内容正文:
12.5 全等三角形的判定(进阶)
题型一 添加条件使三角形全等
1.(22-23八年级上·北京朝阳·期末)如图,,下列条件①;②;③;④中,若只添加一个条件就可以证明,则所有正确条件的序号是( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③④
【答案】C
【分析】利用三角形全等的判定条件判定即可.
【详解】解:已知,
加上①,可用“”来判定.
加上②,可用“”来判定.
加上③,可用“”来判定
加上④不能判定
故选C.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定条件,熟练掌握是解题的关键.
2.(24-25八年级上·北京房山·期末)如图,在和中,,请添加一个条件 ,使得,添加正确的是( )
A. B. C. D.平分
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.根据全等三角形的判定,即可判断答案.
【详解】若添加,不满足全等三角形的判定,故选项A不符合题意;
若添加,不满足全等三角形的判定,故选项B不符合题意;
若添加,不满足全等三角形的判定,故选项C不符合题意;
若添加平分,则,,满足“”, 可判断,故选项D符合题意.
故选:D.
3.(23-24八年级上·北京平谷·期末)如图,在和中,若,且,请你添加一个适当的条件,使.添加的条件是: (写出一个即可).
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查全等三角形的判定,直角三角形的性质,对顶角性质.
先证明,又因为,根据全等三角形的判定定理,在与中只需要再加一对对应边相等即可使,所此求解即可.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∴当添加时,则在与中,
,
∴
故答案为:(答案不唯一).
4.(23-24八年级上·北京大兴·阶段练习)课上老师提出了这样一个问题:已知:如图,,再添加一个条件,可以证明.
(1)同学们认为可以添加的条件并不唯一,
同学甲添加的条件是:,则的理由是______
同学乙添加的条件是:,则的理由是______
同学丙添加的条件是:,则的理由是______
(2)若添加的条件是,证明:.
【答案】(1);;
(2)详见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质等知识点,
(1)根据全等三角形的判定定理逐一进行证明即可得解;
(2)根据全等三角形的判定定理推出,再根据全等三角形的性质得出,求出,再根据全等三角形的判定定理证明即可;
熟记全等三角形的判定定理是解此题的关键.
【详解】(1)同学甲:在和中,
,
∴,
故答案为:;
同学乙:在和中,
,
∴,
故答案为:;
同学丙:在和中,
,
∴,
故答案为:;
(2)在和中,
,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
在和中,
,
∴.
题型二 确定全等三角形的对数
5.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如图,在等腰三角形的底边的高上取一点E,连接,,则图中全等三角形的对数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】此题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定和性质,注意不要漏解.由已知证出,从而运用全等三角形性质及判定方法证明,.
【详解】解:图中的全等三角形共有3对.
理由如下:∵,,
∴,,,
在与中,
,
∴,
在与中
,
∴.
在与中
,
∴,
故选:C.
6.(24-25八年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,已知,为的平分线,、、…为的平分线上的若干点.如图1,连接、,图中有1对全等三角形;如图2,连、、、,图中有3对全等三角形;如图3,连接,图中有6对全等三角形,依此规律,第个图形中全等三角形的对数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,明确题意,准确找出规律是解题的关键,根据题意可得如图1,,共有对全等三角形;如图2:,,,共有对全等三角形;如图3:,,,,,,共有对全等三角形,由此发现规律,即可得到答案.
【详解】解:如图1:∵为的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴共对全等三角形;
同理,如图2:,,
∴,
∵,
∴,
∴共对全等三角形;
同理,如图3:,,,,,,共有对全等三角形,
由此发现,第个图形,全等三角形有对,
∴第个图形中有对全等三角形,
故选:B.
7.(21-22八年级上·安徽六安·期末)(1)如图1,已知,为的平分线上一点.连接,,在不作辅助线的情况下,能作为的依据是_______(从,,,中选择一个填入).
(2)如图2,已知,,为的平分线上两点连接,,,;全等三角形的对数是_______;
(3)如图3,已知,,,为的平分线上三点,连接,,,,,;全等三角形的对数是_______;
(4)依此规律,第个图形中有全等三角形的对数是_______.
【答案】(1)SAS;(2)3;(3)6;(4)
【分析】(1)利用SAS判定△ABD≌△ACD即可;
(2)由(1)知△ABD≌△ACD,利用SAS证△ABE≌△ACE,从而得到BD=CD,BE=CE,则可利用SSS证△BDE≌△CDE,即可得出答案;
(3)由(2)知△ABD≌△ACD,△ABE≌△ACE,△BDE≌△CDE,再利用SAS证△ABF≌△ACF,利用SSS证△BDF≌△CDF,△BEF≌△CEF,即可得出答案;
(4)由(1)(2)(3)总结出规律即可求解.
【详解】解:(1)∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
在△ABD和△ACD中,
,
∴△ABD≌△ACD(SAS),
故答案为:SAS;
(2)由(1)知△ABD≌△ACD,
∴BD=CD,
在△ABE和△ACE中,
,
∴△ABE≌△ACE,
∴BE=CE,
在△BDE和△CDE中,
,
∴△BDE≌△CDE,
∴全等三角形共有3个,
故答案为:3;
(3)同理可得△ABD≌△ACD,△ABE≌△ACE,△BDE≌△CDE,△ABF≌△ACF,△BDF≌△CDF,△BEF≌△CEF,共有6对全等三角形,
故答案为:6;
(4)第1个图有1对全等三角形,
第2个图有3=对全等三角形,
第3个图有6=对全等三角形,
…
第x个图有对全等三角形,
故答案为:.
【点睛】本题词考查全等三角形的判定,图形找规律,熟练掌握全等三角形的判定理是解题的关键.
题型三 网格中确定全等三角形
8.(22-23八年级上·湖北荆州·阶段练习)在如图所示的3×3网格中,△ABC是格点三角形(即顶点恰好是网格线的交点),则与△ABC有一条公共边且全等(不含△ABC)的所有格点三角形的个数是( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【分析】根据全等三角形的性质找出全等三角形即可.
【详解】解:如图所示,
以BC为公共边的全等三角形有三个分别为,,,
以AB为公共边的全等三角形有一个为,
∴共有4个三角形与△ABC有一条公共边且全等.
故选:B.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,理解全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.
9.(25-26七年级上·全国·课后作业)如图是的正方形网格,以点为两个顶点作位置不同的格点三角形,使所作的格点三角形与全等,这样的格点三角形最多可以画出( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.6个
【答案】C
【分析】本题考查三角形全等的判定方法,观察图形可知:与是对应边,B点的对应点在上方两个,在下方两个共有个满足要求的点,也就有四个全等三角形.
【详解】解:根据题意,运用可得与全等的三角形有个,线段的上方有两个点,下方也有两个点.
故选:C.
10.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,在正方形网格中,网格线的交点称为格点,点A,B,C,D,E,F,G都在格点上,图中不与全等的三角形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】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:,熟练掌握知识点是解题的关键.
根据网格特点,利用全等三角形的判定去判断即可.
【详解】解:如图:
由网格可知,
∴,
由网格可知均是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,故A可以证明全等,不符合题意;
如图:
同理可得,
∴,故B可以证明全等,不符合题意;
如图:
同理可得,
∴,故D可以证明全等,不符合题意;
如图:
由上可得,而是钝角三角形,
故与不可能全等,故C符合题意,
故选:C.
11.(23-24八年级上·内蒙古兴安盟·期末)如图,在的网格中,每个小正方形的边长都是1,点,,都在网格的交点上,点,若在该网格内找一点,使得与全等,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形,全等三角形的判定,勾股定理解三角形等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
根据网格及勾股定理确定点的位置,然后写出点的坐标即可.
【详解】解:如图所示,
∵,,,
,
∴.
故答案为:.
12.(24-25八年级上·江苏扬州·期中)小正方形网格中,三个顶点均在格点上的三角形叫做格点三角形.设每个小正方形边长为1.如下图,格点,
(1)图中格点的面积是_______;
(2)按要求画图:
①在图1中画一个与全等且有一条公共边的格点三角形;
②在图2中画一个与全等且只有唯一公共点A的格点三角形;
③在图3中画一个面积为5的格点直角三角形且直角边为网格图中的斜格点线段.
【答案】(1)
(2)①见解析②见解析③见解析
【分析】本题考查作图-应用与设计,三角形的面积,全等三角形的判定和性质,直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
(1)利用三角形面积公式求解即可.
(2)①根据全等三角形的判定,画出图形即可.
②利用轴对称法画出图形即可.
③画出直角三角形即可.
【详解】(1)解:的面积,
故答案为:;
(2)解:①如图,即为所画(答案不唯一)
②如图,即为所画(答案不唯一)
③如图,即为所画(答案不唯一)
题型四 灵活选用判定方法证明全等
13.(23-24八年级上·北京朝阳·阶段练习)如图,在中,,点是的中点,点在上.
(1)图中全等三角形有:___________;(写出所有的全等三角形)
(2)请你选择其中一组进行说明它们为什么会全等?
你选择的证明是______________________.
证明:
【答案】(1)
(2),;见详解
【分析】(1)由全等三角形的判定方法容易得出结果;
(2)由得出即可.
【详解】(1)解:图中全等三角形有;故答案为:;
(2)选择;理由如下:
∵是的中点,
∴,
在和中,,
∴;
故答案为:,.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质、全等三角形的判定;熟记全等三角形的判定方法是解决问题的关键.
14.(24-25八年级上·北京·期中)如图,点在一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了平行线的性质,三角形外角性质,三角形全等的性质与判定,掌握全等知识点的应用是解题的关键.
()根据平行线的性质可得,根据线段的和差关系可得,进而根据即证明;
()由全等三角形的性质得,再通过三角形外角性质求出即可;
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中
,
∴;
(2)解:由()得,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
15.(24-25八年级上·北京顺义·期末)在中,,于点,过点作于点,过点作,交的延长线于点.
(1)依题意补全图形,并证明;
(2)如果,,求,的长.
【答案】(1)见解析;
(2),.
【分析】()依题意补全图形,由,,得,,再通过同角的余角相等得出, 然后根据“”即可求证;
()由勾股定理得出,再通过等面积法,求出,然后根据勾股定理求出,最后由全等三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:依题意补全图形如图,
证明:∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴在和中,
,
∴ ;
(2)解:在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵ ,
∴.
【点睛】本题考查了按语句画图,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等面积法,同角的余角相等,掌握知识点的应用是解题的关键.
16.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图,已知点B、C、D在同一条直线上,和都是等边三角形.交于F,交于H.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)判断的形状并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)等边三角形,理由见解析
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质及等边三角形的判定和性质,熟练掌握等边三角形的性质是解答的关键.
(1)利用等边三角形的性质得出条件,可证明:;
(2)利用得出,再运用平角定义得出进而得出因此;
(3)由和根据“有一个角是的等腰三角形是等边三角形”可得是等边三角形.
【详解】(1)证明:和都是等边三角形
,
,
在和中,
,
;
(2)证明:,
.
,
.
,
在和中,
,
,
;
(3)解:是等边三角形.
理由如下:
由(2)知,,
是等边三角形.
17.(24-25八年级上·北京通州·期末)如图,在四边形中,,,于点F,交于点E,连结,若平分.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,勾股定理,角平分线的性质,
对于(1),根据角平分线的性质得,再结合已知条件根据“斜边直角边”证明这两个三角形全等;
对于(2),先根据全等三角形的性质求出,再根据角平分线的性质求出,然后根据勾股定理得出答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵平分,且,
∴.
∴在和中,
∴;
(2)解:∵,
∴.
∵平分,
∴.
又∵,,
∴,
∴,
在中,,,
∴.
题型一 全等三角形与尺规作图
18.(22-23八年级上·北京东城·期中)(1)如图,在平面直角坐标系中,点.
①在图中画出关于y轴对称的,并直接写出点和点的坐标;
②的面积为 ;
③在x轴上存在点P,使得的值最小,则点P的坐标为 .
(2)在正方形网格中,网格线的交点叫做格点,三个顶点均在格点上的三角形叫做格点三角形.
是格点三角形.
①在图1中画出一个与全等且有一条公共边的格点三角形;
②在图2中画出一个与全等且有一个公共点A的格点三角形.
【答案】(1)①见解析,;②;③;(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)①根据轴对称的性质分别作出的对称点,连接即可,写出的坐标;②用所在矩形面积减去周围三个小三角形的面积即可;③作点B关于x轴的对称点,连接交x轴于点;
(2)①根据全等三角形的性质结合格点三角形作图即可;②根据全等三角形的性质结合格点三角形作图即可.
【详解】解:(1)①如图所示,即为所求,
由图形知,,;
②的面积,
故答案是:;
③如图,作点B关于x轴的对称点,连接交x轴于点P,
由图形知,点即为所求,点P的坐标为,
故答案为:;
(2)①如图,即为所求,
②如图,即为所求.
【点睛】本题考查了轴对称变换作图,轴对称的性质,格点作图,全等三角形的性质,读懂题意,根据题目要求正确作图是关键.
19.(20-21八年级上·北京·期中)如图,在正方形网格内(每个小正方形的边长1),有一格点三角形ABC(三个顶点分别在正方形的格点上),现需要在网格内构造一个新的格点三角形与原三角形全等,且有一条边与原三角形的一条边重合,请画出所有满足条件的格点三角形的第三个顶点,并在网格图中标注.
【答案】见解析
【分析】根据全等三角形的判定依据题目要求画出图形即可.
【详解】解:如图满足条件的三角形如图所示,有5个.
【点睛】本题考查全等三角形的判定,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
20.(23-24八年级上·湖北鄂州·期末)在如图所示的的网格中,的三个顶点、、均在格点上.
(1)探究一:如图1,作出关于直线对称的.(不写作法步骤,仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹);
(2)探究二:如图2,在直线上作一点,使的周长最小.(不写作法步骤,仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹);
(3)探究三:如图3,请尝试运用构造全等三角形法,作出格点边上的高.(不写作法步骤,仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查做出轴对称图形,全等三角形判定及性质.
(1)根据点坐标到直线的距离即可得出;
(2)作点关于直线对称点,连接,交于点即可;
(3)延长交于点,则即为所求,再利用全等三角形判定及性质即可求出.
【详解】(1)解:根据题意以及网格的特点直接作出关于直线对称的,如图所示;
(2)作点关于直线对称点,连接,交于点,如图所示;
则的周长
点即为所求;
(3)解:延长交于点,则即为所求,如图所示:
.,,
,
,
,
,
.
即为所求边上的高.
题型二 多次证全等求解或证明结论
21.(23-24八年级上·全国·课后作业)【问题提出】
满足两边和其中一边的对角分别相等的两个三角形是否全等?
【初步思考】
在和中,,,,然后对是直角、钝角、锐角进行分类.
【深入探究】
(1)当是直角时,如图1,在和中,,,,根据__________,可以知道.
(2)当是钝角时,如图2,在和中,,,,求证:.
(3)当是锐角时,请你用尺规在图3中作出,满足,,,但和不全等.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)利用斜边直角边相等来判定直角三角形全等即可;
(2)过点C作交的延长线于G,过点F作交的延长线于H,利用角角边判定即可.;
(3)通过边边角画出反例即可.
【详解】(1)解:∵,
在和中,,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图,过点C作交的延长线于G,过点F作交的延长线于H,
∵,且都是钝角,
∴,
即,
在和中,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
在和中,,
∴;
(3)解:如图,在和,,
和不全等;
.
【点睛】本题主要考查三角形全等的判定及性质,能够熟练运用全等三角形判定的原理是解题关键.
22.(24-25八年级上·北京大兴·期末)如图,在中,是边上的中线,,,.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】延长到点H,使,连接.证,得,.再证明,即可得证.
【详解】证明:延长到点H,使,连接.
∵是边上的中线,
∴.
∴在和中
,
∴,
∴,.
∵,
∴
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
在和中
,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定及性质,平行线的判定及性质,同角的补角相等,中线定义,熟练掌握全等三角形的判定及性质,平行线的判定及性质是解题的关键.
23.(24-25八年级上·北京·期中)如图,在等边中,点P为内一点,连接,以P为顶点作,且,连接,.
(1)如图1,用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)如图2,当时,
①直接写出的度数为______;
②若D为的中点,连接,请用等式表示与的数量关系,并证明.
【答案】(1),证明见解析
(2)①;②,证明见解析
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,利用倍长中线构造平行四边形是解题的关键.
(1)利用证明,即可得出答案;
(2)①由三角形内角和定理知,再利用角度之间的转化对进行转化,,从而解决问题;
②延长到,使,连接,,得出,则,,再利用证明,得.
【详解】(1),
证明:是等边三角形,
,,
.
∵,且,
∴是等边三角形,
∴,
,
∴
,
;
(2)①当时,
则,
,
,
,
故答案为:;
②,理由如下:
延长到,使,连接,,
为的中点,
,
∵
,
∴,,
又,
,
,
又,,
△,
,
又为正三角形,
,
.
24.(24-25八年级上·北京西城·期中)在平面直角坐标系中,点的坐标为,点在轴上.
(1)如图1,若点在轴正半轴上,,,交轴于点,
①若,则______:
②若点的坐标为,求点坐标.
(2)如图2,若点在轴负半轴上,轴于点,轴于点,,交直线于点,若点,,求的长.
【答案】(1)①,②;
(2)的长为.
【分析】本题考查了几何与坐标,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)①先得到是等腰直角三角形,再得出,,利用三角形外角的定义即可求解;
②作轴于点轴于点,则,证明,得到,即可求解;
(2)作于点,则,先证明,得到,再证明,得到,即可求解.
【详解】(1)解:①∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
故答案为:;
②如图1,作轴于点轴于点,则,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
在和中,
,
,
,
,
∴;
(2)解:如图2,作于点,则,
,,轴于点,轴于点,
∴,,,,
∴,,
∴, ,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
,
,
,
∴的长为.
题型三 由全等三角形的判定与性质确定线段之间的关系
25.(24-25八年级上·北京海淀·期中)已知,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且.
(1)为探究上述问题,小王同学先画出了其中一种特殊情况,即如图1,当时.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点,使,连接.
请你在图1中添加上述辅助线,并补全下面的思路.
小明的解题思路:先证明_____;再证明了_____,即可得出,,之间的数量关系为_____.
(2)请你借鉴小王的方法探究图2,当时,上述结论是否依然成立,如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.
(3)如图3,若、分别是边、延长线上的点,其他已知条件不变,此时线段,,之间的数量关系为_____.(不用证明)
【答案】(1)图见解析,,,
(2)成立,证明见解析
(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是利用截长补短法,构造全等三角形.
(1)根据题意,画出图形,先证明,再证明,即可得出结论;
(2)延长到点,使,连接,先证明,再证明,即可得出结论;
(3)在上取一点,使,先证明,再证明,即可得出结论.
【详解】(1)解:补全图形,如图:
解题思路为:先证明,再证明,即可得出之间的数量关系为;
故答案为:,,;
(2)解:成立,证明如下:
延长到点,使,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即:,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:在上取一点,使,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,
∴,
又,
∴,
∴.
故答案为:.
26.(21-22八年级上·山东威海·期中)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.
【阅读理解】
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:
(1)如图1,延长到点E,使,连接.根据__________可以判定__________,得出__________.
这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是__________.
【方法感悟】
当条件中出现“中点”,“中线”等条件时,可以考虑作“辅助线”——把中线延长一倍,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中,这种作辅助线的方法称为“中线加倍”法.
【问题解决】
(2)如图2,在中,,D是边的中点,,交于点E,交于点F,连接,请判断的数量关系,并说明理由.
【问题拓展】
(3)如图3,中,,,是的中线,,,且,请直接写出的长.
【答案】(1);;;;(2),理由见解析;(3)
【分析】(1)如图1,延长,使,连接,利用证明,得到,再由三角形三边的关系得到,则,即可求出;
(2)延长使,连接,根据垂直平分线的性质得到,然后利用证明,得到,,进而得到,最后根据勾股定理证明即可;
(3)延长交的延长线于点F,根据证明,然后根据垂直平分线的性质得到,最后根据全等三角形的性质求解即可.
【详解】解:(1)延长,使,连接,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(2),
证明:如图所示,延长到G,使,连接,
∵,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴在中,由勾股定理得,
∴;
(3)解:如图所示,延长交的延长线于点F,
∵,
∴,
∵是中线,
∴,
在和中,
,
,
∴,,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵,
∴.
【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定方法,三角形的三边关系,勾股定理,线段垂直平分线的性质,“倍长中线”法的运用,解题的关键是根据题意作出辅助线构造全等三角形.
27.(22-23八年级下·北京海淀·阶段练习)如图,在中,,,点是直线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)如图①,当,且点在线段上时,线段和之间的数量关系是 ;
(2)如图②,当,且点在线段上时,猜想线段、、之间的数量关系,并加以证明;
(3)当,,时,请求出的长.
【答案】(1)
(2);证明见解析
(3)的长度为或
【分析】本题考查几何变换的综合应用,涉及全等三角形的判定和性质,勾股定理的应用,解题的关键是掌握全等三角形的判定性质.
(1)由将线段绕点逆时针旋转得到线段,得,,从而,故,得;
(2)根据,得,由,即知,从而,有,故;
(3)根据,得,分两种情况:①当在线段上时,,得到;
②当在延长线上时,,得.
【详解】(1)解:,理由如下:
如图:
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
,,
,
在与中,,
,
;
(2)解:线段、、之间的数量关系为,证明如下:
如图:
,
,
同(1)可证,
,
,
,
;
(3)解,
∴,
①当在线段上时,如图:
∵,
,
由(2)知
;
②当在延长线上时,如图:
∵,
,
;
综上所述,的长度为或.
题型四 全等三角形的动态问题
28.(24-25八年级上·四川眉山·期中)如图,于点,,,射线于点,一动点从点出发以的速度沿射线运动,点为射线上一动点,随着点运动而运动,始终保持,当点经过 秒时,与全等.(注:点与不重合)
【答案】或或
【分析】本题考查了全等三角形的性质;设点经过t秒时,与全等;由斜边,分类讨论或时的情况,求出t的值即可.
【详解】解:设点经过秒时,与全等;此时,
分情况讨论:
(1)当点在点的左侧时,,则,
∴,
∴;
(2)当点E在点B的右侧时,
①,时,,
∴;
②,时,,
∴.
综上所述,点经过或或秒时,与全等.
故答案为:或或.
29.(22-23八年级下·北京平谷·期末)如图,直线与x轴和y轴分别交与A,B两点,射线于点A,若点C是射线上的一个动点,点D是x轴上的一个动点,且以A,C,D为顶点的三角形与全等,则的长为 .
【答案】6或
【分析】根据一次函数解析式可求出A点和B点坐标,从而求出的两条直角边,并运用勾股定理求出.根据已知可得,分别从或时,即当时,,或时,,分别求得的值,即可得出结论.
【详解】解:∵直线与x轴和y轴分别交与A、B两点,
当时,即,
解得:,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∵,点C在射线上,
∴,即,
∵,
∴.
若以为顶点的三角形与全等,则或,即或,
如图1所示,当时,,
∴;
如图2所示,当时,,
∴.
综上所述,的长为6或.
故答案为:6或.
【点睛】本题考查了一次函数的应用、全等三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,掌握一次函数的图象与性质是解题的关键.
30.(24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图;在四边形中,,动点从点向点运动,速度为3,同时点从点沿射线方向运动,当和全等时,求点运动速度.
【答案】或
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,根据题意,分类讨论:当,,时;当,时;根据全等三角形的性质,行程问题的数量关系即可求解.
【详解】解:如图所示,
当,,时,,
∴,
∴点运动的时间为,
∴点运动的速度为;
如图所示,
当,时,,
∴,
∴点运动的时间为,
点运动的速度为;
综上所述,点运动速度为或.
题型五 全等三角形的应用
31.(23-24八年级上·安徽芜湖·期中)如图,小明在游乐场玩两层型滑梯,每层楼梯高度相同(),都为2.5米,他想知道左右两个滑梯和的长度是否相等,于是制定了如下方案:
课题
探究两个滑梯的长度是否相等
测量工具
长度为6米的卷尺
测量步骤
①测量线段的长度;②测量线段的长度
测量数据
米,米
(1)根据小明的测量方案和数据,判断两个滑梯和的长度是否相等?并说明理由;
(2)猜想两个滑梯和所在直线的位置关系,并证明.
【答案】(1)和的长相等,理由见解析
(2),证明见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的应用,直角三角形的性质,关键是掌握全等三角行的判定以及性质.
(1)证明,由全等三角形的性质得出;
(2)延长交于点,由全等三角形的性质得出,则可得出结论.
【详解】(1)解:.
理由:∵米,米
∴米,,
∵米,
∴,
在和中,
∴
∴,即和的长相等.
(2)解:.
理由:延长交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
32.(25-26八年级上·全国·单元测试)【问题情境】如图,池塘的两端有A,B两点,现需要测量该池塘的两端A,B之间的距离,需要如何进行呢?
【方案解决】同学们想出了如下的两种方案:
方案一:如图①,先在平地上取一个可直接到达A,B的点C,再连接,并分别延长至点D,至点E,使,,最后量出的距离就是的距离;
方案二:如图②,过点B作的垂线,在上取C,D两点,使.接着过点D作的垂线,在垂线上选一点E,使A,C,E三点在一条直线上,则测出的长即是的距离.
(1)方案一是否可行?请说明理由.
(2)方案二是否可行?请说明理由.
(3)明明同学提出,在方案二中,并不一定需要,,只需要_______就可以了,请把明明所说的条件补上.
【答案】(1)可行,理由见解析
(2)可行,理由见解析
(3)
【分析】本题考查全等三角形的应用,掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
(1)证明 即可;
(2)证明 即可;
(3)补充条件,证明 即可.
【详解】(1)解:方案一可行,理由如下:
在和中,
,
,
;
(2)解:方案二可行,理由如下:
,,
,
在和中,
,
,
;
(3)解:补充条件,
在和中,
,
,
.
故答案为:.
33.(24-25八年级上·吉林长春·期末)伊通河两岸风光旖旎,是附近居民散步休闲的好去处,为了测量伊通河两岸的宽度,两个数学研究小组设计了不同的方案,如下表:
课题
测量河流宽度
工具
测角仪、标杆、皮尺等
小组
第一小组
第二小组
测量方案
如图,观测者在河南岸找到一点,正好位于对岸树的正南方向.从点出发,沿着南偏西的方向走到点,此时恰好测得.
如图,观测者在河南岸找到一点,正好位于对岸树的正南方向.从点向西走到点,在点插上一根标杆,继续向西走相同的路程,到达点后,一直向南走到点,使得树、标杆、人在同一条直线上.
测量示意图
(1)第一小组方案中需要的工具有____________;
(2)第一小组测得米,请你根据第一小组的方案计算河宽;
(3)第二小组认为只要测得就能得到河宽,你认为第二小组的方案可行吗?如果可行,请给出证明;如果不可行,请说明理由.
【答案】(1)测角仪、皮尺
(2)8米
(3)可行,见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的外角性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质,以及等腰三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据题意即可求解;
(2)根据题意可得:,然后利用三角形的外角性质可得,从而利用等角对等边可得米,即可解答;
(3)根据题意可得:,,,从而可得,然后利用全等三角形的性质可得,即可解答;
【详解】(1)解:第一小组方案中需要的工具有测角仪、皮尺,
故答案为:测角仪、皮尺;
(2)解:由题意得:,
,
,
,
米,
河宽为米;
(3)第二小组的方案可行,
证明:由题意得:,,,
,
,
只要测得就能得到河宽.
34.(24-25八年级上·山西晋城·阶段练习)如图,这是脊柱侧弯测量显示的示意图,角()是一个测量侧弯曲角度的方法,用于评估脊柱侧弯的严重程度,当角为脊柱侧弯.已知,,,.
(1)与全等吗?请说明理由.
(2)若小明是轻度脊柱侧弯(),直接写出与相等的角: .
【答案】(1)全等,理由见解析
(2),
【分析】本题主要考查直角三角形全等的判定与同角的余角相等等知识,正确识别图形是解答本题的关键.
(1)根据可证明与全等;
(2)根据直角三角形的性质可知:与互余,与互余,根据同角的余角相等可得结论.
【详解】(1)解:与全等,理由如下:
∵,,
∴
∵,,
∴即
∴;
(2)解:∵,,
∴与都是直角三角形,
∴,
∴又,
∴.
故答案为:,.
35.(24-25八年级上·北京海淀·期末)在中,,,点在上(与点,不重合),连接,是的中点,是平面上一点,满足,连接,.
(1)如图1,,点在的延长线上.
①依题意补全图形;
②用等式表示和的数量关系,并证明;
(2)如图2,,若(1)中和的数量关系仍成立,直接写出的大小(用含的式子表示).
【答案】(1)①见解析;②
(2)或
【分析】题目主要考查全等三角形的判定和性质,等边三角形及等腰三角形的判定和性质,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)①根据题意补全图形即可;②延长至F,使得,连接,根据等边三角形的判定和性质及全等三角形的判定得出,,再由全等三角形的性质求解即可;
(2)分两种情况:当点P在直线右下方时,当点P在直线左下方时,方法同②相似,求证即可.
【详解】(1)解:①补全图形如下:
②延长至F,使得,连接,如图所示:
∵,,
∴为等边三角形,,
∴,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)当点P在直线右下方时,如图所示:
延长至F,使得,连接,如图所示:
∵,,
∴为等腰三角形,,
∵,,
∴,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
当点P在直线左下方时,如图所示:
同理得:,,,
∴,
综上可得:或.
36.(23-24八年级下·广西南宁·开学考试)如图,与都是等边三角形,连接,,点,分别是,的中点,连接,,.
(1)求证:;
(2)求证:是等边三角形;
(3)如图,与都是等腰直角三角形,连接,,点,分别是,的中点,连接,.若点恰好也是的中点,且,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由等边三角形的性质得,,,可推导出,进而证明,得;
(2)由,,且,证明,而,,可证明,得,,可推导出,则是等边三角形;
(3)由等腰直角三角形的性质得,,,可推导出,进而证明,得,,而,,所以,可证明,得,,推导出,因为,点是的中点,所以,则 ,所以,.
【详解】(1)证明:∵与都是等边三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴;
(2)证明:∵点,分别是,的中点,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴,,
∴,
∴是等边三角形.
(3)解:∵与都是等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴,,
∵点,分别是,的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴,,
∴,
∵,且点也是的中点,
∴,
∴ ,
∵,,
∴ ,
∴,
∴的面积为.
【点睛】此题是三角形综合题,重点考查等边三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、线段中点的定义、全等三角形的判定与性质、三角形的面积公式等知识,此题综合性强,难度较大,证明是解题的关键.
37.(24-25八年级上·北京·期中)已知,平面内线段,点C,M,N,满足:,,,连接,D为的中点,连接、.
(1)如图1,当点C在线段上时,直接写出与的位置关系.
(2)如图2,当点C在线段上方时,若,求的度数.
(3)线段从图2的位置出发,绕着点顺时针转到线段下方,且使线段同时落在和的内部,在运动的过程中,下列说法始终正确的有______.
平分
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)延长交延长线于点,由同旁内角互补两直线平行可得,由两直线平行内错角相等可得,利用可证得,于是可得,,即为中点,利用等式的性质可推出,由三线合一即可得出结论;
(2)延长至点,使得,连接,,利用可证得,于是可得,,利用多边形内角和问题及三角形的内角和定理可推出,进而利用可证得,于是可得,,又可证得为等边三角形,于是有,进而可得,于是得解;
(3)延长至点,使得,连接,,利用可证得,于是可得,,,利用多边形内角和问题及三角形的内角和定理可推出,进而利用可证得,于是可得,,由等边对等角可得,由三线合一可得,故说法正确;由三线合一可知,平分,而,故说法错误;由各三角形之间的面积关系可得,故说法错误;由各角之间的和差关系可得,故说法正确;综合以上,即可得出答案.
【详解】(1)解:如图,延长交延长线于点,
,
,
,
为的中点,
,
在和中,
,
,
,,
为中点,
,,
,
即:,
为等腰三角形,
又为中点,
;
(2)解:如图,延长至点,使得,连接,,
为的中点,
,
在和中,
,
,
,,
,
,,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
又,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
;
(3)解:如图,延长至点,使得,连接,,
为的中点,
,
在和中,
,
,
,,,
,
,,,
,
在和中,
,
,
,,
为等腰三角形,,
又,
,
故说法正确;
由三线合一可知,平分,
而,
故说法错误;
,
,
,
,
故说法错误;
,
故说法正确;
综上,在运动的过程中,上述说法始终正确的有:,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了同旁内角互补两直线平行,两直线平行内错角相等,全等三角形的判定与性质(和),等式的性质,三线合一,多边形内角和问题,三角形的内角和定理,等边三角形的判定与性质,等边对等角,三角形的面积公式等知识点,添加适当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
38.(23-24八年级上·北京海淀·期中)已知,,,连接,N为的中点.
(1)如图,若A、M、D共线,求的值;
(2)如图,若A、M、D不共线时,上述结论是否依然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)
(2)依然成立,证明见解析
【分析】(1)延长与,相交于点E.由可证,于是可证,则,再结合已知条件可证是等腰三角形,则利用等腰三角形“三线合一”可证,于是得证.
(2)延长至点I,使,连接.易证,于是,再利用五边形的内角和并结合已知条件可证及周角定义可证,因此,于是可证,则,结合可证,,于是得证.
【详解】(1)延长与,相交于点E.(如图)
∵
∴
∴
N为的中点,则
∴
∴,,
∵
∴
即,又
∴(等腰三角形底边上的中线也是底边上的高)
∴,
∴.
(2)上述结论仍然成立.理由如下:
延长至点I,使,连接(如图)
∵
∴
∴
∵
∴
∵
∴,
又
∴
∴,
又
∴(等腰三角形底边上的中线是底边上的高)
∴,
∴.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质、等腰三角形的“三线合一”、多边形内角和等知识点,解题的关键是构造全等三角形.
39.(21-22八年级上·湖北武汉·期中)已知中,
(1)如图1,点E为的中点,连接并延长到点F,使,则与的数量关系是 .
(2)如图2,若,点E为边上一点,过点C作的垂线交的延长线于点D,连接,若,求证:.
(3)如图3,点D在内部,且满足,点M在的延长线上,连接交的延长线于点N,若点N为的中点,求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)通过证明,即可求解;
(2)过点A作于H,过点C作交的延长线于T,通过得到AF=CD,再通过即可求解;
(3)过点M作交的延长线于T,交于G,在上取一点K,使得,利用全等三角形的性质证明,即可解决.
【详解】(1)解:∵点E为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图2,过点A作于H,过点C作交的延长线于T,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(3)证明:过点M作交的延长线于T,交于G,在上取一点K,使得,
连接.
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
40.(21-22八年级上·福建龙岩·阶段练习)平面直角坐标系中,点A,C分别是x轴和y轴上的动点,,.
(1)如图1,若,,求点B的坐标;
(2)如图2,设交x轴于点D,,若平分,求点B的纵坐标;
(3)如图3,当点C运动到原点O时,的平分线交y轴于点E,,将沿翻折,的对应边的延长线交于点G,H为线段上一点,且,求的值.(用含t的式子表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)作轴于点H,证明,由全等三角形的性质得出,,求出,则可得出答案;
(2)作轴于点E,并延长交的延长线于点F,证明,由全等三角形的性质得出,证明,得出,则可得出答案;
(3)连接,作于点M,于点N,证明,由全等三角形的性质得出,证明,得出,由折叠的性质得出,证得,则可求出答案.
【详解】(1)解:如图1中,
作轴于点H,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
则;
(2)解:如图2中,作轴于点,并延长交的延长线于点,
,
平分,
,
在和中,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
点的纵坐标为;
(3)解:如图3中,连接,作于点,于点,
∵点E在的平分线上,平分,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
由折叠可知:,
,
,
,
.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了折叠的性质,全等三角形的性质和判定,角平分线的性质,坐标与图形性质,等腰直角三角形性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
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12.5 全等三角形的判定(进阶)
题型一 添加条件使三角形全等
1.(22-23八年级上·北京朝阳·期末)如图,,下列条件①;②;③;④中,若只添加一个条件就可以证明,则所有正确条件的序号是( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③④
2.(24-25八年级上·北京房山·期末)如图,在和中,,请添加一个条件 ,使得,添加正确的是( )
A. B. C. D.平分
3.(23-24八年级上·北京平谷·期末)如图,在和中,若,且,请你添加一个适当的条件,使.添加的条件是: (写出一个即可).
4.(23-24八年级上·北京大兴·阶段练习)课上老师提出了这样一个问题:已知:如图,,再添加一个条件,可以证明.
(1)同学们认为可以添加的条件并不唯一,
同学甲添加的条件是:,则的理由是______
同学乙添加的条件是:,则的理由是______
同学丙添加的条件是:,则的理由是______
(2)若添加的条件是,证明:.
题型二 确定全等三角形的对数
5.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如图,在等腰三角形的底边的高上取一点E,连接,,则图中全等三角形的对数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.(24-25八年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,已知,为的平分线,、、…为的平分线上的若干点.如图1,连接、,图中有1对全等三角形;如图2,连、、、,图中有3对全等三角形;如图3,连接,图中有6对全等三角形,依此规律,第个图形中全等三角形的对数是( )
A. B. C. D.
7.(21-22八年级上·安徽六安·期末)(1)如图1,已知,为的平分线上一点.连接,,在不作辅助线的情况下,能作为的依据是_______(从,,,中选择一个填入).
(2)如图2,已知,,为的平分线上两点连接,,,;全等三角形的对数是_______;
(3)如图3,已知,,,为的平分线上三点,连接,,,,,;全等三角形的对数是_______;
(4)依此规律,第个图形中有全等三角形的对数是_______.
题型三 网格中确定全等三角形
8.(22-23八年级上·湖北荆州·阶段练习)在如图所示的3×3网格中,△ABC是格点三角形(即顶点恰好是网格线的交点),则与△ABC有一条公共边且全等(不含△ABC)的所有格点三角形的个数是( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
9.(25-26七年级上·全国·课后作业)如图是的正方形网格,以点为两个顶点作位置不同的格点三角形,使所作的格点三角形与全等,这样的格点三角形最多可以画出( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.6个
10.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,在正方形网格中,网格线的交点称为格点,点A,B,C,D,E,F,G都在格点上,图中不与全等的三角形是( )
A. B. C. D.
11.(23-24八年级上·内蒙古兴安盟·期末)如图,在的网格中,每个小正方形的边长都是1,点,,都在网格的交点上,点,若在该网格内找一点,使得与全等,则点的坐标为 .
12.(24-25八年级上·江苏扬州·期中)小正方形网格中,三个顶点均在格点上的三角形叫做格点三角形.设每个小正方形边长为1.如下图,格点,
(1)图中格点的面积是_______;
(2)按要求画图:
①在图1中画一个与全等且有一条公共边的格点三角形;
②在图2中画一个与全等且只有唯一公共点A的格点三角形;
③在图3中画一个面积为5的格点直角三角形且直角边为网格图中的斜格点线段.
题型四 灵活选用判定方法证明全等
13.(23-24八年级上·北京朝阳·阶段练习)如图,在中,,点是的中点,点在上.
(1)图中全等三角形有:___________;(写出所有的全等三角形)
(2)请你选择其中一组进行说明它们为什么会全等?
你选择的证明是______________________.
证明:
14.(24-25八年级上·北京·期中)如图,点在一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
15.(24-25八年级上·北京顺义·期末)在中,,于点,过点作于点,过点作,交的延长线于点.
(1)依题意补全图形,并证明;
(2)如果,,求,的长.
16.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图,已知点B、C、D在同一条直线上,和都是等边三角形.交于F,交于H.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)判断的形状并说明理由.
17.(24-25八年级上·北京通州·期末)如图,在四边形中,,,于点F,交于点E,连结,若平分.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
题型一 全等三角形与尺规作图
18.(22-23八年级上·北京东城·期中)(1)如图,在平面直角坐标系中,点.
①在图中画出关于y轴对称的,并直接写出点和点的坐标;
②的面积为 ;
③在x轴上存在点P,使得的值最小,则点P的坐标为 .
(2)在正方形网格中,网格线的交点叫做格点,三个顶点均在格点上的三角形叫做格点三角形.
是格点三角形.
①在图1中画出一个与全等且有一条公共边的格点三角形;
②在图2中画出一个与全等且有一个公共点A的格点三角形.
19.(20-21八年级上·北京·期中)如图,在正方形网格内(每个小正方形的边长1),有一格点三角形ABC(三个顶点分别在正方形的格点上),现需要在网格内构造一个新的格点三角形与原三角形全等,且有一条边与原三角形的一条边重合,请画出所有满足条件的格点三角形的第三个顶点,并在网格图中标注.
20.(23-24八年级上·湖北鄂州·期末)在如图所示的的网格中,的三个顶点、、均在格点上.
(1)探究一:如图1,作出关于直线对称的.(不写作法步骤,仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹);
(2)探究二:如图2,在直线上作一点,使的周长最小.(不写作法步骤,仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹);
(3)探究三:如图3,请尝试运用构造全等三角形法,作出格点边上的高.(不写作法步骤,仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹)
题型二 多次证全等求解或证明结论
21.(23-24八年级上·全国·课后作业)【问题提出】
满足两边和其中一边的对角分别相等的两个三角形是否全等?
【初步思考】
在和中,,,,然后对是直角、钝角、锐角进行分类.
【深入探究】
(1)当是直角时,如图1,在和中,,,,根据__________,可以知道.
(2)当是钝角时,如图2,在和中,,,,求证:.
(3)当是锐角时,请你用尺规在图3中作出,满足,,,但和不全等.(不写作法,保留作图痕迹)
22.(24-25八年级上·北京大兴·期末)如图,在中,是边上的中线,,,.求证:.
23.(24-25八年级上·北京·期中)如图,在等边中,点P为内一点,连接,以P为顶点作,且,连接,.
(1)如图1,用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)如图2,当时,
①直接写出的度数为______;
②若D为的中点,连接,请用等式表示与的数量关系,并证明.
24.(24-25八年级上·北京西城·期中)在平面直角坐标系中,点的坐标为,点在轴上.
(1)如图1,若点在轴正半轴上,,,交轴于点,
①若,则______:
②若点的坐标为,求点坐标.
(2)如图2,若点在轴负半轴上,轴于点,轴于点,,交直线于点,若点,,求的长.
题型三 由全等三角形的判定与性质确定线段之间的关系
25.(24-25八年级上·北京海淀·期中)已知,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且.
(1)为探究上述问题,小王同学先画出了其中一种特殊情况,即如图1,当时.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点,使,连接.
请你在图1中添加上述辅助线,并补全下面的思路.
小明的解题思路:先证明_____;再证明了_____,即可得出,,之间的数量关系为_____.
(2)请你借鉴小王的方法探究图2,当时,上述结论是否依然成立,如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.
(3)如图3,若、分别是边、延长线上的点,其他已知条件不变,此时线段,,之间的数量关系为_____.(不用证明)
26.(21-22八年级上·山东威海·期中)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.
【阅读理解】
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:
(1)如图1,延长到点E,使,连接.根据__________可以判定__________,得出__________.
这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是__________.
【方法感悟】
当条件中出现“中点”,“中线”等条件时,可以考虑作“辅助线”——把中线延长一倍,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中,这种作辅助线的方法称为“中线加倍”法.
【问题解决】
(2)如图2,在中,,D是边的中点,,交于点E,交于点F,连接,请判断的数量关系,并说明理由.
【问题拓展】
(3)如图3,中,,,是的中线,,,且,请直接写出的长.
27.(22-23八年级下·北京海淀·阶段练习)如图,在中,,,点是直线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)如图①,当,且点在线段上时,线段和之间的数量关系是 ;
(2)如图②,当,且点在线段上时,猜想线段、、之间的数量关系,并加以证明;
(3)当,,时,请求出的长.
题型四 全等三角形的动态问题
28.(24-25八年级上·四川眉山·期中)如图,于点,,,射线于点,一动点从点出发以的速度沿射线运动,点为射线上一动点,随着点运动而运动,始终保持,当点经过 秒时,与全等.(注:点与不重合)
29.(22-23八年级下·北京平谷·期末)如图,直线与x轴和y轴分别交与A,B两点,射线于点A,若点C是射线上的一个动点,点D是x轴上的一个动点,且以A,C,D为顶点的三角形与全等,则的长为 .
30.(24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图;在四边形中,,动点从点向点运动,速度为3,同时点从点沿射线方向运动,当和全等时,求点运动速度.
题型五 全等三角形的应用
31.(23-24八年级上·安徽芜湖·期中)如图,小明在游乐场玩两层型滑梯,每层楼梯高度相同(),都为2.5米,他想知道左右两个滑梯和的长度是否相等,于是制定了如下方案:
课题
探究两个滑梯的长度是否相等
测量工具
长度为6米的卷尺
测量步骤
①测量线段的长度;②测量线段的长度
测量数据
米,米
(1)根据小明的测量方案和数据,判断两个滑梯和的长度是否相等?并说明理由;
(2)猜想两个滑梯和所在直线的位置关系,并证明.
32.(25-26八年级上·全国·单元测试)【问题情境】如图,池塘的两端有A,B两点,现需要测量该池塘的两端A,B之间的距离,需要如何进行呢?
【方案解决】同学们想出了如下的两种方案:
方案一:如图①,先在平地上取一个可直接到达A,B的点C,再连接,并分别延长至点D,至点E,使,,最后量出的距离就是的距离;
方案二:如图②,过点B作的垂线,在上取C,D两点,使.接着过点D作的垂线,在垂线上选一点E,使A,C,E三点在一条直线上,则测出的长即是的距离.
(1)方案一是否可行?请说明理由.
(2)方案二是否可行?请说明理由.
(3)明明同学提出,在方案二中,并不一定需要,,只需要_______就可以了,请把明明所说的条件补上.
33.(24-25八年级上·吉林长春·期末)伊通河两岸风光旖旎,是附近居民散步休闲的好去处,为了测量伊通河两岸的宽度,两个数学研究小组设计了不同的方案,如下表:
课题
测量河流宽度
工具
测角仪、标杆、皮尺等
小组
第一小组
第二小组
测量方案
如图,观测者在河南岸找到一点,正好位于对岸树的正南方向.从点出发,沿着南偏西的方向走到点,此时恰好测得.
如图,观测者在河南岸找到一点,正好位于对岸树的正南方向.从点向西走到点,在点插上一根标杆,继续向西走相同的路程,到达点后,一直向南走到点,使得树、标杆、人在同一条直线上.
测量示意图
(1)第一小组方案中需要的工具有____________;
(2)第一小组测得米,请你根据第一小组的方案计算河宽;
(3)第二小组认为只要测得就能得到河宽,你认为第二小组的方案可行吗?如果可行,请给出证明;如果不可行,请说明理由.
34.(24-25八年级上·山西晋城·阶段练习)如图,这是脊柱侧弯测量显示的示意图,角()是一个测量侧弯曲角度的方法,用于评估脊柱侧弯的严重程度,当角为脊柱侧弯.已知,,,.
(1)与全等吗?请说明理由.
(2)若小明是轻度脊柱侧弯(),直接写出与相等的角: .
35.(24-25八年级上·北京海淀·期末)在中,,,点在上(与点,不重合),连接,是的中点,是平面上一点,满足,连接,.
(1)如图1,,点在的延长线上.
①依题意补全图形;
②用等式表示和的数量关系,并证明;
(2)如图2,,若(1)中和的数量关系仍成立,直接写出的大小(用含的式子表示).
36.(23-24八年级下·广西南宁·开学考试)如图,与都是等边三角形,连接,,点,分别是,的中点,连接,,.
(1)求证:;
(2)求证:是等边三角形;
(3)如图,与都是等腰直角三角形,连接,,点,分别是,的中点,连接,.若点恰好也是的中点,且,求的面积.
37.(24-25八年级上·北京·期中)已知,平面内线段,点C,M,N,满足:,,,连接,D为的中点,连接、.
(1)如图1,当点C在线段上时,直接写出与的位置关系.
(2)如图2,当点C在线段上方时,若,求的度数.
(3)线段从图2的位置出发,绕着点顺时针转到线段下方,且使线段同时落在和的内部,在运动的过程中,下列说法始终正确的有______.
平分
38.(23-24八年级上·北京海淀·期中)已知,,,连接,N为的中点.
(1)如图,若A、M、D共线,求的值;
(2)如图,若A、M、D不共线时,上述结论是否依然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
39.(21-22八年级上·湖北武汉·期中)已知中,
(1)如图1,点E为的中点,连接并延长到点F,使,则与的数量关系是 .
(2)如图2,若,点E为边上一点,过点C作的垂线交的延长线于点D,连接,若,求证:.
(3)如图3,点D在内部,且满足,点M在的延长线上,连接交的延长线于点N,若点N为的中点,求证:.
40.(21-22八年级上·福建龙岩·阶段练习)平面直角坐标系中,点A,C分别是x轴和y轴上的动点,,.
(1)如图1,若,,求点B的坐标;
(2)如图2,设交x轴于点D,,若平分,求点B的纵坐标;
(3)如图3,当点C运动到原点O时,的平分线交y轴于点E,,将沿翻折,的对应边的延长线交于点G,H为线段上一点,且,求的值.(用含t的式子表示)
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