内容正文:
专题04 全等三角形八大重要模型专练
(题型突破·举一反三)
题型 01 全等三角形中的平移模型
题型 02 全等三角形中的对称模型
题型 03 全等三角形中的旋转共顶点模型
题型 04 全等三角形中的旋转不共顶点模型
题型 05 全等三角形中的 “一线三垂直” 模型
题型 06全等三角形中的 “斜向一线三等角”模型
题型 07全等三角形中的 “截长补短”模型
题型 08 全等三角形中的 “倍长中线”模型
▌题型01 全等三角形中的平移模型
◆图形特征
一组三角形沿直线左右 / 上下平移得到,对应边平行且相等,无翻转、旋转。
◆解题必备
1. 核心等量:平移前后对应线段相等、对应角相等;平行线得内错角相等。
2. 常用等量推导:同加 / 同减公共线段,得到相等边(如,公共,则)。
3. 判定首选:SAS、SSS。
4. 常见条件:、、线段。
5. 解题思路:先由平行证角等,再利用线段和差推出一组对应边相等,证全等后求线段 / 角度。
【典例1】(2026·江苏南通·二模)如图,点是的中点,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【变式1-1】(25-26八年级上·河南周口·期末)如图,点B,E,C,F在同一直线上,.
(1)求证:≌;
(2)若,求的度数.
【变式1-2】如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF.试说明:
(1)△ABC≌△DEF;
(2)∠A=∠EGC.
【变式1-3】如图,A、D、B、E四点在同一条直线上,AD=BE,BC∥EF,BC=EF.
(1)求证:AC=DF;
(2)若CD为∠ACB的平分线,∠A=25°,∠E=71°,求∠CDF的度数.
▌题型02 全等三角形中的对称模型
◆图形特征
沿某条直线对折后两三角形完全重合,对称轴为公共边 / 公共角平分线。
◆解题必备
1. 核心性质:对称轴两侧对应边、对应角相等;公共边 / 公共角天然相等。
2. 判定首选:SAS、AAS、ASA。
3. 隐藏条件:折叠→角相等、线段相等;垂直平分→线上点到两端距离相等。
4. 解题思路:利用对称直接得一组边 / 角相等,搭配公共边 / 直角完成全等证明。
【典例2】(25-26八年级上·河南周口·期中)如图,点D在上,点E在上,,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
【变式1-1】(24-25八年级上·江苏盐城·阶段检测)已知,如图,点A、D、B、E在同一直线上,,,.
(1)求证:;
(2)当,时,求的长.
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏宿迁·开学考试)如图,在中,,于D,于E,相交于F.求证:
(1);
(2)平分.
【变式1-3】如图,已知CA=CB,AD=BD,M、N分别是CA、CB的中点,求证:DM=DN.
▌题型03 全等三角形中的旋转共顶点模型
◆图形特征
两个三角形拥有同一个公共顶点,其中一个三角形绕公共顶点旋转一定角度后,能与另一个三角形部分重合。
◆解题必备
1.解题思路:
第一步:利用 “同加 / 同减公共角” 证明两组边的夹角相等;
第二步:用 SAS 证明两个普通三角形全等;
第三步:借助全等性质推导相等线段、相等角度。
2.判定:SAS(两组对应边相等,两边中间夹角相等)。
【典例3】(23-24八年级上·江苏常州·阶段检测)已知:,求证:
(1)
(2).
【变式1-1】如图,已知点是线段上一点,,,是上一点,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【变式1-2】如图,已知,,相交于点,,.
(1)求证:. (2)求证:.
【变式1-3】【变式1】已知如图,E、F在BD上,且AB=CD,BF=DE,AE=CF,求证:AC与BD互相平分.
▌题型04 全等三角形中的旋转不共顶点模型
◆图形特征
两三角形旋转后无公共顶点,仅对应边、角旋转重合。
◆解题必备
1. 核心性质:旋转前后图形全等,对应边、对应角全部相等。
2. 角度推导:旋转角处处相等;平行线 + 旋转角推导等角。
3. 判定:AAS、ASA、SAS 均可。
4. 关键技巧:标记旋转前后对应边、对应角,区分无关线段,避免混淆顶点。
5. 解题思路:直接提取旋转带来的相等边、相等角,补齐一组条件证全等。
【典例4】如图,已知点B,E,C,F在一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【变式1-1】如图,,,求证:
(1).
(2)
【变式1-2】(25-26八年级上·四川眉山·期中)如图1,A,B,C,D在同一直线上,,,且.
(1)求证:;
(2)如果将沿着边的方向平行移动,如图2时,其余条件不变,结论是否成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.
【变式1-3】已知:点A,D,C,B在同一条直线上,DF∥CE,DF=CE,
AD=BC.
求证:(1)CF=DE;
(2)AF∥EB.
▌题型05 全等三角形中的“一线三垂直”模型
◆图形特征
同一条直线上有 3 个直角,两侧各一个直角三角形。
◆解题必备
1. 核心等角推导:(同角的余角相等)。
2. 固定条件:一组斜边相等,即可用 AAS 证两直角三角形全等。
3. 判定首选:AAS。
4. 用途:求线段长度、坐标几何求点坐标、线段和差。
5. 解题模板:先互余倒角,再找一组等斜边,AAS 全等,转化线段长。
【典例5】(25-26七年级下·黑龙江绥化·期中)在中,,直线经过点,且于.于.
(1)当直线绕点旋转到图1的位置时,求证:;
(2)当直线绕点旋转到图2的位置时,求证:;
(3)当直线绕点旋转到图3的位置时,试问具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
【变式1-1】根据图形解决以下问题
(1)如图1,在等腰直角中,,,直线经过点C,过点A作于点D,过点B作于点E,求证:;
(2)在等腰直角中,,,点D是直线上一动点,分别过点作直线的垂线,垂足分别为点;
①如图2,点D在线段上,与是否全等?请说明理由;
②如图3,点D在线段延长线上,若,,请直接写出线段的长.
【变式1-2】根据题目条件,解答下列各题:
(1)观察理解:如图①,中,,,直线过点,点,在直线同侧,,,垂足分别为,,试说明:.
(2)理解应用:如图②,,且,,且,利用(1)中的结论,请按照图中所标注的数据计算图中实线所围成的图形的面积____________;
(3)类比探究:如图③,中,,,过点作于点,,连接,求的面积.
【变式1-3】(24-25八年级上·吉林·期末)在直角三角形中,,直线经过点.
(1)当时,
①如图1,分别过点,作直线于点,直线于点.求证:;
②如图2,过点作直线于点,点与点关于直线对称,连接交直线于点,连接.请写出线段,,三者之间的数量关系,并说明理由.
(2)如图3,当,时,点与点关于直线对称,连接,.点从点出发,以每秒的速度沿路径运动到终点;点以每秒的速度沿路径运动到终点.分别过点,作直线于点,直线于点.点,同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为秒.当与全等时,直接写出的值.
▌题型06 全等三角形中的“斜向一线三等角”模型
◆图形特征
同一直线上三个相等角(不一定是 90°,可为 60°、45°、任意 α)。
◆解题必备
1. 核心倒角公式:,三角形内角和 180°,推出。
2. 分类:直角版(一线三垂直)、锐角版、钝角版。
3. 判定:AAS 为主。
4. 必备条件:任意一组对应边相等即可证全等。
5. 解题思路:利用平角 + 三角形内角和证明两组角对应相等,搭配一条等边证全等。
【典例6】如图,在△ABC中,AC=BC,∠A=∠B,D、E分别为AB、BC上一点,∠CDE=∠A.若BC=BD,求证:CD=DE.
【变式1-1】(1)课本习题回放:如图①,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E,AD=2.5cm,DE=1.7cm.求BE的长.
(2)探索证明:如图②,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF.
【变式1-2】已知:CD是经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB,点E、F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.
(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线CD上,如图1,若∠BCA=90°,∠a=90°,则BE与CF的数量关系是 .
(2)如图2,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,请提出关于EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想: .并说明理由.
【变式1-3】问题情境:如图1,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,可知:
∠BAD=∠C(不需要证明);
(1)特例探究:如图2,∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,CF⊥AE于点F,BD⊥AE于点D.证明:△ABD≌△CAF;
(2)归纳证明:如图3,点B,C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,
∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF;
(3)拓展应用:如图4,在△ABC中,AB=AC,AB>BC.点D在边BC上,CD=2BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为3,则△ACF与△BDE的面积之和为 .
▌题型07 全等三角形中的“截长补短”模型
◆图形特征
求证形如 的线段和差等式。
◆解题必备
1. 两种核心辅助线:
· 截长:在长线段上截取一段等于其中一条短线段,再证剩余部分等于另一条短线段;
· 补短:延长短线段,补出等于另一条短线段的长度,证明总长等于长线段。
2. 核心工具:构造全等三角形转移线段。
3. 解题步骤:作辅助线→构造全等→线段等量代换→完成和差证明。
【典例7】如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ABC、∠BCD的平分线交AD于点E.
求证:AB+CD=BC.
【变式1-1】在“教、学、练、评一体化”学习活动手册中,全等三角形专题复习课,学习过七种作辅助线的方法,其中有“截长补短”作辅助线的方法.
截长法:在较长的线段上截取一条线段等于较短线段;
补短法:延长较短线段和较长线段相等.
这两种方法统称截长补短法.
请用这两种方法分别解决下列问题:
已知,如图,在△ABC中,AB>AC,∠1=∠2,P为AD上任一点,
求证:AB﹣AC>PB﹣PC.
【变式1-2】截长补短法”证明线段的和差问题:
先阅读背景材料,猜想结论并填空,然后做问题探究.
背景材料:
(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.探究的方法是,延长FD到点G.使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出的结论是 .
探索问题:
(2)如图2,若四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF∠BAD,上述结论是否仍然成立?成立的话,请写出推理过程.
【变式1-3】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08 全等三角形中的“倍长中线”模型
◆图形特征
已知三角形中线,求证边相等、线段和差、平行。
◆解题必备
1. 标准辅助线:延长中线一倍,使延长部分 = 原中线,连接端点构造全等。
2. 全等依据:SAS(中线等分边得一组等线段,对顶角相等,倍长中线得另一组等线段)。
3. 核心作用:
① 转移三角形的边,把分散线段集中到同一个三角形;
② 证两直线平行;
4. 拓展:倍长类中线(中点非中线也可使用该方法)。
5. 解题思路:倍长中线造全等,转化线段后用三边关系、全等导边导角。
【典例8】(24-25八年级上·广东广州·期中)数学兴趣小组在探讨全等三角形相关问题的解决方法时发现:当条件中出现“中线”或“中点”时,可考虑倍长中线或作一条边的平行线来解决问题.
(1)【问题初探】如图:在中,为边上的中线,则的取值范围为__________.
(2)【类比分析】如图:在中,是的中线,于点且. 求的长度.
【变式1-1】(24-25八年级上·江苏淮安·阶段检测)【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. B. C. D.
(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合到同一个三角形中.
【问题解决】
(3)如图2,是的中线,交于,交于,且.求证:
【变式1-2】(25-26八年级上·广东广州·期中)【探究】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点E,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为__________.
A. B. C. D.
【应用】
(2)提示:解题时,条件若出现“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转化到同一个三角形中.如图2,是的中线,若,,求出的取值范围.
【拓展】
(3)根据以上经验,如图3,,,,连接、,E是的中点,证明:.
【变式1-3】(25-26八年级上·浙江杭州·期中)【探究与发现】
数学课上老师让同学们解决这样的一个问题:如图1,已知是的中点,点在上,且.求证:.
小明在组内经过合作交流,得到解决方法:延长至点,使得,连结.易证,故对应角,所以,因此可得.以上解法称之为“倍长中线”法,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线构造全等三角形来解决问题:
(1)【初步感知】请根据小明的方法思考:由已知和作图能得到,依据是( )
A. B. C. D.
(2)【灵活运用】如图2,是的中线,若,,设,则的取值范围是___________;
(3)【拓展延伸】如图3,在中,平分,为的中点,过点作,交的延长线于点,交于点.求证:.
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专题04 全等三角形八大重要模型专练
(题型突破·举一反三)
题型 01 全等三角形中的平移模型
题型 02 全等三角形中的对称模型
题型 03 全等三角形中的旋转共顶点模型
题型 04 全等三角形中的旋转不共顶点模型
题型 05 全等三角形中的 “一线三垂直” 模型
题型 06全等三角形中的 “斜向一线三等角”模型
题型 07全等三角形中的 “截长补短”模型
题型 08 全等三角形中的 “倍长中线”模型
▌题型01 全等三角形中的平移模型
【典例1】
【答案】(1)证明:点是的中点,
.
,
.
又,
,
;
(2)
【分析】(1)由点是的中点,可知,因为,根据平行线性质可得,结合条件,利用“边角边”证明全等即可;
(2)由全等三角形对应角相等,再由平行线的性质即可求解题目.
【详解】(1)证明:略;
(2)解:,
.
,
.
【变式1-1】
【答案】(1)
证明:∵,
∴ ,
即,
又∵,,
∴;
(2).
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先由,整理得,再结合,,即可证明;
(2)由,得,即可作答.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,
∴.
【变式1-2】
【答案】(1)见详解;(2)见详解.
【分析】(1)根据等式性质,由BE=CF得BC=EF,再根据SSS定理得△ABC≌△DEF即可;
(2)由全等三角形得∠B=∠DEF,由平行线的判定定理得AB∥DE,再根据平行线的性质得∠A=∠EGC.
【详解】解:(1)∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中
,
∴△ABC≌△DEF(SSS);
(2)∵△ABC≌△DEF,
∴∠B=∠DEF,
∴AB∥DE,
∴∠A=∠EGC.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的性质与判定,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,属于中考常考题型.
【变式1-3】
【答案】(1)见详解(2)42°
【分析】(1)由“SAS”可证△ABC≌△DEF,可得AC=DF;
(2)由全等三角形的性质可得∠ABC=∠E=71°,∠A=∠FDE=25°,由三角形内角和定理可求∠ACB=84°,由角平分线的性质和外角的性质可求∠CDF的度数.
【详解】证明:(1)∵AD=BE
∴AB=DE
∵BC∥EF
∴∠ABC=∠DEF,且AB=BE,BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SAS)
∴AC=DF
(2)∵△ABC≌△DEF
∴∠ABC=∠E=71°,∠A=∠FDE=25°
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠ABC=84°
∵CD为∠ACB的平分线
∴∠ACD=42°=∠BCD
∵∠CDB=∠A+∠ACD=∠CDF+∠EDF
∴∠CDF=42°
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,灵活运用全等三角形的性质是本题的关键.
▌题型02 全等三角形中的对称模型
【典例2】
【答案】(1)
证明:在和中,
,
;
(2)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,
(1)用直接证明全等即可;
(2)根据全等得出,再根据线段和差计算得出结论.
【详解】(1)略
(2)解:,,
,
,
.
【变式1-1】
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定、线段的和差.
(1)由线段的和差得,由即可得证;
(2)由线段的和差得,即可求解.
【详解】(1)证明: ,
,
即:,
在和中
,
();
(2)解: ,
,
,
.
【变式1-2】
【答案】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)证明:在和中,
,
∴,
∴,
∴平分.
【分析】(1)根据“”证明,再根据全等三角形的对应边相等得出答案;
(2)根据“”证明,再根据全等三角形的对应角相等得出答案.
【详解】(1)略
(2)略
【变式1-3】
【分析】连接CD.由△ACD≌△BCD,推出∠ACD=∠BCD,再证明△CDM≌△CDN即可.
【详解】证明:连接CD.
在△ACD和△BCD中,
,
∴△ACD≌△BCD,
∴∠ACD=∠BCD,
∵CMAC,CNCB,CA=CB,
∴CM=CN,
在△CDM和△CDN中,
,
∴△CDM≌△CDN,
∴DM=DN.
▌题型03 全等三角形中的旋转共顶点模型
【典例3】
【答案】(1)见详解;
(2)见详解
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理;
(1)先证明,再利用即可证明;
(2)由全等三角形的性质可得,再结合平角的定义和三角形内角和定理即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即,
在和中,
∵,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,,
∴.
【变式1-1】
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查全等三角形的判定,线段的和差,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
(1)利用证明即可;
(2)利用线段的和差求解即可.
【详解】(1)解:,
在和中,
,
.
(2)解:,,
,
,
.
【变式1-2】
【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与性质.
(1)利用说明,进而可得结论;
(2)利用全等三角形的性质说明,再利用对顶角相等得,因此得到,进而可得结论.
【详解】(1)证明: ,
,
在和中,
,
,
.
(2)如图,令交于点O,
,
,
,
,
.
【变式1-3】
【分析】先证△ABE≌△DFC得∠B=∠D,再证△ABO≌△COD,根据全等三角形的性质即可证明AC与BD互相平分.
【详解】证明:∵BF=DE,
∴BF﹣EF=DE﹣EF
即BE=DF,
在△ABE和△DFC中,
∴△ABE≌△DFC(SSS),
∴∠B=∠D.
在△ABO和△CDO中,
∴△ABO≌△CDO(AAS),
∴AO=CO,BO=DO,
即AC与BD互相平分.
▌题型04 全等三角形中的旋转不共顶点模型
【典例4】
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、平行线的判定等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,学会利用全等三角形的性质解决问题.
(1)利用可证明,可得,便可证得;
(2)根据全等三角形的性质可知,推出,由此即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵
∴
在和中,
,
∴
∴
∴;
(2)解:∵,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【变式1-1】
【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、平行线的判定,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)利用全等三角形判定证明即可;
(2)利用全等三角形的性质得出,再根据内错角相等,两直线平行即可证明.
【详解】(1)证明:在和中
∴;
(2)证明:由(1)得,,
∴,
∴.
【变式1-2】
【答案】(1)见解析
(2)成立,理由见解析
【分析】此题考查了全等三角形的判定,平行线的性质,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)由得到,由得到,然后证明;
(2)由得到,由得到,然后证明.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即.
∴,
∴.
又∵
∴;
(2)成立,证明如下:
∵,
∴,即.
∵,
∴.
又∵,
∴.
【变式1-3】
【答案】(1)见详解;(2)见详解.
【分析】(1)证明△FDC≌△ECD,即可解决问题;
(2)证明△FAC≌△EBD(SAS),可得∠A=∠B,再根据平行线的判定即可解决问题.
【详解】证明:(1)∵DF∥CE,
∴∠FDC=∠ECD,
在△FDC和△ECD中,
,
∴△FDC≌△ECD(SAS),
∴CF=DE;
(2)∵△FDC≌△ECD,
∴∠FCD=∠EDC,
∵AD=BC,
∴AD+DC=BC+DC,
∴AC=BD,
在△FAC和△EBD中,
,
∴△FAC≌△EBD(SAS),
∴∠A=∠B,
∴AF∥EB.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练运用全等三角形的判定是本题的关键.
▌题型05 全等三角形中的“一线三垂直”模型
【典例5】
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),证明见解析
【分析】(1)证明,可得,即可求证;
(2)证明,可得,即可求证;
(3)证明,可得,即可解答.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:,证明如下:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式1-1】
【答案】(1)证明:∵,,
∴,
又,
∴,
在和中,,
∴.
(2)①;
理由:∵,,
∴,
又,
∴,
在和中,,
∴.
②4
【分析】(1)利用同角的余角相等证得,证明即可;
(2)①利用同角的余角相等证得,根据证明;②利用同角的余角相等证得,根据证明,再利用等量代换即可.
【详解】(1)解:略
(2)解:①略
②∵,,
∴,
又,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴.
【变式1-2】
【答案】(1)证明:,,垂足分别为D,E,
,
,
在中,,,
,
,
在和中,
,
;
(2)50
(3)32
【分析】(1)先证明,,进而可依据“”判定;
(2)同(1)证明,,得出,,,,再根据三角形的面积公式分别求出,,,,再求出,进而可求出梯形的面积为80,由此即可得出图中实线所围成的图形的面积S;
(3)过点作于点H,先证明,进而依据“”判定得,再根据三角形的面积公式即可得出的面积.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)同理可得,,
,,,,
,,
,,
,
,,,
,
,
图中实线所围成的图形的面积
;
(3)解:过点作于点H,如图所示:
,
中,,,
,
,
于点A,,
,
,
在和中,
,
,
,
的面积为:
【变式1-3】
【答案】(1)
①证明:∵,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
在和中,,
∴;
②,理由如下:
证明:点与点关于直线对称,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴;
(2)或5或6.5
【分析】本题属于三角形综合题,考查的是全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
(1)①根据同角的余角相等得到,根据全等三角形的判定定理证明即可;
②由对称及可知,,,结合即可证明结论;
(2)分点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动四种情况计算即可.
【详解】(1)①略
②略
(2)解:由题意得,
由(1)可得,,
∵对称,
∴,
∴,
∴当时,,
当点沿路径运动时,,
解得,,不合题意,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
综上所述,当或5或6.5时,.
▌题型06 全等三角形中的“斜向一线三等角”模型
【典例6】
【分析】先根据条件得出∠ACD=∠BDE,BD=AC,再根据ASA判定△ADC≌△BED,即可得到CD=DE.
【详解】证明:
∵AC=BC BC=BD,
∴AC=BD,
∵∠CDB=∠A+∠ACD=∠CDE+∠BDE,∠CDE=∠A,
∴∠ACD=∠BDE,
在△ACD与△BDE中,
,
∴△ACD≌△BDE(ASA),
∴CD=DE.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握等腰三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
【变式1-1】
【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.
【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;
(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).
【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.
【变式1-2】
【分析】(1)根据“AAS”可以证明Rt△BCE≌Rt△CAF,则BE=CF;
(2)同理证明Rt△BCE≌Rt△CAF,则CE=AF,BE=CF,可得EF=CE+CF=AF+BE.
【详解】解:(1)BE=CF,理由:
∵∠BCE+∠ACF=90°,∠FCA+∠FAC=90°,
∴∠BCE=∠FCA(同角的余角相等),
∵∠BEC=∠CFA,CA=CB,
∴Rt△BCE≌Rt△CAF(AAS),
∴BE=CF;
故答案为:BE=CF;
(2)EF=AF+BE,理由:
∵∠BCE+∠ACF=180°﹣∠α,∠CAF+∠ACF=180°﹣∠α,
∴∠BCE=∠CAF(同角的补角相等),
∵∠BEC=∠CFA,CA=CB,
∴△BCE≌△CAF(AAS),
∴CE=AF,BE=CF,
∴EF=CE+CF=AF+BE.
故答案为:EF=AF+BE.
【点睛】此题考查了两直角三角形全等的判定方法,是从特殊到一般,所用方法一样,依据有所不同.
【变式1-3】
【分析】(1)根据图②,求出∠BDA=∠AFC=90°,∠ABD=∠CAF,根据AAS证两三角形全等即可;
(2)根据图③,运用三角形外角性质求出∠ABE=∠CAF,∠BAE=∠FCA,根据ASA证两三角形全等即可;
(3)根据图④,由CD=2BD,△ABC的面积为3,可求出△ABD的面积为1,根据△ABE≌△CAF,得出△ACF与△BDE的面积之和等于△ABD的面积,据此即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图②,∵CF⊥AE,BD⊥AE,∠MAN=90°,
∴∠BDA=∠AFC=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠BAD+∠CAF=90°,
∴∠ABD=∠CAF,
在△ABD和△CAF中,
∴△ABD≌△CAF(AAS);
(2)证明:如图③,
∵∠1=∠BAC,∠1=∠BAE+∠ABE,∠BAC=∠BAE+∠CAF,
∴∠ABE=∠CAF,
∵∠2=∠FCA+∠CAF,∠BAC=∠BAE+∠CAF,∠2=∠BAC,
∴∠BAE=∠FCA,
在△ABE和△CAF中,,
∴△ABE≌△CAF(ASA);
(3)解:如图④,∵△ABC的面积为3,CD=2BD,
∴△ABD的面积3=1,
由(2)可得△ABE≌△CAF,
即:S△ACF=S△ABE,
∴S△ACF+S△BDE=S△ABE+S△BDE=S△ABD=1
即△ACF与△BDE的面积之和等于△ABD的面积1,
故答案为1.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的性质和判定,三角形的面积计算,三角形的外角性质等知识点的综合应用,判断出两三角形全等是解本题的关键.
▌题型07 全等三角形中的“截长补短”模型
【典例7】
【分析】先利用角平分线的特点构造出△ABE≌△FBE,得出∠BAE=∠BFE,借助平行线的性质判断出∠CFE=∠CDE,得出△FCE≌△DCE即可.
【解答】证明:在BC上截取BF=AB,
∵∠ABC、∠BCD的平分线交AD于点E,
∴∠ABE=∠FBE,∠BCE=∠DCE,
在△ABE和△FBE中,
∴△ABE≌△FBE,
∴∠BAE=∠BFE,
∵AB∥CD,
∴∠BAE+∠CDE=180°,
∴∠BFE+∠CDE=180°,
∵∠BFE+∠CFE=180°,
∴∠CFE=∠CDE,
在△FCE和△DCE中,,
∴△FCE≌△DCE,
∴CF=CD,
∴BC=BF+CF=AB+CD.
【点评】此题是全等三角形的性质和判定,主要考查了角平分线的定义,平行线的性质,同角或等角的补角相等,邻补角的定义,解本题的关键是判断出∠CFE=∠CDE.
【变式1-1】
【分析】解法一:在AB上截取AE,使AE=AC,连接PE,证明△AEP≌△ACP,得PC=PE,再根据三角形的任意两边之差小于第三边证明即可;
解法二:延长AC到D,使AD=AB,连接PD,证明△ADP≌△ABP,得PD=PB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边证明即可.
【详解】解:解法一:如图,在AB上截取AE,使AE=AC,连接PE,
在△AEP和△ACP中,
,
∴△AEP≌△ACP(SAS),
∴PE=PC,
在△PBE中,BE>PB﹣PE,
即AB﹣AC>PB﹣PC;
解法二:如图,延长AC到D,使AD=AB,连接PD,
在△ADP和△ABP中,
,
∴△ADP≌△ABP(SAS),
∴PD=PB,
在△PCD中,CD>PD﹣PC,
即AB﹣AC>PB﹣PC.
【点评】此题考查了全等三角形的判定,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键.
【变式1-2】
【分析】(1)延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,即可证明△ABE≌△ADG,可得AE=AG,再证明△AEF≌△AGF,可得EF=FG,即可解题;
(2)延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,即可证明△ABE≌△ADG,可得AE=AG,再证明△AEF≌△AGF,可得EF=FG,即可解题.
【详解】证明:(1)在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案为:EF=BE+DF.
(2)解:结论EF=BE+DF仍然成立;
理由:延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF.
【点评】本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边相等的性质,本题中求证△AEF≌△AGF是解题的关键.
【变式1-3】
【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08 全等三角形中的“倍长中线”模型
【典例8】
【答案】(1);
(2).
【分析】延长到点使,构造使,根据全等三角形对应边相等可知,根据三角形三边关系可得,从而可得;
延长交的延长线于点,构造,从而可证,,,可证,根据全等三角形对应边相等可得,从而可得
【详解】(1)解:如下图所示,延长到点使,
是边上的中线,
,
在和中,
,
在中,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:如下图所示,延长交的延长线于点,
是的中线,
,
,
,
在和中,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
.
【点睛】本题考查三角形三边的关系、全等三角形的判定与性质.解决本题的关键是构造全等三角形,利用全等三角形对应边相等的关系找边之间的关系.
【变式1-1】
【答案】(1)B;(2)C;(3)见解析
【分析】本题考查了三角形的中线,三角形的三边关系定理,等腰三角形性质和判定,全等三角形的性质和判定等知识点,主要考查学生运用定理进行推理的能力.
(1)根据,,推出和全等即可;
(2)根据全等得出,,由三角形三边关系定理得出,求出即可;
(3)延长到,使,连接,根据证,推出,,根据,推出,求出,根据等腰三角形的性质求出即可.
【详解】解:(1)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)如图2,延长到,使,连接,
是中线,
,
在和中
,
,
,,
,
,
,
,
,
即.
【变式1-2】
【答案】(1)B;
(2);
(3)证明:延长至,使,连接,如图:
∵是的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)先利用三角形的中线的意义得出,再根据对顶角的性质得出,从而可证明;
(2)先证明,根据全等三角形的性质可得出,再利用三角形三边关系求解即可;
(3)先证明,从而可得,,再证明,从而可得,于是可得.
【详解】(1)解:因为是的中线,
所以,
延长至点E,
所以,
又,
所以,
故选:B;
(2)解:延长至点,使,连接,如图,
则,
在与中,
,
∴,
∴,
在中,,
即,
∴的取值范围为;
(3)略
【点睛】本题考查了全等的性质和综合(),倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题),确定第三边的取值范围,灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合)等知识点,解题关键是掌握上述知识点.
【变式1-3】
【答案】(1)B;
(2);
(3)见解析.
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形三边的关系,三角形的中线的性质,勾股定理.
(1)根据题干证明即可;
(2)延长至点,使得,连接,根据中线的性质,全等三角形的判定和性质,则,可得,根据三角形三边的关系,可,即可;
(3)延长至点,使得,连接,根据全等三角形的判定和性质,则,根据平行线的性质,则,,根据角平分线的性质,可得,根据等量代换,等角对等边,即可证明.
【详解】(1)解:∵是的中点,
∴,
在和中,
,
∴.
故选:B;
(2)解:如图,延长至点,使得,连接,
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)证明,如图,延长至点,使得,连接,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
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专题04 全等三角形八大重要模型专练
(题型突破·举一反三)
题型 01 全等三角形中的平移模型
题型 02 全等三角形中的对称模型
题型 03 全等三角形中的旋转共顶点模型
题型 04 全等三角形中的旋转不共顶点模型
题型 05 全等三角形中的 “一线三垂直” 模型
题型 06全等三角形中的 “斜向一线三等角”模型
题型 07全等三角形中的 “截长补短”模型
题型 08 全等三角形中的 “倍长中线”模型
▌题型01 全等三角形中的平移模型
◆图形特征
一组三角形沿直线左右 / 上下平移得到,对应边平行且相等,无翻转、旋转。
◆解题必备
1. 核心等量:平移前后对应线段相等、对应角相等;平行线得内错角相等。
2. 常用等量推导:同加 / 同减公共线段,得到相等边(如,公共,则)。
3. 判定首选:SAS、SSS。
4. 常见条件:、、线段。
5. 解题思路:先由平行证角等,再利用线段和差推出一组对应边相等,证全等后求线段 / 角度。
【典例1】(2026·江苏南通·二模)如图,点是的中点,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:点是的中点,
.
,
.
又,
,
;
(2)
【分析】(1)由点是的中点,可知,因为,根据平行线性质可得,结合条件,利用“边角边”证明全等即可;
(2)由全等三角形对应角相等,再由平行线的性质即可求解题目.
【详解】(1)证明:略;
(2)解:,
.
,
.
【变式1-1】(25-26八年级上·河南周口·期末)如图,点B,E,C,F在同一直线上,.
(1)求证:≌;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
证明:∵,
∴ ,
即,
又∵,,
∴;
(2).
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先由,整理得,再结合,,即可证明;
(2)由,得,即可作答.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,
∴.
【变式1-2】如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF.试说明:
(1)△ABC≌△DEF;
(2)∠A=∠EGC.
【答案】(1)见详解;(2)见详解.
【分析】(1)根据等式性质,由BE=CF得BC=EF,再根据SSS定理得△ABC≌△DEF即可;
(2)由全等三角形得∠B=∠DEF,由平行线的判定定理得AB∥DE,再根据平行线的性质得∠A=∠EGC.
【详解】解:(1)∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中
,
∴△ABC≌△DEF(SSS);
(2)∵△ABC≌△DEF,
∴∠B=∠DEF,
∴AB∥DE,
∴∠A=∠EGC.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的性质与判定,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,属于中考常考题型.
【变式1-3】如图,A、D、B、E四点在同一条直线上,AD=BE,BC∥EF,BC=EF.
(1)求证:AC=DF;
(2)若CD为∠ACB的平分线,∠A=25°,∠E=71°,求∠CDF的度数.
【答案】(1)见详解(2)42°
【分析】(1)由“SAS”可证△ABC≌△DEF,可得AC=DF;
(2)由全等三角形的性质可得∠ABC=∠E=71°,∠A=∠FDE=25°,由三角形内角和定理可求∠ACB=84°,由角平分线的性质和外角的性质可求∠CDF的度数.
【详解】证明:(1)∵AD=BE
∴AB=DE
∵BC∥EF
∴∠ABC=∠DEF,且AB=BE,BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SAS)
∴AC=DF
(2)∵△ABC≌△DEF
∴∠ABC=∠E=71°,∠A=∠FDE=25°
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠ABC=84°
∵CD为∠ACB的平分线
∴∠ACD=42°=∠BCD
∵∠CDB=∠A+∠ACD=∠CDF+∠EDF
∴∠CDF=42°
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,灵活运用全等三角形的性质是本题的关键.
▌题型02 全等三角形中的对称模型
◆图形特征
沿某条直线对折后两三角形完全重合,对称轴为公共边 / 公共角平分线。
◆解题必备
1. 核心性质:对称轴两侧对应边、对应角相等;公共边 / 公共角天然相等。
2. 判定首选:SAS、AAS、ASA。
3. 隐藏条件:折叠→角相等、线段相等;垂直平分→线上点到两端距离相等。
4. 解题思路:利用对称直接得一组边 / 角相等,搭配公共边 / 直角完成全等证明。
【典例2】(25-26八年级上·河南周口·期中)如图,点D在上,点E在上,,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
证明:在和中,
,
;
(2)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,
(1)用直接证明全等即可;
(2)根据全等得出,再根据线段和差计算得出结论.
【详解】(1)略
(2)解:,,
,
,
.
【变式1-1】(24-25八年级上·江苏盐城·阶段检测)已知,如图,点A、D、B、E在同一直线上,,,.
(1)求证:;
(2)当,时,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定、线段的和差.
(1)由线段的和差得,由即可得证;
(2)由线段的和差得,即可求解.
【详解】(1)证明: ,
,
即:,
在和中
,
();
(2)解: ,
,
,
.
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏宿迁·开学考试)如图,在中,,于D,于E,相交于F.求证:
(1);
(2)平分.
【答案】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)证明:在和中,
,
∴,
∴,
∴平分.
【分析】(1)根据“”证明,再根据全等三角形的对应边相等得出答案;
(2)根据“”证明,再根据全等三角形的对应角相等得出答案.
【详解】(1)略
(2)略
【变式1-3】如图,已知CA=CB,AD=BD,M、N分别是CA、CB的中点,求证:DM=DN.
【分析】连接CD.由△ACD≌△BCD,推出∠ACD=∠BCD,再证明△CDM≌△CDN即可.
【详解】证明:连接CD.
在△ACD和△BCD中,
,
∴△ACD≌△BCD,
∴∠ACD=∠BCD,
∵CMAC,CNCB,CA=CB,
∴CM=CN,
在△CDM和△CDN中,
,
∴△CDM≌△CDN,
∴DM=DN.
▌题型03 全等三角形中的旋转共顶点模型
◆图形特征
两个三角形拥有同一个公共顶点,其中一个三角形绕公共顶点旋转一定角度后,能与另一个三角形部分重合。
◆解题必备
1.解题思路:
第一步:利用 “同加 / 同减公共角” 证明两组边的夹角相等;
第二步:用 SAS 证明两个普通三角形全等;
第三步:借助全等性质推导相等线段、相等角度。
2.判定:SAS(两组对应边相等,两边中间夹角相等)。
【典例3】(23-24八年级上·江苏常州·阶段检测)已知:,求证:
(1)
(2).
【答案】(1)见详解;
(2)见详解
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理;
(1)先证明,再利用即可证明;
(2)由全等三角形的性质可得,再结合平角的定义和三角形内角和定理即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即,
在和中,
∵,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,,
∴.
【变式1-1】如图,已知点是线段上一点,,,是上一点,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查全等三角形的判定,线段的和差,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
(1)利用证明即可;
(2)利用线段的和差求解即可.
【详解】(1)解:,
在和中,
,
.
(2)解:,,
,
,
.
【变式1-2】如图,已知,,相交于点,,.
(1)求证:. (2)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与性质.
(1)利用说明,进而可得结论;
(2)利用全等三角形的性质说明,再利用对顶角相等得,因此得到,进而可得结论.
【详解】(1)证明: ,
,
在和中,
,
,
.
(2)如图,令交于点O,
,
,
,
,
.
【变式1-3】【变式1】已知如图,E、F在BD上,且AB=CD,BF=DE,AE=CF,求证:AC与BD互相平分.
【分析】先证△ABE≌△DFC得∠B=∠D,再证△ABO≌△COD,根据全等三角形的性质即可证明AC与BD互相平分.
【详解】证明:∵BF=DE,
∴BF﹣EF=DE﹣EF
即BE=DF,
在△ABE和△DFC中,
∴△ABE≌△DFC(SSS),
∴∠B=∠D.
在△ABO和△CDO中,
∴△ABO≌△CDO(AAS),
∴AO=CO,BO=DO,
即AC与BD互相平分.
▌题型04 全等三角形中的旋转不共顶点模型
◆图形特征
两三角形旋转后无公共顶点,仅对应边、角旋转重合。
◆解题必备
1. 核心性质:旋转前后图形全等,对应边、对应角全部相等。
2. 角度推导:旋转角处处相等;平行线 + 旋转角推导等角。
3. 判定:AAS、ASA、SAS 均可。
4. 关键技巧:标记旋转前后对应边、对应角,区分无关线段,避免混淆顶点。
5. 解题思路:直接提取旋转带来的相等边、相等角,补齐一组条件证全等。
【典例4】如图,已知点B,E,C,F在一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、平行线的判定等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,学会利用全等三角形的性质解决问题.
(1)利用可证明,可得,便可证得;
(2)根据全等三角形的性质可知,推出,由此即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵
∴
在和中,
,
∴
∴
∴;
(2)解:∵,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【变式1-1】如图,,,求证:
(1).
(2)
【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、平行线的判定,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)利用全等三角形判定证明即可;
(2)利用全等三角形的性质得出,再根据内错角相等,两直线平行即可证明.
【详解】(1)证明:在和中
∴;
(2)证明:由(1)得,,
∴,
∴.
【变式1-2】(25-26八年级上·四川眉山·期中)如图1,A,B,C,D在同一直线上,,,且.
(1)求证:;
(2)如果将沿着边的方向平行移动,如图2时,其余条件不变,结论是否成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)成立,理由见解析
【分析】此题考查了全等三角形的判定,平行线的性质,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)由得到,由得到,然后证明;
(2)由得到,由得到,然后证明.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即.
∴,
∴.
又∵
∴;
(2)成立,证明如下:
∵,
∴,即.
∵,
∴.
又∵,
∴.
【变式1-3】已知:点A,D,C,B在同一条直线上,DF∥CE,DF=CE,
AD=BC.
求证:(1)CF=DE;
(2)AF∥EB.
【答案】(1)见详解;(2)见详解.
【分析】(1)证明△FDC≌△ECD,即可解决问题;
(2)证明△FAC≌△EBD(SAS),可得∠A=∠B,再根据平行线的判定即可解决问题.
【详解】证明:(1)∵DF∥CE,
∴∠FDC=∠ECD,
在△FDC和△ECD中,
,
∴△FDC≌△ECD(SAS),
∴CF=DE;
(2)∵△FDC≌△ECD,
∴∠FCD=∠EDC,
∵AD=BC,
∴AD+DC=BC+DC,
∴AC=BD,
在△FAC和△EBD中,
,
∴△FAC≌△EBD(SAS),
∴∠A=∠B,
∴AF∥EB.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练运用全等三角形的判定是本题的关键.
▌题型05 全等三角形中的“一线三垂直”模型
◆图形特征
同一条直线上有 3 个直角,两侧各一个直角三角形。
◆解题必备
1. 核心等角推导:(同角的余角相等)。
2. 固定条件:一组斜边相等,即可用 AAS 证两直角三角形全等。
3. 判定首选:AAS。
4. 用途:求线段长度、坐标几何求点坐标、线段和差。
5. 解题模板:先互余倒角,再找一组等斜边,AAS 全等,转化线段长。
【典例5】(25-26七年级下·黑龙江绥化·期中)在中,,直线经过点,且于.于.
(1)当直线绕点旋转到图1的位置时,求证:;
(2)当直线绕点旋转到图2的位置时,求证:;
(3)当直线绕点旋转到图3的位置时,试问具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),证明见解析
【分析】(1)证明,可得,即可求证;
(2)证明,可得,即可求证;
(3)证明,可得,即可解答.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:,证明如下:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式1-1】根据图形解决以下问题
(1)如图1,在等腰直角中,,,直线经过点C,过点A作于点D,过点B作于点E,求证:;
(2)在等腰直角中,,,点D是直线上一动点,分别过点作直线的垂线,垂足分别为点;
①如图2,点D在线段上,与是否全等?请说明理由;
②如图3,点D在线段延长线上,若,,请直接写出线段的长.
【答案】(1)证明:∵,,
∴,
又,
∴,
在和中,,
∴.
(2)①;
理由:∵,,
∴,
又,
∴,
在和中,,
∴.
②4
【分析】(1)利用同角的余角相等证得,证明即可;
(2)①利用同角的余角相等证得,根据证明;②利用同角的余角相等证得,根据证明,再利用等量代换即可.
【详解】(1)解:略
(2)解:①略
②∵,,
∴,
又,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴.
【变式1-2】根据题目条件,解答下列各题:
(1)观察理解:如图①,中,,,直线过点,点,在直线同侧,,,垂足分别为,,试说明:.
(2)理解应用:如图②,,且,,且,利用(1)中的结论,请按照图中所标注的数据计算图中实线所围成的图形的面积____________;
(3)类比探究:如图③,中,,,过点作于点,,连接,求的面积.
【答案】(1)证明:,,垂足分别为D,E,
,
,
在中,,,
,
,
在和中,
,
;
(2)50
(3)32
【分析】(1)先证明,,进而可依据“”判定;
(2)同(1)证明,,得出,,,,再根据三角形的面积公式分别求出,,,,再求出,进而可求出梯形的面积为80,由此即可得出图中实线所围成的图形的面积S;
(3)过点作于点H,先证明,进而依据“”判定得,再根据三角形的面积公式即可得出的面积.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)同理可得,,
,,,,
,,
,,
,
,,,
,
,
图中实线所围成的图形的面积
;
(3)解:过点作于点H,如图所示:
,
中,,,
,
,
于点A,,
,
,
在和中,
,
,
,
的面积为:
【变式1-3】(24-25八年级上·吉林·期末)在直角三角形中,,直线经过点.
(1)当时,
①如图1,分别过点,作直线于点,直线于点.求证:;
②如图2,过点作直线于点,点与点关于直线对称,连接交直线于点,连接.请写出线段,,三者之间的数量关系,并说明理由.
(2)如图3,当,时,点与点关于直线对称,连接,.点从点出发,以每秒的速度沿路径运动到终点;点以每秒的速度沿路径运动到终点.分别过点,作直线于点,直线于点.点,同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为秒.当与全等时,直接写出的值.
【答案】(1)
①证明:∵,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
在和中,,
∴;
②,理由如下:
证明:点与点关于直线对称,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴;
(2)或5或6.5
【分析】本题属于三角形综合题,考查的是全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
(1)①根据同角的余角相等得到,根据全等三角形的判定定理证明即可;
②由对称及可知,,,结合即可证明结论;
(2)分点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动四种情况计算即可.
【详解】(1)①略
②略
(2)解:由题意得,
由(1)可得,,
∵对称,
∴,
∴,
∴当时,,
当点沿路径运动时,,
解得,,不合题意,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
综上所述,当或5或6.5时,.
▌题型06 全等三角形中的“斜向一线三等角”模型
◆图形特征
同一直线上三个相等角(不一定是 90°,可为 60°、45°、任意 α)。
◆解题必备
1. 核心倒角公式:,三角形内角和 180°,推出。
2. 分类:直角版(一线三垂直)、锐角版、钝角版。
3. 判定:AAS 为主。
4. 必备条件:任意一组对应边相等即可证全等。
5. 解题思路:利用平角 + 三角形内角和证明两组角对应相等,搭配一条等边证全等。
【典例6】如图,在△ABC中,AC=BC,∠A=∠B,D、E分别为AB、BC上一点,∠CDE=∠A.若BC=BD,求证:CD=DE.
【分析】先根据条件得出∠ACD=∠BDE,BD=AC,再根据ASA判定△ADC≌△BED,即可得到CD=DE.
【详解】证明:
∵AC=BC BC=BD,
∴AC=BD,
∵∠CDB=∠A+∠ACD=∠CDE+∠BDE,∠CDE=∠A,
∴∠ACD=∠BDE,
在△ACD与△BDE中,
,
∴△ACD≌△BDE(ASA),
∴CD=DE.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握等腰三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
【变式1-1】(1)课本习题回放:如图①,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E,AD=2.5cm,DE=1.7cm.求BE的长.
(2)探索证明:如图②,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF.
【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.
【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;
(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).
【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.
【变式1-2】已知:CD是经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB,点E、F分别是直线CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠α.
(1)若直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线CD上,如图1,若∠BCA=90°,∠a=90°,则BE与CF的数量关系是 .
(2)如图2,若直线CD经过∠BCA的外部,∠α=∠BCA,请提出关于EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想: .并说明理由.
【分析】(1)根据“AAS”可以证明Rt△BCE≌Rt△CAF,则BE=CF;
(2)同理证明Rt△BCE≌Rt△CAF,则CE=AF,BE=CF,可得EF=CE+CF=AF+BE.
【详解】解:(1)BE=CF,理由:
∵∠BCE+∠ACF=90°,∠FCA+∠FAC=90°,
∴∠BCE=∠FCA(同角的余角相等),
∵∠BEC=∠CFA,CA=CB,
∴Rt△BCE≌Rt△CAF(AAS),
∴BE=CF;
故答案为:BE=CF;
(2)EF=AF+BE,理由:
∵∠BCE+∠ACF=180°﹣∠α,∠CAF+∠ACF=180°﹣∠α,
∴∠BCE=∠CAF(同角的补角相等),
∵∠BEC=∠CFA,CA=CB,
∴△BCE≌△CAF(AAS),
∴CE=AF,BE=CF,
∴EF=CE+CF=AF+BE.
故答案为:EF=AF+BE.
【点睛】此题考查了两直角三角形全等的判定方法,是从特殊到一般,所用方法一样,依据有所不同.
【变式1-3】问题情境:如图1,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,可知:
∠BAD=∠C(不需要证明);
(1)特例探究:如图2,∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,CF⊥AE于点F,BD⊥AE于点D.证明:△ABD≌△CAF;
(2)归纳证明:如图3,点B,C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,
∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF;
(3)拓展应用:如图4,在△ABC中,AB=AC,AB>BC.点D在边BC上,CD=2BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为3,则△ACF与△BDE的面积之和为 .
【分析】(1)根据图②,求出∠BDA=∠AFC=90°,∠ABD=∠CAF,根据AAS证两三角形全等即可;
(2)根据图③,运用三角形外角性质求出∠ABE=∠CAF,∠BAE=∠FCA,根据ASA证两三角形全等即可;
(3)根据图④,由CD=2BD,△ABC的面积为3,可求出△ABD的面积为1,根据△ABE≌△CAF,得出△ACF与△BDE的面积之和等于△ABD的面积,据此即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图②,∵CF⊥AE,BD⊥AE,∠MAN=90°,
∴∠BDA=∠AFC=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠BAD+∠CAF=90°,
∴∠ABD=∠CAF,
在△ABD和△CAF中,
∴△ABD≌△CAF(AAS);
(2)证明:如图③,
∵∠1=∠BAC,∠1=∠BAE+∠ABE,∠BAC=∠BAE+∠CAF,
∴∠ABE=∠CAF,
∵∠2=∠FCA+∠CAF,∠BAC=∠BAE+∠CAF,∠2=∠BAC,
∴∠BAE=∠FCA,
在△ABE和△CAF中,,
∴△ABE≌△CAF(ASA);
(3)解:如图④,∵△ABC的面积为3,CD=2BD,
∴△ABD的面积3=1,
由(2)可得△ABE≌△CAF,
即:S△ACF=S△ABE,
∴S△ACF+S△BDE=S△ABE+S△BDE=S△ABD=1
即△ACF与△BDE的面积之和等于△ABD的面积1,
故答案为1.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的性质和判定,三角形的面积计算,三角形的外角性质等知识点的综合应用,判断出两三角形全等是解本题的关键.
▌题型07 全等三角形中的“截长补短”模型
◆图形特征
求证形如 的线段和差等式。
◆解题必备
1. 两种核心辅助线:
· 截长:在长线段上截取一段等于其中一条短线段,再证剩余部分等于另一条短线段;
· 补短:延长短线段,补出等于另一条短线段的长度,证明总长等于长线段。
2. 核心工具:构造全等三角形转移线段。
3. 解题步骤:作辅助线→构造全等→线段等量代换→完成和差证明。
【典例7】如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ABC、∠BCD的平分线交AD于点E.
求证:AB+CD=BC.
【分析】先利用角平分线的特点构造出△ABE≌△FBE,得出∠BAE=∠BFE,借助平行线的性质判断出∠CFE=∠CDE,得出△FCE≌△DCE即可.
【解答】证明:在BC上截取BF=AB,
∵∠ABC、∠BCD的平分线交AD于点E,
∴∠ABE=∠FBE,∠BCE=∠DCE,
在△ABE和△FBE中,
∴△ABE≌△FBE,
∴∠BAE=∠BFE,
∵AB∥CD,
∴∠BAE+∠CDE=180°,
∴∠BFE+∠CDE=180°,
∵∠BFE+∠CFE=180°,
∴∠CFE=∠CDE,
在△FCE和△DCE中,,
∴△FCE≌△DCE,
∴CF=CD,
∴BC=BF+CF=AB+CD.
【点评】此题是全等三角形的性质和判定,主要考查了角平分线的定义,平行线的性质,同角或等角的补角相等,邻补角的定义,解本题的关键是判断出∠CFE=∠CDE.
【变式1-1】在“教、学、练、评一体化”学习活动手册中,全等三角形专题复习课,学习过七种作辅助线的方法,其中有“截长补短”作辅助线的方法.
截长法:在较长的线段上截取一条线段等于较短线段;
补短法:延长较短线段和较长线段相等.
这两种方法统称截长补短法.
请用这两种方法分别解决下列问题:
已知,如图,在△ABC中,AB>AC,∠1=∠2,P为AD上任一点,
求证:AB﹣AC>PB﹣PC.
【分析】解法一:在AB上截取AE,使AE=AC,连接PE,证明△AEP≌△ACP,得PC=PE,再根据三角形的任意两边之差小于第三边证明即可;
解法二:延长AC到D,使AD=AB,连接PD,证明△ADP≌△ABP,得PD=PB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边证明即可.
【详解】解:解法一:如图,在AB上截取AE,使AE=AC,连接PE,
在△AEP和△ACP中,
,
∴△AEP≌△ACP(SAS),
∴PE=PC,
在△PBE中,BE>PB﹣PE,
即AB﹣AC>PB﹣PC;
解法二:如图,延长AC到D,使AD=AB,连接PD,
在△ADP和△ABP中,
,
∴△ADP≌△ABP(SAS),
∴PD=PB,
在△PCD中,CD>PD﹣PC,
即AB﹣AC>PB﹣PC.
【点评】此题考查了全等三角形的判定,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键.
【变式1-2】截长补短法”证明线段的和差问题:
先阅读背景材料,猜想结论并填空,然后做问题探究.
背景材料:
(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.探究的方法是,延长FD到点G.使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出的结论是 .
探索问题:
(2)如图2,若四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF∠BAD,上述结论是否仍然成立?成立的话,请写出推理过程.
【分析】(1)延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,即可证明△ABE≌△ADG,可得AE=AG,再证明△AEF≌△AGF,可得EF=FG,即可解题;
(2)延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,即可证明△ABE≌△ADG,可得AE=AG,再证明△AEF≌△AGF,可得EF=FG,即可解题.
【详解】证明:(1)在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案为:EF=BE+DF.
(2)解:结论EF=BE+DF仍然成立;
理由:延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF.
【点评】本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边相等的性质,本题中求证△AEF≌△AGF是解题的关键.
【变式1-3】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08 全等三角形中的“倍长中线”模型
◆图形特征
已知三角形中线,求证边相等、线段和差、平行。
◆解题必备
1. 标准辅助线:延长中线一倍,使延长部分 = 原中线,连接端点构造全等。
2. 全等依据:SAS(中线等分边得一组等线段,对顶角相等,倍长中线得另一组等线段)。
3. 核心作用:
① 转移三角形的边,把分散线段集中到同一个三角形;
② 证两直线平行;
4. 拓展:倍长类中线(中点非中线也可使用该方法)。
5. 解题思路:倍长中线造全等,转化线段后用三边关系、全等导边导角。
【典例8】(24-25八年级上·广东广州·期中)数学兴趣小组在探讨全等三角形相关问题的解决方法时发现:当条件中出现“中线”或“中点”时,可考虑倍长中线或作一条边的平行线来解决问题.
(1)【问题初探】如图:在中,为边上的中线,则的取值范围为__________.
(2)【类比分析】如图:在中,是的中线,于点且. 求的长度.
【答案】(1);
(2).
【分析】延长到点使,构造使,根据全等三角形对应边相等可知,根据三角形三边关系可得,从而可得;
延长交的延长线于点,构造,从而可证,,,可证,根据全等三角形对应边相等可得,从而可得
【详解】(1)解:如下图所示,延长到点使,
是边上的中线,
,
在和中,
,
在中,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:如下图所示,延长交的延长线于点,
是的中线,
,
,
,
在和中,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
.
【点睛】本题考查三角形三边的关系、全等三角形的判定与性质.解决本题的关键是构造全等三角形,利用全等三角形对应边相等的关系找边之间的关系.
【变式1-1】(24-25八年级上·江苏淮安·阶段检测)【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. B. C. D.
(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合到同一个三角形中.
【问题解决】
(3)如图2,是的中线,交于,交于,且.求证:
【答案】(1)B;(2)C;(3)见解析
【分析】本题考查了三角形的中线,三角形的三边关系定理,等腰三角形性质和判定,全等三角形的性质和判定等知识点,主要考查学生运用定理进行推理的能力.
(1)根据,,推出和全等即可;
(2)根据全等得出,,由三角形三边关系定理得出,求出即可;
(3)延长到,使,连接,根据证,推出,,根据,推出,求出,根据等腰三角形的性质求出即可.
【详解】解:(1)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)如图2,延长到,使,连接,
是中线,
,
在和中
,
,
,,
,
,
,
,
,
即.
【变式1-2】(25-26八年级上·广东广州·期中)【探究】
(1)如图1,是的中线,且,延长至点E,使,连接,可证得,其中判定两个三角形全等的依据为__________.
A. B. C. D.
【应用】
(2)提示:解题时,条件若出现“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转化到同一个三角形中.如图2,是的中线,若,,求出的取值范围.
【拓展】
(3)根据以上经验,如图3,,,,连接、,E是的中点,证明:.
【答案】(1)B;
(2);
(3)证明:延长至,使,连接,如图:
∵是的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)先利用三角形的中线的意义得出,再根据对顶角的性质得出,从而可证明;
(2)先证明,根据全等三角形的性质可得出,再利用三角形三边关系求解即可;
(3)先证明,从而可得,,再证明,从而可得,于是可得.
【详解】(1)解:因为是的中线,
所以,
延长至点E,
所以,
又,
所以,
故选:B;
(2)解:延长至点,使,连接,如图,
则,
在与中,
,
∴,
∴,
在中,,
即,
∴的取值范围为;
(3)略
【点睛】本题考查了全等的性质和综合(),倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题),确定第三边的取值范围,灵活选用判定方法证全等(全等三角形的判定综合)等知识点,解题关键是掌握上述知识点.
【变式1-3】(25-26八年级上·浙江杭州·期中)【探究与发现】
数学课上老师让同学们解决这样的一个问题:如图1,已知是的中点,点在上,且.求证:.
小明在组内经过合作交流,得到解决方法:延长至点,使得,连结.易证,故对应角,所以,因此可得.以上解法称之为“倍长中线”法,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线构造全等三角形来解决问题:
(1)【初步感知】请根据小明的方法思考:由已知和作图能得到,依据是( )
A. B. C. D.
(2)【灵活运用】如图2,是的中线,若,,设,则的取值范围是___________;
(3)【拓展延伸】如图3,在中,平分,为的中点,过点作,交的延长线于点,交于点.求证:.
【答案】(1)B;
(2);
(3)见解析.
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形三边的关系,三角形的中线的性质,勾股定理.
(1)根据题干证明即可;
(2)延长至点,使得,连接,根据中线的性质,全等三角形的判定和性质,则,可得,根据三角形三边的关系,可,即可;
(3)延长至点,使得,连接,根据全等三角形的判定和性质,则,根据平行线的性质,则,,根据角平分线的性质,可得,根据等量代换,等角对等边,即可证明.
【详解】(1)解:∵是的中点,
∴,
在和中,
,
∴.
故选:B;
(2)解:如图,延长至点,使得,连接,
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)证明,如图,延长至点,使得,连接,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
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