全等几何模型讲解
全等三角形的10个模型(一)
全等三角形的10个模型(一)引言概述:全等三角形是指两个或多个三角形的对应边和对应角完全相等的情况。
全等三角形在几何学中有广泛的应用,不仅在证明和推导定理时起到重要的作用,还在实际问题的解决中提供了有力的工具。
本文将介绍十个关于全等三角形的模型。
这些模型旨在帮助读者更好地理解和运用全等三角形的性质和应用。
正文:1. 模型一:完全相等的三边- 全等三角形的基本条件就是三边相等。
- 通过边的对应关系确定两个三角形是否全等。
- 证明时可利用边长相等的性质进行推导。
2. 模型二:完全相等的两边和夹角- 如果已知两个三角形的两边和夹角都相等,则这两个三角形全等。
- 通过边角边(SAS)或角边角(ASA)的条件可以判定两个三角形相等。
3. 模型三:完全相等的两角和夹边- 如果已知两个三角形的两角和夹边都相等,则这两个三角形全等。
- 边角边(SAS)或角边角(ASA)的条件可以判定两个三角形相等。
4. 模型四:等腰三角形和全等条件- 等腰三角形是指两边相等或两角相等的三角形。
- 如果两个三角形中有一个是等腰三角形,且两个等腰三角形的两边或两角都相等,则这两个三角形全等。
5. 模型五:直角三角形和全等条件- 直角三角形是指其中一个角为90度的三角形。
- 如果两个三角形中有一个是直角三角形,且两个直角三角形的两边或两个锐角均相等,则这两个三角形全等。
总结:通过十个模型的介绍,我们可以看到全等三角形是几何学中一个重要而广泛应用的概念。
理解全等三角形的性质和应用对于解决几何问题具有重要意义。
在实际问题中,我们常常可以利用全等三角形的模型来推导和证明定理,从而得出更深入的结论。
初中数学全等几何模型
初中数学全等几何模型
初中数学全等几何模型是初中数学中非常重要的一个概念,也是初中数学中比较难理解的一个概念。
全等是指具有相同形状和大小的两个或多个图形,全等的概念是几何学中最基本的概念之一。
本文将对初中数学全等几何模型进行详细介绍。
首先,全等的概念非常重要,因为在几何学中,全等是进行几何证明的基础。
全等的证明方法有很多种,包括SSS、SAS、ASA、AAS
等方法。
其中,SSS法是指两个三角形的三边相等,SAS法是指两个
三角形的两边和夹角相等,ASA法是指两个三角形的一边和两个夹角相等,AAS法是指两个三角形的两个夹角和一边相等。
其次,全等的几何模型也非常重要。
全等的几何模型有很多种,其中包括三角形、平行四边形、矩形、正方形、菱形等。
这些几何模型具有相同的形状和大小,因此它们可以相互转化。
例如,一个矩形可以通过对角线对折变成两个全等的直角三角形,而一个平行四边形可以通过平移和旋转变成另一个全等的平行四边形。
最后,全等的几何模型在初中数学中也有很多应用。
例如,可以利用全等的几何模型来解决关于角度、距离和面积等问题。
在解决这些问题时,需要注意到全等的几何模型在转化过程中必须保证形状和大小不变,否则结果可能会出现错误。
总之,初中数学全等几何模型是初中数学中非常重要的一个概念。
掌握全等的概念和几何模型可以帮助学生更好地理解几何学的基础
知识,同时也有助于学生在应用数学中更加准确地解决问题。
6、全等模型汇总--陆老师
全等模型汇总编辑:陆老师2023.10.15【模型解读】把△ABC沿着某一条直线l平行移动,所得到△DEF与△ABC称为平移型全等三角形,图①,图②是常见的平移型全等三角线.【常见模型】【模型解读】将原图形沿着某一条直线折叠后,直线两边的部分能够完全重合,这两个三角形称之为轴对称型全等三角形,此类图形中要注意期隐含条件,即公共边或公共角相等.【常见模型】【模型解读】将三角形绕着公共顶点旋转一定角度后,两个三角形能够完全重合,则称这两个三角形为旋转型三角形,识别旋转型三角形时,涉及对顶角相等、等角加(减)公共角的条件. 【常见模型】【模型解读】基本图形如下:此类图形通常告诉BD⊥DE,AB⊥AC,CE⊥DE,那么一定有∠B=∠CAE.【常见模型】【模型解读】模型主体为两个直角三角形,且两条斜边互相垂直。
【常见模型】将两个三角形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等。
【模型图示】公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记为“右手”。
对应操作:左手拉左手(即连结BD),右手拉右手(即连结CE),得。
共顶点模型,亦称“手拉手模型”,是指两个顶角相等的等腰或者等边三角形的顶点重合,两个三角形的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。
寻找共顶点旋转模型的步骤如下: (1)寻找公共的顶点(2)列出两组相等的边或者对应成比例的边(3)将两组相等的边分别分散到两个三角形中去,证明全等或相似即可。
两等边三角形 两等腰直角三角形 两任意等腰三角形 *常见结论:连接BD 、AE 交于点F ,连接CF ,则有以下结论: (1)BCD ACE ≅△△ (2)AE BD = (3)AFB DFE ∠=∠ (4)FC BFE ∠平分【常见模型】(等腰)(等边)(等腰直角)一、等边三角形手拉手-出全等二、等腰直角三角形手拉手-出全等两个共直角顶点的等腰直角三角形,绕点C旋转过程中(B、C、D不共线)始终有:①△BCD≌△ACE;②BD⊥AE(位置关系)且BD=AE(数量关系);③FC平分∠BFE;旋转全等模型半角:有一个角含1/2角及相邻线段自旋转:有一对相邻等线段,需要构造旋转全等共旋转:有两对相邻等线段,直接寻找旋转全等中点旋转:倍长中点相关线段转换成旋转全等问题旋转半角模型说明:旋转半角的特征是相邻等线段所成角含一个二分之一角,通过旋转将另外两个和为二分之一的角拼接在一起,成对称全等。
全等模型-手拉手模型--常见几何模型归纳(学生版)
全等模型-手拉手模型全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(手拉手(旋转)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.手拉手模型(三角形)【模型解读】将两个三角形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等。
公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记为“右手”。
对应操作:左手拉左手(即连结BD),右手拉右手(即连结CE),得△ABD≅△ACE。
【常见模型及证法】(等边)(等腰直角)(等腰)1(2022·北京东城·九年级期末)如图,在等边三角形ABC中,点P为△ABC内一点,连接AP,BP,CP,将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到AP ,连接PP ,BP .(1)用等式表示BP 与CP的数量关系,并证明;(2)当∠BPC=120°时, ①直接写出∠P BP的度数为;②若M为BC的中点,连接PM,请用等式表示PM与AP的数量关系,并证明.2(2022·黑龙江·中考真题)△ABC和△ADE都是等边三角形.(1)将△ADE绕点A旋转到图①的位置时,连接BD,CE并延长相交于点P(点P与点A重合),有PA+ PB=PC(或PA+PC=PB)成立;请证明.(2)将△ADE绕点A旋转到图②的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?并加以证明;(3)将△ADE绕点A 旋转到图③的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.3(2023·黑龙江哈尔滨·九年级校考期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,将△ABC绕点A顺时针方向旋转60°到△AB′C′的位置,连接C′B,则∠C′BA的度数为()A.15°B.20°C.30°D.45°4(2022·青海·中考真题)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.(1)问题发现:如图1,若△ABC和△ADE是顶角相等的等腰三角形,BC,DE分别是底边.求证:BD= CE;(2)解决问题:如图2,若△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一条直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系并说明理由.图1 图25(2022秋·江苏·八年级期中)点D为△ABC外一点,∠ACB=90°,AC=BC.(1)如图1,∠DCE=90°,CD=CE,求证:∠ADC=∠BEC;(2)如图2,若∠CDB=45°,AE∥BD,CE⊥CD,求证:AE=BD;模型2.手拉手模型(正多边形型)【模型解读】将两个多边形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个多边形构成手拉手全等,也叫旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等。
初中数学全等几何模型
初中数学全等几何模型
初中数学全等几何模型是初中数学教学中一个非常重要的概念。
全等几何模型是指两个几何图形在形状和大小上完全相同。
在初中数学中,我们常常使用全等几何模型来解决各种问题。
例如,在计算几何图形的面积和周长时,我们需要先判断这些图形是否全等。
在初中数学中,我们学习了很多关于全等几何模型的知识。
首先,我们需要学习如何判断两个几何图形是否全等。
这包括学习各种全等条件,如SSS、SAS、ASA、AAS等。
其次,我们需要学习全等几何模型的性质,例如:对于全等的三角形,对应的角度和边长是相等的;对于全等的平行四边形,对应的角度和对边是相等的;对于全等的圆,半径和直径是相等的。
最后,我们需要学习如何利用全等几何模型来解决各种问题。
例如,在解决角度问题时,我们可以利用全等三角形的角度相等的性质来求解。
在解决长度问题时,我们可以利用全等三角形的边长比例相等的性质来求解。
总之,初中数学全等几何模型是初中数学教学中非常重要的一部分,它帮助我们更好地理解几何图形的性质和关系,提高了我们的数学思维水平和解题能力。
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专题10 几何变换中的三角形全等模型--2024年中考数学核心几何模型重点突破(解析版)
专题10几何变换中的三角形全等模型【模型1】全等三角形中的平移变换【说明】平移前后的三角形全等。
平移的基本性质:由平移的概念知,经过平移,图形上的每一个点都沿同一个方向移动相同的距离,平移不改变图形的形状和大小,因此平移具有下列性质:经过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应角相等.【模型2】全等三角形中的折叠变换模型【说明】折叠问题实质上是利用了轴对称的性质。
轴对称变换的性质:①关于直线对称的两个图形是全等图形.②如果两个图形关于某直线对称,对称轴是对应点连线的垂直平分线.③两个图形关于某直线对称,如果它们对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.④如果两个图形的对应点连线被同一直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称.【模型3】全等三角形中的旋转变换模型旋转变换的性质:图形通过旋转,图形中每一点都绕着旋转中心沿相同的方向旋转了同样大小的角度,任意一对对应点与旋转中心的连线都是旋转角,对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等,旋转过程中,图形的形状、大小都没有发生变化.【例1】如图,DEF 是由ABC 经过平移得到的,AC 分别交DE 、EF 于点G 、H ,若120B ∠=︒,30C ∠=︒,则DGH ∠的度数为()A .150°B .140°C .120°D .30°【答案】A 【分析】根据平移可知:ABC DEF ≅ ,AC DF ∥,根据全等三角形对应角相等,得出120E B ∠=∠=︒,30F C ∠=∠=︒,即可得出∠D 的度数,再根据平行线的性质得出∠DGH 的度数即可.【解析】根据平移可知,ABC DEF ≅ ,AC DF ∥,∴120E B ∠=∠=︒,30F C ∠=∠=︒,∴180D E F∠=︒-∠-∠18012030=︒-︒-︒30=︒,∵AC DF ∥,∴180DGH D ∠+∠=︒,∴180********DGH D ∠=︒-∠=︒-︒=︒,故A 正确.故选:A .【例2】如图,纸片ABCD 的对边AD BC ∥,将纸片沿EF 折叠,CF 的对应边C F '交AD 于点G .若AG GF =,且144∠=︒,则2∠的大小是()A .44︒B .45︒C .46︒D .56︒【答案】C 【分析】利用等腰三角形和平行线的性质求得44AFG AFB ∠=∠=︒,再求得18092CFE C FE AFB AFG ∠+∠=︒-∠-∠=︒′,利用折叠的性质和平行线的性质即可求解.【解析】解:∵AG GF =,144∠=︒,∴144AFG ∠=∠=︒,∵AD BC ∥,144∠=︒,∴144AFB ∠=∠=︒,∴18092CFE C FE AFB AFG ∠+∠=︒-∠-∠=︒′,由折叠的性质可得CFE C FE '∠=∠,∴192=462CFE ∠=⨯︒︒,∵AD BC ∥,∴2==46CFE ∠∠︒,故选C【例3】如图,在等腰Rt ABC 和等腰Rt CDE 中,90ACB DCE ∠=∠=︒.(1)观察猜想:如图1,点E 在BC 上,线段AE 与BD 的关系是_________;(2)探究证明:把CDE △绕直角顶点C 旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)拓展延伸:把CDE △绕点C 在平面内转动一周,若10AC BC ==,5CE CD ==,AE 、BD 交于点P 时,连接CP ,直接写出BCP 最大面积_________.【答案】(1)AE BD =,AE BD ⊥;(2)结论仍成立,理由见解析;(3)252+.【分析】(1)先根据等腰三角形的定义可得AC BC =,CE CD =,再根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,然后根据直角三角形两锐角互余、等量代换即可得90AHD ∠=︒即可;(2)先根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,再根据直角三角形两锐角互余可得90EAC AOC ∠+∠=︒,然后根据对顶角相等、等量代换可得90BOH DBC ∠∠+=︒,从而可得90OHB ∠=︒即可;(3)如图:由题意可知点P 在以AB 为直径的O 上运动,点D 在C 上运动,观察图形,可知当BP 与C 相切时,BCP 面积最大;此时,四边形CDPE 为正方形,5PD CD ==;然后在Rt BDC 运用勾股定理求出BD ,进而求出BP 的最大值,最后运用三角形的面积公式求解即可.【解析】(1)解:AE BD =,AE BD ⊥,理由如下:如图1,延长AE 交BD 于H ,由题意得:AC BC =,90ACE BCD ∠=∠=︒,CE CD =,∴()ACE BCD SAS ≅ ,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90DBC BDC ∠+∠=︒,∴90EAC BDC ∠+∠=︒,∴0)9018(EAC BD A D C H ∠+∠∠︒==-︒,即AE BD ⊥,故答案为:AE BD =,AE BD ⊥.(2)解:结论仍成立,仍有:AE BD =,AE BD ⊥;理由如下:如图2,延长AE 交BD 于H ,交BC 于O ,∵90ACB ECD ∠=∠=︒,∴ACB BCE ECD BCE ∠-∠=∠-∠,即ACE BCD ∠=∠,在ACE 和BCD △中,AC BC ACE BCD CE CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ACE BCD SAS ≅ ,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90ACB ∠=︒,∴90EAC AOC ∠+∠=︒,∵AOC BOH ∠=∠,∴90BOH DBC ∠∠+=︒,即90OBH BOH ∠+∠=︒,∴180()90OHB OBH BOH ∠=︒-∠+∠=︒,即AE BD ⊥.(3)解:如图:∵90APB ∠=︒,∴点P 在以AB 为直径的O 上运动.∵5CD CE ==,∴点D 在C 上运动,观察图形,可知当BP 与C 相切时,BCP 面积最大.此时,四边形CDPE 为正方形,5PD CD ==.在Rt BDC中,BD ==当BCP的面积最大时,5BP BD DP =+=+,12S BP CD =⋅=一、单选题1.如图,三角形ABC ,三角形EFG 均为边长为4的等边三角形,点D 是BC 、EF 的中点,直线AG 、FC 相交于点M ,三角形EFG 绕点D 旋转时,线段BM 长的最小值为()A .43B .23C .232-D .434【答案】C 【分析】首先证明90AMF ∠=︒,判定出点M 在以AC 为直径的圆上运动,当M 运动到BM AC ⊥时,BM 最短来解决问题.【解析】解:如图,连接AE 、EC 、CG ,AD ,DE CD DF,==∠=∠,DEC DCE∴∠=∠,DFC DCF,∠+∠+∠+∠=︒180DEC DCE DFC DCFECF∴∠=︒,90∆是等边三角形,D是BC、EF的中点, 、EFG∆ABC∴∠=∠=︒,90ADC GDE∴∠=∠,ADE GDC∴∆≅∆,()ADE GDC SAS∴=,DAE DGCAE CG∠=∠,DA DG,=∴∠=∠,DAG DGAGAE AGC∴∠=∠,∴∆≅∆,AGE GAC SAS()∴∠=∠,GAK AGK∴=,KA KG,=AC EG∴=,EK KCKEC KCE∴∠=∠,,∠=∠AKG EKC∴∠=∠,KAG KCE\∥,EC AG∴∠=∠=︒,90AMF ECF∴点M在以AC为直径的圆上运动,∴当BM AC⊥时,且B、M在AC的同侧时,BM最短,Q,AB=4∴=2OB==,AO OM∴的最小值为2-.BM故选:C .2.如图,在正方形ABCD 中,AB =4,点M 在CD 的边上,且DM =1,△AEM 与△ADM 关于AM 所在的直线对称,将△ADM 按顺时针方向绕点A 旋转90°得到△ABF ,连接EF ,则线段EF 的长为()A .3B .C .5D 【答案】C 【分析】连接BM .先判定FAE MAB ∆∆≌,即可得到EF BM =.再根据4BC CD AB ===,3CM =,利用勾股定理即可得到,Rt BCM ∆中,5BM =,进而得出EF 的长.【解析】解:如图,连接BM .AEM ∆ 与ADM ∆关于AM 所在的直线对称,AE AD ∴=,MAD MAE ∠=∠.ADM ∆ 按照顺时针方向绕点A 旋转90︒得到ABF ∆,AF AM ∴=,FAB MAD ∠=∠.FAB MAE ∴∠=∠,FAB BAE BAE MAE ∴∠+∠=∠+∠.FAE MAB ∴∠=∠.FAE MAB ∴∆∆≌(SAS ).EF BM ∴=.四边形ABCD 是正方形,4BC CD AB ∴===.1DM = ,3CM ∴=.∴在Rt BCM ∆中,5BM ,5EF ∴=,故选:C .3.如图,ABCD 是一张矩形纸片,AB =20,BC =4,将纸片沿MN 折叠,点B ',C '分别是B ,C 的对应点,MB′与DC 交于K ,若△MNK 的面积为10,则DN 的最大值是()A .7.5B .12.5C .15D .17【答案】D 【分析】作NE ⊥B M '于E ,NF ⊥BM 于F ,由折叠得∠1=∠2,根据角平分线的性质得NE =NF ,可得四边形BCNF 是矩形,则NF =BC =4,根据△MNK 的面积为10得NK =MK =5,根据勾股定理得KE =3,则MF =ME =MK ﹣KE =5﹣3=2,设DN =x ,则CN =20﹣x ,BM =BF +MF =20﹣x +2=22﹣x ,由折叠可得BM ≥KM ,即22﹣x ≥5.可得x ≤17,即可得DN ≤17,则DN 的最大值是17.【解析】解:如图所示,过点N 作NE ⊥B M '于E ,NF ⊥BM 于F ,由折叠得∠1=∠2,∴NE =NF ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B =∠C =∠BFN =90°,AB CD ∥,∴四边形BCNF 是矩形,∠DNM =∠2,∴NE =NF =BC =4,∠1=∠DNM ,∴NK =MK ,∵△MNK 的面积为10,∴12KM •NE =12KN •NF =10,∴NK =MK =5,∴KE 22KN NE -3,在△MEN 和△MFN 中,12MEN MFN ME NF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MEN ≌△MFN (AAS ),∴MF =ME =MK ﹣KE =5﹣3=2,设DN =x ,则CN =BF =20﹣x ,∴BM =BF +MF =20﹣x +2=22﹣x ,由折叠得BM ≥KM ,即22﹣x ≥5.∴x ≤17,即DN ≤17,∴DN 的最大值是17.故选:D .4.如图,现有一张矩形纸片ABCD ,AB =4,BC =8,点M ,N 分别在矩形的边AD ,BC 上,将矩形纸片沿直线MN 折叠,使点C 落在矩形的边AD 上,记为点P ,点D 落在G 处,连接PC ,交MN 于点Q ,连接CM .下列结论:①CQ =CD ;②四边形CMPN 是菱形;③P ,A 重合时,MN =PQM 的面积S 的取值范围是3≤S ≤5.其中正确的是()A .①②③④B .②③C .①②④D .①③④【答案】B 【分析】先判断出四边形CNPM 是平行四边形,再根据翻折的性质可得CN =NP ,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明,判断出②正确;假设CQ =CD ,得Rt △CMQ ≌△CMD ,进而得∠DCM =∠QCM =∠BCP =30°,这个不一定成立,判断①错误;点P 与点A 重合时,设BN =x ,表示出AN =NC =8−x ,利用勾股定理列出方程求解得x 的值,进而用勾股定理求得MN ,判断出③正确;当MN 过D 点时,求得四边形CMPN 的最小面积,进而得S 的最小值,当P 与A 重合时,S 的值最大,求得最大值即可.【解析】解:如图1,∵四边形ABCD是矩形,∴PM∥CN,∴∠PMN=∠MNC,∵∠MNC=∠PNM(折叠的性质),∴∠PMN=∠PNM,∴PM=PN,∵NC=NP(折叠的性质),∴PM=CN,∴四边形CNPM是平行四边形,∵CN=NP,∴四边形CNPM是菱形,故②正确;∴CP⊥MN,∠BCP=∠MCP,∴∠MQC=∠D=90°,∵CM=CM,若CQ=CD,则Rt△CMQ≌Rt△CMD(HL),∴∠DCM=∠QCM=∠BCP=30°,这个不一定成立,故①错误;点P与点A重合时,如图2所示:设BN=x,则AN=NC=8−x,在Rt△ABN中,AB2+BN2=AN2,即42+x2=(8−x)2,解得x =3,∴CN =8−3=5,AC∴CQ =12AC =∴QN∴MN =2QN =当MN 过点D 时,如图3所示:此时,CN 最短,四边形CMPN 的面积最小(四边形CNPM 的边CN 上的高固定为AB 的长),此时四边形CNPM 是正方形,则S 最小=14S 菱形CMPN =14×4×4=4,当P 点与A 点重合时,CN 最长,四边形CMPN 的面积最大,则S 最大=14×5×4=5,∴4≤S ≤5,故④错误.故选:B .5.如图,在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 为BC 的中点,直角MDN ∠绕点D 旋转,DM ,DN 分别与边AB ,AC 交于E ,F 两点,下列结论:①DEF 是等腰直角三角形;②AE CF =;③12ABC AEDF S S =△四边形;④BE CF EF +=,其中正确结论的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】C 【分析】根据等腰直角三角形的性质可得∠CAD =∠B =45°,根据同角的余角相等求出∠ADF =∠BDE ,然后利用“角边角”证明△BDE 和△ADF 全等,判断出③正确;根据全等三角形对应边相等可得DE =DF 、BE =AF ,从而得到△DEF 是等腰直角三角形,判断出①正确;再求出AE =CF ,判断出②正确;根据BE +CF =AF +AE ,利用三角形的任意两边之和大于第三边可得BE +CF >EF ,判断出④错误.【解析】∵∠BAC =90°,AB =AC ,∴△ABC 是等腰直角三角形,∠B =45°,∵点D 为BC 中点,∴AD =CD =BD ,AD ⊥BC ,∠CAD =45°,∴∠CAD =∠B ,∠BDE +∠ADE =∠ADB =90°∵∠MDN 是直角,∴∠ADF +∠ADE =90°,∴∠ADF =∠BDE ,在△BDE 和△ADF 中,CAD B AD BD ADF BDE ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===,∴△BDE ≌△ADF (ASA ),∴DE =DF ,BE =AF ,∴△DEF 是等腰直角三角形,故①正确;∵AE =AB -BE ,CF =AC -AF ,∴AE =CF ,故②正确;∵△BDE ≌△ADF∴BDE ADFS S = ∴12ADE ADF ADE BDE BDA ABC AEDF S S S S S S S =+=+==△△△△△△四边形故③正确;∵BE +CF =AF +AE >EF ,∴BE +CF >EF ,故④错误;综上所述,正确的是①②③,故选:C.6.如图,在ABC 中,AB BC =,将ABC 绕点B 顺时针旋转,得到11A BC V ,1A B 交AC 于点E ,11A C 分别交AC ,BC 于点D ,F ,则下列结论一定正确的是()A .CDF A∠=∠B .1AE CF =C .11A DE C ∠=∠D .DF FC=【答案】B 【分析】根据将△ABC 绕点B 顺时针旋转,得到△A 1BC 1,可证明△A 1BF ≌△CBE ,从而可得A 1E =CF ,即可得到答案.【解析】解:∵AB =BC ,∴∠A =∠C ,∵将△ABC 绕点B 顺时针旋转,得到△A 1BC 1,∴A 1B =AB =BC ,∠A 1=∠A =∠C ,在△A 1BF 和△CBE 中111A C AB CB A BF CBE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△A 1BF ≌△CBE (ASA ),∴BF =BE ,∴A 1B -BE =BC -BF ,即A 1E =CF ,故B 正确,其它选项的结论都不能证明,故选:B .7.如图,在矩形ABCD 中,点M 在AB 边上,把BCM 沿直线CM 折叠,使点B 落在AD 边上的点E 处,连接EC ,过点B 作BF EC ⊥,垂足为F ,若1,2CD CF ==,则线段AE 的长为()A2B1C .13D .12【答案】A 【分析】先证明△BFC ≌△CDE ,可得DE =CF =2,再用勾股定理求得CEAD =BCAE 的长.【解析】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴BC =AD ,∠ABC =∠D =90°,AD ∥BC ,∴∠DEC =∠FCB ,∵BF EC ⊥,∴∠BFC =∠CDE ,∵把BCM 沿直线CM 折叠,使点B 落在AD 边上的点E 处,∴BC =EC ,在△BFC 与△CDE 中,DEC FCB BFC CDE BC EC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BFC ≌△CDE (AAS ),∴DE =CF =2,∴CE ===∴AD =BC =CE∴AE =AD -DE2,故选:A .8.如图,正方形ABCD 中,AB =12,点E 在边BC 上,BE =EC ,将△DCE 沿DE 对折至△DFE ,延长EF 交边AB 于点G ,连接DG 、BF ,给出以下结论:①△DAG ≌△DFG ;②BG =2AG ;③S △DGF =48;④S △BEF =725.其中所有正确结论的个数是()A .4B .3C .2D .1【答案】B 【分析】①根据正方形的性质和折叠的性质可得AD =DF ,∠A =∠GFD =90°,于是根据“HL ”判定Rt △ADG ≌Rt △FDG ;②再由GF +GB =GA +GB =12,EB =EF ,△BGE 为直角三角形,可通过勾股定理列方程求出AG =4,BG =8,即可判断;③根据①即可求出三角形DGF 的面积;④结合①可得AG =GF ,根据等高的两个三角形的面积的比等于底与底的比即可求出三角形BEF 的面积.【解析】解:①∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =DC ,∠C =∠A =90°,由折叠可知,DF =DC =DA ,∠DFE =∠C =90°,∴∠DFG =180°-∠DFE =90°,∴∠DFG =∠A =90°,在Rt △ADG 和Rt △FDG 中,AD DF DG DG=⎧⎨=⎩,∴Rt △ADG ≌Rt △FDG (HL ),故①正确;②∵正方形边长是12,∴BE =EC =EF =6,设AG =FG =x ,则EG =x +6,BG =12﹣x ,由勾股定理得:EG 2=BE 2+BG 2,即:(x +6)2=62+(12﹣x )2,解得:x =4,∴AG =GF =4,BG =8,BG =2AG ,故②正确;③∵Rt △ADG ≌Rt △FDG ,∴S △DGF =S △ADG =12×AG •AD =12×4×12=24,故③错误;④∵S △GBE =12BE •BG =12×6×8=24,∵GF =AG =4,EF =BE =6,∴23BFG BEF S GF S EF ==△△,∴337224555BEF GBE S S ==⨯=△△,故④正确.综上可知正确的结论的是3个,故选:B .二、填空题9.如图,矩形纸片ABCD 中,AB =8cm ,把矩形纸片沿直线AC 折叠,点B 落在点E 处,AE 交DC 于点F ,若AD =6cm ,则∠EAD 的正弦值为_____.【答案】724【分析】首先根据勾股定理计算出AC 的长,再根据折叠的方法可得△ABC ≌△AEC ,△ADF ≌△CEF ,进而可得到可知AE =AB =8cm,CE =BC =AD =6cm,再设AF =x ,则EF =DF =(8-x )cm,在Rt △ADF 中利用勾股定理可得22268x x +-=(),求得AF 的长,再通过勾股定理求得DF 的长,最后可得结果.【解析】解:∵四边形ABCD 是矩形,AD =6cm,∴BC =AD =6cm,∵AB =8cm,∴10cm AC =,矩形纸片沿直线AC 折叠,则△ABC ≌△AEC ,∠E =∠B =90°,∵四边形ABCD 为矩形,∴AD =BC=CE ,∠D =∠B =90°,∴∠E =∠D =90°,又∵∠AFD =∠EFC ,∴△ADF ≌△CEF (AAS ),可知AE =AB =8cm,CE =BC =AD =6cm,设AF =x ,则EF =DF =(8-x )cm,在Rt △ADF 中,222AD DF AF +=,即:22268x x +-=(),解得x =254.∴AF =254,∴74DF ===,∴774tan 624DF EAD AD ∠===故答案为:724.10.如图,已知正方形ABCD 的边长为3,E 、F 分别是AB 、BC 边上的点,且∠EDF =45°,将 DAE 绕点D 逆时针旋转90°,得到 DCM .若AE =1,则FM 的长为__.【答案】2.5【分析】由旋转可得DE =DM ,∠EDM 为直角,可得出∠EDF +∠MDF =90°,由∠EDF =45°,得到∠MDF 为45°,可得出∠EDF =∠MDF ,再由DF =DF ,利用SAS 可得出三角形DEF 与三角形MDF 全等,由全等三角形的对应边相等可得出EF =MF ;则可得到AE =CM =1,正方形的边长为3,用AB -AE 求出EB 的长,再由BC +CM 求出BM 的长,设EF =MF =x ,可得出BF =BM -FM =BM -EF =4-x ,在直角三角形BEF 中,利用勾股定理列出关于x 的方程,求出方程的解得到x 的值,即为FM 的长.【解析】解:∵△DAE 逆时针旋转90°得到△DCM ,∴∠FCM =∠FCD +∠DCM =180°,∴F 、C 、M 三点共线,∴DE =DM ,∠EDM =90°,∴∠EDF +∠FDM =90°,∵∠EDF =45°,∴∠FDM =∠EDF =45°,在△DEF 和△DMF 中,DE DM EDF FDM DF DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DEF ≌△DMF (SAS ),∴EF =MF ,设EF =MF =x ,∵AE =CM =1,且BC =3,∴BM =BC +CM =3+1=4,∴BF =BM -MF =BM -EF =4-x ,∵EB =AB -AE =3-1=2,在Rt △EBF 中,由勾股定理得222EB BF EF +=,2222(4)x x +-=,解得: 2.5x =.故答案为:2.5.11.如图,点E 在正方形ABCD 的CD 边上,连结BE ,将正方形折叠,使点B 与E 重合,折痕MN 交BC 边于点M ,交AD 边于点N ,若tan ∠EMC =34,ME +CE =8,则折痕MN 的长为___________.【答案】【分析】过N 作NH ⊥BC 于H ,得到四边形ABHN 是矩形,根据矩形的性质得到NH =AB ,∠NHM =90°,证明△BCE ≌△NHM ,根据全等三角形的性质得到HM =CE ,设CE =3x ,则CM =4x ,根据勾股定理得到EM =5x ,求出x ,可得NH =9,再利用勾股定理计算即可.【解析】解:过N 作NH ⊥BC 于H ,则四边形ABHN是矩形,∴NH =AB ,∠NHM =90°,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠C =90°,AB =BC ,∴NH =BC ,∵将正方形折叠,使点B 与E 重合,∴MN ⊥BE ,BM =ME ,∴∠HNM +∠NMH =∠EBC +∠BMN =90°,∴∠EBC =∠HNM ,在△BCE 与△NHM 中,NHM C NH BC HNM CBE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BCE ≌△NHM (ASA ),∴HM=CE,在Rt△EMC中,∵tan∠EMC=34 CECM=,∴设CE=3x,则CM=4x,由勾股定理得:EM=5x,∵ME+CE=8,∴5x+3x=8,∴x=1,∴EM=5,HM=CE=3,CM=4,∴BC=BM+CM=EM+CM=9,∴NH=9,∴MN=故答案为:12.如图,△ABC,△DEP是两个全等的等腰直角三角形,∠BAC=∠PDE=90°.使△DEP 的顶点P与△ABC的顶点A重合,PD,PE分别与BC相交于点F、G,若BF=6,CG=4,则FG=_____.【答案】【分析】将△ABF绕A点逆时针旋转,使AB与AC重合,即可构建出直角三角形CGH,由勾股定理可求出GH的长度,再证明△FAG≌△GAH即可.【解析】解:将△ABF绕A点逆时针旋转,使AB与AC重合,∵△ACH由△ABF旋转得到,∴∠BAF=∠CAH,CH=BF=6,AF=AH,∠B=∠ACH∵△ABC,△DEP是两个全等的等腰直角三角形∴∠B=45°,∠ACB=45°∴∠HCG=90°在Rt△HCG中,由勾股定理得:GH=∵∠FAG=45°∴∠BAF+∠GAC=45°∴∠CAH+∠GAC=45°,即∠GAH=45°在△FAG和△GAH中,AF=AH,∠FAG=∠GAH,AG=AG∴△FAG≌△GAH∴FG=GH=故答案为:13.如图,四边形ABCD为正方形,点E是BC的中点,将正方形ABCD沿AE折叠,得到AB=,则DP的长度为___________.点B的对应点为点F,延长EF交线段DC于点P,若6【答案】2【分析】连接AP,根据正方形的性质和翻折的性质证明Rt△AFP≌Rt△ADP(HL),可得PF=PD,设PF=PD=x,则CP=CD−PD=6−x,EP=EF+FP=3+x,然后根据勾股定理即可解决问题.【解析】解:连接AP,如图所示,∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC=AD=6,∠B=∠C=∠D=90°,∵点E 是BC 的中点,∴BE =CE =12AB =3,由翻折可知:AF =AB ,EF =BE =3,∠AFE =∠B =90°,∴AD =AF ,∠AFP =∠D =90°,在Rt △AFP 和Rt △ADP 中,AP AP AF AD =⎧⎨=⎩,∴Rt △AFP ≌Rt △ADP (HL ),∴PF =PD ,设PF =PD =x ,则CP =CD −PD =6−x ,EP =EF +FP =3+x ,在Rt △PEC 中,根据勾股定理得:EP 2=EC 2+CP 2,∴(3+x )2=32+(6−x )2,解得x =2,则DP 的长度为2,故答案为:2.14.如图,在边长为6的正方形ABCD 内作45EAF ∠=︒,AE 交BC 于点E ,AF 交CD 于点F ,连接EF ,将ADF 绕点A 顺时针旋转90°得到ABG ,若3DF =,则BE 的长为__________.【答案】2【分析】根据旋转的性质可知,△ADF ≌△ABG ,然后即可得到DF =BG ,∠DAF =∠BAG ,然后根据已知条件证明△EAG ≌△EAF ,设BE x =,在Rt CEF 中,由勾股定理可以求出BE 的长.【解析】解:由旋转可知,△ADF ≌△ABG ,∴3DF BG ==,∠DAF =∠BAG ,∵∠DAB =90°,∠EAF =45°,∴∠DAF +∠EAB =45°,∴∠BAG +∠EAB =45°,∴∠EAF =∠EAG ,在△EAG 和△EAF 中,AG AF EAG EAF AE AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴GE =FE ,设BE x =,则3GE GB BE x =+=+,6CE x =-,∴3EF GE x ==+,∵CD =6,DF =3,∴633CF CD DF =-=-=,∵∠C =90°,∴在Rt CEF 中,222CE CF EF +=,即222(6)3(3)x x -+=+,解得,2x =,即BE =2.故答案为:2.三、解答题15.如图,在ΔABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,D 是AB 边上一点(点D 与A ,B 不重合),连接CD ,将线CD 绕点C 按逆时针方向旋转90°得到线段CE ,连接DE 交BC 于点F ,连接BE.(1)求证:ΔACD ≌ΔBCE ;(2)当AD =BF 时,求∠BEF 的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)67.5BEF ∠= 【分析】(1)利用边角边证明三角形全等即可;(2)先推理得到△BEF 是等腰三角形,再由全等得到∠CBE =45 ,即可得到∠BEF 的度数.【解析】(1)证明:∵90ACB ∠=90ACD DCB ∴∠+∠=又∵CD 绕点C 按逆时针方向旋转90°得到线段CE∴90DCE ∠= ,CD =CE∴90BCE DCB ∠+∠=∴ACD BCE∠=∠在ACD △和BCE 中:AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(2)解:由第一问知,ACD BCE≅△△∴AD =BE ,∠CAD =∠CBE又∵AD =BF∴BE =BF在ACB △中,AC =BC ,90ACB ∠=∴45CAD CBA ∠=∠=在BEF 中,BE =BF ,∠CBE =45 ∴1(18045)67.52BEF BFE ∠=∠=-= 16.如图,ABC 中,AB AC =,42BAC ∠=︒,D 为ABC 内一点,连接AD ,将AD 绕点A 逆时针旋转42︒,得到AE ,连接DE ,BD ,CE .(1)求证:BD CE =;(2)若DE AC ⊥,求BAD ∠的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)21︒【分析】(1)根据旋转的性质得到AD AE =,42DAE ∠=︒,可得CAE BAD ∠=∠,然后证明ABD ACE △≌△,最后利用全等三角形的性质即可证明结论;(2)根据等腰三角形的性质得到1212CAE DAE ∠=∠=︒,根据全等三角形的性质可得到结论.【解析】(1)证明:∵将AD 绕点A 逆时针旋转42︒,得到AE ,∴AD AE =,42DAE ∠=︒,∵42BAC ∠=︒,∴BAC DAE ∠=∠,∴BAD CAE ∠=∠,在ABD △与ACE 中,AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABD ACE SAS ≌,∴BD CE =.(2)解:由(1)知:AD AE =,42DAE ∠=︒,∵DE AC ⊥,∴1212CAE DAE ∠=∠=︒,∵BAD CAE ∠=∠,∴21BAD ∠=︒.17.如图(1),已知△ABC 的面积为3,且AB =AC ,现将△ABC 沿CA 方向平移CA 长度得到△EF A.(1)求△ABC 所扫过的图形面积;(2)试判断,AF 与BE 的位置关系,并说明理由;(3)若∠BEC =15°,求AC 的长.【答案】(1)9;(2)BE ⊥AF ,理由见解析;(3)【分析】(1)根据平移的性质及平行四边形的性质可得到S △EFA =S △BAF =S △ABC ,从而便可得到四边形CEFB 的面积;(2)由已知可证得平行四边形EFBA 为菱形,根据菱形的对角线互相垂直平分可得到AF 与BE 的位置关系为垂直;(3)作BD ⊥AC 于D ,结合三角形的面积求解.【解析】解:(1)由平移的性质得AF ∥BC ,且AF =BC ,△EFA ≌△ABC∴四边形AFBC 为平行四边形S △EFA =S △BAF =S △ABC =3∴四边形EFBC 的面积为9;(2)BE⊥AF证明:由(1)知四边形AFBC为平行四边形∴BF∥AC,且BF=AC又∵AE=CA∴BF∥AE且BF=AE∴四边形EFBA为平行四边形又已知AB=AC ∴AB=AE∴平行四边形EFBA为菱形∴BE⊥AF;(3)如上图,作BD⊥AC于D∵∠BEC=15°,AE=AB∴∠EBA=∠BEC=15°∴∠BAC=2∠BEC=30°∴在Rt△BAD中,AB=2BD设BD=x,则AC=AB=2x∵S△ABC =3,且S△ABC=12AC•BD=12•2x•x=x2∴x2=3∵x为正数∴x3∴AC318.已知:点D是等腰直角三角形ABC斜边BC所在直线上一点(不与点B重合),连接AD.(1)如图1,当点D在线段BC上时,将线段AD绕点A逆时针方向旋转90°得到线段AE,连接CE.直接写出BD和CE数量关系和位置关系.(2)如图2,当点D在线段BC延长线上时,将线段AD绕点A逆时针方向旋转90°得到线段AE,连接CE,画出图形.(1)的结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,说明理由.【答案】(1)BD和CE的数量关系是相等,位置关系是互相垂直,理由见详解;(2)成立,理由见详解.【分析】(1)由题意易得AB=AC,∠BAC=∠DAE=90°,AD=AE,则有∠BAD=∠CAE,然后可证△ABD≌△ACE,进而问题可求解;(2)如图,然后根据(1)中的证明过程可进行求解.【解析】(1)解:BD⊥CE且BD=CE,理由如下:∵△ABC是等腰直角三角形,∴AB=AC,∠BAC=90°,∠ABC=∠ACB=45°,由旋转的性质可得:∠DAE=90°,AD=AE,∴∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC=90°,∴∠BAD=∠CAE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠ACE+∠ACB=90°,即∠BCE=90°,∴BD⊥CE;(2)解:(1)中结论仍成立,理由如下:由题意可得如图所示:∵△ABC 是等腰直角三角形,∴AB =AC ,∠BAC =90°,∠ABC =∠ACB =45°,由旋转的性质可得:∠DAE =90°,AD =AE ,∴∠BAC +∠DAC =∠EAD +∠DAC ,∴∠BAD =∠CAE ,∴△ABD ≌△ACE (SAS ),∴∠ABD =∠ACE =45°,BD =CE ,∴∠ACE +∠ACB =90°,即∠BCE =90°,∴BD ⊥CE .19.如图,在ABC 中,45B ︒∠=,60C ︒∠=,点E 为线段AB 的中点,点F 在边AC 上,连结EF ,沿EF 将AEF 折叠得到PEF .(1)如图1,当点P 落在BC 上时,求AEP ∠的度数.(2)如图2,当PF AC ⊥时,求BEP ∠的度数.【答案】(1)90°;(2)60°【分析】(1)证明BE=EP ,可得∠EPB=∠B=45°解决问题.(2)根据折叠的性质求出∠AFE=45°,根据三角形内角和求出∠BAC ,从而得到∠AEF 和∠PEF ,再根据平角的定义求出∠BEP .【解析】解:(1)如图1中,∵折叠,∴△AEF ≌△PEF ,∴AE=EP ,∵点E 是AB 中点,即AE=EB ,∴BE=EP ,∴∠EPB=∠B=45°,∴∠PEB=90°,∴∠AEP=180°-90°=90°.(2)∵PF ⊥AC ,∴∠PFA=90°,∵沿EF 将△AEF 折叠得到△PEF .∴△AEF ≌△PEF ,∴∠AFE=∠PFE=45°,∵∠B=45°,∠C=60°,∴∠BAC=180°-45°-60°=75°,∴∠AEF=∠PEF=180°-75°-45°=60°,∴∠BEP=180°-60°-60°=60°.20.如图1,AB AC =,EF EG =,ABC ≌EFG ,AD BC ⊥于点D ,EH FG ⊥于点H .(1)直接写出AD 、EH 的数量关系:______;(2)将EFG 沿EH 剪开,让点E 和点C 重合.①按图2放置EHG ,将线段CD 沿EH 平移至HN ,连接AN 、GN ,求证:AN GN ⊥;②按图3放置EHG ,B 、()C E 、H 三点共线,连接AG 交EH 于点M ,若1BD =,3AD =,求CM 的长度.【答案】(1)AD EH =;(2)①见解析;②2【分析】(1)利用全等三角形的性质即可解决问题;(2)①设∠CDN =a ,证明∠AND =∠HNG =45°-2a ,即可解决问题;②易证明AD =DM ,可得CM =DM -DC =3-1=2.【解析】(1)∵△ABC ≌△EFG ,AD ⊥BC 于点D ,EH ⊥FG 于点H ,∴AD =EH ;(2)①如图2中,由题意可知:△ABD ≌△ACD ≌△EFH ≌△EGH ,CD =HG ,AD =CH ,∠ADC =∠CHG =90°,∵DC 沿CH 平移至HN ,∴DN =CH ,DN //CH ,DC=NH ,∴AD=DN ,NH=GH ,∴∠DAN =∠DNA ,∠HNG =∠HGN ,设∠CDN =α,∵DC //NH ,DN //CH ,∴∠CDN +∠DNH =∠DNH +∠CHN =180°,∴∠DNH =180°−α,∠CDN =∠CHN =α,∴∠NHG =90°+α,∴∠AND =∠HNG =45°−2a ,∴∠ANG =∠DNH −∠AND −∠HNG =90°,∴AN ⊥GN .②解:如图3中,∵AC =GC ,∴∠CAG =∠CGA ,又∵∠CAD =∠GCH ,∴∠CAG +∠CAD =∠CGA +∠GCH ,即∠DAM =∠DMA ,又∵∠ADM =90°,∴∠DAM =∠DMA =45°,∴AD=DM =3,∵DC=BD =1,∴CM =DM −DC =3−1=2.21.如图1,已知在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,将Rt △ABC 绕C 点顺时针旋转α(0°<α<90°)得到Rt △DCE(1)当α=15°,则∠ACE =°;(2)如图2,过点C 作CM ⊥BF 于M ,作CN ⊥EF 于N ,求证:CF 平分∠BFE .(3)求Rt △ABC 绕C 点顺时针旋转,当旋转角α(0°<α<90°)为多少度时,△CFG 为等腰三角形.【答案】(1)15;(2)见解析;(3)40゜或20゜【分析】(1)由旋转性质知:∠ACE DCB α=∠=,求出∠ACE 即可;(2)由等面积法证明出CM =CN ,再结合角平分线的判定,即可证CF 平分∠BFE ;(3)根据旋转性质得BFD BCD α∠=∠=,由CF 平分∠BFE 得1190,22CFG CFB BFE α︒∠=∠=∠=-由∠A 为30°得1602ACF α∠=︒-,由AFG BFD α∠=∠=得∠CGF =30°+α,再分CF =CG 或CF =FG 或CG =FG 三种情况讨论,求出α即可.【解析】解:(1)由旋转性质,得:15ACE DCB α∠=∠==︒,故答案为:15;(2)证明:由旋转性质,得:≌ACB ECD △△;∴ABC EDC AB DE S S == ,,∵CM BF CN EF ⊥⊥,,∴1122AB CM DE CN ⋅⋅=,∴CM CN =,∴CF 平分∠BFE ;(3)∵9030ACB A ∠=︒∠=︒,,∴9060B A ∠=︒-∠=︒,由旋转性质,得:60B D BCD α∠=∠=︒∠=,,∵B BCD D BFD ∠+∠=∠+∠,∴BFD BCD α∠=∠=,∴AFG BFD α∠=∠=,∴30180180CGF BFE BFD αα∠=︒+∠=︒-∠=︒-,,由(2)知CF 平分∠BFE ,∴119022CFG CFB BFE α∠=∠=∠=︒-,∴1602ACF CFB A α∠=∠-∠=︒-,①当CF =CG 时,∠CFG =∠CGF ,∴190302αα︒-=︒+,解得:α=40°,②当CF =FG 时,∠FCG =∠CGF ,∴160302αα︒-=︒+,解得:α=20°,③当CG =FG 时,∠FCG =∠CFG ,∴11906022αα︒-=︒-,此方程无解,综上所述,α=20°或40°时,△CFG 为等腰三角形.22.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC 1,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且1AD AE ==,连接DE .现将△ADE 绕点A 顺时针方向旋转,旋转角为α,如图2,连接CE ,BD ,CD .(1)当0180α︒<<︒时,求证:CE BD =;(2)如图3,当90α=︒时,延长CE 交BD 于点F ,求证:CF 垂直平分BD .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【分析】(1)利用“SAS ”证得ACE ABD ≌即可得到结论;(2)利用“SAS ”证得ACE ABD ≌,由性质推出ACE ABD ∠=∠,计算得出22CD BC =,再利用等腰三角形“三线合一”的性质即可得到结论;【解析】(1)证明:根据题意:AB =AC ,AD =AE ,∠CAB =∠EAD =90︒,∵∠CAE +∠BAE =∠BAD +∠BAE =90︒,∴∠CAE =∠BAD ,在△ACE 和△ABD 中,AC AB CAE BAD AE AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACE ≅△ABD (SAS),∴CE =BD ;(2)根据题意:AB =AC ,AD =AE ,∠CAB =∠EAD =90︒,在△ACE 和△ABD 中,AC AB CAE BAD AE AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACE ≌△ABD (SAS),∴∠ACE =∠ABD ,∵∠ACE +∠AEC =90︒,且∠AEC =∠FEB ,∴∠ABD +∠FEB =90︒,∴∠EFB =90︒,∴CF ⊥BD ,∵AB =AC 21,AD =AE =1,∠CAB =∠EAD =90︒,∴BC2+,CD =AC +AD2+,∴BC =CD ,∵CF ⊥BD ,∴CF 是线段BD 的垂直平分线.23.【问题提出】如图①,在ABC 中,若8,4AB AC ==,求BC 边上的中线AD 的取值范围.【问题解决】解决此问题可以用如下方法:延长AD 到点E ,使DE AD =,再连结BE (或将ACD △绕着点D 逆时针旋转180︒得到EBD △),把AB 、AC 、2AD 集中在ABE △中,利用三角形三边的关系即可判断.由此得出中线AD 的取值范围是____________.【应用】如图②,在ABC 中,D 为边BC 的中点、已知5,3,2AB AC AD ===.求BC 的长.【拓展】如图③,在ABC 中,90A ∠=︒,点D 是边BC 的中点,点E 在边AB 上,过点D 作DE DE ⊥交边AC 于点F ,连结EF .已知10,12BE CF ==,则EF 的长为____________.【答案】[问题解决]26AD <<;[应用][拓展]【分析】[问题解决]证明DAC DEB ∆≅∆得AC EB =,再根据三角形三边关系求得AE 的取值范围,进而得结论;[应用]延长AD 到E ,使得AD DE =,连接BE ,证明DAC DEB ∆≅∆得AC EB =,再证明90AEB =︒∠,由勾股定理求得BD ,进而得BC ;[拓展]延长FD 到G ,使得DG FD =,连接BG ,EG ,证明CDF BDG ∆≅∆,得BG CF =,DCF DBG ∠=∠,再证明90EBG ∠=︒,由勾股定理求得EG ,由线段垂直平分线性质得EF .【解析】解:[问题解决]在DAC ∆和DEB ∆中,AD ED ADC EDB CD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()DAC DEB SAS ∴∆≅∆,4AC EB ∴==,AB BE AE AB BE -<<+ ,8AB =,412AE ∴<<,26AD ∴<<,故答案为:26AD <<;[应用]延长AD 到E ,使得AD DE =,连接BE,如图②,在DAC ∆和DEB ∆中,AD ED ADC EDB CD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()DAC DEB SAS ∴∆≅∆,6AC EB ∴==,28AE AD == ,10AB =,2226810+= ,222BE AE AB ∴+=,90AEB ∴∠=︒,BD ∴===2BC BD ∴==[拓展]延长FD 到G ,使得DG FD =,连接BG ,EG,如图③,在BDG ∆和CDF ∆中,BD CD BDG CDF DG DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()BDG CDF SAS ∴∆≅∆,6BG CF ∴==,DG DF =,DBG DCF ∠=∠,DE DF ⊥ ,EG EF ∴=,90A ∠=︒ ,90ABC ACB ∴∠+∠=︒,90ABC DBG ∴∠+∠=︒,EG ∴==EF ∴=故答案为:24.已知,四边形ABCD 是正方形,DEF 绕点D 旋转(DE AB <),90EDF ∠=︒,DE DF =,连接AE ,CF .(1)如图1,求证:ADE ≌CDF ;(2)直线AE 与CF 相交于点G .①如图2,BM AG ⊥于点M ,⊥BN CF 于点N ,求证:四边形BMGN 是正方形;②如图3,连接BG ,若4AB =,2DE =,直接写出在DEF 旋转的过程中,线段BG 长度的最小值.【答案】(1)见解析;(2)①见解析②【分析】()1根据SAS 证明三角形全等即可;()2①根据邻边相等的矩形是正方形证明即可;②作DH AG ⊥交AG 于点H ,作BM AG ⊥于点M ,证明BMG △是等腰直角三角形,求出BM 的最小值,可得结论.【解析】(1)证明: 四边形ABCD 是正方形,AD DC ∴=,90ADC ∠=︒.DE DF = ,90EDF ∠=︒.ADC EDF ∴∠=∠,ADE CDF \Ð=Ð,在ADE 和CDF 中,DA DC ADE CDF DE DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ADE ∴V ≌()SAS CDF △;(2)①证明:如图2中,设AG 与CD 相交于点P.90ADP ∠=︒ ,90DAP DPA ∴∠+∠=︒.ADE ≌CDF ,DAE DCF ∴∠=∠.DPA GPC ∠∠= ,90DAE DPA GPC GCP ∠∠∠∠∴+=+=︒.90PGN ∠∴=︒,BM AG ⊥ ,BN GN ⊥,∴四边形BMGN 是矩形,90MBN ∴∠=︒.四边形ABCD 是正方形,AB BC ∴=,90ABC MBN ∠∠==︒.ABM CBN ∴∠=∠.又90AMB BNC ∠∠==︒ ,AMB ∴ ≌CNB △.MB NB ∴=.∴矩形BMGN 是正方形;②解:作DH AG ⊥交AG 于点H ,作BM AG ⊥于点M ,∵90,90,DHA AMB ADH DAH BAM AD AB∠=∠=︒∠=︒-∠=∠=∴AMB ≌DHA .BM AH ∴=.222AH AD DH =- ,4=AD ,DH ∴最大时,AH 最小,2DH DE ==最大值.23BM AH ∴==最小值最小值由()2①可知,BGM 是等腰直角三角形,226BG BM ∴==最小值25.折纸是一项有趣的活动,同学们小时候都玩过折纸,如折小花、飞机、小船等,在折纸过程中,我们通过研究图形的性质发展空间观念,在思考问题的过程中建立几何直观.【操作发现】(1)如图1将一个正方形先沿EF 折叠得到图2,再将图2进行第二次折叠,使点E 和点F 重合,折痕与正方形的边交于点M 、N ,如图3,打开这张正方形的纸得到两条折痕EF 和MN ,如图4这两条折痕的位置关系为,EF MN =.【探究证明】(2)如图5,将AB =1,AD =3的长方形按(1)的方式进行折叠,同样得到两条折痕EF 和MN ,(1)中的结论是否还成立,如果成立请证明,如果不成立请说明理由.【拓展延伸】(3)Rt △ABC 中,BC =1,AC =3,将△ABC 沿着斜边AB 翻折后得的三角形与原来三角形组合成一个四边形ACBD ,将四边形ACBD 分别沿着顶点A 和顶点D 折叠得到两条互相垂直的折痕,交四边形的另两条边于点M 和点N ,AN DM =.【答案】(1)垂直,1;(2)位置关系成立,EF MN=1不成立,理由见解析(3)53【分析】(1)过点没M 作MG ⊥BC 于G ,过点E 作EH ⊥CD 于H ,利用ASA 证明△EHF ≌△MGN ,得MN =EF ,即可得出答案;(2)过点M 作MG ⊥BC 于G ,过点E 作EH ⊥CD 于H ,根据两个角相等证明△EHF ∽△MGN ,得3EF EH AD M N M G AB===;(3)连接CD ,交AB 于G ,则AB 垂直平分CD ,证明△DCM ∽△ABN ,得AN AB DM CD =,利用勾股定理求出AB ,利用等积法求出CG ,从而得出CD ,即可解决问题.【解析】解:(1)如图,过点M 作MG ⊥BC 于G ,过点E 作EH ⊥CD 于H ,则MG =EH=AB=BC ,∠EHF =∠MGN ,MG ⊥EH ,由折叠知,∠MOE =90°,∴∠GMN =∠HEF ,∴△EHF ≌△MGN (ASA ),∴MN =EF ,∴EF MN=1,故答案为:垂直,1;(2)位置关系成立,EF MN =1不成立,过点M 作MG ⊥BC 于G ,过点E 作EH ⊥CD 于H ,则∠EHF =∠MGN =90°,MG ⊥EH ,由折叠知,∠MOE =90°,∴∠GMN =∠HEF ,∴△EHF ∽△MGN ,∴3EF EH AD M N M G AB===;(3)连接CD ,交AB 于G ,∵AC =AD ,BC =BD ,∴AB 垂直平分CD ,∵AN ⊥DM ,∴∠BAN =∠CDM ,∵∠ACB =∠CGB =90°,∴∠MCD =∠ABN ,∴△DCM ∽△ABN ,∴AN AB DM CD=,∵Rt △ABC 中,BC =1,AC =3,∴AB ,∴CG=⋅=AC BC AB10,∴CD =2CG=10,∴=AB CD 53,∴53AN DM =,故答案为:53.26.如图1所示,将一个长为6宽为4的长方形ABEF ,裁成一个边长为4的正方形ABCD 和一个长为4、宽为2的长方形CEFD 如图2.现将小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转至CE F D ''',旋转角为a.(1)当点D ¢恰好落在EF 边上时,求旋转角a 的值;(2)如图3,G 为BC 中点,且0°<a <90°,求证:GD E D ''=;(3)小军是一个爱动手研究数学问题的孩子,他发现在小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转一周的过程中,DCD ' 与CBD '△存在两次全等,请你帮助小军直接写出当DCD ' 与CBD '△全等时,旋转角a 的值.【答案】(1)30°;(2)见解析;(3)135°,315°【分析】(1)由含30°角的直角三角形的性质可知∠CD ′E =30°,再根据平行线的性质即得出∠α=30°;(2)由题意可得出CE =CE ′=CG =2,由矩形的性质和旋转的性质可得出∠GCD ′=∠DCE ′=90°+α,进而可利用“SAS”证明△GCD ′≌△E ′CD ,即得出GD ′=E ′D ;(3)根据正方形的性质可得CB =CD ,而CD CD '=,则BCD ' 和DCD ' 为腰相等的两个等腰三角形,所以当两个三角形顶角相等时它们全等.再分类讨论①当BCD ' 和DCD ' 为钝角三角形时,则旋转角135α=︒;②当BCD ' 和DCD ' 为锐角三角形时,则315α=︒.【解析】(1)∵长为4,宽为2的长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转至CE ′F ′D ′,∴CD ′=CD =4,在Rt △CED ′中,CD ′=4,CE =2,。
(完整版)全等正方体常见的几何模型
(完整版)全等正方体常见的几何模型全等正方体常见的几何模型
全等正方体是指具有相同边长和相同角度的正方体。
它是一种非常常见的几何模型,广泛应用于数学、工程和制造领域。
下面介绍几种常见的全等正方体模型。
1. 立方体:立方体是最基本的全等正方体模型。
它具有六个相等的正方形面和八个相等的顶点,每个角度都为90度。
立方体常用于几何学教学、建筑设计和游戏开发等领域。
2. 魔方:魔方,也称为魔方立方体或鲁比克方块,是一种三维拼图游戏。
它由27个小正方体组成,每个面上有一个大正方体。
魔方的六个面都是全等并且可以自由旋转,目标是将魔方还原成六个完整的单色面。
3. 雪花立方体:雪花立方体是指一种全等正方体模型,其六个面上各有一个凹入,使得整个模型形状类似于雪花的外观。
雪花立方体常用于装饰和艺术领域,为空间增添独特的美感。
4. 六面体骰子:六面体骰子,也称作骰子或者色子,是一种常用的博弈工具。
每个面上分别标有1至6个点数,六个面都是全等的正方形。
骰子常用于各种棋类游戏和赌博等活动。
5. 三维液晶显示器:三维液晶显示器是一种先进的显示技术,其中的像素采用全等正方体结构排列。
这种显示器可以呈现更加真实和立体的图像,广泛应用于电视、电脑和虚拟现实等领域。
以上是几种常见的全等正方体模型,它们在不同领域发挥着重要的作用。
全等正方体的几何特性和结构使得它们成为设计和制造中不可或缺的元素。
专题02 全等模型-一线三等角(K字)模型(解析版)
专题02全等模型--一线三等角(K 字)模型全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(一线三等角(K 字)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角(K 型图)模型(同侧型)【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角直角一线三等角(“K 型图”)钝角一线三等角条件:A CED B ∠=∠=∠+CE=DE证明思路:,A B C BED ∠=∠∠=∠+任一边相等BED ACE⇒≅ 例1.(2023·江苏·八年级假期作业)探究:如图①,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线m 经过点A ,BD m ⊥于点D ,CE m ⊥于点E ,求证:ABD CAE ≌ .应用:如图②,在ABC 中,AB AC =,,,D A E 三点都在直线m 上,并且有BDA AEC BAC ∠=∠=∠.求出,DE BD 和CE 的关系.拓展:如图①中,若10DE =,梯形BCED 的面积______.【答案】探究:证明过程见详解;应用:DE BD CE =+,理由见详解;拓展:50【分析】探究:90BAC ∠=︒,AB AC =,可知ABC 是等腰直角三角形,BD m ⊥,CE m ⊥,可知90BDA AEC ∠=∠=︒,可求出BAD ACE ∠=∠,根据角角边即可求证;应用:AB AC =,,,D A E 三点都在(1)如图①,若AB AC ⊥,则BD 与AE 的数量关系为___________,CE 与AD 的数量关系为(2)如图②,判断并说明线段BD ,CE 与DE 的数量关系;(3)如图③,若只保持7BDA AEC BD EF cm ∠=∠==,,点A 在线段DE 上以2cm/s 的速度由点例3.(2022·陕西七年级期末)(1)【问题发现】如图1,△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=3,ED=4,则BE=_____.(2)【问题提出】如图2,在Rt△ABC 中,∠ABC=90°,BC=4,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.(3)【问题解决】如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为12且CD的长为6,求△BCD的面积.【答案】(1)7;(2)S△BCD=8;(3)S△BCD=6.【分析】(1)∠B=∠E=∠ACD=90°,据同角的余角相等,可得∠ACB=∠D,由已知条件可证△ABC≌△CED,运动(D 不与B 、C 重合),连接AD ,作40ADE ∠=︒,DE 交线段AC 于E .(1)当115BDA ∠=︒时,EDC ∠=_____︒,BAD ∠=_____︒,AED =∠_____︒;点D 从B 向C 运动时,BDA ∠逐渐变_____(填“大”或“小”);(2)当DC 等于多少时,ABD DCE ≌△△,请说明理由;(3)在点D 的运动过程中,ADE V 的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请直接写出BDA ∠的度数,若不可以,请说明理由.【答案】(1)25,25,65,小(2)当2DC =时,ABD DCE ≌△△,理由见解析;(3)当BDA ∠的度数为110︒或80︒时,ADE V 的形状是等腰三角形.【分析】(1)先求出ADC ∠的度数,即可求出EDC ∠的度数,再利用三角形的外角性质即可求出AED ∠的度数,根据点D 从B 向C 运动时,BAD ∠逐渐增大,而B ∠不变化,180B BAD BDA ∠+∠+∠=︒,即可得到答案;(2)根据全等三角形的判定条件求解即可;(3)先证明当ADE V 时等腰三角形,只存在AD ED =或AE DE =两种情况,然后分这两种情况讨论求解即可;【详解】(1)解:∵115BDA ∠=︒,∴18011565ADC ∠=︒-︒=︒,∵40ADE ∠=︒,∴25EDC ADC ADE ∠︒=∠-∠=,∵ADC ADE EDC B BAD ∠=∠+∠=∠+∠,∴25BAD EDC ∠=∠=︒,∴65AED EDC C ︒∠=∠+∠=;∵点D 从B 向C 运动时,BAD ∠逐渐增大,而B ∠不变化,180B BAD BDA ∠+∠+∠=︒,∴点D 从B 向C 运动时,BDA ∠逐渐变小,故答案为:25,25,65,小;(2)解:当2DC =时,ABD DCE ≌△△,理由:∵40B C ∠=∠=︒,∴140DEC EDC ∠+∠=︒,又∵40ADE ∠=︒,∴140ADB EDC ∠+∠=︒,∴ADB DEC ∠=∠,又∵2AB AC ==,∴()AAS ABD DCE ≌△△;(3)解:当BDA ∠的度数为110°或80°时,ADE V 的形状是等腰三角形,理由:∵40C ADE ∠=∠=︒,AED C EDC ∠=∠+∠,∴AED ADE ∠>∠,∴当ADE V 时等腰三角形,只存在AD ED =或AE DE =两种情况,模型2.一线三等角(K 型图)模型(异侧型)【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
正方体中常见的全等模型
正方体中常见的全等模型引言正方体是一种常见的三维几何形体,具有六个面、八个顶点和十二条棱。
在正方体中,有许多有趣的全等模型,即通过旋转、镜像等操作可以重合的模型。
本文将介绍一些常见的正方体中的全等模型。
1. 底面相同的正方体首先,考虑两个正方体,其底面相同,边长分别为a和b。
若满足a=b,则可以通过共面旋转将两个正方体重合,因为它们的底面相同。
这样的全等模型称为底面相同的正方体。
2. 对角面对应的正方体其次,考虑两个正方体,它们的对角面分别为A和B。
若满足正方体A的一面与正方体B的一面完全重合,且另一面与另一面完全重合,则可以通过旋转将两个正方体重合。
这样的全等模型称为对角面对应的正方体。
3. 棱对应的正方体再次,考虑两个正方体,它们的一个棱分别为a和b。
若满足正方体A的一条棱与正方体B的一条棱完全重合,且其它棱也对应地重合,则可以通过旋转将两个正方体重合。
这样的全等模型称为棱对应的正方体。
4. 面对应的正方体最后,考虑两个正方体,它们的一个面分别为A和B。
若满足正方体A的一面与正方体B的一面完全重合,而其它面也对应地重合,则可以通过旋转将两个正方体重合。
这样的全等模型称为面对应的正方体。
结论在正方体中,有许多不同类型的全等模型。
本文介绍了底面相同的正方体、对角面对应的正方体、棱对应的正方体和面对应的正方体。
这些全等模型让我们可以更好地理解和探索正方体的性质和特点。
希望本文能对读者在研究和应用正方体时提供帮助。
以上就是正方体中常见的全等模型的介绍。
希望本文能够启发您对正方体的认识,并能够在具体问题中应用这些全等模型。
专题2 全等模型——一线三等角(K字)
初中数学 ︵一线三等角 ︶培优篇全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(一线三等角(K 字)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握.【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等.【常见模型及证法】 同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角 直角一线三等角(“K 型图”) 钝角一线三等角 条件:A CED B + CE=DE证明思路:,A B C BED +任一边相等⇒△BED ≅△ACE例1.(1)如图1,已知:在△ABC 中,90BAC AB AC ,,直线m 经过点A ,BD 直线m ,CE 直线m ,垂足分别为点D 、E .证明:DE BD CE .(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC 中,AB AC ,D 、A 、E 三点都在直线m 上,并且有BDA AEC BAC ,其中α为任意钝角,请问结论DE =BD +CE 是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇例2.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 .(1)如图1,当90 时,猜想线段,,DE BD CE 之间的数量关系是____________; (2)如图2,当0180 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;初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇 例3.如图(1)AB =9cm ,AC ⊥AB ,BD ⊥AB ,AC =BD =7cm ,点P 在线段AB 上以2cm /s 的速度由点A 向点B 运动,同时,点Q 在线段BD 上由点B 向点D 运动,它们运动的时间为t (s ).(1)若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,当t =1时,△ACP 与△BPQ 是否全等,请说明理由;(2)在(1)的前提条件下,判断此时线段PC 和线段PQ 的位置关系,并证明; (3)如图(2),将图(1)中的“AC ⊥AB ,BD ⊥AB ”为改“∠CAB =∠DBA =50°”,其他条件不变.设点Q 的运动速度为xcm /s ,是否存在实数x ,使得△ACP 与△BPQ 全等?若存在,求出相应的x 、t 的值;若不存在,请说明理由.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等.【常见模型及证法】 异侧型一线三等角:锐角一线三等角 直角一线三等角 钝角一线三等角条件:FAC ABD CED + 任意一边相等证明思路:,A B C BED +任一边相等⇒△BED ≅△ACE例1.老师在上课时,在黑板上写了一道题:“如图,ABCD 是正方形,点E 在BC 上,DF ⊥AE 于F ,请问图中是否存在一组全等三角形?”小杰同学经过思考发现:△ADF ≌△EAB .理由如下:因为ABCD 是正方形(已知)所以∠B =90°且AD =AB 和AD ∥BC 又因为DF ⊥AE (已知)即∠DF A =90°(垂直的意义) 所以∠DF A =∠B (等量代换)又AD ∥BC 所以∠1=∠2(两直线平行,内错角相等)在△ADF 和△EAB 中12DFA B AD AB所以△ADF ≌△EAB (AAS )小胖却说这题是错误的,这两个三角形根本不全等.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇 你知道小杰的错误原因是什么吗?我们再添加一条线段,就能找到与△ADF 全等的三角形,请能说出此线段的做法吗?并说明理由.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇 例2.过正方形ABCD (四边都相等,四个角都是直角)的顶点A 作一条直线MN .(1)当MN 不与正方形任何一边相交时,过点B 作BE MN 于点E ,过点D 作DF MN 于点F 如图(1),请写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系,并证明你的结论.(2)若改变直线MN 的位置,使MN 与CD 边相交如图(2),其它条件不变,EF 、BE 、DF 的关系会发生变化,请直接写出EF 、BE 、DF 的数量关系,不必证明;(3)若继续改变直线MN 的位置,使MN 与BC 边相交如图(3),其它条件不变,EF 、BE 、DF 的关系又会发生变化,请直接写出EF 、BE 、DF 的数量关系,不必证明.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇1.如图,在△ABC 中,AB =AC =9,点E 在边AC 上,AE 的中垂线交BC 于点D ,若∠ADE =∠B ,CD =3BD ,则CE 等于( )A .3 B.22.如图,桌面上竖直放置着一个等腰直角三角板面的距离分别为AD 、BE .(1)求证:ADC CEB △≌△3.(1)【问题发现】如图1,△ABC 与△CDE 中,∠B =∠E =∠ACD =90°,AC =CD ,B 、C 、E 三点在同一直线上,AB =3,ED =4,则BE =_____.(2)【问题提出】如图2,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,BC =4,过点C 作CD ⊥AC ,且CD =AC ,求△BCD 的面积.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇4.已知:CD是经过∠BCA 的顶点C 的一条直线,CA =CB ,E 、F 是直线CD 上两点,∠BEC =∠CF A =∠α.(1)若直线CD 经过∠BCA 的内部,∠BCD >∠ACD .①如图1,∠BCA =90°,∠α=90°,写出BE ,EF ,AF 间的等量关系: . ②如图2,∠α与∠BCA 具有怎样的数量关系,能使①中的结论仍然成立?写出∠α与∠BCA 的数量关系 .(2)如图3.若直线CD 经过∠BCA 的外部,∠α=∠BCA ,①中的结论是否成立?若成立,进行证明;若不成立,写出新结论并进行证明.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇。
全等正方形9种经典几何模型
全等正方形9种经典几何模型
正方形是一种特殊的四边形,具有相等的边长和直角的特点。
在几何学中,全等正方形是指具有相等边长和角度的正方形。
以下是全等正方形的九种经典几何模型:
1. 基本模型:全等正方形的基本模型是具有四个相等边长和四个直角的正方形。
它是其他九个模型的基础。
2. 反射模型:通过沿对角线折叠,将一个全等正方形的两个角度重叠,可以得到一个全等的镜像状正方形。
3. 旋转模型:将一个全等正方形绕其中心旋转180度,可以得到一个全等于原正方形的旋转状正方形。
4. 拉伸模型:将一个全等正方形的一条边分成两段,使其中一段变长,另一段变短,可以得到一个全等于原正方形的拉伸状正方形。
5. 缩放模型:将一个全等正方形的四条边同时拉伸或收缩,使边长不变,可以得到一个全等于原正方形的缩放状正方形。
6. 组合模型:通过组合两个或多个全等正方形,可以得到一个全等于原正方形的多组合状正方形。
7. 平移模型:将一个全等正方形平移一段距离,可以得到一个全等于原正方形的平移状正方形。
8. 对称模型:以某个点为中心,将一个全等正方形对称成一个全等的对称状正方形。
9. 重叠模型:将两个全等正方形重叠在一起,可以得到一个全等于原正方形的重叠状正方形。
这些全等正方形的几何模型在建筑设计、工程制图和数学研究等领域中具有重要的应用价值。
对于理解正方形的性质和特点,了解这些模型是非常有帮助的。
(完整版)全等立方体常见的几何模型
(完整版)全等立方体常见的几何模型全等立方体常见的几何模型
简介
全等立方体是一种非常常见的几何模型,具有六个平面面以及
八条边的特点。
它所具备的对称性和均匀性使其在各个领域中得到
广泛应用。
本文将介绍全等立方体的定义、性质和一些常见的应用
场景。
定义
全等立方体是指具有相等边长的立方体。
立方体是一种多面体,每个面都是正方形。
性质
全等立方体具有以下性质:
- 具有六个相等的平面面,每个面都是正方形。
- 具有八条相等的边,每条边的长度都相等。
- 每个顶点都是四个边的交点,每个顶点所连接的三条边围成
的平面角度均为90度。
- 具有对称性,绕任意一条对角线翻转180度仍然保持原样。
应用场景
全等立方体在各个领域中都有广泛的应用,以下是一些常见的
应用场景:
- 数学:全等立方体是立体几何的一个重要概念,它在数学中
被广泛研究和应用。
- 建筑:全等立方体的对称性和稳定性使其成为建筑领域中常
见的立方体结构的基础。
- 工程:全等立方体在工程设计中经常被用于制作模型,用于
模拟和研究不同结构的性能。
- 游戏:全等立方体在游戏设计中经常被用作游戏场景中的基
本模块,具有易于处理和组合的特点。
总结:
全等立方体是一种常见的几何模型,具有六个平面面和八条边。
它具有对称性和均匀性,被广泛应用于数学、建筑、工程和游戏等
领域。
专题02 全等模型-半角模型(解析版)
专题02 全等模型-半角模型(解析版)全等模型-半角模型(解析版)全等模型是高中数学中的重要概念之一,它在几何图形的研究和证明中占据着重要地位。
而半角模型则是全等模型的一种特殊形式,在解题过程中起到简化问题的作用。
本文将深入探讨全等模型和半角模型,分析其定义、性质以及解题方法。
一、全等模型的定义与性质全等模型是指两个几何图形的各个对应部分完全相等。
当两个几何图形的所有对应角相等,对应边相等时,我们可以称这两个图形是全等的。
全等模型不仅包括了普通的三角形全等模型,还包括了平行四边形、直角三角形等特殊图形的全等模型。
全等模型的性质有以下几点:1. 全等模型的对应边和对应角相等。
2. 全等模型的对应线段相等。
3. 全等模型的对应角度相等。
二、半角模型的定义与性质半角模型是指含有一个角的两个图形,其中一个角为已知角,另一个角为未知角。
半角模型常见于求解未知角度的问题,特别是在解三角形问题时经常使用。
半角模型的性质有以下特点:1. 已知角和未知角的对应边是相等的。
2. 已知角和未知角的对应边可以通过等式关系来求解。
3. 半角模型可以通过运用角平分线的性质来简化问题。
三、全等模型与半角模型的关系全等模型包含了半角模型,因为当一个图形是全等模型时,我们可以通过已知角和对应边的关系来推导出未知角的值。
而半角模型是全等模型的一种特殊情况,它将求解未知角度的问题简化为已知角和对应边之间的关系。
在解题过程中,我们可以将全等模型转化为半角模型,通过已知条件等式的关系求解未知角度。
这种转化能够帮助我们更好地理解和解决几何问题,并且降低解题的难度。
四、利用半角模型解题的具体方法利用半角模型解题的具体方法如下:1. 根据已知条件画出给定图形,并标出已知角度和对应边。
2. 将问题转化为半角模型,确定未知角度。
3. 利用已知角度和对应边之间的关系,建立方程或等式。
4. 解方程或等式,求解未知角度的值。
5. 检验解的合理性,并进行必要的推理和证明。
专题01 全等模型-倍长中线与截长补短(解析版)
专题01 全等模型-倍长中线与截长补短全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(倍长中线模型、截长补短模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.倍长中线模型【模型解读】中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.(注:一般都是原题已经有中线时用,不太会有自己画中线的时候)。
【常见模型及证法】1、基本型:如图1,在三角形ABC 中,AD 为BC 边上的中线.证明思路:延长AD 至点E ,使得AD =DE . 若连结BE ,则BDE CDA ∆≅∆;若连结EC ,则ABD ECD ∆≅∆;2、中点型:如图2,C 为AB 的中点.证明思路:若延长EC 至点F ,使得CF EC =,连结AF ,则BCE ACF ∆≅∆;若延长DC 至点G ,使得CG DC =,连结BG ,则ACD BCG ∆≅∆.3、中点+平行线型:如图3, //AB CD ,点E 为线段AD 的中点.证明思路:延长CE 交AB 于点F (或交BA 延长线于点F ),则EDC EAF ∆≅∆.例1.(2023·成都市·八年级课时练习)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图,△ABC 中,若AB =8,AC =6,求BC 边上的中线AD 的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图,延长AD 到点E ,使DE =AD ,连结BE .请根据小明的方法思考:(1)由已知和作图能得到ADC EDB ≌△△的理由是( ).A .SSSB .SASC .AASD .ASA(2)AD 的取值范围是( ).A .68AD <<B .1216AD <<C .17AD << D .214AD <<(3)【感悟】解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中.【问题解决】如图,AD 是△ABC 的中线,BE 交AC 于点E ,交AD 于F ,且AE =EF .求证:AC =BF .【答案】(1)B (2)C (3)见解析【分析】(1)根据AD =DE ,∠ADC =∠BDE ,BD =DC 推出△ADC 和△EDB 全等即可;(2)根据全等得出BE =AC=6,AE =2AD ,由三角形三边关系定理得出8-6<2AD <8+6,求出即可;(3)延长AD 到M ,使AD =DM ,连接BM ,根据SAS 证△ADC ≌△MDB ,推出BM =AC ,∠CAD =∠M ,根据AE =EF ,推出∠CAD =∠AFE =∠BFD ,求出∠BFD =∠M ,根据等腰三角形的性质求出即可.(1)∵在△ADC 和△EDB 中AD DE ADC BDE BD CD ìïÐÐíïî===,∴△ADC ≌△EDB (SAS ),故选B ;(2)∵由(1)知:△ADC ≌△EDB ,∴BE =AC =6,AE =2AD ,∵在△ABE 中,AB =8,由三角形三边关系定理得:8-6<2AD <8+6,∴1<AD <7,故选:C .(3)延长AD 到点M ,使AD =DM ,连接BM .∵AD 是△ABC 中线∴CD =BD∵在△ADC 和△MDB 中DC DB ADC MDB DA DM =ìïÐ=Ðíï=î∴()SAS ADC MDB ≌△△∴BM =AC (全等三角形的对应边相等)∠CAD =∠M (全等三角形的对应角相等)∵AE =EF ,∴∠CAD =∠AFE (等边对等角)∵∠AFE =∠BFD ,∴∠BFD =∠M ,∴BF =BM (等角对等边)又∵BM =AC ,∴AC =BF .【点睛】本题考查了三角形的中线,三角形的三边关系定理,等腰三角形性质和判定,全等三角形的性质和判定等知识点,主要考查学生运用定理进行推理的能力.例2.(2022·河南南阳·中考模拟)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材第69页的部分内容:如图,在ABC V 中,D 是边BC 的中点,过点C 画直线CE ,使//CE AB ,交AD 的延长线于点E ,求证:AD ED=证明∵//CE AB (已知)∴ABD ECD Ð=Ð,BAD CED Ð=Ð(两直线平行,内错角相等).在ABD △与ECD V 中,∵ABD ECD Ð=Ð,BAD CED Ð=Ð(已证),BD CD =(已知),∴()A.A.S ABD ECD △△≌,∴AD ED =(全等三角形的对应边相等).(1)【方法应用】如图①,在ABC V 中,6AB =,4AC =,则BC 边上的中线AD 长度的取值范围是______.(2)【猜想证明】如图②,在四边形ABCD 中,//AB CD ,点E 是BC 的中点,若AE 是BAD Ð的平分线,试猜想线段AB 、AD 、DC 之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)【拓展延伸】如图③,已知//AB CF ,点E 是BC 的中点,点D 在线段AE 上,EDF BAE Ð=Ð,若5AB =,2CF =,求出线段DF 的长.【答案】(1)1<AD <5;(2)AD =AB +DC .理由见解析;(3)DF =3.【分析】(1)延长AD 到E ,使AD =DE ,连接BE ,证△ADC ≌△EDB ,推出AC =BE =4,在△ABE 中,根据三角形三边关系定理得出AB -BE <AE <AB +BE ,代入求出即可;(2)结论:AD =AB +DC .延长AE ,DC 交于点F ,证明△ABE ≌△FEC (AAS ),推出AB =CF ,再证明DA =DF 即可解决问题;(3)如图③,延长AE 交CF 的延长线于点G ,证明AB =DF +CF ,可得结论.【详解】解:(1)延长AD 到E ,使AD =DE ,连接BE ,∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD,在△ADC和△EDB中,AD DEADC EDBDC DB=ìïÐ=Ðíï=î,∴△ADC≌△EDB(SAS),∴AC=BE=4,在△ABE中,AB-BE<AE<AB+BE,∴6-4<2AD<6+4,∴1<AD<5,故答案为:1<AD<5;(2)结论:AD=AB+DC.理由:如图②中,延长AE,DC交于点F,∵AB∥CD,∴∠BAF=∠F,在△ABE和△FCE中,AEB FECBAE FBE CEÐ=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABE≌△FCE(AAS),∴CF=AB,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠BAF=∠FAD,∴∠FAD=∠F,∴AD=DF,∵DC+CF=DF,∴DC+AB=AD;(3)如图③,延长AE交CF的延长线于点G,∵E是BC的中点,∴CE=BE,∵AB∥CF,∴∠BAE=∠G,在△AEB和△GEC中,BAE GAEB GECBE CEÐ=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△AEB≌△GEC(AAS),∴AB=GC,∵∠EDF=∠BAE,∴∠FDG=∠G,∴FD=FG,∴AB=DF+CF,∵AB=5,CF=2,∴DF=AB-CF=3.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、角平分线的性质、三角形三边关系等知识点,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.例3.(2022·贵州毕节·二模)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:(1)如图1,△ABC中,若AB=5,AC=3,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD到点E,使DE=AD,请根据小明的方法思考帮小明完成解答过程.(2)如图2,AD 是△ABC 的中线,BE 交AC 干E ,交AD 于F ,且AE =EF .请判昕AC 与BF 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见解析(2)AC =BF ,理由见解析【解析】(1)解:如图,延长AD 到点E ,使DE =AD ,连接BE ,在△ADC 和△EDB 中∵AD DE ADC EDB CD DB =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ADC ≌△EDB (SAS ).∴BE =AC =3.∵AB -BE <AE <AB +BE ∵2<AE <8.∵AE =2AD ∴1<AD <4.(2)AC =BF ,理由如下:延长AD 至点G ,使GD =AD ,连接BG ,在△ADC 和△GDB 中,AD DG ADC GDB BD CD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ADC ≌△GDB (SAS ).∴BG =AC ,∠G =∠DAC ..∵AE =EF ∴∠AFE =∠FAE . ∴∠DAC =∠AFE =∠BFG ∴∠G =∠BFG ∴BG =BF ∴AC =BF .【点睛】本题考查全等三角形判定与性质,三角形三边的关系,作辅助线:延长AD 到点E ,使DE =AD ,构造全等三角形是解题的关键.例4.(2022·山东·安丘市一模)阅读材料:如图1,在ABC V 中,D ,E 分别是边AB ,AC 的中点,小亮在证明“三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半”时,通过延长DE 到点F ,使EF DE =,连接CF ,证明ADE CFE V V ≌,再证四边形DBCF 是平行四边形即得证.类比迁移:(1)如图2,AD 是ABC V 的中线,E 是AC 上的一点,BE 交AD 于点F ,且AE EF =,求证:AC BF =.小亮发现可以类比材料中的思路进行证明.证明:如图2,延长AD 至点M ,使MD FD =,连接MC ,……请根据小亮的思路完成证明过程.方法运用:(2)如图3,在等边ABC V 中,D 是射线BC 上一动点(点D 在点C 的右侧),连接AD .把线段CD 绕点D 逆时针旋转120°得到线段DE ,F 是线段BE 的中点,连接DF 、CF .请你判断线段DF 与AD 的数量关系,并给出证明.【答案】(1)证明见解析;(2)2AD DF =,证明见解析【分析】(1) 延长AD 至M ,使MD FD =,连接MC ,证明BDF CDM △≌△,结合等角对等边证明即可.(2) 延长DF 至点M ,使DF FM=,连接BM 、AM ,证明(SAS)ABM ACD △≌△,△ABM 是等边三角形,代换后得证.【详解】(1)证明:延长AD 至M ,使MD FD =,连接MC .在BDF V 和CDM V 中,BD CD BDF CDM DF DM =ìïÐ=Ðíï=î,∴BDF CDM △≌△,∴MC BF =,M BFM Ð=Ð,∵AE EF =,∴EAF EFA Ð=Ð,∵EFA BFM Ð=Ð,∴M MAC Ð=Ð,∴AC MC =,∴AC BF =.(2)线段DF 与AD 的数量关系为:2AD DF =.证明如下:延长DF 至点M ,使DF FM =,连接BM 、AM ,如图2所示:∵点F 为BE 的中点,∴BF EF=在BFM V 和EFD △中,∵BF EF BFM EFD FM DF =ìïÐ=Ðíï=î,∴(SAS)BFM EFD △≌△∴BM DE =,MBF DEF Ð=Ð,∴BM DE∥∵线段CD 绕点D 逆时针旋转120°得到线段DE∴CD DE BM ==,120Ð=°BDE ,∴18012060MBD Ð=-=°°°∵ABC V 是等边三角形∵AB AC =,60ABC ACB Ð=Ð=°,∴6060120ABM ABC MBD ÐÐа°=+=+=°∵180********ACD ACB Ð=°-Ð=°-°=°,∴ABM ACDÐ=Ð在ABM V 和ACD △中,∵AB AC ABM ACD BM CD =ìïÐ=Ðíï=î,∴(SAS)ABM ACD △≌△∴AM AD =,BAM CAD Ð=Ð,∴60MAD MAC CAD MAC BAM BAC ÐÐÐÐÐÐ=+=+==°∴AMD V 是等边三角形,∴2==AD DM DF .【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,熟练掌握等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质是解题的关键.模型2.截长补短模型【模型解读】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系。
八年级全等模型第1讲一线三等角课件
中位线定理
证明角度相等方法
④角度的和差关系
⑤证明角所在的三角形全等或类似
⑥四点共圆,对角互补
⑦圆周角定理
⑧等(同)角的余(补)角相等
课堂练习
例1、已知:在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90° ,过点A作直线l,过B,C分别作BD⊥l于点D,CE⊥l于点E.
(1)如图1,当直线l在△ABC的外部时,求证:DE= BD+CE;
CD= DE,∠CDE=45°求证:BD= BC.
【解答】已知在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°
∴∠B=45°∵CD= DE,∠CDE=45°
∴∠DCE=
180°−∠
2
= 67.5°
在△DCB中,同理∠CDB=180°-∠DCE-∠B=67.5°
∴∠DCE=∠CDB
∴BD= BC
对应边相等即可,再根据线段的和差关系不难解出答案。
课堂练习
二、等边三角形中的“一线三等角”
例1、如图,△ABC为等边三角形,D,E,F分别AB , BC,AC上的点,∠DEF= 60°, BD=CE.求证:BE= CF.
【解答】
已知△ABC为等边三角形
∴∠B=∠C=60°
∴∠BED+∠BDE=120°
∵∠DEF=60°
∴∠BED+∠FEC=120°
∴∠BDE=∠FEC
在△BED和△FCE中
∠ = ∠ = 60°
∵ ቐ =
∠ = ∠
∴△BED≌△FCE(ASA)
∴BE=CF
【分析】本题关键在于求证△BED≌△FCE(ASA)
一线三等角
全等模型知识点总结
全等模型知识点总结在几何学中,全等模型是指两个图形在形状和大小上完全相同,被称为全等图形。
这意味着它们的所有对应边长度相等,对应角度相等,因此它们是相似的。
全等模型是几何学中的重要概念,它在解决问题和证明定理时起着重要的作用。
本文将对全等模型的相关知识点进行总结,包括全等模型的定义、性质、判定条件、应用以及相关定理等内容。
一、全等模型的定义全等模型是指两个图形在形状和大小上完全相同,其定义如下:定义1:如果两个图形A和B,它们之间存在一个一一对应关系,使得A中的每一个点都与B中的一个点对应,并且对应的边和对应的角度相等,则称图形A和图形B是全等的。
符号表示为A≌B。
根据这个定义,全等图形必顋满足以下条件:1. 对应的边相等:即A和B中的每一条边都有对应的边,且这些对应的边的长度相等。
2. 对应的角度相等:A和B中的每一个角度都有对应的角度,且这些对应的角度相等。
3. 所有对应的点都在同一直线上:即A和B中的每一个点都有对应的点,并且这些对应的点在同一条直线上。
二、全等模型的性质全等模型具有许多重要的性质,其中一些性质如下:1. 对应边和对应角相等:全等图形的对应边和对应角都相等,即它们所对应的边长度相等,对应的角度也相等。
2. 全等模型是相似的:由全等模型的定义可知,全等图形必须是相似的。
因此,全等模型也满足相似三角形的性质,如正弦定理、余弦定理等。
3. 全等模型的对应边相等性质:如果两个全等模型A和B,那么它们的对应边是两两相等的。
4. 全等模型的对应角相等性质:如果两个全等模型A和B,那么它们的对应角是两两相等的。
5. 全等模型的角平分线相等性质:如果两个全等模型A和B,那么它们的对应角的角平分线也相等。
6. 全等模型的对应中线相等性质:如果两个全等模型A和B,那么它们的对应中线也相等。
7. 全等模型的对应高相等性质:如果两个全等模型A和B,那么它们的对应高也相等。
8. 全等模型的对应中线、高线所成角相等性质:如果两个全等模型A和B,那么它们的对应中线、高线所成角相等。
全等模型知识点总结归纳
全等模型知识点总结归纳全等模型的性质和应用可以总结为以下几个方面:1. 全等模型的定义和性质全等模型的定义是指,当两个几何图形(通常是多边形)的对应部分完全相等时,这两个几何图形就是全等的。
在全等模型中,对应的边长相等,对应的角度相等,对应的面积相等。
这些性质是判断两个几何图形是否全等的重要依据。
2. 全等模型的判定在实际问题中,我们需要对给定的几何图形进行全等模型的判定。
全等模型的判定方法包括SSS、SAS、ASA和HL四种判定条件。
其中SSS表示三边全等,SAS表示两边及夹角全等,ASA表示两角及一边全等,HL表示斜边和一条直角边全等。
利用这些判定条件,我们可以快速准确地判断两个几何图形是否全等。
3. 全等模型的性质和应用全等模型在几何学中有着许多重要的性质和应用。
例如,全等模型可以用来证明几何定理,如等腰三角形的性质、垂直平分线的性质等;它也可以用来解决实际问题,如在建筑设计中确定不规则图形的面积,或者在工程测量中确定地图上不同地点之间的距离等。
全等模型还可以帮助我们理解和推导其他几何图形的性质,如相似图形、对称图形等。
4. 全等模型的应用举例全等模型在实际问题中有着广泛的应用。
下面举几个例子来说明全等模型的应用:例1:建筑设计中的全等模型应用在建筑设计中,经常需要计算不规则图形的面积。
我们可以利用全等模型来帮助计算。
例如,一块不规则形状的瓷砖需要计算其面积,可以将其分割成多个三角形或梯形,通过计算这些三角形或梯形的面积,然后将它们相加,即可得到整个不规则图形的面积。
这种方法利用了全等模型中对应部分面积相等的性质,简化了面积的计算过程。
例2:工程测量中的全等模型应用在工程测量中,经常需要测量不同地点之间的距离。
我们可以利用全等模型来帮助测量。
例如,要测量两座山之间的距离,可以在地面上测量两个位置到山顶的距离,并测量出山顶之间的夹角。
然后利用全等模型中斜边和一个直角边全等的性质,可以计算出两座山之间的距离。
专题06 全等模型-角平分线模型(解析版)
专题06全等模型-角平分线模型角平分线在中考数学中都占据着重要的地位,角平分线常作为压轴题中的常考知识点,需要掌握其各类模型及相应的辅助线作法,且辅助线是大部分学生学习几何内容中的弱点,本专题就角平分线的几类全等模型作相应的总结,需学生反复掌握。
模型1.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)【模型解读与图示】条件:如图1,OC 为AOB ∠的角平分线、CA OA ⊥于点A 时,过点C 作CA OB ⊥.结论:CA CB =、OAC ∆≌OBC ∆.图1图2常见模型1(直角三角形型)条件:如图2,在ABC ∆中,90C ∠=︒,AD 为CAB ∠的角平分线,过点D 作DE AB ⊥.结论:DC DE =、DAC ∆≌DAE ∆.(当ABC ∆是等腰直角三角形时,还有AB AC CD =+.)图3常见模型2(邻等对补型)条件:如图3,OC 是∠COB 的角平分线,AC =BC ,过点C 作CD ⊥O A 、CE ⊥OB 。
结论:①180BOA ACB ∠+∠=︒;②AD BE =;③2OA OB AD =+.例1.(2022·北京·中考真题)如图,在ABC ∆中,AD 平分,.BAC DE AB ∠⊥若2,1,AC DE ==则ACD S ∆=____.【答案】1【分析】作DF AC ⊥于点F ,由角平分线的性质推出1DF DE ==,再利用三角形面积公式求解即可.【详解】解:如图,作DF AC ⊥于点F ,∵AD 平分BAC ∠,DE AB ⊥,DF AC ⊥,∴1DF DE ==,∴1121122ACD S AC DF ∆=⋅=⨯⨯=.故答案为:1.【点睛】本题考查角平分线的性质,通过作辅助线求出三角形ACD 中AC 边的高是解题的关键.例2.(2022·山东泰安·中考真题)如图,△ABC 的外角∠ACD 的平分线CP 与内角∠ABC 的平分线BP 交于点P ,若∠BPC =40°,则∠CAP =()A .40°B .45°C .50°D .60°【答案】C 【分析】根据外角与内角性质得出∠BAC 的度数,再利用角平分线的性质以及直角三角形全等的判定,得出∠CAP =∠FAP ,即可得出答案.【详解】解:延长BA ,作PN ⊥BD ,PF ⊥BA ,PM ⊥AC ,设∠PCD =x °,∵CP 平分∠ACD ,∴∠ACP =∠PCD =x °,PM =PN ,∵BP 平分∠ABC ,∴∠ABP =∠PBC ,PF =PN ,∴PF =PM ,∵∠BPC =40°,∴∠ABP =∠PBC =∠PCD ﹣∠BPC =(x ﹣40)°,∴∠BAC=∠ACD﹣∠ABC=2x°﹣(x°﹣40°)﹣(x°﹣40°)=80°,∴∠CAF=100°,在Rt△PFA和Rt△PMA中,{PA PA PM PF==,∴Rt△PFA≌Rt△PMA(HL),∴∠FAP=∠PAC=50°.故选C.【点睛】本题考查了角平分线的性质以及三角形外角的性质和直角三角全等的判定等知识,根据角平分线的性质得出PM=PN=PF是解题的关键.例3.(2023·山东·七年级专题练习)如图,∠D=∠C=90°,点E是DC的中点,AE平分∠DAB,∠DEA =28°,求∠ABE的大小.【答案】28°【分析】过点E作EF⊥AB于F,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=EF,根据线段中点的定义可得DE=CE,然后求出CE=EF,再根据到角的两边距离相等的点在角的平分线上证明即可得出BE平分∠ABC,即可求得∠ABE的度数.【详解】如图,过点E作EF⊥AB于F,∵∠D=∠C=90°,AE平分∠DAB,∴DE=EF,∵E是DC的中点,∴DE=CE,∴CE=EF,又∵∠C=90°,∴点E在∠ABC的平分线上,∴BE平分∠ABC,又∵AD∥BC,∴∠ABC+∠BAD=180°,∴∠AEB=90°,(1)填空:角平分线的性质定理:角平分线上的点到.符号语言:∵如图1,OP 为COD ∠上的平分线,且,∴.(2)解答:已知:如图2,60AOB ∠=︒,OP 为AOB ∠的平分线,以点P 为顶点的CPD ∠与角的两边相交于点C 、D ,且120CPD ∠=︒.求证:PC PD =.(3)作图:根据以上种情况,再次寻找其它情况,点P P 为AOB ∠的平分线上的点,请你用尺规作图作PE OA ⊥于E ,作PF OB ⊥于F ,90PEC PFD PEO PFO ∴∠=∠=∠=∠=︒,OP 平分AOB ∠,PE PF ∴=,在四边形EOFP 中,60AOB ∠=︒,90PEO PFO ∠=∠=︒,36060290120EPF ∴∠=︒-︒-⨯︒=︒,120CPD ∠=︒ ,CPD EPF ∴∠=∠,CPD EPD EPF EPD ∴∠-∠=∠-∠,CPE DPF ∴∠=∠,PEC PFD ∴≅ (ASA )PC PD ∴=;(3)证明:如图2,作射线PC ,交OA 于C ,作PCN AOB ∠=∠,反向延长NP ,交OB 于D ,则PC PD =;,(4)解:如图3,当ODP ∠和OCP ∠互补时,PC PD =,理由如下:作PE OA ⊥于E ,作PF OB ⊥于F ,90PEC PFD PEO PFO ∴∠=∠=∠=∠=︒,OP 平分AOB ∠,PE PF ∴=,在四边形EOFP 中,90PEO PFO ∠=∠=︒,360290180EPF AOB ∴∠+∠=︒-⨯︒=︒,180CPD AOB ∠+∠=︒ ,CPD EPF ∴∠=∠,CPD EPD EPF EPD ∴∠-∠=∠-∠,CPE DPF ∴∠=∠,PEC PFD ∴≅ (ASA)PC PD ∴=.【点睛】本题考查全等三角形的判定,角平分线的性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握有关基础知识.模型2.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)【模型解读与图示】条件:如图1,OC 为AOB ∠的角平分线,AB OC ⊥,结论:△AOC ≌△BOC ,OAB ∆是等腰三角形、OC 是三线合一等。
奥数几何-三角形五大模型带解析
奥数几何-三角形五大模型带解析三角形是几何学中的基本图形之一,具有丰富的性质和应用。
在奥数竞赛中,常常会涉及到三角形的题目。
为了更好地应对这类题目,我们需要掌握三角形的五大模型,即:全等模型、相似模型、正弦定理模型、余弦定理模型和面积模型。
下面将对这五大模型进行详细解析。
一、全等模型全等模型是指两个三角形的对应边长和对应角度都相等。
利用全等模型,我们可以简化一些繁杂的计算,直接得到结论。
例如,已知三角形ABC和三角形DEF的对应边长和对应角度分别相等,我们就可以得出它们全等的结论,即△ABC≌△DEF。
利用全等模型,我们可以将问题简化为求解另一个已知三角形的性质,从而得到答案。
二、相似模型相似模型是指两个三角形的对应角度相等,但对应边长不一定相等。
相似模型在解决一些比例问题时非常有用。
例如,已知△ABC和△DEF的对应角度分别相等,我们可以推出它们相似的结论,即△ABC∽△DEF。
利用相似模型,我们可以通过已知比例关系,求解未知的边长或角度。
三、正弦定理模型正弦定理是指在一个三角形中,三个角的正弦值与对应边的长度之间存在着一定的比例关系。
正弦定理模型在求解三角形的边长和角度时非常有用。
正弦定理的公式为:sinA/a = sinB/b = sinC/c,其中A、B、C为三角形的角度,a、b、c为对应边的长度。
利用正弦定理模型,我们可以通过已知的角度和边长,求解未知的边长或角度。
四、余弦定理模型余弦定理是指在一个三角形中,三个角的余弦值与对应边的长度之间存在着一定的比例关系。
余弦定理模型在求解三角形的边长和角度时非常有用。
余弦定理的公式为:c² = a² + b² - 2abcosC,其中a、b、c为三角形的边长,C为对应的角度。
利用余弦定理模型,我们可以通过已知的边长和角度,求解未知的边长或角度。
五、面积模型面积模型是指通过三角形的面积关系求解三角形的边长或角度。
在面积模型中,我们常常使用海伦公式或高度公式来求解三角形的面积。
全等几何模型讲解
常见的几何模型一、旋转主要分四大类:绕点、空翻、弦图、半角。
这四类旋转的分类似于平行四边形、矩形、菱形、正方形的分类。
1.绕点型(手拉手模型)(1)自旋转:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧,造中心对称遇中点旋全等遇等腰旋顶角,造旋转,造等腰直角旋遇,造等边三角形旋遇自旋转构造方法0000018090906060例题讲解:1. 如图所示,P 是等边三角形ABC 内的一个点,PA=2,PB=32,PC=4,求△ABC 的边长。
CBP2. 如图,O 是等边三角形ABC 内一点,已知:∠AOB=115°,∠BOC=125°,则以线段OA 、OB 、OC 为边构成三角形的各角度数是多少?3.如图,P 是正方形ABCD 内一点,且满足PA :PD :PC=1:2:3,则∠APD= .ABCO4.如图(2-1):P是正方形ABCD内一点,点P到正方形的三个顶点A、B、C的距离分别为PA=1,PB=2,PC=3。
求此正方形ABCD面积。
(2)共旋转(典型的手拉手模型)模型变形:等边三角形共顶点共顶点等腰直角三角形共顶点等腰三角形共顶点等腰三角形例题讲解:1. 已知△ABC 为等边三角形,点D 为直线BC 上的一动点(点D 不与B,C 重合),以AD 为边作菱形ADEF(按A,D,E,F 逆时针排列),使∠DAF=60°,连接CF. (1) 如图1,当点D 在边BC 上时,求证:① BD=CF ‚ ②AC=CF+CD.(2)如图2,当点D 在边BC 的延长线上且其他条件不变时,结论AC=CF+CD 是否成立?若不成立,请写出AC 、CF 、CD 之间存在的数量关系,并说明理由;(3)如图3,当点D 在边BC 的延长线上且其他条件不变时,补全图形,并直接写出AC 、CF 、CD 之间存在的数量关系。
2.(13北京中考)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 。
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常见的几何模型一、旋转主要分四大类:绕点、空翻、弦图、半角。
这四类旋转的分类似于平行四边形、矩形、菱形、正方形的分类。
1.绕点型(手拉手模型)(1)自旋转:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧,造中心对称遇中点旋全等遇等腰旋顶角,造旋转,造等腰直角旋遇,造等边三角形旋遇自旋转构造方法18090906060例题讲解:1. 如图所示,P 是等边三角形ABC 内的一个点,PA=2,PB=32,PC=4,求△ABC 的边长。
CA BP2. 如图,O 是等边三角形ABC 内一点,已知:∠AOB=115°,∠BOC=125°,则以线段OA 、OB 、OC 为边构成三角形的各角度数是多少?3.如图,P 是正方形ABCD 内一点,且满足PA :PD :PC=1:2:3,则∠APD= .ABCO4.如图(2-1):P是正方形ABCD内一点,点P到正方形的三个顶点A、B、C的距离分别为PA=1,PB=2,PC=3。
求此正方形ABCD面积。
(2)共旋转(典型的手拉手模型)模型变形:等边三角形共顶点共顶点等腰直角三角形共顶点等腰三角形共顶点等腰三角形例题讲解:1. 已知△ABC 为等边三角形,点D 为直线BC 上的一动点(点D 不与B,C 重合),以AD 为边作菱形ADEF(按A,D,E,F 逆时针排列),使∠DAF=60°,连接CF. (1) 如图1,当点D 在边BC 上时,求证:① BD=CF ‚ ②AC=CF+CD.(2)如图2,当点D 在边BC 的延长线上且其他条件不变时,结论AC=CF+CD 是否成立?若不成立,请写出AC 、CF 、CD 之间存在的数量关系,并说明理由;(3)如图3,当点D 在边BC 的延长线上且其他条件不变时,补全图形,并直接写出AC 、CF 、CD 之间存在的数量关系。
2.(13北京中考)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 。
(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,连结DE ,若∠DEC=45°,求α的值。
2.半角模型说明:旋转半角的特征是相邻等线段所成角含一个二分之一角,通过旋转将另外两个和为二分之一的角拼接在一起,成对称全等。
例题:1.在等腰直角△ABCD的斜边上取两点M,N,使得45=︒∠MCN,记AM=m,MN=x,BN=n,求证以m,x,n为边长的三角形为直角三角形。
m x nBCA M N2.如图,正方形ABCD的边长为1,AB,AD上各存在一点P、Q,若△APQ的周长为2,求PCQ∠的度数。
D ACBQ P3.E 、F 分别是正方形ABCD 的边BC 、CD 上的点,且45EAF =︒∠,AH EF ⊥,H 为 垂足,求证:AH AB =.4. 已知,正方形ABCD 中,∠MAN=45°,∠MAN 绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交CB 、DC (或它们的延长线)于点M 、N ,AH ⊥MN 于点H .(1)如图①,当∠MAN 点A 旋转到BM=DN 时,请你直接写出AH 与AB 的数量关系:AH=AB ;(2)如图②,当∠MAN 绕点A 旋转到BM≠DN 时,(1)中发现的AH 与AB 的数量关系还成立吗?如果不成立请写出理由,如果成立请证明;(3)如图③,已知∠MAN=45°,AH ⊥MN 于点H ,且MH=2,NH=3,求AH 的长.(可利用(2)得到的结论)知:正方形A 5.已B CD 中,∠MCHFED BAAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时(如图2),线段BM,DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.6.(14房山2模). 边长为2的正方形ABCD的两顶点A、C分别在正方形EFGH的两边DE、DG上(如图1),现将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中,AB边交DF于点M,BC边交DG于点N.(1)求边DA在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN和AC平行时(如图2),求正方形ABCD旋转的度数;的周长为p,在旋转正方形ABCD的过程中,p值是否有变化?(3)如图3,设MBN请证明你的结论.7. (2011石景山一模)已知:如图,正方形ABCD 中,AC ,BD 为对角线,将∠BAC 绕顶点A 逆时针旋转α°(0<α<45),旋转后角的两边分别交BD 于点P 、点Q ,交BC ,CD 于点E 、点F ,连接EF ,EQ .(1)在∠BAC 的旋转过程中,∠AEQ 的大小是否改变?若不变写出它的度数;若改变,写出它的变化范围(直接在答题卡上写出结果,不必证明); (2)探究△APQ 与△AEF 的面积的数量关系,写出结论并加以证明.8.已知在ABC △中,90=∠ACB ,26==CB CA ,AB CD ⊥于D ,点E 在直线CD 上,CD DE 21=,点F 在线段AB 上,M 是DB 的中点,直线AE 与直线CF 交于N 点. (1)如图1,若点E 在线段CD 上,请分别写出线段AE 和CM 之间的位置关系和数量关系:___________,___________;(2)在(1)的条件下,当点F 在线段AD 上,且2AF FD =时,求证:45=∠CNE ; (3)当点E 在线段CD 的延长线上时,在线段AB 上是否存在点F ,使得45=∠CNE .若存在,请直接写出AF 的长度;若不存在,请说明理由.AB EMDCBA9.(2014平谷一模24)(1)如图1,点E 、F 分别是正方形ABCD 的边BC 、CD 上的点,∠EAF =45°,连接EF ,则EF 、BE 、FD 之间的数量关系是:EF =BE +FD .连结BD ,交AE 、AF 于点M 、N ,且MN 、BM 、DN 满足222DN BM MN +=,请证明这个等量关系; (2)在△ABC 中, AB =AC ,点D 、E 分别为BC 边上的两点.①如图2,当∠BAC =60°,∠DAE =30°时,BD 、DE 、EC 应满足的等量关系是②如图3,当∠BAC =α,(0°<α<90°),∠DAE =α21时,BD 、DE 、EC 应满足的等量关系是___________.【参考:1cos sin 22=+αα】注意:2222AM BM DM =+A B CD EF 图1B CDE 图2ADE 图3AMN(1) 在正方形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =90°,∠ABM =∠ADN=45°.NM FED CBA把△ABM绕点A逆时针旋转90°得到MAD'∆.连结MN'.则,,AMAMBMMD=='',︒=∠='∠45ABMMAD,BAMMDA∠='∠.∵∠EAF=45°,∴∠BAM+∠DAN=45°,∠DAM′+∠DAF=45°, ︒=∠=∠45'MANANM.∴NAM'∆≌AMN∆.∴NM'=MN.在NDM'∆中,︒=∠+∠=∠90''ADMADNDNM,222''DMDNNM+=∴222BMDNMN+=(2)①222ECECBDBDDE+⋅+=;②222cos2ECECBDBDDE+⋅⋅+=α3.空翻模型例题:1.如图,点M为正三角形ABD的边AB所在直线上的任意一点(点B除外),作60DMN∠=︒,射线MN与DBA∠外角的平分线交于点N,DM与MN有怎样的数量关系?NEBMADGNEBMAD【解析】 猜测DM MN =.过点M 作MG BD ∥交AD 于点G ,AG AM =,∴GD MB =又∵120ADM DMA +∠=∠,120DMA NMB +=∠∠ ∴ADM NMB =∠∠,而120DGM MBN ==∠∠, ∴DGM MBN ∆∆≌,∴DM MN =.2.如图,点M 为正方形ABCD 的边AB 上任意一点,MN DM ⊥且与ABC ∠外角的平分线 交于点N ,MD 与MN 有怎样的数量关系?N CDE B M A NCDEB M A【解析】 猜测DM MN =.在AD 上截取AG AM =,∴DG MB =,∴45AGM =∠∴135DGM MBN ==︒∠∠,∴ADM NMB =∠∠, ∴DGM MBN ∆∆≌,∴DM MN =.3.【探究发现】如图1,ABC ∆是等边三角形,60AEF ︒∠=,EF 交等边三角形外角平分线CF 所在的直线于点F .当点E 是BC 的中点时,有AE =EF 成立;【数学思考】某数学兴趣小组在探究AE 、EF 的关系时,运用“从特殊到一般”的数学思想,通过验证得出如下结论:当点E 是直线BC 上(B ,C 除外)任意一点时(其它条件不变),结论AE =EF 仍然成立.假如你是该兴趣小组中的一员,请你从“点E 是线段BC 上的任意一点”;“点E是线段BC 延长线上的任意一点”;“ 点E是线段BC 反向延长线上的任意一点”三种情况中,任选一种情况,在备用图1中画出图形,并进行证明.【拓展应用】当点E 在线段BC 的延长线上时,若CE = BC ,在备用图2中画出图形,并运用上述结论求出:ABC AEF S S ∆∆的值.4.弦图模型外弦图 内弦图 总统图 例题:1.两个全等的30°,60°三角板ADE,BAC,如右下图所示摆放,E 、A 、C 在一条直线上,连接BBFABBD,取BD的中点M,连接ME,MC.(1)求证:△EDM≌△CAM;(2)求证:△EMC为等腰直角三角形.2.如图△ABC中,已知∠A=90°,AB=AC,(1)D为AC中点,AE⊥BD于E,延长AE交BC于F,求证:∠ADB=∠CDF(2)若D,M为AC上的三等分点,如图2,连BD,过A作AE⊥BD于点E,交BC于点F,连MF,判断∠ADB与∠CMF的大小关系并证明.3.(14朝阳二模)已知∠ABC=90°,D是直线AB上的点,AD=BC.(1)如图1,过点A作AF⊥AB,并截取AF=BD,连接DC、DF、CF,判断△CDF的形状并证明;(2)如图2,E是直线BC上的一点,直线AE、CD相交于点P,且∠APD=45°,求证BD=CE.PEC图2CB图1二、对称全等模型下图依次是450、300、、150及有一个角是300直角三角形的对称(翻折),翻折成正方形或者等腰直角三角形、等边三角形、对称全等。