2022-2023学年人教版数学八年级上册考点大串讲 专题02 全等三角形 【知识梳理+解题方法+专题过关】
展开专题02 全等三角形突破核心考点
【聚焦考点+题型导航】
考点一 全等图形的识别 考点二 全等三角形的性质
考点三 添加一个条件使三角形全等 考点四 全等三角形的判定
考点五 全等三角形判定的一线三等角模型 考点六 全等三角形判定的三垂直模型
考点七 全等三角形判定的倍长中线模型 考点八 全等三角形的动态问题
考点九 角的平分线的性质
【知识梳理+解题方法】
一、全等图形
概念:形状、大小相同的图形放在一起能够完全重合.
全等图形特征:①形状相同.②大小相等.③对应边相等、对应角相等.
小结:一个图形经过平移,翻折,旋转后,位置变化了,但大小和形状都没有改变,即平移,翻折,旋转前后的图形全等.
二、全等三角形
概念:两个能完全重合的三角形叫做全等三角形.
记作: ∆ABC ≌ ∆A’B’C’读作:∆ABC全等于∆A’B’C’
对应顶点:A和A’、B和B’、C和C’
对应边:AB和A’B’、BC和B’C’、AC和A’C’
对应角:∠A和∠A’、∠B和∠B’、∠C和∠C’
对应元素的规律:
(1)有公共边的,公共边是对应边;(2)有公共角的,公共角是对应角;(3)有对顶角的,对顶角是对应角;
三、 全等三角形的判定(重点)
一般三角形
直角三角形
判定
边角边(SAS)、角边角(ASA)
角角边(AAS)、边边边(SSS)
具备一般三角形的判定方法
斜边和一条直角边对应相等(HL)
性质
对应边相等,对应角相等
对应中线相等,对应高相等,对应角平分线相等
备注:
1.判定两个三角形全等必须有一组边对应相等.2.全等三角形周长、面积相等.
四、证题的思路(难点)
五、 角平分线
概念:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成完全相同的角,这条射线叫做这个角的角平分线。
角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等;
数学语言:
∵∠MOP=∠NOP,PA⊥OM PB⊥ON
∴PA=PB
判定定理:到角两边距离相等的点在角的平分线上.
数学语言:
∵PA⊥OM PB⊥ON PA=PB
∴∠MOP=∠NOP
六、角平分线常考四种辅助线:
1.图中有角平分线,可向两边作垂线. 2.角平分线加垂线,三线合一试试看.
3.角平分线平行线,等腰三角形来添. 4.也可将图对折看,对称以后关系出现.
【专题过关+能力提升】
考点一 全等图形的识别
例题:(2021·吉林·大安市乐胜乡中学校八年级阶段练习)下列四个选项中,不是全等图形的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【分析】根据全等图形的定义:能够完全重合的两个图形叫做全等图形逐项判断即可.
【详解】A.经过平移后可以完全重合,是全等图形,故该选项不符合题意;
B.经过平移后可以完全重合,是全等图形,故该选项不符合题意;
C.两个图形形状不同,不能完全重合,不是全等图形,故该选项符合题意;
D.经过平移后可以完全重合,是全等图形,故该选项不符合题意.
故选C.
【点睛】本题考是全等图形的定义.掌握能够完全重合的两个图形叫做全等图形是解题关键.
【变式训练】
1.(2022·陕西·西安市东元中学七年级阶段练习)下列四组图形中,是全等图形的一组是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】认真观察图形,可以看出选项中只有C中的两个可以旋转后重合,其它三个大小或形状不一致.
【详解】解:由全等形的概念可知:A、B中的两个图形大小不同,D中的形状不同,C则完全相同
故选:C.
【点睛】本题考查的是全等形的识别,做题时要注意运用定义,注意观察题中图形,属于较容易的基础题.
2.(2022·全国·八年级专题练习)下列各组中的两个图形属于全等图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据全等图形的概念判断即可.
【详解】解:A、两个图形不能完全重合,不是全等图形,故本选项不符合题意;
B、两个图形能够完全重合,不是全等图形,故本选项不符合题意;
C、两个图形不能完全重合,不是全等图形,故本选项不符合题意;
D、两个图形能完全重合,是全等图形,故本选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查的是全等图形的概念,掌握能够完全重合的两个图形叫做全等形是解题的关键.
3.(2022·辽宁沈阳·七年级期末)对于两个图形,下列结论:①两个图形的周长相等;②两个图形的面积相等;③能够完全重合的两个图形.其中能得出这两个图形全等的结论共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】根据全等图形的判定方法分析解答.
【详解】解:①两个图形的周长相等,这两个图形不一定全等;
②两个图形的面积相等,这两个图形不一定全等;
③能够完全重合的两个图形,这两个图形一定全等.
正确的有③,
故选:B.
【点睛】此题考查了全等图形的判定,熟练掌握全等图形的判定定理是解题的关键.
考点二 全等三角形的性质
例题:(2021·四川·东坡区实验中学八年级期中)如图,△ABC≌△DEF,若∠A=132°,∠FED=15°,则∠C等于( )
A.13° B.23° C.33° D.43°
【答案】C
【分析】根据△ABC≌△DEF,∠FED=15°,得∠CBA=15°,再根据三角形内角和即可得答案.
【详解】解:∵△ABC≌△DEF,∠FED=15°,
∴∠CBA=∠FED=15°,
∵∠A=132°,
∴∠C=180°-132°=15°=33°,
故选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,三角形的内角和,解题的关键是掌握三角形全等的性质.
【变式训练】
1.(2022·贵州·贵阳市乌当区第三中学八年级期中)如图,△ABC≌△AEF,则对于结论:①AC=AF;②∠FAB=∠EAB;③EF=BC;④∠EAB=∠FAC,其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据全等三角形的性质即可进行判断.
【详解】∵△ABC≌△AEF,
∴AC=AF,EF=BC,
故①③正确;
∵△ABC≌△AEF,
∴∠EAF=∠BAC,
∴∠EAF-∠BAF=∠BAC-∠BAF,
∴∠EAB=∠FAC,
故④正确;
∠FAB=∠EAB不一定相等,故②不符合题意;
综上:正确的有3个,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形对应边相等,对应角相等是解题的关键.
2.(2022·吉林省实验中学八年级阶段练习)下列结论中正确的有( )
①全等三角形对应边相等;②全等三角形对应角相等;③全等三角形对应中线、对应高线、对应角平分线相等;④全等三角形周长相等;⑤全等三角形面积相等.
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】A
【分析】根据全等三角形的性质依次判断即可得出结果.
【详解】解:①全等三角形对应边相等,正确,符合题意;
②全等三角形对应角相等,正确,符合题意;
③全等三角形对应中线、对应高线、对应角平分线相等,正确,符合题意;
④全等三角形周长相等,正确,符合题意;
⑤全等三角形面积相等,正确,符合题意.
所以正确的有5个,
故选:A.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质,深刻理解全等三角形的性质是解题关键.
3.(2022·江苏·姜堰区实验初中八年级)已知△ABC≌△DEF,AB=3,AC=4,△DEF的周长为10,则BC的值为______.
【答案】3
【分析】根据全等三角形的性质可进行求解.
【详解】解:∵△ABC≌△DEF,且△DEF的周长为10,
∴△ABC的周长为10,
∵AB=3,AC=4,
∴;
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
4.(2022·江西赣州·八年级期中)如图,△ABC≌△ADE,∠B=96°,∠BAC=24°,那么∠AED=______.
【答案】60°##60度
【分析】由题意易得∠C=60°,然后根据全等三角形的性质可求解.
【详解】解:在△ABC中,∠B=96°,∠BAC=24°,
∴,
∵△ABC≌△ADE,
∴∠AED=∠C=60°,
故答案为60°.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
考点三 添加一个条件使三角形全等
例题:(2022·山东·济南市天桥区泺口实验学校七年级期中)如图,∠1=∠2,要使△ABE≌△ACE,还需要添加一个条件是_______.(写出一个即可)
【答案】BE=CE(答案不唯一)
【分析】根据∠1=∠2可知∠AEB=∠AEC,判断△ABD≌△ACD,已知的条件是:∠AEB=∠AEC,,AE=AE,根据全等三角形的判定定理即可确定.
【详解】解:∵∠1=∠2,
∴∠AEB=∠AEC,
判断△ABD≌△ACD,已知的条件是:∠AEB=∠AEC,AE=AE,
因而根据SAS可以添加条件:BE=CE;
根据AAS可以添加条件:∠B=∠C;
根据ASA可以添加条件∶∠BAE=∠CAE.
故答案为:BE=CE或∠B=∠C或∠BAE=∠CAE.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,正确理解判定方法是关键.
【变式训练】
1.(2022·广东·深圳市布心中学七年级期末)如图,已知AC=DB,再添加一个适当的条件______,使△ABC≌△BAD.(只需填写满足要求的一个条件即可)
【答案】BC=AD或∠CAB=∠DBA(答案不唯一)
【分析】要使△ABC≌△BAD,由于AC=DB,且AB是公共边,即已知两边对应相等,根据全等三角形的判定,可补充一组边相等或补充两边的夹角相等.
【详解】解:添加BC=AD或∠CAB=∠DBA.
添加BC=AD时,证明△ABC≌△BAD的理由如下:
在△ABC与△BAD中,,
∴△ABC≌△BAD(SSS).
添加∠CAB=∠DBA时,证明△ABC≌△BAD的理由如下:
在△ABC与△BAD中,,
∴△ABC≌△BAD(SAS).
∴加一个适当的条件是BC=AD或∠CAB=∠DBA.
故答案为:BC=AD或∠CAB=∠DBA.(答案不唯一)
【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
2.(2020·北京·垂杨柳中学八年级期中)如图,AB=DE,∠A=∠D=90°,那么要得到△ABC≌△DEF,可以添加一个条件是________,△ABC与△DEF全等的理由是________.
【答案】 AC=DF(答案不唯一) SAS(答案不唯一)
【分析】由已知一边一角相等,根据全等三角形的判定可知需要添加一组边或角相等即可证明△ABC≌△DEF;
【详解】解:根据题意:AB=DE,∠A=∠D=90°,结合全等三角形的判定可知需要添加一组边或角相等即可证明△ABC≌△DEF:
AC=DF,SAS,或者BC=EF,HL,或者∠B=∠E,ASA,或者∠ACB=∠DFE,AAS,
故答案为:AC=DF(答案不唯一),SAS(答案不唯一).
【点睛】本题考查三角形全等的判定,根据图形与题意,熟练运用三角形全等的判定条件是解决问题的关键.
3.(2022·浙江·金华市第五中学八年级期末)如图,点D、E分别在线段AB,AC上,AE=AD,不添加新的线段和字母,要使△ABE和△ACD全等判定依据是AAS,需添加的一个条件是 _____.
【答案】
【分析】根据题目条件和图形可知,AE=AD,公共角,不添加新的线段和字母,要使△ABE和△ACD全等判定依据是AAS,添加的条件是即可得到结论.
【详解】解:添加的条件是.
理由如下:
在△ABE和△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD(AAS),
故答案为:.
【点睛】本题考查全等三角形判定的应用,熟练掌握三角形全等的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,HL是解决问题的关键.
4.(2022·湖南·新田县云梯学校八年级阶段练习)如图,AC=AD,∠1=∠2,只添加一个条件使△ABC≌△AED,你添加的条件是 _____.
【答案】∠C=∠D或∠B=∠E或AB=AE.
【分析】由∠1=∠2可得∠CAB=∠DAE,又有AC=AD,还缺少边或角对应相等的条件,结合判定方法及图形,根据判定定理ASA、AAS、SAS添加条件.
【详解】解:添加∠C=∠D或∠B=∠E或AB=AE.
①添加∠C=∠D,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAE,
在△ABC与△AED中,,
∴△ABC≌△AED(ASA);
②添加∠B=∠E,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAE,
在△ABC与△AED中,,
∴△ABC≌△AED(AAS);
③添加AB=AE,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAE,
在△ABC与△AED中,,
∴△ABC≌△AED(SAS),
故答案为:∠C=∠D或∠B=∠E或AB=AE.
【点睛】此题考查三角形全等的判定方法;判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.添加时注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.
5.(2022·河南平顶山·七年级期末)如图,已知∠1=∠2,AC=AE,不添加任何辅助线,再添加一个合适的条件:______,使△ABC≌△ADE.(只写出一种即可)
【答案】∠B=∠D(或∠C=∠E或AB=AD)
【分析】根据等式的性质可得∠BAC=∠DAE,然后利用全等三角形的判定方法,即可解答.
【详解】解:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠DAC=∠2+∠DAC,
∴∠BAC=∠DAE,
∵AE=AC,
∴再添加AB=AD,利用“SAS”可以证明△ABC≌△ADE;
添加∠B=∠D,利用“AAS” 可以证明△ABC≌△ADE;
添加∠C=∠E,利用“ASA” 可以证明△ABC≌△ADE.
故答案为:∠B=∠D(或∠C=∠E或AB=AD).
【点睛】本题考查了全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键.
考点四 全等三角形的判定
例题:(2021·江西·鹰潭市余江区正源学校七年级阶段练习)如图,点B,F,C,E四点在同一条直线上,∠B=∠E,AB=DE,BF=CE.求证:△ABC≌△DEF.
【答案】见解析
【分析】先根据BF=CE,得出BC=EF,然后根据“SAS”证明△ABC≌△DEF即可.
【详解】证明:∵BF=CE,
∴BF+FC=CE+FC,
即BC=EF,
∵在△ABC和△DEF中,
∴△ABC≌△DEF(SAS).
【点睛】本题主要考查三角形全等的证明,熟练掌握三角形全等的判定方法,SAS、ASA、AAS、SSS和HL,是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·江苏·泰州市姜堰区南苑学校八年级)如图, A、E、F、C在一条直线上, AF=CE,过E、F分别作DE⊥AC,BF⊥AC,AB=CD,求证:
(1)△ABF≌△CDE
(2)BG=DG
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用HL证明△ABF≌△CDE,即可;
(2)根据,可得,利用AAS证明,即可求证.
(1)
证明:∵,
∴,
在和中,
,
,
∴;
(2)
证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
2.(2020·北京二中八年级期中)如图,点B,F,C,E在直线l上(F,C之间不能直接测量),点A,D在l异侧,测得AB=DE,ABDE,∠A=∠D.
(1)求证:△ABC≌△DEF;
(2)若BE=10m,BF=3m,则FC的长度为 m.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)先证明∠ABC=∠DEF,再根据ASA即可证明.
(2)根据全等三角形的性质即可解答.
(1)
证明:∵ABDE
∴∠ABC=∠DEF
在△ABC与△DEF中,
∴△ABC≌△DEF(ASA)
(2)
解:∵△ABC≌△DEF,
∴BC=EF,
∴BF+FC=EC+FC,
∴BF=EC,
∵BE=10m,BF=3m,
∴FC=10﹣3﹣3=4m.
故答案为:4.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、平行线的判定等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形的条件,记住平行线的判定方法,属于基础题,中考常考题型.
3.(2021·吉林·大安市乐胜乡中学校八年级阶段练习)如图,△ABC的边AC与△CDE的边CE在一条直线上,且点C为AE的中点,AB =CD,BC = DE.
(1)求证:△ABC≌△CDE;
(2)将△ABC沿射线AC方向平移得到△ ,边与边CD的交点为F ,连接EF,若EF将CDE分为面积相等的两部分,且AB = 4,则 CF =
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)首先由点C为AE的中点得出,再根据SSS证明△ABC≌△CDE即可;
(2)根据平移的性质得再由EF将CDE分为面积相等的两部分得
(1)
证明:∵点C为AE的中点,
∴
在△ABC和△CDE中,
∴△ABC≌△CDE
(2)
解:将△ABC沿射线AC方向平移得到,且AB = 4,
∴
∵边与边CD的交点为F ,连接EF,EF将CDE分为面积相等的两部分,如图
∴
故答案为:2
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定以及平移的性质,根据SSS证明△ABC≌△CDE是解答本题的关键.
考点五 全等三角形判定的一线三等角模型
例题:(2022·全国·八年级专题练习)如图,在中,,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作,DE交线段AC于E.
(1)点D从B向C运动时,逐渐变__________(填“大”或“小”),但与的度数和始终是__________度.
(2)当DC的长度是多少时,,并说明理由.
【答案】(1)小;140
(2)当DC=2时,△ABD≌△DCE,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)利用三角形的内角和即可得出结论;
(2)当DC=2时,利用∠DEC+∠EDC=140°,∠ADB+∠EDC=140°,求出∠ADB=∠DEC,再利用AB=DC=2,即可得出△ABD≌△DCE.
(1)
在△ABD中,∠B+∠BAD+∠ADB=180°,
设∠BAD=x°,∠BDA=y°,
∴40°+x+y=180°,
∴y=140-x(0<x<100),
当点D从点B向C运动时,x增大,
∴y减小,
+=180°-
故答案为:小,140;
(2)
当DC=2时,△ABD≌△DCE,
理由:∵∠C=40°,
∴∠DEC+∠EDC=140°,
又∵∠ADE=40°,
∴∠ADB+∠EDC=140°,
∴∠ADB=∠DEC,
又∵AB=DC=2,
在△ABD和△DCE中
,
∴△ABD≌△DCE(AAS);
【点睛】
此题主要考查学生对等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识点的理解和掌握,三角形的内角和公式,解本题的关键是分类讨论.
【变式训练】
1.(2022·全国·八年级)如图,在△ABC中,点D是边BC上一点,CD=AB,点E在边AC上,且AD=DE,∠BAD=∠CDE.
(1)如图1,求证:BD=CE;
(2)如图2,若DE平分∠ADC,在不添加辅助线的情况下,请直接写出图中所有与∠ADE相等的角(∠ADE除外).
【答案】(1)见解析
(2)∠EDC,∠BAD,∠B,∠C
【解析】
【分析】
(1)由“SAS”可证△ABD≌△DCE,可得BD=CE;
(2)由全等三角形的性质可得∠B=∠C,由三角形的外角性质和角平分线的性质可求解.
(1)
证明:在△ABD和△DCE中,
,
∴△ABD≌△DCE(SAS),
∴BD=CE.
(2)
解:∵△ABD≌△DCE,
∴∠B=∠C,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=∠BAD,
∵∠ADC=∠B+∠BAD=∠ADE+∠CDE,
∴∠B=∠ADE=∠BAD=∠EDC=∠C,
∴与∠ADE相等的角有∠EDC,∠BAD,∠B,∠C.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的外角性质,角平分线的定义,掌握全等三角形的判定,明确角度的数量关系是解题的关键.
2.(2022·全国·八年级)(1)如图①,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:△ABE≌△CAF.
(2)应用:如图②,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,且CD=2BD,点E,F在线段AD上.∠1=∠2=∠BAC,若△ABC的面积为15,求△ABE与△CDF的面积之和.
【答案】(1)见解析;(2)10
【解析】
【分析】
(1)利用外角的性质和已知角的关系证明∠BAE=∠FCA,∠ABE=∠FAC,利用ASA即可证明△ABE≌△CAF;
(2)同(1)证明△ABE≌△CAF,推出S△ABE=S△CAF,S△ABE+S△CDF=S△CAF+S△CDF=S△ACD,根据CD=2BD可知,计算求解即可.
【详解】
解:(1)证明如下:
∵∠1=∠2=∠BAC,且∠1=∠BAE+∠ABE,∠2=∠FAC+∠FCA,∠BAC=∠BAE+∠FAC,
∴∠BAE=∠FCA,∠ABE=∠FAC,
又∵AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(ASA);
(2)∵∠1=∠2=∠BAC,且∠1=∠BAE+∠ABE,∠2=∠FAC+∠FCA,∠BAC=∠BAE+∠FAC,
∴∠BAE=∠FCA,∠ABE=∠FAC,
又∵AB=AC,
∴△ABE≌△CAF(ASA)
∴S△ABE=S△CAF,
∴S△ABE+S△CDF=S△CAF+S△CDF=S△ACD,
∵CD=2BD,△ABC的面积为15,
∴S△ACD=S△ACD=S△ABC=,
∴S△ABE+S△CDF=10.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,证明△ABE≌△CAF并掌握“等高三角形面积比等于底边边长之比”是解题的关键.
3.(2022·河南郑州·七年级期末)在直线上依次取互不重合的三个点,在直线上方有,且满足.
(1)如图1,当时,猜想线段之间的数量关系是____________;
(2)如图2,当时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)应用:如图3,在中,是钝角,,,直线与的延长线交于点,若,的面积是12,求与的面积之和.
【答案】(1)DE=BD+CE
(2)DE=BD+CE仍然成立,理由见解析
(3)△FBD与△ACE的面积之和为4
【解析】
【分析】
(1)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,进而得到∠DBA=∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE;
(2)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=α得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,进而得到∠DBA=∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE;
(3)由∠BAD>∠CAE,∠BDA=∠AEC=∠BAC,得出∠CAE=∠ABD,由AAS证得△ADB≌△CAE,得出S△ABD=S△CEA,再由不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,得出S△ABF即可得出结果.
(1)
解:DE=BD+CE,理由如下,
∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°,
∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,
∴∠DBA=∠EAC,
∵AB=AC,
∴△DBA≌△EAC(AAS),
∴AD=CE,BD=AE,
∴DE=AD+AE=BD+CE,
故答案为:DE=BD+CE.
(2)
DE=BD+CE仍然成立,理由如下,
∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=α,
∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,
∴∠DBA=∠EAC,
∵AB=AC,
∴△DBA≌△EAC(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∴DE=AD+AE=BD+CE;
(3)
解:∵∠BAD<∠CAE,∠BDA=∠AEC=∠BAC,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴S△ABD=S△CAE,
设△ABC的底边BC上的高为h,则△ABF的底边BF上的高为h,
∴S△ABC=BC•h=12,S△ABF=BF•h,
∵BC=3BF,
∴S△ABF=4,
∵S△ABF=S△BDF+S△ABD=S△FBD+S△ACE=4,
∴△FBD与△ACE的面积之和为4.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质,三角形的面积,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
考点六 全等三角形判定的三垂直模型
例题:(2021·福建·武夷山市第二中学八年级期中)如图,在△ABC中,∠ACB = 90°,AC = BC,BE ⊥CE于点E,AD ⊥CE于点D.
(1)求证:△BCE ≌△CAD;
(2)若AD =12, BE =5,求ED的长.
【答案】(1)见解析;(2)ED的长为7.
【解析】
【分析】
(1)根据AAS证明三角形全等即可;
(2)根据全等三角形的性质得到AD=CE=12,CD=BE=5,从而求得ED的长.
【详解】
解:(1)证明:∵BE ⊥CE于点E,AD ⊥CE于点D,
∴∠CEB=∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠CAD=90°,
∵∠ACB = 90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
又∵AC = BC,
∴≌;
(2)由(1)知,≌,
∴BE=CD,CE=AD,
∵AD =12, BE =5,
∴CE=12,CD=5,
∴ED=CE-CD=12-5=7.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握判定及性质定理是解题的关键.
【变式训练】
1.(2021·天津·八年级期中)在△BAC中,∠BAC=90°,AB=AC,AE是过A的一条直线,BD⊥AE于点D,CE⊥AE于E.
(1)如图(1)所示,若B,C在AE的异侧,易得BD与DE,CE的关系是DE= ;
(2)若直线AE绕点A旋转到图(2)位置时,(BD<CE),其余条件不变,问BD与DE,CE的关系如何?请予以证明;
(3)若直线AE绕点A旋转,(BD>CE),问BD与DE,CE的关系如何?请直接写出结果,不需证明.
【答案】(1)BD﹣EC
(2)BD=DE﹣CE.见解析
(3)当B,C在AE的同侧时,BD=DE﹣CE;当B,C在AE的异侧时,BD=DE+CE.
【解析】
【分析】
(1)通过互余关系可得∠ABD=∠CAE,进而证明△ABD≌△ACE(AAS),即可求得BD=AE,AD=EC,进而即可求得关系式;
(2)方法同(1)证明△ABD≌△CAE(AAS),进而得出结论;
(3)综合(1)(2)结论,分当B,C在AE的同侧或异侧时,写出结论即可.
(1)
结论:DE=BD﹣EC.
理由:如图1中,∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
又∵∠BAC=90°,
∴∠EAC+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD与△ACE中,
,
∴△BAD≌△ACE(AAS),
∴BD=AE,AD=EC,
∴BD=DE+CE,
即DE=BD﹣EC.
故答案为:BD﹣EC;
(2)
结论:BD=DE﹣CE.
理由:如图2中,∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
又∵∠BAC=90°,
∴∠EAC+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD与△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴BD=AE,AD=EC,
∴BD=DE﹣CE;
(3)
归纳:由(1)(2)可知:当B,C在AE的同侧时,BD=DE﹣CE;
当B,C在AE的异侧时,BD=DE+CE.
【点睛】
本题考查了全等三角形的性质与判定,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
2.(2022·广东佛山·七年级阶段练习)在△ABC中,∠BAC=90°,AC=AB,直线MN经过点A,且CD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)当直线MN绕点A旋转到图1的位置时, 度;
(2)求证:DE=CD+BE;
(3)当直线MN绕点A旋转到图2的位置时,试问DE、CD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
【答案】(1)90°
(2)见解析
(3)CD= BE + DE,证明见解析
【解析】
【分析】
(1)由∠BAC=90°可直接得到90°;
(2)由CD⊥MN,BE⊥MN,得∠ADC=∠BEA=∠BAC=90°,根据等角的余角相等得到∠DCA=∠EAB,根据AAS可证△DCA≌△EAB,所以AD=CE,DC=BE,即可得到DE = EA+AD = DC+BE.
(3)同(2)易证△DCA≌△EAB,得到AD=CE,DC=BE,由图可知AE = AD +DE,所以 CD= BE + DE.
(1)
∵∠BAC=90°
∴ ∠EAB+∠DAC=180°-∠BAC=180°-90°=90°
故答案为:90°.
(2)
证明:∵ CD⊥MN于D,BE⊥MN于E
∴ ∠ADC=∠BEA=∠BAC=90°
∵ ∠DAC+∠DCA=90°且 ∠DAC+∠EAB=90°
∴ ∠DCA=∠EAB
∵在△DCA和△EAB中
∴△DCA≌△EAB (AAS)
∴ AD=BE且EA=DC
由图可知:DE = EA+AD = DC+BE.
(3)
∵ CD⊥MN于D,BE⊥MN于E
∴ ∠ADC=∠BEA=∠BAC=90°
∵ ∠DAC+∠DCA=90°且∠DAC+∠EAB=90°
∴ ∠DCA=∠EAB
∵在△DCA和△EAB中
∴△DCA≌△EAB (AAS)
∴ AD=BE且AE=CD
由图可知:AE = AD +DE
∴ CD= BE + DE.
【点睛】
本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等,对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的连线段所夹的角等于旋转角,也考查了三角形全等的判定与性质.
3.(2022·广东·河源广赋创新学校八年级阶段练习)如图,在中,,,直线经过点,且于,于.
(1)当直线绕点旋转到①的位置时,求证:①≌;②;
(2)当直线绕点旋转到②的位置时,求证:;
(3)当直线绕点旋转到③的位置时,试问、、具有怎样的数量关系?请直接写出这个等量关系,不需要证明.
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析
(2)证明见解析
(3),证明见解析
【分析】(1)①先根据垂直的定义可得,,再根据直角三角形的性质可得,然后利用定理即可得证;
②先根据全等三角形的性质可得,,再根据、等量代换即可得证;
(2)同(1)的方法,先利用定理证出,再根据全等三角形的性质可得,,然后根据、等量代换即可得证;
(3)同(1)的方法,先利用定理证出,再根据全等三角形的性质可得,,然后根据、等量代换即可得出结论.
(1)
证明:①,
,,
,
,
,
,
在与中,,
;
②由(1)①已证:,
,,
.
(2)
证明:,
,,
,
,
,
,
在与中,,
,
,,
.
(3)
解:,证明如下:
,
,,
,
,
,
,
在与中,,
,
,,
.
【点睛】本题考查了三角形全等的性质和判定、垂线的定义等知识点,解题的关键是推出证明和全等的三个条件.
4.(2021·北京·东北师范大学附属中学朝阳学校八年级期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线l经过顶点C,过A、B两点分别作l的垂线AE、BF,E、F为垂足.
(1)当直线l不与底边AB相交时,
①求证:∠EAC=∠BCF.
②猜想EF、AE、BF的数量关系并证明.
(2)将直线l绕点C顺时针旋转,使l与底边AB交于点D(D不与AB点重合),请你探究直线l,EF、AE、BF之间的关系.(直接写出)
【答案】(1)①证明见解析,②EF=AE+BF;证明见解析;(2)AE=BF+EF或BF=AE+EF.
【解析】
【分析】
(1)①根据∠AEC=∠BFC=90°,利用同角的余角相等证明∠EAC=∠FCB即可;②根据AAS证△EAC≌△FCB,推出CE=BF,AE=CF即可;
(2)类比(1)证得对应的两个三角形全等,求出线段之间的关系即可.
【详解】
(1)证明:①∵AE⊥EF,BF⊥EF,∠ACB=90°,
∴∠AEC=∠BFC=∠ACB=90°,
∴∠EAC+∠ECA=90°,∠ECA+∠FCB=90°,
∴∠EAC=∠FCB,
②EF=AE+BF;
证明:在△EAC和△FCB中,
,
∴△EAC≌△FCB(AAS),
∴CE=BF,AE=CF,
∴EF=CE+CF=AE+BF,
即EF=AE+BF;
(2)①当AD>BD时,如图①,
∵∠ACB=90°,AE⊥l直线,
同理可证∠BCF=∠CAE(同为∠ACD的余角),
又∵AC=BC,BF⊥l直线
即∠BFC=∠AEC=90°,
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴CF=AE,CE=BF,
∵CF=CE+EF=BF+EF,
∴AE=BF+EF;
②当AD<BD时,如图②,
∵∠ACB=90°,BF⊥l直线,
同理可证∠CBF=∠ACE(同为∠BCD的余角),
又∵AC=BC,BE⊥l直线,即∠AEC=∠BFC=90°.
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴CF=AE,BF=CE,
∵CE=CF+EF=AE+EF,
∴BF=AE+EF.
【点睛】
本题考查了三角形综合题,主要涉及到了全等三角形的判定与性质,解题关键是证明△ACE≌△CBF(AAS),利用全等三角形的性质得出线段之间的关系.
考点七 全等三角形判定的倍长中线模型
例题:(2021·甘肃·庄浪县阳川中学八年级期中)已知△ABC中,AB=3,AC=4,则中线AD的取值范围是______.
【答案】0.5<AD<3.5
【分析】延长AD到E,使DE=AD,然后利用“边角边”证明△ABD和△ECD全等,根据全等三角形对应边相等可得CE=AB,然后根据三角形任意两边之和大于第三边,两边之差小于第三边求出AE的取值范围,然后即可得解.
【详解】解:如图,延长AD到E,使DE=AD,
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
在△ABD和△ECD中,
∴△ABD≌△ECD(SAS),
∴CE=AB,
∵AB=3,AC=4,
∴4-3<AE<4+3,
即1<AE<7,
∴0.5<AD<3.5.
故答案为:0.5<AD<3.5.
【点睛】本题考查了三角形的三边关系,全等三角形的判定与性质,遇中点加倍延,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·广东·深圳市龙岗区丰丽学校七年级期末)(1)如图,在中,,,点G是的中点,求中线的取值范围;
(2)如图,在四边形中,,点E是的中点.若是的平分线.试探究,,之间的等量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)2<DG<5(2)AD=CD+AB,证明见解析
【分析】(1)延长DG至M,使GM=DG,连接MF,利用SAS可证得,利用全等三角形的对应边相等可得到DE=MF,再利用三角形的三边关系定理,可求出DG的取值范围;
(2)延长AE,DC相交于点F, 利用平行线的性质可知∠BAE=∠F,利用AAS可证得△ABE≌△FCE,利用全等三角形的性质可证得AB=CF,∠F=∠DAF;利用角平分线的定义去证明∠F=∠DAF,利用等角对等边可证得AD=DF,然后根据DF=DC+CF,代入可证得结论.
【详解】(1)解:延长DG至M,使GM=DG,连接MF,
在和中,
∴(SAS),
∴DE=MF=3,
∵DF-MF<DM<DF+MF,
∴7-3<DM<7+3,
即4<DM<10,
∵,
∴4<2DG<10,
∴2<DG<5;
(2)AD=CD+AB,理由如下:
解:延长AE,DC相交于点F,
∵,
∴∠BAE=∠F,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE,
在和中,
∴(AAS),
∴AB=CF,
∵∠BAE=∠F,∠DAF=∠BAE,
∴∠F=∠DAF,
∴AD=FD,
∵FD=CD+CF,CF=AB,
∴AD=CD+AB.
【点睛】本题考查了平行线的性质,三角形三边关系,全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握这些知识点并添加辅助线.
2.(2022·山东德州·八年级期末)(1)方法呈现:
如图①:在中,若,,点D为BC边的中点,求BC边上的中线AD的取值范围.
解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使,再连接BE,可证,从而把AB、AC,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD的取值范围是_______________,这种解决问题的方法我们称为倍长中线法;
(2)探究应用:
如图②,在中,点D是BC的中点,于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,判断与EF的大小关系并证明;
(3)问题拓展:
如图③,在四边形ABCD中,,AF与DC的延长线交于点F、点E是BC的中点,若AE是的角平分线.试探究线段AB,AF,CF之间的数量关系,并加以证明.
【答案】(1)1<AD<5,(2)BE+CF>EF,证明见解析;(3)AF+CF=AB,证明见解析.
【分析】(1)由已知得出AC﹣CE<AE<AC+CE,即5﹣4<AE<5+3,据此可得答案;
(2)延长FD至点M,使DM=DF,连接BM、EM,同(1)得△BMD≌△CFD,得出BM=CF,由线段垂直平分线的性质得出EM=EF,在△BME中,由三角形的三边关系得出BE+BM>EM即可得出结论;
(3)如图③,延长AE,DF交于点G,根据平行和角平分线可证AF=FG,易证△ABE≌△GEC,据此知AB=CG,继而得出答案.
【详解】解:(1)延长AD至E,使DE=AD,连接BE,如图①所示,
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
在△BDE和△CDA中,
∵,
∴△BDE≌△CDA(SAS),
∴BE=AC=4,
在△ABE中,由三角形的三边关系得:AB﹣BE<AE<AB+BE,
∴6﹣4<AE<6+4,即2<AE<10,
∴1<AD<5;
故答案为:1<AD<5,
(2)BE+CF>EF;
证明:延长FD至点M,使DM=DF,连接BM、EM,如图②所示.
同(1)得:△BMD≌△CFD(SAS),
∴BM=CF,
∵DE⊥DF,DM=DF,
∴EM=EF,
在△BME中,由三角形的三边关系得:BE+BM>EM,
∴BE+CF>EF;
(3)AF+CF=AB.
如图③,延长AE,DF交于点G,
∵AB∥CD,
∴∠BAG=∠G,
在△ABE和△GCE中
CE=BE,∠BAG=∠G,∠AEB=∠GEC,
∴△ABE≌△GEC(AAS),
∴CG=AB,
∵AE是∠BAF的平分线,
∴∠BAG=∠GAF,
∴∠FAG=∠G,
∴AF=GF,
∵FG+CF=CG,
∴AF+CF=AB.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了三角形的三边关系、全等三角形的判定与性质、角的关系等知识;本题综合性强,有一定难度,通过作辅助线证明三角形全等是解决问题的关键.
3.(2022·江苏镇江·八年级阶段练习)我们规定:有两组边相等,且它们所夹的角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,回答下列问题:
(1)求证:△OAC和△OBD是兄弟三角形.
(2)“取BD的中点P,连接OP,试说明AC=2OP.”聪明的小王同学根据所要求的结论,想起了老师上课讲的“中线倍长”的辅助线构造方法,解决了这个问题,按照这个思路回答下列问题.
①请在图中通过作辅助线构造△BPE≌△DPO,并证明BE=OD;
②求证:AC=2OP.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)证出∠AOC+∠BOD=180°,由兄弟三角形的定义可得出结论;
(2)①延长OP至E,使PE=OP,证明△BPE≌△DPO(SAS),由全等三角形的性质得出BE=OD;
②证明△EBO≌△COA(SAS),由全等三角形的性质得出OE=AC,则可得出结论.
(1)
证明:∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOC+∠BOD=360°-∠AOB-∠COD=360°-90°-90°=180°,
又∵AO=OB,OC=OD,
∴△OAC和△OBD是兄弟三角形;
(2)
①证明:延长OP至E,使PE=OP,
∵P为BD的中点,
∴BP=PD,
又∵∠BPE=∠DPO,PE=OP,
∴△BPE≌△DPO(SAS),
∴BE=OD;
②证明:∵△BPE≌△DPO,
∴∠E=∠DOP,
∴BEOD,
∴∠EBO+∠BOD=180°,
又∵∠BOD+∠AOC=180°,
∴∠EBO=∠AOC,
∵BE=OD,OD=OC,
∴BE=OC,
又∵OB=OA,
∴△EBO≌△COA(SAS),
∴OE=AC,
又∵OE=2OP,
∴AC=2OP.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了新定义兄弟三角形,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解题的关键.
考点六 全等三角形的动态问题
例题:(2021·四川·东坡区实验中学八年级期中)如图,在∆ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC =8cm,点P从A点出发,沿A→C路径向终点C运动;点Q从点B出发,沿B→C→A路径向终点A运动.点P和Q分别以每秒1cm和3cm的运动速度同时开始运动.其中一点到达终点时另一点也停止运动,在某时刻,分别过点P和Q作PE⊥l于点E,QF⊥l于点F,则点P运动时间为_____时,∆PEC与∆QFC全等.
【答案】1s或3.5s
【分析】推出CP=CQ,①P在AC上,Q在BC上,推出方程6-t=8-3t,②P、Q都在AC上,此时P、Q重合,得到方程6-t=3t-8,Q在AC上,求出即可得出答案.
【详解】解:设运动时间为t秒时,△PEC≌△CFQ,
∵△PEC≌△CFQ,
∴斜边CP=CQ,
有2种情况:
①P在AC上,Q在BC上,
CP=6-t,CQ=8-3t,
∴6-t=8-3t,
∴t=1;
②P、Q都在AC上,此时P、Q重合,
∴CP=6-t=3t-8,
∴t=3.5;
答:点P运动1s或3.5s时,△PEC与△QFC全等.
故答案为:1s或3.5s.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,解一元一次方程等知识点,能根据题意得出方程是解此题的关键.
【变式训练】
1.(2021·贵州·兴义市万峰林民族学校八年级期中)如图,在长方形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.动点P从点B出发,沿BC方向以2cm/s的速度向点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿CD方向以2cm/s的速度向点D匀速运动,当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.设运动时间为t(s)(0
(2)是否存在某一时刻t,使若存在,求出t的值,并判断此时AP和PQ的位置关系;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)的值为2.(2)存在,的值为1,.
【分析】(1)当点C在线段PQ的垂直平分线上时,利用垂直平分线的性质,得到,之后列出关于t的方程,求出t的值即可.
(2)当时,根据对应边,列出关于t的方程,求出t的值,之后利用全等三角形的性质,得到对应角相等,最后证得.
【详解】(1)解:由题意可知:,,
点C在线段PQ的垂直平分线上,
,
故有:,
解得:
的值为2.
(2) 解: ,
,,
即.
四边形ABCD是长方形,
.
在中,且,
,
.
【点睛】本题主要是考查了垂直平分线和全等三角形的性质,熟练应用相关性质找到对应边相等,求出时间t,是解决本题的关键,另外,关于线段关系,一般以垂直关系为多.
2.(2021·海南华侨中学八年级期中)如图,在△ABC中,AB=24cm,AC=16cm,∠BAD=∠CAD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,动点P以每秒2cm的速度从A点向B点运动,动点Q以每秒1cm的速度从C点向A点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)求证:△AED≌△AFD;
(2)若AE=10cm,当t取何值时,△DEP与△DFQ全等.
【答案】(1)见解析;(2)t=4或
【分析】(1)利用直接证明△AED≌△AFD即可;
(2)先求解 再分三种情况讨论,①当0<t<5时,点P在线段AE上,点Q在线段CF上,②当5≤t<6时,点P在线段BE上,点Q在线段CF上,③当6≤t<12时,点P在线段BE上,点Q在线段AF上,再利用全等三角形的对应边相等建立方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:(1)∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ ∠AED=∠AFD=90°.
∵ ∠BAD=∠CAD,AD=AD.
∴ △AED≌△AFD(AAS).
(2)∵△AED≌△AFD
∴ DE=DF,AF=AE=10.
∴CF=6
若△DEP与△DFQ全等,且DE=DF,∠DEP=∠DFQ=90°,
∴EP=FQ,
①当0<t<5时,点P在线段AE上,点Q在线段CF上,
∴EP=10﹣2t,FQ=6﹣t
∴10﹣2t=6﹣t,
∴t=4;
②当5≤t<6时,点P在线段BE上,点Q在线段CF上,
∴EP=2t-10,FQ=6﹣t
∴2t-10=6﹣t,
∴t=
③当6≤t<12时,点P在线段BE上,点Q在线段AF上,
∴EP=2t-10,FQ=t﹣6
∴2t-10=t-6,
∴t=4(不合题意,舍去).
综上所述,当t=4或时,△DEP与△DFQ全等.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,动态三角形全等问题,清晰的分类讨论是解题的关键.
3.(2021·吉林长春·八年级期中)如图①,线段,过点B、C分别作垂线,在其同侧取,另一条垂线上任取一点D.动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿向终点C运动;同时动点Q从点C出发,以每秒a个单位的速度沿射线运动,当点P停止时,点Q也随之停止运动.设点P的运动的时间为.
(1)当,________,用含a的代数式表示的长为_______.
(2)当时,
①求证:.
②求证:.
(3)如图②,将“过点B、C分别作垂线”改为“在线段的同侧作”,其它条件不变.若与全等,直接写出对应的a、t的值.
【答案】(1)4,a;(2)①见解析;②见解析;(3)a=2,t=1或,
【分析】(1)根据题意得: , ,即可求解;
(2)①根据题意可得BP=CQ=2,从而得到CP=AB,即可求证;②根据全等三角形的对应角相等,三角形的外角性质,即可求解;
(3)分两种情况讨论,即可求解.
【详解】解:(1)根据题意得: , ,
∴ ;
(2)①∵AB⊥BC,CD⊥BC,
∴∠B=∠C=90°.
∵ ,
∴BP=CQ=2,
∵BC=6,
∴CP=AB=4,
∴△ABP≌△PCQ;
②∵△ABP≌△PCQ,
∴∠A=∠CPQ,
∵∠APC=∠CPQ+∠APQ,∠APC=∠A+∠B,
∴∠APQ=∠B=90°.
∴AP⊥PQ;
(3)当△ABP≌△PCQ时,即PC=AB=4,QC=BP=2t,
∴BP=BC-PC=2,
∴2t=2,解得:t=1,
∴QC=2,
∴ ,
当△ABP≌△QCP时 ,即QC=AB=4,BP=CP= ,
∴ ,
∴ ,
综上所述,当与全等时,a=2,t=1或,.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,动点问题,明确题意,准确得到全等三角形是解题的关键.
考点九 角的平分线的性质
1.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校七年级期末)在中,,若,平分交于点,且::,则点到线段的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出的长度,根据角平分线的性质即可求出答案.
【详解】解:,::,
,,
平分,,∠C=90°,
,
故选:B.
【点睛】本题考查角平分线,解题的关键是求出的长度,本题属于基础题型.
2.(2022·陕西·西大附中浐灞中学八年级阶段练习)如图,在△ABC中,BD、AE分别是△ABC的角平分线和高线,过点D作DF⊥AB于点F,若AB=4,BC=6,DF=2,则AE的长为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】过作于,依据平分,,,即可得到,再根据的面积算法,即可得到的长.
【详解】解:如图所示,过作于,
平分,,,
,
,
,
即,
,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了三角形的面积以及角平分线的性质,解决问题的关键是面积法的运用.
3.(2022·重庆市巴渝学校八年级期中)如图,在中,交于点,平分交于点,的面积为4,的面积为8,,则的长为 _____.
【答案】6
【分析】根据垂直的定义得到∠CHD=90°,根据三角形的面积求得DH=,过D作DE⊥BC于E,根据角平分线的性质得到DE=DH=,于是得到结论.
【详解】解:∵BH⊥AC,
∴∠CHD=90°,
∵△DCH的面积为4,CH=3,
∴DH=,
过D作DE⊥BC于E,
∵CD平分∠ACB交BH于点D
∴DE=DH=,
∵△BCD的面积为8,
∴DE•BC=BC=8,
∴BC=6,
故答案为:6.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形的面积的计算,正确的作出辅助线是解题的关键.
4.(2021·贵州·黔西南州金成实验学校八年级阶段练习)如图,AD是△ABC中∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,S△ABC=7,DE=2,AB=4,则AC的长是_____.
【答案】3
【分析】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=DF,再根据三角形的面积公式列式计算即可得解.
【详解】解:过D作DF⊥AC于F,
∵AD是△ABC中∠BAC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,
∴S△ABC=AB×DE+AC×DF=×4×2+AC×2=7,
解得AC=3.
故答案为:3.
【点睛】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,熟记性质是解题的关键.
5.(2022·福建·福清西山学校八年级阶段练习)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,F在AC上,BD=DF.
(1)求证:CF=EB.
(2)求证:AB=AF+2EB.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)通过HL证明Rt△CDF≌Rt△EBD,即可得出结论;
(2)通过HL证明Rt△ACD≌Rt△AED,得AC=AE,再进行等量代换即可.
(1)
证明:∵∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,
∴DE=DC,
在Rt△CDF与Rt△EBD中,,
∴Rt△CDF≌Rt△EDB(HL),
∴CF=EB;
(2)
证明:在Rt△ACD和Rt△AED中,
,
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AC=AE,
∵CF=BE,
∴AB=AC+EB=AF+2EB.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质等知识,熟记角平分线的性质是解题的关键.
6.(2022·山东济南·七年级期中)如图,在Rt△ABC中,BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB,BC=4cm.
(1)若ED=2cm,则DC=______cm;
(2)求证:BE=BC;
(3)若△AED的周长是4cm,AC=3cm,求AB的长.
【答案】(1)2
(2)见解析
(3)5
【分析】(1)由角平分线的性质可得出答案;
(2)证明Rt△BCD≌Rt△BED(HL),由全等三角形的性质可得出结论;
(3)求出AE的长,则可得出答案.
(1)解:∵BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB,DC⊥BC,∴DE=DC=2cm,故答案为:2;
(2)证明:在Rt△BCD和Rt△BED中,,∴Rt△BCD≌Rt△BED(HL),∴BC=BE;
(3)解:∵△AED的周长是4cm,∴AE+DE+AD=4cm,∵DE=DC,∴AE+DC+AD=4cm,即AC+AE=4cm,∵AC=3cm,∴AE=1cm,∵BC=BE=4cm,∴AB=BE+AE=4+1=5(cm).
【点睛】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,证明△BCD≌△BED是解题的关键.
7.(2022·云南省楚雄天人中学八年级阶段练习)如图,在△ABC中,AC>AB,D是BA延长线上一点,点E是∠CAD的平分线上一点,EB=EC,过点E作EF⊥AC于F,EG⊥AD于G.
(1)求证:△EGB≌△EFC;
(2)若AB=3,AC=5,求AF的长.
【答案】(1)见解析
(2)AF的长为1
【分析】(1)先证明△AGE≌△AFE,即有EG=EF,结合EB=EC,即可得Rt△EGB≌Rt△EFC;
(2)根据Rt△EGB≌Rt△EFC,△AGE≌△AFE,可得BG=FC,AG=AF,根据AC=5,AC=AF+FC,BG=AB+AG,可得AF+FC=AF+BG=AF+AB+AG=2AF+AB=5,即可得2AF+3=5,AF可求.
(1)
解:∵EG⊥AD,EF⊥AC,
∴∠EGB=90°=∠EFC,
∴△EGB和△EFC是直角三角形,
∵AE平分∠CAD,
∴∠EAG=∠EAF,
∵EA=EA,
∴△AGE≌△AFE,
∴EG=EF,
∵EB=EC,
∴Rt△EGB≌Rt△EFC(HL),
得证;
(2)
解:∵在(1)中证得:Rt△EGB≌Rt△EFC,△AGE≌△AFE,
∴BG=FC,AG=AF,
∵AC=5,AC=AF+FC,BG=AB+AG,
∴AF+FC=AF+BG=AF+AB+AG=2AF+AB=5,
∵AB=3,
∴2AF+3=5,
∴AF=1,
即AF的长为1.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质、全等三角形的判定与性质等知识,证明△AGE≌△AFE是解答本题的关键.
8.(2022·陕西渭南·七年级期末)问题情境:(1)如图1,,OC平分∠AOB,把三角尺的直角顶点落在OC的任意一点P上,并使三角尺的两条直角边分别与OA、OB相交于点E、F,过点P作于点N,作于点M,请写出PE与PF的数量关系______.
变式拓展:(2)如图2,已知OC平分∠AOB,P是OC上一点,过点P作于M,于N,PE边与OA边相交于点E,PF边与射线OB的反向延长线相交于点F,.试解决下列问题:
①PE与PF之间的数量关系还成立吗?为什么?
②若,试判断OE、OF、OP三条线段之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);(2)①还成立,理由见解析;②,理由见解析
【分析】(1)证明△PMF≌△PNE(ASA),可得结论;
(2)①证明△PMF≌△PNE(ASA),可得结论;
②结论:OE-OF=OP.证明△POM≌△PON(AAS),推出OM=ON,再由△PMF≌△PNE(ASA),推出FM=EN,可得结论.
【详解】解:(1)∵OC平分∠AOB,PM⊥OB,PN⊥OA,
∴PM=PN,
∵∠PMO=∠PNO=∠MON=90°,
∴∠MPN=360°-3×90°=90°,
∵∠MPN=∠EPF=90°,
∴∠MPF=∠NPE,
在△PMF和△PNE中,
,
∴△PMF≌△PNE(ASA),
∴PF=PE,
故答案为:PF=PE;
(2)①结论:还成立.
理由:∵OC平分∠AOB,,,
∴.
∵∠MPN=∠EPF,
∴∠MPF=∠NPE,
在和中,
∴,
∴;
②解:结论:.
理由:在△OPM和△OPN中,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
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