内容正文:
专题 1.5 作辅助线构造三角形全等常用方法
目录
一.方法梳理与题型分类精析 1
知识点(一)辅助线的理解 1
知识点(二)全等三角形判定的辅助线常用方法与技巧 1
【题型1】连接两点 1
【题型2】延长相交 2
【题型3】作平行线 3
【题型4】作垂直 4
【题型5】倍长中线 5
【题型6】截长补短 6
二.同步练习 7
一.方法梳理与题型分类精析
知识点(一)辅助线的理解
辅助线:在解几何题中,依据题设条件与结论,通过添加的辅助性线段,搭起已知与未知的桥梁,清晰地理解图形结构,寻求解题思路的方法。
知识点(二)全等三角形判定的辅助线常用方法与技巧
方法1:连接两点:连接两个顶点,形成公共边或新三角形;
技巧:当条件分散在不同顶点时,连接两顶点形成公共边,快速构造 “已有两边相等 + 公共边” 的全等条件.
【题型1】连接两点
【例题1】 (24-25八年级上·广东云浮·期中)如图,已知、相交于点O,,.求证:.
【变式1】(24-25八年级上·云南昭通·期末)如图,,,求证:.
【变式2】(24-25七年级下·四川成都·期中)如图,已知点在直线外,按以下步骤作图:①在直线上任取一点,以点为圆心,以的长为半径作弧,交直线于点,连接;②以点为圆心,以的长为半径作弧;③以点为圆心,以的长为半径作弧,交前弧于点,作直线.若,则的度数为 .
方法2:延长相交:构成新三角形全等;
技巧:当遇到角平分线时,延长相交构造三角形全等进行线段的转化.
【题型2】延长相交
【例题2】 (23-24八年级上·陕西咸阳·期末)如图,平分,,,延长交于点E,则 度.
【变式1】(24-25八年级上·新疆伊犁·期末)如图,的面积为平分于,连接,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25八年级下·全国·假期作业)如图,垂直的平分线于点、为中点,连接,若的面积为4,则的面积为( )
A.1 B.2 C. D.3
方法3:作平行线:利用平行性质转化角或线
技巧:过中点或角平分线作平行线,利用 “同位角 / 内错角相等” 转化角,搭配已知边证 ASA/AAS 全等.
【题型3】作平行线
【例题3】 (21-22八年级上·贵州黔西·期末)如图,△ABC是边长为4的等边三角形,点P在AB上,过点P作PE⊥AC,垂足为E,延长BC至点Q,使CQ=PA,连接PQ交AC于点D,则DE的长为( )
A.1 B.1.8 C.2 D.2.5
【变式1】(2025·天津河北·一模)如图,在中,,点D在边上,以点C为圆心,小于线段长为半径画弧分别交线段于E点,F点,连接,以点D为圆心,线段长为半径画弧交线段于G点,以点G为圆心线段长为半径画弧,该弧交以点D为圆心线段长为半径所画弧于H点,作射线交于点I,则的大小为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图,在等边中,点为边上任意一点,点在边的延长线上,且.
(1)当点为的中点时(如图1),则有______(填“”“”或“”);
(2)猜想如图2,与的数量关系,并证明你的猜想.
方法4:作垂线:构造直角三角形全等;
技巧:角平分线上的点向两边作垂线,利用 “角平分线性质 + 直角” 证 AAS 全等;
【题型4】作垂直
【例题4】 (2025八年级下·全国·专题练习)如图,把两块大小相同的含的三角板和三角板如图所示摆放,点D在边上,点E在边上,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25七年级下·浙江杭州·期末)如图,在中,,,为射线上一动点,连结,将绕点顺时针旋转至交直线于点,若,则 .
【变式2】(24-25八年级下·江苏扬州·期中)如图, 在四边形中,,, 连接. 若, 则四边形面积为( )
A.18 B.24 C.36 D.48
方法5:倍长中线:构造三角形全等。
技巧:中线延长一倍后,连接对应顶点,形成 “对顶三角形”,利用 SAS 证全等.
【题型5】倍长中线
【例题5】 (24-25七年级下·四川成都·期中)课外兴趣小组活动时,老师提出了下面问题:如图,是的中线,若,,求的取值范围.善思小组通过探究发现,延长至点,使,连接,可以证出,利用全等三角形的性质,可将已知的边长与转化到中,进而求出的取值范围.
从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
请你利用“善思小组”的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是 ;
. . C. D.
(2)求得的取值范围是 ;
. B. C. D.
【变式1】.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)在中,是边上的中线,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】(20-21八年级上·北京房山·期末)如图,在ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC,延长CB到点E,使BE=BD,连接AE.
(1)依题意补全图形;
(2)试判断AE与CD的数量关系,并进行证明.
方法6:截长补短法:截长法或补短法证明三角形全等;
技巧:截长:在长线段上截出短线段,证剩余部分相等;补短:延长短线段至长线段长度,证延长部分相等。
【题型6】截长补短
【例题6】 现阅读下面的材料,然后解答问题:
截长补短法,是初中数学几何题中一种常见辅助线的做法.在证明线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用.截长法:在较长的线段上截一条线段等于较短线段,而后再证明剩余的线段与另一段线段相等.补短法:就是延长较短线段与较长线段相等,而后证延长的部分等于另一条线段.
请用截长法解决问题(1)
(1)已知:如图1等腰直角三角形中,,是角平分线,交边于点.求证:.
请用补短法解决问题(2)
(2)如图2,已知,如图2,在中,,是的角平分线.求证:.
【变式1】(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,在中,与交于点O.请判断之间的数量关系: .
【变式2】(21-22八年级上·湖北宜昌·期中)在“教、学、练、评一体化”学习活动手册中,全等三角形专题复习课,学习过七种作辅助线的方法,其中有“截长补短”作辅助线的方法.
截长法:在较长的线段上截取一条线段等于较短线段;
补短法:延长较短线段和较长线段相等.
这两种方法统称截长补短法.
请用这两种方法分别解决下列问题:
已知,如图,在△ABC中,AB>AC,∠1 = ∠2,P为AD上任一点,求证:AB-AC>PB-PC
二.同步练习
一、单选题
1.(22-23八年级上·湖北襄阳·期末)在中,,边上的中线,则边的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级下·福建福州·期末)如图,在的内部有一点,过点作与角的两边,分别交于点,,下列四种作法中,面积最小的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25八年级上·安徽六安·期中)如图,,,于点,于点,、分别是、上的点,且,下列结论中①,②,③平分,④平分,⑤.其中正确的结论是( )
A.②③⑤ B.①③④ C.①③⑤ D.①④⑤
4.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,是的角平分线,于点,连接,,,,则的面积是( )
A. B.2 C. D.
5.(24-25八年级上·内蒙古兴安盟·阶段练习)如图,在四边形中,,的平分线与的平分线交于点E,且点E恰好在边上.若四边形的面积为40,,则的长为( )
A.10 B.12 C.16 D.20
6.(24-25八年级上·福建泉州·阶段练习)如图,,平分,,下列结论:①平分;②;③;④,其中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①③④ D.②③④
7.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,在四边形中,,是的平分线,且.若,四边形的面积为,则点到的距离为( )
A. B. C. D.
8.(24-25八年级上·重庆渝北·期末)如图,在四边形中,,,,E、F分别是、上的点,且.若,则一定等于( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(20-21八年级上·广西崇左·期末)如图,把两根钢条的中点连在一起,可以做成一个测量工件内槽宽的工具(卡钳)在图中,只要量出的长,就能求出工件内槽的宽的长,依据是 .
10.(24-25七年级下·山东济南·期中)如图,是的角平分线,,,,的面积是3,则的面积为 .
11.(24-25七年级下·广东佛山·期中)如图,在中,是的角平分线,于点,连接,,,,则的面积是 .
12.(24-25七年级下·江苏苏州·期中)和中,,,,、分别为、边的高,且,则的度数为 .
13.(24-25七年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,,过点作,且,则的面积为 .
14.(24-25七年级下·江苏盐城·阶段练习)如图,在中,,,,为边上的高,点从点出发,在直线上以的速度移动,过点作的垂线交直线于点,当点运动 时,.
15.(24-25七年级下·重庆·期中)在中,是上一点,连接,过点作于点交于点是上一点,且满足,过点作于点,连接.若,,则的面积为 .
16.(24-25八年级上·福建泉州·期末)如图,在中,,AD是中线,若,于点F,则的值是 .
三、解答题
17.(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图,点为外一动点,连接并延长至点,连接交于点.过点作的垂线于点,,已知.证明:为的平分线.
18.(24-25七年级下·上海杨浦·期末)如图,已知在中,,平分,点E为边上任意一点(不与A、C重合),连接交于点F.求证:.
19.(24-25七年级下·福建漳州·期末)如图,在中,,分别是边,边上的高,与相交于点,且,连接.
(1)试说明:;
(2)试求的度数;
(3)若点是的中点,则,试求的值.
20.(24-25七年级下·四川成都·期中)中,点、分别为线段、上两点,连接、交于点.
(1)若,,如图,试说明;
(2)若平分,平分,如图所示,若,则 ,并证明:.
21.(24-25七年级下·四川达州·期末)如图,在中,,,为上一动点,连接,,垂足为.过点作于点.
(1)如图1,连接,试说明.
(2)如图2,连接,交于点,与全等吗?请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若的面积为2,求的面积.
22.(24-25九年级下·甘肃平凉·期中)四边形中,点E在边上,连接、.设,,,,给出下列五个关系式,①;②;③;④;⑤;将其中的三个关系作为题设,另外两个作为结论,构成一个命题.;
(1)用序号写出一个真命题(书写形式如:如果xxx,那么xxx),并给出证明;
(2)用序号写出三个真命题(不需要证明)
(3)在本题可以书写的命题中,只有一个是假命题,是哪一个?说明理由.
23.(24-25七年级下·陕西咸阳·期末)我们规定:两组边相等及其夹角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,在和中,.
(1)和________兄弟三角形;(填“是”或“不是”)
(2)取的中点P,连接,试说明,小王同学根据要求的结论,想起了老师上课讲的“中线(点)倍延”的辅助线构造方法,解决了这个问题.
①请在图中通过作辅助线构造,试判断与的数量关系,并说明理由;
②求证:.
24.(24-25七年级下·河南·期末)张老师善于通过合适的主题整合教学内容,帮助同学们用整体的、联系的、发展的眼光看问题,形成科学的思维习惯.下面是张老师在“利用角的对称性构造全等模型”开展的微专题探究活动,请仔绍阅读,并完成相应任务.
活动1:用直尺和圆规作已知角的平分线,如图所示,则由,可得.
活动2:如图2,在中,,是的角平分线,在上截取,连接,则.
请完式下列任务:
(1)在活动1、活动2中,判定三角形全等的依据依次是______,______填序号
① ② ③ ④
(2)【迁移探究】
如图3,在四边形中,,的平分线与的平分线恰好交于边上的点,试判断与的数量关系,并说明理由.
(3)【拓展探究】
如图4,在中,,,是的两条角平分线,且,交于点.试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
2 / 30
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题 1.5 作辅助线构造三角形全等常用方法
目录
一.方法梳理与题型分类精析 1
知识点(一)辅助线的理解 1
知识点(二)全等三角形判定的辅助线常用方法与技巧 1
【题型1】连接两点 1
【题型2】延长相交 3
【题型3】作平行线 6
【题型4】作垂直 10
【题型5】倍长中线 14
【题型6】截长补短 18
二.同步练习 23
一.方法梳理与题型分类精析
知识点(一)辅助线的理解
辅助线:在解几何题中,依据题设条件与结论,通过添加的辅助性线段,搭起已知与未知的桥梁,清晰地理解图形结构,寻求解题思路的方法。
知识点(二)全等三角形判定的辅助线常用方法与技巧
方法1:连接两点:连接两个顶点,形成公共边或新三角形;
技巧:当条件分散在不同顶点时,连接两顶点形成公共边,快速构造 “已有两边相等 + 公共边” 的全等条件.
【题型1】连接两点
【例题1】 (24-25八年级上·广东云浮·期中)如图,已知、相交于点O,,.求证:.
【答案】见分析
【分析】此题考查三角形全等的判定与性质,判定两个三角形全等,先根据已知条件或求证的结论确定三角形,然后再根据三角形全等的判定方法,看缺什么条件,再去证什么条件.连接,利用证得,即可得出结论.
解:(1)证明:如图,
连接,
在和中,
,
,
∴.
【变式1】(24-25八年级上·云南昭通·期末)如图,,,求证:.
【答案】见分析
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,掌握以上知识是解题的关键;
本题先证明,然后根据三角形全等的性质即可求解;
解:证明:连接,如图:
在和中,
,
∴,
∴.
【变式2】(24-25七年级下·四川成都·期中)如图,已知点在直线外,按以下步骤作图:①在直线上任取一点,以点为圆心,以的长为半径作弧,交直线于点,连接;②以点为圆心,以的长为半径作弧;③以点为圆心,以的长为半径作弧,交前弧于点,作直线.若,则的度数为 .
【答案】/度
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行线的判定,熟练掌握各知识点是解题的关键;由作图可得:,,可证明,得到对应角相等,再根据平行线的判定,即可求解.
解:连接,由作图可得:,,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴
故答案为:.
方法2:延长相交:构成新三角形全等;
技巧:当遇到角平分线时,延长相交构造三角形全等进行线段的转化.
【题型2】延长相交
【例题2】 (23-24八年级上·陕西咸阳·期末)如图,平分,,,延长交于点E,则 度.
【答案】45
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的定义等知识,先根据证明,得出,然后根据等式的性质可得出,最后结合垂直的定义即可求解.
解:延长交于F,
∵平分,
∴,
又,,
∴,
∴,
又,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
故答案为:45.
【变式1】(24-25八年级上·新疆伊犁·期末)如图,的面积为平分于,连接,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形的中线,延长交于点,证明,得到,根据三角形的中线平分面积,推出的面积为的面积的一半,即可得出结果.
解:延长交于点,
∵平分于,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故选C.
【变式2】(24-25八年级下·全国·假期作业)如图,垂直的平分线于点、为中点,连接,若的面积为4,则的面积为( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的判定与性质,三角形中线的性质,延长交于点N,根据条件证明,可得,进而得到,再根据为中点,即可求解.
解:延长交于点N,如图,
∵平分,垂直的平分线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为中点,
∴,
故选:A.
方法3:作平行线:利用平行性质转化角或线
技巧:过中点或角平分线作平行线,利用 “同位角 / 内错角相等” 转化角,搭配已知边证 ASA/AAS 全等.
【题型3】作平行线
【例题3】 (21-22八年级上·贵州黔西·期末)如图,△ABC是边长为4的等边三角形,点P在AB上,过点P作PE⊥AC,垂足为E,延长BC至点Q,使CQ=PA,连接PQ交AC于点D,则DE的长为( )
A.1 B.1.8 C.2 D.2.5
【答案】C
【分析】过作的平行线交于,通过证明≌,得,再由是等边三角形,即可得出.
解:过作的平行线交于,
,
是等边三角形,
,,
是等边三角形,
,
∵CQ=PA,
∴
在中和中,
,
≌,
,
于,是等边三角形,
,
,
,
,
,
故选:C.
【点拨】本题主要考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
【变式1】(2025·天津河北·一模)如图,在中,,点D在边上,以点C为圆心,小于线段长为半径画弧分别交线段于E点,F点,连接,以点D为圆心,线段长为半径画弧交线段于G点,以点G为圆心线段长为半径画弧,该弧交以点D为圆心线段长为半径所画弧于H点,作射线交于点I,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了尺规作图,三角形内角和定理的应用,全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性质,得到是解题的关键.
由作图可证明,则可证明,再由平行线得到同位角相等,结合三角形内角和定理求解.
解:由作图可知,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【变式2】(23-24八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图,在等边中,点为边上任意一点,点在边的延长线上,且.
(1)当点为的中点时(如图1),则有______(填“”“”或“”);
(2)猜想如图2,与的数量关系,并证明你的猜想.
【答案】(1);(2),证明见分析
【分析】(1)由是等边三角形,得到,,由三线合一得到,,由,得,由外角的性质得到,得到,则,证得;
(2)过作交于,先证明是等边三角形,得到,再用证明,得到,进而证得猜想
解:(1)∵是等边三角形,
∴,.
∵E为的中点,
∴,,
∵,
∴是等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
(2)解:.理由如下:
过E作交于F,
∵是等边三角形,
∴,.
∴,,即.
∴是等边三角形.
∴.
∵,
∴,.
∵,
∴.
∴.
在和中,
∴.
∴,即.
【点拨】此题主要考查了等边三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质等知识,在等边三角形中通过作平行线构造全等三角形是解题的关键.
方法4:作垂线:构造直角三角形全等;
技巧:角平分线上的点向两边作垂线,利用 “角平分线性质 + 直角” 证 AAS 全等;
【题型4】作垂直
【例题4】 (2025八年级下·全国·专题练习)如图,把两块大小相同的含的三角板和三角板如图所示摆放,点D在边上,点E在边上,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查三角形内角和定理、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,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.
作交于,证明即可解决问题.
解:作交于,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
故选:D.
【变式1】(24-25七年级下·浙江杭州·期末)如图,在中,,,为射线上一动点,连结,将绕点顺时针旋转至交直线于点,若,则 .
【答案】3或7
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质.分两种情况讨论,当为线段上时,作于点,证明,求得,,,再证明,求得,即可求解的长;当为线段上时,同理求解即可.
解:当为线段上时,作于点,
由旋转的性质得,,
∵,
∴,
∴,
∴,,,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
当为线段上时,作交延长线于点,
同理,
∴,,,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
综上,的长为3或7.
故答案为:3或7.
【变式2】(24-25八年级下·江苏扬州·期中)如图, 在四边形中,,, 连接. 若, 则四边形面积为( )
A.18 B.24 C.36 D.48
【答案】A
【分析】此题考查了全等三角形的判定和性质.过A作,交的延长线于E,证明,则,得到的面积的面积,则到四边形的面积的面积,即可求出答案.
解:过A作,交的延长线于E,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
在与中,
∴,
∴,的面积的面积,
∴四边形的面积的面积,
故选A.
方法5:倍长中线:构造三角形全等。
技巧:中线延长一倍后,连接对应顶点,形成 “对顶三角形”,利用 SAS 证全等.
【题型5】倍长中线
【例题5】 (24-25七年级下·四川成都·期中)课外兴趣小组活动时,老师提出了下面问题:如图,是的中线,若,,求的取值范围.善思小组通过探究发现,延长至点,使,连接,可以证出,利用全等三角形的性质,可将已知的边长与转化到中,进而求出的取值范围.
从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
请你利用“善思小组”的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是 ;
. . C. D.
(2)求得的取值范围是 ;
. B. C. D.
【答案】 D C
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、三角形三边关系,倍长中线法证明三角形全等是解题的关键;
(1)如图中,延长到点,使,连接,利用证明;
(2)根据全等三角形的性质推出,再根据,可得结论;
解:(1)解:延长到点,使,连接.
是的中线,
,
在和中,
,
,
故答案为:D;
(2)解:,,
,
,
,
,
,
,
故答案为:C;
【变式1】.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)在中,是边上的中线,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形三边的关系,正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
延长至点,使,利用证明,得,再利用三角形三边关系可得答案.
解:延长至点,使,则,
为边上的中线,
,
在和中,
,
,
,
∵
∴,即,
∴.
故选:B.
【变式2】(20-21八年级上·北京房山·期末)如图,在ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC,延长CB到点E,使BE=BD,连接AE.
(1)依题意补全图形;
(2)试判断AE与CD的数量关系,并进行证明.
【答案】(1)见分析;(2),见分析
【分析】(1)直接延长CB到点E,使BE=BD即可;
(2)延长至点,使得,连接,可证得,则,再通过证明,可得到,从而得到即可.
解:(1)如图所示:
(2)如图,
判断:
证明如下:
延长至点,使得,连接
在和中,
∵
∴
∴
∵
∴
∵
∴
∵AD平分∠BAC
∴
在和中,
∵
∴
∴
又∵
∴
【点拨】本题考查全等三角形的判定与性质,主要涉及倍长中线的模型,熟记基本模型是解题关键.
方法6:截长补短法:截长法或补短法证明三角形全等;
技巧:截长:在长线段上截出短线段,证剩余部分相等;补短:延长短线段至长线段长度,证延长部分相等。
【题型6】截长补短
【例题6】 现阅读下面的材料,然后解答问题:
截长补短法,是初中数学几何题中一种常见辅助线的做法.在证明线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用.截长法:在较长的线段上截一条线段等于较短线段,而后再证明剩余的线段与另一段线段相等.补短法:就是延长较短线段与较长线段相等,而后证延长的部分等于另一条线段.
请用截长法解决问题(1)
(1)已知:如图1等腰直角三角形中,,是角平分线,交边于点.求证:.
请用补短法解决问题(2)
(2)如图2,已知,如图2,在中,,是的角平分线.求证:.
【答案】(1)证明见分析;(2)证明见分析.
【分析】(1)根据截长法,在上截取,连接,通过题目条件可证,进而证得是等腰直角三角形,等量代换即可得;
(2)根据补短法,延长到,使,连接,根据已知条件可证,进而可证,等量代换即可得证.
解:(1)证明:如图1,在上截取,连接,
∵是角平分线,
∴
在和中
∴
∴,
又∵是等腰直角三角形,
∴,∴是等腰直角三角形,
∴,
∴.
(2)如图2,延长到,使,连接,
∵是的角平分线,
∴
在和中
∴,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴.
【点拨】本题考查了截长法和补短法两种方法证明线段和的问题,三角形全等的判定和性质的应用,角平分线的性质应用,等量代换的应用,掌握三角形全等的判定和性质是解题的关键.
【变式1】(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,在中,与交于点O.请判断之间的数量关系: .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的定义、全等三角形的性质与判定,三角形内角和定理的应用;根据三角形内角和定理求得,则,在上取一点,使,证,,利用全等三角形的性质即可得出结论
解:∵
∴
∴
在上取一点,使,
在与中:
,
,
,
∵
,
在与中:
,
,
.
即
故答案为:.
【变式2】(21-22八年级上·湖北宜昌·期中)在“教、学、练、评一体化”学习活动手册中,全等三角形专题复习课,学习过七种作辅助线的方法,其中有“截长补短”作辅助线的方法.
截长法:在较长的线段上截取一条线段等于较短线段;
补短法:延长较短线段和较长线段相等.
这两种方法统称截长补短法.
请用这两种方法分别解决下列问题:
已知,如图,在△ABC中,AB>AC,∠1 = ∠2,P为AD上任一点,求证:AB-AC>PB-PC
【答案】见分析
【分析】截长法:在AB上截取AN=AC,连结PN,可证得△APN≌△APC,可得到PC=PN,△BPN中,利用三角形的三边关系,即可求证;补短法:延长AC至M,使AM=AB,连结PM,证明△ABP≌△AMP,可得PB=PM,在△PCM中,利用三角形的三边关系,即可求证.
解:截长法:在AB上截取AN=AC,连结PN,
在△APN和△APC中
∵AN=AC,∠1=∠2,AP=AP,
∴△APN≌△APC,
∴PC=PN,
∵△BPN中有PB-PN<BN,
即PB-PC<AB-AC;
补短法:延长AC至M,使AM=AB,连结PM,
在△ABP和△AMP中,
∵AB=AM,∠1=∠2,AP=AP,
∴△ABP≌△AMP,
∴PB=PM,
又∵在△PCM中有CM>PM-PC,
即AB-AC>PB-PC.
【点拨】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系,理解截长补短法是解题的关键.
二.同步练习
一、单选题
1.(22-23八年级上·湖北襄阳·期末)在中,,边上的中线,则边的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系问题,熟练掌握“倍长中线法”构造全等三角形是解题关键.
延长至,使,利用“边角边”证明,根据全等三角形对应边相等可得,再利用三角形的任意两边之和大于第三边,三角形的任意两边之差小于第三边求出的取值范围.
解:如图,延长至,使,
是的中线,
,
在和中,
,
,
,
,
,,
.
A、错误,不符合题意;
B、错误,不符合题意;
C、错误,不符合题意;
D、正确,符合题意.
故选:D.
2.(24-25七年级下·福建福州·期末)如图,在的内部有一点,过点作与角的两边,分别交于点,,下列四种作法中,面积最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质.构造全等三角形,结合三角形面积进行判断即可.
分①,②,③,三种情况比较与大小,均得到,即得.
解:如图①,当时,
过点E作交于点M,
则
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴;
如图②,当,延长线交于点时,
过点E作于点M,
则,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴;
如图③,当,延长线交于点时,
∵,
∴,
∴是钝角,
过点F作,垂足为点M,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴
综上,面积最小的是A选项,
故选:A.
3.(24-25八年级上·安徽六安·期中)如图,,,于点,于点,、分别是、上的点,且,下列结论中①,②,③平分,④平分,⑤.其中正确的结论是( )
A.②③⑤ B.①③④ C.①③⑤ D.①④⑤
【答案】C
【分析】此题重点考查角平分线的定义,线段的和差运算,角的和差运算,全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线并且证明是解题的关键.连接,可证明,得到,故① 正确;由E、F分别是上的任意点,可知与不一定相等,与也不一定全等,可判断,②错误;延长到点G,使,连接,先证明得,由,,可以推导出,则,即可证明,得,因为,所以,可判断③正确,因为,所以,可判断⑤正确;由平分结合,推出与题干互相矛盾,可得④错误.
解:如图所示,连接,
∵于点于点D,
∴,
∵,,
∴,
∴,故①正确;
∵与不一定相等,
∴与不一定全等,故②错误;
延长到点G,使,连接,则,
∴,
在和中,
,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴
∴,
∴平分,故③⑤正确;
若平分,而,
∴,与题干信息矛盾,故④错误;
故选C.
4.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,是的角平分线,于点,连接,,,,则的面积是( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的定义,全等三角形的证明与性质,三角形中线的性质.延长交于点,作与点,利用角平分线的定义可证,可推出,,再根据三角形面积可求得,从而得到,最后利用三角形中线的性质可知,即可求得答案.
解:延长交于点,作与点,如图所示,
,是的角平分线,
,,
在和中,
,
,
,,
,,,,
,
,
,
,
,
,
故选:C.
5.(24-25八年级上·内蒙古兴安盟·阶段练习)如图,在四边形中,,的平分线与的平分线交于点E,且点E恰好在边上.若四边形的面积为40,,则的长为( )
A.10 B.12 C.16 D.20
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解答本题的关键是熟练掌握全等三角形的判定定理.
过点作于点,证明,得到,推出四边形的面积,进行求解即可.
解:在四边形中,的平分线与的平分线交于点,如图,过点作于点,
则:,,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为梯形,
∵四边形的面积为,
∴四边形的面积,
,
故选:A.
6.(24-25八年级上·福建泉州·阶段练习)如图,,平分,,下列结论:①平分;②;③;④,其中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、平行线的性质等知识点.根据平行线的性质及各角之间的等量代换得出,再由角平分线及等量代换可判断①;根据全等三角形的判定和性质可判断②和④;利用三角形面积的关系可判断③,最后统计即可解答.
解:∵,
∴,
∵,
,
,
,
∵平分,
,
,
∴平分,故①正确;
如图:在上截取,连接,
在和中,
,
,
,
,
∴,
,
在和中,
,
,
,
,即②不正确,④正确;
∵,,
,
,
∴,即③正确.
综上,正确的有①③④.
故选:C.
7.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,在四边形中,,是的平分线,且.若,四边形的面积为,则点到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,延长,交于点,证,得;再证,得,可推出点到的距离等于点到的距离,设其为;根据即可求解
解:延长,交于点,如图所示:
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点到的距离等于点到的距离,设其为;
∵
,
∴,
即,
∴,
故选:C
8.(24-25八年级上·重庆渝北·期末)如图,在四边形中,,,,E、F分别是、上的点,且.若,则一定等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查同角的补角相等、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
延长到点H,使,连接、,则,因为,,得,
,再证明得,,再推导出,进而证明,得,则.
解:延长到点H,使,连接、,
则,
∵,,,
∴,,
在和中
,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
二、填空题
9.(20-21八年级上·广西崇左·期末)如图,把两根钢条的中点连在一起,可以做成一个测量工件内槽宽的工具(卡钳)在图中,只要量出的长,就能求出工件内槽的宽的长,依据是 .
【答案】全等三角形的对应边相等
【分析】连接AB,,可以证△AOB≌△COD(SAS),依所据全等三角形对就边相等得所以测量CD的长也就等于测量了工件内槽AB的长.
解:连接AB,,如图,
∵点O分别是AC、BD的中点,
∴OA=OC,OB=OD.
在△AOB和△COD中,
OA=OC,∠AOB=∠COD(对顶角相等),OB=OD,
∴△AOB≌△COD(SAS).
∴CD=AB(全等三角形的对应边相等).
故答案为:全等三角形的对应边相等.
【点拨】本题考查全等三角形的应用,在实际生活中,对于难以实地测量的线段,常常通过两个全等三角形,转化需要测量的线段到易测量的边上或者已知边上来,从而求解.
10.(24-25七年级下·山东济南·期中)如图,是的角平分线,,,,的面积是3,则的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质,有关三角形中线的三角形面积;延长交于,由可判定,由全等三角形的性质得,,由三角形的中线得,即可求解;掌握全等三角形的判定及性质,有关三角形中线的三角形面积的求法是解题的关键.
解:延长交于,
是的角平分线,,
,
,
,
(),
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
11.(24-25七年级下·广东佛山·期中)如图,在中,是的角平分线,于点,连接,,,,则的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的定义,全等三角形的证明与性质,三角形中线的性质.延长交于点,作与点,利用角平分线的定义可证,可推出,,再根据三角形面积可求得,从而得到,最后利用三角形中线的性质可知,即可求得答案.
解:延长交于点,作与点,如图所示,
,是的角平分线,
,,
在和中,
,
,
,,
,,,,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
12.(24-25七年级下·江苏苏州·期中)和中,,,,、分别为、边的高,且,则的度数为 .
【答案】或
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,分、都在三角形内部,、有一个在三角形外部两种情况,证明,根据全等三角形的性质求解即可.
解:若、都在对应三角形三角形内部,如图1所示,
∵、分别为、边的高,
∴,都为直角三角形,
在和中,
,
∴,
∴;
若、有一个在对应三角形外部,如图2所示,
∵、分别为、边的高,
∴,都为直角三角形,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
综上,的度数为或,
故答案为:或.
13.(24-25七年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,,过点作,且,则的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,过点作交延长线于点,构造一线三垂直全等三角形是解决本题的关键,再根据三角形的面积公式计算即可求解;
解:如图,过点作交延长线于点,
∵,,,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴
∴
故答案为:.
14.(24-25七年级下·江苏盐城·阶段练习)如图,在中,,,,为边上的高,点从点出发,在直线上以的速度移动,过点作的垂线交直线于点,当点运动 时,.
【答案】6或3
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练正确全等三角形的判定和性质是解题的关键.
先证明,得出,①当点E在射线上移动时,,即可求出E移动了;②当点E在射线上移动时,,即可求出E移动了.
解:∵,
∴,
∵为边上的高,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵过点E作的垂线交直线于点F,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
①如图,当点E在射线上移动时,,
∵点E从点B出发,在直线上以的速度移动,
∴E移动了:;
②当点E在射线上移动时,,
∵点E从点B出发,在直线上以的速度移动,
∴E移动了:;
综上所述,当点E在射线上移动或时,;
故答案为:6或3.
15.(24-25七年级下·重庆·期中)在中,是上一点,连接,过点作于点交于点是上一点,且满足,过点作于点,连接.若,,则的面积为 .
【答案】
【分析】该题主要考查了全等三角形的性质和判定,解题的关键是正确做出辅助线,如图,延长,过点作交的延长线于点.证明,得出,再证明,得出,即可得,结合,,即可求出,根据,即可求解.
解:如图,延长,过点作交的延长线于点.则,
∵,
,
,
在和中:,,
,
∴,
∵,
,
,
,
,,
,
在和中,
∵,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
16.(24-25八年级上·福建泉州·期末)如图,在中,,AD是中线,若,于点F,则的值是 .
【答案】
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质,作出合理的辅助线构建全等三角形是解题的关键.过点B作于H,延长至E,使,连接,利用AAS证明,,根据全等三角形的性质及线段的和差求解即可.
解:过点B作于H,延长至E,使,连接,
,
,,
,
是中线,
,
在和中,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
,
故答案为:
三、解答题
17.(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图,点为外一动点,连接并延长至点,连接交于点.过点作的垂线于点,,已知.证明:为的平分线.
【答案】见分析
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质,角平分线的判定.过作于点,于点,利用定理证明,得到,再证出,根据全等三角形的性质即可得证;
解:证明:如图,过作于点,于点,
∵,,,
∴,
在和中,
,
∴.
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴为的平分线.
18.(24-25七年级下·上海杨浦·期末)如图,已知在中,,平分,点E为边上任意一点(不与A、C重合),连接交于点F.求证:.
【答案】见分析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质和三角形中角与边的关系,在上截取,连接,证明,再证明即可得出结论.
解:证明:在上截取,连接,如图,
∵平分,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
19.(24-25七年级下·福建漳州·期末)如图,在中,,分别是边,边上的高,与相交于点,且,连接.
(1)试说明:;
(2)试求的度数;
(3)若点是的中点,则,试求的值.
【答案】(1)见分析;(2);(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质.
(1)由题意可知,根据即可证明;
(2)在线段上取点,使得,连接,证明,可知是等腰直角三角形,得到,即可求出的度数;
(2)过点作于点,证明,则,求出即可.
解:(1)证明:∵,分别是边,边上的高,
∴;
又∵,
∴,.
∴;
(2)解:如图,在线段上取点,使得,连接,
在和中,
∴()
∴,.
.
是等腰直角三角形.
.
;
(3)解:如图,过点作于点,
点是的中点
在和中,
,
().
.
.
由(2)得,.
又,
.
.
.
.
20.(24-25七年级下·四川成都·期中)中,点、分别为线段、上两点,连接、交于点.
(1)若,,如图,试说明;
(2)若平分,平分,如图所示,若,则 ,并证明:.
【答案】(1)见分析;(2),证明见分析
【分析】(1)根据余角的性质得到,由于,即可得到结论;
(2)根据角平分线的性质得到,,于是得到结论;作的平分线交于,由,得到,求得,根据角平分线的性质得到,推出,根据全等三角形的性质得到,同理,即可得到结论.
解:(1)解:,,
,
,,
;
(2)平分,平分,
,,
;
,
;
作的平分线交于,
,
,
,
平分,
,
在与中,
,
,
,
同理,
.
故答案为:
21.(24-25七年级下·四川达州·期末)如图,在中,,,为上一动点,连接,,垂足为.过点作于点.
(1)如图1,连接,试说明.
(2)如图2,连接,交于点,与全等吗?请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若的面积为2,求的面积.
【答案】(1)见分析;(2)见分析;(3)4
【分析】本题主要考查了三角形全等.熟练掌握三角形全等的判定和性质,三角形面积计算公式,是解题的关键.
(1)根据已知证明,,即得;
(2)根据,,得,结合,证明;
(3)由(2)可得,,得出,由(1)得,即得的面积为4.
解:(1)证明:,
,
∵
,
∵
∴
∴
在和中,
,
,
,
,
,
即;
(2)全等,理由如下:
证明:,,
,
在和中,
,
;
(3)解:如图,连接,
,
,
∴
∵
∴
由(1)
∴
22.(24-25九年级下·甘肃平凉·期中)四边形中,点E在边上,连接、.设,,,,给出下列五个关系式,①;②;③;④;⑤;将其中的三个关系作为题设,另外两个作为结论,构成一个命题.;
(1)用序号写出一个真命题(书写形式如:如果xxx,那么xxx),并给出证明;
(2)用序号写出三个真命题(不需要证明)
(3)在本题可以书写的命题中,只有一个是假命题,是哪一个?说明理由.
【答案】(1)如果①②③,那么④⑤,证明见分析(2)如果①②④,那么③⑤;如果①②⑤,那么③④;如果①③④,那么②⑤;(3)如果②③④,那么①⑤,理由见分析
【分析】(1)如果,那么④⑤;先根据,,利用证出,得出,再根据,得出,即可证出;
(2)根据命题的结构和有关性质、判定以及真命题的定义,写出命题即可;
(3)根据题意得到和和是全等的等边三角形,此时C、D、E在同一直线上,进而判断即可.
解:(1)解:(1)如果①②③,那么④⑤;理由如下:
∵,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
∵,,
∴;
(2)解:如果①②④,那么③⑤;如果①②⑤,那么③④;如果①③④,那么②⑤
(3)如果②③④,那么①⑤.
如图,和和是全等的等边三角形,此时C、D、E在同一直线上,
,,但与不平行.
【点拨】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握基本的性质和判定,灵活应用.
23.(24-25七年级下·陕西咸阳·期末)我们规定:两组边相等及其夹角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,在和中,.
(1)和________兄弟三角形;(填“是”或“不是”)
(2)取的中点P,连接,试说明,小王同学根据要求的结论,想起了老师上课讲的“中线(点)倍延”的辅助线构造方法,解决了这个问题.
①请在图中通过作辅助线构造,试判断与的数量关系,并说明理由;
②求证:.
【答案】(1)是;(2)①;②见详解
【分析】本题是三角形综合题,考查了新定义兄弟三角形,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)证出,由兄弟三角形的定义可得出结论;
(2)①延长至,使,证明,由全等三角形的性质得出;
②证明,由全等三角形的性质得出,则可得出结论.
解:(1)解:∵,
,
又 ∵,
∴和是兄弟三角形;
(2)证明:①.
延长至,使,
∵为的中点,
,
在和中,
,
,
.
②∵,
,
,
,
又 ∵,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又 ∵,
.
24.(24-25七年级下·河南·期末)张老师善于通过合适的主题整合教学内容,帮助同学们用整体的、联系的、发展的眼光看问题,形成科学的思维习惯.下面是张老师在“利用角的对称性构造全等模型”开展的微专题探究活动,请仔绍阅读,并完成相应任务.
活动1:用直尺和圆规作已知角的平分线,如图所示,则由,可得.
活动2:如图2,在中,,是的角平分线,在上截取,连接,则.
请完式下列任务:
(1)在活动1、活动2中,判定三角形全等的依据依次是______,______填序号
① ② ③ ④
(2)【迁移探究】
如图3,在四边形中,,的平分线与的平分线恰好交于边上的点,试判断与的数量关系,并说明理由.
(3)【拓展探究】
如图4,在中,,,是的两条角平分线,且,交于点.试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)④;①;(2),见分析;(3),见分析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的定义,理解角平分线的定义,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
(1)活动1:连接,,由尺规作图可知,,进而可依据“”判定和全等;
活动2:在上截取,连接,根据角平分线定义得,进而可依据“”判定和全等,由此即可得出答案;
(2)在上截取,连接,根据得,根据角平分线定义得,,进而可依据“”判定和全等得,和全等得,由此可得出与的数量关系;
(3)在上截取,连接,求出,则,,进而依据“”判定和全等得,,则,由此可依据“”判定和全等得,由此即可得出与之间的数量关系.
解:(1)活动1:连接,,如图1所示:
由尺规作图可知:,,
在和中,
,
;
活动2:在上截取,连接,如图2所示:
是的角平分线,
,
在和中,
,
,
故答案为:④;①;
(2)与的数量关系是:,理由如下:
在上截取,连接,如图3所示:
,
,
,
的平分线与的平分线恰好交于边上的点,
,,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(3)猜想与之间的数量关系是:,理由如下:
在上截取,连接,如图4所示:
在中,,
,
,是的两条角平分线,且交于点,
,,
,
是的外角,
,
,,
在和中,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
.
2 / 30
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$