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专题07 角平分线的重要模型(一)全等类
角平分线在中考数学中都占据着重要的地位,角平分线常作为压轴题中的常考知识点,需要掌握其各大模型及相应的辅助线作法,且辅助线是大部分学生学习几何内容中的弱点,本专题就角平分线的全等类模型作相应的总结,需学生反复掌握。
模型1.角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段等)
【模型解读与图示】
已知如图1,为的角平分线、不具备特殊位置时,辅助线的作法大都为在上截取,连结即可.即有≌,利用相关结论解决问题.
图1 图2
1.(2022·湖北十堰·九年级期末)在△ABC中,∠ACB=2∠B,如图①,当∠C=90°,AD为∠BAC的角平分线时,在AB上截取AE=AC,连结DE,易证AB=AC+CD.
(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?不需要证明,请直接写出你的猜想;
(2)如图③,当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,并对你的猜想给予证明.
【答案】(1);证明见解析;(2);证明见解析.
【分析】(1)首先在AB上截取AE=AC,连接DE,易证△ADE≌△ADC(SAS),则可得∠AED=∠C,ED=CD,又由∠AED=∠ACB,∠ACB=2∠B,所以∠AED=2∠B,即∠B=∠BDE,易证DE=CD,则可求得AB=AC+CD;
(2)首先在BA的延长线上截取AE=AC,连接ED,易证△EAD≌△CAD,可得ED=CD,∠AED=∠ACD,又由∠ACB=2∠B,易证DE=EB,则可求得AC+AB=CD.
【详解】(1)猜想:.
证明:如图②,在上截取,连结,
∵为的角平分线时,
∴,∵,
∴,
∴,,
∵,∴.
∵,
∴,∴,
∴.
(2)猜想:.
证明:在的延长线上截取,连结.
∵平分,∴.
在与中,,,,
∴.
∴,.
∴.
又,,.
∴.
∴.
∴.
【点睛】此题考查三角形综合题、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定、角平分线的定义等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
2.(2022·山东烟台·九年级期末)已知在中,满足,
(1)【问题解决】如图1,当,为的角平分线时,在上取一点使得,连接,求证:.
(2)【问题拓展】如图2,当,为的角平分线时,在上取一点使得,连接,(1)中的结论还成立吗?若成立,请你证明:若不成立,请说明理由.
(3)【猜想证明】如图3,当为的外角平分线时,在的延长线上取一点使得,连接,线段、、又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对你的猜想给予证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)成立,证明见解析
(3)猜想,证明见解析
【分析】(1)先根据定理证出,根据全等三角形的性质可得,,再根据三角形的外角性质可得,然后根据等腰三角形的判定可得,从而可得,最后根据线段和差、等量代换即可得证;
(2)先根据定理证出,根据全等三角形的性质可得,,再根据三角形的外角性质可得,然后根据等腰三角形的判定可得,从而可得,最后根据线段和差、等量代换即可得证;
(3)先根据定理证出,根据全等三角形的性质可得,,从而可得,再根据三角形的外角性质可得,然后根据等腰三角形的判定可得,从而可得,最后根据线段和差、等量代换即可得证.
(1)
证明:∵为的角平分线,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,
又∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)
解:(1)中的结论还成立,证明如下:
∵为的角平分线时,∴,
在与中,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)
解:猜想,证明如下:
∵平分,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,
如图,∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定与性质、等腰三角形的判定,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题关键.
3.(2022·浙江·九年级期中)(1)如图1,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠C=90°,AD为∠BAC的平分线交BC于D,求证:AB=AC+CD.(提示:在AB上截取AE=AC,连接DE)
(2)如图2,当∠C≠90°时,其他条件不变,线段AB、AC、CD又有怎样的数量关系,直接写出结果,不需要证明.
(3)如图3,当∠ACB≠90°,∠ACB=2∠B ,AD为△ABC的外角∠CAF的平分线,交BC的延长线于点D,则线段 AB、AC、CD又有怎样的数量关系?写出你的猜想,并加以证明.
【答案】(1)见解析;(2)AB=AC+CD;(3)AB=CD﹣AC
【分析】(1)在AB上截取AE=AC,连接DE,根据角平分线的定义得到∠1=∠2.推出△ACD≌△AED(SAS).根据全等三角形的性质得到∠A