内容正文:
专题19 三角形及全等三角形
三角形及全等三角形是初中几何的核心基础,是后续学习四边形、圆、相似三角形等知识的关键铺垫,也是中考数学的必考专题。该专题在中考中覆盖选择、填空、解答三种题型,占分比重约10%-12%,核心考查学生对三角形基本性质的掌握、全等三角形的判定与性质应用,以及几何推理、逻辑证明和建模能力。
核心考点
①三角形的三边关系(构成三角形的条件、线段不等关系);
②三角形的高、中线、角平分线的性质;
③三角形的内角和与外角性质(内角和定理、外角与内角的关系);
④全等三角形的判定(SSS、SAS、ASA、AAS、HL);
⑤全等三角形的性质(对应边相等、对应角相等);
⑥角平分线的性质与判定;
⑦线段垂直平分线的性质与判定;
八全等三角形的实际应用与综合探究。
考情分析
①基础题型:侧重三角形基本性质(三边关系、内角和、三线性质)、全等三角形的判定与性质基础应用,难度较低;
②进阶层题型:侧重全等三角形与角平分线、线段垂直平分线的结合,角度与线段长度的计算,难度中等;
③拔高层题型:侧重全等三角形的综合应用(动态几何、多结论证明、实际情境建模),难度较高。
(一)核心概念与性质
1.三角形的基本性质
三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边(若三边为、、,则);
内角和与外角:
内角和为;
外角性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,且外角大于任意一个不相邻的内角;
三线性质:
高:从三角形一个顶点向对边作垂线,顶点与垂足间的线段,三角形有3条高,交于一点(垂心);
中线:连接三角形顶点与对边中点的线段,三角形有3条中线,交于一点(重心),重心分中线比为;
角平分线:平分三角形一个内角的线段,三角形有3条角平分线,交于一点(内心),内心到三边距离相等。
2.全等三角形的判定与性质
判定定理:
SSS(边边边):三边对应相等的两个三角形全等;
SAS(边角边):两边及其夹角对应相等的两个三角形全等;
ASA(角边角):两角及其夹边对应相等的两个三角形全等;
AAS(角角边):两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等;
HL(斜边直角边):直角三角形中,斜边和一条直角边对应相等的两个三角形全等;
性质:全等三角形的对应边相等、对应角相等、对应高相等、对应中线相等、对应角平分线相等。
3.角平分线与线段垂直平分线
角平分线:
性质:角平分线上的点到角两边的距离相等;
判定:到角两边距离相等的点在角的平分线上;
线段垂直平分线:
性质:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等;
判定:到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上。
(二)二级结论(解题提速技巧)
1.三角形三边关系推论:
若三角形两边长为、(),则第三边的取值范围可快速表示为,常用于求整数解或最值;
等腰三角形中,腰长大于底边长的一半(避免三边无法构成三角形)。
2.全等三角形解题捷径:
公共边、公共角、对顶角是全等的隐含条件,优先标注使用;
遇角平分线可作垂线(利用角平分线性质),遇中线可延长中线至等长(构造SAS全等);
多次全等问题中,先证基础全等,再用其对应边/角证明后续全等。
3.角度计算技巧:
三角形内角和与外角结合:,可快速转化角度关系;
等腰三角形顶角与底角:顶角,底角,可直接代入计算。
4.实际应用结论:
测量不可直接到达的距离(如池塘两端、花瓶内壁),常用“全等三角形”转化,通过构造全等将未知线段转化为可测量线段。
考点1:三角形的三边关系
例题1((2025·江苏连云港·中考真题)下列长度(单位:)的3根小木棒能搭成三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,5,8 D.4,5,10
【答案】B
【解析】根据三角形三边关系“任意两边之和大于第三边”逐一验证:
选项A:,两边之和等于第三边,无法构成三角形,错误;
选项B:,,,满足三边关系,能构成三角形,正确;
选项C:,两边之和等于第三边,无法构成三角形,错误;
选项D:,两边之和小于第三边,无法构成三角形,错误;
故选B。
变式题1(2025·河北·中考真题)平行四边形的一组邻边长分别为,,一条对角线长为.若为整数,则的值可以为 .(写出一个即可)
【答案】2(答案不唯一,2、3、4、5、6均可)
【解析】利用平行四边形性质与三角形三边关系求解:
平行四边形对边相等,对角线将其分成两个三角形,三角形的两边为3和4,第三边为对角线;
根据三边关系:,即;
因为整数,故可取值为2、3、4、5、6,任选其一即可。
变式题2(2025·湖南·中考真题改编)已知,,,是的三条边长,记,其中为整数,若,,,请求出t的取值范围。
【答案】
【解析】结合三边关系求的范围,进而推导的范围:
由得,因,故;
已知,代入三边关系:
当时:,解得;
当时:,解得;
综上,,则;
因随增大而增大,当时,当时,故。
考点2:三角形的内角与外角
例题2(2025·山东威海·中考真题)如图,直线,,.若.则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】结合平行线性质与三角形外角性质求解:
先求:因,,且(平角定义),故;
由,根据“两直线平行,同位角相等”,得;
是的外角,根据外角性质,代入,得;
故选A。
变式题1(2025·辽宁·中考真题)如图,点在的边上,,垂足为,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】利用平行线性质与三角形外角性质推导:
由,根据“两直线平行,同位角相等”,得;
因,故;
是的外角,根据外角性质;
故选C。
变式题2(2025·山东烟台·中考真题)如图是一款儿童小推车的示意图,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】结合平行线性质与三角形外角定理求解:
由,根据“两直线平行,同位角相等”,得;
观察图形,是含和的三角形的外角,根据外角定理;
代入数据得;
故选A。
考点3:全等三角形的判定与性质
例题3(2025·四川南充·中考真题)如图,在五边形中,.
(1)求证:.
(2)求证:.
【解析】(1) 利用SAS判定全等:
由,两边同时减去,得;
在△与△中:
根据SAS判定定理,。
(2) 利用全等性质与等腰三角形性质推导:
由(1)知,根据全等性质得;
因,根据“等边对等角”,得;
等式两边分别相加:,即。
变式题1(2025·陕西·中考真题)如图,点是的边延长线上一点,,,.求证:.
【解析】利用SAS证明全等:
由,根据“两直线平行,同位角相等”,得;
在与中:
根据SAS判定定理,;
根据全等性质,对应边相等,故。
变式题2(2025·四川自贡·中考真题)如图,,.求证:.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
考点4:角平分线的性质与判定
例题4((2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是 .
【答案】
【解析】如图,作于点,
∵平分,
作点关于的对称点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值是,
故答案为:.
变式题1(2025·重庆·中考真题)学习了角平分线和尺规作图后,小红进行了拓展性研究,她发现了角平分线的另一种作法,并与她的同伴进行交流.现在你作为她的同伴,请根据她的想法与思路,完成以下作图和填空:
第一步:构造角平分线.
小红在的边上任取一点E,并过点E作了的垂线(如图).请你利用尺规作图,在边上截取,过点F作的垂线与小红所作的垂线交于点P,作射线即为的平分线(不写作法,保留作图痕迹).
第二步:利用三角形全等证明她的猜想.
证明:,,
.
在和中,
,
.
③ .
平分.
【答案】第一步:作图见解析;第二步:①;②;③
【分析】本题考查了作图-复杂作图,全等三角形的判定和性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
第一步:根据题意作出图形即可;
第二步:利用证明,得出即可解答.
【解析】第一步:作图如下:
;
第二步:证明:,,
.
在和中,
,
.
,
平分.
考点5:线段垂直平分线的性质与判定
例题5(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,的垂直平分线分别交、于点D、E,的垂直平分线分别交、于点F、G,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】利用线段垂直平分线的性质转化边长:
因是的垂直平分线,根据性质“线段垂直平分线上的点到线段两端点距离相等”,得;
同理,是的垂直平分线,得;
的周长为,代入转化后的边长:;
已知,故的周长为7,故选C。
变式题1(2025·四川达州·中考真题)如图,在中,,线段的垂直平分线交于点E,交于点D,则的周长为( )
A.21 B.14 C.13 D.9
【答案】C
【解析】利用垂直平分线性质转化周长:
因是的垂直平分线,故(线段垂直平分线性质);
的周长为,代入,得;
已知,,故周长为,故选C。
考点6:全等三角形的实际应用
例题6(2025·山东东营·中考真题)如图,小丽在公园里荡秋千,在起始位置处摆绳与地面垂直,摆绳长,向前荡起到最高点处时距地面高度,摆动水平距离为,然后向后摆到最高点处.若前后摆动过程中绳始终拉直,且与成角,则小丽在处时距离地面的高度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图,过点作于点,摆绳与地面的垂点为,
由题意可知,,,,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
即小丽在处时距离地面的高度是,
故选:A.
变式题1(2025·山西·中考真题)如图,小谊将两根长度不等的木条的中点连在一起,记中点为,即.测得两点之间的距离后,利用全等三角形的性质,可得花瓶内壁上两点之间的距离.图中与全等的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定,由即可判定求解,掌握全等三角形的 判定方法是解题的关键.
【详解】在与,
∵,
∴,
∴与全等的依据是,
故选:.
1.用一根小木棒与两根长度分别为、的小木棒组成三角形,则这根小木棒的长度可以是
A. B. C. D.
【答案】
【考点】三角形三边关系
【解析】设第三根木棒长为 ,由三角形三边关系定理得,
所以的取值范围是,
观察选项,只有选项符合题意.
故选.
2.如图,在中,,,,则的度数为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】平行线的性质;三角形内角和定理
【解析】,,
,
,
,
故选.
3.如图,一把直尺、两个含的三角尺拼接在一起,则的度数为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】三角形的外角性质
【解析】由题知,
,
又,
.
故选.
4.如图,小张想估测被池塘隔开的,两处景观之间的距离,他先在外取一点,然后步测出,的中点,,并步测出的长约为,由此估测,之间的距离约为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】三角形中位线定理
【解析】、分别是、的中点,
是的中位线.
根据三角形的中位线定理,得:.
故选.
5.如图,在中,点,分别是,的中点,若,,则的度数为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】三角形中位线定理
【解析】点,分别是,的中点,
是的中位线,
,
,
,
故选.
6.如图,在平面直角坐标系中,四边形各顶点的坐标分别是,,,,则四边形的面积为
A.14 B.11 C.10 D.9
【答案】
【考点】三角形的面积;坐标与图形性质
【解析】过点作轴于,作轴于,如图,
四边形的面积
,
故选.
7.如图,内部有一点,且、、的面积分别为5、4、3.若的重心为,则下列叙述何者正确?
A.与的面积相同,且与平行
B.与的面积相同,且与不平行
C.与的面积相同,且与平行
D.与的面积相同,且与不平行
【答案】
【考点】勾股定理的逆定理;三角形的重心;三角形的面积
【解析】内部有一点,且、、的面积分别为5、4、3,
,
的重心为,
,
,
点、到的距离相等,且位于的同侧,
,故结论正确;结论、、错误;
故选.
8.如图,在正方形中,点,分别为对角线,的三等分点,连接并延长交于点,连接,.若,则用含的代数式表示为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质;三角形的外角性质;正方形的性质;相似三角形的判定与性质
【解析】设与的交点为,
正方形中,点,分别为对角线,的三等分点,
,,,
,
,,
,
,
点,分别为对角线,的三等分点,
,
正方形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
故选.
9.四边形中,、两点在上,点在上,各点位置如图所示.连接、后,根据图中标示的角与角度,判断下列关系何者正确?
A. B. C. D.
【答案】
【考点】三角形内角和定理;三角形的外角性质;多边形内角与外角
【解析】,,
,
故、选项错误,
,
,
,
,
,
,
,
故选.
10.如图,在中,,,,点在直线上,点,在直线上,,动点从点出发沿直线以的速度向右运动,设运动时间为 .
下列结论:
①当时,四边形的周长是;
②当时,点到直线的距离等于;
③在点运动过程中,的面积随着的增大而增大;
④若点,分别是线段,的中点,在点运动过程中,线段的长度不变.
其中正确的是
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】
【考点】三角形中位线定理;三角形的面积
【解析】①当时,
,
则.
又因为,,
所以四边形是矩形,
所以,
所以四边形的周长为:.
故①正确.
因为“平行线间的距离处处相等”, ,,
所以直线与直线之间的距离是,
所以当时,点到直线的距离仍然是.
故②错误.
由上述过程可知,
点到的距离为定值,
即的边上的高为,
又因为,
所以的面积为定值.
故③错误.
因为点,分别是线段,的中点,
所以是的中位线,
所以,
即线段的长度不变.
故④正确.
故选.
11.如图,已知,,,则的度数为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】三角形内角和定理;全等三角形的性质
【解析】,
,
,
.
故选.
12.如图,在中,,,为边的中点,点,分别在边,上,,则四边形的面积为
A.18 B. C.9 D.
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形
【解析】如图,连接,
,,为边的中点,
,,,
在和中,
,
,
,
四边形的面积,
故选.
13.在凸五边形中,,,是的中点.下列条件中,不能推出与一定垂直的是
A. B. C. D.
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】选项:连接、,
,,,
,
,
是的中点,
,所以选项不合题意;
选项:连接、,
,,,
,
,,
,
,
,即,
,所以选项不合题意;
选项:思路与选项大致相同,先证,再证,
,即,
,所以选项不合题意;
选项 的条件无法证出全等,故证不出,所以选项符合题意.
故答案选:.
14.如图1,与△满足,,,,我们称这样的两个三角形为“伪全等三角形”如图2,在中,,点,在线段上,且,则图中共有“伪全等三角形”
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【答案】
【考点】全等三角形的性质;全等三角形的判定;等腰三角形的性质
【解析】,
.
在和中,
,
,
.
,,,,
和是一对“伪全等三角形”.
同理可得,
和是一对“伪全等三角形”.
和是一对“伪全等三角形”.
和是一对“伪全等三角形”.
所以图中的“伪全等三角形”共有4对.
故选.
15.如图,正方形由四个全等的直角三角形,,,和中间一个小正方形组成,连接.若,,则
A.5 B. C. D.4
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质;勾股定理;正方形的性质
【解析】,
,,
,
四边形形是正方形,
,
,
故选.
16.如图,在中,,,以为边作,,点与点在的两侧,则的最大值为
A. B. C.5 D.8
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质;三角形三边关系;等腰直角三角形
【解析】如图,将绕点顺时针旋转,得到,连接,,
,,
,
,
,
又,,
,
,
在中,,
当,,三点共线时,有最大值,
的最大值,
故选.
17.如图,在正方形的边上有一点,连接,把绕点逆时针旋转,得到,连接并延长与的延长线交于点.则的值为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质;正方形的性质;旋转的性质
【解析】过点作交延长线于点,
四边形是正方形,
,,
绕点逆时针旋转,得到,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
设,正方形边长为,
则,,,
,
,
故选.
18.如图,是等腰直角三角形,,,点,分别在,边上运动,连结,交于点,且始终满足,则下列结论:①;②;③面积的最大值是;④的最小值是.其中正确的是
A.①③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】
【考点】三角形三边关系;全等三角形的判定与性质;勾股定理;等腰直角三角形
【解析】①是等腰直角三角形,,,
,,
由勾股定理得:,
,
,
,
,
又,
,
,
故结论①正确;
②,
,
,
,
故结论②正确;
③以为斜边在外侧构造等腰,作的外接圆,过点作于,的延长线交于,连接,,过点作交的延长线于,连接交于,如图所示:
,
,
,
点在上运动,
,
当点与点重合时,的面积为最大,最大值为的面积,
根据等腰直角三角形的性质得:,,
,
在中,由勾股定理得:,
,
,
,
故结论③正确;
④点在上运动,
当点与点重合时,为最小,最小值为线段的长,
,,,
四边形为矩形,
,,
,
在中,由勾股定理得:,
,
即的最小值是,
故结论④正确,
综上所述:正确的结论是①②③④.
故选.
19.如图是跷跷板示意图,支柱经过的中点,与地面垂直于点,,当跷跷板的一端着地时,另一端离地面的高度为 80 .
【答案】80.
【考点】三角形中位线定理
【解析】是的中点,垂直于地面,垂直于地面,
是△的中位线,
,
另一端离地面的高度为,
故答案为:80.
20.如图,在中,,点在线段上,且,若,,则的面积是 .
【答案】.
【考点】三角形的面积
【解析】过作,交延长线于点,
,
,
,,
,
,
,,
,
,,
是等腰直角三角形,即,
,
在中,,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
21.如图,中,,,是边上的高,是的平分线,则的度数是 .
【答案】.
【考点】角平分线的定义;三角形内角和定理
【解析】是边上的高,
,
,,
,,
,
是的平分线,
,
,
故答案为:.
22.如图,已知,是等腰直角三角形,,顶点,分别在,上,当时, 65 .
【答案】65.
【考点】三角形内角和定理;平行线的性质;等腰直角三角形
【解析】如图,
,
,
是等腰直角三角形,
,
.
故答案为:65.
23.如图,,分别是△边,的中点,连接,.若,,则的长为 4 .
【答案】4.
【考点】三角形中位线定理
【解析】,分别是△边,的中点,
,,
,
,
,
,
故答案为:4.
24.在中,,,,,,分别是,,的中点,则的周长为 9 .
【答案】9.
【考点】三角形中位线定理
【解析】,,,,,分别是,,的中点,
,
的周长,
故答案为:9.
25.如图,在中,点,分别是,的中点,连接.若,则的长为 24 .
【答案】24.
【考点】三角形中位线定理
【解析】点,分别是,的中点,
是的中位线,
,
故答案为:24.
26.如图,在中,,,是高,以点为圆心,长为半径画弧,交于点,再分别以、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点,作射线,则 10 .
【答案】10.
【考点】三角形的角平分线、中线和高;三角形内角和定理
【解析】在中,,,
,
由作图知,平分,
,
,
,
,
,
,
故答案为:10.
27.如图,在中,,分别是内角,外角的三等分线,且,,在中,,分别是内角,外角的三等分线,且,,,以此规律作下去,若,则 度.
【答案】.
【考点】规律型:图形的变化类;三角形内角和定理;三角形的外角性质
【解析】由题意,,
设,,则,,
由三角形的外角的性质得:,,,
同理可求:, ,,
即,
故答案为:.
28.如图,,若,,则的度数为 .
【答案】.
【考点】全等三角形的性质
【解析】,
,
,
,
故答案为:.
29.如图,中,是上一点,,、、三点共线,请添加一个条件 ,使得.(只添一种情况即可)
【答案】或(答案不唯一).
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】,
,,
添加条件,可以使得,
添加条件,可以使得,
故答案为:或(答案不唯一).
30.如图,在中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点在第一象限(不与点重合),且与全等,点的坐标是 .
【答案】.
【考点】坐标与图形性质;全等三角形的性质
【解析】点在第一象限(不与点重合),且 与 全等,
,
,,如图所示:
由图可知:;
故答案为:.
31.如图,由三个全等的三角形,,与中间的小等边三角形拼成一个大等边三角形.连接并延长交于点.若.则(1)的度数是 ;(2)的长是 .
【答案】(1),
(2).
【考点】等边三角形的判定与性质;全等三角形的性质
【解析】(已知),
,,
,
,
为等边三角形,
,,
,
,,
如图,过点作的延长线于点,
,
,
,
,,
,
,
.
32.如图,在菱形中,对角线,相交于点,.线段与关于过点的直线对称,点的对应点在线段上,交于点,则△与四边形的面积比为 .
【答案】.
【考点】轴对称的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的性质
【解析】如图连接、,
关于过的直线对称,
在延长线上,
,
设,,
在菱形中,,,
与关于过的直线对称,
,,,
,
,
△,
,
,,
△,
,
,
.
故答案为:.
33.在等边三边上分别取点、、,使得,连结三点得到,易得,设,则.
如图①当时,;
如图②当时,;
如图③当时,;
直接写出,当时, .
【答案】.
【考点】等边三角形的性质;全等三角形的判定与性质
【解析】如图①当时,;
如图②当时,;
如图③当时,;
当时,;
故当时,.
34.已知:.
(1)尺规作图:画出的重心.(保留作图痕迹,不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,连接,.已知的面积等于,则的面积是 15 .
【考点】作图—复杂作图;三角形的面积;三角形的重心
【解析】(1)分别作出边和边的垂直平分线,与和边分别交于点和点,
连接和,
如图所示,点即为所求作的点.
(2)点是的重心,
,
的面积等于,
的面积等于,
的面积等于.
又是的中线,
的面积等于.
故答案为:15.
35.如图,已知,点,在线段上,且.
请从①;②;③中.选择一个合适的选项作为已知条件,使得△△.
你添加的条件是: ①(答案不唯一) (只填写一个序号).
添加条件后,请证明.
【考点】全等三角形的判定
【解析】当选择①时,△△,证明如下:
在△和△中,
,
△△,
,
;
当选择②时,△△,证明如下:
在△和△中,
,
△△;
,
;
当选择③时,不能判定△△,
故答案为:①(答案不唯一).
36.如图,在和中,,,.求证:.
【考点】全等三角形的判定
【解析】证明:,
,即,
在与中,
,
.
37.如图,是的平分线,,求证:.
【答案】见解答过程.
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】证明:是的平分线,
,
在和中,
,
,
.
38.如图,在中,点是的中点,连接并延长,交的延长线于点.求证:.
【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质
【解析】证明:点是的中点,
,
四边形是平行四边形,
,
,
又,
,
.
39.如图,点、分别是等边三角形边、上的点,且,与交于点.求证:.
【考点】等边三角形的性质;全等三角形的判定与性质
【解析】证明:为等边三角形,
,,
在和中,
,
,
.
40.如图,点、、、在同一条直线上,,,.
(1)求证:△△;
(2)若,,求的度数.
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】(1)证明:,
,
即,
在△和△中,
,
△△;
(2)解:,,
由(1)可知:△△,
,
.
41.如图,在中,点为边的中点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:.
(2)若,求证:.
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】(1)证明:点为的中点,
,
,
,,
在和中,
,
;
(2)证明:点为的中点,,
直线为线段的垂直平分线,
,
由(1)可知:,
,
.
42.如图,、、、是直线上的四点,、相交于点,,,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)连接,则与的位置关系是 .
【考点】全等三角形的判定与性质;等腰三角形的判定与性质
【解析】(1)证明:在和中,
,
,
,
即,
,
为等腰三角形;
(2)与的位置关系是:,理由如下:
连接,过作直线于,过作直线于,如图所示:
则,,
,
,
在和中,
,
,
,
四边形为平行四边形,
.
43.如图,,.
(1)求证:;
(2)若,则 20 .
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】(1)证明:在和中,
,
;
(2)解:,,
,
由(1)知,
,
故答案为:20.
44.如图,点在线段上,,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【考点】全等三角形的判定与性质
【解析】(1)证明:在和中,
,
.
(2)解:由(1)得,
,,
,
,
,
的度数是.
45.综合与实践
如图1,在中,是的平分线,的延长线交外角的平分线于点.
【发现结论】
结论 ;
结论2:当图1中时,如图2所示,延长交于点,过点作的垂线交于点,交的延长线于点.则与的数量关系是 .
【应用结论】
(1)求证:;
(2)在图2中连接,,延长交于点,补全图形,求证:.
【考点】三角形综合题
【解析】【发现结论】解:结论是的平分线,
,
是的平分线,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
结论2:由结论1知,,
,
,
,
,
,
,,
,
;
故答案为:;
【应用结论】证明:(1)在中,,
在中,,
,
在和中,
,
;
;
(2)证明:补全图形如图所示,
在中,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
,
又,
.
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专题19 三角形及全等三角形
三角形及全等三角形是初中几何的核心基础,是后续学习四边形、圆、相似三角形等知识的关键铺垫,也是中考数学的必考专题。该专题在中考中覆盖选择、填空、解答三种题型,占分比重约10%-12%,核心考查学生对三角形基本性质的掌握、全等三角形的判定与性质应用,以及几何推理、逻辑证明和建模能力。
核心考点
①三角形的三边关系(构成三角形的条件、线段不等关系);
②三角形的高、中线、角平分线的性质;
③三角形的内角和与外角性质(内角和定理、外角与内角的关系);
④全等三角形的判定(SSS、SAS、ASA、AAS、HL);
⑤全等三角形的性质(对应边相等、对应角相等);
⑥角平分线的性质与判定;
⑦线段垂直平分线的性质与判定;
八全等三角形的实际应用与综合探究。
考情分析
①基础题型:侧重三角形基本性质(三边关系、内角和、三线性质)、全等三角形的判定与性质基础应用,难度较低;
②进阶层题型:侧重全等三角形与角平分线、线段垂直平分线的结合,角度与线段长度的计算,难度中等;
③拔高层题型:侧重全等三角形的综合应用(动态几何、多结论证明、实际情境建模),难度较高。
(一)核心概念与性质
1.三角形的基本性质
三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边(若三边为、、,则);
内角和与外角:
内角和为;
外角性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,且外角大于任意一个不相邻的内角;
三线性质:
高:从三角形一个顶点向对边作垂线,顶点与垂足间的线段,三角形有3条高,交于一点(垂心);
中线:连接三角形顶点与对边中点的线段,三角形有3条中线,交于一点(重心),重心分中线比为;
角平分线:平分三角形一个内角的线段,三角形有3条角平分线,交于一点(内心),内心到三边距离相等。
2.全等三角形的判定与性质
判定定理:
SSS(边边边):三边对应相等的两个三角形全等;
SAS(边角边):两边及其夹角对应相等的两个三角形全等;
ASA(角边角):两角及其夹边对应相等的两个三角形全等;
AAS(角角边):两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等;
HL(斜边直角边):直角三角形中,斜边和一条直角边对应相等的两个三角形全等;
性质:全等三角形的对应边相等、对应角相等、对应高相等、对应中线相等、对应角平分线相等。
3.角平分线与线段垂直平分线
角平分线:
性质:角平分线上的点到角两边的距离相等;
判定:到角两边距离相等的点在角的平分线上;
线段垂直平分线:
性质:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等;
判定:到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上。
(二)二级结论(解题提速技巧)
1.三角形三边关系推论:
若三角形两边长为、(),则第三边的取值范围可快速表示为,常用于求整数解或最值;
等腰三角形中,腰长大于底边长的一半(避免三边无法构成三角形)。
2.全等三角形解题捷径:
公共边、公共角、对顶角是全等的隐含条件,优先标注使用;
遇角平分线可作垂线(利用角平分线性质),遇中线可延长中线至等长(构造SAS全等);
多次全等问题中,先证基础全等,再用其对应边/角证明后续全等。
3.角度计算技巧:
三角形内角和与外角结合:,可快速转化角度关系;
等腰三角形顶角与底角:顶角,底角,可直接代入计算。
4.实际应用结论:
测量不可直接到达的距离(如池塘两端、花瓶内壁),常用“全等三角形”转化,通过构造全等将未知线段转化为可测量线段。
考点1:三角形的三边关系
例题1((2025·江苏连云港·中考真题)下列长度(单位:)的3根小木棒能搭成三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,5,8 D.4,5,10
变式题1(2025·河北·中考真题)平行四边形的一组邻边长分别为,,一条对角线长为.若为整数,则的值可以为 .(写出一个即可)
变式题2(2025·湖南·中考真题改编)已知,,,是的三条边长,记,其中为整数,若,,,请求出t的取值范围。
考点2:三角形的内角与外角
例题2(2025·山东威海·中考真题)如图,直线,,.若.则等于( )
A. B. C. D.
变式题1(2025·辽宁·中考真题)如图,点在的边上,,垂足为,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
变式题2(2025·山东烟台·中考真题)如图是一款儿童小推车的示意图,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
考点3:全等三角形的判定与性质
例题3(2025·四川南充·中考真题)如图,在五边形中,.
(1)求证:.
(2)求证:.
变式题1(2025·陕西·中考真题)如图,点是的边延长线上一点,,,.求证:.
变式题2(2025·四川自贡·中考真题)如图,,.求证:.
考点4:角平分线的性质与判定
例题4((2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是 .
变式题1(2025·重庆·中考真题)学习了角平分线和尺规作图后,小红进行了拓展性研究,她发现了角平分线的另一种作法,并与她的同伴进行交流.现在你作为她的同伴,请根据她的想法与思路,完成以下作图和填空:
第一步:构造角平分线.
小红在的边上任取一点E,并过点E作了的垂线(如图).请你利用尺规作图,在边上截取,过点F作的垂线与小红所作的垂线交于点P,作射线即为的平分线(不写作法,保留作图痕迹).
第二步:利用三角形全等证明她的猜想.
证明:,,
.
在和中,
,
.
③ .
平分.
考点5:线段垂直平分线的性质与判定
例题5(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,的垂直平分线分别交、于点D、E,的垂直平分线分别交、于点F、G,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
变式题1(2025·四川达州·中考真题)如图,在中,,线段的垂直平分线交于点E,交于点D,则的周长为( )
A.21 B.14 C.13 D.9
考点6:全等三角形的实际应用
例题6(2025·山东东营·中考真题)如图,小丽在公园里荡秋千,在起始位置处摆绳与地面垂直,摆绳长,向前荡起到最高点处时距地面高度,摆动水平距离为,然后向后摆到最高点处.若前后摆动过程中绳始终拉直,且与成角,则小丽在处时距离地面的高度是( )
A. B. C. D.
变式题1(2025·山西·中考真题)如图,小谊将两根长度不等的木条的中点连在一起,记中点为,即.测得两点之间的距离后,利用全等三角形的性质,可得花瓶内壁上两点之间的距离.图中与全等的依据是( )
A. B. C. D.
1.用一根小木棒与两根长度分别为、的小木棒组成三角形,则这根小木棒的长度可以是
A. B. C. D.
2.如图,在中,,,,则的度数为
A. B. C. D.
3.如图,一把直尺、两个含的三角尺拼接在一起,则的度数为
A. B. C. D.
4.如图,小张想估测被池塘隔开的,两处景观之间的距离,他先在外取一点,然后步测出,的中点,,并步测出的长约为,由此估测,之间的距离约为
A. B. C. D.
5.如图,在中,点,分别是,的中点,若,,则的度数为
A. B. C. D.
6.如图,在平面直角坐标系中,四边形各顶点的坐标分别是,,,,则四边形的面积为
A.14 B.11 C.10 D.9
7.如图,内部有一点,且、、的面积分别为5、4、3.若的重心为,则下列叙述何者正确?
A.与的面积相同,且与平行
B.与的面积相同,且与不平行
C.与的面积相同,且与平行
D.与的面积相同,且与不平行
8.如图,在正方形中,点,分别为对角线,的三等分点,连接并延长交于点,连接,.若,则用含的代数式表示为
A. B. C. D.
9.四边形中,、两点在上,点在上,各点位置如图所示.连接、后,根据图中标示的角与角度,判断下列关系何者正确?
A. B. C. D.
10.如图,在中,,,,点在直线上,点,在直线上,,动点从点出发沿直线以的速度向右运动,设运动时间为 .
下列结论:
①当时,四边形的周长是;
②当时,点到直线的距离等于;
③在点运动过程中,的面积随着的增大而增大;
④若点,分别是线段,的中点,在点运动过程中,线段的长度不变.
其中正确的是
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
11.如图,已知,,,则的度数为
A. B. C. D.
12.如图,在中,,,为边的中点,点,分别在边,上,,则四边形的面积为
A.18 B. C.9 D.
13.在凸五边形中,,,是的中点.下列条件中,不能推出与一定垂直的是
A. B. C. D.
14.如图1,与△满足,,,,我们称这样的两个三角形为“伪全等三角形”如图2,在中,,点,在线段上,且,则图中共有“伪全等三角形”
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
15.如图,正方形由四个全等的直角三角形,,,和中间一个小正方形组成,连接.若,,则
A.5 B. C. D.4
16.如图,在中,,,以为边作,,点与点在的两侧,则的最大值为
A. B. C.5 D.8
17.如图,在正方形的边上有一点,连接,把绕点逆时针旋转,得到,连接并延长与的延长线交于点.则的值为
A. B. C. D.
18.如图,是等腰直角三角形,,,点,分别在,边上运动,连结,交于点,且始终满足,则下列结论:①;②;③面积的最大值是;④的最小值是.其中正确的是
A.①③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
19.如图是跷跷板示意图,支柱经过的中点,与地面垂直于点,,当跷跷板的一端着地时,另一端离地面的高度为 .
20.如图,在中,,点在线段上,且,若,,则的面积是 .
21.如图,中,,,是边上的高,是的平分线,则的度数是 .
22.如图,已知,是等腰直角三角形,,顶点,分别在,上,当时, .
23.如图,,分别是△边,的中点,连接,.若,,则的长为 .
24.在中,,,,,,分别是,,的中点,则的周长为 .
25.如图,在中,点,分别是,的中点,连接.若,则的长为 .
26.如图,在中,,,是高,以点为圆心,长为半径画弧,交于点,再分别以、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点,作射线,则 .
27.如图,在中,,分别是内角,外角的三等分线,且,,在中,,分别是内角,外角的三等分线,且,,,以此规律作下去,若,则 度.
28.如图,,若,,则的度数为 .
29.如图,中,是上一点,,、、三点共线,请添加一个条件 ,使得.(只添一种情况即可)
30.如图,在中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点在第一象限(不与点重合),且与全等,点的坐标是 .
31.如图,由三个全等的三角形,,与中间的小等边三角形拼成一个大等边三角形.连接并延长交于点.若.则(1)的度数是 ;(2)的长是 .
32.如图,在菱形中,对角线,相交于点,.线段与关于过点的直线对称,点的对应点在线段上,交于点,则△与四边形的面积比为 .
33.在等边三边上分别取点、、,使得,连结三点得到,易得,设,则.
如图①当时,;
如图②当时,;
如图③当时,;
直接写出,当时, .
34.已知:.
(1)尺规作图:画出的重心.(保留作图痕迹,不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,连接,.已知的面积等于,则的面积是 .
35.如图,已知,点,在线段上,且.
请从①;②;③中.选择一个合适的选项作为已知条件,使得△△.
你添加的条件是: (只填写一个序号).
添加条件后,请证明.
36.如图,在和中,,,.求证:.
37.如图,是的平分线,,求证:.
38.如图,在中,点是的中点,连接并延长,交的延长线于点.求证:.
39.如图,点、分别是等边三角形边、上的点,且,与交于点.求证:.
40.如图,点、、、在同一条直线上,,,.
(1)求证:△△;
(2)若,,求的度数.
41.如图,在中,点为边的中点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:.
(2)若,求证:.
42.如图,、、、是直线上的四点,、相交于点,,,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)连接,则与的位置关系是 .
43.如图,,.
(1)求证:;
(2)若,则 .
44.如图,点在线段上,,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
45.综合与实践
如图1,在中,是的平分线,的延长线交外角的平分线于点.
【发现结论】
结论 ;
结论2:当图1中时,如图2所示,延长交于点,过点作的垂线交于点,交的延长线于点.则与的数量关系是 .
【应用结论】
(1)求证:;
(2)在图2中连接,,延长交于点,补全图形,求证:.
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