特训05 全等三角形 压轴题(十二大题型,含九类模型详细图解)-2024-2025学年七年级数学下学期期中期末挑战满分冲刺卷(沪教版2024,上海专用)
2025-04-03
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2份
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80页
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4064人阅读
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪教版(五四制)七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 复习题 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 全等三角形 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.46 MB |
| 发布时间 | 2025-04-03 |
| 更新时间 | 2025-04-03 |
| 作者 | 爱啥自由不如学小书 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51418158.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
特训05 全等三角形 压轴题(十二大题型)
题型目录:
题型1:角平分线模型
题型2:垂直模型
题型3:一线三等角模型
题型4:手拉手模型
题型5:(类)旋转模型
题型6:半角模型
题型7:公共角模型
题型8:作平行线
题型9:作垂线
题型10:倍长中线法
题型11:截长补短法
题型12:旋转构造法
模型图解:
知识点1 遇到角平分线,考虑构造全等三角形或等腰三角形
知识点2 遇到倍角,考虑构造等腰三角形
知识点3 利用旋转构造全等三角形
遇到等线段+两线段垂直、手拉手模型等问题,常考虑构造旋转或对称三角形,得到全等三角形,再运用特殊三角形的边角关系求解
知识点4 遇到半角模型,构造全等三角形
知识点5 遇到对角互补模型,构造全等三角形
知识点6 折叠问题中的常见模型
知识点7 倍长中线模型
知识点8 截长补短法
题型1:角平分线模型
1.已知:是的角平分线,且
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,,点E在AD上,连接并延长交于点F,交的延长线于点G,且,连接.
①求证:;
②若,且,求AC的长.
2.如图1,在中,,分别是和的角平分线,和相交于点.
(1)求证:平分;
(2)如图2,过作于点,连接,若,,求证:;
(3)如图3,若,求证:.
题型2:垂直模型
3.如图1,∠DAB=90°,CD⊥AD于点D,点E是线段AD上的一点,若DE=AB,DC=AE.
(1)判断CE与BE的关系是 .
(2)如图2,若点E在线段DA的延长线上,过点D在AD的另一侧作CD⊥AD,并保持CD=AE,DE=AB,连接CB,CE,BE,试说明(1)中结论是否成立,并说明理由.
4.已知,中,,,直线m过点A,且于D,于E,当直线m绕点A旋转至图1位置时,我们可以发现.
(1)当直线m绕点A旋转至图2位置时,问:与、的关系如何?请予证明;
(2)直线m在绕点A旋转一周的过程中,、、存在哪几种不同的数量关系?(直接写出,不必证明)
题型3:一线三等角模型
5.如图,已知中,,,分别过、向过的直线作垂线,垂足分别为.
(1)如图1,过的直线与斜边不相交时,直接写出线段、、的数量关系是______;
(2)如图2,过的直线与斜边相交时,探究线段、、的数量关系并加以证明;
(3)在(2)的条件下,如图3,直线交于点,延长交于点,连接、、,若,,,四边形的面积是90,求的面积.
6.综合与探究
发现问题:
(1)如图1,在与中,,,,,三点在同一直线上.若,,则______.
提出问题:
(2)如图2,在中,,,将绕点顺时针旋转得到,连结,求的面积.
灵活应用:
(3)如图3,在中,将绕点顺时针旋转得到,将绕点逆时针旋转得到,连结,过点作于点,延长交于点.求证:是的中点.
7.在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有,且满足.
(1)如图1,当时,猜想线段,,之间的数量关系是 ;
(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;
(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12,求与的面积之和.
8.如图1,,垂足分别为D,E.
(1)若,求的长.
(2)在其它条件不变的前提下,将所在直线变换到的外部(如图2),请你猜想三者之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)如图3,将(1)中的条件改为:在中,,D,C,E三点在同一条直线上,并且有,其中α为任意钝角,那么(2)中你的猜想是否还成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
题型4:手拉手模型
9.如图,C为线段上一动点(不与点A,E重合),在同侧分别作正三角形和正三角形(正三角形也叫等边三角形,它的三条边都相等,三个内角都等于),与交于点,与交于点,与交于点,连接.
试说明:
①;
②填空 °;
③.
10.如图,在和中,,,若,连接、交于点P;
(1)求证∶.
(2)求的度数.
(3)如图(2),是等腰直角三角形,,,,点D是射线上的一点,连接,在直线上方作以点C为直角顶点的等腰直角,连接,若,求的值.
11.在中,,点D是上一点(不与B,C重合),以为一边在 的右侧作,使,,连接 .
(1)如图1,若;
①说明:;
② 求 的度数.
(2)设,,如图2,则α,β之间有怎样的数量关系?请说明理由.
题型5:(类)旋转模型
12.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.
(1)操作发现
如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为 ;线段BD、AB、EB的数量关系为 ;
(2)猜想论证
当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;
(3)拓展延伸
若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.
13.在中,,,点为直线上的一个动点(不与点,重合),以为一边在的右侧作,使,,连.
(1)如图1,当点在线段上时,
①与的位置关系是______;
②线段、、之间的数量关系是______.
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,(1)中的两个结论还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请写出正确的结论再给出证明.
题型6:半角模型
14.(1)如图1,在四边形中,,,E、F分别是边、上的点,若,可求得、、之间的数量关系为________.(只思考解题思路,完成填空即可,不必书写证明过程)
(2)如图2,在四边形中,,,E、F分别是边、延长线上的点,若,判断、、之间的数量关系还成立吗,若成立,请完成证明,若不成立,请说明理由.
15.问题背景:“半角模型”问题.如图1,在四边形中,,,,点E,F分别是上的点,且,连接,探究线段之间的数量关系.
(1)探究发现:小明同学的方法是延长到点G.使.连结,先证明,再证明,从而得出结论:_____________;
(2)拓展延伸:如图2,在四边形中,,,E、F分别是边上的点,且,请问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由.
(3)尝试应用:如图3,在四边形中,,,E、F分别是边延长线上的点,且,请探究线段具有怎样的数量关系,并证明.
题型7:公共角模型
16.在中,∠BAC=90°,,点D为直线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为直角边在AD右侧作等腰直角三角形ADE(,),连接CE.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,猜想:BC与CE的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,当点D在线段CB的延长线上时,(1)题的结论是否仍然成立?说明理由;
(3)如图3,当点D在线段BC的延长线上时,结论(1)题的结论是否仍然成立?不需要说明理由.
题型8:作平行线
17. P为等边△ABC的边AB上一点,Q为BC延长线上一点,且PA=CQ,连PQ交AC边于D.
(1)证明:PD=DQ.
(2)如图2,过P作PE⊥AC于E,若AB=6,求DE的长.
18.已知中,
(1)如图1,点E为的中点,连接并延长到点F,使,则与的数量关系是 .
(2)如图2,若,点E为边上一点,过点C作的垂线交的延长线于点D,连接,若,求证:.
(3)如图3,点D在内部,且满足,点M在的延长线上,连接交的延长线于点N,若点N为的中点,求证:.
题型9:作垂线
19.(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.
思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.
(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接,当时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)问题拓展:如图3,在四边形中,,,过点D作,垂足为点E,请直接写出线段、、之间的数量关系.
题型10:倍长中线法
20.综合与实践:
【问题情境】课外数学社团开展活动时,辅导老师提出了如下问题:如图,中,若,点为边上的中点,试求中线的取值范围.
【探究方法】小明同学在组内和同学们合作交流后,得到了如下的解决方法:延长到E,使,连接,如图1.请根据小明同学的方法思考:
(1)由已知条件和作辅助线,能得到,理由是 .
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系定理”,可以得到中线的取值范围为 .
【方法提炼】在解决三角形相关问题时,题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中.
【解决问题】
(3)如图2,在四边形中,与不平行,M是边的中点,已知平分,且,垂足为,若,试求的长度.
21.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,在中,点在上,且,过点作交于点.若,求证:平分.
思路分析:当题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑用倍长法构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解题思路:
思路1:考虑倍长,如图②,延长至点,使,连接;
思路2:考虑倍长,如图③,延长至点,使,连接.
(1)请挑选其中一种解题思路,给出证明.
(2)如图,在中,是边上的中线,分别以为直角边向外作等腰直角三角形,已知,求的长.
题型11:截长补短法
22.阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在中,平分,交于点,且,求证:.
(1)为了证明结论“”,小亮在上截取,使得,连接,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(提示:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等)
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,是的高,,,求的长.
23.把两个全等的直角三角形的斜边重合,组成一个四边形以D为顶点作,交边、于M、N.
(1)若,,两边分别交、于点M、N,、、三条线段之间有何种数量关系?证明你的结论;
(2)当时,、、三条线段之间有何数量关系?证明你的结论;
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在、的延长线上,完成图3,其余条件不变,则、、之间有何数量关系(直接写出结论,不必证明)
24.在中,,点在上,点在上,连接和交于点,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接,若平分,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,点在的延长线上,连接,时,若,,求的长.
题型12:旋转构造法
25.点为等边所在平面内一点,连接,,,且.
(1)如图,点P在外部,若,,则的长为 (直接写出结果);
(2)点在内部,连接.
①如图2,若,求的值;
②如图3,D为边中点,连接,求的度数.
(
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特训05 全等三角形 压轴题(十二大题型)
题型目录:
题型1:角平分线模型
题型2:垂直模型
题型3:一线三等角模型
题型4:手拉手模型
题型5:(类)旋转模型
题型6:半角模型
题型7:公共角模型
题型8:作平行线
题型9:作垂线
题型10:倍长中线法
题型11:截长补短法
题型12:旋转构造法
模型图解:
知识点1 遇到角平分线,考虑构造全等三角形或等腰三角形
知识点2 遇到倍角,考虑构造等腰三角形
知识点3 利用旋转构造全等三角形
遇到等线段+两线段垂直、手拉手模型等问题,常考虑构造旋转或对称三角形,得到全等三角形,再运用特殊三角形的边角关系求解
知识点4 遇到半角模型,构造全等三角形
知识点5 遇到对角互补模型,构造全等三角形
知识点6 折叠问题中的常见模型
知识点7 倍长中线模型
知识点8 截长补短法
题型1:角平分线模型
1.已知:是的角平分线,且
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,,点E在AD上,连接并延长交于点F,交的延长线于点G,且,连接.
①求证:;
②若,且,求AC的长.
【答案】(1)见解析
(2)①证明见解析②6
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定以及角平分线的定义.
(1)用证明,即得;
(2)①证明可得,再用证明,即得;②过作于,由,可得,,而,,即得,根据,可求.
【解析】(1)证明:是的角平分线,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)①,,,
,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
;
②过作于,如图:
由①知:,
,
,
,
由①知:,
,
,
,
,
∴.
2.如图1,在中,,分别是和的角平分线,和相交于点.
(1)求证:平分;
(2)如图2,过作于点,连接,若,,求证:;
(3)如图3,若,求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)过D点分别作三边的垂线,垂足分别为G、H、K,根据角平分线的定义可证得DG=DH=DK,从而根据角平分线的判定定理可证得结论;
(2)作,,在上取一点,使,通过证明和得到,从而根据等角对等边判断即可;
(3)延长至,使,连接,通过证明得到,再结合即可得出结论.
【解析】(1)证明:如图所示,过D点分别作三边的垂线,垂足分别为G、H、K,
∵,分别是和的角平分线,
∴,
∴平分;
(2)证明:如图,作,,在上取一点,使.
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
在四边形中,,
又∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
在和中
∴,
∴
又∵,,
∴,
∴;
(3)证明:延长至,使,连接.
∵,分别是和的角平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查角平分线的性质与判断,以及全等三角形的判定与性质,灵活结合角平分线的性质构造辅助线是解题关键.
题型2:垂直模型
3.如图1,∠DAB=90°,CD⊥AD于点D,点E是线段AD上的一点,若DE=AB,DC=AE.
(1)判断CE与BE的关系是 .
(2)如图2,若点E在线段DA的延长线上,过点D在AD的另一侧作CD⊥AD,并保持CD=AE,DE=AB,连接CB,CE,BE,试说明(1)中结论是否成立,并说明理由.
【答案】(1)CE=BE且CE⊥BE
(2)成立,理由详见解析
【分析】(1)根据已知条件即可证明,然后根据全等三角形的性质即可证明CE与BE的关系为垂直且相等;
(2)根据已知条件证明,然后根据全等三角形的性质进行等量代换即可得到结论;
【解析】(1)解:CE=BE且CE⊥BE,理由如下:
∵CD⊥AD,∴∠CDE=90°,
∵∠DAB=90°,∴∠CDE=∠EAB,
在△CDE和△EAB中,
∴,
∴CE=BE,∠CED=∠EBA,
∵∠EBA+∠BEA=90°,
∴∠CED+∠BEA=90°,
∴∠CEB=90°,
∴CE⊥BE,
∴CE=BE且CE⊥BE.
(2)解:(1)中结论成立,理由如下:
∵CD⊥AD,∴∠CDE=90°,
∵∠DAB=90°,∴∠CDE=∠EAB,
在△CDE和△EAB中,
∴,
∴CE=BE,∠CED=∠EBA,
∵∠EBA+∠BEA=90°,
∴∠CED+∠BEA=90°,
∴∠CEB=90°,
∴CE⊥BE,
∴CE=BE且CE⊥BE.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握并熟练使用相关知识,并注意解题中需注意的事项是本题的解题关键.
4.已知,中,,,直线m过点A,且于D,于E,当直线m绕点A旋转至图1位置时,我们可以发现.
(1)当直线m绕点A旋转至图2位置时,问:与、的关系如何?请予证明;
(2)直线m在绕点A旋转一周的过程中,、、存在哪几种不同的数量关系?(直接写出,不必证明)
【答案】(1),证明见解析;
(2),,.
【分析】(1)利用条件证明, 再结合线段的和差可得出结论;
(2)根据图,可得、、存在3种不同的数量关系;
【解析】(1)证明:如图2,
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
在和中,
,
∴(AAS),
∴,
∵,
∴.
(2)直线m在绕点A旋转一周的过程中,、、存在3种不同的数量关系:,,.
如图1时,,
如图2时,,
如图3时,,(证明同理)
【点睛】本题主要考查三角形全等,注意证三角形全等的方法及三角形全等后的性质.
题型3:一线三等角模型
5.如图,已知中,,,分别过、向过的直线作垂线,垂足分别为.
(1)如图1,过的直线与斜边不相交时,直接写出线段、、的数量关系是______;
(2)如图2,过的直线与斜边相交时,探究线段、、的数量关系并加以证明;
(3)在(2)的条件下,如图3,直线交于点,延长交于点,连接、、,若,,,四边形的面积是90,求的面积.
【答案】(1)数量关系为:EF=BE+CF;(2)数量关系为:EF=BE-CF.证明见详解;(3)S△GHC=15.
【分析】(1)数量关系为:EF=BE+CF.利用一线三直角得到∠BEA=∠AFC=90°,∠EBA=∠FAC,再证△EBA≌△FEC(AAS)可得BE=AF,AE=CF即可;
(2)数量关系为:EF=BE-CF.先证∠BEA=∠AFC=90°,∠EBA+∠EAB=90°,∠EAB+∠FAC= =90°,可得∠EBA=∠FAC,再证△EBA≌△FEC(AAS),可得BE=AF,AE=CF即可;
(3)先由(2)结论EF=BE-CF;,求出BE=AF=12,由,可求FH=2,EH=4,利用对角线垂直的四边形面积可求BG=,再求EG=3,AH= 10,分别求出S△ACF=,S△HCF=,S△AGH=,利用面积差即可求出.
【解析】解:(1)数量关系为:EF=BE+CF.
∵BE⊥EF,CF⊥EF,∠BAC=90°,
∴∠BEA=∠AFC=90°,∠EBA+∠EAB=90°,∠EAB+∠FAC=180°-∠BAC=90°,
∴∠EBA=∠FAC,
在△EBA和△FEC中,
∵,
∴△EBA≌△FAC(AAS),
∴BE=AF,AE=CF,
∴EF=AF+AE=BE+CF;
(2)数量关系为:EF=BE-CF.
∵BE⊥AF,CF⊥AF,∠BAC=90°,
∴∠BEA=∠AFC=90°,∠EBA+∠EAB=90°,∠EAB+∠FAC= =90°,
∴∠EBA=∠FAC,
在△EBA和△FEC中,
∵,
∴△EBA≌△FAC(AAS),
∴BE=AF,AE=CF,
∴EF=AF-AE=BE-CF;
(3)∵EF=BE-CF;,
∴BE=AF=EF+CF=6+6=12,
∵,EH+FH=EF=6,
∴2FH+FH= 6,
解得FH=2,
∴EH=2FH=4,
S四边形ABFG==90,
∴BG=,
∴EG=BG-BE=15-12=3,AH=AE+EH=6+4=10,
∵S△ACF=,S△HCF=,S△AGH=,
∴S△GHC=S△ACF-S△HCF-S△AGH=36-6-15=15.
【点睛】本题考查图形变换探究线段和差问题,感知,探究以及应用,三角形全等判定与性质,三角形面积,四边形面积,与三角形高有关的计算,掌握图形变换探究线段和差问题,感知,探究以及应用,三角形全等判定与性质,三角形面积,四边形面积,与三角形高有关的计算是解题关键.
6.综合与探究
发现问题:
(1)如图1,在与中,,,,,三点在同一直线上.若,,则______.
提出问题:
(2)如图2,在中,,,将绕点顺时针旋转得到,连结,求的面积.
灵活应用:
(3)如图3,在中,将绕点顺时针旋转得到,将绕点逆时针旋转得到,连结,过点作于点,延长交于点.求证:是的中点.
【答案】(1)6
(2)2
(3)证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
(1)证明即可求解;
(2)过点D作交延长线于点E,证明即可求解;
(3)先证得,,得出,再证明即可.
【解析】(1)解:∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:6.
(2)解:过点D作交延长线于点E,
由题意得,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)证明:过点E作交延长线于点M,过点G作交于点N,
∵,
∴,,
由旋转可得,,,
,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴是的中点.
7.在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有,且满足.
(1)如图1,当时,猜想线段,,之间的数量关系是 ;
(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;
(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12,求与的面积之和.
【答案】(1)
(2)仍然成立,理由见解析
(3)4
【分析】本题考查了图形变换问题,全等三角形的判定与性质,三角形的面积计算,正确理解图形变换问题中各小题间的内在联系是解题的关键.
(1)先证明,再根据全等三角形的判定证明,得到,,由此即得答案;
(2)同(1)的思路证明,同样得到,得到,,由此即得答案;
(3)根据(1)(2)的解题思路,同样可证明,所以,根据,可知,由此即可进一步求得答案.
【解析】(1),理由如下,
,
,
,
,
,
,,
;
故答案为: .
(2)仍然成立,理由如下,
,
,
,
,
,
,,
;
(3),,
,
,
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4.
8.如图1,,垂足分别为D,E.
(1)若,求的长.
(2)在其它条件不变的前提下,将所在直线变换到的外部(如图2),请你猜想三者之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)如图3,将(1)中的条件改为:在中,,D,C,E三点在同一条直线上,并且有,其中α为任意钝角,那么(2)中你的猜想是否还成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)0.8cm
(2),证明见解析
(3)结论成立,证明见解析
【分析】(1)(2)(3)方法相同,利用定理证明,根据全等三角形的性质、结合图形解答.
【解析】(1)解:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(2).
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(3)结论成立,
证明:,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
即结论成立;
【点睛】本题属于三角形综合题,考查的是全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
题型4:手拉手模型
9.如图,C为线段上一动点(不与点A,E重合),在同侧分别作正三角形和正三角形(正三角形也叫等边三角形,它的三条边都相等,三个内角都等于),与交于点,与交于点,与交于点,连接.
试说明:
①;
②填空 °;
③.
【答案】①见详解;②120;③见详解
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,掌握全等三角形的判定是本题的关键.
①由“”可证;
②由全等三角形的性质可得,由外角的性质可求解;
③由“”可证,可得结论.
【解析】证明:①、为正三角形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
;
(2),
,
,
,
,
,
故答案为:120;
③在和中,
,
,
.
10.如图,在和中,,,若,连接、交于点P;
(1)求证∶.
(2)求的度数.
(3)如图(2),是等腰直角三角形,,,,点D是射线上的一点,连接,在直线上方作以点C为直角顶点的等腰直角,连接,若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,三角形内角和定理的应用;
(1)根据题意得出,即可证明;
(2)根据题意可得是等边三角形,根据(1)的结论可得,进而根据三角形的内角和定理,即可求解;
(3)分情况讨论,当在线段上时,当在的延长线上时,证明,得出,结合图形,即可求解.
【解析】(1)证明:∵,
∴,
又∵,,
∴;
(2)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴
;
(3)解:如图所示,当在线段上时,
∵是以点为直角顶点的等腰直角三角形,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
如图所示,当在的延长线上时,
同理可得,∴,
∴,
∵,
∴,
综上所述,或.
11.在中,,点D是上一点(不与B,C重合),以为一边在 的右侧作,使,,连接 .
(1)如图1,若;
①说明:;
② 求 的度数.
(2)设,,如图2,则α,β之间有怎样的数量关系?请说明理由.
【答案】(1)①见解析
②
(2).理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)①利用定理证明即可;
②利用全等三角形的性质得出,再利用三角形内角和定理求解即可;
(2)利用定理证明,得到,从而得到,再根据三角形内角和定理求解即可.
【解析】(1)①证明:因为,
所以,即.
在 和中,,
所以.
②解: 由 ①,可得.
所以.
所以.
(2)解:.
理由:因为,
所以,即.
在 和中, ,
所以,
所以.
所以,
所以.
因为,
所以.
题型5:(类)旋转模型
12.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.
(1)操作发现
如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为 ;线段BD、AB、EB的数量关系为 ;
(2)猜想论证
当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;
(3)拓展延伸
若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.
【答案】(1)AB⊥BE,AB=BD+BE;(2)图2中BE=AB+BD,图3中,BD=AB+BE,证明见解析;(3)72或2
【分析】(1)首先通过SAS证明△ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质和等量代换即可得出答案;
(2)仿照(1)中证明△ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质即可得出结论;
(3)首先求出BE的长度,然后利用S△AED•AD•EB即可求解.
【解析】解:(1)如图1中,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,∠CBE=∠A,
∵CA=CB,∠ACB=90°,
∴∠A=∠CBA=45°,
∴∠CBE=∠A=45°,
∴ABE=90°,
∴AB⊥BE,
∵AB=AD+BD,AD=BE,
∴AB=BD+BE,
故答案为AB⊥BE,AB=BD+BE.
(2)①如图2中,结论:BE=AB+BD.
理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,
∵AD=AB+BD,AD=BE,
∴BE=AB+BD.
②如图3中,结论:BD=AB+BE.
理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS)
∴AD=BE,
∵BD=AB+AD,AD=BE,
∴BD=AB+BE.
(3)如图2中,∵AB=5,BD=7,
∴BE=AD=5+7=12,
∵BE⊥AD,
∴S△AED•AD•EB12×12=72.
如图3中,∵AB=5,BD=7,
∴BE=AD=BD﹣AB=7﹣5=2,
∵BE⊥AD,
∴S△AED•AD•EB2×2=2.
【点睛】本题主要考查全等三角形,掌握全等三角形的判定及性质并分情况讨论是关键.
13.在中,,,点为直线上的一个动点(不与点,重合),以为一边在的右侧作,使,,连.
(1)如图1,当点在线段上时,
①与的位置关系是______;
②线段、、之间的数量关系是______.
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,(1)中的两个结论还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请写出正确的结论再给出证明.
【答案】(1)①垂直;②;(2)位置关系:垂直,数量关系:,证明见解析;
【分析】(1)①先求证,得到,从而求得,即可求解;②根据①中的全等三角形,得到,从而求得;
(2)先求证,得到,,从而求得,
【解析】解:(1)∵,
∴
∵
∴
又∵,
∴
∴,
①∴,∴
②∴
(2)位置关系:垂直,数量关系:,证明如下:
∵,
∴
∴
∵
∴
又∵,
∴
∴,
∴
∴
又∵
∴
【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定及性质,熟练掌握全等三角形的判定方法及有关性质是解题的关键.
题型6:半角模型
14.(1)如图1,在四边形中,,,E、F分别是边、上的点,若,可求得、、之间的数量关系为________.(只思考解题思路,完成填空即可,不必书写证明过程)
(2)如图2,在四边形中,,,E、F分别是边、延长线上的点,若,判断、、之间的数量关系还成立吗,若成立,请完成证明,若不成立,请说明理由.
【答案】(1);(2).理由见解析.
【分析】(1)线段、、之间的数量关系是.如图,延长至,使,连接,利用全等三角形的性质解决问题即可.
(2)结论:.如图中,在上截取,连接,证明,推出,,再证明,可得结论.
【解析】(1)解:线段、、之间的数量关系是.
如图,延长至,使,连接,
∵,,即:,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为:.
(2)结论:.
理由:在上截取,连接,
∵,,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,则,
∴
∵,,
∴,
在与中,,
∴,
∴,
即,
即,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
15.问题背景:“半角模型”问题.如图1,在四边形中,,,,点E,F分别是上的点,且,连接,探究线段之间的数量关系.
(1)探究发现:小明同学的方法是延长到点G.使.连结,先证明,再证明,从而得出结论:_____________;
(2)拓展延伸:如图2,在四边形中,,,E、F分别是边上的点,且,请问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由.
(3)尝试应用:如图3,在四边形中,,,E、F分别是边延长线上的点,且,请探究线段具有怎样的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)成立,理由见解析
(3),证明见解析
【分析】(1)延长到点G.使.连接,利用全等三角形的性质解决问题即可;
(2)延长至M,使,连接.证明,由全等三角形的性质得出.,由全等三角形的性质得出,即,则可得出结论;
(3)在上截取,使,连接.证明.由全等三角形的性质得出.证明,由全等三角形的性质得出结论.
【解析】(1)解:.
延长到点G.使.连接,
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∵.
∴.
故答案为:;
(2)解:(1)中的结论仍然成立.
证明:如图②中,延长至M,使,连接.
∵,
∴,
在与中,
,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴,即.
在与中,
,
∴.
∴,即,
∴;
(3)解:结论:.
证明:如图③中,在上截取,使,连接.
∵,
∴.
在与中,
,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了三角形全等的判定和性质等知识,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形解决问题.
题型7:公共角模型
16.在中,∠BAC=90°,,点D为直线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为直角边在AD右侧作等腰直角三角形ADE(,),连接CE.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,猜想:BC与CE的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,当点D在线段CB的延长线上时,(1)题的结论是否仍然成立?说明理由;
(3)如图3,当点D在线段BC的延长线上时,结论(1)题的结论是否仍然成立?不需要说明理由.
【答案】(1)BC⊥CE,见解析;(2)成立,见解析;(3)成立
【分析】(1)先证∠2=∠3,再证△ABD≌△ACE(SAS),得出∠4=∠5,求出∠4=∠6=45°,∠5=45°即可;
(2)先证∠2=∠3,再证△ABD≌△ACE(SAS),得出∠ABD=∠ACE,求出∠ABC=∠ACB=45°,得出∠ABD=∠ACE=135°即可;
(3)先证∠BAD=∠CAE,再证△ABD≌△ACE(SAS),得出∠ABD=∠ACE,再求∠ABC=∠ACB=45°,得出∠ABD=∠ACE=45°.
【解析】解:(1)BC与CE的位置关系是BC⊥CE,理由是:
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC-∠1=∠DAE-∠1,
即∠2=∠3,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠4=∠5,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠4=∠6=45°,
∴∠5=45°,
∴∠BCE=∠5+∠6=45°+45°=90°,
即BC⊥CE;
(2)成立.理由是:
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC-∠1=∠DAE-∠1,
即∠2=∠3,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ABD=∠ACE=135°,
∴∠BCE=∠ACE-∠ACB=135°-45°=90°,
即BC⊥CE;
(3)成立
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,
即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ABD=∠ACE=45°,
∴∠BCE=∠ACE+∠ACB=45°+45°=90°.
【点睛】本题考查图形变换中结论问题,等腰直角三角形性质,三角形全等判定与性质,角的和差运用,直线位置关系,掌握等腰直角三角形性质,三角形全等判定与性质,角的和差运用,直线位置关系垂直的证法是解题关键.
题型8:作平行线
17. P为等边△ABC的边AB上一点,Q为BC延长线上一点,且PA=CQ,连PQ交AC边于D.
(1)证明:PD=DQ.
(2)如图2,过P作PE⊥AC于E,若AB=6,求DE的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)DE=3.
【分析】(1)过点P作PF∥BC交AC于点F;证出△APF也是等边三角形,得出AP=PF=AF=CQ,由AAS证明△PDF≌△QDC,得出对应边相等即可;
(2)过P作PF∥BC交AC于F.同(1)由AAS证明△PFD≌△QCD,得出对应边相等FD=CD,证出AE+CD=DEAC,即可得出结果.
【解析】(1)如图1所示,点P作PF∥BC交AC于点F.
∵△ABC是等边三角形,
∴△APF也是等边三角形,AP=PF=AF=CQ.
∵PF∥BC,∴∠PFD=∠DCQ.
在△PDF和△QDC中,,
∴△PDF≌△QDC(AAS),
∴PD=DQ;
(2)如图2所示,过P作PF∥BC交AC于F.
∵PF∥BC,△ABC是等边三角形,
∴∠PFD=∠QCD,△APF是等边三角形,
∴AP=PF=AF.
∵PE⊥AC,∴AE=EF.
∵AP=PF,AP=CQ,∴PF=CQ.
在△PFD和△QCD中,,
∴△PFD≌△QCD(AAS),
∴FD=CD.
∵AE=EF,∴EF+FD=AE+CD,
∴AE+CD=DEAC.
∵AC=6,∴DE=3.
【点睛】本题考查等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定(AAS)与性质、平行线的性质,熟练掌握等边三角形的性质,解题的关键是掌握等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定(AAS)与性质、平行线的性质,熟练掌握等边三角形的性质.
18.已知中,
(1)如图1,点E为的中点,连接并延长到点F,使,则与的数量关系是 .
(2)如图2,若,点E为边上一点,过点C作的垂线交的延长线于点D,连接,若,求证:.
(3)如图3,点D在内部,且满足,点M在的延长线上,连接交的延长线于点N,若点N为的中点,求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)通过证明,即可求解;
(2)过点A作于H,过点C作交的延长线于T,通过得到AF=CD,再通过即可求解;
(3)过点M作交的延长线于T,交于G,在上取一点K,使得,利用全等三角形的性质证明,即可解决.
【解析】(1)解:∵点E为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图2,过点A作于H,过点C作交的延长线于T,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(3)证明:过点M作交的延长线于T,交于G,在上取一点K,使得,
连接.
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题属于三角形综合题,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等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
题型9:作垂线
19.(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.
思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.
(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接,当时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)问题拓展:如图3,在四边形中,,,过点D作,垂足为点E,请直接写出线段、、之间的数量关系.
【答案】(1)证明见解析;(2);理由见解析;(3).
【分析】(1)方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
(2)延长到点,使,连接,证明,可得,即
(3)连接,过点作于,证明,,进而根据即可得出结论.
【解析】解:(1)方法1:在上截,连接,如图.
平分,
.
在和中,,
,
,.
,.
.
,
.
方法2:延长到点,使得,连接,如图.
平分,
.
在和中,,
.
,.
,
.
,
,
.
(2)、、之间的数量关系为:.
(或者:,).
延长到点,使,连接,如图2所示.
由(1)可知,
.
为等边三角形.
,.
,
.
.
,
为等边三角形.
,.
,
,
即.
在和中,,
.
,
,
.
(3),,之间的数量关系为:.
(或者:,)
解:连接,过点作于,如图3所示.
,.
.
在和中,,
,
,.
在和中,
,
.
,
,
.
【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,正确的添加辅助线是解题的关键.
题型10:倍长中线法
20.综合与实践:
【问题情境】课外数学社团开展活动时,辅导老师提出了如下问题:如图,中,若,点为边上的中点,试求中线的取值范围.
【探究方法】小明同学在组内和同学们合作交流后,得到了如下的解决方法:延长到E,使,连接,如图1.请根据小明同学的方法思考:
(1)由已知条件和作辅助线,能得到,理由是 .
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系定理”,可以得到中线的取值范围为 .
【方法提炼】在解决三角形相关问题时,题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中.
【解决问题】
(3)如图2,在四边形中,与不平行,M是边的中点,已知平分,且,垂足为,若,试求的长度.
【答案】(1)A;(2);(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形三边关系;
(1)由全等三角形的判定定理解答即可;
(2)根据三角形的三边关系计算;
(3)延长,交于点,证明,得出,,由证得,得出,进而根据即可得出答案.
【解析】解:(1)∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
故选:A;
(2)∵,即,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(3)延长,交于点,
∵平分,
∴,
∵,
∴
在和中,
,
∴.
∴,.
在和中,
,
∴.
∴,
∴,
∵,
∴.
21.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,在中,点在上,且,过点作交于点.若,求证:平分.
思路分析:当题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑用倍长法构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解题思路:
思路1:考虑倍长,如图②,延长至点,使,连接;
思路2:考虑倍长,如图③,延长至点,使,连接.
(1)请挑选其中一种解题思路,给出证明.
(2)如图,在中,是边上的中线,分别以为直角边向外作等腰直角三角形,已知,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理以及四边形内角和,等腰三角形的判定和性质,利用倍长法作辅助线构造全等三角形是解题关键.
(1)思路1:延长至点,使,连接,证明,得到,,再根据等边对等角的性质和平行线的性质,得出,即可证明;思路2:延长至点,使,连接,证明,得到,,再根据等边对等角的性质和平行线的性质,得出,即可证明;
(2)延长至点,使,连接,证明,得到,,进而推出,,再证明,得到,即可求出的长.
【解析】(1)解:思路1:如图,延长至点,使,连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
平分;
思路2:如图,延长至点,使,连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
平分;
(2)解:如图,延长至点,使,连接,
是边上的中线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
题型11:截长补短法
22.阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在中,平分,交于点,且,求证:.
(1)为了证明结论“”,小亮在上截取,使得,连接,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(提示:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等)
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,是的高,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为14
【分析】(1)在上截取,使得,连接,根据角平分线的定义得出,利用证明,从而可得,,再利用三角形外角的性质可得,从而可得,推出,进而得出,即可得证;
(2)在上截取,连接,由三角形内角和定理可得,证明得出,再证明得出,求出,即可得解.
【解析】(1)证明:在上截取,使得,连接,
平分,
∴,
,
∴,
,,
∵,
,
是的一个外角,
,
,
,
,
,
;
(2)解:在上截取,连接,
,,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
的长为14.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、三角形内角和定理、三角形外角的定义及性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
23.把两个全等的直角三角形的斜边重合,组成一个四边形以D为顶点作,交边、于M、N.
(1)若,,两边分别交、于点M、N,、、三条线段之间有何种数量关系?证明你的结论;
(2)当时,、、三条线段之间有何数量关系?证明你的结论;
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在、的延长线上,完成图3,其余条件不变,则、、之间有何数量关系(直接写出结论,不必证明)
【答案】(1),证明见解析;
(2),证明见解析;
(3)作图见解析,.
【分析】(1)延长到E,使,证,推出,,证,推出即可;
(2)延长到E,使,证,推出,,证,推出即可;
(3)在截取,连接,证,推出,,证,推出即可.
【解析】(1).证明如下:
如图,延长到E,使,连接.
,
.
,
.
在和中,
,
,
,.
,
,,
.
在和中,
,
,
.
,
;
(2).证明如下:
如图,延长到E,使,连接.
,
.
,
,.
在和中,
,
,
,.
,,,
,
,,
.
在和中,
,
,
.
,
;
(3)补充完成题图,如图所示.
.证明如下:
如上图,在上截取,连接.
,,
,
.
,
.
在和中,
,
,
,.
,
,
.
在和中,
,
,
.
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
24.在中,,点在上,点在上,连接和交于点,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接,若平分,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,点在的延长线上,连接,时,若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】本题主要考查了等腰三角形、全等三角形的判定和性质,
(1)利用三角形外角的性质可得,再结合已知可得,根据等边对等角可得,即可得出结论;
(2)过点C作、垂足分别为M、N,过点A作垂足为Q,构造,得,由角平分线性质可得,进而证明,即可得出结论;
(3)过点C作交于P,作交延长线于G,由角平分线+平行线可得:,利用中点加平行模型可得,,进而可得,,结合已知可得,,由此即可得出.
【解析】(1)解:∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)过点C作、垂足分别为M、N,过点A作垂足为Q,
在和中,
∴,
∴,
又∵,,平分,
∴,
在和中,
,
∴
∴.
(3)过点C作交于P,作交延长线于G,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
同理可得:,,,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,,
∴,
,
∴
【点睛】本题涉及了等腰三角形的性质和判定、全等三角形的判定和性质、三角形外角的性质、角平分线的定义和性质、平行线的性质等知识;解题关键是作辅助线构造三角形全等转化线段关系,(2)利用了垂直全等模型和角平分线性质,(3)利用中点+平行线构造三角形全等.
题型12:旋转构造法
25.点为等边所在平面内一点,连接,,,且.
(1)如图,点P在外部,若,,则的长为 (直接写出结果);
(2)点在内部,连接.
①如图2,若,求的值;
②如图3,D为边中点,连接,求的度数.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)将绕点A逆时针旋转,得到,点的对应点为,首先证明点C在线段上,再证明是等边三角形,从而得出答案;
(2)①将绕逆时针旋转,得到,点的对应点为,连接,首先证明是等边三角形,从而得出,,再利用含角的直角三角形的性质,可得答案;
②延长到点,使,连接,将绕点逆时针旋转,得到,点P的对应点为点,连接,同理得是等边三角形,再利用证明,得,,再证明,得,从而解决问题.
【解析】(1)解:∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
将绕点逆时针旋转,得到,点的对应点为,
则,,,,,
∴,
∴点在线段上,
∵
,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)①∵,
∴,
将绕逆时针旋转,得到,点的对应点为,连接,
则,,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
②如图,延长到点,使,连接,将绕点逆时针旋转,得到,点的对应点为点,连接,
同理可知,是等边三角形,
∴,
∵是的中点,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质等知识,利用旋转将分散条件集中到一个三角形中是解题的关键.
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