全等三角形之角平分线与垂直平分线模型
2021年中考数学三角形---垂直平分线与角平分线性质定理解析

2021年中考数学三角形---垂直平分线与角平分线性质
定理解析
垂直平分线
性质定理:
线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等。
如何判定:
到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上。
拓展:
三角形三条边的垂直平分线的交点到三个顶点的距离相等。
相关方法总结:
出现一点到两点距离相等的题型,一般要用到垂直平分线;
题中看到线段垂直平分线,要想到垂直平分线垂直且平分线段,垂直平分线上点到线段两端点距离相等,相等边所对应角相等;
翻折题型中常用到垂直平分线、勾股定理。
角平分线
性质定理:
角平分线上的点到角两边的距离相等。
判定定理:
到角两个边距离相等的点在这个角的角平分线上。
拓展:三角形三个角的角平分线的交点到三条边的距离相等。
角平分线通常用于求点到直线距离、三角形面积角度。
拓展三个概念:
重心:
三角形中线的交点,重心分中线上下比为2:1。
内心:
三角形角平分线的交点,内心到三边的距离相等。
外心:
三角形垂直平分线的交点,外心到三个顶点的距离相等。
角平分线常见的四种辅助线做法:
①由角的平分线上的一点向角的一边或两边作垂线,可以用角的平分线性质定理解题;
②以角的平分线为轴,将图形翻折,在角的平分线两侧构造全等三角形,使已知与结论发生关系出现新的条件;
③当题设有角平分线及与角平分线垂直的线段,可延长这条线段与角的另一边相交,构成等腰三角形,利用等腰三角形的“三线合一” 性质证题;
④过角的一边上的点,作另一边的平行线,构成等腰三角形
——“角平分线+平行,必出等腰”。
初中数学,“角平分线”的四大模型

模型1:角平分线上的点向两边作垂线这个模型的基本思想是过角平分线上一点 P 作角两边的垂线。
如图中 PA⊥OA,PB⊥OB。
容易通过全等得到 PA=PB(角平分线性质)。
注意:题目一般只有一条垂线,需要自行补出另一条垂线。
甚至只给你一条角平分线,自行添加两条垂线。
模型1:角平分线上的点向两边作垂线模型分析利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
模型2:截取构造对称全等这个模型的基础是在角的两边分别截取 OA=OB,然后在对角线上取任意一点 P,连接 AP,BP。
容易证得△APO≌△BPO。
注意:一般这样的模型最容易被孩子忽略,因为这个模型里没有的角度,因而对于孩子而言添出 PB 这条辅助线是有难度的。
添加这条辅助线的基本思想是在 ON 上截取 OB,使得 AP=BP。
从而构造出一个轴对称。
这样的模型一般会出现在截长补短里。
模型2:截取构造对称全等模型分析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。
模型3:角平分线+垂线构造等腰三角形这个模型的基础是,在角平分线上任意找一点 P,过点 P 作角平分线的垂线交角的两条边与A、B。
这样就构造出了一个等腰三角形AOB,即 OA=OB。
这个模型还可以得到P是AB 中点。
注意:这个模型与一之间的区别在于垂直的位置。
并且辅助线的添加方法一般是延长一段与角平分线垂直的线段。
如图中的 PB。
模型3:角平分线+垂线构造等腰三角形模型分析构造此模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,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。
这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来。
模型4:角平分线+平行线这个模型是在角平分线上任意找一个点 P。
分别过点 P 作 ON,OM 的平行线 PA, PB。
几何中的角平分线与垂直平分线

几何中的角平分线与垂直平分线在几何学中,角平分线和垂直平分线是两个重要的概念。
它们不仅帮助我们理解和解决各种几何问题,还具有广泛的应用。
本文将介绍角平分线和垂直平分线的定义、性质以及它们在实际问题中的应用。
一、角平分线的定义和性质角平分线是指将一个角平分为两个相等角的线段。
设角BAC是一个角,如果直线AD将该角分为两个相等的角,即∠BAD = ∠DAC,则称直线AD为角BAC的角平分线。
角平分线具有以下性质:1. 角平分线将原角分为两个相等的角。
根据定义可知,角平分线将原角BAC分为∠BAD和∠DAC,且∠BAD = ∠DAC。
2. 角平分线上的点到角两边的距离相等。
设点D为角BAC的角平分线,点E、F分别位于边BA和边AC 上,且DE = DF。
根据三角形的性质可知,∠BDE ≌∠CDF(角平分线AD将角BAC分为两个相等角),因此△BDE ≌△CDF。
根据全等三角形的性质可得,BE = CF,即角平分线上的点到角两边的距离相等。
3. 角平分线与角的两边垂直。
根据性质2可知,点D到边BA的距离等于点D到边CA的距离,即DE = DF。
而∠BED和∠CED为角内角,因此根据三角形的性质可得,△BED ≌△CED,进而得出BE = CE。
根据等腰三角形的性质可知,BE = CE,则∠BDE = ∠CDE = 90°。
因此,角平分线与角的两边垂直。
二、垂直平分线的定义和性质垂直平分线是指将线段垂直平分为两个相等线段的线。
设线段AB为一条线段,如果直线CD同时垂直于线段AB并将其等分,即AC = CB,则称直线CD为线段AB的垂直平分线。
垂直平分线具有以下性质:1. 垂直平分线将原线段分为两个相等线段。
根据定义可知,垂直平分线CD将线段AB分为AC和CB,且AC = CB。
2. 垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等。
设点D为线段AB的垂直平分线,点E、F分别为线段AB的两个端点,且DE = DF。
人教版初中数学八上 微专题11 构造全等三角形的方法一——角平分线与垂线

(2)过点A作AD⊥x轴,垂足为D,过点C作CE⊥AD,垂足为E. 同(1)可证△ACE≌△BAD, ∴AE=BD,CE=AD. ∵点A,B的坐标分别为A(1,3),B(-1,0), ∴BD=2,AD=3, ∴CE=3,AE=2,∴DE=AD-AE=1, ∴点C的坐标为(4,1).
OM+ON的长是否发生变化?请说明理由. 解:OM+ON的长不变.理由如下: 由母题知△PEM≌△PFN,∴ME=NF. 易证△EPO≌△FPO,∴OE=OF, ∴OM+ON=OE+EM+ON=OE+NF+ON=OE+OF=2OE,∴OM+ON的长 不变.
类型二 利用垂线构造全等三角形 方法点拨:如图,若AB=AC,AB⊥AC,则可分别过斜边的两端点B,C向过点A 的直线作垂线构造△ABD≌△CAE.在平面直角坐标系中,过顶点A的直线常为x 轴或y轴.
2.已知在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,将△ABC放在平面直角坐标系中.
(1)如图1,若点A,B的坐标分别为A(1,0),B(0,3),求点C的坐标; (2)如图2,若点A,B的坐标分别为A(1,3),B(-1,0),求点C的坐标.
图1
图2
解:(1)过点C作CD⊥x轴,垂足为D, ∴∠CDA=90°=∠AOB,∴∠CAD+∠ACD=90°. ∵∠BAC=90°,∴∠BAO+∠CAD=90°, ∴∠BAO=∠ACD. ∵AB=CA,∴△ABO≌△CAD(AAS), ∴BO=AD,OA=DC. ∵点A,B的坐标分别为A(1,0),B(0,3), ∴OA=1,OB=3, ∴AD=3,CD=1,∴OD=OA+AD=4, ∴点C的坐标为(4,1).
微专题11 构造全等三角形的方法 一——角平分线与垂线
类型一 利用角平分线构造全等三角形 方法点拨:因为角平分线本身已经具备全等三角形的三个条件中的两个(角相等 和公共边相等),故在处理角平分线问题时,常作以下辅助线构造全等三角形: (1)在角的两边截取两条相等的线段;(2)过角平分线上的一点作角两边的垂 线段.
全等三角形之角平分线模型

角平分线模型【理论准备1】:已知:∠AOB .求作:∠AOB 的平分线.作法:(1)以O 为圆心,适当长为半径作弧,分别交OA 、OB 于M 、N .(2)分别以M 、N 为圆心,大于½MN 的长为半径作弧.两弧在∠AOB 内部交于点C .(3)作射线OC ,射线OC 即为所求.【理论依据】:三边对应相等的三角戏是全等三角形(SSS )、全等三角形对应角相等CO BBANMBCO【理论准备2】:角平分线性质定理:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.【几何语言】:∵ OC 为∠AOB 的角平分线,D 为OC 上一点DE ⊥OA ,DF ⊥OB ∴ DE=DF【理论准备3】:角平分线判定定理:角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.【几何语言】:∵ DE ⊥OA ,DF ⊥OB 且DE=DF∴ OD 为∠AOB 的角平分线【说明】:利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
DFEOCBA DFEOCBA【例题1】证明:三角形三个内角的角平分线交于一点.【跟踪训练】1. 如图,△ABC 的∠B 、∠C 的外角平分线交于点D .求证:AD 是∠BAC 的平分线.ABCD2. 如图,△ABC 的外角一平分线CP 和内角平分线BP 相交于点P ,若∠BAC=80°,则 ∠CAP=________.ABPCD3. 如图,在△ABC 中,∠C=90°,AD 是角平分线,DE ⊥AB ,DE=3cm ,BD=5cm ,则BC=__________.I FE DCBA第19题第CAEDBBEFAC4. 如图,△ABC 的周长是22,OB 、OC 分别平分∠ABC 和∠ACB ,OD ⊥BC 于D ,且OD=3, 求△ABC 的面积.BADC O5. 在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,BC=5,若点P 是△ABC 的三条角平分线的交点,则点P 到边BC 的距离是________.6. 如图,画∠AOB=90°,并画∠AOB 的平分线OC ,将三角尺的直角顶点落在OC 的任意一点P 上,使三角尺的两条直角边与∠AOB 的两边分别相交于点E 、F ,试猜想PE 、PF 的大小关系,并说明理由.7. 在△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,E 、F 分别为AB 、AC 上的点,且∠EDF+∠EAF=180°,求证DE=DF.【理论准备4】【说明】:构造此模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,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。
全等三角行 等腰三角形 角平分线和垂直平分线

2BC,线段的垂直平分线与角平分线(1)知识要点详解1、线段垂直平分线的性质(1)垂直平分线性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.定理的数学表示:如图1,已知直线m 与线段AB 垂直相交于点D ,且AD =BD ,若点C 在直线m 上,则AC =BC.定理的作用:证明两条线段相等 (2)线段关于它的垂直平分线对称.2、线段垂直平分线性质定理的逆定理(1)线段垂直平分线的逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.定理的数学表示:如图2,已知直线m 与线段AB 垂直相交于点D ,且AD =BD ,若AC =BC ,则点C 在直线m 上.定理的作用:证明一个点在某线段的垂直平分线上.3、关于三角形三边垂直平分线的定理(1)关于三角形三边垂直平分线的定理:三角形三边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等.定理的数学表示:如图3,若直线,,i j k 分别是△ABC 三边AB 、BC 、CA 的垂直平分线,则直线,,i j k 相交于一点O ,且OA =OB =OC.定理的作用:证明三角形内的线段相等.(2)三角形三边垂直平分线的交点位置与三角形形状的关系:若三角形是锐角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形内部;若三角形是直角三角形,则它三边垂直平分线的交点是其斜边的中点;若三角形是钝角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形外部.反之,三角形三边垂直平分线的交点在三角形内部,则该三角形是锐角三角形;三角形三边垂直平分线的交点在三角形的边上,则该三角形是直角三角形;三角形三边垂直平分线的交点在三角形外部,则该三角形是钝角三角形.经典例题:例1 如图1,在△ABC 中,BC =8cm ,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交边AC 于图1图2点E,△BCE的周长等于18cm,则AC的长等于()A.6cm B.8cm C.10cm D.12cm针对性练习::1)如图,AB=AC=14cm,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,如果△EBC的周长是24cm,那么BC=2) 如图,AB=AC=14cm,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,如果BC=8cm,那么△EBC的周长是3)如图,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,如果∠A=28度,那么∠EBC是例2. 已知:AB=AC,DB=DC,E是AD上一点,求证:BE=CE。
角平分线的四大模型-【压轴必刷】中考数学压轴大题之经典模型(解析版)

角平分线的四大模型解题策略模型1角平分线的点向两边作垂线如图,P 是∠MON 的平分线上一点,过点P 作PA ⏊OM 于点A ,PB ⏊ON 于点B ,则PB =PA模型分析利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口模型2截取构造对称全等如图,P 是∠MON 的平分线上一点,点A 是射线OM 上任意一点,在ON 上截取OB =OA ,连接PB ,则△OPB ≌△OPA 模型分析利用角平分线图形的对称性,在铁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模型3角平分线+垂线构造等腰三角形如图,P 是∠MON 的平分线上一点,AP ⏊OP 于P 点,延长AP 交ON 于点B ,则△AOB 是等腰三角形.模型4角平分线+平行线模型分析有角平分线时,常过角平分线上一点作角的一边的平行线.构造等腰三角形,为证明结论提供更多的条件,体现了用平分线与等腰三角形之间的密切关系.A B MNO PAB MNO P A B MNO PO P QMN经典例题【例1】(2022·黑龙江·哈尔滨市第六十九中学校八年级阶段练习)四边形ABCD 中,DA =DC ,连接BD .(1)如图1,若BD 平分∠ABC ,求证:∠A +∠C =180°.(2)如图2,若BD =BC ,∠BAD =150°,求证:∠DBC =2∠ABD .(3)如图3,在(2)的条件下,作AE ⊥BC 于点E ,连接DE ,若DA ⊥DC ,BC =2,求DE 的长度.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)2【分析】(1)过点D 分别作DF ⊥BC 于点F ,DE ⊥BA 交BA 的延长线于点E ,根据角平分线的性质可得ED =FD ,结合已知条件HL 证明Rt △DAE ≌Rt △DCF ,继而可得∠C =∠EAD ,根据平角的定义以及等量代换即可证明∠BAD +∠BCD =180°;(2)过点D 分别作DF ⊥BC 于点F ,DE ⊥BA 交BA 的延长线于点E ,过点B 作BG ⊥DC ,根据含30度角的直角三角形的性质可得ED =12AD ,根据三线合一,可得DG =12DC ,进而可得DE =DG ,根据角平分线的判定定理可推出∠ABD =∠DBG =12∠DBC ,进而即可证明∠DBC =2∠ABD ;(3)先证明四边形DMEF 是矩形,证明△MAD ≌△FCD ,进而证明四边形DMEF 是正方形,设∠ABD =α,根据(2)的结论以及三角形内角和定理,求得α=15°,进而求得∠DBC =30°,根据含30度角的直角三角形的性质,即可求得EF ,进而在Rt △DEF 中,勾股定理即可求得DE 的长.【详解】(1)如图,过点D 分别作DF ⊥BC 于点F ,DE ⊥BA 交BA 的延长线于点E ,∵BD 平分∠ABC ,∴ED =FD∵DA =DC ,在Rt △DAE 与Rt △DCF 中AD =DC ED =FD∴Rt △DAE ≌Rt △DCF (HL )∴∠C =∠EAD∴∠DAB +∠EAD =∠DAB +∠C =180°即∠BAD +∠BCD =180°(2)如图,过点D 作DE ⊥BA 交BA 的延长线于点E ,过点B 作BG ⊥DC ,∵BD =BC∴DG =GC =12DC ,∠DBG =∠CBG =12∠DBC∵∠BAD =150°,∴∠EAD =180°-150°=30°∴ED =12AD ∵DA =DC∴ED =DG∵ED ⊥BE ,DG ⊥BG∴∠EBD =∠GBD∴∠ABD =12∠DBC 即∠DBC =2∠ABD(3)如图,过点D 分别作DF ⊥BC 于点F ,DM ⊥EA 交EA 的延长线于点M ,∵AE ⊥BC ,DM ⊥ME ,DF ⊥FE∴四边形DMEF 是矩形∴∠MDF =90°∴∠MDA +∠ADF =90°∵DA ⊥DC∴∠ADC =90°∴∠ADF +∠FDC =90°∴∠FDC =∠MDA在△MAD 与△FCD 中∠MDA =∠FDC ∠DMA =∠DFC DA =DC∴△MAD ≌△FCD∴DM =DF ,∠MDA =∠FDC∴四边形DMEF 是正方形∴DF =EF设∠ABD =α∴∠DBC =2∠ABD =2α∵BD =BC∴∠BDC =∠BCD =12(180°-2α)=90-α∴∠MDA =∠FDC =90°-∠BCD =α∴∠DAE =∠M +∠MDA =90°+α∵∠BAD =150°∴∠BAE =60-α在△BAE 中∠ABE =90°-∠BAE =30°+α∵∠ABE =∠ABD +∠DBC =α+2α=3α∴α=15°∴∠DBC =2α=30°∵BD=2∴DF=12BD=12×2=1在Rt△DEF中,EF=DF=1∴DE=EF2+DF2=2【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,角平分线的性质与判定,三角形内角和定理,三角形的外角性质,勾股定理,正方形的性质与判定,正确的添加辅助线是解题的关键.【例2】(2022·山西·交城县教学研究办公室八年级期中)综合与实践:问题情境:已知OM是∠AOB的平分线,P是射线OM上的一点,点C,D分别在射线OA,OB上,连接PC,PD.(1)初步探究:如图1,当PC⊥OA,PD⊥OB时,PC与PD的数量关系是;(2)深入探究:如图2,点C,D分别在射线OA,OB上运动,且∠AOB=90°,当∠CPD=90°时,PC与PD在(1)中的数量关系还成立吗?请说明理由;(3)拓展应用:如图3,如果点C在射线OA上运动,且∠AOB=90°,当∠CPD=90°时,点D落在了射线OB的反向延长线上,若点P到OB的距离为3,OD=1,求OC的长(直接写出答案).【答案】(1)PC=PD(2)PC与PD在(1)中的数量关系还成立,理由见解析(3)OC的长为7【分析】(1)根据角平分线的性质进行解答即可;(2)过点P作PE⊥OA,PF⊥OB,垂足分别为E,F,根据“ASA”证明△CPE≌△DPF即可得出结论;(3)过点P作PE⊥OA,PF⊥OB,垂足分别为E,F,先证明四边形OEPF为正方形,然后证明△CPE≌△DPF(ASA),根据正方形的性质以及全等三角形的性质可得结论.【详解】(1)解:∵OM是∠AOB的平分线,PC⊥OA,PD⊥OB,∴PC=PD,故答案为:PC=PD;(2)还成立,理由如下:过点P作PE⊥OA,PF⊥OB,垂足分别为E,F,∵OM平分∠AOB,∴PE=PF,∠PEC=∠PFD=90°,∵∠AOB=90°,∴∠EPF =360°-∠DEO -∠AOB -∠DFO =90°,∵∠CPD =90°∴∠CPD -∠EPD =∠EPF -∠EPD ,即∠CPE =∠DPF ,在△CPE 和△DPF 中,∠CPE =∠DPFPE =PF ∠PEC =∠PFD,∴△CPE ≌△DPF ASA ,∴PC =PD ;(3)过点P 作PE ⊥OA ,PF ⊥OB ,垂足分别为E ,F ,∴四边形OEPF 为矩形,∵OM 是∠AOB 的平分线,∴PE =PF =3,四边形OEPF 为正方形,∵∠AOB =90°,∠OEP =90°,∠OFP =90°,∴∠EPF =90°,∵∠CPD =90°,∴∠CPE +∠EPD =∠EPD +∠DPF =90°,∴∠CPE =∠DPF ,在△CPE 和△DPF 中,∠CPE =∠DPFPE =PF ∠CEP =∠DFP,∴△CPE ≌△DPF (ASA ),∴CE =DF ,∵OD =1,∴DF =OD +OF =1+3=4,∴OC =OE +CE =3+4=7.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,正方形的判定与性质,角平分线的性质,熟练掌握相关图形的判定定理以及性质定理是解本题的关键.【例3】(2021·全国·八年级专题练习)如图,已知B (-1,0),C (1,0),A 为y 轴正半轴上一点,点D 为第二象限一动点,E 在BD 的延长线上,CD 交AB 于F ,且∠BDC =∠BAC .(1)求证:∠ABD =∠ACD ;(2)求证:AD 平分∠CDE ;(3)若在点D 运动的过程中,始终有DC =DA +DB ,在此过程中,∠BAC 的度数是否变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠BAC的度数.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)不变,60°【分析】(1)根据∠BDC=∠BAC,∠DFB=∠AFC,再结合∠ABD+∠BDC+∠DFB=∠BAC+∠ACD+∠AFC=180°,即可得出结论;(2)过点A作AM⊥CD于点M,作AN⊥BE于点N.运用“AAS”证明△ACM≌△ABN得AM=AN.根据“到角的两边距离相等的点在角的平分线上”得证;(3)运用截长法在CD上截取CP=BD,连接AP.证明△ACP≌ABD得△ADP为等边三角形,从而求∠BAC的度数.【详解】(1)证明:∵∠BDC=∠BAC,∠DFB=∠AFC,又∵∠ABD+∠BDC+∠DFB=∠BAC+∠ACD+∠AFC=180°,∴∠ABD=∠ACD;(2)过点A作AM⊥CD于点M,作AN⊥BE于点N.则∠AMC=∠ANB=90°,∵OB=OC,OA⊥BC,∴AB=AC,∵∠ABD=∠ACD,∴△ACM≌△ABN(AAS),∴AM=AN,∴AD平分∠CDE(到角的两边距离相等的点在角的平分线上);(3)∠BAC的度数不变化.在CD上截取CP=BD,连接AP.∵CD=AD+BD,∴AD=PD,∵AB=AC,∠ABD=∠ACD,BD=CP,∴△ABD≌△ACP,∴AD=AP,∠BAD=∠CAP,∴AD=AP=PD,即△ADP是等边三角形,∴∠DAP=60°,∴∠BAC=∠BAP+∠CAP=∠BAP+∠BAD=60°.【点睛】此题考查全等三角形的判定与性质,运用了角平分线的判定定理和“截长补短”的数学思想方法,综合性较强.【例4】(2021·贵州·九年级专题练习)【特例感知】(1)如图(1),∠ABC是⊙O的圆周角,BC为直径,BD平分∠ABC交⊙O于点D,CD=3,BD=4,求点D到直线AB的距离.【类比迁移】(2)如图(2),∠ABC是⊙O的圆周角,BC为⊙O的弦,BD平分∠ABC交⊙O于点D,过点D作DE⊥BC,垂足为点E,探索线段AB,BE,BC之间的数量关系,并说明理由.【问题解决】(3)如图(3),四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠ABC=90°,BD平分∠ABC,BD=72,AB=6,求△ABC的内心与外心之间的距离.【答案】(1)125;(2)AB+BC=2BE,理由见解析;(3)5.【分析】(1)如图①中,作DF⊥AB于F,DE⊥BC于E.理由面积法求出DE,再利用角平分线的性质定理可得DF=DE解决问题;(2)如图②中,结论:AB+BC=2BE.只要证明ΔDFA≅ΔDEC(ASA),推出AF=CE,RtΔBDF ≅RtΔBDE(HL),推出AF=BE即可解决问题;(3)如图③,过点D作DF⊥BA,交BA的延长线于点F,DE⊥BC,交BC于点E,连接AC,作△ABC△ABC的内切圆,圆心为M,N为切点,连接MN,OM.由(1)(2)可知,四边形BEDF是正方形,BD是对角线.由切线长定理可知:AN=6+10-82=4,推出ON=5-4=1,由面积法可知内切圆半径为2,在RtΔOMN中,理由勾股定理即可解决问题;【详解】解:(1)如图①中,作DF⊥AB于F,DE⊥BC于E.图①∵BD平分∠ABC,DF⊥AB,DE⊥BC,∴DF=DE,∵BC是直径,∴∠BDC=90°,∴BC=BD2+CD2=42+32=5,∵12·BC·DE=12·BD·DC,∴DE=125,∴DF =DE =125.故答案为125(2)如图②中,结论:AB +BC =2BE .图②理由:作DF ⊥BA 于F ,连接AD ,DC .∵BD 平分∠ABC ,DE ⊥BC ,DF ⊥BA ,∴DF =DE ,∠DFB =∠DEB =90°,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ABC +∠EDF =180°,∴∠ADC =∠EDF ,∴∠FDA =∠CDE ,∵∠DFA =∠DEC =90°,∴ΔDFA ≅ΔDEC (ASA ),∴AF =CE ,∵BD =BD ,DF =DE ,∴Rt ΔBDF ≅Rt ΔBDE (HL ),∴BF =BE ,∴AB +BC =BF -AF +BE +CE =2BE .(3)如图③,过点D 作DF ⊥BA ,交BA 的延长线于点F ,DE ⊥BC ,交BC 于点E ,连接AC ,作△ABC △ABC 的内切圆,圆心为M ,N 为切点,连接MN ,OM .由(1)(2)可知,四边形BEDF 是正方形,BD 是对角线.图③∵BD =72,∴正方形BEDF 的边长为7,由(2)可知:BC =2BE -AB =8,∴AC =62+82=10,由切线长定理可知:AN =6+10-82=4,∴ON=5-4=1,设内切圆的半径为r,则12×r×10+12×r×6+12×r×8=12×6×8解得r=2,即MN=2,在RtΔOMN中,OM=MN2+ON2=22+12=5.故答案为5.【点睛】本题属于圆综合题,考查了角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.培优训练一、解答题1.(2022·全国·八年级课时练习)已知:如图,在四边形ABCD中,BD平分∠ABC,∠A+∠C=180°,BC>BA.求证:点D在线段AC的垂直平分线上.【答案】见解析【分析】在BC上截取BE=BA,连接DE,证明△ABD≌△BED,可得出∠C=∠DEC,则DE=DC,从而得出AD=CD即可证明.【详解】证:如图,在BC上截取BE=BA,连接DE,∵BD=BD,∠ABD=∠CBD,∴△BAD≌△BED,∴∠A=∠DEB,AD=DE,∵∠A+∠C=180°,∠BED+∠DEC=180°,∴∠C=∠DEC,∴DE=DC,∴AD=CD,∴点D在线段AC的垂直平分线上.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,以及垂直平分线的判定等,学会做辅助线找出全等三角形是解题的关键.2.(2022·全国·八年级课时练习)如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,过点B作BE⊥AD,交AD延长线于点E,F为AB的中点,连接CF,交AD于点G,连接BG.(1)线段BE与线段AD有何数量关系?并说明理由;(2)判断△BEG的形状,并说明理由.【答案】(1)BE=12AD,见解析;(2)△BEG是等腰直角三角形,见解析【分析】(1)延长BE、AC交于点H,先证明△BAE≌△HAE,得BE=HE=12BH,再证明△BCH≌△ACD,得BH=AD,则BE=12AD;(2)先证明CF垂直平分AB,则AG=BG,再证明∠CAB=∠CBA=45°,则∠GAB=∠GBA= 22.5°,于是∠EGB=∠GAB+∠GBA=45°,可证明△BEG是等腰直角三角形.【详解】证:(1)BE=12AD,理由如下:如图,延长BE、AC交于点H,∵BE⊥AD,∴∠AEB=∠AEH=90°,∵AD平分∠BAC,∴∠BAE=∠HAE,在△BAE和△HAE中,∠AEB=∠AEHAE=AE∠BAE=∠HAE,∴△BAE≌△HAE(ASA),∴BE=HE=12BH,∵∠ACB=90°,∴∠BCH=180°-∠ACB=90°=∠ACD,∴∠CBH=90°-∠H=∠CAD,在△BCH和△ACD中,∠BCH=∠ACDBC=AC∠CBH=∠CAD,∴△BCH≌△ACD(ASA),∴BH=AD,∴BE=12AD.(2)△BEG是等腰直角三角形,理由如下:∵AC=BC,AF=BF,∴CF⊥AB,∴AG=BG,∴∠GAB=∠GBA,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠CAB=∠CBA=45°,∴∠GAB=1∠CAB=22.5°,2∴∠GAB=∠GBA=22.5°,∴∠EGB=∠GAB+∠GBA=45°,∵∠BEG=90°,∴∠EBG=∠EGB=45°,∴EG=EB,∴△BEG是等腰直角三角形.【点睛】本题考查等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等,理解等腰直角三角形的基本性质,并且掌握全等三角形中常见辅助线的作法是解题关键.3.(2022·江苏·八年级专题练习)在△ABC中,AD为△ABC的角平分线,点E是直线BC上的动点.(1)如图1,当点E在CB的延长线上时,连接AE,若∠E=48°,AE=AD=DC,则∠ABC的度数为 .(2)如图2,AC>AB,点P在线段AD延长线上,比较AC+BP与AB+CP之间的大小关系,并证明.(3)连接AE,若∠DAE=90°,∠BAC=24°,且满足AB+AC=EC,请求出∠ACB的度数(要求:画图,写思路,求出度数).【答案】(1)108°;(2)AC+BP>AB+PC,见解析;(3)44°或104°;详见解析.【分析】(1)根据等边对等角,可得∠E=∠ADE,∠DAC=∠C,再根据三角形外角的性质求出∠ADE=2∠DAC=48°,由此即可解题;(2)在AC边上取一点M使AM=AB,构造△ABP≅△AMP,根据MP+MC>PC即可得出答案;(3)画出图形,根据点E的位置分四种情况,当点E在射线CB延长线上,延长CA到G,使AG=AB,可得GC=EC,可得∠G=∠GEC,设∠ACB=2x,则∠G=∠GEC=90°-x;根据∠BAC= 24°,AD为△ABC的角平分线,可得∠BAD=∠DAC=12°,可证△AGE≅△ABE(SAS),得出∠ABE=∠G=90°-x,利用还有∠ABE=24°+2x,列方程90°-x=24°+2x;当点E在BD上时,∠EAD<90°,不成立;当点E在CD上时,∠EAD<90°,不成立;当点E在BC延长线上,延长CA 到G,使AG=AB,可得GC=EC,得出∠G=∠GEC,设∠ACB=2x,则∠G=∠GEC=x;∠BAC=24°,根据AD为△ABC的角平分线,得出∠BAD=∠DAC=12°,证明△AGE≅△ABE (SAS),得出∠ABE=∠G=x,利用三角形内角和列方程x+24°+2x=180°,解方程即可.【详解】解:(1)∵AE=AD=DC,∴∠E=∠ADE,∠DAC=∠C,∵∠E=48°,∠ADE=∠DAC+∠C,∴∠ADE=2∠DAC=48°,∵AD为△ABC的角平分线,即∠BAC=2∠DAC,∴∠BAC=48°;∴∠ABC=180°-48°-24°=108°(2)如图2,在AC边上取一点M使AM=AB,连接MP,在△ABP和△AMP中,AB=AM∠BAP=∠MAPAP=AP,∴△ABP≅△AMP(SAS),∴BP=MP,∵MP+MC>PC,MC=AC-AM,∴AC-AB+BP>PC,∴AC+BP>AB+PC;(3)如图,点E在射线CB延长线上,延长CA到G,使AG= AB,∵AB+AC=EC,∴AG+AC=EC,即GC=EC,∴∠G=∠GEC,设∠ACB=2x,则∠G=∠GEC=90°-x;又∠BAC=24°,AD为△ABC的角平分线,∴∠BAD=∠DAC=12°,又∵∠DAE=90°,∴∠BAE=90°-∠BAD=78°,∠GAE=90°-∠DAC=78°,∴∠BAE=∠GAE,在△AGE和△ABE中,AE=AE∠GAE=∠BAEAG=AB,∴△AGE≅△ABE(SAS),∴∠ABE=∠G=90°-x,又∵∠ABE=∠BAC+∠ACB=24°+2x,∴90°-x=24°+2x,解得:x=22°,∴∠ACB=2x=44°;当点E在BD上时,∠EAD<90°,不成立;不成立;当点E在CD上时,∠EAD<90°,如图,点E在BC延长线上,延长CA到G,使AG=AB,∵AB+AC=EC,∴AG+AC=EC,即GC=EC,∴∠G=∠GEC,设∠ACB=2x,则∠G=∠GEC=x;又∵∠BAC=24°,AD为△ABC的角平分线,∴∠BAD=∠DAC=12°,又∵∠DAE=90°,在△AGE和△ABE中,AE=AE,∠GAE=∠BAEAG=AB∴△AGE ≅△ABE (SAS ),∴∠ABE =∠G =x ,∴x +24°+2x =180°,解得:x =52°,∴∠ACB =2x =104°.∴∠ACB 的度数为44°或104°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形性质、全等三角形判定和性质,角平分线,三角形外角性质,三角形内角和,解一元一次方程,根据角平分线模型构造全等三角形转换线段和角的关系是解题关键.4.(2022·全国·八年级课时练习)如图,在△ABC 中,∠C =90°,AD 是∠BAC 的角平分线,交BC 于点D ,过D 作DE ⊥BA 于点E ,点F 在AC 上,且BD =DF .(1)求证:AC =AE ;(2)若AB =7.4,AF =1.4,求线段BE 的长.【答案】(1)见解析;(2)3【分析】(1)证明△ACD ≌△AED (AAS ),即可得出结论;(2)在AB 上截取AM =AF ,连接MD ,证△FAD ≌△MAD (SAS ),得FD =MD ,∠ADF =∠ADM ,再证Rt △MDE ≌Rt △BDE (HL ),得ME =BE ,求出MB =AB -AM =6,即可求解.【详解】解:(1)证明:∵AD 平分∠BAC ,∴∠DAC =∠DAE ,∵DE ⊥BA ,∴∠DEA =∠DEB =90°,∵∠C =90°,∴∠C =∠DEA =90°,在△ACD 和△AED 中,∠C =∠DEA∠DAC =∠DAE AD =AD,∴△ACD ≌△AED (AAS ),∴AC =AE ;(2)在AB 上截取AM =AF ,连接MD ,在△FAD 和△MAD中,AF=AM∠DAF=∠DAMAD=AD,∴△FAD≌△MAD(SAS),∴FD=MD,∠ADF=∠ADM,∵BD=DF,∴BD=MD,在Rt△MDE和Rt△BDE中,MD=BDDE=DE,∴Rt△MDE≌Rt△BDE(HL),∴ME=BE,∵AF=AM,且AF=1.4,∴AM=1.4,∵AB=7.4,∴MB=AB-AM=7.4-1.4=6,∴BE=12BM=3,即BE的长为3.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线定义、直角三角形的性质、三角形的外角性质等知识;证明△FAD≌△MAD和Rt△MDE≌Rt△BDE是解题的关键.5.(2022·江苏·八年级专题练习)如图1,在△ABC中,CM是AB边的中线,∠BCN=∠BCM交AB延长线于点N,2CM=CN.(1)求证AC=BN;(2)如图2,NP平分∠ANC交CM于点P,交BC于点O,若∠AMC=120°,CP=kAC,求CPCM的值.【答案】(1)见解析;(2)2k k+1【分析】(1)延长CM至点D,使CM=DM,可证ΔACM≅ΔBDM,由全等三角形的性质从而得出AC=BD,根据题目已知,可证ΔDCB≅ΔNCB,由全等三角形的性质从而得出BN=BD,等量代换即可得出答案;(2)如图所示,作CQ=CP,可证ΔCPO≅ΔCQO,由全等三角形的性质相等角从而得出∠1=∠2=∠3,进而得出∠4=∠5,故可证ΔNOB≅ΔNOQ等量转化即可求出CPCM的值.【详解】(1)如图1所示,延长CM至点D,使CM=DM,在△ACM与△BDM中,CM=DM∠AMC=∠BMDAM=BM,∴ΔACM≅ΔBDM,∴AC=BD,∵2CM=CN,∴CD=CN,在△DCB与△NCB中,CD=CN∠DCB=∠NCBCB=CB,∴ΔDCB≅ΔNCB,∴BN=BD,∴AC=BN;(2)如图所示,∵∠AMC=120°,∴∠CMN=60°,∵NP平分∠MNC,∠BCN=∠BCM,∠PNC+∠BCN=12∠AMC=60°,∴∠CON=120°,∠COP=60°,∴∠CMN+∠BOP=180°,作CQ=CP,在△CPO与△CQO中,CQ=CP∠QCO=∠PCOCO=CO,∴ΔCPO≅ΔCQO,∴∠1=∠2=∠3,∴∠4=∠5,在△NOB与△NOQ中,∠4=∠5∠BNO=∠QNONO=NO,∴ΔNOB≅ΔNOQ,∴BN=NQ,∴CN=CP+NB,∴2CM=CP+AC,设AC=a,∴CP=ka,CM=a(k+1)2,∴CP CM =2kk+1.【点睛】本题考查全等三角形的综合应用,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.6.(2022·全国·八年级课时练习)(1)如图1,射线OP平分∠MON,在射线OM,ON上分别截取线段OA,OB,使OA=OB,在射线OP上任取一点D,连接AD,BD.求证:AD=BD.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,CD平分∠ACB,求证:BC=AC+AD.(3)如图3,在四边形ABDE中,AB=9,DE=1,BD=6,C为BD边中点,若AC平分∠BAE,EC平分∠AED,∠ACE=120°,求AE的值.【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)AE=13【分析】(1)由题意易得∠AOD=∠BOD,然后易证△AOD≌△BOD,进而问题可求证;(2)在BC上截取CE=CA,连接DE,由题意易得∠ACD=∠ECD,∠B=30°,则有△ACD≌△ECD,然后可得∠A=∠CED=60°,则根据三角形外角的性质可得∠EDB=∠B=30°,然后可得DE=BE,进而问题可求证;(3)在AE上分别截取AF=AB,EG=ED,连接CF、CG,同理(2)可证△ABC≌△AFC,△CDE≌△CGE,则有∠ACB=∠ACF,∠DCE=∠GCE,然后可得∠ACF+∠GCE=60°,进而可得△CFG 是等边三角形,最后问题可求解.【详解】证明:(1)∵射线OP平分∠MON,∴∠AOD=∠BOD,∵OD=OD,OA=OB,∴△AOD≌△BOD(SAS),∴AD=BD.(2)在BC上截取CE=CA,连接DE,如图所示:∵∠ACB=90°,∠A=60°,CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠ECD,∠B=30°,∵CD=CD,∴△ACD≌△ECD(SAS),∴∠A=∠CED=60°,AD=DE,∵∠B+∠EDB=∠CED,∴∠EDB=∠B=30°,∴DE=BE,∴AD=BE,∵BC=CE+BE,∴BC=AC+AD.(3)在AE上分别截取AF=AB=9,EG=ED=1,连接CF、CG,如图所示:同理(1)(2)可得:△ABC≌△AFC,△CDE≌△CGE,∴∠ACB=∠ACF,∠DCE=∠GCE,BC=CF,CD=CG,DE=GE=1,∵C为BD边中点,∴BC=CD=CF=CG=3,∵∠ACE=120°,∴∠ACB+∠DCE=60°,∴∠ACF+∠GCE=60°,∴∠FCG=60°,∴△CFG是等边三角形,∴FG=CF=CG=3,∴AE=AF+FG+GE=9+3+1=13.【点睛】本题主要考查三角形全等的性质与判定、角平分线的定义、等腰三角形的性质与判定及等边三角形的性质与判定,解题的关键是构造辅助线证明三角形全等.7.(2022·全国·八年级课时练习)已知:AD是△ABC的角平分线,且AD⊥BC.(1)如图1,求证:AB=AC;(2)如图2,∠ABC=30°,点E在AD上,连接CE并延长交AB于点F,BG交CA的延长线于点G,且∠ABG=∠ACF,连接FG.①求证:∠AFG=∠AFC;②若S△ABG:S△ACF=2:3,且AG=2,求AC的长.【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②6.【分析】(1)用ASA证明△ABD≌△ACD,即得AB=AC;(2)①证明△BAG≌△CAE可得AG=AE,再用SAS证明△FAG≌△FAE,即得∠AFG=∠AFC;②过F作FK⊥AG于K,由S△ABG:S△ACF=2:3,可得S△CAE:S△ACF=2:3,S△FAE:S△ACF=1:3,而△FAG≌△FAE,故S△FAG:S△ACF=1:3,即得AG:AC=1:3,根据AG=2,可求AC=6.【详解】解:(1)证明:∵AD 是△ABC 的角平分线,∴∠BAD =∠CAD ,∵AD ⊥BC ,∴∠ADB =∠ADC ,在△ABD 和△ACD 中,∠BAD =∠CADAD =AD ∠ADB =∠ADC,∴△ABD ≌△ACD ASA ,∴AB =AC ;(2)①∵AB =AC ,∠ABC =30°,AD ⊥BC ,∴∠BAD =∠CAD =60°,∴∠BAG =60°=∠CAD ,在△BAG 和△CAE 中,∠BAG =∠CAEAB =AC ∠ABG =∠ACE,∴△BAG ≌△CAE ASA ,∴AG =AE ,在△FAG 和△FAE 中,AG =AE∠GAF =∠EAF AF =AF,∴△FAG ≌△FAE SAS ,∴∠AFG =∠AFC ;②过F 作FK ⊥AG 于K ,如图:由①知:△BAG ≌△CAE ,∵S △ABG :S △ACF =2:3,∴S △CAE :S △ACF =2:3,∴S △FAE :S △ACF =1:3,由①知:△FAG ≌△FAE ,∴S △FAG :S △ACF =1:3,∴12AG ⋅FK :12AC ⋅FK =1:3,∴AG :AC =1:3,∵AG =2,∴AC =6.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握全等三角形的相关知识.8.(2022·全国·八年级)如图1,在△ABC 中,AF ,BE 分别是∠BAC 和∠ABC 的角平分线,AF 和BE 相交于D 点.(1)求证:CD 平分∠ACB ;(2)如图2,过F 作FP ⊥AC 于点P ,连接PD ,若∠ACB =45°,∠PDF =67.5°,求证:PD =CP ;(3)如图3,若2∠BAF +3∠ABE =180°,求证:BE -BF =AB -AE.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【分析】(1)过D 点分别作三边的垂线,垂足分别为G 、H 、K ,根据角平分线的定义可证得DG =DH =DK ,从而根据角平分线的判定定理可证得结论;(2)作DS ⊥AC ,DT ⊥BC ,在AC 上取一点Q ,使∠QDP =∠FDP ,通过证明△SQD ≌△TFD 和△QDP ≌△FDP 得到∠PDC =∠PCD =22.5°,从而根据等角对等边判断即可;(3)延长AB 至M ,使BM =BF ,连接FM ,通过证明△AFC ≌△AFM 得到AC =AM ,再结合CE =EB 即可得出结论.【详解】(1)证明:如图所示,过D 点分别作三边的垂线,垂足分别为G 、H 、K ,∵AF ,BE 分别是∠BAC 和∠ABC 的角平分线,∴DG =DH =DK ,∴CD 平分∠ACB ;(2)证明:如图,作DS ⊥AC ,DT ⊥BC ,在AC 上取一点Q ,使∠QDP =∠FDP .∵CD 平分∠ACB ,∴DS =DT ,∵∠QDP =∠FDP =67.5°,∠ACB =45°,∴∠QDF +∠ACB =135°+45°=180°,在四边形QDFC 中,∠CQD +∠DFC =180°,又∵∠DFT +∠DFC =180°,∴∠CQD =∠DFT ,在△SQD 和△TFD 中,∠CQD =∠DFTDS =DT∠DSQ =∠DTF =90°∴△SQD ≌△TFD ,∴QD =FD ,在△QDP 和△FDP 中QD =FD∠QDP =∠FDPDP =DP∴△QDP ≌△FDP,∴∠QPD =∠FPD =45°又∵∠QPD =∠PCD +∠PDC ,∠PCD =22.5°,∴∠PDC =∠PCD =22.5°,∴CP =PD ;(3)证明:延长AB 至M ,使BM =BF ,连接FM .∵AF ,BE 分别是∠BAC 和∠ABC 的角平分线,∴2∠BAF +2∠ABE +∠C =180°,又∵2∠BAF +3∠ABE =180°,∴∠C =∠ABE =∠CBE ,∴CE =EB ,∵BM =BF ,∴∠BFM =∠BMF =∠ABE =∠CBE =∠C ,在△AFC 和△AFM 中,∠C =∠BMF∠CAF =∠BAF AF =AF,∴△AFC ≌△AFM ,∴AC =AM ,∴AE +CE =AB +BM ,∴AE +BE =AB +BF ,∴BE -BF =AB -AE .【点睛】本题考查角平分线的性质与判断,以及全等三角形的判定与性质,灵活结合角平分线的性质构造辅助线是解题关键.9.(2022·湖南·宁远县至善学校八年级阶段练习)在平面直角坐标系中,点A 的坐标是(0,a ),点B 的坐标(b ,0)且a ,b 满足a 2-12a +36+a -b =0.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)如图(1),点C 为x 轴负半轴一动点,OC <OB ,BD ⊥AC 于D ,交y 轴于点E ,求证:OD 平分∠CDB .(3)如图(2),点F 为AB 的中点,点G 为x 正半轴点B 右侧的一动点,过点F 作FG 的垂线FH ,交y 轴的负半轴于点H ,那么当点G 的位置不断变化时,S △AFH -S △FBG 的值是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变化,请求出相应结果.【答案】(1)A(0,6),B(6,0);(2)证明见解析;(3)不变化,S△AFH-S△FBG=9.【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求A、B两点的坐标;(2)过点O作OM⊥BD于M,ON⊥AC于N,根据全等三角形的判定和性质解答即可;(3)由于点F是等腰直角三角形AOB的斜边的中点,所以连接OF,得出OF=BF.∠BFO=∠GFH,进而得出∠OFH=∠BFG,利用等腰直角三角形和全等三角形的判定和性质以及三角形面积公式解答即可.【详解】解:(1)∵a2-12a+36+a-b=0∴(a-6)2+a-b=0,∴a-6=0a-b=0,即a=b=6.∴A(0,6),B(6,0).(2)如图,过点O作OM⊥BD于M,ON⊥AC于N,根据题意可知∠ACO+∠CAO=90°.∵BD⊥AC,∴∠BCD+∠CBE=90°,∴∠CAO=∠CBE.∵A(0,6),B(6,0),∴OA=OB=6.在△AOC和△BOE中,∠CAO=∠EBOOA=OB∠AOC=∠BOE=90°,∴△AOC≅△BOE(ASA).∴OE=OC,AC=BE,S△AOC=S△BOE.∴1 2AC·ON=12BE·OM,∴OM=ON,∴点O一定在∠CDB的角平分线上,即OD平分∠CDB.(3)如图,连接OF,∵△AOB是等腰直角三角形且点F为AB的中点,∴OF⊥AB,OF=FB,OF平分∠AOB.∴∠OFB=∠OFH+∠HFB=90°.又∵FG⊥FH,∴∠HFG=∠BFG+∠HFB=90°,∴∠OFH=∠BFG.∵∠FOB=12∠AOB=45°,∴∠FOH=∠FOB+∠HOB=45°+90°=135°.又∵∠FBG=180°-∠ABO=180°-45°=135°,∴∠FOH=∠FBG.在△FOH和△FBG中∠OFH=∠BFG OF=BF∠FOH=∠FBG ,∴△FOH≅△FBG(ASA).∴S△FOH=S△FBG,∴S△AFH-S△FBG=S△AFH-S△FOH=S△FOA=12S△AOB=12×12OA·OB=14×6×6=9.故不发生变化,且S△AFH-S△FBG=9.【点睛】本题为三角形综合题,考查非负数的性质,角平分线的判定,等腰直角三角形的性质和判定、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,正确添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.10.(2022·全国·八年级课时练习)已知:如图,AC∥BD,AE、BE分别平分∠CAB和∠ABD,点E在CD上.用等式表示线段AB、AC、BD三者之间的数量关系,并证明.【答案】AC+BD=AB,理由见见解析【分析】在BA上截取BF=BD,连接EF,先证得△BEF≌△BED,可得到∠BFE=∠D,再由AC∥BD,可得∠AFE=∠C,从而证得△AEF≌△AEC,可得AF=AC,即可求解.【详解】解:AC+BD=AB,证明如下:在BA上截取BF=BD,连接EF,如图所示:∵AE、BE分别平分∠CAB和∠ABD,∴∠EAF=∠EAC,∠EBF=∠EBD,在△BEF和△BED中,BF=BD∠EBF=∠EBDBE=BE,∴△BEF≌△BED(SAS),∴∠BFE=∠D,∵AC∥BD,∴∠C+∠D=180°,∵∠AFE+∠BFE=180°,∴∠AFE+∠D=180°,∴∠AFE=∠C,在△AEF和△AEC中,∠EAF=∠EAC∠AFE=∠CAE=AE,∴△AEF≌△AEC(AAS),∴AF=AC,∵AF+BF=AB,∴AC+BD=AB.【点睛】本题主要考查了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定理是解题的关键.11.(2022·全国·八年级课时练习)已知点C是∠MAN平分线上一点,∠BCD的两边CB、CD分别与射线AM、AN相交于B,D两点,且∠ABC+∠ADC=180°.过点C作CE⊥AB,垂足为E.(1)如图1,当点E在线段AB上时,求证:BC=DC;(2)如图2,当点E在线段AB的延长线上时,探究线段AB、AD与BE之间的等量关系;(3)如图3,在(2)的条件下,若∠MAN=60°,连接BD,作∠ABD的平分线BF交AD于点F,交AC于点O,连接DO并延长交AB于点G.若BG=1,DF=2,求线段DB的长.【答案】(1)见解析;(2)AD-AB=2BE,理由见解析;(3)3.【分析】(1)过点C作CF⊥AD,根据角平分线的性质得到CE=CF,证明△BCE≌△DCF,根据全等三角形的性质证明结论;(2)过点C作CF⊥AD,根据角平分线的性质得到CE=CF,AE=AF,证明△BCE≌△DCF,得到DF=BE,结合图形解答即可;(3)在BD上截取BH=BG,连接OH,证明△OBH≌△OBG,根据全等三角形的性质得到∠OHB=∠OGB,根据角平分线的判定定理得到∠ODH=∠ODF,证明△ODH≌△ODF,得到DH=DF,计算即可.【详解】(1)证明:如图1,过点C作CF⊥AD,垂足为F,∵AC平分∠MAN,CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=CF,∵∠CBE+∠ADC=180°,∠CDF+∠ADC=180°,∴∠CBE=∠CDF,在△BCE和△DCF中,∠CBE=∠CDF∠CEB=∠CFD=90°CE=CF,∴△BCE≌△DCF(AAS)∴BC=DC;(2)解:AD-AB=2BE,理由如下:如图2,过点C作CF⊥AD,垂足为F,∵AC平分∠MAN,CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=CF,AE=AF,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ABC +∠CBE =180°,∴∠CDF =∠CBE ,在△BCE 和△DCF 中,∠CBE =∠CDF∠CEB =∠CFD =90°CE =CF,∴△BCE ≌△DCF (AAS ),∴DF =BE ,∴AD =AF +DF =AE +DF =AB +BE +DF =AB +2BE ,∴AD -AB =2BE ;(3)解:如图3,在BD 上截取BH =BG ,连接OH ,∵BH =BG ,∠OBH =∠OBG ,OB =OB在△OBH 和△OBG 中,BH =BG∠OBH =∠OBG OB =OB,∴△OBH ≌△OBG (SAS )∴∠OHB =∠OGB ,∵AO 是∠MAN 的平分线,BO 是∠ABD 的平分线,∴点O 到AD ,AB ,BD 的距离相等,∴∠ODH =∠ODF ,∵∠OHB =∠ODH +∠DOH ,∠OGB =∠ODF +∠DAB ,∴∠DOH =∠DAB =60°,∴∠GOH =120°,∴∠BOG =∠BOH =60°,∴∠DOF =∠BOG =60°,∴∠DOH =∠DOF ,在△ODH 和△ODF 中,∠DOH =∠DOFOD =OD ∠ODH =∠ODF,∴△ODH ≌△ODF (ASA ),∴DH =DF ,∴DB =DH +BH =DF +BG =2+1=3.【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,关键是依照基础示例引出正确辅助线.12.(2022·全国·八年级)在平面直角坐标系中,点A -5,0 ,B 0,5 ,点C 为x 轴正半轴上一动点,过点A 作AD ⊥BC 交y 轴于点E .(1)如图①,若点C 的坐标为(3,0),试求点E 的坐标;(2)如图②,若点C 在x 轴正半轴上运动,且OC <5,其它条件不变,连接DO ,求证:OD 平分∠ADC(3)若点C 在x 轴正半轴上运动,当∠OCB =2∠DAO 时,试探索线段AD 、OC 、DC 的数量关系,并证明.【答案】(1)(0,3);(2)详见解析;(3)AD =OC +CD【分析】(1)先根据AAS 判定△AOE ≌△BOC ,得出OE =OC ,再根据点C 的坐标为(3,0),得到OC =2=OE ,进而得到点E 的坐标;(2)先过点O 作OM ⊥AD 于点M ,作ON ⊥BC 于点N ,根据△AOE ≌△BOC ,得到S △AOE =S △BOC ,且AE =BC ,再根据OM ⊥AE ,ON ⊥BC ,得出OM =ON ,进而得到OD 平分∠ADC ;(3)在DA 上截取DP =DC ,连接OP ,根据三角形内角和定理,求得∠PAO =30°,进而得到∠OCB =60°,根据SAS 判定△OPD ≌△OCD ,得OC =OP ,∠OPD =∠OCD =60°,再根据三角形外角性质得PA =PO =OC ,故AD =PA +PD =OC +CD .【详解】(1)如图①,∵AD ⊥BC ,BO ⊥AO ,∴∠AOE =∠BDE ,又∵∠AEO =∠BED ,∴∠OAE =∠OBC ,∵A (-5,0),B (0,5),∴OA =OB =5,∴△AOE ≌△BOC ,∴OE =OC ,又∵点C 的坐标为(3,0),∴OC =3=OE ,∴点E 的坐标为(0,3);(2)如图②,过点O 作OM ⊥AD 于点M ,作ON ⊥BC 于点N ,∵△AOE ≌△BOC ,∴S △AOE =S △BOC ,且AE =BC ,∵OM ⊥AE ,ON ⊥BC ,∴OM =ON ,∴OD 平分∠ADC ;(3)如所示,在DA 上截取DP =DC ,连接OP ,∵∠OCB =2∠DAO ,∠ADC =90°∴∠PAO +∠OCD =90°,∴∠DAC =90°3=30°,∠DCA =2×90°3=60°∵∠PDO =∠CDO ,OD =OD ,∴△OPD ≌△OCD ,∴OC =OP ,∠OPD =∠OCD =60°,∴∠POA=∠PAO=30°∴PA=PO=OC∴AD=PA+PD=OC+CD即:AD=OC+CD.【点睛】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的判定定理以及等腰直角三角形的性质的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,运用全等三角形的性质进行求解.13.(2022·全国·八年级)如图1,点A是直线MN上一点,点B是直线PQ上一点,且MN⎳PQ.∠NAB和∠ABQ的平分线交于点C.(1)求证:BC⊥AC;(2)过点C作直线交MN于点D(不与点A重合),交PQ于点E,①若点D在点A的右侧,如图2,求证:AD+BE=AB;②若点D在点A的左侧,则线段AD、BE、AB有何数量关系?直接写出结论,不说理由.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)BE=AD+AB【分析】(1)由平行线性质可得∠NAB+∠ABQ=180°,再由角平分线定义可得∠BAC=12∠NAB,∠CBA=12∠ABQ,再利用三角形内角和定理即可得∠C=90°,即可证明BC⊥AC;(2)①延长AC交PQ点F,先证明AC=FC,再证明△ACD≌△FCE,即可得AD+BE=AB;②方法与①相同.【详解】解:(1)∵MN∥PQ∴∠NAB+∠ABQ=180°∵AC平分∠NAB,BC平分∠ABQ∴∠BAC=12∠NAB,∠CBA=12∠ABQ∴∠BAC+∠ABC=12×180°=90°在△ABC中,∵∠BAC+∠ABC+∠C=180°∴∠C=180°-(∠BAC+∠ABC)=180°-90°=90°∴BC⊥AC;(2)①延长AC交PQ于点F∵BC⊥AC∴∠ACB=∠FCB=90°∵BC平分∠ABF∴∠ABC=∠FBC∴BC=BC∴△ABC≌△FBC∴AC =CF ,AB =BF∵MN ∥BQ∴∠DAC =∠EFC∵∠ACD =∠FCE∴△ACD ≌△FCE∴AD =EF∴AB =BF =BE +EF =BE +AD即:AB =AD +BE②线段AD ,BE ,AB 数量关系是:AD +AB =BE如图3,延长AC 交PQ 点F ,∵MN ⎳PQ .∴∠AFB =∠FAN ,∠DAC =∠EFC∵AC 平分∠NAB∴∠BAF =∠FAN∴∠BAF =∠AFB∴AB =FB∵BC ⊥AC∴C 是AF 的中点∴AC =FC在△ACD 与△FCE 中∠DAC =∠EFC AC =FC ∠ACD =∠FCE∴△ACD ≅△FCE (ASA )∴AD =EF∵AB =FB =BE -EF∴AD +AB =BE【点睛】本题考查了平行线性质,全等三角形性质判定,等腰三角形性质等,解题关键正确添加辅助线构造全等三角形.14.(2018·湖北武汉·八年级期中)在平面直角坐标中,等腰Rt △ABC 中,AB =AC ,∠CAB =90°,A (0,a ),B (b ,0).(1)如图1,若2a-b+(a-2)2=0,求△ABO的面积;(2)如图2,AC与x轴交于D点,BC与y轴交于E点,连接DE,AD=CD,求证:∠ADB=∠CDE;(3)如图3,在(1)的条件下,若以P(0,-6)为直角顶点,PC为腰作等腰Rt△PQC,连接BQ,求证:AP∥BQ.【答案】(1)△ABO的面积=4;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【分析】(1)根据绝对值和偶次方的非负性求出a,b,根据三角形的面积公式计算;(2)作AF平分∠BAC交BD于F点,分别证明△ACE≌△BAF,△CED≌△AFD,根据全等三角形的性质证明;(3)过C点作CM⊥y轴于M点,过D点作DN⊥y轴于N点,证明△ACM≌△BAO,根据全等三角形的性质得到CM=AO=2,AM=BO=4,证明四边形ONQB为平行四边形,得到答案.【详解】解:(1)∵2a-b+(a-2)2=0,∴2a-b=0,a-2=0,解得,a=2,b=4,∴A(0,2),B(4,0),∴OA=2,OB=4,∴△ABO的面积=12×2×4=4;(2)作AF平分∠BAC交BD于F点,∵AB=AC,∠CAB=90°,∴∠C=∠ABC=∠DAF=∠BAF=45°,∵∠CAE+∠BAO=∠ABF+∠BAO=90°,∴∠CAE=∠ABF,在△ACE和△BAF中,∠CAE=∠ABFAC=AB∠ACE=∠BAF,∴△ACE≌△BAF(ASA),∴CE=AF,在△CED和△AFD中,CD=AD∠C=∠DAFCE=AF,∴△CED≌△AFD(SAS)∴∠CDE=∠ADB;(3)过C点作CM⊥y轴于M点,过D点作DN⊥y轴于N点,则∠AMC=∠BOA=90°,∵∠CAM+∠BAO=∠ABO+∠BAO=90°,∴∠CAM=∠ABO,在△ACM和△BAO中,。
全等三角形常见模型

全等三角形的相关模型要点一:手拉手模型特点:由两个等顶角的等腰三角形所组成,并且顶角的顶点为公共顶点结论:(1)△ABD ≌△AEC (2)∠α+∠BOC=180°(3)OA平分∠BOC变形:要点二:角平分线模型特点:由角平分线构成了的两个三角形。
结论:(1)△AFG≌△AEG (2)FG=GE变形:要点三:半角模型特点:结论:(1)MN=BM+DN (2)△CMN的周长=2AB(3)AM、AN分别平分∠BMN和∠DNM变形:要点四:等腰直角三角形模型1.在斜边上任取一点的旋转全等操作过程:(1)将△ABD逆时针旋转90°,使△ACM≌△ABD,从而推出△ADM为等腰直角三角形。
(2)过点C作BC⊥MC,连AM导出上述结论2.定点是斜边中点,动点在两直角边上滚动的旋转全等操作过程:连AD.(1)使BF=AE(或AF=CE),导出△BDF≌△ADE(2)使∠EDF+∠BAC=180°,导出△BDF≌△ADE3.将等腰直角三角形补全为正方形,如下图:要点五:双垂直模型特点:图形中包含两条垂线,且有一组边或角相等。
结论:若AD=BD,则BH=AC变形:∠1=∠2,则AE=AF ∠1=∠2,∠BAP=∠DAP,则AE=AF,AP⊥CF要点六:三垂直模型特点:图形中包含三条垂线,且有一组边。
结论:(1)△ABE≌△BCD (2) ED=AE-CD变形:要点七:全等三角形问题中常见的辅助线的作法1.遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”法构造全等三角形。
2.遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”法构造全等三角形。
3.遇到角平分线:(1)可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线;(2)可以在角平分线上的一点作该角平分线的垂线与角的两边相交,形成一对全等三角形;(3)可以在该角的两边上,距离角的顶点相等长度的位置上截取二点,然后从这两点再向角平分线上的某点作边线,构造一对全等三角形。
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角平分线:角平分线上的点到角两边的距离相等
中垂线(垂直平分线):线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等
角平分线和中垂线是我们学过全等之后,非常重要的两个内容,因此很多全等三角形的问题,都需要通过角平分线的性质和中垂线的性质进行切入来构造辅助线。
【精1】 如图,将一个等腰直角三角形按图示方式依次翻折,若DE =a ,则下列说法正确的个数有( )
①DC '平分BDE ∠; ②BC
长为2)a ;
③△BC D '是等腰三角形; ④△CED 的周长等于BC 的长. A . 1个; B .2个; C .3个; D .4个
【精2】 如图,在△中,,平分交于,于交于,∥交于,连接.求证:
C
B
A
E
D
C
B
A
C'
E
D
C
B
A
ABC 90BAC ∠=︒BD ABC ∠AC D AE BC ⊥E BD G FG
AC BC F DF DF BC ⊥G
F
E
D
C
B
A
全等三角形经典模型系列精讲—角平分线和中垂线
精选例题
【精3】 如图(1)所示,OP 是MON ∠的平行线,请你利用该图形画一对以OP 所在直线为对称轴的全等
三角形.
请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:
(1)如图(2),在ABC ∆中,ACB ∠是直角,60B ∠=︒,AD 、CE 分别是BAC ∠、BCA ∠的平分线,AD 、CE 相交于点F . 请你判断并写出FE 与FD 之间的数量关系.
(2)如图(3),在ABC ∆中,如果ACB ∠不是直角,而(1)中的其他条件均不变,请问,你在(1)中得到的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【精4】 在中,,是的平分线.是上任意一点.求证:.
(1)
P
N
M
O
(2)
F
E
D C
B
A
(3)
F
E
D
C
B
A
ABC ∆AB AC >AD BAC ∠P AD AB AC PB PC ->-C
D B P
A
【精5】 如图⑴,AB AC =,BD ,CD 分别平分ABC ∠,ACB ∠.问:
⑴图中有几个等腰三角形?
⑵过D 点作EF ∥BC ,如图⑵,交AB 于E ,交AC 于F ,图中又增加了几个等腰三角形?
⑶如图⑶,若将题中的ABC ∆改为不等边三角形,其他条件不变,图中有几个等腰三角形?线段EF 与BE 、CF 有什么关系?
⑷如图⑷,BD 平分ABC ∠,CD 平分外角ACG ∠.DE ∥BC 交AB 于E ,交AC 于F .线段EF 与BE 、CF 有什么关系?
⑸如图⑸,BD 、CD 为外角CBM ∠、BCN ∠的平分线,DE ∥BC 交AB 延长线于E ,交AC 延长线于F ,线段EF 与BE 、CF 有什么关系?
【精6】 ABC ∆的两边AB 和AC 的垂直平分线分别交BC 于D 、E ,若150BAC DAE ∠+∠=︒,求BAC ∠.
【精7】 已知90AC BC C A =∠=︒∠,,的平分线AD 交BC 于D ,
过B 作BE 垂直AD 于E .则BE 与12
AD 的关系为______________.
(1)
C
D B
A
E D C
B
A
E D
C
B
A
【精8】 如图,在Rt ABC △中,AB =AC ,A ∠=90,D 为BC 上任意一点,且DF ⊥AB 于F ,DE ⊥
AC 于E ,M 为BC 的中点,试判断MEF △是什么形状的三角形,并证明你的结论.
【精9】 已知:三角形ABC 中,A ∠=90,AB AC =,D 为BC 的中点,
(1)如图,,E F 分别是,AB AC 上的点,且BE AF =,求证:DEF ∆为等腰直角三角形. (2)若,E F 分别为,AB CA 延长线上的点,仍有BE AF =,其他条件不变,那么,DEF ∆是否仍为等腰直角三角形?证明你的结论.
F E
D C
B
A
F
E D
C
B
A
F
E
D
C
B
A
F
E
D
C
B
A。