内容正文:
八上数学期末重点专题复习 2 :全等三角形
类型一:基础题
1 .如图,点 C、B 、E、F 在同一条直线上,AB =DE ,BF=CE ,AB∥ED .求证: △ABC≌△DEF.
2 .如图,B ,F,C,E 在同一直线上,BF=CE , ∠B = ∠E ,AB =DE .求证:AC =DF.
3 .如图,点 B ,E ,C,F 在同一直线上,BE =CF, ∠A = ∠D , ∠ABC = ∠DEF.求证: △ABC≌△DEF.
4 .已知:如图,在△ABC 和△ADE 中,点 D 在 BC 上, ∠B = ∠ADE ,AC =AE , ∠BAD = ∠CAE .求证: △ABC ≌△ADE.
5 .如图,在四边形 ABCD 中,AB∥CD , ∠1 = ∠2 ,AD =EC.
(1)求证: △ABD≌△EDC;(2)若 AB =2 ,BE =3 ,求 CD 的长.
6 .如图,AD∥BC , ∠D = ∠B ,DF=BE.
(1)求证: △ADF≌△CBE .(2)若 AC =17 ,CF=3 ,求 EF 的长.
类型二:中档题
7 .已知如图:在△AOB 和△COD 中,OA =OB ,OC =OD , ∠AOB = ∠COD =25 ° .
(1)求证:AC =BD;(2)求∠APB 的大小.
8 .如图,在△ABC 中, ∠ACB =90 ° , AC =BC,BE⊥CE 于 E ,AD⊥CE 于 D. (1)求证: △ADC≌△CEB .(2)AD =5cm ,DE =3cm ,求 BE 的长度.
9 .如图, △ABC≌△ADE ,点 B 的对应点 D 在 BC 边上.
(1)求证:AD 平分∠BDE;(2)若点A ,B ,E 在同一条直线上,且∠C =30 ° , 求∠CAE 的度数.
10 .如图,已知BE⊥AC,CF⊥AB ,垂足分别为 E ,F,BE ,CF 相交于点 D ,若 BD =CD. (1)求证: △BDF≌△CDE;(2)若∠C =50 ° , 求∠DAC 的度数.
11.如图,在△ABC 中,AB =AC,点 D 在 AC 上,连接 BD ,并延长至点 E ,连接 AE ,使 AE =AB. (1)作∠EAC 的平分线AF,AF 交 DE 于点 F(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,连接 CF,求证: ∠ABE = ∠ACF.
12 .如图,点 C 在线段 AB 上,AD∥EB ,AC =BE ,AD =BC,CF 平分∠DCE. (1)证明: △ADC≌△BCE;(2)若 CF=3 ,DF=4 ,求△DCE 的面积.
13 .如图,在 Rt△ABC 中, ∠BAC =90 ° , ∠ABC =60 ° , ∠BAC 与∠ACB 的平分线 AD 、CE 交于点 O. (1)求∠COD 的度数;(2)求证:AC =AE+CD.
14 .如图,在△ABC 中, ∠ABC =45 ° , AD⊥BC 于点 D ,E 为 AC 上一点,连接 BE 交 AD 于 F,且 DF=DC . (1)求证:BF=AC;(2)连接 DE ,求∠BED 的度数;(3)过点 D 作 DH⊥BE 于 H,求证:BE =AE+2EH.
15 .如图,已知△ABC 和△ADE 都是等边三角形,连接 BD ,CE ,延长 EC 交 BD 于点 P.
(1)求证: △BAD≌△CAE;(2)连接 AP ,用等式表示线段 AP ,DP ,EP 之间的数量关系,并证明.
16 .如图,已知:在△ABC 中,AM 是△ABC 的中线,MP 平分∠AMB ,MQ 平分∠AMC,且 BP⊥MP 于点 P ,CQ ⊥MQ 于点 Q .(1)求证:MP⊥MQ;(2)求证: △BMP≌△MCQ.
17 .小丽与小琳在公园里荡秋千,如图,小丽坐在秋千的起始位置 A 处,OA 与地面垂直,两脚在地面上用力一蹬,小琳在距 OA 水平距离 BD =0.8m 的 B 处接住她后用力一推,当秋千摆动到最高点 C 处时,小丽距离地面的高度EM 为 1m ,已知∠BOC =90 ° , BD⊥OA 于点 D ,CE⊥OA 于点 E.
(1)求证: △CEO≌△ODB;
(2)为了安全考虑规定户外秋千设置高度在 2m 以下,小丽所在公园的秋千高度 OM 设置是否合理?为什么?
18 .阅读下列材料,解决相应问题:
数学活动课上,老师提出了如下问题:如图 1 ,已知△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线.
求证:AB+AC>2AD.
证明方法如下:
证明:如图 2 ,延长 AD 至 E ,使 DE =AD, ∵AD 是 BC 边上的中线, ∴BD =CD,
在△BDE 和△CDA 中,匕CDA, ∴△BDE≌△CDA , ∴BE =CA,
在△ABE 中,AB+BE>AE , ∴AB+AC>2AD.
归纳总结:上述方法是通过延长中线AD ,使 DE =AD ,构造了一对全等三角形,将 AB,AC,AD 转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫“倍长中线法 ”.“倍长中线法 ”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.解决下列问题:
(1)如图 3 ,AB =3 ,AC =4 ,则 AD 的取值范围是 ;
(2)如图 4 ,在图 3 的基础上,分别以 AB 和 AC 为边作等腰直角三角形,在 Rt△ABE 中, ∠BAE =90 ° , AB =AE;Rt△ACF 中, ∠CAF=90 ° , AC =AF.连接 EF.试探究 EF 与AD 的数量关系,并说明理由.
19 .已知, △ABC 中,CA =CB , ∠ACB =90 ° , 一直线过定点 C,过 A ,B 分别作其垂线,垂足分别为 E ,F. (1)如图 1 ,求证: △AEC≌△CFB;
(2)如图 2 ,请直接写出 EF,AE ,BF 之间的数量关系 ;
(3)在(2)的条件下,若 BF=3AE ,EF=4 ,则△BFC 的面积是 .
类型三:拔高题
20 .已知,C 为射线 AD 上一点, ∠DAP = ∠PBC,PA =PB.
(1)证明:CP 平分∠DCB;
(2)若 AP 与 BC 交 M, ∠APB =2∠CPA ,证明:BM=AC+CM.
21 . 问题情境: 已知:射线 AB 和射线 CB 相交于点 B .点 D 在射线 CB 上,作射线AD ,在射线 AD 上取一点 E,连接 CE ,使∠AEC = ∠ABC.
任务一:当点 D 在线段 CB 上时,
(1)如图 1 ,请写出∠A 与∠C 的数量关系,并说明理由;
(2)如图 2 ,当∠AEC = ∠ABC =90 ° , AB =CB 时,连接 BE .在射线 AD 上取一点 F,使 AF=CE ,连接 BF.
①判断 BF 与 BE 的数量关系与位置关系,并说明理由; ②∠AEB 的度数为 ;任务二:当点 D 是射线 CB 上的动点(点 D 不与点 C 和点 B 重合).
(3)如图 3,当 AB =CB,∠AEC = ∠ABC = α(90 ° < α <180 ° ), 且 AF=CE 时,请直接写出∠AEB 的度数(用含α 的式子表示).
22 .△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90 ° , BC =6cm ,过点 A 作 AD⊥BC 交 BC 于点 D ,点 P 从点 A 出发,以1cm/s 的速度沿着射线 CA 方向运动,连接 PD 交 AB 于点 E,过点 D 作 PD 的垂线交直线 AC 于点 F,交直线 AB于点 G .设运动时间为 ts .(1)当 t =3 时,求 BG 的长;(2)在点 P 的运动过程中,试探究线段 GE 与 PF 的数量关系,并说明理由;(3)如图 2 ,连接 EF,EF 上是否存在点 H,使得△DCF 与△FAH 全等?若存在,求出此时 t 的值;若不存在,请说明理由.
23 .(1)问题发现
如图 1 , △ACB 和△DCE 均为等边三角形,点 A ,D ,E 在同一直线上,连接 BE ,求∠AEB 的度数.
(2)拓展探究
如图 2 , △ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形, ∠ACB = ∠DCE =90 ° , 点 A 、D 、E 在同一直线上,CM 为△ DCE 中 DE 边上的高,连接 BE .请求∠AEB 的度数及线段 CM,AE ,BE 之间的数量关系,并说明理由.
24.在平面直角坐标系中,A ( ﹣5,0),B(0,5),点 C 为 x 轴正半轴上一动点,过点 A 作 AD⊥BC 交y 轴于点 E,连接 DO ,则 DO 平分∠ADC.
(1)如图(1),若 C(3 ,0),则点 E 的坐标为 ;
(2)如图(2),若点 C 在 x 轴正半轴上运动,当 OC+CD =AD 时,求∠OBC 的度数.
25 .在△DEF 中,DE =DF,点 B 在 EF 边上,且∠EBD =60 ° , C 是射线 BD 上的一个动点(不与点 B 重合,且BC≠BE),在射线 BE 上截取 BA =BC,连接 AC.
(1)当点 C 在线段 BD 上时,
①若点 C 与点 D 重合,请根据题意补全图 1 ,并直接写出线段 AE 与 BF 的数量关系为 ;
②如图 2 ,若点 C 不与点 D 重合,请证明AE =BF+CD;
(2)当点 C 在线段 BD 的延长线上时,用等式表示线段 AE ,BF,CD 之间的数量关系(直接写出结果,不需要证明).
26 .点 A ,B 为坐标轴上两点,点 C 为坐标平面内一点,OA =OB ,连接 AB ,OC,AC,BC.
(1)如图 1 ,点 C 在△OAB 内,满足∠OCA =90 ° .
①若∠OAC =35 ° , 求∠BOC 的度数; ②若 S△OBC =18 ,求 OC 的长;
(2)如图 2 ,点 C 在y 轴的正半轴上,满足OC OB,点 P 在线段 OA 上,连接 BP 并延长至点 D ,使得 DP =BP ,连接 AD ,若 AD⊥AC,点 A 的坐标为( t ,0),求点 P 的坐标(用含 t 的式子表示).
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八上数学期末重点专题复习 2 :全等三角形
类型一:基础题
1 .如图,点 C、B 、E、F 在同一条直线上,AB =DE ,BF=CE ,AB∥ED.求证: △ABC≌△DEF.
【解答】证明: ∵BF=CE, ∴BC =EF,
在△ABC 和△DEF 中,
∴△ABC≌△DEF(SSS).
2 .如图,B ,F,C,E 在同一直线上,BF=CE , ∠B = ∠E ,AB =DE .求证:AC =DF.
【解答】证明: ∵BF=CE,
∴BF+FC =CE+FC,即 BC =EF,在△ABC 和△DEF 中,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴AC =DF.
3 .如图,点 B ,E ,C,F 在同一直线上,BE =CF, ∠A = ∠D , ∠ABC = ∠DEF.求证: △ABC≌△DEF.
【解答】证明: ∵BE =CF, ∴BE+CE =CF+CE,
即 BC =EF,
在△ABC 和△DEF 中,
匕A = 匕D
匕ABC = 匕DEF, BC = EF
∴△ABC≌△DEF(AAS).
4 .已知:如图,在△ABC 和△ADE 中,点 D 在 BC 上, ∠B = ∠ADE ,AC =AE , ∠BAD = ∠CAE .求证: △ABC ≌△ADE.
【解答】证明: ∵ ∠BAD = ∠CAE,
∴ ∠BAD+∠CAD = ∠CAE+∠CAD ,即∠BAC = ∠DAE,在△ABC 和△ADE 中,
匕BAC = 匕DAE
匕B = 匕ADE ,
AC = AE
∴△ABC≌△ADE(AAS).
5 .如图,在四边形 ABCD 中,AB∥CD , ∠1 = ∠2 ,AD =EC. (1)求证: △ABD≌△EDC;
(2)若 AB =2 ,BE =3 ,求 CD 的长.
【解答】(1)证明: ∵AB∥CD, ∴ ∠ABD = ∠EDC.
在△ABD 和△EDC 中,
匕ABD = 匕EDC
匕1 = 匕2 ,
AD = EC
∴△ABD≌△EDC(AAS),
(2) 由(1)得△ABD≌△EDC, ∴AB =DE =2 ,BD =CD,
∴CD =BD =DE+BE =2+3 =5.
6 .如图,AD∥BC , ∠D = ∠B ,DF=BE.
(1)求证: △ADF≌△CBE.
(2)若 AC =17 ,CF=3 ,求 EF 的长.
【解答】(1)证明: ∵AD∥BC, ∴ ∠A = ∠C,
在△ADF 和△CBE 中,
∴△ADF≌△CBE(AAS);
(2)解: ∵△ADF≌△CBE,
∴AF=CE,
∴AE =CF,
∵AC =17 ,CF=3 =AE,
∴EF=11.
类型二:中档题
7 .已知如图:在△AOB 和△COD 中,OA =OB ,OC =OD , ∠AOB = ∠COD =25 ° . (1)求证:AC =BD;
(2)求∠APB 的大小.
【解答】(1)证明: ∵ ∠AOB = ∠COD, ∴ ∠AOB+∠BOC = ∠COD+∠BOC,
即∠AOC = ∠BOD,
在△AOC 与△BOD 中,
∴△AOC≌△BOD(SAS), ∴AC =BD;
(2)解:如图,AC 交 OB 于点 Q,
∵△AOC≌△BOD,
∴ ∠OAC = ∠OBD,
∵∠BQP = ∠AQO,
∴ 180 ° - ∠AQO - ∠OAC =180 ° - ∠BQP - ∠OBD,
∴ ∠AOB = ∠APB =25 ° .
8 .如图,在△ABC 中, ∠ACB =90 ° , AC =BC,BE⊥CE 于 E ,AD⊥CE 于 D. (1)求证: △ADC≌△CEB.
(2)AD =5cm ,DE =3cm ,求 BE 的长度.
【解答】(1)证明: ∵AD⊥CE , ∠ACB =90 ° , ∴ ∠ADC = ∠ACB =90 ° ,
∴ ∠BCE = ∠CAD(同角的余角相等),
在△ADC 与△CEB 中
∴△ADC≌△CEB(AAS);
(2)解:由(1)知, △ADC≌△CEB,
则 AD =CE =5cm ,CD =BE.
∵CD =CE - DE,
∴BE =AD - DE =5 - 3 =2(cm),
即 BE 的长度是 2cm.
9 .如图, △ABC≌△ADE ,点 B 的对应点 D 在 BC 边上.
(1)求证:AD 平分∠BDE;
(2)若点A ,B ,E 在同一条直线上,且∠C =30 ° , 求∠CAE 的度数.
【解答】(1)证明: “△ABC纟△ADE,
: ∠ADE = ∠B(全等三角形对应角相等),AB =AD(全等三角形对应边相等),
: ∠ADB = ∠B,
: ∠ADB = ∠ADE ,即 DA 平分∠BDE;
(2)解:设∠B =x ,则∠ADB = ∠ADE = ∠B =x,
“△ABC纟△ADE , ∠C =30 。,
: ∠E = ∠C =30 。,
“ ∠E+∠EDB+∠B =180 。,
: 30+3x =180 。,解得 x =50 。,
: ∠DAB =180 。 - 50 。 - 50 。=80 。,
“△ABC纟△ADE,
: ∠BAC = ∠DAE,
: ∠CAE = ∠DAB =80 。.
10 .如图,已知BE丄AC,CF丄AB ,垂足分别为 E ,F,BE ,CF 相交于点 D ,若 BD =CD. (1)求证: △BDF纟△CDE;
(2)若∠C =50 。,求∠DAC 的度数.
【解答】(1)证明:“BE丄AC 于点 E ,CF丄AB 于点 F,BE ,CF 相交于点 D, : ∠BFD = ∠CED =90 。, ∠BDF= ∠CDE,
在△BDF 和△CDE 中,
匕BDF = 匕CDE匕BFD = 匕CED, BD = CD
: △BDF纟△CDE(AAS).
(2)解:“ ∠AFC =90 。, ∠C =50 。, : ∠BAC =90 。 - ∠C =40 。,
由(1)得△BDF纟△CDE,
∴DF=DE,
∵DF⊥AB 于点 F,DE⊥AC 于点 E ,且 DF=DE,
∴点 D 在∠BAC 的平分线上,
∴AD 平分∠BAC,
∴ ∠DAC 的度数是 20 ° .
11.如图,在△ABC 中,AB =AC,点 D 在 AC 上,连接 BD ,并延长至点 E ,连接 AE ,使 AE =AB. (1)作∠EAC 的平分线AF,AF 交 DE 于点 F(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,连接 CF,求证: ∠ABE = ∠ACF.
【解答】(1)解:如图,AF 即为所求;
(2)证明:连接 CF,
由条件可知AE =AC,
∵AF 是∠EAC 的平分线, ∴ ∠EAF= ∠CAF,
在△AEF 和△ACF 中,
∴△AEF≌△ACF(SAS),
∴ ∠E = ∠ACF,
∵AB =AE,
∴ ∠ABE = ∠E,
∴ ∠ABE = ∠ACF.
12 .如图,点 C 在线段 AB 上,AD∥EB ,AC =BE ,AD =BC,CF 平分∠DCE.
(1)证明: △ADC≌△BCE;
(2)若 CF=3 ,DF=4 ,求△DCE 的面积.
【解答】(1)证明: ∵AD∥BE,
∴ ∠A = ∠B,
在△ACD 和△BEC 中,
∴△ACD≌△BEC(SAS);
(2)解:由(1)知△ADC≌△BCE,
∴DC =CE,
又∵CF 平分∠DCE , ∴CF⊥DE ,DF=EF, ∴CF 垂直平分 DE,
∵CF=3 ,DF=4. ∴DE =2DF=8,
即△DCE 的面积是 12.
13 .如图,在 Rt△ABC 中, ∠BAC =90 ° , ∠ABC =60 ° , ∠BAC 与∠ACB 的平分线 AD 、CE 交于点 O. (1)求∠COD 的度数;
(2)求证:AC =AE+CD.
【解答】(1)解:在 Rt△ABC 中, ∠BAC =90 ° , ∠ABC =60 ° , ∴ ∠ACB =180 ° - 90 ° - 60 ° =30 ° ,
∵AD 、CE 分别平分∠BAC , ∠ACB,
: ∠COD = ∠CAO+∠AOC =45 。+15 。=60 。.
(2)证明:如图,在 AC 上截取 CF=CD ,连接 OF,
“CE 平分∠ACC,
: ∠ACE = ∠BCE,
在△COF 和△COD 中,
: △COF纟△COD(SAS),
: ∠COF= ∠COD =60 。,
: ∠AOF=180 。 - ∠COD - ∠COF=60 。,
“ ∠AOE = ∠COD =60 。,
: ∠AOE = ∠AOF,
在△AOE 和△AOF 中,
: △AOE纟△AOF(ASA),
:AE =AF,
:AC =AF+CF=AE+CD.
14 .如图,在△ABC 中, ∠ABC =45 。,AD丄BC 于点 D ,E 为 AC 上一点,连接 BE 交 AD 于 F,且 DF=DC. (1)求证:BF=AC;
(2)连接 DE ,求∠BED 的度数;
(3)过点 D 作 DH丄BE 于 H,求证:BE =AE+2EH.
【解答】(1)证明:“AD丄BC 于点 D,
∴ ∠BDF= ∠ADC =90 ° , ∵ ∠ABC =45 ° ,
∴ ∠BAD = ∠ABC =45 ° , ∴BD =AD,
在△BDF 和△ACD 中,
BD = AD
匕BDF = 匕ADC, DF = DC
∴△BDF≌△ACD(SAS), ∴BF=AC.
(2)解:如图 1 ,作 DG⊥DE ,交 BE 于点 G ,则∠GDE =90 ° ,
∴ ∠BDG = ∠ADE =90 ° - ∠ADG,由(1)得△BDF≌△ACD,
∴ ∠DBF= ∠DAC,
在△BDG 和△ADE 中,
匕DBG = 匕DAE BD = AD ,
匕BDG = 匕ADE
∴△BDG≌△ADE(ASA), ∴DG =DE,
∴ ∠BED = ∠DGE =45 ° , ∴ ∠BED 的度数为 45 ° .
(3)证明:如图 3 ,作 DG⊥DE ,交 BE 于点 G ,则∠GDE =90 ° ,由(2)得△BDG≌△ADE,
∴BG =AE ,DG =DE, ∵DH⊥BE 于 H,
∴GH=EH, ∴EG =2EH,
∵BE =BG+EG ,且 BG+EG =AE+2EH, ∴BE =AE+2EH.
15 .如图,已知△ABC 和△ADE 都是等边三角形,连接 BD ,CE ,延长 EC 交 BD 于点 P. (1)求证: △BAD≌△CAE;
(2)连接 AP ,用等式表示线段 AP ,DP ,EP 之间的数量关系,并证明.
【解答】(1)证明: ∵△ABC 和△ADE 都是等边三角形∴AD =AE =DE ,AB =AC, ∠DAE = ∠BAC =60 ° ,
∴ ∠DAE - ∠BAE = ∠BAC - ∠BAE, ∴ ∠BAD = ∠CAE,
在△BAD 和△CAE 中,
∴△BAD≌△CAE(SAS);
(2)解:EP =AP+DP ,理由如下:如图,设 AD 、EP 相交于点 Q,
∵△BAD≌△CAE,
∴ ∠ADB = ∠AEC,
又∵∠DQP = ∠AQE,
∴ ∠DPE = ∠DAE =60 ° ,在 PE 上截取 PM=PD,
∴△PDM 是等边三角形,
∴DP =DM=PM, ∠PDM=60 ° = ∠ADE,
∴ ∠ADP = ∠EDM,
在△ADP 和△EDM 中,
∴△ADP 和≌△EDM(SAS),
∴AP =EM,
∵EP =EM+PM,
∴EP =AP+DP.
16 .如图,已知:在△ABC 中,AM 是△ABC 的中线,MP 平分∠AMB ,MQ 平分∠AMC,且 BP⊥MP 于点 P ,CQ ⊥MQ 于点 Q.
(1)求证:MP⊥MQ;
(2)求证: △BMP≌△MCQ.
【解答】证明:(1) ∵MP 平分∠AMB ,MQ 平分∠AMC,
∴∠PMQ = ∠AMP+∠AMQ= ∠AMB+∠AMC = (∠AMB+∠AMC)
= ×180 °
=90 ° ,
∴MP⊥MQ;
(2) 由(1)知,MP⊥MQ, ∵BP⊥MP,
∴BP∥QM, ∠BPM=90 ° , ∠CQM=90 ° ,
∴∠PBM= ∠QMC,
∵AM 是△ABC 的中线, ∴BM=MC,
在△BMP 和△MCQ 中
匕BPM = 匕MQC匕MBP = 匕CMQ, BM = MC
∴△BMP≌△MCQ(AAS).
17 .小丽与小琳在公园里荡秋千,如图,小丽坐在秋千的起始位置 A 处,OA 与地面垂直,两脚在地面上用力一蹬,小琳在距 OA 水平距离 BD =0.8m 的 B 处接住她后用力一推,当秋千摆动到最高点 C 处时,小丽距离地面的高度EM 为 1m ,已知∠BOC =90 ° , BD⊥OA 于点 D ,CE⊥OA 于点 E.
(1)求证: △CEO≌△ODB;
(2)为了安全考虑规定户外秋千设置高度在 2m 以下,小丽所在公园的秋千高度 OM 设置是否合理?为什么?
【解答】(1)证明:根据题意得 CO =OB,
∵BD⊥OA 于点 D ,CE⊥OA 于点 E,
∴ ∠CEO = ∠ODB =90 °(垂直的定义), ∵ ∠BOC =90 ° , ∠BOD = ∠OBD,
∴ ∠COE =90 ° - ∠BOD = ∠OBD =45 ° ,在△CEO 和△ODB 中,
∴△CEO≌△ODB(AAS);
(2)解:小丽所在公园的秋千高度设置合理,
理由: ∵点 B 到 OA 距离为 0.8m ,BD⊥OA 于点 D ,BD =0.8m,由(1)得△CEO≌△ODB,
∴OE =BD =0.8m(全等三角形对应边相等),
∵EM=1m,
∴OM=OE+EM=0.8+1 =1.8m,
∵ 1.8m<2m,
∴小丽所在公园的秋千高度设置合理.
18 .阅读下列材料,解决相应问题:
数学活动课上,老师提出了如下问题:如图 1 ,已知△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线.求证:AB+AC>2AD.
证明方法如下:
证明:如图 2 ,延长 AD 至 E ,使 DE =AD, ∵AD 是 BC 边上的中线,
∴BD =CD,
在△BDE 和△CDA 中,
∴△BDE≌△CDA, ∴BE =CA,
在△ABE 中,AB+BE>AE, ∴AB+AC>2AD.
归纳总结:上述方法是通过延长中线AD ,使 DE =AD ,构造了一对全等三角形,将 AB,AC,AD 转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法 ”.“倍长中线法 ”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
解决下列问题:
(1)如图 3 ,AB =3 ,AC =4 ,则 AD 的取值范围是 AD ;
(2)如图 4 ,在图 3 的基础上,分别以 AB 和 AC 为边作等腰直角三角形,在 Rt△ABE 中, ∠BAE =90 ° , AB =AE;Rt△ACF 中, ∠CAF=90 ° , AC =AF.连接 EF.试探究 EF 与AD 的数量关系,并说明理由.
【解答】解:(1)延长 AD 至点 E ,使 DE =AD ,连接 CE ,如图所示:
∴AE =2AD , ∵AD 是中线, ∴CD =BD,
在△ABD 和△ECD 中,
∴△ABD≌△ECD(SAS), ∴AB =EC =3,
在△ACE 中,AC - CE<AE<AC+CE, ∴AC - AB<AE<AC+AB,
∵AB =3 ,AC =4,
即 4 - 3<2AD<4+3, ∴ 1<2AD<7,
故答案为:AD
(2)EF=2AD.
理由如下:
延长 AD 至点 M,使 DM=AD ,连接 CM,如图所示:
∵AD 是中线,
∴BD =CD,
在△ABD 和△MCD 中,
∴△ABD≌△MCD(SAS),
∴ ∠ABD = ∠MCD ,AB =MC,
∴AE =CM,AB∥CM,
∴ ∠ACM+∠BAC =180 ° ,
∵ ∠CAF= ∠BAE =90 ° ,
∴ ∠EAF+∠BAC =180 ° ,
∴ ∠EAF= ∠ACM,
又∵AF=AC,
∴△EAF≌△MCA(SAS), ∴EF=MA,
∵AM=2AD, ∴EF=2AD.
19 .已知, △ABC 中,CA =CB , ∠ACB =90 ° , 一直线过定点 C,过 A ,B 分别作其垂线,垂足分别为 E ,F.
(1)如图 1 ,求证: △AEC≌△CFB;
(2)如图 2 ,请直接写出 EF,AE ,BF 之间的数量关系 EF=BF - AE ;
(3)在(2)的条件下,若 BF=3AE ,EF=4 ,则△BFC 的面积是 6 . 【解答】(1)证明: ∵ ∠ACB =90 ° ,
∴ ∠ECA+∠FCB =90 ° ,
∵AE⊥EF,BF⊥EF,
∴ ∠AEF= ∠BFC =90 °(垂直的定义), ∴ ∠ECA+∠EAC =90 ° ,
∴ ∠FCB = ∠EAC,
在△ACE 和△CBF 中,
∴△ACE≌△CBF(AAS);
(2)解:EF=BF - AE,
理由如下:
∵ ∠AEC = ∠CFB =90 ° , ∠ACB =90 ° , ∴ ∠ACE+∠CAE = ∠ACE+∠BCF=90 ° , ∴ ∠CAE = ∠BCF,
在△CAE 和△BCF 中,
∴△CAE≌△BCF(AAS),
∴CE =BF,AE =CF,
∴EF=CE - CF=BF - AE,
即 EF=BF - AE;
(3)解:由(2)得 EF=BF - AE 且 BF=3AE,
∴EF=3AE - AE =2AE,
∵CF=AE ,EF=4,
∴CF=AE =2 ,BF=6,
类型三:拔高题
20 .已知,C 为射线 AD 上一点, ∠DAP = ∠PBC,PA =PB.
(1)证明:CP 平分∠DCB;
(2)若 AP 与 BC 交 M, ∠APB =2∠CPA ,证明:BM=AC+CM.
【解答】证明:(1)过点 P 作 PF⊥AD 于点 F,PE⊥BC 于点 E,
∴ ∠PFA = ∠PEB =90 ° .在△PAF 和△PBE 中,
∴△PAF≌△PBE(AAS),
∴PF=PE.
∵PF⊥AD ,PE⊥BC, ∴CP 平分∠DCB;
(2)在 CD 上截取 CE =CM,连接 PE.
由(1)得 CP 平分∠DCB, ∴ ∠PCE = ∠PCM.
在△PCE 和△PCM 中,
∴△PCE≌△PCM(SAS), ∴ ∠EPC = ∠MPC.
∵ ∠APB =2∠CPA,
∴ ∠APB = ∠APE.
∵ ∠DAP = ∠PBC,PA =PB,在△PBM 和△PAE 中,
∴△PBM≌△PAE(ASA),
∴BM=AE =AC+CE =AC+CM.
21 .问题情境:
已知:射线 AB 和射线 CB 相交于点 B .点 D 在射线 CB 上,作射线 AD ,在射线 AD 上取一点 E ,连接 CE ,使∠AEC = ∠ABC.
任务一:当点 D 在线段 CB 上时,
(1)如图 1 ,请写出∠A 与∠C 的数量关系,并说明理由;
(2)如图 2 ,当∠AEC = ∠ABC =90 ° , AB =CB 时,连接 BE .在射线 AD 上取一点 F,使 AF=CE ,连接 BF.
①判断 BF 与 BE 的数量关系与位置关系,并说明理由;
②∠AEB 的度数为 45 ° ;
任务二:当点 D 是射线 CB 上的动点(点 D 不与点 C 和点 B 重合).
(3)如图 3,当 AB =CB,∠AEC = ∠ABC = α(90 ° < α <180 ° ), 且 AF=CE 时,请直接写出∠AEB 的度数(用含α 的式子表示).
【解答】解:(1) ∠A = ∠C;
理由: ∵ ∠C+∠AEC+∠CDE =180 ° , ∠A+∠ABC+∠ADB =180 ° ,又∵∠ABC = ∠AEC =a , ∠ADB = ∠CDE,
∴∠A = ∠C;
(2) ①BF=BE ,BF⊥BE ,理由如下:
由(1)知: ∠A = ∠C,在△ABF 和△CBE 中,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE , ∠ABF= ∠CBE,
又∵∠ABC =a =90 ° = ∠ABF+∠FBC,
∴ ∠CBE+∠FBC =90 ° ,即∠FBE =90 ° ,
∴BF⊥BE;
②∵△ABF≌△CBE,
∴BF=BE,
∴ ∠ABF= ∠CBE,
∴ ∠FBE = ∠ABC =90 ° , ∴ ∠AEB =45 ° ,
故答案为:45 ° ;
(3) ∠AEB或 理由如下:
当点 D 在线段 BC 上时,如图 3 ,在射线 AD 上取一点 F,使 AF=CE ,连接 BF,
由(1)知: ∠A = ∠C,在△ABF 和△CBE 中,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE , ∠ABF= ∠CBE,
又∵∠ABC =a = ∠ABF+∠FBC, ∴ ∠CBE+∠FBC = α ,
即∠FBE = α ,
当点 D 在 CB 的延长线上时,在射线 AD 上取一点 F,使 AF=CE ,连接 BF,如图 4,
由(1)知: ∠BAF= ∠ECB,在△ABF 和△CBE 中,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE , ∠ABF= ∠CBE,
又∵∠ABC =a = ∠ABF+∠FBC, ∴ ∠CBE+∠FBC = α ,
即∠FBE = α ,
∴ ∠AEB =180 ° - ∠BEF=180 °
综上所述, ∠AEB 的度数为 90 °一 或
22 .△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90 ° , BC =6cm ,过点 A 作 AD⊥BC 交 BC 于点 D ,点 P 从点 A 出发,以1cm/s 的速度沿着射线 CA 方向运动,连接 PD 交 AB 于点 E,过点 D 作 PD 的垂线交直线 AC 于点 F,交直线 AB于点 G .设运动时间为 ts.
(1)当 t =3 时,求 BG 的长;
(2)在点 P 的运动过程中,试探究线段 GE 与 PF 的数量关系,并说明理由;
(3)如图 2 ,连接 EF,EF 上是否存在点 H,使得△DCF 与△FAH 全等?若存在,求出此时 t 的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1) ∵△ABC 是等腰直角三角形, ∠BAC =90 ° , AD⊥BC,BC =6cm , ∴D 是 BC 的中点, ∴AD
= CD =BD =3cm, ∵AC =AB,
∴ ∠CBA =45 ° ,
∴ ∠DBG =135 ° , ∵AD =BD,
∴ ∠DAB =45 ° ,
∴ ∠DAP =135 ° , ∵DF⊥PD,
∴ ∠APD =90 ° - ∠AFD = ∠BGD, ∴△ADP≌△BDG(AAS),
∴AP =BG,
∵AP =tcm ,t =3, ∴AP =BG =3cm;
(2)PF=EG ,理由如下:
∵ ∠CDF+∠ADF=90 ° , ∠ADF+∠ADE =90 ° , ∴ ∠CDF= ∠ADF,
∵CD =AD , ∠C = ∠DAE =45 ° , ∴△CDF≌△ADE(ASA),
∴CF=AE, ∵AB =AC, ∴AF=BE, ∵BG =AP, ∴FP =EG;
(3)存在点 H 使得△DCF 与△FAH 全等,理由如下:连接 EF,
∵△CDF≌△ADE,
∴ ∠CFD = ∠AED,
∵∠AED 是钝角,
∴当△DCF 与△FAH 全等时,在△FAH中必有一个钝角,
∵H 点在线段 EF 上,
∴只能是∠FHA 是钝角,
∴AF=CD =AD =3cm,
在△ADF 中, ∠FAD =45 ° ,
∴ ∠FDA =67.5 ° ,
∴ ∠ADP =22.5 ° ,
∵ ∠DAP =135 ° ,
∴ ∠APD =22.5 ° ,
∴AP =AD,
∴t =3.
23 .(1)问题发现
如图 1 , △ACB 和△DCE 均为等边三角形,点 A ,D ,E 在同一直线上,连接 BE ,求∠AEB 的度数.
(2)拓展探究
如图 2 , △ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形, ∠ACB = ∠DCE =90 ° , 点 A 、D 、E 在同一直线上,CM 为△ DCE 中 DE 边上的高,连接 BE .请求∠AEB 的度数及线段 CM,AE ,BE 之间的数量关系,并说明理由.
【解答】解:(1) ∵△ACB 和△DCE 均为等边三角形, ∴CA =CB ,CD =CE , ∠ACB = ∠DCE =60 ° ,
∴ ∠ACD =60 ° - ∠CDB = ∠BCE.
在△ACD 和△BCE 中,
AC = BC
匕ACD = 匕BCE,
CD = CE
∴△ACD≌△BCE(SAS).
∴ ∠ADC = ∠BEC.
∵△DCE 为等边三角形,
∴ ∠CDE = ∠CED =60 ° .
∵点A ,D ,E 在同一直线上,
∴ ∠ADC =120 ° ,
∴ ∠BEC =120 ° .
∴ ∠AEB = ∠BEC - ∠CED =60 ° .
(2) ∠AEB =90 ° , AE =BE+2CM.
理由: ∵△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,
∴CA =CB ,CD =CE , ∠ACB = ∠DCE =90 ° .
∴ ∠ACD = ∠BCE.
在△ACD 和△BCE 中,
CA = CB
匕ACD = 匕BCE,
CD = CE
∴△ACD≌△BCE(SAS).
∴AD =BE , ∠ADC = ∠BEC.
∵△DCE 为等腰直角三角形,
∴ ∠CDE = ∠CED =45 ° .
∵点A ,D ,E 在同一直线上,
∴ ∠ADC =135 ° ,
∴ ∠BEC =135 ° .
∴ ∠AEB = ∠BEC - ∠CED =90 ° .
∵CD =CE ,CM⊥DE,
∴DM=ME.
∵ ∠DCE =90 ° ,
∴DM=ME =CM.
∴AE =AD+DE =BE+2CM.
24.在平面直角坐标系中,A( - 5,0),B(0,5),点 C 为 x 轴正半轴上一动点,过点 A 作 AD⊥BC 交y 轴于点 E,
连接 DO ,则 DO 平分∠ADC.
(1)如图(1),若 C(3 ,0),则点 E 的坐标为 (0 ,3) ;
(2)如图(2),若点 C 在 x 轴正半轴上运动,当 OC+CD =AD 时,求∠OBC 的度数. 【解答】(1)解:如图 1,
∵AD⊥BC,AO⊥BO,
∴ ∠AOE = ∠BDE = ∠BOC =90 ° , ∴ ∠OAE+∠ACD =90 ° ,
∠OBC+∠ACD =90 ° ,
∴ ∠OAE = ∠OBC,
∵A( - 5 ,0),B(0 ,5), ∴OA =OB =5.
在△AOE 和△BOC 中,
∴△AOE≌△BOC(ASA), ∴OE =OC,
∴点 C 坐标为(3 ,0), ∴OE =OC =3,
∴E(0 ,3).
故答案为:(0 ,3);
(2)如图② , 在 DA 上截取 DP =DC,连接 OP,
又∠PDO = ∠CDO ,OD =OD, ∴△OPD≌△OCD(SAS),
∴OC =OP , ∠OPD = ∠OCD, ∵OC+CD =AD,
∴OC =AD - CD,
∴AD - DP =OP,
即 AP =OP,
∴ ∠PAO = ∠POA,
∴ ∠OPD = ∠PAO+∠POA =2∠PAO = ∠OCB,又∵∠PAO+∠OCD =90 ° ,
∴3∠PAO =90 ° ,
∴ ∠PAO =30 ° ,
∵ ∠OAP = ∠OBC,
∴ ∠OBC = ∠PAO =30 ° .
25 .在△DEF 中,DE =DF,点 B 在 EF 边上,且∠EBD =60 ° , C 是射线 BD 上的一个动点(不与点 B 重合,且BC≠BE),在射线 BE 上截取 BA =BC,连接 AC.
(1)当点 C 在线段 BD 上时,
①若点 C 与点 D 重合,请根据题意补全图 1 ,并直接写出线段 AE 与 BF 的数量关系为 AE =BF ;
②如图 2 ,若点 C 不与点 D 重合,请证明AE =BF+CD;
(2)当点 C 在线段 BD 的延长线上时,用等式表示线段 AE ,BF,CD 之间的数量关系(直接写出结果,不需要证明).
【解答】解:(1) ①如图 1 , ∵BA =BC, ∠EBD =60 ° , ∴△ABC 是等边三角形,
∴AD =AB =BC, ∠DAB = ∠ABC =60 ° , ∴ ∠EAD = ∠FBD =120 ° ,
∵DE =DF, ∴ ∠E = ∠F,
在△AEC 与△BCF 中,匕FBD,
∴△ADE≌△BDF(AAS), ∴AE =BF;
故答案为:AE =BF;
②证明:在 BE 上截取 BG =BD ,连接 DG,
∵ ∠EBD =60 ° , BG =BD, ∴△GBD 是等边三角形.
同理,△ABC 也是等边三角形. ∴AG =CD,
∵DE =DF, ∴ ∠E = ∠F.
又∵∠DGB = ∠DBG =60 ° , ∴ ∠DGE = ∠DBF=120 ° ,
在△DGE 与△DBF 中,匕FBD, ∴△DGE≌△DBF(AAS),
∴GE =BF,
∴AE =BF+CD;
(2)如图 3 ,连接 DG,
由(1)知,GE =BF,AG =CD, ∴AE =EG - AG;
∴AE =BF - CD ,如图 4 ,连接 DG,
由(1)知,GE =BF,AG =CD, ∴AE =AG - EG;
∴AE =CD - BF.
26 .点 A ,B 为坐标轴上两点,点 C 为坐标平面内一点,OA =OB ,连接 AB ,OC,AC,BC.
(1)如图 1 ,点 C 在△OAB 内,满足∠OCA =90 ° .
①若∠OAC =35 ° , 求∠BOC 的度数;
②若 S△OBC =18 ,求 OC 的长;
(2)如图 2 ,点 C 在y 轴的正半轴上,满足OC OB,点 P 在线段 OA 上,连接 BP 并延长至点 D ,使得 DP =BP ,连接 AD ,若 AD⊥AC,点 A 的坐标为( t ,0),求点 P 的坐标(用含 t 的式子表示).
【解答】解:(1) ①在 Rt△AOC 中, ∠OCA =90 ° ; ∴ ∠OAC+∠AOC =90 ° ;
∵ ∠AOB = ∠BOC+∠AOC =90 ° ;
∴ ∠BOC = ∠OAC =35 ° ;
②过点 B 作 BM⊥OC 于点 M,
∴ ∠BMO = ∠OCA =90 ° ,由①得: ∠BOM= ∠OAC,在△BOM 和△OAC 中,
△BOM≌△OAC(AAS), ∴BM=OC, ∵S△OBC OC . BM = 18, ∴OC =6;
(2) ∵点A 的坐标为(t ,0), ∴OA =OB =t ,过点 D 作 DQ⊥OA 于点 Q,
∴∠DQP = ∠BOP =90 ° ,
在△DQP 和△BOP 中, ∴△DQP≌△BOP(AAS),
∴DQ =OB =t ,OP =PQ , ∴DQ =OA =t,
∵AD⊥AC, ∴∠DQA = ∠AOC = ∠CAD =90 ° ,
∴∠CAO+∠ACO = ∠CAO+∠QAD =90 ° ,
∴∠ACO = ∠DAQ , ∴△AOC≌△DQA(AAS), ∴AQ =OC,
∴点 P 的坐标为
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