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专题03 全等三角形
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串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
【知识点1:全等三角形的概念与表示】
1.定义:能够完全重合的两个三角形叫作全等三角形,重合的顶点为对应顶点,重合的边为对应边,重合的角为对应角。
2.表示方法:用“≌”表示,读作“全等于”,对应顶点字母需写在对应位置,如△ABC≌△DEF。
3.全等变换:平移、翻折、旋转前后的三角形全等,形状和大小不变。
【知识点2:全等三角形的性质】
1.核心性质:对应边相等,对应角相等。
2.衍生性质:周长相等、面积相等;对应边上的中线、高、对应角的平分线相等。
【知识点3:全等三角形的判定定理】
1.SAS(边角边):两边及其夹角分别相等的两个三角形全等。
2.ASA(角边角):两角及其夹边分别相等的两个三角形全等。
3.AAS(角角边):两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等。
4.SSS(边边边):三边分别相等的两个三角形全等。
5.HL(斜边直角边):直角三角形中,斜边和一条直角边分别相等的两个三角形全等。
【知识点4:等腰三角形的性质与判定】
1.性质:①两底角相等(等边对等角);②顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合(三线合一)。
2.判定:①定义法(两边相等);②等角对等边(两角相等的三角形是等腰三角形)。
【知识点5:等边三角形的性质与判定】
1.性质:三个内角均为60°,是特殊的等腰三角形,具备等腰三角形所有性质。
2.判定:①三边相等;②三个角都相等;③有一个角是60°的等腰三角形。
【知识点6:线段垂直平分线与角平分线】
1.线段垂直平分线:①性质:线上点到线段两端距离相等;②逆定理:到线段两端距离相等的点在线上。
2.角平分线:①性质:线上点到角两边距离相等;②逆定理:角内部到角两边距离相等的点在线上。
【知识点7:互逆命题与互逆定理】
1.互逆命题:题设和结论互换的两个命题,原命题为真,逆命题不一定为真。
2.互逆定理:若一个定理的逆命题为真,则两者为互逆定理。
【题型1:添加条件使三角形全等】
方法技巧:①明确已知条件(边/角),结合判定定理补全条件;
②优先找对应边、对应角,避免SSA陷阱;
③直角三角形可优先考虑HL。
【例题1】.(25-26八年级上·广西崇左·月考)如图,与相交于点O,,不添加辅助线,用ASA判定,需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了用()证明三角形全等(或者),解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
先说明,再根据求解即可.
【详解】解:∵与相交于点O,
∴,
在与中,
,
∴,
故选:B.
【变式1-1】.(25-26八年级上·河南漯河·期中)如图,,若用“”判定,则需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定定理的应用,根据垂直定义得出,根据图形可知是公共直角边,根据直角三角形全等的判定得出需要添加的条件是斜边相等,能熟记全等三角形的判定定理是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
故选:C.
【变式1-2】.(25-26八年级上·浙江衢州·期中)如图,已知,若要使,不允许标注其他字母则添加的一个条件为 .
【答案】(或或(答案不唯一))
【分析】根据全等三角形的判定方法添加条件.
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.
【详解】解:,,
当添加,;
当添加或时,;
当添加时,;
故答案为:(或或(答案不唯一))
【变式1-3】.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,在与中,已知,添加一个条件,使,下列各选项中,添加不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判断与性质,结合图中的信息,以及运用全等三角形的判定方法进行分析,即可作答.
【详解】解:A、∵,,,∴,故该选项不符合题意;
B、∵,,,∴不能证明,故该选项符合题意;
C、∵,,,∴,故该选项不符合题意;
D、∵,,∴,∵,∴,故该选项不符合题意;
故选:B
【题型2:利用全等求角度或线段长度】
方法技巧:①先证三角形全等,锁定对应边、对应角相等;
②结合三角形内角和、外角性质计算;
③利用全等衍生性质(如中线、高相等)转化条件。
【例题2】.(25-26八年级上·云南保山·月考)如图,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握全等三角形的性质及三角形内角和定理是解题的关键.根据全等三角形的性质,三角形内角和定理可得,再根据全等三角形的对应角相等,即可求得答案.
【详解】解:,,
,
,
.
故选:B.
【变式2-1】.(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,C,D,A,F四点在同一条直线上,,,,.求EF的长.
【答案】
【分析】先通过线段的和差关系得到,再结合平行线的性质得到角相等,进而证明和全等,利用全等三角形的对应边相等得出的长度.
【详解】解:∵,
∴ ,即.
∵,
∴ .
在和中,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线的性质,解题关键是利用线段和差得到相等的线段,结合平行线性质得到相等的角,进而通过全等三角形推导对应边相等.
【变式2-2】.(25-26八年级上·甘肃·期末)如图,,若,则 .
【答案】/70度
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质、三角形的内角和定理,熟练掌握全等三角形的性质是解题关键.根据全等三角形的对应角相等,结合三角形的内角和定理,即可获得答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式2-3】.(24-25七年级下·陕西汉中·期末)如图,已知,延长分别交、于点、,,,.
(1)求的度数;
(2)求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查全等三角形的性质,三角形的内角和定理,三角形外角的性质.
(1)由角的和差得到,再根据全等的性质得到;
(2)根据三角形的内角和求得,根据全等的性质得到,进而根据三角形外角的性质得到,.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴
(2)∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【题型3:利用全等证明线段/角相等】
方法技巧:①确定待证结论对应的全等三角形;
②搭建“已知条件→全等→结论”的逻辑链;
③必要时添加辅助线(如作高、延长线)构造全等。
【例题3】.(海内蒙古自治区乌海市勃湾区2023-2024学年上学期期末质量监测八年级数学试题)证明题:如图,已知B为线段的中点,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,可利用证明,则由全等三角形的性质可证明.
【详解】证明:∵B为线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【变式3-1】.(20-21七年级下·山东济南·期中)已知:如图,点在同一直线上,,,.
求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握判定方法和性质是关键.
根据题意证明,即可求解.
【详解】证明:,
,即.
在和中,
,
,
.
【变式3-2】.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)如图,四边形与都是正方形,相交于点O,相交于点M,相交于点N.
(1)求证:;
(2)求证:;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据正方形的定义,得出,,,再根据角之间的数量关系,得出,再根据“边角边”,得出,再根据全等三角形的性质,即可得出结论;
(2)由,得到,再利用三角形的外角性质可证明,据此可得到结论成立.
【详解】(1)证明:∵四边形,均为正方形,
∴,,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式3-3】.(2025八年级上·河北沧州·专题练习)如图,平分平分,点F在线段的延长线上,点E在线段上,且.
(1)求证:;
(2)试判断与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;
(2),见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是利用角平分线性质构造全等三角形.
(1)由角平分线得角相等,结合公共边证三角形全等,得;
(2)证,得
【详解】(1)证明:∵ 平分,平分,
∴ ,,
又∵ ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:.
理由:
∵ ,
∴ ,即,
在和中,,
∴ ,
∴ .
【题型4:全等与等腰三角形综合计算】
方法技巧:①用全等转化边/角关系,结合“等边对等角”“三线合一”;
②遇等腰优先考虑分类讨论(腰底不明、顶角底角不明);
③利用60°角判定等边三角形。
【例题4】.(25-26八年级上·江苏徐州·月考)如图,在四边形中,,,,点为上一点,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质.
连接,根据平行线的性质和等边对等角的性质可得,再证明即可得到解答.
【详解】证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
【变式4-1】.(24-25八年级上·江苏南通·期末)如图,锐角中,点E是边上一点,,于点D,与交于点G.
(1)求证为等腰三角形;
(2)若,G为中点,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握等腰三角形三线合一的性质是关键.
(1)利用等角的余角相等和对顶角相等可得,继而证明为等腰三角形即可;
(2)作,垂足为点H,证明,结合等腰三角形三线合一的性质可得,继而得到长.
【详解】(1)证明:∵于点D,
∴和都是直角三角形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰三角形;
(2)解:如图,作,垂足为点H,
∵G为中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴.
【变式4-2】.(25-26八年级上·全国·期末)如图,在中,,点为的中点,点分别在上,且,.
(1)求证:;
(2)连接,试判断的形状,并说明理由;
【答案】(1)见解析
(2)是等腰直角三角形,理由见解析
【分析】本题考查等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、垂直定义等知识,熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质是解答的关键.
(1)先证明是等腰直角三角形得到,再根据垂直定义和中点定义得到,,然后证明可得结论;
(2)是等腰直角三角形.先证明得到,结合可得结论.
【详解】(1)证明:∵在中,,
∴是等腰直角三角形,
则,
又∵,,点为的中点,
∴,,
在和中,
∴,
∴;
(2)解:是等腰直角三角形.理由如下,
由题意可知是等腰直角三角形,
∴,又,
∴,
∴,
∴,
又由(1)可知,
∴是等腰直角三角形.
【变式4-3】.(25-26八年级上·安徽合肥·期中)在中,,分别是边,上的高,,相交于点F,.
(1)求证:;
(2)连接,若平分,当时,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据题意易证得和都是直角三角形,进而证得,证得,根据全等三角形的性质证得;
(2)在上截取,连接,证得,根据全等三角形的性质证得,,进而证得,由于三角形外角定理证得和,从而求出的度数.
【详解】(1)证明:在中,,分别是边,上的高,
,
和都是直角三角形
,
在和中
;
(2)解:在上截取,连接,如图所示:
平分
在和中,
,
是的外角,
在中,
即的度数为.
【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定、直角三角形的性质、三角形外角和定理,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
【题型5:网格中的全等/等腰三角形问题】
方法技巧:①借助网格边长、直角特性找相等边和角;
②用“数格子”“勾股定理”计算边长;
③等腰三角形可按“腰为AB、腰为AC、腰为BC”分类找格点。
【例题5】.(25-26八年级上·湖南岳阳·期中)图①、②、③均是正方形网格,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点,只用直尺,在给定的网格中按要求画图,不要求写出画法,不需保留作图痕迹.
(1)在图①中画出中边上的中线.
(2)在图②中,以为底边作等腰.
(3)在图③中,作的边上的高,则的面积为 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析,
【分析】本题主要考查了画三角形的中线,画三角形的高,网格中画等腰三角形,求三角形面积,熟知相关知识是解题的关键.
(1)取格点D,连接,则线段即为所求;
(2)取格点A,连接,则即为所求;
(3)取格点E,连接,则即为所求,再根据三角形面积计算公式求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,线段即为所求;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:如图所示,线段即为所求,则.
【变式5-1】.(25-26八年级上·浙江宁波·期中)图1、图2、图3都在边长都为1的正方形构成的网格,点A、B均在格点上,请用无刻度的直尺完成下列作图.
(1)在图1中作出一个等腰,点C在格点上.
(2)在图2中作出一个面积为5的直角,点D在格点上.
(3)在图3中作出等腰直角三角形,点E在格点上.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查作图﹣应用与设计作图,三角形的面积,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,勾股定理的逆定理,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
(1)关于等腰三角形的一点画出图形即可;
(2)作一个直角边分别为的直角三角形即可;
(3)作一个腰为的等腰直角三角形即可.
【详解】(1)解:如图1中,即为所求(答案不唯一);
(2)如图2中,即为所求;理由如下:
∵,,
∴,
即是直角三角形,且,
∴.
(3)如图3中,即为所求(答案不唯一).
【变式5-2】.(25-26八年级上·天津·期中)如图是由小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫作格点.如图,A、B、C均为格点,用无刻度直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线,画图结果用实线.
(1)在图中,画出的中线;
(2)在图中,画的高;
(3)在图中,在上找一点G,使得;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查作图-复杂作图,三角形的角平分线,中线和高,解题的关键是理解题意,正确画出图形.
(1)由于点和点竖直方向距离固定4格,连接与正中间水平网格线交点即为中点,此时得到;
(2)根据点向右移动1格再向上移动2格又回到线段上,把点向左移动2格再向上移动1格到达格点,连接,则,得到,证明,即,延长交于点,线段即为所求;
(3)根据点向右移动2格再向上移动4格到达点,把点向右移动4格再向下移动2格到达格点,则得到,,得到,即是等腰直角三角形,连接交于点,,点即为所求.
【详解】(1)解:如图,线段即为所求;
(2)解:如图,线段即为所求;
(3)解:如图,点即为所求.
【变式5-3】.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫作格点.的三个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成下列两个画图任务(每个画图任务的画线不得超过三条).
(1)如图1,先画的中线,再画射线,交于点,使;
(2)如图2,是上的格点,先画射线,交于点,使,再在上画点,连接,使.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了无刻度的直尺作图,勾股定理解三角形,等腰直角三角形的性质,平行线的性质,轴对称图形的性质,解决本题的关键是读懂题意,注意画线条数.
(1)先根据勾股定理求解边的长度,再由中点即可确定点D的位置,连接即可得中线,取格点F,使且,构造等腰直角三角形,则,则中线,射线即为所求;
(2)构造全等,则可得,找到点A关于的对称点,连接,交于点N,连接,则可得.
【详解】(1)解:由勾股定理可得,
在上确定点D,且,
连接,则中线即为所求,
取格点F,连接,,记与的交点为点E,
由勾股定理可得,
且,
满足,即为等腰直角三角形,
∴则,
∴,
则中线,射线即为所求,如图,
(2)解:取格点,如图,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
则可得,
找点A关于的对称点,连接,
交于点N,连接,
由对称的性质可得,
又,
∴,
则点F与点N即为所求,如图,
【题型6:折叠问题与全等综合】
方法技巧:①折叠前后的图形全等,对应边、角相等;
②利用“折叠”得到的垂直关系、中点关系,结合HL或SAS证全等;
③设未知数,通过全等建立方程求解。
【例题6】.(25-26九年级上·江苏南京·月考)如图,在四边形中 ,,点 E 在边上,连接,将四边形 沿 折叠,使得B点落在D点处,连接,则 .
【答案】/度
【分析】本题主要考查等边三角形,折叠的性质,等边对等角的知识,掌握等边三角形的判定和性质是关键.
如图所示,连接,可得为等边三角形,根据折叠可得,结合角的和差计算即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵,
∴为等边三角形,,,
∵,即,
∴,
∵折叠,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式6-1】.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,D为中点,,,点E为上一动点,将沿折叠得到,与交于点G,若,则的长度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质与判定,三角形内角和定理的应用,折叠的性质,先证明得出,根据三角形内角和定理得出,再导角得出,则是等腰直角三角形,即可求解.
【详解】解:∵在中,,为中点,
∴,, ,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图设交于点,
由折叠的性质可得,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
故选:D.
【变式6-2】.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,已知纸片,,将沿直线折叠得到,连接,过点作交于点,交于点.
(1)根据轴对称的性质易证是________.
(2)直接利用(1)的结论判断的形状,并写出证明过程.
(3)若,求的长.
【答案】(1)等边三角形;
(2)是等边三角形,理由见解析;
(3)的长为3.
【分析】本题考查了折叠的性质,等边三角形的判定与性质,三角形外角的性质,以及平行线的性质.
(1)由折叠的性质求出,进而可证明是等边三角形;
(2)由是等边三角形得,由平行线的性质得,进而可证是等边三角形;
(3)由等边三角形的性质得,再证明求出,然后根据求解即可.
【详解】(1)解:由折叠的性质得,,
∴,
∴是等边三角形.
故答案为:等边三角形;
(2)是等边三角形,理由如下:
∵是等边三角形,
∴
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
(3)∵和是等边三角形,
∴,
∴,
由(1)可知,由(2)可知,
∴
∴,
∴.
∴,即的长为3.
【变式6-3】.(25-26八年级上·山东德州·期中)【背景】数学兴趣小组在学习对顶角知识时,发现若两个三角形存在对顶角的关系时,则这两个三角形的内角存在某种关系.对此数学兴趣小组展开探究.
【发现】(1)如图1,在和中,点E为与的交点.
①若,则________;
②若,则与之间的数量关系是________;
【应用】
(2)如图2,B、A、E在同一直线上,,交于点C,.求证:;
(3)如图3,在等腰中,,,D是边上一点,将沿折叠至,的对应边与交于点F,当为等腰三角形时,请直接写出的度数.
【答案】(1)①;②;(2)见解析;(3)或.
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,全等三角形的性质和判定,等腰三角形的判定,
对于(1),①,根据三角形内角和定理得,可得,再根据三角形内角和定理得出答案;
②根据三角形内角和定理得,,再结合,,可得答案;
对于(2),根据“角角边”可得出答案;
对于(3),解:设,再表示出,,
,,再分两种情况:当,当,可得方程,求出解即可.
【详解】(1)解:①在中,,
,
,
在中,.
故答案为:100°.
②在中,;
在中,,
且,,
.
故答案为:.
(2)证明:,,
,
,
,
在和中,
;
(3)解:设,
则,,
,
,
情况1:,
,
解得.
,,
.
情况2:,
,
解得.
,,
.
的度数为或.
【题型7:全等三角形中的动点问题】
方法技巧:①用含时间t的代数式表示线段长度;
②分情况讨论动点位置(在线段上、延长线上);
③根据全等条件列方程(如对应边相等),注意t的取值范围。
【例题7】.(25-26八年级上·四川德阳·期中)如图,已知线段,射线于点,是射线上一动点,分别以,为直角边作等腰与等腰,连接交射线于点,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的性质与判定,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
过点作于点,证得,根据等腰直角三角形的性质证得、和,进而证得和,根据全等三角形的性质求得的长即可.
【详解】解:过点作于点,如图:
、
和都是直角三角形
、、
在和中
,
,
在和中
故答案为:.
【变式7-1】.(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图,与相交于点,,.动点从点出发,沿方向以每秒5个单位的速度匀速运动,返回到终点;同时动点从点出发,沿方向以每秒3个单位的速度匀速运动到终点,设点的运动时间为.
(1)求证:;
(2)用含的代数式表示的长;
(3)当点到点时,求的长;
(4)连接,当点在线段上时,直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)当时,;当时,
(3)
(4)或
【分析】本题是全等三角形的判定和性质,一元一次方程的应用,证明三角形全等是解题的关键.
(1)证明,即可求证;
(2)根据题意分两种情况表示即可;
(3)根据题意可得,即可;
(4)证明,可得,即可求解.
【详解】(1)证明:在和中,
∵,,,
∴,
∴;
(2)解:根据题意得:点P从点A运动到点B所用时间为秒,
当时,;
当时,;
(3)解:根据题意得:点Q从点D运动到点E所用时间为秒,
此时,
∴;
(4)解:如图,
由(1)得:,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
根据题意得:,
当时,,
此时,解得:;
当时,,
此时,解得:(不符合题意);
当点Q到达终点E,点P返回到点A时,此时过点C,
此时;
综上所述,t的值为或.
【变式7-2】.(25-26八年级上·河北廊坊·期中)如图1和图2,在中,以点A为圆心,的长为半径作弧,交于点D.
(1)求证:点A在线段的垂直平分线上;
(2)P是线段上的动点(点P不与点C,D重合),线段的垂直平分线分别与,交于点E,M,线段的垂直平分线分别与,交于点F,N.
①若,,求四边形的周长;
②已知,判断当点P在线段上运动时,的度数是否会发生变化.若变化,请说明理由;若不变,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)①15;②不变,100度
【分析】本题主要考查线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理,熟记相关性质定理是解题的关键.
(1)根据线段垂直平分线的性质,到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上,结合已知条件证明点A在线段的垂直平分线上;
(2)①根据线段垂直平分线的性质得到,,进而求出四边形的周长;
②通过三角形内角和定理以及等腰三角形的性质,求出的度数,判断其是否随点P的运动而变化.
【详解】(1)证明:∵以点A为圆心,的长为半径作弧,交于点D,
∴.
∴点A在线段的垂直平分线上;
(2)解:①∵线段的垂直平分线分别与,交于点E,M,
∴.
∵线段的垂直平分线分别与,交于点F,N,
∴.
∴四边形的周长为.
∵,,
∴四边形的周长为;
②的度数不变.理由如下:
在中,,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴的度数不变,为.
【变式7-3】.(23-24八年级上·黑龙江佳木斯·期末)已知和都是等腰直角三角形,是直线上的一动点(点不与点重合),连接.
(1)如图①,当点在边上时,求证:;
(2)如图②,当点在边的延长线上时,直接写出之间存在的数量关系及直线与直线的位置关系;
(3)如图③,当点在边的反向延长线上时,直接写出之间存在的数量关系及直线与直线的位置关系.
【答案】(1)详见解析
(2),
(3),
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质;本题解题的关键是利用等腰直角三角形的性质证明,再结合全等三角形的性质推导线段关系与位置关系.
(1)证明,可得,即可推出;
(2)证,利用全等三角形的性质即可证明;
(3)同(1)得,则,,得,再证即可.
【详解】(1)解:证明:和都是等腰直角三角形,
,,,
,
,
,
,
;
(2)猜想,,理由如下:
,
,
,
又,,
,
,
,
,
,
;
(3),,理由如下:
如图③所示:
同(1)得:,
,,
,
,
,
又是等腰直角三角形,
,
,
.
【题型8:角平分线与线段垂直平分线综合应用】
方法技巧:①利用角平分线性质作垂线段,转化距离关系;
②借助垂直平分线性质得到等腰三角形;
③通过全等连接角平分线与垂直平分线的结论。
【例题8】.(25-26八年级上·浙江杭州·月考)如图,在中,,平分,点E是边上一点,连接,交于点F,,延长至一点M,使,连接.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)18
【分析】本题考查等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
(1)先根据等腰三角形的性质到,再根据全等三角形的判定可证明结论;
(2)先根据等腰三角形的性质和对顶角相等得到,再根据全等三角形的性质得到,,证明,推导出,进而利用等角对等边得到即可求解.
【详解】(1)证明:∵在中,,平分,
∴,
在和中,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式8-1】.(25-26八年级上·湖北随州·期中)如图,中,平分且平分,于E,于F.
(1)求证:;
(2)探究和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;
(2),理由见解析.
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、全等三角形的判定与性质、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,进一步利用线段的和差进行证明即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
且平分,
,
平分,于E,于F,
,,
在与中,
,
,
.
(2)解∶,理由如下∶
平分,于E,于F,
,,
,
,
,
,
,
,
.
【变式8-2】.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)如图,在中,,平分,垂直于点E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)求证:直线是线段的垂直平分线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,线段垂直平分线,三角形的内角和定理 ,等腰三角形的定义及性质;
(1)根据题意得到,,,再结合计算求解即可.
(2)根据题意得到 ,求出点A和D都在线段的垂直平分线上,即可证明结果.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
即,
∴
(2)证明:∵,
∴,
∵平分,垂直,
∴,
∵,
∴,
∴平分,
∵,
∴
,
∴点A和D都在线段的垂直平分线上,
∴直线是线段的垂直平分线.
【变式8-3】.(25-26八年级上·河北衡水·期中)如图,在中,直线l垂直平分边,分别交于点D,E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若的周长是19,,求的长;
(3)在线段上有一点P,其恰好也在边的垂直平分线上,求证:点P在边的垂直平分线上.
【答案】(1)
(2)9
(3)见解析
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的判定与性质、等腰直角三角形的性质、三角形的周长公式、三角形内角和定理等知识点,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)由垂直的定义可得,由线段垂直平分线的性质得,再根据等边对等角以及三角形内角和定理即可解答;
(2)由线段垂直平分线的性质得,再根据的周长为19,即,进而求得的长;
(3)由线段垂直平分线的性质得、,即,从而证明结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵直线l垂直平分边,
∴,
∴.
(2)解:∵直线l垂直平分边,
∴,
∵的周长为19,
∴,即.
∵,
∴.
(3)证明:如图:连接,
∵直线l垂直平分边,点P在直线l上,
∴,
∵点P在边的垂直平分线上,
∴,
∴,
∴点P在边的垂直平分线上.
【题型9:新定义与全等综合题】
方法技巧:①理解新定义(如“倍长三角形”“格线三角形”);
②转化新定义为全等条件;
③结合判定定理验证结论,分类讨论避免遗漏。
【例题9】.(25-26八年级上·广东中山·期中)新定义:我们把两个面积相等但不全等的三角形叫作偏等积三角形.
初步尝试
(1)如图1,在中,,,P为上一点,当的长为 时,与为偏等积三角形.
理解运用
(2)请在图2的方格图中(每个小方格的边长都为1),画两个面积为2的三角形,使这两个三角形是偏等积三角形,要求所画三角形的顶点必须在格点上.
(3)如图3,与为偏等积三角形,,,且线段的长度为正整数,过点C作,交的延长线于点E,求的长.
【答案】(1)4;(2)图见详解;(3)4
【分析】本题主要考查全等三角形的性质,三角形的三边关系及三角形的中线与面积的关系,熟练掌握全等三角形的性质,三角形的三边关系及三角形的中线与面积的关系是解题的关键;
(1)根据三角形的中线把三角形的面积分成相等的两部分进行求解即可;
(2)根据“偏等积三角形”的定义可作图;
(3)由题意易得,然后可得,则有,进而根据三角形的三边关系可进行求解.
【详解】解:(1)当点P为的中点时,则有,所以与为偏等积三角形,
故答案为;
(2)所作三角形如图2所示:
(3)∵与为偏等积三角形,且它们的高相等,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴根据三角形三边关系可得:,
即,
∵线段的长度为正整数,
∴,
∴.
【变式9-1】.(25-26八年级上·福建福州·期中)请根据以下素材,完成探究任务.
探究等角三角形
素材
定义
如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的三个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.
任务图
任务图中共有的条件
在中,点D在边上(不与B、C重合),.
探究任务
任务1
如图1,若,,则和______等角三角形(填“是”或者“不是”).
任务2
如图2,若,和是否为等角三角形?并证明你的结论.
任务3
若,和是等角三角形,请求出的度数.
【答案】任务1:是;任务2:和是等角三角形,证明见解析;任务3:
【分析】本题考查了三角形内角和定理,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握利用三角形内角和定理计算角度是解题的关键.
任务1:根据三角形内角和定理计算各角的角度,即可解答;
任务2:根据三角形内角和定理和角度之间的转换可得和是等角三角形;
任务3:根据和是等角三角形可得是底角为的等腰三角形,即可解答.
【详解】解:任务1:若,,
则,
,
,
,
和是等角三角形,
故答案为:是;
任务2:和是等角三角形,理由如下:
∵
又∵,.
∴,.
∴和是等角三角形;
任务3:∵,和是等角三角形.
∴是底角为的等腰三角形
∵
∴
∴;
【变式9-2】.(25-26八年级上·广东中山·期中)阅读理解:
【概念学习】定义①:如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的三个角,那么称这两个三角形互为“形似三角形”.
定义②:从三角形(不是等腰三角形)一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原来三角形是“形似三角形”,我们把这条线段叫作这个三角形的“巧妙分割线”.
【概念理解】
(1)如图1,在中,,,平分,则与______(填“是”或“不是”)互为“形似三角形”.
(2)如图2,在中,平分,,,求证:为的“巧妙分割线”.
【答案】(1)是
(2)见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质与判定,角平分线的定义,三角形内角和定理,解决问题的关键是利用分类讨论的思想求解.
(1)由题意推出,,,从而得出结论;
(2)根据题意,通过计算得出是等腰三角形,,,,从而得出结论.
【详解】(1)解:∵在中,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴与是互为“形似三角形”,
故答案为:是;
(2)∵在中,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴与是互为“形似三角形”,且是等腰三角形,
∴为的“巧妙分割线”.
【变式9-3】.(25-26八年级上·广西南宁·期中)新定义:如果两个三角形不全等但面积相等,那么这两个三角形叫作积等三角形.
【初步尝试】(1)如图1,在中,,,为边上一点,若与是积等三角形,则的长为__________.
【理解运用】(2)如图2,与为积等三角形,若,.
①求的取值范围;
②当的长度为正整数时,则.
【综合应用】(3)如图3,在中,,过点作,点是射线上一点,以为边作,,,连接.请判断与是否为积等三角形,并说明理由.
【答案】(1)2;(2)①;②2;(3)是积等三角形,理由见解析
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质,三角形的中线的性质,三角形的三边关系等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
(1)利用三角形的中线的性质即可解决问题;
(2)证明,推出,利用三角形的三边关系即可解决问题;
(3)过点作于点,先证明 则,然后再依据积等三角形的定义进行证明即可.
【详解】(1)解:过点作于,
与是积等三角形,
,
,
,
,
;
故答案为:2;
(2)①解:如图2,延长至,使,连接,
与为积等三角形,
,
在和中,
,
,
,
在中,
,
,
,
,
,
②为正整数,
;
故答案为:2;
(3)是积等三角形,
证明:如图3,过点作于点,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
与为积等三角形.
一、单选题
1.(25-26八年级上·河北廊坊·期中)如图,已知,那么添加下列一个条件后不能证明的是( )
A. B.
C. D.平分
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,正确记忆相关知识点是解题关键.
已知,,再根据全等三角形的判定定理逐一判断即可.
【详解】解:A.添加,结合条件,,可以利用证明,故A不符合题意;
B.添加,结合条件,,可以利用证明,故B不符合题意;
C.添加,结合条件,,不可以证明,故C符合题意;
D.添加平分,得,结合条件,,可以利用证明,故D不符合题意.
故选:C.
2.(20-21八年级上·江苏泰州·期末)如图,小明书上的三角形被墨迹污染了一部分,他根据所学的知识很快就画出了一个与书上完全一样的三角形,那么小明画图的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查全等三角形的判定,根据即可解答.
【详解】解:由图可以看出这个三角形还能明显看到的条件为两个角和一条边,且是两角及其夹边,
因此符合.
故选:D.
3.(2025八年级上·全国·专题练习)如图,和关于直线对称,P为上任一点,下列结论中错误的是( )
A.直线、的交点不一定在上
B.是等腰三角形
C.和面积相等
D.垂直平分
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称图形的性质,等腰三角形的判定,掌握轴对称的性质是解题的关键.由轴对称的性质及等腰三角形的判定,即可逐步分析求解.
【详解】解:和关于直线对称,
线段和线段关于直线对称,
直线和直线关于直线对称,且直线和直线不平行,
直线和直线的交点一定在上,A选项错误,符合题意;
和关于直线对称,点A与点为对应点,
直线垂直平分,
,
是等腰三角形,B、D选项正确,不符合题意;
和关于直线对称,
,
和面积相等,C选项正确,不符合题意;
故选:A.
4.(25-26八年级上·湖北荆州·期中)某平板电脑支架如图所示,,.为了使用的舒适性,可调整的大小.若增大,则的变化情况是( )
A.增大 B.减小 C.增大 D.减小
【答案】D
【分析】本题考查了等边对等角,三角形内角和定理,外角的性质,掌握其计算方法是解题的关键.
根据等边对等角得到,由三角形外角的性质得到,所以当增加时,和各增加,当增加时,减小,由此即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴当增加时,,
即和各增加,
∵,
∴当增加时,减小.
故选:D .
5.(25-26八年级上·山东德州·期中)如图,为的角平分线,且,为延长线上的一点,,过作,为垂足,下列结论:①;②;③;④,其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质与判定,利用“”可证即可判定①;由全等三角形的性质及等腰三角形的性质可得,即可判定②;利用等腰三角形的性质及三角形内角和定理可得,进而可得,即得,又由全等三角形的性质得,即得到,由三角形的边角关系可得,即得到,即可判定③④,综上即可求解,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:①∵为的角平分线,
∴,
在和中,
,
∴,故结论①正确;
②∵,
∴,
∵,
∴,
∴,故结论②正确;
③∵,,
∴,,
又∵为的角平分线,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,故结论③错误;
④由③知,故结论④正确;
综上所述,正确的结论是①②④,
故选:.
二、填空题
6.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)“三等分角”大约在公元前五世纪由古希腊人提出来的.借助如图所示的“三等分角仪”能三等分任一角.这个三等分角仪由两根有槽的棒,组成,两根棒在O点相连并可绕O转动,C点固定,,点D,E可在槽中滑动,若,则为 度 .
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,掌握好三角形外角的性质是解题关键.
设,根据等腰三角形的性质可得,,.由三角形外角的性质可得,,,计算出x的值即可.
【详解】解:设,
∵,
∴,.
∵是的外角,
∴,
∴,
∵是的外角,
∴,
∴.
故答案为:.
7.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,直线,等边的顶点C在直线b上,,则为 度.
【答案】
【分析】本题考查平行线的性质,等边三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴.
故答案为:.
8.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)在中,,,点D在边上,和关于直线对称,的平分线交于点G,连接.
(1)的度数为 ;
(2)设,当θ为 时,为等腰三角形.
【答案】 或或
【分析】(1)由等腰三角形的性质可得,,根据轴对称的性质可知,.结合已知条件,容易证出,则,从而求出;
(2)由三角形内角和定理可得,,进而得到,由轴对称的性质可得,,从而计算得,若为等腰三角形,有三种可能,即、、,计算每种情况下的值,进一步算出θ的值.
【详解】解:(1)∵,,
∴,
根据轴对称的性质可知,,,
∴
∵是的平分线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)由轴对称的性质可得,,
∵,
∴,,
∴,
①当时,,
∴,
解得;
②当时,,
∴,
∴,
解得;
③当时,,
∴,
解得;
综上,当或或时,为等腰三角形.
故答案为:或或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,轴对称的性质,角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理,熟练掌握等腰三角形的性质,运用分类讨论思想是解题关键.
9.(25-26八年级上·四川绵阳·期中)如图,等腰中,,,,点为中点,如果点P在线段上以的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段上由点C向点A运动.当与全等时,点Q的运动速度为 .
【答案】2或
【分析】本题考查了全等三角形的对应边相等的性质,等边对等角的性质.根据等边对等角可得,然后表示出,再根据全等三角形对应边相等,分①、是对应边,②与是对应边两种情况讨论求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
设点P、Q的运动时间为t,
,
∵,
∴,
∵与全等,
∴或,
①当时,,
解得:,
则,
故点Q的运动速度为:;
②当时,
∵,
∴,,
∴(秒).
故点Q的运动速度为.
故答案为:2或.
10.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)如图,是的角平分线,点在射线上,是线段的垂直平分线交于,.若,,则 .
【答案】/度
【分析】本题主要考查了角平分线的性质、线段垂直平分线的性质、全等三角形的性质和判定、三角形的内角和定理等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
连接,过E作于R,交于Q,交于O,根据角平分线性质和线段垂直平分线的性质得出,,再证明,由全等三角形的性质可得,最后根据直角三角形两锐角互余即可解答.
【详解】解:如图:连接,过E作于R,交于Q,交于O,
∵是线段的中垂线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
三、解答题
11.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,在中,边的垂直平分线分别交、于点、,边的垂直平分线分别交、于点、.
(1)若,求的周长;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)12
(2)
【分析】本题考查垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,掌握好垂直平分线定理是解题关键.
(1)由垂直平分线定理可得,,,因此的周长等于的长;
(2)根据可得,;同理,.由三角形内角和定理可以得到,,因此,从中减去和,从而计算出.
【详解】(1)解:由垂直平分线定理可得,,,
∴的周长为;
(2)解:∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴.
12.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,在等边中,D是上一点,E是延长线上一点,,交于点F.
(1)求证:;
(2)过点D作于点H,若,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)4
【分析】本题考查等边三角形的性质,平行线的性质,全等三角形的判定与性质,添加平行线构造全等三角形是解题关键.
(1)过点D作的平行线,交于点G,由 是等边三角形和,可得也是等边三角形,则有.结合已知条件,容易证出,从而得到;
(2)由(1)可知,,则有.因为是等边三角形,同时,可得,因此.
【详解】(1)证明:如图,过点D作的平行线,交于点G,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:如图,
由(1)可知,,
∴,
∵是等边三角形,,
∴,
∵,,
∴.
13.(25-26八年级上·福建厦门·期中)如图,点D在线段的延长线上,与都是等边三角形,请判断,,的等量关系并说明理由.
【答案】,理由见解析
【分析】本题考查等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等知识,由等边三角形的性质得,,,推导出,可根据“”证明,得,因为点D在线段的延长线上,所以,则.
【详解】解:,
理由:∵与都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵点D在线段的延长线上,
∴,
∴.
14.(25-26八年级上·新疆·期中)如图,点在线段上,分别以线段,为边作和,.,.
(1)如图①,若,写一个未知角的度数:___________;
(2)如图②,连接,交于点,求证:;
(3)在(2)的条件下,连接,求证:线段为的平分线.
【答案】(1)(答案不唯一)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)根据有一个角是的等腰三角形是等边三角形证明是等边三角形,即可解答;
(2)根据可证两三角形全等,即可证得结论;
(3)先根据全等三角形的面积相等可得高相等,最后由角平分线的判定即可得证.
【详解】(1)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
故答案为:(答案不唯一);
(2)证明:∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)证明:过作于点,于点,
∵,
∴,,
∴,
即:,
∴线段为的平分线.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的判定,等边三角形的性质和判定等知识,添加恰当辅助线构造高线是解题的关键.
15.(25-26八年级上·吉林松原·月考)如图,在中.直线l经过点C,点M以每秒的速度从B点出发,沿B-C-A路径向终点A运动,同时,点N以每秒的速度从A点出发,沿路径向终点B运动;两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过M、N作于点D,于点E,设点N运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示的长;
(2)当M或N与三角形某个顶点所连直线平分面积时,求t的值;
(3)要使以点M、D、C为顶点的三角形与以点N、E、C为顶点的三角形全等,直接写出的值.
【答案】(1)当,,当,;
(2)或或或
(3)4或或16.
【分析】本题考查动点问题,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题的关键.注意分类讨论,以免漏解.
(1)根据题意分在上和在上求解即可;
(2)由题意分当在上、在上、在上、在上四种情况求解即可;
(3)分、、、四种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解: ,
当在上时,即,,则;
当在上时,即,;
所以当,,当,;
(2)解:当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以,解得;
当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以,此时运动了,
即,解得;
当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以;
当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以,此时运动了,
即,解得;
综上,当M或N与三角形某个顶点所连直线平分面积时,或或或 ;
(3)解:当时,点M在上,点N在上,如图,
,,
,
,
,
要使与全等,则,
,
解得;
当 时,即点M在上,点N在上,如图,
若、两点重合,则与全等,
此时,
即,
解得;
当时,即点M在上,点N在上,如图,
,,
,
,
,
要使与全等,则,
,
解得(舍去);
当时,点M停在点A处,点N在上,如图,
当点与重合时,若,则与全等,
此时,
解得,
综上,要使以点,,为顶点的三角形与以点,,为顶点的三角形全等,则的值为4或或16,
故答案为:4或或16.
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专题03 全等三角形
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串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
【知识点1:全等三角形的概念与表示】
1.定义:能够完全重合的两个三角形叫作全等三角形,重合的顶点为对应顶点,重合的边为对应边,重合的角为对应角。
2.表示方法:用“≌”表示,读作“全等于”,对应顶点字母需写在对应位置,如△ABC≌△DEF。
3.全等变换:平移、翻折、旋转前后的三角形全等,形状和大小不变。
【知识点2:全等三角形的性质】
1.核心性质:对应边相等,对应角相等。
2.衍生性质:周长相等、面积相等;对应边上的中线、高、对应角的平分线相等。
【知识点3:全等三角形的判定定理】
1.SAS(边角边):两边及其夹角分别相等的两个三角形全等。
2.ASA(角边角):两角及其夹边分别相等的两个三角形全等。
3.AAS(角角边):两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等。
4.SSS(边边边):三边分别相等的两个三角形全等。
5.HL(斜边直角边):直角三角形中,斜边和一条直角边分别相等的两个三角形全等。
【知识点4:等腰三角形的性质与判定】
1.性质:①两底角相等(等边对等角);②顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合(三线合一)。
2.判定:①定义法(两边相等);②等角对等边(两角相等的三角形是等腰三角形)。
【知识点5:等边三角形的性质与判定】
1.性质:三个内角均为60°,是特殊的等腰三角形,具备等腰三角形所有性质。
2.判定:①三边相等;②三个角都相等;③有一个角是60°的等腰三角形。
【知识点6:线段垂直平分线与角平分线】
1.线段垂直平分线:①性质:线上点到线段两端距离相等;②逆定理:到线段两端距离相等的点在线上。
2.角平分线:①性质:线上点到角两边距离相等;②逆定理:角内部到角两边距离相等的点在线上。
【知识点7:互逆命题与互逆定理】
1.互逆命题:题设和结论互换的两个命题,原命题为真,逆命题不一定为真。
2.互逆定理:若一个定理的逆命题为真,则两者为互逆定理。
【题型1:添加条件使三角形全等】
方法技巧:①明确已知条件(边/角),结合判定定理补全条件;
②优先找对应边、对应角,避免SSA陷阱;
③直角三角形可优先考虑HL。
【例题1】.(25-26八年级上·广西崇左·月考)如图,与相交于点O,,不添加辅助线,用ASA判定,需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】.(25-26八年级上·河南漯河·期中)如图,,若用“”判定,则需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】.(25-26八年级上·浙江衢州·期中)如图,已知,若要使,不允许标注其他字母则添加的一个条件为 .
【变式1-3】.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,在与中,已知,添加一个条件,使,下列各选项中,添加不正确的是( )
A. B.
C. D.
【题型2:利用全等求角度或线段长度】
方法技巧:①先证三角形全等,锁定对应边、对应角相等;
②结合三角形内角和、外角性质计算;
③利用全等衍生性质(如中线、高相等)转化条件。
【例题2】.(25-26八年级上·云南保山·月考)如图,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】.(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,C,D,A,F四点在同一条直线上,,,,.求EF的长.
【变式2-2】.(25-26八年级上·甘肃·期末)如图,,若,则 .
【变式2-3】.(24-25七年级下·陕西汉中·期末)如图,已知,延长分别交、于点、,,,.
(1)求的度数;
(2)求的度数.
∴.
【题型3:利用全等证明线段/角相等】
方法技巧:①确定待证结论对应的全等三角形;
②搭建“已知条件→全等→结论”的逻辑链;
③必要时添加辅助线(如作高、延长线)构造全等。
【例题3】.(海内蒙古自治区乌海市勃湾区2023-2024学年上学期期末质量监测八年级数学试题)证明题:如图,已知B为线段的中点,,.求证:.
【变式3-1】.(20-21七年级下·山东济南·期中)已知:如图,点在同一直线上,,,.
求证:.
【变式3-2】.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)如图,四边形与都是正方形,相交于点O,相交于点M,相交于点N.
(1)求证:;
(2)求证:;
【变式3-3】.(2025八年级上·河北沧州·专题练习)如图,平分平分,点F在线段的延长线上,点E在线段上,且.
(1)求证:;
(2)试判断与的数量关系,并说明理由.
【题型4:全等与等腰三角形综合计算】
方法技巧:①用全等转化边/角关系,结合“等边对等角”“三线合一”;
②遇等腰优先考虑分类讨论(腰底不明、顶角底角不明);
③利用60°角判定等边三角形。
【例题4】.(25-26八年级上·江苏徐州·月考)如图,在四边形中,,,,点为上一点,且.求证:.
【变式4-1】.(24-25八年级上·江苏南通·期末)如图,锐角中,点E是边上一点,,于点D,与交于点G.
(1)求证为等腰三角形;
(2)若,G为中点,求的长.
【变式4-2】.(25-26八年级上·全国·期末)如图,在中,,点为的中点,点分别在上,且,.
(1)求证:;
(2)连接,试判断的形状,并说明理由;
【变式4-3】.(25-26八年级上·安徽合肥·期中)在中,,分别是边,上的高,,相交于点F,.
(1)求证:;
(2)连接,若平分,当时,求的度数.
【题型5:网格中的全等/等腰三角形问题】
方法技巧:①借助网格边长、直角特性找相等边和角;
②用“数格子”“勾股定理”计算边长;
③等腰三角形可按“腰为AB、腰为AC、腰为BC”分类找格点。
【例题5】.(25-26八年级上·湖南岳阳·期中)图①、②、③均是正方形网格,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点,只用直尺,在给定的网格中按要求画图,不要求写出画法,不需保留作图痕迹.
(1)在图①中画出中边上的中线.
(2)在图②中,以为底边作等腰.
(3)在图③中,作的边上的高,则的面积为 .
【变式5-1】.(25-26八年级上·浙江宁波·期中)图1、图2、图3都在边长都为1的正方形构成的网格,点A、B均在格点上,请用无刻度的直尺完成下列作图.
(1)在图1中作出一个等腰,点C在格点上.
(2)在图2中作出一个面积为5的直角,点D在格点上.
(3)在图3中作出等腰直角三角形,点E在格点上.
【变式5-2】.(25-26八年级上·天津·期中)如图是由小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫作格点.如图,A、B、C均为格点,用无刻度直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线,画图结果用实线.
(1)在图中,画出的中线;
(2)在图中,画的高;
(3)在图中,在上找一点G,使得;
【变式5-3】.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫作格点.的三个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成下列两个画图任务(每个画图任务的画线不得超过三条).
(1)如图1,先画的中线,再画射线,交于点,使;
(2)如图2,是上的格点,先画射线,交于点,使,再在上画点,连接,使.
【题型6:折叠问题与全等综合】
方法技巧:①折叠前后的图形全等,对应边、角相等;
②利用“折叠”得到的垂直关系、中点关系,结合HL或SAS证全等;
③设未知数,通过全等建立方程求解。
【例题6】.(25-26九年级上·江苏南京·月考)如图,在四边形中 ,,点 E 在边上,连接,将四边形 沿 折叠,使得B点落在D点处,连接,则 .
【变式6-1】.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,D为中点,,,点E为上一动点,将沿折叠得到,与交于点G,若,则的长度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式6-2】.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,已知纸片,,将沿直线折叠得到,连接,过点作交于点,交于点.
(1)根据轴对称的性质易证是________.
(2)直接利用(1)的结论判断的形状,并写出证明过程.
(3)若,求的长.
【变式6-3】.(25-26八年级上·山东德州·期中)【背景】数学兴趣小组在学习对顶角知识时,发现若两个三角形存在对顶角的关系时,则这两个三角形的内角存在某种关系.对此数学兴趣小组展开探究.
【发现】(1)如图1,在和中,点E为与的交点.
①若,则________;
②若,则与之间的数量关系是________;
【应用】
(2)如图2,B、A、E在同一直线上,,交于点C,.求证:;
(3)如图3,在等腰中,,,D是边上一点,将沿折叠至,的对应边与交于点F,当为等腰三角形时,请直接写出的度数.
【题型7:全等三角形中的动点问题】
方法技巧:①用含时间t的代数式表示线段长度;
②分情况讨论动点位置(在线段上、延长线上);
③根据全等条件列方程(如对应边相等),注意t的取值范围。
【例题7】.(25-26八年级上·四川德阳·期中)如图,已知线段,射线于点,是射线上一动点,分别以,为直角边作等腰与等腰,连接交射线于点,则的长为 .
【变式7-1】.(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图,与相交于点,,.动点从点出发,沿方向以每秒5个单位的速度匀速运动,返回到终点;同时动点从点出发,沿方向以每秒3个单位的速度匀速运动到终点,设点的运动时间为.
(1)求证:;
(2)用含的代数式表示的长;
(3)当点到点时,求的长;
(4)连接,当点在线段上时,直接写出的值.
【变式7-2】.(25-26八年级上·河北廊坊·期中)如图1和图2,在中,以点A为圆心,的长为半径作弧,交于点D.
(1)求证:点A在线段的垂直平分线上;
(2)P是线段上的动点(点P不与点C,D重合),线段的垂直平分线分别与,交于点E,M,线段的垂直平分线分别与,交于点F,N.
①若,,求四边形的周长;
②已知,判断当点P在线段上运动时,的度数是否会发生变化.若变化,请说明理由;若不变,求的度数.
【变式7-3】.(23-24八年级上·黑龙江佳木斯·期末)已知和都是等腰直角三角形,是直线上的一动点(点不与点重合),连接.
(1)如图①,当点在边上时,求证:;
(2)如图②,当点在边的延长线上时,直接写出之间存在的数量关系及直线与直线的位置关系;
(3)如图③,当点在边的反向延长线上时,直接写出之间存在的数量关系及直线与直线的位置关系.
【题型8:角平分线与线段垂直平分线综合应用】
方法技巧:①利用角平分线性质作垂线段,转化距离关系;
②借助垂直平分线性质得到等腰三角形;
③通过全等连接角平分线与垂直平分线的结论。
【例题8】.(25-26八年级上·浙江杭州·月考)如图,在中,,平分,点E是边上一点,连接,交于点F,,延长至一点M,使,连接.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【变式8-1】.(25-26八年级上·湖北随州·期中)如图,中,平分且平分,于E,于F.
(1)求证:;
(2)探究和的数量关系,并说明理由.
【变式8-2】.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)如图,在中,,平分,垂直于点E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)求证:直线是线段的垂直平分线.
【变式8-3】.(25-26八年级上·河北衡水·期中)如图,在中,直线l垂直平分边,分别交于点D,E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若的周长是19,,求的长;
(3)在线段上有一点P,其恰好也在边的垂直平分线上,求证:点P在边的垂直平分线上.
【题型9:新定义与全等综合题】
方法技巧:①理解新定义(如“倍长三角形”“格线三角形”);
②转化新定义为全等条件;
③结合判定定理验证结论,分类讨论避免遗漏。
【例题9】.(25-26八年级上·广东中山·期中)新定义:我们把两个面积相等但不全等的三角形叫作偏等积三角形.
初步尝试
(1)如图1,在中,,,P为上一点,当的长为 时,与为偏等积三角形.
理解运用
(2)请在图2的方格图中(每个小方格的边长都为1),画两个面积为2的三角形,使这两个三角形是偏等积三角形,要求所画三角形的顶点必须在格点上.
(3)如图3,与为偏等积三角形,,,且线段的长度为正整数,过点C作,交的延长线于点E,求的长.
【变式9-1】.(25-26八年级上·福建福州·期中)请根据以下素材,完成探究任务.
探究等角三角形
素材
定义
如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的三个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.
任务图
任务图中共有的条件
在中,点D在边上(不与B、C重合),.
探究任务
任务1
如图1,若,,则和______等角三角形(填“是”或者“不是”).
任务2
如图2,若,和是否为等角三角形?并证明你的结论.
任务3
若,和是等角三角形,请求出的度数.
【变式9-2】.(25-26八年级上·广东中山·期中)阅读理解:
【概念学习】定义①:如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的三个角,那么称这两个三角形互为“形似三角形”.
定义②:从三角形(不是等腰三角形)一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原来三角形是“形似三角形”,我们把这条线段叫作这个三角形的“巧妙分割线”.
【概念理解】
(1)如图1,在中,,,平分,则与______(填“是”或“不是”)互为“形似三角形”.
(2)如图2,在中,平分,,,求证:为的“巧妙分割线”.
【变式9-3】.(25-26八年级上·广西南宁·期中)新定义:如果两个三角形不全等但面积相等,那么这两个三角形叫作积等三角形.
【初步尝试】(1)如图1,在中,,,为边上一点,若与是积等三角形,则的长为__________.
【理解运用】(2)如图2,与为积等三角形,若,.
①求的取值范围;
②当的长度为正整数时,则.
【综合应用】(3)如图3,在中,,过点作,点是射线上一点,以为边作,,,连接.请判断与是否为积等三角形,并说明理由.
一、单选题
1.(25-26八年级上·河北廊坊·期中)如图,已知,那么添加下列一个条件后不能证明的是( )
A. B.
C. D.平分
2.(20-21八年级上·江苏泰州·期末)如图,小明书上的三角形被墨迹污染了一部分,他根据所学的知识很快就画出了一个与书上完全一样的三角形,那么小明画图的依据是( )
A. B. C. D.
3.(2025八年级上·全国·专题练习)如图,和关于直线对称,P为上任一点,下列结论中错误的是( )
A.直线、的交点不一定在上
B.是等腰三角形
C.和面积相等
D.垂直平分
4.(25-26八年级上·湖北荆州·期中)某平板电脑支架如图所示,,.为了使用的舒适性,可调整的大小.若增大,则的变化情况是( )
A.增大 B.减小 C.增大 D.减小
5.(25-26八年级上·山东德州·期中)如图,为的角平分线,且,为延长线上的一点,,过作,为垂足,下列结论:①;②;③;④,其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
二、填空题
6.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)“三等分角”大约在公元前五世纪由古希腊人提出来的.借助如图所示的“三等分角仪”能三等分任一角.这个三等分角仪由两根有槽的棒,组成,两根棒在O点相连并可绕O转动,C点固定,,点D,E可在槽中滑动,若,则为 度 .
7.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,直线,等边的顶点C在直线b上,,则为 度.
8.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)在中,,,点D在边上,和关于直线对称,的平分线交于点G,连接.
(1)的度数为 ;
(2)设,当θ为 时,为等腰三角形.
9.(25-26八年级上·四川绵阳·期中)如图,等腰中,,,,点为中点,如果点P在线段上以的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段上由点C向点A运动.当与全等时,点Q的运动速度为 .
10.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)如图,是的角平分线,点在射线上,是线段的垂直平分线交于,.若,,则 .
三、解答题
11.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,在中,边的垂直平分线分别交、于点、,边的垂直平分线分别交、于点、.
(1)若,求的周长;
(2)若,求的度数.
12.(25-26八年级上·安徽合肥·月考)如图,在等边中,D是上一点,E是延长线上一点,,交于点F.
(1)求证:;
(2)过点D作于点H,若,求.
13.(25-26八年级上·福建厦门·期中)如图,点D在线段的延长线上,与都是等边三角形,请判断,,的等量关系并说明理由.
14.(25-26八年级上·新疆·期中)如图,点在线段上,分别以线段,为边作和,.,.
(1)如图①,若,写一个未知角的度数:___________;
(2)如图②,连接,交于点,求证:;
(3)在(2)的条件下,连接,求证:线段为的平分线.
15.(25-26八年级上·吉林松原·月考)如图,在中.直线l经过点C,点M以每秒的速度从B点出发,沿B-C-A路径向终点A运动,同时,点N以每秒的速度从A点出发,沿路径向终点B运动;两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过M、N作于点D,于点E,设点N运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示的长;
(2)当M或N与三角形某个顶点所连直线平分面积时,求t的值;
(3)要使以点M、D、C为顶点的三角形与以点N、E、C为顶点的三角形全等,直接写出的值.
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