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专题11 三角形中作辅助线造全等
1、如图1,OA=2,OB=4,以点A为顶点,AB为腰在第三象限作等腰直角△ABC.
(Ⅰ)求C点的坐标;
(Ⅱ)如图2,OA=2,P为y轴负半轴上的一个动点,若以P为直角顶点,PA为腰等腰直角△APD,过D作DE⊥x轴于E点,求OP﹣DE的值;
(Ⅲ)如图3,点F坐标为(﹣4,﹣4),点G(0,m)在y轴负半轴,点H(n,0)x轴的正半轴,且FH⊥FG,求m+n的值.
解:(Ⅰ)如图1,过C作CM⊥x轴于M点,如图1所示:
∵CM⊥OA,AC⊥AB,
∴∠MAC+∠OAB=90°,∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠MAC=∠OBA,
在△MAC和△OBA中,,
∴△MAC≌△OBA(AAS),
∴CM=OA=2,MA=OB=4,
∴OM=6,
∴点C的坐标为(﹣6,﹣2),
故答案为(﹣6,﹣2);
(Ⅱ)如图2,过D作DQ⊥OP于Q点,
则四边形OEDQ是矩形,
∴DE=OQ,
∵∠APO+∠QPD=90°,∠APO+∠OAP=90°,
∴∠QPD=∠OAP,
在△AOP和△PDQ中,,
∴△AOP≌△PDQ(AAS),
∴AO=PQ=2,
∴OP﹣DE=OP﹣OQ=PQ=OA=2;
(Ⅲ)如图3,过点F分别作FS⊥x轴于S点,FT⊥y轴于T点,
则∠HSF=∠GTF=90°=∠SOT,
∴四边形OSFT是正方形,
∴FS=FT=4,∠EFT=90°=∠HFG,
∴∠HFS=∠GFT,
在△FSH和△FTG中,,
∴△FSH≌△FTG(AAS),
∴GT=HS,
又∵G(0,m),H(n,0),点F坐标为(﹣4,﹣4),
∴OT═OS=4,
∴GT=﹣4﹣m,HS=n﹣(﹣4)=n+4,
∴﹣4﹣m=n+4,
∴m+n=﹣8.
2、如图,在△ABC中,AB=AC,点M在△ABC内,AM平分∠BAC.点D与点M在AC所在直线的两侧,AD⊥AB,AD=BC,点E在AC边上,CE=AM,连接MD、BE.
(1)补全图形;
(2)请判断MD与BE的数量关系,并进行证明;
(3)点M在何处时,BM+BE会有最小值,画出图形确定点M的位置;如果AB=5,BC=6,求出BM+BE的最小值.
解:(1)如图1所示:
(2)MD=BE.
证明:延长AM交BC于点F,如图.
∵AM平分∠BAC,
∴∠BAM=∠CAM.
∵AD⊥AB,
∴∠MAD+∠BAM=90°.
∴∠MAD+∠CAM=90°
∵AB=AC,AM平分∠BAC,
∴AF⊥BC.
∴∠C+∠CAM=90°.
∴∠MAD=∠C.
又∵AM=CE,AD=BC,
∴△AMD≌△CEB.
∴MD=BE.
(3)点M的位置如图2,
∵AB=5,BC=6,
∴AD=BC=6,
∴.
∴BM+BE的最小值为.
3、如图1,∠AOB=90°,OC平分∠AOB,以C为顶点作∠DCE=90°,交OA于点D,OB于点E.
(1)求证:CD=CE;
(2)图1中,若OC=3,求OD+OE的长;
(3)如图2,∠AOB=120°,OC平分∠AOB,以C为顶点作∠DCE=60°,交OA于点D,OB于点E.若OC=3,求四边形OECD的面积.
(1)证明:如图1,过点C作CG⊥OA于G,CH⊥OB于H,
∵OC平分∠AOB,
∴CG=CH
∵∠AOB=90°,∠DCE=90°,
∴∠CDO+∠CEO=180°,
∵∠CDG+∠CDO=180°,
∴∠CDG=∠CEO,
在△CDG与△CEH中
,
∴△CDG≌△CEH(AAS),
∴CD=CE;
(2)解:由(1)得△CDG≌△CEH,
∴DG=HE,
由题易得△OCG与△OCH是全等的等腰直角三角形,且OG=OH,
∴OD+OE=OD+OH+HE=OG+OH=2OH,
设OH=CH=x,在Rt△OCH中,由勾股定理,得:
OH2+CH2=OC2
∴x2+x2=32
∴(舍负)
∴OH=
∴OD+OE=2OH=;
(3)解:如图,过点C作CG⊥OA于G,CH⊥OB于H,
∵OC平分∠AOB,
∴CG=CH,
∵∠A0B=120°,∠DCE=60°,
∴∠CDO+∠CEO=180°,
∵∠CDG+∠CDO=180°,
∴∠CDG=∠CEO,
在△CDG与△CEH中
,
∴△CDG≌△CEH(AAS),
∴DG=HE,
由题易得△OCG与△OCH是全等的直角三角形,且OG=OH,
∴OD+OE=OD+OH+HE=OG+OH=2OH,
∴S四边形OECD=S四边形OHCG=2S△OCG
在Rt△OCH中,有∠COH=60°,OC=3,
∴OH=,CH=
∴,
∴S四边形OECD=2S△OCG=.
4、在△ABC中,AB=AC,CD是AB边上的高,若AB=10,BC=.
(1)求CD的长.
(2)动点P在边AB上从点A出发向点B