内容正文:
第1章 三角形的证明及其应用
核心知识点
常考考点
高频易错点
1.等腰三角形的性质与判定
1.利用等腰三角形等边对等角、等角对等边求解角度、边长;
2.等腰三角形三线合一的性质应用;
3.等腰三角形的分类讨论计算
1.忽略等腰三角形腰和底的分类讨论,漏解;
2.误用“三线合一”,未确认中线/高/角平分线对应同一顶点;
3.计算角度时,忽略三角形内角和为180°的限制
2.等边三角形的性质与判定
1.等边三角形三边相等、三角均为60°的性质应用;
2.等边三角形的三种判定方法的选择;
3.等边三角形与等腰三角形的综合证明
1.判定等边三角形时,仅证两边相等或一个角为60°,条件不足;
2.忽略等边三角形是特殊的等腰三角形,未结合等腰三角形性质解题;
3.旋转等边三角形时,未找准对应边和对应角
3.直角三角形的性质与判定
1.直角三角形两锐角互余、勾股定理的应用;
2.直角三角形斜边中线等于斜边的一半;
3.勾股定理的逆定理判定直角三角形
1.应用勾股定理时,混淆直角边和斜边;
2.误用斜边中线性质,未确认三角形为直角三角形;
3.勾股定理逆定理判定时,未验证三边数量关系
4.线段的垂直平分线
1.线段垂直平分线的性质(线上点到两端点距离相等);
2.线段垂直平分线的判定(到两端点距离相等的点在线上);
3.尺规作线段垂直平分线及应用
1.应用性质时,未确认点在垂直平分线上;
2.判定垂直平分线时,仅证一个点到两端点距离相等;
3.尺规作图时,未保留作图痕迹或步骤错误
5.角的平分线
1.角平分线的性质(线上点到角两边距离相等);
2.角平分线的判定(到角两边距离相等的点在平分线上);
3.角平分线与垂直平分线的综合应用
1.应用性质时,未确认距离为垂线段长度;
2.判定角平分线时,忽略“在角的内部”的前提;
3.综合题中,未结合全等三角形证明角平分线/垂直平分线
6.三角形的全等证明
1.全等三角形的判定定理(SSS/SAS/ASA/AAS/HL);
2.利用全等三角形证明边相等、角相等;
3.构造全等三角形解决证明问题
1.判定全等时,错用SSA,忽略边的夹角条件;
2.证明时,未找准对应边、对应角,条件罗列混乱;
3.未结合图形特征添加辅助线构造全等
7.反证法
1.反证法的解题步骤;
2.用反证法证明简单的几何命题
1.反证法中,假设错误,未否定命题的结论;
2.推理过程中,未推出与已知/定理/定义矛盾的结果;
3.步骤不完整,缺少“综上,原命题成立”的总结
【易错题型】
【题型1】三角形证明中的条件疏漏与分类讨论缺失
1.易错点总结
-判定类:证明等腰/等边/直角三角形时,条件缺失,如仅证一个角为就判定等边三角形;
-计算类:等腰三角形求边长/角度时,忽略分类讨论(腰底不明、顶角底角不明),导致漏解;
-性质类:误用“三线合一”“斜边中线”等性质,未验证前提条件(如非直角三角形用斜边中线性质);
-全等类:错用SSA判定全等,或未找准对应边、对应角,证明逻辑混乱。
2.纠错技巧
-判定三步法:①明确判定定理的全部条件;②逐一验证条件是否满足;③写出完整的判定依据;
-分类讨论原则:等腰三角形遇边/角未明确时,先分类(腰/底、顶角/底角),再结合三角形三边关系/内角和验证解的合理性;
-性质前提验证:使用特殊性质前,先确认图形类型(如直角三角形、等腰三角形),标注关键条件;
-全等对应原则:证明全等时,用字母对应法标注顶点,确保边、角对应一致,杜绝SSA错误。
【例题1】.(24-25八年级上·广东江门·月考)如图,在中,,点D在边上(点D不与点B、点C重合),作,交边于点E.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据三角形的外角的性质和角的和差关系即可证明结论;
(2)利用即可证明.
【详解】(1)证明:∵,且,
∴;
(2)证明:由(1)得,
又∵,,
∴.
【变式题1-1】.(2026九年级下·福建泉州·专题练习)如图,已知,点E是的中点,.求证:.
【答案】见解析
【分析】根据等腰三角形的性质和平行线的性质可知,再根据边角边即可证明求解.
【详解】证明:∵.
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵点E是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【变式题1-2】.(25-26八年级下·安徽宿州·月考)如图,在中,,垂足为,,延长至,使得,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长和面积.
【答案】(1)见解析
(2),
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质可证,再根据等边对等角可证结论成立;
(2)根据等腰三角形的性质可知,利用勾股定理可以求出,根据可得,根据线段之间的关系可以求出,根据三角形的面积公式和周长公式求出结果即可.
【详解】(1)解:证明:,,
垂直平分,
,
;
(2)解:由(1)可知,,
,,
,
在中,,
,,
,,
在中,,
的周长,
的面积.
【变式题1-3】.(2026年北京市八一教育集团九年级零模联考试卷数学学科)在中,,平分,交的延长线于点,在的延长线上取点,使,连接.
(1)如图1,求证:,
(2)如图2,过点作交的延长线于点,判断与的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析;
(2),证明见解析.
【分析】证明,可得出,通过导角得到,得到,进一步得到,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
取中点,连接,如图:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【基础题型】
【题型2】等腰三角形的性质直接应用
1.考点总结
-核心:等腰三角形等边对等角、等角对等边、三线合一的基本性质;
-常考:求三角形内角度数、线段长度,简单的边/角相等证明;
-关键:找准等腰三角形的腰、底、顶角、底角。
2.解题技巧
-角度计算:由等边对等角转化边的关系为角的关系,结合三角形内角和列方程求解;
-线段计算:利用三线合一将中线、高、角平分线转化,结合线段和差求解;
-简单证明:直接套用性质,标注“,(等边对等角)”等规范步骤。
【例题2】.(2026·江苏无锡·一模)如图,,在边上,,,交于,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意得到,求出和的度数,得出计算即可;
【详解】解: ,,,
,,,
,
,
,
.
【变式题2-1】.(2023年浙江省台州市部分校中考模拟考试(一)数学试题)在中,,,,若点P在直线上(不与点A,B重合),且,则的长为______.
【答案】3或6/6或3
【分析】本题考查了勾股定理、含角的直角三角形的三边关系、等腰三角形的判定和性质,用分类讨论思想考虑所有可能的情况.根据题意求得和,分点P在线段上和点P在线段的延长线上,利用含30度角的直角三角形的性质、等腰三角形的判定和性质和勾股定理分别求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
由勾股定理得,,
①点P在线段上,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴.
∴在中,由勾股定理得.
②点P在线段的延长线上,如图,位于,
∵,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:6或3.
【变式题2-2】.(2026九年级下·福建泉州·专题练习)如图,在中,,,交于点D,,则的长是_____.
【答案】3
【分析】根据等腰三角形和含30度角的直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【变式题2-3】.(25-26八年级下·安徽宿州·月考)如图1,三点共线,和均为等边三角形.
(1)求证:;
(2)如图2,与交于点,与交于点,连接.
①求证:;
②猜想与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②,见解析
【分析】()由等边三角形性质可得,,,得到,然后证明,再由全等三角形性质即可得证;
()证明,再由全等三角形性质即可得证;先证明是等边三角形,所以,则,然后通过平行线的判定方法即可求解.
【详解】(1)解:证明:和均为等边三角形,
.
.
在和中,,
,
;
(2)①证明:由(1)可知,,
又.
,
;
②猜想:,理由:
,,
是等边三角形,
,
,
.
【题型3】直角三角形的基本性质与计算
1.考点总结
-核心:直角三角形两锐角互余、勾股定理、斜边中线等于斜边的一半;
-常考:求锐角角度、边长,验证直角三角形,斜边中线相关计算;
-关键:确认直角顶点,区分直角边和斜边。
2.解题技巧
-角度计算:由两锐角互余得,直接代入已知角求解;
-边长计算:勾股定理(为斜边),直接代入求值,注意开方验证;
-斜边中线:若,为中点,则,直接转化线段长度。
【例题3】.(2026·甘肃陇南·一模)如图,在中,,,平分,于点E,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形内角和定理求得的度数,由角平分线和垂直的定义可得和的度数,即可求解.
【详解】解:在中,,,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【变式题3-1】.(25-26八年级上·湖南株洲·期末)如图,已知,若用“”判定和全等,则需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】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.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
若添加,
∴.
【变式题3-2】.(25-26八年级下·湖北襄阳·开学考试)如图,四边形,、、,连接,且.
(1)求的长;
(2)若,求的长.
【答案】(1)5
(2)
【分析】(1)根据,,,利用勾股定理求出;
(2)如图,过点作交延长线于,利用勾股定理得到是直角三角形,再证明得到,的长,最后,利用勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图,过点作交延长线于.
∴,
由(1)知,又知,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·江西南昌·月考)感知:如图1,平分,,,易知:.
(1)探究:如图2,平分,,,求证:.
(2)应用:如图3,在四边形中,,,,写出线段,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】(1)过点D作于,交的延长线于,证明,即可得到;
(2)先证明,再证明,然后得到,即可解决问题.
【详解】(1)证明:如图,过点D作于,交的延长线于,
∵平分,,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,连接、作于,交的延长线于,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
在和中,
∴,
∴,
∵,
∴
∴
∴.
【题型4】线段垂直平分线/角平分线的性质直接应用
1.考点总结
-核心:线段垂直平分线线上点到两端点距离相等,角平分线线上点到角两边距离相等;
-常考:利用性质求线段长度、证明边相等/角相等,简单的距离计算;
-关键:确认点在垂直平分线/角平分线上,距离为垂线段长度。
2.解题技巧
-线段垂直平分线:若点在的垂直平分线上,则,直接转化线段关系,结合和差计算;
-角平分线:若点在的平分线上,且、,则,利用垂线段相等求解长度。
【例题4】.(25-26八年级下·陕西咸阳·月考)如图,已知中,,,,的垂直平分线分别交,于,,连接,则的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,由垂直平分线的性质可得,由勾股定理的逆定理可判断出.在直角中,利用勾股定理构造方程,并解出的值即可.
【详解】解:设,
∵,,,
∴,
∴是以为斜边的直角三角形,
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
在直角中,,
∴,
解得,
∴.
【变式题4-1】.(2026·陕西西安·一模)如图,是的角平分线,于点,,,,则的长是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】过点D作于F,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得,再根据列出方程求解即可.
【详解】解:如图,过点D作于F,
∵是中的角平分线,,
∴,
∵,
∴,
解得.
【变式题4-2】.(24-25八年级下·甘肃兰州·期中)如图,在中,,平分,于E,点F在边上,连接.
(1)若,,求的长;
(2)若,直接写出线段,,的数量关系.
【答案】(1)的长为
(2)
【分析】(1)由,求得,由角平分线的性质得,由,求得
(2)由于E,,得,由,根据“”证明,得,则,而,所以,则
【详解】(1)解:,
,
平分于E,,
,
,
,
解得,
的长为
(2)解:,
理由:于E,,
,
平分于E,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
.
【点睛】此题重点考查角平分线的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、根据面积等式求线段的长度等知识与方法,证明是解题的关键.
【变式题4-3】.(25-26八年级上·浙江温州·月考)如图,中,的垂直平分线分别交、于点E、F,且,作交于点D.
(1)若,求∠的度数.
(2)若,的周长为,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由线段的垂直平分线得到,则,而,则;
(2)由等腰三角形得到,那么的周长,化为,即可求解.
【详解】(1)解:∵垂直平分,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴
∵
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∴的周长
,
∵,
∴.
【题型5】全等三角形的直接判定与证明
1.考点总结
-核心:全等三角形的SSS/SAS/ASA/AAS/HL判定定理,利用全等证明边/角相等;
-常考:结合图形直接找判定条件,证明简单的边相等、角相等;
-关键:找准对应边、对应角、对应顶点。
2.解题技巧
-条件寻找:从图形中找公共边、公共角、对顶角等隐含条件;
-定理选择:①三边对应相等→SSS;②两边及夹角→SAS;③两角及夹边→ASA;④两角及对边→AAS;⑤直角三角形斜边+直角边→HL;
-证明规范:先写已知条件,再列判定条件,最后得“”,再推边/角相等。
【例题5】.(24-25七年级下·四川成都·期中)已知:如图,在中,,是过点A的直线,于点D,于点E,且.
(1)若在的同侧(如图①)求证:.
(2)若在的两侧(如图②),问与仍垂直吗?若是请予证明,若不是请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
【分析】(1)根据直角三角形全等的判定方法HL易证得,可得,再根据三角形内角和定理即可证得结论;
(2)与(1)同理结论仍成立,即根据直角三角形全等的判定方法HL易证得,可得,再根据三角形内角和定理即可证得结论.
【详解】(1)证明:于D,于E,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
即;
(2)解:,
于D,于E,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
即.
【变式题5-1】.(25-26九年级下·陕西西安·期中)如图,直线上有两点,,,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】先求出,再根据三角形外角的性质求出,证明,即可得到.
【详解】证明:,
,
.
,
,
,
.
在和中,
,
.
【变式题5-2】.(25-26八年级上·江西南昌·月考)如图,,,求证:平分.
【答案】见解析
【分析】连接,证明,再证明,得到,即可得到结论;
【详解】证明:连接,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
平分.
【变式题5-3】.(2026·陕西延安·二模)如图,在梯形中,,,过点作于点,点在上,连接,,求证:.
【答案】见解析
【分析】证明,,根据两平行线间的垂直线段相等得,可得,即得.
【详解】证明:∵, ,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【提升题型】
【题型6】反证法的基础应用
1.考点总结
-核心:反证法的解题步骤(假设→推理→矛盾→结论);
-常考:用反证法证明简单的几何命题(如“三角形中最多有一个直角”);
-关键:正确否定命题的结论,推出合理的矛盾。
2.解题技巧
-三步法:①假设:否定原命题的结论(如原命题“有一个”,假设“有两个或更多”);②推理:结合已知条件、定理推理,推出与已知/定理/定义矛盾的结果;③结论:由矛盾说明假设不成立,原命题成立;
-常见矛盾:与三角形内角和矛盾、与全等性质矛盾、与已知条件矛盾。
【例题6】.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于”时,应假设直角三角形中( )
A.两锐角都大于 B.有一个锐角小于
C.有一个锐角大于 D.两锐角都小于
【答案】A
【分析】反证法的步骤中,假设时准确找出原命题结论的反面即可.
【详解】解:由题意得
需假设两锐角都大于.
【变式题6-1】.(25-26九年级上·辽宁鞍山·月考)用反证法证明:两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等.证明时可以先假设________.
【答案】两条平行直线被第三条直线所截,同位角不相等
【分析】反证法证明命题时,需先假设命题的结论不成立,因此只需写出原命题结论的否定即可.
【详解】原命题要证明的结论为“两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等”,
根据反证法的步骤,首先假设结论不成立,
即假设两条平行直线被第三条直线所截,同位角不相等.
【变式题6-2】.(25-26七年级下·上海·月考)用反证法证明.如图,已知:直线a、b被直线c所截,,求证:a与b不平行.
证明:假设____________,则根据____________,可得.这与____________矛盾,故假设不成立,a与b不平行.
【答案】;两直线平行,内错角相等;
【分析】利用反证法进行证明,先假设,再证明与原已知条件不符即可.
【详解】证明:假设,则根据两直线平行,内错角相等,
可得.
这与矛盾,故假设不成立,a与b不平行.
【变式题6-3】.(25-26七年级上·上海·期末)反证法是数学中一种常用的证明方法,请你用反证法证明“三角形三个内角中,至少有一个内角小于或等于”.(提示;先根据题意写出已知求证,再给予证明)
已知:
求证:
证明:
【答案】见解析
【分析】本题考查反证法,包括反证法的逻辑步骤、三角形内角和定理.先通过反设结论(假设三个内角都大于),推导出与三角形内角和定理矛盾的结果,从而肯定原命题成立.
【详解】解:已知:在中,、、为其三个内角.
求证:、、中至少有一个内角小于或等于.
证明:假设的三个内角都大于,即
则将三个不等式相加,得
此结论与“三角形内角和为”的定理相矛盾.
因此,假设不成立,原命题成立.即三角形三个内角中,至少有一个内角小于或等于.
【题型7】等边三角形的判定与性质综合应用
1.考点总结
-核心:等边三角形三边相等、三角均为的性质,三种判定方法(三边相等/三角相等/等腰+);
-常考:等边三角形的证明,与等腰三角形、全等三角形的综合计算;
-关键:抓住等边三角形特殊的等腰三角形特征,结合等腰三角形性质解题。
2.解题技巧
-判定选择:①已知边相等→证三边相等或等腰+;②已知角相等→证三角均为;
-性质应用:由三角均为,直接转化角度关系,结合全等证明边相等;
-综合解题:等边三角形中遇中点,结合三线合一,构造直角三角形用勾股定理计算。
【例题7】.(24-25八年级下·江西赣州·月考)如图,四边形中,,,以为边作等边,连接.
(1)求证:;
(2)如图,为四边形内一点,且求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)证明≌,进而解题;
(2)证明≌,可得,由两点之间,线段最短即可求解.
【详解】(1)证明:,,
是等边三角形,
,,
是等边三角形,
,,
,
在和中,
,
≌,
;
(2)证明:延长至,使,连接,
,
,
,
是等边三角形,
,,
,
在和中,
,
≌,
,
.
【变式题7-1】.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,在等边中,点P,Q在边上,并且满足,作关于直线的对称图形,连接,线段交于点N.
(1)当时, ;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)证明,得到,对称,得到,即可得出结果;
(2)证明为等边三角形,即可.
【详解】(1)解:∵等边,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵对称,
∴;
(2)证明:∵为等边三角形,
∴,
由(1)可知:,,
∴,
∵对称,
∴,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∴.
【变式题7-2】.(24-25八年级上·广东珠海·期中)如图,都是等边三角形,,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求的度数;
(3)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据等边三角形的性质和全等三角形的判定和性质详解;
(2)利用,得到,进而得到;
(3)在上截取,连接,通过证明,则,,再证是等边三角形即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵和都是等边三角形,
∴,,
∴,即,
∵和都是等边三角形,
∴,,
在与中,
,
∴,
∴;
(2)解:令、交于点,、交于点,如下图所示:
由(1)知,,
∴,
∴,
∴;
(3)证明:在上截取,连接,
由(1)知:,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识,作辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
【变式题7-3】.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知:在中,,点,点分别在,上,连接,,交于点,,.
(1)如图1,证明为等边三角形;
(2)如图2,过点作于点,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点作交延长线于点,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先证,再证,进而为等边三角形;
(2)先证,再证,进而;
(3)在上取一点,使,求得,再证为等边三角形,再证,进而.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形;
(2)证明:∵,,
∴,
∴,
∴,
∵为等边三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:在上取一点,使,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
【培优题型】
【题型8】勾股定理与逆定理的综合应用
1.考点总结
-核心:勾股定理(直角三角形→三边关系)、勾股定理的逆定理(三边关系→直角三角形)的综合;
-常考:先判定直角三角形,再用勾股定理求边长;或用勾股定理验证直角三角形,证明线垂直;
-关键:区分勾股定理与逆定理的应用场景。
2.解题技巧
-逆定理判定:已知三边、、(最大),若,则为直角三角形,;
-勾股定理计算:判定为直角三角形后,用求未知边,注意区分直角边和斜边;
-线垂直证明:证明两条线段的夹角为,可通过勾股定理的逆定理证明三角形为直角三角形。
【例题8】.(25-26八年级下·天津·月考)如图,四边形ABCD中,,,,,.求四边形ABCD的面积.
【答案】
【分析】根据勾股定理可知,再根据勾股定理的逆定理可知,即可求解面积.
【详解】解:连接,
∵,,,
根据勾股定理可知,,
∵,,
∴,
,
则.
【变式题8-1】.(24-25八年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,,,平分交于点,于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,勾股定理,掌握等腰三角形的性质是解题的关键.由等腰三角形的性质可得,由勾股定理即可求出的长度,最后用面积法求得的长.
【详解】解:∵,,,平分交于点,
∴且点是的中点,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式题8-2】.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,中,为的角平分线,过点D作的垂线,垂足为点E,则的长为______.
【答案】
【分析】作于交延长线于G,由平分,得到,由等腰三角形的性质得到,由勾股定理求出,得到的面积,由的面积的面积的面积,得到,因此,即可求出.
【详解】解:作于交延长线于G,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴的面积,
∵的面积的面积的面积,
∴,
∴,
∴.
【变式题8-3】.(24-25八年级下·辽宁抚顺·月考)如图,在中,,点M在边上(不与点A、B重合),连结,将绕点C顺时针旋转得到平分交射线于点N,连结.
(1)求证:.
(2)求证:.
(3)若,直接写出的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)的长为或
【分析】(1)利用旋转的性质推出,再结合全等三角形的判定求解,即可解题;
(2)根据三角形内角和定理,全等三角形性质,推出,进而即可证明;
(3)根据题意分两种情况,当点N在线段上时,当点N在的延长线上时,设,结合全等三角形性质,等腰三角形性质,以及勾股定理分析求解,即可解题.
熟练掌握旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形性质,以及勾股定理是解决问题的关键.
【详解】(1)证明:∵将绕点C顺时针旋转得到,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
由(1)知,,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:分两种情况:
如图,当点N在线段上时,
∵,
∴,
设,则,
由(1)知,,
∴,
∵,,平分交射线于点N,
∴垂直平分,
∴,
在中,,
∴,
解得x,
∴BM的长为,
如图,当点N在的延长线上时,
∵,
∴,
设,则,
由(1)知,,
∴,
∵,平分交射线于点N,
∴垂直平分,
∴,
在中,,
∴,
解得x,
∴的长为,
综上所述,的长为或.
【题型9】三角形证明的动态探究问题
1.考点总结
-核心:结合动点、动线段、动图形,探究三角形在运动过程中的边/角关系、特殊图形的存在性;
-常考:动点在边上运动,探究等腰/直角/全等三角形的存在性,求动点的位置/运动时间;
-关键:抓住运动过程中的不变条件,结合方程求解。
2.解题技巧
-设元建模:设动点运动时间为,用表示相关线段的长度,标注在图形上;
-存在性探究:根据等腰/直角/全等三角形的判定条件,建立关于的方程,求解后结合三角形三边关系/图形范围验证解的合理性;
-不变量分析:动态过程中,寻找不变的边、角、全等关系,作为解题的突破口。
【例题9】.(25-26八年级上·福建漳州·月考)如图,直线,平分,过点B作交于点C;动点E,D同时从A点出发,其中动点E以的速度沿射线方向运动,动点D以的速度在直线上运动.已知,设动点D,E的运动时间为.
(1)求的度数;
(2)若,求动点D,E的运动时间t的值;
(3)动点D,E在运动过程中,是否存在某个时间t,使得?若存在,请求出时间t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)t的值为或
(3)存在,
【分析】本题考查几何问题(一元一次方程的应用),等腰直角三角形的性质、角平分线的性质定理、全等三角形的判定和性质、三角形的面积等知识,解题的关键是学会构建方程解决问题.
(1)根据直线,平分,得出,结合即可得出的度数;
(2)作,则,根据可得的值,分类讨论:①当点E在点左侧时,②当点在点右侧时,逐个分析求解即可;
(3)当点在点上方时,易得时,,分别用表示,即可求得的值.
【详解】(1)解:,平分,
,
,
,
;
(2)解:作,,
∵平分,则,
,
,
①当点E在点左侧时,有
,,
,
解得: ;
②当点在点右侧时,有
,,
,
解得.
∴t的值为或.
(3)解:存在,.理由如下:
,,
当时,,
即,或,
解得:或舍弃,
答:存在,.
【变式题9-1】.(25-26八年级上·广西柳州·期末)如图,在中,已知直线动点从点开始以每秒的速度运动到点,动点也同时从点开始沿射线方向以每秒的速度运动.
(1)问动点运动多少秒时,并说明理由;
(2)设动点运动时间为秒,请用含的代数式来表示的面积;
(3)动点运动多少秒时,与的面积比为.
【答案】(1)动点运动2秒时,,见解析
(2)
(3)动点运动秒时,与的面积比为
【分析】本题考查等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定、三角形面积的计算及一元一次方程的应用,关键是结合动点运动速度表示线段长度,利用几何性质建立等量关系求解.
(1)已知,结合等腰直角三角形性质可得,根据全等判定定理,只需,据此列方程求解运动时间;
(2)先求出等腰直角三角形斜边上的高,再用含的式子表示的底边,利用三角形面积公式得出面积表达式;
(3)先通过几何关系求出的面积表达式,再根据面积比为列方程求解运动时间.
【详解】(1)解:设动点运动秒时,.
,
是等腰直角三角形,.
,
,
,
.
动点的速度为,动点的速度为,
,,.
要使,需,即,解得.
验证:当时,,,且,
.
故动点运动2秒时,;
(2)解:过点作于,
是等腰直角三角形,,
.
,,
的面积;
(3)解:由(2)知,
,
的边上的高,
的面积.
,
,解得:.
答:动点运动秒时,与的面积比为.
【变式题9-2】.(25-26八年级上·内蒙古乌兰察布·期中)在等边三角形中,E是折线上的动点,D为射线上任意一点,且.
(1)如图①,当动点E在边上时,连接、,求证:;
(2)如图②,当动点E是边的中点时,判断的形状,并说明理由;
(3)如图③,当动点E在边上时,求证:;
(4)连接,若,是直角三角形,直接写出的长.
【答案】(1)见解析
(2)是等腰三角形,见解析
(3)见解析
(4)或
【分析】本题考查了三角形综合应用,涉及全等三角形判定与性质,等边三角形性质及应用,直角三角形性质及应用;解题的关键是掌握等边三角形性质及全等三角形判定定理.
(1)由是等边三角形,得,,而,知是等边三角形,有,,可得,,再由边角边的证明方法证明即可;
(2)由E为的中点,是等边三角形,得,,又,故,有知,是等腰三角形:
(3)过点E作,证明是等边三角形,可得,,即可证,得,从而;
(4)分两种情况:当时,由(1)可知,,可得;当时,由(3)可知,,可得.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,即,
∵,
即,
在和中,
,
∴;
(2)解:是等腰三角形,理由如下:
∵E为的中点,是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰三角形;
(3)证明:过点E作,如图,
∵是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,即,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴;
∴,
∴;
(4)解:当时,如图,
∴是的中线,
∴,
由(1)知,,
∴;
当时,如图,
∴
∴,
∴,
由(3)知,,
∴;
综上,的长为或.
【变式题9-3】.(24-25七年级下·山东·期末)如图,在中,,,.动点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为;动点Q同时从点B出发,沿方向匀速运动,速度为.过点P作,交于点D,点D关于的对称点为E,连接,,.设运动时间为().
解答下列问题:
(1)的长为______;(用含t的代数式表示)
(2)当点B在线段的垂直平分线上时,求t的值;
(3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(4)设点P到的距离为,求y与t之间的关系式.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
(4)
【分析】(1)根据线段的和差列式即可;
(2)根据线段垂直平分线的性质,列方程即可得到结论;
(3)根据平行线的性质得到 ,根据线段垂直平分线的性质得到 ,根据全等三角形的性质即可得到结论;
(4)连接,过点C作,垂足为F,根据三角的面积即可得到结论.
【详解】(1)解:∵, ,
∴,
故答案为:;
(2)解:由题意得,,
∵点B在线段的垂直平分线上,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,,
∵点D,E关于对称,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(4)解:连接,过点C作,垂足为F,
∵,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题几何变换综合题,考查了轴对称的性质,一元一次方程,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
同步练习
一、单选题
1.如图,已知,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据外角的性质计算出,再根据两直线平行,内错角相等求解即可.
【详解】解:,,
,
,
.
2.如图,已知直角,①以点A为圆心,以适当长为半径画弧,交于点M,交于点N;②分别以M,N为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点P;③作射线交于点D;④分别以A,D为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧相交于G,H两点;⑤作直线,分别交,于点E,F.依据以上作图,若,,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查角平分线和线段垂直平分线的尺规作图、等腰三角形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握角平分线和线段垂直平分线的尺规作图是解题的关键.
设与相交于点,连接,根据题意尺规作图可知是的角平分线,是的垂直平分线,证明,进而得到,根据勾股定理求出的长,利用三角形面积公式进行计算即可.
【详解】解:如图,设与相交于点,连接,
由题意尺规作图可知:是的角平分线,是的垂直平分线,
、、,
在和中,
,
,
,
在中,由勾股定理得:,
,
即.
3.如图,在中,,把沿着对折,使得点落在边上的点处,再把沿着翻折得到,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由折叠的性质得,,,根据平行线的性质求得,得到,据此求解即可.
【详解】解:由折叠的性质得,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
二、填空题
4.已知中,,,则__________.
【答案】/29度
【分析】根据三角形内角和等于直接解答即可.
【详解】解:在中,,,
.
5.如图,平分,于点,点在上,若,,则的面积为________.
【答案】12
【分析】利用角平分线的性质,得出点到的距离等于的长,再根据三角形面积公式求解的面积.
【详解】解:如图所示,过点作于点.
平分,,,
(角平分线上的点到角两边的距离相等).
∵,
.
又∵,
.
6.如图①是一台手机支架,图②是其侧面示意图,,可分别绕点A,B转动,当,转动到,时,点E在的延长线上,若,则__________.
【答案】
【分析】过点E作,垂足为F,根据垂直定义可得:,从而可得,然后在中,利用含30度角的直角三角形的性质可得,,再利用直角三角形的两个锐角互余可得:,从而可得,最后根据计算即可解答.
【详解】解:过点E作,垂足为F,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
三、解答题
7.如图,相交于点.求的大小.
【答案】
【分析】利用题目已知角度和三角形内角和,计算和的度数,再用即可求解.
【详解】解:,
,
.
8.在平面直角坐标系中,点为坐标原点,,,且,满足.
(1)求点、点的坐标;
(2)如图,动点从点出发,以个单位/秒的速度沿轴正半轴运动,运动时间为秒,连接,过点作,且,点在第一象限,请用含有的式子表示点的坐标;
(3)在(2)的条件下,如图,连接并延长交轴于点,连接和,过点作线段交轴于点,使得,已知此时点的坐标为,求的面积.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)由非负数的性质得到、的值,即可得到点、点的坐标;
(2)过作轴于,证明,即可得到,,根据可表示出的长,即可得解;
(3)过作轴于,易证,可得到和是等腰直角三角形,进而可得到点的坐标,从而可得的长,证明,可得,进而可求得点的坐标,根据列式计算即可得解.
【详解】(1)解:,满足,
,,
解得,,
,;
(2)解:如图,过作轴于,则,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
;
(3)解:如图,过作轴于,由(2)知:,
,即,
,
,
是等腰直角三角形,
,
是等腰直角三角形,
,
点的坐标为,
又,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
9.证明:
(1)如图1,在中,,点D为中点,于点E,于点F,求证:.
(2)如图2,在中,,和分别为等边三角形,与相交于点G,连接并延长,交于点D,求证:点D为的中点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查等腰三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,垂直平分线的性质定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)根据三线合一证明平分,再利用角平分线的性质进行判断即可;
(2)根据等边三角形的性质得到,证明,得到垂直平分,即可得到结论.
【详解】(1)证明: ,点D为中点,
平分,
于点E,于点F,
;
(2)证明:,
,
和分别为等边三角形,
,
,
即,
,
点在的垂直平分线上,
,
点在的垂直平分线上,
垂直平分,
点D为的中点.
10.对于平面内的两点,给出如下定义:以为顶点作三角形,若边上的高与相等,则称该三角形为点的“完美三角形”.已知线段,
(1)若以线段为边作等边,则___________(填“是”或“不是”)点,的“完美三角形”.
(2)若以为底的等腰是的“完美三角形”,则___________,
(3)若是点的“完美三角形”,则___________.
【答案】(1)不是
(2)
(3)2或
【分析】(1)根据等边三角形和勾股定理的性质计算,即可得到答案;
(2)根据等腰三角形和勾股定理的性质计算,即可得到答案;
(3)根据直角三角形的性质分析,分、、三种情况讨论,即可得到答案;
【详解】(1)解:如图,等边为三角形的高,
∴,,,
∴,
∴,
∴不是点A,B的“完美三角形”;
(2)解:如图,以为底的等腰为三角形的高,
∴,
∵以为底的等腰是的“完美三角形”,
∴,
∴;
(3)解:根据题意,分、、三种情况分析:
当时,如图:
∴;
当时,如图:
∴,
∴;
当时,如图,为三角形的高,
∴,
∵且,
∴,
∴不成立,
综上,或.
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第1章 三角形的证明及其应用
核心知识点
常考考点
高频易错点
1.等腰三角形的性质与判定
1.利用等腰三角形等边对等角、等角对等边求解角度、边长;
2.等腰三角形三线合一的性质应用;
3.等腰三角形的分类讨论计算
1.忽略等腰三角形腰和底的分类讨论,漏解;
2.误用“三线合一”,未确认中线/高/角平分线对应同一顶点;
3.计算角度时,忽略三角形内角和为180°的限制
2.等边三角形的性质与判定
1.等边三角形三边相等、三角均为60°的性质应用;
2.等边三角形的三种判定方法的选择;
3.等边三角形与等腰三角形的综合证明
1.判定等边三角形时,仅证两边相等或一个角为60°,条件不足;
2.忽略等边三角形是特殊的等腰三角形,未结合等腰三角形性质解题;
3.旋转等边三角形时,未找准对应边和对应角
3.直角三角形的性质与判定
1.直角三角形两锐角互余、勾股定理的应用;
2.直角三角形斜边中线等于斜边的一半;
3.勾股定理的逆定理判定直角三角形
1.应用勾股定理时,混淆直角边和斜边;
2.误用斜边中线性质,未确认三角形为直角三角形;
3.勾股定理逆定理判定时,未验证三边数量关系
4.线段的垂直平分线
1.线段垂直平分线的性质(线上点到两端点距离相等);
2.线段垂直平分线的判定(到两端点距离相等的点在线上);
3.尺规作线段垂直平分线及应用
1.应用性质时,未确认点在垂直平分线上;
2.判定垂直平分线时,仅证一个点到两端点距离相等;
3.尺规作图时,未保留作图痕迹或步骤错误
5.角的平分线
1.角平分线的性质(线上点到角两边距离相等);
2.角平分线的判定(到角两边距离相等的点在平分线上);
3.角平分线与垂直平分线的综合应用
1.应用性质时,未确认距离为垂线段长度;
2.判定角平分线时,忽略“在角的内部”的前提;
3.综合题中,未结合全等三角形证明角平分线/垂直平分线
6.三角形的全等证明
1.全等三角形的判定定理(SSS/SAS/ASA/AAS/HL);
2.利用全等三角形证明边相等、角相等;
3.构造全等三角形解决证明问题
1.判定全等时,错用SSA,忽略边的夹角条件;
2.证明时,未找准对应边、对应角,条件罗列混乱;
3.未结合图形特征添加辅助线构造全等
7.反证法
1.反证法的解题步骤;
2.用反证法证明简单的几何命题
1.反证法中,假设错误,未否定命题的结论;
2.推理过程中,未推出与已知/定理/定义矛盾的结果;
3.步骤不完整,缺少“综上,原命题成立”的总结
【易错题型】
【题型1】三角形证明中的条件疏漏与分类讨论缺失
1.易错点总结
-判定类:证明等腰/等边/直角三角形时,条件缺失,如仅证一个角为就判定等边三角形;
-计算类:等腰三角形求边长/角度时,忽略分类讨论(腰底不明、顶角底角不明),导致漏解;
-性质类:误用“三线合一”“斜边中线”等性质,未验证前提条件(如非直角三角形用斜边中线性质);
-全等类:错用SSA判定全等,或未找准对应边、对应角,证明逻辑混乱。
2.纠错技巧
-判定三步法:①明确判定定理的全部条件;②逐一验证条件是否满足;③写出完整的判定依据;
-分类讨论原则:等腰三角形遇边/角未明确时,先分类(腰/底、顶角/底角),再结合三角形三边关系/内角和验证解的合理性;
-性质前提验证:使用特殊性质前,先确认图形类型(如直角三角形、等腰三角形),标注关键条件;
-全等对应原则:证明全等时,用字母对应法标注顶点,确保边、角对应一致,杜绝SSA错误。
【例题1】.(24-25八年级上·广东江门·月考)如图,在中,,点D在边上(点D不与点B、点C重合),作,交边于点E.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
【变式题1-1】.(2026九年级下·福建泉州·专题练习)如图,已知,点E是的中点,.求证:.
【变式题1-2】.(25-26八年级下·安徽宿州·月考)如图,在中,,垂足为,,延长至,使得,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长和面积.
【变式题1-3】.(2026年北京市八一教育集团九年级零模联考试卷数学学科)在中,,平分,交的延长线于点,在的延长线上取点,使,连接.
(1)如图1,求证:,
(2)如图2,过点作交的延长线于点,判断与的数量关系,并证明.
【基础题型】
【题型2】等腰三角形的性质直接应用
1.考点总结
-核心:等腰三角形等边对等角、等角对等边、三线合一的基本性质;
-常考:求三角形内角度数、线段长度,简单的边/角相等证明;
-关键:找准等腰三角形的腰、底、顶角、底角。
2.解题技巧
-角度计算:由等边对等角转化边的关系为角的关系,结合三角形内角和列方程求解;
-线段计算:利用三线合一将中线、高、角平分线转化,结合线段和差求解;
-简单证明:直接套用性质,标注“,(等边对等角)”等规范步骤。
【例题2】.(2026·江苏无锡·一模)如图,,在边上,,,交于,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式题2-1】.(2023年浙江省台州市部分校中考模拟考试(一)数学试题)在中,,,,若点P在直线上(不与点A,B重合),且,则的长为______.
【变式题2-2】.(2026九年级下·福建泉州·专题练习)如图,在中,,,交于点D,,则的长是_____.
【变式题2-3】.(25-26八年级下·安徽宿州·月考)如图1,三点共线,和均为等边三角形.
(1)求证:;
(2)如图2,与交于点,与交于点,连接.
①求证:;
②猜想与的位置关系,并说明理由.
【题型3】直角三角形的基本性质与计算
1.考点总结
-核心:直角三角形两锐角互余、勾股定理、斜边中线等于斜边的一半;
-常考:求锐角角度、边长,验证直角三角形,斜边中线相关计算;
-关键:确认直角顶点,区分直角边和斜边。
2.解题技巧
-角度计算:由两锐角互余得,直接代入已知角求解;
-边长计算:勾股定理(为斜边),直接代入求值,注意开方验证;
-斜边中线:若,为中点,则,直接转化线段长度。
【例题3】.(2026·甘肃陇南·一模)如图,在中,,,平分,于点E,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式题3-1】.(25-26八年级上·湖南株洲·期末)如图,已知,若用“”判定和全等,则需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【变式题3-2】.(25-26八年级下·湖北襄阳·开学考试)如图,四边形,、、,连接,且.
(1)求的长;
(2)若,求的长.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·江西南昌·月考)感知:如图1,平分,,,易知:.
(1)探究:如图2,平分,,,求证:.
(2)应用:如图3,在四边形中,,,,写出线段,和的数量关系.并说明理由.
【题型4】线段垂直平分线/角平分线的性质直接应用
1.考点总结
-核心:线段垂直平分线线上点到两端点距离相等,角平分线线上点到角两边距离相等;
-常考:利用性质求线段长度、证明边相等/角相等,简单的距离计算;
-关键:确认点在垂直平分线/角平分线上,距离为垂线段长度。
2.解题技巧
-线段垂直平分线:若点在的垂直平分线上,则,直接转化线段关系,结合和差计算;
-角平分线:若点在的平分线上,且、,则,利用垂线段相等求解长度。
【例题4】.(25-26八年级下·陕西咸阳·月考)如图,已知中,,,,的垂直平分线分别交,于,,连接,则的长为( ).
A. B. C. D.
【变式题4-1】.(2026·陕西西安·一模)如图,是的角平分线,于点,,,,则的长是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式题4-2】.(24-25八年级下·甘肃兰州·期中)如图,在中,,平分,于E,点F在边上,连接.
(1)若,,求的长;
(2)若,直接写出线段,,的数量关系.
【变式题4-3】.(25-26八年级上·浙江温州·月考)如图,中,的垂直平分线分别交、于点E、F,且,作交于点D.
(1)若,求∠的度数.
(2)若,的周长为,求的长.
【题型5】全等三角形的直接判定与证明
1.考点总结
-核心:全等三角形的SSS/SAS/ASA/AAS/HL判定定理,利用全等证明边/角相等;
-常考:结合图形直接找判定条件,证明简单的边相等、角相等;
-关键:找准对应边、对应角、对应顶点。
2.解题技巧
-条件寻找:从图形中找公共边、公共角、对顶角等隐含条件;
-定理选择:①三边对应相等→SSS;②两边及夹角→SAS;③两角及夹边→ASA;④两角及对边→AAS;⑤直角三角形斜边+直角边→HL;
-证明规范:先写已知条件,再列判定条件,最后得“”,再推边/角相等。
【例题5】.(24-25七年级下·四川成都·期中)已知:如图,在中,,是过点A的直线,于点D,于点E,且.
(1)若在的同侧(如图①)求证:.
(2)若在的两侧(如图②),问与仍垂直吗?若是请予证明,若不是请说明理由.
【变式题5-1】.(25-26九年级下·陕西西安·期中)如图,直线上有两点,,,,.求证:.
【变式题5-2】.(25-26八年级上·江西南昌·月考)如图,,,求证:平分.
【变式题5-3】.(2026·陕西延安·二模)如图,在梯形中,,,过点作于点,点在上,连接,,求证:.
【提升题型】
【题型6】反证法的基础应用
1.考点总结
-核心:反证法的解题步骤(假设→推理→矛盾→结论);
-常考:用反证法证明简单的几何命题(如“三角形中最多有一个直角”);
-关键:正确否定命题的结论,推出合理的矛盾。
2.解题技巧
-三步法:①假设:否定原命题的结论(如原命题“有一个”,假设“有两个或更多”);②推理:结合已知条件、定理推理,推出与已知/定理/定义矛盾的结果;③结论:由矛盾说明假设不成立,原命题成立;
-常见矛盾:与三角形内角和矛盾、与全等性质矛盾、与已知条件矛盾。
【例题6】.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于”时,应假设直角三角形中( )
A.两锐角都大于 B.有一个锐角小于
C.有一个锐角大于 D.两锐角都小于
【变式题6-1】.(25-26九年级上·辽宁鞍山·月考)用反证法证明:两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等.证明时可以先假设________.
【变式题6-2】.(25-26七年级下·上海·月考)用反证法证明.如图,已知:直线a、b被直线c所截,,求证:a与b不平行.
证明:假设____________,则根据____________,可得.这与____________矛盾,故假设不成立,a与b不平行.
【变式题6-3】.(25-26七年级上·上海·期末)反证法是数学中一种常用的证明方法,请你用反证法证明“三角形三个内角中,至少有一个内角小于或等于”.(提示;先根据题意写出已知求证,再给予证明)
已知:
求证:
证明:
【题型7】等边三角形的判定与性质综合应用
1.考点总结
-核心:等边三角形三边相等、三角均为的性质,三种判定方法(三边相等/三角相等/等腰+);
-常考:等边三角形的证明,与等腰三角形、全等三角形的综合计算;
-关键:抓住等边三角形特殊的等腰三角形特征,结合等腰三角形性质解题。
2.解题技巧
-判定选择:①已知边相等→证三边相等或等腰+;②已知角相等→证三角均为;
-性质应用:由三角均为,直接转化角度关系,结合全等证明边相等;
-综合解题:等边三角形中遇中点,结合三线合一,构造直角三角形用勾股定理计算。
【例题7】.(24-25八年级下·江西赣州·月考)如图,四边形中,,,以为边作等边,连接.
(1)求证:;
(2)如图,为四边形内一点,且求证:.
【变式题7-1】.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,在等边中,点P,Q在边上,并且满足,作关于直线的对称图形,连接,线段交于点N.
(1)当时, ;
(2)求证:.
【变式题7-2】.(24-25八年级上·广东珠海·期中)如图,都是等边三角形,,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求的度数;
(3)求证:.
【变式题7-3】.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知:在中,,点,点分别在,上,连接,,交于点,,.
(1)如图1,证明为等边三角形;
(2)如图2,过点作于点,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点作交延长线于点,若,,求的长.
【培优题型】
【题型8】勾股定理与逆定理的综合应用
1.考点总结
-核心:勾股定理(直角三角形→三边关系)、勾股定理的逆定理(三边关系→直角三角形)的综合;
-常考:先判定直角三角形,再用勾股定理求边长;或用勾股定理验证直角三角形,证明线垂直;
-关键:区分勾股定理与逆定理的应用场景。
2.解题技巧
-逆定理判定:已知三边、、(最大),若,则为直角三角形,;
-勾股定理计算:判定为直角三角形后,用求未知边,注意区分直角边和斜边;
-线垂直证明:证明两条线段的夹角为,可通过勾股定理的逆定理证明三角形为直角三角形。
【例题8】.(25-26八年级下·天津·月考)如图,四边形ABCD中,,,,,.求四边形ABCD的面积.
【变式题8-1】.(24-25八年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,,,平分交于点,于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式题8-2】.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,中,为的角平分线,过点D作的垂线,垂足为点E,则的长为______.
【变式题8-3】.(24-25八年级下·辽宁抚顺·月考)如图,在中,,点M在边上(不与点A、B重合),连结,将绕点C顺时针旋转得到平分交射线于点N,连结.
(1)求证:.
(2)求证:.
(3)若,直接写出的长.
【题型9】三角形证明的动态探究问题
1.考点总结
-核心:结合动点、动线段、动图形,探究三角形在运动过程中的边/角关系、特殊图形的存在性;
-常考:动点在边上运动,探究等腰/直角/全等三角形的存在性,求动点的位置/运动时间;
-关键:抓住运动过程中的不变条件,结合方程求解。
2.解题技巧
-设元建模:设动点运动时间为,用表示相关线段的长度,标注在图形上;
-存在性探究:根据等腰/直角/全等三角形的判定条件,建立关于的方程,求解后结合三角形三边关系/图形范围验证解的合理性;
-不变量分析:动态过程中,寻找不变的边、角、全等关系,作为解题的突破口。
【例题9】.(25-26八年级上·福建漳州·月考)如图,直线,平分,过点B作交于点C;动点E,D同时从A点出发,其中动点E以的速度沿射线方向运动,动点D以的速度在直线上运动.已知,设动点D,E的运动时间为.
(1)求的度数;
(2)若,求动点D,E的运动时间t的值;
(3)动点D,E在运动过程中,是否存在某个时间t,使得?若存在,请求出时间t的值;若不存在,请说明理由.
【变式题9-1】.(25-26八年级上·广西柳州·期末)如图,在中,已知直线动点从点开始以每秒的速度运动到点,动点也同时从点开始沿射线方向以每秒的速度运动.
(1)问动点运动多少秒时,并说明理由;
(2)设动点运动时间为秒,请用含的代数式来表示的面积;
(3)动点运动多少秒时,与的面积比为.
【变式题9-2】.(25-26八年级上·内蒙古乌兰察布·期中)在等边三角形中,E是折线上的动点,D为射线上任意一点,且.
(1)如图①,当动点E在边上时,连接、,求证:;
(2)如图②,当动点E是边的中点时,判断的形状,并说明理由;
(3)如图③,当动点E在边上时,求证:;
(4)连接,若,是直角三角形,直接写出的长.
【变式题9-3】.(24-25七年级下·山东·期末)如图,在中,,,.动点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为;动点Q同时从点B出发,沿方向匀速运动,速度为.过点P作,交于点D,点D关于的对称点为E,连接,,.设运动时间为().
解答下列问题:
(1)的长为______;(用含t的代数式表示)
(2)当点B在线段的垂直平分线上时,求t的值;
(3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(4)设点P到的距离为,求y与t之间的关系式.
同步练习
一、单选题
1.如图,已知,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,已知直角,①以点A为圆心,以适当长为半径画弧,交于点M,交于点N;②分别以M,N为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点P;③作射线交于点D;④分别以A,D为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧相交于G,H两点;⑤作直线,分别交,于点E,F.依据以上作图,若,,则的面积是( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,,把沿着对折,使得点落在边上的点处,再把沿着翻折得到,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.已知中,,,则__________.
5.如图,平分,于点,点在上,若,,则的面积为________.
6.如图①是一台手机支架,图②是其侧面示意图,,可分别绕点A,B转动,当,转动到,时,点E在的延长线上,若,则__________.
三、解答题
7.如图,相交于点.求的大小.
8.在平面直角坐标系中,点为坐标原点,,,且,满足.
(1)求点、点的坐标;
(2)如图,动点从点出发,以个单位/秒的速度沿轴正半轴运动,运动时间为秒,连接,过点作,且,点在第一象限,请用含有的式子表示点的坐标;
(3)在(2)的条件下,如图,连接并延长交轴于点,连接和,过点作线段交轴于点,使得,已知此时点的坐标为,求的面积.
9.证明:
(1)如图1,在中,,点D为中点,于点E,于点F,求证:.
(2)如图2,在中,,和分别为等边三角形,与相交于点G,连接并延长,交于点D,求证:点D为的中点.
10.对于平面内的两点,给出如下定义:以为顶点作三角形,若边上的高与相等,则称该三角形为点的“完美三角形”.已知线段,
(1)若以线段为边作等边,则___________(填“是”或“不是”)点,的“完美三角形”.
(2)若以为底的等腰是的“完美三角形”,则___________,
(3)若是点的“完美三角形”,则___________.
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