内容正文:
全等三角形模型复习
(1)手拉手模型
1.(2024南宁银海三美月考)如图,已知C是线段AB上的任意一点(端点除外),分别以AC、BC为边并且在AB的同一侧作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE交CD于点M,连接BD交CE于点N.给出以下四个结论:①AE=BD;②CN=CM;③MN∥AB;④∠AMC=∠BNC.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图,△ABM和△CDM均为等边三角形,直线BC交AD于点F,点E、N分别为AD、BC的中点,下列结论:①AD=BC;②ME⊥CB;③AF﹣BF=MF;④△MNE为等边三角形;⑤MF平分∠BME.其中一定成立的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2024南宁沛鸿中学月考)【问题初探】
△ABC和△DBE是两个都含有45°角的大小不同的直角三角板.
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,∵AB=BC,∠ABD=∠CBE=90°,DB=EB,∴△ABD≌△CBE.依据的是判定定理 .
A.SSS B.SAS C.ASA D.AAS
【类比探究】
(2)当三角板ABC保持不动时,将三角板DBE绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD与CE的数量关系和位置关系,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图(3),在四边形ABCD中,∠BAD=90°,AB=AD,,连接AC,BD,∠ACD=45°,A到直线CD的距离为7,请求出△BCD的面积.
4.如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,F是AB边上的中点,点D,E分别在AC,BC边上运动,且保持AD=CE.连接DE,DF,EF.在此运动变化的过程中,下列结论:①△DFE是等腰直角三角形;②四边形CDFE的面积保持不变;③△CDE面积的最大值为8;④DE长度的最小值为4;其中正确的结论是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
(3)一线三等角
1.如图,已知AB=12cm,CA⊥AB于点A,DB⊥AB于点B,且AC=4cm,点P从点B向点A运动,每秒钟走1cm,点Q从点B向点D运动,每秒钟走2cm,两点同时出发,运动几秒钟后,△CPA与△PQB全等?
2.如图,AB=12cm,∠A=∠B=60°,AC=BD=9cm,点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上以x(cm/s)的速度由点B向点D运动,它们运动的时间为t(s).当△ACP与△BPQ全等时,x的值是( )
A.2 B.3或1.5 C.2或1.5 D.2或3
3.如图,点D,C,E在直线l上,点A,B在l的同侧,AC⊥BC,若AD=AC=BC=BE,CD=6,S△ACD=12,则CE的长是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
4.通过对如图数学模型的研究学习,解决下列问题:
[模型呈现]
如图1,∠BAD=90°,AB=AD,过点B作BC⊥AC于点C,过点D作DE⊥AC于点E.由∠1+∠2=∠2+∠D=90°,得∠1=∠D.又∠ACB=∠AED=90°,可以推理得到△ABC≌△DAE.进而得到AC= ,BC=AE.我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
[模型应用]
如图2,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,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为 .
A.50 B.62 C.65 D.68
[深入探究]
如图3,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC,DE,且BC⊥AF于点F,DE与直线AF交于点G.求证:点G是DE的中点;
5.【感知】如图①,△ABC是等边三角形,D是边BC上一点(点D不与点B、C重合),作∠EDF=60°,使角的两边分别交边AB、AC于点E、F,且BD=CF.若DE⊥BC,则∠DFC的大小是 度;
【探究】如图②,△ABC是等边三角形,D是边BC上一点(点D不与点B、C重合),作∠EDF=60°,使角的两边分别交边AB、AC于点E、F,且BD=CF.求证:BE=CD;
【应用】在图③中,若D是边BC的中点,且AB=2,其它条件不变,如图③所示,则四边形AEDF的周长为 .
(4)倍长中线、半角模型
1.如图,已知AD是△ACB的中线,点E是AC上的一点,BE交AD于F,AC=BF,∠DAC=24°,∠EBC=30°,则∠ACB= .
2.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,若∠DAB的角平分线AE交CD于E,连接BE,且BE平分∠ABC,则下列结论:①∠AEB=90°;②E为CD的中点;③BC+AD=AB;④S△ABE=S四边形ABCD,其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
3.【发现问题】小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:如图①,AD是△ABC的中线,若AB=5,AC=3,求AD的取值范围.
【探究方法】小强所在的小组通过探究发现,延长AD至点E.使ED=AD.连接BE.
可以证出△ADC≌△EDB,利用全等三角形的性质可将已知的边长与AD转化到到△ABE中,进而求出AD的取值范围.
方法小结:从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线AD延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
(1)请你利用上面解答问题的思路方法,写出求AD的取值范围的过程;
【问题解决】
(2)如图②,CB是△AEC的中线,CD是△ABC的中线,且AB=AC,下列四个选项中:
A.∠ACD=∠BCD B.CE=2CDC.∠BCD=∠BCE D.CD=CB
直接写出所有正确选项的序号是 .
【问题拓展】
(3)如图③,在△ABO和△CDO中,OA=OB,OC=OD,∠AOB与∠COD互补,连接AC、BD,E是BD的中点,求证:OE=AC.
4.定义:如图1,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC绕点A逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称是△A′B′C′,△ABC的“旋补三角形”,边B′C′上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.
特例感知:(1)在图2,图3中,是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.
①如图2,当△ABC为等边三角形时,AD与BC的数量关系AD= BC;
②如图3,当∠BAC=90°,BC=8时,则AD长为 .
猜想论证:(2)在图1中,当△ABC为任意三角形时,猜想AD与BC的数量关系,并给予证明.
5.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°,请猜想图中线段BE,EF,FD之间的数量关系,并证明你的猜想.
(2)如图2,在新修的小区中,有块四边形绿地ABCD,四周修有步行小径,且AB=AD,∠B+∠D=180°,在小径BC,CD上各修一凉亭E,F,在凉亭E与F之间有一池塘,不能直接到达经测量得到∠EAF∠BAD,BE=10米,DF=15米,试求两凉亭之间的距离EF.
6.已知在四边形ABCD中,AB=AD,.
(1)如图1,∠ABC=∠ADC=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,线段EF、BE、FD之间的关系是 ;
(2)如图2,∠ABC+∠ADC=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,∠ABC+∠ADC=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
(5)截长补短、对角互补
1.(1)如图1,四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,E是BC上一点,AE平分∠BAD,DE平分∠ADC.则线段AB、DC、AD的长度满足的数量关系为 ;
(2)如图2,将(1)中的条件“∠B=∠C=90”改为“∠B+∠C=180”,其他条件不变,(1)中的结论是否还成立,如果成立,请说明理由;如果不成立,请举出反例;
(3)将(1)中的条件“∠B=∠C=90改为“∠B=∠C=120“,其他条件不变,试探究线段AB、DC、AD、BC之间的数量关系,并说明理由.
2.在学习全等三角形的过程中,我们学会了用“截长补短”法来构造全等三角形,如图①,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD=DC,若BD=8cm,求四边形ABCD的面积.
解:延长BC至点E,使得CE=AB,连接DE,可证明△ABD≌△CED(SAS),根据全等三角形的性质得DE=BD=8cm,∠BDE=∠ADC=90°,得S四边形ABCD=S△ABD+S△BDC=S△BDC+S△DEC=S△BDE,那么四边形ABCD的面积就转化成△BDE的面积.
(1)根据上面的思路,我们可以求得四边形ABCD的面积为 cm2;
(2)如图②,在五边形ABCDE中,AB=AE=8cm,BC=4cm,DE=3cm,∠B=∠E=90°,AC,AD分别平分∠BCD,∠CDE,你是否可以用上面的方法求五边形ABCDE的面积呢?
3.在△ABC中,AB=AC,过点C作射线CB',使∠ACB'=∠ACB(点B'与点B在直线AC的异侧)点D是射线CB'上一动点(不与点C重合),点E在线段BC上,且∠DAE+∠ACD=90°.
(1)如图1,当点E与点C重合时,AD与CB'的位置关系是 ,若BC=a,则CD的长为 ;(用含a的式子表示)
(2)如图2,当点E与点C不重合时,连接DE.
①用等式表示∠BAC与∠DAE之间的数量关系,并证明;
②用等式表示线段BE,CD,DE之间的数量关系,并证明.
4.如图1,将含30°的三角板DFF的直角顶点D放置在含45°的直角三角板ABC的斜边AC的中点位置上,两直角边分别交AB、BC于M、N,利用三角形的全等,发现DM与DN数量关系是 ;若AB=5,BM=x,BN=y,y与x的函数关系式为: ;
(2)若将三角板DEF绕顶点D旋转,两直角边分别与AB、BC的延长线交于M、N,如图2,(1)中的DM与DN数量关系是否改变?并说明理由;
(3)若将三角板DEF的顶点D从中点处沿CA方向平移、旋转至△ADB≌△CND,如图3,其余条件不变,求证:BM=BN.
(6)做平行线构造全等、筝形
1.如图,在等边△ABC中,AB=4cm,BD平分∠ABC,点E在BC的延长线上,且∠E=30°,则CE的长是( )
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
2.如图,△ABC是边长为7的等边三角形,点P在AB上,过点P作PE⊥AC,垂足为E,延长BC到点Q,使CQ=PA,连接PQ交AC于点D,则DE的长为 .
3.(2024南宁37中月考)综合与实践
问题情境:已知在等边△ABC中,P是边AC上的一个定点.M是直线BC上的一个动点,以PM为边在PM的右侧作等边△PMN,连接CN.猜想证明:
(1)如图1,当点M在BC边上时,过点P作PH∥AB交BC于点H,求证:MH=NC;
问题解决:
(2)如图2,当点M在CB的延长线上时,已知CP=4,CM=11.请求出CN的长;
(3)如图3,当点M在BC的延长线上时,直接写出CP,CN,CM之间的数量关系.
4.在等边△ABC中,点O在BC边上,点D在AC的延长线上且OA=OD.
(1)如图1,若点O为BC中点,求∠COD的度数;
(2)如图2,若点O为BC上任意一点,求证:AD=AB+BO.
(3)如图3,若点O为BC上任意一点,点D关于直线BC的对称点为点P,连接AP,OP,请判断△AOP的形状,并说明理由.
5.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=9,点P从点B出发沿线段BA向点A移动,点Q同时从点C出发沿线段AC的延长线移动,点P与点Q移动的速度相同,线段PQ与线段BC相交于点D.
(1)如图①,当∠A=60°,QP⊥AB时,求证:AP=2CD;
(2)如图②,过点P作PE⊥BC于点E,在PQ移动的过程中,DE的长是否发生变化,若改变,请说明理由;若不变,请求出其值.
6.(2024南宁37中月考)两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.如图,四边形ABCD是一个等形,其中AD=CD,AB=CB,小明在探究筝形的性质时,连接AC,BD交于点O,下列说法错误的是( )
A.BD平分∠ABC B.BD垂直平分AC
C. D.AO+DO=BO
7.(2024南宁武鸣月考)【教材呈现】以下是人教版八年级上册数学教材第53页的部分内容.
如图1,四边形ABCD中,AD=CD,AB=CB.我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.
【性质探究】
(1)如图1,连接筝形ABCD的对角线AC、BD交于点O,试探究筝形ABCD的性质,并填空:对角线AC、BD的关系是: ;图中∠ADB、∠CDB的大小关系是: ;
【概念理解】
(2)如图2,在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,△EAB与△DAB关于AB所在的直线对称,△FAC与△DAC关于AC所在的直线对称,延长EB,FC相交于点G.请写出图中所有的“筝形”,并选择其中一个进行证明;
【应用拓展】
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF,分别交AB、AC于点M、H.求证:∠BAC=∠FEG.
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