内容正文:
专题卷二 全等三角形
(满分:120分 考试时间:120分钟)
一、选择题(每题5分,共30分)
1.[第三十届世界奥林匹克数学竞赛]如图,AB,CD 相交于点E,且AB=CD,试添加一个条件,使得△ADE≌△CBE。现给出如下五个条件:①∠A=∠C;②∠B=∠D;③AE=CE;④BE=DE;⑤AD=CB。其中符合要求的有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
2.[2024·武汉硚口区自主招生]如图,在△ABC,△ADE 中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,C,D,E三点在同一条直线上,连结BD,BE。有以下四个结论:①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠DBC=45°;④BE=AC+AD。其中正确的结论是 ( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
3.[2023·广东拔尖创新人才学科知识竞赛]如图,在四边形ABCD 中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,连结AC。若AC=6,则四边形ABCD 的面积为 ( )
A.12 B.14 C.16 D.18
4.[安庆中学自主招生]如图,AD 是△ABC 的中线,E,F 分别在AB,AC上(E,F 不与端点重合),且DE⊥DF,则 ( )
A. BE+CF>EF B. BE+CF=EF
C. BE+CF<EF D. BE+CF 与EF 的大小关系不确定
5.[2024·温州瑞安新纪元学校竞赛]如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=40°,BD 是∠ABC 的平分线,延长 BD 到点 E,使 DE=AD,则∠E 的度数为 ( )
A.40° B.60° C.70° D.80°
6.[四川竞赛]如图,在△ABC中,CB>CA,∠A=80°。D 为AB 上一点,满足CB—CA=BD,I为△ABC 三条角平分线的交点,则∠IDA 的度数为 ( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
二、填空题(每题 5 分,共30 分)
7.在△ABC中,AB=5,AC=3,则BC 边上的中线AD 的取值范围是 。
8.[2024·宁波鄞州区宋诏桥竞赛]若△ABC 的重心为点G,AG=6,BG=8,CG=10,则S△ABC= 。
9.如图,CA⊥AB,垂足为A,AB=8cm,AC=4 cm,射线BM⊥AB,垂足为B。一动点 E 从点A 出发以 2cm /s的速度沿射线 AN 运动,D 为射线BM 上一动点,随着点E 运动而运动,且始终保持ED=CB。当点 E 离开点A 后,运动 s时,△DEB 与△BCA 全等。
10.[2024·广州越秀区自主招生]在△ABC 中,高线 AD 和高线BE 所在的直线相交于点F,且 BF=AC,则∠ABC 的度数为 。
11.[浙江自主招生]如图,在锐角三角形ABC中,AH 是BC 边上的高,分别以 AB,AC 为一边,向外作正方形ABDE 和ACFG。连结CE,BG 和EG,EG 与HA 的延长线相交于点M,有下列结论:①BG=CE;②BG⊥CE;③AM是△AEG 的中线;④∠EAM=∠ABC。其中正确的结论是 (填序号)。
12.[“新知杯”上海竞赛]如图,已知∠BAD=∠DAC=9°,AD⊥AE,且AB+AC=BE,则∠B= °。
三、解答题(共60分)
13.(10分)[2024·长沙雨花区校级自主招生]如图,在△ABC 中,∠BAC=∠BCA=44°。M 为△ABC 内一点,使得∠MCA=30°,∠MAC=16°,求∠BMC 的度数。
14.(12分)[北京竞赛]如图,点C在线段AB上,DA⊥AB,EB⊥AB,FC⊥AB,且DA=BC,EB=AC,FC=AB。∠AFB=51°,求∠DFE 的度数。
15.(12分)[潮州期末]如图,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AE=AC,AF⊥CB,垂足为F。
(1)求证:△ABC≌△ADE。
(2)求∠FAE 的度数。
(3)求证:CD=DE+2BF。
16.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,且AB=AC,D 是AC 的中点,AE⊥BD 于点F,交 BC于点E,连结DE。求证:
(1)∠BAF=∠ADB。
(2)∠ADB=∠EDC。
17.(14分)[2024·景德镇乐平自主招生](1)如图1,在四边形ABCD 中, E,F 分别是边 BC,CD 上的点,且 请直接写出线段E F,BE,FD之 间的数量关系: 。
(2)如图 2,在四边形 ABCD 中, ,E,F 分别是边 BC,CD 上的点,且 (1)中的结论是否仍然成立?请说明理由。
(3)如图3,在四边形 ABCD 中, ,E,F 分别是边 BC,CD 所在直线上的点,且 求线段 EF,BE,FD 之间的数量关系。
专题卷二 全等三角形
1. A 【解析】如答图,延长 DA,BC,使它们相交于点F,连结 BD。
∵∠DAB=∠DCB,∠AED=∠BEC,
∴∠B=∠D。
又∵∠F=∠F,AB=CD,
∴△FAB≌△FCD(AAS),
∴AF=FC,FD=FB,
∴AD=BC,
∴△ADE≌△CBE(SAS),①正确;同理可证明②正确;
∵AE=CE,AB=CD,
∴DE=BE。
又∵∠AED=∠BEC,
∴△ADE≌△CBE(SAS),③正确;同理可证明④正确;
∵AD=CB,AB=CD,BD=BD,
∴△ADB≌△CBD(SSS),
∴∠DAB=∠BCD,
∴△ADE≌△CBE(AAS),⑤正确。故选 A。
2. C 【解析】∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,
即∠BAD=∠CAE。
在△ABD 和△ACE 中,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,①正确;
∵△ABD≌△ACE,∴∠ABD=∠ACE。
∵∠CAB=90°,
∴∠ABD+∠DBC+∠ACB=90°,
∴∠DBC+∠ACE+∠ACB=90°,
,②正确;
∵∠BAC = 90°, AB = AC, ∴ ∠ABC = 45°,
∴∠ABD+∠DBC=45°,
∴∠ACE+∠DBC=45°,③正确;
④在△ABE 中,BE<AB+AE。
又∵AD=AE,∴BE<AB+AD,即 BE<AC+AD,④错误。故选 C。
3. D 【解析】如答图,延长 CB 到点 E,使 BE=CD,连结AE,
∴∠ABE+∠ABC=180°。
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠D+∠ABC=180°,
∴∠D=∠ABE。
∵AD=AB,BE=DC,
∴△ABE≌△ADC(SAS),
∴∠EAB=∠DAC,AE=AC,S△ABE=S△ADC,
∴∠CAB+∠EAB =∠BAC+∠DAC=90°,即∠EAC=90°,
∴△EAC 是等腰直角三角形,
∴四边形 ABCD 的面积=△EAC 的面积 =18。
4. A 【解析】如答图,延长 ED 到G,使 DG=ED,连结CG,FG。
在△BED 与△CGD 中,
∴△BED≌△CGD(SAS),∴CG=BE,
又∵DE⊥DF,∴FD 是EG 的垂直平分线,
∴FG=EF。∵GC+CF>FG,∴BE+CF>EF。
5. D 【解析】如答图,在 BC 上截取 BF=AB,连结 DF,
则有△ABD≌△FBD(SAS),
∴DF=DA=DE。
又∵∠ACB=∠ABC=40°,∠DFC=180°-∠A=80°,
∴∠FDC=60°。
∵∠EDC=∠ADB=180°-∠ABD-∠A=180°
∴△DCE≌△DCF(SAS),
6. B 【解析】如答图,在 CB 上取点 A₁,使得( 连结IA₁,IA,A₁D,CI,BI,则 BD=BA₁,易证△ACI≌△A₁CI,△A₁BI≌△DBI,
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7.1<AD<4 【解析】如答图,延长AD 到点 E,使 DE=AD,连结 BE。
在△ADC 和△EDB 中,•
∴△ADC≌△EDB(SAS),∴BE=AC=3。
在△ABE 中,AB-BE<AE<AB+BE,
即2<2AD<8,∴1<AD<4。
8.72 【解析】如答图,延长AG到点 G',与 BC 相交于点D,使 DG=DG',连结CG',则△BDG≌△CDG',
∵CG=10,∴△CGG'是直角三角形,
9.2或6 或8 【解析】根据题意,分2种情况讨论:
①点 E 在线段AB 上,
当AC=BE时,△ACB≌△BED,
∵AC=4 cm,∴BE=4 cm,∴AE=8-4=4(cm),
∴点 E 的运动时间为4÷2=2(s);
②点 E 在射线 BN 上,
当AC=BE 时,
∵AC=4 cm,∴BE=4 cm,∴AE=8+4=12(cm),
∴点 E 的运动时间为12÷2=6(s);
当AB=EB时,△ACB≌△BDE,AE=8+8=16(cm),点 E 的运动时间为16÷2=8(s)。
综上所述,点 E 的运动时间为 2 s 或 6 s 或 8 s 时,△DEB 与△BCA 全等。
10.45°或135°【解析】分 2种情况讨论:
①当△ABC 为锐角三角形,∠BAC 为锐角时,如答图1。
∵AD⊥BC,BE⊥AC,
∴∠BDF=∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠C+∠CBE=90°,∠C+∠CAD=90°,
∴∠CBF=∠CAD。
在△BDF 和△ADC 中,
∴△BDF≌△ADC(AAS),
∴BD=AD,
∴∠ABD=45°,
即∠ABC=45°。
②当△ABC 为钝角三角形,∠ABC 为钝角时,如图2,
同理可证△BDF≌△ADC(AAS),
∴BD=AD,
∴∠ABD=45°,
∴∠ABC=135°。
综上所述,∠ABC 的度数为45°或 135°。
11.①②③④ 【解析】在正方形 ABDE 和ACFG 中,AB=AE,AC=AG,∠BAE=∠CAG=90°,∴∠BAE+∠BAC=∠CAG+∠BAC,即∠CAE=∠BAG。
∵在△ABG 和△AEC 中,
∴△ABG≌△AEC(SAS),
∴BG=CE,①正确;
如答图,设 BG,CE 相交于点 N。
∵△ABG≌△AEC,∴∠ACE=∠AGB。
∵∠NCF+∠NGF=∠ACF+∠AGF=90°+90°=180°,
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∴∠CNG=360°-(∠NCF+∠NGF+∠F)=
∴BG⊥CE,②正确;
如答图,过点 E 作 EP⊥HA,交 HA 的延长线于点 P,过点 G 作GQ⊥AM 于点 Q。
∵AH⊥BC,∴∠ABH+∠BAH=90°。
∵∠BAE=90°,
∴∠EAP+∠BAH=180°-90°=90°,
∴∠ABH = ∠EAP, 即∠EAM = ∠ABC,④正确;
∵在△ABH 和△EAP 中,
∴△ABH≌△EAP(AAS),
∴EP=AH,同理可得GQ=AH,∴EP=GQ。
在△EPM 和△GQM 中,
∴△EPM≌△GQM(AAS),
∴EM=GM,
∴AM 是△AEG 的中线,③正确。
综上所述,结论①②③④都正确。
12.48 【解析】如答图,延长 BA 到点 F,使 AF=AC,连结EF。
∵AB+AC=BE,
∴AB+AF=BE,即BF=BE,
∵∠BAD=∠DAC=9°,AD⊥AE,即∠DAE=90°,
∠CAE=∠DAE-∠DAC=90°-9°=81°,
∴∠FAE=∠CAE。
在△AFE 和△ACE 中,
∴△AFE≌△ACE(SAS),∴∠F=∠ACE。
又∵∠ACE=∠B+∠BAC=∠B+18°,
∴∠F=∠B+18°,
解得
13.解:如答图,过点 B 作 BD⊥AC 交AC 于点 D,延长 CM 交 BD 于点 E,连结 AE。
∵∠BAC=∠BCA =44°,∴△ABC 是等腰三角形,AB=CB,∠ABC=92°。
又∵BD⊥AC,
∴BD 垂直平分AC,∠CBD=∠ABD=46°,
∴EC=EA,
∴∠EAC=∠ECA=30°。
∵∠EAC =∠EAM +∠MAC = 30°,∠BAC =∠BAE+∠EAD,
∴∠EAM=∠EAC-∠MAC=30°-16°=14°,∠BAE=∠BAC-∠EAC=44°-30°=14°,
∴∠BAE=∠EAM=14°。
∵∠EMA=∠ECA+∠MAC=30°+16°=46°,
∴∠EMA=∠EBA=46°。
又∵AE=AE,
∴△BEA≌△MEA(AAS),
∴AB=AM,
∴△ABM 为等腰三角形。
∵∠BAM=∠BAE+∠EAM=14°+14°=28°,
又∵∠CMA=180°-∠MCA-∠MAC=180°-
∴∠BMC=360°—∠CMA—∠BMA=360°—134°
14.解:如答图,连结 BD,AE。
∵DA⊥AB,FC⊥AB,
∴AD∥CF,∠DAB=∠BCF=90°。
在△DAB 和△BCF 中,
∴△DAB≌△BCF(SAS),
∴BD=BF,
∴∠BDF=∠BFD。
又∵AD∥CF,∴∠ADF=∠CFD,
∴ ∠ABF = ∠ADF + ∠DFB = ∠BFC +2∠CFD。
同理可得,∠BAF=∠AFC+2∠CFE。
又∵∠AFB=51°,∴∠ABF+∠BAF=129°,
∴∠BFC+2∠CFD+∠AFC+2∠CFE=51°+2∠DFE=129°,
解得∠DFE=39°。
15.解:(1)∵∠BAD=∠CAE=90°,
∴∠BAC+∠CAD=90°,∠CAD+∠DAE=90°,
∴∠BAC=∠DAE。
在△ABC 和△ADE 中,
∴△ABC≌△ADE(SAS)。
(2)∵∠CAE=90°,AC=AE,∴∠E=45°。
由(1)知△ABC≌△ADE,
∴∠BCA=∠E=45°。
∵AF⊥BC,∴∠CFA=90°,∴∠CAF=45°,
∴∠FAE=∠FAC+∠CAE=45°+90°=135°。
(3)如答图,延长 BF 到点 G,使得 FG=FB,连结AG。
∵AF⊥BG,∴∠AFG=∠AFB=90°。
在△AFB 和△AFG 中,
∴△AFB≌△AFG(SAS),
∴AB=AG,∠ABF=∠G。
∵△ABC≌△ADE,
∴AB=AD,∠CBA=∠EDA,CB=ED,
∴AG=AD,∠ABF=∠CDA,∴∠G=∠CDA。
∵∠GCA=∠DCA=45°,
在△CGA 和△CDA 中,
∴△CGA≌△CDA(AAS),∴CG=CD,
∴CD=CG=CB+BF+FG=CB+2BF=DE+2BF。
16.证明:(1)∵∠BAC=90°,
∴∠BAF+∠DAF=90°。
∵AE⊥BD,∴∠AFD=90°,
∴∠DAF+∠ADB=90°,
∴∠BAF=∠ADB。
(2)如答图,过点 C 作 CM⊥AC,交 AE 的延长线于点M,则∠ACM=90°=∠BAC,
∴CM∥AB,∴∠MCE=∠ABC=∠ACB。
∵∠BAF=∠ADB,∠ADB+∠FAD=90°,∠ABD+∠BAF=90°,
∴∠ABD=∠CAM。
在△ABD 和△CAM 中,
∴△ABD≌△CAM(ASA),
∴∠ADB=∠M,AD=CM。
∵D 为AC 的中点,∴AD=DC=CM。
在△CDE 和△CME 中,
∴△CDE≌△CME(SAS),∴∠M=∠EDC。
∵∠M=∠ADB,∴∠ADB=∠EDC。
17.(1)EF=BE+FD
解:(1)如答图1,延长 EB 到点 G,使 BG=DF,连结AG。
在△ABG 与△ADF 中,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠1=∠2,
∴∠GAE=∠EAF。
又∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS),
∴EG=EF。
∵EG=BE+BG,
∴EF=BE+FD。
(2)(1)中的结论 EF=BE+FD 仍然成立。理由如下:
如答图2,延长 EB 到点G,使 BG=DF,连结AG。
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABG+∠ABC=180°,
∴∠ABG=∠D。
在△ABG 与△ADF 中,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠1=∠2,
∴∠GAE=∠EAF。
又∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS),
∴EG=EF。
∵EG=BE+BG,
∴EF=BE+FD。
(3)分3种情况讨论:
①如答图3,当点 E 在BC 的延长线上,点 F 在CD的延长线上时,在 BE 上截取 BG,使 BG=DF,连结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
∴∠GAE=∠EAF。
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS),
∴EG=EF。
∵EG=BE-BG,
∴EF=BE-FD。
②如答图4,当点 E 在CB 的延长线上,点 F 在DC的延长线上时,在 DF 上截取DH=BE。
同①,得△AEB≌△AHD(SAS),
△AEF≌△AHF(SAS),
∴EF=FH=FD-DH=FD-BE。
③由(1),(2)得 EF=BE+FD。
④如答图5,当点 E 在 BC 的延长线上,点 F 在DC的延长线时,线段 EF,BE,FD 之间并无直接数量关系。
综上所述,EF=BE-FD 或EF=FD-BE 或EF=BE+FD。
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