中考数学专题复习全等三角形压轴题分类解析
2024年中考数学复习 全等三角形的六种模型全梳理(原卷+答案解析)

全等三角形的六种模型全梳理几何探究类问题一直属于考试压轴题范围,在三角形这一章,压轴题主要考查是证明三角形各种模型,或证明线段数量关系等,接来下我们针对其做出详细分析与梳理。
类型一、倍长中线模型目的:①构造出一组全等三角形;②构造出一组平行线。
将分散的条件集中到一个三角形中。
1【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE.请根据小明的方法思考:(1)如图2,由已知和作图能得到△ADC≌△EDB的理由是.A.SSSB.SASC.AASD.ASA(2)如图2,AD长的取值范围是.A.6<AD<8B.6≤AD≤8C.1<AD<7D.1≤AD≤7【感悟】解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中.【问题解决】(3)如图3,AD是△ABC的中线,BE交AC于点E,交AD于F,且AE=EF.求证:AC=BF.2(培优)已知△ACB和△DCE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,连接AD,BE,点F为BE中点.AD;(1)如图1,求证:BF=12(2)将△DCE绕C点旋转到如图2所示的位置,连接AE,BD,过C点作CM⊥AD于M点.①探究AE和BD的关系,并说明理由;②连接FC,求证:F,C,M三点共线.1.如图,△ABC中,BD=DC=AC,E是DC的中点,求证:AB=2AE.2.(1)如图1,已知△ABC中,AD是中线,求证:AB+AC>2AD;(2)如图2,在△ABC中,D,E是BC的三等分点,求证:AB+AC>AD+AE;(3)如图3,在△ABC中,D,E在边BC上,且BD=CE.求证:AB+AC>AD+AE.3.(1)阅读理解:如图①,在△ABC中,若AB=8,AC=5,求BC边上的中线AD的取值范围.可以用如下方法:将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD,在△ABE中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD的取值范围是;(2)问题解决:如图②,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥DF于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE+CF>EF;(3)问题拓展:如图③,在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,CB=CD,∠BCD=100°,以C为顶点作一个50°的角,角的两边分别交AB、AD于E、F两点,连接EF,探索线段BE,DF,EF之间的数量关系,并说明理由.类型二、截长补短模型截长补短法使用范围:线段和差的证明(往往需证2次全等)3如图,在五边形ABCDE中,AB=AE,CA平分∠BCD,∠CAD=12∠BAE.(1)求证:CD=BC+DE;(2)若∠B=75°,求∠E的度数.4(培优)在△ABC中,BE,CD为△ABC的角平分线,BE,CD交于点F.(1)求证:∠BFC=90°+12∠A;(2)已知∠A=60°.①如图1,若BD=4,BC=6.5,求CE的长;②如图2,若BF=AC,求∠AEB的大小.1.如图,△ABC为等边三角形,若∠DBC=∠DAC=α0°<α<60°,则∠BCD=(用含α的式子表示).2.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,点E、F分别在直线BC、CD上,且∠BAD.∠EAF=12(1)当点E、F分别在边BC、CD上时(如图1),请说明EF=BE+FD的理由.(2)当点E、F分别在边BC、CD延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF、BE、FD之间的数量关系,并说明理由.3.阅读下面材料:【原题呈现】如图1,在△ABC中,∠A=2∠B,CD平分∠ACB,AD=2.2,AC=3.6,求BC的长.【思考引导】因为CD平分∠ACB,所以可在BC边上取点E,使EC=AC,连接DE.这样很容易得到△DEC≌△DAC,经过推理能使问题得到解决(如图2).【问题解答】(1)参考提示的方法,解答原题呈现中的问题;(2)拓展提升:如图3,已知△ABC中,AB=AC,∠A=20°,BD平分∠ABC,BD=2.3,BC=2.求AD 的长.类型三、一线三等角模型应用:①通过证明全等实现边角关系的转化,便于解决对应的几何问题;②与函数综合应用中有利于点的坐标的求解。
专题15三角形及全等三角形-备战2023年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用)【解析版】

备战2023年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用)专题15三角形及全等三角形一.选择题(共16小题)1.(2022•十堰)如图,工人砌墙时,先在两个墙脚的位置分别插一根木桩,再拉一条直的参照线,就能使砌的砖在一条直线上.这样做应用的数学知识是()A.两点之间,线段最短B.两点确定一条直线C.垂线段最短D.三角形两边之和大于第三边【分析】根据两点确定一条直线判断即可.【解析】这样做应用的数学知识是两点确定一条直线,故选:B.【点评】本题考查的是三角形的三边关系、两点之间,线段最短、两点确定一条直线、垂线段最短,正确理解它们在实际生活中的应用是解题的关键.2.(2022•岳阳)如图,已知l∥AB,CD⊥l于点D,若∠C=40°,则∠1的度数是()A.30°B.40°C.50°D.60°【分析】根据直角三角形的性质求出∠CED,再根据平行线的性质解答即可.【解析】在Rt△CDE中,∠CDE=90°,∠DCE=40°,则∠CED=90°﹣40°=50°,∵l∥AB,∴∠1=∠CED=50°,故选:C.【点评】本题考查的是直角三角形的性质、平行线的性质,掌握直角三角形的两锐角互余是解题的关键.3.(2022•河北)如图,将三角形纸片剪掉一角得四边形,设△ABC与四边形BCDE的外角和的度数分别为α,β,则正确的是()A.α﹣β=0B.α﹣β<0C.α﹣β>0D.无法比较α与β的大小【分析】利用多边形的外角和都等于360°,即可得出结论.【解析】∵任意多边形的外角和为360°,∴α=β=360°.∴α﹣β=0.故选:A.【点评】本题主要考查了多边形的内角与外角,正确利用任意多边形的外角和为360°解答是解题的关键.4.(2022•河北)平面内,将长分别为1,5,1,1,d的线段,顺次首尾相接组成凸五边形(如图),则d 可能是()A.1B.2C.7D.8【分析】利用凸五边形的特征,根据两点之间线段最短求得d的取值范围,利用此范围即可得出结论.【解析】∵平面内,将长分别为1,5,1,1,d的线段,顺次首尾相接组成凸五边形,∴1+d+1+1>5且1+5+1+1>d,∴d的取值范围为:2<d<8,∴则d可能是7.故选:C.【点评】本题主要考查了组成凸五边形的条件,利用两点之间线段最短得到d的取值范围是解题的关键.5.(2022•邵阳)下列长度的三条线段能首尾相接构成三角形的是()A.1cm,2cm,3cm B.3cm,4cm,5cmC.4cm,5cm,10cm D.6cm,9cm,2cm【分析】根据在三角形中任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.即可求解.【解析】根据三角形的三边关系,得:A、1+2=3,不能构成三角形;B、3+4>5,能构成三角形;C、4+5<10,不能构成三角形;D、2+6<9,不能构成三角形.故选:B.【点评】本题主要考查了三角形三边关系定理:三角形任意两边之和大于第三边.6.(2022•怀化)一个多边形的内角和为900°,则这个多边形是()A.七边形B.八边形C.九边形D.十边形【分析】根据多边形的内角和公式:(n﹣2)•180°列出方程,解方程即可得出答案.【解析】设多边形的边数为n,(n﹣2)•180°=900°,解得:n=7.故选:A.【点评】本题考查了多边形的内角与外角,体现了方程思想,掌握多边形的内角和=(n﹣2)•180°是解题的关键.7.(2022•杭州)如图,CD⊥AB于点D,已知∠ABC是钝角,则()A.线段CD是△ABC的AC边上的高线B.线段CD是△ABC的AB边上的高线C.线段AD是△ABC的BC边上的高线D.线段AD是△ABC的AC边上的高线【分析】根据三角形的高的概念判断即可.【解析】A、线段CD是△ABC的AB边上的高线,故本选项说法错误,不符合题意;B、线段CD是△ABC的AB边上的高线,本选项说法正确,符合题意;C、线段AD不是△ABC的BC边上高线,故本选项说法错误,不符合题意;D、线段AD不是△ABC的AC边上高线,故本选项说法错误,不符合题意;故选:B.【点评】本题考查的是三角形的高的概念,从三角形的一个顶点向对边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.8.(2022•绍兴)如图,把一块三角板ABC的直角顶点B放在直线EF上,∠C=30°,AC∥EF,则∠1=()A.30°B.45°C.60°D.75°【分析】根据平行线的性质,可以得到∠CBF的度数,再根据∠ABC=90°,可以得到∠1的度数.【解析】∵AC∥EF,∠C=30°,∴∠C=∠CBF=30°,∵∠ABC=90°,∴∠1=180°﹣∠ABC﹣∠CBF=180°﹣90°﹣30°=60°,故选:C.【点评】本题考查直角三角形的性质、平行线的性质,解答本题的关键是明确题意,利用平行线的性质解答.9.(2022•金华)已知三角形的两边长分别为5cm和8cm,则第三边的长可以是()A.2cm B.3cm C.6cm D.13cm【分析】由三角形的两边长分别为5cm和8cm,可得第三边x的长度范围即可得出答案.【解析】∵三角形的两边长分别为5cm和8cm,∴第三边x的长度范围为:3cm<x<13cm,∴第三边的长度可能是:6cm.故选:C.【点评】此题考查了三角形的三边关系.注意已知三角形的两边,则第三边的范围是:大于已知的两边的差,而小于两边的和.10.(2022•凉山州)下列长度的三条线段能组成三角形的是()A.3,4,8B.5,6,11C.5,6,10D.5,5,10【分析】三角形的三条边必须满足:任意两边之和>第三边,任意两边之差<第三边.【解析】A.3+4<8,不能组成三角形,不符合题意;B.5+6=11,不能组成三角形,不符合题意;C.5+6>10,能组成三角形,符合题意;D.5+5=10,不能组成三角形,不符合题意.故选:C.【点评】本题主要考查对三角形三边关系的理解应用,判断是否可以构成三角形,只要判断两个较小的数的和>最大的数就可以.11.(2022•泸州)如图,直线a∥b,直线c分别交a,b于点A,C,点B在直线b上,AB⊥AC,若∠1=130°,则∠2的度数是()A.30°B.40°C.50°D.70°【分析】首先利用平行线的性质得到∠1=∠DAC,然后利用AB⊥AC得到∠BAC=90°,最后利用角的和差关系求解.【解析】如图所示,∵直线a∥b,∴∠1=∠DAC,∵∠1=130°,∴∠DAC=130°,又∵AB⊥AC,∴∠BAC=90°,∴∠2=∠DAC﹣∠BAC=130°﹣90°=40°.故选:B.【点评】本题考查平行线的性质,解答本题的关键是明确平行线的性质,求出∠DAC的度数.12.(2022•德阳)八一中学校九年级2班学生杨冲家和李锐家到学校的直线距离分别是5km和3km.那么杨冲,李锐两家的直线距离不可能是()A.1km B.2km C.3km D.8km【分析】根据三角形的三边关系得到李锐两家的线段的取值范围,即可得到选项.【解析】当杨冲,李锐两家在一条直线上时,杨冲,李锐两家的直线距离为2km或8km,当杨冲,李锐两家不在一条直线上时,设李锐两家的直线距离为x,根据三角形的三边关系得5﹣3<x<5+3,即2<x<8,杨冲,李锐两家的直线距离可能为3km,故选:A.【点评】本题考查了三角形的三边关系,两点间的距离,熟练掌握三角形的三边关系是解题的关键.13.(2022•扬州)如图,小明家仿古家具的一块三角形形状的玻璃坏了,需要重新配一块.小明通过电话给玻璃店老板提供相关数据,为了方便表述,将该三角形记为△ABC,提供下列各组元素的数据,配出来的玻璃不一定符合要求的是()A.AB,BC,CA B.AB,BC,∠B C.AB,AC,∠B D.∠A,∠B,BC【分析】直接利用全等三角形的判定方法分析得出答案.【解析】A.利用三角形三边对应相等,两三角形全等,三角形形状确定,故此选项不合题意;B.利用三角形两边、且夹角对应相等,两三角形全等,三角形形状确定,故此选项不合题意;C.AB,AC,∠B,无法确定三角形的形状,故此选项符合题意;D.根据∠A,∠B,BC,三角形形状确定,故此选项不合题意;故选:C.【点评】此题主要考查了全等三角形的应用,正确掌握全等三角形的判定方法是解题关键.14.(2022•金华)如图,AC与BD相交于点O,OA=OD,OB=OC,不添加辅助线,判定△ABO≌△DCO 的依据是()A.SSS B.SAS C.AAS D.HL【分析】根据题目中的条件和全等三角形的判定方法,可以得到判定△ABO≌△DCO的依据.【解析】在△AOB和△DOC中,,∴△AOB≌△DOC(SAS),故选:B.【点评】本题考查全等三角形的判定,解答本题的关键是明确题意,写出△AOB和△DOC全等的证明过程.15.(2022•云南)如图,OB平分∠AOC,D、E、F分别是射线OA、射线OB、射线OC上的点,D、E、F 与O点都不重合,连接ED、EF.若添加下列条件中的某一个,就能使△DOE≌△FOE.你认为要添加的那个条件是()A.OD=OE B.OE=OF C.∠ODE=∠OED D.∠ODE=∠OFE【分析】由OB平分∠AOC,得∠DOE=∠FOE,由OE=OE,可知∠ODE=∠OFE,即可根据AAS得△DOE≌△FOE,可得答案.【解析】∵OB平分∠AOC,∴∠DOE=∠FOE,又OE=OE,若∠ODE=∠OFE,则根据AAS可得△DOE≌△FOE,故选项D符合题意,而增加OD=OE不能得到△DOE≌△FOE,故选项A不符合题意,增加OE=OF不能得到△DOE≌△FOE,故选项B不符合题意,增加∠ODE=∠OED不能得到△DOE≌△FOE,故选项C不符合题意,故选:D.【点评】本题考查全等三角形的判定,解题的关键是掌握全等三角形判定定理并会应用.16.(2022•成都)如图,在△ABC和△DEF中,点A,E,B,D在同一直线上,AC∥DF,AC=DF,只添加一个条件,能判定△ABC≌△DEF的是()A.BC=DE B.AE=DB C.∠A=∠DEF D.∠ABC=∠D【分析】先根据平行线的性质得到∠A=∠D,加上AC=DF,则可根据全等三角形的判定方法对各选项进行判断.【解析】∵AC∥DF,∴∠A=∠D,∵AC=DF,∴当添加∠C=∠F时,可根据“ASA”判定△ABC≌△DEF;当添加∠ABC=∠DEF时,可根据“AAS”判定△ABC≌△DEF;当添加AB=DE时,即AE=BD,可根据“SAS”判定△ABC≌△DEF.故选:B.【点评】本题考查了全等三角形的判定:熟练掌握全等三角形的5种判定方法是解决问题的根据,选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件.二.填空题(共6小题)17.(2022•眉山)一个多边形外角和是内角和的,则这个多边形的边数为11.【分析】多边形的内角和定理为(n﹣2)×180°,多边形的外角和为360°,根据题意列出方程求出n 的值.【解析】设这个多边形的边数为n,根据题意可得:,解得:n=11,故答案为:11.【点评】本题主要考查的是多边形的内角和公式以及外角和定理,属于基础题型.记忆理解并应用这两个公式是解题的关键.18.(2022•江西)正五边形的外角和为360度.【分析】根据多边形外角和等于360°即可解决问题.【解析】正五边形的外角和为360度,故答案为:360.【点评】本题考查了多边形内角与外角,解决本题的关键是掌握多边形外角和等于360°.19.(2022•株洲)如图所示,已知∠MON=60°,正五边形ABCDE的顶点A、B在射线OM上,顶点E在射线ON上,则∠AEO=48度.【分析】根据正五边形的性质求出∠EAB,根据三角形的外角性质计算,得到答案.【解析】∵五边形ABCDE是正五边形,∴∠EAB==108°,∵∠EAB是△AEO的外角,∴∠AEO=∠EAB﹣∠MON=108°﹣60°=48°,故答案为:48.【点评】本题考查的是正多边形,掌握多边形内角和定理、正多边形的性质、三角形的外角性质是解题的关键.20.(2022•舟山)正八边形一个内角的度数为135°.【分析】首先根据多边形内角和定理:(n﹣2)•180°(n≥3,且n为正整数)求出内角和,然后再计算一个内角的度数.【解析】正八边形的内角和为:(8﹣2)×180°=1080°,每一个内角的度数为×1080°=135°.故答案为:135°.【点评】此题主要考查了多边形内角和定理,关键是熟练掌握计算公式:(n﹣2)•180°(n≥3,且n为整数).21.(2022•孝感)如图,已知AB∥DE,AB=DE,请你添加一个条件∠A=∠D,使△ABC≌△DEF.【分析】添加条件:∠A=∠D,根据ASA即可证明△ABC≌△DEF.【解析】添加条件:∠A=∠D.∵AB∥DE,∴∠B=∠DEC,在△ABC和△DEF中,,∴△ABC≌△DEF(ASA),故答案为:∠A=∠D.(答案不唯一)【点评】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.22.(2022•株洲)如图所示,点O在一块直角三角板ABC上(其中∠ABC=30°),OM⊥AB于点M,ON ⊥BC于点N,若OM=ON,则∠ABO=15度.【分析】根据OM⊥AB,ON⊥BC,可知∠OMB=∠ONB=90°,从而可证Rt△OMB≌Rt△ONB(HL),根据全等三角形的性质可得∠OBM=∠OBN,即可求出∠ABO的度数.【解析】∵OM⊥AB,ON⊥BC,∴∠OMB=∠ONB=90°,在Rt△OMB和Rt△ONB中,,∴Rt△OMB≌Rt△ONB(HL),∴∠OBM=∠OBN,∵∠ABC=30°,∴∠ABO=15°,故答案为:15.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握判定直角三角形全等特有的方法(HL)是解题的关键.三.解答题(共4小题)23.(2022•宜宾)已知:如图,点A、D、C、F在同一直线上,AB∥DE,∠B=∠E,BC=EF.求证:AD =CF.【分析】利用平行线的性质和全等三角形的判定与性质解答即可.【解答】证明:∵AB∥DE,∴∠A=∠EDF.在△ABC和△DEF中,,∴△ABC≌△DEF(AAS).∴AC=DF,∴AC﹣DC=DF﹣DC,即:AD=CF.【点评】本题主要考查了平行线的性质和全等三角形的判定与性质,准确利用全等三角形的判定定理解答是解题的关键.24.(2022•陕西)如图,在△ABC中,点D在边BC上,CD=AB,DE∥AB,∠DCE=∠A.求证:DE=BC.【分析】利用平行线的性质得∠EDC=∠B,再利用ASA证明△CDE≌△ABC,可得结论.【解答】证明:∵DE∥AB,∴∠EDC=∠B,在△CDE和△ABC中,,∴△CDE≌△ABC(ASA),∴DE=BC.【点评】本题主要考查了平行线的性质,全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.25.(2022•衡阳)如图,在△ABC中,AB=AC,D、E是BC边上的点,且BD=CE.求证:AD=AE.【分析】由“SAS”可证△ABD≌△ACE,可得AD=AE.【解答】证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴AD=AE.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.26.(2022•乐山)如图,B是线段AC的中点,AD∥BE,BD∥CE.求证:△ABD≌△BCE.【分析】根据ASA判定定理直接判定两个三角形全等.【解答】证明:∵点B为线段AC的中点,∴AB=BC,∵AD∥BE,∴∠A=∠EBC,∵BD∥CE,∴∠C=∠DBA,在△ABD与△BCE中,,∴△ABD≌△BCE.(ASA).【点评】本题主要考查了全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.。
2018中考数学专题复习 全等三角形压轴题分类解析(无答案)

三角形综合题归类考点:利用角相等证明垂直1. 已知BE ,CF 是△ABC 的高,且BP=AC ,CQ=AB ,试确定AP 与AQ 的数量关系和位置关系2. 如图,在等腰R t△ABC 中,∠ACB =90°,D 为BC 的中点,DE ⊥AB ,垂足为E ,过点B 作BF ∥AC 交DE 的延长线于点F ,连接CF .(1)求证:CD=BF ;(2)求证:AD ⊥CF ;(3)连接AF ,试判断△ACF 的形状.拓展巩固:如图9所示,△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,AD 是BC 边上的中线,过C 作AD 的垂线,交AB 于点E ,交AD 于点F ,求证:∠ADC =∠BDE .3. 如图1,已知正方形ABCD 的边CD 在正方形DEFG 的边DE 上,连接AE ,GC . (1)试猜想AE 与GC 有怎样的位置关系,并证明你的结论;(2)将正方形DEFG 绕点D 按顺时针方向旋转,使E 点落在BC 边上,如图2,连接AE 和GC .你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.BAC E FQPD A BCDEF图9ABCDE F4.如图1,ABC ∆的边BC 在直线l 上,,AC BC ⊥且,AC BC =EFP ∆的边FP 也 在直线l 上,边EF 与边AC 重合,且EF FP =(1) 在图1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB 与AP 所满足的 数量关系和位置关系;(2) 将EFP ∆沿直线l 向左平移到图2的位置时,EP 交AC 于点Q ,连接 ,AP BQ .猜想并写出BQ 与AP 所满足的数量关系和位置关系,请证明你的猜想; (3)将EFP ∆沿直线l 向左平移到图3的位置时,EP 的延长线交AC 的延长 线于点Q,连结,AP BQ ,你认为(2)中所猜想的BQ 与AP 的数量关系和位置关系和位置关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.等腰三角形(中考重难点之一) 考点1:等腰三角形性质的应用1. 两个全等的含30,60角的三角板ADE 和三角板ABC ,如图所示放置,,,E A C 三点在一条直线上,连结BD ,取BD 的中点M ,连结,ME MC .试判断EMC ∆的形状,并说明理由. MED CBA压轴题拓展:(三线合一性质的应用)已知Rt ABC ∆中,AC BC =,90C ∠=︒,D 为AB 边的中点,90EDF ∠=︒,EDF ∠绕D 点旋转,它的两边分别交AC 、CB (或它们的延长线)于E 、F .l(1)A B(F) (E)C PABECFPQ (2) lABEC FP l(3)Q当EDF ∠绕D 点旋转到DE AC ⊥于E 时(如图1),易证12DEF CEF ABC S S S ∆∆∆+=.当EDF ∠绕D 点旋转到DE 和AC 不垂直时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立? 若成立,请给予证明;若不成立,DEF S ∆,CEF S ∆,ABC S ∆又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.FEDCBA图1AECF BD图2AECFBD图32. 已知:如图,△ABC 中,∠ABC =45°,CD ⊥AB 于D ,BE 平分∠ABC ,且BE ⊥AC 于E ,与CD 相交于点F ,H 是BC 边的中点,连结DH 与BE 相交于点G 。
中考数学复习重难点与压轴题专题07 全等三角形旋转、一线三等角模型(重点突围)(原卷版)

专题07 全等三角形旋转、一线三等角模型【中考考向导航】目录【直击中考】 (1)【考向一 全等三角形旋转模型】 (1)【考向二 全等三角形一线三等角模型】 (6)【直击中考】【考向一 全等三角形旋转模型】 例题:(2022·山东菏泽·菏泽一中校考模拟预测)如图①,在ABC 中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且AD AE =.则CE BD =.现将ADE 绕点A 顺时针方向旋转,旋转角为()0180αα︒<<︒.如图②,连接CE ,BD .(1)如图②,请直接写出CE 与BD 的数量关系.(2)将ADE 旋转至如图③所示位置时,请判断CE 与BD 的数量关系和位置关系,并加以证明.(3)在旋转的过程中,当BCD △的面积最大时,α=______.(直接写出答案即可)【变式训练】 一、选择题1.(2022·重庆璧山·统考一模)如图,在正方形ABCD 中,将边BC 绕点B 逆时针旋转至点BC ',若90CC D '∠=︒,2CC '=,则线段BC '的长度为( )A .2B .52C .6D .52.(2022·四川南充·模拟预测)如图,在Rt ABC △中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直角EPF ∠的顶点P 是BC的中点,将EPF ∠绕顶点P 旋转,两边PE ,PF 分别交AB ,AC 于点E ,F .下列四个结论:①AE CF =;②PEF 是等腰直角三角形;③EF AP =;④12ABC AEPF S S =四边形△.在EPF ∠旋转过程中,上述四个结论始终正确的有( )A .①②③B .②③④C .①③④D .①②④3.(2022秋·全国·九年级专题练习)如图,在矩形ABCD 中,DE 平分ADC ∠交BC 于点E ,点F 是CD 边上一点(不与点D 重合).点P 为DE 上一动点,PE PD <,将DPF ∠绕点P 逆时针旋转90°后,角的两边交射线DA 于H ,G 两点,有下列结论:①DH DE =;②DP DG =;③2DG DF DP +=;④DP DE DH DC ⋅=⋅,其中一定正确的是( )A .①②B .②③C .①④D .③④ 二、填空题4.(2022·广西贺州·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,OAB 为等腰三角形,5OA AB ==,点B到x 轴的距离为4,若将OAB 绕点O 逆时针旋转90︒,得到OA B ''△,则点B '的坐标为__________.5.(2022·江苏无锡·模拟预测)笑笑将一副三角板按如图所示的位置放置,DOE 的直角顶点O 在边BC 的中点处,其中90,45A DOE B ∠=∠=︒∠=︒,60D ∠=︒,DOE 绕点O 自由旋转,且OD ,OE 分别交AB ,AC 于点M ,N ,当4AN =,2NC =时,MN 的长为______.6.(2022·广东广州·统考中考真题)如图,在矩形ABCD 中,BC =2AB ,点P 为边AD 上的一个动点,线段BP 绕点B 顺时针旋转60°得到线段BP ',连接PP ' ,CP '.当点P ' 落在边BC 上时,∠PP 'C 的度数为________; 当线段CP ' 的长度最小时,∠PP 'C 的度数为________三、解答题7.(2022·山东日照·校考二模)在ABC ∆中,AB AC =,BAC α∠=,点P 为线段CA 延长线上一动点,连接PB ,将线段PB 绕点P 逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD ,连接DB ,DC .(1)如图1,当60α=︒时,①求证:PA DC =;②求DCP ∠的度数;(2)如图2,当120α=︒时,请直接写出PA 和DC 的数量关系.(3)当120α=︒时,若6AB =,31BP =,请直接写出点D 到CP 的距离为8.(2022·河北保定·校考一模)如图1,等腰直角三角形ABC 中,∠A =90°,AB =AC =102cm ,D 为AB边上一点,tan ∠ACD =15,点P 由C 点出发,以2cm /s 的速度向终点B 运动,连接PD ,将PD 绕点D 逆时针旋转90°,得到线段DQ ,连接PQ .(1)填空:BC = ,BD = ;(2)点P 运动几秒,DQ 最短;(3)如图2,当Q 点运动到直线AB 下方时,连接BQ ,若S △BDQ =8,求tan ∠BDQ ;(4)在点P 运动过程中,若∠BPQ =15°,请直接写出BP 的长.9.(2022秋·九年级单元测试)如图,正方形ABCD 和正方形CEFG (其中BD >2CE ),直线BG 与DE 交于点H .(1)如图1,当点G 在CD 上时,请直接写出线段BG 与DE 的数量关系和位置关系;(2)将正方形CEFG 绕点C 旋转一周.①如图2,当点E 在直线CD 右侧时,求证:2BH DH CH -=;②当∠DEC =45°时,若AB =3,CE =1,请直接写出线段DH 的长.10.(2022·全国·九年级专题练习)如图,在ABC 与DEF 中,90ACB EDF ∠=∠=︒,,BC AC ED FD ==,点D 在AB 上.(1)如图1,若点F 在AC 的延长线上,连接AE ,探究线段AF 、AE 、AD 之间的数量关系,并证明你的结论;(2)如图2,若点D 与点A 重合,且32AC =,4DE =,将DEF 绕点D 旋转,连接BF ,点G 为BF 的中点,连接CG ,在旋转的过程中,求32CG BG +的最小值; (3)如图3,若点D 为AB 的中点,连接BF 、CE 交于点M ,CE 交AB 于点N ,且::7:9:10BC DE ME =,请直接写出ND CN 的值.11.(2022·内蒙古通辽·模拟预测)综合实践问题情境在图1所示的直角三角形纸片ABC 中,O 是斜边AB 的中点.数学老师让同学们将ABC 绕中点O 做图形的旋转实验,探究旋转过程中线段之间的关系.解决问题(1)“实践小组”的同学们将ABC 以点O 为中心按逆时针旋转,当点A 的对应点A '与C 重合时,BC 与它的对应边B C ''交于点D .他们发现:OD B C '⊥.请你帮助他们写出证明过程.数学思考(2)在图2的基础上,“实践小组”的同学们继续将ABC 以点O 为中心进行逆时针旋转,当AB 的对应边A B AB ''⊥时,设A B ''与BC 交于点F ,B C ''与AB 交于点E .他们认为ED FD AC +=.他们的认识是否正确?请说明理由.再探发现(3)解决完上面两个问题后,“实践小组”的同学们在图3中连接OD ,他们认为DF ,DE 与OD 也具有一定的数量关系.请你写出这个数量关系______.(不要求证明)【考向二 全等三角形一线三等角模型】例题:(2023·全国·九年级专题练习)感知:数学课上,老师给出了一个模型:如图1,点A 在直线DE 上,且90BDA BAC AEC ∠=∠=∠=︒,像这种一条直线上的三个顶点含有三个相等的角的模型我们把它称为“一线三等角“模型.应用:(1)如图2,Rt ABC △中,90,ACB CB CA ∠=︒=,直线ED 经过点C ,过A 作AD ED ⊥于点D ,过B 作BE ED ⊥于点E .求证:BEC CDA ≌.(2)如图3,在ABC 中,D 是BC 上一点,90,,CAD AC AD ∠=︒=,23DBA DAB AB ∠=∠=,求点C 到AB 边的距离.(3)如图4,在ABCD 中,E 为边BC 上的一点,F 为边AB 上的一点.若,10,6DEF B AB BE ∠=∠==,求EF DE 的值.【变式训练】一、选择题1.(2022秋·八年级课时练习)如图,在∠ABC 中,AB =AC =9,点E 在边AC 上,AE 的中垂线交BC 于点D ,若∠ADE =∠B ,CD =3BD ,则CE 等于( )A .3B .2C .94D .92 二、解答题2.(2022秋·广东惠州·八年级校考期中)如图1,90ACB AC BC AD CE BE CE ∠==⊥⊥,,,,垂足分别为D ,E .(1)若 2.5cm 1.7cm AD DE ==,,求BE 的长.(2)在其它条件不变的前提下,将CE 所在直线变换到ABC 的外部(如图2),请你猜想AD DE BE ,,三者之间的数量关系,并证明你的结论;(3)如图3,将(1)中的条件改为:在ABC 中,AC BC =,D ,C ,E 三点在同一条直线上,并且有BEC ADC BCA α∠=∠=∠=,其中α为任意钝角,那么(2)中你的猜想是否还成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.3.(2022秋·云南昭通·八年级校考期末)在ABC 中,90o ACB AC BC ∠=,=,直线MN 经过点C ,且AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①ACD CEB ≌;②DE AD BE =+.(2)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,求证:DE AD BE -=;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE AD BE 、、具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.4.(2022秋·全国·八年级专题练习)已知,在ABC 中,AB AC =,D A E ,,三点都在直线m 上,且9DE cm BDA AEC BAC =∠=∠=∠,.(1)如图①,若AB AC ⊥,则BD 与AE 的数量关系为 ___________,CE 与AD 的数量关系为 ___________;(2)如图②,判断并说明线段BD ,CE 与DE 的数量关系;(3)如图③,若只保持7BDA AEC BD EF cm ∠=∠==,,点A 在线段DE 上以2cm/s 的速度由点D 向点E 运动,同时,点C 在线段EF 上以cm /s x 的速度由点E 向点F 运动,它们运动的时间为s t ().是否存在x ,使得ABD △与EAC 全等?若存在,求出相应的t 的值;若不存在,请说明理由.5.(2022秋·八年级课时练习)【问题解决】(1)已知∠ABC 中,AB =AC ,D ,A ,E 三点都在直线l 上,且有∠BDA =∠AEC =∠BAC .如图①,当∠BAC =90°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系为:______________;【类比探究】(2)如图②,在(1)的条件下,当0°<∠BAC <180°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系是否变化,若不变,请证明:若变化,写出它们的关系式;【拓展应用】(3)如图③,AC =BC ,∠ACB =90°,点C 的坐标为(-2,0),点B 的坐标为(1,2),请求出点A 的坐标.。
2023年湖北省中考数学高频压轴题突破——全等三角形

2023年湖北省中考数学高频压轴题突破——全等三角形1.如图1,OA OB ⊥,OC OD ⊥,OA OB =,OC OD =,连接AD 、BC ,交于点H .(1)写出AD 和BC 的数量关系及位置关系,并说明理由;(2)如图2,连接BD ,若DO 、BO 分别平分ADB ∠和CBD ∠,求BOD ∠的度数;(3)如图3,连接AC 、BD ,设AOC 的面积为1S ,BOD 的面积为2S ,探究1S 与2S 的数量关系,并说明理由.2.如图甲,在△ABC 中,∠ACB 为锐角,点D 为射线BC 上一动点,连接AD ,以AD 为一边且在AD 的右侧作正方形ADEF .解答下列问题(1)如果AB =AC ,∠BAC =90°,①当点D 在线段BC 上时(与点B 不重合),如图乙,线段CF 、BD 之间的位置关系为,数量关系为. ②当点D 在线段BC 的延长线上时,如图丙,①中的结论是否仍然成立,为什么?(2)如果AB ≠AC ,∠BAC ≠90°点D 在线段BC 上运动.试探究:当△ABC 满足一个什么条件时,CF ⊥BC (点C 、F 重合除外)?并说明理由.3.设点P 在矩形ABCD 内部,当点P 到矩形的一条边的两个端点距离相等时,称点P 为该边的“中轴点”.例如:若点P 在矩形ABCD 内部,且P A =PD ,则称P 为边AD 的“中轴点”.已知点P 是矩形ABCD 边AD 的“中轴点”,且AB =10,BC =8,如图1.(1)求证:P 是矩形ABCD 边BC 的“中轴点”;(2)如图2,连接P A ,PB ,若△P AB 是直角三角形,求P A 的值;(3)如图3,连接P A ,PB ,PD ,求tan ∠PDC ·tan ∠PBA 的最小值.4.(1)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.如图1,已知:在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线l 经过点A ,BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,垂足分别为点D ,E .求证:DE BD CE =+.(2)组员小明想,如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改为:在ABC 中,AB AC =,D ,A ,E 三点都在直线l 上,并且有BDA AEC BAC α∠=∠=∠=,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE BD CE =+是否成立?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,过ABC 的边AB ,AC 向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,AH 是BC 边上的高.延长HA 交EG 于点I .若7AEG S =△,则AEI S =△______.5.(1)如图,在正方形ABCD 中,E 、F 分别是BC ,CD 上的点,且45EAF ∠=︒.直接写出BE 、DF 、EF 之间的数量关系;(2)如图,在四边形ABCD 中,AB AD =,90B D ∠=∠=︒,E 、F 分别是BC ,CD 上的点,且12EAF BAD ∠=∠,求证:EF BE DF =+;(3)如图,在四边形ABCD 中,AB AD =,180B ADC ∠+∠=︒,延长BC 到点E ,延长CD 到点F ,使得12EAF BAD ∠=∠,则结论EF BE DF =+是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请写出它们的数量关系并证明.6.如图,△ABD 和△BCE 都是等边三角形,∠ABC <105°,AE 与DC 交于点F .(1)求证:AE =DC ;(2)求∠BFE 的度数;(3)若AF =9.17cm ,BF =1.53cm ,CF =7.53cm ,求CD .7.如图,点C 为线段BD 上一点,,ABC CDE △△都是等边三角形,AD 与CE 交于点,F BE 与AC 相交于点G .(1)求证:≌ACD BCE ;(2)求证:ACF BCG ≌(3)若8,25CF CG BD +==,求ACD 的面积.8.在MAN ∠内有一点D .过点D 分别作DB AM ⊥,DC AN ⊥,垂足分别为B ,C .且BD CD =,点E ,F 分别在边AM 和AN 上.(1)如图1,若//DE AN ,//DF AM .40A ∠=︒.则FDC ∠=______°;(2)如图2,若BED CFD ,7DE =,求DF 的长;(3)如图3,若120BDC ∠=︒,60EDF ∠=︒,猜想EF ,BE ,CF 三条线段间具有的数量关系,并说明你的结论成立的理由.9.如图1,//AD BC DE ,平分,ADB BDC BCD ∠∠=∠.(1)求证:90DEC ECD ∠+∠=︒;(2)如图2,BF 平分ABD ∠交CD 的延长线于F 点,若100ABC ∠=︒,求F ∠的大小;(3)如图3,若H 是BC 上一动点,K 是BA 延长线上一点,KH 交BD 于M ,交AD 于,O KG 平分BKH ∠,交DE 于N ,交BC 于G ,当H 在线段BC 上运动时(不与B 重合),求BAD DMH DNG∠+∠∠.10.已知点C 为线段AB 上一点,分别以AC 、BC 为边在线段AB 同侧作△ACD 和△BCE ,且CA=CD ,CB=CE ,∠ACD=∠BCE ,直线AE 与BD 交于点F ,(1)如图1,若∠ACD=60°,则∠AFB= ;如图2,若∠ACD=90°,则∠AFB= ;如图3,若∠ACD=120°,则∠AFB= ;(2)如图4,若∠ACD=α,则∠AFB= (用含α的式子表示);(3)将图4中的△ACD 绕点C 顺时针旋转任意角度(交点F 至少在BD 、AE 中的一条线段上),变成如图5所示的情形,若∠ACD=α,则∠AFB 与α的有何数量关系?并给予证明.11.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)如图1,当直线l 不与底边AB 相交时,求证:EF=AE+BF .(2)如图2,将直线l绕点C顺时针旋转,使l与底边AB交于点D,请你探究直线l在如下三种可能的位置时,EF、AE、BF三者之间的数量关系.①当AD>BD时;②当AD<BD时.(①②直接写出答案)12.小明和小亮在学习探索三角形全等时,碰到如下一题:如图1,若AC=AD,BC=BD,则△ACB与△ADB 有怎样的关系?(1)请你帮他们解答,并说明理由.(2)细心的小明在解答的过程中,发现如果在AB上任取一点E,连接CE、DE,则有CE=DE,你知道为什么吗?(如图2)(3)小亮在小明说出理由后,提出如果在AB的延长线上任取一点P,也有第2题类似的结论.请你帮他画出图形,并证明结论.13.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8.点P从点A出发,沿折线AC—CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,点Q从点B出发沿折线BC—CA以每秒3个单位长度的速度向终点A运动,P、Q两点同时出发.分别过P、Q两点作PE⊥l于E,QF⊥l于F.设点P的运动时间为t(秒):(1)当P、Q两点相遇时,求t的值;(2)在整个运动过程中,求CP的长(用含t的代数式表示);(3)当△PEC与△QFC全等时,直接写出所有满足条件的CQ的长.14.如图①,将长方形纸片沿对角线剪成两个全等的直角三角形ABC、EDF,其中AB=8cm,BC=6cm,AC=10cm.现将△ABC和△EDF按如图②的方式摆放(点A与点D、点B与点E分别重合).动点P从点A出发,沿AC以2cm/s的速度向点C匀速移动;同时,动点Q从点E出发,沿射线ED以acm/s(0<a<3)的速度匀速移动,连接PQ、CQ、FQ,设移动时间为ts(0≤t≤5).(1)当t=2时,S△AQF=3S△BQC,则a=;(2)当以P、C、Q为顶点的三角形与△BQC全等时,求a的值;(3)如图③,在动点P、Q出发的同时,△ABC也以3cm/s的速度沿射线ED匀速移动,当以A、P、Q为顶点的三角形与△EFQ全等时,求a与t的值.15.阅读材料并完成习题:在数学中,我们会用“截长补短”的方法来构造全等三角形解决问题.请看这个例题:如图1,在四边形ABCD 中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,若AC=2cm,求四边形ABCD的面积.解:延长线段CB到E,使得BE=CD,连接AE,我们可以证明△BAE≌△DAC,根据全等三角形的性质得AE=AC=2,∠EAB=∠CAD,则∠EAC=∠EAB+∠BAC=∠DAC+∠BAC=∠BAD=90°,得S四边形=S△ABC+S△ADC=S△ABC+S△ABE=S△AEC,这样,四边形ABCD的面积就转化为等腰直角三角形EAC面积.ABCD(1)根据上面的思路,我们可以求得四边形ABCD的面积为cm2.(2)请你用上面学到的方法完成下面的习题.如图2,已知FG=FN=HM=GH+MN=2cm ,∠G=∠N=90°,求五边形FGHMN 的面积.16.现给出一个结论:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半;该结论是正确的,用图形语言可以表示为:如图1在ABC ∆中,90︒∠=C ,若点D 为AB 的中点,则12CD AB =. 请结合上述结论解决如下问题:已知,点P 是射线BA 上一动点(不与A,B 重合)分别过点A,B 向直线CP 作垂线,垂足分别为E,F,其中Q 为AB 的中点(1)如图2,当点P 与点Q 重合时,AE 与BF 的位置关系____________;QE 与QF 的数量关系是__________(2)如图3,当点P 在线段AB 上不与点Q 重合时,试判断QE 与QF 的数量关系,并给予证明.(3)如图4,当点P 在线段BA 的延长线上时,此时(2)中的结论是否成立?请画出图形并写出主要证明思路.17.把两个全等的直角三角板的斜边重合,组成一个四边形ACBD ,以D 为顶点作MDN ∠,交边AC ,BC 于点M ,N .(1)如图(1),若30ACD ∠=︒,60MDN ∠=︒,当MDN ∠绕点D 旋转时,AM ,MN ,BN 三条线段之间有何种数量关系?证明你的结论;(2)如图(2),当90ACD MDN ∠+∠=︒时,AM ,MN ,BN 三条线段之间有何数量关系?证明你的结论;(3)如图(3),在(2)的条件下,若将M ,N 分别改在CA ,BC 的延长线上,完成图(3),其余条件不变,则AM ,MN ,BN 之间有何数量关系(直接写出结论,不必证明).18.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=100°,∠B=∠ADC=90°.E,F分别是BC,CD 上的点.且∠EAF=50°.探究图中线段EF,BE,FD之间的数量关系.小明同学探究的方法是:延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论是(直接写结论,不需证明);(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是BC,CD上的点,且2∠EAF =∠BAD,上述结论是否仍然成立,若成立,请证明,若不成立,请说明理由;(3)如图3,四边形ABCD是边长为7的正方形,∠EBF=45°,直接写出△DEF的周长.。
九年级数学中考压轴题研究全等三角形构造技巧方法技巧(一)作平行构全等专题训练含答案解析

专题二 模块研究(一)全构造微专题1 方法技巧(一)作平行构全等典例精讲【例】如图,在四边形BDEC 中,∠B =∠C ,DE ⊥EC ,DF ⊥BC 于点F ,G 为CF 上一点,且DG =EG , 求FGBC的值.典题精练核心方法1 作平行线→构X 型1.如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,M 是BC 的中点,过点M 作MP ∥AD 交AC 于点P .求证: AB +AP =PC .BCDE FGABCD P核心方法2 作平行线→构等腰或等线段2.(2020大连)如图,△ABC 中,点D 、E 、F 分别在边AB ,BC ,AC 上,BE =CE ,点G 在线段CD 上,CG = CA ,GF =DE ,∠AFG =∠CDE .求证:BD =2AD .核心方法3 作平行线→构平行四边形3.如图,已知∠ABC =90°,D 是直线AB 上的一点,且AD =BC ,E 是直线BC 上的一点,且CE =BD ,直线AE 、CD 相交于点P .求AECD的值.ABCD EF G专题二 模块研究(一)全构造微专题1 方法技巧(一)作平行构全等典例精讲【例】如图,在四边形BDEC 中,∠B =∠C ,DE ⊥EC ,DF ⊥BC 于点F ,G 为CF 上一点,且DG =EG , 求FGBC的值.【思路分析】过点D 作D ∥BC 交C 于点H ,延长DGBC 交于点M ,证BF =FH ,HG =GC .【解答】过点D 作DH ∥BC 交BC 于点H ,则易得等腰△DBH ,∴BF =HF ,延长DG 、EC 交于点M ,∵∠DEM =90°,DG =EG ,∴DG =MG ,∴△DHG ≌△MCG ,∴GH =CG ,∴12FG BC .【方法总结】1.直角三角形蚪边上的中线等于斜边的一半,反过来,本题中若有GE =GD ,∠DEC =90°,则可证出DG =GM ;2.作平行线,构等腰三角形,证三角形全等;3.等腰(边)三角形中作平行线可造等腰(边)构全等.典题精练核心方法1 作平行线→构X 型1.如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,M 是BC 的中点,过点M 作MP ∥AD 交AC 于点P .求证: AB +AP =PC .解:延长BA 交MP 的延长线于点E ,过点B 作BF ∥AC 交PM 的延长线于点F , ∵∠BAD =∠CAD ,∠BAD =∠E ,∠CAD =∠APE =∠CPM ,∴∠E =∠APE ,BCDE FGMGFE DCBH ABCD MP∴AP =AE ,再证△BMF ≌△CMP (ASA ),∴PC =BF ,∠F =∠CPM ,∴∠F =∠E , ∴BE =BF ,∴PC =BE =BA +AE =BA +AP .核心方法2 作平行线→构等腰或等线段2.(2020大连)如图,△ABC 中,点D 、E 、F 分别在边AB ,BC ,AC 上,BE =CE ,点G 在线段CD 上,CG = CA ,GF =DE ,∠AFG =∠CDE .求证:BD =2AD .解:过点F 作FM ∥AG 交CD 于点M .则AF CAGM CG=, ∵CA =CC ,∴AF =GM ,∠CAG =∠CGA .∵AG =AG ,∴△FAG ≌△MGA ,∴AM =GF ,∠AFG =∠AMG .∵∠AFG =∠CDE ,GF =DE ,∴∠AMG =∠CDE ,AM =DE ,∴AM ∥DE . ∴四边形ADEM 为平行四边形,∴AD =ME ,AD ∥ME∴DM BEMC EC=∵BE =CE ,∴DM =MC ,∴BD =2ME ,∵AD =ME ,∴BD =2AD .核心方法3 作平行线→构平行四边形3.如图,已知∠ABC =90°,D 是直线AB 上的一点,且AD =BC ,E 是直线BC 上的一点,且CE =BD ,直线AE 、CD 相交于点P .求AECD的值. FE PM D CBAABCD EF GMGF ED CBA解:方法一,将线段CE 沿BA 方向平移至AF 的位置,连接FD ,FC .则四边形AFCE 是平行四边形,易证△ADF ≌△BCD ,∴DF =CD ,∠FDC =90°,∴AE =CF,AECD. 方法二:将线段CE 沿CD 方向平移至DF 的位置,连接AF ,EF ; 方法三:将线段AD 沿AE 方向平移至EF 的位置,连接CF ,DF .解:设M (x 1,-x 22),N (x ,-x 22),则MN :y =(-x 1-x 2)x +x 1x 2,OM :y =-x 1x ,∴F (0,x 1x 2),又∵G 的坐标为0),可得FG :y(x∵NH ⊥x 轴,∴x E =x 2,∴y E =-x 1x 2(x 2),解得x 2=x E∴点E 在定直线xFA BCDEPFABCD EPFPEDCBA。
2023学年人教中考数学重难点题型分类必刷题 专题05 等腰三角形、等边三角形压轴题真题(含详解)

专题05 高分必刷题-等腰三角形、等边三角形压轴题真题(原卷版)题型一:等腰三角形、等边三角形中的动点问题1.(湘一芙蓉)如图,已知△ABC中,AB=AC=12cm,BC=10cm,点D为AB的中点.如果点P在线段BC上以2cm/s的速度由点B向C点运动,同时,点Q在线段AC上由点A向C点以4cm/s的速度运动.(1)若点P、Q两点分别从B、A两点同时出发,经过2秒后,△BPD与△CQP是否全等?请说明理由;(2)若点P、Q两点分别从B、A两点同时出发,△CPQ的周长为16cm,设运动时间为t,问:是否存在某一时刻t,使得△CPQ是等腰三角形?如存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由.2.(中雅)如图1,点P、Q分别是边长为4cm的等边△ABC边AB、BC上的动点,点P 从顶点A,点Q从顶点B同时出发,且它们的速度都为1cm/s,(1)连接AQ、CP交于点M,则在P、Q运动的过程中,∠CMQ变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数;(2)何时△PBQ是直角三角形?(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∠CMQ变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数.3.(青竹湖)已知,△ABC是边长3cm的等边三角形.动点P以1cm/s的速度从点A出发,沿线段AB向点B运动.(1)如图1,设点P的运动时间为t(s),那么t为何值时,△PBC是直角三角形;(2)若另一动点Q从点C出发,沿射线BC方向运动.连接PQ交AC于D.如果动点P、Q都以1cm/s 的速度同时出发.①如图2,设运动时间为t(s),那么t为何值时,△DCQ是等腰三角形?②如图3,连接PC,请你猜想:在点P、Q的运动过程中,△PCD和△QCD的面积有什么关系?并说明理由.4.(广益)如图1,在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴、y轴于A(a,0)、B(0,b)两点,且a,b满足(a﹣b)2+|a﹣4t|=0,且t>0,t是常数.直线BD平分∠OBA,交x轴于D点.(1)若AB的中点为M,连接OM交BD于N,求证:ON=OD;(2)如图2,过点A作AE⊥BD,垂足为E,猜想AE与BD间的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图3,在x轴上有一个动点P(在A点的右侧),连接PB,并作等腰Rt△BPF,其中∠BPF=90°,连接F A并延长交y轴于G点,当P点在运动时,OG的长是否发生改变?若改变,请求出它的变化范围;若不变,求出它的长度.5.(长郡、雅礼)如图,在平面直角坐标系中,点O为原点,△OAB为等边三角形,P、Q分别为AO、AB边上的动点,点P、点Q同时从点A 出发,且当其中一点停止运动时,另一点也立即停止运动;若P以2个单位长度每秒的速度从点A向终点O运动,点Q以3个单位长度每秒的速度从点A向终点B运动,设运动时间为t,已知点A坐标为(a,b),且满足(a﹣6)2+|a﹣b|=0.(1)求A点坐标;(2)如图1,连接BP、OQ交于点C,请问当t为何值时,∠OCP=60°;(3)如图2,D为OB边上的中点,P,Q在运动过程中,D,P,Q三点是否能构成使∠PDQ=120°的等腰三角形,若能,求运动时间t并直接写出四边形APDQ的面积:若不能,请说明理由.6.(师梅)如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点B是y轴正半轴上一动点,点C、D在x正半轴上.(1)如图,若∠BAO=60°,∠BCO=40°,BD、CE是△ABC的两条角平分线,且BD、CE交于点F,直接写出CF的长.(2)如图,△ABD是等边三角形,以线段BC为边在第一象限内作等边△BCQ,连接QD并延长,交y轴于点P,当点C运动到什么位置时,满足PD=DC?请求出点C的坐标;(3)如图,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在y轴上运动时,求OP的最小值.7.(郡维)等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点A、点B分别是y轴、x轴上两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC 交y轴于点E.(1)如图(1),已知C点的横坐标为﹣1,直接写出点A的坐标;(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE,求证:∠ADB=∠CDE;(3)如图(3),若点A在x轴上,且A(﹣4,0),点B在y轴的正半轴上运动时,分别以OB、AB为直角边在第一、二象限作等腰直角△BOD和等腰直角△ABC,连接CD交y轴于点P,问当点B在y 轴的正半轴上运动时,BP的长度是否变化?若变化请说明理由,若不变化,请求出BP的长度.8.(长郡)如图,在△ABC中.AB =AC,点E在线段BC上,连接AE并延长到G,使得EG=AE,过点G作GD∥BA分别交BC,AC 于点F,D.(1)求证:△ABE≌△GFE;(2)若GD=3,CD=1,求AB的长度;(3)过点D作DH⊥BC于H,P是直线DH上的一个动点,连接AF,AP,FP,若∠C=45°,在(2)的条件下,求△AFP周长的最小值.9.(广益)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A(0,3)与点B关于x轴对称,点C(n,0)为x轴的正半轴上一动点.以AC为边作等腰直角三角形ACD,∠ACD=90°,点D在第一象限内.连接BD,交x轴于点F.(1)如果∠OAC=38°,求∠DCF的度数;(2)用含n的式子表示点D的坐标;(3)在点C运动的过程中,判断OF的长是否发生变化?若不变求出其值,若变化请说明理由.题型二:等腰三角形、等边三角形综合类压轴题10.(雅境)(1)问题发现:如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.①∠AEB的度数为②猜想线段AD,BE之间的数量关系为:,并证明你的猜想.(2)拓展探究:如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E 在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请求出∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系.11.(郡维)如图1,已知△ABC和△EFC都是等边三角形,且点E在线段AB上.(1)求证:BF∥AC;(2)过点E作EG∥BC交AC于点G,试判断△AEG的形状并说明理由;(3)如图2,若点D在射线CA上,且ED=EC,求证:AB=AD+BF.12.(北雅)已知:△ABC为等边三角形,点E为射线AC 上一点,点D为射线CB上一点,AD=DE.(1)如图1,当E在AC 的延长线上且CE=CD时,求证:BD=CD;(2)如图2,当E在AC的延长线上时,AB+BD等于AE吗?请说明理由;(3)如图3,当D在线段CB的延长线上,E在线段AC上时,请直接写出AB、BD、AE的数量关系,并证明.13.(中雅)已知△ABC为等边三角形,取△ABC的边AB,BC中点D,E,连接DE,如图1,易证△DBE 为等边三角形,将△DBE绕点B顺时针旋转,设旋转的角度∠ABD=α,其中0<α<180°.(1)如图2,当α=30°,连接AD,CE,求证:AD=CE;(2)在△DBE旋转过程中,当α超过一定角度时,如图3,连接AD,CE会交于一点,记交点为点F,AD交BC于点P,CE交BD于点Q,连接BF,请问BF是否会平分∠CBD?如果是,求出α,如果不是,请说明理由;(3)在第(2)问的条件下,试猜想线段AF,BF和CF之间的数量关系,并说明理由.14.(雅实)如图1,△ABC 为等腰三角形,∠ABC=90°,点P在线段BC上(不与B、C重合),以点A为直角顶点作等腰直角△P AQ,且点Q在AP的左下方,过点Q作QE⊥AB于点E.(1)求证:△P AB≌△AQE;(2)连接CQ交AB于M,若PC=2PB,求的值.(3)如图2,过点Q作QF⊥AQ于AB的延长线于点F,过P点作DP⊥AP交AC于点D,连接DF,当点P在线段BC上运动时(不与B,C重合),式子的值会变化吗?若不变,求出该值;若变化,请说明理由.15.(师梅)如图1,在平面直角坐标系中,点A在y轴上,点B在x轴上,AB=AC,∠BAC=90°,CM⊥y轴,交y轴于点M.(1)求证∠ABO=∠CAM;(2)如图2,D,E为y轴上的两个点,BD=BE,BD⊥BE,求∠CEM的度数;(3)如图3,△P AQ是等腰直角三角形,∠P AQ为顶角,点Q在x轴负半轴上,连接CB,交y轴于点H,AC与x轴交于点G,连接PC,交AQ于点K,交x轴于点N,若CN=CM,NG=3,HM=2,求GH.16.(博才)如图1,OA=2,OB=4,以A点为顶点、AB为腰在第三象限作等腰Rt△ABC,(1)求C点的坐标;(2)如图2,P为y轴负半轴上一个动点,当P点向y轴负半轴向下运动时,以P为顶点,P A为腰作等腰Rt△APD,过D作DE⊥x轴于E点,求OP﹣DE的值;(3)如图3,已知点F坐标为(﹣2,﹣2),当G在y轴的负半轴上沿负方向运动时,作Rt△FGH,始终保持∠GFH=90°,FG与y轴负半轴交于点G(0,m),FH与x轴正半轴交于点H(n,0),当G点在y 轴的负半轴上沿负方向运动时,以下两个结论:①m﹣n为定值;②m+n为定值,其中只有一个结论是正确的,请找出正确的结论,并求出其值.17.(青竹湖)如图,四边形OABC 的位置在平面直角坐标系中如图所示,且A(0,a),B(b,a),C(b,0),又a,b满足﹣+b2+4b+8=0,点P在x轴上且横坐标大于b,射线OD是第一象限的一条射线,点Q在射线OD上,BP=PQ.并连接BQ交y轴于点M.(1)求点A,B,C的坐标为A、B、C.(2)当BP⊥PQ时,求∠AOQ的度数.(3)在(2)的条件下,若点P在x轴的正半轴上,且OP=3AM,试求点M的坐标.专题05 高分必刷题-等腰三角形、等边三角形压轴题真题(解析版)题型一:等腰三角形、等边三角形中的动点问题1.如图,已知△ABC中,AB=AC=12cm,BC=10cm,点D为AB的中点.如果点P在线段BC上以2cm/s 的速度由点B向C点运动,同时,点Q在线段AC上由点A向C点以4cm/s的速度运动.(1)若点P、Q两点分别从B、A两点同时出发,经过2秒后,△BPD与△CQP是否全等?请说明理由;(2)若点P、Q两点分别从B、A两点同时出发,△CPQ的周长为16cm,设运动时间为t,问:是否存在某一时刻t,使得△CPQ是等腰三角形?如存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∠CMQ=60°不变.∵等边三角形中,AB=AC,∠B=∠CAP =60°,又由条件得AP=BQ,∴△ABQ≌△CAP(SAS),∴∠BAQ=∠ACP,∴∠CMQ=∠ACP+∠CAM =∠BAQ+∠CAM=∠BAC=60°.(2)设时间为t,则AP=BQ=t,PB=4﹣t①当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得4﹣t=2t,t=;②当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP,得t=2(4﹣t),t=;∴当第秒或第秒时,△PBQ为直角三角形.(3)∠CMQ=120°不变.∵在等边三角形中,BC=AC,∠B=∠CAP=60°∴∠PBC=∠ACQ=120°,又由条件得BP=CQ,∴△PBC≌△QCA(SAS)∴∠BPC=∠MQC又∵∠PCB=∠MCQ,∴∠CMQ=∠PBC=180°﹣60°=120°2.如图1,点P、Q分别是边长为4cm的等边△ABC边AB、BC上的动点,点P从顶点A,点Q从顶点B 同时出发,且它们的速度都为1cm/s,(1)连接AQ、CP交于点M,则在P、Q运动的过程中,∠CMQ变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数;(2)何时△PBQ是直角三角形?(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∠CMQ 变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数.【解答】解:(1)∠CMQ=60°不变.∵等边三角形中,AB=AC,∠B=∠CAP=60°,又由条件得AP=BQ,∴△ABQ≌△CAP(SAS),∴∠BAQ=∠ACP,∴∠CMQ=∠ACP+∠CAM=∠BAQ+∠CAM=∠BAC=60°.(2)设时间为t,则AP=BQ=t,PB=4﹣t,①当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得4﹣t=2t,t=;②当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP,得t=2(4﹣t),t=;∴当第秒或第秒时,△PBQ为直角三角形.(3)∠CMQ=120°不变.∵在等边三角形中,BC=AC,∠B=∠CAP=60°∴∠PBC=∠ACQ=120°,又由条件得BP=CQ,∴△PBC≌△QCA(SAS)∴∠BPC=∠MQC又∵∠PCB=∠MCQ,∴∠CMQ=∠PBC=180°﹣60°=120°3.已知,△ABC是边长3cm的等边三角形.动点P以1cm/s的速度从点A出发,沿线段AB向点B运动.(1)如图1,设点P的运动时间为t(s),那么t为何值时,△PBC是直角三角形;(2)若另一动点Q从点C出发,沿射线BC方向运动.连接PQ交AC于D.如果动点P、Q都以1cm/s的速度同时出发.①如图2,设运动时间为t(s),那么t为何值时,△DCQ是等腰三角形?②如图3,连接PC,请你猜想:在点P、Q的运动过程中,△PCD和△QCD的面积有什么关系?并说明理由.【解答】解:(1)当△PBC是直角三角形时,∠B=60°,∠BPC=90°,所以BP=1.5cm,所以t=,(2)①∵∠DCQ=120°,当△DCQ是等腰三角形时,CD=CQ,∴∠PDA=∠CDQ=∠CQD=30°,∵∠A=60°,∴AD=2AP,∴2t+t=3,解得t=1(s);②相等,如图所示:作PE垂直AD,QG垂直AD延长线,则PE∥QG,∴∠G=∠AEP,在△EAP 和△GCQ,,∴△EAP≌△GCQ(AAS),∴PE=QG,∴△PCD和△QCD同底等高,所以面积相等.4.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴、y轴于A(a,0)、B(0,b)两点,且a,b满足(a ﹣b)2+|a﹣4t|=0,且t>0,t是常数.直线BD平分∠OBA,交x轴于D点.(1)若AB的中点为M,连接OM交BD于N,求证:ON=OD;(2)如图2,过点A作AE⊥BD,垂足为E,猜想AE与BD间的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图3,在x轴上有一个动点P(在A点的右侧),连接PB,并作等腰Rt△BPF,其中∠BPF=90°,连接F A并延长交y轴于G点,当P点在运动时,OG的长是否发生改变?若改变,请求出它的变化范围;若不变,求出它的长度.【解答】(1)证明:∵直线AB分别交x 轴、y轴于A(a,0)、B(0,b)两点,且a,b满足(a﹣b)2+|a﹣4t|=0,且t>0,∴a=b=4t,当x=0时,y=4t,当y=0时,﹣x+4t=0,解得x=4t,∴点A、B的坐标是A(4t,0),B(0,4t),∴△AOB是等腰直角三角形,∵点M是AB的中点,∴OM⊥AB,∴∠MOA=45°,∵直线BD平分∠OBA,∴∠ABD=∠ABO=22.5°,∴∠OND=∠BNM=90°﹣∠ABD=90°﹣22.5°=67.5°,∠ODB=∠ABD+∠BAD=22.5°+45°=67.5°,∴∠OND=∠ODB,∴ON =OD(等角对等边);(2)答:BD=2AE.理由如下:延长AE交BO于C,∵BD平分∠OBA,∴∠ABD=∠CBD,∵AE⊥BD 于点E,∴∠AEB=∠CEB=90°,在△ABE≌△CBE中,,∴△ABE≌△CBE(ASA),∴AE=CE,∴AC=2AE,∵AE⊥BD,∴∠OAC+∠ADE=90°,又∠OBD+∠BDO=90°,∠ADE=∠BDO (对顶角相等),∴∠OAC=∠OBD,在△OAC与△OBD中,,∴△OAC≌△OBD(ASA),∴BD=AC,∴BD=2AE;(3)OG的长不变,且OG=4t.过F作FH⊥OP,垂足为H,∴∠FPH+∠PFH=90°,∵∠BPF=90°,∴∠BPO+∠FPH=90°,∴∠FPH=∠BPO,∵△BPF是等腰直角三角形,∴BP=FP,在△OBP与△HPF 中,,∴△OBP≌△HPF(AAS),∴FH=OP,PH=OB=4t,∵AH=PH+AP=OB+AP,OA=OB,∴AH=OA+AP=OP,∴FH=AH,∴∠GAO=∠F AH=45°,∴△AOG是等腰直角三角形,∴OG=OA=4t.5.如图,在平面直角坐标系中,点O为原点,△OAB为等边三角形,P、Q分别为AO、AB边上的动点,点P、点Q同时从点A出发,且当其中一点停止运动时,另一点也立即停止运动;若P以2个单位长度每秒的速度从点A向终点O运动,点Q以3个单位长度每秒的速度从点A向终点B运动,设运动时间为t,已知点A坐标为(a,b),且满足(a﹣6)2+|a﹣b|=0.(1)求A点坐标;(2)如图1,连接BP、OQ交于点C,请问当t为何值时,∠OCP=60°;(3)如图2,D为OB边上的中点,P,Q在运动过程中,D,P,Q三点是否能构成使∠PDQ=120°的等腰三角形,若能,求运动时间t并直接写出四边形APDQ的面积:若不能,请说明理由.【解答】解:(1)∵(a﹣6)2+|a ﹣b|=0,又∵(a﹣6)2,≥0,|a﹣b|≥0,∴a=6,b=6∴点A(6,6).(2)如图1中,∵△AOB是等边三角形,点A(6,6),∴AO=BO=AB=12,∠AOB=∠ABO =60°=∠A,∵∠OCP=60°=∠AOB,∴∠AOB=∠QOB+∠AOQ=∠QOB+∠PBO=∠PCO,∴∠AOQ =∠PBO,且AO=BO,∠A=∠AOB,∴△AOQ≌△OBP(ASA),∴OP=AQ,∴12﹣2t=3t∴t=2.4∴当t=2.4时,∠OCP=60°.(3)如图2中,过点D作DF⊥AO,DE⊥AB,连接AD,∵△ABO是等边三角形,D是OB中点,点A(6,6),∴OD=BD=6,∠AOB =∠ABO=60°,AD=6,又∵∠DFO=∠DEB=90°,∴△ODF≌△BDE(AAS),∴OF=BE,DF=DE,∵AO=AB,∴AO﹣OF=AB﹣BE,∴AF=AE,∵DF=DE,PD=DQ,∴Rt△DFP≌Rt△DEQ(HL),∴PF=EQ,∵OD=6,∠AOD=60°,∠DFO=90°,∴∠ODF=30°∴OF=3,DF=OF=3,∴AF=AO﹣OF=9=AE,BE=OF=3,∵AP+AQ=AP+AE+EQ=AP+PF+AE=AF+AE=2AF,∴2t+3t=18∴t=3.6,∴当t=,3.6时,D,P,Q三点是能构成使∠PDQ=120°的等腰三角形,∵Rt△DFP≌Rt△DEQ,∴S△DFP=S△DEQ,∴S四边形APDQ=S四边形AFDQ=S△AOB﹣2S△OFD=×12×6﹣2××3×3=27.6.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点B是y轴正半轴上一动点,点C、D在x正半轴上.(1)如图,若∠BAO=60°,∠BCO=40°,BD、CE是△ABC的两条角平分线,且BD、CE交于点F,直接写出CF的长6.(2)如图,△ABD是等边三角形,以线段BC为边在第一象限内作等边△BCQ,连接QD并延长,交y轴于点P,当点C运动到什么位置时,满足PD=DC?请求出点C的坐标;(3)如图,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在y轴上运动时,求OP的最小值.【解答】解:(1)作∠DCH=10°,CH交BD的延长线于H,∵∠BAO=60°,∴∠ABO=30°,∴AB=2OA=6,∵∠BAO=60°,∠BCO=40°,∴∠ABC=180°﹣60°﹣40°=80°,∵BD是△ABC的角平分线,∴∠ABD=∠CBD=40°,∴∠CBD=∠DCB,∠OBD=40°﹣30°=10°,∴DB=DC,在△OBD和△HCD中,,∴△OBD≌△HCD(ASA),∴OB=HC,在△AOB和△FHC中,,∴△AOB≌△FHC(ASA),∴CF=AB=6,故答案为:6;(2)∵△ABD和△BCQ是等边三角形,∴∠ABD=∠CBQ=60°,∴∠ABC=∠DBQ,在△CBA和△QBD中,,∴△CBA≌△QBD(SAS),∴∠BDQ=∠BAC=60°,∴∠PDO =60°,∴PD=2DO=6,∵PD=DC,∴DC=9,即OC=OD+CD=12,∴点C的坐标为(12,0);(3)如图3,以OA为对称轴作等边△ADE,连接EP,并延长EP交x轴于点F.由(2)得,△AEP≌△ADB,∴∠AEP=∠ADB=120°,∴∠OEF=60°,∴OF=OA=3,∴点P在直线EF上运动,当OP⊥EF时,OP则OP的最小值为.最小,∴OP=OF=,7.等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点A、点B 分别是y轴、x轴上两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC交y轴于点E.(1)如图(1),已知C点的横坐标为﹣1,直接写出点A的坐标;(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE,求证:∠ADB=∠CDE;(3)如图(3),若点A在x轴上,且A(﹣4,0),点B在y轴的正半轴上运动时,分别以OB、AB为直角边在第一、二象限作等腰直角△BOD和等腰直角△ABC,连接CD交y轴于点P,问当点B在y轴的正半轴上运动时,BP的长度是否变化?若变化请说明理由,若不变化,请求出BP的长度.【解答】解:(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,∵CF⊥y轴于点F,∴∠CF A=90°,∠ACF+∠CAF=90°,∵∠CAB=90°,∴∠CAF+∠BAO=90°,∴∠ACF=∠BAO,在△ACF和△ABO中,,∴△ACF≌△ABO(AAS),∴CF=OA=1,∴A(0,1);(2)如图2,过点C作CG⊥AC交y轴于点G,∵CG⊥AC,∴∠ACG=90°,∠CAG+∠AGC=90°,∵∠AOD=90°,∴∠ADO+∠DAO=90°,∴∠AGC=∠ADO,在△ACG和△ABD中,,∴△ACG≌△ABD(AAS),∴CG=AD=CD,∠ADB=∠G,∵∠ACB=45°,∠ACG=90°,∴∠DCE=∠GCE=45°,在△DCE和△GCE中,,∴△DCE≌△GCE(SAS),∴∠CDE=∠G,∴∠ADB=∠CDE;(3)BP的长度不变,理由如下:如图(3),过点C作CE⊥y轴于点E.∵∠ABC=90°,∴∠CBE+∠ABO =90°.∵∠BAO+∠ABO=90°,∴∠CBE=∠BAO.∵∠CEB=∠AOB=90°,AB=AC,∴△CBE≌△BAO (AAS),∴CE=BO,BE=AO=4.∵BD=BO,∴CE=BD.∵∠CEP=∠DBP=90°,∠CPE=∠DPB,∴△CPE≌△DPB(AAS),∴BP=EP=2.8.如图,在△ABC中.AB=AC,点E在线段BC上,连接AE并延长到G,使得EG=AE,过点G作GD∥BA分别交BC,AC于点F,D.(1)求证:△ABE≌△GFE;(2)若GD=3,CD=1,求AB的长度;(3)过点D作DH⊥BC于H,P是直线DH上的一个动点,连接AF,AP,FP,若∠C=45°,在(2)的条件下,求△AFP周长的最小值.【解答】(1)证明:如图1中,∵GD∥AB,∴∠B=∠EFG,在△ABE和△GFE中,,∴△ABE≌△GFE(AAS).(2)解:如图1中,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,∵DF∥AB,∴∠DFC=∠B,∴∠DFC=∠DCF,∴DC=DF=1,∵DG=3,∴FG=DG﹣DF=2,∵△ABE≌△GFE,∴AB=GF=2.(3)解:如图2中,∵AB=AC=2,∴∠B=∠C=45°,∴∠BAC=90°,∵AB∥FD,∴∠FDC=∠BAC =90°,即FD⊥AC∵AC=AB=2,CD=1,∴DA=DC,∴F A=FC,∴∠C=∠F AC=45°,∴∠AFC=90°,∴DF=DA=DC=1,∴AF=,∵DH⊥CF,∴FH=CH,∴点F与点C关于直线PD对称,∴当点P与D重合时,△P AF的周长最小,最小值=△ADF的周长=2+.9.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A(0,3)与点B关于x轴对称,点C(n,0)为x轴的正半轴上一动点.以AC为边作等腰直角三角形ACD,∠ACD=90°,点D在第一象限内.连接BD,交x轴于点F.(1)如果∠OAC=38°,求∠DCF的度数;(2)用含n的式子表示点D的坐标;(3)在点C运动的过程中,判断OF的长是否发生变化?若不变求出其值,若变化请说明理由.【解答】解:(1)∵∠AOC=90°,∴∠OAC+∠ACO=90°,∵∠ACD=90°,∴∠DCF+∠ACO=90°,∴∠DCF=∠OAC,∵∠OAC=38°,∴∠DCF=38°;(2)如图,过点D作DH⊥x轴于H,∴∠CHD=90°∴∠AOC=∠CHD=90°,∵等腰直角三角形ACD,∠ACD=90°∴AC=CD,由(1)知,∠DCF=∠OAC,∴△AOC≌△CHD(AAS),∴OC=DH=n,AO =CH=3,∴点D的坐标(n+3,n);(3)不会变化,理由:∵点A(0,3)与点B关于x轴对称,∴AO=BO,又∵OC⊥AB,∴x轴是AB垂直平分线,∴AC=BC,∴∠BAC=∠ABC,又∵AC=CD,∴BC=CD,∴∠CBD=∠CDB,∵∠ACD=90°,∴∠ACB+∠DCB=270°,∴∠BAC+∠ABC+∠CBD+∠CDB=90°,∴∠ABC+∠CBD=45°,∵∠BOF=90°,∴∠OFB=45°,∴∠OBF=∠OFB=45°,∴OB=OF=3,∴OF的长不会变化.题型二:等腰三角形、等边三角形综合类压轴题10.(1)问题发现:如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.①∠AEB的度数为②猜想线段AD,BE之间的数量关系为:,并证明你的猜想.(2)拓展探究:如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请求出∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系.【解答】解:(1)①∵△ACB和△DCE均为等边三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB﹣∠DCB=∠DCE﹣∠DCB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE,∴∠CEB=∠CDA=120°,∴∠AEB=60°,故答案为:60°;②AD=BE,证明:∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE,故答案为:AD=BE;(2)∠AEB=90°,AE﹣BE=2CM,证明:∵△DCE是等腰直角三角形,CM是中线,∴CM=DM=EM=DE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE,∴∠CDA=∠CEB,∵∠CDA=135°,∴∠AEB=135°﹣45°=90°,∴BE=AD,∴AE﹣AD=DE=2CM,∴AE﹣BE=2CM.11.如图1,已知△ABC和△EFC都是等边三角形,且点E在线段AB上.(1)求证:BF∥AC;(2)过点E作EG∥BC交AC于点G,试判断△AEG的形状并说明理由;(3)如图2,若点D在射线CA上,且ED=EC,求证:AB=AD+BF.【解答】(1)证明:∵△ABC和△EFC都是等边三角形,∴∠A=∠ABC=∠ACB=∠ECF=60°,AC=BC,CE=FC,∴∠ACE=∠BCF,在△ACE与△FCB中,,∴△ACE≌△FCB(SAS),∴∠A=∠CBF=60°,∵∠ABC=60°,∴∠A+∠ABC+∠CBF=180°,∴∠A+∠ABF=180°,∴AC∥BF;(2)解:△AEG是等边三角形,理由如下:如图1所示:∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠ABC=∠ACB =60°,∵EG∥BC,∴∠AEG=∠ABC=60°,∠AGE=∠ACB=60°,∴∠A=∠AEG=∠AGE=60°,∴△AEG是等边三角形;(3)证明:如图2,过E作EM∥BC交AC于M,则∠AEM=∠ABC=60°,∠AME=∠ACB=60°,∵∠A=∠ABC=∠ACB=60°,∴∠A=∠AEM=∠AME=60°,∴△AEM是等边三角形,∴AE=EM=AM,∴∠DAE=∠EMC=120°,∵DE=CE,∴∠D=∠MCE,在△ADE和△MCE中,,∴△ADE≌△MCE(AAS),∴AD=CM,∴AC=AM+CM,由(1)得△ACE≌△FCB,∴BF=AE,∴BF=AM,∴AC=BF+AD,∴AB=AD+BF.12.已知:△ABC为等边三角形,点E为射线AC上一点,点D为射线CB上一点,AD=DE.(1)如图1,当E在AC的延长线上且CE=CD时,求证:BD=CD;(2)如图2,当E在AC的延长线上时,AB+BD等于AE吗?请说明理由;(3)如图3,当D在线段CB的延长线上,E在线段AC上时,请直接写出AB、BD、AE的数量关系,并证明.【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠B=∠ACB=60°,∵CD=CE,∴∠CDE=∠E,∵∠ACD=∠CDE+∠E=60°,∴∠E=30°,∵DA=DE,∴∠DAC=∠E=30°,∵∠BAC=60°,∴∠DAB=∠CAD,∵AB=AC,∴BD=DC;(2)结论:AB+BD=AE,理由如下:如图2,在AB上取BH=BD,连接DH,∵BH=BD,∠B=60°,∴△BDH为等边三角形,AB﹣BH=BC﹣BD,即AH=DC,∴∠BHD=60°,BD=DH,∵AD=DE,∴∠E=∠CAD,∴∠BAC﹣∠CAD=∠ACB﹣∠E,即∠BAD=∠CDE,∵∠BHD=60°,∠ACB=60°,∴180°﹣∠BHD=180°﹣∠ACB,即∠AHD=∠DCE,在△AHD和△DCE,,∴△AHD≌△DCE(AAS),∴DH=CE,∴BD=CE,∴AE=AC+CE=AB+BD;(3)AB=BD+AE;如图3,在AB上取AF=AE,连接DF,∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=60°,∴△AFE是等边三角形,∴∠F AE=∠FEA=∠AFE=60°,∴EF∥BC,∴∠EDB=∠DEF,∵AD=DE,∴∠DEA=∠DAE,∴∠DEF =∠DAF,在△AFD和△EFD中,,∴△AFD≌△EFD(SSS),∴∠ADF=∠EDF,∠DAF=∠DEF,∴∠FDB=∠EDF+∠EDB,∠DFB=∠DAF+∠ADF,∵∠EDB=∠DEF,∴∠FDB=∠DFB,∴DB=BF,∵AB=AF+FB,∴AB=BD+AE.13.已知△ABC为等边三角形,取△ABC的边AB,BC中点D,E,连接DE,如图1,易证△DBE为等边三角形,将△DBE绕点B顺时针旋转,设旋转的角度∠ABD=α,其中0<α<180°.(1)如图2,当α=30°,连接AD,CE,求证:AD=CE;(2)在△DBE旋转过程中,当α超过一定角度时,如图3,连接AD,CE会交于一点,记交点为点F,AD 交BC于点P,CE交BD于点Q,连接BF,请问BF是否会平分∠CBD?如果是,求出α,如果不是,请说明理由;(3)在第(2)问的条件下,试猜想线段AF,BF和CF之间的数量关系,并说明理由.【解答】证明:(1)∵△ABC,△DBE都是等边三角形,∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,∴∠ABD=∠CBE,在△ABD和△CBE中,,∴△ABD≌△CBE(SAS),∴AD=CE;(2)不存在,理由如下:如图3,过点B作BN⊥AD于N,过点B作BH⊥CE于H,∵△ABC,△DBE都是等边三角形,∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE =60°,∴∠ABD=∠CBE,在△ABD和△CBE中,,∴△ABD≌△CBE(SAS),∴AD=CE,S△ABD=S△CBE,∠BAD =∠BCE,∴×AD×BN=×CE×BH,∴BN=BH,又∵BF=BF,∴Rt△BFN≌Rt△BFH(HL),∴∠AFB=∠EFB,∵∠BAD=∠BCE,∠CPF=∠APB,∴∠AFC=∠ABC=60°,∴∠AFB=∠EFB=60°,∴∠CFB=∠DFB=120°,当BF平分∠CBD时,则∠CBF=∠DBF,∴∠BCF=180°﹣∠CBF﹣∠CFB=180°﹣∠DBF﹣∠DFB=∠ADB,∴∠DAB=∠ADB,∴AB=DB,与题干DB=BC=AB相矛盾,∴BF不会平分∠CBD;(3)AF=CF+BF,理由如下:如图4,在AF上截取MF=BF,连接BM,∵∠AFB=60°,MF=FB,∴△MFB是等边三角形,∴MB=BF,∠MBF =∠ABC=60°,∴∠ABM=∠CBF,在△ABM和△CBF中,,∴△ABM≌△CBF(SAS),∴AM=CF,∵AF=AM+MF,∴AF=CF+BF.14.如图1,△ABC为等腰三角形,∠ABC=90°,点P在线段BC上(不与B、C重合),以点A为直角顶点作等腰直角△P AQ,且点Q在AP的左下方,过点Q作QE⊥AB于点E.(1)求证:△P AB≌△AQE;(2)连接CQ交AB于M,若PC=2PB,求的值.(3)如图2,过点Q作QF⊥AQ于AB的延长线于点F,过P点作DP⊥AP交AC于点D,连接DF,当点P在线段BC上运动时(不与B,C重合),式子的值会变化吗?若不变,求出该值;若变化,请说明理由.【解答】(1)证明:∵△ACB 为等腰三角形,∠ABC=90°,△P AQ是等腰直角三角形,QE⊥AB于E.∴AP=AQ,∠ABP=∠QEA=90°,∠QAE+∠BAP=∠BAP+∠APB=90°,∴∠QAE=∠APB,在△P AB和△AQE中,,∴△P AB≌△AQE(AAS);(2)解:∵△P AB≌△AQE,∴AE=PB,∵AB=CB,∴QE=CB.在△QEM和△CBM中,,∴△QEM≌△CBM(AAS),∴ME=MB,∵AB=CB,AE=PB,PC=2PB,∴BE=PC,∵PC=2PB,∴PC=2MB,∴=2;(3)解:式子的值不会变化,理由如下:过A作HA⊥AC交QF于点H,如图2所示:∵QA⊥AP,HA⊥AC,AP⊥PD,∴∠QAH+∠HAP=∠HAP+∠P AD=90°,∠AQH=∠APD=90°,∴∠QAH=∠P AD,∵△P AQ为等腰直角三角形,∴AQ=AP,在△AQH和△APD中,,∴△AQH≌△APD(ASA),∴AH=AD,QH=PD,∵HA⊥AC,∠BAC=45°,∴∠HAF=∠DAF,在△AHF和△ADF中,,∴△AHF≌△ADF(SAS),∴HF=DF,∴===1.15.如图1,在平面直角坐标系中,点A在y轴上,点B在x轴上,AB=AC,∠BAC=90°,CM⊥y轴,交y轴于点M.(1)求证∠ABO=∠CAM;(2)如图2,D,E为y轴上的两个点,BD=BE,BD⊥BE,求∠CEM的度数;(3)如图3,△P AQ是等腰直角三角形,∠P AQ为顶角,点Q在x轴负半轴上,连接CB,交y轴于点H,AC与x轴交于点G,连接PC,交AQ于点K,交x轴于点N,若CN=CM,NG=3,HM=2,求GH.【解答】(1)证明:∵∠BOA=90°,∴∠BAO+∠ABO=90°,又∵∠BAC=∠BAO+∠CAM=90°,∴∠ABO=∠CAM;(2)解:∵CM⊥y轴,∴∠AMC=∠BOA=90°,∵AB=AC,∠ABO=∠CAM,∴△AMC≌△BOA(AAS),∴CM=AO,AM=BO,∵BD=BE,BD⊥BE,∴△BDE是等腰直角三角形,∴∠BDE=∠BED=45°,∠EBO =∠DBE=45°,∴∠EBO=∠BEO,∴BO=EO=AM,∴EO﹣OM=AM﹣OM,∴EM=AO=CM,∴△CME是等腰直角三角形,∴∠CEM=45°;(3)解:∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ACB=45°,∵△P AQ是等腰直角三角形,∴P A=QA,∠P AQ=∠CAB=90°,∴∠P AQ+∠QAC=∠CAB+∠QAC,即∠P AC=∠QAB,∵AC=AB,∴△P AC≌△QAB(SAS),∴∠APC=∠AQB,∵∠AKP=∠QKN,∴∠QNK=∠P AK=90°,∵CM⊥y轴,∴CM∥NO,∴∠NCM=∠KNO=90°,在ON的延长线上截取NI=MH,连接CI,如图3所示:∵CN=CM,∠CNI=∠CMH=90°,∴△CNI≌△CMH(SAS),∴∠NCI=∠MCH,CI=CH,∴∠NCG+∠NCI =∠NCG+∠MCH=∠NCM﹣∠GCH=90°﹣45°=45°=∠GCH=∠GCI,∴△GCI≌△GCH(SAS),∴GI =GH,∵GI=IN+NG=HM+NG=2+3=5,∴GH=5.16.如图1,OA=2,OB=4,以A点为顶点、AB为腰在第三象限作等腰Rt△ABC,(1)求C点的坐标;(2)如图2,P为y轴负半轴上一个动点,当P点向y轴负半轴向下运动时,以P为顶点,P A为腰作等腰Rt△APD,过D作DE⊥x轴于E点,求OP﹣DE的值;(3)如图3,已知点F坐标为(﹣2,﹣2),当G在y轴的负半轴上沿负方向运动时,作Rt△FGH,始终保持∠GFH=90°,FG与y轴负半轴交于点G(0,m),FH与x轴正半轴交于点H(n,0),当G点在y 轴的负半轴上沿负方向运动时,以下两个结论:①m﹣n为定值;②m+n为定值,其中只有一个结论是正确的,请找出正确的结论,并求出其值.【解答】解:(1)过C 作CM⊥x轴于M点,如图1,∵CM⊥OA,AC⊥AB,∴∠MAC+∠OAB=90°,∠OAB+∠OBA=90°则∠MAC=∠OBA在△MAC和△OBA中,则△MAC≌△OBA(AAS),则CM=OA=2,MA=OB =4,则点C的坐标为(﹣6,﹣2);(2)过D作DQ⊥OP于Q点,如图2,则OP﹣DE=PQ,∠APO+∠QPD=90°∠APO+∠OAP=90°,则∠QPD=∠OAP,在△AOP和△PDQ中,则△AOP≌△PDQ(AAS),∴OP﹣DE=PQ=OA=2;(3)结论②是正确的,m+n=﹣4,如图3,过点F分别作FS⊥x轴于S点,FT⊥y轴于T点,则FS=FT=2,∠FHS=∠HFT=∠FGT,在△FSH和△FTG中,则△FSH≌△FTG(AAS),则GT=HS,又∵G(0,m),H(n,0),点F坐标为(﹣2,﹣2),∴OT═OS=2,OG=|m|=﹣m,OH=n,∴GT=OG﹣OT=﹣m﹣2,HS=OH+OS=n+2,则﹣2﹣m=n+2,则m+n=﹣4.17.如图,四边形OABC的位置在平面直角坐标系中如图所示,且A(0,a),B(b,a),C(b,0),又a,b满足﹣+b2+4b+8=0,点P在x轴上且横坐标大于b,射线OD是第一象限的一条射线,点Q在射线OD上,BP=PQ.并连接BQ交y轴于点M.(1)求点A,B,C的坐标为A、B、C.(2)当BP⊥PQ时,求∠AOQ的度数.(3)在(2)的条件下,若点P在x轴的正半轴上,且OP=3AM,试求点M的坐标.【解答】解:(1)∵﹣+b2+4b+8=0,∴﹣+(b﹣4)2=0,∴a=4,b=4,∴A(0,4),B(﹣4,4),C(﹣4,0),故答案为(0,4),(﹣4,4),(﹣4,0);(2)由(1)知,A(0,4),B(﹣4,4),C(﹣4,0),∴AB =BC=OC=OA=4,∴四边形OABC是菱形,∵∠AOC=90°,∴菱形OABC是正方形,过点Q作QN⊥x轴于N,∴∠PNQ=90°,∴∠QPN+∠PQN=90°,∵BP⊥BQ,∴∠BPQ=90°,∴∠BPC+∠QPN=90°,∴∠PQN=∠BPC,由(1)知,B(﹣4,4),C(﹣4,0),∴BC=4,BC⊥x,∴∠BCP=∠PNQ=90°,在△BCP和△PNQ中,,∴△BCP≌△PNQ(AAS),∴CP=QN,BC=PN,∴OC=PN=4,①当点P在x轴负半轴时,如图1、OC=CP+OP,PN=OP+ON,∴CP=ON,∵CP=QN,∴ON=QN,∵∠PNQ=90°,∴∠QON=45°,∴∠AOQ=45°,②当点P在x轴正半轴时,如图2、OC=CP﹣OP,PN=ON﹣OP,∴CP=ON,∵CP=QN,∴ON=QN,∵∠PNQ=90°,∴∠QON=45°,∴∠AOQ=45°,即:∠AOQ=45°;(3)如图2,过点Q作QN⊥x轴于N,设P(m,0)(m>0),∵OP=3AM,∴AM=OP=m,∴M(0,m+4),∵点B(﹣4,4),∴直线BM的解析式为y=mx+m+4,由(2)知,PN=OC=4,∴N(m+4,0),∴Q(m+4,m+4),∵点Q在直线BM上,∴m(m+4)+m+4=m+4,∴m=0(舍)或m=4,∴M(0,).。
专题09 三角形问题-2022中考数学压轴题精讲(解析版)

一、单选题1.如图,在△ABC中,AB=20cm,AC=12cm,点P从点B出发以每秒3cm速度向点A运动,点Q从点A 同时出发以每秒2cm速度向点C运动,其中一个动点到达端点,另一个动点也随之停止,当△APQ是以PQ为底的等腰三角形时,运动的时间是( )秒A.2.5 B.3 C.3.5 D.4【答案】D【关键点拨】此题主要考查学生对等腰三角形的性质这一知识点的理解和掌握,此题涉及到动点,有一定的拔高难度,属于中档题.2.已知等边△ABC中,在射线BA上有一点D,连接CD,并以CD为边向上作等边△CDE,连接BE和AE.试判断下列结论:①AE=BD;②AE与AB所夹锐夹角为60°;③当D在线段AB或BA延长线上时,总有∠BDE-∠AED=2∠BDC;④∠BCD=90°时,CE2+AD2=AC2+DE2 .正确的序号有()A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④【答案】C【解析】∵∠BCA=∠DCE=60°,∴∠BCA+∠ACD=∠DCE+∠ACD,∴∠BCD=∠ACE,学科*网又∵AC=BC,CE=CD,∴△BCD≌△ACE,∴AE=BD,∠CBA=∠CAE=60°,∠AEC=∠BDC,①正确,∴∠BAE=120°,∴∠EAD=60°,②正确,∵∠BCD=90°,∠BCA=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴AC=AD,∵CE=DE,∴CE2+AD2=AC2+DE2,④正确,当D点在BA延长线上时,∠BDE-∠BDC=60°,∵∠AEC=∠BDC,∴∠BDC+∠AED=∠AEC+∠AED=∠CED=60°,∴∠BDE-∠BDC=∠BDC+∠AED∴∠BDE-∠AED=2∠BDC,故正确的结论有①②④,故选C.学科*网【关键点拨】此题主要考查等边三角形的性质和全等三角形的判定与性质等知识点的理解和掌握3.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,D,E是BC上的两点,且∠DAE=30°,将△AEC绕点A 顺时针旋转120°后,得到△AFB,连接DF.下列结论中正确的个数有()①∠FBD=60°;②△ABE∽△DCA;③AE平分∠CAD;④△AFD是等腰直角三角形.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】B∴∠BAD+∠EAC=120°−∠DAE=90°,∴∠ABC+∠BAD<90°,∴∠ADC<90°,∴∠DAC>60°,∴∠EAC>30°,即∠DAE≠∠EAC,∴③错误;∵将△AEC绕点A顺时针旋转120°后,得到△AFB,∴AF=AE,∠EAC=∠BAF,∵∠BAC=120°,∠DAE=30°,∴∠BAD+∠EAC=90°,∴∠DAB+∠BAF=90°,【关键点拨】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质和判定,三角形的外角性质,全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理的能力,题目比较典型,但是有一定的难度.4.如图,在等边三角形ABC中,在AC边上取两点M、N,使∠MBN=30°.若AM=m,MN=x,CN=n,则以x,m,n为边长的三角形的形状为()A.锐角三角形 B.直角三角形C.钝角三角形 D.随x,m,n的值而定【答案】C【解析】将△ABM绕点B顺时针旋转60°得到△CBH.连接HN.【关键点拨】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、旋转的性质等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.5.如图,在等腰直角△ABC中,∠C=90°,点O是AB的中点,且AB=,将一块直角三角板的直角顶点放在点O处,始终保持该直角三角板的两直角边分别与AC、BC相交,交点分别为D、E,则CD+CE=()A. B. C.2 D.【答案】A【解析】6.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,CD⊥AB于D,BE平分∠ABC,且BE⊥AC于E,与CD相交于点F,H是BC边的中点,连结DH、BE与相交于点G,以下结论中正确的结论有()(1)△ABC是等腰三角形;(2)BF=AC;(3)BH:BD:BC=1::;(4)GE2+CE2=BG2.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】C【解析】(1)∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,∵CD⊥AB,学*科网∴∠ABE+∠A=90°,∠CBE+∠ACB=90°,∴∠A=∠BCA,∴AB=BC,∴△ABC是等腰三角形;故(1)正确;,∴△BDF≌△CDA(AAS),∴BF=AC;故(2)正确;(3)∵在△BCD中,∠CDB=90°,∠DBC=45°,∴∠DCB=45°,∴BD=CD,BC=BD.由点H是BC的中点,∴DH=BH=CH=BC,∴BD=BH,∴BH:BD:BC=BH: BH:2BH=1::2.故(3)错误;学*科网(4)由(2)知:BF=AC,∵BF平分∠DBC,∴∠ABE=∠CBE,又∵BE⊥AC,∴∠AEB=∠CEB,在△ABE与△CBE中,【关键点拨】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,平行线的性质,勾股定理,熟练掌握三角形全等的判定方法并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.学&科网7.如图,∠AOB=30°,OC为∠AOB内部一条射线,点P为射线OC上一点,OP=4,点M、N分别为OA、OB 边上动点,则△MNP周长的最小值为( )A.2 B.4 C. D.【答案】B【解析】【关键点拨】本题考查了等边三角形的性质和判定,轴对称-最短路线问题的应用,正确作出辅助线,确定M、N的位置,证明△OP1P2是等边三角形是解题关键.8.如图,,,,点D、E为BC边上的两点,且,连接EF、BF则下列结论:≌;≌;;,其中正确的有( )个.A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D②∵△AED≌△AEF,∴AF=AD,∵,∴∠FAB=∠CAD,∵AB=AC,∴≌,②正确;③∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠BAC-∠BAD=∠DAF-∠BAD,即∠CAD=∠BAF.在△ACD与△ABF中,学科*网,∴△ACD≌△ABF(SAS),∴CD=BF,由①知△AED≌△AEF,∴DE=EF.在△BEF中,∵BE+BF>EF,∴BE+DC>DE,③正确;④由③知△ACD≌△ABF,∴∠C=∠ABF=45°,∵∠ABE=45°,∴∠EBF=∠ABE+∠ABF=90°.④正确.故答案为D.【关键点拨】本题考查了勾股定理,全等三角形的判定与性质,等腰直角直角三角形的性质,三角形三边关系定理,相似三角形的判定,此题涉及的知识面比较广,解题时要注意仔细分析,有一定难度.9.如图,四边形ABCD中,∠A、∠B、∠C、∠D的角平分线恰相交于一点P,记△APD、△APB、△BPC、△DPC的面积分别为S1、S2、S3、S4,则有()A. B. C. D.【答案】A【关键点拨】本题考查了角平分线性质定理,作高线和理解角平分线性质定理是解题关键.10.如图,已知AD为△ABC的高线,AD=BC,以AB为底边作等腰Rt△ABE,连接ED,EC,延长CE交AD于F点,下列结论:①△ADE≌△BCE;②CE⊥DE;③BD=AF;④S△BDE=S△ACE,其中正确的有()A.①③ B.①②④ C.①②③④ D.①③④【答案】C③∵∠BDE=∠ADB+∠ADE,∠AFE=∠ADC+∠ECD,∴∠BDE=∠AFE.∵∠BED+∠BEF=∠AEF+∠BEF=90°,∴∠BED=∠AEF.在△AEF和△BED中,∵,∴△AEF≌△BED(AAS),∴BD=AF;故③正确;④∵AD=BC,BD=AF,∴CD=DF.学科&网∵AD⊥BC,∴△FDC是等腰直角三角形.∵DE⊥CE,∴EF=CE,∴S△AEF=S△ACE.∵△AEF≌△BED,∴S△AEF=S△BED,∴S△BDE=S△ACE.故④正确.故选C.【关键点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质,本题中求证△BFE≌△CDE是解题的关键.11.如图,等边三角形ABC边长是定值,点O是它的外心,过点O任意作一条直线分别交AB,BC于点D,E.将△BDE沿直线DE折叠,得到△B′DE,若B′D,B′E分别交AC于点F,G,连接OF,OG,则下列判断错误的是()A.△ADF≌△CGEB.△B′FG的周长是一个定值C.四边形FOEC的面积是一个定值D.四边形OGB'F的面积是一个定值【答案】D【解析】A、连接OA、OC,由折叠得:∠BDE=∠ODF=(∠DAF+∠AFD),∴∠OFD+∠ODF=(∠FAD+∠ADF+∠DAF+∠AFD)=120°,∴∠DOF=60°,同理可得∠EOG=60°,∴∠FOG=60°=∠DOF=∠EOG,∴△DOF≌△GOF≌△GOE,∴OD=OG,OE=OF,∠OGF=∠ODF=∠ODB,∠OFG=∠OEG=∠OEB,∴△OAD≌△OCG,△OAF≌△OCE,∴AD=CG,AF=CE,∴△ADF≌△CGE,故选项A正确;B、∵△DOF≌△GOF≌△GOE,∴DF=GF=GE,【关键点拨】本题考查了等边三角形的性质、三角形全等的性质和判定、角平分线的性质和判定、三角形和四边形面积及周长的确定以及折叠的性质,有难度,本题全等的三角形比较多,要注意利用数形结合,并熟练掌握三角形全等的判定,还要熟练掌握角平分线的逆定理的运用,证明FO平分∠DFG是本题的关键. 12.如图,点 D 是等腰直角△ABC 腰 BC 上的中点,点B 、B′ 关于 AD 对称,且BB′ 交AD 于 F,交 AC 于 E,连接 FC 、AB′,下列说法:①∠BAD=30°;②∠BFC=135°;③AF=2B′ C;正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解析】∵点D是等腰直角△ABC腰BC上的中点,∴BD=BC=AB,∴tan∠BAD=,∴∠BAD≠30°,故①错误;如图,连接B'D,∴BF=CB'=B'F,∴△FCB'是等腰直角三角形,∴∠CFB'=45°,即∠BFC=135°,故②正确;由△ABF≌△BCB',可得AF=BB'=2BF=2B'C,故③正确;∵AF>BF=B'C,∴△AEF与△CEB'不全等,∴AE≠CE,学&科网∴S△AFE≠S△FCE,故④错误;故选B.【关键点拨】本题主要考查了轴对称的性质以及全等三角形的判定与性质的运用,如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.13.如图,点E在△DBC的边DB上,点A在△DBC内部,∠DAE=∠BAC=90°,AD=AE,AB=AC.给出下列结论:①BD=CE;②∠ABD+∠ECB=45°;③BD⊥CE;④BE2=2(AD2+AB2)﹣CD2.其中正确的是()A.①②③④ B.②④ C.①②③ D.①③④【答案】A【关键点拨】本题考查全等三角形的判定和性质、勾股定理、等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.14.如图,在△ABC中,P是BC上的点,作PQ∥AC交AB于点Q,分别作PR⊥AB,PS⊥AC,垂足分别是R,S,若PR=PS,则下面三个结论:①AS=AR;②AQ=PQ;③△PQR≌△CPS;④AC﹣AQ=2SC,其中正确的是()A.②③④ B.①② C.①④ D.①②③④【答案】B【解析】如图【关键点拨】本题主要考查三角形全等及三角形全等的性质.15.如图,AB=AC,BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,BD、CE交于O,连结AO,则图中共有全等三角形的对数为()A.2对 B.3对 C.4对 D.5对【答案】C∴△AOE≌△AOD(HL),∴∠OAC=∠OAB,∵∠B=∠C,AB=AC,∠OAC=∠OAB,∴△AOC≌△AOB.(ASA)∵∠B=∠C,BE=CD,∠ODC=∠OEB=90°,∴△BOE≌△COD(ASA).综上:共有4对全等三角形,故选C.学科*网【关键点拨】本题考查三角形全等的判定方法和全等三角形的性质,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、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.做题时要从已知条件开始结合全等的判定方法逐一验证,由易到难,不重不漏.二、填空题16.如图所示,已知:点A(0,0),B(,0),C(0,1)在△ABC内依次作等边三角形,使一边在x 轴上,另一个顶点在BC边上,作出的等边三角形分别是第1个△AA1B1,第2个△B1A2B2,第3个△B2A3B3,…,则第个等边三角形的边长等于__________.【答案】【关键点拨】本题主要考查等边三角形的性质及解直角三角形,从而归纳出边长的规律.17.如图,∠MON=30°,点B1在边OM上,且OB1=2,过点B1作B1A1⊥OM交ON于点A1,以A1B1为边在A1B1右侧作等边三角形A1B1C1;过点C1作OM的垂线分别交OM、ON于点B2、A2,以A2B2为边在A2B2的右侧作等边三角形A2B2C2;过点C2作OM的垂线分别交OM、ON于点B3、A3,以A3B3为边在A3B3的右侧作等边三角形A3B3C3,…;按此规律进行下去,则△A n B n+1C n的面积为__.(用含正整数n的代数式表示)【答案】()2n﹣2×…,△A n B n+1C n的边长为()n﹣1×,∴△A n B n+1C n的面积为×[()n﹣1×]2=()2n﹣2×,故答案为:()2n﹣2×.【关键点拨】本题考查了含30度角的直角三角形的性质、等边三角形的面积公式、解直角三角形等知识,熟练掌握相关性质得出等边三角形的边长的规律是解题的关键.18.如图,已知等边△ABC的边长是2,以BC边上的高AB1为边作等边三角形,得到第一个等边△AB1C1;再以等边△AB1C1的B1C1边上的高AB2为边作等边三角形,得到第二个等边△AB2C2;再以等边△AB2C2的B2C2边上的高AB3为边作等边三角形,得到第三个等边△AB3C3;…,记△B1CB2的面积为S1,△B2C1B3的面积为S2,△B3C2B4的面积为S3,如此下去,则S n=_____.【答案】【关键点拨】本题考查了规律题,涉及等边三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质、勾股定理等,有一定难度,熟练掌握并灵活运用等边三角形的性质、勾股定理等解本题的关键.19.如图,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点,C是OB的中点,D是AB上一点,四边形OEDC是菱形,则△OAE的面积为________.【答案】∴A(,0);∴OA=,设D(x,) ,∴E(x,- x+2),延长DE交OA于点F,∴EF=-x+2,OF=x,在Rt△OEF中利用勾股定理得:,解得:x1=0(舍),x2=;学*科网∴EF=1,∴S△AOE=·OA·EF=2.故答案为:.【关键点拨】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征:一次函数y=kx+b,(k≠0,且k,b为常数)的图象是一条直线.它与x轴的交点坐标是(-,0);与y轴的交点坐标是(0,b).直线上任意一点的坐标都满足函数关系式y=kx+b.也考查了菱形的性质.20.如图,等腰△ABC中,CA=CB=4,∠ACB=120°,点D在线段AB上运动(不与A、B重合),将△CAD 与△CBD分别沿直线CA、CB翻折得到△CAP与△CBQ,给出下列结论:①CD=CP=CQ;②∠PCQ的大小不变;③△PCQ面积的最小值为;④当点D在AB的中点时,△PDQ是等边三角形,其中所有正确结论的序号是.【答案】①②④.③如图,过点Q作QE⊥PC交PC延长线于E,∵∠PCQ=120°,∴∠QCE=60°,在Rt△QCE中,tan∠QCE=,∴QE=CQ×tan∠QCE=CQ×tan60°=CQ,∵CP=CD=CQ,∴S△PCQ=CP×QE=CP×CQ=,∴CD最短时,S△PCQ最小,即:CD⊥AB时,CD最短,过点C作CF⊥AB,此时CF就是最短的CD,∵AC=BC=4,∠ACB=120°,∴∠ABC=30°,∴CF=BC=2,即:CD最短为2,∴S△PCQ最小===,∴③错误;④∵将△CAD与△CBD分别沿直线CA、CB翻折得到△CAP与△CBQ,∴AD=AP,∠DAC=∠PAC,∵∠DAC=30°,∴∠APD=60°,∴△APD是等边三角形,∴PD=AD,∠ADP=60°,同理:△BDQ是等边三角形,∴DQ=BD,∠BDQ=60°,∴∠PDQ=60°,∵当点D在AB的中点,∴AD=BD,∴PD=DQ,∴△DPQ是等边三角形,∴④正确,故答案为:①②④.21.如图1,△ABC中,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重叠部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,剪掉重叠部分;…;将余下部分沿∠B n A n C的平分线A n B n+1折叠,点B n与点C重合,无论折叠多少次,只要最后一次恰好重合,我们就称∠BAC是△ABC的好角.(1)如图2,在△ABC中,∠B>∠C,若经过两次折叠,∠BAC是△ABC的好角,则∠B与∠C的等量关系是_______;(2)如果一个三角形的最小角是20°,则此三角形的最大角为______时,该三角形的三个角均是此三角形的好角。
全等三角形压轴题及分类解析

8年级三角形综合题归类一、双等边三角形模型1. (1)如图7点0是线段AD的中点,分别以A0和DO为边在线段AD的同侧作等边三角形OAB和等边三角形OCD连结AC和BD,相交于点E,连结BC.求/ AEB的大小;(2)如图8, △ OAB固定不动,保持△ OCD的形状和大小不变,将厶OCD绕着点O旋转(△OAB^D A OCD不能重叠),求/ AEB的大小.2.已知:点C为线段AB上一点,△ ACM A CBN都是等边三角形,且AN BM相交于O.①求证:AN=BM②求/ AOB的度数。
③若AIN MC相交于点P, BM NC交于点Q,求证:PQ// AB同类变式:如图a,A ABC和厶CEF是两个大小不等的等边三角形,且有一个公共顶点C, 连接AF和BE.⑴线段AF和BE有怎样的大小关系请证明你的结论;(2)将图a中的△ CEF绕点C旋转一定的角度,得到图b, (1)中的结论还成立吗作出判断并说明理由;(3)若将图a中的△ ABC绕点C旋转一定的角度,请你画出一个变换后的图形c(草图即可),(1)中的结论还成立吗作出判断不必说明理由CD BE , △ AMN是等边三角形.(湘潭•中考题)3.如图9,(1)当把△ ADE绕A点旋转到图10的位置时,CD BE是否仍然成立若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(2)当厶ADE绕A点旋转到图11的位置时,△ AMN是否还是等边三角形若是,请给出证明,若不是,请说明理由.BAC DAE ,且点B, A, D在一条直线上,连接BE, CD, M , N分别为BE, CD 的中点.(1)求证:① BE CD :② AM AN ;(2)在图①的基础上,将△ ADE绕点A按顺时针方向旋转180°,其他条件不变,得到图②所示的图形.请直接写出(1)中的两个结论是否仍然成立•4.如图,四边形ABCD^四边形AEFG匀为正方形,连接BG与DE相交于点H(1)证明:△ ABG 也△ ADE;(2)试猜想BHD的度数,并说明理由;同类变式:已知,如图①所示,在△ ABC和△ ADE中, AB AC , AD AE , 图9 图10 图11图①图②(3)将图中正方形ABC哦点A逆时针旋转(0°< BAE v 180° ),设厶ABE勺面积为$ , △ ADG勺面积为S2,判断^与S2的大小关系,并给予证明.n5.已知:如图,△ ABC是等边三角形,过AB边上的点D作DG // BC,交AC于点G , 在GD 的延长线上取点E ,使DE DB,连接AE, CD .(1)求证:△ AGE =△ DAC ;(2)过点E作EF // DC,交BC于点F,请你连接AF,并判断△ AEF是怎样的三角形,试证明你的结论.二、垂直模型(该模型在基础题和综合题中均为重点考察内容)考点1:利用垂直证明角相等1.如图,△ ABC中,/ ACB= 90°, AC= BC AE是BC边上的中线,过C作CF1AE,垂足为F,过B作BDL BC交CF的延长线于D.求证:(1) AE= CD (2)若AC= 12 cm,求BD的长.2. (西安中考)如图 ⑴, 已知△ ABC 中,/ BAC=90, AB=AC, AE 是过A的一条直线,且B 、C 在A E 的异侧,BD 丄AE 于D, CE 丄AE 于E 。
中考数学专题《全等三角形中的六种模型梳理》解析

专题02 全等三角形中的六种模型梳理几何探究类问题一直属于考试压轴题范围,在三角形这一章,压轴题主要考查是证明三角形各种模型,或证明线段数量关系等,接来下我们针对其做出详细分析与梳理。
类型一、倍长中线模型中线倍长法:将中点处的线段延长一倍。
目的:①构造出一组全等三角形;②构造出一组平行线。
将分散的条件集中到一个三角形中去。
例1.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.【探究与发现】如图1,延长△ABC的边BC到D,使DC=BC,过D作DE△AB交AC延长线于点E,求证:△ABC△△EDC.【理解与应用】如图2,已知在△ABC中,点E在边BC上且△CAE=△B,点E是CD的中点,若AD平分△BAE.(1)求证:AC=BD;(2)若BD=3,AD=5,AE=x,求x的取值范围.【变式训练1】如图1,在ABC 中,CM 是AB 边的中线,BCN BCM ∠=∠交AB 延长线于点N ,2CM CN =.(1)求证AC BN =;(2)如图2,NP 平分ANC ∠交CM 于点P ,交BC 于点O ,若120AMC ∠=︒,CP kAC =,求CPCM的值.【变式训练2】(1)如图1,已知ABC 中,AD 是中线,求证:2AB AC AD +>; (2)如图2,在ABC 中,D ,E 是BC 的三等分点,求证:AB AC AD AE +>+; (3)如图3,在ABC 中,D ,E 在边BC 上,且BD CE =.求证:AB AC AD AE +>+.【变式训练3】在ABC 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转,BM ⊥直线a 于点M .CN ⊥直线a 于点N ,连接PM ,PN .(1)如图1,若点B ,P 在直线a 的异侧,延长MP 交CN 于点E .求证:PM PE =.(2)若直线a 绕点A 旋转到图2的位置时,点B ,P 在直线a 的同侧,其它条件不变,此时7BMP CNP S S +=△△,1BM =,3CN =,求MN 的长度.(3)若过P 点作PG ⊥直线a 于点G .试探究线段PG 、BM 和CN 的关系.类型二、截长补短模型截长补短法使用范围:线段和差的证明(往往需证2次全等)例.在等边三角形ABC 的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N ,P 为△ABC 外一点,且△MPN =60°,△BPC =120°,BP =CP .探究:当点M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系.(1)如图①,当点M 、N 在边AB 、AC 上,且PM =PN 时,试说明MN =BM +CN . (2)如图②,当点M 、N 在边AB 、AC 上,且PM ≠PN 时,MN =BM +CN 还成立吗? 答: .(请在空格内填“一定成立”“不一定成立”或“一定不成立”).(3)如图③,当点M 、N 分别在边AB 、CA 的延长线上时,请直接写出BM ,NC ,MN 之间的数量关系.【变式训练1】如图,在四边形ABCD 中,,180AB AD B ADC =∠+∠=︒,点E 、F 分别在直线BC 、CD 上,且12EAF BAD ∠=∠.(1)当点E 、F 分别在边BC 、CD 上时(如图1),请说明EF BE FD =+的理由.(2)当点E 、F 分别在边BC 、CD 延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF 、BE 、FD 之间的数量关系,并说明理由.【变式训练2】(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分ABC ∠,180A C ∠+∠=︒.求证:DA DC =.思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.方法1:在BC 上截取BM BA =,连接DM ,得到全等三角形,进而解决问题; 方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,得到全等三角形,进而解决问题. 结合图1,在方法1和方法2中任选一种....,添加辅助线并完成证明. (2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接AC ,当60DAC ∠=︒时,探究线段AB ,BC ,BD 之间的数量关系,并说明理由;(3)问题拓展:如图3,在四边形ABCD 中,180A C ∠+∠=︒,DA DC =,过点D 作DE BC ⊥,垂足为点E ,请直接写出线段AB 、CE 、BC 之间的数量关系.【变式训练3】在ABC 中,BE ,CD 为ABC 的角平分线,BE ,CD 交于点F . (1)求证:1902BFC A ∠=︒+∠;(2)已知60A ∠=︒.①如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长; ②如图2,若BF AC =,求AEB ∠的大小.类型三、做平行线证明全等 例1.如图所示:ABC 是等边三角形,D 、E 分别是AB 及AC 延长线上的一点,且BD CE =,连接DE 交BC 于点M . 求让:MD ME =【变式训练1】 P 为等边△ABC 的边AB 上一点,Q 为BC 延长线上一点,且P A =CQ ,连PQ 交AC 边于D . (1)证明:PD =DQ .(2)如图2,过P 作PE △AC 于E ,若AB =6,求DE 的长.【变式训练2】已知在等腰△ABC 中,AB =AC ,在射线CA 上截取线段CE ,在射线AB 上截取线段BD ,连接DE ,DE 所在直线交直线BC 与点M .请探究:(1)如图(1),当点E 在线段AC 上,点D 在AB 延长线上时,若BD =CE ,请判断线段MD 和线段ME 的数量关系,并证明你的结论.(2)如图(2),当点E 在CA 的延长线上,点D 在AB 的延长线上时,若BD =CE ,则(1)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,说明理由;类型四、旋转模型 例.如图1,AC BC =,CD CE =,ACB DCE α∠=∠=,AD 、BE 相交于点M ,连接CM .(1)求证:BE AD =,并用含α的式子表示AMB ∠的度数;(2)当90α=︒时,取AD ,BE 的中点分别为点P 、Q ,连接CP ,CQ ,PQ ,如图2,判断CPQ 的形状,并加以证明.【变式训练1】四边形ABCD 是由等边ABC ∆和顶角为120︒的等腰ABD ∆排成,将一个60︒角顶点放在D 处,将60︒角绕D 点旋转,该60︒交两边分别交直线BC 、AC 于M 、N ,交直线AB 于E 、F 两点.(1)当E 、F 都在线段AB 上时(如图1),请证明:BM AN MN +=;(2)当点E 在边BA 的延长线上时(如图2),请你写出线段MB ,AN 和MN 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)在(1)的条件下,若7AC =, 2.1AE =,请直接写出MB 的长为 .【变式训练2】(1)问题发现:如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,当△DCE 旋转至点A ,D ,E 在同一直线上,连接BE .则:①△AEB 的度数为 °;②线段AD 、BE 之间的数量关系是 . (2)拓展研究:如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰三角形,且△ACB =△DCE =90°,点 A 、D 、E 在同一直线上,若AD =a ,AE =b ,AB =c ,求a 、b 、c 之间的数量关系. (3)探究发现:图1中的△ACB 和△DCE ,在△DCE 旋转过程中,当点A ,D ,E 不在同一直线上时,设直线AD 与BE 相交于点O ,试在备用图中探索△AOE 的度数,直接写出结果,不必说明理由.【变式训练3】如图1,在Rt ABC 中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是______,位置关系是______. (2)探究证明:把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN 面积的最大值.类型五、手拉手模型例.在等边ABC 中,点D 在AB 上,点E 在BC 上,将线段DE 绕点D 逆时针旋转60°得到线段DF ,连接CF .(1)如图(1),点D 是AB 的中点,点E 与点C 重合,连接AF .若6AB =,求AF 的长; (2)如图(2),点G 在AC 上且60AGD FCB ∠=︒+∠,求证:CF DG =;(3)如图(3),6AB =,2BD CE =,连接AF .过点F 作AF 的垂线交AC 于点P ,连接BP 、DP .将BDP △沿着BP 翻折得到BQP ,连接QC .当ADP △的周长最小时,直接写出CPQ 的面积.【变式训练1】△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形.(1)问题发现:如图1,若点A ,D ,E 在同一直线上,连接AE ,BE . ①求证:△ACD △△BCE ;②求△AEB 的度数.(2)类比探究:如图2,点B 、D 、E 在同一直线上,连接AE ,AD ,BE ,CM 为△DCE 中DE 边上的高,请求△ADB 的度数及线段DB ,AD ,DM 之间的数量关系,并说明理由. (3)拓展延伸:如图3,若设AD (或其延长线)与BE 的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.【变式训练2】(1)如图1,锐角△ABC 中,分别以AB 、AC 为边向外作等腰直角△ABE 和等腰直角△ACD ,使AE =AB ,AD =AC ,∠BAE =∠CAD =90°,连接BD ,CE ,试猜想BD 与CE 的大小关系,不需要证明.【深入探究】(2)如图2,四边形ABCD 中,AB =5,BC =2,∠ABC =∠ACD =∠ADC =45°,求BD 2的值;甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD 全等的三角形,将BD 进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算;【变式思考】(3)如图3,四边形ABCD 中,AB =BC ,∠ABC =60°,∠ADC =30°,AD =6,BD =10,则CD = .【变式训练3】(1)问题发现:如图1,ACB △和DCE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 在同一条直线上,则AEB ∠的度数为__________,线段AD 、BE 之间的数量关系__________;(2)拓展探究:如图2,ACB △和DCE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 不在一条直线上,请判断线段AD 、BE 之间的数量关系和位置关系,并说明理由. (3)解决问题:如图3,ACB △和DCE 均为等腰三角形,ACB DCE α∠=∠=,则直线AD 和BE 的夹角为__________.(请用含α的式子表示)类型六、一线三角模型例.在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线MN 经过点C 且AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①ADC △CEB △;②DE AD BE =+;(2)当直线MN 烧点C 旋转到图2的位置时,求证:DE AD BE =-;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【变式训练1】【问题解决】(1)已知△ABC 中,AB =AC ,D ,A ,E 三点都在直线l 上,且有△BDA =△AEC =△BAC .如图①,当△BAC =90°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系为:______________;【类比探究】(2)如图②,在(1)的条件下,当0°<△BAC<180°时,线段DE,BD,CE的数量关系是否变化,若不变,请证明:若变化,写出它们的关系式;【拓展应用】(3)如图③,AC=BC,△ACB=90°,点C的坐标为(-2,0),点B的坐标为(1,2),请求出点A的坐标.【变式训练2】(1)如图1,在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD△直线m,CE△直线m,垂足分别为点D、E.求证:△ABD△△CAE;(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有△BDA=△AEC=△BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论△ABD△△CAE是否成立?如成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图3,D,E是D,A,E三点所在直线m上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F为△BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD,CE,若△BDA=△AEC=△BAC,求证:△DEF是等边三角形.【变式训练3】探究:(1)如图(1),已知:在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD△直线m,CE△直线m,垂足分别为点D、E.请直接写出线段BD,DE,CE之间的数量关系是.拓展:(2)如图(2),将探究中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有△BDA=△AEC=△BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问探究中的结论是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.应用:(3)如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为△BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若△BDA=△AEC=△BAC,请直接写出△DEF的形状是.。
2023年中考数学----全等三角形的判定与性质知识回顾与专项练习题(含答案解析)

2023年中考数学----全等三角形的判定与性质知识回顾与专项练习题(含答案解析)知识回顾1.三角形的三边关系:三角形的任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
三角形的三边一旦确定,这三角形就固定了,这是三角形具有稳定性。
2.三角形的内角和定理:三角形的三个内角之和等于180°。
3.三角形的外角定理:三角形的一个外角等于它不相邻的两个内角之和。
大于它不相邻的任意一个内角。
4.全等三角形的性质:若两个三角形全等,则他们的对应边相等;对应角相等;对应边上的中线相等,高线相等,角平分线也相等;且这两个三角形的周长和面积均相等。
5.全等三角形的判定:①边边边(SSS):三条边分别对应性相等的两个三角形全等。
②边角边(SAS):两边及其这两边的夹角对应相等的两个三角形全等。
③角边角(ASA):两角及其这两角的夹边对应相等的两个三角形全等。
④角角边(AAS):两角及其其中一角的对边对应相等的两个三角形全等。
⑤直角三角形判定(HL):直角三角形中斜边与其中任意一直角边分别对应相等的两个直角三角形全等。
全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件。
在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形。
专项练习题(含答案解析)1.已知:如图,∠1=∠2,∠3=∠4.求证:AB=AD.【分析】根据邻补角的定义得出∠ACB=∠ACD,利用ASA证明△ACB≌△ACD,根据全等三角形的性质即可得解.【解答】证明:∵∠3=∠4,∴∠ACB=∠ACD,在△ACB和△ACD中,,∴△ACB≌△ACD(ASA),∴AB=AD.2.如图,△ABC是等腰三角形,点D,E分别在腰AC,AB上,且BE=CD,连接BD,CE.求证:BD=CE.【分析】根据等腰三角形的性质得出∠EBC=∠DCB,进而利用SAS证明△EBC与△DCB全等,再利用全等三角形的性质解答即可.【解答】证明:∵△ABC∴∠EBC=∠DCB,在△EBC与△DCB中,,∴△EBC≌△DCB(SAS),∴BD=CE.3.如图1是小军制作的燕子风筝,燕子风筝的骨架图如图2所示,AB=AE,AC=AD,∠BAD=∠EAC,∠C=50°,求∠D的大小.【分析】由∠BAD=∠EAC可得∠BAC=∠EAD,根据SAS可证△BAC≌△EAD,再根据全等三角形的性质即可求解.【解答】解:∵∠BAD=∠EAC,∴∠BAD+∠CAD=∠EAC+∠CAD,即∠BAC=∠EAD,在△BAC与△EAD中,,∴△BAC≌△EAD(SAS),∴∠D=∠C=50°.4.如图,AC平分∠BAD,CB⊥AB,CD⊥AD,垂足分别为B,D.(1)求证:△ABC≌△ADC;(2)若AB=4,CD=3,求四边形的面积.【分析】(1)由AC平分∠BAD,得∠BAC=∠DAC,根据CB⊥AB,CD⊥AD,得∠B=90°=∠D,用AAS 可得△ABC≌△ADC;(2)由(1)△ABC≌△ADC,得BC=CD=3,S△ABC=S△ADC,求出S△ABC=AB•BC=6,即可得四边形ABCD的面积是12.【解答】(1)证明:∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC,∵CB⊥AB,CD⊥AD,∴∠B=90°=∠D,在△ABC和△ADC中,,∴△ABC≌△ADC(AAS);(2)解:由(1)知:△ABC≌△ADC,∴BC=CD=3,S△ABC=S△ADC,∴S△ABC=AB•BC=×4×3=6,∴S△ADC=6,∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC=12,答:四边形ABCD的面积是12.5.如图,在△ABC中,点D在边BC上,CD=AB,DE∥AB,∠DCE=∠A.求证:DE=BC.【分析】利用平行线的性质得∠EDC=∠B,再利用ASA证明△CDE≌△ABC,可得结论.【解答】证明:∵DE∥AB,∴∠EDC=∠B,在△CDE和△ABC中,,∴△CDE≌△ABC(ASA),∴DE=BC.6.如图,在等边三角形ABC中,点M为AB边上任意一点,延长BC至点N,使CN=AM,连接MN交AC于点P,MH⊥AC于点H.(1)求证:MP=NP;(2)若AB=a,求线段PH的长(结果用含a的代数式表示).【分析】(1)过点M作MQ∥BC,交AC于点Q,根据等边三角形的性质以及平行线的性质可得∠AMQ=∠AQM=∠A=60°,可得△AMQ是等边三角形,易证△QMP≌△CNP(AAS),即可得证;(2)根据等边三角形的性质可知AH=HQ,根据全等三角形的性质可知QP=PC,即可表示出HP的长.【解答】(1)证明:过点M作MQ∥BC,交AC于点Q,如图所示:在等边△ABC中,∠A=∠B=∠ACB=60°,∵MQ∥BC,∴∠AMQ=∠B=60°,∠AQM=∠ACB=60°,∠QMP=∠N,∴△AMQ是等边三角形,∴AM=QM,∵AM=CN,∴QM=CN,在△QMP和△CNP中,,∴△QMP≌△CNP(AAS),∴MP=NP;(2)解:∵△AMQ是等边三角形,且MH⊥AC,∴AH=HQ,∵△QMP≌△CNP,∴QP=CP,∴PH=HQ+QP=AC,∵AB=a,AB=AC,∴PH=a.7.如图,点A,D,C,F在同一条直线上,AB=DE,BC=EF.有下列三个条件:①AC=DF,②∠ABC =∠DEF,③∠ACB=∠DFE.(1)请在上述三个条件中选取一个条件,使得△ABC≌△DEF.你选取的条件为(填写序号)(只需选一个条件,多选不得分),你判定△ABC≌△DEF的依据是(填“SSS”或“SAS”或“ASA”或“AAS”);(2)利用(1)的结论△ABC≌△DEF.求证:AB∥DE.【分析】(1)根据SSS ABC≌△DEF,即可解决问题;(2)根据全等三角形的性质可得∠A=∠EDF,再根据平行线的判定即可解决问题.【解答】(1)解:在△ABC和△DEF中,,∴△ABC≌△DEF(SSS),∴在上述三个条件中选取一个条件,使得△ABC≌△DEF,选取的条件为①,判定△ABC≌△DEF的依据是SSS.故答案为:①,SSS;(答案不唯一).(2)证明:∵△ABC≌△DEF.∴∠A=∠EDF,∴AB∥DE.8.在△ABC中,∠ACB=90°,D为△ABC内一点,连接BD,DC,延长DC到点E,使得CE=DC.(1)如图1,延长BC到点F,使得CF=BC,连接AF,EF.若AF⊥EF,求证:BD⊥AF;(2)连接AE,交BD的延长线于点H,连接CH,依题意补全图2.若AB2=AE2+BD2,用等式表示线段CD与CH的数量关系,并证明.【分析】(1)证明△BCD≌△FCE(SAS),由全等三角形的性质得出∠DBC=∠EFC,证出BD∥EF,则可得出结论;(2)由题意画出图形,延长BC到F,使CF=BC,连接AF,EF,由(1)可知BD∥EF,BD=EF,证出∠AEF=90°,得出∠DHE=90°,由直角三角形的性质可得出结论.【解答】(1)证明:在△BCD和△FCE中,,∴△BCD≌△FCE(SAS),∴∠DBC=∠EFC,∴BD∥EF,∵AF⊥EF,∴BD⊥AF;(2)解:由题意补全图形如下:CD=CH.证明:延长BC到F,使CF=BC,连接AF,EF,∵AC⊥BF,BC=CF,∴AB=AF,由(1)可知BD∥EF,BD=EF,∵AB2=AE2+BD2,∴AF2=AE2+EF2,∴∠AEF=90°,∴AE⊥EF,∴BD⊥AE,∴∠DHE=90°,又∵CD=CE,∴CH=CD=CE.9.如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,且点D在线段BC上,连CE.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)若∠EAC=60°,求∠CED的度数.【分析】(1)可利用SAS证明结论;(2)由全等三角形的性质可得∠ACE=∠ABD,利用等腰直角三角形的性质可求得∠ACE=∠ABD=∠AED =45°,再根据三角形的内角和定理可求解∠AEC的度数,进而可求可求解【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠CAD=∠DAE﹣∠CAD,即∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS);(2)解:∵△ABD≌△ACE,∴∠ACE=∠ABD,∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∴∠ACE=∠ABD=∠AED=45°,∵∠EAC=60°,∴∠AEC=180°﹣∠ACE﹣∠EAC=180°﹣45°﹣60°=75°,∴∠CED=∠AEC﹣∠AED=75°﹣45°=30°.10.如图,在△ABC中(AB<BC),过点C作CD∥AB,在CD上截取CD=CB,CB上截取CE=AB,连接DE、DB.(1)求证:△ABC≌△ECD;(2)若∠A=90°,AB=3,BD=2,求△BCD的面积.【分析】(1)由CD∥AB得∠ABC=∠ECD,而CD=CB,CE=AB,即可根据全等三角形的判定定理“SAS”证明△ABC≌△ECD;(2))由∠A=90°,根据全等三角形的对应角相等证明∠BED=∠CED=∠A=90°,设BE=x,由BD2﹣BE2=CD2﹣EC2=DE2,列方程(2)2﹣x2=(3+x)2﹣32,解方程求得符合题意的x的值为2,则BC =5,再根据勾股定理求出DE的长,即可求出△BCD的面积.【解答】(1)证明:∵CD∥AB,CD=CB,CE=AB,∴∠ABC=∠ECD,在△ABC和△ECD中,,∴△ABC≌△ECD(SAS).(2)解:∵∠A=90°,∴∠CED=∠A=90°,∴∠BED=180°﹣∠CED=90°,设BE=x,∵EC=AB=3,BD=2,∴CD=BC=3+x,∵BD2﹣BE2=CD2﹣EC2=DE2,∴(2)2﹣x2=(3+x)2﹣32,整理得x2+3x﹣10=0,解得x1=2,x2=﹣5(不符合题意,舍去),∴BE=2,BC=3+2=5,∴DE===4,∴S△BCD=BC•DE=×5×4=10,∴△BCD的面积为10.11.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=1,D是BC边上的一点,以AD为直角边作等腰Rt △ADE,其中∠DAE=90°,连接CE.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)若∠BAD=22.5°时,求BD的长.【分析】(1)由“SAS”可证△ACE;(2)由等腰三角形三角形的性质可得BC的长,由角度关系可求∠ADC=67.5°=∠CAD,可得AC=CD =1,即可求解.【解答】(1)证明:∵∠BAC=90°=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS);(2)解:∵∠BAC=90°,AB=AC=1,∴BC=,∠B=∠ACB=45°,∵∠BAD=22.5°,∴∠ADC=67.5°=∠CAD,∴AC=CD=1,∴BD=﹣1.12.如图,已知矩形ABCD中,AB=8,BC=x(0<x<8),将△ACB沿AC对折到△ACE的位置,AE和CD交于点F.(1)求证:△CEF≌△ADF;(2)求tan∠DAF的值(用含x的式子表示).【分析】(1)根据矩形的性质得到∠B=∠D=90°,BC=AD,根据折叠的性质得到BC=CE,∠E=∠B =90°,等量代换得到∠E=∠D=90°,AD=CE,根据AAS证明三角形全等即可;(2)设DF=a,则CF=8﹣a,根据矩形的性质和折叠的性质证明AF=CF=8﹣a,在Rt△ADF中,根据勾股定理表示出DF的长,根据正切的定义即可得出答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠D=90°,BC=AD,根据折叠的性质得:BC=CE,∠E=∠B=90°,∴∠E=∠D=90°,AD=CE,在△CEF与△ADF中,,∴△CEF≌△ADF(AAS);(2)解:设DF=a,则CF=8﹣a,∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AD=BC=x,∴∠DCA=∠BAC,根据折叠的性质得:∠EAC=∠BAC,∴∠DCA=∠EAC,∴AF=CF=8﹣a,在Rt△ADF中,∵AD2+DF2=AF2,∴x2+a2=(8﹣a)2,∴a=,∴tan∠DAF==.13.如图,△ABC和△DEF,点E,F在直线BC上,AB=DF,∠A=∠D,∠B=∠F.如图①,易证:BC+BE =BF.请解答下列问题:(1)如图②,如图③,请猜想BC,BE,BF之间的数量关系,并直接写出猜想结论;(2)请选择(1)中任意一种结论进行证明;(3)若AB=6,CE=2,∠F=60°,S△ABC=123,则BC=,BF=.【分析】(1)根据图形分别得出答案;(2)利用AAS证明△ABC≌△DFE,得BC=EF,再根据图形可得结论;(3)首先利用含30°角的直角三角形的性质求出BH和AH的长,从而得出BC,再对点E的位置进行分类即可.【解答】解:(1)图②:BC+BE=BF,图③:BE﹣BC=BF;(2)图②:∵AB=DF,∠A=∠D,∠B=∠F,∴△ABC≌△DFE(ASA),∴BC=EF,∵BE=BC+CE,∴BC+BE=EF+BC+CE=BF;图③:∵AB=DF,∠A=∠D,∠B=∠F,∴△ABC≌△DFE(ASA),∴BC=EF,∵BE=BF+EF,∴BE﹣BC=BF+EF﹣BC=BF+BC﹣BC=BF;(3)当点E在BC上时,如图,作AH⊥BC于H,∵∠B=∠F=60°,∴∠BAH=30°,∴BH=3,∴AH=3,∵S△ABC=12,∴=12,∴BC=8,∵CE=2,∴BF=BE+EF=8﹣2+8=14;同理,当点E在BC延长线上时,如图②,BF=BC+BE=8+10=18,故答案为:8,14或18.14.△ABC和△ADE都是等边三角形.(1)将△ADE绕点A旋转到图①的位置时,连接BD,CE并延长相交于点P(点P与点A重合),有P A+PB =PC(或P A+PC=PB)成立(不需证明);(2)将△ADE绕点A旋转到图②的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接P A,猜想线段P A、PB、PC 之间有怎样的数量关系?并加以证明;(3)将△ADE绕点A旋转到图③的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接P A,猜想线段P A、PB、PC 之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.【分析】(2)证明△ABD≌△ACE(SAS)和△BAF≌△CAP(SAS),得AF=AP,∠BAF=∠CAP,再证明△AFP是等边三角形,最后由线段的和可得结论;(3)如图③,在PC上截取CM=PB,连接AM,同理可得结论.【解答】解:(2)PB=P A+PC,理由如下:如图②,在BP上截取BF=PC,连接AF,∵△ABC、△ADE都是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠BAC+∠CAD=∠CAD+∠DAE,即∠DAB=∠EAC,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,∵AB=AC,BF=CP,∴△BAF≌△CAP(SAS),∴AF=AP,∠BAF=∠CAP,∴∠BAC=∠P AF=60°,∴△AFP是等边三角形,∴PF=P A,∴PB=BF+PF=PC+P A;(3)PC=P A+PB,理由如下:如图③,在PC上截取CM=PB,连接AM,同理得:△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,∵AB=AC,PB=CM,∴△AMC≌△APB(SAS),∴AM=AP,∠BAP=∠CAM,∴∠BAC=∠P AM=60°,∴△AMP是等边三角形,∴PM=P A,∴PC=PM+CM=P A+PB.15.【情境再现】甲、乙两个含45°角的直角三角尺如图①放置,甲的直角顶点放在乙斜边上的高的垂足O处.将甲绕点O 顺时针旋转一个锐角到图②位置.按图②作出示意图,并连接AG,BH,如图③所示,AB交HO于E,AC 交OG于F,通过证明△OBE≌△OAF,可得OE=OF.请你证明:AG=BH.【迁移应用】延长GA分别交HO,HB所在直线于点P,D,如图④,猜想并证明DG与BH的位置关系.【拓展延伸】小亮将图②中的甲、乙换成含30°角的直角三角尺如图⑤,按图⑤作出示意图,并连接HB,AG,如图⑥所示,其他条件不变,请你猜想并证明AG与BH的数量关系.【分析】【情境再现】由△OBE≌△OAF,得BE=AF,OE=OF,∠BEO=∠AFO,可证明△BHE≌△AGF (SAS),得BH=AG;【迁移应用】由△BHE≌△AGF,得∠BHE=∠AGF,可得∠AGF+∠GPO=90°,从而∠BHE+∠HPD=90°,∠HDP=90°,故DG⊥BH;【拓展延伸】设AB交OH于T,OG交AC于K,根据△ABC,△HOG是含30°角的直角三角形,AO⊥BC,可得OB=AO,∠OBA=∠OAC=30°,∠BOT=90°﹣∠AOT=∠AOK,即得△BOT∽△AOK,有===,∠BTO=∠AKO,又OH=GO,可得==,故△BTH∽△AKG,即得==,BH=AG.【解答】【情境再现】证明:由阅读材料知△OBE≌△OAF,∴BE=AF,OE=OF,∠BEO=∠AFO,∴∠BEH=∠AFG,∵OH=OG,∴OH﹣OE=OG﹣OF,即EH=GF,在△BHE和△AGF中,,∴△BHE≌△AGF(SAS),∴BH=AG;【迁移应用】解:猜想:DG⊥BH;证明如下:由【情境再现】知:△BHE≌△AGF,∴∠BHE=∠AGF,∵∠HOG=90°,∴∠AGF+∠GPO=90°,∴∠BHE+∠GPO=90°,∵∠GPO=∠HPD,∴∠BHE+∠HPD=90°,∴∠HDP=90°,∴DG⊥BH;【拓展延伸】解:猜想:BH=AG,证明如下:设AB交OH于T,OG交AC于K,如图:由已知得:△ABC,△HOG是含30°角的直角三角形,AO⊥BC,∴∠AOB=90°,∴OB=AO,∠OBA=∠OAC=30°,∠BOT=90°﹣∠AOT=∠AOK,∴△BOT∽△AOK,∴===,∠BTO=∠AKO,∴OT=OK,BT=AK,∠BTH=∠AKG,∵OH=GO,∴HT=OH﹣OT=GO﹣OK=(GO﹣OK)=KG,∴==,∴△BTH∽△AKG,∴==,∴BH=AG19。
中考数学全等三角形压轴几何题知识点-+典型题及答案

中考数学全等三角形压轴几何题知识点-+典型题及答案一、全等三角形旋转模型1.阅读下面材料:小炎遇到这样一个问题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC,CD上,∠EAF=45°,连结EF,则EF=BE+DF,试说明理由.小炎是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段相对集中.她先后尝试了翻折、旋转、平移的方法,最后发现线段AB,AD是共点并且相等的,于是找到解决问题的方法.她的方法是将△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,再利用全等的知识解决了这个问题(如图2).参考小炎同学思考问题的方法,解决下列问题:(1)如图3,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°.若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足_ 关系时,仍有EF=BE+DF;(2)如图4,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,若BD=1, EC=2,求DE的长.答案:B解析:(1)∠B+∠D=180°(或互补);(2)∴5DE【解析】试题分析:(1)如图,△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,利用全等的知识可知,要使EF=BE+DF,即EF=DG+DF,即要F、D、G三点共线,即∠ADG+∠ADF=180°,即∠B+∠D=180°.(2) 把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合,通过证明△AEG≌△AED 得到DE=EG,由勾股定理即可求得DE的长.(1)∠B+∠D=180°(或互补).(2)∵ AB=AC,∴把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合.则∠B=∠ACG,BD=CG,AD=AG.∵在△ABC中,∠BAC=90°,∴∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=90°于,即∠ECG=90°.∴ EC2+CG2=EG2.在△AEG与△AED中,∠EAG=∠EAC+∠CAG=∠EAC+∠BAD=90°-∠EAD=45°=∠EAD.又∵AD=AG,AE=AE,∴△AEG≌△AED .∴DE=EG.又∵CG=BD,∴ BD2+EC2=DE2.∴5DE=.考点:1.面动旋转问题;2.全等三角形的判定和性质;3.勾股定理.2.我们定义:有一组对角为直角的四边形叫做“对直角四边形”.(1)如图①,四边形ABCD为对直角四边形,∠B=90°,若AB2-AD2=4,求CD2-BC2的值;(2)如图②,四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=BC,若BD平分∠ADC,求证:四边形ABCD为对直角四边形;(3)在(2)的条件下,如图③,连结AC,若35ACDABCSS=,求tan∠ACD的值.答案:A解析:⑴ 4;⑵见解析;⑶tan∠ACD的值为3或13.【分析】(1)利用勾股定理即可解决问题;(2)如图②中,作BE⊥CD于E,BF⊥DA交DA的延长线于F.只要证明∠EBF=90°即可解决问题;(3)如图③中,设AD=x,BD=y.根据35ACDABCSS,构建方程即可解决问题.【详解】解:如图①中,∵四边形ABCD为对直角四边形,∠B=90°,∴∠D=∠B=90°,∴AC2=AB2+BC2=AD2+DC2,∴CD2-BC2=AB2-AD2=4.(2)证明:如图②中,作BE⊥CD于E,BF⊥DA交DA的延长线于F.∵BD平分∠ADC,BE⊥CD,BF⊥AD,∴BE=BF,∵∠BFA=∠BEC=90°,BA=BC ,BF=BE , ∴Rt △BFA ≌Rt △BEC (HL ), ∴∠ABF=∠CBE , ∴∠EBF=∠ABC=90°, ∴ADC=360°-90°-90°-90°=90°, ∵∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD 为对直角四边形. (3)解:如图③中,设AD=x ,BD=y .∵∠ADC=90°, ∴tan ∠ACD=xy,22x y + ∵AB=AC ,∠ABC=90°, ∴222x y + ∵35ACD ABCS S=, ∴()22132154xy x y =+, 整理得:3x 2-10xy+3y 2, ∴3(x y )2-10•xy+3=0, ∴x y =3或13. ∴tan ∠ACD 的值为3或13. 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了勾股定理,三角形的面积,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理等知识,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,学会利用参数,构建方程解决问题,属于中考压轴题.3.如图,△ABC 是边长为4的等边三角形,点D 是线段BC 的中点,∠EDF=120°,把∠EDF绕点D旋转,使∠EDF的两边分别与线段AB、AC交于点E、F.(1)当DF⊥AC时,求证:BE=CF;(2)在旋转过程中,BE+CF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由答案:D解析:(1)证明见解析;(2)是,2.【解析】【分析】(1)根据四边形内角和为360°,可求∠DEA=90°,根据“AAS”可判定△BDE≌△CDF,即可证BE=CF;(2)过点D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,如图2,易证△MBD≌△NCD,则有BM=CN,DM=DN,进而可证到△EMD≌△FND,则有EM=FN,就可得到BE+CF=BM+EM+CF=BM+FN+CF=BM+CN=2BM=2BD×cos60°=BD=12BC=2.【详解】(1)∵△ABC是边长为4的等边三角形,点D是线段BC的中点,∴∠B=∠C=60°,BD=CD,∵DF⊥AC,∴∠DFA=90°,∵∠A+∠EDF+∠AFD+∠AED=180°,∴∠AED=90°,∴∠DEB=∠DFC,且∠B=∠C=60°,BD=DC,∴△BDE≌△CDF(AAS)(2)过点D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,则有∠AMD=∠BMD=∠AND=∠CND=90°.∵∠A=60°,∴∠MDN=360°-60°-90°-90°=120°.∵∠EDF=120°,∴∠MDE=∠NDF.在△MBD 和△NCD 中,BMD CND B CBD CD ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===, ∴△MBD ≌△NCD (AAS ) BM=CN ,DM=DN . 在△EMD 和△FND 中,EMD FND DM DNMDE NDF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△EMD ≌△FND (ASA ) ∴EM=FN ,∴BE+CF=BM+EM+CF=BM+FN+CF=BM+CN =2BM=2BD×cos60°=BD=12BC=2. 【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、特殊角的三角函数值等知识,通过证明三角形全等得到BM=CN ,DM=DN ,EM=FN 是解决本题的关键. 4.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是 ,位置关系是 ;(2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出△PMN 面积的最大值.解析:(1)PM =PN ,PM ⊥PN ;(2)△PMN 是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S △PMN 最大=492. 【分析】(1)由已知易得BD CE =,利用三角形的中位线得出12PM CE =,12PN BD =,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出//PM CE 得出DPM DCA ∠=∠,最后用互余即可得出位置关系;(2)先判断出ABD ACE ∆≅∆,得出BD CE =,同(1)的方法得出12PM BD =,12PN BD =,即可得出PM PN =,同(1)的方法由MPN DCE DCB DBC ACB ABC ∠=∠+∠+∠=∠+∠,即可得出结论;(3)方法1:先判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大,进而求出AN ,AM ,即可得出MN 最大AM AN =+,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出BD 最大时,PMN ∆的面积最大,而BD 最大是14AB AD +=,即可得出结论. 【详解】 解:(1)点P ,N 是BC ,CD 的中点,//PN BD ∴,12PN BD =, 点P ,M 是CD ,DE 的中点, //PM CE ∴,12PM CE =, AB AC =,AD AE =, BD CE ∴=, PM PN ∴=, //PN BD ,DPN ADC ∴∠=∠, //PM CE ,DPM DCA ∴∠=∠, 90BAC ∠=︒,90ADC ACD ∴∠+∠=︒,90MPN DPM DPN DCA ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒, PM PN ∴⊥,故答案为:PM PN =,PM PN ⊥; (2)PMN ∆是等腰直角三角形. 由旋转知,BAD CAE ∠=∠, AB AC =,AD AE =,()ABD ACE SAS ∴∆≅∆,ABD ACE ∴∠=∠,BD CE =,利用三角形的中位线得,12PN BD =,12PM CE =,PM PN ∴=,PMN ∴∆是等腰三角形,同(1)的方法得,//PM CE , DPM DCE ∴∠=∠,同(1)的方法得,//PN BD ,PNC DBC ∴∠=∠,DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠, MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∴∠=∠+∠=∠+∠+∠BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠, 90BAC ∠=︒,90ACB ABC ∴∠+∠=︒, 90MPN ∴∠=︒,PMN ∴∆是等腰直角三角形;(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,PMN ∆是等腰直角三角形,MN ∴最大时,PMN ∆的面积最大, //DE BC ∴且DE 在顶点A 上面, MN ∴最大AM AN =+, 连接AM ,AN ,在ADE ∆中,4AD AE ==,90DAE ∠=︒, 22AM ∴=在Rt ABC ∆中,10AB AC ==,52AN = 22522MN ∴=最大,222111149(72)22242PMN S PM MN ∆∴==⨯=⨯=最大. 方法2:由(2)知,PMN ∆是等腰直角三角形,12PM PN BD ==, PM ∴最大时,PMN ∆面积最大, ∴点D 在BA 的延长线上, 14BD AB AD ∴=+=, 7PM ∴=,2211497222PMN S PM ∆∴==⨯=最大. 【点睛】此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出12PM CE =,12PN BD =,解(2)的关键是判断出ABD ACE ∆≅∆,解(3)的关键是判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大.5.问题发现:(1)如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90C ∠=︒,点O 为AB 的中点,点M 为AC 上一点,将射线OM 顺时针旋转90︒交BC 于点N ,则OM 与ON 的数量关系为____;问题探究:(2)如图2,在等腰三角形ABC 中,120C ∠=︒,点O 为AB 的中点,点M 为AC 上一点,将射线OM 顺时针旋转60︒交BC 于点N ,则OM 与ON 的数量关系是否改变,请说明理由;问题解决:(3)如图3,点O 为正方形ABCD 对角线的交点,点P 为DO 的中点,点M 为直线BC 上一点,将射线OM 顺时针旋转90︒交直线AB 于点N ,若4AB =,当PMN 面积为252时,直接写出线段BN 的长.答案:B解析:(1)OM =ON ;(2)不改变;证明见解析;(3)线段BN 的长为172-或172+【分析】(1)连接,OC ,证明△AOM ≌△CON (ASA )可得结论.(2)数量关系不变.如图2中,过点O 作OK ⊥AC 于K ,OJ ⊥BC 于J ,连接OC .证明△OKM ≌△OJN (AAS )可得结论.(3)如图3中,过点P 作PG ⊥AB 于G ,PH ⊥BC 于H .证明△MOC ≌△NOB (SAS ),推出CM=BN ,设CM=BN=m ,根据S △PMN =252=S △PBM +S △BMN -S △PBN ,构建方程求解即可.当点M 在CB 的延长线上时,同法可求. 【详解】解:(1)如图1中,结论:OM=ON . 理由:连接OC .∵CA=CB,∠ACB=90°,AO=OB,CO=OA=OB,OC⊥AB,∠A=∠B=45°,∠BCO=∠ACO=45°∴∠AOC=∠MON=90°,∴∠AOM=∠CON,∵∠A=∠CON,∴△AOM≌△CON(ASA),∴OM=ON.故答案为:OM=ON.(2)理由:如图2中,过点O作OK⊥AC于K,OJ⊥BC于J,连接OC.∵∠ACB=120°,∠OKC=∠OJC=90°,∠KOJ=60°=∠MON,∴∠MKO=∠NOJ,∵CA=CB,OA=OB,∴OC平分∠ACB,∵OK⊥CA,OJ⊥CB,∴OK=OJ,∵∠OKM=∠OJN=90°,∴△OKM≌△OJN(AAS),∴OM=ON.(3)如图3中,过点P作PG⊥AB于G,PH⊥BC于H.∵四边形ABCD是正方形,AB=AD=4,∠BAD=90°,∴BD=2AB=42, ∴OD=OB=22,PD=OP=2,∴PB=33,∵四边形PGBH 是正方形,∴PG=PH=3,∵∠MON=∠COB=90°,∴∠MOC=∠NOB ,∵OM=ON ,OC=OB ,∴△MOC ≌△NOB (SAS ),∴CM=BN ,设CM=BN=m ,∵S △PMN =252=S △PBM +S △BMN -S △PBN , ∴12•(4+m )•3+12•m•(4+m )12-•m•3=252, ∴整理得:m 2+4m-13=0,解得m=172-或172--(舍去),∴BN=172-.当点M 在CB 的延长线上时,同法可得BN=172+.综上所述,满足条件的BN 的值为172-或172+.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,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,学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.6.在ABC 中,,AB AC BAC α=∠=,点P 为线段CA 延长线上一动点,连接PB ,将线段PB 绕点P 逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD ,连接,DB DC .(1)如图1,当60α=︒时,请直接写出线段PA 与线段CD 的数量关系是__________,DCP ∠为______度;(2)如图2,当120α=︒时,写出线段PA 和线段DC 的数量关系,并说明理由;(3)如图2,在(2)的条件下,当23AB =时,求13BP PC +的最小值. 答案:A解析:(1)PA =DC ,60;(2)CD =3PA .理由见详解;(2)3+22【分析】(1)先证明△ABC ,△PBD 是等边三角形,再证明△PBA ≌△DBC ,进而线段PA 与线段CD 的数量关系,利用全等三角形的性质以及三角形内角和等于180°,解决问题即可;(2)证明△CBD ∽△ABP ,可得3CD BC PA AB==,解决问题; (3)过点C 作射线CM ,使得sin ∠ACM =13,过点P 作PN ⊥CM 于点N ,则PN =13PC , 过点B 作BG ⊥BA 于点G ,当点B 、P 、N 共线时,BP +PN 最小,即13BP PC +最小,由BGP CNP ∽,得13GP NP BP CP ==,结合勾股定理求出GP ,从而得CP ,进而即可求解. 【详解】(1)①证明: ∵将线段PB 绕点P 逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD ,∴PB =PD ,∵AB =AC ,PB =PD ,∠BAC =∠BPD =60°,∴△ABC ,△PBD 是等边三角形,∴∠ABC =∠PBD =60°,∴∠PBA =∠DBC ,∵BP =BD ,BA =BC ,∴△PBA ≌△DBC (SAS ),∴PA =DC .设BD 交PC 于点O ,如图1,∵△PBA ≌△DBC ,∴∠BPA =∠BDC ,∵∠BOP =∠COD ,∴∠OBP =∠OCD =60°,即∠DCP =60°.故答案是:PA =DC ,60;(2)解:结论:CD .理由如下:∵AB =AC ,PB =PD ,∠BAC =∠BPD =120°,∴BC =2•AB •cos30°,BD ═2BP •cos30°, ∴BC BDBA BP= ∵∠ABC =∠PBD =30°,∴∠ABP =∠CBD ,∴△CBD ∽△ABP ,∴CD BC PA AB== ∴CD; (3) 过点C 作射线CM ,使得sin ∠ACM =13,过点P 作PN ⊥CM 于点N ,则PN =13PC ,过点B 作BG CA ⊥于点G ,则BG =AB ×sin ∠BAG =3,AG = AB ×cos ∠BAG 当点B 、P 、N 共线时,BP +PN 最小,即13BP PC +最小, ∵∠BGP =∠CNP =90°,∠BPG =∠CPN , ∴BGP CNP ∽, ∴13GP NP BP CP ==,设GP =x ,则AP -x ,BP =3x ,∴()22233x x +=,解得:x∴BPAP∴CP =AC +AP∴13BP PC +最小值13+【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,第(1)(2)题解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,第(3)题的关键是过点C 作射线CM ,使得sin ∠ACM =13,过点P 作PN ⊥CM 于点N .7.如图1,在正方形ABCD 中,点,E F 分别在边,AB AD 上,且AE AF =,延长FD 到点G ,使得DG DF =,连接,,EF GE CE .(特例感知)(1)图1中GE 与CE 的数量关系是______________.(结论探索)(2)图2,将图1中的AEF 绕着点A 逆时针旋转()090αα︒<<︒,连接FD 并延长到点G ,使得DC DF =,连接,,GE CE BE ,此时GE 与CE 还存在(1)中的数量关系吗?判断并说明理由.(拓展应用) (3)在(2)的条件下,若5,32AB AE ==EFG 是以EF 为直角边的直角三角形时,请直接写出GE 的长.答案:G解析:(1) GE 2CE ,(2)存在,证明见解析,(3)25810或16或4.【分析】(1)连接GC,证△CDG≌△CBE,得出△GCE为等腰直角三角形即可;(2)类似(1)的方法,先证△AFD≌△AEB,再证△CDG≌△CBE,得出△GCE为等腰直角三角形即可;(3)根据E、F是直角顶点分类讨论,结合(2)中结论,利用勾股定理求解即可.【详解】解:(1)连接GC,∵AE=AF,AD=AB,∴DF=BE,,∵DG DF∴DG = BE,∵∠GDC=∠B=90°,DC=BC,∴△CDG≌△CBE,∴CE=CG,∠GCD=∠ECB,∵∠ECB+∠DCE=90°,∴∠GCE=∠GCD+∠DCE=90°,∴GE=2CE;故答案为:GE=2CE;(2) 存在,连接GC,∵AE=AF,AD=AB,∠FAE=∠DAB=90°,∴∠FAD=∠EAB,∴△FAD≌△EAB,∴FD=EB=GD,∠FDA=∠EBA,∵∠GDC+∠FDA=90°,∠EBC+∠EBA=90°,∴∠GDC=∠EBC,∵DC=BD,∴△CDG≌△CBE,与(1)同理,GE=2CE;(3)当∠FEG=90°时,如图1,因为∠FEA=∠GEC=45°,所以,A、E、C在一条直线上,∵AB=5,∴AC=52,CE=52-32=22,GE=2EC=4;如图2,E在CA延长线上,同理可得,EC2,GE2EC=16;当∠EFG =90°时,如图3,∠AFD =∠EFG +∠AFE =135°,由(2)得,∠AFD =∠AEB =135°,DF =BE ,所以,B 、E 、F 在一条直线上,作AM ⊥EF ,垂足为M , ∵5,32AB AE ==,∴EF =6,AM =ME =MF =3,224BM AB AM =-=,BE =DF =1,FG =2,22210GE FG EF =+=;如图4,同图3,BE =DF =7,FG =14,EF =6,22258GE FG EF =+=,综上,GE的长为258或210或16或4.【点睛】本题考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理和等腰直角三角形的性质,解题关键是恰当的连接辅助线,构造全等三角形;会分类讨论,结合题目前后联系,解决问题.8.如图,△ABC和△CEF中,∠BAC=∠CEF=90°,AB=AC,EC=EF,点E在AC边上.(1)如图1,连接BE,若AE=3,BE=58,求FC的长度;(2)如图2,将△CEF绕点C逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),旋转过程中,直线EF分别与直线AC,BC交于点M,N,当△CMN是等腰三角形时,求旋转角α的度数;(3)如图3,将△CEF绕点C顺时针旋转,使得点B,E,F在同一条直线上,点P为BF 的中点,连接AE,猜想AE,CF和BP之间的数量关系并说明理由.答案:C解析:(1)422)22.5°或45°或112.5°;(3)CF+AE2BP,见解析【分析】(1)利用勾股定理求出AB=AC=7,求出EC=EF=4即可解决问题;(2)分三种情形分别画出图形,利用等腰三角形的性质求解即可;(3)结论:CF+AE2BP.如图3中,过点A作AD⊥AE,利用全等三角形的性质以及等腰直角三角形的性质求解即可.【详解】解:(1)如图1中,在Rt △ABE 中,AB =()2222583497-=-==BF AE ,∴AC =AB =7,∴EF =EC =AC ﹣AE =7﹣3=4,∵∠CEF =90°,EC =EF =3, ∴CF =22224442+=+=EF CE ;(2)①如图2﹣1中,当CM =CN 时,α=∠MCE =∠ECN =12∠ACB =22.5°.如图2﹣2中,当NM =NC 时,α=∠MCN =45°.如图2﹣3中,当CN =CM 时,∠NCE =12∠BCM =67.5°,α=∠ACE =45°+67.5°=112.5°.综上所述,满足条件的α的值为22.5°或45°或112.5°.(3)结论:CF +AE =2BP .理由:如图3中,过点A 作AD ⊥AE ,∴∠DAE =∠BAC =90°,∴∠BAD =∠CAE ,∵∠BAC =∠BEC =90°,∴∠ABP =∠ACE ,∵AB =AC ,∴△ABD ≌△ACE (ASA ),∴BD =EC =EF ,AD =AE ,∴△ADE 是等腰直角三角形,∴DE 2AE ,∵P 是BF 的中点,∴BP =12BF , ∵BP =12BF =12(2EF +DE ),CF 2EF ,DE 2AE , ∴BP =122CF 2AE ), ∴CF +AE 2.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质等知识,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. 9.如图,ABD △和ACE △都是等边三角形.(1)连接CD 、BE 交于点P ,求∠BPD ;(2)连接PA ,判断线段PA 、PB 、PD 之间的数量关系并证明;(3)如图,等腰ABC 中AB =AC ,∠BAC =α(0<α<90),在ABC 内有一点M ,连接MA 、MB 、MC .当MA +MB +MC 最小时,∠ABM = (用含α的式子表示)答案:D解析:(1)60BPD ∠=︒(2)PD PB PA =+,证明见详解(3)1602α︒-【分析】(1)证明()DAC BAE SAS ≅,得ADC ABE ∠=∠,就可以证明60BPD DAB ∠=∠=︒;(2)在DP 上截取PF=PB ,连接BF ,证明()DBF ABP SAS ≅,得DF PA =,即可证明PD PB PA =+;(3)分别以AB 和AC 为边,向两边作等边三角形ABD 和等边三角形ACE ,连接BE 和CD ,交于点M ,连接AM ,此时MA MB MC ++最小,然后利用等腰三角形ADC ,求出ADC ∠的度数,即可得到ABM ∠的度数.【详解】解:(1)∵ABD △和ACE △是等边三角形,∴AD AB =,AC AE =,60DAB CAE ∠=∠=︒,∵DAB BAC CAE BAC ∠+∠=∠+∠,∴DAC BAE ∠=∠,在DAC △和BAE △中,AD AB DAC BAE AC AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()DAC BAE SAS ≅,∴ADC ABE ∠=∠,∵ADC DAB ABE BPD ∠+∠=∠+∠,∴60BPD DAB ∠=∠=︒;(2)如图,在DP 上截取PF=PB ,连接BF ,∵60BPD ∠=︒,PF PB =,∴PFB △是等边三角形,∴BF BP =,60FBP ∠=︒,∴DBA FBP ∠=∠,∵DBA FBA FBP FBA ∠-∠=∠-∠,∴DBF ABP ∠=∠,在DBF 和ABP △中,DB AB DBF ABP BF BP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()DBF ABP SAS ≅,∴DF PA =,∵PD PF FD =+,∴PD PB PA =+;(3)如图,分别以AB 和AC 为边,作等边三角形ABD 和等边三角形ACE ,连接BE 和CD ,交于点M ,连接AM ,此时MA MB MC ++最小,由(2)中的结论可得MD MA MB =+,则当D 、M 、C 三点共线时MA MB MC ++最小,即CD 的长,由(1)得ADC ABM ∠=∠,∵AD AB AC ==,60DAC α∠=︒+,∴()1806016022ADC αα︒-︒+∠==︒-, ∴1602ABM α∠=︒-,故答案是:1602α︒-.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质,解题的关键是做辅助线构造全等三角形来进行证明求解.10.回答下列问题:(1)(发现)如图1,点A 为线段BC 外一动点,且4BC =,2AB =.填空:线段AC 的最大值为 .图1(2)(应用)点A 为线段BC 外一动点,且3BC =,2AB =,如图2所示,分别以AB ,AC 为边,作等腰直角ABD △和等腰直角ACE ,连接CD ,BE .图2①证明:BE DC =.②求线段BE 的最大值.(3)(拓展)如图3,在平面直角坐标系中,直线l ;4y x =+与坐标轴交于点A 、B 两点,点C 为线段AB 外一动点,且2CB =,以AC 为边作等边ACD △,连接BD ,求线段BD 长的最大值并直接写出此时点C 的横坐标.图3答案:A解析:(1)6(2)①证明见解析.②3+(3)2【分析】(1)根据点A 位于CB 的延长线上时,线段AC 的长取得最大值,即可得到结论;(2) ①由“SAS” 可证△DAC ≌△BAE ,可得BE=DC ;②由于线段长BE 的最大值=线段DC 的最大值,根据(1)中的结论即可得到结果,(3)以BC 为边作等边三角形BCE ,可以证明△ACE ≌△DCB(SAS) ,从而得到BD=AE ,BE=BC ,由AE≤AB+BE ,当且仅当A 、B 、E 三点共线时,AE 取得最大值,即BD 取得最大值,当BD 取得最大值时,①当C 在直线AB 的上方时,过C 作CH ⊥y 轴于H ,作BC 的垂直平分线交BH 于N ,求出CH 的长度,即可求出点C 的横坐标,②当C 在直线AB 的下方时,按同①的方法也可以求出点C 的横坐标.【详解】(1)当A 在选段BC 的延长线上时, max 6AC AB BC =+=.(2)①∵等腰直角AEC 与等腰直角三角形ABD ,∴AD AB =,AE AC =,90DAB EAC ∠=∠=︒,∴DAB BAC EAC BAC ∠+∠=∠+∠,∴DAC EAB ∠=∠,在DAC △和BAE 中,DA BA DAC BAE AB AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()SAS DAC BAE ≌△△, ∴BE CD =.②由①可知,BE DC =,∵线段BE 的最大值即线段DC 的最大值.在等腰直角ABD △中,BD ==∵CD BC BD ≤+,∴当点D 在CB 的延长线上时, CD取得最大值为3+.∴线段BE的最大值为3+(3)如图,以BC 为边作等边三角形BCE ,则BC CE =,60BCE ∠=︒.∵60ACD ∠=︒,∴ACD ECD BCE ECD ∠-∠=∠-∠,∴ACE DCB ∠=∠.在ACE 与DCB 中,AC DC ACE DCB CE CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()SAS ACE DCB ≌△△, ∴BD AE =.对于一次函数4y x =+,令0x =,则4y =,∴()0,4B ,令0y =,则4x =-,∴()4,0A -. ∴224442AB =+=,又∵2BE BC ==,∴AE AB BE ≤+,∴当且仅当A 、B 、E 三点共线时,AE 取得最大值,即BD 取得最大值为422+;当BD 取得最大值时,①当C 在直线AB 的上方时过C 作CH y ⊥轴于H ,∵45ABO HBE ∠=∠=︒,60CBE ∠=︒,∴15CBH CBE HBE ∠=∠-∠=︒,作BC 的垂直平分线交BH 于N ,∴CN BN =,15NCB NBC ∠=∠=︒,∴30CNB ∠=︒,在Rt CHN △中,设CH x =.则3HN x =, 2CN x =, ∴2BN x =,∴()32BH HN BN x =+=+, 在Rt BHC △中,22222HC BH BC +==,∴()222322x x ⎡⎤++=⎣⎦, 整理得()227434x x ++=, 223x =-,()12312x =-,()22312x =--(舍), ∴622CH -=, ∴点C 的横坐标为262-. ②当C 在直线AB 的下方时,过C 作CL ⊥y 轴于L ,∵∠ABO=45°,∠CBE=60°,∴∠CBL=180°-∠CBE−∠ABO=75°,∴∠BCL=15°,作BC 的垂直平分线交BL 于M ,∴CM=BM ,∠MCB=∠MBC=15°,∴∠LMB=30°,在Rt △CLB 中,设BL=y .则3,BM=2y ,∴CM=2y ,∴3+2)y ,在Rt △BLC 中,BL 2+CL 2=BC 2=22, ∴)222322y y ⎡⎤+=⎣⎦, 整理得(227434y y ++=, 223y =)12312y =,)22312y =-(舍去), 622BL =∴CL=)32BL 26+所以点C 26+综合以上可得点C 26-26+【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判.定和性质,等腰直角三角形的性质,最大值问题,旋转的性质正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.11.如图1所示,在Rt ABC △中90BAC ∠=︒,AB AC =,2BC =,以BC 所在直线为x 轴,边BC 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,将ABC 绕P 点0,1顺时针旋转.(1)填空:当点B 旋转到y 轴正半轴时,则旋转后点A 坐标为______;(2)如图2所示,若边AB 与y 轴交点为E ,边AC 与直线1y x =-的交点为F ,求证:AEF 的周长为定值;(3)在(2)的条件下,求AEF 内切圆半径的最大值.解析:(1)2,21;(2)见解析;(3)324【分析】(1)作出图形,'''A B C 是ABC 绕 P 点0,1顺时针旋转,点B 旋转到y 轴正半轴时得到的图形,连接 BP ,CP ,根据2BC =,y 轴垂直平分BC , AB AC =,()0,1P -可证得四边形ABPC 是正方形,则有 '''2BP B P AB A B ,'0'21B B P PO ,可得点 A 坐标;(2)作BPQ CPF ∠=∠,交AB 延长线于Q 点,根据四边形ABPC 是正方形,得到90QBP FCP ∠=∠=︒,BP CP =,可证BPQ CPF ASA ≌△△,得BQ CF =,QP FP =,利用ASA 再可证得QPE FPE ≌△△,得QE FE =则AEF 的周长22AB AC =+=(3)设EF m =,AE n =,Rt AEF 的内切圆半径为r ,由(2)可得22AF m n =-则2AE AF EF r +-=22n m n m+---=2m =,当m 最小时,r 最大.得到22222n m n m 整理得:2224220n m n m ,关于n 的一元二次方程有解,即22244220m m 化简得24280m m +-≥,利用二次函数图像可得422m ≥-422m ≤--(不合题意,舍去)可得m 的最小值为42-r 2422324,则有AEF 内切圆半径的最大值为324.【详解】解:(1)如图示,'''A B C 是ABC 绕 P 点0,1顺时针旋转,点B 旋转到y 轴正半轴时得到的图形,连接 BP ,CP ,∵2BC =,y 轴垂直平分BC∴1BO CO ==又∵Rt ABC △中,AB AC =∴1AO =,2AB AC ==∵()0,1P -∴1PO =∴AO BO CO PO ===∴四边形ABPC 是正方形 ∴'''2BPB P AB A B ∴'0'21B B P PO ∴点A 坐标为2,21(2)如图2所示,作BPQ CPF ∠=∠,交AB 延长线于Q 点∵四边形ABPC 是正方形∴90QBP FCP ∠=∠=︒, BP CP =∴BPQ CPF ASA ≌△△∴ BQ CF =,QP FP =∵点F 在直线1y x =-∴45FPE ∠=︒∴ 45BPE FPC ∠+∠=︒∴45BPE BPQ ∠+∠=︒∴45QPE FPE ∠=∠=︒∵EP EP =∴QPE FPE ASA ≌△△∴ QE FE = ∴AEF 的周长AE EF AF AE QE AF =++=++AE BE BQ AF AE BE FC AF =+++=+++22AB AC =+=(3)设EF m =,AE n =,Rt AEF 的内切圆半径为 r ,由(2)可得22AF m n =--则2AE AF EF r +-= 222n m n m +---= 2m =-∴当m 最小时,r 最大.∵在Rt AEF 中,222AE AF EF +=∴22222n m n m 整理得: 2224220n m nm ∵关于n 的一元二次方程有解∴22244220m m∴24280m m +-≥ 利用二次函数图像可得422m ≥-或422m ≤--(不合题意,舍去)∴m 的最小值为422-∴r 的最大值为2422324即AEF 内切圆半径的最大值为324-.【点睛】本题主要考查了一次函数的综合应用以及根的判别式、全等三角形的判定与性质、旋转、三角形内切圆等知识,能熟练应用相关性质是解题关键.12.(1)ABC 和CDE △是两个等腰直角三角形,如图1,其中90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD 、BE ,求证:ACD △≌BCE .(2)ABC 和CDE △是两个含30°的直角三角形,中90ACB DCE ∠=∠=︒,∠=CAB CDE ∠30=︒,CD AC <,CDE △从边CD 与AC 重合开始绕点C 逆时针旋转一定角度()0180αα︒<<︒.①如图2,DE 与BC 交于点F ,交AB 于G ,连接AD ,若四边形ADEC 为平行四边形,求BG AG 的值.②若12AB =,当点D 落在AB 上时,求BE 的长.答案:A解析:(1)见解析;(2)①13BG AG =;【分析】(1)利用SAS 证明即可;(2)①连接CG ,根据平行四边形的性质推出//AD CE ,求出120ADE ∠=︒,得到90ADC ADE CDE ∠=∠-∠=︒,根据30CAB CDE ∠=∠=︒证得A 、D 、G 、C 四点共圆,从而得到90AGC ADC ∠=∠=︒,利用直角三角形中30度角的性质求出AG =,CG =,即可求出答案;②先证明ACD △∽BCE ,由此推出∠DBE=90°,得到DBE 为直角三角形,设BE a =,则AD =,12BD =-,过D 点作DH AC ⊥于H ,利用30A ∠=︒得到sin 302DH AD a =︒=,由ACD α∠=,得到sin 2sin HD CD αα==,由此求出cos30sin CD a DE α==︒,由勾股定理得222DE BE BD =+,即()222222121443sin a a a a α=+-=++-,解方程求出a.【详解】 (1)∵ABC 和CDE △是两个等腰直角三角形,∴AC BC =,CD CE =,ACB DCE ∠=∠,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB ,∴ACD BCE ∠=∠, 在ACD △和BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ACD △≌BCE (SAS ).(2)①连接CG ,如图所示,∵四边形ADEC 为平行四边形,∴//AD CE ,∴180ADE CED ∠+∠=︒,∵90903060CED CDE ∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴120ADE ∠=︒,∴90ADC ADE CDE ∠=∠-∠=︒,∵30CAB CDE ∠=∠=︒,∴A 、D 、G 、C 四点共圆,∴90AGC ADC ∠=∠=︒,∵30CAB ∠=︒, ∴12CG AC =,3AG CG =,30BCG ∠=︒, ∴3CG BG =,即33BG CG =, ∴13BG AG =;②∵90ACB DCE ∠=∠=︒,∴ACB DCB DCE DCB ∠-∠=∠-∠,∴ACD BCE ∠=∠,∵30CAB CDE ∠=∠=︒,∴3AC DC BC CE ==, ∴ACD △∽BCE ,∴CAD CBE ∠=∠,∴90DBE DBC CBE DBC CAD ∠=∠+∠=∠+∠=︒, ∴DBE 为直角三角形,设BE a =,∴3AD a =,∴123BD a =,过D 点作DH AC ⊥于H ,30A ∠=︒, 则3sin 302DH AD a =︒=, 又∵ACD α∠=,∴3sin 2sin HD a CD αα==, 又在Rt CDE △中,30∠=︒CDE ,∴cos30sin CD a DE α==︒, ∴在Rt BDE △中,由勾股定理得222DE BE BD =+,即()2222221231443243sin a a a a a a α=+=++-,∴22142431440sin a a α⎛⎫--+= ⎪⎝⎭, 解得22576243576sin 28sin a αα±-=-即222243sin 241sin 8sin 2a ααα+-=- 2222243sin 24cos 123sin 12cos 8sin 24sin 1αααααα++==--, 故BE 的长为22123sin 12cos 4sin 1ααα+-.【点睛】此题考查等腰直角三角形的性质,三角形全等的判定及性质,旋转的性质,平行四边形的性质,四点共圆,含30度角的直角三角形的性质,相似三角形的判定及性质,锐角三角函数,是一道较难的几何综合题.13.在ABC 中,AB AC =,点P 在平面内,连接AP ,并将线段AP 绕A 顺时针方向旋转与BAC ∠相等的角度,得到线段AQ ,连接BQ .(1)如图,如果点P 是BC 边上任意一点.则线段BQ 和线段PC 的数量关系是__________.(2)如图,如果点P 为平面内任意一点.前面发现的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.请仅以图所示的位置关系加以证明(或说明);(3)如图,在DEF 中,8DE =,60EDF ∠=︒,75DEF ∠=︒,P 是线段EF 上的任意一点,连接DP ,将线段DP 绕点D 顺时针方向旋转60°,得到线段DQ ,连接EQ .请直接写出线段EQ 长度的最小值.答案:B解析:(1)相等;(2)成立,证明见解析;(3)2622-【分析】(1)先判断出∠BAQ=∠CAP ,进而用SAS 判断出△BAQ ≌△CAP ,即可得出结论; (2)结论BQ=PC 仍然成立,理由同(1)的方法;(3)先构造出△DEQ ≌△DHP ,得出EQ=HP ,进而判断出要使EQ 最小,当HP ⊥EF (点P 和点M 重合)时,EQ 最小,最后用解直角三角形即可得出结论.【详解】解:(1)由旋转知:AQ=AP ,∵PAQ BAC ∠=∠,∴PAQ BAP BAC BAP ∠-∠=∠-∠,∴BAQ CAP ∠=∠,∵AB AC =,∴()BAQ CAP SAS ∆≅∆,∴BQ CP =故答案为:相等.(2)BQ PC =仍成立,理由如下:证明:由旋转知:AQ=AP ,∵PAQ BAC ∠=∠,∴PAQ BAP BAC BAP ∠-∠=∠-∠,∴BAQ CAP ∠=∠,∵AB AC =,∴()BAQ CAP SAS ∆≅∆,∴BQ C =P(3)如图:在DF 上取一点H ,使8DH DE ==,连接PH,过点H作HM EF ⊥于M,由旋转知,DQ DP =,60PDQ ∠=︒,∵60EDF ∠=︒,∴PDQ EDF ∠=∠,∴EDQ HDP ∠=∠,∴()DEQ DHP SAS ∆≅∆,∴EQ HP =,要使EQ 最小,则有HP 最小,而点H 是定点,点P 是EF 上的动点,∴当HM EF ⊥(点P 和点M 重合)时,HP 最小,即:点P 与点M 重合,EQ 最小,最小值为HM ,过点E 作EG DF ⊥于G ,在Rt DEG ∆中,8DE =,60EDF ∠=︒,∴30DEG ∠=︒, ∴142DG DE ==, ∴343EG DG ==,在Rt EGF ∆中,753045FEG DEF DEG ∠=∠-∠=︒-︒=︒,∴9045F FEG FEG ∠=︒-∠=︒=∠,43FG EG ==,∴443DF DG FG =+=+,∴4438434FH DF DH =-=+-=-,在Rt HMF ∆中,45F ∠=︒,∴()22434262222HM FH ==-=-, 即:EQ 的最小值为2622-.【点睛】本题考查旋转的性质、最值问题,属于几何变换综合题,掌握全等三角形的证明方法,点到直线的距离等知识为解题关键.14.已知在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =α,直线l 经过点A (不经过点B 或点C ),点C 关于直线l 的对称点为点D ,连接CD ,BD , AD .(1)如图1,①填空:∠ABD ∠ADB (填 >,=,<号).②求∠BDC 的度数(用含α的式子表示).(2)如图2,当α=60°时,过点D 作BD 的垂线与直线l 交于点E ,求证:AE =BD ; (3)如图3,当α=90°时,在直线l 绕点A 旋转过程中,记直线l 与CD 的交点为F . ①若点M 为AC 的中点,连接MF , MF 的长是否会发生变化?若不变,求出MF 的长;若会发生变化,说明理由;②连接BF ,当线段BF 的长取得最大值时,求tan ∠FBC 的值.答案:B解析:(1)①=;②∠BDC =12α;(2)详见解析;(3)①MF 的长在直线l 绕点A 旋转过程中,不会发生变化,MF=1;②13 【分析】(1)①根据点C 关于直线l 的对称点为点D ,得到AD =AC ,且AB =AC ,则AD =AB =AC ,可得∠ADB =∠ABD ;②连接DA ,并延长DA 交BC 于点M ,由①可知AD =AB =AC ,则有∠ADB =∠ABD ,∠ADC =∠ACD ,可以得到∠BAM =2∠ADB ,∠MAC =2∠ADC ,利用∠BAC =∠BAM +∠MAC ,可得12BDC =,(2)连接CE ,根据∠BAC =60°,AB =AC ,得到△ABC 是等边三角形,则有BC =AC ,∠ACB =60°,根据12BDC =,可知∠BDC =30°,则有∠CDE =60°,易证△CDE 是等边三角形,可以得出△BCD ≌△ACE (SAS ),则有BD =AE ;(3)①根据∠AFC =90°,M 为AC 的中点,得到 MF = 12AC =122⨯=1,则可知MF 的长在直线l 绕点A 旋转过程中,不会发生变化,②连接MB ,根据在△BMF 中,BM MF BC ,可知当点M ,点B ,点F 三点共线时,BF 最长,过点M 作MH ⊥BC ,根据∠BAC =90°,AB =AC ,可得BC ,∠ACB =45°,且MH ⊥BC ,则有∠CMH =∠HCM =45°,可得出MC ,根据点M 是AC 中点,得到AC =,∴BC =4HC ,则可求出BH =BC ﹣HC =3HC ,利用tan ∠FBC =3MH HC BH HC=可得出结果. 【详解】解:(1)①ABD ADB ∠=∠.∵点C 关于直线l 的对称点为点D ,∴AD =AC ,且AB =AC ,∴AD =AB =AC ,∴∠ADB =∠ABD .②如图1,连接DA ,并延长DA 交BC 于点M ,∵AD=AB=AC,∴∠ADB=∠ABD,∠ADC=∠ACD.∵∠BAM=∠ADB+∠ABD,∠MAC=∠ADC+∠ACD,∴∠BAM=2∠ADB,∠MAC=2∠ADC,∴∠BAC=∠BAM+∠MAC=2∠ADB+2∠ADC=2∠BDC=α .∴1BDC=.2(2)如图3,连接CE,∵∠BAC=60°,AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴BC=AC,∠ACB=60°,∵1BDC=,2∴∠BDC=30°,∵BD⊥DE,∴∠CDE=60°.∵点C关于直线l的对称点为点D,∴DE=CE,且∠CDE=60°.∴△CDE是等边三角形.∴CD=CE=DE,∠DCE=60°=∠ACB,∴∠BCD=∠ACE,且AC=BC,CD=CE,∴△BCD≌△ACE(SAS).∴BD=AE .(3)①如图4,因为∠AFC=90°,M为AC的中点,∴ MF = 12AC =122⨯=1. ∴MF 的长在直线l 绕点A 旋转过程中,不会发生变化.②法一:如图5,连接MB ,∵在△BMF 中,BM +MF ≥BC∴当点M ,点B ,点F 三点共线时,BF 最长,如图6,过点M 作MH ⊥BC ,∵∠BAC =90°,AB =AC ,∴BC 2AC ,∠ACB =45°,且MH ⊥BC ,∴∠CMH =∠HCM =45°,∴MH =HC ,∴MC 2HC ,∵点M 是AC 中点,∴AC =22HC ,∴BC 2AC =4HC .∴BH =BC ﹣HC =3HC .∴tan ∠FBC =3MH HC BH HC ==13. 【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键. 15.如图,在等边三角形ABC 中,点D 是射线CB 上一动点,连接DA ,将线段DA 绕点D逆时针旋转60°得到线段DE ,过点E 作EF ∥BC 交直线AB 于点F ,连接CF .(1)如图1,若点D 为线段BC 的中点,则四边形EDCF 是 ;(2)如图2,若点D 为线段CB 延长线上任意一点,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)若点D 为射线CB 上任意一点,当∠DAB =15°,△ABC 的边长为2时,请直接写出线段BD 的长.答案:A解析:(1)平行四边形;(2)成立,见解析;(3)423-或31-.【分析】(1)证明△ADB ≌△DEO (AAS )和四边形EOBF 为平行四边形,进而求解;(2)证明△OED ≌△DAC (SAS ),则∠EOD =∠ACD =60°=∠ABC ,故OE ∥AB ,进而求解;(3)分点D 在线段BC 上、点D (D ′)在BC 的延长线上两种情况,利用勾股定理和等腰直角三角形的性质分别求解即可.【详解】解:(1)过点E 作DE 的垂线交CB 的延长线于点O ,设BA 交ED 于点R ,∵点D 为线段BC 的中点,则AD ⊥BC 且∠BAD =30°,∵∠ADE =60°,∴∠EDB =∠ADB ﹣ADE =90°﹣60°=30°,∵EF ∥BC ,∴∠EFD =∠ABC =60°,∠FED =∠EDO =30°,∴∠ERF =90°,∴DE ⊥AB ,∵AD =ED ,∠BAD =∠EDO =30°,∠ADB =∠DEO =90°,。
探究三角形全等的判定方法压轴题六种模型全攻略(原卷版)--初中数学

探究三角形全等的判定方法压轴题六种模型全攻略【考点导航】目录【典型例题】【考点一用SAS证明两三角形全等】【考点二用ASA证明两三角形全等】【考点三用AAS证明两三角形全等】【考点四用SSS证明两三角形全等】【考点五用HL证明两直角三角形全等】【考点六添一个条件使两三角形全等】【过关检测】【典型例题】【考点一用SAS证明两三角形全等】1(2023春·全国·七年级专题练习)如图,已知点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,BF=CE,∠B=∠E.求证:△ABC≌△DEF【变式训练】1(2023·陕西西安·校考三模)如图,C,A,D三点在同一直线上,AB∥CE,AB=CD,AC=CE.求证:△ABC≌△CDE.2(2023春·七年级课时练习)如图,点E在AB上,DE∥BC,且DE=AB,EB=BC,连接EC并延长,交DB的延长线于点F.(1)求证:AC=DB;(2)若∠A=30°,∠BED=40°,求∠F的度数.1(2023春·广东惠州·八年级校考期中)如图,BC∥EF,点C,点F在AD上,AF=DC,∠A=∠D.求证:△ABC≌△DEF.【变式训练】1(2023·校联考一模)如图,点A、D、B、E在同一条直线上,若AD=BE,∠A=∠EDF,∠E=∠ABC.求证:AC=DF.2(2023·浙江温州·温州市第八中学校考三模)如图,在△ABC和△ECD中,∠ABC=∠EDC=90°,点B为CE中点,BC=CD.(1)求证:△ABC≌△ECD.(2)若CD=2,求AC的长.1例题:(2023·广东汕头·广东省汕头市聿怀初级中学校考三模)如图,点E在△ABC边AC上,AE= BC,BC∥AD,∠CED=∠BAD.求证:△ABC≌△DEA【变式训练】1(2023·浙江温州·统考二模)如图,AB=BD,DE∥AB,∠C=∠E.(1)求证:△ABC≅△BDE.(2)当∠A=80°,∠ABE=120°时,求∠EDB的度数.2(2023秋·八年级课时练习)如图,已知点C是线段AB上一点,∠DCE=∠A=∠B,CD=CE.(1)求证:△ACD≌△BEC;(2)求证:AB=AD+BE.1例题:(2023·云南玉溪·统考三模)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DF,AC=DE,BE=CF,求证:△ABC≌△DFC.【变式训练】1(2023·云南·统考中考真题)如图,C是BD的中点,AB=ED,AC=EC.求证:△ABC≌△EDC.2(2023春·全国·七年级专题练习)如图,已知∠E=∠F=90°,点B,C分别在AE,AF上,AB= AC,BD=CD.(1)求证:△ABD≌△ACD;(2)求证:DE=DF.1(2023·全国·九年级专题练习)如图,在△ABC和△DCB中,BA⊥CA于A,CD⊥BD于D,AC= BD,AC与BD相交于点O.求证:△ABC≌△DCB.【变式训练】1(2023春·广东河源·八年级统考期中)如图,点A,D,B,E在同一直线上,AC=EF,AD=BE,∠C =∠F=90°.(1)求证:△ABC≅△EDF;(2)∠ABC=57°,求∠ADF的度数.2(2023春·七年级单元测试)如图,已知AD、BC相交于点O,AB=CD,AM⊥BC于点M,DN⊥BC于点N,BN=CM.(1)求证:△ABM≌△DCN;(2)试猜想OA与OD的大小关系,并说明理由.1例题:(2023·浙江·八年级假期作业)如图,D在AB上,E在AC上,且∠B=∠C,补充一个条件____ __后,可用“AAS”判断△ABE≌△ACD.【变式训练】1(2023·黑龙江鸡西·校考三模)如图,点B,F,C,E在一条直线上,已知BF=CE,AC=DF,请你添加一个适当的条件使得△ABC≌△DEF.(要求不添加任何线段)2(2023·北京大兴·统考二模)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AC∥DF,BE=CF,只需添加一个条件即可证明△ABC≌△DEF,这个条件可以是(写出一个即可).3(2023秋·八年级课时练习)如图,已知∠A=∠D=90°,要使用“HL”证明△ABC≌△DCB,应添加条件:;要使用“AAS”证明△ABC≌△DCB,应添加条件:.【过关检测】一、选择题1(2023·湖南永州·统考三模)判定三角形全等的方法有()①SAS;②ASA;③AAS;④HL;⑤SSAA.①②③④B.①②③⑤C.①②④⑤D.①③④⑤2(2023春·广东佛山·八年级校考期中)如图,BE=CF,AE⊥BC,DF⊥BC,要根据“HL”证明Rt△ABE≌Rt△DCF,则还需添加一个条件是()A.AB∥CDB.AE=DFC.AB=CDD.∠B=∠D3(2023·江苏宿迁·统考三模)如图,已知AB=AC,添加一个条件,不能使△ABF≌△ACE的是()A.AE=AFB.∠B=∠CC.∠AEC=∠AFBD.CE=BF4(2023·全国·八年级假期作业)如图,点E在△ABC外部,点D在△ABC的BC边上,DE交AC于F,若∠1=∠2=∠3,AE=AC,则( ).A.△ABD≌△AFEB.△AFE≌△ADCC.△AFE≌△DFCD.△ABC≌△ADE5(2023春·上海宝山·七年级校考期中)如图,已知∠1=∠2,AC=AD,从①AB=AE,②BC=ED,③∠B=∠E,④∠C=∠D这四个条件中再选一个使△ABC≌△AED,符合条件的有()A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题6(2023·全国·八年级假期作业)如图,AB与CD相交于点O,且O是AB,CD的中点,则△AOC与△BOD全等的理由是.7(2023·广东茂名·统考一模)如图,点A、D、C、F在同一直线上,AB∥DE,AD=CF,添加一个条件,使△ABC≌△DEF,这个条件可以是.(只需写一种情况)8(2023秋·浙江杭州·八年级校考开学考试)如图,已知∠1=∠2,要说明△ABC≌△BAD,(1)若以“SAS”为依据,则需添加一个条件是;(2)若以“ASA”为依据,则需添加一个条件是.9(2023·浙江·八年级假期作业)如图,把两根钢条的中点连在一起,可以做成一个测量工件内槽的工具(卡钳).在图中,若测量得A B =20cm,则工件内槽宽AB=cm.10(2023·全国·八年级假期作业)如图,在△PAB中,PA=PB,M,N,K分别是PA,PB,AB上的点,且AM=BK,BN=AK,若∠MKN=44°,则∠P的度数为.三、解答题11(2023·浙江衢州·三模)已知:如图,△ABC与△ADE的顶点A重合,BC=DE,∠C=∠E,∠B=∠D.求证:∠1=∠2.12(2023春·广东茂名·七年级校联考阶段练习)如图,AB∥CD,AB=CD,CF=BE.求证(1)△ABE≌△DCF;(2)AE∥DF.13(2023·浙江·八年级假期作业)如图,在△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点,点E在AD上.(1)△ABD与△ACD全等吗?说明你的理由;(2)请说明BE=CE的理由.14(2023春·全国·七年级专题练习)如图,已知:AB=AC,BD=CD,E为AD上一点.(1)求证:△ABD≌△ACD;(2)若∠BED=50°,求∠CED的度数.15(2023·湖南长沙·校考三模)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,AB∥DE,∠A=∠D.(1)求证:△ABC≌△DEF;(2)若BE=10m,BF=3m,求FC的长度.16(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考二模)如图,四边形ABCD中,∠B=90°,连接对角线AC,且AC=AD,点E在边BC上,连接DE,过点A作AF⊥DE,垂足为F,若AB=AF.(1)求证:△ADF≌△ACB;(2)求证:DF=EF+CE.。
九年级数学中考压轴题研究全等三角形构造技巧方法技巧(二)作垂直构全等专题训练含答案解析

微专题2 方法技巧(二)作垂直构全等典例精讲【例】如图,在△ABC 中,AB =AC ,点D 在BC 边上,BE ⊥AD 交AD 的延长线于点E ,且BC =2AE . 求证:∠DAB =∠AB D .典例精练核心方法1 遇角平分线→作垂线构直角三角形1.(2020原创题)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,F ,D 分别在边AC ,AB 上,∠BFC =∠BFD ,DE ⊥BC ,垂足为E ,若DE =BC ,求证:DF =BE +CF .E DC B AF C A D EB核心方法2 45°→作垂线→构等腰直角三角形2.(2020襄阳)如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D 在边BC 上,DE ⊥DA 且DE =DA ,连接CE .请探究∠ACE 的度数是否为定值,并说明理由.核心方法3 遇等腰→作底边上的高3.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠A =40°,点D 是AB 边上一点,∠ACD =20°,探究BC 与AD 之间的数量关系。
AB CD E AB DC微专题2 方法技巧(二)作垂直构全等典例精讲【例】如图,在△ABC 中,AB =AC ,点D 在BC 边上,BE ⊥AD 交AD 的延长线于点E ,且BC =2AE . 求证:∠DAB =∠AB D .【思路分析】过点A 作AF ⊥BC 于点F ,将BC =2AE 转化为BF =AE 即可.【解答】过点A 作AF ⊥BC 于点F ,易证Rt △ABE ≌Rt △BAF (HL ).∴∠DAB =∠AB D .【方法总结】1.遇等腰,作底边上的高,构全等;2.遇45°,作垂线,造等腰直角三角形,构全等;3.遇角平分线,作垂线,构全等.典例精练核心方法1 遇角平分线→作垂线构直角三角形1.(2020原创题)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,F ,D 分别在边AC ,AB 上,∠BFC =∠BFD ,DE ⊥BC ,垂足为E ,若DE =BC ,求证:DF =BE +CF .解:过点B 作BM ⊥DF ,垂足为M ,∵∠C =90°,∠BFC =∠BFD ,∴BM =B C .∵BC =DE ,∴DE =BC =BM .∵BF =BF ,BD =BD ,∴Rt △BFC ≌Rt △BFM ,Rt △BED ≌Rt △DM B .∴BE =DM ,CF =MF .∴DF =DM +MF =BE +CF .核心方法2 45°→作垂线→构等腰直角三角形2.(2020襄阳)如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D 在边BC 上,DE ⊥DA 且DE =DA ,连接CE .请探究∠ACE 的度数是否为定值,并说明理由. E DC B AF ABC D E F C A D E BM BED A C F解:∠ACE =90°.理由如下:过点D 作DN ⊥BC ,交CA 的延长线于点N .易证∠NDA =∠CDE ,∠N =∠ACB =45°,ND =CD ,又DE =0A ,∴△DNA ≌△DCE .∴∠DCE =∠N =45°.∴∠ACE =∠ACB +∠DCE =90°.核心方法3 遇等腰→作底边上的高3.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠A =40°,点D 是AB 边上一点,∠ACD =20°,探究BC 与AD 之间的数量关系。
中考数学复习---《三角形综合》压轴题练习(含答案解析)

中考数学复习---《三角形综合》压轴题练习(含答案解析)一.全等三角形的判定与性质1.(2022•淄博)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,过△ABD的内心I作IE⊥BD于点E.若BD=10,CD=4,则BE的长为()A.6B.7C.8D.9【答案】B【解答】解:如图,连接AI,BI,CI,DI,过点I作IT⊥AC于点T.∵I是△ABD的内心,∴∠BAI=∠CAI,∵AB=AC,AI=AI,∴△BAI≌△CAI(SAS),∴IB=IC,∵∠ITD=∠IED=90°,∠IDT=∠IDE,DI=DI,∴△IDT≌△IDE(AAS),∴DE=DT,IT=IE,∵∠BEI=∠CTI=90°,∴Rt△BEI≌Rt△CTI(HL),∴BE=CT,设BE=CT=x,∵DE=DT,∴10﹣x=x﹣4,∴x=7,∴BE=7.故选:B.2.(2022•湘西州)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,M为BC的中点,H为AB上一点,过点C作CG∥AB,交HM的延长线于点G,若AC=8,AB=6,则四边形ACGH周长的最小值是()A.24B.22C.20D.18【答案】B【解答】解:∵CG∥AB,∴∠B=∠MCG,∵M是BC的中点,∴BM=CM,在△BMH和△CMG中,,∴△BMH≌△CMG(ASA),∴HM=GM,BH=CG,∵AB=6,AC=8,∴四边形ACGH的周长=AC+CG+AH+GH=AB+AC+GH=14+GH,∴当GH最小时,即MH⊥AB时四边形ACGH的周长有最小值,∵∠A=90°,MH⊥AB,∴GH∥AC,∴四边形ACGH为矩形,∴GH=8,∴四边形ACGH的周长最小值为14+8=22,故选:B.3.(2022•南充)如图,正方形ABCD边长为1,点E在边AB上(不与A,B重合),将△ADE沿直线DE折叠,点A落在点A1处,连接A1B,将A1B绕点B 顺时针旋转90°得到A2B,连接A1A,A1C,A2C.给出下列四个结论:①△ABA1≌△CBA2;②∠ADE+∠A1CB=45°;③点P是直线DE上动点,则CP+A1P的最小值为;④当∠ADE=30°时,△A1BE的面积为.其中正确的结论是.(填写序号)【答案】①②③【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴BA=BC,∠ABC=90°,∵∠A1BA2=∠ABC=90∴∠ABA1=∠CBA2,∵BA1=BA2,∴△ABA1≌△CBA2(SAS),故①正确,过点D作DT⊥CA1于点T,∵CD=DA1,∴∠CDT=∠A1DT,∵∠ADE=∠A1DE,∠ADC=90°,∴∠ADE+∠CDT=45°,∵∠CDT+∠DCT=90°,∠DCT+∠BCA1=90°,∴∠CDT=∠BCA1,∴∠ADE+∠BCA1=45°,故②正确.连接P A,AC.∵A,A1关于DE对称,∴P A=P A1,∴P A1+PC=P A+PC≥AC=,∴P A1+PC的最小值为,故③正确,过点A1作A1H⊥AB于点H,∵∠ADE=30°,∴AE=A1E=AD•tan30°=,∴EB=AB﹣AE=1﹣,∵∠A1EB=60°,∴A1H=A1E•sin60°=×=,∴=×(1﹣)×=,故④错误.故答案为:①②③.4.(2022•朝阳)等边三角形ABC中,D是边BC上的一点,BD=2CD,以AD 为边作等边三角形ADE,连接CE.若CE=2,则等边三角形ABC的边长为.【答案】3或.【解答】解:如图,E点在AD的右边,∵△ADE与△ABC都是等边三角形,∴AC=AB,AE=AD,∠DAE=∠BAC=60°,∴∠DAE﹣∠CAD=∠BAC﹣∠CAD,即∠CAE=∠BAD.在△CAE和△BAD中,,∴△CAE≌△BAD(SAS),∴CE=BD=2,∵BD=2CD,∴CD=1,∴BC=BD+CD=2+1=3,∴等边三角形ABC3,如图,E点在AD的左边,同上,△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD,∠ABE=∠ACD=60°,∴∠EBD=120°,过点E作EF⊥BC交CB的延长线于点F,则∠EBF=60°,∴EF=BE=CD,BF=BE=CD,∴CF=BF+BD+CD=CD,在Rt△EFC中,CE=2,∴EF2+CF2=CE2=4,∴+=4,∴CD=或CD=﹣(舍去),∴BC=,∴等边三角形ABC的边长为,故答案为:3或.5.(2022•日照)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(0,4),P 是x轴上一动点,把线段P A绕点P顺时针旋转60°得到线段PF,连接OF,则线段OF长的最小值是.【答案】2【解答】解:方法一:∵将线段P A绕点P顺时针旋转60°得到线段PF,∴∠APF=60°,PF=P A,∴△APF是等边三角形,∴AP=AF,如图,当点F1在x轴上时,△P1AF1为等边三角形,则P1A=P1F1=AF1,∠AP1F1=60°,∵AO⊥P1F1,∴P1O=F1O,∠AOP1=90°,∴∠P1AO=30°,且AO=4,由勾股定理得:P1O=F1O=,∴P1A=P1F1=AF1=,∴点F1的坐标为(,0),如图,当点F2在y轴上时,∵△P2AF2为等边三角形,AO⊥P2O,∴AO=F2O=4,∴点F2的坐标为(0,﹣4),∵tan∠OF1F2===,∴∠OF1F2=60°,∴点F运动所形成的图象是一条直线,∴当OF⊥F1F2时,线段OF最短,设直线F1F2的解析式为y=kx+b,则,解得,∴直线F1F2的解析式为y=x﹣4,∵AO=F2O=4,AO⊥P1F1,∴F1F2=AF1=,在Rt△OF1F2中,设点O到F1F2的距离为h,则×OF1×OF2=×F1F2×h,∴××4=××h,解得h=2,即线段OF的最小值为2;方法二:如图,在第二象限作等边三角形AOB,连接BP、AF,过点B作BP′⊥x轴于点P′,∵将线段P A绕点P顺时针旋转60°得到线段PF,∴∠APF=60°,PF=P A,∴△APF是等边三角形,∴AP=AF,∠P AF=60°,∵△AOB是等边三角形,∴AB=AO=OB=4,∠BAO=60°,∴∠BAP=60°+∠OAP=∠OAF,在△BAP和△OAF中,,∴△BAP≌△OAF(SAS),∴BP=OF,∵P是x轴上一动点,∴当BP⊥x轴时,BP最小,即点P与点P′重合时BP=BP′最小,∵∠BOP′=30°,∠BP′O=90°,∴BP′=OB=×4=2,∴OF的最小值为2,故答案为2.二.勾股定理6.(2022•内江)勾股定理被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中,汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅如图①所示的“弦图”,后人称之为“赵爽弦图”.图②由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNXT的面积分别为S1、S2、S3.若正方形EFGH的边长为4,则S1+S2+S3=.【答案】48【解答】解:设八个全等的直角三角形的长直角边为a,短直角边是b,则:S1=(a+b)2,S2=42=16,S3=(a﹣b)2,且:a2+b2=EF2=16,∴S1+S2+S3=(a+b)2+16+(a﹣b)2=2(a2+b2)+16=2×16+16=48.故答案为:48.7.(2022•常州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=12.在Rt △DEF中,∠F=90°,DF=3,EF=4.用一条始终绷直的弹性染色线连接CF,Rt△DEF从起始位置(点D与点B重合)平移至终止位置(点E与点A 重合),且斜边DE始终在线段AB上,则Rt△ABC的外部被染色的区域面积是.【答案】21【解答】解:如图,连接CF交AB于点M,连接CF′交AB于点N,过点F 作FG⊥AB于点H,过点F′作F′H⊥AB于点H,连接FF′,则四边形FGHF′是矩形,Rt△ABC的外部被染色的区域是梯形MFF′N.在Rt△DEF中,DF=3,EF=4,∴DE===5,在Rt△ABC中,AC=9,BC=12,∴AB===15,∵•DF•EF=•DE•GF,∴FG=,∴BG===,∴GE=BE﹣BG=,AH=GE=,∴F′H=FG=,∴FF′=GH=AB﹣BG﹣AH=15﹣5=10,∵BF∥AC,∴==,∴BM=AB=,同法可证AN=AB=,∴MN=15﹣﹣=,∴Rt△ABC的外部被染色的区域的面积=×(10+)×=21,故答案为:21.8.(2022•武汉)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC,分别以△ABC的三边为边向外作三个正方形ABHL,ACDE,BCFG,连接DF.过点C作AB的垂线CJ,垂足为J,分别交DF,LH于点I,K.若CI=5,CJ=4,则四边形AJKL的面积是.【答案】80【解答】解:过点D作DM⊥CI,交CI的延长线于点M,过点F作FN⊥CI 于点N,∵△ABC为直角三角形,四边形ACDE,BCFG为正方形,过点C作AB的垂线CJ,CJ=4,∴AC=CD,∠ACD=90°,∠AJC=∠CMD=90°,∠CAJ+∠ACJ=90°,BC=CF,∠BCF=90°,∠CNF=∠BJC=90°,∠FCN+∠CFN=90°,∴∠ACJ+∠DCM=90°,∠FCN+∠BCJ=90°,∴∠CAJ=∠DCM,∠BCJ=∠CFN,∴△ACJ≌△CDM(AAS),△BCJ≌△CFN(AAS),∴AJ=CM,DM=CJ=4,BJ=CN,NF=CJ=4,∴DM=NF,∴△DMI≌△FNI(AAS),∴DI=FI,MI=NI,∵∠DCF=90°,∴DI=FI=CI=5,在Rt△DMI中,由勾股定理可得:MI===3,∴NI=MI=3,∴AJ=CM=CI+MI=5+3=8,BJ=CN=CI﹣NI=5﹣3=2,∴AB=AJ+BJ=8+2=10,∵四边形ABHL为正方形,∴AL=AB=10,∵四边形AJKL为矩形,∴四边形AJKL的面积为:AL•AJ=10×8=80,故答案为:80.三.等腰直角三角形(共2小题)9.(2022•宜宾)如图,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE =90°,点D是BC边上的动点(不与点B、C重合),DE与AC交于点F,连结CE.下列结论:①BD=CE;②∠DAC=∠CED;③若BD=2CD,则=;④在△ABC内存在唯一一点P,使得P A+PB+PC的值最小,若点D在AP的延长线上,且AP的长为2,则CE=2+.其中含所有正确结论的选项是()A.①②④B.①②③C.①③④D.①②③④【答案】B【解答】解:如图1中,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=EC,∠ADB=∠AEC,故①正确,∵∠ADB+∠ADC=180°,∴∠AEC+∠ADC=180°,∴∠DAE+∠DCE=180°,∴∠DAE=∠DCE=90°,取DE的中点O,连接OA,OA,OC,则OA=OD=OE=OC,∴A,D,C,E四点共圆,∴∠DAC=∠CED,故②正确,设CD=m,则BD=CE=2m.DE=m,OA=m,过点C作CJ⊥DF于点J,∵tan∠CDF===2,∴CJ=m,∵AO⊥DE,CJ⊥DE,∴AO∥CJ,∴===,故③正确.如图2中,将△BPC绕点B顺时针旋转60°得到△BNM,连接PN,∴BP=BN,PC=NM,∠PBN=60°,∴△BPN是等边三角形,∴BP=PN,∴P A+PB+PC=AP+PN+MN,∴当点A,点P,点N,点M共线时,P A+PB+PC值最小,此时∠APB=∠APC =∠BPC=120°,PB=PC,AD⊥BC,∴∠BPD=∠CPD=60°,设PD=t,则BD=AD=t,∴2+t=t,∴t=+1,∴CE=BD=t=3+,故④错误.故选:B.10.(2022•绵阳)如图,四边形ABCD中,∠ADC=90°,AC⊥BC,∠ABC=45°,AC与BD交于点E,若AB=2,CD=2,则△ABE的面积为.【答案】【解答】解:过点D作DF⊥AC于点F,∵AC⊥BC,∠ABC=45°,∴AC=BC=AB=2,∵∠ADC=90°,CD=2,∴AD=,∵,∴DF=,∴AF=,∴CF=,∵DF∥BC,∴△DEF∽△BEC,∴,即,∴EF=,∴AE=,∴.故答案为:.11.(2022•安徽)已知点O是边长为6的等边△ABC的中心,点P在△ABC外,△ABC,△P AB,△PBC,△PCA的面积分别记为S0,S1,S2,S3.若S1+S2+S3=2S0,则线段OP长的最小值是()A.B.C.3D.【答案】B【解答】解:如图,不妨假设点P在AB的左侧,∵S△P AB +S△ABC=S△PBC+S△P AC,∴S1+S0=S2+S3,∵S1+S2+S3=2S0,∴S1+S1+S0=2,∴S1=S0,∵△ABC是等边三角形,边长为6,∴S0=×62=9,∴S1=,过点P作AB的平行线PM,连接CO延长CO交AB于点R,交PM于点T.∵△P AB的面积是定值,∴点P的运动轨迹是直线PM,∵O是△ABC的中心,∴CT⊥AB,CT⊥PM,∴•AB•RT=,CR=3,OR=,∴RT=,∴OT=OR+TR=,∵OP≥OT,∴OP的最小值为,当点P在②区域时,同法可得OP的最小值为,如图,当点P在①③⑤区域时,OP的最小值为,当点P在②④⑥区域时,最小值为,∵<,故选:B.12.(2022•温州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以其三边为边向外作正方形,连结CF,作GM⊥CF于点M,BJ⊥GM于点J,AK⊥BJ于点K,交CF于点L.若正方形ABGF与正方形JKLM的面积之比为5,CE=+,则CH的长为()A.B.C.2D.【答案】C【解答】解:设CF交AB于点P,过C作CN⊥AB于点N,如图:设正方形JKLM边长为m,∴正方形JKLM面积为m2,∵正方形ABGF与正方形JKLM的面积之比为5,∴正方形ABGF的面积为5m2,∴AF=AB=m,由已知可得:∠AFL=90°﹣∠MFG=∠MGF,∠ALF=90°=∠FMG,AF =GF,∴△AFL≌△FGM(AAS),∴AL=FM,设AL=FM=x,则FL=FM+ML=x+m,在Rt△AFL中,AL2+FL2=2,∴x2+(x+m)2=(m)2,解得x=m或x=﹣2m(舍去),∴AL=FM=m,FL=2m,∵tan∠AFL====,∴=,∴AP=,∴FP===m,BP=AB﹣AP=m﹣=,∴AP=BP,即P为AB中点,∵∠ACB=90°,∴CP=AP=BP=,∵∠CPN=∠APF,∠CNP=90°=∠F AP,∴△CPN∽△FP A,∴==,即==,∴CN=m,PN=m,∴AN=AP+PN=m,∴tan∠BAC====,∵△AEC和△BCH是等腰直角三角形,∴△AEC∽△BCH,∴=,∵CE=+,∴=,∴CH=2,故选:C.13.(2022•湖州)在每个小正方形的边长为1的网格图形中,每个小正方形的顶点称为格点.如图,在6×6的正方形网格图形ABCD中,M,N分别是AB,BC上的格点,BM=4,BN=2.若点P是这个网格图形中的格点,连结PM,PN,则所有满足∠MPN=45°的△PMN中,边PM的长的最大值是()A.4B.6C.2D.3【答案】C【解答】解:如图所示:∵BM=NC=4,BN=CP=2,且∠B=∠C=90°,∴△BMN≌△CNP(SAS),∴MN=NP,∠BMN=∠CNP,∵∠BMN+∠BNM=90°,∴∠BNM+∠CNP=90°,∴∠MNP=90°,∴△NMP为等腰直角三角形,根据题意得到点P的轨迹为圆弧,当MP为直径时最长,在Rt△BMN和Rt△NCP中,根据勾股定理得:MN=NP==2,则PM==2.故选:C.14.(2022•苏州)如图,点A的坐标为(0,2),点B是x轴正半轴上的一点,将线段AB绕点A按逆时针方向旋转60°得到线段AC.若点C的坐标为(m,3),则m的值为()A.B.C.D.【答案】C【解答】解:过C作CD⊥x轴于点D,CE⊥y轴于点E,如图:∵CD⊥x轴,CE⊥y=90°,∴四边形EODC是矩形,∵将线段AB绕点A按逆时针方向旋转60°得到线段AC,∴AB=AC,∠BAC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC,∵A(0,2),C(m,3),∴CE=m=OD,CD=3,OA=2,∴AE=OE﹣OA=CD﹣OA=1,∴AC===BC=AB,在Rt△BCD中,BD===,在Rt△AOB中,OB===,∵OB+BD=OD=m,∴+=m,化简变形得:3m4﹣22m2﹣25=0,解得m=或m=﹣(舍去),∴m=,故选:C.三.等腰直角三角形(共1小题)15.(2022•成都)如图,在△ABC中,按以下步骤作图:①分别以点B和C为圆心,以大于BC的长为半径作弧,两弧相交于点M和N;②作直线MN交边AB于点E.若AC=5,BE=4,∠B=45°,则AB的长为.【答案】7【解答】解:设MN交BC于D,连接EC,如图:由作图可知:MN是线段BC的垂直平分线,∴BE=CE=4,∴∠ECB=∠B=45°,∴∠AEC=∠ECB+∠B=90°,在Rt△ACE中,AE===3,∴AB=AE+BE=3+4=7,故答案为:7.四.等边三角形的性质(共2小题)16.(2022•张家界)如图,点O是等边三角形ABC内一点,OA=2,OB=1,OC=,则△AOB与△BOC的面积之和为()A.B.C.D.【答案】C【解答】解:将△AOB绕点B顺时针旋转60°得△CDB,连接OD,∴OB=BD,∠OBD=60°,CD=OA=2,∴△BOD是等边三角形,∴OD=OB=1,∵OD2+OC2=12+()2=4,CD2=22=4,∴OD2+OC2=CD2,∴∠DOC=90°,∴△AOB与△BOC的面积之和为S△BOC +S△BCD=S△BOD+S△COD=×12+=,故选:C.17.(2022•鄂州)如图,在边长为6的等边△ABC中,D、E分别为边BC、AC 上的点,AD与BE相交于点P,若BD=CE=2,则△ABP的周长为.【答案】【解答】解:∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∠ABD=∠C=60°,在△ABD和△BCE中,∴△ABD≌△BCE(SAS)∴∠BAD=∠CBE,∴∠APE=∠ABP+∠BAD=∠ABP+∠CBE=∠ABD=60°,∴∠APB=120°,在CB上取一点F使CF=CE=2,则BF=BC﹣CF=4,∴∠C=60°,∴△CEF是等边三角形,∴∠BFE=120°,即∠APB=∠BFE,∴△APB∽△BFE,∴==2,设BP=x,则AP=2x,作BH⊥AD延长线于H,∵∠BPD=∠APE=60°,∴∠PBH=30°,∴PH=,BH=,∴AH=AP+PH=2x+=x,在Rt△ABH中,AH2+BH2=AB2,即(x)2+(x)2=62,解得x=或﹣(舍去),∴AP=,BP=,∴△ABP的周长为AB+AP+BP=6++=6+=,故答案为:.五.含30度角的直角三角形(共1小题)18.(2022•十堰)【阅读材料】如图①,四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D =180°,点E,F分别在BC,CD上,若∠BAD=2∠EAF,则EF=BE+DF.【解决问题】如图②,在某公园的同一水平面上,四条道路围成四边形ABCD.已知CD=CB=100m,∠D=60°,∠ABC=120°,∠BCD=150°,道路AD,AB上分别有景点M,N,且DM=100m,BN=50(﹣1)m,若在M,N之间修一条直路,则路线M→N的长比路线M→A→N的长少m (结果取整数,参考数据:≈1.7).【答案】370【解答】解:解法一:如图,延长DC,AB交于点G,过点N作NH⊥AD于H,∵∠D=60°,∠ABC=120°,∠BCD=150°,∴∠A=360°﹣60°﹣120°﹣150°=30°,∴∠G=90°,∴AD=2DG,Rt△CGB中,∠BCG=180°﹣150°=30°,∴BG=BC=50,CG=50,∴DG=CD+CG=100+50,∴AD=2DG=200+100,AG=DG=150+100,∵DM=100,∴AM=AD﹣DM=200+100﹣100=100+100,∵BG=50,BN=50(﹣1),∴AN=AG﹣BG﹣BN=150+100﹣50﹣50(﹣1)=150+50,Rt△ANH中,∵∠A=30°,∴NH=AN=75+25,AH=NH=75+75,由勾股定理得:MN===50(+1),∴AM+AN﹣MN=100+100+150+50﹣50(+1)=200+100≈370(m).答:路线M→N的长比路线M→A→N的长少370m.解法二:如图,延长DC,AB交于点G,连接CN,CM,则∠G=90°,∵CD=DM,∠D=60°,∴△DCM是等边三角形,∴∠DCM=60°,由解法一可知:CG=50,GN=BG+BN=50+50(﹣1)=50,∴△CGN是等腰直角三角形,∴∠GCN=45°,∴∠BCN=45°﹣30°=15°,∴∠MCN=150°﹣60°﹣15°=75°=∠BCD,由【阅读材料】的结论得:MN=DM+BN=100+50(﹣1)=50+50,∵AM+AN﹣MN=100+100+150+50﹣50(+1)=200+100≈370(m).答:路线M→N的长比路线M→A→N的长少370m.故答案为:370.六.等腰直角三角形(共2小题)19.(2022•长沙)如图,在△ABC中,按以下步骤作图:①分别以点A、B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧交于P、Q两点;②作直线PQ交AB于点D;③以点D为圆心,AD长为半径画弧交PQ于点M,连接AM、BM.若AB=2,则AM的长为()A.4B.2C.D.【答案】B【解答】解:由作图可知,PQ是AB的垂直平分线,∴AM=BM,∵以点D为圆心,AD长为半径画弧交PQ于点M,∴DA=DM=DB,∴∠DAM=∠DMA,∠DBM=∠DMB,∵∠DAM+∠DMA+∠DBM+∠DMB=180°,∴2∠DMA+2∠DMB=180°,∴∠DMA+∠DMB=90°,即∠AMB=90°,∴△AMB是等腰直角三角形,∴AM=AB=×2=2,故选:B.20.(2022•河南)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,点D 为AB的中点,点P在AC上,且CP=1,将CP绕点C在平面内旋转,点P 的对应点为点Q,连接AQ,DQ.当∠ADQ=90°时,AQ的长为.【答案】或【解答】解:如图:∵∠ACB=90°,AC=BC=2,∴AB=AC=4,∵点D为AB的中点,∴CD=AD=AB=2,∠ADC=90°,∵∠ADQ=90°,∴点C、D、Q在同一条直线上,由旋转得:CQ=CP=CQ′=1,分两种情况:当点Q在CD上,在Rt△ADQ中,DQ=CD﹣CQ=1,∴AQ===,当点Q在DC的延长线上,在Rt△ADQ′中,DQ′=CD+CQ′=3,∴AQ′===,综上所述:当∠ADQ=90°时,AQ的长为或,故答案为:或.30。
中考数学真题分类汇编第二期专题21全等三角形试题含解析

全等三角形一. 选择题1.(2018?遂宁?4分)以下说法正确的选项是()A.有两条边和一个角对应相等的两个三角形全等B.正方形既是轴对称图形又是中心对称图形C.矩形的对角线互相垂直均分D.六边形的内角和是540°【分析】直接利用全等三角形的判断以及矩形、菱形的性质和多边形内角和定理.【解答】解: A. 有两条边和一个角对应相等的两个三角形全等、错误、必定是两边及其夹角分别对应相等的两个三角形全等;B.正方形既是轴对称图形又是中心对称图形、正确;C.矩形的对角线相等且互相均分、故此选项错误;D.六边形的内角和是720°、故此选项错误.应选: B.【议论】此题主要观察了全等三角形的判断以及矩形、菱形的性质和多边形内角和定理、正确掌握相关性质是解题要点.2.(2018?贵州安顺?3分)如图、点、分别在线段、上、与订交于点、已知、现增加以下哪个条件仍不能够判断().....A. B. C. D.【答案】 D【分析】分析:欲使△ABE≌△ ACD、已知 AB=AC、可依照全等三角形判判定理AAS、 SAS、 ASA增加条件、逐一证明即可.详解:∵ AB=AC、∠ A 为公共角、A. 如增加∠ B=∠ C、利用 ASA即可证明△ ABE≌△ ACD;B. 如添 AD=AE、利用 SAS即可证明△ ABE≌△ ACD;C.如添 BD=CE、等量关系可得AD=AE、利用 SAS即可证明△ ABE≌△ ACD;D.如添 BE=CD、因为 SSA、不能够证明△ABE≌△ ACD、所以此选项不能够作为增加的条件.应选 D.点睛:此题主要观察学生对全等三角形判判定理的理解和掌握、此类增加条件题、要修业生应熟练掌握全等三角形的判判定理.3. ( 2018·黑龙江龙东地区· 3 分)如图、四边形 ABCD中、 AB=AD、AC=5、∠ DAB=∠DCB=90°、则四边形ABCD的面积为()A. 15B.12.5 C .14.5 D .17【分析】过 A 作 AE⊥ AC、交 CB的延长线于E、判断△ ACD≌△ AEB、即可获取△ ACE是等腰直角三角形、四边形 ABCD的面积与△ ACE的面积相等、依照S△ACE=×5× 、即可得出结论.【解答】解:如图、过 A 作 AE⊥ AC、交 CB的延长线于E、∵∠ DAB=∠DCB=90°、∴∠ D+∠ABC=180°=∠ ABE+∠ABC、∴∠ D=∠ ABE、又∵∠ DAB=∠CAE=90°、∴∠ CAD=∠EAB、又∵ AD=AB、∴△ ACD≌△ AEB、∴A C=AE、即△ ACE是等腰直角三角形、∴四边形 ABCD的面积与△ ACE的面积相等、∵S△ACE= ×5×5=12.5 、∴四边形ABCD的面积为12.5 、应选: B.【议论】此题主要观察了全等三角形的判断与性质、全等三角形的判断是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判断三角形全等时、要点是选择合适的判断条件.在应用全等三角形的判准时、要注意三角形间的公共边和公共角、必要时增加合适辅助线构造三角形.4. (2018?贵州黔西南州 ?4分)以下各图中 A.B.c 为三角形的边长、则甲、乙、丙三个三角形和左侧△ABC全等的是()A.甲和乙B.乙和丙C.甲和丙D.只有丙【分析】依照三角形全等的判断方法得出乙和丙与△ABC全等、甲与△ ABC不全等.【解答】解:乙和△ ABC全等;原由以下:在△ ABC和图乙的三角形中、满足三角形全等的判断方法:SAS、所以乙和△ ABC全等;在△ ABC和图丙的三角形中、满足三角形全等的判断方法:AAS、所以丙和△ ABC全等;不能够判断甲与△ABC全等;应选: B.【议论】此题观察了三角形全等的判断方法、判断两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、、HL.注意: AAA.SSA 不能够判断两个三角形全等、判断两个三角形全等时、必定有边的参加、若有两边一角对应相等时、角必定是两边的夹角.5.( 2018 年湖南省娄底市)如图、△ ABC中、AB=AC、AD⊥ BC于D点、DE⊥AB于点E、BF⊥ AC于点F、DE=3cm、则 BF= 6 cm.【分析】先利用HL 证明 Rt △ ADB≌ Rt △ ADC、得出 S△ABC=2S△ABD=2×AB?DE=AB?DE=3AB、又 S△ABC=AC?BF、将AC=AB代入即可求出BF.【解答】解:在Rt △ ADB与 Rt△ ADC中、、∴R t △ ADB≌Rt △ ADC、∴S△ABC=2S△ABD=2×AB?DE=AB?DE=3AB、∵S△ABC=AC?BF、∴AC?BF=3AB、∴BF=3、∴B F=6.故答案为 6.【议论】此题观察了全等三角形的判断与性质、等腰三角形的性质、三角形的面积、利用面积公式得出等式是解题的要点.6.(2018?遂宁?4分)以下说法正确的选项是()A.有两条边和一个角对应相等的两个三角形全等B.正方形既是轴对称图形又是中心对称图形C.矩形的对角线互相垂直均分D.六边形的内角和是540°【分析】直接利用全等三角形的判断以及矩形、菱形的性质和多边形内角和定理.【解答】解: A. 有两条边和一个角对应相等的两个三角形全等、错误、必定是两边及其夹角分别对应相等的两个三角形全等;B.正方形既是轴对称图形又是中心对称图形、正确;C.矩形的对角线相等且互相均分、故此选项错误;D.六边形的内角和是720°、故此选项错误.应选: B.【议论】此题主要观察了全等三角形的判断以及矩形、菱形的性质和多边形内角和定理、正确掌握相关性质是解题要点.二. 填空题1.(2018?江苏宿迁? 3分)如图、在平面直角坐标系中、反比率函数(x>0)与正比率函数y=kx 、(k> 1)的图象分别交于点、若∠ AOB=45°、则△ AOB的面积是 ________.【答案】 2【分析】作BD⊥x轴、 AC⊥y轴、 OH⊥AB(如图)、设 A( x1、y1)、 B( x2、y2)、依照反比率函数k 的几何意义得 x1y1=x 2y2=2;将反比率函数分别与y=kx 、y= 联立、解得 x1=、x2=、进而得x1x2=2、所以y1=x2、y2=x1、依照 SAS得△ ACO≌△ BDO、由全等三角形性质得AO=BO、∠ AOC=∠BOD、由垂直定义和已知条件得∠AOC=∠BOD=∠AOH=∠°、依照AAS得△ ACO≌△ BDO≌△ AHO≌△ BHO、依照三角形面积公式得S△ABO=S△AHO+S△BHO=S△ACO+S△BDO= x1y1+ x2y2=×2+×2=2.【详解】如图:作BD⊥x轴、 AC⊥y轴、 OH⊥AB、设 A( x1、 y1)、 B( x2、y2)、∵A. B 在反比率函数上、∴x1y1=x2y2=2、∵、解得: x1= 、又∵、解得: x2=、∴x1x2=×=2、∴y1=x 2、 y 2=x1、即 OC=OD、 AC=BD、∵BD⊥x轴、 AC⊥y轴、∴∠ ACO=∠BDO=90°、∴△ ACO≌△ BDO(SAS)、∴AO=BO、∠ AOC=∠BOD、又∵∠ AOB=45°、 OH⊥AB、∴∠ AOC=∠BOD=∠AOH=∠°、∴△ ACO≌△ BDO≌△ AHO≌△ BHO、∴S△ABO=S△AHO+S△BHO=S△ACO+S△BDO= x1y1+x2y2=×2+×2=2、故答案为: 2.【点睛】此题观察了反比率函数系数k 的几何意义、反比率函数与一次函数的交点问题、全等三角形的判断与性质等、正确增加辅助线是解题的要点.2.( 2018?达州 ?3 分)如图、 Rt △ ABC中、∠ C=90°、 AC=2、 BC=5、点 D 是 BC 边上一点且 CD=1、点 P 是线段 DB上一动点、连接 AP、以 AP为斜边在 AP的下方作等腰 Rt△ AOP.当 P 从点 D 出发运动至点 B 停止时、点O的运动路径长为.【分析】过 O点作 OE⊥ CA于 E、 OF⊥ BC于 F、连接 CO、如图、易得四边形 OECF为矩形、由△ AOP为等腰直角三角形获取 OA=OP、∠ AOP=90°、则可证明△ OAE≌△ OPF、所以 AE=PF、OE=OF、依照角均分线的性质定理的逆定理获取 CO均分∠ ACP、进而可判断当 P 从点 D出发运动至点 B 停止时、点 O的运动路径为一条线段、接着证明CE=(AC+CP)、尔后分别计算P 点在 D 点和 B 点时 OC的长、进而计算它们的差即可获取P 从点 D【解答】解:过O点作 OE⊥ CA于 E、 OF⊥ BC于 F、连接 CO、如图、∵△ AOP为等腰直角三角形、∴OA=OP、∠ AOP=90°、易得四边形OECF为矩形、∴∠ EOF=90°、 CE=CF、∴∠ AOE=∠POF、∴△ OAE≌△ OPF、∴A E=PF、 OE=OF、∴C O均分∠ ACP、∴当 P 从点 D 出发运动至点 B 停止时、点 O的运动路径为一条线段、∵AE=PF、即 AC﹣ CE=CF﹣CP、而 CE=CF、∴C E= (AC+CP)、∴OC= CE=(AC+CP)、当 AC=2、 CP=CD=1时、 OC=×(2+1)=、当 AC=2、 CP=CB=5时、 OC=×(2+5)=、∴当 P 从点 D 出发运动至点 B 停止时、点O的运动路径长=﹣=2.故答案为2.【议论】此题观察了轨迹:灵便运用几何性质确定图形运动过程中不变的几何量、进而判断轨迹的几何特色、尔后进行几何计算.也观察了全等三角形的判断与性质.3.( 2018?湖州?4 分)在每个小正方形的边长为1 的网格图形中、每个小正方形的极点称为格点.以极点都是格点的正方形ABCD的边为斜边、向内作四个全等的直角三角形、使四个直角极点E、 F、 G、 H 都是格点、且四边形EFGH为正方形、我们把这样的图形称为格点弦图.比方、在如图1所示的格点弦图中、正方形ABCD 的边长为、此时正方形EFGH的而积为 5.问:当格点弦图中的正方形ABCD的边长为时、正方形EFGH 的面积的所有可能值是13 或 49(不包括5).【分析】当 DG=、CG=2222、可得正方形 EFGH的面积为 13.当 DG=8、时、满足 DG+CG=CD、此时 HG=222EFGH的面积为 49.CG=1时、满足 DG+CG=CD、此时 HG=7、可得正方形【解答】解:当 DG=、 CG=2时、满足222、可得正方形EFGH的面积为 13.DG+CG=CD、此时 HG=当 DG=8、 CG=1时、满足222DG+CG=CD、此时 HG=7、可得正方形 EFGH的面积为 49.故答案为13 或 49.【议论】此题观察作图﹣应用与设计、全等三角形的判断、勾股定理等知识、解题的要点是学会利用数形结合的思想解决问题、属于中考填空题中的压轴题.4.(2018?金华、丽水? 4分)如图、△ABC的两条高 AD 、 BE 订交于点 F、请增加一个条件、使得△ADC ≌△ BEC(不增加其他字母及辅助线)、你增加的条件是________.【分析】【解答】从题中不难得出∠ADC=∠BEC=90°、而且∠ACD=∠ BCE(公共角)、则只需要加一个对应边相等的条件即可、所以从“ CA=CB、CE=CD、BE=AD”中添加一个即可。
中考数学压轴题重难点突破十 几何图形综合题 类型一:与全等三角形有关的问题

∠CRD=12∠ARB=45°.∴∠MON=135°.
此时,P,O,B 在一条直线上,△PAB 为直角三角 PQ= 2PQ,则PQ= 2.
1.如图,在△ABC 和△ADE 中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,F 为 BD,CE 的交点. (1)求证:BD=CE; (2)连接 AF,求证:AF 平分∠BFE.
Ⅲ)∵∠EMD=45°,∠DGM=90°, ∴∠DMG=∠GDM,∴DG=GM, 又∵DM=6 2, ∴DG=GM=6, ∵DE=12, ∴EG= ED2-DG2=6 3, ∴EM=GM+EG=6+6 3.
模型二:半角模型
如图,在正方形 ABCD 中,点 E,F 分别在边 BC,CD 上,分别连接 EF, AE,AF,∠EAF=45°.求证: (1)EF=BE+DF; (2)AF 平分∠EFD.
证明:(1)将△ADF 绕点 A 顺时针旋转 90°, 得到△ABG, ∵四边形 ABCD 为正方形, ∴∠BAD=∠D=∠ABC=90°,
出现等顶角,共顶点,等线段就能构造全等型手拉手.
1.(2016·安徽第 23 题 14 分)如图①,A,B 分别在射线 OM,ON 上,且 ∠MON 为钝角.现以线段 OA,OB 为斜边向∠MON 的外侧作等腰直角三角 形,分别是△OAP,△OBQ,点 C,D,E 分别是 OA,OB,AB 的中点. (1)求证:△PCE≌△EDQ; (2)延长 PC,QD 交于点 R. Ⅰ)如图②,若∠MON=150°,求证:△ABR 为等边三角形; Ⅱ)如图③,若△ARB∽△PEQ,求∠MON 的大小和APBQ的值.
(2)Ⅰ)证明:如图②,连接 OR. ∵PR 与 QR 分别为线段 OA 与 OB 的中垂线, ∴AR=OR=BR,∠ARC=∠ORC,∠ORD=∠BRD. 在四边形 OCRD 中, ∠OCR=∠ODR=90°,∠MON=150°, ∴∠CRD=30°. ∴∠ARB=∠ARO+∠BRO =2∠CRO+2∠ORD =2∠CRD=60°. ∴△ABR 为等边三角形.
2020年中考数学二轮复习压轴专题:三角形(解析版)

2020年中考数学二轮复习压轴专题:《三角形》1.在△ABC中,∠BAC=45°,CD⊥AB,垂足为点D,M为线段DB上一动点(不包括端点),点N在直线AC左上方且∠NCM=135°,CN=CM,如图①(1)求证:∠ACN=∠AMC(2)记△ANC得面积为5,记△ABC得面积为5.求证:(3)延长线段AB到点P,使BP=BM,如图②.探究线段AC与线段DB满足什么数量关系时对于满足条件的任意点M,AN=CP始终成立?(写出探究过程)解:(1)∵∠BAC=45°,∴∠AMC=180°﹣45°﹣∠ACM=135°﹣∠ACM,∵∠NCM=135°,∴∠ACN=135°﹣∠ACM,∴∠ACN=∠AMC;(2)过点N作NE⊥AC于E,∵∠CEN=∠CDM=90°,∠ACN=∠AMC,CM=CN,∴△NEC≌△CDM(AAS)∴NE=CD,CE=DM;∵S1=AC•NE,S2=AB•CD,∴=;(3)当AC=2BD时,对于满足条件的任意点N,AN=CP始终成立,理由如下:过点N作NE⊥AC于E,由(2)可得NE=CD,CE=DM,∵AC=2BD,BP=BM,CE=DM,∴AC﹣CE=BD+BD﹣DM∴AE=BD+BP=DP,∵NE=CD,∠NEA=∠CDP=90°,AE=DP,∴△NEA≌△CDP(SAS)∴AN=PC.2.如图1,OA=2,OB=4,以点A为顶点,AB为腰在第三象限作等腰直角△ABC.(Ⅰ)求C点的坐标;(Ⅱ)如图2,OA=2,P为y轴负半轴上的一个动点,若以P为直角顶点,PA为腰等腰直角△APD,过D作DE⊥x轴于E点,求OP﹣DE的值;(Ⅲ)如图3,点F坐标为(﹣4,﹣4),点G(0,m)在y轴负半轴,点H(n,0)x轴的正半轴,且FH⊥FG,求m+n的值.解:(Ⅰ)如图1,过C作CM⊥x轴于M点,如图1所示:∵CM⊥OA,AC⊥AB,∴∠MAC+∠OAB=90°,∠OAB+∠OBA=90°,∴∠MAC=∠OBA,在△MAC和△OBA中,,∴△MAC≌△OBA(AAS),∴CM=OA=2,MA=OB=4,∴OM=6,∴点C的坐标为(﹣6,﹣2),故答案为(﹣6,﹣2);(Ⅱ)如图2,过D作DQ⊥OP于Q点,则四边形OEDQ是矩形,∴DE=OQ,∵∠APO+∠QPD=90°,∠APO+∠OAP=90°,∴∠QPD=∠OAP,在△AOP和△PDQ中,,∴△AOP≌△PDQ(AAS),∴AO=PQ=2,∴OP﹣DE=OP﹣OQ=PQ=OA=2;(Ⅲ)如图3,过点F分别作FS⊥x轴于S点,FT⊥y轴于T点,则∠HSF=∠GTF=90°=∠SOT,∴四边形OSFT是正方形,∴FS=FT=4,∠EFT=90°=∠HFG,∴∠HFS=∠GFT,在△FSH和△FTG中,,∴△FSH≌△FTG(AAS),∴GT=HS,又∵G(0,m),H(n,0),点F坐标为(﹣4,﹣4),∴OT═OS=4,∴GT=﹣4﹣m,HS=n﹣(﹣4)=n+4,∴﹣4﹣m=n+4,∴m+n=﹣8.3.如图1,点C在线段AB上,(点C不与A、B重合),分别以AC、BC为边在AB同侧作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE、BD交于点P(1)观察猜想:①线段AE与BD的数量关系为AE=BD.②∠APC的度数为60°.(2)数学思考:如图2,当点C在线段AB外时,(1)中的结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明(3)拓展应用:如图3,分别以AC、BC为边在AB同侧作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,其中∠ACD=∠BCE=90°,CA=CD,CB=CE,连接AE=BD交于点P,则线段AE与BD的关系为AE=BD,AE⊥BD.解:(1)观察猜想:①如图1,设AE交CD于点O.过点C作CH⊥AE,CG⊥BD,∵△ADC,△ECB都是等边三角形,∴CA=CD,∠ACD=∠ECB=60°,CE=CB,∴∠ACE=∠DCB,∴△ACE≌△DCB(SAS),∴AE=BD,∠CAO=∠ODP,S△ACE =S△BCD,∵∠AOC=∠DOP,∴∠DPO=∠ACO=60°,∴∠APB=120°,∵S△ACE =S△BCD,∴×AE×CH=×BD×CG,∴CH=CG,且CH⊥AE,CG⊥BD,∴CP平分∠APB,∴∠APC=60°,故答案为AE=BD,60°.(2)数学思考::①成立,②不成立,理由:设AC交BD于点O.过点C作CH⊥AE,CG⊥BD,∵△ADC,△ECB都是等边三角形,∴CA=CD,∠ACD=∠ECB=60°,CE=CB,∴∠ACE=∠DCB∴△ACE≌△DCB(SAS),∴AE=BD,∠PAO=∠ODC,∵∠AOP=∠DOC,∴∠APO=∠DCO=60°,∴∠DPE=120°,∵S△ACE =S△BCD,∴×AE×CH=×BD×CG,∴CH=CG,且CH⊥AE,CG⊥BD,∴CP平分∠DPE,∴∠DPC=60°,∴∠APC=120°,∴①成立,②不成立;拓展应用:设AC交BD于点O.∵∠ACD=∠BCE=90°,CA=CD,CB=CE,∴∠ACE=∠DCB∴△AEC≌△DBC(SAS),∴AE=BD,∠CDB=∠CAE,∵∠AOP=∠COD,∠CDB=∠CAE,∴∠DCO=∠APO=90°,∴AE⊥BD,故答案为:AE=BD,AE⊥BD.4.如图,△ABC是等边三角形,D是BC边的中点,以D为顶点作一个120°的角,角的两边分别交直线AB、直线AC于M、N两点.以点D为中心旋转∠MDN(∠MDN的度数不变),当DM与AB垂直时(如图①所示),易证BM+CN=BD.(1)如图②,当DM与AB不垂直,点M在边AB上,点N在边AC上时,BM+CN=BD是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图③,当DM与AB不垂直,点M在边AB上,点N在边AC的延长线上时,BM+CN =BD是否仍然成立?若不成立,请写出BM,CN,BD之间的数量关系,不用证明.解:(1)结论BM+CN=BD成立,理由如下:如图②,过点D作DE∥AC交AB于E,∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,∵DE∥AC,∴∠BED=∠A=60°,∠BDE=∠C=60°,∴∠B=∠BED=∠BDE=60°,∴△BDE是等边三角形,∠EDC=120°,∴BD=BE=DE,∠EDN+∠CDN=120°,∵∠EDM+∠EDN=∠MDN=120°,∴∠CDN=∠EDM,∵D是BC边的中点,∴DE=BD=CD,在△CDN和△EDM中,,∴△CDN≌△EDM(ASA),∴CN=EM,∴BD=BE=BM+EM=BM+CN;(2)上述结论不成立,BM,CN,BD之间的数量关系为:BM﹣CN=BD;理由如下:如图③,过点D作DE∥AC交AB于E,∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,∴∠NCD=120°,∵DE∥AC,∴∠BED=∠A=60°,∠BDE=∠C=60°,∴∠B=∠BED=∠BDE=60°,∴△BDE是等边三角形,∠MED=∠EDC=120°,∴BD=BE=DE,∠NCD=∠MED,∠EDM+∠CDM=120°,∵∠CDN+∠CDM=∠MDN=120°,∴∠CDN=∠EDM,∵D是BC边的中点,∴DE=BD=CD,在△CDN和△EDM中,,∴△CDN≌△EDM(ASA),∴CN=EM,∴BD=BE=BM﹣EM=BM﹣CN,∴BM﹣CN=BD.5.△ABC是等边三角形,P为平面内的一个动点,BP=BA,0°<∠PBC<180°,DB平分∠PBC,且DB=DA.(1)当BP与BA重合时(如图1),求∠BPD的度数;(2)当BP在∠ABC的内部时(如图2),求∠BPD的度数;(3)当BP在∠ABC的外部时,请你直接写出∠BPD的度数.解:(1)∵△ABC是等边三角形,BD平分∠PBC,∴∠PBD=∠CBD=30°,∵DB=DA,∴∠PBD=∠BPD=30°;(2)如图2,连接CD,∵点D在∠PBC的平分线上,∴∠PBD=∠CBD,∵△ABC是等边三角形,∴BA=BC=AC,∠ACB=60°,∵BP=BA,∴BP=BC,∵BD=BD,∴△PBD≌△CBD(SAS),∴∠BPD=∠BCD,∵DB=DA,BC=AC,CD=CD,∴△BCD≌△ACD(SSS),∴∠BCD=∠ACD=∠ACB=30°,∴∠BPD=30°;(3)如图3,连接CD,∵AD=BD,CD=CD,BC=AC,∴△ACD≌△BCD(SSS)∴∠ACD=∠BCD=30°,∵BD=BD,∠PBD=∠CBD,PB=AB=BC,∴△PBD≌△CBD(SAS)∴∠BPD=∠BCD=30°,如图4,连接CD,∵AD=BD,CD=CD,BC=AC,∴△ACD≌△BCD(SSS)∴∠ACD=∠BCD=30°,∵BD=BD,∠PBD=∠CBD,PB=AB=BC,∴△PBD≌△CBD(SAS)∴∠BPD=∠BCD=30°,如图5,连接CD,∵AD=BD,CD=CD,BC=AC,∴△ACD≌△BCD(SSS)∴∠ACD=∠BCD==150°,∵BD=BD,∠PBD=∠CBD,PB=AB=BC,∴△PBD≌△CBD(SAS)∴∠BPD=∠BCD=150°,6.在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,D为AB边的中点,以D为直角顶点的Rt△DEF的另两个顶点E,F分别落在边AC,CB(或它们的延长线)上.(1)如图1,若Rt△DEF的两条直角边DE,DF与△ABC的两条直角边AC,BC互相垂直,则S△DEF +S△CEF=S△ABC,求当S△DEF=S△CEF=2时,AC边的长;(2)如图2,若Rt△DEF的两条直角边DE,DF与△ABC的两条直角边AC,BC不垂直,S△DEF +S△CEF=S△ABC,是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请直接写出S△DEF,S△CEF,S△ABC之间的数量关系;(3)如图3,若Rt△DEF的两条直角边DE,DF与△ABC的两条直角边AC,BC不垂直,且点E在AC的延长线上,点F在CB的延长线上,S△DEF +S△CEF=S△ABC是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请直接写出S△DEF ,S△CEF,S△ABC之间的数量关系.解:(1)∵∠ACB=90°,DE⊥AC,DF⊥BC,∴四边形DECF是矩形,∵∠ACB=90°,∴BC⊥AC,∵DE ⊥AC ,∴DE ∥BC ,∵D 为AB 边的中点,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE =BC ,AC =2CE ,同理:DF =AC ,∵AC =BC ,∴DE =DF ,∴四边形DECF 是正方形,∴CE =DF =CF =DE ,∵S △DEF =S △CEF =2=DE •DF =DF 2,∴DF =2,∴CE =2,∴AC =2CE =4;(2)S △DEF +S △CEF =S △ABC 成立,理由如下:连接CD ;如图2所示:∵AC =BC ,∠ACB =90°,D 为AB 中点,∴∠B =45°,∠DCE =∠ACB =45°,CD ⊥AB ,CD =AB =BD ,∴∠DCE =∠B ,∠CDB =90°,S △ABC =2S △BCD ,∵∠EDF =90°,∴∠CDE =∠BDF ,在△CDE 和△BDF 中,,∴△CDE ≌△BDF (ASA ),∴DE =DF .S △CDE =S △BDF .∴S △DEF +S △CEF =S △CDE +S △CDF =S △BCD =S △ABC ;(3)不成立;S △DEF ﹣S △CEF =S △ABC ;理由如下:连接CD,如图3所示:同(1)得:△DEC≌△DBF,∠DCE=∠DBF=135°,∴S△DEF =S五边形DBFEC,=S△CFE +S△DBC,=S△CFE +S△ABC,∴S△DEF ﹣S△CFE=S△ABC.∴S△DEF 、S△CEF、S△ABC的关系是:S△DEF﹣S△CEF=S△ABC.7.教材呈现:如图是华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容2.线段垂直平分线我们已经知道线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是线段的对称轴,如图,直线MN是线段AB的垂直平分线,P是MN上任一点,连结PA、PB,将线段AB沿直线MN对称,我们发现PA与PB完全重合,由此即有:线段垂直平分线的性质定理线段垂直平分线上的点到线段的距离相等.已知:如图,MN⊥AB,垂足为点C,AC=BC,点P是直线MN上的任意一点.求证:PA=PB.分析:图中有两个直角三角形APC和BPC,只要证明这两个三角形全等,便可证明PA=PB.定理证明:请根据教材中的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.定理应用:(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n的交点为O.过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线l交AC于点D,边BC的垂直平分线k交AC于点E.若∠ABC=120°, AC=15,则DE的长为 5 .解:定理证明:∵MN⊥AB,∴∠PCA=∠PCB=90°.又∵AC=BC,PC=PC,∴△PAC≌△PBC(SAS),∴PA=PB.定理应用:(1)如图2,连结OA、OB、OC.∵直线m是边BC的垂直平分线,∴OB=OC,∵直线n是边AC的垂直平分线,∴OA=OC,∴OA=OB∵OH⊥AB,∴AH=BH;(2)如图③中,连接BD,BE.∵BA=BC,∠ABC=120°,∴∠A=∠C=30°,∵边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E,∴DA=DB,EB=EC,∴∠A=∠DBA=30°,∠C=∠EBC=30°,∴∠BDE=∠A+∠DBA=60°,∠BED=∠C+∠EBC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴AD=BD=DE=BE=EC,∵AC=15=AD+DE+EC=3DE,∴DE=5,故答案为:5.8.如图,在△ABC中,AB=AC,以BC为直角边作等腰Rt△BCD,∠CBD=90°,斜边CD交AB于点E.(1)如图1,若∠ABC=60°,BE=4,作EH⊥BC于H,求线段BC的长;(2)如图2,作CF⊥AC,且CF=AC,连接BF,且E为AB中点,求证:CD=2BF.解:(1)∵∠ABC=60°,EH⊥BC,∴∠BEH=30°,∴BE=2BH=4,EH=BH,∴BH=2,EH=2,∵∠CBD=90°,BD=BC,∴∠BCD=45°,且EH⊥BC,∴∠BCD=∠BEC=45°,∴EH=CH=2,∴BC=BH+HC=2+2;(2)如图,过点A作AM⊥BC,∵AB=AC,AM⊥BC,∴BM=MC=BC=DB,∵∠DCB=45°,AM⊥BC,∴∠DCB=∠MNC=45°,∴MN=MC=BD,∵AM∥DB,∴△CNM∽△CBD∴,∴CD=2CN,AN=BD,∵CF⊥AC,∠BCD=45°,∴∠ACD+∠BCF=45°,且∠ACD+∠MAC=45°,∴∠BCF=∠MAC,且AC=CF,BC=AN,∴△ACN≌△CFB(SAS)∴BF=CN,∴CD=2BF9.【问题】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点C作直线l平行于AB.∠EDF=90°,点D在直线L上移动,角的一边DE始终经过点B,另一边DF与AC交于点P,研究DP和DB的数量关系.【探究发现】(1)如图2,某数学兴趣小组运用从特殊到一般的数学思想,发现当点D 移动到使点P与点C重合时,通过推理就可以得到DP=DB,请写出证明过程;【数学思考】(2)如图3,若点P是AC上的任意一点(不含端点A、C),受(1)的启发,这个小组过点D作DG⊥CD交BC于点G,就可以证明DP=DB,请完成证明过程.【探究发现】证明:(1)∵∠ACB=90°,AC=BC∴∠CAB=∠CBA=45°∵CD∥AB∴∠CBA=∠DCB=45°,且BD⊥CD∴∠DCB=∠DBC=45°∴DB=DC即DP=DB;【数学思考】证明:(2)∵DG⊥CD,∠DCB=45°∴∠DCG=∠DGC=45°∴DC=DG,∠DCP=∠DGB=135°,∵∠BDP=∠CDG=90°∴∠CDP=∠BDG,在△CDP和△GDB中,,∴△CDP≌△GDB(ASA)∴DP=DB.10.已知,在平面直角坐标系中,A(m,0)、B(0,n),m、n满足(m﹣n)2+|m﹣5|=0.C 为AB的中点,P是线段AB上一动点,D是x轴正半轴上一点,且PO=PD,DE⊥AB于E.(1)如图1,当点P在线段AB上运动时,点D恰在线段OA上,则PE与AB的数量关系为AB=2PE(2)如图2,当点D在点A右侧时,(1)中结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,说明理由!(3)设AB=5,若∠OPD=45°,直接写出点D的坐标.解:(1)∵(m﹣n)2+|m﹣5|=0,∴m﹣n=0,m﹣5=0,∴m=n=5,∴A(5,0)、B(0,5),∴AC=BC=5,∴△AOB为等腰直角三角形,∴∠AOC=∠BOC=45°,OC⊥AB,∵PO=PD,∴∠POD=∠PDO,∵D是x轴正半轴上一点,∴点P在BC上,∵∠POD=45°+∠POC,∠PDO=45°+∠DPE,∴∠POC=∠DPE,在△POC和△DPE中,,∴△POC≌△DPE(AAS),∴OC=PE,∵C为AB的中点,∴AB=2OC,∴AB=2PE.故答案为:AB=2PE.(2)成立,理由如下:∵点C为AB中点,∴∠AO C=∠BOC=45°,OC⊥AB,∵PO=PD,∴∠POD=∠PDO,∵∠POD=45°﹣∠POC,∠PDO=45°﹣∠DPE,∴∠POC=∠DPE,在△POC和△DPE中,,∴△POC≌△DPE(AAS),∴OC=PE,又∠AOC=∠BAO=45°∴OC=AC=AB∴AB=2PE;(3)∵AB=5,∴OA=OB=5,∵OP=PD,∴∠POD=∠PDO==67.5°,∴∠APD=∠PDO﹣∠A=22.5°,∠BOP=90°﹣∠POD=22.5°,∴∠APD=∠BOP,在△POB和△DPA中,,∴△POB≌△DPA(SAS),∴PA=OB=5,DA=PB,∴DA=PB=5﹣5,∴OD=OA﹣DA=5﹣(5﹣5)=10﹣5,∴点D的坐标为(10﹣5,0).11.如图1,直线AB分别与x轴、y轴交于A、B两点,OC平分∠AOB交AB于点C,点D为线段AB上一点,过点D作DE∥OC交y轴于点E,已知AO=m,BO=n,且m、n满足n2﹣8n+16+|n﹣2m|=0.(1)求A、B两点的坐标;(2)若点D为AB中点,求OE的长;(3)如图2,若点P(x,﹣2x+4)为直线AB在x轴下方的一点,点E是y轴的正半轴上一动点,以E为直角顶点作等腰直角△PEF,使点F在第一象限,且F点的横、纵坐标始终相等,求点P的坐标.解:(1)∵n2﹣8n+16+|n﹣2m|=0,∴(n﹣4)2+|n﹣2m|=0,∵(n﹣4)2≥0,|n﹣2m|≥0,∴(n﹣4)2=0,|n﹣2m|=0,∴m=2,n=4,∴点A为(2,0),点B为(0,4);(2)延长DE交x轴于点F,延长FD到点G,使得DG=DF,连接BG,设OE=x,∵OC平分∠AOB,∴∠BOC=∠AOC=45°,∵DE∥OC,∴∠EFO=∠FEO=∠BEG=∠BOC=∠AOC=45°,∴OE=OF=x,在△ADF和△BDG中,,∴△ADF≌△BDG(SAS),∴BG=AF=2+x,∠G=∠AFE=45°,∴∠G=∠BEG=45°,∴BG=BE=4﹣x,∴4﹣x=2+x,解得:x=1,∴OE=1;(3)如图2,分别过点F、P作FM⊥y轴于点M,PN⊥y轴于点N,设点E为(0,m),∵点P的坐标为(x,﹣2x+4),∴PN=x,EN=m+2x﹣4,∵∠PEF=90°,∴∠PEN+∠FEM=90°,∵FM⊥y轴,∴∠MFE+∠FEM=90°,∴∠PEN=∠MFE,在△EFM和△PEN中,,∴△EFM≌△PEN(AAS),∴ME=NP=x,FM=EN=m+2x﹣4,∴点F为(m+2x﹣4,m+x),∵F点的横坐标与纵坐标相等,∴m+2x﹣4=m+x,解得:x=4,∴点P为(4,﹣4).12.在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连结BE.(1)若点D在线段AM上时(如图1),则AD=BE(填“>”、“<”或“=”),∠CAM =30 度;(2)设直线BE与直线AM的交点为O.①当动点D在线段AM的延长线上时(如图2),试判断AD与BE的数量关系,并说明理由;②当动点D在直线AM上时,试判断∠AOB是否为定值?若是,请直接写出∠AOB的度数;若不是,请说明理由.解:(1))∵△ABC与△DEC都是等边三角形∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE∴∠ACD=∠BCE.在△ADC和△BEC中,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE;∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°.∵线段AM为BC边上的中线∴∠CAM=∠BAC,∴∠CAM=30°.故答案为:=,30;(2)①AD=BE,理由如下:∵△ABC和△CDE都是等边三角形∴AB=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,∵∠ACD=∠ACB﹣∠DCB,∠BCE=∠DCE﹣∠DCB,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS)∴AD=BE.②∠AOB是定值,∠AOB=60°,理由如下:当点D在线段AM上时,如图1,由①知△ACD≌△BCE,则∠CBE=∠CAD=30°,又∠ABC=60°,∴∠CBE+∠ABC=60°+30°=90°,∵△ABC是等边三角形,线段AM为BC边上的中线∴AM平分∠BAC,即,∴∠BOA=90°﹣30°=60°.当点D在线段AM的延长线上时,如图2,∵△ABC与△DEC都是等边三角形∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°∴∠ACB+∠DCB=∠DCB+∠DCE∴∠ACD=∠BCE在△ACD和△BCE中,∴△ACD≌△BCE(SAS)∴∠CBE=∠CAD=30°,同理可得:∠BAM=30°,∴∠BOA=90°﹣30°=60°.13.小明在学习等边三角形时发现了直角三角形的一个性质:直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半.小明同学对以上结论作了进一步探究.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=AB,则:∠ABC=30°.探究结论:(1)如图1,CE是AB边上的中线,易得结论:△ACE为等边三角形.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=AB,CP是AB边上的中线,点D是边CB上任意一点,连接AD,在AB边上方作等边△ADE,连接BE.试探究线段BE与DE之间的数量关系,写出你的猜想加以证明.拓展应用:如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣,1),点B是x轴正半轴上的一动点,以AB为边作等边△ABC,当点C在第一象内,且B(2,0)时,求点C 的坐标.解:探究结论(1)∵CE是AB边上的中线,∴CE=AE=AB,∵AC=AB,∴AC=CE=AE,∴△ACE是等边三角形.故答案为:等边;(2)如图2中,结论:ED=EB.理由:取AB的中点P,连接CP、PE.∵△ACP,△ADE都是等边三角形,∴AC=AP=PC,AD=AE=DE,∠CAP=∠DAE=60°,∴∠CAD=∠PAE,∴△CAD≌△PAE(SAS),∴∠ACD=∠APE=90°,∴EP⊥AB,∵PA=PB,∴EA=EB,∵DE=AE,∴ED=EB.拓展应用:如图3中,作AH⊥x轴于H,CF⊥OB于F,连接OA.∵A(﹣,1),∴∠AOH=30°,由(2)可知,CO=CB,∵CF⊥OB,∴OF=FB=1,∴可以假设C(1,n),∵OC=BC=AB,∴1+n2=1+(+2)2,∴n=2+,∴C(1,2+).14.如图,等边△ABC外有一点D,连接DA,DB,DC.(1)如图1,若∠DAB+∠DCB=180°,求证:BD平分∠ADC;(2)如图2,若∠BDC=60°,求证:BD﹣CD=AD;(3)如图3,延长AD交BC的延长线于点F,以BF为边向下作等边△BEF,若点D,C,E 在同一直线上,且∠ABD=α,直接写出∠CEF的度数为60°﹣α(结果用含α的式子表示).(1)证明:过点B作BM⊥CD于点M,BN⊥AD于点N,∴∠ANB=∠CMB=90°,∵△ABC为等边三角形,∴AB=BC,∵∠DAB+∠DCB=180°,∠DCB+∠BCM=180°,∴∠OAB=∠BCM,∴△ABN≌△CBM(AAS),∴BM=BN,∴BD平分∠ADC;(2)证明:在BD上取点E,使DE=CD,∵∠BD C=60°∴△CDE为等边三角形,∴∠DCE=∠ACB=60°,∴∠ACD=∠BCE,∵AC=BC,∴△ADC≌△BEC(SAS),∴AD=BE,∴BD﹣CD=AD;(3)解:∵△ABC,△BEF为等边三角形,∴AB=CB,BF=BE,∠ABF=∠CBE∴△ABF≌CBE(SAS),∴∠DFB=∠CEB,∵∠CEB+∠CEF=60°,∠EFB=60°∴∠FDE=180°﹣∠DFB﹣∠EFB﹣∠CEF=60°∴∠ADC=120°,∴∠ADC+∠ABC=180°,由(1)得BD平分∠ADC∴∠BDE=60°,∴∠FDB=120°,∴∠FDB+∠FEB=180°,∴F,E,B,D四点共圆,∴∠CEF=∠DBF∵∠DBF=60°﹣α.∴∠CEF=60°﹣α.故答案为:60°﹣α.15.已知,在平面直角坐标系中,点A(0,2),B(﹣2,m),过B点作直线a与x轴互相垂直,C为x轴上的一个动点,且∠BAC=90°.(1)如图1,若点B是第二象限内的一个点,且m>2时,求点C的坐标;(用m的代数式表示)(2)如图2,若点B是第三象限内的一个点,设C点的坐标(x,0),求x的取值范围:(3)如图3,连接BC,作∠ABC的平分线BD,点E、F分别是射线BD与边BC上的两个动点,连接CE、EF,当m=3时,试求CE+EF的最小值.解:(1)如图1,过B点作BH⊥y轴于点H,∴∠BHA=90°,∠ABH+∠BAH=90°,∴∠BHA=∠AOC=90°,∵∠BAC=90°,∴∠BAH+∠CAO=90°,∴∠ABH=∠CAO,∵点A(0,2),B(﹣2,m),∴AO=BH=2,OH=m,∵AO=BH,∠ABH=∠CAO,∠BHA=∠AOC=90°,∴△BHA≌△AOC(ASA)∴CO=AH=OH﹣AO=m﹣2,∵m>2,点C在x轴负半轴,∴点C(2﹣m,0);(2)如图2,过B点作BK⊥y轴于点K,则∠AKB=90°,∵∠BAC=90°,∴∠BAK+∠CAK=90°,且∠BAK+∠ABK=90°,∴∠CAK=∠ABK,∵点A(0,2),B(﹣2,m),∴AO=BK=2,OH=m,∵AO=BK,∠CAK=∠ABK,∠AOC=∠AKB=90°,∴△ABK≌△CAO(AAS)∴CO=AK=2﹣m,∵C点的坐标(x,0),∴CO=x=2﹣m,∵点B是第三象限内的一个点,∴m<0,∴2﹣m>2,∴x>2;(3)如图3,在AB上截取BN=BF,∵BD是∠ABC的平分线,∴∠ABE=∠CBE,且BE=BE,BF=BN,∴△BEF≌△BEN(SAS)∴EF=EN,∴CE+EF=CE+EN,∴当C,E,F三点共线,且N与点A重合时,CE+EF有最小值,此时最小值为AC,由(1)可知:点C(2﹣m,0);且m=3,∴点C(﹣1,0),∴CO=1,∴AC===,∴CE+EF的最小值为.。
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三角形综合题归类
考点:利用角相等证明垂直
1. 已知 BE ,CF 是△ABC 的高,且 BP=AC ,CQ=AB ,试确定 AP 与 AQ 的数量关系和位置关系
Q
A
F
D E
P
B
C
2. 如图,在等腰 △R t ABC 中,∠ACB =90°,D 为 BC 的中点,DE ⊥AB ,垂足为 E ,过点 B 作
BF ∥AC 交 DE 的延长线于点 F ,连接 CF .(1)求证:CD=BF ;(2)求证:AD ⊥CF ;(3)连接 AF ,
试判断△ACF 的形状.
拓展巩固:如图 9 所示,△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,AD 是 BC 边上的中线,
过 C 作 AD 的垂线,交 AB 于点 E ,交 AD 于点 F ,求证:∠ADC =∠BDE .
C
F
D
A
图 9
E
B
3. 如图1,已知正方形 ABCD 的边 CD 在正方形 DEFG 的边 DE 上,连接 AE , GC .
(1)试猜想 AE 与 GC 有怎样的位置关系,并证明你的结论;
(2)将正方形 DEFG 绕点 D 按顺时针方向旋转,使 E 点落在 BC 边上,如图2,连接 AE
和 GC .你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由 A
F
E
B D C
4.如图 1, ∆ABC 的边 BC 在直线 l 上, AC ⊥ BC , 且 AC = BC , ∆EFP 的边 FP 也
在直线 l 上,边 EF 与边 AC 重合,且 EF = FP
(1) 在图 1 中,请你通过观察、测量,猜想并写出 AB 与 AP 所满足的 数量关系和位置关系;
(2) 将 ∆EFP 沿直线 l 向左平移到图 2 的位置时, EP 交 AC 于点 Q ,连接
AP , BQ .猜想并写出 BQ 与 AP 所满足的数量关系和位置关系,请证明你的猜想;
(3)将 ∆EFP 沿直线 l 向左平移到图 3 的位置时, EP 的延长线交 AC 的延长
线于点 Q,连结 AP , BQ ,你认为(2)中所猜想的 BQ 与 AP 的数量关系和位置关系和位置
关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
A (E)
E
A
E A
Q
F P B C
B C (F) P
(3)
l
Q
(1)
B
F
(2) C
P
l
等腰三角形(中考重难点之一)
考点 1:等腰三角形性质的应用
1. 两个全等的含 30 ,60 角的三角板 ADE 和三角板 ABC ,如图所示放置,E, A, C 三点在
一条直线上,连结 BD ,取 BD 的中点 M ,连结 ME, MC .试判断 ∆EMC 的形状,并说 明理由.
M
B
D l
E
A
C
压轴题拓展:(三线合一性质的应用)已知 Rt ∆ABC 中, AC = BC , ∠C = 90︒ , D 为 AB 边
的中点, ∠EDF = 90︒ , ∠EDF 绕 D 点旋转,它的两边分别交 AC 、 CB (或它们的延长线) 于 E 、 F .
2
当 ∠EDF 绕 D 点旋转到 DE ⊥ AC 于 E 时(如图 1),易证 S
∆DEF + S
1 ∆CEF = S
∆ABC
.当 ∠EDF 绕
D 点旋转到 D
E 和 AC 不垂直时,在图 2 和图 3 这两种情况下,上述结论是否成立? 若成立,
请给予证明;若不成立, S ∆DEF
, S
∆CEF
, S
∆ABC
又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不
需证明.
A
A
A
D
E
D
D
E
C
F 图1
B C
图2 C
F B E
图3
B F
2. 已知:如图,△ABC 中,∠ABC =45°,CD ⊥AB 于 D , B E 平分∠ABC ,且 BE ⊥AC 于 E ,
与 CD 相交于点 F ,H 是 BC 边的中点,连结 DH 与 BE 相交于点 G 。
(1) BF =AC (2) CE = 1 2
BF
(3)CE 与 BC 的大小关系如何。
考点:等腰直角三角形(45 度的联想)
1. 如图 1,四边形 ABCD 是正方形,M 是 AB 延长线上一点。
直角三角尺的一条直角边
经过点 D ,且直角顶点 E 在 AB 边上滑动(点 E 不与点 A ,B 重合),另一条直角边与∠CBM
的平分线 BF 相交于点 F .
⑴ 如图 14―1,当点 E 在 AB 边的中点位置时:
① 通过测量 DE ,EF 的长度,猜想 DE 与 EF 满足的数量关系是
; ② 连接点 E 与 AD 边的中点 N ,猜想 NE 与 BF 满足的数量关系是 ;
③ 请证明你的上述两猜想.
⑵ 如图 14―2,当点 E 在 AB 边上的任意位置
时,请你在 AD 边上找到一点 N, 使得 NE=BF ,进
而猜想此时 DE 与 EF 有怎样的数量关系并证明
2. 在 △Rt ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,D 是 AC 的中点,DG ⊥AC 交 AB 于点 G.
(1)如图 1,E 为线段 DC 上任意一点,点 F 在线段 DG 上,且 DE=DF ,连结 EF 与 CF ,过 点 F 作 FH ⊥FC ,交直线 AB 于点 H .①求证:DG=DC ②判断 FH 与 FC 的数量关系并加
以证明.
(2)若 E 为线段 DC 的延长线上任意一点,点 F 在射线 DG 上,(1)中的其他条件不变,借
助图 2 画出图形。
在你所画图形中找出一对全等三角形,并判断你在(1)中得出的结论是否
图D
发生改变.(直接写出结论,不必证明)B
H
B
G
F
G
A D E C
A C E
图
同类变式:已知:△ABC为等边三角形,M是BC延长线上一点,直角三角尺
A
的一条直角边经过点A,且60º角的顶点E在BC上滑动,(点E不与点B、C重
合),斜边与∠ACM的平分线CF交于点F
F
(1)如图(1)当点E在BC边得中点位置时B E
图(2)
C M
○1猜想AE与EF满足的数量关系是.
○2连结点E与AB边得中点N,猜想BE和CF满足的数量关系A
是.
○3请证明你的上述猜想;N
F
(2)如图(2)当点E在BC边得任意位置时,AE和EF有怎样的数B
图(1)
C M 量关系,并说明你的理由?
附加思考题:以∆ABC的两边AB、AC为腰分别向外作等腰Rt∆ABD和等腰Rt∆ACE,
∠BAD=∠CAE=90︒.连接DE,M、N分别是BC、D E的中点.探究:AM与DE的
位置关系及数量关系.
⑴如图①当∆ABC为直角三角形时,AM与DE的位置关系是;线段AM与DE的
数量关系是;
⑵将图①中的等腰Rt∆ABD绕点A沿逆时针方向旋转θ︒(0<θ<90)后,如图②所示,⑴问
中得到的两个结论是否发生改变?并说明理由.
D
N
D
N
E A E A
B M
图①C B M
图②
C
24、已知:如图,矩形ABCD中点G为BC延长线上一点,连接DG,BH⊥DG于H,且GH=DH,点E,F分别在AB,BC上,且EF//DG。
(1)若
AD=3,CG=2,求DG的长;
(2)若GF=AD+BE,求证:EF=1
2 DG。
12、(20XX年宁德市)(本题满分13分)如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角
形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.
⑴求证:△AMB≌△ENB;⑵①当M点在何处时,AM+CM的值最小;
②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;
⑶当AM+BM+CM的最小值为3+1时,求正方形的边长.A D
N
E
M
B C 28.如图甲,已知∠ABC=90°,△ABD是边长为2的等边三角形,点E为射线BC上任意一点(点E与点B不重合),连结AE,在AE的上方作等边三角形AEF,连结FD并延长交射线BC于点G.
(1)如图乙,当BE=BA时,求证:△ABE≌△ADF;
(△2)如图甲,当AEF与△ABD不重叠时,求∠FGC的度数;
(3)若将已知条件中的“在AE的上方作等边三角形AEF,连结FD并延长交射线BC于点G.”改为“在AE的下方作等边三角形AEF,连结FD交射线BC于点G.”(如图丙所示),试问当点E在何处时BD∥△EF?并求此时AEF的周长.
F
A
A
D A
D
F
D
B G E C
B G
图甲E C B G E C
图乙F图丙。