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北师大版七年级数学下册举一反三 专题4.9 三角形章末重难点突破(举一反三)(原卷版+解析)
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这是一份北师大版七年级数学下册举一反三 专题4.9 三角形章末重难点突破(举一反三)(原卷版+解析),共44页。
【考点1 三角形的三边关系】
【例1】(2023春•沙坪坝区校级期末)一个三角形两边长分别为3,7,若它的周长是小于16的整数,则第三边的长为( )
A.1B.3C.5D.7
【变式1-1】(2023春•九江期末)小明现有两根4cm、9cm的木棒,他想以这两根木棒为边钉一个三角形木框,现从5cm,7cm,9cm,11cm,13cm,17cm的木棒中选择第三根(木棒不能折断),则小明有 三 种选择方案.
【变式1-2】(2023春•西城区校级期中)长度为20厘米的木棍,截成三段,每段长度为整数厘米,请写出一种可以构成三角形的截法,此时三段长度分别为 ,能构成三角形的截法共有 种.(只考虑三段木棍的长度)
【变式1-3】(2023春•嵩县期末)如图所示,D是△ABC的边AC上任意一点(不含端点),连结BD,请判断AB+BC+AC与2BD的大小关系,并说明理由.
【考点2 三角形中三线的应用】
【例2】(2023春•迁安市期末)如图,在△ABC中,AD,AE分别是边CB上的中线和高,AE=6cm,S△ABD=12cm2,则BC的长是( )
A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm
【变式2-1】(2023春•贵阳期末)如图,AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线.若△ABC的面积为60,BD=5,则△BDE的BD边上的高是( )
A.3B.4C.5D.6
【变式2-2】(2023春•宽城区期末)如图,△ABC的面积为30,AD是△ABC的中线,BE是△ABD的中线,EF⊥BC于点F.
(1)求△BDE的面积.
(2)若EF=5,求CD的长.
【变式2-3】(2023春•江都区期末)如图,在△ABC中,∠A=∠BCD,CD⊥AB于点D,BE平分∠ABC交CD、CA于点F、E.
(1)求∠ACB的度数;
(2)说明:∠CEF=∠CFE.
(3)若AC=3CE、AB=4BD,△ABC、△CEF、△BDF的面积分别表示为S△ABC、S△CEF、S△BDF,且S△ABC=36,则S△CEF﹣S△BDF= (仅填结果).
【考点3 三角形内角和定理的应用】
【例3】(2023春•道里区期末)如图,在△ABC中,D是AC上一点,E是AB上一点,BD,CE相交于点F,∠A=60°,∠ABD=20°,∠ACE=35°,则∠EFD的度数是( )
A.115°B.120°C.135°D.105°
【变式3-1】(2023春•高州市期末)如图,小明从一张三角形纸片ABC的AC边上选取一点N,将纸片沿着BN对折一次使得点A落在A′处后,再将纸片沿着BA′对折一次,使得点C落在BN上的C′处,已知∠CMB=68°,∠A=18°,则原三角形的∠C的度数为( )
A.87°B.84°C.75°D.72°
【变式3-2】(2023春•兴隆县期末)在△ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=60°,点P为BC上任意一点,可以与C重合但不与点B重合,AD平分∠BAP,BD平分∠ABP.
(1)当点P与C重合时,求∠ADB的度数;
(2)当AP⊥BC时,直接写出∠ADB的度数;
(3)直接写出∠ADB的取值范围.
【变式3-3】(2023春•铁西区期末)在△ABC中,点D,E分别在边AC,BC上,点P是边AB上的一个动点,
(1)如图,若∠ACB=90°,
①当∠DPE=75°时,求∠ADP+∠BEP的度数;
②当∠DPE=60°时,则∠ADP+∠BEP= °;
(2)若∠ACB=m,当∠DPE=n时,请直接用含m,n的式子表示∠ADP+∠BEP的度数.
【考点4 直角三角形性质的应用】
【例4】如图,AB⊥BC,BC⊥CD,AC⊥BD,垂足为P,如果∠A=α,那么∠ABP和∠PCD分别等于多少?
【变式4-1】如图,△ABC中,AD⊥BC,CE⊥AB,垂足分别为D、E,AD、CE交于点H,已知∠B=48°,∠BAC=72°,求∠CAD与∠DHE的度数.
【变式4-2】(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,∠ACD与∠B有什么关系?为什么?
(2)如图②,在Rt△ABC中,∠C=90°,D、E分别在AC,AB上,且∠ADE=∠B,判断△ADE的形状是什么?为什么?
(3)如图③,在Rt△ABC和Rt△DBE中,∠C=90°,∠E=90°,AB⊥BD,点C,B,E在同一直线上,∠A与∠D有什么关系?为什么?
【变式4-3】(2023春•兴化市期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AE平分∠CAB,CD⊥AB,AE、CD相交于点F.
(1)若∠DCB=50°,求∠CEF的度数;
(2)求证:∠CEF=∠CFE.
【考点5 全等三角形的性质】
【例5】(2023秋•安徽月考)如图,点D、E分别在△ABC的边AB、AC上,且△DEF≌△DEA,若∠BDF﹣∠CEF=60°,则∠A的度数为( )
A.30°B.32°C.35°D.40°
【变式5-1】(2023秋•临西县期末)已知△ABC≌△A'B'C,∠A=40°,∠CBA=60°,A'C交边AB于P(点P不与A、B重合).BO、CO分别平分∠CBA,∠BCP,若m°<∠BOC<n°,则n﹣m的值为( )
A.20B.40C.60D.100
【变式5-2】(2023春•沙坪坝区期末)如图,△ABC中,点D、点E分别在边AB、BC上,连结AE、DE,若△ADE≌△BDE,AC:AB:BC=2:3:4,且△ABC的周长比△AEC的周长大6.则△AEC的周长为 .
【变式5-3】(2023春•二道区期末)如图,△ABC≌△ADE,∠B=10°,∠AED=20°,AB=4cm,点C为AD中点.
(1)求∠BAE的度数和AE的长.
(2)延长BC交ED于点F,则∠DFC的大小为 度.
【考点6 全等三角形的判定】
【例6】(2023春•乐平市期末)如图,已知BC=EF,AF=DC,点A、F、C、D四点在同一直线上.要利用“SAS”来判定△ABC≌△DEF,下列四个条件:①∠A=∠D;②∠ACB=∠DFE;③AB∥DE;④BC∥EF.可以利用的是( )
A.①②B.②④C.②③D.①④
【变式6-1】(2023春•市南区期末)如图,在△ABC和△DEF中,点B、F、C、D在同条直线上,已知∠A=∠D,AB=DE,添加以下条件,不能判定△ABC≌△DEF的是( )
A.∠B=∠EB.AC=DFC.∠ACD=∠BFED.BC=EF
【变式6-2】(2023春•南海区校级月考)如图,AB=AC,角平分线BF、CE交于点O,AO与BC交于点D,则图中共有( )对全等三角形.
A.8B.7C.6D.5
【变式6-3】(2023秋•内江期末)如图1,已知AB=AC,D为∠BAC的角平分线上面一点,连接BD,CD;如图2,已知AB=AC,D、E为∠BAC的角平分线上面两点,连接BD,CD,BE,CE;如图3,已知AB=AC,D、E、F为∠BAC的角平分线上面三点,连接BD,CD,BE,CE,BF,CF;…,依次规律,第n个图形中有全等三角形的对数是( )
A.nB.2n﹣1C.n(n+1)2D.3(n+1)
【考点7 全等三角形的判定与性质】
【例7】(2023春•渝中区校级期末)如图,四边形ABCD中,AC、BD为对角线,且AC=AB,∠ACD=∠ABD,AE⊥BD于点E,若BD=6.4,CD=5.2.则DE的长度为( )
A.1.2B.0.6C.0.8D.1
【变式7-1】(2023春•盐湖区校级期末)在△ABC中,AB=AC,点D是△ABC外一点,连接AD、BD、CD,且BD交AC于点O,在BD上取一点E,使得AE=AD,∠EAD=∠BAC,若∠ACB=70°,则∠BDC的度数为 .
【变式7-2】(2023春•榆阳区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点F,∠ABC的平分线BE交AD于点E,CD⊥AC,连接BD.
(1)DB⊥AB吗?请说明理由;
(2)试说明:∠DBE与∠AEB互补.
【变式7-3】(2023春•富平县期末)如图,在△ABC中,∠ACB=60°,D为△ABC边AC上一点,BC=CD,点M在BC的延长线上,CE平分∠ACM,且AC=CE.连接BE交AC于F,G为边CE上一点,满足CG=CF,连接DG交BE于H.
(1)△ABC≌△EDC吗?为什么?
(2)求∠DHF的度数;
(3)若EB平分∠DEC,则BE平分∠ABC吗?请说明理由.
【考点8 全等三角形的应用】
【例8】(2023春•温江区期末)如图,小明站在堤岸的A点处,正对他的S点停有一艘游艇.他想知道这艘游艇距离他有多远,于是他沿堤岸走到电线杆B旁,接着再往前走相同的距离,到达C点.然后他向左直行,当看到电线杆与游艇在一条直线上时停下来,此时他位于D点.那么C,D两点间的距离就是在A点处小明与游艇的距离.在这个问题中,可作为证明△SAB≌△DCB的依据的是( )
A.SAS或SSSB.AAS或SSSC.ASA或AASD.ASA或SAS
【变式8-1】(2023春•西安期末)如图,小明站在堤岸凉亭A点处,正对他的S点停有一艘游艇,他想知道凉亭与这艘游艇之间的距离,于是制定了如下方案.
(1)凉亭与游艇之间的距离是 米.
(2)请你说明小明做法的正确性.
【变式8-2】(2023春•陈仓区期末)为了解学生对所学知识的应用能力,某校老师在七年级数学兴趣小组活动中,设置了这样的问题:因为池塘两端A,B的距离无法直接测量,请同学们设计方案测量A,B的距离.甲、乙两位同学分别设计出了如下两种方案:
甲:如图①,先在平地上取一个可以直接到达点A,B的点O,连接AO并延长到点C,连接BO并延长到点D,使CO=AO,DO=BO,连接DC,测出DC的长即可.
乙:如图②,先确定直线AB,过点B作直线BE,在直线BE上找可以直接到达点A的一点D,连接DA,作DC=DA,交直线AB于点C,最后测量BC的长即可.
(1)甲、乙两同学的方案哪个可行?
(2)请说明方案可行的理由.
【变式8-3】(2023春•于洪区期末)如图1,为测量池塘宽度AB,可在池塘外的空地上取任意一点O,连接AO,BO,并分别延长至点C,D,使OC=OA,OD=OB,连接CD.
(1)求证:AB=CD;
(2)如图2,受地形条件的影响,于是采取以下措施:延长AO至点C,使OC=OA,过点C作AB的平行线CE,延长BO至点F,连接EF,测得∠CEF=140°,∠OFE=110°,CE=11m,EF=10m,请直接写出池塘宽度AB.
【考点9 全等三角形中的动点问题】
【例9】(2023春•工业园区期末)如图,AB=14,AC=6,AC⊥AB,BD⊥AB,垂足分别为A、B.点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿AB向点B运动;点Q从点B出发,以每秒a个单位的速度沿射线BD方向运动.点P、点Q同时出发,当以P、B、Q为顶点的三角形与△CAP全等时,a的值为( )
A.2B.3C.2或3D.2或127
【变式9-1】(2023春•苏州期末)如图,直线PQ经过Rt△ABC的直角顶点C,△ABC的边上有两个动点D、E,点D以1cm/s的速度从点A出发,沿AC→CB移动到点B,点E以3cm/s的速度从点B出发,沿BC→CA移动到点A,两动点中有一个点到达终点后另一个点继续移动到终点.过点D、E分别作DM⊥PQ,EN⊥PQ,垂足分别为点M、N,若AC=6cm,BC=8cm,设运动时间为t,则当t= s时,以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等.
【变式9-2】(2023春•晋中期末)综合与探究
如图(1),AB=9cm,AC⊥AB,BD⊥AB垂足分别为A、B,AC=7cm.点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q在射线BD上运动.它们运动的时间为t(s)(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系,请分别说明理由;
(2)如图(2),若“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA”,点Q的运动速度为xcm/s,其它条件不变,当点P、Q运动到何处时有△ACP与△BPQ全等,求出相应的x的值.
【变式9-3】(2023秋•宜宾期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,点D在AC上,且AD=6cm,过点A作射线AE⊥AC(AE与BC在AC同侧),若动点P从点A出发,沿射线AE匀速运动,运动速度为1cm/s,设点P运动时间为t秒.连接PD、BD.
(1)如图①,当PD⊥BD时,求证:△PDA≌△DBC;
(2)如图②,当PD⊥AB于点F时,求此时t的值.
【题型10 用尺规作三角形】
【例10】(2023春•沙坪坝区校级期末)作图题(要求:用尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).已知:∠α,∠β,线段c(如图所示).求作:△ABC,使∠A=∠α,∠B=∠β,AB=2c.
【变式10-1】(2023春•和平区期末)尺规作图:(不写作法,保留作图痕迹)
已知:线段a,c,∠α.
求作:△ABC,使BC=a,AB=c,∠BAC=∠α.
【变式10-2】(2023春•市北区期末)已知:线段a,直线l及l外一点A.求作:Rt△ABC,使∠ACB=90°,且顶点B、C在直线l上,斜边AB=a.
【变式10-3】(2023秋•曹县期末)如图,已知线段a和∠α,求作Rt△ABC,使∠C=90°,BC=a,∠ABC=12∠α(使用直尺和圆规,并保留作图痕迹).
课题
测凉亭与游艇之间的距离
测量工具
皮尺等
测量方案示意图
测量步骤
①小明沿堤岸走到电线杆B旁;
②再往前走相同的距离,到达C点;
③然后他向左直行,当看到电线杆与游艇在一条直线上时停下来.
测量数据
AB=10米,BC=10米,CD=5米
专题4.9 三角形章末重难点突破
【北师大版】
【考点1 三角形的三边关系】
【例1】(2023春•沙坪坝区校级期末)一个三角形两边长分别为3,7,若它的周长是小于16的整数,则第三边的长为( )
A.1B.3C.5D.7
分析:设第三边的长为l,再根据三角形的三边关系进行解答即可.
【解答】解:设第三边的长为l,则7﹣3<l<7+3,即4<l<10,
∴14<周长<20,
∵它的周长是小于16的整数,
∴周长为15,
∴第三边长为5,
故选:C.
【变式1-1】(2023春•九江期末)小明现有两根4cm、9cm的木棒,他想以这两根木棒为边钉一个三角形木框,现从5cm,7cm,9cm,11cm,13cm,17cm的木棒中选择第三根(木棒不能折断),则小明有 三 种选择方案.
分析:根据在三角形中任意两边之和>第三边,任意两边之差<第三边,求得第三边的取值范围;再从中找到符合条件的数值.
【解答】解:根据三角形的三边关系,得:第三根木棒应>5cm,而<13cm.故7cm,9cm,11cm能满足,有三种选择方案.
故答案是:三.
【变式1-2】(2023春•西城区校级期中)长度为20厘米的木棍,截成三段,每段长度为整数厘米,请写出一种可以构成三角形的截法,此时三段长度分别为 ,能构成三角形的截法共有 种.(只考虑三段木棍的长度)
分析:已知三角形的周长,分别假设三角形的最长边,从而利用三角形三边关系进行验证即可求得不同的截法.
【解答】解:∵木棍的长度为20厘米,即三角形的周长为20厘米,
∴①当三角形的最长边为9厘米时,有4种截法,分别是:9厘米,9厘米,2厘米;9厘米,8厘米,3厘米;9厘米,7厘米,4厘米;9厘米,6厘米,5厘米;
②当三角形的最长边为8厘米时,有3种截法,分别是:8厘米,8厘米,4厘米;8厘米,7厘米,5厘米;8厘米,6厘米,6厘米;
③当三角形的最长边为7厘米时,有1种截法,是:7厘米,7厘米,6厘米;
∴能构成三角形的截法共有4+3+1=8种.
故答案为:9厘米,9厘米,2厘米(答案不唯一);8.
【变式1-3】(2023春•嵩县期末)如图所示,D是△ABC的边AC上任意一点(不含端点),连结BD,请判断AB+BC+AC与2BD的大小关系,并说明理由.
分析:根据三角形两边之和大于第三边即可求解.
【解答】解:AB+BC+AC>2BD.理由如下:
在△ABD中,AB+AD>BD,
在△BCD中,BC+CD>BD,
∴AB+AD+BC+CD>2BD,
即AB+BC+AC>2BD.
【考点2 三角形中三线的应用】
【例2】(2023春•迁安市期末)如图,在△ABC中,AD,AE分别是边CB上的中线和高,AE=6cm,S△ABD=12cm2,则BC的长是( )
A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm
分析:由AD为CB边上的中线可得S△ABC=2S△ABD=24cm2,再根据三角形ABC的面积计算公式12BC⋅AE=24,可解出BC的长.
【解答】解:∵AD为CB边上的中线,
∴S△ABC=2S△ABD=24cm2,
即12BC⋅AE=24,
又AE=6cm,
解得:BC=8cm,
故选:C.
【变式2-1】(2023春•贵阳期末)如图,AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线.若△ABC的面积为60,BD=5,则△BDE的BD边上的高是( )
A.3B.4C.5D.6
分析:由中线AD推出△ABD的面积,再由中线BE推出△BED的面积,最后结合BD=5求出BD边上的高.
【解答】解:∵AD是△ABC的中线,S△ABC=60,
∴S△ABD=12S△ABC=12×60=30,
∵BE是△ABD的中线,
∴S△BDE=12S△ABD=12×30=15,
设BD边上的高为h,BD=5,
∴12⋅BD⋅ℎ=12×5×h=15,
∴h=6.
故选:D.
【变式2-2】(2023春•宽城区期末)如图,△ABC的面积为30,AD是△ABC的中线,BE是△ABD的中线,EF⊥BC于点F.
(1)求△BDE的面积.
(2)若EF=5,求CD的长.
分析:(1)由中线性质可得S△ABD=12S△ABC,S△BED=12S△ABD,即可得答案;
(2)由三角形面积公式S△BDE=12BD⋅EF,即152=52BD,可得BD=3,从而由中线性质可得CD=BD=3.
【解答】解:(1)∵AD是△ABC的中线,
∴S△ABD=12S△ABC=12×30=15,
∵BE是△ABD的中线,
∴S△BED=12S△ABD=12×15=152.
(2)∵EF⊥BC,
∴S△BDE=12BD⋅EF,即152=52BD,
∴BD=3,
∵AD是△ABC的中线,
∴CD=BD=3.
【变式2-3】(2023春•江都区期末)如图,在△ABC中,∠A=∠BCD,CD⊥AB于点D,BE平分∠ABC交CD、CA于点F、E.
(1)求∠ACB的度数;
(2)说明:∠CEF=∠CFE.
(3)若AC=3CE、AB=4BD,△ABC、△CEF、△BDF的面积分别表示为S△ABC、S△CEF、S△BDF,且S△ABC=36,则S△CEF﹣S△BDF= (仅填结果).
分析:(1)由CD⊥AB得∠A+∠ACD=90°,结合∠A=∠BCD,从而得∠BCD+∠ACD=90°,即∠ACB=90°;
(2)由(1)可知∠ACB=90°,则有∠CEF=90°﹣∠CBE,再由CD⊥AB得∠BFD=90°﹣∠DBF,结合BE是∠ABC的平分线,有∠CBE=∠DBF,从而有∠CEB=∠BFD,最后由对顶角∠CFE=∠BFD,即可求解;
(3)由已知条件可得:CE=13AC,BD=14BD,由S△ABC的面积为36,可得:CD=72AB,BC=72AC,再由S△CEF﹣S△BDF=S△BCE﹣S△BCF﹣(S△BCD﹣S△BCF),整理得S△CEF﹣S△BDF=S△BCE﹣S△BCD,结合三角形的面积公式即可求解.
【解答】解:(1)∵CD⊥AB,
∴∠A+∠ACD=90°,
∵∠A=∠BCD,
∴∠BCD+∠ACD=90°,
即∠ACB=90°;
(2)由(1)可知∠ACB=90°,
∴∠CEF=90°﹣∠CBE,
∵CD⊥AB,
∴∠BFD=90°﹣∠DBF,
∵BE是∠ABC的平分线,
∴∠CBE=∠DBF,
∴∠CEB=∠BFD,
∵∠CFE=∠BFD,
∴∠CEF=∠CFE;
(3)∵AC=3CE、AB=4BD,
∴CE=13AC,BD=14AB,
∵S△ABC=36,△ABC是直角三角形,
∴12AB⋅CD=36,得:CD=72AB,
12AC•BC=36,得:BC=72AC,
∵由(1)可得△BCE,△BDF是直角三角形,
∴S△CEF﹣S△BDF=S△BCE﹣S△BCF﹣(S△BCD﹣S△BCF),
整理得:S△CEF﹣S△BDF=S△BCE﹣S△BCD
=12BC⋅CE−12BD⋅CD
=12×72AC×13AC−12×14AB×72AB
=12﹣9
=3.
故答案为:3.
【考点3 三角形内角和定理的应用】
【例3】(2023春•道里区期末)如图,在△ABC中,D是AC上一点,E是AB上一点,BD,CE相交于点F,∠A=60°,∠ABD=20°,∠ACE=35°,则∠EFD的度数是( )
A.115°B.120°C.135°D.105°
分析:由△ABD的内角和为180°,可以求∠ADB,由△AEC内角和为180°,可以求∠AEC,再根据四边形AEFD内角和为360°,可求∠EFD.
【解答】解:在△AEC中,∠A+∠ACE+∠AEC=180°,
∴∠AEC=180°﹣∠A﹣∠ACE=180°﹣60°﹣35°=85°,
在△ABD中∠A+∠ABD+∠ADB=180°,
∴∠ADB=180°﹣∠A﹣∠ABD=180°﹣60°﹣20°=100°,
在四边形AEFD中,∠A+∠AEC+∠ADB+2∠EFD=360°,
∴∠EFD=360°﹣∠A﹣∠AEC﹣∠ADB=360°﹣60°﹣85°﹣100°=115°,
故选:A.
【变式3-1】(2023春•高州市期末)如图,小明从一张三角形纸片ABC的AC边上选取一点N,将纸片沿着BN对折一次使得点A落在A′处后,再将纸片沿着BA′对折一次,使得点C落在BN上的C′处,已知∠CMB=68°,∠A=18°,则原三角形的∠C的度数为( )
A.87°B.84°C.75°D.72°
分析:已知∠A=18°,欲求∠C,需求∠ABC.如图,由题意得:△ABN≌△A′BN,△C′BN≌△CBM,得∠1=∠2=∠3,∠CMB=∠C′MB=68°,则需求∠3.根据三角形内角和定理,得∠3+∠C=112°,∠ABC+∠C+18°=180°,即3∠3+∠C=162°,故求得∠3=25°.
【解答】解:如图,
由题意得:△ABN≌△A′BN,△C′BN≌△CBM.
∴∠1=∠2,∠2=∠3,∠CMB=∠C′MB=68°.
∴∠1=∠2=∠3.
∴∠ABC=3∠3.
又∵∠3+∠C+∠CMB=180°,
∴∠3+∠C=180°﹣∠CMB=180°﹣68°=112°.
又∵∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴18°+2∠3+(∠3+∠C)=180°.
∴18°+2∠3+112°=180°.
∴∠3=25°.
∴∠C=112°﹣∠3=112°﹣25°=87°.
故选:A.
【变式3-2】(2023春•兴隆县期末)在△ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=60°,点P为BC上任意一点,可以与C重合但不与点B重合,AD平分∠BAP,BD平分∠ABP.
(1)当点P与C重合时,求∠ADB的度数;
(2)当AP⊥BC时,直接写出∠ADB的度数;
(3)直接写出∠ADB的取值范围.
分析:(1)由三角形的内角和定理求得∠ABC的度数,利用角平分线的定义可求解∠ABD的度数,结合点P与C重合时∠BAP=90°,利用角平分线的定义可求解∠BAD的度数,再利用三角形的内角定理可求解
(2)由当AP⊥BC可得∠APB=90°,利用角平分线的定义可求解∠ABD,∠BAD的度数,再利用三角形的内角定理可求解;
(3)先利用三角形的内角和定理可得∠ADB=165°﹣∠BAD,利用P点分别于B点,C点重合时分别求解∠ADB的度数,进而可求解∠ADB的取值范围.
【解答】解:(1)∵∠BAC=90°,∠C=60°,
∴∠ABC=180°﹣90°﹣60°=30°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=15°,
当点P与点C重合时,∠BAP=∠BAC=90°,
∵AD平分∠BAP,
∴∠BAD=45°,
∴∠ADB=180°﹣15°﹣45°=120°;
(2)当AP⊥BC时,∠APB=90°,
∴∠BAP=180°﹣90°﹣30°=60°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=15°,
∵AD平分∠BAP,
∴∠BAD=30°,
∴∠ADB=180°﹣15°﹣30°=135°;
(3)∵∠ABD=15°,
∴∠ADB=180°﹣∠BAD﹣15°=165°﹣∠BAD,
当P点与B点重合时,∠BAD=0°,
∴∠ADB=165°,
当P点与C点重合时,∠BAD=45°,
∴∠ADB=120°,
∴120°≤∠ADB<165°.
【变式3-3】(2023春•铁西区期末)在△ABC中,点D,E分别在边AC,BC上,点P是边AB上的一个动点,
(1)如图,若∠ACB=90°,
①当∠DPE=75°时,求∠ADP+∠BEP的度数;
②当∠DPE=60°时,则∠ADP+∠BEP= °;
(2)若∠ACB=m,当∠DPE=n时,请直接用含m,n的式子表示∠ADP+∠BEP的度数.
分析:(1)①由三角形的内角和定理可得:∠A+∠B=180°﹣∠C=90°,∠A+∠APD+∠ADP=180°,∠B+∠BPE+∠BEP=180°,结合∠APD+∠BPE=180°﹣∠DPE=105°,从而可求得∠ADP+∠BEP的度数;
②根据①的方式进行求解即可;
(2)结合(1)的过程,进行求解即可.
【解答】解:(1)①∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=180°﹣∠C=90°,
∵∠A+∠APD+∠ADP=180°,∠B+∠BPE+∠BEP=180°,∠APD+∠BPE=180°﹣∠DPE=105°,
∴∠A+∠APD+∠ADP+∠B+∠BPE+∠BEP=180°+180°,
(∠A+∠B)+(∠APD+∠BPE)+(∠ADP+∠BEP)=360°,
90°+105°+(∠ADP+∠BEP)=360°,
解得:∠ADP+∠BEP=165°;
②同理①可得:∠APD+∠BPE=180°﹣∠DPE=120°,
可求得:∠ADP+∠BEP=150°;
故答案为:150;
(2)①∵∠ACB=m,
∴∠A+∠B=180°﹣m,
∵∠A+∠APD+∠ADP=180°,∠B+∠BPE+∠BEP=180°,∠APD+∠BPE=180°﹣∠DPE=180°﹣n,
∴∠A+∠APD+∠ADP+∠B+∠BPE+∠BEP=180°+180°,
(∠A+∠B)+(∠APD+∠BPE)+(∠ADP+∠BEP)=360°,
180°﹣m+180°﹣n+(∠ADP+∠BEP)=360°,
解得:∠ADP+∠BEP=m+n.
【考点4 直角三角形性质的应用】
【例4】如图,AB⊥BC,BC⊥CD,AC⊥BD,垂足为P,如果∠A=α,那么∠ABP和∠PCD分别等于多少?
分析:在直角△ABP中,根据直角三角形两锐角互余可得∠ABP=90°﹣∠A=90°﹣α;利用同角的余角相等可得∠PCD=90°﹣∠ACB=∠A=α.
【解答】解:∵AC⊥BD,
∴∠APB=90°,
∴∠ABP=90°﹣∠A=90°﹣α;
∵AB⊥BC,BC⊥CD,
∴∠ABC=∠BCD=90°
∴∠PCD=90°﹣∠ACB=∠A=α.
【变式4-1】如图,△ABC中,AD⊥BC,CE⊥AB,垂足分别为D、E,AD、CE交于点H,已知∠B=48°,∠BAC=72°,求∠CAD与∠DHE的度数.
分析:根据直角三角形两锐角互余求出∠BAD,再根据∠CAD=∠BAC﹣∠BAD代入数据计算即可得解;然后根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠DHE=∠BAD+∠AEH计算即可得解.
【解答】解:∵AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∴∠BAD=90°﹣∠B=90°﹣48°=42°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠BAD=30°,
∵CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
由三角形的外角性质得,∠DHE=∠BAD+∠AEH=42°+90°=132°.
【变式4-2】(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,∠ACD与∠B有什么关系?为什么?
(2)如图②,在Rt△ABC中,∠C=90°,D、E分别在AC,AB上,且∠ADE=∠B,判断△ADE的形状是什么?为什么?
(3)如图③,在Rt△ABC和Rt△DBE中,∠C=90°,∠E=90°,AB⊥BD,点C,B,E在同一直线上,∠A与∠D有什么关系?为什么?
分析:(1)根据直角三角形的性质得出∠ACD+∠A=∠B+∠DCB=90°,再解答即可;
(2)根据直角三角形的性质得出∠ADE+∠A=∠A+∠B=90°,再解答即可;
(3)根据直角三角形的性质得出∠ABC+∠A=∠ABC+∠DBE=∠DBE+∠D=90°,再解答即可.
【解答】解:(1)∠ACD=∠B,理由如下:
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠ACD+∠DCB=∠B+∠DCB=90°,
∴∠ACD=∠B;
(2)△ADE是直角三角形.
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,D、E分别在AC,AB上,且∠ADE=∠B,∠A为公共角,
∴∠AED=∠ACB=90°,
∴△ADE是直角三角新;
(3)∠A+∠D=90°.
∵在Rt△ABC和Rt△DBE中,∠C=90°,∠E=90°,AB⊥BD,
∴∠ABC+∠A=∠ABC+∠DBE=∠DBE+∠D=90°,
∴∠A+∠D=90°.
【变式4-3】(2023春•兴化市期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AE平分∠CAB,CD⊥AB,AE、CD相交于点F.
(1)若∠DCB=50°,求∠CEF的度数;
(2)求证:∠CEF=∠CFE.
分析:(1)根据直角三角形的性质得到∠DCB+∠B=90°,∠CAB+∠B=90°,进而得到∠CAB=∠DCB,根据角平分线的定义计算即可;
(2)根据角平分线的定义得到∠BAE=∠CAE,根据直角三角形的性质得到∠CEF=∠AFD,根据对顶角相等证明结论.
【解答】(1)解:∵CD⊥AB,
∴∠DCB+∠B=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠B=90°,
∴∠CAB=∠DCB=50°,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAE=12∠CAB=25°,
∴∠CEF=90°﹣∠CAE=65°;
(2)证明:∵AE平分∠CAB,
∴∠BAE=∠CAE,
∵∠CAE+∠CEF=90°,∠BAE+∠AFD=90°,
∴∠CEF=∠AFD,
∵∠CFE=∠AFD,
∴∠CEF=∠CFE.
【考点5 全等三角形的性质】
【例5】(2023秋•安徽月考)如图,点D、E分别在△ABC的边AB、AC上,且△DEF≌△DEA,若∠BDF﹣∠CEF=60°,则∠A的度数为( )
A.30°B.32°C.35°D.40°
分析:根据全等三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论.
【解答】解:∵△DEF≌△DEA,
∴∠F=∠A,
∵∠BDF=∠A+∠1,∠1=∠CEF+∠F,
∴∠1=∠CEF+∠A,
∴∠BDF=∠A+∠CEF+∠A,
∴2∠A=∠BDF﹣∠CEF=60°,
∴∠A=30°,
故选:A.
【变式5-1】(2023秋•临西县期末)已知△ABC≌△A'B'C,∠A=40°,∠CBA=60°,A'C交边AB于P(点P不与A、B重合).BO、CO分别平分∠CBA,∠BCP,若m°<∠BOC<n°,则n﹣m的值为( )
A.20B.40C.60D.100
分析:根据角平分线的定义得出∠BOC=90°+12∠BPC,根据三角形外角的性质及P点在AB边上且不与A、B重合,确定∠ACP的大小,即可求解.
【解答】解:∵BO、CO分别平分∠ABC、∠PCB,
∴∠OBC=12∠ABC,∠OCB=12∠PCB,
∴∠BOC=180°﹣∠OBC﹣∠OCB=180°−12(∠ABC+∠PCB),
=180°−12(180°﹣∠BPC),
=90°+12∠BPC=90°+12(∠A+∠ACP),
=110°+12∠ACP,
∵∠A=40°,∠CBA=60°,
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠CBA=180°﹣40°﹣60°=80°,
∵P点在AB边上且不与A、B重合,
∴0°<∠ACP<80°,
∴0°<2∠BOC﹣220°<80°,
∴110°<∠BOC<150°,
∴m=110,n=150.
∴n﹣m=40.
故选:B.
【变式5-2】(2023春•沙坪坝区期末)如图,△ABC中,点D、点E分别在边AB、BC上,连结AE、DE,若△ADE≌△BDE,AC:AB:BC=2:3:4,且△ABC的周长比△AEC的周长大6.则△AEC的周长为 .
分析:由AC:AB:BC=2:3:4,可设AC=2x,AB=3x,BC=4x.△ABC的周长比△AEC的周长大6,可推断出x=2,故AC=4,BC=8.由△ADE≌△BDE,得AE=BE,故C△AEC=AE+EC+AC=BE+EC+AC=BC+AC=12.
【解答】解:∵△ADE≌△BDE,
∴BE=AE.
∴C△AEC=AE+EC+AC=BE+EC+AC=BC+AC.
∵AC:AB:BC=2:3:4,
∴设AC=2x,AB=3x,BC=4x.
∵△ABC的周长比△AEC的周长大6,
∴C△ABC﹣C△AEC=6.
∴(AB+BC+AC)﹣(BC+AC)=6.
∴AB=3x=6.
∴x=2.
∴AC=2x=4,BC=4x=8.
∴C△AEC=BC+AC=8+4=12.
故答案为:12.
【变式5-3】(2023春•二道区期末)如图,△ABC≌△ADE,∠B=10°,∠AED=20°,AB=4cm,点C为AD中点.
(1)求∠BAE的度数和AE的长.
(2)延长BC交ED于点F,则∠DFC的大小为 度.
分析:(1)根据全等三角形的性质求出∠ADE,AD,根据三角形内角和定理求出∠EAD,根据周角的概念求出∠EAB,根据线段中点的概念求出AE;
(2)根据三角形内角和定理求出∠ACB,再根据三角形内角和定理计算即可.
【解答】解:(1)∵△ABC≌△ADE,∠B=10°,AB=4cm,
∴∠ADE=∠B=10°,∠EAD=∠CAB,AD=AB=4cm,
∵∠AED=20°,
∴∠EAD=180°﹣∠EAD﹣∠AED=180°﹣10°﹣20°=150°,
∴∠CAB=150°,
∴∠EAB=360°﹣150°﹣150°=60°,
∵点C为AD中点,
∴AC=12AD=12×4=2(cm),
∴AE=2cm;
(2)∵∠B=10°,∠CAB=150°,
∴∠ACB=180°﹣150°﹣10°=20°,
∴∠FCD=20°,
∴∠DFC=180°﹣20°﹣10°=150°,
故答案为:150.
【考点6 全等三角形的判定】
【例6】(2023春•乐平市期末)如图,已知BC=EF,AF=DC,点A、F、C、D四点在同一直线上.要利用“SAS”来判定△ABC≌△DEF,下列四个条件:①∠A=∠D;②∠ACB=∠DFE;③AB∥DE;④BC∥EF.可以利用的是( )
A.①②B.②④C.②③D.①④
分析:先证明AC=DF,则已知两组对应边相等,所以要已知它们的夹角相等,则∠ACB=∠DFE或BC∥EF.
【解答】解:∵AF=DC,
∴AF+FC=DC+CF,即AC=DF,
∵BC=EF,
∴当∠ACB=∠DFE时,可根据“SAS”来判定△ABC≌△DEF;
当BC∥EF,则∠ACB=∠DFE时,可根据“SAS”来判定△ABC≌△DEF.
故选:B.
【变式6-1】(2023春•市南区期末)如图,在△ABC和△DEF中,点B、F、C、D在同条直线上,已知∠A=∠D,AB=DE,添加以下条件,不能判定△ABC≌△DEF的是( )
A.∠B=∠EB.AC=DFC.∠ACD=∠BFED.BC=EF
分析:根据全等三角形的判定方法进行判断.
【解答】解:∵∠A=∠D,AB=DE,
∴当添加∠B=∠E时,根据 ASA 判定△ABC≌△DEF;
当添加AC=DF时,根据 SAS 判定△ABC≌△DEF;
当添加∠ACD=∠BFE时,则∠ACB=∠DFE,根据 AAS 判定△ABC≌△DEF.
故选:D.
【变式6-2】(2023春•南海区校级月考)如图,AB=AC,角平分线BF、CE交于点O,AO与BC交于点D,则图中共有( )对全等三角形.
A.8B.7C.6D.5
分析:根据题意和图形,可以写出全等的三角形,从而可以得到图中全等三角形的对数,本题得以解决.
【解答】解:∵AB=AC,角平分线BF、CE交于点O,
∴AO平分∠BAC,点D为BC的中点,
∴BD=CD,
在△BAD和△CAD中,
AB=ACAD=ADBD=CD,
∴△BAD≌△CAD(SSS);
同理可证:△OBD≌△OCD,△OBE≌△OCF,△OEA≌△OFA,△OBA≌△OCA,△BEC≌△CFB,△ABF≌△ACE,
由上可得,图中共有7对全等的三角形,
故选:B.
【变式6-3】(2023秋•内江期末)如图1,已知AB=AC,D为∠BAC的角平分线上面一点,连接BD,CD;如图2,已知AB=AC,D、E为∠BAC的角平分线上面两点,连接BD,CD,BE,CE;如图3,已知AB=AC,D、E、F为∠BAC的角平分线上面三点,连接BD,CD,BE,CE,BF,CF;…,依次规律,第n个图形中有全等三角形的对数是( )
A.nB.2n﹣1C.n(n+1)2D.3(n+1)
分析:根据条件可得图1中△ABD≌△ACD有1对三角形全等;图2中可证出△ABD≌△ACD,△BDE≌△CDE,△ABE≌△ACE有3对三角形全等;图3中有6对三角形全等,根据数据可分析出第n个图形中全等三角形的对数.
【解答】解:∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠CAD.
在△ABD与△ACD中,
AB=AC,
∠BAD=∠CAD,
AD=AD,
∴△ABD≌△ACD.
∴图1中有1对三角形全等;
同理图2中,△ABE≌△ACE,
∴BE=EC,
∵△ABD≌△ACD.
∴BD=CD,
又DE=DE,
∴△BDE≌△CDE,
∴图2中有3对三角形全等;
同理:图3中有6对三角形全等;
由此发现:第n个图形中全等三角形的对数是n(n+1)2.
故选:C.
【考点7 全等三角形的判定与性质】
【例7】(2023春•渝中区校级期末)如图,四边形ABCD中,AC、BD为对角线,且AC=AB,∠ACD=∠ABD,AE⊥BD于点E,若BD=6.4,CD=5.2.则DE的长度为( )
A.1.2B.0.6C.0.8D.1
分析:过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,根据AAS证明△AFC≌△AEB,得到AF=AE,CF=BE,再根据HL证明Rt△AFD≌Rt△AED,得到DF=DE,最后根据线段的和差即可求解.
【解答】解:过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,
∴∠AFC=90°,
∵AE⊥BD,
∴∠AFC=∠AED=∠AEB=90°,
在△AFC和△AEB中,
∠AFC=∠AEB∠ACF=∠ABEAC=AB,
∴△AFC≌△AEB(AAS),
∴AF=AE,CF=BE,
在Rt△AFD和Rt△AED中,
AF=AEAD=AD,
∴Rt△AFD≌Rt△AED(HL),
∴DF=DE,
∵CF=CD+DF,BE=BD﹣DE,CF=BE,
∴CD+DF=BD﹣DE,
∴2DE=BD﹣CD,
∵BD=6.4,CD=5.2,
∴2DE=1.2,
∴DE=0.6,
故选:B.
【变式7-1】(2023春•盐湖区校级期末)在△ABC中,AB=AC,点D是△ABC外一点,连接AD、BD、CD,且BD交AC于点O,在BD上取一点E,使得AE=AD,∠EAD=∠BAC,若∠ACB=70°,则∠BDC的度数为 .
分析:根据SAS证明△ABE≌△ACD,再利用全等三角形的性质、三角形的外角性质和三角形的内角和解答即可.
【解答】解:∵∠EAD=∠BAC,
∴∠BAC﹣∠EAC=∠EAD﹣∠EAC,
即∠BAE=∠CAD,
在△ABE和△ACD中,
AB=AC∠BAE=∠CADAE=AD,
∴△ABE≌△ACD (SAS),
∴∠ABD=∠ACD,
∵∠BOC是△ABO和△DCO的外角,
∴∠BOC=∠ABD+∠BAC,∠BOC=∠ACD+∠BDC,
∴∠ABD+∠BAC=∠ACD+∠BDC,
∴∠BAC=∠BDC,
∵∠ACB=70°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=70°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=180°﹣70°﹣70°=40°,
∴∠BDC=∠BAC=40°.
故答案为:40°.
【变式7-2】(2023春•榆阳区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点F,∠ABC的平分线BE交AD于点E,CD⊥AC,连接BD.
(1)DB⊥AB吗?请说明理由;
(2)试说明:∠DBE与∠AEB互补.
分析:(1)先利用等腰三角形的性质得到∠BAD=∠CAD,则可根据“SAS”证明△ABD≌△ACD,所以∠ABD=∠ACD,从而得到DB⊥AB;
(2)先利用等角的余角相等得到∠BAF=∠DBF,再利用角平分线的定义得到∠ABE=∠FBE,则利用三角形外角性质和等量代换得到∠BEF=∠DBE,从而得到∠DBE+∠AEB=180°.
【解答】解:(1)DB⊥AB.
理由如下:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
在△ABD和△ACD中,
AB=AC∠BAD=∠CADAD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SAS),
∴∠ABD=∠ACD,
∵CD⊥AC,
∴∠ACD=90°,
∴∠ABD=90°,
∴DB⊥AB;
(2)∵AD⊥BC,
∴∠AFB=90°,
∵∠BAF+∠ABF=90°,∠DBF+∠ABF=90°,
∴∠BAF=∠DBF,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠FBE,
∴∠BEF=∠BAE+∠ABE=∠DBF+∠FBE=∠DBE,
∵∠AEB+∠BEF=180°,
∴∠DBE+∠AEB=180°,
即∠DBE与∠AEB互补.
【变式7-3】(2023春•富平县期末)如图,在△ABC中,∠ACB=60°,D为△ABC边AC上一点,BC=CD,点M在BC的延长线上,CE平分∠ACM,且AC=CE.连接BE交AC于F,G为边CE上一点,满足CG=CF,连接DG交BE于H.
(1)△ABC≌△EDC吗?为什么?
(2)求∠DHF的度数;
(3)若EB平分∠DEC,则BE平分∠ABC吗?请说明理由.
分析:(1)由“SAS”可证△ABC≌△EDC;
(2)由“SAS”可证△CDG≌△CBF,可得∠CBF=∠CDG,再利用三角形的内角和定理,得∠CBF+∠BCF=∠CDG+∠DHF,又∠ACB=60°,即可出∠DHF=∠ACB=60°,从而问题得以解决;
(3)由三角形的内角和可得∠DEB+∠EBC=60°,因为∠DEB=∠BEC,只要证出∠DEB+∠ABE=60°,用三角形的外角以及等量代换可以证出,进而得到BE平分∠ABC.
【解答】解:(1)△ABC≌△EDC.
理由:
∵CA平分∠BCE,
∴∠ACB=∠ACE,
∵AC=CE,BC=CD,
∴△ABC≌△EDC(SAS);
(2)在△CDG和△CBF中,
CF=CG∠ACB=∠ACE=60°BC=CD,
∴△CDG≌△CBF(SAS),
∴∠CBF=∠CDG,
∵∠DFH=∠BFC,
∴∠DHF=∠BCF=60°;
(3)BE平分∠ABC.
理由:由(1)得△ABC≌△EDC,
∴∠ABC=∠EDC,
∵∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠BEC+∠CBE=60°,
又∵∠DFH=∠A+∠ABE=∠BEC+∠FCG,
∵∠A=∠DEC=2∠DEB=2∠BEC,
∴2∠DEB+∠ABE=∠BEC+60°,
∴∠DEB+∠ABE=60°,
∴∠ABE=∠CBE,
即BE平分∠ABC.
【考点8 全等三角形的应用】
【例8】(2023春•温江区期末)如图,小明站在堤岸的A点处,正对他的S点停有一艘游艇.他想知道这艘游艇距离他有多远,于是他沿堤岸走到电线杆B旁,接着再往前走相同的距离,到达C点.然后他向左直行,当看到电线杆与游艇在一条直线上时停下来,此时他位于D点.那么C,D两点间的距离就是在A点处小明与游艇的距离.在这个问题中,可作为证明△SAB≌△DCB的依据的是( )
A.SAS或SSSB.AAS或SSSC.ASA或AASD.ASA或SAS
分析:根据全等三角形的判定定理进行解答.
【解答】解:在△ABS与△CBD中,
∠A=∠C=90°AB=CB∠ABS=∠CBD,
∴△ABS≌△CBD(ASA);
或∵AS∥CD,
∴∠S=∠D.
在△ABS与△CBD中,
∠S=∠D∠ABS=∠DBCAB=CB,
∴△ABS≌△CBD(AAS);
综上所述,作为证明△SAB≌△DCB的依据的是ASA或AAS.
故选:C.
【变式8-1】(2023春•西安期末)如图,小明站在堤岸凉亭A点处,正对他的S点停有一艘游艇,他想知道凉亭与这艘游艇之间的距离,于是制定了如下方案.
(1)凉亭与游艇之间的距离是 米.
(2)请你说明小明做法的正确性.
分析:根据全等三角形的判定和性质即可得到结论.
【解答】解:(1)凉亭与游艇之间的距离是5米;
故答案为:5.
(2)理由:在△ABS与△CBD中,
∠A=∠C=90°AB=CB∠ABS=∠CBD,
∴△ABS≌△CBD(ASA),
∴AS=CD=5米.
【变式8-2】(2023春•陈仓区期末)为了解学生对所学知识的应用能力,某校老师在七年级数学兴趣小组活动中,设置了这样的问题:因为池塘两端A,B的距离无法直接测量,请同学们设计方案测量A,B的距离.甲、乙两位同学分别设计出了如下两种方案:
甲:如图①,先在平地上取一个可以直接到达点A,B的点O,连接AO并延长到点C,连接BO并延长到点D,使CO=AO,DO=BO,连接DC,测出DC的长即可.
乙:如图②,先确定直线AB,过点B作直线BE,在直线BE上找可以直接到达点A的一点D,连接DA,作DC=DA,交直线AB于点C,最后测量BC的长即可.
(1)甲、乙两同学的方案哪个可行?
(2)请说明方案可行的理由.
分析:(1)甲同学作出的是全等三角形,然后根据全等三角形对应边相等测量的,所以是可行的;
(2)甲同学利用的是“边角边”,乙同学的方案只能知道两三角形的两边相等,不能判定△ABD与△CBD全等,故方案不可行.
【解答】解:(1)甲同学的方案可行;
(2)甲同学方案:
在△ABO和△CDO中,
AO=CO∠AOB=∠CODBO=DO,
∴△ABO≌△CDO(SAS),
∴AB=CD;
乙同学方案:
在△ABD和△CBD中,
只能知道DC=DA,DB=DB,不能判定△ABD与△CBD全等,故方案不可行.
【变式8-3】(2023春•于洪区期末)如图1,为测量池塘宽度AB,可在池塘外的空地上取任意一点O,连接AO,BO,并分别延长至点C,D,使OC=OA,OD=OB,连接CD.
(1)求证:AB=CD;
(2)如图2,受地形条件的影响,于是采取以下措施:延长AO至点C,使OC=OA,过点C作AB的平行线CE,延长BO至点F,连接EF,测得∠CEF=140°,∠OFE=110°,CE=11m,EF=10m,请直接写出池塘宽度AB.
分析:(1)根据全等三角形的判定和性质解答即可;
(2)根据全等三角形的性质解答.
【解答】证明:(1)在△ABO与△CDO中
OC=OA∠BOA=∠DOCOD=OB,
∴△ABO≌△CDO(SAS),
∴AB=CD;
(2)如图所示:
延长OF、CE交于点G,
∵∠CEF=140°,∠OFE=110°,
∴∠FEG=40°,∠EFG=70°,
∴∠G=180°﹣40°﹣70°=70°,
∴EF=EG,
∵CE=11m,EF=10m,
∴CG=CE+EG=CE+EF=11+10=21m,
∵CG∥AB,
∴∠A=∠C,
在△ABO与△CGO中∠A=∠COA=OC∠COG=∠AOB,
∴△ABO≌△CGO(ASA)
∴AB=CG=21m.
【考点9 全等三角形中的动点问题】
【例9】(2023春•工业园区期末)如图,AB=14,AC=6,AC⊥AB,BD⊥AB,垂足分别为A、B.点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿AB向点B运动;点Q从点B出发,以每秒a个单位的速度沿射线BD方向运动.点P、点Q同时出发,当以P、B、Q为顶点的三角形与△CAP全等时,a的值为( )
A.2B.3C.2或3D.2或127
分析:根据题意,可以分两种情况讨论,第一种△CAP≌△PBQ,第二种△CAP≌△QBP,然后分别求出相应的a的值即可.
【解答】解:当△CAP≌△PBQ时,则AC=PB,AP=BQ,
∵AC=6,AB=14,
∴PB=6,AP=AB﹣AP=14﹣6=8,
∴BQ=8,
∴8÷a=8÷2,
解得a=2;
当△CAP≌△QBP时,则AC=BQ,AP=BP,.
∵AC=6,AB=14,
∴BQ=6,AP=BP=7,
∴6÷a=7÷2,
解得a=127;
由上可得a的值是2或127,
故选:D.
【变式9-1】(2023春•苏州期末)如图,直线PQ经过Rt△ABC的直角顶点C,△ABC的边上有两个动点D、E,点D以1cm/s的速度从点A出发,沿AC→CB移动到点B,点E以3cm/s的速度从点B出发,沿BC→CA移动到点A,两动点中有一个点到达终点后另一个点继续移动到终点.过点D、E分别作DM⊥PQ,EN⊥PQ,垂足分别为点M、N,若AC=6cm,BC=8cm,设运动时间为t,则当t= s时,以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等.
分析:由以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等.可知CE=CD,而CE,CD的表示由E,D的位置决定,故需要对E,D的位置分当E在BC上,D在AC上时或当E在AC上,D在AC上时,或当E到达A,D在BC上时,分别讨论.
【解答】解:当E在BC上,D在AC上时,即0<t≤83,
CE=(8﹣3t)cm,CD=(6﹣t)cm,
∵以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等.
∴CD=CE,
∴8﹣3t=6﹣t,
∴t=1s,
当E在AC上,D在AC上时,即83<t<143,
CE=(3t﹣8)cm,CD=(6﹣t)cm,
∴3t﹣8=6﹣t,
∴t=72s,
当E到达A,D在BC上时,即143≤t≤14,
CE=6cm,CD=(t﹣6)cm,
∴6=t﹣6,
∴t=12s,
故答案为:1或72或12.
【变式9-2】(2023春•晋中期末)综合与探究
如图(1),AB=9cm,AC⊥AB,BD⊥AB垂足分别为A、B,AC=7cm.点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q在射线BD上运动.它们运动的时间为t(s)(当点P运动结束时,点Q运动随之结束).
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系,请分别说明理由;
(2)如图(2),若“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA”,点Q的运动速度为xcm/s,其它条件不变,当点P、Q运动到何处时有△ACP与△BPQ全等,求出相应的x的值.
分析:(1)根据SAS证明△ACP和△BPQ全等,进而解答即可;
(2)根据全等三角形的性质得出方程解答即可.
【解答】解:(1)△ACP≌△BPO,PC⊥PO.
理由:∵AC⊥AB,BD⊥AB,
∴∠A=∠B=90°,
∵AP=BQ=2,
∴BP=7,
∴BP=AC,
在△ACP和△BPQ中,
AP=BQ∠A=∠BAC=BP,
∴△ACP≌△BPQ(SAS),
∴∠C=∠BPQ,
∵∠C+∠APC=90°,
∴∠APC+∠BPQ=90°,
∴∠CPQ=90°,
∴PC⊥PQ;
(2)①若△ACP≌△BPQ,
则AC=BP,AP=BQ,
可得:7=9﹣2t,2t=xt,
解得:x=2,t=1;
②若△ACP≌△BQP,
则AC=BQ,AP=BP,可得:7=xt,2t=9﹣2t
解得:x=289,t=94,.
综上所述,当△ACP与△BPQ全等时x的值为2或289.
【变式9-3】(2023秋•宜宾期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,点D在AC上,且AD=6cm,过点A作射线AE⊥AC(AE与BC在AC同侧),若动点P从点A出发,沿射线AE匀速运动,运动速度为1cm/s,设点P运动时间为t秒.连接PD、BD.
(1)如图①,当PD⊥BD时,求证:△PDA≌△DBC;
(2)如图②,当PD⊥AB于点F时,求此时t的值.
分析:(1)由PD⊥BD、∠C=90°可推出∠PDA=∠CBD,即可根据ASA判定△PDA≌△DBC;
(2)由PD⊥AB,AE⊥AC可推出∠APF=∠CAB,即可根据AAS判定△APD≌△CAB,再由全等三角形的性质即可得解.
【解答】(1)证明:如图①,∵PD⊥BD,
∴∠PDB=90°,
∴∠BDC+∠PDA=90°,
又∵∠C=90°,
∴∠BDC+∠CBD=90°,
∴∠PDA=∠CBD,
又∵AE⊥AC,
∴∠PAD=90°,
∴∠PAD=∠C=90°,
又∵BC=6cm,AD=6cm,
∴AD=BC,
在△PAD和△DCB中,
∠PAD=∠CAD=CB∠PDA=∠CBD,
∴△PDA≌△DBC(ASA);
(2)解:如图②,∵PD⊥AB,
∴∠AFD=∠AFP=90°,
∴∠PAF+∠APF=90°,
又∵AE⊥AC,
∴∠PAF+∠CAB=90°,
∴∠APF=∠CAB,
在△APD和△CAB中,
∠APD=∠CAB∠PAD=∠CAD=CB,
∴△APD≌△CAB(AAS),
∴AP=AC,
∵AC=8cm,
∴AP=8cm,
∴t=8.
【题型10 用尺规作三角形】
【例10】(2023春•沙坪坝区校级期末)作图题(要求:用尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).已知:∠α,∠β,线段c(如图所示).求作:△ABC,使∠A=∠α,∠B=∠β,AB=2c.
分析:作射线AM,在射线AM上截取AB,使得AB=2c,在AB的上方作∠EAB=α,∠FBA=β,AE交BF于点C.
【解答】解:如图,△ABC即为所求.
【变式10-1】(2023春•和平区期末)尺规作图:(不写作法,保留作图痕迹)
已知:线段a,c,∠α.
求作:△ABC,使BC=a,AB=c,∠BAC=∠α.
分析:作∠MAN=α,在射线AM上截取AB,使得AB=c,以B为圆心,c为半径作弧交AN于C,C′,连接BC,BC′,△ABC或△ABC′即为所求.
【解答】解:如图,△ABC或△ABC′即为所求.
【变式10-2】(2023春•市北区期末)已知:线段a,直线l及l外一点A.求作:Rt△ABC,使∠ACB=90°,且顶点B、C在直线l上,斜边AB=a.
分析:先过点A作直线l的垂线,垂足为C,再以点A为圆心,线段a的长为半径画弧交直线l于点B,即可得Rt△ABC.
【解答】解:如图,Rt△ABC即为所求.
【变式10-3】(2023秋•曹县期末)如图,已知线段a和∠α,求作Rt△ABC,使∠C=90°,BC=a,∠ABC=12∠α(使用直尺和圆规,并保留作图痕迹).
分析:根据已知条件先作∠C=90°,BC=a,再作∠ABC=12∠α即可.
【解答】解:如图所示,
Rt△ABC即为所求.课题
测凉亭与游艇之间的距离
测量工具
皮尺等
测量方案示意图
测量步骤
①小明沿堤岸走到电线杆B旁;
②再往前走相同的距离,到达C点;
③然后他向左直行,当看到电线杆与游艇在一条直线上时停下来.
测量数据
AB=10米,BC=10米,CD=5米
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