内容正文:
期末压轴题全攻略
考向一 构造全等三角形解题
典例1 如图①,在△ABC中,∠ACB<60°,BD平分∠ABC,交AC于点D,点E在线段BD上(不与点B、D重合),且∠EAB=2∠ECB.求证∶AB+AE=BC.
思路导引 在BC上截取BF=BA,连接EF,证明△ABE≌△FBE,得AE=FE,
∠EAB=∠EFB,再根据∠EFB=∠FEC+∠ECB,通过等量代换得到∠ECB=∠FEC,EF=FC,最后通过等量代换,证明AB+AE=BC.
规范解答 如图②,在BC上截取BF=BA,连接EF.∵ BD平分∠ABC,
∴ ∠ABE=∠FBE.在△ABE和△FBE中,∵ BA=BF,∠ABE=∠FBE,BE=BE,
∴ △ABE≌△FBE.∴ AE=FE,∠EAB=∠EFB.∵ ∠EAB=2∠ECB,
∠EFB=∠FEC+∠ECB,∴ 2∠ECB=∠FEC+∠ECB. ∴ ∠ECB=∠FEC.
∴ EF=FC.∴ AE=FC.∵ BC=BF+FC,∴ AB+AE=BC.
方法归纳
利用角平分线构造全等三角形
当条件中出现角平分线,要证明两条线段之和等于第三条线段时,可以充分利用角平分线构造全等三角形,从而使得分散的条件相对集中起来,转化到同一个三角形中或同一条直线上,进而解决问题.
1. 阅读探索题∶
(1) 如图①,OP是∠MON的平分线,以点O为圆心,任意长为半径作弧,分别交射线OM、ON于B、C两点,在射线OP上任取一点A(点O除外),连接AB、AC.求证∶△AOB≌△AOC.
解∶(1) ∵ OP是∠MON的平分线,∴ ∠BOA=∠COA.
在△AOB和△AOC中,∴ △AOB≌△AOC.
(2) 请你参考以上方法,解答问题∶
如图②,在△ABC中,∠ACB=120°,∠A=40°,CD平分∠ACB,试判断BC和AC、AD之间的数量关系,并证明.
解∶(2) BC=AC+AD.如图②,在BC上截取CE=CA,连接DE.
∵ 在△ABC中,∠ACB=120°,∠A=40°,∴ ∠B=180°-∠A-∠ACB=180°-40°-120°=20°.∵ CD平分∠ACB,∴ ∠ACD=∠BCD.
在△ACD和△ECD中,∴ △ACD≌△ECD.
∴ ∠CAD=∠CED=40°,AD=ED.∵ ∠B=20°,
∴ ∠EDB=20°,即∠EDB=∠B.∴ DE=BE.∵ BC=CE+BE,
∴ BC=AC+DE.∵ AD=DE,∴ BC=AC+AD.
考向二 运用等腰三角形的性质探究边角关系
典例2 (2022·兴化期中)在△ABC中,AB=AC,过点C的直线CD与边AB平行,P是BC上一点,连接AP,过点P作∠APE=∠BAC,PE交CD于点E,F是EC延长线上一点.
(1) 如图①,当∠BAC=90°时,求证∶
① ∠BCA=∠BCF.
② AP=EP.
(2) 如图②,当∠BAC是任意锐角时,线段AP与EP仍相等吗?请说明理由.
思路导引 (1) ① 根据平行线的性质、等腰直角三角形的性质即可解决问题.② 利用角平分线构造等腰直角三角形,进而利用全等三角形的性质解答.(2) 根据平行线的性质及等腰三角形的性质、角平分线的性质再次构造全等三角形,并利用全等三角形的性质解决问题.
规范解答 (1) ① ∵ CD∥AB,∴ ∠BAC+∠ACF=180°.∵ ∠BAC=90°,
∴ ∠ACF=90°.∵ AB=AC,∠BAC=90°,∴ ∠BCA=45°.
∴ ∠BCF=∠ACF-∠BCA=45°.∴ ∠BCA=∠BCF. ② 如图③,过点P作PM⊥AC,PN⊥CD,垂足分别为M、N.∵ ∠ACB=∠BCF=45°,PM⊥AC,PN⊥CD,
∴ PM=PN.∵ ∠PMC=∠PNC=90°,∠ACB=∠BCN=45°,∴ △PMC与△PNC都为等腰直角三角形.∴ ∠MPC=∠NPC=45°,即∠MPN=90°.
∵ ∠APE=∠BAC=90°,∴ ∠APE-∠MPE=∠MPN-∠MPE,即∠APM=∠EPN.
在△APM和△EPN中,
∴APM≌△EPN.∴ AP=EP.
(2) 线段AP与EP仍相等.理由∶如图④,过点P作PM⊥AC,PN⊥CF,垂足分别为M、N.∵ CD∥AB,∴ ∠B=∠BCF.∵ AB=AC,∴ ∠B=∠ACB.
∴ ∠ACB=∠BCF.∵ PM⊥AC,PN⊥CF,∴ PM=PN.在四边形PNCM中,
∠PMC=∠PNC=90°,∴ ∠MPN+∠MCN=360°-90°-90°=180°.
∵ ∠MCN+∠ACE=180°,∴ ∠ACE=∠MPN. ∵ CD∥AB,∴ ∠BAC=∠ACE.
∴ ∠BAC=∠MPN.∵ ∠APE=∠BAC,∴ ∠APE=∠MPN.∴ ∠APE+∠EPM=∠MPN+∠EPM,即∠A