中考数学一轮复习考点提高练习专题16 全等三角形判定和性质问题(教师版)
展开专题16 全等三角形判定和性质问题
专题知识回顾
1.全等三角形:能够完全重合的两个图形叫做全等形。能够完全重合的两个三角形叫做全等三角形。
2.全等三角形的表示
全等用符号“≌”表示,读作“全等于”。如△ABC≌△DEF,读作“三角形ABC全等于三角形DEF”。
注:记两个全等三角形时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上。
3.全等三角形的性质: 全等三角形的对应角相等、对应边相等。
4.三角形全等的判定定理:
(1)边角边定理:有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等(可简写成“边角边”或“SAS”)
(2)角边角定理:有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等(可简写成“角边角”或“ASA”)
(3)边边边定理:有三边对应相等的两个三角形全等(可简写成“边边边”或“SSS”)。
5.直角三角形全等的判定:
HL定理:有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(可简写成“斜边、直角边”或“HL”)
专题典型题考法及解析
【例题1】(2019•贵州省安顺市)如图,点B、F、C、E在一条直线上,AB∥ED,AC∥FD,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC≌△DEF的是( )
A. ∠A=∠D B.AC=DF C.AB=ED D.BF=EC
【解答】选项A、添加∠A=∠D不能判定△ABC≌△DEF,故本选项正确;
选项B、添加AC=DF可用AAS进行判定,故本选项错误;
选项C、添加AB=DE可用AAS进行判定,故本选项错误;
选项D、添加BF=EC可得出BC=EF,然后可用ASA进行判定,故本选项错误.
故选:A.
【例题2】(2019•黑龙江省齐齐哈尔市)如图,已知在△ABC和△DEF中,∠B=∠E,BF=CE,点B、F、C、E在同一条直线上,若使△ABC≌△DEF,则还需添加的一个条件是 _________(只填一个即可).
【答案】AB=DE.
【解析】添加AB=DE;
∵BF=CE,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中,,
∴△ABC≌△DEF(SAS)
【例题3】(2019•铜仁)如图,AB=AC,AB⊥AC,AD⊥AE,且∠ABD=∠ACE.
求证:BD=CE.
【答案】见解析。
【解析】证明:∵AB⊥AC,AD⊥AE,
∴∠BAE+∠CAE=90°,∠BAE+∠BAD=90°,
∴∠CAE=∠BAD.
又AB=AC,∠ABD=∠ACE,
∴△ABD≌△ACE(ASA).
∴BD=CE.
专题典型训练题
一、选择题
1. (2019•广东)如图,正方形ABCD的边长为4,延长CB至E使EB=2,以EB为边在上方作正方形EFGB,延长FG交DC于M,连接AM、AF,H为AD的中点,连接FH分别与AB.AM交于点N、K.则下列结论:①△ANH≌△GNF;②∠AFN=∠HFG;③FN=2NK;④S△AFN : S△ADM =1 : 4.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】AH=GF=2,∠ANH=∠GNF,∠AHN=∠GFN,△ANH≌△GNF(AAS),①正确;
由①得AN=GN=1,∵NG⊥FG,NA不垂直于AF,∴FN不是∠AFG的角平分线
∴∠AFN≠∠HFG,②错误;由△AKH∽△MKF,且AH:MF=1:3,∴KH:KF=1:3,又∵FN=HN,
∴K为NH的中点,即FN=2NK,③正确;S△AFN =AN·FG=1,S△ADM =DM·AD=4,∴S△AFN :
S△ADM =1 : 4,④正确.
2.(2019▪广西池河)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,BE=CF,则图中与∠AEB相等的角的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B.
【解析】根据正方形的性质,利用SAS即可证明△ABE≌△BCF,再根据全等三角形的性质可得∠BFC=∠AEB,进一步得到∠BFC=∠ABF,从而求解.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥BC,AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,
在△ABE和△BCF中,
,
∴△ABE≌△BCF(SAS),
∴∠BFC=∠AEB,
∴∠BFC=∠ABF,
故图中与∠AEB相等的角的个数是2.
3.(2019•湖北天门)如图,AB为⊙O的直径,BC为⊙O的切线,弦AD∥OC,直线CD交BA的延长线于点E,连接BD.下列结论:①CD是⊙O的切线;②CO⊥DB;③△EDA∽△EBD;④ED•BC=BO•BE.其中正确结论的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A.
【解析】连结DO.
∵AB为⊙O的直径,BC为⊙O的切线,
∴∠CBO=90°,
∵AD∥OC,
∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠COD.
又∵OA=OD,
∴∠DAO=∠ADO,
∴∠COD=∠COB.
在△COD和△COB中,,
∴△COD≌△COB(SAS),
∴∠CDO=∠CBO=90°.
又∵点D在⊙O上,
∴CD是⊙O的切线;故①正确,
∵△COD≌△COB,
∴CD=CB,
∵OD=OB,
∴CO垂直平分DB,
即CO⊥DB,故②正确;
∵AB为⊙O的直径,DC为⊙O的切线,
∴∠EDO=∠ADB=90°,
∴∠EDA+∠ADO=∠BDO+∠ADO=90°,
∴∠ADE=∠BDO,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠OBD,
∴∠EDA=∠DBE,
∵∠E=∠E,
∴△EDA∽△EBD,故③正确;
∵∠EDO=∠EBC=90°,
∠E=∠E,
∴△EOD∽△ECB,
∴,
∵OD=OB,
∴ED•BC=BO•BE,故④正确。
4.(2019•湖北孝感)如图,正方形ABCD中,点E.F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G.若BC=4,DE=AF=1,则GF的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A.
【解析】证明△BCE≌△CDF(SAS),得∠CBE=∠DCF,所以∠CGE=90°,根据等角的余弦可得CG的长,可得结论.
正方形ABCD中,∵BC=4,
∴BC=CD=AD=4,∠BCE=∠CDF=90°,
∵AF=DE=1,
∴DF=CE=3,
∴BE=CF=5,
在△BCE和△CDF中,
,
∴△BCE≌△CDF(SAS),
∴∠CBE=∠DCF,
∵∠CBE+∠CEB=∠ECG+∠CEB=90°=∠CGE,
cos∠CBE=cos∠ECG=,
∴,CG=,
∴GF=CF﹣CG=5﹣=
5.(2019•山东省滨州市)如图,在△OAB和△OCD中,OA=OB,OC=OD,OA>OC,∠AOB=∠COD=40°,连接AC,BD交于点M,连接OM.下列结论:①AC=BD;②∠AMB=40°;③OM平分∠BOC;④MO平分∠BMC.其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B.
【解析】由SAS证明△AOC≌△BOD得出∠OCA=∠ODB,AC=BD,①正确;
由全等三角形的性质得出∠OAC=∠OBD,由三角形的外角性质得:∠AMB+∠OAC=∠AOB+∠OBD,得出∠AMB=∠AOB=40°,②正确;
作OG⊥MC于G,OH⊥MB于H,如图所示:则∠OGC=∠OHD=90°,由AAS证明△OCG≌△ODH(AAS),得出OG=OH,由角平分线的判定方法得出MO平分∠BMC,④正确;即可得出结论.
∵∠AOB=∠COD=40°,
∴∠AOB+∠AOD=∠COD+∠AOD,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OCA=∠ODB,AC=BD,①正确;
∴∠OAC=∠OBD,
由三角形的外角性质得:∠AMB+∠OAC=∠AOB+∠OBD,
∴∠AMB=∠AOB=40°,②正确;
作OG⊥MC于G,OH⊥MB于H,如图所示:
则∠OGC=∠OHD=90°,
在△OCG和△ODH中,,
∴△OCG≌△ODH(AAS),
∴OG=OH,
∴MO平分∠BMC,④正确;
正确的个数有3个。
6.(2019•河南)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,AD=4,BC=3.分别以点A,C为圆心,大于AC长为半径作弧,两弧交于点E,作射线BE交AD于点F,交AC于点O.若点O是AC的中点,则CD的长为( )
A.2 B.4 C.3 D.
故选:A.
【解析】连接FC,根据基本作图,可得OE垂直平分AC,由垂直平分线的性质得出AF=FC.再根据ASA证明△FOA≌△BOC,那么AF=BC=3,等量代换得到FC=AF=3,利用线段的和差关系求出FD=AD﹣AF=1.然后在直角△FDC中利用勾股定理求出CD的长.
如图,连接FC,则AF=FC.
∵AD∥BC,
∴∠FAO=∠BCO.
在△FOA与△BOC中,
,
∴△FOA≌△BOC(ASA),
∴AF=BC=3,
∴FC=AF=3,FD=AD﹣AF=4﹣3=1.
在△FDC中,∵∠D=90°,
∴CD2+DF2=FC2,
∴CD2+12=32,
∴CD=2.
故选:A.
7.(2019•山东临沂)如图,D是AB上一点,DF交AC于点E,DE=FE,FC∥AB,若AB=4,CF=3,则BD的长是( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
【答案】B.
【解析】根据平行线的性质,得出∠A=∠FCE,∠ADE=∠F,根据全等三角形的判定,得出△ADE≌△CFE,根据全等三角形的性质,得出AD=CF,根据AB=4,CF=3,即可求线段DB的长.
∵CF∥AB,
∴∠A=∠FCE,∠ADE=∠F,
在△ADE和△FCE中,
∴△ADE≌△CFE(AAS),
∴AD=CF=3,
∵AB=4,
∴DB=AB﹣AD=4﹣3=1.
二、填空题
8.(2019四川成都)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E都在边BC上,∠BAD=∠CAE,若BD=9,则CE的长为 .
【答案】9
【解析】此题考察的是全等三角形的性质和判定,因为△ABC是等腰三角形,所以有AB=AC,∠BAD=∠CAE,∠ABD=∠ACE,所以△ABD△ACE(ASA),所以BD=二次,EC=9.
9.(2019•湖南邵阳)如图,已知AD=AE,请你添加一个条件,使得△ADC≌△AEB,你添加的条件是 .(不添加任何字母和辅助线)
【答案】AB=AC或∠ADC=∠AEB或∠ABE=∠ACD。
【解析】根据图形可知证明△ADC≌△AEB已经具备了一个公共角和一对相等边,因此可以利用ASA.SAS、AAS证明两三角形全等.
∵∠A=∠A,AD=AE,
∴可以添加AB=AC,此时满足SAS;
添加条件∠ADC=∠AEB,此时满足ASA;
添加条件∠ABE=∠ACD,此时满足AAS,
故答案为AB=AC或∠ADC=∠AEB或∠ABE=∠ACD。
10.(2019•天津)如图,正方形纸片ABCD的边长为12,E是边CD上一点,连接AE,折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,得到折痕BF,点F在AD上,若DE=5,则GE的长为 .
【答案】
【解析】因为四边形ABCD是正方形,易得△AFB≌△DEA,∴AF=DE=5,则BF=13.
又易知△AFH∽△BFA,所以,即AH=,∴AH=2AH=,∴由勾股定理得AE=13,∴GE=AE-AG=
11.(2019•广东省广州市)如图,正方形ABCD的边长为a,点E在边AB上运动(不与点A,B重合),∠DAM=45°,点F在射线AM上,且AF=BE,CF与AD相交于点G,连接EC,EF,EG,则下列结论:
①∠ECF=45°;②△AEG的周长为(1+)a;③BE2+DG2=EG2;④△EAF的面积的最大值a2.
其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
故答案为①④.
【解析】如图1中,在BC上截取BH=BE,连接EH.
∵BE=BH,∠EBH=90°,
∴EH=BE,∵AF=BE,∴AF=EH,
∵∠DAM=∠EHB=45°,∠BAD=90°,
∴∠FAE=∠EHC=135°,
∵BA=BC,BE=BH,∴AE=HC,
∴△FAE≌△EHC(SAS),
∴EF=EC,∠AEF=∠ECH,
∵∠ECH+∠CEB=90°,
∴∠AEF+∠CEB=90°,∴∠FEC=90°,
∴∠ECF=∠EFC=45°,故①正确,
如图2中,延长AD到H,使得DH=BE,则△CBE≌△CDH(SAS),
∴∠ECB=∠DCH,∴∠ECH=∠BCD=90°,∴∠ECG=∠GCH=45°,
∵CG=CG,CE=CH,
∴△GCE≌△GCH(SAS),∴EG=GH,
∵GH=DG+DH,DH=BE,
∴EG=BE+DG,故③错误,
∴△AEG的周长=AE+EG+AG=AG+GH=AD+DH+AE=AE+EB+AD=AB+AD=2a,故②错误,
设BE=x,则AE=a﹣x,AF=x,
∴S△AEF=•(a﹣x)×x=﹣x2+ax=﹣(x2﹣ax+a2﹣a2)=﹣(x﹣a)2+a2,
∵﹣<0,
∴x=a时,△AEF的面积的最大值为a2.故④正确,
故答案为①④.
12.(2019•山东临沂)如图,在△ABC中,∠ACB=120°,BC=4,D为AB的中点,DC⊥BC,则△ABC的面积是 .
【答案】8.
【解析】根据垂直的定义得到∠BCD=90°,得到长CD到H使DH=CD,由线段中点的定义得到AD=BD,根据全等三角形的性质得到AH=BC=4,∠H=∠BCD=90°,求得CD=2,于是得到结论.
∵DC⊥BC,
∴∠BCD=90°,
∵∠ACB=120°,∴∠ACD=30°,
延长CD到H使DH=CD,
∵D为AB的中点,
∴AD=BD,
在△ADH与△BCD中,,
∴△ADH≌△BCD(SAS),
∴AH=BC=4,∠H=∠BCD=90°,
∵∠ACH=30°,
∴CH=AH=4,
∴CD=2,
∴△ABC的面积=2S△BCD=2××4×2=8,
故答案为:8.
三、解答题
13.(2019•湖南长沙)如图,正方形ABCD,点E,F分别在AD,CD上,且DE=CF,AF与BE相交于点G.
(1)求证:BE=AF;
(2)若AB=4,DE=1,求AG的长.
【答案】见解析。
【解析】本题考查了全等三角形的判定与性质、正方形的性质、勾股定理以及三角形面积公式;熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAE=∠ADF=90°,AB=AD=CD,
∵DE=CF,
∴AE=DF,
在△BAE和△ADF中,,
∴△BAE≌△ADF(SAS),
∴BE=AF;
(2)解:由(1)得:△BAE≌△ADF,
∴∠EBA=∠FAD,
∴∠GAE+∠AEG=90°,
∴∠AGE=90°,
∵AB=4,DE=1,
∴AE=3,
∴BE===5,
在Rt△ABE中,AB×AE=BE×AG,
∴AG==.
14.(2019•湖南怀化)已知:如图,在▱ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,E,F分别为垂足.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)求证:四边形AECF是矩形.
【答案】见解析。
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠D,AB=CD,AD∥BC,
∵AE⊥BC,CF⊥AD,
∴∠AEB=∠AEC=∠CFD=∠AFC=90°,
在△ABE和△CDF中,,
∴△ABE≌△CDF(AAS);
(2)证明:∵AD∥BC,
∴∠EAF=∠AEB=90°,
∴∠EAF=∠AEC=∠AFC=90°,
∴四边形AECF是矩形.
15.(2019•湖南岳阳)如图所示,在菱形ABCD中,点E.F分别为AD.CD边上的点,DE=DF,
求证:∠1=∠2.
【答案】见解析。
【解析】由菱形的性质得出AD=CD,由SAS证明△ADF≌△CDE,即可得出结论.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,
在△ADF和△CDE中,,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴∠1=∠2.
16.(2019•甘肃)如图,在正方形ABCD中,点E是BC的中点,连接DE,过点A作AG⊥ED交DE于点F,交CD于点G.
(1)证明:△ADG≌△DCE;
(2)连接BF,证明:AB=FB.
【解析】本题主要考查了正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,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.
(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADG=∠C=90°,AD=DC,
又∵AG⊥DE,
∴∠DAG+∠ADF=90°=∠CDE+∠ADF,
∴∠DAG=∠CDE,
∴△ADG≌△DCE(ASA);
(2)如图所示,延长DE交AB的延长线于H,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE,
又∵∠C=∠HBE=90°,∠DEC=∠HEB,
∴△DCE≌△HBE(ASA),
∴BH=DC=AB,
即B是AH的中点,
又∵∠AFH=90°,
∴Rt△AFH中,BF=AH=AB.
17.(2019山东枣庄)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC于点D.
(1)如图1,点M,N分别在AD,AB上,且∠BMN=90°,当∠AMN=30°,AB=2时,求线段AM的长;
(2)如图2,点E,F分别在AB,AC上,且∠EDF=90°,求证:BE=AF;
(3)如图3,点M在AD的延长线上,点N在AC上,且∠BMN=90°,求证:AB+AN=AM.
【答案】见解析。
【解析】(1)根据等腰三角形的性质、直角三角形的性质得到AD=BD=DC=,求出∠MBD=30°,根据勾股定理计算即可;
∵∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC,
∴AD=BD=DC,∠ABC=∠ACB=45°,∠BAD=∠CAD=45°,
∵AB=2,
∴AD=BD=DC=,
∵∠AMN=30°,
∴∠BMD=180°﹣90°﹣30°=60°,
∴∠MBD=30°,
∴BM=2DM,
由勾股定理得,BM2﹣DM2=BD2,即(2DM)2﹣DM2=()2,
解得,DM=,
∴AM=AD﹣DM=﹣;
(2)证明:∵AD⊥BC,∠EDF=90°,
∴∠BDE=∠ADF,
在△BDE和△ADF中,
,
∴△BDE≌△ADF(ASA)
∴BE=AF;
(3)证明:过点M作ME∥BC交AB的延长线于E,
∴∠AME=90°,
则AE=AM,∠E=45°,
∴ME=MA,
∵∠AME=90°,∠BMN=90°,
∴∠BME=∠AMN,
在△BME和△AMN中,
,
∴△BME≌△AMN(ASA),
∴BE=AN,
∴AB+AN=AB+BE=AE=AM.
18.(2019•河北)如图,△ABC和△ADE中,AB=AD=6,BC=DE,∠B=∠D=30°,边AD与边BC交于点P(不与点B,C重合),点B,E在AD异侧,I为△APC的内心.
(1)求证:∠BAD=∠CAE;
(2)设AP=x,请用含x的式子表示PD,并求PD的最大值;
(3)当AB⊥AC时,∠AIC的取值范围为m°<∠AIC<n°,分别直接写出m,n的值.
【答案】见解析。
【解析】(1)在△ABC和△ADE中,(如图1)
∴△ABC≌△ADE(SAS)
∴∠BAC=∠DAE
即∠BAD+∠DAC=∠DAC+∠CAE
∴∠BAD=∠CAE.
(2)∵AD=6,AP=x,
∴PD=6﹣x
当AD⊥BC时,AP=AB=3最小,即PD=6﹣3=3为PD的最大值.
(3)如图2,设∠BAP=α,则∠APC=α+30°,
∵AB⊥AC
∴∠BAC=90°,∠PCA=60°,∠PAC=90°﹣α,
∵I为△APC的内心
∴AI、CI分别平分∠PAC,∠PCA,
∴∠IAC=∠PAC,∠ICA=∠PCA
∴∠AIC=180°﹣(∠IAC+∠ICA)
=180°﹣(∠PAC+∠PCA)
=180°﹣(90°﹣α+60°)=α+105°
∵0<α<90°,
∴105°<α+105°<150°,即105°<∠AIC<150°,
∴m=105,n=150.
19.(2019•江苏无锡)如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E分别在AB、AC上,BD=CE,BE、CD相交于点O.
(1)求证:△DBC≌△ECB;
(2)求证:OB=OC.
【答案】见解析。
【解析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠ECB=∠DBC根据全等三角形的判定定理即可得到结论;
证明:∵AB=AC,
∴∠ECB=∠DBC,
在△DBC与△ECB中,
∴△DBC≌△ECB(SAS);
(2)根据全等三角形的性质得到∠DCB=∠EBC根据等腰三角形的判定定理即可得到OB=OC
证明:由(1)知△DBC≌△ECB,
∴∠DCB=∠EBC,
∴OB=OC.
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