内容正文:
模块四 几何证明与计算
专题八 证明角或线段相等
证明角相等或线段相等,常见的类型有四种:
(1)所要证明的等角或等线段落在不同三角形中,一般通过证三角形全等证之;
(2)所要证明的等角或等线段落在同一个三角形中,一般通过证等边对等角或等角对等边证之;
(3)所要证明的等角或等线段是四边形的对边、对角线或对角,一般证明四边形是特殊四边形;
专题指导
(4)所要证明的等角或等线段是圆中的角(圆心角或圆周角)或圆中的线段(弦),一般通过圆中的元素转化证之(同圆中弧、弦、圆心角、圆周角之间的关系).
证两个三角形全等
1.(2023厦门模拟)如图,在▱ABCD中,AB=FA,点E是AF上一点,且AE=FD.求证:AD=BE.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD.∴∠EAB=∠DFA.
在△ABE与△FAD中,,
∴△ABE≌△FAD(SAS).∴AD=BE.
专题冲关
2.(2023广州二模)如图,DB⊥AB,DC⊥AC,∠1=∠2.求证:AD平分∠BAC.
证明:∵DB⊥AB,DC⊥AC,∴∠ABD=∠ACD=90°.
∵∠1=∠2,∴DB=DC.
在Rt△ABD和Rt△ACD中,
∴Rt△ABD≌Rt△ACD(HL).
∴∠BAD=∠CAD.∴AD平分∠BAC.
3.(2023南宁二模)如图,四边形ABDC是⊙O的内接四边形,AD是对角线,过点A作EA⊥AD交DB的延长线于点E,AB=AC.
(1)求证:∠ABE=∠ACD;
证明:(1)∵四边形ABDC是⊙O的内接四边形,∴∠ABD+∠ACD=180°.
∵∠ABE+∠ABD=180°,∴∠ABE=∠ACD.
(2)连接BC,若BC为⊙O的直径,求证:BE=CD.
(2)如图,连接BC.∵BC为⊙O的直径,∴∠BAC=90°.
∵AE⊥AD,∴∠EAD=90°.
∴∠EAB+∠BAD=∠DAC+∠BAD=90°.
∴∠EAB=∠DAC.
在△ABE与△ACD中,
∴△ABE≌△ACD(ASA).∴BE=CD.
4.(2023徐州三模)如图,将矩形ABCD沿直线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点E,AB=4,AD=8.
(1)求证:AE=C′E;
(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD,∠A=∠C.
由折叠可知,CD=C′D,∠C=∠C′.∴AB=C′D,∠A=∠C′.
∵∠AEB=∠C′ED,∴△ABE≌△C′DE(AAS).∴AE=C′E.
(2)求△BDE的面积.
(2)解:由折叠,得∠CBD=∠C′BD.
∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC.
∴∠ADB=∠CBD.∴∠C′BD=∠ADB.∴ED=EB.
设ED=x,则EB=x,AE=8-x.
由勾股定理,得BE2=AB2+AE2,即x2=42+(8-x)2.解得x=5.∴ED=5.
∴S△BDE=ED·AB=×5×4=10.
5.(2023枣庄模拟)如图,在△ABC中,点E在BC边上,AE=AB,将线段AC绕A点旋转到AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF,EF与AC交于点G.
(1)求证:BC=EF;
(1)证明:∵∠CAF=∠BAE,∴∠BAC=∠EAF.
∵将线段AC绕A点旋转到AF的位置,∴AC=AF.
在△ABC与△AEF中,
∴△ABC≌△AEF(SAS).∴BC=EF.
(2)若∠ABC=65°,∠ACB=28°,求∠FGC的度数.
(2)解:∵AB=AE,∠ABC=65°,
∴∠BAE=180°-65°×2=50°.∴∠FAG=∠BAE=50°.
∵△ABC≌△AEF,∴∠F=∠ACB=28°.
∴∠FGC=∠FAG+∠F=50°+28°=78°.
证等角对等边或等边对等角
6.(2023丽水一模)如图,在△ABC中,CD是角平分线,DE∥BC,交AC于点E.
(1)求证:DE=CE;
(1)证明:∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD.
∵BC∥DE,∴∠CDE=∠BCD.
∴∠ACD=∠CDE.∴DE=CE.
(2)若∠AED=64°,求∠DCB的度数.
(2)解:∵DE∥BC,∠AED=64°,
∴∠ACB=∠AED=64°.
∵CD平分∠ACB,∴∠DCB=∠ACB=32°.
7.(2023拉萨一模)如图,在矩形纸片ABCD中,AD=4 cm,把纸片沿直线AC折叠,点B落在点E处,AE交DC于点O,若AO=5 cm.
(1)求证:OA=OC;
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠B=90°,AD=BC,AB=CD.
∵纸片沿直线AC折叠,点B落在E处,AE交DC于点O,
∴CE=BC,∠E=∠B=90°.∴AD=CE.
在△ADO和△CEO中,
∴△ADO≌△CE