【期中讲练测】北师大版八年级下册数学专题01 三角形的证明(考点清单).zip
展开【考点题型一】等腰三角形的判定和性质
1.等腰三角形的定义
有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,其中相等的两条边叫做腰,另一边叫做底,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.
如图所示,在△ABC中,AB=AC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
2.等腰三角形的性质
性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”).
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合(简称“三线合一”).
3.等腰三角形的判定
如果一个三角形中有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简称“等角对等边”).
【例1】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,D为内一点,平分,,垂足为,交于点,,,,则的长为( )
A.1B.C.2D.
【答案】C
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等,先证,推出,根据等腰三角形“三线合一”可得,根据,可得,通过等量代换即可求解.
【详解】解:平分,
,
,
,
又,
,
,
又,
,
,,
,
,
,
,
故选C.
【变式1-1】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图中,,,为的中点,在边上取一点,连接,过点作交边于点,连接.下列结论正确的个数是 个.
①;②四边形的面积等于面积的一半;③;④.
A.4B.3C.2D.1
【答案】B
【分析】此题重点考查等腰直角三角形的性质、同角的余角相等、全等三角形的判定与性质、勾股定理、三角形的三边关系等知识.由,,得,,则,而,即可证明,得,可判断①正确;由,可推导出,可判断②正确;因为,所以,可判断③正确;由,,可推导出,而,则,可判断④错误,于是得到问题的答案.
【详解】解:,,为的中点,
,,
,
,
,
,,
,
,
,故①正确;
,
,故②正确;
,
,
,
,故③正确;
,,
,
,
,
,故④错误,
故选:B.
【变式1-2】.(23-24八年级上·浙江台州·期中)如图,在中,和的平分线交于点E,过点作分别交、 于、,,,则长为( )
A.4B.6C.7D.8
【答案】C
【分析】此题考查等腰三角形的判定与性质和平行线性质;由、的平分线相交于点,,,利用两直线平行,内错角相等,利用等量代换可,,然后即可求得结论.
【详解】、的平分线相交于点,
,,
,
,,
,,
,,
,即.
,
,
故选:C.
【变式1-3】.(23-24八年级上·广西来宾·期中)如图,在中,,且.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)当时,求的度数;
(3)当为多少度时,?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3),理由见解析
【分析】(1)由可得,得出即可求解;
(2)由(1)中的全等得出,结合三角形外角的性质证明,从而可求解的大小;
(3)由(2)知,,从而可求出,然后利用三角形内角和即可求解
【详解】(1)∵,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)∵,
即,
∵,
∴,
∴,
又∵在中,,
∴,
∴;
(3)由(2)知,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定及性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和,以及三角形外角的性质,熟练掌握全等三角形的判定及性质是解答本题的关键.
【变式1-4】.(23-24八年级上·浙江温州·期中)如图,在中,,,是边上一点,连接,,且,与交于点.
(1)求证:.
(2)当时,求证:平分.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定定理及等腰三角形“三线合一”的性质是解题关键.
(1)利用可证明,根据全等三角形的性质即可得结论;
(2)设、交于点,根据全等三角形的性质得出,,结合(1)的结论可得,,根据等边对等角及直角三角形两锐角互补可得,即可证明,根据等腰三角形“三线合一”的性质即可得结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴.
(2)如图,设、交于点,
∵,由(1)得,
∴,,,
∴,
∵,
∴
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平分.
【考点题型二】等边三角形的判定和性质
1.等边三角形定义:
三边都相等的三角形叫等边三角形.
要点诠释:由定义可知,等边三角形是一种特殊的等腰三角形.也就是说等腰三角形包括等边三角形.
2.等边三角形的性质:
等边三角形三个内角都相等,并且每一个内角都等于60°.
3.等边三角形的判定:
(1)三条边都相等的三角形是等边三角形;
(2)三个角都相等的三角形是等边三角形;
(3)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【例2】(23-24八年级上·浙江杭州·期中)如图,为线段上一点(不与点,重合),在同侧分别作正和正,连结,交交于点;连结,交交于点,与交于点.下列结论:①;②;③;④.正确的是( )
A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④
【答案】D
【分析】本题综合考查了等边三角形判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质等知识点的运用,①由于和是等边三角形,可知,,,从而证出,可推知;③由得,加之,,得到,所以;故③正确;②根据,再根据推出为等边三角形,又由,根据内错角相等,两直线平行,可知②正确;④利用等边三角形的性质,,再根据平行线的性质得到,于是,可知④正确.
【详解】解:①∵和是等边三角形,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;故①正确;
③∵(已证),
∴,
∵(已证),
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴;
故③正确;
②∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴;
故②正确;
④∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴.
故④正确;
综上所述,正确的结论有:①②③④.
故选:D.
【变式2-1】(23-24八年级上·四川攀枝花·期中)如图,已知,,,,和交于点,则下列结论:①;②;③;④平分.其中正确的有( )
A.①②B.①②④C.①②③D.①②③④
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的常见模型-“手拉手”模型,熟记相关模型的构成及结论是解题关键.证即可判断①②;在上截取,证即可判断③;根据可推出平分,无法推出平分,即可判断④.
【详解】解:∵,
∴
即:
∵,,
∴
∴,故①正确;
∵,
∴
∵
∴
∴,故②正确;
在上截取,如图所示:
∵,
∴
∴是等边三角形
∴,
∵,,
∴是等边三角形
∴,
∴,
∴
∴
∴,故③正确;
∵,
∴,
∴点到边的距离相等,
∴平分
若平分,则有
∴
∴
根据条件,无法推出,故④错误;
故选:C.
【变式2-2】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,点A、B、C在一条直线上,均为等边三角形,连接和,分别交、于点M、P,交于点Q,连接,下面结论:① ② ③为等边三角形 ④ ⑤平分,其中正确的有( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
【答案】D
【分析】由,,,可证,可判断①的正误;由,可判断②的正误;证明,则,可证是等边三角形,可判断③的正误;由,可得,可判断④的正误;如图,作于,于,由,,,可得,则平分,可判断⑤的正误.
【详解】解:∵均为等边三角形,
∴,
∴,
∵,,,
∴,①正确,故符合要求;
∴,
∴,②正确,故符合要求;
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,③正确,故符合要求;
∴,
∴,④正确,故符合要求;
如图,作于,于,
∵,
∴,,
∵,
∴,即,
∴平分,⑤正确,故符合要求;
故选:D.
【点睛】本题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,三角形内角和定理,角平分线的判定定理,平行线的判定等知识.熟练掌握等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,角平分线的判定定理,平行线的判定是解题的关键.
【变式2-3】.(23-24八年级上·北京朝阳·期中)已知是等边三角形,,,为的中点,连接,.
(1)如图1,点D在线段的延长线上,
①求证:;
②直接写出线段与之间的数量关系.
(2)如图2,点D在直线外,用等式表示线段与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)①证明见解析;②
(2),证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定, 四边形内角和定理等等,利用倍长中线构成全等三角形是解题的关键.
(1)①由等边三角形的性质得到,则可得,即可证明;②如图所示,延长交延长线于G,先证明,得到,,再证明是等边三角形,得到,则;
(2)如图所示,延长到G,使得,连接,则,先证明,得到,再证明,进一步证明,得到,由此证明是等边三角形,得到,即可得到.
【详解】(1)解:①∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴;
②如图所示,延长交延长线于G,
∵,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,即,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
(2)解:,证明如下:
如图所示,延长到G,使得,连接,则,
∵为的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
【变式2-4】.(23-24八年级上·湖北荆门·期中)在等边中,D为边的中点,点N在边的延长线上,且.
(1)如图1,点M在边上,求证:;
(2)如图2,点M在边的延长线上,试探究,与等边边长的数量关系:
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质、等边三角形的判定及性质、平行线的性质:
(1)作交于,根据等边三角形的判定及性质可证得是等边三角形,再利用证得即可求证结论;
(2)作交于,由(1)同理可证,得出,进而可求得,即可求解;
根据相关知识证明是解题的关键.
【详解】(1)证明:作交于,如图:
是等边三角形,
,,
D为边的中点,
,
,
,
是等边三角形,
,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
(2)解:,理由如下:
作交于,如图:
由(1)同理可证,
,
.
【考点题型三】直角三角形的判定和性质
1. 直角三角形全等的判定
(1)直角三角形全等一般判定定理:
直角三角形是特殊的三角形,一般三角形全等的判定方法也适用于直角三角形,即(SAS、ASA、SSS、AAS)
(2)直角三角形全等的HL判定定理:
如果两个直角三角形的斜边和一条直角边对应相等,那么这两个直角三角形全等(简记为:HL)
综上:直角三角形全等的判定方法有SAS、ASA、SSS、AAS、HL.
2.直角三角形的性质
1. 定理:直角三角形的两个锐角互余;
2.定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;3.
3. 推论:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半;
4.推论:在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角等于30°.
【例3】(23-24八年级上·浙江宁波·期中)如图,中,,,,线段的两个端点、分别在边,上滑动,且,若点、分别是、的中点,则的最小值为( )
A.2B.2.5C.3D.3.5
【答案】A
【分析】
本题考查了勾股定理,直角三角形斜边中线的性质,两点之间线段最短,明确、、在同一直线上时,取最小值是解题的关键.
根据勾股定理得到,根据直角三角形斜边中线的性质求得,,由当、、在同一直线上时,取最小值,即可求得的最小值.
【详解】
解:如图,连接、,
,,,
,
,点、分别是、的中点,
,,
当、、在同一直线上时,取最小值,
的最小值为:.
故选:A.
【变式3-1】(23-24八年级上·浙江杭州·期中)如图,中,D为中点,且.若,,则的长度是( )
A.B.8C.D.
【答案】C
【分析】本题考查直角三角形斜边上的中线的性质,勾股定理的应用,根据直角三角形斜边上的中线求出长,根据勾股定理求出即可,掌握相关图形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,D为AB中点,
∴,
在中,
∵,
∴由勾股定理得:,
在中,
∵,,
∴由勾股定理得:.
故选:.
【变式3-2】(23-24八年级上·新疆和田·期中)如图,中,,点在线段上,,,若,则( )
A.7B.C.6D.
【答案】C
【分析】
过作交于,延长与的延长线交于点,由得到,则为等腰直角三角形,于是,由得到平分,根据等腰三角形性质得,即,然后根据“”证明,则,所以.
【详解】解:过作交于,延长与的延长线交于点,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形
∴,
∵,
∴,
∴平分,
而,
∴,即,
∵,
∴,
∵,,
∴
在和中,
,
∴(),
∴,
∴,
故选:.
【变式3-3】.(23-24八年级上·广东湛江·期中)如图,,分别是的边,上的高,且,.
求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形的高,熟练掌握全等三角形的判定方法和性质是解题的关键.
(1)根据题意易得,,则,即可根据判定;
(2)根据全等三角形的性质得出,再根据,得出,即可求证.
【详解】(1)证明:∵,分别是的边,上的高,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵是的边上的高,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
【变式3-4】(23-24八年级上·浙江杭州·期中)、均为等腰直角三角形.
(1)连接,,如左图,若当,,求______;______.
(2)绕点C旋转到一定角度后,如右图.
①求证:;
②探究与的数量和位置关系
【答案】(1)2,
(2)①证明见解析②,
【分析】本题考查了全等三角形判定与性质及直角三角形性质,
(1)证明,得出,,再利用直角三角形性质求出长即可解决问题;
(2)①先证明,即可证出全等;②根据全等三角形性质得出与的数量和位置关系.
【详解】(1)解:、均为等腰直角三角形,
,
,
,
在中,,,
,
,
,
故答案为:2,;
(2)解:①、均为等腰直角三角形,
,
,即,
;
②,,理由如下:
,
,,
,
,
.
【考点题型四】勾股定理及其应用
1. 勾股定理:直角三角形两条直角边的平方和,等于斜边的平方;
2.勾股定理的逆定理:如果三角形的一条边的平方等于其他两条边的平方和,那么这个三角形是直角三角形;
3.勾股定理证明思路:面积分割法(勾股定理逆定理证明思路:三角形全等)
4.勾股数组:如果正整数满足,那么叫做勾股数组,常见的勾股数组有:3、4、5;5、12、13;7、24、25;8、15、17.
【例4】(23-24八年级上·江苏泰州·期中)如图,在中,于点是的中点,则的长为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了用勾股定理解三角形,先根据勾股定理求出,再根据三角形面积相等求出,再利用勾股定理求出,再由已知条件求出,进而可求出答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵
∴,即,
∴,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴,
故选:B.
【变式4-1】.(23-24八年级上·广东佛山·期中)如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形,大正方形的面积为41,小正方形的面积为1,设直角三角形较短直角边长为,较长直角边长为,则的值为( )
A.6B.7C.8D.9
【答案】D
【分析】本题考查了完全平方公式的几何意义.结合题意,根据小三角形的面积可以得出,再根据勾股定理即可得出,即可得出答案.
【详解】解:根据题意得,每个小三角形的面积为,
∴,
∵,
∴,
故选:D.
【变式4-2】(23-24八年级上·广东揭阳·期中)在矩形中,,,点P是线段上一个动点,若将沿折叠,使点B落在点E处,连结、,若P、E、D三点在同一条直线上,则的长度是( )
A.1B.1.5C.2D.0.5
【答案】C
【分析】
本题考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,根据矩形的性质和折叠的性质得到,利用勾股定理算出,设,则,,在中,根据勾股定理建立方程求解,即可解题.
【详解】解:当P、E、D三点在同一条直线上,如图所示:
在矩形中,,,,
根据折叠的性质,可得,,,
,
在中,根据勾股定理,得,
设,则,,
在中,根据勾股定理,得,
解得,
,
故选:C.
【变式4-3】(23-24八年级上·广东揭阳·期中)如图,在△ABC中,,D,E分别在上,且.将沿折叠,使C点落在斜边上的F点处,则的长是( )
A.3.6B.4C.4.8D.6.4
【答案】A
【分析】本题考查了折叠的性质和勾股定理的知识,解答本题的关键是理解折叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.连接,根据折叠的性质可知,,得到,根据勾股定理求出的长.
【详解】解:连接,
根据折叠的性质得,,
又,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:A.
【变式4-4】(23-24八年级上·云南昭通·期中)如图,在等边中,,为中点,的平分线交于点,是上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.B.2C.1D.3
【答案】A
【分析】本题主要考查了等边三角形,轴对称——最短路线问题,熟练掌握等边三角形的性质,轴对称性质,是解决问题的关键
连接交于点F,根据等边三角形的对称性推出,根据三线合一推出, 得到,最小,根据推出,即得.
【详解】连接交于点F,
∵是等边的平分线,
∴点B、C关于对称,
∴,
∵为中点,
∴,
∴,最小,
∵,
∴ ,
∴,
∴的最小值是.
故答案为:.
故选:A.
【考点题型五】线段的垂直平分线
线段垂直平分线的定义:垂直于一条线段并且平分这条线段的直线是这条线段的垂直平分线.
(2)线段垂直平分线的性质定理:线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等.
(3)线段垂直平分线的性质定理的逆定理:和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
【例5】(23-24八年级上·云南昭通·期中)如图,中,,,,边的垂直平分线交于点,则的周长是( )
A.8cmB.9cmC.10cmD.11cm
【答案】C
【详解】
解:的垂直平分线交于点,
∴,
∴的周长
,
∵,,
∴的周长,
故选:.
【变式5-1】(23-24八年级上·广西玉林·期中)如图,在中,的垂直平分线交于点,边的垂直平分线交于点.已知的周长为,则的长为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,利用线段垂直平分线的性质可得,,然后利用等量代换可得的周长,即可解答.
【详解】解:∵是的垂直平分线,
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∵的周长,
∴,
∴,
∴,
∴的长为;
故选D.
【变式5-2】(23-24八年级上·广东广州·期中)如图,已知,是的垂直平分线,平分交于点,连接.则下列结论:①;②;③;④,其中正确的结论是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【答案】C
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,角平分线的定义,直角三角形角所对的直角边等于斜边的一半的性质,等角对等边的性质等知识,根据直角三角形两锐角互余求出,再根据角平分线的定义求出,根据等角对等边可得,根据直角三角形角所对的直角边等于斜边的一半可得,根据线段垂直平分线上的定义可得,然后表示出和,即可得解, 熟记各相关几何性质是解题的关键.
【详解】解:,是的垂直平分线,
,
平分,
,
,
,故①正确;
根据直角三角形斜边大于直角边,,故②错误;
在中,,,
,故③正确,
是的垂直平分线,
,
又,
,故④正确,
综上所述,正确的结论有①③④,
故选:C.
【变式5-3】(23-24八年级上·广东广州·期中)如图,在中,,分别为,边上的高,,相交于点F,,连接,则下列结论:①;②;③若,则周长等于的长;④.其中正确的有( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【答案】A
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,垂直的定义,三角形外角的性质,线段垂直平分线的意义,根据已知,选择好方法,证明判断即可.
【详解】解:如图,延长交于H,
∵,分别为,边上的高,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故①符合题意;
∵,
∴,
∴,
故②符合题意;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∴的周长,
故③符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
故④不符合题意;
∴正确的有①②③.
故选:A.
【变式5-4】.(23-24八年级上·广东江门·期中)如图,在中,平分,,于点,点在上,.
(1)求证:.
(2)连接,求证垂直平分.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定与性质,角平分线的性质,在图形中找到正确的全等三角形以及熟悉以上性质与判定是关键.
(1)利用角平分线的性质可得,再利用“”证明,即可证明;
(2)利用“ “证明,可得,所以点在的垂直平分线上,根据,可得点在的垂直平分线上,进而可以解决问题.
【详解】(1)证明:于点,
,
又平分,,
,
在和中,
,
.
(2)证明:在和中,
,
,
.
点在的垂直平分线上,
,
点在的垂直平分线上,
垂直平分;
【考点题型六】角平分线
(1)角的平分线的定义:一条射线把一个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的平分线.
(2)角的平分线有下面的性质定理:
①角平分线上的点到这个角的两边的距离相等.②到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上.
【例6】(23-24八年级上·广东湛江·期中)如图,是的平分线,于E,,,,则的长是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质,解题的关键是掌握角平分线上的点到两边距离相等.过点D作于点F,根据角平分线的性质得出,再根据,即可解答.
【详解】解:过点D作于点F,
∵是的平分线,,,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
故选:D.
【变式6-1】(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图在中,平分于D,如果,那么等于( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
此题主要考查了角平分线的性质,得出是解题关键.
直接利用角平分线的性质得出,进而得出答案.
【详解】解:∵在中,平分于D,
∴,
∴.
故选:D.
【变式6-2】.(23-24八年级上·北京朝阳·期中)如图,点为定角平分线上的一个定点,且与互补.若在绕点旋转的过程中,其两边分别与、相交于、两点,则以下结论:①+的值不变;②;③的长不变;④四边形的面积不变,其中,正确结论的是( )
A.4B.3C.2D.1
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的性质、角平分线的性质定理、四边形的面积;如图作于,于.只要证明,,即可一一判断.
【详解】解:如图作于,于.
,
,
,
,
,
平分,于,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
∴故①正确;
∴,
∴定值,故④正确,
设,
,
,
,
,
,
,故②正确,
在旋转过程中,是等腰三角形,因为的长度是变化的,所以的长度是变化的,故③错误,
故选:B.
【变式6-3】(23-24八年级上·山东济南·期末)如图,在中,和的平分线交于点,连接,若,,的面积为,则的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质,过作于点,作于点,由角平分线的性质得,再根据求面积公式即可,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
【详解】解:过作于点,作于点,
∵平分,
∴,
∵的面积为,
∴,则,
∴的面积为,
故选:.
【变式6-4】(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,和中,,连接与交于点M,与交于点N.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)连接,有以下两个结论:①平分;②平分,其中正确的一个是 (请写序号),并给出证明过程.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)②
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的判定与性质定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线解决问题.
(1)欲证明,只要证明;
(2)由,推出,由可得;
(3)结论:②;作于于J.利用角平分线的判定定理证明即可.
【详解】(1)证明:∵
∴
即
在和中,
∴
∴.
(2)证明:∵
∴
∵
又,
,
∴,
∴
(3)解:结论:②
理由:作于于J.
∵
∴
∴ •,
∴,
∵作于K,于J,
∴
不妨设①成立,则,则显然不可能,故①错误.
故答案为:②.
【考点题型七】三角形的证明
几何证明的分析思路:
1.从结论出发,即:根据所要证明的结论→去寻找条件.
2.从已知出发,即:根据所给条件、利用相关定理→直接可得的结论.例如:
【例7】(23-24八年级上·湖北武汉·期中)(1)如图1,学习了等腰三角形,我们知道:在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来,等角所对的边也相等.如果在一个三角形中,两个角不等,那么它们所对的边有什么大小关系呢?猜想:在中,如果,则 (填写“>”“<”或“=”),请证明你的猜想;
(2)如图2,在中,平分交于点,连接,.判断与的大小关系,并证明;
(3)如图3,在中,,的角平分线,交于点,若,则 .
【答案】(1)>,见解析;(2),见解析;(3)
【分析】
(1)在上截取,连接,则,由,得,因为,所以,于是得到问题的答案;
(2)延长到点,使,连接,则,因为,所以,再证明,得,所以;
(3)在上截取,连接,可证明,则,,所以,由,得,则,作于点,于点,则,所以,则,于是得到问题的答案.
【详解】
解:(1),
证明:如图1,在上截取,连接,则,
,
,
,
,
故答案为:;
(2),
证明:如图2,延长到点,使,连接,则,
,
,
平分,
,
在和中,
,
,
,
;
(3)如图3,在上截取,连接,
,的角平分线,交于点,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,,
,
作于点,于点,
平分,
,
,
,
故答案为:.
【变式7-1】.(23-24八年级上·广东湛江·期中)如图,在中,,,过C作直线,B关于直线的对称点为D,连接,,,与的交点为E,设.
(1)若,则请直接写出下列两个角的度数: _______, _______.
(2)随着α的变化,的度数是否也发生变化,请说明理由;
(3)当成为等腰三角形时,求α的值.
【答案】(1);
(2)不变,理由见解析;
(3)或或或
【分析】
(1)根据轴对称的性质得出,,根据等腰三角形的性质求出,证明是等边三角形,得出,,根据等腰三角形性质求出,最后求出结果即可;
(2)根据解析(1)的思路,利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理,求出即可证明结论;
(3)分四种情况进行讨论,根据等腰三角形的定义,进行分类,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)解:如图1中,
∵B,D关于对称,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;.
(2)解:如图2中,结论:的度数不变,.
理由:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
(3)解:如图3中,当时,
∵,,
∴,关于对称,
∴,
∴;
如图4中,当时,是等边三角形,
∴,
∴;
如图5中,当时,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
如图6中,当时,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述,满足条件的α的值为或或或.
【变式7-2】(23-24九年级上·广东潮州·期中)已知:中,,点为上一点,连接并延长至点,连接、,使.
(1)如图1,当时,求证:;
(2)如图2,当时,(1)中结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请直接写出结论:____________________;
(3)如图3,在(2)的条件下,在上截取,连接,点在上,连接,且,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)(1)中的结论不成立;
(3)
【分析】(1)在上截取,连接,证明,得出,,证明为等边三角形,得出,即可证明结论;
(2)在上截取,连接,证明,得出,,证明为等腰直角三角形,得出,即可证明结论;
(3)连接,过点A作于点M,根据解析(2)的证明得出,,,证明为等腰直角三角形,求出,,根据直角三角形的性质结合勾股定理求出,最后在中根据含角直角三角形的性质和勾股定理求出结果即可.
【详解】(1)证明:在上截取,连接,如图所示:
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
即;
(2)解:(1)中结论不成立;;
在上截取,连接,如图所示:
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)解:连接,过点A作于点M,如图所示:
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:或(舍去),
∴的长为.
【变式7-3】.
(23-24八年级上·广东湛江·期中)(1)如图1,在中,,边上的垂直平分线交于点D,交于点E,连接,将分成两个角,且,求的度数.
(2)如图2,中,、的三等分线交于点E、D,若,,求的度数.
【答案】(1)(2)
【分析】
本题考查了线段垂直平分线的性质、三角形内角和定理的应用、与角平分线有关的三角形内角和问题:
(1)先根据比例设出来角度,根据线段垂直平分线的性质得到两个角度相等,再结合三角形内角和定理可得到结果;
(2)根据三等分点设出角度,根据三角形内角和定理列得二元一次方程,再根据代数式可得到结果;
准确找到角度之间的关系是解题的关键.
【详解】解:(1)设,则,
∵是边的垂直平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
则;
(2)设,
在中,,
在中,,
①+②得:,
∴.
【变式7-4】.(23-24九年级上·湖北襄阳·期中)在中,.
(1)特例证明:如图1,点D,E分别在线段上,,求证:;
(2)探索发现:将图1中的绕点C逆时针旋转()到图2位置,(1)中的结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;
(3)拓展运用:如图3,点D在内部,当时,若,,,求线段的长(直接写出答案).
【答案】(1)证明见解析
(2)成立,理由见解析
(3)3
【分析】(1)根据题意利用平行线性质及等腰三角形性质即可得到,继而得到本题答案;
(2)利用旋转性质再利用全等三角形判定及性质即可得到本题答案;
(3)根据题意把线段绕点C逆时针旋转至,连接,证明,再利用勾股定理即可得到本题答案.
【详解】(1)解:证明:,
∴,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:成立,理由如下:
证明:由旋转可知,,
,
,
;
(3)解:,理由如下:
把线段绕点C逆时针旋转至,连接,
则,
∴,
∴,
,
,
,
∴,
∴,
∵,
∴
【点睛】本题考查等腰三角形性质及判定,平行线判定及性质,全等三角形判定及性质,勾股定理,旋转性质.综合性较强,难度适中,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
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