内容正文:
专题强化训练二:全等三角形中的辅助线与常考模型问题
题型一:连接两点做辅助线问题
1.已知等腰△ABC中,AB=AC,点D在直线AB上, DE∥BC,交直线AC与点E,且BD=BC,CH⊥AB,垂足为H.
(1)当点D在线段AB上时,如图1,求证DH=BH+DE;
(2)当点D在线段BA延长线上时,如图2,当点D在线段AB延长线上时,如图3,直接写出DH,BH,DE之间的数量关系,不需要证明.
2.已知点P是线段MN上一动点,分别以PM,PN为一边,在MN的同侧作△APM,△BPN,并连接BM,AN.
(Ⅰ)如图1,当PM=AP,PN=BP且∠APM=∠BPN=90°时,试猜想BM,AN之间的数量关系与位置关系,并证明你的猜想;
(Ⅱ)如图2,当△APM,△BPN都是等边三角形时,(Ⅰ)中BM,AN之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请证明你的结论;若不成立,试说明理由.
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,连接AB得到图3,当PN=2PM时,求∠PAB度数.
题型二:倍线中线模型问题
3.某数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图,在中,AB=6,AC=8,D是BC的中点,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到E,使DE=AD,请补充完整证明“△ABD≌△ECD”的推理过程.
(1)求证:△ABD≌△ECD
证明:延长AD到点E,使DE=AD
在△ABD和△ECD中
∵AD=ED(已作)
∠ADB=∠EDC( )
CD= (中点定义)
∴△ABD≌△ECD( )
(2)由(1)的结论,根据AD与AE之间的关系,探究得出AD的取值范围是 ;
(3)【感悟】解题时,条件中若出现“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所求证的结论集合到同一个三角形中.
【问题解决】
如下图,中,,,AD是的中线,,,且,求AE的长.
4.(1)方法学习:数学兴趣小组活动时,张老师提出了如下问题:如图1,在△ABC中,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),
①延长AD到M,使得DM=AD;
②连接BM,通过三角形全等把AB、AC、2AD转化在△ABM中;
③利用三角形的三边关系可得AM的取值范围为AB﹣BM<AM<AB+BM,从而得到AD的取值范围是 ;
方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
(2)请你写出图2中AC与BM的数量关系和位置关系,并加以证明.
(3)深入思考:如图3,AD是△ABC的中线,AB=AE,AC=AF,∠BAE=∠CAF=90°,请直接利用(2)的结论,试判断线段AD与EF的数量关系,并加以证明.
题型三:旋转模型
5.问题:如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,试判断BE、EF、FD之间的数量关系.
(1)延长FD到点G使DG=BE,连接AG,得到至△ADG,从而可以证明EF=BE+FD,请你利用图(1)证明上述结论.
(2)如图(2),四边形ABCD中,,AB=AD,∠B+∠D=180°,点E、F分别在边BC、CD上,则当∠EAF与∠BAD满足______数量关系时,仍有EF=BE+FD,并说明理由.
(3)如图(3),在某公园的同一水平面上,四条通道围成四边形ABCD,已知AB=AD=80米,∠B=60°,∠ADC=120°,∠BAD=150°,道路BC、CD上分别有景点E、F.且AE⊥AD,米,现要在E、F之间修一条笔直道路,求这条道路EF的长.
6.综合与实践
(1)如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=45°,则MN,AM,CN的数量关系为 .
(2)如图2,在四边形ABCD中,BC∥AD,AB=BC,∠A+∠C=180°,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=∠ABC,试探索线段MN、AM、CN有怎样的数量关系?请写出猜想,并给予证明.
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC+∠ADC=180°,点M、N分别在DA、CD的延长线上,若∠MBN=∠ABC,试探究线段MN、AM、CN的数量关系为 .
题型四:垂线模型
7.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,求证:DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)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(不写证明过程);
(3)当直线MN绕点C旋转到图(3)