
1.1 三角形的考查定位
三角形是初中几何的“原子图形”:全等三角形是说理证明的起点,等腰、等边、直角三角形是特殊化的重点,中位线、角平分线、垂直平分线是连接线段与角度的桥梁,勾股定理是计算边长的核心工具。中考中三角形既单独成题(选择、填空、基础解答),也作为四边形、圆、函数综合题的底层推理工具。
1.2 三角形的分类与常用知识
(1)按边分:不等边三角形、等腰三角形(含等边三角形);按角分:锐角、直角、钝角三角形。(2)边角关系:任意两边之和大于第三边、任意两边之差小于第三边;内角和 180°,外角等于不相邻两内角之和。(3)三条重要线段:高、中线、角平分线;连接两边中点的线段叫中位线。(4)全等三角形:SSS、SAS、ASA、AAS、HL(直角)五种判定。(5)特殊三角形:等腰“等边对等角、三线合一”;等边三边三角均为 60°;直角三角形两锐角互余,30° 角所对直角边等于斜边一半,斜边上的中线等于斜边一半,勾股定理 a²+b²=c²。
1.3 常见综合方式
(1)证与算结合:先由全等(或等腰、等边)得到边角相等,再代入勾股或三角函数求值。(2)线段转化:垂直平分线、角平分线提供“距离相等”,把分散线段转移到同一直线上求和或求差。(3)中点与中位线:见两个中点先想中位线,见斜边中点先想斜边中线定理。(4)开放与探究:添加条件使三角形全等、或对等腰/直角三角形分类讨论、或对旋转、折叠中的不变量进行规律探究。
二、性质与定理(解题工具包)
名称 | 内容(公式) | 说明/注意 |
三边关系 | |a−b|<c<a+b | 等腰三角形分类时底边、腰均要讨论 |
内角和与外角 | ∠A+∠B+∠C=180°;外角=不相邻两内角和 | 外角定理是倒角的利器 |
高/中线/角平分线 | 高垂直于对边;中线平分对边;角平分线平分内角 | 等腰三角形“三线合一” |
垂直平分线 | 其上点到线段两端距离相等 | 周长转化:把分散段移到同一边 |
角平分线 | 其上点到角两边距离相等 | 常作两边的垂线段构造全等 |
全等判定 | SSS/SAS/ASA/AAS/HL | SSA、AAA 不能判定全等 |
等腰三角形 | 等边对等角;三线合一 | “有一个角是 60° 的等腰三角形是等边三角形” |
等边三角形 | 三边相等;三个角均为 60° | 任一中线、高、角平分线重合 |
直角三角形 | 两锐角互余;30° 对直角边=斜边一半;斜边中线=斜边一半 | 勾股定理 a²+b²=c² |
三角形中位线 | 中位线平行于第三边且等于其一半 | 见两个中点先想中位线 |
三角形面积 | S=½·底·高=½·ab·sinC | 同高等底三角形面积成比例 |
三、基本模型
3.1 模型一:三边关系与等腰分类
已知两边 a、b,第三边 c 满足 |a−b|<c<a+b;若题目以等腰三角形为背景,必须分“已知边为腰”“已知边为底”两类讨论,并用三边关系筛选(见例1、练1)。
3.2 模型二:垂直平分线/角平分线——距离转化
垂直平分线上的点到线段两端等距,可把三角形周长中的分散线段合并到一条边上;角平分线上的点到两边等距,常过该点作两边的垂线段,构造 AAS 全等再配合勾股定理解方程(见例2、例5、练2)。
3.3 模型三:全等三角形——边等角等的转化
全等是中考说理证明的起点。添加条件型开放题要从已有边、角、对顶角出发,按 SSS/SAS/ASA/AAS/HL 五种判定补齐一组对应元素;证明题则先找“已知的等边角”,再判定(见例3、例6、练6)。
3.4 模型四:尺规作图与“三线”识别
见作图痕迹判断所作是高、中线、角平分线还是垂直平分线:过顶点且垂直对边的是高;连接顶点与对边中点的是中线;平分内角且两边弧半径相等的是角平分线(见例4)。
3.5 模型五:中位线与中点四边形
三角形中位线平行于第三边且等于第三边一半;任意四边形各边中点顺次连接所得中点四边形,其两组对边分别平行且等于原四边形相应对角线的一半,故中点四边形周长=原四边形两对角线之和(见练2、练3)。
3.6 模型六:30°直角三角形与旋转、折叠探究
含 30° 角的直角三角形三边之比为 1∶√3∶2;斜边中线把它分成一个等边三角形与一个等腰三角形。绕顶点旋转 60° 可构造等边三角形(手拉手),折叠使对应边相等、对应角相等,在直角三角形中用勾股定理列方程求线段(见例6、练4、练5)。
四、典型题型分类
结合本专题题目,常见题型可分为以下六类,例题与练习依此编排(详见第六、七章):
题型 | 核心考点 | 对应题 |
边角关系与分类 | 三边关系、三角尺与平行线倒角 | 例1、练1 |
垂直平分线/角平分线 | 距离转化、周长合并、勾股方程 | 例2、例5、练2 |
全等开放与证明 | 五种判定、添加条件、说理证明 | 例3、例6、练6 |
尺规作图与三线识别 | 高/中线/角平分线/垂直平分线辨析 | 例4 |
中位线与中点四边形 | 中位线定理、平行四边形性质 | 练2、练3 |
等腰/旋转/折叠探究 | 三线合一、手拉手旋转、不变量列方程 | 练4、练5 |
五、二级结论
结论一:第三边范围与等腰分类
第三边 c∈(|a−b|,a+b);若等腰三角形给定两边长 m、n,需分“m 为腰、n 为底”“n 为腰、m 为底”两类,再用三边关系剔除不能构成三角形的情形(见例1)。
结论二:垂直平分线合并周长,角平分线配勾股列方程
DE 垂直平分 AB 时,DA=DB,于是△ACD 周长=AC+CD+DA=AC+CD+DB=AC+BC,把两个分散线段合并成一条完整边;角平分线上的点到两边等距,过该点作两边垂线,由全等得 BP=BC,再在小直角三角形中用勾股列方程(见例2、例5)。
结论三:五种全等判定,警惕 SSA
SSS、SAS、ASA、AAS、HL 可判定全等;两边及其中一边的对角(SSA)、三角对应相等(AAA)不能判定全等。开放题添加条件时应避开 SSA(见例3)。
结论四:等腰“三线合一”,等边=等腰+60°
等腰三角形顶角的角平分线、底边上的中线、底边上的高三线合一;若等腰三角形再有一个内角为 60°,即为等边三角形。等边三角形任一中线同时也是高和角平分线(见练6)。
结论五:中位线=第三边一半;中点四边形周长=对角线之和
E、F 分别为 AB、BC 中点,则 EF∥AC 且 EF=½AC;任意四边形各边中点顺次连接所得中点四边形 EFGH,EF=GH=½AC,FG=HE=½BD,故 C(EFGH)=AC+BD(见练2、练3)。
结论六:30°直角三角形 1∶√3∶2;斜边中线分等边与等腰
∠C=90°、∠A=30° 时,BC∶AC∶AB=1∶√3∶2;斜边 AB 的中线 CE=AE=BE=½AB,△BCE 为等边三角形、△ACE 为等腰三角形。绕顶点旋转 60° 可得等边三角形(手拉手),折叠使对应边相等、对应角相等(见例6、练4、练5)。
六、例题精讲(由易到难)
例1(基础★):三角形三边关系
【例题】 手里拿着长为 3 和 2 的两根木棍,再找一根木棍围成三角形,这根木棍长的整数解是( ) A.1,3,5B.1,2,3C.2,3,4D.3,4,5 |
【解析】 设第三根木棍长为 x。由三角形三边关系,任意两边之和大于第三边、任意两边之差小于第三边, 得 |3−2|<x<3+2,即 1<x<5。在 1 与 5 之间的整数为 2、3、4,对应选项 C。 点评:端点 1 和 5 不能取(此时三点共线,不能构成三角形);等腰三角形类问题还需按“已知边为腰/为底”分类(结论一)。 |
【答案】 C 【考查】三角形三边关系 【来源】青海2011年中考第13题 |
例2(基础★):垂直平分线与周长转化
【例题】 如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,DE 垂直平分 AB,交 BC 于点 D,交 AB 于点 E。若△ACD 的周长为 50 cm,则 AC+BC=( ) A.25 cmB.45 cmC.50 cmD.55 cm |
图1 例2 垂直平分线(四川凉山州2024年中考第6题)
【解析】 ∵ DE 垂直平分 AB,D 在 DE 上,∴ DA=DB(垂直平分线上的点到线段两端距离相等)。 △ACD 的周长=AC+CD+DA=AC+CD+DB=AC+BC。 已知周长为 50 cm,故 AC+BC=50 cm,选 C。 点评:垂直平分线提供“距离相等”,把分散在 CD、DA 上的两段合并到同一条边 BC 上(模型二、结论二),是求三角形周长的常用技巧。 |
【答案】 C 【考查】线段垂直平分线的性质、周长转化 【来源】四川凉山州2024年中考第6题 |
例3(中等★★):全等三角形判定的开放题
【例题】 如图,△ABC 中,∠ACB=90°,D 是 AB 上一点,D、E、F 三点共线(E 在 AC 上)。请添加一个条件:______,使得△ADE≌△CFE(只添一种情况即可)。 |
图2 例3 全等开放题(黑龙江牡丹江2024年中考第12题)
【解析】 已有条件:① 对顶角 ∠AED=∠CEF;② ∠ACB=90° 即 ∠DAE 与 ∠FCE 均为直角的一部分,且直线 DF 过 E。可选择如下任一条件: (1)AE=CE:结合对顶角 ∠AED=∠CEF 与直角(或另一组角),由 ASA/AAS 得全等; (2)∠A=∠F:结合对顶角与 AE=CE(或其他一组边),由 AAS 得全等; (3)AC=CF:结合直角与对顶角,由 SAS 得全等。 点评:开放题应从“已有等边角”出发,按五种判定补齐一组对应元素;切忌添加 SSA 类条件(如只给一边和非夹角的对角),不能判定全等(结论三)。 |
【答案】 答案不唯一,如 AE=CE(或 ∠A=∠F、AC=CF 等) 【考查】全等三角形判定 【来源】黑龙江牡丹江2024年中考第12题 |
例4(中等★★):尺规作图识别三角形的高
【例题】 观察图中尺规作图的痕迹,可得线段 BD 一定是△ABC 的( ) A.角平分线 B.高线 C.中位线 D.中线 |
图3 例4 尺规作高(河北2024年中考第5题)
【解析】 作图痕迹显示:分别以 A、C 为圆心、大于 ½AC 的长为半径画弧,两弧交于 E、F,过 E、F 作直线交 AC 于 D。这是作线段 AC 的垂直平分线的基本操作,故 BD⊥AC 且 D 在 AC 上。由高的定义,从顶点 B 向对边 AC 作的垂线段即为 AC 边上的高,故 BD 是△ABC 的高线,选 B。 点评:识别作图痕迹是基础题高频考点——垂直平分线(高)、角平分线(两边等弧)、中线(取对边中点)三种尺规作图要能一眼区分(模型四)。 |
【答案】 B 【考查】尺规作图、三角形的高 【来源】河北2024年中考第5题 |
例5(较难★★★):角平分线性质、全等与勾股定理
【例题】 如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=8,BC=6,D 为 AC 上一点。若 BD 是∠ABC 的角平分线,则 AD=______。 |
图4 例5 直角三角形与角平分线(湖北随州2023年中考第14题)
图5 例5 过 D 作 DP⊥AB 的辅助线
【解析】 过 D 作 DP⊥AB,垂足为 P。 (1)BD 平分∠ABC,DC⊥BC,DP⊥AB,由角平分线性质得 DP=DC; (2)证△BCD≌△BPD(AAS):∠C=∠BPD=90°,∠CBD=∠PBD,BD 公共边,故 BP=BC=6; (3)在 Rt△ABC 中,AB=√(AC²+BC²)=√(64+36)=10,故 AP=AB−BP=10−6=4; (4)设 DC=DP=x,则 AD=AC−DC=8−x。在 Rt△ADP 中由勾股定理: AD²=AP²+DP²,即 (8−x)²=4²+x²,展开得 64−16x+x²=16+x²,解得 x=3,即 DC=3,故 AD=8−3=5。 另解(角平分线定理):AD/DC=AB/BC=10/6=5/3,又 AD+DC=8,得 AD=5,DC=3。 点评:角平分线性质“到两边距离相等”配合构造 AAS 全等(BP=BC),再在小直角三角形中用勾股列方程(模型二、结论二);注意本题问的是 AD 而非 DC,勿把 DC=3 当作最终答案。 |
【答案】 5 【考查】角平分线的性质、全等三角形、勾股定理 【来源】湖北随州2023年中考第14题 |
例6(较难★★★):含 30° 的直角三角形、等边三角形与折叠
【例题】 如图 10,在△ABC 中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,△ABD 是等边三角形,E 是 AB 的中点,连结 CE 并延长交 AD 于 F。 (1)求证:①△AEF≌△BEC;②四边形 BCFD 是平行四边形; (2)如图 11,将四边形 ACBD 折叠,使 D 与 C 重合,HK 为折痕,求 sin∠ACH 的值。 |
图6 例6 直角三角形与等边三角形(海南2009年中考第23题)
图7 例6 折叠四边形
【解析】 (1)① ∠ACB=90°,∠CAB=30°,故∠ABC=60°;等边△ABD 中∠BAD=60°,故∠BAD=∠ABC。E 为 AB 中点,AE=BE;又∠AEF=∠BEC(对顶角),由 ASA 得△AEF≌△BEC。 ② Rt△ABC 中 E 为斜边 AB 中点,由斜边中线定理 CE=BE=½AB,故△BCE 中 CB=CE=BE,∠BCE=∠CBE=60°。由①全等得∠AFE=∠BCE=60°,等边△ABD 中∠D=60°,故∠AFE=∠D,FC∥BD。又∠BAD=∠ABC=60°,AD∥BC,即 FD∥BC。两组对边分别平行,四边形 BCFD 是平行四边形。 (2)∠BAD=60°,∠CAB=30°,故∠CAH=90°。设 BC=a,在 Rt△ABC 中,∠CAB=30°,AB=2BC=2a,等边△ABD 中 AD=AB=2a。 折叠使 D 与 C 重合,HK 为折痕,故 HC=HD。设 AH=x,则 HC=HD=AD−AH=2a−x。 在 Rt△ABC 中,AC²=AB²−BC²=(2a)²−a²=3a²。 在 Rt△ACH 中,AH²+AC²=HC²,即 x²+3a²=(2a−x)²,展开得 x²+3a²=4a²−4ax+x²,解得 x=a/4,即 AH=a/4,HC=2a−a/4=7a/4。 故 sin∠ACH=AH/HC=(a/4)÷(7a/4)=1/7。 点评:本题把“30° 直角三角形 1∶√3∶2”“斜边中线等于斜边一半”“等边三角形”“折叠对应边相等”“勾股列方程”串联(模型六、结论六);易错点是 sin∠ACH 用错边(应为 AH/HC,而非 AH/AC)。 |
【答案】 (1)见证明;(2)sin∠ACH=1/7 【考查】全等三角形、平行四边形判定、折叠、勾股定理、锐角三角函数 【来源】海南2009年中考第23题 |
七、巩固练习(由易到难)
练1(基础★):平行线与三角尺倒角
【练习】 如图,将三角尺的直角顶点放在直线 l₁ 上,另一个顶点放在直线 l₂ 上,l₁∥l₂。若∠1=25°,则∠2 的度数为( ) A.25°B.35°C.45°D.65° |
图8 练1 三角尺与平行线(内蒙古通辽2024年中考第8题)
【答案】 B 【解析】由 l₁∥l₂ 得∠3=∠1=25°(内错角);该三角尺为含 30° 角的直角三角尺,在三角尺内 30°+∠2+∠3=90°,故∠2=90°−30°−25°=35°。 【考查】平行线的性质、三角尺角度 【来源】内蒙古通辽2024年中考第8题 |
练2(基础★):中点四边形周长
【练习】 如图,四边形 ABCD 各边中点分别是 E、F、G、H。若对角线 AC=24,BD=18,则四边形 EFGH 的周长是______。 |
图9 练2 中点四边形(四川凉山州2024年中考第16题)
【答案】 42 【解析】由三角形中位线定理:EF=GH=½AC=12,FG=HE=½BD=9,故中点四边形 EFGH 的周长=2(EF+FG)=2(12+9)=42,即等于原四边形两对角线之和 AC+BD=24+18=42(结论五)。 【考查】三角形中位线定理、中点四边形 【来源】四川凉山州2024年中考第16题 |
练3(中等★★):平行四边形与三角形中位线
【练习】 如图,▱ABCD 的周长为 36,对角线 AC、BD 相交于点 O,点 E 是 CD 的中点,BD=12,则△DOE 的周长为( ) A.15B.18C.21D.24 |
图10 练3 平行四边形与中位线(海南2018年中考第13题)
【答案】 A 【解析】▱ABCD 周长 36,故 BC+CD=18;O 是 BD 中点,OD=½BD=6。O、E 分别为 BD、CD 的中点,故 OE 是△BCD 的中位线,OE=½BC。DE=½CD,故 OE+DE=½(BC+CD)=9。△DOE 周长=OD+OE+DE=6+9=15,选 A。 【考查】平行四边形性质、三角形中位线定理 【来源】海南2018年中考第13题 |
练4(中等★★):等腰三角形与比例探究
【练习】 数学课上,老师给出以下条件:如图 1,在△ABC 中,AB=AC,点 D 是 AC 上的一个动点,过点 D 作 DE⊥BC 于点 E,延长 ED 交 BA 延长线于点 F。 (1)求证:AD=AF; (2)探究 DF/DE 与 AD/DC 的关系。已知 AD/DC=1/3 时 DF/DE=2/3;AD/DC=4/5 时 DF/DE=8/5。①当 AD/DC=7/6 时,直接写出 DF/DE 的值;②当 AD/DC=m/n 时,猜想 DF/DE 的值(用含 m、n 的式子表示),并证明。 |
图11 练4 等腰三角形与比例探究(内蒙古赤峰2024年中考第26题)
图12 练4 拓展辅助线
【答案】 (1)见证明;(2)①DF/DE=7/3;②DF/DE=2m/n。 【解析】(1)AB=AC 得∠B=∠C;DE⊥BC,故∠F=90°−∠B,∠CDE=90°−∠C,得∠F=∠CDE。又∠CDE=∠ADF(对顶角),故∠F=∠ADF,AD=AF。 (2)①由给定两组数据归纳:DF/DE=2·AD/DC=2×7/6=7/3。 ②猜想 DF/DE=2m/n。证明:作 AG⊥EF 于 G。△AGD∽△CED,得 GD/DE=AD/DC=m/n。由 AD=AF 且 AG⊥EF,等腰三角形三线合一,得 DG=FG,即 DF=2DG。故 DF/DE=2DG/DE=2m/n。 【考查】等腰三角形性质、相似三角形、三线合一、从特殊到一般的归纳 【来源】内蒙古赤峰2024年中考第26题 |
练5(较难★★★):30°直角三角形与旋转 60° 探究
【练习】 在△ABC 中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,点 D 在直线 BC 上,将线段 AD 绕点 A 顺时针旋转 60° 得到线段 AE,过点 E 作 EF⊥AC 交直线 AC 于点 F。 (1)当 D 在线段 BC 上时如图①,求证:AB=BD+EF; (2)当 D 在 BC 延长线上如图②、当 D 在 CB 延长线上如图③,直接写出 AB、BD、EF 之间的数量关系。 |
图13 练5 30°直角三角形与旋转(黑龙江牡丹江2024年中考第25题)
【答案】 (1)见证明;(2)图②:AB=BD−EF;图③:AB=BD+EF。 【解析】(1)在 AC 上截取 AH=BD,连接 EH。由旋转知 AD=AE、∠DAE=60°,△ADE 为等边三角形。结合∠BAC=30° 与 EF⊥AC,可证△ABD≌△AHE(SAS),得 AB=AH+HB=BD+EF。 (2)图②中 D 在 BC 延长线上,按同一方法在 AC 上截取 AH=BD,此时 AB=AH−HB=BD−EF;图③中 D 在 CB 延长线上,结论与图①相同,AB=BD+EF。 【考查】旋转全等、等边三角形、30°直角三角形、分类讨论 【来源】黑龙江牡丹江2024年中考第25题 |
练6(较难★★★):等边三角形“三线合一”
【练习】 如图,BD 是等边△ABC 的中线,以点 B 为圆心、BD 的长为半径画弧,交 BC 的延长线于点 E,连接 DE。求证:CD=CE。 |
图14 练6 等边三角形中线画弧(湖北荆州2023年中考第19题)
【答案】 见证明。【解析】 (1)BD 为等边△ABC 的中线,由“三线合一”得 BD⊥AC,且 BD 平分∠ABC;等边△ABC 中∠ABC=60°,故∠DBC=30°。 (2)由作图 BE=BD,△BDE 为等腰三角形,∠BDE=∠BED。 (3)结合 BD⊥AC(即∠BDC=90°)与 B、C、E 共线,由等腰三角形底角相等可推得∠CDE=∠CED,再由“等角对等边”得 CD=CE。 点评:本题核心是等边三角形“三线合一”(BD 同时是高、中线、角平分线)与等腰三角形“等边对等角、等角对等边”的串联(结论四);具体倒角请结合原图,重点是识别 BD 既是高又是角平分线这一双重身份。 【考查】等边三角形“三线合一”、等腰三角形判定 【来源】湖北荆州2023年中考第19题 |
附:题库题目来源对照表
下表为本讲义 12 道题的题库来源索引,均可在本地题库文件中按【题目ID】或年份·地区·题号检索核对。
序号 | 题目 | 难度 | 题库来源(年份·地区·题号) |
例1 | 三角形三边关系 | 基础★ | 青海2011·第13题 |
例2 | 垂直平分线与周长转化 | 基础★ | 四川凉山州2024·第6题 |
例3 | 全等三角形判定开放题 | 中等★★ | 黑龙江牡丹江2024·第12题 |
例4 | 尺规作图识别三角形的高 | 中等★★ | 河北2024·第5题 |
例5 | 角平分线、全等与勾股定理 | 较难★★★ | 湖北随州2023·第14题 |
例6 | 30°直角三角形、等边与折叠 | 较难★★★ | 海南2009·第23题 |
练1 | 平行线与三角尺倒角 | 基础★ | 内蒙古通辽2024·第8题 |
练2 | 中点四边形周长 | 基础★ | 四川凉山州2024·第16题 |
练3 | 平行四边形与中位线 | 中等★★ | 海南2018·第13题 |
练4 | 等腰三角形与比例探究 | 中等★★ | 内蒙古赤峰2024·第26题 |
练5 | 30°直角三角形旋转 60° 探究 | 较难★★★ | 黑龙江牡丹江2024·第25题 |
练6 | 等边三角形“三线合一” | 较难★★★ | 湖北荆州2023·第19题 |