内容正文:
专题02 全等三角形
全等三角形的性质
1.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,,的延长线交于点,交于点.若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,,点在线段上,若,,则的长为 .
4.(23-24八年级上·福建厦门·期中)已知的三边长为x,2,6,的三边长为5,6,y,若与全等,则 .
全等三角形的判定
1.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,点B,E,C,F在一条直线上,,求证:.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,,,,求证:.
3.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,与交于点,为的中点,,,,.
(1)证明:.
(2)若,求的长.
4.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,点在线段上,,,.求证:.
5.(22-23八年级上·福建泉州·期中)如图,,,.求证:.
用HL证明全等
1.(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图,已知,、在线段上,与交于点,且,.求证:.
2.(23-24八年级上·福建莆田·期中)如图,点、、、在同一条直线上, ,,,.求证:.
3.(23-24八年级上·福建厦门湖里·期中)如图所示,A,E,F,C在一条直线上,AE=CF,过E,F分别作DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E、F,且AB=CD.
(1)△ABF与△CDE全等吗?为什么?
(2)求证:EG=FG.
添加条件使三角形全等
1.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,已知,那么添加下列一个条件后,不能判定的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,在和中,,请你添加一个适当的条件,使,添加的条件是: .(写出一个即可)
3.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,已知,当添加条件 时,可由“角边角”判定.
4.(23-24八年级上·福建漳州·期中)如图, ,请添加一个条件 ,可判定.
角平分线的性质与判定
1.(23-24八年级上·福建福州·期中)中,为角平分线,,则线段的长为( )
A.9 B.11 C.12 D.15
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,在中,,平分,,且,则点P到的距离为
3.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,在中,是边上的高,平分,交于点E,若,则点E到的距离为 .
4.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,在中,为的平分线,于,于,若,,则的面积为 .
5.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图:在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,F在AC上,BD=DF.
(1)求证:CF=EB.
(2)若AF=2,EB=1,求AB的长.
6.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,中,,点分别在边上,,与互为补角,连接.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
正方形网格中的全等问题
1.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图所示是正方形网格,图形的各个顶点均为格点,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图所示的网格是由9个相同的小正方形拼成的,图形的各个顶点均为格点,则的度数为( ).
A.30° B.45° C.55° D.60°
3.(23-24八年级上·厦门·期中)如图为6个边长相等的正方形的组合图形,则∠1+∠3-∠2=( )
A.30° B.45° C.60° D.135°
4.(23-24八年级上·福建福州·期中)在如图所示的3×3正方形网格中, 度.
倍长中线模型
1.(23-24八年级上·福建莆田·期中)阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知中,是边上的中线. 求证:.
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至,使,
∵是边上的中线,
∴
在和中,
∴(依据一)
∴,
在中,(依据二)
∴.
任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1:______________________________________________;
依据2:______________________________________________.
归纳总结:上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
任务二:如图3,,则的取值范围是_____________;
任务三:如图,中,,D为中点,
求证:.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,延长至点,使.连接.求证:.
【变式与应用】
(2)如图2,若,,试求出的中线的长的取值范围.
【理解与感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以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转化到同一个三角形中.
【拓展与延伸】
(3)如图3,是的中线,与均为等腰直角三角形,.试探究线段与的数量和位置关系,并加以证明.
3.(23-24八年级上·福建南平·期中)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点M,使,连接,可证,从而把,,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围.
【方法总结】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,有时需要考虑倍长中线(或与中点有关的线段)构造全等三角形,把分散的已知条件和所求集中到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线称为“倍长中线法”.
【问题解决】
(1)直接写出图1中的取值范围:
(2)猜想图2中与的数量关系和位置关系,并加以证明.
(3)如图3,是的中线,,,,判断线段和线段的数量关系,并加以证明.
一线三等角模型
1.(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点C的坐标是(3,2),则点A的坐标是 .
2.(23-24八年级上·福建漳州·期中)如图,点A,B,D在同一条直线上,且∠A=∠D=90°,AC=BD,∠ABC=∠DEB.连接CE,试判断△CBE的形状,并说明理由.
4.(23-24八年级上·福建莆田·期中)在△ABC中,,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E
(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的位置时,试问:DE、AD、BE有怎样的等量关系?
(3)当直线MN绕点C旋转到图③的位置时,试问:DE、AD、BE有怎样的等量关系?
截长补短问题
1.(23-24八年级上·福建宁德·期中)在四边形中,,点E在DC上,AE平分,BE平分
(1)判定△AEB的形状,并说明理由.
(2)求证:
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图①,在△中,,90°,直线是过点的任意一条直线,于点,于点.
(1)求证:△△.
(2)猜想,,三条线段之间的数量关系.(不写证明)
(3)在图②中,将图①中的直线绕点逆时针旋转一任意角度,经过三角形的内部(不与,重合)时,上述三条线段之间又有怎样的数量关系?请写出结论,并画出图形.
3.(23-24八年级上·福建厦门·期中)综合与探究
数学活动课上,同学们以对角互补的四边形为活动主题,开展了如下探究.
(1)如图1,在四边形中,,E,F分别是边上的点,且.请探究线段之间的数量关系.下面是学习委员琳琳的解题过程,请将余下内容补充完整.
解:延长EB到G,使得,连接AG
在和中
∴,∴
∴
∴,∴
……
(2)班长李浩发现在如图2所示的四边形中,若,E,F分别是边上的点,且,(1)中的结论仍然是成立的,请你写出结论并说明理由.
(3)如图3,在四边形中,,E,F分别是边延长线上的点,且,请判断线段之间的数量关系,并说明理由.
全等三角形中的动点问题
1.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,已知正方形边长为,动点M从点C出发,沿着射线的方向运动,动点P从点B出发,沿着射线的方向运动,连结,
(1)若动点M和P都以每秒的速度运动,问t为何值时和全等?
(2)若动点P的速度是每秒,动点M的速度是每秒问t为何值时和全等?
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,在中,点D为的中点, ,,.
(1)若点P 在线段上以的速度从点B 向终点C 运动,同时点Q 在线段上从点 C 向终点 A运动.
①若点 Q 的速度与点 P 的速度相等,经 1 s 后, 请说明 ;
②若点Q的速度与点P 的速度不相等,当点Q的速度为多少时,能够使;
(2)若点P以的速度从点B 向点C运动,同时点Q以的速度从点C向点A 运动,它们都依次沿的三边运动,则经过多长时间,点 Q 第一次在 的哪条边上追上点P?
3.(23-24八年级上·福建莆田·期中)在平面直角坐标系中,点,,在轴负半轴上取点,使,作,直线交的延长线于点.
(1)根据题意,可求得__________;
(2)求证:;
(3)动点从出发沿路线运动速度为每秒1单位,到点处停止运动;动点从出发沿运动速度为每秒3个单位,到点处停止运动.二者同时开始运动,都要到达相应的终点才能停止.在某时刻,作于点,于点.问两动点运动多长时间与全等?
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专题02 全等三角形
全等三角形的性质
1.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理,由全等的性质,得,,由三角形内角和定理,得,于是,.
【详解】解:∵,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
故选:A.
2.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,,的延长线交于点,交于点.若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的性质、三角形外角的性质,由,则与是一组对应角,与是一组对应角,对于,外角等于除外的两个内角之和,求得,再在中,由三角形内角和即可求得结果.
【详解】解:,,,
,.
由三角形外角的性质可得,
.
.
,,
.
故选:B.
3.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,,点在线段上,若,,则的长为 .
【答案】2
【分析】本题考查了全等三角形的性质,线段的和差计算,掌握全等三角形的性质是解题的关键.
根据全等三角形的性质可得,再根据即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:2 .
4.(23-24八年级上·福建厦门·期中)已知的三边长为x,2,6,的三边长为5,6,y,若与全等,则 .
【答案】7
【分析】本题考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质并准确识图是解题的关键.根据全等三角形对应边相等解答即可求出.
【详解】解:因为与全等,的三边长为x,2,6,的三边长为5,6,y,
∴,
∴所,
故答案为:7.
全等三角形的判定
1.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,点B,E,C,F在一条直线上,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,,,,,.先根据,证明,再根据“”证明,得出即可.
【详解】证明:∵,
∴,
即,
∵,
∴,
∴.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,,,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质.利用证明,继而可得出.
【详解】证明:在和中,
,
∴,
∴,
∴,
即.
3.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,与交于点,为的中点,,,,.
(1)证明:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查了三角形内角和定理,全等三角形的判定与性质.明确三角形全等的判定条件是解题的关键.
(1)由三角形内角和定理可得,.则.进而可证.
(2)由,,可得,.由为的中点,可得,进而可得的长.
【详解】(1)证明:∵,,
∴.
∴.
∵,,,
∴.
(2)解:∵,,
∴,.
∵为的中点,
∴,
∴.
4.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,点在线段上,,,.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了平行线的性质,三角形全等的判定方法,根据平行线的性质可得,再利用即可证明,掌握三角形全等的判定方法是解题的关键.
【详解】证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴.
5.(22-23八年级上·福建泉州·期中)如图,,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】根据平行线的性质,得出,再根据证明三角形全等即可.
【详解】证明:∵,
∴,
在和中,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的证明,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法.
用HL证明全等
1.(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图,已知,、在线段上,与交于点,且,.求证:.
【答案】见解析.
【分析】此题考查了直角三角形全等的判定,解题关键是由推出,利用进行判定.
【详解】证明:,
,即,
,
与都为直角三角形,
在和中,
.
2.(23-24八年级上·福建莆田·期中)如图,点、、、在同一条直线上, ,,,.求证:.
【答案】见详解
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,先由,得,再结合,,,则通过“”证明,即可作答.
【详解】证明:∵,
∴,
即,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
3.(23-24八年级上·福建厦门湖里·期中)如图所示,A,E,F,C在一条直线上,AE=CF,过E,F分别作DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E、F,且AB=CD.
(1)△ABF与△CDE全等吗?为什么?
(2)求证:EG=FG.
【答案】(1)△ABF与△CDE全等,理由见解析
(2)见解析
【分析】(1)由垂直的定义得出∠AFB=∠CED=90°,求出AF=CE,由HL证明Rt△ABF≌Rt△CDE即可;
(2)由全等三角形的性质得出BF=DE,证明△DEG≌△BFG(AAS),即可得出EG=FG.
【详解】(1)解:△ABF与△CDE全等,
理由:∵DE⊥AC,BF⊥AC,
∴∠AFB=∠CED=90°,
∵AE=CF,
∴AE+EF=CF+EF,即AF=CE,
在Rt△ABF和Rt△CDE中,,
∴Rt△ABF≌Rt△CDE(HL);
(2)证明:∵Rt△ABF≌Rt△CDE,
∴BF=DE,
在△DEG和△BFG中,,
∴△DEG≌△BFG(AAS),
∴EG=FG.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、垂直的定义;熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
添加条件使三角形全等
1.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,已知,那么添加下列一个条件后,不能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了全等三角形的判定定理.根据全等三角形的判定定理求解即可.
【详解】解:已知,且,
当添加,根据能判断,选项A不符合题意;
当添加,根据能判断,选项B不符合题意;
当添加,根据能判断,选项D不符合题意;
如果添加,不能根据判断,选项C符合题意;
故选:C.
2.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,在和中,,请你添加一个适当的条件,使,添加的条件是: .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查添加合适的条件证明三角形全等,根据判断两个直角三角形全等,即可.掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴当添加条件为时,根据,即可得到;
故答案为:(答案不唯一).
3.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,已知,当添加条件 时,可由“角边角”判定.
【答案】/
【分析】本题考查的是三角形全等的判定,用“角边角”证明两个三角形全等,已知条件给出一组边相等和一组对应角相等,进而添加一组角相等即可,理解“角边角”定理是解题的关键.
【详解】解:依题意可知,应添加,
∵在和中,
,
∴(),
故答案为:.
4.(23-24八年级上·福建漳州·期中)如图, ,请添加一个条件 ,可判定.
【答案】(答案不唯一)
【分析】添加条件,可根据证明全等.
【详解】解:添加条件:,
则在和中,
,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,添加一个条件使两个三角形全等,全等三角形的判定方法有:.
角平分线的性质与判定
1.(23-24八年级上·福建福州·期中)中,为角平分线,,则线段的长为( )
A.9 B.11 C.12 D.15
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质;利用了全等三角形中常用辅助线-截长补短法构造全等三角形,然后利用全等三角形解题,这是解决线段和差问题最常用的方法,注意掌握.
在上截取,连接,证明,再证明即可求解.
【详解】在上截取,连接,如图
∵为角平分线,
∴
∵
∴
∴,,即,
∵
∴
∴
∴
∴
故选:A.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,在中,,平分,,且,则点P到的距离为
【答案】4
【分析】本题考查了角平分线的性质,先过点P作,由角平分线的性质得出,因为,且,所以,即可作答.
【详解】解:如图:过点P作,
∵平分,,,
∴,
∵,且,
∴,
∴则点P到的距离为4,
故答案为:4.
3.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,在中,是边上的高,平分,交于点E,若,则点E到的距离为 .
【答案】5
【分析】本题主要考查了角平分线的性质定理,过点E作与点F,由三角形的高线可得出,再根据角平分线的性质定理即可得出.
【详解】解:过点E作于点F,
∵是边上的高,
∴,
∵平分,
∴,
即点E到的距离为5,
故答案为:5.
4.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,在中,为的平分线,于,于,若,,则的面积为 .
【答案】12
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
根据角平分线的性质定理得到,即可求出面积.
【详解】解:∵为的平分线,于,于,
∴,
∴,
故答案为:12.
5.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图:在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,F在AC上,BD=DF.
(1)求证:CF=EB.
(2)若AF=2,EB=1,求AB的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)4
【分析】(1)由AD为角平分线,利用角平分线定理得到DE=DC,再由BD=DF,利用HL得到三角形FCD与三角形BDF全等,利用全等三角形对应边相等即可得证;
(2)利用AAS得到三角形ACD与三角形AED全等,利用全等三角形对应边相等得到AC=AE,由AB=AE+EB,等量代换即可得证.
【详解】解:(1)证明:∵ AD是∠BAC的平分线,∠C=90°,DE⊥AB,
∴ DC=DE,
∵ BD=DF,
∴Rt△DCF≌Rt△DEB(HL),
∴CF=EB;
(2)由(1)知CF=EB=1,
∴AC=AF+FC=3,
又∵∠C=∠AED=90°,∠CAD=∠EAD,AD=AD,
∴△ACD≌△AED(AAS)
∴AC=AE=3,
∴AB=AE+EB=3+1=4.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,以及角平分线性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
6.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,中,,点分别在边上,,与互为补角,连接.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【分析】()过点作于点,根据全等三角形的判定和性质定理以及平分线的性质即可得到结论;
()证明,再根据性质可得,最后由线段和差即可.
【详解】(1)如图,证明:过点作于点
∴,
∵,
∴,,
在与中,
,
∴,
∴,
∴点在的平分线上,
∴平分
(2)由()得:,,平分,
∴,,
∴,
∴,
∴.
正方形网格中的全等问题
1.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图所示是正方形网格,图形的各个顶点均为格点,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查以网格为背景的全等三角形的判定和性质,根据网格特征可利用判定,有,则,在正方形中即可知答案.
【详解】解:如图,
在和中,
∴,
∴,
则,
故选A
故选:A.
2.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图所示的网格是由9个相同的小正方形拼成的,图形的各个顶点均为格点,则的度数为( ).
A.30° B.45° C.55° D.60°
【答案】B
【分析】根据网格特点,可得出,,,进而可求解.
【详解】解:如图,则,,,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查网格中的全等图形、三角形的外角性质,会利用全等图形求正方形网格中角度之和是解答的关键.
3.(23-24八年级上·厦门·期中)如图为6个边长相等的正方形的组合图形,则∠1+∠3-∠2=( )
A.30° B.45° C.60° D.135°
【答案】B
【分析】首先利用SAS定理判定△ABC≌△DBE,根据全等三角形的性质可得∠3=∠ACB,再由∠ACB+∠1=∠1+∠3=90°,可得∠1+∠3-∠2.
【详解】
∵在△ABC和△DBE中
,
∴△ABC≌△DBE(SAS),
∴∠3=∠ACB,
∵∠ACB+∠1=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∵∠2=45°
∴∠1+∠3-∠2=90°-45°=45°,
故选B.
【点睛】此题主要考查了全等图形,关键是掌握全等三角形的判定,以及全等三角形对应角相等.
4.(23-24八年级上·福建福州·期中)在如图所示的3×3正方形网格中, 度.
【答案】
【分析】证明,得出,根据网格的特点可知,即可求解.
【详解】解:如图,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理可得,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
即,
根据网格的特点可知,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,等腰直角三角形的性质,根据网格的特点求得是解题的关键.
倍长中线模型
1.(23-24八年级上·福建莆田·期中)阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知中,是边上的中线. 求证:.
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至,使,
∵是边上的中线,
∴
在和中,
∴(依据一)
∴,
在中,(依据二)
∴.
任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1:______________________________________________;
依据2:______________________________________________.
归纳总结:上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
任务二:如图3,,则的取值范围是_____________;
任务三:如图,中,,D为中点,
求证:.
【答案】任务一:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“”);三角形两边的和大于第三边;任务二:
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,倍长中线法:
任务一:依据1:根据全等的判定方法判断即可;依据2:根据三角形三边关系判断;
任务二:可根据任务一的方法直接证明即可;
任务三:根据任务一的方法,延长中线构造全等三角形证明线段关系,可得,即可.
【详解】解:任务一:依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“”);
依据2:三角形两边的和大于第三边.
故答案为:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“”);三角形两边的和大于第三边.
任务二:由任务一得:,
∵,
∴,
∴;
故答案为:
任务三:如图,延长至F,使,连接,
由任务一得:∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,延长至点,使.连接.求证:.
【变式与应用】
(2)如图2,若,,试求出的中线的长的取值范围.
【理解与感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以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转化到同一个三角形中.
【拓展与延伸】
(3)如图3,是的中线,与均为等腰直角三角形,.试探究线段与的数量和位置关系,并加以证明.
【答案】(1)见解析;(2);(3),.见解析
【分析】(1)根据即可求证;
(2)设,延长至点,使,连接.证,在中利用三角形的三边关系即可求解;
(3)延长至点,使得,连接,延长交于点.证、即可求解.
【详解】解:(1)是的中线,
.
在和中,
.
(2)如图:设,延长至点,使,连接.
是的中线,
.
在和中,
,
,
,.
在中,,
即,
,
即.
(3),.
证明:如图,延长至点,使得,连接,延长交于点.
是的中线,
.
在和中,
,
,
,.
,
.
,
∴,
.
,
,
.
在和中,
,
,.
,
,
,
,
.
,
.
,
.
综上,可得,.
【点睛】本题考查了全等三角形的常见模型―倍长中线模型,熟记模型的构成条件、求证过程及结论是解题关键.
3.(23-24八年级上·福建南平·期中)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点M,使,连接,可证,从而把,,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围.
【方法总结】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,有时需要考虑倍长中线(或与中点有关的线段)构造全等三角形,把分散的已知条件和所求集中到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线称为“倍长中线法”.
【问题解决】
(1)直接写出图1中的取值范围:
(2)猜想图2中与的数量关系和位置关系,并加以证明.
(3)如图3,是的中线,,,,判断线段和线段的数量关系,并加以证明.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,倍长中线法;
(1)延长使得,连接,先证明得到,在中,根据三角形三边关系即可求解;
(2)由(1)中即可求解;
(3)延长使得,连接,同(1)可得,进而判断出,进而证明,即可求解.
【详解】(1)解:延长使得,连接,如图2,
∵是的中线,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴;
(2)解:;
由(1)得:,
∴,,
∴;
(3)解:;
延长使得,连接,如图,
由(1)得:,
∴,
∵,
∴,
由(2)得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
一线三等角模型
1.(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点C的坐标是(3,2),则点A的坐标是 .
【答案】(﹣2,3)
【分析】作AD⊥y轴于点D,CE⊥x轴于点E,先证明△AOD≌△COE,因为C(3,2),所以OD=OE=3,AD=CE=2,再根据点A在第二象限求出点A的坐标.
【详解】解:如图,
作AD⊥y轴于点D,CE⊥x轴于点E,则∠ADO=∠CEO=90°,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠AOC=∠DOE=90°,OA=OC,
∴∠AOD=∠COE=90°﹣∠COD,
在△AOD和△COE中,
,
△AOD≌△COE(AAS),
∵C(3,2),
∴OD=OE=3,AD=CE=2,
∵点A在第二象限,
∴A(﹣2,3),
故答案为:(﹣2,3).
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判断和性质、图形与坐标等,正确做出辅助线是解题的关键.
2.(23-24八年级上·福建漳州·期中)如图,点A,B,D在同一条直线上,且∠A=∠D=90°,AC=BD,∠ABC=∠DEB.连接CE,试判断△CBE的形状,并说明理由.
【答案】△CBE是等腰直角三角形,理由见解析.
【分析】证明△ABC≌△DEB即可.
【详解】△CBE是等腰直角三角形.
理由如下:
∵∠D=90°
∴∠DEB+∠DBE=90°,
∵∠ABC=∠DEB,
∴∠ABC+∠DBE=90°.
∴∠CBE=180°-(∠ABC+∠DBE)=90°.
在△ABC和△DEB中,
.
∴△ABC≌△DEB(AAS).
∴BC=EB.
∴△BCE是等腰直角三角形.
【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定,这个题是典型的一线三垂直模型,根据已知条件证明全等是解题的关键.
4.(23-24八年级上·福建莆田·期中)在△ABC中,,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E
(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的位置时,试问:DE、AD、BE有怎样的等量关系?
(3)当直线MN绕点C旋转到图③的位置时,试问:DE、AD、BE有怎样的等量关系?
【答案】(1)见解析;(2)DE= AD-BE,理由见解析;(3)DE= BE -AD,理由见解析.
【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.
【详解】解:(1)∵AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BCE,
在△ADC和△CEB中,
∴△ADC≌△CEB(AAS).
∴AD=CE,CD=BE,
∵DC+CE=DE,
∴DE= AD+BE.
(2)DE、AD、BE等量关系是DE= AD-BE.理由如下:
∵BE⊥EC,AD⊥CE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠EBC+∠ECB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECB+∠ACE=90°,
∴∠ACD=∠EBC,
在△ADC和△CEB中,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,CD=BE,
∴DE=EC-CD=AD-BE.
故答案是:DE= AD-BE.
(3)DE、AD、BE等量关系是DE= BE-AD,理由如下:
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°
∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠CED=90°,
∴∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠DAC=∠ECB,
在△ACD和△CBE中,
∴△ACD≌△CBE(AAS),
∴AD=CE,CD=BE,
∴DE=CD-CE=BE-AD.
故答案是:DE= BE -AD.
【点睛】本题是三角形的综合问题,主要考查了全等三角形的判定与性质、余角的性质等知识点,解题的关键是利用全等三角形对应线段相等,将有关线段进行转化.
截长补短问题
1.(23-24八年级上·福建宁德·期中)在四边形中,,点E在DC上,AE平分,BE平分
(1)判定△AEB的形状,并说明理由.
(2)求证:
【答案】(1)△AEB为直角三角形,理由见解析;(2)见解析.
【分析】(1)根据平行线性质得出∠DAB+∠ABC=180°,由角平分线得出∠EAB=∠DAB,∠EBA=∠ABC,可得∠EAB+∠ABE=90°,根据三角形内角和定理求出∠AEB=90°,即可得出答案;
(2)在AB上截取线段AF=AD,连接EF,构建全等三角形△ADE≌△AFE(SAS)、△BFE≌△BCE(AAS),根据全等三角形的对应边相等得到BC=BF,再利用AB=AF+BF等量代换即可得证
【详解】(1)解:△AEB为直角三角形,理由如下:
∵AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵AE、BE分别平分∠BAD、∠ABC,
∴∠EAB=∠DAB,∠EBA=∠ABC,
∴∠EAB+∠ABE=×180°=90°,
∴∠AEB=180°−90°=90°,
∴△AEB为直角三角形;
(2)证明:如图,在边AB上截取线段AF=AD,连接EF,
∵AE平分∠BAD,
∴∠FAE=∠DAE,
在△ADE和△AFE中,
,
∴△ADE≌△AFE(SAS),
∴∠AED=∠AEF,
∵AE⊥BE,
∴∠AEF+∠BEF=∠AED+∠BEC=90°,
∴∠BEC=∠BEF,
又∵在△BFE与△BCE中,
∴△BFE≌△BCE(AAS),
∴BF=BC,
∵AB=AF+BF,
∴AB=AD+BC.
【点睛】本题考查全等三角形的综合问题,是“截长补短”模型的典型题目,熟练掌握此模型辅助线的作法,构造全等三角形是解决本题的关键.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图①,在△中,,90°,直线是过点的任意一条直线,于点,于点.
(1)求证:△△.
(2)猜想,,三条线段之间的数量关系.(不写证明)
(3)在图②中,将图①中的直线绕点逆时针旋转一任意角度,经过三角形的内部(不与,重合)时,上述三条线段之间又有怎样的数量关系?请写出结论,并画出图形.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)图见解析,或,理由见解析
【分析】本题考查几何变换综合题,需要学生掌握三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:.注意:不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
(1)利用判定;
(2)根据全等三角形的对应边相等可以求得,进而即可得到结论;
(3)与(1)证明过程同理,并结合图形,进行线段的等量代换以及线段的和差运算,则或,即可作答.
【详解】(1)证明:于点,于点,,
,,,
.
在和中
,
.
(2)解:.理由如下:
由(1)知,,则
∴
∴
(3)解:结论:或.
理由:设与的交点为,
当离点近时,结论为;
当离点近时,结论为(注:当为中点时,,两点重合,线段不存在).
当离点近时,如图:
同(1)可证明,
,.
,
.
当离点近时,如图:
同理,得.
3.(23-24八年级上·福建厦门·期中)综合与探究
数学活动课上,同学们以对角互补的四边形为活动主题,开展了如下探究.
(1)如图1,在四边形中,,E,F分别是边上的点,且.请探究线段之间的数量关系.下面是学习委员琳琳的解题过程,请将余下内容补充完整.
解:延长EB到G,使得,连接AG
在和中
∴,∴
∴
∴,∴
……
(2)班长李浩发现在如图2所示的四边形中,若,E,F分别是边上的点,且,(1)中的结论仍然是成立的,请你写出结论并说明理由.
(3)如图3,在四边形中,,E,F分别是边延长线上的点,且,请判断线段之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】(1)证明,即可得出结论;
(2)延长到点,使,连接,先证明,再证明,即可得出结论;
(3)在上取一点,使,先证明,再证明,即可得出结论.
本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是利用截长补短法,构造全等三角形.
【详解】(1)解:延长到G,使得,连接,
在和中
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中
,
∴,
∴;
(2);理由如下:
延长到点,使,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即:,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3),理由如下:
在上取一点,使,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,
∴,
又,
∴,
∴.
全等三角形中的动点问题
1.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,已知正方形边长为,动点M从点C出发,沿着射线的方向运动,动点P从点B出发,沿着射线的方向运动,连结,
(1)若动点M和P都以每秒的速度运动,问t为何值时和全等?
(2)若动点P的速度是每秒,动点M的速度是每秒问t为何值时和全等?
【答案】(1)t=1;(2)t=或t=
【分析】(1)根据△DCP与△BCM全等,列出关于t的方程,解之即可;
(2)分当点P在点C左侧和当点P在点C右侧,两种情况,根据PC=CM,列方程求解即可.
【详解】解:(1)要使△DCP与△BCM全等,
则PC=CM,
由题意得:2t=4-2t,
解得:t=1;
(2)当点P在点C左侧时,
则△DCP≌△BCM,
∴PC=CM,
∴4-3t=1.5t,
解得:t=;
当点P在点C右侧时,
则△DCP≌△BCM,
∴CP=CM,
∴3t-4=1.5t,
解得:t=,
综上:当t=或t=时,△DCP与△BCM全等.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是抓住全等三角形的条件,得到相等线段,列出方程,注意分类讨论.
2.(23-24八年级上·福建福州·期中)如图,在中,点D为的中点, ,,.
(1)若点P 在线段上以的速度从点B 向终点C 运动,同时点Q 在线段上从点 C 向终点 A运动.
①若点 Q 的速度与点 P 的速度相等,经 1 s 后, 请说明 ;
②若点Q的速度与点P 的速度不相等,当点Q的速度为多少时,能够使;
(2)若点P以的速度从点B 向点C运动,同时点Q以的速度从点C向点A 运动,它们都依次沿的三边运动,则经过多长时间,点 Q 第一次在 的哪条边上追上点P?
【答案】(1)① 见解析;②
(2)经过10s,点 Q第一次在 边上追上点 P
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练运用路程=速度时间公式,能够分析出追及相遇的问题中得路程关系.
(1)①根据时间和速度分别求得两个三角形中的边长,根据判定两个三角形全等即可;
②根据全等三角形应满足的条件探求边之间的关系,再根据路程=速度时间公式,先求得点运动的时间,再求得点的运动速度即可;
(2)根据题意结合图形分析发现:由于点的速度快,且在点的前边,所以要想第一次相遇,则应该比点多走等腰三角形的两个腰长即可.
【详解】(1)① ∵,,
∴ .
∵点 D 为 的中点,
∴
∵,
∴.
在和 中,
,
∴.
② 设点 Q 的运动时间为t ,运动速度为 .
∵,
∴,.
∴
∴
(2)设经过x 后,点Q第一次追上点P.
由题意,得.
解得.
∴点 P 运动的路程为.
∵,
∴此时点 P 在边上,
∴经过10 ,点 Q第一次在边上追上点 P.
3.(23-24八年级上·福建莆田·期中)在平面直角坐标系中,点,,在轴负半轴上取点,使,作,直线交的延长线于点.
(1)根据题意,可求得__________;
(2)求证:;
(3)动点从出发沿路线运动速度为每秒1单位,到点处停止运动;动点从出发沿运动速度为每秒3个单位,到点处停止运动.二者同时开始运动,都要到达相应的终点才能停止.在某时刻,作于点,于点.问两动点运动多长时间与全等?
【答案】(1)5
(2)见解析
(3)当两动点运动时间为、、10秒时,与全等
【分析】(1)根据,,即可求得的长;
(2)根据垂直平分线的性质可得,进而可得,由可得,从而证明,即可得;
(3)设运动的时间为秒,证明与全等,根据三角形全等的性质分三种情况讨论:①当点、分别在轴、轴上时,②当点、都在轴上时,③当点在轴上,在轴上时,若二者都没有提前停止,当点运动到点提前停止时,根据时,列出一元一次方程解方程求解即可
【详解】(1)点,
故答案为:
(2)证明:如图1中,
∵,,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
在与中,
∴.
∴.
(3)设运动的时间为秒,当时,
分三种情况讨论:
①当点、分别在轴、轴上时,
当时
在与中
则得:
,
解得(秒),
②当点、都在轴上时,同理可得,
则得:
,
解得(秒),
③当点在轴上,在轴上时,同理可得,若二者都没有提前停止,则得:
,
解得(秒)不合题意;
当点运动到点提前停止时,
有,解得(秒),
综上所述:当两动点运动时间为、、10秒时,与全等.
【点睛】本题考查了坐标与图形,垂直平分线的性质,全等三角形的性质与判定,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
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