内容正文:
年级上册·鲁教版
数 学
第二章 轴对称
专题二 等腰三角形与全等三角形的综合应用
等腰三角形与全等三角形的综合应用
1. (2024·山东烟台莱州期中)如图所示,已知AB,CD相交于点E,若
△ABC≌△ADE,∠BAC=28°,则∠ACD的度数是 .
76°
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2. 如图所示,线段CD垂直平分线段AB,CA的延长线交BD的延长线于点E,
CB的延长线交AD的延长线于点F. 试说明:DE=DF.
解:因为线段CD垂直平分AB,所以AC=BC,AD=BD.
所以∠CAB=∠CBA,∠BAD=∠ABD.
所以∠CAB+∠BAD=∠CBA+∠ABD,即∠CBE=∠CAF.
又因为BC=AC,∠BCE=∠ACF,
所以△BCE≌△ACF(ASA).
所以BE=AF. 所以DE=DF.
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3. 如图所示,在△ABC中,AB=AC,作AD⊥AB交BC的延长线于点D,作
AE∥BD、CE⊥AC,且AE,CE相交于点E. 试说明:AD=CE.
解:因为AE∥BD,所以∠EAC=∠ACB.
因为AB=AC,所以∠B=∠ACB.
所以∠EAC=∠B.
又因为∠BAD=∠ACE=90°,
所以△ABD≌△CAE(ASA).
所以AD=CE.
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4. (2023·江苏苏州中考)如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD为△ABC的
角平分线.以点A圆心,AD长为半径画弧,与AB,AC分别交于点E,F,连接
DE,DF.
(1)试说明:△ADE≌△ADF.
解:(1)因为AD是△ABC的角平分线,
所以∠BAD=∠CAD.
由作图知AE=AF.
在△ADE和△ADF中,
所以△ADE≌△ADF(SAS).
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(2)若∠BAC=80°,求∠BDE的度数.
解:(2)因为∠BAC=80°,AD为△ABC的角平分线,
所以∠EAD= ∠BAC=40°,
由作图知AE=AD,所以∠AED=∠ADE.
所以∠ADE= ×(180°-40°)=70°.
因为AB=AC,AD为△ABC的角平分线,
所以AD⊥BC. 所以∠BDE=90°-∠ADE=20°.
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5. (2023·山东泰安岱岳区期末)在△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点,
点E是AD上任意一点.
(1)如图①所示,连接BE,CE,则BE和CE相等吗?说明理由.
解:(1)BE=CE. 理由:
因为AB=AC,点 D是BC的中点,
所以∠BAE=∠CAE.
在△ABE和△ACE中,
所以△ABE≌△ACE(SAS),所以BE=CE.
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(2)当∠BAC=45°,BE的延长线与AC垂直相交于点F时,如图②所示,
BD和 AE相等吗?说明理由.
解:(2)BD= AE. 理由:
因为∠BAC=45°,BF⊥AF,
所以△ABF为等腰直角三角形,所以AF=BF.
由(1),知AD⊥BC,
所以∠EAF=∠CBF.
在△AEF和△BCF中,
所以△AEF≌△BCF(ASA),所以AE=BC.
因为BD= BC,所以BD= AE.
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等边三角形与全等三角形的综合应用
6. 如图所示,△ABC是等边三角形,D是线段BC上一点(不与点B,C重
合),连接AD,点E,F分别在线段AB,AC的延长线上,且DE=DF=AD.
(1)试说明:∠E=∠CDF.
解:(1)因为△ABC是等边三角形,
所以∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°.
所以∠EBD=∠DCF=120°.
因为DF=AD,所以∠CAD=∠F.
又因为∠BAD+∠CAD=∠BAC=60°,∠CDF+∠F=
∠ACB=60°,所以∠BAD=∠CDF.
因为DE=AD,所以∠BAD=∠E. 所以∠E=∠CDF.
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(2)判断点D从B运动到C的过程中,△CFD周长的变化规律,并说明理由.
解:(2)△CFD周长的变化规律是先变小后变大.
理由:在△BDE和△CFD中,
所以△BDE≌△CFD(AAS),所以BE=CD,
所以△CFD的周长为CD+CF+DF=CD+BD+AD=BC+AD.
因为在点D从B运动到C的过程中,BC长不变,AD长先变
小后变大,其中当点D运动到BC的中点位置时,AD长最小,
所以在点D从B运动到C的过程中,△CFD周长的变化规律是先变小后变大.
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7. 探究拓展 如图所示,在等边△ABC中,点E是边AC上一定点,点D是直线
BC上一动点,以DE为一边作等边△DEF,连接CF.
【问题解决】
如图①所示,若点D在边BC上,试说明:CE+CF=CD.
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解:【问题解决】如图①所示,在CD上截取CH=CE.
因为△ABC是等边三角形,所以∠ECH=60°.
所以△CEH是等边三角形.所以EH=EC=CH,∠CEH=60°.
因为△DEF是等边三角形,所以DE=FE,∠DEF=60°.
所以∠DEH+∠HEF=∠FEC+∠HEF=60°.所以∠DEH=∠FEC.
在△DEH和△FEC中,
所以△DEH≌△FEC(SAS).
所以DH=CF. 所以CD=CH+DH=CE+CF,即CE+CF=CD.
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【类比探究】
如图②所示,若点D在边BC的延长线上,请探究线段CE,CF与CD之间存在
怎样的数量关系?并说明理由.
【类比探究】线段CE,CF与CD之间的数量关系是CF=CD+CE.
理由:如图②所示,过点D作DG∥AB,交AC的延长线于点G.
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因为△ABC是等边三角形,所以∠A=∠B=60°.
因为GD∥AB,所以∠GDC=∠B=60°,∠DGC=∠A=60°.
所以∠GDC=∠DGC=60°.所以△GCD为等边三角形.
所以DG=CD=CG.
因为△EDF为等边三角形,所以ED=DF,∠EDF=∠GDC=60°.
所以∠EDG=∠FDC.
在△EGD和△FCD中,
所以△EGD≌△FCD(SAS).
所以EG=CF.
所以CF=EG=CG+CE=CD+CE,即CF=CD+CE.
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