内容正文:
专题03 全等三角形
考点聚焦:核心考点+期末考点,有的放矢
重点专攻:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
提升专练:真题感知+精选专练,全面突破
目录
考点一:全等三角形的性质 3
考点二:添加一个条件使两三角形全等 4
考点三:用HL证明两直角三角形全等 6
考点四:三角形全等的判定与性质 9
考点五:利用三角形全等求时间或线段长的多解问题 13
考点六:与全等三角形有关的多结论问题 15
考点七:全等三角形中的动点综合问题 19
考点八:三角形全等之一线三等角模型 23
考点九:三角形全等之手拉手模型 28
考点十:三角形全等之倍长中线模型 32
考点十一:三角形全等之截长补短模型 36
考点十二:三角形全等之新定义型综合问题 41
【知识点01】全等三角形的性质
对应角相等,对应边相等,对应边上的中线相等,对应边上的高相等,对应角的角平分线相等,面积相等.
【知识点02】角平分线
1.角的平分线的性质
(一)作已知角的平分线(已知:∠AOB。求作:∠AOB的平分线)
1、以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N。
2、分别以M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C。
3、画射线OC,射线OC即为所求。
(二)角的平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
几何表示:∵OC是∠AOB的平分线,P是OC上一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E。∴PD=PE。
2. 角的平分线的判定
角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上。
几何表示:∵点P是∠AOB内的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,且PD=PE,
∴点P在∠AOB的平分线OC上。
【知识点03】三角形全等的判定
1.判定全等三角形(边边边)
三边分别相等的两个三角形全等(可以简写成“边边边”或“SSS”)。
2.判定全等三角形(边角边)
两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(可以简写成“边角边”或“SAS”)。
3. 判定全等三角形(角边角)
两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等(可以简写成“角边角”或“ASA”)。
4. 判定全等三角形(角角边)
两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等(可以简写成"角角边"或"AAS")。
5. 判定全等三角形(直角边、斜边)
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")。
注意:用“HL”证明两个直角三角形全等,书写时两个三角形符号前面要加上“Rt”。
考点剖析
考点一:全等三角形的性质
例题:(23-24八年级上·江苏苏州·期末)如图,已知,,,则 .
【变式训练】
1.(23-24八年级上·河南郑州·期末)如图,,则 .
2.(23-24七年级下·山西临汾·期末)如图,,且点B,D,C在一条直线上,点F在上,延长交于点E.
(1)试说明:.
(2)若,,求的长.
考点二:添加一个条件使两三角形全等
例题:(23-24八年级上·贵州遵义·期末)如图,线段是四边形的对角线,,请添加一个条件使得,添加的条件为 .
【变式训练】
1.(23-24七年级下·甘肃白银·期末)如图,已知,要使,只需添加一个条件: (写一个即可).
2.(23-24八年级上·湖北咸宁·期末)如图已知,,
(1)添加下列条件:①;②;
③;④.
其中能证明与全等的有______(直接填序号);
(2)在(1)中选择一个进行证明.
考点三:用HL证明两直角三角形全等
例题:(23-24八年级上·广东肇庆·期末)如图,中,为上一点,为延长线上一点,且,过点作于点,过点作交的延长线于点,且,连交边于.求证:
(1);
(2).
【变式训练】
1.(23-24七年级下·四川甘孜·期末)如图,已知,,,,与交于点O.
(1)求证:.
(2)求.
2.(23-24八年级下·山东青岛·期末)如图,等腰中,是腰上的高,在底边上截取,过点E作交于F.
(1)求证:
(2)若,求的度数.
考点四:三角形全等的判定与性质
例题:(22-23七年级下·重庆·期末)如图,,点E为上一点,且,延长交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·安徽·期末)如图,在四边形中,,为对角线上一点,,且.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
2.(23-24八年级上·广东东莞·期末)如图,在中,是边上的高,点E在上,,,连接并延长交于点F.
(1)求证:;
(2)若恰好平分,,求的长
考点五:利用三角形全等求时间或线段长的多解问题
例题:(23-24七年级下·江苏苏州·期末)如图,在四边形中,,.动点P以的速度从点A出发沿边向点D匀速移动,动点Q以的速度从点B出发沿边向点C匀速移动,动点M从点B出发沿对角线向点D匀速移动,三点同时出发.连接,当动点M的速度为 时,存在某个时刻,使得以P、D、M为顶点的三角形与全等.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·河南商丘·期末)如图,,E、F分别为线段和射线上的一点,若点E从点B出发向点A运动,同时点F从点B出发沿射线运动,二者速度之比为2:3,当点E运动到点A时,两点同时停止运动.在射线上取一点G,使与全等,则的长为 .
2.(23-24七年级下·河南驻马店·期末)如图,在长方形中 ,,,,,延长至点E,使,连接.动 点P 从 点A 出发,以每秒2个单位长度的速度沿运动,回到点A 停止运动,运动时间为:t秒,当t 的值为 时,和全等.
考点六:与全等三角形有关的多结论问题
例题:(23-24七年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在中,,为边上一点,,点在的延长线上,平分,且.连接交于,为边上一点,满足,连接交于.以下结论:①;②;③.正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【变式训练】
1.(23-24七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在与中,,,,分别交,于点,,交于点,则下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.(23-24八年级上·云南红河·期末)如图所示,,,,点F是的中点.①;②;③;④;⑤.以上结论,正确的是( )
A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
考点七:全等三角形中的动点综合问题
例题:(23-24七年级下·全国·期末)如图,在中,,D为射线上一动点(不与点B、C重合),在的右侧作,使得,连接.
(1)当点D在线段上时,求证:;
(2)若点D运动到线段上某一点时,恰好有,问:线段与线段有什么位置关系并说明理由;
(3)在点D的运动过程中,当垂直于的某边时,则 (用含α的代数式表示).
【变式训练】
1.(23-24八年级上·贵州遵义·期末)在中,,点E为上一动点,过点A作于D,连接.
(1)【观察发现】
如图①,与的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中,的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为中点,探索与的数量关系.
考点八:三角形全等之一线三等角模型
例题:(23-24七年级下·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.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·山东日照·期末)问题情境:如图①,在中,于点D.
可知:(不需要证明);
(1)特例探究:如图②,,射线在这个角的内部,点B、C在的边上,且于点F,于点D.证明:;
(2)归纳证明:如图③,点B,C在的边上,点E,F在内部的射线上,分别是的外角.已知,.求证:;
(3)拓展应用:如图④,在中,.点D在边上,,点E、F在线段上,.若的面积为,则与的面积之和为 .(直接写出结果)
考点九:三角形全等之手拉手模型
例题:(23-24七年级下·吉林长春·期末)如图1,已知和都是等腰三角形,点和点分别在和上,,易知和的数量关系是.
(1)观察猜想
若,将绕点旋转到如图2所示的位置,连结和,猜想和的数量关系是,请说明理由;若延长和交于点,则______;
(2)类比探究
若,将绕点旋转到如图3所示的位置,连结和交于点和的数量关系为______,则______;
(3)拓展应用
如图3,在“类比探究”的条件下,已知,若连结和,则四边形的面积是______.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·山东济南·期末)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想
如图,在中,分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角,,连接,,则与的数量关系为 ,位置关系为 ;
(2)类比探究
如图 ,在中,分别以,为边作等腰直角和等腰直角,, 点,,在同一直线上,为中边上的高,猜想,,之间的数量关系并说明理由;
(3)解决问题
运用()()中所积累的经验和知识,完成下题:如图,要测量池塘两岸相对的两点,的距离,已经测得,,,米,米,的长为 米.
考点十:三角形全等之倍长中线模型
例题:(23-24八年级上·辽宁葫芦岛·期末)某校八年级(1)班数学兴趣小组在一次活动中进行了试验探究活动,请你和他们一起活动吧.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,延长至点,使,连接,求证:.
【理解与运用】
(2)如图2,是的中线,若,求的取值范围;
(3)如图3,是的中线,,点在的延长线上,,求证:.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·安徽安庆·期末)(1)如图①,在中,若,,为边上的中线,求的取值范围;
(2)如图②,在中,点D是的中点,,交于点E,交于点F,连接,判断与的大小关系并证明;
(3)如图③,在四边形中,,与的延长线交于点F,点E是的中点,若是的角平分线.试探究线段,,之间的数量关系,并加以证明.
考点十一:三角形全等之截长补短模型
例题:(23-24八年级上·福建南平期末)【问题背景】
如图1,在四边形中,,点E、F分别是边上的点,且,试探究图中线段之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点G,使,连结,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是_____.
【探索延伸】
如图2,若在四边形中,,点E、F分别是边上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·贵州毕节·期末)如图①,在四边形中,,点E,F分别是边,上的点,且,求线段之间的数量关系.小明提供了这样的思路:延长到点G,使,连接.
(1)根据小明的思路,请直接写出线段之间的数量关系:___________;
(2)如图②,在四边形中,,点E,F分别是边上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立说明理由.
(3)如图③,在四边形中,,点E,F分别是边延长线上的点,且,(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.
考点十二:三角形全等之新定义型综合问题
例题:(23-24七年级下·陕西宝鸡·期末)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线,上,过点A垂直的直线与过点B垂直的直线交于点Q,则我们把称为的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1,,分别是的两条高,两条高交于点F,根据定义,我们知道是的“边垂角”或是的“边垂角”,的“边垂角”是______;
(2)若是的“边垂角”,则与的数量关系是______;
(3)若是的“边垂角”,且.如图2,交于点E,点C关于直线对称点为点F,连接,,且,求证:.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·江苏南京·期末)定义:只有一组对角相等的四边形叫做等角四边形.如:在四边形中,若,且,则称四边形为等角四边形,记作等角四边形.
【初步认识】
(1)如图,四边形是等角四边形,,,则_____;
【继续探索】
(2)如图,四边形是等角四边形,平分,平分,求证:;
(1)如图,已知,点分别在边上.在的内部求作一点,使四边形是等角四边形,且.
(要求:用无刻度直尺和圆规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明.)
真题感知
一、单选题
1.(24-25八年级上·河南信阳·期末)如图,,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(23-24七年级下·四川成都·期末)如图,小明书上的三角形被墨迹污染了一部分,很快他就根据所学知识画出一个与书上完全一样的三角形.他的依据是( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级上·四川遂宁·期末)如图,下列条件中,不能证明的是( )
A. B.
C. D.
4.(16-17八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在长方形中,,,延长到点E,使,连接,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为( )秒时,与全等.
A.1 B.1或3 C.1或7 D.3或7
5.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,,过点C作交的平分线于点O,点P是延长线上一点,,现有下列结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
6.(24-25八年级上·全国·期末)如图,在中,是上一点,,,,三点共线,请添加一个条件: ,使得.(只添一种情况即可)
7.(24-25八年级上·山东·期末)如图,,,,,,则的度数是 .
8.(24-25八年级上·全国·期末)如图,,点D在边上,延长交边于点F,若,则 度.
9.(24-25八年级上·全国·期末)如图,于点A,于点B,且.点P从A向B运动,每分钟走,点Q从A向D运动,每分钟走2m,P,Q两点同时出发,运动 分钟后,与全等.
10.(24-25七年级上·吉林长春·期末)如图,在直角三角形中,,,将绕点A逆时针旋转得到,点E落在上,延长交于点F.给出下面四个结论:
①;②;③;④若,,连接,则的面积是4.上述结论中,所有正确结论的序号是 .
三、解答题
11.(23-24八年级上·安徽六安·期末)如图,已知点B,E,C,F在一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
12.(23-24八年级上·湖北十堰·期末)如图,在四边形中,E为上一点,F为上一点,,.
(1)求证:;
(2)求证:平分,平分.
13.(24-25八年级上·全国·期末)小明在物理课上学习了发声物体的振动实验后,对其作了进一步的探究.在一个支架的横杆点O处用一根细绳悬挂个小球A,小球A可以自由摆动,如图,表示小球静止时的位置,当小明用发声物体靠进小球时,小球从摆到位置,此时过点B作于点D,且测得到点B到的距离为;当小球摆到位置时,与恰好垂直(图中的A,B,O,C在同一平面上),过点C作于点E,测得点C到的距离为.
(1)判断与的数量关系,并证明;
(2)求两次摆动中点B和C的高度差的长.
14.(22-23八年级上·福建莆田·期末)数学活动课中,老师给出以下问题:
(1)如图1,在中,D是边的中点,若,则中线长度的取值范围 .
(2)如图2,在中,为锐角,D是边的中点,过D点的射线交边于E,再作交边于点F,连接,请探索由三条线段构成的三角形的形状,并说明理由.
(3)已知:如图3,,且,F是线段的中点.求证:.
15.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,在中,为锐角,点D为直线上一动点,以为直角边且在的右侧作等腰直角三角形,,.
(1)如果,.
①当点D在线段上时,如图1,线段、的位置关系为________,数量关系为________;
②当点D在线段的延长线上时,如图2,①中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(2)如图3,如果,,点D在线段上运动.
探究:当多少度时,?请说明理由.
16.(23-24八年级上·四川达州·期末)如图,,,点为中点,连接并延长,交于点.
(1)当时,求的长度.
(2)如图,将的角度都调整为,其余条件不变,求此时的长度.
(3)如图,当的角度都变为,其余条件不变,动点在线段上,从点向点运动,动点在线段上,从点向点运动,并且运动速度相同,连接,探究的数量关系并说明理由.
17.(23-24八年级上·四川成都·期末)在中,,点D是平面内一点(不与点A,B,C重合),连接,连接.将沿直线翻折,得到,连接.
(1)如图1,点D在内部,交于点E,点F是上一点,且,连接.
①求证:;
②若,,求点G到直线的距离.
(2)如图2,点D在的内部,试探究之间的数量关系并说明理由.
18.(23-24八年级下·辽宁盘锦·期末)通过类比联想、引中拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.
原题:如图1,点、分别在正方形的边、上,,连接,则,试说明理由.
(1)思路梳理
,
把绕点逆时针旋转至,可使与重合.
,
,点、、共线.
根据 ,易证 ,得.
(2)类比引申
如图,四边形中,,,点、分别在边、上,.若、都不是直角,则当与满足等量关系,求证:.
(3)联想拓展
如图,在中,,,点、均在边上,且.猜想、、应满足的等量关系,并写出推理过程.
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专题03 全等三角形
考点聚焦:核心考点+期末考点,有的放矢
重点专攻:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
提升专练:真题感知+精选专练,全面突破
目录
考点一:全等三角形的性质 3
考点二:添加一个条件使两三角形全等 4
考点三:用HL证明两直角三角形全等 6
考点四:三角形全等的判定与性质 9
考点五:利用三角形全等求时间或线段长的多解问题 13
考点六:与全等三角形有关的多结论问题 15
考点七:全等三角形中的动点综合问题 19
考点八:三角形全等之一线三等角模型 23
考点九:三角形全等之手拉手模型 28
考点十:三角形全等之倍长中线模型 32
考点十一:三角形全等之截长补短模型 36
考点十二:三角形全等之新定义型综合问题 41
【知识点01】全等三角形的性质
对应角相等,对应边相等,对应边上的中线相等,对应边上的高相等,对应角的角平分线相等,面积相等.
【知识点02】角平分线
1.角的平分线的性质
(一)作已知角的平分线(已知:∠AOB。求作:∠AOB的平分线)
1、以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N。
2、分别以M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C。
3、画射线OC,射线OC即为所求。
(二)角的平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
几何表示:∵OC是∠AOB的平分线,P是OC上一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E。∴PD=PE。
2. 角的平分线的判定
角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上。
几何表示:∵点P是∠AOB内的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,且PD=PE,
∴点P在∠AOB的平分线OC上。
【知识点03】三角形全等的判定
1.判定全等三角形(边边边)
三边分别相等的两个三角形全等(可以简写成“边边边”或“SSS”)。
2.判定全等三角形(边角边)
两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(可以简写成“边角边”或“SAS”)。
3. 判定全等三角形(角边角)
两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等(可以简写成“角边角”或“ASA”)。
4. 判定全等三角形(角角边)
两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等(可以简写成"角角边"或"AAS")。
5. 判定全等三角形(直角边、斜边)
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")。
注意:用“HL”证明两个直角三角形全等,书写时两个三角形符号前面要加上“Rt”。
考点剖析
考点一:全等三角形的性质
例题:(23-24八年级上·江苏苏州·期末)如图,已知,,,则 .
【答案】/60度
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等三角形的性质
【分析】本题主要考查了全等三角形的对应角相等,并注意运用了三角形的内角和定理,做题时要找准对应关系.
先利用,得到对应角相等,然后在中依据三角形内角和定理,求出的大小.
【详解】解:,
,
,
.
故答案为:.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·河南郑州·期末)如图,,则 .
【答案】/105度
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等三角形的性质
【分析】本题考查了全等三角形的性质:对应角相等,可得,最后根据三角形内角和即可求解;
【详解】解:∵,
∴
∴
故答案为:
2.(23-24七年级下·山西临汾·期末)如图,,且点B,D,C在一条直线上,点F在上,延长交于点E.
(1)试说明:.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】全等三角形的性质
【分析】本题考查全等三角形的性质,全等三角形的对应边相等,对应角相等.
(1)根据全等三角形的对应角相等可得,,再由等量代换即可证明;
(2)根据全等三角形的对应边相等可得,,再由等量代换即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
∵点B,D,C在一条直线上,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴.
考点二:添加一个条件使两三角形全等
例题:(23-24八年级上·贵州遵义·期末)如图,线段是四边形的对角线,,请添加一个条件使得,添加的条件为 .
【答案】(答案不唯一)
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查了全等三角形的判定,解题的关键是掌握全等三角形的判定定理.根据全等三角形的判定定理,即可解答.
【详解】解:①当时,根据可判定;
②当时,根据可判定;
③当时,根据可判定;
故答案为:(或或).
【变式训练】
1.(23-24七年级下·甘肃白银·期末)如图,已知,要使,只需添加一个条件: (写一个即可).
【答案】(答案不唯一)
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,根据题意可知,推出,,则可添加条件,利用即可证明.
【详解】解:添加条件,理由如下:
∵,
∴,,
∴,
故答案为:(答案不唯一).
2.(23-24八年级上·湖北咸宁·期末)如图已知,,
(1)添加下列条件:①;②;
③;④.
其中能证明与全等的有______(直接填序号);
(2)在(1)中选择一个进行证明.
【答案】(1)②③
(2)见解析
【知识点】用SSS间接证明三角形全等(SSS)、添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查了添加条件使三角形全等及证明;
(1)根据全等三角形的判定定理即可解答;
(2)根据(1)所选取的条件,证明三角形全等即可.
【详解】(1)解:已知,,要使与全等可以添加的条件为或,能得到这些条件的有②③,
故答案为:②③;
(2)证明:选③,
∵,
∴,
即,
在与中,
,
∴.
考点三:用HL证明两直角三角形全等
例题:(23-24八年级上·广东肇庆·期末)如图,中,为上一点,为延长线上一点,且,过点作于点,过点作交的延长线于点,且,连交边于.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等三角形综合问题、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质.熟练掌握三角形全等的判定与性质是解题的关键.
(1)由“”可证;
(2)先由(1)可知,证,从而由三角形全等的性质可得,然后由线段的和差即可得证.
【详解】(1)证明:∵,,
∴在与中,
,
;
(2)证明:由(1)知,
,
∵,,
,
在与中,
,
,
,
,
.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·四川甘孜·期末)如图,已知,,,,与交于点O.
(1)求证:.
(2)求.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】三角形的外角的定义及性质、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,三角形外角的性质,
(1)根据证明两个三角形全等即可;
(2)根据三角形全等的性质和三角形外角的性质可得结论;
解题的关键是掌握三角形全等的判定.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即,
∵,
在和中,
,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
由(1)知:,
∴,
∴,
∴,
∴的度数为.
2.(23-24八年级下·山东青岛·期末)如图,等腰中,是腰上的高,在底边上截取,过点E作交于F.
(1)求证:
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】直角三角形的两个锐角互余、三角形的外角的定义及性质、全等三角形的性质、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,
(1)直接利用证明,根据全等三角形的性质可得结论;
(2)先根据直角三角形的性质求出,再根据全等三角形的性质求出,然后根据等边对等角得,进而求出,可得答案.
【详解】(1)证明:∵是腰上的高,,
∴.
又∵,,
∴,
∴;
(2)∵,,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵是等腰三角形,
∴.
∵是的外角,
∴,
∴.
考点四:三角形全等的判定与性质
例题:(22-23七年级下·重庆·期末)如图,,点E为上一点,且,延长交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边对等角
【分析】(1)利用平行线的性质得到,然后根据三角形全等的判定证明即可;
(2)根据全等的性质得到,然后运用三角形内角和定理计算即可;
【详解】(1)解:
在和中
(2)
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质、平行线的性质、等腰三角形的性质、三角形的内角和定理,熟练运用这些知识解决问题是关键.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·安徽·期末)如图,在四边形中,,为对角线上一点,,且.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,由全等三角形得到线段相等是解题的关键.
(1)由补角的性质得到,由平行得,由即可证明三角形全等;
(2)由全等三角形得,,进而求得,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴.
∴
2.(23-24八年级上·广东东莞·期末)如图,在中,是边上的高,点E在上,,,连接并延长交于点F.
(1)求证:;
(2)若恰好平分,,求的长
【答案】(1)详见解析
(2)
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查三角形全等的判定及性质,三角形的内角和定理.
(1)证明即可得证结论;
(2)由得到,又,从而,因此,再由,即可证明,进而得到,.
【详解】(1)证明:∵是边上的高,
∴.
在和中
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴在和中
,
∴,
∴,
∴,
∴.
考点五:利用三角形全等求时间或线段长的多解问题
例题:(23-24七年级下·江苏苏州·期末)如图,在四边形中,,.动点P以的速度从点A出发沿边向点D匀速移动,动点Q以的速度从点B出发沿边向点C匀速移动,动点M从点B出发沿对角线向点D匀速移动,三点同时出发.连接,当动点M的速度为 时,存在某个时刻,使得以P、D、M为顶点的三角形与全等.
【答案】或
【知识点】几何问题(二元一次方程组的应用)、全等三角形的性质
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质,平行线的性质,解二元一次方程组,设运动的时间为,动点M的速度为,则,进而得到,再分当时,当时,两种情况根据全等三角形对应边相等建立方程组求解即可.
【详解】解:设运动的时间为,动点M的速度为,
由题意得,,
∴.
∵,
∴.
当时,则,
∴,
解得,
∴,
解得.
当时,则,
∴,
解得,
∴,
解得.
综上所述,动点M的速度为或,
故答案为:或.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·河南商丘·期末)如图,,E、F分别为线段和射线上的一点,若点E从点B出发向点A运动,同时点F从点B出发沿射线运动,二者速度之比为2:3,当点E运动到点A时,两点同时停止运动.在射线上取一点G,使与全等,则的长为 .
【答案】8或15
【知识点】全等三角形的性质
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质,掌握分类讨论思想是解题的关键.
设,则,使与全等;然后分和两种情况解答即可.
【详解】解:设,则,使与全等
①当时,
∵,
∴,解得:,
∴.
②当时,
∵,
∴,解得:,
∴,
综上所述,或.
故答案为:8或15.
2.(23-24七年级下·河南驻马店·期末)如图,在长方形中 ,,,,,延长至点E,使,连接.动 点P 从 点A 出发,以每秒2个单位长度的速度沿运动,回到点A 停止运动,运动时间为:t秒,当t 的值为 时,和全等.
【答案】或 10
【知识点】全等三角形的性质
【分析】此题考查了全等三角形的性质和判定,根据题意分两种情况:和,然后根据全等三角形的性质求解即可.
【详解】解:如图所示,当时,
∴
∵在长方形中,,,
∴,
∴
∵点P的运动时间为每秒2个单位
∴(秒);
如图所示,当时,
∴,
∴,
∴(秒)
综上所述,当t的值为或10秒时,与全等.
故答案为:3.5或10.
考点六:与全等三角形有关的多结论问题
例题:(23-24七年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在中,,为边上一点,,点在的延长线上,平分,且.连接交于,为边上一点,满足,连接交于.以下结论:①;②;③.正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质,三角形内角和定理等知识,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解题关键.
先根据邻补角的定义可得,再根据角平分线的定义可得,然后利用定理证明出,进而判断①;利用证明出进而可判断②;得到,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】,
,
平分,
,
,
在和中,
,
,故①正确;
∵,,
∴,故②正确;
∴
又∵
∴,故③正确.
综上所述,正确的有3个.
故选:D.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在与中,,,,分别交,于点,,交于点,则下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,利用可证明,即可得,,,进而可判断①②正确,再利用可证明,即可判断④正确,再证明,,可知,根据题目条件,不能判断出与的大小关系,因此不能判断与是否相等,进而可知③不正确,理解并掌握全等三角形的判定及性质是解题的关键.
【详解】解:,,,
,
,,,故②正确,
,
即,故①正确,
,,,
,故④正确,
,,,
,
,
又,
,即,
,,,
,
,
根据题目条件,不能判断出与的大小关系,因此不能判断与是否相等,故③错误,
综上,正确的有①②④;
答案:B.
2.(23-24八年级上·云南红河·期末)如图所示,,,,点F是的中点.①;②;③;④;⑤.以上结论,正确的是( )
A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】C
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、两直线平行内错角相等
【分析】此题考查了全等三角形的性质和判定,三角形中线的性质,解题的关键是掌握以上知识点.
根据题意证明出,进而判断①;然后根据全等三角形的性质可判断②③;然后根据三角形中线的性质可判定④;然后根据直角三角形斜边中线的性质可判断⑤.
【详解】解:∵
∴
又∵,,
∴,故①正确;
∴
∴,故②正确;
∵
∴,
∴,即
又∵
∴
∴
∴,故③正确;
∵点F是的中点
∴,故④正确;
∵
∴,故⑤错误.
综上所述,正确的是①②③④.
故选:C.
考点七:全等三角形中的动点综合问题
例题:(23-24七年级下·全国·期末)如图,在中,,D为射线上一动点(不与点B、C重合),在的右侧作,使得,连接.
(1)当点D在线段上时,求证:;
(2)若点D运动到线段上某一点时,恰好有,问:线段与线段有什么位置关系并说明理由;
(3)在点D的运动过程中,当垂直于的某边时,则 (用含α的代数式表示).
【答案】(1)见解析;
(2),理由见解析;
(3)或
【知识点】等边三角形的判定和性质、全等的性质和SAS综合(SAS)、三角形内角和定理的应用
【分析】(1)由得,利用即可得出结论;
(2)由(1)知,根据全等三角形的性质得,,则,可得为等边三角形,则,可得,得出,根据平行线的判定可得;
(3)分两种情形:当时,当时,利用三角形内角和定理以及等腰三角形的性质求解即可.
本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会用分类讨论的首先思考问题,属于中考压轴题.
【详解】(1)证明:如图,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)解:,理由如下:
由(1)知,
,,
,
,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
;
(3)解:如图,当时,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
;
如图,当时,
,
,
由(1)知,,
,
,
,
,,
,
,
.
综上所述,当垂直于的某边时,则或.
故答案为:或.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·贵州遵义·期末)在中,,点E为上一动点,过点A作于D,连接.
(1)【观察发现】
如图①,与的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中,的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为中点,探索与的数量关系.
【答案】(1)
(2)的大小不变,
(3)
【知识点】同(等)角的余(补)角相等的应用、全等三角形综合问题、旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】此题考查等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识.
(1)由,得,而,所以,于是得到问题的答案;
(2)作交于点F,则,而,即可证明,得,则,所以的大小不改变,;
(3)作交于点G,作于点H,可证明,得,由,得,则,由,得,则,所以,即可推导出.
【详解】(1)∵
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
(2)的大小不改变,
如图①,作交于点F,则,
∴,
由(1)得,
∵
∴,
∴,
∴,
∴的大小不改变,.
(3),
理由:如图②,作交于点G,作于点H,则
∴,
∵E为中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(2)得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
考点八:三角形全等之一线三等角模型
例题:(23-24七年级下·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;
【知识点】全等三角形综合问题
【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
,
,
,
,
.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·山东日照·期末)问题情境:如图①,在中,于点D.
可知:(不需要证明);
(1)特例探究:如图②,,射线在这个角的内部,点B、C在的边上,且于点F,于点D.证明:;
(2)归纳证明:如图③,点B,C在的边上,点E,F在内部的射线上,分别是的外角.已知,.求证:;
(3)拓展应用:如图④,在中,.点D在边上,,点E、F在线段上,.若的面积为,则与的面积之和为 .(直接写出结果)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【知识点】直角三角形的两个锐角互余、三角形的外角的定义及性质、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】(1)先运用直角三角形的两个锐角互余以及角的等量代换得,证明,即可作答.
(2)先运用三角形的外角性质以及角的和差关系得出,证明,即可作答.
(3)这运用等高算面积,则底的比就是它们的面积的比列式计算,再结合全等三角形的性质,即可作答.
本题考查了全等三角形的性质以及三角形的外角性质,直角三角形的两个锐角互余,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】(1)证明:如图:
∵,
∴
∵
∴
∴,
在和中,
,
∴;
(2)证明:如图:
易得,
∵
∴
∴,
在和中,
,
∴;
(3)解:如图:
∵的面积为24,,且分别以为底来运算面积
∴此时它们的高是相等的,即的面积是:,
由(2)可知,,
∴与的面积之和等于与的面积之和,
即等于的面积是8,
答案为:8.
考点九:三角形全等之手拉手模型
例题:(23-24七年级下·吉林长春·期末)如图1,已知和都是等腰三角形,点和点分别在和上,,易知和的数量关系是.
(1)观察猜想
若,将绕点旋转到如图2所示的位置,连结和,猜想和的数量关系是,请说明理由;若延长和交于点,则______;
(2)类比探究
若,将绕点旋转到如图3所示的位置,连结和交于点和的数量关系为______,则______;
(3)拓展应用
如图3,在“类比探究”的条件下,已知,若连结和,则四边形的面积是______.
【答案】(1)理由见解析;60
(2);90
(3)
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】(1)证明,,,根据三角形内角和,即可求解,
(2)证明,,,根据三角形内角和,即可求解,
(3)由,,得到,整理代入厚即可求解,
本题考查了,全等三角形的性质与判定,解题的关键是:熟练掌握相关性质定理.
【详解】(1)解:长和交于点P,
∵,
即,
在和中,,,,
∴,
∴,,
∴
故答案为:60;
(2)解:∵,
即,
在和中,,,,
∴,
∴,,
∴
故答案为:;90,
(3)解:∵,,
∴,
故答案为:8.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·山东济南·期末)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想
如图,在中,分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角,,连接,,则与的数量关系为 ,位置关系为 ;
(2)类比探究
如图 ,在中,分别以,为边作等腰直角和等腰直角,, 点,,在同一直线上,为中边上的高,猜想,,之间的数量关系并说明理由;
(3)解决问题
运用()()中所积累的经验和知识,完成下题:如图,要测量池塘两岸相对的两点,的距离,已经测得,,,米,米,的长为 米.
【答案】(1);;
(2),理由见解析;
(3)米.
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、用勾股定理解三角形
【分析】()证即可证出,再根据“”字型得;
()先 证,再证,最后通过线段和差即可得证;
()按照前问思路构造“手拉手模型”全等,作,使,连接,则为等腰直角三角形,证明,则,最后利用勾股定理求即可;
本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等内容,熟练掌握相关知识和添加合适的辅助线是解题关键.
【详解】(1)解:∵和都是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
设与交于点,与交于点,
∵,
∴,
∴;
故答案为:,;
(2),理由如下:
∵和均为等腰直角三角形,
∴,,
∵
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)如图,作,使,连接,则为等腰直角三角形,
同()同理可证:,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴(米),
∴米,
故答案为:.
考点十:三角形全等之倍长中线模型
例题:(23-24八年级上·辽宁葫芦岛·期末)某校八年级(1)班数学兴趣小组在一次活动中进行了试验探究活动,请你和他们一起活动吧.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,延长至点,使,连接,求证:.
【理解与运用】
(2)如图2,是的中线,若,求的取值范围;
(3)如图3,是的中线,,点在的延长线上,,求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)证明见解析
【知识点】三角形三边关系的应用、根据三角形中线求长度、全等的性质和SAS综合(SAS)、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,涉及中点性质、三角形三边关系等知识,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解决问题的关键.
(1)延长至点,使,连接,如图所示,根据题意,由三角形全等的判定得到,从而根据全等三角形性质即可得证;
(2)延长至点,使,连接,如图所示,由三角形全等的判定与性质得到,设,在中,由三边关系即可得到答案;
(3)延长至点,使,连接,如图所示,得到,再由三角形全等的判定与性质得到,进而可确定,再由全等性质即可得证.
【详解】(1)证明:延长至点,使,连接,如图所示:
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:延长至点,使,连接,如图所示:
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,
在中,由三边关系可得,即,
∴;
(3)证明:延长至点,使,连接,如图所示:
∴,
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·安徽安庆·期末)(1)如图①,在中,若,,为边上的中线,求的取值范围;
(2)如图②,在中,点D是的中点,,交于点E,交于点F,连接,判断与的大小关系并证明;
(3)如图③,在四边形中,,与的延长线交于点F,点E是的中点,若是的角平分线.试探究线段,,之间的数量关系,并加以证明.
【答案】(1);(2),见解析;(3),见解析
【知识点】根据平行线的性质求角的度数、三角形三边关系的应用、全等三角形综合问题、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】(1)由已知得出,即为的一半,即可得出答案;
(2)延长至点M,使,连接,可得,得出,由线段垂直平分线的性质得出,在中,由三角形的三边关系得出即可得出结论;
(3)延长交于点G,根据平行和角平分线可证,也可证得,从而可得,即可得到结论.
【详解】解:(1)如图①,延长到点E,使,连接,
∵D是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2),理由如下:
延长至点M,使,连接,如图②所示.
同(1)得:,
∴,
∵,
∴,
在中,由三角形的三边关系得:
,
∴;
(3),理由如下:
如图③,延长交于点G,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴
∴,
∴,
∵,
∴ .
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了三角形的三边关系,作辅助线—倍长中线法、全等三角形的判定与性质,角的关系等知识点,所以本题的综合性比较强,有一定的难度,通过作辅助线证明三角形全等是解题的关键.
考点十一:三角形全等之截长补短模型
例题:(23-24八年级上·福建南平期末)【问题背景】
如图1,在四边形中,,点E、F分别是边上的点,且,试探究图中线段之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点G,使,连结,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是_____.
【探索延伸】
如图2,若在四边形中,,点E、F分别是边上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【答案】【问题背景】;【探索延伸】仍然成立,理由见解析
【知识点】全等三角形综合问题、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线构建全等三角形是解题的关键.
问题背景:先利用“”判断得到,,再证明,接着根据“”判断,所以,从而得到;
探索延伸:结论仍然成立,证明方法与(1)相同.
【详解】问题背景:,证明如下:
如下图,延长到点,使得,连接,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为:;
探索延伸:结论仍然成立,理由如下:
如下图,延长到点,使得,连接,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·贵州毕节·期末)如图①,在四边形中,,点E,F分别是边,上的点,且,求线段之间的数量关系.小明提供了这样的思路:延长到点G,使,连接.
(1)根据小明的思路,请直接写出线段之间的数量关系:___________;
(2)如图②,在四边形中,,点E,F分别是边上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立说明理由.
(3)如图③,在四边形中,,点E,F分别是边延长线上的点,且,(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.
【答案】(1)
(2)(1)中的结论仍然成立,理由见解析
(3)结论不成立,应当是,理由见解析
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】该题主要考查了全等三角形的性质和判定,解题的关键是正确作出辅助线.
(1)如图中,延长到,使,连接.利用全等三角形的性质解决问题即可.
(2)思路和作辅助线的方法与(1)完全一样,如图中,延长至M,使,连接.只不过证明三角形和全等中,证明时,用到的等角的补角相等,其他的都一样.因此与(1)的结果完全一样.
(3)按照(1)的思路,我们应该通过全等三角形来实现相等线段的转换.就应该在上截取,使,连接.根据(1)的证法,我们可得出,那么.所以(1)的结论在(3)的条件下是不成立的.
【详解】(1)解:如图中,延长到G,使,连接,
,,
.
.
.
.
又,
,
,
.
.
故答案为:;
(2)解:(1)中的结论仍然成立.
证明:如图中,延长至M,使,连接.
,,
,
在与中,
,
.
.
,
.
,即.
在与中,
,
.
,即,
.
(3)解:结论不成立,应当是.
证明:如图中,在上截取,使,连接.
,,
.
在与中
,
.
.
.
.
,
∴.
,
,
.
考点十二:三角形全等之新定义型综合问题
例题:(23-24七年级下·陕西宝鸡·期末)【阅读理解】
定义:在同一平面内,点A,B分别在射线,上,过点A垂直的直线与过点B垂直的直线交于点Q,则我们把称为的“边垂角”.
【迁移运用】
(1)如图1,,分别是的两条高,两条高交于点F,根据定义,我们知道是的“边垂角”或是的“边垂角”,的“边垂角”是______;
(2)若是的“边垂角”,则与的数量关系是______;
(3)若是的“边垂角”,且.如图2,交于点E,点C关于直线对称点为点F,连接,,且,求证:.
【答案】(1)
(2)或
(3)见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、全等的性质和SAS综合(SAS)、三角形内角和定理的应用
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,四边形内角和定理:
(1)根据“边垂角”的定义即可得到答案;
(2)分两种情况画出图形,根据四边形的内角和定理以及等角的余角相等即可得出结论;
(3)延长交于点,先证明,再证明,依据题意得出,即可得到结论.
【详解】(1)解:根据“边垂角”的定义,的“边垂角”是;
(2)解:若是的“边垂角”,分两种情况
①如图,是的“边垂角”,
,
,
,
,
②如图,
是的“边垂角”,
,
,
,
,
综上所述,与的数量关系是或;
(3)解:延长交于点,
是的“边垂角”,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点关于直线对称点为点,
,
,
;
【变式训练】
1.(23-24七年级下·江苏南京·期末)定义:只有一组对角相等的四边形叫做等角四边形.如:在四边形中,若,且,则称四边形为等角四边形,记作等角四边形.
【初步认识】
(1)如图,四边形是等角四边形,,,则_____;
【继续探索】
(2)如图,四边形是等角四边形,平分,平分,求证:;
(1)如图,已知,点分别在边上.在的内部求作一点,使四边形是等角四边形,且.
(要求:用无刻度直尺和圆规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明.)
【答案】(1)135;(2)证明见解析;(3)见解析
【知识点】尺规作一个角等于已知角、同位角相等两直线平行、角平分线的有关计算
【分析】(1)由题意得出,再由计算即可得出答案;
(2)设,由角平分线的定义得出,,求出,在计算出,得出,即可得证;
(3)根据等角四边形的定义作图即可.
【详解】(1)解:∵四边形是等角四边形,,,
∴,
∴;
(2)证明:∵四边形是等角四边形,
∴,
设,
∵在四边形中,,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,作,作射线,作,,、交于点,点即为所求,
,
∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是等角四边形,
∴点即为所求.
【点睛】本题考查了角平分线的定义、作图—设计与应用作图、三角形内角和定理、平行线的判定等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
真题感知
一、单选题
1.(24-25八年级上·河南信阳·期末)如图,,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等三角形的性质
【分析】本题考查三角形的内角和定理,全等三角形的性质.根据全等三角形的性质可得,根据三角形的内角和定理可求出的度数,即可解答.
【详解】解:,
,
,
,
.
故选:A
2.(23-24七年级下·四川成都·期末)如图,小明书上的三角形被墨迹污染了一部分,很快他就根据所学知识画出一个与书上完全一样的三角形.他的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定;根据图形可知两角及夹边是已知条件即可判断.
【详解】解:由图可知,左上角和左下角可测量,为已知条件,
两角的夹边也可测量,为已知条件,
故可根据即可得到与原图形全等的三角形,即小亮画图的依据是两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等(),
故选:B.
3.(23-24八年级上·四川遂宁·期末)如图,下列条件中,不能证明的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题主要考查的是全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
依据全等三角形的判定定理解答即可.
【详解】解:A、依据可知,故A不符合要求;
B、依据可知,故B不符合要求;
C、依据可知,故C不符合要求;
D、依据无法判定,故D符合要求.
故选:D.
4.(16-17八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在长方形中,,,延长到点E,使,连接,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为( )秒时,与全等.
A.1 B.1或3 C.1或7 D.3或7
【答案】C
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质.根据题意,分两种情况进行讨论,根据题意得出和即可求得.
【详解】解:由题意得:,
若,,
根据证得,
,即,
若,,
根据证得,
,即.
当t的值为1或7秒时.与全等.
故选:C.
5.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,,过点C作交的平分线于点O,点P是延长线上一点,,现有下列结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】用勾股定理解三角形、角平分线的性质定理、等腰三角形的性质和判定、全等三角形综合问题
【分析】三线合一,角平分线的定义,结合平角的定义,求出,判断①;过点作,角平分线的性质,得到,证明,推出,判断②;证明,根据,即可得出,判断③;连接,证明,推出,得到,判断④;连接,勾股定理判断⑤.
【详解】解:∵,
∴,
∵过点C作交的平分线于点O,
∴平分,,,
∴平分,
∴,,
∴,故①错误;
过点作,则:,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,故②正确;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,故③错误;
连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴点和点到直线的距离相等,
∴,故④正确;
连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;故⑤正确;
综上:正确的有3个;
故选C.
【点睛】本题考查等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,勾股定理等知识点,综合性强,难度较大,属于选择题中的压轴题,熟练掌握相关知识点,添加辅助线,构造特殊图形和全等三角形,是解题的关键.
二、填空题
6.(24-25八年级上·全国·期末)如图,在中,是上一点,,,,三点共线,请添加一个条件: ,使得.(只添一种情况即可)
【答案】或(答案不唯一)
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,利用全等三角形的判定解答.根据题目中的条件和全等三角形的判定,可以写出添加的条件,注意本题答案不唯一.
【详解】,
,.
添加条件,可以使得,可得;
添加条件,可以使得,可得.
故答案为或(答案不唯一).
7.(24-25八年级上·山东·期末)如图,,,,,,则的度数是 .
【答案】/75度
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、三角形内角和定理的应用
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,全等三角形的性质和判定,先根据证明,得出,根据三角形内角和求出,再根据,求出,最后求出结果即可.
【详解】解:∵在和中
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
8.(24-25八年级上·全国·期末)如图,,点D在边上,延长交边于点F,若,则 度.
【答案】138
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等三角形的性质、对顶角相等
【分析】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理等,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
根据得出,,再根据三角形内角和定理可求出,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,,
又∵,,且,
∴,
∴.
故答案为:138.
9.(24-25八年级上·全国·期末)如图,于点A,于点B,且.点P从A向B运动,每分钟走,点Q从A向D运动,每分钟走2m,P,Q两点同时出发,运动 分钟后,与全等.
【答案】6
【知识点】全等三角形的性质
【分析】本题考查全等三角形的性质,设运动分钟后,与全等,分两种情况,列出方程进行求解即可.
【详解】解:设运动分钟后,与全等,则:;
①当时,则:,
则:,满足题意;
②当时,则:,
∴,
解得:,不符合题意;
故答案为:6.
10.(24-25七年级上·吉林长春·期末)如图,在直角三角形中,,,将绕点A逆时针旋转得到,点E落在上,延长交于点F.给出下面四个结论:
①;②;③;④若,,连接,则的面积是4.上述结论中,所有正确结论的序号是 .
【答案】①③④
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等三角形的性质
【分析】本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的性质、三角形内角和及面积公式等问题.根据题干得出,再根据全等三角形的性质一一判断即可.
【详解】解:①∵旋转,∴,故①正确;
②∵,∴,
∴,故②错误;
③∵,
∴,
∵,
∴,故③正确.
④∵,
∴,,
,故④正确.
综上,①③④正确,
故答案为:①③④.
三、解答题
11.(23-24八年级上·安徽六安·期末)如图,已知点B,E,C,F在一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、两直线平行内错角相等
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,平行线的性质,熟知全等三角形的性质与判定条件是解题的关键.
(1)先根据平行线的性质得到,进而利用证明即可;
(2)根据全等三角形的性质得到,则.
【详解】(1)证明:,
,
在和中,
,
;
(2)解:∵,,
,
又,
.
12.(23-24八年级上·湖北十堰·期末)如图,在四边形中,E为上一点,F为上一点,,.
(1)求证:;
(2)求证:平分,平分.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的判定定理,作辅助线构造全等三角形是解题关键.
(1)延长至点,使,连接,证,得到,再证明,得到,即可证明结论;
(2)由得,得到平分,根据,即可证明结论.
【详解】(1)证明:延长至点,使,连接.
∵,
,
∵,
,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
∴;
(2)证明:由得,
∴平分;
∵,,
∴,
平分.
13.(24-25八年级上·全国·期末)小明在物理课上学习了发声物体的振动实验后,对其作了进一步的探究.在一个支架的横杆点O处用一根细绳悬挂个小球A,小球A可以自由摆动,如图,表示小球静止时的位置,当小明用发声物体靠进小球时,小球从摆到位置,此时过点B作于点D,且测得到点B到的距离为;当小球摆到位置时,与恰好垂直(图中的A,B,O,C在同一平面上),过点C作于点E,测得点C到的距离为.
(1)判断与的数量关系,并证明;
(2)求两次摆动中点B和C的高度差的长.
【答案】(1).理由见解析;
(2).
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,掌握相关结论即可.
(1)证即可求解;
(2)由题意得:,根据得出,即可求解;
【详解】(1)解:.理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴
(2)解:由题意得:,
∵,
∴,
∴,
∴两次摆动中点B和C的高度差的长为.
14.(22-23八年级上·福建莆田·期末)数学活动课中,老师给出以下问题:
(1)如图1,在中,D是边的中点,若,则中线长度的取值范围 .
(2)如图2,在中,为锐角,D是边的中点,过D点的射线交边于E,再作交边于点F,连接,请探索由三条线段构成的三角形的形状,并说明理由.
(3)已知:如图3,,且,F是线段的中点.求证:.
【答案】(1)
(2)线段构成的三角形是钝角三角形,理由见解析.
(3)证明见解析
【知识点】三角形内角和定理的应用、三角形三边关系的应用、等腰三角形的性质和判定、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】(1)如图1,延长到E,使,连接,证明,则,由,可得,即,计算求解即可;
(2)如图2,延长到点G,使,连接,证明,则,线段构成的三角形为,由,可判断三角形的形状;
(3)如图3,延长至G,使,连接,同理(2),,则,由,,可得,证明,则,进而结论得证.
【详解】(1)解:如图1,延长到E,使,连接,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,即,
∴,
故答案为:;
(2)解:线段构成的三角形是钝角三角形,理由如下:
如图2,延长到点G,使,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴线段构成的三角形为,
∴,
∴当为锐角时,为钝角三角形,即由三条线段BE、EF、CF构成的三角形为钝角三角形;
(3)证明:如图3,延长至G,使,连接,
同理(2),,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
【点睛】本题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,三角形三边关系的应用,三角形内角和定理等知识.熟练掌握倍长中线构造全等三角形是解题的关键.
15.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,在中,为锐角,点D为直线上一动点,以为直角边且在的右侧作等腰直角三角形,,.
(1)如果,.
①当点D在线段上时,如图1,线段、的位置关系为________,数量关系为________;
②当点D在线段的延长线上时,如图2,①中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(2)如图3,如果,,点D在线段上运动.
探究:当多少度时,?请说明理由.
【答案】(1)①,;②仍然成立,理由见解析
(2)当时,,理由见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、垂线的定义理解
【分析】本题为三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质及等腰直角三角形的性质,解决问题的关键是证明全等三角形,根据全等三角形的对应边相等,对应角相等进行求解.
(1)①根据,,,运用“”证明,根据全等三角形性质得出对应边相等,对应角相等,即可得到线段、之间的关系;
②先根据“”证明,再根据全等三角形性质得出对应边相等,对应角相等,即可得到(1)中的结论仍然成立.
(2)过点A作交的延长线于点G,证明,根据对应角相等即可得出结论.
【详解】(1)解:①与位置关系是,数量关系是.
理由:
,,
.
又,,
,
且.
,
,即.
故答案为:,;
②都成立
,
,
在与中,
,
,,
,即.
(2)解:当时,.
理由:过点A作交的延长线于点G,则,
∵,
∴,
∴
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,即.
16.(23-24八年级上·四川达州·期末)如图,,,点为中点,连接并延长,交于点.
(1)当时,求的长度.
(2)如图,将的角度都调整为,其余条件不变,求此时的长度.
(3)如图,当的角度都变为,其余条件不变,动点在线段上,从点向点运动,动点在线段上,从点向点运动,并且运动速度相同,连接,探究的数量关系并说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3),理由见解析.
【知识点】用勾股定理解三角形、三角形内角和定理的应用、等腰三角形的性质和判定、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】()先求出,再证,即可得出结论;
()先求出,再证,即可得出结论;
()连接,过点作,交的延长线于点,证,得,,再证是等腰直角三角形,得,则,然后由勾股定理得,化简即可求解.
【详解】(1)解:∵点为中点,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
∴,
∴;
(2)解:∵点为中点,,
∴,
∵,,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)解:,理由如下:
如图,连接,过点作,交的延长线于点,
∵,,
∴,
∵动点在线段上,从点向点运动,动点在线段上,从点向点运动,并且运动速度相同,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴, ,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,,
∴,
即.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、余角性质、等腰直角三角形的判定与性质、三角形内角和定理以及勾股定理,掌握以上知识点是解题的关键.
17.(23-24八年级上·四川成都·期末)在中,,点D是平面内一点(不与点A,B,C重合),连接,连接.将沿直线翻折,得到,连接.
(1)如图1,点D在内部,交于点E,点F是上一点,且,连接.
①求证:;
②若,,求点G到直线的距离.
(2)如图2,点D在的内部,试探究之间的数量关系并说明理由.
【答案】(1)①详见解析;②
(2)
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查几何变换的综合应用,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
(1)①根据全等三角形的判定即可证明;
②根据全等三角形的性质和折叠的性质求出即可解答.
(2)过A作交的延长线于点H,证明,根据折叠的性质即可解答.
【详解】(1)解:①证明:∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
②解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
由翻折,得,,
∴,
∴,
∵,
∴点B,D,G共线,
∴,
设点G直线的距离为h,
则,
解得,
即点G到直线的距离为.
(2)解:如图,过A作交的延长线于点H,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
由翻折,得:,
∴,
∴,
∵,
∴.
18.(23-24八年级下·辽宁盘锦·期末)通过类比联想、引中拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.
原题:如图1,点、分别在正方形的边、上,,连接,则,试说明理由.
(1)思路梳理
,
把绕点逆时针旋转至,可使与重合.
,
,点、、共线.
根据 ,易证 ,得.
(2)类比引申
如图,四边形中,,,点、分别在边、上,.若、都不是直角,则当与满足等量关系,求证:.
(3)联想拓展
如图,在中,,,点、均在边上,且.猜想、、应满足的等量关系,并写出推理过程.
【答案】(1);
(2)
(3),推理过程见详解;
【知识点】根据旋转的性质求解、全等的性质和SAS综合(SAS)、全等三角形综合问题
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,正方形的性质的应用,解此题的关键是能正确作出辅助线得出全等三角形,综合性比较强,有一定的难度.
(1)把绕点逆时针旋转至,可使与AD重合,证出,根据全等三角形的性质得出,即可得出答案;
(2)把绕点逆时针旋转90°至,可使与重合,证出,根据全等三角形的性质得出,即可得出答案;
(3)把旋转到的位置,连接,证明,则,,是直角三角形,根据勾股定理即可作出判断.
【详解】(1)解:思路梳理
,
把绕点逆时针旋转至,可使与重合,如图,
,
,点、、共线,
则,,,,
即,
在和中,
,
.
;
故答案为:;;
(2)类比引申
时,;理由如下:
,
把绕点逆时针旋转至,可使与重合,
如图所示:
,,
,,
,
,
,
,点、、共线,
在和中,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(3)联想拓展
猜想:.
理由如下:把绕点逆时针旋转到的位置,连接,如图所示:
则,,
,,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,,
,
,
,
是直角三角形,
,
.
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