专题06 三角形中的全等模型(七类)(重难点讲义)数学新教材苏科版八年级上册
2026-07-21
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2份
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83页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 小结与思考 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 三角形 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.11 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | 段老师的知识小店(M) |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58886629.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦三角形全等核心知识点,系统梳理全等三角形定义、性质及SSS、SAS等5种判定定理,衔接平移、对称、旋转三大全等变换,构建倍长中线、截长补短等七类经典模型的学习支架,助力学生从基础到综合应用逐步进阶。
资料以模型为纲,典例与变式结合,强调辅助线构造及规范书写,融入实际情境问题。通过模型识别培养几何直观与空间观念,推理证明发展推理意识,分层训练提升应用能力,课中辅助教师系统教学,课后帮助学生巩固查漏。
内容正文:
专题06 三角形中的全等模型(七类)
1.牢记全等三角形定义、性质、5 种判定定理,能精准区分 SSS、SAS、ASA、AAS、HL 适用条件;
2.掌握平移、对称、旋转三大全等变换,识别一线三垂直、手拉手、倍长中线、截长补短、角分线、中点模型等经典全等模型;
3.会结合倒角模型,先证等角、等边,再推导三角形全等;
4.规范几何证明书写格式:条件→判定→全等→对应边 / 角相等;
5.能利用全等实现线段相等、角度相等、线段和差、线段倍分转化;
6.复杂图形中拆分、补全基础全等模型,隐藏条件(公共边、公共角、对顶角、同角 / 等角的余补角相等)挖掘;
7.辅助线构造:倍长中线、截长补短、作垂线、作平行线、延长线段构造全等。
1.全等三角形定义:能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形。
2.全等三角形性质(证题常用结论)
对应边相等;对应角相等;对应中线、对应高线、对应角平分线相等;周长相等,面积相等。
3.全等判定定理(5 个,必考)
SSS(边边边):三边对应相等,两三角形全等。
SAS(边角边):两边及其夹角对应相等;注意:角必须夹在两条边中间。
ASA(角边角):两角及其夹边对应相等。
AAS(角角边):两角及其中一角的对边对应相等。
HL(斜边直角边,仅限直角三角形):斜边和一条直角边对应相等,两个 Rt△全等。
4.隐藏相等边角(证全等万能条件):公共边、公共角;对顶角相等;同角 / 等角的余角相等;同角 / 等角的补角相等;角平分线分角相等;中点分线段相等;垂直得 90° 直角;
平行线:内错角、同位角相等; 等式性质:同加 / 同减一条线段(角度),和差相等。
题型一:倍长中线
【典例】(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)【阅读理解】中线是三角形中的重要线段之一.在解决几何问题时,当条件中出现“中点”、“中线”等条件,可以考虑利用中线作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题.
(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接.根据所作辅助线可以证得,其中判定全等的依据为:__________;
【方法运用】(2)如图2已知是的中线,是上一点,连接交于.若.求证:;
【问题拓展】(3)如图3,是四边形的对角线,,点是边的中点,点在上,,若面积为16,求点到的距离.
【答案】(1);(2)见详解(3)
【详解】解:(1)∵是的中线,∴,
在和中,∴,
即根据所作辅助线可以证得,其中判定全等的依据为.
(2)如图,延长至H,使得,连接,如图所示:
∵是的中线,∴,∵,,
∴∴,∴.
(3)延长至,使得,连接,∵是的中点∴
∵,∴∴,,∴,
∵,∴,∵,∴,
∵∴等边三角形,∴,
∴,,∴,
又∵,∴,∴,,
∴,即:,
∴为等边三角形,∴.∴,∴,
设点到的距离为∵面积为16,∴
则∴,即点到的距离为.
【变式1】(25-26八年级上·江西宜春·阶段检测)中线是三角形中的重要线段之一.在解决几何问题时,当条件中出现“中点”“中线”等条件,可以考虑利用中线作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”.
如图,在中,D是边上的中点.
(1)如图1,E是边上任意一点,过点C作,交的延长线于点F..求证:.
(2)如图2,连接,若,,求的长的取值范围.
(3)如图3,是的中线,点E在的延长线上,,,求证:平分.
(4)若将(3)中的“,”更改为“平分,”,试探究线段与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析(2)(3)见解析(4),理由见解析
【详解】(1)解:∵,∴,,
∵D是边上的中点.∴,∴,∴.
(2)解:如图,延长至点E,使,连接.∵是的中线,∴,
在和中,∵,∴,∴,
又,∴在中,由三边关系可得:,即,
∵,∴故.
(3)证明:如图,延长至点F,使,连接.
同法(1)得:,∴,
∵,∴,∴,∴,∴,
∵,∴,
在和中,∵,
∴,∴,即平分;
(4),理由如下:如图,延长至点F,使,连接.
∴同法(1)得:,∴,
∵,∴∵平分,∵,
∵,∴,∴,∴
【变式2】(25-26八年级上·江苏盐城·阶段检测)在通过构造全等三角形解决问题的过程中,有一种方法叫做倍长中线法.
【问题解决】(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接,可证得,其中判定全等的依据为:_____.
(2)如图1,在中,若,,是的中线,则的取值范围是_____.
【问题应用】(3)如图2,是的中线,点在的延长线上,平分,,试探究线段与的数量关系.
【拓展延伸】(4)如图3,是的中线,,,,试判断线段与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2);(3)见解析(4)见解析
【详解】解:(1)∵是的中线,∴,
在和中,,∴,故答案为:;
(2)∵,,,∴,
∴,∴,∴,故答案为:;
(3)线段与的数量关系是:,理由如下:
延长到F,使,连接,如图所示:
则,同(1)证明:,∴,
∵,∴,∵平分,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,∴;
(4).理由如下:延长至G,使,
连接,则,∵点D为的中点,∴,
在和中,∴,∴,,
∵,∴,∵,∴,
∴,
在和中,∴,∴.
【变式3】(24-25八年级上·山西大同·期中)阅读理解: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,当条件中出现“中点”、“中线”等条件时,可以考虑做辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”
(1)如图1,在中,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点E,使,连接.可以判定,从而得到.这样就能把线段集中在中,利用三角形三边的关系,即可求出中线的取值范围是__________(请直接写出答案)
(2)为了测量学校旗杆和教学楼顶端之间的距离,学习小组设计了如图2所示的测量方案,他们首先取地面的中点D,用测角仪测得此时,测得旗杆高度,教学楼高度,求的长.(3)如图3,和均为等腰直角三角形,连接,点F是的中点,连接并延长,与相交于点G.试探究并直接写出:和的数量关系和位置关系.
【答案】(1)(2)(3),,理由见解析
【详解】(1)解:是的中点,,
在和中,,,,
,,,在中,,
即,,,,
,中线的取值范围是:,故答案为:.
(2)解:延长交的延长线于,如图2所示:
根据题意得:,,,
点是的中点,,在和中,,
,,,,
,,又,为线段的垂直平分线,;
(3)解:,,理由如下:延长到,使,连接,如图3所示:
则,点是的中点,,
在和中,,,
,,,,
和均为等腰直角三角形,,,,
,,,
,,,在和中,,
,,,
,,,,
,,,即.
题型二:截长补短模型
【典例】(25-26八年级上·云南昆明·期末)截长补短源于《九章算术》“以盈补虚”思想,古匠造殿梁长不足,截他木续之,发现截补后两梁端点重合、角线相符,遂悟可证全等.明代木工将此经验总结为“截长补短法”,后经徐光启引入《几何原本》体系,成为证明三角形全等的重要辅助手段,体现了中国传统技艺与西方逻辑推理的融合.
在四边形中,是边的中点.
(1)如图①,若平分,,,则的度数是______°;
(2)如图②,若平分,,则线段、、的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明;
(3)如图③,若,,,求线段长度的最大值.
【答案】(1)(2),证明见详解(3)
【详解】(1)解:平分,,,
又,;
(2)解:,证明如下:如图,在上取,
平分,,
在和中,,,
,,,,
是边的中点,,在和中,
,,;
(3)解:如图,过点作且,过点作且,
则在和中,,
在和中,,
,,,
又,,是等边三角形,,
,的最大值为.
【变式1】(2024·内蒙古通辽·中考真题)【实际情境】手工课堂上,老师给每个制作小组发放一把花折伞和制作花折伞的材料及工具.同学们认真观察后,组装了花折伞的骨架,粘贴了彩色伞面,制作出精美的花折伞.
【模型建立】(1)如图1,从花折伞中抽象出“伞形图”.,.求证:.
【模型应用】(2)如图2,中,的平分线交于点.请你从以下两个条件:①;②中选择一个作为已知条件,另一个作为结论,并写出结论成立的证明过程.(注:只需选择一种情况作答)
【答案】(1)见解析;(2)选择②为条件,①为结论或选择①为条件,②为结论;证明见解析;(3)见解析
【详解】解:(1)在和中,∵,,,
∴,∴;
(2)解:选择②为条件,①为结论:如图,在取点N,使,连接,
∵平分,∴,
在和中,∵,,,
∴,∴,,
∵,,∴,∴,
∴,∴;
选择①为条件,②为结论:如图,在取点N,使,连接,
∵平分,∴,在和中,
∵,,,∴,∴,,
∵,∴,∴,
∴,∴,∵,∴;
【变式2】(25-26八年级上·山东聊城·期中)【阅读材料】“截长补短法”是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一短边相等,从而解决问题.当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长补短法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】(1)如图①,在中,,,为的角平分线,在上截取,连接.请写出线段,,之间的数量关系并说明理由;
【拓展延伸】(2)如图②,在中,,,为的角平分线.请判断线段,,之间的数量关系并说明理由;(3)如图③,在中,,当为的补角的角平分线时,(2)中,,之间存在的数量关系是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出线段,,之间的新数量关系,不必说明理由.
【答案】解:(1) 见解析 (2)见解析 (3)不成立.新数量关系为:.
【详解】(1);理由:如图①,在上截取,连接,
为的角平分线,,
在和中,,,
,,,,,,
,,;
(2),理由:如图②,在上截取,连接,
平分,,
在和中,,,,,
,,,,
,,;
(3)不成立, 新数量关系为:,
理由:如图③,在的延长线上取一点,使,连接,
是的平分线,,
在和中,,,
,,,,
,,
,,,,.
【变式3】(24-25八年级上·广西·开学考试)【问题背景】在四边形中,,,,,分别是、上的点.且,试探究图1中线段、、之间的数量关系;
【初步探索】小亮同学认为:延长到点,使,连接,先证明,再证明,则可得到、、之间的数量关系是______.
【探索延伸】在在四边形中如图2,,,、分别是、上的点,,请证明【初步探索】中的结论是否仍然成立;
【结论运用】如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度前进,1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角()为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
【问题发现】如图4,在四边形ABCD中,,,若点F在CB的延长线上,点E在CD的延长线上,若,请直接写出与的数量关系.
【答案】初步探索:;探索延伸:仍然成立,证明见解析;结论运用:此时两舰艇之间的距离是210海里;问题发现:.
【详解】初步探索:线段、、之间的数量关系为:;
证明:延长到,使,连接,如图1:
在和中,,∴,∴,,
∵,,∴,
∴,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,
故线段、、之间的数量关系为:.故答案为:.
探索延伸:仍然成立;证明:如图2,延长到,使,连接,
∵,∴,
在和中,,∴,∴,
∵,∴.∴,
在和中,,∴∴,
∴;故结论仍然成立.
结论运用:解:连接,延长交于点,如图3:
∵,,∴,
∵,∴,
∴符合探索延伸中的条件,∴结论成立,
即海里,答:此时两舰艇之间的距离是210海里;
问题发现:延长到H,使,如图4,
∵,∵,∴,
在和中,,∴,∴,,
∴,即,
∵,,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,∴.
题型三:一线三等角(K字型)模型
【典例】(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,“一线三等角”指的是图形中出现同一条直线上有3个相等的情况,在学习过程中,我们发现“一线三等角”模型的出现,还经常会伴随着出现全等三角形.
根据对材料的理解解决以下问题∶
(1)如图1,,.猜想,,之间的关系:__________
(2)如图2,将(1)中条件改为,,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)如图3,在中,点为上一点,,,,,请直接写出的长.
【答案】(1)(2)(1)中结论仍然成立,理由见解析(3)7
【详解】(1)解:∵,
∴,∴,
又∵,∴,∴,
∴;故答案为:;
(2)解:(1)中结论仍然成立,理由如下:
∵,,,
∴.在和中,,
∴.∴,.∴,∴(1)中结论仍然成立;
(3)解:∵,,∴,
∵,∴,∴,
∴.
【变式1】(25-26七年级下·陕西西安·期中)综合与实践:央视科教频道播放的《被数学选中的人》节目中说到:“数学区别于其它学科最主要的特征是抽象与推理”,几何学习尤其需要我们从复杂的问题中进行抽象,形成一些基本几何模型,用类比等方法,进行再探究、推理,以解决新的问题.
【模型感知】一线三等角模型是初中数学三角形全等知识点考察的经典模型,在同一条直线上,依次分布三个相等的角,两角外侧各有一个三角形,由此构成的几何图形叫做一线三等角模型.
(1)如图1,,射线在这个角的内部,点在的边上,且于点,于.则________;线段、、之间的数量关系为___________.
【模型应用】(2)如图2.点在的边、上,点在内部的射线上.已知,.求证:.
【类比探究】(3)如图3,过的边、向外作正方形和正方形(正方形的4条边都相等,4个角都是直角),是边上的高,延长交于点,若,则___________.
【答案】(1),(2)见解析(3)
【详解】(1)证明:,,,,
,,,
∵,∴,
在和中,,∴,,
∵,∴;
(2),,,,
,,,,
在和中,;
(3)如图,过点作于,过点作的延长线于,
,,,
在和中,,
,,同理可得:,,,
即:,,
在和中,∴,
∴,∴.
【变式2】(25-26八年级上·云南昭通·阶段检测)阅读理解,自主探究:
“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角角度为,于是有三组边相互垂直,所以称为“一线三垂直模型”.当模型中有一组对应边长相等时,则模型中必定存在全等三角形.
(1)问题解决:如图1,在等腰直角中,,过点作直线于点,于点,则与的数量关系是___________;
(2)问题探究:如图2,在等腰直角中,,过点作直线于点,于点,求的长;
(3)拓展延伸:如图3在平面直角坐标系中,为等腰直角三角形,,,求点坐标.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)解:∵是等腰直角三角形,,,∴,,
又∵,,∴,
∴,∴.故答案为:.
(2)解:,,
,,
在与中,,,,
又,;
(3)解:如图3过点作轴,过点作轴,过点作轴,分别与交于点,轴,轴,轴,
又,,,
在与中,,,,
,,
,点坐标为.
【变式3】(25-26七年级上·山东东营·期中)【特例感知】(1)“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角的度数为,且三组边相互垂直,所以称为“一线三垂直”模型.如图1,点在直线上,,,过点作于点,过点作于点,请猜想线段,,之间的数量关系,并写出证明过程;
【问题探究】(2)如图2,在中,点为上一点,,,,
,求.
【拓展应用】(3)如图3,在中,,,为边上的高,,以为直角边向右侧作一个等腰直角三角形,连接,请直接写出的面积.
【答案】(1),见解析;(2)7;(3)10或4
【详解】解:(1),证明如下:
∵,,∴,∴,
又∵,∴,∴,∴;
(2)∵,又∵,∴,
又∵,∴,∴,,∴;
(3)∵,是高,∴,,∴;
当是以为直角边的等腰直角三角形时,分两种情况:
①当时,则,过点作,交的延长线于点,如图,则,
同(1)法可得:,∴,
∴,∴;
②当时,,作,如图,
同(1)法可得:,∴,∴;
综上:的面积为或.
题型四:手拉手模型
【典例】(24-25八年级上·四川绵阳·阶段练习)已知:如图,分别以的边为腰向外作等腰直角、等腰直角,连接相交于点O,连接,①,②,③,④平分,⑤平分,则以上结论正确的有( )
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
【答案】D
【详解】解:∵和都是等腰直角三角形,∴,
又∵,∴,
即,∴,∴,①正确;
∵,∴,又∵,
∴,∴,即,③正确;
过点A分别作,垂足为点P,Q.
∵,∴,∴,∴,
∴点A在的平分线上,即平分,④正确.故选:D.
【变式1】(2026·内蒙古通辽·模拟预测)如图,已知和都是等边三角形(,,共线).下列结论:①②③④⑤.
其中正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【详解】解:∵与为等边三角形,
∴,∴,
在和中,,∴,
∴,故①正确;
又∵,∴在和中,,∴,
∴,∴是等边三角形,则,故②正确;
在和中,,∴,∴,
∴,
∴,故③正确;作于M,于N,如图所示:
则,在和中,,
∴,∴,∴平分,,
又,,则,故④正确;
在上取一点,使得,连接,
又,在和中,,,
,,则为等边三角形,
,则,故⑤错误;∴正确的有①②③④共4个.
【变式2】(24-25七年级下·广东深圳·期末)如图,在中,为锐角,点D为直线上一动点,以为直角边且在的右侧作等腰直角三角形,,.
(1)如果,.①当点D在线段上时,如图1,线段、的位置关系为________,数量关系为________;②当点D在线段的延长线上时,如图2,①中的结论是否仍然成立,请说明理由.(2)如图3,如果,,点D在线段上运动.探究:当多少度时,?请说明理由.
【答案】(1)①,;②仍然成立,理由见解析(2)当时,,理由见解析
【详解】(1)解:①与位置关系是,数量关系是.
理由:,,.
又,,,且.
,,即.故答案为:,;
②都成立,,
在与中,,
,,,即.
(2)解:当时,.
理由:过点A作交的延长线于点G,则,
∵,∴,∴∴,
在与中,,∴,
∴,∴,即.
【变式3】(24-25·广东·七年级专题练习)已知:△ABC与△BDE都是等腰三角形.BA=BC,BD=BE(AB>BD)且有∠ABC=∠DBE.
(1)如图1,如果A、B、D在一直线上,且∠ABC=60°,求证:△BMN是等边三角形;
(2)在第(1)问的情况下,直线AE和CD的夹角是 °;
(3)如图2,若A、B、D不在一直线上,但∠ABC=60°的条件不变则直线AE和CD的夹角是 °;
(4)如图3,若∠ACB=60°,直线AE和CD的夹角是 °.
【答案】(1)证明见解析;(2)60;(3)60;(4)60;
【详解】(1)∵∠ABC=∠DBE=60° ∴,
, ∴ ∵BA=BC,BD=BE
和中 ∴∴
和中∴∴∴为等边三角形;
(2)∵∠ABC=∠DBE=60°, BA=BC∴为等边三角形;∴
根据题意,AE和CD相交于点O ∵
∴
∵∴
∴,即直线AE和CD的夹角是故答案为:;
(3)∵∠ABC=∠DBE=60°, BA=BC∴为等边三角形;∴
∵,,∠ABC=∠DBE=60°∴
∵BA=BC,BD=BE 和中 ∴∴
如图,延长,交CD于点O
∴
∵∴
∴,即直线AE和CD的夹角是故答案为:;
(4)∵BA=BC,∴ ∵∠ACB=60°∴∴为等边三角形
∵BD=BE,∠ABC=∠DBE∴
∵, ∴
和中 ∴∴
分别延长CD、AE,相较于点O,如下图:
∴
∵∴
∴,即直线AE和CD的夹角是故答案为:.
题型五:半角模型
【典例】(24-25八年级上·山东济南·期末)如图,在等边中,在边上取两点、,使.若,,,则以、、为边长的三角形的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.随的值而定
【答案】C
【详解】解:如图所示:将绕点顺时针旋转得到,连接,
由旋转性质可知,,,,,
∵是等边三角形,∴,∵,∴,
∴,∴,
在与中,,∴,∴,
∵,,∴,
∴以、、为边长的三角形的形状为钝角三角形,故选:C.
【变式1】(24-25.上海 七年级期中)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB = BC = DC,点E、F分别在AD、AB上,且.(1)求证:;(2)连结AC,若,求的度数.
【答案】(1)见解析;(2)20°
【详解】(1)旋转△BCF使BC与CD重合,
∵AD∥BC,AB=DC,即梯形ABCD为等腰梯形,
∴∠A=∠ADC,∠A+∠ABC=180°,∴∠ADC+∠ABC=180°,
由旋转可知:∠ABC=∠CDF′,∴∠ADC+∠CDF′=180°,即∠ADF′为平角,∴A,D,F′共线,
∵∴∠BCF+∠ECD=∠ECF=∠BCD,
∵FC=F′C,EC=EC,∠ECF'=∠BCF+∠DCE=∠ECF,∴△FCE≌△F′CE,∴EF′=EF=DF′+ED,∴BF=EF-ED;
(2)∵AB=BC,∠B=80°,∴∠ACB=50°,由(1)得∠FEC=∠DEC=70°,
又∵AD//BC,∴∠ECB=70°,而∠B=∠BCD=80°,
∴∠DCE=10°,∴∠BCF=30°,∴∠ACF=∠BCA-∠BCF=20°.
【变式2】(2026·四川遂宁·三模)如图,正方形中,点、分别在线段、上运动,且满足,、分别与相交于点、,下列说法中:①;②点到线段的距离一定等于正方形的边长;③,,则;④若,,则.以上结论正确的有________(填入正确的序号即可)
【答案】①②④
【详解】解:如图,把绕点A顺时针旋转得到,
由旋转的性质得,,
∵,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,∴,故①正确;过A作于G,
∴,在与中,,∴,
∴,∴点A到线段的距离一定等于正方形的边长,故②正确;
∵,∴,设,∴,
∴,∴,∴(负值舍去),
∴,∴,故③错误;
如图,把绕点A顺时针旋转得到,连接,
由旋转的性质得,,
∵,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∵,∴,∴,
∵,∴,设,则,
∴,解得:,∴,故④正确.
【变式3】(24-25八年级上·河南周口·期末)如图1,已知是边长为5的等边三角形,以为底边作一个顶角为的等腰三角形.点M,N分别是边与边上的点,并且满足.
(1)尝试探究:要想证明为的平分线,小诚做了如下思考,如图2,延长至点F,使,连接,通过证明______,得到,进而证得______,得证为的平分线;(2)类比延伸:在(1)的思路下求的周长;
(3)拓展迁移:当点D在内部时,其他条件不变,直接写出的周长.
【答案】(1),(2)10(3)5
【详解】(1)延长至点F,使,连接,
由题意得,,,∴,
∴,∴,
∵,∴,∴,.
∵,,∴,∴,
∵,∴,∴,∴平分.
(2)∵,∴.∵,∴.
∴的周长为:.
(3)延长交于P,延长交于Q,令,连接,
∵是等腰三角形,且,∴,,,
∵是等边三角形,∴,
∴,,,∴,,
在和中, ,∴ ,∴,,
∵ ,,∴,
在和中, ∴ ,∴,,
∵ ,,∴,∴即,
在和中, ,∴ ,∴.
∴的周长为:.
题型六:对角互补模型
【典例】(24-25·广东广州·八年级统考期末)如图,BN为∠MBC的平分线,P为BN上一点,且PD⊥BC于点D,∠APC+∠ABC=180°,给出下列结论:①∠MAP=∠BCP;②PA=PC;③AB+BC=2BD;④四边形BAPC的面积是△PBD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
【详解】解:过点P作PK⊥AB,垂足为点K.∵PK⊥AB,PD⊥BC,∠ABP=∠CBP,∴PK=PD,
在Rt△BPK和Rt△BPD中,,∴Rt△BPK≌Rt△BPD(HL),∴BK=BD,
∵∠APC+∠ABC=180°,且∠ABC+∠KPD=180°,∴∠KPD=∠APC,∴∠APK=∠CPD,故①正确,
在△PAK和△PCD中,,∴△PAK≌△PCD(ASA),∴AK=CD,PA=PC,故②正确,
∴BK﹣AB=BC﹣BD,∴BD﹣AB=BC﹣BD,∴AB+BC=2BD,故③正确,
∵Rt△BPK≌Rt△BPD,△PAK≌△PCD(ASA),∴S△BPK=S△BPD,S△APK=S△PDC,
∴S四边形ABCP=S四边形KBDP=2S△PBD.故④正确.故选A.
【变式1】(25-26八年级上·北京·校考期中)小宇和小明一起进行数学游戏:已知,将等腰直角三角板摆放在平面内,使点A在的内部,且两个底角顶点B,C分别放在边上.
(1)如图1,小明摆放,恰好使得,又由于是等腰直角三角形,,从而直接可以判断出点A在的角平分线上.请回答:小明能够直接作出判断的数学依据是______.
(2)如图2,小宇调整了的位置,请判断平分是否仍然成立?若成立,请证明,若不成立,请举出反例.
【答案】(1)角的内部到角的两边距离相等的点,都在这个角的平分线上.(2)成立,证明见解析.
【详解】(1)解:因为,,根据角的内部到角的两边距离相等的点,都在这个角的平分线上,所以点A在的角平分线上
故答案为:角的内部到角的两边距离相等的点,都在这个角的平分线上.
(2)结论:平分仍然成立;
证明:如解图3,过点A作,,∴,
又∵,∴,∴,
又∵,∴,
在和中,∴∴,
又∵,,∴平分,故(1)结论正确.
【变式2】(24-25重庆八年级期末)如图,已知∠AOB=120°,在∠AOB的平分线OM上有一点C,将一个60°角的顶点与点C重合,它的两条边分别与直线OA、OB相交于点D、E.
(1)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时(如图1),请猜想OE+OD与OC的数量关系,并说明理由;(2)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA不垂直时,到达图2的位置,(1)中的结论是否成立?并说明理由;(3)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA的反向延长线相交时,上述结论是否成立?若成立,请给于证明;若不成立,线段OD、OE与OC之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.
【答案】(1)详见解析;(2)(1)中结论仍然成立,理由详见解析;(3)(1)中结论不成立,结论为OE﹣OD=OC,证明详见解析.
【详解】(1)∵OM是∠AOB的角平分线,∴∠AOC=∠BOC=∠AOB=60°,
∵CD⊥OA,∴∠ODC=90°,∴∠OCD=30°,∴∠OCE=∠DCE﹣∠OCD=30°,
在Rt△OCD中,OD=OC,同理:OE=OC,∴OD+OE=OC,
(2)(1)中结论仍然成立,理由:过点C作CF⊥OA于F,CG⊥OB于G,如图,
∴∠OFC=∠OGC=90°,∵∠AOB=120°,∴∠FCG=60°,
同(1)的方法得,OF=OC,OG=OC,∴OF+OG=OC,
∵CF⊥OA,CG⊥OB,且点C是∠AOB的平分线OM上一点,∴CF=CG,
∵∠DCE=60°,∠FCG=60°,∴∠DCF=∠ECG,∴△CFD≌△CGE,∴DF=EG,
∴OF=OD+DF=OD+EG,OG=OE﹣EG, ∴OF+OG=OD+EG+OE﹣EG=OD+OE,∴OD+OE=OC;
(3)(1)中结论不成立,结论为:OE﹣OD=OC,理由:过点C作CF⊥OA于F,CG⊥OB于G,如图,
∴∠OFC=∠OGC=90°,∵∠AOB=120°,∴∠FCG=60°,同(1)的方法得,OF=OC,OG=OC,∴OF+OG=OC,
∵CF⊥OA,CG⊥OB,且点C是∠AOB的平分线OM上一点,∴CF=CG,
∵∠DCE=60°,∠FCG=60°,∴∠DCF=∠ECG,∴△CFD≌△CGE,
∴DF=EG,∴OF=DF﹣OD=EG﹣OD,OG=OE﹣EG,
∴OF+OG=EG﹣OD+OE﹣EG=OE﹣OD,∴OE﹣OD=OC.
【变式3】(25-26九年级上·广东·校考期中)在△ABC中,AB=AC,∠A=60°,点D是线段BC的中点,∠EDF=120°,DE与线段AB相交于点E,DF与线段AC(或AC的延长线)相交于点F.
(1)如图1,若DF⊥AC,垂足为F,AB=4,求BE的长;
(2)如图2,将(1)中的∠EDF绕点D顺时针旋转一定的角度,DF仍与线段AC相交于点F.求证:BE+CF=AB.(3)如图3,若∠EDF的两边分别交AB、AC的延长线于E、F两点,(2)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请直接写出线段BE、AB、CF之间的数量关系.
【答案】(1)1(2)证明见解析(3)结论不成立.结论:BE﹣CF=AB
【详解】解:(1)如图1中,
∵AB=AC,∠A=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠B=∠C=60°,BC=AC=AB=4,
∵点D是线段BC的中点,∴BD=DC=BC=2,∵DF⊥AC,即∠CFD=90°,∴∠CDF=30°,
又∵∠EDF=120°,∴∠EDB=30°,∴∠BED=90°∴BE=BD=1.
(2)如图2中,过点D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N.
∵∠B=∠C=60°,BD=DC,∠BDM=∠CDN=30°,∴△BDM≌△CDN,∴BM=CN,DM=DN,
又∵∠EDF=120°=∠MDN,∴∠EDM=∠NDF,
又∵∠EMD=∠FND=90°,∴△EDM≌△FDN,∴ME=NF,∴BE+CF=BM+EM+NC﹣FN=2BM=BD=AB.
(3)结论不成立.结论:BE﹣CF=AB.
∵∠B=∠C=60°,BD=DC,∠BDM=∠CDN=30°,∴△BDM≌△CDN,∴BM=CN,DM=DN,
又∵∠EDF=120°=∠MDN,∴∠EDM=∠NDF,
又∵∠EMD=∠FND=90°,∴△EDM≌△FDN,∴ME=NF,
∴BE﹣CF=BM+EM﹣(FN﹣CN)=2BM=BD=AB.
题型七:角平分线的全等模型(三类)
【典例】(重庆市酉阳土家族苗族自治县2025-2026学年上学期八年级教学质量监测数学试题)探究解题
(1)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法.如图1,平分,为上一点,过点作,垂足为,延长交于点,证明;
(2)图2是一块肥沃的三角形土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取的平分线;②过点作于点.已知,,的面积为30,请求出的面积;
(3)如图3,在中,,,平分,,交的延长线于点,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.(提示:可延长交延长线于)
【答案】(1)证明:∵平分,,
,,又,
(2)解:如图2所示,延长交于点,
同(1)可得,,,
,,,
∵与同高,,
的面积为30,,,
,的面积;
(3),证明:如图3,延长交延长线于,
∵,∴.平分,,
在和中,,,,即,
,,,
在和中,,,,.
【变式1】(24-25·山东·八年级专题练习)如图,在中,,和的平分线、相交于点,交于点,交于点,若已知周长为,,,则长为( )
A. B. C. D.4
【答案】B
【详解】解:如图,在上截取,连接
平分,平分,,
,,,
,,
在和中,,,
,,,
在和中,,,
,,
周长为,,,
,.故选:B.
【变式2】(24-25八年级上·山西临汾·阶段练习)【教材呈现】下面是华师版八年级上册数学教材96页的部分内容:已知:如图,是的平分线,点是上的任意一点.,,垂足分别为点和点.求证:.
分析:图中有两个直角和,只要证明这两个三角形全等,便可证得.
(1)【问题解决】请根据教材分析,结合图①写出证明过程.
(2)【类比探究】如图②,是的平分线,是上任意一点,点M、N分别在、上,连接和,若,求证:.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【详解】(1)证明:,,,
是的平分线,,
在和中,,,;
(2)证明:如图②,过点作于,于,
是的平分线,,,,
,,,
在和中,,,.
【变式3】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)(1)如图1,射线平分,在射线,上分别截取线段.;使;在射线上任取一点D,连接,.则与的数量关系为______.
(2)如图2,在中,,平分,求证:;
(3)如图3,在四边形中,,,,C为边中点,若平分,平分,,求的值.
【答案】(1)(2)详见解析(3)
【详解】(1)证明:射线平分,,
又,,,,故答案为:;
(2)证明:在上截取,连接,如图2所示:
平分,,又,,
,,,,,,
又,,,,,
,;
(3)解:在上取点,使,连接,在上取点,使,连接,如图3所示:
是边的中点,,,
平分,,又,,
,,.同理可证:,
,,,,,
,,,
,是等边三角形,,.
【巩固训练】
1.(2026·北京石景山·二模)如图,直线,,分别在,上,平分,平分,过点的直线与直线,分别交于点,(不与点,重合).
有以下结论:①;②;③;上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】A
【详解】解:①, ,
平分,平分, , ,
,在中, ,
.故①正确;②过点作于,交于,作于,
, ,平分,,,,
同理可得,,在和 中,,
,.故②正确;
③当在的同侧时由②可得 ,∴,
∵,,∴,,
∴,∴,
∴ ,当在的异侧时,同理可得,而,,
∴,故③不正确.综上所述,正确的结论是①②.
2.(2023·重庆·中考真题)如图,在中,,,点D为上一点,连接.过点B作于点E,过点C作交的延长线于点F.若,,则的长度为 .
【答案】3
【详解】解: ∵,∴,
∵,,∴,∴,∴,
在和中:,∴,
∴,∴,故答案为:3.
3.(24-25八年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,中,,,,平分,且,则与的面积和是 .
【答案】3
【详解】解:如下图,延长交于点,
∵,,,∴,
∵平分,∴,∵,∴,
在和中,,∴,
∴,,∴,∴.故答案为:3.
4.(2026·甘肃天水·模拟预测)如图,在正方形中,,分别为,上的点,连接,,若于点,,则的长为________.
【答案】
【详解】解:四边形是正方形,,,.
,,,.
在和中,,,.,.
5.(25-26八年级下·广西南宁·阶段检测)如图,在正方形中,点在上,点在上,且,交于点,交于点,则线段、、之间的数量关系为___________.
【答案】
【详解】解:如图,把逆时针旋转得,连接,
∵四边形是正方形,∴,,
∵把逆时针旋转得,∴,,,,
∴,,
∴,,∵,∴,
在和中,,∴,∴,∴.
6.(24-25八年级上·山东日照·阶段练习)(1)已知:如图①,在中,,,直线m经过点A,直线m,直线m,垂足分别为D,E.求证:.
(2)拓展:如图②,将(1)中的条件改为:在中,,D,A,E三点都在直线m上,并且有,其中为任意锐角或钝角:那么结论是否仍成立?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)应用,如图③,在中,是钝角,,,,直线m与的延长线交于点F,若,的面积是15,求与的面积之和.
【答案】(1)见解析(2)成立,理由见解析;(3)
【详解】证明:(1)∵直线m,直线m,∴,
∵,∴,∵,∴,
∵在和中,∴,
∴,∴;
(2)结论仍然成立,理由是:∵,
∴,∴,
∵在和中,∴,
∴,∴.
(3)∵,∴,
在和中,,∴,∴,
设的底边上的高为h,则的底边上的高为h,
∴,,∵,∴,
∵,∴与的面积之和为.
7.(25-26八年级上·重庆綦江·期末)(1)如图①,,射线在这个角的内部,点B、C分别在的边、上,且,于点F,于点D.求证:;
(2)如图②,点B、C分别在的边、上,点E、F都在内部的射线上,、分别是、的外角.已知,且.求证:;
(3)如图③,在中,,.点D在边上,,点E、F在线段上,.若的面积为17,求与的面积之和.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【详解】证明:(1)∵,,,∴,
∴,,∴,
在和中,,∴;
(2)∵,,,,
∴,,
在和中,,∴;
∴,,∴;
(3)∵的面积为17,,∴的面积是:,
根据解析(2)同理可证,∴,∴.
8.(2025·河南南阳·一模)李老师善于通过合适的主题整合教学内容,帮助同学们用整体的、联系的、发展的眼光看问题,形成科学的思维习惯,下面是李老师在“利用角的对称性构造全等模型”主题下设计的问题,请你解答.
(1)【观察发现】①如图1,是的角平分线,,在上截取,连接,则与的数量关系是__________;
②如图2,的角平分线、相交于点P.当时,线段与的数量关系是__________;
(2)【探究迁移】如图3,在四边形中,,的平分线与的平分线恰好交于边上的点P,试判断与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)①;②;(2),理由见解析;(3)或10.
【详解】(1)①∵是的角平分线,∴,
∵,,∴,∴;故答案为:;
②在上取点D,使,连接,,
∵的角平分线、相交于点P.∴平分,∴,
∵,∴,∴,,
∵,∴,∴,
∴,∴,∴,
∴,∴,
∵,∴,∴,∴;故答案为:;
(2),理由:在上取点E,使,连接,则,
∵,∴,
∵的平分线与的平分线恰好交于边上的点P,∴,,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴,∴;
9.(24-25八年级上·江西宜春·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在中,平分,交于点,且,求证:.
(1)为了证明结论“”,小亮在上截取,使得,连接,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(提示:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等)
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,是的高,,,求的长.
【答案】(1)见解析(2)的长为14
【详解】(1)证明:在上截取,使得,连接,平分,∴,
,∴,,,
∵,,是的一个外角,,
,,,,;
(2)解:在上截取,连接,
,,∴,
,,,
,,,,
,,,,
,,,,
,,,的长为14.
10.(2025·广东·校考二模)综合与实践:小明遇到这样一个问题,如图1,中,,,点为的中点,求的取值范围.
小明发现老师讲过的“倍长中线法”可以解决这个问题,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,他的做法是:如图2,延长到,使,连接,构造,经过推理和计算使问题得到解决
请回答:(1)小明证明用到的判定定理是:________;(填入你选择的选项字母)
A. B. C. D.
(2)的取值范围是________.
小明还发现:倍长中线法最重要的一点就是延长中线一倍,完成全等三角形模型的构造.
参考小明思考问题的方法,解决问题:如图3,在正方形中,为边的中点,、分别为,边上的点,若,,,求的长.
【答案】(1)A(2);.
【详解】(1)解:如图,延长到,使,连接,点为的中点,,
在和中,,,故答案为:A;
(2)解:,,,
,,,
,,故答案为:;
解决问题:如图,延长交的延长线于点H,
四边形是正方形,,为边的中点,,
在和中,,,,,
,,,,,,
,,,.
【强化训练】
1.(25-26·辽宁·八年级校考期末)如图,中,,,为线段上一动点(不与点,重合),连接,作 ,交线段于,以下四个结论:
①;②当为中点时,;③当为等腰三角形时,;
④当时,.其中正确的结论的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:①,,
,,,故①正确;
②为中点,,,,,
,,,故②正确;
③,,,为等腰三角形,,,
,;或为等腰三角形,
,,,,故③错误;
④,,,
,,,
,,,,故④正确,
综上所述正确的有①②④.故选:.
2.(25-26八年级上·山东·期中)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
(2)求得的取值范围是( )
A. B. C. D.
【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中.
【问题解决】(3)如图2,是的中线,交于,交于,且.求证:.
【能力提高】(4)如图3,在中,,,是的中线,,,且,求的长.
【答案】(1)B;(2)C;(3)见解析;(4)
【详解】解:(1)是的中线,,
在和中,,.故选:B.
(2)由(1)知:,,,
在中,,由三角形三边关系定理得:,.故选:C.
(3)证明:如图,延长到,使,连接,
是中线,,在和中,,
,,,,,
,,.
(4)如图,延长,交的延长线于点,,,
是的中线,,在和中,,
,,,,,
又,,即,垂直平分,.
3.(24-25八年级上·河南漯河·期末)(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.
思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.
(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接,当时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)问题拓展:如图3,在四边形中,,,过点作,垂足为点,请写出线段、、之间的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2),见解析;(3),见解析
【详解】解:(1)方法1:在上截取,连接,
平分,,
在和中,,,,,
,,,,;
方法2:延长到,使,连接,
平分,,
在和中,,,,,
,,,,;
(2),,之间的数量关系为.
方法1:理由如下:如图,在上截取,连接,
由(1)知,,
,,,
为等边三角形, ,,
,为等边三角形,,,
,,,.
方法:理由:延长到,使,连接,
由(1)知,,是等边三角形, ,,
,,,
,为等边三角形,,,
,,即,
在和中,,,,
,;
(3)线段、、之间的数量关系为.连接,过点作于点,
,,,
在和中,,,,,
在和中,,,,
,.
4.(24-25八年级下·广东·专题练习)(1)如图①,在四边形中,,E,F分别是边上的点,且.请直接写出线段之间的数量关系: ;
(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?请写出证明过程;
(3)在四边形中,,E,F分别是边所在直线上的点,且.请直接写出线段之间的数量关系: .
【答案】(1);(2)成立,见解析;(3)或或
【详解】解:(1)如图1,延长到G,使,连接,
∵∴
∴,∴∴.
∵,∴.∴.
∵.∴;故答案为:;
(2)(1)中的结论仍然成立.
理由是:如图2,延长到G,使,连接
∵,∴
∵∴∴,
∴∴.
∵,∴.∴.∵.∴;
(3)若如图1,则结论成立,若如图3,则或
证明:在上截取,使,连接.
∵,∴.
∵∴∴
∴.∴
∵,∴∴.∵∴.同理可得:
∵∴.故答案为:或或.
5.(2026·辽宁大连·模拟预测)【方法探究】如图1,在中,平分,,探究,,之间的数量关系;
嘉铭同学通过思考发现,可以通过“截长、补短”两种方法解决问题:
方法1:如图2,在上截取,使得,连接,可以得到全等三角形,进而解决此问题.
方法2:如图3,延长到点,使得 ,连接,可以得到等腰三角形,进而解决此问题.
(1)根据探究,直接写出,,之间的数量关系;
【迁移应用】(2)如图4,在中,D是上一点,,,于,探究,,之间的数量关系,并证明.
【拓展延伸】(3)如图5,为等边三角形,点为延长线上一动点,连接.以为边在上方作等边,点是的中点,连接并延长,交的延长线于点.若,求证:.
【答案】(1);(2),证明见解析;(3)证明见解析.
【详解】(1)证明:方法一:∵平分,∴,
在和中,,,,
∴∴,,
∵,∴,∴,∴,∴;
方法二:延长到点E,使得,连接,
∴,则,
∵,∴,∵平分,∴,
在和中,,,,
∴,∴,∵,∴;
(2)在上取,连接,∵于,∴,∴,
∵,,∴,
∴,∴;
(3)如图所示,∵,为等边三角形,∴,,
∴∴,
∴,∴,∴,
过作,交于点,∴,
∵是的中点,∴,又,∴,
∴ ,,,而,
,∴,
又∵,∴,∴ , 即.
6.(25-26·广东·八年级校考期中)如图1,等边与等边的顶点,,三点在一条直线上,连接交于点,连.
(1)求证:;(2)求证:平分;
(3)设,若,直接写出a,b,c之间满足的数量关系.
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)
【详解】(1)证明:∵等边与等边的顶点,,三点在一条直线上,
∴,,∴,
∴,,∴,
∵等边,等边,∴,,
在与中,∵,∴,∴.
(2)证明:如图1,过点作交于点,过点作交于点,
∵(1)中已证,又∵,,∴,
∵,,∴平分.
(3),理由如下:如图2,过点作交于点,过点作交于点,在上截取一点,使得,在上截取一点,使得,连接,,
∵,∴,∵,
又∵等边,∴,∴,
∵,∴,即,
∵,∴是等边三角形,∴,,
∵是等边三角形,∴,,∴,
即,在与中,∵,
∴,∴.∵,,∴,
同法可证,,∵,∴.
∵,,∴,
∵(2)中已证,∴,∴,即.
7.(24-25七年级下·陕西西安·期末)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图,平分.点为上一点,过点作,垂足为,延长交于点,可证得,则,.
【问题提出】(1)如图,在中,平分,于点,若,,通过上述构造全等的办法,求的度数;
【问题探究】(2)如图,在中,,,平分,,垂足在的延长线上,试探究和的数量关系;
【问题解决】(3)如图是一块肥沃的土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,他进行了如下操作:
作的平分线;再过点作交于点
已知米,米,面积为平方米,求划出的的面积.
【答案】();(),理由见解析;().
【详解】()如图, 延长交于点,由已知可知,∴,
∵,∴;
(),证明如下:如图,延长交于点,则,
∵,∴,∵,∴,
又∵,∴,∴,由已知可知,,∴;
()如图,延长交于,由已知可知,,,∴,
∵,∴,∴.
8.(24-25七年级下·广东·期末)已知:点是平分线上一点,点在射线上,作,交直线于点,作于点.
(1)观察猜想:如图,当时,写出和的数量关系,并说明理由.(2)探究证明:如图,当时,写出,和之间的等量关系,并说明理由.(3)拓展延伸:如图,当,点在射线的反向延长线上时,请直接写出线段、和之间的数量关系.
【答案】(1),理由见解析(2),理由见解析(3),理由见解析
【详解】(1)解:.理由:过点作于点,
∵点在的角平分线上,且于,,∴,,
∵,∴,,∴,
在和中,,∴(),∴.
(2)解:结论:,理由如下:如图,过点作于点,
同(),可证,,∴,
∵,∴,∴,∴,∴.
(3)解:,理由如下:如图,过点作于点,
同(),可证,,∴,
∵,∴,∴,∴,∴.
9.(24-25八年级下·山东威海·期中)已知:正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交(或它们的延长线)于点,,当绕点旋转到时(如图),易证.
(1)当绕点旋转到时(如图),上面的结论还成立吗?说明理由.
(2)当绕点旋转到如图的位置时,线段和之间又有怎样的数量关系?说明理由.
(3)图中,若,,求的面积为 .
【答案】(1)成立,理由见解析;(2),理由见解析;(3).
【详解】(1)解:上面的结论还成立,理由如下:
如图,在的延长线上,截取,连接,
在和中, ,∴,∴,,
∵,,∴,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∵,∴;
(2)解:,理由如下:如图,在上截取,连接
在和中,,∴,
∴,,∴ ,即,
∵,∴
在和中,,∴,
∴,∴,∴;
(3)解:∵ ,∴,
∴的面积,∴的面积为,故答案为:.
10.(24-25·山东临沂·八年级统考期末)【知识背景】我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在第十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题.
(1)【问题初探】如图(1),中,,,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作,使,,连接BE,猜想BE和CD有怎样的数量关系,并说明理由.
(2)【类比再探】如图(2),中,,,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作,使,,连接BE,则______.(直接写出答案,不写过程;需要作辅助线的,请说明辅助线的作法,并在图(2)中作出辅助线)
(3)【方法迁移】如图(3),是等边三角形,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作等边三角形ADE连接BE,则BD,BE,BC之间有怎样的数量关系?(直接写出答案,不写过程).
(4)【数学思考】如图(4),是等边三角形,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作等边三角形MDE,连接BE猜想的度数,并说明理由.
【答案】(1)BE=CD.证明见详解;(2)90°;(3)BC=BD+BE.证明见详解;(4)∠EBD=120°.
【详解】(1)证明:问题初探:BE=CD.如图(1),∵∠DAE=∠BAC=90°,
∴∠BAE+∠BAD=∠BAD+∠CAD,∴∠BAE=∠CAD,
在△BAE和△CAD中,,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD;
(2)解:在图(2)中过点M作MF∥AC交BC于点F,
∵,,∴∠ACB=∠ABC=,
∵MF∥AC,∴∠BMF=∠A=90°,∠BFM=∠C=45°,∴MB=MF,
∵∠DME=∠BMF=90°,∴∠BME=∠DMF,
在△BME和△FMD中,,∴△BME≌△FMD(SAS),
∴∠MBE=∠MFD=45°;∴∠EBD=∠MBE+∠ABC=90°.故答案为:90°;
(3)解:BC=BD+BE.如图(3),∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴∠DAE=∠BAC=60°,∴∠BAE+∠BAD=∠BAD+∠CAD=60°,∴∠BAE=∠CAD,
在△BAE和△CAD中,,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD,∴BC=BD+CD=BD+BE;
(4)拓展创新:∠EBD=120°.理由:在图(4)中过点M作MG∥AC交BC于点G,
如图则∠BMG=∠A=60°,∠BGM=∠C=60°,∴△BMG是等边三角形,∴BM=GM,
∵∠DME=∠BMG=60°,∴∠BME+∠BMD=∠BMD+∠GMD=60°,∴∠BME=∠DMG,
在△BME和△GMD中,,∴△BME≌△GMD(SAS),
∴∠MBE=∠MGB=60°,∴∠EBD=∠MBE+∠MBG=120°.
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专题06 三角形中的全等模型(七类)
1.牢记全等三角形定义、性质、5 种判定定理,能精准区分 SSS、SAS、ASA、AAS、HL 适用条件;
2.掌握平移、对称、旋转三大全等变换,识别一线三垂直、手拉手、倍长中线、截长补短、角分线、中点模型等经典全等模型;
3.会结合倒角模型,先证等角、等边,再推导三角形全等;
4.规范几何证明书写格式:条件→判定→全等→对应边 / 角相等;
5.能利用全等实现线段相等、角度相等、线段和差、线段倍分转化;
6.复杂图形中拆分、补全基础全等模型,隐藏条件(公共边、公共角、对顶角、同角 / 等角的余补角相等)挖掘;
7.辅助线构造:倍长中线、截长补短、作垂线、作平行线、延长线段构造全等。
1.全等三角形定义:能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形。
2.全等三角形性质(证题常用结论)
对应边相等;对应角相等;对应中线、对应高线、对应角平分线相等;周长相等,面积相等。
3.全等判定定理(5 个,必考)
SSS(边边边):三边对应相等,两三角形全等。
SAS(边角边):两边及其夹角对应相等;注意:角必须夹在两条边中间。
ASA(角边角):两角及其夹边对应相等。
AAS(角角边):两角及其中一角的对边对应相等。
HL(斜边直角边,仅限直角三角形):斜边和一条直角边对应相等,两个 Rt△全等。
4.隐藏相等边角(证全等万能条件):公共边、公共角;对顶角相等;同角 / 等角的余角相等;同角 / 等角的补角相等;角平分线分角相等;中点分线段相等;垂直得 90° 直角;
平行线:内错角、同位角相等; 等式性质:同加 / 同减一条线段(角度),和差相等。
题型一:倍长中线
【典例】(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)【阅读理解】中线是三角形中的重要线段之一.在解决几何问题时,当条件中出现“中点”、“中线”等条件,可以考虑利用中线作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题.
(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接.根据所作辅助线可以证得,其中判定全等的依据为:__________;
【方法运用】(2)如图2已知是的中线,是上一点,连接交于.若.求证:;
【问题拓展】(3)如图3,是四边形的对角线,,点是边的中点,点在上,,若面积为16,求点到的距离.
【变式1】(25-26八年级上·江西宜春·阶段检测)中线是三角形中的重要线段之一.在解决几何问题时,当条件中出现“中点”“中线”等条件,可以考虑利用中线作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”.
如图,在中,D是边上的中点.
(1)如图1,E是边上任意一点,过点C作,交的延长线于点F..求证:.
(2)如图2,连接,若,,求的长的取值范围.
(3)如图3,是的中线,点E在的延长线上,,,求证:平分.
(4)若将(3)中的“,”更改为“平分,”,试探究线段与的数量关系,并说明理由.
【变式2】(25-26八年级上·江苏盐城·阶段检测)在通过构造全等三角形解决问题的过程中,有一种方法叫做倍长中线法.
【问题解决】(1)如图1,是的中线,且,延长至点,使,连接,可证得,其中判定全等的依据为:_____.
(2)如图1,在中,若,,是的中线,则的取值范围是_____.
【问题应用】(3)如图2,是的中线,点在的延长线上,平分,,试探究线段与的数量关系.
【拓展延伸】(4)如图3,是的中线,,,,试判断线段与的数量关系,并说明理由.
【变式3】(24-25八年级上·山西大同·期中)阅读理解: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,当条件中出现“中点”、“中线”等条件时,可以考虑做辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”
(1)如图1,在中,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点E,使,连接.可以判定,从而得到.这样就能把线段集中在中,利用三角形三边的关系,即可求出中线的取值范围是__________(请直接写出答案)
(2)为了测量学校旗杆和教学楼顶端之间的距离,学习小组设计了如图2所示的测量方案,他们首先取地面的中点D,用测角仪测得此时,测得旗杆高度,教学楼高度,求的长.(3)如图3,和均为等腰直角三角形,连接,点F是的中点,连接并延长,与相交于点G.试探究并直接写出:和的数量关系和位置关系.
题型二:截长补短模型
【典例】(25-26八年级上·云南昆明·期末)截长补短源于《九章算术》“以盈补虚”思想,古匠造殿梁长不足,截他木续之,发现截补后两梁端点重合、角线相符,遂悟可证全等.明代木工将此经验总结为“截长补短法”,后经徐光启引入《几何原本》体系,成为证明三角形全等的重要辅助手段,体现了中国传统技艺与西方逻辑推理的融合.
在四边形中,是边的中点.
(1)如图①,若平分,,,则的度数是______°;
(2)如图②,若平分,,则线段、、的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明;
(3)如图③,若,,,求线段长度的最大值.
【变式1】(2024·内蒙古通辽·中考真题)【实际情境】手工课堂上,老师给每个制作小组发放一把花折伞和制作花折伞的材料及工具.同学们认真观察后,组装了花折伞的骨架,粘贴了彩色伞面,制作出精美的花折伞.
【模型建立】(1)如图1,从花折伞中抽象出“伞形图”.,.求证:.
【模型应用】(2)如图2,中,的平分线交于点.请你从以下两个条件:①;②中选择一个作为已知条件,另一个作为结论,并写出结论成立的证明过程.(注:只需选择一种情况作答)
【变式2】(25-26八年级上·山东聊城·期中)【阅读材料】“截长补短法”是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一短边相等,从而解决问题.当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长补短法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】(1)如图①,在中,,,为的角平分线,在上截取,连接.请写出线段,,之间的数量关系并说明理由;
【拓展延伸】(2)如图②,在中,,,为的角平分线.请判断线段,,之间的数量关系并说明理由;(3)如图③,在中,,当为的补角的角平分线时,(2)中,,之间存在的数量关系是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出线段,,之间的新数量关系,不必说明理由.
【变式3】(24-25八年级上·广西·开学考试)【问题背景】在四边形中,,,,,分别是、上的点.且,试探究图1中线段、、之间的数量关系;
【初步探索】小亮同学认为:延长到点,使,连接,先证明,再证明,则可得到、、之间的数量关系是______.
【探索延伸】在在四边形中如图2,,,、分别是、上的点,,请证明【初步探索】中的结论是否仍然成立;
【结论运用】如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度前进,1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角()为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
【问题发现】如图4,在四边形ABCD中,,,若点F在CB的延长线上,点E在CD的延长线上,若,请直接写出与的数量关系.
题型三:一线三等角(K字型)模型
【典例】(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,“一线三等角”指的是图形中出现同一条直线上有3个相等的情况,在学习过程中,我们发现“一线三等角”模型的出现,还经常会伴随着出现全等三角形.
根据对材料的理解解决以下问题∶
(1)如图1,,.猜想,,之间的关系:__________
(2)如图2,将(1)中条件改为,,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)如图3,在中,点为上一点,,,,,请直接写出的长.
【变式1】(25-26七年级下·陕西西安·期中)综合与实践:央视科教频道播放的《被数学选中的人》节目中说到:“数学区别于其它学科最主要的特征是抽象与推理”,几何学习尤其需要我们从复杂的问题中进行抽象,形成一些基本几何模型,用类比等方法,进行再探究、推理,以解决新的问题.
【模型感知】一线三等角模型是初中数学三角形全等知识点考察的经典模型,在同一条直线上,依次分布三个相等的角,两角外侧各有一个三角形,由此构成的几何图形叫做一线三等角模型.
(1)如图1,,射线在这个角的内部,点在的边上,且于点,于.则________;线段、、之间的数量关系为___________.
【模型应用】(2)如图2.点在的边、上,点在内部的射线上.已知,.求证:.
【类比探究】(3)如图3,过的边、向外作正方形和正方形(正方形的4条边都相等,4个角都是直角),是边上的高,延长交于点,若,则___________.
【变式2】(25-26八年级上·云南昭通·阶段检测)阅读理解,自主探究:
“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角角度为,于是有三组边相互垂直,所以称为“一线三垂直模型”.当模型中有一组对应边长相等时,则模型中必定存在全等三角形.
(1)问题解决:如图1,在等腰直角中,,过点作直线于点,于点,则与的数量关系是___________;
(2)问题探究:如图2,在等腰直角中,,过点作直线于点,于点,求的长;
(3)拓展延伸:如图3在平面直角坐标系中,为等腰直角三角形,,,求点坐标.
【变式3】(25-26七年级上·山东东营·期中)【特例感知】(1)“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角的度数为,且三组边相互垂直,所以称为“一线三垂直”模型.如图1,点在直线上,,,过点作于点,过点作于点,请猜想线段,,之间的数量关系,并写出证明过程;
【问题探究】(2)如图2,在中,点为上一点,,,,
,求.
【拓展应用】(3)如图3,在中,,,为边上的高,,以为直角边向右侧作一个等腰直角三角形,连接,请直接写出的面积.
题型四:手拉手模型
【典例】(24-25八年级上·四川绵阳·阶段练习)已知:如图,分别以的边为腰向外作等腰直角、等腰直角,连接相交于点O,连接,①,②,③,④平分,⑤平分,则以上结论正确的有( )
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
【变式1】(2026·内蒙古通辽·模拟预测)如图,已知和都是等边三角形(,,共线).下列结论:①②③④⑤.
其中正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式2】(24-25七年级下·广东深圳·期末)如图,在中,为锐角,点D为直线上一动点,以为直角边且在的右侧作等腰直角三角形,,.
(1)如果,.①当点D在线段上时,如图1,线段、的位置关系为________,数量关系为________;②当点D在线段的延长线上时,如图2,①中的结论是否仍然成立,请说明理由.(2)如图3,如果,,点D在线段上运动.探究:当多少度时,?请说明理由.
【变式3】(24-25·广东·七年级专题练习)已知:△ABC与△BDE都是等腰三角形.BA=BC,BD=BE(AB>BD)且有∠ABC=∠DBE.
(1)如图1,如果A、B、D在一直线上,且∠ABC=60°,求证:△BMN是等边三角形;
(2)在第(1)问的情况下,直线AE和CD的夹角是 °;
(3)如图2,若A、B、D不在一直线上,但∠ABC=60°的条件不变则直线AE和CD的夹角是 °;
(4)如图3,若∠ACB=60°,直线AE和CD的夹角是 °.
题型五:半角模型
【典例】(24-25八年级上·山东济南·期末)如图,在等边中,在边上取两点、,使.若,,,则以、、为边长的三角形的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.随的值而定
【变式1】(24-25.上海 七年级期中)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB = BC = DC,点E、F分别在AD、AB上,且.(1)求证:;(2)连结AC,若,求的度数.
【变式2】(2026·四川遂宁·三模)如图,正方形中,点、分别在线段、上运动,且满足,、分别与相交于点、,下列说法中:①;②点到线段的距离一定等于正方形的边长;③,,则;④若,,则.以上结论正确的有________(填入正确的序号即可)
【变式3】(24-25八年级上·河南周口·期末)如图1,已知是边长为5的等边三角形,以为底边作一个顶角为的等腰三角形.点M,N分别是边与边上的点,并且满足.
(1)尝试探究:要想证明为的平分线,小诚做了如下思考,如图2,延长至点F,使,连接,通过证明______,得到,进而证得______,得证为的平分线;(2)类比延伸:在(1)的思路下求的周长;
(3)拓展迁移:当点D在内部时,其他条件不变,直接写出的周长.
题型六:对角互补模型
【典例】(24-25·广东广州·八年级统考期末)如图,BN为∠MBC的平分线,P为BN上一点,且PD⊥BC于点D,∠APC+∠ABC=180°,给出下列结论:①∠MAP=∠BCP;②PA=PC;③AB+BC=2BD;④四边形BAPC的面积是△PBD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
【变式1】(25-26八年级上·北京·校考期中)小宇和小明一起进行数学游戏:已知,将等腰直角三角板摆放在平面内,使点A在的内部,且两个底角顶点B,C分别放在边上.
(1)如图1,小明摆放,恰好使得,又由于是等腰直角三角形,,从而直接可以判断出点A在的角平分线上.请回答:小明能够直接作出判断的数学依据是______.
(2)如图2,小宇调整了的位置,请判断平分是否仍然成立?若成立,请证明,若不成立,请举出反例.
【变式2】(24-25重庆八年级期末)如图,已知∠AOB=120°,在∠AOB的平分线OM上有一点C,将一个60°角的顶点与点C重合,它的两条边分别与直线OA、OB相交于点D、E.
(1)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时(如图1),请猜想OE+OD与OC的数量关系,并说明理由;(2)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA不垂直时,到达图2的位置,(1)中的结论是否成立?并说明理由;(3)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA的反向延长线相交时,上述结论是否成立?若成立,请给于证明;若不成立,线段OD、OE与OC之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.
【变式3】(25-26九年级上·广东·校考期中)在△ABC中,AB=AC,∠A=60°,点D是线段BC的中点,∠EDF=120°,DE与线段AB相交于点E,DF与线段AC(或AC的延长线)相交于点F.
(1)如图1,若DF⊥AC,垂足为F,AB=4,求BE的长;
(2)如图2,将(1)中的∠EDF绕点D顺时针旋转一定的角度,DF仍与线段AC相交于点F.求证:BE+CF=AB.(3)如图3,若∠EDF的两边分别交AB、AC的延长线于E、F两点,(2)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请直接写出线段BE、AB、CF之间的数量关系.
题型七:角平分线的全等模型(三类)
【典例】(重庆市酉阳土家族苗族自治县2025-2026学年上学期八年级教学质量监测数学试题)探究解题
(1)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法.如图1,平分,为上一点,过点作,垂足为,延长交于点,证明;
(2)图2是一块肥沃的三角形土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取的平分线;②过点作于点.已知,,的面积为30,请求出的面积;
(3)如图3,在中,,,平分,,交的延长线于点,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.(提示:可延长交延长线于)
【变式1】(24-25·山东·八年级专题练习)如图,在中,,和的平分线、相交于点,交于点,交于点,若已知周长为,,,则长为( )
A. B. C. D.4
【变式2】(24-25八年级上·山西临汾·阶段练习)【教材呈现】下面是华师版八年级上册数学教材96页的部分内容:已知:如图,是的平分线,点是上的任意一点.,,垂足分别为点和点.求证:.
分析:图中有两个直角和,只要证明这两个三角形全等,便可证得.
(1)【问题解决】请根据教材分析,结合图①写出证明过程.
(2)【类比探究】如图②,是的平分线,是上任意一点,点M、N分别在、上,连接和,若,求证:.
【变式3】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)(1)如图1,射线平分,在射线,上分别截取线段.;使;在射线上任取一点D,连接,.则与的数量关系为______.
(2)如图2,在中,,平分,求证:;
(3)如图3,在四边形中,,,,C为边中点,若平分,平分,,求的值.
【巩固训练】
1.(2026·北京石景山·二模)如图,直线,,分别在,上,平分,平分,过点的直线与直线,分别交于点,(不与点,重合).
有以下结论:①;②;③;上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
2.(2023·重庆·中考真题)如图,在中,,,点D为上一点,连接.过点B作于点E,过点C作交的延长线于点F.若,,则的长度为 .
3.(24-25八年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,中,,,,平分,且,则与的面积和是 .
4.(2026·甘肃天水·模拟预测)如图,在正方形中,,分别为,上的点,连接,,若于点,,则的长为________.
5.(25-26八年级下·广西南宁·阶段检测)如图,在正方形中,点在上,点在上,且,交于点,交于点,则线段、、之间的数量关系为___________.
6.(24-25八年级上·山东日照·阶段练习)(1)已知:如图①,在中,,,直线m经过点A,直线m,直线m,垂足分别为D,E.求证:.
(2)拓展:如图②,将(1)中的条件改为:在中,,D,A,E三点都在直线m上,并且有,其中为任意锐角或钝角:那么结论是否仍成立?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)应用,如图③,在中,是钝角,,,,直线m与的延长线交于点F,若,的面积是15,求与的面积之和.
7.(25-26八年级上·重庆綦江·期末)(1)如图①,,射线在这个角的内部,点B、C分别在的边、上,且,于点F,于点D.求证:;
(2)如图②,点B、C分别在的边、上,点E、F都在内部的射线上,、分别是、的外角.已知,且.求证:;
(3)如图③,在中,,.点D在边上,,点E、F在线段上,.若的面积为17,求与的面积之和.
8.(2025·河南南阳·一模)李老师善于通过合适的主题整合教学内容,帮助同学们用整体的、联系的、发展的眼光看问题,形成科学的思维习惯,下面是李老师在“利用角的对称性构造全等模型”主题下设计的问题,请你解答.
(1)【观察发现】①如图1,是的角平分线,,在上截取,连接,则与的数量关系是__________;
②如图2,的角平分线、相交于点P.当时,线段与的数量关系是__________;
(2)【探究迁移】如图3,在四边形中,,的平分线与的平分线恰好交于边上的点P,试判断与的数量关系,并说明理由.
9.(24-25八年级上·江西宜春·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在中,平分,交于点,且,求证:.
(1)为了证明结论“”,小亮在上截取,使得,连接,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(提示:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等)
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,是的高,,,求的长.
10.(2025·广东·校考二模)综合与实践:小明遇到这样一个问题,如图1,中,,,点为的中点,求的取值范围.
小明发现老师讲过的“倍长中线法”可以解决这个问题,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,他的做法是:如图2,延长到,使,连接,构造,经过推理和计算使问题得到解决
请回答:(1)小明证明用到的判定定理是:________;(填入你选择的选项字母)
A. B. C. D.
(2)的取值范围是________.
小明还发现:倍长中线法最重要的一点就是延长中线一倍,完成全等三角形模型的构造.
参考小明思考问题的方法,解决问题:如图3,在正方形中,为边的中点,、分别为,边上的点,若,,,求的长.
【强化训练】
1.(25-26·辽宁·八年级校考期末)如图,中,,,为线段上一动点(不与点,重合),连接,作 ,交线段于,以下四个结论:
①;②当为中点时,;③当为等腰三角形时,;
④当时,.其中正确的结论的个数是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·山东·期中)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
(2)求得的取值范围是( )
A. B. C. D.
【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中.
【问题解决】(3)如图2,是的中线,交于,交于,且.求证:.
【能力提高】(4)如图3,在中,,,是的中线,,,且,求的长.
3.(24-25八年级上·河南漯河·期末)(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.
思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.
(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接,当时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)问题拓展:如图3,在四边形中,,,过点作,垂足为点,请写出线段、、之间的数量关系.
4.(24-25八年级下·广东·专题练习)(1)如图①,在四边形中,,E,F分别是边上的点,且.请直接写出线段之间的数量关系: ;
(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?请写出证明过程;
(3)在四边形中,,E,F分别是边所在直线上的点,且.请直接写出线段之间的数量关系: .
5.(2026·辽宁大连·模拟预测)【方法探究】如图1,在中,平分,,探究,,之间的数量关系;
嘉铭同学通过思考发现,可以通过“截长、补短”两种方法解决问题:
方法1:如图2,在上截取,使得,连接,可以得到全等三角形,进而解决此问题.
方法2:如图3,延长到点,使得 ,连接,可以得到等腰三角形,进而解决此问题.
(1)根据探究,直接写出,,之间的数量关系;
【迁移应用】(2)如图4,在中,D是上一点,,,于,探究,,之间的数量关系,并证明.
【拓展延伸】(3)如图5,为等边三角形,点为延长线上一动点,连接.以为边在上方作等边,点是的中点,连接并延长,交的延长线于点.若,求证:.
6.(25-26·广东·八年级校考期中)如图1,等边与等边的顶点,,三点在一条直线上,连接交于点,连.
(1)求证:;(2)求证:平分;
(3)设,若,直接写出a,b,c之间满足的数量关系.
7.(24-25七年级下·陕西西安·期末)利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图,平分.点为上一点,过点作,垂足为,延长交于点,可证得,则,.
【问题提出】(1)如图,在中,平分,于点,若,,通过上述构造全等的办法,求的度数;
【问题探究】(2)如图,在中,,,平分,,垂足在的延长线上,试探究和的数量关系;
【问题解决】(3)如图是一块肥沃的土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,他进行了如下操作:
作的平分线;再过点作交于点
已知米,米,面积为平方米,求划出的的面积.
8.(24-25七年级下·广东·期末)已知:点是平分线上一点,点在射线上,作,交直线于点,作于点.
(1)观察猜想:如图,当时,写出和的数量关系,并说明理由.(2)探究证明:如图,当时,写出,和之间的等量关系,并说明理由.(3)拓展延伸:如图,当,点在射线的反向延长线上时,请直接写出线段、和之间的数量关系.
9.(24-25八年级下·山东威海·期中)已知:正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交(或它们的延长线)于点,,当绕点旋转到时(如图),易证.
(1)当绕点旋转到时(如图),上面的结论还成立吗?说明理由.
(2)当绕点旋转到如图的位置时,线段和之间又有怎样的数量关系?说明理由.
(3)图中,若,,求的面积为 .
10.(24-25·山东临沂·八年级统考期末)【知识背景】我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在第十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题.
(1)【问题初探】如图(1),中,,,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作,使,,连接BE,猜想BE和CD有怎样的数量关系,并说明理由.
(2)【类比再探】如图(2),中,,,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作,使,,连接BE,则______.(直接写出答案,不写过程;需要作辅助线的,请说明辅助线的作法,并在图(2)中作出辅助线)
(3)【方法迁移】如图(3),是等边三角形,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作等边三角形ADE连接BE,则BD,BE,BC之间有怎样的数量关系?(直接写出答案,不写过程).
(4)【数学思考】如图(4),是等边三角形,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作等边三角形MDE,连接BE猜想的度数,并说明理由.
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