内容正文:
4.4利用三角形全等测距离寒假预习讲义
(知识点+7大题型+过关检测)
模块一
题型先知导航
【题型1 添加条件使三角形全等】 1
【题型2 倍长中线模型】 2
【题型3 旋转模型】 8
【题型4 垂线模型】 12
【题型5 其他模型】 21
【题型6 证一条线段等于两条线段和差】 28
【题型7 全等三角形综合问题】 34
1.回顾并熟练掌握三角形全等的4种判定方法(SSS、SAS、ASA、AAS),能快速区分不同判定方法的适用条件,避免混淆易错点。
2.理解“利用三角形全等测距离”的核心原理:将无法直接测量的距离,转化为可直接测量的、与它相等的线段(借助全等三角形“对应边相等”的性质)。
3.能看懂课本中利用三角形全等测距离的典型实例(如池塘两端、不可到达的两点间距离),明确每一步操作对应的全等判定依据。
模块三
知识点梳理
(一)预习前提:回顾三角形全等的核心内容(必背)
1. 全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等、对应角相等(核心依据,测距离的关键)。
2. 全等三角形的4种判定方法(简写):SSS(三边对应相等)、SAS(两边及夹角对应相等)、ASA(两角及夹边对应相等)、AAS(两角及一角的对边对应相等)。
3. 易错提醒(寒假预习重点标记):① 判定全等必须强调“对应”,非对应边、非对应角相等不能判定全等;② SSA(两边及其中一边的对角)不能判定三角形全等,避免误用。
(二)核心内容:利用三角形全等测距离的原理与思路(重中之重)
1.核心原理:转化思想—— 当一个距离无法直接测量(如两点被障碍物隔开,无法直接用尺子测量)时,我们可以通过构造两个全等三角形,将这个无法直接测量的距离,转化为与它相等的、可直接测量的线段(因为全等三角形的对应边相等)。
2.当两点之间可以直接到达时,可以直接测量出两点之间的距离;当两点之间不能直接到达时,可以构造全等三角形,将不能到达的两点转化到能够到达的两点来进行测量.
3.通过构造全等三角形来进行测量有以下几种方法:
构造两边和它们的夹角对应相等的两个全等三角形;
构造两角和它们的夹边对应相等的两个全等三角形;
构造三边对应相等的两个全等三角形.
总结:利用三角形全等来设计测量方案:首先根据已有的条件和欲测量的问题进行分析,明确要运用哪种方法来构建全等三角形,即将要用到哪种全等的判定方法;然后,在测量方案中把说明两个三角形全等所需要的条件毫无遗漏地“测量到位”.
(三)课本典型实例(寒假预习必看,理解透彻)
(贴合北师大版课本,简化表述,易懂好记,可对照课本图形预习)
1. 实例:测量池塘两端A、B的距离(无法直接测量,被池塘隔开)
· 构造方法:在池塘外取一点C,连接AC并延长,使AC=CD;连接BC并延长,使BC=CE,连接DE。
· 全等判定:在△ACB和△DCE中,AC=CD,∠ACB=∠DCE(对顶角相等),BC=CE,∴ △ACB≌△DCE(SAS)。
· 得出距离:∵ △ACB≌△DCE,∴ AB=DE(对应边相等),测量出DE的长度,即为池塘两端A、B的距离。
(四)关键提醒与易错点(寒假预习重点标记,避免出错)
· 构造全等三角形的核心:确保构造的两个三角形满足全等的判定条件,对应边、对应角要准确,尤其是“夹角”“夹边”不能找错(如实例中利用对顶角相等作为夹角,是常用技巧)。
· 转化思想的关键:明确“要测的线段”和“构造的全等三角形中对应的可测线段”,二者必须是全等三角形的对应边,才能保证长度相等。
· 常见易错点:① 构造三角形时,延长线段不相等(如AO≠CO、BC≠EC),导致无法全等;② 证明全等时,遗漏判定依据(如不写对顶角相等);③ 混淆“要测的距离”对应的对应边,导致测量结果错误。
· 寒假预习小技巧:构造图形时,可结合草稿纸画图,用不同符号标记对应边、对应角,方便理解全等关系;记住“对顶角相等”“公共边相等”是构造全等时常用的隐藏条件。
模块四
题型汇总
【题型1 添加条件使三角形全等】
【典例1】.如图,已知,欲证,需补充的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定.根据已知一边一角,再补充一组角相等,即可证,结合选项,即可求解.
【详解】解:∵
B选项补充
∴,即
∴
补充其他选项都不能证明,
故选:B.
【变式1-1】.如图,已知,再添加一个条件使,以下条件不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是添加条件判定全等三角形,根据全等三角形的判定方法逐一分析判断即可.
【详解】解:∵,,
A.当时,利用可以判定;
B.当时,利用可以判定;
C.当时,不可以判定;
D.当时,利用可以判定;
故选:C.
【变式1-2】.如图,点、在线段、上,,添加( )不能保证
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查三角形全等的判定方法,根据全等三角形的判定定理逐一判断即可.
【详解】解:由题意,,,
A.若添加,可利用定理可证明,故该选项不符合题意;
B.若添加,由两边及一边所对的角,不能证明,故该选项符合题意;
C.若添加,可利用定理可证明,故该选项不符合题意;
D.若添加,可利用定理证明,故该选项不符合题意.
故选:B.
【题型2 倍长中线模型】
【典例2】.在中,,,则边上的中线的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查三角形的中线定义,全等三角形的判定与性质及三角形三边关系;正确添加辅助线,构造全等三角形是解题关键.延长到,使,连接,利用证明,得到,在中利用三角形三边关系求出的范围,进而得到的取值范围.
【详解】解:如图,延长到,使,连接,
是边上的中线
在和中,,
∴,
∴,
在中,,即,
∴
,
∴,
∴.
故答案为:
【变式2-1】.(1)问题提出:小明和小华在一次数学学习中遇到了以下问题:如图,是的中线,若,,求长和长的取值范围.他们利用所学知识很快计算出了长的取值范围为______;
(2)方法探究:但是他们怎么也算不出长的取值范围,经小组讨论后发现:延长至点.使,连接,如图.可证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到中,进而求出长的取值范围,请写出解答过程;
(3)方法应用:如图,在中,点在上,且,过点作,交于点,且.求证:平分.
【答案】(1);(2);(3)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,三角形的三边关系,角平分线的判定,解题的关键是掌握全等三角形的性质与判定.
(1)根据三角形的三边关系即可解答;
(2)延长至点,使,连接,可证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到中,进而求出的取值范围;
(3)延长,取,连接,可证出,则,,证明,得出,根据平行线的性质得出,证明,即可得出答案.
【详解】(1)解:,,
,
即;
故答案为:;
(2)解:如图,延长至点,使,连接,
是的中线,
,
,,,
,
,
在中,,
,即,
,
;
(3)证明:如图所示,延长,取,连接,
,,,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
平分.
【变式2-2】.【探究】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点E,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为__________.
A. B. C. D.
【应用】
(2)提示:解题时,条件若出现“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.如图2,是的中线,若,,求出的取值范围.
【拓展】
(3)根据以上经验,如图3,,,,连接、,E是的中点,证明:.
【答案】(1)B;(2);(3)见解析
【分析】(1)先利用三角形的中线的意义得出,再根据对顶角的性质得出,从而可证明;
(2)先证明,根据全等三角形的性质可得出,再利用三角形三边关系求解即可;
(3)先证明,从而可得,,再证明,从而可得,于是可得.
【详解】(1)解:因为是的中线,
所以,
延长至点E,
所以,
又,
所以,
故选:B;
(2)解:延长至点,使,连接,如图,
则,
在与中,
,
∴,
∴,
在中,,
即,
∴的取值范围为;
(3)证明:延长至,使,连接,如图:
∵是的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等的性质和综合(),倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题),确定第三边的取值范围,灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合)等知识点,解题关键是掌握上述知识点.
【题型3 旋转模型】
【典例3】. 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
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形.
(1)由判定,推出;
(2)过点C作垂直于的延长线于点H,交于点O,判定,推出,,由三角形内角和定理推出,推出.
【详解】(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3-1】.【基本模型】
如图,是正方形,,当在边上,在边上时,如图1,、与之间的数量关系为__________.
【模型运用】当点在的延长线上,在的延长线上时,如图2,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论:__________.
【拓展延伸】如图3,已知,,在线段上,在线段上,,请你直接写出、与之间的数量关系.
【答案】【基本模型】;【模型运用】:,证明见解析;【拓展延伸】:.
【分析】(1)结论:.将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,然后求出,利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,从而得解;
(2)结论:,证明方法同法(1);
(3)结论:.将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,根据旋转变换的性质可得和全等,根据全等三角形对应角相等可得,对应边相等可得,,对应角相等可得,再根据证明,并证明、、三点共线,然后利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,从而得解.
【详解】解:(1)结论:.
理由:如图1,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,,,
∴,即:三点共线,
,
∴,
∴,
,
在和中,
,
,
,
又,
.
故答案为:;
(2)结论:.
理由:如图2,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,
同法(1)可得:,
,
又,
.
故答案为:;
(3)结论:.
理由:如图3,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则,
,,,,
又,
,
,
又,
,
、、三点共线,
在和中,,
,
,
又,
.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,旋转的性质。本题蕴含半角模型,遇到半角经常要通过旋转构造全等三角形。
【变式3-2】.在中,,.将一个含45°角的直角三角尺按图所示放置,使直角三角尺的直角顶点D恰好落在边的中点处.将直角三角尺绕点D旋转,设交于点N,交于点M,示意图如图所示.
(1)【证明推断】求证:;小明给出的思路:若要证明,只需证明即可.请你根据小明的思路完成证明过程;
(2)【延伸发现】连接,,如图所示,求证:;
(3)【迁移应用】延长交于点P,交于点Q.在图中完成如上作图过程,猜想并证明和的位置关系.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),见解析
【分析】(1)在中,根据点D是的中点,得出,由,是直角三角尺,得出,从而得到,在和中,立即证明全等,由性质即可解答;
(2)根据,得出,,,从而得到,由于是含45°直角三角尺,推出,利用即可证明和全等,从而求解;
(3)猜想:,理由:根据和,得出,又根据,等量代换得到从而证明.
【详解】(1)证明:在中,∵,,
∴,
又∵点D是的中点,
∴,且,
∴,
又∵是直角三角尺,
∴,即,
∴
在和中
∴,
∴;
(2)证明:∵
∴,,
∴,且由于是含45°直角三角尺,
∴,
∴
即
在和中
∴,
∴;
(3)解:作图正确(如图所示)
猜想:,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴
又∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质、直角三角尺的特征、全等三角形的判定及性质,解题的关键是掌握三角形全等的判定及性质.
【题型4 垂线模型】
【典例4】.已知:中,,点为直线上一点,过点作直线于点,过点作直线于点.
(1)如图1,若,则 ;
(2)当点在直线上运动时,,,则 .
【答案】 5 16或4/4或16
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形“三垂直模型”.
(1)证明,则,可得;
(2)分三种情况讨论,证明,再根据线段和差求解即可.
【详解】解:(1)∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)当点线段延长线上时,
∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,;
当点线段上时,
∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,;
当点线段延长线上时,
∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,,
过点作平行线,再过点作平行线的垂线,垂足为,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故点线段延长线上不成立,舍,
综上:或,
故答案为:16或4.
【变式4-1】.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】
某兴趣小组在从汉代数学家赵爽的弦图(如图1,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2、图3),即“一线三等角”模型和“K字”模型.
【问题发现】(1)如图2,已知中,,,一直线过顶点C,过A,B分别作其垂线,垂足分别为E,F,求证:;
(2)如图3,若改变直线的位置,其余条件与(1)相同,请写出,,之间的数量关系,并说明理由;
【问题提出】
(3)在(2)的条件下,若,,求的面积.
【答案】(1)见解析;(2),见解析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的面积,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.
(1)根据垂直的定义和余角的性质得到,根据全等三角形的性质推出;
(2)根据余角的性质得到根据全等三角形的性质得到,,等量代换得到结论;
(3)由(2)得且,得到,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】(1)证明:,
,
又,,
,
,
,
在和中,
,
∴,
(2)解:,理由如下:
,,
,
又,
∴,
,,
,
即;
(3)解:由(2)得且,,
∴,
∴
,
∴,则,
∴.
【变式4-2】.如图,等腰和等腰如图放置,,,.
(1)如图1,连接,求证:;
(2)如图2,当点B,E,D在同一直线上时,连接,取的中点F,连接,求证:;
(3)如图3,连接,过点A作于点G,的延长线交于点H,若,,直接写出的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)6
【分析】(1)证明,即可证出结论;
(2)延长至点,使,连接,证明,进一步证明,得到,即可;
(3)过点作于点,过点作于点,分别证明,得到,利用的面积等于的面积加上的面积,计算即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:延长至点,使,连接,
由(1)知:,
∴,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∵
,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(3)过点作于点,过点作于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
同法可得:,
∴,
∵,,
∴,
∴
.
【点睛】本题考查全等三角形的综合应用,等腰三角形的判定,涉及手拉手模型,倍长中线法构造全等三角形,一线三直角全等模型,对学生的思维要求较高,难度较大,属于压轴题,掌握构造全等三角形的辅助线的作法,是解题的关键.
【题型5 其他模型】
【典例5】.(1)如图1,在中,,,直线经过点A,分别从点B,C向直线作垂线,垂足分别为D,E.求证:;
(2)如图2,在中,,直线经过点A,点D,E分别在直线上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明;
(3)如图3,,,点B的坐标为,点C的坐标为,直接写出点A的坐标______.
【答案】(1)证明见解析.
(2),证明见解析.
(3)
【分析】本题考查了一线三等角模型,结合已知条件运用等量代换找到相等的角是解题关键.
(1)利用同角的余角相等得出,再利用角角边证明全等即可.
(2)利用和可得,证明,得到,等量代换即可.
(3)过点A和点B向轴作垂线,借助一线三等角得到全等三角形,并利用边长相等求坐标即可.
【详解】解:(1),
,
,
,
,
,
,
,
.
(2),
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(3)过点A作轴点D,过点B作轴于点E,
由(1)可得:,
,
,
,
,
,
,
.
【变式5-1】.为等腰直角三角形,,点D在边上(不与点A、B重合),以为腰作等腰直角,.
(1)如图1,作,求证:;
(2)在图2中,连接交于M,若,,求的值.
(3)如图3,过点E作交的延长线于点H,过点D作,交于点G,连接,当点D在边上运动时,式子的值会发生变化吗?若不变,求出该值:若变化请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)2
(3)不变,1
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质,解题的关键是选择恰当的判定条件证明三角形全等,并添加适当辅助线构造全等三角形.
(1)根据等腰直角三角形的性质得到,再利用等角的余角相等得到,然后根据“”可证明;
(2)由得到,再利用等腰直角三角形得到,得到,,接着利用“”证明,得到即可求解;
(3)在上截取,先利用“”证明得到,,然后由,得到,进而求得,从而利用“”证明,得到,然后即可计算出的值.
【详解】(1)证明:为等腰直角三角形,.
,,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)解:为等腰直角三角形,
,
由(1)可知,,
,,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
;
(3)解:的值不会发生变化,且,
在上截取,如图,
在和中,
,
,
,,
为等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
.
【变式5-2】.在直角三角形中,,直线经过点.
(1)当时,
①如图1,分别过点,作直线于点,直线于点.求证:;
②如图2,过点作直线于点,点与点关于直线对称,连接交直线于点,连接.请写出线段,,三者之间的数量关系,并说明理由.
(2)如图3,当,时,点与点关于直线对称,连接,.点从点出发,以每秒的速度沿路径运动到终点;点以每秒的速度沿路径运动到终点.分别过点,作直线于点,直线于点.点,同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为秒.当与全等时,直接写出的值.
【答案】(1)①见解析;②,见解析
(2)或5或6.5
【分析】本题属于三角形综合题,考查的是全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
(1)①根据同角的余角相等得到,根据全等三角形的判定定理证明即可;
②由对称及可知,,,结合即可证明结论;
(2)分点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动四种情况计算即可.
【详解】(1)①证明:∵,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
在和中,,
∴;
②,理由如下:
证明:点与点关于直线对称,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:由题意得,
由(1)可得,,
∵对称,
∴,
∴,
∴当时,,
当点沿路径运动时,,
解得,,不合题意,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
综上所述,当或5或6.5时,.
【题型6 证一条线段等于两条线段和差】
【典例6】.已知中,,过点作直线,点为直线上任意一点.
(1)点为线段上的任意一点,点位于点的右边,连接交于点.如图1,若,,试探究与的位置关系,并证明你的结论;
(2)若,连接,过点作,并使,连接交射线于点,过点作于点,若,,
①如图2,点在点右边,求线段的长度;(用,表示)
②若点在点左边,在图3中画出图形并直接写出线段的长度.(用,表示)
【答案】(1),证明见解析
(2)①;②图见解析,.
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,平行线的性质,作出合适的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
(1)先证明,得出,再得出,即可得出结论;
(2)①当点在点右边,先证明,得到,,进而得到,然后可证,得到,即可得到结论;②先画出图像,点在点左边,先证明,得到,,进而得到,然后可证,得到,即可得到结论.
【详解】(1)解:,证明:
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)①∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②如图为所求作,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【变式6-1】.(1)阅读下题及证明过程,
如图1,是的边上一点,是上一点,,.求证:.
证明:在和中,
因为,,,
所以……第一步
所以……第二步
上面的证明过程是否正确?若正确,请写出每一步推理的依据;若不正确,请指出错在哪一步,并写出你认为正确的证明过程.
(2)如图2,与是锐角三角形,满足,,,那么这两个三角形全等吗?请说明理由.
【答案】(1)第一步错误,正确的证明过程见详解
(2)这两个三角形全等,理由见详解
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握其判定方法和性质是关键.
(1)根据等边对等角得到,,则,得到,运用边角边即可求证,由全等三角形的性质即可求解;
(2)过点作于点,过点作于点,证明,得,,证明,得,则,运用边角边即可求证.
【详解】解:(1)∵不能运用“边边角”证明两个三角形全等,
∴证明中第一步错误,
正确的证明过程如下,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
在中,
,
∴,
∴;
(2)全等,理由如下,
如图所示,过点作于点,过点作于点,
.
∴,
又,
∴,
∴,,
在中,,,
∴,
∴,
∴,即,
在中,
,
∴.
【变式6-2】.如图,的两条高与交于点O,,点F在射线上,且,动点P从点O出发,沿线段以每秒个单位长度的速度向终点B运动,同时动点Q从点A出发,沿射线以每秒个单位长度的速度运动,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动,设运动时间为秒,当与全等时,的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,一元一次方程的应用,熟练掌握以上知识是解题的关键.分情况讨论点在延长线上或点在之间时,,根据对应边相等,解一元一次方程求得值即可选出结果.
【详解】解:①当点在延长线上时:设秒时,、分别运动到如图位置,,
,,
当时,,
,
,,
解得;
②当点在之间时:设秒时,、分别运动到如图位置,,
,,
当时,,
,
,,
解得;
综上,或,
故选:D.
【题型7 全等三角形综合问题】
【典例7】.如图,已知且,那么添加下列一个条件后,仍无法判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定定理,关键是先由平行线性质得到一组角相等,再结合各选项条件判断是否符合全等判定定理.已知且,根据“两直线平行,同位角相等”可得,接下来分析各选项即可.
【详解】解:,
,
又,
对于选项A:添加,此时满足,,,属于,无法判定;
对于选项B:添加,
在和中,,
;
对于选项C:添加,
,
,
在和中,,
;
对于选项D:添加,
在和中,,
;
故选:A.
【变式7-1】.如图,已知点B在线段上,且,,添加下列一个条件后,仍不能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定.根据,以及选项添加的条件进行分析,即可作答.
【详解】解:A、∵,,添加,∴根据能判定,故该选项不符合题意;
B、∵,,添加,∴根据能判定,故该选项不符合题意;
C、∵,,添加,∴根据不能判定,故该选项符合题意;
D、∵,,添加,则,∴根据能判定,故该选项不符合题意;
故选:C.
【变式7-2】.如图,点E,F在上,,,增加下列一个条件:①;②;③;④,其中能判定的条件个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定,掌握全等三角形的判定方法(即、、、和)是解题的关键.注意:、不能判定两个三角形全等.
由题意易得,然后可根据全等三角形的判定定理进行排除选项.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴当添加时,则可根据“”判定;
当添加时,则有,即,所以根据“”判定;
当添加时,不能判定;
当添加时,则可根据“”判定;
综上符合条件的有①②④,共3个.
故选C.
模块五
过关检测
1.如图,平分,D、E、F分别是射线、射线、射线上的点,D、E、F与O点都不重合,连接、.若添加下列条件中的某一个,就能使.你认为要添加的那个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形全等的判定定理,由平分,得,由公共边,可知添加条件,即可根据得,可得答案.
【详解】解:∵平分,
∴,
又,
若添加条件,则根据可得,故选项D符合题意,
而添加条件不能得到,故选项A不符合题意,
添加条件不能得到,故选项B不符合题意,
添加条件不能得到,故选项C不符合题意,
故选:D.
2.如图,在与中,,,,与交于点,与交于点,与交于点,以下结论:①;②;③;④;⑤,其中一定正确的是( )
A.①②④ B.①③④ C.②④⑤ D.①④⑤
【答案】D
【分析】本题主要考查全等三角形的判定()与性质的综合运用,同时考查角的和差运算与等量代换、对顶角性质及三角形内角和定理的应用,先通过角的等量代换推出,用证得到边的等量关系;再依次用证多组三角形全等,逐一验证①②④⑤结论成立,根据已知条件排除③,结合选项确定最终答案为①④⑤.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴, 故①正确;
∵, 如解图,连接
根据题目已知条件,无法判断和全等,
则不一定等于,
∴不一定等于, 故②不一定正确;
∵题目条件并未体现和和之间的角度关系, 故③不一定正确;
又∵,
∴, 即,
在与中,
,
∴,
∴,故④⑤正确,
综上所述,一定正确的是①④⑤.
故选:D.
3.如图,已知,,增加一个条件 ,使.(不添加辅助线且仅用图中已有字母表示)
【答案】(或或)
【分析】本题考查全等三角形的判定定理,已知一组角相等和一组边相等,需补充一个条件使,可依据、、这三种全等判定定理来选取合适条件:
(1)若补充边相等的条件,结合已知的一组角和一组边,可通过判定全等;
(2)若补充角相等的条件,结合已知的两组角和一组边,可通过判定全等;
(3)若补充角相等的条件,结合已知的一组边和两组角,可通过判定全等.
【详解】解:若添加,在和中,,
;
若添加,在和中,,
;
若添加,在和中,,
.
故答案为:(或或).
4.如图,AC,BD相交于点O,连接AB,CD,如果,要使,还需添加的一个条件是 .
【答案】或或
【分析】本题考查添加条件使三角形全等,根据全等三角形的判定方法,进行作答即可.
【详解】解:∵,,
∴当时,;
当时,;
当时,;
故答案为:或或
5.如图,在中,已知,,点D为延长线上一点,过点A作且.连接交延长线于M.若(为常数),则 (用含的代数式表示).
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,解答关键是构造一线三垂直模型得到全等三角形.
由题意,设,则,过点作,交的延长线于点,证明得到,再证明,得到,再利用三角形面积公式表示化简即可.
【详解】解:由,设,则,
过点作,交的延长线于点,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
故答案为:.
6.如图,在中,,,,过点作.动点从点出发以的速度沿射线运动,动点在射线上,随着点的运动而运动,始终保持.若点的运动时间为秒,则当以,,为顶点的三角形与全等时, 秒.
【答案】5或9或14
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定和性质,学会分类是解题的关键.
分情况,当E在线段上,当E在射线上,证明这两个三角形全等,再结合对应边相等进行列式计算,即可求解.
【详解】①当E在线段上,时,,
,
,
,
点的运动时间为秒;
当E在线段上,时,,这时在点未动,因此运动时间为0秒,不符合题意;
②当E在射线上,时,,如图1所示,
,
,
,
点的运动时间为秒;
当E在射线上,时,,如图2所示,
,
点的运动时间为秒;
故答案为:5或9或14.
7.如图,于点,,射线于点,一动点从点出发,以2个单位长度/秒的速度沿射线运动,点为射线上一动点,随着点运动而运动,且始终保持.已知点经过时,与全等.
(1)当点在点左侧时,的值为 ;
(2)当点在点右侧时,的值为 .
【答案】 3 7
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是根据题意确定点的位置.
(1)根据题意画出图形,然后根据全等三角形的性质求解即可;
(2)根据题意画出图形,然后根据全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:当点在点左侧时,即点在线段上,时,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵点的运动速度为个单位/秒,
∴运动时间(秒);
故答案为:3;
(2)当点在延长线上,时,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵点的运动速度为个单位/秒,
∴运动时间(秒);
故答案为:.
8.综合与实践:
(1)方法感悟:
一个班的同学到野外上数学活动课,为测量池塘两端,的距离,设计了如下方案:
方案(Ⅰ)如图①,先在平地上取一个可直接到达,两点的点,连接,,并分别延长至点,至点,使,,最后测出的距离即为的长.
感悟解题方法,并完成下列填空:
解:如图①所示,在和中,,________________________(对顶角相等),,所以____________(填写判定理由),所以(全等三角形的对应边相等),即的距离即为的长;
(2)方法迁移:
方案(Ⅱ)如图②,先过点作的垂线,再在上取,两点,使,接着过点作的垂线,交的延长线于点,则测出的长即为的距离.请你说明理由;
(3)问题拓展:
方案(Ⅱ)中作,的目的是使__________________,若仅满足(不为),则方案(Ⅱ)的结论____________(填“成立”或“不成立”).
【答案】(1),,();
(2)见解析;
(3),成立.
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定定理和性质是解题的关键;
(1)根据题干思路完成过程;
(2)根据题干思路写出解答过程;
(3)说明方案Ⅱ中作垂直的目的以及一般情况下的结论即可.
【详解】(1)解:如图①所示,在和中,
,(对顶角相等),,
所以(填写判定理由),
所以(全等三角形的对应边相等),
即的距离即为的长;
(2)解:∵,,
.
在和中,
,
∴;
(3)解:方案(Ⅱ)中作,的目的是使;
若仅满足方案(Ⅱ)仍成立,
∵仍可根据其他条件来构造全等三角形确定AB的长度.
9.【问题发现】
(1)如图1,在四边形中,,,、分别是、上的点,且,试猜想图中与的数量关系.
小王同学解决此问题的方法是:延长到点,使.连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是 ;
【问题探究】
(2)如图2,在四边形中,,.、分别是、上的点,且,试探究、、之间的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,在四边形中,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,如图所示,仍然满足,请写出与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2),理由见解析;(3),理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定以及全等三角形的性质的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等进行推导变形.解题时注意:同角的补角相等.
(1)延长到点,使,连接,可判定,进而得出,,再判定,可得出,据此得出结论;
(2)延长到点,使,连接,先判定,进而得出,,再判定,可得出;
(3)在延长线上取一点,使得,连接,先判定,再判定,得出,最后根据,推导得到,即可得出结论.
【详解】解:(1);理由:
如图,延长到点,使,连接,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
,
.
,
,
故答案为:;
(2)如图2,延长到点,使,连接,
,,
,
又,
,
,,
,,
,
;
(3),理由如下,
证明:如图,在延长线上取一点,使得,连接,
,,
,
又,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
即,
10.已知,在四边形中,,,分别是直线,上的点.
(1)如图(),若,,,则线段之间的数量关系,下列三个关系式中:
,,
正确的是___________.(只填序号)
(2)如图(),若,点,点分别在线段,的延长线上,且满足,试探究线段之间的数量关系.
(3)如图(),若不变,点在线段的延长线上,点在线段的延长线上,若,试探究与的数量关系.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,同角的补角相等,周角定义,掌握知识点的应用及正确添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
()延长到点,使,连接,可判定,进而得出,,再判定,可得结论;
()对于图,在上截取,连接,先判定,进而得出,,再判定,可得结论;
()如图,在延长线上取一点,使得,连接,先判定,进而得出,,再判定,得出,又,所以,所以,即,即可得出结论.
【详解】(1)解:如图(),延长到点,使,连接,
在和中,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
故选:;
(2)解:,理由如下:
如图(),在上截取,连接,
,,
,
在和中,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
.
即;
(3)解:结论:,理由:
如图,在延长线上取一点,使得,连接,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
即,
.
11.【综合与探究】数学兴趣小组在学习全等三角形的过程中,对其中一个问题作如下探究:
(1)【问题背景】
如图1,中,是中线,则的取值范围是______;
(2)【变式思考】
如图2,中,是中线,分别以为腰在外作等腰和等腰,,连接.求证:;
(3)【探究延伸】
如图3,在四边形中,对角线相交于点E,,点F是的中点,,当时,求的长.
【答案】(1);
(2)见详解;
(3)12
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的三边关系,三角形的内角和定理等知识.
(1)根据可得,在中利用三角形的三边关系可求得,即可根据求解;
(2)延长至G,使,连接,先证明,得到,,再证明,即可得到;
(3)延长到G,使得,连接,延长到H,使得,连接,先证可得,,再证明,得到,,最后证明,得到进而即可求解.
【详解】(1)解:延长到点E.使,连接,
∵是的中线,
∴,又,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,解得,
故答案为:;
(2)证明:延长至G,使,连接,则
∵点是中线,
∴,
在和中
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中
,
∴,
∴.
(3)证明:如图,延长到G,使得,连接,延长到H,使得,连接,
∵点F是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
12.【问题探究】
(1)如图1,在四边形中,,,点在上,点在的延长线上,连接、,,点在上,且,连接,试说明;
【问题解决】
(2)如图2,四边形是某小区一块空地,经测量,,,小区物业现计划对这块空地及其周边进行重新规划,在、的延长线上分别取点、,沿、修建两条灌溉水渠,并在内种植某种常绿植物,根据规划要求,满足,请你求出与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析(2),理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定方法,添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)证明,得到,进而推出,角的和差关系求出,即可得证;
(2)在延长线上找一点,使得,连接,分别证明、,根据全等三角形的性质、周角为解答即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:.理由如下:
在延长线上找一点,使得,连接,
,
又,
,
在和中,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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4.4利用三角形全等测距离寒假预习讲义
(知识点+7大题型+过关检测)
模块一
题型先知导航
【题型1 添加条件使三角形全等】 1
【题型2 倍长中线模型】 4
【题型3 旋转模型】 5
【题型4 垂线模型】 6
【题型5 其他模型】 8
【题型6 证一条线段等于两条线段和差】 9
【题型7 全等三角形综合问题】 10
1.回顾并熟练掌握三角形全等的4种判定方法(SSS、SAS、ASA、AAS),能快速区分不同判定方法的适用条件,避免混淆易错点。
2.理解“利用三角形全等测距离”的核心原理:将无法直接测量的距离,转化为可直接测量的、与它相等的线段(借助全等三角形“对应边相等”的性质)。
3.能看懂课本中利用三角形全等测距离的典型实例(如池塘两端、不可到达的两点间距离),明确每一步操作对应的全等判定依据。
模块三
知识点梳理
(一)预习前提:回顾三角形全等的核心内容(必背)
1. 全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等、对应角相等(核心依据,测距离的关键)。
2. 全等三角形的4种判定方法(简写):SSS(三边对应相等)、SAS(两边及夹角对应相等)、ASA(两角及夹边对应相等)、AAS(两角及一角的对边对应相等)。
3. 易错提醒(寒假预习重点标记):① 判定全等必须强调“对应”,非对应边、非对应角相等不能判定全等;② SSA(两边及其中一边的对角)不能判定三角形全等,避免误用。
(二)核心内容:利用三角形全等测距离的原理与思路(重中之重)
1.核心原理:转化思想—— 当一个距离无法直接测量(如两点被障碍物隔开,无法直接用尺子测量)时,我们可以通过构造两个全等三角形,将这个无法直接测量的距离,转化为与它相等的、可直接测量的线段(因为全等三角形的对应边相等)。
2.当两点之间可以直接到达时,可以直接测量出两点之间的距离;当两点之间不能直接到达时,可以构造全等三角形,将不能到达的两点转化到能够到达的两点来进行测量.
3.通过构造全等三角形来进行测量有以下几种方法:
构造两边和它们的夹角对应相等的两个全等三角形;
构造两角和它们的夹边对应相等的两个全等三角形;
构造三边对应相等的两个全等三角形.
总结:利用三角形全等来设计测量方案:首先根据已有的条件和欲测量的问题进行分析,明确要运用哪种方法来构建全等三角形,即将要用到哪种全等的判定方法;然后,在测量方案中把说明两个三角形全等所需要的条件毫无遗漏地“测量到位”.
(三)课本典型实例(寒假预习必看,理解透彻)
(贴合北师大版课本,简化表述,易懂好记,可对照课本图形预习)
1. 实例:测量池塘两端A、B的距离(无法直接测量,被池塘隔开)
· 构造方法:在池塘外取一点C,连接AC并延长,使AC=CD;连接BC并延长,使BC=CE,连接DE。
· 全等判定:在△ACB和△DCE中,AC=CD,∠ACB=∠DCE(对顶角相等),BC=CE,∴ △ACB≌△DCE(SAS)。
· 得出距离:∵ △ACB≌△DCE,∴ AB=DE(对应边相等),测量出DE的长度,即为池塘两端A、B的距离。
(四)关键提醒与易错点(寒假预习重点标记,避免出错)
· 构造全等三角形的核心:确保构造的两个三角形满足全等的判定条件,对应边、对应角要准确,尤其是“夹角”“夹边”不能找错(如实例中利用对顶角相等作为夹角,是常用技巧)。
· 转化思想的关键:明确“要测的线段”和“构造的全等三角形中对应的可测线段”,二者必须是全等三角形的对应边,才能保证长度相等。
· 常见易错点:① 构造三角形时,延长线段不相等(如AO≠CO、BC≠EC),导致无法全等;② 证明全等时,遗漏判定依据(如不写对顶角相等);③ 混淆“要测的距离”对应的对应边,导致测量结果错误。
· 寒假预习小技巧:构造图形时,可结合草稿纸画图,用不同符号标记对应边、对应角,方便理解全等关系;记住“对顶角相等”“公共边相等”是构造全等时常用的隐藏条件。
模块四
题型汇总
【题型1 添加条件使三角形全等】
【典例1】.如图,已知,欲证,需补充的条件是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】.如图,已知,再添加一个条件使,以下条件不成立的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】.如图,点、在线段、上,,添加( )不能保证
A. B. C. D.
【题型2 倍长中线模型】
【典例2】.在中,,,则边上的中线的取值范围是 .
【变式2-1】.(1)问题提出:小明和小华在一次数学学习中遇到了以下问题:如图,是的中线,若,,求长和长的取值范围.他们利用所学知识很快计算出了长的取值范围为______;
(2)方法探究:但是他们怎么也算不出长的取值范围,经小组讨论后发现:延长至点.使,连接,如图.可证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到中,进而求出长的取值范围,请写出解答过程;
(3)方法应用:如图,在中,点在上,且,过点作,交于点,且.求证:平分.
【变式2-2】.【探究】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点E,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为__________.
A. B. C. D.
【应用】
(2)提示:解题时,条件若出现“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.如图2,是的中线,若,,求出的取值范围.
【拓展】
(3)根据以上经验,如图3,,,,连接、,E是的中点,证明:.
【题型3 旋转模型】
【典例3】. 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3-1】.【基本模型】
如图,是正方形,,当在边上,在边上时,如图1,、与之间的数量关系为__________.
【模型运用】当点在的延长线上,在的延长线上时,如图2,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论:__________.
【拓展延伸】如图3,已知,,在线段上,在线段上,,请你直接写出、与之间的数量关系.
【变式3-2】.在中,,.将一个含45°角的直角三角尺按图所示放置,使直角三角尺的直角顶点D恰好落在边的中点处.将直角三角尺绕点D旋转,设交于点N,交于点M,示意图如图所示.
(1)【证明推断】求证:;小明给出的思路:若要证明,只需证明即可.请你根据小明的思路完成证明过程;
(2)【延伸发现】连接,,如图所示,求证:;
(3)【迁移应用】延长交于点P,交于点Q.在图中完成如上作图过程,猜想并证明和的位置关系.
【题型4 垂线模型】
【典例4】.已知:中,,点为直线上一点,过点作直线于点,过点作直线于点.
(1)如图1,若,则 ;
(2)当点在直线上运动时,,,则 .
【变式4-1】.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】
某兴趣小组在从汉代数学家赵爽的弦图(如图1,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2、图3),即“一线三等角”模型和“K字”模型.
【问题发现】(1)如图2,已知中,,,一直线过顶点C,过A,B分别作其垂线,垂足分别为E,F,求证:;
(2)如图3,若改变直线的位置,其余条件与(1)相同,请写出,,之间的数量关系,并说明理由;
【问题提出】
(3)在(2)的条件下,若,,求的面积.
【变式4-2】.如图,等腰和等腰如图放置,,,.
(1)如图1,连接,求证:;
(2)如图2,当点B,E,D在同一直线上时,连接,取的中点F,连接,求证:;
(3)如图3,连接,过点A作于点G,的延长线交于点H,若,,直接写出的面积.
【题型5 其他模型】
【典例5】.(1)如图1,在中,,,直线经过点A,分别从点B,C向直线作垂线,垂足分别为D,E.求证:;
(2)如图2,在中,,直线经过点A,点D,E分别在直线上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明;
(3)如图3,,,点B的坐标为,点C的坐标为,直接写出点A的坐标______.
【变式5-1】.为等腰直角三角形,,点D在边上(不与点A、B重合),以为腰作等腰直角,.
(1)如图1,作,求证:;
(2)在图2中,连接交于M,若,,求的值.
(3)如图3,过点E作交的延长线于点H,过点D作,交于点G,连接,当点D在边上运动时,式子的值会发生变化吗?若不变,求出该值:若变化请说明理由.
【变式5-2】.在直角三角形中,,直线经过点.
(1)当时,
①如图1,分别过点,作直线于点,直线于点.求证:;
②如图2,过点作直线于点,点与点关于直线对称,连接交直线于点,连接.请写出线段,,三者之间的数量关系,并说明理由.
(2)如图3,当,时,点与点关于直线对称,连接,.点从点出发,以每秒的速度沿路径运动到终点;点以每秒的速度沿路径运动到终点.分别过点,作直线于点,直线于点.点,同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为秒.当与全等时,直接写出的值.
【题型6 证一条线段等于两条线段和差】
【典例6】.已知中,,过点作直线,点为直线上任意一点.
(1)点为线段上的任意一点,点位于点的右边,连接交于点.如图1,若,,试探究与的位置关系,并证明你的结论;
(2)若,连接,过点作,并使,连接交射线于点,过点作于点,若,,
①如图2,点在点右边,求线段的长度;(用,表示)
②若点在点左边,在图3中画出图形并直接写出线段的长度.(用,表示)
【变式6-1】.(1)阅读下题及证明过程,
如图1,是的边上一点,是上一点,,.求证:.
证明:在和中,
因为,,,
所以……第一步
所以……第二步
上面的证明过程是否正确?若正确,请写出每一步推理的依据;若不正确,请指出错在哪一步,并写出你认为正确的证明过程.
(2)如图2,与是锐角三角形,满足,,,那么这两个三角形全等吗?请说明理由.
【变式6-2】.如图,的两条高与交于点O,,点F在射线上,且,动点P从点O出发,沿线段以每秒个单位长度的速度向终点B运动,同时动点Q从点A出发,沿射线以每秒个单位长度的速度运动,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动,设运动时间为秒,当与全等时,的值为( )
A. B. C.或 D.或
【题型7 全等三角形综合问题】
【典例7】.如图,已知且,那么添加下列一个条件后,仍无法判定的是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】.如图,已知点B在线段上,且,,添加下列一个条件后,仍不能判定的是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】.如图,点E,F在上,,,增加下列一个条件:①;②;③;④,其中能判定的条件个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
模块五
过关检测
1.如图,平分,D、E、F分别是射线、射线、射线上的点,D、E、F与O点都不重合,连接、.若添加下列条件中的某一个,就能使.你认为要添加的那个条件是( )
A. B. C. D.
2.如图,在与中,,,,与交于点,与交于点,与交于点,以下结论:①;②;③;④;⑤,其中一定正确的是( )
A.①②④ B.①③④ C.②④⑤ D.①④⑤
3.如图,已知,,增加一个条件 ,使.(不添加辅助线且仅用图中已有字母表示)
4.如图,AC,BD相交于点O,连接AB,CD,如果,要使,还需添加的一个条件是 .
5.如图,在中,已知,,点D为延长线上一点,过点A作且.连接交延长线于M.若(为常数),则 (用含的代数式表示).
6.如图,在中,,,,过点作.动点从点出发以的速度沿射线运动,动点在射线上,随着点的运动而运动,始终保持.若点的运动时间为秒,则当以,,为顶点的三角形与全等时, 秒.
7.如图,于点,,射线于点,一动点从点出发,以2个单位长度/秒的速度沿射线运动,点为射线上一动点,随着点运动而运动,且始终保持.已知点经过时,与全等.
(1)当点在点左侧时,的值为 ;
(2)当点在点右侧时,的值为 .
8.综合与实践:
(1)方法感悟:
一个班的同学到野外上数学活动课,为测量池塘两端,的距离,设计了如下方案:
方案(Ⅰ)如图①,先在平地上取一个可直接到达,两点的点,连接,,并分别延长至点,至点,使,,最后测出的距离即为的长.
感悟解题方法,并完成下列填空:
解:如图①所示,在和中,,________________________(对顶角相等),,所以____________(填写判定理由),所以(全等三角形的对应边相等),即的距离即为的长;
(2)方法迁移:
方案(Ⅱ)如图②,先过点作的垂线,再在上取,两点,使,接着过点作的垂线,交的延长线于点,则测出的长即为的距离.请你说明理由;
(3)问题拓展:
方案(Ⅱ)中作,的目的是使__________________,若仅满足(不为),则方案(Ⅱ)的结论____________(填“成立”或“不成立”).
9.【问题发现】
(1)如图1,在四边形中,,,、分别是、上的点,且,试猜想图中与的数量关系.
小王同学解决此问题的方法是:延长到点,使.连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是 ;
【问题探究】
(2)如图2,在四边形中,,.、分别是、上的点,且,试探究、、之间的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,在四边形中,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,如图所示,仍然满足,请写出与的数量关系,并说明理由.
10.已知,在四边形中,,,分别是直线,上的点.
(1)如图(),若,,,则线段之间的数量关系,下列三个关系式中:
,,
正确的是___________.(只填序号)
(2)如图(),若,点,点分别在线段,的延长线上,且满足,试探究线段之间的数量关系.
(3)如图(),若不变,点在线段的延长线上,点在线段的延长线上,若,试探究与的数量关系.
11.【综合与探究】数学兴趣小组在学习全等三角形的过程中,对其中一个问题作如下探究:
(1)【问题背景】
如图1,中,是中线,则的取值范围是______;
(2)【变式思考】
如图2,中,是中线,分别以为腰在外作等腰和等腰,,连接.求证:;
(3)【探究延伸】
如图3,在四边形中,对角线相交于点E,,点F是的中点,,当时,求的长.
12.【问题探究】
(1)如图1,在四边形中,,,点在上,点在的延长线上,连接、,,点在上,且,连接,试说明;
【问题解决】
(2)如图2,四边形是某小区一块空地,经测量,,,小区物业现计划对这块空地及其周边进行重新规划,在、的延长线上分别取点、,沿、修建两条灌溉水渠,并在内种植某种常绿植物,根据规划要求,满足,请你求出与之间的数量关系,并说明理由.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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