内容正文:
14.2 三角形全等的判定
一、主要知识点
知识点1 “边角边”判定方法
判定方法1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(简写成“边角边”或“SAS ”)
几何语言:在△ABC 和△ DEF中,∴ △ABC ≌△ DEF(SAS)
注意:(1).已知两边,必须找“夹角”
(2). 已知一角和这角的一夹边,必须找这角的另一夹边
【例1】如图,点B,F,C,E在同一直线上,AB=DE,∠B=∠E,要运用“SAS”判定△ABC≌△DEF,还需补充一个条件,可以是( )
A.BF=EC B.AC=FE C.AC=DF D.∠A=∠D
【例2】如图,AB=4cm,AC=BD=3cm,∠BAC=∠ABD,点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为t(s),若存在某一时刻使△ACP与△BPQ全等,则点Q的运动速度为( )
A. B.1cm/s
C. D.1cm/s或
【例3】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是它的高,点E是△ABC外一点,连接BE、DE,BE=BA,∠E=∠C,在BD上截取BF,使得BF=DE,连接AF.若DE=8,AD=16,则△BDE的面积为 .
知识点2 “角边角”判定方法
判定方法2:两角及其夹边分别相等的两个三角形全等(简写成“角边角”或“ASA”).
几何语言:在△ABC和△A′ B′ C′中,∴ △ABC≌△ A′ B′ C′ (ASA).
注意:(1)判定全等的条件中,必须是对应边相等, 对应角相等,否则不能判定.
【例4】如图,点E在△ABC外部,点D在BC边上,DE交AC于F.若∠BAD=∠CAE=∠CDE,AC=AE.请在图中找出一对全等三角形,并写出证明过程.
【例5】如图,点D是△ABC的边AC延长线上一点,且DC=AC,过D作DE∥CB,且DE=DC,连接AE交BC于点F,若∠CAB=∠E,求证:△ABC≌△EAD.
【例6】如图,在△ACB中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点P,过P作PF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点H.有下列结论:①∠APB=135°;②△ABP≌△FBP;③∠AHP=∠ABC;④AH+BD=AB;其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
知识点3 “边边边”判定方法
判定方法3:三边对应相等的两个三角形全等.(简写为“边边边”或“SSS”)
几何语言:在△ABC和△ DEF中,∴ △ABC ≌△ DEF(SSS).
【例7】如图,在△ABC 中,AB=AC,BE=CE,可直接利用“SSS”判定( )
A. B.
C. D.
【例8】尺规作图是起源于古希腊的数学课题,尺规作图中往往蕴含着丰富的数学知识和思想方法.如图,为了得到,在用直尺和圆规作图的过程中,得到的依据是( )
A. B. C. D.
【例9】阅读下题及其证明过程:
已知:如图,是△中的中点,,,试说明:.
证明:是△中的中点,
.
在△和△中,
△△(第一步).
(第二步).
在△和△中,
△△(第三步).
.
问:(1)上面证明过程是否正确?若正确,请写出每一步推理根据,若不正确,请指出错在哪一步?
(2)写出你认为正确的推理过程.
知识点4 “角角边”判定方法
判定方法4:两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等.(简写成“角角边”或“AAS”).
注意:判断三角形全等时,注意两边与其中一边的对角相等的两个三角形不一定全等.解题时要根据已知条件的位置来考虑,只具备SSA时是不能判定三角形全等的.
几何语言:在△ABC和△ DEF中,∴ △ABC ≌△ DEF(AAS).
【例10】根据下列已知条件,能画出唯一的△ABC的是( )
A.AB=5,BC=4,AC=10 B.AB=6,∠A=80°,BC=7
C.∠A=45°,∠C=60°,BC=8 D.∠C=90°,AB=9
【例11】如图,AD∥BC,∠ADC=∠ACD,∠AED=∠ABC.求证:△ABC≌△DEA.
【例12】如图,已知点B、F、C、E在直线l上,点A、D在l异侧,连接且,,.
(1)证明:;
(2)说明关系.
知识点5 “斜边、直角边”判定方法(“斜边、直角边”或“HL”定理)
判定方法5:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(简写成“斜边、直角边”或“HL”).
几何语言:在Rt△ABC和Rt△ A′B′C′ 中,当时,∴ Rt△ABC ≌ Rt△ A′B′C′ (HL).
注意:(1)在直角三角形中
(2)只须找除直角外的两个条件即可(两个条件中至少有一个条件是一对对应边相等)
【例13】如图,∠BAC=∠BDC=90°,AB=DB,据此可以证明△ABC≌△DBC,依据是( )
A.SSS B.AAS C.ASA D.HL
【例14】如图,在△ABC中,BE⊥AC,CD⊥AB,垂足分别为E,D,且有BE=CD,
求证:△CBE≌△BCD.
【例15】如图,是的平分线,,,垂足为F,且,求证:.
知识点6 灵活选用合适的方法证明三角形全等
(1)已知一边一角,可任意添加一个角的条件,用AAS或ASA判定全等;添加边的条件时只能添加夹这个角的边,用SAS判定全等.若添加另一边即这个角的对边,符合SSA的情形,不能判定三角形全等;
(2)在找条件时,应结合判定图形和四种方法:SSS、SAS、ASA、AAS,注意不能是SSA的情形.
【例16】如图,AB=DB,∠A=∠D,则下列增加的条件中不能证明△ABE≌△DBC的是( )
A.BE=BC B.AE=DC C.∠ABD=∠EBC D.∠E=∠C
【例17】如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AD平分∠BAC交BC于点D,CE平分∠ACB交AB于点E,AD,CE交于点F.则下列说法正确的有( )
①∠AFC=120°;
②△AEF≌△CDF;
③若AB=2AE,则CE⊥AB;
④CD+AE=AC.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【例18】如图,在△ABC中,D、E两点分别在AB、BC边上,且BD=BE,现增加一个条件,使得△ABE≌△CBD一定成立,则该条件可以是下列中的 .
①CE=AD;②∠BAC=∠BCA;③∠BAE=∠BCD;④AE⊥CD.
知识点7 三角形的稳定性
三角形的稳定性:三角形三边长度确定了,这个三角形的形状和大小就完全确定了.
【例19】下列图形具有稳定性的是
A. B.
C. D.
【例20】如图,墙上置物架的底侧一般会各设计一根斜杆,与水平和竖直方向的支架构成三角形,这是利用三角形的
A.全等性 B.对称性 C.稳定性 D.美观性
二、巩固练习
1.如图,在△ABC和△DEC中,已知AB=DE,∠A=∠D,还需添加一个条件才能使△ABC≌△DEC,不能添加的条件是( )
A.∠ECB=∠DCA B.BC=EC C.∠B=∠E D.DC=AC
2.如图,小丽同学不慎把一块三角形的玻璃打碎成四块,现在要去玻璃店配一块和原来完全一样的玻璃,下列选择带碎片的方法中不能配成和原来一样的是( )
A.带①②去 B.带②③去 C.带①④去 D.带①③去
3.在△ABC中,∠B=∠C=50°,将△ABC沿图中虚线剪开,剪下的两个三角形不一定全等的是( )
A. B.
C. D.
4.据史书记载,最早的风筝是由古代匠人墨子用木头制成的木鸟,称为“木鸢”.后来随着造纸术的发明,人们开始用纸张和竹条制作风筝,使其更加轻便、易于放飞.在如图所示的“风筝”图案中,AB=AD、∠B=∠D、BC=DE.则不一定能得到以下哪个结论( )
A.△ABC≌△ADE B.△ABF≌△ADG C.FC=GE D.AG=GC
5.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=3,PQ=AB,点P与点Q分别在AC和AC的垂线AD上移动,则当AP=( )时,△ABC和△APQ全等.
A.3 B.6 C.3或 D.3或6
6.如图,在锐角△ABC中,∠BAC=60°,BE,CD为△ABC的角平分线.BE,CD交于点F,FG平分∠BFC,有下列四个结论:①∠BFC=120°;②BD=BG;③△BDF≌△CEF;④BC=BD+CE.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=140°,AB⊥CB于点B,AD⊥CD于点D,E、F分别是CB、CD上的点,且∠EAF=70°,则下列结论正确的有( )
①DC=BC;②△ADF≌△ABE;③EF=BE+DF;④AE平分∠FEB;
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.如图,BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上的一点,BE=BA,过E作EF⊥AB,F为垂足,下列结论:
①△ABD≌△EBC;
②∠BCE+∠BCD=180°;
③AE=CE;
④BA+BC=2BF.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
9.如图,在△ABC中,点D是BC的中点,点E在AB边上,连接ED,过点D作DF⊥DE,交AC于点F,连接FE,过点C作CG∥AB,交ED的延长线于点G,连接FG.若BE=3,CF=2,则EF的长可能为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
10.如图,秋千OB垂直地面时所在直线与地面交于点E,当秋千拉至OA处,点A距离地面高度AD=0.7m,与OB的水平距离DE=1.2m.推动秋千从OA至OC处,此时恰好∠AOC=90°,点C距离OB的水平距离EF=2m,则点C距离地面的高度CF为 m.
11.如图,AB⊥DB,AC⊥EC,垂足分别为B、C.AD=AE,AC=AB,BD与CE交于点F.连接AF,则图中共有 对全等三角形.
12.如图,将n个边长都为1的正方形按如图所示的方法摆放,点A1,A2,…,An分别是正方形对角线的交点,则2025个正方形照这样重叠形成的重叠部分的面积和为 .
13.如图,在平面直角坐标系中,直线l的解析式是,点M(5,0),存在直线l上的两点P,Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与△OMP全等,则所有符合条件的点P的坐标是 .
14.如图,在四边形ABCD中,AB=14厘米,BC=16厘米,CD=18厘米,∠B=∠C,E为线段AB的中点.如果点P在线段BC上以2厘米/秒的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段CD上由点C向点D运动.当点Q的运动速度为 厘米/秒时,能够使△BPE与以C、P、Q三点所构成的三角形全等?
15.如图,在四边形ABEC中,CE⊥BE,连接BC,点D为AC的中点,连接BD,BE=CD,∠A=∠ACB,求证:△ADB≌△BEC.
16.如图,点D是△ABC的边AC延长线上一点,且DC=AC,过D作DE∥CB,且DE=DC,连接AE交BC于点F,若∠CAB=∠E,求证:△ABC≌△EAD.
17.如图,∠A=∠B,点D在AC边上,AE和BD相交于点O.
(1)若∠2=36°,求∠AEB的度数;
(2)若∠1=∠2,AE=BE,求证:△AEC≌△BED.
18.如图,点A、B、C、D在同一条直线上,点E、F分别在直线AB的两侧,且AE=BF,AE∥BF,∠AEC=∠BFD.
(1)求证:AC=DB;
(2)求证:△ADE≌△BCF.
19.如图①,AB=10cm,AC⊥AB,BD⊥AB,垂足分别为A、B,AC=7cm.点P在线段AB上以3cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q从点B出发在射线BD上运动.它们运动的时间为t(s)(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等?并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系,请分别说明理由;
(2)如图②,若“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA”,点Q的运动速度为x cm/s,其他条件不变,当△ACP与△BPQ全等时,求出相应的x与t的值.
20.如图,已知点A和点B的坐标分别为(2,﹣3)和(﹣2,1)
(1)在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)点C的坐标为 ;
(3)网格中存在格点D,使得△CBD≌△BCA,请写出所有符合条件的点D的坐标.
21.【基础回顾】
(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.求证:△ABD≌△CAE;
【变式探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果∠CEA=∠ADB=∠BAC,猜想DE,BD,CE有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以△ABC的边AB,AC为一边向外作△BAD和△CAE,其中∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,AG是边BC上的高.延长GA交DE于点H,设△ADH的面积为S1,△AEH的面积为S2,猜猜想S1,S2大小关系,并说明理由.
学科网(北京)股份有限公司
$$
14.2 三角形全等的判定
一、主要知识点
知识点1 “边角边”判定方法
判定方法1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(简写成“边角边”或“SAS ”)
几何语言:在△ABC 和△ DEF中,∴ △ABC ≌△ DEF(SAS)
注意:(1).已知两边,必须找“夹角”
(2). 已知一角和这角的一夹边,必须找这角的另一夹边
【例1】如图,点B,F,C,E在同一直线上,AB=DE,∠B=∠E,要运用“SAS”判定△ABC≌△DEF,还需补充一个条件,可以是( )
A.BF=EC B.AC=FE C.AC=DF D.∠A=∠D
【解答】解:添加BF=CE,
∵BF=CE,
∴BF+FC=CE+FC,
即BC=EF,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
故选:A.
【例2】如图,AB=4cm,AC=BD=3cm,∠BAC=∠ABD,点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为t(s),若存在某一时刻使△ACP与△BPQ全等,则点Q的运动速度为( )
A. B.1cm/s
C. D.1cm/s或
【解答】解:当AC=PB,AP=BQ时,△ACP≌△BQP,
∵P、Q同时运动,运动的路程相等,
∴Q和P运动的速度相同是1cm/s;
当AC=BQ,AP=BP时,△ACP≌△BPQ,
∴APAB4=2(cm),
∴P运动的时间t=2÷1=2(s),
∴Q运动的速度是3÷2(cm/s),
综上所述,Q运动的速度是1cm/s或cm/s.
故选:D.
【例3】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是它的高,点E是△ABC外一点,连接BE、DE,BE=BA,∠E=∠C,在BD上截取BF,使得BF=DE,连接AF.若DE=8,AD=16,则△BDE的面积为 .
【解答】解:∵∠ABC=90°,BD是高,
∴∠BAC+∠C=90°,∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠ABD=∠C,
∵∠E=∠C,
∴∠ABD=∠E,
∵AB=BE,BF=DE,
在△ABF与△BED中,
,
∴△ABF≌△BED(SAS),
∵DE=8,AD=16,
∴BF=DE=8,
∴64,
故答案为:64.
知识点2 “角边角”判定方法
判定方法2:两角及其夹边分别相等的两个三角形全等(简写成“角边角”或“ASA”).
几何语言:在△ABC和△A′ B′ C′中,∴ △ABC≌△ A′ B′ C′ (ASA).
注意:(1)判定全等的条件中,必须是对应边相等, 对应角相等,否则不能判定.
【例4】如图,点E在△ABC外部,点D在BC边上,DE交AC于F.若∠BAD=∠CAE=∠CDE,AC=AE.请在图中找出一对全等三角形,并写出证明过程.
【解答】解:△ABC≌△ADE,
证明:如图:
∵∠BAD=∠CAE,
∴∠BAD+∠1=∠CAE+∠1,
即∠BAC=∠DAE,
∵∠2=∠3,∠EAC=∠CDF,
∴180°﹣∠3﹣∠CDF=180°﹣∠2﹣∠EAC,
即∠C=∠E,
在△ABC和△ADE中,
∴△ABC≌△ADE(ASA).
【例5】如图,点D是△ABC的边AC延长线上一点,且DC=AC,过D作DE∥CB,且DE=DC,连接AE交BC于点F,若∠CAB=∠E,求证:△ABC≌△EAD.
【解答】证明:∵DC=AC,DE=DC,
∴AC=DE,
∵DE∥CB,
∴∠ACB=∠D,
在△ABC和△EAD中,
,
∴△ABC≌△EAD(SAS).
【例6】如图,在△ACB中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点P,过P作PF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点H.有下列结论:①∠APB=135°;②△ABP≌△FBP;③∠AHP=∠ABC;④AH+BD=AB;其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∵AD、BE分别平分∠CAB、∠CBA,
∴,,
∴,
∴∠APB=180°﹣(∠PAB+∠PBA)=180°﹣45°=135°,故结论①正确;
∴∠BPD=180°﹣∠APB=180°﹣135°=45°,
又∵PF⊥AD,
∴∠FPA=∠FPD=90°,
∴∠FPB=∠FPD+∠BPD=90°+45°=135°,
∴∠APB=∠FPB,
在△ABP和△FBP中,
,
∴△ABP≌△FBP(ASA),故结论②正确;
∴∠BAP=∠BFP,AB=FB,PA=PF,
∴∠PAH=∠PFD,
在△PAH和△P F D中,
,
∴△PAH≌△PFD(ASA),
∴AH=FD,∠AHP=∠FDP,
∵∠FDP是△ABD的外角,
∴∠FDP>∠ABC,
∴∠AHP>∠ABC,故结论③错误;
又∵AH=FD,AB=FB,
∴AB=FB=FD+BD=AH+BD,
即AH+BD=AB,故结论④正确,
∴正确的个数是3个.
故选:C.
知识点3 “边边边”判定方法
判定方法3:三边对应相等的两个三角形全等.(简写为“边边边”或“SSS”)
几何语言:在△ABC和△ DEF中,∴ △ABC ≌△ DEF(SSS).
【例7】如图,在△ABC 中,AB=AC,BE=CE,可直接利用“SSS”判定( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据,,可以推出,理由是,
其余是错误的,不能直接用定理推出,和不全等,
故选:C.
【例8】尺规作图是起源于古希腊的数学课题,尺规作图中往往蕴含着丰富的数学知识和思想方法.如图,为了得到,在用直尺和圆规作图的过程中,得到的依据是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由尺规作图可知:、,
∴.
故选:A.
【例9】阅读下题及其证明过程:
已知:如图,是△中的中点,,,试说明:.
证明:是△中的中点,
.
在△和△中,
△△(第一步).
(第二步).
在△和△中,
△△(第三步).
.
问:(1)上面证明过程是否正确?若正确,请写出每一步推理根据,若不正确,请指出错在哪一步?
(2)写出你认为正确的推理过程.
【解答】解:(1)证明过程不正确,证明三角形全等的第二个条件错误,所以第一步错误,
理由如下:是△中的中点,
,
在△和△中,
,
△△,
,
在△和△中,
,
△△,
.
(2)是△中的中点,
,
在△和△中,
,
△△,
,
在△和△中,
,
△△,
.
知识点4 “角角边”判定方法
判定方法4:两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等.(简写成“角角边”或“AAS”).
注意:判断三角形全等时,注意两边与其中一边的对角相等的两个三角形不一定全等.解题时要根据已知条件的位置来考虑,只具备SSA时是不能判定三角形全等的.
几何语言:在△ABC和△ DEF中,∴ △ABC ≌△ DEF(AAS).
【例10】根据下列已知条件,能画出唯一的△ABC的是( )
A.AB=5,BC=4,AC=10 B.AB=6,∠A=80°,BC=7
C.∠A=45°,∠C=60°,BC=8 D.∠C=90°,AB=9
【解答】解:A、5+4<10,不能构成三角形,故A不符合题意;
B、∠A是边BC的对角,不能画出唯一的△ABC,故B不符合题意;
C、由AAS判定能画出唯一的△ABC,故C符合题意;
D、由∠C=90°,AB=9,不能画出唯一的△ABC,故D不符合题意.
故选:C.
【例11】如图,AD∥BC,∠ADC=∠ACD,∠AED=∠ABC.求证:△ABC≌△DEA.
【解答】证明:∵∠ADC=∠ACD,
∴AD=AC,
由条件可知∠DAB+∠ABC=180°,即∠DAE+∠BAC+∠AED=180°,∠BAC=∠ADE,
在△ABC与△DEA中,
,
∴△ABC≌DEA(AAS).
【例12】如图,已知点B、F、C、E在直线l上,点A、D在l异侧,连接且,,.
(1)证明:;
(2)说明关系.
【解答】(1)解:∵
∴
∵,
∴;
(2)解:,理由如下:
∵,
得,
∴
即,
∵
∴
∴
∵
则
故
知识点5 “斜边、直角边”判定方法(“斜边、直角边”或“HL”定理)
判定方法5:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(简写成“斜边、直角边”或“HL”).
几何语言:在Rt△ABC和Rt△ A′B′C′ 中,当时,∴ Rt△ABC ≌ Rt△ A′B′C′ (HL).
注意:(1)在直角三角形中
(2)只须找除直角外的两个条件即可(两个条件中至少有一个条件是一对对应边相等)
【例13】如图,∠BAC=∠BDC=90°,AB=DB,据此可以证明△ABC≌△DBC,依据是( )
A.SSS B.AAS C.ASA D.HL
【解答】解:在Rt△ABC和Rt△DBC中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△DBC(HL),
∴证明△ABC≌△DBC,依据是HL.
故选:D.
【例14】如图,在△ABC中,BE⊥AC,CD⊥AB,垂足分别为E,D,且有BE=CD,
求证:△CBE≌△BCD.
【解答】证明:由条件可知∠BEC=∠BDC=90°,
在Rt△BCE和Rt△CBD中,
,
∴Rt△CBE≌Rt△BCD(HL).
【例15】如图,是的平分线,,,垂足为F,且,求证:.
【解答】证明:∵是的平分线,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴.
知识点6 灵活选用合适的方法证明三角形全等
(1)已知一边一角,可任意添加一个角的条件,用AAS或ASA判定全等;添加边的条件时只能添加夹这个角的边,用SAS判定全等.若添加另一边即这个角的对边,符合SSA的情形,不能判定三角形全等;
(2)在找条件时,应结合判定图形和四种方法:SSS、SAS、ASA、AAS,注意不能是SSA的情形.
【例16】如图,AB=DB,∠A=∠D,则下列增加的条件中不能证明△ABE≌△DBC的是( )
A.BE=BC B.AE=DC C.∠ABD=∠EBC D.∠E=∠C
【解答】解:由于AB=DB,∠A=∠D,
A、添加条件BE=BC,不能证明△ABE≌△DBC,故本选项符合题意;
B、添加条件AE=DC,可以利用SAS证明△ABE≌△DBC,故本选项不符合题意;
C、添加条件∠ABD=∠EBC,可得∠ABE=∠DBC,可以利用ASA证明△ABE≌△DBC,故本选项不符合题意;
D、添加条件∠E=∠C,可以利用AAS证明△ABE≌△DBC,故本选项不符合题意;
故选:A.
【例17】如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AD平分∠BAC交BC于点D,CE平分∠ACB交AB于点E,AD,CE交于点F.则下列说法正确的有( )
①∠AFC=120°;
②△AEF≌△CDF;
③若AB=2AE,则CE⊥AB;
④CD+AE=AC.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①在△ABC中,∠ABC=60°,
∴∠ACB+∠CAB=120°,
∵AD平分∠BAC,CE平分∠ACB,
∴,
∴∠AFC=180°﹣(∠FCA+∠FAC)
,
故①正确,符合题意;
②若△AEF≌△CDF,
∴AF=CF,
∴∠CAF=∠ACF,
∴∠ACB=∠CAB,
而由已知条件无法证明∠CAF=∠ACF,
故②错误,不符合题意;
③如图,延长CE至G,使GE=CE,连接BG,
∵AB=2AE,
∴AE=BE,
在△ACE和△BGE中,
,
∴△ACE≌△BGE(SAS),
∴∠ACE=∠G,
∵CE为角平分线,
∴∠ACE=∠BCE,
∴∠BCE=∠G,
∴BC=BG,
∵CE=GE,
∴CE⊥AB,
故③正确,符合题意;
④如图,作∠AFC的平分线交AC于点G,
由①得∠AFC=120°,
∴,∠AFE=∠CFD=60°,
∴∠AFG=∠CFG=∠AFE=∠CFD=60°,
∵∠EAF=∠GAF,∠DCF=∠GCF,
∴△AEF≌△AGF(ASA),△CDF≌△CGF(ASA),
∴AE=AG,CD=CG,
∴CD+AE=CG+AG=AC,
故④正确,符合题意;
故选:C.
【例18】如图,在△ABC中,D、E两点分别在AB、BC边上,且BD=BE,现增加一个条件,使得△ABE≌△CBD一定成立,则该条件可以是下列中的 .
①CE=AD;②∠BAC=∠BCA;③∠BAE=∠BCD;④AE⊥CD.
【解答】解:①、由CE=AD,BD=BE,得到AB=CB,又∠B=∠B,由SAS判定△ABE≌△CBD,故①符合题意;
②、由∠BAC=∠BCA,推出AB=CB,由SAS判定△ABE≌△CBD,故②符合题意;
③、∠BAE=∠BCD,∠B=∠B,BE=BD,由AAS判定△ABE≌△CBD,故③符合题意;
④、增加添加AE⊥CD,不能判定△ABE≌△CBD,故④不符合题意.
∴增加一个条件,使得△ABE≌△CBD一定成立,则该条件可以是①②③.
故答案为:①②③.
知识点7 三角形的稳定性
三角形的稳定性:三角形三边长度确定了,这个三角形的形状和大小就完全确定了.
【例19】下列图形具有稳定性的是
A. B.
C. D.
【解答】解:所有图形里,只有三角形具有稳定性.
故选:.
【例20】如图,墙上置物架的底侧一般会各设计一根斜杆,与水平和竖直方向的支架构成三角形,这是利用三角形的
A.全等性 B.对称性 C.稳定性 D.美观性
【解答】解:墙上置物架的底侧一般会各设计一根斜杆,与水平和竖直方向的支架构成三角形,这是利用三角形的稳定性.
故选:.
二、巩固练习
1.如图,在△ABC和△DEC中,已知AB=DE,∠A=∠D,还需添加一个条件才能使△ABC≌△DEC,不能添加的条件是( )
A.∠ECB=∠DCA B.BC=EC C.∠B=∠E D.DC=AC
【解答】解:A.∵∠ECB=∠DCA,
∴∠ECB+∠ACE=∠DCA+∠ACE,
即∠ACB=∠DCE,
在△ABC和△DEC中
,
∴△ABC≌△DEC(AAS),故本选项不符合题意;
B.根据BC=EC,AB=DE,∠A=∠D不能推出△ABC≌△DEC,故本选项符合题意;
C.符合全等三角形的判定定理ASA,能推出△ABC≌△DEC,故本选项不符合题意;
D.符合全等三角形的判定定理SAS,能推出△ABC≌△DEC,故本选项不符合题意;
故选:B.
2.如图,小丽同学不慎把一块三角形的玻璃打碎成四块,现在要去玻璃店配一块和原来完全一样的玻璃,下列选择带碎片的方法中不能配成和原来一样的是( )
A.带①②去 B.带②③去 C.带①④去 D.带①③去
【解答】解:由①②可确定原三角形的两角和它们的夹边,则带碎片①②能配成和原来一样的三角形的玻璃,所以A选项不符合题意;
由②③只能确定原三角形的一个角,则带碎片①②不能配成和原来一样的三角形的玻璃,所以B选项符合题意;
由①④能确定原三角形的两角和它们的夹边,则带碎片①④能配成和原来一样的三角形的玻璃,所以C选项不符合题意;
由①③能确定原三角形的三个角三条边,则带碎片①③能配成和原来一样的三角形的玻璃,所以D选项不符合题意.
故选:B.
3.在△ABC中,∠B=∠C=50°,将△ABC沿图中虚线剪开,剪下的两个三角形不一定全等的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、根据SAS可以推出剪下的两个三角形全等,故A选项不符合题意;
B、根据SAS可以推出剪下的两个三角形全等,故B选项不符合题意;
C、如图:
∵∠DFC=∠DFE+∠EFC且∠DFC=∠B+∠BDF,
∴∠DFE+∠EFC=∠B+∠BDF,
∵∠B=∠DFE=50°,
∴∠EFC=∠BDF,
∵BD=FC,∠B=∠C,
∴△DBF≌△FCE(ASA).
根据ASA可以推出剪下的两个三角形全等,故C选项不符合题意;
D、如图:
由C选项可得:∠EFC=∠BDF,∠B=∠C,但FC不是两个角的夹边,所以两个三角形不一定全等,故D选项符合题意;
故选:D.
4.据史书记载,最早的风筝是由古代匠人墨子用木头制成的木鸟,称为“木鸢”.后来随着造纸术的发明,人们开始用纸张和竹条制作风筝,使其更加轻便、易于放飞.在如图所示的“风筝”图案中,AB=AD、∠B=∠D、BC=DE.则不一定能得到以下哪个结论( )
A.△ABC≌△ADE B.△ABF≌△ADG C.FC=GE D.AG=GC
【解答】解:在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(SAS),故选项A不符合题意;
∴∠BAC=∠DAE,BC=DE,
∴∠BAE=∠DAG,
∵AB=AD、∠B=∠D,
∴△ABF≌△ADG(ASA),故选项B不符合题意;
∴BF=DG,
∴FC=GE,故选项C不符合题意;
无法证明AG=GC,故选项D符合题意;
故选:D.
5.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=3,PQ=AB,点P与点Q分别在AC和AC的垂线AD上移动,则当AP=( )时,△ABC和△APQ全等.
A.3 B.6 C.3或 D.3或6
【解答】解:∵AD⊥AC,
∴∠ACB=∠PAQ=90°,
①当CB=AP=3时,
在Rt△ACB和Rt△QAP中,
,
∴Rt△ACB≌Rt△QAP(HL);
②当CA=AP=6时,
同理可证:Rt△BCA≌Rt△QAP(HL);
∴AP=3或6时,△ABC和△APQ全等;
故选:D.
6.如图,在锐角△ABC中,∠BAC=60°,BE,CD为△ABC的角平分线.BE,CD交于点F,FG平分∠BFC,有下列四个结论:①∠BFC=120°;②BD=BG;③△BDF≌△CEF;④BC=BD+CE.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:∵∠A=60°,BE、CD为三角形ABC的角平分线,
∴∠EBC+∠DCB∠ABC∠ACB(180°﹣∠A)=60°,
∴∠BFC=180°﹣(∠EBC+∠DCB)=120°,故①正确;
由①得,∠DFB=60°,∠BFC=120°,
∵FG平分∠BFC,
∴∠BFG∠BFC=60°,
在△BDF和△BGF中,
,
∴△BDF≌△BGF(ASA),
∴BD=BG,故②正确;
在△BDF和△CEF中,
∠BFD=∠CFE=60°,但没有相等的边,
∴△BDF和△CEF不一定全等,故③错误;
由②可得BD=BG,
同理可得△CEF≌△CGF,
∴CE=CG,
∴BC=BG+CG=BD+CE,故④正确.
∴正确的结论是①②④,共3个,
故选:C.
7.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=140°,AB⊥CB于点B,AD⊥CD于点D,E、F分别是CB、CD上的点,且∠EAF=70°,则下列结论正确的有( )
①DC=BC;②△ADF≌△ABE;③EF=BE+DF;④AE平分∠FEB;
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:如图,连接AC,
∵AD⊥CD,AB⊥CB,
∴∠ADC=∠ABC=90°,
在Rt△ABC和Rt△ADC中,
,
∴△ABC≌△ADC(HL),
∴DC=BC,
故结论①正确;
因为根据已知条件不能推出△ADF≌△ABE,
所以结论②错误;
如图,延长EB到G,使BG=DF,连接AG,
∵AD⊥CD,AB⊥CB,
∴∠ABG=∠ADF=90°,
在△ADF和△ABG中,
,
∴△ADF≌△ABG(SAS),
∴AF=AG,∠DAF=∠BAG,∠DFA=∠BGA,
∵,∠BAD=140°,∠EAF=70°
∴根据角的和差关系∠DAF+∠EAB=∠BAD﹣∠EAF=140°﹣70°=70°,
∴∠EAG=∠EAB+∠BAG=∠EAB+∠DAF=70°,
∴∠EAG=∠EAF=70°,
在△EAF和△EAG中,
,
∴△EAF≌△EAG(SAS),
∴EF=EG=BE+BG=BE+DF,故结论③正确;
∠AEG=∠AEF,即AE平分∠FEB,故结论④正确;
综上所述,正确的结论有①③④3个,
故选:C.
8.如图,BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上的一点,BE=BA,过E作EF⊥AB,F为垂足,下列结论:
①△ABD≌△EBC;
②∠BCE+∠BCD=180°;
③AE=CE;
④BA+BC=2BF.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【解答】解:①∵BD为△ABC的角平分线,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△EBC中,
,
∴△ABD≌△EBC(SAS),
∴①正确;
②∵BD为△ABC的角平分线,BD=BC,BE=BA,
∴∠BCD=∠BDC,∠BAE=∠BEA,
∵△ABD≌△EBC,
∴∠BCE=∠BDA,
∴∠BCE+∠BCD=∠BDA+∠BDC=180°,
∴②正确;
③∵∠BCE=∠BDA,∠BCE=∠BCD+∠DCE,∠BDA=∠DAE+∠BEA,∠BCD=∠BEA,
∴∠DCE=∠DAE,
∴△ACE为等腰三角形,
∴AE=EC,
∴③正确;
④过点E作EG⊥BC,交BC的延长线于点G,如图,
∵BD平分∠ABC,EF⊥BA,EG⊥BC,
∴EF=EG,
在△BEF和△BEG中,
,
∴△BEF≌△BEG(AAS),
∴BF=BG,
在Rt△FEA和Rt△GEC中,
,
∴Rt△FEA≌Rt△GEC(HL),
∴AF=CG,
∴BA+BC=BF+AF+BC=BF+CG+BC=BF+BG=2BF,
∴④正确,
综上所述,正确的结论是①②③④.
故选:D.
9.如图,在△ABC中,点D是BC的中点,点E在AB边上,连接ED,过点D作DF⊥DE,交AC于点F,连接FE,过点C作CG∥AB,交ED的延长线于点G,连接FG.若BE=3,CF=2,则EF的长可能为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【解答】∵在△ABC中,点D是BC的中点,
∴BD=CD,
∵CG∥AB,
∴∠EBD=∠GCD,∠BED=∠CGD,
∴△BDE≌△CDG(AAS),
∴DE=DG,BE=CG=3,
∵DF⊥DE,DF垂直平分EG,
∴EF=FG,
在△CFG中,CF=2,CG=3,
1<FG<5,即1<EF<5,
故选:D.
10.如图,秋千OB垂直地面时所在直线与地面交于点E,当秋千拉至OA处,点A距离地面高度AD=0.7m,与OB的水平距离DE=1.2m.推动秋千从OA至OC处,此时恰好∠AOC=90°,点C距离OB的水平距离EF=2m,则点C距离地面的高度CF为 m.
【解答】解:过点A作AM⊥OE于M,过点C作CN⊥OE于N,
则四边形ADEM,四边形EFCN是矩形,
∴ME=AD=0.7m,CN=EF=2m,AM=DE=1.2m,CF=EN,
∵∠AOC=∠AMO=∠ONC=90°,
∴∠AOM=∠OCN=90°﹣∠CON,
在△AOM和△OCN中,
,
∴△AOM≌△OCN(AAS),
∴OM=CN=2m,AM=ON=1.2m,
∴MN=OM﹣ON=0.8m,
∴CF=EN=MN+ME=1.5m.
故答案为:1.5.
11.如图,AB⊥DB,AC⊥EC,垂足分别为B、C.AD=AE,AC=AB,BD与CE交于点F.连接AF,则图中共有 对全等三角形.
【解答】解:∵AB⊥DB,AC⊥EC,
∴∠ACE=∠ABD=90°,
在Rt△ADB与Rt△AEC中,
,
∴Rt△ADB≌Rt△AEC(HL),
∴∠ADB=∠AEC,DB=CE,
在Rt△AFC与Rt△AFB中,
,
∴Rt△AFC≌Rt△AFB(HL),
∴CF=BF,
∴DF=EF,
在△DCF与△EBF中,
∴△DCF≌△EBF(SAS),
∴CD=BE;
∵,
∴△ADC≌△AEB(SSS),
∵,
,∴△AFD≌△AFE(SSS),
∴全等三角形有△ACF≌△ABF,△DCF≌△EBF,△ADB≌△AEC,△ADC≌△AEB,△AFD≌△AFE,共5对全等三角形.
故答案为:5.
12.如图,将n个边长都为1的正方形按如图所示的方法摆放,点A1,A2,…,An分别是正方形对角线的交点,则2025个正方形照这样重叠形成的重叠部分的面积和为 .
【解答】解:连接A1A2,A1D,
∵正方形的边长为1,
∴∠A1A2B=∠A1DC=45°,A1A2=A1D,∠BA1A2+∠CA1A2=∠CA1D+∠CA1A2=90°,
∴∠BA1A2=∠CA1D,
∴△BA1A2≌△∠CA1D(ASA),
∴2个正方形重叠形成的重叠部分的面积为,
∴3个正方形重叠形成的重叠部分的面积和,
∴4个正方形重叠形成的重叠部分的面积和,
∴5个正方形重叠形成的重叠部分的面积和,
…
∴2025个正方形重叠形成的重叠部分的面积和=(2025﹣1)506,
故答案为:506.
13.如图,在平面直角坐标系中,直线l的解析式是,点M(5,0),存在直线l上的两点P,Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与△OMP全等,则所有符合条件的点P的坐标是 .
【解答】解:由题意,(1)如图1,作OQ⊥AB,
∴.
∴OM=5.
∴OQ=OM.
当OP平分∠QOM时,△OMP≌△OQP,此时PM⊥OA.
把x=5代入,得.
∴.
(2)如图2,当OA=PA,OM=PQ时,△OMP≌△PQO,过O作OE⊥AB于点E,过P作 PF⊥OA于点F.
∴△OEA≌△PFA.
∴PF=OE=5.
把y=5代入得,,
∴.
③如图3,当OA=AP,OM=PQ时,△OMP≌△PQO.过O作OE⊥AB于点E,过P作PF⊥OA于点F.
∴△OEA≌△PFA.
∴PF=OE=﹣5.
把y=﹣5代入得,x=15.
∴P3(15,﹣5).
综上所述,所有符合条件的点P的坐标为:,,P3(15,﹣5).
故答案为:,,P3(15,﹣5).
14.如图,在四边形ABCD中,AB=14厘米,BC=16厘米,CD=18厘米,∠B=∠C,E为线段AB的中点.如果点P在线段BC上以2厘米/秒的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段CD上由点C向点D运动.当点Q的运动速度为 厘米/秒时,能够使△BPE与以C、P、Q三点所构成的三角形全等?
【解答】解:∵E为线段AB的中点,
∴BEAB14=7(厘米),
当BP=CP,BE=CQ时,△BPE≌△CPQ(SAS),
∵BPBC16=8(厘米),
∴P、Q运动的时间是8÷2=4(秒),
∴Q运动的速度是7÷4=1.75(厘米/秒);
当BP=CQ,BE=CP时,△BPE≌△CQP(SAS),
∵P、Q运动的路程和时间相同,
∴Q和P的运动速度相同是2厘米/秒,
综上,Q的运动速度为2或1.75厘米/秒时,能够使△BPE与以C、P、Q三点所构成的三角形全等.
故答案为:2或1.75.
15.如图,在四边形ABEC中,CE⊥BE,连接BC,点D为AC的中点,连接BD,BE=CD,∠A=∠ACB,求证:△ADB≌△BEC.
【解答】证明:∵∠A=∠ACB,
∴AB=BC,
∵点D为AC的中点,
∴AD=DC,
∴BD⊥AD,
∵BE=CD,
∴BE=AD,
在Rt△ADB和Rt△BEC中,
,
∴Rt△ADB≌Rt△BEC(HL).
16.如图,点D是△ABC的边AC延长线上一点,且DC=AC,过D作DE∥CB,且DE=DC,连接AE交BC于点F,若∠CAB=∠E,求证:△ABC≌△EAD.
【解答】证明:∵DC=AC,DE=DC,
∴AC=DE,
∵DE∥CB,
∴∠ACB=∠D,
在△ABC和△EAD中,
,
∴△ABC≌△EAD(SAS).
17.如图,∠A=∠B,点D在AC边上,AE和BD相交于点O.
(1)若∠2=36°,求∠AEB的度数;
(2)若∠1=∠2,AE=BE,求证:△AEC≌△BED.
【解答】(1)解:∴∠AOD=∠BOE,∠A=∠B,
∴∠AEB=∠2=36°;
(2)证明:∵∠ADE=∠1+∠C,
即∠2+∠BDE=∠1+∠C,
而∠2=∠1,
∴∠C=∠BDE,
在△AEC和△BED中,
,
∴△AEC≌△BED(AAS).
18.如图,点A、B、C、D在同一条直线上,点E、F分别在直线AB的两侧,且AE=BF,AE∥BF,∠AEC=∠BFD.
(1)求证:AC=DB;
(2)求证:△ADE≌△BCF.
【解答】(1)证明:∵AE∥BF,
由平行线的性质得到∠EAC=∠FBD,
在△ACE和△BDF中,
,
∴△ACE≌△BDF(ASA),
∴AC=DB;
(2)证明:点A、B、C、D在同一条直线上,点E、F分别在直线AB的两侧,且AE=BF,AE∥BF,∠AEC=∠BFD.
∴AD=BC,
在△ADE和△BCF中,
,
∴△ADE≌△BCF(SAS).
19.如图①,AB=10cm,AC⊥AB,BD⊥AB,垂足分别为A、B,AC=7cm.点P在线段AB上以3cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q从点B出发在射线BD上运动.它们运动的时间为t(s)(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等?并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系,请分别说明理由;
(2)如图②,若“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA”,点Q的运动速度为x cm/s,其他条件不变,当△ACP与△BPQ全等时,求出相应的x与t的值.
【解答】解:(1)当t=1时,△ACP与△BPQ全等;线段PC和线段PQ的位置关系是:PC⊥PQ,理由如下:
∵点Q的运动速度与点P的运动速度相等,都是3cm/s,且运动的时间t=1s,
∴AP=3cm,BQ=3cm,
∴AP=BQ=3cm,
∵AB=10cm,
∴BP=AB﹣AP=7cm,
又∵AC=7cm,
∴AC=BP=7cm,
∵AC⊥AB,BD⊥AB,
∴∠A=∠B=90°,
在△ACP与△BPQ中,
,
∴△ACP≌△BPQ(SAS),
∴∠C=∠BPQ,
在Rt△APC中,∠C+∠APC=90°,
∴∠BPQ+∠APC=90°,
∴∠CPQ=180°﹣(∠BPQ+∠APC)=90°,
∴PC⊥PQ;
(2)依题意得:AP=3t cm,BQ=xt cm,
∵AB=10cm,
∴BP=AB﹣AP=(10﹣3t)cm,
又∵AC=7cm,∠CAB=∠DBA,
①当AP=BQ,AC=BP时,△ACP≌△BPQ,
由AP=BQ,得:3t=xt,
解得:x=3,
由AC=BP,得:7=10﹣3t,
解得:t=1,
②当AP=BP,AC=BQ时,△ACP≌△BQP,
由AP=BP,得:3t=10﹣3t,
解得:t,
由AC=BQ,得:7=xt,
∴,
解得:x,
综上所述:x的值是3或cm/s.
20.如图,已知点A和点B的坐标分别为(2,﹣3)和(﹣2,1)
(1)在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)点C的坐标为 ;
(3)网格中存在格点D,使得△CBD≌△BCA,请写出所有符合条件的点D的坐标.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)C(3,1);
故答案为:(3,1);
(3)使得△CBD≌△BCA,点D的坐标为(﹣1,﹣3)或(﹣1,5)或(2,5).
21.【基础回顾】
(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.求证:△ABD≌△CAE;
【变式探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果∠CEA=∠ADB=∠BAC,猜想DE,BD,CE有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以△ABC的边AB,AC为一边向外作△BAD和△CAE,其中∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,AG是边BC上的高.延长GA交DE于点H,设△ADH的面积为S1,△AEH的面积为S2,猜猜想S1,S2大小关系,并说明理由.
【解答】(1)证明:∵BD⊥直线l,CE⊥直线l,
∴∠BDA=∠AEC=90°,
∴∠DAB+∠DBA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAB+∠EAC=90°,
∴∠DBA=∠EAC,
在△ABD和△CAE中,
,
△ABD≌△CAE(AAS);
(2)解:DE,BD,CE的数量关系是:DE=BD+CE,证明如下:
∵∠EAB是△ABD的外角,
∴∠EAB=∠ADB+∠DBA,
∴∠EAC+∠BAC=∠ADB+∠DBA,
∵∠ADB=∠BAC,
∴∠EAC=∠DBA,
在△EAC和△DBA中,
,
∴△EAC≌△DBA(AAS),
∴CE=AD,AE=BD,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)S1,S2大小关系是:S1=S2,理由如下:
过点D作DM⊥AH交AH的延长线于点M,过点E作EN⊥AH于点N,如图所示:
∵AG⊥BC,
∴∠AGB=∠M=90°,
∴∠ABG+∠BAG=90°,
∵∠BAD=90°,
∴∠BAG+∠DAM=90°,
∴∠ABG=∠DAM,
在△ABG和△DAM中,
,
∴△ABG≌△DAM(AAS),
∴DM=AG,
同理可证明:△AGC≌△ENA,
∴EN=AG,
∴DM=EN,
∵S1AH•DM,S2AH•EN,
∴S1=S2.
学科网(北京)股份有限公司
$$