利用全等三角形进行类比探究
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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.。
全等三角形之类比探究(讲义)➢知识点睛1.类比探究是一类共性条件与特殊条件相结合,由特殊情形到一般情形(或由简单情形到复杂情形)逐步深入,解决思想方法一脉相承的综合性题目,常以几何综合题为主.2.解决类比探究问题的一般方法:(1)根据题干条件,结合分支条件先解决第一问;(2)用解决第(1)问的方法类比解决下一问,整体框架照搬.整体框架照搬包括照搬字母,照搬辅助线,照搬思路.3.常见几何特征及做法:见中点,考虑倍长中线.➢ 精讲精练1. 在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,直线MN 经过点C ,AD ⊥MN 于D ,BE ⊥MN于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时, 求证:①△ADC ≌△CEB ;②DE =AD +BE .(2)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,求证:DE =AD -BE .(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,请直接写出DE ,AD ,BE 之间的数量关系.图1BNE CDM A图2ACDEM NB 图3ABC D E M N2. 问题情境:如图1,在△ABD 与△CAE 中,BD =AE ,∠DBA =∠EAC ,AB =AC ,易证:△ABD ≌△CAE . 特例探究:如图2,在等边△ABC 中,点D ,E 分别在边BC ,AB 上,且BD =AE ,AD 与CE 交于点F .求证:△ABD ≌△CAE . 归纳证明:如图3,在等边△ABC 中,点D ,E 分别在边CB ,BA 的延长线上,且BD =AE .△ABD 与△CAE 是否全等?如果全等,请证明;如果不全等,请说明理由. 拓展应用:如图4,在等腰三角形中,AB =AC ,点O 是AC 边上一点,且满足∠OBA =∠BAC =50°,点D ,E 分别在OB ,BA 的延长线上.若BD =AE ,∠AEC =32°,求∠BAD 的度数.图1ED CB A图2FED CBA图3ECBA图4OEDCBA3. 以△ABC 的边AB ,AC 为直角边向外作等腰直角三角形ABE 和等腰直角三角形ACD ,∠BAE =∠CAD =90°,AB =AE ,AC =AD ,M 是边BC 的中点,连接AM ,DE .(1)如图1,在△ABC 中,当∠BAC =90°时,求AM 与DE 的数量关系和位置关系.(2)如图2,当△ABC 为一般三角形时,(1)中的结论是否成立,并说明理由.(3)如图3,若以△ABC 的边AB ,AC 为直角边向内作等腰直角三角形ABE 和等腰直角三角形ACD ,其他条件不变,(1)中的结论是否成立?并说明理由.图1M ADB C EEDAM 图2B MCEA D图3【参考答案】1. 证明:(1)如图,321AM DC E N∵∠ACB =90° ∴∠1+∠2=90°∵AD ⊥MN ,BE ⊥MN ∴∠ADC =∠CEB =90° ∴∠3+∠2=90° ∴∠1=∠3在△ADC 和△CEB 中13ADC CEB AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADC ≌△CEB (AAS) ∴AD =CE ,DC =EB ∴DE =CE +DC=AD +BE (2)如图,21B NM EDC A∵∠ACB =90° ∴∠1+∠2=90° ∵AD ⊥MN ,BE ⊥MN ∴∠ADC =∠CEB =90° ∴∠CBE +∠2=90° ∴∠1=∠CBE 在△ADC 和△CEB 中1ADC CEB CBEAC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADC ≌△CEB (AAS ) ∴AD =CE ,DC =EB ∴DE =CE -DC=AD -BE(3)DE =BE -AD ,理由如下: 如图,321NM ED C BA∵∠ACB =90° ∴∠1+∠2=90° ∵AD ⊥MN ,BE ⊥MN ∴∠ADC =∠CEB =90° ∴∠3+∠2=90° ∴∠1=∠3在△ADC 和△CEB 中13ADC CEB AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADC ≌△CEB (AAS ) ∴AD =CE ,DC =EB ∴DE =DC -CE=BE -AD2. 特例探究:证明略归纳证明:全等,证明略 拓展应用:∠BAD 的度数为18°3. 解:(1)DE =2AM ,AM ⊥DE ,理由如下:如图,延长AM 到F ,使MF =AM ,连接BF ,延长MA 交DE 于G .∴AF =2AM∵M 是BC 中点 ∴BM =CM在△BMF 和△CMA 中12BM CM MF MA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BMF ≌△CMA (SAS ) ∴FB =AC ,∠3=∠4 ∴BF ∥AC∴∠FBA +∠BAC =180° ∵∠BAE =∠CAD =90° ∴∠DAE +∠BAC =180° ∴∠FBA =∠DAE ∵AC =AD ∴BF =AD在△FBA 和△DAE 中BF AD FBA DAE AB EA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FBA ≌△DAE (SAS ) ∴AF =ED ,∠5=∠6 ∴DE =2AM ∵∠BAE =90° ∴∠5+∠7=90° ∴∠6+∠7=90° ∴∠EGA =90°即AM ⊥DE(2)(1)中的结论成立,理由如下:如图,延长AM 到F ,使MF =AM ,连接BF ,延长MA 交DE 于G .∴AF =2AM ∵M 是BC 中点 ∴BM =CM在△BMF 和△CMA 中12BM CM MF MA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BMF ≌△CMA (SAS ) ∴FB =AC ,∠3=∠4 ∴BF ∥AC∴∠FBA +∠BAC =180° ∵∠BAE =∠CAD =90° ∴∠DAE +∠BAC =180° ∴∠FBA =∠DAE ∵AC =AD ∴BF =AD在△FBA 和△DAE 中BF AD FBA DAE AB EA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FBA ≌△DAE (SAS ) ∴AF =ED ,∠5=∠6 ∴DE =2AM ∵∠BAE =90°∴∠6+∠7=90° ∴∠EGA =90° 即AM ⊥DE(3)(1)中的结论成立,理由如下:如图,延长AM 到F ,使MF =AM ,交DE 于G ,连接BF .FGD A EC MB∴AF =2AM ∵M 是BC 中点 ∴BM =CM在△BMF 和△CMA 中BM CM BMF CMA MF MA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ ∴△BMF ≌△CMA (SAS ) ∴FB =AC ,∠FBM =∠ACM ∴BF ∥AC∴∠FBA +∠BAC =180° ∵∠BAE =∠CAD =90°∠BAC =∠BAE +∠CAD -∠DAE ∴∠DAE +∠BAC =180° ∴∠FBA =∠DAE ∵AC =AD ∴BF =AD在△FBA 和△DAE 中BF AD FBA DAE AB EA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FBA ≌△DAE (SAS ) ∴AF =ED ,∠BAF =∠AED ∴DE =2AM∴∠BAF+∠EAF=90°∴∠AED+∠EAF=90°∴∠EGA=90°即AM⊥DE。
一、选择题1.如图,△ABC ≌△ADE ,AB =AD ,AC =AE ,∠B =28︒,∠E =95︒,∠EAB =20︒,则∠BAD 等于( )A .75︒B .57︒C .55︒D .77︒2.如图,在△ABC 中,AB=5,AC=3,AD 是BC 边上的中线,AD 的取值范围是( )A .1<AD <6B .1<AD <4C .2<AD <8 D .2<AD <4 3.如图,给出下列四组条件:①AB=DE ,BC=EF ,AC=DF ;②AB=DE ,∠B=∠E ,BC=EF ;③∠B=∠E ,BC=EF ,∠C=∠F ;④A B=DE ,AC=DF ,∠B=∠E .其中,能使△ABC ≌△DEF 的条件共有( )A .1组B .2组C .3组D .4组4.如图,AB AC =,AD AE =,55A ︒∠=,35C ︒∠=,则DOE ∠的度数是( )A .105︒B .115︒C .125︒D .130︒ 5.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,AD 是BAC ∠的角平分线,E 是边AB 上一点,若6CD =,则DE 的长可以是( )A.1 B.3 C.5 D.76.如图,AB与CD相交于点E,AD=CB,要使△ADE≌△CBE,需添加一个条件,则添加的条件以及相应的判定定理正确的是()A.AE=CE;SAS B.DE=BE;SASC.∠D=∠B;AAS D.∠A=∠C;ASA7.如图,AD平分∠BAC,AB=AC,连接BD,CD并延长,分别交AC,AB于点F,E,则图中全等三角形共有()A.2对B.3对C.4对D.5对8.如图,AD是△ABC中∠BAC的角平分线,DE⊥AB于点E,S△ABC=7,DE=2,AB=4,则AC长是()A.2.5 B.3 C.3.5 D.49.下列命题,真命题是()A.全等三角形的面积相等B.面积相等的两个三角形全等C.两个角对应相等的两个三角形全等D.两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等10.如图,已知AE平分∠BAC,BE⊥AE于E,ED∥AC,∠BAE=34°,那么∠BED=()A .134°B .124°C .114°D .104°11.下列说法正确的是 ( )A .一直角边对应相等的两个直角三角形全等B .斜边相等的两个直角三角形全等C .斜边相等的两个等腰直角三角形全等D .一边长相等的两个等腰直角三角形全等 12.如图,在Rt ABC 和Rt ADE △中,90,,ACB AED AB AD AC AE ∠=∠===,则下列说法不正确的是( )A .BC DE =B .BAE DAC ∠=∠ C .OC OE =D .EAC ABC ∠=∠二、填空题13.如图所示的是一张直角ABC 纸片(90C ∠=︒),其中30BAC ∠=︒,如果用两张完全相同的这种纸片恰好能拼成如图2所示的ABD △,若2BC =,则ABD △的周长为______.14.如图,D ,E 分别是AB ,AC 上的点,AD=AE ,请添加一个条件,使得ABE ≌ACD .这个条件可以为_____(只填一个条件即可).15.如图,在△ABC 中,∠C =90°,AD 是∠BAC 的角平分线,若BC =8cm ,BD =5cm ,AB=10cm,则S △ABD =______.16.如图,在ABC 中,C 90∠=,A ∠、B ∠的平分线交于O ,OD AB ⊥于D .若AC 3=,BC 4=,AB 5=,则AD =________.17.如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,AD AC =,DE AB ⊥,交BC 于点E .若26B ∠=︒,则AEC ∠=______︒.18.如图,在ABC 中,AB CB =,90ABC ∠=︒,AD BD ⊥于点D ,CE BD ⊥于点E ,若7CE =,5AD =,则DE 的长是______.19.如图,在ABC 中,60BAC ∠=︒,BAC ∠的平分线AD 与边BC 的垂直平分线MD 相交于点D ,DE AB ⊥交AB 的延长线于点E ,DF AC ⊥于点F ,现有下列结论:①120EDF ∠=︒;②DM 平分EDF ∠;③DE DF AD +=;④2AB AC AE +>;其中正确的有________(请将正确结论的序号填写在横线上).20.如图,在△ABC 和△DBC 中,∠ACB=∠DBC=90°,E 是BC 的中点,DE ⊥AB ,垂足为F ,AB=DE .若BD=8cm ,则AC 的长为_________.三、解答题21.如图,点B 、E 、C 、F 在同一条直线上,A D ∠=∠,//AB DE ,BE CF =.求证://AC DF .22.如图,已知AB ∥CD ,BE 平分∠ABC ,DE 平分∠ADC ,∠BAD =80°,试求: (1)∠EDC 的度数.(2)若∠BCD =n °,试求∠BED 的度数.(用含n 的式子表示)(3)类比探究:已知AB ∥CD ,BE 、DE 分别是∠ABC 、∠ADC 的n 等分线,ABE ∠=1ABC n ∠,1CDE ADC n∠=∠,∠BAD =α,∠BCD =β,请猜想∠BED = .23.已知矩形ABCD 中,点E 是AD 中点,连接CE ,经过点A ,B ,E 三点作O ,交BC 于点F ,过点F 作FH CE ⊥于H .(1)求证:直线FH 是O 的切线;(2)若42AD =,且点H 恰好为CE 中点时,判断此时CE 与O 的位置关系?说明理由,并求出弧EF ,线段EH ,FH 围成的图形的面积.24.按要求作图(1)如图,已知线段,a b ,用尺规做一条线段,使它等于+a b (不要求写作法,只保留作图痕迹) (2)已知:∠α,求作∠AOB=∠α(要求:直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹)25.如图,BC ⊥AD 于C ,EF ⊥AD 于F ,AB ∥DE ,分别交BC 于B ,交EF 于E ,且BC =EF .求证:AF =CD .26.如图,点E ,F 在BC 上,A D ∠=∠,AF DE =,AFC DEB ∠=∠.求证:BE CF =.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】先根据全等三角形的对应角相等得出∠B=∠D=28°,再由三角形内角和为180°,求出∠DAE=57°,然后根据∠BAD=∠DAE+∠EAB 即可得出∠BAD 的度数.【详解】解:∵△ABC ≌△ADE ,∴∠B=∠D=28°,又∵∠D+∠E+∠DAE=180°,∠E=95°,∴∠DAE=180°-28°-95°=57°,∵∠EAB=20°,∴∠BAD=∠DAE+∠EAB=77°.故选:D .【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理,比较简单.由全等三角形的对应角相等得出∠B=∠D=28°是解题的关键.2.B解析:B【分析】先延长AD 到E ,且AD DE =,并连接BE ,由于ADC BDE ∠=∠,BD DC =,利用SAS 易证ADC EDB ≌,从而可得AC BE =,在ABE △中,再利用三角形三边的关系,可得28AE <<,从而易求14AD <<.【详解】解:延长AD 到E ,使AD DE =,连接BE ,则AE=2AD ,∵AD DE =,ADC BDE ∠=∠,BD DC =,∴ADC EDB ≌()SAS ,3BE AC ∴==,在AEB △中,AB BE AE AB BE -<<+,即53253AD -<<+,∴14AD <<.故选:B .【点睛】此题主要考查三角形三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.3.C解析:C【分析】要使△ABC ≌△DEF 的条件必须满足SSS 、SAS 、ASA 、AAS ,可据此进行判断.【详解】解:第①组满足SSS ,能证明△ABC ≌△DEF .第②组满足SAS ,能证明△ABC ≌△DEF .第③组满足ASA ,能证明△ABC ≌△DEF .第④组只是SSA ,不能证明△ABC ≌△DEF .所以有3组能证明△ABC ≌△DEF .故符合条件的有3组.故选:C .【点睛】本题考查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,不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.4.C解析:C【分析】先判定△ABE ≌△ACD ,再根据全等三角形的性质,得出∠B=∠C=35︒,由三角形外角的性质即可得到答案.【详解】在△ABE 和△ACD 中,AB AC BAE CAD AE AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△ACD (SAS ),∴∠B=∠C ,∵∠C=35︒,∴∠B=35︒,∴∠OEC=∠B+∠A=355590︒+︒=︒,∴∠DOE=∠C+∠OEC=3590125︒+︒=︒,故选:C .【点睛】本题考察全等三角形的判定与性质、三角形外角的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题关键.5.D解析:D【分析】过点D 作DF AB ⊥于点F ,根据角平分线的性质定理得6CD DF ==,而DE 的长一定是大于等于点D 到AB 的距离也就是DF 的长,即可得出结果.【详解】解:如图,过点D 作DF AB ⊥于点F ,∵AD 平分BAC ∠,DF AB ⊥,90C ∠=︒,∴6CD DF ==,∵DE DF ≥,∴6DE ≥,则只有D 选项符合.故选:D .【点睛】本题考查角平分线的性质,解题的关键是掌握角平分线的性质定理.6.C解析:C【分析】根据三角形全等的判定方法结合全等的判定方法逐一进行来判断.【详解】解:A.添加AE=CE 后,根据已知两边和其中一边的对角对应相等,两个三角形不一定全等;故不符合题意;B.添加DE=BE 后,根据已知两边和其中一边的对角对应相等,两个三角形不一定全等;故不符合题意;C.添加∠D=∠B ,根据AAS 可证明△ADE ≌△CBE ,故此选项符合题意;D.添加∠A=∠C ,根据AAS 可证明△ADE ≌△CBE ,故此选项不符合题意;故选:C【点睛】本题考查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 、AAS 、ASA .关键在于应根据所给的条件判断应证明哪两个三角形全等.7.C解析:C【分析】认真观察图形,确定已知条件在图形上的位置,结合全等三角形的判定方法,由易到难,仔细寻找.【详解】解:AD 平分BAC ∠,BAD CAD ∴∠=∠, 在ABD ∆与ACD ∆中,AB AC BAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ABD ACD SAS ∴∆≅∆,BD CD ∴=,B C ∠=∠,ADB ADC ∠=∠,又EDB FDC ∠=∠,ADE ADF ∴∠=∠,AED AFD ,BDE CDF ∆≅∆,∆≅∆ABF ACE .AED AFD ,ABD ACD ∆≅∆,BDE CDF ∆≅∆,∆≅∆ABF ACE ,共4对. 故选:C .【点睛】本题考查三角形全等的判定方法和全等三角形的性质,熟悉相关判定定理是解题的关键. 8.B解析:B【分析】作DH ⊥AC 于H ,如图,利用角平分线的性质得DH=DE=2,根据三角形的面积公式得12×2×AC+12×2×4=7,于是可求出AC 的值. 【详解】解:作DH ⊥AC 于H ,如图,∵AD 是△ABC 中∠BAC 的角平分线,DE ⊥AB ,DH ⊥AC ,∴DH=DE=2,∵S △ABC =S △ADC +S △ABD , ∴12×2×AC+12×2×4=7, ∴AC=3.故选:B .【点睛】本题考查了角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.这里的距离是指点到角的两边垂线段的长.9.A解析:A【分析】根据全等三角形的性质、全等三角形的判定定理判断即可.【详解】解:A 、全等三角形的面积相等,本选项说法是真命题;B 、面积相等的两个三角形不一定全等,本选项说法是假命题;C 、两个角对应相等的两个三角形相似,但不一定全等,本选项说法是假命题;D 、两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形不一定全等,本选项说法是假命题; 故选:A .【点睛】本题考查全等三角形的应用,熟练掌握三角形全等的定义、性质及判定是解题关键. 10.B解析:B【分析】根据角平分线的性质和平行线的性质计算即可;【详解】∵AE 平分∠BAC ,∠BAE =34°,∴34EAC ∠=︒,∵ED ∥AC ,∴18034146AED ∠=︒-︒=︒,∵BE ⊥AE ,∴90AEB =︒∠,∴36090146124BED ∠=︒-︒-︒=︒;故答案选B .【点睛】本题主要考查了角平分线的性质和平行线的性质,结合周角的定理计算是解题的关键 。
类比探究之旋转结构1.旋转结构(手拉手模型)——等线段共端点,构造旋转,借助全等整合条件(1)常见旋转模型1如图,△ABC,△ADE均为等边三角形,则出现了AB=AC,AD=AE等线段共端点的结构,所以连接BD,CE,可以证明△ABD≌△ACE,即把△ABD 绕点A逆时针旋转60°得到△ACE.(2)常见旋转模型2如图,正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且满足∠EAF=45°,求证:EF=BE+DF.思路提示:正方形提供了四条边都相等,可以看成等线段共端点,所以考虑构造旋转解决问题,即找到等线段AD=AB,把线段AD绕点A顺时针旋转90°,则AD 所在△ADF也绕着点A顺时针旋转90°得到△ABG.1.已知,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与点B,C重合).以AD为边作正方形ADEF,AD=AF,∠DAF=90°,连接CF.(1)如图1,当点D在线段BC上时,求证:CF+CD=BC;(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其他条件不变,请直接写出CF,BC,CD三条线段之间的关系;(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A,F分别在直线BC的两侧,其他条件不变,求CF,BC,CD三条线段之间的关系.2.在△ABC中,∠ACB是锐角,点D在射线BC上运动,连接AD,以AD为边在AD的右侧作正方形ADEF.(1)操作发现:若AB=AC,∠BAC=90°,当D在线段BC上时(不与点B 重合),如图1所示,请你直接写出线段CF和BD的位置关系是________,数量关系是__________;(2)猜想论证:在(1)的条件下,当D在线段BC的延长线上时,如图2所示,请你判断(1)中结论是否成立,并证明你的判断;(3)拓展延伸:如图3,若AB≠AC,∠BAC≠90°,点D在线段BC上运动,试探究:当锐角∠ACB满足什么条件时,线段CF和BD之间的位置关系仍成立(点C,E重合除外),画出图形,并说明理由.图1图2图33.在△ABC中,AB=AC,点D是射线CB上的一动点(不与点B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE.(1)如图1,当点D在线段CB上,且∠BAC=90°时,那么∠DCE=___度;(2)设∠BAC=α,∠DCE=β.①如图2,当点D在线段CB上,∠BAC≠90°时,请你探究α与β之间的数量关系,并证明你的结论;②如图3,当点D在线段CB的延长线上,∠BAC≠90°时,请将图3补充完整,并直接写出此时α与β之间的数量关系(不需证明).图1图2图34.如图1,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=45°,则有结论EF=BE+DF成立.(1)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF是∠BAD的一半,那么结论EF=BE+DF是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(2)如图3,若将(1)中的条件改为:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,延长BC到点E,延长CD到点F,使得∠EAF仍然是∠BAD 的一半,则结论EF=BE+DF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,并证明.5.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°.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.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________________.探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,则上述结论是否仍然成立?并说明理由.实际应用:如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度前进.1.5小时后,指挥中心观测到甲,乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角为70°,试求此时两舰艇之间的距离.6.在△ABC 中,∠ACB =90°,∠A=60°,△ABC 绕点C 顺时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),点A ,B 的对应点分别是点D ,E .(1)如图1,当点D 恰好落在边AB 上时,试判断DE 与AC 的位置关系,并说明理由.(2)如图2,当点B ,D ,E 三点恰好在一条直线上时,旋转角α=________°,此时直线CE 与AB 的位置关系是_____________.(3)在(2)的条件下,连接AE ,设△BDC 的面积为1S ,△AEC 的面积为2S ,则1S 与2S 的数量关系是_____________.(4)如图3,当点B ,D ,E 三点不在一条直线上时,(3)中的1S 与2S 的数量关系仍然成立吗?试说明理由.【学习过勾股定理之后,可以跟具体计算结合起来考查】7.(1)观察猜想如图1,点B,A,C在同一条直线上,DB⊥BC,EC⊥BC且∠DAE=90°,AD=AE,则BC,BD,CE之间的数量关系为_______________;(2)问题解决如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,CB=4,AB=2,以AC为直角边向外作等腰Rt△DAC,连接BD,求BD的长;图1图2(3)拓展延伸如图3,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,CB=4,AB=2,DC=DA,请直接写出BD的长.图38.如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,点E,F分别在四边形ABCD的边BC,CD上,∠EAF=12∠BAD,连接EF,试猜想EF,BE,DF之间的数量关系.(1)思路梳理将△ABE绕点A逆时针旋转至△ADG,使AB与AD重合,由∠B+∠ADC=180°,得∠FDG=180°,即点F,D,G三点共线,易证△AFG≌_______,故EF,BE,DF之间的数量关系为_______________.(2)类比引申如图2,在图1的条件下,若点E,F由原来的位置分别变到四边形ABCD的边CB,DC的延长线上,∠EAF=12∠BAD,连接EF,试猜想EF,BE,DF之间的数量关系,并给出证明.(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E均在边BC上,且∠DAE=45°,若BD=1,EC=2,则DE的长为_________.图1图2图39.(1)如图1,已知△ABC,以AB,AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,连接BE,CD,请你完成图形,并证明:BE=CD.(尺规作图,不写做法,保留作图痕迹)(2)如图2,已知△ABC,以AB,AC为边向外作正方形ABFD和正方形ACGE,连接BE,CD,BE与CD有什么数量关系?简单说明理由.(3)运用(1)、(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,要测量池塘两岸相对的两点B,E的距离,已经测得∠ABC=45°,∠CAE=90°,AB=BC=100米,AC=AE,求BE的长.10.如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∠EAC=90°,点M为射线AE上任意一点(不与点A重合),连接CM,将线段CM绕点C按顺时针方向旋转90°得到线段CN,直线NB分别交直线CM,射线AE于点F,D.(1)问题发现:直接写出∠NDE=_________度.(2)拓展探究:如图2,当∠EAC为钝角时,其他条件不变,∠NDE的大小有无变化?请给出证明.(3)如图3,若∠EAC=15°,BD=2,直线CM与AB交于点G,其他条件不变,请求出AC的长.11.已知∠ACD=90°,AC=DC,MN是过点A的直线,过点D作DB⊥MN于点B,连接CB.(1)问题发现如图1,过点C作CE⊥CB,与MN交于点E,则易发现BD 和EA之间的数量关系为______,BD,AB,CB之间的数量关系为_________;(2)拓展探究当MN绕点A旋转到如图2的位置时,BD,AB,CB之间满足怎样的数量关系?请写出你的猜想,并给予证明;(3)解决问题当MN绕点A旋转到如图3的位置时(点C,D在直线MN 两侧),若此时∠BCD=30°,BD=2时,CB=_________.图1图2图3。
一、选择题1.如图,在ABC 中,AB AC =,点D ,E 在BC 上,连接AD ,AE ,若只添加一个条件使DAB EAC ∠=∠,则添加的条件不能为( )A .BD CE =B .AD AE =C .BE CD = D .DA DE = 2.MAB ∠为锐角,AB a ,点C 在射线AM 上,点B 到射线AM 的距离为d ,BC x =,若△ABC 的形状、大小是唯一确定的,则x 的取值范围是( )A .x d =或x a ≥B .x a ≥C .x d =D .x d =或x a > 3.如图,OP 平分AOB ∠,PC OA ⊥于点C ,PD OB ⊥于点D ,延长CP ,DP 交OB , OA 于点E ,F ,下列结论错误的是( )A .PC PD =B .OC OD = C .CPO DPO ∠=∠ D .PC PE =4.如图所示,已知AB ∥CD ,BAC ∠与ACD ∠的平分线交于点O ,OE AC ⊥于点E ,且3OE cm =,则点O 到AB ,CD 的距离之和是( )A .3cmB .6cmC .9cmD .12cm5.如图,AD 平分BAC ∠交BC 于点D ,DE AB ⊥于点E ,DF AC ⊥于点F ,若ABC S 12=,DF 2=,AC 3=,则AB 的长是 ( )A .2B .4C .7D .96.如图,ABC 的面积为26cm ,AP 垂直B 的平分线BP 于P ,则PBC 的面积为( )A .21cmB .22cmC .23cmD .24cm 7.如图,AB AC =,AD AE =,55A ︒∠=,35C ︒∠=,则DOE ∠的度数是( )A .105︒B .115︒C .125︒D .130︒8.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,BC =5cm ,在AC 上取一点E ,使EC =BC ,过点E 作EF ⊥AC ,连接CF ,使CF =AB ,若EF =12cm ,则下列结论不正确的是( )A .∠F =∠BCFB .AE =7cmC .EF 平分ABD .AB ⊥CF 9.对于ABC 与DEF ,已知∠A=∠D ,∠B=∠E ,则下列条件:①AB=DE ;②AC=DF ;③BC=DF ;④AB=EF 中,能判定它们全等的有( )A .①②B .①③C .②③D .③④ 10.如图,在Rt ABC 中,C 90∠=,AD 是BAC ∠的平分线,若AC 3=,BC 4=,则ABD ACD S :S 为( )A .5:4B .5:3C .4:3D .3:411.如图,AC 与DB 相交于E ,且BE CE =,如果添加一个条件还不能判定ABE △≌DCE ,则添加的这个条件是( ).A .AC DB = B .A D ∠=∠C .B C ∠=∠D .AB DC =二、填空题12.如图所示,在ABC 中,D 是BC 的中点,点A 、F 、D 、E 在同一直线上.请添加一个条件,使BDE CDF ≌(不再添其他线段,不再标注或使用其他字母),并给出证明.你添加的条件是______13.如图,点D 在BC 上,DE ⊥AB 于点E ,DF ⊥BC 交AC 于点F ,BD =CF ,BE =CD .若∠AFD =145°,则∠EDF =_____.14.如图,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,10AC =,5BC =,线段PQ AB =,P ,Q 两点分别在线段AC 和过点A 且垂直于AC 的射线AD 上运动,当AQ =______时,ABC 和PQA △全等.15.如图,在△ABC 中,∠ABC 的平分线与外角∠ACE 的平分线交于点D ,若∠D =20°,则∠A =_____.16.如图所示,在ABC 中,AB AC =,AD 是ABC 的角平分线,DE AB ⊥,DF AC ⊥,垂足分别是E ,F .则下面结论中(1)DA 平分EDF ∠;(2)AE AF =,DE DF =;(3)AD 上的点到B ,C 两点的距离相等;(4)图中共有3对全等三角形.正确的有________ .17.如图,点P 是AOC ∠的角平分线上一点,PD OA ⊥,垂足为点D ,且5PD =,点M 是射线OC 上一动点,则PM 的最小值为__.18.小明不慎将一块三角形的玻璃碎成如图所示的四块(图中所标1、2、3、4),你认为将其中的哪一块带去,就能配一块与原来大小一样的三角形玻璃?应该带第____块去,这利用了三角形全等中的____原理.19.如图,射线OC 是∠AOB 的角平分线,D 是射线OC 上一点,DP ⊥OA 于点P ,DP =5,若点Q 是射线OB 上一点,OQ =4,则△ODQ 的面积是__________.20.如图,9cm AB =,3cm AC =,点P 在线段AB 上以1cm/s 的速度由点B 向点A 运动,同时点Q 在射线BD 上以x cm/s 的速度由点B 沿射线BD 的方向运动,它们运动的时间为t (s )(1)如图①,若AC AB ⊥,BD AB ⊥,当ACP BPQ △≌△,x =________;CPQ ∠=________.(2)如图②,CAB DBA ∠=∠,当ACP △与BPQ 全等,x =________; 21.如图,OM 平分∠POQ ,MA ⊥OP ,MB ⊥OQ ,垂足为A ,B ,S △AOM =8cm 2,OA=4cm ,则MB=___.三、解答题22.如图,已知AB ∥CD ,BE 平分∠ABC ,DE 平分∠ADC ,∠BAD =80°,试求: (1)∠EDC 的度数.(2)若∠BCD =n °,试求∠BED 的度数.(用含n 的式子表示)(3)类比探究:已知AB ∥CD ,BE 、DE 分别是∠ABC 、∠ADC 的n 等分线,ABE ∠=1ABC n∠,1CDE ADC n ∠=∠,∠BAD =α,∠BCD =β,请猜想∠BED = .23.OAB 和ODE 均为等腰三角形,且AOB DOE β∠=∠=,OA OB =,OD OE =,连接AD 、BE ,它们所在的直线交于点F .(1)观察发现:如图1,当60β︒=时,线段AD 与BE 的数量关系是______,AFB ∠的度数是______;(2)探究证明:如图2,当90β︒=时,线段AD 与BE 的数量关系是______,AFB ∠的度数是______,根据图2证明你的猜想;(3)拓展推广:当β为任意角时,线段AD 与BE 的数量关系是______,AFB ∠的度数是______.(用含β的式子表示)24.如图,在△ABC 中,90ACB ∠=︒,AC =BC ,BE ⊥CE 于E ,AD ⊥CE 于D . (1)求证:AD =CE(2)AD =6cm ,DE =4cm ,求BE 的长度25.如图,在△ABD 中,∠ABD =90°,AB=BD ,点E 在线段BD 上,延长AB 使BC=BE ,连接AE 、CE 、CD ,点M 在线段AE 上,点N 在线段CD 上,BM ⊥BN ,易证△ABE ≌△DBC ;仔细观察,请逐一找出图中其他的全等三角形,并说明理由.一、选择题1.如图,OP 平分AOB ∠,PC OA ⊥于点C ,PD OB ⊥于点D ,延长CP ,DP 交OB , OA 于点E ,F ,下列结论错误的是( )A .PC PD =B .OC OD = C .CPO DPO ∠=∠ D .PC PE =2.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为圆心,任意长为半径作弧,分别交x 轴的负半轴和y 轴的正半轴于A 点,B 点,分别以点A ,点B 为圆心,AB 的长为半径作弧,两弧交于P 点,若点P 的坐标为(m ,n),则下列结论正确的是( )A .m =2nB .2m =nC .m =nD .m =-n 3.如图,AD 平分BAC ∠交BC 于点D ,DE AB ⊥于点E ,DF AC ⊥于点F ,若ABC S 12=,DF 2=,AC 3=,则AB 的长是 ( )A .2B .4C .7D .94.如图,点O 在ABC 内,且到三边的距离相等.若110BOC ∠=°,则A ∠的度数为( )A .40︒B .45︒C .50︒D .55︒5.下列命题中,真命题是( )A .有两边和一角对应相等的两个三角形全等B .有两边和第三边上的高对应相等的两个三角形全等C .有两边和其中一边上的高对应相等的两个三角形全等D .有两边和第三边上的中线对应相等的两个三角形全等6.下列说法不正确的是( )A .三边分别相等的两个三角形全等B .有两边及一角对应相等的两个三角形全等C .有两角及一边对应相等的两个三角形全等D .斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等7.如图,在Rt ABC 中,C 90∠=,AD 是BAC ∠的平分线,若AC 3=,BC 4=,则ABD ACD S :S 为( )A .5:4B .5:3C .4:3D .3:4 8.根据下列已知条件,能画出唯一的△ABC 的是( )A .AB =3,BC =4,∠C =40°B .∠A =60°,∠B =45°,AB =4C .∠C =90°,AB =6D .AB =4,BC =3,∠A =30°9.如图,AB =4cm ,AC =BD =3cm ,∠CAB =∠DBA ,点P 在线段AB 上以1cm/s 的速度由点A 向点B 运动,同时,点Q 在线段BD 上由点B 向点D 运动.设运动时间为t (s ),当△ACP 与△BPQ 全等时,则点Q 的运动速度为( )cm/s .A .0.5B .1C .0.5或1.5D .1或1.5 10.如图,在四边形ABCD 中,//,AB CD AE 是BAC ∠的平分线,且AE CE ⊥.若,AC a BD b ==,则四边形ABDC 的周长为( )A .1.5()a b +B .2a b +C .3a b -D .2+a b 11.如图,要判定△ABD ≌△ACD ,已知AB =AC ,若再增加下列条件中的一个,仍不能说明全等,则这个条件是( )A .CD ⊥AD ,BD ⊥ADB .CD =BDC .∠1=∠2D .∠CAD =∠B AD二、填空题12.如图,已知四边形,90,3,4,5,ABCD B AB BC AC ︒∠====180BAD CAD ︒∠+∠=,180BCD ACD ︒∠+∠=,则四边形ABCD 的面积是_________.13.如图,ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,AD 平分∠BAC 交BC 于点D ,DE ⊥AB ,垂足为E ,且AB =10cm ,则DEB 的周长是_____cm .14.如图,AB =4cm ,AC =BD =3cm ,∠CAB =∠DBA ,点P 在线段AB 上以1cm/s 的速度由点A 向点B 运动,同时,点Q 在线段BD 上由点B 向点D 运动.设运动时间为t (s ),则当△ACP 与△BPQ 全等时,点Q 的运动速度为__cm/s .15.如图,已知ABC 的周长是8,OB ,OC 分别平分ABC ∠和ACB ∠,OD BC 于D ,且3OD =,ABC 的面积是______.16.如图,点P 是AOC ∠的角平分线上一点,PD OA ⊥,垂足为点D ,且5PD =,点M 是射线OC 上一动点,则PM 的最小值为__.17.如图,ABC 中,∠C =90°,AD 平分∠BAC , AB =5,CD =2,则ABD △的面积是______18.如图,在四边形ABCD 中,90A ∠=︒,3AD =,连接BD ,BD CD ⊥,BD 平分ABC ∠.若P 是BC 边上一动点,则DP 长的最小值为______.19.已知△ABC ≌△DEF ,△ABC 的三边分别为3,m ,n ,△DEF 的三边分别为5,p ,q .若△ABC 的三边均为整数,则m+n+p+q 的最大值为________.20.如图,△ABC 的面积为1cm 2,AP 垂直∠ABC 的平分线BP 于P ,则△PBC 的面积为___.21.ABC 中,4AB =,6AC =, 则第三边BC 边上的中线m 的取值范围是______.三、解答题22.如图,点E ,F 在线段BD 上,已知AF BD ⊥,CE BD ⊥,//AD CB ,DE BF =,求证:AF CE =.23.如图,在ABC 和BCD △中,90BAC BCD ︒∠=∠=,AB AC =,CB CD =;延长CA 至点E ,使AE AC =;延长CB 至点F ,使BF BC =.连接AD ,AF ,DF ,EF .延长DB 交EF 于点N .(1)求证:AD AF =;(2)求证:BD EF =.24.求证:全等三角形对应边上的中线相等.(根据图形写出已知,求证并完成证明)25.在数学课本中,有这样一道题:如图1,AB ∥CD ,试用不同的方法证明∠B +∠C =∠BEC (1)某同学写出了该命题的逆命题,请你帮他把逆命题的证明过程补充完整.已知:如图1,∠B +∠C =∠BEC求证:AB ∥CD证明:如图2,过点E ,作EF ∥AB ,∴∠B =∠∵∠B +∠C =∠BEC ,∠BEF +∠FEC =∠BEC (已知)∴∠B +∠C =∠BEF +∠FEC (等量代换)∴∠ =∠ (等式性质)∴EF∥∵EF∥AB∴AB∥CD(平行于同一条直线的两条直线互相平行)(2)如图3,已知AB∥CD,在∠BCD的平分线上取两个点M、N,使得∠BMN=∠BNM,求证:∠CBM=∠ABN.(3)如图4,已知AB∥CD,点E在BC的左侧,∠ABE,∠DCE的平分线相交于点F.请直接写出∠E与∠F之间的等量关系.一、选择题1.如图,△ACB ≌△A′C B′,∠ACB =70°,∠ACB′=100°,则∠BCA′度数是( )A .40°B .35C .30°D .45°2.如图已知ABC ∆中,12AB AC cm ==,B C ∠=∠,8BC cm =,点D 为AB 的中点.如果点P 在线段BC 上以2/cm s 的速度由B 点向C 点运动,同时,点Q 在线段CA 上由C 点向A 点运动.若点Q 的运动速度为v ,则当BPD ∆与CQP ∆全等时,v 的值为( )A .1B .3C .1或3D .2或33.如图,已知16AB AC +=,点O 为ABC ∠与ACB ∠的平分线的交点,且OD BC 于D .若4OD =,则四边形ABOC 的面积是( )A .36B .32C .30D .644.芜湖长江三桥是集客运专线、市域轨道交通、城市主干道路于一体的公铁合建桥梁,2020年9月29日公路段投入运营,其侧面示意图如图所示,其中AB CD ⊥,现添加以下条件,不能判定ABC ABD △≌△的是( )A .ACB ADB ∠=∠B .AB BD =C .AC AD = D .CAB DAB ∠=∠5.如图,在ABC 中,AB AC =,点D ,E 在BC 上,连接AD ,AE ,若只添加一个条件使DAB EAC ∠=∠,则添加的条件不能为( )A .BD CE =B .AD AE =C .BE CD = D .DA DE = 6.如图所示,已知AB ∥CD ,BAC ∠与ACD ∠的平分线交于点O ,OE AC ⊥于点E ,且3OE cm =,则点O 到AB ,CD 的距离之和是( )A .3cmB .6cmC .9cmD .12cm7.在以下图形中,根据尺规作图痕迹,能判定射线AD 平分∠BAC 的是( )A .图2B .图1与图2C .图1与图3D .图2与图3 8.点Р在AOB ∠的角平分线上,点Р到OA 边的距离等于5,点Q 是OB 边上的任意一点,则下列选项正确的是( )A .5PQ >B .5PO ≥C . 5PQ <D .5PO ≤ 9.已知:如图,BD 为△ABC 的角平分线,且BD=BC ,E 为BD 延长线上的一点,BE=BA ,过E 作EF ⊥AB ,F 为垂足,下列结论:①△ABD ≌△EBC②∠BCE+∠BCD=180°③AD=AE=EC ④ BA+BC=2BF 其中正确的是( )A .①②③B .①③④C .①②④D .①②③④ 10.如图,AC 与DB 相交于E ,且BE CE =,如果添加一个条件还不能判定ABE △≌DCE ,则添加的这个条件是( ).A .AC DB = B .A D ∠=∠C .B C ∠=∠D .AB DC = 11.如图,在下列条件中,不能判断△ABD ≌△BAC 的条件是( )A .∠D=∠C , ∠BAD=∠ABCB .BD=AC , ∠BAD=∠ABC C .∠BAD=∠ABC , ∠BAD=∠ABCD .AD=BC ,BD=AC二、填空题12.如图,已知在四边形ABCD 中,∠BCD =90°,BD 平分∠ABC ,AB =12,BC =18,CD =8,则四边形ABCD 的面积是____.13.如图,已知在ABC ∆和ADC ∆中,,ACB ACD ∠=∠请你添加一个条件:_________,使ABC ADC ∆≅∆(只添一个即可).14.如图,△ABE ≌△ADC ≌△ABC ,若∠1=130°,则∠α的度数为________.15.如图,ABC 的三边AB 、BC 、CA 长分别是10、15、20,三条角平分线交于O 点,则::ABO BCO CAO S S S 等于__________.16.如图所示,ABC ≅△AB C '',20CAC ∠'=︒,BAB ∠'=___度.17.已知点A 、E 、F 、C 在同一条直线l 上,点B 、D 在直线l 的异侧,若AB=CD ,AE=CF ,BF=DE ,则AB 与CD 的位置关系是_______.18.如图,AD 为∠CAF 的角平分线,BD=CD ,∠DBC=∠DCB ,∠DCA=∠ABD ,过D 作DE ⊥AC 于E ,DF ⊥AB 交BA 的延长线于F ,则下列结论:①△CDE ≌△BDF ;②CE=AB+AE ;③∠DAF=∠CBD .其中正确的结论有_____.(填序号)19.如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,AD AC =,DE AB ⊥,交BC 于点E .若26B ∠=︒,则AEC ∠=______︒.20.如图,AD 是ABC 中BAC ∠的平分线,DE AB ⊥交AB 于点E ,DF AC ⊥交AC 于点F .若28ABC S =,4DE =,8AB =,则AC =_________.21.如图,12∠=∠,要用“SAS ”判定ADC BDC ≌△△,则可加上条件__________.三、解答题22.如图,在Rt ABC △和Rt DEF △中,90C F ∠=∠=︒,点A 、E 、B 、D 在同一直线上,BC 、EF 交于点M ,AC DF =,AB DE =.求证:(1)CBA FED ∠=∠;(2)AM DM =.23.如图,点A 、D 、B 、E 在一条直线上,BC 与DF 交于点G ,AD BE =,//BC EF ,BC EF =.求证:ABC DEF △≌△.24.如图,已知在ABC 中,AB AC =,90BAC ∠=︒,别过B 、C 两点向过A 的直线作垂线,垂足分别为E 、F .求证:EF BE CF =+.25.在数学课本中,有这样一道题:如图1,AB ∥CD ,试用不同的方法证明∠B +∠C =∠BEC (1)某同学写出了该命题的逆命题,请你帮他把逆命题的证明过程补充完整.已知:如图1,∠B +∠C =∠BEC求证:AB ∥CD证明:如图2,过点E ,作EF ∥AB ,∴∠B =∠∵∠B +∠C =∠BEC ,∠BEF +∠FEC =∠BEC (已知)∴∠B +∠C =∠BEF +∠FEC (等量代换)∴∠ =∠ (等式性质)∴EF ∥∵EF ∥AB∴AB ∥CD (平行于同一条直线的两条直线互相平行)(2)如图3,已知AB ∥CD ,在∠BCD 的平分线上取两个点M 、N ,使得∠BMN =∠BNM ,求证:∠CBM =∠ABN .(3)如图4,已知AB ∥CD ,点E 在BC 的左侧,∠ABE ,∠DCE 的平分线相交于点F .请直接写出∠E 与∠F 之间的等量关系.。
几何综合证明秒杀技1------中考几何常用模型一、证明两线段相等1.两全等三角形中对应边相等------全等2.同一三角形中等角对等边-------等角对等边3.等腰三角形顶角的平分线或底边的高平分底边----三线合一4.平行四边形的对边或对角线被交点分成的两段相等----平行四边形对边、对角线平分5.直角三角形斜边的中点到三顶点距离相等-----斜边中线6.线段垂直平分线上任意一点到线段两段距离相等-----中垂线7.角平分线上任一点到角的两边距离相等----对称全等8.过三角形一边的中点且平行于第三边的直线分第二边所成的线段相等-----中位线9.同圆(或等圆)中等弧所对的弦或与圆心等距的两弦或等圆心角、圆周角所对的弦相等---10.圆外一点引圆的两条切线的切线长相等或圆内垂直于直径的弦被直径分成的两段相等。
11.两前项(或两后项)相等的比例式中的两后项(或两前项)相等。
12.两圆的内(外)公切线的长相等。
13.等于同一线段的两条线段相等。
二、证明两角相等1.两全等三角形的对应角相等。
3.等腰三角形中,底边上的中线(或高)平分顶角。
4.两条平行线的同位角、内错角或平行四边形的对角相等。
5.同角(或等角)的余角(或补角)相等。
6.同圆(或圆)中,等弦(或弧)所对的圆心角相等,圆周角相等,弦切角等于它所夹的弧对的圆周角。
7.圆外一点引圆的两条切线,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。
8.相似三角形的对应角相等。
9.圆的内接四边形的外角等于内对角。
10.等于同一角的两个角相等三、证明两直线平行1.垂直于同一直线的各直线平行。
2.同位角相等,内错角相等或同旁内角互补的两直线平行。
3.平行四边形的对边平行。
4.三角形的中位线平行于第三边。
5.梯形的中位线平行于两底。
6.平行于同一直线的两直线平行。
7.一条直线截三角形的两边(或延长线)所得的线段对应成比例,则这条直线平行于第三边。
四、证明两直线互相垂直1.等腰三角形的顶角平分线或底边的中线垂直于底边。
模型构建专题:全等三角形中的常见七种解题模型【考点导航】目录【典型例题】【模型一平移型模型】【模型二轴对称型模型】【模型三四边形中构造全等三角形解题】【模型四一线三等角模型】【模型五三垂直模型】【模型六旋转型模型】【模型七倍长中线模型】【典型例题】【模型一平移型模型】1(2023秋·江苏淮安·八年级淮安市浦东实验中学校考开学考试)如图,点E,C在线段BF上,AB∥DE,AB=DE,BE=CF.(1)求证:△ABC≌△DEF;(2)若∠B=40°,∠D=70°,求∠ACF的度数.【变式训练】1(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,在△ACD和△CBE中,点A、B、C在一条直线上,∠D=∠E,AD⎳EC,AD=EC.求证:△ACD≌△CBE.2(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,已知△ABC≌△DEF,点B,E,C,F在同一条直线上.(1)若∠BED=140°,∠D=75°,求∠ACB的度数;(2)若BE=2,EC=3,求BF的长.3(2023春·山西太原·八年级统考期中)综合与实践--探索图形平移中的数学问题问题情境:如图1,已知△ABC是等边三角形,AB=6,点D是AC边的中点,以AD为边,在△ABC外部作等边三角形ADE.操作探究:将△ADE从图1的位置开始,沿射线AC方向平移,点A,D,E的对应点分别为点A ,D ,E .(1)如图2,善思小组的同学画出了BA =BD 时的情形,求此时△ADE平移的距离;(2)如图3,点F是BC的中点,在△ADE平移过程中,连接E F 交射线AC于点O,敏学小组的同学发现OE =OF始终成立!请你证明这一结论;拓展延伸:(3)请从A,B两题中任选一题作答,我选择题.A.在△ADE平移的过程中,直接写出以F,A ,D 为顶点的三角形成为直角三角形时,△ADE平移的距离.B.在△ADE平移的过程中,直接写出以F,D ,E 为顶点的三角形成为直角三角形时,△ADE平移的距离.【模型二轴对称型模型】1(2023秋·内蒙古呼伦贝尔·八年级校考期中)如图,AB=AD,BC=DC,求证:∠B=∠D.【变式训练】1(2023春·四川成都·七年级成都嘉祥外国语学校校考期中)如图,在中,,是的中点,,且,求证:.2(2023秋·河南南阳·八年级统考期末)如图,点E、F是线段上的两个点,与交于点M.已知,,.(1)求证:;(2)若.求证:是等边三角形.3(2023春·湖南益阳·八年级校考期中)两组邻边分别相等的四边形我们称它为筝形.如图,在筝形中,,,、相交于点,求证:(1);(2).【模型三四边形中构造全等三角形解题】中点.求证:DE=DF.【变式训练】这种两组邻边分别相等的四边形叫做筝形.根据学习平行四边形性质的经验,小文对筝形的性质进行了探究.(1)小文通过观察、实验、猜想、证明得到筝形角的性质是“筝形有一组对角相等”.请你帮他将证明过程补充完整.已知:如图,在筝形中,,.求证:.证明:(2)小文连接筝形的两条对角线,探究得到筝形对角线的性质是.(写出一条即可)2如图,在四边形ABCD中,CB⊥AB于点B,CD⊥AD于点D,点E,F分别在AB,AD上,AE =AF,CE=CF.(1)若AE=8,CD=6,求四边形AECF的面积;(2)猜想∠DAB,∠ECF,∠DFC三者之间的数量关系,并证明你的猜想.3在四边形ABDC中,AC=AB,DC=DB,∠CAB=60°,∠CDB=120°,E是AC上一点,F是AB延长线上一点,且CE=BF.(1)试说明:DE=DF:(2)在图中,若G在AB上且∠EDG=60°,试猜想CE,EG,BG之间的数量关系并证明所归纳结论.(3)若题中条件“∠CAB=60°,∠CDB=120°改为∠CAB=α,∠CDB=180°-α,G在AB上,∠EDG满足什么条件时,(2)中结论仍然成立?【模型四一线三等角模型】1(2023春·广西南宁·七年级南宁市天桃实验学校校考期末)(1)问题发现:如图1,射线AE在∠MAN的内部,点B、C分别在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,若∠BAC=∠BFE=∠CDE=90°,求证:△ABF≌△CAD;(2)类比探究:如图2,AB=AC,且∠BAC=∠BFE=∠CDE.(1)中的结论是否仍然成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图3,在△ABC中,AB=AC,AB>BC.点E在BC边上,CE=2BE,点D、F在线段AE上,∠BAC=∠BFE=∠CDE.若△ABC的面积为15,DE=2AD,求△BEF与△CDE的面积之比.【变式训练】1已知CD是经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB.E、F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E、F在射线CD上,请解决下面问题:①如图1,若∠BCA=90°,∠α=90°,求证:BE=CF;②如图2,若∠α+∠BCA=180°,探索三条线段EF,BE,AF的数量关系,并证明你的结论;(2)如图3,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,题(1)②中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确的结论再给予证明.2(2023春·上海·七年级专题练习)在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有AB=AC,且满足∠BDA=∠AEC=∠BAC=α.(1)如图1,当α=90°时,猜想线段DE,BD,CE之间的数量关系是;(2)如图2,当0<α<180°时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;(3)应用:如图3,在△ABC中,∠BAC是钝角,AB=AC,∠BAD<∠CAE,∠BDA=∠AEC=∠BAC,直线m与CB的延长线交于点F,若BC=3FB,△ABC的面积是12,求△FBD与△ACE的面积之和.【模型五三垂直模型】1(2023春·辽宁本溪·七年级统考期末)已知∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥NM,BE⊥NM,垂足分别为点D,E.(1)如图①,求证:AD=BE+DE(2)如图②,(1)中的结论还成立吗?如果不成立,请写出线段AD,BE,DE之间的数量关系,并说明理由.【变式训练】1(2023春·甘肃酒泉·八年级校联考期末)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,求证:DE=AD-BE;2如图,已知:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,AD⊥MN,BE⊥MN.(1)当直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,求证:△ADC≅△CEB;(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)的位置时,求证:DE=AD-BE;(3)当直线MN绕点C旋转到图(3)的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请直接写出这个等量关系:.【模型六旋转型模型】1在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.(1)操作发现如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为;线段BD、AB、EB的数量关系为;(2)猜想论证当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;(3)拓展延伸若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.【变式训练】2(2023秋·湖南长沙·八年级长沙市湘郡培粹实验中学校考开学考试)【问题初探】△ABC和△DBE是两个都含有45°角的大小不同的直角三角板(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D 、B ,C 在同一直线上,连接AD 、CE ,请证明:AD =CE 【类比探究】(2)当三角板ABC 保持不动时,将三角板DBE 绕点B 顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD 与CE 的数量关系和位置关系,并说明理由.【拓展延伸】如图(3),在四边形ABCD 中,∠BAD =90°,AB =AD ,BC =34CD ,连接AC ,BD ,∠ACD =45°,A 到直线CD 的距离为7,请求出△BCD 的面积.3(2023·全国·九年级专题练习)阅读以下材料,并按要求完成相应的任务:从正方形的一个顶点引出夹角为45°的两条射线,并连接它们与该顶点的两对边的交点构成的基本平面几何模型称为半角模型.半角模型可证出多个几何结论,例如:如图1,在正方形ABCD 中,以A 为顶点的∠EAF =45°,AE 、AF 与BC 、CD 边分别交于E 、F 两点.易证得EF =BE +FD .大致证明思路:如图2,将△ADF 绕点A 顺时针旋转90°,得到△ABH ,由∠HBE =180°可得H 、B 、E 三点共线,∠HAE =∠EAF =45°,进而可证明△AEH ≌△AEF ,故EF =BE +DF .任务:如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,∠BAD =120°,以A 为顶点的∠EAF =60°,AE 、AF 与BC 、CD 边分别交于E 、F 两点.请参照阅读材料中的解题方法,你认为结论EF =BE +DF 是否依然成立,若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.4(2023·山西大同·校联考模拟预测)综合与实践课上,李老师让同学们以“等腰直角三角形的旋转”为主题开展数学活动.数学兴趣小组将两块大小不同的等腰直角三角形AOB 和等腰直角三角形COD 按图1的方式摆放,∠AOB =∠COD =90°,随后保持△AOB 不动,将△COD 绕点O 按逆时针方向旋转α0°<α<90° ,连接BC ,AD ,延长BC 交AD 于点M .该数学兴趣小组进行如下探究,请你帮忙解答:,【初步探究】(1)如图1,直接写出线段BC 和AD 的关系:.(2)如图2,当CD∥BO时,则α=.【深入探究】(3)如图3,当0°<α<90°时,连接OM,兴趣小组认为不仅(1)中的结论仍然成立,而且在△COD旋转过程中,∠CMO的度数不发生变化,请给出推理过程并求出∠CMO的度数.【拓展延伸】(4)如图3,试探究线段AM,BM,OM,之间是否存在某种特定的数量关系,若存在,直接写出数量关系式;若不存在,请说明理由.【模型七倍长中线模型】1(2023春·全国·七年级专题练习)[阅读理解]课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在ΔABC中,若AB=8,AC=6,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:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连结BE,请根据小明的方法思考:(1)由已知和作图能得到△ADC≌△EDB,其理由是什么?(2)AD的取值范围是什么?[感悟]解题时,条件中出现“中点”“中线”等字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和结论转化到一个三角形中.[问题解决](3)如图3,AD是ΔABC的中线,BE交AC于点F,且AE=EF,试说明AC=BF.【变式训练】1(2023春·四川达州·七年级四川省大竹中学校考期末)(1)阅读理解:如图①,在△ABC中,若AB=5,AC=3,求BC边上的中线AD的取值范围.解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使DE=AD,再连接BE,这样就把AB,,集中在中,利用三角形三边的关系可判断线段的取值范围是;则中线的取值范围是;(2)问题解决:如图②,在中,是边的中点,于点,交于点,交于点,连接,此时:与的大小关系,并说明理由.(3)问题拓展:如图③,在四边形中,,,,以为顶点作,边,分别交,于,两点,连接,此时:、与的数量关系2(2023春·江苏泰州·七年级统考期末)【发现问题】(1)数学活动课上,王老师提出了如下问题:如图1,在中,,,求边上的中线的取值范围.【探究方法】第一小组经过合作交流,得到了如下的解决方法:①延长到E,使得;②连接,通过三角形全等把、、转化在中;③利用三角形的三边关系可得的取值范围为,从而得到的取值范围是.方法总结:解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑倍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合到同一个三角形中.【问题解决】(2)如图2,是的中线,是的中线,且,,下列四个选项中:直接写出所有正确选项的序号是.①②③④【问题拓展】(3)如图3,,,与互补,连接、,E 是的中点,求证:.(4)如图4,在(3)的条件下,若,延长交于点F ,,,则的面积是.。
人教版_部编版八年级数学上册第十二章第二节三角形全等的判定考试复习题二(含答案)如图,已知直线//AB 射线CD ,0100CEB ∠=。
P 是射线EB 上一动点,过点P 作//PQ EC 交射线CD 于点Q ,连结CP 。
作PCF PCQ ∠=∠,交直线AB 于点F ,CG 平分ECF ∠。
(1)若点,,P F G 都在点E 的右侧。
①求PCG ∠的度数;②若040EGC ECG ∠-∠=,求CPQ ∠的度数。
(2)在点P 的运动过程中,是否存在这样的情形,使32EGC EFC ∠=∠,若存在,求出CPQ ∠的度数;若不存在,请说明理由。
【答案】(1)①40°;②60°;(2)60°或15°.【解析】【分析】(1)①根据平行线的性质可知080ECQ ∠=,再结合角平分线的性质可求得1122PCG PCF FCG QCF FCE ∠=∠+∠=∠+∠,进而求解即可. ②根据平行线性质可得QCG EGC ∠=∠,结合已知条件040EGC ECG ∠-∠=且QCG ECG ECQ ∠+∠=∠可求得020EGC GCF FCP ∠=∠=∠=,根据平行线性质进而可求得060CPQ ECP EGC GCF FCP ∠=∠=∠+∠+∠=. (2)根据已知条件设3,2EGC x EFC x ∠=∠=,则GCF x ∠=,分①当点G F 、在点E 的右侧时②当点G F 、在点E 的左侧时两种情况,结合已知条件进行求解即可.【详解】(1)①∵0100CEB ∠=,//AB CD ,∴080ECQ ∠=,∵PCF PCQ ∠=∠,CG 平分ECF ∠, ∴1122PCG PCF FCG QCF FCE ∠=∠+∠=∠+∠ 01402ECQ =∠=②∵//AB CD∴QCG EGC ∠=∠,080QCG ECG ECQ ∠+∠=∠=,∴080EGC ECG ∠+∠=又∵040EGC ECG ∠-∠=,∴0060,20EGC ECG ∠=∠=∴020ECG GCF ∠=∠=()00018040202PCF PCQ ∠=∠=-= ∵//PQ CE ∴060CPQ ECP ∠=∠=(2)设3,2EGC x EFC x ∠=∠=,则GCF x ∠=,①当点G F 、在点E 的右侧时,则ECG PCF PCD x ∠=∠=∠=,∵080ECD ∠=,∴0480x =,解得020x =,∴0360CPQ x ∠==②当点G F 、在点E 的左侧时,则ECG GCF x ∠=∠=,∵01803CGF x ∠=-,080GCQ x ∠=+,∴00180380x x -=+,解得025x =,∴0005080130FCQ ECF ECQ ∠=∠+∠=+= ∴01652PCQ FCQ ∠=∠= ∴000655015CPQ ECP ∠=∠=-=【点睛】此题主要考查平行线的性质和角平分线的性质,解题在于熟练掌握平行线和角平分线的性质运用以及分情况讨论问题.62.如图,已知:OA OB =,OC OD =.(1)请找出图中一对全等的三角形,并说明理由;(2)若90O ︒∠=,25C ︒∠=,求BED ∠的度数.【答案】(1)△OAD ≌△OBC ,证明见解析;(2)∠BED=40°【解析】【分析】(1)由SAS 可以判定△OAD ≌△OBC(2)△OAD ≌△OBC 可得∠D=∠C=25°利用三角形内角和为180°可得∠OBC=65°利用三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和,可得∠BED 的度数.【详解】解(1)△OAD ≌△OBC理由:在△OAD 与△OBC 中OA=OB O=O OD=OC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△OAD ≌△OBC (SAS )(2)由(1)可知:△OAD ≌△OBC∴∠D=∠C∵∠C=25°∴∠D=25°∵∠O=90°∴∠OBC=180°-∠O-∠C=180°-90°-25°=65°在△BDE中,∠OBC=∠D+∠BED∴∠BED=∠OBC-∠D=65°-25°=40°【点睛】本题考查了全等的判定及性质,以及三角形内角和和外角和的性质,掌握全等的判定是解题的关键.63.某段河流的两岸是平行的,数学兴趣小组在老师带领下不用涉水过河就测得河的宽度,他们是这样做的:①在河流的一侧岸边B点,选对岸正对的一棵树A;②沿河岸直走20米有一树C,继续前行20米到达D处;③从D处沿与河岸垂直的方向行走,当到达A树正好被C树遮挡住的E处停止行走;④测得DE的长为5米.求河流的宽度是多少?并说明理由.【答案】河流的宽度是5m ,证明见解析【解析】【分析】)根据全等三角形对应角相等可得AB=DE ;利用“角边角”证明Rt △ABC 和Rt △EDC 全等,再根据全等三角形对应边相等解答.【详解】解:河的宽度是5m ;证明如下:由作法知,BC=DC ,∠ABC=∠EDC=90°,在Rt △ABC 和Rt △EDC 中,ABC=EDC=90BC=DC ACB=ECD ⎧∠∠⎪⎨⎪∠∠⎩∴Rt △ABC ≌Rt △EDC (ASA ),∴AB=ED=5,即河流的宽度是5m【点睛】本题考查了全等三角形的应用,正确理解题中的测量距离是解题的关键.64.背景知识:如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,若AC BC =,则:AB ==.(1)解决问题:如图(1),90ACD ∠=︒,AC DC =,MN 是过点A 的直线,过点D 作DB MN ⊥于点B ,连接CB ,现尝试探究线段BA 、BC 、BD 之间的数量关系:过点C 作CE CB ⊥,与MN 交于点E ,易发现图中出现了一对全等三角形,即 ≌,由此可得线段BA 、BC 、BD 之间的数量关系是: ;(2)类比探究:将图(1)中的MN 绕点A 旋转到图(2)的位置,其它条件不变,试探究线段BA 、BC 、BD 之间的数量关系,并证明;(3)拓展应用:将图(1)中的MN 绕点A 旋转到图 (3)的位置,其它条件不变,若2BD =,BC =AB 的长为 (直接写结果). 【答案】(1)△EAC ≌△BDC ;;(2)BD −,证明见解析;(3)4.【解析】【分析】(1)利用ASA 证明出△EAC ≌△BDC ,从而得出AE=BD ,EB=AE+AB=BD+AB ,根据EB =进一步得出答案即可;(2)过C 作EC ⊥CB 交MN 于E ,利用ASA 证明△ACE ≌△DCB ,进而求得线段之间的关系,进一步求证即可;(3)过C 作EC ⊥CB 于MN 于E ,利用ASA 证明△ACE ≌△DCB ,然后进一步即可求出AB 的长.【详解】(1)∵CE CB ⊥,∴∠ACE+∠ACB=90°,∵90ACD ∠=︒,∴∠BCD+∠ACB=90°∴∠ACE=∠BCD ,在四边形ACDB 中,∵DB MN ⊥,90ACD ∠=︒,∴∠CAB+∠D=180°,∵∠CAB+∠EAC=180°∴∠D=∠EAC ,在△EAC 与△BDC 中,∵∠EAC=∠D ,AC=DC ,∠ACE=∠DCB ,∴△EAC ≌△BDC(ASA),∴AE=BD ,EC=BC ,∴EB=AE+AB=BD+AB ,在Rt△ECB中,∵EC=BC,∴EB ,∴,故答案为:△EAC≌△BDC;;(2)BD−,证明:如图(2),过C作EC⊥CB交MN于E,则∠ECB=90°,∴∠ECB+∠BCA=∠ACD+∠BCA,∴∠ECA=∠BCD,∵DB⊥MN,∴∠ABD=∠ACD=90°,记AC与BD的交点为F,则∠BFA=∠DFC,∴∠BAF=∠FDC,在△ACE与△DCB中,∵∠BAF=∠FDC,AC=DC,∠ECA=∠BCD,∴△ACE≌△DCB(ASA),∴AE=BD,CE=CB,∴在Rt△BCE中,,∴,即:BD−;(3)如图(3)过C作EC⊥CB于MN于E,MN与CD相交于F,∵∠ACD=∠ACF=90°,∠ECB=90°,∴∠ACB+∠BCF=∠BCF+∠ECF,∴∠ACB=∠ECF,∴∠ACB+90°=∠ECF+90°,∴∠ACE=∠BCD,∵DB⊥MN,∴∠CAE=90°−∠AFC,∠D=90°−∠BFD,∵∠AFC=∠BFD,∴∠CAE=∠D,在△ACE与△DCB中,∵∠ACE=∠BCD,AC=DC,∠CAE=∠D,∴△ACE≌△DCB(ASA),∴AE=DB,CE=CB,∴△ECB为等腰直角三角形,∴,又∵BE=AB−AE=AB−BD,∴AB−,∵BD=2,,∴AB=4.【点睛】本题主要考查了全等三角形性质与判定的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.65.如图,四边形ABCD中,AB=BC=2CD,AB∥CD,∠C=90°,E 是BC的中点,AE与BD相交于点F,连接DE.(1)求证:△ABE≌△BCD;(2)判断线段AE与BD的数量关系及位置关系,并说明理由;(3)若CD=1,试求△AED的面积.【答案】(1)见解析;(2)AE=BD,AE⊥BD,理由见解析;(3)△AED 的面积为3.2【解析】【分析】(1)由已知条件可推导得到AB BC ABE C BE CD =∠=∠=,,,由SAS 即可证明△ABE ≌△BCD ;(2)由(1)可得△ABE ≌△BCD 可得AE =BD ,再由角的转化可得∠AFB =90°,即可证明AE ⊥BD ;(3)因为 △AED 的面积=梯形ABCD 的面积﹣△ABE 的面积﹣△CDE 的面积,即可求解△AED 的面积.【详解】(1)证明:∵AB ∥CD ,∴∠ABE +∠C =180°,∵∠C =90°,∴∠ABE =90°=∠C ,∵E 是BC 的中点,∴BC =2BE ,∵BC =2CD ,∴BE =CD ,在△ABE 和△BCD 中,AB BC ABE C BE CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABE ≌△BCD (SAS );(2)解:AE =BD ,AE ⊥BD ,理由如下:由(1)得:△ABE ≌△BCD ,∴AE =BD ,∵∠BAE =∠CBD ,∠ABF +∠CBD =90°,∴∠ABF+∠BAE=90°,∴∠AFB=90°,∴AE⊥BD;(3)解:∵△ABE≌△BCD,∴BE=CD=1,∵AB=BC=2CD=2,∴CE=BC﹣BE=1,∴CE=CD,∴△AED的面积=梯形ABCD的面积﹣△ABE的面积﹣△CDE的面积=1 2(1+2)×2﹣12×2×1﹣12×1×1=32【点睛】此题考查全等三角形的判定与性质,解题关键在于掌握性质证明三角形全等.66.如图,△ABC 中,AB=BC,∠ABC=90°,F 为AB 延长线上一点,点E 在BC 上,且AE=CF.(1)求证:AE⊥CF;(2)若∠CAE=25°,求∠ACF 的度数.【答案】(1)见解析;(2)65°.【解析】【分析】(1)运用HL 定理直接证明△ABE ≌△CBF ,即可解决问题.(2)证明∠BAE=∠BCF=25°;求出∠ACB=45°,即可解决问题.【详解】如图,延长AE 交CF 于点H ,在Rt △ABE 与Rt △CBF 中,AE CF AB BC ⎧⎨⎩== ∴△ABE ≌△CBF (HL )∴∠BAE=∠BCF ,∵∠F+∠BCF=90°,∴∠BAE+∠F=90°,∴∠AHF=90°,∴AE ⊥CF(2)∵AB=BC ,∠ABC=90°,∴∠ACB=45°=∠BAC ,且∠CAE=25°,∴∠BAE=20°,∵△ABE ≌△CBF ,∴∠BAE=∠BCF=20°,∴∠ACF=65°.【点睛】此题考查全等三角形的判定及其性质的应用问题,准确找出图形中隐含的相等或全等关系是解题的关键.67.如图1,在△ABC中,点D、点E分别在边AB、BC上,DE=AE,且∠B=∠C=∠DEA=β。
专题02 全等三角形中的六种模型梳理几何探究类问题一直属于考试压轴题范围,在三角形这一章,压轴题主要考查是证明三角形各种模型,或证明线段数量关系等,接来下我们针对其做出详细分析与梳理。
类型一、倍长中线模型中线倍长法:将中点处的线段延长一倍。
目的:①构造出一组全等三角形;②构造出一组平行线。
将分散的条件集中到一个三角形中去。
例1.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.【探究与发现】如图1,延长△ABC的边BC到D,使DC=BC,过D作DE△AB交AC延长线于点E,求证:△ABC△△EDC.【理解与应用】如图2,已知在△ABC中,点E在边BC上且△CAE=△B,点E是CD的中点,若AD平分△BAE.(1)求证:AC=BD;(2)若BD=3,AD=5,AE=x,求x的取值范围.【变式训练1】如图1,在ABC 中,CM 是AB 边的中线,BCN BCM ∠=∠交AB 延长线于点N ,2CM CN =.(1)求证AC BN =;(2)如图2,NP 平分ANC ∠交CM 于点P ,交BC 于点O ,若120AMC ∠=︒,CP kAC =,求CPCM的值.【变式训练2】(1)如图1,已知ABC 中,AD 是中线,求证:2AB AC AD +>; (2)如图2,在ABC 中,D ,E 是BC 的三等分点,求证:AB AC AD AE +>+; (3)如图3,在ABC 中,D ,E 在边BC 上,且BD CE =.求证:AB AC AD AE +>+.【变式训练3】在ABC 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转,BM ⊥直线a 于点M .CN ⊥直线a 于点N ,连接PM ,PN .(1)如图1,若点B ,P 在直线a 的异侧,延长MP 交CN 于点E .求证:PM PE =.(2)若直线a 绕点A 旋转到图2的位置时,点B ,P 在直线a 的同侧,其它条件不变,此时7BMP CNP S S +=△△,1BM =,3CN =,求MN 的长度.(3)若过P 点作PG ⊥直线a 于点G .试探究线段PG 、BM 和CN 的关系.类型二、截长补短模型截长补短法使用范围:线段和差的证明(往往需证2次全等)例.在等边三角形ABC 的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N ,P 为△ABC 外一点,且△MPN =60°,△BPC =120°,BP =CP .探究:当点M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系.(1)如图①,当点M 、N 在边AB 、AC 上,且PM =PN 时,试说明MN =BM +CN . (2)如图②,当点M 、N 在边AB 、AC 上,且PM ≠PN 时,MN =BM +CN 还成立吗? 答: .(请在空格内填“一定成立”“不一定成立”或“一定不成立”).(3)如图③,当点M 、N 分别在边AB 、CA 的延长线上时,请直接写出BM ,NC ,MN 之间的数量关系.【变式训练1】如图,在四边形ABCD 中,,180AB AD B ADC =∠+∠=︒,点E 、F 分别在直线BC 、CD 上,且12EAF BAD ∠=∠.(1)当点E 、F 分别在边BC 、CD 上时(如图1),请说明EF BE FD =+的理由.(2)当点E 、F 分别在边BC 、CD 延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF 、BE 、FD 之间的数量关系,并说明理由.【变式训练2】(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分ABC ∠,180A C ∠+∠=︒.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 ∠=︒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 ∠+∠=︒,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.【变式训练3】在ABC 中,BE ,CD 为ABC 的角平分线,BE ,CD 交于点F . (1)求证:1902BFC A ∠=︒+∠;(2)已知60A ∠=︒.①如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长; ②如图2,若BF AC =,求AEB ∠的大小.类型三、做平行线证明全等 例1.如图所示:ABC 是等边三角形,D 、E 分别是AB 及AC 延长线上的一点,且BD CE =,连接DE 交BC 于点M . 求让:MD ME =【变式训练1】 P 为等边△ABC 的边AB 上一点,Q 为BC 延长线上一点,且P A =CQ ,连PQ 交AC 边于D . (1)证明:PD =DQ .(2)如图2,过P 作PE △AC 于E ,若AB =6,求DE 的长.【变式训练2】已知在等腰△ABC 中,AB =AC ,在射线CA 上截取线段CE ,在射线AB 上截取线段BD ,连接DE ,DE 所在直线交直线BC 与点M .请探究:(1)如图(1),当点E 在线段AC 上,点D 在AB 延长线上时,若BD =CE ,请判断线段MD 和线段ME 的数量关系,并证明你的结论.(2)如图(2),当点E 在CA 的延长线上,点D 在AB 的延长线上时,若BD =CE ,则(1)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,说明理由;类型四、旋转模型 例.如图1,AC BC =,CD CE =,ACB DCE α∠=∠=,AD 、BE 相交于点M ,连接CM .(1)求证:BE AD =,并用含α的式子表示AMB ∠的度数;(2)当90α=︒时,取AD ,BE 的中点分别为点P 、Q ,连接CP ,CQ ,PQ ,如图2,判断CPQ 的形状,并加以证明.【变式训练1】四边形ABCD 是由等边ABC ∆和顶角为120︒的等腰ABD ∆排成,将一个60︒角顶点放在D 处,将60︒角绕D 点旋转,该60︒交两边分别交直线BC 、AC 于M 、N ,交直线AB 于E 、F 两点.(1)当E 、F 都在线段AB 上时(如图1),请证明:BM AN MN +=;(2)当点E 在边BA 的延长线上时(如图2),请你写出线段MB ,AN 和MN 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)在(1)的条件下,若7AC =, 2.1AE =,请直接写出MB 的长为 .【变式训练2】(1)问题发现:如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,当△DCE 旋转至点A ,D ,E 在同一直线上,连接BE .则:①△AEB 的度数为 °;②线段AD 、BE 之间的数量关系是 . (2)拓展研究:如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰三角形,且△ACB =△DCE =90°,点 A 、D 、E 在同一直线上,若AD =a ,AE =b ,AB =c ,求a 、b 、c 之间的数量关系. (3)探究发现:图1中的△ACB 和△DCE ,在△DCE 旋转过程中,当点A ,D ,E 不在同一直线上时,设直线AD 与BE 相交于点O ,试在备用图中探索△AOE 的度数,直接写出结果,不必说明理由.【变式训练3】如图1,在Rt ABC 中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是______,位置关系是______. (2)探究证明:把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN 面积的最大值.类型五、手拉手模型例.在等边ABC 中,点D 在AB 上,点E 在BC 上,将线段DE 绕点D 逆时针旋转60°得到线段DF ,连接CF .(1)如图(1),点D 是AB 的中点,点E 与点C 重合,连接AF .若6AB =,求AF 的长; (2)如图(2),点G 在AC 上且60AGD FCB ∠=︒+∠,求证:CF DG =;(3)如图(3),6AB =,2BD CE =,连接AF .过点F 作AF 的垂线交AC 于点P ,连接BP 、DP .将BDP △沿着BP 翻折得到BQP ,连接QC .当ADP △的周长最小时,直接写出CPQ 的面积.【变式训练1】△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形.(1)问题发现:如图1,若点A ,D ,E 在同一直线上,连接AE ,BE . ①求证:△ACD △△BCE ;②求△AEB 的度数.(2)类比探究:如图2,点B 、D 、E 在同一直线上,连接AE ,AD ,BE ,CM 为△DCE 中DE 边上的高,请求△ADB 的度数及线段DB ,AD ,DM 之间的数量关系,并说明理由. (3)拓展延伸:如图3,若设AD (或其延长线)与BE 的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.【变式训练2】(1)如图1,锐角△ABC 中,分别以AB 、AC 为边向外作等腰直角△ABE 和等腰直角△ACD ,使AE =AB ,AD =AC ,∠BAE =∠CAD =90°,连接BD ,CE ,试猜想BD 与CE 的大小关系,不需要证明.【深入探究】(2)如图2,四边形ABCD 中,AB =5,BC =2,∠ABC =∠ACD =∠ADC =45°,求BD 2的值;甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD 全等的三角形,将BD 进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算;【变式思考】(3)如图3,四边形ABCD 中,AB =BC ,∠ABC =60°,∠ADC =30°,AD =6,BD =10,则CD = .【变式训练3】(1)问题发现:如图1,ACB △和DCE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 在同一条直线上,则AEB ∠的度数为__________,线段AD 、BE 之间的数量关系__________;(2)拓展探究:如图2,ACB △和DCE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 不在一条直线上,请判断线段AD 、BE 之间的数量关系和位置关系,并说明理由. (3)解决问题:如图3,ACB △和DCE 均为等腰三角形,ACB DCE α∠=∠=,则直线AD 和BE 的夹角为__________.(请用含α的式子表示)类型六、一线三角模型例.在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线MN 经过点C 且AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①ADC △CEB △;②DE AD BE =+;(2)当直线MN 烧点C 旋转到图2的位置时,求证:DE AD BE =-;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【变式训练1】【问题解决】(1)已知△ABC 中,AB =AC ,D ,A ,E 三点都在直线l 上,且有△BDA =△AEC =△BAC .如图①,当△BAC =90°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系为:______________;【类比探究】(2)如图②,在(1)的条件下,当0°<△BAC<180°时,线段DE,BD,CE的数量关系是否变化,若不变,请证明:若变化,写出它们的关系式;【拓展应用】(3)如图③,AC=BC,△ACB=90°,点C的坐标为(-2,0),点B的坐标为(1,2),请求出点A的坐标.【变式训练2】(1)如图1,在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD△直线m,CE△直线m,垂足分别为点D、E.求证:△ABD△△CAE;(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有△BDA=△AEC=△BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论△ABD△△CAE是否成立?如成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图3,D,E是D,A,E三点所在直线m上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F为△BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD,CE,若△BDA=△AEC=△BAC,求证:△DEF是等边三角形.【变式训练3】探究:(1)如图(1),已知:在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD△直线m,CE△直线m,垂足分别为点D、E.请直接写出线段BD,DE,CE之间的数量关系是.拓展:(2)如图(2),将探究中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有△BDA=△AEC=△BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问探究中的结论是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.应用:(3)如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为△BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若△BDA=△AEC=△BAC,请直接写出△DEF的形状是.。
专题01 全等模型--倍长中线与截长补短全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(倍长中线模型、截长补短模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.倍长中线模型【模型解读】中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.(注:一般都是原题已经有中线时用,不太会有自己画中线的时候)。
【常见模型及证法】1、基本型:如图1,在三角形ABC 中,AD 为BC 边上的中线.证明思路:延长AD 至点E ,使得AD =DE . 若连结BE ,则BDE CDA ∆≅∆;若连结EC ,则ABD ECD ∆≅∆;2、中点型:如图2,C 为AB 的中点.证明思路:若延长EC 至点F ,使得CF EC =,连结AF ,则BCE ACF ∆≅∆;若延长DC 至点G ,使得CG DC =,连结BG ,则ACD BCG ∆≅∆.3、中点+平行线型:如图3, //AB CD ,点E 为线段AD 的中点.证明思路:延长CE 交AB 于点F (或交BA 延长线于点F ),则EDC EAF ∆≅∆.1.(2022·山东烟台·一模)(1)方法呈现:如图①:在ABC 中,若6AB =,4AC =,点D 为BC 边的中点,求BC 边上的中线AD 的取值范围.解决此问题可以用如下方法:延长AD 到点E 使DE AD =,再连接BE ,可证ACD EBD △≌△,从而把AB 、AC ,2AD 集中在ABE △中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD 的取值范围是_______________,这种解决问题的方法我们称为倍长中线法;(2)探究应用:如图②,在ABC 中,点D 是BC 的中点,DE DF ⊥于点D ,DE 交AB 于点E ,DF 交AC 于点F ,连接EF ,判断BE CF +与EF 的大小关系并证明;(3)问题拓展:如图③,在四边形ABCD 中,//AB CD ,AF 与DC 的延长线交于点F 、点E 是BC 的中点,若AE 是BAF ∠的角平分线.试探究线段AB ,AF ,CF 之间的数量关系,并加以证明.2.(2022·河南南阳·中考模拟)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材第69页的部分内容:如图,在ABC 中,D 是边BC 的中点,过点C 画直线CE ,使//CE AB ,交AD 的延长线于点E ,求证:AD ED=证明∵//CE AB (已知)∴ABD ECD ∠=∠,BAD CED ∠=∠(两直线平行,内错角相等).在ABD △与ECD 中,∵ABD ECD ∠=∠,BAD CED ∠=∠(已证),BD CD =(已知),∴()A.A.S ABD ECD △△≌,∴AD ED =(全等三角形的对应边相等).(1)【方法应用】如图①,在ABC 中,6AB =,4AC =,则BC 边上的中线AD 长度的取值范围是______.(2)【猜想证明】如图②,在四边形ABCD 中,//AB CD ,点E 是BC 的中点,若AE 是BAD ∠的平分线,试猜想线段AB 、AD 、DC 之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)【拓展延伸】如图③,已知//AB CF ,点E 是BC 的中点,点D 在线段AE 上,EDF BAE ∠=∠,若5AB =,2CF =,求出线段DF 的长.3.(2022·河北·中考模拟)倍长中线的思想在丁倍长某条线段(被延长的线段a 要满足两个条件:①线段a 一个端点是图中一条线段b 的中点;②线段a 与这条线段b 不共线),然后进行连接,构造三角形全等,再进一步将某些线段进行等量代换,再证明全等或其他的结论,从而解决问题.【应用举例】如图(1),已知:AD 为ABC ∆的中线,求证:2AB AC AD +>.简证:如图(2),延长AD 到E ,使得DE AD =,连接CE ,易证ABD ECD ∆≅∆,得AB = ,在ACE ∆中,AC CE +> ,2AB AC AD +>.【问题解决】(1)如图(3),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 =.(2)如图(4),在ABC ∆中,90,A D ∠=︒是BC 边的中点,E F 、分别在边AB AC 、上,DE DF ⊥,若3,4BE CF ==,求EF 的长.(3)如图(5),AD 是ABC ∆的中线,,AB AE AC AF ==,且90BAE FAC ∠=∠=︒,请直接写出AD 与EF 的数量关系_ 及位置关系_ .模型2.截长补短模型【模型解读】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系。
10.四边形ABCD是边长为4的正方形,点E在边AD所在直线上,连接CE,以CE为边,作正方形CEFG (点D,点F在直线CE的同侧),连接BF.
(1)如图①,当点E与点A重合时,请直接写出BF的长;
(2)如图②,当点E在线段AD上时,AE=1;
①求点F到AD的距离;
②求BF的长;
(3)若BF=请直接写出此时AE的长.
图①图②备用图
第10题图
解:(1)如解图①,作FH ⊥BA 的延长线于点H ,
则∠FHE =90°,
∵四边形ABCD 和四边形CEFG 是正方形,
∴AD =CD =4,EF =CE ,∠ADC =∠DAH =∠BAD =∠CEF =90°,
∴∠FEH =∠CED ,
在△EFH 和△CED 中,
90FHE EDC FEH CED
EF CE ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△EFH ≌△CED (AAS ),
∴FH =ED =4,AH =CD =4,
∴BH =AB +AH =8,
∴BF
(2)如解图②,过点F 作FH ⊥AD 交AD 的延长线于点H ,作FM ⊥AB 交BA 的延长线于点M , 则FM =AH ,AM =FH ,
①∵AD =4,AE =1,∴DE =3,
同(1)得:△EFH ≌△CED (AAS ),
∴FH =DE =3,,
即点F 到AD 的距离为3;
②∵BM =AB +AM =4+3=7,由①得EH =CD =4,
∴FM =AE +EH =5,
∴BF
; (3)1或2
.
【解法提示】分两种情况:
①如解图③,当点E 在边AD 的左侧时,过F 作FH ⊥AD 交AD 于点H ,交BC 于点K .
同(1)得:△EFH ≌△CED ,
∴FH =DE =AE +4,EH =CD =4,
∴FK =8+AE ,在Rt △BFK 中,BK =AH =EH -AE =4-AE ,
由勾股定理得:(4-AE )2+(8+AE )2=(
2,
解得AE=1或AE=-5(舍去),
∴AE=1;
②如解图④,当点E在边AD的右侧时,过F作FH⊥AD交AD的延长线于点H,交BC延长线于点K,
同理得:AE=2或2(舍去).
③当点E在AD上时,可得:(8-AE)2+(4+AE)2=(2,
解得AE=5或-1,
5>4不符合题意.
综上所述:AE的长为1或2
图①图②
图③图④
(2009年湖北省黄石市)24、如图甲,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一动点,连结AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.
(1)如果AB=AC,∠BAC=90°,①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图乙,线段CF、BD之间的位置关系为 ,数量关系为 .
②当点D在线段BC的延长线上时,如图丙,①中的结论是否仍然成立,为什么?
(2)如果AB≠AC,∠BAC≠90°点D在线段BC上运动.
试探究:当△ABC满足一个什么条件时,CF⊥BC(点C、F重合除外)?画出相应图形,并说明理由.(画图不写作法)
(3)若AC=4 2 ,BC=3,在(2)的条件下,设正方形ADEF的边DE与线段CF相交于点P,求线段CP长的最大值.。