苏科版2025年七升八数学暑假衔接讲义专题05全等三角形章末重难点题型专训(原卷版+解析)
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题型一 全等图形的识别
题型二 全等三角形的概念
题型三 全等三角形的性质
题型四 全等三角形的判定
题型五 全等三角形的判定与性质综合
题型六 全等三角形中的动点问题
题型七 全等三角形中的旋转(翻折)问题
题型八 全等三角形中倍长中线模型问题
题型九 全等三角形中的多结论问题
题型十 全等三角形的综合问题
【经典例题一 全等图形的识别】
【例1】(2022秋·八年级课时练习)百变魔尺,魅力无穷,如图是用24段魔尺(24个等腰直角三角形,把等腰直角三角形最长边看做1)围成的长为4宽为3的长方形.用该魔尺能围出不全等的长方形个数为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
【分析】根据14=(1+6)×2=(2+5)×2=(3+4)×2,可知能围出不全等的长方形有3个.
【详解】解:∵长为4、宽为3的长方形,
∴周长为2×(3+4)=14
14=(1+6)×2=(2+5)×2=(3+4)×2,
∴能围出不全等的长方形有3个,
故选:A.
【点睛】此题考查了平面图形的规律变化,通过观察图形,分析、归纳并发现其中的规律,并应用规律解决问题是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022秋·河南南阳·八年级统考期末)已知如图,、为的平分线上的两点,连接、、、;如图,、、为的平分线上的三点,连接、、、、、;如图,、、、为的平分线上的四点,连接、、、、、、、依此规律,第个图形中有全等三角形的对数是
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】通过观察分析,找出图形变换中,有全等三角形的对数规律:当有个点时,图中有个全等三角形,然后把n=17代入计算即可求解.
【详解】解:图中,当有点、时,有对全等三角形;
图中,当有点、、时,有对全等三角形;
图中,当有点时,有对全等三角形;
图中,当有个点时,图中有个全等三角形,
当时,全等三角形的对数是,
故选:D.
【点睛】本题考查图形变换规律,全等三角形的判定,找出图形变换规律是解题的关键.
2.(2022秋·八年级课时练习)如图中有6个条形方格图,图上由实线围成的图形与(1)是全等形的有__________.
【答案】(2)(3)(6)
【分析】根据全等形是可以完全重合的图形并观察对比图形,进行判定即可.
【详解】(6)以左下角顶点为定点逆时针旋转90°后,与(1)两个实线图形刚好重合,
(3)可上下反转成(1)的情况,与(1)两个实线图形刚好重合,
(2)以右下角顶点为定点顺时针旋转90°后成图(3),然后反转成(1)的情况,与(1)两个实线图形刚好重合,
(4)为平行四边形,而(1)为梯形,所以不能和(1)中图形完全重合,
(5)为直角梯形,而(1)不是,所以不能和(1)中图形完全重合,
故答案是:(2)(3)(6)
【点睛】本题主要考查学生对全等形的概念的理解及运用,认真对观察对比是正确解答本题的关键.
3.(2022秋·全国·八年级专题练习)如图,沿着方格线,把下列图形分割成四个全等的图形.
【答案】见解析
【分析】直接利用图形总面积得出每一部分的面积,进而求出答案.
【详解】解:如图所示:红色分割线即为所求.
【点睛】此题主要考查了应用设计图作图,正确求出每部分面积是解题关键,
考点:作图—应用与设计作图.
【经典例题二 全等三角形的概念】
【例2】(2023·全国·八年级假期作业)已知,且与是对应角,和是对应角,则下列说法中正确的是( )
A.与是对应边B.与是对应边
C.与是对应边D.不能确定 的对应边
【答案】A
【分析】根据全等三角形的概念即可得到答案.
【详解】解:与是对应角,和是对应角,
和是对应角,
与是对应边,
故选A.
【点睛】本题考查了全等三角形,理解全等三角形的概念,准确找出对应边是解题关键.
【变式训练】
1.(2022秋·全国·八年级专题练习)罗同学学习了全等三角形后,利用全等三角形绘制出了下面系列图案,第(1)个图案由2个全等三角形组成,第(2)个图案由4个全等三角形组成,第(3)个图案由7个全等三角形组成,第(4)个图案由12个全等三角形组成,则第(6)个图案中全等三角形的个数为( )
A.25B.38C.70D.135
【答案】B
【分析】仔细观察图形,发现第个图形有个三角形,根据规律求解即可.
【详解】解:观察发现:
第一个图形有个全等三角形;
第二个图形有个全等三角形;
第三个图形有个全等三角形;
第四个图形有个全等三角形;
第个图形有个全等三角形;
当时,(个.
故选:B.
【点睛】本题考查了全等的定义,图形类规律题,正确找到规律是解题的关键.对于找规律的题目首先应找出哪些部分发生了变化,按照什么规律变化的.
2.(2022春·黑龙江大庆·七年级统考期末)如图,△ABE和△ADC是△ABC分别沿着AB,AC边翻折180°形成的.若∠BAC=145°,则∠α=____.
【答案】70°
【详解】∵△ABE和△ADC是△ABC分别沿着AB,AC边翻折180°形成的,
∴∠BAE=∠BAC=145°,∠DAC=∠BAC=145°,∠E=∠ACD=∠ACB,
∴∠DAE=∠BAC+∠BAE+∠DAC-360°=145°+145°+145°-360°=75°,
∴∠EAC=∠DAC-∠DAE=145°-75°=70°,
∵∠E+∠α+∠EMD=180°,∠EAC+∠AMC+∠ACD=180°,∠EMD=∠AMC,
∴∠α=∠EAC=70°,
故答案为70°.
【点睛】本题考查了翻折的性质,三角形的内角和是180度等,掌握翻折前后的两个三角形是全等的,对应角是相等的是解题的关键.
3.(2022春·上海杨浦·七年级统考期末)如图,在中,已知,,,试把下面运用“叠合法”说明和全等的过程补充完整:
说理过程:把放到上,使点A与点重合,因为 ,所以可以使 ,并使点C和在AB()同一侧,这时点A与重合,点B与重合,由于 ,因此, ;
由于 ,因此, ;于是点C(射线AC与BC的交点)与点(射线与的交点)重合,这样 .
【答案】见解析.
【分析】根据“叠合法”说明两三角形全等即可.
【详解】说理过程:把放到上,使点A与点重合,因为,所以可以使AB与重合,并使点C和在AB()同一侧,这时点A与重合,点B与重合,由于,因此, 射线AC与射线叠合 ;
由于 ,因此,射线BC与射线叠合;于是点C(射线AC与BC的交点)与点(射线与的交点)重合,这样重合,即
全等.
【点睛】本题主要考查三角形全等的定义,掌握“叠合法”说明三角形全等,是解题的关键.
【经典例题三 全等三角形的性质】
【例3】(2023春·全国·七年级专题练习)如图,,点B和点C是对应顶点,,记,,,当时,与之间的数量关系为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据全等三角形的性质得到,再根据平行线的性质,得到,利用,即可解答.
【详解】解:,,
,
,,
,,
,
,
化简得:.
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,平行线的性质,结合图形和题意找到角之间的关系是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022秋·安徽合肥·八年级合肥市第四十五中学校考阶段练习)如图,在锐角中,D,E分别是边上的点,,且,交于点F.若,则的大小是( )
A.90°B.95°C.100°D.110°
【答案】C
【分析】延长交于H.利用全等三角形的性质,平行线的性质,三角形的外角的性质证明,再求出即可解决问题.
【详解】解:延长交于H.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形的外角的性质,平行线的性质,三角形内角和定理等知识,能熟记全等三角形的性质的内容是解此题的关键.
2.(2022秋·辽宁大连·八年级统考期中)如图,,的延长线交于F,,,,则______°.
【答案】20
【分析】由三角形内角和定理可求,由全等三角形的性质可得,由三角形外角求出性质,在和中,根据三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:如图,设与交于点M,
∵,,
∴,
又∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:20.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理、三角形的外角性质,掌握全等三角形的对应角相等是解决问题的关键.
3.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,已知,点E在上,与相交于点F.
(1)当,时,求线段AE的长;
(2)已知,,求与的度数.
【答案】(1)3
(2),
【分析】(1)根据全等三角形的性质得到,,结合图形计算,即可得到答案;
(2)根据全等三角形的性质得到,,根据三角形内角和定理求出,计算即可求得.
【详解】(1)解:,,,
,,
;
(2)解:,,,
,,,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形的内角和定理,三角形外角的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
【经典例题四 全等三角形的判定】
【例4】(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在四边形与中,.下列条件中:①;②;③;④.添加上述条件中的其中一个,可使四边形≌四边形,上述条件中符合要求的有( )
A.①②③B.①③④C.①④D.①②③④
【答案】B
【分析】连接,通过证明,,故①符合要求,同理可得③④符合要求,即可得到结论.
【详解】解:连接,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形与中,
,
,,,
∴四边形≌四边形.
故①符合要求;
同理根据③④的条件证得四边形≌四边形.
综上所述,符合要求的条件是①③④,
故选:B.
【点睛】此题主要考查了全等形,全等三角形的判定和性质,关键是掌握判定两个三角形全等的一般方法有:.
【变式训练】
1.(2023秋·八年级单元测试)如图,在中,,点D是底边BC上异于AC中点的一个点,,.运用以上条件(不添加辅助线)可以说明下列结论错误的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据SAS可证明,得出,,再根据,得出,根据AAS再证明,从而得出,.
【详解】解:在和 中,
,
(SAS),故A正确,不符合题意;
,
,故B正确,不符合题意,
在,
,
(AAS),
,故C错误,符合题意;
,
,,
,
,故D正确,不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法:SSS、SAS、ASA、AAS、以及直角三角形的判定HL是解题的关键.
2.(2022秋·北京海淀·八年级统考期末)甲乙两位同学进行一种数学游戏.游戏规则是:两人轮流对及对应的边或角添加等量条件(点,,分别是点A,B,C的对应点),某轮添加条件后,若能判定与全等,则当轮添加条件者失败,另一人获胜.
上表记录了两人游戏的部分过程,则下列说法正确的是__________(填写所有正确结论的序号)
①若第3轮甲添加cm,则乙获胜;
②若甲想获胜,第3轮可以添加条件;
③若乙想获胜,可修改第2轮添加条件为.
【答案】①③
【分析】根据全等三角形的判定定理逐一分析判断即可.
【详解】解:①∵如果甲添加cm,
又cm,cm,
∴(SSS),
∴乙获胜,故结论①正确;
②∵如果甲添加,
又,
∴是直角三角形,且,
∴这两个三角形的三边长度就确定下来,且必然对应相等,这两个三角形全等,故甲会输,故结论②错误,
③如果第二条条件修改为,甲在第三条填入,那么乙可能获胜,故结论③正确.
【点睛】本题考查全等三角形的判定定理,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定定理.
3.(2023·湖南岳阳·统考一模)如图,在中,,、是边上的点.请从以下三个条件:①;②;③中,选择一个合适的作为已知条件,使得.
(1)你添加的条件是______(填序号);
(2)添加了条件后,请证明.
【答案】(1)①(答案不唯一)
(2)见解析
【分析】(1)利用全等三角形的判定定理进行分析,选取合适的条件进行求解即可;
(2)结合(1)进行求解即可.
【详解】(1)解:可选取①或③(只选一个即可),
故答案为:①(答案不唯一);
(2)证明:当选取①时,
,
,
在与中,
,
,
;
当选取③时,
,
,
在与中,
,
,
.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,解答的关键是熟记全等三角形的判定定理与性质并灵活运用.
【经典例题五 全等三角形的判定与性质综合】
【例5】(2023春·重庆大渡口·七年级重庆市第三十七中学校校考期中)如图,在中,,和的平分线、相交于点O,交于点D,交于点E,若已知周长为20,,,则长为( )
A.B.3C.D.4
【答案】A
【分析】在上,截取,根据角平分线定义求出,求出,证明,得出,,求出,证明,得出,求出,根据三角形周长20求出,根据,求出结果即可.
【详解】解:在上,截取,如图所示:
∵,
∴,
∵和的平分线、相交于点O,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵周长为20,
∴,
∵,
∴,故A正确.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,角平分线的定义,三角形内角和定理的应用,解题的关键是作出辅助线,构造全等三角形,证明,.
【变式训练】
1.(2023·全国·八年级假期作业)如图,在和中,,是的中点,,垂足为点,且.若,则的长为( )
A.2cmB.C.D.
【答案】C
【分析】由,可得,由直角三角形两锐角互余,可得,由,由直角三角形两锐角互余,可得,根据同角的余角相等,可得,然后根据判断,根据全等三角形的对应边相等即可得到,由是的中点,得到,即可求解.
【详解】解:,可得,
在和中,
∵E是的中点,
,故C正确.
故选:C.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,找准全等的三角形是解决本题的关键.
2.(2023春·陕西西安·七年级西安市曲江第一中学校考期中)如图,在中,分别以为边向外作和,使,,,连接,为边上的高线,延长交于点N,下列结论:(1);(2);(3);(4),其中正确的结论有____(填序号).
【答案】②③④
【分析】由不一定是直角三角形可判断(1);由余角的性质可判断(2);作,交于点H,,交延长线于点G,构造三对全等三角形,利用全等三角形的判定与性质可判断(3)和(4).
【详解】解:∵为边上的高线,
∴是直角三角形,
∵不一定是直角三角形,
∴与不一定全等,故①错误;
∵,
∴,
∴,故②正确;
作,交于点H,,交延长线于点G,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,故③正确.
∵,
∴
,
即,故④正确;
其中正确的结论有 ②③④.
故选:②③④.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法(即、、、和)和全等三角形的性质(即全等三角形的对应边相等、对应角相等)是解题的关键.
3.(2023·江苏·八年级假期作业)问题:已知中,,点D是内的一点,且,.探究与度数的比值.请你完成以下探究过程:先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明.
(1)当时,依问题中的条件补全上图;观察图形,与的数量关系为 ;当推出时,可进一步推出的度数为 ;可得到与度数的比值为 ;
(2)当时,请你画出图形,研究与度数的比值是否与(1)中的结论相同,写出你的猜想并加以证明.
【答案】(1)见解析,相等,,1:3
(2)与度数的比值与(1)中结论相同,见解析
【分析】(1)利用题中的已知条件,计算出,所以(等角对等边);由等腰三角形的性质知,再根据三角形内角和是,找出图中角的等量关系,解答即可;
(2)根据旋转的性质,作,过B点作交于点K,连接,构建四边形是等腰梯形,根据已知条件证明≌(SAS),再证明是正三角形,最后根据是等腰梯形与正三角形的性质,求得与的度数并求出比值.
【详解】(1)解:补全图形如下:
①当时,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴(等角对等边);
②当时,
,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴的度数为;
③∵,,
∴,,
∴,
∴与度数的比值为.
(2)猜想:∠DBC与度数的比值与(1)中结论相同.
证明:如图2,作,过B点作交于点K,连接.
∴四边形是等腰梯形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴≌,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴与度数的比值为.
【点睛】本题综合考查了是等腰梯形的判定与性质、正三角形的性质与判定、等腰三角形的性质、全等三角形的判定以及三角形的内角和.
【经典例题六 全等三角形中的动点问题】
【例6】(2022春·七年级单元测试)现有一块如图所示的绿草地,经测量,,,,,点E是边的中点,小狗汪汪从点B出发沿以的速度向点C跑,同时小狗妞妞从点C出发沿向点D跑.要使与全等,则妞妞的运动速度为( )
A.B.C.或D.无法确定
【答案】C
【分析】设它们运动时间为,妞妞的运动速度为,则,,,分两种情况,当时,当时,求出结果即可.
【详解】解:∵点E是边的中点,
∴,
设它们运动时间为,妞妞的运动速度为,则,,,
当时,,,
∴,
解得:;
当时,,,
∴,
解得:;
综上分析可知,妞妞的运动速度为或.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的应用,解题的关键是熟练掌握全等三角形的性质,注意分类讨论.
【变式训练】
1.(2023秋·湖南株洲·八年级统考期末)如图,,,,点在线段上以1cm/s的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动,它们运动的时间为,当点的运动速度为( )cm/s时,在某一时刻,、、三点构成的三角形与、、三点构成的三角形全等.
A.1或B.1或C.2或D.1
【答案】A
【分析】设点的运动速度是cm/s,有两种情况:①,,②,,列出方程,求出方程的解即可.
【详解】设点的运动速度是cm/s,
∵,
∴、、三点构成的三角形与、、三点构成的三角形全等,有两种情况:
,,则
,
解得:,
∴,
解得:,
,,则
,,
解得:,,
故选:A
【点睛】本题考查了全等三角形的判定的应用,能求出符合的所有情况是解此题的关键.
2.(2023春·江苏苏州·七年级苏州工业园区星湾学校校考阶段练习)如图,中,,,.点P从A点出发沿路径向终点运动,终点为B点;点Q从B点出发沿路径向终点运动,终点为A点.点P和Q分别以每秒1和3的运动速度同时开始运动,两点都要到相应的终点时才能停止运动,在某时刻,分别过P和Q作于E、作于F,当点P运动______秒时,以P、E、C为顶点的三角形和以Q、F、C为顶点的三角形全等.
【答案】1或或12
【分析】根据题意分为五种情况,根据全等三角形的性质得出,代入得出关于t的方程,解方程即可.
【详解】解:设点运动秒时,以、、为顶点的三角形和以、、为顶点的三角形全等,分为五种情况:
①如图1,P在上,Q在上,则,,
,,
,
,
,,
,
,
,
即,
;
②如图2,P在上,Q在上,则,,
由①知:,
,
;
因为此时,所以此种情况不符合题意;
③当P、Q都在上时,如图3,
,
;
④当Q到A点停止,P在上时,如图4,,时,解得.
,符合题意;
⑤因为P的速度是每秒1,Q的速度是每秒3, P和Q都在上的情况不存在;
综上,点P运动1或或12秒时,以P、E、C为顶点的三角形上以Q、F、C为顶点的三角形全等.
故答案为:1或或12.
【点睛】本题主要考查对全等三角形的性质,解一元一次方程等知识点的理解和掌握,能根据题意得出方程是解此题的关键.
3.(2023春·陕西西安·七年级校考阶段练习)在直角三角形中,,直线l过点C.
(1)当时,
①如图1,分别过点A和B作直线l于点D,直线l于点E.求证:;
②如图2,过点A作直线l于点D,点B与点F关于直线l对称,连接交直线l于E,连接.求证:.
(2)当,时,如图3,点B与点F关于直线l对称,连接、.点M从A点出发,以每秒1 cm的速度沿路径运动,终点为C,点N以每秒的速度沿路径运动,终点为F,分别过点M、N作直线l于点D,直线l于点E,点M、N同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为t秒.当与全等时,求t的值.
【答案】(1)见解析
(2)或5或6.5
【分析】(1)①根据同角的余角相等得到,根据全等三角形的判定定理证明即可;
②由对称及可知,,,结合即可证明结论;
(2)分点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动、点沿路径运动四种情况计算即可.
【详解】(1)①证明:∵,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
在和中,,
∴;
②证明:点与点关于直线对称,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:由题意得,
由(1)可得,,
∴当时,,
当点沿路径运动时,,
解得,,不合题意,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
当点沿路径运动时,,
解得,,
综上所述,当或5或6.5时,.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查的是全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
【经典例题七 全等三角形中的旋转(翻折)问题】
【例7】(2022秋·福建厦门·九年级厦门双十中学校考期中)如图所示的正方形中,点在边上,把绕点顺时针旋转得到,.旋转角的度数是( )
A.110°B.90°C.70°D.20°
【答案】B
【分析】根据正方形的性质得到AB=AD,∠BAD=,由旋转的性质推出≌,求出∠FAE=∠BAD=,即可得到答案.
【详解】∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=,
由旋转得≌,
∴∠FAB=∠EAD,
∴∠FAB+∠BAE=∠EAD+∠BAE,
∴∠FAE=∠BAD=,
∴旋转角的度数是,
故选:B.
【点睛】此题考查旋转的性质,全等三角形的性质,熟记全等三角形的性质是解题的关键.
【变式训练】
1.(2023春·全国·七年级专题练习)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE,连接BE,则∠BED的度数为( )
A.100°B.120°C.135°D.150°
【答案】C
【分析】连接BD,根据旋转的性质可得AB=AD,∠BAD=60°,可证△ABD为等边三角形,由“SSS”可证△ABE≌△DBE,可得∠ABE=∠DBE=30°,由三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:如图,连接BD,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE,
∴AB=AD,∠BAD=60°,
∴△ABD为等边三角形,
∴∠ABD=60°,AB=BD,且AE=DE,BE=BE,
∴△ABE≌△DBE(SSS)
∴∠ABE=∠DBE=30°
∴∠ABE=∠DBE=30°,且∠BDE=∠ADB﹣∠ADE=15°,
∴∠BED=135°.
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,解决本题的关键是正确理解题意,熟练掌握三角形全等的判定方法,能够根据题意对图形进行旋转.
2.(2023春·七年级课时练习)如图,在纸片中,,,且,P为BC上一点,将纸片沿AP剪开,并将、分别沿AB、AC向外翻折至、,连接DE,则面积的最小值为______.
【答案】
【分析】由将、分别沿AB、AC向外翻折至、可得:AP=AD=AE,由易得∠DAE=90°,面积=AD×AE=,当x取最小值时面积的最小即可求解.
【详解】解:∵、分别沿AB、AC向外翻折至、
∴,
∴AP=AD=AE,∠BAD=∠BAP,∠CAP=∠CAE,
∵
所以∠DAE=∠DAP +∠PAE =2(∠BAP +∠PAC)=2∠BAC =90°,
面积=AD×AE=,当AP取最小值时的面积最小,
在中,当AP为BC边的高,即AP垂直BC时,AP最小,
此时,,
,解得:AP=,
面积的最小值为:.
【点睛】本题考查了三角形的折叠问题、全等三角形的性质和三角形的最小面积,解题的关键是弄清楚什么时候三角形的面积最小.
3.(2022秋·湖北黄冈·九年级统考期末)(1)如图1,在四边形中,,,,、分别是、上的点且,直接写出图中线段、、之间的数量关系,不必证明.
(2)如图2,若在四边形中,,,、分别是、上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东的B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45海里/小时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏东的方向以65海里/小时的速度前进,2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E、F处,且,试求此时两舰艇之间的距离.
【答案】(1);(2)成立,理由见解析;(3)220海里
【分析】(1)如图1,延长到点.使.连接,证明,根据全等三角形的性质得到,证明,得,证明结论;
(2)如图2,延长到点.使.连接,证明,根据全等三角形的性质得到,证明,得,证明结论;
(3)如图3,连接,延长、相交于点,根据题意得到,,,根据图2的结论计算.
【详解】解:(1),
理由如下:如图1,延长到点.使.连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(2)结论仍然成立;
理由如下:延长到点.使.连接,如图2,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(3)如图3,连接,延长、相交于点,
,,
,
又,,
符合(2)中的条件,
结论成立,
即(海里).
两舰艇之间的距离为220海里.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确的作出辅助线构造全等三角形.
【经典例题八 全等三角形中倍长中线模型问题】
【例8】(2023春·黑龙江绥化·七年级绥化市第八中学校校考期中)如图,在中,,,是边上的中线,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】延长AD至点E,使得DE=AD,可证△ABD≌△CDE,可得AB=CE,AD=DE,在△ACE中,根据三角形三边关系即可求得AE的取值范围,从而得到的取值范围.
【详解】如图,延长AD至点E,使得DE=AD,
∵是边上的中线,
∴,
在△ABD和△CDE中,
,
∴△ABD△CDE(SAS),
∴AB=CE=5,AD=DE,
∵△ACE中,AC-CE<AE<AC+CE,
∴4<AE<14,
∴2<AD<7.
故选:C.
【点睛】本题主要考查倍长中线法解题,能够做出辅助线证出三角形全等再结合三角形三边关系是解题关键.
【变式训练】
1.(2022秋·山东日照·八年级期中)在△ABC中,AB=5,AC=3,AD为BC边的中线,则AD的长的取值范围( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】要求AD的范围,看到AD为中线,为此利用中线加倍的方法,构造全等三角形,AD的2倍线段在△AEC中,利用任意两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,可求2AD的范围即可.
【详解】延长中线AD到E,使DE=AD,连结CE,
∵AD为BC中线,
∴BD=CD,
∵∠ADB=∠EDC,
∴△ABD≌△ECD(SAS),
∴CE=AB=5,
∵AE=2AD,
在△AEC中,CE-AC
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