全等三角形等腰三角形变换2.docx
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全等三角形等腰三角形变换2
第12章全等三角形-等腰三角形变换
(2)
姓名___________班级__________学号__________分数___________
1.如图,△ABD和△ACE都是等边三角形,则△ADC≌△ABE的根据是()
A.SSS;B.SAS;C.ASA;D.AAS;
(第1题图)(第2题图)
※2.如图,设△ABC和△CDE都是等边三角形,且∠EBD=65°,则∠AEB的度数是()
A.115°;B.120°;C.125°;D.130°;
※3.如图1,点A是线段BC上一点,△ABD和△ACE都是等边三角形.
(1)连结BE,CD,求证:
BE=CD;
(2)如图2,将△ABD绕点A顺时针旋转得到△AB′D′.
①当旋转角为___________度时,边AD′落在AE上;
②在①的条件下,延长DD′交CE于点P,连接BD′,CD′.当线段AB,AC满足什么数量关系时,△BDD′与△CPD′全等?
并给予证明.
※4.已知:
AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=α,M,N分别是AD,CE的中点.
(1)如图1,若α=60°,求∠BMN.
(2)如图2,若α=90°,∠BMN=____________;
(3)将图2的△BDE,绕B点逆时针旋转一锐角,在图3中完成作图,则∠BMN=____________.
5.在平面内正方形ABCD与正方形CEFH如图放置,连DE,BH,两线交于M.求证:
(1)BH=DE,
(2)BH⊥DE.
6.如图①,正方形ABCD的边AB,AD分别在等腰直角△AEF的腰AE,AF上,点C在△AEF内,则有DF=BE(不必证明).将正方形ABCD绕点A逆时针旋转一定角度α(0°<α<90°)后,连结BE,DF.请在图②中用实线补全图形,这时DF=BE还成立吗?
请说明理由.
※7.在图1至图3中,点B是线段AC的中点,点D是线段CE的中点.四边形BCGF和CDHN都是正方形.AE的中点是M.
(1)如图1,点E在AC的延长线上,点N与点G重合时,点M与点C重合,求证:
FM=MH,FM⊥MH;
(2)将图1中的CE绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图2,求证:
△FMH是等腰直角三角形;
(3)将图2中的CE缩短到图3的情况,△FMH还是等腰直角三角形吗?
(不必
说明理由)
※8.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,O为BC的中点.如果点M、N分别在线段AB、AC上移动,在移动时保持AN=BM,请判断ΔOMN的形状,并证明你的结论.
※9.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=6,D为BC的中点.
(1)若E,F分别是AB,AC上的点,且AE=CF,求证:
△AED≌△CFD;
(2)当点F,E分别从C,A两点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿CA,AB运动,到点A,B时停止;设△DEF的面积为y,F点运动的时间为x,求y与x的函数关系式;
(3)在
(2)的条件下,点F、E分别沿CA,AB的延长线继续运动,求此时y与x的函数关系式.
※10.Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点E为△ABC外一点,且∠CEA=45°,求证AE⊥BE.
※11.一节数学课后,老师布置了一道课后练习题:
如图,已知在Rt△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,BO⊥AC于点O,点P,D分别在AO和BC上,PB=PD,DE⊥AC于点E,求证:
△BPO≌△PDE.
※12.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),将线段BC绕点B逆时针旋转60°得到线段BD;
(1)如图1,直接写出∠ABD的大小(用含α的式子表示);
(2)如图2,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE的形状并加以证明;
(3)在
(2)的条件下,连接DE,若∠DEC=45°,求α的值.
作业:
※13.△ABC和△FPQ均是等边三角形,点D、E、F分别是△ABC三边的中点,点P在AB边上,连接EF、QE.若AB=6,PB=1,则QE=___________.
※14.如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作正三角形ABC和正三角形CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连结PQ,以下五个结论:
①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°.恒成立的有______________(把你认为正确的序号都填上).
※15.已知:
如图,以△ABC的边BC的同旁作等边三角形△ABD、△ACF、△BCE,求证:
△BDE≌△EFC;
16.如图,点C是线段BA延长线上的一点,正方形ACDE和正方形ABGF在AB的同侧.求证:
CF=BE.
17.如图,四边形ABCD是正方形,BE⊥BF,BE=BF,EF与BC交于点G.
(1)求证:
AE=CF;
(2)若∠ABE=55°,求∠EGC的大小.
18.如图,正方形ABCD中,F是BC上一点,E是AB延长线上一点,且BF=BE.求证:
AG⊥CE.
19.已知:
如图所示,在Rt△ABC中,AB=AC,∠A=90°,点D为BA上任一点,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.
第12章全等三角形-等腰三角形变换
(2)答案
1.B.;
2.C.;【考点】全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质.
【分析】根据等边三角形性质得出AC=BC,CE=CD,∠BAC=60°,∠ACB=∠ECD=60°,求出∠ACE=∠BCD,证△ACE≌△BCD,根据全等三角形的性质得出∠CAE=∠CBD,求出∠ABE+∠BAE=55°,根据三角形内角和定理求出即可.
【解答】解:
∵△ABC和△CDE都是等边三角形,
∴AC=BC,CE=CD,∠BAC=60°,∠ACB=∠ECD=60°,
∴∠ACB-∠ECB=∠ECD-∠ECB,
∴∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△BCD中,
AC=BC
∠ACE=∠BCD
CE=CD,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,
∵∠EBD=65°,
∴65°-∠EBC=60°-∠BAE,
∴65°-(60°-∠ABE)=60°-∠BAE,
∴∠ABE+∠BAE=55°,
∴∠AEB=180°-(∠ABE+∠BAE)=125°.
故选C.
3.考点:
全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质;旋转的性质.几何综合题.
分析:
(1)根据等边三角形的性质可得AB=AD,AE=AC,∠BAD=∠CAE=60°,然后求出∠BAE=∠DAC,再利用“边角边”证明△BAE和△DAC全等,根据全等三角形对应边相等即可得证;
(2)①求出∠DAE,即可得到旋转角度数;
②当AC=2AB时,△BDD′与△CPD′全等.根据旋转的性质可得AB=BD=DD′=AD′,然后得到四边形ABDD′是菱形,根据菱形的对角线平分一组对角可得∠ABD′=∠DBD′=30°,菱形的对边平行可得DP∥BC,根据等边三角形的性质求出AC=AE,∠ACE=60°,然后根据等腰三角形三线合一的性质求出∠PCD′=∠ACD′=30°,从而得到∠ABD′=∠DBD′=∠BD′D=∠ACD′=∠PD′C=30°,然后利用“角边角”证明△BDD′与△CPD′全等.
解答:
(1)证明:
∵△ABD和△ACE都是等边三角形.
∴AB=AD,AE=AC,∠BAD=∠CAE=60°,
∴∠BAD+∠DAE=∠CAE+∠DAE,
即∠BAE=∠DAC,
在△BAE和△DAC中,
,
∴△BAE≌△DAC(SAS),
∴BE=CD;
(2)解:
①∵∠BAD=∠CAE=60°,
∴∠DAE=180°-60°×2=60°,
∵边AD′落在AE上,
∴旋转角=∠DAE=60°;
②当AC=2AB时,△BDD′与△CPD′全等.
理由如下:
由旋转可知,AB′与AD重合,
∴AB=BD=DD′=AD′,
∴四边形ABDD′是菱形,
∴∠ABD′=∠DBD′=
∠ABD=
×60°=30°,DP∥BC,
∵△ACE是等边三角形,
∴AC=AE,∠ACE=60°,
∵AC=2AB,
∴AE=2AD′,
∴∠PCD′=∠ACD′=
∠ACE=
×60°=30°,
又∵DP∥BC,
∴∠ABD′=∠DBD′=∠BD′D=∠ACD′=∠PCD′=∠PD′C=30°,
在△BDD′与△CPD′中,
,
∴△BDD′≌△CPD′(ASA).
故答案为:
60.
点评:
本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,以及旋转的性质,综合性较强,但难度不大,熟练掌握等边三角形的性质与全等三角形的判定是姐提到过.
4.【考点】全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质.
【分析】
(1)连接BN,求出∠ABD=∠CBE,然后利用“边角边”证明△ABD和△CBE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠DAB=∠ECB,全等三角形对应边相等可得AD=CE,再求出AM=CN,然后利用“边角边”证明△AMB和△CNB全等,根据全等三角形对应边相等可得BM=BN,∠ABM=∠CBN,然后求出∠MBN=∠ABC=60°,判断出△BMN是等边三角形,根据等边三角形的性质可得∠BMN=60°;
(2)连接BN,与
(1)同理可求BM=BN,∠MBN=∠ABC=90°,判断出△BMN是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠BMN=45°;
(3)与
(2)求解相同.
【解答】解:
(1)如图1,连接BN,
∵∠ABC=∠DBE,
∴∠ABC+∠CBD=∠DBE+∠CBD,
即∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△CBE中,
AB=BC
∠ABD=∠CBE
BD=BE,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴∠DAB=∠ECB,AD=CE,
又∵M、N分别是AD、CE的中点,
∴AM=CN,
在△AMB和△CNB中,
AB=BC
∠DAB=∠ECB
AM=CN,
∴△AMB≌△CNB(SAS),
∴BM=BN,∠ABM=∠CBN,
∴∠MBN=∠CBN+∠CBM=∠ABM+∠CBM=∠ABC=60°,
∴△BMN是等边三角形,
∴∠BMN=60°;
(2)如图2,同理可求BM=BN,∠MBN=∠ABC=90°,
∴△BMN是等腰直角三角形,
∴∠BMN=45°;
(3)如图3,与
(2)的解答相同,∠BMN=45°.
5.考点:
全等三角形的判定与性质;正方形的性质.证明题.
分析:
(1)根据正方形的性质可得BC=CD,CE=CH,∠BCD=∠ECH=90°,然后求出∠BCH=∠DCE,再利用“边角边”证明△BCH和△DCE全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)根据全等三角形对应角相等可得∠CBH=∠CDE,然后根据三角形的内角和定理求出∠DMB=∠BCD=90°,再根据垂直的定义证明即可.
解答:
证明:
(1)在正方形ABCD与正方形CEFH中,
BC=CD,CE=CH,∠BCD=∠ECH=90°,
∴∠BCD+∠DCH=∠ECH+∠DCH,
即∠BCH=∠DCE,
在△BCH和△DCE中,
,
∴△BCH≌△DCE(SAS),
∴BH=DE;
(2)∵△BCH≌△DCE,
∴∠CBH=∠CDE,
∴∠DMB=∠BCD=90°,
∴BH⊥DE.
点评:
本题考查了全等三角形的判定与性质,正方形的性质,熟记性质并确定出全等三角形是解题的关键,也是本题的难点.
6.考点:
全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形;正方形的性质.
解:
DF=BE还成立;
理由:
∵正方形ABCD绕点A逆时针旋转一定角度α,
∴∠FAD=∠EAB,
在△ADF与△ABE中
∴△ADF≌△ABE(SAS)
∴DF=BE.
7.
(1)证明:
∵四边形BCGF和CDHN都是正方形,
又∵点N与点G重合,点M与点C重合,
∴FB=BM=MG=MD=DH,∠FBM=∠MDH=90°.
∴△FBM≌△MDH.
∴FM=MH.
∵∠FMB=∠DMH=45°,∴∠FMH=90°.∴FM⊥HM.
(2)证明:
连接MB、MD,如图2,设FM与AC交于点P.
∵B、D、M分别是AC、CE、AE的中点,
∴MD∥BC,且MD=BC=BF;MB∥CD,
且MB=CD=DH.
∴四边形BCDM是平行四边形.
∴∠CBM=∠CDM.
又∵∠FBP=∠HDC,∴∠FBM=∠MDH.
∴△FBM≌△MDH.
∴FM=MH,
且∠MFB=∠HMD.
∴∠FMH=∠FMD-∠HMD=∠APM-∠MFB=∠FBP=90°.
∴△FMH是等腰直角三角形.
(3)是.;
8.分析:
此题为探索、猜想、判断、证明的试题,为此先要认真观察图形,作出判断,然后加以证明.
解:
证明ΔOMN是等腰直角三角形.
证明如下:
连结OA
∵AC=AB,∠BAC=90°,O为BC的中点
∴∠1=∠2=∠B=∠C=45°
∠4+∠5=90°,OB=OA
又∵AN=BM,∴△ANO≌△BMO
∴NO=MO,∠3=∠5
∴∠3+∠4=90°,即∠MON=90°
∴ΔOMN是等腰直角三角形
9.考点:
等腰直角三角形;全等三角形的判定与性质.动点型.
分析:
(1)利用等腰直角三角形的性质得到∠BAD=∠DAC=∠B=∠C=45°,进而得到AD=BD=DC,为证明△AED≌△CFD提供了重要的条件;
(2)利用S四边形AEDF=S△AED+S△ADF=S△CFD+S△ADF=S△ADC=9即可得到y与x之间的函数关系式;
(3)依题意有:
AF=BE=x-6,AD=DB,∠ABD=∠DAC=45°得到∠DAF=∠DBE=135°,从而得到△ADF≌△BDE,利用全等三角形面积相等得到S△ADF=S△BDE从而得到S△EDF=S△EAF+S△ADB即可确定两个变量之间的函数关系式.
解答:
(1)证明:
∵∠BAC=90°AB=AC=6,D为BC中点
∴∠BAD=∠DAC=∠B=∠C=45°
∴AD=BD=DC(2分)
∵AE=CF∴△AED≌△CFD
(2)解:
依题意有:
FC=AE=x,
∵△AED≌△CFD
∴S四边形AEDF=S△AED+S△ADF=S△CFD+S△ADF=S△ADC=9
∴
∴
;
(3)解:
依题意有:
AF=BE=x-6,AD=DB,∠ABD=∠DAC=45°
∴∠DAF=∠DBE=135°
∴△ADF≌△BDE
∴S△ADF=S△BDE
∴S△EDF=S△EAF+S△ADB
=
∴
.
点评:
本题考查了等腰直角三角形的性质及全等三角形的判定与性质,考查的知识点虽然不是很多但难度较大.
10.证明:
过C点作CF⊥CE交EA的延长线于F,
∵∠CEA=45°,
∴∠F=∠CEA=45°,
∴CF=CE,
∵∠FAC+∠ACE=∠ACE+∠ECB=90°,
∴∠FCA=∠ECB,
在△FCA和△ECB中,
CF=CE
∠FCA=∠ECB
AC=BC
∴△ACF≌△BCE(SAS),
∴∠BEC=∠F=45°,
∴∠AEB=∠AEC+∠BEC=90°,
即AE⊥BE.
11.考点:
全等三角形的判定与性质.
分析:
(1)求出∠3=∠4,∠BOP=∠PED=90°,根据AAS证△BPO≌△PDE即可;
(2)求出∠ABP=∠4,求出△ABP≌△CPD,即可得出答案;
(3)设OP=CP=x,求出AP=3x,CD=
x,即可得出答案.
解答:
(1)证明:
∵PB=PD,
∴∠2=∠PBD,
∵AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠C=45°,
∵BO⊥AC,
∴∠1=45°,
∴∠1=∠C=45°,
∵∠3=∠PBO-∠1,∠4=∠2-∠C,
∴∠3=∠4,
∵BO⊥AC,DE⊥AC,
∴∠BOP=∠PED=90°,
在△BPO和△PDE中
∴△BPO≌△PDE(AAS);
(2)证明:
由
(1)可得:
∠3=∠4,
∵BP平分∠ABO,
∴∠ABP=∠3,
∴∠ABP=∠4,
在△ABP和△CPD中
∴△ABP≌△CPD(AAS),
∴AP=CD.
(3)解:
CD′与AP′的数量关系是CD′=
AP′.
理由是:
设OP=PC=x,则AO=OC=2x=BO,
则AP=2x+x=3x,
由
(2)知BO=PE,
PE=2x,CE=2x-x=x,
∵∠E=90°,∠ECD=∠ACB=45°,
∴DE=x,由勾股定理得:
CD=
x,
即AP=3x,CD=
x,
∴CD′与AP′的数量关系是CD′=
AP′
点评:
本题考查了全等三角形的性质和判定,等腰直角三角形性质,等腰三角形性质等知识点的综合应用,主要考查学生的推理和计算能力.
12.考点:
全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质;等腰直角三角形;旋转的性质.压轴题.
分析:
(1)求出∠ABC的度数,即可求出答案;
(2)连接AD,CD,ED,根据旋转性质得出BC=BD,∠DBC=60°,求出∠ABD=∠EBC=30°-
α,且△BCD为等边三角形,证△ABD≌△ACD,推出∠BAD=∠CAD=
∠BAC=
α,求出∠BEC=
α=∠BAD,证△ABD≌△EBC,推出AB=BE即可;
(3)求出∠DCE=90°,△DEC为等腰直角三角形,推出DC=CE=BC,求出∠EBC=15°,得出方程30°-
α=15°,求出即可.
解答:
解:
(1)∵AB=AC,∠A=α,
∴∠ABC=∠ACB=
(180°-∠A)=90°-
α,
∵∠ABD=∠ABC-∠DBC,∠DBC=60°,
即∠ABD=30°-
α;
(2)△ABE是等边三角形,
证明:
连接AD,CD,ED,
∵线段BC绕B逆时针旋转60°得到线段BD,
则BC=BD,∠DBC=60°,
∵∠ABE=60°,
∴∠ABD=60°-∠DBE=∠EBC=30°-
α,且△BCD为等边三角形,
在△ABD与△ACD中
∴△ABD≌△ACD,
∴∠BAD=∠CAD=
∠BAC=
α,
∵∠BCE=150°,
∴∠BEC=180°-(30°-
α)-150°=
α=∠BAD,
在△ABD和△EBC中
∴△ABD≌△EBC,
∴AB=BE,
∴△ABE是等边三角形;
(3)∵∠BCD=60°,∠BCE=150°,
∴∠DCE=150°-60°=90°,
∵∠DEC=45°,
∴△DEC为等腰直角三角形,
∴DC=CE=BC,
∵∠BCE=150°,
∴∠EBC=
(180°-150°)=15°,
∵∠EBC=30°-
α=15°,
∴α=30°.
点评:
本题考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,等腰直角三角形的判定和性质的应用,注意:
全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的性质是全等三角形的对应边相等,对应角相等.
作业:
13.考点:
全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质.计算题.
分析:
连结FD,根据等边三角形的性质由△ABC为等边三角形得到AC=AB=6,∠A=60°,再根据点D、E、F分别是等边△ABC三边的中点,则AD=BD=AF=3,DP=2,EF为△ABC的中位线,于是可判断△ADF为等边三角形,得到∠FDA=60°,利用三角形中位线的性质得EF∥AB,EF=
AB=3,根据平行线性质得∠1+∠3=60°;又由于△PQF为等边三角形,则∠2+∠3=60°,FP=FQ,所以∠1=∠2,然后根据“SAS”判断△FDP≌△FEQ,所以DF=QE=2.
解答:
解:
连结FD,如图,
∵△ABC为等边三角形,
∴AC=AB=6,∠A=60°,
∵点D、E、F分别是等边△ABC三边的中点,AB=6,PB=1,
∴AD=BD=AF=3,DP=DB-PB=3-1=2,EF为△ABC的中位线,
∴EF∥AB,EF=
AB=3,△ADF为等边三角形,
∴∠FDA=60°,
∴∠1+∠3=60°,
∵△PQF为等边三角形,
∴∠2+∠3=60°,FP=FQ,
∴∠1=∠2,
∵在△FDP和△FEQ中
,
∴△FDP≌△FEQ(SAS),
∴DF=QE,
∵DF=2,
∴QE=2.
故答案为2.
点评:
本题考查了全等三角形的判定与性质:
判定三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应边相等.也考查了等边三角形的判定与性质.
14.①②③⑤;
15.证明:
在△BDE和△BAC中
∵△ABD和△BCE都是等边三角形
∴BD=ADBE=BC
又∵∠DBE=60°-∠EBA,∠ABC=60°-∠EBA
∴∠DBE=∠ABC
∴△BDE≌△BAC
同理可证△EFC≌△BAC
∴△BDE≌△EFC;
16.证明:
∵四边形ACDE为正方形
∴AB=AF
∠BAF=90°
同理得
AE=AC
∠CAE=90°
在△BEA和△FCA中
AB=AF
∠BAF=∠CAE
AE=AC
∴△BEA≌△FCA
∴CF=BE;
17.考点:
全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形;正方形的性质.
分析:
(1)利用△AEB≌△CFB来求证AE=CF.
(2)利用角的关系求出∠BEF和∠EBG,∠EGC=∠EBG+∠BEF求得结果.
解答:
证明:
(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,AB=AC,
∵BE⊥BF,
∴∠FBE=90°,
∵∠ABE+∠EBA=90°,∠CBF+∠EBA=90°,
∴∠ABE=∠CBF,
在△AEB和△CFB中,
∴△AEB≌△CFB(SAS),
∴AE=CF.
(2)∵BE⊥BF,
∴∠FBE=90°,
又∵BE=BF,
∴∠BEF=∠EFB=45°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
又∵∠ABE=55°,
∴∠EBG=90°-55°=35°,
∴∠EGC=∠EBG+∠BEF=45°+35°=80°.
点评:
本题主要考查了正方形,三角形全等判定和性质及等腰三角形,解题的关键是求得△AEB≌△CFB,找出相等的线段.
18.证明:
∵ABCD是正方形
∴AB=BC
∠ABC=∠CBE=90°
在△ABF和△CBE中
AB=BC
∠ABC=∠CBE=90°
BF=BE
∴△ABF≌△CBE(SAS)
∴∠GAE=∠BCE
∵∠BCE+∠E=90°
∴∠GAE+∠E=90°
∴∠AGE=90°
即AG⊥CE
19.答:
△MEF等腰直角三角形.
证明:
∵DF⊥AB,DE⊥AC,∠A=90°,所以四边形AFDE是矩形.
所以AE=FD,连AM,因为AB=AC,M是BC的中点,所以AM⊥BC,AM=BM,所以∠B=∠MAC=45°,∠FDB=45°,所以FD=BF,所以AE=BF,在△BFM和△AEM中,
AE=BF
∠B=∠MAC
AM=BM
所以△BFM≌△AEM
所以FM=EM
∠AME+∠FMA=90°
即∠FME=