内容正文:
第十三章 全等三角形压轴训练(多解、动点、新定义型压轴)
01 压轴总结
目录
题型一 利用三角形全等求时间或线段长的多解问题 1
题型二 与全等三角形有关的多结论问题 6
题型三 全等三角形中的动点最值问题 12
题型四 全等三角形中的动点综合问题 14
题型五 全等三角形中的新定义型综合问题 23
02 压轴题型
题型一 利用三角形全等求时间或线段长的多解问题
例题:(23-24七年级下·江苏苏州·期末)如图,在四边形中,,.动点P以的速度从点A出发沿边向点D匀速移动,动点Q以的速度从点B出发沿边向点C匀速移动,动点M从点B出发沿对角线向点D匀速移动,三点同时出发.连接,当动点M的速度为 时,存在某个时刻,使得以P、D、M为顶点的三角形与全等.
巩固训练
1.(23-24七年级下·陕西西安·期末)如图,在长方形中,,,延长到点E,使,连接,动点P从点B出发,以每秒的速度沿向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,若与全等,则t的值为 .
2.(23-24七年级下·辽宁铁岭·阶段练习)如图,垂足为C, 射线,垂足为B,动点P从C点出发以的速度沿射线运动,点N为射线上一动点,满足 ,随着 P点运动而运动,当点P运动时间t为 秒时,与点P、N、B为顶点的三角形全等().
3.(23-24八年级上·福建泉州·阶段练习)如图,,垂足为点A,射线,垂足为点B,,.动点E从A点出发以的速度沿射线运动,动点D在射线上,随着E点运动而运动,始终保持.若点E的运动时间为,则当t= 秒时,与全等.
4.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,的两条高与交于点O,,.F是射线上一点,且,动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,同时动点Q从点A出发,沿射线以每秒3个单位长度的速度运动,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动,设运动时间为t秒,当与全等时,则 秒.
题型二 与全等三角形有关的多结论问题
例题:(23-24七年级下·江西吉安·期末)如图,在和中,与相交于点,与相交于点,与相交于点,,,.给出下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.①③④ B.①②③④ C.①②③ D.①②④
巩固训练
1.(23-24七年级下·四川巴中·期末)如图,在中,点M,N分别是边上的点,且M,N两点满足,交于点P,过点P作交延长线于点Q,交于点F,与交于点E,若,则下列结论:①连接,则平分;②;③;④.成立的是( ).
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
2.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图所示,在中,,于,平分交于,在上,并且,则下列四个结论:
①,②,③,④,其中正确的结论有( )
A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④
3.(22-23七年级下·江苏南通·期末)如图,在中,,高与角平分线相交于点,的平分线分别交,于点,,连接,下列结论:①;②;③;④,其中所有正确结论的序号是( )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②③④
题型三 全等三角形中的动点最值问题
例题:(23-24八年级上·辽宁大连·期中)如图,钝角的面积为12,最长边,平分,点M、N分别是上的动点,则的最小值是 .
巩固训练
1.(23-24七年级下·广东河源·期末)如图,点P是的平分线上一点,于点B,且,,点E是上的一动点,则的最小值为 .
2.(23-24八年级上·河北唐山·期末)如图,中,,用尺规作图法作出射线,交于点,,为上一动点,则的最小值为 .
题型四 全等三角形中的动点综合问题
例题:(23-24七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)在小学,我们知道正方形具有性质“四条边都相等,四个内角都是直角”,请适当利用上述知识,解答下列问题:
已知:如图,在正方形中,,点G是射线上的一个动点.以为边向右作正方形,作于点H.
(1)填空: ;
(2)若点G在点B的右边.
①求证:;
②试探索:的值是否为定值,若是,请求出定值:若不是,请说明理由.
巩固训练
1.(22-23七年级下·安徽宿州·期末)在中,,点是射线上的一动点(不与点、重合),以为一边在的右侧作,使,,连接.
(1)如图1,当点在线段上,且时,那么 度;
(2)设,.
①如图2,当点在线段上,时,请你探究与之间的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,当点在线段的延长线上,时,请将图3补充完整,并直接写出此时与之间的数量关系(不需证明).
2.(23-24七年级下·河南郑州·期末)已知在中,,,.点D为边上一点,且,过点B作射线,动点E从点B出发,以1个单位/秒的速度沿射线的方向运动,连接.
(1)如图1,当时,线段与相等吗? 请说明理由.
(2)当线段与的其中一边垂直时,求出点E运动的时间t的值.
3.(23-24七年级下·江苏泰州·期末)已知:中,为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,连接交直线于点.试探究与的数量关系,并说明理由.
(3)当点在射线上时,连接交直线于点,若,求的值.
题型五 全等三角形中的新定义型综合问题
例题:(23-24七年级下·辽宁本溪·期末)新定义:如果两个三角形不全等但面积相等,那么这两个三角形叫做积等三角形.
【初步尝试】
(1)如图1,在中,,P为边上一点,若与是积等三角形,求的长;
【理解运用】
(2)如图2,与为积等三角形,若,且线段的长度为正整数,求的长.
【综合应用】
(3)如图3,在中,过点C作,点是射线上一点,以为边作,连接.请判断与是否为积等三角形,并说明理由.
巩固训练
1.(2024八年级下·全国·专题练习)定义:顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形叫做“同源三角形”,我们称这两个顶角为“同源角”.如图,和为“同源三角形”,,,与为“同源角”.
(1)如图1,和为“同源三角形”,试判断与的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若“同源三角形”和上的点,,在同一条直线上,且,则______°.
(3)如图3,和为“同源三角形”,且“同源角”的度数为时,分别取,的中点,,连接,,,试说明是等腰直角三角形.
2.(23-24七年级下·陕西宝鸡·期末)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线,上,过点A垂直的直线与过点B垂直的直线交于点Q,则我们把称为的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1,,分别是的两条高,两条高交于点F,根据定义,我们知道是的“边垂角”或是的“边垂角”,的“边垂角”是______;
(2)若是的“边垂角”,则与的数量关系是______;
(3)若是的“边垂角”,且.如图2,交于点E,点C关于直线对称点为点F,连接,,且,求证:.
3.(23-24七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线,上,过点A垂直的直线与过点B垂直的直线交于点Q,则我们把称为的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1,,分别是的两条高,两条高交于点 F,根据定义,我们知道是的“边垂角”或是的“边垂角”,的“边垂角”是 ;
(2)若是的“边垂角”,则与的数量关系是 ;
(3)若是的“边垂角”,且.
①如图2,已知,交于点E,点C关于直线对称点为点F,连接,,且 ,,求证:;
对于上述问题,小明有这样的想法:在上截取,连接,如图3.你明白小明的做法吗?接下来请你求证.
②如图4,若,直接写出四边形ABDC的面积.
4.(22-23七年级下·江苏淮安·阶段练习)我们定义:如图1,在中,把绕点A顺时针旋转α()得到,把绕点A逆时针旋转β得到,连接.当时,我们称是的“旋补三角形”,边上的中线叫做的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.
(1)【探索一】如图1,是的“旋补三角形”,是的“旋补中线”,探索与的数量关系.
在探索这个问题之前,请先阅读材料:
【材料】如图2在中,若,.求边上的中线的取值范围.是这样思考的:延长至E,使,连结.利用全等将边转化到,在中利用三角形三边关系即可求出中线的取值范围.中线的取值范围是 .
请仿照上面材料中的方法,猜想图1中与的数量关系,并给予证明.
(2)【探索二】如图3,当时,是的“旋补三角形”,,垂足为点E,的反向延长线交于点D,探索是否是的“旋补中线”,如果是,请给出证明,如果不是,请说明理由.
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第十三章 全等三角形压轴训练(多解、动点、新定义型压轴)
01 压轴总结
目录
题型一 利用三角形全等求时间或线段长的多解问题 1
题型二 与全等三角形有关的多结论问题 6
题型三 全等三角形中的动点最值问题 12
题型四 全等三角形中的动点综合问题 14
题型五 全等三角形中的新定义型综合问题 23
02 压轴题型
题型一 利用三角形全等求时间或线段长的多解问题
例题:(23-24七年级下·江苏苏州·期末)如图,在四边形中,,.动点P以的速度从点A出发沿边向点D匀速移动,动点Q以的速度从点B出发沿边向点C匀速移动,动点M从点B出发沿对角线向点D匀速移动,三点同时出发.连接,当动点M的速度为 时,存在某个时刻,使得以P、D、M为顶点的三角形与全等.
【答案】或
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质,平行线的性质,解二元一次方程组,设运动的时间为,动点M的速度为,则,进而得到,再分当时,当时,两种情况根据全等三角形对应边相等建立方程组求解即可.
【详解】解:设运动的时间为,动点M的速度为,
由题意得,,
∴.
∵,
∴.
当时,则,
∴,
解得,
∴,
解得.
当时,则,
∴,
解得,
∴,
解得.
综上所述,动点M的速度为或,
故答案为:或.
巩固训练
1.(23-24七年级下·陕西西安·期末)如图,在长方形中,,,延长到点E,使,连接,动点P从点B出发,以每秒的速度沿向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,若与全等,则t的值为 .
【答案】2或12/12或2
【分析】本题考查了全等三角形的判定,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.分两种情况进行讨论,根据题意得出和即可求得.
【详解】解:∵,
∴当时,根据证得,
由题意得:,
∴,
∵,
∴当时,根据证得,
由题意得:,
解得.
所以,当t的值为2或12时.与全等.
故答案为:2或12.
2.(23-24七年级下·辽宁铁岭·阶段练习)如图,垂足为C, 射线,垂足为B,动点P从C点出发以的速度沿射线运动,点N为射线上一动点,满足 ,随着 P点运动而运动,当点P运动时间t为 秒时,与点P、N、B为顶点的三角形全等().
【答案】6或12或18
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,此题要分两种情况:①当P在线段上时,②当P在上,再分别分两种情况或进行计算即可.
【详解】解:①当P在线段上,时,,
,
,
,
点P的运动时间为(秒);
②当P在线段上,时,,
这时,因此时间为0秒,
,故不合题意舍去;
③当P在上,时,,
,
点P的运动时间为(秒);
④当P在上,时,,
,
点P的运动时间为(秒),
∴点P的运动时间为6或12或18,
故答案为:6或12或18.
3.(23-24八年级上·福建泉州·阶段练习)如图,,垂足为点A,射线,垂足为点B,,.动点E从A点出发以的速度沿射线运动,动点D在射线上,随着E点运动而运动,始终保持.若点E的运动时间为,则当t= 秒时,与全等.
【答案】2或6或8
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定和性质,学会分类是解题的关键.
【详解】当点E与点A重合时,此时,与全等.但,舍去;
当时,则,
∵,,,.动点E的速度为,
∴,
∴,
∴;
当时,则,且点E在点B的右侧时,
∵,,,.动点E的速度为,
∴,
∴,
∴;
当时,则,且点E在点B的右侧时,
∵,,,.动点E的速度为,
∴,
∴,
∴;
故答案为:2或6或8.
4.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,的两条高与交于点O,,.F是射线上一点,且,动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,同时动点Q从点A出发,沿射线以每秒3个单位长度的速度运动,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动,设运动时间为t秒,当与全等时,则 秒.
【答案】或
【分析】本题考查了四边形内角和定理,全等三角形的判定和性质,一元一次方程的应用;
分情况讨论:①当点在延长线上时,②当点在线段上时,,证明,可得此时,用含的式子表示出和,然后得出方程,解方程即可.
【详解】解:①当点F在延长线上时:设t时刻,P、Q分别运动到如图位置,.
∵,,
∴当时,.
∵,
∴,解得.
②当点F在之间时:设t时刻,P、Q分别运动到如图位置,.
∵,,
∴当时,.
∵,,
∴,解得.
综上,或.
题型二 与全等三角形有关的多结论问题
例题:(23-24七年级下·江西吉安·期末)如图,在和中,与相交于点,与相交于点,与相交于点,,,.给出下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.①③④ B.①②③④ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【分析】本题考查了两个全等三角形的判定及性质,根据已知条件判定两个三角形全等,可得到对应边及对应角相等,据此可判断①③,再结合条件证明两个三角形全等,可得到④,即可求得结果,灵活运用两个全等三角形的条件及性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴①③都正确,
在中,
,
∴,
故④正确,
根据已知条件无法证明②是否正确,
故①③④正确,
故选:A.
巩固训练
1.(23-24七年级下·四川巴中·期末)如图,在中,点M,N分别是边上的点,且M,N两点满足,交于点P,过点P作交延长线于点Q,交于点F,与交于点E,若,则下列结论:①连接,则平分;②;③;④.成立的是( ).
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定等知识点,灵活运用全等三角形的判定与性质成为解题的关键.
先证明可得,再证明可得,进而证明得到即可判定①;由可得,然后证明即可判定②;由全等三角形的性质可得,再结合三角形外角的性质即可判定③;先证明可得,再证明可得,然后证明可得,再说明,最后根据线段的和差及等量代换即可证明结论.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴,即②正确;
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,即平分,故①正确;
∵,
∴,,
∵,,
∴,即③正确;
∴
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
如图:连接
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即④正确.
故选D.
2.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图所示,在中,,于,平分交于,在上,并且,则下列四个结论:
①,②,③,④,其中正确的结论有( )
A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义;根据证明,再利用三角形全等的性质证明,,进而得出,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解此题的关键.
【详解】解:平分交于,
,
在和中,
,
,故④正确;
,故②③正确;
,于,
,,
,
,故①正确;
综上所述,正确的有①②③④,
故选:D.
3.(22-23七年级下·江苏南通·期末)如图,在中,,高与角平分线相交于点,的平分线分别交,于点,,连接,下列结论:①;②;③;④,其中所有正确结论的序号是( )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②③④
【答案】B
【分析】根据已知条件无法判定与相等,进而可对结论进行判断;
先根据角平分线的定义得,进而得,,,据此可对结论进行判断;
先证和全等得,然后根据平角的定义得,据此可对结论进行判断;
根据为的高得:,,根据已知条件无法判定与相等,对此可对结论进行判断.
此题主要考查了三角形的内角和定理,全等三角形的判定和性质,角平分线的定义等,解答此题的关键是准确识图,熟练掌握三角形的内角和定理、全等三角形的判定方法和三角形的面积公式.
【详解】根据已知条件无法判定与相等,
无法判定与相等,
结论不正确;
是的角平分线,
,
为的高,,
,,
又,
,
结论正确;
由结论正确得:,
平分,
,
在和中,
,,,
,
,
,
,
,
即:,
结论正确;
为的高,
,,
根据已知条件无法判定与相等,
无法判定与相等,
结论不正确.
综上所述:正确的结论是.
故选:B.
题型三 全等三角形中的动点最值问题
例题:(23-24八年级上·辽宁大连·期中)如图,钝角的面积为12,最长边,平分,点M、N分别是上的动点,则的最小值是 .
【答案】3
【分析】本题考查了轴对称—最短路线问题,关键是画出符合条件的图形,题目具有一定的代表性,是一道比较好的题目.过点C作于点E,交于点M,过点M作于N,则当点C,M,N三点重合时,取得最小值,最小值为的长.再根据三角形的面积公式求出的长,即可.
【详解】解:过点C作于点E,交于点M,过点M作于N,
∵平分,,,
∴,
∴,
即当点C,M,N三点重合时,取得最小值,最小值为的长.
∵的面积为12,最长边,
∴,即,
∴
即的最小值为3.
故答案为:3.
巩固训练
1.(23-24七年级下·广东河源·期末)如图,点P是的平分线上一点,于点B,且,,点E是上的一动点,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】本题考查角平分线的性质、垂线段最短,过P作于H,利用角平分线的性质定理得到即可,根据垂线段最短得到时最小,进而可求解.
【详解】解:过P作于H,
∵点P是的平分线上一点,于点B,,,
∴,
∵当时,的值最小,最小值为的长,
∴的最小值为3,
故答案为:3.
2.(23-24八年级上·河北唐山·期末)如图,中,,用尺规作图法作出射线,交于点,,为上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查尺规作图、角平分线的性质、垂线段最短,熟练掌握角平分线的性质是解答本题的关键.过点作于点,由尺规作图痕迹可知,为的平分线,则,由图可知,当点与点重合时,取得最小值,即可得出答案.
【详解】解:过点作于点,
由尺规作图痕迹可知,为的平分线,
,
,
为上一动点,
当点与点重合时,取得最小值,
的最小值为2.
故答案为:2
题型四 全等三角形中的动点综合问题
例题:(23-24七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)在小学,我们知道正方形具有性质“四条边都相等,四个内角都是直角”,请适当利用上述知识,解答下列问题:
已知:如图,在正方形中,,点G是射线上的一个动点.以为边向右作正方形,作于点H.
(1)填空: ;
(2)若点G在点B的右边.
①求证:;
②试探索:的值是否为定值,若是,请求出定值:若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①见解析;②的值是定值,
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)根据题意得到,由平角的定义即可得到结论;
(2)①根据垂直的定义得到,根据余角的性质得到,根据全等三角形的判定定理即可得到结论;
②根据全等三角形的性质得到,根据线段的和差即可得到结论.
【详解】(1)解:正方形,
,
,
故答案为:;
(2)解:①,
,
,
,
,
正方形和正方形,
,
,
在和中,,
;
②的值是定值,
由①可得,,
,
,
,
.
巩固训练
1.(22-23七年级下·安徽宿州·期末)在中,,点是射线上的一动点(不与点、重合),以为一边在的右侧作,使,,连接.
(1)如图1,当点在线段上,且时,那么 度;
(2)设,.
①如图2,当点在线段上,时,请你探究与之间的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,当点在线段的延长线上,时,请将图3补充完整,并直接写出此时与之间的数量关系(不需证明).
【答案】(1)90
(2)①,证明见解析;②,图见解析
【分析】(1)根据题意可得;根据全等三角形的判定和性质可得,根据直角三角形两个锐角互余即可求解;
(2)①根据题意可得;根据全等三角形的判定和性质可得,根据三角形内角和是180°即可求解;
②根据题意可得;根据全等三角形的判定和性质可得,根据三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和推得,即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)①解:,理由如下:
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
∴;
②如图:;
证明:∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,三角形内角和定理,三角形的外角性质;熟练掌握两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等是解题的关键.
2.(23-24七年级下·河南郑州·期末)已知在中,,,.点D为边上一点,且,过点B作射线,动点E从点B出发,以1个单位/秒的速度沿射线的方向运动,连接.
(1)如图1,当时,线段与相等吗? 请说明理由.
(2)当线段与的其中一边垂直时,求出点E运动的时间t的值.
【答案】(1)相等,理由见解析
(2)3或8
【分析】本题考查三角形全等的判定和性质,同角的余角相等.熟练掌握三角形全等的判定定理和性质定理是解题关键.
(1)证明,即得出;
(2)分类讨论:当时和时,分别证明,即可求解.
【详解】(1)解:相等,理由如下:
∵,,,
∴,
∴;
(2)解:分类讨论:当时,如图,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
又∵,,
∴,
∴,
∴;
当时,如图,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
又∵,,
∴,
∴,
∴.
综上可知t的值为3或8.
3.(23-24七年级下·江苏泰州·期末)已知:中,为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,连接交直线于点.试探究与的数量关系,并说明理由.
(3)当点在射线上时,连接交直线于点,若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
(3)或
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,同角的余角相等,三角形的面积计算;
(1)求出,即可利用证明;
(2)作交的延长线于点,求出,证明,可得,然后再证即可;
(3)分情况讨论:当点在的延长线上时,作交的延长线于点,求出,证明,可得,,然后求出,再证,可得,设,表示出和,然后根据三角形的面积公式列式即可;当点在线段上时,同理求解即可.
【详解】(1)证明:如图1,
,,,
,
,
在和中,,
;
(2);
理由:如图2,作交的延长线于点,
,,,
,,
在和中,,
,
,
在和中,,
,
;
(3)解:如图3,当点在的延长线上时,作交的延长线于点,则,
,
,
在和中,,
,
,,
,
,
,
,
在和中,,
,
,
设,则,
,
,
,
,,
,
的值为;
如图4,当点在线段上时,设,则,
,
,
,
,,
,
综上所述,的值为或.
题型五 全等三角形中的新定义型综合问题
例题:(23-24七年级下·辽宁本溪·期末)新定义:如果两个三角形不全等但面积相等,那么这两个三角形叫做积等三角形.
【初步尝试】
(1)如图1,在中,,P为边上一点,若与是积等三角形,求的长;
【理解运用】
(2)如图2,与为积等三角形,若,且线段的长度为正整数,求的长.
【综合应用】
(3)如图3,在中,过点C作,点是射线上一点,以为边作,连接.请判断与是否为积等三角形,并说明理由.
【答案】(1)2;(2)2;(3)是积等三角形,证明见解析
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质,三角形的中线的性质,三角形的三边关系等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
(1)利用三角形的中线的性质即可解决问题;
(2)证明,推出,利用三角形的三边关系即可解决问题;
(3)过过点作于点,先证明 则,然后再依据积等三角形的定义进行证明即可.
【详解】(1)解:过点作于,
与是积等三角形,
,
,
,
;
(2)解:如图2,延长至,使,连接,
与为积等三角形,
在和中,
,
在中
为正整数,
;
(3)是积等三角形
证明:如图3,过点作于点,
在和中,
,
与为积等三角形.
巩固训练
1.(2024八年级下·全国·专题练习)定义:顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形叫做“同源三角形”,我们称这两个顶角为“同源角”.如图,和为“同源三角形”,,,与为“同源角”.
(1)如图1,和为“同源三角形”,试判断与的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若“同源三角形”和上的点,,在同一条直线上,且,则______°.
(3)如图3,和为“同源三角形”,且“同源角”的度数为时,分别取,的中点,,连接,,,试说明是等腰直角三角形.
【答案】(1),详见解析
(2)45
(3)见解析
【分析】本题考查了新定义,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定,三角形内角和定理等知识,
(1)由“同源三角形”的定义可证,然后根据证明即可;
(2)由“同源三角形”的定义和可求出,由(1)可知,得,然后根据“8”字形图形即可求出的度数;
(3)由(1)可知,可得,根据证明,可得,进而可证结论成立;
熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.
【详解】(1).
理由:∵和是“同源三角形”,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
(2)∵和是“同源三角形”,
∴.
∵,
∴.
由(1)可知,
∴.
∵,
∴.
故答案为:45;
(3)由(1)可知,
∴,.
,的中点分别为,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形.
2.(23-24七年级下·陕西宝鸡·期末)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线,上,过点A垂直的直线与过点B垂直的直线交于点Q,则我们把称为的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1,,分别是的两条高,两条高交于点F,根据定义,我们知道是的“边垂角”或是的“边垂角”,的“边垂角”是______;
(2)若是的“边垂角”,则与的数量关系是______;
(3)若是的“边垂角”,且.如图2,交于点E,点C关于直线对称点为点F,连接,,且,求证:.
【答案】(1)
(2)或
(3)见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,四边形内角和定理:
(1)根据“边垂角”的定义即可得到答案;
(2)分两种情况画出图形,根据四边形的内角和定理以及等角的余角相等即可得出结论;
(3)延长交于点,先证明,再证明,依据题意得出,即可得到结论.
【详解】(1)解:根据“边垂角”的定义,的“边垂角”是;
(2)解:若是的“边垂角”,分两种情况
①如图,是的“边垂角”,
,
,
,
,
②如图,
是的“边垂角”,
,
,
,
,
综上所述,与的数量关系是或;
(3)解:延长交于点,
是的“边垂角”,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点关于直线对称点为点,
,
,
;
3.(23-24七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线,上,过点A垂直的直线与过点B垂直的直线交于点Q,则我们把称为的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1,,分别是的两条高,两条高交于点 F,根据定义,我们知道是的“边垂角”或是的“边垂角”,的“边垂角”是 ;
(2)若是的“边垂角”,则与的数量关系是 ;
(3)若是的“边垂角”,且.
①如图2,已知,交于点E,点C关于直线对称点为点F,连接,,且 ,,求证:;
对于上述问题,小明有这样的想法:在上截取,连接,如图3.你明白小明的做法吗?接下来请你求证.
②如图4,若,直接写出四边形ABDC的面积.
【答案】(1)
(2)或
(3)①见解析;②
【分析】(1)根据“边垂角”的定义即可得到答案;
(2)分两种情况画出图形,根据四边形的内角和定理以及等角的余角相等即可得出结论;
(3)①延长交于点,先证明,再证明,依据题意得出,即可得到结论;
②连接,过点作与延长交于点,根据等腰三角形性质证明即可得到答案.
【详解】(1)解:根据“边垂角”的定义,的“边垂角”是;
(2)解:若是的“边垂角”,分两种情况
①如图,是的“边垂角”,
,
,
,
,
②如图,
是的“边垂角”,
,
,
,
,
综上所述,与的数量关系是或;
(3)解:①延长交于点,
是的“边垂角”,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点关于直线对称点为点,
,
,
;
②连接,过点作与延长交于点,
是的“边垂角”,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
过点作于点,
,
,
.
【点睛】本题主要考查新定义,四边形的内角和定理,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练理解“边垂角”的定义是解题的关键.
4.(22-23七年级下·江苏淮安·阶段练习)我们定义:如图1,在中,把绕点A顺时针旋转α()得到,把绕点A逆时针旋转β得到,连接.当时,我们称是的“旋补三角形”,边上的中线叫做的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.
(1)【探索一】如图1,是的“旋补三角形”,是的“旋补中线”,探索与的数量关系.
在探索这个问题之前,请先阅读材料:
【材料】如图2在中,若,.求边上的中线的取值范围.是这样思考的:延长至E,使,连结.利用全等将边转化到,在中利用三角形三边关系即可求出中线的取值范围.中线的取值范围是 .
请仿照上面材料中的方法,猜想图1中与的数量关系,并给予证明.
(2)【探索二】如图3,当时,是的“旋补三角形”,,垂足为点E,的反向延长线交于点D,探索是否是的“旋补中线”,如果是,请给出证明,如果不是,请说明理由.
【答案】(1);,证明见解析;
(2)是的“旋补中线”, 证明见解析
【分析】(1)材料:三角形三边关系可得,进而可得中线的取值范围;
探索一:延长至点E使,连接,证明,可得,,求出,再证,根据全等三角形的性质可得结论;
(2)作于H,作交延长线于F,求出,证明,可得,同理证明,可得,求出,可证,根据全等三角形的性质可得,然后可得是的“旋补中线”.
【详解】(1)解:材料:由题意得:,,,
由三角形三边关系可得:,即,
∴,
故答案为:;
探索一:;
证明:如图1,延长至点E使,连接,
∵是的“旋补中线”,
∴是的中线,即,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵是的“旋补中线”,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
(2)是的“旋补中线”;
证明:如图,作于H,作交延长线于F,
∵,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴是的中线,
∴是的“旋补中线”.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、同角的余角相等,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
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