵𝐷𝐶的度数;
(3)分点𝐸在𝐵、𝐹之间和点𝐹在𝐵、𝐸之间两种情况,结合等腰直角三角形的性质与全等三角形的结论,计
算∠𝐴𝐹𝐶的度数.
【详解】(1)解:如图1,设𝐴𝐶交𝐵𝐷于点G,
∵∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐹= 30°,
∴∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐹= 30° + ∠𝐶𝐴𝐸,
在△𝐴𝐵𝐸和△𝐴𝐶𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐹
𝐴𝐸= 𝐴𝐹
,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹(SAS),
∴∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐴𝐶𝐹,𝐵𝐸= 𝐶𝐹,
∴∠𝐵𝐷𝐶= ∠𝐴𝐺𝐷−∠𝐴𝐶𝐹= ∠𝐴𝐺𝐷−∠𝐴𝐵𝐸= ∠𝐵𝐴𝐶= 30° .
故答案为:𝐵𝐸= 𝐶𝐹,30
(2)解:𝐵𝐸= 𝐶𝐹,∠𝐵𝐷𝐶= 60°,理由如下:
∵∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐹= 120°,
∴∠𝐵𝐴𝐶−∠𝐸𝐴𝐶= ∠𝐸𝐴𝐹−∠𝐸𝐴𝐶,即∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐹,
在△𝐴𝐵𝐸和△𝐴𝐶𝐹中,
𝐴𝐵= 𝐴𝐶
∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐹
𝐴𝐸= 𝐴𝐹
,
∴△𝐴𝐵𝐸≌△𝐴𝐶𝐹(SAS),
∴𝐵𝐸= 𝐶𝐹,∠𝐴𝐸𝐵= ∠𝐴𝐹𝐶,
∵∠𝐸𝐴𝐹= 120°,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,
∴∠𝐴𝐸𝐹= ∠𝐴𝐹𝐸= 30°,
∴∠𝐵𝐷𝐶= ∠𝐵𝐸𝐹−∠𝐸𝐹𝐷= ∠𝐴𝐸𝐵+ 30°−(∠𝐴𝐹𝐶−30°) = 60°.
(3)解:如图所示:
∵△𝐴𝐵𝐶和△𝐴𝐸𝐹都是等腰三角形,
∴∠𝐶𝐴𝐵= ∠𝐸𝐴𝐹= 90°,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,
∴∠𝐶𝐴𝐵−∠𝐶𝐴𝐸= ∠𝐹𝐴𝐸−∠𝐶𝐴𝐸,即:∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐶𝐴𝐹,
∴△𝐵𝐴𝐸≌△𝐶𝐴𝐹(SAS),
∴∠𝐴𝐹𝐶= ∠𝐴𝐸𝐵, ,
∵∠𝐸𝐴𝐹= 90°,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,
∴∠𝐴𝐸𝐹= 45°,
∴∠𝐴𝐸𝐵= 180°−∠𝐴𝐸𝐹= 135°,
∴∠𝐴𝐹𝐶= ∠𝐴𝐸𝐵= 135°;
当F 点在线段𝐵𝐸上时,
同法可证得:△𝐵𝐴𝐸≌△𝐶𝐴𝐹,
∴∠𝐴𝐹𝐶= ∠𝐴𝐸𝐵,
∵∠𝐸𝐴𝐹= 90°,𝐴𝐸= 𝐴𝐹,
∴∠𝐴𝐸𝐹= 45°,
∴∠𝐴𝐹𝐶= 45°;
综上,∠𝐴𝐹𝐶= 135°或45°.