内容正文:
专题06 三角形的认识和全等三角形综合(50题)
考点01:三角形的认识
1.(2025·福建·中考真题)某数学兴趣小组为探究平行线的有关性质,用一副三角尺按如图所示的方式摆放,其中点A,E,C,F在同一条直线上,.当时,的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平行线的性质,三角形的外角的性质,根据平行线的性质得到,再根据三角形的外角的性质,进行求解即可.熟练掌握相关性质,是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
故选:B.
2.(2024·福建·中考真题)在同一平面内,将直尺、含角的三角尺和木工角尺( )按如图方式摆放,若 ,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线的性质,由 ,可得,即可求解.
【详解】∵ ,
∴,
∵ ,则,
∴,
故选:A.
3.(2024·福建·中考真题)小明用两个全等的等腰三角形设计了一个“蝴蝶”的平面图案.如图,其中与都是等腰三角形,且它们关于直线对称,点,分别是底边,的中点,.下列推断错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了对称的性质,等腰三角形的性质等;
A.由对称的性质得,由等腰三角形的性质得 ,,即可判断;
B.不一定等于,即可判断;
C.由对称的性质得,由全等三角形的性质即可判断;
D. 过作,可得 ,由对称性质得同理可证,即可判断;
掌握轴对称的性质是解题的关键.
【详解】解:A. ,
,
由对称得,
点,分别是底边,的中点,与都是等腰三角形,
,,
,
,结论正确,故不符合题意;
B.不一定等于,结论错误,故符合题意;
C.由对称得,
∵点 E ,F分别是底边的中点,
,结论正确,故不符合题意;
D.
过作,
,
,
,由对称得,
,
同理可证,
,结论正确,故不符合题意;
故选:B.
4.(2023·福建·中考真题)若某三角形的三边长分别为3,4,m,则m的值可以是( )
A.1 B.5 C.7 D.9
【答案】B
【分析】根据三角形的三边关系求解即可.
【详解】解:由题意,得,即,
故的值可选5,
故选:B.
【点睛】本题考查了三角形的三边关系,熟练掌握三角形的三边关系是解答的关键.
5.(2022·福建·中考真题)如图所示的衣架可以近似看成一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,,BC=44cm,则高AD约为( )(参考数据:,,)
A.9.90cm B.11.22cm C.19.58cm D.22.44cm
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质及BC=44cm,可得cm,根据等腰三角形的性质及,可得,在中,由,求得AD的长度.
【详解】解:∵等腰三角形ABC,AB=AC,AD为BC边上的高,
∴,
∵BC=44cm,
∴cm.
∵等腰三角形ABC,AB=AC,,
∴.
∵AD为BC边上的高,,
∴在中,
,
∵,cm,
∴cm.
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质以及锐角三角函数的定义,熟练掌握正切的定义是解题的关键.
6.(2025·福建·中考真题)某房梁如图所示,立柱,E,F分别是斜梁,的中点.若,则的长为 m.
【答案】4
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质,熟练掌握直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,是解题的关键.根据,得出为直角三角形,根据直角三角形的性质得出.
【详解】解:∵,
∴为直角三角形,
∵E是斜梁的中点,
∴.
故答案为:4.
7.(2021·福建·中考真题)如图,是的角平分线.若,则点D到的距离是 .
【答案】
【分析】根据角平分线的性质,角平分线上的点到角的两边的距离相等,即可求得.
【详解】如图,过D作,则D到的距离为DE
平分,,
点D到的距离为.
故答案为.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,点到直线的距离等知识,理解点到直线的距离的定义,熟知角平分线的性质是解题关键.
8.(2025·福建·中考真题)如图,是等边三角形,D是的中点,,垂足为C,是由沿方向平移得到的.已知过点A,交于点G.
(1)求的大小;
(2)求证:是等边三角形.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查等边三角形的判定与性质、平移的基本性质、线段垂直平分线的判定与性质、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质等基础知识,考查空间观念、几何直观与推理能力,考查化归与转化思想等,熟练掌握相关知识点,是解题的关键.
(1)等边三角形的性质推出,垂直,得到,角的和差关系求出的大小即可;
(2)平移得到,进而得到,角的和差关系推出,进而得到,根据,推出垂直平分,进而得到,推出,进而得到是等边三角形即可.
【详解】(1)解:是等边三角形,
.
D是的中点,
.
,
,
.
(2)由平移可知:,
,
又,
,
∴,
又,
垂直平分,
,
由(1)知,,
,
,
是等边三角形.
考点02:全等三角形
9.(2023·福建·中考真题)阅读以下作图步骤:
①在和上分别截取,使;
②分别以为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;
③作射线,连接,如图所示.
根据以上作图,一定可以推得的结论是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】A
【分析】由作图过程可得:,再结合可得,由全等三角形的性质可得即可解答.
【详解】解:由作图过程可得:,
∵,
∴.
∴.
∴A选项符合题意;
不能确定,则不一定成立,故B选项不符合题意;
不能确定,故C选项不符合题意,
不一定成立,则不一定成立,故D选项不符合题意.
故选A.
【点睛】本题主要考查了角平分线的尺规作图、全等三角形的判定与性质等知识点,理解尺规作图过程是解答本题的关键.
10.(2025·福建·中考真题)如图,菱形的对角线相交于点O,过点O且与边分别相交于点E,F.若,则与的面积之和为 .
【答案】1
【分析】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,根据菱形的性质求出,,然后证明即可求解.
【详解】解:∵菱形,,
∴,,,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:1.
11.(2023·福建·中考真题)如图,在中,为的中点,过点且分别交于点.若,则的长为 .
【答案】10
【分析】由平行四边形的性质可得即,再结合可得可得,最进一步说明即可解答.
【详解】解:∵中,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
故答案为:10.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质等知识点,证明三角形全等是解答本题的关键.
12.(2025·福建·中考真题)如图,点E,F分别在的延长线上,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、补角的性质等基础知识,考查推理能力、几何直观等.先证明,证明,即可得出结论.
【详解】证明:,
.
在和中,
,
,
.
13.(2024·福建·中考真题)如图,在菱形中,点E、F分别在、边上,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是菱形的性质,全等三角形的判定与性质,先证明,再证明,从而可得结论.
【详解】证明:在菱形中,
,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴.
14.(2024·福建·中考真题)如图,已知直线 .
(1)在所在的平面内求作直线,使得 ,且与间的距离恰好等于与间的距离;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若与间的距离为2,点分别在上,且为等腰直角三角形,求的面积.
【答案】(1)见解析;
(2)的面积为1或.
【分析】本题主要考查基本作图,平行线的性质,全等三角形的判定,勾股定理以及分类讨论思想:
(1)先作出与的垂线,再作出夹在间垂线段的垂直平分线即可;
(2)分;;三种情况,结合三角形面积公式求解即可
【详解】(1)解:如图,
直线就是所求作的直线.
(2)①当时,
,直线与间的距离为2,且与间的距离等于与间的距离,根据图形的对称性可知:,
,
.
②当时,
分别过点作直线的垂线,垂足为,
.
,直线与间的距离为2,且与间的距离等于与间的距离,
.
,,
,,
.
在中,由勾股定理得,
.
.
③当时,同理可得,.
综上所述,的面积为1或.
15.(2023·福建·中考真题)如图,.求证:.
【答案】见解析
【分析】根据已知条件得出,进而证明,根据全等三角形的性质即可得证.
【详解】证明:,
即.
在和中,
.
【点睛】本小题考查等式的基本性质、全等三角形的判定与性质等基础知识,考查几何直观、推理能力等,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
16.(2022·福建·中考真题)如图,点C,F在BE上,,,.
求证:.
【答案】证明见解析
【分析】利用得出,再利用SAS证明,根据全等三角形的对应角相等,即可得出.
【详解】证明:∵,
∴,
又∵,,
∴
∴.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,熟练掌握三角形全等的判定方法是解答本题的关键.
17.(2021·福建·中考真题)如图,在中,.线段是由线段平移得到的,点F在边上,是以为斜边的等腰直角三角形,且点D恰好在的延长线上.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)通过两角和等于,然后通过等量代换即可证明;
(2)通过平移的性质,证明三角形全等,得到对应边相等,通过等量代换即可证明.
【详解】证明:(1)在等腰直角三角形中,,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)连接.
由平移的性质得.
∴,
∴,
∴.
∵是等腰直角三角形,
∴.
由(1)得,
∴,
∴,∴.
【点睛】本小题考查平移的性质、直角三角形和等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质,解题的关键是:正确添加辅助线、熟练掌握平移的性质和全等三角形的判定与性质.
18.(2021·福建·中考真题)如图,在中,D是边上的点,,垂足分别为E,F,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】由得出,由SAS证明,得出对应角相等即可.
【详解】证明:∵,
∴.
在和中,
∴,
∴.
【点睛】本小题考查垂线的性质、全等三角形的判定与性质、等基础知识,考查推理能力、空间观念与几何直观.
一、单选题
19.(2025·福建南平·二模)如图,在中,,点D为边上一点,且,点E在边上(点E不与点B、C重合),将沿折叠,使得点B的对应点落在边上,则线段的长为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了翻折的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等知识点,解题的关键是熟练掌握翻折的性质及勾股定理.
根据等腰直角三角形的性质得出,根据翻折的性质和线段的和差得出,最后利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵,,
∴为等腰直角三角形,
,
由翻折的性质可得,
,
,
,
在中,由勾股定理得,
,
故选:D.
20.(2025·福建龙岩·一模)若三角形的三边长分别为3,5,,则的值可以是( )
A.1 B.2 C.6 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的三边关系,根据三角形的三边关系求解即可,熟练掌握三角形的三边关系是解题的关键.
【详解】解:由题意可得:,
∴,
∴的值可以是,
故选:C.
21.(2025·福建厦门·二模)如图,已知是等边三角形,,是边上的高,E是的中点,P是上一动点.则的最小值是( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是最短线路问题及等边三角形的性质,正确作出辅助线是解题关键.连接,则的长度即为与和的最小值,再利用等边三角形的性质可得,然后根据勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,连接,与交于点,
∵是等边三角形, 是边上的高,
∴,,即垂直平分,
∴,
,
∴此时最小,即就是的最小值,
是等边三角形,
,
,E是的中点,
,
,
,
故选:C.
22.(2025·福建龙岩·二模)如图,已知,点A是射线上的一个定点,点B是射线ON上的一个动点,且满足.点C在线段的延长线上,且.点D在线段上,且,连接,.则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的综合问题,等腰直角三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,过点B作,过点C作,交于点F,在上截取,使,连接,,得出四边形是矩形.由矩形的性质进一步证明,由全等三角形的性质进一步推出是等腰直角三角形.由等腰直角三角形的性质得出,再证明,由全等三角形的性质得出,进而可得出答案.
【详解】解:如图,过点B作,过点C作,交于点F,在上截取,使,连接,,
∵,
∴.
∴四边形是矩形.
∴,,.
∵,
∴.
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴是等腰直角三角形.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∵,
∴.
故选:D.
23.(2025·福建漳州·二模)在中,,用尺规在边上求作点D,使得.下列作法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查角平分线,垂直平分线的尺规作图,作一个角等于已知角,掌握作图方法是解题的关键.
根据角平分线,垂直平分线的性质,及角相等,逐项分析,即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
A.∵是的平分线,
∴,
∴,,
∴.
故A正确.
B.由垂直平分线可得
,
∴,即,
同理可知.
故B正确.
C.有作图可知,
同理可证.
故C正确.
D.无法证明.
故答案选D.
24.(2025·福建·二模)如图,,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是平行线的性质,三角形的外角的性质,先证明,再证明,从而可得答案.
【详解】解: ∵, ,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故选:D.
二、填空题
25.(2025·宁夏银川·二模)如图,在中,,,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边上,则点与点B之间的距离为 .
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定与性质,含30度角直角三角形的性质及勾股定理,熟练掌握这些知识是解题的关键;连接;由旋转的性质得是等边三角形,则;在,利用含30度角直角三角形的性质及勾股定理求得,即可求解.
【详解】解:如图,连接;
由旋转的性质得,
∴是等边三角形,
∴;
在,,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴.
故答案为:.
26.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,的垂直平分线交于点,垂足为点,连接,若平分,,则的长为 .
【答案】4
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理,含30度角的直角三角形的性质,由线段垂直平分线的性质得到,则由等边对等角和角平分线的定义可得,再由三角形内角和定理可推出,则可得到,再由线段的和差关系求解即可.
【详解】解:∵的垂直平分线交于点,垂足为点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:4.
27.(2025·福建厦门·二模)如图是某高速公路在转向处设计的一段圆曲线(即圆弧),机动车转弯时从曲线起点A行驶至终点B,过点A,B的两条切线相交于点C,机动车在从点A到点B行驶过程中转角为.若这段圆弧的半径,,则图中危险区(阴影部分)的面积为 .
【答案】
【分析】根据圆的切线性质,得,得,得,得,由切线长性质,得,得,可得,由,得.
【详解】解:连接,
∵为的切线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
由轴对称知,,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆的切线.熟练掌握圆的切线性质,切线长性质,四边形性质,含30度的直角三角形性质,勾股定理,三角形面积公式,扇形面积公式,是解题的关键.
28.(2025·福建莆田·三模)在中,,,,是上一个动点,将沿折叠得到,当平行的一边时,点到边的距离为 .
【答案】或
【分析】本题考查了折叠的性质、勾股定理、解直角三角形,由勾股定理可得,解直角三角形得出,,再分两种情况:当时,延长交于;当时,令交于;分别求解即可,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
∴,,
如图:当时,延长交于,
,
由折叠的性质可得:,,
∵,
∴,
∴,
∴,即此时点到边的距离为;
如图,当时,令交于,
,
由折叠的性质可得:,,
∵,
∴,
∴,即此时点到边的距离为;
综上所示,即此时点到边的距离为或;
故答案为:或.
29.(2025·福建泉州·二模)如图,一束平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线所在的直线与一束经过光心O的光线相交于点P,F为凹透镜的焦点.若,,则的度数为 .
【答案】/80度
【分析】本题考查平行线的性质,三角形的外角性质,熟练掌握平行线的性质和三角形的外角性质是解题的关键.
由邻补角的性质求出,由平行线的性质推出,由三角形的外角性质得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
故答案为:.
30.(2025·福建泉州·三模)小东同学使用激光笔进行折射实验.当光线从空气进入水中时,它的传播方向会发生改变.已知实验装置中液面与玻璃杯底面平行,其截面图如图所示.若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了角的和差,直角三角形两个锐角互余,解题关键利用直角三角形两个锐角互余求出相应角度.
根据求解.
【详解】解:∵,,,
∴,解得:.
故答案为:.
31.(2025·福建泉州·三模)如图,中,,平分交于点D,,,则长为 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,过点作于,设,则,,可得,,利用勾股定理列方程即可,熟练利用勾股定理列方程是解题的关键.
【详解】解:如图,过点作于,设,则,,
平分交于点,,,
,
根据勾股定理可得
,
,
,
,
根据勾股定理可得,即,
解得(负值舍去),
,
故答案为:.
32.(2025·福建厦门·三模)如图是学校屋顶人字形(等腰三角形)钢架结构,已知,则的度数是 .
【答案】/108度
【分析】根据得到,利用三角形内角和定理解答即可.
本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握性质和定理是解题的关键.
【详解】解:根据得到,
故,
故答案为:.
33.(2025·福建厦门·二模)《九章算术》“方田章”中记载了关于图形面积的经验公式,其与实际的较小误差令人由衷感叹我国古代劳动人民的智慧.其中的弧田术:“以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.”即:弓形面积=(弦长×矢长+矢长×矢长)÷2.如图,一块弓形田的弦长为,矢长为,用弧田术计算其面积,与实际的误差为 .(,取古圆周率3)
【答案】1.2
【分析】本题主要考查扇形面积公式,勾股定理的应用和解直角三角形,根据已知求得弧田术弓形面积,再结合题意得到,和,利用勾股定理求得r,根据求得,利用扇形面积和三角形面积公式即可求得实际面积,作差即可.
【详解】解:根据已知弧田术得,
弓形面积=(弦长×矢长+矢长×矢长)÷2
;
如图,
∵弦长为,矢长为,
∴,,,
则,即,解得,
∵,
∴,
那么,弓形面积
,
则与实际的误差为,
故答案为:1.2.
34.(2025·福建厦门·二模)如图,已知,点D在延长线上,,则 .
【答案】70
【分析】本题考查三角形的外角的性质,根据三角形的一个外角的度数等于与它不相邻的两个内角的度数和,进行求解即可.
【详解】解:∵点D在延长线上,
∴是的一个外角,
∴,
∵,
∴;
故答案为:70
三、解答题
35.(2025·福建福州·三模)如图,在Rt中,为中点.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:
在边上找一点,使得;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求线段的长.(如需画草图,请使用备用图)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)尺规作边的垂直平分线,得出中点点,以点为圆心,为直径作圆,圆交边于点,连接,则.
(2)根据,得出,设,则,根据和勾股定理求出,得,过作,根据等面积法得出,勾股定理求出,即可得,根据圆周角定理得出,即可得,根据平行线分线段成比例得出.再根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:如图,点即为所求;
理由,∵,为圆的直径,
∴点在圆上,
∵,
∴.
(2)解:∵,
∴,
设,则,
∵,
∴,解得:,
∴,
过作,
则,
∴,
∴,
∴,
∵为圆的直径,
∴,
∴,
∴.
∴.
【点睛】该题考查了勾股定理,圆周角定理,平行线分线段成比例,解直角三角形等知识点,解题的关键是正确作出图形.
36.(2025·福建福州·三模)综合与实践
对于均质等厚薄板(平面组合图形)的重心位置可通过分割法计算,即将组合图形分解为若干个简单规则图形(如矩形、三角形、圆形等),分别求出各简单图形的重心坐标和面积,再利用加权平均公式计算组合图形的重心.以下是具体公式和步骤,根据以下素材,探索完成任务.
素材1
在使用分割法前,需先掌握以下基本图形的重心位置
图形
重心
说明
矩形
几何中心
对角线的交点
三角形
三条中线交点
顶点坐标为,
面
几何中心
圆心
素材2
建立平面直角坐标系确定重心位置公式的步骤:
1.建立坐标系:根据图形特点建立平面直角坐标系,使图形的各部分在同一坐标系中便于描述,比如让对称轴与坐标轴重合等.
2.分割图形:将平面组合图形分割成几个简单平面图形,确定每个简单图形的面积,
3.确定简单图形重心坐标:求出每个简单图形重心在已建立坐标系中的坐标.
4.代入公式计算:把,代入重心坐标公式,计算出组合图形重心坐标,其中,.
素材3
负面积法(挖空图形):若组合图形包含挖空部分(如矩形中挖去圆形),可将挖空部分视为“负面积”,重心公式调整为,其中.
任务一
求阴影部分图形的重心坐标.
任务二
求阴影部分图形的重心坐标.
任务三
求阴影部分图形的重心坐标(结果保留).
【答案】任务一:;任务二:;任务三:
【分析】本题考查了重心的应用.
任务一:将图形分为:矩形和矩形,根据素材二计算即可;
任务二:将图形分为:直角三角形、矩形重和直角三角形,根据素材二计算即可;
任务三:将图形分为:整体和挖空部分,由任务一可知:整体重心坐标为,整体面积,根据素材三计算即可;
【详解】任务一:如图:矩形的重心,面积,矩形的重心,面积,
重心坐标为
任务二:如图:①直角三角形,,,重心,面积,
②矩形重心,面积,
③直角三角形,重心,面积,
重心坐标为
任务三:由任务一可知:整体重心坐标为,整体面积,
挖空部分重心坐标为,整体面积,
重心坐标为
37.(2025·福建三明·三模)如图,在中,.点在外,点在上,,,
(1)求作;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若交于点,连接,分别交于点,过点作,垂足为,交于点.请在备用图中画出相应图形,并证明平分.
【答案】(1)作图见详解
(2)根据题意作图见详解,证明过程见详解
【分析】本题主要考查尺规作垂线,全等三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,掌握以上知识,数形结合分析是关键.
(1)运用尺规作垂线,垂直平分线的方法作图即可;
(2)根据题意得到是的垂直平分线,,由角的关系得到是的垂直平分线,,可证,则,,由此即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,
以点为圆心,以为半径画弧,交延长线于点,
分别以点为圆心,以大于为半径画弧交于点,
连接并延长,则,
以点为圆心,以为半径画弧,交点,则,,
连接,分别以点为圆心,以大于为半径画弧交于点,连接交于点,则是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴即为所求图形;
(2)解:根据题意作图如下,
∵,
∴,
∴是的垂直平分线,,
∴,,且,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴平分.
38.(2025·福建三明·三模)如图,在中,点在上,是中点,延长线交于点.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质、平行线的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键;
根据可得,即可证明,进而得到结论.
【详解】证明:∵是中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
39.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,.
(1)在边上确定一点O,以O为圆心,为半径作,使得与边相切于点D;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)已知,,在所作的图形中,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了基本作图,勾股定理,切线的性质,切线长性质,熟练掌握性质是解题的关键.
(1)根据题意,只需作的平分线,与的交点就是所求作的圆心O.
(2)根据勾股定理,切线的性质计算即可.
【详解】(1)解:如图:为所作.
(2)解:连接,
在中,,,,
,
,且点在上,
为的切线,
与相切于,
,
,
设的半径为,
在中,
,
解得:,即的半径为.
40.(2025·福建福州·三模)如图,是等边三角形,是上的点,点在外,且,.求证:.
【答案】见解析
【分析】此题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定,解题的关键是掌握以上知识点.
首先由等边三角形得到,然后证明出,进而证明出.
【详解】证明:为等边三角形,
,
,
,
在和中,
.
41.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,
(1)尺规作图: 将绕点B按顺时针方向旋转得到,使得点C的对应点E恰好落在线段上;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接的平分线交于点F,连接.求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查勾股定理,等腰三角形的性质,直角三角形斜边中线的性质,旋转的性质;
(1)先以为圆心,为半径画弧与的交点即为,再分别以为圆心,为半径画弧,以为圆心,为半径画弧,两弧交点即为;
(2)由(1)可得,,,,即可求出,再根据的平分线结合等腰三角形的三线合一得到,最后根据斜边中线得到.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图,
∵,
∴,
由(1)可得,,,,
∴,
∴,
∵的平分线交于点F,,
∴,
∴.
42.(2025·福建福州·三模)如图,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,利用证明,即可解决问题.解决本题的关键是得到.
【详解】证明:,
在和中,
,
,
.
43.(2025·福建三明·二模)如图,在中,.
(1)尺规作图:作的平分线交于点,在上截取,连接.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,求证:.
【答案】(1)作图见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)根据作角平分线与作一条线段等于已知线段的步骤作图即可;
(2)先证明,可得,结合,可得.
【详解】(1)解:如图,,即为所求;
;
(2)证明:如图,连接,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查的是作已知角的角平分线,作一条线段等于已知线段,全等三角形的判定与性质,三角形的外角的性质,熟练的作图是解本题的关键.
44.(2025·福建龙岩·二模)如图,点B,E,C,F在同一条直线上,,,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、平行线的性质、平行线的判定等知识点,灵活运用全等三角形的判定与性质成为解题的关键.
先说明,再利用证明,根据全等三角形的性质可得,再由平行线的判定定理即可证明结论.
【详解】证明:∵,
∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
45.(2025·福建厦门·三模)如图,已知点在一条直线上,,.求证:.
【答案】见解析
【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,根据可证明得到,据此可证明.
【详解】证明:,
,
,
又,
∴,
,
.
46.(2025·福建泉州·二模)2025年,泉州市紧跟“数字中国”战略步伐,全面推进“数字泉州”建设工程,重点扶持科技园区的通信基础设施升级与优化,旨在打造东南沿海数字经济新高地.在“信号升格”专项行动中,某校数学社团受邀参与该项目,通过数学建模与工程实践结合的方式,探索数学在新型基建中的实际应用价值.
任务一:信号塔支架的角度设计是确保信号稳定传输的关键环节,为了提供精确数据支撑,助力信号塔高效运作,同学们仿照学习特殊角三角函数值时求的方法,构造含有角的直角三角形,如图1.请结合尺规作图,求的值.(作图保留作图痕迹,不要求写作法)
任务二:依据泉州市2025年通信建设“降本增效、绿色集约”的政策要求,需对园区线路布局进行优化以实现资源最大化利用.如图2,在等腰直角三角形区域中,米,、为通信线路.为减少材料损耗、降低施工成本,若米,求当a取何值时,通信线路的长度有最小值.
【答案】任务一:,作图见解析,任务二:当时,通信线路取得最小值
【分析】(1)根据题意,作出线段的垂直平分线,再根据外角性质得出,结合勾股定理算出,,则,即可作答.
(2)在等腰直角三角形中,,过点B作,使得,先证明,得出,即,则当A、N、D三点共线时, 有最小值,,得出米,即可作答.
【详解】解:任务一:如图所示,
作的垂直平分线交于点D,
则,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
设,则,
∴,
∴ .
任务二:
在等腰直角三角形中,,
过点B作,使得,如图,
∴,
∵,又,
∴,
∴,
∴,
则当A、N、D三点共线时,如图所示:
当时,有最小值,
过点A作交的延长线于点E,
∴为等腰直角三角形,
∵,,
∴米,,
∴米,
即当时,通信线路取得最小值.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,垂直平分线的性质,做垂线,解直角三角形的相关运算,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
47.(2025·福建福州·二模)如图,在和中,相交于点,,.求证:.
【答案】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,等角对等边,利用证明得到,再由等角对等边得到,据此可证明结论.
【详解】证明:在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即.
48.(2025·福建莆田·二模)等边三角形中,点D,E,F分别在,,的延长线上,且,连接,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了等边三角形,三角形全等,解题的关键是掌握相应的判定定理;利用等边三角形及条件得出,再利用证明三角形全等即可求解.
【详解】证明:是等边三角形,
,,
,
,
,即,
在和中,,
,
.
49.(2025·福建泉州·二模)如图,在和中,,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质;先求出,再根据可证得,利用全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】证明:∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴.
50.(2025·福建厦门·二模)如图,点,,在同一直线上,,,.证明:.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握其判定方法是关键.
根据平行线的性质得到, 运用角角边可判定,由此即可求解.
【详解】证明:∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
51.(2025·福建南平·二模)如图,在等腰三角形中,,点为边上的点.
(1)尺规作图:在的外侧作,使得;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作的图形中,当时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了利用尺作一个三角形,全等三角形的判定与性质综合,解直角三角形等知识,解题关键是掌握上述知识,并能熟练运用求解.
(1)法一,利用作全等三角形;法二:利用作全等三角形;法三:通过作一次垂直构造全等三角形;法四:通过作两次垂直构造全等三角形;
(2)先利用等腰直角三角形的性质,说明,再设,可用表示出,接着用表示出,就可用表示出,然后利用全等三角形的性质证得,就可求得的值.
【详解】(1)解:作图.
法一:作. 法二:作.
法三:作. 法四:作.
如图所示,即为所作的三角形.
(2)过点作,垂足为点,
等腰三角形中,,
,
设,则,
,
.
又,
,
.
试卷第46页,共47页
试卷第47页,共47页
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专题06 三角形的认识和全等三角形综合(50题)
考点01:三角形的认识
1.(2025·福建·中考真题)某数学兴趣小组为探究平行线的有关性质,用一副三角尺按如图所示的方式摆放,其中点A,E,C,F在同一条直线上,.当时,的大小为( )
A. B. C. D.
2.(2024·福建·中考真题)在同一平面内,将直尺、含角的三角尺和木工角尺( )按如图方式摆放,若 ,则的大小为( )
A. B. C. D.
3.(2024·福建·中考真题)小明用两个全等的等腰三角形设计了一个“蝴蝶”的平面图案.如图,其中与都是等腰三角形,且它们关于直线对称,点,分别是底边,的中点,.下列推断错误的是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·福建·中考真题)若某三角形的三边长分别为3,4,m,则m的值可以是( )
A.1 B.5 C.7 D.9
5.(2022·福建·中考真题)如图所示的衣架可以近似看成一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,,BC=44cm,则高AD约为( )(参考数据:,,)
A.9.90cm B.11.22cm C.19.58cm D.22.44cm
6.(2025·福建·中考真题)某房梁如图所示,立柱,E,F分别是斜梁,的中点.若,则的长为 m.
7.(2021·福建·中考真题)如图,是的角平分线.若,则点D到的距离是 .
8.(2025·福建·中考真题)如图,是等边三角形,D是的中点,,垂足为C,是由沿方向平移得到的.已知过点A,交于点G.
(1)求的大小;
(2)求证:是等边三角形.
考点02:全等三角形
9.(2023·福建·中考真题)阅读以下作图步骤:
①在和上分别截取,使;
②分别以为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;
③作射线,连接,如图所示.
根据以上作图,一定可以推得的结论是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
10.(2025·福建·中考真题)如图,菱形的对角线相交于点O,过点O且与边分别相交于点E,F.若,则与的面积之和为 .
11.(2023·福建·中考真题)如图,在中,为的中点,过点且分别交于点.若,则的长为 .
12.(2025·福建·中考真题)如图,点E,F分别在的延长线上,.求证:.
13.(2024·福建·中考真题)如图,在菱形中,点E、F分别在、边上,,求证:.
14.(2024·福建·中考真题)如图,已知直线 .
(1)在所在的平面内求作直线,使得 ,且与间的距离恰好等于与间的距离;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若与间的距离为2,点分别在上,且为等腰直角三角形,求的面积.
15.(2023·福建·中考真题)如图,.求证:.
16.(2022·福建·中考真题)如图,点C,F在BE上,,,.
求证:.
17.(2021·福建·中考真题)如图,在中,.线段是由线段平移得到的,点F在边上,是以为斜边的等腰直角三角形,且点D恰好在的延长线上.
(1)求证:;
(2)求证:.
18.(2021·福建·中考真题)如图,在中,D是边上的点,,垂足分别为E,F,且.求证:.
一、单选题
19.(2025·福建南平·二模)如图,在中,,点D为边上一点,且,点E在边上(点E不与点B、C重合),将沿折叠,使得点B的对应点落在边上,则线段的长为( )
A.1 B. C. D.
20.(2025·福建龙岩·一模)若三角形的三边长分别为3,5,,则的值可以是( )
A.1 B.2 C.6 D.9
21.(2025·福建厦门·二模)如图,已知是等边三角形,,是边上的高,E是的中点,P是上一动点.则的最小值是( )
A.1 B. C. D.
22.(2025·福建龙岩·二模)如图,已知,点A是射线上的一个定点,点B是射线ON上的一个动点,且满足.点C在线段的延长线上,且.点D在线段上,且,连接,.则( )
A. B. C. D.
23.(2025·福建漳州·二模)在中,,用尺规在边上求作点D,使得.下列作法错误的是( )
A. B.
C. D.
24.(2025·福建·二模)如图,,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
二、填空题
25.(2025·宁夏银川·二模)如图,在中,,,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边上,则点与点B之间的距离为 .
26.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,的垂直平分线交于点,垂足为点,连接,若平分,,则的长为 .
27.(2025·福建厦门·二模)如图是某高速公路在转向处设计的一段圆曲线(即圆弧),机动车转弯时从曲线起点A行驶至终点B,过点A,B的两条切线相交于点C,机动车在从点A到点B行驶过程中转角为.若这段圆弧的半径,,则图中危险区(阴影部分)的面积为 .
28.(2025·福建莆田·三模)在中,,,,是上一个动点,将沿折叠得到,当平行的一边时,点到边的距离为 .
29.(2025·福建泉州·二模)如图,一束平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线所在的直线与一束经过光心O的光线相交于点P,F为凹透镜的焦点.若,,则的度数为 .
30.(2025·福建泉州·三模)小东同学使用激光笔进行折射实验.当光线从空气进入水中时,它的传播方向会发生改变.已知实验装置中液面与玻璃杯底面平行,其截面图如图所示.若,,则 .
31.(2025·福建泉州·三模)如图,中,,平分交于点D,,,则长为 .
32.(2025·福建厦门·三模)如图是学校屋顶人字形(等腰三角形)钢架结构,已知,则的度数是 .
33.(2025·福建厦门·二模)《九章算术》“方田章”中记载了关于图形面积的经验公式,其与实际的较小误差令人由衷感叹我国古代劳动人民的智慧.其中的弧田术:“以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.”即:弓形面积=(弦长×矢长+矢长×矢长)÷2.如图,一块弓形田的弦长为,矢长为,用弧田术计算其面积,与实际的误差为 .(,取古圆周率3)
34.(2025·福建厦门·二模)如图,已知,点D在延长线上,,则 .
三、解答题
35.(2025·福建福州·三模)如图,在Rt中,为中点.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:
在边上找一点,使得;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求线段的长.(如需画草图,请使用备用图)
36.(2025·福建福州·三模)综合与实践
对于均质等厚薄板(平面组合图形)的重心位置可通过分割法计算,即将组合图形分解为若干个简单规则图形(如矩形、三角形、圆形等),分别求出各简单图形的重心坐标和面积,再利用加权平均公式计算组合图形的重心.以下是具体公式和步骤,根据以下素材,探索完成任务.
素材1
在使用分割法前,需先掌握以下基本图形的重心位置
图形
重心
说明
矩形
几何中心
对角线的交点
三角形
三条中线交点
顶点坐标为,
面
几何中心
圆心
素材2
建立平面直角坐标系确定重心位置公式的步骤:
1.建立坐标系:根据图形特点建立平面直角坐标系,使图形的各部分在同一坐标系中便于描述,比如让对称轴与坐标轴重合等.
2.分割图形:将平面组合图形分割成几个简单平面图形,确定每个简单图形的面积,
3.确定简单图形重心坐标:求出每个简单图形重心在已建立坐标系中的坐标.
4.代入公式计算:把,代入重心坐标公式,计算出组合图形重心坐标,其中,.
素材3
负面积法(挖空图形):若组合图形包含挖空部分(如矩形中挖去圆形),可将挖空部分视为“负面积”,重心公式调整为,其中.
任务一
求阴影部分图形的重心坐标.
任务二
求阴影部分图形的重心坐标.
任务三
求阴影部分图形的重心坐标(结果保留).
37.(2025·福建三明·三模)如图,在中,.点在外,点在上,,,
(1)求作;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若交于点,连接,分别交于点,过点作,垂足为,交于点.请在备用图中画出相应图形,并证明平分.
38.(2025·福建三明·三模)如图,在中,点在上,是中点,延长线交于点.求证:.
39.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,.
(1)在边上确定一点O,以O为圆心,为半径作,使得与边相切于点D;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)已知,,在所作的图形中,求的半径.
40.(2025·福建福州·三模)如图,是等边三角形,是上的点,点在外,且,.求证:.
41.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,
(1)尺规作图: 将绕点B按顺时针方向旋转得到,使得点C的对应点E恰好落在线段上;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接的平分线交于点F,连接.求的长.
42.(2025·福建福州·三模)如图,,求证:.
43.(2025·福建三明·二模)如图,在中,.
(1)尺规作图:作的平分线交于点,在上截取,连接.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,求证:.
44.(2025·福建龙岩·二模)如图,点B,E,C,F在同一条直线上,,,,求证:.
45.(2025·福建厦门·三模)如图,已知点在一条直线上,,.求证:.
46.(2025·福建泉州·二模)2025年,泉州市紧跟“数字中国”战略步伐,全面推进“数字泉州”建设工程,重点扶持科技园区的通信基础设施升级与优化,旨在打造东南沿海数字经济新高地.在“信号升格”专项行动中,某校数学社团受邀参与该项目,通过数学建模与工程实践结合的方式,探索数学在新型基建中的实际应用价值.
任务一:信号塔支架的角度设计是确保信号稳定传输的关键环节,为了提供精确数据支撑,助力信号塔高效运作,同学们仿照学习特殊角三角函数值时求的方法,构造含有角的直角三角形,如图1.请结合尺规作图,求的值.(作图保留作图痕迹,不要求写作法)
任务二:依据泉州市2025年通信建设“降本增效、绿色集约”的政策要求,需对园区线路布局进行优化以实现资源最大化利用.如图2,在等腰直角三角形区域中,米,、为通信线路.为减少材料损耗、降低施工成本,若米,求当a取何值时,通信线路的长度有最小值.
47.(2025·福建福州·二模)如图,在和中,相交于点,,.求证:.
48.(2025·福建莆田·二模)等边三角形中,点D,E,F分别在,,的延长线上,且,连接,,求证:.
49.(2025·福建泉州·二模)如图,在和中,,,.求证:.
50.(2025·福建厦门·二模)如图,点,,在同一直线上,,,.证明:.
51.(2025·福建南平·二模)如图,在等腰三角形中,,点为边上的点.
(1)尺规作图:在的外侧作,使得;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作的图形中,当时,求的值.
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