专题1 全等三角形判定的常考模型 -2025-2026学年八年级数学上册【基础过关+易错警示+中档提升+拓展延伸】同步练习课后作业(人教版)
2025-08-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 小结 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.95 MB |
| 发布时间 | 2025-08-23 |
| 更新时间 | 2025-08-23 |
| 作者 | 勾三股四初中数学资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53579535.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题1 全等三角形判定的常考模型
类型一 平移模型
【例1】(2021秋•溧阳市期末)如图,点A、D、B、E在一条直线上,AC=DF,BC=EF,∠C=∠F.
求证:(1)△ABC≌△DEF;
(2)AD=BE,BC∥EF.
【分析】(1)直接根据全等三角形判定的“SAA”定理即可证得△ABC≌△DEF;
(2)根据全等三角形的性质得到AB=DE,∠ABC=∠DEF,由线段的和差及平行线的判定即可得到AD=BE,BC∥EF.
【详解】证明:(1)在△ABC和△DEF中,
∴△ABC≌△DEF(SAS);
(2)∵△ABC≌△DEF,
∴AB=DE,∠ABC=∠DEF,
∴AB﹣BD=DE﹣BD,BC∥EF,
∴AD=BE.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定定理,根据全等三角形判定的“SAA”定理证得△ABC≌△DEF是解决问题的关键.
【针对训练】
1.(2023春•温州期中)已知如图,点A、D、B、E在同一条直线上,且AD=BE,AC∥DF,请你再添加一个条件 AC=DF (写一种即可),使得△ABC≌△DEF.
【分析】要使得△ABC≌△DEF.由条件可得到AB=DE,∠A=∠FDB,再加条件AC=DF,可以用SAS证明其全等.
【详解】解;添加AC=DF;
∵AD=BE,
∴AD+DB=BE+DB,
即:AB=DE,
∵AC∥DF,
∴∠A=∠FDB,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS).
故答案为:AC=DF,
【点睛】此题主要考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.
注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
2.(2023春•淮阴区期末)如图,点A、D、C、F在同一条直线上,AB∥DE,AC=DF,AB=DE.
(1)求证:△ABC≌△DEF;
(2)若∠A=55°,∠E=88°,求∠F的度数.
【分析】(1)求出AC=DF,根据SSS推出△ABC≌△DEF.
(2)由(1)全等三角形的性质得到∠F=∠ACB,根据三角形的内角和定理可求∠ACB,由此可得∠F.
【详解】(1)证明:∵AC=AD+DC,DF=DC+CF,且AD=CF,
∴AC=DF,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SSS);
(2)解:由(1)可知,∠F=∠ACB,
∵∠A=55°,∠B=88°,
∴∠ACB=180°﹣(∠A+∠B)=180°﹣(55°+88°)=37°,
∴∠F=∠ACB=37°.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的对应角相等.
类型二 对称模型
【典例2】(2024秋•铁岭县期中)图1是小军制作的燕子风筝,燕子风筝的骨架图如图2所示,AB=AE,AC=AD,∠BAD=∠EAC,∠C=30°,求∠D的大小.
【分析】由∠BAD=∠EAC可得∠BAC=∠EAD,根据SAS可证△BAC≌△EAD,再根据全等三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵∠BAD=∠EAC,
∴∠BAD+∠CAD=∠EAC+∠CAD,即∠BAC=∠EAD,
在△BAC与△EAD中,
,
∴△BAC≌△EAD(SAS),
∴∠D=∠C=30°.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
【针对训练】
1.(2024春•兴化市期末)如图,∠DAC=∠BAC,下列条件中,不能判定△ABC≌△ADC的是( )
A.DC=BC B.AB=AD C.∠D=∠B D.∠DCA=∠BCA
【分析】利用全等三角形的判定定理:SSS、SAS、ASA、AAS、HL进行分析即可.
【详解】解:A、DC=BC,∠DAC=∠BAC,再加上公共边AC=AC,不能判定△ABC≌△ADC,故此选项符合题意;
B、AB=AD,∠DAC=∠BAC,再加上公共边AC=AC,可利用SAS判定△ABC≌△ADC,故此选项不合题意;
C、∠B=∠D,∠DAC=∠BAC,再加上公共边AC=AC,能利用AAS判定△ABC≌△ADC,故此选项不合题意;
D、∠DCA=∠BCA,∠DAC=∠BAC,再加上公共边AC=AC,能利用ASA判定△ABC≌△ADC,故此选项不合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.
注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
2.(2024春•吉水县期末)如图,AC与BD相交于点E,∠A=∠D,EB=EC.
(1)求证:△ABC≌△DCB;
(2)若CE=CD,∠1=40°,求∠3的度数.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质推出∠1=∠2,利用AAS证明△ABC≌△DCB即可;
(2)根据等腰三角形的性质及三角形内角和定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵EB=EC,
∴∠1=∠2,
在△ABC 和△DCB 中,
,
∴△ABC≌△DCB(AAS);
(2)解:∵EB=EC,
∴∠1=∠2=40°,
∴∠CED=∠1+∠2=80°,
∵CE=CD,
∴∠D=∠CED=80°,
∴∠3=180°﹣80°﹣80°=20°.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键.
模型三 旋转模型
【典例3】(2021秋•诸暨市期中)如图,已知AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠CAE,连接DC,BE.
(1)求证:△BAE≌△DAC;
(2)若∠CAD=125°,∠D=20°,求∠E的度数.
【分析】(1)根据题意由∠DAB+∠BAC=∠CAE+∠BAC,可得∠DAC=∠BAE,即可求证;
(2)由△BAE≌△DAC,可得∠E=∠C,再由内角和为180°即可求解.
【详解】(1)证明:∵∠DAB=∠CAE,
∴∠DAB+∠BAC=∠CAE+∠BAC,
∴∠DAC=∠BAE,
又∵AD=AB,AC=AE,
∴△BAE≌△DAC (SAS);
(2)解:∵△BAE≌△DAC,
∴∠E=∠C,
∵∠CAD=125°,∠D=20°,
∴∠C=180°﹣(∠CAD+∠D)=180°﹣(125°+20°)=35°,
∴∠E=35°.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形判定的条件是解决问题的关键.
【针对练习】
1.(2024•鄂州)在平面内正方形ABCD与正方形CEFH如图放置,连DE,BH,两线交于M.求证:
(1)BH=DE.
(2)BH⊥DE.
【分析】(1)根据正方形的性质可得BC=CD,CE=CH,∠BCD=∠ECH=90°,然后求出∠BCH=∠DCE,再利用“边角边”证明△BCH和△DCE全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)根据全等三角形对应角相等可得∠CBH=∠CDE,然后根据三角形的内角和定理求出∠DMB=∠BCD=90°,再根据垂直的定义证明即可.
【详解】证明:(1)在正方形ABCD与正方形CEFH中,
BC=CD,CE=CH,∠BCD=∠ECH=90°,
∴∠BCD+∠DCH=∠ECH+∠DCH,
即∠BCH=∠DCE,
在△BCH和△DCE中,
,
∴△BCH≌△DCE(SAS),
∴BH=DE;
(2)∵△BCH≌△DCE,
∴∠CBH=∠CDE,
又∵∠CGB=∠MGD,
∴∠DMB=∠BCD=90°,
∴BH⊥DE.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,正方形的性质,熟记性质并确定出全等三角形是解题的关键,也是本题的难点.
2.(2024•泸县模拟)如图,在△ABC和△ADE中,延长BC交DE于F.BC=DE,AC=AE,∠ACF+∠AED=180°.求证:AB=AD.
【分析】由“SAS”可证△ABC≌△ADE,可得结论.
【详解】证明:∵∠ACB+∠ACF=∠ACF+∠AED=180°,
∴∠ACB=∠AED,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴AB=AD.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,证明三角形全等是解题的关键.
3.(2024•五华区模拟)如图,已知AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE,求证:△ABC≌△ADE.
【分析】根据∠BAD=∠CAE可得∠BAC=∠DAE,再根据SAS即可证明.
【详解】证明:∵∠BAD=∠CAE,
∴∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC,即∠BAC=∠DAE,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(SAS).
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定,解题的关键是通过∠BAD=∠CAE得出∠BAC=∠DAE.
模型四 一线三等角模型
【典例4】(2023秋•海珠区期中)已知在平面直角坐标系中,A(4,0),B(0,3),以线段AB为直角边在第一象限内作等腰直角三角形ABC,AB=AC,∠BAC=90°.
(1)直接写出OA•OB的值;
(2)求点C坐标;
(3)若点A,B是x,y轴正半轴上的动点,BQ,AQ分别是∠ABy和∠BAx的角平分线,交点为Q,求∠Q的大小.
【分析】(1)求出OA=4,OB=3,则可得出答案;
(2)由∠AOB=90°,AB=AC,∠BAC=90°,想到作CD⊥x轴于点D,构造“一线三直角”模型,证明△CDA≌△AOB,得DC=OA=4,DA=OB=3,则OD=7,即可求得C(7,4);
(3)由三角形内角和定理可得出答案.
【详解】解:(1)∵A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
∴OA•OB=12;
(2)作CD⊥x轴于点D,
则∠CDA=∠AOB=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAC=∠OBA=90°﹣∠OAB,
在△CDA和△AOB中,
,
∴△CDA≌△AOB(AAS),
∵A(4,0),B(0,3),
∴DC=OA=4,DA=OB=3,
∴OD=OA+DA=4+3=7,
∴C(7,4).
(3)如图,
∵BQ平分∠ABy,AQ平分∠BAx,
∴∠QBA(180°﹣∠OBA),,
∴∠QBA+∠BAQ=180°(∠OBA+∠OAB)=180135°,
∴∠Q=180°﹣∠QBA﹣∠BAQ=45°.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了坐标与图形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
【针对训练】
1.(2023春•通州区期末)(1)如图1,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,BD⊥CD于点D,AE⊥CD于点E.求证:CD=AE;
(2)如图2,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=∠CDB=90°,CD=5.求△ACD的面积;
(3)已知,A(﹣2,﹣5),点B和点C分别是y轴和x轴上一点,且满足AC=BC,∠ACB=90°.请直接写出点B和点C的坐标.
【分析】(1)先证∠EAC=∠DCB,再依据“AAS”可判定△ACE和△CBD全等,进而可得出结论;
(2)过点A作AE⊥CD于点E,由(1)可知△ACE≌△CBD(AAS),从而得CD=AE=5,据此可求出△ACD的面积;
(3)分两种情况进行讨论:①当点C在x轴的负半轴上时,点B在y轴的正半轴上,过点A作AE⊥OC于E,由(1)可知△ACE和△CBO全等,从而AE=OC=5,CE=OB,据此可求出点B,C的坐标;②当点C在x轴的正半轴上时,点B在y轴的正半轴上,过点A作AE⊥OC于E,由(1)可知△ACE≌△CBO(AAS),从而得AE=OC=5,CE=OB,据此可求出点B,C的坐标.
【详解】(1)证明:∵AE⊥CD,BD⊥CD,
∴∠AEC=∠CDB=90°,
∴∠EAC+∠ACE=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠DCB=90°,
∴∠EAC=∠DCB,
在△ACE和△CBD中,
,
∴△ACE≌△CBD(AAS),
∴AE=CD,
即:CD=AE.
(2)解:过点A作AE⊥CD于点E,
由(1)可知:△ACE≌△CBD(AAS),
∴CD=AE=5,
∴.
(3)点B(0,3)或(0,7),点C(﹣5,0)或(5,0).理由如下:
分两种情况进行讨论:
①当点C在x轴的负半轴上时,点B在y轴的正半轴上,过点A作AE⊥OC于E,
∵点A(﹣2,﹣5),
∴AE=5,OE=2,
由(1)可知:△ACE≌△CBO(AAS),
∴AE=OC=5,CE=OB,
∴CE=OC﹣OE=5﹣2=3,
∴点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(﹣5,0);
②当点C在x轴的正半轴上时,点B在y轴的正半轴上,过点A作AE⊥OC于E,
由(1)可知:△ACE≌△CBO(AAS),
∴AE=OC=5,CE=OB,
∴OB=CE=OC+OE=5+2=7,
∴点B的坐标为(0,7),点C的坐标为(5,0).
综上所述:点B(0,3)或(0,7),点C(﹣5,0)或(5,0).
【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,解答此题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法,理解全等三角形的对应边相等,难点利用类比思想解答(2)和(3),第(3)小题的分类讨论是解答此题的易错点之一.
2.(2023春•海门市期末)通过对数学模型“K字”模型或“一线三等角”模型的研究学习,解决下列问题:
[模型呈现]如图1,∠BAD=90°,AB=AD,过点B作BC⊥AC于点C,过点D作DE⊥AC于点E.求证:BC=AE.
[模型应用]如图2,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为 50 .
[深入探究]如图3,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC,DE,且BC⊥AF于点F,DE与直线AF交于点G.若BC=21,AF=12,则△ADG的面积为 63 .
【分析】[模型呈现]证明△ABC≌△DAE,根据全等三角形的对应边相等得到BC=AE;
[模型应用]根据全等三角形的性质得到AP=BG=3,AG=EP=6,CG=DH=4,CG=BG=3,根据梯形的面积公式计算,得到答案;
[深入探究]过点D作DP⊥AG于P,过点E作EQ⊥AG交AG的延长线于Q,根据全等三角形的性质得到DP=AF=12,EQ=AF=12,AP=BF,AQ=CF,证明△DPG≌△EQG,得到PG=GQ,进而求出AG,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】[模型呈现]证明:∵∠BAD=90°,
∴∠BAC+∠DAE=90°,
∵BC⊥AC,DE⊥AC,
∴∠ACB=∠DEA=90°,
∴∠BAC+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠DAE,
在△ABC和△DAE中,
,
∴△ABC≌△DAE(AAS),
∴BC=AE;
[模型应用]解:由[模型呈现]可知,△AEP≌△BAG,△CBG≌△DCH,
∴AP=BG=3,AG=EP=6,CG=DH=4,CG=BG=3,
则S实线围成的图形(4+6)×(3+6+4+3)3×63×63×43×4=50,
故答案为:50;
[深入探究]过点D作DP⊥AG于P,过点E作EQ⊥AG交AG的延长线于Q,
由[模型呈现]可知,△AFB≌△DPA,△AFC≌△EQA,
∴DP=AF=12,EQ=AF=12,AP=BF,AQ=CF,
在△DPG和△EQG中,
,
∴△DPG≌△EQG(AAS),
∴PG=GQ,
∵BC=21,
∴AQ+AP=21,
∴AP+AP+PG+PG=21,
∴AG=AP+PG=10.5,
∴S△ADQ10.5×12=63,
故答案为:63.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的面积计算,熟记三角形确定的判定定理是解题的关键.
3.(2024秋•泰安期中)【感知模型】“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,请根据以下问题,把你的感知填写出来:
(1)如图(1),△ABC为等边三角形,BD=CF,∠EDF=60°,则△BDE≌ △CFD .
【模型应用】(2)如图(2),正方形ABCD的顶点B在直线l上,分别过点A,C作AE⊥l于E,CF⊥l于F.若AE=1,CF=2,则EF的长为 3 .
【模型变式】(3)如图(3)所示,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于E,AD⊥CE于D,DE=4cm,AD=6cm,求BE的长.
【分析】(1)由“AAS”可证△BDE≌△CFD;
(2)由“AAS”可证△ABE≌△BCF,可得AE=BF=1,BE=CF=2,即可求解;
(3)由“AAS”可证△ACD≌△CBE,可得CE=AD=6cm,CD=BE,即可求解.
【详解】(1)解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∴∠B=∠EDF=60°,
∵∠EDC=∠B+∠BED=∠EDF+∠CDF,
∴∠BED=∠CDF,
又∵BD=CF,
∴△BDE≌△CFD(AAS),
故答案为:△CFD;
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∵AE⊥EF,CF⊥EF,
∴∠AEB=∠CFB=90°=∠ABC,
∴∠ABE+∠BAE=90°=∠ABE+∠CBF,
∴∠BAE=∠CBF,
∴△ABE≌△BCF(SAS),
∴AE=BF=1,BE=CF=2,
∴EF=3,
故答案为:3;
(3)∵AD⊥CE,BE⊥CE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∵∠DCA+∠BCE=90°,∠DCA+∠DAC=90°,
∴∠DAC=∠BCE,
又∵AC=BC,
∴△ACD≌△CBE(AAS),
∴CE=AD=6cm,CD=BE,
∴BE=CD=CE﹣DE=6﹣4=2cm.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,等边三角形的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
类型五 半角模型
【典例5】(2024秋•金乡县月考)(1)问题背景:
如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC,CD上的点且∠EAF=60°,探究图中线段BE、EF、FD之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF可得出结论,他的结论应是 EF=BE+DF ;
(2)请按照小王同学的思路写出推理过程,也可尝用其他的方法;
(3)探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F别是BC、CD上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【分析】(1)由△EAF≌△GAF推出EF=FG,结合DG=BE,FG=DG+DF=BE+DF,即可的得到结论;
(2)根据题意易证△ABE≌△ADG(SAS),推出AE=AG,∠BAE=∠DAG,然后利用∠EAF=60°,∠BAD=120°,以及角的和差关系得到∠GAF=60°,从而证明△EAF≌△GAF(SAS),推出EF=FG,结合FG=DG+DF=BE+DF,即可得到结论;
(3)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,根据∠B+∠D=180°,推出∠B=∠ADG,易证△ABE≌△ADG(SAS),推出AE=AG,∠BAE=∠DAG,然后利用,以及角的和差关系得到∠EAF=∠GAF,从而证明△EAF≌△GAF(SAS),推出EF=FG,结合FG=DG+DF=BE+DF,即可得到结论.
【详解】解:(1)根据小王同学的思路知△AEF≌△AGF,
∴EF=GF,
又∵DG=BE,
∴GF=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF,
故答案为:EF=BE+DF;
(2)在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,
又∵∠EAF=60°,∠BAD=120°,
∴∠GAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=120°﹣60°=60°,
∴∠EAF=∠GAF=60°,
在△EAF和△GAF中,
,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
(3)结论EF=BE+DF仍然成立,理由如下:
如图,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADG=180°,
∴∠B=∠ADG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF.
【点睛】本题考查了三角形的综合应用,主要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.
【针对训练】
1.(1)如图,在正方形中,、分别是,上的点,且.直接写出、、之间的数量关系;
(2)如图,在四边形中,,,、分别是,上的点,且,求证:;
(3)如图,在四边形中,,,延长到点,延长到点,使得,则结论是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请写出它们的数量关系并证明.
【答案】(1),理由见详解;(2)见详解;(3)结论EF=BE+FD不成立,应当是EF=BE−FD.理由见详解.
【解析】
【分析】
(1)在CD的延长线上截取DM=BE,连接AM,证出△ABE≌△ADM,根据全等三角形的性质得出BE=DM,再证明△AEF≌△AMF,得EF=FM,进而即可得出答案;
(2)在CD的延长线上截取DG=BE,连接AG,证出△ABE≌△ADG,根据全等三角形的性质得出BE=DG,再证明△AEF≌△AGF,得EF=FG,即可得出答案;
(3)按照(2)的思路,我们应该通过全等三角形来实现相等线段的转换.就应该在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.根据(2)的证法,我们可得出DF=BG,GE=EF,那么EF=GE=BE−BG=BE−DF.所以(1)的结论在(3)的条件下是不成立的.
【详解】
(1)解:,理由如下:
延长CD,使DM=BE,连接AM,
∵在正方形中,AB=AD,∠B=∠ADM=90°,
∴,
∴∠BAE=∠DAM,AE=AM,
∵,
∴∠BAE+∠DAF=∠DAM+∠DAF =90°-45°=45°,
∴∠EAF=∠MAF=45°,
又∵AF=AF,AE=AM,
∴,
∴EF=MF=MD+DF=BE+DF;
(2)在CD的延长线上截取DG=BE,连接AG,如图,
∵∠ADF=90°,∠ADF+∠ADG=180°,
∴∠ADG=90°,
∵∠B=90°,
∴∠B=∠ADG=90°,
∵BE=DG,AB=AD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴∠BAE=∠DAG,AG=AE,
∴∠EAG=∠EAD+∠DAG=∠EAD+∠ABE=∠BAD,
∵,
∴∠EAF=∠FAG,
又∵AF=AF,AE=AG,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG=DF+DG=EB+DF;
(3)结论EF=BE+FD不成立,应当是EF=BE−FD.理由如下:
如图,在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵在△ABG与△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF=∠BAD.
∴∠GAE=∠BAD=∠EAF.
∵AE=AE,AG=AF.
∴△AEG≌△AEF.
∴EG=EF,
∵EG=BE−BG
∴EF=BE−FD.
【点睛】
本题考查了三角形综合题,三角形全等的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用旋转变换的思想添加辅助线,构造全等三角形解决问题,解题时注意一些题目虽然图形发生变化,但是证明思路和方法是类似的,属于中考压轴题.
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专题1 全等三角形判定的常考模型
类型一 平移模型
【例1】(2021秋•溧阳市期末)如图,点A、D、B、E在一条直线上,AC=DF,BC=EF,∠C=∠F.
求证:(1)△ABC≌△DEF;
(2)AD=BE,BC∥EF.
【针对训练】
1.(2023春•温州期中)已知如图,点A、D、B、E在同一条直线上,且AD=BE,AC∥DF,请你再添加一个条件 (写一种即可),使得△ABC≌△DEF.
2.(2023春•淮阴区期末)如图,点A、D、C、F在同一条直线上,AB∥DE,AC=DF,AB=DE.
(1)求证:△ABC≌△DEF;
(2)若∠A=55°,∠E=88°,求∠F的度数.
类型二 对称模型
【典例2】(2024秋•铁岭县期中)图1是小军制作的燕子风筝,燕子风筝的骨架图如图2所示,AB=AE,AC=AD,∠BAD=∠EAC,∠C=30°,求∠D的大小.
【针对训练】
1.(2024春•兴化市期末)如图,∠DAC=∠BAC,下列条件中,不能判定△ABC≌△ADC的是( )
A.DC=BC B.AB=AD C.∠D=∠B D.∠DCA=∠BCA
2.(2024春•吉水县期末)如图,AC与BD相交于点E,∠A=∠D,EB=EC.
(1)求证:△ABC≌△DCB;
(2)若CE=CD,∠1=40°,求∠3的度数.
模型三 旋转模型
【典例3】(2021秋•诸暨市期中)如图,已知AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠CAE,连接DC,BE.
(1)求证:△BAE≌△DAC;
(2)若∠CAD=125°,∠D=20°,求∠E的度数.
【针对练习】
1.(2024•鄂州)在平面内正方形ABCD与正方形CEFH如图放置,连DE,BH,两线交于M.求证:
(1)BH=DE.(2)BH⊥DE.
2.(2024•泸县模拟)如图,在△ABC和△ADE中,延长BC交DE于F.BC=DE,AC=AE,∠ACF+∠AED=180°.求证:AB=AD.
3.(2024•五华区模拟)如图,已知AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE,求证:△ABC≌△ADE.
模型四 一线三等角模型
【典例4】(2023秋•海珠区期中)已知在平面直角坐标系中,A(4,0),B(0,3),以线段AB为直角边在第一象限内作等腰直角三角形ABC,AB=AC,∠BAC=90°.
(1)直接写出OA•OB的值;
(2)求点C坐标;
(3)若点A,B是x,y轴正半轴上的动点,BQ,AQ分别是∠ABy和∠BAx的角平分线,交点为Q,求∠Q的大小.
【针对训练】
1.(2023春•通州区期末)(1)如图1,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,BD⊥CD于点D,AE⊥CD于点E.求证:CD=AE;
(2)如图2,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=∠CDB=90°,CD=5.求△ACD的面积;
(3)已知,A(﹣2,﹣5),点B和点C分别是y轴和x轴上一点,且满足AC=BC,∠ACB=90°.请直接写出点B和点C的坐标.
2.(2023春•海门市期末)通过对数学模型“K字”模型或“一线三等角”模型的研究学习,解决下列问题:
[模型呈现]如图1,∠BAD=90°,AB=AD,过点B作BC⊥AC于点C,过点D作DE⊥AC于点E.求证:BC=AE.
[模型应用]如图2,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为 .
[深入探究]如图3,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC,DE,且BC⊥AF于点F,DE与直线AF交于点G.若BC=21,AF=12,则△ADG的面积为 .
3.(2024秋•泰安期中)【感知模型】“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,请根据以下问题,把你的感知填写出来:
(1)如图(1),△ABC为等边三角形,BD=CF,∠EDF=60°,则△BDE≌ .
【模型应用】(2)如图(2),正方形ABCD的顶点B在直线l上,分别过点A,C作AE⊥l于E,CF⊥l于F.若AE=1,CF=2,则EF的长为 .
【模型变式】(3)如图(3)所示,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于E,AD⊥CE于D,DE=4cm,AD=6cm,求BE的长.
类型五 半角模型
【典例5】(2024秋•金乡县月考)(1)问题背景:
如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC,CD上的点且∠EAF=60°,探究图中线段BE、EF、FD之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF可得出结论,他的结论应是 ;
(2)请按照小王同学的思路写出推理过程,也可尝用其他的方法;
(3)探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F别是BC、CD上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【针对训练】
1.(1)如图,在正方形中,、分别是,上的点,且.直接写出、、之间的数量关系;
(2)如图,在四边形中,,,、分别是,上的点,且,求证:;
(3)如图,在四边形中,,,延长到点,延长到点,使得,则结论是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请写出它们的数量关系并证明.
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