内容正文:
专题4.8 探究三角形全等几何模型——一线三等角(2大知识点6类题型)(模型梳理与题型分类讲解)
第一部分【模型归纳与题型目录】
【知识点一】一线三等角概念
“一线三等角”是一个常见的全等模型,指的是有三个等角的顶点在同一条直线上构成的全等图形,这个角可以是直角,也可以是锐角或钝角,“一线三等角”也称之为 “K 形图”。
【知识点二】一线三等角的分类
(1)三等角在直线同侧,如下图
锐角 直角 钝角
(2)三等角在直线异侧,如下图
考点与题型目录
【模型基本夯实】
【题型1】一线三直角同侧模型.................................................2
【题型2】一线三直角异侧模型.................................................3
【题型3】作辅助线构造一线三直角模型.........................................5
【题型4】一线三等角(非直角)模型...........................................6
【题型5】一线三直线与一线三等角综合模型.....................................7
【模型延伸拓展】
【题型6】一线三直线与一线三等角拓展延伸模型.................................8
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】一线三直角同侧模型
【例1】(23-24七年级下·山东泰安·期末)如图,点C在线段上,且,垂足别是点B、D、C,.
(1)求证:;
(2)若,求的面积.
【变式1】(24-25八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,已知,,,则不正确的结论是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,书架两侧摆放了若干本相同的书籍,左右两摞书中竖直放入一个等腰直角三角板,其直角顶点C在书架底部上,当顶点A落在右侧书籍的上方边沿时,顶点 B 恰好落在左侧书籍的上方边沿.已知每本书长,厚度为,则两摞书之间的距离为( )
A. B. C. D.
【变式3】(22-23八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,,,,经过点A,,,点D,E为垂足.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,的平分线交于点F,请判断与之间的关系,并说明理由.
【题型2】一线三直角异侧模型
【例2】(24-25八年级上·河北廊坊·期末)已知:如图,在平面上,将等腰直角三角板的直角顶点C放在直线上,点A,B位于直线的两侧,作于点D,于点E,点E在点D的左侧、求证:.嘉淇给出了证明过程:
证明:∵,,
∴.
∵,,
∴(①___),
∴,②___.
又,
∴.
如果嘉淇的证明过程正确,那么①②分别为( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25八年级上·辽宁朝阳·期末)如图,,,,,垂足分别为,,,,则 .
【变式2】(24-25八年级下·广东佛山·阶段练习)【实践主题】从数学角度探究钟摆过程中的规律.
【素材准备】实验支架,细绳,小球,卷尺等.
【实践操作】在支架的横杆点处用一根细绳悬挂一个小球,小球可以自由摆动.如图1,点表示小球静止时的位置.小明将小球从摆到的位置,并向右推动小球,是小球在摆动过程中某一瞬间的位置,且与恰好垂直,在同一平面上.
【数学建模】如图2是小球摆动过程的示意图,,过点B作于点D.过点C作于点E,
【数据测量】,
【问题解决】
(1)求证:;
(2)求的长.
【变式3】(24-25八年级上·辽宁抚顺·期末)如图,,,,,垂足分别为.
(1)求证:;
(2)延长至点,使得,连接交于点,若,,求的面积.
【题型3】作辅助线构造一线三直角模型
【例3】(24-25七年级下·全国·课后作业)图①是一个单摆小球实验器,图②是摆球摆动过程中的示意图.已知摆线长,当摆线位于位置时,过点作于点,测得长为;当摆线位于位置时,,则此时摆球到的水平距离为 .
【变式1】(2024·重庆·三模)如图,正方形中,E为边上一点,连接,将绕点E逆时针旋转得到,连接,若,则一定等于( )
A.α B. C. D.
【变式2】(24-25八年级上·四川·期中)如图,在中,,,D为上一点,连接,过点A作,取,连接交于F.当为等腰三角形时, .
【变式3】(24-25八年级上·广东江门·期中)通过对下图数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】(1)如图1,,,过点作于点,过点作于点.求证:,.
我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
请运用图1的模型解决下列问题:
图1
【模型应用】(2)如图2,且,且,请按图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为______.
【深入探究】(3)如图3,,,,连接、,且于点,与直线交于点.求证:点是的中点.
图3
【题型4】一线三等角(非直角)模型
【例4】(2025·陕西西安·二模)如图,在中,点是上一点,过点作,点在上方,连接,,与互补,求证:.
【变式】(24-25八年级上·河南新乡·期中)如图,,,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【题型5】一线三直线与一线三等角综合模型
【例5】(24-25八年级上·山东德州·期末)【教材呈现】(1)数学教材中有这样一道习题:“如图1,,,,,垂足分别为,,若,,求的长.”请写出此题的解答过程;
【类比探究】(2)如图2,点,在的边、上,点,在内部的射线上,、分别是、的外角,已知:,.猜想:线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【变式1】(24-25八年级上·河北石家庄·期中)在中,,顶点在过、两点的直线上:
(1)若,当点D、E在点A异侧时,如图1.
求证:①;
②;
(2)若,当点D、E在点A右侧时,如图2,试判断、和之间的数量关系,并说明理由;
(3)①若,且点D、E在点A异侧,如图3,直接写出、和之间的数量关系;
②若,,如图4,直接写出、和之间的数量关系.
【变式2】(24-25八年级上·河北邢台·期中)利用全等三角形面积相等可以解决与图形面积相关的问题.
初步感知
如图1,在中,为中线,过点作于点,过点作交的延长线于点.在延长线上取一点,连接,使.
(1)填空:________.(填“”“”或“”)
(2)求证:.
(3)试说明:.
拓展应用
(4)如图2,在中,是钝角,点在边上,,点在边上,点在边的延长线上,,,若,的面积是12,求与的面积之和.
【题型6】一线三直线与一线三等角拓展延伸模型
【例6】(24-25八年级上·河南漯河·期末)综合与实践
(1)操作判断
飞跃组在学习了三角形全等后展开了探究性学习活动. 如图1,在中,,,直线l经过点A,直线l,直线l,垂足分别为D,E.由此得到结论:,,之间的数量关系是 .
(2)开放探究
无敌组的同学们提出了如下的问题:如果三个角不是直角,那么结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改为在中,,D,A,E三点都在直线l上,并且有,其中为任意锐角或钝角.(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请给出合理的解释.
(3)拓展应用
如图3,过的边、向外作正方形和正方形,是边上的高,延长交于点,求证:.
【变式1】(24-25八年级上·江苏扬州·期中)在直线上依次取互不重合的三个点、、,在直线上方有,且满足.
【积累经验】
(1)如图1,当时,猜想线段、、之间的数量关系是______;
【类比迁移】
(2)如图2,当时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;
【拓展应用】
(3)如图3,在中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,的面积是,请求出与的面积之和.
【变式2】(24-25八年级上·湖南邵阳·期末)(1)如图①,已知:中,,,直线m经过点A,于D,于E,求证:≌;
(2)拓展:如图②,将(1)中的条件改为:中,,D、A、E三点都在直线m上,并且,为任意锐角或钝角,请问结论是否成立?如成立,请证明;若不成立,请说明理由;
(3)应用:如图③,在中,是钝角,,,,直线m与的延长线交于点F,若,的面积是16,求与的面积之和.
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专题4.8 探究三角形全等几何模型——一线三等角(2大知识点6类题型)(模型梳理与题型分类讲解)
第一部分【模型归纳与题型目录】
【知识点一】一线三等角概念
“一线三等角”是一个常见的全等模型,指的是有三个等角的顶点在同一条直线上构成的全等图形,这个角可以是直角,也可以是锐角或钝角,“一线三等角”也称之为 “K 形图”。
【知识点二】一线三等角的分类
(1)三等角在直线同侧,如下图
锐角 直角 钝角
(2)三等角在直线异侧,如下图
考点与题型目录
【模型基本夯实】
【题型1】一线三直角同侧模型.................................................2
【题型2】一线三直角异侧模型.................................................6
【题型3】作辅助线构造一线三直角模型........................................10
【题型4】一线三等角(非直角)模型..........................................16
【题型5】一线三直线与一线三等角综合模型....................................18
【模型延伸拓展】
【题型6】一线三直线与一线三等角拓展延伸模型................................24
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】一线三直角同侧模型
【例1】(23-24七年级下·山东泰安·期末)如图,点C在线段上,且,垂足别是点B、D、C,.
(1)求证:;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质及判定,勾股定理,熟悉掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
(1)利用全等三角形的判定方法判定出,即可解答;
(2)根据全等三角形的性质得到,,再利用勾股定理求出的长,结合三角形面积公式运算即可.
解:(1)证明:∵,,
∴
∴,
∴
在和中,
,
∴,
∴;
(2)由(1)知:
∴,,
在中,,
∴.
【变式1】(24-25八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,已知,,,则不正确的结论是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质,由判定,再由全等三角形的性质,即可求解;掌握全等三角形的判定及性质是解题的关键.
解:A.,,,,,在和中,(),结论正确,故不符合题意;
B.,,结论正确,故不符合题意;
C.由选项A得,结论错误,故符合题意;
D.,,,结论正确,故不符合题意;
故选:C.
【变式2】(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,书架两侧摆放了若干本相同的书籍,左右两摞书中竖直放入一个等腰直角三角板,其直角顶点C在书架底部上,当顶点A落在右侧书籍的上方边沿时,顶点 B 恰好落在左侧书籍的上方边沿.已知每本书长,厚度为,则两摞书之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定和性质,根据题意得,,即可证明,则有,结合即可求得答案.
解:∵为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵每本书长,厚度为,
∴,
∴.
故选:A.
【变式3】(22-23八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,,,,经过点A,,,点D,E为垂足.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,的平分线交于点F,请判断与之间的关系,并说明理由.
【答案】(1)见分析;(2),理由见分析
【分析】(1)根据一线三等角,证明,即可得证;
(2)延长交于点,可得是等腰直角三角形,根据(1)可得,进而证明,证明(AAS),得出,根据三线合一可得是等腰直角三角形,然后可得.
解:(1)证明:∵,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
(2),理由如下,
延长交于点,如图,
∵,的平分线交于点F,
,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又,
∴(AAS),
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴是底边上的中线,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,三线合一,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
【题型2】一线三直角异侧模型
【例2】(24-25八年级上·河北廊坊·期末)已知:如图,在平面上,将等腰直角三角板的直角顶点C放在直线上,点A,B位于直线的两侧,作于点D,于点E,点E在点D的左侧、求证:.嘉淇给出了证明过程:
证明:∵,,
∴.
∵,,
∴(①___),
∴,②___.
又,
∴.
如果嘉淇的证明过程正确,那么①②分别为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质知识;根据推导过程结合三角形全等的判定定理即可解答.
解:∵,,
∴.
∵,,
∴,
∴,.
又,
∴.
故选:A.
【变式1】(24-25八年级上·辽宁朝阳·期末)如图,,,,,垂足分别为,,,,则 .
【答案】
【分析】本题考查的是全等三角形的判定和性质,证明,根据全等三角形的性质得到,,结合图形计算即可,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
解:,,,
,
,,
,且,,
,
,,
,
故答案为:4.1.
【变式2】(24-25八年级下·广东佛山·阶段练习)【实践主题】从数学角度探究钟摆过程中的规律.
【素材准备】实验支架,细绳,小球,卷尺等.
【实践操作】在支架的横杆点处用一根细绳悬挂一个小球,小球可以自由摆动.如图1,点表示小球静止时的位置.小明将小球从摆到的位置,并向右推动小球,是小球在摆动过程中某一瞬间的位置,且与恰好垂直,在同一平面上.
【数学建模】如图2是小球摆动过程的示意图,,过点B作于点D.过点C作于点E,
【数据测量】,
【问题解决】
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质等知识;
(1)证,,即可得出结论;
(2)先证,得出,即可得出答案.
解:(1)∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)由题意得:
由(1)得:,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式3】(24-25八年级上·辽宁抚顺·期末)如图,,,,,垂足分别为.
(1)求证:;
(2)延长至点,使得,连接交于点,若,,求的面积.
【答案】(1)见分析;(2)9
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据题意,证明,即可求解;
(2)根据,可得,再证,得到,由,即可求解.
解:(1)证明: ,,,
,,,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:,
,,
,
,
,即,
,
在和中,
,
,
,
,
.
【题型3】作辅助线构造一线三直角模型
【例3】(24-25七年级下·全国·课后作业)图①是一个单摆小球实验器,图②是摆球摆动过程中的示意图.已知摆线长,当摆线位于位置时,过点作于点,测得长为;当摆线位于位置时,,则此时摆球到的水平距离为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,过点作于,可证明,得到,据此即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
解:如图,过点作于,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
故答案为:.
【变式1】(2024·重庆·三模)如图,正方形中,E为边上一点,连接,将绕点E逆时针旋转得到,连接,若,则一定等于( )
A.α B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转性质,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理及外角性质,等腰直角三角形的性质,先由,得出,结合正方形的性质,则,然后证明通过证明,所以再结合等边对等角,即可作答.
解:过点F作,交的延长线于点G,
由旋转得,,
∴.
∵四边形为正方形,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴
∴
即
∴,
∴.
∵,
∴
∴
故选:A.
【变式2】(24-25八年级上·四川·期中)如图,在中,,,D为上一点,连接,过点A作,取,连接交于F.当为等腰三角形时, .
【答案】2或6
【分析】本题考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,分两种情形:如图1中,过点E作于H,证明,可得结论,如图2中,当时,点D与B重合,此时.
解:∵,
∴分以下两种情况:
当时,如图1中,过点E作于H,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
在和,
,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
如图2中,当时,此时.
综上所述,满足条件的的长度为2或6.
故答案为:2或6.
【变式3】(24-25八年级上·广东江门·期中)通过对下图数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】(1)如图1,,,过点作于点,过点作于点.求证:,.
我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
请运用图1的模型解决下列问题:
图1
【模型应用】(2)如图2,且,且,请按图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为______.
【深入探究】(3)如图3,,,,连接、,且于点,与直线交于点.求证:点是的中点.
图3
【答案】(1)见分析;(2);(3)见分析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形性质,准确理解题意是解题的关键.
(1)利用全等三角形的性质解答即可;
(2)由“K字”模型可知,,推出,推出,再根据图中面积进行计算即可;
(3)作于点,于点,证明,则,即可得出结论.
解:(1),,,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)由“K字”模型可知,,
,
,
图中实线所围成的图形的面积
梯形的面积
;
故答案为:.
(3)作于点,于点,
由“K字”模型可知,,
,
同理,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
即点是的中点.
【题型4】一线三等角(非直角)模型
【例4】(2025·陕西西安·二模)如图,在中,点是上一点,过点作,点在上方,连接,,与互补,求证:.
【答案】见分析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,掌握相关性质定理正确推理论证是解题关键;由同角的补角相等可得,再证明即可得证.
解:证明:与互补,
,
,
,
,
,
,,
,
.
【变式】(24-25八年级上·河南新乡·期中)如图,,,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)详见分析;(2)
【分析】本题考查平行线的性质、邻补角的定义、全等三角形的判定等知识,熟练掌握以上知识是解题的关键;平行线的性质:两直线平行,内错角相等;两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;
(1)利用平行线的性质得,利用“角边角”即可证明;
(2)根据,得到,进而求得,再根据外角的性质得到,证得,即可求解;
解:(1)证明:∵,
∴,
在和中,,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的外角,,
∴,
∴;
【题型5】一线三直线与一线三等角综合模型
【例5】(24-25八年级上·山东德州·期末)【教材呈现】(1)数学教材中有这样一道习题:“如图1,,,,,垂足分别为,,若,,求的长.”请写出此题的解答过程;
【类比探究】(2)如图2,点,在的边、上,点,在内部的射线上,、分别是、的外角,已知:,.猜想:线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2),证明见分析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
(1)利用同角的余角相等证明,再利用证明,根据全等三角形的性质、结合图形解答;
(2)证明,由全等三角形的性质得出,则可得出结论.
解:(1),
,
.
,
.
在和中,
,
,
;
(2)解:,证明如下:
,
,
,
在和中,
,
,
.
【变式1】(24-25八年级上·河北石家庄·期中)在中,,顶点在过、两点的直线上:
(1)若,当点D、E在点A异侧时,如图1.
求证:①;
②;
(2)若,当点D、E在点A右侧时,如图2,试判断、和之间的数量关系,并说明理由;
(3)①若,且点D、E在点A异侧,如图3,直接写出、和之间的数量关系;
②若,,如图4,直接写出、和之间的数量关系.
【答案】(1)①见分析;②见分析;(2),理由见分析;(3)①;②
【分析】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理、外角定理.
(1)①利用平角的定义和三角形内角和定理得,再利用证明;
②由得到,,进而求解即可;
(2)根据得,据此即可求解;
(3)①利用三角形的外角性质得出,再利用证明,得,可得答案;
②设,,根据,及三角形的内角和证出,再利用证明,得,,可得答案.
解:(1)①证明:∵,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
②∵
∴,
∴;
(2)解:,
理由:∵,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴;
(3)①,
理由:∵,
∴,
∴,
即,
∴在和中,
,
∴,
∴, ,
∴;
②,
理由:如图所示,设和交于点F,
设,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
【变式2】(24-25八年级上·河北邢台·期中)利用全等三角形面积相等可以解决与图形面积相关的问题.
初步感知
如图1,在中,为中线,过点作于点,过点作交的延长线于点.在延长线上取一点,连接,使.
(1)填空:________.(填“”“”或“”)
(2)求证:.
(3)试说明:.
拓展应用
(4)如图2,在中,是钝角,点在边上,,点在边上,点在边的延长线上,,,若,的面积是12,求与的面积之和.
【答案】(1);(2)证明见分析;(3)证明见分析;(4)6
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形的面积公式等知识点,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)由题意易得,,,然后可得,于是得解;
(2)由(1)可得,进而可得,利用即可得出结论;
(3)由(1)可知,由(2)可知,进而可得,,然后根据三角形之间的面积关系即可得出结论;
(4)由题意可得,进而可得,于是可得,设的底边上的高为h,则的底边上的高为h,进而根据各三角形之间的面积关系即可得出答案.
解:(1)解:∵在中,为中线,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:由(1)可知:,
,
,
,
,
;
(3)证明:由(1)可知,由(2)可知,
,,
;
(4)解:,,,
,
在和中,
,
,
,
设的底边上的高为h,则的底边上的高为h,
,,
,
,
,
与的面积之和为6.
【题型6】一线三直线与一线三等角拓展延伸模型
【例6】(24-25八年级上·河南漯河·期末)综合与实践
(1)操作判断
飞跃组在学习了三角形全等后展开了探究性学习活动. 如图1,在中,,,直线l经过点A,直线l,直线l,垂足分别为D,E.由此得到结论:,,之间的数量关系是 .
(2)开放探究
无敌组的同学们提出了如下的问题:如果三个角不是直角,那么结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改为在中,,D,A,E三点都在直线l上,并且有,其中为任意锐角或钝角.(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请给出合理的解释.
(3)拓展应用
如图3,过的边、向外作正方形和正方形,是边上的高,延长交于点,求证:.
【答案】(1);(2)(1)中的结论成立.证明见分析;(3)证明见分析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,灵活运用全等三角形的判定与性质是解题关键.
(1)先证明出,得出、,再根据线段的和差即可得到数量关系;
(2)证明,得出、,再根据线段的和差即可得到数量关系;
(3)如图,过点作于,的延长线于.同(1)可证、可得、、;再证明可得.
解:(1)解:直线,直线,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
.
故答案为:;
(2)解:仍然成立,证明如下:
,
,
,
在和中,
,
,
,,
.
(3)证明:如图,过点作于,的延长线于.
同(1)可得,,
∴,
在和中,
,
,
.
【变式1】(24-25八年级上·江苏扬州·期中)在直线上依次取互不重合的三个点、、,在直线上方有,且满足.
【积累经验】
(1)如图1,当时,猜想线段、、之间的数量关系是______;
【类比迁移】
(2)如图2,当时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;
【拓展应用】
(3)如图3,在中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,的面积是,请求出与的面积之和.
【答案】(1);(2)成立,见分析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
(1)由得到,,进而得到,然后结合得证,推出,,即可求解;
(2)由得到,进而得到,然后结合得证,推出,,即可证明;
(3)由,,得出,证明,得出,根据,得出,即可得出结果.
解:(1),
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
故答案为:;
(2)仍然成立,理由如下:
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
;
(3),,
,
,
,
在和中,
,
,
,
设的底边上的高为,则的底边上的高为,
,,
,
,
与的面积之和为.
【变式2】(24-25八年级上·湖南邵阳·期末)(1)如图①,已知:中,,,直线m经过点A,于D,于E,求证:≌;
(2)拓展:如图②,将(1)中的条件改为:中,,D、A、E三点都在直线m上,并且,为任意锐角或钝角,请问结论是否成立?如成立,请证明;若不成立,请说明理由;
(3)应用:如图③,在中,是钝角,,,,直线m与的延长线交于点F,若,的面积是16,求与的面积之和.
【答案】(1)见分析;(2)成立,见分析;(3)8
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理,不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,结合题目所给条件,得出是解决问题的关键.
(1)先证明,,然后根据即可证明;
(2)先证明,再证明,再利用全等三角形的性质可得结论;
(3)同(2)可证,得出,再由不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,得出即可得出结果.
解:(1)∵,
∴,且,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)成立,证明如下:
∵,
∴,且,
∴,
在和中,
,
∴,,
∴,,
∴.
(3)同(2)可证,
∴,
设的底边上的高为h,则的底边上的高为h,
∴,,
∵,
∴.
∵,
∴与的面积之和为8.
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