专题07 与全等三角形相关的高分突破题型(高效培优期末专项训练)数学新教材沪教教版五四制七年级下册
2026-05-28
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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 | 初中数学沪教版(五四制)七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 复习题 |
| 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) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.84 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 秋实先生math教学工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58086337.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以五大核心方法为框架,通过8题/模块的期末真题构建"判定-模型-应用"的全等三角形突破体系,强化逻辑推理与几何直观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|全等判定|8题/上海期末|SSS/SAS/ASA/AAS判定综合应用|从基础判定到多结论推理,构建全等证明逻辑链|
|倍长中线|8题/上海+全国|延长中线构造全等三角形|通过中线性质实现线段转移,培养空间观念|
|截长补短|8题/上海+河南|线段截取/延长转化不等关系|结合角平分线性质,强化转化思想|
|一线三等角|8题/上海+黑龙江|利用等角构造全等模型|从静态到动态问题,提升几何直观能力|
|手拉手模型|8题/多地区|旋转全等与模型识别|结合等边/等腰直角三角形,培养模型思想|
内容正文:
专题07《全等三角形》高分突破题型
知识点01:全等三角形的判定
知识点02:倍长中线
知识点03:截长补短
知识点04:一线三等角
知识点05:手拉手模型
知识点01:全等三角形的判定
1.(24-25七年级下·上海·期末)根据下列已知条件,能画出唯一的的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定以及三角形三边关系,根据相关知识逐个选项判断即可.
【详解】解:A、,不满足三角形的三边关系,本选项不符合题意.
B、边边角,三角形不能唯一确定,本选项不符合题意.
C、角角边,三角形唯一确定,本选项符合题意.
D、一边一角无法确定三角形,本选项不符合题意,
故选:C.
2.(24-25七年级下·上海·期末)如图,在中,,的角平分线、相交于点P,过P作交的延长线于点F,交于点H.有下列结论:①;②;③;④;其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,根据三角形内角和以及角平分线的定义得,继而得出的度数,即可判断①;推出,根据证明即可,即可判断②;证明,得,,根据外角的性质可判断③;通过等量代换可判断④.证明三角形全等是解题的关键.
【详解】解:在中,,
∴,
∵分别平分,
∴,,
∴,
∴,故结论①正确;
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,故结论②正确;
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵是的外角,
∴,
∴,故结论③错误;
又∵,
∴,
即,故结论④正确,
∴正确的个数是3个.
故选:C.
3.(24-25七年级下·上海·期末)如图为6个边长相等的正方形的组合图形,则______.
【答案】/105度
【分析】利用“边角边”证明,根据全等三角形对应角相等可得,然后求出,再判断出,然后计算即可得解.本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解答本题的关键是熟练掌握全等三角形的性质.
【详解】解:个边长相等的正方形的组合图形,如图,
在和中,
,
∴(),
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:.
4.(22-23七年级下·上海浦东新·期末)如图,在中,D是延长线上的一点,,过点C作且,连接并延长,分别交,于点F,G.
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定定理及性质定理,平行线的性质定理,外角的性质等,熟记定理是解答此题的关键.
(1)根据可得,由定理可得结论;
(2)利用全等三角形的性质定理可得,由三角形的内角和定理和外角的性质可得结果.
【详解】(1)证明:,
.
在和中,
;
(2)解:,
.
,,
.
.
5.(24-25七年级下·上海静安·期末)如图,已知是等边三角形,,点P从点A出发,沿射线以的速度运动,过点P作交射线于点E,同时点Q从点C出发沿的延长线以的速度运动,连接、,设点P的运动时间为.
(1)当点P在边上,且不与点、重合时,求证:;
(2)直接写出的长(用含t的代数式表示);
(3)在不添加字母和连接其它线段的条件下,当图中等腰三角形的个数大于3时,直接写出t的值和对应的等腰三角形的个数.(请写出所有的可能性)
【答案】(1)证明过程见解析;
(2)当时,的长为;当时,的长为;
(3)当时,等腰三角形有5个;当时,等腰三角形有4个.
【分析】本题考查等边三角形,等腰三角形,全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确理解图形的运动过程.
(1)由等边三角形的性质和平行线的性质,可得角之间的关系和线段长度之间的关系,利用“”即可证得结论;
(2)根据运动时间进行分类讨论,写出每种情况对应的线段长度即可;
(3)根据题意可知,当或时,等腰三角形的个数大于3,写出对应的等腰三角形即可.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,
根据点的运动过程可知,,
∴,
在和中,
,
∴
(2)解:根据题意可知,点从点到点所需时间为,
当时,,
当时,,
答:当时,的长为;当时,的长为.
(3)解:当时,如图,有5个等腰三角形:、、、、,
当时,如图,有4个等腰三角形:、、、,
答:当时,等腰三角形有5个;当时,等腰三角形有4个.
6.(24-25七年级下·上海普陀·期末)如图,已知:在中,点分别在边上,..
(1)求证:;
(2)连接,如果平分,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题重点考查全等三角形的判定与性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质等知识,证明是解题的关键.
(1)由,得,而,所以,则,而,,即可根据“”证明,得,所以;
(2)由平分,得,而,,即可根据“”证明,得,即可由,平分,根据等腰三角形的“三线合一”证明.
【详解】(1)证明: ,
(三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和),
且,
.
在和中,
.
(全等三角形的对应角相等).
(等角对等边).
(2)证明:平分,
.
在和中,
.
(全等三角形的对应角相等).
又
(等腰三角形三线合一).
7.(24-25七年级下·上海金山·期末)如图,已知:在中,点、分别在边、上,与相交于点,,.
(1)求证:;
(2)连接并延长交于点,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰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;
(1)证明得出,,根据等边对等角可得,进而得出,根据等角对等边,即可得证;
(2)证明得出平分,根据三线合一的性质,即可得证.
【详解】(1)证明:∵,,,
∴
∴,
∴
∴,即
∴;
(2)∵,,
∴
∴,即平分
∴
8.(24-25七年级下·上海金山·期末)如图,点、、、在网一条直线上,,,.
(1)求证:
(2)若,,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边对等角,三角形内角和定理的应用,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
(1)先根据得,进而证明;
(2)由(1)得,进而根据三角形内角和定理可得,,进而根据等角对等边,即可得证.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴;
(2)证明:∵,,
由(1)可知:,
∴,
∴,
∴,
∴
知识点02 倍长中线
1.(24-25七年级下·上海普陀·期末)小普在学习了三角形相关知识后,得出如下两个结论:①三角形一边上高的长度必定小于这条边上中线的长度;②三角形一边上的中线小于另两边和的一半.对于结论①和②,下列说法正确的是( )
A.①、②都正确 B.①、②都错误
C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质以及三角形三边关系,①等腰三角形底边上高的长度等于这条边上中线的长度,②倍长中线后利用三角形全等,可得到三角形中线的2倍小于其它两边和,即其一边上的中线小于其他两边和的一半,即可.
【详解】解:①等腰三角形底边上高的长度等于这条边上中线的长度,故①不正确;
②如图,是的中线,且,延长至点,使,连接,
是的中线,
,
在和中,
,
,
,
,
即,
结论②正确;
故选:D.
2.(24-25七年级下·上海青浦·期末)把的中线延长到点E,使,连接.如果,的周长比的周长大2,那么___.
【答案】5
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,根据中线性质得,根据周长差可得,结合求出,再通过证明得出,进而可求解.
【详解】解:∵是的中线,
∴,
∵的周长比的周长大2,
∴,
即,
∵,
∴,
在和中,
∵,,(对顶角相等),
∴,
∴.
故答案为:5.
3.(21-22八年级上·辽宁大连·阶段检测)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:.
4.(24-25七年级下·上海松江·期末)如图,在中,是边上的中线,如果,求证:.
证明:延长至点,使,连接(请完成后续证明)
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,理解三角形中线的定义,大边对大角,延长至点E,使,连接,根据三角形中线定义得,进而依据判定得,,再由得,继而根据“大边对大角”得,由此即可得出结论.
【详解】解:延长至点E,使,连接,如图所示:
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
5.(24-25七年级下·全国·期末)八年级一班数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你和他们一起活动吧.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,延长至点E,使,连接,写出图中全等的两个三角形______;
【理解与应用】
(2)填空:如图2,是的中线,若,,设,则x的取值范围是_________;
(3)已知:如图3,是的中线,,点Q在的延长线上,,求证:.
【答案】(1);(2);(3)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的三边关系,构造全等三角形是解题的关键.
(1)根据全等三角形的判定证明即可;
(2)参照(1)的证明过程可添加辅助线,延长至点Q,使,连接,证明,得到,再根据三角形三边关系求解即可;
(3)参照(1)的证明过程可添加辅助线,延长到点M,使,连接,证明,得到 ,,再证明,得到,即可证明结论.
【详解】解:(1)是的中线,
,
,,
,
故答案为:;
(2)延长至点Q,使,连接,
,
是的中线,
,
,
,
,
,
,
解得.
故答案为:.
(3)证明:如图,延长到点M,使,连接,
,
是的中线,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
即,
,
,
,
,
,
,
,
.
6.(24-25七年级下·全国·期末)【阅读材料】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.所谓倍长中线法,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.
【初步探索】
(1)小明遇到这样一个问题:如图1,中,,,点D为的中点,求的取值范围.小明发现“倍长中线法”可以解决这个问题,他的做法是:延长到E,使,连接,则得到,用到的判定定理是: (用字母表示);边上的中线的取值范围是 .
【灵活运用】
(2)如图2,以的边为边向外作和,使,,,M是的中点,连接.求证:;
【答案】(1),;(2)见解析;【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形三边的关系,三角形内角和定理,添加适当的辅助线是解此题的关键.
(1)由三角形中线的性质可得,再利用即可证明,从而得解;
(2)延长,使得,连接,延长交于,由(1)可得:,得出,,证明,得出,再求出,即可得证;
【详解】(1)解:延长到点E,使,连接,
∵为边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)证明:如图:延长,使得,连接,
由(1)可得:,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
7.(24-25七年级下·全国·阶段检测)综合与实践:课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:在中,,,求边上的中线的取值范围.
(1)几何模型:小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图1):
①延长到Q使得;
②再连接,把、、集中在中;
③利用三角形的三边关系可得,则的取值范围是________(直接写出其取值范围)
感悟:解题时,条件中若出现“中点”“中线”等条件,可以考虑倍长中线,构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中.
(2)初步运用:如图2,是的中线,延长到点E,连接,使,求证:;
(3)拓展提升:如图3,是的中线,,,,试探究线段与的数量关系,并给予证明.
【答案】(1)
(2)见解析
(3);理由见解析
【分析】(1)证明,得出,根据三角形三边关系得出,即,求出结果即可;
(2)延长,取点F,使,连接,证明,得出,,根据等腰三角形的性质得出,即可证明结论;
(3)延长,取点Q,使,连接,证明,得出,,证明,得出即可.
【详解】(1)解:∵是边上的中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
故答案为:;
(2)解:延长,取点F,使,连接,如图所示:
∵是边上的中线,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:;理由如下:
延长,取点Q,使,连接,如图所示:
∵是的中线,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,平行线的判定和性质,三角形的三边关系,等腰三角形的判定和性质,作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
8.(25-26七年级下·上海·阶段测试)如图1,已知是等边三角形,点在内部,连接,,在的右侧构造等边三角形,连接.
(1)求证:;
(2)如图2,当,,三点共线时,求的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,取中点,连接,,试判断与之间的数量关系并证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3),证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,找出等量条件证明三角形全等以及准确添加辅助线是解题的关键.
(1)根据等边三角形的性质,求证即可;
(2)由(1)中全等,得出,结合角度计算即可;
(3)首先根据中点的性质,准确添加辅助线,属于倍长中线模型,即可得,结合前两问中的等量关系,证明出,故可得,即可证出.
【详解】(1)解:∵与均为等边三角形,
∴,,且,
∵,,
∴,结合,,
∴,
∴.
(2)解:若,,三点共线,
则
由(1)中,
∴,
∵,,
∴.
(3)解,延长至点,使得,连接,如下图所示:
∵点为中点,
∴,又∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∵为等边三角形,
∴,
由(1)中,
∴,结合,,
∴,
∴,∵,
∴.
题型03 截长补短
1.(24-25八年级上·上海·期末)如图在等腰三角形中,,动点D在线段上,动点E在线段的延长线上,线段交于点F,当时,下列等式总是成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形的外角的性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
作交于点H,则,,由,得,则,所以,而,,即可根据“”证明,得,,由,得,可判断A选项;可推导出可判断B选项;假设成立,则,因为D、E都是动点,所以不总是成立的,可知不总是成立的,可判断C选项;因为,,所以,可判断D选项.
【详解】解:作交于点H,则,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,故A结论不成立.
∵,,
∴,故B结论成立.
假设成立,
∵,
∴,
∵D、E分别是线段、线段延长线上的动点,
∴不总是成立的,
∴不总是成立的,即C结论不成立;
∵,,
∴,故D结论不成立.
故选:B.
2.(24-25七年级下·上海普陀·期末)如图,在中,,、分别是、的平分线,、交于点,过点作交的延长线于点、交于点.
(1)求证:;
(2)、、之间有怎样的数量关系,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,熟知全等三角形的性质与判定定理是解题的关键。
(1)由角平分线的定义得到,由垂线的性质可得.导角证明,则可利用证明.
(2)由全等三角形的性质得到,证明,得到,再由线段的和差关系可得结论.
【详解】(1)证明:分别是的平分线,
.
,
.
又,
.
同理,.
.
在和中,
.
(2)解:,理由如下:
由(1)得,
∴,
在和中,
,
.
.
,
.
3.(24-25八年级上·河南漯河·阶段检测)如图,在中,,,与的平分线,交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查角平分线的定义、三角形的外角,全等三角形的判定和性质,证明线段的和差常用“截长或补短”的方法.
(1)利用三角形的内角和求出的度数,再利用角平分线得到、的大小,最后求出外角的度数;
(2)在上,构造,再利用条件证明,从而得到解题.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵与的平分线,交于点
∴,,
∵是的外角,
∴;
(2)证明:在上截取,连接,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
在和中
,
∴ ,
∴,
∵,
∴.
4.(24-25七年级下·上海·期末)如图,和是等腰直角三角形,,,垂足为F.
(1)求证:;
(2)判断和的位置关系,并说明理由;
(3)求证:.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
(3)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等角的余角相等、等腰三角形的性质、直角三角形的性质、线段的和差等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质,添加辅助线构造全等三角形求解线段问题是解答的关键.
(1)先根据等角的余角相等证得,再根据全等三角形的判定证明即可得出,根据邻补角的定义,即可得证;
(2)根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的性质求得,再根据直角三角形的两锐角互余求得即可得出,进而证明,即可得出结论;
(3)延长到,使得,根据全等三角形的判定与性质证明,得到即可证得结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
∴,
在和中,
∵,
∴;
∴,
∴;
(2)解:,理由如下,
∵,,
∴,
由(1)知,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
又∵,
∴,
∴,
(3)证明:延长到,使得,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,,,
∴,,
∴,
∵,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
5.(24-25七年级下·上海虹口·期末)费马是17世纪的法国数学家,他曾研究过一种特殊的点,它满足“在一个三角形所在平面上,到该三角形的三个顶点距离之和最短”,这样的点被称为“该三角形的费马点”.
(1)如图,中,,,点D在线段上且线段,请判断:点D是否为的费马点,并说明理由.
(2)现有真命题:在中,三个内角都小于,在其内部存在一点P,满足,则点P称为的费马点.
小明利用该真命题,尝试用尺规作费马点,他的作法如下:
如图,对一个所有内角都小于的,分别以线段为边向外侧作等边三角形和等边三角形,连接交于点P.请完成证明:
①求证:;
②在线段上取点F使,连接,
求证:点P是的费马点.
【答案】(1)点D不是的费马点,理由见解析
(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)作于点E,连接,由等腰三角形的性质可知,结合可知E、D不重合.再根据在三角形中大角对大边,即得出,即,从而得出点D不是的费马点;
(2)①由等边三角形的性质易证,即得出;
②连接.由①知,,结合三角形外角的性质即得出,从而可求.易证为等边三角形,得出,,即可证,从而可证,得出,即点P是的费马点.
【详解】(1)结论:点D不是的费马点.
理由:如图,作于点E,连接,
∴.
∵,
∴E、D不重合.
在中,,
∴,
∴点E到各顶点的距离之和点D到各顶点的距离之和,
∴点D不是的费马点;
(2)①证明:∵和都为等边三角形,
∴,,,
∴,即,
∴,
∴;
②证明:如图,连接.
由①知,,
∴,
∴.
又∵,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,即,
∴,
∴.
由,得,
∴点P是的费马点.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定和性质,三角形外角的性质等知识,理解“费马点”的定义是解题关键.
6.(24-25七年级下·上海·期末)已知为等边三角形,点为的垂直平分线上一点,连接、,点、分别在、所在的直线上,连接、.
(1)如图①,若,点、在边、上,,则、、之间的数量关系是_______;若,则的周长为______;
(2)如图②,点在上,,求证:;
(3)如图③,点在边上,点在的延长线上,在(2)的条件下,若,证明:.
【答案】(1),2
(2)见详解
(3)见详解
【分析】(1)延长至点,使,结合等边三角形以及垂直平分线性质,证明,然后证明,进行边的等量代换,即可作答.结合的周长,且,即可作答.
(2)过点作,因为为等边三角形,点为的垂直平分线上一点,得到为中位线,从而证明,;
(3)设,如图:过点作,同理证明,则,故,即可作答.
【详解】(1)解:如图:延长至点,使
∵点为的垂直平分线上一点,
∴,
∵为等边三角形,
∴
∴
故
∴
∵
∴
∵
∴
则;
∵的周长,且
∴
(2)解:如图:过点作,
∵为等边三角形,点为的垂直平分线上一点,
∴
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴;
(3)解:设,如图:过点作,
同理可证
∴
∵
∴
∴
则
【点睛】本题考查了全等三角形的综合,涉及判定三角形全等以及全等三角形的性质、四边形内角和,垂直平分线的性质,辅助线等内容,综合性强,难度大,解题的关键是正确作出辅助线证明三角形全等.
7.(24-25七年级下·上海·期末)(23-24八年级上·江西南昌·期中)综合与实践
问题提出
如图1,在中,平分,交于点D,且,则,,之间存在怎样的数量关系?并说明理由.
方法运用
(1)我们可以通过作辅助线,构造全等三角形来解题.如图2,延长至点E,使得,连接,……,请判断,,之间的数量关系并补充完整解题过程.
(2)以上方法叫做“补短法”.我们还可以采用“截长法”,即通过在上截取线段构造全等三角形来解题.如图3,在线段上截取,使得①______,连接②______.请补全空格,并在图3中画出辅助线.
延伸探究
(3)小明发现“补短法”或“截长法”还可以帮助我们解决其他多边形中的问题.如图4,在五边形中,,,,若,求的度数.
【答案】(1),见解析
(2)①AC ②DF,见解析
(3)
【分析】(1)利用证明,得出,从而证得,所以,即可得出结论;
(2)根据语言描述作出图形即可;
(3)延长至点G,使,连接,利用证明,得出,,从而可证得.即可利用证明,得出,即可由求解.
【详解】(1).
理由:∵平分,
∴.
又∵,,
∴,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
(2)①AC ②DF.
辅助线如图1所示.
(3)如图2,延长至点G,使,连接,.
∵,,
∴.
∵,,,
∴,
∴,.
∵,
∴.
又∵,,
∴,
∴.
又∵,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,通过作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
8.(24-25七年级下·上海·期末)已知,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且.
(1)为探究上述问题,小王同学先画出了其中一种特殊情况,即如图1,当时.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点,使,连接.
请你在图1中添加上述辅助线,并补全下面的思路.
小明的解题思路:先证明_____;再证明了_____,即可得出,,之间的数量关系为_____.
(2)请你借鉴小王的方法探究图2,当时,上述结论是否依然成立,如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.
(3)如图3,若、分别是边、延长线上的点,其他已知条件不变,此时线段,,之间的数量关系为_____.(不用证明)
【答案】(1)图见解析,,,
(2)成立,证明见解析
(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是利用截长补短法,构造全等三角形.
(1)根据题意,画出图形,先证明,再证明,即可得出结论;
(2)延长到点,使,连接,先证明,再证明,即可得出结论;
(3)在上取一点,使,先证明,再证明,即可得出结论.
【详解】(1)解:补全图形,如图:
解题思路为:先证明,再证明,即可得出之间的数量关系为;
故答案为:,,;
(2)解:成立,证明如下:
延长到点,使,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即:,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:在上取一点,使,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,
∴,
又,
∴,
∴.
故答案为:.
知识点04 一线三等角
1.(24-25七年级下·上海·期末)如图所示,线段,射线于点A,点C是射线上一动点,分别以为直角边作等腰直角三角形,得与中,连接交射线于点M,则的长为________.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质,解题的关键是添加辅助线构造全等三角形:
如图作于H,由得,再证明得,即可解决问题.
【详解】解:如图作于H,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵和都是等腰三角形,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
2.(24-25七年级下·上海·期末)已知:中,,点为直线上一点,过点作直线于点,过点作直线于点.
(1)如图1,若,则___________;
(2)当点在直线上运动时,,,则___________.
【答案】 5 16或4/4或16
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形“三垂直模型”.
(1)证明,则,可得;
(2)分三种情况讨论,证明,再根据线段和差求解即可.
【详解】解:(1)∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)当点线段延长线上时,
∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,;
当点线段上时,
∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,;
当点线段延长线上时,
∵直线,直线,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,,
过点作平行线,再过点作平行线的垂线,垂足为,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故点线段延长线上不成立,舍,
综上:或,
故答案为:16或4.
3.(24-25七年级下·上海·期末)如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B,C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDE=115°时,∠BAD= °,点D从B向C运动时,∠BAD逐渐变 (填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状也在改变,判断当∠BAD等于多少时,△ADE是等腰三角形.
【答案】(1),大;(2);(3)或.
【分析】(1)利用三角形内角和计算即可求出∠BAD,由点的运动方式即可得出∠BAD逐渐变大;
(2)先求出,再由,,即可得出;
(3)分两种情况或讨论即可.
【详解】解:(1),∠ADE=40°,
,
,
当点D从B向C运动时,∠BAD逐渐变大.
故答案为:,大;
(2)当时,≌,
理由如下:
∵AB=AC=2,∠B=40°
,
,
又=,
,
在和中,
,
;
(3)当得度数为或时,是等腰三角形.
理由如下:
∵,
∴,
,,
为等腰三角形时,只能是或,
当时,,
,
当时,,
,
,
综上所述,当得度数为或时,是等腰三角形.
【点睛】此题考查了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识点,此题涉及到的知识点较多,综合性较强.
4.(24-25七年级下·上海·期末)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.
5.(24-25七年级下·上海·期末)如图,,,垂足分别是点B、C,点E是线段上一点,且,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2)4.
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,同角的余角相等.
(1)利用同角的余角相等求出,,根据证即可;
(2)推出,求出,把代入求出即可.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
∴;
(2)解:∵,
由(1)得:,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴.
6.(24-25七年级下·黑龙江·期末)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,
∴.
7.(24-25七年级下·上海黄浦·期末)(1)观察理解:如图1,中,,,直线过点,点,在直线同侧,,,垂足分别为,,由此可得:,所以,又因为,所以,所以,又因为,所以___________;(请填写全等判定的方法)
(2)理解应用:如图2,,且,,且,利用(1)中的结论,请按照图中所标的数据计算图中的面积是___________;
(3)拓展提升:如图3,等边中,,点在上,且,动点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段.
①当时,的长是___________.
②当点恰好落在射线上时,请直接写出的长.
【答案】(1);(2)8;(3)①;②
【分析】(1)根据证明过程,不难发现其判定的依据是,解答即可.
(2)利用(1)的全等三角形结论,解答即可.
(3)①当时,证明是等边三角形,解答即可.
②证明解答即可.
【详解】(1)解:如图1,中,,,直线过点,点,在直线同侧,,,垂足分别为,,由此可得:,所以,又因为,所以,所以,又因为,所以(),
故答案为:;
(2)解:由(1)同理可证,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴的面积是,
故答案为:8.
(3)①如图,当时,
则,
∵等边中,,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
故答案为:.
②如图所示,当点恰好落在射线上时,
∵等边中,,且,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,平行线的性质,三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
8.(24-25七年级下·上海·期末)(1)课本习题回放:“如图①,,,,,垂足分别为,,,.求的长”,请直接写出此题答案:的长为________.
(2)探索证明:如图②,点,在的边、上,,点,在内部的射线上,且.求证:.
(3)拓展应用:如图③,在中,,.点在边上,,点、在线段上,.若的面积为15,则与的面积之和为________.(直接填写结果,不需要写解答过程)
【答案】(1)0.8cm;(2)见解析(3)5
【分析】(1)利用AAS定理证明△CEB≌△ADC,根据全等三角形的性质解答即可;
(2)由条件可得∠BEA=∠AFC,∠4=∠ABE,根据AAS可证明△ABE≌△CAF;
(3)先证明△ABE≌△CAF,得到与的面积之和为△ABD的面积,再根据故可求解.
【详解】解:(1)∵BE⊥CE,AD⊥CE,
∴∠E=∠ADC=90°,
∴∠EBC+∠BCE=90°.
∵∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠EBC=∠DCA.
在△CEB和△ADC中,
∴△CEB≌△ADC(AAS),
∴BE=DC,CE=AD=2.5cm.
∵DC=CE−DE,DE=1.7cm,
∴DC=2.5−1.7=0.8cm,
∴BE=0.8cm
故答案为:0.8cm;
(2)证明:∵∠1=∠2,
∴∠BEA=∠AFC.
∵∠1=∠ABE+∠3,∠3+∠4=∠BAC,∠1=∠BAC,
∴∠BAC=∠ABE+∠3,
∴∠4=∠ABE.
∵∠AEB=∠AFC,∠ABE=∠4,AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(AAS).
(3)∵
∴∠ABE+∠BAE=∠FAC+∠BAE=∠FAC+∠ACF
∴∠ABE=∠CAF,∠BAE=∠ACF
又
∴△ABE≌△CAF,
∴
∴与的面积之和等于与的面积之和,即为△ABD的面积,
∵,△ABD与△ACD的高相同
则=5
故与的面积之和为5
故答案为:5.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
知识点05 手拉手模型
1.(24-25七年级下·上海·期末)如图,C为线段上一动点(不与点A,E重合),在同侧分别作等边和等边,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过证明,得到可判断A正确,通过证明,得到,可判断B错误;证明,得到,故判定结论C正确;利用可判断D正确.
【详解】解:由于和是等边三角形,
可知,,,
∴,,
∴,
∴,,
可判断A正确;
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,可判断B错误;
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,故结论C正确;
∵可判断D正确.
故选: B.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的定义和性质,平角的定义等知识点.熟练掌握等边三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
2.(24-25七年级下·上海宝山·期末)如图,和是等边三角形且,则_______°.
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,三角形内角和定理,等边三角形的性质的应用,能求出是解此题的关键,难度适中.根据等边三角形性质得出求出,证,根据全等三角形的性质得出,求出,根据三角形内角和定理求出即可
【详解】解:和都是等边三角形,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
∴,
.
故答案为:.
3.(24-25七年级下·上海闵行·期末)已知:如图,点D在线段上,,,平分.求证:
(1)是等腰三角形.
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,熟知全等三角形的性质与判定定理,等腰三角形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)由等边对等角和角平分线的定义可证明,再证明,即可证明,得到,据此可证明结论;
(2)根据三角形内角和定理和可推出,再由平角的定义可得,则,据此可证明结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴.
4.(24-25七年级下·上海崇明·期末)如图,与的顶点重合,,,,连接、,将绕点旋转.
(1)如图,和的关系为___________.
(2)如图,将绕点转动至如图所示示位置时,探究()中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程:若不成立,请说明理由.
【答案】(1),;
(2)结论仍然成立,理由见解析.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用证明可得,,延长交于, 由,即可得出,进而得出结论;
()与 ()同理可证明结论成立.
【详解】(1)解:∵和是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
延长交于,如图,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:结论仍然成立,理由如下:
如图,设相交于,
∵和是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
5.(24-25七年级下·上海·期末)如图,和是等腰直角三角形,,,垂足为F.
(1)求证:;
(2)判断和的位置关系,并说明理由;
(3)求证:.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
(3)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等角的余角相等、等腰三角形的性质、直角三角形的性质、线段的和差等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质,添加辅助线构造全等三角形求解线段问题是解答的关键.
(1)先根据等角的余角相等证得,再根据全等三角形的判定证明即可得出,根据邻补角的定义,即可得证;
(2)根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的性质求得,再根据直角三角形的两锐角互余求得即可得出,进而证明,即可得出结论;
(3)延长到,使得,根据全等三角形的判定与性质证明,得到即可证得结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
∴,
在和中,
∵,
∴;
∴,
∴;
(2)解:,理由如下,
∵,,
∴,
由(1)知,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
又∵,
∴,
∴,
(3)证明:延长到,使得,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,,,
∴,,
∴,
∵,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
6.(24-25七年级下·上海长宁·期末)如图,已知在中,射线 点P为射线上的动点(点P不与点A重合),连接,将线段绕点B顺时针旋转角度α后,得到线段,连接、.
(1)与全等吗? 试说明理由;
(2)延长交射线于点D,在点P的移动过程中,的大小是否发生变化?若改变请说明理由,若不改变,请求出的大小(用含α的代数式表示);
(3)当时,过点Q作垂直射线,垂足为E,那么 ________(用m、 n的代数式表示) .
【答案】(1),理由见解析
(2)大小不改变,
(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、三角形外角定理,平行线的性质,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定定理.
(1)先证明,再根据两条边相等,即可证得两个三角形全等;
(2)先证明,得到,,,根据,推出,再利用三角形内角和定理求出,结合,推出,利用三角形外角的性质即可解答;
(3)证明,得到,,再根据,,即可得到和,根据三角形面积公式进行计算即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
根据旋转的性质得到,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如下图所示,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴大小不改变,且;
(3)解:如下图所示,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
故答案为:.
7.(24-25七年级下·上海宝山·期末)已知,分别以、为边作和,且,,,连接与,、分别是与的中点.
(1)如图,若,则______;
(2)如图,若,则______;
(3)如图,若,试探究与的数量关系,并给予证明.
【答案】(1);
(2);
(3),证明见解析.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()连接,证明≌,可得,,,根据、分别是与的中点,可得,即可证明,可得,,即可求得,即可解题.
()根据()中结论即可求得的值,即可解题;
()根据()中结论即可求得的值,即可解题.
【详解】(1)解:连接,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵、分别是与的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:同(1)可证,,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(3)解:同(1)可证,,
∵,
∴,
∵,
∴.
8.(24-25七年级下·上海金山·期末)设平面上的三个点A、B、C.需确定点P的位置,使最小.当点A、B、C共线时,点P应取三点中居中的点.当点A、B、C不共线时,分成两类;有一个内角大于或等于和的三个内角均小于.约1640年,法国数学家费马(PierredeFermat,1601﹣1665)提出了这个问题,此问题中求得的点P也称为费马点,并由意大利数学家托里拆利首次证明.
下面来探究当点A、B、C不共线时的情况:
(1)如图1,已知:在中,时, 为所求费马点.
(2)如图2,已知:在中,最大角时,我们可以快速找到这类三角形的费马点,作法如下:分别以的边为边向外作等边三角形和等边三角形,此时和交于一点P,点P就是所求的费马点.
①请找出图中与相等的线段,并说明理由;
②为了验证作图中找到的点P就是费马点,连接,求证:.
【答案】(1)A
(2)①,理由见解析;②见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.
(1)将绕点C顺时针旋转得到,得到,根据等边三角形的性质得到,推出点B,A,三点共线,于是得到结论;
(2)①根据等边三角形的性质得到,根据全等三角形的性质得到;
②设与交于G,根据全等三角形的性质得到,求得,在上截取,得到是等边三角形,根据全等三角形的性质得到,于是得到.
【详解】(1)解:将绕点C顺时针旋转得到,连接
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴点三点共线,
∴最短,
∴点A为所求费马点;
故答案为:A;
(2)①解:,
理由:∵与是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴;
②证明:设与交于G,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在上截取,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
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专题07 《全等三角形》高分突破题型
知识点01:全等三角形的判定
知识点02:倍长中线
知识点03:截长补短
知识点04:一线三等角
知识点05:手拉手模型
知识点01:全等三角形的判定
1.(24-25七年级下·上海·期末)根据下列已知条件,能画出唯一的的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级下·上海·期末)如图,在中,,的角平分线、相交于点P,过P作交的延长线于点F,交于点H.有下列结论:①;②;③;④;其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(24-25七年级下·上海·期末)如图为6个边长相等的正方形的组合图形,则______.
4.(22-23七年级下·上海浦东新·期末)如图,在中,D是延长线上的一点,,过点C作且,连接并延长,分别交,于点F,G.
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
5.(24-25七年级下·上海静安·期末)如图,已知是等边三角形,,点P从点A出发,沿射线以的速度运动,过点P作交射线于点E,同时点Q从点C出发沿的延长线以的速度运动,连接、,设点P的运动时间为.
(1)当点P在边上,且不与点、重合时,求证:;
(2)直接写出的长(用含t的代数式表示);
(3)在不添加字母和连接其它线段的条件下,当图中等腰三角形的个数大于3时,直接写出t的值和对应的等腰三角形的个数.(请写出所有的可能性)
6.(24-25七年级下·上海普陀·期末)如图,已知:在中,点分别在边上,..
(1)求证:;
(2)连接,如果平分,求证:.
7.(24-25七年级下·上海金山·期末)如图,已知:在中,点、分别在边、上,与相交于点,,.
(1)求证:;
(2)连接并延长交于点,求证:.
8.(24-25七年级下·上海金山·期末)如图,点、、、在网一条直线上,,,.
(1)求证:
(2)若,,求证:.
知识点02 倍长中线
1.(24-25七年级下·上海普陀·期末)小普在学习了三角形相关知识后,得出如下两个结论:①三角形一边上高的长度必定小于这条边上中线的长度;②三角形一边上的中线小于另两边和的一半.对于结论①和②,下列说法正确的是( )
A.①、②都正确 B.①、②都错误
C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
2.(24-25七年级下·上海青浦·期末)把的中线延长到点E,使,连接.如果,的周长比的周长大2,那么___.
3.(21-22八年级上·辽宁大连·阶段检测)如图,在中,是边上的中线,,,则的取值范围是 ____________ .
4.(24-25七年级下·上海松江·期末)如图,在中,是边上的中线,如果,求证:.
证明:延长至点,使,连接(请完成后续证明)
5.(24-25七年级下·全国·期末)八年级一班数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你和他们一起活动吧.
【探究与发现】
(1)如图1,是的中线,延长至点E,使,连接,写出图中全等的两个三角形______;
【理解与应用】
(2)填空:如图2,是的中线,若,,设,则x的取值范围是_________;
(3)已知:如图3,是的中线,,点Q在的延长线上,,求证:.
6.(24-25七年级下·全国·期末)
【阅读材料】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.所谓倍长中线法,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.
【初步探索】
(1)小明遇到这样一个问题:如图1,中,,,点D为的中点,求的取值范围.小明发现“倍长中线法”可以解决这个问题,他的做法是:延长到E,使,连接,则得到,用到的判定定理是: (用字母表示);边上的中线的取值范围是 .
【灵活运用】
(2)如图2,以的边为边向外作和,使,,,M是的中点,连接.求证:;
7.(24-25七年级下·全国·阶段检测)
综合与实践:课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:在中,,,求边上的中线的取值范围.
(1)几何模型:小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图1):
①延长到Q使得;
②再连接,把、、集中在中;
③利用三角形的三边关系可得,则的取值范围是________(直接写出其取值范围)
感悟:解题时,条件中若出现“中点”“中线”等条件,可以考虑倍长中线,构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中.
(2)初步运用:如图2,是的中线,延长到点E,连接,使,求证:;
(3)拓展提升:如图3,是的中线,,,,试探究线段与的数量关系,并给予证明.
8.(25-26七年级下·上海·阶段测试)
如图1,已知是等边三角形,点在内部,连接,,在的右侧构造等边三角形,连接.
(1)求证:;
(2)如图2,当,,三点共线时,求的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,取中点,连接,,试判断与之间的数量关系并证明.
题型03 截长补短
1.(24-25八年级上·上海·期末)如图在等腰三角形中,,动点D在线段上,动点E在线段的延长线上,线段交于点F,当时,下列等式总是成立的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级下·上海普陀·期末)如图,在中,,、分别是、的平分线,、交于点,过点作交的延长线于点、交于点.
(1)求证:;
(2)、、之间有怎样的数量关系,请说明理由.
3.(24-25八年级上·河南漯河·阶段检测)如图,在中,,,与的平分线,交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:.
4.(24-25七年级下·上海·期末)如图,和是等腰直角三角形,,,垂足为F.
(1)求证:;
(2)判断和的位置关系,并说明理由;
(3)求证:.
5.(24-25七年级下·上海虹口·期末)费马是17世纪的法国数学家,他曾研究过一种特殊的点,它满足“在一个三角形所在平面上,到该三角形的三个顶点距离之和最短”,这样的点被称为“该三角形的费马点”.
(1)如图,中,,,点D在线段上且线段,请判断:点D是否为的费马点,并说明理由.
(2)现有真命题:在中,三个内角都小于,在其内部存在一点P,满足,则点P称为的费马点.
小明利用该真命题,尝试用尺规作费马点,他的作法如下:
如图,对一个所有内角都小于的,分别以线段为边向外侧作等边三角形和等边三角形,连接交于点P.请完成证明:
①求证:;
②在线段上取点F使,连接,
求证:点P是的费马点.
6.(24-25七年级下·上海·期末)已知为等边三角形,点为的垂直平分线上一点,连接、,点、分别在、所在的直线上,连接、.
(1)如图①,若,点、在边、上,,则、、之间的数量关系是_______;若,则的周长为______;
(2)如图②,点在上,,求证:;
(3)如图③,点在边上,点在的延长线上,在(2)的条件下,若,证明:.
7.(24-25七年级下·上海·期末)(23-24八年级上·江西南昌·期中)综合与实践
问题提出
如图1,在中,平分,交于点D,且,则,,之间存在怎样的数量关系?并说明理由.
方法运用
(1)我们可以通过作辅助线,构造全等三角形来解题.如图2,延长至点E,使得,连接,……,请判断,,之间的数量关系并补充完整解题过程.
(2)以上方法叫做“补短法”.我们还可以采用“截长法”,即通过在上截取线段构造全等三角形来解题.如图3,在线段上截取,使得①______,连接②______.请补全空格,并在图3中画出辅助线.
延伸探究
(3)小明发现“补短法”或“截长法”还可以帮助我们解决其他多边形中的问题.如图4,在五边形中,,,,若,求的度数.
8.(24-25七年级下·上海·期末)已知,在四边形中,,,、分别是边、上的点,且.
(1)为探究上述问题,小王同学先画出了其中一种特殊情况,即如图1,当时.
小王同学探究此问题的方法是:延长到点,使,连接.
请你在图1中添加上述辅助线,并补全下面的思路.
小明的解题思路:先证明_____;再证明了_____,即可得出,,之间的数量关系为_____.
(2)请你借鉴小王的方法探究图2,当时,上述结论是否依然成立,如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.
(3)如图3,若、分别是边、延长线上的点,其他已知条件不变,此时线段,,之间的数量关系为_____.(不用证明)
知识点04 一线三等角
1.(24-25七年级下·上海·期末)如图所示,线段,射线于点A,点C是射线上一动点,分别以为直角边作等腰直角三角形,得与中,连接交射线于点M,则的长为________.
2.(24-25七年级下·上海·期末)已知:中,,点为直线上一点,过点作直线于点,过点作直线于点.
(1)如图1,若,则___________;
(2)当点在直线上运动时,,,则___________.
3.(24-25七年级下·上海·期末)如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B,C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDE=115°时,∠BAD= °,点D从B向C运动时,∠BAD逐渐变 (填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状也在改变,判断当∠BAD等于多少时,△ADE是等腰三角形.
4.(24-25七年级下·上海·期末)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.
5.(24-25七年级下·上海·期末)如图,,,垂足分别是点B、C,点E是线段上一点,且,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
6.(24-25七年级下·黑龙江·期末)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.
7.(24-25七年级下·上海黄浦·期末)(1)观察理解:如图1,中,,,直线过点,点,在直线同侧,,,垂足分别为,,由此可得:,所以,又因为,所以,所以,又因为,所以___________;(请填写全等判定的方法)
(2)理解应用:如图2,,且,,且,利用(1)中的结论,请按照图中所标的数据计算图中的面积是___________;
(3)拓展提升:如图3,等边中,,点在上,且,动点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段.
①当时,的长是___________.
②当点恰好落在射线上时,请直接写出的长.
8.(24-25七年级下·上海·期末)(1)课本习题回放:“如图①,,,,,垂足分别为,,,.求的长”,请直接写出此题答案:的长为________.
(2)探索证明:如图②,点,在的边、上,,点,在内部的射线上,且.求证:.
(3)拓展应用:如图③,在中,,.点在边上,,点、在线段上,.若的面积为15,则与的面积之和为________.(直接填写结果,不需要写解答过程)
知识点05 手拉手模型
1.如图,C为线段上一动点(不与点A,E重合),在同侧分别作等边和等边,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下结论不正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图,和是等边三角形且,则_______°.
3.已知:如图,点D在线段上,,,平分.求证:
(1)是等腰三角形.
(2).
4.如图,与的顶点重合,,,,连接、,将绕点旋转.
(1)如图,和的关系为___________.
(2)如图,将绕点转动至如图所示示位置时,探究()中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程:若不成立,请说明理由.
5.如图,和是等腰直角三角形,,,垂足为F.
(1)求证:;
(2)判断和的位置关系,并说明理由;
(3)求证:.
6.如图,已知在中,射线 点P为射线上的动点(点P不与点A重合),连接,将线段绕点B顺时针旋转角度α后,得到线段,连接、.
(1)与全等吗? 试说明理由;
(2)延长交射线于点D,在点P的移动过程中,的大小是否发生变化?若改变请说明理由,若不改变,请求出的大小(用含α的代数式表示);
(3)当时,过点Q作垂直射线,垂足为E,那么 ________(用m、 n的代数式表示) .
7.已知,分别以、为边作和,且,,,连接与,、分别是与的中点.
(1)如图,若,则______;
(2)如图,若,则______;
(3)如图,若,试探究与的数量关系,并给予证明.
8.设平面上的三个点A、B、C.需确定点P的位置,使最小.当点A、B、C共线时,点P应取三点中居中的点.当点A、B、C不共线时,分成两类;有一个内角大于或等于和的三个内角均小于.约1640年,法国数学家费马(PierredeFermat,1601﹣1665)提出了这个问题,此问题中求得的点P也称为费马点,并由意大利数学家托里拆利首次证明.
下面来探究当点A、B、C不共线时的情况:
(1)如图1,已知:在中,时, 为所求费马点.
(2)如图2,已知:在中,最大角时,我们可以快速找到这类三角形的费马点,作法如下:分别以的边为边向外作等边三角形和等边三角形,此时和交于一点P,点P就是所求的费马点.
①请找出图中与相等的线段,并说明理由;
②为了验证作图中找到的点P就是费马点,连接,求证:.
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