内容正文:
专题07 全等三角形的八大经典模型
目录
【题型一 一线三等角模型】 1
【题型二 手拉手模型】 2
【题型三 半角模型】 3
【题型四 倍长中线模型】 5
【题型五 截长补短模型】 6
【题型六 角平分线模型】 7
【题型七 雨伞模型】 8
【题型八 平行线中点模型】 9
【题型一 一线三等角模型】
例题:(23-24八年级上·重庆荣昌·期中)如图,在中,,,是过A点的一条直线,且点B,C在两侧,于点D,于点E,,,则 .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)如图,在中,,点D在线段上运动(点D不与点B、C重合),连接,作,交线段于点E.
(1)当时,________,_________;
(2)若,试说明.
2.(24-25八年级上·山东济南·开学考试) 如图,在中,,直线经过点C,且于点D,于点E.
(1)当直线绕点C旋转到图1的位置时.求证:①;②;
(2)当直线绕点C旋转到图2的位置时.求证:;
(3)当直线绕点C旋转到图3的位置时.求证:.
【题型二 手拉手模型】
例题:(24-25八年级上·广东深圳·开学考试)如图1,点为线段上的任意一点(不于,重合),分别以,为一腰在的同侧作等腰和,,,与都是锐角,且.
(1)试说明:;
(2)如图2,与相交于点,,求的度数.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·安徽·单元测试)如图,在中,,,延长至点D,使,连接,以为直角边作等腰,其中,连接.
(1)若,求的长;
(2)与有何位置关系?请说明理由.
2.(23-24八年级上·河南驻马店·期中)如图,已知在等腰和中,,,,,连结、,试着判断与在长度和位置上有何关系,并证明你的结论.
【题型三 半角模型】
例题:(23-24八年级上·山东临沂·期中)【基本模型】
(1)如图1,是正方形,,当在边上,在边上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【模型运用】
(2)如图2,是正方形,,当在的延长线上,在的延长线上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·四川巴中·期末)通过类比联想、引申拓展典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.
(1)【解决问题】如图1,点E、F分别在正方形的边、上,,连接,则,试说明理由.
证明:延长到G,使,
在与中
∴理由:,
进而证出:__________,理由:(_______)
进而得
(2)【探究变式】如图2,四边形中,,.点E、F分别在边、上,,时,还有吗?请证明你的猜想.
2.(22-23八年级上·江苏连云港·阶段练习)阅读分析过程,解决问题:如图,正方形ABCD(四条边都相等,四个角都是90°),点E、F在CD、BC上,并且∠EAF=45°,延长CD至点G,使DG=BF,并连接AG.
(1)求证:EF=DE+BF;
(2)若AB=2,则△EFC的周长=___________.(直接写出结果)
【题型四 倍长中线模型】
例题:(2024·山东临沂·一模)如图,点是的边上的中线,,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·四川德阳·阶段练习)在中,已知,,是边上的中线,则取值范围是 .
2.(23-24七年级下·辽宁丹东·期末)【方法初探】倍长中线法是初中数学中一种辅助线作法.如图1,在中,是边上的中线,延长至点E,使,连接.由此可以得到,理由是______(填“”或“”或“”或“”);
【问题解决】如图2,在外分别作,,且,,连接,取的中点F,连接,判断与的数量关系,并说明理由.
【题型五 截长补短模型】
例题:(22-23八年级上·重庆綦江·期末)如图所示,在中,,平分,为线段上一动点,为 边上一动点,当的值最小时,的度数是( )
A.118° B.125° C.136° D.124°
【变式训练】
1.(23-24七年级上·山东烟台·期末)【阅读材料】
“截长法”是几何题中一种辅助线的添加方法,是指在长线段中截取一段等于已知线段,常用于解答线段间的数量关系,当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】
(1)如图①,在中,为的角平分线,在上截取,连接.请直接写出线段之间的数量关系;
【拓展延伸】
(2)如图②,在中,为的角平分线.请判断线段之间的数量关系并说明理由;
(3)如图③,在中,为的补角的角平分线.请判断线段之间的数量关系并说明理由.
2.(2021七年级下·全国·专题练习)如图所示,已知△ABC中AB>AC,AD是∠BAC的平分线,M是AD上任意一点,求证:MB-MC<AB-AC.
【题型六 角平分线模型】
例题:(23-24七年级下·全国·单元测试)如图所示,中,是角平分线,,垂足为E,若,则的周长为 .
【变式训练】
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.(23-24七年级上·山东青岛·期末)在中,的角平分线交于点D,且,则点D到的距离是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【题型七 雨伞模型】
例题:(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)没有量角器,利用刻度尺或三角板也能画出一个角的平分线,下面的画法( )
(1)利用刻度尺在的两边上,分别取;(2)连接,利用刻度尺画出的中点E;(3)画射线,所以射线为的角平分线.
A.利用了 B.利用了 C.利用了 D.利用了
【变式训练】
1.(23-24七年级下·福建福州·期末)如图,是的角平分线,,垂足为.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·山西运城·期中)如图,中,为的角平分线,作垂直于,的面积为8,则的面积为 .
【题型八 平行线中点模型】
例题:(23-24七年级下·贵州毕节·阶段练习)如图,,为的中点,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24九年级上·黑龙江绥化·期末)如图,为边的中点,,过点作直线交与点,交于点,若,,则 .
2.(23-24七年级下·广东河源·期末)如图,在中,为上一点,为中点,连接并延长至点,使得.
(1)求证:;
(2)连接,若平分平分,且,求的度数.
一、单选题
1.(24-25八年级上·辽宁盘锦·开学考试)如图,平分,,垂足分别为C,D,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图是雨伞在开合过程中某时刻的截面图,伞骨,点,分别是,的中点,,是连接弹簧和伞骨的支架,且,已知弹簧在向上滑动的过程中,总有,其判定依据是( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级上·广东东莞·阶段练习)如图,已知,,,点C、D、E、F共线.则下列结论,其中正确的是( )
①;②;③;④
A.①②③ B.①②④ C.①② D.①②③④
4.(23-24八年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,点是等腰的边上的一点,过点作于点,连接,若,则的值是( )
A.4 B.5 C.8 D.16
5.(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,已知在四边形内,,,,,则( )
A. B. C. D.
二、填空题
6.(2024·黑龙江鸡西·二模)如图,已知,,请你添加一个条件(一个即可): ,使.
7.(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,已知,,请在空格上添加一个适当的条件,使得,则添加的这个条件是 .
8.(24-25八年级上·辽宁抚顺·阶段练习)如图,在中,为的平分线,于E,连接,若的面积为,则△的面积 ,.
9.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,平分,,的延长线交于点E,如果,则为 °
10.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,,,,求的面积 .
三、解答题
11.(23-24八年级上·吉林·阶段练习)如图,已知和,,,,与交于点,点在上.求证:.
12.(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,在等腰直角三角形和等腰直角三角形中,,,,,分别交,于点M,F.求证:
(1);
(2).
13.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,中,点在边延长线上,,的平分线交于点,过点作,垂足为,且.
(1)求的度数;
(2)请判断是否平分,并说明理由;
(3)若,,且,求的面积.
14.(23-24七年级下·辽宁沈阳·期中)通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】
某兴趣小组在从汉代数学家赵爽的弦图(如图1,由外到内含三个正方形)中提炼出两个三角形全等模型图(如图2、图3),即“一线三等角”模型和“K字”模型.
【问题发现】
(1)如图2,已知,中,,,一直线过顶点C,过A,B分别作其垂线,垂足分别为E,F.求证:;
(2)如图3,若改变直线的位置,其余条件与(1)相同,请直接写出,,之间的数量关系 ;
【问题提出】
(3)在(2)的条件下,若,,则的面积为 .
(4)如图4,四边形中,,面积为18且的长为9,则的面积为 .
15.(23-24八年级上·安徽·单元测试)综合与实践
【问题引入】:课外兴趣小组活动时,老师提出这样的问题:如图1,在中,,,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:延长到E,使得,再连接,把,,集中在中,利用三角形的三边关系从而求出的取值范围.从中他总结出:解题时,条件中若出现“中线”“中点”等条件,可以考虑将中线加倍延长,构造全等三角形,把分散的条件和需求证的结论集中到同一个三角形中.
【理解应用】:(1)请你根据小明的思路,求的取值范围;
【感悟应用】:(2)如图2,在中,D是边上的一点,是的中线,,,求证:;
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专题07 全等三角形的八大经典模型
目录
【题型一 一线三等角模型】 1
【题型二 手拉手模型】 4
【题型三 半角模型】 8
【题型四 倍长中线模型】 13
【题型五 截长补短模型】 17
【题型六 角平分线模型】 23
【题型七 雨伞模型】 25
【题型八 平行线中点模型】 28
【题型一 一线三等角模型】
例题:(23-24八年级上·重庆荣昌·期中)如图,在中,,,是过A点的一条直线,且点B,C在两侧,于点D,于点E,,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,利用证明,得出,,即可得解,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解此题的关键.
【详解】解:∵于点D,于点E,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)如图,在中,,点D在线段上运动(点D不与点B、C重合),连接,作,交线段于点E.
(1)当时,________,_________;
(2)若,试说明.
【答案】(1)20,62
(2)见详解
【分析】此题主要考查三角形综合题,全等三角形的判定与性质,三角形外角性质和内角和定理的等知识点的理解和掌握,此题涉及到的知识点较多,综合性较强.
()利用平角和三角形的外角定理解题;
()当时,利用,,求出,再利用,即可得出.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:20,62;
(2)证明:,
,
又,
,
,
在和中,
,
.
2.(24-25八年级上·山东济南·开学考试) 如图,在中,,直线经过点C,且于点D,于点E.
(1)当直线绕点C旋转到图1的位置时.求证:①;②;
(2)当直线绕点C旋转到图2的位置时.求证:;
(3)当直线绕点C旋转到图3的位置时.求证:.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查三角形内角和定理,直角三角形的性质,解题的关键在于熟练掌握全等三角形性质和判定.
(1)①利用三角形内角和定理和等量代换得到,再利用“”证明三角形全等,即可解题;②利用全等三角形性质得到,,再结合等量代换即可证明;
(2)由(1)①同理可证,利用全等三角形性质得到,,再结合等量代换即可证明:
(3)解题方法与(2)类似.
【详解】(1)证明①在中,,
,
于D ,于E,
,
,
,
,
;
②,
,,
;
(2)证明:由(1)①同理可证,
,,
;
(3)解:,
理由如下:
由(1)①同理可证,
,,
.
【题型二 手拉手模型】
例题:(24-25八年级上·广东深圳·开学考试)如图1,点为线段上的任意一点(不于,重合),分别以,为一腰在的同侧作等腰和,,,与都是锐角,且.
(1)试说明:;
(2)如图2,与相交于点,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,掌握判定定理内容是解题关键.
(1)证即可求解;
(2)由(1)可得,根据可求得,即可求解;
【详解】(1)证明:∵,
∴
即:
∵,,
∴
∴
(2)解:∵,
∴
∴
∵,,
∴
∴
【变式训练】
1.(23-24八年级上·安徽·单元测试)如图,在中,,,延长至点D,使,连接,以为直角边作等腰,其中,连接.
(1)若,求的长;
(2)与有何位置关系?请说明理由.
【答案】(1)
(2);理由见解析
【分析】本题主要考查三角形全等的判定及性质,了解并能熟练运用手拉手模型证明三角形全等是解题关键.
(1)利用等腰三角形证明角度相等,用证明,得出即可;
(2)利用三角形全等的性质得到角度相等,再通过互余证明垂直即可.
【详解】(1)证明:∵是等腰直角三角形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:;理由如下:
如图,交于点O,
由(1)得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
2.(23-24八年级上·河南驻马店·期中)如图,已知在等腰和中,,,,,连结、,试着判断与在长度和位置上有何关系,并证明你的结论.
【答案】,,理由见解答.
【分析】此题考查了全等三角形的判定和性质.证明得到,延长交于,交于,则,根据全等三角形的性质得到,即可证得.
【详解】∵,,,
在与中,
,
;
延长交于,交于,则,
∵
∴,
,
.
【题型三 半角模型】
例题:(23-24八年级上·山东临沂·期中)【基本模型】
(1)如图1,是正方形,,当在边上,在边上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【模型运用】
(2)如图2,是正方形,,当在的延长线上,在的延长线上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1),证明见解析(2),证明见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质.本题蕴含半角模型,遇到半角经常要通过旋转构造全等三角形.
(1)结论:.将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,然后求出,利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,从而得解;
(2)结论:,证明方法同法(1).
【详解】解:(1)结论:.
理由:如图1,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,,,
∴,即:三点共线,
,
∴,
∴,
,
在和中,
,
,
,
又,
.
(2)结论:.
理由:如图2,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,
同法(1)可得:,
,
又,
.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·四川巴中·期末)通过类比联想、引申拓展典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.
(1)【解决问题】如图1,点E、F分别在正方形的边、上,,连接,则,试说明理由.
证明:延长到G,使,
在与中
∴理由:,
进而证出:__________,理由:(_______)
进而得
(2)【探究变式】如图2,四边形中,,.点E、F分别在边、上,,时,还有吗?请证明你的猜想.
【答案】(1),
(2)仍有,证明见解析
【分析】(1)根据前面的推理提示可得答案;
(2)延长FD至点G,使,证明,证明,可得,,证明,可得,可得,从而可得结论.
【详解】(1)解:进而证出:,理由
(2)仍有,理由如下:
延长FD至点G,使,
∵,
∴
在和中,
,
∴
∴,
∵,
∴
∴即
在和中,
∴
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,作出适当的辅助线构建全等三角形是解本题的关键.
2.(22-23八年级上·江苏连云港·阶段练习)阅读分析过程,解决问题:如图,正方形ABCD(四条边都相等,四个角都是90°),点E、F在CD、BC上,并且∠EAF=45°,延长CD至点G,使DG=BF,并连接AG.
(1)求证:EF=DE+BF;
(2)若AB=2,则△EFC的周长=___________.(直接写出结果)
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)先证明,进而可得∠EAG=45°,再证明,根据全等三角形的性质即可得到结论;
(2)根据三角形的周长公式即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD, ∠BAD=∠ABF=∠ADC=∠ADG=90°.
在和中,
,
∴,
∴∠BAF=∠DAG,AF=AG,
∵∠EAF=45°,
∴∠BAF+∠DAE=∠DAG+∠DAE=45°,
∴∠EAG=45°,
在和中,
,
∴(ASA),
∴EF=EG=ED+DG,
∴EF=DE+BF;
(2)解:由(1)知,EF=DE+BF,
∴的周长=CF+CE+EF=CF+CE+BF+DE=BC+CD,
∵BC=CD=AB=2,
∴的周长=4,
故答案为:4.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是证明.
【题型四 倍长中线模型】
例题:(2024·山东临沂·一模)如图,点是的边上的中线,,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质、三角形三边之间的关系,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
延长至,使,连接.由证明,得,再根据三角形的三边关系即可求解.
【详解】解:延长至,使,连接.
则,
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
即,
,
故选:A.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·四川德阳·阶段练习)在中,已知,,是边上的中线,则取值范围是 .
【答案】
【分析】此题既考查了全等三角形的性质与判定和三角形的三边的关系,首先延长至,使得,连接,因此可以得到,即可证,然后在中利用三角形的三边的关系即可求解,解题的关键是利用已知条件构造全等三角形,然后利用三角形的三边的关系解决问题.
【详解】如图,延长至,使得,连接,
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,又,,
∴,
∴,即,
故答案为:.
2.(23-24七年级下·辽宁丹东·期末)【方法初探】倍长中线法是初中数学中一种辅助线作法.如图1,在中,是边上的中线,延长至点E,使,连接.由此可以得到,理由是______(填“”或“”或“”或“”);
【问题解决】如图2,在外分别作,,且,,连接,取的中点F,连接,判断与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2),理由见解析
【分析】此题考查了全等三角形的判定和性质,倍长中线法的理解与应用,熟练掌握倍长中线法证明三角形全等是解题的关键:
[方法初探]延长至点E,使,连接,利用证明即可;
[问题解决]延长至点G,使,连接,同理可证,得到,,再证明,得到即可推出.
【详解】解:[方法初探]延长至点E,使,连接.
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
∴,
故答案为;
[问题解决],理由如下:
证明:延长至点G,使,连接,
同理可证,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴
∵
∴,
又∵,
∴,
∴
∴.
【题型五 截长补短模型】
例题:(22-23八年级上·重庆綦江·期末)如图所示,在中,,平分,为线段上一动点,为 边上一动点,当的值最小时,的度数是( )
A.118° B.125° C.136° D.124°
【答案】D
【分析】先在上截取,连接,证明,得出,说明,找出当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,根据三角形外角的性质可得答案.
【详解】解:在上截取,连接,如图:
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,如图:
∵,,
∴.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,三角形全等的判定和性质,垂线段最短,三角形内角和定理与三角形的外角的性质,解题的关键是找出使最小时点P的位置.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·山东烟台·期末)【阅读材料】
“截长法”是几何题中一种辅助线的添加方法,是指在长线段中截取一段等于已知线段,常用于解答线段间的数量关系,当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】
(1)如图①,在中,为的角平分线,在上截取,连接.请直接写出线段之间的数量关系;
【拓展延伸】
(2)如图②,在中,为的角平分线.请判断线段之间的数量关系并说明理由;
(3)如图③,在中,为的补角的角平分线.请判断线段之间的数量关系并说明理由.
【答案】(1);(2),理由见解析;(3),理由见解析.
【分析】(1)在上截取,连接,可证明,得,,则,由,求得,则,所以,即可证明;
(2)在上截取,连接,可证明,得,,由,,得,则,所以,即可证明;
(3)在的延长线上取一点,使,连接,可证明,得,,所以,而,可推导出,则,所以.
【详解】解:(1),
理由:如图①,在上截取,连接,
为的角平分线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
(2),
理由:如图②,在上截取,连接,
为平分,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
.
(3),
理由:如图③,在的延长线上取一点,使,连接,
是的平分线,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】此题重点考查全等三角形的判定与性质、三角形的内角和等于、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和、“等角对等边”等知识,此题综合性强,难度较大,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
2.(2021七年级下·全国·专题练习)如图所示,已知△ABC中AB>AC,AD是∠BAC的平分线,M是AD上任意一点,求证:MB-MC<AB-AC.
【答案】见解析
【分析】法一:因为AB>AC,所以在AB上截取线段AE=AC,则BE=AB-AC,连接EM,在△BME中,显然有MB-ME<BE,再证明ME=MC,则结论成立.
法二:延长AC至H,在AH上截取线段AB=AG,证明△ABM≌△AGM,得到BM=GM,根据三角形的三边关系即可求解.
【详解】证明:法一:在AB上截取AE=AC,连接ME,
在△MBE中,MB-ME<BE(三角形两边之差小于第三边),
∵AD是∠BAC的平分线,
∴,
在△AMC和△AME中,
∵
∴△AMC≌△AME(SAS),
∴MC=ME(全等三角形的对应边相等).
又∵BE=AB-AE,
∴BE=AB-AC,
∴MB-MC<AB-AC.
法二:延长AC至H,在AH上截取线段AB=AG,
同理可证得△ABM≌△AGM(SAS),
∴BM=GM,
∵在△MCG中MG-MC<CG
∴MB-MC<AG-AC= AB-AC
即MB-MC<AB-AC.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形三边关系以及截长补短法,解题关键是作辅助线构造全等三角形.
【题型六 角平分线模型】
例题:(23-24七年级下·全国·单元测试)如图所示,中,是角平分线,,垂足为E,若,则的周长为 .
【答案】8
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,证明,得到,则,再根据三角形周长计算公式求解即可.
【详解】解:∵中,是角平分线,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴的周长为,
故答案为:8.
【变式训练】
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.(23-24七年级上·山东青岛·期末)在中,的角平分线交于点D,且,则点D到的距离是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【分析】本题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.
由角平分线的性质可知,点D到的距离等于的长,求解作答即可.
【详解】解:∵是的平分线,,,
∴点D到的距离是2,
故选:A.
【题型七 雨伞模型】
例题:(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)没有量角器,利用刻度尺或三角板也能画出一个角的平分线,下面的画法( )
(1)利用刻度尺在的两边上,分别取;(2)连接,利用刻度尺画出的中点E;(3)画射线,所以射线为的角平分线.
A.利用了 B.利用了 C.利用了 D.利用了
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质.结合已知条件,利用“”可证,即可得出答案.
【详解】解:由题意可知,,,,
,
,
即射线为的角平分线,
故选:A.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·福建福州·期末)如图,是的角平分线,,垂足为.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查角平分线的定义、全等三角形的判定和性质、三角形的内角和定理等知识,根据三角形的内角和求出相应各个角的度数是解决问题的关键.
根据三角形的内角和求出利用三角形全等求出,再利用外角求出答案.
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的角平分线,
,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选: A.
2.(23-24八年级下·山西运城·期中)如图,中,为的角平分线,作垂直于,的面积为8,则的面积为 .
【答案】16
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.如图所示,延长交于,利用证明,得到,进而推出,,即可得到答案.
【详解】解:如图所示,延长交于,
为的角平分线,,
,,
又,
,
,
,,
,
,
即,
故答案为:16
【题型八 平行线中点模型】
例题:(23-24七年级下·贵州毕节·阶段练习)如图,,为的中点,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了平行线的性质、线段的中点和全等三角形的判定和性质,根据,可得,结合中点得可证得,从而得到,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵E为的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:A.
【变式训练】
1.(23-24九年级上·黑龙江绥化·期末)如图,为边的中点,,过点作直线交与点,交于点,若,,则 .
【答案】10
【分析】本题考查了平行线的性质、三角形全等的判定与性质等知识点,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解题关键.
先根据平行线的性质可得,再根据三角形全等的判定证出,根据全等三角形的性质可得,由此即可得.
【详解】解:∵,
,
为的中点,
,
在和中,
,
,
,
,
,
故答案为:10.
2.(23-24七年级下·广东河源·期末)如图,在中,为上一点,为中点,连接并延长至点,使得.
(1)求证:;
(2)连接,若平分平分,且,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的性质,角平分线有关的计算.解题的关键是证明三角形全等.
(1)先证明,得到,即可得证;
(2)利用平行线的性质和角平分线的定义,求出的度数,再根据角平分线定义,即可得解.
【详解】(1)证明:为中点,
,
.
,
在和中,
;
(2)解:平分
,
.
平分,
,
.
一、单选题
1.(24-25八年级上·辽宁盘锦·开学考试)如图,平分,,垂足分别为C,D,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,利用证明,再根据全等三角形的性质即可得到答案.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,,
根据现有条件无法证明,
∴四个选项中,只有D选项符合题意,
故选:D.
2.(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图是雨伞在开合过程中某时刻的截面图,伞骨,点,分别是,的中点,,是连接弹簧和伞骨的支架,且,已知弹簧在向上滑动的过程中,总有,其判定依据是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了全等三角形的应用.根据全等三角形判定的“”定理即可证得.
【详解】解:,点,分别是,的中点,
,
在和中,
.
,
故选:D.
3.(23-24八年级上·广东东莞·阶段练习)如图,已知,,,点C、D、E、F共线.则下列结论,其中正确的是( )
①;②;③;④
A.①②③ B.①②④ C.①② D.①②③④
【答案】A
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,熟练掌握角度之间的代换是解题的关键.
根据得则有和,再利用角度相等即可求得正确,但无法求得正确与否.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,故①正确;
则,故②正确;
,
∵,
∴,
∵,
∴,故③正确;
因为无法判断,所以④选项不正确.
故选:A.
4.(23-24八年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,点是等腰的边上的一点,过点作于点,连接,若,则的值是( )
A.4 B.5 C.8 D.16
【答案】C
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、三角形的面积等知识,正确作出辅助线,证明是解题关键.过作于,由是等腰直角三角形,得到,,由余角的性质推出,进而证明,得到,即可求出面积.
【详解】解:如图,过作于,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
5.(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,已知在四边形内,,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了三角形内角和定理,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,延长到点,使,连接,证明,即可得到,可得为等边三角形,再得到的角度,利用等腰三角形的性质得到,即可得到,作出正确的辅助线,构造全等三角形,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,延长到点,使,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:.
二、填空题
6.(2024·黑龙江鸡西·二模)如图,已知,,请你添加一个条件(一个即可): ,使.
【答案】(合理即可)
【分析】本题是开放性题目,考查了全等三角形的判定,由已知条件:,,再添加一组角相等或即可证明全等.
【详解】添加条件:;
证明:∵,,
∴,
故答案为:(合理即可).
7.(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,已知,,请在空格上添加一个适当的条件,使得,则添加的这个条件是 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,添加条件,先由平行线的性质得到,再利用即可证明.
【详解】解:添加条件,证明如下:
∵,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:(答案不唯一).
8.(24-25八年级上·辽宁抚顺·阶段练习)如图,在中,为的平分线,于E,连接,若的面积为,则△的面积 ,.
【答案】3
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三角形中线的性质,延长交于点G,先证,可得,进一步可得,进而求得的面积.
【详解】解:如图:延长交于点G,
∵为的平分线,于E,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
∵的面积为,
∴的面积为,.
故答案为:3.
9.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,平分,,的延长线交于点E,如果,则为 °
【答案】
【分析】此题考查了全等三角形的判定和性质、三角形外角的性质和三角形内角和定理等知识,证明,则,得到,则,利用三角形内角和定理即可求出答案.
【详解】解:∵平分
∴
在和中,
∴
∴
∴
∵
∴
∴
故答案为:
10.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,,,,求的面积 .
【答案】
【分析】作,证,得到,即可求解,
本题考查了,全等三角形的性质与判定,解题的关键是:做出辅助线,构造全等三角形.
【详解】解:过点作,交延长线于点,
∵,
∴,,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴
故答案为:8.
三、解答题
11.(23-24八年级上·吉林·阶段练习)如图,已知和,,,,与交于点,点在上.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,由可得,证明,根据全等三角形的性质即可得证.
【详解】证明:,
,
即,
在和中,
,
,
.
12.(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,在等腰直角三角形和等腰直角三角形中,,,,,分别交,于点M,F.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理的应用,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法.
(1)证明,得出即可;
(2)根据全等三角形的性质得出,根据,结合三角形内角和得出,即可证明结论.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
即,
在和中,,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
又∵,
∴,
∴.
13.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,中,点在边延长线上,,的平分线交于点,过点作,垂足为,且.
(1)求的度数;
(2)请判断是否平分,并说明理由;
(3)若,,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)平分,理由见解析
(3)9
【分析】本题主要考查角平分线的判定与性质,三角形的内角和定理,三角形的面积,掌握角平分线的判定与性质是解题的关键.
(1)由平角的定义可求解的度数,再利用三角形的内角和定理可求解,进而可求解;
(2)过点分别作于,与,根据角平分线的性质可证得,进而可证明结论;
(3)利用三角形的面积公式可求得的长,再利用三角形的面积公式计算可求解.
【详解】(1),
,
,
,
,
,
;
(2)平分,理由如下:
过点分别作于,与,
平分,
,
,
平分,
,
,
平分;
(3),,,
,
即,
解得,
,
.
14.(23-24七年级下·辽宁沈阳·期中)通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】
某兴趣小组在从汉代数学家赵爽的弦图(如图1,由外到内含三个正方形)中提炼出两个三角形全等模型图(如图2、图3),即“一线三等角”模型和“K字”模型.
【问题发现】
(1)如图2,已知,中,,,一直线过顶点C,过A,B分别作其垂线,垂足分别为E,F.求证:;
(2)如图3,若改变直线的位置,其余条件与(1)相同,请直接写出,,之间的数量关系 ;
【问题提出】
(3)在(2)的条件下,若,,则的面积为 .
(4)如图4,四边形中,,面积为18且的长为9,则的面积为 .
【答案】(1)证明见解析;(2);(3);(4)
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,借助前面的结论和思路是解决(4)的关键.
(1)根据题意可得,由等量代换证明,证明可得,,等量代换即可证明;
(2)证明过程同(1);
(3)设,则,先求出x的值,根据三角形面积公式即可求解;
(4)过点B作交的延长线于点E,过点F作于点F,由(1)可得,,,证明是等腰直角三角形,,求出,根据三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)证明:由题意可得,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∴
∴,,
∴;
(2),
证明:由题意可得,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∴
∴,,
∴;
(3)设,则,
∴
∵,
∴
∴;
(4)如图,过点B作交的延长线于点E,过点F作于点F,
由(1)可得
∴,,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵面积为18
∴
∴,
∵的长为9,
∴,
∴
15.(23-24八年级上·安徽·单元测试)综合与实践
【问题引入】:课外兴趣小组活动时,老师提出这样的问题:如图1,在中,,,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:延长到E,使得,再连接,把,,集中在中,利用三角形的三边关系从而求出的取值范围.从中他总结出:解题时,条件中若出现“中线”“中点”等条件,可以考虑将中线加倍延长,构造全等三角形,把分散的条件和需求证的结论集中到同一个三角形中.
【理解应用】:(1)请你根据小明的思路,求的取值范围;
【感悟应用】:(2)如图2,在中,D是边上的一点,是的中线,,,求证:;
【答案】(1);(2)证明见解析
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,三角形三边关系的应用,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法.
(1)延长至点E,使,连接,证明,得出,求出,得出即可;
(2)延长至点F,使得,连接,则,证明,得出,,,证明,得出即可得出结论;
【详解】解:(1)如图,延长至点E,使,连接,
∵D是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,
∴,
即,
∴,
∴;
(2)如图,延长至点F,使得,连接,则,
∵是的中线,即E是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,,
∵,,,
∴,
在和中,
得,
∴,
∴,
∴;
1
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