内容正文:
专题06三角形全等应用--测距离与模型突破
题型01.全等判定综合模型
题型02.截长补短模型
题型03.倍长中线模型
题型04.全等综合应用模型
题型05.手拉手旋转模型
题型06.垂线模型
题型07.一线三等角模型
题型08.平移模型
题型09.角平分线模型
题型10.其他全等模型
题型11.含半角模型
知识点01.核心原理
依托全等三角形对应边相等的性质,将实际中不可直接测量的距离转化为可直接测量的线段长度,核心思想为转化思想;构造核心是利用几何通用模型凑齐全等判定条件(SAS/ASA/AAS),本节课两大核心模型均为初中几何经典通用模型。
.
知识点02.必备全等判定定理
本节课高频用 3 个基础判定,为模型构造的核心依据,无需复杂推导:
SAS(边角边):两边及其夹角分别相等的两个三角形全等;
ASA(角边角):两角及其夹边分别相等的两个三角形全等;
AAS(角角边):两角及其中一角的对边分别相等的两个三角形全等。
知识点03几何通用标准模型(核心构造方法)
模型 1:倍长线段法(SAS 型,几何通用基础模型)
核心特征
无角的预设条件,通过倍长截取等长线段利用对顶角天然相等,凑齐 SAS 条件,是初中几何线段构造的通用基础模型,适配两点间有障碍物的距离测量(隔河、隔建筑测两点距离),也是倍长中线法的核心原理。
构造步骤
1.设待测距离为线段AC,取BC的中点D(D为可同时连接A、C的公共点);
2.延长AD至E,使DE=AD;
3.连接BE,测量BE长度即为AC长度。
全等依据
△ADC≅△EDB(SAS):AD=ED(倍长构造),∠ADC=∠EDB(对顶角相等),CD=BD(D为BC中点)。
模型 2:一线三等角模型(直角型,ASA/AAS 型,几何通用核心模型)
核心特征
一线:以某条直线l(如河岸、公路)为公共边所在直线;
三等角:直线上有一个公共角∠BAC,直线两侧各有一个相等的直角(BD⊥l,CE⊥l,即三垂直,是一线三等角最常见的特殊形式);天然利用等角(直角)+ 互余关系凑齐 AAS/ASA 条件,适配点到直线的垂直距离测量(测点到河岸、公路的距离),是该类测距的几何通用标准模型。
构造步骤
1.设待测点B到直线l的垂直距离为BD(BD⊥l,垂足D可达,直线l为 “一线”);
2.在直线l上取点A,作∠BAC=90∘,过C作CE⊥l于E(形成三个直角∠BDA=∠BAC=∠AEC=90∘,即 “三等角”);
3.测量AE长度即为BD长度(或测量AD长度即为CE长度)
全等依据
△ABD≅△CAE(AAS):∠BDA=∠AEC=90∘(垂直定义),
∠ABD=∠CAE(同角的余角相等:∠ABD+∠BAD=90∘,∠CAE+∠BAD=90∘),AB=CA(构造条件);
若构造为直线同侧的直角,可通过 ASA 判定(∠ABC=∠DBC=90∘,BC=BC,∠ACB=∠DCB)。
知识点04.通用解题步骤(通配所有题型)
1.定边:明确实际问题对应的待测线段(核心求解目标);
2.选模:根据测距场景选择对应几何通用模型(两点间测距选倍长线段法,点到直线测距选一线三等角模型);
3.构造:按模型特征作辅助线(倍长截取、作等角 / 直角),保证构造的边 / 角可实际测量;
4.证全等:结合模型构造条件,用 SAS/ASA/AAS 严格证明两三角形全等;
5.转化测:测量构造出的对应边长度,即为待测距离。
1.倍长线段法:必须保证线段严格等长,对顶角为 SAS 的 “夹角”,不可替换为其他角;
2.一线三等角模型(直角型):“一线” 为公共边所在直线,三等角需包含直角,公共边为 ASA 的 “夹边”,是判定的关键;
3.两大模型均优先利用天然相等条件(对顶角、公共边、直角),简化构造和证明步骤;
4.构造的等线段、等角需贴合实际操作(卷尺、量角器可实现),保证几何模型与实际场景一致。.
易错点避雷(3 个高频坑,一眼避开)
1.构造全等时条件不完整:如漏证角相等 / 边相等,直接判定全等(必须满足全等 4 大判定之一);
2.混淆对应边:构造后未明确哪条边与待测边对应,测错线段;
3.实际操作中角度 / 边长画不准:需用工具(直尺、量角器)保证构造的角、边严格相等。
题型01.全等判定综合模型
1.在与中,,添加下列哪组条件一定能说明与全等( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,熟知全等三角形的判定定理是解题的关键,全等三角形的判定定理有.
【详解】解:添加条件,,结合不能利用证明与全等,故A不符合题意;
添加条件,,结合不能利用证明与全等,故B不符合题意;
添加条件,,结合能利用证明与全等,故C符合题意;
添加条件,,结合不能利用证明与全等,故D不符合题意;
故选:C.
2.如图,在和中,点B,F,C,E在同一直线上,,,要使,需要增加的一个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用全等三角形的判定定理可求解.
【详解】解:∵,
∴,
A、当时,不能判定,故A不符合题意;
B、当时,∵,
∴,
∴能判定,故B符合题意;
C、当时,不能判定,故C不符合题意;
D、当时,不能判定,故D不符合题意;
3.如图,要判定,根据给定的条件和指明的依据,添加条件
①若,,_________,
②若,,_________,
③若,,_________,
【答案】 或 或
【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质,平行线的性质.
①证明,结合与判定方法可得结论.
②证明,结合与判定方法可得结论.
③证明,结合与判定方法可得结论.
【详解】解:①∵,
∴,
∵,
补充,
∴,
∴
补充,
∴,
∴
故答案为:或
(2)∵,
∴,
∵,
补充或,
∴
故答案为:或
(3)∵,
∴,
∵,
添加,
∴,
故答案为:.
4.如图,点是上任意一点,.从下列条件中补充一个条件,不一定能推出的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了全等三角形的判定.根据全等三角形的判定和性质逐个选项进行判断即可.
【详解】解:A、补充,不能推出,故此选项符合题意;
B、补充,先证出,后能推出,故此选项不符合题意;
C、补充,先证出,后能推出,故此选项不符合题意;
D、补充,先证出,后能推出,故此选项不符合题意;
故选:A.
5.如图,,,______,求证:.
(1)请从①,②,③中选择一个适当的条件填入横线中,使命题成立.你的选择是______,并证明;
(2)在(1)的条件下,,,求的长.
【答案】(1)(或),证明见解析
(2)4
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,关键是掌握或.
(1)由平行线的性质推出,由,,得到,判定;或者平行线的性质推出,由得,得,可判定;
(2)由(1)知,即可求出
【详解】(1)解 :选择,理由如下:
,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
或选择,理由如下:
,
,
∵,,
而,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
故答案为:(或)
(2)解:由(1)知,
,
题型02.截长补短模型
6.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是直线AB上一点(点D不与点A、B重合),连接DC并延长到E,使得CE=CD,过点E作EF⊥直线BC,交直线BC于点F.
(1)如图1,当点D为线段AB上的任意一点时,用等式表示线段EF、CF、AC的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点D为线段BA的延长线上一点时,依题意补全图2,猜想线段EF、CF、AC的数量关系是否发生改变,并证明.
(3)如图3,当点D在线段AB的延长线上时,直接写出线段EF、CF、AC之间的数量关系.
【答案】(1)AC=EF+FC,证明见解析
(2)补全图形见解析, AC=EF-CF,证明见解析
(3)AC=CF-EF
【分析】(1)过D作DH⊥CB于H,由“AAS”可证△FEC≌△HDC,可得CH=FC,DH=EF,可得结论;
(2)过D作DH⊥CB于H,由“AAS”可证△FEC≌△HDC,可得CH=FC,DH=EF,可得结论.
(3)过D作DH⊥CB交CB的延长线于H,由“AAS”可证△FEC≌△HDC,可得CH=FC,DH=EF,可得结论.
【详解】(1)结论:AC=EF+FC,
理由如下:过D作DH⊥CB于H,
∴∠DHC=∠DHB= 90°
∵EF⊥CF,
∴∠EFC=∠DHC=90°,
在△FEC和△HDC中,
,
∴△FEC≌△HDC(AAS),
∴CH=FC,DH=EF,
∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠B=45°,
∵∠DHB=90°,
∴∠B=∠HDB=45°
∴DH=HB=EF,
∵BC=CB+HB
∴AC=FC+EF;
(2)依题意补全图形,结论:AC=EF-CF,
理由如下:
过D作DH⊥CB交BC的延长线于H,
∵EF⊥CF,
∴∠EFC=∠DHC=90°,
在△FEC和△HDC中,
,
∴△FEC≌△HDC(AAS),
∴CH=FC,DH=EF,
∵∠DHB=90°,
∴∠B=∠HDB=45°
∴DH=HB=EF,
∵BC=HB-CH
∴AC=EF-CF.
(3)
AC=CF-EF.
如图3,过D作DH⊥CB交CB的延长线于H,
同理可证△FEC≌△HDC(AAS),.
∴CH=FC,DH=EF,
∵∠DHB=90°,
∴∠B=∠HDB=45°,
∴DH=HB=EF,
∵BC=CH-BH,
∴AC=CF-EF.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
7.如图1,已知AB=AC,AB⊥AC.直线m经过点A,过点B作BD⊥m于D, CE⊥m于E.我们把这种常见图形称为“K”字图.
(1)悟空同学对图1进行一番探究后,得出结论:DE=BD+CE,现请你替悟空同学完成证明过程.
(2)悟空同学进一步对类似图形进行探究,在图2中,若AB=AC,∠BAC=∠BDA=∠AEC,则结论DE=BD+CE,还成立吗?如果成立,请证明之.
【答案】(1)见解析;(2)成立,见解析
【分析】(1)先证∠ABD=∠EAC,再证△ABD ≌ △CAE(AAS)即可;
(2)先证出∠ABD = ∠EAC,再证△ABD ≌ △CAE(AAS)即可.
【详解】证明:(1)∵AB⊥AC,BD⊥DE,CE⊥DE,
∴∠BDA=∠AEC=∠BAC=90°,
∴∠DAB+∠ABD=∠EAC+∠DAB=90°,
∴∠ABD=∠EAC,
在△ABD和 △CAE中,
,
∴ △ABD ≌ △CAE(AAS),
∴ BD = AE ,AD = CE,
∴ DE = AE + DA ;
(2)成立,
理由如下:∵ ∠BAC + ∠BAD + ∠EAC = 180° ,
∠ADB+ ∠BAD + ∠ABD = 180°,
∠BAC = ∠BDA,
∴∠ABD = ∠EAC ,
在△ABD和 △CAE中,
,
∴ △ABD ≌ △CAE(AAS),
∴ BD = AE,AD = CE,
∴ DE = AE + DA = BD + CE.
【点睛】本题考查三角形全等的判定与性质,掌握三角形全等的判定与性质是解题关键.
8.(1)如图1,中,,,,、分别是、上的点,且.探究图中线段,,之间的数量关系是______.
(2)如图2,若在四边形中,,,E,F分别是、上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东的方向以80海里/小时的速度前进,小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇与指挥中心O之间夹角,试求此时两舰艇之间的距离.
【答案】(1);(2)成立,理由见解析;(3)210海里
【分析】(1)如图1,延长到点.使.连接,证明,根据全等三角形的性质得到,证明,得,证明结论;
(2)如图2,延长到点.使.连接,证明,根据全等三角形的性质得到,证明,得,证明结论;
(3)如图3,连接,延长、相交于点,根据题意得到,,,根据图2的结论计算.
【详解】解:(1)如图1,,
理由如下:在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(2)如图2,(1)中的结论仍然成立,即.
理由:延长到点.使.连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(3)如图3,连接,延长、相交于点,
,,
,
,,
符合(2)中的条件,
结论成立,
即(海里).
此时两舰艇之间的距离为210海里.
【点睛】本题是三角形与四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质,直角三角形性质,勾股定理等,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
题型03.倍长中线模型
9.如图,中,,点D为的中点,则的取值范围_______.
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系.延长至点E,使,连接,证明,可得,然后在中,利用三角形的三边关系解答,即可求解.
【详解】解:如图,延长至点E,使,连接,
∵点D为的中点,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
10.如图,在中,已知与的面积相等,如果,,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
根据三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,构造一个新的三角形.根据三角形的三边关系就可以求解.
【详解】解:延长到E,使,
,已知与的面积相等,
为的底边的中线,
,
在和中
,
,
,
,,
,
在中,,
,
,
;
故选:B
11.安安同学遇到这样一个问题:如图,中,,,是中线,求的取值范围.
宁宁提示她可以延长到,使,连接,证明,经过推理和计算使问题得到解决.请解答:
(1)和全等吗?请说明理由;
(2)求出的取值范围.
【答案】(1)全等,理由见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,三角形的三边关系;
(1)根据中线的性质可得,延长到,使,根据证明 ,即可;
(2)根据三角形的三边关系,即可求解.
【详解】(1)解:∵是中线,
∴,
延长到,使,
又,
∴
(2)由(1)可知,,,
在中,,,
∴,即,
∴.
12.【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是( )
A. B. C. D.
(2)求得的取值范围是( )
A. B. C. D.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“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集合到同一个三角形中.
【问题解决】
(3)如图2,是的中线,交于,交于,且.求证:
【答案】(1)B;(2)C;(3)见解析
【分析】本题考查了三角形的中线,三角形的三边关系定理,等腰三角形性质和判定,全等三角形的性质和判定等知识点,主要考查学生运用定理进行推理的能力.
(1)根据,,推出和全等即可;
(2)根据全等得出,,由三角形三边关系定理得出,求出即可;
(3)延长到,使,连接,根据证,推出,,根据,推出,求出,根据等腰三角形的性质求出即可.
【详解】解:(1)在和中
,
,
故选B;
(2)由(1)知:,
,,
在中,,由三角形三边关系定理得:,
∴
,
故选C;
(3)如图2,延长到,使,连接,
是中线,
,
在和中
,
,
,,
,
,
,
,
,
即.
13.在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种方法叫倍长中线法.
(1)如图,是的中线,,求的取值范围.我们可以延长到点,使,连接,根据可证,所以.接下来,在中利用三角形的三边关系可求得的取值范围,从而得到中线的取值范围是:________;
(2)如图,,点为的中点,连接.求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】()由可得,再根据三角形三边关系解答即可求解;
()延长至,使,连接,则,同理可证,即得,,再证明,得到,即可求证;
本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)解:∵是的中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
在中,∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:如图,延长至,使,连接,则,
同理可证,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
题型04.全等综合应用模型
14.如图,在3×3的正方形网格中,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了网格与全等三角形的判定,掌握全等三角形的判定是关键.
根据题意可得,,,则,,,则,由此即可求解.
【详解】解:如图所示,
,
∴,
∴,
∴,
同理,,
∴,
∴,
∴,
故选:B .
15.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:.
16.如图1,已知,D为的平分线上一点,连接;如图2,已知,D,E为的平分线上两点,连接;如图3,已知,D,E,F为的平分线上三点,连接;…,依此规律,第n个图形中全等三角形有( )对
A.n B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定,图形规律,根据全等三角形的判定得到全等三角形的数量,找出规律即可求解.
【详解】解:图1中,,
∴,共有1对,即;
∴,,则,
图2中,同理,,
∵,
∴,
∵,
∴,共3对,即,
同理,图3中,,,,共有对,即
,
∴第n个图形中全等三角形有对,
故选:C .
17.某种产品的商标如图所示,是线段、的交点,并且,.小明认为该商标图中的两个三角形是全等的,他的证明如下:
在和中, ,
∴.
你认为小明的证明正确吗?如果正确,他用的是判定三角形全等的哪个条件?如果不正确,请你给出正确的证明.
【答案】小明的证明不正确,正确的证明见解析.
【分析】本题主要考查三角形全等的判定,利用已知条件,发掘隐含条件,通过添加辅助线创造条件来判定三角形全等,切记一定要规避 “” 陷阱.因为, 不属于某个三角形的一条边,所以不能直接运用这个条件.连接,先利用证明,得到,再通过证出.
【详解】解:小明的证明不正确.
正确方法如下:如图,连接,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
18.(1)问题背景:
如图1,在四边形中,,,,E,F分别是、上的点,且.探究图中线段,,之间的数量关系.
小明同学探究此问题的方法是,延长到点G,使,连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是______;
(2)灵活运用:
如图2,若在四边形中,,.E,F分别是,上的点,且,上述结论是否仍然成立,请说明理由;
(3)探索延伸:
如图3,已知在四边形中,,,若点E在的延长线上,点F在的延长线上,如图3所示,且满足,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1);(2)成立,理由见解析;(3)
【分析】(1)延长到点,使,连接,可判定,进而得出,,再判定,可得出,进而得出结论;
(2)延长到点,使,连接,先判定,进而得出,,再判定,可得出,进而得出结论;
(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)如图,延长到点,使,连接,
在和中,
,
,,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)上述结论仍然成立,理由如下:
如图,延长到点,使,连接,
,,
,
在和中,
,
,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
,
∵,
∴;
(3)如图,在延长线上取一点,使得,连接,
∵,
,
又∵,
,
在和中,
,
,,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
∴,
∴.
【点睛】本题属于四边形综合题,主要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.
题型05.手拉手旋转模型
19.如图所示的正方形中,点在边上,把绕点顺时针旋转得到,.旋转角的度数是( )
A.110° B.90° C.70° D.20°
【答案】B
【分析】根据正方形的性质得到AB=AD,∠BAD=,由旋转的性质推出≌,求出∠FAE=∠BAD=,即可得到答案.
【详解】∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=,
由旋转得≌,
∴∠FAB=∠EAD,
∴∠FAB+∠BAE=∠EAD+∠BAE,
∴∠FAE=∠BAD=,
∴旋转角的度数是,
故选:B.
【点睛】此题考查旋转的性质,全等三角形的性质,熟记全等三角形的性质是解题的关键.
20.如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,若,,,则与的面积之和为( )
A.36 B.21 C.30 D.22
【答案】B
【分析】将关于对称得到,从而可得的面积为15,再根据对称的性质可得,然后根据三角形全等的判定定理证出,从而可得,最后根据与的面积之和等于与的面积之和即可得.
【详解】解:如图,将关于AE对称得到,
则,,
,
,
,
在和中,,
,
,
,即是直角三角形,
,
,
即与的面积之和为21,
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、三角形全等的判定定理与性质等知识点,通过作辅助线,构造全等三角形和直角三角形是解题关键.
21.如图,在中,,,,且AE=AB,连接交的延长线于点,,则______.
【答案】
【分析】在CD上截取CG=CF,连接AG,可得,设AC=CD=3x,则CF=CG=2x,GD=x,再证明,进而即可求解.
【详解】解:在CD上截取CG=CF,连接AG,
∵AC=CD,∠ACG=∠DCF=90°,
∴,
∴∠AGC=∠CFD,
设AC=CD=3x,则CF=CG=2x,GD=x,
∵∠EAB=∠EAF+∠CAB=∠CAB+∠B=90°,
∴∠EAF=∠B,
∴∠E=∠CFD-∠EAF=∠AGC-∠B=∠GAB,
又∵AE=AB,
∴,
∴AF=BG=5x,
∴BD=BG-GD=4x,
∴.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质,添加辅助线,构造全等三角形,是解题的关键.
22.和都是等腰直角三角形,.
(1)如图1,点在上,则满足怎样的数量关系?请说明理由.
(2)如图2,点在内部,点在外部,连接,则满足怎样的数量关系和位置关系?请说明理由.
(3)如图3,点都在外部,连接,,,,与相交于点.若,求四边形的面积.
【答案】(1),理由见解析
(2),,理由见解析
(3)18
【分析】此题是四边形综合题,主要考查的是等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质.
(1)根据等腰直角三角形的性质解答;
(2)延长,分别交、于F、G,证明,根据全等三角形的性质、垂直的定义解答;
(3)同理证明,得到,,再根据计算,求出四边形的面积.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵和都是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:,,理由如下:
延长,分别交、于F、G,
∵和都是等腰直角三角形,
∴,,,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,即;
(3)解:如图,与相交于点
∵和都是等腰直角三角形,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴.
23.(1)如图1,在四边形中,,E,F分别是边,上的点,且,线段,,之间的关系是_______;(不需要证明)
(2)如图2,在四边形中,,E,F分别是边,上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
(3)如图3,在四边形中,,E,F分别是边,延长线上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
【答案】(1);(2)(1)中的结论仍然成立,理由见解析;(3)(1)中的结论不成立,,证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,夹半角模型.
(1)可通过构建全等三角形来实现线段间的转换.延长到G,使,连接.在和中,已知了一组直角,,,因此两三角形全等,可得,,进而得.由此可证,即可得,进而可得结论.
(2)思路和作辅助线的方法与(1)完全一样,只不过证明和全等中,证明时,用到的等角的补角相等,其他的都一样.因此与(1)的结果完全一样.
(3)按照(1)的思路,我们应该通过全等三角形来实现相等线段的转换.就应该在上截取,使,连接.根据(1)的证法,我们可得出,,那么.所以(1)的结论在(3)的条件下是不成立的.
【详解】解:(1)延长到G,使,连接.
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)(1)中的结论仍然成立,理由如下:
如图,延长至,使,连接,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(3)(1)中的结论不成立,,
证明:如图3,在上截取,连接,
∵,,
∴.
∵在与中,
,.
∴,
,
∴,
又∵,
,
在和中,
,
,
,
,
.
题型06.垂线模型
24.如图,,以点为直角顶点在第一象限作等腰直角,则点的坐标为_________
【答案】
【分析】过点C作CD⊥y轴于点D,由△ABC为等腰直角三角形即可得出∠ABC=90°、AB=BC,通过角的计算即可得出∠ABO=∠BCD,再结合∠CDB=∠BOA=90°即可利用AAS证出△ABO≌△BCD,由此即可得出BD、CD的长度,进而可得出点C的坐标.
【详解】解:过点C作CD⊥y轴于点D,如图所示.
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴∠ABC=90°,AB=BC.
∵CD⊥BD,BO⊥AO,
∴∠CDB=∠BOA=90°.
∵∠CBD+∠ABO=90°,∠CBD+∠BCD=90°,
∴∠ABO=∠BCD.
在△ABO和△BCD中,
,
∴△ABO≌△BCD(AAS),
∴BD=AO,CD=BO,
∵A(4,0),B(0,6),
∴BD=4,CD=6,
∴点C的坐标为,
故答案为:.
【点睛】本题结合等腰直角三角形和坐标点综合考查,关键在于辅助线的作法,过C点作垂直于x轴的垂线还是垂直于y轴的垂线是解题关键.
25.如图,,,于点E,于点D,,,则的长是( )
A.8 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】根据已知条件,观察图形得,,然后证后求解.
【详解】解:,,于,于,
,
,
又,,
.
,,
.
故选:C.
【点睛】本题考查了直角三角形全等的判定方法;题目利用全等三角形的判定和性质求解,发现并利用,,是解题的关键.
26.如图,三点在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)当满足__________时,?
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,证明.
(1)根据证明,得出,即可证明;
(2)根据,得出,根据三角形全等的性质即可得出,得出,根据平行线的判定得出.
【详解】(1)证明:在和中
,
∴;
∴,
∵,
∴.
(2)解:当时,.理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴.
∴.
∴.
27.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,
∴.
题型07.一线三等角模型
28.如图,且,且,若点E、B、D到直线的距离分别为6、3、2,则图中实线所围成的阴影部分面积S是________________.
【答案】
【分析】本题主要考查三角形全等的性质与判定,证明,,结合梯形面积公式及三角形面积公式即可得到答案;
【详解】解:∵,,,
∴,,
∴,,
在与,
∵,
∴,
∴,,
同理可得:,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
29.如图,李师傅在四边形木板中裁下3个三角形,已知,,,,,,,则剩余木板(阴影部分)的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,过点作,证明,得到,再证明,得到,进而求出的长,分割法求出阴影部分的面积即可.
【详解】解:过点作,则:,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴剩余木板(阴影部分)的面积为
;
故选B.
30.【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,
31.通过对数学模型“K字”模型或“一线三等角”模型的研究学习,解决下列问题:
(1)如图1,,,过点B作于点C,过点D作于点E.求证:,.
(2)如图2,,,,于点于点H,于点P,请按图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为________.
【答案】(1)见解析;
(2)50
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,同(等)角的余(补)角相等的应用、全等的性质和()综合.
(1)证明,即可得证;
(2)同(1)法得到,,分割法求出图形面积即可;
【详解】(1)解:证明:,
,
,,
,
,
,
在和中,
∴,
∴.
(2)类比(1)可知,,,
,,,,
则
.
题型08.平移模型
32.如图,C是的中点,,添加一个条件使得,这个条件可以是_____________ (添加一个条件即可).
【答案】或或
【分析】本题考查三角形全等的判定方法;判定两个三角形全等的一般方法有:.添加时注意:不能判定两个三角形全等,不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.
要使,已知,则可以添加角的另一个边从而利用来判定其全等,或添加另一个角从而利用或来判定其全等.
【详解】解:添加或,
当添加时,
∵C是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴.
当添加时,∴,
当添加时,∴
故答案为:或或.
33.如图,在和中,,,现添加一个条件证明, 下列符合要求的条件有_______个(填个数).
① ② ③ ④
【答案】3
【分析】本题主要考查全等三角形的判定,解答的关键是熟记全等三角形的判定条件并灵活运用.根据全等三角形的判定方法,利用、、即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴当时,由可得,故①符合题意;
当时,则,由可得,故②符合题意;
当时,则,由可得,故③符合题意;
当时,不能得出,故④不符合题意;
∴符合要求的条件有3个.
故答案为:3
34.如图,已知,,添加下列条件不能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定,解答本题的关键是明确全等三角形的判定方法.根据题目中的条件可以得到,,然后添加选项中的条件,写出能判断三角形全等的依据即可.
【详解】解:,
,
,
,
∴添加时,无法证明,故选项A符合题意;
添加时,可得,故选项B不符合题意;
添加时,可得,故选项C不符合题意;
添加时,可得,故选项D不符合题意,
故选:A.
35.已知:如图所示,,.
(1)请你只加一个条件,使,你添加的条件是______.
(2)根据你添加的条件,说明.
【答案】(1)(答案不唯一)
(2)说明见解析
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理添加条件即可;
(2)根据全等三角形的判定定理证明即可.
【详解】(1)解:添加条件(答案不唯一);
(2)∵
∴
∴
∵,
∴.
题型09.角平分线模型
36.如图,已知,添加一个条件__________,使得.
【答案】或或
【分析】本题考查添加条件使两个三角形全等,熟记两个三角形全等的判定定理是解决问题的关键.
结合题中,,根据两个三角形全等的判定定理添加条件即可得到答案.
【详解】解:,,
当时,
在和中,
,
;
当时,
在和中,
,
;
当时,
在和中,
,
;
综上所述,添加或或,使得,
故答案为:或或.
37.已知AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB、DF⊥AC垂足分别为E、F,请说明△ADE≌△ADF的理由.
解:因为DE⊥AB、DF⊥AC ( )
所以∠AED=90°,∠AFD=90°( )
所以∠AED=∠AFD ( )
因为AD是△ABC的角平分线 ( )
所以∠DAE=∠DAF ( )
在△ADE与△ADF中
∠AED=∠AFD、∠DAE=∠DAF( ),AD=AD,
所以△ADE≌△ADF ( ).
【答案】已知,垂直定义,等量代换,已知,角平分线定义,已证,AAS
【分析】求出∠AED=∠AFD,∠DAE=∠DAF,根据AAS推出两三角形全等即可.
【详解】解:∵DE⊥AB,DF⊥AC(已知),
∴∠AED=90°,∠AFD=90°(垂直定义),
∴∠AED=∠AFD(等量代换),
∵AD是△ABC的角平分线(已知),
∴∠DAE=∠DAF(角平分线定义),
在△ADE和△ADF中
∠AED=∠AFD,∠DAE=∠DAF(已证),AD=AD,
∴△ADE≌△ADF(AAS),
故答案为:已知,垂直定义,等量代换,已知,角平分线定义,已证,AAS.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定定理,角平分线定义,垂直定义的应用,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS.
38.如图,ABC的周长为26,点D、E都在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为Q,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为P,若BC=10,则DE的长是____.
【答案】6
【分析】证明△BQA≌△BQE,得到BA=BE,同理证明△CAP≌△CDP,得到AC=CD,根据三角形的周长公式出去BE+CD,求出DE,
【详解】解:∵BQ平分∠ABC,BQ⊥AE,
在△BQA和△BQE中,
,
∴△BQA≌△BQE,
∴BA=BE,
同理可证△CAP≌△CDP,得到AC=CD,
∵BE+CD=AB+AC=26-BC=26-10=16,
∴DE=BE+CD-BC=6,
故答案为:6
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角的判定和性质是解题的关键.
39.如图,在中,平分,E为的中点,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是构造全等三角形:延长至点,使,证明,得到,再证明,即可得出结论.
【详解】证明:延长至点,使,连接,则:,
∵E为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
题型10.其他全等模型
40.(1)如图1,在四边形中,,,E、F分别是边、上的点,若,可求得、、之间的数量关系为________.(只思考解题思路,完成填空即可,不必书写证明过程)
(2)如图2,在四边形中,,,E、F分别是边、延长线上的点,若,判断、、之间的数量关系还成立吗,若成立,请完成证明,若不成立,请说明理由.
【答案】(1);(2).理由见解析.
【分析】(1)线段、、之间的数量关系是.如图,延长至,使,连接,利用全等三角形的性质解决问题即可.
(2)结论:.如图中,在上截取,连接,证明,推出,,再证明,可得结论.
【详解】(1)解:线段、、之间的数量关系是.
如图,延长至,使,连接,
∵,,即:,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为:.
(2)结论:.
理由:在上截取,连接,
∵,,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,则,
∴
∵,,
∴,
在与中,,
∴,
∴,
即,
即,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
41.(1)如图1,在四边形中,分别是边、上的点,且.求证:;
(2)如图2,在四边形中,分别是边上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?
(3)如图3,在四边形中,分别是边延长线上的点,且(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析;(2)成立;(3)不成立,应当是,见解析
【分析】本题是三角形综合题,考查了三角形全等的判定和性质等知识,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)延长到G,使,连接.利用全等三角形的性质解决问题即可;
(2)先证明,由全等三角形的性质得出.,由全等三角形的性质得出,即,则可得出结论;
(3)在上截取,使连接.证明.由全等三角形的性质得出.证明,由全等三角形的性质得出结论.
【详解】证明:延长到G,使,连接.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
又∵
∴.
∴.
∵.
∴
(2)(1)中的结论仍然成立.
,
,
在与中,
,
,
,
,
即
在与中
,
,
即,
;
(3)结论不成立,应当是.
证明:在上截取,使连接.
∵,
∴.
∵
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴,
∵,
∴.
题型11.含半角模型
42.如图,在中,,,、是斜边上两点,且,过点作,垂足是,过点作,垂足是交于点,连接,下列结论:≌;;若,,则;其中正确的是______.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质等知识,只要证明,即可解决问题.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,故①正确
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,故②正确,
∵若.
∴,
∴,
∵,
∴,故③正确,
∵,,
∴,故④错误,
故答案为:①②③.
43.如图,在中,,点P是射线上一动点,连接,在它的左侧作,过点作交于点.若,则_______.
【答案】10
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质和等腰三角形的性质,根据已知求得,截取,证明,有和,过点A作于点K,作交的延长线于点H,即可证明,有,在的延长线上截取,连接,则,有和,进一步证明,则,那么即可.
【详解】解:∵,
∴,
截取,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点A作于点K,作交的延长线于点H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在的延长线上截取,连接,
则,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
则,
故答案为:10.
44.问题探究:
(1)如图,在四边形中,,,分别是上的点,且,探究图中之间的数量关系.小明同学探究此问题的方法是:延长到点,使连接,先对比与的关系,再对比与的关系,可得出之间的数量关系,请问:他的结论是 ;并对此问题给出完整解题过程.
理解运用:
(2)已知:在四边形中,,,点、点分别在直线、直线上,且;如图,点、点分别在边、的延长线上;如图,点、点分别在边、的延长线上.请从图2和图3中任选一种,写出线段、、之间的数量关系,并说明理由.
拓展延伸:
(3)如图,在四边形中,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,若,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1),过程见解析;(2),理由见解析;(3)
【分析】本题属于三角形综合题,主要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和对应边相等进行推导变形.
(1)延长到点G,使,连接,可判定,进而得出,再判定,可得结论;
(2)对于图2:在上截取,连接,先判定,进而得出,,再判定,可得结论;对于图3:在上截取,使,连接,同图2法进行求解即可;
(3)在延长线上取一点G,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)结论:.
理由:如图1,延长到点G,使,连接,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∴.
(2)对于图2,,理由如下:
在上截取,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴
对于图3:对于图3,,理由如下:在上截取,使,连接,
同图2法可得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)结论:.
理由:如图3,在延长线上取一点G,使得,连接,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
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
$
专题06三角形全等应用--测距离与模型突破
题型01.全等判定综合模型
题型02.截长补短模型
题型03.倍长中线模型
题型04.全等综合应用模型
题型05.手拉手旋转模型
题型06.垂线模型
题型07.一线三等角模型
题型08.平移模型
题型09.角平分线模型
题型10.其他全等模型
题型11.含半角模型
知识点01.核心原理
依托全等三角形对应边相等的性质,将实际中不可直接测量的距离转化为可直接测量的线段长度,核心思想为转化思想;构造核心是利用几何通用模型凑齐全等判定条件(SAS/ASA/AAS),本节课两大核心模型均为初中几何经典通用模型。
.
知识点02.必备全等判定定理
本节课高频用 3 个基础判定,为模型构造的核心依据,无需复杂推导:
SAS(边角边):两边及其夹角分别相等的两个三角形全等;
ASA(角边角):两角及其夹边分别相等的两个三角形全等;
AAS(角角边):两角及其中一角的对边分别相等的两个三角形全等。
知识点03几何通用标准模型(核心构造方法)
模型 1:倍长线段法(SAS 型,几何通用基础模型)
核心特征
无角的预设条件,通过倍长截取等长线段利用对顶角天然相等,凑齐 SAS 条件,是初中几何线段构造的通用基础模型,适配两点间有障碍物的距离测量(隔河、隔建筑测两点距离),也是倍长中线法的核心原理。
构造步骤
1.设待测距离为线段AC,取BC的中点D(D为可同时连接A、C的公共点);
2.延长AD至E,使DE=AD;
3.连接BE,测量BE长度即为AC长度。
全等依据
△ADC≅△EDB(SAS):AD=ED(倍长构造),∠ADC=∠EDB(对顶角相等),CD=BD(D为BC中点)。
模型 2:一线三等角模型(直角型,ASA/AAS 型,几何通用核心模型)
核心特征
一线:以某条直线l(如河岸、公路)为公共边所在直线;
三等角:直线上有一个公共角∠BAC,直线两侧各有一个相等的直角(BD⊥l,CE⊥l,即三垂直,是一线三等角最常见的特殊形式);天然利用等角(直角)+ 互余关系凑齐 AAS/ASA 条件,适配点到直线的垂直距离测量(测点到河岸、公路的距离),是该类测距的几何通用标准模型。
构造步骤
1.设待测点B到直线l的垂直距离为BD(BD⊥l,垂足D可达,直线l为 “一线”);
2.在直线l上取点A,作∠BAC=90∘,过C作CE⊥l于E(形成三个直角∠BDA=∠BAC=∠AEC=90∘,即 “三等角”);
3.测量AE长度即为BD长度(或测量AD长度即为CE长度)
全等依据
△ABD≅△CAE(AAS):∠BDA=∠AEC=90∘(垂直定义),
∠ABD=∠CAE(同角的余角相等:∠ABD+∠BAD=90∘,∠CAE+∠BAD=90∘),AB=CA(构造条件);
若构造为直线同侧的直角,可通过 ASA 判定(∠ABC=∠DBC=90∘,BC=BC,∠ACB=∠DCB)。
知识点04.通用解题步骤(通配所有题型)
1.定边:明确实际问题对应的待测线段(核心求解目标);
2.选模:根据测距场景选择对应几何通用模型(两点间测距选倍长线段法,点到直线测距选一线三等角模型);
3.构造:按模型特征作辅助线(倍长截取、作等角 / 直角),保证构造的边 / 角可实际测量;
4.证全等:结合模型构造条件,用 SAS/ASA/AAS 严格证明两三角形全等;
5.转化测:测量构造出的对应边长度,即为待测距离。
1.倍长线段法:必须保证线段严格等长,对顶角为 SAS 的 “夹角”,不可替换为其他角;
2.一线三等角模型(直角型):“一线” 为公共边所在直线,三等角需包含直角,公共边为 ASA 的 “夹边”,是判定的关键;
3.两大模型均优先利用天然相等条件(对顶角、公共边、直角),简化构造和证明步骤;
4.构造的等线段、等角需贴合实际操作(卷尺、量角器可实现),保证几何模型与实际场景一致。.
易错点避雷(3 个高频坑,一眼避开)
1.构造全等时条件不完整:如漏证角相等 / 边相等,直接判定全等(必须满足全等 4 大判定之一);
2.混淆对应边:构造后未明确哪条边与待测边对应,测错线段;
3.实际操作中角度 / 边长画不准:需用工具(直尺、量角器)保证构造的角、边严格相等。
题型01.全等判定综合模型
1.在与中,,添加下列哪组条件一定能说明与全等( )
A., B.,
C., D.,
2.如图,在和中,点B,F,C,E在同一直线上,,,要使,需要增加的一个条件是( )
A. B. C. D.
3.如图,要判定,根据给定的条件和指明的依据,添加条件
①若,,_________,
②若,,_________,
③若,,_________,
4.如图,点是上任意一点,.从下列条件中补充一个条件,不一定能推出的是( )
A. B. C. D.
5.如图,,,______,求证:.
(1)请从①,②,③中选择一个适当的条件填入横线中,使命题成立.你的选择是______,并证明;
(2)在(1)的条件下,,,求的长.
题型02.截长补短模型
6.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是直线AB上一点(点D不与点A、B重合),连接DC并延长到E,使得CE=CD,过点E作EF⊥直线BC,交直线BC于点F.
(1)如图1,当点D为线段AB上的任意一点时,用等式表示线段EF、CF、AC的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点D为线段BA的延长线上一点时,依题意补全图2,猜想线段EF、CF、AC的数量关系是否发生改变,并证明.
(3)如图3,当点D在线段AB的延长线上时,直接写出线段EF、CF、AC之间的数量关系.
7.如图1,已知AB=AC,AB⊥AC.直线m经过点A,过点B作BD⊥m于D, CE⊥m于E.我们把这种常见图形称为“K”字图.
(1)悟空同学对图1进行一番探究后,得出结论:DE=BD+CE,现请你替悟空同学完成证明过程.
(2)悟空同学进一步对类似图形进行探究,在图2中,若AB=AC,∠BAC=∠BDA=∠AEC,则结论DE=BD+CE,还成立吗?如果成立,请证明之.
8.(1)如图1,中,,,,、分别是、上的点,且.探究图中线段,,之间的数量关系是______.
(2)如图2,若在四边形中,,,E,F分别是、上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东的方向以80海里/小时的速度前进,小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇与指挥中心O之间夹角,试求此时两舰艇之间的距离.
题型03.倍长中线模型
9.如图,中,,点D为的中点,则的取值范围_______.
10.如图,在中,已知与的面积相等,如果,,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
11.安安同学遇到这样一个问题:如图,中,,,是中线,求的取值范围.
宁宁提示她可以延长到,使,连接,证明,经过推理和计算使问题得到解决.请解答:
(1)和全等吗?请说明理由;
(2)求出的取值范围.
12.【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是( )
A. B. C. D.
(2)求得的取值范围是( )
A. B. C. D.
【感悟】
解题时,条件中若出现“中点”“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集合到同一个三角形中.
【问题解决】
(3)如图2,是的中线,交于,交于,且.求证:
13.在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种方法叫倍长中线法.
(1)如图,是的中线,,求的取值范围.我们可以延长到点,使,连接,根据可证,所以.接下来,在中利用三角形的三边关系可求得的取值范围,从而得到中线的取值范围是:________;
(2)如图,,点为的中点,连接.求证:.
题型04.全等综合应用模型
14.如图,在3×3的正方形网格中,则的度数为( )
A. B. C. D.
15.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______.
16.如图1,已知,D为的平分线上一点,连接;如图2,已知,D,E为的平分线上两点,连接;如图3,已知,D,E,F为的平分线上三点,连接;…,依此规律,第n个图形中全等三角形有( )对
A.n B. C. D.
17.某种产品的商标如图所示,是线段、的交点,并且,.小明认为该商标图中的两个三角形是全等的,他的证明如下:
在和中, ,
∴.
你认为小明的证明正确吗?如果正确,他用的是判定三角形全等的哪个条件?如果不正确,请你给出正确的证明.
18.(1)问题背景:
如图1,在四边形中,,,,E,F分别是、上的点,且.探究图中线段,,之间的数量关系.
小明同学探究此问题的方法是,延长到点G,使,连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是______;
(2)灵活运用:
如图2,若在四边形中,,.E,F分别是,上的点,且,上述结论是否仍然成立,请说明理由;
(3)探索延伸:
如图3,已知在四边形中,,,若点E在的延长线上,点F在的延长线上,如图3所示,且满足,请直接写出与的数量关系.
题型05.手拉手旋转模型
19.如图所示的正方形中,点在边上,把绕点顺时针旋转得到,.旋转角的度数是( )
A.110° B.90° C.70° D.20°
20.如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,若,,,则与的面积之和为( )
A.36 B.21 C.30 D.22
21.如图,在中,,,,且AE=AB,连接交的延长线于点,,则______.
22.和都是等腰直角三角形,.
(1)如图1,点在上,则满足怎样的数量关系?请说明理由.
(2)如图2,点在内部,点在外部,连接,则满足怎样的数量关系和位置关系?请说明理由.
(3)如图3,点都在外部,连接,,,,与相交于点.若,求四边形的面积.
23.(1)如图1,在四边形中,,E,F分别是边,上的点,且,线段,,之间的关系是_______;(不需要证明)
(2)如图2,在四边形中,,E,F分别是边,上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
(3)如图3,在四边形中,,E,F分别是边,延长线上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
题型06.垂线模型
24.如图,,以点为直角顶点在第一象限作等腰直角,则点的坐标为_________
25.如图,,,于点E,于点D,,,则的长是( )
A.8 B.4 C.3 D.2
26.如图,三点在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)当满足__________时,?
27.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.
题型07.一线三等角模型
28.如图,且,且,若点E、B、D到直线的距离分别为6、3、2,则图中实线所围成的阴影部分面积S是________________.
29.如图,李师傅在四边形木板中裁下3个三角形,已知,,,,,,,则剩余木板(阴影部分)的面积为( )
A. B. C. D.
30.【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.
31.通过对数学模型“K字”模型或“一线三等角”模型的研究学习,解决下列问题:
(1)如图1,,,过点B作于点C,过点D作于点E.求证:,.
(2)如图2,,,,于点于点H,于点P,请按图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积为________.
题型08.平移模型
32.如图,C是的中点,,添加一个条件使得,这个条件可以是_____________ (添加一个条件即可).
33.如图,在和中,,,现添加一个条件证明, 下列符合要求的条件有_______个(填个数).
① ② ③ ④
34.如图,已知,,添加下列条件不能判定的是( )
A. B. C. D.
35.已知:如图所示,,.
(1)请你只加一个条件,使,你添加的条件是______.
(2)根据你添加的条件,说明.
题型09.角平分线模型
36.如图,已知,添加一个条件__________,使得.
37.已知AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB、DF⊥AC垂足分别为E、F,请说明△ADE≌△ADF的理由.
解:因为DE⊥AB、DF⊥AC ( )
所以∠AED=90°,∠AFD=90°( )
所以∠AED=∠AFD ( )
因为AD是△ABC的角平分线 ( )
所以∠DAE=∠DAF ( )
在△ADE与△ADF中
∠AED=∠AFD、∠DAE=∠DAF( ),AD=AD,
所以△ADE≌△ADF ( ).
38.如图,ABC的周长为26,点D、E都在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为Q,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为P,若BC=10,则DE的长是____.
39.如图,在中,平分,E为的中点,.求证:.
题型10.其他全等模型
40.(1)如图1,在四边形中,,,E、F分别是边、上的点,若,可求得、、之间的数量关系为________.(只思考解题思路,完成填空即可,不必书写证明过程)
(2)如图2,在四边形中,,,E、F分别是边、延长线上的点,若,判断、、之间的数量关系还成立吗,若成立,请完成证明,若不成立,请说明理由.
41.(1)如图1,在四边形中,分别是边、上的点,且.求证:;
(2)如图2,在四边形中,分别是边上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?
(3)如图3,在四边形中,分别是边延长线上的点,且(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
题型11.含半角模型
42.如图,在中,,,、是斜边上两点,且,过点作,垂足是,过点作,垂足是交于点,连接,下列结论:≌;;若,,则;其中正确的是______.
43.如图,在中,,点P是射线上一动点,连接,在它的左侧作,过点作交于点.若,则_______.
44.问题探究:
(1)如图,在四边形中,,,分别是上的点,且,探究图中之间的数量关系.小明同学探究此问题的方法是:延长到点,使连接,先对比与的关系,再对比与的关系,可得出之间的数量关系,请问:他的结论是 ;并对此问题给出完整解题过程.
理解运用:
(2)已知:在四边形中,,,点、点分别在直线、直线上,且;如图,点、点分别在边、的延长线上;如图,点、点分别在边、的延长线上.请从图2和图3中任选一种,写出线段、、之间的数量关系,并说明理由.
拓展延伸:
(3)如图,在四边形中,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,若,请直接写出与的数量关系.
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
$