内容正文:
八年级上册数学《第1章 三角形的初步认识》
专题 全等三角形常见的基本模型
题型一 平移模型
平移模型展示
沿同一直线 (BC) 平移可得两三角形重合 (BE=CF)
1.(2024•荔湾区一模)如图,点E,C在线段BF上,BE=FC,∠A=∠D,∠ACB=∠DEF.
求证:△ABC≌△DFE.
2.已知:如图,点E是AC的中点,BA⊥AC于A,DE⊥AC于E,∠B=∠D,
求证:BE=DC.
3.(2023秋•枣阳市期末)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AB∥DE,BE=CF.
求证:AC=DF.
4.(2023春•埇桥区期末)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF.试说明:
(1)△ABC≌△DEF;
(2)∠A=∠EGC.
5.已知:如图,点B,E,C,F有同一直线l,AB∥DE,且AB=DE,BE=CF,试判断线段AC与DF的数量关系以及位置关系.并证明.
6.如图,点B,E,C,F在一条直线上,AC与DE相交于点O,AB=DE,AB∥DE,BE=CF.
(1)求证:AC∥DF;
(2)若∠B=65°,∠F=35°,求∠EOC的度数.
7.如图,A、D、B、E四点在同一条直线上,AD=BE,BC∥EF,BC=EF.
(1)求证:AC=DF;
(2)若CD为∠ACB的平分线,∠A=25°,∠E=71°,求∠CDF的度数.
题型二 对称模型
对称模型展示
有公共边:
有公共顶点:
所给图形沿公共边所在直线或者经过公共顶点的某条直线折叠,两个三角形完全重合.
1.(2024春•秦都区校级月考)如图,在△ABC和△AED中,AB=AE,AC=AD,∠BAD=∠EAC,求证:BC=ED.
2.(2023•越秀区校级二模)已知:如图,DB⊥AB,DC⊥AC,∠1=∠2.求证:AD平分∠BAC.
3.(2023春•桑植县期末)如图,∠A=∠D=90°,点B,E,F,C在同一直线上,AB=CD,BE=CF,求证:∠B=∠C.
4.(2024•碑林区校级模拟)如图.已知△ABC中,AB=AC,点D、E分别是边AB、AC上的中点,连接BE、CD.
求证:BE=CD.
5.(2024春•碑林区校级期末)如图,在△ABC中,AB=AC,过点A作DE∥BC,且AD=AE,连接BD,CE.试说明:BD=CE.
6.(2024春•碑林区校级月考)如图,已知∠C=∠E,AC=AE,∠CAD=∠EAB.求证:∠ABD=∠ADB.
7.(2024•凉州区校级三模)如图,已知CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,BE,CD交于点O,且OB=OC.
求证:AO平分∠BAC.
8.(2023春•明水县期中)如图,在△ABE和△ACF中,∠E=∠F=90°,∠B=∠C,BE=CF.
求证:(1)∠1=∠2.
(2)CM=BN.
题型三 旋转共顶点模型
旋转模型展示
绕公共顶点旋转可得两个三角形重合.
1.(2024•海珠区校级二模)如图,AD=AB,∠D=∠B,∠EAC=∠DAB,求证:AE=AC.
2.(2023•大连)如图,在△ABC和△ADE中,延长BC交DE于F.BC=DE,AC=AE,∠ACF+∠AED=180°.求证:AB=AD.
3.如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAD=∠CAE.
求证:∠ABD=∠ACE.
4.(2024•阎良区校级二模)如图,点E在△ABC外部,点D在BC边上,若∠1=∠2,∠E=∠C,AE=AC,求证:AB=AD.
5.(2024•长沙)如图,点C在线段AD上,AB=AD,∠B=∠D,BC=DE.
(1)求证:△ABC≌△ADE;
(2)若∠BAC=60°,求∠ACE的度数.
6.(2023•宜兴市二模)如图,△ABC 和△CDE 均为等腰三角形,AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE,点D在线段AB上(与A,B不重合),连接BE.
(1)证明:△ACD≌△BCE.
(2)若BD=3,BE=7,求AB的长.
7.(2024•杭州三模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,点E为对角线BD上一点,∠A=∠BEC,且AD=BE.
(1)求证:△ABD≌△ECB;
(2)如果∠BDC=75°,求∠ADB的度数.
8.(2032秋•大同月考)已知△ABC和△CDE中,CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=α,AE与BD交于点F.
(1)如图1.当α=90°时.求证:①△ACE≌△BCD;②AE⊥BD;
(2)如图2.当α=60°时,直接写出∠AFB的度数为 ;
(3)如图3,直接写出∠AFD的度数为 (用含α的式子表示).
题型四 旋转不共顶点模型
旋转模型展示
1.(2024•泸州校级二模)如图AE=BD,AC=DF,BC=EF,求证:EF∥BC.
2.(2024•江阳区校级三模)如图,点A,B,C,D在同一条直线上,点E,F分别在直线AB的两侧,且AE=BF,∠A=∠B,∠ACE=∠BDF.求证:△ADE≌△BCF.
3.(2023秋•翠屏区期末)小明和小亮准备用所学数学知识测一池塘的长度,经过实地测量,绘制如下图,点B、F、C、E在直线l上(点F、C之间的距离为池塘的长度),点A、D在直线l的异侧,且AB∥DE,∠A=∠D,测得AB=DE.
(1)求证:△ABC≌△DEF;
(2)若BE=120m,BF=38m,求池塘FC的长度.
4.(2023春•连平县期末)已知:如图,A、C、F、D在同一直线上,AF=DC,AB∥DE,AB=DE,求证:
(1)△ABC≌△DEF;
(2)BC∥EF.
5.(2023秋•大化县月考)如图,A、E、F、C四点在同一直线上,AE=CF,过E、F分别作BE⊥AC,DF⊥AC,且AB=CD.求证:
(1)AB∥CD;
(2)BD平分EF.
6.(2023春•碑林区校级期末)如图,点A,E,F,C在同一条直线上,AF=CE,BE=FD,∠AEB=∠CFD.
(1)求证:△AEB≌△CFD;
(2)若DF=CF,∠ABE=20°,∠DAC=30°,求∠ADC的度数.
7.如图所示,点A、E、F、C在一条直线上,AE=CF,过点E,F分别作DE⊥AC,BF⊥AC,
且AB=CD.
(1)如图①所示,若EF与BD相交于点G,则EG与FG相等吗?试说明理由.
(2)如图②所示,若将△DEC的边EC沿AC方向移动至图中所示位置时,其余条件不变,(1)中结论是否还能成立?请说明理由.
题型五 三垂直模型
三垂直模型展示
已知 A , B , C 三点共线,且 ∠1=∠2=∠3=90° .
1.(2023春•钢城区期末)如图,∠BAC=90°,AD是∠BAC内部一条射线,若AB=AC,BE⊥AD于点E,CF⊥AD于点F.
求证:△ABE≌△CAF.
2.(2023秋•江州区期末)课间,小明拿着老师的等腰三角板玩,不小心掉在两墙之间,如图所示.
(1)求证:△ADC≌△CEB;
(2)已知DE=49cm,请你帮小明求出砌墙砖块的厚度a的大小和墙AD的高(每块砖的厚度都为a cm).
3.(2023春•横山区期末)如图,∠ABC=90°,FA⊥AB于点A,点D在直线AB上,AD=BC,AF=BD.
(1)如图1,若点D在线段AB上,判断DF与DC的数量关系和位置关系,并说明理由;
(2)如图2,若点D在线段AB的延长线上,其他条件不变,试判断(1)中结论是否成立,并说明理由.
4.如图,AB=BC,AD=DE,且AB⊥BC,AD⊥DE,又CG⊥BD的延长线于点G,EF⊥BD交BD的延长线于点F.求证:CG+EF=BD.
5.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN过点C,且AD⊥MN于点D,BE⊥MN于点E,在MN绕点C旋转过程中,以上关系保持不变
(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图2位置时,DE、AD、BE三者之间有怎样的等量关系,证明你的结论;
(3)当直线MN绕点C旋转到图3位置时,试问:DE、AD、BE三者之间又有怎样的等量关系?请直接写出结论.
6.(2023秋•邓州市期中)已知∠ABC=90°,D是直线AB上的点,AD=BC,作FA⊥AB于点A,且AF=BD,连结DC、DF.
(1)自主探究:如图1,当点D在线段AB上,点F在点A右侧时,DF与DC的数量关系为 ,位置关系为 ;
(2)思考拓展:如图2,当点D在线段AB的延长线上,点F在点A的左侧时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;
(3)能力提升:当点D在线段BA的延长线上,点F在点A的 侧时,(1)中的两个结论依然成立,若此时BC=2,AB=1,则AF的长度为 .
7.(203秋•阳信县期中)在△ABO中,∠AOB=90°,AO=BO,直线MN经过点O,且AC⊥MN于C,BD⊥MN于D
(1)当直线MN绕点O旋转到图①的位置时,求证:CD=AC+BD;
(2)当直线MN绕点O旋转到图②的位置时,求证:CD=AC﹣BD;
(3)当直线MN绕点O旋转到图③的位置时,试问:CD、AC、BD有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
题型六 一线三等角模型
一线三等角模型展示
(1)点 P 在线段 AB 上:
(2)点 P 在线段 AB 的延长线上:
已知 A , P , B 三点共线,且 ∠1=∠2=∠3 .
1.(2023•碑林区一模)如图,在△ABC中,AC=BC,∠A=∠B,D、E分别为AB、BC上一点,∠CDE=∠A.若BC=BD,求证:CD=DE.
2.(1)课本习题回放:如图①,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E,AD=2.5cm,DE=1.7cm.求BE的长.
(2)探索证明:如图②,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF.
3.(2023春•宽甸县期中)已知:CD是经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB,点E、F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.
(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线CD上,如图1,若∠BCA=90°,∠a=90°,则BE与CF的数量关系是 .
(2)如图2,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,请提出关于EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想: .并说明理由.
4.(1)如图1,直线m经过等腰直角△ABC的顶点A,过点B、C分别作BD⊥m,CE⊥m,垂足分别为D、E,求证:BD+CE=DE;
(2)如图2,直线m经过△ABC的顶点A,AB=AC,在直线m上取两点 D,E,使∠ADB=∠AEC=α,补充∠BAC= (用α表示),线段BD,CE与DE之间满足BD+CE=DE,补充条件后并证明;
(3)在(2)的条件中,将直线m绕着点A逆时针方向旋转一个角度到如图3的位置,并改变条件∠ADB=∠AEC= (用α表示).通过观察或测量,猜想线段BD,CE与DE之间满足的数量关系,并予以证明.
5.问题情境:如图1,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,可知:
∠BAD=∠C(不需要证明);
(1)特例探究:如图2,∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,CF⊥AE于点F,BD⊥AE于点D.证明:△ABD≌△CAF;
(2)归纳证明:如图3,点B,C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,
∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF;
(3)拓展应用:如图4,在△ABC中,AB=AC,AB>BC.点D在边BC上,CD=2BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为3,则△ACF与△BDE的面积之和为 .
6.(2023春•平阴县期末)已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,∠BDA=∠AEC=∠BAC.
(1)如图①,若AB⊥AC,则BD与AE的数量关系为 ,BD,CE与DE的数量关系为 .
(2)如图②,当AB不垂直于AC时,(1)中的结论是否成立?请说明理由.
(3)如图③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,DE=10cm,点A在线段DE上以2cm/s的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段EF上以xcm/s的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为t(s).是否存在x,使得△ABD与△EAC全等?若存在,求出相应的t与x的值;若不存在,请说明理由.
7.(2024春•温江区校级期末)【模型熟悉】
(1)如图1,已知△ABC和△DCE,点B、C、E在一条直线上,且∠B=∠ACD=∠E,AC=CD,求证:BC=DE;
【模型运用】
(2)如图2,在等边△ABC中,M、N分别为BC,AB边上的点,且ND=NM,∠DNM=60°,连接AD.若∠DAN=30°,求证:CM=2BN;
【能力提升】
(3)如图3,等边△ABC的面积是25,AB=6,点D、F分别为AC、BC边上的动点,AD=2CF,连接DF,以DF为边在△ABC内作等边△DEF,连接BE,当点D从点A运动到点C,请在图3中作出点E的运动轨迹,并求出点E的运动路程.
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八年级上册数学《第1章 三角形的初步认识》
专题 全等三角形常见的基本模型
题型一 平移模型
平移模型展示
沿同一直线 (BC) 平移可得两三角形重合 (BE=CF)
1.(2024•荔湾区一模)如图,点E,C在线段BF上,BE=FC,∠A=∠D,∠ACB=∠DEF.
求证:△ABC≌△DFE.
【分析】先证明BC=EF,然后根据“AAS”可判断△ABC≌△DFE.
【解答】证明:∵BE=FC,
∴BE+EC=EC+CF,
即BC=EF,
在△ABC和△DFE中,
,
∴△ABC≌△DFE(AAS).
【点评】本题考查了全等三角形的判定:熟练掌握全等三角形的5种判定方法是解决问题的关键;选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件.
2.已知:如图,点E是AC的中点,BA⊥AC于A,DE⊥AC于E,∠B=∠D,
求证:BE=DC.
【分析】由已知条件易证△ABE≌△EDC,由全等三角形的性质:对应边相等即可得到BE=DC.
【解答】证明:∵E是AC的中点,
∴AE=EC,
∵BA⊥AC,DE⊥AC,
∴∠BAE=∠DEC=90°,
又∵∠B=∠D,
∴在△ABE和△EDC中
,
∴△ABE≌△EDC(AAS),
∴BC=DC.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定及性质,注意掌握①判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL;②全等三角形的对应边对应角分别相等.
3.(2023秋•枣阳市期末)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AB∥DE,BE=CF.
求证:AC=DF.
【分析】首先利用平行线的性质得∠B=∠DEF,再利用SAS得出△ABC≌△DEF,得出∠ACB=∠F,根据平行线的判定即可得到结论.
【解答】证明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEF.
又∵BE=CF,
∴BC=EF
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴AC=DF.
【点评】此题主要考查了平行线的性质以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题关键.
4.(2023春•埇桥区期末)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF.试说明:
(1)△ABC≌△DEF;
(2)∠A=∠EGC.
【分析】(1)根据等式性质,由BE=CF得BC=EF,再根据SSS定理得△ABC≌△DEF即可;
(2)由全等三角形得∠B=∠DEF,由平行线的判定定理得AB∥DE,再根据平行线的性质得∠A=∠EGC.
【解答】解:(1)∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中
,
∴△ABC≌△DEF(SSS);
(2)∵△ABC≌△DEF,
∴∠B=∠DEF,
∴AB∥DE,
∴∠A=∠EGC.
【点评】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的性质与判定,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,属于中考常考题型.
5.已知:如图,点B,E,C,F有同一直线l,AB∥DE,且AB=DE,BE=CF,试判断线段AC与DF的数量关系以及位置关系.并证明.
【分析】结论:AC=DF,AC∥DF.证明△ABC≌△DEF(SAS)即可解决问题.
【解答】解:结论:AC=DF,AC∥DF.
理由:∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEF,
∵BE=CF,
∴BC=EF
∵AB=DE,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴AC=DF,∠ACB=∠F,
∴AC∥DF.
【点评】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
6.如图,点B,E,C,F在一条直线上,AC与DE相交于点O,AB=DE,AB∥DE,BE=CF.
(1)求证:AC∥DF;
(2)若∠B=65°,∠F=35°,求∠EOC的度数.
【分析】(1)由AB∥DE得∠B=∠DEF,根据BE=CF得BC=EF,可证明△CAE≌△DAE(SAS),根据全等三角形的的性质和平行线的性质即可证得结论;
(2)由全等三角形的性质得到∠DEF=65°,∠ACB=35°,根据三角形内角和定理即可求出∠EOC.
【解答】证明:(1)∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEF,
∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴∠ACB=∠F,
∴AC∥DF;
(2)解:由(1)得∠B=∠DEF,∠ACB=∠F,
∴∠DEF=∠B=65°,∠ACB=∠F=35°,
在△EOC中,∠DEF+∠ACB+∠EOC=180°,
∴∠EOC=180°﹣∠DEF﹣∠ACB=180°﹣65°﹣35°=80°.
【点评】本题考查了平行线的性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,根据判定三角形全等的方法证得△ABC≌△DEF是解决问题的关键.
7.如图,A、D、B、E四点在同一条直线上,AD=BE,BC∥EF,BC=EF.
(1)求证:AC=DF;
(2)若CD为∠ACB的平分线,∠A=25°,∠E=71°,求∠CDF的度数.
【分析】(1)由“SAS”可证△ABC≌△DEF,可得AC=DF;
(2)由全等三角形的性质可得∠ABC=∠E=71°,∠A=∠FDE=25°,由三角形内角和定理可求∠ACB=84°,由角平分线的性质和外角的性质可求∠CDF的度数.
【解答】证明:(1)∵AD=BE
∴AB=DE
∵BC∥EF
∴∠ABC=∠DEF,且AB=BE,BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SAS)
∴AC=DF
(2)∵△ABC≌△DEF
∴∠ABC=∠E=71°,∠A=∠FDE=25°
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠ABC=84°
∵CD为∠ACB的平分线
∴∠ACD=42°=∠BCD
∵∠CDB=∠A+∠ACD=∠CDF+∠EDF
∴∠CDF=42°
【点评】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是本题的关键.
题型二 对称模型
对称模型展示
有公共边:
有公共顶点:
所给图形沿公共边所在直线或者经过公共顶点的某条直线折叠,两个三角形完全重合.
1.(2024春•秦都区校级月考)如图,在△ABC和△AED中,AB=AE,AC=AD,∠BAD=∠EAC,求证:BC=ED.
【分析】由题意可求得∠BAC=∠EAD,利用SAS即可判定△ABC≌△AED,即可得到结论.
【解答】证明:∵∠BAD=∠EAC,
∴∠BAD+∠DAC=∠EAC+∠DAC,
∴∠BAC=∠EAD,
在△ABC与△AED中,
,
∴△ABC≌△AED(SAS),
∴BC=ED.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定,解答的关键是熟记全等三角形的判定定理并灵活运用.
2.(2023•越秀区校级二模)已知:如图,DB⊥AB,DC⊥AC,∠1=∠2.求证:AD平分∠BAC.
【分析】先证DB=DC,再证Rt△ABD≌Rt△ACD(HL),得∠BAD=∠CAD,即可得出结论.
【解答】证明:∵DB⊥AB,DC⊥AC,
∴∠ABD=∠ACD=90°.
∵∠1=∠2,
∴DB=DC,
∵AD=AD,
在Rt△ABD和Rt△ACD中,
,
∴Rt△ABD≌Rt△ACD(HL).
∴∠BAD=∠CAD,
∴AD平分∠BAC.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定以及角平分线的判定等知识;证明三角形全等是解题的关键.
3.(2023春•桑植县期末)如图,∠A=∠D=90°,点B,E,F,C在同一直线上,AB=CD,BE=CF,求证:∠B=∠C.
【分析】根据在线段BC上BE=CF,判断出BF=EC,利用“HL”证出Rt△ABF≌Rt△DCE,进而判断出∠B=∠C.
【解答】证明:∵BE=CF,
∴BE+EF=CF+EF,
∴BF=EC,
在Rt△ABF和Rt△DCE中,
,
∴Rt△ABF≌Rt△DCE(HL),
∴∠B=∠C,
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,找到全等三角形的判定的适用条件是解题的关键.
4.(2024•碑林区校级模拟)如图.已知△ABC中,AB=AC,点D、E分别是边AB、AC上的中点,连接BE、CD.
求证:BE=CD.
【分析】由AB=AC,且ADAB,AEAC,得AD=AE,而∠A=∠A,即可根据“SAS”证明△ABE≌△ACD,则BE=CD.
【解答】证明:∵AB=AC,
∴ABAC,
∵点D、E分别是边AB、AC的中点,
∴ADAB,AEAC,
∴AD=AE,
在△ABE和△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD(SAS),
∴BE=CD.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质等知识,推导出AD=AE,进而证明△ABE≌△ACD是解题的关键.
5.(2024春•碑林区校级期末)如图,在△ABC中,AB=AC,过点A作DE∥BC,且AD=AE,连接BD,CE.试说明:BD=CE.
【分析】由DE∥BC,∠DAB=∠ABC,∠EAC=∠ACB,由AB=AC,得∠ABC=∠ACB,则∠DAB=∠EAC,而AB=AC,AD=AE,即可根据“SAS”证明△DAB≌△EAC,则BD=CE.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴∠DAB=∠ABC,∠EAC=∠ACB,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠DAB=∠EAC,
在△DAB和△EAC中,
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴BD=CE.
【点评】此题重点考查平行线的性质、“等边对等角”、全等三角形的判定与性质等知识,得出△DAB≌△EAC是解题的关键.
6.(2024春•碑林区校级月考)如图,已知∠C=∠E,AC=AE,∠CAD=∠EAB.求证:∠ABD=∠ADB.
【分析】由∠CAD=∠EAB,推导出∠CAB=∠EAD,而AC=AE,∠C=∠E,即可根据“ASA”证明△CAB≌△EAD,得AB=AD,则∠ABD=∠ADB.
【解答】证明:∵∠CAD=∠EAB,
∴∠CAD=∠BAD=∠EAB∠BAD,
∴∠CAB=∠EAD,
在△CAB和△EAD中,
,
∴△CAB≌△EAD(ASA),
∴AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质、“等边对等角”等知识,证明△CAB≌△EAD是解题的关键.
7.(2024•凉州区校级三模)如图,已知CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,BE,CD交于点O,且OB=OC.
求证:AO平分∠BAC.
【分析】先证明△BOD≌△COE,得出OD=OE,证出点O在∠BAC的平分线上,即可证出AO平分∠BAC.
【解答】证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∴∠BDO=∠CEO=90°,
在△BOD和△COE中,
∴△BOD≌△COE(AAS),
∴OD=OE,
∴点O在∠BAC的平分线上,
即AO平分∠BAC.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质以及角的平分线的判定;证明三角形全等是解决问题的关键.
8.(2023春•明水县期中)如图,在△ABE和△ACF中,∠E=∠F=90°,∠B=∠C,BE=CF.
求证:(1)∠1=∠2.
(2)CM=BN.
【分析】(1)证△ABE≌△ACF(ASA),得∠BAE=∠CAF,即可解决问题;
(2)由全等三角形的性质得AE=AF,再证△AEM≌△AFN(ASA),得AM=AN,即可得出结论.
【解答】证明:(1)在△ABE和△ACF中,
,
∴△ABE≌△ACF(ASA),
∴∠BAE=∠CAF,
即∠1+∠3=∠2+∠3,
∴∠1=∠2;
(2)∵△ABE≌△ACF,
∴AE=AF,AB=AC
在△AEM和△AFN中,
,
∴△AEM≌△AFN(ASA),
∴AM=AN,
∵CM=AC﹣AM,BN=AB﹣AN,
∴BN=CM.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判断方法,准确识图确定出全等的三角形是解题的关键.
题型三 旋转共顶点模型
旋转模型展示
绕公共顶点旋转可得两个三角形重合.
1.(2024•海珠区校级二模)如图,AD=AB,∠D=∠B,∠EAC=∠DAB,求证:AE=AC.
【分析】由∠EAC=∠DAB可得到∠EAD=∠CAB,结合条件可证明△EAD≌△CAB,利用全等三角形的性质可得AE=AC.
【解答】证明:
∵∠EAC=∠DAB,
∴∠EAC+∠CAD=∠CAD+∠DAB,
即∠EAD=∠CAB,
在△EAD和△CAB中
∴△EAD≌△CAB(ASA),
∴AE=AC.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法(即SSS、SAS、ASA、AAS和HL)和全等三角形的性质(即全等三角形的对应边相等、对应角相等)是解题的关键.
2.(2023•大连)如图,在△ABC和△ADE中,延长BC交DE于F.BC=DE,AC=AE,∠ACF+∠AED=180°.求证:AB=AD.
【分析】由“SAS”可证△ABC≌△ADE,可得结论.
【解答】证明:∵∠ACB+∠ACF=∠ACF+∠AED=180°,
∴∠ACB=∠AED,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴AB=AD.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,证明三角形全等是解题的关键.
3.如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAD=∠CAE.
求证:∠ABD=∠ACE.
【分析】由“SAS”可证△ABD≌△ACE,可得结论.
【解答】证明:在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,证明三角形全等是解题的关键.
4.(2024•阎良区校级二模)如图,点E在△ABC外部,点D在BC边上,若∠1=∠2,∠E=∠C,AE=AC,求证:AB=AD.
【分析】由∠1=∠2,推导出∠BAC=∠DAE,而AC=AE,∠C=∠E,即可根据“ASA”证明△ABC≌△ADE,则AB=AD.
【解答】证明:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠CAD=∠2+∠CAD,
∴∠BAC=∠DAE,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(ASA),
∴AB=AD.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质,推导出∠BAC=∠DAE,进而证明△ABC≌△ADE是解题的关键.
5.(2024•长沙)如图,点C在线段AD上,AB=AD,∠B=∠D,BC=DE.
(1)求证:△ABC≌△ADE;
(2)若∠BAC=60°,求∠ACE的度数.
【分析】(1)由BC=DE,∠B=∠D,AB=AD,根据“SAS”证明△ABC≌△ADE;
(2)由全等三角形的性质得AC=AE,∠BAC=∠DAE=60°,则∠AEC=∠ACE,由∠AEC+∠ACE=2∠ACE=120°,求得∠ACE=60°.
【解答】(1)证明:在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(SAS).
(2)解:由(1)得△ABC≌△ADE,
∴AC=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠AEC=∠ACE,
∵∠AEC+∠ACE=2∠ACE=180°﹣∠DAE=120°,
∴∠ACE=60°,
∴∠ACE的度数是60°.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质,适当选择全等三角形的判定定理证明△ABC≌△ADE是解题的关键.
6.(2023•宜兴市二模)如图,△ABC 和△CDE 均为等腰三角形,AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE,点D在线段AB上(与A,B不重合),连接BE.
(1)证明:△ACD≌△BCE.
(2)若BD=3,BE=7,求AB的长.
【分析】(1)由∠ACB=∠DCE,得出∠ACD=∠BCE,由SAS证得△ACD≌△BCE;
(2)由(1)知:△ACD≌△BCE,得出AD=BE=6,则AB=AD+BD=8.
【解答】(1)证明:∵∠ACB=∠DCE,
∴∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中,,
∴△ACD≌△BCE(SAS);
(2)解:由(1)知:△ACD≌△BCE,
∴AD=BE=7,
∴AB=AD+BD=7+3=10.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
7.(2024•杭州三模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,点E为对角线BD上一点,∠A=∠BEC,且AD=BE.
(1)求证:△ABD≌△ECB;
(2)如果∠BDC=75°,求∠ADB的度数.
【分析】(1)由“ASA”可证△ABD≌△ECB;
(2)由全等三角形的性质可得BD=BC,由等腰三角形的性质可求解.
【解答】(1)证明∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBE,
在△ABD和△ECB中,
,
∴△ABD≌△ECB(ASA);
(2)解:∵△ABD≌△ECB,
∴BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD=75°,
∴∠DBC=30°,
∴∠ADB=∠CBD=30°.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线的性质,还考查学生运用定理进行推理的能力,题目比较典型,难度适中.
8.(2032秋•大同月考)已知△ABC和△CDE中,CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=α,AE与BD交于点F.
(1)如图1.当α=90°时.求证:①△ACE≌△BCD;②AE⊥BD;
(2)如图2.当α=60°时,直接写出∠AFB的度数为 ;
(3)如图3,直接写出∠AFD的度数为 (用含α的式子表示).
【分析】(1)先根据等角的余角相等得到∠ACE=∠BCD,再根据等腰直角三角形的性质得AC=BC,EC=DC,于是可根据“SAS”判断△ACE≌△BCD,然后根据相似三角形的性质得到∠CAE=∠CBD,根据三角形的内角和即可得到结论;
(2)由已知条件得到∠ACE=∠BCD,推出△ACE≌△BCD(SAS),根据全等三角形的性质得到∠CAE=∠CBD,推出A,B,F,C四点共圆,根据圆周角定理即可得到结论.
(3)由已知条件得到∠ACE=∠BCD,推出△ACE≌△BCD(SAS),根据全等三角形的性质得到∠CAE=∠CBD,推出A,B,F,C四点共圆,根据圆周角定理和平角的定义即可得到结论.
【解答】证明:(1)∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACB+∠BCE=∠DCE+∠BCE,即∠ACE=∠BCD,
又∵△ABC和△ECD都是等腰直角三角形
∴AC=BC,EC=DC,
在△ACE和△BCD中,
,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,
∵∠CAE+∠EAB+∠ABC=90°,
∴∠CBD+∠EAB+∠ABC=90°,
∴∠AFB=90°,
∴AE⊥BD;
(2)∵∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB﹣∠ACD=∠DCE﹣∠ACD,
即∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△BCD中,
,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,
∵∠CAE+∠EAB+∠ABC=120°,
∴∠CBD+∠EAB+∠ABC=120°,
∴∠AFB=∠ACB=60°;
故答案为:60°;
(3))∵∠ACB=∠DCE=α,
∴∠ACB+∠BCE=∠DCE+∠BCE 即∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△BCD中,
,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,
∵∠CAE+∠EAB+∠ABC=180°﹣α,
∴∠CBD+∠EAB+∠ABC=180°﹣α∴∠AFB=∠ACB=α,
∴∠AFD=180°﹣α.
故答案为:180°﹣α.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质:判断三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应角相等,对应边相等.也考查了等腰直角三角形的性质,四点共圆,等边三角形的性质.
题型四 旋转不共顶点模型
旋转模型展示
1.(2024•泸州校级二模)如图AE=BD,AC=DF,BC=EF,求证:EF∥BC.
【分析】先用“边边边”判定图中的两个三角形全等,再得出对应相等的两个角即可判定两直线平行.
【解答】证明:∵AE=BD,
∴AE+BE=DB+BE,
即AB=DE,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SSS),
∴∠CBA=∠FED.
∴EF∥BC.
【点评】本题考查三角形全等的判定、全等三角形的性质及平行线的判定方法.根据题意选用正确的判定三角形全等的方法是解题的关键.
2.(2024•江阳区校级三模)如图,点A,B,C,D在同一条直线上,点E,F分别在直线AB的两侧,且AE=BF,∠A=∠B,∠ACE=∠BDF.求证:△ADE≌△BCF.
【分析】先利用等角的补角相等得到∠DCE=∠CDF,则可判断CE∥DE,所以∠EDC=∠FCD,然后根据“AAS”可判断△ADE≌△BCF.
【解答】证明:∵∠ACE=∠BDF,
∴∠DCE=∠CDF,
∴CE∥DE,
∴∠EDC=∠FCD,
在△ADE和△BCF中,
,
∴△ADE≌△BCF(AAS).
【点评】本题考查了全等三角形的判定:熟练掌握全等三角形的5种判定方法是解决问题的关键;选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件.
3.(2023秋•翠屏区期末)小明和小亮准备用所学数学知识测一池塘的长度,经过实地测量,绘制如下图,点B、F、C、E在直线l上(点F、C之间的距离为池塘的长度),点A、D在直线l的异侧,且AB∥DE,∠A=∠D,测得AB=DE.
(1)求证:△ABC≌△DEF;
(2)若BE=120m,BF=38m,求池塘FC的长度.
【分析】(1)先由平行线的性质得到∠ABC=∠DEF,再利用ASA证明△ABC≌△DEF即可;
(2)利用全等三角形的性质证明BF=EC,再结合已知条件即可得到答案.
【解答】(1)证明:∵AB∥DE,
∴∠ABC=∠DEF,
在△ABC与△DEF中,
,
∴△ABC≌DEF(ASA);
(2)解:∵△ABC≌△DEF,
∴BC=EF
∴BF+FC=EC+FC,
∴BF=EC,
∵BE=120m,BF=38m,
∴FC=BE﹣BF﹣EC=44m.
答:FC的长是44m.
【点评】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,平行线的性质,熟知全等三角形的性质与判定定理是解题的关键.
4.(2023春•连平县期末)已知:如图,A、C、F、D在同一直线上,AF=DC,AB∥DE,AB=DE,求证:
(1)△ABC≌△DEF;
(2)BC∥EF.
【分析】(1)由AF=CD,可求得AC=DF,由AB∥DE,可得∠A=∠D,利用SAS可证明△ABC≌△DEF;
(2)由全等三角形的性质可得∠ACB=∠DFE,再利用平行线的判定可证明BC=EF..
【解答】证明:
(1)∵AF=CD,
∴AF﹣FC=CD﹣FC即AC=DF.
∵AB∥DE,
∴∠A=∠D.
在△ABC和△DEF中
∴△ABC≌△DEF(SAS);
(2)∵△ABC≌△DEF(已证),
∴∠ACB=∠DFE,
∴∠BCF=∠EFC,
∴BC∥EF.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法是解题的关键,即SSS、SAS、ASA、AAS和HL.
5.(2023秋•大化县月考)如图,A、E、F、C四点在同一直线上,AE=CF,过E、F分别作BE⊥AC,DF⊥AC,且AB=CD.求证:
(1)AB∥CD;
(2)BD平分EF.
【分析】(1)求出AF=CE,然后利用“HL”证明Rt△BFA和Rt△DEC全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=DE,全等三角形对应角相等可得∠A=∠C,然后利用内错角相等,两直线平行证明即可;
(2)利用“角角边”证明△BFG和△DEG全等,根据全等三角形对应边相等可得EG=FG,从而得证.
【解答】证明:(1)AB与CD平行.
∵AE=CF,
∴AE+EF=CF+EF,
即AF=CE,
∵DE⊥AC,BF⊥AC,
∴∠BFA=∠DEC=90°,
在Rt△BFA和Rt△DEC中,,
∴Rt△BFA≌Rt△DEC(HL),
∴BF=DE,∠A=∠C,
∴AB∥CD;
(2)在△BFG和△DEG中,
,
∴△BFG≌△DEG(AAS),
∴EG=FG,
∴BD平分EF.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判定方法并准确识图是解题的关键.
6.(2023春•碑林区校级期末)如图,点A,E,F,C在同一条直线上,AF=CE,BE=FD,∠AEB=∠CFD.
(1)求证:△AEB≌△CFD;
(2)若DF=CF,∠ABE=20°,∠DAC=30°,求∠ADC的度数.
【分析】(1)先证得AE=CF,再根据SAS即可证得△AEB≌△CFD;
(2)根据全等三角形的性质和等腰三角形的性质求出∠DCF,由三角形内角和定理求出∠ADC.
【解答】(1)证明:∵AF=CE,
∴AF﹣EF=CE﹣EF,
即AE=CF,
在△AEB和△CFD中,
,
∴△AEB≌△CFD(SAS);
(2)解:∵△AEB≌△CFD,∠ABE=20°,
∴∠CDF=∠ABE=20°,
∵DF=CF,
∴∠DCF=∠CDF=20°,
∴∠ADC=180°﹣∠DAF﹣∠DCF=180°﹣30°﹣20°=130°.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.
7.如图所示,点A、E、F、C在一条直线上,AE=CF,过点E,F分别作DE⊥AC,BF⊥AC,
且AB=CD.
(1)如图①所示,若EF与BD相交于点G,则EG与FG相等吗?试说明理由.
(2)如图②所示,若将△DEC的边EC沿AC方向移动至图中所示位置时,其余条件不变,(1)中结论是否还能成立?请说明理由.
【分析】(1)首先根据在直角三角形中,斜边直角边相等证明Rt△ABF与Rt△CDE全等,得到BF=DE;然后我们根据AAS又可证明△DEG与△BFG全等,就可以得到EG=FG;
(2)EC移动到题图②的位置,AE=CF,所以AF=CE,同(1)我们仍可以得到EG=FG,是不是很简单呢?
【解答】解:(1)EG=FG.
理由如下:∵CF=AE,
∴CF+EF=AE+EF,即AF=CE.
又∵DE⊥AC于点E,BF⊥AC于点F,
∴∠AFB=∠CED=90°,
∴在Rt△ABF与Rt△CDE中,
,
∴Rt△ABF≌Rt△CDE(HL),
∴DE=BF,
∴在△DEG与△BFG中,
,
∴△DEG≌△BFG(AAS),
∴EG=FG.
(2)当△DEC的边EC移动至题图②所示位置时,仍有EG=FG.
同(1)得:Rt△ABF≌Rt△CDE(HL),
∴BF=DE,
在△DEG和△BFG中,
,
∴△DEG≌△BFG(AAS),
∴EG=FG.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,证明Rt△ABF≌Rt△CDE是解题的关键.
题型五 三垂直模型
三垂直模型展示
已知 A , B , C 三点共线,且 ∠1=∠2=∠3=90° .
1.(2023春•钢城区期末)如图,∠BAC=90°,AD是∠BAC内部一条射线,若AB=AC,BE⊥AD于点E,CF⊥AD于点F.
求证:△ABE≌△CAF.
【分析】根据已知可得∠CAF+∠BAE=90°,根据垂直定义可得∠CFA=∠BEA=90°,然后利用直角三角形的两个锐角互余可得∠C+∠CAF=90°,从而利用同角的余角相等可得∠C=∠BAE,即可解答.
【解答】证明:∵∠BAC=90°,
∴∠CAF+∠BAE=90°,
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠CFA=∠BEA=90°,
∴∠C+∠CAF=90°,
∴∠C=∠BAE,
∵AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(AAS).
【点评】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握一线三等角构造全等模型是解题的关键.
2.(2023秋•江州区期末)课间,小明拿着老师的等腰三角板玩,不小心掉在两墙之间,如图所示.
(1)求证:△ADC≌△CEB;
(2)已知DE=49cm,请你帮小明求出砌墙砖块的厚度a的大小和墙AD的高(每块砖的厚度都为a cm).
【分析】(1)根据题意可得AC=BC,∠ACB=90°,AD⊥DE,BE⊥DE,进而得到∠ADC=∠CEB=90°,再根据等角的余角相等可得∠BCE=∠DAC,再证明△ADC≌△CEB即可.
(2)利用(1)中全等三角形的性质进行解答.
【解答】(1)证明:由题意得:AC=BC,∠ACB=90°,AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠ADC=∠CEB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠BCE=∠DAC,
在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS);
(2)解:由题意得:一块墙砖的厚度为a,
∴AD=4a,BE=3a,
由(1)得:△ADC≌△CEB,
∴DC=BE=3a,AD=CE=4a,
∴DC+CE=BE+AD=7a=49,
∴a=7,
∴AD=4×7=28(cm),
答:砌墙砖块的厚度a的大小为7cm,墙AD的高为28cm.
【点评】此题主要考查了全等三角形的应用,关键是正确找出证明三角形全等的条件.
3.(2023春•横山区期末)如图,∠ABC=90°,FA⊥AB于点A,点D在直线AB上,AD=BC,AF=BD.
(1)如图1,若点D在线段AB上,判断DF与DC的数量关系和位置关系,并说明理由;
(2)如图2,若点D在线段AB的延长线上,其他条件不变,试判断(1)中结论是否成立,并说明理由.
【分析】(1)利用SAS证明△FAD≌△DBC,再利用全等三角形的性质得出FD=DC,∠ADF=∠BCD,由∠BCD+∠CDB=90°得∠ADF+∠CDB=90°,即可证得DF=CD且CD⊥DF;
(2)由已知证明△FAD≌△DBC,得到DF=DC,∠FDA=∠DCB,由∠DCB+∠BDC=90°,得到∠FDA+∠BDC=90°,证出∠FDC=90°即可得出结论.
【解答】解:(1)DF=CD,CD⊥DF.
理由:∵AF⊥AB,
∴∠DAF=90°,
在△ADF和△BCD中,
,
∴△ADF≌△BCD(SAS),
∴DF=CD,∠ADF=∠BCD,
∵∠BCD+∠CDB=90°,
∴∠ADF+∠CDB=90°,即∠CDF=90°,
∴CD⊥DF.
(2)成立,理由如下:
∵AF⊥AB,
∴∠DAF=90°,
在△ADF和△BCD中,
,
∴△ADF≌△BCD(SAS),
∴DF=CD,∠ADF=∠BCD,
∵∠BCD+∠CDB=90°,
∴∠ADF+∠CDB=90°,即∠CDF=90°,
∴CD⊥DF.
【点评】本题考查了全等三角形的性质与判定,直角三角形的性质,证明△ADF≌△BCD是解题的关键.
4.如图,AB=BC,AD=DE,且AB⊥BC,AD⊥DE,又CG⊥BD的延长线于点G,EF⊥BD交BD的延长线于点F.求证:CG+EF=BD.
【分析】如图作AH⊥BD于H.只要证明△DEF≌△ADH,△ABH≌△BCG,可得EF=DH,BH=CG,由此即可解决问题.
【解答】证明:如图作AH⊥BD于H.
∵AD⊥DE,EF⊥DF,AH⊥BD,
∴∠EFD=∠EDA=∠AHD=90°,
∴∠EDF+∠ADH=90°,∠E+∠EDF=90°,
∴∠E=∠ADH,
∴DE=AD,
∴△DEF≌△ADH,
∴DH=EF,
同理可证△ABH≌△BCG,
∴BH=CG,
∴BD=DH+BH=EF+CG.
【点评】本题考查全等三角形的判定和性质,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.
5.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN过点C,且AD⊥MN于点D,BE⊥MN于点E,在MN绕点C旋转过程中,以上关系保持不变
(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图2位置时,DE、AD、BE三者之间有怎样的等量关系,证明你的结论;
(3)当直线MN绕点C旋转到图3位置时,试问:DE、AD、BE三者之间又有怎样的等量关系?请直接写出结论.
【分析】(1)由∠ACB=90°,得∠ACD+∠BCE=90°,而AD⊥MN于D,BE⊥MN于E,则∠ADC=∠CEB=90°,根据等角的余角相等得到∠ACD=∠CBE,易得Rt△ADC≌Rt△CEB,所以AD=CE,DC=BE,即可得到DE=DC+CE=BE+AD.
(2)根据等角的余角相等得到∠ACD=∠CBE,易得△ADC≌△CEB,得到AD=CE,DC=BE,所以DE=CE﹣CD=AD﹣BE;
(3)DE、AD、BE具有的等量关系为:DE=BE﹣AD.证明的方法与(2)相同.
【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
而AD⊥MN于D,BE⊥MN于E,
∴∠ADC=∠CEB=90°,∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠ACD=∠CBE.
在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,DC=BE,
∴DE=DC+CE=BE+AD;
(2)DE=CE﹣CD=AD﹣BE.
理由如下:
在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,DC=BE,
∴DE=CE﹣CD=AD﹣BE;
(3)DE=BE﹣AD.
易证得△ADC≌△CEB,
∴AD=CE,DC=BE,
∴DE=CD﹣CE=BE﹣AD.
【点评】本题考查了直角三角形全等的判定与性质.
6.(2023秋•邓州市期中)已知∠ABC=90°,D是直线AB上的点,AD=BC,作FA⊥AB于点A,且AF=BD,连结DC、DF.
(1)自主探究:如图1,当点D在线段AB上,点F在点A右侧时,DF与DC的数量关系为 ,位置关系为 ;
(2)思考拓展:如图2,当点D在线段AB的延长线上,点F在点A的左侧时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;
(3)能力提升:当点D在线段BA的延长线上,点F在点A的 侧时,(1)中的两个结论依然成立,若此时BC=2,AB=1,则AF的长度为 .
【分析】(1)证△FAD≌△DBC(SAS),得DF=DC,∠FDA=∠DCB,再证∠CDF=90°,则DF⊥DC;
(2)同(1)得△FAD≌△DBC(SAS),则DF=DC,∠FDA=∠DCB,再证∠CDF=90°,则DF⊥DC;
(3)同(1)得:△FAD≌△DBC(SAS),得DF=DC,AF=BD,∠FDA=∠DCB,再证∠CDF=90°,则DF⊥DC,然后求出BD=AD+AB=3,得AF=3即可.
【解答】解:(1)∵FA⊥AB,∠ABC=90°,
∴∠A=∠DBC,
在△FAD和△DBC中,
,
∴△FAD≌△DBC(SAS),
∴DF=DC,∠FDA=∠DCB,
∵∠BDC+∠DCB=90°,
∴∠BDC+∠FDA=90°,
∴∠CDF=180°﹣90°=90°,
∴DF⊥DC,
故答案为:DF=DC,DF⊥DC;
(2)(1)中的结论还成立,理由如下:
∵∠ABC=90°,
∴∠DBC=180°﹣90°=90°,
同(1)得:△FAD≌△DBC(SAS),
∴DF=DC,∠FDA=∠DCB,
∵∠BDC+∠DCB=90°,
∴∠BDC+∠FDA=90°,
即∠CDF=90°,
∴DF⊥DC;
(3)如图3,当点D在线段BA的延长线上,点F在点A的左侧时,(1)中的两个结论依然成立,理由如下:
同(1)得:△FAD≌△DBC(SAS),
∴DF=DC,AF=BD,∠FDA=∠DCB,
∵∠BDC+∠DCB=90°,
∴∠BDC+∠FDA=90°,
即∠CDF=90°,
∴DF⊥DC,
∵AD=BC=2,AB=1,
∴BD=AD+AB=2+1=3,
∴AF=3,
故答案为:左,3.
【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、垂直的定义以及直角三角形的性质等知识,本题综合性强,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键,属于中考常考题型.
7.(203秋•阳信县期中)在△ABO中,∠AOB=90°,AO=BO,直线MN经过点O,且AC⊥MN于C,BD⊥MN于D
(1)当直线MN绕点O旋转到图①的位置时,求证:CD=AC+BD;
(2)当直线MN绕点O旋转到图②的位置时,求证:CD=AC﹣BD;
(3)当直线MN绕点O旋转到图③的位置时,试问:CD、AC、BD有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
【分析】(1)通过证明△ACO≌△ODB得到OC=BD,AC=OD,则CD=AC+BD;
(2)通过证明△ACO≌△ODB得到OC=BD,AC=OD,则CD=AC﹣BD;
(3)通过证明△ACO≌△ODB得到OC=BD,AC=OD,则CD=BD﹣AC.
【解答】解:(1)如图1,∵△AOB中,∠AOB=90°,
∴∠AOC+∠BOD=90°,
直线MN经过点O,且AC⊥MN于C,BD⊥MN于D,
∴∠ACO=∠BDO=90°
∴∠AOC+∠OAC=90°,
∴∠OAC=∠BOD,
在△ACO和△ODB中,
,
∴△ACO≌△ODB(AAS),
∴OC=BD,AC=OD,
∴CD=AC+BD;
(2)如图2,∵△AOB中,∠AOB=90°,
∴∠AOC+∠BOD=90°,
直线MN经过点O,且AC⊥MN于C,BD⊥MN于D,
∴∠ACO=∠BDO=90°
∴∠AOC+∠OAC=90°,
∴∠OAC=∠BOD,
在△ACO和△ODB中,
,
∴△ACO≌△ODB(AAS),
∴OC=BD,AC=OD,
∴CD=OD﹣OC=AC﹣BD,即CD=AC﹣BD.
(3)如图3,∵△AOB中,∠AOB=90°,
∴∠AOC+∠BOD=90°,
直线MN经过点O,且AC⊥MN于C,BD⊥MN于D,
∴∠ACO=∠BDO=90°
∴∠AOC+∠OAC=90°,
∴∠OAC=∠BOD,
在△ACO和△ODB中,
,
∴△ACO≌△ODB(AAS),
∴OC=BD,AC=OD,
∴CD=OC﹣OD=BD﹣AC,
即CD=BD﹣AC.
【点评】此题考查了几何变换综合题.需要掌握全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,是一个探究性题目,对于学生的能力要求比较高.
题型六 一线三等角模型
一线三等角模型展示
(1)点 P 在线段 AB 上:
(2)点 P 在线段 AB 的延长线上:
已知 A , P , B 三点共线,且 ∠1=∠2=∠3 .
1.(2023•碑林区一模)如图,在△ABC中,AC=BC,∠A=∠B,D、E分别为AB、BC上一点,∠CDE=∠A.若BC=BD,求证:CD=DE.
【分析】先根据条件得出∠ACD=∠BDE,BD=AC,再根据ASA判定△ADC≌△BED,即可得到CD=DE.
【解答】证明:
∵AC=BC BC=BD,
∴AC=BD,
∵∠CDB=∠A+∠ACD=∠CDE+∠BDE,∠CDE=∠A,
∴∠ACD=∠BDE,
在△ACD与△BDE中,
,
∴△ACD≌△BDE(ASA),
∴CD=DE.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握等腰三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
2.(1)课本习题回放:如图①,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E,AD=2.5cm,DE=1.7cm.求BE的长.
(2)探索证明:如图②,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF.
【分析】(1)利用AAS定理证明△CEB≌△ADC,根据全等三角形的性质解答即可;
(2)由条件可得∠BEA=∠AFC,∠4=∠ABE,根据AAS可证明△ABE≌△CAF.
【解答】解:(1)∵BE⊥CE,AD⊥CE,
∴∠E=∠ADC=90°,
∴∠EBC+∠BCE=90°.
∵∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠EBC=∠DCA.
在△CEB和△ADC中,
,
∴△CEB≌△ADC(AAS),
∴BE=DC,CE=AD=2.5cm.
∵DC=CE﹣DE,DE=1.7cm,
∴DC=2.5﹣1.7=0.8cm,
∴BE=0.8cm;
(2)证明:∵∠1=∠2,
∴∠BEA=∠AFC.
∵∠1=∠ABE+∠3,∠3+∠4=∠BAC,∠1=∠BAC,
∴∠BAC=∠ABE+∠3,
∴∠4=∠ABE.
∵∠AEB=∠AFC,∠ABE=∠4,AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(AAS).
【点评】本题考查的是全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
3.(2023春•宽甸县期中)已知:CD是经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB,点E、F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.
(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线CD上,如图1,若∠BCA=90°,∠a=90°,则BE与CF的数量关系是 .
(2)如图2,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,请提出关于EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想: .并说明理由.
【分析】(1)根据“AAS”可以证明Rt△BCE≌Rt△CAF,则BE=CF;
(2)同理证明Rt△BCE≌Rt△CAF,则CE=AF,BE=CF,可得EF=CE+CF=AF+BE.
【解答】解:(1)BE=CF,理由:
∵∠BCE+∠ACF=90°,∠FCA+∠FAC=90°,
∴∠BCE=∠FCA(同角的余角相等),
∵∠BEC=∠CFA,CA=CB,
∴Rt△BCE≌Rt△CAF(AAS),
∴BE=CF;
故答案为:BE=CF;
(2)EF=AF+BE,理由:
∵∠BCE+∠ACF=180°﹣∠α,∠CAF+∠ACF=180°﹣∠α,
∴∠BCE=∠CAF(同角的补角相等),
∵∠BEC=∠CFA,CA=CB,
∴△BCE≌△CAF(AAS),
∴CE=AF,BE=CF,
∴EF=CE+CF=AF+BE.
故答案为:EF=AF+BE.
【点评】此题考查了两直角三角形全等的判定方法,是从特殊到一般,所用方法一样,依据有所不同.
4.(1)如图1,直线m经过等腰直角△ABC的顶点A,过点B、C分别作BD⊥m,CE⊥m,垂足分别为D、E,求证:BD+CE=DE;
(2)如图2,直线m经过△ABC的顶点A,AB=AC,在直线m上取两点 D,E,使∠ADB=∠AEC=α,补充∠BAC= (用α表示),线段BD,CE与DE之间满足BD+CE=DE,补充条件后并证明;
(3)在(2)的条件中,将直线m绕着点A逆时针方向旋转一个角度到如图3的位置,并改变条件∠ADB=∠AEC= (用α表示).通过观察或测量,猜想线段BD,CE与DE之间满足的数量关系,并予以证明.
【分析】(1)根据BD⊥m,CE⊥m,得出∠DAB+∠ABD=90°,∠ADB=∠AEC,再根据∠BAC=90°,求出∠ABD=∠EAC,在△ADB和△CEA中,根据“AAS”得出△ADB≌△CEA,从而证出BD+CE=DE;
则AE=BD,AD=CE,于是DE=AE+AD=BD+CE;
(2)补充∠BAC=α,根据ADB=∠BAC=α,得出∠CAE=∠ABD,在△ADB和△CEA中,根据AAS证出△ADB≌△CEA,从而得出AE=BD,AD=CE,即可证出BD+CE=DE
(3)补充∠ADB=∠AEC=180°﹣α,根据补充的条件得出∠ABD+∠BAD=α,再根据∠BAD+∠CAE=α,得出∠ABD=∠CAE,再根据AAS证出△ABD≌△CAE,得出AE=BD,CE=AD,即可证出BD+DE=CE.
【解答】解:(1)∵BD⊥m,CE⊥m,
∴∠DAB+∠ABD=90°,∠ADB=∠AEC,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAB+∠EAC=90°,
∴∠ABD=∠EAC,
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∴BD+CE=AD+AE=DE;
(2)补充∠BAC=α,理由如下:
∵∠ADB=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴BD+CE=AE+AD=DE;
(3)补充∠ADB=∠AEC=180°﹣α,理由如下:
∵∠ADB=180°﹣α,
∴∠ABD+∠BAD=α,
∵∠BAD+∠CAE=α,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴AE=BD,CE=AD,
∴BD+DE=AE+DE=AD=CE;
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、三角形的内角和定理,关键是根据全等三角形的判定添加适当的条件,求出各边之间的关系.
5.问题情境:如图1,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,可知:
∠BAD=∠C(不需要证明);
(1)特例探究:如图2,∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,CF⊥AE于点F,BD⊥AE于点D.证明:△ABD≌△CAF;
(2)归纳证明:如图3,点B,C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,
∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF;
(3)拓展应用:如图4,在△ABC中,AB=AC,AB>BC.点D在边BC上,CD=2BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为3,则△ACF与△BDE的面积之和为 .
【分析】(1)根据图②,求出∠BDA=∠AFC=90°,∠ABD=∠CAF,根据AAS证两三角形全等即可;
(2)根据图③,运用三角形外角性质求出∠ABE=∠CAF,∠BAE=∠FCA,根据ASA证两三角形全等即可;
(3)根据图④,由CD=2BD,△ABC的面积为3,可求出△ABD的面积为1,根据△ABE≌△CAF,得出△ACF与△BDE的面积之和等于△ABD的面积,据此即可得出答案.
【解答】(1)证明:如图②,∵CF⊥AE,BD⊥AE,∠MAN=90°,
∴∠BDA=∠AFC=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠BAD+∠CAF=90°,
∴∠ABD=∠CAF,
在△ABD和△CAF中,
∴△ABD≌△CAF(AAS);
(2)证明:如图③,
∵∠1=∠BAC,∠1=∠BAE+∠ABE,∠BAC=∠BAE+∠CAF,
∴∠ABE=∠CAF,
∵∠2=∠FCA+∠CAF,∠BAC=∠BAE+∠CAF,∠2=∠BAC,
∴∠BAE=∠FCA,
在△ABE和△CAF中,,
∴△ABE≌△CAF(ASA);
(3)解:如图④,∵△ABC的面积为3,CD=2BD,
∴△ABD的面积3=1,
由(2)可得△ABE≌△CAF,
即:S△ACF=S△ABE,
∴S△ACF+S△BDE=S△ABE+S△BDE=S△ABD=1
即△ACF与△BDE的面积之和等于△ABD的面积1,
故答案为1.
【点评】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的性质和判定,三角形的面积计算,三角形的外角性质等知识点的综合应用,判断出两三角形全等是解本题的关键.
6.(2023春•平阴县期末)已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,∠BDA=∠AEC=∠BAC.
(1)如图①,若AB⊥AC,则BD与AE的数量关系为 ,BD,CE与DE的数量关系为 .
(2)如图②,当AB不垂直于AC时,(1)中的结论是否成立?请说明理由.
(3)如图③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,DE=10cm,点A在线段DE上以2cm/s的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段EF上以xcm/s的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为t(s).是否存在x,使得△ABD与△EAC全等?若存在,求出相应的t与x的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由平角的定义和三角形内角和定理得∠CAE=∠ABD,再由AAS证明△ABD≌△CAE,得BD=AE,CE=AD,即可解决问题;
(2)同(1)得△ABD≌△CAE(AAS),得BD=AE,CE=AD,即可得出结论;
(3)分△DAB≌△ECA或△DAB≌△EAC两种情形,分别根据全等三角形的性质求出t的值,即可解决问题.
【解答】解:(1)∵∠BDA=∠AEC=∠BAC,∠BAD+∠CAE+∠BAC=∠BAD+∠ABD+∠BDA=180°,
∴∠BAD+∠CAE=∠BAD+∠ABD,
∴∠CAE=∠ABD,
∵∠BDA=∠AEC,AB=CA,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∵AE+AD=DE,
∴BD+CE=DE,
故答案为:BD=AE,BD+CE=DE;
(2)成立,BD+CE=DE,理由如下:
同(1)得:△ABD≌△CAE(AAS),
∴BD=AE,CE=AD,
∵AE+AD=DE,
∴BD+CE=DE;
(3)存在,理由如下:
当△DAB≌△ECA时,AD=CE,BD=AE=7cm,
∵AD+AE=DE=10cm,
∴CE=AD=DE﹣AE=3cm,
∴t,
∴x=32;
当△DAB≌△EAC时,
∴AD=AEDE=5cm,DB=EC=7cm,
∴t,x=7,
综上所述,存在x,使得△ABD与△EAC全等,t,x=2或t,x.
【点评】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、平角的定义以及分类讨论等知识,本题综合性强,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.
7.(2024春•温江区校级期末)【模型熟悉】
(1)如图1,已知△ABC和△DCE,点B、C、E在一条直线上,且∠B=∠ACD=∠E,AC=CD,求证:BC=DE;
【模型运用】
(2)如图2,在等边△ABC中,M、N分别为BC,AB边上的点,且ND=NM,∠DNM=60°,连接AD.若∠DAN=30°,求证:CM=2BN;
【能力提升】
(3)如图3,等边△ABC的面积是25,AB=6,点D、F分别为AC、BC边上的动点,AD=2CF,连接DF,以DF为边在△ABC内作等边△DEF,连接BE,当点D从点A运动到点C,请在图3中作出点E的运动轨迹,并求出点E的运动路程.
【分析】(1)证△ABC≌△CED即可得证;
(2)在AB上截取AF=DF构造△FDN≌△BNM(AAS),从而证出FD=BN=AF,FN=BM,再用线段和差即可得证;
(3)类比探究,根据前问思路,构造“一线三等角”的全等,证明BE平分∠ABC,即可得出点E的运动轨迹,再利用面积法求出BN的长度即可.
【解答】(1)证明:∵∠B=∠ACD,∠ACE=∠ACD+∠DCE=∠B+∠BAC,
∴∠BAC=∠DCE,
在△ABC和△CED中,
,
∴△ABC≌△CED(SAS),
∴BC=DE.
(2)证明:在AB上截取AF=DF,连接DF,
∵∠DAN=30°,
∴∠DAN=∠ADF=30°,
∴∠DFN=60°=∠B,
∵∠ANM=∠AND+∠DNM=∠PMN+∠B,且∠DNM=∠B=60°,
∴∠AND=∠BMN,
在△FDN和△BNM中,
,
∴△FDN≌△BNM(AAS),
∴FD=BN,FN=BM,
∴AF=BN,
∵AB=BC,
∴AB﹣NF=BC﹣BM,即AF+BN=CM,
∴CM=2BN.
(3)解:如图,在BC上截取BM=CF,连接EM,
∵AD=2CF=BM+CF,且AC=BC,
∴CD=FM,
∵△DEF是等边三角形,
∴DF=EF,∠DFE=60°,
∵∠DFM=∠CDF+∠C=∠MFE+∠DFE,且∠C=∠DFE=60°,
∴∠CDF=∠MFE,
∴△DFC≌△FEM(SAS),
∴∠FME=∠C=60°,EM=CF,
∵BM=CF,
∴BM=EM,
∴∠EBM=30°,
∴BE平分∠ABC,
∴如图所示,点E在△ABC的内角∠ABC的角平分线上BN上运动.
∴点E的运动路程也就是BN的长度,
∵△ABC是等边三角形,BN是角平分线,
∴BN⊥AC,
∴S△ABCAC•BN=25,
∵AC=6,
∴BN,
即点E的运动路程为.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质等内容,熟练掌握相关知识和添加合适的辅助线是解题的关键.
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