内容正文:
第12讲 直角三角形全等的判定(知识点+题型+分层强化)
目录
知识梳理
1. 斜边、直角边定理(HL)(重点)
2 角平分线性质定理的逆定理(重点)
题型巩固
一、用HL证全等
二、全等的性质和HL综合
三、旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
四、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
五、角平分线的判定定理
分层强化
一、单选题(9)
二、填空题(5)
三、解答题(7)
知识梳理
知识点1. 斜边、直角边定理(HL)(重点)
判定定理
几何语言
图示
斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(可以简写成“斜边、直角边”或“HL”).
在 Rt△ABC 与 Rt△A′B′C′ 中, ∠C=∠C′=90°,
∴Rt△ABC≅Rt△A′B′C′(HL) .
注意:“HL”只能判定两个直角三角形全等,因此在依据此定理书写证明过程时,要突出直角三角形这个条件,且必须是斜边和一条直角边对应相等.
知识点2 角平分线性质定理的逆定理(重点)
角平分线性质定理的逆定理:角的内部,到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上.
几何语言:如图, ∵PD⊥OA, PE⊥OB, PD=PE ,
∴OP 平分 ∠AOB (或 ∠1=∠2 ).
注意 利用角平分线性质定理的逆定理证明点在角平分线上时,必须有“两垂直,一相等”这三个条件,缺一不可.
题型巩固
题型一、用HL证全等
1.(2024八年级上·浙江·专题练习)如图,,,,要根据“”证明,则还要添加一个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】用HL证全等(HL)
【分析】本题考查直角三角形全等的判定,关键是掌握“”.斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等,由此即可得到答案.
【详解】解:,,
,
,
要根据“”证明,还要添加一个条件是.
故选:A
2.如图,AC⊥BC,AD⊥BD,垂足分别是C、D,若要用“HL”得到Rt△ABC≌Rt△BAD,则你添加的条件是 .(写一种即可)
【答案】AC=BD或AD=BC(答案不唯一)
【知识点】用HL证全等(HL)
【详解】∵AC⊥BC,AD⊥BD,
∴∠C=∠D=90°,∵AB=AB,
∴当AC=BD时,可利用HL证明Rt△ABC≌Rt△BAD,
当AD=BC时,可利用HL证明Rt△ABC≌Rt△BAD,
故答案为:AC=BD或AD=BC.
3.(22-23八年级上·浙江湖州·期中)已知:如图,,为的高,E为上一点,交于F且有.求证:.
【答案】证明见解析.
【知识点】用HL证全等(HL)
【分析】本题主要考查直角三角形全等的判定,由为的高得到,根据等腰三角形的判定得出,再根据即可证明
【详解】证明:∵为的高,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
题型二、全等的性质和HL综合
4.如图,在中,,D是上一点,于点E,,连接,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)
【分析】证明Rt△BCD≌Rt△BED(HL),由全等三角形的性质得出CD=DE,则可得出答案.
【详解】解:,
,
在和中,
,
,
,
,
cm,
cm.
故选:C.
【点睛】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方法是解题的关键.
5.(2023八年级上·浙江·专题练习)和中,,,,、分别为、边的高,且,则的度数为 .
【答案】或
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,分、都在三角形内部,、有一个在三角形外部两种情况,再证明 进行求解是解题的关键.
【详解】解:若、都在三角形内部,如图1所示,
∵、分别为、边的高,
∴,都为直角三角形,
在和中,
,
∴,
∴;
若、有一个在三角形外部,如图2所示,
∵、分别为、边的高,
∴,都为直角三角形,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
综上,的度数为或,
故答案为:或.
6.(24-25八年级上·浙江宁波·期中)如图,四边形中,度,E是上一点,且,
(1)与全等吗?请说明理由;
(2)求证:.
【答案】(1),理由见解析
(2)见解析
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)
【分析】考查了直角三角形的判定.熟练掌握直角三角形的判定和性质,是解题的关键.
(1)由可得,进而可利用证明;
(2)根据得,结合即得.
【详解】(1)解:.理由如下:
∵,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴.
题型三、旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
7.如图,在中,,、是斜边上两点,且,将绕点顺时针旋转90°后,得到,连接.以下结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.②④ B.①④ C.②③ D.①③
【答案】D
【知识点】旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】根据旋转变换的性质判断①;根据全等三角形的判定定理判断②;根据SAS定理判断③;根据全等三角形的性质、三角形的三边关系判断④.
【详解】解:∵△ADC绕点A顺时针旋转90°得△AFB,
∴△ADC≌△AFB,①正确;
∵EA与DA不一定相等,
∴△ABE与△ACD不一定全等,②错误;
∵∠FAD=90°,∠DAE=45°,
∴∠FAE=∠DAE=45°,
在△AED和△AEF中,
∴△AED≌△AEF,③正确;
∵△ADC≌△AFB,
∴BF=CD,
∵BE+BF>DE
∴BE+DC>DE,④错误;
故选:D.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质、旋转变换,掌握全等三角形的判定定理与性质定理、图形旋转的性质等知识是解题的关键.
8.如图,在等边△ABC中,AC=9,点O在AC上,且AO=3,点P是AB上的一动点,连结OP,将线段OP绕点D逆时针旋转60°得到线段OD,要使点D恰好落在BC上,求AP的长.
【答案】6
【知识点】旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【详解】试题分析:已知线段OP绕点O逆时针旋转60°得到线段OD.可得∠DOP=60°,OP=OD;所以∠COD+∠POA=120°又在△APO中,∠AOP+∠APO=120°可得∠APO =∠COD,又因为∠A =∠C
所以△APO≌△COD,可得AP=CO=9-3=6
考点:旋转,全等的性质及判定.
9.在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上的一点(不与B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE,设∠BAC=α,∠BCE=β.
(1)如图,当点D在线段BC上移动,则α和β之间有怎样的数量关系?请说明理由.
(2)当点D在直线BC上移动,则α和β之间有怎样的数量关系?请说明理由.
【答案】(1)α+β=180°,理由见解析;(2)当点D在线段BC上移动或点D在BC延长线上移动时,α+β=180°;当点D在CB延长线上移动时,α=β,理由见解析.
【知识点】旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】(1)利用SAS证出△DAB≌△EAC,可得∠B=∠ACE,然后根据三角形的内角和定理即可求出结论;
(2)根据点D的位置分类讨论,分别画出对应的图形,根据全等三角形的判定及性质、三角形的内角和定理和三角形外角的性质即可得出结论.
【详解】解:(1)α+β=180°,理由如下
∵∠DAE=∠BAC
∴∠DAE-∠DAC=∠BAC-∠DAC
∴∠EAC=∠DAB
在△DAB和△EAC中
∴△DAB≌△EAC
∴∠B=∠ACE
∵∠BAC+∠B+∠ACB=180°
∴α+∠ACE+∠ACB=180°
∴α+∠BCE=180°
∴α+β=180°
(2)①当点D在线段BC上移动时,由(1)知α+β=180°;
②当点D在BC延长线上移动时,如下图所示
∵∠DAE=∠BAC
∴∠DAE+∠DAC=∠BAC+∠DAC
∴∠EAC=∠DAB
在△DAB和△EAC中
∴△DAB≌△EAC
∴∠B=∠ACE
∵∠BAC+∠B+∠ACB=180°
∴α+∠ACE+∠ACB=180°
∴α+∠BCE=180°
∴α+β=180°
③当点D在CB延长线上移动时,如下图所示,连接BE
∵∠DAE=∠BAC
∴∠DAE-∠BAE=∠BAC-∠BAE
∴∠DAB=∠EAC
在△DAB和△EAC中
∴△DAB≌△EAC
∴∠ABD=∠ACE
∵∠ABD=∠BAC+∠BCA,∠ACE=∠BCA+∠BCE
∴∠BAC+∠BCA=∠BCA+∠BCE
∴∠BAC=∠BCE
∴α=β.
综上:当点D在线段BC上移动或点D在BC延长线上移动时,α+β=180°;当点D在CB延长线上移动时,α=β.
【点睛】此题考查的是全等三角形判定及性质、三角形的内角和定理和三角形外角的性质,掌握利用SAS判定两个三角形全等和分类讨论的数学思想是解决此题的关键.
题型四、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
10.如图,在中,,,点的坐标为,点的坐标为,求点的坐标( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】由题意过A和B分别作AD⊥OC于D,BE⊥OC于E,利用已知条件可证明△ADC≌△CEB,再由全等三角形的性质和已知数据即可求出B点的坐标.
【详解】解:过A和B分别作AD⊥OC于D,BE⊥OC于E,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠CAD=90°∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
在△ADC和△CEB中,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴DC=BE,AD=CE,
∵点C的坐标为(-2,0),点A的坐标为(-6,3),
∴OC=2,AD=CE=3,OD=6,
∴CD=OD-OC=4,OE=CE-OC=3-2=1,
∴BE=4,
∴则B点的坐标是(1,4).
故选:D.
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质和判定、坐标与图形特点,本题能根据AAS证明两三角形全等是关键,利用坐标与图形特点根据坐标写出线段的长,反之,能根据线段的长写出B的坐标,注意象限的符号问题.
11.如图,在中,,过点作,且,连接,若,则的长为 .
【答案】3
【知识点】垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】过点作交延长线于点,先证明,则,然后根据求即可.
【详解】解:过点作交延长线于点,
则∠DMC=90°=∠ABC,
,,
,,
,
,
,
,
,
.
故填.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质以及三角形的面积,正确作出辅助线、构造全等三角形证得成为解答本题的关键.
12.通过对如图数学模型的研究学习,解决下列问题:
(1)如图1,,,过点B作于点C,过点D作于点E.由,得.又,可以推理得到.进而得到________,.我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
(2)如图2,,,,连接,且于点F,与直线交于点G.求证:点G是的中点;
(3)如图3,已知四边形和为正方形,的面积为,的面积为,.求出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【知识点】垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】(1)由即可求解;
(2)作,利用“K字模型”的结论可得,故可推出,再证即可;
(3)作,利用“K字模型”的结论可得,进一步可证,即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴
故答案为:;
(2)证明:作
由“K字模型”可得:
∴
即:点G是的中点
(3)解:作,如图:
∵四边形和四边形均为正方形
∴
由“K字模型”可得:
即:
∵
∴
【点睛】本题考查了“一线三等角”的全等模型,熟悉模型的构成条件、证明过程及结论是解题关键.
题型五、角平分线的判定定理
13.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=10,BC=12,O是△ABC外一点,O到三边的垂线段分别为OD,OE,OF,且OD:OE:OF=1:4:4,则AO的长度是( )
A.10 B.9 C. D.
【答案】D
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】连接OA,OB,OC,由,设,根据得到AO为的角平分线,再根据得到,根据三线合一及勾股定理求出AD=8,再根据得到方程即可求解.
【详解】解:连接OA,OB,OC,由题意知:,设,
,
∴AO为的角平分线,又,
,
∴AD为△ABC的中线,∴BD=6
在,AD==8,
,
,
.
故选D
【点睛】此题主要考查角平分线的判定及性质,解题的关键是熟知等腰三角形的三线合一、角平分线的判定及三角形的面积公式.
14.在三角形中,到三边距离相等的点是 .
【答案】三条角平分线的交点
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】根据角平分线的性质进行判断.
【详解】解:∵OG⊥AB,OF⊥AC,OG=OF,
∴O在∠A的平分线上,
同理O在∠B的平分线上,
O在∠C的平分线上,
即O是三条角平分线的交点,
故答案为:三条角平分线的交点.
【点睛】本题考查了三角形的角平分线,注意:三角形的三个角的平分线交于一点,这点到三角形三边的距离相等.
15.如图,已知分别是三边上的点,,且的面积与的面积相等.求证:平分.
【答案】见解析
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】过点作于点,于点,根据的面积与的面积相等得,根据得,根据,即可得.
【详解】证明:如图所示,过点作于点,于点,
∵的面积与的面积相等
.
,
,
又,
平分.
【点睛】本题考查了角平分线的判定定理,解题的关键是掌握角平分线的判定定理.
分层强化
一、单选题
1.如图,为内部一点,且点到的距离与点到的距离相等,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】本题考查角平分线的判定,熟练掌握角平分线的判定方法:到角两边距离相等的点在角的角平分线上是解题的关键,利用角平分线的判定方法判定平分,即可求解.
【详解】解:∵为内部一点,且点到的距离与点到的距离相等,
∴平分,
∵,
∴,
故选:D.
2.三条公路将、、三个村庄连成一个如图的三角形区域,如果在这个区域内修建一个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是( )
A.三条高线的交点 B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三边垂直平分线的交点
【答案】C
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】本题主要考查了角平分线判定定理的应用.根据“到角两边的距离相等的点在角的平分线上”,即可获得答案.理解到角两边的距离相等的点在角的平分线上是解题的关键.
【详解】解:要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是三条角平分线的交点.
故选:C.
3.如图,于点C,于点D,连接,且,则可直接判定的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】用HL证全等(HL)
【分析】本题考查了全等三角形的判定,能熟练地运用全等三角形的判定定理进行推理是解此题的关键.
根据全等三角形的判定定理判断即可.
【详解】解:∵,
,
∵在和中
,
,
故选:D.
4.如图,将两个完全相同的直角三角板按如图所示方式放置,使得顶点C重合,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义,熟练掌握全等三角形的判定与性质和角平分线的定义是关键.根据全等得出是的平分线,可得,再利用余角性质得到结果即可.
【详解】解:∵,
在和中,
,
∴,
∴,
∴是的平分线,
∴,
∴.
故选:B.
5.如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,若,,,则与的面积之和为( )
A.36 B.21 C.30 D.22
【答案】B
【知识点】旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】将关于对称得到,从而可得的面积为15,再根据对称的性质可得,然后根据三角形全等的判定定理证出,从而可得,最后根据与的面积之和等于与的面积之和即可得.
【详解】解:如图,将关于AE对称得到,
则,,
,
,
,
在和中,,
,
,
,即是直角三角形,
,
,
即与的面积之和为21,
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、三角形全等的判定定理与性质等知识点,通过作辅助线,构造全等三角形和直角三角形是解题关键.
6.已知:如图,,的平分线相交于点F,于H,若,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角形的外角的定义及性质、角平分线的性质定理、角平分线的判定定理
【分析】作于Z,于Y,于W,根据角平分线的性质得到,根据角平分线的判定定理得到,根据角平分线的定义和三角形外角的性质得出,再求出,即可得出答案.
【详解】解:作于Z,于Y,于W,如图所示:
∵平分,,,
∴,
同理,
∴,
∵,,
∴平分,
∴,
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查的是角平分线的性质和判定,三角形外角的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等、到角的两边的距离相等的点在角的平分线上是解题的关键.
7.为了测量无法直接测量的池塘两端A,B的距离,小王同学设计了一个测量A,B距离的方案.如图,先确定直线,过点B作直线,在直线上找可以直接到达点A的一点D,连接,作,交直线于点C,可以说明,最后测量的长即得.那么判断的原理是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题考查全等三角形的实际应用,运用全等三角形的知识解决实际问题成为解题的关键.
根据全等三角形的判定方法进行判断即可解答.
【详解】解:由题意,可知:,,
又∵,
∴,
∴.
故选A.
8.如图中,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,若点E、B、D到直线AC的距离分别为6、3、2,则图中实线所围成的阴影部分面积S是( )
A.50 B.44 C.38 D.32
【答案】D
【知识点】全等三角形综合问题、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】由已知和图形根据“K”字形全等,用AAS可证△FEA≌△MAB,△DHC≌△CMB,推出AM=EF=6,AF=BM=3, CM=DH=2,BM=CH=3,从而得出FH=14,根据阴影部分的面积=S梯形EFHD-S△EFA-S△ABC-S△DHC和面积公式代入求出即可.
【详解】∵AE⊥AB,EF⊥AF,BM⊥AM,
∴∠F=∠AMB=∠EAB=90°,
∴∠FEA+∠EAF=90°,∠EAF+∠BAM=90°,
∴∠FEA=∠BAM,
在△FEA和△MAB中
,
∴△FEA≌△MAB(AAS),
∴AM=EF=6,AF=BM=3,
同理CM=DH=2,BM=CH=3,
∴FH=3+6+2+3=14,
∴梯形EFHD的面积===56,
∴阴影部分的面积=S梯形EFHD-S△EFA-S△ABC-S△DHC
=
=32.
故选D.
【点睛】本题考查了三角形的面积,梯形的面积,全等三角形的性质和判定等知识点,关键是把不规则图形的面积转化成规则图形的面积.
9.如图,在中,,将沿折叠至,,连接,平分,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等的性质和HL综合(HL)、等边三角形的判定和性质、折叠问题
【分析】连接,过点作于E,于F,可得是等边三角形,得出,运用可证得,得出,再运用三角形内角和定理即可求得答案.
【详解】解:如图,连接,过点作于E,于F,
则,
由折叠可知,,
,
是等边三角形,
,
平分,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
,
即,
,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了折叠变换的性质,等边三角形的判定和性质,角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理等,添加辅助线构造全等三角形是解题关键.
二、填空题
10.如图,的外角和的平分线相交于点F,连接.若,则 .
【答案】/25度
【知识点】角平分线的性质定理、角平分线的判定定理
【分析】本题考查角平分线的性质,关键是掌握角平分线的性质定理以及判定定理.
过F作于M,于N,于K,由角平分线的性质定理推出,,得到,由角平分线性质定理的逆定理推出平分,求出.
【详解】解:过F作于M,于N,于K,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵于M,于N,
∴平分,
∴.
故答案为:.
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转到△AEF,延长BC交EF于点D,若BD=5,BC=4,则DE= .
【答案】3
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】如图,连接AD.证明Rt△ADF≌Rt△ADC(HL),推出DF=DC=1,可得结论.
【详解】解:如图,连接AD.
在Rt△ADF和Rt△ADC中,
,
∴Rt△ADF≌Rt△ADC(HL),
∴DF=DC,
∵BD=5,BC=4,
∴CD=DF=5﹣4=1,
∵EF=BC=4,
∴DE=EF﹣DF=4﹣1=3.
故答案为:3.
【点睛】本题考查旋转的性质,全等三角形的性质和判定等知识,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.
12.如图,在中,,点D在上,于点E,且.若,则的度数为 .
【答案】
【知识点】三角形内角和定理的应用、角平分线的判定定理
【分析】本题主要考查了角平分线的判定定理以及三角形内角和定理,能判断出是的平分线是解题的关键.
先根据角平分线的判定定理得出是的平分线,设则,在中,根据三角形内角和定理可得,解方程即可求得的度数.
【详解】解:,且.
是的平分线,
,
设则
在中,由三角形内角和定理可得,
即
解得,即
故答案为:.
13.如图,在与中,,,,若则的度数为 .
【答案】
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,先证明,则有,然后通过三角形内角和定理即可求解,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
14.如图,是的角平分线,,分别是,的高线.则下列结论:①;②平分;③.其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
【答案】①②/②①
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、角平分线的性质定理
【分析】本题考查了全等三角形的判定,角平分线的定义与角平分线的性质,根据角平分线的性质可得,证明,则,即可得出平分;不一定成立,不能证明.
【详解】解:∵,分别是,的高线
∴
∵是的角平分线,
∴,故①正确
在中,
∴,
∴,
即平分;故②正确
∵不能证明.故③错误
故答案为:①②.
三、解答题
15.如图,在中,,平分,于C,且,.求证:.
【答案】见解析
【知识点】用HL证全等(HL)、三线合一
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,三线合一定理,由三线合一定理得到,则可证明,据此可利用证明.
【详解】证明:∵,平分,
∴,
∴;
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴.
16.如图,在中,,是的平分线,于点E,点F在上,,求证:.
【答案】见详解
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、角平分线的性质定理
【分析】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,先结合于点E,得,根据角平分线的性质,故,又因为,即可证明.
【详解】解:∵于点E,
∴
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴.
17.某建筑测量队为了测量一栋居民楼ED的高度,在大树AB与居民楼ED之间的地面上选了一点C,使B,C,D在一直线上,测得大树顶端A的视线AC与居民楼顶端E的视线EC的夹角为90°,若AB=CD=12米,BD=64米,请计算出该居民楼ED的高度.
【答案】52米
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】先根据大树顶端A的视线AC与居民楼顶端E的视线EC的夹角为90°以及AB=CD可以推出≌,从而得到,进而计算出即可.
【详解】解:由题意可知:,
,
,
,
,
在和中,
,
≌,
,
又CD=12米,BD=64米,
米,
米,
答:该居民楼ED的高度为52米.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,利用AAS证明≌是解题的关键.
18.如图,AD∥BC,∠BAD=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,与射线AD相交于点E,连结BE,过C点作CF⊥BE,垂足为F.
(1)线段BF与图中现有的哪一条线段相等?先将你猜想出的结论填写在下面的横线上,然后再加以证明.
结论:BF= ;
(2)若AB=6,AE=8,求点A到点C的距离.
【答案】(1)AE,证明见解析;(2)AC=2.
【知识点】垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】(1)由已知得BF=AE;由AD与BC平行得到一对内错角相等,再由一对直角相等,且BE=CB,利用AAS得到△AEB≌△FBC,利用全等三角形对应角相等即可得证.
(2)连接AC,如图所示,由(1)的全等三角形得到对应边相等,进而求出BE与BC的长,则AC的长可求出.
【详解】(1)BF=AE,
故答案为:AE;
证明:∵CF⊥BE,
∴∠A=∠BFC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠FBC,
在△AEB和△FBC中,
,
∴△AEB≌△FBC(AAS),
∴BF=AE.
(2)连接AC,如图所示,
∵△AEB≌△FBC,
∴∠CBF=∠AEB,BE=BC,
∵∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠ABE+∠CBF=90°,
即∠ABC=90°,
又AB=6,AE=8,
∴,
∴BE=BC=10,
∴.
【点睛】此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本题的关键.
19.如图,中,平分,且平分,于,于.
(1)求证:;
(2)如果,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)1
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、角平分线的性质定理、线段垂直平分线的性质
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、三角形全等的判定与性质、线段垂直平分线的性质等知识,正确找出全等三角形是解题关键.
(1)连接、,先证出,,再证出,根据全等三角形的性质即可得证;
(2)先证出,根据全等三角形的性质可得,再设,根据线段的和差建立方程,解方程即可得.
【详解】(1)证明:如图,连接、,
且平分,
,
平分,于,于,
,,
在与中,
,
∴,
.
(2)解:平分,于,于,
,,
在与中,
,
∴,
,
由(1)已证:,
设,
∵,,
∴,,
∴,
解得,
∴.
20.(1)如图1,平分,.当时,根据角平分线的性质,我们可知与之间的数量关系为______;
(2)如图2,平分,.当时,试说明与之间的数量关系;
(3)如图3,平分,若,,求的度数.
【答案】(1);(2);(3).
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、角平分线的性质定理
【分析】本题考查了角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.也考查了全等三角形的判定与性质.
(1)直接根据角平分线的性质可判断;
(2)过点D作于E,交延长线于F,如图2,先根据角平分线的性质得到,再利用等角的补角相等得到,然后证明得到;
(3)过点D作于E,交延长线于F,如图3,先根据角平分线的性质得到,再根据判断,所以,然后根据邻补角的定义计算的度数.
【详解】解:(1)如图1,
∵,,
∴,
∴,,
∵平分,
∴;
故答案为:;
(2),
如图2,过点D作于E,交延长线于F,
平分,,,
,
,,
,
在和中,
,
.
∴;
(3)如图3,过点D作于E,交延长线于F,
∵平分,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴.
21.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.
(1)操作发现
如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为 ;线段BD、AB、EB的数量关系为 ;
(2)猜想论证
当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;
(3)拓展延伸
若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.
【答案】(1)AB⊥BE,AB=BD+BE;(2)图2中BE=AB+BD,图3中,BD=AB+BE,证明见解析;(3)72或2
【知识点】旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】(1)首先通过SAS证明△ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质和等量代换即可得出答案;
(2)仿照(1)中证明△ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质即可得出结论;
(3)首先求出BE的长度,然后利用S△AED•AD•EB即可求解.
【详解】解:(1)如图1中,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,∠CBE=∠A,
∵CA=CB,∠ACB=90°,
∴∠A=∠CBA=45°,
∴∠CBE=∠A=45°,
∴ABE=90°,
∴AB⊥BE,
∵AB=AD+BD,AD=BE,
∴AB=BD+BE,
故答案为AB⊥BE,AB=BD+BE.
(2)①如图2中,结论:BE=AB+BD.
理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,
∵AD=AB+BD,AD=BE,
∴BE=AB+BD.
②如图3中,结论:BD=AB+BE.
理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∵CA=CB,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS)
∴AD=BE,
∵BD=AB+AD,AD=BE,
∴BD=AB+BE.
(3)如图2中,∵AB=5,BD=7,
∴BE=AD=5+7=12,
∵BE⊥AD,
∴S△AED•AD•EB12×12=72.
如图3中,∵AB=5,BD=7,
∴BE=AD=BD﹣AB=7﹣5=2,
∵BE⊥AD,
∴S△AED•AD•EB2×2=2.
【点睛】本题主要考查全等三角形,掌握全等三角形的判定及性质并分情况讨论是关键.
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第12讲 直角三角形全等的判定(知识点+题型+分层强化)
目录
知识梳理
1. 斜边、直角边定理(HL)(重点)
2 角平分线性质定理的逆定理(重点)
题型巩固
一、用HL证全等
二、全等的性质和HL综合
三、旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
四、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
五、角平分线的判定定理
分层强化
一、单选题(9)
二、填空题(5)
三、解答题(7)
知识梳理
知识点1. 斜边、直角边定理(HL)(重点)
判定定理
几何语言
图示
斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(可以简写成“斜边、直角边”或“HL”).
在 Rt△ABC 与 Rt△A′B′C′ 中, ∠C=∠C′=90°,
∴Rt△ABC≅Rt△A′B′C′(HL) .
注意:“HL”只能判定两个直角三角形全等,因此在依据此定理书写证明过程时,要突出直角三角形这个条件,且必须是斜边和一条直角边对应相等.
知识点2 角平分线性质定理的逆定理(重点)
角平分线性质定理的逆定理:角的内部,到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上.
几何语言:如图, ∵PD⊥OA, PE⊥OB, PD=PE ,
∴OP 平分 ∠AOB (或 ∠1=∠2 ).
注意 利用角平分线性质定理的逆定理证明点在角平分线上时,必须有“两垂直,一相等”这三个条件,缺一不可.
题型巩固
题型一、用HL证全等
1.(2024八年级上·浙江·专题练习)如图,,,,要根据“”证明,则还要添加一个条件是( )
A. B. C. D.
2.如图,AC⊥BC,AD⊥BD,垂足分别是C、D,若要用“HL”得到Rt△ABC≌Rt△BAD,则你添加的条件是 .(写一种即可)
3.(22-23八年级上·浙江湖州·期中)已知:如图,,为的高,E为上一点,交于F且有.求证:.
题型二、全等的性质和HL综合
4.如图,在中,,D是上一点,于点E,,连接,若,则等于( )
A. B. C. D.
5.(2023八年级上·浙江·专题练习)和中,,,,、分别为、边的高,且,则的度数为 .
6.(24-25八年级上·浙江宁波·期中)如图,四边形中,度,E是上一点,且,
(1)与全等吗?请说明理由;
(2)求证:.
题型三、旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
7.如图,在中,,、是斜边上两点,且,将绕点顺时针旋转90°后,得到,连接.以下结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.②④ B.①④ C.②③ D.①③
8.如图,在等边△ABC中,AC=9,点O在AC上,且AO=3,点P是AB上的一动点,连结OP,将线段OP绕点D逆时针旋转60°得到线段OD,要使点D恰好落在BC上,求AP的长.
9.在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上的一点(不与B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE,设∠BAC=α,∠BCE=β.
(1)如图,当点D在线段BC上移动,则α和β之间有怎样的数量关系?请说明理由.
(2)当点D在直线BC上移动,则α和β之间有怎样的数量关系?请说明理由.
题型四、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
10.如图,在中,,,点的坐标为,点的坐标为,求点的坐标( )
A. B. C. D.
11.如图,在中,,过点作,且,连接,若,则的长为 .
12.通过对如图数学模型的研究学习,解决下列问题:
(1)如图1,,,过点B作于点C,过点D作于点E.由,得.又,可以推理得到.进而得到________,.我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
(2)如图2,,,,连接,且于点F,与直线交于点G.求证:点G是的中点;
(3)如图3,已知四边形和为正方形,的面积为,的面积为,.求出的值.
题型五、角平分线的判定定理
13.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=10,BC=12,O是△ABC外一点,O到三边的垂线段分别为OD,OE,OF,且OD:OE:OF=1:4:4,则AO的长度是( )
A.10 B.9 C. D.
14.在三角形中,到三边距离相等的点是 .
15.如图,已知分别是三边上的点,,且的面积与的面积相等.求证:平分.
分层强化
一、单选题
1.如图,为内部一点,且点到的距离与点到的距离相等,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.三条公路将、、三个村庄连成一个如图的三角形区域,如果在这个区域内修建一个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是( )
A.三条高线的交点 B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三边垂直平分线的交点
3.如图,于点C,于点D,连接,且,则可直接判定的依据是( )
A. B. C. D.
4.如图,将两个完全相同的直角三角板按如图所示方式放置,使得顶点C重合,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,若,,,则与的面积之和为( )
A.36 B.21 C.30 D.22
6.已知:如图,,的平分线相交于点F,于H,若,的度数为( )
A. B. C. D.
7.为了测量无法直接测量的池塘两端A,B的距离,小王同学设计了一个测量A,B距离的方案.如图,先确定直线,过点B作直线,在直线上找可以直接到达点A的一点D,连接,作,交直线于点C,可以说明,最后测量的长即得.那么判断的原理是( )
A. B. C. D.
8.如图中,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,若点E、B、D到直线AC的距离分别为6、3、2,则图中实线所围成的阴影部分面积S是( )
A.50 B.44 C.38 D.32
9.如图,在中,,将沿折叠至,,连接,平分,则的度数是( )
A. B. C. D.
二、填空题
10.如图,的外角和的平分线相交于点F,连接.若,则 .
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转到△AEF,延长BC交EF于点D,若BD=5,BC=4,则DE= .
12.如图,在中,,点D在上,于点E,且.若,则的度数为 .
13.如图,在与中,,,,若则的度数为 .
14.如图,是的角平分线,,分别是,的高线.则下列结论:①;②平分;③.其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
三、解答题
15.如图,在中,,平分,于C,且,.求证:.
16.如图,在中,,是的平分线,于点E,点F在上,,求证:.
17.某建筑测量队为了测量一栋居民楼ED的高度,在大树AB与居民楼ED之间的地面上选了一点C,使B,C,D在一直线上,测得大树顶端A的视线AC与居民楼顶端E的视线EC的夹角为90°,若AB=CD=12米,BD=64米,请计算出该居民楼ED的高度.
18.如图,AD∥BC,∠BAD=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,与射线AD相交于点E,连结BE,过C点作CF⊥BE,垂足为F.
(1)线段BF与图中现有的哪一条线段相等?先将你猜想出的结论填写在下面的横线上,然后再加以证明.
结论:BF= ;
(2)若AB=6,AE=8,求点A到点C的距离.
19.如图,中,平分,且平分,于,于.
(1)求证:;
(2)如果,,求的长.
20.(1)如图1,平分,.当时,根据角平分线的性质,我们可知与之间的数量关系为______;
(2)如图2,平分,.当时,试说明与之间的数量关系;
(3)如图3,平分,若,,求的度数.
21.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.
(1)操作发现
如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为 ;线段BD、AB、EB的数量关系为 ;
(2)猜想论证
当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;
(3)拓展延伸
若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.
学科网(北京)股份有限公司
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