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初三数学寒假讲义 第1讲.三角形 教师版

1中考第一轮复习三角形中考大纲剖析本讲结构12一、等腰三角形二、直角三角形1.直角三角形的边角关系.①.直角三角形的两锐角互余. ②.三边满足勾股定理. ③.边角间满足锐角三角函数.2.特殊直角三角形知识导航3三.尺规构造等腰三角形和直角三角形四.全等三角形全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等,对应角相等.全等三角形的判定:⑴SSS;⑵SAS;⑶ASA;⑷AAS;⑸HL.在证明图形的线或角关系时,通常需要将全等与图形变换(旋转、平移、轴对称等)相结合.五.相似三角形相似三角形的性质:⑴相似三角形的对应角相等,对应边成比例,其比值称为相似比.34⑵ 相似三角形对应高的比等于相似比,周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方. 相似三角形的判定:⑴ 平行于三角形一边的直线,截其他两边所得的三角形与原三角形相似; ⑵ 两角对应相等,两三角形相似;⑶ 两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似; ⑷ 三边对应成比例,两三角形相似. 相似三角形的基本模型:(1)EDC BA(3)ED CBA(4)D CBADCBA(6)EDCBA(2)EDCBA(5)EDCBA(10)(9)(8)A BDEABC DEEDBA【编写思路】由于三角形的知识点非常多,本讲只针对三角形中的重要考点来编写的,侧重于等腰三角形、直角三角形、全等三角形和相似三角形,由于相似三角形在中考中考察的分值较少,而且简单,所以本讲也只是针对相似中的重要模型进行复习,不对学生做太高要求.另外,我们在每一讲中,针对当前考试的热点和难点,设计一种“系列探究”, 使得每一讲有一个复习亮点,为我们第一轮复习锦上添花.本讲的探究是:由“直角三角形斜边中线”引发的“几何最值问题”.【例1】 (1)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点,已知A 、B 是两格点,如果C 也是图中的格点,且使得ABC △为等腰三角形,则点C 的个数是( ) A.6 B.7 C.8 D.9(2)在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(4),0,点B 的坐标为(410),,点C 在y 轴上,且ABC △是直角三角形,则满足条件的C 点的坐标为 .(2010顺义一模)(3)已知:如图,在ABC △中,B ACB ∠=∠,点D 在AB 边上,点 E 在AC 边的延长线上,且BD CE =, 连接DE 交BC 于F .求证:DF EF =. (2012海淀期中)模块一 特殊三角形夯实基础ACFEDB5(4)如图所示,在△ABC 中,BC =6,E ,F 分别是AB ,AC 的中点,点P 在射线EF 上,BP 交CE 于D ,点Q 在CE 上且BQ 平分∠CBP ,设BP =y ,PE =x .当CQ =21CE 时,y 与x 之间的函数关系式是 .【解析】(1)C ,“两圆一垂”;(2)(0,0),(0,10),(0,2),(0,8).“两垂一圆”确定四个点之后,用勾股求得; (3)证明:过D 点作AC 的平行线交BC 于点G , 则∠B =∠ACB =∠BGD ;∴BD =DG =CE ; 易证△DFG ≌△EFC ;∴DF =EF .注:本题方法很多,还可以过D 作BC 平行线,或过E 作AB 的平行线,由“平行线截等腰三角形”得新等腰三角形.(4)y = –x +6; 提示:延长BQ 与射线EF 相交,由“平行线加角平分线”得到等腰三角形.【例2】 (1)如图,正方形ABCD 的边长为2, 将长为2的线段QF 的两端放在正方形相邻的两边上同时滑动.如果点Q 从点A 出发,沿 图中所示方向按A D C B A →→→→滑动到点A 为止,同时点 F 从点B 出发,沿图中所示方向按B A D C B →→→→滑动到 点B 为止,那么在这个过程中,线段QF 的中点M 所经过的路线围 成的图形的面积为( ) (2010宣武一模) A. 2 B. 4-π C.π D.1π-(2)如图,在△ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =2,点A 、C 分别在x 轴、y 轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动, 在运动过程中,点B 到原点的最大距离是( )A . 222+B .52C .62D . 6(2010西城二模)以下探究主题为:几何最值问题 【探究1】如图,ABC △为等边三角形,边长AB =4,点A 、C 分别在x 轴、y轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,在运动过程中,点B 到原点的最大距离是________.【探究2】如图,在ABC △中,∠C =90°,AC =4,BC =3,点A 、C 分别在x 轴、 y 轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动, 在运动过程中,点B 到原点的最小距离是__________.能力提升6【探究3】 如图,在Rt ABC △中,∠ACB =90°,∠B =30°,CB =33, 点D 是平面上一点且CD =2,点P 为线段AB 上一动点,当△ABC 绕点C 任意旋转时,在旋转过程中线段DP 长度的最大值为_______,最小值为_______.【解析】(1)C ,由“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”可知BM 、CM 、CM 、AM 均等于FQ 的一半,于是M 的轨迹围成一个半径为1的圆;(2)A ,如右图1,取AC 中点D ,连结OD 、BD ,当OD 、B 三点共线时,OB 的值最大;探究1:AC 中点D ,连结OD 、BD ,当O 、D 、B 三点共线时,OB 的值最大;探究2:如右图2,取AC 中点D ,连结OD 、BD ,当O D 、B 三点共线时,OB 2;探究3:“△ABC 绕点C 旋转”等价于“CD 绕点C 旋转”,如下图1,连结CP ,当PD=PC+CD 时, PD 最大,当PD =︱PC-CD ︱时,PD 最小. 如图2,当P 与B 重合,PD 取最大值为2,如 图3,当CP ⊥AB 时,PD 2. 图1图2图3PD CBAPDCBAP ()ABCD【点评】动线段最值的求法一般可总结为两种方法(仅供参考):(1)将动线段作为一个三角形的一边,且另两边为定值,但是形状可变化,如下左图,“外共线”值最大,“内共线”值最小(已知AB 、BP 为定值,求动线段AP 的最大或最小值);(2)如下右图,垂线段最短,端点处最大(已知点P 是线段BC 上的动点,求线段AP 的最大或最小值).P 2(P 1)CB AP模块二 全等三角形PDC B A图1图27【例3】 △ABC 与△CDE 均为等边三角形,点C 为公共顶点,连结AD 、BE 相交于点P ,BE 交AC于点M ,AD 交CE 于点N ,(1)如图1,当点B 、C 、D 在同一直线上,请证明以下结论:① AD =BE ;② 连结PC ,则PC 平分∠BPD ; ③ 60APB ∠=︒;④ 连结MN ,则△MCN 为等边三角形; ⑤ PB=P A+PC ,PD=PE+PC(⑥ 连结AE ,点P 为△ACE 的费马点. 学生版上没有) (2)如图2,当△CDE 绕点C 旋转任意角度时,(1)中的5个结论仍成立吗?图1图2ABCDNPMENMPEDCBA【解析】(1)由ACD BCE △≌△可得①;过点C 分别作AD 、BE 边上的高,由“全等三角形面积相等”或者通过证明“全等三角形对应边上的高相等”可得两高相等,证得②;由“八”字模型倒角证得③;由BMC ACN △≌△或者CND CME △≌△得CN=CM ,证得④;由120APC EPC ∠=∠=︒,在四边形ABCP 和EDCP 中利用旋转可证得⑤;由⑤中的结论可知PA+PC+PE=BE ,120APC EPC APE ∠=∠=∠=︒,点P 到△ACE 的三个顶点的距离和最小,即可证得⑥. (2)结论①②③⑤⑥均成立.【例4】 在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =α(︒<<︒600α),将线段BC 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BD .图1图2A BCDEDCBA(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;能力提升夯实基础8图3图2图12n-1B 2C 2A CB 1C 1C 1B 1C B A(3)在(2)的条件下,连结DE ,若∠DEC =45°,求α的值. (2013北京中考)【解析】(1)1302α︒-;(2)ABE △为等边三角形,连接AD 、CD 、EB∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60︒得到线段BD 则BC BD =,60DBC ∠=︒ 又∵60ABE ∠=︒∴160302ABD DBE EBC α∠=︒-∠=∠=︒-且BCD △为等边三角形.在ABD △与ACD △中AB ACAD AD BD CD=⎧⎪=⎨⎪=⎩∴ABD △≌ACD △(SSS ) ∴1122BAD CAD BAC α∠=∠=∠=∵150BCE ∠=︒ ∴11180(30)15022BEC αα∠=︒-︒--︒=在ABD △与EBC △中BEC BAD EBC ABD BC BD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD △≌EBC △(AAS )∴AB BE = ∴ABE △为等边三角形 (3)∵60BCD ∠=︒,150BCE ∠=︒∴1506090DCE ∠=︒-︒=︒又∵45DEC ∠=︒ ∴DCE △为等腰直角三角形 ∴DC CE BC == ∵150BCE ∠=︒∴(180150)152EBC ︒-︒∠==︒ 而130152EBC α∠=︒-=︒ ∴30α=︒【点评】第(2)问考察的是一类由旋转形成的全等模型,如图,若BAC DAE ∠=∠ ①ABC △为等腰三角形(AB=AC ); ②ADE △为等腰三角形(AD=AE );③ABD ACE △≌△以上三个命题有二推一,通常两个三角形为等边三角形. 此题欲证ABE △为等边三角形,已知DBC △为等边三角形,则需证ABD △≌EBC △即可.【例5】 (1)已知在△ABC 中,BC=a .如图1,点B 1 、C 1分别是AB 、AC 的中点,则线段B 1C 1的长是_______;如图2,点B 1 、B 2 ,C 1 、C 2分别是AB 、AC 的三等分点,则线段B 1C 1 + B 2C 2的值是__________;如图3, 点12......、、、nB B B ,夯实基础模块三 相似三角形BABCDE912......、、、n C C C 分别是AB 、AC 的(n +1)等分点,则线段B 1C 1 + B 2C 2+……+ B n C n 的值是 ______.(2)如图,在矩形ABCD 中, AB =4,BC =6,当直角三角板MPN 的直角顶点P 在BC 边上移动时,直角边MP 始终经过点A ,设直角 三角板的另一直角边PN 与CD 相交于点Q .BP =x ,CQ=y ,那么y 与x 之间的函数图象大致是( )【解析】(1)1,2a a ,12na 提示:由“A”字相似模型来求B n C n 的长; (2)D 提示:“三垂”相似模型;【例6】 如图1,在等腰直角△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2,点E 是BC 边上一点,∠DEF =45°且角的两边分别与边AB ,射线CA 交于点P ,Q .(1)如图2,若点E 为BC 中点,将∠DEF 绕着点E 逆时针旋转,DE 与边AB 交于点P ,EF 与CA的延长线交于点Q .设BP 为x ,CQ 为y ,试求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (2)如图3,点E 在边BC 上沿B 到C 的方向运动(不与B ,C 重合),且DE 始终经过点A ,EF 与边AC 交于Q 点.探究:在∠DEF 运动过程中,△AEQ 能否构成等腰三角形,若能,求出BE 的长;若不能,请说明理由.(2012东城期末)能力提升10【解析】(1)∵ ∠BAC =90°,AB =AC =2, ∴ ∠B =∠C,BC =又∵FEB FED DEB EQC C ∠=∠+∠=∠+∠,DEF C ∠=∠, ∴ ∠DEB =∠EQC . ∴ △BPE ∽△CEQ . ∴BP CEBE CQ=. 设BP 为x ,CQ 为y , ∴y =. ∴ 2y x =自变量x 的取值范围是0<x <1. (2)解:∵ ∠AEF =∠B =∠C ,且∠AQE >∠C ,∴ ∠AQE >∠AEF . ∴ AE ≠AQ .当AE =EQ 时,可证△ABE ≌ECQ . ∴ CE =AB =2 . ∴ BE =BC -EC=2. 当AQ =EQ 时,可知∠QAE =∠QEA =45°.∴ AE ⊥BC . ∴ 点E 是BC 的中点. ∴ BE. 综上,在∠DEF 运动过程中,△AEQ 能成等腰三角形,此时BE长为2.【思维拓展训练】提高班训练1. 如图,直角三角形纸片ABC 中,∠ACB =90°,AC=8,BC =6.折叠该纸片使点B 与点C 重合,折痕与AB 、BC 的交点分别为D 、E . (1)DE 的长为 ;(2)将折叠后的图形沿直线AE 剪开,原纸片被剪成三块, 其中最小一块的面积等于 . 【解析】4,4训练2. ⑴如图1,已知矩形ABCD 中,点E 是BC 上的一动点,过点E 作EF ⊥BD 于点F ,EG ⊥AC 于 点G ,CH ⊥BD 于点H ,试证明CH =EF +EG ;图3GEFL ABC DABCD EFGH图2图1H GFE DCBA⑵ 若点E 在BC 的延长线上,如图2,过点E 作EF ⊥BD 于点F ,EG ⊥AC 的延长线于点G ,CH ⊥BD 于点H , 则EF 、EG 、CH 三者之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;⑶ 如图3,BD 是正方形ABCD 的对角线,L 在BD 上,且BL =BC , 连接CL ,点E 是CL 上任一点, EF ⊥BD 于点F ,EG ⊥BC 于点G ,猜想EF 、EG 、BD 之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;⑷ 观察图1、图2、图3的特性,请你根据这一特性构造一个图形,使它仍然具有EF 、EG 、CH 这样的线段,并满足⑴或⑵的结论,写出相关题设的条件和结论. (2010房山二模) 【解析】(1)设对角线交点为O ,连结OE ,用面积法证明;(2)CH=EF-EG ;(3)连结AC 交BD 于点O ,由(1)的结论可知CO=EF+EG ,于是12BD EF EG =+;(4)只要有等腰三角形就行,例如可以在等腰梯形中构造. 训练3. 如图1,四边形ABCD 是正方形,点G 是BC 上任意一点,DE AG ⊥于点E ,BF AG ⊥于点F .⑴ 求证:DE BF EF -=.⑵ 当点G 为BC 边中点时,试探究线段EF 与GF 之间的数量关系,并说明理由. ⑶ 若点G 为CB 延长线上一点,其余条件不变.请你在图2中画出图形,写出此时DE 、BF 、EF 之间的数量关系(不需要证明).图2图1ABCDG G FEDCB A【解析】(1)由AED BFA △≌△可得;(2)EF =2GF ,易证AFB BFG ABG △∽△∽△,于是2AB AF BFBG BF FG===,所以AF =2BF , BF =2FG ,所以EF =2FG ; (3)DE+BF=EF .模块一 特殊三角形 课后演练【演练1】 ⑴如图,等腰ABC △中,AB AC =,20A =︒∠,线段AB 的垂直平分线交AB 于D ,交AC 于E ,连接BE ,则CBE ∠等于( ) A .80° B . 70° C .60° D .50°⑵ 在等腰ABC △中,AB AC =,中线BD 将这个三角形的周长分别为15和 12两个部分,则这个等腰三角形的底边长为______________.⑶ 如图,等边三角形ABC 中,D 、E 分别为AB 、BC 边上的点,AD BE =,AE 与CD 交于点F ,AG CD ⊥于点G ,则AGAF = . 【解析】(1)C ; (2)7或11;(3【演练2】 如图,P 为边长为2的正三角形中任意一点,连接P A 、PB 、P C ,过P 点分别做三边的垂线,垂足分别为D 、E 、F ,则PD+PE+PF= ;阴影部分的面积为__________.实战演练图1EDCB AG FEDCBA模块二 全等三角形 课后演练【演练3】 在ABC △中,AB AC =,CG BA ⊥交BA 的延长线于点G .一等腰直角三角尺按如图1所示的位置摆放,该三角尺的直 角顶点为F ,一条直角边与AC 边在一条直线上,另一条直角边 恰好经过点B .⑴ 在图1中请你通过观察、测量BF 与CG 的长度,猜想并写 出BF 与CG 满足的数量关系,然后证明你的猜想;⑵ 当三角尺沿AC 方向平移到图2所示的位置时,一条直角边仍 与AC 边在同一直线上,另一条直角边交BC 边于点D ,过点D 作DE BA ⊥于点E .此时请你通过观察、测量DE 、DF 与CG 的 长度,猜想并写出DE DF +与CG 之间满足的数量关系,然后 证明你的猜想;⑶当三角尺在⑵的基础上沿AC 方向继续平移到图3所示位置 (点F 在线段AC 上,且点F 与点C 不重合)时,⑵中的猜想是 否仍然成立?(不用说明理由) 【解析】⑴ BF CG =;在ABF ∆和ACG ∆中,∵90F G FAB GAC AB AC ∠=∠=︒∠=∠=,,, ∴(AAS)ABF ACG ∆∆≌, ∴BF CG =. ⑵ DE DF CG +=;过点D 作DH CG ⊥于点H (如图4). ∵DE BA ⊥于点E ,90G DH CG ∠=︒⊥,,∴四边形EDHG 为矩形,∴DE HG DH BG =,∥,∴GBC HDC ∠=∠, ∵AB AC =,∴FCD GBC HDC ∠=∠=∠,又∵90F DHC CD DC ∠=∠=︒=,, ∴(AAS)FDC HCD ∆∆≌,∴DF CH =.∴GH CH DE DF CG +=+=,即DE DF CG +=. ⑶ 仍然成立.(注:本题还可以利用面积或三角函数来证明,比如⑵中连结AD )【演练4】 图中是一副三角板,45︒的三角板Rt DEF △的直角顶点D 恰好在30︒的三角板Rt ABC △斜边AB 的中点处,304590A E EDF ACB ∠=︒∠=︒∠=∠=︒,,,DE 交AC 于点G ,GM AB ⊥ 于M .⑴ 如图1,当DF 经过点C 时,作CN AB ⊥于N ,求证:AM DN =.⑵ 如图2,当DF AC ∥时,DF 交BC 于H ,作HN AB ⊥于N ,⑴的结论仍然成立,请 你说明理由.图2图1EHABCFGMN NMGF ECBAE 3E 2E 1D 4D 3D 2D 1CBA 【解析】⑴ ∵3090A ACB ∠=︒∠=︒,,D 是AB 的中点,∴BC BD =,60B ∠=︒∴△BCD 是等边三角形.又∵CN DB ⊥,∴12DN DB =,∵90EDF ∠=︒,BCD ∆是等边三角形.∴30ADG ∠=︒,而30A ∠=︒,∴GA GD =.∵GM AB ⊥,∴12AM AD =又∵AD DB =,∴AM DN =.⑵ ∵DF AC ∥,∴30BDF A ∠=∠=︒,90AGD GDH ∠=∠=︒,∴60ADG ∠=︒.∵60B ∠=︒,AD DB =,∴ADG DBH ∆∆≌,∴AG DH =,又∵BDF A ∠=∠,GM AB ⊥,HN AB ⊥, ∴AMG DNH ∆∆≌.∴AM DN =.模块三 相似三角形 课后演练【演练5】 如图,已知Rt ABC △,1D 是斜边AB 的中点,过1D 作11D E AC ⊥于1E ,连接1BE 交1CD 于2D ;过2D 作22D E AC ⊥ 于2E ,连接2BE 交1CD 于3D ;过3D 作33D E AC ⊥于3E ,…, 如此继续,可以依次得到点45n D D D ,,…,,分别记11BD E △, 22BD E △,33BD E △,…,n n BD E △的面积为123S S S ,,,…n S . 则n S =_________ABC S △(用含n 的代数式表示).【解析】()211n +第十八种品格:坚持品格教育—坚持有些人,做事是怕别人说失败,为不失败而坚持。

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