专题08 全等三角形常见6大模型(高效培优期末专项训练)数学新教材北师大版七年级下册
2026-05-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 2 全等三角形,回顾与思考 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 全等三角形 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.90 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 数理资料库 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58038680.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以6大模型为核心,系统化梳理全等三角形证明的辅助线策略与模型应用,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|公共边模型|5题|利用公共边构造全等,结合角平分线性质|从基础公共边全等过渡到面积与线段关系证明|
|垂直模型|6题|一线三垂直构造AAS/ASA全等,旋转情境下线段关系推导|垂直条件与全等证明结合,培养空间观念|
|一线三等角模型|6题|“K字”模型构建,等角条件下三角形全等判定|从静态到动态旋转,提升几何直观与推理意识|
|手拉手模型|8题|共顶点等腰三角形旋转全等,对应边与夹角关系|等边/等腰直角三角形情境,强化模型迁移能力|
|半角模型|9题|旋转法转化半角条件,证线段和差关系|正方形/等腰直角三角形中应用,培养创新意识|
|倍长中线|6题|延长中线构造SAS全等,解决中线取值范围问题|从基础中线性质到综合线段关系,提升抽象能力|
内容正文:
专题08 全等三角形常见6大模型
考点01 公共边模型
考点02 垂直模型
考点03 一线三等角模型
考点04 手拉手模型
考点05 半角模型
考点06 倍长中线
考点01 公共边模型
1.如图,为的平分线,为上一点,且于点,,给出下列结论:①;②;③;④四边形的面积是面积的2倍,其中结论正确的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质等知识,过点P作,垂足为点K,证明,,利用全等三角形的性质即可解决问题,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.
【详解】解:如图,过点P作,垂足为点K,
∵为的平分线,
∴,
∵, ,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,故②正确,符合题意;
在和中,
,
∴,
∴,,故①正确,符合题意;
∴,
∴,
∴,故③正确,符合题意;
∵,,
∴,,
∴,故④正确,符合题意;
综上所述,正确的共有4个,
故选:A.
2.如图,,.,,垂足分别是点、,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,余角性质,由已知可得,进而由余角性质得到,即可得到,得到,,再根据线段的和差关系可求出的值,掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
【详解】解:,,
,
.
,
,
在和中,
,
∴,
,,
,
故选:.
3.如图,△ABC的面积为9cm2,BP平分∠ABC,AP⊥BP于P,连接PC,则△PBC的面积为( )
A.3cm2 B.4cm2 C.4.5cm2 D.5cm2
【答案】C
【分析】证△ABP≌△EBP,推出AP=PE,得出S△ABP=S△EBP,S△ACP=S△ECP,推出,代入求出即可.
【详解】延长AP交BC于E,
∵BP平分∠ABC,
∴∠ABP=∠EBP,
∵AP⊥BP,
∴∠APB=∠EPB=90°,
在△ABP和△EBP中,
∠ABP=∠EBP
BP=BP
∠APB=∠EPB,
∴△ABP≌△EBP(ASA),
∴AP=PE,
∴S△ABP=S△EBP,S△ACP=S△ECP,
∴,
故答案选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定,三角形的面积的应用,注意:等底等高的三角形的面积相等.
4.如图,在中,是角平分线,,垂足为,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题涉及三角形内角和定理、角平分线的定义以及三角形的外角性质.通过构造全等三角形,将转化为与和有关的角,从而证明结论.
【详解】证明:如图,延长交于点.
,
.
∵是角平分线,
,
在和中,
,
,
.
又,
.
5.已知,如图中,,,的平分线交于点,,
求证:.
【答案】见解析.
【分析】延长BD交CA的延长线于F,先证得△ACE≌△ABF,得出CE=BF;再证△CBD≌△CFD,得出BD=DF;由此得出结论即可.
【详解】证明:如图,
延长交的延长线于,
平分
【点睛】此题考查三角形全等的判定与性质,角平分线的性质,根据已知条件,作出辅助线是解决问题的关键.
考点02垂直模型
6.如图,已知且,且,连接,分别过点,,作经过,两点的直线的垂线,垂足分别为,,,则按图中所标注的数据可计算图中实线围成的面积( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,证明,,再利用梯形面积公式和三角形面积公式计算即可.
【详解】解:∵于F,于G,于H,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
同理,,
∴,,
∴,
梯形的面积为:,
三角形的面积为:,
三角形的面积为:,
实线围成的面积为: ,
故选:A.
7.如图,,,于E,于D.,,______
【答案】2
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,熟知全等三角形的性质与判定条件是解题的关键.
证明,根据全等三角形的对应边相等即可证得,,从而求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴
∴,
∴,
∴,
故答案为:2.
8.已知:中,,,为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,连接.求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,连接交的延长线于点.求证:;
(3)当点在直线上时,连接交直线于,若,则= .
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)或.
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质,
对于(1),根据“角角边”证明,可得,则此题可解;
对于(2),过点E作,交延长于点N,再根据“角角边”证明,可得,由“角角边”可证,可得;
对于(3),,分三种情况:当点D在线段上,当点D在线段的延长线上,当点D在线段的延长线上,根据全等三角形的性质求出相应线段的长,再根据三角形面积公式可得解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)证明:过点E作,交延长于点N,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵
∴.
∵,
∴,
∴;
(3)解:当点D在线段上,
∵,
设,
由(1)得,则.
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,,
∴;
当点D在线段的延长线上,过点E作,交的延长线于点N,
∵,
设,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴,
∴;
当点D在线段的延长线上,
由图2得,
∴不可能,舍去.
综上所述,的值为或.
故答案为:或.
9.已知中,,,经过A点做一条直线l.作,,垂足分别为E,F
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,找出,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,正确找出图中的全等三角形是解题的关键.
(1)利用证明,推出,,再利用线段的和差以及等量代换即可证明;
(2)利用证明,推出,,再利用线段的和差以及等量代换即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴.
(2)解:,证明如下:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴.
10.如图,在中,,,分别过点B、点C作过点A的直线的垂线、,垂足为点D、E.若,,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,根据等角的余角相等得到,然后利用证明,可以得到,即可解题.
【详解】解:解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴.
11.【基础回顾】
(1)如图1,在中,,,直线经过点,分别从点,向直线作垂线,垂足分别为,.求证:;
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线经过点,点,分别在直线上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以的边,为一边向外作和,其中,,,是边上的高.延长交于点,若,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见详解;(2),证明见详解;(3)
【分析】(1)由题意易得,,然后根据“”可证三角形全等;
(2)由题意易得,则有,然后根据全等三角形的性质可进行求解;
(3)分别过点E、D作,垂足分别为F、N,由题意易证,则有,同理可得,然后可得,进而可得,最后根据线段的等量关系可进行求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:,证明如下:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)分别过点E、D作,垂足分别为F、N,如图所示:
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定及直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定及直角三角形的性质是解题的关键.
考点03一线三等角模型
12.如图,,,,连接,,且于点F,与直线交于点G.若,,则的面积为____.
【答案】
【分析】过点D作于P,过点E作交的延长线于Q,证明,,得到,,,,证明,得到,根据得到,进而得到,根据三角形面积公式计算即可.
【详解】解:如图,过点D作于P,过点E作交的延长线于Q,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
同理可证
∴,,,,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
13.如图①,在中,,过点在外作直线,于点,于点.
(1)试说明:;
(2)如图②,将(1)中条件改为,,请问(1)中的结论是否还成立?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)成立,理由见解析
【分析】(1)利用“”,可得,从而,,根据,等量代换即可说明;
(2)利用“”,可得,从而,,再根据,等量代换即可.
【详解】(1)解:,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
()
,,
,
;
(2)解:成立,理由如下,
,
,
,
,
,
在和中,
,
()
,,
,
.
【点睛】注意识别题中的“一线三等角”模型和类比的数学思想.
14.通过对“K字”模型或“一线三等角”模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】如图①,,,过点B作于点C,过点D作于点E.求证:;
【模型应用】如图②,且,且,若点E、B、D到直线AC的距离分别为6、3、4,则五边形面积为 ;
【深入探究】如图③,,,,连结,,且于点F,与直线交于点G.若,,则的面积为 .
【答案】【模型呈现】证明见解析;【模型应用】50;【深入探究】63
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,不规则面积的求解,解决本题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
【模型呈现】根据角角边的证明方法证明与全等即可得证;
【模型应用】由上一问同理可证,,,由此可求解边的长度,再由五边形的面积为梯形的面积减去四个三角形的面积求解即可;
【深入探究】添加辅助线,构造全等三角形,再证明与全等,由此可得,再根据边长的关系求解边长,代入三角形面积公式求解即可.
【详解】【模型呈现】证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴;
【模型应用】解:由【模型呈现】可知,,,
∴,,,,
∴,
∴梯形的面积为,
,,
∴五边形面积为;
故答案为:50;
【深入探究】解:过点D作于P,过点E作交的延长线于Q,如图④,
由【模型呈现】可知,,,
∴,,,,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:63.
15.综合与实践
在直线上依次取互不重合的三个点、、,在直线上方有,且满足
(1)如图1,当时,猜想线段、、之间满足的数量关系,并进行证明;
(2)如图2,当 时,问题(1)中的结论是否仍然成立?若不成立,请说明理由;若成立,请进行证明;
(3)如图3,在△中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,△的面积是,请求出△与△的面积之和.
【答案】(1),证明见解析
(2)成立,理由见解析
(3)4
【分析】此题考查三角形内角和定理、全等三角形的判定与性质、三角形的面积公式,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)根据题意得,可得,有和,即可证明结论;
(2)根据,得,即可证明,则有和,即有成立;
(3)根据全等三角形的判定和性质定理以及三角形的面积的计算即可得到结论.
【详解】(1)解:,
,
,
,
,
,,
则.
(2)解:仍然成立,
理由:,
,
,
,
,
,,
;
(3)解:同(2)可得,
,
设的底边上的高为,则的底边上的高为,
,,
,
即
,
16.在中,,,直线经过点,且于,于.
(1)当直线绕点旋转到图的位置时,求证:
① .
② .
(2)当直线绕点旋转到图的位置时,求证:.
(3)当直线绕点旋转到图的位置时,试问、、具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)见解析
(3),证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,关键是掌握 全等判定、直角三角形的角互余关系;
(1)先证 ,再利用全等对应边相等推导;
(2)同理证明全等,结合线段位置关系得 ;
(3)类比前两问,根据全等三角形的性质得到 .
【详解】(1)解:①∵,
∴,
∵于,于,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴≌.
②由①知,≌,
∴,,
∴.
(2)解:同理可得,
在和中,
,
∴≌,
∴,,
∴.
(3)解:
同理可得≌,
∴,,
∴.
【点睛】解决这类旋转型全等问题的核心是抓住 “” 和 “角互余” 这两个不变条件,无论直线如何旋转,都能通过 证明 ,再根据线段的位置关系推导 与 的和差关系.注意旋转后线段的位置变化,避免和差符号错误.
17.一条直线经过直角三角形的直角顶点,过直角三角形的另外两个顶点分别作这条直线的垂线,这样满足三个直角顶点都在同一条直线上的图形称之为“一线三垂直”模型.
(1)如图1,在中,,点在直线上,过点作于点,过点作于点,由得___________.又知道,可以推理得到,进而得到___________.
(2)当图1中的直线绕点旋转到图2的位置时,求证:.
(3)当图1中的直线绕点旋转到图3的位置时,请直接写出.之间的数量关系:___________.
(4)如图4,若将(1)中的条件改为:在中,, D,A,E三点都在直线上,且满足,其中为任意锐角或钝角,请问结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)
(4)成立,理由见解析
【分析】本题考查了几何变换综合题,等腰直角三角形和全等三角形的性质和判定,熟练掌握全等三角形的四种判定方法是关键,在证明线段的和与差时,利用全等三角形将线段转化到同一条直线上得出结论.
(1)由垂直得,由同角的余角相等得,因此根据可以证明,结合全等三角形的对应边相等证得结论;
(2)根据全等三角形的判定定理推知,然后由全等三角形的对应边相等、图形中线段间的和差关系以及等量代换证得;
(3)同理(2)可得,,进而即可得出;
(4)同理(1)可以证明,根据全等三角形的判定定理推知.
【详解】(1)证明:,
在和中
,,
(2)证明:
在和中
,,
(3),
同理(2)可得: ,,
.
(4)成立,理由如下:
在和中
考点04手拉手模型
18.已知:如图,在,中,,,,C,D,E三点在同一条直线上,连接.以下四个结论:①;②;③;④.其中错误的个数是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等,熟练掌握考查的知识点是解题的关键.
先证明和为等腰直角三角形,推出,再证明,运用全等的性质即可解题.
【详解】解:∵,,,
∴和为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,故①正确,不符合题意;
∴,
∵,
∴,故②正确,不符合题意;
∵,
,
,
,
,
∴,
∴,故③正确,不符合题意;
∵如图,延长射线交于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,故④正确,不符合题意;
综上,符合题意共个.
故选:A.
19.如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤.
恒成立的结论有 ___________.(把你认为正确的序号都填上)
【答案】①②③⑤
【分析】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质,平行线的判定以及性质.
①由于和是等边三角形,可知,,,从而利用证出,可推知;②由得,,,得到,再根据推出为等边三角形,又由,根据内错角相等,两直线平行,可知②正确;③由①和②可得出,,即可证;④根据,,可知,,且,得出,可知④错误;⑤利用等边三角形的性质得出,再根据平行线的性质得到,于是,可知⑤正确.
【详解】解:①∵正和正,
∴,,,
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
故①正确;
②又∵,,,
∴.
∴,
∴,
∴,
∴,
故②正确;
③∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
故③正确;
④∵,且,
∴,
故④错误;
⑤∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴
∴,
故⑤正确.
∴正确的有:①②③⑤.
故答案为:①②③⑤.
20.已知:如图,和都是等腰直角三角形,,连结相交于点F,相交于点M.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,证推出,进而即可得证.
【详解】证明:∵,
∴,即;
∵
∴;
∴,
∵,
∴,
∴.
21.如图,在与中,,点D在上,连接.
(1) 吗?请说明理由;
(2)若,点F在线段上,且,求的长.
【答案】(1)全等,见解析
(2)7
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,掌握相关结论即可;
(1)推出即可求证;
(2)根据,,推出;证,得,即可求解;
【详解】(1)证明:,
理由:∵,
∴,
∴,
∵
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴,
∴
22.(1)如图1,和都是等边三角形,连接,.若,则的度数是________.
(2)如图2,和都是等边三角形,点,,在同一条直线上,连接.求证:.
(3)如图3,和均为等腰直角三角形,,点,,在同一条直线上,于点,连接,求的度数以及线段,,之间的数量关系.
【答案】(1);(2)见解析;(3),
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质,掌握相关结论是解题关键;
(1)由题意得,结合即可求解;
(2)证即可求解;
(3)证,得,;推出,;根据,得;进而得,即可求解;
【详解】解:(1)∵都是等边三角形,
∴,
∵,
∴;
(2)∵和都是等边三角形,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(3)由题意得: ,
∴,即,
∴,
∴,;
∵为等腰直角三角形,
∴,
∵点,,在同一条直线上,
∴,
∴;
∵,
∴;
∵,
∴,
∴;
23.南南同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,南南把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)问题发现:如图1,若和均是顶角为的等腰三角形,、分别是底边,求证:;
(2)拓展探究:如图2,若和均为等边三角形,点B、D、E在同一条直线上,连接,则的度数为__________;线段与之间的数量关系是__________;
(3)解决问题:如图3,若和均为等腰直角三角形,,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接.若等式成立,请求出a的值和b的值.
【答案】(1)见解析
(2),;
(3),.
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的斜边中线等知识,掌握“手拉手”图形的解题思路是解题关键.
(1)结合等腰三角形的性质,证明,即可得到结论;
(2)结合等边三角形的性质,同(1)理证明,得到,,进而得到,即可求出的度数;
(3)同(1)理证明,得到,根据等腰三角形三线合一的性质,以及直角三角形斜边中线等于斜边一半,得到,从而得出,即可得出a的值和b的值.
【详解】(1)证明:和均是顶角为的等腰三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
;
(2)解:和均为等边三角形,
,,,
,即,
,
,,
,
;
(3)解:同(1)理可证,,
,
为等腰直角三角形,为中边上的高,
,
,
等式成立,
,.
24.综合与探究
问题背景:和为等腰直角三角形,,,,连接.
问题初探:
(1)如图1,当B,E,C三点在同一条直线上时,
①与的位置关系为_________.
②与的数量关系为_________.
拓展探究:
(2)如图2,当B,E,C三点不在同一条直线上时,与交于点F,试判断(1)中与的位置关系和数量关系是否发生变化,并说明理由.
(3)如图3,将(2)中的等腰直角三角形变为普通等腰三角形,其他条件不变,请直接判断(2)中与的位置关系和数量关系是否仍然成立.
【答案】(1)① ;② ;(2)与的位置关系和数量关系没有发生变化,见解析;(3)与的数量关系没有发生变化;位置关系不是垂直关系;
【分析】(1)根据题意证明,再根据全等可得,,即可求解;
(2)根据题意证明,设与交于点,再根据全等可得,,即可求解;
(3)根据题意证明,设与交于点,再根据全等可得,即可求解;
【详解】解:(1)理由:延长交于点,如图
在和中,
∴
∵
∴
∴,
∴
故答案为: ① ;②;
(2)由题意得,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∴,
设与交于点;如图;
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴与的位置关系和数量关系没有发生变化;
(3)设,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∴,
设与交于点;如图;
∴,
∵,
∴,
∴,
∴不垂直,
∴与的数量关系没有发生变化;位置关系不是垂直关系;
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握手拉手模型,是解题的关键.
25.如图,在中,,D是BC上一点(不与点B,C重合).以AD为一边在AD的右侧作,使,,连接CE.
(1)①试说明:;
②若,求的度数.
(2)设,,则α,β之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论.
【答案】(1)①说明见解析;②
(2)
【分析】(1)①通过角的等量关系得到,再结合已知边相等,利用判定;
②先由全等得到角的关系,结合等腰直角三角形的性质推导的度数.
(2)通过全等三角形的角的关系,结合三角形内角和,推导与的数量关系.
【详解】(1)解:①∵,
∴,即:.
在 和中:
∴.
②∵,,
∴.
由①知,,
∴.
∴.
(2)解:由①知,,则.
∵,,
∴.
∴.
∵,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,解题关键是通过角的和差得到全等所需的角相等条件,再利用全等三角形的性质推导角的关系,进而得到角度或数量关系.
考点05半角模型
26.如图,正方形纸片的边长为6,点E,F分别在边,上,已知,,则的长为( )
A.5 B.5.5 C.6 D.6.5
【答案】A
【分析】此题考查了正方形的性质、翻折变换以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.
由正方形纸片的边长为6,可得,,根据折叠的性质得:,,然后设,在中,由勾股定理,即可得方程,解方程即可求得答案.
【详解】解:延长到点,使,连接,如图,
四边形是正方形,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
,,
,
,
在中,根据勾股定理得:,
,
,
,
故选:A.
27.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.
28.如图所示,在Rt△ABC中,AB=AC,D、E是斜边BC上的两点,且∠DAE=45°,将△ADC绕点A按顺时针方向旋转90°后得到△AFB,连接EF,有下列结论:①BE=DC;②∠BAF=∠DAC;③∠FAE=∠DAE;④BF=DC.其中正确的有( )
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④
【答案】C
【分析】利用旋转性质可得△ABF≌△ACD,根据全等三角形的性质一一判断即可.
【详解】解:∵△ADC绕A顺时针旋转90°后得到△AFB,
∴△ABF≌△ACD,
∴∠BAF=∠CAD,AF=AD,BF=CD,故②④正确,
∴∠EAF=∠BAF+∠BAE=∠CAD+∠BAE=∠BAC﹣∠DAE=90°﹣45°=45°=∠DAE故③正确
无法判断BE=CD,故①错误,
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
29.如图,在四边形中,,,分别是,上的点,连接,,.
(1)如图①,,,.求证:;
(2)如图②,,当周长最小时,求的度数;
(3)如图③,若四边形为正方形,点、分别在边、上,且,若,,请求出线段的长度.
【答案】(1)见解析;(2);(3).
【分析】(1)延长到点G,使,连接,首先证明,则有,,然后利用角度之间的关系得出,进而可证明,则,则结论可证;
(2)分别作点A关于和的对称点,,连接,交于点,交于点,根据轴对称的性质有,,当点、、、在同一条直线上时,即为周长的最小值,然后利用求解即可;
(3)旋转至的位置,首先证明,则有,最后利用求解即可.
【详解】(1)证明:如解图①,延长到点,使,连接,
在和中,
.
,,
,,
.
,
在和中,
.
,;
(2)解:如解图,分别作点A关于和的对称点,,连接,交于点,交于点.
由对称的性质可得,,
此时的周长为.
当点、、、在同一条直线上时,即为周长的最小值.
,
.
,,
;
(3)解:如解图,旋转至的位置,
,
,.
在和中,
.
.
.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定及性质,轴对称的性质,掌握全等三角形的判定及性质是解题的关键.
30.如图,AB=AD=BC=DC,∠C=∠D=∠ABE=∠BAD=90°,点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,过点A作∠GAB=∠FAD,且点G在CB的延长线上.
(1)△GAB与△FAD全等吗?为什么?
(2)若DF=2,BE=3,求EF的长.
【答案】(1)全等,理由详见解析;(2)5
【分析】(1)由题意易得∠ABG=90°=∠D,然后问题可求证;
(2)由(1)及题意易得△GAE≌△FAE,GB=DF,进而问题可求解.
【详解】解:(1)全等.理由如下
∵∠D=∠ABE=90°,
∴∠ABG=90°=∠D,
在△ABG和△ADF中,
,
∴△GAB≌△FAD(ASA);
(2)∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠BAE=45°,
∵△GAB≌△FAD,
∴∠GAB=∠FAD,AG=AF,
∴∠GAB+∠BAE=45°,
∴∠GAE=45°,
∴∠GAE=∠EAF,
在△GAE和△FAE中,
,
∴△GAE≌△FAE(SAS)
∴EF=GE
∵△GAB≌△FAD,
∴GB=DF,
∴EF=GE=GB+BE=FD+BE=2+3=5.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
31.如图,正方形ABCD中,E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°,连接EF,这种模型属于“半角模型”中的一类,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的分析思路.例如图中△ADF与△ABG可以看作绕点A旋转90°的关系.这可以证明结论“EF=BE+DF”,请补充辅助线的作法,并写出证明过程.
(1)延长CB到点G,使BG= ,连接AG;
(2)证明:EF=BE+DF
【答案】(1)DF;(2)见解析
【分析】(1)由于△ADF与△ABG可以看作绕点A旋转90°的关系,根据旋转的性质知BG=DF,从而得到辅助线的做法;
(2)先证明△ADF≌△ABG,得到AG=AF,∠GAB=∠DAF,结合∠EAF=45°,易知∠GAE=45°,再证明△AGE≌△AFE即可得到EF=GE=BE+GB=BE+DF
【详解】解:(1)根据旋转的性质知BG=DF,从而得到辅助线的做法:延长CB到点G,使BG=DF,连接AG;
(2)∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠ADF=∠ABE=∠ABG=90°,
在△ADF和△ABG中
∴△ADF≌△ABG(SAS),
∴AF=AG,∠DAF=∠GAB,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠EAB=45°,
∴∠GAB+∠EAB=45°,
∴∠GAE=∠EAF =45°,
在△AGE和△AFE中0
∴△ADF≌△ABG(SAS),
∴GE=EF,
∴EF=GE=BE+GB=BE+DF
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查正方形的性质及全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用旋转方法提示构造全等三角形,属于中考常考题型.
32.(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,
,
,
,
,
.
33.问题背景:
如图1,在四边形ABCD中,,,E、F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是______.
实际应用:
如图2,在新修的小区中,有块四边形绿化ABCD,四周修有步行小径,且AB=AD,∠B+∠D=180°,在小径BC,CD上各修一凉亭E,F,在凉亭E与F之间有一池塘,不能直接到达,经测量得,BE=10米,DF=15米,试求两凉亭之间的距离EF.
【答案】问题背景:EF=BE+FD;实际应用:两凉亭之间的距离EF为25米
【分析】(1)根据△ABE≌△ADG可得BE=DG,根据△AEF≌△AGF得EF=GF,进而求得结果;
(2)延长CD至H,使DH=BE,可证得△ADH≌△ABE,进而证得△FAH≌△FAE,进一步求得EF.
【详解】解:问题背景:∵∠ADC=90°,∠ADC+∠ADG=180°,
∴∠ADG=90°,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=60°,∠BAD=120°,
∴∠BAE+DAF=120°-60°=60°,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=60°=∠EAF,
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF,
故答案为:EF=BE+DF;
实际应用:如图2,延长CD至H,使DH=BE,连接AH,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADH+∠ADC=180°,
∴∠ADH=∠B,
在△ADH和△ABE中,
,
∴△ADH≌△ABE(SAS),
∴AE=AH,∠BAE=∠DAH,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠HAF=∠DAH+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD-∠EAF=∠EAF,
在△AEF和△AHF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FH,
∵FH=DH+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF,
∵BE=10米,DF=15米,
∴EF=10+15=25(米).
【点睛】本题主要考查的是四边形的综合题,考查了全等三角形的判定和性质等知识,作辅助线构造全等三角形并两次证全等是解题的关键.
34.如图,,,,,.
(1)求的度数;
(2)以E为圆心,以长为半径作弧;以F为圆心,以长为半径作弧,两弧交于点G,试探索的形状?是锐角三形,直角三角形还是钝角三角形?请说明理由.
【答案】(1)45°;(2)见详解
【分析】(1)由CA⊥CB,可得∠ACB=90°,再根据∠ECF=45°,即可得出答案;
(2)如图,连接DE,先证明△ECF≌△ECD(SAS),可得DE=EF,再证明△CAD≌△CBF(SAS),可得AD=BF,∠CAD=∠B,即可得出∠DAE=90°,再利用SSS证明△EFG≌△EDA,即可得出答案.
【详解】解:(1)∵CA⊥CB,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠ECF+∠BCF=90°,
∵∠ECF=45°,
∴∠ACE+∠BCF=90°−∠ECF=45°;
(2)△EFG是直角三角形,理由如下:
如图,连接DE,
由(1)知,∠ACE+∠BCF=45°,
∵∠ACD=∠BCF,
∴∠ACE+∠ACD=45°,即∠DCE=45°,
∵∠ECF=45°,
∴∠ECF=∠ECD,
在△ECF和△ECD中,
,
∴△ECF≌△ECD(SAS),
∴DE=EF,
在△CAD和△CBF中,
,
∴△CAD≌△CBF(SAS),
∴AD=BF,∠CAD=∠B,
∵FG=BF,
∴FG=AD,
∵∠ACB=90°,CA=CB,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠CAB=∠B=45°,
∴∠DAE=∠CAB+∠B=90°,
在△EFG和△EDA中,
,
∴△EFG≌△EDA(SSS),
∴∠EGF=∠EAD=90°,
∴△EFG是直角三角形.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形性质,直角三角形的判定和性质,全等三角形判定和性质等知识,解题关键是添加辅助线构造全等三角形,熟练运用全等三角形判定和性质解决问题.
考点06倍长中线
35.在中,是边上的中线,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形三边的关系,正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
延长至点,使,利用证明,得,再利用三角形三边关系可得答案.
【详解】解:延长至点,使,则,
为边上的中线,
,
在和中,
,
,
,
∵
∴,即,
∴.
故选:B.
36.如图,在中,是边上的中线,,,则的取值范围是 ____________ .
【答案】
【分析】此题考查了三角形的三边关系以及全等三角形的判定与性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.延长至E,使,连接,易证得,可求得的长,证得,然后由三角形三边关系,求得答案.
【详解】解:如图,延长至E,使,连接,
为边上的中线,
,
在和中,
,
,
,
∵,,
∵,
∴
∴,
的取值范围是:.
故答案为:.
37.【基础探究】( 1)如图1,平分,,是等腰三角形吗?为什么?
【形成经验】当角平分线遇上平行线时一般会产生等腰三角形.
【经验应用】( 2)如图2,,平分,平分,试探究线段与线段的数量关系,并说明理由.
【拓展提升】( 3)如图3,在四边形中,,为的中点,且平分,请直接写出线段、和之间的数量关系.
【答案】(1)是,理由见解析;(2),理由见解析;(3)
【分析】本题考查等腰三角形的判定,平行线的性质,角平分线的定义,以及全等三角形的判定与性质,掌握等腰三角形的判定,平行线的性质是解题的关键.
(1)由角平分线可得,由平行线的性质得,,从而,进而可证是等腰三角形;
(2)同理(1)分别证明和,从而可证;
(3)延长、交于点F.先根据等角对等边证明,再根据证明得,进而可证.
【详解】解:(1)是等腰三角形,理由如下:
∵平分,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2),理由:
如图,
∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3),理由:
如图,延长、交于点F.
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴.
故答案为:.
38.如图,在中,是边上的中线,,,求的取值范围.小东想到用倍长中线的方法.请根据他的想法和思路,完成以下填空.
解:如图,延长至E,使,连接.
∵为边上的中线,
∴① ,
在和中,
② , , .
∴(③ ),
∴,
∵,,
∴④
∴的取值范围是:⑤
【答案】;;;;;;
【分析】本题考查了中线的定义,全等三角形的判定方法,三角形三边关系.
根据中线的定义,全等三角形的判定方法,三角形三边关系补全求解过程即可.
【详解】解:如图,延长至E,使,连接.
∵为边上的中线,
∴①,
在和中,
②,,.
∴(③),
∴,
∵,,
∴④
∴的取值范围是:⑤
故答案为:;;;;;;.
39.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图1,在中,是的中点,求边上的中线的取值范围.
(1)小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图1,延长到点,使,连接.根据可以判定,得出.这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是
(2)由第(1)问方法的启发,请解决下面问题:如图2,在中,是边上的一点,是的中线,,试说明:;
(3)如图3,是的中线,过点分别向外作,使得,判断线段与的关系,并说明理由.
【答案】(1)AD
(2)见解析
(3),理由见解析
【分析】本题是三角形的综合题和倍长中线问题,考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的三边关系等知识,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键,并运用类比的方法解决问题.
(1)延长到点,使,根据定理证明,可得结论;
(2)延长到点F,使得,连接.证明,得出,得出,得出,即可证明结论.
(3)延长,使,连接,证明,得出,,证明,得出,即可证明结论.
【详解】(1)解:如图1,延长到点,使,
∵是的中点,
,
,
,
,
在中,,
,
;
(2)证明:如图,延长到点F,使得,连接.
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
,
∴,
∴,
,,
,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:;理由如下:
如图,延长,使,连接,
∵为边上的中线,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
40.下面是小芳同学的部分数学日记,请认真阅读,并完成相应的任务.
2024年10月11日星期五,今天参加课外兴趣小组活动时,老师提出了一个问题:如图1,在中,若,,则BC边上的中线AD的取值范围是多少?
小组内的同学们经过讨论发现,如果在条件中出现“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的结果转化到同一个三角形中,这样就可以找到解题方法:如图1,延长AD至点E,使,连接BE,可证得,进而可求得中线AD的取值范围.该小组在求解下面的拓展题时,发现也可以用这种方法解决.
拓展题:如图2,以的边AB,AC为边分别向外作等腰和等腰,其中,
,,F是的中点,连接,,当时,求的长.
任务:
(1)图1中与的数量关系是______;
(2)图1中,的取值范围是______;
(3)求图2中的长.
【答案】(1);
(2);
(3)16
【分析】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)由“”可证,进而可得出答案;
(2)由“”可证,可得,由三角形的三边关系可求解;
(3)由“”可证,可得,,由“”可证,可得.
【详解】(1)如图1,延长至点E,使,连接,
∵为中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴;
(2)如图,延长至点E,使,连接.
∵,,,
∴,
∴.
在中,,
∴,
∴.
故答案为;
(3)如图,延长至点G,使,连接.
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∴.
∵,
∴
∴.
∵,
∴.
在和中,
∴,
∴.
∵,
∴.
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专题08 全等三角形常见6大模型
考点01 公共边模型
考点02 垂直模型
考点03 一线三等角模型
考点04 手拉手模型
考点05 半角模型
考点06 倍长中线
考点01 公共边模型
1.如图,为的平分线,为上一点,且于点,,给出下列结论:①;②;③;④四边形的面积是面积的2倍,其中结论正确的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.如图,,.,,垂足分别是点、,,,则的长是( )
A. B. C. D.
3.如图,△ABC的面积为9cm2,BP平分∠ABC,AP⊥BP于P,连接PC,则△PBC的面积为( )
A.3cm2 B.4cm2 C.4.5cm2 D.5cm2
4.如图,在中,是角平分线,,垂足为,求证:.
5.已知,如图中,,,的平分线交于点,,
求证:.
考点02垂直模型
6.如图,已知且,且,连接,分别过点,,作经过,两点的直线的垂线,垂足分别为,,,则按图中所标注的数据可计算图中实线围成的面积( )
A. B. C. D.
7.如图,,,于E,于D.,,______
8.已知:中,,,为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,连接.求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,连接交的延长线于点.求证:;
(3)当点在直线上时,连接交直线于,若,则= .
9.已知中,,,经过A点做一条直线l.作,,垂足分别为E,F
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,找出,,之间的数量关系,并证明.
10.如图,在中,,,分别过点B、点C作过点A的直线的垂线、,垂足为点D、E.若,,求的长.
11.【基础回顾】
(1)如图1,在中,,,直线经过点,分别从点,向直线作垂线,垂足分别为,.求证:;
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线经过点,点,分别在直线上,如果,猜想,,有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以的边,为一边向外作和,其中,,,是边上的高.延长交于点,若,请直接写出与的数量关系.
考点03一线三等角模型
12.如图,,,,连接,,且于点F,与直线交于点G.若,,则的面积为____.
13.如图①,在中,,过点在外作直线,于点,于点.
(1)试说明:;
(2)如图②,将(1)中条件改为,,请问(1)中的结论是否还成立?请说明理由.
14.通过对“K字”模型或“一线三等角”模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】如图①,,,过点B作于点C,过点D作于点E.求证:;
【模型应用】如图②,且,且,若点E、B、D到直线AC的距离分别为6、3、4,则五边形面积为 ;
【深入探究】如图③,,,,连结,,且于点F,与直线交于点G.若,,则的面积为 .
15.综合与实践
在直线上依次取互不重合的三个点、、,在直线上方有,且满足
(1)如图1,当时,猜想线段、、之间满足的数量关系,并进行证明;
(2)如图2,当 时,问题(1)中的结论是否仍然成立?若不成立,请说明理由;若成立,请进行证明;
(3)如图3,在△中,是钝角,,,,直线与的延长线交于点,若,△的面积是,请求出△与△的面积之和.
16.在中,,,直线经过点,且于,于.
(1)当直线绕点旋转到图的位置时,求证:
① .
② .
(2)当直线绕点旋转到图的位置时,求证:.
(3)当直线绕点旋转到图的位置时,试问、、具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
17.一条直线经过直角三角形的直角顶点,过直角三角形的另外两个顶点分别作这条直线的垂线,这样满足三个直角顶点都在同一条直线上的图形称之为“一线三垂直”模型.
(1)如图1,在中,,点在直线上,过点作于点,过点作于点,由得___________.又知道,可以推理得到,进而得到___________.
(2)当图1中的直线绕点旋转到图2的位置时,求证:.
(3)当图1中的直线绕点旋转到图3的位置时,请直接写出.之间的数量关系:___________.
(4)如图4,若将(1)中的条件改为:在中,, D,A,E三点都在直线上,且满足,其中为任意锐角或钝角,请问结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
考点04手拉手模型
18.已知:如图,在,中,,,,C,D,E三点在同一条直线上,连接.以下四个结论:①;②;③;④.其中错误的个数是( ).
A. B. C. D.
19.如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤.
恒成立的结论有 ___________.(把你认为正确的序号都填上)
20.已知:如图,和都是等腰直角三角形,,连结相交于点F,相交于点M.求证:.
21.如图,在与中,,点D在上,连接.
(1) 吗?请说明理由;
(2)若,点F在线段上,且,求的长.
22.(1)如图1,和都是等边三角形,连接,.若,则的度数是________.
(2)如图2,和都是等边三角形,点,,在同一条直线上,连接.求证:.
(3)如图3,和均为等腰直角三角形,,点,,在同一条直线上,于点,连接,求的度数以及线段,,之间的数量关系.
23.南南同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,南南把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)问题发现:如图1,若和均是顶角为的等腰三角形,、分别是底边,求证:;
(2)拓展探究:如图2,若和均为等边三角形,点B、D、E在同一条直线上,连接,则的度数为__________;线段与之间的数量关系是__________;
(3)解决问题:如图3,若和均为等腰直角三角形,,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接.若等式成立,请求出a的值和b的值.
24.综合与探究
问题背景:和为等腰直角三角形,,,,连接.
问题初探:
(1)如图1,当B,E,C三点在同一条直线上时,
①与的位置关系为_________.
②与的数量关系为_________.
拓展探究:
(2)如图2,当B,E,C三点不在同一条直线上时,与交于点F,试判断(1)中与的位置关系和数量关系是否发生变化,并说明理由.
(3)如图3,将(2)中的等腰直角三角形变为普通等腰三角形,其他条件不变,请直接判断(2)中与的位置关系和数量关系是否仍然成立.
25.如图,在中,,D是BC上一点(不与点B,C重合).以AD为一边在AD的右侧作,使,,连接CE.
(1)①试说明:;
②若,求的度数.
(2)设,,则α,β之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论.
考点05半角模型
26.如图,正方形纸片的边长为6,点E,F分别在边,上,已知,,则的长为( )
A.5 B.5.5 C.6 D.6.5
27.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
28.如图所示,在Rt△ABC中,AB=AC,D、E是斜边BC上的两点,且∠DAE=45°,将△ADC绕点A按顺时针方向旋转90°后得到△AFB,连接EF,有下列结论:①BE=DC;②∠BAF=∠DAC;③∠FAE=∠DAE;④BF=DC.其中正确的有( )
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④
29.如图,在四边形中,,,分别是,上的点,连接,,.
(1)如图①,,,.求证:;
(2)如图②,,当周长最小时,求的度数;
(3)如图③,若四边形为正方形,点、分别在边、上,且,若,,请求出线段的长度.
30.如图,AB=AD=BC=DC,∠C=∠D=∠ABE=∠BAD=90°,点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,过点A作∠GAB=∠FAD,且点G在CB的延长线上.
(1)△GAB与△FAD全等吗?为什么?
(2)若DF=2,BE=3,求EF的长.
31.如图,正方形ABCD中,E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°,连接EF,这种模型属于“半角模型”中的一类,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的分析思路.例如图中△ADF与△ABG可以看作绕点A旋转90°的关系.这可以证明结论“EF=BE+DF”,请补充辅助线的作法,并写出证明过程.
(1)延长CB到点G,使BG= ,连接AG;
(2)证明:EF=BE+DF
32.(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.
33.问题背景:
如图1,在四边形ABCD中,,,E、F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是______.
实际应用:
如图2,在新修的小区中,有块四边形绿化ABCD,四周修有步行小径,且AB=AD,∠B+∠D=180°,在小径BC,CD上各修一凉亭E,F,在凉亭E与F之间有一池塘,不能直接到达,经测量得,BE=10米,DF=15米,试求两凉亭之间的距离EF.
34.如图,,,,,.
(1)求的度数;
(2)以E为圆心,以长为半径作弧;以F为圆心,以长为半径作弧,两弧交于点G,试探索的形状?是锐角三形,直角三角形还是钝角三角形?请说明理由.
考点06倍长中线
35.在中,是边上的中线,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
36.如图,在中,是边上的中线,,,则的取值范围是 ____________ .
37.【基础探究】( 1)如图1,平分,,是等腰三角形吗?为什么?
【形成经验】当角平分线遇上平行线时一般会产生等腰三角形.
【经验应用】( 2)如图2,,平分,平分,试探究线段与线段的数量关系,并说明理由.
【拓展提升】( 3)如图3,在四边形中,,为的中点,且平分,请直接写出线段、和之间的数量关系.
38.如图,在中,是边上的中线,,,求的取值范围.小东想到用倍长中线的方法.请根据他的想法和思路,完成以下填空.
解:如图,延长至E,使,连接.
∵为边上的中线,
∴① ,
在和中,
② , , .
∴(③ ),
∴,
∵,,
∴④
∴的取值范围是:⑤
39.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图1,在中,是的中点,求边上的中线的取值范围.
(1)小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图1,延长到点,使,连接.根据可以判定,得出.这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是
(2)由第(1)问方法的启发,请解决下面问题:如图2,在中,是边上的一点,是的中线,,试说明:;
(3)如图3,是的中线,过点分别向外作,使得,判断线段与的关系,并说明理由.
40.下面是小芳同学的部分数学日记,请认真阅读,并完成相应的任务.
2024年10月11日星期五,今天参加课外兴趣小组活动时,老师提出了一个问题:如图1,在中,若,,则BC边上的中线AD的取值范围是多少?
小组内的同学们经过讨论发现,如果在条件中出现“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的结果转化到同一个三角形中,这样就可以找到解题方法:如图1,延长AD至点E,使,连接BE,可证得,进而可求得中线AD的取值范围.该小组在求解下面的拓展题时,发现也可以用这种方法解决.
拓展题:如图2,以的边AB,AC为边分别向外作等腰和等腰,其中,
,,F是的中点,连接,,当时,求的长.
任务:
(1)图1中与的数量关系是______;
(2)图1中,的取值范围是______;
(3)求图2中的长.
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