当前位置:首页 > 八年级 > 数学试卷

【323398】2023八年级数学上册 专题突破 第03讲 全等三角形常见模型专题探究(含解析)(新版

时间:2025-01-15 20:37:48 作者: 字数:20092字


3讲全等三角形常见模型专题探究

模型一 K型图

【知识点睛】

  • K型图模型总结

图形

条件与结论

辅助线

注意事项

条件:AC=BC,AC⊥BC

结论:

ADC≌△CEB(AAS)

分别过点ABAD⊥l,

BE⊥l

K型图可以和等腰直角三角板结合,也可以和正方形结合











K型全等模型变形——三垂定理:

如图,亦有ADC≌△CEB(AAS)


总结:当一个直角放在一条直线上时,常通过构造K型全等来证明边相等,或者边之间的数量关系

类题训练】

1.(九龙坡区校级期末)如图,∠ACB90°ACBCADCEBECE,垂足分别是点DEAD7cmBE3cm,则DE的长是(  )

A3cm B3.5cm C4cm D4.5cm

【分析】根据同角的余角相等,得∠CAD=∠BCE,再利用AAS证明△ACD≌△CBE,得CDBE3cmCEAD7cm,从而得出答案.

【解答】解:∵ADCEBECE

∴∠BEC=∠CDA90°

∴∠CAD+∠ACD90°

∵∠ACB90°

∴∠ACD+∠BCE90°

∴∠CAD=∠BCE

在△ACD与△CBE中,

∴△ACD≌△CBEAAS),

CDBE3cmCEAD7cm

DECECD7﹣34cm

故选:C

2.(惠民县月考)如图,AEABAEABBCCDBCCD,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围成的图形的面积S 98 

【分析】由“AAS可证△FEA≌△GAB,可得AGEF8AFBG4,同理可得CGDH6BGCH4,由面积和差关系可求解.

【解答】解:∵AEABEFAFBGAG

∴∠EFA=∠AGB=∠EAB90°

∴∠FEA+∠EAF90°,∠EAF+∠BAG90°

∴∠FEA=∠BAG

在△FEA和△GAB中,

∴△FEA≌△GABAAS),

AGEF8AFBG4

同理CGDH6BGCH4

FH4+8+4+622

梯形EFHD的面积= ×EF+DH×FH ×8+6×22154

实线所围成的图形的面积S154﹣2× ×4×8﹣2× ×4×698

故答案为:98

3.(海丰县期末)如图,∠ACB90°ACBCADCEBECE,垂足分别为DE

1)求证:△ACD≌△CBE

2)试探究线段ADDEBE之间有什么样的数量关系,请说明理由.

【分析】(1)根据同角的余角相等,可证∠BCE=∠CAD,再利用AAS证明△ACD≌△CBE

2)由△ACD≌△CBE,得CDBEADCE,即可得出结论.

【解答】(1)证明:∵ADCEBECE

∴∠ADC=∠BEC90°

∴∠ACE+∠CAD90°

∵∠ACB90°

∴∠BCE+∠ACD90°

∴∠BCE=∠CAD

在△ACD和△CBE中,

∴△ACD≌△CBEAAS);

2)解:ADBE+DE,理由如下:

∵△ACD≌△CBE

CDBEADCE

CECD+DE

ADBE+DE

4.(永年区月考)如图,在△ABC中,ABAC3,∠B=∠C50°,点D在边BC上运动(点D不与BC点重合),连接AD,作∠ADE50°DE交边AC于点E

1)当∠BDA100°时,∠EDC 30 °,∠DEC 100 °

2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由.

【分析】(1)由补角的定义可求∠ADC80°,进而可求解∠EDC的度数,根据三角形的内角和定理可求解∠DEC的度数;

2)可利用AAS证明△ABD≌△DCE

【解答】解:(1)∵∠BDA+∠ADC180°,∠BDA100°

∴∠ADC80°

∵∠ADE50°

∴∠EDC=∠ADC﹣∠ADE30°

∵∠C50°,∠C+∠EDC+∠DEC180°

∴∠DEC100°

故答案为30100

2)当DC3时,△ABD≌△DCE

理由如下:∵AB3DC3

ABDC

∵∠B50°,∠ADE50°

∴∠B=∠ADE

∵∠ADB+∠ADE+∠EDC180°,∠DEC+∠C+∠EDC180°

∴∠ADB=∠DEC

在△ABD和△DCE

∴△ABD≌△DCEAAS).

5.(锦江区校级期中)已知Rt△ABCRt△ADEABACADAE.连接BDCE,过点AAHCE于点H,反向延长线段AHBD于点F

1)如图1,当ABAD

请直接写出BFDF的数量关系:BF = DF(填“>”、“<”、“=”)

求证:CE2AF

2)如图2,当ABAD时,上述①②结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.

【分析】(1)①根据SAS证△BAF≌△DAF,即可得出BFDF

根据等腰三角形的性质得出,CE2CH,再根据AAS证△AFB≌△CHA,得出AFCH,即可得证结论;

2)作BMAF于点M,作DNAFAF的延长线于点N,根据AAS证△AMB≌△CHA,再根据AAS证△AND≌△EHA,同理证△BMF≌△DNF,根据线段的等量关系即可得出结论.

【解答】解:(1)∵ABACADAEABAD

ACAE

AHCE

∴∠CAH=∠EAH

∵∠BAC=∠DAE90°

∴∠CAH+∠BAF90°,∠EAH+∠DAF90°

∴∠BAF=∠DAF

在△BAF和△DAF中,

∴△BAF≌△DAFSAS),

BFDF

故答案为:=;

②∵ACAEAHCE

CHEH CE

CE2CH

∵∠BAC=∠AHC90°

∴∠BAF+∠CAH90°,∠ACH+∠CAH90°

∴∠BAF=∠ACH

∵△BAF≌△DAF

∴∠AFB=∠AFD90°

∴∠AFB=∠CHA

在△AFB和△CHA中,

∴△AFB≌△CHAAAS),

AFCH

CE2AF

2)成立,证明如下:

BMAF于点M,作DNAFAF的延长线于点N

∴∠BMA=∠N90°

∴∠BAM+∠ABM90°,∠DAN+∠ADN90°

∵∠BAC=∠DAE90°

∴∠BAM+∠CAH90°,∠DAN+∠EAH90°

∴∠ABM=∠CAH,∠ADN=∠EAH

AHCE

∴∠AMB=∠CHA=∠N=∠EHA90°

在△AMB和△CHA中,

∴△AMB≌△CHAAAS),

MBAH

同理可证△AND≌△EHAAAS),

DNAH

BMDN

在△BMF和△DNF中,

∴△BMF≌△DNFAAS),

BFDFMFNF

AMAFMFANAF+NFAF+MF

AM+ANAFMF+AF+MF2AF

∵△AMB≌△CHA,△AND≌△EHA

AMCHANEH

CH+EHAM+AN2AF

CECH+EH

CH2AF

BFDFCE2AF

6.(涡阳县期末)如图,把一块直角三角尺ABC的直角顶点C放置在水平直线MN上,在△ABC中,∠C90°ACBC,试回答下列问题:

1)若把三角尺ABC绕着点C按顺时针方向旋转,当ABMN时,∠2 45 度;

2)在三角尺ABC绕着点C按顺时针方向旋转过程中,分别作AMMNMBNMNN,若AM6BN2,求MN

3)三角尺ABC绕着点C按顺时针方向继续旋转到图3的位置,其他条件不变,则AMBNMN之间有什么关系?请说明理由.


【分析】(1)先求出∠B45°,再用平行线的性质,即可求出答案;

2)先用同角的余角相等判断出∠2=∠CAM,同理:∠1=∠CBN,进而判断出△AMC≌△CNBASA),得出AMCNMCBN,即可求出答案;

3)同(2)的方法,即可得出结论.

【解答】解:(1)在△ABC中,ABAC,∠ACB90°

∴∠B=∠A45°

ABMB

∴∠2=∠B45°

故答案为45


2)∵AMMNMBNMNN

∴∠AMC90°,∠BNC90°

∴∠1+∠CAM90°

又∵∠1+∠290°

∴∠2=∠CAM

同理:∠1=∠CBN

在△AMC和△CNB中,

∴△AMC≌△CNBASA),

AMCNMCBN

MNMC+CNAM+BN2+68


3MNBNAM,理由:

同(2)的方法得,△AMC≌△CNBASA),

AMCNMCBN

MNMCCNBNAM

模型二手拉手模型

【知识点睛】

  • 手拉手模型总结

图形

条件与结论

辅助线


条件:

AD=AEAB=AC

BAC=∠DAE

结论:

ABD≌△ACE(SAS) BD=CE


分别连接BDCE








手拉手模型在第一章只是表面应用,后续深层次应用需要在等腰三角形学完之后探究

【类题训练】

1.(诸暨市月考)已知:如图,在△ABC、△ADE中,∠BAC=∠DAE90°ABACADAE,点CDE三点在同一直线上,连接BD

1)求证:△BAD≌△CAE

2)线段BD与线段CE的关系为 BDCEBDCE ,请说明理由.

【分析】(1)根据已知条件利用边角边即可证明△BAD≌△CAE

2)结合(1)利用等腰直角三角形的判定和性质即可得结论.

【解答】解:(1)∵∠BAC=∠DAE90°

∴∠BAC+∠CAD=∠EAD+∠CAD

∴∠BAD=∠CAE

在△BAD和△CAE中,

∴△BAD≌△CAESAS);

2BDCEBDCE,理由如下:

由(1)知,△BAD≌△CAE

BDCE

∵△BAD≌△CAE

∴∠ABD=∠ACE

∵∠ABD+∠DBC45°

∴∠ACE+∠DBC45°

∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB90°

BDCE

故答案为:BDCEBDCE

2.(宣化区期末)已知:如图,在△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE90°ABACADAE,连接CDCDE三点在同一条直线上,连接BDBE.以下四个结论:①BDCE;②∠ACE+∠ABD45°;③∠BAE+∠DAC180°;④BDCE.其中正确的是 ①③④ .(只填序号)

【分析】①由ABACADAE,利用等式的性质得到夹角相等,利用SAS得出△ABD≌△ACE,由全等三角形的对应边相等得到BDCE

由等腰直角三角形的性质得到∠ABD+∠DBC45°,等量代换得到∠ACE+∠DBC45°

根据周角的定义即可判断;

由△ABD≌△AEC得到一对角相等,再利用等腰直角三角形的性质及等量代换得到BD垂直于CE

【解答】解:①∵∠BAC=∠DAE90°

∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE

在△BAD和△CAE中,

∴△BAD≌△CAESAS),

BDCE,故①正确;

②∵△ABC为等腰直角三角形,

∴∠ABC=∠ACB45°

∴∠ABD+∠DBC45°

∵∠ABD=∠ACE

∴∠ACE+∠DBC45°,故②错误;

③∵∠BAC=∠EAD90°

∴∠BAE+∠CAD180°,故③正确;

④∵△BAD≌△CAE

∴∠ABD=∠ACE

∵∠ABD+∠DBC45°

∴∠ACE+∠DBC45°

∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB90°

BDCE,故④正确;

综上所述,正确的结论有3个.

故答案为:①③④.

3.(长沙期末)如图,△ABD、△AEC都是等边三角形,直线CD与直线BE交于点F

1)求证:CDBE

2)求∠CFB的度数.

【分析】(1)利用△ABD、△AEC都是等边三角形,证明△DAC≌△BAE,即可得到CDBE

2)由△DAC≌△BAE,得到∠ADC=∠ABE,再由∠CFE=∠BDF+∠DBF=∠BDF+∠DBA+∠ABF,即可解答.

【解答】(1)证明:∵△ABD、△AEC都是等边三角形,

ADABACAE,∠DAB=∠DBA=∠ADB60°,∠CAE60°

∵∠DAB=∠DAC+∠CAB,∠CAE=∠BAE+∠CAB

∴∠DAC=∠BAE

在△DAC和△BAE中,

∴△DAC≌△BAESAS),

CDBE

2)解:∵△DAC≌△BAE

∴∠ADC=∠ABE

∴∠CFE=∠BDF+∠DBF=∠BDF+∠DBA+∠ABF=∠BDF+∠DBA+∠ADC=∠BDA+∠DBA60°+60°120°

∴∠CFB60°

4.(大连期末)在△ABC中,ABAC,点D是直线BC上一动点(不与BC重合),将线段AD绕点A逆时针旋转∠BAC的度数,得到线段AE,连接CE,设∠BACα,∠BCEβ

1)如图1,当点D在线段BC上时,用等式表示αβ之间的数量关系,并证明;

2)如图2,当点D在线段CB延长线上时,补全图形,用等式表示αβ之间的数量关系,并证明.

【分析】(1)先利用边角边定理证明△DAB与△EAC全等,证出∠ECA=∠B,所以∠B+∠ACBβ,再根据三角形内角和定理即可得到α+β180°

2)方法同(1)证出∠ECA=∠ABD,所以α+∠DCAβ+∠DCA,所以αβ

【解答】解:(1α+β180°

证明:∵∠BAC=∠DAEα

∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC

即∠BAD=∠CAE

ABACADAE

∴△ABD≌△ACESAS).

∴∠B=∠ACE

∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB

∴∠B+∠ACBβ

α+∠B+∠ACB180°

α+β180°


2)当点D在线段CB延长线上时,αβ

其理由如下:

类似(1)可证△DAB≌△ECA

∴∠DBA=∠ECA

又由三角形外角性质有∠DBAα+∠DCA

而∠ACEβ+∠DCA

αβ

模型三对称全等模型

【知识点睛】

  • 对称全等模型总结

见基本图形:





模型提取:1.对称变换基本特征:必有对称轴

2.对称型全等模型常隐含的条件:

具有公共边、公共角、有时全等三角形不止一对、对称轴会平分公共角

3.全等证明常用解决手段:

多想角度间的等量代换方法—角平分线的定义、内角和公式、外角定理等

4.其特殊应用环境:角平分线的常见辅助线

  • 角平分线基本性质:角平分线上的点到角两边的距离相等

(对称类全等经常和角平分线结合,可以考察角平分线的定义,也可以考察角平分线的性质定理)

类题训练】

1.(梧州模拟)如图,在△ABC中,∠A90°BE是△ABC的角平分线,EDBC于点DCD4,△CDE周长为12,则AC的长是(  )

A14 B8 C16 D6

【分析】根据角平分线的性质得到AEDE,根据三角形的周长公式计算,得到答案.

【解答】解:∵BE是△ABC的角平分线,EDBC,∠A90°

AEDE

∵△CDE的周长为12CD4

DE+EC8

ACAE+EC8

故选:B

2.(泗水县期末)如图,△ABC的面积为10cm2AP垂直∠B的平分线BPP,则△PBC的面积为(  )

A4cm2 B5cm2 C6cm2 D7cm2

【分析】延长APBCE,根据AP垂直∠B的平分线BPP,即可求出△ABP≌△BEP,又知△APC和△CPE等底同高,可以证明两三角形面积相等,即可证明三角形PBC的面积.

【解答】解:延长APBCE

AP垂直∠B的平分线BPP

ABP=∠EBP

又知BPBP,∠APB=∠BPE90°

∴△ABP≌△BEP

SABPSBEPAPPE

∴△APC和△CPE等底同高,

SAPCSPCE

SPBCSPBE+SPCE SABC5cm2

故选:B

3.(江岸区校级月考)如图,△ABE和△ADC是△ABC分别沿着ABAC边翻折形成的,若∠1:∠2:∠31332CDBE交于O点,则∠EOC的度数为(  )

A80° B85° C90° D100°

【分析】根据题意可得,若∠1:∠2:∠31332,则∠1130°,∠320°,根据折叠的性质,翻折变换的特点即可求解.

【解答】解:如图,AEDC交于点P

∵∠1:∠2:∠31332

∴∠1130°,∠320°

∴∠DCA20°,∠EAB130°

∵∠PAC360°﹣2∠1100°

∴∠EPD=∠APC180°﹣∠PAC﹣∠DCA60°

由翻折的性质可知∠E=∠320°

∴∠EOC180°﹣∠EPD﹣∠E180°﹣60°﹣20°100°

故选:D

4.(永嘉县模拟)如图,△ABC的角平分线BDCE交于点FABAC

1)求证:△ABD≌△ACE

2)当∠A40°时,求∠BFC的度数.

【分析】(1)根据等腰三角形的性质以及角平分线的定义,得出∠ABD=∠ACE,进而判定△ABD≌△ACE

2)根据角平分线的定义可得∠FBC ABC,∠FCB ACB,再根据三角形内角和定理求出即可.

【解答】解:(1)∵ABAC

∴∠ABC=∠ACB

两条角平分线BDCE相交于点O

∴∠ABD=∠ACE

在△ABD和△ACE中,

∴△ABD≌△ACEASA).

2)在△ABC中,∠ABC+∠ACB180°﹣∠A180°﹣40°140°

∵∠ABC,∠ACB的平分线BECD相交于点F

∴∠FBC ABC,∠FCB ACB

∴∠FBC+∠FCB (∠ABC+∠ACB)= ×140°70°

在△BCF中,∠BFC180°﹣(∠FBC+∠FCB)=180°﹣70°110°

5.(嘉兴一模)在①OAOD,②∠ABC=∠DCB,③∠ABO=∠DCO这三个条件中选择其中一个,补充在下面的问题中,并完成问题的解答.

问题:如图,ACBD相交于点O,∠1=∠2.若 OAOD或∠ABC=∠DCB或∠ABO=∠DCO ,求证:ABDC

【分析】若①OAOD,由SAS证△ACB≌△DBC,即可得出ABDC

若②∠ABC=∠DCB,由ASA证△ABO≌△DCOASA),即可得出ABDC

若③∠ABO=∠DCO,由ASA证△ABO≌△DCOASA),即可得出ABDC

【解答】解:若①OAOD

∵∠1=∠2

OBOC

OA+OCOD+OB,即ACDB

在△ACB和△DBC中,

∴△ACB≌△DBCSAS),

ABDC

若②∠ABC=∠DCB

∵∠1=∠2

OBOC,∠ABC﹣∠1=∠DCB﹣∠2,即∠ABO=∠DCO

在△ABO和△DCO中,

∴△ABO≌△DCOASA),

ABDC

若③∠ABO=∠DCO

∵∠1=∠2

OBOC

在△ABO和△DCO中,

∴△ABO≌△DCOASA),

ABDC

故答案为:OAOD或∠ABC=∠DCB或∠ABO=∠DCO

6.(台安县月考)如图,四边形ABCD中,∠B+∠D180°,∠BCD150°CBCDMNABAD上的两个动点,且∠MCN75°.求证:MNBM+DN

【分析】延长AB至点E,使得BEDN,连接CE,根据同角的补角相等得∠CBE=∠CDN,根据SAS证明△CBE≌△CDN,则∠BCE=∠DCN,进而证明∠ECM=∠MCN75°,根据SAS证明△ECM≌△NCM,得到MNME,则MNBM+BEBM+DN

【解答】证明:延长AB至点E,使得BEDN,连接CE

四边形ABCD中,∠B+∠D180°,∠ABC+∠CBE180°

∴∠CBE=∠CDN

在△CBE和△CDN中,

∴△CBE≌△CDNSAS),

∴∠BCE=∠DCNCNCE

∵∠BCD150°,∠MCN75°

∴∠MCE=∠MCB+∠BCE=∠MCB+∠DCN75°

∴∠MCN=∠MCE

在△ECM和△NCM中,

∴△ECM≌△NCMSAS),

MNMEBM+BEBM+DN

7.(西安期末)如图,∠BAD=∠CAE90°ABADAEACAFCB,垂足为F

1)△ABC≌△ADE吗?为什么?

2)求∠FAE的度数;

3)延长BFG,使得FGFB,试说明CD2BF+DE

【分析】(1)由“SAS可证△ABC≌△ADE

2)由等腰直角三角形的性质可得∠AEC=∠ACE45°,由全等三角形的性质可得∠ACB=∠AED45°,即可求解;

3)由全等三角形的性质可得∠ABC=∠ADEBCDE,由线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质可得ABAGAD,∠ABG=∠AGB=∠ADC,由“AAS可证△ACD≌△ACG,可得CDCG,可得结论.

【解答】证明:(1)△ABC≌△ADE,理由如下:

∵∠BAD=∠CAE90°

∴∠EAD=∠CAB

在△ABC和△ADE中,

∴△ABC≌△ADESAS);

2)∵∠CAE90°ACAE

∴∠AEC=∠ACE45°

∵△ABC≌△ADE

∴∠ACB=∠AED45°

AFCB

∴∠FAC45°

∴∠FAE135°

3)∵△ABC≌△ADE

∴∠ABC=∠ADEBCDE

∴∠ADC=∠ABG

AFBFBFFG

ABAG

AGAD,∠ABG=∠AGB=∠ADC

又∵∠ACG=∠ACD45°

∴△ACD≌△ACGAAS),

CDCG

CDBG+CB2BF+DE


1