内容正文:
03 全等三角形中常见的几何模型2
【题型1】倍长中线模型
【基础知识】
1定义
即延长三角形的中线,使得延长后的线段是原中线的两倍.
其目的是构造一对对顶的全等三角形;其本质是转移边和角.
2 示例剖析
其中,延长使得,则.
其模型也属于“字型或成字型”.
【经典例题】
【例1】(21-22八年级上·河北保定·期末)佳佳同学遇到这样一个问题:如图,中,,,是中线,求的取值范围.她的做法是:延长到,使,连接,证明,经过推理和计算使问题得到解决.请回答:
(1)为什么?写出推理过程;
(2)求出的取值范围;
(3)如图,是的中线,在上取一点,连结并延长交于点,若,求证:.
【巩固练习】
1(24-25八年级上·山东临沂·期中)一个三角形的两边长分别为5和7,设第三边上的中线长为x,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
2(24-25八年级上·安徽合肥·期中)如图,AD是的中线,E是AD上一点,连接BE并延长交AC于点F,若EF=AF, BE=7.5, CF=6,则EF=( ).
A.2.5 B.2 C.1.5 D.1
3(24-25八年级上·重庆·阶段练习)如图,在中,平分,E为的中点,,求证:.
【题型2】 角平分线模型
【基础知识】
1 角平分线上的点向两边作垂线
如图,P是∠MON的平分线上一点,过点P作PA⊥OM于点A,PB⊥ON于点B,则PB=PA.
模型分析:利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
2 如图,P是∠MON的平分线上一点,点A是射线OM上任意一点,在ON上截取OB=OA,连接PB,
则△OPB△OPA.
模型分析:利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等、利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
3 角平分线+垂线构造等腰三角形
如图, P是∠MON的平分线上一点,AP⊥OP于P点,延长AP交ON于点B,则△AOB是等腰三角形。
模型分析:构造次模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。这个模型敲门地把角平分线和三线合一联系在一起。
【经典例题】
【例1】(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°
【巩固练习】
1(2022·北京海淀·一模)如图,点E是△ABC内一点,∠AEB=90°,AE平分∠BAC,D是边AB的中点,延长线段DE交边BC于点F,若AB=6,EF=1,则线段AC的长为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2(24-25八年级上·江苏镇江·期中)如图,在中,平分,于点P,已知的面积为2,则阴影部分的面积为 .
3(24-25八年级·全国·课后作业)如图,在中,,,是上的一点,且的延长线交于,又平分,求证:.
【题型3】 截长补短模型
【基础知识】
截长补短
定义
示例剖析
截长
在一条较长的线段上截取一段较短的线段
在线段上截取
补短
在较短的线段上补一段线段使其和较长的线段相等
延长,使得。
【经典例题】
【例1】(2020九年级·全国·专题练习)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AE平分∠BAD,BE平分∠ABC,且AE、BE交CD于点E.试说明AD=AB﹣BC的理由.
【例2】(24-25八年级上·福建泉州·期末)如图,四边形ABCD中,,,,对角线BD平分交AC于点P.CE是的角平分线,交BD于点O.
(1)请求出的度数;
(2)试用等式表示线段BE、BC、CP之间的数量关系,并说明理由;
【巩固练习】
1(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,平分交于点D.求证:.
2(24-25八年级上·江西赣州·期中)如图,四边形中,平分于.
(1)求证:;
(2)若,求和的长.
3(24-25七年级上·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.
【A组---基础题】
1(24-25七年级上·重庆开州·期中)如图,在中,,,D为中点,则线段的取值范围是( )
A. B. C. D.
2(20-21八年级上·安徽淮北·阶段练习)如图,在四边形中,是的平分线,且.若,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
3(24-25八年级上·全国·课后作业)如图,已知中,,D为上一点,且,则的度数是 .
4(20-21八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图, 是的角平分线,延长至点,使,若,, 则 .
5(24-25八年级上·江西新余·阶段练习)如图,CE、CB分别是△ABC与△ADC的中线,且∠ACB=∠ABC.求证:CD=2CE.
6(24-25八年级上·浙江杭州·期末)如图中,分别平分相交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:
7(20-21七年级下·广东佛山·阶段练习)如图,、分别平分、,交于E点.
(1)如图1,求的度数.
(2)如图2,过点E的直线分别交、于B、C,猜想、、之间的存在的数量关系:_______.
(3)试证明(2)中的猜想.
【B组---提高题】
1(23-24八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,为中线,在延长线上取一点E,连接,使.过点C作于点F.下列结论中正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2(24-25八年级上·湖北·期中)如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AE平分∠BAC交BC于E,BD⊥AE于D,连CD,下列结论:①AB-AC=CE;②∠CDB=135°;③S△ACE=2 S△CDB;④AB=3CD,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
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03 全等三角形中常见的几何模型2
【题型1】倍长中线模型
【基础知识】
1定义
即延长三角形的中线,使得延长后的线段是原中线的两倍.
其目的是构造一对对顶的全等三角形;其本质是转移边和角.
2 示例剖析
其中,延长使得,则.
其模型也属于“字型或成字型”.
【经典例题】
【例1】(21-22八年级上·河北保定·期末)佳佳同学遇到这样一个问题:如图,中,,,是中线,求的取值范围.她的做法是:延长到,使,连接,证明,经过推理和计算使问题得到解决.请回答:
(1)为什么?写出推理过程;
(2)求出的取值范围;
(3)如图,是的中线,在上取一点,连结并延长交于点,若,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由“”可证;
(2)由全等三角形的性质可得,由三角形的三边关系可求解;
(3)延长至,使,连接,由“”可证,可得,,由等腰三角形的性质可得,可得.
【详解】(1)解:∵是中线,
∴,
延长到,使,且,
∴.
(2)解:由(1)可知,,,
在中,,,
∴,即,
∴.
(3)证明:如图,延长至,使,连接,
∵是的中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,中线的性质,等腰三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
【巩固练习】
1(24-25八年级上·山东临沂·期中)一个三角形的两边长分别为5和7,设第三边上的中线长为x,则x的取值范围是( )
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、三角形的中线、三角形的三边关系等知识,构造全等三角形是解题的关键.
如图所示,,,是边上的中线,设,延长至E,使,则,证明,则,根据三角形的三边关系得到,即可得到x的取值范围.
【详解】解:如图所示 :,,是边上的中线,则,
延长至E,使,则,
在与中,
∵,
∴,
∴,
在中,,即,
∴.
故选:A.
2(24-25八年级上·安徽合肥·期中)如图,AD是的中线,E是AD上一点,连接BE并延长交AC于点F,若EF=AF, BE=7.5, CF=6,则EF=( ).
A.2.5 B.2 C.1.5 D.1
【答案】C
【分析】延长AD,使DG=AD,连接BG,由“SAS”可证△ADC≌△GDB,可得AC=DG=CF+AF=6+AF,∠DAC=∠G,由等腰三角形的性质可得BE=BG=7.5,即可求EF的长.
【详解】解:如图,延长AD,使DG=AD,连接BG,
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,且DG=AD,∠ADC=∠BDG,
∴△ADC≌△GDB(SAS),
∴AC=DG=CF+AF=6+AF,∠DAC=∠G,
∵EF=AF,
∴∠DAC=∠AEF,
∴∠G=∠AEF=∠BEG,
∴BE=BG=7.5,
∴6+AF=BG=7.5,
∴AF=1.5=EF,
故选择:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
3(24-25八年级上·重庆·阶段练习)如图,在中,平分,E为的中点,,求证:.
【答案】见详解
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的定义,线段中点的定义,三角形外角的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.延长到,使,连接,证明,根据全等三角形的性质得到,证出,根据全等三角形的性质得出,证得,由三角形外角的性质即可得到结论.
【详解】证明:延长到,使,连接,
点是的中点,
,
在与中,
,
∴,
,
,,
,
平分,
,
在与中,
,
∴,
,
,
,,
.
【题型2】 角平分线模型
【基础知识】
1 角平分线上的点向两边作垂线
如图,P是∠MON的平分线上一点,过点P作PA⊥OM于点A,PB⊥ON于点B,则PB=PA.
模型分析:利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
2 如图,P是∠MON的平分线上一点,点A是射线OM上任意一点,在ON上截取OB=OA,连接PB,
则△OPB△OPA.
模型分析:利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等、利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
3 角平分线+垂线构造等腰三角形
如图, P是∠MON的平分线上一点,AP⊥OP于P点,延长AP交ON于点B,则△AOB是等腰三角形。
模型分析:构造次模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。这个模型敲门地把角平分线和三线合一联系在一起。
【经典例题】
【例1】(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.
【巩固练习】
1(2022·北京海淀·一模)如图,点E是△ABC内一点,∠AEB=90°,AE平分∠BAC,D是边AB的中点,延长线段DE交边BC于点F,若AB=6,EF=1,则线段AC的长为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【分析】延长交于,证明,根据全等三角形的性质求出,根据三角形中位线定理解答即可.
【详解】解:延长交于,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
故选:B.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质、三角形中位线定理,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
2(24-25八年级上·江苏镇江·期中)如图,在中,平分,于点P,已知的面积为2,则阴影部分的面积为 .
【答案】1
【分析】延长交于,证明,利用三角形的中线的性质即可得解.
【详解】解:延长交于,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴, ,
∴阴影部分的面积;
故答案为:1.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,以及三角形中线的性质.遇到角平分线和垂线,构造全等三角形是解题的关键.
3(24-25八年级·全国·课后作业)如图,在中,,,是上的一点,且的延长线交于,又平分,求证:.
【答案】详见解析
【分析】延长,交于点,根据在Rt△BEF中,∠EBF+∠F=90°,在Rt△ACF中∠FAC+∠F=90°,可得∠EBF=∠FAC,进而可证≌,可得,易证≌,可得,即,所以.
【详解】解:延长,交于点,
∵,,,
∴.
∵在和中,,
∴≌(ASA).∴.
∵在和中,,
∴≌(ASA).∴,即.
∴.
【点睛】本题考查全等三角形证明中与等腰三角形三线合一相关的辅助线,如果一个题目中一条线段既是高线又是角平分线,那么我们可以将这个高线和角平分线所在的三角形补全,即可证得等腰三角形,就可以利用这些条件构造全等.
【题型3】 截长补短模型
【基础知识】
截长补短
定义
示例剖析
截长
在一条较长的线段上截取一段较短的线段
在线段上截取
补短
在较短的线段上补一段线段使其和较长的线段相等
延长,使得。
【经典例题】
【例1】(2020九年级·全国·专题练习)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AE平分∠BAD,BE平分∠ABC,且AE、BE交CD于点E.试说明AD=AB﹣BC的理由.
【答案】见解析
【分析】在AB上找到F使得AF=AD,易证△AEF≌△AED,可得AF=AD,∠AFE=∠D,根据平行线性质可证∠C=∠BFE,即可证明△BEC≌△BEF,可得BF=BC,即可解题.
【详解】证明:在AB上找到F使得AF=AD,
∵AE平分∠BAD,
∴∠EAD=∠EAF,
∵在△AEF和△AED中,
,
∴△AEF≌△AED,(SAS)
∴AF=AD,∠AFE=∠D,
∵AD∥BC,
∴∠D+∠C=180°,
∵∠AFE+∠BFE=180°
∴∠C=∠BFE,
∵BE平分∠BAD,
∴∠FBE=∠C,
∵在△BEC和△BEF中,
,
∴△BEC≌△BEF,(AAS)
∴BF=BC,
∵AB=AF+BF,
∴AB=AD+BC,
即AD=AB﹣BC.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边、对应角相等的性质,本题中求证△AEF≌△AED和△BEC≌△BEF是解题的关键.
【例2】(24-25八年级上·福建泉州·期末)如图,四边形ABCD中,,,,对角线BD平分交AC于点P.CE是的角平分线,交BD于点O.
(1)请求出的度数;
(2)试用等式表示线段BE、BC、CP之间的数量关系,并说明理由;
【答案】(1);(2)BE+CP=BC,理由见解析.
【分析】(1)先证得为等边三角形,再利用平行线的性质可求得结论;
(2)由BP、CE是△ABC的两条角平分线,结合BE=BM,依据“SAS”即可证得△BEO≌△BMO;利用三角形内角和求出∠BOC=120°,利用角平分线得出∠BOE=∠BOM=60,求出∠BOM,即可判断出∠COM=∠COP,即可判断出△OCM≌△OCP,即可得出结论;
【详解】(1)∵,,
∴为等边三角形,
∴∠ACD=,
∵,
∴∠BAC=∠ACD=;
(2)BE+CP=BC,理由如下:
在BC上取一点M,使BM=BE,连接OM,如图所示:
∵BP、CE是△ABC的两条角平分线,
∴∠OBE=∠OBM=∠ABC,
在△BEO和△BMO中,,
∴△BEO△BMO(SAS),
∴∠BOE=∠BOM=60,
∵BP、CE是△ABC的两条角平分线,
∴∠OBC+∠OCB=
在△ABC中,∠BAC+∠ABC+∠ACB=180,
∵∠BAC =60,
∴∠ABC+∠ACB=180-∠A=180-60=120,
∴∠BOC=180-(∠OBC+∠OCB)=180=180-×120=120,
∴∠BOE=60,
∴∠COP=∠BOE=60
∵△BEO≌△BMO,
∴∠BOE=∠BOM=60,
∴∠COM=∠BOC-∠BOM=120-60=60,
∴∠COM=∠COP=60,
∵CE是∠ACB的平分线,
∴∠OCM=∠OCP,
在△OCM和△OCP中,
∴△OCM≌△OCP(ASA),
∴CM=CP,
∴BC=CM+BM=CP+BE,
∴BE+CP=BC.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了角平分线的定义、三角形内角和定理、全等三角形的判定和性质,熟练掌握三角形内角和定理、全等三角形的判定和性质,证明∠CFM=∠CFD是解题的关键.
【巩固练习】
1(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,平分交于点D.求证:.
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,在上截取,连接,利用已知条件求证,然后可得,,再利用三角形外角的性质求证,然后问题可解.
【详解】证明:如图,在上截取,连接.
的平分线交边于点,
,
在与中,
,
∴,
,,
,,
,
,
,
,
∵,
.
2(24-25八年级上·江西赣州·期中)如图,四边形中,平分于.
(1)求证:;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)见解析
(2),
【分析】本题考查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)过点作,交的延长线于,先证明,得出,再证明,进而得出答案;
(2)根据全等三角形的性质得出,求出,进而可得出答案
【详解】(1)证明:如图,过点作,交的延长线于,
平分,
,,
在和中,
,
,
,
,即,
在和中,
,
.
(2),
,
由(1)知,
,
,
,
.
3(24-25七年级上·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.
【A组---基础题】
1(24-25七年级上·重庆开州·期中)如图,在中,,,D为中点,则线段的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了三角形的中线、全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系等知识,熟悉三角形的三边关系,利用中线构造全等三角形是解答的关键.
延长到点E,使,连接,可证,再根据三角形的三边关系可求得的取值范围,进而可得的取值范围.
【详解】解:延长到点E,使,连接,则,
∵D为中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
2(20-21八年级上·安徽淮北·阶段练习)如图,在四边形中,是的平分线,且.若,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】在线段AC上作AF=AB,证明△AEF≌△AEB可得∠AFE=∠B,∠AEF=∠AEB,再证明△CEF≌△CED可得CD=CF,即可求得四边形的周长.
【详解】解:在线段AC上作AF=AB,
∵AE是的平分线,
∴∠CAE=∠BAE,
又∵AE=AE,
∴△AEF≌△AEB(SAS),
∴∠AFE=∠B,∠AEF=∠AEB,
∵AB∥CD,
∴∠D+∠B=180°,
∵∠AFE+∠CFE=180°,
∴∠D=∠CFE,
∵,
∴∠AEF+∠CEF=90°,∠AEB+∠CED=90°,
∴∠CEF=∠CED,
在△CEF和△CED中
∵,
∴△CEF≌△CED(AAS)
∴CD=CF,
∴四边形的周长=AC+AB+BD+CD=AC+AF+CF+BD=2AC+BD=,
故选:B.
【点睛】本题考查全等三角形的性质和判断.能正确作出辅助线构造全等三角形是解题关键.
3(24-25八年级上·全国·课后作业)如图,已知中,,D为上一点,且,则的度数是 .
【答案】20°
【分析】延长至点E使,连接,证明是等边三角形,设,则,再证明,即可得到结果.
【详解】解:如图,延长至点E使,连接.
∴,
∵,
∴.
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴设,则.在与中,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案是.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,准确分析计算是解题的关键.
4(20-21八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图, 是的角平分线,延长至点,使,若,, 则 .
【答案】102°
【分析】在BC上截取BF=AB,连DF,如图,先根据SAS证明△ABD≌△FBD,得出DF=DA=DE,∠ADB=∠BDF=60°,∠A=∠BFD,进而可得∠EDC=∠FDC,然后可根据SAS证明△CDE≌△CDF,再根据全等三角形的性质即可求出答案.
【详解】解:在BC上截取BF=AB,连接DF,如图,
∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABD=∠FBD,
∵BA=BF,∠ABD=∠FBD,BD=BD,
∴△ABD≌△FBD(SAS),
∴DF=DA=DE,∠ADB=∠BDF=60°,∠A=∠BFD=78°,
∴∠FDC=60°,∠DFC=102°,
又∵∠EDC=∠ADB=60°,
∴∠EDC=∠FDC,
∵DE=DF,∠EDC=∠FDC,DC=DC,
∴△CDE≌△CDF(SAS),
∴∠E=∠DFC=102°;
故答案为:102°.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、角平分线的定义以及对顶角相等的性质等知识,正确添加辅助线、构造全等三角形是解题的关键.
5(24-25八年级上·江西新余·阶段练习)如图,CE、CB分别是△ABC与△ADC的中线,且∠ACB=∠ABC.求证:CD=2CE.
【答案】见解析
【分析】如图,考虑到CE是△ABC的中线,我们延长CE到F,使EF=CE,这样CF=2CE,结合已知条件可证△AEC≌△BEF,并可进一步证得△CFB≌△CDB,得到CF=CD,从而可得结论CD=2CE.
【详解】解:如图,延长CE到点F,使EF=CE,则CF=2CE,
、
∵CE是△ABC的中线,
∴ AE=BE,
在△ACE和△BFE中,
∴ △ ACE≌ △ BFE(AAS),
∴ AC=BF,∠A=∠ABF,
又∵∠ACB=∠ABC,CB是△ADC的中线,
∴ AC=AB=BD=BF,∠DBC=∠A+∠ACB=∠ABF+∠ABC,即∠DBC=∠FBC,
在△DBC和△FBC中, ,
∴△DBC≌△FBC(SAS),
∴DC=CF=2CE.
【点睛】在这类有关三角形中线的问题中,延长中线一倍,构造全等三角形是我们在解题中常用的一种辅助线作法,需认真去体会.
6(24-25八年级上·浙江杭州·期末)如图中,分别平分相交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:
【答案】(1)∠CPD=60°;(2)详见解析
【分析】(1)根据三角形的内角和定理及角平分线的定义,三角形的外角性质即可求出;
(2)在AC上截取AF=AE,先证明△APE≌△APF(SAS),再证明△CFP≌△CDP(ASA),根据全等三角形的性质证明即可.
【详解】解:(1)∵∠ABC=60°,
∴∠BAC+∠ACB=180°-60°=120°,
又∵AD、CE分别平分,
∴,
∴,
又∵∠CPD是△ACP的外角,
∴∠CPD=∠CAD+∠ACE=60°,
∴∠CPD=60°.
(2)如图,在AC上截取AF=AE,连接PF,
∵∠CPD=60°,
∴∠APC=120°,∠APE=60°
∵AD平分∠BAC,CE平分∠ACB,
∴∠BAD=∠CAD,∠ACE=∠BCE
在△APE与△APF中
,
∴△APE≌△APF(SAS)
∴∠APF=∠APE=60°,
∴∠CPF=∠AOC-∠APF=60°,
在△CFP与△CDP中,
∴△CFP≌△CDP(ASA)
∴CD=CF
∴AC=AF+CF=AE+CD,
即.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质、三角形内角和定理与角平分线的角度计算问题,解题的关键是通过在AC上截取AF=AE构造全等三角形.
7(20-21七年级下·广东佛山·阶段练习)如图,、分别平分、,交于E点.
(1)如图1,求的度数.
(2)如图2,过点E的直线分别交、于B、C,猜想、、之间的存在的数量关系:_______.
(3)试证明(2)中的猜想.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据平行线的性质得到,再根据角平分线的定义得到,,利用三角形内角和定理整体计算即可;
(2)根据图形猜想即可;
(3)在上截取,连接,证明得到,进一步推出,再证明,可得,进而证明.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵、分别平分、,
∴,,
∴
;
(2)猜想:;
(3)
证明:在上截取,连接.
平分,
.
在和中,
,,,
,
.
,
,
又,
.
平分,
.
在和中,
,,,
,
,
.即.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定、角平分线的定义、平行线的性质,关键是添加辅助线,构建对应全等三角形,使问题得以解决.
【B组---提高题】
1(23-24八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,为中线,在延长线上取一点E,连接,使.过点C作于点F.下列结论中正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】作,证、即可求解.
【详解】解:作,如图:
∵
∵,
①无法推出,故①错误;
②正确;
③∵
且
∴
故③正确;
④∵为中线
∴
故④正确;
⑤
故⑤正确;
故选:D
【点睛】本题考查了全等三角形的综合问题,作出辅助线进行几何推理是解题关键.
2(24-25八年级上·湖北·期中)如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AE平分∠BAC交BC于E,BD⊥AE于D,连CD,下列结论:①AB-AC=CE;②∠CDB=135°;③S△ACE=2 S△CDB;④AB=3CD,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】①作高线EH,先根据角平分线定理得:CE=EH,再证明△ACE≌△AHE(AAS)可得:AH=AC,根据线段的和可得结论;
②先证明点A,B,D,C在以AB为直径的圆上,得∠ADC=∠ABC=45°,所以可得∠BDC=135°;
③作辅助线,构建全等三角形,证明△ACE≌△BCG,根据等腰三角形三线合一得BD=DG,知道:△BDC和△CDG的面积相等,由此可得:;
④根据③知:AB=AG=AC+CG,在△CDG中,可知CD>CG,从而得结论.
【详解】①过点E作EH⊥AB于H,如图1,
∵∠ABC=45°,
∴△BHE是等腰直角三角形,
∴EH=BH,
∵AE平分∠CAB,
∴EH=CE,
∴CE=BH,
在△ACE和△AHE中,
∵ ,
∴△ACE≌△AHE(AAS),
∴AH=AC,
∴AB−AC=AB−AH=BH=CE,
故①正确;
②∵∠ACB=90°,BD⊥AE于D,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
∴点A,B,D,C在以AB为直径的圆上,
∴∠ADC=∠ABC=45°,
∴∠BDC=∠ADB+∠ADC=90°+45°=135°
故②正确;
③如图2,延长BD、AC交于点G,
∵AD平分∠BAG,AD⊥BG,
∴BD=DG,
∴CD是Rt△BCG的斜边的中线,
∴CD=BD, ,
∴∠DBC=∠DCB=22.5°,
∴∠CBG=∠CAE=22.5°,
∵AC=BC,∠ACE=∠BCG,
∴△ACE≌△BCG,
∴ ,
故③正确;
④∵AB=AG=AC+CG,
∵BG=2CD>AC,CD>CG,
∴AB≠3CD,
故④错误,
故选B.
【点睛】本题考查了全等三角形的形判定和性质,以及直角三角形斜边上的中线,掌握辅助线的做法证明三角形全等是解题的关键.
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