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文檔簡介
專題12.4全等三角形的經典模型【八大題型】【人教版】TOC\o"1-3"\h\u【題型1一線三等角模型】 2【題型2倍長中線模型】 3【題型3截長補短模型】 5【題型4手拉手模型】 7【題型5半角模型】 9【題型6角平分線模型】 11【題型7雨傘模型】 13【題型8平行線中點模型】 15知識點1:一線三等角模型三個等角的頂點在同一條直線,這個角可以是直角,也可以是銳角或鈍角.這個模型稱為一線三等角模型.一線三等角類型:(同側)已知∠A=∠CPD=∠B=∠α,CP=PD(異側)已知∠EAC=∠ABD=∠DPC=∠α,CP=PD【題型1一線三等角模型】【例1】(23-24八年級·云南昆明·期末)如圖,在△ABC中,AB=BC.(1)如圖1,直線NM過點B,AM⊥MN于點M,CN⊥MN于點N,且∠ABC=90°,求證:MN=AM+CN.(2)如圖2,直線NM過點B,AM交NM于點M,CN交NM于點N,且∠AMB=∠ABC=∠BNC,則MN=AM+CN是否成立?請說明理由!【變式1-1】(23-24八年級·福建龍巖·階段練習)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE,于點E,AD⊥CE于點D.△BEC與
【變式1-2】(23-24八年級·浙江溫州·期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=9,點E在邊AC上,AE的中垂線交BC于點D,若∠ADE=∠B,CD=3BD,則CE等于()A.3 B.2 C.94 D.【變式1-3】(23-24八年級·北京朝陽·期中)如圖,∠B=∠C=∠FDE=80°,DF=DE,BF=1.5cm,CE=2cm,求BC的長.知識點2:倍長中線模型當遇見中線或者中點的時候,可以嘗試倍長中線或類中線,使得延長后的線段是原中線的二倍,從而構造一對全等三角形(SAS),并將已知條件中的線段和角進行轉移.已知點D為?ABC中BC邊中點,延長線段AD到點E使AD=DE,1)連接EC,則?ABD≌?ECD,AB∥CE2)連接BE,則?ADC≌?EDB,AC∥BE【題型2倍長中線模型】【例2】(23-24八年級·全國·專題練習)如圖所示,在ΔABC中,AD交BC于點D,點E是BC中點,EF∥AD交CA的延長線于點F,交AB于點G,若BG=CF,求證:AD為∠BAC的平分線.【變式2-1】(23-24八年級·山東泰安·期末)如圖,AD是△ABC的中線,點E在AD上,且BE=AC,求證:∠BED=∠CAD.【變式2-2】(23-24八年級·全國·課后作業(yè))如圖,在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=8,F(xiàn)為AB邊的中點,點D,E分別在AC,BC邊上運動,且保持AD=CE,連接DE,DF,EF.在此運動變化的過程中,下列結論:①△DEF是等腰直角三角形;②四邊形CDFE的面積保持不變;③AD+BE>DE.其中正確的是(
)
A.①②③ B.① C.② D.①②【變式2-3】(23-24八年級·遼寧大連·階段練習)如圖,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,BE是AC的中線,點D在AC的延長線上,連接BD,若∠ABE=∠D.(1)猜想BD=________BE;(2)完成(1)的證明過程.知識點3:截長補短模型該模型適用于求證線段的和差倍分關系,該類題目中常出現(xiàn)等腰三角形、角平分線等關鍵詞,可以采用截長補短法構造全等三角形來完成證明。其中截長指在長線段中截取一段等于已知線段,補短指將短線段延長,使短線段加上延長線段長度等于長線段。(1)截長:在較長線段上截取一段等于某一短線段,再證剩下的那一段等于另一短線段。
例:如圖,求證BE+DC=AD;方法:①在AD上取一點F,使得AF=BE,證DF=DC;②在AD上取一點F,使DF=DC,證AF=BE
(2)補短:將短線段延長,證與長線段相等【題型3截長補短模型】【例3】(23-24八年級·全國·單元測試)已知:如圖,在△ABC中,∠B=60°,D、E分別為AB、BC上的點,且AE、CD交于點F.若AE、CD為△ABC的角平分線.(1)求∠AFC的度數(shù);(2)若AD=6,CE=4,求AC的長.【變式3-1】(23-24八年級·江西景德鎮(zhèn)·期末)如圖,在△ABC中,∠A=100°,AB=AC,BE是∠ABC的平分線,求證:AE+BE=BC.【變式3-2】(23-24八年級·福建廈門·期中)如圖,△ABC是等邊三角形,F(xiàn)是AC的中點,D在線段BC上,連接DF,以DF為邊在DF的右側作等邊△DFE,連接EC,若存在實數(shù)k,使得kBC+ECDC為定值a,則k和a分別是(
A.k=12,a=1 B.k=13,a=1 C.k=1,a=3【變式3-3】(23-24八年級·四川南充·期末)(1)閱讀理解:問題:如圖1,在四邊形ABCD中,對角線BD平分∠ABC,∠A+∠思考:“角平分線+對角互補”可以通過“截長、補短”等構造全等去解決問題.方法1:在BC上截取BM=BA,連接DM,得到全等三角形,進而解決問題;方法2:延長BA到點N,使得BN=BC,連接DN,得到全等三角形,進而解決問題.結合圖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AC,當∠DAC=60°時,探究線段AB,BC,BD(3)問題拓展:如圖3,在四邊形ABCD中,∠A+∠C=180°,DA=DC,過點D作DE⊥BC,垂足為點E,請寫出線段AB、CE知識點4:手拉手模型兩個頂角相等的等腰三角形共用頂角頂點,分別連接對應的兩底角頂點,從而可以得到一個經典的全等模型.因為頂點相連的四條邊,形象可以看作兩雙手,通常稱為“手拉手模型”.如圖,△ABC是等腰三角形、△ADE是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=。結論:△BAD≌△CAE。【題型4手拉手模型】【例4】(23-24八年級·湖南長沙·階段練習)如圖,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,若∠AOB=∠COD=60°,連接AC、BD交于點P;(1)求證:△AOC≌△BOD.(2)求∠APB的度數(shù).(3)如圖(2),△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,AB=14cm,點D是射線AB上的一點,連接CD,在直線AB上方作以點C為直角頂點的等腰直角三角形△CDE,連接BE,若BD=4cm,求【變式4-1】(23-24·吉林長春·模擬預測)兩個大小不同的等腰直角三角板按圖1所示擺放,將兩個三角板抽象成如圖2所示的△ABC和△AED,其中∠BAC=∠EAD=90°,點B、C、E依次在同一條直線上,連結CD.若BC=4,CE=2,則△DCE的面積是.【變式4-2】(23-24八年級·山東濟寧·階段練習)如圖,大小不同的兩塊三角板△ABC和△DEC直角頂點重合在點C處,AC=BC,DC=EC,連接AE、BD,點A恰好在線段BD上.(1)找出圖中的全等三角形,并說明理由;(2)猜想AE與BD的位置關系,并說明理由.【變式4-3】(23-24八年級·甘肅武威·期末)如圖,D為△ABC內一點,AB=AC,∠BAC=50°,將AD繞著點A順時針旋轉50°能與線段AE重合.(1)求證:EB=DC;(2)若∠ADC=125°,求∠BED的度數(shù).知識點5:半角模型當一個角包含著該角的半角,如90°角包含著45°角,120°角包含著60°角,270°角包含著135°角,即出現(xiàn)12如圖:已知∠2=12【說明】連接F′B,將△FOB繞點O旋轉至△FOA的位置,連接F′E、FE,可得△OEF′≌△OEF【題型5半角模型】【例5】(23-24八年級·福建龍巖·期中)如圖,在Rt△ABC中,AB=AC,∠ABC=∠ACB=45°,D、E是斜邊BC上兩點,且∠DAE=45°,若BD=3,CE=4,S△ADE=15,則△ABD與△AEC的面積之和為(A.36 B.21 C.30 D.22【變式5-1】(23-24八年級·山東濰坊·期末)如圖所示,在Rt△ABC中,AB=AC,D、E是斜邊BC上的兩點,且∠DAE=45°,將△ADC繞點A按順時針方向旋轉90°后得到△AFB,連接EF,有下列結論:①BE=DC;②∠BAF=∠DAC;③∠FAE=∠DAE;④BF=DC.其中正確的有()
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④【變式5-2】(23-24八年級·全國·專題練習)問題情境:已知,在等邊△ABC中,∠BAC與∠ACB的角平分線交于點O,點M、N分別在直線AC,AB上,且∠MON=60°,猜想CM、MN、AN三者之間的數(shù)量關系.方法感悟:小芳的思考過程是在CM上取一點,構造全等三角形,從而解決問題;小麗的思考過程是在AB取一點,構造全等三角形,從而解決問題;問題解決:(1)如圖1,M、N分別在邊AC,AB上時,探索CM、MN、AN三者之間的數(shù)量關系,并證明;(2)如圖2,M在邊AC上,點N在BA的延長線上時,請你在圖2中補全圖形,標出相應字母,探索CM、MN、AN三者之間的數(shù)量關系,并證明.【變式5-3】(23-24八年級·浙江紹興·期中)問題情境在等邊△ABC的兩邊AB,AC上分別有兩點M,N,點D為△ABC外一點,且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC.特例探究如圖1,當DM=DN時,(1)∠MDB=度;(2)MN與BM,NC之間的數(shù)量關系為;歸納證明(3)如圖2,當DM≠DN時,在NC的延長線上取點E,使CE=BM,連接DE,猜想MN與BM,NC之間的數(shù)量關系,并加以證明.拓展應用(4)△AMN的周長與△ABC的周長的比為.知識點6:角平分線模型模型一:如圖一,角平分線+對稱型利用角平分線圖形的對稱性,在角的兩邊構造對稱全等三角形,可以得到對應邊、對應角相等。利用對稱性把一些線段或角進行轉移,這是經常使用的種解題技巧。
【理論依據(jù)】:三邊對應相等的三角戲是全等三角形(SSS)、全等三角形對應角相等模型二:如圖二,角平分線+垂直兩邊型【幾何語言】:∵OC為∠AOB的角平分線,D為OC上一點DE⊥OA,DF⊥OB∴△CED≌△OFD(AAS),∴DE=DF模型三:如圖三,角平分線+垂直平分線型【說明】構造此模型可以利用等腰三角形的三線合一,也可以得到兩個全等的直角三角形,進而
得到對應邊、對應角相等。這個模型巧妙地把角平分線和三線合一聯(lián)系了起來。模型四:如圖四,角平分線+平行線型【說明】有角平分線時,常過角平分線上一點作角的有邊的平行線,構造等腰三角形,為證明結論提供更多的條件,體現(xiàn)了角平分線與等腰三角形之間的密切關系?!绢}型6角平分線模型】【例6】(23-24八年級·四川成都·期末)(1)如圖1,射線OP平分∠MON,在射線OM,ON上分別截取線段OA,OB,使OA=OB,在射線OP上任取一點D,連接AD,BD.求證:AD=BD.(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,CD平分∠ACB,求證:BC=AC+AD.(3)如圖3,在四邊形ABDE中,AB=9,DE=1,BD=6,C為BD邊中點,若AC平分∠BAE,EC平分∠AED,∠ACE=120°,求AE的值.【變式6-1】(23-24八年級·湖北孝感·期中)如圖,在四邊形ABCD中,AC與BD交于點O,AC平分∠DAB,BD平分∠CBA,∠ADC+∠BCD=240°.
(1)求∠AOB的度數(shù);(2)求證:OD=OC.【變式6-2】(23-24八年級·江蘇南京·期中)如圖,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足E在CD的延長線上.求證:BE=12CD【變式6-3】(23-24八年級·湖北武漢·期中)在△ABC中,BE,CD為△ABC的角平分線,BE,CD交于點F.(1)求證:∠BFC=90°+1(2)已知∠A=60°.①如圖1,若BD=4,BC=6.5,求CE的長;②如圖2,若BF=AC,求∠AEB的大?。R點7:雨傘模型如圖AP平分∠BAC,BD⊥AP,垂足為點D,延長BD交AC于點C,則?ABD≌?ACD,AB=AC,BD=CD【題型7雨傘模型】【例7】(23-24八年級·江蘇蘇州·期中)如圖,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于點D,過點B作BE⊥AD,交AD延長線于點E,F(xiàn)為AB的中點,連接CF,交AD于點G,連接BG.(1)線段BE與線段AD有何數(shù)量關系?并說明理由;(2)判斷△BEG的形狀,并說明理由.【變式7-1】(23-24八年級·上海浦東新·期末)如圖,△BAD和△CAE是等腰三角形且∠BAD=∠CAE=90°,AF⊥CB,垂足為F.(1)試說明∠ABF=∠ADC的理由(2)猜想CF和CE的位置關系,并說明理由;(3)試說明:CD=2BF+DE.【變式7-2】(23-24八年級·山東泰安·期末)已知,如圖ΔABC中,AB=AC,∠A=90°,∠ACB的平分線CD交AB于點E,求證:CE=2【變式7-3】(23-24八年級·福建漳州·期末)求證:在直角三角形中,若一個銳角等于30°,則它所對的直角邊等于斜邊的一半.要求:(1)根據(jù)給出的線段AB及∠B,以線段AB為直角邊,在給出的圖形上用尺規(guī)作出Rt△ABC的斜邊AC,使得∠A=30°(2)根據(jù)(1)中所作的圖形,寫出已知、求證和證明過程.知識點8:平行線中點模型已知AB∥CD,點E,F(xiàn)分別在直線AB、CD上,點O為線段EF的中點,延長PO交CD于點Q,則?POE≌?QOF【題型8平行線中點模型】【例8】(23-24八年級·四川成都·期末)如圖1,點A是直線MN上一點,點B是直線PQ上一點,且MN//PQ.∠NAB和∠ABQ的平分線交于點C.(1)求證:BC⊥AC;(2)過點C作直線交MN于點D(不與點A重合),交PQ于點E,①若點D在點A的右側,如圖2,求證:AD+BE=AB;②若點D在點A的左側,則線段AD、BE、AB有何數(shù)量關系?直接寫出結論,不說理由.
【變式8-1】(23-24八年級·黑龍江哈爾濱·階段練習)已知:如圖,AB∥CD,AB=CD,點E、F在AD上,且滿足(1)求證BE=CF;(2)若AE=OF,直接寫出面積為△COD面積一半的所有三角形.【變式8-2】(23-24八年級·福建福州·期中)如圖,△ABC是等邊三角形,D是AC的中點,延長BC到點E,使CE=CD,連接ED并延長交AB于點F.求證:DE=2DF【變式8-3】(23-24八年級·陜西榆林·期末)如圖,在△ABC中,BD是邊AC上的高,BE為∠CBD的角平分線,且AD=DE,AO是△ABC的中線,延長AO到點F,使得BF∥AC,連接EF,EF交BC于點G,AF交BE于點H,交BD于點(1)試說明:BF=CD+DE;(2)若∠C=45°,試說明:EF⊥BC.專題12.4全等三角形的經典模型【八大題型】【人教版】TOC\o"1-3"\h\u【題型1一線三等角模型】 2【題型2倍長中線模型】 6【題型3截長補短模型】 12【題型4手拉手模型】 21【題型5半角模型】 27【題型6角平分線模型】 35【題型7雨傘模型】 43【題型8平行線中點模型】 51知識點1:一線三等角模型三個等角的頂點在同一條直線,這個角可以是直角,也可以是銳角或鈍角.這個模型稱為一線三等角模型.一線三等角類型:(同側)已知∠A=∠CPD=∠B=∠α,CP=PD(異側)已知∠EAC=∠ABD=∠DPC=∠α,CP=PD【題型1一線三等角模型】【例1】(23-24八年級·云南昆明·期末)如圖,在△ABC中,AB=BC.(1)如圖1,直線NM過點B,AM⊥MN于點M,CN⊥MN于點N,且∠ABC=90°,求證:MN=AM+CN.(2)如圖2,直線NM過點B,AM交NM于點M,CN交NM于點N,且∠AMB=∠ABC=∠BNC,則MN=AM+CN是否成立?請說明理由!【答案】(1)見解析(2)成立,理由見解析【分析】(1)本題主要考查全等三角形的判定和性質綜合,利用題目中的已知條件導角,可推導∠CBN=∠BAM,最后證明△AMB≌△BNC(AAS(2)利用∠AMB=∠ABC及∠ABN是△ABM的外角,可以推出∠MAB=∠CBN,再利用AAS可以判定△AMB≌△BNC(AAS【詳解】(1)證明:∵AM⊥MN于點M,CN⊥MN于點N;∴∠AMB=∠BNC=90°;∴∠MAB+∠ABM=90°;∵∠ABC=90°,∴∠ABM+∠NBC=90°;∴∠MAB=∠NBC;在△ABM和△BCN中,∠AMB=∠BNC∴△ABM≌△BCNAAS∴AM=BN,BM=CN;∴MN=BN+BM=AM+CN.(2)MN=AM+CN成立.理由如下:設∠AMB=∠ABC=∠BNC=α;∴∠ABM+∠BAM=∠ABM+∠CBN=180°?α;∴∠BAM=∠CBN;在△ABM和△BCN中;∠BAM=∠CBN∴△ABM≌△BCNAAS∴AM=BN,BM=CN;∴MN=BN+BM=AM+CN;故MN=AM+CN成立.【變式1-1】(23-24八年級·福建龍巖·階段練習)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE,于點E,AD⊥CE于點D.△BEC與
【答案】全等,理由見解析【分析】首先證明∠CAD=∠BCE,即可證明△CDA≌【詳解】全等,理由如下:∵BE⊥CE,E,AD⊥CE∴∠BCE+∠DCA=90°,∠DAC+∠DCA=90°.∴∠CAD=∠BCE;在△BEC和△DAC中,∠BCE=∠DAC∴△BEC≌【點睛】此題是三角形綜合題,主要考查了全等三角形的判定,掌握證明全等三角形的方法是解題的關鍵.【變式1-2】(23-24八年級·浙江溫州·期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=9,點E在邊AC上,AE的中垂線交BC于點D,若∠ADE=∠B,CD=3BD,則CE等于()A.3 B.2 C.94 D.【答案】A【分析】根據(jù)等腰三角形的性質得到∠B=∠C,推出∠BAD=∠CDE,根據(jù)線段垂直平分線的性質得到AD=ED,根據(jù)全等三角形的性質得到CD=AB=9,BD=CE,即可得到結論.【詳解】解:∵AB=AC=9,∴∠B=∠C,∵∠ADE=∠B,∠BAD=180°﹣∠B﹣∠ADB,∠CDE=180°﹣∠ADE﹣∠ADB,∴∠BAD=∠CDE,∵AE的中垂線交BC于點D,∴AD=ED,在△ABD與△DCE中,∠BAD=∠CDE∠B=∠C∴△ABD≌△DCE(AAS),∴CD=AB=9,BD=CE,∵CD=3BD,∴CE=BD=3故選:A.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質,線段垂直平分線的性質,全等三角形的性質,屬于基礎題.【變式1-3】(23-24八年級·北京朝陽·期中)如圖,∠B=∠C=∠FDE=80°,DF=DE,BF=1.5cm,CE=2cm,求BC的長.【答案】3.5【分析】由平角定義及三角形內角和定理解得∠EDC=∠BFD,繼而證明△BFD?△CDE(AAS),得到BF=CD=1.5【詳解】解:∵∠B=∠C=∠FDE=80°,∴∠BDF+∠EDC=100°,∠BDF+∠BFD=100°∴∠EDC=∠BFD在△BFD與△CDE中,∠B=∠C∴△BFD?△CDE(AAS)
∴BF=CD∴BC=BD+DC=2+1.5=3.5.【點睛】本題考查全等三角形的判定與性質,是重要考點,掌握相關知識是解題關鍵.知識點2:倍長中線模型當遇見中線或者中點的時候,可以嘗試倍長中線或類中線,使得延長后的線段是原中線的二倍,從而構造一對全等三角形(SAS),并將已知條件中的線段和角進行轉移.已知點D為?ABC中BC邊中點,延長線段AD到點E使AD=DE,1)連接EC,則?ABD≌?ECD,AB∥CE2)連接BE,則?ADC≌?EDB,AC∥BE【題型2倍長中線模型】【例2】(23-24八年級·全國·專題練習)如圖所示,在ΔABC中,AD交BC于點D,點E是BC中點,EF∥AD交CA的延長線于點F,交AB于點G,若BG=CF,求證:AD為∠BAC的平分線.【答案】見解析【分析】延長FE,截取EH=EG,連接CH,可證△BEG≌△CEH,即可求得∠H=∠BGE,進一步證明∠F=∠BGE,最后由平行線的性質即可證得∠CAD=∠BAD,即可解題.【詳解】證明:延長FE,截取EH=EG,連接CH,∵E是BC中點,∴BE=CE,在△BEG和△CEH中,BE=CE∠BEG=∠CEH∴△BEG≌△CEH(SAS),∴∠BGE=∠H,BG=CH∵BG=CF∴CH=CF∴∠F=∠H∴∠F=∠BGE∵EF∥AD,∴∠F=∠CAD,∠BAD=∠BGE,∴∠CAD=∠BAD,∴AD平分∠BAC.【點睛】本題考查了全等三角形的判定與性質,平行線的性質,本題中求證△BEG≌△CEH是解題的關鍵.【變式2-1】(23-24八年級·山東泰安·期末)如圖,AD是△ABC的中線,點E在AD上,且BE=AC,求證:∠BED=∠CAD.【答案】見解析【分析】延長AD到E,使FD=AD,連接BF,易證△ADC≌△FDB,得到BF=AC,∠F=∠CAD,而BE=AC,所以BF=BE,得∠BED=∠F,等量代換即可.【詳解】證明:延長AD到E,使FD=AD,連接BF在△ADC和△FDB中,BD=CD∠BDF=∠ADC∴△ADC≌△FDB(SAS)∴BF=AC,∠F=∠CAD.∵BE=AC,∴BF=BE∴∠BED=∠F,∴∠BED=∠CAD.【點睛】本題考查了全等三角形的判定與性質,等腰三角形的性質,倍長中線構造全等三角形是解題的關鍵.【變式2-2】(23-24八年級·全國·課后作業(yè))如圖,在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=8,F(xiàn)為AB邊的中點,點D,E分別在AC,BC邊上運動,且保持AD=CE,連接DE,DF,EF.在此運動變化的過程中,下列結論:①△DEF是等腰直角三角形;②四邊形CDFE的面積保持不變;③AD+BE>DE.其中正確的是(
)
A.①②③ B.① C.② D.①②【答案】A【分析】連接CF,利用SAS可證△ADF≌△CEF,從而得出DF=FE,∠AFD=∠CFE,從而求出∠EFD=90°,即可判斷①;根據(jù)全等三角形的性質可得S△ADF=S△CEF,從而得出四邊形CDFE的面積為12S△ABC,從而判斷②;延長DF到G使FG=DF【詳解】解:如圖,連接CF.∵AC=BC,F(xiàn)為AB的中點,∴CF⊥AB,∠ACF=∠BCF=1∵∠ACB=90°,∴∠A=∠ACF=∠BCF=45°,∴CF=AF.又∵AD=CE,∴△ADF≌△CEF.∴DF=FE,∠AFD=∠CFE,∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=90°,∴∠EFD=90°,∴△DEF是等腰直角三角形.①正確.∵△ADF≌△CEF,∴S△ADF∴四邊形CDFE的面積為S△CDF∵S△ABC∴四邊形CDFE的面積為16,為定值.②正確.延長DF到G使FG=DF,連接EG,BG.∵AF=BF,∠AFD=∠BFG,DF=FG,∴△ADF≌△BCF,∴AD=BG.∵∠EFD=90°,∴EF⊥DF,∴DE=EG.在△EBG中,∵BG+BE>EG,∴AD+BE>DE.③正確.①②③均正確,故選A.
【點睛】此題考查的是全等三角形的判定及性質、等腰直角三角形的判定和三角形的三邊關系,掌握構造全等三角形的方法是解決的關鍵.【變式2-3】(23-24八年級·遼寧大連·階段練習)如圖,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,BE是AC的中線,點D在AC的延長線上,連接BD,若∠ABE=∠D.(1)猜想BD=________BE;(2)完成(1)的證明過程.【答案】(1)2(2)證明見詳解【分析】(1)根據(jù)題意可進行求解;(2)延長BE至F,使得EF=BE,連接CF,易證△ABE≌△CFE,則有∠ABE=∠F,由題意易得∠EBC=∠DBC,∠D=∠F,然后可證△BCF≌△BCD,則BD=【詳解】(1)解:BD=2BE;延長BE至F,使得EF=BE,連接CF,如圖所示:∵BE是AC的中線,∴AE=∵∠AEB=∠CEF,∴△ABE≌△CFE(SAS),∴∠ABE=∠F,∵∠ABC=∠ABE+∠CBE,∠ACB=∠D+∠DBC,且∠ABC=∠ACB,∠ABE=∠D,∴∠EBC=∠DBC,∠D=∠F,∵BC=BC,∴△BCF≌△BCD(AAS),∴BD=BF=2BE.故答案為2;(2)證明:延長BE至F,使得EF=BE,連接CF,如圖所示:∵BE是AC的中線,∴AE=∵∠AEB=∠CEF,∴△ABE≌△CFE(SAS),∴∠ABE=∠F,∵∠ABC=∠ABE+∠CBE,∠ACB=∠D+∠DBC,且∠ABC=∠ACB,∠ABE=∠D,∴∠EBC=∠DBC,∠D=∠F,∵BC=BC,∴△BCF≌△BCD(AAS),∴BD=BF=2BE.【點睛】本題主要考查全等三角形的性質與判定,熟練掌握全等三角形的性質與判定是解題的關鍵.知識點3:截長補短模型該模型適用于求證線段的和差倍分關系,該類題目中常出現(xiàn)等腰三角形、角平分線等關鍵詞,可以采用截長補短法構造全等三角形來完成證明。其中截長指在長線段中截取一段等于已知線段,補短指將短線段延長,使短線段加上延長線段長度等于長線段。(1)截長:在較長線段上截取一段等于某一短線段,再證剩下的那一段等于另一短線段。
例:如圖,求證BE+DC=AD;方法:①在AD上取一點F,使得AF=BE,證DF=DC;②在AD上取一點F,使DF=DC,證AF=BE
(2)補短:將短線段延長,證與長線段相等【題型3截長補短模型】【例3】(23-24八年級·全國·單元測試)已知:如圖,在△ABC中,∠B=60°,D、E分別為AB、BC上的點,且AE、CD交于點F.若AE、CD為△ABC的角平分線.(1)求∠AFC的度數(shù);(2)若AD=6,CE=4,求AC的長.【答案】(1)120度(2)10【分析】本題考查等腰三角形的判定和性質、全等三角形的判定和性質、角平分線的定義等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線構造全等三角形解決問題.(1)由題意∠BAC+∠BCA=120°,根據(jù)∠AFC=180°?∠FAC?∠FCA=(2)在AC上截取AG=AD=6,連接FG.只要證明△ADF≌△AGF,推出∠AFD=∠AFG=60°,∠GFC=∠CFE=60°,再證明△CGF≌【詳解】(1)解:∵AE、CD為△ABC的角平分線,∴∠FAC=∵∠B=60°,∴∠BAC+∠BCA=120°,∴∠AFC=180°?∠FAC?∠FCA(2)解:在AC上截取AG=AD=6,連接FG.∵AE、CD為△ABC的角平分線.∴∠FAC=∠FAD,∠FCA=∠FCE,∵∠AFC=120°,∴∠AFD=∠CFE=60°,∵AD=AG,AF=AF∴△ADF≌∴∠AFD=∠AFG=60°,∴∠GFC=∠CFE=60°,又∵CF=CF,∴△CGF∴CG=CE=4,∴AC=AG+GC=10【變式3-1】(23-24八年級·江西景德鎮(zhèn)·期末)如圖,在△ABC中,∠A=100°,AB=AC,BE是∠ABC的平分線,求證:AE+BE=BC.【答案】見解析【分析】延長BE到F,使BF=BC,連接FC,由AB=AC,∠A=100°,得到∠ABC=∠ACB=40°,由于BE平分∠ABC,于是得到∠ABE=∠EBC=20°,通過△FCE≌△F′CE,得到EF=EF′,∠EF′C=∠F=80°,證得△ABE≌△F′BE,于是得到AE=EF′,于是得到結論.【詳解】解:如圖,延長BE到F,使BF=BC,連接FC,∵AB=AC,∠A=100°,∴∠ABC=∠ACB=40°,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC=20°,∵BF=BC,∴∠F=∠BCF=80°,∴∠FCE=∠ACB=40°,在BC上取CF′=CF,連接EF′,在△FCE與△F′CE中,CF=CF∴△FCE≌△F′CE(SAS),∴EF=EF′,∠EF′C=∠F=80°,∴∠BF′E=100°,∴∠A=∠BF′E,在△ABE與△F′BE中,∠A=∠BF∴△ABE≌△F′BE(AAS),∴AE=EF′,∴AE=EF,∴AE+BE=BE+EF=BC.【點睛】本題考查了全等三角形的判定和性質,角平分線的性質,等腰三角形的性質,作輔助線構建全等三角形是解題的關鍵.【變式3-2】(23-24八年級·福建廈門·期中)如圖,△ABC是等邊三角形,F(xiàn)是AC的中點,D在線段BC上,連接DF,以DF為邊在DF的右側作等邊△DFE,連接EC,若存在實數(shù)k,使得kBC+ECDC為定值a,則k和a分別是(
A.k=12,a=1 B.k=13,a=1 C.k=1,a=3【答案】A【分析】在BC上截取CG=CF,連接FG,通過證明△DFG≌△EFC,可得【詳解】解:如圖,在BC上截取CG=CF,連接FG,
∵△ABC是等邊三角形,∴∠ACB=60°,∵F是AC的中點,∴CF=CG=1∴△FCG是等邊三角形,∴∠GFC=60°,F(xiàn)G=CF,∵△DFE是等邊三角形,∴FD=FE,∠DFE=60°,∴∠DFG=∠EFC,在△DFG與△EFC中,F(xiàn)D=EF∠DFG=∠EFC∴△DFG≌∴DG=EC,∴CF+EC=CD,∴1∴1∴k=12,故選:A.【點睛】本題是三角形綜合題,考查了等邊三角形的性質,全等三角形的判定與性質,本題的難點是作出輔助線,構成全等三角形.【變式3-3】(23-24八年級·四川南充·期末)(1)閱讀理解:問題:如圖1,在四邊形ABCD中,對角線BD平分∠ABC,∠A+∠思考:“角平分線+對角互補”可以通過“截長、補短”等構造全等去解決問題.方法1:在BC上截取BM=BA,連接DM,得到全等三角形,進而解決問題;方法2:延長BA到點N,使得BN=BC,連接DN,得到全等三角形,進而解決問題.結合圖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AC,當∠DAC=60°時,探究線段AB,BC,BD(3)問題拓展:如圖3,在四邊形ABCD中,∠A+∠C=180°,DA=DC,過點D作DE⊥BC,垂足為點E,請寫出線段AB、CE【答案】(1)見解析;(2)AB+BC=BD,見解析;(3)BC?AB=2CE,見解析【分析】(1)方法1:在BC上截取BM=BA,連接DM,證明△ABD≌△MBD(SAS),得出∠A=∠BMD,AD=MD,進而得出∠C=∠CMD,則DM=DC,等量代換即可得證;方法2:延長AB到N,使BN=BC,連接DN,證明△NBD≌△CBD(SAS(2)AB,BC,BD之間的數(shù)量關系為AB+BC=BD.方法1:在BD上截取BF=AB,連接AF,由(1)知∠BAD+∠BCD=180°,得出△ABF,△ADC為等邊三角形,證明△ABC≌△AFD(SAS),得出DF=BC,進而即可得證;方法2:延長CB到P,使BP=BA,連接AP,由(1)知AD=CD,則△ADC,△ABP(3)線段AB、CE、BC之間的數(shù)量關系為BC?AB=2CE,連接BD,過點D作DF⊥AB于點F,證明△DFA≌△DEC(AAS),Rt△BDF≌和Rt【詳解】解:(1)方法1:在BC上截取BM=BA,連接DM,∵BD平分∠ABC,∴∠在△ABD和△MBD中,BD=BD∠ABD=∠MBD∴△ABD≌△MBD(SAS∴∠A=∠∵∠BMD+∠∴∠∴DM=DC,∴DA=DC;方法2:延長AB到N,使BN=BC,連接DN,∵BD平分∠ABC,∴∠在△NBD和△CBD中,BD=BD∠NBD=∠CBD∴△NBD≌△CBD(SAS∴∠BND=∠∵∠NAD+∠∴∠∴DN=DA,∴DA=DC;(2)AB,BC,BD之間的數(shù)量關系為AB+BC=BD.方法1:理由如下:如圖2,在BD上截取BF=AB,連接AF,由(1)知∠BAD+∴∠∵∠∴∠∴∠∴△ABF為等邊三角形,∴AB=AF=BF,∠BAF=60°∵AD=DC,∴△ADC為等邊三角形,∴AD=AC,∠DAC=60°∴∠∴△ABC≌△AFD(SAS∴DF=BC,∴BD=BF+DF=AB+BC.方法2:理由:延長CB到P,使BP=BA,連接AP,由(1)知AD=CD,∵∠∴△ADC是等邊三角形,∴AC=AD,∠ADC=60°∵∠∴∠∴∠∵BP=BA,∴△ABP為等邊三角形,∴∠PAB=60°,∵∠∴∠即∠PAC=在△PAC和△BAD中,PA=BA∠PAC=∠BAD∴△PAC≌△BAD(SAS∴PC=BD,∵PC=BP+BC=AB+BC,∴AB+BC=BD;(3)線段AB、CE、BC之間的數(shù)量關系為BC?AB=2CE.連接BD,過點D作DF⊥AB于點F,∵∠BAD+∠∴∠在△DFA和△DEC中,∠DFA=∠DEC∠FAD=∠C∴△DFA≌△DEC(AAS∴DF=DE,AF=CE,在Rt△BDF和RtBD=BDDF=DE∴Rt∴BF=BE,∴BC=BE+CE=BA+AF+CE=BA+2CE,∴BC?BA=2CE,【點睛】本題考查了全等三角形的性質與判定,掌握全等三角形的性質與判定是解題的關鍵.知識點4:手拉手模型兩個頂角相等的等腰三角形共用頂角頂點,分別連接對應的兩底角頂點,從而可以得到一個經典的全等模型.因為頂點相連的四條邊,形象可以看作兩雙手,通常稱為“手拉手模型”.如圖,△ABC是等腰三角形、△ADE是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=。結論:△BAD≌△CAE?!绢}型4手拉手模型】【例4】(23-24八年級·湖南長沙·階段練習)如圖,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,若∠AOB=∠COD=60°,連接AC、BD交于點P;(1)求證:△AOC≌△BOD.(2)求∠APB的度數(shù).(3)如圖(2),△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,AB=14cm,點D是射線AB上的一點,連接CD,在直線AB上方作以點C為直角頂點的等腰直角三角形△CDE,連接BE,若BD=4cm,求【答案】(1)見解析(2)60°(3)BE=10cm或【分析】本題考查了全等三角形的性質與判定,等邊三角形的性質,三角形內角和定理的應用;(1)根據(jù)題意得出∠AOC=∠BOD,即可證明△AOC≌(2)根據(jù)題意可得△AOB是等邊三角形,根據(jù)(1)的結論可得∠OAC=∠OBD,進而根據(jù)三角形的內角和定理,即可求解;(3)分情況討論,當D在線段AB上時,當D在AB的延長線上時,證明△CAD≌△CBESAS,得出AD=BE【詳解】(1)證明:∵∠AOB=∠COD=60°,∴∠AOC=∠BOD又∵OA=OB,OC=OD,∴△AOC(2)解:∵OA=OB,∠AOB=60°,∴△AOB是等邊三角形,∴∠OAB=∠OBA=60°∵△AOC≌△BOD∴∠OAC=∠OBD∴∠APB=180°?∠PAB?∠PBA=180°?=180°?60°+∠OAC?60°?∠OBD=60°;(3)解:如圖所示,當D在線段AB上時,∵△CDE是以點C為直角頂點的等腰直角三角形∴∠DCE=90°,CD=CE,又∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠CAD=90°?∠DCB=∠BCE∴△CAD≌△CBE∴AD=BE∵AB=14,BD=4∴BE=AD=AB?DB=10如圖所示,當D在AB的延長線上時,同理可得,∴△CAD≌△CBE∴AD=BE∵AB=14,BD=4∴BE=AD=AB+DB=18綜上所述,BE=10cm或【變式4-1】(23-24·吉林長春·模擬預測)兩個大小不同的等腰直角三角板按圖1所示擺放,將兩個三角板抽象成如圖2所示的△ABC和△AED,其中∠BAC=∠EAD=90°,點B、C、E依次在同一條直線上,連結CD.若BC=4,CE=2,則△DCE的面積是.【答案】6【分析】本題考查了全等三角形的判定與性質、等腰直角三角形的性質等知識,根據(jù)SAS證明△ACD≌△ABE,由全等三角形的性質得出∠ACD=∠B,【詳解】解:∵∠BAC=∠EAD=90°,∴∠BAC+∠CAE=∠EAD+∠CAE,即∠BAE=∠CAD,在△ABD和△ACD中,AB=AC∠BAE=∠CAD∴△ACD≌△ABESAS∴∠ACD=∠B,∵∠B=45°,∴∠ACD=45°,∴∠BCD=∠ACB+∠ACD=90°,∵BC=4,CE=2,∴BE=6,∴CD=6,∴S故答案為:6.【變式4-2】(23-24八年級·山東濟寧·階段練習)如圖,大小不同的兩塊三角板△ABC和△DEC直角頂點重合在點C處,AC=BC,DC=EC,連接AE、BD,點A恰好在線段BD上.(1)找出圖中的全等三角形,并說明理由;(2)猜想AE與BD的位置關系,并說明理由.【答案】(1)△CBD≌△CAE,理由見解析(2)AE⊥BD,理由見解析【分析】本題考查了全等三角形的判定與性質,熟記定理內容是解題關鍵.根據(jù)條件證△CBD≌△CAE即可求解.(1)根據(jù)題意得出∠BCD=∠ACE,再由全等三角形的判定證明即可;(2)利用全等三角形的性質及角的等量代換即可得出結果.【詳解】(1)解:△CBD≌△CAE,理由如下:∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,∴∠BCD=∠ACE,在△CBD與△CAE中,BC=AC∴△CBD≌△CAESAS(2)AE⊥BD,理由如下:設AE、CD交于點由(1)得△CBD≌△CAE,∴∠ADO=∠CEO,∵∠AOD=∠COE,∴∠OAD=∠OCE=90°,∴AE⊥BD.【變式4-3】(23-24八年級·甘肅武威·期末)如圖,D為△ABC內一點,AB=AC,∠BAC=50°,將AD繞著點A順時針旋轉50°能與線段AE重合.(1)求證:EB=DC;(2)若∠ADC=125°,求∠BED的度數(shù).【答案】(1)見解析(2)∠BED=60°【分析】(1)根據(jù)將AD繞著點A順時針旋轉50°能與線段AE重合,得AD=AE,∠DAE=50°,通過SAS證明△ACD≌△ABE,即可證出EB=CD;(2)由△ACD≌△ABE得:∠ADC=∠AEB=125°,再根據(jù)AD=AE,∠DAE=50°,得∠AED=65°,即可求出答案.【詳解】(1)證明:∵將AD繞著點A順時針旋轉50°能與線段AE重合,∴AD=AE,∠DAE=50°,∵∠BAC=50°,∴∠DAE=∠BAC,∴∠CAD=∠BAE,在△ACDE和△ABE中,AC=AB∠CAD=∠BAE∴△ACD≌△ABESAS∴EB=DC;(2)解:由△ACD≌△ABE得:∠ADC=∠AEB,∵∠ADC=125°,∴∠AEB=125°,∵AD=AE,∠DAE=50°,∴∠AED=65°,∴∠BED=60°.【點睛】本題主要考查了旋轉的性質、等腰三角形是性質、三角形全等的判定與性質等知識,證明出△ACD≌△ABE是解題的關鍵.知識點5:半角模型當一個角包含著該角的半角,如90°角包含著45°角,120°角包含著60°角,270°角包含著135°角,即出現(xiàn)12如圖:已知∠2=12【說明】連接F′B,將△FOB繞點O旋轉至△FOA的位置,連接F′E、FE,可得△OEF′≌△OEF【題型5半角模型】【例5】(23-24八年級·福建龍巖·期中)如圖,在Rt△ABC中,AB=AC,∠ABC=∠ACB=45°,D、E是斜邊BC上兩點,且∠DAE=45°,若BD=3,CE=4,S△ADE=15,則△ABD與△AEC的面積之和為(A.36 B.21 C.30 D.22【答案】B【分析】將△ADE關于AE對稱得到△AFE,從而可得△AFE的面積為15,再根據(jù)對稱的性質可得AF=AD,∠EAF=45°,然后根據(jù)三角形全等的判定定理證出△ACF?△ABD,從而可得CF=BD=3,∠ACF=∠ABD=45°,S△ACF=S△ABD,最后根據(jù)△ABD與△AEC【詳解】解:如圖,將△ADE關于AE對稱得到△AFE,則AF=AD,∠EAF=45°,S△AFE∴∠CAF+∠CAD=∠DAE+∠EAF=45°+45°=90°,∵∠BAD+∠CAD=∠BAC=180°?∠ABC?∠ACB=90°,∴∠CAF=∠BAD,在△ACF和△ABD中,AC=AB∠CAF=∠BAD∴△ACF?△ABD(SAS),∴CF=BD=3,∠ACF=∠ABD=45°,S∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=90°,即△CEF是直角三角形,∴S∴S即△ABD與△AEC的面積之和為21,故選:B.【點睛】本題考查了軸對稱的性質、三角形全等的判定定理與性質等知識點,通過作輔助線,構造全等三角形和直角三角形是解題關鍵.【變式5-1】(23-24八年級·山東濰坊·期末)如圖所示,在Rt△ABC中,AB=AC,D、E是斜邊BC上的兩點,且∠DAE=45°,將△ADC繞點A按順時針方向旋轉90°后得到△AFB,連接EF,有下列結論:①BE=DC;②∠BAF=∠DAC;③∠FAE=∠DAE;④BF=DC.其中正確的有()
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④【答案】C【分析】利用旋轉性質可得△ABF≌△ACD,根據(jù)全等三角形的性質一一判斷即可.【詳解】解:∵△ADC繞A順時針旋轉90°后得到△AFB,∴△ABF≌△ACD,∴∠BAF=∠CAD,AF=AD,BF=CD,故②④正確,∴∠EAF=∠BAF+∠BAE=∠CAD+∠BAE=∠BAC﹣∠DAE=90°﹣45°=45°=∠DAE故③正確無法判斷BE=CD,故①錯誤,故選:C.【點睛】本題考查了旋轉的性質:旋轉前后兩圖形全等,解題的關鍵是熟練掌握基本知識,屬于中考??碱}型.【變式5-2】(23-24八年級·全國·專題練習)問題情境:已知,在等邊△ABC中,∠BAC與∠ACB的角平分線交于點O,點M、N分別在直線AC,AB上,且∠MON=60°,猜想CM、MN、AN三者之間的數(shù)量關系.方法感悟:小芳的思考過程是在CM上取一點,構造全等三角形,從而解決問題;小麗的思考過程是在AB取一點,構造全等三角形,從而解決問題;問題解決:(1)如圖1,M、N分別在邊AC,AB上時,探索CM、MN、AN三者之間的數(shù)量關系,并證明;(2)如圖2,M在邊AC上,點N在BA的延長線上時,請你在圖2中補全圖形,標出相應字母,探索CM、MN、AN三者之間的數(shù)量關系,并證明.【答案】(1)CM=AN+MN,詳見解析;(2)CM=MN﹣AN,詳見解析【分析】(1)在AC上截取CD=AN,連接OD,證明△CDO≌△ANO,根據(jù)全等三角形的性質得到OD=ON,∠COD=∠AON,證明△DMO≌△NMO,得到DM=MN,結合圖形證明結論;(2)在AC延長線上截取CD=AN,連接OD,仿照(1)的方法解答.【詳解】解:(1)CM=AN+MN,理由如下:在AC上截取CD=AN,連接OD,∵△ABC為等邊三角形,∠BAC與∠ACB的角平分線交于點O,∴∠OAC=∠OCA=30°,∴OA=OC,在△CDO和△ANO中,OC=OA∠OCD=∠OAN∴△CDO≌△ANO(SAS)∴OD=ON,∠COD=∠AON,∵∠MON=60°,∴∠COD+∠AOM=60°,∵∠AOC=120°,∴∠DOM=60°,在△DMO和△NMO中,OD=ON∠DOM=∠NOM∴△DMO≌△NMO,∴DM=MN,∴CM=CD+DM=AN+MN;(2)補全圖形如圖2所示:CM=MN﹣AN,理由如下:在AC延長線上截取CD=AN,連接OD,在△CDO和△ANO中,CD=AN∠OCD=∠OAN=150°∴△CDO≌△ANO(SAS)∴OD=ON,∠COD=∠AON,∴∠DOM=∠NOM,在△DMO和△NMO中,OD=ON∠DOM=∠NOM∴△DMO≌△NMO(SAS)∴MN=DM,∴CM=DM﹣CD=MN﹣AN.【點睛】此題主要考查全等三角形的判定與性質,解題的關鍵是熟知等邊三角形的性質及全等三角形的判定定理.【變式5-3】(23-24八年級·浙江紹興·期中)問題情境在等邊△ABC的兩邊AB,AC上分別有兩點M,N,點D為△ABC外一點,且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC.特例探究如圖1,當DM=DN時,(1)∠MDB=度;(2)MN與BM,NC之間的數(shù)量關系為;歸納證明(3)如圖2,當DM≠DN時,在NC的延長線上取點E,使CE=BM,連接DE,猜想MN與BM,NC之間的數(shù)量關系,并加以證明.拓展應用(4)△AMN的周長與△ABC的周長的比為.【答案】(1)30;(2)MN=BM+NC;(3)MN=BM+NC,證明見解析;(4)2【分析】(1)先證明△MDN是等邊三角形,則MN=DM=DN,再證明Rt△DBM≌Rt△DCN(HL),得∠BDM=∠CDN=30°;(2)由(1)得DM=2BM,可得結論MN=2BM=BM+NC;歸納證明:先證△DBM≌△DCE(HL),得DM=DE,∠BDM=∠CDE,再證△MDN≌△EDN(SAS),得MN=NE,可得結論MN=BM+CN;拓展應用:(3)首先根據(jù)題意利用SAS證明△DBM≌△DCE,然后證明△MDN≌△EDN,根據(jù)全等三角形對應相等通過線段之間的轉化即可得到MN=BM+NC;(4)由(3)得到MN=BM+NC,則△AMN的周長=2AB,△ABC的周長=3AB,即可得出結論.【詳解】特例探究:解:(1)∵DM=DN,∠MDN=60°,∴△MDN是等邊三角形,∴MN=DM=DN,∵∠BDC=120°,BD=DC,∴∠DBC=∠DCB=30°,∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∴∠DBM=∠DCN=90°,∵BD=CD,DM=DN,∴Rt△DBM≌Rt△DCN(HL),∴∠MDB=∠NDC=30°,故答案為:30;(2)由(1)得:DM=2BM,DM=MN,Rt△DBM≌Rt△DCN(HL),∴BM=CN,∴DM=MN=2BM=BM+NC,即MN=BM+NC;歸納證明(3)解:猜想:MN=BM+NC,證明如下:∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵BD=CD,∠BDC=120°,∴∠DBC=∠DCB=30°,∴∠MBD=∠NCD=90°.∴∠MBD=∠ECD=90°,又∵BD=CD,BM=CE,∴△DBM≌△DCE(SAS),∴DM=DE,∠MDB=∠EDC,∵∠MDN=60°,∠BDC=120°,∴∠MDB+∠NDC=60°,∴∠EDN=∠NDC+∠EDC=∠MDB+∠NDC=60°,∴∠EDN=∠MDN,又∵DN=DN,∴△MDN≌△EDN(SAS),∴MN=EN=EC+NC=BM+NC;拓展應用(4)解:由(1)(2)得:MN=BM+NC,∴△AMN的周長=AM+MN+AN=AM+BM+NC+AN=AB+AC=2AB,∵△ABC是等邊三角形,∴AB=BC=AC,∴△ABC的周長=3AB,∴△AMN的周長與△ABC的周長的比為2AB3AB=2故答案為:23【點睛】此題考查了等邊三角形的性質的,全等三角形的判定和性質等知識,解題的關鍵是熟練掌握等邊三角形的性質,全等三角形的判定和性質.知識點6:角平分線模型模型一:如圖一,角平分線+對稱型利用角平分線圖形的對稱性,在角的兩邊構造對稱全等三角形,可以得到對應邊、對應角相等。利用對稱性把一些線段或角進行轉移,這是經常使用的種解題技巧。
【理論依據(jù)】:三邊對應相等的三角戲是全等三角形(SSS)、全等三角形對應角相等模型二:如圖二,角平分線+垂直兩邊型【幾何語言】:∵OC為∠AOB的角平分線,D為OC上一點DE⊥OA,DF⊥OB∴△CED≌△OFD(AAS),∴DE=DF模型三:如圖三,角平分線+垂直平分線型【說明】構造此模型可以利用等腰三角形的三線合一,也可以得到兩個全等的直角三角形,進而
得到對應邊、對應角相等。這個模型巧妙地把角平分線和三線合一聯(lián)系了起來。模型四:如圖四,角平分線+平行線型【說明】有角平分線時,常過角平分線上一點作角的有邊的平行線,構造等腰三角形,為證明結論提供更多的條件,體現(xiàn)了角平分線與等腰三角形之間的密切關系。【題型6角平分線模型】【例6】(23-24八年級·四川成都·期末)(1)如圖1,射線OP平分∠MON,在射線OM,ON上分別截取線段OA,OB,使OA=OB,在射線OP上任取一點D,連接AD,BD.求證:AD=BD.(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,CD平分∠ACB,求證:BC=AC+AD.(3)如圖3,在四邊形ABDE中,AB=9,DE=1,BD=6,C為BD邊中點,若AC平分∠BAE,EC平分∠AED,∠ACE=120°,求AE的值.【答案】(1)見詳解;(2)見詳解;(3)AE=13【分析】(1)由題意易得∠AOD=∠BOD,然后易證△AOD≌△BOD,進而問題可求證;(2)在BC上截取CE=CA,連接DE,由題意易得∠ACD=∠ECD,∠B=30°,則有△ACD≌△ECD,然后可得∠A=∠CED=60°,則根據(jù)三角形外角的性質可得∠EDB=∠B=30°,然后可得DE=BE,進而問題可求證;(3)在AE上分別截取AF=AB,EG=ED,連接CF、CG,同理(2)可證△ABC≌△AFC,△CDE≌△CGE,則有∠ACB=∠ACF,∠DCE=∠GCE,然后可得∠ACF+∠GCE=60°,進而可得△CFG是等邊三角形,最后問題可求解.【詳解】證明:(1)∵射線OP平分∠MON,∴∠AOD=∠BOD,∵OD=OD,OA=OB,∴△AOD≌△BOD(SAS),∴AD=BD.(2)在BC上截取CE=CA,連接DE,如圖所示:∵∠ACB=90°,∠A=60°,CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠ECD,∠B=30°,∵CD=CD,∴△ACD≌△ECD(SAS),∴∠A=∠CED=60°,AD=DE,∵∠B+∠EDB=∠CED,∴∠EDB=∠B=30°,∴DE=BE,∴AD=BE,∵BC=CE+BE,∴BC=AC+AD.(3)在AE上分別截取AF=AB=9,EG=ED=1,連接CF、CG,如圖所示:同理(1)(2)可得:△ABC≌△AFC,△CDE≌△CGE,∴∠ACB=∠ACF,∠DCE=∠GCE,BC=CF,CD=CG,DE=GE=1,∵C為BD邊中點,∴BC=CD=CF=CG=3,∵∠ACE=120°,∴∠ACB+∠DCE=60°,∴∠ACF+∠GCE=60°,∴∠FCG=60°,∴△CFG是等邊三角形,∴FG=CF=CG=3,∴AE=AF+FG+GE=9+3+1=13.【點睛】本題主要考查三角形全等的性質與判定、角平分線的定義、等腰三角形的性質與判定及等邊三角形的性質與判定,解題的關鍵是構造輔助線證明三角形全等.【變式6-1】(23-24八年級·湖北孝感·期中)如圖,在四邊形ABCD中,AC與BD交于點O,AC平分∠DAB,BD平分∠CBA,∠ADC+∠BCD=240°.
(1)求∠AOB的度數(shù);(2)求證:OD=OC.【答案】(1)120°(2)見解析【分析】(1)由四邊形內角和性質求得∠DAB+∠ABC=120°.再由角平分線定義可得∠OAB=12∠DAB(2)作∠AOB的平分線交AB于E,證明△AOD≌△AOE,再由全等三角形的性質可得答案.【詳解】(1)在四邊形ABCD中,∠DAB+∠ABC+∠BCD+∠CDA=360°,又∵∠ADC+∠BCD=240°,∴∠DAB+∠ABC=120°.∵AC平分∠DAB,BD平分∠CBA,∴∠OAB=12∠DAB∴∠OAB+∠OBA=1在△OAB中,∠AOB=180°?∠OAB+∠OBA(2)∠AOD=∠BOC=180°?∠AOB=60°.如圖,作∠AOB的平分線交AB于E.則∠AOE=∠BOE=∠DOA=∠COB=60°.
在△AOD和△AOE中,∠AOD=∠AOEOA=OA△AOD≌△AOEASA∴OD=OE.同理,OC=OE.∴OD=OC【點睛】本題考查了全等三角形的判定和性質,角平分線的定義,正確地作出輔助線是解題的關鍵.【變式6-2】(23-24八年級·江蘇南京·期中)如圖,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足E在CD的延長線上.求證:BE=12CD【答案】見解析【分析】分別延長BE、CA交于點F,首先結合題意推出△CFE≌△CBE,從而得到BE=EF=12BF,然后證明△BFA≌△CDA,得到BF=CD【詳解】證明:分別延長BE、CA交于點F,∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠FEC=90°.∵CD平分∠ACB,∴∠FCE=∠BCE.在△CFE與△CBE中,∵∠BEC=∠FEC,∠FCE=∠BCE,CE=CE,∴△CFE≌△CBE,∴BE=EF=12BF在△CFE與△CAD中,∵∠F+∠FCE=∠ADC+∠ACD=90°,∴∠F=∠ADC.在△BFA與△CDA中,∵∠F=∠ADC,∠BAC=∠FAB,AB=AC,∴△BFA≌△CDA,∴BF=CD.∴BE=12CD【點睛】本題考查全等三角形的判定與性質,理解角平分線的基本定義,熟練運用角平分線的性質構造輔助線,并且準確判定全等三角形是解題關鍵.【變式6-3】(23-24八年級·湖北武漢·期中)在△ABC中,BE,CD為△ABC的角平分線,BE,CD交于點F.(1)求證:∠BFC=90°+1(2)已知∠A=60°.①如圖1,若BD=4,BC=6.5,求CE的長;②如圖2,若BF=AC,求∠AEB的大?。敬鸢浮浚?)證明見解析;(2)2.5;(3)100°.【分析】(1)由三角形內角和定理和角平分線得出∠FBC+∠FCB=90°?12∠A(2)在BC上取一點G使BG=BD,構造△BFG?△BFD(SAS),再證明△FEC?△FGC(ASA),即可得BC=BD+CE,由此求出答案;(3)延長BA到P,使AP=FC,構造△BFC?△CAP(SAS),得PC=BC,∠P=∠BCF=12∠ACB,再由三角形內角和可求∠ABC=40°,∠ACB=80°【詳解】解:(1)∵BE、CD分別是∠ABC與∠ACB的角平分線,∴∠FBC+∠FCB=1∴∠BFC=180°?(∠FBC+∠FCB)=180°?(90°?1∴∠BFC=90°+1(2)如解(2)圖,在BC上取一點G使BG=BD,由(1)得∠BFC=90°+1∵∠BAC=60°,∴∠BFC=120°,∴∠BFD=∠EFC=180°?∠BFC=60°,在△BFG與△BFD中,BF=BF∠FBG=∠FBD∴△BFG?△BFD(SAS)∴∠BFD=∠BFG,∴∠BFD=∠BFG=60°,∴∠CFG=120°?∠BFG=60°,∴∠CFG=∠CFE=60°在△FEC與△FGC中,∠CFE=∠CFGCF=CF∴△FEC?△FGC(ASA),∴CE=CG,∵BC=BG+CG,∴BC=BD+CE;∵BD=4,BC=6.5,∴CE=2.5(3)如解(3)圖,延長BA到P,使AP=FC,∵∠BAC=60°,∴∠PAC=180°?∠BAC=120°,在△BFC與△CAP中,BF=AC∠BFC=∠CAP=120°∴△BFC?△CAP(SAS)∴∠P=∠BCF,BC=PC,∴∠P=∠ABC,又∵∠P=∠BCF=1∴∠ACB=2∠ABC,又∵∠ACB+∠ABC+∠A=180°,∴3∠ABC+60°=180°,∴∠ABC=40°,∠ACB=80°,∴∠ABE=12【點睛】本題考查的是角平分線的性質、全等三角形的判定與性質,根據(jù)題意作出輔助線,構造出全等三角形是解答此題的關鍵.知識點7:雨傘模型如圖AP平分∠BAC,BD⊥AP,垂足為點D,延長BD交AC于點C,則?ABD≌?ACD,AB=AC,BD=CD【題型7雨傘模型】【例7】(23-24八年級·江蘇蘇州·期中)如圖,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于點D,過點B作BE⊥AD,交AD延長線于點E,F(xiàn)為AB的中點,連接CF,交AD于點G,連接BG.(1)線段BE與線段AD有何數(shù)量關系?并說明理由;(2)判斷△BEG的形狀,并說明理由.【答案】(1)BE=12AD,見解析;(2)△BEG【分析】(1)延長BE、AC交于點H,先證明△BAE≌△HAE,得BE=HE=12BH,再證明△BCH≌△ACD,得BH=AD,則BE=12(2)先證明CF垂直平分AB,則AG=BG,再證明∠CAB=∠CBA=45°,則∠GAB=∠GBA=22.5°,于是∠EGB=∠GAB+∠GBA=45°,可證明△BEG是等腰直角三角形.【詳解】證:(1)BE=12AD如圖,延長BE、AC交于點H,∵BE⊥AD,∴∠AEB=∠AEH=90°,∵AD平分∠BAC,∴∠BAE=∠HAE,在△BAE和△HAE中,∠AEB=∠AEHAE=AE∴△BAE≌△HAE(ASA),∴BE=HE=12BH∵∠ACB=90°,∴∠BCH=180°﹣∠ACB=90°=∠ACD,∴∠CBH=90°﹣∠H=∠CAD,在△BCH和△ACD中,∠BCH=∠ACDBC=AC∴△BCH≌△ACD(ASA),∴BH=AD,∴BE=12AD(2)△BEG是等腰直角三角形,理由如下:∵AC=BC,AF=BF,∴CF⊥AB,∴AG=BG,∴∠GAB=∠GBA,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠CAB=∠CBA=45°,∴∠GAB=12∠CAB∴∠GAB=∠GBA=22.5°,∴∠EGB=∠GAB+∠GBA=45°,∵∠BEG=90°,∴∠EBG=∠EGB=45°,∴EG=EB,∴△BEG是等腰直角三角形.【點睛】本題考查等腰直角三角形的判定與性質,全等三角形的判定與性質等,理解等腰直角三角形的基本性質,并且掌握全等三角形中常見輔助線的作法是解題關鍵.【變式7-1】(23-24八年級·上海浦東新·期末)如圖,△BAD和△CAE是等腰三角形且∠BAD=∠CAE=90°,AF⊥CB,垂足為F.(1)試說明∠ABF=∠ADC的理由(2)猜想CF和CE的位置關系,并說明理由;(3)試說明:CD=2BF+DE.【答案】(1)見解析;(2)CF⊥CE,理由見解析(3)見解析【分析】(1)先根據(jù)等角的余角相等證得∠BAC=∠DAE,再根據(jù)全等三角形的判定證明即可得出∠ABC=∠ADE,根據(jù)領補角的定義,即可得證;(2)根據(jù)等腰直角三角形的性質和全等三角形的性質求得∠BCA=∠E=45°,再根據(jù)直角三角形的兩銳角互余求得∠CAF=45°即可得出∠FAE=135°,進而證明AF∥(3)延長BF到G,使得FG=FB,根據(jù)全等三角形的判定與性質證明△AFB≌△AFGSAS,△CGA【詳解】(1)證明:∵∠BAD=∠CAE=90°,∴∠BAC+∠CAD=90°,∠CAD+∠DAE=90°,∴∠BAC=∠DAE,在△BAC和△DAE中,∵AB=AD∠BAC=∠DAE∴△BAC≌∴∠ABC=∠ADE,∴∠ABF=∠ADC;(2)解:∵∠CAE=90°,AC=AE,∴∠E=45°,由(1)知△BAC≌∴∠BCA=∠E=45°,∵AF⊥BC,∴∠CFA=90°,∴∠CAF=45°,∴∠FAE=∠FAC+∠CAE=45°+90°=135°;又∵∠E=45°,∴∠FAE+∠E=180°,∴AF∥∵AF⊥BC,∴CF⊥CE;(3)證明:延長BF到G,使得FG=FB,∵AF⊥BG,∴∠AFG=∠AFB=90°,在△AFB和△AFG中,∴BF=GF∠AFB=∠AFG∴△AFB≌∴AB=AG,∠ABF=∠G,∵△BAC≌△DAE∴AB=AD,∠CBA=∠EDA,CB=ED,∴AG=AD,∠ABF=∠CDA,∴∠CGA=∠CDA,∵∠GCA=∠DCA=45°,∴在△CGA和△CDA中,∠GCA=∠DCA∠CGA=∠CDA∴△CGA≌∴CG=CD,∵CG=CB+BF+FG=CB+2BF=DE+2BF,∴CD=2BF+DE.【點睛】本題考查全等三角形的判定與性質、等角的余角相等、等腰三角形的性質、直角三角形的性質、線段的和差等知識,熟練掌握全等三角形的判定與性質,添加輔助線構造全等三角形求解線段問題是解答的關鍵.【變式7-2】(23-24八年級·山東泰安·期末)已知,如圖ΔABC中,AB=AC,∠A=90°,∠ACB的平分線CD交AB于點E,求證:CE=2【答案】見解析.【分析】延長BD交CA的延長線于F,先證得△ACE≌△ABF,得出CE=BF;再證△CBD≌△CFD,得出BD=DF;由此得出結論即可.【詳解】證明:如圖,延長BD交CA的延長線于F,∵∠BAC=∴∠BAF=∠BAC=∵∠BDC=∴∠BDC=∠FDC=∴∠ABF+∠BED=∵∠AEC=∠BED∴∠ACE=∠ABF∵AB=AC∴ΔACE≌ΔABF(ASA)∴CE=BF∵CD平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∵CD=CD∴ΔCBD≌ΔCFD(ASA)∴BD=FD=∴BD=∴CE=2BD【點睛】此題考查三角形全等的判定與性質,角平分線的性質,根據(jù)已知條件,作出輔助線是解決問題的關鍵.【變式7-3】(23-24八年級·福建漳州·期末)求證:在直角三角形中,若一個銳角等于30°,則它所對的直角邊等于斜邊的一半.要求:(1)根據(jù)給出的線段AB及∠B,以線段AB為直角邊,在給出的圖形上用尺規(guī)作出Rt△ABC的斜邊AC,使得∠A=30°(2)根據(jù)(1)中所作的圖形,寫出已知、求證和證明過程.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】(1)根據(jù)作一個角等于已知角的方法作圖即可;(2)根據(jù)圖形和命題的已知事項寫出已知,根據(jù)命題的未知事項寫出求證,再寫出證明過程即可.【詳解】(1)解:如圖所示,線段AC為所求作的線段;(2)已知:如圖,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,∠A=30°.求證:BC=1解法一:如圖,在AC上截取一點D,使得CD=CB,連接DB.∵∠ABC=90°,∠A=30
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