内容正文:
专题05全等三角形的辅助线问题、尺规作图及角的平分线同步培优讲义
✺知识框架
1.全等三角形常用辅助线构造方法:通过添加辅助线转化边角关系,是几何证明的核心解题技巧;
2.全等三角形相关尺规作图:依托三角形全等判定定理作图,规范作图思路与原理;
3.角平分线的性质与判定:是全等三角形应用的重要延伸。
✺学习目标
1.掌握全等三角形基础辅助线添加方法,能结合已知条件构造全等三角形,实现线段、角度的等量转化,规范书写辅助线作法。
2.熟练掌握基础尺规作图,理解作图的全等原理,规范作图步骤、保留作图痕迹,准确书写作图结论。
3.熟记角平分线的性质定理与判定定理,精准掌握几何语言书写,能独立完成相关证明与计算题型。
✺题型归纳
题型1.倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
题型2.旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
题型3.垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
题型4.其他模型(全等三角形的辅助线问题)
题型5.证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题)
题型6.全等三角形综合问题
题型7.尺规作一个角等于已知角
题型8.过直线外一点作已知直线的平行线
题型9.尺规作图——作三角形
题型10.利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
题型11.作角平分线(尺规作图)
题型12.角平分线的性质定理
题型13.角平分线的判定定理
题型14.角平分线性质的实际应用
题型15.课堂小练
✺知识清单
知识点一、全等三角形常用基础辅助线
▲辅助线核心作用:补齐图形条件,构造可判定的全等三角形,转移分散的线段与角,是几何解题的核心思路。
1.连接线段法
适用场景:图形有公共端点,缺少完整三角形,存在公共边,无法直接判定全等时。
作法:连接对应端点,构造完整三角形,依托公共边、已知边角条件,用SSS、SAS证明全等。
核心用途:补全图形,创造全等判定条件,证明线段、角相等。
2.倍长中线法
适用场景:题干出现三角形中线、线段中点条件,需证明线段相等、线段数量关系。
作法:延长三角形的中线,使延长部分与原中线长度相等,连接对应端点,利用SAS构造全等三角形。
核心用途:转移三角形边与角,将分散的线段、角集中在同一三角形中,破解中点类几何难题。
3.截长补短法
适用场景:求证一条线段等于另外两条线段的和或差(线段和差题型)。
截长法:在较长线段上截取一段等于其中一条短线段,证明剩余部分与另一条短线段相等。
补短法:延长较短线段,补出对应线段,使总长与已知长线段相等,进而证明等量关系。
4.作垂线段法
适用场景:题干含角平分线、求点到直线的距离、证明垂线段相等。
作法:过角平分线上的点,向角的两条边分别作垂线段,结合角平分线性质解题。
5.作平行线法
适用场景:需要转移角度、构造内错角、同位角相等,补齐全等的角条件。
作法:过定点作已知直线的平行线,利用平行线的性质得到等角,进而构造全等三角形。
知识点二、全等三角形相关尺规作图
▲作图原理:所有基础尺规作图均依据SSS三角形全等判定定理,通过构造三边对应相等,得到全等图形、相等角与相等线段。
作图要求:保留全部作图圆弧痕迹,步骤规范,最后必须书写完整作图结论。
1.尺规作一个角等于已知角
核心原理:构造两个三边对应相等的三角形,由全等三角形对应角相等,得到等角。
适用:教材基础作图,是后续复杂作图的基础。
2.尺规作三角形
(1)已知三边(SSS)作三角形;(2)已知两边及其夹角(SAS)作三角形;(3)已知两角及其夹边(ASA)作三角形。
3.尺规作角的平分线
核心原理:通过作图构造两个共边的全等三角形,对应角相等,从而得到角平分线。
适用:教材核心必考作图,是角平分线性质应用的基础。
知识点三、角平分线的性质与判定
1.角平分线的性质定理
文字表述:角平分线上的点到这个角两边的距离相等。
几何语言:∵OC平分∠AOB,点 P 在 OC 上,PD⊥OA,PE⊥OB,∴ PD=PE(角的平分线上的点到角两边的距离相等)。
关键条件:必须同时满足“点在角平分线上”“两条垂线段”,缺一不可。
2.角平分线的判定定理
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:∵PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE,∴点P在∠AOB的平分线上。
关键条件:必须强调“角的内部”,外部点不满足判定条件。
3.基础推论:三角形的三条角平分线相交于一点(内心),内心到三角形三条边的距离相等。
【易错提醒】
1.辅助线作法需规范:必须文字准确描述(如“延长AD至E,使DE=AD,连接BE”),不可随意添加垂直、平分等双重限定条件。
2.尺规作图严禁擦除圆弧痕迹,无痕迹作图视为错误,必须书写最终作图结论。
3.角平分线性质与判定不可混用:无垂直条件,不能直接得出线段相等;非角内部的点,不能判定角平分线。
4.辅助线核心是构造全等,所有添加思路均服务于边角等量转化,避免盲目作辅助线。
✺题型精讲
题型1.倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,在中,是边上的中线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法确定
2.如图已知中,为边上的中线,平分交边于点,,,则_____.
3.如图,在凸五边形中,,,,为的中点.证明.
题型2.旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,在五边形中,,,,且,,则五边形的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
2.如图直角三角形中的空白部分是正方形,正方形的一个顶点将这个直角三角形的斜边分成二部分,AD=3厘米,阴影部分的面积是6平方厘米,长______厘米.
3.在中,,.
(1)点是内部一点,且.
①如图1,求证:;
②如图2,当,,三点共线时,连接,若,,求的面积;
(2)如图3,点是外一点,且,若的面积为8,求的长.
题型3.垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,小敏将等腰直角三角板放置于直角坐标系中,直角顶点C与x轴上表示的点重合,点B坐标为,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
2.如图,顶点在同一平面直角坐标系下,点的坐标为,点的坐标为,,,则点C的坐标为______.
3.如图1,在中,,,直线经过点,过作,垂足为,过作,垂足为.
(1)求证:.
(2)如图2,延长至,连接,过点作,且,连接交直线于点,连接.
①求证:.
②若,求的长.
题型4.其他模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图所示,在中,,平分,为线段上一动点,为 边上一动点,当的值最小时,的度数是( )
A.118° B.125° C.136° D.124°
2.如图,,是的中点,平分,则的度数为______.
3.如图,小淇站在河边的A点处,在河的对面(小淇的正北方向)的B处有一信号塔,他想知道信号塔离他有多远(即A、B两地的距离),他是这样做的:
①从点向正西方向走30步到达一棵树C处,再继续向前走30步到达D处;
②从D处左转向正南方向行走,到E处时停止行走.此时发现信号塔B、树C与自己所处的位置E恰好在一条直线上;
③从A到E小淇共走了140步.
(1)根据题意,画出示意图;
(2)如果小淇一步大约50厘米,估计小淇在点A处时,他与信号塔的距离有多少米?请写出说理过程.
题型5.证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,等腰直角三角形中,,D、E分别为、边上点,,交于点F,过点F作交的延长线于点G,交于点M;以下五个结论:①;②;③是等腰三角形;④;恒成立的结论有( )
A.①②③④ B.①③ C.②③④ D.①②④
2.如图,在等边中,点E在线段的延长线上,点D在直线上,且.若的边长为1,,则 _____.
3.如图,,, .求证:;
题型6.全等三角形综合问题
1.如图,,,,垂足分别为E,F,与交于点D,有下列结论:①;②;③点D在的平分线上;④.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④
2.如图,在中,是上的一点,,,,动点从点出发向点运动,速度为1,同时动点从点出发向点匀速运动,连接、,在运动过程中,存在某一时刻使与全等,则点的运动速度为________.
3.问题情境:如图1,在四边形中.,,是BC上一点,连接,,,.
问题探究:
(1)则是__________三角形;
(2)“智慧小组”的同学把题目进行改编:如图1,已知是等腰直角三角形.,,点,,在同一直线上,,,试探究,与之间的数量关系,并说明理由.
(3)“创新小组”在图1的基础上变为图2,已知点,,在直线上,,.若,,求的长.
题型7.尺规作一个角等于已知角
1.如图,观察图中的尺规作图痕迹,下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,已知中,,,按以下步骤作图:①以点为圆心,任意长为半径作弧,分别交边,于点,;②保持半径不变,以点为圆心作弧,分别交边,于点,;③以点为圆心,长为半径作弧,交弧于点;④连接并延长交于点,则的度数为_______.
3.小华在探究用尺规作与相等的时,提出了如图所示的方法,小华的作法与本节的作法有什么区别?请你说说小华这样做的道理.
题型8.过直线外一点作已知直线的平行线
1.如图,点在的边上,尺规作图痕迹显示的是( )
A.作线段的垂直平分线
B.作的平分线
C.连接,则与不全等
D.作
2.如图是小明过直线外一点C,作直线的平行线的作图痕迹,他这样作平行线的依据是________.
3.如图,在中,已知点为边上中点,点为边上一点,连接.
(1)尺规作图:过点作交延长线于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若,,请求出的长度.
题型9.尺规作图——作三角形
1.课堂上,李老师先给每人发一张印有(如图1)的卡片,然后要求同学们画一个,使得.小宏同学先画出,后续画图的主要过程如图2所示.这种画图方法的依据是( )
A. B. C. D.
2.如图,给定一个,用直尺和圆规作 ,有人的作法是:
①作上方作;②以点为圆心,以 长为半径作弧,交 于点;
③以点为圆心,以 长为半径作弧,交 于点;④连接.
就是求作三角形.在此作法中,判定 的依据是__________.
3.已知:如图,,点在边上.请用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.求作:,使,并满足点在的延长线上,.
题型10.利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
1.如图,已知方格纸中是4个相同的正方形,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图是由16个大小相同的小正方形组成的网格图形,图形的各个顶点均为格点,则的度数为________;度数为_______.
3.如图所示是一个的正方形,求的度数.
题型11.作角平分线(尺规作图)
1.如图,利用尺规作的角平分线的作法,用到的三角形全等的判定方法是( )
A. B. C. D.
2.根据下面尺规作图的痕迹,可知______.(填“”“”或“”)
3.如图,是的外角,且,
(1)请用尺规作图法在内部求作射线,使得.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接、、证明:
题型12.角平分线的性质定理
1.凌源市为优化城区环境,建设了一批口袋公园.如图,是一个正在修建的口袋公园.要在公园里修建一座凉亭H,使该凉亭到公路,的距离相等,且使得的面积与的面积相等,则凉亭H是( )
A.角平分线与边上中线的交点
B.角平分线与边上中线的交点
C.角平分线与边上中线的交点
D.角平分线与边上中线的交点
2.如图,在的平分线上取一点,过点作于点,在射线上取一点,连接,若,的面积为,则的长为______.
3.如图,在中,,是的平分线,于点,点在上,且.
(1)求证:.
(2)试判断与,之间存在的数量关系,并说明理由.
题型13.角平分线的判定定理
1.如图,在中,P为上一点,,垂足为R,,垂足为S,,,下面的结论:①;②;③.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
2.如图,是外的一点,交的延长线于点,于点,交的延长线于点,连接,,若,,则的度数为__________.
3.如图,在和中,,,.
(1)求证:;
(2)和的大小关系,并说明理由.
题型14.角平分线性质的实际应用
1.如图,一块三角形造型的花坛,想要在花坛中心位置安装一处自动喷水装置,要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在( )
A.三角形最长的边的中点处 B.三角形三条中线的交点处
C.三角形三条高线的交点处 D.三角形三条角平分线的交点处
2.如图,为了促进当地旅游发展,某地区要修建一个度假村.要使这个度假村到三条公路的距离相等,这个度假村的选址有________处可供选择.
3.校园一角的形状如图所示,其中,,表示围墙.现要修建一个垃圾投放点,使得点到三面墙的距离都相等,请确定点的位置.
✺课堂小练
一、单选题
1.已知中,,,则中线的长可以是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
2.如图,将绕点顺时针旋转得到,点、、在同一条直线上.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.如图,中,,的角平分线、相交于点P,延长至F,沿着折叠与重合,交于点H,则下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
二、填空题
4.如图,给定一个,用直尺和圆规作,有人的作法是:
①作;②以点为圆心,以长为半径作弧,交于点;
③以点为圆心,以长为半径作弧,交于点;④连接.
就是求作三角形.在此作法中,判定的依据是_______.(填简记)
5.如图,在中,是角平分线,是中线,交于点.若,,的面积为,则的面积为_____ .
6.如图,的内角与外角的平分线交于点,连接,若,则的度数是_____________.
三、解答题
7.按如图所示的尺规作图的作法,证明.
8.在中,是边上的点(不与点,重合),连接.
(1)如图①,当是的平分线时,若,,求的值(用含,的代数式表示).
(2)如图②,平分,延长至点,使得,连接.若,,,求的值.
9.解决下列问题:
(1)阅读理解:为了进一步探究三角形中线的作用,数学兴趣小组合作交流时,小曲在组内做了如下尝试:如图,是的中线,延长至点,使,连接.利用全等将边转化到.在这个过程中小曲同学证三角形全等,用到的全等判定方法是________,另外他还得到了和的位置关系是________;若,,他还求出了的取值范围为________;
(2)问题解决:如图,是的中线,,点在的延长线上,,求证:;
(3)问题拓展:如图,中,,,点在线段上,连接,,.若点为中点,交于点,请直接写出和的数量关系.
试卷第1页(共3页)
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专题05全等三角形的辅助线问题、尺规作图及角的平分线同步培优讲义
✺知识框架
1.全等三角形常用辅助线构造方法:通过添加辅助线转化边角关系,是几何证明的核心解题技巧;
2.全等三角形相关尺规作图:依托三角形全等判定定理作图,规范作图思路与原理;
3.角平分线的性质与判定:是全等三角形应用的重要延伸。
✺学习目标
1.掌握全等三角形基础辅助线添加方法,能结合已知条件构造全等三角形,实现线段、角度的等量转化,规范书写辅助线作法。
2.熟练掌握基础尺规作图,理解作图的全等原理,规范作图步骤、保留作图痕迹,准确书写作图结论。
3.熟记角平分线的性质定理与判定定理,精准掌握几何语言书写,能独立完成相关证明与计算题型。
✺题型归纳
题型1.倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
题型2.旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
题型3.垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
题型4.其他模型(全等三角形的辅助线问题)
题型5.证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题)
题型6.全等三角形综合问题
题型7.尺规作一个角等于已知角
题型8.过直线外一点作已知直线的平行线
题型9.尺规作图——作三角形
题型10.利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
题型11.作角平分线(尺规作图)
题型12.角平分线的性质定理
题型13.角平分线的判定定理
题型14.角平分线性质的实际应用
题型15.课堂小练
✺知识清单
知识点一、全等三角形常用基础辅助线
▲辅助线核心作用:补齐图形条件,构造可判定的全等三角形,转移分散的线段与角,是几何解题的核心思路。
1.连接线段法
适用场景:图形有公共端点,缺少完整三角形,存在公共边,无法直接判定全等时。
作法:连接对应端点,构造完整三角形,依托公共边、已知边角条件,用SSS、SAS证明全等。
核心用途:补全图形,创造全等判定条件,证明线段、角相等。
2.倍长中线法
适用场景:题干出现三角形中线、线段中点条件,需证明线段相等、线段数量关系。
作法:延长三角形的中线,使延长部分与原中线长度相等,连接对应端点,利用SAS构造全等三角形。
核心用途:转移三角形边与角,将分散的线段、角集中在同一三角形中,破解中点类几何难题。
3.截长补短法
适用场景:求证一条线段等于另外两条线段的和或差(线段和差题型)。
截长法:在较长线段上截取一段等于其中一条短线段,证明剩余部分与另一条短线段相等。
补短法:延长较短线段,补出对应线段,使总长与已知长线段相等,进而证明等量关系。
4.作垂线段法
适用场景:题干含角平分线、求点到直线的距离、证明垂线段相等。
作法:过角平分线上的点,向角的两条边分别作垂线段,结合角平分线性质解题。
5.作平行线法
适用场景:需要转移角度、构造内错角、同位角相等,补齐全等的角条件。
作法:过定点作已知直线的平行线,利用平行线的性质得到等角,进而构造全等三角形。
知识点二、全等三角形相关尺规作图
▲作图原理:所有基础尺规作图均依据SSS三角形全等判定定理,通过构造三边对应相等,得到全等图形、相等角与相等线段。
作图要求:保留全部作图圆弧痕迹,步骤规范,最后必须书写完整作图结论。
1.尺规作一个角等于已知角
核心原理:构造两个三边对应相等的三角形,由全等三角形对应角相等,得到等角。
适用:教材基础作图,是后续复杂作图的基础。
2.尺规作三角形
(1)已知三边(SSS)作三角形;(2)已知两边及其夹角(SAS)作三角形;(3)已知两角及其夹边(ASA)作三角形。
3.尺规作角的平分线
核心原理:通过作图构造两个共边的全等三角形,对应角相等,从而得到角平分线。
适用:教材核心必考作图,是角平分线性质应用的基础。
知识点三、角平分线的性质与判定
1.角平分线的性质定理
文字表述:角平分线上的点到这个角两边的距离相等。
几何语言:∵OC平分∠AOB,点 P 在 OC 上,PD⊥OA,PE⊥OB,∴ PD=PE(角的平分线上的点到角两边的距离相等)。
关键条件:必须同时满足“点在角平分线上”“两条垂线段”,缺一不可。
2.角平分线的判定定理
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:∵PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE,∴点P在∠AOB的平分线上。
关键条件:必须强调“角的内部”,外部点不满足判定条件。
3.基础推论:三角形的三条角平分线相交于一点(内心),内心到三角形三条边的距离相等。
【易错提醒】
1.辅助线作法需规范:必须文字准确描述(如“延长AD至E,使DE=AD,连接BE”),不可随意添加垂直、平分等双重限定条件。
2.尺规作图严禁擦除圆弧痕迹,无痕迹作图视为错误,必须书写最终作图结论。
3.角平分线性质与判定不可混用:无垂直条件,不能直接得出线段相等;非角内部的点,不能判定角平分线。
4.辅助线核心是构造全等,所有添加思路均服务于边角等量转化,避免盲目作辅助线。
✺题型精讲
题型1.倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,在中,是边上的中线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】此题主要考查全等三角形的判定及性质和三角形三边关系,掌握利用倍长中线法构造全等三角形是解决此题的关键.
延长至点,使,连接,证明,得出,然后利用三角形的三边关系进行求解即可.
【详解】解:如图所示,延长至点,使,连接,
∵是边上的中线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
故选:A.
2.如图已知中,为边上的中线,平分交边于点,,,则_____.
【答案】10
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线和中线,三角形外角的性质,等腰三角形的判定和性质,作辅助线构造全等三角形是解题关键.延长至点,使得,连接,则,证明,得到,,再推出,从而得到,即可得解.
【详解】解:如图,延长至点,使得,连接,
,
,
为边上的中线,
,
在和中,
,
,
,,
平分
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:10.
3.如图,在凸五边形中,,,,为的中点.证明.
【答案】证明:如图,延长到点,使得,连接,
∵为的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
【分析】延长到点,使得,连接,易证,然后根据全等三角形的性质,结合已知条件和角度的和差得到,从而证得,进而即可得到结论.
【详解】略
题型2.旋转模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,在五边形中,,,,且,,则五边形的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、三点共线,解题的关键是利用全等的性质将面积进行转化.
将绕点A逆时针旋转至,首先证明点D,E,F三点共线,证明,得到,,再将所求面积转化为进行计算即可.
【详解】如图,将绕点A逆时针旋转至,
,,
则,,
,即点D,E,F三点共线,
,
,
即,
在和中
,
,
,
,
五边形的面积为:
,
,
.
故选:D.
2.如图直角三角形中的空白部分是正方形,正方形的一个顶点将这个直角三角形的斜边分成二部分,AD=3厘米,阴影部分的面积是6平方厘米,长______厘米.
【答案】4
【分析】如图,将△ADE绕点D逆时针旋转90°得到△GDF,求出∠GDB=90°,可得△GDF与△DBF组成一个直角△DBG,直角边DG是3厘米,面积是6平方厘米,由此利用三角形的面积公式即可求出DB的长.
【详解】解:如图,将△ADE绕点D逆时针旋转90°得到△GDF,则△ADE≌△GDF,点G、F在BC上,
∴∠ADE=∠GDF,
∵在正方形DECF中,∠EDF=90°,
∴∠ADE+∠FDB=90°,
∴∠GDF+∠FDB=90°,即∠GDB=90°,
∴△GDF与△DBF组成一个直角△DBG,直角边DG是3厘米,面积是6平方厘米,
∴DB的长为:6×2÷3=12÷3=4(厘米),
故答案为:4.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形面积计算,解答此题的关键是巧妙地把阴影部分△ADE通过旋转与阴影部分△DBF 组成一个直角三角形.
3.在中,,.
(1)点是内部一点,且.
①如图1,求证:;
②如图2,当,,三点共线时,连接,若,,求的面积;
(2)如图3,点是外一点,且,若的面积为8,求的长.
【答案】(1)①证明:,,
,
,,
.
,,
.
②30
(2)4
【分析】(1)①利用直角的性质,通过等量代换求出,结合已知条件,利用即可证明.②利用等腰直角三角形的性质和全等三角形的性质推出和相应的度数,和相应的长度,以及,根据直角三角形的面积公式即可求出的面积.
(2)利用旋转的性质和已知条件,证明三点共线、以及,根据面积法即可求出的长度.
【详解】(1)①证明:略.
②解:,,
,
,
由①可得,,
,
为直角三角形,
,,
.
,
.
(2)解:将绕点逆时针旋转使和重合,得到,如图所示,
,,,,
为等腰直角三角形,
,
,
,
在线段的延长线上,
,
,
.
,,
,
.
【点睛】本题考查了三角形全等,旋转的性质,等腰直角三角形的性质与判定,解题的关键在于判断三点共线,巧妙将边上的高转化为.
题型3.垂线模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,小敏将等腰直角三角板放置于直角坐标系中,直角顶点C与x轴上表示的点重合,点B坐标为,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面直角坐标系、全等三角形的判定及性质,添加适当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
过点,点分别作,垂直于轴,通过证明,得到,,即可得出点的坐标.
【详解】解:如图,过点,点分别作,垂直于轴,
则,
∴,
∵点C与x轴上表示的点重合,点B坐标为,
∴,,,
∴,
由题意可知,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴点的坐标为,
故选:A.
2.如图,顶点在同一平面直角坐标系下,点的坐标为,点的坐标为,,,则点C的坐标为______.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,根据等腰直角三角形构造一线三垂直模型证明全等,再求坐标即可.
【详解】解:过作轴于,过作轴于,过作交于,交于,则,
∴轴,
∴,,
∵点的坐标为,点的坐标为,
∴,,,,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
3.如图1,在中,,,直线经过点,过作,垂足为,过作,垂足为.
(1)求证:.
(2)如图2,延长至,连接,过点作,且,连接交直线于点,连接.
①求证:.
②若,求的长.
【答案】(1)证明:如图1,
∵, ,
∴ ,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴.
(2)①证明:如图2,
过作于,
∵,
∴,
∴,
又∵ ,
∴ ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)得:,
∴,
∵,,
.
②
【分析】(1)根据, ,得,再根据同角的余角相等,即可证明,再根据已知,结合全等三角形判定定理即可证明.
(2)①过作于,根据条件,结合“一线三垂直模型”即可证明,进而可证明,再根据全等三角形性质得,由(1)得,即可得,再根据,,即可证明.
②过作于,根据(1)得,,即可得,,根据(2)①得:,即可得,,进而得,,结合条件即可证明,根据全等三角形的性质得,再根据,等量代换得,进一步代换推理得,代入数据求解即可得的长.
【详解】(1)略
(2)解:①略
②如图2,
由(1)得: ,,
∴,,
由(2)①得:,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
.
题型4.其他模型(全等三角形的辅助线问题)
1.如图所示,在中,,平分,为线段上一动点,为 边上一动点,当的值最小时,的度数是( )
A.118° B.125° C.136° D.124°
【答案】D
【分析】先在上截取,连接,证明,得出,说明,找出当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,根据三角形外角的性质可得答案.
【详解】解:在上截取,连接,如图:
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,如图:
∵,,
∴.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,三角形全等的判定和性质,垂线段最短,三角形内角和定理与三角形的外角的性质,解题的关键是找出使最小时点P的位置.
2.如图,,是的中点,平分,则的度数为______.
【答案】35°
【分析】过点作,证明RtRt,再根据,即可求得的度数.
【详解】解:如图,过点作,
∵平分,且是的中点,
∴,
又,且,
∴(HL),
∴.
又∵,即,,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,解答此题的关键是根据题意作出辅助线,构造出全等三角形,再由全等三角形的性质解答.
3.如图,小淇站在河边的A点处,在河的对面(小淇的正北方向)的B处有一信号塔,他想知道信号塔离他有多远(即A、B两地的距离),他是这样做的:
①从点向正西方向走30步到达一棵树C处,再继续向前走30步到达D处;
②从D处左转向正南方向行走,到E处时停止行走.此时发现信号塔B、树C与自己所处的位置E恰好在一条直线上;
③从A到E小淇共走了140步.
(1)根据题意,画出示意图;
(2)如果小淇一步大约50厘米,估计小淇在点A处时,他与信号塔的距离有多少米?请写出说理过程.
【答案】(1)
解:示意图如图所示.
(2)小淇在点处时他与处信号塔的距离为40米.
【分析】本题考查了全等三角形在实际生活中的应用,关键能把实际问题抽象成数学问题,并应用相关知识解决.
(1)依据题意即可画出示意图;
(2)由题意可得,得,即可求得的长.
【详解】(1)略
(2)解:40米,理由如下:
在和中,
,
,
,
又小淇走了140步,为步,
∴为步,一步大约50厘米即米,
(米).
答:小淇在点处时他与处信号塔的距离为40米.
题型5.证一条线段等于两条线段和差(全等三角形的辅助线问题)
1.如图,等腰直角三角形中,,D、E分别为、边上点,,交于点F,过点F作交的延长线于点G,交于点M;以下五个结论:①;②;③是等腰三角形;④;恒成立的结论有( )
A.①②③④ B.①③ C.②③④ D.①②④
【答案】A
【分析】①首先得出,再利用,得出即可;②③利用,得出,再由,可得,结合可得出,,继而可得出结论;④先大致观察三者的关系,过点B作的垂线,交的延长线于点N,利用(1)的结论可将转化为,转化为,从而在一条直线上得出三者的关系.
【详解】解:因为等腰直角三角形中,,
∴,,
在和中,
,
∴,故①正确;
∵,
∴,故②正确;
∵,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,为等腰三角形,故③正确;
过点B作的垂线,交的延长线于点N,如图:
∵,,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,,
由①可得,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,故④正确;
故选:A
【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质,涉及和这两种判定三角形全等,垂直的性质,等角对等边,三角形的辅助线等知识内容,难度较大,尤其是第3问的证明,要学会要判断三条线段之间的关系,一般都需要转化到同一条直线上进行.
2.如图,在等边中,点E在线段的延长线上,点D在直线上,且.若的边长为1,,则 _____.
【答案】4
【分析】过点E作于点F,根据等边三角形的性质及线段的和差推出,,根据直角三角形的性质得出,根据含角的直角三角形的性质推出,根据等腰三角形的性质及线段的和差求解即可.
此题考查了含角的直角三角形的性质,熟记含角的直角三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:过点E作于点F,
∵是等边三角形,边长为1,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故答案为:4.
3.如图,,, .求证:;
【答案】证明:延长交于点F,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵ ,
∴,
又∵ ,
∴,
∴.
【分析】延长交于点F,则 ,可得,由,可得,根据证得两三角形全等即可完成解答.
【详解】略
题型6.全等三角形综合问题
1.如图,,,,垂足分别为E,F,与交于点D,有下列结论:①;②;③点D在的平分线上;④.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据垂直的定义得到,根据三角形的内角和得到,由全等三角形的判定定理得到,故①选项正确,由,得,于是得到,选项④正确;同时可证明,选项②正确,根据全等三角形的性质得到,
则,选项④正确连接,证得,根据全等三角形的性质得到,即点D在的平分线上,选项③正确,
【详解】解:∵,
,
在中,,在中,
,
在和中,
,
∴,故①选项正确;
,
,
得,
∴,选项④正确;
在和中,
,
∴,选项②正确;
连接,
在和中,
,
∴,
,即点D在的平分线上,选项③正确;
故正确的为①②③④.
2.如图,在中,是上的一点,,,,动点从点出发向点运动,速度为1,同时动点从点出发向点匀速运动,连接、,在运动过程中,存在某一时刻使与全等,则点的运动速度为________.
【答案】或
【分析】利用全等三角形的性质,设运动时间为,点的运动速度为,则有,
,分两种情况和,分别计算出点的运动速度.
【详解】解:设运动时间为,点的运动速度为,
则,
∴,
∵,当时,,,
∴,,
∴,,
∴点的运动速度为,
当时,,,
∴,,
解得,
∴点的运动速度为,
综上,点的运动速度为或.
3.问题情境:如图1,在四边形中.,,是BC上一点,连接,,,.
问题探究:
(1)则是__________三角形;
(2)“智慧小组”的同学把题目进行改编:如图1,已知是等腰直角三角形.,,点,,在同一直线上,,,试探究,与之间的数量关系,并说明理由.
(3)“创新小组”在图1的基础上变为图2,已知点,,在直线上,,.若,,求的长.
【答案】(1)等腰直角
证明:,,
.
在和中,
,
,,
,
,即,
是等腰直角三角形.
(2)
证明:,,
,,
,,
.
,
,
,,
.
(3)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形外角的性质等知识点,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)先运用证明,可得,再说明即可证明结论;
(2)证明可得,,然后根据线段的和差即可解答;
(3)先根据三角形外角的性质、角的和差以及已知条件可得,再证明可得,,最后根据即可解答.
【详解】(1)略.
(2)略.
(3)解:,,
,
在和中,
,
,,
.
题型7.尺规作一个角等于已知角
1.如图,观察图中的尺规作图痕迹,下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据图中尺规作图的痕迹,可得,进而判定,再根据平行线的性质即可得出结论.
【详解】解:根据图中尺规作图的痕迹,可得,故B选项正确;
∴,
∴,,故选项A、D正确;
∵,,而和的关系不确定,
∴和的关系不确定,故C选项错误.
2.如图,已知中,,,按以下步骤作图:①以点为圆心,任意长为半径作弧,分别交边,于点,;②保持半径不变,以点为圆心作弧,分别交边,于点,;③以点为圆心,长为半径作弧,交弧于点;④连接并延长交于点,则的度数为_______.
【答案】/度
【分析】由作图可知,,再由,即可求解.
【详解】解:由作图可知,,
∵,
∴.
3.小华在探究用尺规作与相等的时,提出了如图所示的方法,小华的作法与本节的作法有什么区别?请你说说小华这样做的道理.
【答案】区别:小华是通过作形状、大小均相同的图形得到的,本节的作法是通过张口大小相同的角得到的.
小华这样做的道理:由尺规作图的痕迹可知,
所以与的形状、大小均相同,即.
【详解】略
题型8.过直线外一点作已知直线的平行线
1.如图,点在的边上,尺规作图痕迹显示的是( )
A.作线段的垂直平分线
B.作的平分线
C.连接,则与不全等
D.作
【答案】D
【分析】本题考查尺规作图,掌握基本作图,三角形全等判定与性质,平行线的判定是解题关键.根据作图得出,得出,得出即可.
【详解】解:如图,连接,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
2.如图是小明过直线外一点C,作直线的平行线的作图痕迹,他这样作平行线的依据是________.
【答案】同位角相等,两直线平行
【分析】由作图方法可知,则由同位角相等,两直线平行可得.
【详解】解:如图所示,
由作图方法可知,
∴(同位角相等,两直线平行).
3.如图,在中,已知点为边上中点,点为边上一点,连接.
(1)尺规作图:过点作交延长线于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若,,请求出的长度.
【答案】(1)如图,即为所求;
(2)8
【分析】(1)作即可;
(2)由作图可知,证明,得到即可.
【详解】(1)略;
(2)解:由作图可知,
,,
,
点为边上中点,
,
,
,
∵,
,
,
即的长度为8.
题型9.尺规作图——作三角形
1.课堂上,李老师先给每人发一张印有(如图1)的卡片,然后要求同学们画一个,使得.小宏同学先画出,后续画图的主要过程如图2所示.这种画图方法的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查尺规作图,全等三角形的判定,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法.根据演示由尺规作图的方法确定作图的具体步骤,即可判断.
【详解】解:由图示知,小宏第一步为截取线段,第二步为作线段,
在与中,
,
,
∴这种画图方法的依据是.
故选:A.
2.如图,给定一个,用直尺和圆规作 ,有人的作法是:
①作上方作;②以点为圆心,以 长为半径作弧,交 于点;
③以点为圆心,以 长为半径作弧,交 于点;④连接.
就是求作三角形.在此作法中,判定 的依据是__________.
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,尺规作图-作三角形,根据作图方法可得,据此根据全等三角形的判定定理即可得到答案.
【详解】解:由作图方法可得,
,
故答案为:.
3.已知:如图,,点在边上.请用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.求作:,使,并满足点在的延长线上,.
【答案】即为所求,
【分析】先作,再分别截取线段,使得,,则即为所求.
【详解】略.
题型10.利用全等图形求正方形网格中角度之和(全等图形)
1.如图,已知方格纸中是4个相同的正方形,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定、等边对等角、三角形内角和定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.由图可得,,进而得到,再利用等边对等角求出的度数,即可得出答案.
【详解】解:如图,
由图可得,,,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A.
2.如图是由16个大小相同的小正方形组成的网格图形,图形的各个顶点均为格点,则的度数为________;度数为_______.
【答案】 /90度 /45度
【分析】此题考查了全等三角形的性质和判定,网格的特点,
首先证明出,得到,然后等量代换得到,即可求出;然后由得到.
【详解】解:如图所示,
∵由网格特点得,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴.
故答案为:,.
3.如图所示是一个的正方形,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查的是三角形全等的性质的运用:由三角形全等得角相等.认真观察图形,发现并利用全等三角形是正确解决本题的关键.
由图可找出多对全等三角形,对应多对角的和是,再相加即可.
【详解】解:根据全等三角形的性质可知,
与的余角相等,也就是与互余,
同理:与互余.与互余,与互余,与互余,与互余,又,
、、、、、、,
.
题型11.作角平分线(尺规作图)
1.如图,利用尺规作的角平分线的作法,用到的三角形全等的判定方法是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,连接,,由作图得,,,然后利用证明即可.
【详解】解:如图,连接,,
由作图得,,,,
∴,
∴,即平分.
∴用到的三角形全等的判定方法是.
2.根据下面尺规作图的痕迹,可知______.(填“”“”或“”)
【答案】
【详解】解:由作图可知,平分,
∴.
3.如图,是的外角,且,
(1)请用尺规作图法在内部求作射线,使得.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接、、证明:
【答案】(1)
(2)证明:是的外角,
,
,
,
,
又,,
.
【分析】(1)根据题意,作的平分线即可;
(2)根据证明两个三角形全等即可证明结论.
【详解】(1)解:∵,,∴;图略
(2) 略
题型12.角平分线的性质定理
1.凌源市为优化城区环境,建设了一批口袋公园.如图,是一个正在修建的口袋公园.要在公园里修建一座凉亭H,使该凉亭到公路,的距离相等,且使得的面积与的面积相等,则凉亭H是( )
A.角平分线与边上中线的交点
B.角平分线与边上中线的交点
C.角平分线与边上中线的交点
D.角平分线与边上中线的交点
【答案】D
【分析】根据角平分线的判定定理,确定的角平分线,利用中线使三角形面积相等和角平分线的性质定理,确定等底等高,确定凉亭是角平分线与边上中线的交点.
【详解】解:要在公园里修建一座凉亭H,使该凉亭到公路,的距离相等,
作的角平分线,
使得的面积与的面积相等
作边上中线,
凉亭是角平分线与边上中线的交点.
2.如图,在的平分线上取一点,过点作于点,在射线上取一点,连接,若,的面积为,则的长为______.
【答案】
【分析】过点作于点,根据的面积为,求出,再根据角平分线上的点到角两边的距离相等即可求出.
【详解】解:如下图所示,过点作于点,
,
,
,
,
是的平分线,,
.
3.如图,在中,,是的平分线,于点,点在上,且.
(1)求证:.
(2)试判断与,之间存在的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:∵是的平分线,,,
,
在和中,
,
∴,
;
(2)解:,理由如下:
在和中,
,
∴,
,
.
【分析】(1)根据角平分线的性质得到,证明,根据全等三角形的性质证明;
(2)证明,根据全等三角形的性质证明.
【详解】(1)略
(3) 略
题型13.角平分线的判定定理
1.如图,在中,P为上一点,,垂足为R,,垂足为S,,,下面的结论:①;②;③.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】A
【分析】利用角平分线的判定定理可证平分,通过等量代换得出,即可证明,推出②正确;利用证明,可得,推出①正确;仅一组对边相等,一组对角相等不足以证明,推出③错误.
【详解】解:∵,
∴平分,
∴,
∵,
∴,
∴,故②正确;
在和中,
,
,
,故①正确;
∵和中,仅一组对边相等,一组对角相等,
∴现有条件不能够证明,故③错误;
综上,正确的是①②.
2.如图,是外的一点,交的延长线于点,于点,交的延长线于点,连接,,若,,则的度数为__________.
【答案】/32度
【分析】先说明平分,平分,可得.再根据三角形外角的性质得,然后说明,可得答案.
【详解】解:∵且,
∴平分,平分,
∴.
∵是的外角,是的外角,
∴,
∴,
即.
3.如图,在和中,,,.
(1)求证:;
(2)和的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:∵∠,
∴,
∵,,
∴
(2),理由如下:
如图,过作于,于,
,
,,
,
,
.
【分析】(1)求出,根据推出两三角形全等即可;
(2)根据全等三角形的性质得出两三角形面积相等和,根据面积公式求出,根据角平分线的判定得出结论即可.
【详解】(1)略
(2) 略
题型14.角平分线性质的实际应用
1.如图,一块三角形造型的花坛,想要在花坛中心位置安装一处自动喷水装置,要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在( )
A.三角形最长的边的中点处 B.三角形三条中线的交点处
C.三角形三条高线的交点处 D.三角形三条角平分线的交点处
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,角平分线上的点到角的两边距离相等,根据角平分线的性质即可得出答案.
【详解】解:要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在三角形三条角平分线的交点处.
2.如图,为了促进当地旅游发展,某地区要修建一个度假村.要使这个度假村到三条公路的距离相等,这个度假村的选址有________处可供选择.
【答案】4
【分析】本题考查角平分线的性质.角的平分线上的点到角两边的距离相等,由此即可得到答案.
【详解】解:如图,
三角形内角平分线的交点D,和外角平分线的三个交点A、B、C,共4处可供选择.
故答案为:4.
3.校园一角的形状如图所示,其中,,表示围墙.现要修建一个垃圾投放点,使得点到三面墙的距离都相等,请确定点的位置.
【答案】
点如图所示.
【分析】明确到角两边距离相等的点在角的平分线上,因为点P需要同时到的距离相等,所以点P在的角平分线上.因为点P还需要到的距离相等,所以点P也在的角平分线上.两个角平分线的交点即为满足条件的点P,通过尺规作图作出两个角的平分线,取交点即可.
【详解】解:作的角平分线,再作的角平分线,
两条角平分线在图中围成区域内的交点就是满足条件的点.
理由:∵点在的平分线上,
∴到、距离相等;
又∵点同时在的平分线上,
∴到、距离相等;
∴到、、距离相等;
最终就是点到三面墙的距离都相等,符合要求.
✺课堂小练
一、单选题
1.已知中,,,则中线的长可以是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【分析】通过延长中线构造全等三角形,将已知边转化到同一个三角形中,再利用三角形三边关系求出中线的取值范围,即可选出正确答案.
【详解】解:延长至点,使,连接
∵是的中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴
∵,
在中,由三角形三边关系得,
代入,得:
,
即,
∴.
只有选项A的在该范围内.
2.如图,将绕点顺时针旋转得到,点、、在同一条直线上.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据全等三角形的性质和三角形内角和定理解答即可;
【详解】∵将绕点顺时针旋转得到,
∴,
∴,,,
∴,
∵点、、在同一条直线上,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴;
故选:B.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,三角形的外角性质,准确计算是解题的关键.
3.如图,中,,的角平分线、相交于点P,延长至F,沿着折叠与重合,交于点H,则下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
【答案】A
【分析】由,得,因为,,所以,则.可判断①正确;由折叠得,,则,所以,可判断②正确;所以,推导出,可根据“”证明,可判断③正确;延长交于点,可证明,得,再证明,得,则,可判断④正确,于是得到问题的答案.
【详解】解:中,,
,
的角平分线、相交于点,
,,
,
,
故①正确;
延长至,沿着折叠与重合,交于点,
,,
,
,
故②正确;
,
,,
,
在和中,
,
(),
故③正确;
延长交于点,则,
,
,
在和中,
,
(),
,
在和中,
,
(),
,
,
故④正确.
故选:A.
【点睛】此题重点考查角平分线的定义、直角三角形的两个锐角互余、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和、同角的余角相等、翻折变换的性质、全等三角形的判定与性质等知识,推导出是解题的关键.
二、填空题
4.如图,给定一个,用直尺和圆规作,有人的作法是:
①作;②以点为圆心,以长为半径作弧,交于点;
③以点为圆心,以长为半径作弧,交于点;④连接.
就是求作三角形.在此作法中,判定的依据是_______.(填简记)
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定,尺规作图—作三角形,根据作图方法可得,,,据此根据全等三角形的判定定理即可得到答案.
【详解】解:由作图方法可得,,,
∴,
故答案为:.
5.如图,在中,是角平分线,是中线,交于点.若,,的面积为,则的面积为_____ .
【答案】
【分析】过点作,,过点作,交的延长线于点,由角平分线的性质推出,由三角形的面积公式得到,进而可得,即可求出的面积.
【详解】解:如图,过点作于,于,过点作,交的延长线于点,
∵是的中线,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
6.如图,的内角与外角的平分线交于点,连接,若,则的度数是_____________.
【答案】
【分析】本题考查角平分线的性质和判定,三角形外角的性质,正确掌握角平分线的性质和判定是解题的关键.
根据角平分线的性质,可得,从而得是的平分线,再根据三角形外角的性质,可求,进而,最后根据角平分线的定义,计算即可求解.
【详解】解:如图,过点作,,,垂足分别为,,,
是的平分线,,,
,,
同理可得,,
,
,,
是的平分线,
,
,
,即
,
,
,
,
即.
故答案为:.
三、解答题
7.按如图所示的尺规作图的作法,证明.
【答案】证明:由作法可知,在与中,
∴,
∴.
即.
【分析】根据作法分别得到三对边分别相等,从而可证明两个三角形全等,再根据全等三角形的性质得出结论.
【详解】略.
8.在中,是边上的点(不与点,重合),连接.
(1)如图①,当是的平分线时,若,,求的值(用含,的代数式表示).
(2)如图②,平分,延长至点,使得,连接.若,,,求的值.
【答案】(1)
(2)9
【分析】(1)过点作于点,于点,根据角平分线性质求出,根据三角形面积公式求出即可;
(2)根据已知和(1)的结论求出和的面积,即可求出的面积.
【详解】(1)解:如图,过点作于点,于点.
是的平分线,,,
.
,,
.
(2)解:,
.
,
.
,,平分,
∴由(1)知,,
,
.
【点睛】本题考查了角平分线性质和三角形的面积公式,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会利用面积法解决问题.
9.解决下列问题:
(1)阅读理解:为了进一步探究三角形中线的作用,数学兴趣小组合作交流时,小曲在组内做了如下尝试:如图,是的中线,延长至点,使,连接.利用全等将边转化到.在这个过程中小曲同学证三角形全等,用到的全等判定方法是________,另外他还得到了和的位置关系是________;若,,他还求出了的取值范围为________;
(2)问题解决:如图,是的中线,,点在的延长线上,,求证:;
(3)问题拓展:如图,中,,,点在线段上,连接,,.若点为中点,交于点,请直接写出和的数量关系.
【答案】(1);;;
(2)证明:如图所示,延长至点,使,
同(1)可得
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)
【分析】(1)根据已知条件证明,得出,则,由得到,,然后利用三角形三边关系求解;
(2)延长至点,使,同(1)可得,,证明,进而证明,即可得证;
(3)延长至点,使,由(1)可得,,证明,进而证明,即可得证.
【详解】(1)解:∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,,
∴,
∵在中,,
∴,
∴;
(2)略;
(3)解:如图所示,延长至点,使,
由(1)可得,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
试卷第1页(共3页)
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