专题15 全等三角形模型之角平分线--2025年中考数学二轮复习几何模型综合训练(通用版)

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TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc3668" PAGEREF _Tc3668 \h 2
\l "_Tc27901" 模型1.角平分线垂两边（角平分线+外垂直） PAGEREF _Tc27901 \h 2
\l "_Tc3235" 模型2.角平分线垂中间（角平分线+内垂直） PAGEREF _Tc3235 \h 5
\l "_Tc29441" 模型3.角平分线构造轴对称模型（角平分线+截线段相等） PAGEREF _Tc29441 \h 7
\l "_Tc18280" PAGEREF _Tc18280 \h 10
模型1.角平分线垂两边（角平分线+外垂直）
角平分线垂两边是指过角的平分线上一点向角的两边作垂线。角平分线垂两边模型，可以充分利用角平分线性质：角平分线上的点到角两边距离相等。

图1 图2 图3
条件：如图1，为的角平分线，于点A，于点B.
结论：、≌.
证明：∵为的角平分线，，，
∴，∠CBO=∠CAO=90°，∵，∴≌（HL）
常见模型1（直角三角形型）
条件：如图2，在中，，为的角平分线，过点D作.
结论：、≌.（当是等腰直角三角形时，还有.）
证明：∵，为的角平分线，，
∴，∠AED=∠ACD=90°，∵，∴≌（HL）
常见模型2（邻等对补型）
条件：如图3，OC是∠AOB的角平分线，AC=BC，过点C作CD⊥OA、CE⊥OB。
结论：①；②；③.
证明：∵OC是∠AOB的角平分线，CD⊥OA、CE⊥OB，
∴，∠CDA=∠CEB=90°，AC=BC，∴≌（HL），∴，∠CAD=∠CBE；
∵，∴，∴，
同图1中的证法易得：≌（HL），∴，
∴，
例1．（2024·陕西·中考真题）如图，在中，，E是边上一点，连接，在右侧作，且，连接．若，，则四边形的面积为 ．
例2．（23-24八年级上·江苏南通·阶段练习）如图，的外角，的平分线，相交于点，于，于，下列结论：（1）；（2）点在的平分线上；（3）；（4）若，则，其中正确的有（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
例3．（2023春·安徽宿州·八年级统考阶段练习）已知，和分别平分和，点E，F分别在和上．(1)如图1，过点P，且与垂直，求证：；
(2)如图2，为过点P的任意一条线段，试猜想还成立吗？请说明理由．

例4．（23-24九年级下·辽宁本溪·阶段练习）【问题初探】（1）在数学活动课上，姜老师给出如下问题：如图1，平分，M为上一点，N为上一点，连接线段，若．求证：．

①如图2，小文同学从已知一边一角构造全等进行转化的视角给出如下思路：在上截取，连接，易证，将线段与的数量关系转化为与的数量关系．
②如图3，小雅同学也是从已知一边一角构造全等的视角进行解题给出了另一种思路，过D点向的两边分别作垂线，垂足分别为点E，F，易证，得到，接下来只需证，可得．
请你选择一名同学的解题思路，写出证明过程
【类比分析】（2）姜老师发现之前两名同学都采用了一边一角构造全等的视角，为了更好的感悟这种视角，姜老师将共顶点的两个相等的角，变成了不共顶点的两个相等的角提出了如下问题，请你解答．
如图4，在中，，平分交与点D，在线段上有一点E，连接交与点F，若．求证：．
【学以致用】（3）如图5，在中，，垂足为点D，在的延长线上取一点E，使，在线段上截取，点G在线段上，连接，使，若，，，求四边形的面积．

模型2.角平分线垂中间（角平分线+内垂直）
角平分线垂中间模型是可以看作是等腰三角形“三线合一”的逆用，也可以得到两个全等的直角三角形，进而得到对应边、对应角相等，这个模型巧妙的把三线合一和角平分线联系在一起。但同学们也需要注意，在解答题中使用时不能利用角平分线+中线得高线，也不能利用角平分线+高线得中线。一定要通过证明全等来得到结论。（因为正确的结论有很多，但只有作为定理的才可以在证明中直接使用哦！）

图1 图2 图3
条件：如图1，为的角平分线，，
结论：△AOC≌△BOC，是等腰三角形，是三线合一等。
证明：∵为的角平分线，∴∠COA=∠COB，
∵，∠BCO=∠ACO=90°，∵，∴△AOC≌△BOC（ASA），
∴，∴是等腰三角形，∵，∴是三线合一。
条件：如图2，为的角平分线，，延长BA，CE交于点F.
结论：△BEC≌△BEF，是等腰三角形、BE是三线合一等。
证明：同图1的证法，
例1．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）如图，中，，，点是的中点，若平分，，线段的长为（ ）
A．B．C．D．
例2．（2024·广东深圳·八年级校考阶段练习）如图，中，，，是的角平分线，，则的最大值为 ．

例3．（2024·广东·九年级期中）如图，在中，，，
（1）如图1,平分交于点，为上一点，连接交于点．
（i）若，求证：垂直平分；（ii）若,求证：．（2）如图2，平分交于点，，垂足在的延长线上，试判断线段和的数量关系，并说明理由．
（3） 如图3，为上一点，，，垂足为，与交于点，写出线段和的数量关系．（不要求写出过程）
模型3.角平分线构造轴对称模型（角平分线+截线段相等）
角平分线构造轴对称模型是利用角平分线图形的对称性，在角的两边构造对称全等三角形，可以得到对应边、对应角相等，利用对称性把一些线段或角进行转移，这是经常使用的一种解题技巧。
图1 图2
条件：如图1，为的角平分线，A为任意一点，在上截取，连结.
结论：≌，CB=CA。
证明：∵为的角平分线，∴∠COA=∠COB，
∵，，∴△AOC≌△BOC（SAS），∴CB=CA。
条件：如图2，BE、CE分别为和的平分线，，在上截取，连结。 结论：≌，≌，AB+CD=BC。
证明：∵BE为的平分线，∴∠ABE=∠FBE=，
∵，，∴≌（SAS），∴∠AEB=∠FEB，
∵，∴∠ABC+∠BCD=180°，∵CE为的平分线，∴∠FCE=∠DCE=，
∴∠EBC+∠BCE=+=90°，∴∠FEC+∠FEB=90°，∠AEB+∠CED=90°，
∴∠FEC=∠CED，∵EC=EC，∴≌，∴FC=DC，∴AB+CD=BF+FC=BC。
例1．（2023·浙江·九年级专题练习）如图，在中，，，是的平分线，延长至点，，试求的度数．
例2．（2022·北京九年级专题练习）在四边形中，是边的中点．

（1）如图（1），若平分，，则线段、、的长度满足的数量关系为______；（直接写出答案）；（2）如图（2），平分，平分，若，则线段、、、的长度满足怎样的数量关系？写出结论并证明．
例3．（2023·山东烟台·九年级期末）已知在中，满足，
(1)【问题解决】如图1，当，为的角平分线时，在上取一点使得，连接，求证：．(2)【问题拓展】如图2，当，为的角平分线时，在上取一点使得，连接，（1）中的结论还成立吗？若成立，请你证明：若不成立，请说明理由．
(3)【猜想证明】如图3，当为的外角平分线时，在的延长线上取一点使得，连接，线段、、又有怎样的数量关系？请写出你的猜想，并对你的猜想给予证明．
例4．（24-25八年级上·江苏扬州·阶段练习）问题情境：数学课上，同学们在探索利用角平分线来构造全等三角形问题．
如图①，在四边形中，点是边的中点，平分，，证明：．
讨论思考：当同学们讨论到题目中寻找线段之间的和差关系时，大家都踊跃提出了各自的见解，大家集思广议，提出了一个截长法：如图②，在上截取，连接CF，先证明，再证明，即有，即．
解决问题：小明同学根据大家的思路，进行了如下的证明
，理由如下：如图②，在上取一点，使，连接CF．
∵平分，∴，在和中， ∴（）
∴，．
（1）小明已经完成了大家讨论的第一步，接下来就由你来利用题干中的条件完成剩下的推理证明吧．
拓展探究：已知：如图③，在中，，、分别为上的点，且交于点．若为的角平分线．（2） ；（3）证明：．
（4）如图④，在中，，延长的边到点，AD平分交延长线于点，若，，则 ．
1．（2024·山东烟台·中考真题）某班开展“用直尺和圆规作角平分线”的探究活动，各组展示作图痕迹如下，其中射线为的平分线的有（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
2．（2024·广东深圳·中考真题）在如图的三个图形中，根据尺规作图的痕迹，能判断射线平分的是（ ）

A．①②B．①③C．②③D．只有①
3．（2024·重庆·校考一模）如图，已知四边形的对角互补，且，，．过顶点C作于E，则的值为（ ）
A．B．9C．6D．7．2
4．（2024·安徽·一模）如图，中，AD平分，E是BC中点，，，，则DE的值为（ ）
A．1B．2C．D．
5．（2024·绵阳市·校考一模）已知，如图，BC=DC，∠B+∠D=180°． 连接AC，在AB，AC，AD上分别取点E，P，F，连接PE，PF． 若AE=4，AF=6，△APE的面积为4，则△APF的面积是（ ）
A．2B．4C．6D．8
6．（2023春·广东深圳·八年级校考期中）如图，点P为定角的平分线上的一个定点，且与互补，若在绕点P旋转的过程中，其两边分别与相交于M、N两点，则以下结论：①恒成立；②的值不变；③四边形的面积不变；其中正确的个数为（ ）

A．3B．2C．1D．0
7．（23-24九年级上·重庆·阶段练习）如图，在中，和的平分线，相交于点，交于，交于，过点作于，下列几个结论：
①平分 ② ③当时，；
④若，，则．其中正确的有（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
8．（2023·四川南充·统考二模）如图，为的平分线上一点，，但，则与的关系是 ．
9．（2023·山东淄博·校考二模）如图，点在内部，平分，且，连接．若的面积为，则的面积为 ．

10．（2024·湖南·中考真题）如图，在锐角三角形中，是边上的高，在，上分别截取线段，，使；分别以点E，F为圆心，大于的长为半径画弧，在内，两弧交于点P，作射线，交于点M，过点M作于点N．若，，则 ．
11．（2024·黑龙江哈尔滨·统考模拟预测）如图，四边形中，，为上一点，连接，，，若，则线段的长为 ．
12．（2024·江苏·九年级专题练习）如图，已知等腰直角三角形中，，，平分，交的延长线于点D，试说明：．
13．（2024·湖北孝感·九年级校联考阶段练习）（情景呈现）画，并画的平分线．
（I）把三角尺的直角顶点落在OC的任意一点上，使三角尺的两条直角边分别与的两边，垂直，垂足为，（如图1）．则；若把三角尺绕点旋转（如图2），则________．（选填：“”或“=”）
（理解应用）
（2）在（1）的条件下，过点作直线，分别交，于点，，如图3．
①图中全等三角形有________对．（不添加辅助线）
②猜想，，之间的关系为________．
（拓展延伸）
（3）如图4，画，并画的平分线，在上任取一点，作，的两边分别与，相交于，两点，与相等吗？请说明理由．
14．（2023·吉林松原·校联考二模）在四边形ABCD中，AC平分∠DAB，∠ABC＝α，∠ADC＝180°﹣α．
（1）若α＝90°时，直接写出CD与CB的数量关系为 ；（2）如图1，当α≠90°时，（1）中结论是否还成立，说明理由；（3）如图2，O为AC中点，M为AB上一点，BM＝AD，求的值．
15．（23-24九年级上·河南开封·阶段练习）如图，在中，现在有一足够大的直角三角板，它的直角顶点D是边上一点，另两条直角边分别交于点E、F．

(1)如图1，若，求证：四边形是矩形．
(2)若点D在的角平分线上，将直角三角板绕点D旋转一定的角度，使得直角三角板的两条边与两条直角边分别交于点E、F（如图2），试证明．（尝试作辅助线）
16．（2024·河南南阳·一模）李老师善于通过合适的主题整合教学内容，帮助同学们用整体的、联系的、发展的眼光看问题，形成科学的思维习惯，下面是李老师在“利用角的对称性构造全等模型”主题下设计的问题，请你解答．（1）【观察发现】①如图1，是的角平分线，，在上截取，连接，则与的数量关系是__________；②如图2，的角平分线、相交于点P．当时，线段与的数量关系是__________；
（2）【探究迁移】如图3，在四边形中，，的平分线与的平分线恰好交于边上的点P，试判断与的数量关系，并说明理由．
（3）【拓展应用】在（2）的条件下，若，当有一个内角是时，直接写出边的长．
17．（2023·山东济南·二模）在等腰中，，AM是的角平分线，过点M作，垂足为N，、将绕点M旋转，使的两边交直线AB于点E，交直线AC于点F，请解答下列问题：(1)当绕点M旋转到如图①的位置时，求证：；
(2)当绕点M旋转到如图②的位置时，请直接写出线段BE，CF，BM之间的数量关系；
(3)在（1）和（2）的条件下，，，分别求CF的长．
18．（23-24八年级上·江苏无锡·期中）【情境建模】（1）苏科版教材八年级上册第60页，研究了等腰三角形的轴对称性，我们知道“等腰三角形底边上的高线、中线和顶角平分线重合”，简称“三线合一”．

小明尝试着逆向思考：若三角形一个角的平分线与这个角对边上的高重合，则这个三角形是等腰三角形．即如图1，已知，点D在的边上，平分，且，求证：．请你帮助小明完成证明；请尝试直接应用“情境建模”中小明反思出的结论解决下列问题：
【理解内化】（2）①如图2，在中，是角平分线，过点B作的垂线交、于点E、F，．求证：；②如图3，在四边形中，，平分，当的面积最大时，请直接写出此时的长．
【拓展应用】（3）如图4，是两条公路岔路口绿化施工的一块区域示意图，其中，，，该绿化带中修建了健身步道，其中入口M、N分别在上，步道分别平分和，，．现要用围挡完全封闭区域，修建地下排水和地上公益广告等设施，试求需要围挡多少m？（步道宽度和接头忽略不计）
19．（2023·重庆·八年级专题练习）阅读与思考
下面是小明同学的数学学习笔记，请您仔细阅读并完成相应的任务：构造全等三角形解决图形与几何问题
在图形与几何的学习中，常常会遇到一些问题无法直接解答，需要添加辅助线才能解决．比如下面的题目中出现了角平分线和垂线段，我们可以通过延长垂线段与三角形的一边相交构造全等三角形，运用全等三角形的性质解决问题．
例：如图1，是内一点，且平分，，连接，若的面积为10，求的面积．

该问题的解答过程如下：解：如图2，过点作交延长线于点，、交于点，
平分，．，．
在和中，，（依据1）
（依据2），，，．……
任务一：上述解答过程中的依据1，依据2分别是___________，___________；
任务二：请将上述解答过程的剩余部分补充完整；
应用：如图3，在中，，，平分交于点，过点作交延长线于点．若，求的长．

20．（23-24九年级上·黑龙江鸡西·期末）如图，在等腰中，，是的角平分线，过点作于点，，将围绕点旋转，使得的两边分别交直线、于点、．
(1)当围绕点旋转到如图①的位置时，易证得：；
(2)当围绕点旋转到如图②、图③的位置时，、、之间有怎样的数量关系？请写出来，并选择一种情况进行证明．