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2020-2021学年 人教版八年级数学上册期末冲刺 专题02《全等三角形》(教师版)
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专题02 全等三角形
1.全等三角形定义
能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形.
2.全等三角形的性质
(1)全等三角形的对应边相等,对应角相等.
(2)全等三角形的周长相等,面积相等.
(3)全等三角形的对应的中线、高、角平分线相等.
(4)传递性:若△ABC≌△DEF,△DEF≌△MNP,则△ABC≌△MNP.
3.全等三角形的判定
(1)判定方法:
①依据定义.
②依据判定定理.
(2)判定定理
①三边分别相等的两个三角形全等(可以简写为“SSS”).
②两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(可以简写为“SAS”).
③两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等(可以简写为“ASA”).
④两角分别相等且其中一角的对边也相等的两个三角形全等(可以简写为“AAS”).
⑤斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等(可以简写为“HL”).
(3)证明思路
①
②
③
(4)常用策略:添加辅助线法
①连接两点的线段.
②过某点做某线的平行线,帮助找到相等的角,从而构造出全等三角形.
③作垂线,以出现直角、距离、高;题中若有角平分线、等腰三角形等条件时常作这样的辅助线,便于找到相等线段或便于用三线合一定理.
④题中出现垂直平分线条件时,向线段两端点连线.
⑤截取与某线段相等的线段,从而构造出全等三角形.
4.角的平分线的性质定理:角平分线上的点到角的两边的距离相等.
几何语言:∵OQ平分∠AOB,且QE⊥OB,QD⊥OA,
∴QD=QE.
5.角的平分线的判定定理:在角的内部,到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上.
几何语言:∵QE⊥OB,QD⊥OA,且QD=QE,
∴OQ平分∠AOB.
6.尺规作图
(1)作已知角(课本P36).
(2)作角平分线(课本P48).
(3)作线段的垂直平分线(课本P63).
(4)作已知直线的垂线(课本P62).
①过已知直线上一点作已知直线的垂线
②过已知直线外一点作已知直线的垂线
考点一、全等三角形的性质
例1 (2020淄博)如图,若△ABC≌△ADE,则下列结论中一定成立的是( )
A. AC=DE B. ∠BAD=∠CAE C. AB=AE D. ∠ABC=∠AED.
【答案】B
【解析】∵△ABC≌△ADE,
∴AC=AE,AB=AD,∠ABC=∠ADE,∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,
即∠BAD=∠CAE. 故A,C,D选项错误,B选项正确,
故选:B.
【名师点睛】本题考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
考点二、全等三角形的判定
例2(2020永州)如图,已知AB=DC,∠ABC=∠DCB,能直接判断△ABC≌△DCB的方法是( )
A. SAS B. AAS C. SSS D. ASA
【答案】A
【解析】∵AB=DC,∠ABC=∠DCB,BC=CB,
∴△ABC≌△DCB(SAS)
故选:A.
【名师点睛】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握相关判定定理是解题的关键.
考点三、角平分线的性质
例3(2020怀化)在Rt△ABC中,∠B=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AC,垂足为点E,若BD=3,则DE的长为( )
A. 3 B. C. 2 D. 6
【答案】A.
【解析】∵∠B=90°,
∴DB⊥AB,
又∵AD平分∠BAC, DE⊥AC,
∴DE=BD=3,
故选:A.
【名师点睛】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.
考点四、角平分线的判定
例4 (2020焦作月考)已知,如图,∠MON=60°,点A,B为射线OM,ON上的动点(点A,B不与点O重合),在∠MON的内部、△AOB的外部有一点P. 且AP=BP,∠APB=120°.
求证:点P在∠MON的平分线上.
【答案】见解析.
【解析】如图,过点P分别作PS⊥OM于点S, PT⊥ON于点T,
∴∠OSP=∠OTP=90°,
在四边形OSPT中,
∠SPT=360°-∠OSP-∠SOT-∠OTP=360°-90°-60°-90°=120°,
∴∠APB=∠SPT=120° ∴∠APS=∠BPT,
又∵∠ASP=∠BTP=90° AP=BP
∴△APS≌△BPT ∴PS=PT
∴点P在∠MON的平分线上.
【名师点睛】本题考查全等三角形的性质和角平分线的判定定理,角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.用判定定理证明较为简单.题中角平分线的性质定理和判定定理都要用到,注意书写的规范,弄清每个定理需要的条件及得出的结论.
考点五、尺规作图
例5 (2020金昌)如图,在中,是边上一点,且.
(1)尺规作图(保留作图痕迹,不写作法):
①作的角平分线交于点;
②作线段的垂直平分线交于点.
(2)连接,直接写出线段和的数量关系及位置关系.
【答案】见解析.
【解析】(1)①如图, BE即为所求;
②如图,线段DC的垂直平分线交DC于点F,
(2)∵BD=BA,BE平分∠ABD,
∴点E是AD的中点,
∵点F是CD的中点,
∴EF是△ADC的中位线,
∴线段EF和AC的数量关系为:EF=AC,
位置关系为:EF∥AC.
【名师点睛】本题考查了作图——复杂作图、线段垂直平分线的性质,解题的关键是熟练掌握线段垂直平分线的性质,灵活运用所学知识解决问题.
考点六、全等三角形的判定与性质
例6(2020南通)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A. B. 2 C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】如图,过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,
在Rt△AHB中,
∵ ∠ABC=60°,AB=2,
∴BH=1,AH=,
在Rt△AHC中,∠ACB=45°,
∴AC=,
∵点B为BC中点,
∴BD=CD,
在△BFD与△CKD中,
∠BFD=∠CKD=90°,∠BDF=∠CDK,BD=CD,
∴△BFD≌△CKD(AAS)
∴BD=CK,
延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,
可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,
在Rt△CAN中,AN
当直线l⊥AC时,最大值为.
故选:A.
【名师点睛】本题主要考查了全等三角形的判定定理和性质及平移的性质,构建全等三角形是解答此题的关键.
考点七、全等三角形的实际应用
例7(2020陕西)如图所示,小明家与小华家同住在同一栋楼的同一单元,他俩想测算所住楼对面商业大厦的高MN,他俩在小明家的窗台B处,测得商业大厦顶部N的仰角∠1的度数,由于楼下植物的遮挡,不能在B处测得商业大厦底部M的俯角的度数. 于是,他俩上楼来到小华家,在窗台C处测得大厦底部的俯角∠2的度数,竟然发现∠1与∠2恰好相等. 已知A,B,C三点共线,CA⊥AM,NM⊥AM,AB=31m,BC=18m,试求商业大厦的高MN.
【答案】商业大厦的高MN为80米.
【解析】如图,过点C作CE⊥MN于点E,过点B作BF⊥MN于点F,
∴∠CEF=∠BFE=90°,
∵CA⊥AM,NM⊥AM,
CE⊥MN,BF⊥MN,
∴CE=BF,AE=AC,
∵∠1=∠2,
∴△BFN≌△CEM(ASA),
∴NF=EM=31+18=49,
EF=CB=18,
∴MN=NF+EM-EF=49+59-18=80(m)
答:商业大厦的高MN为80米.
【名师点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握仰角俯角定义,构造全等三角形解决问题.
一、选择题
1.如图,亮亮书上的三角形被墨迹污染了一部分,很快他就根据所学知识画出一个与书上完全一样的三角形,那么这两个三角形完全一样的依据是( )
A.SSS B.SAS
C.AAS D.ASA
【答案】D
【解析】根据题意,由于三角形的两角和它们的夹边是完整的,因此,可以利用“角边角”定理作出完全一样的三角形.故选D.
2. (2020荆州一模)如图,两个三角形全等,则∠α的度数是( )
A.50° B.58° C.72° D.60°
【答案】A
【解析】∵两个三角形全等,∴∠α=50°,
故选:A.
3.下列关于全等三角形的说法不正确的是( )
A.全等三角形的大小相等 B.两个等边三角形一定是全等三角形
C.全等三角形的形状相同 D.全等三角形的对应边相等
【答案】B
【解析】A、全等三角形的大小相等,说法正确,故A选项错误;
B、两个等边三角形,三个角对应相等,但边长不一定相等,所以不一定是全等三角形,故B选项正确;
C、全等三角形的形状相同,说法正确,故C选项错误;
D、全等三角形的对应边相等,说法正确,故D选项错误.
故选B.
4.(2020鄂州期中)如图,在Rt△ABC和Rt△BAD中,AB为斜边,AC=BD,BC,AD相交于点E,下列说法错误的是( )
A.AD=BC B.∠DAB=∠CBA C.△ACE≌△BDE D.AC=CE
【答案】D
【解析】在Rt△ABC和Rt△BAD中,
AB=BA,AC=BD,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(HL),
∴∠BAD=∠ABC,AD=BC,
∴AE=BE,
又∵∠C=∠D=90°,∠AEC=∠BED,
∴△ACE≌△BDE.
故选:D.
5.如图,P是∠BAC的平分线AD上一点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,下列结论中不正确的是( )
A. B.
C.△APE≌△APF D.
【答案】D
【解析】∵P是∠BAC的平分线AD上一点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,
∴PE=PF,又有AP=AP,
∴△APE≌△APF(HL),∴AE=AF,故选D.
6.如图,已知,则图中全等三角形的总对数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】直接数出图中全等三角形的总对数为6对.故选D.
7.如图,,则( )
A.45° B.55° C.35° D.65°
【答案】B
【解析】因为,所以CF=BE,而,所以,所以.故选B.
8.(2020通州一模)如图,D是AB上一点,DF交AC于点E,DE=FE,FC∥AB,若AB=4,CF=3,则BD的长是( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
【答案】B
【解析】∵CF∥AB,
∴∠A=∠FCE,∠ADE=∠F,
在△ADE和△FCE中∠A=∠FCE∠ADE=∠FDE=FE,
∴△ADE≌△CFE(AAS),
∴AD=CF=3,
∵AB=4,
∴DB=AB﹣AD=4﹣3=1,故选B.
9.(2020焦作模拟)如图,是的角平分线,,垂足为.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】是的角平分线,,
,,
,
,
,,
,
,,
,
在与中,
,
,
,
,
故选.
10.(2020鄂州)如图,在△AOB和△CDO中,OA=OB,OC=OD,OA
A. 4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解析】∵∠AOB=∠COD=36°,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
OA=OB,∠AOC=∠BOD,OC=OD,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OCA=∠ODB,AC=BD,故②正确.
∵∠OAC=∠ODB,
由三角形的外角性质得:
∠AMB+∠OBD=∠OAC+∠AOB,
∴∠AMB=∠AOB=36°,故①正确;
作OG⊥AM于G,OH⊥DM于H,如图所示,
则∠OGA=∠OHB=90°,
∵△AOS≌△BOD,
∴OG=OH,
∴MO平分∠AMD,故④正确;
假设OM平分∠AOD,则∠DOM=∠AOM,
在△AOM与△DMA中,
∠AOM=∠DOM,OM=OM,∠AMO=∠DMO,
∴△AMO≌△DMO(ASA),
∴AO=OD,OC=OD,
而OA
正确的个数有3个;
故选:B.
二、填空题
11.(2020江西)如图,AC平分∠DCB,CB=CD,DA的延长线交BC于点E,若∠EAC=49°,则∠BAE的度数为 .
【答案】82°.
【解析】∵AC平分∠DCB,
∴∠BCA=∠DCA,
又∵CB=CD,AC=AC,
∴△ABC≌△ADC,(SAS),
∴∠B=∠D,
∴∠B+∠ACB=∠D+∠ACD,
∵∠CAE=∠D+∠ACD=49°,
∴∠B+∠ACB=49°,
∴∠BAE=180°-∠B-∠ACB-∠CAE=82°
故答案为:82°.
12. (2020湘潭)如图,点P是∠AOC的角平分线上一点,PD⊥OA,垂足为点D,且PD=3,点M是射线OC上一动点,则PM的最小值为 .
【答案】3.
【解析】根据垂线段最短可知:当PM⊥OC时,PM最小,
当PM⊥OC时,
又∵OP平分∠AOC,PD⊥OA,PD=3
∴PM=PD=3,
故答案为:3.
13.如图,△ABD≌△CBD,若∠A=80°,∠ABC=70°,则∠ADC的度数为______.
【答案】130°
【解析】∵△ABD≌△CBD,∴∠C=∠A=80°,
∴∠ADC=360°-∠A-∠ABC-∠C=360°-80°-70°-80°=130°.
故答案为:130°.
14.(2020菏泽模拟)如图,在△ABC中,∠ACB=120°,BC=4,D为AB的中点,DC⊥BC,则△ABC的面积是 .
【答案】83.
【解析】∵DC⊥BC,
∴∠BCD=90°,
∵∠ACB=120°,
∴∠ACD=30°,
延长CD到H使DH=CD,
∵D为AB的中点,
∴AD=BD,
在△ADH与△BCD中,CD=DH∠ADH=∠BDCAD=BD,
∴△ADH≌△BCD(SAS),
∴AH=BC=4,∠H=∠BCD=90°,
∵∠ACH=30°,
∴CH=3AH=43,
∴CD=23,
∴△ABC的面积=2S△BCD=2×12×4×23=83,
故答案为:83.
15.(2020武汉模拟)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为40和28,则△EDF的面积为 .
【答案】6
【解析】如图,过点D作DH⊥AC于H,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,
∴DF=DH,
在Rt△DEF和Rt△DGH中,
DE=DG,DF=DH,
∴Rt△DEF≌Rt△DGH(HL),
∴S△EDF=S△GDH,设面积为S,
同理Rt△ADF≌Rt△ADH(HL)
∴S△ADF=S△ADH,
即28+S=40﹣S,
解得S=6.
故答案为:6.
16.(2020齐齐哈尔)如图,已知在△ABD和△ABC中,∠DAB=∠CAB,点A、B、E在同一条直线上,若使△ABD≌△ABC,则还需添加的一个条件是 .(只填一个即可)
【答案】(或等)
【解析】,
可以添加,此时满足;
添加条件,此时满足;
添加条件,此时满足,
故答案为:(或等).
三、解答题
17.(2020鞍山)如图,在四边形ABC D中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在AB,AD上,AE=AF,CE=CF,求证:CB=CD.
【答案】见解析.
【解析】证明:连接AC,
在△AEC与△AFC中,
AC=AC,CE=CF,AE=AF,
∴△AEC≌△AFC(SSS),
∠ACE=∠CAF,
∵∠B=∠D=90°,
∴CB=CD.
18.(2020大连)如图,△ABC中,AB=AC,点D,E在边BC上,BD=CE,求证:∠ADE=∠AED.
【答案】见解析.
【解析】证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△ABD与△ACE中,
AB=AC,∠B=∠C,BD =CE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,
∠ADE=∠AED.
19.(2020河池)(1)如图(1),已知CE与AB交于点E,AC=BC,∠1=∠2. 求证:△ACE≌△BCE.
(2)如图(2),已知CD的延长线与AB交于点E,AD=BC,∠3=∠4.探究AE与BE的数量关系,并说明理由.
【答案】见解析.
【解析】(1)证明:在△ACE和△BCE中,
∵AC=BC,∠1=∠2,CE=CE,
∴△ACE≌△BCE(SAS);
(2)AE=BE,
理由如下:
在CE上截取CF=DE,
在△ADE和△BCF中,
∵AD=CB,∠3=∠4,CF=DE,
∴△ADE≌△BCF(SAS),
∴AE=BF,∠AED=∠CFB,
∵∠AED+∠BEF=180°,∠CFB+∠EFB=180°,
∴∠BEF=∠EFB,
∴BE=BF,
∴AE=BE.
20.如图,电信部门要在公路m,n之间的S区域修建一座电视信号发射塔P.按照设计要求,发射塔P到区域S内的两个城镇A,B的距离必须相等,到两条公路m,n的距离也必须相等.发射塔P建在什么位置?在图中用尺规作图的方法作出它的位置并标出(不写作法但保留作图痕迹).
【答案】如图所示,点P就是所求作的点.
【解析】本题主要考查尺规作角平分线和尺规作垂直平分线.
作线段AB的垂直平分线,再作直线m与n的夹角的角平分线,两线的交点就是P点.
21.(2020镇江)如图,AC是四边形ABCD的对角线,∠1=∠B,点E、F分别在AB、BC上,EB=CD,
BE=CD,BF=CA,连接EF.
(1)求证:∠D=∠2;
(2)若EF∥AC,∠D=78°,求∠BAC的度数.
【答案】(1)见解析;(2)∠2=78°.
【解析】(1)在与中,
;
(2)∵,∠D=78°,
∴=78°,
∵EF//AC,
∴=78°.
22.(2020泸州一模)如图,AB∥CD,AD和BC相交于点O,OA=OD.求证:OB=OC.
【答案】见解析.
【解析】证明:∵AB∥CD,
∴∠A=∠D,∠B=∠C,
在△AOB和△DOC中,∠A=∠D∠B=∠COA=OD,
∴△AOB≌△DOC(AAS),
∴OB=OC.
23.(2020荆门)如图,中,,的平分线交于D,交的延长线于点E,交于点F.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的长.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)∵,,
∴.
∵平分,
∴,
∵,∴,
∴.
(2)∵,
∴,
又,
∴,∴,
∵
∴,
∴,∴,∴为等边三角形,
∴,∴,
∵,∴,
在中,,设AF=x,则BF=2x,
x2+42=(2x)2,
3x2=16,
x2=,
.
24.(2020内江)如图,点C、E、F、B在同一直线上,点A、D在BC的异侧,,AE=DF,∠A=∠D.
(1)求证:AB=CD;
(2)若AB=CF,∠B=40°,求的度数.
【答案】(1)见解析;(2)70°.
【解析】(1)证明:,
,
在与中,
,
;
;
(2)∵,
,,,
∵,
,
,
∴,
.
25.(2020武汉模拟)如图1,点P、Q分别是等边△ABC边AB、BC上的动点(端点除外),点P从顶点A、点Q从顶点B同时出发,且它们的运动速度相同,连接AQ、CP交于点M.
(1)求证:△ABQ≌△CAP;
(2)当点P、Q分别在AB、BC边上运动时,∠QMC变化吗?若变化,请说明理由;若不变,求出它的度数;
(3)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动,直线AQ、CP交点为M,则
∠QMC变化吗?若变化,请说明理由;若不变,则求出它的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2)点P、Q在运动的过程中,∠QMC不变,∠QMC=60°;
(3)点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动时,∠QMC不变,∠QMC=120°.
【解析】(1)证明:∵△ABC是等边三角形.
∴∠ABQ=∠CAP,AB=CA,
又∵点P、Q运动速度相同,
∴AP=BQ,
在△ABQ与△CAP中,
,
∴△ABQ≌△CAP(SAS).
(2)点P、Q在运动的过程中,∠QMC不变.
理由:∵△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP,
∵∠QMC=∠ACP+∠MAC,
∴∠QMC=∠BAQ+∠MAC=∠BAC=60°.
(3)点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动时,∠QMC不变.
理由:∵△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP,
∵∠QMC=∠BAQ+∠APM,
∴∠QMC=∠ACP+∠APM=180°-∠PAC=180°-60°=120°.
1.全等三角形定义
能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形.
2.全等三角形的性质
(1)全等三角形的对应边相等,对应角相等.
(2)全等三角形的周长相等,面积相等.
(3)全等三角形的对应的中线、高、角平分线相等.
(4)传递性:若△ABC≌△DEF,△DEF≌△MNP,则△ABC≌△MNP.
3.全等三角形的判定
(1)判定方法:
①依据定义.
②依据判定定理.
(2)判定定理
①三边分别相等的两个三角形全等(可以简写为“SSS”).
②两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(可以简写为“SAS”).
③两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等(可以简写为“ASA”).
④两角分别相等且其中一角的对边也相等的两个三角形全等(可以简写为“AAS”).
⑤斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等(可以简写为“HL”).
(3)证明思路
①
②
③
(4)常用策略:添加辅助线法
①连接两点的线段.
②过某点做某线的平行线,帮助找到相等的角,从而构造出全等三角形.
③作垂线,以出现直角、距离、高;题中若有角平分线、等腰三角形等条件时常作这样的辅助线,便于找到相等线段或便于用三线合一定理.
④题中出现垂直平分线条件时,向线段两端点连线.
⑤截取与某线段相等的线段,从而构造出全等三角形.
4.角的平分线的性质定理:角平分线上的点到角的两边的距离相等.
几何语言:∵OQ平分∠AOB,且QE⊥OB,QD⊥OA,
∴QD=QE.
5.角的平分线的判定定理:在角的内部,到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上.
几何语言:∵QE⊥OB,QD⊥OA,且QD=QE,
∴OQ平分∠AOB.
6.尺规作图
(1)作已知角(课本P36).
(2)作角平分线(课本P48).
(3)作线段的垂直平分线(课本P63).
(4)作已知直线的垂线(课本P62).
①过已知直线上一点作已知直线的垂线
②过已知直线外一点作已知直线的垂线
考点一、全等三角形的性质
例1 (2020淄博)如图,若△ABC≌△ADE,则下列结论中一定成立的是( )
A. AC=DE B. ∠BAD=∠CAE C. AB=AE D. ∠ABC=∠AED.
【答案】B
【解析】∵△ABC≌△ADE,
∴AC=AE,AB=AD,∠ABC=∠ADE,∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,
即∠BAD=∠CAE. 故A,C,D选项错误,B选项正确,
故选:B.
【名师点睛】本题考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
考点二、全等三角形的判定
例2(2020永州)如图,已知AB=DC,∠ABC=∠DCB,能直接判断△ABC≌△DCB的方法是( )
A. SAS B. AAS C. SSS D. ASA
【答案】A
【解析】∵AB=DC,∠ABC=∠DCB,BC=CB,
∴△ABC≌△DCB(SAS)
故选:A.
【名师点睛】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握相关判定定理是解题的关键.
考点三、角平分线的性质
例3(2020怀化)在Rt△ABC中,∠B=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AC,垂足为点E,若BD=3,则DE的长为( )
A. 3 B. C. 2 D. 6
【答案】A.
【解析】∵∠B=90°,
∴DB⊥AB,
又∵AD平分∠BAC, DE⊥AC,
∴DE=BD=3,
故选:A.
【名师点睛】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.
考点四、角平分线的判定
例4 (2020焦作月考)已知,如图,∠MON=60°,点A,B为射线OM,ON上的动点(点A,B不与点O重合),在∠MON的内部、△AOB的外部有一点P. 且AP=BP,∠APB=120°.
求证:点P在∠MON的平分线上.
【答案】见解析.
【解析】如图,过点P分别作PS⊥OM于点S, PT⊥ON于点T,
∴∠OSP=∠OTP=90°,
在四边形OSPT中,
∠SPT=360°-∠OSP-∠SOT-∠OTP=360°-90°-60°-90°=120°,
∴∠APB=∠SPT=120° ∴∠APS=∠BPT,
又∵∠ASP=∠BTP=90° AP=BP
∴△APS≌△BPT ∴PS=PT
∴点P在∠MON的平分线上.
【名师点睛】本题考查全等三角形的性质和角平分线的判定定理,角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.用判定定理证明较为简单.题中角平分线的性质定理和判定定理都要用到,注意书写的规范,弄清每个定理需要的条件及得出的结论.
考点五、尺规作图
例5 (2020金昌)如图,在中,是边上一点,且.
(1)尺规作图(保留作图痕迹,不写作法):
①作的角平分线交于点;
②作线段的垂直平分线交于点.
(2)连接,直接写出线段和的数量关系及位置关系.
【答案】见解析.
【解析】(1)①如图, BE即为所求;
②如图,线段DC的垂直平分线交DC于点F,
(2)∵BD=BA,BE平分∠ABD,
∴点E是AD的中点,
∵点F是CD的中点,
∴EF是△ADC的中位线,
∴线段EF和AC的数量关系为:EF=AC,
位置关系为:EF∥AC.
【名师点睛】本题考查了作图——复杂作图、线段垂直平分线的性质,解题的关键是熟练掌握线段垂直平分线的性质,灵活运用所学知识解决问题.
考点六、全等三角形的判定与性质
例6(2020南通)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A. B. 2 C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】如图,过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,
在Rt△AHB中,
∵ ∠ABC=60°,AB=2,
∴BH=1,AH=,
在Rt△AHC中,∠ACB=45°,
∴AC=,
∵点B为BC中点,
∴BD=CD,
在△BFD与△CKD中,
∠BFD=∠CKD=90°,∠BDF=∠CDK,BD=CD,
∴△BFD≌△CKD(AAS)
∴BD=CK,
延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,
可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,
在Rt△CAN中,AN
故选:A.
【名师点睛】本题主要考查了全等三角形的判定定理和性质及平移的性质,构建全等三角形是解答此题的关键.
考点七、全等三角形的实际应用
例7(2020陕西)如图所示,小明家与小华家同住在同一栋楼的同一单元,他俩想测算所住楼对面商业大厦的高MN,他俩在小明家的窗台B处,测得商业大厦顶部N的仰角∠1的度数,由于楼下植物的遮挡,不能在B处测得商业大厦底部M的俯角的度数. 于是,他俩上楼来到小华家,在窗台C处测得大厦底部的俯角∠2的度数,竟然发现∠1与∠2恰好相等. 已知A,B,C三点共线,CA⊥AM,NM⊥AM,AB=31m,BC=18m,试求商业大厦的高MN.
【答案】商业大厦的高MN为80米.
【解析】如图,过点C作CE⊥MN于点E,过点B作BF⊥MN于点F,
∴∠CEF=∠BFE=90°,
∵CA⊥AM,NM⊥AM,
CE⊥MN,BF⊥MN,
∴CE=BF,AE=AC,
∵∠1=∠2,
∴△BFN≌△CEM(ASA),
∴NF=EM=31+18=49,
EF=CB=18,
∴MN=NF+EM-EF=49+59-18=80(m)
答:商业大厦的高MN为80米.
【名师点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握仰角俯角定义,构造全等三角形解决问题.
一、选择题
1.如图,亮亮书上的三角形被墨迹污染了一部分,很快他就根据所学知识画出一个与书上完全一样的三角形,那么这两个三角形完全一样的依据是( )
A.SSS B.SAS
C.AAS D.ASA
【答案】D
【解析】根据题意,由于三角形的两角和它们的夹边是完整的,因此,可以利用“角边角”定理作出完全一样的三角形.故选D.
2. (2020荆州一模)如图,两个三角形全等,则∠α的度数是( )
A.50° B.58° C.72° D.60°
【答案】A
【解析】∵两个三角形全等,∴∠α=50°,
故选:A.
3.下列关于全等三角形的说法不正确的是( )
A.全等三角形的大小相等 B.两个等边三角形一定是全等三角形
C.全等三角形的形状相同 D.全等三角形的对应边相等
【答案】B
【解析】A、全等三角形的大小相等,说法正确,故A选项错误;
B、两个等边三角形,三个角对应相等,但边长不一定相等,所以不一定是全等三角形,故B选项正确;
C、全等三角形的形状相同,说法正确,故C选项错误;
D、全等三角形的对应边相等,说法正确,故D选项错误.
故选B.
4.(2020鄂州期中)如图,在Rt△ABC和Rt△BAD中,AB为斜边,AC=BD,BC,AD相交于点E,下列说法错误的是( )
A.AD=BC B.∠DAB=∠CBA C.△ACE≌△BDE D.AC=CE
【答案】D
【解析】在Rt△ABC和Rt△BAD中,
AB=BA,AC=BD,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(HL),
∴∠BAD=∠ABC,AD=BC,
∴AE=BE,
又∵∠C=∠D=90°,∠AEC=∠BED,
∴△ACE≌△BDE.
故选:D.
5.如图,P是∠BAC的平分线AD上一点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,下列结论中不正确的是( )
A. B.
C.△APE≌△APF D.
【答案】D
【解析】∵P是∠BAC的平分线AD上一点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,
∴PE=PF,又有AP=AP,
∴△APE≌△APF(HL),∴AE=AF,故选D.
6.如图,已知,则图中全等三角形的总对数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】直接数出图中全等三角形的总对数为6对.故选D.
7.如图,,则( )
A.45° B.55° C.35° D.65°
【答案】B
【解析】因为,所以CF=BE,而,所以,所以.故选B.
8.(2020通州一模)如图,D是AB上一点,DF交AC于点E,DE=FE,FC∥AB,若AB=4,CF=3,则BD的长是( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
【答案】B
【解析】∵CF∥AB,
∴∠A=∠FCE,∠ADE=∠F,
在△ADE和△FCE中∠A=∠FCE∠ADE=∠FDE=FE,
∴△ADE≌△CFE(AAS),
∴AD=CF=3,
∵AB=4,
∴DB=AB﹣AD=4﹣3=1,故选B.
9.(2020焦作模拟)如图,是的角平分线,,垂足为.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】是的角平分线,,
,,
,
,
,,
,
,,
,
在与中,
,
,
,
,
故选.
10.(2020鄂州)如图,在△AOB和△CDO中,OA=OB,OC=OD,OA
【答案】B
【解析】∵∠AOB=∠COD=36°,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
OA=OB,∠AOC=∠BOD,OC=OD,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OCA=∠ODB,AC=BD,故②正确.
∵∠OAC=∠ODB,
由三角形的外角性质得:
∠AMB+∠OBD=∠OAC+∠AOB,
∴∠AMB=∠AOB=36°,故①正确;
作OG⊥AM于G,OH⊥DM于H,如图所示,
则∠OGA=∠OHB=90°,
∵△AOS≌△BOD,
∴OG=OH,
∴MO平分∠AMD,故④正确;
假设OM平分∠AOD,则∠DOM=∠AOM,
在△AOM与△DMA中,
∠AOM=∠DOM,OM=OM,∠AMO=∠DMO,
∴△AMO≌△DMO(ASA),
∴AO=OD,OC=OD,
而OA
故选:B.
二、填空题
11.(2020江西)如图,AC平分∠DCB,CB=CD,DA的延长线交BC于点E,若∠EAC=49°,则∠BAE的度数为 .
【答案】82°.
【解析】∵AC平分∠DCB,
∴∠BCA=∠DCA,
又∵CB=CD,AC=AC,
∴△ABC≌△ADC,(SAS),
∴∠B=∠D,
∴∠B+∠ACB=∠D+∠ACD,
∵∠CAE=∠D+∠ACD=49°,
∴∠B+∠ACB=49°,
∴∠BAE=180°-∠B-∠ACB-∠CAE=82°
故答案为:82°.
12. (2020湘潭)如图,点P是∠AOC的角平分线上一点,PD⊥OA,垂足为点D,且PD=3,点M是射线OC上一动点,则PM的最小值为 .
【答案】3.
【解析】根据垂线段最短可知:当PM⊥OC时,PM最小,
当PM⊥OC时,
又∵OP平分∠AOC,PD⊥OA,PD=3
∴PM=PD=3,
故答案为:3.
13.如图,△ABD≌△CBD,若∠A=80°,∠ABC=70°,则∠ADC的度数为______.
【答案】130°
【解析】∵△ABD≌△CBD,∴∠C=∠A=80°,
∴∠ADC=360°-∠A-∠ABC-∠C=360°-80°-70°-80°=130°.
故答案为:130°.
14.(2020菏泽模拟)如图,在△ABC中,∠ACB=120°,BC=4,D为AB的中点,DC⊥BC,则△ABC的面积是 .
【答案】83.
【解析】∵DC⊥BC,
∴∠BCD=90°,
∵∠ACB=120°,
∴∠ACD=30°,
延长CD到H使DH=CD,
∵D为AB的中点,
∴AD=BD,
在△ADH与△BCD中,CD=DH∠ADH=∠BDCAD=BD,
∴△ADH≌△BCD(SAS),
∴AH=BC=4,∠H=∠BCD=90°,
∵∠ACH=30°,
∴CH=3AH=43,
∴CD=23,
∴△ABC的面积=2S△BCD=2×12×4×23=83,
故答案为:83.
15.(2020武汉模拟)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为40和28,则△EDF的面积为 .
【答案】6
【解析】如图,过点D作DH⊥AC于H,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,
∴DF=DH,
在Rt△DEF和Rt△DGH中,
DE=DG,DF=DH,
∴Rt△DEF≌Rt△DGH(HL),
∴S△EDF=S△GDH,设面积为S,
同理Rt△ADF≌Rt△ADH(HL)
∴S△ADF=S△ADH,
即28+S=40﹣S,
解得S=6.
故答案为:6.
16.(2020齐齐哈尔)如图,已知在△ABD和△ABC中,∠DAB=∠CAB,点A、B、E在同一条直线上,若使△ABD≌△ABC,则还需添加的一个条件是 .(只填一个即可)
【答案】(或等)
【解析】,
可以添加,此时满足;
添加条件,此时满足;
添加条件,此时满足,
故答案为:(或等).
三、解答题
17.(2020鞍山)如图,在四边形ABC D中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在AB,AD上,AE=AF,CE=CF,求证:CB=CD.
【答案】见解析.
【解析】证明:连接AC,
在△AEC与△AFC中,
AC=AC,CE=CF,AE=AF,
∴△AEC≌△AFC(SSS),
∠ACE=∠CAF,
∵∠B=∠D=90°,
∴CB=CD.
18.(2020大连)如图,△ABC中,AB=AC,点D,E在边BC上,BD=CE,求证:∠ADE=∠AED.
【答案】见解析.
【解析】证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△ABD与△ACE中,
AB=AC,∠B=∠C,BD =CE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,
∠ADE=∠AED.
19.(2020河池)(1)如图(1),已知CE与AB交于点E,AC=BC,∠1=∠2. 求证:△ACE≌△BCE.
(2)如图(2),已知CD的延长线与AB交于点E,AD=BC,∠3=∠4.探究AE与BE的数量关系,并说明理由.
【答案】见解析.
【解析】(1)证明:在△ACE和△BCE中,
∵AC=BC,∠1=∠2,CE=CE,
∴△ACE≌△BCE(SAS);
(2)AE=BE,
理由如下:
在CE上截取CF=DE,
在△ADE和△BCF中,
∵AD=CB,∠3=∠4,CF=DE,
∴△ADE≌△BCF(SAS),
∴AE=BF,∠AED=∠CFB,
∵∠AED+∠BEF=180°,∠CFB+∠EFB=180°,
∴∠BEF=∠EFB,
∴BE=BF,
∴AE=BE.
20.如图,电信部门要在公路m,n之间的S区域修建一座电视信号发射塔P.按照设计要求,发射塔P到区域S内的两个城镇A,B的距离必须相等,到两条公路m,n的距离也必须相等.发射塔P建在什么位置?在图中用尺规作图的方法作出它的位置并标出(不写作法但保留作图痕迹).
【答案】如图所示,点P就是所求作的点.
【解析】本题主要考查尺规作角平分线和尺规作垂直平分线.
作线段AB的垂直平分线,再作直线m与n的夹角的角平分线,两线的交点就是P点.
21.(2020镇江)如图,AC是四边形ABCD的对角线,∠1=∠B,点E、F分别在AB、BC上,EB=CD,
BE=CD,BF=CA,连接EF.
(1)求证:∠D=∠2;
(2)若EF∥AC,∠D=78°,求∠BAC的度数.
【答案】(1)见解析;(2)∠2=78°.
【解析】(1)在与中,
;
(2)∵,∠D=78°,
∴=78°,
∵EF//AC,
∴=78°.
22.(2020泸州一模)如图,AB∥CD,AD和BC相交于点O,OA=OD.求证:OB=OC.
【答案】见解析.
【解析】证明:∵AB∥CD,
∴∠A=∠D,∠B=∠C,
在△AOB和△DOC中,∠A=∠D∠B=∠COA=OD,
∴△AOB≌△DOC(AAS),
∴OB=OC.
23.(2020荆门)如图,中,,的平分线交于D,交的延长线于点E,交于点F.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的长.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)∵,,
∴.
∵平分,
∴,
∵,∴,
∴.
(2)∵,
∴,
又,
∴,∴,
∵
∴,
∴,∴,∴为等边三角形,
∴,∴,
∵,∴,
在中,,设AF=x,则BF=2x,
x2+42=(2x)2,
3x2=16,
x2=,
.
24.(2020内江)如图,点C、E、F、B在同一直线上,点A、D在BC的异侧,,AE=DF,∠A=∠D.
(1)求证:AB=CD;
(2)若AB=CF,∠B=40°,求的度数.
【答案】(1)见解析;(2)70°.
【解析】(1)证明:,
,
在与中,
,
;
;
(2)∵,
,,,
∵,
,
,
∴,
.
25.(2020武汉模拟)如图1,点P、Q分别是等边△ABC边AB、BC上的动点(端点除外),点P从顶点A、点Q从顶点B同时出发,且它们的运动速度相同,连接AQ、CP交于点M.
(1)求证:△ABQ≌△CAP;
(2)当点P、Q分别在AB、BC边上运动时,∠QMC变化吗?若变化,请说明理由;若不变,求出它的度数;
(3)如图2,若点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动,直线AQ、CP交点为M,则
∠QMC变化吗?若变化,请说明理由;若不变,则求出它的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2)点P、Q在运动的过程中,∠QMC不变,∠QMC=60°;
(3)点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动时,∠QMC不变,∠QMC=120°.
【解析】(1)证明:∵△ABC是等边三角形.
∴∠ABQ=∠CAP,AB=CA,
又∵点P、Q运动速度相同,
∴AP=BQ,
在△ABQ与△CAP中,
,
∴△ABQ≌△CAP(SAS).
(2)点P、Q在运动的过程中,∠QMC不变.
理由:∵△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP,
∵∠QMC=∠ACP+∠MAC,
∴∠QMC=∠BAQ+∠MAC=∠BAC=60°.
(3)点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动时,∠QMC不变.
理由:∵△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP,
∵∠QMC=∠BAQ+∠APM,
∴∠QMC=∠ACP+∠APM=180°-∠PAC=180°-60°=120°.
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