全等几何模型讲解()
专题12.19 三角形全等几何模型-“手拉手”模型(知识讲解)
专题12.19 三角形全等几何模型-“手拉手”模型(知识讲解)图一图二图三图四图五图六图七手拉手模型的定义:定义:有两个顶角相等而且有公共顶点的等腰三角形开成的图形。
特别说明:其中图一、图二为两个基本图形----等腰三角形,图二至图七为手拉手的基本模型,(左手拉左手,右手拉右手)3、如右图:手拉手模型的重要结论:结论1:∆ABC≅∆A/B/C/(SAS)BC=B/C/(左手拉左手等于右手拉右手)结论2:∠BOB=∠BAB(利用三角形全等及顶角相等的等腰三角形底角相等)结论3:AO平分∠B O C/(利用三角形全等面积相等,再利用角平分线性质定理证明)典型例题讲练:在学习全等三角形知识时、教学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.通过资料查询,他们得知这种模型称为“手拉手模型” 兴趣小组进行了如下操究:(1)如图1、两个等腰三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,△BAC=△DAE,连接BD、CE、如果把小等腰三角形的腰长看作小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似大手拉着小手,这个就是“手拉手模型”,在这个模型中,和△ADB 全等的三角形是,此线BD和CE的数量关系是(2)如图2、两个等腰直角三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,△BAC=△DAE=90°,连接BD,CE,两线交于点P,请判断线段BD和CE的数量关系和位置关系,并说明理由:(3)如图3,已知△ABC、请完成作图:以AB、AC为边分别向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE(等边三角形三条边相等,三个角都等于60°),连接BE,CD,两线交于点P,并直接写出线段BE和CD的数量关系及△PBC+△PCB的度数、【答案】(1)△AEC,BD=CE;(2)BD=CE且BD△CE,理由见解析;(3)作图见解析,BE=CD,△PBC+△PCB=60°.【分析】(1)根据SAS证明两个三角形全等即可证明;(2)通过条件证明△DAB△△EAC(SAS),得到△DBC+△ECB=90°,即可证明BD△CE,从而得到结果;≅即可得到证明;(3)根据已知条件证明DAC BAE解:(1)△AB=AC,AE=AD,△BAC=△DAE,∠+∠=∠+∠,△DAE EAB BAC EAB即DAB EAC ∠=∠,△()△△ADB AEC SAS ≅,△BD=CE ;(2)BD=CE 且BD△CE ;理由如下:因为△DAE=△BAC=90°,如图2.所以△DAE+△BAE=△BAC+△BAE .所以△DAB=△EAC .在△DAB 和△EAC 中,,,.AD AE DAB EAC AB AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩所以△DAB△△EAC (SAS ).所以BD=CE ,△DBA=△ECA .因为△ECA+△ECB+△ABC=90°,所以△DBA+△ECB+△ABC=90°.即△DBC+△ECB=90°.所以△BPC=180°-(△DBC+△ECB )=90°.所以BD△CE .综上所述:BD=CE 且BD△CE .(3)如图3所示,BE=CD ,△PBC+△PCB=60°.由图可知60DAB EAC ∠=∠=︒,AD=AB ,AE=AC ,△+DAB BAC EAC BAC ∠∠=∠+∠,即DAC BAE ∠=∠,△()△DAE △BAE SAS ≅,△BE=CD ,ABE ADC ∠=∠,又△60BDA ∠=︒,△60ADC BDC ABE BDC ∠+∠=∠+∠=︒,△120BPC ABP BDC BDA ∠=∠+∠+∠=︒,△△PBC+△PCB=60°.【点拨】本题主要考查了全等三角形的知识点应用,准确分析图形是解题的关键. 举一反三变式1:如图,AC △BC ,DC △EC ,AC =BC ,DC =EC ,AE 与BD 交于点F .(1)求证:AE =BD ;(2)求△AFD 的度数.【答案】(1)详情见解析;(2)90AFD ∠=︒【分析】(1)利用角的等量代换求出ACE BCD ∠=∠,再判断ACE ≌BCD △即可求解; (2)利用全等三角形的性质得到E D ∠=∠,再通过角的等量代换求解即可.解:(1)△AC BC ⊥,DC EC ⊥△90ACB ECD ∠=∠=︒△ACB BCE ECD BCE ∠+∠=∠+∠△ACE BCD ∠=∠在ACE 和BCD △中AC BC ACE BCD DC EC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩△ACE ≌BCD △(SAS)△AE BD =(2)设BD 与CE 的交点为G ,如图所示:△ACE ≌BCD △△E D ∠=∠△180EFG FGE E ++=︒∠∠∠,180GCD CGD D ++=︒∠∠∠,且BGE CGD ∠=∠△90EFG GCD ==︒∠∠△90AFD ∠=︒【点拨】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,灵活运用角的等量代换是解题的关键.例题2.已如:如图1,B ,C ,D 三点在一条直线上,△ABC 和△ECD 均为等边三角形,连接BE ,AD 交于点F ,BE 交AC 于点M ,AD 交CE 于点N .(1)以下结论正确的有 ;△AD =BE △△EFD =60° △MC =NC △△AMB =△END(2)探究:将图1中的△ECD 绕点C 顺时针旋转一个角度(旋转角小于60°),如图2所示. △问:(1)中的正确结论哪些还成立?若成立,请说明理由;△连接FC ,如图3所示,求证:FC 平分△BFD【答案】(1)△△△;(2)△ △△;△见解析.【分析】(1)△根据等边三角形的性质得CA =CB ,CD =CE ,△ACB =60°,△DCE =60°,则△ACE =60°,利用“SAS ”可判断△ACD △△BCE ,则AD =BE ;△根据三角形外角关系得△EFD =△EBC +△ADC =△DAC +△ADC =△ACB =60°,从而可得结论; △连接MN ,证明△MCN 是等边三角形即可得出结论;△60,60AMB EBC END NDC ∠=︒+∠∠=︒+∠,而AC ≠CD 得CAD CDA ∠≠∠,从而可得出结论;(2)△方法同(1),逐个结论进行证明即可;△作,CG BE CH AD ⊥⊥于点G ,H ,证明△BGC △△AHC ,△CGF △△CHF 可得△CFG CFH =∠,从而可得结论.解:(1)△△ABC ,△ECD 是等边三角形,△AC=BC ,CE=CD ,△ACB=△ECD=60°△△ACD=△BCE=△120°△△ACD△△BCE△AD=BE ,故△正确;△△FEN=△NDC又△△ENF=△CND△△EFD=△ECD=60°,故△正确;又△△ACE=△NCD=60°△MEC=△NDCEC=CD△△EMC△△DNC△MC=NC ,故△正确;又△△AMB=△ACB+△ECB=60°+△ECB ,△END=△ECD+△NDC=60°+△NDC而AC CD ≠△CAD CDA ∠≠∠△MBC NDC ∠≠∠△MBC END ∠≠∠,故△错误;故答案为:△△△;(2)△△ACB=△ECD=60°△△BCE=△ACD又AC=BC ,CE=CD△△ACD△△BCE△AD=BE,故△正确;△△ADC=△BEC又△ENF=△CND△△EFD=△ECD=60°,故△正确△△ACE≠60°=△ECD△△EMC 不全等于△DNC ,△MC≠NC ,故△错误(3),CG BE CH AD ⊥⊥于点G ,H ,如图,由(2)△知,△CBG=△CAHAC=BC△BGC=△AHC=90°△△BGC△△AHC△CG=CH又CF=CF ,△CGF=△CHF=90°△△CGF△△CHF△△CFG=△CFH△FC 平分△BFD【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质:判定三角形全等的方法有“SSS ”、“SAS ”、“ASA ”、“AAS ”;全等三角形的对应边相等.也考查了等边三角形的判定与性质.举一反三变式:如图,在ABC∆中,分别以AC,BC为边作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE,BD交于点O,则AOB∠的度数为()A.100︒B.120︒C.130︒D.150︒【答案】B【分析】先证明△DCB△△ACE,求出△CAE=△CDB,再利用“8字型”证明△AOH=△DCH =60°即可解决问题.解:如图:AC与BD交于点H,△△ACD,△BCE都是等边三角形,△CD=CA,CB=CE,△ACD=△BCE=60°,△△DCB=△ACE,在△DCB和△ACE中,CD CADCB ACECB CE⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,△△DCB△△ACE,△△CAE=△CDB,△△DCH+△CHD+△BDC=180°,△AOH+△AHO+△CAE=180°,△DHC=△OHA,△△AOH=△DCH=60°,△△AOB=180°−△AOH=120°.故选:B.【点拨】本题考查全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形,学会利用“8字型”证明角相等,属于中考常考题型.例题3.(阅读材料)小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的项角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若△BAC=△DAE,AB=AC,AD=AE,则△ABD△△ACE.(材料理解)(1)在图1中证明小明的发现.(深入探究)(2)如图2,△ABC和△AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,下列结论:△BD=EC;△△BOC=60°;△△AOE=60°;△EO=CO,其中正确的有.(将所有正确的序号填在横线上).(延伸应用)(3)如图3,AB=BC,△ABC=△BDC=60°,试探究△A与△C的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)△△△;(3)△A+△C=180°.【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BD=CE,再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出△BOC=60°,再判断出△BCF△△ACO,得出△AOC=120°,进而得出△AOE=60°,再判断出BF<CF,进而判断出△OBC>30°,即可得出结论;(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.(1)证明:△△BAC=△DAE ,△△BAC+△CAD=△DAE+△CAD , △△BAD=△CAE ,在△ABD 和△ACE 中,AB AC BAD CAE AD AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ,△△ABD△△ACE ;(2)如图2,△△ABC 和△ADE 是等边三角形, △AB=AC ,AD=AE ,△BAC=△DAE=60°, △△BAD=△CAE ,在△ABD 和△ACE 中,AB AC BAD CAE AD AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ,△△ABD△△ACE ,△BD=CE ,△正确,△ADB=△AEC , 记AD 与CE 的交点为G ,△△AGE=△DGO ,△180°-△ADB -△DGO=180°-△AEC -△AGE , △△DOE=△DAE=60°,△△BOC=60°,△正确,在OB上取一点F,使OF=OC,△△OCF是等边三角形,△CF=OC,△OFC=△OCF=60°=△ACB,△△BCF=△ACO,△AB=AC,△△BCF△△ACO(SAS),△△AOC=△BFC=180°-△OFC=120°,△△AOE=180°-△AOC=60°,△正确,连接AF,要使OC=OE,则有OC=12 CE,△BD=CE,△CF=OF=12 BD,△OF=BF+OD,△BF<CF,△△OBC>△BCF,△△OBC+△BCF=△OFC=60°,△△OBC>30°,而没办法判断△OBC大于30度,所以,△不一定正确,即:正确的有△△△,故答案为△△△;(3)如图3,延长DC至P,使DP=DB,△△BDC=60°,△△BDP 是等边三角形,△BD=BP ,△DBP=60°,△△BAC=60°=△DBP ,△△ABD=△CBP ,△AB=CB ,△△ABD△△CBP (SAS ),△△BCP=△A ,△△BCD+△BCP=180°,△△A+△BCD=180°.【点拨】此题考查三角形综合题,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形是解题的关键.举一反三变式: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:①AD BE =;①//PQ AE ;①60AOB ∠=︒;①CPQ 是等边三角形,恒成立的是______.【答案】△△△△【分析】△由△ABC 和△CDE 都是等边三角形,可知AC=BC ,CD=CE ,△ACB=△DCE=60°,所以△ACD=△BCE=120°,所以△ACD△△BCE (SAS ),从而AD=BE ,故△正确;△△由△ACD△△BCE 得△CBE=△DAC ,加之AC=BC ,易得△ACB=△BCQ=60°,可证△CQB△△CPA (ASA ),从而CP=CQ ,再加之△PCQ=60°,可推出△PCQ 为等边三角形,易得△PQC=60°=△DCE ,根据内错角相等,两直线平行,可知△△正确;△结合△ACD△△BCE 和三角形的外角的性质,可得△AOB=60°,故△正确.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 ),△AD=BE ,故△正确;△△△△ACD△△BCE ,△△CBE=△DAC ,△由△ACB=△DCE=60°得△BCD=60°,△△ACP=△BCQ ,又△AC=BC ,△△CQB△△CPA (ASA ),△CP=CQ ,又△△PCQ=60°△△PCQ 为等边三角形,△△PQC=60°,△△PQC=60°=△DCE△PQ△AE故△△正确;△△△ACD△△BCE (SAS ),△△CAD=△CBE ,△△AOB=△CAD+△CEB=△CBE+△CEB ,又△△ACB=△CBE+△CEB=60°,△△AOB=△ACB=60°,故△正确.故答案为:△△△△.【点拨】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形外角的性质,熟练应用三角形全等的判定是解题的关键.。
全等平行四边形9种经典几何模型
全等平行四边形9种经典几何模型
在几何学中,平行四边形是一种具有特殊性质的四边形。
全等平行四边形指的是具有相等边长和相等内角的平行四边形。
本文将介绍9种经典的全等平行四边形的几何模型。
1. 特殊全等平行四边形:这种平行四边形的相邻边长度相同,且内角相等。
2. 矩形:矩形是一种全等平行四边形,其内角为90度。
矩形具有两对对等边,各对边长度相等。
3. 正方形:正方形是一种全等平行四边形,具有四个相等边长和四个直角。
4. 菱形:菱形是一种具有两对平行边的全等平行四边形。
菱形的对角线相互垂直且相等长。
5. 平行四边形:平行四边形是一种具有两对平行边的全等平行四边形。
平行四边形的对角线相等且互相平分。
6. 等腰平行四边形:等腰平行四边形是一种具有两对相等边和两对相等内角的全等平行四边形。
7. 等边平行四边形:等边平行四边形是一种具有四个相等边长和四个相等内角的全等平行四边形。
8. 等角平行四边形:等角平行四边形是一种具有四个相等内角的全等平行四边形。
9. 正交平行四边形:正交平行四边形是一种具有两对互相垂直边的全等平行四边形。
它同时也是一个矩形。
以上是9种经典的全等平行四边形几何模型,它们都具有不同的性质和特点。
深入理解这些几何模型可以帮助我们更好地理解平行四边形的性质和应用。
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。
2022年中考数学几何模型之全等三角形的五种模型(讲+练)(解析版)
专题06 全等三角形的五种模型全等三角形的模型种类多,其中有关中点的模型与垂直模型在前面的专题已经很详细的讲解,这里就不再重复。
模型一、截长补短模型①截长:在较长的线段上截取另外两条较短的线段。
如图所示,在BF 上截取BM=DF ,易证△BMC△△DFC (SAS ),则MC=FC=FG ,△BCM=△DCF , 可得△MCF 为等腰直角三角形,又可证△CFE=45°,△CFG=90°,△CFG=△MCF ,FG△CM ,可得四边形CGFM 为平行四边形,则CG=MF ,于是BF=BM+MF=DF+CG.②补短:选取两条较短线段中的一条进行延长,使得较短的两条线段共线并寻求解题突破。
如图所示,延长GC 至N ,使CN=DF ,易证△CDF△△BCN (SAS ), 可得CF=FG=BN ,△DFC=△BNC=135°,又知△FGC=45°,可证BN△FG ,于是四边形BFGN 为平行四边形,得BF=NG , 所以BF=NG=NC+CG=DF+CG.例1.如图,△ABC 中,△B =2△A ,△ACB 的平分线CD 交AB 于点D ,已知AC =16,BC =9,则BD 的长为( )A .6B .7C .8D .9【答案】.B 【详解】解:如图,在CA 上截取,CN CB = 连接,DN CD 平分,ACB ∠ ,BCD NCD ∴∠=∠,CD CD = (),CBD CND SAS ∴≌ ,,,BD ND B CND CB CN ∴=∠=∠=9,16,BC AC == 9,7,CN AN AC CN ∴==-=,CND NDA A ∠=∠+∠ ,B NDA A ∴∠=∠+∠2,B A ∠=∠ ,A NDA ∴∠=∠,ND NA ∴= 7.BD AN ∴== 故选:.B【变式训练1】如图,在△ABC 中,AB =BC ,△ABC =60°,线段AC 与AD 关于直线AP 对称,E 是线段BD 与直线AP 的交点.(1)若△DAE =15°,求证:△ABD 是等腰直角三角形;(2)连CE ,求证:BE =AE +CE .【答案】(1)见解析;(2)见解析【详解】证明:(1)△在△ABC 中,AB =BC ,△ABC =60°,△△ABC 是等边三角形, △AC =AB =BC ,△BAC =△ABC =△ACB =60°,△线段AC 与AD 关于直线AP 对称,△△CAE =△DAE =15°,AD =AC ,△△BAE =△BAC +△CAE =75°,△△BAD =90°,△AB =AC =AD ,△△ABD 是等腰直角三角形; (2)在BE 上取点F ,使BF =CE ,连接AF ,△线段AC 与AD 关于直线AP 对称,△△ACE =△ADE ,AD =AC ,△AD =AC =AB ,△△ADB =△ABD=∠ACE ,在△ABF 与△ACE 中,AC AB ACE ABF CE BF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△△ABF △△ACE (SAS ),△AF =AE ,△AD =AB ,△△D =△ABD ,又△CAE =△DAE , △()()111806022AEB D DAE D ABD DAC BAC ∠=∠+∠=∠+∠+∠=︒-∠=︒, △在△AFE 中,AF =AE ,△AEF =60°,△△AFE 是等边三角形,△AF =FE ,△BE =BF +FE =CE +AE .【变式训练2】如图,在△ABC 中,△ACB=△ABC=40o ,BD 是△ABC 的角平分线,延长BD 至点E ,使得DE=DA ,则△ECA=________.【答案】40°【详解】解:在BC 上截取BF=AB ,连接DF ,△ACB=△ABC=40°,BD 是△ABC 的角平分线,∴△A=100°,△ABD=△DBC=20°,∴△ADB=60°,△BDC=120°,BD=BD ,∴△ABD△△FBD ,DE=DA ,∴ DF=AD=DE ,△BDF=△FDC=△EDC=60°,△A=△DFB=100°,DC=DC ,∴△DEC△△DFC ,∴1006040DCB DCE DFC FDC ∠=∠=∠-∠=︒-︒=︒;故答案为40°.【变式训练3】已知四边形ABCD 是正方形,一个等腰直角三角板的一个锐角顶点与A 点重合,将此三角板绕A 点旋转时,两边分别交直线BC ,CD 于M ,N .(1)如图1,当M ,N 分别在边BC ,CD 上时,求证:BM +DN =MN(2)如图2,当M ,N 分别在边BC ,CD 的延长线上时,请直接写出线段BM ,DN ,MN 之间的数量关系(3)如图3,直线AN 与BC 交于P 点,MN =10,CN =6,MC =8,求CP 的长.【答案】(1)见解析;(2)BM DN MN -=;(3)3【详解】(1)证明:如图,延长CB 到G 使BG DN =,连接AG ,△四边形ABCD 是正方形,△AB AD =,90ABG ADN BAD ∠=∠=∠=︒,在ABG 与ADN △中,AB ADABG ADN BG DN=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AGB AND SAS ∴△≌△,AG AN ∴=,GAB DAN ∠=∠,45MAN ∠=︒,90BAD ∠=︒,△45DAN BAM BAD MAN ∠+∠=∠-∠=︒,45GAM GAB BAM DAN BAM ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,GAM NAM ∴∠=∠,在AMN 与AMG 中,AM AMGAM NAM AN AG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AMG SAS ∴△≌△,MN GM ∴=,又△BM GB GM +=,BG DN =,BM DN MN ∴+=;(2)BM DN MN -=,理由如下:如图,在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,△四边形ABCD 是正方形,△AB AD =,90ABG ADN BAD ∠=∠=∠=︒,在ABG 与ADN △中,AB AD ABG ADN GB DN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AGB AND SAS ∴△≌△,AG AN ∴=,GAB DAN ∠=∠,△GAB GAD DAN GAD ∠+∠=∠+∠,△90GAN BAD ∠=∠=︒, 又45MAN ∠=︒,45GAM GAN MAN MAN ∴∠=∠-∠=︒=∠,在AMN 与AMG 中,AM AM GAM NAM AN AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AMG SAS ∴△≌△,MN GM ∴=,又△BM BG GM -=,BG DN =,△BM DN MN -=,故答案为:BM DN MN -=;(3)如图,在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,△四边形ABCD 是正方形,△AB AD BC CD ===,90ABM ADG BAD ∠=∠=∠=︒,//AB CD ,在ABM 与ADG 中,AB AD ABM ADG BM DG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ABM ADG SAS ∴△≌△,AM AG ∴=,MAB GAD ∠=∠,△MAB BAG GAD BAG ∠+∠=∠+∠,△90MAG BAD ∠=∠=︒,又45MAN ∠=︒,45GAN MAG MAN MAN ∴∠=∠-∠=︒=∠,在AMN 与AGN 中,AM AG MAN GAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AGN SAS ∴△≌△,10MN GN ∴==,设DG BM x ==,△6CN =,8MC =,△1064DC DG GN CN x x =+-=+-=+,8BC MC BM x =-=-,△DC BC =,△48x x +=-,解得:2x =,△6AB BC CD CN ====,△//AB CD ,△BAP CNP ∠=∠,在ABP △与NCP 中,APB NPC BAP CNP AB CN ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ABP NCP AAS ∴△≌△,132CP BP BC ∴===,△CP 的长为3.模型二、平移全等模型例.如图,在△ABC 和△DEF 中,B ,E ,C ,F 在同一条直线上,AB // DE ,AB = DE ,△A = △D .(1)求证:ABC DEF ≌;(2)若BF = 11,EC = 5,求BE 的长.【答案】(1)见解析;(2)BE =3.【详解】(1)证明:△AB△DE ,△△ABC =△DEF ,在△ABC 和△DEF 中A D AB DE ABC DEF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩△△ABC△△DEF (ASA ); (2)解:△△ABC△△DEF ,△BC =EF ,△BC -EC =EF -EC ,即BE =CF ,△BF =11,EC =5,△BF -EC =6.△BE +CF =6.△BE =3.【变式训练1】如图,AB//CD ,AB=CD 点E 、F 在BC 上,且BF=CE .(1)求证:△ABE△△DCF (2)求证:AE//DF .【答案】(1)见详解;(2)见详解【详解】证明:(1)△AB △CD ,△B C ∠=∠,△BF =CE ,△CF EF BE EF +=+,△BE CF =,△AB =CD ,△ABE DCF △≌△(SAS );(2)由(1)可得:ABE DCF △≌△,△DFC AEB ∠=∠,△180,180DFC EFD AEF AEB ∠+∠=︒∠+∠=︒,△EFD AEF ∠=∠,△//AE DF .【变式训练2】如图,已知点C 是AB 的中点,CD △BE ,且CD BE =.(1)求证:△ACD△△CBE .(2)若87,32A D ∠=︒∠=︒,求△B 的度数.【答案】(1)见解析;(2)61【分析】(1)根据SAS 证明△ACD△△CBE ;(2)根据三角形内角和定理求得△ACD ,再根据三角形全等的性质得到△B=△ACD .【详解】(1)△C 是AB 的中点,△AC =CB ,△CD//BE ,△ACD CBE ∠=∠,在△ACD 和△CBE 中,AC CB ACD CBE CD BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△ACD CBE ∆≅∆;(2)△8732A D ︒︒∠=∠=,,△180180873261ACD A D ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=,又△ACD CBE ∆≅∆,△61B ACD ︒∠=∠=.模型三、对称全等模型例.如图,已知△C =△F =90°,AC =DF ,AE =DB ,BC 与EF 交于点O ,(1)求证:Rt△ABC△Rt△DEF ;(2)若△A =51°,求△BOF 的度数.【答案】(1)见解析;(2)78°【详解】(1)证明:△AE =DB ,△AE +EB =DB +EB ,即AB =DE .又△△C=△F=90°,AC=DF,△Rt△ABC△Rt△DEF.(2)△△C=90°,△A=51°,△△ABC=△C-△A=90°-51°=39°.由(1)知Rt△ABC△Rt△DEF,△△ABC=△DEF.△△DEF=39°.△△BOF=△ABC+△BEF=39°+39°=78°.【变式训练1】如图,EB交AC于M,交FC于D,AB交FC于N,∠E=∠F=90º,∠B =∠C,AE=AF,给出下列结论:①∠1=∠2;②BE=CF;③△ACN≌△ABM;④CD=DN.其中正确的结论有()A.4个B.3个C.2个D.1个【解答】B【解析】∵∠E=∠F=90º,∠B=∠C,AE=AF,∴△ABE≌△ACF,∴BE=CF,∵∠BAE=∠CAF,∠BAE-∠BAC=∠CAF-∠BAC,∴∠1=∠2,∴△ABE≌△ACF,∴∠B=∠C,AB=AC,又∵∠BAC=∠CAB,∴△ACN≌△ABM,④CD=DN不能证明成立,∴共有3个结论正确.【变式训练2】如图,AB=AC,BE⊥AC于E,CF⊥AB于F,BE,CF交于D,则以下结论:①△ABE≌△ACF;②△BDF≌△CDE;③点D在∠BAC的平分线上.正确的是()A.①B.②C.①②D.①②③【解答】D【解析】∵BE⊥AC于E,CF⊥AB于F,∴∠AEB=∠AFC=90°,∵AB=AC,∠A=∠A,∴△ABE≌△ACF(第一个正确),∴AE=AF,∴BF=CE,∵BE⊥AC于E,CF⊥AB于F,∠BDF=∠CDE,∴△BDF≌△CDE(第二个正确),∴DF=DE,连接AD,∵AE=AF,DE=DF,AD=AD,∴△AED≌△AFD,∴∠FAD =∠EAD ,即点D 在∠BAC 的平分线上(第三个正确).模型四、旋转全等模型例.如图,△ABC 和△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,△BAC =△DAE ,且点B ,D ,E 在同一条直线上,若△CAE +△ACE +△ADE =130°,则△ADE 的度数为( )A .50°B .65°C .70°D .75°【答案】B【详解】BAC DAE ∠=∠BAC DAC DAE DAC ∴∠-∠=∠-∠BAD CAE ∴∠=∠,AB AC AD AE == ∴在BAD 和CAE 中AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴BAD ≌CAE ( SAS ) ABD ACE ∴∠=∠130CAE ACE ADE ∠+∠+∠=︒130ABD BAD ADE ∴∠+∠+∠=︒ADE ABD BAD ∠=∠+∠2130ADE ∴∠=︒65ADE ∴∠=︒故选:B .【变式训练1】如图,将正方形ABCD 绕点A 逆时针旋转60°得到正方形AB ′C ′D ′,线段CD ,B ′C ′交于点E ,若DE =1,则正方形的边长等于_____.【答案】2+【详解】解:连接AC 、AE ,延长C ′B ′交AC 于点F ,过点F 作GF △DC 于G , 由题意得,AD =AB ′,△D =△AB ′E ,△B ′AB =60°,△CAB =△GCB ′=45°,△△DAB ′=30°,△CAB ′=15°在RT △ADE 与RT △AB ′E 中AD AB AE AE ='⎧⎨=⎩,△RT △ADE △RT △AB ′E (HL ), △△DAE =△B′AE =12△DAB ′=15°,DE=EB ′=1,△△B′AE=△CAB ′在△AB′E 和△AB′F 中==B AE CAB AB AB EB A FB A ∠'=∠'⎧⎪''⎨⎪∠'∠'⎩ ,△△AB′E △△AB′F (ASA ),△EB′=BF=1 △△DEB ′=360°-△D -△EB A '-∠DAB′=150°,△△GEF =30°在RT △EGF 中,EG =EF ×cos △GEFDF =EF ×sin △GEF =2×12=1 在△CGF 中,△GCF =45°,△CG=GF =1,△DC =DE+EG+GC所以正方形的边长为【变式训练1】如图,,,,AC BC DC EC AC BC DC EC ⊥⊥==, 求证:(1)ACE BCD ∆≅∆;(2)AE BD ⊥.【答案】(1)见解析;(2)见解析【详解】证明:()1AC BC ⊥,DC EC ⊥,90ACB DCE ∴∠=∠=︒, ACB ACD DCE ACD ∴∠+∠=∠+∠,∴∠=∠DCB ECA ,在DCB ∆和ECA ∆中,AC BC DCB ECA CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()DCB ECA SAS ∴∆≅∆;()2如图,设AC 交BD 于N ,AE 交BD 于O ,∆≅∆DCB ECA ,A B ∴∠=∠,∠=∠AND BNC ,90∠+∠=︒B BNC , 90∴∠+∠=︒A AND ,90∴∠=︒AON ,AE BD ∴⊥.【变式训练2】如图,AB AC =,AE AD =,CAB EAD α∠=∠=.(1)求证:AEC ADB ≅△△;(2)若90α=︒,试判断BD 与CE的数量及位置关系并证明;(3)若CAB EAD α∠=∠=,求CFA ∠的度数.【答案】(1)见详解;(2)BD=CE ,BD△CE ;(3)902α︒-【详解】(1)△△CAB=△EAD△△CAB+△BAE=△EAD+△BAE ,△ △CAE=△BAD ,△AB=AC ,AE=AD 在△AEC 和△ADB 中AB AC CAE BAD AE AD =⎧⎪⎨⎪⎩∠=∠=△ △AEC△△ADB (SAS ) (2)CE=BD 且CE△BD ,证明如下:将直线CE 与AB 的交点记为点O ,由(1)可知△AEC△△ADB ,△ CE=BD , △ACE=△ABD ,△△BOF=△AOC ,△α=90°,△ △BFO=△CAB=△α=90°,△ CE△BD .(3)过A 分别做AM△CE ,AN△BD 由(1)知△AEC△△ADB ,△两个三角形面积相等故AM·CE=AN·BD△AM=AN△AF 平分△DFC由(2)可知△BFC=△BAC=α△△DFC=180°-α△△CFA=12△DFC=902α︒- 【变式训练3】如图①,在△ABC 中,△A =90°,AB =AC1,BC =2D 、E 分别在边AB 、AC 上,且AD =AE =1,DE.现将△ADE 绕点A 顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<180°).如图②,连接CE 、BD 、CD .(1)如图②,求证:CE =BD ;(2)利用备用图进行探究,在旋转的过程中CE 所在的直线能否垂直平分BD?如果能,请猜想α的度数,画出图形,并将你的猜想作为条件,给出证明;如果不能,请说明理由; (3)在旋转的过程中,当△BCD 的面积最大时,α= °.(直接写出答案即可)【答案】(1)证明见解析;(2)能,α=90°;(3)135α=︒.【详解】(1)证明:如图2中,根据题意:AB AC =,AD AE =,90CAB EAD ∠=∠=︒, 90CAE BAE BAD BAE ∠+∠=∠+∠=︒,CAE BAD ∴∠=∠,在ACE ∆和ABD ∆中,AC AB CAE BAD AE AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACE ABD SAS ∴∆≅∆,CE BD ∴=;(2)能,若CE 所在直线垂直平分BD ,则CD =BC ,△AB =AC+1,BC =2,AD =AE =1,DE△1122AC AD CD BC +=+=== △AC +AD =CD ,即A 、C 、D 在同一条直线上,此时α=90°,如下图,CE 的延长线与BD 交于F ,与(1)同理可得()ACE ABD SAS ∆≅∆,ACE ABD ∴∠=∠,90ACE AEC ∠+∠=︒,且AEC FEB ∠=∠,90ABD FEB ∴∠+∠=︒,90EFB ∴∠=︒,CF BD ∴⊥,BC CD =,CF ∴是线段BD 的垂直平分线;(3)解:BCD ∆中,边BC 的长是定值,则BC 边上的高取最大值时BCD ∆的面积有最大值, ∴当点D 在线段BC 的垂直平分线上时,BCD ∆的面积取得最大值,如图中:1AB AC ==,1AD AE ==,90CAB EAD ∠=∠=︒,DG BC ⊥于G ,12AG BC ∴==45GAB ∠=︒,1DG AG AD ∴=+==,18045135DAB ∠=︒-︒=︒, BCD ∴∆的面积的最大值为:1122BC DG ⋅==135α=︒. 模型五、手拉手全等模型例.如图,B ,,三点在一条直线上,和均为等边三角形,与交于点,与交于点.(1)求证:;(2)若把绕点任意旋转一个角度,(1)中的结论还成立C E ABC ∆DCE ∆BD AC M AE CDN AE BD =DCE ∆C吗?请说明理由.【答案】(1)见解析(2)成立,理由见解析.【详解】解:(1)证明:如图1中,与都是等边三角形,,,,,,,即.在和中,,(SAS)..即AE=BD ,(2)成立;理由如下:如图2中,、均为等边三角形, ,,,,即,在和中,,,.【变式训练1】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.ABC ∆DCE∆AC BC ∴=CD CE =60ACB DCE ∠=∠=︒180ACB ACD DCE ∠+∠+∠=60ACD ∴∠=︒ACB ACD ACD DCE ∠+∠=∠+∠BCD ACE ∠=∠BCD ∆ACE ∆BC AC BCD ACE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩BCD ACE ∴∆≅∆BD AE ∴=AE BD =ABC ∆DCE ∆BC AC ∴=CD CE =60BCA DCE ∠=∠=︒BCA ACD DCE ACD ∴∠+∠=∠+∠BCD ACE ∠=∠ACE ∆BCD ∆AC BC BCD ACE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ACE BCD SAS ∴∆≅∆AE BD ∴=【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.【变式训练2】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【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 .【变式训练3】已知:如图1,在和中,,,.(1)证明.(2)如图2,连接和,,与分别交于点和,,求的度数.(3)在(2)的条件下,若,请直接写出的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)△ACE =62°;(3)△CBA =6°.【详解】解:(1)△△CAE =△DAB ,△△CAE +△CAD =△DAB +△CAD ,即△CAB =△EAD ,在△ABC 和△ADE 中,△△ABC△△ADE (AAS ),ABC ∆ADE ∆C E ∠=∠CAE DAB ∠=∠BC DE =ABC ADE ∆∆≌CE BD DE AD BC M N 56DMB ∠=︒ACE ∠CN EM =CBA∠C E CAB EAD BC DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(2)△△ABC△△ADE ,△△CBA=△EDA ,AC=AE ,在△MND 和△ANB 中,△△EDA +△MND+△DMB =,△CBA +△ANB +△DAB =,又△ △MND=△ANB ,△ △DAB=△DMB=,△△CAE =△DAB=,△AC=AE ,△△ACE =△AEC=,△△ACE =, (3)△CBA=,如图所示,连接AM ,,CN=EM,CA=EA,(SAS), AM=AN,,=即,由(2)可得:,=, △CAE =△DAB==-= .课后训练1.如图,已知AB AD =,BC DE =,且10CAD ∠=︒,25B D ∠=∠=︒,120EAB ∠=︒,则EGF ∠的度数为( )A .120︒B .135︒C .115︒D .125︒【答案】C 【详解】在△ABC 和△ADE 中AB AD B D BC DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩△ △ABC △△ADE (SAS )△△BAC =△DAE 180︒180︒56︒56︒1(18056)622︒︒︒-=62︒6︒NCA MEA ∠=∠∴NCA MEA ≅∴EAM CAN ∠=∠∴EAM CAM ∠-∠CAN CAM ∠-∠EAC MAN ∠=∠=56EAC MAN ︒∠=∠∴ANM ∠1(18056)622︒︒︒-=56︒∴CBA ANM DAB ∠=∠-∠62︒56︒6︒△△EAB =△BAC +△DAE +△CAD =120°△△BAC =△DAE ()112010552=⨯︒-︒=︒ △△BAF =△BAC +△CAD =65°△在△AFB 中,△AFB =180°-△B -△BAF =90°△△GFD =90°在△FGD 中,△EGF =△D +△GFD =115°故选:C2.如图,△ABC 中,E 在BC 上,D 在BA 上,过E 作EF△AB 于F ,△B =△1+△2,AB =CD ,BF =43,则AD 的长为________.【详解】在FA 上取一点T ,使得FT =BF ,连接ET ,在CB 上取一点K ,使得CK =ET ,连接DK . △EB =ET ,△△B =△ETB ,△△ETB =△1+△AET ,△B =△1+△2,△△AET =△2,△AE =CD ,ET =CK ,△△AET △△DCK (SAS ),△DK =AT ,△ATE =△DKC ,△△ETB =△DKB ,△△B =△DKB ,△DB =DK ,△BD =AT ,△AD =BT ,△BT =2BF =83,△AD =83,故答案为:83.3.如图,2A C ,BD 平分ABC ∠,10BC =,6AB =,则AD =_____.【答案】4【详解】解:(1)在BC 上截取BE =BA ,如图,△BD 平分△ABC ,△△ABD =△EBD ,在△ABD 和△BED 中,BE BA ABD EBD BD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△△ABD △△EBD (SAS ),△DE =AD ,△BED =△A ,又△△A =2△C ,△△BED =△C +△EDC =2△C ,△△EDC =△C ,△ED =EC ,△EC =AD ,△BC =BE +EC =AB +AD ,△BC =10,AB =6,△AD =10﹣6=4;故答案为:4.4.如图,正方形ABCD ,将边CD 绕点D 顺逆时针旋转α(0°<α<90°),得到线段DE ,连接AE ,CE ,过点A 作AF △CE 交线段CE 的延长线于点F ,连接BF .(1)当AE =AB 时,求α的度数;(2)求证:△AEF =45°;(3)求证:AE △FB .【答案】(1)α=30°;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【详解】解:(1) 在正方形ABCD 中,AB =AD =DC ,由旋转可知,DC =DE ,△AE =AB △AE =AD =DE△△AED 是等边三角形,△∠ADE =60°,△△ADC =90°,△α=△ADC -∠ADE =90°-60°=30°.(2)证明:在△CDE 中,DC =DE ,△△DCE =△DEC =180=9022αα--, 在△ADE 中,AD =ED ,△ADE =90°-α,△△DAE =△DEA =()18090=4522αα--+ △△AEC =△DEC +△DEA =90+45+22αα-=135°.△△AEF =45°,(3)证明:过点B 作BG //CF 与AF 的延长线交于点G ,过点B 作BH //GF 与CF 交于点H , 则四边形BGFH 是平行四边形,△AF △CE ,△平行四边形BGFH 是矩形,△△AFP =△ABC =90°,△APF =△BPC ,△△GAB =BCP ,在△ABG 和△CBH 中,GAB HCB BGA BHC AB CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△△ABG △△CBH (AAS ),△BG =BH ,△矩形BGFH 是正方形,△△HFB =45°,由(2)可知:△AEF =45°,△△HFB =△AEF =45°,△AE△F B .5.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,AB=AC,点E是BD上一点,且AE=AD,∠EAD=∠BAC.(1)求证:∠ABD=∠ACD;(2)若∠ACB=65º,求∠BDC的度数.【答案】(1)见解析;(2)50º【解析】(1)证明:∵∠BAC=∠EAD,∴∠BAC-∠EAC=∠EAD-∠EAC,即∠BAE =∠CAD,在△ABE和△ACD中,∴△ABE≌△ACD,∴∠ABD=∠ACD;(2)∵∠BOC是△ABO和△DCO的外角,∴∠BOC=∠ABD+∠BAC,∠BOC=∠ACD +∠BDC,∴∠ABD+∠BAC=∠ACD+∠BDC,∵∠ABD=∠ACD,∴∠BAC=∠BDC,∵∠ACB=65º,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=65º ,∴∠BAC=180º-∠ABC-∠ACB=180º-65º-65º=50º ,∴∠BDC=∠BAC=50º.6.如图①,在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC,点E在AC上(且不与点A、C重合),在△ABC 的外部作△CED,使△CED=90°,DE=CE,连接AD,分别以AB、AD为邻边作平行四边形ABFD,连接AF.(1)求证:EF=AE;(2)将△CED绕点C逆时针旋转,当点E在线段BC上时,如图②,连接AE,请判断线段AF、AE的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)见解析;(2)AF=,见解析.【详解】解:(1)如图,四边形ABFD是平行四边形,∴AB=DF,AB=AC,∴AC=DF,DE=EC∴AE=EF;(2)AF=,证明:连接EF,设DF交BC于K,四边形ABFD是平行四边形,∴AB//DF∴△DKE=△ABC=45°,∴△EKF=180°-△DKE=135°△ADE=180°-△EDC=180°-45°=135°,∴△EKF=△ADE,△DKC=△C,∴DK=DC ,DF=AB=AC,∴KF=AD在△EKF和△EDA中,EK DKEKF ADEKF AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EKF△△EDA(SAS)∴EF=EA, △KEF=△AED,∴△FEA=△BED=90°,∴△AEF是等腰直角三角形,AF=.7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为AC边的一点,F为AB边上一点,连接CF,交BE于点D且∠ACF=∠CBE,CG平分∠ACB交BD于点G,(1)求证:CF=BG;(2)延长CG交AB于H,连接AG,过点C作CP∥AG交BE的延长线于点P,求证:PB =CP+CF;(3)在(2)问的条件下,当∠GAC=2∠FCH时,若S△AEG=3,BG=6,求AC的长.【解答】(1)见解析;(2)见解析;(3)【解析】(1)证明,∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠A=45°,∵CG平分∠ACB,∴∠ACG=∠BCG=45°,∴∠A=∠BCG,在△BCG和△CAF中,∵,∴△BCG≌△CAF(ASA),∴CF=BG;(2)∵PC∥AG,∴∠PCA=∠CAG,∵AC=BC,∠ACG=∠BCG,CG=CG,∴△ACG≌△BCG,∴∠CAG=∠CBE,∵∠PCG=∠PCA+∠ACG=∠CAG+45°=∠CBE+45°,∠PGC=∠GCB+∠CBE=∠CBE+45°,∴∠PCG=∠PGC,∴PC=PG,∵PB=BG+PG,BG=CF,∴PB=CF+CP;(3)如图,过E作EM⊥AG,交AG于M,=AG•EM,∵S由(2)得△ACG≌△BCG,∴BG=AG=6,∴×6×EM,EM=,设∠FCH=x°,则∠GAC=2x°,∴∠ACF=∠EBC=∠GAC=2x°,∵∠ACH=45°,∴2x+x=45,x=15,∴∠ACF=∠GAC=30°,在Rt△AEM中,AE=2EM,∴M是AG的中点,∴AE=EG,∴BE=BG+EG=6+,在Rt△ECB中,∠EBC=30°,∴CE=BE=,∴AC=AE+EC.8.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,点D,E分别为AB,BC上一点,BD=BE,连接DE,DC,AC=CD.(1)如图1,若AC=3,DE=2,求EC的长;(2)如图2,连接AE交DC于点F,点M为EC上一点,连接AM交DC于点N,若AE =AM,求证:2DE=MC;(3)在(2)的条件下,若∠ACB=45°,直接写出线段AD,MC,AC的等量关系.【解答】(1(2)见解析;(3【解析】(1)如图,过点C作CG⊥AB于G,∵AC=CD,∴AG=DG,设DG=a,∵BD=BE,∠ABC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE,∴BG=BD+DG+a,在Rt△BGC中,∠BCG=90°-∠ABC=30°,∴BC=2BG,CG=BG=6+a,在Rt△DGC中,CD=AC=3,根据勾股定理得,CG2+DG2=CD2,∴(6+a)2+a2=90,∴(舍),∴BC=EC+BE=EC+BD,∴EC+BD=2(BD+DG),∴EC=BD+2DG;(2)如图在MC上取一点P,使MP=DE,连接AP,∵△BDE是等边三角形,∴∠BED=60°,BE=DE,∴∠DEC=120°,BE=PM,∵AE=AM,∴∠AEM=∠AME,∴∠AEB=∠AMP,∴△ABE≌△APM(SAS),∴∠APM=∠ABC=60°,∴∠APC=120°=∠DEC,如图,过点M作AC的平行线交AP的延长线于Q,∴∠MPQ=∠APC=120°=∠DEC,∵AC=CD,∴∠ADC=∠DAC,∴∠CDE=180°-∠BDE-∠ADC=180°-60°-∠DAC=120°-∠DAC,在△ABC中,∠ACB=180°-∠ABC-∠DAC=120°-∠DAC=∠CDE,∵MQ∥AC,∴∠PMQ=∠ACB,∴∠PMQ=∠EDC,∴△MPQ≌△DEC(ASA),∴MQ=CD,∵AC=MQ,∴△APC≌△QPM(AAS),∴CP=MP,∴CM=MP+CP=2DE;(3)如图,在MC上取一点P,使PM=DE,由(2)知,MC=2CP=2DE,由(2)知,△ABE≌△APM,∴AB=AP,∵∠ABC=60°,∴△ABP是等边三角形,∴BP=AB,∵BE=BD,∴PE=AD,∴BC=BE+PE+CP=DE+PE+DE=2DE+AD=MC+AD,过点A作AH⊥BC于H,设BH=m,在Rt△ABH,在Rt△ACH中,∠ACB=45°,∴∠CAH=90°-∠ACB=45°=∠ACB,∴CH=AH,∵MC+AD=BC=BH+CH=,∴MC+AD=AC.。
中考数学常见几何模型专题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,本专题就半角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.半角模型【模型解读】过等腰三角形顶点 两条射线,使两条射线的夹角为等腰三角形顶角的一半这样的模型称为半角模型。
【常见模型及证法】常见的图形为正方形,正三角形,等腰直角三角形等,解题思路一般是将半角两边的三角形通过旋转到一边合并成新的三角形,从而进行等量代换,然后证明与半角形成的三角形全等,再通过全等的性质得到线段之间的数量关系。
半角模型(题中出现角度之间的半角关系)利用旋转——证全等——得到相关结论. 1.(2022·湖北十堰·中考真题)【阅读材料】如图①,四边形ABCD 中,AB AD =,180B D ∠+∠=︒,点E ,F 分别在BC ,CD 上,若2BAD EAF ∠∠=,则EF BE DF =+.【解决问题】如图②,在某公园的同一水平面上,四条道路围成四边形ABCD .已知100m CD CB ==,60D ∠=︒,120ABC ∠=︒,150BCD ∠=︒,道路AD ,AB 上分别有景点M ,N ,且100m DM =,)501m BN =,若在M ,N 之间修一条直路,则路线M N →的长比路线M A N →→的长少_________m 1.7≈).【答案】370【分析】延长,AB DC 交于点E ,根据已知条件求得90E ∠=︒,进而根据含30度角的直角三角形的性质,求得,EC EB ,,AE AD ,从而求得AN AM +的长,根据材料可得MN DM BN =+,即可求解.【详解】解:如图,延长,AB DC 交于点E ,连接,CM CN ,60D ∠=︒,120ABC ∠=︒,150BCD ∠=︒,30A ∴∠=︒,90E ∠=︒,100DC DM ==DCM ∴是等边三角形,60DCM ∴∠=︒,90BCM ∴∠=︒,在Rt BCE 中,100BC =,18030ECB BCD ∠=︒-∠=︒,1502EB BC ==,EC ==100DE DC EC ∴=+=+Rt ADE △中,2200AD DE ==+150AE ==,∴200100100AM AD DM =-=+=+()AN AB BN AE EB BN =-=--())15050501=--150=,100150250AM AN ∴+=+=+Rt CMB △中,BM =)50501EN EB BN EC =+=+==ECN ∴是等腰直角三角形()1752NCM BCM NCB BCM NCE BCE DCB ∴∠=∠-∠=∠-∠-∠=︒=∠由阅读材料可得))100501501MN DM BN =+=+=,∴路线M N →的长比路线M A N →→的长少)250501200370+=+≈m .答案:370. 【点睛】本题考查了含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,理解题意是解题的关键.2.(2022·河北邢台·九年级期末)学完旋转这一章,老师给同学们出了这样一道题:“如图1,在正方形ABCD 中,∠EAF =45°,求证:EF =BE +DF .”小明同学的思路:∠四边形ABCD 是正方形,∠AB =AD ,∠B =∠ADC =90°.把∠ABE 绕点A 逆时针旋转到ADE '△的位置,然后证明AFE AFE '≌△△,从而可得=EF E F '. E F E D DF BE DF ''=+=+,从而使问题得证.(1)【探究】请你参考小明的解题思路解决下面问题:如图2,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,12EAF BAD ∠=∠,直接写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系.(2)【应用】如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°,12EAF BAD ∠=∠,求证:EF =BE +DF .(3)【知识迁移】如图4,四边形ABPC 是O的内接四边形,BC 是直径,AB =AC ,请直接写出PB +PC 与AP 的关系. ADE ,证明∠AEF EAF ='E AF ∠先利用圆内接四边形的性质证明为等腰直角三角形,等量代换即得结论.AD 重合,点ADE=180°知,BAD,∠∠BAF=∠EAF=∠,∠EF=E F'∠ABE绕点【点睛】本题考查了旋转与全等三角形的综合应用、直径所对的圆周角是直角、圆内接四边形的性质、等腰直角三角形的判定及性质等知识点.解题关键是利用旋转构造全等三角形.3.(2022·福建·龙岩九年级期中)(1)【发现证明】如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别是BC ,CD 边上的动点,且45EAF ∠=︒,求证:EF DF BE =+.小明发现,当把ABE △绕点A 顺时针旋转90°至ADG ,使AB 与AD 重合时能够证明,请你给出证明过程.(2)【类比引申】①如图2,在正方形ABCD 中,如果点E ,F 分别是CB ,DC 延长线上的动点,且45EAF ∠=︒,则(1)中的结论还成立吗?若不成立,请写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系______(不要求证明) ②如图3,如果点E ,F 分别是BC ,CD 延长线上的动点,且45EAF ∠=︒,则EF ,BE ,DF 之间的数量关系是_____(不要求证明).(3)【联想拓展】如图1,若正方形ABCD 的边长为6,AE =求AF 的长.180ADF ADG ∴∠+∠=︒,F ∴,D ,G 三点共线,45EAF ∠=︒,45BAE FAD ∴∠+∠=︒,45DAG FAD ∴∠+∠=︒,EAF FAG ∴∠=∠,AF AF =,()EAF GAF SAS ∴∆≅∆,EF FG DF DG ∴==+,EF DF BE ∴=+;(2)①不成立,结论:EF DF BE =-;证明:如图2,将ABE ∆绕点A 顺时针旋转90︒至ADM ∆,EAB MAD ∴∠=∠,AE AM =,90EAM =︒∠,BE DM =,45FAM EAF ∴∠=︒=∠,AF AF =,()EAF MAF SAS ∴∆≅∆,EF FM DF DM DF BE ∴==-=-;②如图3,将ADF ∆绕点A 逆时针旋转90︒至ABN ∆,AN AF ∴=,90NAF ∠=︒,45EAF ∠=︒,45NAE ∴∠=︒,NAE FAE ∴∠=∠,AE AE =,()AFE ANE SAS ∴∆≅∆,EF EN ∴=,BE BN NE DF EF ∴=+=+.正方形Rt EFC中,2CF CE+解得:2x=.2DF∴=,226AF AD DF=+=【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理的综合应用,解题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应边相等进行推导.4.(2022·山东省青岛第二十六中学九年级期中)【模型引入】当几何图形中,两个共顶点的角所在角度是公共大角一半的关系,我们称之为“半角模型”【模型探究】(1)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°,探究图中线段EF,AE,FC之间的数量关系.【模型应用】(2)如图2,如果四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,且BC=7,DC=13,CF=5,求BE的长.【拓展提高】(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC与∠ADC互补,点E、F分别在射线CB、DC上,且∠EAF12=∠BAD.当BC=4,DC=7,CF=1时,CEF的周长等于.(4)如图4,正方形ABCD中,AMN的顶点M、N分别在BC、CD边上,AH∠MN,且AH=AB,连接BD分别交AM、AN于点E、F,若MH=2,NH=3,DF=EF的长.(5)如图5,已知菱形ABCD中,∠B=60°,点E、F分别是边BC,CD上的动点(不与端点重合),且∠EAF=60°.连接BD分别与边AE、AF交于M、N,当∠DAF=15°时,求证:MN2+DN2=BM2.又AH=AN,AB=AD,∠∠ABH∠∠ADN(SAS),∠DN=BH,∠ABH=∠ADN,∠∠B=60°,且∠EAF=60°.∠∠BAD=120°,∠∠DAF+∠BAE=∠EAF=60°,∠∠BAG+∠BAE=∠EAF,即∠MAH=∠MAN,而AH=AN,AM=AM,∠∠AMH∠∠AMN(SAS),∠MN=MH,∠AMN=∠AMH,∠菱形ABCD,∠B=60°,∠∠ABD=∠ADB=30°,∠∠HBD=∠ABH+∠ABD=60°,∠∠DAF=15°,∠EAF=60°,∠∠ADM中,∠DAM=∠AMD=75°,∠∠AMN=∠AMH=75°,∠∠HMB=180°-∠AMN-∠AMH=30°,∠∠BHM=90°,∠BH2+MH2=BM2,∠DN2+MN2=BM2.【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了旋转的性质、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题关键是学会用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用探究的结论解决新的问题,属于中考压轴题.课后专项训练:1.(2022·重庆市育才中学二模)回答问题(1)【初步探索】如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠F AD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE∠∠ADG,再证明△AEF∠∠AGF,可得出结论,他的结论应是_______________;(2)【灵活运用】如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;(3)【拓展延伸】知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请直接写出∠EAF与∠DAB的数量关系.2.(2022·江西九江·一模)如图(1),在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,AB AD =,以点A 为顶点作EAF ∠,且12EAF BAD ∠=∠,连接EF .(1)观察猜想 如图(2),当90BAD B D ∠=∠=∠=︒时,①四边形ABCD 是______(填特殊四边形的名称);②BE ,DF ,EF 之间的数量关系为______.(2)类比探究 如图(1),线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.(3)解决问题 如图(3),在ABC 中,90BAC ∠=︒,4AB AC ==,点D ,E 均在边BC 上,且45DAE ∠=︒,若BD =,求DE 的长.证得ABE ADG ≌,得出证得AEF AGF ≌,之间的数量关系;(2)同(1)②即可得出,证得ABD ACM ≌,同(证得AEF AGF ≌,在Rt ECM 中,由勾股定理可解得90BAD B D =∠=∠=︒,ABCD 是矩形,又∠AB AD ,∠矩形CD 至点G ,使得DG=BE 90ADG ADF =∠=︒,∠∠,∠ABE ADG ≌,DG ,BAE DAG ∠=∠BAD ∠,∠BAE DAF ∠+∠∠AEF AGF ≌,∠EF DG EF =∠BE FD +在ABC 中,B ACB ∠=∠∠ABD ACM ≌,同(1)②的证明方法得DE ME =, 2BD =,22+BC AB AC ==DE ME =x -,Rt ECM 中,2EM ,2(2)(32+【点睛】本题考查了特殊的平行四边形的判定、全等三角形的性质和判定及勾股定理的应用,熟练应用相关定理和性质是解决本题的关键.3.(2022·山东聊城·九年级期末)(1)如图1,点E ,F 分别在正方形ABCD 的边BC ,CD 上,45EAF ∠=︒,连接EF ,求证:EF BE DF =+,试说明理由.(2)类比引申:如图2,四边形ABCD 中,AB AD =,90BAD ∠=︒,点E ,F 分别在边BC ,CD 上,∠EAF =45°,若B 、D ∠都不是直角,则当B 与D ∠满足等量关系______时,仍有EF BE DF =+,试说明理由.(3)联想拓展:如图3,在∠ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D ,E 均在边BC 上,且∠DAE =45,若1BD =,2EC =,求DE 的长.AB AD =∠ADC =∠B =90°∠则DAG ∠∠F AG =∠F AD理由:AB AD==∠BAE DAG∠=︒,BAD90∠+∠=ADC B在∠AFE和∠AFG∴=EF FG()3将∠ACE∠=BAC又∠∠F AB=∠则在∠ADF∠∠ADF∠∠∠∠C+∠ABD4.(2022·黑龙江九年级阶段练习)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.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. 【答案】(1)BM DN MN +=,理由见解析;(2)DN BMMN -=,理由见解析【分析】(1)把ADN ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE ∆,然后证明得到AEM ANM ∆∆≌,从而证得ME MN =,可得结论;(2)首先证明ADQ ABM ∆∆≌,得DQ BM =,再证明AMN AQN ∆∆≌,得MN QN =,可得结论; (1)解:BM DN MN +=.理由如下:如图2,把ADN ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE ∆,90ABE ADN ∴∠=∠=︒,AE AN =,BE DN =,180ABE ABC ∴∠+∠=︒,∴点E ,点B ,点C 三点共线,90904545EAM NAM ∴∠=︒-∠=︒-︒=︒,又45NAM ∠=︒,在AEM ∆与ANM ∆中,AE AN EAM NAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEM ANM ∴∆∆≌(SAS ),ME MN ∴=, ME BE BM DN BM =+=+,DN BM MN ∴+=;(2)解:DN BM MN -=.理由如下:在线段DN 上截取DQ BM =,在ADQ ∆与ABM ∆中,AD AB ADQ ABM DQ BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,ADQ ABM ∴∆∆≌(SAS ),DAQ BAM ∴∠=∠,QAN MAN ∴∠=∠.在AMN ∆和AQN ∆中,AQ AM QAN MAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AMN AQN ∴∆∆≌(SAS ),MN QN ∴=,DN BM MN ∴-=.【点睛】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题.5.(2022·重庆南川·九年级期中)如图,正方形ABCD 中,45MAN ∠=︒,MAN ∠绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交BC 、DC (或它们的延长线)于点M 、N .(1)当MAN ∠绕点A 旋转到BM DN =时(如图1),证明:2MN BM =;(2)绕点A 旋转到BM DN ≠时(如图2),求证:MN BM DN =+;(3)当MAN ∠绕点A 旋转到如图3位置时,线段BM 、DN 和MN 之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)DN BM MN -=,见解析【分析】(1)把ADN △绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE △,证得B 、E 、M 三点共线,即可得到AEM △∠ANM ,从而证得ME MN =;(2)证明方法与(1)类似;(3)在线段DN 上截取DQ BM =,判断出ADQ △∠ABM ,同(2)的方法,即可得出结论.(1)证明:如图1,∠把ADN △绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE △,ABE ∴∠ADN △,AE ANM ∴=,ABE D ∠=∠,四边形ABCD 是正方形,90ABC D ∴∠=∠=︒,90ABE ABC ∴∠=∠=︒,∴点E 、B 、M 三点共线.90904545EAM NAM ∴∠=︒-∠=︒-︒=︒,又45NAM ∠=︒,在AEM △与ANM 中,AE AN EAM NAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEM ∴△∠()ANM SAS ,ME MN ∴=,ME BE BM DN BM =+=+,DN BM MN ∴+=,BM DN =,2MN BM ∴=.(2)证明:如图2,把ADN △绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE △,ABE ∴∠ADN △,AE ANM ∴=,ABE D ∠=∠,四边形ABCD 是正方形,90ABC D ∴∠=∠=︒,90ABE ABC ∴∠=∠=︒,∴点E 、B 、M 三点共线.90904545EAM NAM ∴∠=︒-∠=︒-︒=︒,又45NAM ∠=︒,在AEM △与ANM 中,AE AN EAM NAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEM ∴△∠()ANM SAS ,ME MN ∴=,ME BE BM DN BM =+=+,DN BM MN ∴+=. (3)解:DN BM MN -= 理由如下:如图3,在线段DN 上截取DQ BM =,连接AQ ,在ADQ △与ABM中,AD AB ADQ ABM DQ BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,ADQ ∴∠()ABM SAS ,DAQ BAM ∴∠=∠,QAN MAN ∴∠=∠.在AMN 和AQN △中,AQ AM QAN MAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AMN ∴∠()AQN SAS ,MN QN ∴=,DN BM MN ∴-=.【点睛】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.6.(2022·江西景德镇·九年级期中)(1)【特例探究】如图1,在四边形ABCD 中,AB AD =,90ABC ADC ∠=∠=︒,100BAD ∠=︒,50EAF ∠=︒,猜想并写出线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系,证明你的猜想;(2)【迁移推广】如图2,在四边形ABCD 中,AB AD =,180ABC ADC ∠+∠=︒,2BAD EAF ∠∠=.请写出线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系,并证明;(3)【拓展应用】如图3,在海上军事演习时,舰艇在指挥中心(O 处)北偏东20°的A 处.舰艇乙在指挥中心南偏西50°的B 处,并且两舰艇在指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正西方向以80海里/时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏西60°的方向以90海里/时的速度前进,半小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达C ,D 处,且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为75°.请直接写出此时两舰艇之间的距离.【答案】(1)EF =BE +DF ,理由见解析;(2)EF =BE +DF ,理由见解析;(3)85海里【分析】(1)延长CD 至点G ,使DG =BE ,连接AG ,可证得∠ABE ∠∠ADG ,可得到AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,再由100BAD ∠=︒,50EAF ∠=︒,可证得∠AEF ∠∠AGF ,从而得到EF =FG ,即可求解;(2)延长CD 至点H ,使DH =BE ,连接AH ,可证得∠ABE ∠∠ADH ,可得到AE =AH ,∠BAE =∠DAH ,再由2BAD EAF ∠∠=,可证得∠AEF ∠∠AHF ,从而得到EF =FH ,即可求解;(3)连接CD ,延长AC 、BD 交于点M ,根据题意可得∠AOB =2∠COD ,∠OAM +∠OBM =70°+110°=180°,再由(2)【迁移推广】得:CD =AC +BD ,即可求解.【详解】解:(1)EF =BE +DF ,理由如下:如图,延长CD 至点G ,使DG =BE ,连接AG ,∠90ABC ADC∠=∠=︒,∠∠ADG=∠ABC=90°,∠AB=AD,∠∠ABE∠∠ADG,∠AE=AG,∠BAE=∠DAG,∠100BAD∠=︒,50EAF∠=︒,∠∠BAE+∠DAF=50°,∠∠F AG=∠EAF=50°,∠AF=AF,∠∠AEF∠∠AGF,∠EF=FG,∠FG=DG+DF,∠EF=DG+DF=BE+DF;(2)EF=BE+DF,理由如下:如图,延长CD至点H,使DH=BE,连接AH,∠180ABC ADC∠+∠=︒,∠ADC+∠ADH=180°,∠∠ADH=∠ABC,∠AB=AD,∠∠ABE∠∠ADH,∠AE=AH,∠BAE=∠DAH,∠2BAD EAF∠∠=∠∠EAF=∠BAE+∠DAF=∠DAF+∠DAH,∠∠EAF=∠HAF,∠AF=AF,∠∠AEF∠∠AHF,∠EF=FH,∠FH=DH+DF,∠EF=DH+DF=BE+DF;(3)如图,连接CD,延长AC、BD交于点M,根据题意得:∠AOB=20°+90°+40°=150°,∠OBD=60°+50°=110°,∠COD=75°,∠OAM=90°-20°=70°,OA=OB,∠∠AOB=2∠COD,∠OAM+∠OBM=70°+110°=180°,∠OA=OB,∠由(2)【迁移推广】得:CD=AC+BD,∠AC=80×0.5=40,BD=90×0.5=45,∠CD=40+45=85海里.即此时两舰艇之间的距离85海里.【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、勾股定理的运用、等腰直角三角形的性质,题目的综合性较强,难度较大,解题的关键是正确的作出辅助线构造全等三角形,解答时,注意类比思想的应用.7.(2022·上海·九年级专题练习)小明遇到这样一个问题:如图1,在Rt∠ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E在边BC上,∠DAE=45°.若BD=3,CE=1,求DE的长.小明发现,将∠ABD 绕点A 按逆时针方向旋转90º,得到∠ACF ,联结EF (如图2),由图形旋转的性质和等腰直角三角形的性质以及∠DAE =45°,可证△F AE ∠△DAE ,得FE =DE .解△FCE ,可求得FE (即DE )的长.(1)请回答:在图2中,∠FCE 的度数是 ,DE 的长为 .参考小明思考问题的方法,解决问题:(2)如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°.E ,F 分别是边BC ,CD 上的点,且∠EAF =12∠BAD .猜想线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系并说明理由. )根据旋转的性质,可得ADB AFC ≌,勾股定理解按逆时针方向旋转,使AB 与AD 重合,FG =DG +FD =BE +按逆时针方向旋转90º,得到∠ACF ∠ADB AFC ≌ACF ∴∠,90AB AC BAC ∠==45ACF ABD ∴∠=∠=在Rt FCE 中,BD 2EF CF ∴=+(2)猜想:EF =BE 如图,将∠ABE8.(2022·黑龙江·哈尔滨市九年级阶段练习)已知四边形ABCD 是正方形,一个等腰直角三角板的一个锐角顶点与A 点重合,将此三角板绕A 点旋转时,两边分别交直线BC ,CD 于M ,N .(1)如图1,当M ,N 分别在边BC ,CD 上时,求证:BM +DN =MN(2)如图2,当M ,N 分别在边BC ,CD 的延长线上时,请直接写出线段BM ,DN ,MN 之间的数量关系(3)如图3,直线AN 与BC 交于P 点,MN =10,CN =6,MC =8,求CP 的长.【答案】(1)见解析;(2)BM DN MN -=;(3)3【分析】(1)延长CB 到G 使BG DN=,连接AG ,先证明AGB AND ≅△△,由此得到AG AN =,GAB DAN ∠=∠,再根据45MAN ∠=︒,90BAD ∠=︒,可以得到45GAM NAM ∠=∠=︒,从而证明AMN AMG △≌△,然后根据全等三角形的性质即可证明BM DN MN +=;(2)在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,先证明AGB AND ≅△△,由此得到AG AN =,GAB DAN ∠=∠,由此可得90GAN BAD ∠=∠=︒,再根据45MAN ∠=︒可以得到45GAM NAM ∠=∠=︒,从而证明AMN AMG △≌△,然后根据全等三角形的性质即可证明BM DN MN -=;(3)在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,先证明ABM ADG ≌,再证明AMN AGN △≌△,设DG BM x ==,根据DC BC =可求得2x =,由此可得6AB BC CD CN ====,最后再证明ABP NCP △≌△,由此即可求得答案.【详解】(1)证明:如图,延长CB 到G 使BG DN =,连接AG ,∠四边形ABCD 是正方形,∠AB AD =,90ABG ADN BAD ∠=∠=∠=︒,在ABG 与ADN △中,AB AD ABG ADN BG DN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AGB AND SAS ∴△≌△,AG AN ∴=,GAB DAN ∠=∠,45MAN ∠=︒,90BAD ∠=︒,∠45DAN BAM BAD MAN ∠+∠=∠-∠=︒,45GAM GAB BAM DAN BAM ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,GAM NAM ∴∠=∠,在AMN 与AMG 中,AM AM GAM NAM AN AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AMG SAS ∴△≌△,MN GM ∴=,又∠BM GB GM +=,BG DN =,BM DN MN ∴+=;(2)BM DN MN -=,理由如下:如图,在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,∠四边形ABCD 是正方形,∠AB AD =,90ABG ADN BAD ∠=∠=∠=︒,在ABG 与ADN △中,AB AD ABG ADN GB DN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AGB AND SAS ∴△≌△,AG AN ∴=,GAB DAN ∠=∠,∠GAB GAD DAN GAD ∠+∠=∠+∠,∠90GAN BAD ∠=∠=︒,又45MAN ∠=︒,45GAM GAN MAN MAN∴∠=∠-∠=︒=∠,在AMN 与AMG 中,AM AM GAM NAM AN AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AMN AMG SAS ∴△≌△,MN GM ∴=,又∠BM BG GM -=,BG DN =,∠BM DN MN -=,故答案为:BM DN MN -=;(3)如图,在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,∠四边形ABCD 是正方形,∠AB AD BC CD ===,90ABM ADG BAD ∠=∠=∠=︒,//AB CD ,在ABM 与ADG 中,AB AD ABM ADG BM DG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ABM ADG SAS ∴△≌△,AM AG ∴=,MAB GAD ∠=∠,∠MAB BAG GAD BAG ∠+∠=∠+∠,∠90MAG BAD ∠=∠=︒,又45MAN ∠=︒,45GAN MAG MAN MAN ∴∠=∠-∠=︒=∠,在AMN 与AGN 中,AM AG MAN GAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AGN SAS ∴△≌△,10MN GN ∴==,设DG BM x ==,∠6CN =,8MC =,∠1064DC DG GN CN x x =+-=+-=+,8BC MC BM x =-=-, ∠DC BC =,∠48x x +=-,解得:2x =,∠6AB BC CD CN ====,∠//AB CD ,∠BAP CNP ∠=∠,在ABP △与NCP 中,APB NPC BAP CNP AB CN ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ABP NCP AAS ∴△≌△,9.(2022·浙江·九年级阶段练习)如图1,等腰直角三角板的一个锐角顶点与正方形ABCD的顶点A重合,将此三角板绕点A旋转,使三角板中该锐角的两条边分别交正方形的两边BC,DC于点E,F,连接EF.(1)猜想BE、EF、DF三条线段之间的数量关系,并证明你的猜想;(2)在图1中,过点A作AM∠EF于点M,请直接写出AM和AB的数量关系;∠BAD,(3)如图2,将Rt∠ABC沿斜边AC翻折得到Rt∠ADC,E,F分别是BC,CD边上的点,∠EAF=12连接EF,过点A作AM∠EF于点M,试猜想AM与AB之间的数量关系.并证明你的猜想.10.(2022·北京四中九年级期中)如图,在∠ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点P在线段AB上,作射线CP (0°<∠ACP<45°),射线CP绕点C逆时针旋转45°,得到射线CQ,过点A作AD∠CP于点D,交CQ于点E,连接BE.(1)依题意补全图形;(2)用等式表示线段AD,DE,BE之间的数量关系,并证明.【答案】(1)作图见解析.(2)结论:AD+BE=DE.证明见解析.【分析】(1)根据要求作出图形即可.(2)结论:AD+BE=DE.延长DA至F,使DF=DE,连接CF.利用全等三角形的性质解决问题即可.(1)解:如图所示:(2)结论:AD+BE=DE.理由:延长DA至F,使DF=DE,连接CF.∠AD∠CP,DF=DE,∠CE=CF,∠∠DCF=∠DCE=45°,∠∠ACB=90°,∠∠ACD+∠ECB=45°,∠∠DCA+∠ACF=∠DCF=45°,∠∠FCA=∠ECB,在∠ACF和∠BCE中,CA CB ACF BCE CF CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠∠ACF ∠∠BCE (SAS ),∠AF =BE ,∠AD +BE =DE .【点睛】本题考查作图-旋转变换,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.。
(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。
专题02全等模型一线三等角(K字)模型(解析版)八年级数学上册常见几何模型全归纳之模型解读与提分精练
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.(2022·河南濮阳市·八年级期末)已知:D ,A ,E 三点都在直线m 上,在直线m 的同一侧作ABC ,使AB AC =,连接BD ,CE .(1)如图①,若90BAC ∠=︒,BD m ⊥,CE m ⊥,求证ABD ACE ≅ ;(2)如图②,若BDA AEC BAC ∠=∠=∠,请判断BD ,CE ,DE 三条线段之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见详解;(2)DE =BD +CE .理由见详解【分析】(1)根据BD ⊥直线m ,CE ⊥直线m 得∠BDA =∠CEA =90°,而∠BAC =90°,根据等角的余角相等,得∠CAE =∠ABD ,然后根据“AAS”可判断△ABD ≌△CAE ;(2)由∠BDA =∠AEC =∠BAC ,就可以求出∠BAD =∠ACE ,进而由ASA 就可以得出△ABD ≌△CAE ,就可以得出BD =AE ,DA =CE ,即可得出结论.【详解】(1)证明:如图①,∵D ,A ,E 三点都在直线m 上,∠BAC =90°,∴∠BAD +∠CAE =90°,∵BD ⊥m ,CE ⊥m ,∴∠ADB =∠CEA =90°,∴∠BAD +∠ABD =90°,∴∠ABD =∠CAE ,在△ABD 和△CAE 中,ADB AEC ABD CAE AB AC ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ABD ≌△CAE (AAS );(2)DE =BD +CE .理由如下:如图②,∵∠BDA =∠AEC =∠BAC ,∴由三角形内角和及平角性质,得:∠BAD +∠ABD =∠BAD +∠CAE =∠CAE +∠ACE ,∴∠ABD =∠CAE ,∠BAD =∠ACE ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE AB AC BAD ACE ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===,∴△ABD ≌△CAE (ASA ),∴BD =AE ,AD =CE ,∴DE =AD +AE =BD +CE .【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质以及三角形内角和定理的综合应用,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法,灵活运用所学知识解决问题.例2.(2022·绵阳市·八年级课时练习)(1)如图1,在△ABC 中,∠BAC =90°,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 .求证:△ABD ≌△CAE ;(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 =α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论△ABD ≌△CAE 是否成立?如成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图3,D ,E 是D ,A ,E 三点所在直线m 上的两动点(D ,A ,E 三点互不重合),点F 为∠BAC 平分线上的一点,且△ABF 和△ACF 均为等边三角形,连接BD ,CE ,若∠BDA =∠AEC =∠BAC ,求证:△DEF是等边三角形.【答案】(1)见详解;(2)成立,理由见详解;(3)见详解【分析】(1)根据BD ⊥直线m ,CE ⊥直线m 得90BDA CEA ∠=∠=︒,而90BAC ∠=︒,根据等角的余角相等得CAE ABD ∠=∠,然后根据“AAS ”可判断ADB CEA ∆∆≌;(2)利用BDA BAC α∠=∠=,则180DBA BAD BAD CAE ∠∠∠∠α+=+=︒-,得出CAE ABD ∠=∠,然后问题可求证;(3)由题意易得,60BF AF AB AC ABF BAF FAC ===∠=∠=∠=︒,由(1)(2)易证ADB CEA ∆∆≌,则有AE BD =,然后可得FBD FAE ∠=∠,进而可证DBF EAF ∆∆≌,最后问题可得证.【详解】(1)证明:BD ⊥ 直线m ,CE ⊥直线m ,90BDA CEA ∴∠=∠=︒,90BAC ∠=︒ ,90BAD CAE ∴∠+∠=︒,90BAD ABD ∠+∠=︒ ,CAE ABD ∴∠=∠,在ADB ∆和CEA ∆中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADB CEA AAS ∴∆∆≌;解:(2)成立,理由如下:α∠=∠= BDA BAC ,180α∴∠+∠=∠+∠=︒-DBA BAD BAD CAE ,CAE ABD ∴∠=∠,在ADB ∆和CEA ∆中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADB CEA AAS ∴∆∆≌;(3)证明:∵△ABF 和△ACF 均为等边三角形,∴,60BF AF AB AC ABF BAF FAC ===∠=∠=∠=︒,∴∠BDA =∠AEC =∠BAC =120°,∴180120DBA BAD BAD CAE ∠+∠=∠+∠=︒-︒,∴CAE ABD ∠=∠,∴()ADB CEA AAS ∆∆≌,∴AE BD =,∵,FBD FBA ABD FAE FAC CAE ∠=∠+∠∠=∠+∠,∴FBD FAE ∠=∠,∴DBF EAF ∆∆≌(SAS ),∴,FD FE BFD AFE =∠=∠,∴60BFA BFD DFA AFE DFA DFE ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒,∴△DFE 是等边三角形.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质及等边三角形的性质与判定,熟练掌握全等三角形的判定与性质及等边三角形的性质与判定是解题的关键.例3.(2022秋·河北张家口·八年级校考期中)如图1,在长方形ABCD 中,4AB cm =,3BC cm =,点P 在线段AB 上以1/cm s 的速度由A 向终点B 运动,同时,点Q 在线段BC 上由点B 向终点C 运动,它们运动的时间为()t s .【解决问题】若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,当1t =时,回答下面的问题:(1)_________AP cm =;(2)此时ADP ∆与BPQ ∆是否全等,请说明理由;(3)求证:DP PQ ⊥;【变式探究】若点Q 的运动速度为 /x cm s ,是否存在实数x ,使得ADP ∆与BPQ ∆全等?若存在,请直接【答案】解决问题(1)1;(2)全等;【分析】解决问题(1)当t=1时,AP 判定;(3)利用同角的余角相等证明∠①ADP ∆≌BPQ ∆②ADP ∆≌BQP ∆【详解】解:解决问题(1)∵t=1,点P 的运动速度为1cm (2)全等,理由是:当t=1时,可知在△ADP 与△BPQ 中,AD PB A B AP BQ =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△(3)∵△ADP ≌△BPQ ,∴∠APD=∠②若ADP ∆≌BQP ∆,AP=BP ,即点AB 中点,此时AP=2,t=2÷1=2s ,AD=BQ=3综上:当ADP ∆与BPQ ∆全等时,x 的取值为1或32.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,注意在运动中对三角形全等进行分类讨论,从而得出不同情况下的点Q 速度.例4.(2023·湖南岳阳·统考一模)如图,在与点B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.(1)当∠BDA=115°时,∠EDC=______°,∠AED=______°;(2)线段DC的长度为何值时,△ABD≌△DCE,请说明理由;(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,求∠BDA的度数;若不可以,请说明理由.【答案】(1)25°,65°;(2)2,理由见详解;(3)可以,110°或80°.【分析】(1)利用邻补角的性质和三角形内角和定理解题;(2)当DC=2时,利用∠DEC+∠EDC=140°,∠ADB+∠EDC=140°,求出∠ADB=∠DEC,再利用AB=DC=2,即可得出△ABD≌△DCE.(3)当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形.【详解】解:(1)∵∠B=40°,∠ADB=115°,∴∠BAD=180°-∠B-∠ADB=180°-115°-40°=25°,∵AB=AC,∴∠C=∠B=40°,∵∠EDC=180°-∠ADB-∠ADE=25°,∴∠DEC=180°-∠EDC-∠C=115°,∴∠AED=180°-∠DEC=180°-115°=65°;(2)当DC=2时,△ABD≌△DCE,理由:∵∠C=40°,∴∠DEC+∠EDC=140°,又∵∠ADE=40°,∴∠ADB+∠EDC=140°,∴∠ADB=∠DEC,又∵AB=DC=2,在△ABD和△DCE中,ADB DECB CAB DC∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△ABD≌△DCE(AAS);(3)当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形,∵∠BDA=110°时,∴∠ADC=70°,∵∠C=40°,∴∠DAC=70°,∴△ADE的形状是等腰三角形;∵当∠BDA的度数为80°时,∴∠ADC=100°,∵∠C=40°,∴∠DAC=40°,∴△ADE的形状是等腰三角形.【点睛】本题主要考查学生对等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识点的理解和掌握,此题涉及到的知识点较多,综合性较强,但难度不大,属于基础题.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。
(完整版)全等四边形常见的几何模型
(完整版)全等四边形常见的几何模型全等四边形常见的几何模型
全等四边形是指具有相等边长和相等内角的四边形。
在几何学中,全等四边形是一类重要的几何模型,具有广泛的应用和研究价值。
本文将介绍几种常见的全等四边形模型及其特征。
正方形
正方形是一种拥有相等边长和直角的全等四边形。
其特点是四
个内角均为直角,且每条边的长度相等。
正方形在建筑设计、城市
规划等领域中得到广泛应用,因为它具有稳定的结构和美观的外观。
矩形
矩形是一种具有相等内角和两对相等边长的全等四边形。
与正
方形相比,矩形的内角可以不为直角。
矩形常用于制作表格、建造
建筑物的构件等,因为其具有较大的稳定性和方便的制作特点。
平行四边形
平行四边形是一种具有相等内角和相对边平行的全等四边形。
它的两对相对边长分别相等,而且两对相对边平行。
平行四边形在几何学中广泛使用,常用于描述物体的形状、计算面积和解决相关问题。
菱形
菱形是一种拥有相等边长和相等对角线的全等四边形。
它的特点是四个内角均为锐角且相等,同时具有两对相等的对角线。
菱形在珠宝设计、工艺制作等领域有重要的应用,因为它的独特形状和美观外观。
总结起来,全等四边形包括正方形、矩形、平行四边形和菱形等几种常见的几何模型。
它们在不同领域有着广泛的应用,具有独特的性质和特征。
深入了解和掌握这些模型对于解决几何学问题和进行相关研究具有重要意义。
(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。
全等模型-角平分线模型(学生版)-2024年中考数学常见几何模型
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、ΔOAC≌ΔOBC.图1图2常见模型1(直角三角形型)条件:如图2,在ΔABC中,∠C=90°,AD为∠CAB的角平分线,过点D作DE⊥AB.结论:DC=DE、ΔDAC≌ΔDAE.(当ΔABC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⊥OA、CE⊥OB。
结论:①∠BOA+∠ACB=180°;②AD=BE;③OA=OB+2AD.1(2022·北京·中考真题)如图,在ΔABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB.若AC=2,DE=1,则SΔACD=.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°3(2023·广东中山·八年级校联考期中)如图,△ABC中,∠ABC、∠EAC的角平分线BP、AP交于点P,延长BA、BC,PM⊥BE,PN⊥BF,则①CP平分∠ACF;②∠ABC+2∠APC=180°;③∠ACB= 2∠APB;④S△PAC=S△MAP+S△NCP.上述结论中正确的是()A.①②B.①③C.②③④D.①②③④4(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,四边形ABDC中,∠D=∠ABD=90°,点O为BD的中点,且OA 平分∠BAC.(1)求证:OC平分∠ACD;(2)求证:OA⊥OC;(3)求证:AB+CD=AC.5(2022·河北·九年级专题练习)已知OP平分∠AOB,∠DCE的顶点C在射线OP上,射线CD交射线OA于点F,射线CE交射线OB于点G.(1)如图1,若CD⊥OA,CE⊥OB,请直接写出线段CF与CG的数量关系;(2)如图2,若∠AOB=120°,∠DCE=∠AOC,试判断线段CF与CG的数量关系,并说明理由.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,ΔOAB是等腰三角形、OC是三线合一等。
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。
初中数学三角形全等常用几何模型及构造方法大全
初二数学三角形全等常用几何模型及构造方法大全掌握它轻松搞定全等题!全等是初中数学中非常重要的内容,一般会在压轴题中进行考察,而掌握几何模型能够为考试节省不少时间,这次整理了常用的各大模型,一定要认真掌握~全等变换类型:(一)平移全等:平行等线段(平行四边形)(二)对称全等模型:角平分线或垂直或半角1:角平分线模型;2:对称半角模型;(三)旋转全等模型:相邻等线段绕公共顶点旋转1.旋转半角模型2.自旋转模型3.共旋转模型4.中点旋转如图,在△ABC的边上取两点D、E,且BD=CE,求证:AB+AC>AD+AE分析:将△ACE平移使EC与BD重合。
B\D,上方交点,左右两个三角形,两边和大于第三边!1:角平分线模型:说明:以角平分线为轴在角两边进行截长补短或者作边的垂线,形成对称全等。
两边进行边或者角的等量代换,产生联系。
垂直也可以做为轴进行对称全等。
2:对称半角模型说明:上图依次是45°、30°、 45+ 22.5°、对称(翻折)15°+30°直角三角形对称(翻折) 30+60+90直角三角形对称(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。
1.半角:有一个角含1/2角及相邻线段2.自旋转:有一对相邻等线段,需要构造旋转全等3.共旋转:有两对相邻等线段,直接寻找旋转全等(共顶点)4.中点旋转:倍长中点相关线段转换成旋转全等问题(专题七)1、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。
2、自旋转模型构造方法:遇60度旋60度,造等边三角形遇90度旋90度,造等腰直角遇等腰旋顶点,造旋转全等遇中点旋180度,造中心对称3、共旋转模型说明:旋转中所成的全等三角形,第三边所成的角是一个经常考察的内容。
通过“8”字模型可以证明。
(接上------共旋转模型)模型变形说明:模型变形主要是两个正多边形或者等腰三角形的夹角的变化,另外是等腰直角三角形与正方形混用。
全等模型-倍长中线与截长补短模型(学生版)-2024年中考数学常见几何模型
全等模型-倍长中线与截长补短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(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ΔBDE≅ΔCDA;若连结EC,则ΔABD≅ΔECD;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ΔBCE≅ΔACF;若延长DC至点G,使得CG=DC,连结BG,则ΔACD≅ΔBCG.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ΔEDC≅ΔEAF.1(2023·江苏徐州·模拟预测)(1)阅读理解:如图①,在△ABC中,若AB=8,AC=5,求BC边上的中线AD的取值范围.可以用如下方法:将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD,在△ABE中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD的取值范围是;(2)问题解决:如图②,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥DF于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE+CF>EF;(3)问题拓展:如图③,在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,CB=CD,∠BCD=100°,以C为顶点作一个50°的角,角的两边分别交AB、AD于E、F两点,连接EF,探索线段BE,DF,EF之间的数量关系,并说明理由.2(2023·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.3(2022·山东·安丘市一模)阅读材料:如图1,在△ABC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,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.4(2022·河南商丘·一模)阅读材料如图1,在△ABC中,D,E分别是边AB,AC的中点,小明在证明“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,再证四边形DBCF是平行四边形即得证.(1)类比迁移:如图2,AD是△ABC的中线,BE交AC于点E,交AD于点F,且AE=EF,求证:AC=BF.小明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,⋯⋯请根据小明的思路完成证明过程.(2)方法运用:如图3,在等边△ABC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;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。
(完整版)全等圆锥常见的几何模型
(完整版)全等圆锥常见的几何模型全等圆锥常见的几何模型全等圆锥是一个常见的几何模型,在数学和几何学中有着重要的应用。
本文将介绍几种常见的全等圆锥模型以及它们的性质和特点。
直圆锥直圆锥是最简单的全等圆锥模型之一。
它由一个底面为圆的平面和一个顶点连接而成。
底面圆与顶点之间的距离称为高度,而底面圆的半径则决定了圆锥的大小。
直圆锥的底面圆和顶点之间的连线称为母线。
直圆锥的特点是所有的母线都相等,并且与底面圆的直径垂直相交。
通过改变底面圆的半径和高度,我们可以得到不同大小和形状的直圆锥。
正圆锥正圆锥是另一个常见的全等圆锥模型。
它与直圆锥的区别在于,所有的母线与底面圆的切线相交。
正圆锥的顶点位于底面圆的正中心,并且所有的母线与底面圆的直径垂直相交。
正圆锥的特点是所有的母线相等,并且扇形面积相等。
通过改变底面圆的半径和高度,我们可以得到不同大小和形状的正圆锥。
斜圆锥斜圆锥是另一个常见的全等圆锥模型。
它与直圆锥和正圆锥的区别在于,顶点不在底面圆的正中心,并且所有的母线与底面圆的切线不相交。
斜圆锥的顶点位于底面圆的一侧,并且所有的母线与底面圆的直径垂直相交。
斜圆锥的特点是所有的母线不相等,并且扇形面积不相等。
通过改变底面圆的半径和高度,我们可以得到不同大小和形状的斜圆锥。
总结全等圆锥是一个重要的几何模型,它具有广泛的应用。
直圆锥、正圆锥和斜圆锥是全等圆锥的常见模型,它们分别具有不同的特点和性质。
通过改变底面圆的半径和高度,我们可以得到不同大小和形状的全等圆锥。
全等圆锥模型在数学和几何学中的应用非常广泛,可以用于解决各种实际问题,如建筑设计、机械工程和物理学等领域。
熟悉全等圆锥的性质和特点,能够帮助我们更好地理解和应用这一几何模型。
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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。
2. 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= .4.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: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。
2.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。
3.E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上的点,且45⊥,H∠,AH EFEAF=︒为垂足,求证:AH AB=.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;(3)如图3,设MBN ∆的周长为p ,在旋转正方形ABCD 的过程中,p 值是否有变化?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.D CB A9.(2014(1)如图1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】N M F ED CB AM'A B C D E F MN注意:2222AM BM DM =+(1) 在正方形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =90°,∠ABM =∠ADN=45°. 把△ABM 绕点A 逆时针旋转90°得到M AD '∆.连结M N '.则,,AM AM BM M D =='', ︒=∠='∠45ABM M AD ,BAM M DA ∠='∠.∵∠EAF =45°,∴∠BAM +∠DAN =45°, ∠DAM′+∠DAF =45°, ︒=∠=∠45'MAN AN M .∴N AM '∆≌AMN ∆. ∴N M '=MN . 在N DM '∆中,︒=∠+∠=∠90''ADM ADN DN M ,∴222BM DN MN +=(2)① 222EC EC BD BD DE +⋅+=;② 222cos 2EC EC BD BD DE +⋅⋅+=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?【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?【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BD,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.2.问题:已知△ABC中,∠BAC=2∠ACB,点D是△ABC内一点,且AD=CD,BD=BA.探究∠DBC与∠ABC度数的比值.请你完成下列探究过程:先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明.(1)当∠BAC=90°时,依问题中的条件补全右图.观察图形,AB与AC的数量关系为_______;当推出∠DAC=15°时,可进一步推出∠DBC的度数为_________;可得到∠DBC与∠ABC度数的比值为_______________.(2)当∠BAC≠90°时,请你画出图形,研究∠DBC与∠ABC度数的比值是否与(1)中的结论相同,写出你的猜想并加以证明.。