初中数学平移等腰直角三角形斜边上的高专题辅导
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浙教版数学八年级上册第二章《特殊三角形》复习一、知识结构本章主要学习了等腰三角形的性质与判定、直角三角形的性质与判定以及勾股定理、HL 定理等知识,这些知识点之间的结构如下图所示:等腰Rt两直角三角形全等的判定直角三角形的性质和判定等边三角形的性质和判定等腰三角形的性质和判定直角三角形等边三角形等腰三角形特殊三角形二、重点回顾1.等腰三角形的性质:等腰三角形两腰_______;等腰三角形两底角______(即在同一个三角形中,等边对_____);等腰三角形三线合一,这三线是指________________、________________、________________,也就是说一条线段充当三种身份;等腰三角形是________图形,它的对称轴有_________条。
2.等腰三角形的判定:有____边相等的三角形是等腰三角形;有_____相等的三角形是等腰三角形(即在同一个三角形中,等角对_____)。
注意:有两腰相等的三角形是等腰三角形,这句话对吗? 3.等边三角形的性质:等边三角形各条边______,各内角_______,且都等于_____;等边三角形是______图形,它有____条对称轴。
4.等边三角形的判定:有____边相等的三角形是等边三角形;有三个角都是______的三角形是等边三角形;有两个角都是______的三角形是等边三角形;有一个角是______的______ 三角形是等边三角形。
5.直角三角形的性质:直角三角形两锐角_______;直角三角形斜边上的中线等于_______;直角三角形两直角边的平方和等于________(即勾股定理)。
30°角所对的直角边等于斜边的________ 6.直角三角形的判定:有一个角是______的三角形是直角三角形;有两个角_______的三角形是直角三角形;两边的平方和等于_______的三角形是直角三角形。
一条边上的中线等于该边长度的一半,那么该三角形是直角三角形,但不能直接拿来判断某三角形是直角三角形,但有助于解题。
直角三角形(提高):【学习目标】1.认识直角三角形, 学会用符号和字母表示直角三角形.2.掌握直角三角形的性质定理,并能灵活的应用性质定理解答和证明相关问题.3. 掌握直角三角形的判定定理,并能灵活应用.【要点梳理】要点一、直角三角形的概念有一个角是直角的三角形是直角三角形.直角三角形表示方法:Rt△.如下图,可以记作“Rt△ABC”.要点诠释:三角形有六个元素,分别是:三个角,三个边,在直角三角形中,有一个元素永远是已知的,就是有一个角是90°.直角三角形可分为等腰直角三角形和含有30°的直角三角形两种特殊的直角三角形,每种三角形都有其特殊的性质.要点二、直角三角形的性质定理定理1:直角三角形的两个锐角互余.要点诠释:直角三角形的特征是两锐角互余,反过来就是直角三角形的一个判定:两个角互余的三角形是直角三角形.定理2:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.定理3:在直角三角形中,30°的角所对的直角边等于斜边的一半.已知:如图Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,则证明:取AB中点D,连接CD则CD=BD=AD=,∵在Rt△ ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°∴∠B=60°,∴△BCD为等边三角形∴要点三、直角三角形的判定定理定理1:如果一个三角形的两个角互余,那么这个三角形是直角三角形.定理2:在一个三角形中,如果一边的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.如图:已知:CD为AB的中线,且CD=AD=BD,求证:△ABC是直角三角形.证明:∵AD=CD,∴∠A=∠1.同理∠2=∠B.∵∠2+∠B+∠A+∠1=180°,即2(∠1+∠2)=180°,∴∠1+∠2=90°,即:∠ACB=90°,∴△ABC是直角三角形.【典型例题】类型一、直角三角形两锐角互余性质的应用1、(2016秋•利川市校级期中)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC≠AB,AD是斜边BC上的高,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别为E、F,则图中与∠C(∠C除外)相等的角的个数是()A.3个 B.4个 C.5个 D.6个【思路点拨】由“直角三角形的两锐角互余”,结合题目条件,得∠C=∠BDF=∠BAD=∠ADE.【答案与解析】解:如图,∵AD是斜边BC上的高,DE⊥AC,DF⊥AB,∴∠C+∠B=90°,∠BDF+∠B=90°,∠BAD+∠B=90°,∴∠C=∠BDF=∠BAD,∵∠DAC+∠C=90°,∠DAC+∠ADE=90°,∴∠C=∠ADE,∴图中与∠C(除之C外)相等的角的个数是3,故选:A.【总结升华】此题考查了直角三角形的性质,直角三角形的两锐角互余.举一反三:【变式】(2015春•张掖校级月考)在直角三角形中,一个锐角比另一个锐角的3倍还多10°,求这两个锐角的度数.【答案】解:设另一个锐角为x°,则一个锐角为(3x+10)°,由题意得,x+(3x+10)=90,解得x=20,3x+10=3×20+10=70,所以,这两个锐角的度数分别为20°,70°.类型二、含30°角的直角三角形2、已知:如图,在△ABC中,∠A=30°,∠ACB=90°,M、D分别为AB、MB的中点.求证:CD⊥AB.【思路点拨】由∠ACB=90°,M为AB的中点.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到CM=12AB=BM,再根据在直角三角形中,30°所对的边等于斜边的一半得到CB=12AB=BM,则CM=CB,而D为MB的中点,根据等腰三角形的性质即可得到结论.【答案与解析】证明:∵∠ACB=90°,M为AB中点,∴CM=12AB=BM,∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴CB=12AB=BM,∴CM=CB,∵D为MB的中点,∴CD⊥BM,即CD⊥AB.【总结升华】本题考查了含30°的直角三角形的性质:30°所对的边等于斜边的一半;也考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半以及等腰三角形的性质.3、在Rt△ABC中,∠C=90°,CD⊥AB,垂足为点D.(1)如果∠A=60°,求证:BD=3AD;(2)如果BD=3AD,求证:∠A=60°.【思路点拨】(1)根据三角形的内角和定理求出∠ACD=∠B=30°,根据含30度角的直角三角形性质求出AB=2AC,AC=2AD即可;(2)取AB的中点O,连接CO,设AD=x,则BD=3x,AB=4x,根据直角三角形斜边上中线求出AO=CO,AD=DO,证△COA是等边三角形即可求出答案.【答案与解析】证明:(1)∵∠C=90°,CD⊥AB,∠A=60°,∴∠ACD=∠B=30°,∵∠C=90°,CD⊥AB,∴AB=2AC,AC=2AD,∴AB=4AD,∴BD=3AD.(2)取AB的中点O,连接CO,∵BD=3AD,∴设AD=x,则BD=3x,AB=4x,∵∠C=90°,O是AB的中点,∴OC=OA=2x,∴OD=x=12 CO,∵CD⊥AB,∴∠OCD=30°,∴∠COD=60°,∵OA=OC,∴△ACO是等边三角形,∴∠A=60°.【总结升华】本题主要考查对直角三角形斜边上的中线,含30度角的直角三角形,等边三角形的性质和判定等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理是解此题的关键.举一反三:【变式】如图,在△ABC中,BA=BC,∠B=120°,AB的垂直平分线MN交AC于D,求证:AD= 12DC.【答案】解:如图,连接DB .∵MN 是AB 的垂直平分线,∴AD=DB ,∴∠A=∠ABD ,∵BA=BC ,∠B=120°,∴∠A=∠C=12(180°-120°)=30°, ∴∠ABD=30°,又∵∠ABC=120°,∴∠DBC=120°-30°=90°,∴BD=12DC , ∴AD=1DC .【答案】类型三、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半4、某中学师生在劳动基地活动时,看到木工师傅在材料边角处画直角时用了一种“三弧法”.方法是:①线段AB,分别以A,B为圆心,AB长为半径画弧相交于C.②以C为圆心,仍以AB长为半径画弧交AC的延长线于D.③连接DB.则∠ABD就是直角.(1)请你就∠ABD是直角作出合理解释.(2)现有一长方形木块的残留部分如图,其中AB,CD整齐且平行,BC,AD 是参差不齐的毛边.请你在毛边附近用尺规画一条与AB,CD都垂直的边(不写作法,保留作图痕迹)【思路点拨】(1)根据方法作出图形,根据画法可以判定出△ABC是等边三角形,然后根据等边三角形的每三个角都是60°,可得∠1=∠2=∠3=60°,再根据等边对等角的性质可得∠4=∠5,然后根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠3=∠4+∠5,然后求出∠5的度数,再列式求出∠2+∠5=90°,即∠ABD是直角;(2)在AB边毛边附近选取一点E,然后利用“三弧法”作出∠AEF=90°即可得解.【答案与解析】(2)如图2,根据“三弧法”画法,EF即为与AB,CD都垂直的边.【总结升华】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,读懂题意,弄明白“三弧法”的画法,并从中找出相等的边是解题的关键.5、有一个直角三角形纸片BCE,设点A是斜边BE上的一点,连接AC,现沿AC将纸片剪开,并将纸片ADE顺时针旋转摆放成图2、图3、或图4的样子.(1)如图2,当点A是中点,且DE∥BC时,求∠BAE的度数;(2)如图3,当点A是中点,但DE不平行于BC时,设M是DE的中点,连接AM交BC于点N,求证:∠ANB+∠BAE=180°;(3)如图4,当AB<AE时,设M是DE上的一点,连接AM交BC于点N,若∠ANB+∠BAE=180°,那么点M在DE上的位置满足什么条件?(温馨提示:在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半)【思路点拨】(1)根据性质推出AB=AE=AC,根据等腰三角形的性质推出∠B=∠ACB,∠E=∠ACE,根据平行线的性质和三角形的内角和定理求出即可;(2)求出等腰三角形ADE,推出∠MAE=∠DAE=∠B即可;(3)求出∠E+∠MAE=∠E+∠B=90°即可.【答案与解析】解:(1)在图1中,∵∠ECB=90°,A是BE的中点,∴AB=AE=AC,∴∠B=∠ACB,∠E=∠ACE,∴∠B+∠E=90°,在图2中,∵DE∥BC,∴∠AHB=∠E,∴∠B+∠AHB=90°,∴∠BAE=180°﹣90°=90°;(2)∵在第二问中A是中点,在直角三角形中连斜边中点得到的是两个等腰三角形,所以∠B=∠AC B=∠DAE(因为∠DAE是原来的外角),又∵同时AD=AE,∴△ADE是等腰三角形,底边上的中线就也是顶角的角平分线,∴∠MAE=∠DA M=∠B,∴∠ANB+∠BAE=∠ANB+∠BA M+∠MAE=∠ANB+∠BA M+∠B=180°即∠ANB+∠BAE=180°.(3)与(2)类似:同理∠B=∠MAE,同时∠E是原来直角三角形里的另一个锐角,就是∠B 的余角,所以∠E+∠MAE=∠E+∠B=90°结论:M是A在DE上的垂足.【总结升华】本题主要考查对三角形的内角和定理,直角三角形斜边上的中线,三角形的内角和定理,等腰三角形的性质和判定等知识点的理解和掌握,能正确运用选择进行推理是解此题的关键.举一反三:【变式】已知:如图,△ABC中,M为BC中点,DM⊥ME,MD交AB于D,ME交AC 于E.求证:BD+CE>DE.【答案】证明:如图,延长DM到F,使MF=DM,连接EF、CF,∵BM=CM,∠BMD=∠CMF,∴△BDM≌△CFM(SAS),∴BD=CF,∵DM⊥ME,DM=FM,ME是公共边,∴△DEM≌△FEM(SAS),∴DE=FE,在△ECF中,EC+FC>EF,∴BD+EC>DE.类型四、直角三角形的判定6、如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,O是BC的中点,如果在AB和AC上分别有一个动点M、N在移动,且在移动时保持AN=BM,请你判断△OMN的形状,并说明理由.【思路点拨】连接OA.先证得△OAN≌△OBM,然后根据全等三角形的对应边相等推知OM=ON;然后由等腰直角三角形ABC的性质、等腰三角形OMN的性质推知∠NOM=90°,即△OMN是等腰直角三角形.【答案与解析】解:△OMN是等腰直角三角形.理由:连接OA.∵在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,O是BC的中点,∴AO=BO=CO(直角三角形斜边上的中线是斜边的一半);∠B=∠C=45°;在△OAN和OBM中,,∴△OAN≌△OBM(SAS),∴ON=OM(全等三角形的对应边相等);∴∠AON=∠BOM(全等三角形的对应角相等);又∵∠BOM+∠AOM=90°,∴∠NOM=∠AON+∠AOM=90°,∴△OMN是等腰直角三角形.【总结升华】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质.解答该题的关键一步是根据等腰直角三角形ABC的“三线合一”的性质推知OA=OB=OC.举一反三:【变式】一个三角形内角度数比是3:2:5,这个三角形是三角形.【答案】直角.因为三角形的内角和是180度,利用按比例分配的方法求出最大角的度数为:180°×=90°;所以这个三角形是直角三角形.【变式2】如图,△ABC中,∠A=12∠B=13∠ACB,CD是高,S表示三角形的面积.求证:S△ACD=3S△BCD.【答案】∵三角形三内角的和是180°,∴∠A+∠B+∠ACB=180°,即∠A+2∠A+3∠A=180°,∴∠A=30°,∴AB=AD+BD=4BD,得AD=3BD.。
初中数学《直角三角形》培优、拔高(奥数)专题讲义阅读与思考直角三角形是一类特殊三角形,有以下丰富的性质: 角的关系:两锐角互余;边的关系:斜边的平方等于两直角边的平方和;边角关系:30所对的直角边等于斜边的一半.这些性质广泛应用于线段计算、证明线段倍分关系、证明线段平方关系等方面.在现阶段,勾股定理是求线段的长度的主要方法,若图形缺少条件直角条件,则可通过作辅助垂线的方法,构造直角三角形为勾股定理的应用创造必要条件;运用勾股定理的逆定理,通过代数方法计算,也是证明两直线垂直的一种方法.熟悉以下基本图形基本结论:例题与求解【例l 】(1)直角△ABC 三边的长分别是x ,1x 和5,则△ABC 的周长=_____________.△ABC 的面积=_____________.(2)如图,已知Rt △ABC 的两直角边AC =5,BC =12,D 是BC 上一点,当AD 是∠A 的平分线时,则CD =_____________.DC(太原市竞赛试题)解题思路:对于(1),应分类讨论;对于(2),能在Rt △ACD 中求出CD 吗?从角平分线性质入手.【例2】如图所示的方格纸中,点A ,B ,C ,都在方格线的交点,则∠ACB =( ) A.120° B.135° C.150° D.165°(“希望杯”邀请赛试题)解题思路:方格纸有许多隐含条件,这是解本例的基础.【例3】如图,P为△ABC边BC上的一点,且PC=2PB,已知∠ABC=45°,∠APC =60°,求∠ACB的度数.B C(“祖冲之杯”邀请赛试题)解题思路:不能简单地由角的关系推出∠ACB的度数,综合运用条件PC=2PB及∠APC =60°,构造出含30°的直角三角形是解本例的关键.【例4】如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,分别以AB,AC为边在△ABC的外侧作等边△ABE和等边△ACD,DE与AB交于F,求证:EF=FD.BA C(上海市竞赛试题)解题思路:已知FD为Rt△FAD的斜边,因此需作辅助线,构造以EF为斜边的直角三角形,通过全等三角形证明.【例5】如图,在四边形ABCD中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=CD,求证:222+=BD AB BCBC(北京市竞赛试题)解题思路:由待证结论易联想到勾股定理,因此,三条线段可构成直角三角形,应设法将这三条线段集中在同一三角形中.【例6】斯特瓦尔特定理:如图,设D 为△ABC 的边BC 上任意一点,a ,b ,c 为△ABC 三边长,则222b BDc DC AD BD DC a+=-⋅.请证明结论成立.B解题思路:本题充分体现了勾股定理运用中的数形结合思想.能力训练A 级1.如图,D 为△ABC 的边BC 上一点,已知AB =13,AD =12,AC =15,BD =5,则BC =_____________.第1题2.如图,在Rt △ABC 中∠C =90°,BE 平分∠ABC 交AC 于E ,DE 是斜边AB 的垂直平分线,且DE =1cm ,则AC =_____________cm.第2题3.如图,四边形ABCD 中,已知AB ∶BC ∶CD ∶DA =2∶2∶3∶1,且∠B =90°,则∠DAB =_____________.第3题ABC(上海市竞赛试题)4.如图,在△ABC 中,AB =5,AC =13,边BC 上的中线AD =6,则BC 的长为_____________.第4题D B(湖北省预赛试题)5.如果一个三角形的一条边是另一条边的2倍,并且有一个角是30 º,那么这个三角形的形状是( )A.直角三角形B. 钝角三角形C. 锐角三角形D.不能确定(山东省竞赛试题)6.如图,小正方形边长为1,连结小正方形的三个顶点可得△ABC ,则AC 边上的高为( )B.C.D. 第6题CB(福州市中考试题)7.如图,一个长为25分米的梯子,斜立在一竖直的墙上,这时梯足距墙底端7分米,如果梯子的顶端沿墙下滑4分米,那么梯足将滑( )A. 15分米B. 9分米C. 8分米D. 5分米第7题8.如图,在四边形ABCD 中,∠B =∠D =90°,∠A =60°,AB =4,AD =5,那么BCCD等于( ) A.1 B. 2C.D.54第8题A9. 如图,△ABC 中,AB =BC =CA ,AE =CD ,AD ,BE 相交于P ,BQ ⊥AD 于Q ,求证:BP =2PQ.DC(北京市竞赛试题)10. 如图,△ABC 中,AB =AC.(1)若P 是BC 边上中点,连结AP ,求证:22BP CP AB AP ⋅=-(2)P 是BC 边上任意一点,上面的结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)若P 是BC 边延长线上一点,线段AB ,AP ,BP ,CP 之间有什么样的关系?请证明你的结论.BP11.如图,直线OB 是一次函数2y x =图象,点A 的坐标为(0,2),在直线OB 上找点C ,使得△ACO 为等腰三角形,求点C 的坐标.12.已知:如图,将矩形ABCD 沿对角线BD 折叠,使点C 落在C '处,BC '交AD 于E ,AD =8,AB =4,求△BED 的面积.D(山西省中考试题)B 级1.若△ABC 的三边a,b,c 满足条件:222338102426a b c a b c +++=++,则这个三角形最长边上的高为_____________.2.如图,在等腰Rt △ABC 中,∠A =90°,P 是△ABC 内的一点,PA =1,PB=3,PC ,则∠CPA =_____________.第2题A3. 在△ABC 中,AB =15,AC =13,高AD =12,则△ABC 的周长为_____________.4.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于D ,AF 平分∠CAB 交CD 于E ,交CB 于F ,且EG ∥AB 交CB 于G ,则CF 与GB 的大小关系是( )A. CF >GBB. CF =GBC. CF <GBD. 无法确定第4题AB5. 在△ABC 中,∠B 是钝角,AB =6,CB =8,则AD 的范围是( ) A. 8<AC <10 B. 8<AC <14 C. 2<AC <14 D. 10<AC <14(江苏省竞赛试题)6.满足两条直角边长均为整数,且周长恰好等于面积的整数倍的直角三角形的个数有( )A. 1个B. 2个C. 3个D.4个(浙江省竞赛试题)7.如图,△ABC 是等腰直角三角形,AB =AC ,D 是斜边BC 的中点,E ,F 分别是AB ,AC 边上的点,且DE ⊥DF ,若BE =12,CF =5,求△DEF 的面积.DBC(四川省联赛试题)8.如图,在Rt △ABC 中,∠A =90°,D 为斜边BC 中点,DE ⊥DF ,求证:222EF BE CF =+B(江苏省竞赛试题)9.周长为6,面积为整数的直角三角形是否存在?若不存在,请给出证明;若存在,请证明有几个.(全国联赛试题)10.如图,在△ABC 中,∠B AC =45°,AD ⊥BC 于D ,BD =3,CD =2,求△ABC 面积.BC(天津市竞赛试题)11.如图,在△ABC 中,∠B AC =90°,AB =AC ,E ,F 分别是BC 上两点,若∠EAF=45°,试推断BE ,CF ,EF 之间数量关系,并说明理由.A C12.已知在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,∠MCN =45°. (1)如图1,当M ,N 在AB 上时,求证:222MN AM BN =+(2)如图2,将∠MCN 绕点C 旋转,当M 在BA 的延长线上时,上述结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.图1NAB M图2N BM(天津市中考试题)。
中考数学复习指导:双等腰直角三角形问题前解法分析双等腰直角三角形问题前解法分析一个等腰直角三角形绕另一等腰直角三角形旋转,形成以双等腰直角三角形为背景的数学问题,在近年各地中考试卷中大量出现.本文拟通过对不同类型的双等腰直角三角形问题的剖析,找到某些共性,以达到帮助大家提高解题题能力的目的.一、共直角顶点的两个等腰直角三角形例1.如图1,已知ACB ?和ECD ?都是等腰直角三角形,90,ACB ECD D ∠=∠=°为AB 边上一点.(1)求证: ACE BCD ;(2)求证: 2222CD AD DB =+.分析当两等腰直角三角形绕着公共的直角顶点进行旋转时,必会出现全等三角形,此题第(1)问运用“通性”直接证明全等.第(2)问借助第(1)问的结论,利用等腰直角三角形两锐角互余,以及勾股定理,证明等式成立.注意到等腰三角形中的两腰相等,则旋转使两腰重合往往是解题中常用的途径之一.例2.如图2,在四边形ABCD 中,点,E F 分别是,AB CD 的中点,过点E 作AB 的垂线,过点F 作CD 的垂线,两垂线交于点G ,连结,,,AG BG CG DG ,且AGD BGC ∠=∠.(1)求证: AD BC =;(2)求证: AGD EGF ??:;(3)如图3,若,AD BC 所在直线互相垂直,求AD EF的值.分析初看此题是一组对边相等的四边形问题,可仔细分析条件可以发现,DGC ?和AGB ?均为等腰三角形,当四边形ABCD 中AD BC ⊥时,两等腰三角形即变为等腰直角三角形,题中三个问题层次分明,逐级递进.第(1)问利用垂直平分线性质直接证全等;第(2)问利用顶用相等的两等腰三角形相似得到对应边成比例,再借用夹角相等证相似;第(3)问通过对四边形中相等的一组对边特殊化,形成两等腰直角三角形,把两条线段的比转化为等腰直角三角形中斜边与直角边的比.虽然通过中点,转化的方法较多(相似、中位线、中位倍长构全等),但本质上均需要构造等腰直角三角形.二、共底角顶点的两个等腰直角三角形例3.如图4, ,A B 分别在射线,OM ON 上,且MON ∠为钝角,现以线段,OA OB 为斜边向MON ∠外侧作等腰直角三角形,分别是,OAP OBQ ??,点,,C D E 分别是,,OA OB AB 的中点.(1)求证: PCE EDQ ;(2)延长,PC QD 交于点R .①如图5,若150MON ∠=°,求证:ABR ?为等边三角形;②如图6,若ARB PEQ ??:,求MON ∠的大小和AB PQ的值.分析本题中两等腰直角三角形OAP ?与OBQ ?中的一底角顶点O 重合,通过OAP ?绕点O 旋转来设计相关问题.第(1)问利用三角形中位线定理和直角三角形斜边上的中线结合平行四边形性质证明全等(边角边).第(2)①问从对称的角度,通过添加辅助线(连结OC )过度,利用线段中垂线证线段相等;第(2)②问,需要对(2)①问逆向思考,通过证PE EQ ⊥这一中间环节,得出PEQ ?与ARB ?为等腰直角三角形,利用直角三角形斜边上的中线性质与等腰直角三角形三边关系求出两线段的比值.值得注意的是,此题与例2图形相近,解法相近,考查的核心知识点相近.例4.已知两个共顶点的等腰三角形Rt ABC ?和Rt CEF ?,90ABC CEF ∠=∠=°,连结,AF M 是AF 的中点,连结,MB ME .(1)如图7,当CB 与CE 在同一直线上时,求证: //MB CF ;(2)如图7,若,2CB a CE a ==,求BM ,ME 的长;(3)如图8,当45BCE ∠=°时,求证: BM ME =.分析两个共底角顶点的双等腰直角三角形中,当两腰在一条直线上时,另两腰必平行.第(1)问利用这个性质结合M 点为中点直接证全等;(2)问在(1)问的基础上,证明BEM ?为等腰直角三角形;第(3)问研究在CEF ?绕点C 旋转45°时,BME ?的形状问题.图形形状发生了改变,但结论不变,方法不变,仍可借助中点构造等腰直角三角形,利用中位线性质进行转化证明.三、一直角顶点和一底角顶点重合的两个等腰直角三角形例5.如图9,在Rt ABC ?中,90,BAC AB AD ∠=°=,点D 是AC 的中点,将一块等腰直角三角板如图放置,使三角板斜边的两个端点分别与,A D 重合,连结,BE EC .试猜想线段BE 和EC 的数量及位置关系,并证明你的猜想.分析等腰直角ADE ?的底角顶点A 与等腰直角ABD ?的直角顶点A 重合,借助BAE EDC 证明BEC ?为等腰直角三角形.相当于共直角顶点等腰三角形ADE ?与BEC ?旋转问题的逆问题.例6 如图10 , ABC ?和ACD ?是两个等腰直角三角形,90ACB ADC ∠=∠=°,延长DA 至点E ,使AE AD =,连结,,EB EC BD .(1)求证: BDA BEA ;(2)若BC =BE 的长.分析本题中一等腰直角三角形的直角边与另一等腰直角三角形的斜边重合,此种情况下一等腰直角三角形的斜边必与另一等腰直角三角形一直角边垂直.第(1)问即在此基础上通过“三线合一”构造等腰三角形;第(2)问是根据等腰直角三角形的边角特征,借助勾股定理求线段长.四、一直角顶点和一底边中点重合的两个等腰直角三角形例7如图11,在等腰直角ABC ?中,90,ACB CO AB ∠=°⊥于点O ,点,D E 分别在边,AC BC 上,且AD CE =,连结DE 交CO 于点P ,给出以上结论:①DOE ?是等腰直角三角形;②CDE COE ∠=∠;③1AC =,则四边形CEOD 的面积为14; ④22222AD BE OP DP PE +?=?. 其中所有正确结论正确的序号是 .分析本题表面上看,是一个等腰直角三角形通过作出斜边上的高探究相关结论的问题,实质上是等腰直角DOE ?的直角顶点O 在等腰直角ABC ?斜边中点O 处的结论探究问题.对于选项④利用“四点共圆”,并借助“共角共边的母子”相似三角形,能起到事半攻倍的效果,五、一底角顶点和一底边中点重合的两个等腰直角三角形例8 如图12,等腰直角三角形ABC ?和ODE ?,点O 为BC 中点,90,BAC ODE OD ∠=∠=°交BA 于,M OE 交AC 于N ,试求,,BM NM NA 的关系,并说明理由.分析 DOE ?绕等腰直角ABC ?的底边中点O 旋转,在图12~图14三种情况中,对应的线段和差关系分别是,BM MN NA MN BM NA =+=+.此时DOE ?为等腰直角三角形并不是必备条件,本质上45MON ∠=°才是这一模型的必备条件,其基本的解题途径是,构造共直角顶点的两个等腰直角三角形,通过截长补短解决线段的和差问题.等腰直角三角形底边中点具有独特的性质,以双等腰直角三角形为背景的几何图形,常常具有中点(隐含中点)这一条件,并且图形中常常包含全等三角形,发现其中的全等三角形往往是解题的突破口,而基本的辅助线便是借助中点构造新的等腰直角三角形.。
经典《三角形》专题训练知识点梳理考点一、三角形1、三角形的定义:由不在同一条直线上的三条线段首尾顺次相接所组成的图形叫做三角形.2、三角形的分类. ⎪⎩⎪⎨⎧钝角三角形直角三角形锐角三角形 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧)(等边三角形等腰三角形不等边三角形 3、三角形的三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.4、三角形的重要线段①三角形的中线:顶点与对边中点的连线,三条中线交点叫重心②三角形的角平分线:内角平分线与对边相交,顶点和交点间的线段,三个角的角平分线的交点叫内心③三角形的高:顶点向对边作垂线,顶点和垂足间的线段.三条高的交点叫垂心(分锐角三角形,钝角三角形和直角三角形的交点的位置不同)5、三角形具有稳定性6、三角形的内角和定理及性质定理:三角形的内角和等于180°.推论1:直角三角形的两个锐角互补。
推论2:三角形的一个外角等于不相邻的两个内角的和。
推论3:三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个内角。
7、多边形的外角和恒为360°8、多边形及多边形的对角线①正多边形:各个角都相等,各条边都相等的多边形叫做正多边形.②凸凹多边形:画出多边形的任何一条边所在的直线,若整个图形都在这条直线的同一侧,这样的多边形称为凸多边形;,若整个多边形不都在这条直线的同一侧,称这样的多边形为凹多边形。
③多边形的对角线的条数:A.从n 边形的一个顶点可以引(n-3)条对角线,将多边形分成(n-2)个三角形。
B.n 边形共有2)3(-n n 条对角线。
9、边形的内角和公式及外角和①多边形的内角和等于(n-2)×180°(n ≥3)。
②多边形的外角和等于360°。
三角形 (按角分) 三角形 (按边分)10、平面镶嵌及平面镶嵌的条件。
①平面镶嵌:用形状相同或不同的图形封闭平面,把平面的一部分既无缝隙,又不重叠地全部覆盖。
②平面镶嵌的条件:有公共顶点、公共边;在一个顶点处各多边形的内角和为360°。
第八讲等腰三角形初步1.了解等腰三角形、等边三角形的概念;理解等腰三角形、等边三角形的性质和判定2.熟悉等腰直角三角形的性质及含 30°角的直角三角形的性质3.能用等腰三角形、等边三角形的性质和判定解决简单问题1.“三线合一”性质的转化。
2.利用等腰三角形轴对称的特性解题。
1.等腰三角形(1)性质:①两底角相等。
②顶角的角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合。
(2)判定:①有两条边相等的三角形是等腰三角形(定义);②有两个角相等的三角形是等腰三角形。
2.等边三角形(1)性质:①等边三角形各边都相等;②等边三角形各角都相等,并且都等于60°。
(2)判定:①三条边都相等的三角形是等边三角形。
②三个角都相等的三角形是等边三角形。
③有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
3.特殊直角三角形(1)含30°的直角三角形中,30°角所对的边等于斜边一半,且三边长度比为1::2;(2)等腰直角三角形各边长比为1:1:。
考点/易错点 1等腰三角形的边分腰和底边;角分顶角和底角;因此在已知等腰三角形的边或角在未指明腰和底边或顶角和底角的情况下,求其余未知量时,均须分两种情况进行讨论。
(1)已知等腰三角形的两边,在未指明底边和腰时,求其周长须分两种情况进行讨论;最后务必检验每种情况是否满足三角形的三边关系。
(2)已知等腰三角形的一内角,在未指明顶角和底角时,求其余两角;须分两种情况进行讨论,最后务必检验是否满足三角形的内角和定理。
(3)已知等腰三角形的一个外角(未指明顶角还是底角的情况下),应分两种情况进行讨论。
(4)已知等腰三角形一腰上的高和另一腰的夹角,求其内角时;应分等腰三角形为锐角三角形和钝角三角形两种情况进行讨论。
(5)已知等腰三角形一腰上垂直平分线与另一腰的夹角,求底角时,应分等腰三角形为锐角三角形和钝角三角形两种情况进行讨论。
(6)以已知线段为腰作等腰三角形,常要分以该腰不同顶点为顶角顶点两种情况进行讨论。
2011全国中考真题解析120考点汇编等腰三角形的性质和判定一、选择题1.(2011•铜仁地区7,3分)下列关于等腰三角形的性质叙述错误的是()A、等腰三角形两底角相等B、等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角的平分线互相重合C、等腰三角形是中心对称图形D、等腰三角形是轴对称图形考点:等腰三角形的性质;轴对称图形;中心对称图形。
分析:根据等腰三角形的性质:等腰三角形两底角相等(等边对等角),等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角的平分线互相重合(三线合一),等腰三角形是轴对称图形但不是中心对称图形,即可求得答案.解答:解:A、等腰三角形两底角相等,故本选项正确;B、等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角的平分线互相重合,故本选项正确;C、等腰三角形不是中心对称图形,故本选项错误;D、等腰三角形是轴对称图形,故本选项正确.故选C.点评:此题考查了等腰三角形的性质.注意等边对等角,三线合一,以及其对称性的应用.2.(2011内蒙古呼和浩特,7,3)如果等腰三角形两边长是6cm和3cm,那么它的周长是()A、9cmB、12cmC、15cm或12cmD、15cm考点:等腰三角形的性质;三角形三边关系.专题:分类讨论.分析:求等腰三角形的周长,即是确定等腰三角形的腰与底的长求周长.根据三角形三边关系定理列出不等式,确定是否符合题意.解答:解:当6为腰,3为底时,6-3<6<6+3,能构成等腰三角形,周长为5+5+3=13;当3为腰,6为底时,3+3=6,不能构成三角形.故选D.点评:本题从边的方面考查三角形,涉及分类讨论的思想方法.求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.3.(2011辽宁沈阳,7,3)如图,矩形ABCD中,AB<BC,对角线AC、BD相交于点O,则图中的等腰三角形有()A、2个B、4个C、6个D、8个考点:等腰三角形的判定;矩形的性质。
2022-2023学年初二数学第二学期培优专题14 三角形斜边中线与中位线结合【例题讲解】(1)如图1,已知△ABC中,F是BC上一点,AB=BF,BE⊥AF,垂足是E,D是AC的中点,请说明FC和DE有怎样的关系?(请写出详细的推理过程)(2)如图2,在△ABC中,M、D分别是边AB、AC的中点,E是线段MD上的一点.连接AE、BE,∠AEB =90°,且AB=8,BC=14,则DE的长是______.解:(1)12DE FC DE FC=∥,,理由如下:∵AB=BF,BE⊥AF,∴AE=EF,即点E是AF的中点,又∵D是AC的中点,∴DE是△ACF的中位线,∴12DE FC DE FC=∥,;(2)∵M、D分别是AB、AC的中点,∴MD是△ABC的中位线,∴172MD BC==,∵∠AEB=90°,AB=8,M是AB的中点,∴142ME AB==,∴DE=MD-ME=3.【综合演练】1.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BF是AC边上的中线,DE是△ABC的中位线,若DE=10,则BF的长为()A .10B .5C .8D .62.如图,在ABC 中,BF 平分ABC ∠,AF BF ⊥于点F ,D 为AB 的中点,连接DF 延长交AC 于点.E 若10AB =,=16BC ,则线段EF 的长为( )A .2B .3C .4D .53.如图,在RtΔABC 中,∠ACB =90,AC =6、BC =4,点F 为射线CB 上一动点,过点C 作CM ⊥AF 于M 交AB 于E , D 是AB 的中点,则DM 长度的最小值是( )A .3B .2C .1D .6-24.如图,在正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,E 为BC 上一点,CE =5,F 为DE 的中点.若△CEF 的周长为18,则OF 的长为( )A .3B .4C .52D .72第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题(共0分)5.已知,如图,在△ABC 中,D 、E 、F 分别是各边的中点,AH 是高,已知AB =6cm ,AC =8cm ,7cm 3CH BH -=,则△DHE 的周长为________cm .6.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,D ,E ,F 分别为AB ,AC ,AD 的中点,若6BC =,则EF 的长度为 _____.7.如图,菱形ABCD 中,DE AB ⊥,垂足为E ,点F 、G 分别为边AD 、DC 的中点,5,8EF FG ==,则ABCD S =菱形___________.8.如图,在ABC 和ABD △中,90ACB ADB ∠=∠=︒,E 、F 、G 分别为AB 、AC 、BC 的中点,若1DE =,则FG =_________.9.如图,在正方形ABCD 中,F 在AB 上,E 在BC 的延长线上,AF =CE ,连接DF 、DE 、EF ,EF 交对角线BD 于点N ,M 为EF 的中点,连接MC ,下列结论:①△DEF 为等腰直角三角形;②∠FDB =∠FEC ;③直线MC 是BD 的垂直平分线;④若BF =2,则MC =2;其中正确结论的有_______.10.如图,ABC ∆中,90ACB ∠=,D 为AC 边上的中点,E 为AB 边上一点,4AB BE =,连接CE DE 、,延长DE 交CB 延长线于F ,若3BF =,10AB =,则CE =________.11.如图,在Rt ABC 中,90,8,6ACB AC BC ∠=︒==,点P 是平面内一个动点,且4AP =,Q 为BP 的中点,在P 点运动过程中,设线段CQ 的长度为m ,则m 的取值范围是_______.三、解答题(共0分)12.如图,在四边形ABCD 中,∠ABC =90°,AC=AD ,M ,N 分别是AC ,CD 的中点,连接BM ,MN ,BN .(1)求证:BM=MN;(2)若∠BAD=60°,AC平分∠BAD,AC=2.①求∠BMN的度数;②求BN的长.13.如图,D、E、F分别是△ABC三边中点,AH⊥BC于H.求证:(1)∠BDF=∠BAC;(2)DF=EH.14.在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,BD=2AB,点E、F分别是OA、BC的中点,连接BE、EF.BC;(1)求证:EF=12(2)在上述条件下,若AC=BD,G是BD上一点,且BG:GD=3:1,连接EG、FG,试判断四边形EBFG的形状,并证明你的结论.15.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4),B(4,0),C(6,2),连接AB,BC,平移BC至AD(点B 与点A对应,点C与点D对应),连接CD.(1)①直接写出点D的坐标为.②判断四边形ABCD的形状,并证明你的结论;(2)如图1,点E为AB边上一点,连接DE,DF平分∠EDC交BC于F,连接EF,若∠DFE=45°,求BE 的长;(3)如图2,N为BC边的中点,若∠AMC=90°,连接MN,请直接写出MN的取值范围.16.已知,在△ABC中,以△ABC的两边BC,AC为斜边向外测作Rt△BCD和Rt△ACE,使∠CAE=∠CBD,取△ABC边AB的中点M,连接ME,MD.特例感知:(1)如图1,若AC=BC,∠ACB=60°,∠CAE=∠CBD=45°,取AC,BC的中点F,G,连接MF,MG,EF,DG,则ME与MD的数量关系为______,∠EMD=______;(2)如图2,若∠ACB=90°,∠CAE=∠CBD=60°,取AC,BC的中点F,G,连接MF,MG,EF,DG,请猜想ME与MD的数量关系以及∠EMD的度数,并给出证明;类比探究:(3)如图3,当△ABC是任意三角形,∠CAE=∠CBD=α时,连接DE,请猜想△DEM的形状以及∠EMD 与α的数量关系,并说明理由.中,D为BC中点,BE、CF与射线AE分别相交于点E、F(射线AE不经过点D).17.在ABC(2)如图②,当BE⊥AE于点E,CF⊥AE于点F时,分别取AB、AC的中点M、N,连接ME、MD、NF、ND.求证:AM=AN(3)如图②,当BE⊥AE于点E,CF⊥AE于点F时,分别取AB、AC的中点M、N,连接ME、MD、NF、ND.求证:∠EMD=∠FND.18.(1)如图1,已知△ABC中,F是BC上一点,AB=BF,BE⊥AF,垂足是E,D是AC的中点,请说明FC和DE有怎样的关系?(请写出详细的推理过程)(2)如图2,在△ABC中,M、D分别是边AB、AC的中点,E是线段MD上的一点.连接AE、BE,∠AEB =90°,且AB=8,BC=14,则DE的长是______.答案与解析【例题讲解】(1)如图1,已知△ABC中,F是BC上一点,AB=BF,BE⊥AF,垂足是E,D是AC的中点,请说明FC和DE有怎样的关系?(请写出详细的推理过程)(2)如图2,在△ABC中,M、D分别是边AB、AC的中点,E是线段MD上的一点.连接AE、BE,∠AEB =90°,且AB=8,BC=14,则DE的长是______.解:(1)12DE FC DE FC=∥,,理由如下:∵AB=BF,BE⊥AF,∴AE=EF,即点E是AF的中点,又∵D是AC的中点,∴DE是△ACF的中位线,∴12DE FC DE FC=∥,;(2)∵M、D分别是AB、AC的中点,∴MD是△ABC的中位线,∴172MD BC==,∵∠AEB=90°,AB=8,M是AB的中点,∴142ME AB==,∴DE=MD-ME=3.【综合演练】1.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BF是AC边上的中线,DE是△ABC的中位线,若DE=10,则BF的长为()A.10 B.5 C.8 D.6【分析】根据三角形中位线定理求出AC ,根据直角三角形的斜边上的中线等于斜边的一半计算,得到答案.【解答】解:∵DE 是△ABC 的中位线,若DE =10,∴AC =2DE =20,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,BF 是AC 边上的中线,∴BF =12AC =10,故选:A . 【点评】本题考查的是三角形中位线定理、直角三角形的性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解题的关键.2.如图,在ABC 中,BF 平分ABC ∠,AF BF ⊥于点F ,D 为AB 的中点,连接DF 延长交AC 于点.E 若10AB =,=16BC ,则线段EF 的长为( )A .2B .3C .4D .5 【答案】B【分析】先求出152DF AB AD BD ====,然后证明DE BC ∥,根据平行线分线段成比例可得=AE EC ,再根据三角形中位线定理求出DE 即可.【解答】解:AF BF ⊥,90AFB ∴∠=︒,10AB =,D 为AB 中点,152DF AB AD BD ∴====, ABF BFD ∠∠∴=,又BF 平分ABC ∠,ABF CBF ∠∠∴=,CBF DFB ∠∠∴=,∴DE BC ∥,∴=AD AE DB EC,182DE BC ∴==, 853EF DE DF ∴=-=-=,故选:B .【点评】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的判定和性质,平行线的判定,平行线分线段成比例定理以及三角形中位线定理等知识,证明DE BC ∥是解答本题的关键.3.如图,在RtΔABC 中,∠ACB =90,AC =6、BC =4,点F 为射线CB 上一动点,过点C 作CM ⊥AF 于M 交AB 于E , D 是AB 的中点,则DM 长度的最小值是( )A .3B .2C .1D .6-2【答案】C【分析】取AC 的中点T ,连接DT ,MT .利用三角形的中位线定理求出DT ,利用直角三角形的中线的性质求出MT ,再根据DM MT DT ≥-,可得结论.【解答】解:如图,取AC 的中点T ,连接DT ,MT .∵AD DB =,AT TC =,∴122DT BC ==. ∵CE AF ⊥,∴90AMC ∠=︒,∴132TM AC ==, ∴点M 的运动轨迹是以T 为圆心,TM 为半径的圆,∴321DM TM DT ≥-=-=,∴DM 的最小值为1,故选:C .【点评】本题考查点与圆的位置关系,三角形中位线定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形中位线,直角三角形斜边中线解决问题.4.如图,在正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,E 为BC 上一点,CE =5,F 为DE 的中点.若△CEF 的周长为18,则OF 的长为( )A .3B .4C .52D .72 【答案】D【分析】先根据直角三角形的性质求出DE 的长,再由勾股定理得出CD 的长,进而可得出BE 的长,由三角形中位线定理即可得出结论.【解答】∵CE=5,△CEF 的周长为18,∴CF+EF=18-5=13.∵F 为DE 的中点,∴DF=EF .∵∠BCD=90°,∴CF=12DE ,∴EF=CF=12DE=6.5,∴DE=2EF=13,∴CD=2212DE CE -=,∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD=12,O为BD的中点,∴OF是△BDE的中位线,∴OF=12(BC-CE)=12(12-5)=3.5,故选D.【点评】本题考查的是正方形的性质,涉及到直角三角形的性质、三角形中位线定理等知识,难度适中.使用勾股定理是解决这个问题的关键.5.已知,如图,在△ABC中,D、E、F分别是各边的中点,AH是高,已知AB=6cm,AC=8cm,7 cm 3CH BH-=,则△DHE的周长为________cm.【答案】496##186【分析】根据直角三角形斜边上的中线的性质求出DH,根据三角形中位线定理求出DE,根据三角形的周长公式计算,得到答案.【解答】解:∵AH是△ABC的高,∴∠AHB=90°,∵点D是AB的中点,∴DH=12AB=12×6=3cm,∵D、E分别是BA、BC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=12AC=12×8=4cm,∵BE=EC,CH-BH=73 cm,∴HE=76 cm,∴△DHE的周长=DH+DE+HE=496cm,故答案为:496.【点评】本题考查的是三角形中位线定理、直角三角形斜边上的中线的性质,掌握三角形中位线等于第三边的一半是解题的关键.6.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,D ,E ,F 分别为AB ,AC ,AD 的中点,若6BC =,则EF 的长度为 _____.【答案】3【分析】根据含30°的直角三角形的性质求出CD ,根据直角三角形的性质求出CD ,根据三角形中位线定理计算,得到答案.【解答】解:∵∠ACB =90°,∠A =30°,∴AB =2BC =12.∵∠ACB =90°,D 为AB 的中点,∴CD =12AB =6,∵E ,F 分别为AC ,AD 的中点,∴EF 为△ACD 的中位线,∴EF =12CD =3.故答案为:3.【点评】本题考查的是三角形中位线定理、直角三角形的性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.7.如图,菱形ABCD 中,DE AB ⊥,垂足为E ,点F 、G 分别为边AD 、DC 的中点,5,8EF FG ==,则ABCD S =菱形___________.【答案】96【分析】连接,AC BD ,交于点O ,先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得10AD =,再根据三角形的中位线定理可得16AC =,然后根据菱形的性质和勾股定理可得12BD =,最后利用菱形的面积公式即可得.【解答】解:如图,连接,AC BD ,交于点O ,,5DE AB EF ⊥=,且点F 为边AD 的中点,210AD EF ∴==,点,F G 分别为边,AD DC 的中点,8FG =,216AC FG ∴==,四边形ABCD 是菱形,1,8,22AC BD OA AC BD OD ∴⊥===, 226OD AD OA ∴=-=,12BD ∴=,1116129622ABCD S AC BD ∴=⋅=⨯⨯=菱形, 故答案为:96.【点评】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、三角形的中位线定理、勾股定理、菱形的性质,熟练掌握菱形的性质是解题关键.8.如图,在ABC 和ABD △中,90ACB ADB ∠=∠=︒,E 、F 、G 分别为AB 、AC 、BC 的中点,若1DE =,则FG =_________. 【答案】1【分析】由直角三角形斜边中线的性质得出AB =2DE ,再由三角形中位线的性质可得FG 的长;【解答】解:∵Rt △ABC 中,点E 是AB 的中点,DE =1,∴AB =2DE =2,∵点F 、G 分别是AC 、BC 中点,∴112FG AB ==,故答案为:1【点评】本题考查了直角三角形的性质及三角形中位线的性质等知识;熟练掌握中位线定理是解题的关键. 9.如图,在正方形ABCD 中,F 在AB 上,E 在BC 的延长线上,AF =CE ,连接DF 、DE 、EF ,EF 交对角线BD 于点N ,M 为EF 的中点,连接MC ,下列结论:①△DEF 为等腰直角三角形;②∠FDB =∠FEC ;③直线MC 是BD 的垂直平分线;④若BF =2,则MC =2;其中正确结论的有_______.【答案】①②③④【分析】先根据SAS 定理证出ADF CDE ≅,再根据全等三角形的性质可得,DF DE ADF CDE =∠=∠,然后根据等腰直角三角形的判定即可判断①;先根据等腰直角三角形的性质可得45DEF DFE ∠=∠=︒,再根据对顶角相等可得DNF BNE ∠=∠,然后根据三角形的内角和定理即可得判断②;连接BM DM ,,先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得12BM DM EF ==,再根据线段垂直平分线的判定即可判断③;取BE 的中点O ,连接MO ,先根据三角形中位线定理可得11,2MO BF MO BF ==∥,再根据等腰三角形的三线合一可得1452BCM BCD ∠=∠=︒,然后在Rt MOC 中,利用勾股定理即可得.【解答】解:四边形ABCD 是正方形,,90,45AB AD CD BC A ABC BCD ADC CBD ∴===∠=∠=∠=∠=︒∠=︒,在ADF △和CDE 中,90AD CD A DCE AF CE =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,()SAS ADF CDE ∴≅,,DF DE ADF CDE ∴=∠=∠,90EDF CDE CDF ADF CDF ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒,DEF ∴为等腰直角三角形,结论①正确;45DEF DFE ∴∠=∠=︒,又45,CBD DNF BNE ∠=︒∠=∠,180180DNF CBD BN E E DF ∴︒-∠=︒-∠-∠∠-,即FDB FEC ∠=∠,结论②正确;如图,连接BM DM ,,M 为Rt DEF △和Rt BEF △斜边EF 上的中点,12BM DM EF ∴==, 又BC CD =,∴直线MC 是BD 的垂直平分线,结论③正确;如图,取BE 的中点O ,连接MO ,1121,22MO BF MO BF ∴==⨯=∥,90MOC ABC ∴∠=∠=︒,直线MC 是BD 的垂直平分线,BC CD =,1452BCM BCD ∴∠=∠=︒(等腰三角形的三线合一), Rt COM ∴是等腰直角三角形,且1OC MO ==,222MC MO OC ∴=+=,结论④正确;综上,正确结论的有①②③④,故答案为:①②③④.【点评】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、线段垂直平分线的判定、三角形中位线定理等知识点,熟练掌握各判定与性质是解题关键.10.如图,ABC ∆中,90ACB ∠=,D 为AC 边上的中点,E 为AB 边上一点,4AB BE =,连接CE DE 、,延长DE 交CB 延长线于F ,若3BF =,10AB =,则CE =________.【答案】972【分析】取AB 的中点G ,连接DG ,则AB =2BG ,可得BE =EG ,再利用三角形中位线定理得BC =2DG ,DG BF ∥,利用ASA 证明△GDE ≌△BFE ,得DG =BF =3,DE =EF ,从而解决问题.【解答】解:取AB 的中点G ,连接DG ,则AB =2BG ,∵AB =4BE ,∴BE =EG ,∵D 为AC 边上的中点,G 为AB 的中点,∴DG 为△ABC 的中位线,∴BC =2DG ,DG BF ∥, ∴∠GDE =∠F ,在△GDE 和△BFE 中,GDE F DEG FEB GE BE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△GDE ≌△BFE (ASA ),∴DG =BF =3,DE =EF ,∴BC =6,∴CF =9,由勾股定理得,AC =8,∴CD =4,在Rt △CDF 中,由勾股定理得,DF =22224997CD CF +=+=,∵∠ACB =90°,EF =DE ,∴CE =12DF =972, 故答案为:972. 【点评】本题主要考查了勾股定理,三角形中位线定理,全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边上中线的性质等知识,证明点E 是DF 的中点是解题的关键.11.如图,在Rt ABC 中,90,8,6ACB AC BC ∠=︒==,点P 是平面内一个动点,且4AP =,Q 为BP 的中点,在P 点运动过程中,设线段CQ 的长度为m ,则m 的取值范围是_______.【答案】3m 7≤≤【分析】取AB 的中点M ,连接QM 、CM ,得到QM 是△APB 的中位线,CM 是Rt ABC 斜边上的中线,求得QM 、CM 的长,在△QMC 中利用三角形三边关系得到CQ 的范围即可.【解答】取AB 的中点M ,连接QM 、CM ,∴QM 是△APB 的中位线,CM 是Rt ABC 斜边上的中线,∴122QM AP ==,12CM AB =, 在Rt ABC 中,90,8,6ACB AC BC ∠=︒==,∴226810AB =+=,∴CM =5,∵点P 是平面内一个动点,∴点Q 是动点,且点Q 以点M 为圆心,QM 长为半径的圆上运动,∴C 、Q 、M 可以三点共线,∴CM -MQ ≤CQ ≤CM +MQ ,∴3m 7≤≤,故答案为:3m 7≤≤.【点评】本题考查勾股定理、直角三角形斜边中线的性质,中位线定理、三角形三边关系等知识,分析点Q 的运动是解题的关键.12.如图,在四边形ABCD 中,∠ABC =90°,AC=AD ,M ,N 分别是AC ,CD 的中点,连接BM ,MN ,BN .(1)求证:BM=MN ;(2)若∠BAD =60°,AC 平分∠BAD ,AC =2.①求∠BMN 的度数;②求BN 的长.题的关键是灵活应用三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.13.如图,D、E、F分别是△ABC三边中点,AH⊥BC于H.求证:(1)∠BDF=∠BAC;(2)DF=EH.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)根据三角形中位线定理得到DF//AC,根据平行线的性质证明结论;AC,等量代换证明结论.(2)根据直角三角形的性质得到EH=12【解答】(1)∵D、F分别是△ABC两边中点,∴DF是△ABC的中位线,AC,∴DF//AC,DF=12∴∠BDF=∠BAC;(2)∵AH⊥BC于H,E是AC的中点,AC,∴EH=12由(1)得,DF=12 AC,∴DF=EH.【点评】本题考查的是三角形中位线定理、直角三角形的性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.14.在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,BD=2AB,点E、F分别是OA、BC的中点,连接BE、EF.BC;(1)求证:EF=12(2)在上述条件下,若AC=BD,G是BD上一点,且BG:GD=3:1,连接EG、FG,试判断四边形EBFG的形状,并证明你的结论.∴EBFG是平行四边形,连接CG,∵G是OD的中点,而CO=12AC=12BD=AB=CD,∴CG⊥OD,而F是BC的中点,∴GF=12BC=BF,∴平行四边形EBFG是菱形.【点评】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形性质,菱形性质,三角形的中位线,直角三角形斜边上中线性质,等腰三角形的性质等知识点,主要考查学生综合运用定理进行推理的能力,注意:直角三角形斜边上中线等于斜边的一半.15.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4),B(4,0),C(6,2),连接AB,BC,平移BC至AD(点B 与点A对应,点C与点D对应),连接CD.(1)①直接写出点D的坐标为.②判断四边形ABCD的形状,并证明你的结论;(2)如图1,点E为AB边上一点,连接DE,DF平分∠EDC交BC于F,连接EF,若∠DFE=45°,求BE 的长;(3)如图2,N为BC边的中点,若∠AMC=90°,连接MN,请直接写出MN的取值范围.段CD上取一点G,使DG=DE,∵∠FDE=∠FDG,DF=DF,∴△DFE≌△DFG(SAS),∴∠DFE=∠DFG=45°,EF=GF,∴∠EFG=90°,∵∠EFB+∠GFC=90°,∠GFC+∠FGC=90°,∴∠EFB=∠FGC,∵∠EBF=∠FCG=90°,EF=GF,∴△EBF≌△FCG(AAS),∴EB=FC,BF=CG,设EB=FC=x,则22BF CG BC x x==-=-,∴222222(42)(22)DE AE AD x DG=+=-+=,∵222()(4222)DG CD GC x=-=-+,∴222 (4222)(42)(22)x x-+=-+,解得:423x,即423BE=;(3)解:如图,连接AC,取AC的中点H,连接MH,NH,∵点A(0,4),B(4,0),D(2,6),∴42,210AB AC==,∵H为AC的中点,N为BC边的中点,∴1122,1022NH AB HM AC====,∵HM-NH≤MN≤HM+NH,∴MN的取值范围为10222210MN-≤≤+.【点评】本题是四边形综合题,主要考查了平行四边形和矩形的性质、三角形全等、勾股定理的运用,直角三角形的性质,三角形中位线定理等,综合性强,难度较大,熟练掌握相关知识点是解题的关键.16.已知,在△ABC中,以△ABC的两边BC,AC为斜边向外测作Rt△BCD和Rt△ACE,使∠CAE=∠CBD,取△ABC 边AB 的中点M ,连接ME ,MD .特例感知:(1)如图1,若AC =BC ,∠ACB =60°,∠CAE =∠CBD =45°,取AC ,BC 的中点F ,G ,连接MF ,MG ,EF ,DG ,则ME 与MD 的数量关系为______,∠EMD =______;(2)如图2,若∠ACB =90°,∠CAE =∠CBD =60°,取AC ,BC 的中点F ,G ,连接MF ,MG ,EF ,DG ,请猜想ME 与MD 的数量关系以及∠EMD 的度数,并给出证明;类比探究:(3)如图3,当△ABC 是任意三角形,∠CAE =∠CBD =α时,连接DE ,请猜想△DEM 的形状以及∠EMD 与α的数量关系,并说明理由. 【答案】(1)ME=MD ,∠EMD=90°;(2)ME=MD ,∠EMD=120°;(3)△DEM 是等腰三角形,∠EMD=2α.【分析】(1)如图1,证明△EAM ≌△DBM ,可得EM=DM ,先根据三角形的中位线得:11FM AC MG BC 22===,由直角三角形斜边中线等于斜边一半可得12EF AC =,得EF=FM ,且顶角∠EFM=150°,得∠FEM=∠FME=15°,同理∠DMG=15°,相加可得结论;(2)如图2,证明△MEF ≌△DMG ,可得EM=DM ,∠EMF=∠MDG=15°,相加可得∠EMD=120°;(3)如图,作辅助线,取AC ,BC 的中点F ,G ,连接MF ,MG ,EF ,DG ,同理可证出EF=MG ,DG=FM ,∠3=2∠2,∠4=2∠1,证明△MEF ≌△DMG .则EM=DM ,∠EMF=∠MDG .表示∠EMD=∠MDG+∠DMG+∠ACB ,代入可得结论.【解答】解:(1)ME=MD ,∠EMD=90°;理由是:如图1,∵AC=BC ,∠ACB=60°,∴△ABC 是等边三角形,∴∠CAB=∠CBA=60°,在 Rt △BCD 和Rt △ACE 中,∠CAE=∠CBD=45°,∴AC=2AE,BC=2BD,∴AE=BD,∵M是AB的中点,∴AM=BM,∵∠EAM=45°+60°=105°,∠DBM=45°+60°=105°,∴∠EAM=∠DBM,∴△EAM≌△DBM,∴EM=DM,∵F、G分别是AC、BC的中点,∴FM=MG=12AC=CF=CG,∴四边形CFMG是菱形,∴∠FMG=∠BCA=60°,Rt△ACE中,∵F是斜边AC的中点,∴EF=12AC=FM,∵∠EFM=90°+60°=150°,∴∠FEM=∠FME=15°,同理∠DMG=15°,∴∠EMD=60°+15°+15°=90°,故答案为EM=DM,90°;(2)ME=MD,∠EMD=120°;证明:∵F,G,M是△ABC的三边AC,BC,AB的中点,∴FM=12BC=CG,FM∥BC,MG=12AC=CF,MG∥AC.∴四边形CFMG是平行四边形,∴∠AFM=∠FMG=∠ACB=∠MGD=90°.∵∠AEC=∠BDC=90°,F,G是AC,BC的中点,∴EF=AF=FC=12AC,CG=BG=DG=12BC.∴∠2=∠CEF,∠1=∠CDG,EF=MG,DG=FM.∴∠3=∠2+∠CEF=2∠2,∠4=∠1+∠CDG=2∠1.∵∠2+∠EAC=90°,∠1+∠CBD=90°,∠CAE=∠CBD=60°,∴∠1=∠2=30°.∴∠3=∠4=60°.∴∠EFM=∠3+∠AFM=150°,∠DGM=∠4+∠CGM=150°∴∠EFM=∠DGM.又∵EF=MG,FM=DG,∴△MEF≌△DMG.∴EM=DM,∠EMF=∠MDG=15°.∴∠EMD=90°+2×15°=90°30°=120°;(3)△DEM是等腰三角形,∠EMD=2α.证明:取AC,BC的中点F,G,连接MF,MG,EF,DG,同(2)证法相同,可证出EF=MG,DG=FM,∠3=2∠2,∠4=2∠1.∵∠2+∠EAC=90°,∠1+∠CBD=90°,∠CAE=∠CBD=α,∴∠1=∠2=90°-α.∴∠3=∠4=2(90°-α).∴∠EFM=∠3+∠AFM=∠3+∠ACB,∠DGM=∠4+∠BGM=∠4+∠ACB.∴∠EFM=∠DGM.又∵EF=MG,FM=DG,∴△MEF≌△DMG.∴EM=DM,∠EMF=∠MDG.∴△DEM是等腰三角形;∵∠EMD=∠FME+∠FMG+∠DMG,由(2)知∠FMG=∠ACB,∴∠EMD=∠MDG+∠DMG+∠ACB.∵∠MDG+∠DMG=180°-∠DGM=180°-(∠4+∠ACB )=180°-2(90°-α)-∠ACB=2α-∠ACB.∴∠EMD=2α-∠ACB+∠ACB=2α.【点评】本题是三角形的综合题,考查了三角形全等的性质和判定、三角形中位线定理、直角三角形斜边中线的性质、平行四边形的性质、等边三角形的性质等知识,并运用了类比的思想依次解决问题.∆中,D为BC中点,BE、CF与射线AE分别相交于点E、F(射线AE不经过点D).17.在ABC(1)如图①,当BE∥CF时,连接ED并延长交CF于点H. 求证:四边形BECH是平行四形;(2)如图②,当BE⊥AE于点E,CF⊥AE于点F时,分别取AB、AC的中点M、N,连接ME、MD、NF、ND.求证:AM=AN(3)如图②,当BE⊥AE于点E,CF⊥AE于点F时,分别取AB、AC的中点M、N,连接ME、MD、NF、ND.求证:∠EMD=∠FND.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)根据两直线平行内错角相等求得∠DBE=∠DCH,然后依据ASA求得BDE≅CDH得出ED=HD,最后根据有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形求得.(2)连接FD、ED,延长ED交CF于点H,根据直角三角形斜边的中线定理和三角形的中位线定理求得ME=DN,MD=NF,从而证得AM=AN;(3)在(2)的条件下根据SSS 即可证明MED ≅NDF ,最后根据全等三角形的对应角相等求得∠EMD =∠FND . (1)如图①,∵D 为BC 的中点,∴BD =CD ,∵BE ∥CF ,∴∠DBE =∠DCH ,在BDE 与CDH 中,DBE DCH BD CD BDE CDH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴BDE ≅CDH (AAS ),∴ED =HD ,∴四边形BECH 是平行四边形;(2)如图②连接FD 、ED ,延长ED 交CF 于点H ,∵BE ⊥AE ,CF ⊥AE ,)可知BDE≅CDHRt EHFRt AEBRt ACF在MED与NDF∴MED≅NDF。
第1讲等腰三角形与直角三角形-教案概述适用学科初中数学适用年级初中二年级适用区域北师版区域课时时长(分钟) 120知识点1.等腰三角形判定与性质2.直角三角形判定与性质1.理解等腰三角形的判定定理,并会运用其进行简单的证明.教学目标2.能够证明直角三角形全等的“HL”的判定定理,进一步理解证明的必要性教学重点特殊三角形的灵活应用教学难点特殊三角形的灵活应用.【教学建议】本节的教学重点是使学生能熟练掌握特殊三角形的性质与判定,这一节在本册书乃至整个初中数学几何部分占据非常重要的地位,在中考中出题的频率和分值都比较高,所以教师在教学过程中要注意结合中考题型进行拓展。
学生学习本节时可能会在以下几个方面感到困难:1. 等腰三角形及直角三角形的性质与判定。
2. 结合三角形全等的几何动点。
3.综合性解答题的思路与几何问题中的数学模型。
【知识导图】1等腰三角形与直角三角形等腰三角形判定与性质直角三角形判定与性质教学过程一、导入【教学建议】有关等腰三角形和直角三角形的考题,考查重点是几何动点以及几何类比探究的综合的题型,学生最开始接触时一定要把基础的性质与判定及常见的几何模型整理好,老师在授课过程中要注重方法的指导。
二、知识讲解知识点 1 等腰三角形判定与性质1.提请学生回忆并整理已经学过的8条基本事实中的5条:(1)两直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行;(2)两条平行线被第三条直线所截,同位角相等;(3)两边夹角对应相等的两个三角形全等(SAS);(4)两角及其夹边对应相等的两个三角形全等(ASA);(5)三边对应相等的两个三角形全等(SSS);在此基础上回忆全等三角形的另一判别条件:(1)(推论)两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等(AAS),并要求学生利用前面所提到的公理2进行证明;(2)回忆全等三角形的性质。
2.等腰三角形两个底角的平分线相等;等腰三角形腰上的高相等;等腰三角形腰上的中线相等.通过问题串回顾等腰三角形的性质定理以及证明的思路,要求学生独立思考后再进交流。
初中数学平移等腰直角三角形斜边上的高
等腰三角形是美丽的轴对称图形,有许多重要性质和应用,尤其是当顶角是直角时成为等腰直角三角形,它又具有更多更重要的性质,等腰直角三角形斜边上的高(中线)等于斜边的一半,这条高线的平移在解题时可以产生神奇的作用。
下面让我们一起感受它的魅力所在。
例1. 如图1,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥AC ,AB=AC ,BD=BC ,求∠DBC 的度数。
图1
解:过点A 作AE ⊥BC ,垂足为E 。
∵ΔABC 是以BC 为斜边的等腰直角三角形, ∴AE=
2
1
BC 。
将线段AE 平移到DF 的位置,显然F 点在BC 上,因为AD ∥BC ,故有DF ⊥BC 且DF=AE ,所以DF=
2
1
BC 。
又因为BC=BD ,故DF=
2
1
BD ,因此∠DBC=30° 点评:ΔABC 是等腰直角三角形,其斜边上的高AE 平移至DF 位置时又出现一个特殊的直角三角形ΔBFD ,它的一条直角边DF 等于斜边BD 的一半,于是即得问题的答案。
这道题的图形内涵很丰富,几乎所有角的度数都可以算出来,∠ABO=15°, ∠AOB=75°,∠AOD=105°,∠OAD=45°,等等。
例2. 如图2,过正方形ABCD 的顶点D 作DE ∥CA ,且CE=CA ,则∠E=________度。
图2
解:如图2,过点D 作DF ⊥AC ,垂足为F ,则DF=
2
1
AC 。
∵DE ∥AC ,
∴DF ⊥DE 。
将DF 平移到CG 的位置,显然G 点在DE 上,则有CG ⊥DE 且CG=DF ,所以CG=
2
1
AC 。
因AC=CE ,可知CG=
2
1
CE ,所以∠E=30°。
点评:正方形问题常常涉及等腰直角三角形,这类题也是中考容易出现的题型。
思考题:若点E 改在图3所示的位置,请同学们完成解题过程。
图3
例3. 如图4,F 是正方形ABCD 中BC 延长线上的一点,CE 是∠DCF 的平分线,以B 为圆心,BD 为半径作弧交CE 于G ,若正方形的边长为a ,求扇形DBG 的面积。
图4
解:过C 点作CH ⊥BD ,垂足为H ,则CH=
21
BD ,易证BD ∥CE ,将CH 平移到GI 的位置,I 在BD 上,则有GI ⊥BD 且HC=GI ,故GI=21BD 。
又因BG=BD ,所以GI=2
1
BG ,
故∠DBG=30°。
易得a BC BD 22==。
∴6
360)2(302
2a a S BDG ππ==扇形。
点评:图1和图4看上去差别很大,实际上只是放置位置的差别,如果连接DG ,图1
中的梯形ABCD 和图4中的四边形BCGD 完全一样。
例4. 如图5,正方形ABCD 中,AC ∥BF ,AE ∥CF 且AE=AC 。
求证:∠CAF=∠FAE=∠EAB 。
图5
证明:过B 点作BG ⊥AC ,垂足为G ,则BG=
2
1
AC 。
将BG 平移到EH 的位置,H 在AC 上,因AC ∥BF , 则有EH ⊥AC 且EH=BG ,故EH=2
1
AC 。
又因AC=AE ,所以EH=
2
1
AE ,故∠CAE=30°。
因∠CAB=45°,可知∠BAE=15°。
易知四边形AEFC 是菱形,所以∠CAF=∠FAE 。
∴∠CAF=∠FAE=∠EAB=15°。