内容正文:
专题06 全等三角形之一线三等角模型与手拉手模型的二类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、全等三角形之一线三等角模型
题型二、全等三角形模型之手拉手模型
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
【一线三等角模型及证法】
1)一线三等角(K型图)模型(同侧型)
锐角一线三等角 直角一线三等角(“K型图”) 钝角一线三等角
条件:,AE=DE; 结论:,AB+CD=BC。
2)一线三等角(K型图)模型(异侧型)
锐角一线三等角 直角一线三等角 钝角一线三等角
条件:,AE=DE; 结论:,AB-CD=BC。
1)(同侧型)证明:∵∠AEC=∠B+∠BAE,∠B=∠AED,∴∠AEC=∠AED+∠BAE,
∵∠AEC=∠AED+∠CED,∴∠BAE=∠CED。
在△ABE和△ECD中,∠B=∠C,∠BAE=∠CED,AE=ED;∴,
∴,,∵BC=BE+EC,∴AB+CD=BC。
2)(异侧型)证明:∵,∴∠ECD=∠ABE,
∵,∠AED=∠AEB+∠CED,,
∴∠AEB+∠A=∠AEB+∠CED,∴∠A=∠CED,
在△ABE和△ECD中,∠A=∠CED,∠ECD=∠ABE,AE=ED;∴,
∴,,∵BC=EC-BE,∴AB-CD=BC。
【手拉手模型及证法】
1)双等边三角形型
条件:△ABC和△DCE均为等边三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠AFM=∠BCM=60°;④CF平分∠BFD。
证明: ∵△ABC和△DCE均为等边三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即:∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMF,∴∠AFM=∠BCM=60°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
2)双等腰直角三角形型
条件:△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点N。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠ANM=∠BCM=90°;④CN平分∠BND。
证明: ∵△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=90°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMN,∴∠ANM=∠BCM=90°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
3)双等腰三角形型
条件:BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠BCM=∠AFM;④CF平分∠BFD。
证明: ∵∠BCA=∠ECD,∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,
又∵BC=AC,CE=CD,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,
又∵∠CMB=∠AMF,∴∠BCM=∠AFM,过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,
又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、全等三角形之一线三等角模型
典例1(25-26七年级下·广东深圳·期末)在不同情境下探究三角形的关系.
(1)如图(a),,射线在这个角的内部,点,分别在的边,上,且,,垂足为,,垂足为,与全等吗?请说明理由;
(2)如图(b),点,分别在的边,上,点,都在内部的射线上.已知,且,与全等吗?请说明理由.
【答案】(1)
理由:
,,
.
.
,
.
.
在与中,
,
.
(2)
理由:
在中,,,
.
,,
.
同理可得.
在与中,
,
.
【分析】(1)由同角的余角相等得出,再利用即可证明;
(2)利用三角形外角的定义及性质、三角形内角和定理证明出,同理可得,再利用证明即可.
【详解】(1)略;
(2)略.
题型模版
1.特征:一条直线上出现三个相等角,构造全等或相似三角形,常用于求线段长度。
2.方法:利用同角的余角或补角相等,找出等角,再结合已知边角用ASA或AAS证明全等,从而得对应边相等。
变式1-1(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)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(24-25七年级下·广东揭阳·阶段检测)综合实践:
(1)如图1,在中,,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.求证:;
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果,猜想有何数量关系,并说明理由;
【拓展应用】
(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3所示,以的边为一边向外作和,其中,,是边上的高.延长交于点H,设的面积为,的面积为,猜想大小关系,并说明理由.
【答案】(1)∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
在和中,
,
∴().
(2).理由如下:
∵,且,,
∴.
在和中,
,
∴(),
∴,,
∴,
即.
(3),理由如下:
过点作延长线于,过点作于,则.
∵是边上的高,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
在和中,
,
∴(),
∴.
同理可证:
(),
得,
∴.
∵的面积,的面积,
∴.
【分析】(1)先根据垂直定义得,因为,所以可推出与互余,进而得,结合,用判定三角形全等.
(2)根据,利用平角定义和三角形内角和推出一组对应角相等,结合,用证,再根据线段和差关系推导的数量关系.
(3)分别过D、E作的垂线,垂足为M、N,先仿照(1)的思路证、,得到,进而得,根据同底等高三角形面积相等判断与的关系.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
题型二、全等三角形模型之手拉手模型
典例2(25-26八年级上·海南·期中)在艺术工作室里,设计师用两个等腰三角形和创作几何艺术装置.其中,,,交于点.请你解决以下关于这个艺术装置的几何问题
(1)直角风格的装置
如图,当时,求证:,;
(2)六十度风格的装置
如图,当时,求的度数;
(3)猜想:任意顶角的装置
当时,的度数为________(直接用含的式子表示)
【答案】(1)证明:设、交于点,
,
,即.
在与中,
,
,
,.
,
.
,
,
,
;
(2)
(3)
【分析】(1)由,可得,证明,得到,,结合,即可得出结论;
(2)由,可得,证明,得到,结合,即可解答;
(3)根据(2)中的方法进行解答即可.
【详解】(1)略
(2)解:设、交于点,
,
,即.
在与中,
,
.
,,,
;
(3)解:,
,即.
在与中,
,
.
,,,
.
题型模版
1.特征:两个等腰三角形共顶点,且顶角相等,通过旋转全等,证边角相等或求夹角。
2.方法:找到公共顶点,利用等腰性质及顶角相等,用SAS证明两三角形全等,得对应边角相等。
变式2-1(25-26七年级下·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,
∴.
变式2-2(25-26七年级下·河南郑州·期中)【综合实践】如果两个等腰三角形的顶角相等,且顶角的顶点互相重合,则称此图形为“手拉手全等模型”.因为顶点相连的四条边,可以形象地看作两双手,所以通常称为“手拉手模型”.
(1)【初步把握】如图1,与都是等腰三角形,,,且,则有 ;线段和的数量关系是 ;
(2)【深入研究】如图2,和是都是等腰三角形,即,,且,B,C,D在同一条直线上.请判断线段与存在怎样的数量关系及位置关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】如图3,直线,垂足为点O,上有一点M在点O右侧且,点N是上一个动点,连接,在下方作等腰直角三角形,,,连接.请直接写出线段的最小值及此时的长度.
【答案】(1);
(2);;理由见解析
(3)4;4
【分析】本题考查四边形综合应用,涉及全等三角形判定与性质,等腰直角三角形性质等,解题的关键是掌握全等三角形判定定理.
(1)由,可得,根据可得,则可得出结论;
(2)由,得,即可证,有,,而是等腰三角形且,知,故,即可得,;
(3)证明,当有最小,即最小,即垂线段最短,当轴时,最小,则可得出答案.
【详解】(1)∵,
∴,即,
在和中,
,
∴;
故答案为:;;
(2)解:与的数量关系是,位置关系是
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵是等腰三角形且,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)∵是等腰直角三角形,
∴,
将绕M点顺时针旋转得(N与重合),
连接,
∴,
∴,,
∴,
当有最小,即最小,当轴时,
由,,
∴,,
∴,最小值为4.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(2026·重庆·模拟预测)如图,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】证出,根据证明,得出,,从而可求出.
【详解】解:∵
∴,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴.
2.(25-26八年级上·山东聊城·阶段检测)如图,已知:,,,,现有下列结论:①;②;③;④.其中正确的有( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】先通过角的等量代换得到,利用证明,由此推出,再结合全等三角形对应角相等、三角形内角和、对顶角性质,分别验证度数与是否成立,逐一判断4个结论正误.
【详解】解:已知,
,
即,
在和中:
,
,结论①正确;
由全等三角形对应边相等,得,结论③正确;
由,得,
已知,
,
∵,
,
即,
代入,得,
在中,,结论②错误;
延长交于点,交于点,
由,得,
又,,
,
,即,
,结论④正确,
综上,①③④正确,共3个正确结论.
3.(25-26八年级上·四川遂宁·期末)如图,在和中,,,,,连接,交于点,与相交于,与相交于,连接.则下列结论中:①;②;③;④.正确的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】由证明得出,则①②正确;由全等三角形的性质得出,由三角形的外角性质得,得出,则③正确;作于,于,则,由证明,得出,由角平分线的判定得出平分,假设,证明,可得到,从而得到,与矛盾,则④错误.
【详解】解:,
∴,即,
在和中,
,
,则①正确;
,,,则②正确;
由三角形的外角性质得:,
,则③正确;
如图,作于,于,则,
在和中,
,
,
,,
平分,即,
,
∴,
假设,
,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,即,与矛盾,
则假设不成立,则④错误;
综上,正确的结论有①②③.
二、填空题
4.(25-26八年级下·山西晋中·期末)如图,在与中,,,,连接和交于点,连接,则_______(用含的代数式表示).
【答案】
【分析】过点作,,交,于点,,证明,得出对应边相等和对应角相等,然后利用三角形的内角和及角平分线的定义即可求解.
【详解】解:,
,
又,,
,
,
,
,
.
5.(25-26七年级下·山西运城·期末)如图,在中,,于点,,交的延长线于点,.若,则______ .
【答案】6
【分析】利用证明,得到,据此计算即可求得答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴.
6.(25-26七年级下·江西萍乡·期末)如图,在中,,,点D是线段的中点,将一块锐角为的直角三角板按如图()放置,使直角三角板斜边的两个端点分别与A、D重合,连接、,与交于点F,则______.
【答案】
【分析】由已知条件可知,,,,进而推出,得到,再利用三角形外角的性质求解即可.
【详解】解:,点D是线段的中点,
,,
,
是锐角为的直角三角板,
,,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
.
三、解答题
7.(25-26七年级下·山西运城·期末)已知:如图,和都是等腰三角形(,,),点、、不在同一条直线上,连接和.试探究线段与的数量关系并说明理由.
【答案】,理由如下:
,
,即,
在和中,
,
,
.
【分析】由推出,再根据推出,进而证明.
【详解】略
8.(25-26七年级下·山东烟台·期末)综合与探究
问题情境:
小明在学习全等三角形的知识时,发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.它们类似大手拉着小手,这种模型称为“手拉手模型”.小明进行了如下操作:
如图1,在和中,,,,连接、.
【问题发现】
(1)小明发现图1就是手拉手模型,拉手线、存在某种数量关系.其探究过程如下,请你写出①和②处的理由;
解:
(理由:①)
在和中
(理由:②)
(2)如图2,在图1的基础上,不动,将绕着点逆时针旋转至点,点、、在一条直线上,交于点.小明发现与依然全等.当时,求;
【拓展探究】
(3)在图2的基础上,延长至点,如图3.判断与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)等式的性质;全等三角形的对应边相等;
(2);
(3)解:.理由如下:
如图,过点A作于点M,作于点N.
同(1)可知,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【分析】(1)根据角的和差关系结合全等三角形的性质,作答即可;
(2)根据全等三角形的性质结合三角形的内角和定理即可得出结果;
(3)过点A作于点M,作于点N,证明,进而证明,可知.
【详解】(1)略;
(2)解:同(1)可知,
.
且,
在与中,
,
;
(3)略.
9.(25-26八年级上·山东日照·阶段检测)(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:∵
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(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)略
(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,,,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
10.(25-26七年级下·辽宁阜新·阶段检测)在中,,,点为直线上一动点,以为直角边在的右侧作等腰直角,使.
(1)当点在线段上时,如图1,请判断与的位置关系,并说明理由;
(2)当点在线段的延长线上时,如图2,判断三条线段数量关系,并说明理由;
(3)当点在线段的延长线上时,直接判断与的位置关系,并直接写出三条线段的数量关系.
【答案】(1)解:,
理由:,
,
,
在与中,
,
,
∵是等腰直角三角形,且,
,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,
理由:∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,即,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)
.
【分析】(1)根据“”即可证明,再根据等腰直角的性质即可说明;
(2)同(1)的方法判断出,得出,再根据,可得出结论;
(3)同(2)的方法可得结论.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:,
理由:如图,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,即,
在和中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
∴,
∴,即,
∴.
11.(25-26八年级上·内蒙古通辽·期中)【基础回顾】
(1)如图1,在中,,,直线经过点,分别从点,向直线作垂线,垂足分别为,.求证:;
【变式探究】
(2)如图2,在中,,直线经过点,点,分别在直线上,如果,求证:;
【拓展应用】
(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3所示,以的边,为一边向外作和,其中,,,是边上的高.延长交于点,设的面积为,的面积为,猜想,大小关系,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)见解析;(3),理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,熟练掌握一线三等角全等模型是解题的关键.
(1)利用证明即可;
(2)证明得到,,则;
(3)过点D作交的延长线于点M,过点E作于点N,先证明得到.同理可证明:得到.则,即可得到,,.
【详解】(1)证明:∵直线l,直线l,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴.
在和中,
,
;
(2)证明:∵是的外角,
∴.
∴.
∵,
∴.
在和中,
,
∴.
∴,.
∴;
(3),大小关系是:
理由如下:
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:.
∴.
∴.
∵,,
∴.
12.(24-25七年级下·上海·阶段检测)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.
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题型归纳一精讲典型题法,
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压轴挑战一攻克高难压轴,
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夙解题通法
明晰核心解法,助力能力迁移
【一线三等角模型及证法】
1)一线三等角(K型图)模型(同侧型)
锐角一线三等角
直角一线三等角(“K型图”)
钝角一线三等角
条件:∠A=∠CED=∠B,AE=DE:
结论:△ABE兰△ECD,AB+CD=BC。
2)一线三等角(K型图)模型(异侧型)
锐角一线三等角
直角一线三等角
钝角一线三等角
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条件:∠DCF=∠ABC=∠AEID,AB=DE:结论:△ABE=△ECD,AB-CDBC。
1)(同侧型)证明::∠AEC∠B+∠BAE,∠B=∠AED,∠AEC=∠AEDH∠BAE,
,'∠AEC=∠AEDH∠CED,∴.∠BAE=∠CED。
在△ABE和△ECD中,∠B=∠C,∠BAE=∠CED,AE=ED:∴.△ABE=△ECD,
:AB=EC,BE=CD,.BC=BE+EC,:.AB+CD-BC.
2)(异侧型)证明::∠DCF=∠ABC,∠ECD=∠ABE,
:∠ABC=∠AEB+∠A,,∠AED=∠ABB+∠CED,∠ABC=∠AED,
∴.∠AEB+∠A=∠AEB+∠CED,'.∠A=∠CED,
在△ABE和△ECD中,∠A=∠CED,∠ECDF∠ABE,AE=ED:∴.AABE=AECD,
.AB=EC,BE=CD,:BC=EC-BE,∴AB-CD=BC。
【手拉手模型及证法】
1)双等边三角形型
A
条件:△ABC和△DCE均为等边三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE-AD:③∠AFMF∠BCM=60°;④CF平分∠BFD。
证明:,△ABC和△DCE均为等边三角形,∴.BC=AC,CE-CD,∠BCA=∠ECD=60°
∴.∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即:∠BCE=∠ACD,∴.△ACD≌△BCE(SAS),
∴.BE=AD,∠CBE=∠CAD,又,∠CMB=∠AMF,∴.∠IFM∠BCM=60°,
过点C作CP LAD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又:'∠CBE=-∠CAD,BC=AC,∴.△BCQ≌△ACP
(AAS)
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∴.CO=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
2)双等腰直角三角形型
食44
条件:△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,C为公共点:连接BE,AD交于点N。
结论:①△ACD≌△BCE:②BE-AD:③∠AMME∠BCM=90°;④CN平分∠BND。
证明:,△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,.BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=90°
∴.∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,∴.△ACD≌△BCE(SAS),
.'.BE=AD,∠CBE=∠CAD,又.·∠CMB=∠AN,.'.∠A∈∠BCM=90°,
过点C作CP LAD,CO LBE,则∠COB=∠CPA=90°,又,∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴.△BCO≌△ACP
(AAS)
∴.CO=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
3)双等腰三角形型
条件:BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD:③∠BCME∠AFM④CF平分∠BFD.
证明:,∠BCA=∠ECD,∴,∠BCA什∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,
又,BC=AC,CE=CD,∴.△ACD≌△BCE(SAS),.BE=AD,∠CBE=∠CAD,
又,'∠CMB=∠AMF,.∠BCME∠AFM,过点C作CP LAD,CO LBE,则∠CQB=∠CPA=90°,
又,'∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴.△BCQ≌△ACP(AAS)
∴.CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
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夙题型归纳一清讲典型题法,奔实解通掾基
题型一、全等三角形之一线三等角模型
典例1(25-26七年级下·广东深圳期末)在不同情境下探究三角形的关系.
M
M
B
C
(a)
(b)
(I)如图(a),∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B,C分别在∠MAN的边AM,AW上,且
AB=AC,CF⊥AE,垂足为F,BD⊥AE,垂足为D,△ABD与△CAF全等吗?请说明理由;
(2)如图(b),点B,C分别在∠MAN的边AM,AN上,点E,F都在∠MAN内部的射线AD上.己知
AB=AC,且∠I=∠2=∠BAC,△ABE与△CAF全等吗?请说明理由.
题型模版
1.特征:一条直线上出现三个相等角,构造全等或相似三角形,常用于求线段长度。
2方法:利用同角的余角或补角相等,找出等角,再结合已知边角用ASA或AAS证明全等,从而得对应
边相等。
变式1-1(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)根据图形解决以下问题
E
图1
E
图2
图3
()如图1,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,直线I经过点C,过点A作AD⊥I于点D,过
点B作BE⊥I于点E,求证:△ADC≌△CEB:
(2)在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上一动点,分别过点A,B作直线CD的
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垂线,垂足分别为点E,F;
①如图2,点D在线段AB上,△AEC与△CFB是否全等?请说明理由:
②如图3,点D在线段AB延长线上,若BF=1,AE=3,请直接写出线段EF的长.
变式1-2(2425七年级下·广东揭阳阶段检测)综合实践:
G
图1
图2
图3
(I)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线1经过点A,分别从点B,C向直线I作垂线,垂足
分别为D,E.求证:△ABD≌△CAE:
【变式探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,直线I经过点A,点D,E分别在直线1上,如果
∠CEA=∠ADB=∠BAC,猜想DE,BD,CE有何数量关系,并说明理由:
【拓展应用】
(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3所示,以△ABC的边AB,AC为一边向
外作△BAD和△CAE,其中∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,AG是边BC上的高.延长GA交
DE于点H,设△1D1的面积为,△4EH的面积为,精超,5大小关系,并说明理由.
题型二、全等三角形模型之手拉手模型
典例2(25-26八年级上·海南·期中)在艺术工作室里,设计师用两个等腰三角形△ABC和△AEF创作几何
艺术装置.其中AB=AC,AE=AF,∠CAB=∠EAF,BE交FC于O点.请你解决以下关于这个艺术装
置的几何问题
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(图1)
(图2)
(1)直角风格的装置
如图1,当∠CAB=90°时,求证:BE=CF,BE⊥CF;
(2)六十度风格的装置
如图2,当∠CAB=60°时,求∠BOC的度数:
(3)猜想:任意顶角的装置
当∠CAB=a时(0°<a<90),LB0C的度数为
(直接用含C的式子表示)
题型模版
1.特征:两个等腰三角形共顶点,且顶角相等,通过旋转全等,证边角相等或求夹角。
2.方法:找到公共顶点,利用等腰性质及顶角相等,用SAS证明两三角形全等,得对应边角相等。
变式2-1(25-26七年级下·山东济南期中)△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°
图1
图2
图3
()如图1,点D,E在AB,AC上,则BD,CE满足怎样的数量关系?请说明理由.
(②)如图2,点D在△ABC内部,点E在△ABC外部,连接BD,CE,则BD,CE满足怎样的数量关系和位置关
系?请说明理由。
(3)如图3,点D,E都在△ABC外部,连接BD,CE,CD,EB,BD与CE相交于F点.若BD=6,求四
边形BCDE的面积.
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变式2-2(25-26七年级下河南郑州期中)【综合实践】如果两个等腰三角形的顶角相等,且顶角的顶点
互相重合,则称此图形为“手拉手全等模型”,因为顶点相连的四条边,可以形象地看作两双手,所以通
常称为“手拉手模型”.
图1
图2
图3
(①)【初步把握】如图1,△ABC与△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,则
有△ABD≌_;线段BD和CE的数量关系是_:
(②)【深入研究】如图2,△ABC和△ADE是都是等腰三角形,即AB=AC,AD=AE,且
∠BAC=∠DAE=90°,B,C,D在同一条直线上.请判断线段BD与CE存在怎样的数量关系及位置关系,
并说明理由:
(3)【拓展延伸】如图3,直线
1上,垂足为点0,上有一点M在点O右侧且OM=4,点N是上一个
动点,连接MN,在MN下方作等腰直角三角形NMP,MN=MP,∠NMP=9O°,连接OP.请直接写出
线段OP的最小值及此时ON的长度.
◆
夙压轴挑战一支克离难压轴,突玻思维上保
一、单选题
1.(2026重庆模拟预测)如图,AC=CE,∠ACE=90,AB⊥BD,ED⊥BD,AB=9cm,DE=3cm,
则BD等于()
A.6cm
B 9cm
C.12cm
D.15cm
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2.(25-26八年级上山东聊城阶段检测)如图,己知:AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠ECD=90°,
∠EBD=38°,现有下列结论:①△BDC≌△AEC;②∠AEB=135°:③BD=AE;④AE⊥BD.其中正
确的有()·
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.(25-26八年级上四川遂宁·期末)如图,在aOAB和aOCD中,OA=OB,OC=OD,OA>OC,
∠AOB=∠COD=30°,连接AC,BD交于点M,AC与OD相交于E,BD与OA相交于F,连接OM.
则下列结论中:①△AOC≌aBOD:②AC=BD;③∠AMB=30°;④△OEM≌aOFM.正确的个数有
()
E
F
M
D
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
二、填空题
4.(25-26八年级下山西晋中期末)如图,在△ABC与△ADE中,AB=AC,AD=AE,
∠BAC=∠DAE=Q,连接BD和CE交于点P,连接AP,则∠BPC=
(用含的代数式表示)·
5.(25-26七年级下山西运城期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BE⊥AC于点F,EF=2BF,
ED⊥BC交BC的延长线于点D,AB=BD.若BF=2cm,则AC=—cm.
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E
B
C
D
6.(25-26七年级下·江西萍乡期末)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=2AC,点D是线段AB的中
点,将一块锐角为45°的直角三角板按如图(△ADE)放置,使直角三角板斜边的两个端点分别与A、D重
合,连接BE、CE,CE与AB交于点F,则LAEC+∠DBE=°.
三、解答题
7.(25-26七年级下山西运城期末)己知:如图,△ABC和△CDE都是等腰三角形(CA=CB,
CD=CE,∠ACB=∠DCE=C),点B、C、E不在同一条直线上,连接AE和BD.试探究线段AE与
BD的数量关系并说明理由.
D
B
8.(25-26七年级下山东烟台期末)综合与探究
问题情境:
小明在学习全等三角形的知识时,发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.
在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.它们类似大手拉着小手,这种模型称为“手拉手模型”.
小明进行了如下操作:
如图1,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD、CE
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D
图1
图3
【问题发现】
(1)小明发现图1就是手拉手模型,拉手线BD、CE存在某种数量关系.其探究过程如下,请你写出①和②
处的理由:
解:∠BAC=∠DAE
.∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC
.∠BAD=∠CAE(理由:①)
在△ABD和△ACE中
AB=AC
∠BAD=∠CAE
AD=AE
∴△ABD≌△ACE(SAS)
.BD=CE(理由:②)
(2)如图2,在图1的基础上,△ABC不动,将△ADE绕着点A逆时针旋转至点B,点B、D、E在一条直
线上,BE交AC于点O.小明发现△ABD与△ACE依然全等.当∠BAC=∠DAE=a时,求∠BEC:
【拓展探究】
(3)在图2的基础上,延长CE至点F,如图3.判断∠AED与∠AEF的数量关系,并说明理由.
9.(25-26八年级上山东日照·阶段检测)(1)如图1,C、A、E在一条直线上,
∠BAD=90°,AB=AD,BC⊥C
于点C.DELAE
BC=AE
于点E.求证:
(2)如图2,EALAB.且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,计算图中实线所围成的图形ABCDE的面积.
(3)如图3,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC、DE,且BC⊥AF于点R,DE与AF
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交于点G,若BC=21,AF=12,求△ADG的面积.
B
D
6
图1
图2
图3
10.(25-26七年级下·辽宁阜新阶段检测)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D为直线BC上一动
点,以AD为直角边在AD的右侧作等腰直角△ADE,使∠DAE=90°,AD=AE
C
D
图1
图2
备用图
(I)当点D在线段BC上时,如图1,请判断CE与BC的位置关系,并说明理由;
(2)当点D在线段BC的延长线上时,如图2,判断BC,CD,CE三条线段数量关系,并说明理由;
(3)当点D在线段CB的延长线上时,直接判断CE与BC的位置关系,并直接写出BC,CD,CE三条线段的数
量关系
11.(25-26八年级上:内蒙古通辽期中)【基础回顾】
(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线I经过点A,分别从点B,C向直线I作垂线,垂
足分别为D,E.求证:△ABD≌△CAE:
A
GC
图1
图2
图3
【变式探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,直线I经过点A,点D,E分别在直线I上,如果
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∠CEA=∠ADB=∠BAC,求证:ED=BD+CE:
【拓展应用】
(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3所示,以△ABC的边AB,AC为一
边向外作△BAD和△CAE,其中∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,AG是边BC上的高.延长
GA交DE于点H,设△1DH的面积为心
S,△4EH的面积为5,骑短.S大小关系,并说明理由.
St S2
12.(24-25七年级下·上海阶段检测)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.
G
M
B
B
A
D
A
H
C
图①
图②
图③
(I)如图①,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线I经过点A,BD⊥直线L,CE1直线L,垂足分别为
D、E.可证得:DE、BD、CE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△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线I上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=U,其中C
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△ABC的边AB、
AC为腰向外作等腰直角△ABE和△ACG,其中∠BAE=∠CAG=90°,若AH⊥BC,垂足为点H,延长
HA交EG于点M.求证:点M是EG的中点.
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