内容正文:
领跑新初二(新课衔接)【新知预习+考点讲练+难度分层练】
2024-2025学年苏科版数学七升八年级暑假衔接培优讲义
第八讲 证明三角形全等的解题方法与模型
全等三角形的判定方法——边角边(SAS)
全等三角形的判定方法——角边角(ASA)
全等三角形的判定方法——角角边(AAS)
全等三角形的判定方法——边边边(SSS)
三角形的稳定性
用尺规作角平分线和垂线
直角三角形全等的判定方法——斜边、直角边(HL)
考点精讲1:一线三等角构造全等图形 5
考点精讲2:手拉手模型—旋转型全等 6
考点精讲3:倍长中线模型 8
考点精讲4:平行线+线段中点构造全等三角形 10
考点精讲5:角平分线+垂直构造全等三角形 12
考点精讲6:正方形中的半角模型 13
考点精讲7:等腰三角形中的半角模型 17
考点精讲8:对角互补且一组邻边相等的半角模型 19
考点精讲9:“边边角”模型 22
一、平移模型
沿一边所在直线平移可使两个三角形重合.图示:
常用解题思路:
(1)在平移的直线上,根据线段的和(差)中点等得到对应边相等;(2)利用平行线的性质得到对应角相等.
二、轴对称模型
所给图形沿某一直线折叠,直线两边的部分完全重合.图示:
常用解题思路:
(1)利用公共边、线段的和差等得到对应边相等;
(2)利用对顶角、公共角、角的和差、垂直的定义等得到对应角相等
三、旋转模型
1.不共顶点:绕某一顶点旋转,再平移后两个三角形重合.图示:
常用解题思路:
(1)利用线段的和差、公共边等得到对应边相等;(2)利用平行线的性质得到对应角相等.
2.共顶点:绕某一顶点旋转一定角度后两个三角形重合.图示:
常用解题思路:
(1)利用线段的中点等得到对应边相等;(2)利用角的和差、对顶角、垂直的定义等得到对应角相等.
四、一线三等角模型
三等角()在同一直线上(等角可以为锐角、钝角、直角.特别地,等角为直角时,称为一线三垂直模型).图示:
常用解题思路:
(1)等角为锐角或钝角时,利用已知等角三角形的内角和及外角等得到对应角相等;
(2)等角为直角时,利用同角(等角)的余角相等得到对应角相等
五、倍长中线模型
适用条件:已知条件中涉及“中点”、“中线”等问题.
已知:如图,在中,是边上的中线
作法:如图,延长至点,使,连接.结论:(SAS)
六、半角模型
1. 等边三角形含半角
已知:是等边三角形,,
,
结论:,
2. 正方形含半角
已知:四边形是正方形,.
结论:,.
3. 等腰直角三角形含半角
已知:是等腰直角三角形,,.
结论:.
七、手拉手模型
已知:在和中, ,
连接相交于,连接
结论1:,
结论2:,
结论3:平分.
八、截长补短模型
适用条件:已知条件或求证中涉及“角的平分线”、“线段的和差倍分”等问题.
已知:如图,在中,平分
1. 截长法
作法:如图,在上取一点,使,连接,结论:
2. 补短法:
作法:如图,延长至点,使,连接,结论:
考点精讲1:一线三等角构造全等图形
【典例精讲】(2024春•沈阳校级期中)如图,平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点A,与y轴交于点B,∠BAO=60°,点C(﹣4,0),点D(﹣5,3)在线段AB上,将线段CD沿射线AB方向平移,平移过程中的线段记为C1D1,点G是y轴上一个动点,当△C1D1G为等腰直角三角形(G点在C1D1右侧)时,平移的距离为 .
【举一反三1】(2023秋•龙华区校级期末)如图,中,,,点、分别在、上(点不与、两点重合),且,若,则的长为 .
【举一反三2】(2023秋•右玉县期末)在中,,,直线经过点,且于,于.
(1)当直线绕点旋转到图1的位置时,求证:
①;
②;
(2)当直线绕点旋转到图2的位置时,,,求线段的长.
考点精讲2:手拉手模型—旋转型全等
【典例精讲】(2024•武侯区校级三模)如图,,,三点在同一直线上,,添加下列条件仍不能证明的是
A. B. C. D.
【举一反三1】(2023秋•武都区期末)如图,和都是等边三角形,且,,三点在一条直线上,连接,相交于点.
(1)求证:.
(2)求的度数.
【举一反三2】(2023秋•张家港市期末)如图,两条互相垂直的直线、交于点,一块等腰直角三角尺的直角顶点在直线上,锐角顶点在直线上,是斜边的中点.已知,,则 .
【举一反三3】(2024春•历下区期末)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想
如图1,在中,分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角,,连接,,则与的数量关系为 ,位置关系为 ;
(2)类比探究
如图2,在中,分别以,为边作等腰直角和等腰直角.,点,,在同一直线上,为中边上的高,猜想,,之间的数量关系并说明理由;
(3)解决问题
运用(1)(2)中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,要测量池塘两岸相对的两点,的距离,已经测得,,,米,米,的长为 米.
考点精讲3:倍长中线模型
【典例精讲】(2023秋•大渡口区期末)在中,,,以为斜边作,,再将绕点逆时针旋转得到,连接分别交,于点,点.
(1)如图1,在右侧,,,求的面积;
(2)如图2,在右侧,点是的中点,求证:;
(3)如图3,在左侧,的延长线过的中点,当点在的中垂线上时,交于点,直接写出的值.
【举一反三1】(2023秋•黄冈期末)中,,,则边的中线的取值范围是 .
【举一反三2】(2024•邢台模拟)(1)【问题情境】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法,延长至点,使,连接,容易证得,再由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是 .
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可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中到同一个三角形之中.
(2)【初步运用】如图2,是的中线,交于,交于,且.若,,求线段的长.
(3)【拓展提升】如图3,在中,为的中点,分别交,于点,.求证:.
【举一反三3】(2023秋•呼和浩特期末)如图,在等边三角形中,点为内一点,连接,,,将线段绕点顺时针旋转得到,连接,.
(1)用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)当时,
①直接写出的度数为 ;
②若为的中点,连接,用等式表示与的数量关系,并证明.
考点精讲4:平行线+线段中点构造全等三角形
【典例精讲】(2024春•历下区期末)如图,点为的对角线,的交点,经过点的直线分别与的延长线和的延长线交于点,.求证:.
【举一反三1】(2023秋•宝安区期末)如图,已知点,为直线外两点,且在异侧,连接,分别过点作于点,过点作于点,点是线段上一点,连接交于点.
(1)下列条件:
①点是的中点;
②点是的中点;
③点是的中点.
请从中选择一个能证明的条件,并写出证明过程;
(2)若,且,,,求的长.
【举一反三2】(2023•三穗县校级一模)如图,点,分别为的边,上的点,连接并延长至,使,连接.若,,,则的长等于
A.1 B.2 C.3 D.5
【举一反三3】(2023•薛城区校级模拟)【感知】小亮遇到了这样一道题:已知如图①在中,,在上,在的延长线上,交于,且,求证:,小亮仔细分析了题中的已知条件后,如图②过点作交于,进而解决了该问题.(不需证明)
【探究】如图③,在四边形中,,为边的中点,,与的延长线相交于点.试探究线段与、之间的数量关系,并证明你的结论.
【应用】如图④,在正方形中,为边的中点,、分别为,边上的点,若,,,则的长为 .
考点精讲5:角平分线+垂直构造全等三角形
【典例精讲】(2024•济南二模)如图,的面积为,平分,于,连接,则的面积为
A. B. C. D.
【举一反三1】(2024春•渠县期末)如图,已知是的平分线,,若,则的面积等于
A. B. C. D.不能确定
【举一反三2】(2023秋•金山区期末)如图,和的平分线交于点,过作交的延长线于点,交于点.
(1)求证:;
(2)联结,求证:.
【举一反三3】(2023秋•潢川县期末)如图,在中,,,,平分,交边于点,点是边的中点.点为边上的一个动点.
(1) , 度;
(2)当四边形为轴对称图形时,求的长;
(3)若是等腰三角形,求的度数;
(4)若点在线段上,连接、,直接写出的值最小时的长度.
考点精讲6:正方形中的半角模型
【典例精讲】(2022秋•广饶县校级期末)已知:正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交,(或它们的延长线)于点,.
(1)当绕点旋转到时(如图,求证:;
(2)当绕点旋转到时(如图,则线段,和之间数量关系是 ;
(3)当绕点旋转到如图3的位置时,猜想线段,和之间又有怎样的数量关系呢?并对你的猜想加以说明.
(1)证明:如图1,过作于,
【举一反三1】(2020秋•周村区期末)(1)如图1的正方形中,点,分别在边,上,,延长到点,使,连接,.求证:;
(2)如图2,等腰中,,,点,在边上,且.若,,求的长.
【举一反三2】(2019•夏津县二模)如图1,在正方形中,、分别是,上的点,且度.则有结论成立;
(1)如图2,在四边形中,,,、分别是,上的点,且是的一半,那么结论是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请说明理由.
(2)若将(1)中的条件改为:如图3,在四边形中,,,延长到点,延长到点,使得仍然是的一半,则结论是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请写出它们的数量关系并证明.
【举一反三3】(2022秋•龙凤区校级月考)已知:正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交,(或它们的延长线)于点,.当绕点旋转到时(如图,易证.
(1)当绕点旋转到时(如图,线段,和之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.
(2)当绕点旋转到如图3的位置时,线段,和之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.
(3)图3中若,,求的面积为 7.5 .
考点精讲7:等腰三角形中的半角模型
【典例精讲】(2023秋•宿迁期末)如图,等腰直角三角形中,,,点,在边上,且.若,,则的长为 .
【举一反三1】(2023•长春模拟)两个大小不同的等边三角形三角板按图①所示摆放.将两个三角板抽象成如图②所示的和,点、、依次在同一条直线上,连接.若,,则点到直线的距离为 .
【举一反三2】(2023秋•新城区校级期中)中,,,是线段上的一个动点.
(1)如图,若与重合,平分,,垂足在的延长线上,试探究与的数量关系,并说明理由.
(2)若在线段上且不与,重合,在线段上,且,过作,垂足在的延长线上,则与的数量关系是什么?画图并说明理由.
【举一反三3】(2022秋•宜丰县校级期中)如图1,是正三角形,是等腰三角形,,,以为顶点作一个角,角的两边分别交、边于、两点,连接.
(1)探究、、之间的关系,并说明理由.
(2)若的边长为2,求的周长.
考点精讲8:对角互补且一组邻边相等的半角模型
【典例精讲】(2024春•乐平市期末)(1)如图①,在四边形中,,,,分别是边,上的点,且.请直接写出线段,,之间的数量关系: ;
(2)如图②,在四边形中,,,,分别是边,上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?请写出证明过程;
(3)在四边形中,,,,分别是边,所在直线上的点,且.请直接写出线段,,之间的数量关系: .
【举一反三1】(2022秋•石门县期末)【问题背景】
在四边形中,,,,、分别是、上的点,且,试探究图1中线段、、之间的数量关系.
【初步探索】
小亮同学认为:延长到点,使,连接,先证明,再证明,则可得到、、之间的数量关系是 .
【探索延伸】
在四边形中如图2,,,、分别是、上的点,,上述结论是否仍然成立?说明理由.
【结论运用】
如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心处)北偏西的处,舰艇乙在指挥中心南偏东的处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东的方向以80海里小时的速度前进1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达,处,且两舰艇之间的夹角为,试求此时两舰艇之间的距离.
【举一反三2】(2023春•连城县期末)(1)如图1,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且,线段、、之间的关系是 ;(不需要证明)
(2)如图2,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
(3)如图3,在四边形中,,,、分别是边、延长线上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
【举一反三3】(2021秋•邗江区期末)如图,在中,,,直角的顶点是的中点,两边、分别交、于点、,连接交于点,以下五个结论:①;②;③和互补;④是等腰直角三角形;⑤四边形的面积是面积的,其中正确的结论是
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①③④
考点精讲9:“边边角”模型
【典例精讲】(2024春•高新区期末)数学实践活动中,为了测量校园内假山底部,两点之间的距离,小明首先在地面上取一个可以直接到达点和点的点,连接并延长到点,使,连接并延长到点,使,并测得,两点之间的距离为,则,两点之间的距离为 .
【举一反三1】(2024•凉州区一模)某同学用10块高度都是的相同长方体小木块,垒了两堵与地面垂直的木墙,木墙之间刚好可以放进一个等腰直角三角板,点在上,点和分别与木墙的顶端重合.
(1)求证:;
(2)求两堵木墙之间的距离.
【举一反三2】(2023秋•伊金霍洛旗期中)如图,已知,下列条件中,不能判定的是
A. B. C. D.
【举一反三3】(2023秋•滦南县期中)如图,在长方形中,,点在线段上,且,动点在线段上,从点出发以的速度向点运动,同时点在线段上,以的速度由点向点运动,当与全等时,的值为 .
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领跑新初二(新课衔接)【新知预习+考点讲练+难度分层练】
2024-2025学年苏科版数学七升八年级暑假衔接培优讲义
第八讲 证明三角形全等的解题方法与模型
全等三角形的判定方法——边角边(SAS)
全等三角形的判定方法——角边角(ASA)
全等三角形的判定方法——角角边(AAS)
全等三角形的判定方法——边边边(SSS)
三角形的稳定性
用尺规作角平分线和垂线
直角三角形全等的判定方法——斜边、直角边(HL)
考点精讲1:一线三等角构造全等图形 5
考点精讲2:手拉手模型—旋转型全等 9
考点精讲3:倍长中线模型 14
考点精讲4:平行线+线段中点构造全等三角形 23
考点精讲5:角平分线+垂直构造全等三角形 28
考点精讲6:正方形中的半角模型 32
考点精讲7:等腰三角形中的半角模型 41
考点精讲8:对角互补且一组邻边相等的半角模型 47
考点精讲9:“边边角”模型 57
一、平移模型
沿一边所在直线平移可使两个三角形重合.图示:
常用解题思路:
(1)在平移的直线上,根据线段的和(差)中点等得到对应边相等;(2)利用平行线的性质得到对应角相等.
二、轴对称模型
所给图形沿某一直线折叠,直线两边的部分完全重合.图示:
常用解题思路:
(1)利用公共边、线段的和差等得到对应边相等;
(2)利用对顶角、公共角、角的和差、垂直的定义等得到对应角相等
三、旋转模型
1.不共顶点:绕某一顶点旋转,再平移后两个三角形重合.图示:
常用解题思路:
(1)利用线段的和差、公共边等得到对应边相等;(2)利用平行线的性质得到对应角相等.
2.共顶点:绕某一顶点旋转一定角度后两个三角形重合.图示:
常用解题思路:
(1)利用线段的中点等得到对应边相等;(2)利用角的和差、对顶角、垂直的定义等得到对应角相等.
四、一线三等角模型
三等角()在同一直线上(等角可以为锐角、钝角、直角.特别地,等角为直角时,称为一线三垂直模型).图示:
常用解题思路:
(1)等角为锐角或钝角时,利用已知等角三角形的内角和及外角等得到对应角相等;
(2)等角为直角时,利用同角(等角)的余角相等得到对应角相等
五、倍长中线模型
适用条件:已知条件中涉及“中点”、“中线”等问题.
已知:如图,在中,是边上的中线
作法:如图,延长至点,使,连接.结论:(SAS)
六、半角模型
1. 等边三角形含半角
已知:是等边三角形,,
,
结论:,
2. 正方形含半角
已知:四边形是正方形,.
结论:,.
3. 等腰直角三角形含半角
已知:是等腰直角三角形,,.
结论:.
七、手拉手模型
已知:在和中, ,
连接相交于,连接
结论1:,
结论2:,
结论3:平分.
八、截长补短模型
适用条件:已知条件或求证中涉及“角的平分线”、“线段的和差倍分”等问题.
已知:如图,在中,平分
1. 截长法
作法:如图,在上取一点,使,连接,结论:
2. 补短法:
作法:如图,延长至点,使,连接,结论:
考点精讲1:一线三等角构造全等图形
【典例精讲】(2024春•沈阳校级期中)如图,平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点A,与y轴交于点B,∠BAO=60°,点C(﹣4,0),点D(﹣5,3)在线段AB上,将线段CD沿射线AB方向平移,平移过程中的线段记为C1D1,点G是y轴上一个动点,当△C1D1G为等腰直角三角形(G点在C1D1右侧)时,平移的距离为 2或4或6 .
解:当∠C1D1G=90°时,过点D1作x轴的垂线,过点C1作C1N⊥MN于点N,过点G作GM⊥MN于点M,过点D作DP⊥MN于点P,
由题意得:C1N=1,D1N=3,
∵△C1D1G为等腰直角三角形,
∴∠C1D1G=90°,C1D1=GD1,
∵∠MGD1+∠MD1G=90°,∠MD1G+∠ND1C1=90°,
∴∠MGD1=∠ND1C1,
∴△MGD1≌△ND1C1(AAS),
∴MG=D1N=3,
∴D1的横坐标为﹣3,
∴DP=2,
∴DD1=4,
∴平移的距离为4;
当∠D1C1G=90°时,同理可得:D1的横坐标为﹣4,
∴DD1=2,
∴平移的距离为2;
当∠D1GC1=90°时,同理可得:△MGD1≌△NC1G(AAS),
∴MG=NC1=a,MD1=GN=3﹣a=a+1,
∴a=1,
∴D1的横坐标为﹣2,
∴DD1=6,
∴平移的距离为6;
综上所述,平移的距离为2或4或6.
【举一反三1】(2023秋•龙华区校级期末)如图,中,,,点、分别在、上(点不与、两点重合),且,若,则的长为 2 .
解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
故答案为:2.
【举一反三2】(2023秋•右玉县期末)在中,,,直线经过点,且于,于.
(1)当直线绕点旋转到图1的位置时,求证:
①;
②;
(2)当直线绕点旋转到图2的位置时,,,求线段的长.
(1)①证明:,,
,
,
,,
,
在和中,
,
;
②证明:由(1)知:,
,,
,
;
(2)证明:,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
.
考点精讲2:手拉手模型—旋转型全等
【典例精讲】(2024•武侯区校级三模)如图,,,三点在同一直线上,,添加下列条件仍不能证明的是
A. B. C. D.
解:、,,,
,
故不符合题意;
、,,,
,
故不符合题意;
、,,,
,
故不符合题意;
、,,,
和不一定全等,
故符合题意;
故选:.
【举一反三1】(2023秋•武都区期末)如图,和都是等边三角形,且,,三点在一条直线上,连接,相交于点.
(1)求证:.
(2)求的度数.
(1)证明:和都是等边三角形,
,,,
,
即,
,
.
(2)解:由(1)可得,
.
,
,
即.
【举一反三2】(2023秋•张家港市期末)如图,两条互相垂直的直线、交于点,一块等腰直角三角尺的直角顶点在直线上,锐角顶点在直线上,是斜边的中点.已知,,则 .
解:连接,过点作,交直线于点,
,
是等腰直角三角形,,
,
是斜边的中点,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,
的面积,
故答案为:.
‘’(2024春•历下区期末)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想
如图1,在中,分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角,,连接,,则与的数量关系为 ,位置关系为 ;
(2)类比探究
如图2,在中,分别以,为边作等腰直角和等腰直角.,点,,在同一直线上,为中边上的高,猜想,,之间的数量关系并说明理由;
(3)解决问题
运用(1)(2)中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,要测量池塘两岸相对的两点,的距离,已经测得,,,米,米,的长为 米.
解:(1)和都是等腰直角三角形,
,,
,
,即,
在和中,
,
,
,,
设与交于点,与交于点,
,
,
.
故答案为:,.
(2)和都是等腰直角三角形,
,,
,
,即,
在和中,
,
,
,
,,
,
为等腰直角三角形,,
,
,
,
.
(3)如图,作,使,连接、,则为等腰直角三角形.
按照第二问思路同理可证:,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
在中,,
米,
米,
故答案为:50.
考点精讲3:倍长中线模型
【典例精讲】(2023秋•大渡口区期末)在中,,,以为斜边作,,再将绕点逆时针旋转得到,连接分别交,于点,点.
(1)如图1,在右侧,,,求的面积;
(2)如图2,在右侧,点是的中点,求证:;
(3)如图3,在左侧,的延长线过的中点,当点在的中垂线上时,交于点,直接写出的值.
(1)解:,
,
,,
,
,
绕点逆时针旋转得到,
是等腰直角三角形,,,
,
,
,
,
,即,
,
;
(2)证明:在上截取,连接,,
,交于点,
,
,,
,
,,
,,
,
,,
,
,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
;
(3)解:作,交延长线于点,
绕点逆时针旋转得到,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,,
,
,,
,
,
,,
,
,
点在的中垂线上,
,
设,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,即,
得,
,
过点作,垂足为点,
,
是等腰直角三角形,
,
得,
,
.
【举一反三1】(2023秋•黄冈期末)中,,,则边的中线的取值范围是 .
解:如图,延长至,使,
是的中点,
.
在和中,
,
.
,
.
,
,
.
故答案为:.
【举一反三2】(2024•邢台模拟)(1)【问题情境】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法,延长至点,使,连接,容易证得,再由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是 .
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可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中到同一个三角形之中.
(2)【初步运用】如图2,是的中线,交于,交于,且.若,,求线段的长.
(3)【拓展提升】如图3,在中,为的中点,分别交,于点,.求证:.
(1)解:延长至点,使,连接,
在和中,
,
,
,
,
,
故答案为:.
(2)延长到,使,连接,如图2,
是中线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
即;
(3)证明:如图3,延长到点,使,连接、,
是边上的中点,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
垂直平分,
,
.
【举一反三3】(2023秋•呼和浩特期末)如图,在等边三角形中,点为内一点,连接,,,将线段绕点顺时针旋转得到,连接,.
(1)用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)当时,
①直接写出的度数为 ;
②若为的中点,连接,用等式表示与的数量关系,并证明.
解:(1),
证明:是等边三角形,
,,
将线段绕点顺时针旋转得到,
,,
,
,
,
;
(2)①当时,
则,
,
,
,
故答案为:;
②,理由如下:
延长到,使,连接,,
为的中点,
,
四边形为平行四边形,
且,
,,
又,
,
,
又,,
△,
,
又为正三角形,
,
.
考点精讲4:平行线+线段中点构造全等三角形
【典例精讲】(2024春•历下区期末)如图,点为的对角线,的交点,经过点的直线分别与的延长线和的延长线交于点,.求证:.
证明:四边形是平行四边形,
,,
,
在和中,
,
,
.
【举一反三1】(2023秋•宝安区期末)如图,已知点,为直线外两点,且在异侧,连接,分别过点作于点,过点作于点,点是线段上一点,连接交于点.
(1)下列条件:
①点是的中点;
②点是的中点;
③点是的中点.
请从中选择一个能证明的条件,并写出证明过程;
(2)若,且,,,求的长.
解:(1)选择②③,
选②时:,,
,
,,
是中点,
,
在和中,
,
,
;
选③时:,,
,
,,
点是中点,
,
在和中,
,
,
;
(2),,,,
,,
,,
,
.
【举一反三2】(2023•三穗县校级一模)如图,点,分别为的边,上的点,连接并延长至,使,连接.若,,,则的长等于
A.1 B.2 C.3 D.5
解:,
,
在与中,
,
,
,
,
,
又,
,
故选:.
【举一反三3】(2023•薛城区校级模拟)【感知】小亮遇到了这样一道题:已知如图①在中,,在上,在的延长线上,交于,且,求证:,小亮仔细分析了题中的已知条件后,如图②过点作交于,进而解决了该问题.(不需证明)
【探究】如图③,在四边形中,,为边的中点,,与的延长线相交于点.试探究线段与、之间的数量关系,并证明你的结论.
【应用】如图④,在正方形中,为边的中点,、分别为,边上的点,若,,,则的长为 .
【探究】解:.
如图1,分别延长、,交于点,
,
,,
为边的中点,
,
,
,
又,
而,
,
,
.
【应用】解:如图2,延长交的延长线于.
四边形是正方形,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
.
故答案为:.
考点精讲5:角平分线+垂直构造全等三角形
【典例精讲】(2024•济南二模)如图,的面积为,平分,于,连接,则的面积为
A. B. C. D.
解:延长交于,
平分,
,
,
,
在和中,,
,
,
,,
,
故选:.
【举一反三1】(2024春•渠县期末)如图,已知是的平分线,,若,则的面积等于
A. B. C. D.不能确定
解:延长交于点,
是的平分线,
,
,
,
,
,
,
的面积的面积,
的面积,
的面积的面积,
的面积的面积,
的面积,
故选:.
【举一反三2】(2023秋•金山区期末)如图,和的平分线交于点,过作交的延长线于点,交于点.
(1)求证:;
(2)联结,求证:.
证明:(1)如图,过点作于点,
平分,,,
,
平分,,,
,
.
(2),,
,
再和中,
,
,
.
【举一反三3】(2023秋•潢川县期末)如图,在中,,,,平分,交边于点,点是边的中点.点为边上的一个动点.
(1) 4 , 度;
(2)当四边形为轴对称图形时,求的长;
(3)若是等腰三角形,求的度数;
(4)若点在线段上,连接、,直接写出的值最小时的长度.
解:(1),,
,
,
点是边的中点,
,
平分,
;
故答案为:4,45.
(2)四边形为轴对称图形,平分,
对称轴为直线,
;
(3)平分,
,
当时,
,
;
当时,
;
当时,
;
综上,的度数为或或.
(4)如图,点在上,且,作点关于的对称点,
,
,
平分,
,
在和△中,
,
△,
,,
,
当点、、三点共线时,的值最小,
又根据垂线段最短,
当时,有最小值,
,
,,
,
,
.
考点精讲6:正方形中的半角模型
【典例精讲】(2022秋•广饶县校级期末)已知:正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交,(或它们的延长线)于点,.
(1)当绕点旋转到时(如图,求证:;
(2)当绕点旋转到时(如图,则线段,和之间数量关系是 ;
(3)当绕点旋转到如图3的位置时,猜想线段,和之间又有怎样的数量关系呢?并对你的猜想加以说明.
(1)证明:如图1,过作于,
四边形是正方形,
,,,
,
,
在和中
,
,
,,
,
,,
,
,,
,
即,
;
(2)解:线段,和之间数量关系是,理由如下:
延长至,使得,连接,
四边形是正方形,
,,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中
,
,
,
,
,
故答案为:;
(3),理由如下:
如图3,在上截取,连接,
由(1)知,
,,
,
,
.
在和中,
,
,
,
即,
.
【举一反三1】(2020秋•周村区期末)(1)如图1的正方形中,点,分别在边,上,,延长到点,使,连接,.求证:;
(2)如图2,等腰中,,,点,在边上,且.若,,求的长.
(1)证明:在正方形中,
,,
在和中,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:如图,过点作,垂足为点,截取,使.连接、.
,,.
,.
在和中,
,
.
,.
,,
.
于是,由,
得.
在和中,
,
.
.
在中,由勾股定理,得.
.
,,
,
.
【举一反三2】(2019•夏津县二模)如图1,在正方形中,、分别是,上的点,且度.则有结论成立;
(1)如图2,在四边形中,,,、分别是,上的点,且是的一半,那么结论是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请说明理由.
(2)若将(1)中的条件改为:如图3,在四边形中,,,延长到点,延长到点,使得仍然是的一半,则结论是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请写出它们的数量关系并证明.
解:(1)延长到,使,连接,
,,
,
,,
,
,
,
,
.
(2)结论不成立,应为,
证明:在上截取,使,连接.
,,
.
,
.
,.
.
.
,
.
.
【举一反三3】(2022秋•龙凤区校级月考)已知:正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交,(或它们的延长线)于点,.当绕点旋转到时(如图,易证.
(1)当绕点旋转到时(如图,线段,和之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.
(2)当绕点旋转到如图3的位置时,线段,和之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.
(3)图3中若,,求的面积为 7.5 .
解:(1)猜想:,
证明如下:如图2,在的延长线上,截取,连接,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又,
;
(2),
证明如下:如图3,在上截取,连接,
和中,
,
,
,,
,即,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(3),
,
的面积为:,
则的面积为7.5,
故答案为:7.5.
考点精讲7:等腰三角形中的半角模型
【典例精讲】(2023秋•宿迁期末)如图,等腰直角三角形中,,,点,在边上,且.若,,则的长为 .
解:将逆时针旋转到,连接,
,,.,
是等腰直角三角形,,,
,
,
,
在和中
,
,
,,
,
,,
在中,由勾股定理得:,
故答案为:.
【举一反三1】(2023•长春模拟)两个大小不同的等边三角形三角板按图①所示摆放.将两个三角板抽象成如图②所示的和,点、、依次在同一条直线上,连接.若,,则点到直线的距离为 .
解:和均为等边三角形,
,,,,
,
,
即:,
在和中,
,
,
,
即:,
,,
,
,
过点作,垂足为,
是等边三角形,
,,
在中,,,
由勾股定理得:.
点到直线的距离为.
故答案为:.
【举一反三2】(2023秋•新城区校级期中)中,,,是线段上的一个动点.
(1)如图,若与重合,平分,,垂足在的延长线上,试探究与的数量关系,并说明理由.
(2)若在线段上且不与,重合,在线段上,且,过作,垂足在的延长线上,则与的数量关系是什么?画图并说明理由.
解:(1),
理由:延长交延长线于点,
平分,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
;
(2),
理由:过作交延长线于点,交于点,
,,
,
,
,
,
,
,,
,
同理可得:,
,
,
,
,,
,
,
.
【举一反三3】(2022秋•宜丰县校级期中)如图1,是正三角形,是等腰三角形,,,以为顶点作一个角,角的两边分别交、边于、两点,连接.
(1)探究、、之间的关系,并说明理由.
(2)若的边长为2,求的周长.
解:(1).理由如下:
延长至,使得,连接,如图所示:
为等腰三角形,为等边三角形,
,,,
又,且,
,
,
,
在与中,
,
,
,,,
又,,
,
,即,
,
在与中,
,
,
,
又,,
;
(2)为等边三角形,
,
利用(1)中的结论得出:,,
的周长
.
考点精讲8:对角互补且一组邻边相等的半角模型
【典例精讲】(2024春•乐平市期末)(1)如图①,在四边形中,,,,分别是边,上的点,且.请直接写出线段,,之间的数量关系: ;
(2)如图②,在四边形中,,,,分别是边,上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?请写出证明过程;
(3)在四边形中,,,,分别是边,所在直线上的点,且.请直接写出线段,,之间的数量关系: .
解:(1)如图1,延长到,使,连接.
在与中,
,
.
,,
.
.
又,
易证.
.
.
(2)(1)中的结论仍然成立.
理由是:如图2,延长到,使,连接.
,,
,
在与中,
,
.
,,
.
.
又,
.
.
.
(3)当(1)结论成立,
当图三中,或.
证明:在上截取,使,连接.
,,
.
在与中,
,
.
,.
.
.
,
.
.
同理可得:
.
故答案为:(1);(2)成立;(3)或或.
【举一反三1】(2022秋•石门县期末)【问题背景】
在四边形中,,,,、分别是、上的点,且,试探究图1中线段、、之间的数量关系.
【初步探索】
小亮同学认为:延长到点,使,连接,先证明,再证明,则可得到、、之间的数量关系是 .
【探索延伸】
在四边形中如图2,,,、分别是、上的点,,上述结论是否仍然成立?说明理由.
【结论运用】
如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心处)北偏西的处,舰艇乙在指挥中心南偏东的处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东的方向以80海里小时的速度前进1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达,处,且两舰艇之间的夹角为,试求此时两舰艇之间的距离.
解:初步探索:,
故答案为:,
探索延伸:结论仍然成立,
证明:如图2,延长到,使,连接,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
;
结论运用:解:如图3,连接,延长、交于点,
,
,
,
,
,
符合探索延伸中的条件
结论成立,
即海里,
答:此时两舰艇之间的距离是210海里.
【举一反三2】(2023春•连城县期末)(1)如图1,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且,线段、、之间的关系是 ;(不需要证明)
(2)如图2,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
(3)如图3,在四边形中,,,、分别是边、延长线上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
解:(1),
理由如下:如图1,延长至,使,连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)(1)中的结论仍然成立,
理由如下:如图2,延长至,使,连接,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(3)(1)中的结论不成立,,
理由如下:如图3,在上截取,连接,
同(2)中证法可得,,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
.
【举一反三3】(2021秋•邗江区期末)如图,在中,,,直角的顶点是的中点,两边、分别交、于点、,连接交于点,以下五个结论:①;②;③和互补;④是等腰直角三角形;⑤四边形的面积是面积的,其中正确的结论是
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①③④
解:,,
,
故①正确;
点为的中点,,,
,,,
,
,
在和中,
,
,
,
是等腰直角三角形,
四边形的面积为,
故④正确,⑤不正确;
,
和互补,
故③正确;
不是定长,故②不正确.
正确的有:①③④,
故选:.
考点精讲9:“边边角”模型
【典例精讲】(2024春•高新区期末)数学实践活动中,为了测量校园内假山底部,两点之间的距离,小明首先在地面上取一个可以直接到达点和点的点,连接并延长到点,使,连接并延长到点,使,并测得,两点之间的距离为,则,两点之间的距离为 .
解:在和中,
,
,
.
故答案为:.
【举一反三1】(2024•凉州区一模)某同学用10块高度都是的相同长方体小木块,垒了两堵与地面垂直的木墙,木墙之间刚好可以放进一个等腰直角三角板,点在上,点和分别与木墙的顶端重合.
(1)求证:;
(2)求两堵木墙之间的距离.
(1)证明:由题意得:,,,,
,
,,
,
在和中,
,
;
(2)解:由题意得:,,
,
,,
,
答:两堵木墙之间的距离为.
【举一反三2】(2023秋•伊金霍洛旗期中)如图,已知,下列条件中,不能判定的是
A. B. C. D.
解:由题知,,,
当时,,故选项能判定两个三角形全等,所以不选;
当,不能判定,,故选;
当,,故选项能判定两个三角形全等,所以不选;
当,,故选项能判定两个三角形全等,所以不选.
故选:.
【举一反三3】(2023秋•滦南县期中)如图,在长方形中,,点在线段上,且,动点在线段上,从点出发以的速度向点运动,同时点在线段上,以的速度由点向点运动,当与全等时,的值为 2或 .
当与全等时,有两种情况:
①当时,,
,,
,,
;
动点在线段上,从点出发以的速度向点运动,
点和点的运动时间为:,
的值为:;
②当时,,
,,
,,
,
,
故答案为:2或
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