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等边三角形“手拉手”模型构造及解题策略研究

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初中数学几何模型之手拉手模型

初中数学几何模型之手拉手模型
∴∠BAC-∠CAE=∠DAE-∠CAE，
即∠DAC=∠EAB，
在△ACD与△ABE中
，
∴△ACD≌△ABE（SAS）；
（2）∵△ACD≌△ABE，
∴∠ADC=∠AEB，
∵△ADE是等腰直角三角形，
∴∠ADE=∠AED =45°，
∴∠AEB=∠ADE+∠CDE=45°+60°=105°．
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质，解题的关键是根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定进行解答．
一、模型类别
二、相关结论的运用
（一）有公共顶点的等边三角形
典例精讲：
[问题提出]
（1）如图①， 均为等边三角形，点 分别在边 上．将 绕点 沿顺时针方向旋转，连结 ．在图②中证明 ．
[学以致用]
（2）在（1）的条件下，当点 在同一条直线上时， 的大小为度．
[拓展延伸]
（3）在（1）的条件下，连结 ．若 直接写出 的面积 的取值范围．
（3）①
∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形，
∴AB=AC，AD=AE，∠BAC=∠DAE=90°，
∵∠BAD=∠BAC+∠DAC，∠CAE=∠DAE+∠DAC，
∴∠BAD=∠CAE，
∴△ABD≌△ACE，
∴BD=CE，∠ABD=∠ACE，
∵∠AOB=∠FOC，
∴∠BFC=∠BAC=90°，
∴S四边形BCDE=S△BCE+S△DCE ；
数学模型-----手拉手
有些同学在学习数学时无从下手，找不到突破的方法，做不到举一反三，所以在数学的学习过程中，必须深入本质，做到知识、规律、法则掌握准确，及时反思．下面先给大家介绍一种常见的数学模型---手拉手模型，通过对模型的理解和掌握，把模型的结论融会贯通，理解透彻，那么这一类题型，都是可以迎刃而解的．

全等典型模型：“手拉手”模型

全等典型模型：“手拉手”模型

《三角形证明》题型解读12 全等典型模型：“手拉手”模型【知识梳理】（一）“手拉手模型”的基本图形题型特征：△ABC 与△BDE 是等边三角形，A 、B 、D 三点在同一直线上。

解题方法：一定有以下六个结论（三组全等、一个60°、一个等边△、一组平行线） ①△ABE ≌△CBD证明过程：∵△ABC 与△BDE 是等边三角形，∴∠1=∠2=∠3=60°，∴∠ABE=∠CBD=120°，∵AB=BC ，BE=BD ， ∴△ABE ≌△CBD （SAS ） ②△ABH ≌△CBF证明过程：∵△ABE ≌△CBD ，∴∠4=∠5，∵AB=BC ，∠1=∠2，∴△ABH ≌△CBF （SAS ） ③△BHE ≌△BFD证明过程：∵△ABE ≌△CBD ，∴∠6=∠7，∵BE=BD ，∠2=∠3，∴△BHE ≌△BFD （SAS ） ④∠AGC=60°证明过程：∵△ABE ≌△CBD ，∴∠6=∠7，在△GFE 和△BFD 中（“8”字模型），∠3=180°-∠BFD-∠7，∠EGF=180°-∠GFE-∠6，∵∠6=∠7，∠GFE=∠BFD ，∴∠3=∠EGF ，∵∠AGC=∠EGF ，∠3=60°，∴∠AGC=∠3=60° ⑤△BHF 是等边三角形证明过程：∵△BHE ≌△BFD （SAS ），∴BH=BF ，∵∠2=60°，∴△BHF 是等边三角形（有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形） ⑥HF//AD证明过程：∵△BHF 是等边三角形，∴∠8=60°，∵∠3=60°，∴∠8=∠3，∴HF//AD （二）“手拉手模型”的变化图形题型特征：△ABC 与△BDE 是等边三角形，A 、B 、D 三点不在同一直线上。

图2M N 765431H GFEDCBA765431HG F ED CBA解题方法：一定有以下三个结论（一组全等，一个60°、一个角平分线） ①△ABE ≌△CBD证明过程：∵△ABC 与△BDE 是等边三角形，∴∠1=∠3=60°，∴∠ABE=∠CBD （共角模型），∵AB=BC ，BE=BD ， ∴△ABE ≌△CBD （SAS ） ②∠AGC=60°证明过程：∵△ABE ≌△CBD ，∴∠6=∠7，在△GFE 和△BFD 中（“8”字模型），∠3=180°-∠BFD-∠7，∠EGF=180°-∠GFE-∠6，∵∠6=∠7，∠GFE=∠BFD ，∴∠3=∠EGF ，∵∠AGC=∠EGF ，∠3=60°，∴∠AGC=∠3=60° ③BG 平分∠HBF证明过程：作BM ⊥AE 于点M ，BN ⊥GD 于点N ，如图2，∵△ABE ≌△CBD ，∴∠4=∠5，∵AB=BC ，∠AMB=∠CNB=90°，∴△ABM ≌△CBN （AAS ），∴BM=BN ，∴BG 平分∠HBF （到角两边的距离相等的点，在这个角的角平分线上） （三）常见“手拉手”变化图形【典型例题】例1.如图，C 为线段AE 上一动点（不与A 、E 重合），在AE 同侧分别作等边△ABC 和等 边△CDE ，AD 与BE 交于点O ，AD 与BC 交于点P ，BE 与CD 交于点Q ，连接PQ ，以下五个结论： ①AD ＝BE ；②PQ ∥AE ；③CP ＝CQ ；④BO ＝OE ；⑤∠AOB ＝60°，恒成立的结论有（ ）。

等边三角形手拉手模型结论及证明过程

等边三角形手拉手模型结论及证明过程

等边三角形手拉手模型结论及证明过程一个等边三角形手拉手模型的结论是：当两个等边三角形通过一组手拉手相连时，连接线段的交点会形成一个正三角形。

这一结论可以通过以下的证明过程来得出：首先，我们需要确定一下手拉手模型中的表示方式。

在这个模型中，三角形的三个顶点被用手指代替，手指之间的连接用一个线段表示。

这个线段的长度代表两个手指之间的距离，也就是三角形的边长。

我们将两个等边三角形连起来，连接线段的交点记为O。

首先，我们可以通过画图的方式，发现连接点O和三角形的三个顶点A、B、C均在同一个圆上。

接下来，我们尝试证明连接点O与三角形任意一个顶点之间的距离相等，即OO' = OA = OB = OC。

我们可以通过以下的方式进行证明：首先，我们可以将等边三角形ABCDEFG看做是以O为中心点做了一个旋转90度的图形。

对于图形ABCO，我们可以发现OA与OC是相等的，OB与OC也是相等的，因为O是等边三角形ABC的重心。

因此，我们可以得出OO' = OC - AC/2 = OA。

接下来，我们可以通过证明三角形OAB为等边三角形来进一步证明OO' = OA。

我们可以根据三角形ABC旋转而来的性质得出，∠AOB = ∠CAB = 60度。

由于三角形ABC是等边三角形，因此∠ACB = 60度，由此我们可以得出三角形OAB为等边三角形，从而证明OO' = OA。

最后，我们需要证明连接点O、A、B、C组成的图形是一个正三角形。

我们可以利用前面得出的结论，即OO' = OA，来证明该图形为等边三角形。

由于OA、OB、OC均为等边三角形ABC的边长，因此该图形是一个正三角形。

综上所述，当两个等边三角形通过一组手拉手相连时，连接线段的交点会形成一个正三角形。

这一结论可以帮助我们在进行三角形构建的过程中，更加灵活地进行手动模拟，从而得到更加准确的结果。

初中数学几何模型之——手拉手模型，跟我学-应对中考轻松自如

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如
一、模型一：手拉手模型----旋转型全等
（1）等边三角形
手拉手-等边旋转
【条件】：△OAB和△OCD均为等边三角形；
【结论】：①△OAC≌△OBD；②∠AEB=60°；③OE平分∠AED
（2）等腰直角三角形
手拉手-等腰直角旋转
【条件】：△OAB和△OCD均为等腰直角三角形；
【结论】：①△OAC≌△OBD；②∠AEB=90°；③OE平分∠AED
（3）顶角相等的两任意等腰三角形
手拉手-等腰旋转
【条件】：△OAB和△OCD均为等腰三角形；且∠COD=∠AOB
【结论】：①△OAC≌△OBD；②∠AEB=∠AOB；③OE平分∠AED
二、模型二：手拉手模型----旋转型相似
（1）一般情况
【条件】：CD∥AB，将△OCD旋转至右图的位置
【结论】：①右图中△OCD∽△OAB→→→△OAC∽△OBD；
②延长AC交BD于点E，必有∠BEC=∠BOA
（2）特殊情况
【条件】：CD∥AB，∠AOB=90° 将△OCD旋转至右图的位置
【结论】：①右图中△OCD∽△OAB→→→△OAC∽△OBD；
②延长AC交BD于点E，必有∠BEC=∠BOA；
③BD/AC=OD/OC=OB/OA=tan∠OCD；
④BD⊥AC；
⑤连接AD、BC，必有AD2+BC2=AB2+CD2；
⑥S△BCD=1/2AC×BD。

中考数学几何模型复习 专题 手拉手模型(学生版+解析版)

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中考数学几何模型复习手拉手模型一、方法突破问题一：构成手拉手的必要条件．当对一个几何图形记忆并不深刻的时候，可以尝试用文字取总结要点，比如手拉手：四线共点，两两相等，夹角相等．条件：如图，OA=OB，OC=OD（四线共点，两两相等），∠AOB=∠COD（夹角相等）结论：△OAC≌△OBD（SAS）证明无需赘述，关于条件中的OA=OB，OC=OD，有时候会直接以特殊几何图形的形式给出，比如我们都很熟悉的等边三角形和正方形．1．等边三角形手拉手（1）如图，B、C、D三点共线，△ABC和△CDE是等边三角形，连接AD、BE，交于点P：结论一：△ACD≌△BCE证明：AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩→ △ACD≌△BCE（SAS）ABCDOD（2）记AC 、BE 交点为M ，AD 、CE 交点为N ：结论二：△ACN ≌△BCM ；△MCE ≌△NCD证明：MBC NAC BC AC BCM ACN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩→ △ACN ≌△BCM （SAS ）；MCE NCD CE CDCEM CDN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩→ △MCE ≌△NCD （ASA ） （3）连接MN ：结论三：△MNC 是等边三角形．证明：60CM CNMCN =⎧⎨∠=︒⎩→△MCN 是等边三角形．（4）记AD 、BE 交点为P ，连接PC ：结论四：PC 平分∠BPD证明：△BCE ≌△ACD → CG =CH → PC 平分∠BPD ．DDHG ααEDCBAP（5）结论五：∠APB =∠BPC =∠CPD =∠DPE =60°．（6）连接AE ：结论六：P 点是△ACE 的费马点（P A +PC +PE 值最小）2．正方形手拉手如图，四边形ABCD 和四边形CEFG 均为正方形，连接BE 、DG ：结论一：△BCE ≌△DCG证明：CB CD BCE DCG CE CG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩→ △BCE ≌△DCG （SAS ）结论二：BE =DG ，BE ⊥DG证明：△BCE ≌△DCG → BE =DG ；∠CBE ＝∠CDG → ∠DHB =∠BCD =90°（旋转角都相等）【重点概述】手拉手模型是一种基本的旋转型全等，与其说看图找模型，不如是“找条件、定模型”．60°60°60°60°PABCDEEDCBAPF问题二：条件与结论如何设计？设计一：我们可以给出手拉手模型条件，得到一组全等来解决问题，就像问题一中所得出的结论那样； 设计二：如果题目已知△ABC ≌△ADE 外，则还可得△ABD 和△ACE 均为等腰三角形，且有△ABD ∽△ACE ，AB AD BDAC AE CE==．问题三：如何构造手拉手？如何构造手拉手？换句话说，如何构造旋转？当我们在思考这个问题的时候，不妨先问一句，旋转能带来什么？图形位置的改变，这一点就够了，因为，若有数量关系，则先有位置关系．二、典例精析例一：如图，等边三角形ABC 的边长为4，点O 是ABC ∆的中心，120FOG ∠=︒，绕点O 旋转FOG ∠，分别交线段AB 、BC 于D 、E 两点，连接DE ，给出下列四个结论：①OD OE =；②ODE BDE S S ∆∆=；③四边形ODBEBDE ∆周长的最小值为6．上述结论中正确的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．4例二：如图，点P 在等边ABC ∆的内部，且6PC =，8PA =，10PB =，将线段PC 绕点C 顺时针旋转60︒得到P C '，连接AP '，则sin PAP '∠的值为 ．EDCBAC例三：如图，P 是等边三角形ABC 内一点，将线段AP 绕点A 顺时针旋转60︒得到线段AQ ，连接BQ ．若6PA =，8PB =，10PC =，则四边形APBQ 的面积为 ．例四：如图，等边三角形ABC 内有一点P ，分別连结AP 、BP 、CP ，若6AP =，8BP =，10CP =．则ABP BPC S S ∆∆+= ．例五：如图，P 为等边三角形ABC 内的一点，且P 到三个顶点A ，B ，C 的距离分别为3，4，5，则ABC∆的面积为( )A．9 B．9 C．18+D．18 例六：在Rt △ABC 中，AB =AC ，点P 是三角形内一点且∠APB =135°，PC =AC 的最大值为_________．QPABCPABCPABCABCP三、中考真题演练1．（2021•日照）问题背景：如图1，在矩形ABCD中，AB=30ABD∠=︒，点E是边AB的中点，过点E作EF AB⊥交BD于点F．实验探究：（1）在一次数学活动中，小王同学将图1中的BEF∆绕点B按逆时针方向旋转90︒，如图2所示，得到结论：①AEDF=；②直线AE与DF所夹锐角的度数为．（2）小王同学继续将BEF∆绕点B按逆时针方向旋转，旋转至如图3所示位置．请问探究（1）中的结论是否仍然成立？并说明理由．拓展延伸：在以上探究中，当BEF∆旋转至D、E、F三点共线时，则ADE∆的面积为．2．（2021•贵港）已知在ABC∆中，O为BC边的中点，连接AO，将AOC∆绕点O顺时针方向旋转（旋转角为钝角），得到EOF∆，连接AE，CF．（1）如图1，当90=；=时，则AE与CF满足的数量关系是AE CF∠=︒且AB ACBAC（2）如图2，当90≠时，（1）中的结论是否仍然成立？若成立，请写出证明过程；若∠=︒且AB ACBAC不成立，请说明理由．（3）如图3，延长AO到点D，使OD OABC=时，求DE的长．=，连接DE，当5==，6AO CF3．（2021•黑龙江）在等腰ADE ∆中，AE DE =，ABC ∆是直角三角形，90CAB ∠=︒，12ABC AED ∠=∠，连接CD 、BD ，点F 是BD 的中点，连接EF ．（1）当45EAD ∠=︒，点B 在边AE 上时，如图①所示，求证：12EF CD =；（2）当45EAD ∠=︒，把ABC ∆绕点A 逆时针旋转，顶点B 落在边AD 上时，如图②所示，当60EAD ∠=︒，点B 在边AE 上时，如图③所示，猜想图②、图③中线段EF 和CD 又有怎样的数量关系？请直接写出你的猜想，不需证明．4．（2021•通辽）已知AOB ∆和MON ∆都是等腰直角三角形)OM OA <<，90AOB MON ∠=∠=︒．（1）如图1，连接AM ，BN ，求证：AM BN =； （2）将MON ∆绕点O 顺时针旋转．①如图2，当点M 恰好在AB 边上时，求证：2222AM BM OM +=；②当点A ，M ，N 在同一条直线上时，若4OA =，3OM =，请直接写出线段AM 的长．5．（2021•十堰）已知等边三角形ABC，过A点作AC的垂线l，点P为l上一动点（不与点A重合），连接CP，把线段CP绕点C逆时针方向旋转60︒得到CQ，连QB．（1）如图1，直接写出线段AP与BQ的数量关系；（2）如图2，当点P、B在AC同侧且AP AC=时，求证：直线PB垂直平分线段CQ；∆，（3）如图3，若等边三角形ABC的边长为4，点P、B分别位于直线AC异侧，且APQ求线段AP的长度．6．（2020•沈阳）在ABC ∆中，AB AC =，BAC α∠=，点P 为线段CA 延长线上一动点，连接PB ，将线段PB 绕点P 逆时针旋转，旋转角为α，得到线段PD ，连接DB ，DC ． （1）如图1，当60α=︒时， ①求证：PA DC =； ②求DCP ∠的度数；（2）如图2，当120α=︒时，请直接写出PA 和DC 的数量关系．（3）当120α=︒时，若6AB =，BP D 到CP 的距离为 ．中考数学几何模型复习手拉手模型一、方法突破问题一：构成手拉手的必要条件．当对一个几何图形记忆并不深刻的时候，可以尝试用文字取总结要点，比如手拉手：四线共点，两两相等，夹角相等．条件：如图，OA=OB，OC=OD（四线共点，两两相等），∠AOB=∠COD（夹角相等）结论：△OAC≌△OBD（SAS）证明无需赘述，关于条件中的OA=OB，OC=OD，有时候会直接以特殊几何图形的形式给出，比如我们都很熟悉的等边三角形和正方形．3．等边三角形手拉手（1）如图，B、C、D三点共线，△ABC和△CDE是等边三角形，连接AD、BE，交于点P：结论一：△ACD≌△BCE证明：AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩→ △ACD≌△BCE（SAS）ABCDOD（2）记AC 、BE 交点为M ，AD 、CE 交点为N ：结论二：△ACN ≌△BCM ；△MCE ≌△NCD证明：MBC NAC BC AC BCM ACN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩→ △ACN ≌△BCM （SAS ）；MCE NCD CE CDCEM CDN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩→ △MCE ≌△NCD （ASA ） （3）连接MN ：结论三：△MNC 是等边三角形．证明：60CM CNMCN =⎧⎨∠=︒⎩→△MCN 是等边三角形．（4）记AD 、BE 交点为P ，连接PC ：结论四：PC 平分∠BPD证明：△BCE ≌△ACD → CG =CH → PC 平分∠BPD ．DDDHG ααEDCBAP（5）结论五：∠APB =∠BPC =∠CPD =∠DPE =60°．（6）连接AE ：结论六：P 点是△ACE 的费马点（P A +PC +PE 值最小）4．正方形手拉手如图，四边形ABCD 和四边形CEFG 均为正方形，连接BE 、DG ：结论一：△BCE ≌△DCG证明：CB CD BCE DCG CE CG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩→ △BCE ≌△DCG （SAS ）结论二：BE =DG ，BE ⊥DG证明：△BCE ≌△DCG → BE =DG ；∠CBE ＝∠CDG → ∠DHB =∠BCD =90°（旋转角都相等）【重点概述】手拉手模型是一种基本的旋转型全等，与其说看图找模型，不如是“找条件、定模型”．60°60°60°60°PAB CDEEDCBAPF问题二：条件与结论如何设计？设计一：我们可以给出手拉手模型条件，得到一组全等来解决问题，就像问题一中所得出的结论那样； 设计二：如果题目已知△ABC ≌△ADE 外，则还可得△ABD 和△ACE 均为等腰三角形，且有△ABD ∽△ACE ，AB AD BDAC AE CE==．问题三：如何构造手拉手？如何构造手拉手？换句话说，如何构造旋转？当我们在思考这个问题的时候，不妨先问一句，旋转能带来什么？图形位置的改变，这一点就够了，因为，若有数量关系，则先有位置关系．二、典例精析例一：如图，等边三角形ABC 的边长为4，点O 是ABC ∆的中心，120FOG ∠=︒，绕点O 旋转FOG ∠，分别交线段AB 、BC 于D 、E 两点，连接DE ，给出下列四个结论：①OD OE =；②ODE BDE S S ∆∆=；③四边形ODBEBDE ∆周长的最小值为6．上述结论中正确的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．4 【分析】等边三角形中的旋转型全等连接OB 、OC ，易证△OBD ≌△OCE ，∴OD =OE ，结论①正确；考虑∠FOG 是可以旋转的，△ODE 面积和△BDE 面积并非始终相等，故结论②错误；ECBACC∵△OBD ≌△OCE ，∴四边形ODBE 的面积等于△OBC的面积，142OBCS=⨯=，故结论③正确；考虑BD =CE ，∴BD +BE =CE +BE =4，只要DE 最小，△BDE 周长就最小，△ODE 是顶角为120°的等腰三角形，故OD 最小，DE 便最小， 当OD ⊥AB 时，OD此时2DE ==，∴周长最小值为6，故结论④正确． 综上，选C ，正确的有①③④．【小结】所谓全等，实际就是将△ODB 绕点O 旋转到△OEC 的位置．等等，好像和某个图有点神似，如下：当然这个图形还可以简化一下，毕竟和D 点及F 点并没有什么关系．结论与证明不多赘述，题型可以换，但旋转是一样的旋转．例二：如图，点P 在等边ABC ∆的内部，且6PC =，8PA =，10PB =，将线段PC 绕点C 顺时针旋转60︒得到P C '，连接AP '，则sin PAP '∠的值为 ．【分析】连接PP '，则CPP '△是等边三角形，故6PP PC '==，易证△CPB ≌CP A '△，∴10AP BP '==， 又AP =8，∴APP '△是直角三角形，∴3sin 5PAP '∠=．D例三：如图，P 是等边三角形ABC 内一点，将线段AP 绕点A 顺时针旋转60︒得到线段AQ ，连接BQ ．若6PA =，8PB =，10PC =，则四边形APBQ 的面积为 ．【分析】分四边形为三角形．连接PQ ，易证△APQ 是等边三角形，△BPQ 是直角三角形，26APQS=168242BPQS =⨯⨯=， ∴四边形APBQ的面积为(．例四：如图，等边三角形ABC 内有一点P ，分別连结AP 、BP 、CP ，若6AP =，8BP =，10CP =．则ABP BPC S S ∆∆+= ．【分析】构造旋转．如图，将△BPC 绕点B 逆时针旋转60°得△BEA ，连接EP ， 可得△AEP 是直角三角形，△BEP 是等边三角形，21688242APBBPCAEPBEPSSSS+=+=⨯⨯+=+ 所以本题答案为24+QPABCQPABCPABCC搭配一：若222PA PB PC+=，则可任意旋转，得等边+直角．且两条较短边夹角（∠APB）为150°．搭配二：若∠APB=150°，则有222PA PB PC+=．例五：如图，P为等边三角形ABC内的一点，且P到三个顶点A，B，C的距离分别为3，4，5，则ABC∆的面积为()A．9B．9C．18+D．18【分析】（3，4，5）是一组勾股数，通过旋转构造直角三角形．法一：如图，将三个小三角形面积分别123S S S、、考虑到△ABC是等边三角形，可将△APB 旋转到△ADC位置，可得：21331334642ADP PCDS S S S+=+=+⨯⨯=，同理可得：212143462S S++⨯⨯=，223153462S S+=+⨯⨯=，∴()123218S S S++，∴1239S S S++，故选A．CC CPABCS3S2S1PAB CC法二：如图，易证∠APB =150°，过点A 作BP 的垂线交BP 延长线于点H ，则1322AH AP ==，PH，4BH =)2229271625944S AH BH ==+=+++=+=⎝． 【思考】如果放在正方形里，条件与结论又该如何搭配？作旋转之后，可得△AEP 是等腰直角三角形，若使△PEB 也为直角三角形， 则原∠APD =135°，而线段PA 、PB 、PD 之间的关系为：2222PA PD PB +=．搭配一：若∠APD =135°，则2222PA PD PB +=；搭配二：若2222PA PD PB +=，则∠APD =135°．另外，其实这个图和点C 并没有什么关系，所以也可以将正方形换成等腰直角三角形． 大概如下图：抓主要条件，舍弃无用条件，也是理解几何图形的一种方式．例六：在Rt △ABC 中，AB =AC ，点P 是三角形内一点且∠APB =135°，PC =AC 的最大值为_________．【分析】显然根据∠APB =135，构造旋转．可得：△APQ 是等腰直角三角形，△PQC 是直角三角形，且∠PQC =90°，另外还有条件PC =HPABC EAB CDEPABCPC重新梳理下条件，（1）有一条线段PC =（2）∠PQC =90°，则Q 点轨迹是个圆弧，（3）以PQ 为斜边在PC 异侧作等腰直角三角形，点A 是直角顶点．∴A 点轨迹是什么？瓜豆原理啦，也是个圆弧：∴AC22=．三、中考真题演练1．（2021•日照）问题背景：如图1，在矩形ABCD 中，AB =30ABD ∠=︒，点E 是边AB 的中点，过点E 作EF AB ⊥交BD 于点F ． 实验探究：（1）在一次数学活动中，小王同学将图1中的BEF ∆绕点B 按逆时针方向旋转90︒，如图2所示，得到结论：①AEDF= ；②直线AE 与DF 所夹锐角的度数为 ． （2）小王同学继续将BEF ∆绕点B 按逆时针方向旋转，旋转至如图3所示位置．请问探究（1）中的结论是否仍然成立？并说明理由． 拓展延伸：在以上探究中，当BEF ∆旋转至D 、E 、F 三点共线时，则ADE ∆的面积为 ．CPP PCCC【解答】解：（1）如图1，30ABD ∠=︒，90DAB ∠=︒，EF BA ⊥，cos BE AB ABD BF DB ∴∠==， 如图2，设AB 与DF 交于点O ，AE 与DF 交于点H ，BEF ∆绕点B 按逆时针方向旋转90︒，90DBF ABE ∴∠=∠=︒，FBD EBA ∴∆∆∽，∴AE BE DF BF ==，BDF BAE ∠=∠， 又DOB AOF ∠=∠，30DBA AHD ∴∠=∠=︒，∴直线AE 与DF 所夹锐角的度数为30︒，，30︒；（2）结论仍然成立，理由如下：如图3，设AE 与BD 交于点O ，AE 与DF 交于点H ，将BEF ∆绕点B 按逆时针方向旋转，ABE DBF ∴∠=∠，又BE AB BF DB ==， ABE DBF ∴∆∆∽，∴AE BE DF BF ==，BDF BAE ∠=∠， 又DOH AOB ∠=∠，30ABD AHD ∴∠=∠=︒，∴直线AE 与DF 所夹锐角的度数为30︒．拓展延伸：如图4，当点E 在AB 的上方时，过点D 作DG AE ⊥于G ，2AB =30ABD ∠=︒，点E 是边AB 的中点，90DAB ∠=︒，BE ∴2AD =，4DB =，30EBF ∠=︒，EF BE ⊥，1EF ∴=，D 、E 、F 三点共线，90DEB BEF ∴∠=∠=︒，DE ∴30DEA ∠=︒，12DG DE ∴==由（2）可得：AE BE DF BF ==，∴=AE ∴，ADE ∴∆的面积1122AE DG =⨯⨯==； 如图5，当点E 在AB 的下方时，过点D 作DG AE ⊥，交EA 的延长线于G ，同理可求：ADE ∆的面积1122AE DG =⨯⨯==2．（2021•贵港）已知在ABC ∆中，O 为BC 边的中点，连接AO ，将AOC ∆绕点O 顺时针方向旋转（旋转角为钝角），得到EOF ∆，连接AE ，CF ．（1）如图1，当90BAC ∠=︒且AB AC =时，则AE 与CF 满足的数量关系是 ；（2）如图2，当90BAC ∠=︒且AB AC ≠时，（1）中的结论是否仍然成立？若成立，请写出证明过程；若不成立，请说明理由．（3）如图3，延长AO 到点D ，使OD OA =，连接DE ，当5AO CF ==，6BC =时，求DE 的长．【解答】解：（1）结论：AE CF=．理由：如图1中，=，∠=︒，OC OB AB ACBAC=，90⊥，∴==，AO BCOA OC OB∠=∠=︒，AOC EOF90∴∠=∠，AOE COF=，=，OE OFOA OCAOE COF SAS∴∆≅∆，()∴=．AE CF（2）结论成立．理由：如图2中，=，∠=︒，OC OBBAC90∴==，OA OC OB∠=∠，AOC EOF∴∠=∠，AOE COF=，=，OE OFOA OC∴∆≅∆，AOE COF SAS()∴=．AE CF（3）如图3中，由旋转的性质可知OE OA=，OA OD=，5OE OA OD∴===，90AED∴∠=︒，OA OE=，OC OF=，AOE COF∠=∠，∴OA OEOC OF=，AOE COF∴∆∆∽，∴AE OACF OC=，5 CF OA==，∴5 53 AE=，253 AE∴=，DE∴=．3．（2021•黑龙江）在等腰ADE ∆中，AE DE =，ABC ∆是直角三角形，90CAB ∠=︒，12ABC AED ∠=∠，连接CD 、BD ，点F 是BD 的中点，连接EF ．（1）当45EAD ∠=︒，点B 在边AE 上时，如图①所示，求证：12EF CD =； （2）当45EAD ∠=︒，把ABC ∆绕点A 逆时针旋转，顶点B 落在边AD 上时，如图②所示，当60EAD ∠=︒，点B 在边AE 上时，如图③所示，猜想图②、图③中线段EF 和CD 又有怎样的数量关系？请直接写出你的猜想，不需证明．【解答】（1）证明：如图①中，EA ED =，45EAD ∠=︒，45EAD EDA ∴∠=∠=︒，90AED ∴∠=︒，BF FD =，12EF DB ∴=， 90CAB ∠=︒，45CAD BAD ∴∠=∠=︒，1452ABC AED ∠=∠=︒， 45ACB ABC ∴∠=∠=︒，AC AB ∴=，AD ∴垂直平分线段BC ，DC DB ∴=，12EF CD ∴=． （2）解：如图②中，结论：12EF CD =．理由：取CD 的中点T ，连接AT ，TF ，ET ，TE 交AD 于点O ． 90CAD ∠=︒，CT DT =，AT CT DT ∴==，EA ED =，ET ∴垂直平分线段AD ，AO OD ∴=，90AED ∠=︒，OE OA OD ∴==，CT TD =，BF DF =，//BC FT ∴，45ABC OFT ∴∠=∠=︒，90TOF ∠=︒，45OTF OFT ∴∠=∠=︒，OT OF ∴=，AF ET ∴=，FT TF =，AFT ETF ∠=∠，FA TE =，()AFT ETF SAS ∴∆≅∆，EF AT ∴=，12EF CD ∴=．如图③中，结论：EF =．理由：取AD 的中点O ，连接OF ，OE ．EA ED =，60AED ∠=︒，ADE ∴∆是等边三角形，AO OD =，OE AD ∴⊥，30AEO OED ∠=∠=︒，tan AO AEO OE ∴∠==∴OEAD =1302ABC AED ∠=∠=︒，90BAC ∠=︒，AB ∴，AO OD =，BF FD =，12OF AB ∴=，∴OF AC =， ∴OE OFAD AC =，//OF AB ，DOF DAB ∴∠=∠，90DOF EOF ∠+∠=︒，90DAB DAC ∠+∠=︒，EOF DAC ∴∠=∠，EOF DAC ∴∆∆∽，∴EFOECD AD =，EF ∴．4．（2021•通辽）已知AOB ∆和MON ∆都是等腰直角三角形)OM OA <<，90AOB MON ∠=∠=︒． （1）如图1，连接AM ，BN ，求证：AM BN =；（2）将MON ∆绕点O 顺时针旋转． ①如图2，当点M 恰好在AB 边上时，求证：2222AM BM OM +=； ②当点A ，M ，N 在同一条直线上时，若4OA =，3OM =，请直接写出线段AM 的长．【解答】（1）证明：90AOB MON ∠=∠=︒， AOB AON MON AON ∴∠+∠=∠+∠，即AOM BON ∠=∠，AOB ∆和MON ∆都是等腰直角三角形，OA OB ∴=，OM ON =，()AOM BON SAS ∴∆≅∆，AM BN ∴=；（2）①证明：连接BN ，90AOB MON ∠=∠=︒，AOB BOM MON BOM ∴∠-∠=∠-∠，即AOM BON ∠=∠，AOB ∆和MON ∆都是等腰直角三角形，OA OB ∴=，OM ON =，()AOM BON SAS ∴∆≅∆，45MAO NBO ∴∠=∠=︒，AM BN =，90MBN ∴∠=︒，222MB BN MN ∴+=，MON ∆都是等腰直角三角形，222MN ON ∴=，2222AM BM OM ∴+=；②解：如图3，当点N 在线段AM 上时，连接BN ，设BN x =， 由（1）可知AOM BON ∆≅∆，可得AM BN =且AM BN ⊥， 在Rt ABN ∆中，222AN BN AB +=，AOB ∆和MON ∆都是等腰直角三角形，4OA =，3OM =，MN ∴=，AB =222(x x ∴-+=，解得：x =，AM BN ∴= 如图4，当点M 在线段AN 上时，连接BN ，设BN x =， 由（1）可知AOM BON ∆≅∆，可得AM BN =且AM BN ⊥， 在Rt ABN ∆中，222AN BN AB +=，AOB ∆和MON ∆都是等腰直角三角形，4OA =，3OM =，MN ∴=，AB =222(x x ∴++=，解得：x =，AM BN ∴=，综上所述，线段AM ． 5．（2021•十堰）已知等边三角形ABC ，过A 点作AC 的垂线l ，点P 为l 上一动点（不与点A 重合），连接CP ，把线段CP 绕点C 逆时针方向旋转60︒得到CQ ，连QB ．（1）如图1，直接写出线段AP 与BQ 的数量关系；（2）如图2，当点P 、B 在AC 同侧且AP AC =时，求证：直线PB 垂直平分线段CQ ；（3）如图3，若等边三角形ABC 的边长为4，点P 、B 分别位于直线AC 异侧，且APQ ∆，求线段AP 的长度．【解答】解：（1）在等边ABC ∆中，AC BC =，60ACB ∠=︒， 由旋转可得，CP CQ =，60PCQ ∠=︒， ACB PCQ ∴∠=∠，ACB PCB PCQ PCB ∴∠-∠=∠-∠，即ACP BCQ ∠=∠， ()ACP BCQ SAS ∴∆≅∆，AP BQ ∴=．（2）在等边ABC ∆中，AC BC =，60ACB ∠=︒， 由旋转可得，CP CQ =，60PCQ ∠=︒，ACB PCQ ∴∠=∠，ACB PCB PCQ PCB ∴∠-∠=∠-∠，即ACP BCQ ∠=∠， ()ACP BCQ SAS ∴∆≅∆，AP BQ ∴=，90CBQ CAP ∠=∠=︒；BQ AP AC BC ∴===，AP AC =，90CAP ∠=︒，30BAP ∴∠=︒，75ABP APB ∠=∠=︒，135CBP ABC ABP ∴∠=∠+∠=︒，45CBD ∴∠=︒，45QBD ∴∠=︒，CBD QBD ∴∠=∠，即BD 平分CBQ ∠，BD CQ ∴⊥且点D 是CQ 的中点，即直线PB 垂直平分线段CQ ．（3）①当点Q 在直线l 上方时，如图所示，延长BQ 交l 于点E ，过点Q 作QF l ⊥于点F ，由题意可得AC BC =，PC CQ =，60PCQ ACB ∠=∠=︒， ACP BCQ ∴∠=∠，()APC BCQ SAS ∴∆≅∆，AP BQ ∴=，90CBQ CAP ∠=∠=︒，60CAB ABC ∠=∠=︒，30BAE ABE ∴∠=∠=︒，4AB AC ==，AE BE ∴=， 60BEF ∴∠=︒，设AP t =，则BQ t =，EQ t ∴=-，在Rt EFQ ∆中，)QF t =-，12APQ S AP QF ∆∴=⋅=，即1)2t ⋅-=，解得t =t ．即AP ． ②当点Q 在直线l 下方时，如图所示，设BQ 交l 于点E ，过点Q 作QF l ⊥于点F ，由题意可得AC BC =，PC CQ =，60PCQ ACB ∠=∠=︒，ACP BCQ ∴∠=∠，()APC BCQ SAS ∴∆≅∆，AP BQ ∴=，90CBQ CAP ∠=∠=︒，60CAB ABC ∠=∠=︒，30BAE ABE ∴∠=∠=︒，120BEF ∴∠=︒，60QEF ∠=︒，4AB AC ==，AE BE ∴=， 设AP m =，则BQ m =，EQ m ∴=-，在Rt EFQ ∆中，QF m =，12APQ S AP QF ∆∴=⋅=，即12m m ⋅-解得m m ==．综上可得，AP 6．（2020•沈阳）在ABC ∆中，AB AC =，BAC α∠=，点P 为线段CA 延长线上一动点，连接PB ，将线段PB 绕点P 逆时针旋转，旋转角为α，得到线段PD ，连接DB ，DC ．（1）如图1，当60α=︒时，①求证：PA DC =；②求DCP ∠的度数；（2）如图2，当120α=︒时，请直接写出PA 和DC 的数量关系．（3）当120α=︒时，若6AB =，BP D 到CP 的距离为 ．【解答】（1）①证明：如图1中，将线段PB 绕点P 逆时针旋转，旋转角为α，得到线段PD ， PB PD ∴=，AB AC =，PB PD =，60BAC BPD ∠=∠=︒， ABC ∴∆，PBD ∆是等边三角形，60ABC PBD ∴∠=∠=︒，PBA DBC ∴∠=∠，BP BD =，BA BC =，()PBA DBC SAS ∴∆≅∆，PA DC ∴=．②解：如图1中，设BD 交PC 于点O ．PBA DBC ∆≅∆，BPA BDC ∴∠=∠，BOP COD ∠=∠，60OBP OCD ∴∠=∠=︒，即60DCP ∠=︒．（2）解：结论：CD =．理由：如图2中，AB AC =，PB PD =，120BAC BPD ∠=∠=︒，2cos30BC AB ∴=⋅⋅︒，2cos30BD BP =⋅︒=，∴BC BD BA BP= 30ABC PBD ∠=∠=︒，ABP CBD ∴∠=∠，CBD ABP ∴∆∆∽，∴CD BC PA AB=CD ∴=．（3）过点D 作DM PC ⊥于M ，过点B 作BN CP ⊥交CP 的延长线于N ． 如图31-中，当PBA ∆是钝角三角形时，在Rt ABN ∆中，90N ∠=︒，6AB =，60BAN ∠=︒，cos603AN AB ∴=⋅︒=，sin 60BN AB =⋅︒=2PN PB ==， 321PA ∴=-=，由（2）可知，CD = BPA BDC ∠=∠，30DCA PBD ∴∠=∠=︒， DM PC ⊥，12DM CD ∴=如图32-中，当ABP ∆是锐角三角形时，同法可得235PA =+=，CD =12DM CD ==综上所述，满足条件的DM ．．。

全等之手拉手模型(含答案)

全等之手拉手模型(含答案)

全等之手拉手模型1. 等边三角形手拉手核心考点：如果两个等边三角形共顶点，必有手拉手全等．核心考点：和均为等边三角形，三点共线．结论：（）≌；（）；（）；（）≌；（）；（）≌；（）；（）为等边三角形；（）；（）平分．1.如图，在线段上，在同侧作等边三角形和，连接，，若，则．（1）（2）（3）2.如图，以点为等边三角形顶点向左右两侧各作等边和等边，连接、交于点，连接，求证：．．平分．（1）（2）3.如图，已知与都是等边三角形，连结、，求证：．与所夹锐角为．4.如图，在中，，分别以、和为边在外部作等边三角形、等边三角形和等边三角形，连接、和交于点，下列结论中正确的是 ．（只填序号即可）①；②；③．A.≌B.≌C.D.5.如图，已知等边和等边在线段同侧，则下面错误的是（ ）．6.如图，为线段上一动点（不与点、重合），在同侧分别作正三角形和正三角形，与交于点，与交于点，与交于点，连结，以下六个结论：①；②；③；④；⑤；⑥平分，恒成立的结论有 （把你认为正确的序号都填上）．7.已知，如图等边和等边，连接并延长交于点，求的度数．（1）（2）8.已知是等边三角形，点是直线上一点，以为一边在的右侧作等边．如图，点在线段上移动时，直接写出和的大小关系．如图，点在线段的延长线上移动时，猜想的大小是否发生变化．若不变请求出其大小；若变化，请说明理由．（1）（2）9.如图，在等边中，是边上动点，以为边，向上作等边，连接．求证：．若点运动到延长线上，其它条件不变，是否仍有？2. 等腰直角三角形手拉手核心考点：如果两个等腰直角三角形共顶点，必有手拉手全等．如图，已知和均为等腰直角三角形，结论：（） ≌ ；（）；（）．同理，正方形也有类似的结论．A. B. C. D.10.已知：如图，在，中，，，，点，，三点在同一条直线上，连接，．以下结论：①；②；③；其中结论正确的个数是（ ）．11.在中，分别以，为边，向外作正四边形，、相交于点．则．12.已知：如图， 在，中，，，，点，，三点在同一条直线上，连接，．则= ．12（1）（2）13.已知，在中，以边为底边作等腰三角形，连接，以为腰作等腰三角形，且．将线段沿着射线的方向平移，得到线段，连接．设，．如图，当时．图根据题意补全图形．求的值．如图，直接写出与之间满足的等量关系．图3. 任意等腰三角形手拉手核心考点：条件：,均为等腰三角形且结论：①≌；②；③；④平分（易忘）（1）（2）14.在中，，点是直线上一点（不与、重合），以为一边在的右侧作，使，，连接．图图如图，如果，则 ．如图，设，，当点在线段上移动时，请写出、之间的数量关系，请说明理由．（1）（2）15.已知：如图，在、中，，，，点、、三点在同一直线上，连接．求证：≌．试猜想、有何关系，并证明．（1）（2）16.以点为顶点作等腰，等腰，其中，如图所示放置，使得一直角边重合，连接、．图试判断、的数量关系，并说明理由． 延长与交于点试求的度数．17.在中，分别以，为边，向外作正五边形，、相交于点．．18.如图所示，，，，，，则．19.如图，和都是等腰三角形，且，，，，在同一条直线上．求证：．（1）（2）（3）20.已知：和都是等腰直角三角形，．如图①，点在内，求证：．如图②，、、三点在同一条直线上，若，，求的面积．如图③，若，点在上运动，求周长的最小值．4. 任意等腰三角形手拉手核心考点：条件：,均为等腰三角形且结论：①≌；②；③；④平分（易忘）（1）（2）（3）21.如图，，，，、交于点，连接．求的度数．（用表示）求证：平分．如图，若，、分别是、的中点，连接、、．请判断三角形的形状，并证明你的结论．（1）（2）22.如图，在中，，，的平分线交于．求证：．如图，过点作交于，将绕点逆时针旋转角（）得到，连接、，求证：．（1）（2）（3）23.已知点为线段上一点，分别以、为边在线段同侧作和，且，，，直线与交于点．如图，若，则的度数为 ．图如图，若，连接，则的度数为 （用含的式子表示）．图将图中的绕点顺时针旋转，如图，连接、、，，则的度数为多少？图（1）（2）（3）24.已知是等腰三角形，．特殊情形：如图，当时，有．（填“”，“”或“”）图发现探究：若将图中的绕点顺时针旋转（）到图位置，则（）中的结论还成立吗？若成立，请给予证明；若不成立，请说明理由．图拓展运用：如图，是等腰直角三角形内一点，，且，，，求的度数．图　（1）（2）25.如图，与为等腰三角形，其中，，，、交于．求证：．求和的度数．全等之手拉手模型1. 等边三角形手拉手核心考点：如果两个等边三角形共顶点，必有手拉手全等．核心考点：和均为等边三角形，三点共线．结论：（）≌；（）；（）；（）≌；（）；（）≌；（）；（）为等边三角形；（）；（）平分．【备注】【教法指导】这10个结论，看孩子水平。

初中数学重点模型05 手拉手模型构造全等三角形

初中数学重点模型05 手拉手模型构造全等三角形

专题05 手拉手模型构造全等三角形【专题说明】两个具有公共顶点的相似多边形，在绕着公共顶点旋转的过程中，产生伴随的全等或相似三角形，这样的图形称作共点旋转模型；为了更加直观，我们形象的称其为“手拉手”模型。

【知识总结】【基本模型】一、等边三角形手拉手-出全等图1 图2图3 图4二、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；图1 图2图3 图41、如图，点C在线段AB上，△DAC和△DBE都是等边三角形，求证：△DAB△△DCE;DA△EC.解析：（1）△DAC和△DBE都是等边三角形.△DA=DC,DB=DE,△ADC=△BDE=60°.△DA=DC,DB=DE,△ADC=△BDE=60°△△ADC+△CDB=△BDE+△CDB,（重点）即△ADB=△CDE在△DAB和△DCE中，DA=DC△ADB=△CDEDB=DE△△DAB△△DCE.（2）△△DAB△△DCE△△A=△DCE=60°△△ADC=60°△△DCE=△ADC△DA△EC.2、已知：△ACB和△DCE都是等腰直角三角形，△ACB=△DCE=90°，连结AE,BD交于点O,AE与DC交于点0，AE与DC交于点M,BD与AC交于点N.解析:△△ACB和△DCE都是等腰三角形△ACB=△DCE=90°△AC=BC,DC=EC△△ACB+△ACD=△DCE+△ACD△△BCD=△ACE在△ACE和△BCD中AC=BC△ACE=△BCDCE=CD△△ACE△△BCD(SAS)△AE=BD3、已知，在△ABC中，AB＝AC，点P平面内一点，将AP绕A顺时针旋转至AQ，使△QAP＝△BAC，连接BQ、CP，△若点P在△ABC内部，求证BQ＝CP；△若点P在△ABC外部，以上结论还成立吗？解析：（1）△△QAP＝△BAC△△QAP－△B AP＝△BAC－△BAP即△QAB＝△P AC另由旋转得AQ＝AP在△AQB和△APC中AQ＝AP△QAB＝△P ACAB＝AC△△AQB△△APC△BQ＝CP（2）△△QAP＝△BAC△△QAP＋△BAP＝△BAC＋△BAP即△QAB＝△P AC另由旋转得AQ＝AP在△AQB和△APC中AQ＝AP△QAB＝△P ACAB＝AC△△AQB△△APC△BQ＝CP4、如图，点G是正方形ABCD对角线CA的延长线上任意一点，以线段AG为边作一个正方形AEFG，线段EB和GD相交于点H.若AB=√2，AG=1，则EB=________________.解析：连接BD交于AC于点O,△四边形ABCD、AGFE是正方形△AB=AD,AE=AG,△DAB=△EAG△△EAB=△GAD在△AEB和△AGD中AE=AG△EAB=△GADAB=AD△△EAB△△GAD（SAS）△EB=GD△四边形ABCD是正方形，AB=√2△BD△AC,AC=BD=√2AB=2BD=1△△DOG=90°，OA=OD=12△AG=1△OG=OA+AG=2△GD=√5，EB=√55、已知正方形ABCD和正方形AEFG有一个公共点，点G、E分别在线段AD、AB上，若将正方形AEFG 绕点A按顺时针方向旋转，连接DG,在旋转的过程中，你能否找到一条线段的长与线段DG的长度始终相等？并说明理由。

专题12 全等三角形中的手拉手模型(解析版)

专题12 全等三角形中的手拉手模型(解析版)

专题12全等三角形中的手拉手模型【模型1】等腰三角形中的手拉手全等模型如图，△ABC 与△ADE 均为等腰三角形，且∠BAC ＝∠DAE ，连接BD 、CE ，则△ABD ≌△ACE。

【证明】∠BAC ＝∠DAECAEBAD ∠=∠∴又△ABC 与△ADE 均为等腰三角形∴在ABD ∆和ACE ∆中⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=AE AD CAE BAD AC AB ∴△ABD ≌△ACE【模型2】等边三角形中的手拉手全等模型如图，△ABC 与△CDE 均为等边三角形，点B 、C 、E 三点共线，连接AE 、BD ，则△BCD≌△ACE。

【模型3】一般三角形中的手拉手全等模型如图，在任意△ABC 中，以AB 为边作等边△ADB ，以AC 为边作等边△ACE ，连接DC 、BE ，则△ADC ≌△ACE .【模型4】正方形中的手拉手全等模型如图，在任意△ABC中，以AB为边作正方形ABDE，以AC为边作正方形ACFG，连接EC、BG，则△AEC≌△ABG.【例1】如图，C为线段AE上一动点（不与点A，E重合），在AE同侧分别作等边三角形ABC和等边三角形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．以下结论错误的是（）A．∠AOB=60°B．AP=BQC．PQ∥AE D．DE=DP【答案】D【分析】利用等边三角形的性质，BC∥DE，再根据平行线的性质得到∠CBE=∠DEO，于是∠AOB=∠DAC+∠BEC=∠BEC+∠DEO=∠DEC=60°，得出A正确；根据△CQB≌△CPA （ASA），得出B正确；由△ACD≌△BCE得∠CBE=∠DAC，加之∠ACB=∠DCE=60°，AC=BC，得到△CQB≌△CPA（ASA），再根据∠PCQ=60°推出△PCQ为等边三角形，又由∠PQC=∠DCE，根据内错角相等，两直线平行，得出C正确；根据∠CDE=60°，∠DQE =∠ECQ +∠CEQ =60°+∠CEQ ，可知∠DQE ≠∠CDE ，得出D 错误．【解析】解：∵等边△ABC 和等边△CDE ，∴AC =BC ，CD =CE ，∠ACB =∠DCE =60°，∴∠ACB +∠BCD =∠DCE +∠BCD ，即∠ACD =∠BCE ，在△ACD 与△BCE 中，AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△ACD ≌△BCE （SAS ），∴∠CBE =∠DAC ，又∵∠ACB =∠DCE =60°，∴∠BCD =60°，即∠ACP =∠BCQ ，又∵AC =BC ，在△CQB 与△CPA 中，ACP BCQ AC BC PAC CBQ ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩，∴△CQB ≌△CPA （ASA ），∴CP =CQ ，又∵∠PCQ =60°可知△PCQ 为等边三角形，∴∠PQC =∠DCE =60°，∴PQ ∥AE ，故C 正确，∵△CQB ≌△CPA ，∴AP =BQ ，故B 正确，∵AD =BE ，AP =BQ ，∴AD -AP =BE -BQ ，即DP =QE ，∵∠DQE =∠ECQ +∠CEQ =60°+∠CEQ ，∠CDE =60°，∴∠DQE ≠∠CDE ，故D 错误；∵∠ACB =∠DCE =60°，∴∠BCD =60°，∵等边△DCE ，∠EDC =60°=∠BCD ，∴BC ∥DE ，∴∠CBE =∠DEO ，∴∠AOB =∠DAC +∠BEC =∠BEC +∠DEO =∠DEC =60°，故A 正确．故选：D ．【例2】如图，ABC 是边长为5的等边三角形，BD CD =，120BDC ∠=︒．E 、F 分别在AB 、AC 上，且60EDF ∠=︒，则三角形AEF 的周长为______．【答案】10【分析】延长AB 到N ，使BN =CF ，连接DN ，求出∠FCD =∠EBD =∠NBD =90°，根据SAS 证△NBD ≌△FCD ，推出DN =DF ，∠NDB =∠FDC ，求出∠EDF =∠EDN ，根据SAS 证△EDF ≌△EDN ，推出EF =EN ，易得△AEF 的周长等于AB +AC ．【解析】解：延长AB 到N ，使BN =CF ，连接DN，∵△ABC 是等边三角形，∴∠ABC =∠ACB =60°，∵BD =CD ，∠BDC =120°，∴∠DBC =∠DCB =30°，∴∠ACD =∠ABD =30°+60°=90°=∠NBD ，∵在△NBD 和△FCD 中，BD DC NBD FCD BN CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△NBD ≌△FCD （SAS ），∴DN =DF ，∠NDB =∠FDC ，∵∠BDC =120°，∠EDF =60°，∴∠EDB +∠FDC =60°，∴∠EDB +∠BDN =60°，即∠EDF =∠EDN ，在△EDN 和△EDF 中，DE DE EDF EDN DN DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△EDN ≌△EDF （SAS ），∴EF =EN =BE +BN =BE +CF ，即BE +CF =EF ．∵△ABC 是边长为5的等边三角形，∴AB =AC =5，∵BE +CF =EF ，∴△AEF 的周长为：AE +EF +AF =AE +EB +FC +AF =AB +AC =10，故答案为：10．【例3】如图1，B 、C 、D 三点在一条直线上，AD 与BE 交于点O ，△ABC 和△ECD 是等边三角形．(1)求证：△ACD ≌△BCE ；(2)求∠BOD 的度数；(3)如图2，若B 、C 、D 三点不在一条直线上，∠BOD 的度数是否发生改变？（填“改变”或“不改变”）【答案】(1)证明见解析(2)∠BOD ＝120°(3)不改变，理由见解析【分析】（1）根据“SAS ”证明△ACD ≌△BCE 即可；（2）由全等三角形的性质得∠ADC ＝∠BEC ，再由三角形的外角性质得∠AOB ＝60°，即可求解；（3）同（1）得：△ACD ≌△BCE ，得出∠DAC ＝∠EBC ，根据三角形外角求出∠AOE =120°，即可得出答案．【解析】（1）证明：∵△ABC 和△ECD 是等边三角形，∴∠ACB ＝∠ECD ＝60°，BC ＝AC ，EC ＝CD ，∴∠ACB +∠ACE ＝∠ECD +∠ACE ，∴∠BCE ＝∠ACD ，在△BCE 和△ACD 中∵BC AC BCE ACD CE CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△BCE ≌△ACD （SAS ）．（2）解：∵△BCE ≌△ACD ，∴∠ADC ＝∠BEC ，∵∠AOB ＝∠EBC +∠ADC ，∴∠AOB ＝∠EBC +∠BEC ＝∠DCE ＝60°，∵∠AOB +∠BOD ＝180°，∴∠BOD ＝120°．（3）解：不改变，理由如下：同（1）得：△ACD ≌△BCE （SAS ），∴∠DAC ＝∠EBC ，∵∠AOE ＝∠ABO +∠OAB＝∠ABO +∠DAC +∠BAC＝∠ABO +∠EBC +∠BAC＝∠ABC +∠BAC＝120°∴∠BOD ＝∠AOE ＝120°，即∠BOD 的度数不改变．故答案为：不改变．一、单选题1．如图，△ABC和△ADE都是等腰直角三角形，∠BAC＝∠DAE＝90°，连接CE交AD于点F，连接BD交CE于点G，连接BE．下列结论中，正确的结论有（）①CE＝BD；②△ADC是等腰直角三角形；③∠ADB＝∠AEB；④S四边形BCDE ＝12BD•CE；⑤BC2+DE2＝BE2+CD2．A．1个B．2个C．3个D．4个【答案】C【分析】根据等腰直角三角形的性质可得AB=AC，AD=AE，然后求出∠BAD=∠CAE，再利用“边角边”证明△ABD和△ACE全等，根据全等三角形对应边相等可得CE=BD，判断①正确；根据全等三角形对应角相等可得∠ABD=∠ACE，从而求出∠BCG+∠CBG=∠ACB+∠ABC=90°，再求出∠BGC=90°，从而得到BD⊥CE，根据四边形的面积等于两个三角形的面积之和可判断出④正确；根据勾股定理表示出BC2+DE2，BE2+CD2，得到⑤正确；再求出AE CD∥时，∠ADC=90°，判断出②错误；∠AEC与∠BAE 不一定相等判断出③错误．【解析】解：∵，△ABC和△ADE都是等腰直角三角形，∴AB=AC，AD=AE，∵∠BAD=∠BAC+∠CAD=90°+∠CAD，∠CAE=∠DAE+∠CAD=90°+∠CAD，∴∠BAD=∠CAE，∴△ABD≌△ACE（SAS），∴CE=BD，∠ABD=∠ACE，故①正确；∴∠BCG+∠CBG=∠ACB+∠ABC=90°，在△BCG中，∠BGC=180°-（∠BCG+∠CBG）=180°-90°=90°，∴BD⊥CE，∴S四边形BCDE =11··22BCE DCES S CE BG CE DG+=+=12BD•CE，故④正确；由勾股定理，在Rt△BCG中，BC2=BG2+CG2，在Rt△DEG中，DE2=DG2+EG2，∴BC2+DE2=BG2+CG2+DG2+EG2，在Rt△BGE中，BE2=BG2+EG2，在Rt△CDG中，CD2=CG2+DG2，∴BE 2+CD 2=BG 2+CG 2+DG 2+EG 2，∴BC 2+DE 2=BE 2+CD 2，故⑤正确；从题干信息没有给出,AC AD =所以只有AE CD ∥时，DAE ADC ∠=∠=90°，无法说明AE CD ∥，更不能说明,CD AD =故②错误；∵△ABD ≌△ACE ，∴∠ADB =∠AEC ，条件不足以证明,CAE BAE ≌∴∠AEC 与∠AEB 相等无法证明，∴∠ADB =∠AEB 不一定成立，故③错误；综上所述，正确的结论有①④⑤共3个．故选：C ．2．如图，正ABC 和正CDE △中，B 、C 、D 共线，且3BC CD =，连接AD 和BE 相交于点F ，以下结论中正确的有（）个①60AFB ∠=︒②连接FC ，则CF 平分BFD ∠③3BF DF =④BF AF FC=+A ．4B ．3C ．2D ．1【答案】A【分析】根据“手拉手”模型证明BCE ACD ≌，从而得到CBE CAD ∠=∠，再结合三角形的外角性质即可求解60AFB ACB ∠=∠=︒，即可证明①；作CM BE ⊥于M 点，CN AD ⊥于N 点，证明CEM CDN ≌，结合角平分线的判定定理即可证明②；利用面积法表示BCF △和DCF 的面积，然后利用比值即可证明③；利用“截长补短”的思想，在AD 上取点Q ，使得FC FQ =，首先判断出FCQ 为等边三角形，再结合“手拉手”模型推出BCF ACQ ≌即可证明④．【解析】解：①∵ABC 和CDE △均为等边三角形，∴60ACB ECD ∠=∠=︒，AC BC =，EC DC =，∴ACB ACE ECD ACE ∠+∠=∠+∠，∴BCE ACD ∠=∠，在BCE 和ACD △中，BC AC BCE ACD EC DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BCE ACD SAS ≌，∴CBE CAD ∠=∠，∵AFB CBE CDA ∠=∠+∠，ACB CDA CAD ∠=∠+∠，∴60AFB ACB ∠=∠=︒，故①正确；②如图所示，作CM BE ⊥于M 点，CN AD ⊥于N 点，则90CME CND ∠=∠=︒，∵BCE ACD ≌，∴CEM CDN ∠=∠，在CEM 和CDN △中，CME CND CEM CDN CE CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()CEM CDN AAS ≌，∴CM CN =，∴CF 平分BFD ∠，故②正确；③如图所示，作FP BD ⊥于P 点，∵1122BCF SBF CM BC FP ==，1122DCF S DF CN CD FP ==，∴11221122BCFDCF BF CM BC FP SS DF CN CD FP ==，∵CM CN =，∴整理得：BF BC DF CD =，∵3BC CD =，∴33BF CD DF CD==，∴3BF DF =，故③正确；④如图所示，在AD 上取点Q ，使得FC FQ =，∵60AFB ACB ∠=∠=︒，CF 平分BFD ∠，∴120BFD ∠=︒，1602CFD BFD ∠=∠=︒，∴FCQ 为等边三角形，∴60FCQ ∠=︒，CF CQ =，∵60ACB ∠=︒，∴ACB ACF FCQ ACF ∠+∠=∠+∠，∴BCF ACQ ∠=∠，在BCF △和ACQ 中，BC AC BCF ACQ CF CQ =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BCF ACQ SAS ≌，∴BF AQ =，∵AQ AF FQ =+，FQ FC =，∴BF AF FC =+，故④正确；综上，①②③④均正确；故选：A．3．如图，在直线AC 的同一侧作两个等边三角形△ABD 和△BCE ，连接AE 与CD 交于点H ，AE 与DB 交于点G ，BE 与CD 交于点F ，下列结论：①AE ＝CD ；②∠AHD ＝60°；③△AGB ≌△DFB ；④BH 平分∠GBF ；⑤GF ∥AC ；⑥点H 是线段DC 的中点．正确的有（）A ．6个B ．5个C ．4个D ．3个【答案】C 【分析】连接GF ，过点B 作BM ⊥AE 于M ，BN ⊥CD 于N ；结合题意，利用等边三角形、全等三角形的性质，推导得AE ＝CD ，∠AHD ＝∠ABG ＝60°；再根据等边三角形、角平分线的性质分析，即可得到答案．【解析】连接GF ，过点B 作BM ⊥AE 于M ，BN ⊥CD 于N∵△ABD ，△BCE 都是等边三角形，∴∠ABD ＝∠EBC ＝60°，BA ＝BE ，BE ＝BC ，∴∠ABE ＝∠DBC ，在△ABE 和△DBC 中，BA BD ABE DBC BE BC =⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩＝∴△ABE ≌△DBC （SAS ），∴AE ＝CD ，故①正确；∵△ABE ≌△DBC ，∴∠BAE ＝∠BDC ，∵∠AGB ＝∠DGH ，∴∠AHD ＝∠ABG ＝60°，故②正确；在△AGB 和△DFB 中，60BAG BDF AB DB ABG DBF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠∠︒⎩＝＝∴△AGB ≌△DFB （ASA ），故③正确；∵△AGB ≌△DFB ，∴BG ＝BF ，∵∠GBF ＝60°，∴△BGF 是等边三角形，∴∠FGB ＝∠ABD ＝60°，∴FG ∥AC ，故⑤正确；∵△ABE ≌△DBC ，BM ⊥AE ，BN ⊥CD ，∴BM＝BN，∴BH平分∠AHC，但不一定平分∠GBF，故④错误；根据题意，无法判断DH＝CH，故⑥错误．故选：C．4．如图，点C是线段AE上一动点（不与A，E重合），在AE同侧分别作等边三角形ABC 和等边三角形CDE，AD与BE交于点O，AD与BC交于点P，BE与CD交于点Q，连接PQ，有以下5个结论：①AD=BE；②PQ∥AE；③AP=BQ；④DE=DP；⑤∠AOB=60°．其中一定成立的结论有（）个A．1B．2C．3D．4【答案】D【分析】①由于△ABC和△CDE是等边三角形，可知AC=BC，CD=CE，∠ACB=∠DCE=60°，从而证出△ACD≌△BCE，可推知AD=BE；③由△ACD≌△BCE得∠CBE=∠DAC，加之∠ACB=∠DCE=60°，AC=BC，得到△ACP≌△BCQ（ASA），所以AP=BQ；故③正确；②根据②△CQB≌△CPA（ASA），再根据∠PCQ=60°推出△PCQ为等边三角形，又由∠PQC=∠DCE，根据内错角相等，两直线平行，可知②正确；④根据∠DQE=∠ECQ+∠CEQ=60°+∠CEQ，∠CDE=60°，可知∠DQE≠∠CDE，可知④错误；⑤利用等边三角形的性质，BC∥DE，再根据平行线的性质得到∠CBE=∠DEO，于是∠AOB=∠DAC+∠BEC=∠BEC+∠DEO=∠DEC=60°，可知⑤正确．【解析】①∵等边△ABC和等边△DCE，∴BC=AC,DE=DC=CE，∠DEC=∠BCA=∠DCE=60∘，∴∠ACD=∠BCE，在△ACD和△BCE中，AC=BC，∠ACD=∠BCE，DC=CE，∴△ACD≌△BCE(SAS)，∴AD=BE；故①正确；③∵△ACD≌△BCE(已证)，∴∠CAD=∠CBE，∵∠ACB=∠ECD=60°(已证)，∴∠BCQ=180°-60°×2=60°，∴∠ACB=∠BCQ=60°，在△ACP与△BCQ中，∠CAD=∠CBE，AC=BC，∠ACB=∠BCQ=60°，∴△ACP≌△BCQ(ASA)，∴AP=BQ；故③正确；②∵△ACP≌△BCQ，∴PC=QC，∴△PCQ是等边三角形，∴∠CPQ=60∘，∴∠ACB=∠CPQ，∴PQ∥AE；故②正确；④∵AD=BE，AP=BQ，∴AD−AP=BE−BQ，即DP=QE，∠DQE=∠ECQ+∠CEQ=60°+∠CEQ，∠CDE=60°，∴∠DQE≠∠CDE，∴DE≠QE，则DP≠DE，故④错误；⑤∵∠ACB=∠DCE=60°，∴∠BCD=60°，∵等边△DCE，∠EDC=60°=∠BCD，∴BC∥DE，∴∠CBE=∠DEO，∴∠AOB=∠DAC+∠BEC=∠BEC+∠DEO=∠DEC=60°.故⑤正确；综上所述，正确的结论有：①②③⑤，错误的结论只有④，故选D．5．如图，在ABC 中，AB AC =，点D 、F 是射线BC 上两点，且AD AF ⊥，若AE AD =，15BAD CAF ∠=∠=︒；则下列结论中正确的有（）①CE BF ⊥；②ABD ACE △≌△；③ABC ADCE S S =四边形△；④122BC EF AD CF -=-A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个【答案】D 【分析】由AD ⊥AF ，∠BAD=∠CAF ，得出∠BAC=90°，由等腰直角三角形的性质得出∠B=∠ACB=45°，由SAS 证得△ABD ≌△ACE （SAS ），得出BD=CE ，∠B=∠ACE=45°，S △ABC =S 四边形ADCE ，则∠ECB=90°，即EC ⊥BF ，易证∠ADF=60°，∠F=30°，由含30°直角三角形的性质得出EF=2CE=2BD ，DF=2AD ，则BD=12EF ，由BC-BD=DF-CF ，得出BC-12EF=2AD-CF ，即可得出结果．【解析】∵AD ⊥AF ，∠BAD=∠CAF ，∴∠BAC=90°，∵AB=AC ，∴∠B=∠ACB=45°，在△ABD 和△ACE 中，AB AC BAD CAE AD AE =∠=∠=⎧⎪⎨⎪⎩，∴△ABD ≌△ACE （SAS ），∴BD=CE ，∠B=∠ACE=45°，S △ABC =S 四边形ADCE ，∴∠ECB=90°，∴EC ⊥BF ，∵∠B=45°，∠BAD=15°，∴∠ADF=60°，∴∠F=30°，∴EF=2CE=2BD ，DF=2AD ，∴BD=12EF ，∵BC-BD=DF-CF ，∴BC-12EF=2AD-CF，∴①、②、③、④正确．故选：D．6．如图，在△OAB和△OCD中，OA=OB，OC=OD，OA＞OC，∠AOB=∠COD=40°，连接AC，BD交于点M，连接OM，下列结论：①△AOC≌△BOD；②AC=BD；③∠AMB=40°；④MO平分∠BMC．其中正确的个数为（）A．4B．3C．2D．1【答案】A【分析】由题意易得∠AOC=∠BOD，然后根据三角形全等的性质及角平分线的判定定理可进行求解．【解析】解：∵∠AOB=∠COD=40°，∠AOD是公共角，∴∠COD+∠AOD=∠BOA+∠AOD，即∠AOC=∠BOD，∵OA=OB，OC=OD，∴△AOC≌△BOD（SAS），∴AC=BD，∠OAC=∠OBD，∠ODB=∠OCA，故①②正确；过点O作OE⊥AC于点E，OF⊥BD于点F，BD与OA相交于点H，如图所示：∵∠AHM=∠OHB，∠AMB=180°-∠AHM-∠OAC，∠BOA=180°-∠OHB-∠OBD，∴∠AMB=∠BOA=40°，∴∠OEC=∠OFD=90°，∵OC=OD，∠OCA=∠ODB，∴△OEC≌△OFD（AAS），∴OE=OF，∴OM平分∠BMC，故③④正确；所以正确的个数有4个；故选A ．二、填空题7．如图，在正方形ABCD 中，E 是对角线BD 上一点()BE DE <，将线段CE 绕点C 按顺时针方向旋转90︒得到线段CE '，连接AE ，DE '，EE '．下列结论：①若20BAE ∠=︒，则70DE E ∠='︒；②2222BE DE AE +=；③若30BAE ∠=︒，则DE；④若BC =，10EC =，则9sin 10DEC ∠=．其中正确的结论有___________（填正确的序号）【答案】①②④【分析】证明△BCE ≌△E CD '，可得AE CE =，BE DE '=，==45CDE EBC '∠∠，根据三角形内角和定理可判断①正确；在Rt △E CE '中，2222=2E E CE CE CE ''+=，即2222BE DE AE +=，从而判断②正确；③证明DE '，故可判断③错误；连接AC 与BD 交于点O ，计算可得CO ＝9，根据正弦定理可判断④正确．【解析】解：∵四边形ABCD 是正方形，∴BC ＝CD ，∠BCD ＝90°，∵线段CE 绕点C 按顺时针方向旋转90︒得到线段CE '，∴CE CE '=，=90ECE '∠，∴△ECE '是等腰直角三角形，∴==45EE C E EC ''∠∠，∴=BCD ECD ECE ECD '--∠∠∠∠，即=BCE E CD '∠∠，在△BCE 和△E CD '中，=BC CD BCE E CD CE CE =⎧'∠'⎪∠⎨⎪=⎩∴△BCE ≌△DCE '（SAS ），∴==45CDE EBC '∠∠，=BE E D '，∴=454590EDE '+=∠，即△EDE '是直角三角形，∵四边形ABCD 是正方形，E 在对角线BD 上，∴=BCE BAE ∠∠，∴=DEC DEE E EC EBC BCE ''+=+∠∠∠∠∠，==45E EC EBC '∠∠，∴DEE BCE BAE '==∠∠∠，∵=20BAE ∠，∴9070DE E DEE ''==∠-∠，故①正确；在Rt △E CE '中，2222=2E E CE CE CE ''+=，在Rt △E DE '中，22222=E E DE DE BE DE ''+=+，∴2222BE DE AE +=，故②正确；若=30BAE ∠，则=30DEE BCE BAE '==∠∠∠，在在Rt △E DE '中，DE '，∵BE DE '=，DE ，故③错误；连接AC 与BD 交于点O ，如图，∵四边形ABCD 是正方形，∴∠EOC ＝90°，且BOC 是等腰直角三角形，∵BC =∴CO ＝22922BC ⨯==，∵10EC =，∴sin ∠DEC ＝9=10CO BC ，故④正确．故答案为：①②④．8．如图，O 是正ABC 内一点，3,4,5OA OB OC ===，将线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60︒得到线段BO '，下列结论：①点O 与O '的距离为4；②150AOB ∠=︒；③6ABC AOC S S -=；④64AOC AOB S S +=+△△其中正确的结论是____________．（只填序号）【答案】①②④【分析】由题意可得△BOC ≌△BAO '，△BOO '是等边三角形，可得AO '=CO =5，OO '=4，可判断△AOO '是直角三角形．可判断①②③，由S 四边形AOBO ′=S △AOO '+S △OO 'B =S △BOC +S △AOC ，可判定③④．【解析】解；连接OO '，如图1，BO BO '=，60OBO '∠=︒，BOO '∴∆是等边三角形，4OO BO '∴==，故①正确；60OBO ABC '∠=∠=︒，ABO ABC '∴∠=∠且OB OB '=，AB AC =，()ABO BOC SAS '∴∆≅∆，5AO CO '∴==，225O A '=，2225AO O O '+=，222O A AO O O ''∴=+，90AOO '∴∠=︒，150AOB ∴∠=︒，故②正确；△OO B '是等边三角形，3AO =，4OO '=，3BOO S '∆∴=，6AOO S '∆=，=+=643ABC AOC ABC ABO AOBO S S S S S '∴-=+四边形如图2，AOC ∆绕A 点顺时针旋转60︒到ABO '∆位置，同理可得9364AOC AOB S S ∆∆+=+，故④正确；故答案为：①②④．9．在ABC 中，90ACB ∠=︒，60B ∠=︒，4AB =，点D 是直线BC 上一动点，连接AD ，在直线AD 的右恻作等边ADE ，连接CE ，当线段CE 的长度最小时，则线段CD 的长度为__________．【答案】3【分析】以AC 为边向左作等边三角形ACF ，连接DF ，先根据直角三角形中30°所对的直角边是斜边的一半求出BC 的长，再由勾股定理求出AC 的长，根据作的辅助线证明()ACE AFD SAS ≅，则CE DF =，当DF BC ⊥时，DF 的长是最小的，即CE 的长最小，求出此时CD '的长即可．【解析】解：如图，以AC 为边向左作等边三角形ACF ，连接DF ，∵90ACB ∠=︒，60B ∠=︒，∴30BAC ∠=︒，∵4AB =，∴122BC AB ==，∴2223AC AB BC =-=∵ACF 是等边三角形，∴CF AC AF ===60FAC ∠=︒，∵ADE 是等边三角形，∴AD AE =，60DAE ∠=︒，∵FAC DAC DAE DAC ∠-∠=∠-∠，∴CAE FAD ∠=∠，在ACE 和AFD V 中，AC AF CAE FAD AE AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴()ACE AFD SAS ≅，∴CE DF =，当DF BC ⊥时，DF 的长是最小的，即CE 的长最小，∵906030FCD '∠=︒-︒=︒，Rt CFD '，∴12D F CF '==3CD '==，∴当线段CE 的长度最小时，则线段CD 的长度为3．故答案是：3．10．如图，在ABC 中，45ABC ︒∠=，3AB =，AD BC ⊥于点D ，BE AC ⊥于点F ．1AE =，连接DE ，将AED 沿直线AE 翻折至ABC 所在的平面，得AEF ，连接DF ．过点D 作DG DE ⊥交BE 于点G ，则四边形DFEG 的周长为________．【答案】2+【分析】先证BDG DE ∆≅∆，得出1AE BG ==，再证DGE ∆与EDF ∆是等腰直角三角形，在直角AEB ∆中利用勾股定理求出BE 的长，进一步求出GE 的长，可通过解直角三角形分别求出GD ，DE ，EF ，DF 的长，即可求出四边形DFEG 的周长．【解析】∵45ABC ︒∠=，AD BC ⊥于点D ，∴9045BAD ABC ︒︒∠=-∠=，∴ABD ∆是等腰直角三角形，∴AD BD =，∵BE AC ⊥，∴90GBD C ︒∠+∠=，∵90EAD C ︒∠+∠=，∴GBD EAD ∠=∠，∵90ADB EDG ︒∠=∠=，∴ADB ADG EDG ADG ∠-∠=∠-∠，即BDG ADE ∠=∠，∴()BDG ADE ASA ∆≅∆，∴1BG AE ==，DG DE =，∵90EDG ︒∠=，∴EDG ∆为等腰直角三角形，∴9045135AED AEB DEG ︒︒︒∠=∠+∠=+=，∵AED ∆沿直线AE 翻折得AEF ∆，∴AED AEF ∆≅∆，∴135AED AEF ︒∠=∠=，ED EF =，∴36090DEF AED AEF ︒︒∠=-∠-∠=，∴DEF ∆为等腰直角三角形，∴EF DE DG ==，在Rt AEB ∆中，BE ===∴1GE BE BG =-=，在Rt DGE ∆中，22222DG GE ==，∴222EF DE ==-，在Rt DEF ∆中，1DF ==-，∴四边形DFEG 的周长为：GD EF GE DF+++221)2⎛=-+ ⎝⎭2=+，故答案为：2+．11．如图ABD △和ACE 是ABC 外两个等腰直角三角形，90BAD CAE ∠∠==，下列说法正确的是：________．①CD BE =，且DC BE ⊥；②22222DE BC BD EC +=+；③FA 平分DFE ∠；④取BC 的中点M ，连MA ，则MA DE ⊥．【答案】①③④【分析】①由ABD △与ACE 是等腰直角三角形，AD AB =，AC AE =，DAB EAC ∠=∠可证(SAS)ADC ABE △≌△，CD BE =，AEB ACD ∠=∠且ARE FRC ∠∠=，90EAR ∠=︒AER ARE FCR FRC ∠∠∠∠+=+，即可退出；②由DC BE ⊥，由勾股定理222DF EF DE +=，222+=BF CF BC ，()()22222222=DE BC DF BF CF EF BD EC ++++=+，即可；③过点A 作AS DC ⊥，AG BE ⊥，可证(AAS)ADS ABG ≌，由性质得AS AG =，结合AS DC ⊥，AG BE ⊥，即可；④取BC 中点M ，使得AM MN =，易证(SAS)BMN CMA ≌，推出BN AC =，再证(SAS)DAE ABN ≌，推出BAN ADH ∠∠=，由90DAH BAN ∠∠+=︒，推出90DAH ADH ∠+∠=︒即可．【解析】ABD 与ACE 是等腰直角三角形，AD AB ∴=，AC AE =，DAB EAC ∠=∠，DAC EAB ∴∠=∠，∴在ADC 与ABE △中，AD AB DAC EAB AC AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，(SAS)ADC ABE ∴≌，CD BE ∴=，设BE 交AC 于点R ，由①可知AEB ACD ∠=∠且ARE FRC ∠∠=，AER ARE FCR FRC ∠∠∠∠∴+=+，90EFC EAR ∠∠∴==︒，即DC BE ⊥，故①符合题意．②DC BE ⊥，222DF EF DE ∴+=，222+=BF CF BC ，222222DF EF BF CF DE BC ∴+++=+，且222DF BF BD +=，222CF EF CE +=，2222DE BC BD CE ∴+=+．故②不符合题意．③证明，过点A 作AS DC ⊥，AG BE ⊥，由①可知ADS ABG ∠∠=，且AD AB =，ASD AGB ∠∠=，∴在ADS △与ABG 中，ADS ABG ASD AGB AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，(AAS)ADS ABG ∴≌，AS AG ∴=，且AS DC ⊥，AG BE ⊥，FA ∴平分DFE ∠，故③符合题意．④作BC 中点M ，倍长AM ，使得AM MN =，∴在BMN △与CMA 中，BM MC BMN CMA MN AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，(SAS)BMN CMA ∴≌，则BN AC =，AC AE =，BN AE ∴=，180BAC DAE ∠∠︒+=，180BAC ABN ∠∠+=︒，DAE ABN ∠∠∴=，∴在DAE △与ABN 中，AD AB DAE ABN AE BN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，(SAS)DAE ABN ∴≌，BAN ADH ∠∠∴=，90DAH BAN ∠∠︒+=，90DAH ADH ∠∠∴+=︒，∠90AHD ∴=︒，即AM DE ⊥，故④符合题意．故答案为：①③④．12．（1）如图（1），在四边形ABCD 中，AB AD =,180B D ︒∠+∠=，E ，F 分别是,BC CD 上的动点，且12EAF BAD ∠=∠，求证：EF BE DF =+．（2）如图（2），在（1）的条件下，当点E ，F 分别运动到,BC CD 的延长线上时，,,EF BE DF 之间的数量关系是______．【答案】（1）详见解析；（2）EF BE DF=-【分析】（1）延长FD 到点G ，使DG BE =，连接AG ，先证明()ABE ADG SAS ∆∆≌，得到AE AG BAE DAG =∠=∠，，然后证明AEF AGF ∆∆≌，得到EF FG =，根据FG DG DF BE DF =+=+，可得EF BE DF =+；（2）在BC 上截取BG DF =，连接AG ，先证明△ABG ≌△ADF （SAS ），得到AG=AF ，∠BAG=∠DAF ，再证明△EAG ≌△EAF （SAS ），得到EG=EF ，根据BG=DF ，即可得EF=BE-BG=BE-DF ．【解析】（1）如图，延长FD 到点G ，使DG BE =，连接AG．180B ADF ADG ADF ︒∠+∠=∠+∠=，B ADG ∴∠=∠，又AB AD =，BE DG =，∴()ABE ADG SAS ∆∆≌，,AE AG BAE DAG ∴=∠=∠，12EAF BAD ∠=∠，GAF DAG DAF BAE DAF BAD EAF EAF ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠-∠=∠．,,AE AG EAF GAF AF AF =∠=∠=，∴AEF AGF ∆∆≌，EF FG ∴=．FG DG DF BE DF =+=+，EF BE DF ∴=+；（2）EF BE DF =-．如图，在BC 上截取BG DF =，连接AG，180B ADC ADC ADF ︒∠+∠=∠+∠=，B ADF ∴∠=∠，在△ABG 和△ADF 中AB AD B ADF BG DF ⎧⎩=⎪==⎪⎨∠∠，∴△ABG ≌△ADF （SAS ），∴AG=AF ，∠BAG=∠DAF ，∠BAD=2∠EAF ，∴∠BAG+∠GAE+∠EAD=∠EAD+∠DAF+∠EAD+∠DAF ，∴∠GAE=∠EAF ，在△EAG 和△EAF 中AG AF EAG EAF AE AE ===⎧⎪⎨⎪⎩∠∠，∴△EAG ≌△EAF （SAS ），∴EG=EF ，∵BG=DF ，∴EF=BE-BG=BE-DF ．三、解答题13．如图，若ABD △和ACE 都是等边三角形，求BOC ∠的度数．【答案】120°．【分析】利用等边三角形的性质可得AD ＝AB ，AC ＝AE ，∠DAB ＝∠CAE ＝60°，利用SAS 即可证明△DAC ≌△BAE ，从而得出∠ABE ＝∠ADC ，设AB 与CD 交于点F ，根据三角形内角和定理和等量代换即可求出∠BOF ，利用平角的定义即可求出结论．【解析】证明：∵△ABD 、△AEC 都是等边三角形，∴AD ＝AB ，AC ＝AE ，∠DAB ＝∠CAE ＝60°，∵∠DAC ＝∠BAC ＋60°，∠BAE ＝∠BAC ＋60°，∴∠DAC ＝∠BAE ，在△DAC 和△BAE 中，AD AB DAC BAE AC AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩＝＝＝，∴△DAC ≌△BAE （SAS ），∴∠ABE ＝∠ADC设AB 与CD 交于点F ，∵∠BFO=∠DFA∴∠BOF=180°－∠ABE －∠BFO=180°－∠ADC －∠DFA=∠DAB=60°∴∠BOC=180°－∠BOF=120°．14．如图，ACB △和ECD 都是等腰直角三角形，,,CA CB CD CE ACB ==△的顶点A 在ECD 的斜边DE 上，连接BD．（1）求证：BD AE =．（2）若3cm,6cm AE AD ==，求AC 的长．【答案】（1）证明见解析；（2）310cm 2AC =．【分析】（1）根据同角的余角相等得出∠BCD=∠ACE ，然后根据SAS 定理证明△BCD ≌△ACE ，从而得出结论；（2）根据全等三角形的性质得出∠BDC=∠AEC ，然后结合等腰直角三角形的性质求得∠BDA 是直角三角形，从而利用勾股定理求解．【解析】（1）∵ACB △和ECD 都是等腰直角三角形，∴90ACB ECD ∠=∠=︒，∴90,90ACD BCD ACD ACE ∠+∠=︒∠+∠=︒，∴BCD ACE ∠=∠，在BCD △和ACB △中，CB CA BCD ACE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BCD ACE SAS V V ≌，∴BD AE =．（2）∵BCD ACE ≌，∴BDC AEC ∠=∠，又∵ECD 是等腰直角三角形，∴45CDE CED ∠=∠=︒，∴45BDC ∠=︒，∴90BDC CDE ∠+∠=︒，∴BDA ∠是直角三角形，∴22222223645AB BD AD AE AD =+=+=+=，在等腰直角三角形ACB 中，22222AB AC BC AC =+=，∴2AC =．15．如图，△ACB 和△DCE 均为等腰三角形，∠ACB=∠DCE=90°，点A ，D ，E 在同一条直线上，连接BE ．（1）求证：AD=BE ；（2）若∠CAE=15°，AD=4，求AB的长．【答案】（1）见解析；（2）8【分析】（1）直接证明≌ACD BCE V V ，即可得出结论；（2）由（1）可进一步推出AEB △为直角三角形，且30EAB ∠=︒，从而由2AB BE =求解即可．【解析】（1）△ACB 和△DCE 均为等腰三角形，∠ACB=∠DCE=90°，ADC BCE ∴∠=∠,在ACD △与BCE 中，AC BC ACD BCE DC EC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ACD BCE SAS ∴≌，AD BE ∴=；（2）ABC 是等腰直角三角形，45ABC ∴∠=︒，由（1）可知，15CAE CBE ∠=∠=︒，4BE AD ==,451560ABE ABC CBE ∴∠=∠+∠=︒+︒=︒，90ABE ACB ∴∠=∠=︒，则在Rt AEB 中，30EAB ∠=︒，28AB BE ∴==．16．如图，在△ABC 中，AB ＝BC ，∠ABC ＝120°，点D 在边AC 上，且线段BD 绕着点B 按逆时针方向旋转120°能与BE 重合，点F 是ED 与AB 的交点．（1）求证：AE ＝CD ；（2）若∠DBC ＝45°，求∠BFE 的度数．【答案】（1）证明见解析；（2）∠BFE ＝105°．【分析】（1）根据旋转的性质证明△ABE ≌△CBD （SAS ），进而得证；（2）由（1）得出∠DBC=∠ABE=45°，BD=BE ，∠EBD=120°，最后根据三角形内角和定理进行求解即可．【解析】（1）证明：∵线段BD 绕着点B 按逆时针方向旋转120°能与BE 重合，∴BD ＝BE ，∠EBD ＝120°，∵AB ＝BC ，∠ABC ＝120°，∴∠ABD+∠DBC ＝∠ABD+∠ABE ＝120°，∴∠DBC ＝∠ABE ，∴△ABE ≌△CBD （SAS ），∴AE ＝CD ；（2）解：由（1）知∠DBC ＝∠ABE ＝45°，BD ＝BE ，∠EBD ＝120°，∴∠BED ＝∠BDE ＝12（180°﹣120°）＝30°，∴∠BFE ＝180°﹣∠BED ﹣∠ABE＝180°﹣30°﹣45°＝105°．17．ABC 和ADE 如图所示，其中,,ABC ACB ADE AED BAC DAE ∠=∠∠=∠∠=∠．(1)如图①，连接BE CD 、，求证：BE CD =；(2)如图②，连接BE CD BD 、、，若60BAC DAE ∠=∠=︒，CD AE ⊥，3AD =，5CD =，求BD 的长．【答案】(1)见解析；34【分析】（1）只需证ABE ACD ∆∆≌，即可得到结论；（2）先证明BED ∆是直角三角形，再用勾股定理求BD ．【解析】（1）证明：ABC ACB ∠=∠，ADE AED ∠=∠，AB AC ∴=，AE AD =，，BAC DAE ∠=∠，BAE CAD ∴∠=∠，()ABE ACD SAS ∴∆∆≌，BE CD ∴=．（2）解：ADE AED ∠=∠，AE AD ∴=，60DAE ∠=︒，DAE ∴∆是等边三角形，3AD ED ∴==，60AED ADE ∠=∠=︒，CD AE ⊥，160302ADC ∴∠=⨯︒=︒，由（1）知：ABE ACD ∆∆≌，5BE CD ∴==，30AEB ADC ∠=∠=︒，90BED ∴∠=︒，2234BD BE ED ∴+18．问题：如图1，在等边三角形ABC 内，点P 到顶点A 、B 、C 的距离分别是3，4，5，求∠APB 的度数？探究：由于PA 、PB 、PC 不在同一个三角形中，为了解决本题，我们可以将△ABP 绕点A 逆时针旋转60°到△ACP ′处，连结P P ′，这样就将三条线段转化到一个三角形中，从而利用全等的知识，求出∠APB 的度数．请你写出解答过程：应用：请你利用上面的方法解答：如图2，△ABC 中，∠CAB =90°，AB =AC ，E 、F 为BC 上的点，且∠EAF =45°，求证：222BE FC EF +=【答案】探究：∠APB =150°，应用：见解析【分析】探究：运用旋转的性质，以及全等三角形的性质得对应角相等，对应边相等，得出∠PAP ′＝60°，再利用等边三角形的判定得出△APP ′为等边三角形，即可得出∠APP ′的度数，即可得出答案；应用：利用已知首先得出△AEG ≌△AFE ，即可把EF ，BE ，FC 放到一个直角三角形中，从而根据勾股定理即可证明．【解析】探究：解：将△ABP 绕顶点A 旋转到△ACP ′处，∴△BAP ≌△CAP ′，∴AB ＝AC ，AP ＝AP ′，∠BAP ＝∠CAP ′，∴∠BAC ＝∠PAP ′＝60°，∴△APP ′是等边三角形，∴∠APP ′＝60°，因为BPP ′不一定在一条直线上，∴P ′C ＝PB ＝4，PP ′＝PA ＝3，P ′C ＝PC ＝5，∴∠PP ′C ＝90°，∴△PP ′C 是直角三角形，∴∠APB ＝∠AP ′C ＝∠APP ′+∠P ′PC ＝60°+90°＝150°，∴∠BPA ＝150°；应用：证明：把△ACF 绕点A 顺时针旋转90°，得到△ABG ．连接EG ．则△ACF ≌△ABG ．∴AG ＝AF ，BG ＝CF ，∠ABG ＝∠ACF ＝45°．∵∠BAC ＝90°，∠GAF ＝90°．∴∠GAE ＝∠EAF ＝45°，在△AEG 和△AFE 中，AG AF GAE FAE AE AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△AEG ≌△AFE （SAS ）．∴EF ＝EG ，又∵∠GBE ＝90°，∴BE 2+BG 2＝EG 2，即BE 2+CF 2＝EF 2．19．【探究发现】（1）如图1，在四边形ABCD 中，对角线AC BD ⊥，垂足是O ，求证：2222AB CD AD BC +=+．【拓展迁移】（2）如图2．以三角形ABC 的边AB 、AC 为边向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ，求证：CE BG ⊥．（3）如图3，在（2）小题条件不变的情况下，连接GE ，若90EGA ∠=︒，6GE =，8AG =，则BC 的长_____________．（直接填写答案）【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）【分析】（1）根据AC BD ⊥，利用勾股定理分别求出22AB CD +和22AD BC +即可证明结论；（2）利用正方形的性质证明△CAE ≌△GAB （SAS ），可得∠CEA ＝∠GBA ，根据∠GBA ＋∠ANB ＝90°等量代换求出∠EMN ＝90°即可；（3）利用勾股定理分别求出AE 、CG 和BE ，然后利用（1）中结论求出BC 即可．【解析】解：（1）∵AC BD ⊥，∴∠AOD ＝∠AOB ＝∠COD ＝∠BOC ＝90°，由勾股定理得：222222AB CD OA OB OD OC +=+++，222222AD BC OA OD OB OC +=+++，∴2222AB CD AD BC +=+；（2）∵在正方形ABDE 和正方形ACFG 中，AC ＝AG ，AE ＝AB ，∠CAG ＝∠EAB ＝90°，∴∠CAG ＋∠GAE ＝∠EAB ＋∠GAE ，即∠CAE ＝∠GAB ，∴△CAE ≌△GAB （SAS ），∴∠CEA ＝∠GBA ，∵∠GBA ＋∠ANB ＝90°，∠ANB ＝∠MNE ，∴∠CEA ＋∠MNE ＝90°，∴∠EMN ＝90°，∴CE BG ⊥；（3）如图3，连接CG ，BE ，∵90EGA ∠=︒，6GE =，8AG =，∴AC ＝8，AE 10=，∴AB ＝10，∴CG =BE =，∵CE BG ⊥，∴由（1）可知：2222GE BC CG BE +=+，即236128200BC +=+，∵BC ＞0，∴BC =故答案为：20．△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形．(1)问题发现：如图1，若点A，D，E在同一直线上，连接AE，BE．①求证：△ACD≌△BCE；②求∠AEB的度数．(2)类比探究：如图2，点B、D、E在同一直线上，连接AE，AD，BE，CM为△DCE中DE 边上的高，请求∠ADB的度数及线段DB，AD，DM之间的数量关系，并说明理由．(3)拓展延伸：如图3，若设AD（或其延长线）与BE的所夹锐角为α，则你认为α为多少度，并证明．【答案】(1)①见解析；②∠AEB=60°；(2)∠ADB=60°，2DM+BD=AD，理由见解析；(3)α=60°，证明见解析【分析】（1）①由△ACB和△DCE是等边三角形知AC=BC，CD=CE，∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE，据此即可得证；②由△ACD≌△BCE知∠ADC=∠BEC=120°，结合∠CED=60°可得∠AEB=60°；（2）证△ACD≌△BCE得∠CDA=∠CED=60°，由∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED知∠ADB=60°，根据CM⊥BE，且△CDE为等边三角形可得DE=2DM，DE+BD=BE=AD；（3）同理知△ACD≌△BCE，据此得∠BEC=∠ADC，继而知∠CDF+∠CEF=180°，即∠ECD+∠DFE=180°，从而得出答案．【解析】（1）①证明：∵△ACB和△DCE是等边三角形，∴AC=BC，CD=CE，∠ACB=∠DCE=60°，∴∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE，∴△ACD≌△BCE（SAS）；②∵△ACD≌△BCE，∴∠ADC=∠BEC=180°-∠CDE=120°，又∵∠CED=60°，∴∠AEB=60°；（2）解：∠ADB=60°，2DM+BD=AD，理由如下；∵AC =BC ，CD =CE ，∠ACD =60°+∠DCB =∠BCE ，∴△ACD ≌△BCE （SAS ），∴∠CDA =∠CED =60°；∵∠ADB +∠CDA =∠DCE +∠CED ，∴∠ADB =60°；又∵CM ⊥BE ，且△CDE 为等边三角形，∴DE =2DM ，∴2DM +BD =BE =AD ；（3）解：α=60°，理由如下：同理可证△ACD ≌△BCE ，∴∠BEC =∠ADC ，∴∠CDF +∠CEF =180°，∴∠ECD +∠DFE =180°，而α+∠DFE =180°，∴α=∠ECD =60°．21．定义：我们把两条对角线互相垂直的四边形称为“垂美四边形”．(1)特例感知：如图1，四边形ABCD 是“垂美四边形”，如果13OA OD OB ==，2OB =，60OBC ∠=︒，则22AD BC +=______，22AB CD +=______．(2)猜想论证：如图1，如果四边形ABCD 是“垂美四边形”，猜想它的两组对边AB ，CD 与BC ，AD 之间的数量关系并给予证明．(3)拓展应用：如图2，分别以Rt ACB △的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE ，连接CE ，BG ，GE ，已知4AC =，60BAC ∠=︒，求GE 长．【答案】(1)1529，1529(2)2222AB CD AD BC +=+，证明见解析(3)EG =【分析】（1）利用含30°角的直角三角形的性质得4BC =，OC =可得出答案；（2）由“垂美四边形”得90AOD BOC ∠=∠=︒，再根据勾股定理得22222222AB CD OA OB OD OC AD BC +=+++=+；（3）连接CG ，BE ，首先利用SAS 证明GAB CAE ∆≅∆，得GAB ACE ∠=∠，说明BG CE ⊥，从而得出2222BC GE CG BE +=+，进而解决问题．【解析】（1）解：13OA OD OB ==，2OB =，23OA OD ∴==，四边形ABCD 是“垂美四边形”，90AOD BOC ∴∠=∠=︒，60OBC ∠=︒，30BCO ∴∠=︒，4BC ∴=，OC =22222222152(2439AD BC OA OD BC ∴+=++=⨯+=，222222221529AB CD OA OB OD OC AD BC +=+++=+=，故答案为：1529，1529；（2）结论：2222AB CD AD BC +=+，证明：∵AC BD ⊥于点O ，∴90AOD ∠=︒，∴222AD OA OD =+.同理可得222AB OA OB =+，222BC OB OC =+，222CD OC OD =+∴2222AB CD AD BC +=+（3）解：如图：连接CG 、BE ，∵90GAC BAE ∠=∠=°，∴GAC CAB BAE CAB ∠+∠=∠+∠，∴GAB CAE ∠=∠，在GAB △和CAE V 中，AG AC GAB CAE AB AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴GAB CAE V V ≌，∴AGB ACE ∠=∠，∵90AGB AMG ∠+∠=°，AMG BMC ∠=∠，∴90ACE CMB ∠+∠=°，∴BG CE ⊥，∴四边形GCBE 为垂美四边形，由（2）中结论可知2222EG BC CG BE +=+，∵4AC =，60BAC ∠=︒，∴30ABC ∠=︒，∴8AB =，B C =，∴22232CG AC ==，222128BE AB ==，∴24832128EG +=+，∴2112EG =，根据线段为正数可知EG =22．在ABC 中，90BAC ∠=︒，AB AC =，点D 是射线CB 上的动点（点D 不与点B 、C 重合），连接AD ，AE AD ⊥，且AE AD =，连接DE ，过点D 作DF BC ⊥，且DF BD =，连接CF．(1)如图1，当点D 是BC 中点时，DE 与CF 的数量关系是，位置关系是；(2)如图2，当点D 是线段BC 上任意一点时，（1）中的两个结论还成立吗？如果成立，请给出证明；如果不成立，请说明理由；(3)若722AB =，3BD =时，请直接写出线段DE 的长．【答案】(1)DE CF =；DE CF∥(2)成立，证明见解析(3)5【分析】（1）由等腰直角三角形的性质得出AD ＝BD ＝CD ，证出CF ，DE ，∠ADE ＝45°，则可得出结论；（2）证明△ABD ≌△ACE （SAS ），由全等三角形的性质得出BD ＝CE ，∠ABD ＝∠ACE ，由直角三角形的性质及平行线的判定可证出结论；（3）分类讨论，当D 在线段BC 上时，当D 在CB 的延长线上时，由勾股定理可求出答案．【解析】（1）解：数量关系：DE CF =；位置关系：DE CF ∥；∵∠BAC ＝90°，AB ＝AC ，D 为BC 的中点，∴AD ＝BD ＝CD ，∵DF ⊥BD ，DF ＝BD ，∴∠FDC ＝90°，DF ＝CD ，∴CF CD ，∵EA ⊥AD ，AE ＝AD ，∴DE AD ，∠ADE ＝45°，∴CF ＝DE ，∵CD ＝DF ，∠CDF ＝90°，∴∠F ＝45°，∴∠ADE ＝∠F ，∴DE ∥CF ．故答案为：DE ＝CF ，DE ∥CF ；（2）成立证明：如图2，连接CE ．∵90BAC ∠=︒，AE AD ⊥，∴90BAD DAC CAE DAC ∠+∠=∠+∠=︒，∴BAD CAE ∠=∠，又∵AB AC =，AE AD =，∴()SAS ABD ACE △≌△，∴BD CE =，ABD ACE ∠=∠，∵90BAC ∠=︒，AB AC =，∴45ABC ACB ∠=∠=︒，∴45ACE ∠=︒，∴454590BCE ACB ACE ∠=∠+∠=︒+︒=︒，∴BC CE ⊥，∵DF BC ⊥，DF BD =，∴DF CE =，DE CF ∥，∴四边形DECF 是平行四边形，∴DE CF =，DE CF ∥；（3）∵AB ＝AC ＝22，∠BAC ＝90°，∴BC 27222＝7，如图2，当D 在线段BC 上时，∵BD ＝DF ＝3，DF ⊥BC ，∴DC ＝BC ﹣BD ＝7﹣3＝4，∴CF 5，由（2）可知，DE ＝CF ＝5．如图3，当D 在CB 的延长线上时，同理BC ＝7，DB ＝DF ＝3，∴DC ＝BC +DB ＝10，∴CF 连接CE ，同理可证四边形DCEF 为平行四边形，∵∠FDC ＝90°，∴四边形DCEF 为矩形，∴DE ＝CF综上所述，DE 5．23．如图1，90ACD ∠=︒，AC DC =，MN 是过点A 的直线，过点D 作DB MN ⊥于点B ，连接CB ；过点C 作CE CB ⊥，与MN 交于点E ．(1)连接AD ，AD 是AC 的______倍；(2)直线MN 在图1所示位置时，可以得到线段BD 和AE 的数量关系是______，BD BA -与BC 之间的数量关系是______，请证明你的结论；(3)直线MN 绕点A 旋转到图2的位置，若2BD =，BCAB 的长为______（直接写结果）；(4)直线MN 绕点A 旋转到图3的位置时，直接写出线段BA ，BC ，BD 之间的数量关系______．【答案】(2)AE ＝BD ，BD ﹣ABBC ；(3)4；(4)BA +BD BC【分析】（1）由90ACD ∠=︒，AC DC =，根据勾股定理可直接得出答案；（2）先证明△ACE ≌△DCB ，确定△ECB 为等腰直角三角形，即可得出答案；（3）先证明△ACE ≌△DCB ，CE ＝BC ，得到△BCE 为等腰直角三角形，得到AB ＝BD ，即可得出答案；（4）先证明△ACE ≌△DCB ，确定△ECB 为等腰直角三角形即可得出答案．【解析】（1）解：连接AD ，设AC ＝a ，则DC ＝a ，∴AD ＝==，即AD 是AC ．（2）如图1，设AC 与BD 交于O ，由题可知，∠BCE ＝90°＝∠ACD ，∴∠ACE ＝∠BCD ，∵BD ⊥MN ，∴∠ABD ＝90°＝∠ACD ，∵∠AOB ＝∠DOC ，∴∠BAC ＝∠CDB ，∵AC ＝DC ，∴△ACE ≌△DCB （ASA ），∴CE ＝BC ，AE ＝BD ，∵∠BCE ＝90°，∴△ECB 为等腰直角三角形，∴BE BC ，∵BE ＝AE ﹣AB ＝BD ﹣AB ，∴BD ﹣AB BC ；故答案为：AE ＝BD ；BD ﹣AB ；（3）解：如图2，设CD 与MN 交于O ，由题可知，∠BCE ＝90°＝∠ACD ，∴∠ACE ＝∠BCD ，∵BD ⊥MN ，∴∠ABD ＝90°＝∠ACD ，∵∠AOC ＝∠DOB ，∴∠BAC ＝∠CDB ，∵AC ＝DC ，∴△ACE ≌△DCB （ASA ），∴CE ＝BC ，AE ＝BD ，∵∠BCE＝90°，∴BE BC ，∵BE ＝AB ﹣AE ＝AB ﹣BD ，∴AB =BD ，∵BD ＝2，BC ，∴AB ＝BD＝4，故答案为：4．（4）∴∠BCE ＝90°＝∠ACD ，∴∠ACE ＝∠DCB ，∠CEB +∠CBE ＝90°，∵BD ⊥MN ，∴∠ABD ＝90°，∴∠CBE +∠CBD ＝90°，∴∠CEB ＝∠CBD ，∵AC ＝DC ，∴△ACE ≌△DCB （AAS ），∴CE ＝BC ，AE ＝BD ，∵∠BCE ＝90°，∴BEBC ，∵BE ＝AE +BA ＝BD +BA ，∴BA +BD，故答案为：BA +BDBC ．24．两个顶角相等的等腰三角形，如果具有公共的顶角顶点，并将它们的底角顶点分别对应连接起来得到两个全等三角形，我们把这样的图形称为“手拉手”图形．如图1，在“手拉手”图形中，AB ＝AC ，AD ＝AE ，∠BAC ＝∠DAE ，连接BD ，CE ，则△ABD ≌△ACE．(1)请证明图1的结论成立；(2)如图2，△ABC 和△AED 是等边三角形，连接BD ，EC 交于点O ，求∠BOC 的度数；(3)如图3，AB ＝BC ，∠ABC ＝∠BDC ＝60°，试探究∠A 与∠C 的数量关系．【答案】(1)见解析(2)60°(3)∠A +∠BCD =180°，理由见解析【分析】（1）利用等式的性质得出∠BAD =∠CAE ，即可得出结论；（2）同（1）的方法判断出△ABD ≌△ACE ，得出∠ADB =∠AEC ，再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出∠BOC =60°，即可得出答案；（3）先判断出△BDP 是等边三角形，得出BD =BP ，∠DBP =60°，进而判断出△ABD ≌△CBP （SAS ），即可得出结论．【解析】（1）解：证明：∵∠BAC =∠DAE ，∴∠BAC +∠CAD =∠DAE +∠CAD ，∴∠BAD =∠CAE ，在△ABD 和△ACE 中，AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△ABD ≌△ACE （SAS ）；。

全等与相似模型-手拉手模型(解析版)

全等与相似模型-手拉手模型(解析版)

全等与相似模型-手拉手模型全等三角形与相似三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位。

相似三角形与其它知识点结合以综合题的形式呈现，其变化很多，难度大，是中考的常考题型。

如果大家平时注重解题方法，熟练掌握基本解题模型，再遇到该类问题就信心更足了。

本专题就手拉手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【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。

1)双等边三角形型条件：如图1，△ABC和△DCE均为等边三角形，C为公共点；连接BE，AD交于点F。

结论：①△ACD≌△BCE；②BE=AD；③∠AFM=∠BCM=60°；④CF平分∠BFD。

图1图22)双等腰直角三角形型条件：如图2，△ABC和△DCE均为等腰直角三角形，C为公共点；连接BE，AD交于点N。

结论：①△ACD≌△BCE；②BE=AD；③∠ANM=∠BCM=90°；④CN平分∠BFD。

3)双等腰三角形型条件：△ABC和△DCE均为等腰三角形，C为公共点；连接BE，AD交于点F。

结论：①△ACD≌△BCE；②BE=AD；③∠ACM=∠BFM；④CF平分∠BFD。

图3图44)双正方形形型条件：△ABCFD 和△CEFG 都是正方形，C 为公共点；连接BG ，ED 交于点N 。

结论：①△△BCG ≌△DCE ；②BG =DE ；③∠BCM =∠DNM =90°；④CN 平分∠BNE 。

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．【答案】(1)BP =CP ，理由见解析；(2)①60°；②PM =12AP ，见解析【分析】(1)根据等边三角形的性质，可得AB =AC ，∠BAC =60°，再由由旋转可知：AP =AP ，∠PAP =60°，从而得到∠BAP =∠CAP ，可证得△ABP ≌△ACP ，即可求解；(2)①由∠BPC =120°，可得∠PBC +∠PCB =60°．根据等边三角形的性质，可得∠BAC =60°，从而得到∠ABC +∠ACB =120°，进而得到∠ABP +∠ACP =60°．再由△ABP ≌△ACP ，可得∠ABP =∠ACP ，即可求解；②延长PM 到N ，使得NM =PM ，连接BN ．可先证得△PCM ≌△NBM ．从而得到CP =BN ，∠PCM =∠NBM ．进而得到BN =BP ．根据①可得∠P BP =60°，可证得△PNB ≌△PP B ，从而得到PN =PP ．再由△PAP 为等边三角形，可得P P =AP ．从而得到PN =AP ，即可求解．【详解】解：(1)BP =CP ．理由如下：在等边三角形ABC 中，AB =AC ，∠BAC =60°，由旋转可知：AP =AP ，∠PAP =60°， ∴∠PAP -∠BAP =∠BAC -∠BAP 即∠BAP =∠CAP在△ABP 和△ACP 中AB =AC∠BAP =∠CAP AP =AP∴△ABP ≌△ACP (SAS )．∴BP =CP ．(2)①∵∠BPC =120°，∴∠PBC +∠PCB =60°．∵在等边三角形ABC 中，∠BAC =60°，∴∠ABC +∠ACB =120°，∴∠ABP +∠ACP =60°．∵△ABP ≌△ACP ．∴∠ABP =∠ACP ，∴∠ABP +∠ABP ＇=60°．即∠P BP =60°；②PM =12AP ．理由如下：如图，延长PM 到N ，使得NM =PM ，连接BN ．∵M 为BC 的中点，∴BM =CM ．在△PCM 和△NBM 中PM =NM∠PMC =∠NMB CM =BM∴△PCM ≌△NBM (SAS )．∴CP =BN ，∠PCM =∠NBM ．∴BN =BP ．∵∠BPC =120°，∴∠PBC +∠PCB =60°．∴∠PBC +∠NBM =60°．即∠NBP =60°．∵∠ABC +∠ACB =120°，∴∠ABP +∠ACP =60°．∴∠ABP +∠ABP ＇=60°．即∠P BP =60°．∴∠P BP =∠NBP ．在△PNB 和△PP B 中BN =BP∠NBP =∠P BP BP =BP∴△PNB ≌△PP B (SAS )．∴PN =PP ．∵AP =AP ，∠PAP =60°， ∴△PAP 为等边三角形，∴P P =AP ．∴PN =AP ，∴PM =12AP ．【点睛】本题主要考查了等边三角形判定和性质，全等三角形的判定和性质，图形的旋转，熟练掌握等边三角形判定和性质定理，全等三角形的判定和性质定理，图形的旋转的性质是解题的关键．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．【答案】(1)证明见解析(2)图②结论：PB =PA +PC ，证明见解析(3)图③结论：PA +PB =PC【分析】(1)由△ABC 是等边三角形，得AB =AC ，再因为点P 与点A 重合，所以PB =AB ，PC =AC ，PA =0，即可得出结论；(2)在BP 上截取BF =CP ，连接AF ，证明△BAD ≌△CAE (SAS )，得∠ABD =∠ACE ，再证明△CAP ≌△BAF (SAS )，得∠CAP =∠BAF ，AF =AP ，然后证明△AFP 是等边三角形，得PF =AP ，即可得出结论；(3)在CP 上截取CF =BP ，连接AF ，证明△BAD ≌△CAE (SAS )，得∠ABD =∠ACE ，再证明△BAP ≌△CAF (SAS )，得出∠CAF =∠BAP ，AP =AF ，然后证明△AFP 是等边三角形，得PF =AP ，即可得出结论：PA +PB =PF +CF =PC ．(1)证明：∵△ABC 是等边三角形，∴AB =AC ，∵点P 与点A 重合，∴PB =AB ，PC =AC ，PA =0，∴PA +PB =PC 或PA +PC =PB ；(2)解：图②结论：PB =PA +PC证明：在BP 上截取BF =CP ，连接AF ，∵△ABC 和△ADE 都是等边三角形，∴AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =60°∴∠BAC +∠CAD =∠DAE +∠CAD ，∴∠BAD =∠CAE ，∴△BAD ≌△CAE (SAS )，∴∠ABD =∠ACE ，∵AC =AB ，CP =BF ， ∴△CAP ≌△BAF (SAS )，∴∠CAP =∠BAF ，AF =AP ，∴∠CAP +∠CAF =∠BAF +∠CAF ，∴∠FAP =∠BAC =60°，∴△AFP 是等边三角形，∴PF =AP ，∴PA +PC =PF +BF =PB ；(3)解：图③结论：PA +PB =PC ，理由：在CP 上截取CF =BP ，连接AF ，∵△ABC 和△ADE 都是等边三角形，∴AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =60°∴∠BAC +∠BAE =∠DAE +∠BAE ，∴∠BAD =∠CAE ，∴△BAD ≌△CAE (SAS )，∴∠ABD =∠ACE ，∵AB =AC ，BP =CF ，∴△BAP ≌△CAF (SAS )，∴∠CAF =∠BAP ，AP =AF ，∴∠BAF +∠BAP =∠BAF +∠CAF ，∴∠FAP =∠BAC =60°，∴△AFP 是等边三角形，∴PF =AP ，∴PA +PB =PF +CF =PC ，即PA +PB =PC ．【点睛】本题考查等边三角形的判定与性质，全等三角形的判定与性质，熟练掌握等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质是解题的关键．3(2022·湖北·襄阳市九年级阶段练习)如图，已知△AOB 和△MON 都是等腰直角三角形22OA <OM =ON ，∠AOB =∠MON =90°．(1)如图①，连接AM ，BN ，求证：△AOM ≌△BON ；(2)若将△MON 绕点O 顺时针旋转，①如图②，当点N 恰好在AB 边上时，求证：BN 2+AN 2=20N 2；②当点A ，M ，N 在同一条直线上时，若OB =4，ON =3，请直接写出线段BN 的长．【答案】(1)见解析；(2)①见解析；②46+322或46-322．【分析】(1)利用SAS 定理证明△AOM ≌△BON 即可；(2)①连接AM ，证明△AOM ≌△BON ，即可证BN 2+AN 2=2ON 2；②当点N 在线段AM 上时，连接BN ，在Rt △ANB 中构造勾股定理的等量关系；当点M 在线段AN 上时，同理即可求得．(1)证明：∵∠AOB =∠MON =90°，∴∠MON +∠AON =∠AOB +∠AON ，即∠AOM =∠BON ．∵△MON 和△AOB 是等腰直角三角形，∴OM =ON ,OA =OB ，∴△AOM ≌△BON (SAS )．(2)解：①证明：如图，连接AM ．∵∠AOB =∠MON =90°，∴∠MON -∠AON =∠AOB -∠AON ，即∠AOM =∠BON ．∵△MON 和△AOB 是等腰直角三角形，∴OM =ON ,OA =OB ,∠OAB =∠OBA =45°，∴△AOM ≌△BON .(SAS )∴∠MAO =∠OBA =45°,AM =BN ，∴∠MAN =90°，∴AM 2+AN 2=MN 2．∵△MON 是等腰直角三角形，∴MN 2=2ON 2，∴BN 2+AN 2=2ON 2．②46+322或46-322．∵△AOB 和△MON 都是等腰直角三角形，OB =4，ON =3，∴AB =42,MN =32．当点N 在线段AM 上时，如图，连接BN ，设BN =x ，由(1)可知△AOM ≌△BON ．∴∠OAM =∠OBN ，AM =BN =x ．∴∠NAB +∠ABN =∠OAM +∠OAB +∠ABN =∠OBN +∠ABN +∠OAB =∠OBA +∠OAB =180°-∠AOB =90°，∴∠ANB =180°-∠NAB +∠ABN =90°，∴△ANB 是直角三角形，AN 2+BN 2=AB 2．又∵AN =AM -MN =BN -MN =x -32，∴(x -32)2+x 2=(42)2，解得：x 1=46+322,x 2=-46+322(舍去)∴BN =46+322；当点M 在线段AN 上时，如图，连接BN ，设BN =x ，由(2)①可知△AOM ≌△BON ．∴∠OAM =∠OBN ，AM =BN =x ．∴∠NAB +∠ABN =∠OAM +∠OAB +∠ABN =∠OBN +∠ABN +∠OAB =∠OBA +∠OAB =180°-∠AOB =90°，∴∠ANB =180°-∠NAB +∠ABN =90°，∴△ANB 是直角三角形，AN 2+BN 2=AB 2．又∵AN =AM +MN =BN +MN =x +32，∴(x +32)2+x 2=(42)2，解得：x 1=46-322,x 2=-46-322(舍去)∴BN =46-322综上所述：BN 的长为46+322或46-322．【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质，三点共线分类讨论，对几何题目的综合把握是解题关键．4(2022·重庆忠县·九年级期末)已知等腰直角△ABC 与△ADE 有公共顶点A ,∠BAC =∠DAE =90°,AB =AC =4,AD =AE =6．(1)如图①，当点B ,A ,E 在同一直线上时，点F 为DE 的中点，求BF 的长；(2)如图②，将△ADE 绕点A 旋转α0°<α≤360° ，点G 、H 分别是AB 、AD 的中点，CE 交GH 于M ，交AD 于N ．①猜想GH 与CE 的数量关系和位置关系，并证明你猜想的结论；②参考图③，若K 为AC 的中点，连接KM ，在△ADE 旋转过程中，线段KM 的最小值是多少(直接写出结果)．【答案】(1)BF =58；(2)①GH =12CE ,GH ⊥CE ；证明见解析；②线段KM 的最小值是5-1．【分析】(1)如图：过点F 作FQ ⊥AE 于点Q ，先说明FQ 是△ADE 的中位线，然后再求得FQ 、BQ ，最后再运用勾股定理解答即可；(2)①连接BD 交CE 于P ，先证明△ABD ≌△ACE 可得AB =AC ,∠BAD =∠CAE ,AD =AE ，然后再说明GM 是△ABD 的中位线可得GH =12CE ，然后再根据角的关系证明GH ⊥CE ﹔②如图：连接CG ，取中点O ，连接OK 、OM ，再根据勾股定理和三角形中位线的性质求得CG 和OK ,进而求得OM ,最后根据三角形的三边关系即可解答．【详解】解：(1)过点F 作FQ ⊥AE 于点Q ，∵点F 是DE 的中点，∴FQ 是△ADE 的中位线∴FQ =12AD =3,AQ =12AE =3，∴BQ =AB +AQ =7∴BF =FQ 2+BQ 2=32+72=58；(2)①GH =12CE ,GH ⊥CE ﹔证明:连接BD 交CE 于P ．∵∠ABC =∠DAE =90°，∴∠ABC +∠CAD =∠DAE +∠CAD ．即∠BAD =∠CAE ；在△ABD 和△ACE 中，∵AB =AC ,∠BAD =∠CAE ,AD =AE ，∴△ABD ≌△ACE (SAS )，∴BD =CE ,∠ADB =∠AEC∵G ,H 分别是AB ,AD 的中点，∴GM 是△ABD 的中位线∴GH =12BD =12CE 且GH ⎳BD ∵∠AEN +∠ANE =90°,∠ANE =∠DNP ，∴∠ADP +∠DNP =90°∴∠DPN =90°∴∠HMN =∠DPN =90°，∴GH ⊥CE ﹔②如图：连接CG ，取中点O ，连接OK 、OM ∴CG =AG 2+AC 2=22+42=25，OK =12AG =1∵∠CMG =90°，O 为CG 的中点∴OM =12CG =5∵MK >OM -OK ∴当O 、K 、M 共线时，MK 取最小值OM -OK =5-1．【点睛】本题主要考查了三角形的中线、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识点，灵活运用相关知识点成为解答本题的关键．5(2022·山西大同·九年级期中)综合与实践：已知△ABC 是等腰三角形，AB =AC ．(1)特殊情形：如图1，当DE ∥BC 时，DB EC ．(填“>”“<”或“=”)；(2)发现结论：若将图1中的△ADE 绕点A 顺时针旋转α(0°<α<180°)到图2所示的位置，则(1)中的结论还成立吗？请说明理由．(3)拓展运用：某学习小组在解答问题：“如图3，点P 是等腰直角三角形ABC 内一点，∠BAC =90°，且BP =1，AP =2，CP =3，求∠BPA 的度数”时，小明发现可以利用旋转的知识，将△BAP 绕点A 顺时针旋转90°得到△CAE ，连接PE ，构造新图形解决问题．请你根据小明的发现直接写出∠BPA 的度数．【答案】(1)=；(2)成立，理由见解析；(3)∠BPA =135°．【分析】(1)由DE ∥BC ，得到∠ADE =∠B ，∠AED =∠C ，结合AB =AC ，得到DB =EC ；(2)由旋转得到的结论判断出△DAB ≌△EAC ，得到DB =CE ；(3)由旋转构造出△APB ≌△AEC ，再用勾股定理计算出PE ，然后用勾股定理逆定理判断出△PEC 是直角三角形，在简单计算即可．【详解】解：(1)∵DE ∥BC ，∴∠ADE =∠B ，∠AED =∠C ，∵AB =AC ，∴∠B =∠C ，∴∠ADE =∠AED ，∴AD =AE ，∴DB =EC ，故答案为：=；(2)成立．证明：由①易知AD =AE ，∴由旋转性质可知∠DAB =∠EAC ，在△DAB 和△EAC 中AD =AE∠DAB =∠EAC AB =AC，∴△DAB ≌△EAC (SAS )，∴DB =CE ；(3)如图，将△APB绕点A旋转90°得△AEC，连接PE，∴△APB≌△AEC，∴AE=AP=2，EC=BP=1，∠PAE=90°，∴∠AEP=∠APE=45°，在Rt△PAE中，由勾股定理可得，PE=22，在△PEC中，PE2=(22)2=8，CE2=12=1，PC2=32=9，∵PE2+CE2=PA2，∴△PEC是直角三角形，∴∠PEC=90°，∴∠AEC=135°，又∵△APB≌△AEC，∴∠BPA=∠CEA=135°．【点睛】本题主要考查了旋转的性质，平行线的性质，全等三角形的性质和判定，勾股定理及其逆定理，解本题的关键是构造全等三角形，也是本题的难点．6(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2【答案】(1)见解析(2)∠DCE=90°；AE=AD+DE=BE+2CM【分析】(1)先判断出∠BAD=∠CAE，进而利用SAS判断出△BAD≌△CAE，即可得出结论；(2)同(1)的方法判断出△BAD≌△CAE，得出AD=BE，∠ADC=∠BEC，最后用角的差，即可得出结论．【解析】(1)证明：∵△ABC和△ADE是顶角相等的等腰三角形，∴AB=AC，AD=AE，∠BAC=∠DAE，∴∠BAC-∠CAD=∠DAE-∠CAD，∴∠BAD=∠CAE．在△BAD和△CAE中，AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE，∴△BAD≌△CAE SAS ，∴BD=CE．(2)解：∠AEB=90°，AE=BE+2CM，理由如下：由(1)的方法得，△ACD≌△BCE，∴AD=BE，∠ADC=∠BEC，∵△CDE是等腰直角三角形，∴∠CDE=∠CED=45°，∴∠ADC=180°-∠CDE=135°，∴∠BEC=∠ADC=135°，∴∠AEB=∠BEC-∠CED=135°-45°=90°．∵CD=CE，CM⊥DE，∴DM=ME．∵∠DCE=90°，∴DM=ME=CM，∴DE=2CM．∴AE=AD+DE=BE+2CM．【点睛】此题是三角形综合题，主要考查了全等三角形的判定和性质，等腰三角形，等边三角形，等腰直角三角形的性质，判断出△ACD≌△BCE是解本题的关键．7(2022·广东广州市·八年级期中)如图，两个正方形ABCD与DEFG，连结AG，CE，二者相交于点H．(1)证明：△ADG≌△CDE；(2)请说明AG和CE的位置和数量关系，并给予证明；(3)连结AE和CG，请问△ADE的面积和△CDG的面积有怎样的数量关系？并说明理由．【答案】(1)答案见解析；(2)AG=CE，AG⊥CE；(3)△ADE的面积=△CDG的面积【分析】(1)利用SAS证明△ADG≌△CDE；(2)利用△ADG≌△CDE得到AG=CE，∠DAG=∠DCE，利用∠DAG+∠AMD=90°得到∠DCE+∠CMG=90°，即可推出AG⊥CE；(3)△ADE的面积=△CDG的面积，作GP⊥CD于P，EN⊥AD交AD的延长线于N，证明△DPG≌△DNE，得到PG= EN，再利用三角形的面积公式分别表示出△ADE的面积，△CDG的面积，即可得到结论△ADE的面积=△CDG的面积.【详解】(1)∵四边形ABCD与DEFG都是正方形，∴AD=CD，DG=DE，∠ADC=∠EDG=90°，∴∠ADC+∠CDG=∠EDG+∠CDG，∴∠ADG=∠CDE，∴△ADG≌△CDE(SAS)，(2)AG=CE，AG⊥CE，∵△ADG≌△CDE，∴AG=CE，∠DAG=∠DCE，∵∠DAG+∠AMD=90°，∠AMD=∠CMG，∴∠DCE+∠CMG=90°，∴∠CHA=90°，∴AG⊥CE；(3)△ADE的面积=△CDG的面积，作GP⊥CD于P，EN⊥AD交AD的延长线于N，则∠DPG=∠DNE=90°，∵∠GDE=90°，∴∠EDN+∠GDN=90°，∵∠PDG+∠GDN=90°，∴∠EDN=∠PDG，∵DE=DG，∴△DPG≌△DNE，∴PG=EN，∵△ADE的面积=12AD⋅EN，△CDG的面积=12CD⋅GP，∴△ADE的面积=△CDG的面积.【点睛】此题考查正方形的性质，三角形全等的判定及性质，利用三角形面积公式求解，根据图形得到三角形全等的条件是解题的关键.8(2023·福建福州市·九年级月考)如图，和均为等边三角形，连接BE、CD．(1)请判断：线段BE与CD的大小关系是；(2)观察图，当和分别绕点A旋转时，BE、CD之间的大小关系是否会改变?(3)观察如图和4，若四边形ABCD、DEFG都是正方形,猜想类似的结论是,在如图中证明你的猜想.(4)这些结论可否推广到任意正多边形(不必证明),如图,BB1与EE1的关系是;它们分别在哪两个全等三角形中;请在如图中标出较小的正六边形AB1C1D1E1F1的另五个顶点，连接图中哪两个顶点,能构造出两个全等三角形？【答案】(1)BE=CD(2)线段BE与CD的大小关系不会改变(3)AE=CG，证明见解析(4)这些结论可以推广到任意正多边形.如图5，BB1=EE1，它们分别在△AE1E和△AB1B中，如图6，连接FF1，可证△AB1B≌△AF1F．图形见解析.【分析】本题是变式拓展题，图形由简单到复杂，需要从简单图形中探讨解题方法，并借鉴用到复杂图形中；证明三角形全等时，用旋转变换寻找三角形全等的条件．【详解】(1)线段BE与CD的大小关系是BE=CD；(2)线段BE与CD的大小关系不会改变；(3)AE=CG．证明：如图4，正方形ABCD与正方形DEFG中，∵AD=CD，DE=DG，∠ADC=∠GDE=90°，又∠CDG=90°+∠ADG=∠ADE，∴△ADE≌△CDG，∴AE=CG．(4)这些结论可以推广到任意正多边形．如图5，BB1=EE1，它们分别在△AE1E和△AB1B中，如图6，连接FF1，可证△AB1B≌△AF1F．【点睛】本题综合考查全等三角形、等边三角形和多边形有关知识．注意对三角形全等的证明方法的发散．模型2.“手拉手”模型(旋转模型)【模型解读与图示】“手拉手”旋转型定义：如果将一个三角形绕着它的项点旋转并放大或缩小(这个顶点不变)，我们称这样的图形变换为旋转相似变换，这个顶点称为旋转相似中心，所得的三角形称为原三角形的旋转相似三角形。

【中】全等三角形手拉手模型(解析版)

【中】全等三角形手拉手模型(解析版)

全等三角形手拉手模型【模型讲解】模型、手拉手全等模型1).等边三角形中的手拉手全等模型如图，△ABC 与△CDE 均为等边三角形，连接AE 、BD ，则△BCD ≌△ACE.图1图2图3图4【巩固训练】1．如图，B ，C ，E 三点在一条直线上，ABC ∆和DCE ∆均为等边三角形，BD 与AC 交于点M ，AE 与CD 交于点N ．（1）求证：AE BD =；（2）若把DCE ∆绕点C 任意旋转一个角度，（1）中的结论还成立吗？请说明理由．【答案】（1）见解析（2）成立，理由见解析．【分析】（1）根据等边三角形边长相等的性质和各内角为60︒的性质可求得BCD ACE ∆≅∆，根据全等三角形对应边相等的性质即可求得AE BD =．（2）根据题意画出图形，证明方法与（1）相同．【详解】解：（1）证明：如图1中，ABC ∆ 与DCE ∆都是等边三角形，AC BC ∴=，CD CE =，60ACB DCE ∠=∠=︒，180ACB ACD DCE ∠+∠+∠= ，60ACD ∴∠=︒，ACB ACD ACD DCE ∠+∠=∠+∠，即BCD ACE ∠=∠．在BCD ∆和ACE ∆中，BC AC BCD ACE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，BCD ACE ∴∆≅∆(SAS)．BD AE ∴=．即AE=BD ，（2）成立AE BD =；理由如下：如图2中，ABC ∆ 、DCE ∆均为等边三角形，BC AC ∴=，CD CE =，60BCA DCE ∠=∠=︒，BCA ACD DCE ACD ∴∠+∠=∠+∠，即BCD ACE ∠=∠，在ACE ∆和BCD ∆中，AC BC BCD ACE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()ACE BCD SAS ∴∆≅∆，AE BD ∴=．【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用及全等三角形的判定和性质的运用．解决本题的关键是证明三角形全等，属于中考常考题型．2．如图1，若点P 是线段AB 上的动点（P 不与A ，B 重合），分别以AP 、PB 为边向线段AB 的同一侧作等边APC ∆和等边PBD ∆.（1）图1中，连接AD 、BC ，相交于点Q ，设AQC α∠=，那么α=o ；（2）如图2，若点P 固定，将PBD ∆绕点P 按顺时针方向旋转（旋转角小于180 ），此时α的大小是否发生变化？请说明理由.【答案】（1）60α= ；（2）此时α的大小不会发生改变，始终等于60 ，理由见解析【分析】（1）首先证得△APD ≌△CPB ，然后根据三角形的外角的性质即可求解；（2）旋转的过程中，（1）中得两个三角形的全等关系不变，因而角度不会变化．【详解】（1）60α= ，理由：∵△APC 是等边三角形，∴PA=PC ，∠APC=60°，∵△BDP 是等边三角形，∴PB=PD ，∠BPD=60°，∴∠APC=∠BPD ，∴∠APD=∠CPB ，∴△APD ≌△CPB ，∴∠PAD=∠PCB ，∵∠QAP+∠QAC+∠ACP=120°，∴∠QCP+∠QAC+∠ACP=120°，∴∠AQC=180°-120°=60°；（2）此时α的大小不会发生改变，始终等于60 .理由：∵APC ∆是等边三角形，∴PA PC =，60APC ∠=∵BDP ∆是等边三角形∴PB PD =，60BPD ∠= ∴APC BPD∠=∠∴APD CPB ∠=∠∴APD ∆≌CPB ∆∴PAD PCB∠=∠∵120QAP QAC ACP ∠+∠+∠= ∴120QCP QAC ACP ∠+∠+∠= ∴18012060AQC ∠=-=【点睛】本题考查旋转的性质、全等三角形的判定与性质，正确证明两个三角形全等是解题的关键．3．如图,AB=CB,BD=BE,∠ABC=∠DBE=α.（1）当α=60°,如图①则，∠DPE 的度数______________（2）若△BDE 绕点B 旋转一定角度，如图②所示，求∠DPE （用α表示）【答案】（1）60°；（2）∠DPE=α【分析】（1）利用SAAS 证得△ABE ≌△CBD ，利用全等三角形的性质得到∠AEB=∠CDB ，再利用三角形内角和定义以及等边三角形的性质即可解答；（2）利用SAAS 证得△ABE ≌△CBD ，利用全等三角形的性质得到∠AEB=∠BDC ，再利用三角形内角和定理即可完成.【详解】（1）解：∵∠ABC=∠DBE ∴∠ABC+∠CBE=∠DBE+∠CBE 即∠ABE=∠CBD在△ABE 和△CBD 中AB BC ABE CBD BE BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABE ≌△CBD （SAS ）∴∠AEB=∠CDB∵∠ABC=∠DBE ，AB=CB,BD=BE ∴△ABC 和△EBD 是等边三角形∴∠BDE=∠EDB=60°∵∠EDP+∠CDB=60°∴∠EDP+∠AEB=60°∵∠DPE+∠AEB+∠BED+∠EDP=180°∴∠DPE=60°故答案为：60°（2）如图：∵∠ABC=∠DBE=α∴∠ABC ﹣∠EBC=∠DBE ﹣∠EBC 即∠ABE=∠CBD在△ABE 和△CBD 中AB BC ABE CBD BE BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABE ≌△CBD （SAS ）∴∠AEB=∠BDC∵∠DQB+∠DBE+∠BDC=180°∠EQP+∠DPE+∠AEB=180°又∵∠DQB=∠EQP ∴∠DBE=∠DPE∴∠DPE=α【点睛】本题主要考查全等三角形的判定及性质，还涉及了等边三角形的判定及性质、三角形内角和定理等知识点，熟练掌握相关性质定理是解题关键.4．如图，△OAB 和△OCD 中，OA ＝OB ，OC ＝OD ，∠AOB ＝∠COD ＝90°，AC 、BD 交于点M ．(1)如图1，求证：AC=BD ，判断AC 与BD 的位置关系并说明理由；(2)如图2，∠AOB ＝∠COD ＝60°时，∠AMD 的度数为___________.【答案】(1)答案见解析；（2）120. 【分析】()1易证.BOD AOC ≌，,AMD ABM BAM ∠=∠+∠.BAM BAO OAC ∠=∠+∠.AMD ABM BAO OBD OBA BAO ∠=∠+∠+∠=∠+∠90.AOB ∠= 即可求得90.AMD ∠= 即可判断AC 与BD 的位置关系()2同理可得.=120.AMD OBA BAO ∠=∠+∠ 【详解】()190AOB COD ∠∠ ＝＝，.AOB AOD COD AOD ∠+∠∠+∠＝即：.BOD AOC ∠∠＝,,OA OB OC OD ＝＝易证.BOD AOC ≌.OBD OAC ∴∠=∠AC=BD∵,AMD ABM BAM ∠=∠+∠.BAM BAO OAC ∠=∠+∠∴.AMD ABM BAO OBD OBA BAO ∠=∠+∠+∠=∠+∠∵90.AOB ∠= ∴90.OBA BAO ∠+∠= 90.AMD ∴∠= ∴AC ⊥BD （2）同理可得..AMD OBA BAO ∠=∠+∠60.AOB ∠= 120.OBA BAO ∠+∠= 120.AMD ∴∠= 故答案为：120. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质，掌握全等三角形的判定及性质是解题的关键.2).等腰（直角）三角形中的手拉手全等模型1.如图，△ABC 与△ADE 均为等腰三角形，且∠BAC ＝∠DAE ，连接BD 、CE ，则△ABD ≌△ACE.2.两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【巩固训练】1．问题发现：（1）如图1，已知C 为线段AB 上一点，分别以线段AC ，BC 为直角边作等腰直角三角形，90ACD ∠=︒，CA CD =，CB CE =，连接AE ，BD ，线段AE ，BD 之间的数量关系为______；位置关系为_______．拓展探究：（2）如图2，把Rt ACD △绕点C 逆时针旋转，线段AE ，BD 交于点F ，则AE 与BD 之间的关系是否仍然成立？请说明理由．【答案】问题发现：（1）AE BD =；AE BD ⊥；拓展探究：（2）成立，理由见解析；拓展延伸：（3）5+【分析】问题发现：（1）根据题目条件证△ACE ≌△DCB ，再根据全等三角形的性质即可得出答案；拓展探究：（2）依然用SAS 证ACE DCB ∆≅∆，根据全等三角形的性质即可证得；【详解】解：问题发现：（1）如下图，延长BD ，交AE 于点F ，∵90ACD ∠=︒∴90,ACE DCB ︒∠=∠=又∵,CA CD CB CE ==∴B ACE DC ≅∆ （SAS ），∴AE=BD ，∠CAE=∠CDB∵90CDB CBD ∠+∠=︒∴90CAE CBD ∠+∠=︒∴90AFD ∠=︒∴AF FB ⊥∴AE ⊥BD ，故答案为：AE BD =，AE BD ⊥拓展探究：（2）成立．理由：如图1，设CE 与BD 相交于点G ．∵90ACD BCE ∠=∠=︒，∴ACE BCD ∠=∠．又∵CB CE =，AC CD =，∴()ACE DCB SAS ≌，∴AE BD =，AEC DBC ∠=∠．∵90CBD CGB ∠+∠=︒，∴90AEC EGF∠+∠=︒，∴90AFB ∠=︒，∴BD AE ⊥．【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质，三角形三边关系，有2个形状相同的图形，有一个公共点，就是手拉手模型，手拉手模型必有全等，证明方法都是用“SAS”，所以熟练掌握全等三角形的判定和手拉手模型是解决本题的关键．2．如图1，在线段BE 上取一点C ，分别以CB ，CE 为腰作等腰直角△BCA 和等腰直角△DCE ，连接BD 和AE．（1）请判断线段BD 和线段AE 的数量关系，并说明理由；（2）如图2，若B ，C ，E 三点不共线，（1）中的结论还成立吗？请说明理由．【答案】（1）BD ＝AE ，理由见解析；（2）成立，理由见解析【分析】（1）依据等腰直角三角形的性质可得到BC ＝AC ，DC ＝CE ，∠BCD ＝∠ACE ＝90°，然后依据SAS 证明△BCD ≌△ACE ，接下来，依据全等三角形的性质可得到BD ＝AE ；（2）依据等腰直角三角形的性质可得到BC ＝AC ，DC ＝CE ，∠BCD ＝∠ACE ＝90°，然后利用等式的性质证明∠BCD ＝∠ACE ，然后依据SAS 证明△BCD ≌△ACE ，接下来，依据全等三角形的性质可得到BD ＝AE ．【详解】解：（1）∵△BCA 和△DCE 均为等腰直角三角形，∴BC ＝AC ，DC ＝CE ，∠BCD ＝∠ACE ＝90°．在△BCD 和△ACE 中,,,BC AC BCD ACE DC CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BCD ≌△ACE ．∴BD ＝AE ．（2）成立．∵△BCA 和△DCE 均为等腰直角三角形，∴BC ＝AC ，DC ＝CE ，∠BCD ＝∠ACE ＝90°．∴∠BCA +∠ACD ＝∠DCE +∠ACD ，即∠BCD ＝∠ACE ．在△BCD 和△ACE 中，,,,BC AC BCD ACE DC CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BCD ≌△ACE ．∴BD ＝AE ．【点睛】本题主要考查的是全等三角形的性质和判定、等腰直角三角形的性质，熟练掌握相关知识是解题的关键．3．如图，将两块含45°角的大小不同的直角三角板△COD 和△AOB 如图①摆放，连结AC ，BD ．（1）如图①，猜想线段AC 与BD 存在怎样的数量关系和位置关系，请写出结论并证明；（2）将图①中的△COD 绕点O 顺时针旋转一定的角度（如图②），连结AC ，BD ，其他条件不变，线段AC 与BD 存在（1）中的关系吗？请写出结论并说明理由．（3）将图①中的△COD 绕点O 逆时针旋转一定的角度（如图③），连结AC ，BD ，其他条件不变，线段AC 与BD存在怎样的关系？请直接写出结论．【答案】（1）AC=BD ，AC ⊥BD ，证明见解析；（2）存在，AC=BD ，AC ⊥BD ，证明见解析；（3）AC=BD ，AC ⊥BD【分析】（1）延长BD 交AC 于点E ．易证△AOC ≌△BOD （SAS ），可得AC=BD ，∠OAC=∠OBD ，由∠ADE=∠BDO ，可证∠AED=∠BOD=90º即可；（2）延长BD 交AC 于点F ，交AO 于点G ．易证△AOC ≌△BOD （SAS ），可得AC=BD ，∠OAC=∠OBD ，由∠AGF=∠BGO ，可得∠AFG=∠BOG=90º即可；（3）BD 交AC 于点H ，AO 于M ，可证△AOC ≌△BOD （SAS ），可得AC=BD ，∠OAC=∠OBD ，由∠AMH=∠BMO ，可得∠AHM=∠BOH=90º即可．【详解】（1）AC=BD ，AC ⊥BD ，证明：延长BD 交AC 于点E ．∵△COD和△AOB均为等腰直角三角形，∴OC=OD，OA=OB，∠COA=∠BOD=90º，∴△AOC≌△BOD（SAS），∴AC=BD，∴∠OAC=∠OBD，∵∠ADE=∠BDO，∴∠AED=∠BOD=90º，∴AC⊥BD；（2）存在，证明：延长BD交AC于点F，交AO于点G．∵△COD和△AOB均为等腰直角三角形，∴OC=OD，OA=OB，∠DOC=BOA=90º，∵∠AOC=∠DOC－∠DOA，∠BOD=∠BOA－∠DOA，∴∠AOC=∠BOD，∴△AOC≌△BOD（SAS），∴AC=BD，∠OAC=∠OBD，∵∠AGF=∠BGO，∴∠AFG=∠BOG=90º，∴AC⊥BD；（3）AC=BD，AC⊥BD．证明：BD交AC于点H，AO于M，∵△COD和△AOB均为等腰直角三角形，∴OC=OD，OA=OB，∠DOC=BOA=90º，∵∠AOC=∠DOC+∠DOA，∠BOD=∠BOA+∠DOA，∴∠AOC=∠BOD，∴△AOC≌△BOD（SAS），∴AC=BD，∠OAC=∠OBD，∵∠AMH=∠BMO，∴∠AHM=∠BOH=90º，∴AC⊥BD．【点睛】本题考查三角形旋转变换中对应相等的位置与数量关系，掌握三角形全等的证明方法，及其角度计算是解题关键．3).其他手拉手全等模型如图1，在任意△ABC中，分别以AB、AC为边作等边△ADB、△ACE，连接DC、BE，则△ADC≌△ACE.如图2，在任意△ABC中，分别以AB、AC为边作正方形ABDE、ACFG，连接EC、BG，则△AEC≌△ABG.【巩固训练】1．已知：如图1，在ABC ∆和ADE ∆中，C E ∠=∠，CAE DAB ∠=∠，BC DE =．（1）证明ABC ADE ∆∆≌．（2）如图2，连接CE 和BD ，DE ，AD 与BC 分别交于点M 和N ，56DMB ∠=︒，求ACE ∠的度数．（3）在（2）的条件下，若CN EM =，请直接写出CBA ∠的度数．【答案】（1）证明见解析；（2）∠ACE =62°；（3）∠CBA =6°．【分析】(1)根据已知条件可以确定∠CAB =∠EAD ，结合已知条件，用AAS 可判定△ABC ≌△ADE ；(2)由(1)中△ABC ≌△ADE 可得∠CBA=∠EDA ,AC=AE ，在△MND 和△ANB 中，用三角形内角和定理由∠MND=∠ANB 可得∠DAB=∠DMB=56°，即∠CAE =∠DAB=56°，由AC=AE ，可得∠ACE=∠AEC=1(18056)622︒-︒=︒；(3)连接AM ，先证NCA MEA ≅V V (SAS),得到AM=AN,EAM CAN ∠=∠,进而可得EAC MAN ∠=∠,由(2)可知=56EAC MAN ︒∠=∠,根据等腰三角形内角和可得ANM ∠=1(18056)622︒︒︒-=，由三角形外角定理可得CBA ANM DAB ∠=∠-∠=62︒-56︒=6︒.【详解】解：（1）∵∠CAE =∠DAB ，∴∠CAE +∠CAD =∠DAB +∠CAD ，即∠CAB =∠EAD ，在△ABC 和△ADE 中，C E CAB EAD BC DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABC ≌△ADE （AAS ），（2）∵△ABC ≌△ADE ，∴∠CBA=∠EDA ,AC=AE ，在△MND 和△ANB 中，∵∠EDA +∠MND+∠DMB =180︒，∠CBA +∠ANB +∠DAB =180︒，又∵∠MND=∠ANB ，∴∠DAB=∠DMB=56︒，∴∠CAE =∠DAB=56︒，∵AC=AE ，∴∠ACE =∠AEC=1(18056)622︒︒︒-=，∴∠ACE =62︒，（3）∠CBA=6︒，如图所示，连接AM ， NCA MEA ∠=∠,CN=EM,CA=EA,∴NCA MEA ≅V V (SAS),∴AM=AN,EAM CAN ∠=∠,∴EAM CAM ∠-∠=CAN CAM ∠-∠即EAC MAN ∠=∠,由(2)可得：=56EAC MAN ︒∠=∠,∴ANM ∠=1(18056)622︒︒︒-=, ∠CAE =∠DAB=56︒∴CBA ANM DAB ∠=∠-∠=62︒-56︒=6︒.【点睛】本题综合考查了三角形的相关定理与证明，较为综合，熟练掌握三角形的内角和定理，外角定理，全等三角形的判定与性质是解题的关键.2．如图，ABD 和AEC 均为等边三角形，连接BE 、CD ．（1）请判断：线段BE 与CD 的大小关系是；（2）观察图，当ABD 和AEC 分别绕点A 旋转时，BE 、CD 之间的大小关系是否会改变?（3）观察如图和4，若四边形ABCD 、DEFG 都是正方形,猜想类似的结论是___________,在如图中证明你的猜想.【答案】(1)BE=CD （2）线段BE 与CD 的大小关系不会改变（3）AE ＝CG ，证明见解析（4）这些结论可以推广到任意正多边形.如图5，BB 1=EE 1，它们分别在△AE 1E 和△AB 1B 中，如图6，连接FF 1，可证△AB 1B ≌△AF 1F ．图形见解析.【分析】本题是变式拓展题，图形由简单到复杂，需要从简单图形中探讨解题方法，并借鉴用到复杂图形中；证明三角形全等时，用旋转变换寻找三角形全等的条件．【详解】（1）线段BE 与CD 的大小关系是BE=CD ；（2）线段BE 与CD 的大小关系不会改变；（3）AE=CG ．证明：如图4，正方形ABCD 与正方形DEFG 中，∵AD=CD ，DE=DG ，∠ADC=∠GDE=90°，又∠CDG=90°+∠ADG=∠ADE ，∴△ADE ≌△CDG ，∴AE=CG ．【点睛】本题综合考查全等三角形、等边三角形和多边形有关知识．注意对三角形全等的证明方法的发散．3．如图，P 为等边ABC 的边BC 延长线上的一动点，以AP 为边向上作等边APD △，连接CD ．（1）求证：ABP ACD ≌△△；（2）当PC AC =时，求PDC ∠的度数；（3）PDC ∠与PAC ∠有怎样的数量关系？随着点P 位置的变化，PDC ∠与PAC ∠的数量关系是否会发生变化？请说明理由．【答案】1）证明见解析；（2）30PDC ∠=︒；（3）PDC PAC ∠=∠；数量关系不变；理由见解析【分析】（1）先根据等边三角形的性质得出∠BAC ＝∠PAQ ＝60°，AB ＝AC ，AP ＝AQ ，再由SAS 定理即可得出结论；（2）由∠APC=∠CAP ，∠B=∠BAC ，∠B+∠BAC+∠APC+∠CAP=180°，得∠BAP=90°，再结合ABP ACD ≌△△，进而即可求解；（3）设CD 与AP 交于点O ，由ABP ACD ≌△△，得∠ACD=∠APD ，结合∠AOC=∠DOP ，三角形内角和定理，即可得到结论．【详解】（1）证明：∵△ABC 与△APD 是等边三角形，∴∠BAC ＝∠PAD ＝60°，AB ＝AC ，AP ＝AD ，∴∠BAP ＝∠DAC ，在△ABP 与△ACD 中，AB AC BAP CAD AP AD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩＝＝＝，∴ABP ACD ≌△△（SAS ）；（2）∵PC AC =，∴∠APC=∠CAP ，∵△ABC 是等边三角形，∴∠B=∠BAC=60°，又∵∠B+∠BAC+∠APC+∠CAP=180°，∴∠BAC+∠CAP=12×180°=90°，即：∠BAP=90°，∴∠APB=90°-60°=30°，∴∠ADC=∠APB=30°，∵△APD 是等边三角形，∴PDC ∠=60°-∠ADC=60°-30°=30°；（3）PDC ∠=PAC ∠，随着点P 位置的变化，PDC ∠与PAC ∠的数量关系不会发生变化，理由如下：设CD 与AP 交于点O ，∵ABP ACD ≌△△，∴∠ACD=∠ABP=60°，∵∠APD=60°，∴∠ACD=∠APD ，又∵∠AOC=∠DOP ，∠AOC+∠ACD+∠PAC=180°，∠DOP+∠APD+∠PDC=180°，∴PDC ∠=PAC ∠．【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质，等边三角形的性质，直角三角形的判定，熟练掌握全等三角形的判定和性质，是解题的关键．4．（1）作图发现：如图1，已知ABC ∆，小涵同学以AB 、AC 为边向ABC ∆外作等边ABD ∆和等边ACE ∆，连接BE ，CD ．这时他发现BE 与CD 的数量关系是．（2）拓展探究：如图2，已知ABC ∆，小涵同学以AB 、AC 为边向外作正方形ABFD 和正方形ACGE ，连接BE ，CD ，试判断BE 与CD之间的数量关系，并说明理由．【答案】（1）BE=CD ；（2）BE=CD ，理由见解析；【分析】（1）利用等边三角形的性质得出,,60AD AB AC AE BAD CAE ==∠=∠=°，然后有CAD EAB ∠=∠，再利用SAS 即可证明CAD EAB ∆∆≌，则有BE CD =；（2）利用正方形的性质得出,,90AD AB AC AE BAD CAE ==∠=∠=°，然后有CAD EAB ∠=∠，再利用SAS 即可证明CAD EAB ∆∆≌，则有BE CD =；【详解】（1）如图1所示：ABD ∆ 和ACE ∆都是等边三角形，,,60AD AB AC AE BAD CAE ==∠=∠=∴°，BAD BAC CAE BAC ∴∠+∠=∠+∠，即CAD EAB ∠=∠，在CAD ∆和EAB ∆中，AD AB CAD EAB AC AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()CAD EAB SAS ∆∆∴≌BE CD ∴=．（2）BE CD =， 四边形ABFD 和ACGE 均为正方形，AD AB ∴=，AC AE =，90BAD CAE ∠=∠=︒，BAD BAC CAE BAC ∴∠+∠=∠+∠CAD EAB ∠=∠∴，在CAD ∆和EAB ∆中，AD AB CAD EAB AC AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()CAD EAB SAS ∆∆∴≌，BE CD ∴=。

等边三角形手拉手模型10个结论及证明

等边三角形手拉手模型10个结论及证明

等边三角形手拉手模型10个结论及证明问题要求回答10个关于等边三角形手拉手模型的结论及证明，下面给出10个结论及其证明。

结论1：等边三角形的三边相等。

证明：等边三角形的定义是三边相等，因此这一结论是显然成立的。

结论2：等边三角形的三个内角相等。

证明：等边三角形的三边相等，根据三角形内角和定理可知，三个内角相等，即每个内角都是60度。

结论3：等边三角形的中线相等。

证明：设等边三角形的顶点为A，底边上的中点为M。

则AM为等边三角形的一条中线，即AM=AB。

同时，因为三角形ABC是等边三角形，所以CM=CB=AC。

因此AM=CM=AB=AC。

结论4：等边三角形的高线相等。

证明：设等边三角形的顶点为A，底边上的垂足为D。

则AD为等边三角形的一条高线，即AD=AB。

同时，由等边三角形的性质可知，底边BC和高线AD垂直，所以BD=DC=AC。

因此AD=BD=DC=AB=AC。

结论5：等边三角形的高线是底边上的中线。

证明：设等边三角形的顶点为A，底边上的垂足为D，底边上的中点为M。

则AM和AD分别是等边三角形的一条中线和一条高线。

由结论4可知AD=AB，由结论3可知AM=AB。

因此AM=AD，即高线和中线相等。

结论6：等边三角形的外接圆半径等于边长。

证明：设等边三角形的边长为a，外接圆的半径为R。

根据等边三角形的性质，三角形的高线等于边长。

所以，等边三角形的高线等于2R，而高线等于边长，所以2R=a。

因此，R=a/2。

结论7：等边三角形的内切圆半径等于边长乘以根号3除以6。

证明：设等边三角形的边长为a，内切圆的半径为r。

根据等边三角形的性质，三角形的高线等于边长，所以r=a。

另外，等边三角形的内切圆的半径与边长之间的关系可以由三角形的内切圆半径和三角形的面积之间的公式r=S/p得出，其中S是等边三角形的面积，p是等边三角形的半周长。

由等边三角形的性质得到，等边三角形的面积为S=(√3/4)a^2，半周长p=3a/2。

部编数学九年级上册专题23.2等边三角形手拉手模型(强化)(解析版)含答案

部编数学九年级上册专题23.2等边三角形手拉手模型(强化)(解析版)含答案

专题23.2 等边三角形手拉手模型【例题精讲】【例1】如图，将ABC D 绕点B 顺时针旋转60°得DBE D ，点C 的对应点E 恰好落在AB 的延长线上，连接AD ，AC ，DE 相交于点P ．（1）求证：ADB D 是等边三角形；（2）直接写出APD Ð的度数 60°　．【解答】解：（1）Q 将ABC D 绕点B 顺时针旋转60°得DBE D ，AB DB \=，60ABD Ð=°，ADB \D 是等边三角形；（2）如图：Q 点C 的对应点E 恰好落在AB 的延长线上，ABD BDE E \Ð=Ð+Ð，由（1）知ADB D 是等边三角形，60BDE E ABD \Ð+Ð=Ð=°，Q 将ABC D 绕点B 顺时针旋转60°得DBE D ，BDE BAP \Ð=Ð，60BAP E \Ð+Ð=°，60APD BAP E \Ð=Ð+Ð=°；故答案为：60°．【例2】如图，点O 是等边三角形ABC 内的一点，150BOC Ð=°，将BOC D 绕点C 按顺时D，连接OD，OA．针方向旋转一定的角度，得到ADC（1）求ODCÐ的度数；（2）试判断AD与OD的位置关系，并说明理由；（3）若2OC=，求AO的长（直接写出结果）．OB=，3【解答】解：（1）由旋转的性质得，CD COÐ=Ð，=，ACD BCOÐ=Ð，\Ð+Ð=Ð+Ð，即DCO ACBACD ACO BCO ACOQ三角形ABC是等边三角形，\Ð=°，60ACB\Ð=°，DCO60\D为等边三角形，OCD\Ð=°；60ODC（2）AD与OD的位置关系是：AD OD^，理由如下：由（1）知60Ð=°，ODCQ将BOCD，D绕点C按顺时针方向旋转一定的角度，得到ADCADC BOC\Ð=Ð=°，150\Ð=Ð-Ð=°，90ADO ADC ODC\^；AD OD（3）由旋转的性质得，2==，AD OBQ为等边三角形，DOCD\==，3OD OC在Rt AODD中，由勾股定理得：AO==．【题组训练】1．如图，等边ABC D ，点D 为BC 延长线上一点，连接AD ，将线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到线段AE ．连接CE ．求证：BD CE =．【解答】证明：ABC D Q 是等边三角形，60BAC \Ð=°，AB AC =，由旋转的性质可得：60DAE Ð=°，AD AE =，BAC DAE \Ð=Ð，BAD CAE \Ð=Ð，在ABD D 和ACE D 中，AB AD BAD CAE AD AE =ìïÐ=Ðíï=î，()ABD ACE SAS \D @D ，BD CE \=．2．如图，ABC D 与DCE D 为等边三角形，点A ，D ，E 在直线BC 同侧，连接AE ，BD ．（1）求证：ACE BCD D @D ；（2）ACE D 可以看作是BCD D 经过旋转得到的，请利用旋转的知识进行说明．【解答】（1）证明：ABC D Q 与DCE D为等边三角形，CB CA \=，CD CE =，60ACB DCE Ð=Ð=°，ACB ACD DCE ACD \Ð+Ð=Ð+Ð，即BCD ACE Ð=Ð，在ACE D 和BCD D 中，CA CB ACE BCD CE CD =ìïÐ=Ðíï=î，()ACE BCD SAS \D @D ；（2）CB CA =Q ，CD CE =，60ACB DCE Ð=Ð=°，ACE \D 可以看作是BCD D 绕C 点顺时针旋转60°得到．3．如图①，ABC D 和ECD D 都是等边三角形．（1）若B 、C 、E 在同一条直线上，AC 与BD 相交于点N ，AE 与CD 相交于点M ，BD 与AE 相交于点O ，试判断AE 与BD 的数量关系为 AE BD =　；AOB Ð度数为 ；（2）将ECD D 绕点C 顺时针旋转，B 、C 、E 不在一条直线上时，如图②，则（1）中的结论是否成立？若成立，请写出证明过程；若不成立，请说明理由．【解答】解：（1）ABC D Q 是等边三角形，AC BC \=，60BAC ACB Ð=Ð=°，ECD D Q 是等边三角形，CE CD \=，60DCE Ð=°，60ACB DCE \Ð=Ð=°，ACB BCE DCE BCE \Ð+Ð=Ð+Ð，即ACE BCD Ð=Ð，在ACE D 和BCD D中，AC BC ACE BCD CE CD =ìïÐ=Ðíï=î，()ACE BCD SAS \D @D ，AE BD \=，CAE CBD Ð=Ð，在ABO D 中，180()AOB BAO ABO Ð=°-Ð+Ð180()BAO CBO ABC =°-Ð+Ð+Ð180()BAC ABC =°-Ð+Ð180(6060)60=°-°+°=°，60AOB \Ð=°，故答案为：AE BD =，60°；（2）成立．证明：ABC D Q 和ECD D 都是等边三角形，AC BC \=，CD CE =，60ACB DCE Ð=Ð=°，ACB ACD DCE ACD \Ð+Ð=Ð+Ð，即ACE BCD Ð=Ð，在ACE D 和BCD D 中，AC BC ACE BCD CE CD =ìïÐ=Ðíï=î，()ACE BCD SAS \D @D ，AE BD \=，CAE CBD Ð=Ð，又ANO BNC Ð=ÐQ ，180180CAE ANO CBD BNC \°-Ð-Ð=°-Ð-Ð，60AOB ACB \Ð=Ð=°．4．如图，ABC D 为等边三角形，点F 是线段AC 上一点（点F 不与A ，C 重合），连接BF ，过点A 作AD BF ^，垂足为点D ，将线段AD 绕点A 顺时针旋转60°得到线段AE ，连接DE ，CE ．（1）如图1，求证：AE CE ^；（2）如图2，延长ED 交BC 于点M ，求证：M 为BC 的中点．【解答】证明：（1）Q 将线段AD 绕点A 顺时针旋转60°得到线段AE ，AD AE \=，60DAE Ð=°．ADE \D 是等边三角形．ABC D Q 为等边三角形，AB AC \=，60BAC DAE Ð=Ð=°．DAB CAE \Ð=Ð．在ADB D 和AEC D 中，AB AC DAB CAE AD AE =ìïÐ=Ðíï=î，()ADB AEC SAS \D @D ．AEC ADB \Ð=Ð，AD BD ^Q ，90ADB \Ð=°．90AEC \Ð=°．即AE CE ^；（2）如图，过点C 作//CN BF ，交EM 的延长线于点N，90ADB Ð=°Q ，60ADE Ð=°，30BDM \Ð=°．//CN BF Q ，30N BDM \Ð=Ð=°，ADB AEC D @D Q ，BD CE \=，90ADB AEC Ð=Ð=°．30NEC AEC AED \Ð=Ð-Ð=°．30N NEC \Ð=Ð=°．NC CE \=，CN BD \=，在BMD D 和CMN D 中，BDM N BMD NMC BD CN Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î，()BMD CMN AAS \D @D ．BM MC \=．\点M 是BC 中点．5．如图1，D 为等边ABC D 内一点，将线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到AE ，连接CE ，BD 的延长线与AC 交于点G ，与CE 交于点F ．（1）求证：BD CE =；（2）如图2，连接FA ，小颖对该图形进行探究，得出结论：BFC AFB AFE Ð=Ð=Ð．小颖的结论是否正确？若正确，请给出证明；若不正确，请说明理由．【解答】（1）证明：如图1，Q 线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到AE ，AD AE \=，60DAE Ð=°，60BAC Ð=°Q ，BAC DAE \Ð=Ð，BAD CAE \Ð=Ð，在ABD D 和ACE D 中，AB AC BAD CAE AD AE =ìïÐ=Ðíï=î，()ABD ACE SAS \D @D ，BD CE \=，（2）解：结论正确，理由如下：如图2，过A 作BD ，CF 的垂线段分别交于点M ，N ，ABD ACE D @D Q ，ABD ACE \Ð=Ð，又AGB CGF Ð=ÐQ ，60BFC BAC \Ð=Ð=°，120BFE \Ð=°，ABD ACE D @D Q，BD CE \=，ABD ACE S S D D =，\1122AM BD CE AN ´´=´´，AM AN \=，在Rt AFM D 和Rt AFN D 中，AF AF AM AN =ìí=î，Rt AFM Rt AFN(HL)\D @D ，AFM AFN \Ð=Ð，60BFC AFB AFE \Ð=Ð=Ð=°．6．如图1，已知点B 、C 、D 在同一条直线上，ABC D 和CDE D 都是等边三角形，BE 交AC 于点F ，AD 交CE 于点H ．（1）求出ACE Ð的度数；（2）请在图1中找出一对全等的三角形，并说明全等的理由；（3）若将CDE D 绕C 点转动到如图2所示的位置，其余条件不变，（2）中的结论是否还成立，试说明理由．【解答】解：（1）ABC D Q 和CDE D 都是等边三角形，60ACB ECD \Ð=Ð=°，Q 点B 、C 、D 在同一条直线上，180180606060ACE ACB ECD \Ð=°-Ð-Ð=°-°-°=°；（2）BCE ACD D @D ．理由：ABC D Q 和CED D 都是等边三角形，60BCA DCE Ð=Ð=°，BC AC =，CE CD =，BCE ACD \Ð=Ð，在BCE D 和ACD D 中，BC AC BCE ACD CE CD =ìïÐ=Ðíï=î，()BCE ACD SAS \D @D ；（3）（2）中的结论还成立．ABC D Q 和CDE D 都是等边三角形，60ACB ECD \Ð=Ð=°，AC BC =，EC DC =．BCE ACD \Ð=Ð，()BCE ACD SAS \D @D ．7．如图1，等边三角形ABC D 中，D 为ABC D 内一点，将CAD D 绕点C 按逆时针方向旋转角60°得到CBE D ，点A ，D 的对应点分别为点B 、E ，且A 、D 、E 三点在同一直线上．（1）填空：CDE Ð=　60°　；（2）若过点C 作CF AE ^于点F ，然后探究线段CF ，AE ，BE 之间的数量关系，并证明你的结论．【解答】解：（1）Q 如图，Q 将CAD D 绕点C 按逆时针方向旋转角60°得到CBE D ，CAD CBE \D @D，CD CE \=，60DCE Ð=°，CDE \D 是等边三角形，60CDE \Ð=°，故答案为：60°；（2）AE BE =+，理由如下：Q 将CAD D 绕点C 按逆时针方向旋转角60°得到CBE D ，BF AD \=，CDE D Q 是等边三角形，CF AE ^，DF EF \=，30DCF Ð=°，CF \=，DF \=，AE AD =QAE BE \=+．8．ABC D 与CDE D 都是等边三角形，连接AD 、BE ．（1）如图①，当点B 、C 、D 在同一条直线上时，则BCE Ð=　120　度；（2）将图①中的CDE D 绕着点C 逆时针旋转到如图②的位置．求证：AD BE =．【解答】解：（1）CDE D Q 是等边三角形，60DCE \Ð=°，Q 点B 、C 、D 在同一条直线，180BCE DCE \Ð+Ð=°，180120BCE DCE \Ð=°-Ð=°，故答案为：120；（2）ABC D Q 与CDE D 都是等边三角形，BC AC \=，CE CD =，60ACB DCE Ð=Ð=°，ACB ACE DCE ACE \Ð+Ð=Ð+Ð，BCE ACD \Ð=Ð，在BCE D 和ACD D 中，BC AC BCE ACE CE CD =ìïÐ=Ðíï=î，()BCE ACD SAS \D @D ，BE AD \=．9．如图，点O 是等边三角形ABC 内的一点，150BOC Ð=°，将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转一定的角度，得到ADC D ，连接OD ，OA ．（1）求ODC Ð的度数；（2）试判断AD 与OD 的位置关系，并说明理由；（3）若2OB =，3OC =，求AO 的长（直接写出结果）．【解答】解：（1）由旋转的性质得，CD CO =，ACD BCO Ð=Ð，ACD ACO BCO ACO \Ð+Ð=Ð+Ð，即DCO ACB Ð=Ð，Q 三角形ABC 是等边三角形，60ACB \Ð=°，60DCO \Ð=°，60ODC \Ð=°；（2）AD 与OD 的位置关系是：AD OD ^，理由如下：由（1）知60ODC Ð=°，Q 将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转一定的角度，得到ADC D ，150ADC BOC \Ð=Ð=°，90ADO ADC ODC \Ð=Ð-Ð=°，AD OD \^；（3）由旋转的性质得，2AD OB ==，OCD D Q 为等边三角形，3OD OC \==，在Rt AOD D 中，由勾股定理得：AO ==．10．如图，点O 是等边ABC D 内一点，110AOB Ð=°，BOC a Ð=．将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转60°得ADC D ，连接OD ．（1）求证：COD D 是等边三角形；（2）当150a =°时，试判断AOD D 的形状，并说明理由；（3）探究：当a 为多少度时，AOD D 是等腰三角形？【解答】（1）证明：Q 将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转60°得ADC D ，CO CD \=，60OCD Ð=°，COD \D 是等边三角形．（2）解：当150a =°时，AOD D 是直角三角形．理由是：Q 将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转60°得ADC D ，BOC ADC \D @D ，150ADC BOC \Ð=Ð=°，60ODC \Ð=°，90ADO ADC ODC \Ð=Ð-Ð=°，150a Ð=°Q ，110AOB Ð=°，60COD Ð=°，3603601501106040AOD AOB COD a \Ð=°-Ð-Ð-Ð=°-°-°-°=°，AOD \D 不是等腰直角三角形，即AOD D 是直角三角形．（3）解：①要使AO AD =，需AOD ADO Ð=Ð，36011060190AOD a a Ð=°-°-°-=°-Q ，60ADO a Ð=-°，19060a a \°-=-°，125a \=°；②要使OA OD =，需OAD ADO Ð=Ð．180()180(19060)50OAD AOD ADO a a Ð=°-Ð+Ð=°-°-+-°=°Q ，6050a \-°=°，110a \=°；③要使OD AD =，需OAD AOD Ð=Ð．36011060190AOD a a Ð=°-°-°-=°-Q ，180(60)12022OAD a a °--°Ð==°-，1901202aa \°-=°-，解得140a =°．综上所述：当a 的度数为125°或110°或140°时，AOD D 是等腰三角形．11．阅读下面材料，并解决问题：（1）如图①等边ABC D 内有一点P ，若点P 到顶点A 、B 、C 的距离分别为3，4，5，求APB Ð的度数．为了解决本题，我们可以将ABP D 绕顶点A 旋转到ACP D ¢处，此时ACP ABP D ¢@D ，这样就可以利用旋转变换，将三条线段PA 、PB 、PC 转化到一个三角形中，从而求出APB Ð=　150°　；（2）基本运用请你利用第（1）题的解答思想方法，解答下面问题已知如图②，ABC D 中，90CAB Ð=°，AB AC =，E 、F 为BC 上的点且45EAF Ð=°，求证：222EF BE FC =+；（3）能力提升如图③，在Rt ABC D 中，90C Ð=°，1AC =，30ABC Ð=°，点O 为Rt ABC D 内一点，连接AO ，BO ，CO ，且120AOC COB BOA Ð=Ð=Ð=°，求OA OB OC ++的值．【解答】解：（1）ACP ABP D ¢@D Q ，3AP AP \¢==、4CP BP ¢==、AP C APB Т=Ð，由题意知旋转角60PAP Т=°，APP \D ¢为等边三角形，3PP AP ¢==，60AP P Т=°，易证△PP C ¢为直角三角形，且90PP C Т=°，6090150APB AP C AP P PP C \Ð=Т=Т+Т=°+°=°；故答案为：150°；（2）如图2，把ABE D 绕点A 逆时针旋转90°得到ACE D ¢，由旋转的性质得，AE AE ¢=，CE BE ¢=，CAE BAE Т=Ð，ACE B Т=Ð，90EAE Т=°，45EAF Ð=°Q ，904545E AF CAE CAF BAE CAF BAC EAF \Т=Т+Ð=Ð+Ð=Ð-Ð=°-°=°，EAF E AF \Ð=Т，在EAF D 和△E AF ¢中，AE AE EAF E AFAF AF =¢ìïÐ=Тíï=îEAF \D @△()E AF SAS ¢，E F EF \¢=，90CAB Ð=°Q ，AB AC =，45B ACB \Ð=Ð=°，454590E CF \Т=°+°=°，由勾股定理得，222E F CE FC ¢=¢+，即222EF BE FC =+．（3）如图3，将AOB D 绕点B 顺时针旋转60°至△A O B ¢¢处，连接OO ¢，Q 在Rt ABC D 中，90C Ð=°，1AC =，30ABC Ð=°，2AB \=，BC \==，AOB D Q 绕点B 顺时针方向旋转60°，\△A O B ¢¢如图所示；60306090A BC ABC Т=Ð+°=°+°=°，90C Ð=°Q ，1AC =，30ABC Ð=°，22AB AC \==，AOB D Q 绕点B 顺时针方向旋转60°，得到△A O B ¢¢，2A B AB \¢==，BO BO =¢，A O AO ¢¢=，BOO \D ¢是等边三角形，BO OO \=¢，60BOO BO O Т=Т=°，120AOC COB BOA Ð=Ð=Ð=°Q ，12060180COB BOO BO A BOO \Ð+Т=Т¢+Т=°+°=°，C \、O 、A ¢、O ¢四点共线，在Rt △A BC ¢中，A C ¢===，OA OB OC A O OO OC A C \++=¢¢+¢+=¢=12．已知：ABC D 为等边三角形（1）若D 为ABC D 外一点，满足30CDB Ð=°，求证：222DC DB DA +=．（2）若D 为ABC D 内一点，3DC =，4DB =，5DA =，求CDB Ð的度数（3）若D 为ABC D 内一点，4DA =，DB =，DC =，则AB =　出答案）【解答】解：（1）如图1，以BD 为边作等边BDQ D ，在ABD D 和CBQ D 中AB CB ABD ABQBD BQ =ìïÐ=Ðíï=î()ABD CBQ SAS \D @D ．AD CQ \=．306090CDQ Ð=°+°=°Q ，222DC DQ CQ \+=，即222DC DB DA +=．（2）如图2，以CD 为边作等边CDM D ，在CAD D 和CBM D 中CD CM ACD BCMAC BC =ìïÐ=Ðíï=î()CAD CBM SAS \D @D ，AD BM \=．由222DM DB BM +=，可得90BDM Ð=°，所以6090150CDB Ð=°+°=°．（3）如图3，以BD 为边作等边BDN D ，在ANB D 和CDB D 中BN BD ABN CBDBA BC =ìïÐ=Ðíï=î()ANB CDB SAS \D @D ，AN CD \=．在AND D 中，222DA DN AN +=Q ，可得90ADN Ð=°，6090150ADB \Ð=°+°=°．在ADB D 中，如图4，过B 点作BH 垂直于AD 延长线于H 点，则30BDH Ð=°，BD =Q，BH \=，3DH =．437AH \=+=．在Rt ABH D中，AB ==．故答案为．13．（1）如图1，E 为等边ABC D 内一点，CE 平分ACB Ð，D 为BC 边上一点，且DE CD =，连接BE ，取BE 中点P ，连接AP ，PD ，AD ，直接写出AP 与PD 的位置关系，并直接用等式表示AP 与PD 的数量关系；（2）如图2，把图1中的CDE D 绕点C 顺时针旋转(6090)a a °<<°，其它条件不变，连接BE ，点P 为BE 中点，连接AP ，PD ，AD ，试问（1）中的结论还成立吗？若成立，请证明；若不成立，请说明理由．【解答】解：（1）如图1中，延长DP 至G ，使PG PD =，连接BG 、AG ，DE DC =Q ，30DEC ECD ECA \Ð=Ð=Ð=°，//DE AC\PG PD =Q ，PB PE =，\四边形BDEG 是平行四边形，////BG DE AC \，ABG BAC ACD \Ð=Ð=Ð，BG ED CD ==，在ABG D 和ACD D 中，BG CD ABG ACD AB AC =ìïÐ=Ðíï=î，ABG ACD \D @D ，AG AD \=，BAG CAD Ð=Ð，60DAG BAG BAD CAD BAD BAC \Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=Ð=°，ADG \D 是等边三角形，AP PD \^，tan 30PD AP ==°．（2）结论成立．证明：如图2中，延长DP 至G ，使PG PD =，连接BG 、AG 、EG 、BD ，由（1）可知BGD EDG Ð=Ð，120CDE Ð=°，360240BGD CDG EDG CDG CDE \Ð+Ð=Ð+Ð=°-Ð=°，120CBG BCD ABC ACB \Ð+Ð=°=Ð+Ð，ABC CBG BCD ACB\Ð-Ð=Ð-Ð即ABG ACD Ð=Ð，PG PD =Q ，PB PE =，\四边形BDEG 是平行四边形，BG DE CD \==，在ABG D 和ACD D 中，BG CD ABG ACD AB AC =ìïÐ=Ðíï=î，ABG ACD \D @D ，AG AD \=，BAG CAD Ð=Ð，60DAG BAG BAD CAD BAD BAC \Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=Ð=°，ADG \D 是等边三角形，AP PD \^，tan 30PD AP ==°．14．如图，将等边ABC D 绕点C 顺时针旋转90°得到DEC D ，ACD Ð的平分线CF 交DE 于点F ，连接AE 、AF ．（1）求CEA Ð度数；（2）求证：AF CE ^．【解答】解：（1）ABC D Q 是等边三角形，60ACB \Ð=°，BC AC =，Q 等边ABC D 绕点C 顺时针旋转90°得到DEC D ，CE BC \=，90BCE Ð=°，AC CD =，CE AC \=，90BCE Ð=°Q ，60ACB Ð=°，30ACE BCE ACB \Ð=Ð-Ð=°，1(180)752CEA ACE \Ð=°-Ð=°．（2）证明：ABC D Q 和DEC D 是等边三角形，60ACB \Ð=°，60D Ð=°，CF Q 平分ACD Ð，ACF DCF \Ð=Ð，ACF DCF Ð=ÐQ ，CF CF =，CA CD =，()DCF ACF SAS \D @D ，60FAC D \Ð=Ð=°，FAC ACB \Ð=Ð，//AF BC \，90BCE Ð=°Q ，AF CE \^．15．如图，在Rt ABC D 中，90BAC Ð=°，30ACB Ð=°，将ABC D 绕点C 逆时针旋转60°得到CDE D ，点A 、B 的对应点分别是D 、E ，点F 是边BC 中点，连结AD 、EF ．（1）求证：ACD D 是等边三角形；（2）判断AD 与EF 有怎样的数量关系，并说明理由．【解答】（1）证明：Q 将ABC D 绕点C 逆时针旋转60°得到CDE D ，AC CD \=，60ACD BCE Ð=°=Ð，BC CE =，ACD \D 是等边三角形；（2）解：AD EF =，理由如下：ACD D Q 是等边三角形，AD AC \=，Q 点F 是边BC 中点，2BC CF \=，90BAC Ð=°Q ，30ACB Ð=°，2BC AB \=，60ABC BCE Ð=°=Ð，AB CF \=，在ABC D 和FCE D 中，AB CF ABC FCE BC CE =ìïÐ=Ðíï=î，()ABC FCE SAS \D @D ，EF AC \=，AD EF \=．16．如图，D 是等边三角形ABC 内一点，将线段AD 绕点A 顺时针旋转60°，得到线段AE ，连接CD ，BE ．（1）求证：AEB ADC D @D ；（2）连接DE ，若105ADC Ð=°，求BED Ð的度数．【解答】解：（1）证明：ABC D Q 是等边三角形，60BAC \Ð=°，AB AC =．Q 线段AD 绕点A 顺时针旋转60°，得到线段AE ，60DAE \Ð=°，AE AD =．BAD EAB BAD DAC \Ð+Ð=Ð+Ð．EAB DAC \Ð=Ð．在EAB D 和DAC D中，Q AB AC EAB DAC AE AD =ìïÐ=Ðíï=î，()EAB DAC SAS \D @D ．（2）如图，60DAE Ð=°Q ，AE AD =，EAD \D 为等边三角形．60AED \Ð=°，EAB DACD @D Q 105AEB ADC \Ð=Ð=°．45BED \Ð=°．17．如图1，ABC D 为等边三角形，点D 为BC 边上一点，连接AD ，并将线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到AE ，连接CE（1）求证：ADB AEC Ð=Ð；（2）如图2，当点D 为BC 中点时，连接DE 交AC 于点F，直接写出长度等于的所有线段．【解答】证明：（1）ABC D Q 是等边三角形AB AC \=，60BAC ABC Ð=Ð=°Q 将线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到AEAD AE \=，60DAE BACÐ=°=ÐBAD CAE \Ð=Ð，且AB AC =，AD AE=()BAD CAE SAS \D @D ADB AEC\Ð=Ð（2）ABC D Q 为等边三角形，点D 为BC 中点30BAD CAD \Ð=Ð=°，AD BC^AD AE =Q ，60DAE Ð=°ADE \D 是等边三角形AD AE DE\==BAD CAED @D Q 30BAD CAE \Ð=Ð=°，CD CE =，60ACD ABC ACE Ð=Ð=Ð=°CD CE =Q ，AD AE=AC DE \^，且60ACD Ð=°DF \=，且AC DE ^，30DAC Ð=°AD AE DE \===．18．P 为等边ABC D 内的一点，10PA =，6PB =，8PC =，将ABP D 绕点B 顺时针旋转60°到CBP D ¢位置．（1）判断BPP D ¢的形状，并说明理由；（2）求BPC Ð的度数．【解答】解：（1）BPP D ¢是等边三角形；理由如下：ABP D Q 绕点B 顺时针旋转60°到CBP D ¢位置，BP BP \=¢，60PBP Т=°，10AP CP =¢=，BPP \D ¢是等边三角形；（2）BPP D Q ’是等边三角形，BPP\Ð’60¢==，PP PB=°，6222+=Q，6810222\¢+=¢，PP PC P CТ=°，P PCPCP\D¢是直角三角形，90\Ð=Т+Т=°+°=°．6090150BPC BPP P PC19．（1）如图1，O是等边ABCOC=，OB=，5OA=，4D内一点，连接OA、OB、OC，且3将BAOD，连接OD．D绕点B顺时针旋转后得到BCD求：①旋转角的度数　60°　；②线段OD的长 ；③求BDCÐ的度数．DÐ=°内一点，连接OA、OB、OC，将BAOABC ABC（2）如图2所示，O是等腰直角(90)D绕点B顺时针旋转后得到BCDD，连接OD．当OA、OB、OC满足什么条件时，Ð=°？请给出证明．ODC90【解答】解：（1）①ABCQ为等边三角形，DABCÐ=°，\=，60BA BCQ绕点B顺时针旋转后得到BCDD，DBAO\Ð=Ð=°，60OBD ABC\旋转角的度数为60°；②BAOD，Q绕点B顺时针旋转后得到BCDD\=，BO BD而60Ð=°，OBD\D为等边三角形；OBD\==；OD OB4③BOD D Q 为等边三角形，60BDO \Ð=°，BAO D Q 绕点B 顺时针旋转后得到BCD D ，3CD AO \==，在OCD D 中，3CD =，4OD =，5OC =，222345+=Q ，222CD OD OC \+=，OCD \D 为直角三角形，90ODC Ð=°，6090150BDC BDO ODC \Ð=Ð+Ð=°+°=°；（2）2222OA OB OC +=时，90ODC Ð=°．理由如下：BAO D Q 绕点B 顺时针旋转后得到BCD D ，90OBD ABC \Ð=Ð=°，BO BD =，CD AO =，OBD \D 为等腰直角三角形，OD \，Q 当222CD OD OC +=时，OCD D 为直角三角形，90ODC Ð=°，2222OA OB OC \+=，\当OA 、OB 、OC 满足2222OA OB OC +=时，90ODC Ð=°．20．如图1，D 为等边ABC D 内一点，将线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到AE ，连接CE ，BD 的延长线与AC 交于点G ，与CE 交于点F ．（1）求证：BD CE =；（2）如图2，连接FA ，小颖对该图形进行探究，得出结论：BFC AFB AFE Ð=Ð=Ð．小颖的结论是否正确？若正确，请给出证明；若不正确，请说明理由．【解答】（1）证明：如图1，Q 线段AD 绕点A 逆时针旋转60°得到AE ，AD AE \=，60DAE Ð=°，60BAC Ð=°Q ，BAC DAE \Ð=Ð，BAD CAE \Ð=Ð，在ABD D 和ACE D 中，AB AC BAD CAE AD AE =ìïÐ=Ðíï=î，()ABD ACE SAS \D @D ，BD CE \=，（2）解：结论正确，理由如下：如图2，过A 作BD ，CF 的垂线段分别交于点M ，N ，ABD ACE D @D Q ，ABD ACE \Ð=Ð，又AGB CGF Ð=ÐQ ，60BFC BAC \Ð=Ð=°，120BFE \Ð=°，ABD ACE D @D Q，BD CE \=，ABD ACE S S D D =，\1122AM BD CE AN ´´=´´，AM AN \=，在Rt AFM D 和Rt AFN D 中，AF AF AM AN =ìí=î，Rt AFM Rt AFN(HL)\D @D ，AFM AFN \Ð=Ð，60BFC AFB AFE \Ð=Ð=Ð=°．21．如图，点O 是等边ABC D 内一点，105AOB Ð=°，BOC a Ð=．将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转得ADC D ，连接OD ．（1）求证：COD D 是等边三角形；（2）当150a =°时，试判断AOD D 的形状，并说明理由．【解答】（1）证明：由旋转可得BCO ACD D @D ，OC CD \=，BCO ACD Ð=Ð，又ABC D Q 是等边三角形，60ACB \Ð=°，即60BCO OCA Ð+Ð=°，60OCD OCA ACD OCA BCO \Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=°，又OC CD =Q ，OCD \D 是等边三角形；（2）解：AOD D 是等腰直角三角形，Q 将BOC D 绕点C 按顺时针方向旋转得ADC D ，150BOC ADC \Ð=Ð=°，由（1）得COD D 是等边三角形，?90ADO ADC ODC Ð=ÐÐ=°Q ，360???45AOD AOB BOC DOC \Ð=°ÐÐÐ=°，AOD \D 是等腰直角三角形．22．如图，ABC D 是等边三角形，ABD D 顺时针方向旋转后能与CBD D ¢重合．连接DD ¢，证明：BDD D ¢为等边三角形．【解答】证明：ABD D Q 顺时针方向旋转后能与CBD D ¢重合，BD BD ¢\=，ABC DBD ¢Ð=Ð，ABC D Q 是等边三角形，60ABC \Ð=°，60DBD ¢\Ð=°，BDD ¢\D 是等边三角形．。

手拉手全等的构造方法

手拉手全等的构造方法

有关“手拉手全等”的构造方法
手拉手全等的构造方法是一种几何证明方法，主要用于证明两个三角形全等。

这种方法通过构造两条相等的线段，然后利用这两条线段与原三角形进行全等证明。

首先，画出两条相等的线段，并连接它们的端点。

然后，在这两条线段所形成的夹角中，分别构造两个三角形。

接下来，证明这两个三角形全等。

证明过程如下：
第一步，根据题目条件，画出两条相等的线段AB和CD，并连接它们的端点B和D。

第二步，过点B作线段BE平行于CD，交AC于点E。

过点D作线段DF平行于AB，交BC于点F。

第三步，根据平行线的性质和相交线的性质，可以得到角BAE等于角ECD，角ABE等于角DCF。

第四步，根据三角形的全等定理，可以证明三角形ABE全等于三角形ECD。

第五步，根据全等三角形的性质，得到AE=CD。

第六步，再次利用平行线的性质和相交线的性质，可以得到角AEB等于角CDF。

同时有BE=DF。

第七步，再次利用三角形的全等定理，可以证明三角形AEB全等于三角形CDF。

第八步，根据全等三角形的性质，得到AB=CD。

[全]全等型“手拉手”数学模型详解

[全]全等型“手拉手”数学模型详解

全等型“手拉手”数学模型详解手拉手模型是最常见的一类证明全等或相似的重要数学模型，全等型手拉手模型主要有以下三个特征：双等腰、共顶点、顶角相等.【模型解析】模型一：等边三角形△ABC 和△CDE 均为等边三角形，点C 为公共顶点，如下图：结论：△ACE ≌△BCD .【例题1】如图，△ABD 与△BCE 都是等边三角形，连接AE 与CD，延长AE 交CD 于点F .求证：AE = DC，∠AFD = 60° .证明：∵△ABD 与△BCE 都是等边三角形，∴AB = DB , EB = CB , ∠ABD = ∠EBC = 60°，又∵∠ABE + ∠EBD = ∠DBC + ∠EBD = 60°，∴∠ABE = ∠DBC，∴△ABE ≌△DBC（SAS），∴AE = DC ，∠EAB = CDB .∵∠DAE + ∠EAB = ∠DAB = 60°，∴∠DAE + ∠CDB = 60°，∵∠AFC = ∠DAE + ∠ADB + ∠CDB = 60°+ 60°= 120°，∴∠AFD = 180°- ∠AFC = 180°- 120°= 60° .模型二：等腰三角形等腰△ABC 和等腰△CDE，点C 是公共顶点，∠ACB = ∠DCE = a , 如下图：结论：△ACD ≌△BCE .模型三：等腰直角三角形等腰Rt△AOB 和等腰Rt△EOF，点O 为公共顶点，如下图：AE = BF , AE⊥BF .现将△EOF 绕点O 顺时针旋转一周，可以分为以下几种情况来考虑：结论：①图二、三、五，当A、O、F 三点不共线时，△AOE ≌△BOF；②图一、四、六，△AOB ∽△EOF；③由图六可知，点E、F 的运动轨迹是圆弧（注意特殊位置的最值问题）. 模型四：正方形正方形ABCD 和正方形CEFG ，点C 是公共顶点，如下图：结论：△BCG ≌△DCE .【例题2】如图①所示，四边形ABCD 是正方形，点E 是AB 的中点，以AE 为边作正方形AEFG，连接DE , BG .（1）发现：①线段DE、BG 之间的数量关系是 DE = BG；②线段DE、BG 之间的位置关系是DE⊥BG；（2）探究：如图②，将正方形AEFG 绕点A 逆时针旋转，（1）中的结论是否仍然成立？若成立，请给出证明；若不成立，请说明理由；【提示】（1）、（2）中，用手拉手模型证明三角形全等即可解题 .【模型应用】【例题3】如图，在长方形ABCD 中，AB = 3 , BC = 4 , E 为BC 上一点，且BE = 1，F 为AB 边上的一个动点，连接EF，将EF 绕着点E 顺时针旋转45°到EG 的位置，连接FG 和CG，则CG 的最小值是多少？【解析】如图，当CG⊥B'G 时，此时CG 最小 .解法的实质就是构造了一个和△BEF 全等、共顶点的三角形，或者说是将△BEF 绕点E 旋转了45°.△FBE ≌△GB'E ≌△EOG，四边形B'EOG 是矩形，∠B'EO = 90°，从而可知△EOC 是等腰直角三角形，OE = OC , ∠EOC = 90°，由EC = 3，可知OC = 3√2/2，所以CG = 1 + 3√2/2 .【例题4】在正方形ABCD 中，CD = 2 , 若点P 满足PD = 1，且∠BPD = 90°，请直接写出点A 到BP 的距离为多少？【解析】其实点P 的轨迹就是以点D 为圆心，PD 长为半径的圆，∠BPD = 90°，可知BP 与该圆相切 .第一种情况：如图所示，连接AP , 过点A 作AF⊥AP，AE⊥BP，交BP 于点F，E .可证：△ABF ≌△ADP（ASA），∴FB = PD = 1 , AF = AP，∴△PAF 是等腰直角三角形 .设AE = EF = x , 在Rt△AEB 中，由勾股定理可得：AE2 = AB2 - BE2 , 即x2 = 2^2 - （x + 1）2 ,解得：x1 = （-1 + √7）/2 , x2 = （-1 - √7）/2 （舍去），此时点A 到BP 的距离是（-1 + √7）/2；第二种情况：如图所示，连接AP，过点A 作AF⊥AP，交PB 延长线于点F，AE⊥BP，垂足为点E .可证：△ABF ≌△ADP（ASA），∴FB = PD = 1 , AP = AF ,∴△PAF 是等腰直角三角形 .设AE = EF = x , 在Rt△AEB 中，由勾股定理可得：AE2 = AB2 - BE2 , 即x2 = 2^2 - （x - 1）2 ,解得：x1 = （1 + √7）/2 , x2 = （1 - √7）/2 （舍去）, 此时点A 到BP 的距离是（1 + √7）/2 .。

等边三角形手拉手模型10个结论及证明

等边三角形手拉手模型10个结论及证明

等边三角形手拉手模型有10个结论及证明，以下是对其中几个结论的说明：
1. 三角形的三边相等：因为等边三角形有三条边，且每条边的长度相等，所以三边相等。

2. 三个角相等：因为等边三角形有三条边，且每个角分别等于对应边的中心角度，所以三个角相等。

3. 三个顶点在同一直线上：因为等边三角形有三条边，且每条边的中点都在同一直线上，所以三个顶点在同一直线上。

4. 任意两边之和大于第三边：因为等边三角形的三条边相等，所以任意两边之和大于第三边。

5. 任意两边之差小于第三边：因为等边三角形的三条边相等，所以任意两边之差小于第三边。

6. 等边三角形的高是边的中心角乘以二分之一：因为等边三角形的三条边相等，每个边的中心角相等，所以高是边的中心角乘以二分之一。

7. 等边三角形的内切圆半径等于底边长度的一半：等边三角形的三条边相等，内切圆的半径等于三条边中点到圆心的距离之和的一半。

8. 等边三角形的外接圆半径等于高的三分之一：等边三角形的三条边相等，外接圆的半径等于高的三分之一。

9. 等边三角形可以分成三个全等的三角形和一个正六边形：等边三角形可以分成三个全等的三角形和一个正六边形，每个三角形都是等腰三角形。

10. 等边三角形可以分成六个全等的直角三角形和一个正方形：等边三角形可以分成六个全等的直角三角形和一个正方形，每个直角三角形都是等腰直角三角形。

以上就是等边三角形手拉手模型的十个结论及证明。

这些结论都是基于等边三角形的性质得出的，可以帮助我们更好地理解和应用等边三角形。

等边三角形模型之手拉手模型

等边三角形模型之手拉手模型

等边三角形模型之手拉手模型
介绍
本文档将为您介绍如何制作一个等边三角形模型之手拉手模型。

手拉手是一个实用的工具，可以用于握住和拧紧物体，同时等边三
角形是一种有趣的几何形状，结合在一起可以创造出一个独特的模型。

材料
您需要准备以下材料：
- 塑料杯: 2个
- 塑料吸管: 2根
- 塑料卡片: 1张
- 剪刀
- 胶带
制作步骤
1. 首先，将一个塑料杯倒扣在桌面上，这将成为我们的基础。

2. 将另一个塑料杯竖立在基础上，确保两个杯子的底部对齐。

3. 使用胶带将两个杯子固定在一起，确保它们保持稳定。

4. 从塑料卡片中剪下一个等边三角形，边长与杯子的高度相等。

5. 将塑料三角形插入塑料吸管的一端。

6. 将塑料吸管插入另一个塑料吸管的一端，使三角形固定在杯
子的顶部，同时保持杯子保持平衡。

7. 可以使用胶带将吸管固定在杯子上，以确保它们不会滑动。

使用方法
您现在已经完成了一个等边三角形模型之手拉手模型！您可以
将手置于三角形内，握住吸管并拧动它。

这样，您就可以通过手拉
手模型来既研究了等边三角形的几何性质，又能体验手拉手的实用
功能。

注意事项
- 在制作和使用手拉手模型时，一定要小心锐利的边缘，以免
伤到手指。

- 在制作模型时，可以根据个人喜好来调整大小和形状。

现在，您可以按照以上步骤来制作您自己的等边三角形模型之
手拉手模型。

祝您创作愉快！。

专题07 手拉手模型(知识解读)(学生版)

专题07 手拉手模型(知识解读)(学生版)

专题07手拉手模型（知识解读）【专题说明】手拉手模型是指有共同顶点的两个等腰三角形，顶角相等。

因为过共同顶点的四条边，像人的两双手，所以通常称为手拉手模型。

手拉手模型常和旋转结合,在考试中作为几何综合题目出现。

【方法技巧】类型一：等边三角形手拉手（1）如图，B、C、D三点共线，▲ABC和▲CDE是等边三角形，连接AD、BE，交于点P（2）记AC、BE交点为M，AD、CE交点为N（2）连接MN（4）记AD、BE交点为P，连接PC：（5）结论五：∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPE=60°（6）连AE:结论六：P点是▲ACE的费马点（PA+PC+PE值最小）类型二：正方形手拉手如图，四边形ABCD和四边形CEFG均为正方形，连接BE、DG【类型一：等边三角形手拉手】【典例1】（2021春•西安期末）如图，在△ABC中，BC＝5，以AC为边向外作等边△ACD，以AB为边向外作等边△ABE，连接CE、BD．（1）若AC＝4，∠ACB＝30°，求CE的长；（2）若∠ABC＝60°，AB＝3，求BD的长．【变式1-1】（2021九上·吉林期末）如图①，在△ABC中，∠C=90°，AC=BC=6，点D，E分别在边AC，BC上，且CD=CE=2，此时AD=BE，AD⊥BE成立．（1）将△CDE绕点C逆时针旋转90°时，在图②中补充图形，并直接写出BE的长度；（2）当△CDE绕点C逆时针旋转一周的过程中，AD与BE的数量关系和位置关系是否仍然成立？若成立，请你利用图③证明，若不成立请说明理由；（3）将△CDE绕点C逆时针旋转一周的过程中，当A，D，E三点在同一条直线上时，请直接写出AD的长度．【变式1-2】（2021九上·宜春期末）如图（1）问题发现：如图1，△ACB和△DCE均为等边三角形，当△DCE旋转至点A，D，E在同一直线上，连接BE．则：①∠ACB的度数为；②线段BE，CE与AE之间的数量关系是．（2）拓展研究：如图2，△ACB和△DCE均为等腰直角三角形，∠ACB=∠DCE=90°，点A，D，E在同一直线上．若CE=2，BE=2，求AB的长度．（3）探究发现：图1中的△ACB和△DCE，在△DCE旋转过程中，当点A，D，E不在同一直线上时，设直线AD与BE相交于点O，试在备用图中探索∠AOE的度数，直接写出结果，不必说明理由．【变式1-3】（2021春•金牛区校级期中）类比探究：（1）如图1，等边△ABC内有一点P，若AP＝8，BP＝15，CP＝17，求∠APB的大小；（提示：将△ABP绕顶点A 旋转到△ACP′处）（2）如图2，在△ABC中，∠CAB＝90°，AB＝AC，E、F为BC上的点，且∠EAF＝45°．求证：EF2＝BE2+FC2；（3）如图3，在△ABC中，∠C＝90°，∠ABC＝30°，点O为△ABC内一点，连接AO、BO、CO，且∠AOC＝∠COB ＝∠BOA＝120°，若AC＝1，求OA+OB+OC的值．【典例2】如图，在△ABC与△DEC中，已知∠ACB＝∠DCE＝90°，AC＝6，BC＝3，CD＝5，CE＝2.5，连接AD，BE．（1）求证：△ACD∽△BCE；（2）若∠BCE＝45°，求△ACD的面积．【变式2-1】如图1，在Rt△ABC中，AC＝BC＝5，等腰直角△BDE的顶点D，E分别在边BC，AB上，且BD＝，将△BDE绕点B按顺时针方向旋转，记旋转角为α（0°≤α＜360°）．（1）问题发现当α＝0°时，的值为，直线AE，CD相交形成的较小角的度数为；（2）拓展探究试判断：在旋转过程中，（1）中的两个结论有无变化？请仅就图2的情况给出证明：（3）问题解决当△BDE旋转至A，D，E三点在同一条直线上时，请直接写出△ACD的面积．【类型二：正方形手拉手】【典例3】【问题背景】正方形ABCD和等腰直角三角形CEF按如图①所示的位置摆放，点B，C，E在同一条直线上，其中∠ECF＝90°．【初步探究】（1）如图②，将等腰直角三角形CEF绕点C按顺时针方向旋转，连接BF，DE，请直接写出BF与DE的数量关系与位置关系：；【类比探究】（2）如图③，将（1）中的正方形ABCD和等腰直角三角形CEF分别改成矩形ABCD和Rt△CEF，其中∠ECF＝90°，且，其他条件不变．①判断线段BF与DE的数量关系，并说明理由；②连接DF，BE，若CE＝6，AB＝12，求DF 2+BE2的值．【变式3】（2021秋•荔湾区校级期中）以△ABC的AB，AC为边分别作正方形ADEB，正方形ACGF，连接DC，BF．（1）CD与BF有什么数量与位置关系？说明理由．（2）利用旋转的观点，在此题中，△ADC可看成由哪个三角形绕哪点旋转多少角度得到的．。

专题01 手拉手模型大全(解析版)

专题01 手拉手模型大全(解析版)

B专题01 手拉手模型大全等边三角形模型一、△ACE 与△DBC 是等边三角形。

当B 、C 、E 三点不共线时 1.△ACE ≅△BCD 2.BD=CE 3.∠APB=60°思路引领:由:∠ACB=∠E CD=60°⇒∠BCD=∠ACE 又∵AB=AC, CD=CE ∴△ACE ≅△BCD∴BD=AE, ∠CAE=∠CBD (法一)∴点A,B,C,P 四点共圆. ∴∠APB=∠ACB= 60°(法二) ∠APB+∠CAE=∠ACB +∠BCD=∠AGB ∴∠APB=∠ACB= 60°模型二、△ACE 与△DBC 是等边三角形。

当B 、C 、E 三点共线时，则有以下10个结论 (可借助右边备用图) 1.△ACE ≅△BCD 2.BD=CE 3.∠APB=60° 以上证法同一.4.△HCA ≅△BGC由△ACE ≅△BCD 可得∠CAE=∠CBD, 又∵AB=AC, ∠ACH=∠BCG=60°, ∴△HCA ≅△BGC5.△GCH 是等边三角形. △HCA ≅△BGC ⇒CG=CH 又由于∠BCG=60°,所以△GCH 是等边三角形. 6.△GDC ≅△HCE△HCA ≅△BGC ⇒CG=CH又由于DC=ED,∠ACH=∠BCG=60° 可得△GDC ≅△HCE 7.GH∥BE由△GCH 是等边三角形. 可得∠CHG=∠H CE=60° GH∥BEBB8.PC 平分∠EPB思路:过点C 作CM,CN 分别垂直于BD,AE,垂足为 M,N∵△ACE ≅△BCD ∴CM=CN ∴PC 平分∠EPB9.BP=AP+PC,EP=PD+PC 如图,截取BQ=AP 易证△APC ≅△BQC 得∠BCQ=∠ACP,CP=CQ 可证: ∠QCP=60° 得△CPQ 为等边三角形. 则CP=QP.∴BP=BQ+QP=AP+AC 同法可证: EP=PD+PC10.△GCB∽△APG，△DPH∽△HCE由上述结论中的:∠CBG=∠PAG, ∠APG=∠GCB,可证△GCB∽△APG 同理可证△DPH∽△HCE等腰篇模型三、若△ACE 与△DBC 是等腰三角形。

手拉手模型几何模型的探究

手拉手模型几何模型的探究

手拉手模型知识回顾：手拉手模型即指共顶点模型，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。

两等边三角形 两等腰直角三角形 两任意等腰三角形 问题提出：在上述图形中，如何寻找手拉手模型？图中有哪些相等的边和角？有哪些全等或相似的三角形？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.模型探究1:【例1】如图，分别以△ABC 的边AB 、AC 向外作等边三角形△ABD 和△ACE ，连接BE ，CD 相交于点P ，连接AP ． （1）求证：BE ＝CD ； （2）求∠BPD 得度数； （3）求证：AP 平分∠DPE ；【分析】△ABD 和△ACE 是共顶点的两个等边三角形,构成手拉手模型.(1)易证△ABE ≌△ADC （SAS ）可得BE ＝CD ；(2)由△ABE ≌△ADC 得∠ABE ＝∠ADC ，∴∠BPD ＝∠BAD ＝60°；(3)作AM ⊥BE 于M ，AN ⊥CD 于N ，∵△ABE ≌△ADC ，∴AM ＝AN ，∴AP 平分∠DPE ；【例2】(变式):在例1的条件下，将图形旋转至如图所示的位置，上三个结论还成立吗？请说明理由． 【解答】（1）（2）两个结论依然成立．（3）AP 平分∠DPE 的邻补角，推理方法类比例1．EDCBPA PCEDBA模型拓展:在直线ABC的同一侧作两个等边三角形△ABD和△BCE，连接AE与CD，证明：（1）△ABE≌△DBC（2）AE=DC（3）AE与DC的夹角为60（4）△AGB≌△DFB（5）△EGB≌△CFB（6）BH平分∠AHC（7）GF∥AC（8）AH=DH+BH , CH=BH+HE（9）△BGF等边三角形（10）四点共圆: A、B、H、D四点共圆, B、F、H、G四点共圆，C、B、H、E四点共圆模型探究2:【例3】如图1所示:在等腰Rt△ABC和等腰Rt△ADE中,∠BAC＝∠DAE＝90°，A、D、C三点在同一直线上，连接BD、CE．（1）试判断BD、CE的数量关系，并说明理由；（2）延长BD交CE于点F，试求∠BFC的度数；（3）将△ADE绕点A逆时针旋转至图2，（1）、（2）中的结论是否仍成立？请说明理由．【分析】∆ABC和∆ADE是共顶点的两个等腰直角三角形,构成手拉手模型.(1)易证∆ABD≌∆ACE（SAS），可得BD＝CE；(2)由∆ABD≌∆ACE得∠ABD＝∠ACE，∴∠BFC＝∠BAD＝90°；(3)同理可证（1）、（2）中的结论仍然成立.模型应用1:【例4】已知：如图，△ABC和△DCE都是等腰直角三角形，∠ACB＝∠DCE＝90°．（1）试探究BD与AE的关系(数量关系和位置关系),并说明理由.（2）若∠ABD＝∠DAE，AB＝8，AD＝6，求四边形ABED的面积．模型探究3：【例5】已知△ABC ，分别以AB ，AC 为边作等腰△ABD 和等腰△ACE ，且AD ＝AB ，AC ＝AE ，∠DAB =∠EAC ，G ，F 分别为DC 与BE 的中点.图1 图2 图3（1） 如图1，若∠DAB ＝ 60° ，则∠GAF ＝ ，∠AGF ＝ ； （2） 如图2，若∠DAB ＝45°，求∠AGF 的度数；（3） 如图3，若∠DAB ＝α，试探究∠AGF 与α的数量关系，请说明理由. 【分析】△ABD 和△ACE 是共顶点的两个等腰三角形,构成手拉手模型. 第(3)问先证△DAC ≌△BAE ，得∠ADG ＝∠ABF ，DC ＝BE ． 由G ，F 为DC ，BE 中点，DG ＝BF ． 证△DAG ≌△BAF ，得AG ＝AF ，∴∠DAG ＝∠BAF ，∠GAF ＝∠DAB ＝α，∠AGF =2α-180模型拓展:【例6】如图，△AOB 和△ACD 都是等边三角形，其中AB ⊥x 轴于E 点，点C 在x 轴上. （1）若OC ＝5，求BD 的长度；（2）设BD 交x 轴于点F ，求证：∠OFA ＝∠DFA ；（3）若正△AOB 的边长为4，点C 为x 轴上一动点，以AC 为边在直线AC 下方作正△ACD ，连接ED ，求ED 的最小值.图1 图2 图3EAB DC。

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等边三角形“手拉手”模型构造及解题策略研究作者：***来源：《中学教学参考·理科版》2022年第06期[摘要]文章结合实例对等边三角形“手拉手”模型问题进行分析，并概括几种常见的解题策略。

[关键词]等边三角形;“手拉手”模型;构造[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2022）17-0016-03等边三角形“手拉手”模型是指由两个共顶点的等边三角形构成的基本图形，其在相对位置变化的同时，始终存在一对全等三角形。

如果把小等边三角形的一边看作“小手”，大等边三角形的一边看作“大手”，这样就类似“大手拉着小手”，所以称这个模型为“手拉手”模型，此模型经常在几何综合题中出现。

构造等边三角形“手拉手”模型常与平行、旋转、截长补短等辅助线作法相结合。

一、从教材母题抽象出模型，厘清模型问题本质很多考試题目的母题都来源于教材，从教材习题提取模型、类比模型和模型变式都是考试命题的方向。

三角形全等证明是初中数学教学的重点内容之一，其难点在于要求学生从复杂的图形中抽象出全等三角形。

[例1]（人教版八年级上册第83页第12题）如图1，[△ABD]，[△AEC]都是等边三角形，求证[BE=DC]。

学生大多能准确地判断出本题是利用三角形全等证边等的问题，但不一定能马上给出解题思路。

笔者提示学生将共顶点的等边三角形（如图2）抽取出来，学生很快就发现它们形成“手拉手”模型，并找到一对全等三角形，从而得出证明。

在面对多个等边三角形时，教师可以引导学生寻找解决问题的模型——“手拉手”模型，使学生更好地理解和应用几何模型思想，提高解题效率和正确率。

二、作平行线构造等边三角形“手拉手”模型有时两个等边三角形不共顶点，这时可以通过作辅助线，构造共顶点的等边三角形，从而得到“手拉手”模型。

[例2]在等边三角形[ABC]中，[E]是边[AC]上一定点，[D]是直线[BC]上一动点，以[DE]为一边作等边三角形[DEF]，连接[CF]。

（1）如图3，若点[D]在边[BC]上，求证：[CE+CF=CD]。

（2）如图4，若点[D]在边[BC]的延长线上，请探究线段[CE]，[CF]与[CD]之间存在怎样的数量关系，并说明理由。

虽然有教材母题的经验，但学生发现本题没有全等三角形，也找不到“手拉手”模型。

对此，笔者引导学生添加辅助线。

学生尝试作平行线，有学生过点[E]作[BC]边的平行线，虽然构造出共顶点的两个等边三角形，但和题目要证明的结论联系不大。

笔者引导学生过点[D]作[AB]边的平行线[DM]，发现不但可以得到第三个等边三角形，而且其与其中一个等边三角形共顶点，“手拉手”模型出现（如图5），证明[△DME≌△ECF]，将[CF]转换为[EM]，即可得出证明。

学生有了经验，很快可以在图4中作平行线，构造“手拉手”模型（如图6），从而得出证明。

在等边三角形中，作一边的平行线构造新的等边三角形是常用的辅助线作法，找准过哪个点作平行线，即找到了模型，可使问题迎刃而解。

三、旋转构造等边三角形“手拉手”模型旋转也是构造等边三角形“手拉手”模型的重要途径。

在旋转变换中，要注意可以旋转的前提条件，即有边相等旋转即重合，旋转特殊度数后有特殊三角形产生。

有时还要注意证明旋转后点的共线。

[例3]如图7，等边[△ABC]中， [P]为[△ABC]外一点，连接[AP]、[BP]、[CP]，[∠APB=∠BPC=60°]，求证：[AP+PC=BP]。

对于线段和差的证明问题，通常把不在一条直线上的两条线段放在一条直线上，因此，可以将[△APC]绕点[A]顺时针旋转60°（如图8），[AC]与[AB]重合，但点[P]是否在[BP]上需要证明。

利用旋转后[∠AP′B=120°]，[AP=AP′]，旋转角[∠PAP′=60°]，因此[△AP′P]是等边三角形，所以 [∠AP′P=60°]，得到[∠AP′B+∠AP′P=120°+60°=180°]，从而得到[B]、[P′]、[P]三点共线，由此，就构造了共顶点的等边三角形[△AP′P]和等边三角形[△ABC]形成的“手拉手”模型。

四、截长补短构造等边三角形“手拉手”模型截长补短是证明三角形全等的重要辅助线作法，对构造等边三角形“手拉手”模型也同样好用。

[例4]如图9，在等腰[△ABC]中，[120°<∠BAC<180°]，[AB=AC]，[AD⊥BC]，且交[BC]于点[D]，以[AC]为边作等边[△ACE]，直线[BE]交直线[AD]于点[F]，连接[FC]交[AE]于点[M]。

（1）求[∠AFC]的度数;（2）探究[FE]，[FA]，[FC]之间的数量关系，并证明你的结论。

由（1）可解得[∠AFC=60°]，这是构造等边三角形的有利条件，笔者鼓励学生在长线段[FC]上截取[FG=FA]，从而得到等边三角形[△AFG]与等边三角形[△AEC]构成了共顶点的“手拉手”模型（如图10）。

[例5]如图11，在[△ABC]中，[AB=AC]，[∠ADB=∠BAC=60°]，求[∠ADC]的度数。

这道题不仅有等边三角形，还有含60°角的三角形[△ABD]，笔者引导学生思考：能否尝试补短？[∠ADB]的两边中，[BD]比较短，可将短边[BD]延长至[E]，使[DE=AD]（如图12），从而形成等边三角形[△AED]，进而构造了共顶点[A]的等边三角形[△ADE]和等边三角形[△ABC]的“手拉手”模型。

五、作等边三角形构造等边三角形“手拉手”模型当图形中只有一个等边三角形时，也可以在它的一个顶点作另一个等边三角形，从而构造等边三角形“手拉手”模型。

[例6]如图13，[E]为等边[△ABC]内一点，[∠BEA=90°]，[∠AEC=150°]，求证：[BE=2EC]。

本题可以[EC]为其中一边在其右侧构造等边[△EDC]，这样[△EDC]就与[△ABC]构成共顶点[C]的“手拉手”模型（如图14）。

六、“手拉手”模型的应用笔者在几何综合题的教学实践中，提出了“四步骤几何模型研究”的教学策略（如图15），以帮助学生实现对模型的构造和对综合问题的解决。

下面以一道模拟题为例说明这个教学策略。

[例7]如图16，[△ABC]和[△CDE]都是等边三角形，且点[A]、[C]、[E]在一条直线上，可以证明[△ACD≌△BCE]，则[AD=BE]。

（1）將图16中的[△CDE]绕点[C]旋转到图17，猜想此时线段[AD]与[BE]的数量关系，并证明你的结论。

（2）如图17，连接[BD]，若[AC=2 cm]，[CE=1 cm]，现将[△CDE]绕点[C]继续旋转，则在旋转过程中，[△BDE]的面积是否存在最大值？如果存在，直接写出这个最大值;如果不存在，请说明理由。

（3）如图18，在[△ABC]中，点[D]在[AC]上，点[E]在[BC]上，且[DE∥AB]，将[△DCE]绕点[C]按顺时针方向旋转得到[△CD′E′]（使[∠ACD′<180°]），连接[BE′]，[AD′]，设[AD′]分别交[BC]，[BE′]于[O]，[F]，若[△ABC]满足[∠ACB=60°]，[BC=3]，[AC=2]。

求[BE'AD'] 的值。

分析：第一步，标图——显示图形的特征。

引导学生标注图形中相等的线段和角（如图19），将图形的特征显性化，为进一步找到等边三角形“手拉手”模型做好铺垫。

第二步，析图——抽象几何模型。

通过图形标注，学生很容易发现[△ACD≌△BCE]的条件，即[AC=BC]，[∠ACD=∠BCE]，[CD=CE]（有共顶点的等边三角形），从而发现[AD=BE]，这对解决第（1）问起到提示作用。

如图17所示的图形虽然[A]、[C]、[E]三点不共线，但学生仍能发现等边三角形“手拉手”模型（如图20），[△ABC]和[△CDE]都是等边三角形，所以[AC=BC]，[DC=EC]，[∠ACB=∠DCE=60°]，[∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD]，即[∠ACD=∠BCE]，在[△ACD]和[△BCE]中，[AC=BC]，[∠ACD=∠BCE]，[DC=EC]，[△ACD≌△BCE]，[AD=BE]。

第三步，构图——构造几何模型。

在第（2）问中，将[△CDE]绕点[C]继续旋转，当[△CDE]旋转到[BC]与[C]到[DE]的高在同一条直线上时，[△BDE]面积最大（如图21），此时，教师应引导学生利用旋转将面积问题转化为“手拉手”模型，再由线段相等得到[△BDE]是等腰三角形，从而求出[△BED]面积的最大值。

因为[DE]边上的高为[2+32] cm，所以[△BDE]面积的最大值为[12×1×2+32=1+34（cm2）]。

第四步，变图——利用图形变化进行模型变化。

在第（3）问中，要求出[BE′AD′]的值，可抽象出两个相似模型。

因为[DE∥AB]，所以[△CDE∽△CAB]，利用平行线得到的[A]型相似如图22所示，则有[CDCA=CECB]，由[△CDE]绕点[C]旋转得到[△CD′E′]，[CE′=CE]，[CD′=CD]，[∠DCE=∠D′CE′=60°]，所以[CD′CA=CE′CB]，则[CD′CE′=CA CB]，又因为 [∠DCE+∠BCD′=∠D′CE′+∠BCD′]，即[∠ACD′=∠BCE′]，所以[△ACD′∽] [△BCE′]，从而得到“手拉手”的相似模型（如图23），即[BE′AD′=CBCA=32=62]。

在一道几何综合题中往往会涉及几个不同的模型，在教学中教师应引导学生熟悉模型，熟记相关结论，从题目中快速抽象出几何模型，从而提高学生的解题速度和效率。

从本文的解法归纳中可以看出，即使是比较复杂的图形问题，所用到的也是简单的基础知识，这就要求教师在平时的教学和备考中，从几何图形的形成、变化过程入手进行研究，教给学生几何模型的构建方法，提高学生解题的正确率，增强学生的解题能力。

（责任编辑黄桂坚）。

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