内容正文:
第十三章 全等三角形
知识点01 定义与命题
定义
1.对名称或术语的含义进行描述或做出规定,就是给出它们的定义
如“两点之间的线段的长度,叫做这两点之间的距离”是“两点之间的距离”的定义;“在一个方
程中,只含有一个未知数,并且未知数的次数是1,这样的方程叫一元一次方程”是“一元一次方程”的定义
命题
判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式.
注意:
1.在数学中,命题一般都由条件和结论两部分组成.条件是已知的事项,结论是由已知事项推出的事项.
2.一般情况下,命题的条件是“如果”“若”等字样引出,命题的结论是用“那么”“则”等宇样引出,如果命题不具有“如果…,那么…的形式,一般先将命题改写成“如果…,那么…”的形式,再来确定命题的条件和结论,
真假命题
1.如果条件成立,那么结论成立,像这样的命题叫做真命题.条件成立时,不能保证结论总是正确的,也就是说结论不成立,像这样的命题叫做假命题
2.说明假命题的方法:
要说明一个命题是假命题,只需列举一个具备条件而不具备结论的例子即可,即举出一个不符合题意的反例.
原命题与逆命题
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的
条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题是另一个命题的逆命题.
注意:
(1)互逆命题是指两个命题的关系,这两个命题中,确定其中任何一个为原命题,则另一个为其逆命题。
(2)逆命题的真假和原命题的真假不相关,当一个命题是真命题时,它的逆命题不一定是真命题:同样,当一个命题是假命题时,它的逆命题也不一定是假命题。
知识点02 全等图形
全等图形的概念
能够完全重合的图形叫做全等图形,简称全等形.
1.全等图形可能不止两个,只要符合全等图形的定义,能够完全重合的都是全等图形;
2.图形是否全等与它们所在的位置无关,只要把它们叠在一起,能够完全重合就是全等图形.
全等图形的性质
全等图形的性质:①形状相同,②大小相等.
1.全等图形的对应边和对应角都是相等关系;
2.全等图形的周长和面积一定相等,但周长或面积相等的图形不一定是全等图形.
3.判断两个物体是否为全等图形的方法:
(1)将这两个图形叠放在一起,看是否能够完全重合;
(2)观察这两个图形的大小和形状是否完全相同.
几何变换与全等图形
一个图形经过平移、翻折、旋转后,位置变化了,但形状和大小都没有改变,也就是说,平移、翻折、旋转前后的图形全等.
1.一个图形经过平移、旋转或翻折等变换后,所得到的图形一定与原图形全等.
2.两个全等的图形经过平移、旋转或翻折等变换后一定可以与原图形重合.
知识点03 全等三角形的概念及表示
1.两个能够完全重合的三角形叫做全等三角形
全等三角形是特殊的全等图形,同样的,判断两个三角形是否为全等三角形,主要看这两个三角形的形状和大小是否完全相同,与它们所处的位置无关.
2.全等三角形的对应关系:两个全等三角形重合在一起,重合的顶点叫对应顶点,重合的边叫对应边,重合的角叫对应角.
3.全等三角形的表示:全等用符号“≌”表示,读作“全等于”.
在记两个三角形全等时,要把对应顶点的字母写在对应的位置上,如△ABC和△DEF全等,记作△ABC≌△DEF,读作△ABC全等于△DEF.
4.确定全等三角形对应关系的方法:
(1)全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边;
(2)全等三角形对应边所对的角是对应角,两条对应边所夹的角是对应角;
(3)有公共边的,公共边是对应边;
(4)有公共角的,公共角是对应角;
(5)有对顶角的,对顶角一定是对应角;
(6)两个全等三角形中一对最长的边(或最大的角)是对应边(或角),一对最短的边(或最小的角)是对应边(或角).
知识点04 全等三角形的性质
1.最主要的性质:全等三角形的对应边相等,对应角相等.
2.其它性质:
(1)全等三角形对应边上的高线相等,对应边上的中线相等,对应角的角平分线相等;
(2)全等三角形的周长相等,面积相等,但是,周长或面积相等的三角形不一定是全等三角形.
全等变换
在不改变图形的形状和大小的前提下,只改变图形的位置叫做全等变换.
常见的全等变换有平移变换、翻折变换、旋转变换,如下图所示:
知识点05 全等三角形的判定
边角边
两边及其夹角分别相等的两个三角形全等,简写为“边角边”或“SAS”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
1.只有两边及其夹角分别对应相等,才能判定两个三角形全等,“边边角”不能判定三角形全等;
2.在书写过程中,要按照边角边对应顺序书写,即对应顶点的字母写在对应的位置上.
角边角
两角及其夹边分别相等的两个三角形全等,简写“角边角”或“ASA”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
角角边
两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等,简称为“角角边”或“AAS”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
边边边
三边分别相等的两个三角形全等,简称为“边边边”或“SSS”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
斜边、直角边
斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等,简称为“斜边、直角边”或“HL”.
如上图所示,在Rt△ABC与Rt△A’B’C’中,,已知 .
知识点06 尺规作图
1、作一条线段等于已知线段
已知
线段 a
求作
线段0A,使OA等于a
作法
1)任作一条射线OP;
2)以点0为圆心,a的长为半径画弧,交0P于点A,则线段OA 即为所求
依据
圆上的点到圆心的距离等于半径.
2、作一个角等于已知角
已知
∠AOB
求作
∠A'O'B',使∠A'O'B'=∠AOB
作法
1)作射线O'A';
2)以点0为圆心,任意长为半径画弧,交0A于点C,交OB于点 D;
3)以点0'为圆心,0C的长为半径画弧,交O'A'于点E;
4)以点E为圆心,CD的长为半径画弧,交前弧于点F;
5)经过点F作射线O'B',ㄥA'0'B'即为所求.
依据
1)三边分别相等的两个三角形全等;
2)全等三角形的对应角相等;
3)两点确定一条直线.
3、作已知角的角平分线
已知
∠AOB
求作
射线OP,使∠AOP=∠BOP
作法
1)以点0为圆心,适当长为半径画弧,交0A于点M,交0B于点N;
2)分别以点M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点P;
3)作射线OP,射线OP即为所求.
依据
1)三边分别相等的两个三角形全等;
2)全等三角形的对应角相等;
3)两点确定一条直线.
4、过一点作已知直线的垂线
已知
直线AB和AB上的一点M
求作
AB的垂线,使它经过点M
作法
作平角ㄥACB的平分线MF.直线MF就是所求作的垂线.
已知
直线AB和AB外一点M
求作
AB的垂线,使它经过点M
作法
1)任意取一点P,使点P和点M在AB的两旁;
2)以点M为圆心,MP的长为半径作弧,交AB于点C和点D;
3)分别以点C和点D为圆心,大于CD的长为半径作弧,两弧相交于点E;
4)作直线EM,直线EM就是所求作的垂线.
依据
1)等腰三角形“三线合一”;
2)两点确定一条直线.
5、作线段的垂直平分线
已知
线段AB
求作
线段AB的垂直平分线
作法
1)分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧相交于点M和点N;
2)作直线MN,直线MN就是线段AB的垂直平分线.
依据
1)到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上;
2)两点确定一条直线.
尺规作图的关键:
1)先分析题目,读懂题意,判断题目要求作什么;
2)读懂题意后,再运用几种基本作图方法解决问题;
3)切记作图中一定要保留作图痕迹;
4)无刻度直尺作图通常会与等腰三角形的判定,三角形中位线定理,矩形的性质和勾股定理等几何知识点结合,熟练掌握相关性质是解题关键.
一、命题与证明
1.命题
错误:不理解命题的概念
注意:判断一件事情的语句,叫做命题,陈述句不是命题
(24-25八年级上·河北沧州·阶段练习)下列语句中不是命题的是( )
A.垂线段最短 B.连接A,B两点
C.等角的补角相等 D.在同一个平面内,两直线不平行就相交
【答案】B
【分析】该题考查了命题,命题的定义,能够判断真假的陈述句称为命题.逐一分析选项是否为陈述句且能判断真假.
【详解】解:A.“垂线段最短”是陈述句,属于命题,不符合题意.
B.“连接A,B两点”是祈使句,表示指令而非陈述事实,无法判断真假,故不是命题,符合题意.
C.“等角的补角相等”是陈述句,逻辑上为真,属于命题,不符合题意.
D.“在同一个平面内,两直线不平行就相交”是陈述句,属于命题,不符合题意.
故选:B.
2.真假命题
错误:无法判断真假命题
注意:学会举反例
(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)对于命题“若,则”,下面四组关于的值中,能说明它是假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】本题考查了假命题,根据假命题的定义逐项判断即可求解,掌握假命题的定义是解题的关键.
【详解】解:、,时,,但,能说明命题是假命题,该选项符合题意;
、,时,,且,不能说明命题是假命题,该选项不合题意;
、,时,,且,不能说明命题是假命题,该选项不合题意;
、,时,,且,不能说明命题是假命题,该选项不合题意;
故选:.
3.证明过程
错误:不会书写证明过程
注意:加强证明题的思维训练和题型书写格式的熟悉;
(24-25八年级上·河北唐山·阶段练习)(1)已知:如图,直线AB、CD、EF被直线BF所截,,.求证:;
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题.
【答案】(1)见解析;(2)同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补.
【分析】(1)利用同旁内角互补,两直线平行和内错角相等;两直线平行判断AB∥CD,CD∥EF,则利用平行线的传递性得到AB∥EF,然后根据平行线的性质得到结论;
(2)利用了平行线的判定与性质定理求解.
【详解】(1)证明:∵∠B+∠1=180°,
∴AB∥CD,
∵∠2=∠3,
∴CD∥EF,
∴AB∥EF,
∴∠B+∠F=180°;
(2)解:在(1)的证明过程中应用的两个互逆的真命题为:同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补.
【点睛】本题考查了命题与定理:命题的“真”“假”是就命题的内容而言.任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.
二、全等三角形的性质
1.已知三角形全等,求对应的时间t
错误:根据全等的条件,分类讨论符合要求的时间t
注意:分不同的情况时,要学会画对应的图形,根据图形标出相关的量
(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,已知线段米,于点A,米,射线于B,P点从B点向A运动,每秒走1米,Q点从B点向D运动,每秒走3米,P、Q同时从B出发,则出发x秒后,在线段上有一点C,使与全等,则x的值为 .
【答案】10
【分析】本题考查全等三角形的性质-全等三角形的对应边相等.分和,两种情况讨论求解.
【详解】解:∵P点从B点向A运动,每秒走1米,Q点从B点向D运动,每秒走3米,
∴,,
①当时,则:,
∴,
解得:;
②当时,则:,
即:
解得:,
此时:米,
∵点C在线段MA上,米,
∴,
故不符合题意;
综上:当时,与全等;
故答案为:10.
三、全等三角形的判定
1.用不同的方法判定三角形全等
错误:不知道用哪个全等三角形的判定方法
注意:分析题意,将题目所给的条件一一列好,最后根据所列的条件判断用哪个判定方法
(24-25八年级上·河北邯郸·期中)根据下列已知条件,能画出唯一的的是( )
A.,
B.,,
C.,,
D.,,
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,由全等三角形的判定方法,逐项进行判断即可.
【详解】解:A、C选项中的条件没有边的长度,因此不能画出唯一的,故A、C不符合题意;
B选项知道两边的长度,一个角度,但不是两边的夹角,不能画出唯一的;
D.已知两角和这两角的夹边,根据,能够画出唯一的,故D符合题意.
故选:D.
2.倍长中线模型
错误:不知道辅助线如何添加
注意:倍长中线造全等即可
(23-24八年级上·河北保定·期末)老师布置的作业中有这样一道题:如图,在中,D为的中点,若,,则的长不可能是( )
思考:中同学认为,,这三条边不在同一个三角形中,需要进行转化;乙同学认为可以从中点D出发,构造辅助线,利用全等的知识解决基于以上两位同学的思考过程,请选择正确的结果.
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定、三角形三边的关系,正确作出辅助线是解题的关键.如图1所示,延长到E使得,利用倍长中线模型证明得到,再用三角形三边的关系可得,从而可得答案.
【详解】解:如图所示,延长到E使得,连接,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴B,C,D不符合题意,A符合题意;
故选A.
3.一线三等角模型
错误:找不到一线三等角的模型
注意:一般找到两条相等的边,就可以围绕这两条边做一线三等角模型
(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,,,于,于,,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质.证明,得到,,利用,计算即可.
【详解】解:∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
又∵,,
∴.
∴,.
∴.
四、尺规作图
1.不会尺规作图
错误:尺规作图的方法、技巧掌握不扎实
注意:初中阶段的几种尺规作图的方法要反复练习
(24-25七年级下·河北石家庄·期中)(1)如图1,已知三角形ABC,尺规作图:过点A作;
(2)如图2,在中,点E在上,点F在上,点D,G在上,,且.
①猜想与的位置关系并证明;
②若,平分,求的度数.
【答案】(1)见解析 (2)①与平行,证明见解析 ②
【分析】本题主要考查尺规作图—作平行线,平行线的判定和性质,角平分线的定义,垂线,熟练掌握平行线的判定和性质是解题关键.
(1)以为圆心,以适当长为半径画弧交与,交与,再以为圆心,以同样长为半径画弧交的延长线与,最后以为圆心,的长为半径,与弧交于,则直线即为所求;
(2)①根据平行线的性质得出,再由等量代换及平行线的判定即可证明;
②根据垂直的定义得出,再由角平分线及平行线的性质即可得出结果.
【详解】解:(1)如图:;
理由:由作图可知, ,根据同位角相等,两直线平行,所以 。
(2)①.
证明:∵,
,
,
,
,
②,
DF平分,
,
,
.
1.(24-25八年级上·河北邢台·阶段练习)下列所给的四组条件,能作出唯一三角形的是( )
A.,, B.,,
C. D.,,
【答案】A
【分析】本题考查了三角形全等的判定、三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,据此逐项分析,即可作答.
【详解】解:A.∵,
∴,,能组成三角形,
且根据全等三角形的判定方法可知三角形唯一,
所以A选项符合题意;
B.∵,
∴,,不能组成三角形,
所以B选项不符合题意;
C.,
根据无法判定三角形全等,即此三角形不唯一,
所以C选项不符合题意;
D.,,,
根据无法判定三角形全等,即此三角形不唯一,
所以D选项不符合题意.
故选:A.
2.(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,AC、BD交于点,,添加:①;②;③;④,四个条件中的一个,能使的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查的是添加条件判定三角形确定,根据添加的条件结合全等三角形的判定方法逐一分析即可.
【详解】解:∵,,,
∴,故①符合题意;
∵,,,
∴不能判定,故②不符合题意;
∵,
∴,
∵,,
∴,故③符合题意;
∵,,,
∴,故④符合题意;
故选:C
3.(24-25八年级下·广东阳江·期中)如图, 在中, , 分别以点为圆心,长为半径作弧,两弧相交于点,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了基本的尺规作图,全等三角形的判定和性质,解题的关键是掌握基本的尺规作图和全等三角形的判定定理.
通过尺规作图操作得出相等的边,然后利用边边边证出两个三角形全等,利用全等三角形的性质即可求解.
【详解】解:通过尺规作图操作可得,
又,
∴,
,
故选:B.
4.(24-25七年级下·河北保定·期中)如图,在边长为的正方形中,为边上一点,且,点在边上以的速度由点向点运动;同时,点在边上以的速度由点向点运动,它们运动的时间为秒,连接,.当与全等时,的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的判定,由题意可得,,,再分和两种情况解答即可,掌握全等三角形的判定是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是边长为的正方形,
∴,,
∵,
∴,
由题意得,,
∴,
当,时,,
∴,
∴;
当,时,,
∴,
∴;
综上,的值为或,
故选:.
5.(24-25七年级下·河北张家口·期中)如图,,若的面积为,的面积为2,则的面积为 .
【答案】7
【分析】本题考查了全等三角形的性质、与三角形中线有关的面积的计算,由全等三角形的性质可得,,求出,即可得解.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
6.(24-25七年级下·河北廊坊·阶段练习)可以用一个数的值说明命题“如果能被整除,那么它也能被整除”是假命题,这个数可以是 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了命题与定理、真命题与假命题;正确判断真命题与假命题是解决问题的关键.由整除的性质得出是假命题,即可得出结论.
【详解】解:可以用一个的值说明命题“如果能被整除,那么它也能被整除”是假命题,
这个值可以是,
故答案为:(答案不唯一).
7.(24-25九年级上·河北廊坊·期中)如图,在中,是中线,作,与的延长线交于点E,且,则中线的长为 .
【答案】5
【分析】本题主要考查了三角形的中线、全等三角形的判定与性质等知识点,证得是解题的关键.
由三角形中线的定义可得,再运用证明可得,最后根据中线的定义即可解答.
【详解】解:∵在中,是中线,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:5.
8.(24-25八年级上·河北唐山·期中)如图,在中,为中线,过点作于点,过点作于点.在延长线上取一点,连接,使.下列结论:
①;②;③.
其中正确的有 .(写序号)
【答案】①②③
【分析】本题考查了三角形的中线的定义,全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质.根据三角形中线的定义和全等三角形的判定与性质逐一判断即可.
【详解】解:为的中线,
,故①正确;
,,
,
在和中,
,
,
,故②正确;
又,
在和中,
,
,故③正确;
综上,正确的有①②③,
故答案为:①②③.
9.如图,在中,,,,点在直线上.点从点出发,在三角形边上沿的路径向终点运动;点从点出发,在三角形边上沿的路径向终点运动.点和分别以单位秒和单位秒的速度同时开始运动,在运动过程中,若有一点先到达终点时,该点停止运动,另一个点要继续运动,直到两点都到达相应的终点时整个运动才能停止.在某时刻,分别过和作于点,于点,则点的运动时间等于 秒时,与全等.
【答案】2或或12
【分析】本题考查了全等三角形的性质,分情况讨论是解题的关键:分四种情况,点在上,点在上;点、都在上;点到上,点在上;点到点,点在上,进行讨论求解即可.
【详解】解:与全等,
斜边斜边,
分四种情况:
当点在上,点在上,如图:
,
,
,
当点、都在上时,此时、重合,如图:
,
,
,
当点到上,点在上时,如图:
,
,
,不符合题意,
当点到点,点在上时,如图:
,
,
,
综上所述:点的运动时间等于2或或12秒时,与全等,
故答案为:2或或12.
10.(24-25八年级上·河北邢台·期末)如图点A、B、C、D在同一条直线上,点E、F分别在直线的两侧,且,,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题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是关键.
(1)证明,结合已知条件即可证明;
(2)证明,则,即可证明结论.
【详解】(1)证明:∵
∴
∴
在和中
∴
(2)∵
∴
在和中
∴
∴
∴
11.(24-25八年级下·河北保定·期中)尺规作图(保留作图痕迹,不必写作法)
如图,Rt的斜边在直线上,将绕点顺时针旋转一个角,使得点的对应点落在直线上,请用尺规作图法,作出点的对应点.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查尺规作角等于已知角,掌握尺规作角的方法是解题的关键.
以点为圆心,以任意长为半径画弧,交于点;连接,以点为圆心,以为半径画弧,交于点;连接并延长;以点为圆心,以为半径画弧,交直线于点;以点为圆心,以为半径画弧,交延长线于点,连接即可.
【详解】解:如图,
以点为圆心,以任意长为半径画弧,交于点;
连接,以点为圆心,以为半径画弧,交于点;
连接并延长;
以点为圆心,以为半径画弧,交直线于点;
以点为圆心,以为半径画弧,交延长线于点,连接;
∴点即为所求.
12.(24-25八年级上·河北沧州·期中)已知,D,A,E三点在直线m上,在直线m上方有,且满足.
【积累经验】
(1)如图1,当时,猜想线段、、之间的数量关系并说明理由.
【类比迁移】
(2)如图2,当时,(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
【拓展应用】
(3)如图3,在中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,与的面积之和为2,请直接写出的面积.
【答案】(1),见解析;(2)(1)中的结论成立,见解析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
(1)由得到,,进而得到,然后结合得证,推出,,即可求解;
(2)由得到,进而得到,然后结合得证,推出,,即可证明;
(3)由,,得出,证明,得出,求出,根据,得出.
【详解】解:(1),
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
即;
(2)仍然成立,理由如下:
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
;
(3),,
,
,
,
在和中,
,
,
,
∵与的面积之和为2,
∴,
设的底边上的高为,则的底边上的高为,
,
.
13.如图①,在中,,现有一动点P,从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当________时,的面积等于面积的一半;
(2)如图②,在中,,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点Q的运动速度.
【答案】(1)或
(2)点Q的运动速度为或
【分析】本题考查三角形面积的求法,三角形中线的性质,全等三角形的性质,一元一次方程的应用.理解题意,利用分类讨论和数形结合的思想是解题关键.
(1)根据题意可求出,分类讨论:①当点P在上时;②当点P在上时;③当点P在上时,分别列方程求解即可;
(2)分类讨论:①当点P位于,点Q位于上时;②当点Q位于,点P位于上时,结合全等三角形的性质分别列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵在中,,
∴,
∴.
分类讨论:①当点P在上时,不存在;
②当点P在上时,此时,如图,
∴,
∴;
③当点P在上时,此时,如图,
∵的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
∴.
综上可知当或时,的面积等于面积的一半;
(2)解:∵,
∴只存在两种情况:①当点P位于,点Q位于上时;②当点Q位于,点P位于上时.
设点Q的运动速度为,
①当点P位于,点Q位于上时,此时,,如图,
∵,
∴,,
∴,,
解得:,,
∴此时点Q的运动速度为;
②当点Q位于,点P位于上时,此时,,如图,
∵,
∴,,
∴,,
解得:,,
∴此时点Q的运动速度为.
综上可知点Q的运动速度为或.
14.(24-25八年级上·河北邢台·期中)将一个等腰直角三角板的直角顶点C放在直线l上,从另两个顶点向l作垂线,现要探究两垂线段长度与两垂足间距离的数量关系.
已知:,,过点A作,垂足为D,过点B做,垂足为E.
(1)如图1,线段,,之间的数量关系是____________________;
(2)如图2,此情形下(1)的结论是否仍然成立?并说明理由;
(3)如图3,此情形下若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)不成立,见解析
(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握此知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)证明得出,,再结合,即可得解;
(2)证明得出,,再结合,即可得解;
(3)由(2)结论可知,,再由三角形面积公式计算即可得解.
【详解】(1)解:,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
∵,
∴;
(2)解:不成立;
理由:,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
;
(3)解:由(2)结论可知,,
.
15.(24-25八年级上·河北保定·期中)【问题情境】(1)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法.如图1,平分,A为上一点,过点A作,垂足为C,延长交于点B,可直接根据_____(填字母依据)证明;
【类比解答】(2)如图2,在中,,平分,于点E,延长交于点F,求的度数;
【实际应用】(3)图3是一块肥沃的三角形土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取的平分线;②过点A作于点D.已知,,的面积为30,请直接写出的面积;
【拓展延伸】(4)如图4,在中,,,平分,,交的延长线上于点E,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1);(2);(3)的面积为10;(4)和之间的数量关系为;证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形外角的性质等知识,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题是解题的关键.
(1)首先由角平分线得到,然后由垂直得到,然后证明出;
(2)同(1)可得,,得到,然后根据结合三角形外角的性质得到,进而求解即可;
(3)如图所示,延长交于点E,同(1)可得,,得到,,然后求出,然后得到,然后根据的面积为30得到,进而求解即可;
(4)如图:延长交延长线于F,证明,推出,再证明,进而完成解答.
【详解】解:(1)∵平分,
∴
∵
∴
又∵
∴;
(2)同(1)可得,
∴
∵
∴
∴
∴
∴;
(3)如图所示,延长交于点E
同(1)可得,
∴,
∵
∴
∴
∴
∵的面积为30
∴
∴
∵
∴的面积;
(4),理由如下:
如图:延长交延长线于F,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
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第十三章 全等三角形
知识点01 定义与命题
定义
1.对名称或术语的含义进行描述或做出规定,就是给出它们的
如“两点之间的线段的长度,叫做这两点之间的距离”是“两点之间的距离”的定义;“在一个方
程中,只含有一个未知数,并且未知数的次数是1,这样的方程叫一元一次方程”是“一元一次方程”的定义
命题
判断一件事情的语句,叫做 .许多命题都是由 和 两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式.
注意:
1.在数学中,命题一般都由条件和结论两部分组成.条件是已知的事项,结论是由已知事项推出的事项.
2.一般情况下,命题的条件是“如果”“若”等字样引出,命题的结论是用“那么”“则”等宇样引出,如果命题不具有“如果…,那么…的形式,一般先将命题改写成“如果…,那么…”的形式,再来确定命题的条件和结论,
真假命题
1.如果条件成立,那么结论成立,像这样的命题叫做 .条件成立时,不能保证结论总是正确的,也就是说结论不成立,像这样的命题叫做
2.说明假命题的方法:
要说明一个命题是假命题,只需列举一个具备条件而不具备结论的例子即可,即举出一个不符合题意的反例.
原命题与逆命题
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的
条件,那么这两个命题叫做 .其中一个命题是另一个命题的 .
注意:
(1)互逆命题是指两个命题的关系,这两个命题中,确定其中任何一个为原命题,则另一个为其逆命题。
(2)逆命题的真假和原命题的真假不相关,当一个命题是真命题时,它的逆命题不一定是真命题:同样,当一个命题是假命题时,它的逆命题也不一定是假命题。
知识点02 全等图形
全等图形的概念
能够完全重合的图形叫做 ,简称 .
1.全等图形可能不止两个,只要符合全等图形的定义,能够完全重合的都是 ;
2.图形是否全等与它们所在的 无关,只要把它们叠在一起,能够完全重合就是 .
全等图形的性质
全等图形的性质:① ,② .
1.全等图形的对应边和对应角都是相等关系;
2.全等图形的周长和面积一定相等,但周长或面积相等的图形不一定是全等图形.
3.判断两个物体是否为全等图形的方法:
(1)将这两个图形叠放在一起,看是否能够完全重合;
(2)观察这两个图形的大小和形状是否完全相同.
几何变换与全等图形
一个图形经过平移、翻折、旋转后,位置变化了,但形状和大小都没有改变,也就是说,平移、翻折、旋转前后的图形全等.
1.一个图形经过平移、旋转或翻折等变换后,所得到的图形一定与原图形全等.
2.两个全等的图形经过平移、旋转或翻折等变换后一定可以与原图形重合.
知识点03 全等三角形的概念及表示
1.两个能够完全重合的三角形叫做
全等三角形是特殊的全等图形,同样的,判断两个三角形是否为全等三角形,主要看这两个三角形的形状和大小是否完全相同,与它们所处的位置无关.
2.全等三角形的对应关系:两个全等三角形重合在一起,重合的顶点叫 ,重合的边叫 ,重合的角叫 .
3.全等三角形的表示:全等用符号“ ”表示,读作“ ”.
在记两个三角形全等时,要把对应顶点的字母写在对应的位置上,如△ABC和△DEF全等,记作△ABC≌△DEF,读作△ABC全等于△DEF.
4.确定全等三角形对应关系的方法:
(1)全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边;
(2)全等三角形对应边所对的角是对应角,两条对应边所夹的角是对应角;
(3)有公共边的,公共边是对应边;
(4)有公共角的,公共角是对应角;
(5)有对顶角的,对顶角一定是对应角;
(6)两个全等三角形中一对最长的边(或最大的角)是对应边(或角),一对最短的边(或最小的角)是对应边(或角).
知识点04 全等三角形的性质
1.最主要的性质:全等三角形的 , .
2.其它性质:
(1)全等三角形对应边上的 ,对应边上的 ,对应角的 ;
(2)全等三角形的周长相等,面积相等,但是,周长或面积相等的三角形不一定是全等三角形.
全等变换
在不改变图形的形状和大小的前提下,只改变图形的位置叫做全等变换.
常见的全等变换有平移变换、翻折变换、旋转变换,如下图所示:
知识点05 全等三角形的判定
边角边
两边及其夹角分别相等的两个三角形全等,简写为“ ”或“SAS”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
1.只有两边及其夹角分别对应相等,才能判定两个三角形全等,“边边角”不能判定三角形全等;
2.在书写过程中,要按照边角边对应顺序书写,即对应顶点的字母写在对应的位置上.
角边角
两角及其夹边分别相等的两个三角形全等,简写“ ”或“ASA”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
角角边
两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等,简称为“ ”或“AAS”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
边边边
三边分别相等的两个三角形全等,简称为“ ”或“SSS”.
如上图所示,在△ABC与△A’B’C’中,已知.
斜边、直角边
斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等,简称为“ ”或“HL”.
如上图所示,在Rt△ABC与Rt△A’B’C’中,,已知 .
知识点06 尺规作图
1、作一条线段等于
已知
线段 a
求作
线段0A,使OA等于a
作法
1)任作一条射线OP;
2)以点0为圆心,a的长为半径画弧,交0P于点A,则线段OA 即为所求
依据
圆上的点到圆心的距离等于半径.
2、作一个角等于
已知
∠AOB
求作
∠A'O'B',使∠A'O'B'=∠AOB
作法
1)作射线O'A';
2)以点0为圆心,任意长为半径画弧,交0A于点C,交OB于点 D;
3)以点0'为圆心,0C的长为半径画弧,交O'A'于点E;
4)以点E为圆心,CD的长为半径画弧,交前弧于点F;
5)经过点F作射线O'B',ㄥA'0'B'即为所求.
依据
1)三边分别相等的两个三角形全等;
2)全等三角形的对应角相等;
3)两点确定一条直线.
3、作已知角的
已知
∠AOB
求作
射线OP,使∠AOP=∠BOP
作法
1)以点0为圆心,适当长为半径画弧,交0A于点M,交0B于点N;
2)分别以点M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点P;
3)作射线OP,射线OP即为所求.
依据
1)三边分别相等的两个三角形全等;
2)全等三角形的对应角相等;
3)两点确定一条直线.
4、过一点作已知直线的
已知
直线AB和AB上的一点M
求作
AB的垂线,使它经过点M
作法
作平角ㄥACB的平分线MF.直线MF就是所求作的垂线.
已知
直线AB和AB外一点M
求作
AB的垂线,使它经过点M
作法
1)任意取一点P,使点P和点M在AB的两旁;
2)以点M为圆心,MP的长为半径作弧,交AB于点C和点D;
3)分别以点C和点D为圆心,大于CD的长为半径作弧,两弧相交于点E;
4)作直线EM,直线EM就是所求作的垂线.
依据
1)等腰三角形“三线合一”;
2)两点确定一条直线.
5、作线段的
已知
线段AB
求作
线段AB的垂直平分线
作法
1)分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧相交于点M和点N;
2)作直线MN,直线MN就是线段AB的垂直平分线.
依据
1)到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上;
2)两点确定一条直线.
尺规作图的关键:
1)先分析题目,读懂题意,判断题目要求作什么;
2)读懂题意后,再运用几种基本作图方法解决问题;
3)切记作图中一定要保留作图痕迹;
4)无刻度直尺作图通常会与等腰三角形的判定,三角形中位线定理,矩形的性质和勾股定理等几何知识点结合,熟练掌握相关性质是解题关键.
一、命题与证明
1.命题
错误:不理解命题的概念
注意:判断一件事情的语句,叫做命题,陈述句不是命题
(24-25八年级上·河北沧州·阶段练习)下列语句中不是命题的是( )
A.垂线段最短 B.连接A,B两点
C.等角的补角相等 D.在同一个平面内,两直线不平行就相交
2.真假命题
错误:无法判断真假命题
注意:学会举反例
(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)对于命题“若,则”,下面四组关于的值中,能说明它是假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
3.证明过程
错误:不会书写证明过程
注意:加强证明题的思维训练和题型书写格式的熟悉;
(24-25八年级上·河北唐山·阶段练习)(1)已知:如图,直线AB、CD、EF被直线BF所截,,.求证:;
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题.
二、全等三角形的性质
1.已知三角形全等,求对应的时间t
错误:根据全等的条件,分类讨论符合要求的时间t
注意:分不同的情况时,要学会画对应的图形,根据图形标出相关的量
(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,已知线段米,于点A,米,射线于B,P点从B点向A运动,每秒走1米,Q点从B点向D运动,每秒走3米,P、Q同时从B出发,则出发x秒后,在线段上有一点C,使与全等,则x的值为 .
三、全等三角形的判定
1.用不同的方法判定三角形全等
错误:不知道用哪个全等三角形的判定方法
注意:分析题意,将题目所给的条件一一列好,最后根据所列的条件判断用哪个判定方法
(24-25八年级上·河北邯郸·期中)根据下列已知条件,能画出唯一的的是( )
A.,
B.,,
C.,,
D.,,
2.倍长中线模型
错误:不知道辅助线如何添加
注意:倍长中线造全等即可
(23-24八年级上·河北保定·期末)老师布置的作业中有这样一道题:如图,在中,D为的中点,若,,则的长不可能是( )
思考:中同学认为,,这三条边不在同一个三角形中,需要进行转化;乙同学认为可以从中点D出发,构造辅助线,利用全等的知识解决基于以上两位同学的思考过程,请选择正确的结果.
A.5 B.4 C.3 D.2
3.一线三等角模型
错误:找不到一线三等角的模型
注意:一般找到两条相等的边,就可以围绕这两条边做一线三等角模型
(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,,,于,于,,,求的长.
四、尺规作图
1.不会尺规作图
错误:尺规作图的方法、技巧掌握不扎实
注意:初中阶段的几种尺规作图的方法要反复练习
(24-25七年级下·河北石家庄·期中)(1)如图1,已知三角形ABC,尺规作图:过点A作;
(2)如图2,在中,点E在上,点F在上,点D,G在上,,且.
①猜想与的位置关系并证明;
②若,平分,求的度数.
1.(24-25八年级上·河北邢台·阶段练习)下列所给的四组条件,能作出唯一三角形的是( )
A.,, B.,,
C. D.,,
2.(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,AC、BD交于点,,添加:①;②;③;④,四个条件中的一个,能使的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(24-25八年级下·广东阳江·期中)如图, 在中, , 分别以点为圆心,长为半径作弧,两弧相交于点,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(24-25七年级下·河北保定·期中)如图,在边长为的正方形中,为边上一点,且,点在边上以的速度由点向点运动;同时,点在边上以的速度由点向点运动,它们运动的时间为秒,连接,.当与全等时,的值为( )
A. B. C.或 D.或
5.(24-25七年级下·河北张家口·期中)如图,,若的面积为,的面积为2,则的面积为 .
6.(24-25七年级下·河北廊坊·阶段练习)可以用一个数的值说明命题“如果能被整除,那么它也能被整除”是假命题,这个数可以是 .
7.(24-25九年级上·河北廊坊·期中)如图,在中,是中线,作,与的延长线交于点E,且,则中线的长为 .
8.(24-25八年级上·河北唐山·期中)如图,在中,为中线,过点作于点,过点作于点.在延长线上取一点,连接,使.下列结论:
①;②;③.
其中正确的有 .(写序号)
9.如图,在中,,,,点在直线上.点从点出发,在三角形边上沿的路径向终点运动;点从点出发,在三角形边上沿的路径向终点运动.点和分别以单位秒和单位秒的速度同时开始运动,在运动过程中,若有一点先到达终点时,该点停止运动,另一个点要继续运动,直到两点都到达相应的终点时整个运动才能停止.在某时刻,分别过和作于点,于点,则点的运动时间等于 秒时,与全等.
10.(24-25八年级上·河北邢台·期末)如图点A、B、C、D在同一条直线上,点E、F分别在直线的两侧,且,,.
(1)求证:;
(2)求证:.
11.(24-25八年级下·河北保定·期中)尺规作图(保留作图痕迹,不必写作法)
如图,Rt的斜边在直线上,将绕点顺时针旋转一个角,使得点的对应点落在直线上,请用尺规作图法,作出点的对应点.
12.(24-25八年级上·河北沧州·期中)已知,D,A,E三点在直线m上,在直线m上方有,且满足.
【积累经验】
(1)如图1,当时,猜想线段、、之间的数量关系并说明理由.
【类比迁移】
(2)如图2,当时,(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
【拓展应用】
(3)如图3,在中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,与的面积之和为2,请直接写出的面积.
13.如图①,在中,,现有一动点P,从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当________时,的面积等于面积的一半;
(2)如图②,在中,,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点Q的运动速度.
14.(24-25八年级上·河北邢台·期中)将一个等腰直角三角板的直角顶点C放在直线l上,从另两个顶点向l作垂线,现要探究两垂线段长度与两垂足间距离的数量关系.
已知:,,过点A作,垂足为D,过点B做,垂足为E.
(1)如图1,线段,,之间的数量关系是____________________;
(2)如图2,此情形下(1)的结论是否仍然成立?并说明理由;
(3)如图3,此情形下若,,求阴影部分的面积.
15.(24-25八年级上·河北保定·期中)【问题情境】(1)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法.如图1,平分,A为上一点,过点A作,垂足为C,延长交于点B,可直接根据_____(填字母依据)证明;
【类比解答】(2)如图2,在中,,平分,于点E,延长交于点F,求的度数;
【实际应用】(3)图3是一块肥沃的三角形土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取的平分线;②过点A作于点D.已知,,的面积为30,请直接写出的面积;
【拓展延伸】(4)如图4,在中,,,平分,,交的延长线上于点E,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.
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