2022-2023学年苏科版八年级数学上册《1.3探索三角形全等的条件》
同步知识点分类练习题(附答案)
一.三角形的稳定性
1.王师傅用4根木条钉成一个四边形木架,如图,要使这个木架不变形,他至少还要再钉上几根木条?( )
A.0根 B.1根 C.2根 D.3根
2.如图所示的自行车架设计成三角形,这样做的依据是三角形具有 .
3.小龙平时爱观察也喜欢动脑,他看到路边的建筑和电线架等,发现了一个现象:一切需要稳固的物品都是由三角形这个图形构成的,当时他就思考,数学王国中不仅只有三角形,为何偏偏用三角形稳固它们呢?请你用所学的数学知识解释这一现象的依据为 .
4.有一个人用四根木条钉了一个四边形的模具,两根木条连接处钉一颗钉子,但他发现这个模具老是走形,为什么?如果他想把这个模具固定,再给一根木条给你,你怎么把它固定下来,画出示意图,并说出理由.
二.全等三角形的判定
5.根据下列条件,不能画出唯一确定的△ABC的是( )
A.AB=3,BC=4,AC=6 B.AB=4,∠B=45°,∠A=60°
C.AB=4,BC=3,∠A=30° D.∠C=90°,AB=8,AC=4
6.如图,点D在AB上,点E在AC上,AB=AC,添加一个条件 ,使△ABE≌△ACD(填一个即可).
7.如图,AB=AD,∠1=∠2,DA平分∠BDE.求证:△ABC≌△ADE.
8.如图,AD,BC相交于点O,∠OAB=∠OBA,∠C=∠D=90°.
求证:△AOC≌△BOD.
9.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=10cm.点C在直线l上,动点P从A点出发沿A→C的路径向终点C运动;动点Q从B点出发沿B→C→A路径向终点A运动.点P和点Q分别以每秒1cm和2cm的运动速度同时开始运动,其中一点到达终点时另一点也停止运动,分别过点P和Q作PM⊥直线l于M,QN⊥直线l于N.则点P运动时间为 秒时,△PMC与△QNC全等.
10.证明命题“全等三角形的面积相等”,要根据题意,画出图形,并用符号表示已知和求证,写出证明过程.
下面是小明同学根据题意画出的图形,并写出了不完整的已知和求证.
已知:如图,
求证: .
请你补全已知和求证,并写出证明过程.
11.如图,点B,E,C,F在同一条直线上,AB=DE,BE=CF,∠B=∠DEF.
求证:△ABC≌△DEF.
12.如图,在矩形ABCD中,AD=3,DC=5,动点M从A点出发沿线段AD﹣DC以每秒1个单位长度的速度向终点C运动;动点N同时从C点出发沿线段CD﹣DA以每秒3个单位长度的速度向终点A运动.ME⊥PQ于点E,NF⊥PQ于点F,设运动的时间为t秒.
(1)在运动过程中当M、N两点相遇时,求t的值.
(2)在整个运动过程中,求DM的长.(用含t的代数式表示)
(3)当△DEM与△DFN全等时,请直接写出所有满足条件的DN的长.
13.如图,D、C、F、B四点在一条直线上,AC=EF,AC⊥BD,EF⊥BD,垂足分别为点C、点F,BF=CD.试说明:△ABC≌△EDF.
14.如图,长方形ABCD中,AB=4cm,BC=6cm,现有一动点P从A出发以2cm/秒的速度,沿矩形的边A﹣B﹣C﹣D﹣A返回到点A停止,设点P运动的时间为t秒.
(1)当t=3时,BP= cm;
(2)当t为何值时,连接CP,DP,△CDP是等腰三角形;
(3)Q为AD边上的点,且DQ=5,当t为何值时,以长方形的两个顶点及点P为顶点的三角形与△DCQ全等.
15.八年级数学社团活动课上,《致远组》同学讨论了这样一道题目:
如图所示,∠BAC是钝角,AB=AC,D,E分别在AB,AC上,且CD=BE.试说明:∠ADC=∠AEB.
其中一个同学的解法是这样的:
在△ACD和△ABE中,,
所以△ABE≌△ACD,所以∠ADC=∠AEB.
这种解法遭到了其他同学的质疑.理由是错在不能用“SSA”说明三角形全等.请你给出正确的解法.
三.全等三角形的判定与性质
16.如图,在△ABC与△AEF中,AB=AE,BC=EF,∠ABC=∠AEF,∠EAB=44°,AB交EF于点D,连接EB.下列结论:①∠FAC=44°;②AF=AC;③∠EFB=44°;④AD=AC,正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
17.如图,点P是∠BAC平分线AD上的一点,AC=9,AB=5,PB=3,则PC的长可能是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
18.如图,AC⊥BC,BD⊥BC,AB=CD,AC=5,则BD的大小为 .
19.如图,△ABC和△ADE的顶点交于一点A,已知∠BAD=∠CAE,AB=AD,AC=AE.求证:∠B=∠D.
20.已知:如图,在△ABC中,BE、CD分别是AC、AB边上的高,且BE=CD.
求证:AB=AC.
21.如图,已知△ABC,作射线AP∥BC,E、F分别为BC、AP上的点,且AF=CE.连接EF交AC于点D,连接BD并延长,交AP于点M.
(1)求证:△ADF≌△CDE;
(2)求证:AM=BC.
22.如图,在△ABC中,AC=BC,点D在AB上,点E在BC上,连接CD、DE,AD=BE,∠CDE=∠A.
(1)求证:DC=ED;
(2)如图2,当∠ACB=90°时,作CH⊥AB于H,请直接写出图2中的所有等腰三角形.(△ABC除外)
23.如图,△ABC中,∠ABC=45°,∠ACB=75°,D是BC上一点,且∠ADC=60°,CF⊥AD于F,AE⊥BC于E,AE交CF于G.
(1)求证:△AFG≌△CFD;
(2)若FD=1,AF=,求线段EG的长.
24.如图,在△ABC和△A'B'C'中,∠B=∠B',∠C=∠C',AD平分∠BAC交BC于点D.
(1)在△A'B'C'中,作出∠B'A'C'的角平分线A'D'交B'C'于点D';(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若AD=A'D',求证:BD=B'D'.
25.如图所示,在△ABC中,AD为中线,过C作CE⊥AD于E.
(1)如图1,若∠B=30°,∠A=90°,AC=BD,AE=1,求BC的长.
(2)如图2,延长DA至F,连接FC.若∠F=∠BAD,求证:AF=2DE.
26.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是CB延长线上一点,点E是线段AB上一点,连接DE.AC=DE,BC=BE.
(1)求证:AB=BD;
(2)BF平分∠ABC交AC于点F,点G是线段FB延长线上一点,连接DG,点H是线段DG上一点,连接AH交BD于点K,连接KG.当KB平分∠AKG时,求证:AK=DG+KG.
27.在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有AB=AC,且满足∠BDA=∠AEC=∠BAC=α.
(1)如图1,当α=90°时,猜想线段DE,BD,CE之间的数量关系是 ;
(2)如图2,当0<α<180时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)拓展与应用:如图3,当α=120°时,点F为∠BAC平分线上的一点,且AB=AF,分别连接FB,FD,FE,FC,试判断△DEF的形状,并说明理由.
28.问题背景:如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系,小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 ;
探索延伸:如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
实际应用:如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以70海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以90海里/小时的速度,前进2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
参考答案
一.三角形的稳定性
1.解:如图所示:
要使这个木架不变形,利用三角形的稳定性,他至少还要再钉上1个木条,
故选:B.
2.解:自行车的主框架采用了三角形结构,这样设计的依据是三角形具稳定性,
故答案为:稳定性.
3.解:用三角形稳固它们是因为三角形具有稳定性,
故答案为:三角形具有稳定性.
4.解:∵多边形ABCD是四边形,四边形具有不稳定性,
∴这个模具老是走形,
如图所示;在B、D处钉一颗钉子,把BD连接,
可以把把它固定下来,理由是三角形具有稳定性.
二.全等三角形的判定
5.解:A:三边确定,符合全等三角形判定定理SSS,能画出唯一的△ABC,故不符合题意,
B:已知两个角及其公共边,符合全等三角形判定定理ASA,能画出唯一的△ABC,故不符合题意,
C:已知两边及其中一边的对角,属于“SSA”的情况,不符合全等三角形判定定理,故不能画出唯一的三角形,故本选项符合题意,
D:已知一个直角和一条直角边以及斜边长,符合全等三角形判定定理HL,能画出唯一的△ABC,故不符合题意.
故选:C.
6.解:∵AB=AC,∠BAE=∠CAD,
∴当添加AE=AD(或CE=BD)时,可根据“SAS”判断△ABE≌△ACD;
当添加∠B=∠C时,可根据“ASA”判断△ABE≌△ACD;
当添加∠AEB=∠ADC时,可根据“AAS”判断△ABE≌△ACD.
故答案为:AE=AD(或CE=BD或∠AEB=∠ADC).
7.证明:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠DAC=∠2+∠DAC,
∴∠BAC=∠DAE,
∵AB=AD,
∴∠ADB=∠B,
∵DA平分∠BDE.
∴∠ADE=∠ADB,
∴∠ADE=∠B,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC≌△ADE(ASA).
8.证明:∵∠OAB=∠OBA,
∴OA=OB,
在△AOC和△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(AAS).
9.解:设运动时间为t秒时,△PMC≌△CNQ,
∴斜边CP=CQ,
分两种情况:
①如图1,点P在AC上,点Q在BC上,
∵AP=t,BQ=2t,
∴CP=AC﹣AP=8﹣t,CQ=BC﹣BQ=10﹣2t,
∵CP=CQ,
∴8﹣t=10﹣2t,
∴t=2;
②如图2,点P、Q都在AC上,此时点P、Q重合,
∵CP=AC﹣AP=8﹣t,CQ=2t﹣10,
∴8﹣t=2t﹣10,
∴t=6;
综上所述,点P运动时间为2或6秒时,△PMC与△QNC全等,
故答案为:2或6.
10.解:如下图作AD⊥BC,作A'D⊥BC',垂足分别为D,D',
∵△ABC≌△A'B'C'(已知),
∴AB=A'B',BC=B'C'( 全等三角形的对应边相等),
∠B=∠B(全等三角形的对应角相等),
在△ABD 和△A'B'D'中,
∵,
∴ABD≌△A'B'D'(AAS),
∴AD=A'D'(全等三角形的对应边相等),
∴S△ABC=S△A'B'C'.
11.证明:∵BE=CF,
∴BE+CE=CF+EC.
∴BC=EF.
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS).
12.解:(1)根据题意得t+3t=3+5,
解得t=2,
即t的值为2;
(2)当0≤t≤3时,DM=3﹣t;
当3<t≤8时,DM=t﹣3;
(3)∵ME⊥PQ,NF⊥PQ,
∴∠DEM=∠DFN=90°,
∵∠MDN=90°,
∴∠DME=∠NDF,
∴当DM=DN时,
△DEM与△DFN全等,
当0≤t≤时,3﹣t=5﹣3t,解得t=1,此时DN的长为2;
当<t≤3时,3﹣t=3t﹣5,解得t=2,此时DN的长为1,
当3<t≤时,3t﹣5=t﹣3,解得t=1,不合题意舍去;
<t<8时,3=t﹣3,解得t=6,此时DN的长为3.
综上所述,DN的长为1或2或3.
13.解:∵AC⊥BD,EF⊥BD,
∴∠ACB=∠EFD=90°,
∵BF=CD,
∴BF+CF=CD+CF,
即BC=DF,
在△ABC和△EDF中,
,
∴△ABC≌△EDF(SAS).
14.解:(1)当t=3时,点P走过的路程为:2×3=6,
∵AB=4,
∴点P运动到线段BC上,
∴BP=6﹣4=2,
故答案为:2;
(2)∵矩形ABCD的面积=4×6=24,
∴三角形ABP的面积=×24=8,
∵AB=4,
∴△ABP的高为:8×2÷4=4,
如图,
当点P在BC上时,BP=4,
∴t=(4+4)÷2=4,
当点P在AD上时,AP=4,
∴t=(4+6+4+2)÷2=8,
∴当t=4 s或8 s时,△ABP的面积为长方形面积的三分之一;
(3)根据题意,如图,连接CQ,则AB=CD=4,∠A=∠B=∠C=∠D=90o,DQ=5,
∴要使一个三角形与△DCQ全等,则另一条直角边必须等于DQ,
①当点P运动到P1时,CP1=DQ=5,此时△DCQ≌△CDP1,
∴点P的路程为:AB+BP1=4+1=5,
∴t=5÷2=2.5,
②当点P运动到P2时,BP2=DQ=5,此时△CDQ≌△ABP2,
∴点P的路程为:AB+BP2=4+5=9,
∴t=9÷2=4.5,
③当点P运动到P3时,AP3=DQ=5,此时△CDQ≌△ABP3,
∴点P的路程为:AB+BC+CD+DP3=4+6+4+1=15,
∴t=15÷2=7.5,
④当点P运动到P4时,即P与Q重合时,DP4=DQ=5,此时△CDQ≌△CDP4,
∴点P的路程为:AB+BC+CD+DP4=4+6+4+5=19,
∴t=19÷2=9.5,
综上所述,时间的值可以是:t=2.5,4.5,7.5或9.5,
故答案为:2.5或4.5或7.5或9.5.
15.证明:因为∠BAC是钝角,故过B、C两点分别作CA、BA的垂线,垂足分别为F,G,
在△ABF与△ACG中
,
∴△ABF≌△ACG(AAS),
∴BF=CG,
在Rt△BEF和Rt△CDG中
,
∴Rt△BEF≌Rt△CDG(HL),
∴∠ADC=∠AEB.
三.全等三角形的判定与性质
16.解:在△ABC和△AEF中,
,
∴△ABC≌△AEF(SAS),
∴AF=AC,∠EAF=∠BAC,∠AFE=∠C,故②正确,
∴∠EAF﹣∠BAF=∠BAC﹣∠BAF,
∴∠EAB=∠FAC=44°,故①正确,
∵∠AFB=∠C+∠FAC=∠AFE+∠EFB,
∴∠EFB=∠FAC=44°,故③正确,
无法证明AD=AC,故④错误,
综上,①②③正确,
故选:B.
17.解:在AC上截取AE=AB=5,连接PE,
∵AC=9,
∴CE=AC﹣AE=9﹣5=4,
∵点P是∠BAC平分线AD上的一点,
∴∠CAD=∠BAD,
在△APE和△APB中,
,
∴△APE≌△APB(SAS),
∴PE=PB=3,
∵4﹣3<PC<4+3,
解得1<PC<7,
∴PC取6,
故选:A.
18.解:∵AC⊥BC,BD⊥BC,
∴∠ABC=∠DBC=90°,
在Rt△ACB和Rt△DBC中,
,
∴Rt△ACB和Rt△DBC(HL),
∴BD=AC=5,
故答案为:5.
19.证明:∵∠BAD=∠CAE,
∴∠BAD﹣∠DAC=∠CAE﹣∠DAC,即∠BAC=∠DAE,
在△BAC和△DAE中,
,
∴△BAC≌△DAE(SAS),
∴∠B=∠D.
20.证明:∵BE⊥AC,CD⊥AB,
∴∠AEB=∠ADC=90°,
在△AEB和△ADC中,
,
∴△AEB≌△ADC(AAS),
∴AB=AC.
21.证明:(1)∵AP∥BC,
∴∠AFD=∠CED,∠FAD=∠ECD,
在△ADF和△CDE中,
,
∴△ADF≌△CDE(ASA);
(2)由(1)知,△ADF≌△CDE,∠FAD=∠ECD,
∴AD=CD,
在△ADM和△CDB中,
,
∴△ADM≌△CDB(ASA),
∴AM=BC.
22.(1)证明:∵AC=BC,
∴∠A=∠B,
∵∠CDB=∠A+∠ACD,
∴∠CDE+∠BDE=∠A+∠ACD,
∵∠CDE=∠A,
∴∠BDE=∠ACD,
在△ACD和△BDE中,
,
∴△ACD≌△BDE(AAS),
∴DC=ED.
(2)解:图2中的所有等腰三角形有△ACH,△BCH,△BCD,△DCE.
理由:∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠A=∠B=45°,
∵CH⊥AB,
∴∠ACH=∠BCH=45°,
∴△ACH和△BCH都是等腰三角形,
由(1)可知△DCE是等腰三角形,
∵∠CDE=∠A=45°,
∴∠DCE=∠DEC=67.5°,
∵∠B=45°,
∴∠CDB=67.5°,
∴∠DCB=∠CDB,
∴△BCD是等腰三角形.
23.(1)证明:∵∠ABC=45°,∠ACB=75°,
∴∠BAC=60°,
∵∠ADC=60°,
∴∠ADB=120°,
又∵∠BAC=60°,
∴∠DAC=45°,
又∵CF⊥AD,
∴∠AFC=∠CFD=90°,∠ACF=∠DAC=45°,
∴AF=CF,
∵CF⊥AD,AE⊥BC,
∴∠CDF+∠DCF=∠CGE+∠DCF=90°,
∴∠CDF=∠CGE,
∵∠CGE=∠AGF,
∴∠AGF=∠CDF,
∵在△AFG和△CFD中,
,
∴△AFG≌△CFD(AAS);
(2)解:在Rt△CFD中,∠CFD=90°,∠FCD=30°,
∴CD=2DF=2,
∵△AFG≌△CFD,
∴FG=DF=1,
∴CF=AF=,
∴CG=CF﹣FG=﹣1,
在Rt△CGE中,∠AEC=90°,∠FCD=30°,
∴EG=CG=.
24.(1)解:如图所示:
(2)证明:∵∠B=∠B',∠C=∠C',
∴∠A=∠A',
∵AD平分∠BAC,∠B'A'C'的角平分线A'D',
∴∠BAD=∠B'A'D',
∵AD=A'D',
∴△BAD≌△B'A'D'(AAS),
∴BD=B'D'.
25.解:(1)∵∠BAC=90°,AD为中线,
∴BD=CD=AD=BC,
∵∠B=30°,
∴∠BAD=30°,
∴∠DAC=60°,
∵CE⊥AD,
∴∠ACE=30°,
∴AC=2AE=2,
在Rt△ABC中,BC=2AC=4;
(2)延长ED到G,使DG=DE,则EG=2DE,连接GB,如图:
∵AD为中线,
∴BD=CD,
在△BDG和△CDE中,
,
∴△BDG≌△CDE(SAS),
∴BG=CE,∠G=∠CED=90°=∠CEF,
在△ABG和△FCE中,
,
∴△ABG≌△FCE(AAS),
∴AG=EF,
∴AG﹣AE=EF﹣AE,即EG=AF,
∵EG=2DE,
∴AF=2DE.
26.证明:(1)在Rt△ACB和Rt△DEB中,
,
∴Rt△ACB≌Rt△DEB(HL),
∴AB=BD,
(2)如图:作BM平分∠ABD交AK于点M,
∵BM平分∠ABD,KB平分∠AKG,
∴∠ABM=∠MBD=45°,∠AKB=∠BKG,
∵∠ABF=∠DBG=45°
∴∠MBD=∠GBD,
在△BMK和△BGK中,
,
∴△BMK≌△BGK(ASA),
∴BM=BG,MK=KG,
在△ABM和△DBG中,
,
∴△ABM≌△DBG(SAS),
∴AM=DG,
∵AK=AM+MK,
∴AK=DG+KG.
27.解:(1)DE=BD+CE,理由如下,
∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°,
∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,
∴∠DBA=∠EAC,
∵AB=AC,
∴△DBA≌△EAC(AAS),
∴AD=CE,BD=AE,
∴DE=AD+AE=BD+CE,
故答案为:DE=BD+CE.
(2)DE=BD+CE仍然成立,理由如下,
∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=α,
∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,
∴∠DBA=∠EAC,
∵AB=AC,
∴△DBA≌△EAC(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∴DE=AD+AE=BD+CE;
(3)△DEF是等边三角形,理由如下,
∵α=120°,AF平分∠BAC,
∴∠BAF=∠CAF=60°,
∵AB=AF=AC,
∴△ABF和△ACF是等边三角形,
∴FA=FC,∠FCA=∠FAB=∠AFC=60°,
同(2)理得,△BDA≌△EAC,
∴∠BAD=∠ACE,AD=CE,
∴∠FAD=∠FCE,
∴△FAD≌△FCE(SAS),
∴DF=EF,∠DFA=∠EFC,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠EFC+∠AFE=∠AFC=60°,
∴△DEF是等边三角形.
28.解:问题背景:由题意:△ABE≌△ADG,△AEF≌△AGF,
∴BE=DG,EF=GF,
∴EF=FG=DF+DG=BE+FD.
故答案为:EF=BE+FD.
探索延伸:EF=BE+FD仍然成立.
理由:如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADG+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADG,
又∵AB=AD,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
又∵∠EAF=∠BAD,
∴∠FAG=∠FAD+∠DAG=∠FAD+∠BAE=∠BAD﹣∠EAF,
=∠BAD﹣∠BAD=∠BAD,
∴∠EAF=∠GAF.
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
又∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+FD.
实际应用:如图3,连接EF,延长AE,BF相交于点C,
在四边形AOBC中,
∵∠AOB=30°+90°+20°=140°,∠FOE=70°=∠AOB,
又∵OA=OB,∠OAC+∠OBC=60°+120°=180°,符合探索延伸中的条件,
∴结论EF=AE+FB成立.
即,EF=AE+FB=2×(70+90)=320(海里)
答:此时两舰艇之间的距离为320海里.