内容正文:
专题04 三角形全等模型之手拉手模型与角平分线模型
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 3
类型一、等腰三角形中的手拉手模型 3
类型二、角平分线垂两边(角平分线+外垂直) 9
类型三、角平分线垂中间(角平分线+内垂直) 12
类型四、角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等) 14
压轴能力测评(8题) 18
解题知识必备
模型1.等腰三角形中的手拉手模型
【模型解读】
将两个三角形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等。
公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记为“右手”。
对应操作:左手拉左手(即连结BD),右手拉右手(即连结CE),得。
【常见模型及证法】
等边三角形手拉手模型:
等腰直角三角形手拉手模型:
等腰三角形手拉手模型:
模型2.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)
【模型解读与图示】
条件:如图1,为的角平分线、于点A时,过点C作.
结论:、≌.
常见模型1(直角三角形型)
条件:如图2,在中,,为的角平分线,过点D作.
结论:、≌.(当是等腰直角三角形时,还有.)
常见模型2(邻等对补型)
条件:如图3,OC是∠COB的角平分线,AC=BC,过点C作CD⊥OA、CE⊥OB。
结论:①;②;③.
图1 图2 图3
模型3.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)
【模型解读与图示】
条件:如图1,为的角平分线,,
结论:△AOC≌△BOC,是等腰三角形、是三线合一等。
图1 图2 图3
条件:如图2,为的角平分线,,延长BA,CE交于点F.
结论:△BEC≌△BEF,是等腰三角形、BE是三线合一等。
模型4.角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
【模型解读与图示】
条件:如图,为的角平分线,A为任意一点,在上截取,连结.
结论:≌,CB=CA。
条件:如图,分别为和的角平分线,,在上截取,连结.
结论:≌,≌,AB+CD=BC。
压轴题型讲练
类型一、等腰三角形中的手拉手模型
例题:(23-24七年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,在和中,,,若,连接、交于点;
(1)求证:.
(2)求的度数.
(3)如图(2),是等腰直角三角形,,,,点是射线上的一点,连接,在直线上方作以点为直角顶点的等腰直角三角形,连接,若,求的值.
【变式训练1】如图,和都是等边三角形,直线,交于点F.
(1)如图1,当A,C,D三点在同一直线上时,的度数为______,线段与的数量关系为______.
(2)如图2,当绕点C顺时针旋转时,(1)中的结论是否还成立?若不成立,请说明理由:若成立,请就图2给予证明.
(3)若,,当绕点C顺时针旋转一周时,请直接写出长的取值范围.
【变式训练2】(1)问题发现:如图1,和均为等边三角形,当应转至点,,在同一直线上,连接,易证,则① ;②线段,之间的数量关系 ;
(2)拓展研究:如图2,和均为等腰三角形,且,点,,在同一直线上,若,,求的长度;
(3)如图3,为等边三角形内一点,且,,,,,求的长.
类型二、角平分线垂两边(角平分线+外垂直)
例题:如图,在中,为边上一点,于点,于点,.
(1)求证:平分;
(2)若,,,则的长为 .
【变式训练1】(23-24九年级下·辽宁沈阳·期中)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教村96页的部分内容.
已知:如图.是的平分线,P是上任意一点,,,垂足分别为点D和点E.
求证:.
分析:
图中有两个直角三角形和,只要证明这两个三角形全等便可证得.
【问题解决】请根据教材分析,结合图①与出证明的过程.
【类比探究】
(1)如图②,是的平分线,P是上任意一点,点M,N分别在和上,连接和,若,求证:;
(2)如图③,的周长是12;、分别平分和,于点D,若的面积,则长为________.
类型三、角平分线垂中间(角平分线+内垂直)
例题:(23-24八年级上·浙江台州·阶段练习)如图,中,,,平分,,垂足在的延长线上.
(1)求证:;
(2)当时,求的面积用含的代数式表示.
类型四、角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
例题:(23-24七年级下·湖南衡阳·期末)如图,是AD中点,平分.
(1)若,求证:平分.
(2)若,求证:.
【变式训练1】(23-24七年级下·贵州毕节·期末)如图,是的平分线,,点E在上,连接、,过点D作,,垂足分别是F、G.
(1)求证:;
(2)求证:.
【变式训练2】(23-24七年级下·广东佛山·期末)综合探究:如题图1是一种用刻度尺画角平分线的方法,在、上分别取点、、、,使得,,连接、,交点为,则射线为的角平分线.
【验证】(1)试说明平分,且;
【应用】(2)如题图2,若、、、分别为、上的点,且,,试用(1)中的原理说明平分;
【猜想】(3)如题图3,是角平分线上一点,、分别为、上的点,且,请补全图形,并直接写出与的数量关系.
压轴能力测评(8题)
一、填空题
1.(22-23八年级上·广东广州·期中)如图,于E,于F,,,则的度数是 .
2.(23-24七年级下·甘肃张掖·期末)如图,在中,,平分,交于,若,点到边的距离为6,则的长为 .
3.(23-24八年级上·吉林·阶段练习)如图中,,点是、角平分线的交点,过作于点,且,则的面积为 .
4.(2024·四川达州·模拟预测)如图,在中,于E,于F,为的平分线,的面积是,,, .
二、解答题
5.在与中,,,.
(1)如图1,若点D,B,C在同一直线上,连接,,则与的关系为________.
(2)如果将图1中的绕点B在平面内顺时针旋转到如图2的位置,那么请你判断与的关系,并说明理由
(3)如图3,若,,连接,分别取,,的中点M,P,N,连接,,,将绕点B在平面内顺时针旋转一周,请直接写出旋转过程中的面积最大值和最小值.
6.(23-24七年级下·贵州贵阳·期末)(1)【问题解决】
如图①, , 平分, 点 F在上, 的两边分别与, 交于点 D, E. 当, 时,则 与的数量关系为 ;
(2)【问题探究】
如图②,在(1)的条件下,过点 F作两条相互垂直的射线,,分别交,于点 M, N, 判断 与的数量关系, 说明理由;
(3)【迁移应用】
某学校有一块四边形的空地,如图③所示,,是的平分线,,,直接写出该空地的面积.
7.(22-23九年级下·江西抚州·阶段练习)在中,,,点是平面内不与点,重合的任意一点,连接,将线段绕点旋转得到线段,连接、、.
(1)当时,
①如图1,当点在的边上时,线段绕点顺时针旋转得到线段,则与的数量关系是_______________;
②如图2,当点在内部时,线段绕点顺时针旋转得到线段,①中与的数量关系还成立吗?若成立,请证明结论,若不成立,说明理由;
(2)当时,
①如图3,线段绕点顺时针旋转得到线段.试判断与的数量关系,并说明理由;
②若点,,在一条直线上,且,线段绕点逆时针旋转得到线段,求的值.
8.(23-24七年级下·陕西咸阳·阶段练习)数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题,利用角平分线构造“全等模型”解决问题,事半功倍.
【问题提出】
(1)尺规作图:如图①,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,说明的依据是,这两个三角形全等的判定条件是______.
【问题探究】
(2)①巧翻折,造全等
如图②,在中,是的角平分线,请说明.
小明在上截取.连接DE,则.请继续完成小明的解答;
②构距离,造全等
如图③,在四边形ABCD中,,,和的平分线,交于点.过点作于点.若,求点到的距离;
【问题解决】
(3)如图④,在中,,,是的两条角平分线,且,交于点.请判断与之间的数量关系,并说明理由.
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专题04 三角形全等模型之手拉手模型与角平分线模型
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 3
类型一、等腰三角形中的手拉手模型 3
类型二、角平分线垂两边(角平分线+外垂直) 9
类型三、角平分线垂中间(角平分线+内垂直) 12
类型四、角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等) 14
压轴能力测评(8题) 18
解题知识必备
模型1.等腰三角形中的手拉手模型
【模型解读】
将两个三角形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等。
公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记为“右手”。
对应操作:左手拉左手(即连结BD),右手拉右手(即连结CE),得。
【常见模型及证法】
等边三角形手拉手模型:
等腰直角三角形手拉手模型:
等腰三角形手拉手模型:
模型2.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)
【模型解读与图示】
条件:如图1,为的角平分线、于点A时,过点C作.
结论:、≌.
常见模型1(直角三角形型)
条件:如图2,在中,,为的角平分线,过点D作.
结论:、≌.(当是等腰直角三角形时,还有.)
常见模型2(邻等对补型)
条件:如图3,OC是∠COB的角平分线,AC=BC,过点C作CD⊥OA、CE⊥OB。
结论:①;②;③.
图1 图2 图3
模型3.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)
【模型解读与图示】
条件:如图1,为的角平分线,,
结论:△AOC≌△BOC,是等腰三角形、是三线合一等。
图1 图2 图3
条件:如图2,为的角平分线,,延长BA,CE交于点F.
结论:△BEC≌△BEF,是等腰三角形、BE是三线合一等。
模型4.角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
【模型解读与图示】
条件:如图,为的角平分线,A为任意一点,在上截取,连结.
结论:≌,CB=CA。
条件:如图,分别为和的角平分线,,在上截取,连结.
结论:≌,≌,AB+CD=BC。
压轴题型讲练
类型一、等腰三角形中的手拉手模型
例题:(23-24七年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,在和中,,,若,连接、交于点;
(1)求证:.
(2)求的度数.
(3)如图(2),是等腰直角三角形,,,,点是射线上的一点,连接,在直线上方作以点为直角顶点的等腰直角三角形,连接,若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,三角形内角和定理的应用;
(1)根据题意得出,即可证明;
(2)根据题意可得是等边三角形,根据(1)的结论可得,进而根据三角形的内角和定理,即可求解;
(3)分情况讨论,当在线段上时,当在的延长线上时,证明,得出,结合图形,即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴
又∵,,
∴
(2)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴
∵
∴
∴
;
(3)解:如图所示,当在线段上时,
∵是以点为直角顶点的等腰直角三角形
∴,
又∵,,
∴
∴
∴
∵
∴
如图所示,当在的延长线上时,
同理可得,∴
∴
∵
∴
综上所述,或
【变式训练1】如图,和都是等边三角形,直线,交于点F.
(1)如图1,当A,C,D三点在同一直线上时,的度数为______,线段与的数量关系为______.
(2)如图2,当绕点C顺时针旋转时,(1)中的结论是否还成立?若不成立,请说明理由:若成立,请就图2给予证明.
(3)若,,当绕点C顺时针旋转一周时,请直接写出长的取值范围.
【答案】(1),;
(2)成立,理由见解析
(3)
【分析】本题考查了等边三角形性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,以及旋转的性质,解答时证明三角形全等是关键.
(1)利用等边三角形的性质证明,结合三角形的外角就可以得出结论;
(2)同(1)中方法证明,得出,,再根据三角形的内角和得出;
(3)当B、C、D三点共线时得出的最大和最小值,即可得出结论.
【详解】(1)解:是等边三角形,
,,
是等边三角形,
,,
,
即,
在和中,
,
,,
,且
(2)(1)中结论仍成立,
是等边三角形,
,,
是等边三角形,
,,
,
即,
在和中,
,
,,
,且,
;
(3)是等边三角形,
,
当旋转=时,B、C、D三点共线,此时,
当旋转=时,B、C、D三点共线,此时;
∴.
【变式训练2】(1)问题发现:如图1,和均为等边三角形,当应转至点,,在同一直线上,连接,易证,则① ;②线段,之间的数量关系 ;
(2)拓展研究:如图2,和均为等腰三角形,且,点,,在同一直线上,若,,求的长度;
(3)如图3,为等边三角形内一点,且,,,,,求的长.
【答案】(1)①;②;(2);(3)
【分析】
本题主要考查了全等三角形的判定及性质和勾股定理的应用,
(1)证明.得到.利用为等边三角形,得到,再利用点A,D,E在同一直线上,可得,即可得;
(2)证明,可得,,再证明,利用勾股定理求解即可;
(3)把绕点逆时针旋转得,连接,可得,证明是等边三角形,证明,再证明、、在同一条直线上,求出,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)①∵和均为等边三角形,
∴,,.
∴.
在和中,
,
∴.
∴.
∵为等边三角形,
∴.
∵点A,D,E在同一直线上,
∴.
∴.
②由①得:△,
∴;
故答案为:①;②.
(2)∵和均为等腰直角三角形,
∴,,.
∴.
在和中,
,
∴,
∴,,
∵为等腰直角三角形
∴.
∵点,,在同一直线上,
∴.
∴.
∴.
∴;
(3)把绕点逆时针旋转得,连接,如图所示:,,
则,
∴,,,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
即D、P、E在同一条直线上,
∴,
在中,=,
即的长为.
【点睛】本题涉及全等三角形的判定及性质,等边三角形的性质,勾股定理,旋转的性质等知识点,解题的关键是利用旋转构造全等三角形,把分散的已知条件集中到同一个三角形中.
类型二、角平分线垂两边(角平分线+外垂直)
例题:如图,在中,为边上一点,于点,于点,.
(1)求证:平分;
(2)若,,,则的长为 .
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的性质和判定,灵活运用所学知识是解题的关键.
(1)连接,证明,得,再利用角平分线的性质即可解决问题;
(2)结合(1),根据,代入值计算即可解决问题.
【详解】(1)证明:如图,连接,
于点,于点,
,
在和中,
,
,
,
于点,于点,
平分;
(2)解:,
,
,
,
,,
,
,
故答案为:4.
【变式训练1】(23-24九年级下·辽宁沈阳·期中)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教村96页的部分内容.
已知:如图.是的平分线,P是上任意一点,,,垂足分别为点D和点E.
求证:.
分析:
图中有两个直角三角形和,只要证明这两个三角形全等便可证得.
【问题解决】请根据教材分析,结合图①与出证明的过程.
【类比探究】
(1)如图②,是的平分线,P是上任意一点,点M,N分别在和上,连接和,若,求证:;
(2)如图③,的周长是12;、分别平分和,于点D,若的面积,则长为________.
【答案】问题解决:见解析;(1)见解析;(2)3
【分析】本题主要考查了角平分线的性质、三角形全等的判定和性质,
[问题解决]利用角角边定理证明,根据全等三角形的性质证明结论;
[类比探究](1)过点P作于E,于F,根据角平分线的性质得到,证明,根据全等三角形的性质证明结论;
(2)过O作与E,于F,利用角平分线的性质可得,,然后再利用面积的计算方法可得答案.
【详解】[问题解决]证明:∵,,
∴,
∵是的平分线,
∴,
在和中,
,
∴(),
∴;
[类比探究](1)证明:如图②,过点P作于E,于F,
∵是的平分线,,,
∴,,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)过O作与E,于F,
∵、分别平分和,
∴,,
∴,
∵的周长是,
∴ ,
∵的面积为18,且,
∴,
即,
故答案为:3.
类型三、角平分线垂中间(角平分线+内垂直)
例题:(23-24八年级上·浙江台州·阶段练习)如图,中,,,平分,,垂足在的延长线上.
(1)求证:;
(2)当时,求的面积用含的代数式表示.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)由,得,再根据,利用三角形内角和定理可证明结论;
(2)延长,交于点,利用证明,得,再根据证明,得,则,从而解决问题.
【详解】(1)证明:,,
,
又,
;
(2)解:如图,延长,交于点,
在与中,
,
,
,
平分,
,
在与中,
,
,
,
,
.
类型四、角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
例题:(23-24七年级下·湖南衡阳·期末)如图,是AD中点,平分.
(1)若,求证:平分.
(2)若,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题主要考查三角形全等的判定与性质,灵活做辅助线是解题的关键.
(1)过点E作,垂足为H,根据角平分线性质可得,再由角平分线判定即可得出结论;
(2)在上截取,连接.先证明可得,再证可得即可证明结论.
【详解】(1)证明:过点E作,垂足为H,
∵平分,,
∴,
又∵是中点,即,
∴,
∵,,
∴:平分.
(2)解:如图:在上截取,连接.
平分,
.
在和中,
,
,.
是的中点,
.
又,
,
,
,
在和中
.
,
,
,
∴
【变式训练1】(23-24七年级下·贵州毕节·期末)如图,是的平分线,,点E在上,连接、,过点D作,,垂足分别是F、G.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查角平分线的性质,全等三角形性质和判定,补角定义,熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)首先利用角平分线的性质可得,然后再利用“”判定即可;
(2)根据全等三角形的性质可得,根据等角的补角相等可得,再证明,即可证明.
【详解】(1)证明:是的平分线,
,
在和中,
,
;
(2)证明:,
,
,
,,,
,
.
【变式训练2】(23-24七年级下·广东佛山·期末)综合探究:如题图1是一种用刻度尺画角平分线的方法,在、上分别取点、、、,使得,,连接、,交点为,则射线为的角平分线.
【验证】(1)试说明平分,且;
【应用】(2)如题图2,若、、、分别为、上的点,且,,试用(1)中的原理说明平分;
【猜想】(3)如题图3,是角平分线上一点,、分别为、上的点,且,请补全图形,并直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)补全图形见解析,或
【分析】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质等知识,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.
(1)先证明,得,再证,得,然后证,得,即可得出结论;
(2)先证明,可得,由(1)可得平分;
(3)过点分别作于,于,分两种情况进行求解即可.
【详解】解:(1),,,
,,
,
,,
,
,
,,,
,
,
即,
射线平分;
(2),
,
,
,
,
由(1)可得平分;
(3)补全图形如下,过点分别作于,于,
是的平分线,
,,
当时,
在和中,
,
,
;
当时,
同理得,
;
,
,
综上所述,与的数量关系为或;
压轴能力测评(8题)
一、填空题
1.(22-23八年级上·广东广州·期中)如图,于E,于F,,,则的度数是 .
【答案】
【分析】根据在角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上解答.结合垂直定义以及四边形内角和360度,进行列式计算即可.本题考查了角平分线的性质,熟记在角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上是解题的关键.
【详解】解:,,,
点在的平分线上,
∴.
∴
∴
故答案为:
2.(23-24七年级下·甘肃张掖·期末)如图,在中,,平分,交于,若,点到边的距离为6,则的长为 .
【答案】18
【分析】本题考查了角平分线的性质,即“角平分线上的点到这个角的两边的距离相等”,掌握角平分线的性质是解本题的关键.
过作于,则,根据角平分线性质求出,求出,再计算即可得出结果.
【详解】解:如图,过作于,
点到的距离为6,
,
,平分,
,
,
,
.
故答案为:18.
3.(23-24八年级上·吉林·阶段练习)如图中,,点是、角平分线的交点,过作于点,且,则的面积为 .
【答案】48
【分析】本题考查角平分线的性质定理,过点作,易得:,连接,分割法求出的面积即可.
【详解】解:过点作,连接,
∵点是、角平分线的交点,过作于点,,
∴,
∴的面积为:.
故答案为:48.
4.(2024·四川达州·模拟预测)如图,在中,于E,于F,为的平分线,的面积是,,, .
【答案】2
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.根据的面积是,列式得,即可得到答案.
【详解】解:在中,于E,于F,为的平分线,
,
的面积是,
,即,
,
,
故答案为:.
二、解答题
5.(21-22八年级下·辽宁锦州·期末)在与中,,,.
(1)如图1,若点D,B,C在同一直线上,连接,,则与的关系为________.
(2)如果将图1中的绕点B在平面内顺时针旋转到如图2的位置,那么请你判断与的关系,并说明理由
(3)如图3,若,,连接,分别取,,的中点M,P,N,连接,,,将绕点B在平面内顺时针旋转一周,请直接写出旋转过程中的面积最大值和最小值.
【答案】(1),;
(2),;理由见解析;
(3)最小值为2,最大值为8.
【分析】(1)延长交于,证明,得出,,根据,得出,即可得出结论;
(2)延长交于点,交于点,通过证明,得出,,根据,,得出,即可得出结论;
(3)连接,由(1)(2)同理可得,,,根据三角形的中位线定理可得,,进而得出,,则,当点E在上时,取最小值,此时也取最小值,则最小;当点E在延长线上时,取最大值,此时也取最大值,则最大.
【详解】(1)解:延长交于,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:,;
理由:延长交于点,交于点,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,;
(3)解:连接,
由(1)(2)同理可得,,
∵点M,P,N为,,的中点,
∴,,
∴
∵,,
∴,
∴,
∵绕点B在平面内顺时针旋转,
∴点E在以点B为圆心,为半径的圆上运动,
当点E在上时,取最小值,此时也取最小值,则最小,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值;
当点E在延长线上时,取最大值,此时也取最大值,则最大,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值;
综上:最小值为2,最大值为8.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,三角形的中位线定理,解题的关键是掌握全等三角形的判定方法,全等三角形对应边相等,对应角相等;三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半.
6.(23-24七年级下·贵州贵阳·期末)(1)【问题解决】
如图①, , 平分, 点 F在上, 的两边分别与, 交于点 D, E. 当, 时,则 与的数量关系为 ;
(2)【问题探究】
如图②,在(1)的条件下,过点 F作两条相互垂直的射线,,分别交,于点 M, N, 判断 与的数量关系, 说明理由;
(3)【迁移应用】
某学校有一块四边形的空地,如图③所示,,是的平分线,,,直接写出该空地的面积.
【答案】(1);(2),理由见详解;(3)
【分析】(1)根据“角平分线上的点到角两边的距离相等”可得;
(2)先根据四边形内角和等于可得,由可得,再根据证明,则可得;
(3)过C点作于E点,的延长线于F点.由(2)得,则可得,,进而可得.证明,则可得,由、可求得的长,进而可得、的长,由此可得的值,即可得的值.
【详解】(1)解:∵平分, 点 F在上,且, ,
∴.
(2)解:,理由如下:
∵,,
∴,
∵四边形中,,
∴,
∴,
又,
,
,
在和中,
,
,
.
(3)解:如图,过C点作于E点,的延长线于F点,
由(2)得,
,,
,
∵是的平分线,
,
又,,
,
,
又,
,
,
解得,
,
,
,
答:该空地的面积为.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质、全等三角形的判定和性质,熟练掌握以上知识,正确的作出辅助线是解题的关键.
7.(22-23九年级下·江西抚州·阶段练习)在中,,,点是平面内不与点,重合的任意一点,连接,将线段绕点旋转得到线段,连接、、.
(1)当时,
①如图1,当点在的边上时,线段绕点顺时针旋转得到线段,则与的数量关系是_______________;
②如图2,当点在内部时,线段绕点顺时针旋转得到线段,①中与的数量关系还成立吗?若成立,请证明结论,若不成立,说明理由;
(2)当时,
①如图3,线段绕点顺时针旋转得到线段.试判断与的数量关系,并说明理由;
②若点,,在一条直线上,且,线段绕点逆时针旋转得到线段,求的值.
【答案】(1)①;②成立,证明见解析;
(2)①,理由见解析;②或
【分析】(1)①根据旋转的性质和等边三角形的判定,易证和是等边三角形,得到,,,再利用“”证明,即可得到与的数量关系;
②由①可知,和是等边三角形,进而证明,得到,即可证明结论;
(2)①根据旋转的性质和等腰直角三角形的判定,易证和是等腰直角三角形,得到,,,进而得到,,易证,从而得到,即可得到与的数量关系;
②设,则,根据等腰直角的性质,得到,,分两种情况讨论:点在上和点在的延长线上,利用旋转的性质,等腰直角三角形的性质以及勾股定理分别求解,即可求出,的值.
【详解】(1)解:①,,
是等边三角形,
,,
线段绕点旋转得到线段,
,,
是等边三角形,
,,
,
在和中,
,
,
,
故答案为:;
②成立,理由如下:
由①可知,和是等边三角形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:①,理由如下:
,,
是等腰直角三角形,
,,
线段绕点旋转得到线段,
,,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
,
,
,
;
②,
设,则,
,,
是等腰直角三角形,
,,
如图,当点在上时,此时,
由旋转的性质可知,是等腰直角三角形,
,,
,,
由勾股定理得:,
;
如图,当点在的延长线上时,此时,
同理可知,,,
由勾股定理得:,
,
综上可知,的值为或.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等知识,利用分类讨论的思想,熟练掌握手拉手—旋转型全等是解题关键.
8.(23-24七年级下·陕西咸阳·阶段练习)数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题,利用角平分线构造“全等模型”解决问题,事半功倍.
【问题提出】
(1)尺规作图:如图①,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,说明的依据是,这两个三角形全等的判定条件是______.
【问题探究】
(2)①巧翻折,造全等
如图②,在中,是的角平分线,请说明.
小明在上截取.连接DE,则.请继续完成小明的解答;
②构距离,造全等
如图③,在四边形ABCD中,,,和的平分线,交于点.过点作于点.若,求点到的距离;
【问题解决】
(3)如图④,在中,,,是的两条角平分线,且,交于点.请判断与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2)①见解析;②点到的距离是;(3),理由见解析
【分析】(1)直接利用证明即可得出;
(2)①根据全等三角形的判定和性质,利用三角形的外角性质即可解答;
②如图:过点作,垂足为点,利用角平分线的性质证得,即为的中点,进而求得的长即可;
(3)在上截取,连接;再证明得到,;再证明,最后利用全等三角形的性质即可解答.
【详解】解:(1)证明:
根据作图可得,
又,
∴,
∴,
即;
故答案为:;
(2)①在上截取.连接DE,
∵是的角平分线,
∴,
又∵,
∴.
∴;
②如图:过点作,垂足为点,
和的平分线,交于点,
,即,
,即点到的距离是;
(3),理由如下:
,
,
,是的两条角平分线,且,交于点.
,
;
在上截取,连接,则,
,,
∵,
,
,
,
又,
,
是的角平分线,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了角平分线的作法、角平分线性质定理、三角形的外角性质以及全等三角形的判定与性质,灵活运用相关知识成为解答本题的关键.
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