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    【全套精品专题】浙教版八年级上册 数学复习专题精讲 第03讲 全等三角形常见模型专题探究-【专题突破】(解析版)

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    这是一份【全套精品专题】浙教版八年级上册 数学复习专题精讲 第03讲 全等三角形常见模型专题探究-【专题突破】(解析版),共19页。

    第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 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.(2021秋•九龙坡区校级期末)如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别是点D、E,AD=7cm,BE=3cm,则DE的长是(  ) A.3cm B.3.5cm C.4cm D.4.5cm 【分析】根据同角的余角相等,得∠CAD=∠BCE,再利用AAS证明△ACD≌△CBE,得CD=BE=3cm,CE=AD=7cm,从而得出答案. 【解答】解:∵AD⊥CE,BE⊥CE, ∴∠BEC=∠CDA=90°, ∴∠CAD+∠ACD=90°, ∵∠ACB=90°, ∴∠ACD+∠BCE=90°, ∴∠CAD=∠BCE, 在△ACD与△CBE中, , ∴△ACD≌△CBE(AAS), ∴CD=BE=3cm,CE=AD=7cm, ∴DE=CE﹣CD=7﹣3=4cm, 故选:C. 2.(2021秋•惠民县月考)如图,AE⊥AB且AE=AB,BC⊥CD且BC=CD,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AG=EF=8,AF=BG=4,同理可得CG=DH=6,BG=CH=4,由面积和差关系可求解. 【解答】解:∵AE⊥AB,EF⊥AF,BG⊥AG, ∴∠EFA=∠AGB=∠EAB=90°, ∴∠FEA+∠EAF=90°,∠EAF+∠BAG=90°, ∴∠FEA=∠BAG, 在△FEA和△GAB中, , ∴△FEA≌△GAB(AAS), ∴AG=EF=8,AF=BG=4, 同理CG=DH=6,BG=CH=4, ∴FH=4+8+4+6=22, ∴梯形EFHD的面积=×(EF+DH)×FH=×(8+6)×22=154, ∴实线所围成的图形的面积S=154﹣2××4×8﹣2××4×6=98, 故答案为:98. 3.(2021秋•海丰县期末)如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E. (1)求证:△ACD≌△CBE; (2)试探究线段AD,DE,BE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CD=BE,AD=CE,即可得出结论. 【解答】(1)证明:∵AD⊥CE,BE⊥CE, ∴∠ADC=∠BEC=90°, ∴∠ACE+∠CAD=90°, ∵∠ACB=90°, ∴∠BCE+∠ACD=90°, ∴∠BCE=∠CAD, 在△ACD和△CBE中, , ∴△ACD≌△CBE(AAS); (2)解:AD=BE+DE,理由如下: ∵△ACD≌△CBE, ∴CD=BE,AD=CE, ∵CE=CD+DE, ∴AD=BE+DE. 4.(2020秋•永年区月考)如图,在△ABC中,AB=AC=3,∠B=∠C=50°,点D在边BC上运动(点D不与BC点重合),连接AD,作∠ADE=50°,DE交边AC于点E. (1)当∠BDA=100°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∠ADC=80°,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+∠ADC=180°,∠BDA=100°, ∴∠ADC=80°, ∵∠ADE=50°, ∴∠EDC=∠ADC﹣∠ADE=30°; ∵∠C=50°,∠C+∠EDC+∠DEC=180°, ∴∠DEC=100°; 故答案为30;100; (2)当DC=3时,△ABD≌△DCE, 理由如下:∵AB=3,DC=3, ∴AB=DC, ∵∠B=50°,∠ADE=50°, ∴∠B=∠ADE, ∵∠ADB+∠ADE+∠EDC=180°,∠DEC+∠C+∠EDC=180°, ∴∠ADB=∠DEC, 在△ABD和△DCE中, ∴△ABD≌△DCE(AAS). 5.(2022春•锦江区校级期中)已知Rt△ABC和Rt△ADE,AB=AC,AD=AE.连接BD、CE,过点A作AH⊥CE于点H,反向延长线段AH交BD于点F. (1)如图1,当AB=AD时 ①请直接写出BF与DF的数量关系:BF = DF(填“>”、“<”、“=”) ②求证:CE=2AF (2)如图2,当AB≠AD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BF=DF; ②根据等腰三角形的性质得出,CE=2CH,再根据AAS证△AFB≌△CHA,得出AF=CH,即可得证结论; (2)作BM⊥AF于点M,作DN⊥AF交AF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)∵AB=AC,AD=AE,AB=AD, ∴AC=AE, ∵AH⊥CE, ∴∠CAH=∠EAH, ∵∠BAC=∠DAE=90°, ∴∠CAH+∠BAF=90°,∠EAH+∠DAF=90°, ∴∠BAF=∠DAF, 在△BAF和△DAF中, , ∴△BAF≌△DAF(SAS), ∴BF=DF, 故答案为:=; ②∵AC=AE,AH⊥CE, ∴CH=EH=CE, ∴CE=2CH, ∵∠BAC=∠AHC=90°, ∴∠BAF+∠CAH=90°,∠ACH+∠CAH=90°, ∴∠BAF=∠ACH, ∵△BAF≌△DAF, ∴∠AFB=∠AFD=90°, ∴∠AFB=∠CHA, 在△AFB和△CHA中, , ∴△AFB≌△CHA(AAS), ∴AF=CH, ∴CE=2AF; (2)成立,证明如下: 作BM⊥AF于点M,作DN⊥AF交AF的延长线于点N, ∴∠BMA=∠N=90°, ∴∠BAM+∠ABM=90°,∠DAN+∠ADN=90°, ∵∠BAC=∠DAE=90°, ∴∠BAM+∠CAH=90°,∠DAN+∠EAH=90°, ∴∠ABM=∠CAH,∠ADN=∠EAH, ∵AH⊥CE, ∴∠AMB=∠CHA=∠N=∠EHA=90°, 在△AMB和△CHA中, , ∴△AMB≌△CHA(AAS), ∴MB=AH, 同理可证△AND≌△EHA(AAS), ∴DN=AH, ∴BM=DN, 在△BMF和△DNF中, , ∴△BMF≌△DNF(AAS), ∴BF=DF,MF=NF, ∴AM=AF﹣MF,AN=AF+NF=AF+MF, ∴AM+AN=AF﹣MF+AF+MF=2AF, ∵△AMB≌△CHA,△AND≌△EHA, ∴AM=CH,AN=EH, ∴CH+EH=AM+AN=2AF, ∵CE=CH+EH, ∴CH=2AF, 即BF=DF,CE=2AF. 6.(2021秋•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,∠C=90°,AC=BC,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AB∥MN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AM⊥MN于M,BN⊥MN与N,若AM=6,BN=2,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AM、BN与MN之间有什么关系?请说明理由. 【分析】(1)先求出∠B=45°,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≌△CNB(ASA),得出AM=CN,MC=BN,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,AB=AC,∠ACB=90°, ∴∠B=∠A=45°, ∵AB∥MB, ∴∠2=∠B=45°, 故答案为45; (2)∵AM⊥MN于M,BN⊥MN于N, ∴∠AMC=90°,∠BNC=90°. ∴∠1+∠CAM=90°, 又∵∠1+∠2=90°, ∴∠2=∠CAM, 同理:∠1=∠CBN, 在△AMC和△CNB中, , ∴△AMC≌△CNB(ASA), ∴AM=CN,MC=BN, ∴MN=MC+CN=AM+BN=2+6=8; (3)MN=BN﹣AM,理由: 同(2)的方法得,△AMC≌△CNB(ASA), ∴AM=CN,MC=BN, ∴MN=MC﹣CN=BN﹣AM. 模型二 手拉手模型 【知识点睛】 手拉手模型总结 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.(2021秋•诸暨市月考)已知:如图,在△ABC、△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,点C、D、E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 BD=CE,BD⊥CE ,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=∠DAE=90°, ∴∠BAC+∠CAD=∠EAD+∠CAD, ∴∠BAD=∠CAE, 在△BAD和△CAE中, , ∴△BAD≌△CAE(SAS); (2)BD=CE,BD⊥CE,理由如下: 由(1)知,△BAD≌△CAE, ∴BD=CE, ∵△BAD≌△CAE, ∴∠ABD=∠ACE, ∵∠ABD+∠DBC=45°, ∴∠ACE+∠DBC=45°, ∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB=90°, 则BD⊥CE. 故答案为:BD=CE,BD⊥CE. 2.(2021秋•宣化区期末)已知:如图,在△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,连接CD,C,D,E三点在同一条直线上,连接BD,BE.以下四个结论:①BD=CE;②∠ACE+∠ABD=45°;③∠BAE+∠DAC=180°;④BD⊥CE.其中正确的是  ①③④ .(只填序号) 【分析】①由AB=AC,AD=AE,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BD=CE; ②由等腰直角三角形的性质得到∠ABD+∠DBC=45°,等量代换得到∠ACE+∠DBC=45°; ③根据周角的定义即可判断; ④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=∠DAE=90°, ∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE, 在△BAD和△CAE中, , ∴△BAD≌△CAE(SAS), ∴BD=CE,故①正确; ②∵△ABC为等腰直角三角形, ∴∠ABC=∠ACB=45°, ∴∠ABD+∠DBC=45°, ∵∠ABD=∠ACE, ∴∠ACE+∠DBC=45°,故②错误; ③∵∠BAC=∠EAD=90°, ∴∠BAE+∠CAD=180°,故③正确; ④∵△BAD≌△CAE, ∴∠ABD=∠ACE, ∵∠ABD+∠DBC=45°, ∴∠ACE+∠DBC=45°, ∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB=90°, 则BD⊥CE,故④正确; 综上所述,正确的结论有3个. 故答案为:①③④. 3.(2021秋•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:CD=BE; (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CD=BE; (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, ∴AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠DBA=∠ADB=60°,∠CAE=60°, ∵∠DAB=∠DAC+∠CAB,∠CAE=∠BAE+∠CAB, ∴∠DAC=∠BAE, 在△DAC和△BAE中, , ∴△DAC≌△BAE(SAS), ∴CD=BE. (2)解:∵△DAC≌△BAE, ∴∠ADC=∠ABE, ∴∠CFE=∠BDF+∠DBF=∠BDF+∠DBA+∠ABF=∠BDF+∠DBA+∠ADC=∠BDA+∠DBA=60°+60°=120°, ∴∠CFB=60°. 4.(2021秋•大连期末)在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一动点(不与B、C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∠BAC=α,∠BCE=β. (1)如图1,当点D在线段BC上时,用等式表示α与β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α与β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+∠ACB=β,再根据三角形内角和定理即可得到α+β=180°; (2)方法同(1)证出∠ECA=∠ABD,所以α+∠DCA=β+∠DCA,所以α=β. 【解答】解:(1)α+β=180°. 证明:∵∠BAC=∠DAE=α, ∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC. 即∠BAD=∠CAE. 又AB=AC,AD=AE, ∴△ABD≌△ACE(SAS). ∴∠B=∠ACE. ∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB. ∴∠B+∠ACB=β. ∵α+∠B+∠ACB=180°, ∴α+β=180°. (2)当点D在线段CB延长线上时,α=β. 其理由如下: 类似(1)可证△DAB≌△ECA, ∴∠DBA=∠ECA, 又由三角形外角性质有∠DBA=α+∠DCA, 而∠ACE=β+∠DCA, ∴α=β. 模型三 对称全等模型 【知识点睛】 对称全等模型总结 常见基本图形: 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.(2022•梧州模拟)如图,在△ABC中,∠A=90°,BE是△ABC的角平分线,ED⊥BC于点D,CD=4,△CDE周长为12,则AC的长是(  ) A.14 B.8 C.16 D.6 【分析】根据角平分线的性质得到AE=DE,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,ED⊥BC,∠A=90°, ∴AE=DE, ∵△CDE的周长为12,CD=4, ∴DE+EC=8, ∴AC=AE+EC=8, 故选:B. 2.(2021秋•泗水县期末)如图,△ABC的面积为10cm2,AP垂直∠B的平分线BP于P,则△PBC的面积为(  ) A.4cm2 B.5cm2 C.6cm2 D.7cm2 【分析】延长AP交BC于E,根据AP垂直∠B的平分线BP于P,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AP交BC于E, ∵AP垂直∠B的平分线BP于P, ∠ABP=∠EBP, 又知BP=BP,∠APB=∠BPE=90°, ∴△ABP≌△BEP, ∴S△ABP=S△BEP,AP=PE, ∴△APC和△CPE等底同高, ∴S△APC=S△PCE, ∴S△PBC=S△PBE+S△PCE=S△ABC=5cm2, 故选:B. 3.(2020秋•江岸区校级月考)如图,△ABE和△ADC是△ABC分别沿着AB,AC边翻折形成的,若∠1:∠2:∠3=13:3:2,CD与BE交于O点,则∠EOC的度数为(  ) A.80° B.85° C.90° D.100° 【分析】根据题意可得,若∠1:∠2:∠3=13:3:2,则∠1=130°,∠3=20°,根据折叠的性质,翻折变换的特点即可求解. 【解答】解:如图,AE与DC交于点P, ∵∠1:∠2:∠3=13:3:2, ∴∠1=130°,∠3=20°, ∴∠DCA=20°,∠EAB=130°, ∵∠PAC=360°﹣2∠1=100°, ∴∠EPD=∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠DCA=60°. 由翻折的性质可知∠E=∠3=20°. ∴∠EOC=180°﹣∠EPD﹣∠E=180°﹣60°﹣20°=100°. 故选:D. 4.(2022•永嘉县模拟)如图,△ABC的角平分线BD,CE交于点F,AB=AC. (1)求证:△ABD≌△ACE. (2)当∠A=40°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)∵AB=AC, ∴∠ABC=∠ACB, ∵两条角平分线BD、CE相交于点O, ∴∠ABD=∠ACE, 在△ABD和△ACE中, , ∴△ABD≌△ACE(ASA). (2)在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=180°﹣40°=140°, ∵∠ABC,∠ACB的平分线BE,CD相交于点F, ∴∠FBC=∠ABC,∠FCB=∠ACB, ∴∠FBC+∠FCB=(∠ABC+∠ACB)=×140°=70°, 在△BCF中,∠BFC=180°﹣(∠FBC+∠FCB)=180°﹣70°=110°. 5.(2022•嘉兴一模)在①OA=OD,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,AC与BD相交于点O,∠1=∠2.若  OA=OD或∠ABC=∠DCB或∠ABO=∠DCO ,求证:AB=DC. 【分析】若①OA=OD,由SAS证△ACB≌△DBC,即可得出AB=DC; 若②∠ABC=∠DCB,由ASA证△ABO≌△DCO(ASA),即可得出AB=DC; 若③∠ABO=∠DCO,由ASA证△ABO≌△DCO(ASA),即可得出AB=DC. 【解答】解:若①OA=OD, ∵∠1=∠2, ∴OB=OC, ∴OA+OC=OD+OB,即AC=DB, 在△ACB和△DBC中, , ∴△ACB≌△DBC(SAS), ∴AB=DC; 若②∠ABC=∠DCB, ∵∠1=∠2, ∴OB=OC,∠ABC﹣∠1=∠DCB﹣∠2,即∠ABO=∠DCO, 在△ABO和△DCO中, , ∴△ABO≌△DCO(ASA), ∴AB=DC; 若③∠ABO=∠DCO, ∵∠1=∠2, ∴OB=OC, 在△ABO和△DCO中, , ∴△ABO≌△DCO(ASA), ∴AB=DC; 故答案为:OA=OD或∠ABC=∠DCB或∠ABO=∠DCO. 6.(2021秋•台安县月考)如图,四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,∠BCD=150°,CB=CD,M,N为AB、AD上的两个动点,且∠MCN=75°.求证:MN=BM+DN. 【分析】延长AB至点E,使得BE=DN,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=∠MCN=75°,根据SAS证明△ECM≌△NCM,得到MN=ME,则MN=BM+BE=BM+DN. 【解答】证明:延长AB至点E,使得BE=DN,连接CE, ∵四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,∠ABC+∠CBE=180°, ∴∠CBE=∠CDN, 在△CBE和△CDN中, , ∴△CBE≌△CDN(SAS), ∴∠BCE=∠DCN,CN=CE, ∵∠BCD=150°,∠MCN=75°, ∴∠MCE=∠MCB+∠BCE=∠MCB+∠DCN=75°, ∴∠MCN=∠MCE, 在△ECM和△NCM中, , ∴△ECM≌△NCM(SAS), ∴MN=ME=BM+BE=BM+DN. 7.(2021春•西安期末)如图,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AE=AC,AF⊥CB,垂足为F. (1)△ABC≌△ADE吗?为什么? (2)求∠FAE的度数; (3)延长BF到G,使得FG=FB,试说明CD=2BF+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=∠ACE=45°,由全等三角形的性质可得∠ACB=∠AED=45°,即可求解; (3)由全等三角形的性质可得∠ABC=∠ADE,BC=DE,由线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质可得AB=AG=AD,∠ABG=∠AGB=∠ADC,由“AAS”可证△ACD≌△ACG,可得CD=CG,可得结论. 【解答】证明:(1)△ABC≌△ADE,理由如下: ∵∠BAD=∠CAE=90°, ∴∠EAD=∠CAB, 在△ABC和△ADE中, , ∴△ABC≌△ADE(SAS); (2)∵∠CAE=90°,AC=AE, ∴∠AEC=∠ACE=45°, ∵△ABC≌△ADE, ∴∠ACB=∠AED=45°, ∵AF⊥CB, ∴∠FAC=45°, ∴∠FAE=135°; (3)∵△ABC≌△ADE, ∴∠ABC=∠ADE,BC=DE, ∴∠ADC=∠ABG, ∵AF⊥BF,BF=FG, ∴AB=AG, ∴AG=AD,∠ABG=∠AGB=∠ADC, 又∵∠ACG=∠ACD=45°, ∴△ACD≌△ACG(AAS), ∴CD=CG, ∴CD=BG+CB=2BF+DE. 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A、B作AD⊥l, BE⊥lK型图可以和等腰直角三角板结合,也可以和正方形结合图形条件与结论辅助线条件: AD=AE、AB=AC ∠BAC=∠DAE 结论: △ABD≌△ACE(SAS) BD=CE 分别连接BD、CE
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