内容正文:
14.2全等三角形的判定
【题型1】用“SSS”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-三边分别相等的两个三角形全等(简记“SSS”);
-数学表达式:在和中,,则(SSS)。
2.高频考点梳理
-直接用SSS证明全等:已知,,利用公共边,证;
-结合三角形稳定性:用固定长度的三根木条拼三角形,判断形状唯一性,依据SSS;
-尺规作图作全等三角形:已知三边作三角形,作图依据为SSS。
3.易错点警示
-忽略“对应”关系:如,,,因边的对应顺序错误,不能用SSS;
-遗漏公共边:如两三角形共边,未注明;
-混淆“全等”与“相似”:误将“三边对应成比例”当作SSS(相似需比例,全等需相等)。
4.解题技巧拆解
-找等边途径:①公共边相等;②中点/中线(如是中点,则);③等边加/减等边(如,则);
-书写步骤:先列三组对应边相等,标注“SSS”,最后得出全等结论。
【例题1】.(25-26八年级上·福建莆田·阶段练习)如图,已知,,,求证:.
【答案】见解析
【知识点】用SSS证明三角形全等(SSS)
【分析】本题主要考查了利用证明即可.
【详解】证明:在和中,
.
【变式题1-1】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,在和中,,,要利用“”来判定和全等时,下面的4个条件中:①;②;③;④,其中正确的是( )
A.①或② B.②或③ C.①或③ D.①或④
【答案】A
【知识点】用SSS证明三角形全等(SSS)、添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法是解答的关键.根据全等三角形的SSS判定条件解答即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∵和推不出,
∴可利用的是①或②,
故选:A.
【变式题1-2】.(25-26八年级上·云南昆明·期中)如图,已知,,求证:.
【答案】见解析
【知识点】用SSS证明三角形全等(SSS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定.
直接根据证明即可.
【详解】证明:∵在和中,
,
∴ .
【变式题1-3】.(2025·江苏常州·模拟预测)如图,点A、D、C、F在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】同位角相等两直线平行、全等三角形的性质、用SSS证明三角形全等(SSS)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的判定;
(1)三边相等的两个三角形全等,由得即,与就具备了全等的条件;
(2)全等三角形的对应角相等,由得到,这两个角是一组同位角,同位角相等两直线平行.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即,
在与中
∴.
(2)(2)证明:∵,
∴,
∴.
【题型2】用“SAS”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-两边及其夹角分别相等的两个三角形全等(简记“SAS”),关键是“夹”角(两边公共顶点处的角);
-数学表达式:在和中,,则(SAS)。
2.高频考点梳理
-直接用SAS证明全等:已知,,,证;
-结合平行线求夹角:如得,再用SAS证;
-实际测量:测池塘距离,作,,用SAS证,则。
3.易错点警示
-误用“SSA”:如,,(非夹角),不能判定全等;
-夹角找错:如,,误将当作夹角(夹角应为);
-单位不统一:如,未统一单位直接使用。
4.解题技巧拆解
-定“夹角”:先找两边的公共顶点,该顶点处的角为夹角;
-证夹角相等:利用平行线(同位角/内错角)、角平分线、对顶角;
-书写顺序:按“边→角→边”排列条件,匹配SAS判定顺序。
【例题2】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,.求证:.
【答案】见解析
【知识点】用SAS证明三角形全等(SAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,解题的关键是掌握全等三角形的判定定理.
利用边角边证明三角形全等即可.
【详解】证明:,
,
,
在和中,
.
【变式题2-1】.(25-26八年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中)如图,,,.求证:.
【答案】见解析
【知识点】两直线平行同位角相等、用SAS证明三角形全等(SAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定、平行线的性质,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
先根据等式的性质得到,再由平行线的性质得到,,即可由证明全等.
【详解】证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
【变式题2-2】.(25-26八年级上·山东济宁·阶段练习)如图.已知:在中,,.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】用SAS证明三角形全等(SAS)、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
(1)利用全等三角形判定证明即可;
(2)利用全等三角形判定证明,再利用全等三角形的性质即可证明.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,即,
在和中,
,
∴;
(2)证明:∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴.
【变式题2-3】.(24-25八年级上·河北邯郸·阶段练习)如图,线段,过点、分别作垂线,在其同侧取,另一条垂线上任取一点.动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿向终点运动;同时动点从点出发,以每秒个单位的速度沿射线运动,当点停止时,点也随之停止运动.设点的运动的时间为.
(1)当时,________,________(用含的代数式表示),
(2)当时,求证:;
(3)如图2,将“过点、分别作垂线”改为“在线段的同侧作”,其它条件不变.若与全等,直接写出对应的的值.
【答案】(1),
(2)见解析
(3),或,
【知识点】全等三角形的性质、用SAS证明三角形全等(SAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,动点问题,明确题意,准确得到全等三角形是解题的关键.
(1)根据题意得: , ,即可求解;
(2)根据题意可得,从而得到,根据即可求证;
(3)分两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得: , ,
∴ ;
(2)∵,
∴.
∵ ,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)当时,即,,
∴,
∴,解得:,
∴,
∴ ,
当时 ,即, ,
∴ ,
∴ ,
综上所述,当与全等时,或,.
【题型3】用“ASA”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-两角及其夹边分别相等的两个三角形全等(简记“ASA”);
-数学表达式:在和中,,则(ASA)。
2.高频考点梳理
-直接用ASA证明全等:已知,,,证;
-结合垂直求角相等:如,得,再用ASA证全等;
-三角形残片复原:破损三角形保留、及,用ASA复原全等三角形。
3.易错点警示
-夹边找错:如,,误将当作夹边(夹边应为);
-角的对应混乱:如对应,对应,导致对应关系错误;
-多角相等误判:三个角相等(如,,)不能判定全等。
4.解题技巧拆解
-找“夹边”:两角的公共边为夹边,优先标注;
-证角相等:利用公共角、对顶角、同角的余角/补角相等;
-步骤:先证两组角相等,再证夹边相等,最后用ASA判定。
【例题3】.(25-26八年级上·甘肃武威·期中)小明不慎将三角形模具打碎成三块(如图),他想配一块与原来完全相同的模具,下列说法正确的是( )
A.带第一块即可 B.带第三块即可
C.两块都要带 D.两块都不用带
【答案】B
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题主要考查了三角形全等的唯一性,解决此题的关键是熟练掌握三角形全等的方法;第三块包含了两个确定的角及其夹边,根据三角形判定方法角边角即可得到答案;
【详解】解:第三块的玻璃包含了原来三角形玻璃的两个角及其夹边,根据三角形的判定角边角即可知另一个三角形与其全等,根据全等三角形的唯一性,带第三块即可;
故选:B.
【变式题3-1】.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图所示,亮亮书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书上完全一样的三角形,那么这两个三角形完全一样的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【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定理是解题的关键.
图中三角形没被污染的部分有两角及夹边,根据全等三角形的判定方法解答即可.
【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.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图是小华作业的部分片段,则括号里的部分可能是( )
题干:…,求证:.
证明:在和中,,
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题主要考查全等三角形的判定,掌握判定三角形全等的方法是解题的关键.
根据的定义即可求解.
【详解】解:在和中,
,
,
故选:A.
【变式题3-3】.(15-16七年级下·江苏·期末)如图,在中,,D、E、F分别在、、上,且,,问:和是否相等?并说明理由.
【答案】相等,证明见解析
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,三角形外角的性质,掌握相关知识是解题的关键.先证明,再利用证明即可得到.
【详解】,,
【题型4】用“AAS”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-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(简记“AAS”);
-数学表达式:在和中,,则(AAS)。
2.高频考点梳理
-直接用AAS证明全等:已知,,,证;
-结合三角形内角和求第三角:如,,则,再用AAS证全等;
-直角三角形中用AAS:如,,,证。
3.易错点警示
-混淆“AAS”与“ASA”:AAS是“角+角+对边”,ASA是“角+夹边+角”;
-对边对应错误:如的对边是,的对边是,未确保;
-漏“对边”条件:仅两角相等不能判定全等,需补充一组对边相等。
4.解题技巧拆解
-先证两组角相等:可利用三角形内角和定理补全第三角;
-确定等角的对边:遵循“大角对大边,小角对小边”;
-书写:先列两角相等,再列对边相等,标注“AAS”。
【例题4】.(24-25八年级上·广东湛江·期末)如图,于D,于E,与相交于点O.求证:.
【答案】见解析
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了垂直的定义,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键;
先由于D,于E,得到,再利用AAS证即可.
【详解】证明:∵于D,于E,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴.
【变式题4-1】.(23-24七年级下·广东河源·期末)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)
【知识点】两直线平行内错角相等、与角平分线有关的三角形内角和问题、用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定,角平分线的定义,三角形内角和定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据两直线平行内错角相等,利用即可证明;
(2)根据角平分线的定义和平行线的性质可推出,,然后根据三角形内角和定理即可求得答案.
【详解】(1)证明:∵E为中点,
∴,
∵,
∴,,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵平分,,平分,
∴,,
∴,
∵,
∴.
【变式题4-2】.(25-26八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,已知六个元素,则下面甲、乙、丙三个三角形中和全等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.只有乙 D.只有丙
【答案】D
【知识点】用SAS证明三角形全等(SAS)、用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定定理,熟练掌握全等三角形的判定定理是解此题的关键;根据全等三角形的判定定理求解即可.
【详解】解:甲:由不能判断两个三角形全等,故不符合题意;
乙:只有一边和一角对应相等,不能判断两个三角形全等,故不符合题意;
丙:由能判断两个三角形全等,故符合题意;
故只有丙符合题意,
故选:.
【变式题4-3】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,在四边形中,,分别交于点E,F.求证:.
【答案】见解析
【知识点】用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,先根据,,得出,,再结合,证明,即可作答.
【详解】证明:
.
,
在和中
.
【题型5】用“HL”判定直角三角形全等
1.核心知识点总结
-直角三角形特有,斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等(简记“HL”);
-数学表达式:在和中,,则(HL)。
2.高频考点梳理
-直接用HL证明全等:已知,,,证;
-结合角平分线性质:如,,平分得,再用HL证;
-滑梯模型:两滑梯,,用HL证,得。
3.易错点警示
-非直角三角形用HL:HL仅适用于,普通三角形不能用;
-混淆斜边与直角边:如误将直角边当作斜边,导致对应错误;
-未标注“Rt”:书写时需注明“”,否则判定依据错误。
4.解题技巧拆解
-先确认直角:标注;
-找斜边:最长的边为斜边(如,则为斜边);
-对应斜边和一条直角边:避免“SSA”错误,严格匹配HL条件。
【例题5】.(25-26八年级上·吉林松原·期中)如图,点A、C、D、E在同一条直线上,,,且,,求证:.
【答案】见解析
【知识点】用HL证全等(HL)
【分析】本题考查了全等三角形的判定定理,线段的和差,由题意可得,再由线段的和差得出,最后利用“”证明即可,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】证明:,,
∴,
,
∴,即.
在和中,
,
∴.
【变式题5-1】.(25-26八年级上·广西南宁·阶段练习)如图,,点B,E,F,C在同一直线上,.
(1)求证:.
(2)若,求线段的长度.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】线段的和与差、用HL证全等(HL)
【分析】本题考查的是全等三角形的判定、线段的和差计算,
(1)先证明,再根据证明全等即可;
(2)根据,求出,进而求出结论.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)解:,
,
.
【变式题5-2】.(24-25八年级上·甘肃酒泉·期中)如图,在与中,,要用“”判定和全等的条件是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【知识点】用HL证全等(HL)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定.利用证明,即可解答.
【详解】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.
【变式题5-3】.(25-26八年级上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)如图,已知 垂足分别为,,求证:.
【答案】证明见解析
【知识点】两直线平行内错角相等、用HL证全等(HL)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线的判定,解题的关键是通过“HL”证明,得到内错角相等,从而证明两直线平行.
先由垂直得直角,再通过线段和差得,接着用“HL”,利用全等性质得内错角相等,最后依据内错角相等证.
【详解】证明:∵,
,
,
,
,
在和中,
,
∴,
∴,
.
【题型6】添加条件使三角形全等(判定综合)
1.核心知识点总结
-根据已有条件,补充一组边或角使两三角形全等,需结合SSS、SAS、ASA、AAS、HL分析,遵循“缺啥补啥”原则;
-核心逻辑:先明确已有条件类型(边/角/边+角),再匹配对应判定定理的缺项。
2.高频考点梳理
-已知“一边一角”补条件:如,,补(SAS)或(ASA);
-已知“两边”补条件:如,,补(SAS)或(SSS);
-已知“直角+一边”补条件:如,,补(HL)或(AAS)。
3.易错点警示
-补充“SSA”条件:如,,补,不能判定全等;
-补充无关条件:如,,补(AAA无效);
-忽略隐含条件:如公共边未利用,额外补充。
4.解题技巧拆解
-列已有条件:明确已知的边、角类型(如“边+角”“两边”);
-匹配判定缺项:“边+角”→缺“边”(SAS)或“角”(AAS/ASA);“两边”→缺“夹角”(SAS)或“第三边”(SSS);
-排除无效条件:优先选最简条件(公共边、对顶角),排除SSA、AAA。
【例题6】.(25-26八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知,欲证,必须添加一个条件,则你所添加的条件是 .
【答案】(或或)
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查了全等三角形的判定定理的应用,注意:全等三角形的判定定理有.根据全等三角形的判定定理解答即可.
【详解】解:∵,
添加根据即可推出;
添加根据即可推出;
添加根据即可推出;
故答案为:(或或).
【变式题6-1】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,已知,要利用“”判定,则需添加的条件是 .
【答案】
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查三角形全等的判定.根据的条件补充即可.
【详解】解:在中,,
要利用“”判定它们全等,
则只需补充条件,
故答案为:.
【变式题6-2】.(25-26八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,,,添加下列条件,不能判定的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题考查了添加条件使三角形全等,熟记判定定理的内容是解题关键.由可推出,结合各选项的条件即可作出判断.
【详解】解:∵,
∴,即;
若,则通过可证,故A不符合题意;
若,则通过可证,故B不符合题意;
若,则通过可证,故C不符合题意;
若时,不能推出,故D符合题意;
故选:D.
【变式题6-3】.(25-26八年级上·全国·课后作业)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
【知识点】添加条件使三角形全等(全等三角形的判定综合)
【分析】本题主要考查全等三角形的判定定理,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键;因此此题可根据全等三角形的判定定理进行排除选项即可.
【详解】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.
【题型7】全等三角形的性质与判定综合应用
1.核心知识点总结
-先通过判定定理(SSS/SAS/ASA/AAS/HL)证三角形全等,再用全等性质(对应边相等、对应角相等)求边、角或位置关系(平行、垂直);
-核心逻辑:“判定全等→利用性质”,两步推导解决问题。
2.高频考点梳理
-证边相等/平行:先证,得,,再证(内错角相等);
-证角相等/垂直:证,得,再证(如);
-求线段长度/角度:证,得,。
3.易错点警示
-全等后对应错误:如,误将对应;
-未证全等直接用性质:如直接说,未先证;
-位置关系漏步骤:如证,未先证。
4.解题技巧拆解
-明确目标:求边/角→找对应边/角;证平行→找同位角/内错角;证垂直→找角;
-定全等三角形:分析目标边/角所在的两个三角形;
-两步推导:①列判定条件证全等;②用全等性质写结论。
【例题7】.(22-23八年级上·福建福州·阶段练习)如图,在中,,平分,于E,F在上,.求证:
(1).
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定.
(1)先证明得到,再证明即可证明;
(2)由全等三角形的性质可得,再由线段的和差关系证明即可.
【详解】(1)证明:∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
【变式题7-1】.(24-25八年级上·山东聊城·阶段练习)已知:如图,在、中,,,,点、、三点在同一直线上,连接.
(1)求证:;
(2)请判断、有何大小、位置关系,并证明.
【答案】(1)证明见解析;
(2),且,证明见解析
【知识点】全等三角形的性质、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,
(1)先说明,再根据“边角边”可得答案;
(2)根据全等三角形的性质得,再说明,可得答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
即.
在和中,
,
∴;
(2),且,证明如下:
证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
即.
【变式题7-2】.(25-26七年级上·山东淄博·阶段练习)如图,点、、、在直线上(、之间不能直接测量),点、在异侧,测得,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】内错角相等两直线平行、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查的知识点是平行线的性质、全等三角形的判定与性质,解题关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
(1)先由平行线性质得到,再结合题中所给条件,,即可通过“角边角”证明全等;
(2)根据全等三角形的性质得,再推得,即可由得解.
【详解】(1)证明:,
,
在和中,
,
.
(2)解:,
,
,
,
,,
.
【变式题7-3】.(25-26八年级上·山东临沂·期中)(1)阅读理解:为了进一步探究三角形中线的作用,数学兴趣小组合作交流时,小曲在组内做了如下尝试:如图1,是的中线,延长至点,使,连接.利用全等将边转化到.在这个过程中小曲同学证三角形全等,用到的全等判定方法是 ,另外他还得到了和的位置关系是 ;
(2)问题解决:如图2,是的中线,,点在的延长线上,,求证:;
(3)问题拓展:如图3,中,,,点在线段上,连接,,∠ABD=∠ACE.若点为中点,交于点,求和的数量关系.
【答案】(1);;(2)见解析;(3)
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,倍长中线法证全等,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)根据已知条件证明,得出,则;
(2)延长至点,使,同(1)可得,,证明,进而证明,即可得证;
(3)延长至点,使,由(1)可得,,证明 ,进而证明,即可得证.
【详解】解:(1)∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;;
(2)证明:如图所示,延长至点,使,
同(1)可得
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,延长至点,使,
由(1)可得,
∴,,
∴,
∵, ,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∴,
设,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【题型8】一线三等角模型(K型全等)
1.核心知识点总结
-定义:同一条直线上有三个相等的角(简称“一线三等角”),常见类型为直角型(90°)、锐角型、钝角型,核心是通过角的关系构造“K型全等三角形”;
-直角型(最常考)数学表达式:如图,直线上有,若,则在和中,,故(ASA);
-核心逻辑:利用“同角的余角/补角相等”证两组角相等,结合一组边相等,判定三角形全等。
2.高频考点梳理
-直角型一线三等角(K型):如平面直角坐标系中,,,过作轴,轴,且,用一线三等角证,求点坐标;
-锐角/钝角型一线三等角:如中,(锐角),在上,在上,证;
-实际应用:测河宽时,构造一线三等角模型,将不可测边转化为全等三角形的对应边。
3.易错点警示
-角的对应错误:如直角型中,误将对应,忽略“同角的余角相等”导致角对应混乱;
-忽略“一线”条件:三个角未在同一条直线上,强行套用模型(如在直线外);
-辅助线添加错误:需作垂直构造三等角时,误作平行线,无法形成K型结构。
4.解题技巧拆解
-识模型:观察图形中是否有“一条直线+三个相等的角”,优先标注等角和直线位置;
-构辅助线:若为非直角型,可作垂直(如过作),转化为直角型一线三等角;
-证等角:利用“同角的余角相等”(直角型)或“三角形外角定理”(锐角/钝角型),证两组角相等;
-证全等:结合已知边相等(如),用ASA/AAS判定全等,再利用对应边相等求目标线段(如)。
【例题8】.(25-26八年级上·天津滨海新·阶段练习)(1)如图1,在中,,,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.
①求证: ;
②.
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明.
【答案】(1)①见解析;②见解析;(2),证明过程见解析;
【知识点】三角形的外角的定义及性质、全等三角形综合问题
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,外角的性质等知识点,解决此题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法.
(1)①根据同角的补角相等得到角相等,进而可以证明三角形全等即可;
②由①中全等得到边相等,即可得到答案;
(2)根据外角的性质得到角相等,进而证明三角形全等,根据全等三角形的性质即可得到答案.
【详解】解:(1)①∵,
∴,
∵直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,
∴
∴,
∴,
∵,,,
∴;
②∵,
∴,
∵
∴;
(2),理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴;
∴,
∵
∴.
【变式题8-1】.(24-25七年级下·上海·阶段练习)某校七年级学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.
(1)如图①,在中,,,直线l经过点A,直线l,直线l,垂足分别为D、E.可证得:、、的数量关系为 ;
(2)组员小丽想,如果将图①中的直角变式为一般情况,那么结论是否成立呢?如图②,将(1)中的条件改为:在中,,D、A、E三点都在直线l上,并且有,其中α为任意钝角.请问(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;
(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用以上结论来解决问题:如图③,以的边、为腰向外作等腰直角和,其中,若,垂足为点H,延长交于点M.求证:点M是的中点.
【答案】(1)
(2)(1)中的结论成立,理由见解析
(3)证明见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)、垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质;
(1)证明得,由此即可得出、、的数量关系;
(2)同(1)证得,进而得,据此即可得出结论;
(3)过点作,交的延长线于点,由等腰直角三角形,得到,根据同角的余角相等得到,再根据和得到,即可证明,得到,再由,得到,即可证明得到,据此即可得出结论.
【详解】(1)解:、、的数量关系为:,理由如下:
如图1所示:
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:(1)中的结论成立,证明如下:
如图2所示:
∵,,
∴,
在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:证明:过点作,交的延长线于点,如图3所示:
∵和都是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点.
【变式题8-2】.(25-26八年级上·山东日照·阶段练习)(1)如图1,C、A、E在一条直线上,于点C,于点E.求证:.
(2)如图2,且且,计算图中实线所围成的图形的面积.
(3)如图3,,连接、,且于点F,与交于点G,若,求的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)50;(3)
【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】本题主要考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的面积计算,熟记三角形全等的判定定理是解题的关键.
(1)证明,根据全等三角形的对应边相等得到;
(2)根据全等三角形的性质得到,,,,根据梯形和三角形的面积公式计算,得到答案;
(3)过点作于,过点作交的延长线于,推导出, ,即可证明,得到,再根据全等三角形的性质推导出进而求出,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】证明:(1)证明:∵
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:由(1)中模型可知,,,
∴,,,,
则;
(3)解:过点作于,过点作交的延长线于,
由(1)中模型可知,,,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式题8-3】.(25-26八年级上·辽宁抚顺·阶段练习)【材料阅读】
小明同学在学习完全等三角形后,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板.
如图:在中,,;在中,,,并提出了相应的问题.
如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B 摆放在线段上时,过点A作,垂足为M,过点C作,垂足为N.
(1)图1中,,求的长,请补充小明的过程.
,
,
∵,,
,,
,
, …
(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点C作,垂足为P,猜想,,之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若, 连接,请求出的面积.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【知识点】垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)根据两个三角形全等的判定定理得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,即可得到;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,由图中,即可得到三者的数量关系;
(3)延长,过点作于,如图所示,由两个三角形全等的判定定理得到,从而,,则可求得,延长,过点作于,如图所示,由平行线间的平行线段相等可得,代入面积公式得,即可得到答案.
【详解】(1)解:,
,
∵,,
,,
,
,
∵,,,
∴;
,
∵,,
∴;
(2)解:结论:.理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
∵,
,
,
,
;
(3)解:延长,过点作于,如图所示:
,,
,
,,
∴,
,,
,
延长,过点作于,如图所示:
,
,
,
,
由平行线间的平行线段相等可得,
.
【题型9】构造全等三角形的辅助线(倍长中线)
1.核心知识点总结
-含“中线”时,延长中线至两倍(如延长至使),构造SAS全等三角形(),转化线段/角关系;
-适用场景:求中线取值范围、证线段相等/角相等。
2.高频考点梳理
-求中线取值范围:是中线,,,延长至使,证,在中得,即,故;
-证线段相等:延长至使,证;
-证角相等:如证(全等三角形对应角相等)。
3.易错点警示
-延长方向错误:如延长至,未使;
-全等条件错:和中,误用(应是,SAS);
-未用构造结论:证出后,未结合三角形三边关系。
4.解题技巧拆解
-识中线:是中点→;
-作辅助线:延长至,使,连接(或);
-转关系:证(SAS)→转化线段()或角→解决目标问题。
【例题9】.(25-26八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,是边上的中线,,,则的取值范围是 .
【答案】/
【知识点】确定第三边的取值范围、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】本题考查了中线的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,三角形的三边关系的运用,解答时证明三角形全等是关键.
如图,延长到E使,连接,通过证明就可以得出,在中,由三角形的三边关系就可以得出结论.
【详解】解: 延长到E使,连接,
∵D是的中点,
∴.
在△ACD和△EBD中
,
∴,
∴.
∵,
∴由三角形的三边关系为:,
即.
∴
故答案为:.
【变式题9-1】.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段练习)(1)如图1,在中,为边上的中线,.求证:;
(2)如图2,在中,为边上的中线,,设,则的取值范围为___________;
(3)如图3,已知D为的边上一点,,,是的中线,求证:.
【答案】(1)见解析;(2);(3)见解析
【知识点】确定第三边的取值范围、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】此题考查的是全等三角形的判定,三角形的三边关系,掌握用倍长中线法构造全等三角形是解决此题的关键.
(1)利用证明即可;
(2)根据倍长中线法将延长至,使,再证,根据三角形的三边关系即可求出的取值范围,从而求出的取值范围;
(3)将延长至,使,连接,证明,即可得到,,再证明,即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵为边上的中线,
∴,
∵,,
∴;
(2)解:将延长至,使,连接,如图所示:
在和中,
,
,
,
在中,,
;
故答案为:;
(3)解:将延长至,使,连接,如图所示:
在和中,
,
,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式题9-2】.(25-26八年级上·福建福州·阶段练习)某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为___________.
【变式与应用】
(2)如图2,是的中线,若,,求的取值范围.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中.
【拓展与延伸】
(3)如图3,是的中线,点、分别在、上,且.试说明:.
【答案】(1);(2);(3)见解析
【知识点】三角形三边关系的应用、全等的性质和SAS综合(SAS)、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的中线的定义,三角形的三边关系,正确的作出图形是解题的关键.
(1)根据全等三角形的判定即可得到结论;
(2)延长至点,使,连接,根据全等三角形的性质得到,根据三角形的三边关系即可得到结论;
(3)延长至G,使得,连接,结合前面的做题思路,利用三角形三边关系判断即可.
【详解】(1)证明:∵是的中线,
∴,
∵,,
,
∴判定两个三角形全等的依据为,
故答案为:.
(2)解:如图,延长至点,使,连接,
在与中,,
,
,
在中,,
即,
的取值范围是;
(3)证明:延长至G,使得,连接,
在和中,,,,
,
,
在和中,
,,,
,
,
在中,两边之和大于第三边,
,
又,,
.
【变式题9-3】.(25-26八年级上·江西南昌·阶段练习)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图(1),在中,若,,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点E,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是______.
A. B. C. D.
(2)AD的取值范围是______.
A. B. C. D.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,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.
【方法应用】
(3)如图(2),是的中线,点E在的延长线上,,.求证:.
【拓展延伸】
(4)为了测量学校旗杆和教学楼顶端之间的距离,学习小组设计了如图3所示的测量方案,他们首先取地面的中点D,此时用测角仪恰好测得,并量得旗杆高度,教学楼高度,则的长为______.
【答案】(1)B
(2)C
(3)证明见解析
(4)31
【知识点】全等三角形综合问题、全等的性质和SAS综合(SAS)、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
【分析】本题考查了用倍长中线构造全等三角形,三角形的三边关系,正确理解题意作辅助线构造全等是解题关键.
(1)由中线可得,结合已知条件和对顶角相等即可确定结果.
(2)将转化为,利用三角形三边关系可知.
(3)利用题目中给的延长中线的方法,构造,再利用已知条件证明即可证出.
(4)利用题目中给的延长中线的方法,构造可得,再证明可得,计算长度即可.
【详解】(1)解:D为中点,
,
,
,
证明方法为.
故选:B.
(2)解:由(1)得,
,
,
,
.
故选:C.
(3)证明:延长至点M,使,连结,
为的中线,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(4)解:延长至点,使,连结,
为中点,
,
,
,
,
,
,
.
【题型10】构造全等三角形的辅助线(截长补短)
1.核心知识点总结
-证“线段和差”(如)时,用截长法(在长线段截短线段)或补短法(延长短线段至长线段),构造全等三角形;
-适用场景:线段和差证明、角平分线与线段结合问题。
2.高频考点梳理
-截长法:证,在上截,证(SAS)、(AAS),得,故;
-补短法:证,延长至使,证(ASA),得;
-角平分线结合截长:如平分,截,证(SAS)。
3.易错点警示
-截长/补短后未证全等:如截后,未证;
-和差关系混淆:如证,误用截长法(应选补短法);
-辅助线描述不清:如“延长”未说明“延长至使”。
4.解题技巧拆解
-定方法:证→截长(截)或补短(延长至使,证);
-构全等:找角相等(角平分线、平行线、对顶角),列全等条件(如需);
-推和差:通过全等得对应边相等,代入线段和差关系式(如,,故)。
【例题10】.(20-21八年级上·江苏镇江·阶段练习)已知,其中.
(1)将这两个三角形按图①方式摆放,使点E落在上,的延长线交于点F.
求证:①.②;
(2)改变的位置,使交的延长线于点F(如图②),则(1)中的结论还成立吗?若成立,加以证明;若不成立,写出此时与之间的等量关系,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)结论不成立,有,理由见解析.
【知识点】全等三角形的性质、全等三角形综合问题
【分析】本题考查了直角三角形全等的性质和判定,除了一般三角形全等的判定方法外,还要掌握直角三角形特殊的全等判定,根据三角形全等将结果中的三条线段转化到一条直线中,得出结论.
(1)由得,根据证明得,由代入可得结论;
(2)如图②,(1)中的结论不成立,有,根据证明得,再由得出结论.
【详解】(1)①如图①,连接,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
②∴,
∴;
(2)如图②,(1)中的结论不成立,有,理由是:
连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即.
【变式题10-1】.(24-25八年级上·全国·期末)【问题引领】
(1)问题:如图,在四边形中,,,.,分别是,上的点.且探究图中线段,,之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是,延长到点.使.连接,先证明≌,再证明≌.他得出的正确结论是___________.
【探究思考】
(2)问题:如图,若将问题的条件改为:四边形中,,,,问题的结论是否仍然成立?请说明理由.
【拓展延伸】
(3)问题:如图在问题的条件下,若点在的延长线上,点在的延长线上,则问题的结论是否仍然成立?若不成立,猜测此时线段、、之间存在什么样的等量关系?并说明理由.
【答案】(1);(2)成立,理由见解析;(3)不成立,,见解析
【知识点】直角三角形的两个锐角互余、全等三角形综合问题
【分析】本题主要考查全等三角形的性质与判定,解题的关键在于能够正确作出辅助线构造全等三角形.
问题1,先证明,得到,,再证明,得到,即可得到;
问题2,延长到点G.使.连接,先判断出,进而判断出,再证明,最后用线段的和差即可得出结论;
问题3,在上取一点G.使.连接,然后同问题2的方法即可得出结论.
【详解】解:问题1,如图1,延长到点G.使.连接,
∵,
∴,
∴ ,
在和中,
,
∴ ,
∴ ,,
∴,即,
∵ ,
∴,
∴ ,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∴ ;
故他得到的正确结论是:;
问题2,问题1中结论仍然成立,如图2,
理由:延长到点G.使.连接,
∵ ,,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴ ,,
∴,即,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∴ ;
即;
问题3.不成立,结论:,理由如下:
如图3,在上取一点G.使.连接,
∵ ,,
∴,即 ,
在和中,
,
∴ ,
∴ ,,
∴,即,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∴.
即.
【变式题10-2】.(25-26八年级上·天津宁河·阶段练习)已知中,,,经过A点做一条直线l.作,,垂足分别为E,F
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,找出,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,正确找出图中的全等三角形是解题的关键.
(1)利用证明,推出,,再利用线段的和差以及等量代换即可证明;
(2)利用证明,推出,,再利用线段的和差以及等量代换即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴.
(2)解:,证明如下:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴.
【变式题10-3】.(25-26八年级上·河南周口·阶段练习)如图,在中,D为边上一点,连接并延长到点E,使,过点E作,交于点F,交于点G,求证:.
【答案】证明见解析
【知识点】两直线平行内错角相等、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握全等三角形的性质和判定;先根据平行线的性质得,再根据全等三角形的性质和判定即可得解.
【详解】证明:,
,
在和中,
,
,
,
.
【题型11】全等三角形中的动态问题(动点/旋转)
1.核心知识点总结
-动点(速度、时间)或旋转(绕点旋转)导致三角形形状变化,需分情况讨论全等,关键是“对应关系”和“等量关系”(路程=速度×时间);
-常见类型:动点问题(线段用时间表示)、旋转问题(旋转角相等)、折叠问题(折叠前后全等)。
2.高频考点梳理
-动点问题:点从沿以运动,点从沿以运动,分和求;
-旋转问题:绕旋转,,,,证;
-折叠问题:折叠得,,,证。
3.易错点警示
-漏情况讨论:如动点在延长线上,未纳入分析;
-路程计算错误:如点运动路程为,误算为;
-旋转后对应错:如旋转后,对应,误对应。
4.解题技巧拆解
-用表线段:如,,;
-分情况列条件:①对应顶点顺序1()→;②对应顶点顺序2()→;
-验证结果:解方程求,确保且线段长度非负。
【例题11】.(25-26八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,中,,直线l经过点C且与边相交.动点P从点A出发沿路径向终点B运动;动点Q从点B出发沿路径向终点A运动.点P和点Q的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点P到达终点B时计时结束.在某时刻分别过点P和点Q作于点E,于点F,设运动时间为t秒,当与全等时,求t的值.
【答案】2或或12
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题考查全等三角形的性质,分,且点在上、点在上运动,,且点与点重合,当,且点在上、点在上运动三种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:①如图1,点在上,点在上时,
由题意得,,,
,,
,,
∵,,
,
,
,
当时,
则,
即,
解得:;
②如图2,当点与点重合时,
由题意得,,,
,,
,,
当,
则,
,
解得:;
③如图3,当点与重合时,
由题意得,,
,
,,
,
,
当,
则,
即,
解得:;
综上所述:当秒或秒或12秒时,与全等.
【变式题11-1】.(25-26八年级上·江苏无锡·阶段练习)已知:中,,D为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点D在线段上时,过点E作于H,连接,求证:;
(2)如图2,当点D在线段的延长线上时,连接交的延长线于点M.求证:;
(3)当点D在直线上时,连接交直线于M,若,请直接写出的值
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)或
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】(1)由垂直得,结合题意证,利用全等的性质可证;
(2)如图2,过点E作交延长线于点N,证,得到,,再证即可得到结果;
(3)分两种情况:当点D在直线上时,连接交直线于M,交的延长线于N,设,则,证明及即可求出结论;点D在线段上,同理,设,则,求出结论即可.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
,
,
;
(2)证明:如下图,过点E作交延长线于点N,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图,当点D在直线上时,连接交直线于M,交的延长线于N,
,
设,则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
如下图,点D在线段上,
同理可证:,
,
,
,
,即,
设,则,
,
,
,
综上所述,或.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、三角形面积公式;解题的关键是证明三角形全等并运用性质进行等量换算.
【变式题11-2】.(25-26八年级上·湖北黄石·阶段练习)如图①,在中,,,,,现有一动点从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为秒.
(1)如图①,当时,______cm.
(2)如图①,当______时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,,,在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某时刻,恰好和全等,求点的运动速度.
【答案】(1)4
(2)或
(3)运动的速度为或或或.
【知识点】全等三角形综合问题
【分析】本题主要考查全等三角形的性质及三角形面积、一元一次方程的几何应用,分类讨论思想,掌握全等三角形的性质及分情况讨论是解题的关键.
(1)当时,点在线段上,则点的运动距离即为的长;
(2)先求出,进而得出,分两种情况讨论:当点在上时,,利用三角形面积公式求解即可;解得:;
当点在上时,过点作于点,此时,先利用等面积法求出,再利用三角形面积公式求解即可;
(3)根据题意分四种情况进行分析,利用全等三角形的性质得出点所走的路程,进而可求出的运动时间,即的运动时间,再利用速度=路程÷时间求解即可.
【详解】(1)解:由题意可知,当时,点的运动距离为,
,
当时,点在线段上,此时,
故答案为:;
(2)解:在中,,,,,
,
的面积等于面积的一半,
当点在上时,如图,此时,
,
解得:;
当点在上时,如图,过点作于点,此时,
,
,
,
,
,
解得:,
综上可知,当或时,的面积等于面积的一半,
故答案为:或;
(3)设点的运动速度为,
①当点在上,点在上,时,
,
∴
解得 ;
②当点在上,点在上,时,
,
∴,
解得 ;
③当点P在上,点在上,时,
,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴
解得 ;
④当点P在上,点Q在上,时
,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴
解得 ;
∴运动的速度为或或或.
【变式题11-3】.(25-26八年级上·河南安阳·阶段练习)如图(1),线段,过点A、B分别作垂线,在其同侧取,另一条垂线上任取一点D.动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿向终点B运动;同时动点Q从点B出发,以每秒a个单位的速度沿射线运动.当点P停止时,点Q也随之停止运动.设点P的运动的时间为.
(1)当时, ______, ______,用含a的代数式表示的长为______.
(2)当,时,
①求证:;
②求证:.
(3)如图(2),将“过点A、B分别作垂线”改为“在线段的同侧作”,其它条件不变.若与全等,直接写出对应的a、t的值.
【答案】(1)2,4,
(2)①见解析;②见解析
(3),或,
【知识点】列代数式、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,列代数,熟知全等三角形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)根据路程等于速度乘以时间可得的长,进而可得的长;
(2)①可证明,再由垂线的定义可得,据此可证明结论;②由全等三角形的性质得到,则可证明,再由平角的定义即可证明结论;
(3)分和两种情况,根据全等三角形的性质讨论求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,当时,,
∴,
故答案为:2,4,;
(2)证明:①当,时,,
∴,
∵,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:当时,则,
∴,
∴,
∴;
当时,则,
∴,
∴;
综上所述,,或,.
同步练习
一、单选题
1.(25-26八年级上·广东湛江·期中)如图,,,且点A在上,点D在上,添加下列一个条件后,仍然无法判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,解题时要熟练掌握并能灵活运用全等三角形的判定方法是关键.依据题意,添加各个选项的条件后逐个分析判断可以得解.
【详解】解:A,添加,结合,,
∴不能满足判定的条件,故A符合题意.
B,添加,结合,,
∴,故B不符合题意.
C,添加,结合,,
∴,故C不符合题意.
D,添加,结合,,
∴,故D不符合题意.
故选:A.
2.(25-26九年级上·甘肃张掖·期中)如图,工人师傅设计了一种测零件内径的卡钳,卡钳交叉点O为、的中点,只要量出的长度,就可以知道该零件内径的长度.依据的数学基本事实是( )
A.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两点确定一条直线
D.两点之间线段最短
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的应用,利用判定三角形全等,进行判断即可.
【详解】解:∵点O为、的中点,
∴
∵,
∴;
∴;
∴依据的数学基本事实是两边及其夹角分别相等的两个三角形全等;
故选B.
3.(25-26八年级上·海南海口·期中)如图,已知,下列条件中,能用证明的是( )
A. B. C. D.以上都不对
【答案】A
【分析】本题考查三角形全等的判定.根据三角形全等的判定条件即可解答.
【详解】解:在中,,
要能用证明它们全等,则缺,
故选:A.
4.(25-26八年级上·全国·期中)如图,已知,,添加一个条件后,仍然不能证明,这个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了三角形全等的判定方法.由结合等式的性质可得,再利用全等三角形的判定定理分别进行分析即可.
【详解】解:,
,
即,
A、添加不能证明,该选项符合题意;
B、添加可利用定理证明,该选项不符合题意;
C、添加可利用证明,该选项不符合题意;
D、添加可利用证明,该选项不符合题意;
故选:A.
5.(25-26八年级上·甘肃张掖·阶段练习)如图是嘉淇测量池塘宽度设计的方案,下列说法不正确的是( )
①先在平地上取一个点,从点不经过池塘可以直接到达点和;
②连接并延长到点,使;
③连接并延长到点,使;
④连接,量出的长即为的距离.
A.★代表 B.♠代表 C.代表 D.该方案的依据是AAS
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的应用,掌握全等三角形的判定定理是解题关键.根据全等三角形的判定即可求解.
【详解】解:①先在平地上取一个点,从点不经过池塘可以直接到达点和;
②连接并延长到点,使,A选项正确;
③连接并延长到点,使,B选项正确;
④连接,量出的长即为的距离,C选项正确;
该方案的依据是,D选项错误,
故选:D.
二、填空题
6.(24-25八年级上·山东聊城·阶段练习)如图所示, ,结论: ①; ②;③; ④, 其中正确的有(写序号) .
【答案】①②③
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是灵活应用全等三角形的判定和性质解决问题.
先证明得即可推出②正确;由即可推出①正确;由可以推出④错误;由可以推出③正确,由此即可得出结论.
【详解】解:在和中,
,
,
,,,
,故②正确;
在和中,
,
,
,,故①正确;
,
,
在和中,
,
,
,故④错误;
在和中,
,
,故③正确;
综上所述,①②③正确,
故答案为:①②③.
7.(25-26八年级上·海南海口·期中)如图,在和中,,,要利用证明,还需要添加的条件是 .
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定;需“两角夹边”,补充即可.
【详解】解:∵,,
∴补充:,
∴,
故答案为:.
8.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知,如图,中,,,E是延长线上一点,连接,,,连接与的延长线交于点,,则 .
【答案】/3.5/
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定的应用,作出合理的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
过点F作延长线交于点G,利用证明,得到和,进一步利用证明,得到和,结合设,,已知得到和,即可求得.
【详解】证明:过点F作延长线交于点G,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
设,, ,,
∴.
故答案为:.
9.(25-26八年级上·北京西城·期中)如图,已知的三个内角和三条边,则以下三个三角形中,一定和全等的是 .(填“甲”“乙”“丙”)
【答案】乙
【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5种判定方法是解决问题的关键;选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件.根据全等三角形的判定方法对各选项进行判断.
【详解】解:甲图形中只有一个内角和一条对边对应相等,无法证明全等;
乙图形可以根据三条边分别对应相等的两个三角形全等,证明乙图形和全等;
丙图形中只有两个内角对应相等,无法证明全等.
故答案为:乙.
10.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图所示,点分别在线段上,与相交于点,已知,现添加一个条件仍不能判定,这个条件是 .
【答案】
【分析】本题主要考查学生对全等三角形判定定理的理解和掌握,此类添加条件题,要求学生应熟练掌握全等三角形的判定定理.
由题意得,,即可写出不能判定的条件.
【详解】解:由题意得,,
若添加,为,但此判定方法不能证明,
所以现添加一个条件仍不能判定,这个条件是.
故答案为:.
三、解答题
11.(25-26八年级上·海南海口·期中)已知:如图,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,平行线的性质.由,得,再利用证明,从而得出.
【详解】证明:∵(已知),
∴(两直线平行,内错角相等);
在和中,,
∴.
∴.
12.(24-25八年级上·甘肃武威·期末)如图,在和中,,,与相交于点O.求证:.
【答案】见详解
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,先根据,,,证明,再结合,则,即可作答.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴.
13.(25-26八年级上·吉林通化·期中)如图,点在上,于点,交于点,, .若.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【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,三角形内角和定理,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)根据证明,即可证明;
(2)因为,所以,由,可得,进而可求.
【详解】(1)证明:,,
,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,
,
,
,
,
.
14.(25-26八年级上·黑龙江佳木斯·期中)如图,已知于,于,,.
(1)求证:;
(2)若,求的长度.
【答案】(1)证明见解析
(2)2
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解题关键.
(1)先根据垂直的定义可得,再求出,然后根据定理即可得证;
(2)先根据全等三角形的性质可得,,再根据线段的和差求解即可得.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)解:由(1)已证:,
∴,,
∴.
15.(24-25七年级上·山东淄博·期中)【问题初探】(1)如图1,点B在线段上,于点A,于点C,,且.求证:;
【问题改编】(2)如图2,在中,,将边绕点C顺时针旋转得到(即,),将边绕点C逆时针旋转得到(即,).连接,延长交于点F.求证:点F是的中点.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质等知识点,解题的关键是证明三角形全等.
(1)先证明,进而即可得出结论;
(2)过点E作,交的延长线于点G,证明,得到,再证明,即可得证;
【详解】解:(1)证明:∵,,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴.
(2)证明:过点E作,交的延长线于点G,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
即点F是的中点.
16.(25-26八年级上·吉林松原·期中)(1)【初步探究】刘老师让同学们独立完成下题:如图①,已知是等腰直角三角形,,,,垂足分别为D、E,若,,求的长;
(2)【拓展探究】待同学们完成这道题后,刘老师又出示了一道题:在原题其他条件不变的前提下,将所在直线变换到的外部(如图②),请你猜想、、三者之间的数量关系,直接写出结论,不需证明;
(3)【探究应用】如图③,是等腰三角形,是钝角,,,D、A、E三点都在直线m上,且,直线m与的延长线交于点F,若,,,则与的面积之比为________.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理.
(1)由等腰三角形的性质得,证明,得,,进而求解即可;
(2)由等腰三角形的性质得,证明,得,,即可得证;
(3)由三角形内角和定理证得,进而证得,得,进而求得,,再利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:(1)∵, ,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∴.
(2)∵,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∴.
(3)∵,,
又∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴
故答案为:.
17.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,已知两条线段和一个角,以长的线段为已知角的邻边,短的线段为已知角的对边,画一个三角形.
把你画的三角形与其他同学画的三角形进行比较,所画的三角形都全等吗?此时,符合条件的三角形有多少种?
【问题探究】如图1,,请你用圆规在的另一边找到点,使;这样的点有______个,说明符合条件的三角形有______种;此时(即“边边角”对应相等)两个三角形______全等.(填“一定”或“不一定”)
【探索思考】如图2,已知,若,则下列判断不正确的是( )
A.一定是钝角三角形 B.
C. D.的面积与的面积相等
【答案】【问题探究】2 ,2 ,不一定;【探索思考】C
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
问题探究:根据要求画出图形即可得结论;由所作图形,利用全等三角形的性质判断即可得到答案;
探索思考:利用全等三角形的性质进行判断,即可得到答案.
【详解】问题探究:解:如图所示:
点及即为所求;
由所作图形可知,这样的点有2个,说明符合条件的三角形有2种;我们可以发现,此时(即“边边角”对应相等)两个三角形不一定全等,
故答案为:2,2,不一定;
探索思考:,是钝角三角形,
一定是钝角三角形,,的面积与的面积相等,
和不一定相等,
故选:C.
18.(25-26八年级上·全国·期中)【材料阅读】小芳在学习完全等三角形后,她尝试用三种不同方式摆放一副三角板.已知在 中,,,在中,,,并提出了相应的问题.
(1)【发现】如图①,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点 摆放在线段 上时,过点 作,垂足为点 ,过点 作,垂足为点 ,,,求 的长.请补全下面小芳的解题过程.
解:∵,∴.
∴,∴.
(2)【类比】如图②,将两个三角板叠放在一起,当顶点 在线段 上,且顶点 在线段上时,过点 作,垂足为点 .猜想、、 之间的数量关系,并说明理由.
(3)【拓展】如图③,将两个三角板叠放在一起,当顶点 在线段 上,且顶点 在线段上时,若 ,,,连结.请直接写出的面积.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)根据两个三角形全等的判定定理得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,即可得到;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,由图中,即可得到三者的数量关系;
(3)过点 作 的延长线于点 由两个三角形全等的判定定理得到,从而,根据,即可得到答案.
【详解】(1)解:补全小芳的解题过程如下:
在 和中,
,,,
,
,,
.
(2)、、 之间的数量关系是,理由如下
,
.
,
,
.
在 和 中,
,,,
,
,.
,
.
(3)解: 的面积为.
如图,过点 作 的延长线于点
,
,
,
.
,,
,
,
.
在 和 中,
,,,
,
,
,
,
学科网(北京)股份有限公司
$
14.2全等三角形的判定
【题型1】用“SSS”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-三边分别相等的两个三角形全等(简记“SSS”);
-数学表达式:在和中,,则(SSS)。
2.高频考点梳理
-直接用SSS证明全等:已知,,利用公共边,证;
-结合三角形稳定性:用固定长度的三根木条拼三角形,判断形状唯一性,依据SSS;
-尺规作图作全等三角形:已知三边作三角形,作图依据为SSS。
3.易错点警示
-忽略“对应”关系:如,,,因边的对应顺序错误,不能用SSS;
-遗漏公共边:如两三角形共边,未注明;
-混淆“全等”与“相似”:误将“三边对应成比例”当作SSS(相似需比例,全等需相等)。
4.解题技巧拆解
-找等边途径:①公共边相等;②中点/中线(如是中点,则);③等边加/减等边(如,则);
-书写步骤:先列三组对应边相等,标注“SSS”,最后得出全等结论。
【例题1】.(25-26八年级上·福建莆田·阶段练习)如图,已知,,,求证:.
【变式题1-1】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,在和中,,,要利用“”来判定和全等时,下面的4个条件中:①;②;③;④,其中正确的是( )
A.①或② B.②或③ C.①或③ D.①或④
【变式题1-2】.(25-26八年级上·云南昆明·期中)如图,已知,,求证:.
【变式题1-3】.(2025·江苏常州·模拟预测)如图,点A、D、C、F在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【题型2】用“SAS”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-两边及其夹角分别相等的两个三角形全等(简记“SAS”),关键是“夹”角(两边公共顶点处的角);
-数学表达式:在和中,,则(SAS)。
2.高频考点梳理
-直接用SAS证明全等:已知,,,证;
-结合平行线求夹角:如得,再用SAS证;
-实际测量:测池塘距离,作,,用SAS证,则。
3.易错点警示
-误用“SSA”:如,,(非夹角),不能判定全等;
-夹角找错:如,,误将当作夹角(夹角应为);
-单位不统一:如,未统一单位直接使用。
4.解题技巧拆解
-定“夹角”:先找两边的公共顶点,该顶点处的角为夹角;
-证夹角相等:利用平行线(同位角/内错角)、角平分线、对顶角;
-书写顺序:按“边→角→边”排列条件,匹配SAS判定顺序。
【例题2】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,.求证:.
【变式题2-1】.(25-26八年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中)如图,,,.求证:.
【变式题2-2】.(25-26八年级上·山东济宁·阶段练习)如图.已知:在中,,.求证:
(1);
(2).
【变式题2-3】.(24-25八年级上·河北邯郸·阶段练习)如图,线段,过点、分别作垂线,在其同侧取,另一条垂线上任取一点.动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿向终点运动;同时动点从点出发,以每秒个单位的速度沿射线运动,当点停止时,点也随之停止运动.设点的运动的时间为.
(1)当时,________,________(用含的代数式表示),
(2)当时,求证:;
(3)如图2,将“过点、分别作垂线”改为“在线段的同侧作”,其它条件不变.若与全等,直接写出对应的的值.
【题型3】用“ASA”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-两角及其夹边分别相等的两个三角形全等(简记“ASA”);
-数学表达式:在和中,,则(ASA)。
2.高频考点梳理
-直接用ASA证明全等:已知,,,证;
-结合垂直求角相等:如,得,再用ASA证全等;
-三角形残片复原:破损三角形保留、及,用ASA复原全等三角形。
3.易错点警示
-夹边找错:如,,误将当作夹边(夹边应为);
-角的对应混乱:如对应,对应,导致对应关系错误;
-多角相等误判:三个角相等(如,,)不能判定全等。
4.解题技巧拆解
-找“夹边”:两角的公共边为夹边,优先标注;
-证角相等:利用公共角、对顶角、同角的余角/补角相等;
-步骤:先证两组角相等,再证夹边相等,最后用ASA判定。
【例题3】.(25-26八年级上·甘肃武威·期中)小明不慎将三角形模具打碎成三块(如图),他想配一块与原来完全相同的模具,下列说法正确的是( )
A.带第一块即可 B.带第三块即可
C.两块都要带 D.两块都不用带
【变式题3-1】.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图所示,亮亮书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书上完全一样的三角形,那么这两个三角形完全一样的依据是( )
A. B. C. D.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图是小华作业的部分片段,则括号里的部分可能是( )
题干:…,求证:.
证明:在和中,,
A. B. C. D.
【变式题3-3】.(15-16七年级下·江苏·期末)如图,在中,,D、E、F分别在、、上,且,,问:和是否相等?并说明理由.
【题型4】用“AAS”判定三角形全等
1.核心知识点总结
-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(简记“AAS”);
-数学表达式:在和中,,则(AAS)。
2.高频考点梳理
-直接用AAS证明全等:已知,,,证;
-结合三角形内角和求第三角:如,,则,再用AAS证全等;
-直角三角形中用AAS:如,,,证。
3.易错点警示
-混淆“AAS”与“ASA”:AAS是“角+角+对边”,ASA是“角+夹边+角”;
-对边对应错误:如的对边是,的对边是,未确保;
-漏“对边”条件:仅两角相等不能判定全等,需补充一组对边相等。
4.解题技巧拆解
-先证两组角相等:可利用三角形内角和定理补全第三角;
-确定等角的对边:遵循“大角对大边,小角对小边”;
-书写:先列两角相等,再列对边相等,标注“AAS”。
【例题4】.(24-25八年级上·广东湛江·期末)如图,于D,于E,与相交于点O.求证:.
【变式题4-1】.(23-24七年级下·广东河源·期末)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.
【变式题4-2】.(25-26八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,已知六个元素,则下面甲、乙、丙三个三角形中和全等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.只有乙 D.只有丙
【变式题4-3】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,在四边形中,,分别交于点E,F.求证:.
【题型5】用“HL”判定直角三角形全等
1.核心知识点总结
-直角三角形特有,斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等(简记“HL”);
-数学表达式:在和中,,
则(HL)。
2.高频考点梳理
-直接用HL证明全等:已知,,,证;
-结合角平分线性质:如,,平分得,再用HL证;
-滑梯模型:两滑梯,,用HL证,得。
3.易错点警示
-非直角三角形用HL:HL仅适用于,普通三角形不能用;
-混淆斜边与直角边:如误将直角边当作斜边,导致对应错误;
-未标注“Rt”:书写时需注明“”,否则判定依据错误。
4.解题技巧拆解
-先确认直角:标注;
-找斜边:最长的边为斜边(如,则为斜边);
-对应斜边和一条直角边:避免“SSA”错误,严格匹配HL条件。
【例题5】.(25-26八年级上·吉林松原·期中)如图,点A、C、D、E在同一条直线上,,,且,,求证:.
【变式题5-1】.(25-26八年级上·广西南宁·阶段练习)如图,,点B,E,F,C在同一直线上,.
(1)求证:.
(2)若,求线段的长度.
【变式题5-2】.(24-25八年级上·甘肃酒泉·期中)如图,在与中,,要用“”判定和全等的条件是( )
A., B.,
C., D.,
【变式题5-3】.(25-26八年级上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)如图,已知 垂足分别为,,求证:.
【题型6】添加条件使三角形全等(判定综合)
1.核心知识点总结
-根据已有条件,补充一组边或角使两三角形全等,需结合SSS、SAS、ASA、AAS、HL分析,遵循“缺啥补啥”原则;
-核心逻辑:先明确已有条件类型(边/角/边+角),再匹配对应判定定理的缺项。
2.高频考点梳理
-已知“一边一角”补条件:如,,补(SAS)或(ASA);
-已知“两边”补条件:如,,补(SAS)或(SSS);
-已知“直角+一边”补条件:如,,补(HL)或(AAS)。
3.易错点警示
-补充“SSA”条件:如,,补,不能判定全等;
-补充无关条件:如,,补(AAA无效);
-忽略隐含条件:如公共边未利用,额外补充。
4.解题技巧拆解
-列已有条件:明确已知的边、角类型(如“边+角”“两边”);
-匹配判定缺项:“边+角”→缺“边”(SAS)或“角”(AAS/ASA);“两边”→缺“夹角”(SAS)或“第三边”(SSS);
-排除无效条件:优先选最简条件(公共边、对顶角),排除SSA、AAA。
【例题6】.(25-26八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知,欲证,必须添加一个条件,则你所添加的条件是 .
【变式题6-1】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,已知,要利用“”判定,则需添加的条件是 .
【变式题6-2】.(25-26八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,,,添加下列条件,不能判定的是( ).
A. B.
C. D.
【变式题6-3】.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,与相交于点O,,只添加一个条件,能判定的是( )
A. B. C. D.
【题型7】全等三角形的性质与判定综合应用
1.核心知识点总结
-先通过判定定理(SSS/SAS/ASA/AAS/HL)证三角形全等,再用全等性质(对应边相等、对应角相等)求边、角或位置关系(平行、垂直);
-核心逻辑:“判定全等→利用性质”,两步推导解决问题。
2.高频考点梳理
-证边相等/平行:先证,得,,再证(内错角相等);
-证角相等/垂直:证,得,再证(如);
-求线段长度/角度:证,得,。
3.易错点警示
-全等后对应错误:如,误将对应;
-未证全等直接用性质:如直接说,未先证;
-位置关系漏步骤:如证,未先证。
4.解题技巧拆解
-明确目标:求边/角→找对应边/角;证平行→找同位角/内错角;证垂直→找角;
-定全等三角形:分析目标边/角所在的两个三角形;
-两步推导:①列判定条件证全等;②用全等性质写结论。
【例题7】.(22-23八年级上·福建福州·阶段练习)如图,在中,,平分,于E,F在上,.求证:
(1).
(2).
【变式题7-1】.(24-25八年级上·山东聊城·阶段练习)已知:如图,在、中,,,,点、、三点在同一直线上,连接.
(1)求证:;
(2)请判断、有何大小、位置关系,并证明.
【变式题7-2】.(25-26七年级上·山东淄博·阶段练习)如图,点、、、在直线上(、之间不能直接测量),点、在异侧,测得,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长度.
【变式题7-3】.(25-26八年级上·山东临沂·期中)(1)阅读理解:为了进一步探究三角形中线的作用,数学兴趣小组合作交流时,小曲在组内做了如下尝试:如图1,是的中线,延长至点,使,连接.利用全等将边转化到.在这个过程中小曲同学证三角形全等,用到的全等判定方法是 ,另外他还得到了和的位置关系是 ;
(2)问题解决:如图2,是的中线,,点在的延长线上,,求证:;
(3)问题拓展:如图3,中,,,点在线段上,连接,,∠ABD=∠ACE.若点为中点,交于点,求和的数量关系.
【题型8】一线三等角模型(K型全等)
1.核心知识点总结
-定义:同一条直线上有三个相等的角(简称“一线三等角”),常见类型为直角型(90°)、锐角型、钝角型,核心是通过角的关系构造“K型全等三角形”;
-直角型(最常考)数学表达式:如图,直线上有,若,则在和中,,故(ASA);
-核心逻辑:利用“同角的余角/补角相等”证两组角相等,结合一组边相等,判定三角形全等。
2.高频考点梳理
-直角型一线三等角(K型):如平面直角坐标系中,,,过作轴,轴,且,用一线三等角证,求点坐标;
-锐角/钝角型一线三等角:如中,(锐角),在上,在上,证;
-实际应用:测河宽时,构造一线三等角模型,将不可测边转化为全等三角形的对应边。
3.易错点警示
-角的对应错误:如直角型中,误将对应,忽略“同角的余角相等”导致角对应混乱;
-忽略“一线”条件:三个角未在同一条直线上,强行套用模型(如在直线外);
-辅助线添加错误:需作垂直构造三等角时,误作平行线,无法形成K型结构。
4.解题技巧拆解
-识模型:观察图形中是否有“一条直线+三个相等的角”,优先标注等角和直线位置;
-构辅助线:若为非直角型,可作垂直(如过作),转化为直角型一线三等角;
-证等角:利用“同角的余角相等”(直角型)或“三角形外角定理”(锐角/钝角型),证两组角相等;
-证全等:结合已知边相等(如),用ASA/AAS判定全等,再利用对应边相等求目标线段(如)。
【例题8】.(25-26八年级上·天津滨海新·阶段练习)(1)如图1,在中,,,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.
①求证: ;
②.
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明.
【变式题8-1】.(24-25七年级下·上海·阶段练习)某校七年级学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.
(1)如图①,在中,,,直线l经过点A,直线l,直线l,垂足分别为D、E.可证得:、、的数量关系为 ;
(2)组员小丽想,如果将图①中的直角变式为一般情况,那么结论是否成立呢?如图②,将(1)中的条件改为:在中,,D、A、E三点都在直线l上,并且有,其中α为任意钝角.请问(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;
(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用以上结论来解决问题:如图③,以的边、为腰向外作等腰直角和,其中,若,垂足为点H,延长交于点M.求证:点M是的中点.
【变式题8-2】.(25-26八年级上·山东日照·阶段练习)(1)如图1,C、A、E在一条直线上,于点C,于点E.求证:.
(2)如图2,且且,计算图中实线所围成的图形的面积.
(3)如图3,,连接、,且于点F,与交于点G,若,求的面积.
【变式题8-3】.(25-26八年级上·辽宁抚顺·阶段练习)【材料阅读】
小明同学在学习完全等三角形后,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板.
如图:在中,,;在中,,,并提出了相应的问题.
如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B 摆放在线段上时,过点A作,垂足为M,过点C作,垂足为N.
(1)图1中,,求的长,请补充小明的过程.
,
,
∵,,
,,
,
, …
(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点C作,垂足为P,猜想,,之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若, 连接,请求出的面积.
【题型9】构造全等三角形的辅助线(倍长中线)
1.核心知识点总结
-含“中线”时,延长中线至两倍(如延长至使),构造SAS全等三角形(),转化线段/角关系;
-适用场景:求中线取值范围、证线段相等/角相等。
2.高频考点梳理
-求中线取值范围:是中线,,,延长至使,证,在中得,即,故;
-证线段相等:延长至使,证;
-证角相等:如证(全等三角形对应角相等)。
3.易错点警示
-延长方向错误:如延长至,未使;
-全等条件错:和中,误用(应是,SAS);
-未用构造结论:证出后,未结合三角形三边关系。
4.解题技巧拆解
-识中线:是中点→;
-作辅助线:延长至,使,连接(或);
-转关系:证(SAS)→转化线段()或角→解决目标问题。
【例题9】.(25-26八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图,在中,是边上的中线,,,则的取值范围是 .
【变式题9-1】.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段练习)(1)如图1,在中,为边上的中线,.求证:;
(2)如图2,在中,为边上的中线,,设,则的取值范围为___________;
(3)如图3,已知D为的边上一点,,,是的中线,求证:.
【变式题9-2】.(25-26八年级上·福建福州·阶段练习)某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为___________.
【变式与应用】
(2)如图2,是的中线,若,,求的取值范围.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中.
【拓展与延伸】
(3)如图3,是的中线,点、分别在、上,且.试说明:.
【变式题9-3】.(25-26八年级上·江西南昌·阶段练习)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图(1),在中,若,,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点E,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是______.
A. B. C. D.
(2)AD的取值范围是______.
A. B. C. D.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,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.
【方法应用】
(3)如图(2),是的中线,点E在的延长线上,,.求证:.
【拓展延伸】
(4)为了测量学校旗杆和教学楼顶端之间的距离,学习小组设计了如图3所示的测量方案,他们首先取地面的中点D,此时用测角仪恰好测得,并量得旗杆高度,教学楼高度,则的长为______.
【题型10】构造全等三角形的辅助线(截长补短)
1.核心知识点总结
-证“线段和差”(如)时,用截长法(在长线段截短线段)或补短法(延长短线段至长线段),构造全等三角形;
-适用场景:线段和差证明、角平分线与线段结合问题。
2.高频考点梳理
-截长法:证,在上截,证(SAS)、(AAS),得,故;
-补短法:证,延长至使,证(ASA),得;
-角平分线结合截长:如平分,截,证(SAS)。
3.易错点警示
-截长/补短后未证全等:如截后,未证;
-和差关系混淆:如证,误用截长法(应选补短法);
-辅助线描述不清:如“延长”未说明“延长至使”。
4.解题技巧拆解
-定方法:证→截长(截)或补短(延长至使,证);
-构全等:找角相等(角平分线、平行线、对顶角),列全等条件(如需);
-推和差:通过全等得对应边相等,代入线段和差关系式(如,,故)。
【例题10】.(20-21八年级上·江苏镇江·阶段练习)已知,其中.
(1)将这两个三角形按图①方式摆放,使点E落在上,的延长线交于点F.
求证:①.②;
(2)改变的位置,使交的延长线于点F(如图②),则(1)中的结论还成立吗?若成立,加以证明;若不成立,写出此时与之间的等量关系,并说明理由.
【变式题10-1】.(24-25八年级上·全国·期末)【问题引领】
(1)问题:如图,在四边形中,,,.,分别是,上的点.且探究图中线段,,之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是,延长到点.使.连接,先证明≌,再证明≌.他得出的正确结论是___________.
【探究思考】
(2)问题:如图,若将问题的条件改为:四边形中,,,,问题的结论是否仍然成立?请说明理由.
【拓展延伸】
(3)问题:如图在问题的条件下,若点在的延长线上,点在的延长线上,则问题的结论是否仍然成立?若不成立,猜测此时线段、、之间存在什么样的等量关系?并说明理由.
【变式题10-2】.(25-26八年级上·天津宁河·阶段练习)已知中,,,经过A点做一条直线l.作,,垂足分别为E,F
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,找出,,之间的数量关系,并证明.
【变式题10-3】.(25-26八年级上·河南周口·阶段练习)如图,在中,D为边上一点,连接并延长到点E,使,过点E作,交于点F,交于点G,求证:.
【题型11】全等三角形中的动态问题(动点/旋转)
1.核心知识点总结
-动点(速度、时间)或旋转(绕点旋转)导致三角形形状变化,需分情况讨论全等,关键是“对应关系”和“等量关系”(路程=速度×时间);
-常见类型:动点问题(线段用时间表示)、旋转问题(旋转角相等)、折叠问题(折叠前后全等)。
2.高频考点梳理
-动点问题:点从沿以运动,点从沿以运动,分和求;
-旋转问题:绕旋转,,,,证;
-折叠问题:折叠得,,,证。
3.易错点警示
-漏情况讨论:如动点在延长线上,未纳入分析;
-路程计算错误:如点运动路程为,误算为;
-旋转后对应错:如旋转后,对应,误对应。
4.解题技巧拆解
-用表线段:如,,;
-分情况列条件:①对应顶点顺序1()→;②对应顶点顺序2()→;
-验证结果:解方程求,确保且线段长度非负。
【例题11】.(25-26八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,中,,直线l经过点C且与边相交.动点P从点A出发沿路径向终点B运动;动点Q从点B出发沿路径向终点A运动.点P和点Q的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点P到达终点B时计时结束.在某时刻分别过点P和点Q作于点E,于点F,设运动时间为t秒,当与全等时,求t的值.
【变式题11-1】.(25-26八年级上·江苏无锡·阶段练习)已知:中,,D为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点D在线段上时,过点E作于H,连接,求证:;
(2)如图2,当点D在线段的延长线上时,连接交的延长线于点M.求证:;
(3)当点D在直线上时,连接交直线于M,若,请直接写出的值
【变式题11-2】.(25-26八年级上·湖北黄石·阶段练习)如图①,在中,,,,,现有一动点从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为秒.
(1)如图①,当时,______cm.
(2)如图①,当______时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,,,在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某时刻,恰好和全等,求点的运动速度.
【变式题11-3】.(25-26八年级上·河南安阳·阶段练习)如图(1),线段,过点A、B分别作垂线,在其同侧取,另一条垂线上任取一点D.动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿向终点B运动;同时动点Q从点B出发,以每秒a个单位的速度沿射线运动.当点P停止时,点Q也随之停止运动.设点P的运动的时间为.
(1)当时, ______, ______,用含a的代数式表示的长为______.
(2)当,时,
①求证:;
②求证:.
(3)如图(2),将“过点A、B分别作垂线”改为“在线段的同侧作”,其它条件不变.若与全等,直接写出对应的a、t的值.
同步练习
一、单选题
1.(25-26八年级上·广东湛江·期中)如图,,,且点A在上,点D在上,添加下列一个条件后,仍然无法判定的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26九年级上·甘肃张掖·期中)如图,工人师傅设计了一种测零件内径的卡钳,卡钳交叉点O为、的中点,只要量出的长度,就可以知道该零件内径的长度.依据的数学基本事实是( )
A.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两点确定一条直线
D.两点之间线段最短
3.(25-26八年级上·海南海口·期中)如图,已知,下列条件中,能用证明的是( )
A. B. C. D.以上都不对
4.(25-26八年级上·全国·期中)如图,已知,,添加一个条件后,仍然不能证明,这个条件是( )
A. B. C. D.
5.(25-26八年级上·甘肃张掖·阶段练习)如图是嘉淇测量池塘宽度设计的方案,下列说法不正确的是( )
①先在平地上取一个点,从点不经过池塘可以直接到达点和;
②连接并延长到点,使;
③连接并延长到点,使;
④连接,量出的长即为的距离.
A.★代表 B.♠代表 C.代表 D.该方案的依据是AAS
二、填空题
6.(24-25八年级上·山东聊城·阶段练习)如图所示, ,结论: ①; ②;③; ④, 其中正确的有(写序号) .
7.(25-26八年级上·海南海口·期中)如图,在和中,,,要利用证明,还需要添加的条件是 .
8.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知,如图,中,,,E是延长线上一点,连接,,,连接与的延长线交于点,,则 .
9.(25-26八年级上·北京西城·期中)如图,已知的三个内角和三条边,则以下三个三角形中,一定和全等的是 .(填“甲”“乙”“丙”)
10.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图所示,点分别在线段上,与相交于点,已知,现添加一个条件仍不能判定,这个条件是 .
三、解答题
11.(25-26八年级上·海南海口·期中)已知:如图,,.求证:.
12.(24-25八年级上·甘肃武威·期末)如图,在和中,,,与相交于点O.求证:.
13.(25-26八年级上·吉林通化·期中)如图,点在上,于点,交于点,, .若.
(1)求证:;
(2)求的度数.
14.(25-26八年级上·黑龙江佳木斯·期中)如图,已知于,于,,.
(1)求证:;
(2)若,求的长度.
15.(24-25七年级上·山东淄博·期中)【问题初探】(1)如图1,点B在线段上,于点A,于点C,,且.求证:;
【问题改编】(2)如图2,在中,,将边绕点C顺时针旋转得到(即,),将边绕点C逆时针旋转得到(即,).连接,延长交于点F.求证:点F是的中点.
16.(25-26八年级上·吉林松原·期中)(1)【初步探究】刘老师让同学们独立完成下题:如图①,已知是等腰直角三角形,,,,垂足分别为D、E,若,,求的长;
(2)【拓展探究】待同学们完成这道题后,刘老师又出示了一道题:在原题其他条件不变的前提下,将所在直线变换到的外部(如图②),请你猜想、、三者之间的数量关系,直接写出结论,不需证明;
(3)【探究应用】如图③,是等腰三角形,是钝角,,,D、A、E三点都在直线m上,且,直线m与的延长线交于点F,若,,,则与的面积之比为________.
17.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,已知两条线段和一个角,以长的线段为已知角的邻边,短的线段为已知角的对边,画一个三角形.
把你画的三角形与其他同学画的三角形进行比较,所画的三角形都全等吗?此时,符合条件的三角形有多少种?
【问题探究】如图1,,请你用圆规在的另一边找到点,使;这样的点有______个,说明符合条件的三角形有______种;此时(即“边边角”对应相等)两个三角形______全等.(填“一定”或“不一定”)
【探索思考】如图2,已知,若,则下列判断不正确的是( )
A.一定是钝角三角形 B.
C. D.的面积与的面积相等
18.(25-26八年级上·全国·期中)【材料阅读】小芳在学习完全等三角形后,她尝试用三种不同方式摆放一副三角板.已知在 中,,,在中,,,并提出了相应的问题.
(1)【发现】如图①,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点 摆放在线段 上时,过点 作,垂足为点 ,过点 作,垂足为点 ,,,求 的长.请补全下面小芳的解题过程.
解:∵,∴.
∴,∴.
(2)【类比】如图②,将两个三角板叠放在一起,当顶点 在线段 上,且顶点 在线段上时,过点 作,垂足为点 .猜想、、 之间的数量关系,并说明理由.
(3)【拓展】如图③,将两个三角板叠放在一起,当顶点 在线段 上,且顶点 在线段上时,若 ,,,连结.请直接写出的面积.
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