内容正文:
第十四章 全等三角形
第二节 三角形全等的判定
01体系构建·思维可视 1
02核心突破·靶向攻坚 2
知识点1 SSS(边边边)判定全等 2
知识点2 SAS(边角边)判定全等 2
知识点3 ASA(角边角)判定全等 3
知识点4 AAS(角角边)判定全等 4
知识点5 HL(斜边、直角边)判定全等 3
知识点6判定定理的选择策略
知识点7三角形的稳定性
题型精讲1用SSS证明三角形全等(SSS) 5
题型精讲2用SSS间接证明三角形全等(SSS) 6
题型精讲3全等的性质和SSS综合(SSS) 7
题型精讲4用SAS证明三角形全等(SAS) 7
题型精讲5用SAS间接证明三角形全等(SAS) 8
题型精讲6全等的性质和SAS综合(SAS) 9
题型精讲7用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS) 11
题型精讲8全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS) 12
题型精讲9用HL证全等(HL) 7
题型精讲10全等的性质和HL综合(HL) 8
题型精讲11添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合) 9
题型精讲12灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合) 11
题型精讲13结合尺规作图的全等问题(全等三角形的判定综合) 12
题型精讲14连接两点构造全等三角形(全等三角形的辅助线问题) 7
题型精讲15倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题) 8
题型精讲16旋转模型(全等三角形的辅助线问题) 9
题型精讲17垂线模型(全等三角形的辅助线问题) 11
题型精讲18其他模型(全等三角形的辅助线问题) 12
题型精讲19证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题) 11
题型精讲20全等三角形综合问题
题型精讲21尺规作一个角等于已知角 11
题型精讲22过直线外一点作已知直线的平行线
题型精讲23尺规作图——作三角形 11
题型精讲24利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
03拓展培优 12
04课堂检测 19
知识思维导图
课程学习目标
1. 知识与技能:掌握三角形全等的判定方法(SSS、SAS、ASA、AAS)及直角三角形特有的HL判定定理,明确“AAA”“SSA”不能判定全等的原因,能规范书写全等证明过程。
2. 过程与方法:通过尺规作图、叠合操作等活动,经历“观察—猜想—验证—归纳”的探究过程,发展几何直观与逻辑推理能力,体会判定定理的本质。
3. 应用与素养:能从复杂图形中分离出全等三角形模型,依据已知条件选择合适判定方法解决边、角关系问题,契合中考对几何推理的基础考查要求。
【新知学习】
【知识点1】SSS(边边边)判定全等
1.若两个三角形的 对应相等,则这两个三角形全等(符号表示:△ABC≌△DEF,需满足 AB=DE、BC=EF、AC=DF)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
AC = DF
AB = DE
BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SSS)。
边学边练如图,已知,,求证:.
【知识点2】 SAS(边角边)判定全等
1.若两个三角形的 对应相等,则这两个三角形全等(关键:“夹” 角 —— 两条边之间的角,非其中一条边的对角)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
AC = DF
∠BAC=∠EDF
AB = DE
∴△ABC≌△DEF(SAS)。
【易错提醒】警惕 “SSA” 陷阱
“两边及其中一边的对角对应相等”(如 AB=DE、BC=EF、∠A=∠D,∠A 不是 AB 与 BC 的夹角)不能判定三角形全等,因为会出现 “两种不同形状的三角形”(如一个锐角三角形和一个钝角三角形,满足 SSA 但不全等)。
边学边练下列两个三角形全等的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【知识点3】ASA(角边角)判定全等
1.若两个三角形的 对应相等,则这两个三角形全等(关键:“夹” 边 —— 两个角之间的边,非其中一个角的对边)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
∠BAC=∠EDF
AB = DE
∠CBA=∠FED
∴△ABC≌△DEF(ASA)。
边学边练如图所示,小明试卷上的三角形被墨迹污染了一部分,很快他就根据所学知识画出一个与试卷原图完全一样的三角形,那么两个三角形完全一样的依据是( )
A. B. C. D.
【知识点4】AAS(角角边)判定全等
若两个三角形的 对应相等,则这两个三角形全等(可由 “ASA” 推导:三角形内角和为 180°,已知两个角相等,第三个角必相等,转化为 ASA)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
∠BAC=∠EDF
∠BCA=∠EFD
AB = DE
∴△ABC≌△DEF(ASA)。
边学边练如图,在中,,过上的点E作,且,作.求证:.
【知识点5】 HL(斜边、直角边)判定全等
1.在两个直角三角形中,若 对应相等,则这两个直角三角形全等(仅适用于直角三角形,不能用于锐角 / 钝角三角形)。
2.数学语言:如图:在Rt△ABC与Rt△A’B’C’中:
AC = A’C’
AB =A’B’
∴Rt△ABC≌Rt△A’B’C’。
边学边练如图,在与中,,要用“”判定和全等的条件是( )
A., B.,
C., D.,
【知识点6】判定定理的选择策略
在具体题目中,需根据已知条件快速匹配判定定理,遵循 “先看角、再看边,优先用特殊判定(HL)” 的原则:
已知条件类型
优先选择的判定定理
示例场景
已知三边对应相等
SSS
给出三边长度或通过中点推导三边相等
已知两边及一角(角为夹角)
SAS
已知两边和它们的夹角,或能推导夹角相等
已知两角及一边(边为夹边)
ASA
已知两角和它们的夹边,或能推导夹边相等
已知两角及一边(边为对边)
AAS
已知两角和其中一角的对边,或能推导对边相等
已知直角三角形的斜边和直角边
HL
直角三角形中,给出斜边和一条直角边
边学边练下列三角形中全等的是( )
A. B. C. D.
知识点7 三角形的稳定性
1.生活经验告诉我们,如果一个三角形三边的长度确定,那么这个三角形的形状和大小就完全确定,三角形的这个性质叫做三角形的 .
2.三角形的稳定性在生活和生产中有着广泛的应用.例如:房屋的人字形支架、电线杆支架、斜拉桥架等,利用三角形的稳定性,使生活中的建筑经久耐用.
题型精讲
题型精讲1用SSS证明三角形全等(SSS)
1、 题型特征 题目中明确给出两个三角形的三组对应边分别相等,或可通过已知条件(如公共边、中点、线段和差)推导出三组对应边相等,需证明两三角形全等。
2、 解题核心步骤 :
1. 找边:从图形和已知条件中,逐一识别或推导两三角形的三组对应边,标注相等关系(如公共边直接用“公共边相等”表述)。
2. 写格式:严格按“SSS”判定格式书写证明过程,先列出“在△XXX和△XXX中”,再用大括号呈现三组对应边相等,最后写“∴△XXX≌△XXX(SSS)”。
3. 用结论:若需进一步证明边或角相等,可利用全等三角形“对应边相等”“对应角相等”的性质推导。
【易错提醒】
避免对应边标注错误,需确保写出的三组边是“对应边”,而非任意三边。
勿遗漏公共边、中点等隐含的“边相等”条件,这是SSS证明中常见的关键信息。
【例题1】如图,中,已知,要根据“”判定,还需添加条件 .
【变式训练1】工人师傅常用角尺平分一个任意角,做法如下:如图,是一个任意角,在边、上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点、重合,过角尺顶点作射线,由此作法便可得,其依据是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】如图,点,,,在同一直线上,,,.求证:.
【变式训练3】如图,有两组等长的线段.,,将其拼成如下“蝶形图”,可以得出.
(1)连接,能得出.的直接依据是___________;(用字母表示)
(2)在(1)的条件下,小华认真观察之后说:“”.请判断他的说法是否正确,并说明理由.
题型精讲2用SSS间接证明三角形全等(SSS)
1、 题型特征 题目不直接给出两组三角形的三组对应边相等,需先通过“线段和差、中点定义、角平分线性质、垂直平分线性质”等已知条件,推导出关键的边相等关系,再利用SSS判定两三角形全等。
2、 解题核心步骤
1. 推边:根据已知条件推导隐含的边相等。比如由“M是AB中点”得AM=BM,由“AC=AD,BC=BD”结合公共边CD,推导其他对应边相等。
2. 证全等:整理推导出的三组对应边,按SSS格式规范书写证明过程,先写“在△XXX和△XXX中”,再用大括号列边相等关系,最后得出全等结论。
3. 用性质(可选):若题目需进一步求角或边,可利用全等三角形的对应角、对应边相等继续推导。
【易错提醒】
推导边相等时,需明确每一步的依据(如“中点定义”“等式性质”),避免逻辑断层。
注意区分“推导的边”与“目标三角形的对应边”,防止将非对应边纳入SSS判定条件。
【例题1】如图,在四边形中,是对角线上一点,,,求证:.
【变式训练1】如图,已知点A,B,C,D在同一条直线上,,,.求证:.
证明:∵(________),
∴________________(________),
即________________.
在和中,,
∴(________).
【变式训练2】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.
【变式训练3】如图,点在直线上,分别以线段的端点为圆心,以(小于线段)长为半径画弧,分别交直线、线段于点,再以点为圆心,以长为半径画弧交前面的弧于点,画射线.若的平分线交直线于点,,则的度数为 .
题型精讲3全等的性质和SSS综合(SSS)
1、 题型特征 题目需分两步解决:先通过 SSS判定定理证明两个三角形全等 ,再利用“全等三角形对应边相等、对应角相等”的性质,推导未知边的长度或未知角的度数,常含公共边、中点等隐含条件。
2、 解题核心步骤
1. 证全等 :分析已知条件,推导三组对应边相等(如利用中点得线段相等、公共边直接用),按SSS格式规范书写全等证明过程。
2. 用性质 :由全等结论,直接对应得出所需的边或角相等,代入已知数据计算(如求边长、角度和)。
【易错提醒】
证明全等时,需明确标注对应顶点,避免后续利用性质时找错对应边、对应角。
勿跳过全等证明直接用边/角关系,需保证逻辑完整(先证全等,再用性质)。
【例题1】工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法如下:如图,是一个任意角,在边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与,重合.过角尺顶点C的射线即是的平分线.这种做法是利用了全等三角形对应角相等,图中判断三角形全等的依据是( )
A. B. C. D.无法确定
【变式训练1】如图,用尺规作的依据是 .
【变式训练2】如图所示,点A,B,C,D在一条直线上,.求证:
【变式训练3】如图,在和中,点C在边上,交于点F.若,,,请探究与的数量关系.
题型精讲4用SAS证明三角形全等(SAS)
1、 题型特征 题目明确给出(或可直接识别)两个三角形的 两组对应边分别相等 ,且这两组边的 夹角也相等 ,需依据SAS判定定理证明两三角形全等,核心是“边—角—边”的对应关系。
2、 解题核心步骤
1. 找“边—角—边” :先确定两组相等的对应边,再确认这两组边的公共夹角(或已知相等的夹角),标注对应关系。
2. 写证明 :按格式书写“在△XXX和△XXX中”,用大括号列出“边=边、夹角=夹角、边=边”,最后写“∴△XXX≌△XXX(SAS)”。
【易错提醒】
混淆“夹角”与“对角”,SAS要求的角必须是两组对应边的 公共夹角 ,不可用非夹角的角代替。
忽略边的对应顺序,需确保列出的边和角是“对应”的(如△ABC的AB对应△DEF的DE,夹角∠B对应∠E)。
【例题1】已知:,,与相交于点.求证:.
【变式训练1】如图,两根钢条,的中点连在一起,,可绕点自由转动,则的长等于内槽宽.那么判定的理由是( )
A.ASA B.SAS C.AAS D.SSS
【变式训练2】如图,.求证:.
【变式训练3】在与中,边与边上的中线分别为与.若.求证:.
题型精讲5用SAS间接证明三角形全等(SAS)
1、 题型特征 题目不直接给出“两组边+夹角相等”的完整条件,需先通过 线段和差、中点定义、角平分线性质 等推导关键条件(如补全一组边相等,或推导夹角相等),再用SAS证明全等。
2、 解题核心步骤
1. 推条件 :根据已知推导隐含条件,如由“点C是AD中点”得AC=CD,由“∠1=∠2”结合公共角得夹角相等。
2. 证全等 :整理推导后的“边—角—边”条件,按SAS格式规范书写证明过程,明确每一步的依据(如“中点定义”“等式性质”)。
【易错提醒】
推导夹角相等时,需明确角的组成(如∠ABC=∠ABD+∠DBC),避免逻辑断层。
勿将“SSA”误当作SAS,需确认角是两组边的夹角,而非其中一组边的对角。
【例题1】如图,在的方格中,每个小方格的边长均为1,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】图中3个三角形都被墨迹污染了,则能用尺规画出和原来完全一样的三角形的是( )
A.I和II B.只有 C.只有II D.只有
【变式训练2】如图,点B,F,C,E在一条直线上,,.
(1)在下列条件①;②;③中,只添加一个条件就可以证得,则所有可以添加的条件的序号是________.
(2)根据已知及(1)中添加的一个条件,证明.
【变式训练3】(1)如图,是的平分线,.
求证:;
(2)如图,在中,分别是边上的中线和高,,,求的长.
题型精讲6全等的性质和SAS综合(SAS)
1、 题型特征 题目需先通过 SAS判定定理证明两三角形全等 ,再利用全等三角形的性质(对应边相等、对应角相等)解决后续问题(如求线段长度、角度大小,或证明另一组线段相等),是“判定+性质”的连贯应用。
2、 解题核心步骤
1. 证全等(SAS) :分析已知条件,确认“两组边+夹角相等”(直接给或间接推),规范书写SAS证明过程。
2. 用性质解题 :由全等结论,对应找出需求的边或角,代入数据计算(如求边长),或继续证明其他结论(如用对应角相等证两直线平行)。
【易错提醒】
证明全等后,需严格按“对应顶点”找对应边、角,避免因对应关系错误导致计算或证明出错。 书写过程中,需注明每一步的依据(如“全等三角形对应边相等”),不可省略关键逻辑。
【例题1】如图,,则的判定依据是 .
【变式训练1】如图,工人师傅常用“卡钳”这种工具测定工件内槽的宽.卡钳由两根钢条组成,O为的中点.只要量出的长度,由三角形全等就可以知道工件内槽的长度.那么判定的理由是 ( )
A. B. C. D.
【变式训练2】如图,在和中,延长交于点,,,,求证:.
【变式训练3】如图,在和中,,,,.连接,相交于点M.
(1)证明:;
(2)求的度数.
题型精讲7用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
1、 题型特征 题目给出(或可推导)两个三角形的 两组对应角分别相等 ,且要么给出“两组角的夹边相等”(ASA),要么给出“其中一组角的对边相等”(AAS),需根据已知条件选择ASA或AAS判定全等。
2、 解题核心步骤
1. 辨类型(ASA/AAS) : - 若有“两组角+它们的夹边相等”,用ASA; - 若有“两组角+其中一角的对边相等”,用AAS。
2. 写证明 :按格式列出“角=角、边=边、角=角”(ASA)或“角=角、角=角、边=边”(AAS),结尾标注判定定理。
【易错提醒】
混淆ASA和AAS的条件:ASA的“边”是两组角的夹边,AAS的“边”是非夹边(某一角的对边)。
忽略“三角形内角和”的隐含应用:若已知一组角相等,可通过内角和推导另一组角相等,补全ASA/AAS条件。
【例题1】如图,与相交于点O,,,不添加辅助线,判定的依据是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】如图,根据判定,已经具备公共边,添加的条件为 .
【变式训练2】有一块三角形玻璃在运输过程中,不小心碎成如图所示的四块,嘉淇想按原来的大小在玻璃店再订制一块,需要带的两块可以是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【变式训练3】如图,在中,D为上一点,E为中点,连接并延长至点F,使得.
(1)求证:;
(2)连接,若平分,平分,且,求的度数.
题型精讲8全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
1、 题型特征 题目需先通过 ASA或AAS证明两三角形全等 ,再利用“全等三角形对应边相等、对应角相等”的性质,解决后续的边/角计算、线段关系证明等问题,核心是“先证全等,再用性质”的逻辑链。
2、 解题核心步骤
1. 证全等(选ASA/AAS) :分析已知角、边条件,确定用ASA(两角+夹边)或AAS(两角+对边),规范书写证明过程。
2. 用性质推导 :由全等结论,对应得出所需边/角相等,代入数据计算(如求线段总长),或证明其他结论(如证线段垂直)。
【易错提醒】
选择ASA或AAS时,需结合已知边的位置(夹边/对边),避免判定定理选错导致全等证明无效。
利用性质时,需明确“对应关系”,不可将非对应边、角当作相等关系使用。
【例题1】如图,已知:,,求证:.
【变式训练1】如图,在中,于点平分,且于点,与相交于点.求证:
(1).
(2).
【变式训练2】小丽与爸妈在公园里荡秋千.如图,小丽坐在秋千的起始位置A处,与地面垂直,两脚在地面上用力一蹬,妈妈在B处接住她后用力一推,爸爸在距地面高的C处接住她.若妈妈与爸爸到的水平距离分别为和,,求妈妈在B处接住小丽时,小丽距离地面的高度.
【变式训练3】已知如图,E、F在BD上,且,,,求证:与互相平分.
题型精讲9用HL证全等(HL)
1、 题型特征 题目限定为两个直角三角形,已知(或可推导)它们的斜边相等,且一组直角边也相等,需用“斜边、直角边”(HL)判定定理证明全等,HL仅适用于直角三角形。
2、 解题核心步骤
1. 定直角 :先明确两三角形为直角三角形,标注直角符号(∠XXX=∠XXX=90°)。
2. 列条件 :按HL格式书写“在Rt△XXX和Rt△XXX中”,用大括号列出“斜边=斜边、直角边=直角边”。
3. 得结论 :写“∴Rt△XXX≌Rt△XXX(HL)”,注意标注“Rt”和HL。
【易错提醒】
误用HL到非直角三角形:HL是直角三角形特有的判定方法,不可用于锐角或钝角三角形。 忽略直角的证明:若题目未直接说“直角”,需先证明夹角为90°(如垂直定义),再用HL。
【例题1】如图,已知,证明,则应添加的条件是 .
【变式训练1】如图,于P,,添加下列一个条件,能利用“”判定的条件是 .
【变式训练2】如图,已知垂足分别为,,求证:.
【变式训练3】如图,在中,于点,为上一点,且.
(1)求证:≌
(2)若,试求的面积.
题型精讲10全等的性质和HL综合(HL)
1、 题型特征 题目需先通过 HL判定定理证明两个直角三角形全等 ,再利用全等三角形的性质(对应边相等、对应角相等),解决直角三角形中的边/角计算、线段垂直关系证明等问题,是直角三角形特有的“判定+性质”综合。
2、 解题核心步骤
1. 证直角三角形全等(HL) :先证两三角形为直角三角形(如垂直),再列“斜边=斜边、直角边=直角边”,用HL证全等。
2. 用性质解题 :由全等结论,推导所需的边/角相等(如求直角边长度),或证明其他关系(如证角平分线)。
【易错提醒】
证明全等时,需先明确“直角”的依据(如“AB⊥CD”得∠ACB=90°),不可直接默认直角。
利用性质时,需注意直角三角形的特殊性(如斜边是最长边),避免对应边找错
【例题1】如图.,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【变式训练1】如图,在与中,,,求证:.
【变式训练2】如图,在和中,,,与交于点.
(1)证明:;
(2)求证:.
【变式训练3】如图,在四边形中,过点作于点,且,.
(1)若,,求的长;
(2)若和的面积分别为和,求的面积.
题型精讲11添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
1、 题型特征 题目给出两个三角形的 部分相等条件 (如1组边+1组角相等),要求补充一个条件,使两三角形全等,需结合SSS、SAS、ASA、AAS、HL(直角三角形)五种判定定理分析。
2、 解题核心步骤
1. 析已知 :先列出题目已给的相等条件(如“AB=DE,∠A=∠D”),明确条件类型(边/角)。
2. 对应判定补条件 :
若已知“边+角”,可补“另一边”(SAS)或“另一角”(ASA/AAS);
若已知“边+边”,可补“第三边”(SSS)或“夹角”(SAS); - 直角三角形可补“斜边/直角边”(HL)。
3. 验合理性 :排除“SSA”等无效条件,确保补充的条件能对应某一判定定理。
【易错提醒】
勿补充“SSA”或“AAA”这类不能判定全等的条件,如已知“AB=DE,BC=EF”,补“∠A=∠D”(SSA)无效。
需考虑多种可能性,如已知“∠A=∠D,∠B=∠E”,可补“AB=DE”(ASA)或“AC=DF”(AAS)。
【例题1】如图,若,再添加一个已知条件是 ,直接用判定.
【变式训练1】如图,已知,若要用“”证明,还需添加的一个条件是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】如图,与相交于点O,,只添加一个条件,能判定的是( )
A. B. C. D.
【变式训练3】如图,已知.
(1)若用“”证明,还需添加条件 .
(2)若用“”证明,还需添加条件 .
(3)若用“”证明,还需添加条件 .
题型精讲12灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合)
1、 题型特征 题目未指定用哪种判定定理,需根据 已知条件的类型(边、角数量及位置) ,自主选择最合适的判定方法(SSS、SAS、ASA、AAS、HL)证明全等,常含公共边、公共角、对顶角等隐含条件。
2、 解题核心步骤
1. 找条件 :梳理已知条件(显式+隐含),统计相等的边和角的数量(如2角+1边、2边+1角)。
2. 选方法 :
3边相等→SSS;
2边+夹角→SAS;
2角+夹边→ASA;
2角+对边→AAS;
直角三角形+斜边+直角边→HL。
3. 写证明 :按所选判定定理的格式,规范书写证明过程,注明依据。
【易错提醒】
忽略隐含条件:如公共边、公共角、对顶角相等,这些往往是选择判定方法的关键。
盲目选择方法:如已知“2角+1边”,需先看边是“夹边”还是“对边”,再选ASA或AAS,不可随意选。
【例题1】如图,某同学把一块三角形的玻璃打破成了三块,现在他要到玻璃店去配一块完全一样形状的玻璃,那么最省事的办法是带( )去配
A.① B.② C.③ D.①和②
【变式训练1】如图所示,已知三条边、三个角,则甲、乙两个三角形中和全等的图形是( )
A.甲 B.乙 C.甲和乙都是 D.都不是
【变式训练2】如图,下面个条件:①;②;③;④.请你以其中两个为已知条件,剩下的两个中的一个为结论,组成一个正确的命题.
(1)______(写成的形式,至少写个);
(2)选取其中一个加以证明.
【变式训练3】根据下列条件,不能画出唯一确定的的是( )
A. B.
C. D.
题型精讲13结合尺规作图的全等问题(全等三角形的判定综合)
1、 题型特征 题目先要求进行 基本尺规作图 (如作角平分线、线段垂直平分线、作一个角等于已知角),再根据作图过程中产生的相等条件(如弧长相等→线段相等),证明某两个三角形全等,核心是“作图依据=全等条件”。
2、 解题核心步骤
1. 述作图 :简要描述尺规作图的关键步骤(如“作∠AOB的平分线OC,步骤为:①以O为圆心画弧交OA、OB于M、N;②分别以M、N为圆心画弧交于C;③连OC”)。
2. 找全等条件 :由作图得相等线段(如OM=ON,MC=NC)或相等角,确定判定定理(如SSS、SAS)。
3. 证全等:按判定定理格式书写证明过程,注明条件来源(如“由作图知OM=ON”)。
【易错提醒】
作图步骤描述不完整,导致后续全等条件缺乏依据(如漏说“以相同半径画弧”,则MC=NC不成立)。
忽略作图的“等长弧”条件,无法建立线段相等关系,影响全等证明。
【例题1】如图,根据作图痕迹,可以判定的依据是 (填全等理由)
【变式训练1】(1)过的顶点A作高线和角平分线,若与的夹角为,且,求的度数;
(2)如图1,已知,,请用尺规作图,在图2画出,使,,并证明.
【变式训练2】如图,为等边三角形,要在外部取一点,使得和全等,下面是两名同学做法:( )
甲:①作的角平分线;②以为圆心,长为半径画弧,交于点,点即为所求;
乙:①过点作平行于的直线;②过点作平行于的直线,交于点,点即为所求.
A.两人都正确 B.两人都错误 C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
【变式训练3】根据下列条件,能画出唯一的是( )
A. B.
C. D.
题型精讲14连接两点构造全等三角形(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中无现成的全等三角形,需通过 连接某两点 (如连接公共顶点、中点与顶点、对角线)构造出新的三角形,再利用已知条件证明构造后的三角形全等,辅助线作用是“补全全等图形”。
2、 解题核心步骤
1. 作辅助线 :明确写出辅助线作法(如“连接AC”“连接BD”),在图中标注。
2. 析条件 :结合已知条件(如AB=CD,AD=BC)和辅助线(公共边AC),找构造后三角形的全等条件。
3. 证全等 :按判定定理(如SSS、SAS)证明构造的三角形全等,再利用性质解决原问题。
【易错提醒】
辅助线作法描述不规范(如只说“连两点”,未指明具体两点),导致图形关系模糊。
构造三角形后,忽略原已知条件与辅助线的结合(如公共边),找不到全等条件。
题型精讲15倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中存在 三角形的中线 (如AD是△ABC的中线,即BD=CD),需通过“延长中线至两倍长度”(如延长AD至E,使DE=AD),连接端点(如连接BE)构造全等三角形,核心是“转移线段/角的位置”。
2、 解题核心步骤
1. 作辅助线 :写清作法(如“延长AD至E,使DE=AD,连接BE”),标注中点D和DE=AD。
2. 证全等 :利用“BD=CD(中线定义),∠ADC=∠EDB(对顶角),AD=DE(构造)”,用SAS证明△ADC≌△EDB。
3. 用性质 :由全等得AC=BE、∠C=∠EBD,将原三角形的边/角转移到△ABE中,解决问题(如证AC=AB)。
【易错提醒】
辅助线作法错误(如延长方向错、未使DE=AD),导致无法构造全等。
忽略中线的“BD=CD”条件,或对顶角相等的隐含条件,影响SAS证明。
【例题1】如图,在中,,是边上的中线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法确定
【变式训练1】如图,是中边上的中线,若,则的取值范围为 .
【变式训练2】如图,已知为的中线,,的周长为,则
(1)的周长为多少?
(2)的取值范围是多少?(直接写出答案)
【变式训练3】在中,,中线,则边的取值范围是 .
题型精讲16旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中存在 两组相等的线段 (如AB=AD,AC=AE),且它们的夹角相等(如∠BAD=∠CAE),需通过“旋转图形”(如将△ABC绕点A旋转,使AB与AD重合)构造全等三角形,辅助线本质是“利用旋转的不变性(边相等、角相等)”。
2、 解题核心步骤
1. 定旋转要素 :确定旋转中心(如点A)、旋转角(如∠BAD)、旋转方向(顺时针/逆时针)。
2. 证全等 :由旋转得AB=AD、AC=AE、∠BAC=∠DAE(∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC),用SAS证明△ABC≌△ADE。
3. 推结论 :由全等得BC=DE、∠B=∠D,解决原问题(如求BC长度、证角相等)。
【易错提醒】
无法识别旋转模型,找不到“等线段+等夹角”的关键条件,导致辅助线无从下手。
旋转角计算错误,无法推导∠BAC=∠DAE,影响全等证明。
【例题1】如图,点、分别在正方形的边、上,,已知,,则( )
A.6 B.15 C.12 D.30
【变式训练1】如图,P是等边外一点,把BP绕点B顺时针旋转60°到,已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练2】 和是两个角都是的等腰直角三角形(,,)的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,连接、,请证明:;
【类比探究】
(2)当三角板保持不动时,将三角板绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断与的数量关系和位置关系,并说明理由.
【变式训练3】(1)【特例探究】
如图1,在四边形中,,,,,猜想并写出线段,,之间的数量关系,证明你的猜想;
(2)【迁移推广】
如图2,在四边形中,,,.请写出线段,,之间的数量关系,并证明;
(3)【拓展应用】
如图3,在海上军事演习时,舰艇甲在指挥中心(处)北偏东20°的处.舰艇乙在指挥中心南偏西50°的处,并且两舰艇在指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正西方向以80海里/时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏西60°的方向以90海里/时的速度前进,半小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达,处,且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为75°.请直接写出此时两舰艇之间的距离.
题型精讲17垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中存在 垂直关系 (如AB⊥CD、∠AEC=∠BFD=90°),需通过“过某点作两边的垂线”(如过点P作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F)构造直角三角形,再用AAS或HL证明全等,核心是“利用直角相等的隐含条件”。
2、 解题核心步骤
1. 作辅助线 :写清垂线作法(如“过点P作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F”),标注直角符号。
2. 证全等 :利用“∠PEO=∠PFO=90°(垂线定义),∠POE=∠POF(已知),OP=OP(公共边)”,用AAS证明△PEO≌△PFO。
3. 用性质 :由全等得PE=PF,解决问题(如证OP是角平分线)。
【易错提醒】
垂线作法描述不明确(如未说“垂直于OA、OB”),导致直角三角形的直角边对应错误。
忽略“垂线→直角相等”的条件,无法补全AAS/HL的判定要素。
【例题1】如图所示,在中,,,于点,于点,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】如图,在中,,,是线段上一点,连接,过点作,且,连接交于点,若,,则的长度为( )
A.8.3 B.8.5 C.8.7 D.9.1
【变式训练2】如图,在中,,直线经过顶点,过,两点分别作的垂线,,,为垂足,且.求证:
(1);
(2).
题型精讲18其他模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 除倍长中线、旋转、垂线外的小众模型,如“截长补短模型”(证线段和差)、“一线三垂直模型”(直角三角形共线)等,需根据题目具体条件(如结论为“AB=CD+EF”“有三个直角共线”),灵活作辅助线(截长、补短、作垂线)构造全等。
2、 解题核心步骤
1. 辨模型 :根据结论或条件识别模型,如结论是“a=b+c”→截长补短;有“∠A=∠B=∠C=90°且共线”→一线三垂直。
2. 作辅助线 :
截长:在a上截取AD=b,证DC=c;
补短:延长b至E,使DE=c,证AE=a;
3. 证全等 :利用辅助线构造的线段/角关系,用SAS、AAS等证全等,推导结论。
【易错提醒】
模型识别困难,无法确定辅助线作法(如遇线段和差,想不到截长补短)。
截长/补短后,找不到构造的线段与已知条件的联系,导致全等证明中断。
【例题1】如图,,是的中点,平分,则的度数为 .
【变式训练1】如图所示,已知△ABC中AB>AC,AD是∠BAC的平分线,M是AD上任意一点,求证:MB-MC<AB-AC.
【变式训练2】如图1,△ABC和△ABD中,∠BAC=∠ABD=90°,点C和点D在AB的异侧,点E为AD边上的一点,且AC=AE,连接CE交直线AB于点G,过点A作AF⊥AD交直线CE于点F.
(Ⅰ)求证:△AGE≌△AFC;
(Ⅱ)若AB=AC,求证:AD=AF+BD;
(Ⅲ)如图2,若AB=AC,点C和点D在AB的同侧,题目其他条件不变,直接写出线段AD,AF,BD的数量关系 .
【变式训练3】定义:在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的图形能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
(1)如图1,是的平分线,请你在图1中画出一对以所在直线为对称轴的全等三角形.
(2)请你仿照这个作全等三角形的方法,解答下列问题:
①如图2,在中,,,、分别是、的平分线,、相交于点.猜想和之间的数量关系,直接写出结论.
②如图3,在中,如果,而①中的其它条件不变,请问①中结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
题型精讲19证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目结论为“一条线段=另外两条线段的和(如AB=AC+CD)”或“差(如AB=AC-CD)”,需用“截长法”或“补短法”作辅助线,构造全等三角形,将“和差关系”转化为“线段相等关系”。
2、 解题核心步骤
1. 选方法 :
截长法:在较长线段AB上截取AE=AC,证EB=CD(需证△AEC≌△ACD得EC=CD,再证EB=EC);
补短法:延长AC至F,使CF=CD,证AF=AB(需证△CDF是等腰,再证△ABF≌△ACB)。
2. 证全等 :利用辅助线构造的条件,结合已知证全等,推导线段相等。
3. 得结论 :由全等得线段相等,代入和差关系,证明原结论。
【易错提醒】
截长/补短的方向错误(如截错线段、延长方向反),导致无法构造全等。
忘记最终需回归“和差结论”,仅证完全等就结束,逻辑不完整。
【例题1】如图,在中,,和的平分线、相交于点O,交于点D,交于点E,若已知周长为20,,,则长为( )
A. B. C. D.4
【变式训练1】(1)写出判断平面内不同三点A,B,C共线的方法(要求至少三种)
(2)求证:在中三条线段中必存在两条线段的长为m,n,使
【变式训练2】如图,△ABC中,∠B=45°,∠ACB=30°,CD平分∠ACB,AD⊥CD,求证:CD=AB+AD
【变式训练3】(1)如图,在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有,且满足.
【积累经验】①如图1,当时,直接写出线段,,之间的数量关系是_______.
【类比迁移】②如图2,当时,①中的结论是否仍然成立?请说明理由.
【拓展应用】
(2)如图3,,,,连接,,且于点F,与直线交于点G,G是的中点吗?请说明理由.
题型精讲20全等三角形综合问题
1、 题型特征 题目包含 多步证明 ,需多次运用全等三角形的判定(SSS、SAS、ASA、AAS、HL)和性质,或结合轴对称、角平分线、垂直平分线等知识,解决复杂的边/角关系、图形判定(如证平行、垂直)问题,综合性强。
2、 解题核心步骤
1. 拆问题 :将复杂问题拆解为多个小目标(如“先证△ABC≌△DEF,再证△DFG≌△EHG”)。
2. 分步证 :按小目标依次证明,每一步都明确判定定理和依据,利用前一步的全等结论作为后一步的已知条件。
3. 综合推 :结合所有全等结论和其他知识(如“全等→角相等→两直线平行”),推导最终结论。
【易错提醒】
思路混乱,无法拆解问题,找不到第一步该证哪个三角形全等。
忽略知识间的关联(如全等与角平分线的结合),导致关键条件缺失。
【例题1】根据下列条件,能画出唯一的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练1】如图,C为平行四边形ABDG外一点,连接BC,DC,分别交边AG于点F,E,使BC=DC,AC=GD,∠BDC=60°,若DB=7,AE=5,则AB的长为 .
【变式训练2】如图,在2×2的正方形网格中,线段的端点均在格点上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】如图(1)在中,,,直线经过点,且于点,于点.
(1)求证:①;②.
(2)当直线绕点旋转到图2的位置时,(1)中结论还成立吗?请说明理由.
题型精讲21尺规作一个角等于已知角
1、 题型特征 基本尺规作图题型,要求“用无刻度的直尺和圆规,作一个角等于已知角(如作∠A'O'B'=∠AOB)”,作图依据是 SSS全等判定定理 (通过等长弧得到相等线段,构造全等三角形)。
2、 解题核心步骤
1. 作射线 :用直尺作射线O'B',作为新角的一边。
2. 画弧(已知角) :以已知角的顶点O为圆心,任意长为半径画弧,交OA于M,交OB于N。
3. 画弧(新角) :以O'为圆心,同一步骤2的半径画弧,交O'B'于N'。
4. 找交点 :以N'为圆心,MN的长为半径画弧,与步骤3的弧交于M'。
5. 作射线 :用直尺连接O'M',则∠A'O'B'=∠AOB。
【易错提醒】
两步画弧的半径不一致(如步骤2和步骤3半径不同),导致MN≠M'N',无法构造全等。 找交点M'时,半径不是“MN的长”,导致O'M'与O'B'的夹角不等于已知角。
【例题1】用直尺和圆规作一个角等于已知角的示意图如下,则说明的依据是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】如图用尺规作与“已知角相等的角”的过程中,作出的依据是 (填“”或“”或“”或“”).
【变式训练2】尺规作图:已知,,求作:直线,使经过点,且.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式训练3】如图,P为角平分线上一点,E为线段中点.
(1)基本尺规作图:作,射线交射线于D,连接(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作图形中,求证:.(补全证明过程)
证明:平分
(角平分线的定义)
( )
为中点
在和中
.
题型精讲22过直线外一点作已知直线的平行线
1、 题型特征 基本尺规作图题型,要求“用无刻度的直尺和圆规,过直线l外一点P作直线l的平行线”,作图依据是“ 作一个角等于已知角 ”(同位角相等,两直线平行)。
2、 解题核心步骤
1. 连线段 :过点P作任意直线,交已知直线l于点O,形成∠POA(A在l上)。
2. 作等角 :以点P为顶点,PO为一边,按“作一个角等于已知角”的方法,作∠OPB=∠POA(B不在l上)。
3. 作直线 :用直尺连接P、B,直线PB即为所求的平行线(∠OPB=∠POA,同位角相等,两直线平行)。
【易错提醒】
作等角时,角的方向错误(如作的是内错角但位置不对),导致最终直线不平行。
未明确“同位角相等”的依据,仅完成作图,无法说明直线平行的理由。
【例题1】如图,点C在的边上,用尺规作出了,作图痕迹中弧是( )
A.以点C为圆心,长为半径的弧
B.以点C为圆心,长为半径的弧
C.以点E为圆心,长为半径的弧
D.以点E为圆心,长为半径的弧
【变式训练1】如图,已知,,请用尺规作图法,过点求作一条直线,使.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式训练2】已知:直线a和直线a外一点P.
要求:尺规作图,不写画法保留作图痕迹
(1)过点作直线的平行线.
(2)这种作法的依据是什么?
【变式训练3】如图,已知点M在的边上,请用直尺和圆规过点M作直线,使.(保留作图痕迹.)
题型精讲23尺规作图——作三角形
1、 题型特征 根据已知条件(如“三边”“两边及夹角”“两角及夹边”),用无刻度直尺和圆规作三角形,作图依据对应全等三角形的判定定理(SSS、SAS、ASA),需明确步骤和作图痕迹。
2、 解题核心步骤 以“已知三边a、b、c作△ABC”(SSS)为例:
1. 作边 :用直尺作线段BC,使BC=a。
2. 画弧找A :以B为圆心,c为半径画弧;以C为圆心,b为半径画弧,两弧交于点A。
3. 连三边 :用直尺连接AB、AC,△ABC即为所求。 (若已知“两边及夹角”用SAS,“两角及夹边”用ASA,步骤类似,先作已知边,再作角或弧找顶点)
【易错提醒】
已知“两边及夹角”时,未先作角再作边,导致夹角位置错误。
画弧时半径不符合已知边长,导致三角形的边长度偏差,作图无效。
【例题1】已知和、线段,如下图所示,用尺规作一个三角形,使其一个内角等于,另一个内角等于,且的对边等于(保留作图痕迹,不写作法).
【变式训练1】作一个,使.
【变式训练2】作图题(要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
已知:如图,线段和.
求作:,使,.
【变式训练3】尺规作图:已知线段a,b和
求作:,使,,(画出图形,保留作图痕迹,不写作法,写出结论)
题型精讲24利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
1、 题型特征 题目给出正方形网格(如3×3、4×4网格),网格中有多个分散的角,需通过 找全等三角形 ,将分散的角转移到同一顶点或同一直线上,利用“直角=90°”“平角=180°”计算角度之和。
2、 解题核心步骤
1. 找全等三角形 :观察网格中的线段长度(如网格边长为1,斜边为√2)和角的位置,确定全等三角形(如△ABC≌△DEF,对应角∠A=∠D)。
2. 转移角度 :将分散的角(如∠D、∠E)转移到∠A、∠B的位置,使它们在同一顶点汇聚。
3. 算和 :根据汇聚后的角的组成(如构成直角、平角),计算角度之和(如∠A+∠B+∠C=90°)。
【易错提醒】
无法在网格中识别全等三角形(如忽略斜边为√2的等腰直角三角形),导致角度无法转移。 转移角度时对应关系错误(如将∠D转移到∠B,实际应转移到∠A),导致计算结果错。
【例题1】如下图是由6个边长相等的正方形组合成的图形, .
【拓展培优】
【典例1】如图,,,,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】如图,在中,于点D,E是上的一点,且.
(1)求证:;
(2)判断与的位置关系,并说明理由.
【变式训练2】【基础回顾】
(1)如图1,在中,,,直线经过点,分别从点,向直线作垂线,垂足分别为,.求证:;
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线经过点,点,分别在直线上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以的边,为一边向外作和,其中,,,是边上的高.延长交于点,若,请直接写出与的数量关系.
【典例2】综合与探究
数学活动:三角形全等中的数学问题
【提出问题】
如图,和都是等腰直角三角形(,,),且这两个三角形的顶点O重合,连接.请你认真阅读下面关于这个图形的探究片段,解决所提出的问题:
【探究一】(1)小红看到图1后,很快发现,请你帮助小红证明这一结论.
【探究二】(2)小红继续探究:如图2,连接和,小红发现.请你帮助小红证明这一结论.
【探究三】(3)小红还想进一步探究:如图3,连接和,且,的延长线交于点E,若,,求线段的长.
【变式训练1】【模型探究】
某兴趣小组从汉代数学家赵爽的弦图(由外到内含三个正方形)中提炼出两个三角形全等模型图(如图1、图2),即“一线三等角”模型.
(1)已知,,请在图1和图2中选择一个模型进行证明.
【模型应用】
(2)在中,,,点D为射线上的一动点(点D不与点C重合),连接,以为直角边,在的右侧作三角形,使,,连接,交直线于点H.
①如图3,当点D在线段上时,求证:;
②如图4,当点D在的延长线上时,若,请直接写出的长.
∵,
∴,
∴,
在与中,,
∴,
∵,
∴;
∵,,
∴,
∴;
∴,
∴,,
∵,,
∴,
解得:,
∴;
同理得:,
∴;
∴,,;
∵,,
∴,
解得:,
∴.
综上,或5.
【变式训练2】【教材呈现】数学教材中有这样一道习题:“如图,,,,,垂足分别为,,若,,求的长.”请写出此题的解答过程;
【类比探究】如图,点,在的边、上,点,在内部的射线上,、分别是、的外角,已知:,.猜想:线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【变式训练3】问题探究:
(1)如图,在四边形中,,,分别是上的点,且,探究图中之间的数量关系.小明同学探究此问题的方法是:延长到点,使连接,先对比与的关系,再对比与的关系,可得出之间的数量关系,请问:他的结论是 ;并对此问题给出完整解题过程.
理解运用:
(2)已知:在四边形中,,,点、点分别在直线、直线上,且;如图,点、点分别在边、的延长线上;如图,点、点分别在边、的延长线上.请从图2和图3中任选一种,写出线段、、之间的数量关系,并说明理由.
拓展延伸:
(3)如图,在四边形中,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,若,请直接写出与的数量关系.
【典例3】在通过构造全等三角形解决问题的过程中,有一种方法叫作倍长中线法,
【举例】如图,在中,,是中线,延长至点,使,可得.请你说明理由.
【应用】如图,,,,,为中点,求证:.
【变式训练1】(1)回顾:如图①,在中,,于点,则______(选填:“”“”或“”);
(2)探究:如图②,已知:中,,,直线经过点,于,于,求证:;
(3)拓展:如图③,将(1)中的条件改为:中,,、、三点都在直线上,并且,为任意锐角或钝角,请问结论是否成立?如成立,请证明;若不成立,请说明理由;
(4)应用:如图④,在中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,的面积是,直接写出与的面积之和_______.
【典例4】如图,在中,,,,、相交于点O,且.
(1)与的数量关系是___________;
(2)试说明:;
(3)点F是直线上的一点且,动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发沿射线BC以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t秒,问是否存在t值,使以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请在备用图中画出大致示意图,并直接写出符合条件的t值;若不存在,请说明理由.
【变式训练1】如图,在四边形中,,,,点从点出发,以的速度沿向点B匀速运动.设运动时间为t(s).
(1)如图,连接、,当时,求的值;
(2)如图,当点开始运动时,点同时从点出发,以的速度沿向点匀速运动,当、两点中有一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.当与全等时,求和的值;
(3)如图,当中的点开始运动时,点同时从点出发,以的速度沿向点运动,连接,交于点.连接,当时,,请求出此时的值.
【课堂检测】
(建议时间:40分钟)
一、单选题
1.(24-25八年级上·河南商丘·期中)如图,某同学把一块三角形的玻璃打破成了三块,现在他要到玻璃店去配一块完全一样形状的玻璃,那么最省事的办法是带( )去配.
A.(1) B.(2) C.(3) D.(1)和(2)
2.(25-26八年级上·河北·单元测试)如图,聪聪书上的三角形被墨迹污染了一部分,他根据所学知识很快就画了一个与书本上完全一样的三角形,那么聪聪画图的依据是( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·全国·期末)在和中,给出下列四组条件:
①;
②;
③;
④;
其中,能使的条件共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
4.(24-25七年级上·甘肃兰州·期末)如图,已知与,分别以O,为圆心,以同样长为半径画弧,分别交,于点,,交,于点,.以为圆心,以长为半径画弧,交弧于点H,下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26八年级上·全国·期中)古人对全等三角形的认识源于测量,据史料记载,古希腊学者泰勒斯应该是第一个应用全等三角形的人.下面是人们测量池塘两端距离的一种方法:如图. A、B两点分别位于池塘的两端,以为边作 在 的另一条边上截取,最后测出的长度就等于池塘两端A,B的距离.这种方法是利用了三角形全等中的 ( )
A. B. C. D.
6.(2025·青海·中考真题)工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法如下:如图,是一个任意角,在边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点,重合,即,过角尺顶点的射线便是的平分线,这种做法的依据是( )
A. B. C. D.
7.(24-25八年级上·福建·期中)如图,已知点在第一象限角平分线上,若是直角顶点,点P在上,角两边与x轴y轴分别交于A点,B点,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(24-25八年级上·福建莆田·阶段练习)如图,,,则下列增加的条件中不能证明的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(25-26八年级上·江苏·期中)如图,已知,请添加一个条件: ,使(写出一个即可).
10.(25-26八年级上·四川绵阳·阶段练习)如图是用尺规作一个角等于已知角的作法(节选),对于作射线O′B′的依据,甲同学认为是两点确定一条直线,乙同学认为是两点之间线段最短,你认为 同学的说法是正确的(选填“甲”或“乙”).
11.(25-26八年级上·西藏日喀则·期中)如图,,要使则需要补充一个条件,这个条件可以是 .(只需填写一个)
12.(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图,在与中,、相交于点,点在边上,,,.下列结论:①;②;③中,正确的是 (填写所有正确结论的序号).
三、解答题
13.(2025·云南丽江·一模)如图,,,.求证:.
14.(2025·陕西·中考真题)如图,点是的边延长线上一点,,,.求证:.
15.(2025·西藏·中考真题)如图,,.求证:.
16.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,已知,边与分别交于点O,M,与交于点N,.求证:.
1
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第十四章 全等三角形
第二节 三角形全等的判定
01体系构建·思维可视 1
02核心突破·靶向攻坚 2
知识点1 SSS(边边边)判定全等 2
知识点2 SAS(边角边)判定全等 2
知识点3 ASA(角边角)判定全等 3
知识点4 AAS(角角边)判定全等 4
知识点5 HL(斜边、直角边)判定全等 3
知识点6判定定理的选择策略
知识点7三角形的稳定性
题型精讲1用SSS证明三角形全等(SSS) 5
题型精讲2用SSS间接证明三角形全等(SSS) 6
题型精讲3全等的性质和SSS综合(SSS) 7
题型精讲4用SAS证明三角形全等(SAS) 7
题型精讲5用SAS间接证明三角形全等(SAS) 8
题型精讲6全等的性质和SAS综合(SAS) 9
题型精讲7用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS) 11
题型精讲8全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS) 12
题型精讲9用HL证全等(HL) 7
题型精讲10全等的性质和HL综合(HL) 8
题型精讲11添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合) 9
题型精讲12灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合) 11
题型精讲13结合尺规作图的全等问题(全等三角形的判定综合) 12
题型精讲14连接两点构造全等三角形(全等三角形的辅助线问题) 7
题型精讲15倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题) 8
题型精讲16旋转模型(全等三角形的辅助线问题) 9
题型精讲17垂线模型(全等三角形的辅助线问题) 11
题型精讲18其他模型(全等三角形的辅助线问题) 12
题型精讲19证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题) 11
题型精讲20全等三角形综合问题
题型精讲21尺规作一个角等于已知角 11
题型精讲22过直线外一点作已知直线的平行线
题型精讲23尺规作图——作三角形 11
题型精讲24利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
03拓展培优 12
04课堂检测 19
知识思维导图
课程学习目标
1. 知识与技能:掌握三角形全等的判定方法(SSS、SAS、ASA、AAS)及直角三角形特有的HL判定定理,明确“AAA”“SSA”不能判定全等的原因,能规范书写全等证明过程。
2. 过程与方法:通过尺规作图、叠合操作等活动,经历“观察—猜想—验证—归纳”的探究过程,发展几何直观与逻辑推理能力,体会判定定理的本质。
3. 应用与素养:能从复杂图形中分离出全等三角形模型,依据已知条件选择合适判定方法解决边、角关系问题,契合中考对几何推理的基础考查要求。
【新知学习】
【知识点1】SSS(边边边)判定全等
1.若两个三角形的三条边分别对应相等,则这两个三角形全等(符号表示:△ABC≌△DEF,需满足 AB=DE、BC=EF、AC=DF)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
AC = DF
AB = DE
BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SSS)。
边学边练如图,已知,,求证:.
证明:∵在和中,
,
∴ .
【知识点2】 SAS(边角边)判定全等
1.若两个三角形的两条边及其夹角分别对应相等,则这两个三角形全等(关键:“夹” 角 —— 两条边之间的角,非其中一条边的对角)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
AC = DF
∠BAC=∠EDF
AB = DE
∴△ABC≌△DEF(SAS)。
【易错提醒】警惕 “SSA” 陷阱
“两边及其中一边的对角对应相等”(如 AB=DE、BC=EF、∠A=∠D,∠A 不是 AB 与 BC 的夹角)不能判定三角形全等,因为会出现 “两种不同形状的三角形”(如一个锐角三角形和一个钝角三角形,满足 SSA 但不全等)。
边学边练下列两个三角形全等的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】A
解:在和中,
,
∴,
∴①②两个三角形全等,其余均不能判断,
故选:A.
【知识点3】ASA(角边角)判定全等
1.若两个三角形的两个角及其夹边分别对应相等,则这两个三角形全等(关键:“夹” 边 —— 两个角之间的边,非其中一个角的对边)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
∠BAC=∠EDF
AB = DE
∠CBA=∠FED
∴△ABC≌△DEF(ASA)。
边学边练如图所示,小明试卷上的三角形被墨迹污染了一部分,很快他就根据所学知识画出一个与试卷原图完全一样的三角形,那么两个三角形完全一样的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定,根据判定定理即可求解,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
【详解】解:由图可知,三角形有两角和它们的夹边是完整的,所以可以根据“”画出,
故选:A.
【知识点4】AAS(角角边)判定全等
若两个三角形的两个角及其中一个角的对边分别对应相等,则这两个三角形全等(可由 “ASA” 推导:三角形内角和为 180°,已知两个角相等,第三个角必相等,转化为 ASA)。
2.数学语言:如图:在△ABC与△DEF中:
∠BAC=∠EDF
∠BCA=∠EFD
AB = DE
∴△ABC≌△DEF(ASA)。
边学边练如图,在中,,过上的点E作,且,作.求证:.
证明:,
,
,,
,
在和中,
,
,
.
【知识点5】 HL(斜边、直角边)判定全等
1.在两个直角三角形中,若斜边和一条直角边分别对应相等,则这两个直角三角形全等(仅适用于直角三角形,不能用于锐角 / 钝角三角形)。
2.数学语言:如图:在Rt△ABC与Rt△A’B’C’中:
AC = A’C’
AB =A’B’
∴Rt△ABC≌Rt△A’B’C’。
边学边练如图,在与中,,要用“”判定和全等的条件是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
解:A.已知,补充,,可以根据证明,故不符合题意;
B.已知,补充,,可以根据证明,故不符合题意;
C.已知,补充,,可以根据证明,故符合题意;
D.已知,补充,,可以根据证明,故不符合题意,
故选:C.
【知识点6】判定定理的选择策略
在具体题目中,需根据已知条件快速匹配判定定理,遵循 “先看角、再看边,优先用特殊判定(HL)” 的原则:
已知条件类型
优先选择的判定定理
示例场景
已知三边对应相等
SSS
给出三边长度或通过中点推导三边相等
已知两边及一角(角为夹角)
SAS
已知两边和它们的夹角,或能推导夹角相等
已知两角及一边(边为夹边)
ASA
已知两角和它们的夹边,或能推导夹边相等
已知两角及一边(边为对边)
AAS
已知两角和其中一角的对边,或能推导对边相等
已知直角三角形的斜边和直角边
HL
直角三角形中,给出斜边和一条直角边
边学边练下列三角形中全等的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
解:根据“”可知两个三角形全等,
故选:.
知识点7 三角形的稳定性
1.生活经验告诉我们,如果一个三角形三边的长度确定,那么这个三角形的形状和大小就完全确定,三角形的这个性质叫做三角形的稳定性.
2.三角形的稳定性在生活和生产中有着广泛的应用.例如:房屋的人字形支架、电线杆支架、斜拉桥架等,利用三角形的稳定性,使生活中的建筑经久耐用.
题型精讲
题型精讲1用SSS证明三角形全等(SSS)
1、 题型特征 题目中明确给出两个三角形的三组对应边分别相等,或可通过已知条件(如公共边、中点、线段和差)推导出三组对应边相等,需证明两三角形全等。
2、 解题核心步骤 :
1. 找边:从图形和已知条件中,逐一识别或推导两三角形的三组对应边,标注相等关系(如公共边直接用“公共边相等”表述)。
2. 写格式:严格按“SSS”判定格式书写证明过程,先列出“在△XXX和△XXX中”,再用大括号呈现三组对应边相等,最后写“∴△XXX≌△XXX(SSS)”。
3. 用结论:若需进一步证明边或角相等,可利用全等三角形“对应边相等”“对应角相等”的性质推导。
【易错提醒】
避免对应边标注错误,需确保写出的三组边是“对应边”,而非任意三边。
勿遗漏公共边、中点等隐含的“边相等”条件,这是SSS证明中常见的关键信息。
【例题1】如图,中,已知,要根据“”判定,还需添加条件 .
【答案】
解:∵,,
∴当时,利用“”可以判定;
故答案为:
【变式训练1】工人师傅常用角尺平分一个任意角,做法如下:如图,是一个任意角,在边、上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点、重合,过角尺顶点作射线,由此作法便可得,其依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
解:在和中
,
故选:A.
【变式训练2】如图,点,,,在同一直线上,,,.求证:.
【答案】见解析
证明:,
,即,
在和中,
【变式训练3】如图,有两组等长的线段.,,将其拼成如下“蝶形图”,可以得出.
(1)连接,能得出.的直接依据是___________;(用字母表示)
(2)在(1)的条件下,小华认真观察之后说:“”.请判断他的说法是否正确,并说明理由.
【答案】(1)SSS
(2)正确,见解析
(1)SSS
(2)正确
理由:由题可知;
,
在和中,,
(AAS),
.
题型精讲2用SSS间接证明三角形全等(SSS)
1、 题型特征 题目不直接给出两组三角形的三组对应边相等,需先通过“线段和差、中点定义、角平分线性质、垂直平分线性质”等已知条件,推导出关键的边相等关系,再利用SSS判定两三角形全等。
2、 解题核心步骤
1. 推边:根据已知条件推导隐含的边相等。比如由“M是AB中点”得AM=BM,由“AC=AD,BC=BD”结合公共边CD,推导其他对应边相等。
2. 证全等:整理推导出的三组对应边,按SSS格式规范书写证明过程,先写“在△XXX和△XXX中”,再用大括号列边相等关系,最后得出全等结论。
3. 用性质(可选):若题目需进一步求角或边,可利用全等三角形的对应角、对应边相等继续推导。
【易错提醒】
推导边相等时,需明确每一步的依据(如“中点定义”“等式性质”),避免逻辑断层。
注意区分“推导的边”与“目标三角形的对应边”,防止将非对应边纳入SSS判定条件。
【例题1】如图,在四边形中,是对角线上一点,,,求证:.
【答案】见解析
证明:在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【变式训练1】如图,已知点A,B,C,D在同一条直线上,,,.求证:.
证明:∵(________),
∴________________(________),
即________________.
在和中,,
∴(________).
【答案】已知;;;等式的性质;;;;;
证明:∵(已知),
∴(等式的性质),
即.
在和中,,
∴().
故答案为:已知;;;等式的性质;;;;;
【变式训练2】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
解:通过尺规作图操作可得,
又,
∴,
,
故选:B.
【变式训练3】如图,点在直线上,分别以线段的端点为圆心,以(小于线段)长为半径画弧,分别交直线、线段于点,再以点为圆心,以长为半径画弧交前面的弧于点,画射线.若的平分线交直线于点,,则的度数为 .
【答案】/35度
解:连接,,
由作图可知,,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
故答案为:.
题型精讲3全等的性质和SSS综合(SSS)
1、 题型特征 题目需分两步解决:先通过 SSS判定定理证明两个三角形全等 ,再利用“全等三角形对应边相等、对应角相等”的性质,推导未知边的长度或未知角的度数,常含公共边、中点等隐含条件。
2、 解题核心步骤
1. 证全等 :分析已知条件,推导三组对应边相等(如利用中点得线段相等、公共边直接用),按SSS格式规范书写全等证明过程。
2. 用性质 :由全等结论,直接对应得出所需的边或角相等,代入已知数据计算(如求边长、角度和)。
【易错提醒】
证明全等时,需明确标注对应顶点,避免后续利用性质时找错对应边、对应角。
勿跳过全等证明直接用边/角关系,需保证逻辑完整(先证全等,再用性质)。
【例题1】工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法如下:如图,是一个任意角,在边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与,重合.过角尺顶点C的射线即是的平分线.这种做法是利用了全等三角形对应角相等,图中判断三角形全等的依据是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
解:根据题意得:,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
即射线是的平分线.
故选:A.
【变式训练1】如图,用尺规作的依据是 .
【答案】全等三角形的对应角相等
解:由作法得:,,,
,
(全等三角形的对应角相等).
故答案为:全等三角形的对应角相等.
【变式训练2】如图所示,点A,B,C,D在一条直线上,.求证:
证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式训练3】如图,在和中,点C在边上,交于点F.若,,,请探究与的数量关系.
【答案】
解:∵,,,
∴,
∴,
∵是的外角,
∴,
∴.
题型精讲4用SAS证明三角形全等(SAS)
1、 题型特征 题目明确给出(或可直接识别)两个三角形的 两组对应边分别相等 ,且这两组边的 夹角也相等 ,需依据SAS判定定理证明两三角形全等,核心是“边—角—边”的对应关系。
2、 解题核心步骤
1. 找“边—角—边” :先确定两组相等的对应边,再确认这两组边的公共夹角(或已知相等的夹角),标注对应关系。
2. 写证明 :按格式书写“在△XXX和△XXX中”,用大括号列出“边=边、夹角=夹角、边=边”,最后写“∴△XXX≌△XXX(SAS)”。
【易错提醒】
混淆“夹角”与“对角”,SAS要求的角必须是两组对应边的 公共夹角 ,不可用非夹角的角代替。
忽略边的对应顺序,需确保列出的边和角是“对应”的(如△ABC的AB对应△DEF的DE,夹角∠B对应∠E)。
【例题1】已知:,,与相交于点.求证:.
解:∵,,,
∴.
【变式训练1】如图,两根钢条,的中点连在一起,,可绕点自由转动,则的长等于内槽宽.那么判定的理由是( )
A.ASA B.SAS C.AAS D.SSS
【答案】B
解:点是,的中点,
,,
又
,
故选:B.
【变式训练2】如图,.求证:.
【答案】见解析
证明:,
,
,
在和中,
.
【变式训练3】在与中,边与边上的中线分别为与.若.求证:.
【答案】见解析
证明:∵与分别为边与边上的中线,,
∴,
∵,
∴,
∵,
在和中,
,
∴.
题型精讲5用SAS间接证明三角形全等(SAS)
1、 题型特征 题目不直接给出“两组边+夹角相等”的完整条件,需先通过 线段和差、中点定义、角平分线性质 等推导关键条件(如补全一组边相等,或推导夹角相等),再用SAS证明全等。
2、 解题核心步骤
1. 推条件 :根据已知推导隐含条件,如由“点C是AD中点”得AC=CD,由“∠1=∠2”结合公共角得夹角相等。
2. 证全等 :整理推导后的“边—角—边”条件,按SAS格式规范书写证明过程,明确每一步的依据(如“中点定义”“等式性质”)。
【易错提醒】
推导夹角相等时,需明确角的组成(如∠ABC=∠ABD+∠DBC),避免逻辑断层。
勿将“SSA”误当作SAS,需确认角是两组边的夹角,而非其中一组边的对角。
【例题1】如图,在的方格中,每个小方格的边长均为1,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:如图,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
故选:B.
【变式训练1】图中3个三角形都被墨迹污染了,则能用尺规画出和原来完全一样的三角形的是( )
A.I和II B.只有 C.只有II D.只有
【答案】A
解:∵可以判定三角形全等,
∴Ⅰ和Ⅱ符合题意.
故选:A.
【变式训练2】如图,点B,F,C,E在一条直线上,,.
(1)在下列条件①;②;③中,只添加一个条件就可以证得,则所有可以添加的条件的序号是________.
(2)根据已知及(1)中添加的一个条件,证明.
【答案】(1)②③
(2)见解析
(1)解:,
,
又,
添加①无法证得;
添加②根据可证得;
添加③根据可证得;
所有可以添加的条件的序号是②③,
故答案为:②③;
(2)添加②,
在与中,
),
;
添加③,在与中,
),
.
【变式训练3】(1)如图,是的平分线,.
求证:;
(2)如图,在中,分别是边上的中线和高,,,求的长.
【答案】()证明见解析;().
()证明:∵是的平分线,
∴,
在和中,
∴;
()解:∵是边上的高,,,
∴,
∴,
∵是边上的中线,
∴.
题型精讲6全等的性质和SAS综合(SAS)
1、 题型特征 题目需先通过 SAS判定定理证明两三角形全等 ,再利用全等三角形的性质(对应边相等、对应角相等)解决后续问题(如求线段长度、角度大小,或证明另一组线段相等),是“判定+性质”的连贯应用。
2、 解题核心步骤
1. 证全等(SAS) :分析已知条件,确认“两组边+夹角相等”(直接给或间接推),规范书写SAS证明过程。
2. 用性质解题 :由全等结论,对应找出需求的边或角,代入数据计算(如求边长),或继续证明其他结论(如用对应角相等证两直线平行)。
【易错提醒】
证明全等后,需严格按“对应顶点”找对应边、角,避免因对应关系错误导致计算或证明出错。 书写过程中,需注明每一步的依据(如“全等三角形对应边相等”),不可省略关键逻辑。
【例题1】如图,,则的判定依据是 .
【答案】
解:∵,且,
∴,
故答案为:.
【变式训练1】如图,工人师傅常用“卡钳”这种工具测定工件内槽的宽.卡钳由两根钢条组成,O为的中点.只要量出的长度,由三角形全等就可以知道工件内槽的长度.那么判定的理由是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
解:如图:
∵O是的中点,
∴
又∵与是对顶角,
,
∴(),
∴,
∴只要量出的长度,可以知道工件内槽的长度是否符合标准,
∴判定的理由是.
故选:A.
【变式训练2】如图,在和中,延长交于点,,,,求证:.
证明:,
,
在和中,
,
,
.
【变式训练3】如图,在和中,,,,.连接,相交于点M.
(1)证明:;
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
(1)证明:因为,
所以,即.
在和中,
,
所以.
(2)解:由(1)中可得.
由三角形内角和,可得,
因为,所以.
又因为与互补(平角定义),
所以.
题型精讲7用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
1、 题型特征 题目给出(或可推导)两个三角形的 两组对应角分别相等 ,且要么给出“两组角的夹边相等”(ASA),要么给出“其中一组角的对边相等”(AAS),需根据已知条件选择ASA或AAS判定全等。
2、 解题核心步骤
1. 辨类型(ASA/AAS) : - 若有“两组角+它们的夹边相等”,用ASA; - 若有“两组角+其中一角的对边相等”,用AAS。
2. 写证明 :按格式列出“角=角、边=边、角=角”(ASA)或“角=角、角=角、边=边”(AAS),结尾标注判定定理。
【易错提醒】
混淆ASA和AAS的条件:ASA的“边”是两组角的夹边,AAS的“边”是非夹边(某一角的对边)。
忽略“三角形内角和”的隐含应用:若已知一组角相等,可通过内角和推导另一组角相等,补全ASA/AAS条件。
【例题1】如图,与相交于点O,,,不添加辅助线,判定的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】D
解:在和中,
,
∴,
故选:D.
【变式训练1】如图,根据判定,已经具备公共边,添加的条件为 .
【答案】
解:添加,
在和中
∵,,
∴,
故答案为:.
【变式训练2】有一块三角形玻璃在运输过程中,不小心碎成如图所示的四块,嘉淇想按原来的大小在玻璃店再订制一块,需要带的两块可以是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【答案】D
解:嘉淇想按原来的大小在玻璃店再订制一块,则需带①④两块玻璃,因为可根据“”判定三角形全等;
故选D.
【变式训练3】如图,在中,D为上一点,E为中点,连接并延长至点F,使得.
(1)求证:;
(2)连接,若平分,平分,且,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
(1)证明:∵E为中点,
∴,
∵,
∴,,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵平分,,平分,
∴,,
∴,
∵,
∴.
题型精讲8全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
1、 题型特征 题目需先通过 ASA或AAS证明两三角形全等 ,再利用“全等三角形对应边相等、对应角相等”的性质,解决后续的边/角计算、线段关系证明等问题,核心是“先证全等,再用性质”的逻辑链。
2、 解题核心步骤
1. 证全等(选ASA/AAS) :分析已知角、边条件,确定用ASA(两角+夹边)或AAS(两角+对边),规范书写证明过程。
2. 用性质推导 :由全等结论,对应得出所需边/角相等,代入数据计算(如求线段总长),或证明其他结论(如证线段垂直)。
【易错提醒】
选择ASA或AAS时,需结合已知边的位置(夹边/对边),避免判定定理选错导致全等证明无效。
利用性质时,需明确“对应关系”,不可将非对应边、角当作相等关系使用。
【例题1】如图,已知:,,求证:.
【答案】见解析
证明:∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
【变式训练1】如图,在中,于点平分,且于点,与相交于点.求证:
(1).
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(1)证明:,,
,
.
在和中,
,
.
(2)证明:BE平分,且于点E,
.
在和中,
,
.
,
.
【变式训练2】小丽与爸妈在公园里荡秋千.如图,小丽坐在秋千的起始位置A处,与地面垂直,两脚在地面上用力一蹬,妈妈在B处接住她后用力一推,爸爸在距地面高的C处接住她.若妈妈与爸爸到的水平距离分别为和,,求妈妈在B处接住小丽时,小丽距离地面的高度.
【答案】
解:由题意得,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵爸爸在距地面高的C处接住她,
∴点E到地面的距离为,
∴点D到地面的距离为,
答:妈妈在B处接住小丽时,小丽距离地面的高度为.
【变式训练3】已知如图,E、F在BD上,且,,,求证:与互相平分.
【答案】见解析
证明:∵,
∴,即,
在和中,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,,即与互相平分.
题型精讲9用HL证全等(HL)
1、 题型特征 题目限定为两个直角三角形,已知(或可推导)它们的斜边相等,且一组直角边也相等,需用“斜边、直角边”(HL)判定定理证明全等,HL仅适用于直角三角形。
2、 解题核心步骤
1. 定直角 :先明确两三角形为直角三角形,标注直角符号(∠XXX=∠XXX=90°)。
2. 列条件 :按HL格式书写“在Rt△XXX和Rt△XXX中”,用大括号列出“斜边=斜边、直角边=直角边”。
3. 得结论 :写“∴Rt△XXX≌Rt△XXX(HL)”,注意标注“Rt”和HL。
【易错提醒】
误用HL到非直角三角形:HL是直角三角形特有的判定方法,不可用于锐角或钝角三角形。 忽略直角的证明:若题目未直接说“直角”,需先证明夹角为90°(如垂直定义),再用HL。
【例题1】如图,已知,证明,则应添加的条件是 .
【答案】答案不唯一,如.
解:∵,
∴,
又,
添加条件,可根据证明;
添加条件,可根据证明;
添加,可根据证明;
添加,可根据证明,
故答案为:答案不唯一,如.
【变式训练1】如图,于P,,添加下列一个条件,能利用“”判定的条件是 .
【答案】
解:∵,
∴,
∵,
∴要利用“”判定的条件是.
故答案为:.
【变式训练2】如图,已知垂足分别为,,求证:.
【答案】证明见解析
证明:∵,
,
,
,
,
在和中,
,
∴,
∴,
.
【变式训练3】如图,在中,于点,为上一点,且.
(1)求证:≌
(2)若,试求的面积.
【答案】(1)详见解析
(2)20
(1)证明:∵,
∴,
在和中,
∴≌(HL);
(2)解:∵≌,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型精讲10全等的性质和HL综合(HL)
1、 题型特征 题目需先通过 HL判定定理证明两个直角三角形全等 ,再利用全等三角形的性质(对应边相等、对应角相等),解决直角三角形中的边/角计算、线段垂直关系证明等问题,是直角三角形特有的“判定+性质”综合。
2、 解题核心步骤
1. 证直角三角形全等(HL) :先证两三角形为直角三角形(如垂直),再列“斜边=斜边、直角边=直角边”,用HL证全等。
2. 用性质解题 :由全等结论,推导所需的边/角相等(如求直角边长度),或证明其他关系(如证角平分线)。
【易错提醒】
证明全等时,需先明确“直角”的依据(如“AB⊥CD”得∠ACB=90°),不可直接默认直角。
利用性质时,需注意直角三角形的特殊性(如斜边是最长边),避免对应边找错
【例题1】如图.,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(1)证明:在和中,
,
∴
(2)解:∵,
∴.
【变式训练1】如图,在与中,,,求证:.
【答案】见详解
证明:在与中,,
,
∴,
∴.
【变式训练2】如图,在和中,,,与交于点.
(1)证明:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
(1)证明:∵,
∴在和中,
,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∴.
【变式训练3】如图,在四边形中,过点作于点,且,.
(1)若,,求的长;
(2)若和的面积分别为和,求的面积.
【答案】(1)
(2)
(1)解:如图,过点作的延长线于点,
∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由()知,,,
∴,,
∴,
∵和的面积分别为和,
∴,
∴,
∴.
题型精讲11添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
1、 题型特征 题目给出两个三角形的 部分相等条件 (如1组边+1组角相等),要求补充一个条件,使两三角形全等,需结合SSS、SAS、ASA、AAS、HL(直角三角形)五种判定定理分析。
2、 解题核心步骤
1. 析已知 :先列出题目已给的相等条件(如“AB=DE,∠A=∠D”),明确条件类型(边/角)。
2. 对应判定补条件 :
若已知“边+角”,可补“另一边”(SAS)或“另一角”(ASA/AAS);
若已知“边+边”,可补“第三边”(SSS)或“夹角”(SAS); - 直角三角形可补“斜边/直角边”(HL)。
3. 验合理性 :排除“SSA”等无效条件,确保补充的条件能对应某一判定定理。
【易错提醒】
勿补充“SSA”或“AAA”这类不能判定全等的条件,如已知“AB=DE,BC=EF”,补“∠A=∠D”(SSA)无效。
需考虑多种可能性,如已知“∠A=∠D,∠B=∠E”,可补“AB=DE”(ASA)或“AC=DF”(AAS)。
【例题1】如图,若,再添加一个已知条件是 ,直接用判定.
【答案】(答案不唯一)
解:首先,明确ASA(角边角)判定定理:两角及其夹边对应相等的两个三角形全等.
已知,且是和的公共角,即,
此时,若添加条件,则在和中:
,
满足ASA判定定理的“两角及其夹边对应相等”,因此可判定,
综上,添加的条件是.
故答案为:(答案不唯一).
【变式训练1】如图,已知,若要用“”证明,还需添加的一个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
解:,,用“”证明,
还需添加的一组边相等,即,
故选:.
【变式训练2】如图,与相交于点O,,只添加一个条件,能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:∵,,
∴添加无法判定,故A选项不符合题意;
添加可根据“”判定,故B选项符合题意;
添加无法判定,故C选项不符合题意;
添加无法判定,故D选项不符合题意;
故选B.
【变式训练3】如图,已知.
(1)若用“”证明,还需添加条件 .
(2)若用“”证明,还需添加条件 .
(3)若用“”证明,还需添加条件 .
【答案】
【分析】本题考查三角形全等的判定方法,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.
解:(1)添加,
在和中,
,
∴;
(2)添加,
在和中,
,
∴;
(3)添加,
在和中,
,
∴;
故答案为:;;.
题型精讲12灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合)
1、 题型特征 题目未指定用哪种判定定理,需根据 已知条件的类型(边、角数量及位置) ,自主选择最合适的判定方法(SSS、SAS、ASA、AAS、HL)证明全等,常含公共边、公共角、对顶角等隐含条件。
2、 解题核心步骤
1. 找条件 :梳理已知条件(显式+隐含),统计相等的边和角的数量(如2角+1边、2边+1角)。
2. 选方法 :
3边相等→SSS;
2边+夹角→SAS;
2角+夹边→ASA;
2角+对边→AAS;
直角三角形+斜边+直角边→HL。
3. 写证明 :按所选判定定理的格式,规范书写证明过程,注明依据。
【易错提醒】
忽略隐含条件:如公共边、公共角、对顶角相等,这些往往是选择判定方法的关键。
盲目选择方法:如已知“2角+1边”,需先看边是“夹边”还是“对边”,再选ASA或AAS,不可随意选。
【例题1】如图,某同学把一块三角形的玻璃打破成了三块,现在他要到玻璃店去配一块完全一样形状的玻璃,那么最省事的办法是带( )去配
A.① B.② C.③ D.①和②
【答案】A
解:第③块只保留了原三角形的一个角和部分边,根据这块不能配一块与原来完全一样的;
第②块只保留了原三角形的部分边,根据这两块中的任意一块均不能配一块与原来完全一样的;
第①块不仅保留了原三角形的两个角还保留了一边,则可根据来配一块与原来一样的玻璃.
故选A.
【变式训练1】如图所示,已知三条边、三个角,则甲、乙两个三角形中和全等的图形是( )
A.甲 B.乙 C.甲和乙都是 D.都不是
【答案】B
解:甲中对应边c与原三角形对应边b不对应,且不能证明全等.
乙中对应相等的两角和及其之间的b也相等,利用可以证明全等.
故选:B.
【变式训练2】如图,下面个条件:①;②;③;④.请你以其中两个为已知条件,剩下的两个中的一个为结论,组成一个正确的命题.
(1)______(写成的形式,至少写个);
(2)选取其中一个加以证明.
【答案】(1)①②→④,①④→②
(2)见解析
(1)解:假设由为条件,有为公共角,由可得,可得,即结论正确,
若为条件,则由可得,得出,结论正确,
故答案为:,;
(2)选
证明:,,,
∴
选
证明:∵,,;
∴,
∴,
【变式训练3】根据下列条件,不能画出唯一确定的的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
解:A、三边确定,符合全等三角形判定定理,能画出唯一的,故不符合题意,
B、已知两个角及夹边,符合全等三角形判定定理,能画出唯一的,故不符合题意,
C、已知两边及其中一边的对角,属于“”的情况,不符合全等三角形判定定理,故不能画出唯一的三角形,故本选项符合题意,
D、已知两角和其中一角的对边,符合全等三角形判定定理,能画出唯一的,故不符合题意.
故选:C.
题型精讲13结合尺规作图的全等问题(全等三角形的判定综合)
1、 题型特征 题目先要求进行 基本尺规作图 (如作角平分线、线段垂直平分线、作一个角等于已知角),再根据作图过程中产生的相等条件(如弧长相等→线段相等),证明某两个三角形全等,核心是“作图依据=全等条件”。
2、 解题核心步骤
1. 述作图 :简要描述尺规作图的关键步骤(如“作∠AOB的平分线OC,步骤为:①以O为圆心画弧交OA、OB于M、N;②分别以M、N为圆心画弧交于C;③连OC”)。
2. 找全等条件 :由作图得相等线段(如OM=ON,MC=NC)或相等角,确定判定定理(如SSS、SAS)。
3. 证全等:按判定定理格式书写证明过程,注明条件来源(如“由作图知OM=ON”)。
【易错提醒】
作图步骤描述不完整,导致后续全等条件缺乏依据(如漏说“以相同半径画弧”,则MC=NC不成立)。
忽略作图的“等长弧”条件,无法建立线段相等关系,影响全等证明。
【例题1】如图,根据作图痕迹,可以判定的依据是 (填全等理由)
【答案】
解:由作图知:,,
在和中,
,
∴,
∴判定的依据是.
故答案为:.
【变式训练1】(1)过的顶点A作高线和角平分线,若与的夹角为,且,求的度数;
(2)如图1,已知,,请用尺规作图,在图2画出,使,,并证明.
【答案】(1)或;(2)见详解
解:(1)当在内时,
是高线,,在中,
,
又,
,
是角平分线,
,
;
当在内时,
是高线,,在中,
,
又,
,
是角平分线,
,
;
(2) 如图,以为圆心,长为半径画弧,交的一边为;再以为圆心,长为半径画弧,交的另一边为,连接;即为所求作的三角形.
在和中,
,
,
.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,直角三角形的性质,角平分线的性质,尺规作图,全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确应用三角形内角和定理和直角三角形的性质.
【变式训练2】如图,为等边三角形,要在外部取一点,使得和全等,下面是两名同学做法:( )
甲:①作的角平分线;②以为圆心,长为半径画弧,交于点,点即为所求;
乙:①过点作平行于的直线;②过点作平行于的直线,交于点,点即为所求.
A.两人都正确 B.两人都错误 C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
【答案】A
甲的作法如图一:
∵为等边三角形,是的角平分线
∴
由甲的作法可知,
在和中,
故甲的作法正确;
乙的作法如图二:
在和中,
故乙的作法正确;
故选:A.
【变式训练3】根据下列条件,能画出唯一的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
解:A、,不符合三角形的三边关系,不能画出三角形,故本选项不符合题意;
B、,不能画出唯一的三角形,故本选项不符合题意;
C、,只有一角一边,不能画出唯一的三角形,故本选项不符合题意;
D、,符合全等三角形的判定定理,能画出唯一的三角形,故本选项符合题意;
故选: D.
题型精讲14连接两点构造全等三角形(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中无现成的全等三角形,需通过 连接某两点 (如连接公共顶点、中点与顶点、对角线)构造出新的三角形,再利用已知条件证明构造后的三角形全等,辅助线作用是“补全全等图形”。
2、 解题核心步骤
1. 作辅助线 :明确写出辅助线作法(如“连接AC”“连接BD”),在图中标注。
2. 析条件 :结合已知条件(如AB=CD,AD=BC)和辅助线(公共边AC),找构造后三角形的全等条件。
3. 证全等 :按判定定理(如SSS、SAS)证明构造的三角形全等,再利用性质解决原问题。
【易错提醒】
辅助线作法描述不规范(如只说“连两点”,未指明具体两点),导致图形关系模糊。
构造三角形后,忽略原已知条件与辅助线的结合(如公共边),找不到全等条件。
题型精讲15倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中存在 三角形的中线 (如AD是△ABC的中线,即BD=CD),需通过“延长中线至两倍长度”(如延长AD至E,使DE=AD),连接端点(如连接BE)构造全等三角形,核心是“转移线段/角的位置”。
2、 解题核心步骤
1. 作辅助线 :写清作法(如“延长AD至E,使DE=AD,连接BE”),标注中点D和DE=AD。
2. 证全等 :利用“BD=CD(中线定义),∠ADC=∠EDB(对顶角),AD=DE(构造)”,用SAS证明△ADC≌△EDB。
3. 用性质 :由全等得AC=BE、∠C=∠EBD,将原三角形的边/角转移到△ABE中,解决问题(如证AC=AB)。
【易错提醒】
辅助线作法错误(如延长方向错、未使DE=AD),导致无法构造全等。
忽略中线的“BD=CD”条件,或对顶角相等的隐含条件,影响SAS证明。
【例题1】如图,在中,,是边上的中线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
解:延长至点,使得,连接,
是边上的中线,
,
在与中,
,
,
,
,
,
,
整理得.
故选:B.
【变式训练1】如图,是中边上的中线,若,则的取值范围为 .
【答案】
解:如图,延长到,使,连接,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式训练2】如图,已知为的中线,,的周长为,则
(1)的周长为多少?
(2)的取值范围是多少?(直接写出答案)
【答案】(1)
(2)
(1)解:∵为的中线,
∴;
∵的周长;
∴;
∴的周长;
(2)解:延长至点,使得,连接,如图所示:
∵,,,
∴,
∴,;
在中,,
∴,
∴;
【变式训练3】在中,,中线,则边的取值范围是 .
【答案】
解:延长至E,使,连接.
在与中,
,
∴.
∴.
根据三角形的三边关系,得:,
即.
故答案为:.
题型精讲16旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中存在 两组相等的线段 (如AB=AD,AC=AE),且它们的夹角相等(如∠BAD=∠CAE),需通过“旋转图形”(如将△ABC绕点A旋转,使AB与AD重合)构造全等三角形,辅助线本质是“利用旋转的不变性(边相等、角相等)”。
2、 解题核心步骤
1. 定旋转要素 :确定旋转中心(如点A)、旋转角(如∠BAD)、旋转方向(顺时针/逆时针)。
2. 证全等 :由旋转得AB=AD、AC=AE、∠BAC=∠DAE(∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC),用SAS证明△ABC≌△ADE。
3. 推结论 :由全等得BC=DE、∠B=∠D,解决原问题(如求BC长度、证角相等)。
【易错提醒】
无法识别旋转模型,找不到“等线段+等夹角”的关键条件,导致辅助线无从下手。
旋转角计算错误,无法推导∠BAC=∠DAE,影响全等证明。
【例题1】如图,点、分别在正方形的边、上,,已知,,则( )
A.6 B.15 C.12 D.30
【答案】B
解:作交的延长线于点,如图:
设,则
∵
解得:
∴
故选:B
【变式训练1】如图,P是等边外一点,把BP绕点B顺时针旋转60°到,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
解:如图,连接AP,
∵BP绕点B顺时针旋转60°到BP1,
∴BP=BP1,∠ABP+∠ABP1=60°,
又∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,∠CBP1+∠ABP1=60°,
∴∠ABP=∠CBP1,
在△ABP和△CBP1中,
∵,
∴△ABP≌△CBP1(SAS),
∴AP=P1C,
∵P1A:P1C=1:2,
∴AP=2P1A,
连接PP1,则△PBP1是等边三角形,
∴∠BP1P=60°,PP1=PB,
∵∠AP1B=150°,
∴∠AP1P=150°-60°=90°,
∴△APP1是直角三角形,
设P1A=x,则AP=2x,
根据勾股定理,PP1=x,
则PB=x,
∴PB:P1A=x:x=:1.
故选:D.
【变式训练2】 和是两个角都是的等腰直角三角形(,,)的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,连接、,请证明:;
【类比探究】
(2)当三角板保持不动时,将三角板绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断与的数量关系和位置关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),,理由见解析
(1)证明:在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:,,理由如下:
如图,过点C作垂直于的延长线于点H,交于点O,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
【变式训练3】(1)【特例探究】
如图1,在四边形中,,,,,猜想并写出线段,,之间的数量关系,证明你的猜想;
(2)【迁移推广】
如图2,在四边形中,,,.请写出线段,,之间的数量关系,并证明;
(3)【拓展应用】
如图3,在海上军事演习时,舰艇甲在指挥中心(处)北偏东20°的处.舰艇乙在指挥中心南偏西50°的处,并且两舰艇在指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正西方向以80海里/时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏西60°的方向以90海里/时的速度前进,半小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达,处,且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为75°.请直接写出此时两舰艇之间的距离.
【答案】(1)EF=BE+DF,理由见解析;(2)EF=BE+DF,理由见解析;(3)85海里
解:(1)EF=BE+DF,理由如下:
如图,延长CD至点G,使DG=BE,连接AG,
∵,
∴∠ADG=∠ABC=90°,
∵AB=AD,
∴△ABE≌△ADG,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵,,
∴∠BAE+∠DAF=50°,
∴∠FAG=∠EAF=50°,
∵AF=AF,
∴△AEF≌△AGF,
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF,
∴EF=DG+DF=BE+DF;
(2)EF=BE+DF,理由如下:
如图,延长CD至点H,使DH=BE,连接AH,
∵,∠ADC+∠ADH=180°,
∴∠ADH=∠ABC,
∵AB=AD,
∴△ABE≌△ADH,
∴AE=AH,∠BAE=∠DAH,
∵
∴∠EAF=∠BAE+∠DAF=∠DAF+∠DAH,
∴∠EAF=∠HAF,
∵AF=AF,
∴△AEF≌△AHF,
∴EF=FH,
∵FH=DH+DF,
∴EF=DH+DF=BE+DF;
(3)如图,连接CD,延长AC、BD交于点M,
根据题意得: ∠AOB=20°+90°+40°=150°,∠OBD=60°+50°=110°,∠COD=75°,∠OAM=90°-20°=70°,OA=OB,
∴∠AOB=2∠COD,∠OAM+∠OBM=70°+110°=180°,
∵OA=OB,
∴由(2)【迁移推广】得:CD=AC+BD,
∵AC=80×0.5=40,BD=90×0.5=45,
∴CD=40+45=85海里.
即此时两舰艇之间的距离85海里.
题型精讲17垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目中存在 垂直关系 (如AB⊥CD、∠AEC=∠BFD=90°),需通过“过某点作两边的垂线”(如过点P作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F)构造直角三角形,再用AAS或HL证明全等,核心是“利用直角相等的隐含条件”。
2、 解题核心步骤
1. 作辅助线 :写清垂线作法(如“过点P作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F”),标注直角符号。
2. 证全等 :利用“∠PEO=∠PFO=90°(垂线定义),∠POE=∠POF(已知),OP=OP(公共边)”,用AAS证明△PEO≌△PFO。
3. 用性质 :由全等得PE=PF,解决问题(如证OP是角平分线)。
【易错提醒】
垂线作法描述不明确(如未说“垂直于OA、OB”),导致直角三角形的直角边对应错误。
忽略“垂线→直角相等”的条件,无法补全AAS/HL的判定要素。
【例题1】如图所示,在中,,,于点,于点,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:∵,,,,
∴,
∴
又∵,,
∴,,
∴.
故选B
【变式训练1】如图,在中,,,是线段上一点,连接,过点作,且,连接交于点,若,,则的长度为( )
A.8.3 B.8.5 C.8.7 D.9.1
【答案】A
解:如图,过点作于点,
则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
【变式训练2】如图,在中,,直线经过顶点,过,两点分别作的垂线,,,为垂足,且.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(1)证明:,,
.
在和中,
,
.
,
,
即.
(2)解:,
.
又,,
.
题型精讲18其他模型(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 除倍长中线、旋转、垂线外的小众模型,如“截长补短模型”(证线段和差)、“一线三垂直模型”(直角三角形共线)等,需根据题目具体条件(如结论为“AB=CD+EF”“有三个直角共线”),灵活作辅助线(截长、补短、作垂线)构造全等。
2、 解题核心步骤
1. 辨模型 :根据结论或条件识别模型,如结论是“a=b+c”→截长补短;有“∠A=∠B=∠C=90°且共线”→一线三垂直。
2. 作辅助线 :
截长:在a上截取AD=b,证DC=c;
补短:延长b至E,使DE=c,证AE=a;
3. 证全等 :利用辅助线构造的线段/角关系,用SAS、AAS等证全等,推导结论。
【易错提醒】
模型识别困难,无法确定辅助线作法(如遇线段和差,想不到截长补短)。
截长/补短后,找不到构造的线段与已知条件的联系,导致全等证明中断。
【例题1】如图,,是的中点,平分,则的度数为 .
【答案】35°
解:如图,过点作,
∵平分,且是的中点,
∴,
又,且,
∴(HL),
∴.
又∵,即,,
∴.
故答案为:.
【变式训练1】如图所示,已知△ABC中AB>AC,AD是∠BAC的平分线,M是AD上任意一点,求证:MB-MC<AB-AC.
【答案】见解析
证明:法一:在AB上截取AE=AC,连接ME,
在△MBE中,MB-ME<BE(三角形两边之差小于第三边),
∵AD是∠BAC的平分线,
∴,
在△AMC和△AME中,
∵
∴△AMC≌△AME(SAS),
∴MC=ME(全等三角形的对应边相等).
又∵BE=AB-AE,
∴BE=AB-AC,
∴MB-MC<AB-AC.
法二:延长AC至H,在AH上截取线段AB=AG,
同理可证得△ABM≌△AGM(SAS),
∴BM=GM,
∵在△MCG中MG-MC<CG
∴MB-MC<AG-AC= AB-AC
即MB-MC<AB-AC.
【变式训练2】如图1,△ABC和△ABD中,∠BAC=∠ABD=90°,点C和点D在AB的异侧,点E为AD边上的一点,且AC=AE,连接CE交直线AB于点G,过点A作AF⊥AD交直线CE于点F.
(Ⅰ)求证:△AGE≌△AFC;
(Ⅱ)若AB=AC,求证:AD=AF+BD;
(Ⅲ)如图2,若AB=AC,点C和点D在AB的同侧,题目其他条件不变,直接写出线段AD,AF,BD的数量关系 .
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)AF=AD+BD
解:(Ⅰ)∵AC=AE,
∴∠ACF=∠AEG,
∵AF⊥AD,
∴∠DAF=90°=∠CAB,
∴∠DAF﹣∠FAG=∠CAB﹣∠FAG,
∴∠CAF=∠EAG,
在△AGE和△AFC中,
,
∴△AGE≌△AFC(ASA);
(Ⅱ)如图1,过点C作CM⊥AC,交AF延长线于点M,
∴∠ACM=90°=∠ABD,
由(Ⅰ)知,∠CAF=∠EAB,
在△ACM和△ABD中,
,
∴△ACM≌△ABD(ASA),
∴AM=AD,CM=BD,
由(Ⅰ)知,△AGE≌△AFC,
∴∠AGE=∠AFC,
∴180°﹣∠AGE=180°﹣∠AFC,
∴∠AGC=∠AFG,
∵∠CFM=∠AFG,
∴∠AGC=∠CFM,
∵∠BAC=90°=∠ACM,
∴∠BAC+∠ACM=180°,
∴CM∥AB,
∴∠MCF=∠AGC,
∴∠CFM=∠MCF,
∴MF=CM,
∴AM=AF+CM,
∴AD=AF+BD;
(Ⅲ)AD=AF﹣BD;
过点C作CM⊥AC,交AF于点M,
∴∠ACM=90°=∠ABD,
由(Ⅰ)知,∠CAF=∠EAB,
在△ACM和△ABD中,
,
∴△ACM≌△ABD(ASA),
∴AM=AD,CM=BD,
由(Ⅰ)知,△AGE≌△AFC,
∴∠G=∠F,
∵∠BAC=90°=∠ACM,
∴CM∥AB,
∴∠MCF=∠G,
∴∠F=∠MCF,
∴MF=CM,
∴AF=AM+CM=AD+BD,
故答案为:AF=AD+BD.
【变式训练3】定义:在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的图形能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
(1)如图1,是的平分线,请你在图1中画出一对以所在直线为对称轴的全等三角形.
(2)请你仿照这个作全等三角形的方法,解答下列问题:
①如图2,在中,,,、分别是、的平分线,、相交于点.猜想和之间的数量关系,直接写出结论.
②如图3,在中,如果,而①中的其它条件不变,请问①中结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)①FE=FD.②结论FE=FD仍然成立,证明见解析.
解:(1)如图,△OQM与△OQN即为所求作,
∵OP是∠MON的平分线,
∴∠MOP=∠NOP,
∵OM=ON,OP= OP,
∴△OQM≌△OQN;
(2)①FE=FD.
如图,在AC上截取AG=AE,连接FG.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠EAF=∠GAF,
在△EAF和△GAF中,
∵,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴FE=FG,
∵∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,
∴∠FAC=∠BAC,∠FCA=∠ACB,且∠EAF=∠GAF,
∴∠FAC+∠FCA=(∠BAC+∠ACB)=(180°-∠B)=60°,
∴∠AFC=120°,
∴∠CFD=60°=∠CFG,
∴∠AFG=60°,
又∵∠EFA =∠CFD=60°,
∴∠EFA=∠GFA =60°,
在△FDC和△FGC中,
∵,
∴△FDC≌△FGC(ASA),
∴FD=FG.
∴FE=FD.
②结论FE=FD仍然成立.
在AC上截取如图:
同①可得△EAF≌△HAF,
∴FE=FH,∠EFA=∠HFA.
∵∠FAC=∠BAC,∠FCA=∠ACB,
∴∠FAC+∠FCA=(∠BAC+∠ACB)=(180°-∠B)=60°.
∴∠AFC=180°-(∠FAC+∠FCA)=120°.
∴∠EFA=∠HFA=180°-120°=60°.
同①可得△FDC≌△FHC,
∴FD=FH.
∴FE=FD.
题型精讲19证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题)
1、 题型特征 题目结论为“一条线段=另外两条线段的和(如AB=AC+CD)”或“差(如AB=AC-CD)”,需用“截长法”或“补短法”作辅助线,构造全等三角形,将“和差关系”转化为“线段相等关系”。
2、 解题核心步骤
1. 选方法 :
截长法:在较长线段AB上截取AE=AC,证EB=CD(需证△AEC≌△ACD得EC=CD,再证EB=EC);
补短法:延长AC至F,使CF=CD,证AF=AB(需证△CDF是等腰,再证△ABF≌△ACB)。
2. 证全等 :利用辅助线构造的条件,结合已知证全等,推导线段相等。
3. 得结论 :由全等得线段相等,代入和差关系,证明原结论。
【易错提醒】
截长/补短的方向错误(如截错线段、延长方向反),导致无法构造全等。
忘记最终需回归“和差结论”,仅证完全等就结束,逻辑不完整。
【例题1】如图,在中,,和的平分线、相交于点O,交于点D,交于点E,若已知周长为20,,,则长为( )
A. B. C. D.4
【答案】B
解:如图,在上截取点使得,连接,
∵,
∴,
∵和的平分线、相交于点O,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴设,,
∵周长为20,,
∴,
即,
解得,
∴,
故选:B.
【变式训练1】(1)写出判断平面内不同三点A,B,C共线的方法(要求至少三种)
(2)求证:在中三条线段中必存在两条线段的长为m,n,使
【答案】(1)答案不唯一,见解析;(2)见解析
解:(1)①,理由如下:
∵,
∴A,B,C共线.
②直线平行直线m,直线 平行直线m,理由如下:
∵直线平行直线m,直线 平行直线m,,
∴A,B,C共线.
③,理由如下:
∵,
∴A,B,C共线.
(2)证明:在中.不妨设
∵
∴与中至少有一个负数.
当时.记,则有,
当 时.记 , ,则有使 ,
综上三条线段中必存在两条线段的长为,使.
【变式训练2】如图,△ABC中,∠B=45°,∠ACB=30°,CD平分∠ACB,AD⊥CD,求证:CD=AB+AD
【答案】见解析
方法1:补短,构造全等
证明:延长BA至点E,使得AD=AE,连接CE
∵AD⊥CD
∴∠D=90°
∵∠B=45°,∠ACB=30°
∴∠EAC=∠B+∠ACB=45°+30°=75°
∵CD平分∠ACB
∴∠ACD=15°
∴∠DAC=90°-15°=75°
∴∠EAC=∠DAC
在△ADC和△AEC中
∵AD=AE
∠EAC=∠DAC
AC=AC
∴△ADC≌△AEC(SAS)
∴EC=CD,∠E=∠D=90°,∠ECA=∠ACD=15°
∴∠ECB=∠B=45°
∴EC=BE
∴EC=BE=CD
∴CD=AB+AE=AB+AD
方法2:补短,构造全等
证明:延长DA至点F,使得AF=AB
∵∠B=45°,∠ACB=30°
∴∠BAC=180-∠B-∠ACB=180°-45°-30°=105°
∵CD是∠ACB的角平分线
∴∠ACD=15°
∵AD⊥CD,
∴∠D=90°,
∴∠EAC=∠D+∠ACD=90°+15°=105°
∴∠EAC=∠BAC
在△ABC和△AEC中
AB=AE
∠EAC=∠BAC
AC=AC
∴△ABC≌△AEC(SAS)
∴∠E=∠B=45°,
∴∠ECD=90°-∠E=∠B=45°
∴CD=DE=AD+AE=AD+AB
方法3:截长,构造全等
证明:
在CD上截取DE使得DE=AD
∵AD⊥CD
∴∠AED=45°,∠AEC=135°
过点A作AF⊥AB交BC于点F
∵∠B=45°,
∴∠AFB=∠B=45°,∠AFC=135°
∴AB=AF,∠AEC=∠AFC
∵CD平分∠ACB
∴∠ACD=15°
∴∠DAC=90°-∠ACD=90°-15°=75°
∴∠EAC=∠DAC-∠DAE=75°-45°=30°
∴∠EAC=∠ACF
在△AEC和△CFA中
∠EAC=∠ACF
AC=AC
∠AEC=∠AFC
∴△AEC ≌ △CFA(ASA)
∴CE=AF=AB
∴CD=DE+CE=AD+AB
方法4:截长,构造全等
证明:
在CD上截取DE使得DE=AD
∵AD⊥CD
∴∠AED=45°,∠AEC=135°
在CB延长上取点H,使得AH=AC
∵∠ABC=45°
∴∠ABH=135°
∴∠ABH=∠AEC
∵AH=AC
∴∠H=∠ACB=30°
∵CD平分∠ACB
∴∠ACD=15°
∴∠DAC=90°-∠ACD=90°-15°=75°
∴∠EAC=∠DAC-∠DAE=75°-45°=30°
∴∠H=∠EAC
在△ABH和△CEA中
∠H=∠EAC
AH=AC
∠ABH=∠AEC
∴△ABH ≌ △CEA(ASA)
∴AB=CE
∴CD=DE+CE=AD+AB
【变式训练3】(1)如图,在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有,且满足.
【积累经验】①如图1,当时,直接写出线段,,之间的数量关系是_______.
【类比迁移】②如图2,当时,①中的结论是否仍然成立?请说明理由.
【拓展应用】
(2)如图3,,,,连接,,且于点F,与直线交于点G,G是的中点吗?请说明理由.
【答案】(1)①;②问题①中结论仍然成立,理由见解析
(2)G是的中点,理由见解析
解:(1)①∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴.
故答案为:;
②问题①中结论仍然成立,理由如下:
,
,
,
又,,
,
,,
;
(2)G是的中点,理由如下:
如图,作于M,于N,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴点G是的中点.
题型精讲20全等三角形综合问题
1、 题型特征 题目包含 多步证明 ,需多次运用全等三角形的判定(SSS、SAS、ASA、AAS、HL)和性质,或结合轴对称、角平分线、垂直平分线等知识,解决复杂的边/角关系、图形判定(如证平行、垂直)问题,综合性强。
2、 解题核心步骤
1. 拆问题 :将复杂问题拆解为多个小目标(如“先证△ABC≌△DEF,再证△DFG≌△EHG”)。
2. 分步证 :按小目标依次证明,每一步都明确判定定理和依据,利用前一步的全等结论作为后一步的已知条件。
3. 综合推 :结合所有全等结论和其他知识(如“全等→角相等→两直线平行”),推导最终结论。
【易错提醒】
思路混乱,无法拆解问题,找不到第一步该证哪个三角形全等。
忽略知识间的关联(如全等与角平分线的结合),导致关键条件缺失。
【例题1】根据下列条件,能画出唯一的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
解:A. 已知,但在非直角或钝角时无法唯一确定三角形,可能存在两种不同形状,故排除;
B. 已知(直角三角形斜边),但未给出另一条边或角,无法确定直角边长度,条件不足,排除;
C. 已知(),符合边角边全等判定定理,能唯一确定三角形,符合条件;
D. ,因,不满足三角形三边关系,无法构成三角形,排除;
故选C
【变式训练1】如图,C为平行四边形ABDG外一点,连接BC,DC,分别交边AG于点F,E,使BC=DC,AC=GD,∠BDC=60°,若DB=7,AE=5,则AB的长为 .
【答案】
【分析】根据平行四边形的性质证明△DGE≌△ACE,可得EG=CE=2,过点C作CM⊥EF于点M,利用含30°角的直角三角形可得EM=1,,再利用勾股定理即可求得AC的长,进而得到AB的长.
【详解】∵四边形ABDG是平行四边形,
∴AB=DG,BD=AG=7,
∴AC=GD=AB,EG=AG-AE=7-5=2,
∵BC=DC,∠BDC=60°,
∴△BCD为等边三角形,
∴BC=DC=BD=7,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠AGD=∠ABD=60°+∠ABC,
∵∠ACE=60°+∠ACB,
∴∠AGD=∠ACE,
在△DGE和△ACE中,
,
∴△DGE≌△ACE(AAS),
∴EG=CE=2,
如图,过点C作CM⊥EF于点M,
∵AG∥BD,
∴∠CEF=∠CDB=60°,
∴∠ECM=30°,
∵CE=2,
∴EM=1,,
∴AM=AE-EM=5-1=4,
∴,
∴AB=AC=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,等边三角形的性质、勾股定理,解决本题的关键是得到△DGE≌△ACE.
【变式训练2】如图,在2×2的正方形网格中,线段的端点均在格点上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
解:如图所示:
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C
【变式训练3】如图(1)在中,,,直线经过点,且于点,于点.
(1)求证:①;②.
(2)当直线绕点旋转到图2的位置时,(1)中结论还成立吗?请说明理由.
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析
(2)①成立;②不成立,结论为,理由见解析
(1)①证明:,,
,
,
,,
,
在和中,
,
;
②证明:由(1)知:,
,,
,
;
(2)解:(1)中结论①成立;结论②不成立,结论为,
理由:,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
题型精讲21尺规作一个角等于已知角
1、 题型特征 基本尺规作图题型,要求“用无刻度的直尺和圆规,作一个角等于已知角(如作∠A'O'B'=∠AOB)”,作图依据是 SSS全等判定定理 (通过等长弧得到相等线段,构造全等三角形)。
2、 解题核心步骤
1. 作射线 :用直尺作射线O'B',作为新角的一边。
2. 画弧(已知角) :以已知角的顶点O为圆心,任意长为半径画弧,交OA于M,交OB于N。
3. 画弧(新角) :以O'为圆心,同一步骤2的半径画弧,交O'B'于N'。
4. 找交点 :以N'为圆心,MN的长为半径画弧,与步骤3的弧交于M'。
5. 作射线 :用直尺连接O'M',则∠A'O'B'=∠AOB。
【易错提醒】
两步画弧的半径不一致(如步骤2和步骤3半径不同),导致MN≠M'N',无法构造全等。 找交点M'时,半径不是“MN的长”,导致O'M'与O'B'的夹角不等于已知角。
【例题1】用直尺和圆规作一个角等于已知角的示意图如下,则说明的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
解:由作图知,
∴,
∴,所以依据是,
故选:A.
【变式训练1】如图用尺规作与“已知角相等的角”的过程中,作出的依据是 (填“”或“”或“”或“”).
【答案】
解:由作图可知,,,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式训练2】尺规作图:已知,,求作:直线,使经过点,且.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】作图见解析.
解:如图,作,则即为所求,
理由:∵,
∴,
∴即为所求.
【变式训练3】如图,P为角平分线上一点,E为线段中点.
(1)基本尺规作图:作,射线交射线于D,连接(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作图形中,求证:.(补全证明过程)
证明:平分
(角平分线的定义)
( )
为中点
在和中
.
【答案】(1)见解析
(2);;等角对等边; ;
(1)解:如图所示,
(2)证明:平分
(角平分线的定义)
(等角对等边)
为中点
在和中
故答案为:;;等角对等边; ;.
题型精讲22过直线外一点作已知直线的平行线
1、 题型特征 基本尺规作图题型,要求“用无刻度的直尺和圆规,过直线l外一点P作直线l的平行线”,作图依据是“ 作一个角等于已知角 ”(同位角相等,两直线平行)。
2、 解题核心步骤
1. 连线段 :过点P作任意直线,交已知直线l于点O,形成∠POA(A在l上)。
2. 作等角 :以点P为顶点,PO为一边,按“作一个角等于已知角”的方法,作∠OPB=∠POA(B不在l上)。
3. 作直线 :用直尺连接P、B,直线PB即为所求的平行线(∠OPB=∠POA,同位角相等,两直线平行)。
【易错提醒】
作等角时,角的方向错误(如作的是内错角但位置不对),导致最终直线不平行。
未明确“同位角相等”的依据,仅完成作图,无法说明直线平行的理由。
【例题1】如图,点C在的边上,用尺规作出了,作图痕迹中弧是( )
A.以点C为圆心,长为半径的弧
B.以点C为圆心,长为半径的弧
C.以点E为圆心,长为半径的弧
D.以点E为圆心,长为半径的弧
【答案】D
解:通过作,依据同位角相等两直线平行,得到,所以作图痕迹中弧是以点E为圆心,长为半径的弧,
故选:D.
【变式训练1】如图,已知,,请用尺规作图法,过点求作一条直线,使.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
解:如图所示,即为所求.
【变式训练2】已知:直线a和直线a外一点P.
要求:尺规作图,不写画法保留作图痕迹
(1)过点作直线的平行线.
(2)这种作法的依据是什么?
【答案】(1)见详解
(2)同位角相等,两直线平行
(1)解:如图所示:
(2)解:根据作图过程,得出,
故,
∴这种作法的依据是同位角相等,两直线平行.
【变式训练3】如图,已知点M在的边上,请用直尺和圆规过点M作直线,使.(保留作图痕迹.)
【答案】见解析
解:如图,即为所求,
①以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交射线于点;
②保持半径长度不变,以点为圆心画弧,交射线于点;
③以点为圆心,截取的长度,再以点为圆心,长为半径画弧,交原弧于点;
④作直线即可.
题型精讲23尺规作图——作三角形
1、 题型特征 根据已知条件(如“三边”“两边及夹角”“两角及夹边”),用无刻度直尺和圆规作三角形,作图依据对应全等三角形的判定定理(SSS、SAS、ASA),需明确步骤和作图痕迹。
2、 解题核心步骤 以“已知三边a、b、c作△ABC”(SSS)为例:
1. 作边 :用直尺作线段BC,使BC=a。
2. 画弧找A :以B为圆心,c为半径画弧;以C为圆心,b为半径画弧,两弧交于点A。
3. 连三边 :用直尺连接AB、AC,△ABC即为所求。 (若已知“两边及夹角”用SAS,“两角及夹边”用ASA,步骤类似,先作已知边,再作角或弧找顶点)
【易错提醒】
已知“两边及夹角”时,未先作角再作边,导致夹角位置错误。
画弧时半径不符合已知边长,导致三角形的边长度偏差,作图无效。
【例题1】已知和、线段,如下图所示,用尺规作一个三角形,使其一个内角等于,另一个内角等于,且的对边等于(保留作图痕迹,不写作法).
【答案】见解析
解:如图,即为所求.
【变式训练1】作一个,使.
【答案】见解析
解:首先作;
其次,在射线上截取;
最后,以点B为顶点在的同侧作交于点C,
如图所示,作所即为所求.
【变式训练2】作图题(要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
已知:如图,线段和.
求作:,使,.
【答案】作图见解析
解:如图,即为所作;
【变式训练3】尺规作图:已知线段a,b和
求作:,使,,(画出图形,保留作图痕迹,不写作法,写出结论)
【答案】见解析
解:如图,即为所求.
题型精讲24利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
1、 题型特征 题目给出正方形网格(如3×3、4×4网格),网格中有多个分散的角,需通过 找全等三角形 ,将分散的角转移到同一顶点或同一直线上,利用“直角=90°”“平角=180°”计算角度之和。
2、 解题核心步骤
1. 找全等三角形 :观察网格中的线段长度(如网格边长为1,斜边为√2)和角的位置,确定全等三角形(如△ABC≌△DEF,对应角∠A=∠D)。
2. 转移角度 :将分散的角(如∠D、∠E)转移到∠A、∠B的位置,使它们在同一顶点汇聚。
3. 算和 :根据汇聚后的角的组成(如构成直角、平角),计算角度之和(如∠A+∠B+∠C=90°)。
【易错提醒】
无法在网格中识别全等三角形(如忽略斜边为√2的等腰直角三角形),导致角度无法转移。 转移角度时对应关系错误(如将∠D转移到∠B,实际应转移到∠A),导致计算结果错。
【例题1】如下图是由6个边长相等的正方形组合成的图形, .
【答案】/135度
解:如图,
根据题意得,,,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【拓展培优】
【典例1】如图,,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角形内角和定理的应用、全等三角形的性质、全等的性质和SAS综合(SAS)
解:∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴ ,
∵,
∴ ,
故选:D.
【变式训练1】如图,在中,于点D,E是上的一点,且.
(1)求证:;
(2)判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
1)证明:∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,延长交于点,
由(1)得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【变式训练2】【基础回顾】
(1)如图1,在中,,,直线经过点,分别从点,向直线作垂线,垂足分别为,.求证:;
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线经过点,点,分别在直线上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以的边,为一边向外作和,其中,,,是边上的高.延长交于点,若,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见详解;(2),证明见详解;(3)
(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:,证明如下:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)分别过点E、D作,垂足分别为F、N,如图所示:
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【典例2】综合与探究
数学活动:三角形全等中的数学问题
【提出问题】
如图,和都是等腰直角三角形(,,),且这两个三角形的顶点O重合,连接.请你认真阅读下面关于这个图形的探究片段,解决所提出的问题:
【探究一】(1)小红看到图1后,很快发现,请你帮助小红证明这一结论.
【探究二】(2)小红继续探究:如图2,连接和,小红发现.请你帮助小红证明这一结论.
【探究三】(3)小红还想进一步探究:如图3,连接和,且,的延长线交于点E,若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)2
解:(1)证明:,
,即.
在和中,
.
.
(2)证明:如图1,过点C作于点E,过点D作,交的延长线于点F,.
∵,
∴,
,
.
在和中,
.
.
,,
;
(3)如图2,过点D作,交的延长线于点H.
,
.
,
,
,
又∵,,
∴,
.
,
.
,
又∵,
∴,
.
,
,
,
即的长为2.
【变式训练1】【模型探究】
某兴趣小组从汉代数学家赵爽的弦图(由外到内含三个正方形)中提炼出两个三角形全等模型图(如图1、图2),即“一线三等角”模型.
(1)已知,,请在图1和图2中选择一个模型进行证明.
【模型应用】
(2)在中,,,点D为射线上的一动点(点D不与点C重合),连接,以为直角边,在的右侧作三角形,使,,连接,交直线于点H.
①如图3,当点D在线段上时,求证:;
②如图4,当点D在的延长线上时,若,请直接写出的长.
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②或5.
(1)证明:选择图1:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴;
选择图2:∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴;
(2)①过点E作交的延长线于点F,如图;
∵,
∴,
∴,
在与中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②过点E作交的延长线于点F,
由①得,
∴;
∵,
∴,
∴;
设;
当点H在线段上时,如图,
∵,
∴;
∵,,
∴,
∴;
∴,
∴,,
∵,,
∴,
解得:,
∴;
当点H在线段反向延长线上时,如图,
同理得:,
∴;
∴,,;
∵,,
∴,
解得:,
∴.
综上,或5.
【变式训练2】【教材呈现】数学教材中有这样一道习题:“如图,,,,,垂足分别为,,若,,求的长.”请写出此题的解答过程;
【类比探究】如图,点,在的边、上,点,在内部的射线上,、分别是、的外角,已知:,.猜想:线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】【小题1】; 【小题2】,理由见解析
解:,
,
,,
,
,
,
在和中,,
,
,,
,
;
解:,
理由如下,
,,,
,
,
,
,
在和中,,
,
,,
,
.
【变式训练3】问题探究:
(1)如图,在四边形中,,,分别是上的点,且,探究图中之间的数量关系.小明同学探究此问题的方法是:延长到点,使连接,先对比与的关系,再对比与的关系,可得出之间的数量关系,请问:他的结论是 ;并对此问题给出完整解题过程.
理解运用:
(2)已知:在四边形中,,,点、点分别在直线、直线上,且;如图,点、点分别在边、的延长线上;如图,点、点分别在边、的延长线上.请从图2和图3中任选一种,写出线段、、之间的数量关系,并说明理由.
拓展延伸:
(3)如图,在四边形中,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,若,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1),过程见解析;(2),理由见解析;(3)
解:(1)结论:.
理由:如图1,延长到点G,使,连接,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∴.
(2)对于图2,,理由如下:
在上截取,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴
对于图3:对于图3,,理由如下:在上截取,使,连接,
同图2法可得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)结论:.
理由:如图3,在延长线上取一点G,使得,连接,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
【典例3】在通过构造全等三角形解决问题的过程中,有一种方法叫作倍长中线法,
【举例】如图,在中,,是中线,延长至点,使,可得.请你说明理由.
【应用】如图,,,,,为中点,求证:.
【答案】举例:见解析;应用:见解析.
解:举例:是中线,
.
在和中,
,
.
应用:延长到,使,连接.
为中点,
.
在和中,
,
.
,.
,
.
,,
.
.
又,
.
在和中,
,
.
.
,
.
【变式训练1】(1)回顾:如图①,在中,,于点,则______(选填:“”“”或“”);
(2)探究:如图②,已知:中,,,直线经过点,于,于,求证:;
(3)拓展:如图③,将(1)中的条件改为:中,,、、三点都在直线上,并且,为任意锐角或钝角,请问结论是否成立?如成立,请证明;若不成立,请说明理由;
(4)应用:如图④,在中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,的面积是,直接写出与的面积之和_______.
【答案】(1);(2)见解析;(3)成立,证明见解析;(4)
解:(1),理由:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)证明:∵,D、A、E三点都在直线m上,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∴.
(3)结论成立,
证明:∵,
∴,
,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∴.
(4)由(3)的结论得,
∴,
∴,
即与的面积之和等于的面积,
如图所示,过A作,既是的高也是的高,
∴,
∵,
又∵,
即,
∴.
故与的面积之和为6.
【典例4】如图,在中,,,,、相交于点O,且.
(1)与的数量关系是___________;
(2)试说明:;
(3)点F是直线上的一点且,动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发沿射线BC以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t秒,问是否存在t值,使以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请在备用图中画出大致示意图,并直接写出符合条件的t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)存在,或
1))解:∵是的高,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
(2)证明:∵是高,
∴,
∵是高,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
(3)解:存在.
∵,
∴.
①如图2中,当时,
∵,
∴.
∴,
∴,
解得:;
②如图3中,当时,
∵,
∴.
∴,
∴,
解得:.
综上所述,或时,与全等.
【变式训练1】如图,在四边形中,,,,点从点出发,以的速度沿向点B匀速运动.设运动时间为t(s).
(1)如图,连接、,当时,求的值;
(2)如图,当点开始运动时,点同时从点出发,以的速度沿向点匀速运动,当、两点中有一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.当与全等时,求和的值;
(3)如图,当中的点开始运动时,点同时从点出发,以的速度沿向点运动,连接,交于点.连接,当时,,请求出此时的值.
【答案】(1);
(2),或,;
(3).
(1)解:,
,
,
,
,
在和中,,
,
,
,
;
(2)解:若,
,,
,
,
,
,
,
,
若,
,,
,,
,
,
;
综上所述:,或,;
(3)解:如下图所示,连接,过点作于,过点作于,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
.
【课堂检测】
(建议时间:40分钟)
一、单选题
1.(24-25八年级上·河南商丘·期中)如图,某同学把一块三角形的玻璃打破成了三块,现在他要到玻璃店去配一块完全一样形状的玻璃,那么最省事的办法是带( )去配.
A.(1) B.(2) C.(3) D.(1)和(2)
【答案】A
解:带(1)去可以根据“角边角”配出全等的三角形.
故选:A.
2.(25-26八年级上·河北·单元测试)如图,聪聪书上的三角形被墨迹污染了一部分,他根据所学知识很快就画了一个与书本上完全一样的三角形,那么聪聪画图的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:由图可知,右上角和右下角可测量,为已知条件,两角的夹边也可测量,为已知条件,故可根据这些条件即可得到与原图形全等的三角形,
即聪聪画图的依据是两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等,即,
故选:B.
3.(24-25八年级上·全国·期末)在和中,给出下列四组条件:
①;
②;
③;
④;
其中,能使的条件共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【答案】C
解:①,,,可根据判定;
②,,,可根据判定;
③,,,可根据判定;
④,,,不能判定;
故选:.
4.(24-25七年级上·甘肃兰州·期末)如图,已知与,分别以O,为圆心,以同样长为半径画弧,分别交,于点,,交,于点,.以为圆心,以长为半径画弧,交弧于点H,下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解:根据作图可知,
A、不能判断,故该选项不正确,符合题意;
B、∵,即,故该选项正确,不符合题意;
C、,故该选项正确,不符合题意;
D、,故该选项正确,不符合题意;
故选:A.
5.(25-26八年级上·全国·期中)古人对全等三角形的认识源于测量,据史料记载,古希腊学者泰勒斯应该是第一个应用全等三角形的人.下面是人们测量池塘两端距离的一种方法:如图. A、B两点分别位于池塘的两端,以为边作 在 的另一条边上截取,最后测出的长度就等于池塘两端A,B的距离.这种方法是利用了三角形全等中的 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
解:在和中
∴,
∴.
故选:D.
6.(2025·青海·中考真题)工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法如下:如图,是一个任意角,在边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点,重合,即,过角尺顶点的射线便是的平分线,这种做法的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】C
解:在和中
,
∴,
∴,
故选:C.
7.(24-25八年级上·福建·期中)如图,已知点在第一象限角平分线上,若是直角顶点,点P在上,角两边与x轴y轴分别交于A点,B点,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
解:由条件可知,
解得:,
则点P的坐标为,
过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为D、E,如图,
则,
∴,
∵,
∴,
由点P的坐标知,,
∴,
∴,
∴.
答案:D.
8.(24-25八年级上·福建莆田·阶段练习)如图,,,则下列增加的条件中不能证明的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
解:A.由于,,添加条件,不能用证明,故本选项符合题意;
B.由于,,添加条件,可以利用证明,故本选项不符合题意;
C.由于,,添加条件,可得,即,可以利用证明,故本选项不符合题意;
D.由于,,添加条件,可以利用证明,故本选项不符合题意;
故选:A.
二、填空题
9.(25-26八年级上·江苏·期中)如图,已知,请添加一个条件: ,使(写出一个即可).
【答案】或或(答案不唯一)
解:添加:,
在和中,
,
∴.
添加:,
在和中,
,
∴.
添加:,
在和中,
,
∴.
故答案为:或或(答案不唯一).
10.(25-26八年级上·四川绵阳·阶段练习)如图是用尺规作一个角等于已知角的作法(节选),对于作射线O′B′的依据,甲同学认为是两点确定一条直线,乙同学认为是两点之间线段最短,你认为 同学的说法是正确的(选填“甲”或“乙”).
【答案】甲
解:作射线的依据是两点确定一条直线.
故答案为:甲.
11.(25-26八年级上·西藏日喀则·期中)如图,,要使则需要补充一个条件,这个条件可以是 .(只需填写一个)
【答案】(答案不唯一)
解:若添加:
∵,,
∴.
故答案为:(答案不唯一)
12.(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图,在与中,、相交于点,点在边上,,,.下列结论:①;②;③中,正确的是 (填写所有正确结论的序号).
【答案】①②/②①
解:在与中,
∵,,,
∴,
∴,,故②正确;
∴,
即:,故①正确;
∴,即:,
∴,
∴与不一定相等,故③错误;
故答案为:①②.
三、解答题
13.(2025·云南丽江·一模)如图,,,.求证:.
【答案】见解析
解:,
,即,
在和中,
,
.
14.(2025·陕西·中考真题)如图,点是的边延长线上一点,,,.求证:.
【答案】见解析
证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
15.(2025·西藏·中考真题)如图,,.求证:.
【答案】证明见详解
证明:在和中,
,
∴.
16.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,已知,边与分别交于点O,M,与交于点N,.求证:.
【答案】见解析
解:,
,
,
,即,
在和中,
,
.
1
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