内容正文:
专题1.8 全等三角形全章专项复习【2大考点10种题型】
【苏科版】
【考点1 全等三角形】 1
【题型1 利用全等三角形的性质求角】 2
【题型2 利用全等三角形的性质求两线段的位置关系】 3
【题型3 利用全等三角形的性质求线段的长】 4
【题型4 利用全等三角形的性质解决图形变换中的问题】 5
【考点2 三角形全等的判定】 6
【题型5 添加条件判断三角形全等】 7
【题型6 全等三角形的判定与性质的综合应用】 8
【题型7 “倍长中线法”构造全等三角形】 10
【题型8 “截长补短法”证明线段和差问题】 11
【题型9 应用全等三角形的性质解决实际问题】 13
【题型10 全等三角形在探究性问题中的应用】 14
【考点1 全等三角形】
1.全等形的概念
定义:能够完全重合的两个图形叫做全等形.
【提示】(1)全等形的形状相同,大小相等.
(2) 两个图形是否全等,只与这两个图形的形状和大小有关,而与图形所在的位置无关.
(3)判断两个图形是不是全等形的方法:把两个图形叠合在一起,看是否能够完全重合.
2.全等三角形的概念和表示方法
(1)全等三角形的概念:
能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形.
(2)全等三角形的对应元素:
①对应顶点:全等三角形中,能够重合的顶点;②对应边:全等三角形中,能够重合的边;③对应角:全等三角形中,能够重合的角.
(3)全等三角形的表示方法:
“全等”用符号“≌”表示,读作“全等于”.记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上.
3.全等三角形的性质
全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等.
数学语言表示:△ABC≌△A'B'C',AB=A'B',AC=A'C',BC=B'C';∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'.
【拓展】由全等三角形的定义还容易知道,全等三角形的周长相等,面积相等,
对应边上的中线相等,对应角的平分线相等,对应边上的高相等.
但是周长相等的三角形不一定全等,面积相等的三角形也不一定全等.
【总结】寻找全等三角形对应边、对应角的三种方法:
(1)图形特征法:
最长边对最长边,最短边对最短边;
最大角对最大角,最小角对最小角.
(2)位置关系法:
①公共角(对顶角)为对应角、公共边为对应边.
②对应角的对边为对应边,对应边的对角为对应角.
(3)字母顺序法:
根据书写规范按照对应顶点确定对应边或对应角.
【题型1 利用全等三角形的性质求角】
【例1】(23-24八年级·河北邯郸·期中)如图所示,锐角△ABC中,D,E分别是AB,AC边上的点,△ADC≌,△AEB≌,且,BE、CD交于点F,若∠BAC=40°,则∠BFC的大小是( )
A.105° B.100° C.110° D.115°
【变式1-1】(23-24八年级·浙江金华·期末)在两个全等的三角形中,已知一个三角形的三个内角为,,另一个三角形有一个角为,则 .
【变式1-2】(23-24八年级下·江苏泰州·期末)如图,在由6个相同的小正方形拼成的网格中,= °.
【变式1-3】(23-24八年级·贵州黔东南·阶段练习)如图所示,D,E分别是的边上的点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【题型2 利用全等三角形的性质求两线段的位置关系】
【例2】(23-24八年级·全国·单元测试)如图,CA⊥BE,且△ABC≌△ADE,则BC与DE的关系是 .
【变式2-1】(23-24八年级·河北承德·期末)如图,ABC≌EFD,则BC与DF的关系是( )
A.平行但不相等 B.相等但不平行 C.不平行也不相等 D.平行且相等
【变式2-2】(23-24八年级下·河北保定·期中)如图,已知,点是上一点,交于点.
(1)与CF的位置关系是 ;
(2)若,,则的长为 .
【变式2-3】(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图所示,已知于点,.
(1)若,,求的长.
(2)试判断和的关系,并说明理由
【题型3 利用全等三角形的性质求线段的长】
【方法总结】利用全等三角形的性质求线段长的方法:(1)先确定两个三角形中边 的对应关系,再由这种对应关系实现已知线段与所求线段的转换; (2)若所求的线段不是全等三角形的对应边,则需要用等式的 性质进行转换求解.
【例3】(23-24八年级·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)边长都为整数的△ABC和△DEF全等,AB与DE是对应边,AB=2,BC=4,若△DEF的周长为奇数,则DF的值为 .
【变式3-1】(23-24八年级·山西临汾·期末)如图,已知,点在同一条直线上,若,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式3-2】(23-24八年级下·河北保定·阶段练习)如图,,点在上,与交于点,.
(1)若,则的长为 ;
(2)连接,若,则的值为 .
【变式3-3】(23-24八年级下·河南郑州·期末)在学习完“探索三角形全等的条件”一节后,小丽总结出很多全等三角形的模型,她设计了以下问题给同桌解决:做一个“U”字形框架PABQ,其中AB=20 cm,AP,BQ足够长,PA⊥AB于点A,QB⊥AB于点B,点M从B出发向A运动,点N从B出发向Q运动,速度之比为2:3,运动到某一瞬间两点同时停止,在AP上取点C,使△ACM与△BMN全等,则AC的长度为 cm.
【题型4 利用全等三角形的性质解决图形变换中的问题】
【方法总结】三角形经过平移、旋转或翻折变换后,形状、大小没有发生变化,故变换前后两三角形全等.
【例4】(23-24八年级下·江苏连云港·期末)如图,将纸片沿折叠,使点落在点处,且平分,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2024八年级·江苏·专题练习)一个图形经过平移、翻折、旋转前后的图形全等.根据下列全等三角形写出对应的边和角.
(1),对应边是 ,对应角是 ;
(2),对应边是 ,对应角是 ;
(3),对应边是 ,对应角是 ;
(4),对应边是 ,对应角是 .
【变式4-2】(23-24八年级下·重庆大足·期末)如图,中,,将沿方向平移的长度得到,且,,,则图中阴影部分的面积是 .
【变式4-3】(23-24八年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,和是分别沿着,边翻折形成的.若.则的度数( )
A. B. C. D.
【考点2 三角形全等的判定】
1.判定两个三角形全等的基本事实:边边边(SSS)
(1)基本事实:三边分别相等的两个三角形全等,简写成“边边边”或“SSS”.
(2)这个基本事实告诉我们:当三角形的三边确定后,其形状、大小也随之确定.这也是三角形具有稳定性的原因.
2.判定两个三角形全等的基本事实:边角边(SAS)
(1)基本事实:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等,简写成“边角边”或“SAS”.
(2)此方法包含“边”和“角”两种元素,必须是两边夹一角才行,而不是两边及一边对角分别相等,一定要注意元素的“对应”关系.
【注意】(1)此方法是证明两个三角形全等最常用的方法之一,应用时,可以从图形上直接观察到三个对应元素必须符合“两边夹角”,即“SAS”,不要误认为有两边一角就能判定两个三角形全等.
(2)在书写时也要按照“边→角→边”的顺序排列条件,必须牢记“边边角”不能作为判定两个三角形全等的条件.
3.判定两个三角形全等的基本事实:角边角(ASA)
(1)基本事实:两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等,简写成“角边角”或“ASA”.
(2)用“ASA”来判定两个三角形全等,一定要证明这两个三角形有两个角以及这两个角的夹边分别相等,证明时要加强对夹边的认识.
4.判定两个三角形全等的基本事实:角角边(AAS)
(1)基本事实:两角和其中一个角的对边分别相等的两个三角形全等,简写成“角角边”或“AAS”.
(2)这一结论很容易由“ASA”推得,将这一结论与“ASA”结合起来,即可得出:两个三角形如果具备两角和一条边对应相等,就可判定其全等.
5.直角三角形全等的判定方法:斜边、直角边(HL)
(1)基本事实:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等,简写成“斜边、直角边”或“HL”.
(2)“HL”定理是直角三角形所独有的,对于一般三角形不成立.
【归纳】判定两个三角形全等常用的思路方法如下:
【题型5 添加条件判断三角形全等】
【例5】(23-24八年级下·山东日照·开学考试)如图,已知,,增加下列条件,其中不能使的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(23-24八年级·湖北武汉·阶段练习)如图,已知的六个元素,则根据甲、乙、丙3个三角形中的条件能和全等的图形是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.只有乙 D.只有丙
【变式5-2】(23-24八年级·山东泰安·期末)给出下列四组条件:①,,;②,,;③,,;④,,.其中,能使的条件共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【变式5-3】(2024八年级·全国·专题练习)如图,B是中点,,请添加一个条件,使得,可以添加的条件是 .(写出一个即可)
【题型6 全等三角形的判定与性质的综合应用】
【例6】(23-24八年级·山西吕梁·期末)(1)已知,,O为中点,过O点的直线分别与相交于点M,N,如图1,那么与有什么关系?请说明理由.
(2)若将过O点的直线旋转至图2、3的情况时,其它条件不变,那么图1中的与的关系还成立吗?请说明理由.
【变式6-1】(23-24八年级下·河北保定·期末)如图,是的中线,,分别是和延长线上的点,且.
(1)与全等吗?请说明你的理由;
(2)若,,的面积为3,请直接写出的面积.
【变式6-2】(23-24八年级·山东日照·期末)在复习课上,老师布置了一道思考题:如图所示,点M,N分别在等边的边上,且,,交于点Q.求证:.同学们利用有关知识完成了解答后,老师又提出了下列问题:
(1)若将题中“”与“”的位置交换,得到的是否仍是真命题?请你给出答案并说明理由.
(2)若将题中的点M,N分别移动到的延长线上,是否仍能得到?请你画出图形,给出答案并说明理由.
【变式6-3】(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,与中,,,线段与线段在一条直线上,且,连接,,,与相交于点.
(1)与全等吗?为什么?
(2)试说明点是线段的中点.
【题型7 “倍长中线法”构造全等三角形】
【方法总结】所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
【例7】(23-24八年级·湖北省直辖县级单位·期中)我们规定:有两组边相等,且它们所夹的角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,,,.回答下列问题:
(1)求证:和是兄弟三角形.
(2)取的中点,连接,试说明.小王同学根据要求的结论,想起了老师上课讲的“中线(点)倍延”的辅助线构造方法,解决了这个问题.
①请在图中通过作辅助线构造,并证明.
②求证:.
【变式7-1】(16-17八年级·浙江杭州·期中)在△ABC中,AB=3,AC=4,延长BC至D,使CD=BC,连接AD,则AD的长的取值范围为( )
A.1<AD<7 B.2<AD<14 C.2.5<AD<5.5 D.5<AD<11
【变式7-2】(23-24八年级下·山东济南·期末)如图,中,为的中点,是上一点,连接并延长交于.若,,,那么的长度为 .
【变式7-3】(23-24八年级·浙江杭州·期中)(1)【教材呈现】以下是某数学教材某页的部分内容(请填写横线中的依据):
例4、如图,在中,D是边的中点,过点C画直线,使,交的延长线于点E,求证:.
证明:∵(已知),
∴,.
∵D为边中点,∴.
在与中,
∵,
∴( )
∴( )
(2)【方法应用】如图①,在中,,,则边上的中线长度的取值范围是 .
(3)【猜想证明】如图②,在四边形中,,点E是的中点,若是的平分线,试猜想线段、、之间的数量关系,并证明你的猜想.
【题型8 “截长补短法”证明线段和差问题】
【方法总结】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系.截长,指在长线段中截取一段等于已知线段;补短,指将短线段延长,延长后的线段等于已知线段.该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词,可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程.
【例8】(23-24八年级·黑龙江大庆·期末)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=∠BAD.求证:EF=BE+FD.
【变式8-1】(23-24八年级·上海静安·期末)如图,已知在中,平分,,则 . (用含的代数式表示).
【变式8-2】(23-24八年级·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8-3】(23-24八年级下·四川成都·期中)在的高、交于点,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图1,求的度数;
(3)如图2,延长到点,过点作的垂线交的延长线于点,当时,探究线段、、的数量关系,并证明你的结论.
【题型9 应用全等三角形的性质解决实际问题】
【例9】(23-24八年级下·陕西西安·期末)小丽与爸妈在公园里荡秋千.如图,小丽坐在秋千的起始位置A处,与地面垂直,两脚在地面上用力一蹬,妈妈在距地面高的B处接住她后用力一推,爸爸在C处接住她.若小丽妈妈和爸爸到的水平距离、分别为和,,,.请求出爸爸在C处接住小丽时,小丽距地面的高度是多少?
【变式9-1】(23-24八年级·山西阳泉·期末)如图1是小宁制作的燕子风筝,燕子风筝的骨架图如图2所示,,,,,求的度数.
【变式9-2】(23-24八年级·山西晋城·期末)如图1,课间,小明与小亮在操场上突然争论起来,他们都说自己比对方长得高,这时数学老师走过来,笑着对他们说:“你们不要争论,其实你们一样高,瞧瞧地上,你俩的影子一样长!”因为太阳光线是平行的,于是,小聪根据数学老师的解释,画出如图2所示的图形,线段表示小明的身高,线段表示小明的影子,线段表示小亮的身高,线段表示小亮的影子,,太阳光线.请利用全等的原理说明小明与小亮一样高.
【变式9-3】(23-24八年级下·全国·课后作业)如图所示的A、B是两根呈南北方向排列的电线杆,A、B之间有一条小河,小刚想估测这两根电线杆之间的距离,于是小刚从A点开始向正西方向走了步到达一棵大树C处,接着又向前走了步到达D处,然后他左转直行,当他看到电线杆B、大树C和他自己现在所处的位置E恰在同一条直线上时,他从D位置走到E处恰好走了步,利用上述数据,小刚测出了A、B两根电线杆之间的距离.
(1)请你根据上述的测量方法在原图上画出示意图;
(2)如果小刚一步大约厘米,请你求A、B两根电线杆之间的距离并简述理由.
【题型10 全等三角形在探究性问题中的应用】
【例10】(23-24八年级下·山东济南·期末)【模型呈现】
(1)如图1,,,于点,于点.
求证:.
【模型应用】
(2)如图2,且,且,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积.
【深入探究】
(3)如图3,,,,连接、,且于点,与直线交于点.
①求证;
②若,,求的面积.
【变式10-1】(23-24八年级·安徽六安·期末)如图所示,是高,点P在的延长线上,,点Q在上,.
(1)判断: (用“>”、“<”、“=”填空);
(2)探究:与之间的关系;
(3)若把(1)中的改为钝角三角形,,是钝角,其他条件不变,试探究与之间的关系,请画出图形并直接写出结论.
【变式10-2】(23-24八年级·广西南宁·期末)综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,,,,垂足分别为点.请证明:.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,,,点是上一动点,连接,作且,连接交于点.若,请证明:点为的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,,,点是射线上一动点,连接,作且,连接交射线于点.若,请直接写出与的数量关系.
【变式10-3】(23-24八年级·吉林长春·期末)如图1,中,于点D,以A为直角顶点,分别以、为直角边,在外作等腰直角和等腰直角,过点E、F作射线的垂线,垂足分别为H、G.
(1)试探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
(2)如图2,若连接交的延长线于G,由(1)中的结论能否判断与的大小关系?并说明理由.
(3)在(2)的条件下,若面积为90,,请直接写出长.
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专题1.8 全等三角形全章专项复习【2大考点10种题型】
【苏科版】
【考点1 全等三角形】 2
【题型1 利用全等三角形的性质求角】 3
【题型2 利用全等三角形的性质求两线段的位置关系】 6
【题型3 利用全等三角形的性质求线段的长】 9
【题型4 利用全等三角形的性质解决图形变换中的问题】 12
【考点2 三角形全等的判定】 15
【题型5 添加条件判断三角形全等】 16
【题型6 全等三角形的判定与性质的综合应用】 18
【题型7 “倍长中线法”构造全等三角形】 24
【题型8 “截长补短法”证明线段和差问题】 30
【题型9 应用全等三角形的性质解决实际问题】 36
【题型10 全等三角形在探究性问题中的应用】 40
【考点3 全等三角形】
1.全等形的概念
定义:能够完全重合的两个图形叫做全等形.
【提示】(1)全等形的形状相同,大小相等.
(2) 两个图形是否全等,只与这两个图形的形状和大小有关,而与图形所在的位置无关.
(3)判断两个图形是不是全等形的方法:把两个图形叠合在一起,看是否能够完全重合.
2.全等三角形的概念和表示方法
(1)全等三角形的概念:
能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形.
(2)全等三角形的对应元素:
①对应顶点:全等三角形中,能够重合的顶点;②对应边:全等三角形中,能够重合的边;③对应角:全等三角形中,能够重合的角.
(3)全等三角形的表示方法:
“全等”用符号“≌”表示,读作“全等于”.记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上.
3.全等三角形的性质
全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等.
数学语言表示:△ABC≌△A'B'C',AB=A'B',AC=A'C',BC=B'C';∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'.
【拓展】由全等三角形的定义还容易知道,全等三角形的周长相等,面积相等,
对应边上的中线相等,对应角的平分线相等,对应边上的高相等.
但是周长相等的三角形不一定全等,面积相等的三角形也不一定全等.
【总结】寻找全等三角形对应边、对应角的三种方法:
(1)图形特征法:
最长边对最长边,最短边对最短边;
最大角对最大角,最小角对最小角.
(2)位置关系法:
①公共角(对顶角)为对应角、公共边为对应边.
②对应角的对边为对应边,对应边的对角为对应角.
(3)字母顺序法:
根据书写规范按照对应顶点确定对应边或对应角.
【题型1 利用全等三角形的性质求角】
【例1】(23-24八年级·河北邯郸·期中)如图所示,锐角△ABC中,D,E分别是AB,AC边上的点,△ADC≌,△AEB≌,且,BE、CD交于点F,若∠BAC=40°,则∠BFC的大小是( )
A.105° B.100° C.110° D.115°
【答案】B
【分析】延长C′D交AB′于H.利用全等三角形的性质,平行线的性质,三角形的外角的性质证明∠BFC=∠C′+∠AHC′+∠CAD,再求出∠C′+∠AHC′即可解决问题.
【详解】解:延长C′D交AB′于H.
∵△AEB≌△AEB′,
∴∠ABE=∠B′,∠EAB=∠EAB′=40°,
∵C′H∥EB′,
∴∠AHC′=∠B′,
∵△ADC≌△ADC′,
∴∠C′=∠ACD,∠DAC=∠DAC′=40°,
∵∠BFC=∠DBF+∠BDF,∠BDF=∠CAD+∠ACD,
∴∠BFC=∠AHC′+∠C′+∠CAD,
∵∠DAC=∠DAC′=∠CAB′=40°,
∴∠C′AH=120°,
∴∠C′+∠AHC′=60°,
∴∠BFC=60°+40°=100°,
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,平行线的性质,三角形的内角和定理以及三角形外角的性质等知识,熟练掌握基本性质是解题的关键.
【变式1-1】(23-24八年级·浙江金华·期末)在两个全等的三角形中,已知一个三角形的三个内角为,,另一个三角形有一个角为,则 .
【答案】10
【分析】本题考查了全等三角形的性质、三角形内角和定理等知识点,熟练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和三角形的内角和定理即可得到结论.
【详解】解:∵在两个全等的三角形中,已知一个三角形的三个内角为,,另一个三角形有一个角为,
或,
当,
∵,
∴这种情况不存在,
当,
∴.
故答案为:10.
故选B.
【变式1-2】(23-24八年级下·江苏泰州·期末)如图,在由6个相同的小正方形拼成的网格中,= °.
【答案】45
【分析】连接,利用全等三角形的性质解答即可.
【详解】解:如图所示:
由图可知与与全等,
,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
故答案为:45.
【点睛】本题考查了全等图形,主要利用了网格结构以及全等三角形的判定与性质,准确识图并确定出全等三角形是解题的关键.
【变式1-3】(23-24八年级·贵州黔东南·阶段练习)如图所示,D,E分别是的边上的点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了全等三角形对应角相等的性质,直角三角形两锐角互余的性质,解题的关键是求出.
根据全等三角形对应角相等,得到,根据,求出,在利用直角三角形两锐角互余求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
故选D.
【题型2 利用全等三角形的性质求两线段的位置关系】
【例2】(23-24八年级·全国·单元测试)如图,CA⊥BE,且△ABC≌△ADE,则BC与DE的关系是 .
【答案】相等且垂直
【分析】根据全等三角形对应边相等可得BC=DE,全等三角形对应角相等可得∠C=∠E,根据垂直的定义求出∠BAC=90°,然后求出∠B+∠E=90°,从而得到∠BFE=90°,即BC⊥DE.
【详解】延长ED交BC于F,
∵△ABC≌△ADE,
∴BC=DE,∠C=∠E,
∵CA⊥BE,
∴∠BAC=90°,
∵∠B+∠C=180°-∠BAC=180°-90°=90°,
∴∠B+∠E=90°,
∴∠BFE=180°-(∠B+∠E)=180°-90°=90°,
∴BC⊥DE,
故BC与DE的关系是相等且垂直.
故答案为相等且垂直
【点睛】本题考核知识点:全等三角形的判定和性质. 解题关键点:熟记全等三角形的判定和性质.
【变式2-1】(23-24八年级·河北承德·期末)如图,ABC≌EFD,则BC与DF的关系是( )
A.平行但不相等 B.相等但不平行 C.不平行也不相等 D.平行且相等
【答案】D
【分析】根据全等三角形的性质可得BC=FD,∠BCA=∠FDE,再由平行线的判定可推出BC∥FD,即可得出结论.
【详解】解:∵△ABC≌△EFD,
∴BC=FD,∠BCA=∠FDE,
∴BC∥FD,
即BC与DF的关系是:平行且相等;
故选:D.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质、平行线的判定,掌握全等三角形的性质是解题的关键.
【变式2-2】(23-24八年级下·河北保定·期中)如图,已知,点是上一点,交于点.
(1)与CF的位置关系是 ;
(2)若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的性质,平行线的判定,掌握全等三角形的性质是解题的关键.
(1)由,得到,即可得出;
(2)由,得到,即可求解.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)∵,
∴,
∵,,
∴,
故答案为:.
【变式2-3】(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图所示,已知于点,.
(1)若,,求的长.
(2)试判断和的关系,并说明理由
【答案】(1)3
(2),,理由见解析
【分析】(1)根据,得出, ,根据即可求解;
(2)根据全等的性质得出,,然后由即可得到,进而求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴, ,
∵,,
∴,
∴;
(2)∵
∴,,
∵,
∴
∴
∴,且.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,三角形的内角和,解题的关键是掌握全等三角形对应边相等,对应角相等.
【题型3 利用全等三角形的性质求线段的长】
【方法总结】利用全等三角形的性质求线段长的方法:(1)先确定两个三角形中边 的对应关系,再由这种对应关系实现已知线段与所求线段的转换; (2)若所求的线段不是全等三角形的对应边,则需要用等式的 性质进行转换求解.
【例3】(23-24八年级·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)边长都为整数的△ABC和△DEF全等,AB与DE是对应边,AB=2,BC=4,若△DEF的周长为奇数,则DF的值为 .
【答案】3或4或5
【分析】根据三角形的三边关系求得AC的范围,然后根据全等三角形的对应边相等即可求解.
【详解】AC的取值范围是2<AC<6,则AC的奇数值是3或5,
△ABC和△DEF全等,AB与DE是对应边,AB=2,BC=4,
当DF=AC时,DF=3或5
当DF=BC时,DF=4
故答案为3或4或5
【点睛】本题考点涉及全等三角形的性质、三角形的三边关系等知识点,熟练掌握相关性质定理是解题关键.
【变式3-1】(23-24八年级·山西临汾·期末)如图,已知,点在同一条直线上,若,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据得到,得到,从而解答.
本题考查了全等三角形的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
故选B.
【变式3-2】(23-24八年级下·河北保定·阶段练习)如图,,点在上,与交于点,.
(1)若,则的长为 ;
(2)连接,若,则的值为 .
【答案】
【分析】(1)根据全等三角形的性质分析求解;
(2)结合三角形中线的性质求得的面积,从而利用全等三角形的性质分析求解.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
(2)又(1)可得,
∴,
∵,
∴
故答案为:;.
【点睛】本题考查全等三角形的性质,三角形中线的性质,理解全等三角形的性质及三角形中线的概念是解题关键.
【变式3-3】(23-24八年级下·河南郑州·期末)在学习完“探索三角形全等的条件”一节后,小丽总结出很多全等三角形的模型,她设计了以下问题给同桌解决:做一个“U”字形框架PABQ,其中AB=20 cm,AP,BQ足够长,PA⊥AB于点A,QB⊥AB于点B,点M从B出发向A运动,点N从B出发向Q运动,速度之比为2:3,运动到某一瞬间两点同时停止,在AP上取点C,使△ACM与△BMN全等,则AC的长度为 cm.
【答案】8或15/15或8
【分析】设,则,使△ACM与△BMN全等,由可知,分两种情况讨论:当BM=AC,BN=AM时,列方程解得t的值即可得到AC的长;当BM=AM,BN=AC时,列方程解得t的值,可解得AC的长.
【详解】解:设cm,则cm,
,要使得△ACM与△BMN全等,可分两种情况讨论:
当BM=AC,BN=AM时,
解得
cm;
当BM=AM,BN=AC时,
解得
cm
故答案为:8或15.
【点睛】本题考查全等三角形的性质,涉及分类讨论法、列一元一次方程、解一元一次方程等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
【题型4 利用全等三角形的性质解决图形变换中的问题】
【方法总结】三角形经过平移、旋转或翻折变换后,形状、大小没有发生变化,故变换前后两三角形全等.
【例4】(23-24八年级下·江苏连云港·期末)如图,将纸片沿折叠,使点落在点处,且平分,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形内角和定理,角平分线定义,三角形外角的性质,折叠变换等知识,关键在于能够正确添加辅助线,灵活运用所学知识.根据折叠可知,,,再利用平角为,三角形内角和,推出,再利用三角形内角和定理、角平分线性质求出,再求出结果即可.
【详解】解:纸片沿折叠,
,
,,
,
平分,平分,,
,,
,
,
,
,
故选:C
【变式4-1】(2024八年级·江苏·专题练习)一个图形经过平移、翻折、旋转前后的图形全等.根据下列全等三角形写出对应的边和角.
(1),对应边是 ,对应角是 ;
(2),对应边是 ,对应角是 ;
(3),对应边是 ,对应角是 ;
(4),对应边是 ,对应角是 .
【答案】(1);
(2);
(3);
(4);
【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是解题的关键.根据全是三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)解:,对应边是,
对应角是;
(2),对应边是,
对应角是;
(3),对应边是,
对应角是;
(4),对应边是,
对应角是.
【变式4-2】(23-24八年级下·重庆大足·期末)如图,中,,将沿方向平移的长度得到,且,,,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】15
【分析】本题主要考查了平移的性质,把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同;新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点.连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等.先根据平移的性质得到即,,可求出,最后根据梯形的面积公式计算即可.
【详解】解:∵将沿方向平移的长度得到,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
故答案为:15.
【变式4-3】(23-24八年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,和是分别沿着,边翻折形成的.若.则的度数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据三角形内角之比得出三个内角的度数,然后根据翻折的两个三角形是全等三角形,由对应角相等得出,的度数;再根据三角形外角的性质得出答案即可.
【详解】解:根据题意设,则,,
则,
解得,
则,,,
由折叠的性质可知:,
,,
,,
.
故选:C.
【点睛】本题考查图形的翻折,涉及三角形的内角和定理和外角性质,解题的关键是掌握经过翻折的两个三角形是全等三角形.
【考点4 三角形全等的判定】
1.判定两个三角形全等的基本事实:边边边(SSS)
(1)基本事实:三边分别相等的两个三角形全等,简写成“边边边”或“SSS”.
(2)这个基本事实告诉我们:当三角形的三边确定后,其形状、大小也随之确定.这也是三角形具有稳定性的原因.
2.判定两个三角形全等的基本事实:边角边(SAS)
(1)基本事实:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等,简写成“边角边”或“SAS”.
(2)此方法包含“边”和“角”两种元素,必须是两边夹一角才行,而不是两边及一边对角分别相等,一定要注意元素的“对应”关系.
【注意】(1)此方法是证明两个三角形全等最常用的方法之一,应用时,可以从图形上直接观察到三个对应元素必须符合“两边夹角”,即“SAS”,不要误认为有两边一角就能判定两个三角形全等.
(2)在书写时也要按照“边→角→边”的顺序排列条件,必须牢记“边边角”不能作为判定两个三角形全等的条件.
3.判定两个三角形全等的基本事实:角边角(ASA)
(1)基本事实:两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等,简写成“角边角”或“ASA”.
(2)用“ASA”来判定两个三角形全等,一定要证明这两个三角形有两个角以及这两个角的夹边分别相等,证明时要加强对夹边的认识.
4.判定两个三角形全等的基本事实:角角边(AAS)
(1)基本事实:两角和其中一个角的对边分别相等的两个三角形全等,简写成“角角边”或“AAS”.
(2)这一结论很容易由“ASA”推得,将这一结论与“ASA”结合起来,即可得出:两个三角形如果具备两角和一条边对应相等,就可判定其全等.
5.直角三角形全等的判定方法:斜边、直角边(HL)
(1)基本事实:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等,简写成“斜边、直角边”或“HL”.
(2)“HL”定理是直角三角形所独有的,对于一般三角形不成立.
【归纳】判定两个三角形全等常用的思路方法如下:
【题型5 添加条件判断三角形全等】
【例5】(23-24八年级下·山东日照·开学考试)如图,已知,,增加下列条件,其中不能使的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定,正确理解全等三角形的判定方法是解题的关键.根据全等三角形的判定方法,即可判断答案.
【详解】,
,
A、添加条件,根据“边角边”即可判断,不符合题意;
B、添加条件,无法判断,符合题意;
C、添加条件,根据“角边角”即可判断,不符合题意;
D、添加条件,根据“角角边”即可判断,不符合题意.
故选B.
【变式5-1】(23-24八年级·湖北武汉·阶段练习)如图,已知的六个元素,则根据甲、乙、丙3个三角形中的条件能和全等的图形是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.只有乙 D.只有丙
【答案】B
【分析】本题主要考查全等三角形的判定,掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
分别利用全等三角形的判定方法逐个判断即可.
【详解】解:因为所对的边是b不是a,故图乙中的三角形和不全等.
如图甲、丙根据全等三角形的判定定理和可以证得它们全等、丙中的三角形和全等.
故选:B.
【变式5-2】(23-24八年级·山东泰安·期末)给出下列四组条件:①,,;②,,;③,,;④,,.其中,能使的条件共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【答案】C
【分析】本题考查三角形全等的判定方法,根据全等三角形的判定方法结合选项进行判定即可.
【详解】解:①,,,可根据判定;
②,,,可根据判定;
③,,,可根据判定;
④,,,不能判定;
故选:C.
【变式5-3】(2024八年级·全国·专题练习)如图,B是中点,,请添加一个条件,使得,可以添加的条件是 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了全等三角形的判定.根据题意可知已有一组对应角和一组对应边相等,再确定一组对应角相等即可判定.
【详解】解:∵B是中点,
∴,
∵,
∴当时,依据可得,,
故答案为:(答案不唯一)
【题型6 全等三角形的判定与性质的综合应用】
【例6】(23-24八年级·山西吕梁·期末)(1)已知,,O为中点,过O点的直线分别与相交于点M,N,如图1,那么与有什么关系?请说明理由.
(2)若将过O点的直线旋转至图2、3的情况时,其它条件不变,那么图1中的与的关系还成立吗?请说明理由.
【答案】(1),,理由见解析
(2)成立,见解析
【分析】(1)由平行线的性质可得,证明,根据全等三角形的对应边相等,即可证得;
(2)当图2、3的情况时,证明方法和图1情况完全一样.
【详解】(1),
理由如下:
∵,
∴,
又O是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,;
(2)成立,
图2中:∵,
∴,
又O是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,;
图3中:∵,
∴,
又O是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,;
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和平行线的判定与性质,根据全等三角形得出角相等是解题的关键.
【变式6-1】(23-24八年级下·河北保定·期末)如图,是的中线,,分别是和延长线上的点,且.
(1)与全等吗?请说明你的理由;
(2)若,,的面积为3,请直接写出的面积.
【答案】(1),见解析
(2)6
【分析】(1)根据中线的性质可得,根据平行线的性质可得,根据全等三角形的判定即可证明;
(2)过点作交于点,根据全等三角形的性质可得,的面积为3,根据三角形的面积公式求得,即可求解.
【详解】(1)解:,
理由如下:
∵是的中线,∴,
∵,∴,
在和中,
,
∴.
(2)解:过点作交于点,如图:
∵,的面积为3,
∴,的面积为3,
∴,
则的面积为.
【点睛】本题考查了中线的性质,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
【变式6-2】(23-24八年级·山东日照·期末)在复习课上,老师布置了一道思考题:如图所示,点M,N分别在等边的边上,且,,交于点Q.求证:.同学们利用有关知识完成了解答后,老师又提出了下列问题:
(1)若将题中“”与“”的位置交换,得到的是否仍是真命题?请你给出答案并说明理由.
(2)若将题中的点M,N分别移动到的延长线上,是否仍能得到?请你画出图形,给出答案并说明理由.
【答案】(1)仍是真命题,证明见解析
(2)仍能得到,作图和证明见解析
【分析】(1)由角边角得出和全等,对应边相等即可.
(2)由(1)问可知BM=CN,故可由边角边得出和全等,对应角相等,即可得出.
【详解】(1)∵
∴
∵
∴
在和中有
∴
∴
故结论仍为真命题.
(2)∵BM=CN
∴CM=AN
∵AB=AC,,
在和中有
∴
∴
∴
故仍能得到,如图所示
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,从判定两个三角形全等的方法可知,要判定两个三角形全等,需要知道这两个三角形分别有三个元素(其中至少一个元素是边)对应相等,这样就可以利用题目中的已知边角迅速、准确地确定要补充的边角,有目的地完善三角形全等的条件,从而得到判定两个三角形全等的思路.
【变式6-3】(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,与中,,,线段与线段在一条直线上,且,连接,,,与相交于点.
(1)与全等吗?为什么?
(2)试说明点是线段的中点.
【答案】(1)全等,理由见解析
(2)说明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,中点定义等知识,熟记全等三角形的判定定理与性质定理是解题的关键.
(1)利用证明,根据全等三角形的性质得出,,再利用即可证明;
(2)利用证明,根据全等三角形的性质及线段中点定义即可得解.
【详解】(1)解:,
理由如下:
,
,即,
在与中,
,
,
,,
在和中
,
;
(2)解:由(1)知,,
与相交于点,
,
在和中,
,
,
,
点是线段的中点.
【题型7 “倍长中线法”构造全等三角形】
【方法总结】所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
【例7】(23-24八年级·湖北省直辖县级单位·期中)我们规定:有两组边相等,且它们所夹的角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,,,.回答下列问题:
(1)求证:和是兄弟三角形.
(2)取的中点,连接,试说明.小王同学根据要求的结论,想起了老师上课讲的“中线(点)倍延”的辅助线构造方法,解决了这个问题.
①请在图中通过作辅助线构造,并证明.
②求证:.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②见解析
【分析】本题是三角形综合题,考查了新定义兄弟三角形,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)证出,由兄弟三角形的定义可得出结论;
(2)①延长至,使,证明,由全等三角形的性质得出;
②证明,由全等三角形的性质得出,则可得出结论.
【详解】(1)证明:,
,
又,,
和是兄弟三角形;
(2)证明:①延长至,使,
为的中点,
,
在和中,
,
,
;
②,
,
∴,
,
又,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
又,
.
【变式7-1】(16-17八年级·浙江杭州·期中)在△ABC中,AB=3,AC=4,延长BC至D,使CD=BC,连接AD,则AD的长的取值范围为( )
A.1<AD<7 B.2<AD<14 C.2.5<AD<5.5 D.5<AD<11
【答案】D
【分析】利用倍长中线法构造全等三角形后,再利用三角形的三边关系确定范围即可.
【详解】如图,延长AC到E使CE=AC,连接ED.
∵BC=CD,AC=CE,∠ACB=∠ECD,
∴△ACB≌△ECD,
∴DE=AB=3,AC=CE=4,
∴AE=2AC=8,
在△AED中,根据在三角形中任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,
由AE+DE=11,AE−DE=5.
∴5<AD<11.
故选:D.
【点睛】本题考查了倍长中线法构造全等三角形和三角形的三边关系,即三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,解题关键是构造全等三角形.
【变式7-2】(23-24八年级下·山东济南·期末)如图,中,为的中点,是上一点,连接并延长交于.若,,,那么的长度为 .
【答案】12
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定与性质,延长到使,连接,通过,根据全等三角形的性质得到,,等量代换得到,由等腰三角形的性质得到,推出即可得解决问题.
【详解】解:如图,延长到使,连接,
在与中,
,
,
,,
,
,
,
,
.
,
,即,
,
故答案为:.
【变式7-3】(23-24八年级·浙江杭州·期中)(1)【教材呈现】以下是某数学教材某页的部分内容(请填写横线中的依据):
例4、如图,在中,D是边的中点,过点C画直线,使,交的延长线于点E,求证:.
证明:∵(已知),
∴,.
∵D为边中点,∴.
在与中,
∵,
∴( )
∴( )
(2)【方法应用】如图①,在中,,,则边上的中线长度的取值范围是 .
(3)【猜想证明】如图②,在四边形中,,点E是的中点,若是的平分线,试猜想线段、、之间的数量关系,并证明你的猜想.
【答案】(1),全等三角形的对应边相等;(2);(3),证明见解析
【分析】本题是“倍长中线”模型综合应用,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、角平分线的性质、三角形三边关系等知识点;
(1)根据前后逻辑关系填空即可;
(2)延长到,使,连接,证,推出,在中,根据三角形三边关系定理得出,代入求出即可.
(3)结论:.延长,交于点,证明,推出,再证明即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵(已知),
∴,.
∵D为边中点,∴.
在与中,
∵,
∴
∴(全等三角形的对应边相等);
故答案为:,全等三角形的对应边相等;
(2)延长到,使,连接,
是边上的中线,
,
在和中,
,
,
,
在中,,
,
,
故答案为:;
(3)结论:.
理由:如图②中,延长,交于点,
,
,
在和中,
,
,
,
是的平分线,
,
,
,
,
.
【题型8 “截长补短法”证明线段和差问题】
【方法总结】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系.截长,指在长线段中截取一段等于已知线段;补短,指将短线段延长,延长后的线段等于已知线段.该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词,可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程.
【例8】(23-24八年级·黑龙江大庆·期末)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=∠BAD.求证:EF=BE+FD.
【答案】证明见解析.
【分析】延长EB到G,使BG=DF,连接AG.先说明△ABG≌△ADF,然后利用全等三角形的性质和已知条件证得△AEG≌△AEF,最后再运用全等三角形的性质和线段的和差即可解答.
【详解】延长EB到G,使BG=DF,连接AG.
∵∠ABG=∠ABC=∠D=90°,AB=AD,
∴△ABG≌△ADF.
∴AG=AF,∠1=∠2.
∴∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF=∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
又∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF.
∴EG=EF.
∵EG=BE+BG.
∴EF=BE+FD
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,做出辅助线构造全等三角形是解答本题的关键.
【变式8-1】(23-24八年级·上海静安·期末)如图,已知在中,平分,,则 . (用含的代数式表示).
【答案】a-b
【分析】在CB上截取CA′=CA,连接DA′,根据SAS证明△ADC≌△A′DC,根据△ADC≌△A′DC,得出DA′=DA,∠CA′D=∠A,再证明DA′=A′B即可解决问题.
【详解】在CB上截取CA′=CA,连接DA′,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠A′CD,
在△ADC和△A′DC中, ,
∴△ADC≌△A′DC(SAS),
∴DA′=DA,∠CA′D=∠A,
∵∠A=2∠B,∠CA′D=∠B+∠A′DB,
∴∠A′DB=∠B,
∴BA′=A′D=AD,
∴BC=CA′+BA′=AC+AD
∴AD=BC-AC=a-b,
故答案为:a-b.
【点睛】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定等,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
【变式8-2】(23-24八年级·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8-3】(23-24八年级下·四川成都·期中)在的高、交于点,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图1,求的度数;
(3)如图2,延长到点,过点作的垂线交的延长线于点,当时,探究线段、、的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据直角三角形的两个锐角互余及等角的余角相等即可得出结论;
(2)证和全等得,从而得为等腰直角三角形,进而可得的度数;
(3)在上截取,连接,先证和全等得,,再证,进而可依据“”判定和全等,从而得,由此可得线段、、的数量关系.
此题主要考查了三角形的高,全等三角形的判定,等腰直角三角形的判定和性质,理解三角形的高,熟练掌握全等三角形的判定,等腰直角三角形的判定和性质是解决问题的关键,难点是正确地作出辅助线,构造全等三角形.
【详解】(1)证明:的高、交于点,如图1所示:
,,
,,
,
(2)解:在和中,
,
,
,
为等腰直角三角形,
;
(3)解:、、的数量关系是:,证明如下:
在上截取,连接,如图2所示:
是的高,,
,,
在和中,
,
,
,,
由(2)可知:,即,
,
,
即,
在和中,
,
,
,
.
【题型9 应用全等三角形的性质解决实际问题】
【例9】(23-24八年级下·陕西西安·期末)小丽与爸妈在公园里荡秋千.如图,小丽坐在秋千的起始位置A处,与地面垂直,两脚在地面上用力一蹬,妈妈在距地面高的B处接住她后用力一推,爸爸在C处接住她.若小丽妈妈和爸爸到的水平距离、分别为和,,,.请求出爸爸在C处接住小丽时,小丽距地面的高度是多少?
【答案】爸爸是在距离地面的地方接住小丽,理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的实际应用,通过证明, 进而利用证明从而得到,再根据线段的和差关系求出的长是解题的关键.
【详解】解:爸爸是在距离地面的地方接住小丽的,理由如下:
由题意可知,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵分别为和,
∴
∵,
∴,
∴爸爸是在距离地面的地方接住小丽的.
【变式9-1】(23-24八年级·山西阳泉·期末)如图1是小宁制作的燕子风筝,燕子风筝的骨架图如图2所示,,,,,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,先证明,再证明,即可得到.
【详解】解:∵,
,
即.
在与中,
.
.
∵,
.
【变式9-2】(23-24八年级·山西晋城·期末)如图1,课间,小明与小亮在操场上突然争论起来,他们都说自己比对方长得高,这时数学老师走过来,笑着对他们说:“你们不要争论,其实你们一样高,瞧瞧地上,你俩的影子一样长!”因为太阳光线是平行的,于是,小聪根据数学老师的解释,画出如图2所示的图形,线段表示小明的身高,线段表示小明的影子,线段表示小亮的身高,线段表示小亮的影子,,太阳光线.请利用全等的原理说明小明与小亮一样高.
【答案】见解析
【分析】先证明,得到,再证明,即可得到,即可得到小明与小亮一样高.
【详解】解:由题知,,,
∴.
∵,
∴.
在和中,
∴
∴.
∴小明与小亮一样高.
【点睛】本题考查了全等三角形的应用,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.
【变式9-3】(23-24八年级下·全国·课后作业)如图所示的A、B是两根呈南北方向排列的电线杆,A、B之间有一条小河,小刚想估测这两根电线杆之间的距离,于是小刚从A点开始向正西方向走了步到达一棵大树C处,接着又向前走了步到达D处,然后他左转直行,当他看到电线杆B、大树C和他自己现在所处的位置E恰在同一条直线上时,他从D位置走到E处恰好走了步,利用上述数据,小刚测出了A、B两根电线杆之间的距离.
(1)请你根据上述的测量方法在原图上画出示意图;
(2)如果小刚一步大约厘米,请你求A、B两根电线杆之间的距离并简述理由.
【答案】(1)图略
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的应用,正确画出示意图,得到是解答此题的关键.
(1)根据题意即可完成作图;
(2)结合题意分别求出、、的长,易得:,,,根据全等三角形的判定定理可得,进而得到,据此,可得出结果.
【详解】(1)解:根据题意画出图形,如图所示.
(2)解:A、B两根电线杆之间的距离大约为.理由如下.
∵,,,.
∵点E、C、B在一条直线上,
∴,
∵,,,
∴,
∴ ,
故A、B两根电线杆之间的距离大约为.
【题型10 全等三角形在探究性问题中的应用】
【例10】(23-24八年级下·山东济南·期末)【模型呈现】
(1)如图1,,,于点,于点.
求证:.
【模型应用】
(2)如图2,且,且,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积.
【深入探究】
(3)如图3,,,,连接、,且于点,与直线交于点.
①求证;
②若,,求的面积.
【答案】(1)见解析;(2);(3)①见解析;
【分析】(1)证明,即可得证;
(2)同(1)法得到,,分割法求出图形面积即可;
(3)①过点作于,过点作交的延长线于,易证,,得到,,再证明,即可得出结论;
②根据全等三角形的性质,求出的长,进而利用面积公式进行求解即可.
【详解】解:(1)证明:,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
.
(2)由模型呈现可知,,,
,,,,
则
.
(3)①过点作于,过点作交的延长线于.
图3
由【模型呈现】可知,,,
,
,
,
,
在和中,
,
.
②由①可知,,,
,
,
,
,
由①得
,
,
,
,
.
【变式10-1】(23-24八年级·安徽六安·期末)如图所示,是高,点P在的延长线上,,点Q在上,.
(1)判断: (用“>”、“<”、“=”填空);
(2)探究:与之间的关系;
(3)若把(1)中的改为钝角三角形,,是钝角,其他条件不变,试探究与之间的关系,请画出图形并直接写出结论.
【答案】(1)
(2)结论:,,详见解析
(3)上述结论成立,详见解析
【分析】本题主要考查了垂线的定义、三角形内角和定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)根据垂线的定义和三角形内角和定理即可得出答案;
(2)根据垂线的定义和三角形内角和定理可得,证明,可得结论;
(3)根据垂线的定义和三角形内角和定理可得,证明,可得结论;
【详解】(1)解:设交于F,
是高,
,
,
,
;
故答案为:;
(2)解:结论:,,
证明: 是高,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
而,
,
即,
;
即,;
(3)解:上述结论成立,理由如下:
如图所示:
是高,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
即,
【变式10-2】(23-24八年级·广西南宁·期末)综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,,,,垂足分别为点.请证明:.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,,,点是上一动点,连接,作且,连接交于点.若,请证明:点为的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,,,点是射线上一动点,连接,作且,连接交射线于点.若,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的综合问题,熟练掌握全等三角形的判定及性质,添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)利用证得,即可求证结论;
(2)过作于,由(1)得,进而可得,再利用可证,则可证,根据数量关系可得,,进而可求证结论;
(3)过点作于,由(2)得,,,再根据数量关系即可求解;
【详解】解:(1)证明:,
,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)证明:过作于,如图:
由(1)得:,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
,,
是的中点;
(3),理由如下:
过点作于,如图:
由(2)得:,,,
,
,,
,
,
,
.
【变式10-3】(23-24八年级·吉林长春·期末)如图1,中,于点D,以A为直角顶点,分别以、为直角边,在外作等腰直角和等腰直角,过点E、F作射线的垂线,垂足分别为H、G.
(1)试探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
(2)如图2,若连接交的延长线于G,由(1)中的结论能否判断与的大小关系?并说明理由.
(3)在(2)的条件下,若面积为90,,请直接写出长.
【答案】(1)相等,见解析
(2)能,相等,见解析
(3)18
【分析】(1)根据一线三等角模型,利用证明 ,,推出,推出,即可得出;
(2)利用证明,即可得出;
(3)利用全等三角形相等,可得,,由此可解.
【详解】(1)解:,证明如下:
是等腰直角三角形,
,,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
同理,
则,
;
(2)解:,理由如下:
,,
,
在和中,
,
,
;
(3)在(2)的条件下,若面积为90,,请直接写出长
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
∴,
∵,
∴
∴,
是等腰直角三角形,
,,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又∵
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的定义等,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
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