专题强化训练二 全等三角形中的辅助线与常考模型问题-2022-2023学年八年级数学上册《考点•题型•技巧》精讲与精练高分突破(人教版).docx
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1、专题强化训练二:全等三角形中的辅助线与常考模型问题题型一:连接两点做辅助线问题1已知等腰ABC中,AB=AC,点D在直线AB上, DEBC,交直线AC与点E,且BD=BC,CHAB,垂足为H(1)当点D在线段AB上时,如图1,求证DH=BH+DE;(2)当点D在线段BA延长线上时,如图2,当点D在线段AB延长线上时,如图3,直接写出DH,BH,DE之间的数量关系,不需要证明2已知点P是线段MN上一动点,分别以PM,PN为一边,在MN的同侧作APM,BPN,并连接BM,AN()如图1,当PMAP,PNBP且APMBPN90时,试猜想BM,AN之间的数量关系与位置关系,并证明你的猜想;()如图2,
2、当APM,BPN都是等边三角形时,()中BM,AN之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请证明你的结论;若不成立,试说明理由()在()的条件下,连接AB得到图3,当PN2PM时,求PAB度数题型二:倍线中线模型问题3某数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图,在中,AB6,AC8,D是BC的中点,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:延长AD到E,使DEAD,请补充完整证明“ABDECD”的推理过程(1)求证:ABDECD证明:延长AD到点E,使DEAD在ABD和ECD中ADED(已作)ADBEDC( )CD (中点定义)ABDECD( )(2)由
3、(1)的结论,根据AD与AE之间的关系,探究得出AD的取值范围是 ;(3)【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”等字样,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集合到同一个三角形中【问题解决】如下图,中,AD是的中线,且,求AE的长4(1)方法学习:数学兴趣小组活动时,张老师提出了如下问题:如图1,在ABC中,AB8,AC6,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M,使得DMAD;连接BM,通过三角形全等把AB、AC、2AD转化在ABM中;利用三角形的三边关系可得AM的取值范围为ABBMAMAB+BM,从而得
4、到AD的取值范围是 ;方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系(2)请你写出图2中AC与BM的数量关系和位置关系,并加以证明(3)深入思考:如图3,AD是ABC的中线,ABAE,ACAF,BAECAF90,请直接利用(2)的结论,试判断线段AD与EF的数量关系,并加以证明题型三:旋转模型5问题:如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,EAF45,试判断BE、EF、FD之间的数量关系(1)延长FD到点G使DGBE,连接AG,得到至ADG,从而可以证明EFBEFD,请你利用图(1)证明上述结论(2)如图(2),四边形ABCD中,
5、ABAD,BD180,点E、F分别在边BC、CD上,则当EAF与BAD满足_数量关系时,仍有EFBEFD,并说明理由(3)如图(3),在某公园的同一水平面上,四条通道围成四边形ABCD,已知ABAD80米,B60,ADC120,BAD150,道路BC、CD上分别有景点E、F且AEAD,米,现要在E、F之间修一条笔直道路,求这条道路EF的长6综合与实践(1)如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若MBN45,则MN,AM,CN的数量关系为 (2)如图2,在四边形ABCD中,BCAD,ABBC,A+C180,点M、N分别在AD、CD上,若MBNABC,试探索线段MN、AM、CN有
6、怎样的数量关系?请写出猜想,并给予证明(3)如图3,在四边形ABCD中,ABBC,ABC+ADC180,点M、N分别在DA、CD的延长线上,若MBNABC,试探究线段MN、AM、CN的数量关系为 题型四:垂线模型7在ABC中,ACB90,ACBC,且ADMN于D,BEMN于E(1)直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,求证:DEAD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请直接写出这个等量关系(不写证明过程);(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?请直接写出这个等量关系(不写证明过程)8如图,
7、已知中,是过的一条直线,且,在,的同侧,于,于 (1)证明:;(2)试说明:;(3)若直线绕点旋转到图位置(此时,在,的异侧)时,其余条件不变,问与,的关系如何?请证明;(4)若直线绕点旋转到图位置(此时,在,的同侧)时其余条件不变,问与,的关系如何?请直接写出结果,不需说明理由题型五:其它技巧模型9已知:和都是等腰直角三角形,连接、交于点,与交于点,与交于点(1)如图1,求证:;(2)如图2,若,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中四对全等的直角三角形10如图1,ABC和ABD中,BACABD90,点C和点D在AB的异侧,点E为AD边上的一点,且ACAE,连接CE交直线AB于点G,过
8、点A作AFAD交直线CE于点F()求证:AGEAFC;()若ABAC,求证:ADAF+BD;()如图2,若ABAC,点C和点D在AB的同侧,题目其他条件不变,直接写出线段AD,AF,BD的数量关系 专题训练精练一、单选题11如图,已知:,则()ABC或D12如图:ACB和ECD都是等腰直角三角形,CACB,CECD,ACB的顶点A在ECD的斜边DE上,若AE3,AC6,则AD的长为()A3B6C9D413如图,在ABC中,AD为BC边上的中线,若AB5,AC3,则AD的取值范围是()A2AD3B3AD5C1AD4D2AD814如图,已知是的平分线,若的面积为,则的面积()ABCD15如图,在中
9、,、是斜边上两点,且,将绕点顺时针旋转90后,得到,连接以下结论:;其中正确的是()ABCD16如图所示,在RtABC中,ABAC,D、E是斜边BC上的两点,且DAE45,将ADC绕点A按顺时针方向旋转90后得到AFB,连接EF,有下列结论:BEDC;BAFDAC;FAEDAE;BFDC其中正确的有()ABCD二、填空题17如图,AD是ABC中BC边上的中线,若AB6,AC8,则AD的取值范围是_18如图,在ABC中,ACB90,将ABC绕点A逆时针旋转到AEF,延长BC交EF于点D,若BD5,BC4,则DE_19(2016育才周测)如图,正三角形和,A,C,E在同一直线上,AD与BE交于点O
10、,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQAD=BE;PQAE;AP=BQ;DE=DP;AOB=60成立的结论有_并写出3对全等三角形_20如图,在平面直角坐标系中,以A(2,0),B(0,1)为顶点作等腰直角三角形ABC(其中ABC90,且点C落在第一象限),则点C关于y轴的对称点C的坐标为_21如图,线段AB=8cm,射线ANAB,垂足为点A,点C是射线上一动点,分别以AC,BC为直角边作等腰直角三角形,得ACD与BCE,连接DE交射线AN于点M,则CM的长为_22如图, 是的角平分线,延长至点,使,若, 则_三、解答题23在中,是过A的一条直线,于点D,于E,(1)如图(1)所示
11、,若B,C在的异侧,易得与,的关系是_;(2)若直线绕点A旋转到图(2)位置时,(),其余条件不变,问与,的关系如何?请予以证明;(3)若直绕点A旋转到图(3)的位置,(),问与,的关系如何?请直接写出结果,不需证明24如图1,在ABC中,BAC=90,AB=AC,ABC=ACB=45MN是经过点A的直线,BDMN于D,CEMN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=225如图,RtACB中,ACB90,ACBC,E点为射线CB上一动点
12、,连结AE,作AFAE且AFAE(1)如图1,过F点作FDAC交AC于D点,求证:FDBC;(2)如图2,连结BF交AC于G点,若AG3,CG1,求证:E点为BC中点(3)当E点在射线CB上,连结BF与直线AC交子G点,若BC4,BE3,则 (直接写出结果)26如图,为等边的边延长线上的一动点,以为边向上作等边,连接(1)求证:;(2)当时,求的度数;(3)与有怎样的数量关系?随着点位置的变化,与的数量关系是否会发生变化?请说明理由27已知RtABC中,BAC=90,AB=AC,点E为ABC内一点,连接AE,CE,CEAE,过点B作BDAE,交AE的延长线于D(1)如图1,求证BD=AE;(2
13、)如图2,点H为BC中点,分别连接EH,DH,求EDH的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,点M为CH上的一点,连接EM,点F为EM的中点,连接FH,过点D作DGFH,交FH的延长线于点G,若GH:FH=6:5,FHM的面积为30,EHB=BHG,求线段EH的长28、是的边上两定点,是边上一动点,分别以、为边在上方同侧作正方形、正方形(1)如图,连接、求证:;当点在边上运动时,线段的长度是否存在最小值,若存在,请直接写出答案;若不存在,请说明理由;(2)如图,连接,当点在边上运动时,线段的长度是否存在最小值,若存在,请用直尺与圆规作出此时点的位置;若不存在,请说明理由29如图,CD是经过BC
14、A顶点C的一条直线,CACB,E、F分别是直线CD上两点,且(1)若直线CD经过BCA的内部,且E、F在射线CD上如图1,若BCA90,则BE_CF如图2,若0BCA180,请添加一个关于与BCA关系的条件_,使中的结论仍然成立,并说明理由;(2)如图3若线CD经过BCA的外部,请提出关于EF,BE,AF三条线段数量关系的合理猜想,并简述理由30我们知道两个全等的直角三角形(ABD和ACE)可以拼成一个等腰三角形(如图1),那么对其中一个直角三角形作适当改变又能得到什么结论呢?现在我们一起来探究吧(1)如图2,将ACE绕点A逆时针旋转,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC,求证:MBMC(
15、2)将CE向上平移,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC如图3,当CAE=BAD时,求证:MBMC;当CAEBAD时,在图4中补全相应的图形,并直接写出MB、MC的数量关系_参考答案:1(1)见详解;(2)图2:,图3:【分析】(1)在线段上截取,连接,证明,可得到,即可求解(2)当点在线段延长线上时,在的延长线上截取,连接,由题意可证,可得,由题意可得,即可证,可得,则可得;当点在线段延长线上时,在线段上截取,连接,由题意可证,可得,由题意可得,即可证,可得,则可得【详解】解:(1)证明:在线段上截取,连接,(2)当点在线段延长线上时,如图2:在的延长线上截取,连接,又,当点在线段延长线
16、上时,如图3:当点在线段延长线上时,在线段上截取,连接,且【点睛】本题主要考查了三角形综合题,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定,合理添加辅助线证全等是解题的关键2(1)BMAN,BMAN(2)结论成立.(3)90【分析】(1)根据已知条件可证MBPANP,得出MBAN,PANPMB,再延长MB交AN于点C,得出,因此有BMAN;(2)根据所给条件可证MPBAPN,得出结论BMAN;(3) 取PB的中点C,连接AC,AB,通过已知条件推出APC为等边三角形,PACPCA60,再由CACB,进一步得出PAB的度数.【详解】解:()结论:BMAN,BMAN理由:如图1中,MPAP,APMBP
17、N90,PBPN,MBPANP(SAS),MBAN延长MB交AN于点CMBPANP,PANPMB,PAN+PNA90,PMB+PNA90,MCN180PMBPNA90,BMAN()结论成立理由:如图2中,APM,BPN,都是等边三角形APMBPN60MPBAPN120,又PMPA,PBPN,MPBAPN(SAS)MBAN()如图3中,取PB的中点C,连接AC,ABAPM,PBN都是等边三角形APMBPN60,PBPN点C是PB的中点,且PN2PM,2PC2PA2PMPBPN,APC60,APC为等边三角形,PACPCA60,又CACB,CABABC30,PABPAC+CAB90【点睛】本题是一
18、道关于全等三角形的综合性题目,充分考查了学生对全等三角形的判定定理及其性质的应用的能力,此类题目常常需要数形结合,借助辅助线才得以解决,因此,作出合理正确的辅助线是解题的关键.3(1)对顶角相等;BD;SAS(2)(3)【分析】(1)延长AD到点E,使DE=AD,根据SAS定理证明ABDECD;(2)根据全等三角形的性质、三角形的三边关系计算;(3)延长AD交EC的延长线于F,证明ABDFCD,ADEFDE,根据全等三角形的性质解答(1)延长AD到点E,使DEAD在ABD和ECD中ADED(已作)ADBEDC(对顶角相等)CDBD(中点定义)ABDECD(SAS)故答案为:对顶角相等;BD;S
19、AS(2)ABDECD ,AB6,AC8,故答案为;(3)延长AD交EC的延长线于F,在和中,又FDEADE90EDEDADEFDE,【点睛】本题考查了三角形的三边关系定理和全等三角形的性质和判定,解题关键是熟记全等三角形的判定条件4(1)1AD7;(2)ACBM,且ACBM,证明见解析;(3)EF2AD,证明见解析【分析】(1)延长AD到M,使得DMAD,连接BM,根据题意证明MDBADC,可知BMAC,在ABM中,根据ABBMAMAB+BM,即可;(2)由(1)知,MDBADC,可知MCAD,ACBM,进而可知ACBM;(3)延长AD到M,使得DMAD,连接BM,由(1)(2)的结论以及已
20、知条件证明ABMEAF,进而可得AM2AD,由AMEF,即可求得AD与EF的数量关系【详解】(1)如图2,延长AD到M,使得DMAD,连接BM,AD是ABC的中线,BDCD,在MDB和ADC中,MDBADC(SAS),BMAC6,在ABM中,ABBMAMAB+BM,86AM8+6,2AM14,1AD7,故答案为:1AD7;(2)ACBM,且ACBM,理由是:由(1)知,MDBADC,MCAD,ACBM,ACBM;(3)EF2AD,理由:如图2,延长AD到M,使得DMAD,连接BM,由(1)知,BDMCDA(SAS),BMAC,ACAF,BMAF,由(2)知:ACBM,BAC+ABM180,BA
21、EFAC90,BAC+EAF180,ABMEAF,在ABM和EAF中,ABMEAF(SAS),AMEF,ADDM,AM2AD,AMEF,EF2AD,即:EF2AD【点睛】本题考查了三角形三边关系,三角形全等的性质与判定,利用倍长中线辅助线方法是解题的关键5(1)见解析(2)BAD2EAF,理由见解析(3)这条道路EF的长为米【分析】(1)先证明,得到AE=AG, BAEGAD, 从而证明GAF=EAF,可证得出EFGFGDDF即可;(2)仿照(1)的方法延长CB至M,使BMDF,则可通过的相同的方法证明ABMADF、EAFEAM,即可证出;(3)把ABE绕点A逆时针旋转至ADG,先通过证明BA
22、E是等边三角形得出BEAB,再利用(2)的结论得到,将BE、DF的值代入即可求出(1)解:延长FD到点G使DGBE,连接AG,如图(1)中,在正方形ABCD中,ABAD,BADADCB90,在ABE和ADG中,BAEGAD,AEAG,GADDAFBAEDAF904545,GAF=EAF=45,在AEF和AGF中,EFGFGDDFBEDF;(2)解:BAD2EAF,理由如下:如图(2),延长CB至M,使BMDF,连接AM,ABCD180,ABCABM180,DABM,在ABM和ADF中,ABMADF,AFAM,DAFBAM,BAD2EAF,DAFBAEBAMBAEEAF,EAFEAM,在EAF和
23、EAM中,EAFEAM,EFEMBEBMBEDF,即EFBEDF;(3)解:如图3,把ABE绕点A逆时针旋转150至ADG,连接AFBAD150,AEAD,BAE150-90=60,又B60,BAE是等边三角形,BEAB80,ADC=120,ADC+B=120+60=180,由(2)得,(米),即这条道路EF的长为米【点睛】本题考查了全等三角形,对于大角中等于其中包含的小角的2倍的问题,可利用题中旋转的方法补全三角形,再通过证明三角形全等的方法求解相关线段6(1)MN=AM+CN;(2)MN=AM+CN,理由见解析;(3)MN=CN-AM,理由见解析【分析】(1)把ABM绕点B顺时针旋转使AB
24、边与BC边重合,则AM=CM,BM=BM,A=BCM,ABM=MBC,可得到点M、C、N三点共线,再由MBN=45,可得MBN=MBN,从而证得NBMNBM,即可求解;(2)把ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM,BM=BM,A=BCM,ABM=MBC,由A+C180,可得点M、C、N三点共线,再由MBNABC,可得到MBN=MBN,从而证得NBMNBM,即可求解;(3)在NC上截取C M=AM,连接B M,由ABC+ADC180,可得BAM=C,再由ABBC,可证得ABMCB M,从而得到AM=C M,BM=B M,ABM=CB M,进而得到MA M=ABC,再由MBNA
25、BC,可得MBNMBN,从而得到NBMNBM,即可求解【详解】解:(1)如图,把ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM,BM=BM,A=BCM,ABM=MBC,在正方形ABCD中,A=BCD=ABC=90,AB=BC,BCM+BCD=180,点M、C、N三点共线,MBN=45,ABM+CBN=45,MBN=MBC+CBN=ABM+CBN=45,即MBN=MBN,BN=BN,NBMNBM,MN= MN,MN= MC+CN,MN= MC+CN=AM+CN;(2)MN=AM+CN;理由如下:如图,把ABM绕点B顺时针旋转使AB边与BC边重合,则AM=CM,BM=BM,A=BCM,A
26、BM=MBC,A+C180,BCM+BCD=180,点M、C、N三点共线,MBNABC,ABM+CBN=ABCMBN,CBN+MBC =MBN,即MBN=MBN,BN=BN,NBMNBM,MN= MN,MN= MC+CN,MN= MC+CN=AM+CN;(3)MN=CN-AM,理由如下:如图,在NC上截取C M=AM,连接B M,在四边形ABCD中,ABC+ADC180,C+BAD=180,BAM+BAD=180,BAM=C,ABBC,ABMCB M,AM=C M,BM=B M,ABM=CB M,MA M=ABC,MBNABC,MBNMA M=MBN,BN=BN,NBMNBM,MN= MN,M
27、N=CN-C M,MN=CN-AM故答案是:MN=CN-AM【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质和判定,图形的旋转,根据题意做适当辅助线,得到全等三角形是解题的关键7(1)证明见详解(2)DE+BE=AD理由见详解(3)DE=BE-AD(或AD=BE-DE,BE=AD+DE等)理由见详解.【分析】(1)根据题意由垂直得ADC=BEC=90,由同角的余角相等得:DAC=BCE,因此根据AAS可以证明ADCCEB,结合全等三角形的对应边相等证得结论;(2)由题意根据全等三角形的判定定理AAS推知ACDCBE,然后由全等三角形的对应边相等、图形中线段间的和差关系以及等量代换证得DE+
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