内容正文:
专题 2.5 逆命题和逆定理
目录
一.知识梳理与题型分类精析 1
知识点引入1: 1
知识点(一)原命题和逆命题 1
【题型1】写出命题的逆命题 2
【题型2】判断是否互为互逆命题 3
知识点(二)逆定理 5
【题型3】互逆定理 5
知识点引入2: 7
知识点(三)线段垂直平分线的判定 8
【题型4】利用线段垂直平分线的判定求值证明 8
【题型5】利用线段垂直平分线性质与判定综合求值证明 11
二.同步练习 14
【基础巩固(12题)】 14
【能力提升(14题)】 20
【中考真题5题】 31
一.知识梳理与题型分类精析
知识点引入1:
【例1】完成下面表格的空格填空
命题
条件
结论
命题真假
(1)两直线平行,内错角相等。
两直线平行
内错角相等
真命题
(2)内错角相等,两直线平行。
内错角相等
两直线平行
真命题
(3)邻补角互补。
如果两个是邻补角
这两个角互补
真命题
(4)互补的角是邻补角。
如果两个角互补
这两个角是邻补角
假命题
知识点(一)原命题和逆命题
对于两个命题,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题互为逆命题。如果把其中一个命题叫作原命题,那么另一个命题叫作它的逆命题。如表格中的,命题(1)与命题(2),命题(3)与命题(4),它们都是互逆命题。
【题型1】写出命题的逆命题
【例题2】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)命题:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角的平分线互相垂直.
(1)请写出该命题的逆命题;
(2)判断(1)中的命题是否是真命题?如果是真命题,请画图,写出已知、求证,并证明:如果是假命题,请举反例画图说明.
【答案】(1)如果两条直线被第三条直线所截形成的同旁内角的平分线互相垂直,那么这两条直线互相平行;(2)真命题,过程见分析.
【分析】本题主要考查逆命题,平行线的判定,三角形内角和定理,掌握平行线的判定是关键.
(1)根据逆命题的书写方法即可求解;
(2)根据角平分线的定义得到,,根据三角形内角和定理得到,结合平行线的判定方法即可求解.
解:(1)解:逆命题:如果两条直线被第三条直线所截形成的同旁内角的平分线互相垂直,那么这两条直线互相平行.
(2)解:已知:如图,直线、被直线所截,平分,平分,.
求证:,
证明:∵平分,平分,
∴, (角平分线的定义),
∵,
∴,
∵( 三角形内角和定理 ),
∴ ,
∴,
∴,
∴.
【变式】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)下列命题的逆命题成立的是( )
A.两条直线平行,内错角相等
B.如果两个实数相等,那么它们的绝对值相等
C.全等三角形的对应角相等
D.等边三角形是锐角三角形
【答案】A
【分析】本题考查真假命题的判定,逆命题的真假,解题的关键是将命题改成逆命题.
判断各选项的逆命题是否为真.逆命题是将原命题的条件和结论互换,需逐一验证其正确性.
解:A. 原命题:“两直线平行,内错角相等”.逆命题:“内错角相等,两直线平行”.根据平行线判定定理,内错角相等则两直线平行,逆命题成立,故本题符合题意;
B. 原命题:“ 如果两个实数相等,那么它们的绝对值相等.逆命题:“绝对值相等的两个实数相等”.反例:但,逆命题不成立,故本题不符合题意;
C. 原命题:“全等三角形的对应角相等”.逆命题:“对应角相等的两个三角形全等”.对应角相等仅说明相似,不全等,逆命题不成立,故本题不符合题意;
D. 原命题:“等边三角形是锐角三角形”.逆命题:“锐角三角形是等边三角形”.锐角三角形只需三个角均小于90°,未必等边,逆命题不成立,故本题不符合题意;
故选:A.
【题型2】判断是否互为互逆命题
【例题3】(24-25八年级上·安徽六安·期中)(1)完成下面的推理说明:
已知:如图,,,分别平分和.
求证:.
证明:,分别平分和(已知),
_____,_____(_____________).
(已知),
(_______________),
(___________),
(等式的性质),
(_____________).
(2)指出(1)的推理中运用了哪两个互逆的真命题.
【答案】(1);;角平分线的定义;两直线平行,内错角相等;等量代换;内错角相等,两直线平行;(2)两个互逆的真命题为:两直线平行,内错角相等;内错角相等,两直线平行
【分析】本题考查的是平行线的判定与性质的运用,解题时注意:平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系;平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项.
(1)根据平行线的性质,可得 ,根据角平分线的定义,可得 ,再根据平行线的判定,即可得出 ;
(2)在两个命题中,如果一个命题的结论和题干是另一个命题的题干和结论,则称它们为互逆命题.
解:(1)∵ 分别平分 和 (已知),
(角平分线的定义),
(已知),
(两直线平行,内错角相等),
(等量代换),
(等式的性质),
(内错角相等,两直线平行),
故答案为: ;角平分线的定义;两直线平行,内错角相等;等量代换;内错角相等,两直线平行;
(2)两个互逆的真命题为:两直线平行,内错角相等;内错角相等,两直线平行.
【变式】(23-24七年级下·江苏泰州·阶段练习)(1)已知:如图,直线被直线所截,. 求证:.
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?请把这两个真命题写出来.
【答案】(1)见分析;(2)同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,命题与定理:命题的“真”“假”是就命题的内容而言.任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.
(1)利用同旁内角互补,两直线平行和内错角相等;两直线平行判断,则利用平行线的传递性得到,然后根据平行线的性质得到结论;
(2)利用了平行线的判定与性质定理求解.
解:(1)证明:∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:在(1)的证明过程中应用的两个互逆的真命题为:同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补.
知识点(二)逆定理
每个命题都有它的逆命题,但真命题的逆命题不一定是真命题。如表格命题(3)是真命题,而它的逆命题(4)是假命题。如果一个定理的逆命题能被证明是真命题,那么就称之为原定理的逆定理,这两个定理互为逆定理。
【题型3】互逆定理
【例题4】(24-25七年级下·山东济宁·期末)请写出定理“两直线平行,内错角相等”的逆定理: .
【答案】内错角相等,两直线平行
【分析】本题考查了逆定理,根据题意,将题设与结论交换位置即可.
解:定理“两直线平行,内错角相等”的逆定理是“内错角相等,两直线平行”,
故答案为:内错角相等,两直线平行 .
【变式1】判断下列命题:①对顶角相等;②两条直线平行,同位角相等;③全等三角形的各边对应相等;④全等三角形的各角对应相等.其中有逆定理的是 ( )
A.①② B.①④ C.②④ D.②③
【答案】D
【分析】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一般一个命题可以写成如果那么的形式.
根据对顶角的定义对①进行判断;根据平行线的判定定理对②进行判断;根据全等三角形的判定方法对③④进行判断.
解:①对顶角相等没有逆定理;
②两直线平行,同位角相等的逆定理为:同位角相等,两直线平行;
③全等三角形的各边对应相等的逆定理为:各边对应相等的三角形全等;
④全等三角形的各角对应相等没有逆定理.
其中有逆定理的是:②③.
故选:D.
【变式2】(23-24八年级上·全国·课后作业)写出定理“三个角都相等的三角形是等边三角形”的逆定理,并给予证明.
【答案】等边三角形的三个角都相等,见分析
【分析】本题考查了逆命题,等边三角形的性质等知识.熟练掌握逆命题,等边三角形的性质是解题的关键.
先写出逆命题,然后根据等边三角形的性质证明即可.
解:逆定理为“等边三角形的三个角都相等”.
已知:是等边三角形.
求证:.
证明:∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴,
∴.
知识点引入2:
【例题5】(21-22八年级上·重庆·期中)已知命题“与一条线段两个端点相等的点,在这条线段的垂直平分线上”.
(1)这个命题的条件是:____________________.这个命题的结论是:__________________.
(2)请你根据命题的条件,画出相应的图形,并根据图形用数学符号表示已知和求证.
(3)完成证明过程.
【答案】(1)如果一个点到一条线段两个端点的距离相等,那么这个点在这条线段的垂直平分线上;(2)图见分析,已知和求证见分析;(3)证明见分析.
【分析】(1)根据命题的定义(一般地,在数学中,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题)即可得;
(2)先画出相应的图形,再根据命题的条件写成已知,根据结论写出求证;
(3)分点在线段上和点在线段外,根据等腰三角形的三线合一可得,再根据线段垂直平分线的判定即可得证.
解:(1)这个命题的条件是:如果一个点到一条线段两个端点的距离相等,这个命题的结论是:那么这个点在这条线段的垂直平分线上.
故答案为:如果一个点到一条线段两个端点的距离相等,那么这个点在这条线段的垂直平分线上;
(2)画出图形如下:
已知:如图1和图2,是一条线段,点是平面内任意一点,且;
求证:点在线段的垂直平分线上.
(3)证明:①如图1,点在线段上,
,
点是线段的中点,
点在线段的垂直平分线上;
②如图2,点在线段外,
取线段的中点,连接,
是的边上的中线,
,
(等腰三角形的三线合一),
垂直平分,
点在线段的垂直平分线上.
【点拨】本题考查了命题、等腰三角形的三线合一、线段垂直平分线的判定,熟练掌握命题的定义和线段垂直平分线的判定是解题关键.
知识点(三)线段垂直平分线的判定
3.判定定理:到一条线段的两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
图1
数学语言:(如图3),
点是线段的垂直平分线上一点(到一条线段的两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上).
【题型4】利用线段垂直平分线的判定求值证明
【例题6】(24-25八年级下·河北保定·期末)如图1,是射线上的一动点.
(1)若,,则是__________三角形.
(2)若为直角三角形,且,则的度数为__________.
(3)如图2,若为的中点,则命题“当时,为线段的垂直平分线”是__________.(填“真命题”或“假命题”)
【答案】(1)等腰;(2)或;(3)真命题
【分析】本题考线段垂直平分线的定义,等腰三角形的判定与性质,三角形内角和定理和外角性质,关键是掌握等腰三角形“三线合一”的性质,分两种情况讨论.
(1)由三角形的外角性质求出,由邻补角的性质得到,因此,推出,得到是等腰三角形;
(2)或都有可能是,再求的度数;
(3)由等腰三角形的性质推出,即可证明问题.
解:(1)解:∵,,
∴,
∵ ,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
故答案为:等腰.
(2)解:若,
∴;
若,
∴,
∴的度数为或.
故答案为:或.
(3)解:命题“当时,为线段的垂直平分线”是真命题,理由如下:
∵,为的中点,
∴,
∴为线段的垂直平分线.
故答案为:真命题.
【变式1】(24-25八年级下·福建三明·期末)如图,,,下列结论一定正确的是( )
A.平分 B.垂直平分
C.垂直平分 D.与互相垂直平分
【答案】C
【分析】本题考查垂直平分线的判定定理,根据垂直平分线的判定定理直接可得结论
解:∵,,
∴点A、 B 在的垂直平分线上,
∴垂直平分,
故选:C
【变式2】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)如图,已知线段,以点,点为圆心,取大于长为半径,作两条相交的弧,交点记为.作直线,连接.则下列说法:①四边形是轴对称图形;②平分;③直线垂直平分线段;④是等边三角形;其中正确的有 .(填序号)
【答案】①②③
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的判定定理,全等三角形的性质与判定,等边三角形的判定,轴对称图形的识别,根据题意可得,据此可判断①;可证明,得到四边形是轴对称图形,,据此可判断②③;根据现有条件无法证明是等边三角形,据此可判断④.
解:由题意得,,
∴直线垂直平分线段,故③正确;
又∵,
∴,
∴四边形是轴对称图形,,故①正确;
∴平分,故②正确;
根据现有条件无法证明是等边三角形,故④错误,
故答案为:①②③.
【题型5】利用线段垂直平分线性质与判定综合求值证明
【例题7】(24-25八年级上·河南新乡·阶段练习)如图,在中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,连接、.
(1)若的周长是14,的长是3,求的周长;
(2)若,求证:点E在线段的垂直平分线上.
【答案】(1);(2)证明见分析
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,三角形全等的判定及性质,解题的关键是掌握三角形全等的判定及性质,利用转换的思想进行求解.
(1)根据题意得出,根据△ABC的周长是14,可得,通过等量代换可知,即可得出答案;
(2)通过证明出,得出,即可证明.
解:(1)解:是的垂直平分线,
,
,
,
的周长为14,
,
,
,
的周长为8;
(2)解:,
,
,
,
,
,
,
,
即点E在线段的垂直平分线上.
【变式1】(24-25七年级下·陕西·期末)如图,在中,点D是边的中点,连接,.E是边上任意一点(不与点A、C重合),连接并延长至点F,连接,,.
【问题提出】(1)求的度数;
【问题探究】(2)连接,若,请探究线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2),见分析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,线段垂直平分线的性质与判定,熟知相关知识是解题的关键。
(1)根据线段中点的定义和已知条件可得,则,,再由三角形内角和定理可得,即.
(2)由平行线的性质得到,,证明,得到,,证明垂直平分,可得,据此可得结论.
解:(1)∵点D是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,即.
(2),理由:
∵,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,即,
∴垂直平分,
∴,
∴,
即.
【变式2】(24-25七年级下·内蒙古包头·期末)如图,在中,边的垂直平分线分别交边,于点,,过点A作,垂足为点,且点为线段的中点,连接.若,,则的长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】B
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的判定和性质,熟练掌握是解题的关键.
先证明垂直平分,得,再根据垂直平分,得,根据,即得.
解:∵,且点为线段的中点,
∴垂直平分,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:B.
二.同步练习
【基础巩固(12题)】
一、单选题
1.(24-25八年级下·广东惠州·期末)下列命题的逆命题不成立的是( )
A.两直线平行,内错角相等 B.三边对应相等的两个三角形全等
C.直角三角形的两个锐角互余 D.若,则
【答案】D
【分析】本题考查逆命题和命题真假判断,先求出逆命题,再根据平行线的性质,全等三角形的判定,直角三角形锐角互余判断即可.
解:A:原命题“两直线平行,内错角相等”的逆命题为“内错角相等,两直线平行”.根据平行线判定定理,逆命题成立.
B:原命题“三边对应相等的两个三角形全等”的逆命题为“全等的两个三角形三边对应相等”.由全等三角形的定义,逆命题成立.
C:原命题“直角三角形的两个锐角互余”的逆命题为“两个锐角互余的三角形是直角三角形”.若两锐角之和为,则第三个角为,故逆命题成立.
D:原命题“若,则”的逆命题为“若,则”.当时,成立但,逆命题不成立.
故选:D.
2.(24-25八年级下·河北邢台·期中)下列关于命题“对顶角相等”的判断正确的是( )
①其逆命题:如果两个角相等,那么这两个角是对顶角;②其逆命题成立
A.①和②都正确 B.①和②都不正确
C.只有①不正确 D.只有②不正确
【答案】D
【分析】本题考查了原命题与逆命题,判断逆命题的真假,解题的关键是熟练掌握命题的结构.
根据原命题,写出逆命题,判断逆命题的真假即可.
解:∵命题“对顶角相等”可以写成“如果两个角是对顶角,那么这两个角相等”,
∴其逆命题为“如果两个角相等,那么这两个角是对顶角”,
∴①正确,
∵如果两个角相等,这两个角不一定是对顶角,比如,等腰三角形的两个底角相等,但这两个角不是对顶角,
∴②不正确,
∴只有②不正确,
故选:.
3.(24-25七年级下·山东烟台·期末)下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.若,则 B.全等三角形的周长相等
C.任何一个直角三角形中,都没有钝角 D.对应角相等的三角形是全等三角形
【答案】D
【分析】本题考查了判断逆命题的真假,全等三角形的性质以及直角三角形的性质,解题的关键是根据相应的概念判断选项.
分别写出各选项的逆命题,并判断其真假即可.
解:选项A:逆命题为“若,则”,
当时,但,故逆命题为假;
选项B:逆命题为“周长相等的三角形是全等三角形”,
反例:边长为3、4、5的三角形与边长为4、4、4的三角形周长均为,但二者不全等,故逆命题为假;
选项C:逆命题为“没有钝角的三角形是直角三角形”,
反例:三个角均为的等边三角形无钝角,但不是直角三角形,故逆命题为假;
选项D:逆命题为“全等三角形的对应角相等”,
根据全等三角形的性质,全等三角形对应角相等,故逆命题为真.
故选:D.
4.(24-25八年级下·河北保定·期末)已知A、B是平面上的两定点,在平面上找一点C使为等腰直角三角形,且点C为直角顶点,这样的点C有( )个
A.1 B.2 C.3 D.无数
【答案】B
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的判定,要构造以C为直角顶点的等腰直角三角形,需满足且,则点C在线段的垂直平分线上,据此可得答案.
解:∵为等腰直角三角形,且点C为直角顶点,
∴,
∴点C在线段的垂直平分线上,
∴满足题意的点C有2个(这两个点分别在线段的两侧,且在线段的垂直平分线上),
故选:B.
5.(24-25七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在四边形中,,点为边的中点,连接,且,延长交的延长线于点.若,,则的长为( )
A.14 B.13 C.12 D.11
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,以及垂直平分线的判定与性质.由“”可证,可得,,由线段垂直平分线的性质可得.
解:为的中点,
,
,
,,
在与中,
,
,
,,
,
,,
,
故选:A.
6.(23-24八年级下·四川巴中·期中)如图,学校、体育馆、邮局三个地方的位置可以近似看成是在三角形的三个顶点上,现若要修建一所医院,并使得到这三个地方的距离相等,那么应该修在这个三角形的( )
A.三条中线的交点 B.三条高的交点
C.三条边的垂直平分线的交点 D.三条角平分线的交点
【答案】C
【分析】本题考查了线段垂直平分线的判定定理.
到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上,据此解答即可求解.
解:∵到三角形的一边的两端点距离相等的点在这边的垂直平分线上,
∴现若要修建一所医院,并使得到这三个地方的距离相等,那么应该修在这个三角形的三条边的垂直平分线的交点,
故选:C.
二、填空题
7.(24-25八年级下·河南郑州·期末)“若,则”的逆命题是 命题(填“真”或“假”).
【答案】假
【分析】本题考查的是命题与定理,掌握逆命题的概念、真假命题的判断是解题的关键.
把命题的条件和结论互换就得到它的逆命题,再根据绝对值的性质判断真假.
解:命题“若,则”的逆命题是“若,则”,
,
,
若,则是假命题,
故答案为:假.
8.(24-25七年级下·上海长宁·期末)写出命题“两个全等三角形的面积相等”的逆命题 .
【答案】两个三角形面积相等则这两个三角形全等
【分析】本题考查了命题的逆命题,掌握逆命题的书写方法是关键.
对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另外一个命题的结论和条件,那么这两个命题叫做互逆命题,确定条件和结论,根据逆命题的书写方法即可求解.
解:“两个全等三角形的面积相等”的条件是“两个三角形全等”,结论是“这两个三角形的面积相等”,
∴逆命题为:两个三角形面积相等则这两个三角形全等,
故答案为:两个三角形面积相等则这两个三角形全等 .
9.(24-25八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)命题“在同一个三角形中,等角对等边”的逆命题是 ,此逆命题是 命题(填“真”或“假”).
【答案】 在同一个三角形中,等边对等角 真
【分析】本题考查了命题,根据互逆命题的定义即可求解,掌握互逆命题的定义是解题的关键.
解:“在同一个三角形中,等角对等边”的逆命题是“在同一个三角形中,等边对等角”,逆命题是真命题,
故答案为:在同一个三角形中,等边对等角,真.
10.(24-25七年级下·山东济宁·期末)请写出定理“两直线平行,内错角相等”的逆定理: .
【答案】内错角相等,两直线平行
【分析】本题考查了逆定理,根据题意,将题设与结论交换位置即可.
解:定理“两直线平行,内错角相等”的逆定理是“内错角相等,两直线平行”,
故答案为:内错角相等,两直线平行 .
三、解答题
11.(24-25七年级下·上海徐汇·期末)已知:如图,已知中,.求证:.
【答案】见分析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定,解题的关键是熟练掌握线段垂直平分线的判定定理.先根据等腰三角形的性质得出,根据,证明,根据等腰三角形的判定得出,根据线段垂直平分线的判定得出垂直平分,即可得出答案.
解:证明:∵,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴点A在线段的垂直平分线上,
∵,
∴点D在线段的垂直平分线上,
∴垂直平分,
∴.
12.(24-25八年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,,为右侧一点,连接、、,,,求证:是的垂直平分线.
【答案】证明见分析
【分析】本题考查的是等边三角形的判定与性质,线段的垂直平分线的判定,先证明为等边三角形,可得,进一步解答即可.
解:证明:∵,,
∴为等边三角形,
∴,
∴在的垂直平分线上,
∵,
∴在的垂直平分线上,
∴是的垂直平分线.
【能力提升(14题)】
一、单选题
1.(24-25八年级上·河南新乡·阶段练习)下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.对顶角相等 B.两直线平行,同旁内角互补
C.全等三角形的周长相等 D.若,则
【答案】B
【分析】本题考查了逆命题及命题的真假,先写出命题的逆命题,再逐一判断即可求解,正确写出命题的逆命题是解题的关键.
解:、对顶角相等的逆命题是相等的角是对顶角,逆命题是假命题,该选项不合题意;
、两直线平行,同旁内角互补的逆命题是同旁内角互补,两直线平行,逆命题是真命题,该选项符合题意;
、全等三角形的周长相等的逆命题是周长相等的两个三角形全等,逆命题是假命题,该选项不合题意;
、若,则 的逆命题是若,则,逆命题是假命题,该选项不合题意;
故选:.
2.(24-25八年级下·河南·阶段练习)下列命题中,逆命题是真命题的有( )
(1)两直线平行,同旁内角互补;
(2)对顶角相等;
(3)在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行;
(4)有一个角是的等腰三角形是等边三角形;
(5)如果,那么.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查逆命题,判断命题的真假,将原命题的条件和结论互换,写出各项的逆命题,再判断真假即可.
解:①逆命题为:同旁内角互补,两直线平行,是真命题,符合题意;
②逆命题为:相等的角是对顶角,是假命题,不符合题意;
③逆命题为:同一平面内,两条直线平行,则两条直线垂直于同一条直线,是真命题,符合题意;
④逆命题为:等边三角形是有一个角为60度的等腰三角形,是真命题,符合题意;
⑤逆命题为:如果,那么,是真命题,符合题意;
故选D.
3.(24-25八年级上·四川宜宾·期末)给出下列命题:①如果,那么;②两直线平行,同位角相等;③对顶角相等;④全等三角形的对应角相等;它们的逆命题是假命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】该题考查了命题与定理的知识,解题的关键是正确的写出一个命题的逆命题,难度不大.
分别写出原命题的逆命题后判断真假即可.
解:①逆命题为如果,那么,成立,是真命题,不符合题意;
②逆命题为同位角相等,两直线平行,成立,是真命题,不符合题意;
③逆命题为如果两个角相等,那么他们是对顶角,是假命题,符合题意;
④逆命题为对应角相等的三角形全等,是假命题,符合题意;
故选:B.
4.(21-22八年级上·浙江杭州·期末)对于命题“如果,那么与互补”,能说明这个命题的逆命题是假命题的反例是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题考查了命题与定理,余角与补角,先写出原命题的逆命题,再找到满足且的反例即可.
解:对于命题“如果,那么与互补”的逆命题为“如果与互补,那么”,能说明这个命题为假命题的反例可以为:,,
故选:C.
5.(24-25八年级上·辽宁大连·阶段练习)如图,是的角平分线,,,垂足分别为E,F,连接.与相交于点G.则下列结论:①;②;③垂直平分;④垂直平分,正确的是( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,线段垂直平分线的判定,可利用证明得到,据此可判断①②③;根据现有条件无法证明垂直平分,据此可判断④.
解:∵是的角平分线,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,故①②正确;
∴垂直平分,故③正确;
根据现有条件无法证明垂直平分,故④错误;
故选:C.
6.(24-25八年级下·甘肃平凉·阶段练习)如图,在等边中,点D为线段上一点,连接,平分交于点E,连接与的延长线交于点F,连接,且,则以下结论错误的是( )
A. B.垂直平分
C.是等腰三角形 D.
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的判断,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的判定等知识,先根据对顶角的性质,补角的性质并结合已知可得出,然后根据证明,得出,,然后根据等边对等角和线段垂直平分线的判定即可判断选项A、B,根据等腰三角形的定义即可判断选项C,根据已知条件无法证明选项D.
解:∵平分,
∴,
∵,,
∴,
又,,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,垂直平分,即垂直平分故选项A、B正确;
∵,,
∴,
∴是等腰三角形,故选项C正确;
根据已知条件,只能找到,故不能证明,故选项D错误,
故选:D.
二、填空题
7.(23-24七年级下·江苏南京·期中)“偶数能被整除”的逆命题是 .
【答案】如果一个数能被整除,那么这个数是偶数.
【分析】本题考查了互逆命题的知识,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题,其中一个命题称为모一个命题的逆命题,根据给出的命题将其结论与条件互换即得到其逆命题即可.
解:“偶数能被整除”的逆命题是:如果一个数能被整除,那么这个数是偶数,
故答案为:如果一个数能被整除,那么这个数是偶数.
8.(22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习)写出命题“等边三角形是等腰三角形”的逆命题 .
【答案】等腰三角形是等边三角形
【分析】把命题“等边三角形是等腰三角形”的题设和结论互换即可得到逆命题解答.
解:命题“等边三角形是等腰三角形”的逆命题为: 等腰是三角形是等边三角形,
故答案为:等腰三角形是等边三角形.
【点拨】本题考查逆命题的写法,命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式.
9.(2022·贵州铜仁·模拟预测)已知,,若平面上存在点使,当时,则 .
【答案】或/或
【分析】如图所示,分别以为x轴,y轴建立坐标系,取的中点E、F,连接,则,,根据可知点D在直线上,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,由此利用两点距离公式求出点D的坐标即可得到答案.
解:如图所示,分别以为x轴,y轴建立坐标系,取的中点E、F,连接,
∵ ,,
∴,
∴,
∵,
∴点D在线段的垂直平分线上,
∴点D在直线上,
∵,
∴,
设,
∴,
解得或,
当时,则,
∴;
当时,则,
∴;
综上所述,的长为或,
故答案为:或.
【点拨】本题主要考查了坐标与图形,勾股定理,线段垂直平分线的判定,直角三角形斜边上的中线,正确建立坐标系灵活运用所学知识是解题的关键.
10.(21-22八年级上·江苏无锡·期中)如图,线段AB、BC的垂直平分线、相交于点O,若∠1=38°,则∠AOC的度数为 .
【答案】76 °
【分析】如图,利用线段垂直平分线的性质结合三角形外角性质得到,再利用垂直的定义结合三角形外角性质得到,,利用平角的定义得到,计算即可求解.
解:如图,连接BO并延长,
∵、分别是线段AB、BC的垂直平分线,
∴,,,
∴,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,,
而,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点拨】本题考查了线段垂直平分线的性质,三角形外角的性质,垂直的定义,平角的定义,注意掌握辅助线的作法,掌握整体思想与数形结合思想的应用是解题关键.
三、解答题
11.(24-25八年级上·贵州遵义·期中)如图,在四边形中,,.
(1)求证:.
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见分析;(2).
【分析】本题考查了垂直平分线的判定与性质,等边三角形的判定与性质,面积公式,掌握知识点的应用是解题的关键.
()证明垂直平分即可;
()先证明是等边三角形,由垂直平分,则有,然后根据即可求解.
解:(1)证明:∵,
∴点在的垂直平分线上,
∵,
∴点在的垂直平分线上,
∵,是不同的两点,
∴垂直平分,
∴;
(2)解:∵,
∴是等边三角形,
∵垂直平分,
∴是的中点,
∴,
∵
∴
,
∴四边形的面积为.
12.(24-25八年级下·陕西西安·期末)如图,在中,,平分,于.
(1)若,求的度数;
(2)求证:直线是线段的垂直平分线.
【答案】(1);(2)见分析.
【分析】本题主要考查了角平分线的性质、垂直的定义、全等三角形的判定与性质.
根据角平分线的定义可知,根据垂直的定义可知,根据直角三角形的两个锐角互余可求;
利用可证,根据全等三角形的性质可知,又因为平分,根据等腰三角形的三线合一定理可证:直线是线段的垂直平分线.
解:(1)解:,平分,
,
,
,
;
(2)证明:,,
,
平分,
,
在和中,
,
,
平分,
,平分线段,
直线是线段的垂直平分线.
13.(24-25八年级下·广东深圳·期中)如图,是的角平分线,,,垂足分别是,,连接,与交于点.
(1)求证:是的垂直平分线;
(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判定与性质,线段垂直平分线的判定等知识,熟练掌握以上知识点是解题的关键;
(1)根据证明,得出,,然后根据线段垂直平分线的判定即可得证;
(2)根据求解即可.
解:(1)证明:∵是的角平分线,
∴,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴A、D都在的垂直平分线上,
∴是的垂直平分线;
(2)解:∵,,,
∴
.
14.(24-25八年级下·江西吉安·期末)已知,如图,,点分别为垂足,,.
(1)证明:;
(2)试说明平分
(3)延长相交于点,连结.证明:垂直平分线段.
【答案】(1)见分析;(2)见分析;(3)见分析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,角平分线的判定,中垂线的判定,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)证明即可得证;
(2)根据到角两边距离相等的点,在角的角平分线上,进行判断即可;
(3)根据到线段两端点距离相等的点在线段的中垂线上,进行判断即可.
解:(1)证明:
,
,
又
,
;
(2),
平分;
(3)证明:
(),
,
,即,
又,
垂直平分线.
【中考真题5题】
一、单选题
1.(2022·上海·中考真题)下列说法正确的是( )
A.命题一定有逆命题 B.所有的定理一定有逆定理
C.真命题的逆命题一定是真命题 D.假命题的逆命题一定是假命题
【答案】A
【分析】根据命题的定义和定理及其逆定理之间的关系,分别举出反例,再进行判断,即可得出答案.
解:A、命题一定有逆命题,故此选项符合题意;
B、定理不一定有逆定理,如:全等三角形对应角相等没有逆定理,故此选项不符合题意;
C、真命题的逆命题不一定是真命题,如:对顶角相等的逆命题是:相等的两个角是对顶角,它是假命题而不是真命题,故此选项不符合题意;
D、假命题的逆命题定不一定是假命题,如:相等的两个角是对顶角的逆命题是:对顶角相等,它是真命题,故此选项不符合题意.
故选:A.
【点拨】本题考查了命题与定理,掌握好命题的真假及互逆命题的概念是解题的关键.把一个命题的条件和结论互换就得到它的逆命题,所有的命题都有逆命题;正确的命题叫真命题,错误的命题叫假命题.
二、填空题
2.(2024·江苏宿迁·中考真题)请写出定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理 .
【答案】同位角相等,两直线平行
【分析】本题考查了逆定理的改写,根据题意,将题设与结论交换位置即可.
解:定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理是同位角相等,两直线平行,
故答案为:同位角相等,两直线平行 .
3.(2022·江苏无锡·中考真题)请写出命题“如果,那么”的逆命题: .
【答案】如果,那么
【分析】根据逆命题的概念解答即可.
解:命题“如果,那么”的逆命题是“如果,那么”,
故答案为:如果,那么.
【点拨】此题考查了互逆命题的知识,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题称为另一个命题的逆命题.
4.(2022·浙江湖州·中考真题)“如果,那么”的逆命题是 .
【答案】如果,那么
【分析】把一个命题的条件和结论互换就得到它的逆命题,从而得出答案.
解:“如果,那么”的逆命题是:
“如果,那么”,
故答案为:如果,那么.
【点拨】本题考查命题与定理,解题的关键是理解题意,掌握逆命题的定义.
三、解答题
5.(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)见分析
【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.
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.
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专题 2.5 逆命题和逆定理
目录
一.知识梳理与题型分类精析 1
知识点引入1: 1
知识点(一)原命题和逆命题 1
【题型1】写出命题的逆命题 2
【题型2】判断是否互为互逆命题 2
知识点(二)逆定理 3
【题型3】互逆定理 3
知识点引入2: 3
知识点(三)线段垂直平分线的判定 3
【题型4】利用线段垂直平分线的判定求值证明 4
【题型5】利用线段垂直平分线性质与判定综合求值证明 5
二.同步练习 6
【基础巩固(12题)】 6
【能力提升(14题)】 7
【中考真题5题】 11
一.知识梳理与题型分类精析
知识点引入1:
【例1】完成下面表格空格部分
命题
条件
结论
命题真假
(1)两直线平行,内错角相等。
(2)内错角相等,两直线平行。
(3)如果,那么。
(4)如果,那么。
知识点(一)原命题和逆命题
对于两个命题,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题互为逆命题。如果把其中一个命题叫作原命题,那么另一个命题叫作它的逆命题。如表格中的,命题(1)与命题(2),命题(3)与命题(4),它们都是互逆命题。
【题型1】写出命题的逆命题
【例题2】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)命题:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角的平分线互相垂直.
(1)请写出该命题的逆命题;
(2)判断(1)中的命题是否是真命题?如果是真命题,请画图,写出已知、求证,并证明:如果是假命题,请举反例画图说明.
【变式】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)下列命题的逆命题成立的是( )
A.两条直线平行,内错角相等
B.如果两个实数相等,那么它们的绝对值相等
C.全等三角形的对应角相等
D.等边三角形是锐角三角形
【题型2】判断是否互为互逆命题
【例题3】(24-25八年级上·安徽六安·期中)(1)完成下面的推理说明:
已知:如图,,,分别平分和.
求证:.
证明:,分别平分和(已知),
_____,_____(_____________).
(已知),
(_______________),
(___________),
(等式的性质),
(_____________).
(2)指出(1)的推理中运用了哪两个互逆的真命题.
【变式】(23-24七年级下·江苏泰州·阶段练习)(1)已知:如图,直线被直线所截,. 求证:.
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?请把这两个真命题写出来.
知识点(二)逆定理
每个命题都有它的逆命题,但真命题的逆命题不一定是真命题。如表格命题(3)是真命题,而它的逆命题(4)是假命题。如果一个定理的逆命题能被证明是真命题,那么就称之为原定理的逆定理,这两个定理互为逆定理。
【题型3】互逆定理
【例题4】(24-25七年级下·山东济宁·期末)请写出定理“两直线平行,内错角相等”的逆定理: .
【变式1】判断下列命题:①对顶角相等;②两条直线平行,同位角相等;③全等三角形的各边对应相等;④全等三角形的各角对应相等.其中有逆定理的是 ( )
A.①② B.①④ C.②④ D.②③
知识点引入2:
【例题5】(23-24八年级上·重庆·期中)已知命题“与一条线段两个端点相等的点,在这条线段的垂直平分线上”.
(1)这个命题的条件是:____________________.这个命题的结论是:__________________.
(2)请你根据命题的条件,画出相应的图形,并根据图形用数学符号表示已知和求证.
(3)完成证明过程.
知识点(三)线段垂直平分线的判定
3.判定定理:到一条线段的两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
图1
数学语言:(如图3),
点是线段的垂直平分线上一点(到一条线段的两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上).
【题型4】利用线段垂直平分线的判定求值证明
【例题6】(24-25八年级下·河北保定·期末)如图1,是射线上的一动点.
(1)若,,则是__________三角形.
(2)若为直角三角形,且,则的度数为__________.
(3)如图2,若为的中点,则命题“当时,为线段的垂直平分线”是__________.(填“真命题”或“假命题”)
【变式1】(24-25八年级下·福建三明·期末)如图,,,下列结论一定正确的是( )
A.平分 B.垂直平分
C.垂直平分 D.与互相垂直平分
【变式2】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)如图,已知线段,以点,点为圆心,取大于长为半径,作两条相交的弧,交点记为.作直线,连接.则下列说法:①四边形是轴对称图形;②平分;③直线垂直平分线段;④是等边三角形;其中正确的有 .(填序号)
【题型5】利用线段垂直平分线性质与判定综合求值证明
【例题7】(24-25八年级上·河南新乡·阶段练习)如图,在中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,连接、.
(1)若的周长是14,的长是3,求的周长;
(2)若,求证:点E在线段的垂直平分线上.
【变式1】(24-25七年级下·陕西·期末)如图,在中,点D是边的中点,连接,.E是边上任意一点(不与点A、C重合),连接并延长至点F,连接,,.
【问题提出】(1)求的度数;
【问题探究】(2)连接,若,请探究线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【变式2】(24-25七年级下·内蒙古包头·期末)如图,在中,边的垂直平分线分别交边,于点,,过点A作,垂足为点,且点为线段的中点,连接.若,,则的长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
二.同步练习
【基础巩固(12题)】
一、单选题
1.(24-25八年级下·广东惠州·期末)下列命题的逆命题不成立的是( )
A.两直线平行,内错角相等 B.三边对应相等的两个三角形全等
C.直角三角形的两个锐角互余 D.若,则
2.(24-25八年级下·河北邢台·期中)下列关于命题“对顶角相等”的判断正确的是( )
①其逆命题:如果两个角相等,那么这两个角是对顶角;②其逆命题成立
A.①和②都正确 B.①和②都不正确
C.只有①不正确 D.只有②不正确
3.(24-25七年级下·山东烟台·期末)下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.若,则 B.全等三角形的周长相等
C.任何一个直角三角形中,都没有钝角 D.对应角相等的三角形是全等三角形
4.(24-25八年级下·河北保定·期末)已知A、B是平面上的两定点,在平面上找一点C使为等腰直角三角形,且点C为直角顶点,这样的点C有( )个
A.1 B.2 C.3 D.无数
5.(24-25七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在四边形中,,点为边的中点,连接,且,延长交的延长线于点.若,,则的长为( )
A.14 B.13 C.12 D.11
6.(23-24八年级下·四川巴中·期中)如图,学校、体育馆、邮局三个地方的位置可以近似看成是在三角形的三个顶点上,现若要修建一所医院,并使得到这三个地方的距离相等,那么应该修在这个三角形的( )
A.三条中线的交点 B.三条高的交点
C.三条边的垂直平分线的交点 D.三条角平分线的交点
二、填空题
7.(24-25八年级下·河南郑州·期末)“若,则”的逆命题是 命题(填“真”或“假”).
8.(24-25七年级下·上海长宁·期末)写出命题“两个全等三角形的面积相等”的逆命题 .
9.(24-25八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)命题“在同一个三角形中,等角对等边”的逆命题是 ,此逆命题是 命题(填“真”或“假”).
10.(24-25七年级下·山东济宁·期末)请写出定理“两直线平行,内错角相等”的逆定理: .
三、解答题
11.(24-25七年级下·上海徐汇·期末)已知:如图,已知中,.求证:.
12.(24-25八年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,,为右侧一点,连接、、,,,求证:是的垂直平分线.
【能力提升(14题)】
一、单选题
1.(24-25八年级上·河南新乡·阶段练习)下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.对顶角相等 B.两直线平行,同旁内角互补
C.全等三角形的周长相等 D.若,则
2.(24-25八年级下·河南·阶段练习)下列命题中,逆命题是真命题的有( )
(1)两直线平行,同旁内角互补;
(2)对顶角相等;
(3)在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行;
(4)有一个角是的等腰三角形是等边三角形;
(5)如果,那么.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(24-25八年级上·四川宜宾·期末)给出下列命题:①如果,那么;②两直线平行,同位角相等;③对顶角相等;④全等三角形的对应角相等;它们的逆命题是假命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(21-22八年级上·浙江杭州·期末)对于命题“如果,那么与互补”,能说明这个命题的逆命题是假命题的反例是( )
A., B.,
C., D.,
5.(24-25八年级上·辽宁大连·阶段练习)如图,是的角平分线,,,垂足分别为E,F,连接.与相交于点G.则下列结论:①;②;③垂直平分;④垂直平分,正确的是( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
6.(24-25八年级下·甘肃平凉·阶段练习)如图,在等边中,点D为线段上一点,连接,平分交于点E,连接与的延长线交于点F,连接,且,则以下结论错误的是( )
A. B.垂直平分
C.是等腰三角形 D.
二、填空题
7.(23-24七年级下·江苏南京·期中)“偶数能被整除”的逆命题是 .
8.(22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习)写出命题“等边三角形是等腰三角形”的逆命题 .
9.(2022·贵州铜仁·模拟预测)已知,,若平面上存在点使,当时,则 .
10.(21-22八年级上·江苏无锡·期中)如图,线段AB、BC的垂直平分线、相交于点O,若∠1=38°,则∠AOC的度数为 .
三、解答题
11.(24-25八年级上·贵州遵义·期中)如图,在四边形中,,.
(1)求证:.
(2)若,,求四边形的面积.
12.(24-25八年级下·陕西西安·期末)如图,在中,,平分,于.
(1)若,求的度数;
(2)求证:直线是线段的垂直平分线.
13.(24-25八年级下·广东深圳·期中)如图,是的角平分线,,,垂足分别是,,连接,与交于点.
(1)求证:是的垂直平分线;
(2)若,,,求的面积.
14.(24-25八年级下·江西吉安·期末)已知,如图,,点分别为垂足,,.
(1)证明:;
(2)试说明平分
(3)延长相交于点,连结.证明:垂直平分线段.
【中考真题5题】
一、单选题
1.(2022·上海·中考真题)下列说法正确的是( )
A.命题一定有逆命题 B.所有的定理一定有逆定理
C.真命题的逆命题一定是真命题 D.假命题的逆命题一定是假命题
二、填空题
2.(2024·江苏宿迁·中考真题)请写出定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理 .
3.(2022·江苏无锡·中考真题)请写出命题“如果,那么”的逆命题: .
4.(2022·浙江湖州·中考真题)“如果,那么”的逆命题是 .
三、解答题
5.(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.
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