专题(4)全等三角形之角平分线截长补短
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全等三角形证明题辅助线专题--截长补短和倍长中线一、截长补短1.如图所示,AC∥BD,EA、EB分别平分∠CAB和∠DBA,点E在线段CD上,求证:AB=AC+BD.2.如图,在四边形ABCD中,AD=CD,BD平分∠ABC,DE⊥AB于点E,求证:AE+BC=BE.3.如图,△ABC中,∠CAB=∠CBA=45∘,点E为BC的中点,CN⊥AE交AB于点N,连接EN.求证AE=CN+EN.4.如图,△ABC的∠B和∠C的平分线BD,CE相交于点F,∠A=60°,(1)求∠BFC的度数.(2)求证:BC=BE+CD.5.如图,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是∠ABC的平分线,延长BD至E,使DE=AD.求证:第2页,共28页BC=AB+CE.6.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E,F分别是边BC,CD上的点,且∠EAF=1∠BAD,求证:EF=BE+DF;2(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是边BC,CD上的点,且∠EAF=1∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?2(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E,F分别是边BC,CD延长线上的点,且∠EAF=1∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;2若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.7.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF = 60°.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.8.如图,在△ABC中,∠B=60°,△ABC的角平分线AD、CE相交于点O,(1)求∠AOC的度数;(2)求证:OE=OD;(3)猜测AE,CD,AC三者的数量关系,并证明.第4页,共28页9.如图在△ABC中,∠ABC=60°,AC=2AB,AD平分∠BAC交BC于点D,延长DB点F,使BF=BD,连接AF.(1)求证:AF=CD;(2)若CE平分∠ACB交AB于点E,试猜想AC、AF、AE三条线段之间的数量关系,并证明你猜想的结论.二、倍长中线10.如图,在△ABC和△DEF中,AB=DE,AC=DF,AM和DN分别是中线,且AM=DN.求证:△ABC≌△DEF.11.(1)【问题情境】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图①,△ABC中,若AB=13,AC=9,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD至点E,使DE=AD,连接BE.请根据小明的方法思考:Ⅰ.由已知和作图能得到△ADC≌△EDB,依据是______.A.SSS B.SAS C.AAS D.HLⅡ.由“三角形的三边关系”可求得AD的取值范围是______.解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.(2)【初步运用】如图②,AD是△ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且∠FAE=∠AFE.若AE=4,EC=3,求线段BF的长.12.已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE=AC,延长BC交AC于F,求证:AF=EF.第6页,共28页13.如图,在△ABC中,AD是中线,∠BAC=∠BCA,点E在BC的延长线上,CE=AB,连接AE.求证:AE=2AD.14.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°(1)如图1,若BD为高线,AB=4,BC=3,AC=5,求BD的长(2)如图2,若BD为中线,求证:BD=1AC215.如图,在五边形ABCDE中,∠E=90O,BC=DE,,连接AC,AD,且AB=AD,AC⊥BC.(1)求证:AC=AE(2)如图,若∠ABC=∠CAD,AF为BE边上的中线,求证:AF⊥CD;(3)如图,在(2)的条件下,AE=8,DE=5,则五边形ABCDE的面积为_______。
全等三角形问题中常见的辅助线的作法总论:全等三角形问题最主要的是构造全等三角形,构造二条边之间的相等,构造二个角之间的相等1.等腰三角形“三线合一”法:遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题2.倍长中线:倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形3.角平分线在三种添辅助线4.垂直平分线联结线段两端5.截长补短:遇到有二条线段长之和等于第三条线段的长,6.图形补全法:有一个角为60度或120度的把该角添线后构成等边三角形7.角度数为30、60度的作垂线法:遇到三角形中的一个角为30度或60度,可以从角一边上一点向角的另一边作垂线,目的是构成30-60-90的特殊直角三角形,然后计算边的长度与角的度数,这样可以得到在数值上相等的二条边或二个角。
从而为证明全等三角形创造边、角之间的相等条件。
8.计算数值法:遇到等腰直角三角形,正方形时,或30-60-90的特殊直角三角形,或40-60-80的特殊直角三角形,常计算边的长度与角的度数,这样可以得到在数值上相等的二条边或二个角,从而为证明全等三角形创造边、角之间的相等条件。
常见辅助线的作法有以下几种:最主要的是构造全等三角形,构造二条边之间的相等,二个角之间的相等。
1)遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”法构造全等三角形.2)遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”法构造全等三角形.3)遇到角平分线在三种添辅助线的方法,(1)可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂D C BAED F CB A线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理.(2)可以在角平分线上的一点作该角平分线的垂线与角的两边相交,形成一对全等三角形。
(3)可以在该角的两边上,距离角的顶点相等长度的位置上截取二点,然后从这两点再向角平分线上的某点作边线,构造一对全等三角形。
小专题4:构造全等三角形的常用方法方法1 利用“角平分线”构造全等三角形模型构建已知点P是MON⊥于⊥于点A,可以过点P作PB ON ∠平分线上一点,若PA OM点B,则PB PA=.1.感知:如图,AD平分18090,,,易知:.∠∠+∠=︒∠=︒=BAC B C B DB DC探究:如图,AD平分18090∠∠+∠=︒∠<︒,,,求证:BAC ABD ACD ABD=.DB DC模型构建若AOP BOP=,∠=∠,且点A是射线OM上任意一点,可以在ON上截取OB OA 连接PB,构造OPB OPA≌.∆∆2.如图,//∠,点E在AD上,求证:AB CD,BE平分ABC∠,CE平分BCD=+.BC AB CD方法2 利用截长补短法构造全等三角形方法指导截长补短法的具体做法:在某一条线段上截取一条线段与特定线段相等,或将某条线段延长,使之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明,这种方法适用于证明线段的和差、倍、分等题目.3.问题背景:如图,在四边形ABCD中,12090AB AD BAD B ADC=∠=︒∠=∠=︒,,.点E,F分别是BC,CD上的点,且60EAF︒∠=.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.(1)小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG BE=,连接AG.先证明ABE ADG∆∆≌,再证明AEF AGF∆∆≌,可得出结论,他的结论应是______; (2)如图,若在四边形ABCD中,180AB AD B D=∠+∠=︒,.E,F分别是BC,CD上的点,且12EAF BAD∠=∠,上述结论是否仍然成立?并说明理由.方法3 利用“倍长中线法”构造全等三角形方法指导将中线延长一倍,然后利用“SAS”判定三角形全等.4.如图,AB AE AB AE AD AC AD AC=⊥=⊥,,,,点M为BC的中点,求证:2DE AM=.方法4 利用“三垂直”构造全等三角形模型构建如图,若AB AC AB AC,,则可过斜边的两端点B,C向过A点的直线作垂线=⊥构造ABD CAE≌.在平面直角坐标系中,过顶点A的直线常为x轴或y轴.∆∆5.已知在△ABC中,90,,将△ABC放在平面直角坐标系中,如BAC AB AC∠=︒=图所示.(1)如图,若A(1,0),B(0,3),求C点坐标;(2)如图,若A(1,3),B(10-,),求C点坐标;(3)如图3,若B(40,),求A点坐标.-,),C(01-参考答案1.证明:过点D 作DE AB ⊥于点E ,DF AC ⊥交AC 的延长线于点F . AD 平分90BAC DE AB DF AC DE DF F DEB ∠⊥⊥∴=∠=∠=︒,,,,. 180180EBD ACD ACD FCD EBD FCD ∠+∠=︒∠+∠=︒∴∠=∠,,.在△DFC 和△DEB 中,,,,F DEB FCD EBD DF DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩DFC DEB ∴∆∆≌(AAS ).DC DB ∴=.2.证明:在BC 上截取BF AB =,连接EF . BE 平分ABC ∠,CE BCD ∠平分,ABE FBE FCE DCE ∴∠=∠∠=∠,.在△ABE 和△FBE 中,,,,AB FB ABE FBE BE BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ABE FBE ∴∆∆≌(SAS ),A BFE ∴∠=∠.//180.180AB CD A D BFE D ∴∠+∠=︒∴∠+∠=︒,. 180BFE CFE CFE D ∠+∠=︒∴∠=∠,.在△FCE 和△DCE 中,,,,CFE D FCE DCE CE CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩FCE DCE ∴∆∆≌(AAS )..CF CD BC BF CF AB CD ∴=∴=+=+.3.解:(1)EF BE FD =+(2)EF BE FD =+仍然成立.理由:延长FD 到G ,使DG BE =,连接AG ,180180B ADC ADC ADG B ADG ∠+∠=︒∠+∠=︒∴∠=∠,,.在△ABE 和△ADG 中,,,,BE DG B ADG AB AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ABE ADG ∴∆∆≌(SAS ).AE AG BAE DAG ∴=∠=∠,.12EAF BAD ∠=∠, GAF DAG DAF BAE DAF BAD EAF EAF ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠-∠=∠.在△AEF 和△AGF 中,,,,AE AG EAF GAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩AEF AGF ∴∆∆≌(SAS ).EF FG ∴=.FG DG DF BE DF EF BE DF =+=+∴=+,.4.证明:延长AM 至N ,使MN AM =,连接BN .点M 为BC 的中点,BM CM ∴=.在△AMC 和△NMB 中,,,,AM NM CMA BMN CM BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩AMC NMB ∴∆∆≌(SAS ).AC BN AD C NBM ∴==∠=∠,.180ABN ABC NBM ABC C BAC EAD ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒-∠=∠.在△ABN 和△EAD 中,,,,AB EA ABN EAD BN AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ABN EAD ∴∆∆≌(SAS ).2DE NA AM ∴==.5.解:(1)过点C 作CD x ⊥轴,垂足为D .则90CAD ACD ∠+∠=︒. 9090.BAC BAO CAD BAO ACD ∠=︒∴∠+∠=︒∴∠=∠,.在△ABO 和△CAD 中,,,,AOB CDA BAO ACD AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ABO CAD ∴∆∆≌(AAS ).BO AD OA CD ∴==,.A (1,0),B (0,3)1 3.31OA OB AD CD ∴====,,,. 4.OD OA AD ∴=+=∴C (4,1).(2)过点A 作AD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE AD ⊥,垂足为E .同(1)可证ACE BAD AE BD CE AD ∆∆∴==≌,,.A (1,3),B (10-,),2 3.3 1.BD AD CE DE AD AE ∴==∴==-=∴,,C (4,1).(3)过点A AD x AE y ⊥⊥作轴,轴,垂足分别为D ,E .同(1)可证BAD CAE ∆∆≌,CE BD AE AD OE ∴===,. B (40-,),C (01-,),4 1.OB OC ∴==, 3.AE OB BD OB CE OB OC OE AE ∴=-=-=-+=-()333(,)222AE A ∴=⋅∴-。
数学全全等三角形截长补短知识点及练习题含答案一、全等三角形截长补短1.数学课上,小白遇到这样一个问题:如图1,在等腰Rt ABC ∆中,90BAC ∠=︒,AB AC =,AD AE =,求证ABE ACD ∠=∠;在此问题的基础上,老师补充:过点A 作AF BE ⊥于点G 交BC 于点F ,过F 作FP CD ⊥交BE 于点P ,交CD 于点H ,试探究线段BP ,FP ,AF 之间的数量关系,并说明理由.小白通过研究发现,AFB ∠与HFC ∠有某种数量关系;小明通过研究发现,将三条线段中的两条放到同一条直线上,即“截长补短”,再通过进一步推理,可以得出结论.阅读上面材料,请回答下面问题:(1)求证ABE ACD ∠=∠;(2)猜想AFB ∠与HFC ∠的数量关系,并证明;(3)探究线段BP ,FP ,AF 之间的数量关系,并证明.2.阅读与理解:折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.例如,在ABC 中,AB AC >(如图),怎样证明C B ∠>∠呢?分析:把AC 沿A ∠的角平分线AD 翻折,因为AB AC >,所以,点C 落在AB 上的点C '处,即AC AC '=,据以上操作,易证明ACD AC D '△△≌,所以AC D C '∠=∠,又因为AC D B '∠>∠,所以C B ∠>∠.感悟与应用:(1)如图(a ),在ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,CD 平分ACB ∠,试判断AC 和AD 、BC 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图(b ),在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,16AC =,8AD =,12DC BC ==,①求证:180B D ∠+∠=︒;②求AB 的长.3.如图,△ABC 中,,AD 是BC 边上的高,如果,我们就称△ABC 为“高和三角形”.请你依据这一定义回答问题: (1)若,,则△ABC____ “高和三角形”(填“是”或“不是”); (2)一般地,如果△ABC 是“高和三角形”,则与之间的关系是____,并证明你的结论4.在四边形ABDE 中,C 是BD 边的中点.(1)如图(1),若AC 平分BAE ∠,90ACE ∠=︒,则线段AE 、AB 、DE 的长度满足的数量关系为______;(直接写出答案)(2)如图(2),AC 平分BAE ∠,EC 平分AED ∠,若120ACE ∠=︒,则线段AB 、BD 、DE 、AE 的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明.5.已知等边三角形ABC ,D 为△ABC 外一点,BDC 120∠=︒,BD=DC ,MDN 60∠=︒,射线DM 与直线AB 相交于点M ,射线DN 与直线AC 相交于点N . (1)当点M 、N 在边AB 、AC 上,且DM=DN 时,直接写出BM 、NC 、MN 之间的数量关系;(2)当点M 、N 在边AB 、AC 上,且DM ≠DN 时,猜想①中的结论还成立吗?若成立,请证明;(3)当点M 、N 在边AB 、CA 的延长线上时,请画出图形,并求出BM 、NC 、MN 之间的数量关系.6.如图,在菱形ABCD 中,∠A =60°,E 为菱形ABCD 内对角线BD 左侧一点,连接BE 、CE 、DE .(1)若AB =6,求菱形ABCD 的面积;(2)若∠BED =2∠A ,求证:CE =BE+DE .7.(1)方法选择如图①,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,连接AC ,BD ,AB BC AC ==,求证:BD AD CD =+.小颖认为可用截长法证明:在DB 上截取DM AD =,连接AM ……小军认为可用补短法证明:延长CD 至点N ,使得DN AD =……请你选择一种方法证明.(2)类比探究探究1如图②,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,连接AC ,BD ,若BC 是⊙O 的直径,AB AC =,试用等式表示线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并证明你的结论. 探究2如图③,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,连接AC ,BD .若BC 是⊙O 的直径,::::BC AC AB a b c =,则线段AD ,BD ,CD 之间的等量关系式是______.8.如图,ABC 是边长为2的等边三角形,BDC 是顶角为120°的等腰三角形,以点D 为顶点作60MDN ∠=︒,点M 、N 分别在AB 、AC 上.(1)如图①,当//MN BC 时,则AMN 的周长为______;(2)如图②,求证:BM NC MN +=.9.如图,在正方形ABCD中,点F是CD的中点,点E是BC边上的一点,且AF平分DAE∠,求证:AE EC CD=+.10.阅读下面材料,完成(1)﹣(3)题数学课上,老师出示了这样一道题:如图,四边形ABCD,AD∥BC,AB=AD,E为对角线AC上一点,∠BEC=∠BAD=2∠DEC,探究AB与BC的数量关系.某学习小组的同学经过思考,交流了自己的想法:小柏:“通过观察和度量,发现∠ACB=∠ABE”;小源:“通过观察和度量,AE和BE存在一定的数量关系”;小亮:“通过构造三角形全等,再经过进一步推理,就可以得到线段AB与BC的数量关系”.……老师:“保留原题条件,如图2, AC上存在点F,使DF=CF=k AE,连接DF并延长交BC于点G,求ABFG的值”.(1)求证:∠ACB =∠ABE ;(2)探究线段AB 与BC 的数量关系,并证明;(3)若DF =CF =k AE ,求AB FG的值(用含k 的代数式表示).【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、全等三角形截长补短1.(1)见解析;(2)HFC BFA ∠=∠,证明见解析;(3)BP AF PF =+,证明见解析【分析】(1)利用SAS 证明ABE ACD ≅可得结论;(2)设ABE ACD x ∠=∠=,推出=45BFA x ∠︒+,=45HFC x ∠︒+,即可证明HFC BFA ∠=∠;(3)过点C 作CM AC ⊥交AF 延长线于点M ,延长FP 交AC 于点N ,证明△ABE ≌△CAM ,得出BE AM =和M BEA ∠=∠,从而证明△NFC ≌△MFC ,得到FM FN =和M FNC ∠=∠,可得PN=PE ,从而得出BP=AF+PF.【详解】解:(1)∵在△ABE 和△ACD 中,==AB AC A A AE AD ⎧⎪∠=∠⎨⎪⎩,ABE ACD ∴∆≅∆(SAS ),ABE ACD ∴∠=∠;(2)设ABE ACD x ∠=∠=,AF BE ⊥,90BAF x ∴∠=︒-,()=9045=45BFA x x ∴∠︒-︒-︒+,ACD x ∠=,45HCF x ∴∠=︒-,FP CD ⊥,()9045=45HFC x x ∴∠=︒-︒-︒+,HFC BFA ∴∠=∠;(3)过点C 作CM AC ⊥交AF 延长线于点M ,延长FP 交AC 于点N ,90BAF FAC ∠+∠=︒,90BAF ABG ∠+∠=︒,FAC ABG ∴∠=∠,在△ABE 和△CAM 中,===BAE ACM AB AC ABE CAM ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩, ABE CAM ∴∆≅∆(ASA ),BE AM ∴=,M BEA ∠=∠,BFA MFC NFC ∠=∠=∠,FC FC =,45ACB BCM ∠=∠=︒,NFC MFC ∴∆≅∆(ASA ),FM FN ∴=,M FNC ∠=∠,FNC BEA ∴∠=∠,PN PE ∴=,∴BP BE PE AM PE AF FM PE =-=-=+-AF FN PN AF PF =+-=+.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质以及等角对等边等知识点,解题的关键是根据截长补短法添加适当的辅助线,构造全等三角形证明结论,有一定难度. 2.(1)BC−AC =AD ;理由详见解析;(2)①详见解析;②AB=14【分析】(1)在CB 上截取CE =CA ,连接DE ,证△ACD ≌△ECD 得DE =DA ,∠A =∠CED =60°,据此∠CED =2∠CBA ,结合∠CED =∠CBA +∠BDE 得出∠CBA =∠BDE ,即可得DE =BE ,进而得出答案;(2)①在AB 上截取AM =AD ,连接CM ,先证△ADC ≌△AMC ,得到∠D =∠AMC ,CD =CM ,结合CD =BC 知CM =CB ,据此得∠B =∠CMB ,根据∠CMB +∠CMA =180°可得; ②设BN =a ,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,由CB =CM 知BN =MN =a ,CN 2=BC 2−BN 2=AC 2−AN 2,可得关于a 的方程,解之可得答案.【详解】解:(1)BC−AC =AD .理由如下:如图(a ),在CB 上截取CE =CA ,连接DE ,∵CD 平分∠ACB ,∴∠ACD =∠ECD ,又CD =CD ,∴△ACD ≌△ECD (SAS ),∴DE =DA ,∠A =∠CED =60°,∴∠CED =2∠CBA ,∵∠CED =∠CBA +∠BDE ,∴∠CBA =∠BDE ,∴DE =BE ,∴AD =BE ,∵BE =BC−CE =BC−AC ,∴BC−AC =AD .(2)①如图(b ),在AB 上截取AM =AD ,连接CM ,∵AC 平分∠DAB ,∴∠DAC =∠MAC ,∵AC =AC ,∴△ADC ≌△AMC (SAS ),∴∠D =∠AMC ,CD =CM =12,∵CD =BC =12,∴CM =CB ,∴∠B =∠CMB ,∵∠CMB +∠CMA =180°,∴∠B +∠D =180°;②设BN =a ,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,∵CB =CM =12,∴BN =MN =a ,在Rt △BCN 中,2222212CN BC BN a --==,在Rt △ACN 中,2222216(8)CN AC AN a --+==, 则22221216(8)a a --+=, 解得:a =3,即BN =MN =3,则AB =8+3+3=14,∴AB=14.【点睛】本题考查了四边形的综合题,以及全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质;本题有一定难度,需要通过作辅助线证明三角形全等才能得出结果.3.(1)是(2);见解析【解析】【分析】(1)在BC上截取,根据,可得△ABE为等边三角形,,问题得解;(2)在△ABC中,在DC上截取,由AD是BC边上的高且,进而证明,△ABD≌△AED(SAS)就可以得到结论.【详解】解:(1)如图,Rt△ABC中,,,,在BC上截取,则△ABE为等边三角形,∴,∵,,∴,∴,∴∵,且△ABE为等边三角形,∴∴,∴是高和三角形.(2);证明:如上图,在△ABC中,在DC上截取.∵,∴,∵AD是BC边上的高且,∴,△ABD≌△AED(SAS),∴,,∴.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形,理解“高和三角形”的定义是解题关键.4.(1)AE =AB +DE ;(2)AE =AB +DE +12BD ,证明见解析. 【分析】(1)在AE 上取一点F ,使AF =AB ,由三角形全等的判定可证得△ACB ≌△ACF ,根据全等三角形的性质可得BC =FC ,∠ACB =∠ACF ,根据三角形全等的判定证得△CEF ≌△CED ,得到EF =ED ,再由线段的和差可以得出结论;(2)在AE 上取点F ,使AF =AB ,连结CF ,在AE 上取点G ,使EG =ED ,连结CG ,根据全等三角形的判定证得△ACB ≌△ACF 和△ECD ≌△ECG ,由全等三角形的性质证得CF =CG ,进而证得△CFG 是等边三角形,就有FG =CG =12BD ,从而可证得结论. 【详解】解:(1)如图(1),在AE 上取一点F ,使AF =AB .∵AC 平分∠BAE ,∴∠BAC =∠FAC .在△ACB 和△ACF 中,AB AF BAC FAC AC AC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△ACB ≌△ACF (SAS ).∴BC =FC ,∠ACB =∠ACF .∵C 是BD 边的中点,∴BC =CD .∴CF =CD .∵∠ACE =90°,∴∠ACB +∠DCE =90°,∠ACF +∠ECF =90°.∴∠ECF =∠ECD .在△CEF 和△CED 中,CF CD ECF ECD CE CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△CEF ≌△CED (SAS ).∴EF =ED .∵AE =AF +EF ,∴AE =AB +DE .故答案为:AE =AB +DE ;(2)AE =AB +DE +12BD . 证明:如图(2),在AE 上取点F ,使AF =AB ,连结CF ,在AE 上取点G ,使EG =ED ,连结CG .∵C 是BD 边的中点,∴CB =CD =12BD . ∵AC 平分∠BAE ,∴∠BAC =∠FAC .在△ACB 和△ACF 中,AB AF BAC FAC AC AC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△ACB ≌△ACF (SAS ).∴CF =CB ,∠BCA =∠FCA .同理可证:△ECD ≌△ECG∴CD =CG ,∠DCE =∠GCE .∵CB =CD ,∴CG =CF .∵∠ACE =120°,∴∠BCA +∠DCE =180°−120°=60°.∴∠FCA +∠GCE =60°.∴∠FCG =60°.∴△FGC 是等边三角形.∴FG =FC =12BD . ∵AE =AF +EG +FG , ∴AE =AB +DE +12BD . 【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质的运用,能熟练应用三角形全等的判定和性质是解决问题的关键.5.(1)BM+NC=MN ,证明见解析;(2)成立,证明见解析;(3)NC-BM=MN ,证明见解析.【分析】(1)由DM=DN ,∠MDN=60°,可证得△MDN 是等边三角形,又由△ABC 是等边三角形,CD=BD ,易证得Rt △BDM ≌Rt △CDN ,然后由直角三角形的性质,即可求得BM 、NC 、MN 之间的数量关系 BM+NC=MN ;(2)在CN 的延长线上截取CM 1=BM ,连接DM 1.可证△DBM ≌△DCM 1,即可得DM=DM 1,易证得∠CDN=∠MDN=60°,则可证得△MDN ≌△M 1DN ,然后由全等三角形的性质,即可得结论仍然成立;(3)首先在CN 上截取CM 1=BM ,连接DM 1,可证△DBM ≌△DCM 1,即可得DM=DM 1,然后证得∠CDN=∠MDN=60°,易证得△MDN ≌△M 1DN ,则可得NC-BM=MN .【详解】解(1)BM 、NC 、MN 之间的数量关系:BM+NC=MN .证明如下:∵BD=DC ,DM=DN ,MDN 60∠=︒∴∠BDC=∠DCB=180302BDC ,△MDN 为等边三角形, ∴MN=MD=DN ,∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∴∠ABD=∠ACD=90°,∴Rt △BDM ≌Rt △CDN (HL ),∴∠BDM =∠CDN=302BDC MDN , ∴11,22BM DM NC DN , ∴BM+NC=MN . (2)猜想:结论仍然成立.证明:在CN的反向延长线上截取CM1=BM,连接DM1.∵∠MBD=∠M1CD=90°,BD=CD,∴△DBM≌△DCM1,∴DM=DM1,∠MBD=∠M1CD,∵∠MDN=60°,∠BDC=120°,∴∠M1DN=∠MDN=60°,∴△MDN≌△M1DN,∴MN=M1N=M1C+NC=BM+NC,(3)证明:在CN上截取CM1=BM,连接DM1.与(2)同理可证△DBM≌△DCM1,∴DM=DM1,与(2)同理可证∠CDN=∠MDN=60°,∴△MDN≌△M1DN,∴MN=M1N,∴NC-BM=MN.【点睛】本题考查了等边三角形,直角三角形,等腰三角形的性质以及全等三角形的判定与性质等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合思想的应用与辅助线的作法.6.(1)3;(2)见解析【分析】(1)过点B作BH⊥AD于H,由直角三角形的性质可求BH的长,由菱形的面积公式可求解;(2)延长DE至M,使ME=BE,连接MB,由题意可证△ABD是等边三角形,△BCD是等边三角形,△BEM是等边三角形,可得∠CBD=∠ABD=60°=∠MBE,AB=BD=BC,BM =BE,由“SAS”可证∴△MBD≌△EBC,可得MD=EC,即可得结论.【详解】解:(1)如图,过点B作BH⊥AD于H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=6,∵∠A=60°,BH⊥AD,∴∠ABH=30°,∴AH=12AB=3,BH=3AH=33,∴菱形ABCD的面积=AD×BH=6×33=183;(2)如图,延长DE至M,ME=BE,连接MB,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=BC,∠A=60°=∠BCD,∴△ABD是等边三角形,△BCD是等边三角形,∴∠CBD=∠ABD=60°,AB=BD=BC,∵∠BED=2∠A=120°,∴∠BEM=60°,又∵BE=ME,∴△BEM是等边三角形,∴BM=BE,∠MBE=∠DBC=60°,∴∠MBD=∠EBC,∴△MBD≌△EBC(SAS),∴MD=EC,∴CE=BE+DE.【点睛】本题主要考查了菱形的性质应用,结合等边三角形的性质是解题的关键.7.(1)见解析;(2)①2BD CD=+,见解析,②c a BD CD ADb b=+【分析】(1)根据题中所给的截长法或补短法思路解题,利用全等三角形的性质解题即可.(2)探究1 要求AD 、BD 、CD 之间的数量关系,结合(1)中所给方法,在BD 上截取BM CD =,再利用全等三角形及等腰直角三角形的性质进行求解.探究2 要求AD 、BD 、CD 之间的数量关系,以AD 为边构造直角三角形,再利用相似的性质求解.【详解】(1)截长法 证明:如图①-1,在DB 上截取DM AD =,连接AM ,AB BC AC ==,ABC ∴是等边三角形,60ABC ACB BAC ∴∠=∠=∠=︒.60ADB ACB ∴∠=∠=︒,DM AD =,AMD ∴△是等边三角形,60MAD ∴∠=︒,AM AD =.BAM CAD ∴∠=∠,()BAM CAD SAS ∴△≌△,BM CD ∴=,BD DM BM AD CD ∴=+=+;补短法 证明:如图①-2,延长CD 至点N ,使得DN AD =,DAN DNA ∴∠=∠.AB AC BC ==,ABC ∴为等边三角形,60ABC ACB BAC ∠=∠=∠=︒.60ADB ACB ∴∠=∠=︒,60BDC BAC ∠=∠=︒,18060ADN BDC ADB ∴∠=︒-∠-∠=︒,ADN ∴为等边三角形,AD AN =,60DAN ∠=︒.BAD CAN ∴∠=∠.在BAD 和CAN △中,AB AC BAD CAN AD AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()BAD CAN SAS ∴△≌△,BD CN ∴=,又CN CD DN CD AD =+=+,BD CD AD ∴=+.(2)探究1 解:2BD AD CD =+; 证明:如图②,在BD 上截取BM CD =,连接AM ,BC 是O 的直径,AB AC =,90BAC ∴∠=︒,45ABC ACB ∠=∠=︒.45ADM ACB ∴∠=∠=︒,在BAM 和CAD 中,,AB AC ABM ACD BM CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()BAM CAD SAS ∴△≌△,AM AD ∴=,BAM CAD ∠=∠.45AMD ADM ∴∠=∠=︒,90MAD ∠=︒.AMD ∴△是等腰直角三角形,2MD AD ∴=.BD MD BM =+,2BD AD CD ∴=+;探究2 解:c a BD CD AD b b=+. 如图③,过点A 作AM AD ⊥交BD 于点M ,BC 是O 的直径,90BAC ∴∠=︒,BAC MAD ∴∠=∠,BAM CAD ∴∠=∠,ABM DCA ∠=∠,BAM CAD ∴△∽△,BM AB c CD AC b ∴==,c BM CD b ∴=, 又ADM ACB ∠=∠,MAD BAC ∠=∠,ADM ACB ∴△∽△,DM BC a AD AC b ∴==,a DM AD b∴=, BD BM MD =+,c a BD CD AD b b∴=+.【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆周角定理,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,正确作出辅助线,熟练运用图形的性质是解题的关键.8.(1)4;(2)见解析【分析】(1)首先证明△BDM ≌△CDN ,进而得出△DMN 是等边三角形,∠BDM=∠CDN=30°,NC=BM=12DM=12MN ,即可解决问题; (2)延长AC 至点E ,使得CE BM =,连接DE ,首先证明BDM CDE △≌△,再证明MDN EDN △≌△,得出MN NE =,进而得出结果即可.【详解】解:(1)∵ABC 是等边三角形,//MN BC ,60AMN ABC ∴∠=∠=︒,60ANM ACB ∠=∠=︒∴AMN 是等边三角形,AM AN ∴=,则BM NC =,∵BDC 是顶角120BDC ∠=︒的等腰三角形,30DBC DCB ∴∠=∠=︒,90DBM DCN ∴∠=∠=︒,在BDM 和CDN △中, ,,,BM CN MBD DCN BD CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()BDM CDN SAS ∴△≌△,DM DN ∴=,BDM CDN ∠=∠,∵60MDN ∠=︒,∴DMN 是等边三角形,30BDM CDN ∠=∠=︒, 1122NC BM DM MN ∴===,MN MB NC ∴=+, ∴AMN 的周长4AB AC =+=.(2)如图,延长AC 至点E ,使得CE BM =,连接DE ,∵ABC 是等边三角形,BDC 是顶角120BDC ∠=︒的等腰三角形,60ABC ACB ∴∠=∠=︒,30DBC DCB ∠=∠=︒,90ABD ACD ∠∴∠==︒,90DCE ∴∠=︒,在BDM 和CDE △中, ,,,BD CD MBD ECD BM CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()BDM CDE SAS ∴△≌△,MD ED ∴=,MDB EDC ∠=∠,120120MDE MDB EDC ∴∠=︒-∠+∠=︒,∵60MDN ∠=︒,60NDE ∴∠=︒,在MDN △和EDN △中,,60,,MD ED MDN NDE DN DN =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩()MDN EDN SAS ∴△≌△.MN NE ∴=,又∵NE NC CE NC BM =+=+,BM NC MN ∴+=.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质及等边三角形的性质及等腰三角形的性质,掌握全等三角形的性质与判定,等边三角形及等腰三角形的性质是解题的关键.9.见解析【分析】过F 作FH ⊥AE 于H ,得出FH=FD ,然后证明△FHE ≌△FCE ,再通过等价转换可证得AE=EC+CD .【详解】证明:过F 作FH ⊥AE 于H ,如图,∵AF 平分∠DAE ,∠D=90°,FH ⊥AE ,∴∠DAF=∠EAF ,FH=FD ,又∵DF=FC=FH ,FE 为公共边,∴△FHE ≌△FCE (HL ).∴HE=CE .∵AE=AH+HE ,AH=AD=CD ,HE=CE ,∴AE=EC+CD .【点睛】本题考查角平分线的性质,角平分线上的点到角的两边距离相等,也考查了等量代换的思想,属于比较典型的题目.10.(1)见解析;(2)CB=2AB ;(3)23AB k FG = 【分析】(1)利用平行线的性质以及角的等量代换求证即可;(2)在BE 边上取点H ,使BH=AE ,可证明△ABH ≌△DAE ,△ABE ∽△ACB ,利用相似三角形的性质从而得出结论;(3)连接BD 交AC 于点Q ,过点A 作AK ⊥BD 于点K ,得出12AD DK CB DB ==,通过证明△ADK ∽△DBC 得出∠BDC=∠AKD=90°,再证DF=FQ ,设AD=a ,因此有DF=FC=QF=ka ,再利用相似三角形的性质得出AC=3ka ,3AB ka =,1122FG DF ka ==,从而得出答案.【详解】解:(1)∵∠BAD=∠BEC∠BAD=∠BAE+∠EAD∠BEC=∠ABE+BAE∴∠EAD=∠ABE∵AD∥BC∴∠EAD=∠ACB∴∠ACB=∠ABE(2)在BE边上取点H,使BH=AE ∵AB=AD∴△ABH≌△DAE∴∠AHB=∠AED∵∠AHB+∠AHE=180°∠AED+∠DEC=180°∴∠AHE=∠DEC∵∠BEC=2∠DEC∠BEC=∠HAE+∠AHE∴∠AHE=∠HAE∴AE=EH∴BE=2AE∵∠ABE=∠ACB∠BAE=∠CAB∴△ABE∽△ACB∴EB AE CB AB=∴CB=2AB;(3)连接BD交AC于点Q,过点A作AK⊥BD于点K ∵AD=AB∴12 DK BD=∠AKD=90°∵12AB AD BC ==∴12AD DK CB DB == ∵AD ∥BC∴∠ADK=∠DBC∴△ADK ∽△DBC∴∠BDC=∠AKD=90°∵DF=FC∴∠FDC=∠DFC∵∠BDC=90°∴∠FDC+∠QDF=90°∠DQF+∠DCF=90°∴DF=FQ设AD=a∴DF=FC=QF=ka∵AD ∥BC∴∠DAQ=∠QCB∠ADQ=∠QBC∴△AQD ∽△CQB ∴12AD QA BC CQ== ∴AQ=ka=QF=CF∴AC=3ka∵△ABE ∽△ACB ∴AE AB AB AC= ∴AB =同理△AFD ∽△CFG12DF AF FG FC == ∴1122FG DF ka ==AB FG = 【点睛】本题是一道关于相似的综合题目,难度较大,根据题目作出合适的辅助线是解此题的关键,解决此题还需要较强的数形结合的能力以及较强的计算能力.。
角平分线四大模型互动精讲【知识梳理】模型一、角平分线+两垂线如图1,P 是∠MON 的平分线上一点,过点P 作PA ⊥OM 于点A ,PB ⊥ON 于点B 。
结论:PB=PA 。
模型二、角平分线+截长补短如图2,P 是∠MON 的平分线上一点,点A 是射线OM 上任意一点,在ON 上截取OB=OA ,连接PB 。
结论:△OPB ≌△OPA 。
图1 图2模型三、角平分线+垂线如图,P 是∠MO 的平分线上一点,AP ⊥OP 于P 点,延长AP 于点B 。
结论:△AOB 是等腰三角形。
模型四、角平分线+平行线如图,P 是∠MON 的平分线上一点,过点P 作PQ ∥ON ,交OM 于点Q 。
结论:△POQ 是等腰三角形。
图3 图4NM OABPPONM BA PONM BAQPONM【例题精讲】模型一、角平分线+两垂线例1、(1)如图①,在△ABC 中,∠C=90°,AD 平分∠CAB ,BC=6,BD=4,那么点D 到直线AB 的距离是 2 ;(2)如图②,∠1=∠2,+∠3=∠4。
求证:AP 平分∠BAC 。
例2、如图,在四边形ABCD 中,BC>AB ,AD=DC ,BD 平分∠ABC 。
求证:∠BAD+∠BCD=180°。
2图4321ACP BDABC图1ABDC模型二、角平分线+截长补短例3、已知,在△ABC 中,∠A=2∠B ,CD 是∠ACB 的平分线,AC=16,AD=8。
求线段BC 的长。
例4、(1)如图①所示,在△ABC 中,AD 是△ABC 的外角平分线,P 是AD 上异于点A 的任意一点,试比较PB+PC 与AB+AC 的大小,并说明理由;(2)如图②所示, AD 是△ABC 的内角平分线,其他条件不变,试比较PC-PB 与AC-AB 的大小,并说明理由。
ABCD图2DPA BCDC1图PBA模型三、角平分线+垂线例5、如图,已知等腰直角三角形ABC 中,∠A=90°,AB=AC ,BD 平分∠ABC ,CE ⊥BD ,垂足为E 。
“截长补短”的思想在几何证明中的运用【学习目标】(30秒)用“截长补短法”解决线段的和、差问题。
【重、难点】(30秒)用“截长补短法”解决线段的和、差问题。
【操作思考】(2 分钟)1、画一画:线段AB=CD+EF线段CD=AB-EF线段 AB线段 CD线段 EF(通过让学生在纸上画出线段的和和差的图形来说明线段的截长补短)导学设计教学重难点用“截长补短法”解决线段的和、差问题。
教具准备三角尺、翻折全等三角形的纸张模型、多媒体课件.导学流程一、导入新课 , 揭示目标 (1 分钟 )线段 AB=10cm线段 CD=6cm线段 EF=4cm语言;画三条线段思考两条线段和与差能否等于第三条线段。
师生对照课件解读学习目标用“截长补短法”解决线段的和、差问题。
【归纳小结】( 2 分钟)截长补短法”:“截长”就是将题中的某条线段截成题中的几条线段之和;“补短”就是将题中某条线段延长(或补上某线段),然后,证明它与题中某条线段相等。
典题解析( 3+4+6 分钟)例 1、如图,在ABC 中, AD 是∠ BAC 的平分线,∠C=2 ∠B. 求证: AB=AC+CD思路点拨:延长AC 到 E,使 CE=CD, 连接 DE.二、归纳小结截长补短法:“ 截长” 就是将题中的某条线段截成题中的几条线段之和;“ 补短”就是将题中某条线段延长(或补上某线段),然后,证明它与题中某条线段相等。
三.典题解析例 1、思路点拨:延长AC 到 E,使ACE=CD, 连接 DE. 或者在 AB 上截取 AG ,使 AG =AC ,连接 DG。
追问 ; 这个图形的基本图形是怎样的图形?请把它画出来。
CDB证明:在AB上取一点E,使AE=AC,连接DE,∵AD 平分∠ BAC∴ ∠ EAD=∠ CADAE=AC ,∠EAD= ∠ CAD AD=AD ;∴△ AED ≌△ ACD ( SAS)∴∠ AED= ∠ C=2∠ BED=CD例 2、已知,如图 1-1 ,在四边形ABCD中,BC>AB,AD=DC,BD平分∠ ABC.展示分配:一、三小组展示,其他小组质疑,提问。
截长补短法全等三角形全等三角形是指两个三角形的对应边长和对应角度都相等的情况下,它们是完全相等的。
而截长补短法是一种通过截取和补充边长的方法来构造全等三角形的技巧。
在几何学中,截长补短法是一种常用的构造方法,可以用来证明两个三角形全等。
它的基本思想是通过截取和补充边长,使得两个三角形的对应边长和对应角度完全相等,从而达到全等的目的。
为了更好地理解截长补短法,我们可以通过一个具体的例子来说明。
假设我们需要证明两个三角形ABC和DEF全等,其中已知∠A=∠D,AB=DE,BC=EF。
根据截长补短法,我们可以进行如下的构造:1. 在BC的延长线上截取一段长度等于EF的线段,记为BC'。
2. 在AC'上截取一段长度等于DE的线段,记为AC。
通过以上的构造,我们可以得到以下的结论:1. 由于BC'=EF,且BC=EF,所以BC=BC',即三角形ABC和DEF的两条边相等。
2. 由于AC=DE,且∠A=∠D,所以三角形ABC和DEF的两个角相等。
3. 由于AB=DE,所以三角形ABC和DEF的第三条边相等。
根据截长补短法,我们可以得到三角形ABC和DEF全等的结论。
除了上述的例子,截长补短法还可以应用于更复杂的情况。
例如,当我们需要证明两个三角形全等时,已知两个角度相等并且其中一条边长相等,我们可以通过截长补短法来构造第二条边,从而得到全等的结果。
截长补短法在几何学中有着广泛的应用。
它不仅可以用来证明三角形的全等,还可以用来解决各种与全等三角形相关的问题。
通过灵活运用截长补短法,我们可以简化证明过程,提高证明的效率。
截长补短法是一种通过截取和补充边长的方法来构造全等三角形的技巧。
通过灵活运用截长补短法,我们可以简化证明过程,提高证明的效率。
在解决几何问题时,我们可以尝试使用截长补短法,从而更好地理解和应用全等三角形的性质。
C EODBA21C EDB A21OA全等三角形专题讲解专题一 全等三角形判别方法的应用专题概说:判定两个三角形全等的方法一般有以下4种: 1.三边对应相等的两个三角形全等(简写成“SSS ”)2.两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等(简写成“SAS") 3.两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等(简写成“ASA ”)4.两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等(简写成“AAS")而在判别两个直角三角形全等时,除了可以应用以上4种判别方法外,还可以应用“斜边、直角边”,即斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(简写成“HL ”).也就是说“斜边、直角边”是判别两个直角三角形全等的特有的方法,它仅适用于判别两个直角三角形全等.三角形全等是证明线段相等,角相等最基本、最常用的方法,这不仅因为全等三角形有很多重要的角相等、线段相等的特征,还在于全等三角形能把已知的线段相等、角相等与未知的结论联系起来.那么我们应该怎样应用三角形全等的判别方法呢?(1)条件充足时直接应用在证明与线段或角相等的有关问题时,常常需要先证明线段或角所在的两个三角形全等,而从近年的中考题来看,这类试题难度不大,证明两个三角形的条件比较充分.只要同学们认真观察图形,结合已知条件分析寻找两个三角形全等的条件即可证明两个三角形全等.例1 已知:如图1,CE ⊥AB 于点E ,BD ⊥AC 于点D ,BD 、CE 交于点O,且AO 平分∠BAC .那么图中全等的三角形有___对.图1(2)条件不足,会增加条件用判别方法此类问题实际是指条件开放题,即指题中没有确定的已知条件或已知条件不充分,需要补充使三角形全等的条件.解这类问题的基本思路是:执果索因,逆向思维,逐步分析,探索结论成立的条件,从而得出答案.例2 如图2,已知AB=AD ,∠1=∠2,要使△ABC ≌△ADE,还需添加的条件是(只需填一个)_____. 图2(3)条件比较隐蔽时,可通过添加辅助线用判别方法在证明两个三角形全等时,当边或角的关系不明显时,可通过添加辅助线作为桥梁,沟通边或角的关系,使条件由隐变显,从而顺利运用全等三角形的判别方法证明两个三角形全等.例3 已知:如图3,AB=AC,∠1=∠2. 求证:AO 平分∠BAC .分析:要证AO 平分∠BAC ,即证∠BAO=∠BCO,要证∠BAO=∠BCO,只需证∠BAO 和∠BCO 所在的两个三角形全等.而由已知条件知,只需再证明BO=CO 即可.图3GABF DEC ODA CBFCEDBA(4)条件中没有现成的全等三角形时,会通过构造全等三角形用判别方法有些几何问题中,往往不能直接证明一对三角形全等,一般需要作辅助线来构造全等三角形.例4 已知:如图4,在Rt △ABC 中,∠ACB=90º,AC=BC ,D 为BC 的中点,CE ⊥AD 于E ,交AB 于F ,连接DF .求证:∠ADC=∠BDF .说明:常见的构造三角形全等的方法有如下三种:①涉及三角形的中线问题时,常采用延长中线一倍的方法,构造出一对全等三角形;②涉及角平分线问题时,经过角平分线上一点向两边作垂线,可以得到一对全等三角形;③证明两条线段的和等于第三条线段时,用“截长补短”法可以构造一对全等三角形.(5)会在实际问题中用全等三角形的判别方法新课标强调了数学的应用价值,注意培养同学们应用数学的意识,形成解决简单实际问题的能力﹒在近年中考出现的与全等三角形有关的实际问题,体现了这一数学理念,应当引起同学们的重视.例5 要在湖的两岸A 、B 间建一座观赏桥,由于条件 限制,无法直接度量A ,B 两点间的距离﹒请你用学过的数 学知识按以下要求设计一测量方案﹒(1)画出测量图案﹒(2)写出测量步骤(测量数据用字母表示)﹒ 图5 (3)计算A 、B 的距离(写出求解或推理过程,结果用字母表示)﹒分析:可把此题转化为证两个三角形全等.第(1)题,测量图案如图5所示.第(2)题,测量步骤:先在陆地上找到一点O ,在AO 的延长线上取一点C ,并测得OC=OA ,在BO 的延长线上取一点D ,并测得OD=OB,这时测得CD 的长为a ,则AB 的长就是a .第(3)题易证△AOB ≌△COD ,所以AB=CD ,测得CD 的长即可得AB 的长.解:(1)如图6示.(2)在陆地上找到可以直接到达A 、B 的一点O,在AO 的延长线上取一点C ,并测得OC =OA ,在BO 的延长线上取一点D ,并测得OD =OB,这时测出CD 的长为a ,则AB 的长就是a .(3)理由:由测法可得OC=OA ,OD=OB . 又∠COD=∠AOB ,∴△COD ≌△AOB .∴CD=AB=a . 图6评注:本题的背景是学生熟悉的,提供了一个学生动手操作的机会,重点考查了学生的操作能力,培养了 学生用数学的意识﹒练习:1.已知:如图7,D 是△ABC 的边AB 上一点,AB ∥FC ,DF 交AC 于点E ,DE=FE . 求证:AE=CE .C ED B AAO Q M CPBN A D C PBHF EGAD CBADCFBEA2.如图8,在△ABC 中,点E 在BC 上,点D 在AE 上,已知∠ABD=∠ACD ,∠BDE=∠CDE .求证:BD=CD .3.用有刻度的直尺能平分任意角吗?下面是一种方法:如图9所示,先在∠AOB 的两边上取OP=OQ ,再取PM=QN,连接PN 、QM,得交点C ,则射线OC 平分∠AOB .你能说明道理吗?4.如图10,△ABC 中,AB=AC,过点A 作GE ∥BC ,角平分线BD 、CF 相交于点H ,它们的延长线分别交GE 于点E 、G .试在图10中找出3对全等三角形,并对其中一对全等三角形给出证明.5.已知:如图11,点C 、D 在线段AB 上,PC=PD .请你添加一个条件,使图中存在全等三角形,并给予证明.所添条件为__________,你得到的一对全等三角形是△_____≌△_____.6.如图12,∠1=∠2,BC=EF ,那么需要补充一个直接条件_____(写出一个即可),才能使△ABC ≌△DEF .7图13,在△ABD 和△ACD 中,AB=AC,∠B=∠C .求证:△ABD ≌△ACD .AODCBAFCGBEAF DCB EOED218.如图14,直线AD与BC相交于点O,且AC=BD,AD=BC.求证:CO=DO.9.已知△ABC,AB=AC,E、F分别为AB和AC延长线上的点,且BE=CF,EF交BC于G.求证:EG=GF.10.已知:如图16,AB=AE,BC=ED,点F是CD的中点,AF⊥CD.求证:∠B=∠E.11.如图17,某同学把一把三角形的玻璃打碎成了三块,现在要到玻璃店去配一块大小形状完全一样的玻璃,那么最省事的办法是()﹒(A)带①和②去 (B)带①去(C)带②去(D)带③去12.有一专用三角形模具,损坏后,只剩下如图18中的阴影部分,你对图中做哪些数据度量后,就可以重新制作一块与原模具完全一样的模具,并说明其中的道理.13.如图19,将两根钢条AA’、BB’的中点O连在一起,使AA’、BB’可以绕着点O自由转动,就做成了一个测量工件,则A' B'的长等于内槽宽AB,那么判定△OAB≌△OAB的理由是( )(A)边角边(B)角边角(C)边边边(D)角角边专题二角的平分线从一个角的顶点出发,把一个角分成相等的两个角的射线,叫做这个角的平分线.角的平分线有着重要的作用,它不仅把角分成相等的两部分,而且角的平分线上的点到角两边的距离相等,到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上,再加上角的平分线所在的直线是角的对称轴.因此当题目中有角的平分线时,可根据角的平分线性质证明线段或角相等,或利用角的平分线构造全等三角形或等腰三角形来寻找解题思路.(1)利用角的平分线的性质证明线段或角相等F ED CB A 21A FH DCGBEADCBE AF DC BE C E D例6 如图20,∠1=∠2,AE ⊥OB 于E , BD ⊥OA 于D ,交点为C .求证:AC=BC .说明:本题若用全等方法证明点C 到OA 、OB 距离相等,浪费时间和笔墨,不如直接应用角平分线性质证明,原因在于同学们已经习惯了用全等的方法,不善于直接应用定理,仍去找全等三角形,结果相当于重新证明了一次定理,以后再学新定理,应用时要注意全等定势的干扰,注意采用简捷证法. 例7 已知:如图21,△ABC 中, BD=CD ,∠1=∠2.求证:AD 平分∠BAC .说明:遇到有关角平分线的问题时,可引角的两边的垂线,先证明三角形全等,然后根据全等三角形的性质得出垂线段相等,再利用角的平分线性质得出两角相等.(2)利用角的平分线构造全等三角形 ①过角平分线上一点作两边的垂线段例8 如图22,AB ∥CD ,E 为AD 上一点,且BE 、CE 分别平分∠ABC 、∠BCD . 求证:AE=ED .分析:由于角平分线上一点到角的两边的距离相等,而点E 是两条角平分线的交点,因此我们自然想到过点E 分别作AB 、BC 、CD 的垂线段.②以角的平分线为对称轴构造对称图形例9 如图23,在△ABC 中,AD 平分∠BAC,∠C=2∠B .求证:AB=AC+CD .分析:由于角平分线所在的直线是这个角的对称轴,因此在AB 上截取AE=AC,连接DE ,我们就能构造出一对全等三角形,从而将线段AB 分成AE 和BE 两段,只需证明BE=CD 就可以了.③延长角平分线的垂线段,使角平分线成为垂直平分线 例10 如图24,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,CE ⊥AD 于E . 求证:∠ACE=∠B+∠ECD .分析:注意到AD 平分∠BAC ,CE ⊥AD ,于是可延长CE 交AB 于点F,即可构造全等三角形..(3)利用角的平分线构造等腰三角形如图25,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,过点D 作DE ∥AB ,DE 交AC 于点E .易证△AED 是等腰三角形. 因此,我们可以过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形.CF E BADQPCBACB AD EA例11 如图26,在△ABC 中,AB=AC,BD 平分∠ABC ,DE ⊥BD 于D ,交BC 于点E .求证:CD=21BE .分析:要证CD=21BE ,可将BE 分成两条线段,然后再证明CD 与这两条线段都相等.练习:1.如图27,在△ABC 中,∠B=90º,AD 为∠BAC 的平分线,DF ⊥AC 于F,DE=DC .求证:BE=CF .2.已知:如图28,AD 是△ABC 的中线,DE ⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F ,且BE=CF .求证:(1)AD 是∠BAC 的平分线;(2)AB=AC .3.在△ABC 中,∠BAC=60º,∠C=40º,AP 平分∠BAC 交BC 于P,BQ 平分∠ABC 交AC 于Q . 求证:AB+BP=BQ+AQ .4.如图30,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,AB=AC+CD . 求证:∠C=2∠B .5.如图31,E 为△ABC 的∠A 的平分线AD 上一点,AB >AC . 求证:AB —AC >EB-EC .CB AD 4321C E BADF CE BAD CEBADCBADACBD6.如图32,在四边形ABCD 中,BC >BA ,AD=CD ,BD 平分∠ABC . 求证:∠A+∠C=180º.7.如图33所示,已知AD ∥BC ,∠1=∠2,∠3=∠4,直线DC 过点E 作交AD 于点D ,交BC 于点C .求证:AD+BC=AB .8.已知,如图34,△ABC 中,∠ABC=90º,AB=BC,AE 是∠A 的平分线,CD ⊥AE 于D .求证:CD=21AE .9.△ABC 中,AB=AC,∠A=100º,BD 是∠B 的平分线.求证:AD+BD=BC .10.如图36,∠B 和∠C 的平分线相交于点F ,过点F 作DE ∥BC 交AB 于点D ,交AC 于点E ,若BD+CE=9,则线段DE 的长为( )A .9B .8C .7D .611.如图37,△ABC 中,AD 平分∠BAC ,AD 交BC 于点D ,且D 是BC 的中点.求证:AB=AC .A CF E B M D12.已知:如图38,△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,E 是BC 的中点,EF ∥AD ,交AB 于M ,交CA 的延长线于F .求证:BM=CF .。
全等三角形-截长补短法全等三角形截长补短法在初中数学的几何世界里,全等三角形是一个极为重要的概念。
而在解决与全等三角形相关的问题时,有一种巧妙的方法,那就是截长补短法。
首先,我们来理解一下什么是截长补短法。
简单来说,截长就是在较长的线段上截取一段等于较短的线段;补短则是将较短的线段延长,使其与较长的线段相等。
这种方法的核心思想是通过对线段的巧妙处理,构造出全等三角形,从而解决问题。
为了更清晰地理解截长补短法,我们来看几个具体的例子。
例 1:已知在△ABC 中,∠B = 2∠C,AD 平分∠BAC 交 BC 于点D。
求证:AB + BD = AC证明:在 AC 上截取 AE = AB,连接 DE因为 AD 平分∠BAC,所以∠BAD =∠EAD又因为 AD = AD,AB = AE所以△ABD ≌△AED(SAS)所以 BD = ED,∠B =∠AED因为∠AED =∠C +∠EDC,∠B = 2∠C所以 2∠C =∠C +∠EDC所以∠C =∠EDC所以 ED = EC所以 AB + BD = AE + EC = AC这就是通过截长的方法,成功构造出全等三角形,解决了问题。
再来看一个补短的例子。
例 2:在△ABC 中,AB > AC,∠1 =∠2,P 为 AD 上任意一点。
求证:AB AC > PB PC证明:延长 AC 至 E,使 AE = AB,连接 PE因为 AB = AE,∠1 =∠2,AP = AP所以△ABP ≌△AEP(SAS)所以 PB = PE在△PEC 中,EC > PE PC因为 EC = AE AC = AB AC所以 AB AC > PB PC通过补短,将线段之间的关系转化为三角形三边的关系,从而得出结论。
截长补短法在解决一些较为复杂的几何问题时,往往能起到意想不到的效果。
比如在一些证明线段和差关系、角的大小关系等问题中,它可以帮助我们找到解题的突破口。
然而,要熟练运用截长补短法,并非一蹴而就。
三角形全等之截长补短 (整理)三角形全等之截长补短一、知识点概述截长补短是指在几何题目中,当出现线段和的情况时,可以考虑通过截取一段线段并加上一段等于原线段的线段,将原问题转化为线段等量的问题。
二、例题讲解1.已知:如图,在△ABC中,∠1=∠2,∠B=2∠C.求证:AC=AB+BD.证明:可以通过截长法和补短法两种方法证明。
截长法:在AC上截取AF=AB,连接DF。
在△ABD和△AFD中,根据SAS准则可以得到△ABD≌△AFD,进而得到∠B=∠AFD,BD=FD。
又因为∠B=2∠C,所以∠AFD=2∠C。
因为∠AFD是△DFC的一个外角,所以∠AFD=∠C+∠XXX。
因为∠1=∠2,所以∠XXX∠C,进而得到∠AFD=2∠C=∠B。
因此,根据三角形内角和定理,可以得到∠A=180°-∠B-∠C=∠AFD+∠XXX∠C=2∠C+∠C+∠C=4∠C。
在△ABC中,∠B=2∠C,所以∠A=60°。
在△ADE和△ADC中,因为∠E=∠C,∠1=∠2,AD=AD,所以△ADE≌△ADC (AAS),进而得到AE=AC。
因此,AC=AB+BD。
补短法:延长AB到E,使BE=BD,连接DE。
因为BE=BD,所以∠XXX∠BDE。
因为∠ABD是△XXX的一个外角,所以∠ABD=∠E+∠BDE=2∠E。
因为∠ABD=2∠C,所以∠XXX∠C。
在△ADE和△ADC中,因为∠E=∠C,∠1=∠2,AD=AD,所以△ADE≌△ADC(AAS),进而得到AE=AC。
因此,XXX。
2.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,点E为AB边上一点,且DE平分∠ADC,CE平分∠BCD.求证:XXX.证明:在△ADE和△BCE中,因为∠A=∠B=90°,所以AD=BC。
因为DE平分∠ADC,CE平分∠BCD,所以∠AED=∠DEC,∠XXX∠XXX。
因为∠AED+∠BCE=180°,所以∠DEC+∠CDE=180°。
第08讲全等三角形中“截长补短”模型(核心考点讲与练)【基础知识】1、补短法:通过添加辅助线“构造”一条线段使其为求证中的两条线段之和,在证所构造的线段和求证中那一条线段相等;2、截长法:通过添加辅助线先在求证中长线段上截取与线段中的某一段相等的线段,在证明截剩部分与线段中的另一段相等。
3、截长法与补短法,具体做法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,使之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明,这种做法一般遇到证明三条线段之间关系是常用.如图1,若证明线段AB,CD,EF之间存在EF=AB+CD,可以考虑截长补短法.截长法:如图2,在EF上截取EG=AB,在证明GF=CD即可;补短法:如图3,延长AB至H点,使BH=CD,再证明AH=EF即可.【考点剖析】1、如图,已知在△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2,求证:AB=AC+CD解析:在AB上取一点E,使AE=AC,连接DE,∵AE=AC,∠1=∠2,AD=AD∴△ACD≌△AED∴CD=DE,∠C=∠3∵∠C=2∠B∴∠3=2∠B=∠4+∠B∴∠4=∠B,∴DE=BE,CD=BE∵AB=AE+BE∴AB=AC+CD2、如图,AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,∠B+∠D=180°,求证:AE=AD+BE.解析:如图,在EA上取点F,使EF=BE,连接CF,∵CE⊥AB∴CF=CB∠CFB=∠B∵∠AFC+∠C FB=180°,∠D+∠B=180°∴∠D=∠AFC∵AC平分∠BAD即∠DAC=∠FAC在△ACD和△ACF中∠D=∠AFC∠DAC=∠FACAC=AC∴ACD≌△ACF(AAS)∴AD=AF∴AE=AF+EF=AD+BE3.如图,在△ABC 中,∠A =60°,BD ,CE 分别平分∠ABC 和∠ACB ,BD ,CE 交于点O ,试判断BE ,CD ,BC 的数量关系,并加以证明.证明:在BC 上截取BF =BE ,连接OF .∵BD 平分∠ABC ,∴∠EBO =∠FBO .∴△EBO ≌△FBO .∴∠EOB =∠FOB .∵∠A =60°,BD ,CE 分别平分∠ABC 和∠ACB ,∴∠BOC =180°-∠OBC -∠OCB =180°-12∠ABC -12∠ACB =180°-12(180°-∠A )=120°.∴∠EOB =∠DOC =60°.∴∠BOF =60°,∠FOC =∠DOC =60°.∵CE 平分∠DCB ,∴∠DCO =∠FCO .∴△DCO ≌△FCO .∴CD =CF .∴BC =BF +CF =BE +CD .4.如图,AD //BC ,DC ⊥AD ,AE 平分∠BAD ,E 是DC 的中点.问:AD ,BC ,AB 之间有何关系?并说明理由.解:AB =AD +BC .理由:作EF ⊥AB 于F ,连接BE .∵AE 平分∠BAD ,DC ⊥AD ,EF ⊥AB ,∴EF =DE .∵DE =CE ,∴EC =EF .∴Rt △BFE ≌Rt △BCE (HL).∴BF =BC同理可证:AF =AD .∴AD +BC =AF +BF =AB ,即AB =AD +BC . 5.如图,已知DE =AE ,点E 在BC 上,AE ⊥DE ,AB ⊥BC ,DC ⊥BC ,请问线段AB ,CD 和线段BC 有何大小关系?并说明理由.解:线段AB ,CD 和线段BC 的关系是:BC =AB +CD .理由:在△DCE 中,∠EDC +∠DEC =90°,∵∠AEB +∠DEC =90°,∴∠AEB =∠EDC ,又∵ED =AE ,∠ABE =∠ECD =90°,∴△ABE ≌△ECD (AAS),∴AB =EC ,BE =CD ,∴BC =BE +EC =CD +AB .【过关检测】1.(2021·辽宁大连·八年级期中)如图,ABC V 为等边三角形,若()060DBC DAC a a Ð=Ð=°<<°,则BCD Ð=__________(用含a 的式子表示).【答案】120a°-【分析】在BD 上截取BE =AD ,连结CE ,可证得BEC ADC @△△ ,从而得到CE =CD ,∠DCE =∠ACB =60°,从而得到DCE V 是等边三角形,进而得到∠BDC =60°,则有60B CE a Ð=°-,即可求解.【详解】解:如图,在BD 上截取BE =AD ,连结CE ,∵ABC V 为等边三角形,∴BC =AC ,∠BAC =∠ABC =∠ACB =60°,∵a Ð=Ð=DBC DAC ,BE =AD ,∴BEC ADC @△△ ,∴CE =CD ,∠BCE =∠ACD ,∴∠BCE +∠ACE =∠ACD +∠ACE ,∴∠DCE =∠ACB =60°,∵CE =CD ,∴DCE V 是等边三角形,∴∠BDC =60°,∴18060120BCD a a Ð=°-°-=°-.故答案为:120a°-【点睛】本题主要考查了等边三角形判定和性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是做出辅助线构造全等三角形是解题的关键.2.(2019·浙江嘉兴市·八年级期中)(1)问题背景:如图1,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =120°,∠B =∠ADC =90°.E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且∠EAF =60°,请探究图中线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系是什么?小明探究此问题的方法是:延长FD 到点G ,使DG =BE ,连结AG .先证明△ABE ≌△ADG ,得AE =AG ;再由条件可得∠EAF =∠GAF ,证明△AEF ≌△AGF ,进而可得线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系是 .(2)拓展应用:如图2,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°.E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且∠EAF =12∠BAD .问(1)中的线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系是否还成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)EF =BE +DF ;(2)结论EF =BE +DF 仍然成立;证明见解析.【分析】(1)延长FD 到点G .使DG=BE .连结AG ,即可证明△ABE ≌△ADG ,可得AE=AG ,再证明△AEF ≌△AGF ,可得EF=FG ,即可解题;(2)延长FD 到点G .使DG=BE .连结AG ,即可证明△ABE ≌△ADG ,可得AE=AG ,再证明△AEF ≌△AGF ,可得EF=FG ,即可解题.解答:(1)EF =BE +DF ,理由如下:在△ABE 和△ADG 中,90DG BE B ADG AB AD °=ìïÐ=Ð=íï=î,∴△ABE ≌△ADG (SAS ),∴AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠GAF =∠DAG +∠DAF =∠BAE +∠DAF =∠BAD ﹣∠EAF =∠EAF ,∴∠EAF =∠GAF ,在△AEF 和△GAF 中,AE AG EAF GAF AF AF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△AEF ≌△AGF (SAS ),∴EF =FG ,∵FG =DG +DF =BE +DF ,∴EF =BE +DF ;故答案为:EF =BE +DF .(2)结论EF =BE +DF 仍然成立;理由如下:延长FD 到点G .使DG =BE .连结AG ,如图2,∵∠B +∠ADC =180°,∠ADC +∠ADG =180°,∴∠B =∠ADG ,在△ABE 和△ADG 中,DG BE B ADG AB AD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABE ≌△ADG (SAS ),∴AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠GAF =∠DAG +∠DAF =∠BAE +∠DAF =∠BAD ﹣∠EAF =∠EAF ,∴∠EAF =∠GAF ,在△AEF 和△GAF中,AE AG EAF GAF AF AF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△AEF ≌△AGF (SAS ),∴EF =FG ,∵FG =DG +DF =BE +DF ,∴EF =BE +DF .【点拨】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.3.(2020·全国八年级单元测试)在△ABC 中,∠ACB=2∠B ,(1)如图①,当∠C=90°,AD 为∠ABC 的角平分线时,在AB 上截取AE=AC ,连接DE ,易证AB=AC+CD .请证明AB=AC+CD ;(2)①如图②,当∠C ≠90°,AD 为∠BAC 的角平分线时,线段AB 、AC 、CD 又有怎样的数量关系?请直接写出你的结论,不要求证明;②如图③,当∠C ≠90°,AD 为△ABC 的外角平分线时,线段AB 、AC 、CD 又有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.【答案】(1)证明见解析;(2)①AB=AC+CD ;②AC+AB=CD ,证明见解析.【分析】(1)首先得出△AED ≌△ACD (SAS ),即可得出∠B=∠BDE=45°,求出BE=DE=CD ,进而得出答案;(2)①首先得出△AED ≌△ACD (SAS ),即可得出∠B=∠BDE ,求出BE=DE=CD ,进而得出答案;②首先得出△AED ≌△ACD (SAS ),即可得出∠B=∠EDC ,求出BE=DE=CD ,进而得出答案.(1)证明:∵AD 为∠ABC 的角平分线,∴∠EAD=∠CAD ,在△AED 和△ACD 中,∵AE=AC ,∠EAD=∠CAD ,AD=AD ,∴△AED ≌△ACD (SAS ),∴ED=CD ,∠C=∠AED=90°,∵∠ACB=2∠B,∠C=90°,∴∠B=45°,∴∠BDE=45°,∴BE=ED=CD,∴AB=AE+BE=AC+CD;(3)①AB=AC+CD.理由如下:在AB上截取AE=AC,连接DE,∵AD为∠ABC的角平分线,∴∠EAD=∠CAD,在△AED和△ACD中,∵AE=AC,∠EAD=∠CAD,AD=AD,∴△AED≌△ACD(SAS),∴ED=CD,∠C=∠AED,∵∠ACB=2∠B,∴∠AED=2∠B,∵∠B+∠BDE=∠AED,∴∠B=∠BDE,∴BE=ED=CD,∴AB=AE+BE=AC+CD;②AC+AB=CD.理由如下:在射线BA上截取AE=AC,连接DE,∵AD为∠EAC的角平分线,∴∠EAD=∠CAD,在△AED和△ACD中,∵AE=AC,∠EAD=∠CAD,AD=AD,∴△AED≌△ACD(SAS),∴ED=CD,∠ACD=∠AED,∵∠ACB=2∠B,∴设∠B=x,则∠ACB=2x,∴∠EAC=3x,∴∠EAD=∠CAD=1.5x,∵∠ADC+∠CAD=∠ACB=2x,∴∠ADC=0.5x,∴∠EDC=x,∴∠B=∠EDC,∴BE=ED=CD,∴AB+AE=BE=AC+AB=CD.【点拨】此题主要考查了全等三角形的判定与性质以及三角形外角的性质等知识,利用已知得出△AED≌△ACD是解题关键.4.(2020·山东青岛·八年级单元测试)如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=60°,线段AC与AD关于直线AP对称,E是线段BD与直线AP的交点.(1)若∠DAE=15°,求证:△ABD是等腰直角三角形;(2)连CE,求证:BE=AE+CE.【分析】(1)首先根据题意确定出△ABC是等边三角形,然后根据等边三角形的性质推出∠BAC=60°,再根据线段AC与AD关于直线AP对称,以及∠DAE=15°,推出∠BAD=90°,即可得出结论;(2)利用“截长补短”的方法在BE上取点F,使BF=CE,连接AF,根据题目条件推出△ABF≌△ACE,得出AF=AE,再进一步推出∠AEF=60°,可得到△AFE是等边三角形,则得到AF=FE,从而推出结论即可.【详解】证明:(1)∵在△ABC中,AB=BC,∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AC=AB=BC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,∵线段AC与AD关于直线AP对称,∴∠CAE=∠DAE=15°,AD=AC,∴∠BAE=∠BAC+∠CAE=75°,∴∠BAD=90°,∵AB =AC =AD ,∴△ABD 是等腰直角三角形;(2)在BE 上取点F ,使BF =CE ,连接AF ,∵线段AC 与AD 关于直线AP 对称,∴∠ACE =∠ADE ,AD =AC ,∵AD =AC =AB ,∴∠ADB =∠ABD=∠ACE ,在△ABF 与△ACE 中,AC AB ACE ABFCE BF =ìïÐ=Ðíï=î∴△ABF ≌△ACE (SAS ),∴AF =AE ,∵AD =AB ,∴∠D =∠ABD ,又∠CAE =∠DAE ,∴()()111806022AEB D DAE D ABD DAC BAC Ð=Ð+Ð=Ð+Ð+Ð=°-Ð=°,∴在△AFE 中,AF =AE ,∠AEF =60°,∴△AFE 是等边三角形,∴AF =FE ,∴BE =BF +FE =CE +AE .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,以及等边三角形的判定与性质等,掌握等边三角形的判定与性质,以及全等三角形的常见辅助线的构造方法是解题关键.5.(2021·广东·珠海市九洲中学八年级期中)如图,在△ABC 中,∠C =90°,AD 是∠BAC的角平分线,交BC 于点D ,过D 作DE ⊥BA 于点E ,点F 在AC 上,且BD =DF .(1)求证:AC =AE ;(2)若AB =7.4,AF =1.4,求线段BE 的长.【答案】(1)见解析;(2)3【分析】(1)证明△ACD ≌△AED (AAS ),即可得出结论;(2)在AB 上截取AM =AF ,连接MD ,证△FAD ≌△MAD (SAS ),得FD =MD ,∠ADF =∠ADM ,再证Rt △MDE ≌Rt △BDE (HL ),得ME =BE ,求出MB =AB -AM =6,即可求解.【详解】解:(1)证明:∵AD 平分∠BAC ,∴∠DAC =∠DAE ,∵DE ⊥BA ,∴∠DEA =∠DEB =90°,∵∠C =90°,∴∠C =∠DEA =90°,在△ACD 和△AED 中,C DEA DAC DAE AD AD Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ACD ≌△AED (AAS ),∴AC =AE ;(2)在AB 上截取AM =AF ,连接MD ,在△FAD 和△MAD 中,AF AM DAF DAM AD AD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△FAD ≌△MAD (SAS ),∴FD =MD ,∠ADF =∠ADM,∵BD =DF ,∴BD =MD ,在Rt △MDE 和Rt △BDE 中,MD BD DE DE=ìí=î,∴Rt △MDE ≌Rt △BDE (HL ),∴ME =BE ,∵AF =AM ,且AF =1.4,∴AM =1.4,∵AB =7.4,∴MB =AB -AM =7.4-1.4=6,∴BE =12BM =3,即BE 的长为3.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线定义、直角三角形的性质、三角形的外角性质等知识;证明△FAD ≌△MAD 和Rt △MDE ≌Rt △BDE 是解题的关键.6.(2021·贵州·铜仁市第十一中学八年级期中)如图,已知AD ∥BC ,∠PAB 的平分线与∠CBA 的平分线相交于E ,CE 的连线交AP 于D .求证:AD +BC =AB .【分析】如图,在AB 上截取,AH AD =证明,ADE AHE V V ≌再证明,HBE CBE V V ≌可得,BC BH = 从而可得结论.【详解】证明:如图,在AB 上截取,AH AD =AE ∵平分,DAB Ð,DAE HAE \Ð=Ð,AE AE =Q,ADE AHE \V V ≌,ADE AHE \Ð=Ð//,AD BC Q180,ADE BCE \Ð+Ð=°180,AHE BHE Ð+Ð=°Q,BCE BHE \Ð=ÐBE Q 平分,ABC Ð,ABE CBE \Ð=Ð,BE BE =Q,HBE CBE \V V ≌,BC BH \=,AB AH HB =+Q.AB AD BC \=+【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,掌握“利用截长补短的方法证明两条线段的和等于另一条线段”是解题的关键.7.(2021·湖北·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)八年级期中)在ABC V 中,BE ,CD 为ABC V 的角平分线,BE ,CD 交于点F .(1)求证:1902BFC A Ð=°+Ð;(2)已知60A Ð=°.①如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长;②如图2,若BF AC =,求AEB Ð的大小.【答案】(1)证明见解析;(2)2.5;(3)100°.【分析】(1)由三角形内角和定理和角平分线得出1902FBC FCB A Ð+Ð=°-Ð的度数,再由三角形内角和定理可求出BFC Ð的度数,(2)在BC 上取一点G 使BG=BD ,构造BFG BFD @V △(SAS ),再证明()FEC FGC ASA @V V ,即可得BC BD CE =+,由此求出答案;(3)延长BA 到P ,使AP=FC ,构造BFC CAP @V △(SAS ),得PC=BC ,12P BCF ACB Ð=Ð=Ð,再由三角形内角和可求40ABC Ð=°,80ACB Ð=°,进而可得180()100AEB ABE A Ð=°-Ð+Ð=°.【详解】解:(1)BE Q 、CD 分别是ABC Ð与ACB Ð的角平分线,11(180)9022FBC FCB A A \Ð+Ð=°-Ð=°-Ð,1180()180(90)2BFC FBC FCB A \Ð=°-Ð+Ð=°-°-Ð,1902BFC A \Ð=°+Ð,(2)如解(2)图,在BC 上取一点G 使BG=BD ,由(1)得1902BFC A Ð=°+Ð,60BAC Ð=°Q ,120BFC \Ð=°,∴18060BFD EFC BFC Ð=Ð=°-Ð=°,在BFG V 与BFD △中,BF BF FBG FBD BD BG =ìïÐ=Ðíï=î,∴BFG BFD @V △(SAS )∴BFD BFG Ð=Ð,∴60BFD BFG Ð=Ð=°,∴12060CFG BFG Ð=°-Ð=°,∴60CFG CFE Ð=Ð=°在FEC V 与FGC △中,CFE CFG CF CFECF GCF Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()FEC FGC ASA \@V V ,CE CG \=,BC BG CG =+Q ,BC BD CE \=+;∵4BD =, 6.5BC =,∴ 2.5CE =(3)如解(3)图,延长BA 到P ,使AP=FC ,60BAC Ð=°Q,∴180120PAC BAC Ð=°-Ð=°,在BFC △与CAP V 中,120BF AC BFC CAP CF PA =ìïÐ=Ð=°íï=î,∴BFC CAP @V △(SAS )∴P BCF Ð=Ð,BC PC =,∴P ABC Ð=Ð,又∵12P BCF ACB Ð=Ð=Ð,∴2ACB ABC Ð=Ð,又∵180ACB ABC A Ð+Ð+Ð=°,∴360180ABC Ð+°=°,∴40ABC Ð=°,80ACB Ð=°,∴1202ABE ABC Ð=Ð=°,180()180(2060)100AEB ABE A Ð=°-Ð+Ð=°-°+°=°【点睛】本题考查的是角平分线的性质、全等三角形的判定与性质,根据题意作出辅助线,构造出全等三角形是解答此题的关键.8.(2021·福建省福州第十六中学八年级期中)如图,△ABC 为等边三角形,直线l 过点C ,在l 上位于C 点右侧的点D 满足∠BDC =60°(1)如图1,在l 上位于C 点左侧取一点E ,使∠AEC =60°,求证:△AEC ≌△CDB ;(2)如图2,点F 、G 在直线l 上,连AF ,在l 上方作∠AFH =120°,且AF =HF ,∠HGF =120°,求证:HG +BD =CF ;(3)在(2)的条件下,当A 、B 位于直线l 两侧,其余条件不变时(如图3),线段HG 、CF 、BD 的数量关系为 .【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)CF =EF -BD .【分析】(1)先证明∠ACE =∠CBD ,即可利用AAS 证明△AEC ≌△CDB ;(2)在直线l 上位于C 点左侧去一点E ,使得∠AEC =60°,连接AE ,由(1)可知△AEC ≌△CDB ,CE =BD ,然后证明△FAE ≌△HFG 得到GH =EF ,则CF =EF +CE =GH +BD 即HG +BD =CF ;(3)在直线l 上位于C 点右侧取一点E 使得∠AED =60°,连接AE ,在直线l 上位于D 点左侧取一点M 使得BM =BD ,设AB 与直线l 交于N ,先证明△BDM 是等边三角形,得到∠DBM =∠DMB =60°,然后证明∠ACE =∠ABD =∠CBM ,即可利用AAS 证明△AEC ≌△CMB 得到CE =BM =BD ;最后证明△AEF ≌△FGH 得到HG =EF ,则EF =CE +CF =CF +BD 即CF =EF -BD .【详解】解:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴AC =BC ,∠ACB =60°,∴∠ACE +∠BCD =180°-∠ACB =120°,∵∠BDC =60°,∴∠BCD +∠CBD =180°-∠BDC =120°,∴∠ACE =∠CBD ,在△AEC 和△CDB 中,===60ACE CBD AEC CDB AC CB ÐÐìïÐÐíï=îo ,∴△AEC ≌△CDB (AAS)(2)如图所示,在直线l 上位于C 点左侧取一点E ,使得∠AEC =60°,连接AE ,由(1)可知△AEC ≌△CDB ,∴CE =BD ,∵∠ACE =60°,∴∠AEF =120°,∴∠AEF =∠AFH =120°,∴∠AFE +∠FAE =180°-∠AEF =60°,∠AFE +∠HFG =180°-∠AFH =60°,∴∠FAE =∠HFG ,在△FAE 和△HFG 中,120FAE HFG AEF FGH AF FH Ð=ÐìïÐ=Ð=íï=îo ,∴△FAE ≌△HFG (AAS ),∴GH =EF ,∴CF =EF +CE =GH +BD 即HG +BD =CF ;(3)如图所示,在直线l 上位于C 点右侧取一点E 使得∠AED =60°,连接AE ,在直线l 上位于D 点左侧取一点M 使得BM =BD ,设AB 与直线l 交于N∵∠BDC =60°,BM =BD ,∴△BDM 是等边三角形,∴∠DBM =∠DMB =60°,∵三角形ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠BAC =60°,AC =BC∴∠ABM +∠CBM =∠ABM +∠ABD,∴∠ABD =∠CBM ,∵∠BAC =∠BDC =60°,∠ANE =∠DNB ,∴∠ACE =∠ABD =∠CBM ,∵∠CMB =180°-∠DMB =120°,∠AEC =180°-∠AED =120°,∴∠CMB =∠AEC ,在△AEC 和△CMB 中,120ACE CBM AEC CMB AC CB Ð=ÐìïÐ=Ð=íï=îo ,∴△AEC ≌△CMB (AAS ),∴CE =BM =BD ;∵∠AFH =120°,∴∠AFC +∠GFH =60°,∵∠GFH +∠FHG =180°-∠HGF =60°,∴∠AFC =∠FHG ,在△AEF 和△FGH 中,120AFE FHG AEF FGH AF FH Ð=ÐìïÐ=Ð=íï=îo ,∴△AEF ≌△FGH (AAS ),∴HG =EF ,∴EF =CE +CF =CF +BD 即CF =EF -BD .故答案为:CF =EF -BD .【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,三角形内角和定理,解题的关键在于能够熟练掌握全等三角形的性质与判定条件.9.(2021·云南昆明·八年级期中)阅读下面材料:【原题呈现】如图1,在V ABC 中,∠A =2∠B ,CD 平分∠ACB ,AD =2.2,AC =3.6,求BC 的长.【思考引导】因为CD 平分∠ACB ,所以可在BC 边上取点E ,使EC =AC ,连接DE .这样很容易得到V DEC ≌V DAC ,经过推理能使问题得到解决(如图2).【问题解答】(1)参考提示的方法,解答原题呈现中的问题;(2)拓展提升:如图3,已知V ABC 中,AB =AC ,∠A =20°,BD 平分∠ABC ,BD =2.3,BC =2.求AD 的长.【答案】(1)5.8;(2)4.3【分析】(1)由已知条件和辅助线的作法,证得△ACD ≌△ECD ,得到AD =DE ,∠A =∠DEC ,由于∠A =2∠B ,推出∠DEC =2∠B ,等量代换得到∠B =∠EDB ,得到△BDE 是等腰三角形,得出AC =CE =3.6,DE =BE =2.2,相加可得BC 的长;(2)在BA 边上取点E ,使BE =BC =2,连接DE ,得到△DEB ≌△DBC (SAS ),在DA 边上取点F ,使DF =DB ,连接FE ,得到△BDE ≌△FDE ,即可推出结论.【详解】解:(1)如图2,在BC 边上取点E ,使EC =AC ,连接DE .在△ACD 与△ECD 中,AC CE ACD ECD CD CD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ACD ≌△ECD (SAS ),∴AD =DE ,∠A =∠DEC ,∵∠A =2∠B ,∴∠DEC =2∠B ,∴∠B =∠EDB ,∴△BDE 是等腰三角形;∴BE =DE =AD =2.2,AC =EC =3.6,∴BC 的长为5.8;(2)∵△ABC 中,AB =AC ,∠A =20°,∴∠ABC =∠C =80°,∵BD 平分∠B ,∴∠1=∠2=40°,∠BDC =60°,在BA 边上取点E ,使BE =BC =2,连接DE ,在△DEB 和△DBC 中,12BE BC BD BD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△DEB ≌△DBC (SAS ),∴∠BED =∠C =80°,∴∠4=60°,∴∠3=60°,在DA 边上取点F ,使DF =DB ,连接FE ,同理可得△BDE ≌△FDE ,∴∠5=∠1=40°,BE =EF =2,∵∠A =20°,∴∠6=20°,∴AF =EF =2,∵BD =DF =2.3,∴AD =BD +BC =4.3.【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,熟悉这些定理是解决本题的关键.10.(2022·广东东莞·八年级期末)(1)如图1,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,E 、F分∠BAD,线段EF、BE、FD之间的关系是;(不需要证明)别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=1∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证2明.(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且∠EAF ∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并=12证明.【答案】(1)EF=BE+FD;(2)(1)中的结论仍然成立,见解析;(3)结论不成立,EF=BE﹣FD,见解析【分析】(1)延长CB至G,使BG=DF,连接AG,证明△ABG≌△ADF,根据全等三角形的性质得到AG =AF,∠BAG=∠DAF,再证明△GAE≌△FAE,根据全等三角形的性质得出EF=EG,结合图形计算,证明结论;(2)延长CB至M,使BM=DF,连接AM,仿照(1)的证明方法解答;(3)在EB上截取BH=DF,连接AH,仿照(1)的证明方法解答.【详解】解:(1)EF=BE+FD,理由如下:如图1,延长CB至G,使BG=DF,连接AG,在△ABG 和△ADF 中,90AB AD ABG D BG DF °=ìïÐ=Ð=íï=î,∴△ABG ≌△ADF (SAS ),∴AG =AF ,∠BAG =∠DAF ,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠DAF +∠BAE =∠EAF ,∴∠GAE =∠BAG +∠BAE =∠DAF +∠BAE =∠EAF ,在△GAE 和△FAE 中,AG AF GAE FAE AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△GAE ≌△FAE (SAS ),∴EF =EG ,∵EG =BG +BE =BE +DF ,∴EF =BE +FD ,故答案为:EF =BE +FD ;(2)(1)中的结论仍然成立,理由如下:如图2,延长CB 至M ,使BM =DF ,连接AM ,∵∠ABC +∠D =180°,∠ABC +∠1=180°,∴∠1=∠D ,在△ABM 和△ADF 中,1AB AD D BM DF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABM ≌△ADF (SAS ),∴AM =AF ,∠3=∠2,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠2+∠4=∠EAF ,∴∠EAM =∠3+∠4=∠2+∠4=∠EAF ,在△MAE 和△FAE 中,AM AF MAE FAE AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△MAE ≌△FAE (SAS ),∴EF =EM ,∵EM =BM +BE =BE +DF ,∴EF =BE +FD ;(3)(1)中的结论不成立,EF =BE ﹣FD ,理由如下:如图3,在EB 上截取BH =DF ,连接AH ,同(2)中证法可得,△ABH ≌△ADF ,∴AH =AF ,∠BAH =∠DAF ,∴∠HAE =∠FAE ,在△HAE 和△FAE 中,AH AF HAE FAE AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△HAE ≌△FAE (SAS),EF EH\=∵EH =BE ﹣BH =BE ﹣DF ,∴EF =BE ﹣FD .【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,掌握三角形全等的性质与判定是解题的关键.11.(2022·四川南充·八年级期末)(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分ABC Ð,180A C Ð+Ð=°.求证:DA DC =.思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.方法1:在BC 上截取BM BA =,连接DM ,得到全等三角形,进而解决问题;方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,得到全等三角形,进而解决问题.结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接AC ,当60DAC Ð=°时,探究线段AB ,BC ,BD 之间的数量关系,并说明理由;(3)问题拓展:如图3,在四边形ABCD 中,180A C Ð+Ð=°,DA DC =,过点D 作DE BC ^,垂足为点E ,请直接写出线段AB 、CE 、BC 之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)AB BC BD +=;理由见解析;(3)2BC AB CE -=.【分析】(1)方法1:在BC 上截取BM BA =,连接DM ,得到全等三角形,进而解决问题;方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,得到全等三角形,进而解决问题;(2)延长CB 到点P ,使BP BA =,连接AP ,证明ΔΔPAC BAD ≌,可得PC BD =,即PC BP BC AB BC=+=+(3)连接BD ,过点D 作DF AC ^于F ,证明ΔΔDFA DEC ≌,RtΔRtΔBDF BDE ≌,进而根据2BC BE CE BA AF CE BA CE =+=++=+即可得出结论.【详解】解:(1)方法1:在BC 上截BM BA =,连接DM ,如图.BD Q 平分ABC Ð,ABD CBD \Ð=Ð.在ΔABD 和ΔMBD 中,BD BD ABD MBD BA BM =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔABD MBD \≌,A BMD \Ð=Ð,AD MD =.180BMD CMD °Ð+Ð=Q ,180C A °Ð+Ð=.C CMD \Ð=Ð.DM DC \=,DA DC \=.方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,如图.BD Q 平分ABC Ð,NBD CBD \Ð=Ð.在ΔNBD 和ΔCBD 中,BD BD NBD CBD BN BC =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔNBD CBD \≌.BND C \Ð=Ð,ND CD =.180NAD BAD °Ð+Ð=Q ,180C BAD °Ð+Ð=.BND NAD \Ð=Ð,DN DA \=,DA DC \=.(2)AB 、BC 、BD 之间的数量关系为:AB BC BD +=.(或者:BD CB AB -=,BD AB CB -=).延长CB 到点P ,使BP BA =,连接AP ,如图2所示.由(1)可知AD CD =,60DAC °Ð=Q .ΔADC \为等边三角形.AC AD \=,60ADC °Ð=.180BCD BAD °Ð+Ð=Q ,36018060120ABC °°°°\Ð=--=.18060PBA ABC °°\Ð=-Ð=.BP BA =Q ,ΔABP \为等边三角形.60PAB °\Ð=,AB AP =.60DAC °Ð=Q ,PAB BAC DAC BAC \Ð+Ð=Ð+Ð,即PAC BAD Ð=Ð.在ΔPAC 和ΔBAD 中,PA BA PAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔPAC BAD \≌.PC BD \=,PC BP BC AB BC =+=+Q ,AB BC BD \+=.(3)AB ,CE ,BC 之间的数量关系为:2BC AB CE -=.(或者:2BC CE AB -=,2AB CE BC +=)解:连接BD ,过点D 作DF AC ^于F ,如图3所示.180BAD C °Ð+Ð=Q ,180BAD FAD °Ð+Ð=.FAD C \Ð=Ð.在ΔDFA 和ΔDEC 中,DFA DEC FAD C DA DC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,ΔΔDFA DEC \≌,DF DE \=,AF CE =.在RtΔBDF 和RtΔBDE 中,BD BD DF DE =ìí=î,RtΔRtΔ\≌.BDF BDE\=,BF BE\=+=++=+,2BC BE CE BA AF CE BA CE\-=.BC BA CE2【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,正确的添加辅助线是解题的关键.。
全等三角形截长补短法的经典例题在几何学中,全等三角形是一个非常重要的概念,而截长补短法则是解决全等三角形问题时常用的方法之一。
在今天的文章中,我将围绕这个主题展开讨论,并通过经典例题来深入探讨全等三角形截长补短法的应用。
1. 问题描述假设有两个全等三角形ABC和DEF,其中已知AB=DE,AC=DF,角A=角D。
现在需要证明三角形ABC和DEF全等。
2. 解题思路在这个问题中,根据已知条件,我们可以利用截长补短法来进行证明。
具体来说,我们可以通过构造辅助线来使得两个三角形的对应边相等,从而得出它们全等的结论。
3. 解题过程我们连接AE和BC,得到交点点O。
接下来,我们通过证明三角形AOE和BOC全等,以及三角形AOE和DOF全等,来得出结论。
通过角度和边的对应关系,可以得出角AOE等于角BOC,另外由已知条件可以得出AO=BO。
因此根据全等三角形的性质,三角形AOE 和BOC全等。
同样地,通过对角分别相等和对应边相等可以得出三角形AOE和DOF全等。
结合以上两个全等三角形的结论,可以得出三角形ABC和DEF全等的结论。
4. 结论通过截长补短法的应用,我们成功地证明了两个全等三角形。
这个例题充分展示了截长补短法在解决全等三角形问题中的重要性,并且提供了一个经典的例题来帮助我们更加深入地理解这一方法的应用和意义。
5. 个人观点全等三角形截长补短法在几何学中具有重要的地位,在解决相关问题时,能够帮助我们快速、准确地得出结论。
通过经典例题的学习,我们可以更加深入地理解截长补短法的原理和应用,为今后解决类似问题提供了重要的思路和方法。
总结回顾通过以上的讨论,我们深入探讨了全等三角形截长补短法的经典例题,从而更加全面地理解了这一方法的应用。
通过对例题的分析,我们对截长补短法在解决全等三角形问题中的重要性有了更加深刻的理解,为今后的学习和应用提供了重要的参考。
全等三角形截长补短法是几何学中一个重要且常用的方法,通过不断学习和练习经典例题,我们可以更加熟练地掌握和运用这一方法,从而在解决几何问题时能够更加得心应手。
全等三角形辅助线之倍长中线、截长补短、三线合一、角平分线(2019-2020整理版) 知识梳理倍长中线角平分线之截长补短角平分线等腰三角形EDCBA“角平分线+平行”模型“角平分线+垂直”模型“角平分线+斜交”模型E DCBAEDCBA等腰三角形三线合一模型等角对等边模型等边对等角模型FE DBA典型例题一、倍长中线【例1】 已知:ABC ∆中,AM 是中线.求证:1()2AM AB AC <+.【练1】在△ABC 中,59AB AC ==,,则BC 边上的中线AD 的长的取值范围是什么?【练2】如图,ABC ∆中,<AB AC ,AD 是中线.求证:<DAC DAB ∠∠.MCBADCBA【例2】 如图,已知在ABC ∆中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,延长BE 交AC于F ,AF EF =,求证:AC BE =.【练1】如图,已知在ABC ∆中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,且BE AC =,延长BE 交AC 于F ,求证:AF EF =【练2】如图,在ABC ∆中,AD 交BC 于点D ,点E 是BC 中点,EF AD ∥交CA 的延长线于点F ,交EF 于点G ,若BG CF =,求证:AD 为ABC ∆的角平分线.【解析】 延长FE 到点H ,使HE FE =,连结BH .在CEF ∆和BEH ∆中CE BE CEF BEH FE HE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴CEF BEH ∆∆≌∴EFC EHB ∠=∠,CF BH BG ==∴EHB BGE ∠=∠,而B G E A G F ∠=∠∴AFG AGF ∠=∠又∵EF AD ∥∴AFG CAD ∠=∠,AGF BAD ∠=∠∴CAD BAD ∠=∠ ∴AD 为ABC ∆的角平分线.FEDC BA FEDCBAF GE DCBAHAF GBE DC【练3】如图,在ABC ∆中,AD 交BC 于点D ,点E 是BC 中点,EF AD ∥交CA 的延长线于点F ,交AB 于点G ,若BG CF =,求证:AD 为ABC ∆的角平分线.【练4】如图所示,已知ABC ∆中,AD 平分BAC ∠,E 、F 分别在BD 、AD 上.DE CD =,EF AC =.求证:EF ∥AB【例3】 已知AM 为ABC ∆的中线,AMB ∠,AMC ∠的平分线分别交AB 于E 、交AC 于F .求证:BE CF EF +>.【解析】 延长FM 到N ,使M N M F =,连结BN 、EN .易证BNM ∆≌CFM ∆,∴BN CF =, 又∵AMB ∠,AMC ∠的平分线分别交AB 于E 、交AC 于F ,∴90EMF EMN ∠=∠=, 利用SAS 证明EMN ∆≌EMF ∆,∴EN EF =,在EBN ∆中,BE BN EN +>,∴BE CF EF +>.GFEDCBAFACD E B MFECBANMFECBA【练1】已知AM 为ABC ∆的中线,AMB ∠,AMC ∠的平分线分别交AB 于E 、交AC 于F .求证:BE CF EF +>.【练2】在Rt ABC ∆中,90A ∠=︒,点D 为BC 的中点,点E 、F 分别为AB 、AC 上的点,且ED FD ⊥.以线段BE 、EF 、FC 为边能否构成一个三角形?若能,该三角形是锐角三角形、直角三角形或钝角三角形?【解析】 延长FD 到点G ,使FD GD =,连结EG 、BG .在CDF ∆和BDG ∆中CD BD CDF BDG FD GD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴CDF BDG ∆∆≌ ∴BG CF =,FCD GBD ∠=∠∵90A ∠=︒∴90ABC ACB ∠+∠=︒∴90ABC GBD ∠+∠=︒在EDF ∆和EDG ∆中90ED ED EDF EDG FD GD =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴EDF EDG ∆∆≌∴EF EG =故以线段BE 、EF 、FC 为边能构成一个直角三角形.【练3】在Rt ABC ∆中,F 是斜边AB 的中点,D 、E 分别在边CA 、CB 上,满足90DFE ∠=︒.若3AD =,4BE =,则线段DE 的长度为_________.(勾股定理)【解析】 如图、延长DF 至点G ,使得DF FG =,联结GB 、GE .由AF FB =,有 ADF BGF ∆∆≌3BG AD ⇒==ADF BGF ⇒∠=∠AD GB⇒∥180GBE ACB ⇒∠+∠=︒90GBE ⇒∠=︒5GE ⇒=.又DF FG =,EF DG ⊥5DE GE ⇒==.FEMCBAF EDCBAGAE BDCF FEDCBA 图 6GEFDB CA【例4】 如图所示,在ABC ∆中,AB AC =,延长AB 到D ,使B D A B =,E 为AB 的中点,连接CE 、CD ,求证2CD EC =.【解析】 解法一:如图所示,延长CE 到F ,使EF CE =.容易证明EBF EAC ∆∆≌,从而BF AC =,而AC AB BD ==,故BF BD =.注意到CBD BAC ACB BAC ABC ∠=∠+∠=∠+∠, CBF ABC FBA ABC CAB ∠=∠+∠=∠+∠,故CBF CBD ∠=∠,而BC 公用,故CBF CBD ∆∆≌,因此2CD CF CE ==.解法二:如图所示,取CD 的中点G ,连接BG .因为G 是CD 的中点,B 是AD 的中点,故BG 是DAC ∆的中位线,从而1122BG AC AB BE ===,由BG AC ∥可得GBC ACB ABC EBC ∠=∠=∠=∠,故BCE BCG ∆∆≌, 从而EC GC =,2CD CE =.【练1】已知△ABC 中,AB =AC ,BD 为AB 的延长线,且BD =AB ,CE 为△ABC 的AB 边上的中线.求证CD =2CE【练2】如图所示,90BAC DAE ∠=∠=︒,M 是BE 的中点,AB AC =,AD AE =,求证AM CD ⊥.【解析】 如图所示,设AM 交DC 于H ,要证明AM CD ⊥,实际上就是证明90AHD ∠=︒,而条件BM ME =不好运用,我们可以倍长中线AM 到F ,连接BF 交AD 于点N ,交CD 于点O .容易证明AM E FM B ∆∆≌EDCBA54321KE DCBAMECBAFNO H ABC EM则AE FB =,EAF F ∠=∠,从而AE FB ∥,90ANF ∠=︒而90CAD DAB ∠+∠=︒,90DAB ABN ∠+∠=︒,故CAD ABN ∠=∠ 从而CAD ABF ∆∆≌,故D F ∠=∠ 而90D DON FOH F ∠+∠=∠+∠=︒ 故90AHD ∠=︒,亦即AM CD ⊥二、 截长补短截长法与补短法,是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,使之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明。
全等三角形辅助线的作法一.中点类辅助线作法见到中线(中点),我们可以联想的内容无非是倍长中线或者是与中点有关的一条线段,尤其是在涉及线段的等量关系时,倍长中线的应用更是较为常见,常见添加方法如下图(AD 是ABC∆底边的中线).二.角平分线类辅助线作法有下列三种作辅助线的方式:1.由角平分线上的一点向角的两边作垂线;2.过角平分线上的一点作角平分线的垂线,从而形成等腰三角形;3.OA OB=,这种对称的图形应用得也较为普遍.三.截长补短类辅助线作法截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法,也是把几何题化难为易的一种思想.所谓“截长”,就是将三者中最长的那条线段一分为二,使其中的一条线段等于已知的两条较短线段中的一条,然后证明其中的另一段与已知的另一条线段相等;所谓“补短”,就是将一个已知的较短的线段延长至与另一个已知的较短的长度相等,然后求出延长后的线段与最长的已知线段的关系.有的是采取截长补短后,使之构成某种特定的三角形进行求解.易错点:1.辅助线只是一个指导方法,出现相关条件或结论时不一定要作辅助线或者是按照模型作辅助线,关键是如何分析题目;2.辅助线不是随便都可以作的,比如“作一条线段等于另外一条线段且与某条线段夹角是多少度”这种辅助线就不一定能作出来.图3图2图1FEDNDMEAB CAB CDCBA知识精讲题模一:角平分线类例1.1.1如图,已知AB AC =,90BAC ∠=︒,BD 为∠ABC 的平分线,CE ⊥BE ,求证:2BD CE =.【答案】见解析【解析】延长CE ,交BA 的延长线于点F . ∵BD 为∠ABC 的平分线,CE ⊥BE , ∴△BEF ≌△BEC ,∴BC BF =,CE FE =. ∵90BAC ∠=︒,CE ⊥BE ,∴ABD ACF ∠=∠,又∵AB AC =,∴△ABD ≌△ACF ,∴BD CF =.∴2BD CE =.例1.1.1-2如图,AB ∥CD ,BE 平分∠ABC ,CE 平分∠BCD ,若E 在AD 上。
图形专题(4)全等三角形的证明
例题分析
1、如图1,BD 是等腰ABC Rt Δ的角平分线, 90=∠BAC .
(1)求证BC =AB +AD ;
(2)如图2,BD AF ⊥于F ,BD CE ⊥交延长线于E ,求证:BD =2CE ;
(3)试探究线段EC 、AF 、FD 之间的数量关系,并证明你的结论.
2、如图1,在平面直角坐标系中,A (0,a ),C (-a ,a ),△ABO 是等边三角形,直线CB
交x 轴于点D .
(1)求BDO ∠的度数; (2)求证:CB =BD ;
A
B C
D 图 A
B C
D F
E 图
(3)如图2,作BE⊥CD交OA于E,试探究线段DO、AE、BO之间的数量关系,并给出证明.
3.如图1,点A、D在y轴正半轴上,点B、C分别在x轴上,CD平分∠ACB与y轴交于
D点,∠CAO=90°-∠BDO.(1)求证:AC=BC;
图 1
(2)如图2,点C的坐标为(4,0),点E为AC上一点,且∠DEA=∠DBO,求BC+EC
的长;
图 2
(3)在(1)中,过D 作DF ⊥AC 于F 点,点H 为FC 上一动点,点G 为OC 上一动点,当H 在FC 上移动、点G 点在OC 上移动时,始终满足∠GDH =∠GDO +∠FDH ,试判断FH 、GH 、OG 这三者之间的数量关系,并证明.
图 3
4.已知4y -与x 成正比例,当1x =-时,6y =。
(1)求y 与x 的函数关系式。
(2)对于直线4125
k
y kx -=+
是否存在k 值使其与坐标轴围成三角形与(1)中函数图象与坐标轴围成三角形全等,若存在,求k 的值;若不存在,请说明理由。
(3)如图,设(1)中函数图象分别与x 轴、y 轴交于点A 、B ,并以线段AB 为边在第一象限内作△ABC ,使AB =BC =CA ,∠BAC =∠ABC =∠C =60°,再分别过A 、B 作PA ⊥AC ,PB ⊥BC 交于点P ,现有一个含60°角的三角板的60°角顶点放在点P 处,当其绕点P 旋转过程中分别与线段AC 、BC 交于点M 、N ,连MN ,在三角板旋转的过程中,等式1
AM BN
MN
+=是否成立。
若成立,请证明;若不成立,请说明理由。
强化训练
1.如图,点P 是正方形ABCD 的边CD 上一点,DF ⊥AP 于点F ,在AP 的延长线上取一点G ,使AF=FG ,连结DG 。
(1)求证:DG=DC ;
(2)∠CDG 的平分线交AG 于点H ,过点B 作BE ⊥AG 于点E ,试问线段BE 、DF 和AH 之间有何数量关系?为什么?
2.如图,在平面直角坐标系中,△AOB 为等腰直角三角形,A (4,4) (1)求B 点坐标;
(2)若C 为x 轴正半轴上一动点,以AC 为直角边作等腰直角△ACD
,∠ACD=90°连OD ,求∠AOD 的度数;
(3)过点A 作y 轴的垂线交y 轴于E ,F 为x 轴负半轴上一点,G 在EF 的延长线上,以EG 为直角边作等腰Rt △EGH ,过A 作x 轴垂线交EH 于点M ,连FM ,等式OF
FM
AM =1
是否成立?若成立,请证明:若不成立,说明理由
.
3.如图,在直角坐标系中,A 点的坐标为(0,a ),B 点的坐标为(b,0),且a 、b
满足
220a b -+=。
(1)求证∠OAB =∠OBA ;
(2)点C 为OB 的延长线上一点,连结AC ,过B 作B D ⊥AC ,连结OD 。
求证:OD 平分∠
ADB ;
(3)点E,是点A 关于x 轴的对称点,点F 是点B 关于y 轴的对称点,P 为AF 的延长线上一动点,G 为BA 的延长线上一点,连结PG ,且满足BG =PG +PF ,当P 在AF 的延长线上运动的过程中,∠PEG 的度数是否会发生变化,若不变,请求出它的度数;若改变,请说明理由。