内容正文:
专题1.18 构造三角形全等方法——作公共边、公共角、垂直
(专项练习)
1.已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,点E是边CD上一点,且AE平分∠BAD,BE平分∠ABC.
求证:(1)AE⊥BE;
(2)E是线段CD的中点.
2.如图,∠B=∠C=90°,M是BC上一点,且∠AMD=90°,DM平分∠ADC,求证:AM平分∠DAB
3.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)如图,,,,、分别是、的中点,求证:.
4.(22-23八年级上·湖北十堰·阶段练习)已知:如图,,,
(1)在图①中,求证:,;
(2)在图②中,点是中点,点是中点,试探究与的关系,并证明.
5.(23-24八年级上·山西大同·期中)如图,在等腰中,,,直线经过点C,且点A,B在直线的同侧,过点A作于D.
(1)求证:;
(2)点E在的延长线上,将线段绕点C逆时旋转得到线段,连接交直线于H.
①依题意补全图形;
②由作图过程猜想线段与的数量关系(不要求证明).
6.(23-24八年级上·辽宁铁岭·期中)如图,交于,交于平分平分,直线经过点并与分别交于点.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明:若不成立,直接写出三条线段的数量关系.
7.(17-18八年级上·湖北襄阳·期中)在中,,,点D为上一动点.
(1)如图1,点E、点F均是射线BD上的点并且满足,.求证:;
(2)在(1)的条件下,求证:;
(3)由(1)我们知道,如图2,当点D的位置发生变化时,过点C作于F,连接AF.那么的度数是否发生变化?请证明你的结论.
8.(23-24八年级上·河南驻马店·期中)学习了全等三角形的判定方法后,我们知道“已知两边和一角分别相等的两个三角形不一定全等”,但下列两种情形还是成立的.
(1)第一种情形(如图)
在和中,,,,则根据______,得出,并写出推理过程;
(2)第二种情形(如图)
在和中,(和均为钝角),,,求证:.(提示:分别过点A、点D添加一条辅助线,构造全等)
9.(23-24八年级上·江苏南京·期中)如图, 点、、在一条直线上,, ,求证:.
小虎同学的证明过程如下:
证明:,
, 第一步
又,,
≌, 第二步
. 第三步
(1)小虎同学的证明过程中,第一 步出现错误;
(2)请写出正确的证明过程.
10.(23-24八年级上·广东汕头·期中)如图,在中,,、是的角平分线,与相交于点F,交的延长线于G,交于H.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若则 .
11.(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知:中,,,点为内一点,连接,,,过点作,交的延长线于点.
1)如图,求证:;
(2)如图,点为的中点,分别连接,,求的度数.
12.在中,,,点D在的延长线上,M是的中点,E是射线CA上一动点,且,连接,作,交延长线于点F.
(1)如图1,当点E在上时,填空:________(填“”、“”或“”).
(2)如图2,当点E在的延长线上时,请根据题意将图形补全,判断与的数量关系,并证明你的结论.
13.(23-24八年级上·河南许昌·期末)【教材呈现】
活动2 用全等三角形研究:“筝形”
如图2,四边形中,,.我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.请你自己画一个筝形,用测量、折纸等方法猜想筝形的角、对角线有什么性质、然后用全等三角形的知识证明你的猜想.
请结合教材内容,解决下面问题:
【概念理解】
(1)如图1,在正方形网格中,点A,B,C是网格线交点,请在网格中画出筝形.
【性质探究】
(2)小文得到筝形角的性质是“筝形有一组对角相等”,请你帮他将证明过程补充完整.
已知:如图2,在筝形中,,.求证:.
证明:
(3)如图3,连结筝形的对角线,交于点O.请用文字语言写出筝形对角线的一条性质,并给出证明.
【拓展应用】
(4)如图4,在中,,,点D、E分别是边,上的动点,当四边形为筝形时,请直接与出的度数.
14.(22-23八年级上·广西南宁·期末)综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,,,,垂足分别为点.请证明:.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,,,点是上一动点,连接,作且,连接交于点.若,请证明:点为的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,,,点是射线上一动点,连接,作且,连接交射线于点.若,请直接写出与的数量关系.
15.(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)在学习了三角形全等的判定方法之后,我们知道:“有两边和其中一边的对角分别相等的两个三角形不一定全等”,让我们结合图形,对此进行探究:
(1)如图1,在和中,,,,若为直角,则根据______,可以判定;
(2)如图2,在和中,,,,若为钝角,试判断和是否全等,若全等,请说明理由;
(3)在和中,,,,为锐角,则和不一定全等,请用尺规作图在图3中作出,使和不全等(不写作法,保留作图痕迹).
16.(23-24八年级上·浙江杭州·期中)(1)【教材呈现】以下是某数学教材某页的部分内容(请填写横线中的依据):
例4、如图,在中,D是边的中点,过点C画直线,使,交的延长线于点E,求证:.
证明:∵(已知),
∴,.
∵D为边中点,∴.
在与中,
∵,
∴( )
∴( )
(2)【方法应用】如图①,在中,,,则边上的中线长度的取值范围是 .
(3)【猜想证明】如图②,在四边形中,,点E是的中点,若是的平分线,试猜想线段、、之间的数量关系,并证明你的猜想.
17.(22-23七年级下·广东深圳·期末)【材料阅读】小明在学习完全等三角形后,为了进一步探究,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板(在中,,;中,,),并提出了相应的问题.
【发现】(1)如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点摆放在线段上时,过点作,垂足为点,过点作,垂足为点,
①请在图1找出一对全等三角形,在横线上填出推理所得结论;
,
,
∵,,
,,
,
,
∵
,
__________;
②,,则__________;
【类比】(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点作,垂足为点P,猜想,,的数量关系,并说明理由;
【拓展】(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若,,连接CE,则的面积为__________.
18.(22-23八年级下·江西景德镇·期中)如图在中,为锐角,点D在射线上,以为一边在右侧作正方形.
(1)如果,,
①当点D在线段 (不含端点)上时,如图1,则线段与的位置关系是_____
②当点D在线段的延长线上时,如图2,①中的结论是否仍然成立?并说明理由.
(2)
如果,是锐角,点D在线段 (不含端点)上,如图3.当满足什么条件时,?并说明理由.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)由平行线的性质,可得出,即可得结论;
(2)延长,交于,继而证明,得出后,证明,即可得出结论.
【详解】证明:(1),
,
又、分别平分、,
,
,
(2)如图,延长,交于,
,,
,
,
,且,
,
,
∴E是线段CD的中点.
【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
2.见解析
【分析】延长AM、DC交于点E,利用ASA即可证出△ADM≌△EDM,从而得出∠DAM=∠E,然后根据平行线的判定及性质可证∠E=∠BAM,从而得出∠DAM=∠BAM,即可证出结论.
【详解】解:延长AM、DC交于点E
∵∠AMD=90°
∴∠EMD=180°-∠AMD=90°=∠AMD
∵DM平分∠ADC,
∴∠ADM=∠EDM
∴在△ADM和△EDM中
∴△ADM≌△EDM
∴∠DAM=∠E
∵∠B=∠C=90°
∴∠B+∠C=180°
∴DC∥AB
∴∠E=∠BAM
∴∠DAM=∠BAM
∴AM平分∠DAB.
【点拨】此题考查的是全等三角形的判定及性质和平行线的判定及性质,掌握全等三角形的判定及性质和平行线的判定及性质是解题关键.
3.见解析
【分析】连接,由,,,证明,得到,根据、分别是、的中点,再证明,即可得出结论.
【详解】证明:连接 ,
,
在和中
,
点、分别是、的中点
,
∴
在和中
,
,
.
【点拨】本题考查了三角形全等的判定与性质,熟练掌握三角形全等判定定理是解题的关键.
4.(1)见解析
(2),,证明见解析
【分析】(1)延长,与交于E,证明,得到,,利用三角形内角和定理,等量代换可得,即,即可证明;
(2)证明,得到,,根据中点的定义得出,证明,得到,,进一步证明,即,可得结论.
【详解】(1)解:如图,延长,与交于E,
∵,
即,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,即;
(2),,理由是:
∵,
,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵点是中点,点是中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,.
【点拨】本题考查了全等三角形的判定和性质,灵活运用全等三角形的性质和判定定理是解题的关键.
5.(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】(1)求出,,根据同角的余角相等得出结论;
(2)①作,且,连接交于H,即可补全图形;
②过点B作于S,在上截取,连接,先证,可得,再证,可得,,最后再证即可.
【详解】(1)证明:∵是平角,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)①补全图形如图所示:
②;
证明:过点B作于S,在上截取,连接,
∵,,
∴,
由(1)知,
又∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴ ,
在和中,,
∴,
∴.
【点拨】本题考查了同角的余角相等,全等三角形的判定与性质,作出合适的辅助线,证明三角形全等是解题的关键.
6.(1)见解析;
(2)(1)中结论不成立,;
【分析】(1)在上截取,连,根据题意证明,得到,,再由证明,由平角定义得到,则有,再证明,得到,则;
(2)延长交于点H,根据题意证明,得到,,再由平分,证明,得到,则.
【详解】(1)证明:如图,在上截取,连,
∵平分,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵
∴,即,
∵平分,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴.
(2)(1)中的结论不成立,;
理由:延长交于点H,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴.
【点拨】本题考查了平行线的性质、角平分线的定义以及全等三角形的性质和判定,解答过程中,根据题意做出辅助线构造全等三角形是解题关键.
7.(1)见解析
(2)见解析
(3),不变化,理由见解析
【分析】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的性质进行推导.
(1)根据,得出,即可根据证明;
(2)易得,根据,得出,则,进而得出,则,即可求证;
(3)过点A作的垂线交于点E,易得,,即可得出,通过求证得出,则是等腰直角三角形,即可求出.
【详解】(1)解:∵,
∴,
在和中
,
∴;
(2)解:∵,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:,不变化,理由如下:
过点A作的垂线交于点E
∵
∴
∴
同理
∵
∴
同(1)理得
在和中
,
∴
∴
∴是等腰直角三角形
∴.
8.(1)(斜边直角边),理由见解析
(2)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定.
(1)“”定理只能用来证明两个直角三角形全等;
(2)通过证明可得到中的一组直角边相等,再证明,推出,可得结论.
【详解】(1)解:(斜边直角边),推理过程如下:
,
和都是直角三角形,
在和中,
,
;
(2)证明:如图,过A作,交的延长线于点,过点作,交的延长线于点,
,
在和中,
,
,
.
在和中,
,
,
.
在和中,
,
.
9.(1)二
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质,熟练掌握其判定及性质是解题的关键.
(1)根据三角形全等的判定定理求解即可;
(2)过点分别作交的延长线于点,交的延长线于点,利用证明≌,根据全等三角形的性质得出,利用证明≌,从而得出.
【详解】(1)小虎同学的证明过程中,第二步出现错误,
故答案为:二;
(2)证明:如图:过点分别作交的延长线于点,交的延长线于点,
,,,
,
,,
,
在和中,
,
≌,
,
,
,
在和中,
,
≌,
.
10.(1)见详解
(2)见详解
(3)3
【分析】(1)运用三角形的内角和进行列式,即可作答;
(2)先根据直角三角形的两个锐角互余及角平分线的定义证,进而得,再证,据此可依据“”判定和全等,由全等三角形的性质得出结论:;
(3)延长交与T,先证和全等得,再证和全等得,据此即可得出结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
即;
(2)证明:∵,
∴,
∵、是的角平分线,
∴,,
∴,
∴,
∵,则,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(3)解:延长交与T,如图:
是的角平分线,
∴,
∴,则,
在和中,
,
∴,
∴,
由(2)可知:,
∴,,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴.
∵
∴
即
∵
∴
【点拨】此题主要考查了直角三角形的性质,三角形内角和性质,角平分线的定义,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定方法,理解直角三角形的两个锐角互余,全等三角形的对应边相等、对应角相等是解答此题的关键.
11.(1)证明见解析;
(2).
【分析】()根据全等三角形的判定得出,进而利用全等三角形的性质得出即可;
()根据全等三角形的判定得出,进而利用全等三角形的性质解答即可;
本题考查全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会利用数形结合的思想思考问题.
【详解】(1)∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,
∴,
∴;
(2)如图,连接,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∴即,
∴.
12.(1),详见解析;
(2),详见解析.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质的综合应用等知识;
(1)连接,先证,得,再证,得,即可得出结论;
(2)连接,先证,得,再证,得,即可得出结论.
证明三角形全等是解题的关键.
【详解】(1),理由如下:
连接,如图1所示:
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵M是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)根据题意将图形补全,如图2所示:
与的数量关系:,证明如下:
连接,
∵,点D在的延长线上,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵M是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
13.【教材呈现】,垂直平分,平分和,证明见解析
〖概念理解〗(1)见解析
〖性质探究〗(2)见解析
(3)有一条对角线平分一组对角(答案不唯一),证明见解析
〖拓展应用〗(4)或
【分析】〖教材呈现〗利用证明,即可得出结论;
(1)取格点B的关于对称格点D,连接、即可;
(2)连接,利用证明,即可得出结论;
(3)利用证明,即可得出结论;
(4)分两种情况:①当筝形中,时,②当筝形中,时,分别求解即可.
【详解】解:〖教材呈现〗如图,
猜想筝形的角、对角线有的性质:,垂直平分,平分和,
证明:∵,,,
∴,
∴,,,
即平分和,
∴垂直平分.
〖概念理解〗(1)如图1,四边形即为所求;
〖性质探究〗
(2)如图2,连接,
在与中,
,
∴,
∴;
(3)有一条对角线平分一组对角(答案不唯一),
证明∶ 在与中,
,
∴,
∴,,
即平分、.
〖拓展应用〗
(4)分两种情况:①当筝形中,时,如图4-1,
∴;
②当筝形中,时,如图4-2,
∵
∴
∴
综上,当四边形为筝形时, 的度数为或.
【点拨】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,网格作图,三角形内角和与外角的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质是解题的关键,注意分类讨论思想的应用.
14.(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的综合问题,熟练掌握全等三角形的判定及性质,添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)利用证得,即可求证结论;
(2)过作于,由(1)得,进而可得,再利用可证,则可证,根据数量关系可得,,进而可求证结论;
(3)过点作于,由(2)得,,,再根据数量关系即可求解;
【详解】解:(1)证明:,
,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)证明:过作于,如图:
由(1)得:,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
,,
是的中点;
(3),理由如下:
过点作于,如图:
由(2)得:,,,
,
,,
,
,
,
.
15.(1)
(2)和全等;理由见解析
(3)见解析
【分析】
本题主要考查三角形全等的判定及性质,能够熟练运用全等三角形判定的原理是解题关键.
(1)根据判断全等即可;
(2)过点B作交的延长线于G,过点E作交的延长线于H,利用角角边判定即可;
(3)通过边边角画出反例即可.
【详解】(1)解:在和中,,,,若为直角,则根据,可以判定;
(2)
证明:如图,过点B作交的延长线于G,过点E作交的延长线于H,
∵,且都是钝角,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴;
(3)
解:如图,在和中,,
和不全等;
16.(1),全等三角形的对应边相等;(2);(3),证明见解析
【分析】本题是“倍长中线”模型综合应用,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、角平分线的性质、三角形三边关系等知识点;
(1)根据前后逻辑关系填空即可;
(2)延长到,使,连接,证,推出,在中,根据三角形三边关系定理得出,代入求出即可.
(3)结论:.延长,交于点,证明,推出,再证明即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵(已知),
∴,.
∵D为边中点,∴.
在与中,
∵,
∴
∴(全等三角形的对应边相等);
故答案为:,全等三角形的对应边相等;
(2)延长到,使,连接,
是边上的中线,
,
在和中,
,
,
,
在中,,
,
,
故答案为:;
(3)结论:.
理由:如图②中,延长,交于点,
,
,
在和中,
,
,
,
是的平分线,
,
,
,
,
.
17.(1)①②;(2)结论,理由见解析;(3)
【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)①根据两个三角形全等的判定定理,结合已知求证即可得到答案;
②由①中,利用两个三角形全等的性质,得到,,即可得到;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,由图中,即可得到三者的数量关系;
(3)延长,过点作于,如图所示,由两个三角形全等的判定定理得到,从而,,则可求得,延长,过点作于,如图所示,由平行线间的平行线段相等可得,代入面积公式得,即可得到答案.
【详解】解:(1)①,
,
∵,,
,,
,
,
∵,,,
∴;
故答案为:
②由①知,
,
∵,,
∴;
故答案为:;
(2)结论:.理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
∵,
,
,
,
;
(3)延长,过点作于,如图所示:
,,
,
,,
∴,
,,
,
延长,过点作于,如图所示:
,
,
,
,
由平行线间的平行线段相等可得,
.
故答案为:.
18.(1)①;②、①中的结论仍然成立,详见解析
(2)详见解析
【分析】(1)①根据正方形的性质得出,再证明,得出,进而可得出结论;②先证明,再证明,得出,进而可得出结论;
(2)当时,,作,先证明,再得出,证明,得出,进而可得出结论.
【详解】(1)①正方形中,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,即.
故答案为:;
②、①中的结论仍然成立,证明如下:
∵,
∴,.即,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)当时,,
作,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【点拨】本题考查三角形全等的判定和直角三角形的判定,掌握判定两个三角形全等的一般方法是解答本题的关键.
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