内容正文:
专题03 全等三角形模型、综合证明与动点压轴
基础·固本强基
题型 1 角平分线性质与判定
提升·进阶突破
题型 2 一线三等角模型(K 型全等)(难点)
题型 3 手拉手模型(重点)
题型 4 倍长中线模型(难点)
题型 5 截长补短模型(重难点)
拔高·压轴破难
题型 6 全等三角形多结论选择题(难点)
题型 7 全等三角形动点问题(压轴)
题型 8 全等综合证明(多步证明 + 辅助线)
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基础·固本强基
题型 1 角平分线性质与判定(共 5 小题)
【模型】角平分线上点到角两边距离相等;到角两边距离相等的点,在角平分线上。
【步骤】①看到角平分线,作垂直构造距离;②转化线段相等;③证明或计算。
【易错】忘记作垂线,直接使用性质;分不清性质和判定。
1.(26-27八年级上·浙江杭州·阶段检测)用直尺和圆规画一个角的平分线的示意图如图所示,则能说明的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,,根据证,即可推出答案.
【详解】解:连接,,
在和中
(),
,
所以A选项正确.
2.(26-27八年级上·江苏扬州·阶段检测)如图,在中,,的平分线交于,若,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作于,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得,即可求解.
【详解】解:过点作于,如图:
∵是的平分线,,,
∴,
即点到的距离是.
3.(21-22八年级下·宁夏银川·期中)如图,三条相互交叉的公路,现在要建一个加油站,要求它到三条公路的距离相等,则可以供选择的地址有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
【答案】D
【分析】到三条直线距离相等的点,即为这三条直线所围成三角形的内角平分线或外角平分线的交点.
【详解】解:三条直线两两相交围成一个三角形;
∵角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴到三条直线距离相等的点必在角的平分线上,三角形内部有一个点,即三条内角平分线的交点;三角形外部有三个点,即两条外角平分线与一条内角平分线的交点;
∴共有处可供选择的地址.
4.(25-26七年级下·甘肃酒泉·期末)如图,在中,,平分交于点,,点到的距离为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用“角平分线上的点到角两边的距离相等”进行求解.
【详解】解:如图,过点作于点,
点到的距离为,即,
∵平分交于点,,
∴,
∴.
5.(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,以顶点A为圆心,以适当长为半径画弧,分别交于点M、N,再分别以M、N为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线交边于点D,作于点E,若,,的面积为13,则的长为 __________
【答案】
5
【分析】根据尺规作图痕迹可知平分,过点作于点,利用角平分线的性质可得,再根据列方程求解;
【详解】解:过点作于点,
由作图痕迹可知,平分,
∵,,
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
提升·进阶突破
题型 2 一线三等角模型(K 型全等)(难点)(共 6 小题)
【模型】一条直线上三个相等角,推出一组全等三角形。
【步骤】①找到共线的三个等角;②利用同角的余角相等推导等角;③证全等。
【易错】不会推导角度相等,看不出模型。
6.(26-27八年级上·江苏南京·阶段检测)如图,某建筑测量队为了测量一栋垂直于地面的居民楼的高度,在大树与居民楼之间的地面上选了一点C,使得点B,C,D在一条直线上,同时测得垂直于地面的大树顶端A的视线与居民楼顶端E的视线的夹角为(即),已知,.若米,米,请你帮助建筑测量队计算出该居民楼的高度.
【答案】米
【分析】证明,可得到,根据线段的和差关系求出的长即可得到答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵米,米,
∴米,
∴米,
答:该居民楼的高度为米.
7.(26-27八年级上·福建福州·开学考试)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:,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴ ,
∴,
∵,
.
8.(26-27八年级上·陕西宝鸡·开学考试)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,
,
,,
.
9.(25-26七年级下·山东菏泽·期末)【研读素材】
《玩转三角板,探寻数学之美》探究课
同学们,我们常用的一副三角板,不仅是尺规作图的工具,更是藏着数学奥秘的“百宝箱”.今天,就让我们带着这副三角板,走进数学探究课程《玩转学具》,在动手摆放、观察猜想中,感受几何的奇妙,体会数学与生活的联系.
在中,,;在中,,.我们将用三种不同方式摆放这副三角板,解锁其中的数学规律,开启一场有趣的探究之旅!
【察悟规律】
(1)课堂上,如图1,老师让我们把两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点A摆放在线段上时,过点C作垂足为点G,过点B作垂足为点H.
①小明率先设计了问题,想找出一对全等三角形,并写出了解答过程,请你帮他在横线上填出推理所得的结论.
解:,.
,,
.
则在中,.
.
在和中,
,,,
____________().
②若,,则____________.
【比照推演】
(2)小组合作时,如图2,同学们将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点C在线段上时,过点B作垂足为点M,请你猜想线段,,之间的数量关系,并说明理由.在这个过程中,你会发现,看似不同的摆放方式,背后藏着相通的几何逻辑,这就是数学的“变中不变”之美.
【纵深探究】
(3)挑战升级!如图3,当两个三角板叠放在一起,顶点A在线段上且顶点C在线段上时,若,连接,求的面积.此时,三角板的位置发生了变化,但我们可以用前面探究的方法,迁移思路,解决新的问题,这就是数学探究中“举一反三”的魅力.
【凝思悟理】
同学们,今天的课堂探究先告一段落.在感受几何图形的奇妙、体会数学与生活紧密联系的同时,也请大家带着今天收获的探究方法,认真完成问题解答.愿我们都能在动手与思考中,发现数学之美,学会用逻辑的眼光看待世界.
【答案】(1)①;②5
(2),理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴;
(3)
【分析】(1)①根据题意,利用全等三角形的判定即可证明;
②利用全等三角形的性质即可解答;
(2)根据题意及角度等量代换,证明,即可解答;
(3)过作交直线于,证明,得到,最后根据计算即可.
【详解】(1)解:①,
,
,,
,
则在中,,
,
在和中,
,,,
;
②∵,
∴,,
∴;
(2)解:略
(3)解:过作交直线于,
由三角板可得,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
10.(25-26七年级下·福建福州·期末)如图,等腰,,,等腰,,,点、分别在轴、轴的正半轴上.且;
(1)如图,直接写出点的坐标:________;
(2)如图,点在轴负半轴上,且,连接交轴于点,求点坐标.
(3)如图,若,,试判断、位置关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:垂直,理由如下:
如图,连接、交于点,
与为等腰直角三角形,
,,,
,
,
在与中,
,
∴,
,,
∴,
,
∴,
在与中,
,
,
∴,
∴.
.
【分析】(1)由偶次幂及算术平方根的非负性可得,过点作,由题意易得,则有,,然后问题可求解;
(2)过点作,过点作,由题意易得,,然后根据全等三角形的性质可进行求解;
(3)连接、交于点,由题意易得,则有,,然后可得,进而可得,则问题可求解.
【详解】(1)解:∵,且,
∴,
∴,
∴,
∴,
如图,过点作,
为等腰直角三角形,
,,
,
,
,
在与中,
,
,
,,
∴,
;
(2)解:如图,过点作,过点作,
为等腰直角三角形,
,,
,
,
,
在与中,
,
,
,,
在与中,
,
,
,
,
,
,
;
,
;
(3)略
11.(25-26八年级上·新疆塔城·期末)阅读理解,自主探究:在初中几何学习中,当图形中出现多个直角且存在相等的线段时,可结合全等三角形的判定与性质来分析线段之间的关系,这是解决这类几何问题的常用思路.
【问题解决】
(1)如图1,在等腰直角中,,,过点作直线,于点,于点,则与的数量关系是__________;
【问题探究】
(2)如图2,在等腰直角中,,,过点作直线,于点,于点,,,求的长;
【拓展延伸】
(3)如图3,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,第一象限内是否存在一点,使为等腰直角三角形?如果存在,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;点的坐标为:,,.
【分析】(1)利用证明,即可得到;
(2)利用证明,再利用全等三角形的性质运算即可;
(3)分类讨论点的位置,结合全等三角形的性质运算即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴在与中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴和中,
,
∴,
∴,,
∴;
(3)解:存在,理由如下:
①:当,时,过点作平行于轴的直线,于点,于点,如图所示:
∵,,
∴,,
由(1)同理可证,
∴,,
∴点的横坐标,点的纵坐标,
∴;
②:当,时,过点作平行于轴的直线,于点,于点,如图所示:
∵,,
∴,,
由(1)同理可证,
∴,,
∴点的横坐标,点的纵坐标,
∴;
③:当,时,过点作平行于轴的直线,于点,于点,如图所示:
设,
∵,,
∴,,,,
由(1)同理可证,
∴,,
∴,
解得:,
∴,
综上,点的坐标为:,,.
题型 3 手拉手模型(共 3 小题)
【模型】共顶点等腰三角形,旋转型全等。
【步骤】①找到共顶点,两组等线段;②利用角加减得到夹角相等;③SAS 证全等。
【易错】找不到夹角相等;分不清手拉手结论。
12.(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.
13.(25-26七年级下·安徽宿州·期末)综合与探究
在和中,,,.
【模型呈现】
(1)如图,,,三点共线,试判断与的数量关系,并说明理由.
(2)【模型应用】
如图,设,相交于点,,相交于点,若,求的度数.
(3)【拓展延伸】
如图,,,分别为,的中点,连接,,,判断与的关系并说明理由.
【答案】(1)解:,理由如下:
,
,
即,
在和中,
,
,
.
(2)
(3),
证明:由(1)知,
,,
分别为,的中点,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
即,
,
即,
.
【分析】(1)根据证明即可得;
(2)由可得,又由于,结合三角形内角和定理可得,从而可得;
(3)根据证明,则可得,,进而可得,则可得.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)知 ,
,
在和中,,,
,
,
,
.
(3)略
14.(25-26七年级下·辽宁丹东·期中)数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用基本途径.通过探究图形的变化规律,再结合其他数学知识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经验,并将其运用到更广阔的数学天地.
(1)发现问题:如图1,在和中,,,,连接,,延长交于点D.则与的数量关系:_______,_______;
(2)类比探究:如图2,在和中,,,,,连接,,延长,交于点D.请猜想与的数量关系及的度数,并说明理由;
(3)拓展应用:在和中,,,,连接,,将绕它们共同的顶点A旋转一定的角度后,若B,E,F三点刚好在同一直线上,直接写出此时的度数.
【答案】(1),30
(2),理由见解析
(3)或
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、旋转模型及角度计算,解题的关键是通过角的和差关系证明三角形全等,再利用全等三角形的性质推导线段关系与角度大小,结合特殊三角形的角度特征进行分类讨论.
(1)通过证明,直接得到线段相等关系,再利用对顶角与三角形内角和推导的度数;
(2)类比(1)的全等证明思路,结合等腰三角形的底角特征,通过角度转化推导的度数;
(3)分点在、之间和点在、之间两种情况,结合等腰直角三角形的性质与全等三角形的结论,计算的度数.
【详解】(1)解:如图1,设交于点G,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴ .
故答案为:,30
(2)解:,理由如下:
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(3)解:如图所示:
∵和都是等腰三角形,
∴,
∴,即:,
∴,
∴ ,
∵,,
∴,
∴,
∴;
当F点在线段上时,
同法可证得:,
,
,
,
;
综上,或.
题型 4 倍长中线模型(难点)(共 6 小题)
【模型】中线延长一倍,构造 SAS 全等,转移线段。
【步骤】①延长中线至一倍长;②连接端点构造全等三角形;③转移边。
【易错】不知道辅助线做法;全等对应关系找错。
15.(2026八年级上·全国·专题练习)中线是三角形中的重要线段之一.在解决几何问题时,当条件中出现“中点”“中线”等条件,可以考虑利用中线作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”.
如图,在中,是边上的中点,连接,点在的延长线上.
(1)若,.求证:平分.
(2)若将(1)中的“,”更改为“平分,”,试探究线段与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:如图①,延长至点,使,连接.
是边上的中点,
.
在和中,
,
,.
,
.
,
.
在和中,
,
,
即平分.
(2)解:.理由如下:
如图②,延长至点,使,连接.
.
由(1)可知,,
.
,
.
平分,
.
,
,
,
.
【分析】(1)延长至点,使,连接.在和中,用SAS证,得、.使用了三角形外角定理,在和中,由SAS证,得,则问题可证.
(2)延长至点使,连接,由SAS证,得.在和中,由AAS证,得.
【详解】(1)略
(2)略
16.(26-27九年级上·北京朝阳·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,,,,,且,求的长.
【答案】(1)B
(2)C
(3)6
【分析】(1)由三角形中线的定义性质得到,然后利用证明;
(2)由得到,,然后利用三角形三边关系求解;
(3)延长,交于点F,证明,得到,,然后利用垂直平分线性质求解.
【详解】(1)解:∵是边上的中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴由已知和作图能得到的理由是;
(2)解:∵,
∴,,
∴,
∵在中,,
∴,
∴;
(3)解:如图,延长,交于点F,
∵,,
∴,
∵是的中线,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴.
17.(25-26八年级上·安徽淮南·阶段检测)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,小丽在组内做了如下尝试:如图1,在中,是边上的中线,延长至点,使,连接.
【探究发现】
(1)如图1,求证:且;
【初步应用】
(2)如图2,在中,若,,求边上的中线的取值范围;
【探究提升】
(3)如图3,是的中线,过点分别向外作,,使得,,连接,延长交于点,直接写出线段与的数量关系和位置关系,无需证明.
【答案】
(1)证明:是边上的中线,
,
在和中,
,
,
、,
;
(2)
(3)且
【分析】(1)根据题意易证得,根据全等三角形的性质得到、,进而证得;
(2)延长到点,使,连接,由(1)知,,在中,利用三角形的三边关系进行解答即可;
(3)延长到点,使,连接,由(1)知,得到、,进而得到,从而得到,再证得,根据全等三角形的性质得到、,进而得到,据此解答即可.
【详解】(1) 略
(2)解:延长到点,使,连接,如图:
由(1)知,
,
在中,、,
,即,
即,
边上的中线的取值范围为;
(3)解:且,
如图,延长到点,使,连接,
由(1)得,
、,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
、,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、倍长中线及三角形的外角性质,熟练掌握相关性质,数形结合的思想方法是解题的关键.
18.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期末)八年级(2)班同学在数学活动课上,张老师提出了如下问题:
(1)如图1,是的中线,,,写出一个符合条件的的整数值.
【探究方法】
第一小组经过合作交流,得到了如下的解决方法:
①延长到E,使得;
②连接.通过三角形全等把转化在中;
③利用三角形的三边关系可得的取值范围为.从而得到的取值范围是______,所以的可能取值为______;
【方法总结】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑倍长中线构造全等三角形.
【问题解决】
(2)如图2,,,,连接,E是的中点,连接,若,求的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,若,延长交于点F,,,求的面积.
【答案】(1),2(或3或4);(2);(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形三边关系的应用,掌握倍长中线法构造全等三角形是解题的关键.
(1)先证,推出,再利用三角形三边关系得出,即可求解;
(2)延长到F使,连接,先证,推出,,进而可得,,再证,即可得出.
(3)延长到G使,连接,则,由(2)得,推出,,再证,最后根据即可求解.
【详解】解:(1)∵是的中线,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
可得,
即,
∴,的可能取值为2,3,4,
故答案为:,2(或3或4);
(2)延长到F使,连接,
,,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
又,
,
.
(3)延长到G使,连接,则,
由(2)得,
,,
,,
,
,
,
,
.
19.(25-26八年级上·广西南宁·阶段检测)等腰三角形顶角的角平分线、底边上的中线、底边上的高重合(简称为“三线合一”),如图1,在中,已知,平分,则,.
【问题提出】在探索等腰三角形的判定方法时,老师提出:能否利用“三线合一”来探索其判定方法?
【初步尝试】(1)若三角形的一条边上的中线也是这条边上的高时,这个三角形是等腰三角形吗?如图1,在中,点D是的中点,且,垂足为点D.求证:.
【深入探索】(2)小明发现,若三角形的一条角平分线恰好也是这个三角形的中线时,这个三角形还是等腰三角形.验证如下:
已知,在中,平分,且点D是的中点.求证:.
小明提出了以下两种解题思路:
思路一:如图2,延长到点E,使,连接.
思路二:如图3,过点D分别作,的垂线,垂足分别为E,F.
请你选其中一种思路,完成命题的证明.
【拓展延伸】(3)如图4,在中,,,平分,点E为中点,与相交于点F,过点B作交延长线于点H,设,的面积分别为,.若,求的值.
【答案】
(1)证明:∵点D是的中点,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)思路一:证明:延长到点E,使,连接,如图,
∵平分,
∴,
∵是的中线,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
思路二:证明:过点D分别作,的垂线,垂足分别为E,F.
∵平分,,,
∴,,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(3)12
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,等腰三角形的判定和性质等知识,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.
(1)证明,即可得出结论;
(2)思路一:根据角平分线的定义和全等三角形的判定和性质定理即可得到结论;
思路二:作,,根据三角形的角平分线性质,可得,根据定理,易证,即可证得;
(3)延长,交于点G,由可证,可得,,由面积的和差关系可求解.
【详解】(1) 略
(2) 略
(3)如图2,延长,交于点G,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴ .
20.(25-26八年级上·河南南阳·期中)【阅读理解】
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E,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是 ;
A. SSS B. SAS C. AAS D. ASA
(2)利用三角形的三边关系可以确定的取值范围,从而可以得到的取值范围是 .
【方法总结】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中;
【问题解决】
(3)如图2, 是的中线,,试判断线段与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)B;(2);
(3),理由如下:
延长到点G,使,连接,
是的中线,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
.
【分析】本题考查了中线的应用,三角形全等的判定与性质,平行线的判定与性质.
(1)延长到点E,使,连接,证明,根据的是,解答即可;
(2)根据,得到,利用三角形三边关系解答即可;
(3)延长到点G,使,连接,先证明,再证明即可得证.
【详解】(1)解:延长到点E,使,连接,
是边上的中线,
,
在和中,
,
,
故选:B;
(2),
,
,
,
,
,
故,
故答案为:;
(3) 略
题型 5 截长补短模型(重难点)(共 5 小题)
【模型】证明线段和差等式:长线段截取,或短线段延长。
【步骤】①目标式a+b=c;截长:在长边上截取一段等于 a;补短:延长短线;②构造全等。 【易错】分不清什么时候截长,什么时候补短。
21.(23-24八年级上·河南信阳·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,解答下列问题:如图1,在中,交于点D,平分,且.
(1)为了证明结论“”,小亮在AC上截取,使得,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,, ,求的长.
【答案】(1)
证明:在上截取,使得,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴;
(2)16
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定及性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)在上截取,使得,连接,根据角平分线的定义可得,再利用证明,从而可得,,进而可得,然后利用三角形的外角性质可得,从而可得,进而可得,再根据等量代换可得,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答;
(2)在上截取,连接,先利用三角形内角和定理可得,从而可得,再利用证明,从而可得,进而可得,然后利用三角形内角和定理可得,从而可得,再利用等腰三角形的三线合一性质可得,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
【详解】(1)略
(2)在上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长为16.
22.(25-26八年级上·江苏连云港·期中)综合与实践
【解决问题】
(1)如图①,在中,平分,交于点,且求证:.
(2)请利用“截长补短”法,解决如下问题:如图③,在四边形中,已知,,,是的高,,求的长.
【答案】(1)
证明:在上截取,使得,连接,如图所示:
平分,
,
在和中,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)
【分析】本题考查三角形全等的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握三角形全等的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理是解题的关键,
(1)在上截取,使得,连接,由角平分线的定义可得,易利用证得,从而得到,,再由角度之间转换可得,根据等腰三角形的性质可得,即可推出;
(2)在上截取,连接,在中,由三角形内角和可求得,从而易证得,得到,从而可推出,易证,得到,从而可推出的长.
【详解】(1)略.
(2)解:在上截取,连接,如图所示:
在中,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
.
23.(24-25七年级下·全国·课后作业)为了解决一些较为复杂的数学问题,我们常常采用从特殊到一般的思想,先从特殊的情形入手,从中找到解决问题的方法.
已知:在四边形ABCD中,AC平分,.
(1)如图①,当时,试说明:.
(2)如图②,当时,试说明:.
【答案】(1)
解:,,
,
.
平分,
.
在和中,
,
.
(2)
解:如图,过点分别作于点,的延长线于点.
,,
.
同(1)可知,.
又,
在和中,
,
.
【分析】(1)先证明,再通过证明即可证明结论;
(2)过点分别作于点,的延长线于点.由同角的补角可得.同(1)可知,,再通过证明即可证明结论.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,熟练掌握三角形全等的判定及性质是解题的关键.
24.(25-26八年级上·浙江舟山·期中)(1)阅读理解:
如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.(结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明)
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
(2)问题解决:
如图2,四边形中,、,过点作,垂足为点,若,,请求出的长度.
【答案】(1)方法1:在上截取,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,
∴
∵,
,
,
;
方法2:延长到,使,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,,
∴,
,
,
;
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的判定,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)方法1:在上截取,连接,证明,得出,,进而得出,则,等量代换即可得证;方法:延长到,使,连接,证明,得出,,进而得出,则,等量代换即可得证;
(2)连接,过点作于点,证明,和,得出,进而得到,即可求解.
【详解】解:(1)略
(2)连接,过点作于点,
∵,
∴,
,,
,
在和中,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
,
∵,
,
∴.
25.(21-22八年级上·四川南充·期末)(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.
思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.
(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接,当时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)问题拓展:如图3,在四边形中,,,过点作,垂足为点,请写出线段、、之间的数量关系.
【答案】
(1)方法1:在上截取,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
;
方法2:延长到,使,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
;
(2),,之间的数量关系为.
方法1:理由如下:
如图,在上截取,连接,
由(1)知,
,
,
,
,
为等边三角形,
,,
,
为等边三角形,
,,
,
,
,
.
方法:理由:延长到,使,连接,
由(1)知,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
为等边三角形,
,,
,
,
即,
在和中,
,
,
,
,
;
(3).
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定;
(1)方法1:在上截取,连接,证明,得出,,进而得出,则,等量代换即可得证;方法:延长到,使,连接,证明,得出,,进而得出,则,等量代换即可得证
(2),,之间的数量关系为.方法1:在上截取,连接,由知,得出,为等边三角形,证明,得出,进而即可得证;方法:延长到,使,连接,由知,则,是等边三角形,证明,得出,进而即可得证;
(3)线段、、之间的数量关系为,连接,过点作于点,证明,和,得出,进而即可得证.
【详解】(1)略
(2)略
(3)线段、、之间的数量关系为.
连接,过点作于点,
,,
,
在和中,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
,
.
拔高·压轴破难
题型 6 全等三角形多结论选择题(难点)(共 8 小题)
【模型】结合全等模型,判断多个结论对错。
【步骤】①逐个推导结论;标记正确 / 错误;警惕陷阱结论。
【易错】凭感觉判断结论,不严格证明。
26.(26-27八年级上·江苏盐城·阶段检测)如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,过点A作,垂足是A,过点C作,垂足是C,交于点F,连接EF,下列结论:①;②;③若,,则;④,其中正确的是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】①先证明,再证明,进而可依据“”判定;由此可对结论①进行判断;②根据①的结论正确得,再证明,进而可依据判定,进而根据全等三角形的性质可对结论②进行判断;③根据全等三角形性质得,再根据已知得,则,由此可得出的面积,进而可对结论③进行判断;④根据,,可对结论④进行判断,综上所述即可得出答案.
【详解】解:①∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,故结论①正确;
②∵,
∴
∵,
∴,
∴,即,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,故结论②正确,
③∵ ,
∴,,
∴,
∵,,.
∴,
∴,
∴,故结论③正确,
④在中,,
∵,
∴,
故结论④正确,
综上所述:正确得结论是①②③④.
27.(26-27八年级上·吉林长春·阶段检测)如图,在中,,,,一条线段,P、Q两点分别在直线和的垂线上移动,点P从A点开始向左移动且移动的速度为,若以A、B、C为顶点的三角形与以A、P、Q为顶点的三角形全等,则时间t的值为( )
A.3 B.4 C.2或3 D.2或4
【答案】D
【分析】根据题意可知只存在和这两种情况,根据全等三角形的性质分类讨论即可.
【详解】解:由题意得,,且,
∴当以A、B、C为顶点的三角形与以A、P、Q为顶点的三角形全等时,只存在和这两种情况,
当时,则,
∴;
当时,则,
∴;
综上所述,t的值为2或4.
28.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)已知,其中,点以每秒2个单位长度的速度,沿着路径运动.同时,点以每秒个单位长度的速度,沿着路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动.它们的运动时间为秒.
①若,则点运动路程始终是点运动路程的2倍;
②当、两点同时到达点时,;
③若,,时,与垂直;
④若运动过程中存在与全等,则或.
以上说法正确的选项为( )
A.①③ B.①② C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【分析】若,点运动路程为,点运动路程为,据此可判断①;求出此时点P和点Q的路程,根据二者的运动时间相同建立方程求解即可判断②;可证明,则可推出,进而得到,据此可判断③;若与全等,则或,据此建立方程组求解即可判断④.
【详解】解:若,点运动路程为,点运动路程为,
点运动路程始终是点运动路程的2倍,故①的说法正确;
若两点同时到达点,点运动路程为6,点运动路程为,
,
,故②的说法正确;
若,如图,
此时,,
∴,
∵,
∴与不全等,
∴,
,
∴,
,
,
与不垂直,故③的说法不正确;
如图,
由题意得:,
若与全等,则或,
或.
或.
或,故④的说法正确.
综上,正确说法有:①②④.
29.(26-27八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图,在和中,,,,直线,交于点M,连接,下列结论:①,②,③,④平分,其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】根据条件利用,证明,即判定出①②;再利用三角形的内角和定理判定③;构造全等三角形对应边上的高,利用证明直角三角形全等,即可判定④.
【详解】解:∵,
∴,
即,
又∵,,
∴,
∴,
∴①,②正确;
③如图所示,与相交于点,
∵,
∴,
又∵,
∴,
故③正确;
④如图所示,过点作于点,过点作于点,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即平分,
故④正确;
综上,正确的结论有个.
30.(25-26七年级下·山东青岛·期末)如图,在中,为中线,过作,垂足为,过作,垂足为.在延长线上取一点,连接,使.
给出下面四个结论:
①;
②;
③;
④.
上述结论中,正确结论的序号有( )
A.③④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据题意证明,得到,,,可判断①,证明得到,,可判断②③,根据全等三角形的性质可得,,可判断④.
【详解】解:在中,为中线,
,
,,
,
,
,
,,,故①正确;
,,,
,
,即,,
,,故③正确;
,
,故②正确;
,,
,,
,
,故④正确;
综上,正确结论的序号有①②③④,
31.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图,在中,分别平分,,下列结论:① ;②;③;④,其中正确的为( )
A.②③④ B.①② C.②③ D.①②③④
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线的定义,三角形外角的性质,平行线的性质等知识.由角平分线的定义,即三角形外角的性质可得,进而判定①;由角平分线的定义和平角的定义可求,利用三角形外角的性质及平行线的性质可判定②;利用角平分线的定义可判定③;由角平分线的性质及判定可得为外角的平分线,结合角平分线的定义及三角形外角的性质即可证明,再利用平行线的性质可判定④.
【详解】解:∵平分,,
∴,
∵,
∴,即,故①错误;
∵平分,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,故②正确;
∵平分,
∴,
∵,
∴,故③正确;
过点分别作直线、、的垂线,垂足分别为、、,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴为外角的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,故④正确;
综上,②③④正确;
故选:A.
32.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图,的外角,的平分线,交于P,,,则下列结论中正确的有( )
①;②平分;③;④.
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了角平分线的判定定理和性质定理,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,解题的关键是掌握以上性质.
①过点作于点,根据角平分线的性质定理进行判断即可;
②根据角平分线的判定定理进行判断即可;
③根据条件证明,,即可得出结论;
④根据全等三角形得出相等的角,证明,令,则,最后利用线段和差进行判定即可.
【详解】解:①如图所示,过点作于点,
∵,的平分线,交于P,且,,
∴,
故①正确;
②∵,且,,
∴点在的平分线上,
∴平分,
故②正确;
③如图所示,
∵,,
∴,
由①得,
又∵,
∴,
∴,
同理,,
,
∴,
故③正确;
④如图所示,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
由③得,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
令,则,
∴,
∴,
故④正确;
综上,正确的选项为①②③④,
故选:D.
33.(25-26八年级上·四川绵阳·期中)如图,在中,,,分别为边,上的点,平分,于点,为的中点,延长交于点,则下列结论:①线段是的高;②与面积相等;③;④.其中正确的结论有.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的定义,理解角平分线的定义,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解决问题的关键.①根据于点及三角形高的定义可对结论①进行判断;②根据点为的中点得,再根据的边上的高与的边上的高相同,则可对结论②进行判断;③先证明,再根据平分得,则,然后根据于点得,则,由此可对结论③进行判断;④根据平分得,根据于点得,由此可依据“”判定和全等,则,进而得,由此可对结论④进行判断,综上所述即可得出答案.
【详解】解:①于点,
线段为的高,
故结论①不正确;
②点为的中点,
,
的边上的高与的边上的高相同,
与面积相等,
故结论②正确;
③,,
,
平分,
,
,
于点,
,
,
故结论③正确;
④平分,
,
于点,
,
在和中,
,
,
,
,
故结论④正确,
综上所述:正确的结论是②③④,共3个.
故选:D.
题型 7 全等三角形动点问题(压轴)(共 4小题)
【模型】点在线段上运动,分多段时间讨论,存在全等时刻。
【步骤】①设运动时间 t,表示出动点线段长度;②分类讨论不同位置;③列等式求解 t,检验。
【易错】漏分类;求出 t 不检验是否符合题意。
34.(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当在上时 ,当在上时 ,(用含的式子表示)
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好全等,求点的运动速度.
【答案】(1);
(2)点Q的运动速度为或
【分析】(1)用代数式表示出即可;
(2)分类讨论:①当点P位于,点Q位于上时;②当点Q位于,点P位于上时,结合全等三角形的性质分别列方程求解即可.
【详解】(1)解: 当点P在边上时,;
当点P在边上时,;
(2)解:∵,
∴只存在两种情况:①当点P位于,点Q位于上时;②当点Q位于,点P位于上时.
设点Q的运动速度为,
①当点P位于,点Q位于上时,此时,,如图,
∵,
∴,,
∴,,
解得:,,
∴此时点Q的运动速度为;
②当点Q位于,点P位于上时,此时,,如图,
∵,
∴,,
∴,,
解得:,,
∴此时点Q的运动速度为.
综上可知点Q的运动速度为或.
35.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图,在平面直角坐标系中,点是第二象限内一点,动点A、B同时从点出发,点A以每秒2个单位长度的速度沿y轴的正半轴方向运动,点B以每秒3个单位长度的速度沿x轴的负半轴方向运动,设运动的时间为秒.
(1)若a、b满足,求点C的坐标;
(2)如图1,在(1)的条件下,当是以为斜边的等腰直角三角形时,求t的值;
(3)如图2,若是以为斜边的等腰直角三角形,点D是边的中点,连接,过B作交于点E,连接,探究是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是定值,为1
【分析】此题考查非负数的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)据绝对值和平方数的非负性,两个非负数相加为0时,这两个非负数各自的值都为0,据此解方程算出和的值,再结合点C在第二象限的位置特点,就能确定点C的坐标;
(2)过点C作轴的垂线构造直角三角形,再根据点A、B的运动速度和时间,分别表示出的长度,由是等腰直角三角形,可得且,利用角的互余关系推导出,可证明 ,则,列方程求解即可得出的值.
(3)记于点,过点A作交的延长线于点F,利用垂直的性质和角的等量代换,得到,再结合的条件,证明 ,则,,之后利用点D是中点的性质,结合已得结论证明 ,则,最终确定为定值.
【详解】(1)解:,
,,
,,
;
(2)解:过C作轴于.
,
,
由题意得,,
是以斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,
在与中,
,
,
,
,
解得,;
(3)解:为定值1,理由如下:
记于点H,过点A作交的延长线于点F,
, ,
,
,
又,
,
,,
,
,
,
又,
,
,
为定值.
36.(25-26八年级上·吉林松原·阶段检测)如图,在中.直线l经过点C,点M以每秒的速度从B点出发,沿B-C-A路径向终点A运动,同时,点N以每秒的速度从A点出发,沿路径向终点B运动;两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过M、N作于点D,于点E,设点N运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示的长;
(2)当M或N与三角形某个顶点所连直线平分面积时,求t的值;
(3)要使以点M、D、C为顶点的三角形与以点N、E、C为顶点的三角形全等,直接写出的值.
【答案】(1)当,,当,;
(2)或或或
(3)4或或16.
【分析】本题考查动点问题,全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.注意分类讨论,以免漏解.
(1)根据题意分在上和在上求解即可;
(2)由题意分当在上、在上、在上、在上四种情况求解即可;
(3)分、、、四种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解: ,
当在上时,即,,则;
当在上时,即,;
所以当,,当,;
(2)解:当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以,解得;
当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以,此时运动了,
即,解得;
当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以;
当在上时,直线平分面积,
即,又,
所以,此时运动了,
即,解得;
综上,当M或N与三角形某个顶点所连直线平分面积时,或或或 ;
(3)解:当时,点M在上,点N在上,如图,
,,
,
,
,
要使与全等,则,
,
解得;
当 时,即点M在上,点N在上,如图,
若、两点重合,则与全等,
此时,
即,
解得;
当时,即点M在上,点N在上,如图,
,,
,
,
,
要使与全等,则,
,
解得(舍去);
当时,点M停在点A处,点N在上,如图,
当点与重合时,若,则与全等,
此时,
解得,
综上,要使以点,,为顶点的三角形与以点,,为顶点的三角形全等,则的值为4或或16,
故答案为:4或或16.
37.(24-25八年级上·广东肇庆·期末)【问题背景】
如图1,在中,已知,,是的高,,过点C的直线,动点D从点C开始沿射线方向以的速度运动,动点E也同时从点C开始在直线上以的速度向远离C点的方向运动,连接、,设运动时间为秒
(1)【思考尝试】请直接写出、的长度(用含有t的代数式表示): ,
(2)当t为多少时,的面积为?
(3)【深入探究】如图2,当点D在线段上,且时,是否与全等?说明理由,此时的值为多少?
(4)请利用备用图探究,当点D在线段的延长线上,且时,与有什么数量关系?请说明理由.
【答案】(1);
(2)当 t 为或时, 的面积为 ;
(3)
解:,,
理由如下:
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
此时,
∴.
(4)
解:,理由如下,
如图,,
,
,
,
,,,
,
,
,
,
.
【分析】本题考查了列代数式,解一元一次方程,等边对等角,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据题意列代数式即可;
(2)分点在线段上,点在延长线上两种情况计算即可;
(3)由得到,根据得到,再根据得到,得出,即可得到;
(4)证明,即可得到.
【详解】(1)解:由题意得, ,;
(2)解:由题意得,当点在线段上时,,
,
,
,
;
当点在延长线上时,
,
,
;
当为或时,的面积为.
(3)略
(4)略
题型 8 全等综合证明(多步证明 + 辅助线)(共 5 小题)
【模型】多次全等,需要添加辅助线,结合角平分线、线段转化。
【步骤】①分析求证目标,逆向推导;②添加辅助线构造全等;③分步写证明。
【易错】证明逻辑跳步;辅助线描述不规范。
38.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,在中,是边上的高,是边上的高,相交于点,且.
(1)求证:.
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动.设点的运动时间为秒
①点是线段上的一点(不与点重合),当时,__________(用含的代数式表示);设,则__________(用含的代数式表示)
②点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
证明: 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)①;;
②或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定与性质,线段的和差;
(1)由,可得,通过即可证明;
(2)①根据题列出代数式即可得出,根据等角的余角相等即可证明;
②分两种情形:如图2,当时;如图3,当时,分别进行求解即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)①解:依题意,,
∵ 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;.
②解:存在,
如图2,当时,
在和中,
,
,
,
,
;
如图3,当时,
在和中,
,
,
,
,
,
综上所述:或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等.
39.(26-27八年级上·江苏宿迁·阶段检测)【问题背景】
如图1,在四边形中,,,点,分别是,上的点,且,试探究,之间的数量关系.
【初步探索】
(1)小亮同学认为延长到点,使,连接,先说明,再说明,则可得到,之间的数量关系是______.
【探索延伸】
(2)如图2,在四边形中,,,点,分别是,上的点,若,那么上述结论是否仍然成立?请说明理由.
【结论运用】
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(处)北偏西 的处,舰艇乙在指挥中心南偏东 的处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以30海里/时的速度前进,舰艇乙沿北偏东 方向以40海里/时的速度前进,1小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达处,且两舰艇之间的距离海里,求此时的度数.
【答案】(1)
(2)成立,理由如下,
解:延长到点,使,连接,
,,
,
,,
,
,,.
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
(3)
【分析】(1)先根据边角边证明,推出,再利用边边边证明推出,结合图形通过等量代换即可求出
(2)根据平角的定义和,通过等量代换推出,根据边角边证明,推出,再利用边边边证明推出,结合图形通过等量代换即可求出.
(3)根据题意可推出,利用平角的定义通过等量代换推出,结合已知条件,利用边角边证明推出和,再结合已知条件,利用边边边证明即可证明,利用,通过等量代换推出,结合图可知,从而求出度数.
【详解】(1)解:,
,
,,
,
,,.
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
(2)略
(3)解:作的延长线,使,连接,如图所示,
由题意可知,,,,,,,,
,,
,
,
,
,,
,
, .
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
由图可知,,
.
40.(26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)已知点是平分线上一点,的两旁、分别与射线,相交于,两点,且,过点作,垂足为.
(1)如图1,当点在线段上时,求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,探究线段、与之间的等量关系;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,作的平分线交于点,交于点,连接并延长交于点,若,,,求的度数.
【答案】(1)证明:如图1,过点C作,垂足为F,
∵平分,,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图2,过点C作,垂足为F,
∵平分,
∴
∵,,
∴
∵,,
∴ ,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∴
∴;
(3)
【分析】(1)过点C作,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结论;
(2)过点C作,利用证明,从而得到,证明,得到,结合图形解答即可;
(3)在上截取,连接,则,先证明,再证明,再进行角度推导求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图3,在上截取,连接,
∴,
∵平分
∴
在和中,
,
∴
∴,
∵是的平分线,是的平分线,
∴,
∴是的平分线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵
∴
∵
∴,
∵
∴.
41.(25-26七年级下·山东济南·期末)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:
42.(25-26七年级下·陕西西安·阶段检测)综合与探究
数学活动:三角形全等中的数学问题
【提出问题】
如图,和都是等腰直角三角形(,,),且这两个三角形的顶点O重合,连接.请你认真阅读下面关于这个图形的探究片段,解决所提出的问题:
【探究一】
(1)小红看到图1后,很快发现了与间的数量与位置关系,它们的关系为
___________.
【探究二】
(2)小红继续探究:如图2,连接和,小红发现.请你帮助小红证明这一结论.
【探究三】
(3)小红还想进一步探究:如图3,连接和,且,的延长线交于点E,若,,求线段的长.
【答案】(1)
(2)证明:如图1,过点C作于点E,过点D作,交的延长线于点F,
则.
∵,
∴,
,
,
在和中,
.
.
,,
;
(3)2
【分析】(1)证明,即可得证;
(2)过点C作于点E,过点D作,交的延长线于点F,证明,得到,根据三角形的面积公式,即可得出结论;
(3)过点D作,交的延长线于点H,先证明,求出的长,再证明,根据线段的和差关系以及全等三角形的性质,即可得出结果.
【详解】(1)解:,
,即.
在和中,
.
.
(2)略
(3)解:如图2,过点D作,交的延长线于点H.
,
.
,
,
,
又∵,,
∴,
,
,
,
(负值舍去),
,
,
又∵,
∴,
,
,
,
,
,
即的长为2.
$专题03 全等三角形模型、综合证明与动点压轴
基础·固本强基
题型 1 角平分线性质与判定
提升·进阶突破
题型 2 一线三等角模型(K 型全等)(难点)
题型 3 手拉手模型(重点)
题型 4 倍长中线模型(难点)
题型 5 截长补短模型(重难点)
拔高·压轴破难
题型 6 全等三角形多结论选择题(难点)
题型 7 全等三角形动点问题(压轴)
题型 8 全等综合证明(多步证明 + 辅助线)
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基础·固本强基
题型 1 角平分线性质与判定(共 5 小题)
【模型】角平分线上点到角两边距离相等;到角两边距离相等的点,在角平分线上。
【步骤】①看到角平分线,作垂直构造距离;②转化线段相等;③证明或计算。
【易错】忘记作垂线,直接使用性质;分不清性质和判定。
1.(26-27八年级上·浙江杭州·阶段检测)用直尺和圆规画一个角的平分线的示意图如图所示,则能说明的依据是( )
A. B. C. D.
2.(26-27八年级上·江苏扬州·阶段检测)如图,在中,,的平分线交于,若,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
3.(21-22八年级下·宁夏银川·期中)如图,三条相互交叉的公路,现在要建一个加油站,要求它到三条公路的距离相等,则可以供选择的地址有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
4.(25-26七年级下·甘肃酒泉·期末)如图,在中,,平分交于点,,点到的距离为,则的长为( )
A. B. C. D.
5.(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,以顶点A为圆心,以适当长为半径画弧,分别交于点M、N,再分别以M、N为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线交边于点D,作于点E,若,,的面积为13,则的长为 __________
提升·进阶突破
题型 2 一线三等角模型(K 型全等)(难点)(共 6 小题)
【模型】一条直线上三个相等角,推出一组全等三角形。
【步骤】①找到共线的三个等角;②利用同角的余角相等推导等角;③证全等。
【易错】不会推导角度相等,看不出模型。
6.(26-27八年级上·江苏南京·阶段检测)如图,某建筑测量队为了测量一栋垂直于地面的居民楼的高度,在大树与居民楼之间的地面上选了一点C,使得点B,C,D在一条直线上,同时测得垂直于地面的大树顶端A的视线与居民楼顶端E的视线的夹角为(即),已知,.若米,米,请你帮助建筑测量队计算出该居民楼的高度.
7.(26-27八年级上·福建福州·开学考试)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.
8.(26-27八年级上·陕西宝鸡·开学考试)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.
9.(25-26七年级下·山东菏泽·期末)【研读素材】
《玩转三角板,探寻数学之美》探究课
同学们,我们常用的一副三角板,不仅是尺规作图的工具,更是藏着数学奥秘的“百宝箱”.今天,就让我们带着这副三角板,走进数学探究课程《玩转学具》,在动手摆放、观察猜想中,感受几何的奇妙,体会数学与生活的联系.
在中,,;在中,,.我们将用三种不同方式摆放这副三角板,解锁其中的数学规律,开启一场有趣的探究之旅!
【察悟规律】
(1)课堂上,如图1,老师让我们把两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点A摆放在线段上时,过点C作垂足为点G,过点B作垂足为点H.
①小明率先设计了问题,想找出一对全等三角形,并写出了解答过程,请你帮他在横线上填出推理所得的结论.
解:,.
,,
.
则在中,.
.
在和中,
,,,
____________().
②若,,则____________.
【比照推演】
(2)小组合作时,如图2,同学们将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段上且顶点C在线段上时,过点B作垂足为点M,请你猜想线段,,之间的数量关系,并说明理由.在这个过程中,你会发现,看似不同的摆放方式,背后藏着相通的几何逻辑,这就是数学的“变中不变”之美.
【纵深探究】
(3)挑战升级!如图3,当两个三角板叠放在一起,顶点A在线段上且顶点C在线段上时,若,连接,求的面积.此时,三角板的位置发生了变化,但我们可以用前面探究的方法,迁移思路,解决新的问题,这就是数学探究中“举一反三”的魅力.
【凝思悟理】
同学们,今天的课堂探究先告一段落.在感受几何图形的奇妙、体会数学与生活紧密联系的同时,也请大家带着今天收获的探究方法,认真完成问题解答.愿我们都能在动手与思考中,发现数学之美,学会用逻辑的眼光看待世界.
10.(25-26七年级下·福建福州·期末)如图,等腰,,,等腰,,,点、分别在轴、轴的正半轴上.且;
(1)如图,直接写出点的坐标:________;
(2)如图,点在轴负半轴上,且,连接交轴于点,求点坐标.
(3)如图,若,,试判断、位置关系,并说明理由.
11.(25-26八年级上·新疆塔城·期末)阅读理解,自主探究:在初中几何学习中,当图形中出现多个直角且存在相等的线段时,可结合全等三角形的判定与性质来分析线段之间的关系,这是解决这类几何问题的常用思路.
【问题解决】
(1)如图1,在等腰直角中,,,过点作直线,于点,于点,则与的数量关系是__________;
【问题探究】
(2)如图2,在等腰直角中,,,过点作直线,于点,于点,,,求的长;
【拓展延伸】
(3)如图3,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,第一象限内是否存在一点,使为等腰直角三角形?如果存在,请直接写出点的坐标.
题型 3 手拉手模型(共 3 小题)
【模型】共顶点等腰三角形,旋转型全等。
【步骤】①找到共顶点,两组等线段;②利用角加减得到夹角相等;③SAS 证全等。
【易错】找不到夹角相等;分不清手拉手结论。
12.(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.
13.(25-26七年级下·安徽宿州·期末)综合与探究
在和中,,,.
【模型呈现】
(1)如图,,,三点共线,试判断与的数量关系,并说明理由.
(2)【模型应用】
如图,设,相交于点,,相交于点,若,求的度数.
(3)【拓展延伸】
如图,,,分别为,的中点,连接,,,判断与的关系并说明理由.
14.(25-26七年级下·辽宁丹东·期中)数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用基本途径.通过探究图形的变化规律,再结合其他数学知识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经验,并将其运用到更广阔的数学天地.
(1)发现问题:如图1,在和中,,,,连接,,延长交于点D.则与的数量关系:_______,_______;
(2)类比探究:如图2,在和中,,,,,连接,,延长,交于点D.请猜想与的数量关系及的度数,并说明理由;
(3)拓展应用:在和中,,,,连接,,将绕它们共同的顶点A旋转一定的角度后,若B,E,F三点刚好在同一直线上,直接写出此时的度数.
题型 4 倍长中线模型(难点)(共 6 小题)
【模型】中线延长一倍,构造 SAS 全等,转移线段。
【步骤】①延长中线至一倍长;②连接端点构造全等三角形;③转移边。
【易错】不知道辅助线做法;全等对应关系找错。
15.(2026八年级上·全国·专题练习)中线是三角形中的重要线段之一.在解决几何问题时,当条件中出现“中点”“中线”等条件,可以考虑利用中线作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”.
如图,在中,是边上的中点,连接,点在的延长线上.
(1)若,.求证:平分.
(2)若将(1)中的“,”更改为“平分,”,试探究线段与的数量关系,并说明理由.
16.(26-27九年级上·北京朝阳·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,,,,,且,求的长.
17.(25-26八年级上·安徽淮南·阶段检测)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,小丽在组内做了如下尝试:如图1,在中,是边上的中线,延长至点,使,连接.
【探究发现】
(1)如图1,求证:且;
【初步应用】
(2)如图2,在中,若,,求边上的中线的取值范围;
【探究提升】
(3)如图3,是的中线,过点分别向外作,,使得,,连接,延长交于点,直接写出线段与的数量关系和位置关系,无需证明.
18.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期末)八年级(2)班同学在数学活动课上,张老师提出了如下问题:
(1)如图1,是的中线,,,写出一个符合条件的的整数值.
【探究方法】
第一小组经过合作交流,得到了如下的解决方法:
①延长到E,使得;
②连接.通过三角形全等把转化在中;
③利用三角形的三边关系可得的取值范围为.从而得到的取值范围是______,所以的可能取值为______;
【方法总结】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑倍长中线构造全等三角形.
【问题解决】
(2)如图2,,,,连接,E是的中点,连接,若,求的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,若,延长交于点F,,,求的面积.
19.(25-26八年级上·广西南宁·阶段检测)等腰三角形顶角的角平分线、底边上的中线、底边上的高重合(简称为“三线合一”),如图1,在中,已知,平分,则,.
【问题提出】在探索等腰三角形的判定方法时,老师提出:能否利用“三线合一”来探索其判定方法?
【初步尝试】(1)若三角形的一条边上的中线也是这条边上的高时,这个三角形是等腰三角形吗?如图1,在中,点D是的中点,且,垂足为点D.求证:.
【深入探索】(2)小明发现,若三角形的一条角平分线恰好也是这个三角形的中线时,这个三角形还是等腰三角形.验证如下:
已知,在中,平分,且点D是的中点.求证:.
小明提出了以下两种解题思路:
思路一:如图2,延长到点E,使,连接.
思路二:如图3,过点D分别作,的垂线,垂足分别为E,F.
请你选其中一种思路,完成命题的证明.
【拓展延伸】(3)如图4,在中,,,平分,点E为中点,与相交于点F,过点B作交延长线于点H,设,的面积分别为,.若,求的值.
20.(25-26八年级上·河南南阳·期中)【阅读理解】
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E,使,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到的理由是 ;
A. SSS B. SAS C. AAS D. ASA
(2)利用三角形的三边关系可以确定的取值范围,从而可以得到的取值范围是 .
【方法总结】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中;
【问题解决】
(3)如图2, 是的中线,,试判断线段与的数量关系,并说明理由.
题型 5 截长补短模型(重难点)(共 5 小题)
【模型】证明线段和差等式:长线段截取,或短线段延长。
【步骤】①目标式a+b=c;截长:在长边上截取一段等于 a;补短:延长短线;②构造全等。 【易错】分不清什么时候截长,什么时候补短。
21.(23-24八年级上·河南信阳·期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,解答下列问题:如图1,在中,交于点D,平分,且.
(1)为了证明结论“”,小亮在AC上截取,使得,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,, ,求的长.
22.(25-26八年级上·江苏连云港·期中)综合与实践
【解决问题】
(1)如图①,在中,平分,交于点,且求证:.
(2)请利用“截长补短”法,解决如下问题:如图③,在四边形中,已知,,,是的高,,求的长.
23.(24-25七年级下·全国·课后作业)为了解决一些较为复杂的数学问题,我们常常采用从特殊到一般的思想,先从特殊的情形入手,从中找到解决问题的方法.
已知:在四边形ABCD中,AC平分,.
(1)如图①,当时,试说明:.
(2)如图②,当时,试说明:.
24.(25-26八年级上·浙江舟山·期中)(1)阅读理解:
如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.(结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明)
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
(2)问题解决:
如图2,四边形中,、,过点作,垂足为点,若,,请求出的长度.
25.(21-22八年级上·四川南充·期末)(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形中,对角线平分,.求证:.
思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.
方法1:在上截取,连接,得到全等三角形,进而解决问题;
方法2:延长到点,使得,连接,得到全等三角形,进而解决问题.
结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.
(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接,当时,探究线段,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)问题拓展:如图3,在四边形中,,,过点作,垂足为点,请写出线段、、之间的数量关系.
拔高·压轴破难
题型 6 全等三角形多结论选择题(难点)(共 8 小题)
【模型】结合全等模型,判断多个结论对错。
【步骤】①逐个推导结论;标记正确 / 错误;警惕陷阱结论。
【易错】凭感觉判断结论,不严格证明。
26.(26-27八年级上·江苏盐城·阶段检测)如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,过点A作,垂足是A,过点C作,垂足是C,交于点F,连接EF,下列结论:①;②;③若,,则;④,其中正确的是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
27.(26-27八年级上·吉林长春·阶段检测)如图,在中,,,,一条线段,P、Q两点分别在直线和的垂线上移动,点P从A点开始向左移动且移动的速度为,若以A、B、C为顶点的三角形与以A、P、Q为顶点的三角形全等,则时间t的值为( )
A.3 B.4 C.2或3 D.2或4
28.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)已知,其中,点以每秒2个单位长度的速度,沿着路径运动.同时,点以每秒个单位长度的速度,沿着路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动.它们的运动时间为秒.
①若,则点运动路程始终是点运动路程的2倍;
②当、两点同时到达点时,;
③若,,时,与垂直;
④若运动过程中存在与全等,则或.
以上说法正确的选项为( )
A.①③ B.①② C.①②④ D.①②③④
29.(26-27八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图,在和中,,,,直线,交于点M,连接,下列结论:①,②,③,④平分,其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
30.(25-26七年级下·山东青岛·期末)如图,在中,为中线,过作,垂足为,过作,垂足为.在延长线上取一点,连接,使.
给出下面四个结论:
①;
②;
③;
④.
上述结论中,正确结论的序号有( )
A.③④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
31.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图,在中,分别平分,,下列结论:① ;②;③;④,其中正确的为( )
A.②③④ B.①② C.②③ D.①②③④
32.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图,的外角,的平分线,交于P,,,则下列结论中正确的有( )
①;②平分;③;④.
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
33.(25-26八年级上·四川绵阳·期中)如图,在中,,,分别为边,上的点,平分,于点,为的中点,延长交于点,则下列结论:①线段是的高;②与面积相等;③;④.其中正确的结论有.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
题型 7 全等三角形动点问题(压轴)(共 4小题)
【模型】点在线段上运动,分多段时间讨论,存在全等时刻。
【步骤】①设运动时间 t,表示出动点线段长度;②分类讨论不同位置;③列等式求解 t,检验。
【易错】漏分类;求出 t 不检验是否符合题意。
34.(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当在上时 ,当在上时 ,(用含的式子表示)
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好全等,求点的运动速度.
35.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图,在平面直角坐标系中,点是第二象限内一点,动点A、B同时从点出发,点A以每秒2个单位长度的速度沿y轴的正半轴方向运动,点B以每秒3个单位长度的速度沿x轴的负半轴方向运动,设运动的时间为秒.
(1)若a、b满足,求点C的坐标;
(2)如图1,在(1)的条件下,当是以为斜边的等腰直角三角形时,求t的值;
(3)如图2,若是以为斜边的等腰直角三角形,点D是边的中点,连接,过B作交于点E,连接,探究是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
36.(25-26八年级上·吉林松原·阶段检测)如图,在中.直线l经过点C,点M以每秒的速度从B点出发,沿B-C-A路径向终点A运动,同时,点N以每秒的速度从A点出发,沿路径向终点B运动;两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过M、N作于点D,于点E,设点N运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示的长;
(2)当M或N与三角形某个顶点所连直线平分面积时,求t的值;
(3)要使以点M、D、C为顶点的三角形与以点N、E、C为顶点的三角形全等,直接写出的值.
37.(24-25八年级上·广东肇庆·期末)【问题背景】
如图1,在中,已知,,是的高,,过点C的直线,动点D从点C开始沿射线方向以的速度运动,动点E也同时从点C开始在直线上以的速度向远离C点的方向运动,连接、,设运动时间为秒
(1)【思考尝试】请直接写出、的长度(用含有t的代数式表示): ,
(2)当t为多少时,的面积为?
(3)【深入探究】如图2,当点D在线段上,且时,是否与全等?说明理由,此时的值为多少?
(4)请利用备用图探究,当点D在线段的延长线上,且时,与有什么数量关系?请说明理由.
题型 8 全等综合证明(多步证明 + 辅助线)(共 5 小题)
【模型】多次全等,需要添加辅助线,结合角平分线、线段转化。
【步骤】①分析求证目标,逆向推导;②添加辅助线构造全等;③分步写证明。
【易错】证明逻辑跳步;辅助线描述不规范。
38.(23-24八年级上·福建泉州·期中)如图,在中,是边上的高,是边上的高,相交于点,且.
(1)求证:.
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动.设点的运动时间为秒
①点是线段上的一点(不与点重合),当时,__________(用含的代数式表示);设,则__________(用含的代数式表示)
②点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
39.(26-27八年级上·江苏宿迁·阶段检测)【问题背景】
如图1,在四边形中,,,点,分别是,上的点,且,试探究,之间的数量关系.
【初步探索】
(1)小亮同学认为延长到点,使,连接,先说明,再说明,则可得到,之间的数量关系是______.
【探索延伸】
(2)如图2,在四边形中,,,点,分别是,上的点,若,那么上述结论是否仍然成立?请说明理由.
【结论运用】
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(处)北偏西 的处,舰艇乙在指挥中心南偏东 的处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以30海里/时的速度前进,舰艇乙沿北偏东 方向以40海里/时的速度前进,1小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达处,且两舰艇之间的距离海里,求此时的度数.
40.(26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)已知点是平分线上一点,的两旁、分别与射线,相交于,两点,且,过点作,垂足为.
(1)如图1,当点在线段上时,求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,探究线段、与之间的等量关系;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,作的平分线交于点,交于点,连接并延长交于点,若,,,求的度数.
41.(25-26七年级下·山东济南·期末)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.
42.(25-26七年级下·陕西西安·阶段检测)综合与探究
数学活动:三角形全等中的数学问题
【提出问题】
如图,和都是等腰直角三角形(,,),且这两个三角形的顶点O重合,连接.请你认真阅读下面关于这个图形的探究片段,解决所提出的问题:
【探究一】
(1)小红看到图1后,很快发现了与间的数量与位置关系,它们的关系为
___________.
【探究二】
(2)小红继续探究:如图2,连接和,小红发现.请你帮助小红证明这一结论.
【探究三】
(3)小红还想进一步探究:如图3,连接和,且,的延长线交于点E,若,,求线段的长.
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