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初中数学人教版(2024)八年级上册12.1 全等三角形随堂练习题
展开正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
知识点总结
一、全等图形的判定
二、全等三角形的性质
全等三角形的对应边相等,对应角相等.(另外全等三角形的周长、面积相等,对应边上的中线、角平分线、高线均相等)
典例分析
【典例1】【初步探索】
(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠FAD、∠EAF之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是: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,他的结论应是______ .
【灵活运用】
(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EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,若∠C=70°,请直接写出∠EAF的度数.
【思路点拨】
(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,据此得出结论;
(2)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,先判定△ADG≌△ABE,再判定△AEF≌△AGF,得出∠FAE=∠FAG,最后根据∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,推导得到2∠FAE+∠DAB=360°,利用∠ABC+∠ADC=180°,∠C=70°推导出∠DAB的度数,即可得出结论.
【解题过程】
解:(1)∠BAE+∠FAD=∠EAF,理由如下:
如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
在△ABE和△ADG中,
AB=AD∠B=∠ADG=90°BE=DG,
∴△ABE≌△ADGSAS,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+DF,DG=BE,
∴EF=BE+DF=DG+DF=GF,
在△AEF和△AGF中,
AE=AGAF=AFEF=GF,
∴△AEF≌△AGFSSS,
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
故答案为:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)上述结论仍然成立,理由如下:
如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADG,
在△ABE和△ADG中,
AB=AD∠B=∠ADGBE=DG,
∴△ABE≌△ADGSAS,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
在△AEF和△AGF中,
AE=AGAF=AFEF=GF,
∴△AEF≌△AGFSSS,
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)如图3,在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ADC=∠ABE,
在△ABE和△ADG中,
AB=AD∠ABE=∠ADCBE=DG,
∴△ABE≌△ADGSAS,
∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
在△AEF和△AGF中,
AE=AGAF=AFEF=GF,
∴△AEF≌△AGFSSS,
∴∠FAE=∠FAG,
∵∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,
∴2∠FAE+∠GAB+∠BAE=360°,
∴2∠FAE+∠GAB+∠DAG=360°,
即2∠FAE+∠DAB=360°,
∴∠EAF=180°−12∠DAB.
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠BCD=70°,
∴∠DAB=180°−70°=110°,
∠EAF=180°−12×110°=125°.
学霸必刷
1.(22-23七年级下·陕西西安·期末)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=2AC,点D是线段AB的中点,将一块锐角为45°的直角三角板按如图△ADE放置,使直角三角板斜边的两个端点分别与A、D重合,连接BE、CE,CE与AB交于点F.下列判断正确的有( )
①△ACE≌△DBE;②BE⊥CE;③DE=DF;④S△DEF=S△ACF
A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④
2.(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在锐角三角形ABC中,AH是BC边上的高,分别以AB,AC为一边,向外作正方形ABDE和ACFG(正方形四条边都相等,四个角都是直角),连接CE,BG和EG,EG与HA的延长线交于点M,下列结论:①BG=CE;②BG⊥CE;③AM是△AEG的中线;④∠EAM=∠ABC.其中正确结论的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
3.(23-24八年级上·内蒙古呼和浩特·期中)如图,在△ABC中,∠A=90°,△ABC的外角平分线CD与内角平分线BE的延长线交于点D,过点D作DF⊥BC交BC的延长线于点F,连接AD,点E为BD中点,下列结论:①∠BDC=45°;②12BD+CE=BC;③AB=DF;④S△ADE+S△CDF=S△DCE其中正确的个数有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
4.(23-24八年级上·河北石家庄·期中)已知AB=10,AC=6,BD=8,其中∠CAB=∠DBA=α,点P以每秒2个单位长度的速度,沿着C→A→B路径运动.同时,点Q以每秒x个单位长度的速度,沿着D→B→A路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动.它们的运动时间为t秒.
①若x=1.则点P运动路程始终是点Q运动路程的2倍;
②当P、Q两点同时到达A点时,x=6:
③若α=90°,t=5,x=1时,△ACP≌△BPQ;
④若△ACP与△BPQ全等,则x=0.8或411.
A.①③B.①②③C.①②④D.①②③④
5.(23-24八年级上·北京海淀·期中)如图,锐角△ABC中,∠BAC=60°,BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,BD与CE相交于点O,则下列结论①∠BOC=120°;②连接ED,则ED∥BC;③BC=BE+CD;④若BO=AC,则∠ABC=40°.其中正确的结论是( )
A.①②B.①③C.①③④D.③④
6.(22-23八年级上·河南南阳·阶段练习)如图,∠E=∠F=90°,∠B=∠C,AE=AF,给出下列结论:①∠1=∠2;②BE=CF;③△ACN≌△ABM;④CN=MB,其中正确的结论是 .(将你认为正确的结论序号都填上)
7.(23-24八年级上·广东中山·期中)如图,点C在线段AB上,DA⊥AB,EB⊥AB,FC⊥AB,且DA=BC,EB=AC,FC=AB,∠AFB=51°,连接DF,EF,则∠DFE= .
8.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=70°,O为△ABC内一点,且∠OCB=5°,∠ABO=25°,则∠OAC= .
9.(22-23八年级上·湖北武汉·期中)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点O,过点O作OF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点G,下列结论:①∠BOD=45°;②AD=OE+OF;③若BD=3,AG=8,则AB=11;④S△ACD:S△ABD=CD:BD.其中正确的结论是 .(只填写序号)
10.(22-23八年级上·江西赣州·期末)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=14cm,点P从A点出发沿A→C→B路径向终点运动,终点为B点,点Q从B点出发沿B→C→A路径向终点运动,终点为A点,点P和Q分别以2cm/s和3cm/s的运动速度同时开始运动,两点都要到达相应的终点时才能停止运动,分别过P和Q作PE⊥l于E,QF⊥l于F.设运动时间为t秒,要使以点P,E,C为顶点的三角形与以点Q,F,C为顶点的三角形全等,则t的值为 .
11.(23-24八年级上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)如图.在△ABC中,∠ABC=60°.AD,CE分别平分∠BAC,∠ACB.
(1)求∠EOD的度数;
(2)求证:OD=OE.
12.(22-23七年级下·重庆南岸·期末)在∠MAN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∠BED=∠CFD,请说明DE=DF
(2)如图2,若∠BDC=120°,∠EDF=60°,猜想EF,BE,CF具有的数量关系,并说明你的结论成立的理由.
13.(23-24八年级上·吉林·期末)(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D,E.求证:DE=BD+CE.
(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,且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意钝角,请问结论DE=BD+CE是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
14.(23-24八年级上·安徽安庆·期末)(1)如图①,在△ABC中,若AB=6,AC=4,AD为BC边上的中线,求AD的取值范围;
(2)如图②,在△ABC中,点D是BC的中点,DE⊥DF,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,判断BE+CF与EF的大小关系并证明;
(3)如图③,在四边形ABCD中,AB∥CD,AF与DC的延长线交于点F,点E是BC的中点,若AE是∠BAF的角平分线.试探究线段AB,AF,CF之间的数量关系,并加以证明.
15.(2023八年级上·全国·专题练习)(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD.求证:EF=BE+FD;
(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
16.(23-24八年级上·吉林辽源·期末)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,∠ABC=45°.MN是经过点A的直线,BD⊥MN于D,CE⊥MN于E.
(1)求证:BD=AE
(2)若将MN绕点A旋转,使MN与BC相交于点G(如图2),其他条件不变,求证:BD=AE.
(3)在(2)的情况下,若CE的延长线过AB的中点F(如图3),连接GF,求证:∠1=∠2.
17.(22-23八年级上·广西南宁·期末)综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,∠ACB=900,AC=BC,AD⊥CD,BE⊥CD,垂足分别为点D,E.请证明:AD=CE.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,∠CDF=90°,CD=FD,点A是DF上一动点,连接AC,作∠ACB=90°且BC=AC,连接BF交CD于点G.若DG=1,CG=3,请证明:点A为DF的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,∠CDF=90°,CD=FD,点A是射线DF上一动点,连接AC,作∠ACB=90°且BC=AC,连接BF交射线CD于点G.若FD=4AF,请直接写出DG与CG的数量关系.
18.(23-24八年级上·辽宁抚顺·期末)【材料阅读】小明在学习完全等三角形后,为了进一步探究,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板(在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC;△DEF中,∠DEF=90°,∠EDF=30°),并提出了相应的问题
(1)【发现】如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B摆放在线段DF上时,过点A作AM⊥DF,垂足为点M,过点C作CN⊥DF,垂足为点N,易证△ABM≌△BCN,若AM=2,CN=7,则MN=______;
(2)【类比】如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段DE上且顶点A在线段EF上时,过点C作CP⊥DE,垂足为点P,猜想AE,PE,CP的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展】如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段DE上且顶点B在线段EF上时,若AE=5,BE=1,连接CE,则△ACE的面积为______.
19.(23-24七年级上·山东烟台·期末)【阅读材料】
“截长法”是几何题中一种辅助线的添加方法,是指在长线段中截取一段等于已知线段,常用于解答线段间的数量关系,当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】
(1)如图①,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠C=90°,AD为∠BAC的角平分线,在AB上截取AE=AC,连接DE.请直接写出线段AB,AC,CD之间的数量关系;
【拓展延伸】
(2)如图②,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠C≠90°,AD为∠BAC的角平分线.请判断线段AB,AC,CD之间的数量关系并说明理由;
(3)如图③,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠ACB≠90°,AD为∠BAC的补角的角平分线.请判断线段AB,AC,CD之间的数量关系并说明理由.
20.(2023·广西南宁·二模)如图,在△ABC中,AD为高,AC=18.点E为AC上的一点,CE=12AE,连接BE,交AD于O,若△BDO≌△ADC.
(1)猜想线段BO与AC的位置关系,并证明;
(2)有一动点Q从点A出发沿射线AC以每秒6个单位长度的速度运动,设点Q的运动时间为t秒,是否存在t的值,使得△BOQ的面积为27?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)条件下,动点P从点O出发沿线段OB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点B时,P、Q两点同时停止运动,设运动时间为t秒,点F是直线BC上一点,且CF=AO,当△AOP与△FCQ全等时,求t的值.
判定方法
解释
图形
边边边
(SSS)
三条边对应相等的两个三角形全等
边角边
(SAS)
两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等
角边角
(ASA)
两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等
角角边
(AAS)
两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等
斜边、直角边
(HL)
斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
专题12.1 全等三角形的综合
思维方法
正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
知识点总结
一、全等图形的判定
二、全等三角形的性质
全等三角形的对应边相等,对应角相等.(另外全等三角形的周长、面积相等,对应边上的中线、角平分线、高线均相等)
典例分析
【典例1】【初步探索】
(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠FAD、∠EAF之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是: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,他的结论应是______ .
【灵活运用】
(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EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,若∠C=70°,请直接写出∠EAF的度数.
【思路点拨】
(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,据此得出结论;
(2)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,先判定△ADG≌△ABE,再判定△AEF≌△AGF,得出∠FAE=∠FAG,最后根据∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,推导得到2∠FAE+∠DAB=360°,利用∠ABC+∠ADC=180°,∠C=70°推导出∠DAB的度数,即可得出结论.
【解题过程】
解:(1)∠BAE+∠FAD=∠EAF,理由如下:
如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
在△ABE和△ADG中,
AB=AD∠B=∠ADG=90°BE=DG,
∴△ABE≌△ADGSAS,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+DF,DG=BE,
∴EF=BE+DF=DG+DF=GF,
在△AEF和△AGF中,
AE=AGAF=AFEF=GF,
∴△AEF≌△AGFSSS,
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
故答案为:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)上述结论仍然成立,理由如下:
如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADG,
在△ABE和△ADG中,
AB=AD∠B=∠ADGBE=DG,
∴△ABE≌△ADGSAS,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
在△AEF和△AGF中,
AE=AGAF=AFEF=GF,
∴△AEF≌△AGFSSS,
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)如图3,在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ADC=∠ABE,
在△ABE和△ADG中,
AB=AD∠ABE=∠ADCBE=DG,
∴△ABE≌△ADGSAS,
∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
在△AEF和△AGF中,
AE=AGAF=AFEF=GF,
∴△AEF≌△AGFSSS,
∴∠FAE=∠FAG,
∵∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,
∴2∠FAE+∠GAB+∠BAE=360°,
∴2∠FAE+∠GAB+∠DAG=360°,
即2∠FAE+∠DAB=360°,
∴∠EAF=180°−12∠DAB.
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠BCD=70°,
∴∠DAB=180°−70°=110°,
∠EAF=180°−12×110°=125°.
学霸必刷
1.(22-23七年级下·陕西西安·期末)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=2AC,点D是线段AB的中点,将一块锐角为45°的直角三角板按如图△ADE放置,使直角三角板斜边的两个端点分别与A、D重合,连接BE、CE,CE与AB交于点F.下列判断正确的有( )
①△ACE≌△DBE;②BE⊥CE;③DE=DF;④S△DEF=S△ACF
A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④
【思路点拨】
利用△ADE为等腰直角三角形得到∠EAD=∠EDA=45°,EA=ED,则∠EAC=∠EDB=135°,则可根据“SAS”判断△ACE≌△DBE(SAS),从而对①进行判断;再利用∠AEC=∠DEB证明∠BEC=∠DEA=90°,则可对②进行判断;由于∠DEF=90°−∠BED=90°−∠AEC,∠DFE=∠AFC=90°−∠ACE,而AC=AD>AE得到∠AEC>∠ACE,所以∠DEF<∠DFE,于是可对③进行判断;由△ACE≌△DBE得到S△ACE=S△DBE,由BD=AD得到S△DAE=S△DBE,所以S△ACE=S△DAE,从而可对④进行判断.
【解题过程】
解:∵AB=2AC,点D是线段AB的中点,
∴BD=AD=AC,
∵△ADE为等腰直角三角形,
∴∠EAD=∠EDA=45°,EA=ED,
∵∠EAC=∠EAD+∠BAC=45°+90°=135°,∠EDB=180°−∠EDA=180°−45°=135°,
∴∠EAC=∠EDB,
在△ACE和△DBE中,
EA=ED∠EAC=∠EDBAC=DB,
∴△ACE≌△DBE(SAS),所以①正确;
∴∠AEC=∠DEB,
∴∠BEC=∠BED+∠DEC=∠AEC+∠DEC=∠DEA=90°,
∴BE⊥EC,所以②正确;
∵∠DEF=90°−∠BED.
而∠AEC=∠DEB,
∴∠DEF=90°−∠AEC,
∵∠DFE=∠AFC=90°−∠ACE,
而AC=AD>AE,
∴∠AEC>∠ACE,
∴∠DEF<∠DFE,
∴DE>DF,所以③错误;
∵△ACE≌△DBE,
∴S△ACE=S△DBE,
∵BD=AD,
∴S△DAE=S△DBE,
∴S△ACE=S△DAE,
∴S△DEF=S△ACF,所以④正确.
故选:C.
2.(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在锐角三角形ABC中,AH是BC边上的高,分别以AB,AC为一边,向外作正方形ABDE和ACFG(正方形四条边都相等,四个角都是直角),连接CE,BG和EG,EG与HA的延长线交于点M,下列结论:①BG=CE;②BG⊥CE;③AM是△AEG的中线;④∠EAM=∠ABC.其中正确结论的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【思路点拨】
本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,在解答时作辅助线EP⊥HA的延长线于P,过点G作GQ⊥AM于Q构造出全等三角形是难点,运用全等三角形的性质是关键,分析题意,根据正方形的性质可得可求出∠CAE=∠BAG,由“边角边”可得△ABG≌△AEC,可判断①是否正确;设BG、CE相交于点N,由△ABG≌△AEC可得∠ACE=∠AGB,即可判断②的正确性;根据同角的余角相等求出∠ABH=∠EAP,再证明△ABH≌△EAP,根据全等三角形性质即可判断④是否正确;证明△EPM≌△GQM,根据全等三角形的对应边相等即可判断③是否正确,从而完成解答.
【解题过程】
解:在正方形ABDE和ACFG中,AC=AG,AB=AE,∠BAE=∠CAG=90°,
∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠CAE=∠BAG,
在△ABG和△AEC中,AB=AE,∠CAE=∠BAG,AC=AG,
∴△ABG≌△AECSAS,
∴BG=CE,故①正确;
设BG、CE相交于点N,
∵△ABG≌△AEC,
∴∠AGB=∠ACE,
∴∠NCF+∠NGF=∠ACF+∠AGF=90°+90°=180°,
∴∠CNG=360°−∠NCF+∠NGF+∠F=360°−180°+90°=90°,
∴BG⊥CE,故②正确;
过点G作GQ⊥AM于Q,过点E作EP⊥HA的延长线于P,如图所示:
∵AH⊥BC,
∴∠ABH+∠BAH=90°,
∵∠BAE=90°,
∴∠EAP+∠BAH=180°−90°=90°,
∴∠EAP=∠ABH,
在△ABH和△EAP中,
∠ABH=∠EAP,∠AHB=∠P=90°,AB=AE,
∴△ABH≌△EAPAAS,
∴∠EAM=∠ABC,EP=AH,故④正确;
同理可得GQ=AH,
∴EP=GQ,
∵在△EPM和△GQM中,
∠P=∠MQG=90°,∠EMP=∠GMQ,EP=GQ,
∴△EPM≌△GQMAAS,
∴EM=GM,
∴AM是△AEG的中线,故③正确.
综上所述,①②③④结论都正确,共4个.
故选:D.
3.(23-24八年级上·内蒙古呼和浩特·期中)如图,在△ABC中,∠A=90°,△ABC的外角平分线CD与内角平分线BE的延长线交于点D,过点D作DF⊥BC交BC的延长线于点F,连接AD,点E为BD中点,下列结论:①∠BDC=45°;②12BD+CE=BC;③AB=DF;④S△ADE+S△CDF=S△DCE其中正确的个数有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【思路点拨】
在直角三角形ABC中,由内角平分线和外角平分线可得∠DCF=45°+∠DBC,由此可证∠BDC=45°;根据三角形BCE的三边关系可知12BD+CE=BC错误;如图所示(见详解),过点D作DH⊥AC于H,可证△ABE≌△HDE(AAS),△DHC≌△DFC(AAS),由此可知AB=DF,S△ADE+S△CDF=S△DCE.
【解题过程】
解:∵BE平分∠ABC,CD平分∠ACF,
∴∠ABD=∠DBC=12∠ABC,∠ACD=∠DCF=12∠ACF,
∵∠ACF=∠BAC+∠ABC,
∴∠ACD=∠DCF=12(∠BAC+∠ABC)=45°+12∠ABC,
又∵∠DCF是△BDC的外角,
∴∠DCF=12∠ABC+∠BDC,
∴∠DCF=12∠ABC+∠BDC=45°+12∠ABC,
∴∠BDC=45°,故①正确;
∵点E为BD中点,
∴12BD=BE=DE,
在△BCE中,BE+CE>BC,三角形中,两边之和大于第三边,
∴BE+CE=12BD+CE>BC,故②错误;
如图所示,过点D作DH⊥AC于H,
∵DH⊥AC,
∴∠DHE=∠BAE=90°,
点E是BD中点,
∴BE=DE,∠AEB=∠DEH,
∴△ABE≌△HDE(AAS),
∴AB=DH,
又∵∠DCH=∠DCF,∠DHC=∠DFC=90°,DC为公共边,
∴△DHC≌△DFC(AAS),
∴DH=DF,
∴AB=DH=DF,即AB=DF,故③正确;
如图所示,过点D作DH⊥AC于H,
由结论④可知,△ABE≌△HDE(AAS),△DHC≌△DFC(AAS),
∴S△ABE=S△HDE,S△DHC=S△DFC,S△DCE=S△DHE+S△DHC,
在△ABD中,点E是BD中点,
∴S△ABE=S△ADE,
∴S△DCE=S△ADE+S△DCF,故④正确.
综上所述,正确的有①③④,共3个
故选:B.
4.(23-24八年级上·河北石家庄·期中)已知AB=10,AC=6,BD=8,其中∠CAB=∠DBA=α,点P以每秒2个单位长度的速度,沿着C→A→B路径运动.同时,点Q以每秒x个单位长度的速度,沿着D→B→A路径运动,一个点到达终点后另一个点随即停止运动.它们的运动时间为t秒.
①若x=1.则点P运动路程始终是点Q运动路程的2倍;
②当P、Q两点同时到达A点时,x=6:
③若α=90°,t=5,x=1时,△ACP≌△BPQ;
④若△ACP与△BPQ全等,则x=0.8或411.
A.①③B.①②③C.①②④D.①②③④
【思路点拨】
此题考查了动点问题,全等三角形的性质和判定,解题的关键是弄清运动过程,找出符合条件的点的位置.本题根据路程等于时间乘以速度求出点P和点Q的路程,即可判断①;首先求出点P到达点A时的时间,然后根据题意列出算式求解即可判断②;首先画出图形,根据题意求出AC=6,AP=10−6=4,BQ=BD−DQ=3,PB=AB−AP=6,然后得到△CAP和△PBQ不全等,可判断③,分2种情况求出x的值可判断④.
【解题过程】
解:①∵点P以每秒2个单位长度的速度,运动时间为 t 秒,
∴点P运动路程为2t,
若x=1,则点Q运动路程为t,
∴点P运动路程始终是点Q运动路程的2倍,故①正确;
②当P点到达A点时,t=6÷2=3秒,
∵P、Q两点同时到达A点,
∴x=10+8÷3=6,故②正确;
③如图所示,
当t=5,x=1时,
点P运动的路程为2×5=10,点Q运动的路程为5×1=5,
∵AC=6,DQ=5,
∴AP=10−6=4,BQ=BD−DQ=8−5=3,
∵AB=10,
∴PB=AB−AP=10−4=6,
∴AP≠BQ,
∴△CAP和△PBQ不全等,故③错误;
④当△ACP≌△BPQ时,则AP=BQ,AC=BP.
∵AC=BP,
∴10−2t−6=6,
∴t=5,
∵AP=BQ,
∴10−6=8−5x,
∴x=0.8;
当△ACP≌△BQP时,则AP=BP,AC=BQ.
∵AP=BP,
∴2t−6=10−2t−6,
∴t=112,
∵AC=BQ,
∴6=8−112x,
∴x=411.
∴若△ACP与△BPQ全等,则x=0.8或411,故④正确.
综上所述,正确的选项为①②④.
故选:C.
5.(23-24八年级上·北京海淀·期中)如图,锐角△ABC中,∠BAC=60°,BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,BD与CE相交于点O,则下列结论①∠BOC=120°;②连接ED,则ED∥BC;③BC=BE+CD;④若BO=AC,则∠ABC=40°.其中正确的结论是( )
A.①②B.①③C.①③④D.③④
【思路点拨】
本题考查了角平分线的定义、全等三角形的判定与性质、全等三角形的常见辅助线-截长补短等知识点,解题关键是正确作出辅助线,构造全等三角形.①根据∠BOC=180°−∠OBC+∠OCB即可判断;②假设ED∥BC,可推出EB=ED=CD得到AB=AC,即可判断;③在BC上取一点F,使得BF=BE,证△EBO≌△FBO、△COF≌△DOF即可判断;④作BG⊥CG,CH⊥AB,证△BGO≌△CHA △BEG≌△CEH,设∠EBG=∠ECH=x,根据∠EBC=∠ECB即可判断.
【解题过程】
解:∵∠BAC=60°,
∴∠ABC+∠ACB=120°
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB=12∠ABC+∠ACB=60°
∴∠BOC=180°−∠OBC+∠OCB=120°,故①正确;
如图1所示:
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠EBD=∠CBD,∠ECD=∠BCE
若ED∥BC,
则∠EDB=∠CBD,∠DEC=∠BCD
∴∠EBD=∠CBD=∠EDB,∠ECD=∠BCE=∠DEC
∴EB=ED=CD
∵ED∥BC,
∴AB=AC,与题目条件不符,故②错误;
在BC上取一点F,使得BF=BE,如图1所示:
∵∠EBD=∠CBD,BO=BO
∴△EBO≌△FBO
∴∠EOB=∠FOB=180°−∠BOC=60°
∴∠FOC=∠BOC−∠FOB=60°
∵∠DOC=180°−∠BOC=60°
∴∠FOC=∠DOC
∵∠ECD=∠BCE,CO=CO
∴△COF≌△DOF
∴CD=CF
∵BC=BF+CF
∴BC=BE+CD,故③正确;
作BG⊥CG,CH⊥AB,如图2所示:
∵BO=AC,∠BOG=∠CAH=60°,∠BGO=∠CHA=90°,
∴△BGO≌△CHA
∴BG=CH,∠OBG=∠ACH=90°−60°=30°
∵BG=CH,∠BEG=∠CEH,∠BGE=∠CHE=90°,
∴△BEG≌△CEH
∴EB=EC,∠EBG=∠ECH
即:∠EBG+∠EBO=30°
∴∠EBC=∠ECB=12∠ACB
设∠EBG=∠ECH=x,则x+∠EBO=30°
∵∠EBO=12∠EBC
∴x+12∠EBC=30°,∠EBC=60°−2x
∵∠ECB=∠ACE=∠ECH+∠ACH=x+30°
∴60°−2x=x+30°
解得:x=10°
∴∠EBC=60°−2x=40°,故④正确;
故选:C
6.(22-23八年级上·河南南阳·阶段练习)如图,∠E=∠F=90°,∠B=∠C,AE=AF,给出下列结论:①∠1=∠2;②BE=CF;③△ACN≌△ABM;④CN=MB,其中正确的结论是 .(将你认为正确的结论序号都填上)
【思路点拨】
本题考查全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键,利用全等三角形的判定和性质,可以证明△AEB≌△AFC,△AEM≌△AFN,△ACN≌△ABM,由此即可一一判断.
【解题过程】
解:在△AEB和△AFC中,
∠E=∠F∠B=∠CAE=AF,
∴△AEB≌△AFCAAS,
∴∠EAB=∠CAF,
∵ ∠1+∠CAB=∠2+∠CAB,
∴∠1=∠2,BE=CF,AB=AC,故①②正确,
在△AEM和△AFN中,
∠2=∠1AE=AF∠E=∠F,
∴△AEM≌△AFNASA,
∴EM=NF,
∵CF=BE,
∴CN=MB,故④正确,
在△ACN和△ABM中,
∠C=∠B∠CAN=∠BAMCN=MB,
∴△ACN≌△ABMAAS,故③正确,
故答案为:①②③④.
7.(23-24八年级上·广东中山·期中)如图,点C在线段AB上,DA⊥AB,EB⊥AB,FC⊥AB,且DA=BC,EB=AC,FC=AB,∠AFB=51°,连接DF,EF,则∠DFE= .
【思路点拨】
根据等腰三角形的性质推出∠BDF=∠BFD,求出∠AFE=∠BFD=45°即可求出答案.
【解题过程】
解:连接BD、AE,
∵DA⊥AB,FC⊥AB,
∴∠DAB=∠BCF=90°,
在△DAB和△BCF中,
DA=BC∠DAB=∠BCFAB=FC,
∴△DAB≌△BCFSAS,
∴BD=BF,∠ADB=∠ABF,
∴∠BDF=∠BFD,
∵∠DAB=90°,
∴∠ADB+∠DBA=90°,
∴∠DBF=∠ABD+∠ABF=90°,
∴∠BFD=∠BDF=45°,
同理∠AFE=45°,
∴∠DFE=45°+45°−51°=39°,
故答案为:39°.
8.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=70°,O为△ABC内一点,且∠OCB=5°,∠ABO=25°,则∠OAC= .
【思路点拨】
此题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,延长BO交∠BAC 的角平分线于点P,连结CP,根据等腰三角形的性质及角平分线定义求出∠ABC=∠ACB=55°,∠BAP=∠CAP=35°,进而得出∠OBC=30°,利用SAS证明△APB≌△ACP,根据全等三角形的性质求出∠ABP=∠ACP=25°,∠APB=∠APC,根据角的和差及三角形内角和定理求出∠BPC=120°,结合平角定义求出∠APC=120°=∠BPC,利用ASA证明△APC≌△OPC,根据全等三角形的性质得出AP=OP,再根据等腰三角形的性质及角的和差求解即可.
【解题过程】
解:如图,延长BO交∠BAC 的角平分线于点P,连接CP.
∵AP平分∠BAC,∠BAC=70°,
∴∠BAP=∠CAP=35°,
∵AB=AC,∠BAC=70°,
∴∠ABC=∠ACB=55°,
∵∠ABO=25°,
∴∠OBC=∠ABC−∠ABO=30°,
在△APB和△ACP中,
AB=AC∠BAP=∠CAPAP=AP,
∴△APB≌△ACP(SAS),
∴∠ABP=∠ACP=25°,∠APB=∠APC,
∴∠BCP=∠ACB−∠ACP=30°,
∴∠BPC=180°−∠PBC−∠BCP=120°,
∴∠APB+∠APC=360°−120°=240°,
∴∠APB=∠APC=120°=∠BPC,
∵∠OCB=5°,
∴∠OCP=∠BCP−∠OCB=25°=∠ACP,
在△APC和△OPC中,
∠ACP=∠OCPCP=CP∠APC=∠OPC,
∴△APC≌△OPC(ASA),
∴AP=OP,
∴∠OAP=∠AOP=12×(180°−∠APO)=30°,
∴∠OAC=∠OAP+∠CAP=65°,
故答案为:65°.
9.(22-23八年级上·湖北武汉·期中)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点O,过点O作OF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点G,下列结论:①∠BOD=45°;②AD=OE+OF;③若BD=3,AG=8,则AB=11;④S△ACD:S△ABD=CD:BD.其中正确的结论是 .(只填写序号)
【思路点拨】
根据角平分线的定义、三角形外角的性质与直角三角形性质可以判断①是否正确;延长FO交AB于H,通过证明△AOH≌△AOG,△BOD≌△BOH,利用全等的性质来判断③是否正确;通过证明△BOA≌△BOF,利用性质判断②是否正确;根据同高的两个三角形的面积比等于它们的底边长之比,直接判断④是否正确,从而得解.
【解题过程】
解:∵△ABC的角平分线AD、BE相交于点O,
∴∠ABO=∠CBO=12∠ABC,∠BAO=∠OAC=12∠BAC,
∠BOD=∠ABO+∠BAO=12∠ABC+∠BAC=12×90°=45°,
故①正确;
延长FO交AB于H,如图所示:
∴∠AOG=∠AOH=90°,
又∵∠HAO=∠GAO,AO=AO,
∴△AOH≌△AOG(ASA),
∴AG=AH,OG=OH,
∴∠BOH=180°−∠BOD−∠DOF=45°,
∴∠BOH=∠BOD=45°,
∴△BOD≌△BOH(ASA),
∴BD=BH,OH=OD,
∴AB=AH+BH=AG+BD,
∵BD=3,AG=8,
∴AB=11,
故③正确;
∵∠BOA=∠BOH+∠AOH=135°,∠BOF=∠BOD+∠DOF=135°,
∴∠BOA=∠BOF,
∴△BOA≌△BOF(ASA),
∴AO=OF,
∵OH=OD,OG=OH,
∴OD=OG,
∴AD=AO+OD=OF+OG,
又∵∠OGE=90°−∠F,∠BEC=90°−∠EBC,
∴∠OGE≠∠BEC,
∴OE≠OG,
∴AD=OF+OG≠OF+OE,
故②错误;
∵同高的两个三角形面积之比等于底边长之比,
∴S△ACD:S△ABD=CD:BD,
故④正确;
因此正确的有:①③④.
故答案为:①③④.
10.(22-23八年级上·江西赣州·期末)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=14cm,点P从A点出发沿A→C→B路径向终点运动,终点为B点,点Q从B点出发沿B→C→A路径向终点运动,终点为A点,点P和Q分别以2cm/s和3cm/s的运动速度同时开始运动,两点都要到达相应的终点时才能停止运动,分别过P和Q作PE⊥l于E,QF⊥l于F.设运动时间为t秒,要使以点P,E,C为顶点的三角形与以点Q,F,C为顶点的三角形全等,则t的值为 .
【思路点拨】
先求出点P从A点出发到达点C和点B所需要的时间,点Q从B点出发到达点C和A点所需要的时间,然后根据P、Q所在的位置分类讨论,分别画出对应的图形,找出全等三角形的对应边并用时间t表示,然后列出方程即可得出结论.
【解题过程】
解:由题意知,点P从A点出发到达点C所需要的时间为:8÷2=4s;到达点B共需要的时间为:8+14÷2=11s
点Q从B点出发到达点C所需要的时间为:14÷3=143s;到达点A共需要的时间为:8+14÷3=223s
当0≤t≤4,点P在AC上,点Q在BC上,如图所示:
此时AP=2t,BQ=3t
∴CP=8−2t,CQ=14−3t
∵∠PEC=∠ACB=∠QFC=90°
∴∠PCE+∠QCF=90°,∠CQF+QCF=90°
∴∠PCE=∠CQF
∵要使以点P,E,C为顶点的三角形与以点Q,F,C为顶点的三角形全等
∴CP=CQ
∴8−2t=14−3t
∴t=6(不符合题意,舍去);
当4
∴P和Q重合,E和F重合
∴CP=2t−8,QC=14−3t,CP=QC
∴2t−8=14−3t
∴t=225(符合题意)
当143
∵∠PEC=∠ACB=∠QFC=90°
∴∠PCE+∠QCF=90°,∠CQF+QCF=90°
∴∠PCE=∠CQF
∵要使以点P,E,C为顶点的三角形与以点Q,F,C为顶点的三角形全等
∴CP=CQ
∴2t−8=3t−14
∴t=6(符合题意);
当223
∵∠PEC=∠ACB=∠QFC=90°
∴∠PCE+∠QCF=90°,∠CQF+QCF=90°
∴∠PCE=∠CQF
∵要使以点P,E,C为顶点的三角形与以点Q,F,C为顶点的三角形全等
∴CP=CQ
∴2t−8=8
∴t=8(符合题意);
∴要使以点P,E,C为顶点的三角形与以点Q,F,C为顶点的三角形全等,则t=8或t=6或t=225
故答案为:225或6或8 .
11.(23-24八年级上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)如图.在△ABC中,∠ABC=60°.AD,CE分别平分∠BAC,∠ACB.
(1)求∠EOD的度数;
(2)求证:OD=OE.
【思路点拨】
本题考查角平分线的定义、三角形内角和定理,全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握角平分线的定义、三角形内角和定理,全等三角形的判定和性质.
(1)先由∠ABC=60°得∠BAC+∠ACB=120°,然后根据三角形内角和得到∠AOC=120°,所以∠EOD=∠AOC=120°;
(2)在AC上截取CF=CD,连接OF,先证明△COD≌△COF,得OD=OF;再证明△AOE≌△AOF,得OE=OF,所以OD=OE.
【解题过程】
(1)解:∵∠ABC=60°,
∴∠BAC+∠ACB=120°,
∵AD,CE分别平分∠BAC,∠ACB,
∴∠CAD=12∠BAC,∠ACE=12∠ACB,
∴∠AOC=180°−(∠CAD+∠ACE)=180°−12(∠BAC+∠ACB)
=180°−12×120°=120°,
∴∠EOD=∠AOC=120°,
∴∠EOD的度数是120°;
(2)在AC上截取CF=CD,连接OF,
在△COD和△COF中,
CD=CF∠OCD=∠OCFOC=OC,
∴△COD≌△COFSAS,
∴OD=OF;
∵∠AOC=120°,∠AOE=∠COD=180°−∠EOD=60°,
∴∠COF=∠COD=60°,
∴∠AOF=∠AOC−∠COF=60°,
∴∠AOE=∠AOF,
在ΔAOE和ΔAOF中,
∠OAE=∠OAFOA=OA∠AOE=∠AOF,
∴△AOE≌△AOF(ASA),
∴OE=OF,
∴OD=OE.
12.(22-23七年级下·重庆南岸·期末)在∠MAN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∠BED=∠CFD,请说明DE=DF
(2)如图2,若∠BDC=120°,∠EDF=60°,猜想EF,BE,CF具有的数量关系,并说明你的结论成立的理由.
【思路点拨】
(1)由DB⊥AM,DC⊥AN,可得∠EBD=∠FCD,结合BD=CD,∠BED=∠CFD,可证△BED≌△CFDASA,即可求解,
(2)在BM上取点G,使BG=CF,通过证明△GBD≌△FCD,△GDE≌△EFD,即可求解,
本题考查了全等三角形的性质与判定,解题的关键是:通过辅助线构造全等三角形.
【解题过程】
(1)解:∵DB⊥AM,DC⊥AN,
∴∠EBD=∠FCD,
∵BD=CD,∠BED=∠CFD,
∴△BED≌△CFDASA,
∴DE=DF,
(2)解:在BM上取点G,使BG=CF,
∵DB⊥AM,DC⊥AN,
∴∠GBD=∠FCD,
∵BD=CD,BG=CF,
∴△GBD≌△FCDSAS,
∴DG=DF,∠GDB=∠FDC,
∵∠BDC=120°,∠EDF=60°,
∴∠EDB+∠FDC=120°−60°=60°,
∴∠EDB+∠GDB=60°,即∠EDG=60°,
∴△GDE≌△EFDSAS,
∴EF=EG,即:EF=BE+BG=BE+CF,
∴EF=BE+CF.
13.(23-24八年级上·吉林·期末)(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D,E.求证:DE=BD+CE.
(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,且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意钝角,请问结论DE=BD+CE是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
【思路点拨】
此题考查了全等三角形的判定与性质,熟记全等三角形的判定定理与性质定理是解题的关键.
(1)由直角三角形的性质及平角的定义得出∠CAE=∠ABD,可证明△ADB≌△CEA(AAS),根据全等三角形的性质及线段的和差求解即可;
(2)与(1)类似,可证明△ADB≌△CEA(AAS),根据全等三角形的性质及线段的和差求解即可.
【解题过程】
解:(1)∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠BDA=∠CEA=90°.
∴∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°.
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD.
在△ADB和△CEA中,
∠BDA=∠AEC,∠ABD=∠CAE,AB=CA,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE.
(2)成立.证明如下:
∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°−α,
∴∠CAE=∠ABD.
在△ADB和△CEA中,
∠BDA=∠AEC,∠ABD=∠CAE,AB=CA,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE.
14.(23-24八年级上·安徽安庆·期末)(1)如图①,在△ABC中,若AB=6,AC=4,AD为BC边上的中线,求AD的取值范围;
(2)如图②,在△ABC中,点D是BC的中点,DE⊥DF,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,判断BE+CF与EF的大小关系并证明;
(3)如图③,在四边形ABCD中,AB∥CD,AF与DC的延长线交于点F,点E是BC的中点,若AE是∠BAF的角平分线.试探究线段AB,AF,CF之间的数量关系,并加以证明.
【思路点拨】
(1)由已知得出AB−BE
(3)延长AE,DF交于点G,根据平行和角平分线可证AF=FG,也可证得△ABE≌△GCE,从而可得AB=CG,即可得到结论.
【解题过程】
解:(1)如图①,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∵∠ADC=∠BDE,
∴△ACD≌△EBDSAS,
∴BE=AC=4,
在△ABE中,AB−BE
延长FD至点M,使DM=DF,连接BM、EM,如图②所示.
同(1)得:△BMD≌△CFDSAS,
∴BM=CF,
∵DE⊥DF,DM=DF,
∴EM=EF,
在△BME中,由三角形的三边关系得:
BE+BM>EM,
∴BE+CF>EF;
(3)AF+CF=AB,理由如下:
如图③,延长AE,DF交于点G,
∵AB∥CD,
∴∠BAG=∠G,
在△ABE和△GCE中,
CE=BE,∠BAG=∠G,∠AEB=∠GEC,
∴△ABE≌△GECAAS,
∴CG=AB,
∵AE是∠BAF的平分线,
∴∠BAG=∠GAF,
∴∠FAG=∠G,
∴AF=GF,
∵FG+CF=CG,
∴AF+CF=AB .
15.(2023八年级上·全国·专题练习)(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD.求证:EF=BE+FD;
(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
【思路点拨】
本题是三角形综合题,考查了三角形全等的判定和性质等知识,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)延长EB到G,使BG=DF,连接AG.利用全等三角形的性质解决问题即可;
(2)先证明△ABM≌△ADF(SAS),由全等三角形的性质得出AF=AM,∠2=∠3.△AME≌△AFE(SAS),由全等三角形的性质得出EF=ME,即EF=BE+BM,则可得出结论;
(3)在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.证明△ABG≌△ADF.由全等三角形的性质得出∠BAG=∠DAF,AG=AF.证明△AEG≌△AEF,由全等三角形的性质得出结论.
【解题过程】
证明:延长EB到G,使BG=DF,连接AG.
∵∠ABG=∠ABC=∠D=90°,AB=AD,
∴△ABG≌△ADF.
∴AG=AF,∠1=∠2.
∴∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF=12∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
又∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF.
∴EG=EF.
∵EG=BE+BG.
∴EF=BE+FD
(2)(1)中的结论EF=BE+FD仍然成立.
∵∠ABC+∠D=180°,∠1+∠ABC=180°,
∴∠1=∠D,
在△ABM与△ADF中,
AB=AD∠1=∠DBM=DF,
∴△ABM≌△ADF(SAS),
∴AF=AM,∠2=∠3,
∵∠EAF=12∠BAD=∠EAF,
∴∠3+∠4=∠EAF
即∠MAE=∠EAF
在△AME与△AFE中
AM=AF∠MAE=∠EAFAE=AE
∴△AME≌△AFE(SAS),
∴EF=ME,
即EF=BE+BM,
∴EF=BE+DF;
(3)结论EF=BE+FD不成立,应当是EF=BE−FD.
证明:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵AB=AD,
∴△ABG≌△ADF.
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF=12∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF.
∴EG=EF,
∵EG=BE−BG,
∴EF=BE−FD.
16.(23-24八年级上·吉林辽源·期末)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,∠ABC=45°.MN是经过点A的直线,BD⊥MN于D,CE⊥MN于E.
(1)求证:BD=AE
(2)若将MN绕点A旋转,使MN与BC相交于点G(如图2),其他条件不变,求证:BD=AE.
(3)在(2)的情况下,若CE的延长线过AB的中点F(如图3),连接GF,求证:∠1=∠2.
【思路点拨】
(1)首先证明∠1=∠3,再证明△ADB≌△CEA,然后根据全等三角形的性质可得BD=AE;
(2)首先证明∠BAD=∠ACE,再证明△ABD≌△ACE,根据全等三角形对应边相等可得BD=AE;
(3)首先证明△ACF≌△ABP,然后再证明△BFG≌△BPG,再根据全等三角形对应角相等可得∠BPG=∠BFG,再根据等量代换可得结论∠1=∠2.
【解题过程】
(1)如图1,∵BD⊥MN,CE⊥MN,
∴∠BDA=∠AEC=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠1+∠2=90°,
又∵∠3+∠2=90°,
∴∠1=∠3,
在△ADB和△CEA中,
∠BDA=∠AEC∠3=∠1AB=AC,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴BD=AE;
(2)如图2,∵BD⊥MN,CE⊥MN,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAD+∠CAE=90°,
∠ACE+∠CAE=90°,
∴∠BAD=∠ACE,
在△ABD和△ACE中,
∠BDA=∠CEA∠BAD=∠ACEAB=AC,
∴△ABD≌△ACE(AAS),
∴BD=AE;
(3)如图3,过B作BP∥AC交MN于P,
∵BP∥AC,
∴∠PBA+∠BAC=180°,
∵∠BAC=90°,
∴∠PBA=∠BAC=90°,
由(2)得:∠BAP=∠ACF,
∴在△ACF和△ABP中,
∠PBA=∠FACAB=AC∠BAP=∠ACF,
∴△ACF≌△ABP(ASA),
∴ ∠1=∠BPA,AF=BP,
∵BF=AF,
∴BF=BP,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°,
又∵∠PBA=90°,
∴∠PBG=45°,
∴∠ABC=∠PBG,
在△BFG和△BPG中,
BF=BP∠FBG=∠PBGBG=BG,
∴△BFG≌△BPG(SAS),
∴∠BPG=∠2,
∵∠BPG=∠1,
∴∠1=∠2.
17.(22-23八年级上·广西南宁·期末)综合与实践:
【问题情境】在综合与实践课上,老师对各学习小组出示了一个问题:如图1,∠ACB=900,AC=BC,AD⊥CD,BE⊥CD,垂足分别为点D,E.请证明:AD=CE.
【合作探究】“希望”小组受此问题的启发,将题目改编如下:如图2,∠CDF=90°,CD=FD,点A是DF上一动点,连接AC,作∠ACB=90°且BC=AC,连接BF交CD于点G.若DG=1,CG=3,请证明:点A为DF的中点.
【拓展提升】“创新”小组在“希望”小组的基础上继续提出问题:如图3,∠CDF=90°,CD=FD,点A是射线DF上一动点,连接AC,作∠ACB=90°且BC=AC,连接BF交射线CD于点G.若FD=4AF,请直接写出DG与CG的数量关系.
【思路点拨】
本题考查了全等三角形的综合问题,熟练掌握全等三角形的判定及性质,添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)利用AAS证得△ACD≌△CBE,即可求证结论;
(2)过B作BH⊥CD于H,由(1)得△ACD≌△CBH,进而可得AD=CH,CD=BH,再利用AAS可证△DFG≌△HBG,则可证DG=GH,根据数量关系可得AD=2,DF=4,进而可求证结论;
(3)过点B作BH⊥CD于H,由(2)得AD=CH,CD=BH=FD,HG=DG,再根据数量关系即可求解;
【解题过程】
解:(1)证明:∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCD=90°,
∵BE⊥CD,
∴∠B+∠BCD=90°,
∴∠B=∠ACD,
在△ACD和△CBE中,
∠ACD=∠B∠ADC=∠CEB=90°AC=BC,
∴△ACD≌△CBEAAS,
∴AD=CE;
(2)证明:过B作BH⊥CD于H,如图:
由(1)得:△ACD≌△CBH,
∴AD=CH,CD=BH,
∵DF=CD,
∴DF=BH,
在△DFG和△HBG中,
∠DGF=∠BGH∠ADH=∠DHB=90°AD=BH,
∴△DFG≌△HBGAAS,
∵DG=1,
∴DG=GH=1,
∵CG=3,
∴CH=CG=GH=3−1=2,CD=CH+DG=4,
∴AD=2,DF=4,
∴A是DF的中点;
(3)CG=9DG,理由如下:
过点B作BH⊥CD于H,如图:
由(2)得:AD=CH,CD=BH=FD,HG=DG,
∵FD=4AF,
∴AD=CH=5AF,CD=DF=4AF,
∴DH=CH−CD=AF,
∴DG=12DH=12AF,
∴CG=CD+DG=92AF,
∴CG=9DG.
18.(23-24八年级上·辽宁抚顺·期末)【材料阅读】小明在学习完全等三角形后,为了进一步探究,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板(在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC;△DEF中,∠DEF=90°,∠EDF=30°),并提出了相应的问题
(1)【发现】如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B摆放在线段DF上时,过点A作AM⊥DF,垂足为点M,过点C作CN⊥DF,垂足为点N,易证△ABM≌△BCN,若AM=2,CN=7,则MN=______;
(2)【类比】如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B在线段DE上且顶点A在线段EF上时,过点C作CP⊥DE,垂足为点P,猜想AE,PE,CP的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展】如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A在线段DE上且顶点B在线段EF上时,若AE=5,BE=1,连接CE,则△ACE的面积为______.
【思路点拨】
本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.
(1)由△ABM≌△BCN,利用两个三角形全等的性质,得到AM=BN=2,BM=CN=7,即可得到MN;
(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到△ABE≌△BCP,利用两个三角形全等的性质,得到AE=BP,BE=CP,由BE=BP+PE中,即可得到三者的数量关系;
(3)延长FE,过点C作CP⊥FE于P,由两个三角形全等的判定定理得到△ABE≌△BCP,从而PC=BE=1,PB=AE=5,则可求得PE,延长AE,过点C作CF⊥AE于F,由平行线间的平行线段相等可得CF=PE=4,代入面积公式得S△ACE,即可得到答案.
【解题过程】
(1)解:∵△ABM≌△BCN,AM=2,CN=7,
∴AM=BN=2,BM=CN=7,
∴MN=BM+BN=9;
故答案为:9.
(2)解:PE=CP−AE
理由:∵∠ABC=90°,
∴∠ABE+∠CBE=90°,
∵CP⊥BE,
∴∠CPB=90°,
∴∠BCP+∠CBP=90°
∴∠ABE=∠BCP,
∵∠AEB=90°,
∴∠AEB=∠CPB=90°,
∵AB=BC,
∴△ABE≌△BCP,
∴AE=BP,BE=CP
∵BE=BP+PE,
∴PE=BE−BP=PC−AE;
∴PE=CP−AE.
(3)解:延长FE,过点C作CP⊥FE于P,如图所示:
∵∠ABE+∠EBC=90°,∠ABE+∠BAE=90°,
∴∠EBC=∠BAE,
∵∠AEB=∠CPB=90°,AB=BC,
∴△ABE≌△BCP,
∴PC=BE=1,PB=AE=5,
∴PE=PB−BE=5−1=4,
延长AE,过点C作CF⊥AE于F,如图所示:
∵AF⊥PE,CP⊥PE,
∴AF∥CP,
∵AF⊥PE,CF⊥AF,
∴PE∥CF,
由平行线间的平行线段相等可得CF=PE=4,
S△ACE=12×AE×CF=12×5×4=10,
故答案为:10.
19.(23-24七年级上·山东烟台·期末)【阅读材料】
“截长法”是几何题中一种辅助线的添加方法,是指在长线段中截取一段等于已知线段,常用于解答线段间的数量关系,当题目中有等腰三角形、角平分线等条件,可用“截长法”构造全等三角形来进行解题.
【问题解决】
(1)如图①,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠C=90°,AD为∠BAC的角平分线,在AB上截取AE=AC,连接DE.请直接写出线段AB,AC,CD之间的数量关系;
【拓展延伸】
(2)如图②,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠C≠90°,AD为∠BAC的角平分线.请判断线段AB,AC,CD之间的数量关系并说明理由;
(3)如图③,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠ACB≠90°,AD为∠BAC的补角的角平分线.请判断线段AB,AC,CD之间的数量关系并说明理由.
【思路点拨】
(1)在AB上截取AE=AC,连接DE,可证明△EAD≌△CAD,得ED=CD,∠AED=∠C=90°,则∠BED=90°,由∠ACB=2∠B=90°,求得∠B=45°,则∠EDB=∠B=45°,所以ED=EB=CD,即可证明AB=AC+CD;
(2)在AB上截取AF=AC,连接FD,可证明△FAD≌△CAD,得FD=CD,∠AFD=∠ACB,由∠AFD=∠B+∠FDB,∠ACB=2∠B,得∠B+∠FDB=2∠B,则∠FDB=∠B,所以FD=FB=CD,即可证明AB=AC+CD;
(3)在BA的延长线上取一点G,使AG=AC,连接DG,可证明△GAD≌△CAD,得GD=CD,∠AGD=∠ACD,所以180°−∠B−∠GDB=180°−∠ACB,而∠ACB=2∠B,可推导出∠GDB=∠B,则GD=GB=AB+AG=AB+AC,所以CD=AB+AC.
【解题过程】
解:(1)AB=AC+CD,
理由:如图①,在AB上截取AE=AC,连接DE,
∵AD为∠BAC的角平分线,
∴∠EAD=∠CAD,
在△EAD和△CAD中,
AE=AC∠EAD=∠CADAD=AD,
∴△EAD≌△CAD(SAS),
∴ED=CD,∠AED=∠C=90°,
∴∠BED=90°,
∵∠ACB=2∠B=90°,
∴∠B=45°,
∴∠EDB=∠B=45°,
∴ED=EB,
∴EB=CD,
∴AB=AE+EB=AC+CD.
(2)AB=AC+CD,
理由:如图②,在AB上截取AF=AC,连接FD,
∵AD为平分∠BAC,
∴∠FAD=∠CAD,
在△FAD和△CAD中,
AF=AC∠FAD=∠CADAD=AD,
∴△FAD≌△CAD(SAS),
∴FD=CD,∠AFD=∠ACB,
∵∠AFD=∠B+∠FDB,∠ACB=2∠B,
∴∠B+∠FDB=2∠B,
∴∠FDB=∠B,
∴FD=FB,
∴FB=CD,
∴AB=AF+FB=AC+CD.
(3)CD=AB+AC,
理由:如图③,在BA的延长线上取一点G,使AG=AC,连接DG,
∵AD是∠CAG的平分线,
∴∠GAD=∠CAD,
在△GAD和△CAD中,
AG=AC∠GAD=∠CADAD=AD,
∴△GAD≌△CAD(SAS),
∴GD=CD,∠AGD=∠ACD,
∴∠AGD=180°−∠B−∠GDB,∠ACD=180°−∠ACB,
∴180°−∠B−∠GDB=180°−∠ACB,
∴∠B+∠GDB=∠ACB,
∵∠ACB=2∠B,
∴∠B+∠GDB=2∠B,
∴∠GDB=∠B,
∴GD=GB=AB+AG=AB+AC,
∴CD=AB+AC.
20.(2023·广西南宁·二模)如图,在△ABC中,AD为高,AC=18.点E为AC上的一点,CE=12AE,连接BE,交AD于O,若△BDO≌△ADC.
(1)猜想线段BO与AC的位置关系,并证明;
(2)有一动点Q从点A出发沿射线AC以每秒6个单位长度的速度运动,设点Q的运动时间为t秒,是否存在t的值,使得△BOQ的面积为27?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)条件下,动点P从点O出发沿线段OB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点B时,P、Q两点同时停止运动,设运动时间为t秒,点F是直线BC上一点,且CF=AO,当△AOP与△FCQ全等时,求t的值.
【思路点拨】
(1)由全等三角形的性质得∠OBD=∠CAD,再由三角形内角和定理得∠AEO=∠ODB=90°,即可得出结论;
(2)由全等三角形的性质得BO=AC=18,再求出AE=8,CE=4,①当0
(3)①当点F在线段BC延长线上时,证∠AOP=∠QCF,当OP=CQ时,△AOP≌△FCQ(SAS),此时2t=18−6t,求解即可;
②当点F在线段BC上时,证∠AOP=∠FCQ,当OP=CQ时,△AOP≌△FCQ(SAS),此时2t=6t−18,求解即可.
【解题过程】
(1)BO⊥AC,理由如下:
在△ABC中,AD为高,
∴∠ODB=90°,
又∵△BDO≌△ADC,
∴∠OBD=∠CAD,
∵∠OBD=∠CAD,∠BOD=∠AOE,
∴∠AEO=∠ODB=90°,
∴BO⊥AC;
(2)存在t的值,使得△BOQ的面积为27,理由如下:
∵△BDO≌△ADC,AC=18,
∴BO=AC=18,
∵CE=12AE,
∴AE=12,CE=6,
由(1)可知,∠BEC=90°,
∴BE⊥AC,
分两种情况:
当0
解得:t=32(舍去);
当t>2时,Q在射线EC上,如图2,
SΔBOQ=12BO×QE=12×18×(6t−12)=27,
解得:t=52,
此时Q与C重合;
综上所述,存在t的值,使得△BOQ的面积为27,t的值为52;
(3)由(1)可知,△BDO≌△ADC,
∴∠BOD=∠ACD,
当点F在线段BC延长线上时,如图3,
∵∠BOD=∠ACD,
∴∠AOP=∠QCF,
∵AO=CF,
∴当OP=CQ时,△AOP≌△FCQ(SAS),
此时,2t=18−6t,
解得:t=94;
当点F在线段BC上时,如图4,
∵∠BOD=∠ACD,
∴∠AOP=∠FCQ,
∵AO=CF,
∴当OP=CQ时,△AOP≌△FCQ(SAS),
此时,2t=6t−18,
解得:t=92;
综上所述,当△AOP与△FCQ全等时,t的值为92或94.
判定方法
解释
图形
边边边
(SSS)
三条边对应相等的两个三角形全等
边角边
(SAS)
两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等
角边角
(ASA)
两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等
角角边
(AAS)
两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等
斜边、直角边
(HL)
斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
初中数学人教版(2024)八年级上册15.3 分式方程课时训练: 这是一份初中数学人教版(2024)八年级上册<a href="/sx/tb_c10257_t7/?tag_id=28" target="_blank">15.3 分式方程课时训练</a>,共28页。
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