1.4利用三角形全等测距离(分层作业练题型)数学新教材鲁教版五四制七年级上册
2026-07-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学鲁教版(五四制)七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 4 利用三角形全等测距离 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 全等三角形 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.59 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 林太宗 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58809952.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以三角形全等判定为核心,通过基础条件添加、模型构造、实际应用到综合问题的四阶分层设计,实现从单一知识点到跨情境应用的巩固路径,培养抽象能力与推理意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|全等三角形判定条件|以选择、填空形式考查SSS/SAS/ASA/AAS条件添加,如傣族油纸伞结构问题,夯实概念理解|
|模型层|倍长中线、旋转、垂线模型|通过卡钳测量、池塘测距等情境题,训练构造全等的推理能力,体现几何直观|
|应用层|实际距离测量|结合校园、公园等真实场景设计方案题,培养应用意识与数学表达能力|
|综合层|动态几何与多知识点融合|以动点问题、图形变换探究线段关系,发展创新意识与逻辑推理能力|
内容正文:
1.4利用三角形全等测距离
题型一 添加条件使三角形全等
1.(24-25八年级上·云南德宏·期末)傣族油纸伞是傣家人引以为豪的传统手工艺之一,被列入第一批国家级非物质文化遗产保护名录,我县某中学八年级同学在了解了傣族油纸伞后,即组成数学兴趣小组进行了设计伞的实践活动.同学们依据全等三角形的判定设计了截面如图所示的伞骨结构,当伞完全打开后,测得,请添加一个条件,使得( )
A. B.
C. D.
2.(25-26八年级上·安徽六安·期末)如图,,,要使得,需要补充的条件不能是( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级上·陕西榆林·月考)甲、乙两位同学进行一种数学游戏.游戏规则是:已知和(点分别是点的对应点),两人轮流添加条件,如表记录了两人游戏的部分过程,第3轮添加条件后,若能判定,则甲失败,乙获胜;若不能判定,则甲获胜,乙失败,则下列说法错误的是()
轮次
行动者
添加条件
1
甲
2
乙
3
甲
…
A.若甲第3轮添加的条件是,则乙获胜
B.若甲想获胜,第3轮可以添加条件
C.若乙修改第2轮的添加条件为,则第三轮乙必胜
D.若甲第3轮添加的条件是,则甲获胜
4.(21-22八年级上·吉林白城·期末)在与中,,,再添加一个条件_______,就可以直接证明.
5.(18-19七年级下·云南文山·期末)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.
6.(23-24八年级上·山东临沂·期中)为了测量一池塘的两端A,B之间的距离,同学们想出了如下方案:如图,过点B作的垂线,在上取C,D两点,使,接着过点作的垂线,在垂线上选一点E,使A、C、E三点在一条直线上.则测出的长即是的距离.
(1)该方案是否可行?请说明理由:
(2)小明说在该方案中,并不一定需要,,只需要______就可以了,请把小明所说的条件补上.
题型二 连接两点构造全等三角形
1.(20-21八年级上·广西崇左·期末)如图,把两根钢条的中点连在一起,可以做成一个测量工件内槽宽的工具(卡钳)在图中,只要量出的长,就能求出工件内槽的宽的长,依据是____________.
2.(25-26八年级上·广西北海·期末)综合与实践:
【问题情境】如图1所示,池塘的两端有,两点,现需要测量该池塘的两端,之间的距离,需要如何进行呢?
【提出方案】如图2所示,先在平地上取一个可直接到达,的点,再连接,,并分别延长至点,至点,使,,最后量出的距离就是的距离.
【问题解决】请你判断此方案是否可行,并说明理由.
3.(25-26八年级上·广东潮州·期末)某校八年级学生到野外活动,为测量一池塘两端,的距离,甲、乙两位同学分别设计出如下两种方案:
【甲】如图1,先在平地取一个可直接到达,的点,再连接,并分别延长至,至,使,,最后测出的长即为,的距离.
【乙】如图2,过点作,再由点观测,在的延长线上取一点,使,这时只要测出的长即为,的距离.
(1)以上两位同学所设计的方案,你认为两位同学的设计方案是否可行;
(2)请你选择一种可行的方案,说说它可行的理由.
4.(25-26八年级上·云南曲靖·期中)根据以下材料,完成探究任务.
背景
为测量某池塘A,B之间的距离,小颖设计出如下方案
测量示意图
测量步骤
如图,在平地上取、两点,连接、交于点O,测得,,测量的周长为,即可计算的距离.
问题解决
任务一:该方案是否可行?若可行,直接回答;若不可行,说明原因;
任务二:若方案可行,请写出计算距离的过程;若不可行,请修改方案并说明理由.
题型三 倍长中线模型
1.(25-26八年级上·江苏镇江·月考)已知的边长为4,边长为8,则边上的中线的长度的取值范围( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·河南三门峡·期末)如图,在中,是的中线,,,则的取值范围是______.
3.(25-26八年级上·江西南昌·期末)如图,在中,是边上的中线,,,的长度为偶数,则的所有可能值为___________.
4.(25-26八年级上·安徽安庆·期末)如图,为的中线.
(1)求证:;
(2)若,求的取值范围.
5.(25-26八年级上·山东济宁·期中)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:.
6.(25-26八年级上·江苏扬州·期末)【问题原型】在数学活动课上,老师给出以下问题:如图1,是的中线,,求证:.
【解决问题】小聪同学想到这个问题可能与已学过的“大边对大角”有关,但小明同学随即提出疑问:题目所涉及的和并不在同一个三角形中,因此不能直接用“大边对大角”进行证明,小强同学由“是的中线”想到了一种思路:如图2,延长至E,使,连接,得到,易证,这样就将已知的不在同一个三角形中的两个角的大小关系转化为在同一个三角形中两个角的大小关系. 请根据小强同学的思路写出证明的完整过程.
7.(25-26八年级上·甘肃陇南·期末)综合与实践
【问题情境】
补短法在解决线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用,具体的做法是将某条线段延长,使之与某特定线段相等,再利用全等三角形的性质等有关知识来解决数学问题.
例:如图①,在四边形中,,是的中点,平分,试判断,,之间的等量关系.
小颖的方法:如图②,延长,相交于点,构造和等腰三角形即可判断.
【问题解决】
(1)按照小颖的方法,判断,,之间的等量关系,并说明理由;
【自主探究】
(2)如图③,在中,是的中点,点在上,连接交于点,,试说明.
题型一 旋转模型
1.(22-23八年级上·湖北武汉·期末)如图,在五边形中,,,,且,,则五边形的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
2.(24-25七年级下·山东济南·期末) 和是两个角都是的等腰直角三角形(,,)的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,连接、,请证明:;
【类比探究】
(2)当三角板保持不动时,将三角板绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断与的数量关系和位置关系,并说明理由.
3.(20-21七年级下·山东济南·期中)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.
4.(23-24八年级上·贵州遵义·期末)在中,,点E为上一动点,过点A作于D,连接.
(1)【观察发现】
如图①,与的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中,的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为中点,探索与的数量关系.
5.(23-24七年级上·山东济南·期末)在中,,点D是直线上一点(不与B、C重合),E是外一点,连接,已知,,连接
(1)如图1,点D在线段上,如果,则______度:
(2)如图2,当点D在线段上,试判断与之间的数量关系,并说明理由;
(3)当点D在线段的延长线上时,(2)中的结论是否成立?若不成立,请写出新的结论并说明理由.
6.(23-24八年级上·山东临沂·期中)【基本模型】
(1)如图1,是正方形,,当在边上,在边上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【模型运用】
(2)如图2,是正方形,,当在的延长线上,在的延长线上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
题型二 垂线模型
1.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图,四边形中,,则四边形的面积为( )
A.6 B.7 C.12 D.20
2.(25-26八年级上·安徽合肥·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.(25-26八年级上·湖北随州·期末)数学教材中有这样一道习题:“如图1,,垂足分别为,若,,求的长.”在计算时,我们通过证明,得到一些线段之间的数量关系,然后进行求解.
【类比探究】
(1)如图2,在等腰三角形中,,,为过点的直线,于,于,求证:;
【拓展应用】
(2)如图3,在中,,分别以和为直角边作等腰和等腰,连交延长线于点.猜想与的数量关系,并说明理由;
【知识迁移】
(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4所示,以的,边向外作等腰和等腰,其中,是边上的高.延长交于点,若,直接写出的面积.
4.(25-26八年级上·山东日照·月考)(1)如图1,C、A、E在一条直线上,于点C,于点E.求证:.
(2)如图2,且且,计算图中实线所围成的图形的面积.
(3)如图3,,连接、,且于点F,与交于点G,若,求的面积.
5.(25-26八年级上·辽宁抚顺·月考)【材料阅读】
小明同学在学习完全等三角形后,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板.
如图:在中,,;在中,,,并提出了相应的问题.
如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B 摆放在线段上时,过点A作,垂足为M,过点C作,垂足为N.
(1)图1中,,求的长,请补充小明的过程.
,
,
∵,,
,,
,
, …
(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点C作,垂足为P,猜想,,之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若, 连接,请求出的面积.
6.(24-25七年级下·上海·月考)某校七年级学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.
(1)如图①,在中,,,直线l经过点A,直线l,直线l,垂足分别为D、E.可证得:、、的数量关系为 ;
(2)组员小丽想,如果将图①中的直角变式为一般情况,那么结论是否成立呢?如图②,将(1)中的条件改为:在中,,D、A、E三点都在直线l上,并且有,其中α为任意钝角.请问(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用以上结论来解决问题:如图③,以的边、为腰向外作等腰直角和,其中,若,垂足为点H,延长交于点M.求证:点M是的中点.
题型三 证一条线段等于两条线段的和或差
1.(24-25八年级上·北京海淀·期中)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)
2.(24-25八年级上·山东威海·期末)如图1,在四边形中,,点,点分别在边,上,已知,.
(1)求证:;
(2)如图2,若点,点分别在边,的延长线上,其它条件不变,(1)中的结论还成立吗?若成立,请写出证明过程;若不成立,请写出新的结论,并说明理由.
3.(2024八年级上·黑龙江·专题练习)如图,为等腰直角三角形,,直线经过点A且绕点A在所在平面内转动,作,为垂足.
(1)如图①,求证:;
(2)在图②和图③中,(1)的结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,直接写出三条线段的数量关系.
4.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,平分交于点D.求证:.
5.(22-23八年级上·山东济宁·期中)阅读下面文字并填空:
数学习题课上李老师出了这样一道题:“如图1,在中,平分,.求证:”.
李老师给出了如下简要分析:要证就是要证线段的和差问题,李老师采用了‘截长法’,如图2,在上截取,连接,只要证__________即可,这就将证明线段和差问题转化为证明线段相等问题,只要证出____________________,得出及__________,再证出____________________,进而得出,则结论成立.
请仿照上题方法解决以下问题:
变式应用:如图,和是等腰三角形,且,,,,以A为顶点作一个角,角的两边分别交边延长线于点E、F,连接,则之间存在什么样的关系?并说明理由.
题型四 利用全等求距离
1.(25-26八年级上·陕西安康·期末)如图,亮亮来到公园游玩,发现一段斜坡,已知是水平地面,他想测量斜坡上一点的竖直高度,设计了如下方案:
主题
测量斜坡上一点的竖直高度
测量方案及示意图
①用皮尺测得斜坡米;②站在点处立上一根竹竿,使;③在竹竿顶的点处垂下一根5米长的绳子,绳子的另一端落在斜坡的点处;④用皮尺测得米.(点,,,,在同一平面内)
根据以上信息,求斜坡上一点的竖直高度.
2.(25-26八年级上·广东潮州·期末)如图,学校位于河的南岸点A处,在河的对岸点A的正北方向点B处有一建筑物,李老师带领同学们测量学校点A与建筑物点B之间的距离.
测量学校点A与建筑物点B之间的距离
测量工具
测量角度的仪器、皮尺等
测量小组
第一小组
第二小组
测量方案示意图
设计方案及测量数据
如图1,在点A的正西方取点C,延长至点D,使,在点D的正南方取点E,使B,C,E三点共线,连接.
如图2,在的延长线上取点C,在点C 的正东方取点D,使,连接,在延长线上取点E,连接,使得,测得米.
任务一
(1)在第一小组的方案中,测量出线段的长度,就可以得到点A与点B的距离,请说明理由.
任务二
(2)根据第二小组的方案和测量数据,求点A与点B的距离.
3.(25-26八年级上·安徽淮北·月考)在学习全等三角形后,八年级某数学兴趣小组开展了测量学校五星红旗旗杆顶端离地面高度的实践活动,测量方案如下表:
课题
测量五星红旗旗杆高度
测量工具
测角仪、皮尺等
测量
方案
示意图
(假设:地面水平,垂直于地面,点B,C,D在水平地面上)
测量步骤
(1)在距旗杆底部 B 点水平地面上,选定一点 C;
(2)测量旗杆顶点 A 视线与水平地面所成的角的度数;
(3)测量的长度;
(4)放置一根与长度相同的标杆,垂直于水平地面(B,C,D 三点共线);
(5)测量标杆顶部 E 视线与水平地面所成的角,再测量的长度.
测量数据
请你根据该数学兴趣小组测量方案及数据,计算旗杆高度的值.
4.(23-24七年级下·江苏泰州·期末)【实践与探究】测量距离
活动1:用“卡钳”工具测定工件内槽的宽
如图1,卡钳是由两根钢条组成,点为,的中点.如果,则 cm.其原理是运用了三角形全等判定方法中的 .(填“”或“”或“”或“”)
活动2:测量隔着池塘的两点,之间的距离
如图2,小聪设计的测量隔着池塘的两点,之间距离的具体操作如下:
(1)将标杆垂直立在池塘岸边的点处,再将激光笔固定在标杆的顶部处;
(2)调整激光笔与标杆的夹角,使其射出的光线正好落在池塘对岸的点处;
(3)保持标杆与激光笔的夹角不变,转动标杆,这时激光笔射出的光线落在同岸的点处;
(4)测量 的长即为,之间的距离.请你用学过的知识说明通过以上步骤能测出,之间距离的道理.
5.(25-26八年级上·辽宁大连·期中)数学老师组织学生开展测量物体高度的实践活动,第一小组的任务为测量教学楼顶部宣传牌的高度.他们制定了测量方案进行实地测量,测量方案如表:
课题
测量教学楼顶部宣传牌的高度
工具
皮尺、测角仪、激光笔等
测量方案及示意图
①第一小组在地面上的点C处安装一测角仪,测得的度数,然后沿方向走到点E处,在点E处安装一测角仪,测得的度数,发现与互余;
②测得,,利用激光笔测得点A,Q,P在一条直线上.
说明
已知图中所有点均在同一平面内,,测角仪与地面的距离忽略不计.
请根据测量方案求出教学楼顶部宣传牌的高度.
6.(23-24七年级下·甘肃兰州·期末)如图,教学楼与操场上的旗杆相距,小林同学从教学楼B点沿走到D点,一定时间后他到达P点,此时他测得和的夹角为,且,已知,旗杆的高为,请你求出教学楼的高度.
7.(24-25七年级下·甘肃兰州·期末)兰州黄河风情线是兰州的城市名片,小明站在中山桥附近的凉亭A点处,正对他的黄河中点停有一艘羊皮筏子(与河岸垂直).他想测量凉亭与羊皮筏子之间的距离,制定了如下方案:
课题
测兰州黄河风情线凉亭与羊皮筏子的距离
测量工具
皮尺等.
测量方案示意图
测量步骤
①小明沿黄河风情线(河岸)走到黄河母亲雕像处,记为点;
②从点沿河岸继续向前走与等长的距离,到达点;
③在点向左转(朝向远离河岸方向)直行,直到观察到黄河母亲雕像与羊皮筏子在同一直线上时,停下记作点.
测量数据
米,米,米
(1)凉亭A与羊皮筏子之间的距离是___________米;
(2)请说明小明做法的正确性.
8.(23-24七年级下·广东深圳·期末)利用三角形全等测距离.
任务1
目测出操场上与你距离相等的两个点
方案
第一步:在C点处面向B点的方向站好,调整帽子,使视线从A点通过帽檐正好落在B点;
第二步:转过一个角度,保持刚才的姿态,视线从D点通过帽檐正好落在F点.
示意图
原理
∵,,∴______,
又∵,,∴(______),∴______.
任务2
测量输电线路长度
任务简介:如图,一条输电线路需跨越一个池塘,池塘两侧A、B处各立有一根电线杆,但利用现有皮尺无法直接量出A、B间的距离,请你设计一个方案,测出A、B间的距离,并作出示意图.
方案
第一步:______;
第二步:______;
(可适当添加步骤)……
示意图(请按方案补充完整)
9.(23-24七年级下·山西太原·期末)如图,小林家门前有一口池塘,不能直接到达两个端点A、B测距离.小林提出了一种测量方案:如图,过点B作,在的延长线上取一点C,再由点D观测,使.这时只要测出的长即为A、B之间的距离.请判断这个方案是否可行,并说明理由.
题型一 全等三角形综合问题
1.(25-26八年级上·广西崇左·期末)如图,已知在四边形中,,,,,点为线段的中点,点在线段上以的速度由点向点运动,同时点在线段上由点向点运动.要使与全等,点的运动速度为( )
A. B.
C.或 D.或
2.(25-26八年级上·湖北恩施·期末)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.
3.(24-25七年级下·四川成都·期中)如图,中,,点以每秒个单位的速度按的路径运动,点以每秒个单位的速度按的路径运动,在运动过程中过点作于点,点作于点,两点同时出发,只要一个点到达终点两点即同时停止运动.设运动秒时,则的值是 _____ .
4.(25-26八年级上·辽宁盘锦·期末)如图,在中,,为边上的高,点E从点B出发,在直线上以的速度移动,过点E作的垂线交直线于点F,当点E运动_________s时,.
5.(25-26八年级上·湖北孝感·期末)(1)如图1,在四边形中,,,、分别是、上的点,且,试探究图中与的数量关系.
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_____;
(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
(3)如图3,在四边形中,,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,且满足,试求的度数.
6.(25-26八年级上·山东聊城·期末)已知中,,过点作直线,点为直线上任意一点.
(1)点为线段上的任意一点,点位于点的右边,连接交于点.如图1,若,,试探究与的位置关系,并证明你的结论;
(2)若,连接,过点作,并使,连接交射线于点,过点作于点,若,,
①如图2,点在点右边,求线段的长度;(用,表示)
②若点在点左边,在图3中画出图形并直接写出线段的长度.(用,表示)
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1.4利用三角形全等测距离
题型一 添加条件使三角形全等
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】(答案不唯一)
5.
【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)∵
∴
∴
∵,
∴.
6.
【答案】(1)该方案可行,详见解析
(2)(答案不唯一)
【分析】本题考查全等三角形的应用.
(1)利用证明,即可;
(2)利用得到当时,即可.
掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
【详解】(1)解:该方案可行
理由如下:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.故该方案可行.
(2)∵,
∴只需要,即可得到,从而得到;
故答案为:.
题型二 连接两点构造全等三角形
1.【答案】全等三角形的对应边相等
2.
【答案】此方案可行,详见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的应用.根据证明,再根据全等三角形的性质即可证明结论.
【详解】解:此方案可行,理由如下:
在和中,
,
所以,
所以,
所以的长即是的距离.
3.
【答案】(1)甲:可行;乙:可行
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定及性质:
(1)根据全等三角形的判定方法,即可判断是否可行;
(2)根据全等三角形的判定及性质即可求得答案.
【详解】(1)解:甲:可行;
乙:可行;
(2)甲可行的理由如下:
在和中
所以.
所以.
乙可行的理由如下:
在和中
所以.
所以.
4.
【答案】任务一:可行;任务二:见解析
【分析】本题考查的是全等三角形的实际应用,熟练掌握全等三角形判定方法是解本题的关键.
任务一:根据已知条件分析即得该方案可行;
任务二:根据,,得,可得,即得小颖同学的方案可行.
【详解】任务一:解:∵该方案可以证明,
∴.
故答案为:可行.
任务二:解:理由如下,
∵,,且,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
故该方案可行.
题型三 倍长中线模型
1.【答案】B
2.【答案】/
3.【答案】8,10,12
4.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了三角形中线的性质、全等三角形的判定与性质、三角形三边关系,解题的关键是通过倍长中线法构造全等三角形,将线段进行转化,把分散的线段集中到同一个三角形中利用三边关系解决问题.
(1)倍长中线至使,连接,利用证明,得到,再在中运用三角形三边关系推导出;
(2)由(1)的全等结论得,结合三角形三边关系,代入及边长数值,计算得出的取值范围.
【详解】(1)证明:延长到点,使,连接.
为的中线,
在和中,
)
在中,根据三角形的三边关系,得,即
(2)解:由(1)知:
所以,即.
5.
【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∵,
∴,
∴,
∴.
6.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质.
延长至E,使,连接,根据是中线得到,证明得到,可知,根据“大边对大角”得到,即可证明.
【详解】证明:延长至E,使,连接,
∵是中线,
∴ ,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
.
7.
【答案】(1),见解析;(2)见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质.
(1)延长、相交于点F,证明和全等得,再根据平分得,则,由此可得出,,之间的等量关系;
(2)延长至点H,使,连接,证明和全等得,,再根据,得,进而得,由此即可得出结论;
【详解】解:(1),,之间的等量关系是:,理由如下:
如图,延长,相交于点,
,
,.
是的中点,
.
在和中,,
,
.
平分,
.
,
,
,
;
(2)证明:如图,延长至点,使,连接,
是的中点,
,
在和中,,
,
,.
,
,
.
(对顶角相等),
.
,
.
题型一 旋转模型
1.【答案】D
2.
【答案】(1)见解析;(2),,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形.
(1)由判定,推出;
(2)过点C作垂直于的延长线于点H,交于点O,判定,推出,,由三角形内角和定理推出,推出.
【详解】(1)证明:在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:,,理由如下:
如图,过点C作垂直于的延长线于点H,交于点O,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
3.
【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,
∴.
4.
【答案】(1)
(2)的大小不变,
(3)
【分析】此题考查等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识.
(1)由,得,而,所以,于是得到问题的答案;
(2)作交于点F,则,而,即可证明,得,则,所以的大小不改变,;
(3)作交于点G,作于点H,可证明,得,由,得,则,由,得,则,所以,即可推导出.
【详解】(1)∵
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
(2)的大小不改变,
如图①,作交于点F,则,
∴,
由(1)得,
∵
∴,
∴,
∴,
∴的大小不改变,.
(3),
理由:如图②,作交于点G,作于点H,则
∴,
∵E为中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(2)得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)(2)中的结论不成立,当点在的延长线上时,.理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的常见模型-旋转模型,掌握该模型的相关结论是解题关键.
(1)证即可求解;
(2)证即可求解;
(3)证即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
即:,
∵,,
∴
∵,,
故答案为:
(2)解:,理由如下:
,
,
又,
,
即:,
在和中,,
;
(3)解:(2)中的结论不成立,当点在的延长线上时,.理由如下:
如图所示:
,
,
即:,
在和中,,
又,
.
6.
【答案】(1),证明见解析(2),证明见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质.本题蕴含半角模型,遇到半角经常要通过旋转构造全等三角形.
(1)结论:.将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,然后求出,利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,从而得解;
(2)结论:,证明方法同法(1).
【详解】解:(1)结论:.
理由:如图1,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,,,
∴,即:三点共线,
,
∴,
∴,
,
在和中,
,
,
,
又,
.
(2)结论:.
理由:如图2,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,
同法(1)可得:,
,
又,
.
题型二 垂线模型
1.【答案】C
2.【答案】 5 16或4/4或16
3.
【答案】(1)证明见解析;(2) (或);见解析;(3)60
【分析】(1)因为于D,,所以,因为,即可通过证明作答;
(2)过点D作于点T,连接.证明,推出,,再证明,即可得结论;
(3)作辅助线,过点D作交的延长线于点M,过点E作于点N,利用角度等量变换,得到,进而推导证明,同样证得,得到,最后的面积为、面积之和,最后利用三角形的面积公式完成求解.
【详解】(1)证明:∵于D,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴;
(2)解:结论:.理由如下:
如图,过点D作于点T,连接.
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵是等腰直角三角形,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:过点D作交的延长线于点M,过点E作于点N,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可证明:,
∴,
∴,
∵,
∴的面积等于60.
【点睛】本题重点考查了三角形全等的判定和性质,一线三垂直模型,当一条直线上存在三个垂直关系(即三个直角)时,若模型中有一组对应边长相等,则必定存在全等三角形,还考查了等腰三角形的性质,会作辅助线,掌握全等三角形的判定方法和等腰三角形性质定理是解题的关键.
4.
【答案】(1)证明见解析;(2)50;(3)
【分析】本题主要考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的面积计算,熟记三角形全等的判定定理是解题的关键.
(1)证明,根据全等三角形的对应边相等得到;
(2)根据全等三角形的性质得到,,,,根据梯形和三角形的面积公式计算,得到答案;
(3)过点作于,过点作交的延长线于,推导出, ,即可证明,得到,再根据全等三角形的性质推导出进而求出,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】证明:(1)证明:∵
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:由(1)中模型可知,,,
∴,,,,
则;
(3)解:过点作于,过点作交的延长线于,
由(1)中模型可知,,,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)根据两个三角形全等的判定定理得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,即可得到;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,由图中,即可得到三者的数量关系;
(3)延长,过点作于,如图所示,由两个三角形全等的判定定理得到,从而,,则可求得,延长,过点作于,如图所示,由平行线间的平行线段相等可得,代入面积公式得,即可得到答案.
【详解】(1)解:,
,
∵,,
,,
,
,
∵,,,
∴;
,
∵,,
∴;
(2)解:结论:.理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
∵,
,
,
,
;
(3)解:延长,过点作于,如图所示:
,,
,
,,
∴,
,,
,
延长,过点作于,如图所示:
,
,
,
,
由平行线间的平行线段相等可得,
.
6.
【答案】(1)
(2)(1)中的结论成立,理由见解析
(3)证明见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质;
(1)证明得,由此即可得出、、的数量关系;
(2)同(1)证得,进而得,据此即可得出结论;
(3)过点作,交的延长线于点,由等腰直角三角形,得到,根据同角的余角相等得到,再根据和得到,即可证明,得到,再由,得到,即可证明得到,据此即可得出结论.
【详解】(1)解:、、的数量关系为:,理由如下:
如图1所示:
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:(1)中的结论成立,证明如下:
如图2所示:
∵,,
∴,
在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:证明:过点作,交的延长线于点,如图3所示:
∵和都是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点.
题型三 证一条线段等于两条线段的和或差
1.
【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:.
2.
【答案】(1)证明见解析
(2)不成立,,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,熟练掌握利用半角模型去截长补短是解题的关键.
(1)延长至点,使,构造,得出,,再利用,得出,证明,得出,再利用线段的和差即可证明;
(2)在上截取,构造,得出,,再利用,得出,证明,得出,再利用线段的和差即可证明.
【详解】(1)证明:如图,延长至点,使,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图,在上截取,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
即:.
3.
【答案】(1)见解析
(2)不成立,见解析
【分析】本题考查了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,学会结合图形添加适当的辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)在上截取,连接,利用全等三角形判定,得出,进而用判定得到,得出,再通过线段的等量代换即可证明;
(2)在上截取,连接,用类似(1)的方法可得图②和图③中(1)的结论不成立,写出数量关系即可.
【详解】(1)证明:如图,在上截取,连接,
为等腰直角三角形,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
,
.
(2)解:在图②和图③中,(1)的结论不成立.
图②中,结论:;
图③中,结论:.
对于②,截取,连接,
为等腰直角三角形,,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
,
.
对于③,截取,连接,同理可证:.
4.
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,在上截取,连接,利用已知条件求证,然后可得,,再利用三角形外角的性质求证,然后问题可解.
【详解】证明:如图,在上截取,连接.
的平分线交边于点,
,
在与中,
,
∴,
,,
,,
,
,
,
,
∵,
.
5.
【答案】;;;;;;变式应用:.理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,属于截长补短类辅助线.按照题干的要求填空即可;变式应用:在上截取,连接,求得,证明,得到,,得到,证明,得到,据此求解即可.
【详解】解:如图2,在上截取,连接,
只要证即可,这就将证明线段和差问题转化为证明线段相等问题,只要证出,得出及,再证出,进而得出,则结论成立.
故答案为:;;;;;;
变式应用:.理由如下:
在上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型四 利用全等求距离
1.
【答案】斜坡上一点的竖直高度为2米
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,关键是利用竖直线段的平行关系找到相等的角,结合已知直角和边相等的条件证明三角形全等.
【详解】解:由题意得,,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴(米).
答:斜坡上一点的竖直高度为2米.
2.
【答案】(1)见解析;(2)50米
【分析】本题考查了全等的性质和()综合(或者),对顶角相等等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
(1)利用证明,再根据全等三角形的性质可得;
(2)利用证明,再根据全等三角形的性质可得,然后根据线段差说明即可.
【详解】(1)解:理由如下:由作图知,(对顶角),
∵在点A的正西方取点C,延长至点D,使,在点D的正南方取点E,
∴.
∴,
∴.
(2)解:在和中,
∵,,(对顶角),
∴,
∴,
∴,
∵米,
∴米.
3.
【答案】15米
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,证明即可得出结果,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
【详解】解:由题意知,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴;
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
答:旗杆高度为15米.
4.
【答案】活动1:8;;活动2:
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、熟知全等三角形的判定与性质是解题的关键.
活动1:由题意可得,,,再根据对顶角相等可得,即可利用“”证明,可得,即可求解;
活动2:由题意得,,,,利用“”证明,可得,即可求解.
【详解】解:活动1:∵O为、的中点,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:8,;
活动2:测量的长即为A、B之间距离,证明过程如下:
由题意得,,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
即测量的长即为A、B之间距离,
故答案为:.
5.
【答案】教学楼顶部宣传牌的高度为
【分析】本题考查了全等三角形的应用,余角,解答本题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.根据三角形内角和定理和余角的性质可得出,根据证明,得出,即可求解.
【详解】解:由题意知,,
∴,
∵与互余,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
答:教学楼顶部宣传牌的高度为.
6.
【答案】教学楼的高度为
【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质,熟记全等三角形的判定方法是解本题的关键.先证明,再结合证明,即可得到结论.
【详解】解:∵和的夹角为,
∴.
∵,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
答:教学楼的高度为.
7.
【答案】(1)20
(2)见解析
【分析】此题考查全等三角形的判定与性质、全等三角形的应用等知识与方法,解题的关键是从实际问题中抽象出全等三角形的图形.
(1)由补充完整的图形可知,,且与是对应边,可知米;
(2)由题意可知米,,与是对顶角,由“”可判定,则米,说明小明的方案是正确的.
【详解】(1)解:由得米,
故答案为:20
(2)解:由题意可知,,
又
∴,
∴米,
即测得的长就是凉亭与游船之间的距离.
因此,小明的方案是正确的.
8.
【答案】任务一:见解析;任务二:设计方案;第一步:在平地上取一个可以到达的点;第二步:连接,并延长,使,,连接;证明见解析;
【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质的应用,熟练的利用全等三角形的性质解决问题是关键;
任务一:根据题干信息的提示,逐步完善推理过程与推理依据即可;
任务二:根据全等三角形的性质设计方案;第一步:在平地上取一个可以到达的点;
第二步:连接,并延长,使,,连接;再画图,最后证明即可;
【详解】任务一:
解:∵,,
∴,
又∵,,
∴(),
∴.
任务二:
方案:
第一步:在平地上取一个可以到达的点;
第二步:连接,并延长,使,,连接;
如图,则的长度即为的长度;
理由:∵,,,
∴,
∴.
9.
【答案】这位同学设计的方案可行,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的应用.利用证明,即可得出结论.熟练掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
【详解】解:这位同学设计的方案可行.
理由:因为,
所以.
在和中,
,
所以,
所以,
所以这位同学设计的方案可行.
题型一 全等三角形综合问题
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】或
4.【答案】或
5.
【答案】(1);(2),理由见解析;(3)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质的综合应用,解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.
(1)延长到点,使,连接,可判定,进而得出,,再判定,即可得结论;
(2)延长到点,使,连接,先判定,进而得出,,再判定,即可得结论;
(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)延长到点,使,连接,则,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
,
∴.
故答案为.
(2)如图,延长到点,使,连接,则,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中
,
∴,
∴;
∴.
(3)如图,在延长线上取一点,使得,连接,则,
∵,,
∴
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
6.
【答案】(1),证明见解析
(2)①;②图见解析,.
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,平行线的性质,作出合适的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
(1)先证明,得出,再得出,即可得出结论;
(2)①当点在点右边,先证明,得到,,进而得到,然后可证,得到,即可得到结论;②先画出图像,点在点左边,先证明,得到,,进而得到,然后可证,得到,即可得到结论.
【详解】(1)解:,证明:
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)①∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②如图为所求作,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
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1.4利用三角形全等测距离
题型一 添加条件使三角形全等
1.(24-25八年级上·云南德宏·期末)傣族油纸伞是傣家人引以为豪的传统手工艺之一,被列入第一批国家级非物质文化遗产保护名录,我县某中学八年级同学在了解了傣族油纸伞后,即组成数学兴趣小组进行了设计伞的实践活动.同学们依据全等三角形的判定设计了截面如图所示的伞骨结构,当伞完全打开后,测得,请添加一个条件,使得( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可得,据此结合全等三角形的判定定理逐一判断即可,全等三角形的判定定理有.
【详解】解:根据题意可得,
添加条件时,结合,不可以利用证明,故A不符合题意;
添加条件时,结合,不可以利用证明,故B不符合题意;
添加条件时,则,即,结合,不可以利用证明,故C不符合题意;
添加条件时,结合,可以利用证明,故D符合题意;
2.(25-26八年级上·安徽六安·期末)如图,,,要使得,需要补充的条件不能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,根据全等三角形的判定定理逐一判断即可,全等三角形的判定定理有、、、、.
【详解】解:∵,
∴,
A.添加,可以根据证明,故不符合题意;
B.添加,可以根据证明,故不符合题意;
C.添加,根据无法证明,故符合题意;
D.添加,则,可以根据证明,故不符合题意;
故选:C.
3.(25-26八年级上·陕西榆林·月考)甲、乙两位同学进行一种数学游戏.游戏规则是:已知和(点分别是点的对应点),两人轮流添加条件,如表记录了两人游戏的部分过程,第3轮添加条件后,若能判定,则甲失败,乙获胜;若不能判定,则甲获胜,乙失败,则下列说法错误的是()
轮次
行动者
添加条件
1
甲
2
乙
3
甲
…
A.若甲第3轮添加的条件是,则乙获胜
B.若甲想获胜,第3轮可以添加条件
C.若乙修改第2轮的添加条件为,则第三轮乙必胜
D.若甲第3轮添加的条件是,则甲获胜
【答案】D
【分析】根据全等三角形的判定方法:、、、、依次对各选项分析即可判断.注意:、不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
【详解】解:原问题已有条件为,,结合判定定理逐一分析:
A.∵添加后,三边对应相等,满足全等判定,∴,乙获胜,A说法正确.
B.∵添加后,现有条件为两边及其中一边的对角对应相等,即,不能判定三角形全等,∴无法判定全等,甲获胜,因此甲想获胜可以添加该条件,B说法正确.
C.修改第二轮条件后,已有条件为,,∵无论甲第三轮添加任何一个条件,添加边时,加可由判定全等,加可由判定直角三角形全等;添加角时,加可由判定,加可由判定,因此都可判定全等,乙必胜,C说法正确.
D.∵添加后,现有条件为,,,是与的夹角,满足全等判定,∴,乙获胜,甲失败,因此D说法错误.
4.(21-22八年级上·吉林白城·期末)在与中,,,再添加一个条件_______,就可以直接证明.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据全等三角形的判定定理求解.
【详解】解:∵在与中,,,
∴再添加一个条件,
∴.
∴添加的条件可以为(答案不唯一).
5.(18-19七年级下·云南文山·期末)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)∵
∴
∴
∵,
∴.
6.(23-24八年级上·山东临沂·期中)为了测量一池塘的两端A,B之间的距离,同学们想出了如下方案:如图,过点B作的垂线,在上取C,D两点,使,接着过点作的垂线,在垂线上选一点E,使A、C、E三点在一条直线上.则测出的长即是的距离.
(1)该方案是否可行?请说明理由:
(2)小明说在该方案中,并不一定需要,,只需要______就可以了,请把小明所说的条件补上.
【答案】(1)该方案可行,详见解析
(2)(答案不唯一)
【分析】本题考查全等三角形的应用.
(1)利用证明,即可;
(2)利用得到当时,即可.
掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
【详解】(1)解:该方案可行
理由如下:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.故该方案可行.
(2)∵,
∴只需要,即可得到,从而得到;
故答案为:.
题型二 连接两点构造全等三角形
1.(20-21八年级上·广西崇左·期末)如图,把两根钢条的中点连在一起,可以做成一个测量工件内槽宽的工具(卡钳)在图中,只要量出的长,就能求出工件内槽的宽的长,依据是____________.
【答案】全等三角形的对应边相等
【分析】连接AB,,可以证△AOB≌△COD(SAS),依据全等三角形的对应边相等得所以测量CD的长也就等于测量了工件内槽AB的长.
【详解】解:连接AB,,如图,
∵点O分别是AC、BD的中点,
∴OA=OC,OB=OD.
在△AOB和△COD中,
OA=OC,∠AOB=∠COD(对顶角相等),OB=OD,
∴△AOB≌△COD(SAS).
∴CD=AB(全等三角形的对应边相等).
故答案为:全等三角形的对应边相等.
【点睛】本题考查全等三角形的应用,在实际生活中,对于难以实地测量的线段,常常通过两个全等三角形,转化需要测量的线段到易测量的边上或者已知边上来,从而求解.
2.(25-26八年级上·广西北海·期末)综合与实践:
【问题情境】如图1所示,池塘的两端有,两点,现需要测量该池塘的两端,之间的距离,需要如何进行呢?
【提出方案】如图2所示,先在平地上取一个可直接到达,的点,再连接,,并分别延长至点,至点,使,,最后量出的距离就是的距离.
【问题解决】请你判断此方案是否可行,并说明理由.
【答案】此方案可行,详见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的应用.根据证明,再根据全等三角形的性质即可证明结论.
【详解】解:此方案可行,理由如下:
在和中,
,
所以,
所以,
所以的长即是的距离.
3.(25-26八年级上·广东潮州·期末)某校八年级学生到野外活动,为测量一池塘两端,的距离,甲、乙两位同学分别设计出如下两种方案:
【甲】如图1,先在平地取一个可直接到达,的点,再连接,并分别延长至,至,使,,最后测出的长即为,的距离.
【乙】如图2,过点作,再由点观测,在的延长线上取一点,使,这时只要测出的长即为,的距离.
(1)以上两位同学所设计的方案,你认为两位同学的设计方案是否可行;
(2)请你选择一种可行的方案,说说它可行的理由.
【答案】(1)甲:可行;乙:可行
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定及性质:
(1)根据全等三角形的判定方法,即可判断是否可行;
(2)根据全等三角形的判定及性质即可求得答案.
【详解】(1)解:甲:可行;
乙:可行;
(2)甲可行的理由如下:
在和中
所以.
所以.
乙可行的理由如下:
在和中
所以.
所以.
4.(25-26八年级上·云南曲靖·期中)根据以下材料,完成探究任务.
背景
为测量某池塘A,B之间的距离,小颖设计出如下方案
测量示意图
测量步骤
如图,在平地上取、两点,连接、交于点O,测得,,测量的周长为,即可计算的距离.
问题解决
任务一:该方案是否可行?若可行,直接回答;若不可行,说明原因;
任务二:若方案可行,请写出计算距离的过程;若不可行,请修改方案并说明理由.
【答案】任务一:可行;任务二:见解析
【分析】本题考查的是全等三角形的实际应用,熟练掌握全等三角形判定方法是解本题的关键.
任务一:根据已知条件分析即得该方案可行;
任务二:根据,,得,可得,即得小颖同学的方案可行.
【详解】任务一:解:∵该方案可以证明,
∴.
故答案为:可行.
任务二:解:理由如下,
∵,,且,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
故该方案可行.
题型三 倍长中线模型
1.(25-26八年级上·江苏镇江·月考)已知的边长为4,边长为8,则边上的中线的长度的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了三角形的三边关系,全等三角形的判定和性质,延长到E,使,再连接,再证明可得,然后再根据可得答案.
【详解】解:延长到点E,使得,连接,则,
∵点D是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,即,
故选:B.
2.(25-26八年级上·河南三门峡·期末)如图,在中,是的中线,,,则的取值范围是______.
【答案】/
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系.
延长至点,使,连接,证明,进而得到,根据三角形的三边关系求出的范围即可.
【详解】解:延长至点,使,连接,则:,
∵是的中线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即:,
∴;
故答案为:.
3.(25-26八年级上·江西南昌·期末)如图,在中,是边上的中线,,,的长度为偶数,则的所有可能值为___________.
【答案】8,10,12
【分析】本题考查三角形的三边关系,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解题的关键.
延长至,使,连接,证明,得到,在中根据三角形的三边关系求出的取值范围,从而得到的取值范围,即可解答.
【详解】解:如图,延长至,使,连接,
为边上的中线,
,
∵在和中,
,
,
,
,
∴.
为偶数,
∴,10,12.
故答案为:8,10,12
4.(25-26八年级上·安徽安庆·期末)如图,为的中线.
(1)求证:;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了三角形中线的性质、全等三角形的判定与性质、三角形三边关系,解题的关键是通过倍长中线法构造全等三角形,将线段进行转化,把分散的线段集中到同一个三角形中利用三边关系解决问题.
(1)倍长中线至使,连接,利用证明,得到,再在中运用三角形三边关系推导出;
(2)由(1)的全等结论得,结合三角形三边关系,代入及边长数值,计算得出的取值范围.
【详解】(1)证明:延长到点,使,连接.
为的中线,
在和中,
)
在中,根据三角形的三边关系,得,即
(2)解:由(1)知:
所以,即.
5.(25-26八年级上·山东济宁·期中)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∵,
∴,
∴,
∴.
6.(25-26八年级上·江苏扬州·期末)【问题原型】在数学活动课上,老师给出以下问题:如图1,是的中线,,求证:.
【解决问题】小聪同学想到这个问题可能与已学过的“大边对大角”有关,但小明同学随即提出疑问:题目所涉及的和并不在同一个三角形中,因此不能直接用“大边对大角”进行证明,小强同学由“是的中线”想到了一种思路:如图2,延长至E,使,连接,得到,易证,这样就将已知的不在同一个三角形中的两个角的大小关系转化为在同一个三角形中两个角的大小关系. 请根据小强同学的思路写出证明的完整过程.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质.
延长至E,使,连接,根据是中线得到,证明得到,可知,根据“大边对大角”得到,即可证明.
【详解】证明:延长至E,使,连接,
∵是中线,
∴ ,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
.
7.(25-26八年级上·甘肃陇南·期末)综合与实践
【问题情境】
补短法在解决线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用,具体的做法是将某条线段延长,使之与某特定线段相等,再利用全等三角形的性质等有关知识来解决数学问题.
例:如图①,在四边形中,,是的中点,平分,试判断,,之间的等量关系.
小颖的方法:如图②,延长,相交于点,构造和等腰三角形即可判断.
【问题解决】
(1)按照小颖的方法,判断,,之间的等量关系,并说明理由;
【自主探究】
(2)如图③,在中,是的中点,点在上,连接交于点,,试说明.
【答案】(1),见解析;(2)见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质.
(1)延长、相交于点F,证明和全等得,再根据平分得,则,由此可得出,,之间的等量关系;
(2)延长至点H,使,连接,证明和全等得,,再根据,得,进而得,由此即可得出结论;
【详解】解:(1),,之间的等量关系是:,理由如下:
如图,延长,相交于点,
,
,.
是的中点,
.
在和中,,
,
.
平分,
.
,
,
,
;
(2)证明:如图,延长至点,使,连接,
是的中点,
,
在和中,,
,
,.
,
,
.
(对顶角相等),
.
,
.
题型一 旋转模型
1.(22-23八年级上·湖北武汉·期末)如图,在五边形中,,,,且,,则五边形的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、三点共线,解题的关键是利用全等的性质将面积进行转化.
将绕点A逆时针旋转至,首先证明点D,E,F三点共线,证明,得到,,再将所求面积转化为进行计算即可.
【详解】如图,将绕点A逆时针旋转至,
,,
则,,
,即点D,E,F三点共线,
,
,
即,
在和中
,
,
,
,
五边形的面积为:
,
,
.
故选:D.
2.(24-25七年级下·山东济南·期末) 和是两个角都是的等腰直角三角形(,,)的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,连接、,请证明:;
【类比探究】
(2)当三角板保持不动时,将三角板绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断与的数量关系和位置关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形.
(1)由判定,推出;
(2)过点C作垂直于的延长线于点H,交于点O,判定,推出,,由三角形内角和定理推出,推出.
【详解】(1)证明:在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:,,理由如下:
如图,过点C作垂直于的延长线于点H,交于点O,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
3.(20-21七年级下·山东济南·期中)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,
∴.
4.(23-24八年级上·贵州遵义·期末)在中,,点E为上一动点,过点A作于D,连接.
(1)【观察发现】
如图①,与的数量关系是 ;
(2)【尝试探究】
点E在运动过程中,的大小是否改变,若改变,请说明理由,若不变,求的度数;
(3)【深入思考】
如图②,若E为中点,探索与的数量关系.
【答案】(1)
(2)的大小不变,
(3)
【分析】此题考查等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识.
(1)由,得,而,所以,于是得到问题的答案;
(2)作交于点F,则,而,即可证明,得,则,所以的大小不改变,;
(3)作交于点G,作于点H,可证明,得,由,得,则,由,得,则,所以,即可推导出.
【详解】(1)∵
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
(2)的大小不改变,
如图①,作交于点F,则,
∴,
由(1)得,
∵
∴,
∴,
∴,
∴的大小不改变,.
(3),
理由:如图②,作交于点G,作于点H,则
∴,
∵E为中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(2)得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.(23-24七年级上·山东济南·期末)在中,,点D是直线上一点(不与B、C重合),E是外一点,连接,已知,,连接
(1)如图1,点D在线段上,如果,则______度:
(2)如图2,当点D在线段上,试判断与之间的数量关系,并说明理由;
(3)当点D在线段的延长线上时,(2)中的结论是否成立?若不成立,请写出新的结论并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)(2)中的结论不成立,当点在的延长线上时,.理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的常见模型-旋转模型,掌握该模型的相关结论是解题关键.
(1)证即可求解;
(2)证即可求解;
(3)证即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
即:,
∵,,
∴
∵,,
故答案为:
(2)解:,理由如下:
,
,
又,
,
即:,
在和中,,
;
(3)解:(2)中的结论不成立,当点在的延长线上时,.理由如下:
如图所示:
,
,
即:,
在和中,,
又,
.
6.(23-24八年级上·山东临沂·期中)【基本模型】
(1)如图1,是正方形,,当在边上,在边上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【模型运用】
(2)如图2,是正方形,,当在的延长线上,在的延长线上时,请你探究、与之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1),证明见解析(2),证明见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质.本题蕴含半角模型,遇到半角经常要通过旋转构造全等三角形.
(1)结论:.将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,然后求出,利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,从而得解;
(2)结论:,证明方法同法(1).
【详解】解:(1)结论:.
理由:如图1,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,,,
∴,即:三点共线,
,
∴,
∴,
,
在和中,
,
,
,
又,
.
(2)结论:.
理由:如图2,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
则:,
同法(1)可得:,
,
又,
.
题型二 垂线模型
1.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图,四边形中,,则四边形的面积为( )
A.6 B.7 C.12 D.20
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是正确添加辅助线构造“三垂直”全等模型.
过点分别作,交直线于点,证明,则设,,则,则,求出,再由四边形的面积,然后整体代入求解即可.
【详解】解:过点分别作,交直线于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵四边形的面积,
∴四边形的面积
,
故选:C.
2.(25-26八年级上·安徽合肥·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.(25-26八年级上·湖北随州·期末)数学教材中有这样一道习题:“如图1,,垂足分别为,若,,求的长.”在计算时,我们通过证明,得到一些线段之间的数量关系,然后进行求解.
【类比探究】
(1)如图2,在等腰三角形中,,,为过点的直线,于,于,求证:;
【拓展应用】
(2)如图3,在中,,分别以和为直角边作等腰和等腰,连交延长线于点.猜想与的数量关系,并说明理由;
【知识迁移】
(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4所示,以的,边向外作等腰和等腰,其中,是边上的高.延长交于点,若,直接写出的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2) (或);见解析;(3)60
【分析】(1)因为于D,,所以,因为,即可通过证明作答;
(2)过点D作于点T,连接.证明,推出,,再证明,即可得结论;
(3)作辅助线,过点D作交的延长线于点M,过点E作于点N,利用角度等量变换,得到,进而推导证明,同样证得,得到,最后的面积为、面积之和,最后利用三角形的面积公式完成求解.
【详解】(1)证明:∵于D,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴;
(2)解:结论:.理由如下:
如图,过点D作于点T,连接.
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵是等腰直角三角形,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:过点D作交的延长线于点M,过点E作于点N,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可证明:,
∴,
∴,
∵,
∴的面积等于60.
【点睛】本题重点考查了三角形全等的判定和性质,一线三垂直模型,当一条直线上存在三个垂直关系(即三个直角)时,若模型中有一组对应边长相等,则必定存在全等三角形,还考查了等腰三角形的性质,会作辅助线,掌握全等三角形的判定方法和等腰三角形性质定理是解题的关键.
4.(25-26八年级上·山东日照·月考)(1)如图1,C、A、E在一条直线上,于点C,于点E.求证:.
(2)如图2,且且,计算图中实线所围成的图形的面积.
(3)如图3,,连接、,且于点F,与交于点G,若,求的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)50;(3)
【分析】本题主要考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的面积计算,熟记三角形全等的判定定理是解题的关键.
(1)证明,根据全等三角形的对应边相等得到;
(2)根据全等三角形的性质得到,,,,根据梯形和三角形的面积公式计算,得到答案;
(3)过点作于,过点作交的延长线于,推导出, ,即可证明,得到,再根据全等三角形的性质推导出进而求出,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】证明:(1)证明:∵
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:由(1)中模型可知,,,
∴,,,,
则;
(3)解:过点作于,过点作交的延长线于,
由(1)中模型可知,,,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.(25-26八年级上·辽宁抚顺·月考)【材料阅读】
小明同学在学习完全等三角形后,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板.
如图:在中,,;在中,,,并提出了相应的问题.
如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B 摆放在线段上时,过点A作,垂足为M,过点C作,垂足为N.
(1)图1中,,求的长,请补充小明的过程.
,
,
∵,,
,,
,
, …
(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段上且顶点A在线段上时,过点C作,垂足为P,猜想,,之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点B在线段上时,若, 连接,请求出的面积.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)根据两个三角形全等的判定定理得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,即可得到;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到,利用两个三角形全等的性质,得到,,由图中,即可得到三者的数量关系;
(3)延长,过点作于,如图所示,由两个三角形全等的判定定理得到,从而,,则可求得,延长,过点作于,如图所示,由平行线间的平行线段相等可得,代入面积公式得,即可得到答案.
【详解】(1)解:,
,
∵,,
,,
,
,
∵,,,
∴;
,
∵,,
∴;
(2)解:结论:.理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
∵,
,
,
,
;
(3)解:延长,过点作于,如图所示:
,,
,
,,
∴,
,,
,
延长,过点作于,如图所示:
,
,
,
,
由平行线间的平行线段相等可得,
.
6.(24-25七年级下·上海·月考)某校七年级学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.
(1)如图①,在中,,,直线l经过点A,直线l,直线l,垂足分别为D、E.可证得:、、的数量关系为 ;
(2)组员小丽想,如果将图①中的直角变式为一般情况,那么结论是否成立呢?如图②,将(1)中的条件改为:在中,,D、A、E三点都在直线l上,并且有,其中α为任意钝角.请问(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用以上结论来解决问题:如图③,以的边、为腰向外作等腰直角和,其中,若,垂足为点H,延长交于点M.求证:点M是的中点.
【答案】(1)
(2)(1)中的结论成立,理由见解析
(3)证明见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质;
(1)证明得,由此即可得出、、的数量关系;
(2)同(1)证得,进而得,据此即可得出结论;
(3)过点作,交的延长线于点,由等腰直角三角形,得到,根据同角的余角相等得到,再根据和得到,即可证明,得到,再由,得到,即可证明得到,据此即可得出结论.
【详解】(1)解:、、的数量关系为:,理由如下:
如图1所示:
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:(1)中的结论成立,证明如下:
如图2所示:
∵,,
∴,
在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:证明:过点作,交的延长线于点,如图3所示:
∵和都是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点.
题型三 证一条线段等于两条线段的和或差
1.(24-25八年级上·北京海淀·期中)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:.
2.(24-25八年级上·山东威海·期末)如图1,在四边形中,,点,点分别在边,上,已知,.
(1)求证:;
(2)如图2,若点,点分别在边,的延长线上,其它条件不变,(1)中的结论还成立吗?若成立,请写出证明过程;若不成立,请写出新的结论,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)不成立,,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,熟练掌握利用半角模型去截长补短是解题的关键.
(1)延长至点,使,构造,得出,,再利用,得出,证明,得出,再利用线段的和差即可证明;
(2)在上截取,构造,得出,,再利用,得出,证明,得出,再利用线段的和差即可证明.
【详解】(1)证明:如图,延长至点,使,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图,在上截取,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
即:.
3.(2024八年级上·黑龙江·专题练习)如图,为等腰直角三角形,,直线经过点A且绕点A在所在平面内转动,作,为垂足.
(1)如图①,求证:;
(2)在图②和图③中,(1)的结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,直接写出三条线段的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)不成立,见解析
【分析】本题考查了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,学会结合图形添加适当的辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)在上截取,连接,利用全等三角形判定,得出,进而用判定得到,得出,再通过线段的等量代换即可证明;
(2)在上截取,连接,用类似(1)的方法可得图②和图③中(1)的结论不成立,写出数量关系即可.
【详解】(1)证明:如图,在上截取,连接,
为等腰直角三角形,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
,
.
(2)解:在图②和图③中,(1)的结论不成立.
图②中,结论:;
图③中,结论:.
对于②,截取,连接,
为等腰直角三角形,,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
,
.
对于③,截取,连接,同理可证:.
4.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,平分交于点D.求证:.
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,在上截取,连接,利用已知条件求证,然后可得,,再利用三角形外角的性质求证,然后问题可解.
【详解】证明:如图,在上截取,连接.
的平分线交边于点,
,
在与中,
,
∴,
,,
,,
,
,
,
,
∵,
.
5.(22-23八年级上·山东济宁·期中)阅读下面文字并填空:
数学习题课上李老师出了这样一道题:“如图1,在中,平分,.求证:”.
李老师给出了如下简要分析:要证就是要证线段的和差问题,李老师采用了‘截长法’,如图2,在上截取,连接,只要证__________即可,这就将证明线段和差问题转化为证明线段相等问题,只要证出____________________,得出及__________,再证出____________________,进而得出,则结论成立.
请仿照上题方法解决以下问题:
变式应用:如图,和是等腰三角形,且,,,,以A为顶点作一个角,角的两边分别交边延长线于点E、F,连接,则之间存在什么样的关系?并说明理由.
【答案】;;;;;;变式应用:.理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,属于截长补短类辅助线.按照题干的要求填空即可;变式应用:在上截取,连接,求得,证明,得到,,得到,证明,得到,据此求解即可.
【详解】解:如图2,在上截取,连接,
只要证即可,这就将证明线段和差问题转化为证明线段相等问题,只要证出,得出及,再证出,进而得出,则结论成立.
故答案为:;;;;;;
变式应用:.理由如下:
在上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型四 利用全等求距离
1.(25-26八年级上·陕西安康·期末)如图,亮亮来到公园游玩,发现一段斜坡,已知是水平地面,他想测量斜坡上一点的竖直高度,设计了如下方案:
主题
测量斜坡上一点的竖直高度
测量方案及示意图
①用皮尺测得斜坡米;②站在点处立上一根竹竿,使;③在竹竿顶的点处垂下一根5米长的绳子,绳子的另一端落在斜坡的点处;④用皮尺测得米.(点,,,,在同一平面内)
根据以上信息,求斜坡上一点的竖直高度.
【答案】斜坡上一点的竖直高度为2米
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,关键是利用竖直线段的平行关系找到相等的角,结合已知直角和边相等的条件证明三角形全等.
【详解】解:由题意得,,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴(米).
答:斜坡上一点的竖直高度为2米.
2.(25-26八年级上·广东潮州·期末)如图,学校位于河的南岸点A处,在河的对岸点A的正北方向点B处有一建筑物,李老师带领同学们测量学校点A与建筑物点B之间的距离.
测量学校点A与建筑物点B之间的距离
测量工具
测量角度的仪器、皮尺等
测量小组
第一小组
第二小组
测量方案示意图
设计方案及测量数据
如图1,在点A的正西方取点C,延长至点D,使,在点D的正南方取点E,使B,C,E三点共线,连接.
如图2,在的延长线上取点C,在点C 的正东方取点D,使,连接,在延长线上取点E,连接,使得,测得米.
任务一
(1)在第一小组的方案中,测量出线段的长度,就可以得到点A与点B的距离,请说明理由.
任务二
(2)根据第二小组的方案和测量数据,求点A与点B的距离.
【答案】(1)见解析;(2)50米
【分析】本题考查了全等的性质和()综合(或者),对顶角相等等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
(1)利用证明,再根据全等三角形的性质可得;
(2)利用证明,再根据全等三角形的性质可得,然后根据线段差说明即可.
【详解】(1)解:理由如下:由作图知,(对顶角),
∵在点A的正西方取点C,延长至点D,使,在点D的正南方取点E,
∴.
∴,
∴.
(2)解:在和中,
∵,,(对顶角),
∴,
∴,
∴,
∵米,
∴米.
3.(25-26八年级上·安徽淮北·月考)在学习全等三角形后,八年级某数学兴趣小组开展了测量学校五星红旗旗杆顶端离地面高度的实践活动,测量方案如下表:
课题
测量五星红旗旗杆高度
测量工具
测角仪、皮尺等
测量
方案
示意图
(假设:地面水平,垂直于地面,点B,C,D在水平地面上)
测量步骤
(1)在距旗杆底部 B 点水平地面上,选定一点 C;
(2)测量旗杆顶点 A 视线与水平地面所成的角的度数;
(3)测量的长度;
(4)放置一根与长度相同的标杆,垂直于水平地面(B,C,D 三点共线);
(5)测量标杆顶部 E 视线与水平地面所成的角,再测量的长度.
测量数据
请你根据该数学兴趣小组测量方案及数据,计算旗杆高度的值.
【答案】15米
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,证明即可得出结果,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
【详解】解:由题意知,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴;
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
答:旗杆高度为15米.
4.(23-24七年级下·江苏泰州·期末)【实践与探究】测量距离
活动1:用“卡钳”工具测定工件内槽的宽
如图1,卡钳是由两根钢条组成,点为,的中点.如果,则 cm.其原理是运用了三角形全等判定方法中的 .(填“”或“”或“”或“”)
活动2:测量隔着池塘的两点,之间的距离
如图2,小聪设计的测量隔着池塘的两点,之间距离的具体操作如下:
(1)将标杆垂直立在池塘岸边的点处,再将激光笔固定在标杆的顶部处;
(2)调整激光笔与标杆的夹角,使其射出的光线正好落在池塘对岸的点处;
(3)保持标杆与激光笔的夹角不变,转动标杆,这时激光笔射出的光线落在同岸的点处;
(4)测量 的长即为,之间的距离.请你用学过的知识说明通过以上步骤能测出,之间距离的道理.
【答案】活动1:8;;活动2:
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、熟知全等三角形的判定与性质是解题的关键.
活动1:由题意可得,,,再根据对顶角相等可得,即可利用“”证明,可得,即可求解;
活动2:由题意得,,,,利用“”证明,可得,即可求解.
【详解】解:活动1:∵O为、的中点,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:8,;
活动2:测量的长即为A、B之间距离,证明过程如下:
由题意得,,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
即测量的长即为A、B之间距离,
故答案为:.
5.(25-26八年级上·辽宁大连·期中)数学老师组织学生开展测量物体高度的实践活动,第一小组的任务为测量教学楼顶部宣传牌的高度.他们制定了测量方案进行实地测量,测量方案如表:
课题
测量教学楼顶部宣传牌的高度
工具
皮尺、测角仪、激光笔等
测量方案及示意图
①第一小组在地面上的点C处安装一测角仪,测得的度数,然后沿方向走到点E处,在点E处安装一测角仪,测得的度数,发现与互余;
②测得,,利用激光笔测得点A,Q,P在一条直线上.
说明
已知图中所有点均在同一平面内,,测角仪与地面的距离忽略不计.
请根据测量方案求出教学楼顶部宣传牌的高度.
【答案】教学楼顶部宣传牌的高度为
【分析】本题考查了全等三角形的应用,余角,解答本题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.根据三角形内角和定理和余角的性质可得出,根据证明,得出,即可求解.
【详解】解:由题意知,,
∴,
∵与互余,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
答:教学楼顶部宣传牌的高度为.
6.(23-24七年级下·甘肃兰州·期末)如图,教学楼与操场上的旗杆相距,小林同学从教学楼B点沿走到D点,一定时间后他到达P点,此时他测得和的夹角为,且,已知,旗杆的高为,请你求出教学楼的高度.
【答案】教学楼的高度为
【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质,熟记全等三角形的判定方法是解本题的关键.先证明,再结合证明,即可得到结论.
【详解】解:∵和的夹角为,
∴.
∵,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
答:教学楼的高度为.
7.(24-25七年级下·甘肃兰州·期末)兰州黄河风情线是兰州的城市名片,小明站在中山桥附近的凉亭A点处,正对他的黄河中点停有一艘羊皮筏子(与河岸垂直).他想测量凉亭与羊皮筏子之间的距离,制定了如下方案:
课题
测兰州黄河风情线凉亭与羊皮筏子的距离
测量工具
皮尺等.
测量方案示意图
测量步骤
①小明沿黄河风情线(河岸)走到黄河母亲雕像处,记为点;
②从点沿河岸继续向前走与等长的距离,到达点;
③在点向左转(朝向远离河岸方向)直行,直到观察到黄河母亲雕像与羊皮筏子在同一直线上时,停下记作点.
测量数据
米,米,米
(1)凉亭A与羊皮筏子之间的距离是___________米;
(2)请说明小明做法的正确性.
【答案】(1)20
(2)见解析
【分析】此题考查全等三角形的判定与性质、全等三角形的应用等知识与方法,解题的关键是从实际问题中抽象出全等三角形的图形.
(1)由补充完整的图形可知,,且与是对应边,可知米;
(2)由题意可知米,,与是对顶角,由“”可判定,则米,说明小明的方案是正确的.
【详解】(1)解:由得米,
故答案为:20
(2)解:由题意可知,,
又
∴,
∴米,
即测得的长就是凉亭与游船之间的距离.
因此,小明的方案是正确的.
8.(23-24七年级下·广东深圳·期末)利用三角形全等测距离.
任务1
目测出操场上与你距离相等的两个点
方案
第一步:在C点处面向B点的方向站好,调整帽子,使视线从A点通过帽檐正好落在B点;
第二步:转过一个角度,保持刚才的姿态,视线从D点通过帽檐正好落在F点.
示意图
原理
∵,,∴______,
又∵,,∴(______),∴______.
任务2
测量输电线路长度
任务简介:如图,一条输电线路需跨越一个池塘,池塘两侧A、B处各立有一根电线杆,但利用现有皮尺无法直接量出A、B间的距离,请你设计一个方案,测出A、B间的距离,并作出示意图.
方案
第一步:______;
第二步:______;
(可适当添加步骤)……
示意图(请按方案补充完整)
【答案】任务一:见解析;任务二:设计方案;第一步:在平地上取一个可以到达的点;第二步:连接,并延长,使,,连接;证明见解析;
【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质的应用,熟练的利用全等三角形的性质解决问题是关键;
任务一:根据题干信息的提示,逐步完善推理过程与推理依据即可;
任务二:根据全等三角形的性质设计方案;第一步:在平地上取一个可以到达的点;
第二步:连接,并延长,使,,连接;再画图,最后证明即可;
【详解】任务一:
解:∵,,
∴,
又∵,,
∴(),
∴.
任务二:
方案:
第一步:在平地上取一个可以到达的点;
第二步:连接,并延长,使,,连接;
如图,则的长度即为的长度;
理由:∵,,,
∴,
∴.
9.(23-24七年级下·山西太原·期末)如图,小林家门前有一口池塘,不能直接到达两个端点A、B测距离.小林提出了一种测量方案:如图,过点B作,在的延长线上取一点C,再由点D观测,使.这时只要测出的长即为A、B之间的距离.请判断这个方案是否可行,并说明理由.
【答案】这位同学设计的方案可行,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的应用.利用证明,即可得出结论.熟练掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
【详解】解:这位同学设计的方案可行.
理由:因为,
所以.
在和中,
,
所以,
所以,
所以这位同学设计的方案可行.
题型一 全等三角形综合问题
1.(25-26八年级上·广西崇左·期末)如图,已知在四边形中,,,,,点为线段的中点,点在线段上以的速度由点向点运动,同时点在线段上由点向点运动.要使与全等,点的运动速度为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形对应边相等的性质,并根据不同的全等情况进行分类讨论是解题的关键.已知,要使与全等,需分两种情况讨论:,;,;根据这两种全等情况,结合已知边长和点的运动速度,计算出运动时间,进而求出点的运动速度.
【详解】解:∵,为中点,
∴,
设运动时间为秒,则,,
情况:当()时,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点的速度;
情况:当()时,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点的速度;
综上,点的运动速度为或
故选:D.
2.(25-26八年级上·湖北恩施·期末)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 .
3.(24-25七年级下·四川成都·期中)如图,中,,点以每秒个单位的速度按的路径运动,点以每秒个单位的速度按的路径运动,在运动过程中过点作于点,点作于点,两点同时出发,只要一个点到达终点两点即同时停止运动.设运动秒时,则的值是 _____ .
【答案】或
【分析】分类讨论:①当点在上,点在上,②当在上,在上,③当在上重合时,根据题意结合全等三角形的性质得出,再分别用表示出和的长,列出等式,解出即可,熟练掌握全等三角形的判定与性质,并利用分类讨论的思想是解决问题的关键.
【详解】解:当在上,在上时,如图,
则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即点运动秒;
当在上,在上时,如图,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,不符合题意,舍去;
当在上重合时,如图,
则
∴,
即
解得:,
综上可知:或.
4.(25-26八年级上·辽宁盘锦·期末)如图,在中,,为边上的高,点E从点B出发,在直线上以的速度移动,过点E作的垂线交直线于点F,当点E运动_________s时,.
【答案】或
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
由题意易得,则有,然后可分当点E在直线的上方时,当点E在直线的下方时,进而分类进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
由题意可分:当点E在直线的上方时,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴点E的运动时间为;
当点E在直线的下方时,
同理可得:,
∴,
∴点E的运动时间为;
综上所述:当点E运动或时,有;
故答案为:或.
5.(25-26八年级上·湖北孝感·期末)(1)如图1,在四边形中,,,、分别是、上的点,且,试探究图中与的数量关系.
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_____;
(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
(3)如图3,在四边形中,,,,若点在的延长线上,点在的延长线上,且满足,试求的度数.
【答案】(1);(2),理由见解析;(3)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质的综合应用,解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.
(1)延长到点,使,连接,可判定,进而得出,,再判定,即可得结论;
(2)延长到点,使,连接,先判定,进而得出,,再判定,即可得结论;
(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)延长到点,使,连接,则,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
,
∴.
故答案为.
(2)如图,延长到点,使,连接,则,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中
,
∴,
∴;
∴.
(3)如图,在延长线上取一点,使得,连接,则,
∵,,
∴
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
6.(25-26八年级上·山东聊城·期末)已知中,,过点作直线,点为直线上任意一点.
(1)点为线段上的任意一点,点位于点的右边,连接交于点.如图1,若,,试探究与的位置关系,并证明你的结论;
(2)若,连接,过点作,并使,连接交射线于点,过点作于点,若,,
①如图2,点在点右边,求线段的长度;(用,表示)
②若点在点左边,在图3中画出图形并直接写出线段的长度.(用,表示)
【答案】(1),证明见解析
(2)①;②图见解析,.
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,平行线的性质,作出合适的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
(1)先证明,得出,再得出,即可得出结论;
(2)①当点在点右边,先证明,得到,,进而得到,然后可证,得到,即可得到结论;②先画出图像,点在点左边,先证明,得到,,进而得到,然后可证,得到,即可得到结论.
【详解】(1)解:,证明:
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)①∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②如图为所求作,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
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