内容正文:
三轮稳扎基础,巧练技巧,中考数学稳拿高分!
中考数学三轮冲刺05:全等三角形中常见的基本模型专项
中考全国考情分析
1、考查地位与分值占比
全等三角形是中考几何的 “基石”,其基本模型是解决几何证明、计算(线段长度、角度)、综合题(结合四边形、圆、图形变换)的核心工具,全国各省市(江苏、山东、河南、安徽、黑龙江等)均为必考内容。该模块直接考查(选填、解答题第一问)分值占比约 4%-6%,间接考查(作为综合题解题关键步骤)占比更高,尤其在几何多解题、动态问题中,模型识别能力直接决定解题效率,是三轮冲刺需重点巩固的核心考点。
2、核心考查内容
基础模型应用:“手拉手”“一线三等角”“K 型”“翻折(轴对称)”“旋转” 等高频模型的识别与全等判定;
模型变形拓展:模型中线段位置(垂直、平行)、角度(特殊角 60°/90°)、边长关系的灵活转化;
综合应用场景:结合等腰 / 直角三角形、平行四边形、圆的性质,或与图形折叠、旋转、平移变换结合,通过全等实现 “边 / 角转移”;
解题目标:证明线段相等、角度相等,或利用全等推导后续线段长度、图形面积计算。
3、命题趋势
模型隐蔽化:不再直接呈现标准模型,需通过添加辅助线(如构造相等线段、补全模型)还原基本模型;
多模型融合:一道题中涉及多个全等模型(如 “手拉手 + K 型”),或与相似三角形、勾股定理综合考查;
动态化考查:在动点、动线段、动图形变换中,探究全等三角形的存在性,需结合分类讨论思想。
核心题型及具体解决方法
题型一、手拉手模型(旋转型全等)
模型特征:两个等腰三角形(或等边三角形、等腰直角三角形)共顶点,顶角相等,将其中一个三角形绕公共顶点旋转一定角度后,可与另一个三角形全等(“拉手线” 相等且夹角等于顶角)。
基础结构:△ABC 和△ADE 为等腰三角形,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接 BD、CE,则△ABD≌△ACE;
特殊情况:等边三角形(顶角 60°,拉手线夹角 60°)、等腰直角三角形(顶角 90°,拉手线夹角 90°)。
解题方法:
① 识别公共顶点和等腰结构,标记相等的边(AB=AC、AD=AE)和相等的顶角(∠BAC=∠DAE);
② 推导夹角相等:∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD → ∠BAD=∠CAE(或同理推导其他夹角);
③ 用 “SAS” 判定全等:利用相等的两边和夹角证明△ABD≌△ACE;
④ 应用结论:全等后对应边相等(BD=CE)、对应角相等(∠ABD=∠ACE),可进一步推导线段平行、垂直或角度计算。
示例:如图,△ABC 和△ADE 均为等边三角形,连接 BD、CE,求证 BD=CE。
解:∵△ABC、△ADE 为等边三角形 ∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD → ∠BAD=∠CAE
在△ABD 和△ACE 中, ∴△ABD≌△ACE(SAS) ∴BD=CE。
(2026·广东深圳·二模)【综合探究】例题
数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,,旋转角为.
(1)【初步感知】如图1,连接,,将三角形纸片绕点旋转,求的值;
(2)【深入探究】如图2,在三角形纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长;
(3)【拓展延伸】在三角形纸片绕点旋转过程中,试探究A,D,E三点,能否构成以为直角边的直角三角形.若能,直接写出线段的长度;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)能,的长是或
【详解】(1)解:
∴,
由旋转得:,
,
,
∴;
(2)如图2, 延长交于,连接交于,
由(1)知:,
∴,
∵是中线,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴是矩形,
∴,,
∵,
∴,
设,
∵, ,
∴,
,
,
,,
∴,
,
由勾股定理得:,即
解得,
;
∴
(3)分两种情况:①如图3,,过点作于,过点作于,
,
∴四边形是矩形,
,
设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
,即 ,
,
中,,
,
解得:(负值舍),
∵,
即 ,
;
②如图,,过点作于,
,
∴四边形是矩形,
,
,
,
由勾股定理得:;
综上,的长是或.
题型二、一线三等角模型(K 型全等)
模型特征:一条直线上有三个相等的角(通常为直角 90°,也可为 60°/45°),三个角的顶点在同一直线上,两侧的两个三角形可通过 “AAS” 或 “ASA” 判定全等。
基础结构:直线 l 上有∠B=∠C=∠ADE=90°(或其他相等角),点 B、D、C 在 l 上,则△ABD≌△DCE;
核心条件:两角及其中一角的对边相等(AAS),或两角及夹边相等(ASA)。
解题方法:
① 标记共线顶点(B、D、C)和相等的角(∠B=∠C=∠ADE);
② 推导一组对应角相等:∠ADB+∠ADE+∠EDC=180°(平角),结合∠ADE=90°,得∠ADB+∠EDC=90°;又∵∠ADB+∠A=90°(直角三角形内角和),∴∠A=∠EDC;
③ 确定相等的边:若题目中给出 AB=DC(或 BD=CE),直接结合角相等用 “AAS” 判定全等;
④ 应用结论:全等后对应边相等(AD=DE、BD=CE 等),可用于求线段长度或证明垂直。
易错提醒:注意角的位置对应,避免混淆 “夹边” 和 “对边”,若角为非直角,需确保推导的对应角相等逻辑严谨。
(2026·江苏苏州·一模)如图,在矩形中,为边的中点.例题
(1)求证:;
(2)若,求边的长度.
【答案】(1)见解析
(2)2
【详解】(1)解:∵矩形,为边的中点,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴.
题型三、翻折(轴对称)模型(折叠型全等)
模型特征:将一个图形沿某条直线折叠后,折叠前后的部分关于对称轴成轴对称,对应边相等、对应角相等,形成全等三角形(如角平分线、垂直平分线相关的全等)。
常见场景:三角形折叠(如将△ABC 沿 AD 折叠,点 B 落在 BC 上的点 E 处,则△ABD≌△AED)、矩形折叠、角平分线性质应用。
解题方法:
① 识别对称轴(折叠线),标记对应点(如 B 与 E)、对应边(AB=AE、BD=DE)、对应角(∠B=∠AED、∠BAD=∠EAD);
② 利用折叠性质转化条件:将分散的边、角集中到全等三角形中,如折叠后 BD=DE,可将求 DE 转化为求 BD;
③ 结合其他性质:若对称轴为角平分线,可利用 “角平分线上的点到角两边距离相等” 补充条件;若为垂直平分线,可利用 “垂直平分线上的点到线段两端距离相等”。
示例:将△ABC 沿 AD 折叠,使点 B 落在 AC 上的点 E 处,已知 AB=6,AC=10,求 CE 的长度。
解:由折叠性质得△ABD≌△AED ∴AE=AB=6
∵AC=10 ∴CE=AC - AE=10 - 6=4。
(2026·江苏连云港·一模)如图,长方形纸片,将纸片沿折叠,使点落在边上点处,再将右侧余下部分折叠,使与能在直线重合,折痕为.若,则的值为___________.例题
【答案】
【详解】解:连接,如图:
由折叠,得:,,,,,,
是矩形,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
由折叠知:,
是等边三角形,且,
,
,
,
,
,
在中,,
,
.
题型四、平移模型(平行型全等)
模型特征:将一个三角形沿某一方向平移后,与另一个三角形重合,对应边平行且相等,对应角相等,形成全等三角形(核心是 “平行 + 相等边”)。
基础结构:△ABC 平移得到△DEF,AB∥DE,BC∥EF,AC∥DF,且 AB=DE,BC=EF,AC=DF,则△ABC≌△DEF。
解题方法:
① 识别平移方向和距离:通过平行关系(AB∥DE)确定平移方向,通过对应点连线(AD∥BE∥CF)确定平移距离;
② 利用平行推导角相等:两直线平行,同位角 / 内错角相等(如∠ABC=∠DEF);
③ 结合相等边判定全等:用 “SAS”(平行推导的角 + 两组相等边)或 “SSS”(三组对应边相等)判定;
④ 应用:平移后全等三角形的高相等,可用于计算图形面积。
(2026·江西·模拟预测)如图,将沿射线平移,使点B与点C重合,得到,连接.F,G分别是的中点,连接.例题
(1)求证:.
(2)若,求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)证明:由平移可知,
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵F,G分别是的中点,
∴,
∴.
(2)证明:由平移可知,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴.
又∵F是的中点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形是矩形.
题型五、倍长中线模型(构造全等)
模型特征:三角形中出现中线(或类中线,即过中点的线段),通过延长中线至等长,构造全等三角形,实现线段 “转移”(将分散的边集中到同一三角形中)。
基础结构:在△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线(BD=CD),延长 AD 至 E,使 DE=AD,连接 BE,则△ADC≌△EDB。
解题方法:
① 识别中线条件:确认 BD=CD(或中点 D);
② 构造全等:延长 AD 至 E,使 DE=AD(关键步骤,确保 AD=ED);
③ 判定全等:在△ADC 和△EDB 中,,用 “SAS” 证明全等;
④ 转化线段:全等后 AC=BE,∠CAD=∠BED,可将求 AC 转化为求 BE,或利用 BE 与 AB 的关系(如 AB+BE>AE)解决最值问题。
适用场景:题目中出现 “中线”“中点”,且需证明线段相等、和差关系或最值时,优先考虑倍长中线。
(2026·江苏扬州·一模)综合与探究例题
学习材料:中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线模型,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
如图1,在中,取的中点O,连接并延长,使得,连接、,四边形为平行四边形.
初步探究:
(1)如图2,数学活动课上,老师让同学们制作两张全等的直角三角形纸片并重合放置,将保持固定,绕点A按逆时针方向旋转,其中,若,当点E落在AB边上时,连接并延长,使得,连接、,判断四边形的形状,并说明理由.
深入探究:
(2)如图3,当绕点A按逆时针方向旋转90°时,连接、,取的中点P,连接交于点Q,试判断和的数量关系和位置关系,并说明理由.
拓展延伸:
(3)当绕点A按逆时针方向旋转90°时,连接,M是射线上的一点,连接,过点A作的垂线交于点G,若G是的三等分点,请直接写出的值.
【答案】(1)矩形,理由见解析
(2),,理由见解析
(3)或2
【详解】(1)解:,,,
,,
点 落在 边上,
中,,,
是等边三角形,
,,
,
是等腰三角形,
,
,
,
,
∴E 是 中点,,
在 和 中:
,,
(SAS),
,,
∴,
四边形是平行四边形.
,
四边形是矩形.
(2),且 ,
理由:延长至点 ,使 ,
连接,
是的中点,
,
在 和 中:
,
,
,
(SAS),
,,
,
是绕点 逆时针旋转 得到,
,,
,
∴C、B、F共线,
,
在 和 中:
,
,
,
,
,,
,
,即 ,
,
.
(3)解:延长交延长线于点F,
是绕点 逆时针旋转 得到,
,,
,
,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
,
,
∵
,
,
∵G是的三等分点
∴当 时,,
当 时,,
或 .
题型六、截长补短模型(构造全等)
模型特征:题目中出现线段的和差关系(如 AB+CD=EF),通过 “截长”(在长线段上截取一段等于某短线段)或 “补短”(延长短线段至与长线段相等)构造全等三角形,证明和差关系。
截长法:在 EF 上截取 EG=AB,证明 GF=CD,需构造△EGB≌△ABC;
补短法:延长 AB 至 H,使 BH=CD,证明 AH=EF,需构造△BHC≌△CDA。
解题方法:
① 分析线段关系:明确待证明的和差等式(如 AB+CD=EF),确定长线段(EF)和短线段(AB、CD);
② 选择构造方式:截长或补短(优先选择与已知条件关联紧密的方式);
③ 证明全等:通过截取 / 延长得到相等线段,结合已知角相等、公共边等条件,用 “SAS”“ASA” 等判定全等;
④ 推导结论:由全等得对应边相等,进而证明线段和差关系。
示例:在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,BD 平分∠ABC,交 AC 于 D,求证:BC=AB+AD。
解(截长法):在 BC 上截取 BE=AB,连接 DE
∵BD 平分∠ABC ∴∠ABD=∠EBD
在△ABD 和△EBD 中,∴△ABD≌△EBD(SAS)
∴AD=ED,∠A=∠BED=90° ∵AB=AC ∴∠C=45°
∴△DEC 为等腰直角三角形 ∴ED=EC ∴AD=EC
∵BC=BE+EC ∴BC=AB+AD。
(2026·甘肃平凉·一模)观察发现例题
(1)如图1,将正方形折叠,使点的对应点落在边上,折痕分别与,交于点,则折痕和的数量和位置关系分别是_____.
类比探究
(2)在(1)的条件下,设EF与交于点,连接交于点,如图2.求证:.
拓展应用
(3)如图3,正方形的边长为9,M是边上的一个动点,点在边上,且,连接,将正方形沿折叠,使点分别落在点处,当点落在直线上时,求线段的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)2或8
【详解】(1)解:如图,过点F作于点H,设与交于点O.
根据折叠的性质可得垂直平分,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)证明:如图,连接,,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴在四边形中,,
∴,
又∵,
∴,
∵由(1)有,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:线段的长为2或8.
连接,设,
∵,,
∴,,
在中,,
当点Q落在线段上时,如图,
此时,
在中,,
在中,,
则,
解得,
∴;
当点Q在延长线上时,如图,
此时,
在中,,
在中,,
则,
解得,
∴;
综上,线段的长为2或8.
经典模拟题
1.(2026·浙江杭州·一模)如图,已知,按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交边于点;②以点为圆心,大于长为半径画弧,分别交边于点;③连接,交点为,作射线.则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由作图步骤可知:,
在和中,
,
;
;
,
,
,
,
即;
在和中,
,
;
;
在和中,
,
;
,
即.
其它选项均无法得到.
2.(2026·陕西西安·二模)如图,在正方形中,点E是对角线上一点,连接、,的延长线交于点F.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,.
∵在和中,
,
∴().
∴.
设,则.
∵,
∴.
∵在中,,
∴.
∵,
∴.
∵在中,,
∴.
∴,
∴,即.
3.(2026·山东淄博·一模)如图,在等边中,,点D在上,点E在上,且.连接与交于点F,则( )
A.36 B.42 C.48 D.60
【答案】C
【详解】解:是等边三角形
,
在和中
,
,
,
,
又
,
,
,
,
过点作于,
是等边三角形
,
,
在中,,
.
4.(2026·陕西西安·三模)如图,在菱形中,点E,F分别在,边上,,求证:.
【答案】证明见详解
【详解】证明:∵,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图,等腰中,,于,的平分线分别交,于,,点为的中点,的延长线交于,连接,,.下列结论;①为等腰三角形;②;③平分;④.其中正确的是______(填序号).
【答案】①②④
【详解】解:等腰中,,于,
,
平分,
,
,,
,
,
为等腰三角形,故①正确;
等腰中,,,
,,
,是的中点,
,
,
,
,
,故②正确;
,,,
,
,
,
,
,
∴,
∴,
不平分,故③错误;
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,故④正确;
综上,正确的有①②④.
6.(2026·广东梅州·一模)如图,在中,,.点在斜边上运动,连接.将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接点与的中点,则长的最小值为___________.
【答案】
【详解】解:,,
,
由旋转知,
∴,
在和中,
,
,
,
,
,
,
当时,则垂直平分,
则,
此时为中点,
,
∴,
∴
,
,
此时点M在上,即,
.
7.(2026·江苏泰州·模拟预测)在正方形中,,E为边上一点,将沿翻折,点A落在点F处,连接并延长交射线于点G,连接.若和全等,则 _______ .
【答案】1或
【详解】解:当点G在的延长线上时,
翻折变换的性质可知,
∵,
∴,
设,则,
∴.
∵,
∴,
∴,
解得,
∴;
当点G在线段上时,
由翻折变换的性质可知,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上所述,的值为1或.
8.(2026·陕西商洛·二模)如图,在菱形中,,,M为对角线上一动点,N为菱形外一点,且,,连接,,则的最小值为_____________.
【答案】
【详解】解:如图1,连接交于点O,连接.
∵四边形为菱形,
∴,,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
如图2,作点D关于所在直线的对称点E,过点C作的平行线交的延长线于点F,连接,,由对称性知,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
在中,由勾股定理,得,
∴,,
∴,
在中,由勾股定理,得.
∵,
∴当C,N,E三点共线时,取等号,此时的值最小,
故的最小值为.
9.(2026·广东深圳·一模)综合探究
(1)问题背景:如图(1),在矩形中,点,分别是,的中点,连接,,求证:.
(2)问题探究:如图(2),在四边形中,,,点是的中点,点在边上,,与交于点,求证:.
(3)问题拓展:如图(3),在“问题探究”的条件下,连接,,,直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵,分别是,的中点,
∴,
即,
∴;
(2)证明:如图所示,取的中点,连接,
∵是的中点,是的中点,
∴,,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
又∵,是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,过点作,则四边形是矩形,连接,
∵,
∴,
设,则,,
在中,,
∵,由(2),
∴,
又∵是的中点,
∴垂直平分,
∴,,
在中,
,
∴,
设,则,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵
∴
∴.
10.(2026·山西运城·一模)综合与探究
问题情境:在数学综合实践课上,同学们开展图形旋转探究活动.如图1,是边长为的等边三角形,点是内部一点,且满足.将绕点逆时针旋转,得到,连接并延长交于点,交于点.
猜想证明:
(1)猜想与的数量关系,并证明你的猜想;
(2)善思学习小组经深入研究发现点为平面内任意一点,只要满足,点始终是线段的中点,请你借助图2进行证明;
拓展延伸:
(3)在点为平面内任意一点的条件下,请直接写出时线段的长.
【答案】(1),理由见解析
(2)证明见解析
(3)或
【详解】(1)解:,
证明:由旋转知,,,,,
∴为等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
又∵,
∴,
∴(即),
又,
∴;
(2)证明:如图,过点作交的延长线于点,
由(1)知,,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由旋转知,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴点是线段的中点;
(3)解:设(或的延长线)交于点,
∵是边长为的等边三角形,,
∴,,,
∴,
∵,,
∴
∵点是线段的中点,
∴,
点在直线上,分两种情况讨论:
①点在内部,如图,过点作于点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②点在外部,如图,过点作于点,
同①得,,
∵,
∴,
∴;
综上,线段的长为或.
真题再现
1.(2025·江苏盐城·中考真题)如图,点、在的对角线上.若_________,则四边形是平行四边形.请从①;②;③这3个选项中选择一个作为条件(写序号),使结论成立,并说明理由.
【答案】②或③,理由见解析
【详解】解:添加②为条件,则四边形是平行四边形.
理由如下,如图,连接交于点,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵
∴
∴四边形是平行四边形.
添加③为条件,则四边形是平行四边形.
理由如下,∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
选择①无法得出四边形是平行四边形.
2.(2025·陕西·中考真题)如图,在中,,点,,,分别在边,,,上,且,将分成面积相等的四部分.若,则的长为_____.
【答案】
【详解】解:过A作于点H,
,
在中,.
,
∵,将分成面积相等的四部分,
∴每部分面积为,交点即为平行四边形的中心O,
在中,,,
∴,.,,
连接,
∴经过中心点O,
∴,
∵
.
同理得:,
∴,.
设,过作于点Q,
在中,
在中,由三角形面积公式:
.
过E作于延长线上点G,
又,,
且.
在中,
又平行四边形的对称性与面积平衡可得,
,
解得,
.
过M作交于P,过A作于点H,
则.
,.
.
在中,由勾股定理:
.
故答案为:.
3.(2025·西藏·中考真题)如图,在正方形中,,点E是的中点,把沿折叠,点B落在点F处,延长交于点G,连接,则的长为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【详解】解:∵四边形为正方形,
∴,,
由折叠的性质易知,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
∴.
∵E为边的中点,
∴.
设,则,
∴,,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
4.(2025·山东济南·中考真题)如图,正方形纸片中,E是上一点,将纸片沿过点E的直线折叠,使点A落在上的点G处,点B落在点H处,折痕交于点F.若,,则___________.
【答案】/
【详解】解:如图,连接交于点,过点作,垂足为,
则,
∵正方形,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
由折叠可知,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵
∴,
设正方形边长为,则,
∵,
∴,
在中,,即
解得:或(不合题意舍去)
∴.
故答案为:.
5.(2025·辽宁·中考真题)如图,在中,,,,的平分线与相交于点.在线段上取一点,以点为圆心,长为半径作弧,与射线相交于点和点,再分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点,作射线,与相交于点,连接.则的周长为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】B
【详解】解:由作图可知,,设交于点,则:,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴垂直平分,,
∴,
∴的周长为;
故选B
6.(2025·西藏·中考真题)如图,在菱形中,,,连接,点P是上的一个动点,连接,,则的最小值是_________.
【答案】
【详解】如图,将线段绕点A顺时针方向旋转,得到线段,连接,,,
由题意知,在菱形中,,,
∴和为等边三角形,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即点B,,P,D四点共线时,的最小,
此时最小值的长度为.
故答案为:.
7.(2025·四川巴中·中考真题)在中,,,D为中点,点E在线段上,满足,连接并延长交于点F,当面积最大时,线段等于( )
A. B.2 C.2 D.4
【答案】B
【详解】解:如图,延长至点,使,
D为中点,
,
,
,
,
,
,
,
,,
∴,即,
,
点是的中点,
,D为中点,
,
点在以点为圆心,为半径的圆上,如图,
当时,边上的高取的最大值,即此时面积最大,
,
,即为等腰直角三角形,
∵,,
,
.
故选:B.
8.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,
则,
又∵,
∴,
∴,
由旋转得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即当点P在时,的值最大为长,
∵是正方形,
,
∴,
∴的值最大为,
∴的最大面积是,
故选:C.
9.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:在正方形的内侧作等边三角形,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作,交的延长线于点,平分,交于点,连接,交于点,连接交于点,在不添加任何辅助线的情况下,直接写出图②中四条与线段相等的线段(线段,除外).
【答案】(1)见解析
(2),,,
【详解】(1)证明:∵四边形 是正方形,
∴,,
∵ 是等边三角形,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:与线段相等的线段有,,,,理由如下,
∵为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∵四边形 是正方形, 为对角线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴.
10.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【详解】(1)证明:为的直径,
.
设.
,
,
,
.
.
.
.
(2)证明:连接,,并延长交于点.
,
垂直平分,
,,
是的切线,
.
是的直径,
,
四边形是矩形,
,
.
(3)解:如图,连接,,并延长交于点,
为的中点,
,
是的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴≌,
,
,
设,则.
四边形是矩形,
,
,
,
,
,,
∴,
,,
,
,
过点作于点,
,
,
,
,
,,
,
,
,
.
1
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中考数学三轮冲刺05:全等三角形中常见的基本模型专项
中考全国考情分析
1、考查地位与分值占比
全等三角形是中考几何的 “基石”,其基本模型是解决几何证明、计算(线段长度、角度)、综合题(结合四边形、圆、图形变换)的核心工具,全国各省市(江苏、山东、河南、安徽、黑龙江等)均为必考内容。该模块直接考查(选填、解答题第一问)分值占比约 4%-6%,间接考查(作为综合题解题关键步骤)占比更高,尤其在几何多解题、动态问题中,模型识别能力直接决定解题效率,是三轮冲刺需重点巩固的核心考点。
2、核心考查内容
基础模型应用:“手拉手”“一线三等角”“K 型”“翻折(轴对称)”“旋转” 等高频模型的识别与全等判定;
模型变形拓展:模型中线段位置(垂直、平行)、角度(特殊角 60°/90°)、边长关系的灵活转化;
综合应用场景:结合等腰 / 直角三角形、平行四边形、圆的性质,或与图形折叠、旋转、平移变换结合,通过全等实现 “边 / 角转移”;
解题目标:证明线段相等、角度相等,或利用全等推导后续线段长度、图形面积计算。
3、命题趋势
模型隐蔽化:不再直接呈现标准模型,需通过添加辅助线(如构造相等线段、补全模型)还原基本模型;
多模型融合:一道题中涉及多个全等模型(如 “手拉手 + K 型”),或与相似三角形、勾股定理综合考查;
动态化考查:在动点、动线段、动图形变换中,探究全等三角形的存在性,需结合分类讨论思想。
核心题型及具体解决方法
题型一、手拉手模型(旋转型全等)
模型特征:两个等腰三角形(或等边三角形、等腰直角三角形)共顶点,顶角相等,将其中一个三角形绕公共顶点旋转一定角度后,可与另一个三角形全等(“拉手线” 相等且夹角等于顶角)。
基础结构:△ABC 和△ADE 为等腰三角形,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接 BD、CE,则△ABD≌△ACE;
特殊情况:等边三角形(顶角 60°,拉手线夹角 60°)、等腰直角三角形(顶角 90°,拉手线夹角 90°)。
解题方法:
① 识别公共顶点和等腰结构,标记相等的边(AB=AC、AD=AE)和相等的顶角(∠BAC=∠DAE);
② 推导夹角相等:∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD → ∠BAD=∠CAE(或同理推导其他夹角);
③ 用 “SAS” 判定全等:利用相等的两边和夹角证明△ABD≌△ACE;
④ 应用结论:全等后对应边相等(BD=CE)、对应角相等(∠ABD=∠ACE),可进一步推导线段平行、垂直或角度计算。
示例:如图,△ABC 和△ADE 均为等边三角形,连接 BD、CE,求证 BD=CE。
解:∵△ABC、△ADE 为等边三角形 ∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD → ∠BAD=∠CAE
在△ABD 和△ACE 中, ∴△ABD≌△ACE(SAS) ∴BD=CE。
(2026·广东深圳·二模)【综合探究】例题
数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,,旋转角为.
(1)【初步感知】如图1,连接,,将三角形纸片绕点旋转,求的值;
(2)【深入探究】如图2,在三角形纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长;
(3)【拓展延伸】在三角形纸片绕点旋转过程中,试探究A,D,E三点,能否构成以为直角边的直角三角形.若能,直接写出线段的长度;若不能,请说明理由.
题型二、一线三等角模型(K 型全等)
模型特征:一条直线上有三个相等的角(通常为直角 90°,也可为 60°/45°),三个角的顶点在同一直线上,两侧的两个三角形可通过 “AAS” 或 “ASA” 判定全等。
基础结构:直线 l 上有∠B=∠C=∠ADE=90°(或其他相等角),点 B、D、C 在 l 上,则△ABD≌△DCE;
核心条件:两角及其中一角的对边相等(AAS),或两角及夹边相等(ASA)。
解题方法:
① 标记共线顶点(B、D、C)和相等的角(∠B=∠C=∠ADE);
② 推导一组对应角相等:∠ADB+∠ADE+∠EDC=180°(平角),结合∠ADE=90°,得∠ADB+∠EDC=90°;又∵∠ADB+∠A=90°(直角三角形内角和),∴∠A=∠EDC;
③ 确定相等的边:若题目中给出 AB=DC(或 BD=CE),直接结合角相等用 “AAS” 判定全等;
④ 应用结论:全等后对应边相等(AD=DE、BD=CE 等),可用于求线段长度或证明垂直。
易错提醒:注意角的位置对应,避免混淆 “夹边” 和 “对边”,若角为非直角,需确保推导的对应角相等逻辑严谨。
(2026·江苏苏州·一模)如图,在矩形中,为边的中点.例题
(1)求证:;
(2)若,求边的长度.
题型三、翻折(轴对称)模型(折叠型全等)
模型特征:将一个图形沿某条直线折叠后,折叠前后的部分关于对称轴成轴对称,对应边相等、对应角相等,形成全等三角形(如角平分线、垂直平分线相关的全等)。
常见场景:三角形折叠(如将△ABC 沿 AD 折叠,点 B 落在 BC 上的点 E 处,则△ABD≌△AED)、矩形折叠、角平分线性质应用。
解题方法:
① 识别对称轴(折叠线),标记对应点(如 B 与 E)、对应边(AB=AE、BD=DE)、对应角(∠B=∠AED、∠BAD=∠EAD);
② 利用折叠性质转化条件:将分散的边、角集中到全等三角形中,如折叠后 BD=DE,可将求 DE 转化为求 BD;
③ 结合其他性质:若对称轴为角平分线,可利用 “角平分线上的点到角两边距离相等” 补充条件;若为垂直平分线,可利用 “垂直平分线上的点到线段两端距离相等”。
示例:将△ABC 沿 AD 折叠,使点 B 落在 AC 上的点 E 处,已知 AB=6,AC=10,求 CE 的长度。
解:由折叠性质得△ABD≌△AED ∴AE=AB=6
∵AC=10 ∴CE=AC - AE=10 - 6=4。
(2026·江苏连云港·一模)如图,长方形纸片,将纸片沿折叠,使点落在边上点处,再将右侧余下部分折叠,使与能在直线重合,折痕为.若,则的值为___________.例题
题型四、平移模型(平行型全等)
模型特征:将一个三角形沿某一方向平移后,与另一个三角形重合,对应边平行且相等,对应角相等,形成全等三角形(核心是 “平行 + 相等边”)。
基础结构:△ABC 平移得到△DEF,AB∥DE,BC∥EF,AC∥DF,且 AB=DE,BC=EF,AC=DF,则△ABC≌△DEF。
解题方法:
① 识别平移方向和距离:通过平行关系(AB∥DE)确定平移方向,通过对应点连线(AD∥BE∥CF)确定平移距离;
② 利用平行推导角相等:两直线平行,同位角 / 内错角相等(如∠ABC=∠DEF);
③ 结合相等边判定全等:用 “SAS”(平行推导的角 + 两组相等边)或 “SSS”(三组对应边相等)判定;
④ 应用:平移后全等三角形的高相等,可用于计算图形面积。
(2026·江西·模拟预测)如图,将沿射线平移,使点B与点C重合,得到,连接.F,G分别是的中点,连接.例题
(1)求证:.
(2)若,求证:四边形是矩形.
题型五、倍长中线模型(构造全等)
模型特征:三角形中出现中线(或类中线,即过中点的线段),通过延长中线至等长,构造全等三角形,实现线段 “转移”(将分散的边集中到同一三角形中)。
基础结构:在△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线(BD=CD),延长 AD 至 E,使 DE=AD,连接 BE,则△ADC≌△EDB。
解题方法:
① 识别中线条件:确认 BD=CD(或中点 D);
② 构造全等:延长 AD 至 E,使 DE=AD(关键步骤,确保 AD=ED);
③ 判定全等:在△ADC 和△EDB 中,,用 “SAS” 证明全等;
④ 转化线段:全等后 AC=BE,∠CAD=∠BED,可将求 AC 转化为求 BE,或利用 BE 与 AB 的关系(如 AB+BE>AE)解决最值问题。
适用场景:题目中出现 “中线”“中点”,且需证明线段相等、和差关系或最值时,优先考虑倍长中线。
(2026·江苏扬州·一模)综合与探究例题
学习材料:中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线模型,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
如图1,在中,取的中点O,连接并延长,使得,连接、,四边形为平行四边形.
初步探究:
(1)如图2,数学活动课上,老师让同学们制作两张全等的直角三角形纸片并重合放置,将保持固定,绕点A按逆时针方向旋转,其中,若,当点E落在AB边上时,连接并延长,使得,连接、,判断四边形的形状,并说明理由.
深入探究:
(2)如图3,当绕点A按逆时针方向旋转90°时,连接、,取的中点P,连接交于点Q,试判断和的数量关系和位置关系,并说明理由.
拓展延伸:
(3)当绕点A按逆时针方向旋转90°时,连接,M是射线上的一点,连接,过点A作的垂线交于点G,若G是的三等分点,请直接写出的值.
题型六、截长补短模型(构造全等)
模型特征:题目中出现线段的和差关系(如 AB+CD=EF),通过 “截长”(在长线段上截取一段等于某短线段)或 “补短”(延长短线段至与长线段相等)构造全等三角形,证明和差关系。
截长法:在 EF 上截取 EG=AB,证明 GF=CD,需构造△EGB≌△ABC;
补短法:延长 AB 至 H,使 BH=CD,证明 AH=EF,需构造△BHC≌△CDA。
解题方法:
① 分析线段关系:明确待证明的和差等式(如 AB+CD=EF),确定长线段(EF)和短线段(AB、CD);
② 选择构造方式:截长或补短(优先选择与已知条件关联紧密的方式);
③ 证明全等:通过截取 / 延长得到相等线段,结合已知角相等、公共边等条件,用 “SAS”“ASA” 等判定全等;
④ 推导结论:由全等得对应边相等,进而证明线段和差关系。
示例:在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,BD 平分∠ABC,交 AC 于 D,求证:BC=AB+AD。
解(截长法):在 BC 上截取 BE=AB,连接 DE
∵BD 平分∠ABC ∴∠ABD=∠EBD
在△ABD 和△EBD 中,∴△ABD≌△EBD(SAS)
∴AD=ED,∠A=∠BED=90° ∵AB=AC ∴∠C=45°
∴△DEC 为等腰直角三角形 ∴ED=EC ∴AD=EC
∵BC=BE+EC ∴BC=AB+AD。
(2026·甘肃平凉·一模)观察发现例题
(1)如图1,将正方形折叠,使点的对应点落在边上,折痕分别与,交于点,则折痕和的数量和位置关系分别是_____.
类比探究
(2)在(1)的条件下,设EF与交于点,连接交于点,如图2.求证:.
拓展应用
(3)如图3,正方形的边长为9,M是边上的一个动点,点在边上,且,连接,将正方形沿折叠,使点分别落在点处,当点落在直线上时,求线段的长.
经典模拟题
1.(2026·浙江杭州·一模)如图,已知,按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交边于点;②以点为圆心,大于长为半径画弧,分别交边于点;③连接,交点为,作射线.则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西西安·二模)如图,在正方形中,点E是对角线上一点,连接、,的延长线交于点F.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2026·山东淄博·一模)如图,在等边中,,点D在上,点E在上,且.连接与交于点F,则( )
A.36 B.42 C.48 D.60
4.(2026·陕西西安·三模)如图,在菱形中,点E,F分别在,边上,,求证:.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图,等腰中,,于,的平分线分别交,于,,点为的中点,的延长线交于,连接,,.下列结论;①为等腰三角形;②;③平分;④.其中正确的是______(填序号).
6.(2026·广东梅州·一模)如图,在中,,.点在斜边上运动,连接.将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接点与的中点,则长的最小值为___________.
7.(2026·江苏泰州·模拟预测)在正方形中,,E为边上一点,将沿翻折,点A落在点F处,连接并延长交射线于点G,连接.若和全等,则 _______ .
8.(2026·陕西商洛·二模)如图,在菱形中,,,M为对角线上一动点,N为菱形外一点,且,,连接,,则的最小值为_____________.
9.(2026·广东深圳·一模)综合探究
(1)问题背景:如图(1),在矩形中,点,分别是,的中点,连接,,求证:.
(2)问题探究:如图(2),在四边形中,,,点是的中点,点在边上,,与交于点,求证:.
(3)问题拓展:如图(3),在“问题探究”的条件下,连接,,,直接写出的值.
10.(2026·山西运城·一模)综合与探究
问题情境:在数学综合实践课上,同学们开展图形旋转探究活动.如图1,是边长为的等边三角形,点是内部一点,且满足.将绕点逆时针旋转,得到,连接并延长交于点,交于点.
猜想证明:
(1)猜想与的数量关系,并证明你的猜想;
(2)善思学习小组经深入研究发现点为平面内任意一点,只要满足,点始终是线段的中点,请你借助图2进行证明;
拓展延伸:
(3)在点为平面内任意一点的条件下,请直接写出时线段的长.
真题再现
1.(2025·江苏盐城·中考真题)如图,点、在的对角线上.若_________,则四边形是平行四边形.请从①;②;③这3个选项中选择一个作为条件(写序号),使结论成立,并说明理由.
2.(2025·陕西·中考真题)如图,在中,,点,,,分别在边,,,上,且,将分成面积相等的四部分.若,则的长为_____.
3.(2025·西藏·中考真题)如图,在正方形中,,点E是的中点,把沿折叠,点B落在点F处,延长交于点G,连接,则的长为( )
A. B.2 C. D.
4.(2025·山东济南·中考真题)如图,正方形纸片中,E是上一点,将纸片沿过点E的直线折叠,使点A落在上的点G处,点B落在点H处,折痕交于点F.若,,则___________.
5.(2025·辽宁·中考真题)如图,在中,,,,的平分线与相交于点.在线段上取一点,以点为圆心,长为半径作弧,与射线相交于点和点,再分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点,作射线,与相交于点,连接.则的周长为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
6.(2025·西藏·中考真题)如图,在菱形中,,,连接,点P是上的一个动点,连接,,则的最小值是_________.
7.(2025·四川巴中·中考真题)在中,,,D为中点,点E在线段上,满足,连接并延长交于点F,当面积最大时,线段等于( )
A. B.2 C.2 D.4
8.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
9.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:在正方形的内侧作等边三角形,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作,交的延长线于点,平分,交于点,连接,交于点,连接交于点,在不添加任何辅助线的情况下,直接写出图②中四条与线段相等的线段(线段,除外).
10.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
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