内容正文:
专题22 直角三角形全等的判定
(题型突破·举一反三)
题型01 添加条件证明全等
题型02 直角三角形的判定依据
题型03 证明三角形全等
题型04 二次全等
题型05 角平分线的判定
题型06 角平分线的性质与判定综合
题型07 补充依据
题型08 尺规作图
▌题型01 添加条件证明全等
1. 斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。
适用前提:两个三角形必须是直角三角形!
2. 解题思路
(1)先确认:两个三角形是否标明直角(Rt△),不满足直角→不能用HL
(2)找出现有相等线段:分清是斜边还是直角边
(3)HL还差另一组:
- 已有斜边 ➜ 补一组直角边
- 已有直角边 ➜ 补斜边
(4)❌易错陷阱:
不要补充另外一组直角边!两条直角边相等是SAS,不是HL!
【典例1】(2026春•汝州市期末)如图,已知AC⊥BD,垂足为O,AO=CO,若补充一个条件后能用“HL”的方法判定Rt△ABO≌Rt△CDO,则补充的条件可以是( )
A.AB∥CD B.OB=OD C.∠A=∠C D.AB=CD
【分析】根据垂直定义可得:∠AOB=∠COD=90°,然后利用HL证明Rt△ABO≌Rt△CDO,即可解答.
【解答】解:能用“HL”的方法判定Rt△ABO≌Rt△CDO,则补充的条件可以是AB=CD,
理由:∵AC⊥BD,
∴∠AOB=∠COD=90°,
在Rt△ABO和Rt△CDO中,
,
∴Rt△ABO≌Rt△CDO(HL),
故选:D.
【变式1-1】(2026春•银川期中)如图,在△ABC和△DEF中,∠A=∠D=90°,AB=DE.若用“斜边、直角边(HL)”能直接证明Rt△ABC≌Rt△DEF,则还需补充的条件是( )
A.BC=EF B.AC=DF C.∠B=∠E D.∠ACB=∠DFE
【分析】根据全等三角形判定方法“HL”即可求解.
【解答】解:∵在△ABC和△DEF中,∠A=∠D=90°,AB=DE,
∴用“斜边、直角边(HL)”能直接证明Rt△ABC≌Rt△DEF,则还需补充的条件是BC=EF,
综上所述,只有选项A正确,符合题意,
故选:A.
【变式1-2】(2025春•建平县校级月考)如图,若要用“HL”证明Rt△ABC≌Rt△ABD,则还需补充条件( )
A.∠BAC=∠BAD B.AC=AD C.AC=BD D.∠ABC=∠ABD
【分析】根据“HL”的判定方法对各选项进行判断.
【解答】解:∵∠ACB=∠ADB=90°,AB=AB,
∴当添加AC=AD或BC=BD时,根据“HL”可判断Rt△ABC≌Rt△ABD.
故选:B.
【变式1-3】如图,已知BD⊥AE于点B,C是BD上一点,且BC=BE,要使Rt△ABC≌Rt△DBE,应补充的条件是∠A=∠D或 ∠ACB=∠DEB 或AC=DE 或AB=DB 或 ∠A+∠E=90° 或 ∠D+∠ACB=90°等 .
【分析】要使Rt△ABC≌Rt△DBE,现有直角对应相等,一直角边对应相等,还缺少一边或一角对应相等,答案可得.
【解答】解:∵BD⊥AE
∴∠ACB=∠DEB,
∵BC=BE,
加∠ACB=∠BDE就可以用ASA使Rt△ABC≌Rt△DBE;
加AC=DE就可以用HL使Rt△ABC≌Rt△DBE;
加AB=DB就可以用SAS使Rt△ABC≌Rt△DBE;
加∠ACB=∠D也可以使Rt△ABC≌Rt△DBE;
加∠A+∠E=90°或∠D+∠ACB=90°一样可以证明Rt△ABC≌Rt△DBE.
所以填∠ACB=∠BDE或AC=DE或AB=DB或∠A+∠E=90°或∠D+∠ACB=90°等.
▌题型02 直角三角形全等的判定依据
1. 通用判定(所有三角形都能用,直角三角形同样适用)
①SSS:三边对应相等
②SAS:两边及其夹角对应相等
③ASA:两角及其夹边对应相等
④AAS:两角及其中一角对边对应相等
2. 直角三角形专属判定:HL
HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
条件要求:
① 两个三角形都是直角三角形
② 斜边相等 + 任意一组直角边相等。
【典例1】(2025秋•古县期末)如图,用纸板挡住部分直角三角形后,能画出与此直角三角形全等的三角形,其全等的依据是( )
A.ASA B.AAS C.SAS D.SSS
【分析】根据所给图形结合全等三角形的判定方法(ASA)求解即可.
【解答】解:根据图形,符合全等三角形的判定方法ASA,可画出与此直角三角形全等的三角形,
故选:A.
【变式1-1】(2025秋•秦淮区校级期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以点A为圆心、AB长为半径画弧,与BC的延长线相交于点D,可以判定△ABC≌△ADC,依据是( )
A.SAS B.AAS C.SSS D.HL
【分析】根据直角三角形全等的判定方法进行判断.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠ACB+∠ACD=180°,
∴∠ACD=90°,
∴△ABC和△ADC是直角三角形,
根据画法得,AB=AD,
在Rt△ABC和Rt△ADC中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△ADC(HL),
故选:D.
【变式1-2】将两个完全相同的等腰直角三角板如图所示摆放,使两个三角板的直角边分别和∠ABC的两边重叠,两个三角板的锐角顶点重合为顶点P,作射线BP,则BP为∠ABC的角平分线的依据是( )
A.角平分线上的点到角的两边的距离相等
B.垂直平分线的性质
C.角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上
D.利用“SSA”证三角形全等后,利用全等三角形的对应角相等
【分析】根据图形可得∠DEP=∠FGP=90°,EP=GP,再根据角平分线的判定即可.
【解答】解:如图所示:
∵∠DEP=∠FGP=90°,EP=GP,
∴BP为∠ABC的角平分线,
∴根据角平分线的判定定理可知:
依据是角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上,
故选:C.
【变式1-3】(2026•道里区二模)在课堂上,侯老师发给每人一张印有Rt△ABC(如图1)的卡片,然后要求同学们画一个Rt△A′B′C′,使得Rt△A′B′C′≌Rt△ABC,小张和小李同学先画出了∠MBN=90°之后,后续画图的主要过程分别如图所示.对这两种画法的描述中错误的是( )
A.小张同学第二步作图时,用圆规截取的长度是线段AC的长
B.小张同学作图判定Rt△A′B′C′≌Rt△ABC的依据是HL
C.小李同学第一步作图时,用圆规截取的长度是线段AC的长
D.小李同学作图判定Rt△A′B′C′≌Rt△ABC的依据是SAS
【分析】分别根据全等三角形的判定定理进行解答即可.
【解答】解:∵小李同学先确定的是直角三角形的两条直角边,
∴确定依据是SAS定理;故D不符合题意;
∵小张同学先确定的是直角三角形的一条直角边和斜边,
∴确定依据是HL定理,故B不符合题意;
∵小张同学第二步作图时,用圆规截取的长度是线段AC的长,故A不符合题意;
小李同学第一步作图时,用圆规截取的长度是线段AB的长,故C符合题意,
故选:C.
▌题型03 证明三角形全等
1. HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。
⚠️ 硬性前提:两个三角形必须是直角三角形!普通三角形不能使用HL。
2. 所需条件(缺一不可)
设 Rt△ABC和Rt△DEF,∠C=∠F=90°需要满足:
(1)斜边相等:AB=DE
(2)任意一组直角边相等:AC=DF 或 BC=EF。
【典例1】(2026•商南县二模)如图,∠A=∠B=90°,E是AB上的一点,且AE=BC,∠1=∠2,求证:Rt△ADE≌Rt△BEC.
【分析】由∠1=∠2得DE=EC,进而可依据“HL”判定Rt△ADE和Rt△BEC全等.
【解答】证明:∵∠A=∠B=90°,
∴△ADE和△BEC均为直角三角形,
∵∠1=∠2,
∴DE=EC,
在Rt△ADE和Rt△BEC中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△BEC(HL).
【变式1-1】(2024秋•内黄县期末)如图,AB=AC,D、E分别是AC、AB上的点,M、N分别是CE、BD上的点,若AM⊥CE、AN⊥BD,AM=AN,求证:Rt△ABN≌Rt△ACM.
【分析】利用“HL”证明全等即可.
【解答】证明:∵如图所示,D、E分别是AC、AB上的点,M、N分别是CE、BD上的点,AM⊥CE、AN⊥BD,
∴∠ANB=∠AMC=90°(垂直的定义),
在Rt△ABN和Rt△ACM中,
,
∴Rt△ABN≌Rt△ACM(HL).
【变式1-2】(2025春•雁塔区期末)如图,在△ABC和△DEF中,∠A=∠D=90°,AC=DE,点B、E、C、F在同一条直线上,且BE=FC,求证:Rt△ABC≌Rt△DFE.
【分析】根据BE=FC,可得BC=FE,根据HL证明Rt△ABC≌Rt△DFE即可.
【解答】证明:∵BE=FC,
∴BE+EC=FC+EC,
即BC=FE,
∵∠A=∠D=90°,
在Rt△ABC和Rt△DEF中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△DFE(HL).
【变式1-3】(2025春•陈仓区期中)如图,AB=CD,AF=CE,BE⊥AC与点E,DF⊥AC与点F.求证Rt△ABE≌Rt△CDF.
【分析】根据等式的性质得出AE=CF,进而利用HL证明Rt△ABE≌Rt△CDF即可.
【解答】证明:∵AF=CE,
∴AF﹣EF=CE﹣EF,
即AE=CF,
在Rt△ABE与Rt△CDF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL).
▌题型04 二次全等
1. 需要证明两组三角形全等。
第一组全等,得到边相等/角相等,当作条件,再证明第二组全等。
简单概括:第一次全等,制造条件;第二次全等,完成目标。
3. 通用标准解题模板
(1)观察结论:看最终要证哪两个三角形全等(目标△)
(2) 逆向寻找:目标△缺少一组相等线段/相等角
(3)确定第一组全等:通过已知条件,先证第一组全等,补齐缺失条件
(4)再证第二次全等,得出最终结论
【典例1】(2025秋•旌阳区校级月考)如图,点A,C,D,B在同一条直线上,点E,F分别在直线AB的两侧,AE=BF,DE=CF,AC=BD.猜想CE,DF的数量和位置关系,并说明理由.
【分析】由题意可知AD=BC,根据SSS证明△ADE≌△BCF,则∠A=∠B,证明△ACE≌△BDF,得到∠ACE=∠BDF,进而可证CE∥DF
【解答】解:CE∥DF,CE =DF.理由如下:
∵AC=BD,
∴AC+CD=BD+CD,
即AD=BC.
在△ADE和△BCF中,
,
∴△ADE≌△BCF(SSS);
∴∠A=∠B(全等三角形对应角相等).
在△ACE和△BDF中,
,
∴△ACE≌△BDF(SAS),
∴∠ACE=∠BDF(全等三角形对应角相等),
∴180°﹣∠ACE=180°﹣∠BDF,
即∠ECD=∠CDF,
∴CE∥DF(内错角相等,两直线平行).
【变式1-1】如图,A,F,E,B四点共线,AC⊥CE,BD⊥DF,AE=BF,AC=BD.求证:△ACF≌△BDE.
【分析】先由条件证明Rt△ACE≌Rt△BDF,得到∠A=∠B,再证明△ACF≌△BDE即可
【解答】证明:∵AC⊥CE,BD⊥DF(已知),
∴∠ACE=∠BDF=90°(垂直的定义),
在Rt△ACE和Rt△BDF中,
,
∴Rt△ACE≌Rt△BDF(HL),
∴∠A=∠B(全等三角形的对应角相等),
∵AE=BF(已知),
∴AE﹣EF=BF﹣EF(等式性质),
即AF=BE,
在△ACF和△BDE中,
,
∴△ACF≌△BDE(SAS).
【变式1-2】如图,AC⊥BC,AD⊥BD,AD=BC,CE⊥AB,DF⊥AB,垂足分别是E,F,那么,CE=DF吗?
【分析】首先证明Rt△ABC≌Rt△BAD,可得AC=BD,∠CAB=∠DBA,然后再证明△ACE≌△BDF,进而可得CE=DF.
【解答】解:CE=DF.理由:
在Rt△ABC和Rt△BAD中
,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(HL),
∴AC=BD,∠CAB=∠DBA.
在△ACE和△BDF中
,
∴△ACE≌△BDF(AAS),
∴CE=DF.
【变式1-3】如图,点A,B,C,D在同一条直线上,AB=CD,EB⊥AD于点B,FC⊥AD于点C,AE=DF.求证:
(1)∠EAB=∠FDC;
(2)AF=DE.
【分析】(1)证Rt△ABE≌Rt△DCF(HL),即可得出∠EAB=∠FDC;
(2)证△AFD≌△DEA(SAS),即可得出AF=DE.
【解答】证明:(1)∵EB⊥AD于点B,FC⊥AD于点C,
∴∠ABE=∠DCF=90°,
在Rt△ABE和Rt△DCF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△DCF(HL),
∴∠EAB=∠FDC;
(2)由(1)得:∠EAB=∠FDC,
在△AFD和△DEA中,
,
∴△AFD≌△DEA(SAS),
∴AF=DE.
▌题型05 角平分线的判定
1. 判定定理
文字表述:在一个角的内部,到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上。
几何语言:
已知:点P在∠AOB内部,PD⊥ OA,PE⊥OB,PD=PE
结论:OP平分∠AOB。
2. 备使用条件(三个缺一不可)
(1)点在角内部
(2)两条垂直(垂线段,代表距离)
(3)两条垂线段长度相等
⚠️只有线段相等,没有垂直,不能用判定!
【典例1】(2026春•宝山区校级期末)如图,AO平分∠DAC,CO平分∠ACE,求证:BO平分∠EBD.
【分析】过点O作OM⊥BD,ON⊥BE,OP⊥AC,根据角平分线性质推理即可.
【解答】解:过点O作OM⊥BD,ON⊥BE,OP⊥AC,
∵AO平分∠DAC,CO平分∠ACE,
∴OM=OP,ON=OP,
∴OM=ON,
∴BO平分∠EBD.
【变式1-1】(2026春•青羊区校级期中)如图,点D是△ABC外一点,连接AD,CD,过点C作CE⊥AB,垂足为E.AD=7,CE=4,AB=13,△ADC的面积为14.
(1)求证:AC是∠BAD的平分线.
(2)若AB﹣AD=2BE,求证:CD=BC.
【分析】(1)过点C作CF⊥AD交AD的延长线于点F,根据△ADC的面积为14得CF=4,由此得CF=CE=7,再根据角平分线的性质即可得出结论;
(2)在AB上截取AH=AD=7,连接CH,则BH=AB﹣AH=AB﹣AD=6,再根据AB﹣AD=2BE得BE=3,进而得EH=BH=3,由此得CE是线段BH的垂直平分线,则HC=BC,再证明△HAC和△DAC全等得HC=CD,据此即可得出结论.
【解答】证明:(1)过点C作CF⊥AD交AD的延长线于点F,如图1所示:
∵△ADC的面积为14,AD=7,
∴AD•CF=14,
∴CF4,
∵CE=4,
∴CF=CE=4,
又∵CE⊥AB,垂足为E,CF⊥AD交AD的延长线于点F,点C在∠BAD的内部,
∴点C在∠BAD的平分线上,
∴AC是∠BAD的平分线;
(2)在AB上截取AH=AD=7,连接CH,如图所示:
∵AB=13,
∴BH=AB﹣AH=AB﹣AD=13﹣7=6,
∵AB﹣AD=2BE,
∴2BE=6,
∴BE=3,
∴EH=BH﹣BE=6﹣3=3,
∴EH=BH=3,
∵CE⊥AB,垂足为E,
∴CE是线段BH的垂直平分线,
∴HC=BC,
由(1)可知:AC是∠BAD的平分线,
∴∠HAC=∠DAC,
在△HAC和△DAC中,
,
∴△HAC≌△DAC(SAS),
∴HC=CD,
∴CD=BC.
【变式1-2】(2025秋•蜀山区校级期末)如图,△ABC的外角∠ACD的角平分线CE与内角∠ABC的角平分线BE交于点E,点F在边BA的延长线上,AE的延长线交边BC的延长线于点D,过点E作EH⊥BD于点H.
(1)求证:AE平分∠CAF;
(2)若∠BAC=30°,求∠BEC的度数;
(3)若AB=6,AC=5,CD=8,且S△ABE=12,求△ACD的面积.
【分析】(1)过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,先根据角平分线的性质可得EM=EH,EN=EH,从而可得EM=EN,再根据角平分线的判定即可得证;
(2)由BE为∠ABC的角平分线,CE为∠ACD的角平分线,可得,,再由∠ECD=∠EBC+∠BEC,∠ACD=∠ABC+∠BAC,可得,∠BAC=∠ACD﹣∠ABC,再求解即可;
(3)设EM=EH=EN=x,再根据S△ABE=12求得x=4,再利用三角形的面积公式可得答案.
【解答】(1)证明:如图,过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,
∵BE平分∠ABC,EM⊥BF,EH⊥BD,CE平分∠ACD,EN⊥AC,EH⊥BD,
∴EM=EH,EN=EH,
∴EM=EN(等量代换),
又∵点E在∠CAF的内部,
∴AE平分∠CAF;
(2)解:∵∠ACD是△ABC的一个外角,BE为∠ABC的角平分线,CE为∠ACD的角平分线,
∴,(角平分线的性质),
∵∠ECD=∠EBC+∠BEC,∠ACD=∠ABC+∠BAC,
∴,∠BAC=∠ACD﹣∠ABC,
∴.
则∠BEC的度数为15°;
(3)解:由(1)已得:EM=EH=EN,
设EM=EH=EN=x,
∵S△ABE=12,
∴,
解得x=4,
∴EM=EH=EN=4,
∴.
【变式1-3】(2026春•龙岗区校级期中)如图,点A,B分别在射线OP,OQ上,点C在∠POQ的内部,CA=CB,CD⊥OP,CE⊥OQ,垂足分别为D,E,AD=BE.
(1)求证:OC平分∠POQ;
(2)如果OD=6,OB=4,求OA的长.
【分析】(1)证明出Rt△CDA≌Rt△CEB(HL),得到CD=CE,即可得到OC平分∠POQ;
(2)证明出Rt△OCD≌△OCE(HL),得到OD=OE=6,然后利用线段的和差求解即可.
【解答】(1)证明:∵CD⊥OP,CE⊥OQ,
∴∠CDA=90°,∠CEB=90°(垂直的定义),
在Rt△CDA和Rt△CEB中,
,
∴Rt△CDA≌Rt△CEB(HL),
∴CD=CE(全等三角形对应边相等),
∴点C在∠POQ的平分线上,
∴OC平分∠POQ;
(2)解:在Rt△OCD和Rt△OCE中,
,
∴Rt△OCD≌△OCE(HL),
∴OD=OE=6(全等三角形对应边相等),
∴AD=BE=OE﹣OB=6﹣4=2,
∴OA=OD+AD=6+2=8.
▌题型06 角平分线的性质与判定综合
1. 角平分线性质(正方向)
点在角平分线上点到两边距离相等
角平分线判定(逆方向)
点到角两边距离相等点在角平分线上
2. 解题四步法
(1)看目标
① 要证线段相等:优先找角平分线,使用性质
② 要证角相等/射线平分角:优先证明垂线段相等,使用判定
(2)缺垂线,辅助线必做:过平分线上一点,向角两边作垂直!
(3)利用得到的相等线段、相等角,结合全等(HL、AAS、SAS)推导
(4)规范书写,不要混用性质与判定.
【典例1】(2026春•郑州校级期中)课本再现
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等.同时,角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
(1)如图1,已知BG,CG是△ABC的角平分线,求证:点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)如图2,BP,CP分别是△ABC的一个内角及一个外角的平分线,PQ⊥AC,连接AP,若∠BAC=60°,求∠PAC的度数.
【分析】(1)过点G作GD⊥AB于点D,GE⊥BC于点E,GF⊥AC于点F,根据角平分线性质得GE=GD,GE=GF,进而得GE=GD=GF,由此即可得出结论;
(2)过点P作PM⊥BD于点M,PN⊥BA,交BA的延长线于点N,根据角平分线性质得PM=PN,PM=PQ,进而得PN=PQ,由此的AP是∠NAC的平分线,则∠PAC∠NAC,再根据∠BAC=60°得∠NAC=120°,据此即可得出∠PAC的度数.
【解答】(1)证明,过点G作GD⊥AB于点D,GE⊥BC于点E,GF⊥AC于点F,如图所示:
∵BG,CG是△ABC的角平分线,
∴GE=GD,GE=GF,
∴GE=GD=GF,
∴点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)解:过点P作PM⊥BD于点M,PN⊥BA,交BA的延长线于点N,如图所示:
∵BP是∠ABC的平分线,CP是∠ACD的平分线,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
又∵点P在∠NAC的内部,且PQ⊥AC,PN⊥BA,
∴点P在∠NAC的平分线上,
∴AP是∠NAC的平分线,
∴∠PAC∠NAC,
∵∠BAC=60°,
∴∠NAC=180°﹣∠BAC=120°,
∴∠PAC∠NAC=60°.
【变式1-1】(2026•桐城市开学)如图,在△ABC中,∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,延长BA,BC,PM⊥BE,PN⊥BF.求证:
(1)CP平分∠ACF;
(2)∠ABC+2∠APC=180°.
【分析】(1)作PQ⊥AC于点Q,由∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,根据角平分线的性质得PM=PN,PM=PQ,则PN=PQ,所以点P在∠ACF的平分线上,即可证明CP平分∠ACF.
(2)由∠PAC∠EAC(180°﹣∠BAC),∠PCA∠ACF(180°﹣∠BCA),推导出∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠PCA(∠BAC+∠BCA),则2∠APC=∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC,所以∠ABC+2∠APC=180°.
【解答】证明:(1)作PQ⊥AC于点Q,
∵∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
∴点P在∠ACF的平分线上,
∴CP平分∠ACF.
(2)∵AP平分∠EAC,CP平分∠ACF,
∴∠PAC∠EAC(180°﹣∠BAC),∠PCA∠ACF(180°﹣∠BCA),
∴∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠PCA
=180°(180°﹣∠BAC)(180°﹣∠BCA)
(∠BAC+∠BCA),
∴2∠APC=∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC,
∴∠ABC+2∠APC=180°.
【变式1-2】(2025秋•山丹县校级期末)已知△ABC,BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,BF,CG相交于点P.
(1)如图1,求证:点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等;
(2)如图2,连接AP,若∠BPC=75°,求∠PAC的度数.
【分析】(1)作PH⊥AE,PM⊥BC,PN⊥AD,由角平分线的性质,即可证得结论;
(2)先借助(1)的结论得出AP平分∠BAC,得,再利用BF、CG分别平分△ABC的外角,结合△PBC内角和求出∠PBC+∠PCB的度数,进而算出外角和;最后通过三角形外角性质推导∠BAC的度数,再根据角平分线求出∠PAC的度数.
【解答】(1)证明:过点P分别作PH⊥AE,PM⊥BC,PN⊥AD,垂足分别为H,M,N.
∵BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,
∴PM=PN,PM=PH,
∴PH=PM=PN(等量代换),
∴点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等;
(2)解:根据(1)得PH=PN,PH⊥AE,PN⊥AD,
∴.
∵BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,
∴∠CBD=2∠PBC,∠BCE=2∠PCB.
在△PBC中,∠PBC+∠PCB=180°﹣∠BPC=180°﹣75°=105°,
∴∠CBD+∠BCE=2(∠PBC+∠PCB)=210°,
又∵∠CBD=∠BAC+∠ACB,
∴∠BAC+∠ACB+∠BCE=210°,
∴∠BAC+180°=210°(等量代换),
解得∠BAC=30°,
∴∠PAC∠BAC30°=15°,
则∠PAC的度数为15°.
【变式1-3】(2025秋•甘井子区期末)如图1,△ABC的内角∠ABC的平分线BE和一个外角∠ACD的平分线CE相交于点E.
(1)若∠A=m°,则∠E的大小是 m °;(用含m的式子表示)
(2)如图2,连接AE.求证:AE平分另一个外角∠FAC.
【分析】(1)设∠ABE=∠CBE=x,∠ACE=∠ECD=y,利用三角形的外角的性质,构建方程组求解即可;
(2)过点E分别作EM⊥BF于M,EN⊥AC于N,EH⊥BC于H,利用角平分线的性质解答即可.
【解答】(1)解:设∠ABE=∠CBE=x,∠ACE=∠ECD=y,则可得:,
可得:∠Em,
故答案为:m;
(2)证明:过点E分别作EM⊥BF于M,EN⊥AC于N,EH⊥BC于H,
∵EB,EC分别平分∠ABC,∠ACD,
∴EM=EH,EN=EH,
∴EM=EN,
∴E在∠EAC的平分线上,
∴EA平分∠FAC.
▌题型07 补充依据
1.证明全等的5条判定(写在最后一行)
(1)SSS:三边对应相等的两个三角形全等
(2)SAS:两边及其夹角对应相等的两个三角形全等
(3)ASA:两角及其夹边对应相等的两个三角形全等
(4)AAS:两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等
(5)HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
2.用来推出角相等
(1)对顶角相等
(2)公共角
(3)两直线平行,同位角相等
(4)两直线平行,内错角相等
(5)同角(等角)的余角相等
(6)同角(等角)的补角相等
(7)角平分线定义
(8)垂直定义 ⇒ 直角相等(90°)
(10)等边对等角
(11)等量加等量,和相等;等量减等量,差相等(等角±公共角)
4.用来推出线段相等
(1)公共边
(2)中点定义
(3)线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等
(4)角平分线上的点到角两边的距离相等
(5)等量加等量,和相等;等量减等量,差相等
(7)等角对等边
5.全等之后,得到结论的依据
(1)全等三角形的对应边相等
(2)全等三角形的对应角相等
【典例1】(2026春•重庆期中)完成下面的推理证明:
已知:如图,点A,B,C在一条直线上,已知BF平分∠EBC,∠D+∠CBF=90°,DB⊥BF.求证:∠DAB=∠EBC.
证明:∵DB⊥BF(已知),
∴∠DBE+∠EBF=∠DBF=90°(① 垂直的定义 ).
∵BF平分∠EBC(已知),
∴∠EBF=∠CBF(② 角的平分线的定义 ).
∵∠D+∠CBF=90°(已知),
∴∠DBE=③ ∠D (④ 等角的余角相等 ).
∴AD∥BE(内错角相等,两直线平行).
∴∠DAB=∠EBC(⑤ 两直线平行,同位角相等 ).
【分析】利用垂直的定义,角的平分线的定义以及等角的余角相等等知识完成证明即可.
【解答】证明:由条件可知:∠DBE+∠EBF=∠DBF=90°(①垂直的定义),
∵BF平分∠EBC(已知),
∴∠EBF=∠CBF(②角的平分线的定义),
∵∠D+∠CBF=90°(已知),
∴∠DBE=③∠D(④等角的余角相等),
∴AD∥BE(内错角相等,两直线平行),
∴∠DAB=∠EBC(⑤两直线平行,同位角相等).
故答案为:垂直的定义,角的平分线的定义,∠D,等角的余角相等,两直线平行,同位角相等.
【变式1-1】(2026春•深圳期中)如图2,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于点D,点E、F分别在AB、AC边上,
(1)请用直尺和圆规,过点D作DH∥AC交BC于点H.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若∠1+∠HDC=180°,∠1=148°,则:
①证明EF∥CD;
②求∠BHD的度数.
请完成如下的几何推导:
解:∵∠1+∠HDC=180°,
∴∠HDC=180°﹣ ∠1 =180°﹣148°=32°,(等式的性质)
∵DH∥AC,
∴∠2=∠HDC=32°,( 两直线平行,内错角相等 )
∴∠1+∠2=148°+32°=180°,
∴EF∥CD,( 同旁内角互补,两直线平行 )
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB= 2∠2 =2×32°=64°,(角平分线的定义)
∵DH∥AC,
∴∠BHD= ∠ACB =64°.(两直线平行,同位角相等)
【分析】(1)根据题意,画出图形即可;
(2)①根据平行线的判定与性质进行证明即可;②根据平行线的判定与性质将所给推导过程补充完整即可.
【解答】解:(1)如图所示,
DH即为所求作的直线;
(2)①∵DH∥AC,
∴∠2=∠HDC.
∵∠1+∠HDC=180°,
∴∠1+∠2=180°,
∴EF∥CD;
②∵∠1+∠HDC=180°,
∴∠HDC=180°﹣∠1=180°﹣148°=32°,(等式的性质).
∵DH∥AC,
∴∠2=∠HDC=32°,(两直线平行,内错角相等).
∴∠1+∠2=148°+32°=180°,
∴EF∥CD,(同旁内角互补,两直线平行).
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠2=2×32°=64°,(角平分线的定义),
∵DH∥AC,
∴∠BHD=∠ACB=64°.(两直线平行,同位角相等).
故答案为:∠1;两直线平行,内错角相等;同旁内角互补,两直线平行;2∠2;∠ACB.
【变式1-2】(2026春•海淀区校级期中)如图,直线AD,BC被直线CD所截,AC平分∠BAD,∠1+∠BCD=180°.
求证:∠BCA=∠BAC.
下面是小军的解答过程,请补充完整.
证明:∵直线AD与CD相交于点D,
∴∠1=∠ADC(① 对顶角相等 )(填推理的依据).
∵∠1+∠BCD=180°,
∴∠ADC+∠BCD=180°.
∴AD∥BC(② 同旁内角互补,两直线平行 )(填推理的依据).
∴∠BCA=∠DAC(③ 两直线平行,内错角相等 )(填推理的依据).
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC(④ 角平分线的定义 )(填推理的依据).
∴∠BCA=∠BAC(等量代换).
【分析】先根据对顶角的性质得到∠1=∠ADC,所以∠ADC+∠BCD=180°,则根据平行线的判定方法得到AD∥BC,再根据平行线的性质得到∠BCA=∠DAC,接着根据角平分线的定义得到∠BAC=∠DAC,然后利用等量代换得到∠BCA=∠BAC.
【解答】证明:∵直线AD与CD相交于点D,
∴∠1=∠ADC(对顶角相等),
∵∠1+∠BCD=180°,
∴∠ADC+∠BCD=180°.
∴AD∥BC(同旁内角互补,两直线平行)
∴∠BCA=∠DAC(两直线平行,内错角相等),
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC(角平分线的定义),
∴∠BCA=∠BAC(等量代换).
【变式1-3】(2025秋•旺苍县期中)如图,B、E、F、C在同一直线上,AF⊥BC于点F,DE⊥BC于E,AB=DC,BE=CF,你认为AB平行于CD吗?说说你的理由答:
理由:∵AF⊥BC,DE⊥BC(已知),
∴∠AFB=∠DEC= 90° (垂直的定义).
在Rt△ABF 和Rt△DEC 中,
,
∴ Rt△ABF ≌ Rt△DEC (HL ).
∴∠B =∠C ( 全等三角形的对应角相等 ).
∴AB∥CD (内错角相等,两直线平行).
【分析】先根据垂直的定义得出∠AFB=∠DEC=90°,再由HL定理得出Rt△ABF≌Rt△DEC,故可得出∠B=∠C,由此可得出结论.
【解答】解:理由:∵AF⊥BC,DE⊥BC,
∴∠AFB=∠DEC=90°.
在Rt△ABF和Rt△DEC中,
,
∴Rt△ABF≌Rt△DEC(HL).
∴∠B=∠C(全等三角形的对应角相等),
∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行).
故答案为:90°;ABF;DEC;Rt△ABF;Rt△DEC;HL;B;C;全等三角形的对应角相等;AB∥CD.
▌题型08 尺规作图
1. 作已知线段的垂直平分线的方法:
已知:如图,线段MN.
求作:点O,使MO=NO(即O是MN的中点).
作法:
(1)分别以M、N为圆心,大于的相同线段为半径画弧,两弧相交于P,Q;
(2)连接PQ交MN于O.则点PQ就是所求作的MN的垂直平分线。
2. 作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于的线段长 为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP,则射线OP就是∠AOB的角平分线。
【典例1】(2026•碑林区校级模拟)如图,点C在∠AOB的平分线OM上,点D在边OB上,且OD=12,△OCD的面积为24.请利用尺规作图法,在边OA上求作一点E,使CE=4.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】以C为圆心画弧交OA于K、L,分别以K、L为圆心大于KL的长为半径画弧交于点F,作直线CF交OA于点E,点E即为所求作的点.
【解答】解:如图所示:点E即为所求作的点,理由如下:
过C作CH⊥OB于H,
由作图知CE⊥OA,
∵OM平分∠AOB,
∴CE=CH,
∵△OCD的面积OD•CH=24,
∵OD=12,
∴CH=4,
∴CE=4.
【变式1-1】(2025秋•上海校级期末)如图,三条公路两两相交于点A、B、C,现在要在公路边建一所加油站P,要求加油站P的位置到三条公路的距离都相等.
(1)符合要求的位置有 4 个;
(2)请你找出所有加油站P的位置(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出结论);
(3)你的作图依据是 角平分线的判定定理 .
【分析】(1)利用角平分线的性质即可得出结论;
(2)利用角平分线的性质作出图形即可;
(3)利用角平分线的判定解答即可.
【解答】解:(1)三角形内角平分线的交点到三角形三边的距离相等,三角形相邻两个外角(共三组)的平分线交点到三角形三边的距离相等,
故符合要求的位置有4个,
故答案为:4;
(2)利用角平分线的性质作出图形,如图所示,P1、P2、P3、P4即为加油站的位置,
(3)作图的依据是角平分线的判定定理,
故答案为:角平分线的判定定理.
【变式1-2】(2025春•渭滨区期末)两个城镇A、B与两条公路ME,MF位置如图所示,其中ME是东西方向公路.现电信部门需在C处修建一座信号发射塔,要求发射塔到两个城镇A、B的距离必须相等,到两条公路ME,MF的距离也必须相等,且在∠FME的内部,请在图中,用尺规作图找出符合条件的点C.(不写已知、求作、作法,只保留作图痕迹)
【分析】到城镇A、B距离相等的点在线段AB的垂直平分线上,到两条公路距离相等的点在两条公路所夹角的角平分线上,分别作出垂直平分线与角平分线,它们的交点即为所求作的点C.
【解答】解:如图:
点C即为所求作的点.
【变式1-3】(2025秋•鞍山月考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图作射线BP,交AC于点D,并使D到BC,AB的距离相等.
(2)在(1)的条件下,若BC=6,AC=8,AB=10,求CD的长.
【分析】(1)步骤:①以点B为圆心,任意长为半径作弧,分别交AB、CB于点M、N;②分别以点M、N为圆心,大于为半径作弧,相交于点P;③作射线BP,交AC于点D,BP即为所求的平分线,则点D到BC,AB的距离相等;
(2)过点D作DE⊥AB于点E,则DE=DC,设DE=DC=x,根据,列出方程,解方程即可求解.
【解答】解:(1)如图所示,
(2)如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,
由条件可知DE=DC,
设DE=DC=x,
在Rt△ABC中,∵BC=6,AC=8,AB=10,
∴,
∴,
解得:x=3,
即CD的长为3.
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专题22 直角三角形全等的判定
(题型突破·举一反三)
▌题型01 添加条件证明全等
【典例1】D.
【变式1-1】A.
【变式1-2】B.
【变式1-3】∠ACB=∠BDE或AC=DE或AB=DB或∠A+∠E=90°或∠D+∠ACB=90°等.
▌题型02 直角三角形全等的判定依据
【典例1】A.
【变式1-1】D.
【变式1-2】C.
【变式1-3】C.
▌题型03 证明三角形全等
【典例1】
【解答】证明:∵∠A=∠B=90°,
∴△ADE和△BEC均为直角三角形,
∵∠1=∠2,
∴DE=EC,
在Rt△ADE和Rt△BEC中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△BEC(HL).
【变式1-1】
【解答】证明:∵如图所示,D、E分别是AC、AB上的点,M、N分别是CE、BD上的点,AM⊥CE、AN⊥BD,
∴∠ANB=∠AMC=90°(垂直的定义),
在Rt△ABN和Rt△ACM中,
,
∴Rt△ABN≌Rt△ACM(HL).
【变式1-2】
【解答】证明:∵BE=FC,
∴BE+EC=FC+EC,
即BC=FE,
∵∠A=∠D=90°,
在Rt△ABC和Rt△DEF中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△DFE(HL).
【变式1-3】
【解答】证明:∵AF=CE,
∴AF﹣EF=CE﹣EF,
即AE=CF,
在Rt△ABE与Rt△CDF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL).
▌题型04 二次全等
【典例1】
【解答】解:CE∥DF,CE =DF.理由如下:
∵AC=BD,
∴AC+CD=BD+CD,
即AD=BC.
在△ADE和△BCF中,
,
∴△ADE≌△BCF(SSS);
∴∠A=∠B(全等三角形对应角相等).
在△ACE和△BDF中,
,
∴△ACE≌△BDF(SAS),
∴∠ACE=∠BDF(全等三角形对应角相等),
∴180°﹣∠ACE=180°﹣∠BDF,
即∠ECD=∠CDF,
∴CE∥DF(内错角相等,两直线平行).
【变式1-1】
【解答】证明:∵AC⊥CE,BD⊥DF(已知),
∴∠ACE=∠BDF=90°(垂直的定义),
在Rt△ACE和Rt△BDF中,
,
∴Rt△ACE≌Rt△BDF(HL),
∴∠A=∠B(全等三角形的对应角相等),
∵AE=BF(已知),
∴AE﹣EF=BF﹣EF(等式性质),
即AF=BE,
在△ACF和△BDE中,
,
∴△ACF≌△BDE(SAS).
【变式1-2】
【解答】解:CE=DF.理由:
在Rt△ABC和Rt△BAD中
,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(HL),
∴AC=BD,∠CAB=∠DBA.
在△ACE和△BDF中
,
∴△ACE≌△BDF(AAS),
∴CE=DF.
【变式1-3】
【解答】证明:(1)∵EB⊥AD于点B,FC⊥AD于点C,
∴∠ABE=∠DCF=90°,
在Rt△ABE和Rt△DCF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△DCF(HL),
∴∠EAB=∠FDC;
(2)由(1)得:∠EAB=∠FDC,
在△AFD和△DEA中,
,
∴△AFD≌△DEA(SAS),
∴AF=DE.
▌题型05 角平分线的判定
【典例1】
【解答】解:过点O作OM⊥BD,ON⊥BE,OP⊥AC,
∵AO平分∠DAC,CO平分∠ACE,
∴OM=OP,ON=OP,
∴OM=ON,
∴BO平分∠EBD.
【变式1-1】
【解答】证明:(1)过点C作CF⊥AD交AD的延长线于点F,如图1所示:
∵△ADC的面积为14,AD=7,
∴AD•CF=14,
∴CF4,
∵CE=4,
∴CF=CE=4,
又∵CE⊥AB,垂足为E,CF⊥AD交AD的延长线于点F,点C在∠BAD的内部,
∴点C在∠BAD的平分线上,
∴AC是∠BAD的平分线;
(2)在AB上截取AH=AD=7,连接CH,如图所示:
∵AB=13,
∴BH=AB﹣AH=AB﹣AD=13﹣7=6,
∵AB﹣AD=2BE,
∴2BE=6,
∴BE=3,
∴EH=BH﹣BE=6﹣3=3,
∴EH=BH=3,
∵CE⊥AB,垂足为E,
∴CE是线段BH的垂直平分线,
∴HC=BC,
由(1)可知:AC是∠BAD的平分线,
∴∠HAC=∠DAC,
在△HAC和△DAC中,
,
∴△HAC≌△DAC(SAS),
∴HC=CD,
∴CD=BC.
【变式1-2】
【解答】(1)证明:如图,过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,
∵BE平分∠ABC,EM⊥BF,EH⊥BD,CE平分∠ACD,EN⊥AC,EH⊥BD,
∴EM=EH,EN=EH,
∴EM=EN(等量代换),
又∵点E在∠CAF的内部,
∴AE平分∠CAF;
(2)解:∵∠ACD是△ABC的一个外角,BE为∠ABC的角平分线,CE为∠ACD的角平分线,
∴,(角平分线的性质),
∵∠ECD=∠EBC+∠BEC,∠ACD=∠ABC+∠BAC,
∴,∠BAC=∠ACD﹣∠ABC,
∴.
则∠BEC的度数为15°;
(3)解:由(1)已得:EM=EH=EN,
设EM=EH=EN=x,
∵S△ABE=12,
∴,
解得x=4,
∴EM=EH=EN=4,
∴.
【变式1-3】
【解答】(1)证明:∵CD⊥OP,CE⊥OQ,
∴∠CDA=90°,∠CEB=90°(垂直的定义),
在Rt△CDA和Rt△CEB中,
,
∴Rt△CDA≌Rt△CEB(HL),
∴CD=CE(全等三角形对应边相等),
∴点C在∠POQ的平分线上,
∴OC平分∠POQ;
(2)解:在Rt△OCD和Rt△OCE中,
,
∴Rt△OCD≌△OCE(HL),
∴OD=OE=6(全等三角形对应边相等),
∴AD=BE=OE﹣OB=6﹣4=2,
∴OA=OD+AD=6+2=8.
▌题型06 角平分线的性质与判定综合
【典例1】
【解答】(1)证明,过点G作GD⊥AB于点D,GE⊥BC于点E,GF⊥AC于点F,如图所示:
∵BG,CG是△ABC的角平分线,
∴GE=GD,GE=GF,
∴GE=GD=GF,
∴点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)解:过点P作PM⊥BD于点M,PN⊥BA,交BA的延长线于点N,如图所示:
∵BP是∠ABC的平分线,CP是∠ACD的平分线,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
又∵点P在∠NAC的内部,且PQ⊥AC,PN⊥BA,
∴点P在∠NAC的平分线上,
∴AP是∠NAC的平分线,
∴∠PAC∠NAC,
∵∠BAC=60°,
∴∠NAC=180°﹣∠BAC=120°,
∴∠PAC∠NAC=60°.
【变式1-1】
【解答】证明:(1)作PQ⊥AC于点Q,
∵∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
∴点P在∠ACF的平分线上,
∴CP平分∠ACF.
(2)∵AP平分∠EAC,CP平分∠ACF,
∴∠PAC∠EAC(180°﹣∠BAC),∠PCA∠ACF(180°﹣∠BCA),
∴∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠PCA
=180°(180°﹣∠BAC)(180°﹣∠BCA)
(∠BAC+∠BCA),
∴2∠APC=∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC,
∴∠ABC+2∠APC=180°.
【变式1-2】
【解答】(1)证明:过点P分别作PH⊥AE,PM⊥BC,PN⊥AD,垂足分别为H,M,N.
∵BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,
∴PM=PN,PM=PH,
∴PH=PM=PN(等量代换),
∴点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等;
(2)解:根据(1)得PH=PN,PH⊥AE,PN⊥AD,
∴.
∵BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,
∴∠CBD=2∠PBC,∠BCE=2∠PCB.
在△PBC中,∠PBC+∠PCB=180°﹣∠BPC=180°﹣75°=105°,
∴∠CBD+∠BCE=2(∠PBC+∠PCB)=210°,
又∵∠CBD=∠BAC+∠ACB,
∴∠BAC+∠ACB+∠BCE=210°,
∴∠BAC+180°=210°(等量代换),
解得∠BAC=30°,
∴∠PAC∠BAC30°=15°,
则∠PAC的度数为15°.
【变式1-3】
【解答】(1)解:设∠ABE=∠CBE=x,∠ACE=∠ECD=y,则可得:,
可得:∠Em,
故答案为:m;
(2)证明:过点E分别作EM⊥BF于M,EN⊥AC于N,EH⊥BC于H,
∵EB,EC分别平分∠ABC,∠ACD,
∴EM=EH,EN=EH,
∴EM=EN,
∴E在∠EAC的平分线上,
∴EA平分∠FAC.
▌题型07 补充依据
【典例1】
【解答】证明:由条件可知:∠DBE+∠EBF=∠DBF=90°(①垂直的定义),
∵BF平分∠EBC(已知),
∴∠EBF=∠CBF(②角的平分线的定义),
∵∠D+∠CBF=90°(已知),
∴∠DBE=③∠D(④等角的余角相等),
∴AD∥BE(内错角相等,两直线平行),
∴∠DAB=∠EBC(⑤两直线平行,同位角相等).
故答案为:垂直的定义,角的平分线的定义,∠D,等角的余角相等,两直线平行,同位角相等.
【变式1-1】
【解答】解:(1)如图所示,
DH即为所求作的直线;
(2)①∵DH∥AC,
∴∠2=∠HDC.
∵∠1+∠HDC=180°,
∴∠1+∠2=180°,
∴EF∥CD;
②∵∠1+∠HDC=180°,
∴∠HDC=180°﹣∠1=180°﹣148°=32°,(等式的性质).
∵DH∥AC,
∴∠2=∠HDC=32°,(两直线平行,内错角相等).
∴∠1+∠2=148°+32°=180°,
∴EF∥CD,(同旁内角互补,两直线平行).
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠2=2×32°=64°,(角平分线的定义),
∵DH∥AC,
∴∠BHD=∠ACB=64°.(两直线平行,同位角相等).
故答案为:∠1;两直线平行,内错角相等;同旁内角互补,两直线平行;2∠2;∠ACB.
【变式1-2】
【解答】证明:∵直线AD与CD相交于点D,
∴∠1=∠ADC(对顶角相等),
∵∠1+∠BCD=180°,
∴∠ADC+∠BCD=180°.
∴AD∥BC(同旁内角互补,两直线平行)
∴∠BCA=∠DAC(两直线平行,内错角相等),
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC(角平分线的定义),
∴∠BCA=∠BAC(等量代换).
【变式1-3】
【解答】解:理由:∵AF⊥BC,DE⊥BC,
∴∠AFB=∠DEC=90°.
在Rt△ABF和Rt△DEC中,
,
∴Rt△ABF≌Rt△DEC(HL).
∴∠B=∠C(全等三角形的对应角相等),
∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行).
故答案为:90°;ABF;DEC;Rt△ABF;Rt△DEC;HL;B;C;全等三角形的对应角相等;AB∥CD.
▌题型08 尺规作图
【典例1】
【解答】解:如图所示:点E即为所求作的点,理由如下:
过C作CH⊥OB于H,
由作图知CE⊥OA,
∵OM平分∠AOB,
∴CE=CH,
∵△OCD的面积OD•CH=24,
∵OD=12,
∴CH=4,
∴CE=4.
【变式1-1】
【解答】解:(1)三角形内角平分线的交点到三角形三边的距离相等,三角形相邻两个外角(共三组)的平分线交点到三角形三边的距离相等,
故符合要求的位置有4个,
故答案为:4;
(2)利用角平分线的性质作出图形,如图所示,P1、P2、P3、P4即为加油站的位置,
(3)作图的依据是角平分线的判定定理,
故答案为:角平分线的判定定理.
【变式1-2】
【解答】解:如图:
点C即为所求作的点.
【变式1-3】
【解答】解:(1)如图所示,
(2)如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,
由条件可知DE=DC,
设DE=DC=x,
在Rt△ABC中,∵BC=6,AC=8,AB=10,
∴,
∴,
解得:x=3,
即CD的长为3.
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专题22 直角三角形全等的判定
(题型突破·举一反三)
题型01 添加条件证明全等
题型02 直角三角形的判定依据
题型03 证明三角形全等
题型04 二次全等
题型05 角平分线的判定
题型06 角平分线的性质与判定综合
题型07 补充依据
题型08 尺规作图
▌题型01 添加条件证明全等
1. 斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。
适用前提:两个三角形必须是直角三角形!
2. 解题思路
(1)先确认:两个三角形是否标明直角(Rt△),不满足直角→不能用HL
(2)找出现有相等线段:分清是斜边还是直角边
(3)HL还差另一组:
- 已有斜边 ➜ 补一组直角边
- 已有直角边 ➜ 补斜边
(4)❌易错陷阱:
不要补充另外一组直角边!两条直角边相等是SAS,不是HL!
【典例1】(2026春•汝州市期末)如图,已知AC⊥BD,垂足为O,AO=CO,若补充一个条件后能用“HL”的方法判定Rt△ABO≌Rt△CDO,则补充的条件可以是( )
A.AB∥CD B.OB=OD C.∠A=∠C D.AB=CD
【变式1-1】(2026春•银川期中)如图,在△ABC和△DEF中,∠A=∠D=90°,AB=DE.若用“斜边、直角边(HL)”能直接证明Rt△ABC≌Rt△DEF,则还需补充的条件是( )
A.BC=EF B.AC=DF C.∠B=∠E D.∠ACB=∠DFE
【变式1-2】(2025春•建平县校级月考)如图,若要用“HL”证明Rt△ABC≌Rt△ABD,则还需补充条件( )
A.∠BAC=∠BAD B.AC=AD C.AC=BD D.∠ABC=∠ABD
【变式1-3】如图,已知BD⊥AE于点B,C是BD上一点,且BC=BE,要使Rt△ABC≌Rt△DBE,应补充的条件是∠A=∠D或 或 或
或 或 等 .
▌题型02 直角三角形全等的判定依据
1. 通用判定(所有三角形都能用,直角三角形同样适用)
①SSS:三边对应相等
②SAS:两边及其夹角对应相等
③ASA:两角及其夹边对应相等
④AAS:两角及其中一角对边对应相等
2. 直角三角形专属判定:HL
HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
条件要求:
① 两个三角形都是直角三角形
② 斜边相等 + 任意一组直角边相等。
【典例1】(2025秋•古县期末)如图,用纸板挡住部分直角三角形后,能画出与此直角三角形全等的三角形,其全等的依据是( )
A.ASA B.AAS C.SAS D.SSS
【变式1-1】(2025秋•秦淮区校级期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以点A为圆心、AB长为半径画弧,与BC的延长线相交于点D,可以判定△ABC≌△ADC,依据是( )
A.SAS B.AAS C.SSS D.HL
【变式1-2】将两个完全相同的等腰直角三角板如图所示摆放,使两个三角板的直角边分别和∠ABC的两边重叠,两个三角板的锐角顶点重合为顶点P,作射线BP,则BP为∠ABC的角平分线的依据是( )
A.角平分线上的点到角的两边的距离相等
B.垂直平分线的性质
C.角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上
D.利用“SSA”证三角形全等后,利用全等三角形的对应角相等
【变式1-3】(2026•道里区二模)在课堂上,侯老师发给每人一张印有Rt△ABC(如图1)的卡片,然后要求同学们画一个Rt△A′B′C′,使得Rt△A′B′C′≌Rt△ABC,小张和小李同学先画出了∠MBN=90°之后,后续画图的主要过程分别如图所示.对这两种画法的描述中错误的是( )
A.小张同学第二步作图时,用圆规截取的长度是线段AC的长
B.小张同学作图判定Rt△A′B′C′≌Rt△ABC的依据是HL
C.小李同学第一步作图时,用圆规截取的长度是线段AC的长
D.小李同学作图判定Rt△A′B′C′≌Rt△ABC的依据是SAS
▌题型03 证明三角形全等
1. HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。
⚠️ 硬性前提:两个三角形必须是直角三角形!普通三角形不能使用HL。
2. 所需条件(缺一不可)
设 Rt△ABC和Rt△DEF,∠C=∠F=90°需要满足:
(1)斜边相等:AB=DE
(2)任意一组直角边相等:AC=DF 或 BC=EF。
【典例1】(2026•商南县二模)如图,∠A=∠B=90°,E是AB上的一点,且AE=BC,∠1=∠2,求证:Rt△ADE≌Rt△BEC.
【变式1-1】(2024秋•内黄县期末)如图,AB=AC,D、E分别是AC、AB上的点,M、N分别是CE、BD上的点,若AM⊥CE、AN⊥BD,AM=AN,求证:Rt△ABN≌Rt△ACM.
【变式1-2】(2025春•雁塔区期末)如图,在△ABC和△DEF中,∠A=∠D=90°,AC=DE,点B、E、C、F在同一条直线上,且BE=FC,求证:Rt△ABC≌Rt△DFE.
【变式1-3】(2025春•陈仓区期中)如图,AB=CD,AF=CE,BE⊥AC与点E,DF⊥AC与点F.求证Rt△ABE≌Rt△CDF.
▌题型04 二次全等
1. 需要证明两组三角形全等。
第一组全等,得到边相等/角相等,当作条件,再证明第二组全等。
简单概括:第一次全等,制造条件;第二次全等,完成目标。
3. 通用标准解题模板
(1)观察结论:看最终要证哪两个三角形全等(目标△)
(2) 逆向寻找:目标△缺少一组相等线段/相等角
(3)确定第一组全等:通过已知条件,先证第一组全等,补齐缺失条件
(4)再证第二次全等,得出最终结论
【典例1】(2025秋•旌阳区校级月考)如图,点A,C,D,B在同一条直线上,点E,F分别在直线AB的两侧,AE=BF,DE=CF,AC=BD.猜想CE,DF的数量和位置关系,并说明理由.
【变式1-1】如图,A,F,E,B四点共线,AC⊥CE,BD⊥DF,AE=BF,AC=BD.求证:△ACF≌△BDE.
【变式1-2】如图,AC⊥BC,AD⊥BD,AD=BC,CE⊥AB,DF⊥AB,垂足分别是E,F,那么,CE=DF吗?
【变式1-3】如图,点A,B,C,D在同一条直线上,AB=CD,EB⊥AD于点B,FC⊥AD于点C,AE=DF.求证:
(1)∠EAB=∠FDC;
(2)AF=DE.
▌题型05 角平分线的判定
1. 判定定理
文字表述:在一个角的内部,到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上。
几何语言:
已知:点P在∠AOB内部,PD⊥ OA,PE⊥OB,PD=PE
结论:OP平分∠AOB。
2. 备使用条件(三个缺一不可)
(1)点在角内部
(2)两条垂直(垂线段,代表距离)
(3)两条垂线段长度相等
⚠️只有线段相等,没有垂直,不能用判定!
【典例1】(2026春•宝山区校级期末)如图,AO平分∠DAC,CO平分∠ACE,求证:BO平分∠EBD.
【变式1-1】(2026春•青羊区校级期中)如图,点D是△ABC外一点,连接AD,CD,过点C作CE⊥AB,垂足为E.AD=7,CE=4,AB=13,△ADC的面积为14.
(1)求证:AC是∠BAD的平分线.
(2)若AB﹣AD=2BE,求证:CD=BC.
【变式1-2】(2025秋•蜀山区校级期末)如图,△ABC的外角∠ACD的角平分线CE与内角∠ABC的角平分线BE交于点E,点F在边BA的延长线上,AE的延长线交边BC的延长线于点D,过点E作EH⊥BD于点H.
(1)求证:AE平分∠CAF;
(2)若∠BAC=30°,求∠BEC的度数;
(3)若AB=6,AC=5,CD=8,且S△ABE=12,求△ACD的面积.
【变式1-3】(2026春•龙岗区校级期中)如图,点A,B分别在射线OP,OQ上,点C在∠POQ的内部,CA=CB,CD⊥OP,CE⊥OQ,垂足分别为D,E,AD=BE.
(1)求证:OC平分∠POQ;
(2)如果OD=6,OB=4,求OA的长.
▌题型06 角平分线的性质与判定综合
1. 角平分线性质(正方向)
点在角平分线上点到两边距离相等
角平分线判定(逆方向)
点到角两边距离相等点在角平分线上
2. 解题四步法
(1)看目标
① 要证线段相等:优先找角平分线,使用性质
② 要证角相等/射线平分角:优先证明垂线段相等,使用判定
(2)缺垂线,辅助线必做:过平分线上一点,向角两边作垂直!
(3)利用得到的相等线段、相等角,结合全等(HL、AAS、SAS)推导
(4)规范书写,不要混用性质与判定.
【典例1】(2026春•郑州校级期中)课本再现
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等.同时,角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
(1)如图1,已知BG,CG是△ABC的角平分线,求证:点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)如图2,BP,CP分别是△ABC的一个内角及一个外角的平分线,PQ⊥AC,连接AP,若∠BAC=60°,求∠PAC的度数.
【变式1-1】(2026•桐城市开学)如图,在△ABC中,∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,延长BA,BC,PM⊥BE,PN⊥BF.求证:
(1)CP平分∠ACF;
(2)∠ABC+2∠APC=180°.
【变式1-2】(2025秋•山丹县校级期末)已知△ABC,BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,BF,CG相交于点P.
(1)如图1,求证:点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等;
(2)如图2,连接AP,若∠BPC=75°,求∠PAC的度数.
【变式1-3】(2025秋•甘井子区期末)如图1,△ABC的内角∠ABC的平分线BE和一个外角∠ACD的平分线CE相交于点E.
(1)若∠A=m°,则∠E的大小是 ;(用含m的式子表示)
(2)如图2,连接AE.求证:AE平分另一个外角∠FAC.
▌题型07 补充依据
1.证明全等的5条判定(写在最后一行)
(1)SSS:三边对应相等的两个三角形全等
(2)SAS:两边及其夹角对应相等的两个三角形全等
(3)ASA:两角及其夹边对应相等的两个三角形全等
(4)AAS:两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等
(5)HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
2.用来推出角相等
(1)对顶角相等
(2)公共角
(3)两直线平行,同位角相等
(4)两直线平行,内错角相等
(5)同角(等角)的余角相等
(6)同角(等角)的补角相等
(7)角平分线定义
(8)垂直定义 ⇒ 直角相等(90°)
(10)等边对等角
(11)等量加等量,和相等;等量减等量,差相等(等角±公共角)
4.用来推出线段相等
(1)公共边
(2)中点定义
(3)线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等
(4)角平分线上的点到角两边的距离相等
(5)等量加等量,和相等;等量减等量,差相等
(7)等角对等边
5.全等之后,得到结论的依据
(1)全等三角形的对应边相等
(2)全等三角形的对应角相等
【典例1】(2026春•重庆期中)完成下面的推理证明:
已知:如图,点A,B,C在一条直线上,已知BF平分∠EBC,∠D+∠CBF=90°,DB⊥BF.求证:∠DAB=∠EBC.
证明:∵DB⊥BF(已知),
∴∠DBE+∠EBF=∠DBF=90°(① ).
∵BF平分∠EBC(已知),
∴∠EBF=∠CBF(② ).
∵∠D+∠CBF=90°(已知),
∴∠DBE=③ (④ ).
∴AD∥BE(内错角相等,两直线平行).
∴∠DAB=∠EBC(⑤ ).
【变式1-1】(2026春•深圳期中)如图2,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于点D,点E、F分别在AB、AC边上,
(1)请用直尺和圆规,过点D作DH∥AC交BC于点H.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若∠1+∠HDC=180°,∠1=148°,则:
①证明EF∥CD;
②求∠BHD的度数.
请完成如下的几何推导:
解:∵∠1+∠HDC=180°,
∴∠HDC=180°﹣ =180°﹣148°=32°,(等式的性质)
∵DH∥AC,
∴∠2=∠HDC=32°,( )
∴∠1+∠2=148°+32°=180°,
∴EF∥CD,( )
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB= =2×32°=64°,(角平分线的定义)
∵DH∥AC,
∴∠BHD= =64°.(两直线平行,同位角相等)
【变式1-2】(2026春•海淀区校级期中)如图,直线AD,BC被直线CD所截,AC平分∠BAD,∠1+∠BCD=180°.
求证:∠BCA=∠BAC.
下面是小军的解答过程,请补充完整.
证明:∵直线AD与CD相交于点D,
∴∠1=∠ADC(① )(填推理的依据).
∵∠1+∠BCD=180°,
∴∠ADC+∠BCD=180°.
∴AD∥BC(② )(填推理的依据).
∴∠BCA=∠DAC(③ )(填推理的依据).
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC(④ )(填推理的依据).
∴∠BCA=∠BAC(等量代换).
【变式1-3】(2025秋•旺苍县期中)如图,B、E、F、C在同一直线上,AF⊥BC于点F,DE⊥BC于E,AB=DC,BE=CF,你认为AB平行于CD吗?说说你的理由答:
理由:∵AF⊥BC,DE⊥BC(已知),
∴∠AFB=∠DEC= (垂直的定义).
在Rt△ 和Rt△ 中,
,
∴ ≌ ( ).
∴ = ( ).
∴ (内错角相等,两直线平行).
▌题型08 尺规作图
1. 作已知线段的垂直平分线的方法:
已知:如图,线段MN.
求作:点O,使MO=NO(即O是MN的中点).
作法:
(1)分别以M、N为圆心,大于的相同线段为半径画弧,两弧相交于P,Q;
(2)连接PQ交MN于O.则点PQ就是所求作的MN的垂直平分线。
2. 作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于的线段长 为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP,则射线OP就是∠AOB的角平分线。
【典例1】(2026•碑林区校级模拟)如图,点C在∠AOB的平分线OM上,点D在边OB上,且OD=12,△OCD的面积为24.请利用尺规作图法,在边OA上求作一点E,使CE=4.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式1-1】(2025秋•上海校级期末)如图,三条公路两两相交于点A、B、C,现在要在公路边建一所加油站P,要求加油站P的位置到三条公路的距离都相等.
(1)符合要求的位置有 个;
(2)请你找出所有加油站P的位置(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出结论);
(3)你的作图依据是 .
【变式1-2】(2025春•渭滨区期末)两个城镇A、B与两条公路ME,MF位置如图所示,其中ME是东西方向公路.现电信部门需在C处修建一座信号发射塔,要求发射塔到两个城镇A、B的距离必须相等,到两条公路ME,MF的距离也必须相等,且在∠FME的内部,请在图中,用尺规作图找出符合条件的点C.(不写已知、求作、作法,只保留作图痕迹)
【变式1-3】(2025秋•鞍山月考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图作射线BP,交AC于点D,并使D到BC,AB的距离相等.
(2)在(1)的条件下,若BC=6,AC=8,AB=10,求CD的长.
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