内容正文:
专题02 全等三角形判定与构造模型
基础·固本强基
题型1 全等三角形的性质与对应关系
题型2 三角形全等判定及条件补全
题型3 直接利用全等证明线段或角相等
提升·进阶突破
题型4 平行线与全等三角形综合
题型5 延长线或截取等长线段构造全等(重点)
题型6 多组全等三角形的连续证明(重难点)
拔高·压轴破难
题型7 旋转型图形中的全等关系(重难点)
题型8 截长补短与巧添辅助线(重难点)
题型9 全等与动点位置变化的问题证明(难点)
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基础·固本强基
题型1 全等三角形的性质与对应关系(共6小题)
【模型】全等三角形对应边相等、对应角相等——先找准"对应",再写结论。
【步骤】① 按"≌"中的顶点顺序确定对应顶点;② 逐一写出对应边、对应角;③ 用性质求未知边、角。
【易错】"≌"中字母顺序必须一一对应,写反则对应关系全错;对应边是"相等角所对的边",不能按图形位置想当然。
1.(26-27八年级上·江西宜春·阶段检测)如图,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用全等三角形对应角相等这一性质,找出与对应的角,进而求出的度数.
【详解】解:,
,
由图可知,
.
2.(26-27八年级上·广西南宁·期中)如图,已知,,,则的度数为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用全等三角形对应角相等得到,再借助三角形内角和,计算.
【详解】
在中,
.
3.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】找准全等三角形的对应角,将求转化为求中的度数,结合三角形内角和计算即可.
【详解】解:∵ ,
∴.
∵在中,,,,
∴ ,
∴ .
4.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)若,的周长是20,面积是12,则的周长和面积分别是( )
A.20,6 B.10,6 C.20,12 D.10,12
【答案】C
【详解】解:全等三角形的周长和面积分别相等,故的周长为20,面积为12.
5.(26-27八年级上·福建莆田·阶段检测)如图,点,在上,且.若,,则的长为__________.
【答案】
【分析】首先利用全等三角形的性质得到,然后求解即可.
【详解】解:∵
∴
∵
∴.
6.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)若,,的周长为21,,则____.
【答案】6
【分析】全等三角形对应边相等:,再根据即可求的长.
【详解】解:∵,,
∴,
∵的周长为21,即,,
∴.
题型2 三角形全等判定及条件补全(共7小题)
【模型】四种判定:三边(SSS)、两边及其夹角(SAS)、两角及其夹边(ASA)、两角及一角的对边(AAS)。
【步骤】① 找出已知的三组条件;② 对照判定看缺什么(缺边找公共边,缺角找公共角、对顶角);③ 补全后规范书写证明。
【易错】"SSA"(两边及一边的对角)和"AAA"都不能判定全等,这是最高频陷阱;SAS 必须是两边的"夹角"
7.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)下列各组条件中,不能判定两个三角形全等的是( )
A.三条边分别相等 B.两边和它们的夹角分别相等
C.两角和其中一角的对边分别相等 D.三个角分别相等
【答案】D
【分析】根据全等三角形的判定定理逐一判断即可.
【详解】解:A、符合全等三角形的判定定理,能推出两三角形全等,故本选项不符合题意;
B、符合全等三角形的判定定理,能推出两三角形全等,故本选项不符合题意;
C、符合全等三角形的判定定理,能推出两三角形全等,故本选项不符合题意;
D、若三个角分别相等,则不能推出两三角形全等,故本选项符合题意.
8.(25-26八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,要测量河两岸相对的两点,的距离,先在的垂线上取两点,,使,再定出的垂线,使,,在一条直线上,可以证明,得到,因此测得的长就是的长(如图),判定的理由是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据垂直定义得出,结合对顶角及已知,利用全等三角形判定定理分析即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,,在一条直线上,
∴,
在和中,
,
∴.
9.(25-26八年级上·安徽亳州·期中)如图,,,,添加一个条件____,即可证明.下列添加的条件不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据全等三角形的判定方法逐项判断即可.
【详解】解:,
,
,
,,
,
添加,
在和中,,
,
添加可以证明,
故A选项不符合题意;
是的边,不是中的边,
添加不能证明,
故B选项符合题意;
添加,
在和中,,
,
添加可以证明,
故C选项不符合题意;
添加,
在和中,,
,
添加可以证明,
故D选项不符合题意.
10.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,已知,,添加下列条件后,仍不能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,,
∴添加,利用能证明,选项A不符合题意;
添加,利用能证明,选项B不符合题意;
添加,利用能证明,选项C不符合题意;
添加,利用不能证明,选项D符合题意.
11.(26-27八年级上·浙江杭州·阶段检测)已知:如图,相交于点.
(1)求证:;
(2)时,求的度数.
【答案】(1)证明:在和中,
,
;
(2)
【分析】(1)根据即可得证;
(2)根据全等三角形的性质、三角形外角的性质即可得到答案.
【详解】(1)略;
(2)解:,
,
,
,
.
12.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)如图,点在同一直线上,,,.
(1)求证:;
(2)试判断线段与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:∵,
∴(两直线平行,同位角相等).
∵,
∴,
即.
在与中,
,
∴;
(2).
理由:由(1)
∴,
∴(同位角相等,两直线平行)
【分析】(1)根据平行条件得到,再由等式的性质得到,可利用“”证明全等;
(2)由(1)结论可得,进而得到AC∥DF.
【详解】(1)略
(2)略
13.(26-27八年级上·甘肃定西·阶段检测)如图,,求证:.
【答案】证明:,
,
即,
在与中,
,
.
【分析】根据证明即可.
【详解】略
题型3 直接利用全等证明线段或角相等(共6小题)
【模型】要证两条线段(或两个角)相等 → 把它们分别放进两个三角形,证这两个三角形全等。
【步骤】① 选定包含目标边(角)的两个三角形;② 找齐三组条件(公共边、公共角优先);③ 判全等后由对应边(角)相等得结论。
【易错】证完全等必须接着写"所以……=……"的结论,只证全等不算做完;结论中的对应要写准。
14.(26-27八年级上·天津滨海新区·阶段检测)如图,D、F是线段上的两点,,求证:.
【答案】证明:∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴.
【分析】首先证明,再证明即可.
【详解】证明:略.
15.(26-27八年级上·江西赣州·阶段检测)如图,,,求证:.
【答案】在和中,
,
∴.
∴
【分析】由是和的公共边,根据全等三角形的判定定理“”证明,即可证明.
【详解】略
16.(25-26八年级上·四川泸州·阶段检测)如图,已知,, 相交于点M,,.
(1)试说明:.
(2)探究线段的位置关系,并证明你的猜想.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
在与中,,
∴,
∴;
(2)
解:,理由如下:
如图,设交于O,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质.
(1)利用说明,进而可得结论;
(2)利用全等三角形的性质说明,再利用对顶角相等得,因此得到,进而可得结论.
【详解】(1)略
(2)略
17.(26-27八年级上·河南漯河·阶段检测)如图,在中,D是上一点,,E是外一点,,.求证:.
【答案】证明:∵,
∴,即.
在和中,,
∴,
∴.
【分析】先根据角的和差关系推出,进而利用“角边角”()证明三角形全等,根据全等三角形性质即可推出结论.
【详解】略
18.(26-27八年级上·福建莆田·阶段检测)如图,在中,,点为外一点,,,过点作于点,延长交于点.求证:.
【答案】证明:,
,
,
,
在和中,
.
【分析】根据题意证明三角形全等即可.
【详解】略.
19.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)已知:点、、、在同一条直线上,,.求证:.
【答案】证明:因为,
所以,即.
因为,
所以(两直线平行,内错角相等);
因为,
所以(两直线平行,内错角相等);
在与中,,,,
所以,
故.
【分析】根据证明,即可得证.
【详解】略
提升·进阶突破
题型4 平行线与全等三角形综合(共6小题)
【模型】平行提供一组角相等(同位角、内错角)→ 与已知边组合,凑出 ASA 或 AAS(也可凑 SAS)。
【步骤】① 由平行得一组角相等;② 再找公共边或已知相等的边;③ 判定全等后推出要证的结论。
【易错】平行得到的角必须是这两个三角形中的角;同旁内角是互补,别当成相等用。
20.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)已知:如图,线段相交于点.从①,②,③中选出两个作为补充条件,余下的一个作为结论,组成一个真命题.
(1)你选择的条件是___________,结论是___________(均填写序号);写出结论成立的证明过程:
(2)在(1)的条件下,若,,求的度数.
【答案】(1)解:选择条件①②,结论③,证明如下:
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
选择条件①③,结论②,证明如下:
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)
【分析】(1)选择条件①②,结论③,选择条件①③,结论②,两种情况分别证明,结合全等三角形的性质可证明对应的结论;
(2)由三角形内角和定理求出的度数,再由全等三角形的性质可得答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,
由(1)得,
∴.
21.(26-27八年级上·广东江门·阶段检测)如图,点,,,在同一直线上,,,.求证:.
【答案】证明:点,,,在同一直线上,,
,即,
在和中,
,
,
,
.
【分析】先由,两边同时加上公共线段,推导出,再结合已知三组边相等,用证明,得到对应角,利用内错角相等,两直线平行证得.
【详解】略
22.(26-27八年级上·四川广安·阶段检测)如图,点A,B,D,E在同一直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:点A,B,D,E在同一直线上,,
,
在和中,
,
;
(2)
【分析】(1)由,得到内错角,结合条件,,利用证明;
(2)先求出,再根据全等三角形对应边相等得,由算出线段长.
【详解】(1)略
(2)解:点A,B,D,E在同一直线上,,,
,
,
,
.
23.(26-27七年级上·重庆开州·阶段检测)如图,点B,F,E,C在同一直线上,点A,D在的异侧,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长度.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)
【分析】(1)由平行线的性质可得,再利用证明即可;
(2)利用全等三角形的性质并结合线段的和差计算即可得出结果.
【详解】(1)略;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
24.(26-27八年级上·广东汕头·阶段检测)如图:,若是的中点,连接,并延长交于点,
(1)求证;
(2)连接,判断与的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:是的中点,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)解:,
理由:如图,连接,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
【分析】(1)证明,即可得出结论;
(2)证明,即可得出结论.
【详解】(1)略
(2)略
25.(26-27八年级上·浙江温州·阶段检测)如图,已知A、E、B、F共线,,且,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明:∵,BCDE,
∴,,
又∵,
∴;
(2)3
【分析】(1)利用平行线的性质及角角边即可证明;
(2)由全等三角形的性质及即可求解.
【详解】(1)证明:略;
(2)解:∵,
∴,
∴.
题型5 延长线段或截取等长线段构造全等(共6小题)
【模型】图形中缺三角形时,延长某条线或在一条线上截取等长线段,人为"造"出一对全等三角形。
【步骤】① 明确要证的等长(等角)关系;② 延长或截取,构造出三角形;③ 找齐条件判定全等。
【易错】辅助线要在证明开头写明"延长……至……,使……等于……";截取的长度必须有依据,不能凭空相等。
26.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,是边上的中线,,.
(1)延长至点,使,连接.求证:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)解:为的中点,
.
在与中,
.
(2).
【分析】(1)采用“中线倍长”法:延长中线至使,连接,以证;
(2)由全等得,在中用三边关系把转化为的取值范围.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)知,
.
在中,,,.
由三角形三边关系得,
代入数值得,
即,
.
27.(26-27八年级上·广东江门·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. B. C. D.
(2)求的取值范围.
【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)
(2)
(3)的长是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,最后利用全等三角形的性质求解.
【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),
,
在中,,
;
(3)如下图,延长交于点F,
,
,
是的中线,
,
又,
,
,
,
,
.
28.(2026八年级上·全国·专题练习)【初步探索】
(1)如图1,是的中线,探究与的大小关系.
小明同学探究此问题的方法是:延长至点E,使,连接,先证明,可得出结论,他的结论应是___________
【灵活运用】
(2)如图2,是的中线,E、F分别在、上,且,求证:.
【拓展延伸】
(3)如图3,为的角平分线,直线于点A.点E为上一点(与点A不重合),周长记为a,周长记为b,比较a与b的数量关系并证明.
【答案】(1)
(2)证明:延长至G,使得,连接,,如图:
在和中,
,
,
,
在和中
,
,
,
在中,两边之和大于第三边,
,
又,,
;
(3)①点E在点A右侧时,延长到F,使,连接,如图:
由图可得,,
在和中,
,
,
,
,,为三边,
,
,
,
,即;
②点E在点A左侧时,延长到F,使,连接,如图:
由图可得,,
在和中,
,
,
,
为三边,
,
,
,
,即,
综上所述,.
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理和三角形的三边关系解答即可;
(2)延长至G,使得,连接,,根据全等三角形的判定定理和三角形的三边关系解答即可;
(3)分两种情况进行解答即可.
【详解】(1)解:延长至点E,使,连接,如图:
在和中,
,
,
,
,
;
(2)略
(3)略
29.(25-26八年级上·四川南充·阶段检测)如图,,,,延长至点使,
(1)求证:.
(2)若,求.
【答案】(1)
解:∵延长至点使,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
(2)6
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定、全等三角形的性质、三角形中线的性质等知识点,证得是解题的关键.
(1)先根据同角的补角相等可得,进而得到,再说明,然后运用即可证明结论;
(2)先根据三角形的中线将三角形分为面积相等的两部分可得,再根据全等三角形的性质即可解答.
【详解】(1)略
(2)解:∵延长至点使,
∴,
∵,
∴.
30.(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
题型6 多组全等三角形的连续证明(共5小题)
【模型】先证一对三角形全等 → 用它的结论(某边或某角相等)作为下一对的条件,链式推进(二次全等)。
【步骤】① 证第一组全等;② 显式写出得到的边(角)相等;③ 用它作条件证第二组全等。
【易错】第一步的结论不写出来,第二步就没有依据;连续全等时对应顶点逐次核对,顺序错则全错。
31.(26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)在中,,,D点为射线上一动点,连接,过点B作且(点E在直线BC下方).
(1)当点D在线段上时,如图1,过E点作交于点G,求证:;
(2)如图2,当点D在的延长线上时,连接,与的延长线交于点M,求与的大小关系.
【答案】(1)证明:∵,
∴
∴,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)
【分析】(1)运用即可证明结论;
(2)如图:过E作交延长线于H,再运用证明可得,进而得到,再证明可得,进而证明结论.
【详解】(1)略
(2)解:如图:过E作交延长线于H,
∴
∴,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、线段的和差、同角的余角相等等知识点,灵活运用证明三角形全等是解题的关键.
32.(2026八年级上·全国·专题练习)如图1,在中,,,直线l经过点C,过点A作,垂足为D,过点B作,垂足为E.
(1)求证:,;
(2)如图2,延长至,连接,过点C作,且,连接交直线l于点N.
①求证:;
②当,直接写出的长.
【答案】(1)证明:,,
,,
,
,
,
在和中,,
,
,;
(2)①证明:过点作于点,
,
,,
,
,
,
在和中,,
,
,
,
,
在和中,,
,
;
②的长为6.
【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,然后可得,;
(2)①过点作于点,先证,再证即可求解;
②由,则,再由即可求解.
【详解】(1)略
(2)①略
②解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴的长为6.
33.(2026八年级上·全国·专题练习)解答下列各题
(1)如图1,的角平分线,相交于点O,.
①求的度数;
②在上截取,使,连接,补全图形并求证:;
(2)如图2,点D是外一点,平分,交于点O,平分,,,,,求的长.
【答案】(1)①;②证明:补图如图1,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)1
【分析】(1)①利用角平分线的定义以及三角形内角和定理计算即可;②先证明,可得,,进而可证,由此可得;
(2)在上截取,使,连接,根据②中的方法分别证明和,即可得出答案.
【详解】(1)①解:,是的角平分线,
∴,,
,,
,
,
;
②略
(2)解:如图2,在上截取,使,连接,
平分,
∴,
∵,
,
,,
平分,
,
,
,
,
∵,
,
;
,
.
34.(26-27八年级上·辽宁鞍山·阶段检测)如图,,且,.
(1)求证:;
(2)连接,求证:;
(3)设与交于点,连接.若,求.
【答案】(1)证明: ,
,
又 ,
,即,
,
.
(2)证明:如图,连接、,
在和中,
,
,
.
(3)
【分析】(1)先证明,再由“在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行”可证.
(2)连接后,可由“边角边”证明与全等,进而证明.
(3)作交的延长线于点,连接,先证明和全等,由此可推断出和全等,进而得到与的关系,最后以为底、为高,即可得到的面积.
【详解】(1)略.
(2)略.
(3)解:如图,作交的延长线于点,与交于点,连接,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
又,
,
.
35.(26-27八年级上·陕西榆林·阶段检测)综合探究
【探究学习】
(1)如图1,在中,,、是的角平分线,、交于点,为探究、与之间的数量关系,小阳在上取了一点,使,连接.
①求的度数;
②请写出、与之间的数量关系,并说明理由;
【问题解决】
(2)如图2,两条笔直的公路、相交于点,且,公路、上分别有一个小区、,为连接两个小区的公路,另有一条公路交公路于点,且平分,现计划在的延长线上再新建一个小区,连接并延长,交公路于点,修建新的公路且使得平分,若,,求小区和小区之间的距离.(小区的大小与公路的宽度均忽略不计)
【答案】(1)①;
②,理由如下:
由①得,,
∴;
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴;
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)
【分析】(1)①由三角形内角和定理和角平分线的定义求出,再由三角形外角的性质可得答案;②求出,证明,得到,再证明,得到,则可得到;
(2)在上截取,连接,证明,得到;证明,得到,据此可得答案.
【详解】(1)解:①∵,
∴,
∵、是的角平分线,
∴,
∴,
∴;
②略
(2)解:如图所示,在上截取,连接,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴;
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
答:小区和小区之间的距离为.
拔高·压轴破难
题型7 旋转型图形中的全等关系(共4小题)
【模型】一个三角形绕某点旋转 → 旋转前后图形全等,对应边相等,且对应线段的夹角等于旋转角。
【步骤】① 确定旋转中心、方向与角度;② 找出旋转前后的对应顶点、对应边;③ 用全等(或旋转性质)得边角相等。
【易错】旋转角是"对应点与中心连线"的夹角,对应边找错则角度错;旋转只改变位置,不改变形状与大小。
36.(26-27八年级上·广东汕头·阶段检测)英歌舞中的“转槌”动作可抽象为图形的旋转.已知和都是等腰直角三角形,,,.
(1)如图,当点D在上时,求证:;
(2)将绕点A按顺时针方向旋转到如图的位置(点D落在内部),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(3)在绕点A旋转的过程中,点D到点B的距离不断变化.请直接写出长的最大值与最小值,并简要说明理由.
【答案】(1)证明:在和中,
,
∴,
∴.
(2)解:不成立,
理由如下:连接,,
,
, 即.
在和中
,
,
此时为锐角,为钝角,两角不相等,
∴与不全等,
∴.
(3)解:长的最大值为,最小值为.
理由:由(2)可知.
∵,,绕点旋转,、长度始终不变.
根据三角形三边关系:在中,
∴,即
当三点共线,点在线段的延长线上时,,
此时最大,为;
当三点共线,且点在线段上时,,
此时最小,最小为.
∴长的最大值是,最小值是.
【分析】(1)用证三角形全等,得到线段相等;
(2)旋转之后,利用等式性质,给两个直角同时加上,推导出,用证明,得到;而与一个锐角、一个钝角,角度不等,无法证明与全等,因此.
(3)利用三角形三边关系,三点共线时取到最值.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
37.(25-26八年级上·河北·单元复习)已知四边形中,,,,,绕B点旋转,它的两边分别交,(或它们的延长线)于E,F.
(1)当绕B点旋转到时(如图1),求证:.
(2)当绕B点旋转到时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,线段又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并给予证明.
小明第(1)问的证明步骤是这样的:
延长到Q使,连接,
证出得到,;
再证,得到,证出,即.
请你仿照小明的证题步骤完成第(2)问的证明.
【答案】
(1)证明:如图,延长到Q使,连接,
∵,,,
,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴.
∴.
(2)图2成立,图3不成立.
证明:如图2,延长到K使,连接,
∵,,,
,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴.
∴.
如图3,如图,延长到Q使,连接,
∵,,,
,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴.
∴.
【分析】(1)延长到Q使,连接,先证明,证出得到,;再证,得到,证出,即
(2)在图2仿照(1)的解法证明即可,图3也可以仿照(1)证明,只是结论不成立.
本题考查了三角形全等的判定和性质,半角模型的应用,熟练掌握半角模型,构造半角模型是解题的关键.
【详解】(1)略
(2)略
38.(23-24八年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,和是两个都含有角的大小不同的直角三角板,其中.
(1)如图1,点在边上,若,求的长.
(2)若等腰绕点C旋转后得到等腰,如图2所示,连接,交于点O,求证:.
(3)若等腰绕点旋转后得到等腰,如图3所示,连接,点是中点,连接并延长交于.
①求证:;
②若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
证明:,
即
在和中
∴
过点作,则,
∴
是的平分线
故
(3)
①证明:延长至使,连接,
∵
∴
又,
在和中
即
②
【分析】(1)求证,进一步可证,于是;
(2)求证,进一步可证,过点作,则,得是的平分线,求证,于是,得.
(3)①延长至使,连接,可证,得,进一步求证,于是,得,可证;②由①知:,得,而,于是
【详解】(1)
,
在和中
(2)略
(3)①略
②由①知:
故
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的判定;添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
39.(21-22八年级上·河南南阳·期末)在练习课上,慧慧同学遇到了这样一道数学题:如图,把两个全等的直角三角板的斜边重合,组成一个四边形ACBD,∠ACD=30°,以D为顶点作∠MDN,交边AC,BC于点M,N,∠MDN=60°,连接MN.
探究AM,MN,BN三条线段之间的数量关系.
慧慧分析:可先利用旋转,把其中的两条线段“接起来”,再通过证明两三角形全等,从而探究出AM,MN,BN三条线段之间的数量关系.
慧慧编题:在编题演练环节,慧慧编题如下:
如图(1),把两个全等的直角三角板的斜边重合,组成一个四边形ACBD,∠ACD=45°,以D为顶点作∠MDN,交边AC,BC于点M,N,,连接MN.
(1)先猜想AM,MN,BN三条线段之间的数量关系,再证明.
(2)∠MDN绕点D旋转,当M,N分别在CA,BC的延长线上,完成图(2),其余条件不变,直接写出AM,MN,BN三条线段之间的数量关系.
请你解答:请对慧慧同学所编制的问题进行解答.
【答案】
【探究】AM+BN=MN,
证明:延长CB到E,使BE=AM,
∵∠A=∠CBD=90°,
∴∠A=∠EBD=90°,
在△DAM和△DBE中
∴△DAM≌△DBE,
∴∠BDE=∠MDA,DM=DE.
∵∠MDN=∠ADC=60°,
∴∠ADM=∠NDC,
∴∠BDE=∠NDC,
∴∠MDN=∠NDE.
在△MDN和△EDN中,
∴△MDN≌△EDN,
∴MN=NE.
∵NE=BE+BN=AM+BN,
∴AM+BN=MN.
(1)AM+BN=MN.
证明:延长CB到E,使BE=AM,连接DE,
∠ACD=45°,,。
∠MDN+∠ACD=90°,
∵∠A=∠CBD=90°,
∴∠A=∠DBE=90°.
∵∠CDA+∠ACD=90°,∠MDN+∠ACD=90°,
∴∠MDN=∠CDA.
∵∠MDN=∠BDC,
∴∠MDA=∠CDN,∠CDM=∠NDB.
在△DAM和△DBE中,
∴△DAM≌△DBE,
∴∠BDE=∠MDA=∠CDN,DM=DE.
∵∠MDN+∠ACD=90°,∠ACD+∠ADC=90°,
∴∠NDM=∠ADC=∠CDB,
∴∠ADM=∠CDN=∠BDE.
∵∠CDM=∠NDB
∴∠MDN=∠NDE.
在△MDN和△EDN中,
∴△MDN≌△EDN,
∴MN=NE.
∵NE=BE+BN=AM+BN,
∴AM+BN=MN.
(2)BN−AM=MN,
证明:在CB截取BE=AM,连接DE,
∠ACD=45°,,
∠MDN+∠ACD=90°.
∵∠CDA+∠ACD=90°,∠MDN+∠ACD=90°,
∴∠MDN=∠CDA.
∵∠ADN=∠ADN,
∴∠MDA=∠CDN.
∵∠B=∠CAD=90°,
∴∠B=∠DAM=90°.
在△DAM和△DBE中
∴△DAM≌△DBE,
∴∠BDE=∠ADM=∠CDN,DM=DE.
∵∠ADC=∠BDC=∠MDN,
∴∠MDN=∠EDN.
在△MDN和△EDN中,
∴△MDN≌△EDN,
∴MN=NE.
∵NE=BN−BE=BN−AM,
∴BN−AM=MN.
【分析】探究:延长CB到E,使BE=AM,证△DAM≌△DBE,推出∠BDE=∠MDA,DM=DE,证△MDN≌△EDN,推出MN=NE即可;
(1)延长CB到E,使BE=AM,证△DAM≌△DBE,推出∠BDE=∠MDA,DM=DE,证△MDN≌△EDN,推出MN=NE即可;
(2)在CB截取BE=AM,连接DE,证△DAM≌△DBE,推出∠BDE=∠MDA,DM=DE,证△MDN≌△EDN,推出MN=NE即可.
【详解】探究:略
(1)略
(2)略
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生运用性质进行推理的能力,可先利用旋转,把其中的两条线段“接起来”,再通过证明两三角形全等是解题的关键.
题型8 截长补短与巧添辅助线(共4小题)
【模型】证"两线段之和等于第三线段"(a+b=c)→ 截长:在长线段 c 上取一段等于 a,证余下那段等于 b;补短:延长 a 使延长部分等于 b,证整体等于 c。
【步骤】① 明确要证的和差关系;② 选截长或补短作辅助线;③ 证新出现的两个三角形全等,合并得结论。
【易错】必须先说明"截取(延长)使……等于……"的依据;截长补短往往需要两次全等,第一次的结论要写出来再用。
40.(19-20八年级上·山东济宁·期中)现阅读下面的材料,然后解答问题:
截长补短法,是初中数学几何题中一种常见辅助线的做法.在证明线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用.截长法:在较长的线段上截一条线段等于较短线段,而后再证明剩余的线段与另一段线段相等.补短法:就是延长较短线段与较长线段相等,而后证延长的部分等于另一条线段.
请用截长法解决问题(1)
(1)已知:如图1等腰直角三角形中,,是角平分线,交边于点.求证:.
请用补短法解决问题(2)
(2)如图2,已知,如图2,在中,,是的角平分线.求证:.
【答案】
(1)证明:如图1,在上截取,连接,
∵是角平分线,
∴
在和中
∴
∴,
又∵是等腰直角三角形,
∴,∴是等腰直角三角形,
∴,
∴.
(2)证明:如图2,延长到,使,连接,
∵是的角平分线,
∴
在和中
∴,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)根据截长法,在上截取,连接,通过题目条件可证,进而证得是等腰直角三角形,等量代换即可得;
(2)根据补短法,延长到,使,连接,根据已知条件可证,进而可证,等量代换即可得证.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查了截长法和补短法两种方法证明线段和的问题,三角形全等的判定和性质的应用,角平分线的性质应用,等量代换的应用,掌握三角形全等的判定和性质是解题的关键.
41.(21-22八年级上·河北沧州·期中)【阅读】在证明线段和差问题时,经常采用截长补短法,再利用全等图形求线段的数量关系.截长法:将较长的线段截取为两段,证明截取的两段分别与给出的两段相等.补短法:延长较短两条线段中的一条,使得与较长线段相等,证明延长的那一段与另一条较短线段相等.
【应用】把两个全等的直角三角形的斜边重合,,组成一个四边形,以D为顶点作,交边于M、N.
(1)若,,证明:;经过思考,小红得到了这样的解题思路:利用补短法,延长到点E,使,连接,先证明,再证明,即可求得结论.按照小红的思路,请写出完整的证明过程;
(2)当时,三条线段之间有何数量关系?(直接写出你的结论,不用证明)
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在的延长线上,完成图③,其余条件不变,则之间有何数量关系?证明你的结论.
【答案】(1)
证明:根据题意得:AD=BD,
延长到E,使,连接
∵,
∴,
在和中
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵
∴
∴,
在和中
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)
(3)
,
证明:在截取,连接,
∵,
∴,
在和中
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
即,
∴,
∵
∴
即
∴
即,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
∴.
【分析】(1)根据题意得AD=BD,延长到E,使,连接,利用全等三角形的判定得出,,再根据全等三角形的性质结合图形即可证明;
(2)证明方法与(1)一致,证明即可;
(3)在截取,连接,利用全等三角形的判定得出,再根据全等三角形的性质结合图形即可得出结果.
【详解】(1)略
(2)由(1)中条件得∠ACD+∠MDN=90°,
证明方法同(1)类似,
∴;
(3)略
【点睛】题目主要考查全等三角形的判定和性质,理解题意,作出相应辅助线,找出各角之间的关系是解题关键.
42.(2026八年级上·全国·专题练习)截长补短法是初中几何题中一种添加辅助线的方法,也是把几何题化难为易的一种策略.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短就是通过延长或者旋转等方式使两条短边拼合到一起,从而解决问题.请用这两种方法分别解决下列问题:
如图①,②,已知在中,,,为上任一点.求证:.
方法一:截长法
方法二:补短法
【答案】解:方法一:如图①,在上截取,使,连接.
在和中,
,
.
在中,,即,
.
方法二:如图②,延长到,使,连接.
在和中,
,
.
在中,,
即,
.
【分析】(1)截长法:在上截取,连接.在和中,、、,由证,得.在中,由三角形三边关系,其中,,代入得.
(2)补短法:延长至点使,连接.在和中,、、,由证,得.在中,由三角形三边关系,其中,,代入得.
【详解】略
43.(25-26七年级下·四川成都·期中)小成在探究线段之间的和、差问题时,发现了一种添加辅助线的方法:截长补短.“截长”,即在某条线段上截取一条线段与已知线段相等;“补短”,即通过延长某条线段,使其与已知线段相等.再利用全等三角形的性质、判定等相关知识来解决数学问题.
【探究学习】
(1)已知中,,若,分别平分和,、交于点,则____________度.在线段上取一点,使,连接,可以证明,再通过全等三角形判定依据______来证明,得出线段、、之间存在数量关系:________________________.
【解决问题】
(2)如图2,在中,,外角的平分线与外角的平分线相交于点,延长交的延长线于点,延长交延长线于点.请探究线段、、之间的数量关系,并证明.
【迁移运用】
(3)已知“等腰三角形的两个底角相等”.如图3,在中,,,.的角平分线交于点,、为线段、上的动点,且,连接、,当取得最小值时,求的度数.
【答案】(1);;
(2)
(3)
【分析】(1)证明,可得,由,可得,进一步可得,可得.
(2)如图,在上截取,证明,,进一步可得结论.
(3)如图,作,,证明,可得当三点共线时,,此时最小,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,分别平分和,
∴,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
(2)解:,理由如下:
如图,在上截取,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:如图,作,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
当三点共线时,,此时最小,
∵,平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型9 全等与动点位置变化的问题证明(共4小题)
【模型】“以静制动”:把动点看成停在线段(或射线)上的某个一般位置,用一条线段长(如设 AP=x)表示它的位置,再找出一对始终满足 SAS(或 ASA、AAS)的全等三角形;只要全等关系与位置无关,结论(线段相等、和为定值等)就恒成立。
【步骤】① 设出动点的位置:如“设 AP=x”,并写出 x 的取值范围(不与端点重合等);② 选一对含目标边(角)的三角形,凑齐三组条件(等边:已知边、公共边、都用 x 表示后相等的线段;等角:固定的夹角、直角、平行或旋转得到的角);③ 判定全等,由对应边(角)相等写出与 x 无关的结论;④ 回检端点、两点重合、三点共线等临界位置。
【易错】① 拿一个特殊位置(中点、端点)代替一般位置就下结论;② 没验证夹角是否恒定就用 SAS;③ 忘记写 x 的取值范围,或漏掉端点、重合、共线等临界情形;④ 对应顶点顺序随位置改变却不分段说明;⑤ 过程跳步,只写“同理可得”却不给全等依据。
44.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段检测)已知,中,,,为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
AI
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,连接交的延长线于点,求证:.
(3)当点在直线上时,连接交直线于,若,则的值为______.
【答案】(1)
证明:,,
,
,,
,
又,
,
,
,
;
(2)
证明:如图2,过点作交延长线于N,
,,
,
,,
,
又,,
,
,
,
,
又,,
,
;
(3)或
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)结合已知得,结合题意证,利用全等的性质可证;
(2)如图2,过点作,由垂直得结合已知证,得到,,再证即可证明结论;
(3)当点在延长线上时,连接交直线于,过点E作交的延长线于,设,,证明和证明,可求出的长,再根据三角形面积计算公式求解即可;当点在线段上过点E作于G,同理可证明,得到,再证明,得到;可证明,设,则,分别表示出的长,再根据三角形面积计算公式求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,当点在延长线上时,连接交直线于,过点E作交的延长线于,
,
∴可设,,
,,
,
,,
,
又,
,
,,
又,,
,
,
,
,
.
如图4,点在线段上,过点E作于G,
同理可证明,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
设,则,
,
,
,
∵,
,
,
综上所述,的值为或,
故答案为:或.
45.(25-26七年级下·辽宁沈阳·阶段检测)如图,在中,,点D是边上一动点,连接,,,于点F.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接交于点G,若,求的长;
(3)在(2)的条件下,与交于点M,设的面积为,四边形的面积为,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)因为,所以可推出;又因为,所以可利用定理证明.
(2)先由(1)的全等结论得到,结合的条件,可得;因为,所以可证明,得到;再根据,算出的长度,进而得到的长度,最后求出的长.
(3)利用 ,, 面积关系,可计算的最终差值.
【详解】(1)证明:∵ ,,
∴ ,
∵ ,
∴ ,,
∴ ,
在和中,
,
∴ ().
(2)解:由全等得:,,
∵ ,,
∴ ,,
∴ ,
∵ ,,
∴ (),
得 ,
∵ ,
∴ .
(3)解:∵ ,,,
∴ ,
∵ ,
∴ ,,
∴ ,
46.(23-24八年级上·广东潮州·期中)如图,在中,,,为射线上一动点(点不与点重合),以为直角边在的右侧作等腰直角三角形,.
(1)如图1,当点在线段上时,求点到直线的距离;
(2)如图2,当点运动到的延长线上时,连接,交直线于点,求证:;
(3)点在运动过程中,连接,交直线于点,若,则的长为_____.
【答案】(1)点到直线的距离为1;
(2)证明:作交直线于,则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
即;
(3)或6
【分析】(1)作交于,利用全等三角形判定方法证明,再利用全等三角形对应边相等,即可求解;
(2)作交直线于,先利用证出,得到,再利用证出,即可完成证明;
(3)由图可知,在射线运动过程中,在射线上运动,分3类情况讨论:①点在线段上,②点在射线上,点在线段上;③点在射线上,点在延长线上,由,得出,设,则,利用(2)中的全等三角形结论,用表示出、,再利用列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:作交于,则,
,
,
,
,
,
又,
,
,
点到直线的距离为1.
(2)略
(3)解:由图可知,点在射线运动过程中,点在射线上运动,
下面分3类情况讨论:
①点在线段上,作交于,则,
由(1)得,,
同理,
,
,
,
,
设,则,
,,
,
解得:,
(舍去);
②点在射线上,点在线段上,同(2)作辅助线,
由(2)得,,,
,
,
,
,
设,则,
,,
,
解得:,
;
③点在线段延长线上,点在延长线上,同(2)作辅助线,
同②可得:,
设,则,
,,
,
解得:,
.
综上所述,的长为或6.
47.(26-27八年级上·浙江金华·阶段检测)如图,在中,,点E为射线上一动点,连结,作且.
(1)如图1,过点作交于点,求证:;
(2)如图2,连结交于点,若,求证:点为中点;
(3)当点在射线上,连结与直线交于点,若,则_______(直接写出结果)
【答案】(1)证明:如图过点作于点,
,,,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
(2)证明:过点作于点,则,
由(1)可知:
∴,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点为的中点.
(3)或
【分析】(1)过点作于点,先证,再依据“”判定和全等,从而得;
(2)由(1)可知:,,再证和全等得,然后由 ,则,,进而可得,据此可得出结论;
(3)分两种情况讨论,①当点在线段上时,过点作于,②当点在的延长线上时,过点作交的延长线于,根据全等三角形的性质分别求得的长,再求比值,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解点在射线上,
有以下两种情况:
①当点在线段上时,过点作于,如图所示:
,
,
由(2)可知:,则,
由(2)可知:,则,
,
.
②当点在的延长线上时,过点作交的延长线于,如图所示:
同理可证,,,
,,
,
,,
,
,
,
,
.
综上所述:的值为:或.
$专题02 全等三角形判定与构造模型
基础·固本强基
题型1 全等三角形的性质与对应关系
题型2 三角形全等判定及条件补全
题型3 直接利用全等证明线段或角相等
提升·进阶突破
题型4 平行线与全等三角形综合
题型5 延长线或截取等长线段构造全等(重点)
题型6 多组全等三角形的连续证明(重难点)
拔高·压轴破难
题型7 旋转型图形中的全等关系(重难点)
题型8 截长补短与巧添辅助线(重难点)
题型9 全等与动点位置变化的问题证明(难点)
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基础·固本强基
题型1 全等三角形的性质与对应关系(共6小题)
【模型】全等三角形对应边相等、对应角相等——先找准"对应",再写结论。
【步骤】① 按"≌"中的顶点顺序确定对应顶点;② 逐一写出对应边、对应角;③ 用性质求未知边、角。
【易错】"≌"中字母顺序必须一一对应,写反则对应关系全错;对应边是"相等角所对的边",不能按图形位置想当然。
1.(26-27八年级上·江西宜春·阶段检测)如图,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(26-27八年级上·广西南宁·期中)如图,已知,,,则的度数为 ( )
A. B. C. D.
3.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)若,则等于( )
A. B. C. D.
4.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)若,的周长是20,面积是12,则的周长和面积分别是( )
A.20,6 B.10,6 C.20,12 D.10,12
5.(26-27八年级上·福建莆田·阶段检测)如图,点,在上,且.若,,则的长为__________.
6.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)若,,的周长为21,,则____.
题型2 三角形全等判定及条件补全(共7小题)
【模型】四种判定:三边(SSS)、两边及其夹角(SAS)、两角及其夹边(ASA)、两角及一角的对边(AAS)。
【步骤】① 找出已知的三组条件;② 对照判定看缺什么(缺边找公共边,缺角找公共角、对顶角);③ 补全后规范书写证明。
【易错】"SSA"(两边及一边的对角)和"AAA"都不能判定全等,这是最高频陷阱;SAS 必须是两边的"夹角"
7.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)下列各组条件中,不能判定两个三角形全等的是( )
A.三条边分别相等 B.两边和它们的夹角分别相等
C.两角和其中一角的对边分别相等 D.三个角分别相等
8.(25-26八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,要测量河两岸相对的两点,的距离,先在的垂线上取两点,,使,再定出的垂线,使,,在一条直线上,可以证明,得到,因此测得的长就是的长(如图),判定的理由是( )
A. B. C. D.
9.(25-26八年级上·安徽亳州·期中)如图,,,,添加一个条件____,即可证明.下列添加的条件不正确的是( )
A. B. C. D.
10.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,已知,,添加下列条件后,仍不能判定的是( )
A. B.
C. D.
11.(26-27八年级上·浙江杭州·阶段检测)已知:如图,相交于点.
(1)求证:;
(2)时,求的度数.
12.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)如图,点在同一直线上,,,.
(1)求证:;
(2)试判断线段与的位置关系,并说明理由.
13.(26-27八年级上·甘肃定西·阶段检测)如图,,求证:.
题型3 直接利用全等证明线段或角相等(共6小题)
【模型】要证两条线段(或两个角)相等 → 把它们分别放进两个三角形,证这两个三角形全等。
【步骤】① 选定包含目标边(角)的两个三角形;② 找齐三组条件(公共边、公共角优先);③ 判全等后由对应边(角)相等得结论。
【易错】证完全等必须接着写"所以……=……"的结论,只证全等不算做完;结论中的对应要写准。
14.(26-27八年级上·天津滨海新区·阶段检测)如图,D、F是线段上的两点,,求证:.
15.(26-27八年级上·江西赣州·阶段检测)如图,,,求证:.
16.(25-26八年级上·四川泸州·阶段检测)如图,已知,, 相交于点M,,.
(1)试说明:.
(2)探究线段的位置关系,并证明你的猜想.
17.(26-27八年级上·河南漯河·阶段检测)如图,在中,D是上一点,,E是外一点,,.求证:.
18.(26-27八年级上·福建莆田·阶段检测)如图,在中,,点为外一点,,,过点作于点,延长交于点.求证:.
19.(26-27八年级上·黑龙江大庆·阶段检测)已知:点、、、在同一条直线上,,.求证:.
提升·进阶突破
题型4 平行线与全等三角形综合(共6小题)
【模型】平行提供一组角相等(同位角、内错角)→ 与已知边组合,凑出 ASA 或 AAS(也可凑 SAS)。
【步骤】① 由平行得一组角相等;② 再找公共边或已知相等的边;③ 判定全等后推出要证的结论。
【易错】平行得到的角必须是这两个三角形中的角;同旁内角是互补,别当成相等用。
20.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)已知:如图,线段相交于点.从①,②,③中选出两个作为补充条件,余下的一个作为结论,组成一个真命题.
(1)你选择的条件是___________,结论是___________(均填写序号);写出结论成立的证明过程:
(2)在(1)的条件下,若,,求的度数.
21.(26-27八年级上·广东江门·阶段检测)如图,点,,,在同一直线上,,,.求证:.
22.(26-27八年级上·四川广安·阶段检测)如图,点A,B,D,E在同一直线上,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
23.(26-27七年级上·重庆开州·阶段检测)如图,点B,F,E,C在同一直线上,点A,D在的异侧,,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长度.
24.(26-27八年级上·广东汕头·阶段检测)如图:,若是的中点,连接,并延长交于点,
(1)求证;
(2)连接,判断与的大小关系,并说明理由.
25.(26-27八年级上·浙江温州·阶段检测)如图,已知A、E、B、F共线,,且,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
题型5 延长线段或截取等长线段构造全等(共6小题)
【模型】图形中缺三角形时,延长某条线或在一条线上截取等长线段,人为"造"出一对全等三角形。
【步骤】① 明确要证的等长(等角)关系;② 延长或截取,构造出三角形;③ 找齐条件判定全等。
【易错】辅助线要在证明开头写明"延长……至……,使……等于……";截取的长度必须有依据,不能凭空相等。
26.(26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,是边上的中线,,.
(1)延长至点,使,连接.求证:;
(2)求的取值范围.
27.(26-27八年级上·广东江门·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. B. C. D.
(2)求的取值范围.
【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.
28.(2026八年级上·全国·专题练习)【初步探索】
(1)如图1,是的中线,探究与的大小关系.
小明同学探究此问题的方法是:延长至点E,使,连接,先证明,可得出结论,他的结论应是___________
【灵活运用】
(2)如图2,是的中线,E、F分别在、上,且,求证:.
【拓展延伸】
(3)如图3,为的角平分线,直线于点A.点E为上一点(与点A不重合),周长记为a,周长记为b,比较a与b的数量关系并证明.
29.(25-26八年级上·四川南充·阶段检测)如图,,,,延长至点使,
(1)求证:.
(2)若,求.
30.(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.
题型6 多组全等三角形的连续证明(共5小题)
【模型】先证一对三角形全等 → 用它的结论(某边或某角相等)作为下一对的条件,链式推进(二次全等)。
【步骤】① 证第一组全等;② 显式写出得到的边(角)相等;③ 用它作条件证第二组全等。
【易错】第一步的结论不写出来,第二步就没有依据;连续全等时对应顶点逐次核对,顺序错则全错。
31.(26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)在中,,,D点为射线上一动点,连接,过点B作且(点E在直线BC下方).
(1)当点D在线段上时,如图1,过E点作交于点G,求证:;
(2)如图2,当点D在的延长线上时,连接,与的延长线交于点M,求与的大小关系.
32.(2026八年级上·全国·专题练习)如图1,在中,,,直线l经过点C,过点A作,垂足为D,过点B作,垂足为E.
(1)求证:,;
(2)如图2,延长至,连接,过点C作,且,连接交直线l于点N.
①求证:;
②当,直接写出的长.
33.(2026八年级上·全国·专题练习)解答下列各题
(1)如图1,的角平分线,相交于点O,.
①求的度数;
②在上截取,使,连接,补全图形并求证:;
(2)如图2,点D是外一点,平分,交于点O,平分,,,,,求的长.
34.(26-27八年级上·辽宁鞍山·阶段检测)如图,,且,.
(1)求证:;
(2)连接,求证:;
(3)设与交于点,连接.若,求.
35.(26-27八年级上·陕西榆林·阶段检测)综合探究
【探究学习】
(1)如图1,在中,,、是的角平分线,、交于点,为探究、与之间的数量关系,小阳在上取了一点,使,连接.
①求的度数;
②请写出、与之间的数量关系,并说明理由;
【问题解决】
(2)如图2,两条笔直的公路、相交于点,且,公路、上分别有一个小区、,为连接两个小区的公路,另有一条公路交公路于点,且平分,现计划在的延长线上再新建一个小区,连接并延长,交公路于点,修建新的公路且使得平分,若,,求小区和小区之间的距离.(小区的大小与公路的宽度均忽略不计)
拔高·压轴破难
题型7 旋转型图形中的全等关系(共4小题)
【模型】一个三角形绕某点旋转 → 旋转前后图形全等,对应边相等,且对应线段的夹角等于旋转角。
【步骤】① 确定旋转中心、方向与角度;② 找出旋转前后的对应顶点、对应边;③ 用全等(或旋转性质)得边角相等。
【易错】旋转角是"对应点与中心连线"的夹角,对应边找错则角度错;旋转只改变位置,不改变形状与大小。
36.(26-27八年级上·广东汕头·阶段检测)英歌舞中的“转槌”动作可抽象为图形的旋转.已知和都是等腰直角三角形,,,.
(1)如图,当点D在上时,求证:;
(2)将绕点A按顺时针方向旋转到如图的位置(点D落在内部),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(3)在绕点A旋转的过程中,点D到点B的距离不断变化.请直接写出长的最大值与最小值,并简要说明理由.
37.(25-26八年级上·河北·单元复习)已知四边形中,,,,,绕B点旋转,它的两边分别交,(或它们的延长线)于E,F.
(1)当绕B点旋转到时(如图1),求证:.
(2)当绕B点旋转到时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,线段又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并给予证明.
小明第(1)问的证明步骤是这样的:
延长到Q使,连接,
证出得到,;
再证,得到,证出,即.
请你仿照小明的证题步骤完成第(2)问的证明.
38.(23-24八年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,和是两个都含有角的大小不同的直角三角板,其中.
(1)如图1,点在边上,若,求的长.
(2)若等腰绕点C旋转后得到等腰,如图2所示,连接,交于点O,求证:.
(3)若等腰绕点旋转后得到等腰,如图3所示,连接,点是中点,连接并延长交于.
①求证:;
②若,求的面积.
39.(21-22八年级上·河南南阳·期末)在练习课上,慧慧同学遇到了这样一道数学题:如图,把两个全等的直角三角板的斜边重合,组成一个四边形ACBD,∠ACD=30°,以D为顶点作∠MDN,交边AC,BC于点M,N,∠MDN=60°,连接MN.
探究AM,MN,BN三条线段之间的数量关系.
慧慧分析:可先利用旋转,把其中的两条线段“接起来”,再通过证明两三角形全等,从而探究出AM,MN,BN三条线段之间的数量关系.
慧慧编题:在编题演练环节,慧慧编题如下:
如图(1),把两个全等的直角三角板的斜边重合,组成一个四边形ACBD,∠ACD=45°,以D为顶点作∠MDN,交边AC,BC于点M,N,,连接MN.
(1)先猜想AM,MN,BN三条线段之间的数量关系,再证明.
(2)∠MDN绕点D旋转,当M,N分别在CA,BC的延长线上,完成图(2),其余条件不变,直接写出AM,MN,BN三条线段之间的数量关系.
请你解答:请对慧慧同学所编制的问题进行解答.
题型8 截长补短与巧添辅助线(共4小题)
【模型】证"两线段之和等于第三线段"(a+b=c)→ 截长:在长线段 c 上取一段等于 a,证余下那段等于 b;补短:延长 a 使延长部分等于 b,证整体等于 c。
【步骤】① 明确要证的和差关系;② 选截长或补短作辅助线;③ 证新出现的两个三角形全等,合并得结论。
【易错】必须先说明"截取(延长)使……等于……"的依据;截长补短往往需要两次全等,第一次的结论要写出来再用。
40.(19-20八年级上·山东济宁·期中)现阅读下面的材料,然后解答问题:
截长补短法,是初中数学几何题中一种常见辅助线的做法.在证明线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用.截长法:在较长的线段上截一条线段等于较短线段,而后再证明剩余的线段与另一段线段相等.补短法:就是延长较短线段与较长线段相等,而后证延长的部分等于另一条线段.
请用截长法解决问题(1)
(1)已知:如图1等腰直角三角形中,,是角平分线,交边于点.求证:.
请用补短法解决问题(2)
(2)如图2,已知,如图2,在中,,是的角平分线.求证:.
41.(21-22八年级上·河北沧州·期中)【阅读】在证明线段和差问题时,经常采用截长补短法,再利用全等图形求线段的数量关系.截长法:将较长的线段截取为两段,证明截取的两段分别与给出的两段相等.补短法:延长较短两条线段中的一条,使得与较长线段相等,证明延长的那一段与另一条较短线段相等.
【应用】把两个全等的直角三角形的斜边重合,,组成一个四边形,以D为顶点作,交边于M、N.
(1)若,,证明:;经过思考,小红得到了这样的解题思路:利用补短法,延长到点E,使,连接,先证明,再证明,即可求得结论.按照小红的思路,请写出完整的证明过程;
(2)当时,三条线段之间有何数量关系?(直接写出你的结论,不用证明)
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在的延长线上,完成图③,其余条件不变,则之间有何数量关系?证明你的结论.
42.(2026八年级上·全国·专题练习)截长补短法是初中几何题中一种添加辅助线的方法,也是把几何题化难为易的一种策略.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短就是通过延长或者旋转等方式使两条短边拼合到一起,从而解决问题.请用这两种方法分别解决下列问题:
如图①,②,已知在中,,,为上任一点.求证:.
方法一:截长法
方法二:补短法
43.(25-26七年级下·四川成都·期中)小成在探究线段之间的和、差问题时,发现了一种添加辅助线的方法:截长补短.“截长”,即在某条线段上截取一条线段与已知线段相等;“补短”,即通过延长某条线段,使其与已知线段相等.再利用全等三角形的性质、判定等相关知识来解决数学问题.
【探究学习】
(1)已知中,,若,分别平分和,、交于点,则____________度.在线段上取一点,使,连接,可以证明,再通过全等三角形判定依据______来证明,得出线段、、之间存在数量关系:________________________.
【解决问题】
(2)如图2,在中,,外角的平分线与外角的平分线相交于点,延长交的延长线于点,延长交延长线于点.请探究线段、、之间的数量关系,并证明.
【迁移运用】
(3)已知“等腰三角形的两个底角相等”.如图3,在中,,,.的角平分线交于点,、为线段、上的动点,且,连接、,当取得最小值时,求的度数.
题型9 全等与动点位置变化的问题证明(共4小题)
【模型】“以静制动”:把动点看成停在线段(或射线)上的某个一般位置,用一条线段长(如设 AP=x)表示它的位置,再找出一对始终满足 SAS(或 ASA、AAS)的全等三角形;只要全等关系与位置无关,结论(线段相等、和为定值等)就恒成立。
【步骤】① 设出动点的位置:如“设 AP=x”,并写出 x 的取值范围(不与端点重合等);② 选一对含目标边(角)的三角形,凑齐三组条件(等边:已知边、公共边、都用 x 表示后相等的线段;等角:固定的夹角、直角、平行或旋转得到的角);③ 判定全等,由对应边(角)相等写出与 x 无关的结论;④ 回检端点、两点重合、三点共线等临界位置。
【易错】① 拿一个特殊位置(中点、端点)代替一般位置就下结论;② 没验证夹角是否恒定就用 SAS;③ 忘记写 x 的取值范围,或漏掉端点、重合、共线等临界情形;④ 对应顶点顺序随位置改变却不分段说明;⑤ 过程跳步,只写“同理可得”却不给全等依据。
44.(25-26八年级上·湖北武汉·阶段检测)已知,中,,,为直线上一动点,连接,在直线右侧作,且.
AI
(1)如图1,当点在线段上时,过点作于,求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,连接交的延长线于点,求证:.
(3)当点在直线上时,连接交直线于,若,则的值为______.
45.(25-26七年级下·辽宁沈阳·阶段检测)如图,在中,,点D是边上一动点,连接,,,于点F.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接交于点G,若,求的长;
(3)在(2)的条件下,与交于点M,设的面积为,四边形的面积为,求的值.
46.(23-24八年级上·广东潮州·期中)如图,在中,,,为射线上一动点(点不与点重合),以为直角边在的右侧作等腰直角三角形,.
(1)如图1,当点在线段上时,求点到直线的距离;
(2)如图2,当点运动到的延长线上时,连接,交直线于点,求证:;
(3)点在运动过程中,连接,交直线于点,若,则的长为_____.
47.(26-27八年级上·浙江金华·阶段检测)如图,在中,,点E为射线上一动点,连结,作且.
(1)如图1,过点作交于点,求证:;
(2)如图2,连结交于点,若,求证:点为中点;
(3)当点在射线上,连结与直线交于点,若,则_______(直接写出结果)
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