
【題型目錄】
題型一、將已知圖形分割成幾個(gè)全等圖形
題型二、結(jié)合尺規(guī)作圖的全等問題
題型三、倍長(zhǎng)中線模型
題型四、旋轉(zhuǎn)模型
題型五、垂線模型
題型六、其他模型
題型七、全等三角形中的動(dòng)點(diǎn)問題
題型八、全等三角形幾何綜合
【題型一 將已知圖形分割成幾個(gè)全等圖形】
【例題1】下圖所示的圖形分割成兩個(gè)全等的圖形,正確的是( )
A.B.C.D.
【變式1-1】在如圖所示的網(wǎng)格圖中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)都為1.沿著圖中的虛線,可以將該圖形分割成2個(gè)全等的圖形.在所有的分割方案中,最長(zhǎng)分割線的長(zhǎng)度等于______.
【變式1-2】.如圖,已知正方形中陰影部分的面積為3,則正方形的面積為________.
【變式1-3】沿著圖中的虛線(小正方形虛線邊),用四種不同的方法(構(gòu)成4種不同圖形)將下面的圖形分成兩個(gè)全等的圖形.
【題型二 結(jié)合尺規(guī)作圖的全等問題】
【例題2】已知銳角,如圖,(1)在射線上取點(diǎn),,分別以點(diǎn)為圓心,,長(zhǎng)為半徑作弧,交射線于點(diǎn),;(2)連接,交于點(diǎn).根據(jù)以上作圖過程及所作圖形,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A.B.
C.若,則D.點(diǎn)在的平分線上
【變式2-1】如圖,點(diǎn)B在直線l上,分別以線段BA的端點(diǎn)為圓心,以BC(小于線段BA)長(zhǎng)為半徑畫弧,分別交直線l,線段BA于點(diǎn)C,D,E,再以點(diǎn)E為圓心,以CD長(zhǎng)為半徑畫弧交前面的弧于點(diǎn)F,畫射線AF.若∠BAF的平分線AH交直線l于點(diǎn)H,∠ABC=70°,則∠AHB的度數(shù)為_______.
【變式2-2】李老師制作了如圖1所示的學(xué)具,用來探究“邊邊角條件是否可確定三角形的形狀”問題.操作學(xué)具時(shí),點(diǎn)Q在軌道槽AM上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P既能在以A為圓心、以8為半徑的半圓軌道槽上運(yùn)動(dòng),也能在軌道槽QN上運(yùn)動(dòng).圖2是操作學(xué)具時(shí),所對(duì)應(yīng)某個(gè)位置的圖形的示意圖.
有以下結(jié)論:
①當(dāng),時(shí),可得到形狀唯一確定的
②當(dāng),時(shí),可得到形狀唯一確定的
③當(dāng),時(shí),可得到形狀唯一確定的
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是______________.
【變式2-3】嘉淇同學(xué)要證,她先用下列尺規(guī)作圖步驟作圖:①;②以點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑畫弧,與射線相交于點(diǎn),連接;③過點(diǎn)作,垂足為點(diǎn).并寫出了如下不完整的已知和求證.
(1)在方框中填空,以補(bǔ)全已知和求證;
(2)按嘉淇的想法寫出證明過程.
【題型三 倍長(zhǎng)中線模型】
【例題3】如圖,是的邊上的中線,,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【變式3-1】如圖,在ABC中,CD是AB邊上的中線,設(shè)BC=a,AC=b,若a,b滿足a2﹣10a+b2﹣18b+106=0,則CD的取值范圍是 _____.
【變式3-2】中,,, 則第三邊邊上的中線的取值范圍是______.
【變式3-3】【閱讀理解】
課外興趣小組活動(dòng)時(shí),老師提出了如下問題:
如圖,△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC邊上的中線AD的取值范圍.
小明在組內(nèi)經(jīng)過合作交流,得到了如下的解決方法:如圖,延長(zhǎng)AD到點(diǎn)E,使DE=AD,連結(jié)BE.請(qǐng)根據(jù)小明的方法思考:
(1)由已知和作圖能得到的理由是( ).
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
(2)AD的取值范圍是( ).
A. B. C. D.
(3)【感悟】解題時(shí),條件中若出現(xiàn)“中點(diǎn)”、“中線”字樣,可以考慮延長(zhǎng)中線構(gòu)造全等三角形,把分散的已知條件和所求證的結(jié)論轉(zhuǎn)化到同一個(gè)三角形中.
【問題解決】如圖,AD是△ABC的中線,BE交AC于點(diǎn)E,交AD于F,且AE=EF.求證:AC=BF.
【題型四 旋轉(zhuǎn)模型】
【例題4】如圖,在中,,,D、E是斜邊上兩點(diǎn),且,若,,,則與的面積之和為( )
A.36B.21C.30D.22
【變式4-1】如圖,正三角形和,A,C,E在同一直線上,AD與BE交于點(diǎn)O,AD與BC交于點(diǎn)P,BE與CD交于點(diǎn)Q,連接PQ.①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°.成立的結(jié)論有______________.并寫出3對(duì)全等三角形___________________________.
【變式4-2】如圖,P是等邊△ABC內(nèi)一點(diǎn),且PA=6,PC=8,PB=10,若△APB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,得到△AP′C,則∠APC=_____°.
【變式4-3】(1)如圖①,在正方形中,、分別是、上的點(diǎn),且,連接,探究、、之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(2)如圖②,在四邊形中,,,、分別是、上的點(diǎn),且,此時(shí)(1)中的結(jié)論是否仍然成立?請(qǐng)說明理由.
【題型五 垂線模型】
【例題5】如圖,,,于點(diǎn)E,于點(diǎn)D,,,則的長(zhǎng)是( )
A.8B.4C.3D.2
【變式5-1】如圖,在中,,過點(diǎn)作,且,連接,若,則的長(zhǎng)為________.
【變式5-2】如圖,線段AB=8cm,射線AN⊥AB,垂足為點(diǎn)A,點(diǎn)C是射線上一動(dòng)點(diǎn),分別以AC,BC為直角邊作等腰直角三角形,得△ACD與△BCE,連接DE交射線AN于點(diǎn)M,則CM的長(zhǎng)為__________.
【變式5-3】在中,,,直線MN經(jīng)過點(diǎn)C,且于D點(diǎn),于E點(diǎn).
(1)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖①的位置時(shí),求證:;
(2)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖②、圖③的位置時(shí),試問DE、AD、BE具有怎樣的等量關(guān)系?請(qǐng)直接寫出這個(gè)等量關(guān)系.
【題型六 其他模型】
【例題6】如圖:,,,,連接與交于,則:①;②;③;正確的有( )個(gè)
A.0B.1C.2D.3
【變式6-1】如圖,已知中,,D為上一點(diǎn),且,則的度數(shù)是_________.
【變式6-2】如圖,的面積是10,垂直的平分線于點(diǎn),則的面積是__________.
【變式6-3】已知:和都是等腰直角三角形,,連接、交于點(diǎn),與交于點(diǎn),與交于點(diǎn).
(1)如圖1,求證:;
(2)如圖2,若,在不添加任何輔助線的情況下,請(qǐng)直接寫出圖2中四對(duì)全等的直角三角形.
【題型七 全等三角形中的動(dòng)點(diǎn)問題】
【例題7】如圖,在長(zhǎng)方形的中,已知,,點(diǎn)以4cm/s的速度由點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)以的速度由點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),若以A,,為頂點(diǎn)的三角形和以,,為頂點(diǎn)的三角形全等,則的值為( )
A.4B.6C.4或D.4或
【變式7-1】如圖,△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=16.點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā)沿A—C—B路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為B點(diǎn);點(diǎn)Q從B點(diǎn)出發(fā)沿B—C—A路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為A點(diǎn).點(diǎn)P和Q分別以2和6的運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),兩點(diǎn)都要到相應(yīng)的終點(diǎn)時(shí)才能停止運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻,分別過P和Q作PE⊥l于E,QF⊥l于F.若要△PEC與△QFC全等,則點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_______.
【變式7-2】如圖,在△ABC中,,AC=8cm,BC=10cm.點(diǎn)C在直線l上,動(dòng)點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā)沿A→C的路徑向終點(diǎn)C運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)Q從B點(diǎn)出發(fā)沿B→C→A路徑向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng).點(diǎn)P和點(diǎn)Q分別以每秒1cm和2cm的運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)另一點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng),分別過點(diǎn)P和Q作PM⊥直線l于M,QN⊥直線l于N.則點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí)間為____秒時(shí),△PMC與△QNC全等.
【變式7-3】如圖,在中,,,,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿線段以3cm/s的速度連續(xù)做往返運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿線段以2cm/s的速度向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)時(shí),、兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),與交于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(秒).
(1)分別寫出當(dāng)和時(shí)線段的長(zhǎng)度(用含的代數(shù)式表示).
(2)當(dāng)時(shí),求的值.
(3)若,求所有滿足條件的值.
【題型八 全等三角形的幾何綜合】
【例題8】如圖,,,,,垂足分別是點(diǎn),,若,,則的長(zhǎng)是( )
A.B.2C.3D.4
【變式8-1】如圖,已知四邊形ABCD中,,點(diǎn)E為AB的中點(diǎn).如果點(diǎn)P在線段BC上以的速度沿運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)Q在線段CD上由C點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度為_________時(shí),能夠使與全等.
【變式8-2】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,△ABC的角平分線AD,BE相交于點(diǎn)P,過P作PF⊥AD,交BC延長(zhǎng)線于F,交AC于H,則下列結(jié)論:①∠APB=135°;②BF=BA;③=HC;④PH=PD;其中正確的有____________________.
【變式8-3】如圖1,的角平分線,相交于點(diǎn),
(1)發(fā)現(xiàn):的度數(shù)為________;
(2)①猜想:與的數(shù)量關(guān)系為________;
②愛思考的小江對(duì)上述猜想進(jìn)行了合理的推理,淘氣的弟弟把他的稿紙撕了,僅剩如圖2所示的部分過程,請(qǐng)把其余過程補(bǔ)充完整;
(3)拓展:如圖3過點(diǎn)作的高記為,過點(diǎn)作的高記為;過點(diǎn)作的高記為,請(qǐng)寫出,,之間的數(shù)量關(guān)系并說明理由.
【亮點(diǎn)訓(xùn)練】
1.如圖,把沿線段折疊,使點(diǎn)落在點(diǎn)處;若,,,則的度數(shù)為( )
A.B.C.D.
2.如圖,AB=AD,AC=AE,∠DAB=∠CAE=50°,以下四個(gè)結(jié)論:①△ADC≌△ABE;②CD=BE;③∠DOB=50°;④CD平分∠ACB.其中結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
3.如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AE是經(jīng)過點(diǎn)A的一條線段,且B,C在AE的兩側(cè),BD⊥AE于點(diǎn)D,CE⊥AE于點(diǎn)E,若CE=3,BD=AE=9,則DE的長(zhǎng)是( )
A.5B.5.5C.6D.7
4.將斜邊相等的兩塊三角形如圖放置,其中含45°角的三角板ABC的斜邊與含30°的三角板ADC的斜邊重合,B、D位于AC的兩側(cè),若S四邊形ABCD=8,連接BD.則BD的長(zhǎng)為( )
A.2B.4C.8D.16
5.如圖,AB,CD相交于點(diǎn)E,且AB=CD,試添加一個(gè)條件使得△ADE≌△CBE.現(xiàn)給出如下五個(gè)條件:①∠A=∠C;②∠B=∠D;③AE=CE;④BE=DE;⑤AD=CB.其中符合要求有( )
A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)
6.如圖,△ABC中,BD平分∠ABC,AD垂直于BD,△BCD的面積為58,△ADC的面積為30,則△ABD的面積等于______.
7.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于點(diǎn)E,AD⊥CE于點(diǎn)D,已知DE=4,AD=6,則BE的長(zhǎng)為___.
8.如圖,在四邊形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AB=5cm,AD=BC=3cm,點(diǎn)E在線段AB上以1cm/s的速度由點(diǎn)A向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)F在線段BC上由點(diǎn)B向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s),當(dāng)△ADE與以B,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的三角形全等時(shí),則點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)速度為 ___cm/s.
9.如圖,中,,,,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為點(diǎn),點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為點(diǎn),點(diǎn)和分別以每秒和的運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),兩點(diǎn)都要到達(dá)相應(yīng)的終點(diǎn)時(shí)才能停止運(yùn)動(dòng),分別過和作于,于.設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,要使以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形全等,則的值為______.
10.如圖,△ABC中,AC=BC=5,∠ACB=80°,O為△ABC中一點(diǎn),∠OAB=10°,∠OBA=30°,則線段AO的長(zhǎng)是_____.
11.(1)閱讀理解:?jiǎn)栴}:如圖1,在四邊形中,對(duì)角線平分,.求證:.
思考:“角平分線+對(duì)角互補(bǔ)”可以通過“截長(zhǎng)、補(bǔ)短”等構(gòu)造全等去解決問題.
方法1:在上截取,連接,得到全等三角形,進(jìn)而解決問題;
方法2:延長(zhǎng)到點(diǎn),使得,連接,得到全等三角形,進(jìn)而解決問題.
結(jié)合圖1,在方法1和方法2中任選一種,添加輔助線并完成證明.
(2)問題解決:如圖2,在(1)的條件下,連接,當(dāng)時(shí),探究線段,,之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(3)問題拓展:如圖3,在四邊形中,,,過點(diǎn)D作,垂足為點(diǎn)E,請(qǐng)直接寫出線段、、之間的數(shù)量關(guān)系.
12.在邊長(zhǎng)為10厘米的等邊三角形△ABC中,如果點(diǎn)M,N都以3厘米/秒的速度勻速同時(shí)出發(fā).
(1)若點(diǎn)M在線段AC上由A向C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在線段BC上由C向B運(yùn)動(dòng).
①如圖①,當(dāng)BD=6,且點(diǎn)M,N在線段上移動(dòng)了2s,此時(shí)△AMD和△BND是否全等,請(qǐng)說明理由.
②求兩點(diǎn)從開始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過幾秒后,△CMN是直角三角形.
(2)若點(diǎn)M在線段AC上由A向點(diǎn)C方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在線段CB上由C向點(diǎn)B方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的過程中,連接直線AN,BM,交點(diǎn)為E,探究所成夾角∠BEN的變化情況,結(jié)合計(jì)算加以說明.
《講亮點(diǎn)》2022-2023學(xué)年八年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)教材同步配套講練《蘇科版》
專題復(fù)習(xí) 全等三角形常見重難點(diǎn)考查題型
【題型目錄】
題型一、將已知圖形分割成幾個(gè)全等圖形
題型二、結(jié)合尺規(guī)作圖的全等問題
題型三、倍長(zhǎng)中線模型
題型四、旋轉(zhuǎn)模型
題型五、垂線模型
題型六、其他模型
題型七、全等三角形中的動(dòng)點(diǎn)問題
題型八、全等三角形幾何綜合
【題型一 將已知圖形分割成幾個(gè)全等圖形】
【例題1】下圖所示的圖形分割成兩個(gè)全等的圖形,正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
直接利用全等圖形的概念進(jìn)而得出答案.
【詳解】
解:圖形分割成兩個(gè)全等的圖形,如圖所示:
故選B.
【點(diǎn)睛】
此題主要考查全等圖形的識(shí)別,解題的關(guān)鍵是熟知全等的性質(zhì).
【變式1-1】在如圖所示的網(wǎng)格圖中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)都為1.沿著圖中的虛線,可以將該圖形分割成2個(gè)全等的圖形.在所有的分割方案中,最長(zhǎng)分割線的長(zhǎng)度等于______.
【答案】7
【解析】
【分析】
沿著圖中的虛線,可以將該圖形分割成2個(gè)全等的圖形,畫出所有的分割方案,即可得到最長(zhǎng)分割線的長(zhǎng)度.
【詳解】
解:分割方案如圖所示:
由圖可得,最長(zhǎng)分割線的長(zhǎng)度等于7.
故答案為:7.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查全等形的性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是要熟練掌握全等形的性質(zhì).
【變式1-2】.如圖,已知正方形中陰影部分的面積為3,則正方形的面積為________.
【答案】6
【解析】
【分析】
利用割補(bǔ)法,把陰影部分移動(dòng)到一邊.
【詳解】
把陰影部分移動(dòng)到正方形的一邊,恰好是正方形的一半,故正方形面積是6.
【點(diǎn)睛】
割補(bǔ)法,等面積轉(zhuǎn)換,可以簡(jiǎn)便運(yùn)算,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單.
【變式1-3】沿著圖中的虛線(小正方形虛線邊),用四種不同的方法(構(gòu)成4種不同圖形)將下面的圖形分成兩個(gè)全等的圖形.
【答案】見解析
【解析】
【分析】
根據(jù)全等圖形的定義:能夠完全重合的兩個(gè)圖形叫做全等圖形進(jìn)行求解即可.
【詳解】
解:如圖所示,即為所求;
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了考查了全等圖形的概念,熟知相關(guān)概念是解題的關(guān)鍵.
【題型二 結(jié)合尺規(guī)作圖的全等問題】
【例題2】已知銳角,如圖,(1)在射線上取點(diǎn),,分別以點(diǎn)為圓心,,長(zhǎng)為半徑作弧,交射線于點(diǎn),;(2)連接,交于點(diǎn).根據(jù)以上作圖過程及所作圖形,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A.B.
C.若,則D.點(diǎn)在的平分線上
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)題意可知,即可推斷結(jié)論A;先證明,再證明即可證明結(jié)論B;連接OP,可證明可證明結(jié)論D;由此可知答案.
【詳解】
解:由題意可知,
,
,
故選項(xiàng)A正確,不符合題意;
在和中,
,
,
在和中,
,
,
,
故選項(xiàng)B正確,不符合題意;
連接OP,
,
,
在和中,
,
,
,
點(diǎn)在的平分線上,
故選項(xiàng)D正確,不符合題意;
若,,
則,
而根據(jù)題意不能證明,
故不能證明,
故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,符合題意;
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查角平分線的判定,全等三角形的判定與性質(zhì),明確以某一半徑畫弧時(shí),準(zhǔn)確找到相等的線段是解題的關(guān)鍵.
【變式2-1】如圖,點(diǎn)B在直線l上,分別以線段BA的端點(diǎn)為圓心,以BC(小于線段BA)長(zhǎng)為半徑畫弧,分別交直線l,線段BA于點(diǎn)C,D,E,再以點(diǎn)E為圓心,以CD長(zhǎng)為半徑畫弧交前面的弧于點(diǎn)F,畫射線AF.若∠BAF的平分線AH交直線l于點(diǎn)H,∠ABC=70°,則∠AHB的度數(shù)為_______.
【答案】35°##35度
【解析】
【分析】
連接CD,EF.由題目中尺規(guī)作圖可知:,.可證,所以,可得.所以.由于AH平分,所以.即:.
【詳解】
解:連接CD,EF
由題目中尺規(guī)作圖可知:,
在和中
AH平分
故答案為:.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查知識(shí)點(diǎn)為,全等三角形的性質(zhì)及判定、定點(diǎn)為圓心定長(zhǎng)為半徑的性質(zhì)、平行線的判定及性質(zhì),角平分線的性質(zhì).能看懂尺規(guī)作圖,熟練掌握全等三角形的性質(zhì)及判定、平行線的性質(zhì)及判定,角平分線的性質(zhì),是解決本題的關(guān)鍵.
【變式2-2】李老師制作了如圖1所示的學(xué)具,用來探究“邊邊角條件是否可確定三角形的形狀”問題.操作學(xué)具時(shí),點(diǎn)Q在軌道槽AM上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P既能在以A為圓心、以8為半徑的半圓軌道槽上運(yùn)動(dòng),也能在軌道槽QN上運(yùn)動(dòng).圖2是操作學(xué)具時(shí),所對(duì)應(yīng)某個(gè)位置的圖形的示意圖.
有以下結(jié)論:
①當(dāng),時(shí),可得到形狀唯一確定的
②當(dāng),時(shí),可得到形狀唯一確定的
③當(dāng),時(shí),可得到形狀唯一確定的
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是______________.
【答案】②③##③②
【解析】
【分析】
分別在以上三種情況下以P為圓心,PQ的長(zhǎng)度為半徑畫弧,觀察弧與直線AM的交點(diǎn)即為Q點(diǎn),作出后可得答案.
【詳解】
如下圖,當(dāng)∠PAQ=30°,PQ=6時(shí),以P為圓心,PQ的長(zhǎng)度為半徑畫弧,弧與直線AM有兩個(gè)交點(diǎn),作出,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)位置的Q都符合題意,所以不唯一,所以①錯(cuò)誤.
如下圖,當(dāng)∠PAQ=90°,PQ=10時(shí),以P為圓心,PQ的長(zhǎng)度為半徑畫弧,弧與直線AM有兩個(gè)交點(diǎn),作出,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)位置的Q都符合題意,但是此時(shí)兩個(gè)三角形全等,所以形狀相同,所以唯一,所以②正確.
如下圖,當(dāng)∠PAQ=150°,PQ=12時(shí),以P為圓心,PQ的長(zhǎng)度為半徑畫弧,弧與直線AM有兩個(gè)交點(diǎn),作出,發(fā)現(xiàn)左邊位置的Q不符合題意,所以唯一,所以③正確.
綜上:②③正確.
故答案為:②③
【點(diǎn)睛】
本題考查的是三角形形狀問題,為三角形全等來探索判定方法,也考查三角形的作圖,利用對(duì)稱關(guān)系作出另一個(gè)Q是關(guān)鍵.
【變式2-3】嘉淇同學(xué)要證,她先用下列尺規(guī)作圖步驟作圖:①;②以點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑畫弧,與射線相交于點(diǎn),連接;③過點(diǎn)作,垂足為點(diǎn).并寫出了如下不完整的已知和求證.
(1)在方框中填空,以補(bǔ)全已知和求證;
(2)按嘉淇的想法寫出證明過程.
【答案】(1)BE;BF;(2)見解析
【解析】
【分析】
(1)以點(diǎn) B 為圓心, BC 長(zhǎng)為半徑畫弧得到BC=BE,根據(jù)題目第一句話得AE=BF;
(2)根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠AEB=∠FBC,然后根據(jù)AAS證明△ABE≌△FCB,然后利用全等三角形的性質(zhì)即可證明.
【詳解】
(1)∵以點(diǎn)B為圓心,BC長(zhǎng)為半徑畫弧
∴BC=BE
根據(jù)已知條件第一句話,得到AE=BF
故答案為:BE;BF;
(2)證明:∵CF⊥BE,
∴∠BFC=90°,
又∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠FBC.
∵以點(diǎn)B為圓心,BC長(zhǎng)為半徑畫弧,
∴BE=BC,
在△ABE與△FCB中,
∴△ABE≌△FCB,
∴AE=BF
【點(diǎn)睛】
本題考查了尺規(guī)作圖,和三角形全等的判定及性質(zhì),熟練掌握全等三角形的判定條件,和性質(zhì)是本題的關(guān)鍵.
【題型三 倍長(zhǎng)中線模型】
【例題3】如圖,是的邊上的中線,,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接,證明,可得,然后運(yùn)用三角形三邊關(guān)系可得結(jié)果.
【詳解】
如圖,延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接.
∵為的邊上的中線,
∴,
在和中,
∴,
∴.
在中,,
即,
∴,
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),三角形三邊關(guān)系,根據(jù)中點(diǎn)倍長(zhǎng)法構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.
【變式3-1】如圖,在ABC中,CD是AB邊上的中線,設(shè)BC=a,AC=b,若a,b滿足a2﹣10a+b2﹣18b+106=0,則CD的取值范圍是 _____.
【答案】2<CD<7
【解析】
【分析】
已知等式變形后,利用完全平方公式配方,再利用非負(fù)數(shù)的性質(zhì)求出a與b的值,即可求出CD的取值范圍.
【詳解】
解:已知等式整理得:(a2?10a+25)+(b2?18b+81)=0,
即(a?5)2+(b?9)2=0,
∵(a?5)2≥0,(b?9)2≥0,
∴a?5=0,b?9=0,
解得:a=5,b=9,
∴BC=5,AC=9,
延長(zhǎng)CD到E,使DE=CD,連接AE,
∵CD為AB邊上的中線,
∴BD=AD,
在△BCD和△AED中,
,
∴△BCD≌△AED(SAS),
∴AE=BC=a,
在△ACE中,AC?AE<CE<AC+AE,
∴AC?BC<2CD<AC+AE,即b?a<2CD<a+b,
∴<CD<,
則2<CD<7.
故答案為:2<CD<7.
【點(diǎn)睛】
此題考查了配方法的應(yīng)用,三角形三邊關(guān)系,全等三角形的判定與性質(zhì),以及非負(fù)數(shù)的性質(zhì),熟練掌握完全平方公式是解本題的關(guān)鍵.
【變式3-2】中,,, 則第三邊邊上的中線的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】
如圖延長(zhǎng)AD至點(diǎn)E,使得DE=AD,可證△ABD≌△CDE,可得AB=CE,AD=DE,在△ACE中,根據(jù)三角形三邊關(guān)系即可求得AE的取值范圍,即可解題.
【詳解】
解:延長(zhǎng)AD至點(diǎn)E,使得DE=AD,
∵點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),
∴BD=CD
在△ABD和△CDE中,
,
∴△ABD≌△CDE(SAS),
∴AB=CE,
∵△ACE中,AC-CE<AE<AC+CE,即:AC-AB<AE<AC+AB,
∴2<AE<10,
∴1<AD<5.
故答案為:1<AD<5.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等的性質(zhì),本題中求證△ABD≌△CDE是解題的關(guān)鍵.
【變式3-3】【閱讀理解】
課外興趣小組活動(dòng)時(shí),老師提出了如下問題:
如圖,△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC邊上的中線AD的取值范圍.
小明在組內(nèi)經(jīng)過合作交流,得到了如下的解決方法:如圖,延長(zhǎng)AD到點(diǎn)E,使DE=AD,連結(jié)BE.請(qǐng)根據(jù)小明的方法思考:
(1)由已知和作圖能得到的理由是( ).
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
(2)AD的取值范圍是( ).
A. B. C. D.
(3)【感悟】解題時(shí),條件中若出現(xiàn)“中點(diǎn)”、“中線”字樣,可以考慮延長(zhǎng)中線構(gòu)造全等三角形,把分散的已知條件和所求證的結(jié)論轉(zhuǎn)化到同一個(gè)三角形中.
【問題解決】如圖,AD是△ABC的中線,BE交AC于點(diǎn)E,交AD于F,且AE=EF.求證:AC=BF.
【答案】(1)B
(2)C
(3)見解析
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)AD=DE,∠ADC=∠BDE,BD=DC推出△ADC和△EDB全等即可;
(2)根據(jù)全等得出BE=AC=6,AE=2AD,由三角形三邊關(guān)系定理得出8-6<2AD<8+6,求出即可;
(3)延長(zhǎng)AD到M,使AD=DM,連接BM,根據(jù)SAS證△ADC≌△MDB,推出BM=AC,∠CAD=∠M,根據(jù)AE=EF,推出∠CAD=∠AFE=∠BFD,求出∠BFD=∠M,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出即可.
(1)
∵在△ADC和△EDB中
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
故選B;
(2)
∵由(1)知:△ADC≌△EDB,
∴BE=AC=6,AE=2AD,
∵在△ABE中,AB=8,由三角形三邊關(guān)系定理得:8-6<2AD<8+6,
∴1<AD<7,
故選:C.
(3)
延長(zhǎng)AD到點(diǎn)M,使AD=DM,連接BM.
∵AD是△ABC中線
∴CD=BD
∵在△ADC和△MDB中
∴
∴BM=AC(全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等)
∠CAD=∠M(全等三角形的對(duì)應(yīng)角相等)
∵AE=EF,
∴∠CAD=∠AFE(等邊對(duì)等角)
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠BFD=∠M,
∴BF=BM(等角對(duì)等邊)
又∵BM=AC,
∴AC=BF.
【點(diǎn)睛】
本題考查了三角形的中線,三角形的三邊關(guān)系定理,等腰三角形性質(zhì)和判定,全等三角形的性質(zhì)和判定等知識(shí)點(diǎn),主要考查學(xué)生運(yùn)用定理進(jìn)行推理的能力.
【題型四 旋轉(zhuǎn)模型】
【例題4】如圖,在中,,,D、E是斜邊上兩點(diǎn),且,若,,,則與的面積之和為( )
A.36B.21C.30D.22
【答案】B
【解析】
【分析】
將關(guān)于對(duì)稱得到,從而可得的面積為15,再根據(jù)對(duì)稱的性質(zhì)可得,然后根據(jù)三角形全等的判定定理證出,從而可得,最后根據(jù)與的面積之和等于與的面積之和即可得.
【詳解】
解:如圖,將關(guān)于AE對(duì)稱得到,
則,,
,
,
,
在和中,,
,
,
,即是直角三角形,
,
,
即與的面積之和為21,
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題考查了軸對(duì)稱的性質(zhì)、三角形全等的判定定理與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),通過作輔助線,構(gòu)造全等三角形和直角三角形是解題關(guān)鍵.
【變式4-1】如圖,正三角形和,A,C,E在同一直線上,AD與BE交于點(diǎn)O,AD與BC交于點(diǎn)P,BE與CD交于點(diǎn)Q,連接PQ.①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°.成立的結(jié)論有______________.并寫出3對(duì)全等三角形___________________________.
【答案】 ①②③⑤ △ACD≌△BCE,△BCQ≌△ACP,△CDP≌△CEQ
【解析】
【分析】
①可證明△ACD≌△BCE,從而得出AD=BE;
②可通過證明△BCQ≌△ACP,從而可證明△PCQ為等邊三角形,再根據(jù)內(nèi)錯(cuò)角相等兩直線平行可證明PQ∥AE.
③由②中△BCQ≌△ACP,可證AP=BQ;
④通過證明△CDP≌△CEQ可得DP=EQ,又由圖可知DE>QE,從而④錯(cuò)誤;
⑤通過三角形外角定理和前面△ACD≌△BCE可得該結(jié)論.
由前面的證明過程可得出三個(gè)全等三角形.
【詳解】
解:①△ABC和△DCE均是等邊三角形,點(diǎn)A,C,E在同一條直線上,
∴AC=BC,EC=DC,∠BCE=∠ACD=120°
∴△ACD≌△BCE
∴AD=BE,故本選項(xiàng)正確;
②∵△ACD≌△BCE,
∴∠CBQ=∠CAP,
又∵∠PCQ=∠ACB=60°,CB=AC,
∴△BCQ≌△ACP,
∴CQ=CP,又∠PCQ=60°,
∴△PCQ為等邊三角形,
∴∠QPC=60°=∠ACB,
∴PQ∥AE,故本選項(xiàng)正確;
③由②△BCQ≌△ACP可得AP=BQ,故本選項(xiàng)正確;
④∵△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC,
∵CD=CE,∠DCP=∠ECQ=60°,
∴△CDP≌△CEQ(ASA).
∴DP=EQ,
∵DE>QE
∴DE>DP,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;
⑤∠AOB=∠DAE+∠AEO=∠DAE+∠ADC=∠DCE=60°,故本選項(xiàng)正確;
∴正確的有:①②③⑤.
由上面證明過程可知△ACD≌△BCE,△BCQ≌△ACP,△CDP≌△CEQ.
故答案為:①②③⑤;△ACD≌△BCE,△BCQ≌△ACP,△CDP≌△CEQ.
【點(diǎn)睛】
本題考查全等三角形的性質(zhì)和判定,等邊三角形的性質(zhì).熟練掌握全等三角形的判定定理,并能依據(jù)等邊三角形三邊相等,三角相等都是60°的特征判斷三角形全等是解題關(guān)鍵.
【變式4-2】如圖,P是等邊△ABC內(nèi)一點(diǎn),且PA=6,PC=8,PB=10,若△APB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,得到△AP′C,則∠APC=_____°.
【答案】150°
【解析】
【分析】
如圖,連接PP′,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)證明△APP′是等邊三角形,可得∠APP′=60°,PP′=PA=6,再由勾股定理的逆定理判定△P′PC是以∠P′PC為直角的直角三角形,即可求得∠APC的度數(shù).
【詳解】
解:如圖,連接PP′,
∵△APB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△AP′C,
∴△AP′C≌△APB,
∴P′A=PA=6,P′C=PB=10,
∵旋轉(zhuǎn)角是60°,
∴△APP′是等邊三角形,
∴∠APP′=60°,PP′=PA=6,
∵PP′2+PC2=62+82=100,P′C2=PB2=102=100,
∴PP′2+PC2=P′C2,
∴△P′PC是以∠P′PC為直角的直角三角形,
∴∠APC=∠APP′+∠P′PC=60°+90°=150°.
故答案為150°.
【點(diǎn)睛】
本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì).關(guān)鍵是通過旋轉(zhuǎn),得出旋轉(zhuǎn)角及對(duì)應(yīng)邊的關(guān)系,判斷特殊三角形.
【變式4-3】(1)如圖①,在正方形中,、分別是、上的點(diǎn),且,連接,探究、、之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(2)如圖②,在四邊形中,,,、分別是、上的點(diǎn),且,此時(shí)(1)中的結(jié)論是否仍然成立?請(qǐng)說明理由.
【答案】(1),理由見解析;(2)成立,理由見解析
【解析】
【分析】
(1)典型的“夾半角模型”,延長(zhǎng)到使得,先證,再證,最后根據(jù)邊的關(guān)系即可證明;
(2)圖形變式題可以參考第一問的思路,延長(zhǎng)到使得,先證
,再證,最后根據(jù)邊的關(guān)系即可證明;
【詳解】
解:(1)
證明:延長(zhǎng)到,使得
連接
∵四邊形是正方形
∴,
又∵
∴
∴,
∵
∴
∴
又∵
∴
∴
又∵
∴
(2)
證明:延長(zhǎng)到,使得
連接
∵,
∴
又∵,
∴
∴,
∵
∴
∴
又∵
∴
∴
又∵
∴
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì),正確的根據(jù)“夾半角模型”作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
【題型五 垂線模型】
【例題5】如圖,,,于點(diǎn)E,于點(diǎn)D,,,則的長(zhǎng)是( )
A.8B.4C.3D.2
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)已知條件,觀察圖形得,,然后證后求解.
【詳解】
解:,,于,于,
,
,
又,,
.
,,
.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查了直角三角形全等的判定方法;題目利用全等三角形的判定和性質(zhì)求解,發(fā)現(xiàn)并利用,,是解題的關(guān)鍵.
【變式5-1】如圖,在中,,過點(diǎn)作,且,連接,若,則的長(zhǎng)為________.
【答案】3
【解析】
【分析】
過點(diǎn)作交延長(zhǎng)線于點(diǎn),先證明,則,然后根據(jù)求即可.
【詳解】
解:過點(diǎn)作交延長(zhǎng)線于點(diǎn),
則∠DMC=90°=∠ABC,
,,
,,
,
,
,
,
,
.
故填.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了全等三角形的判定與性質(zhì)以及三角形的面積,正確作出輔助線、構(gòu)造全等三角形證得成為解答本題的關(guān)鍵.
【變式5-2】如圖,線段AB=8cm,射線AN⊥AB,垂足為點(diǎn)A,點(diǎn)C是射線上一動(dòng)點(diǎn),分別以AC,BC為直角邊作等腰直角三角形,得△ACD與△BCE,連接DE交射線AN于點(diǎn)M,則CM的長(zhǎng)為__________.
【答案】4cm.
【解析】
【分析】
過點(diǎn)E作EF⊥AN于F,先利用AAS證出△ABC≌△FCE,從而得出AB=FC=8cm,AC=FE,然后利用AAS證出△DCM≌△EFM,從而求出CM的長(zhǎng).
【詳解】
解:過點(diǎn)E作EF⊥AN于F,如圖所示
∵AN⊥AB,△BCE和△ACD為等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠BCE=∠ACD=∠CFE =90°,BC=CE,AC=CD
∴∠ABC+∠ACB=90°,∠FCE+∠ACB =90°,
∴∠ABC =∠FCE,
在△ABC和△FCE中
∴△ABC≌△FCE
∴AB=FC=8cm,AC=FE
∴CD= FE
在△DCM和△EFM中
∴△DCM≌△EFM
∴CM=FM=FC=4cm.
故答案為:4cm.
【點(diǎn)睛】
此題考查的是全等三角形的判定及性質(zhì),掌握用AAS證兩個(gè)三角形全等是解決此題的關(guān)鍵.
【變式5-3】在中,,,直線MN經(jīng)過點(diǎn)C,且于D點(diǎn),于E點(diǎn).
(1)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖①的位置時(shí),求證:;
(2)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖②、圖③的位置時(shí),試問DE、AD、BE具有怎樣的等量關(guān)系?請(qǐng)直接寫出這個(gè)等量關(guān)系.
【答案】(1)證明見解析,(2)圖②中DE、AD、BE的等量關(guān)系是DE=AD﹣BE,圖③中DE、AD、BE的等量關(guān)系是DE=BE﹣AD.
【解析】
【分析】
(1)由已知推出推出∠DAC=∠BCE,根據(jù)AAS證明△ADC≌△CEB即可得到答案;
(2)與(1)證法類似可證出∠ACD=∠EBC,能推出△ADC≌△CEB,得到AD=CE,CD=BE,即可得到線段的關(guān)系.
【詳解】
解:(1)①證明:∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BCE,
在△ADC和△CEB中
∴△ADC≌△CEB(AAS).
∴AD=CE,CD=BE,
∵DC+CE=DE,
∴DE=AD+BE.
(2)圖②中DE、AD、BE的等量關(guān)系是DE=AD﹣BE,圖③中DE、AD、BE的等量關(guān)系是DE=BE﹣AD.
如圖②
∵BE⊥EC,AD⊥CE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠EBC+∠ECB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECB+∠ACE=90°,
∴∠ACD=∠EBC,
在△ADC和△CEB中,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,CD=BE,
∴DE=EC﹣CD=AD﹣BE.
DE=AD﹣BE,
如圖③
∵BE⊥EC,AD⊥CE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠EBC+∠ECB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECB+∠ACE=90°,
∴∠ACD=∠EBC,
在△ADC和△CEB中,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,CD=BE,
∴DE=CD﹣CE=BE﹣AD.
【點(diǎn)睛】
此題考查了全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),能根據(jù)已知證出全等三角形是解此題的關(guān)鍵.
【題型六 其他模型】
【例題6】如圖:,,,,連接與交于,則:①;②;③;正確的有( )個(gè)
A.0B.1C.2D.3
【答案】D
【解析】
【分析】
利用垂直的定義得到,則,于是可對(duì)①進(jìn)行判斷;利用“”可證明,于是可對(duì)②進(jìn)行判斷;利用全等的性質(zhì)得到,則根據(jù)三角形內(nèi)角和和對(duì)頂角相等得到,于是可對(duì)③進(jìn)行判斷.
【詳解】
解:,,
,,
,
即,所以①正確;
在和中,
,
,所以②正確;
,
∵∠AFD=∠MFB,
,
,所以③正確.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判定:熟練掌握全等三角形的5種判定方法中,選用哪一種方法,取決于題目中的已知條件.
【變式6-1】如圖,已知中,,D為上一點(diǎn),且,則的度數(shù)是_________.
【答案】20°
【解析】
【分析】
延長(zhǎng)至點(diǎn)E使,連接,證明是等邊三角形,設(shè),則,再證明,即可得到結(jié)果.
【詳解】
解:如圖,延長(zhǎng)至點(diǎn)E使,連接.
∴,
∵,
∴.
∵,
∴是等邊三角形,
∴,
∵,
∴設(shè),則.在與中,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案是.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì)與判定,全等三角形的性質(zhì)與判定,準(zhǔn)確分析計(jì)算是解題的關(guān)鍵.
【變式6-2】如圖,的面積是10,垂直的平分線于點(diǎn),則的面積是__________.
【答案】5
【解析】
【分析】
延長(zhǎng)AP交BC于E,通過垂直的平分線于點(diǎn)證明,從而可得,,即可求出的面積.
【詳解】
延長(zhǎng)AP交BC于E
∵垂直的平分線于點(diǎn)
∴,
在△ABP和△EBP中
∴
∴,
∴△ACP和△PCE等底同高
∴
∴
故答案為:5.
【點(diǎn)睛】
本題考查了三角形的面積問題,掌握角平分線的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)以及判定定理、三角形的面積公式是解題的關(guān)鍵.
【變式6-3】已知:和都是等腰直角三角形,,連接、交于點(diǎn),與交于點(diǎn),與交于點(diǎn).
(1)如圖1,求證:;
(2)如圖2,若,在不添加任何輔助線的情況下,請(qǐng)直接寫出圖2中四對(duì)全等的直角三角形.
【答案】(1)證明見解析;(2)△ACB≌△DCE,△BCF≌△DCG,△AHF≌△EHG,△EHD≌△AHB
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)SAS可證明△ACD≌△BCE,從而可知AD=BE;
(2)根據(jù)條件即可判斷圖中的全等直角三角形.
【詳解】
解:(1)∵△ACB和△DCE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,
∴AC=BC,DC=EC,
∴∠ACB+∠ACE=∠DCE+∠ACE,
∴∠BCE=∠ACD,
在△ACD與△BCE中,
,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE;
(2)△ACB≌△DCE,△BCF≌△DCG,△AHF≌△EHG,△EHD≌△AHB.
理由:∵AC=DC,∠ACB=∠DCE,
∴AC=CD=EC=CB,
∴△ACB≌△DCE(SAS);
由(1)可知:∠EBC=∠DAC,∠ADC=∠BEC,
∴∠AHF=90°,
∵∠EBC=∠CEB=∠CDA,
∴△BCF≌△DCG(ASA),
∴CF=CG,
∴AF=EG,
∵∠AHF=∠EHG,∠FAH=∠HEG,
∴△AHF≌△EHG(AAS),
∴AH=EH,
又∵DE=AB,
∴Rt△EHD≌Rt△AHB(HL).
【點(diǎn)睛】
本題考查全等三角形的判定與性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用全等三角形的判定條件.
【題型七 全等三角形中的動(dòng)點(diǎn)問題】
【例題7】如圖,在長(zhǎng)方形的中,已知,,點(diǎn)以4cm/s的速度由點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)以的速度由點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),若以A,,為頂點(diǎn)的三角形和以,,為頂點(diǎn)的三角形全等,則的值為( )
A.4B.6C.4或D.4或
【答案】D
【解析】
【分析】
分兩種情況分別計(jì)算,即可分別求得.
【詳解】
解:設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,
由題意知:BP=4tcm,CQ=atcm,則PC=BC-BP=(10-4t)cm,
當(dāng)時(shí),BP=CQ,
即4t=at,解得a=4,
當(dāng)時(shí),BP=CP,CQ=AB,
即4t=10-4t,at=6,
解得,
故,解得,
故的值為4或,
故選:D.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的性質(zhì),采用分類討論的思想是解決本題的關(guān)鍵.
【變式7-1】如圖,△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=16.點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā)沿A—C—B路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為B點(diǎn);點(diǎn)Q從B點(diǎn)出發(fā)沿B—C—A路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為A點(diǎn).點(diǎn)P和Q分別以2和6的運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),兩點(diǎn)都要到相應(yīng)的終點(diǎn)時(shí)才能停止運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻,分別過P和Q作PE⊥l于E,QF⊥l于F.若要△PEC與△QFC全等,則點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_______.
【答案】1或3.5或12
【解析】
【分析】
分4種情況求解:①P在AC上,Q在BC上,推出方程6-t=8-3t,②P、Q都在AC上,此時(shí)P、Q重合,得到方程6-t=3t-8,Q在AC上,③P在BC上,Q在AC時(shí),此時(shí)不存在,④當(dāng)Q到A點(diǎn),與A重合,P在BC上時(shí).
【詳解】
解:∵△PEC與△QFC全等,∴斜邊CP=CQ,有四種情況:
①P在AC上,Q在BC上,
,
CP=12-2t,CQ=16-6t,
∴12-2t=16-6t,
∴t=1;
②P、Q都在AC上,此時(shí)P、Q重合,
∴CP=12-2t=6t-16,
∴t=3.5;
③P到BC上,Q在AC時(shí),此時(shí)不存在;
理由是:28÷6=,12÷2=6,即Q在AC上運(yùn)動(dòng)時(shí),P點(diǎn)也在AC上運(yùn)動(dòng);
④當(dāng)Q到A點(diǎn)(和A重合),P在BC上時(shí),
∵CP=CQ=AC=12.CP=12-2t,
∴2t-12=12,
∴t=12符合題意;
答:點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)1或3.5或12時(shí),△PEC與△QFC全等.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查對(duì)全等三角形的性質(zhì),解一元一次方程等知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,能根據(jù)題意得出方程是解此題的關(guān)鍵.
【變式7-2】如圖,在△ABC中,,AC=8cm,BC=10cm.點(diǎn)C在直線l上,動(dòng)點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā)沿A→C的路徑向終點(diǎn)C運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)Q從B點(diǎn)出發(fā)沿B→C→A路徑向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng).點(diǎn)P和點(diǎn)Q分別以每秒1cm和2cm的運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)另一點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng),分別過點(diǎn)P和Q作PM⊥直線l于M,QN⊥直線l于N.則點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí)間為____秒時(shí),△PMC與△QNC全等.
【答案】2或6##6或2
【解析】
【分析】
設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,根據(jù)題意化成兩種情況,由全等三角形的性質(zhì)得出,列出關(guān)于t的方程,求解即可.
【詳解】
解:設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒時(shí),△PMC≌△CNQ,
∴斜邊,
分兩種情況:
①如圖1,點(diǎn)P在AC上,點(diǎn)Q在BC上,
圖1
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴;
②如圖2,點(diǎn)P、Q都在AC上,此時(shí)點(diǎn)P、Q重合,
圖2
∵,,
∴,
∴;
綜上所述,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2或6秒時(shí),△PMC與△QNC全等,
故答案為:2或6.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的性質(zhì)和判定的應(yīng)用,根據(jù)題意判斷兩三角形全等的條件是解題關(guān)鍵,同時(shí)要注意分情況討論,解題時(shí)避免遺漏答案.
【變式7-3】如圖,在中,,,,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿線段以3cm/s的速度連續(xù)做往返運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿線段以2cm/s的速度向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)時(shí),、兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),與交于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(秒).
(1)分別寫出當(dāng)和時(shí)線段的長(zhǎng)度(用含的代數(shù)式表示).
(2)當(dāng)時(shí),求的值.
(3)若,求所有滿足條件的值.
【答案】(1)時(shí),,時(shí),
(2)
(3)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)點(diǎn)F從點(diǎn)B出發(fā)的速度和圖形解答即可;
(2)根據(jù)題意列出方程,解方程即可;
(3)分兩種情況討論,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)列式計(jì)算即可.
(1)
解:當(dāng)時(shí),,,
當(dāng)時(shí),,.
(2)
解:由題意知:,
當(dāng)時(shí),,,(舍去).
當(dāng)時(shí),,,.
(3)
解:當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,,.
當(dāng)時(shí),,,(舍去).
∴當(dāng)時(shí),.
【點(diǎn)睛】
本題考查的是列代數(shù)式和全等三角形的性質(zhì)的應(yīng)用,根據(jù)題意求出代數(shù)式、掌握全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等是解題的關(guān)鍵.
【題型八 全等三角形的幾何綜合】
【例題8】如圖,,,,,垂足分別是點(diǎn),,若,,則的長(zhǎng)是( )
A.B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)已知條件可以得出∠E=∠ADC=90°,進(jìn)而得出?CEB??ADC,就可以得出BE=DC,就可以求出DE的值.
【詳解】
解:∵BE⊥CE,AD⊥CE,
∴∠E=∠ADC=90°
∴∠EBC+∠BCE=90°
∵∠BCE+∠ACD=90°
∴∠EBC=∠DCA
在?CEB和?ADC中,
∠E=∠ADC,∠EBC=∠DCA,BC=AC
∴?CEB??ADC(AAS)
∴BE=DC=1,CE=AD=3
∴DE=EC-CD=3-1=2
故選:B.
【點(diǎn)睛】
全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具,在判定三角形全等時(shí),關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)呐卸l件.
【變式8-1】如圖,已知四邊形ABCD中,,點(diǎn)E為AB的中點(diǎn).如果點(diǎn)P在線段BC上以的速度沿運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)Q在線段CD上由C點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度為_________時(shí),能夠使與全等.
【答案】3或
【解析】
【分析】
根據(jù)①當(dāng)時(shí),;②當(dāng)時(shí),兩種情況進(jìn)行討論,從而可求點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度;
【詳解】
解:設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ts;
①當(dāng)時(shí),,Q的運(yùn)動(dòng)速度等于P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度;
②當(dāng)時(shí),,則,
∴點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度:;
故答案為:3或.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查全等三角形的性質(zhì),掌握全等三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式8-2】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,△ABC的角平分線AD,BE相交于點(diǎn)P,過P作PF⊥AD,交BC延長(zhǎng)線于F,交AC于H,則下列結(jié)論:①∠APB=135°;②BF=BA;③=HC;④PH=PD;其中正確的有____________________.
【答案】①②④
【解析】
【分析】
由角平分線的定義,可得∠PAB+∠PBA=45°,由三角形內(nèi)角和定理可得結(jié)論①;由△BPA≌△BPF可得結(jié)論②;由△APH≌△FPD可得結(jié)論④;若PH=HC,則PD=HC,由AD>AC可得AP>AH不成立,故③錯(cuò)誤;
【詳解】
解:∵∠CAB+∠CBA=90°,AD、BE平分∠CAB、∠CBA,
∴∠PAB+∠PBA=(∠CAB+∠CBA)=45°,
△PAB中,∠APB=180°-(∠PAB+∠PBA)=135°,
故①正確;
∵∠ADF+∠F=90°,∠ADF+∠DAC=90°,
∴∠F=∠DAC=∠DAB,
△BPA和△BPF中:∠PBA=∠PBF,∠PAB=∠PFB,BP=BP,
∴△BPA≌△BPF(AAS),
∴BA=BF,PA=PF,
故②正確;
△APH和△FPD中:∠PAH=∠PFD,PA=PF,∠APH=∠FPD=90°,
∴△APH≌△FPD(ASA),
∴PH=PD,故④正確;
若PH=HC,則PD=HC,
AD>AC,則AD-PD>AC-HC,即AP>AH,不成立,
故③錯(cuò)誤;
綜上所述①②④正確,
故答案為:①②④
【點(diǎn)睛】
本題考查了三角形內(nèi)角和定理,全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí);掌握全等三角形的判定和性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
【變式8-3】如圖1,的角平分線,相交于點(diǎn),
(1)發(fā)現(xiàn):的度數(shù)為________;
(2)①猜想:與的數(shù)量關(guān)系為________;
②愛思考的小江對(duì)上述猜想進(jìn)行了合理的推理,淘氣的弟弟把他的稿紙撕了,僅剩如圖2所示的部分過程,請(qǐng)把其余過程補(bǔ)充完整;
(3)拓展:如圖3過點(diǎn)作的高記為,過點(diǎn)作的高記為;過點(diǎn)作的高記為,請(qǐng)寫出,,之間的數(shù)量關(guān)系并說明理由.
【答案】(1)60
(2)①;②見解析
(3),理由見解析
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)三角形內(nèi)角和定理和角平分線的定義可得∠,再根據(jù)三角形外角的性質(zhì)可得結(jié)論;
(2)①猜想;②在上取一點(diǎn)使得連接根據(jù)證明得到,再根據(jù)證明△即可得到結(jié)論;
(3)證明即可得到結(jié)論.
(1)
∵的角平分線,相交于點(diǎn),
∴∠
∵,
∴∠
∴∠
∴∠
故答案為
(2)
①猜想:與的數(shù)量關(guān)系為證明見②;
故答案為:
②在上取一點(diǎn)使得連接如圖2,
∵平分∠
∴∠
在和中
∴
∴
又由(1)得
∴∠∠∠
∴∠
∴∠
在和中
∴△
∴
∴
(3)
理由如下:
由(2)②知:
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了角平分線的定義,三角形外角的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì)以及三角形的面積公式等知識(shí),正確作出輔助線是解答本題的關(guān)鍵.
【亮點(diǎn)訓(xùn)練】
1.如圖,把沿線段折疊,使點(diǎn)落在點(diǎn)處;若,,,則的度數(shù)為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由于折疊,可得三角形全等,運(yùn)用三角形全等得出,利用平行線的性質(zhì)可得出則即可求.
【詳解】
解:∵沿線段折疊,使點(diǎn)落在點(diǎn)處,
∴ ,
∴ ,
∵,,
∴ ,
∵,
∴ ,
∴ ,
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理、平行線的性質(zhì);解題的關(guān)鍵是,理解折疊就是得到全等的三角形,根據(jù)全等三角形的對(duì)應(yīng)角相等就可以解決.
2.如圖,AB=AD,AC=AE,∠DAB=∠CAE=50°,以下四個(gè)結(jié)論:①△ADC≌△ABE;②CD=BE;③∠DOB=50°;④CD平分∠ACB.其中結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】
【分析】
由∠DAB=∠CAE,可得∠DAC=∠BAE,再通過SAS可證明△ADC≌△ABE,再利用全等三角形的性質(zhì)可進(jìn)行判斷.
【詳解】
解:∵∠DAB=∠CAE,
∴∠DAB+∠BAC=∠CAE+∠BAC,
∴∠DAC=∠BAE,
在△ADC和△ABE中,
,
∴△ADC≌△ABE(SAS),
∴CD=BE,∠ADC=∠ABE,
∵∠AFD=∠BFO,
∴∠BOD=∠BAD=50°,
故①②③正確,
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了全等三角形的判定與性質(zhì),利用SAS證明△ADC≌△ABE是解題的關(guān)鍵.
3.如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AE是經(jīng)過點(diǎn)A的一條線段,且B,C在AE的兩側(cè),BD⊥AE于點(diǎn)D,CE⊥AE于點(diǎn)E,若CE=3,BD=AE=9,則DE的長(zhǎng)是( )
A.5B.5.5C.6D.7
【答案】C
【解析】
【分析】
先證明△ABD≌△CAE,再結(jié)合三角形全等性質(zhì)可得AD,再根據(jù)DE=AE-AD可得答案.
【詳解】
解:∵BD⊥AE于D,∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠ABD =90°,∠CAE+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠AEC=90°,
又∵BD=AE=9,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴AD=CE=3,
∴DE=AE-AD=9-3=6.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查全等三角形性質(zhì)和判定.能根據(jù)同角的余角相等得出角相等是解題關(guān)鍵.
4.將斜邊相等的兩塊三角形如圖放置,其中含45°角的三角板ABC的斜邊與含30°的三角板ADC的斜邊重合,B、D位于AC的兩側(cè),若S四邊形ABCD=8,連接BD.則BD的長(zhǎng)為( )
A.2B.4C.8D.16
【答案】B
【解析】
【分析】
將△BCD繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到△BCE,可證D、A、E在一條直線上,△DBE是等腰直角三角形,面積是8,即可求出BD的長(zhǎng).
【詳解】
解:將△BCD繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到△BCE,
可知,BE=BD,∠BCD=∠BAE,
∵∠ADC=∠ABC=90°,
∴∠BCD+∠BAD=180°,
∴∠BAE +∠BAD=180°,
∴D、A、E在一條直線上,
∴△DBE是等腰直角三角形,面積等于四邊形ABCD的面積,即,
,,
故選:B
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),解題關(guān)鍵是恰當(dāng)作輔助線,得到等腰直角三角形.
5.如圖,AB,CD相交于點(diǎn)E,且AB=CD,試添加一個(gè)條件使得△ADE≌△CBE.現(xiàn)給出如下五個(gè)條件:①∠A=∠C;②∠B=∠D;③AE=CE;④BE=DE;⑤AD=CB.其中符合要求有( )
A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)
【答案】D
【解析】
【分析】
延長(zhǎng)DA、BC使它們相較于點(diǎn)F ,首先根據(jù)AAS證明△FAB≌△FCD,然后根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得到AF=FC,F(xiàn)D=FB,進(jìn)而得到AD=BC,即可證明△ADE≌△CBE,可判斷①、②的正誤;根據(jù)SAS證明△ADE≌△CBE,即判斷③、④的正誤;連接BD,根據(jù)SSS證明△ADB≌△CBD,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到∠A=∠C,結(jié)合①即可證明⑤.
【詳解】
延長(zhǎng)DA、BC使它們相較于點(diǎn)F
∵∠DAB=∠DCB,∠AED=∠BEC
∴∠B=∠D
又∵∠F=∠F,AB=CD
∴△FAB≌△FCD
∴AF=FC,F(xiàn)D=FB
∴AD=BC
∴△ADE≌△CBE,即①正確;
同理即可證明②正確;
∵AE=CE,AB=CD
∴DE=BE
又∵∠AED=∠BEC
∴△ADE≌△CBE,③正確;
同理即可證明④正確;
連接BD,
∵AD=CB,AB=CD,BD=BD
∴△ADB≌△CBD
∴∠DAB=∠BCD
∴△ADE≌△CBE,⑤正確;
故選D.
【點(diǎn)睛】
本題考查了三角形全等的判定方法,主要包括:SSS、SAS、AAS、ASA,難點(diǎn)在于添加輔助線來構(gòu)造三角形全等,關(guān)鍵在于應(yīng)根據(jù)所給的條件判斷應(yīng)證明哪兩個(gè)三角形全等.
6.如圖,△ABC中,BD平分∠ABC,AD垂直于BD,△BCD的面積為58,△ADC的面積為30,則△ABD的面積等于______.
【答案】28
【解析】
【分析】
延長(zhǎng)交于,由證明,得出,得出,進(jìn)而得出,即可得出結(jié)果.
【詳解】
如圖所示,延長(zhǎng)交于,
∵平分,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,,
∴.
故答案為:28.
【點(diǎn)睛】
此題考查全等三角形的判定與性質(zhì),三角形面積的計(jì)算,證明三角形全等得出是解題關(guān)鍵.
7.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于點(diǎn)E,AD⊥CE于點(diǎn)D,已知DE=4,AD=6,則BE的長(zhǎng)為___.
【答案】2
【解析】
【分析】
根據(jù)AAS證明△ACD≌△CBE,再利用其性質(zhì)解答即可.
【詳解】
解:∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=90°,
∵AD⊥CE,BE⊥CE,
∴∠ADC=∠CEB=90°,∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠BCE=∠CAD,
在△ACD與△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE,
∴BE=CD,CE=AD,
∴BE=CD=CE?DE=AD?DE=6?4=2.
故答案為:2.
【點(diǎn)睛】
本題考查三角形全等的判定和性質(zhì),要根據(jù)AAS證明△ACD≌△CBE是解題的關(guān)鍵.
8.如圖,在四邊形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AB=5cm,AD=BC=3cm,點(diǎn)E在線段AB上以1cm/s的速度由點(diǎn)A向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)F在線段BC上由點(diǎn)B向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s),當(dāng)△ADE與以B,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的三角形全等時(shí),則點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)速度為 ___cm/s.
【答案】1 或
【解析】
【分析】
根據(jù)題意可得當(dāng)和時(shí)兩種情況討論,然后根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等分別列出方程求解即可.
【詳解】
解:設(shè)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)速度為x m/s,
由題意可得,,,,
當(dāng)時(shí),
∴,
∴,
解得:,
∴此時(shí)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)速度為1m/s;
當(dāng)時(shí),
,,
∴,,
解得:,.
∴此時(shí)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)速度為m/s;
故答案為:1 或 .
【點(diǎn)睛】
此題考查了三角形全等的判定和性質(zhì),幾何動(dòng)點(diǎn)問題,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意分情況討論,分別根據(jù)全等三角形的性質(zhì)列出方程求解.
9.如圖,中,,,,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為點(diǎn),點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿路徑向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng),終點(diǎn)為點(diǎn),點(diǎn)和分別以每秒和的運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),兩點(diǎn)都要到達(dá)相應(yīng)的終點(diǎn)時(shí)才能停止運(yùn)動(dòng),分別過和作于,于.設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,要使以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形全等,則的值為______.
【答案】或7或8
【解析】
【分析】
易證∠MEC=∠CFN,∠MCE=∠CNF.只需MC=NC,就可得到△MEC與△CFN全等,然后只需根據(jù)點(diǎn)M和點(diǎn)N不同位置進(jìn)行分類討論即可解決問題.
【詳解】
①當(dāng)0≤t<4時(shí),點(diǎn)M在AC上,點(diǎn)N在BC上,如圖①,
此時(shí)有AM=2t,BN=3t,AC=8,BC=15.
當(dāng)MC=NC即8?2t=15?3t時(shí)全等,
解得t=7,不合題意舍去;
②當(dāng)4≤t<5時(shí),點(diǎn)M在BC上,點(diǎn)N也在BC上,如圖②,
若MC=NC,則點(diǎn)M與點(diǎn)N重合,即2t?8=15?3t,
解得t=;
當(dāng)5≤t<時(shí),點(diǎn)M在BC上,點(diǎn)N在AC上,如圖③,
當(dāng)MC=NC即2t?8=3t?15時(shí)全等,
解得t=7;
④當(dāng)≤t<時(shí),點(diǎn)N停在點(diǎn)A處,點(diǎn)M在BC上,如圖④,
當(dāng)MC=NC即2t?8=8,
解得t=8;
綜上所述:當(dāng)t等于或7或8秒時(shí),以點(diǎn)M,E,C為頂點(diǎn)的三角形與以點(diǎn)N,F(xiàn),C為頂點(diǎn)的三角形全等.
故答案為:或7或8.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了全等三角形的判定以及分類討論的思想,可能會(huì)因考慮不全面而出錯(cuò),是一道易錯(cuò)題.
10.如圖,△ABC中,AC=BC=5,∠ACB=80°,O為△ABC中一點(diǎn),∠OAB=10°,∠OBA=30°,則線段AO的長(zhǎng)是_____.
【答案】5
【解析】
【分析】
作∠CAO的平分線AD,交BO的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,連接CD,由等邊對(duì)等角得到∠CAB=∠CBA=50°,再推出∠DAB=∠DBA,得到AD=BD,然后可證△ACD≌△BCD,最后證△ACD≌△AOD,即可得AO=AC=5.
【詳解】
解:如圖,作∠CAO的平分線AD,交BO的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,連接CD,
∵AC=BC=5,
∴∠CAB=∠CBA=50°,
∵∠OAB=10°,
∴∠CAD=∠OAD===20°,
∵∠DAB=∠OAD+∠OAB=20°+10°=30°,
∴∠DAB=30°=∠DBA,
∴AD=BD,∠ADB=120°,
在△ACD與△BCD中
∴△ACD≌△BCD(SSS)
∴∠CDA=∠CDB,
∴∠CDA=∠CDB===120°,
在△ACD與△AOD中
∴△ACD≌△AOD(ASA)
∴AO=AC=5,
故答案為5.
【點(diǎn)睛】
本題考查全等三角形的判定和性質(zhì),作輔助線構(gòu)造全等三角形是解決本題的關(guān)鍵.
11.(1)閱讀理解:?jiǎn)栴}:如圖1,在四邊形中,對(duì)角線平分,.求證:.
思考:“角平分線+對(duì)角互補(bǔ)”可以通過“截長(zhǎng)、補(bǔ)短”等構(gòu)造全等去解決問題.
方法1:在上截取,連接,得到全等三角形,進(jìn)而解決問題;
方法2:延長(zhǎng)到點(diǎn),使得,連接,得到全等三角形,進(jìn)而解決問題.
結(jié)合圖1,在方法1和方法2中任選一種,添加輔助線并完成證明.
(2)問題解決:如圖2,在(1)的條件下,連接,當(dāng)時(shí),探究線段,,之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(3)問題拓展:如圖3,在四邊形中,,,過點(diǎn)D作,垂足為點(diǎn)E,請(qǐng)直接寫出線段、、之間的數(shù)量關(guān)系.
【答案】(1)證明見解析;(2);理由見解析;(3).
【解析】
【分析】
(1)方法1:在上截取,連接,得到全等三角形,進(jìn)而解決問題;方法2:延長(zhǎng)到點(diǎn),使得,連接,得到全等三角形,進(jìn)而解決問題;
(2)延長(zhǎng)到點(diǎn),使,連接,證明,可得,即
(3)連接,過點(diǎn)作于,證明,,進(jìn)而根據(jù)即可得出結(jié)論.
【詳解】
解:(1)方法1:在上截,連接,如圖.
平分,
.
在和中,,
,
,.
,.
.
,
.
方法2:延長(zhǎng)到點(diǎn),使得,連接,如圖.
平分,
.
在和中,,
.
,.
,
.
,
,
.
(2)、、之間的數(shù)量關(guān)系為:.
(或者:,).
延長(zhǎng)到點(diǎn),使,連接,如圖2所示.
由(1)可知,
.
為等邊三角形.
,.
,
.
.
,
為等邊三角形.
,.
,
,
即.
在和中,,
.
,
,
.
(3),,之間的數(shù)量關(guān)系為:.
(或者:,)
解:連接,過點(diǎn)作于,如圖3所示.
,.
.
在和中,,
,
,.
在和中,
,
.
,
,
.
【點(diǎn)睛】
本題考查了三角形全等的性質(zhì)與判定,正確的添加輔助線是解題的關(guān)鍵.
12.在邊長(zhǎng)為10厘米的等邊三角形△ABC中,如果點(diǎn)M,N都以3厘米/秒的速度勻速同時(shí)出發(fā).
(1)若點(diǎn)M在線段AC上由A向C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在線段BC上由C向B運(yùn)動(dòng).
①如圖①,當(dāng)BD=6,且點(diǎn)M,N在線段上移動(dòng)了2s,此時(shí)△AMD和△BND是否全等,請(qǐng)說明理由.
②求兩點(diǎn)從開始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過幾秒后,△CMN是直角三角形.
(2)若點(diǎn)M在線段AC上由A向點(diǎn)C方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在線段CB上由C向點(diǎn)B方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的過程中,連接直線AN,BM,交點(diǎn)為E,探究所成夾角∠BEN的變化情況,結(jié)合計(jì)算加以說明.
【答案】(1)①證明見解析;②經(jīng)過或秒后,△CMN是直角三角形;(2)∠BEN=60°,證明見解析
【解析】
【分析】
(1)①根據(jù)題意得出AM=BD,AD=BN,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到∠A=∠B=∠C=60°,利用SAS定理證明△AMD≌△BDN;
②分∠CNM=90°、∠CMN=90°兩種情況,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)列式計(jì)算即可;
(2)證明△ABM≌△CAN,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到∠ABM=∠CAN,根據(jù)三角形的外角性質(zhì)計(jì)算,得到答案.
【詳解】
(1)①∵△ABC為等邊三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
當(dāng)點(diǎn)M,N在線段上移動(dòng)了2s時(shí),AM=6厘米,CN=6厘米,
∴BN=BC﹣CN=4厘米,
∵AB=10厘米,BD=6厘米,
∴AD=4厘米,
∴AM=BD,AD=BN,
在△AMD和△BDN中,
,
∴△AMD≌△BDN(SAS);
②設(shè)經(jīng)過t秒后,△CMN是直角三角形,
由題意得:CM=(10﹣3t)厘米,CN=3t厘米,
當(dāng)∠CNM=90°時(shí),
∵∠C=60°,
∴∠CMN=30°,
∴CM=2CN,即10﹣3t=2×3t,
解得:t=,
當(dāng)∠CMN=90°時(shí),CN=2CM,即2(10﹣3t)=3t,
解得:t=,
綜上所述:經(jīng)過或秒后,△CMN是直角三角形;
(2)如圖所示,由題意得:AM=CN,
在△ABM和△CAN中,
,
∴△ABM≌△CAN(SAS),
∴∠ABM=∠CAN,
∴∠BEN=∠ABE+∠BAE=∠CAN+∠BAE=60°.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判斷以及列一元一次方程動(dòng)點(diǎn)相關(guān)問題,兩邊和它們的夾角對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形全等;一元一次方程與幾何圖形的相結(jié)合的題,多數(shù)會(huì)涉及到動(dòng)點(diǎn)的問題,需要對(duì)動(dòng)點(diǎn)的位置進(jìn)行討論,討論時(shí)要注意討論全面,做到不重不漏,通常會(huì)按照從左到右或從上到下的方位進(jìn)行考慮.
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