内容正文:
专题05 全等三角形的8大模型及2大构造方法
目录
【题型一 平移模型】 1
【题型二 翻折(轴对称)模型】 4
【题型三 手拉手模型】 6
【题型四 半角模型】 12
【题型五 一线三等角模型】 20
【题型六 雨伞模型】 26
【题型七 角平分线模型】 28
【题型八 平行线中点模型】 31
【构造方法1 截长补短法】 34
【构造方法2 倍长中线法 】 36
【题型一 平移模型】
例题:(24-25七年级下·云南丽江·期中)如图,将沿方向平移得到,点的对应点分别为点与交于点G,若,,,则的长度为( )
A.4 B. C. D.2
【答案】D
【分析】本题考查了平移的性质,含30度角的直角三角形的性质,熟记平移的性质,含30度角的直角三角形的性质是解题的关键.根据平移可得,得出,,再根据含30度角的直角三角形的性质即可得出答案.
【详解】∵将沿方向平移得到,
,
,,
,
故选:D.
【变式训练】
1.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)如图,将沿所在直线向左平移得到,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的知识点是平移的性质、全等三角形的性质,解题关键是熟练掌握平移的性质.
由平移性质可得,,则可排除、选项;根据全等三角形性质可证,可排除选项.
【详解】解:根据平移性质可得:,,
、选项说法正确,不符合题意;
,
,
即,
选项说法正确,不符合题意;
如果,则可证,
但题中未给该条件,无法证明,
选项说法错误,符合题意.
故选:.
2.(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.
【题型二 翻折(轴对称)模型】
例题:(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,的面积等于6,边,现将沿所在直线翻折,使点落在直线上的处,点在直线上,则线段的长不可能是( )
A.3 B.4 C.5.5 D.6
【答案】A
【分析】本题考查角平分线的性质,掌握角平分线的性质是解题关键.过作于,于,根据折叠得出,根据角平分线性质得出;接下来根据三角形的面积求出,即可得出点到的最短距离.
【详解】解:过作于,于.
将沿所在直线翻折,使点落在直线上的处,
,
.
的面积等于6,,
,
,
,即点到的最短距离是4,
的长不可能为3.
故选:A
【变式训练】
1.(23-24八年级上·北京海淀·期中)如图,是的角平分线,,将沿所在直线翻折,点B在边上的落点记为点E,若,,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了折叠的性质、等腰三角形的判定等知识,熟练掌握折叠的性质是解题关键.先根据折叠的性质可得,从而可得,再根据等腰三角形的判定可得,由此即可得.
【详解】解:由折叠的性质得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:3.
2.(24-25八年级下·全国·假期作业)如图,在中,,将沿向下翻折后,再绕点A按顺时针方向旋转,且,得到.其中斜边交于点F,直角边分别交于点G,H.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查折叠,旋转,全等三角形的判定,掌握知识点是解题的关键.
由折叠与旋转的性质可得:,,然后由,即可判定:.
【详解】解:将沿向下翻折后,再绕点按顺时针方向旋转,且,得到,
,.
在和中,
.
【题型三 手拉手模型】
例题:(24-25八年级上·河南新乡·期中)如图,已知点 、、在同一条直线上, 和 均为等边三角形,连结、,与交于点,与交于点.
(1)求证:
(2)求的大小.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答的关键.
(1)利用等边三角形的性质和“”证明,即可得证;
(2)设交与点,根据全等三角形的性质以及三角形的外角的性质可得,进而可得,即可求解.
【详解】(1)解:、都是等边三角形,
,,,
,即,
,
,
(2)解:如图所示,设交与点,
∵是等边三角形,
∴
∵
∴
∴
∴
【变式训练】
1.(22-23八年级上·湖北孝感·期末)如图,已知等边和等边,连接,,,与交于点D,与交于点O,且,,垂足为点E.求证:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)求出,利用证明,即可得出结论;
(2)根据等边三角形的性质可得垂直平分,进而得到,求出,根据等边对等角可得结论;
(3)求出,根据含直角三角形的性质可得,同理可得,然后由结合证得即可.
【详解】(1)证明:∵和是等边三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:∵是等边三角形,
∴,
又∵,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴;
(3)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质以及含直角三角形的性质等知识,灵活运用各性质进行推理计算是解题的关键.
2.(24-25八年级上·广东肇庆·期末)已知和都是等边三角形.将和按如图①所示的方式摆放,连接,并延长相交于点P(点P与点A重合),则.
(1)若将和按如图②所示的方式摆放,连接,相交于点P,连接PA,猜想线段,,之间有怎样的数量关系?并加以证明.
(2)若将和按如图③所示的方式摆放,连接,相交于点P,连接PA,猜想线段,,之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.
【答案】(1),证明见解析
(2)
【分析】(1)在上截取,连接,证明,得,再证明,得,,然后证明是等边三角形,得,即可得出结论;
(2)在上截取,连接,证明,得,再证明,得出,,然后证明是等边三角形,得,即可得出结论:.
【详解】(1)解:图②结论:
证明:在上截取,连接,
∵和都是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
(2)解:图③结论:,
理由:在上截取,连接,
∵和都是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
即.
【点睛】本题考查等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【题型四 半角模型】
例题:(21-22八年级下·山东·期末)(1)如图,点,分别在正方形的边,上,,连接,求证:,试说明理由.
(2)类比引申
如图,四边形中,,,点,分别在边,上,∠EAF=45°,若、都不是直角,则当与满足等量关系______时,仍有,试说明理由.
(3)联想拓展
如图,在△中,,,点,均在边上,且∠DAE=45,若,,求的长.
【答案】(1)见解析,(2),理由见解析;(3)
【分析】把△绕点逆时针旋转至△,可使与重合,证出△≌△,根据全等三角形的性质得出,即可得出答案;
把△绕点逆时针旋转至△,可使与重合,证出△≌△,根据全等三角形的性质得出,即可得出答案;
把△旋转到△的位置,连接,证明△≌△AFG(SAS),则∠C=∠ABF=45°,△是直角三角形,根据勾股定理即可得出答案.
【详解】证明:如图中,
,
把△绕点逆时针旋转至△,与重合.
∠ADC=∠B=90°
∠FDG=180°,点F、D、G三点共线,
则,,
∠FAG=∠FAD+∠GAD=∠FAD+∠BAE=90°-45°=45°=∠EAF
即∠EAF=∠FAG,
在△和△中,
,
∴△≌△,
∴EF=FG=BE+DF;
当,仍有.
理由:,
把△绕点逆时针旋转至△,可使与重合,如图,
,∠B=∠ADG
,,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∴∠FAG=45°
∴∠EAF=∠FAG,
,
∴∠ADC+∠ADG=180°
∴∠FDG=180°,点、、共线.
在△和△中,
∴△≌△AFG(SAS).
,即:.
故答案为:.
将△绕点旋转到△的位置,连接,
则∠FAB=∠CAE
,,
∴∠BAD+∠CAE=45°.
又∵∠FAB=∠CAE,
∴∠FAB+∠BAD=45°,
∴∠FAD=∠DAE=45°.
则在△和△中,
,∠FAD=∠DAE,,
∴△≌△,
,∠C=∠ABF.
∵∠C+∠ABD=90°
∴∠ABF+∠ABD=90°,
,
∴△是直角三角形.
∴BD2+BF2=DF2,
∴BD2+CE2=DE2,
∵BD=1,,
∴.
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转的性质,全等三角形的性质和判定,正方形的性质的应用,解此题的关键是能正确作出辅助线得出全等三角形.
【变式训练】
1.(24-25七年级下·四川成都·期中)如图1:在四边形中,,,,、分别是,上的点,且,探究图中线段,,之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点,使,连接,先证明,再证明,即可得出,,之间的数量关系,他的结论应是 .
像上面这样有公共顶点,锐角等于较大角的一半,且组成这个较大角的两边相等的几何模型称为半角模型.
拓展如图,若在四边形中,,,、分别是,上的点,且,则,,之间的数量关系是 .请证明你的结论.
【答案】(1);(2),证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据题意证,推出,,然后利用,,以及角的和差关系得到,从而证明,推出,结合,即可得到结论;
(2)延长到点,使,连接,根据,推出,易证,推出,,然后利用,以及角的和差关系得到,从而证明,推出,结合,即可得到结论.
【详解】解:(1)在和中
,
又,
在和中
(2),
理由:如图所示,延长到点,使,连接
,
在和中
,
在和中
2.(21-22九年级上·广西南宁·期中)【探索发现】如图①,四边形ABCD是正方形,M,N分别在边CD、BC上,且∠MAN=45°,我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.如,小明将△ADM绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE,如图②.从而证明出了DM+BN=MN.
(1)请你按照小明的方法证明:DM+BN=MN;
【类比延伸】
(2)如图③,点N、M分别在正方形ABCD的边BC、CD的延长线上,∠MAN=45°,连接数MN,请根据小明的发现给你的启示写出MN、DM、BN之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)将△ADM绕点A顺时针旋转90°得到△ABE, 由旋转的性质可得DM=BE,AM=AE,∠MAE=90°, 证明三点共线,∠EAN=45°,再证明△EAN≌△MAN即可得到结论;
(2)将△ADM绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,由旋转的性质可得 AM= AE,DM= BE,∠MAE=90°,结合正方形的性质同理可得:共线,再证明△EAN≌△MAN,利用全等三角形的性质可得结论.
【详解】(1)解:∵正方形ABCD,
将△ADM绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,
由旋转的性质可得DM=BE,AM=AE,∠MAE=90°,
∴三点共线,
∵∠MAN=45°,
∴∠EAN=45°,
在△AMN与△AEN中
又∵AN=AN
∴△EAN≌△MAN
∴EN=MN,
∵EB+BN=EN
∴DM+BN=MN
(2)DM+MN=BN.理由如下:
将△ADM绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,
由旋转的性质可得 AM= AE,DM= BE,∠MAE=90°,
结合正方形的性质同理可得:共线,
∵∠MAN=45°,
∴ ∠EAN =90°-∠MAN = 45°,
在△AMN与△AEN中
又∵AN=AN,
∴△EAN≌△MAN,
∴EN=MN,
∵BE+EN=BN,
∴DM+MN=BN.
【点睛】本题考查的是正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,熟练的利用旋转构建全等三角形是解本题的关键.
【题型五 一线三等角模型】
例题:(24-25七年级下·山西太原·阶段练习)在中,,直线经过点C,且于点D,于点E.
(1)如图1,当在直线的同侧时,试说明:①;②;
(2)如图2,当直线与斜边相交时,(1)中的结论②还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出和正确的数量关系,不必说明理由.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)不成立;
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)①根据,.可得,再由,可得,从而得到,即可求证;
②根据,可得,,即可求证;
(2)证明方法同(1)可得,即可求解.
【详解】(1)证明:①∵,.(已知)
∴(垂直的定义).
∵(已知)
∴,
又∵( 直角三角形的两个锐角互余 )
∴(同角的余角相等)
在和中,
∵,,,
∴;
②∵,
∴, ,(全等三角形,对应边相等)
∴ ;(等量代换)
(2)解:(1)中的结论②不成立.;
∵,.(已知)
∴(垂直的定义).
∵(已知)
∴,
又∵( 直角三角形的两个锐角互余 )
∴ (同角的余角相等)
在和中
∵,,,
∴,
∴, (全等三角形,对应边相等)
∴ (等量代换)
【变式训练】
1.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,在中,,点在上,满足,过点作,且,连接,,过点作交的延长线于点,与交于点,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,设,则,,证明,得出,,再证明,得出,求出,即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:设,则,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
2.(24-25七年级下·吉林长春·期末)通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型认知】如图①,点A在直线l上. , 过点B作于点C, 过点D作.于点E. 易得, 又,可以推理得到. 进而得到结论: .我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三直角”模型.
【模型运用】如图②,在 中,点D是上一点, 于点E, 且点E为中点,, 请求出 的面积.
根据“一线三直角”模型,以下是部分解题过程:
解:如图③,过点 C 作的延长线于点F,
∵,
过程缺失
请你补全缺失的解题过程.
【拓展提升】如图④,点A在直线l上, 连结,且. 于点F,与直线l交于点G.若. 则 .
【答案】模型认知:;模型运用:16; 拓展提升∶
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握一线三直角模型是解答本题的关键.
模型认知:根据证明,利用全等三角形的对应边相等可得结论;
模型运用:过点 C 作的延长线于点F,由,且点E为中点得,,证明得,然后根据三角形面积公式求解即可;
拓展提升∶ 过点D作于点P,过点E作于点Q,同模型认知证明:,得出,,可求出,证明得,求出,然后根据三角形面积公式求解即可.
【详解】模型认知:进而得到结论:.
故答案为:;
模型运用:过点 C 作的延长线于点F,
∵,
∵于点E, 且点E为中点,
∴,,
∵,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
拓展提升∶ 过点D作于点P,过点E作于点Q,如图所示:
同模型认知证明:,
∴,
∴,
∵
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的面积为:.
【题型六 雨伞模型】
例题:(24-25七年级下·河北保定·期末)如图是油纸伞的张开示意图,,则的判定依据是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的判定.
根据,,判断即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
故选:D.
【变式训练】
1.(24-25八年级下·陕西西安·阶段练习)如图,于点E,于点F,若,,且,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定定理)及全等三角形的性质,解题的关键是通过证明两组直角三角形全等,得到线段之间的等量关系,进而推导出的长度.
利用定理证明得到再用定理证明得到结合已知线段长度和等量代换,推导出与、、的关系,计算出的长.
【详解】解:∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,,
∴.
2.(24-25九年级下·广东佛山·阶段练习)如图,D是平分线上一点,E是上一点.
(1)用直尺和圆规作,其中点F在上;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)小明的作法如下:以D为圆心,长为半径作弧,交于点F,连接,则,请问小明的作法是否正确?若正确,请写出证明过程,若不正确,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)小明的作法错误,理由是点F不唯一
【分析】本题考查作图-复杂作图,全等三角形的判定和性质,角平分线的定义.
(1)以A为圆心,为半径作弧,交于点F,连接即可;
(2)小明的作法错误,因为点F不唯一.
【详解】(1)解:如图,点F即为所求;
(2)解:小明的作法错误,理由是点F不唯一,如图所示.
【题型七 角平分线模型】
例题:(24-25七年级下·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,点D在边上,沿将折叠,使点C与边上的点重合,展开后得到折痕a.折痕a是的 (填“角平分线”、“中线”或“高线”);在线段,,,中,长度最短的是 ,理由是: .
【答案】 高线 垂线段最短
【分析】本题考查折叠的性质,三角形角平分线,中线,高的定义,垂线段最短.熟练掌握上述知识点是解题关键.
由折叠的性质结合三角形角平分线,中线,高的定义可判断;根据垂线段最短即可解答.
【详解】解:由折叠的性质可知,,,
∴折痕是的高线.
根据垂线段最短,在线段,,,中,长度最短的是;
故答案为:高线;;垂线段最短.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,是的角平分线,于点,的面积是,,则的长是 .
【答案】6
【分析】本题考查了角平分线的性质, 过D作于F,根据角平分线的性质得出,然后根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】解∶过D作于F,
又是的角平分线,,,
∴,
∵的面积是,
∴,
∴,
故答案为∶6.
2.(24-25七年级下·山西运城·期末)问题呈现:
(1)如图1, 是的一条角平分线,,垂足为E.你认为与相等吗?并说明理由.
方法应用:
(2)①如图2,在中,,是的角平分线,过点D作,若,,则的长为__________.
②如图3,在中,为的平分线,于点E,于点F,若的面积是72,,,求的长.
【答案】(1)相等,理由见解析;(2)①3;②6
【分析】本题主要考查了角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等.熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
(1)根据“角平分线上的点到角两边的距离相等”可得;
(2)①由角平分线的性质可得,求得,因此;
②根据角平分线的性质可得,再根据即可求出的长.
【详解】解:∵是直角三角形,,
∴,
∵平分,且,,
∴.
(2)①∵是的角平分线,, ,
∴,
∵,,
∴,
∴ .
故答案为:3.
②∵为的平分线,,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴.
解得.
【题型八 平行线中点模型】
例题:(24-25七年级下·四川达州·阶段练习)如图,在四边形中,,为的中点,连接、,,延长交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若四边形的面积为,,求点到边的距离.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了三角形全等的性质与判定,等腰三角形的性质,垂直平分线的性质,关键是证明三角形全等.
(1)根据可知,再根据点为的中点,可证得,根据全等三角形的性质即可得证;
(2)结合全等三角形的性质可知是线段的垂直平分线,根据线段垂直平分线的性质可证得,再由线段的和差以及等量代换即可得证;
(3)根据全等三角形的性质及线段垂直平分线的性质,可得,,,再根据,即可求得,据此即可求得.
【详解】(1)证明:,
,
又点为的中点,
,
在和中,
,
,
;
(2)证明:,
,,
又,
是线段的垂直平分线,
;
(3)解:,
,
是线段的垂直平分线,
,,
,
即,
设点到边的距离为,
则,
解得,即点到边的距离为.
【变式训练】
1.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,E为的中点,D为上一点,交的延长线于点F.若,与之间的距离为5,则四边形的周长的最小值是 .
【答案】16
【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,将问题转化为求的最小值是解答本题的关键,由已知条件可证,则有,则四边形FBCD的周长为,由此只需最小即可得到最小的周长,由垂线段最短可知,当,即时,四边形FBCD的周长最短,据此即可解答.
【详解】解:E为的中点,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
当时最短,此时四边形的周长取最小值,
与之间的距离为5,,
当时,,
∴四边形周长的最小值为.
故答案为:16.
2.(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,在中,为边上一点,连接并延长到点,使,过点作,交于点,交于点,求证:.
【答案】见解析.
【分析】此题考查平行线的性质,全等三角形的判定和性质,
根据平行线的性质(两直线平行,内错角相等)可知,结合已知(对顶角相等),可证得(),即可根据全等三角形的性质定理证得.
【详解】证明:,
.
在和中,
,
,
.
【构造方法1 截长补短法】
例题:(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,是的角平分线,,试探究线段之间的数量关系.
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,利用“截长法”作辅助线构造全等三角形是解题的关键,也是本题的难点.在上截取,然后利用“”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,全等三角形对应角相等可得,再求出,根据等角对等边可得,从而得到,然后根据等量代换即可得证.
【详解】解:.理由如下:
如图,在上截取,
为的平分线,
,
在和中,,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·山东济宁·阶段练习)如图,已知五边形中,,,则五边形的面积为( )
A.8 B.16 C.12 D.10
【答案】B
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定及性质以及三角形面积的计算.可延长至F,使,利用可证明,连接,再利用证明,可将五边形的面积转化为两个的面积,进而求解即可.
【详解】解:延长至F,使,连接,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在与中,
,
∴,
∴五边形的面积是:.
故选:B.
【构造方法2 倍长中线法 】
例题:(24-25八年级上·四川广元·阶段练习)如图,是的中线,延长至点E,使,连接.
(1)证明;
(2)若,设,求x的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三角形三边关系的应用:
(1)由三角形中线的定义得到,再利用即可证明;
(2)由全等三角形的性质得到,再由三角形三边的关系可得,据此可得答案.
【详解】(1)证明:∵是的中线,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式训练】
1.(25-26八年级上·全国·单元测试)某数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图①,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点E,使,请补充完整证明“”的推理过程.
(1)求证:.
证明:如图①,延长到点E,使.
在和中,
(________);
(2)由(1)的结论,根据与之间的关系,探究得出的取值范围是________;
【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”等字样,可以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.
【问题解决】
(3)如图②,在中,是的中线,,且,求的长.
【答案】(1)已知,对顶角相等,,;(2);(3)6
【分析】本题是三角形的综合题和倍长中线问题,主要考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的三边关系等知识,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
(1)延长到点,使,由“”可证;
(2)由全等三角形的性质可得,由三角形的三边关系可求解;
(3))延长交的延长线于F,由“”可证,则,,证明,得,根据,即可得的长.
【详解】解:(1)证明:延长到点,使,
在和中,
,
;
故答案为:已作,对顶角相等,,;
(2)由(1),得,且,,
.
在中,.
又
.
故答案为:.
(3)如图,延长交的延长线于点.
,
.
在和中,
,
.
又且,
,
,
.
故的长是6.
2.(24-25七年级下·江西鹰潭·阶段练习)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点M,使,连接,可证,从而把,,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围.
【方法总结】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,有时需要考虑倍长中线(或与中点有关的线段)构造全等三角形,把分散的已知条件和所求集中到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线解题的方法称为“倍长中线法”.
【问题解决】
(1)直接写出图1中的取值范围:______;
(2)猜想图2中与的数量关系和位置关系,并加以证明;
(3)如图3,是的中线,,,,判断线段和线段的数量关系和位置关系,并加以证明.
【答案】(1)
(2),.理由见解析
(3),.证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系定理.通过“倍长中线法”构造全等三角形,将分散的边、角条件集中到同一三角形中,结合三角形三边关系、全等三角形性质及角度推导解决问题.灵活运用全等判定()和性质,以及角度之间的转化(如补角、内错角等)是解题的关键.
(1)利用倍长中线构造全等,将转化为,再用三边关系确定范围;
(2)由全等三角形对应边、角相等,推导与的数量和位置关系;
(3)再次倍长中线构造全等,结合角度关系证明三角形全等,进而确定与的数量和位置关系.
【详解】(1)解:延长到点M,使,连接,
D是中点,
,
在和中, ,
,
,
在中,,
,即,
又,
,即.
故答案为:.
(2),.理由如下:
,
,,
.
(3),.证明如下:
如图,延长到点Q,使得,连接.
同理可证,
,.
,
.
在中,,
,
.
,
,
.
在和中
,
,.
如图,延长交于点P.
,
,
,
,
.
,
.
,
.
综上所述,,.
一、单选题
1.(24-25七年级下·陕西宝鸡·期末)如图,点C是的角平分线上的一点,于点D,,,动点P在射线OB上运动,它到点C的最小距离为( )
A.2 B.5 C.3 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了三角形全等、垂线段最短的性质.熟记全等三角形的判定是解题的关键.当时,根据三角形全等可得,再根据全等的性质解答即可.
【详解】解:根据垂线段最短可知:当时距离最小,
∵平分,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
2.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,在中,,E是上一点,,于点D,若.则的面积为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】本题主要考查了三角形的面积及全等三角形的判定与性质,能根据全等三角形的判定与性质得出的长是解题的关键.
过点E作的垂线,垂足为M,根据全等三角形的判定与性质得出的长即可解决问题.
【详解】解:过点E作的垂线,垂足为M,
∵,,
∴,
∴.
在和中,
∴,
∴.
又∵,
∴.
故选:D.
3.(24-25九年级上·陕西榆林·阶段练习)如图,已知中,平分,于点.若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【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,易证,得到,根据三角形的中线平分面积推出,进而求出即可,添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
【详解】解:延长交于点,
∵平分,于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故选B.
4.(24-25八年级上·辽宁大连·期中)如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限,点B,A分别在x轴正半轴和y轴正半轴上,,则等于( )
A.m B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系中点的坐标,全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质.
过点作轴,交轴于点,过点作轴,交轴于点,通过点的坐标和条件证明,即可得出答案.
【详解】解:如图,过点作轴,交轴于点,过点作轴,交轴于点,
∴,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
,
∴,
故选:B.
5.(25-26八年级上·全国·期末)如图,E是延长线上一点,已知,则图中全等三角形有( )
A.0对 B.1对 C.2对 D.3对
【答案】D
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
根据可证明,,根据全等三角形的性质可得,,,进而根据可证明,从而得出答案.
【详解】解:∵,,
∴;
∴,
∵,,
∴;
∴,
∵,
∴.
∴图中全等三角形有,,,共3对,
故选:D.
二、填空题
6.(24-25七年级下·山东·期末)如图,,,且,要使,则可以添加的条件是 ,(写出一个你认为正确的即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了三角形全等的判定定理,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.根据三角形全等的判定定理,结合图形添加即可.
【详解】解: ∵,
∴,
∴,
∵
∴,
故添加条件为,
故答案为:(答案不唯一).
7.(24-25七年级下·四川达州·阶段练习)如图,,,,,若,,则的长为 .
【答案】5
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定, 证明是解题的关键.
由垂直可得,再证明,然后利用证明得到,,,则.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:5.
8.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,点A,F,B共线,E为上一点,,,相交于点O,且,,,则图中全等三角形有 对.
【答案】3
【分析】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握判定定理是解题的关键.
利用即可证明、、,即可得出答案.
【详解】解:在和中,
,
;
在和中,
,
;
在和中,
,
;
图中全等三角形有3对,
故答案为:.
9.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,在中,为边的中点,,过点作直线交于点,交于点,若,则 cm.
【答案】11
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,解决本题的关键是证明.先证,得出,那么就可求的长.
【详解】解:∵,
∴,
又∵E是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
故答案为11.
10.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,和均为直角三角形,,,连接,与交于点,且恰好为的中点,若,,则的面积为 .
【答案】
【分析】证明得,,,求出,再推出,可得结论.
【详解】解:∵,,,,
∴,
∵为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴
,
即的面积为.
故答案为:.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,中点的定义,三角形的面积及等积变换.掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
三、解答题
11.(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,在中,.延长至点D,使,连结,以为直角边作等腰三角形,其中,连结.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,先由等腰三角形得到 ,再由得到,最后结合即可证明.
【详解】证明:在等腰三角形中,
,
,
.
即.
又,
.
12.(25-26八年级上·全国·课后作业)【问题提出】倍长中线法是一种重要的解题方法,如图①,在中,是边上的中线,若延长至点E,使,连接,可根据“”证明,则.
【解决问题】如图②,已知和中,,连接是的中点,连接,求证:.
【答案】见解析.
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,熟练掌握倍长中线法构造全等三角形,是解题的关键.延长至点F,使得,连接,证明,得到,再证明得到,即可得证.
【详解】证明:如图,延长至点F,使得,连接.
是的中点,
.
在和中,
,
,
,
.
,
.
在和中,
.
.
13.(24-25八年级下·云南丽江·期末)如图,在等腰中,,直线经过点,且于点,于点.
(1)如图①,当直线在外部时,可得,请说明理由;
(2)如图②,当直线经过内部且点在内部时,判断(1)中结论是否成立?并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)不成立,见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,垂线性质,熟练掌握相关性质定理为解题关键.
(1)根据垂线性质得到,证明,得到,进而得出结论;
(2)通过证明,得到,结合,得到,从而得出(1)中结论不成立.
【详解】(1)解:于点,于点,
,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(2)(1)中结论不成立,理由如下:
,
,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
,
.
则不成立.
14.(24-25七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,是的中线,,分别是和延长线上的点,且,连接,.
(1)和的面积相等吗?请说明理由.
(2)与平行吗?请说明理由.
【答案】(1)和的面积相等,理由见解析
(2),理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定,理解三角形中线的定义,熟练掌握全等三角形的判定和性质,平行线的判定,三角形的面积公式是解决问题的关键;
(1)连接,过点作于点,根据三角形中线的定义得,再根据三角形面积公式得,,然后比较两个三角形的面积即可得出结论;
(2)根据,,可依据“”判定和全等得,再根据平行线的判定即可得出结论.
【详解】(1)解:和的面积相等,理由如下:
连接,过点作于点,如图所示:
是的中线,
,
,,
,
即和的面积相等;
(2)证明:与平行,理由如下:
在和中,
,
,
,
.
15.(24-25七年级下·广东佛山·阶段练习)(1)如图,在四边形中,,,.,分别是,上的点.且.探究图中线段,,之间的数量关系.小明同学探究的方法是:延长到点,使,连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论是_____(直接写结论,不需证明);
(2)如图2,若在四边形中,,,,分别是,上的点,且,上述结论是否仍然成立,若成立,请证明,若不成立,请说明理由;
(3)如图3,四边形是边长为的正方形,,求的周长.
(4)【实际应用】如图,海警船甲在指挥中心(处)北偏西的处,一艘可疑船只乙在指挥中心正东方向的处,并且两艘船到指挥中心的距离相等,可疑船只沿北偏东的方向以海里/小时的速度行驶,指挥中心命令海警船甲从点向正东方向以海里/小时的速度追击,两船前进小时后,指挥中心观测到甲、乙两船分别到达,处,且两船和指挥中心形成的夹角为,,此时甲、乙两船之间的距离DE为______海里.
【答案】(1) ;(2)结论仍然成立,理由见解析;(3) ;
(4) .
【分析】本题是四边形的综合题,考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
(1)延长到点,使,连接,由“”可证,可得,,再由“”可证,可得,即可解题;
(2)延长到,使,连接,即可证明,可得,再证明,可得,即可解题;
(3)延长到,使,连接,由“”可证,可得,,由“SAS”可证,可得,可得,即可求解;
(4)由题意得,,,延长到,使,根据全等三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【详解】解:(1).
证明:延长到点,使,连接,
在和中,
,
,,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
故答案为:;
(2)结论仍然成立,理由如下:
如图2,延长到,使,连接.
,,
,
在与中,
,
,,
,
,
,
又,
,
.
.
;
(3)如图,延长到,使,连接,
四边形是正方形,
,,
,
又,,
,
,,
,
,
,
又,,
,
,
,
的周长;
(4)由题意得,,,
,
延长到,使,
,,
,
,,
,,
,
,
,
,
(海里),(海里),
(海里).
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题05 全等三角形的8大模型及2大构造方法
目录
【题型一 平移模型】 1
【题型二 翻折(轴对称)模型】 2
【题型三 手拉手模型】 3
【题型四 半角模型】 4
【题型五 一线三等角模型】 6
【题型六 雨伞模型】 8
【题型七 角平分线模型】 9
【题型八 平行线中点模型】 10
【构造方法1 截长补短法】 11
【构造方法2 倍长中线法 】 11
【题型一 平移模型】
例题:(24-25七年级下·云南丽江·期中)如图,将沿方向平移得到,点的对应点分别为点与交于点G,若,,,则的长度为( )
A.4 B. C. D.2
【变式训练】
1.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)如图,将沿所在直线向左平移得到,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(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.
【题型二 翻折(轴对称)模型】
例题:(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,的面积等于6,边,现将沿所在直线翻折,使点落在直线上的处,点在直线上,则线段的长不可能是( )
A.3 B.4 C.5.5 D.6
【变式训练】
1.(23-24八年级上·北京海淀·期中)如图,是的角平分线,,将沿所在直线翻折,点B在边上的落点记为点E,若,,则的长为 .
2.(24-25八年级下·全国·假期作业)如图,在中,,将沿向下翻折后,再绕点A按顺时针方向旋转,且,得到.其中斜边交于点F,直角边分别交于点G,H.求证:.
【题型三 手拉手模型】
例题:(24-25八年级上·河南新乡·期中)如图,已知点 、、在同一条直线上, 和 均为等边三角形,连结、,与交于点,与交于点.
(1)求证:
(2)求的大小.
【变式训练】
1.(22-23八年级上·湖北孝感·期末)如图,已知等边和等边,连接,,,与交于点D,与交于点O,且,,垂足为点E.求证:
(1);
(2);
(3).
2.(24-25八年级上·广东肇庆·期末)已知和都是等边三角形.将和按如图①所示的方式摆放,连接,并延长相交于点P(点P与点A重合),则.
(1)若将和按如图②所示的方式摆放,连接,相交于点P,连接PA,猜想线段,,之间有怎样的数量关系?并加以证明.
(2)若将和按如图③所示的方式摆放,连接,相交于点P,连接PA,猜想线段,,之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.
【题型四 半角模型】
例题:(21-22八年级下·山东·期末)(1)如图,点,分别在正方形的边,上,,连接,求证:,试说明理由.
(2)类比引申
如图,四边形中,,,点,分别在边,上,∠EAF=45°,若、都不是直角,则当与满足等量关系______时,仍有,试说明理由.
(3)联想拓展
如图,在△中,,,点,均在边上,且∠DAE=45,若,,求的长.
【变式训练】
1.(24-25七年级下·四川成都·期中)如图1:在四边形中,,,,、分别是,上的点,且,探究图中线段,,之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点,使,连接,先证明,再证明,即可得出,,之间的数量关系,他的结论应是 .
像上面这样有公共顶点,锐角等于较大角的一半,且组成这个较大角的两边相等的几何模型称为半角模型.
拓展如图,若在四边形中,,,、分别是,上的点,且,则,,之间的数量关系是 .请证明你的结论.
2.(21-22九年级上·广西南宁·期中)【探索发现】如图①,四边形ABCD是正方形,M,N分别在边CD、BC上,且∠MAN=45°,我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.如,小明将△ADM绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE,如图②.从而证明出了DM+BN=MN.
(1)请你按照小明的方法证明:DM+BN=MN;
【类比延伸】
(2)如图③,点N、M分别在正方形ABCD的边BC、CD的延长线上,∠MAN=45°,连接数MN,请根据小明的发现给你的启示写出MN、DM、BN之间的数量关系,并证明.
【题型五 一线三等角模型】
例题:(24-25七年级下·山西太原·阶段练习)在中,,直线经过点C,且于点D,于点E.
(1)如图1,当在直线的同侧时,试说明:①;②;
(2)如图2,当直线与斜边相交时,(1)中的结论②还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出和正确的数量关系,不必说明理由.
【变式训练】
1.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,在中,,点在上,满足,过点作,且,连接,,过点作交的延长线于点,与交于点,若,则 .
2.(24-25七年级下·吉林长春·期末)通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型认知】如图①,点A在直线l上. , 过点B作于点C, 过点D作.于点E. 易得, 又,可以推理得到. 进而得到结论: .我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三直角”模型.
【模型运用】如图②,在 中,点D是上一点, 于点E, 且点E为中点,, 请求出 的面积.
根据“一线三直角”模型,以下是部分解题过程:
解:如图③,过点 C 作的延长线于点F,
∵,
过程缺失
请你补全缺失的解题过程.
【拓展提升】如图④,点A在直线l上, 连结,且. 于点F,与直线l交于点G.若. 则 .
【题型六 雨伞模型】
例题:(24-25七年级下·河北保定·期末)如图是油纸伞的张开示意图,,则的判定依据是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(24-25八年级下·陕西西安·阶段练习)如图,于点E,于点F,若,,且,,求的长.
2.(24-25九年级下·广东佛山·阶段练习)如图,D是平分线上一点,E是上一点.
(1)用直尺和圆规作,其中点F在上;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)小明的作法如下:以D为圆心,长为半径作弧,交于点F,连接,则,请问小明的作法是否正确?若正确,请写出证明过程,若不正确,请说明理由.
【题型七 角平分线模型】
例题:(24-25七年级下·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,点D在边上,沿将折叠,使点C与边上的点重合,展开后得到折痕a.折痕a是的 (填“角平分线”、“中线”或“高线”);在线段,,,中,长度最短的是 ,理由是: .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,是的角平分线,于点,的面积是,,则的长是 .
2.(24-25七年级下·山西运城·期末)问题呈现:
(1)如图1, 是的一条角平分线,,垂足为E.你认为与相等吗?并说明理由.
方法应用:
(2)①如图2,在中,,是的角平分线,过点D作,若,,则的长为__________.
②如图3,在中,为的平分线,于点E,于点F,若的面积是72,,,求的长.
【题型八 平行线中点模型】
例题:(24-25七年级下·四川达州·阶段练习)如图,在四边形中,,为的中点,连接、,,延长交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若四边形的面积为,,求点到边的距离.
【变式训练】
1.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,E为的中点,D为上一点,交的延长线于点F.若,与之间的距离为5,则四边形的周长的最小值是 .
2.(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,在中,为边上一点,连接并延长到点,使,过点作,交于点,交于点,求证:.
【构造方法1 截长补短法】
例题:(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,是的角平分线,,试探究线段之间的数量关系.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·山东济宁·阶段练习)如图,已知五边形中,,,则五边形的面积为( )
A.8 B.16 C.12 D.10
【构造方法2 倍长中线法 】
例题:(24-25八年级上·四川广元·阶段练习)如图,是的中线,延长至点E,使,连接.
(1)证明;
(2)若,设,求x的取值范围.
【变式训练】
1.(25-26八年级上·全国·单元测试)某数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图①,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点E,使,请补充完整证明“”的推理过程.
(1)求证:.
证明:如图①,延长到点E,使.
在和中,
(________);
(2)由(1)的结论,根据与之间的关系,探究得出的取值范围是________;
【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”等字样,可以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.
【问题解决】
(3)如图②,在中,是的中线,,且,求的长.
2.(24-25七年级下·江西鹰潭·阶段练习)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.小丽在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点M,使,连接,可证,从而把,,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围.
【方法总结】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,有时需要考虑倍长中线(或与中点有关的线段)构造全等三角形,把分散的已知条件和所求集中到同一个三角形中.我们把这种添加辅助线解题的方法称为“倍长中线法”.
【问题解决】
(1)直接写出图1中的取值范围:______;
(2)猜想图2中与的数量关系和位置关系,并加以证明;
(3)如图3,是的中线,,,,判断线段和线段的数量关系和位置关系,并加以证明.
一、单选题
1.(24-25七年级下·陕西宝鸡·期末)如图,点C是的角平分线上的一点,于点D,,,动点P在射线OB上运动,它到点C的最小距离为( )
A.2 B.5 C.3 D.无法确定
2.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,在中,,E是上一点,,于点D,若.则的面积为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.(24-25九年级上·陕西榆林·阶段练习)如图,已知中,平分,于点.若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.(24-25八年级上·辽宁大连·期中)如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限,点B,A分别在x轴正半轴和y轴正半轴上,,则等于( )
A.m B. C. D.
5.(25-26八年级上·全国·期末)如图,E是延长线上一点,已知,则图中全等三角形有( )
A.0对 B.1对 C.2对 D.3对
二、填空题
6.(24-25七年级下·山东·期末)如图,,,且,要使,则可以添加的条件是 ,(写出一个你认为正确的即可)
7.(24-25七年级下·四川达州·阶段练习)如图,,,,,若,,则的长为 .
8.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,点A,F,B共线,E为上一点,,,相交于点O,且,,,则图中全等三角形有 对.
9.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,在中,为边的中点,,过点作直线交于点,交于点,若,则 cm.
10.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,和均为直角三角形,,,连接,与交于点,且恰好为的中点,若,,则的面积为 .
三、解答题
11.(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,在中,.延长至点D,使,连结,以为直角边作等腰三角形,其中,连结.求证:.
12.(25-26八年级上·全国·课后作业)【问题提出】倍长中线法是一种重要的解题方法,如图①,在中,是边上的中线,若延长至点E,使,连接,可根据“”证明,则.
【解决问题】如图②,已知和中,,连接是的中点,连接,求证:.
13.(24-25八年级下·云南丽江·期末)如图,在等腰中,,直线经过点,且于点,于点.
(1)如图①,当直线在外部时,可得,请说明理由;
(2)如图②,当直线经过内部且点在内部时,判断(1)中结论是否成立?并说明理由.
14.(24-25七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,是的中线,,分别是和延长线上的点,且,连接,.
(1)和的面积相等吗?请说明理由.
(2)与平行吗?请说明理由.
15.(24-25七年级下·广东佛山·阶段练习)(1)如图,在四边形中,,,.,分别是,上的点.且.探究图中线段,,之间的数量关系.小明同学探究的方法是:延长到点,使,连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论是_____(直接写结论,不需证明);
(2)如图2,若在四边形中,,,,分别是,上的点,且,上述结论是否仍然成立,若成立,请证明,若不成立,请说明理由;
(3)如图3,四边形是边长为的正方形,,求的周长.
(4)【实际应用】如图,海警船甲在指挥中心(处)北偏西的处,一艘可疑船只乙在指挥中心正东方向的处,并且两艘船到指挥中心的距离相等,可疑船只沿北偏东的方向以海里/小时的速度行驶,指挥中心命令海警船甲从点向正东方向以海里/小时的速度追击,两船前进小时后,指挥中心观测到甲、乙两船分别到达,处,且两船和指挥中心形成的夹角为,,此时甲、乙两船之间的距离DE为______海里.
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