全等三角形常见模型介绍(课件)
全等三角形的基本模型复习正式经典ppt课件
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
模型三 旋转型 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,如图①, 涉及对顶角相等;如图②,涉及等角加(减)公共角的条件.
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解:∵AB⊥CD,∴∠EBC=∠DBA=90°.在 Rt△CEB 与 Rt△ADB 中 CBEE= =ABDD,,∴Rt△CEB≌Rt△ADB(HL),∴∠C=∠A,又∵∠C+∠CEB= 90°,∠CEB=∠AEF,∴∠A+∠AEF=90°,∴CF⊥AD
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
解:∵AD⊥AB,BE⊥AB,CD⊥CE,∴∠DAC=∠CBE=∠DCE=90 °,又∵∠DCB=∠D+∠DAC=∠DCE+∠ECB,∴∠D=∠ECB.在△ACD
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
初中数学课件全等三角形常用模型 - 8字形
确认预判Ⅲ
如图,//, = , = .请写出与的数量关系,
并证明你的结论.
课程目标
1.理解并掌握三角形全等里面的“8”字模型等常用模型;
2.熟练应用这些模型解决三角形全等相关问题.
知识讲解
五、“8”字全等
例题讲解
如图,与相交于点, = , = .
例题讲解
如图,在四边形中,是的中点延长、相交于点,
∠ = ∠ + ∠.求证: = .
例题讲解
证明:
∵ //,
∴∠=∠,∠=∠,
在△ 和△ 中
ቐ
∴△ ≅△ (),
∴=,
∵ − =,
√
全等三角形的常用模型
“8”字全等
思维导图
确认预判Ⅰ
△ 中, = ,三条高,,相交于O,那么图中
全等的三角形有(
)对.
确认预判Ⅱ
如图,已知线段、相交于点, = , = .
(1)求证:△ ≅△ ;
(2)当 = 5时,求 的长.
求证: ∠ = ∠.
例题讲解Байду номын сангаас
证明:
在△ 和△ 中,
=
ቐ∠ = ∠
=
∴△ ≅△ () ,
∴∠ = ∠(全等三角形对应角相等).
应用练习
如图,与相交于点, = , ∠ = ∠.
求证: △ ≅△
∴ − =.
∠ = ∠
∠ = ∠
=
应用练习
如图,点是上一点,交于点, = , ∥ .
求证: − = .
课堂小结
1. 确定好是哪两个三角形全等.
2. 确定两个三角形中的已相等条件(是否有“8”字形状).
3. 确定好判定方法.
初中数学课件全等三角形-手拉手模型
∠ = 90°.
(1)求证: = ;
(2)求证:和垂直。
确认预判Ⅲ
• 如图,分别以△ 的边,向外作等边三角形和等边三角形,
线段与相交于点,连接.
(1)求证: = ;
(2)求∠的度数;
(3)求证:平分∠.
课程目标
∴ ∠ = ∠
∠ = ∠ = 60°
∵∠ = ∠,
∴ ∠ = ∠
∠ + ∠ + ∠ = 180°
∴ △ ≌ △
∠ + ∠ + ∠ = 180°
(2). ∵△ ≌ △
∴ ∠ = ∠ = 60°,
,
例题讲解
•
如图,已知△ 和△ 都是等腰直角三角形,∠ = ∠ = 90°,
点为边上一点.
(1)求证:△ ≅△ ;
(2)求证:△ 是直角三角形;
例题解析
(1) 证明: ∵△ 和 △ 都是等腰直角三角形,
∴ ∠ = ∠ = 45°, = , = ,
、分别是线段、的中点.
(1)求证:=;
(2)求∠的度数;
应用练习
• 如图,点是线段上一点,且 < .如图,当△ 和△ 都是等
边三角形时,连接,,分别交、于点、.
(1)求证: = ;
(2)判断△ 是何特殊三角形并说明理由;
∴ =
即与的夹角为60°
解题方法
应用练习
如图,点、、在同一条直线上,△ 与△ 都是等边三角形,则下
列结论不一定成立的是(
A. △ ≅△
B. △ ≅△
C. △ ≅△
D. △ ≅△
)
应用练习
• 已知:如图,△ 、 △ 都是等边三角形,、相交于点,点
全等三角形常用模型ppt课件
因为 A∠OA=ODOB=,∠OBC, OD=BC,
所以△AOD≌△OBC(SAS).
(2)若∠ADO=35°,求∠DOC的度数.
解:因为△AOD≌△OBC, 所以∠ADO=∠OCB=35°. 因为OD∥BC, 所以∠DOC=∠OCB=35°.
2.【教材改编题】已知:如图,AD与BE相交于点F,BD
所以AF⊥CD.
4.某产品的商标如图所示,O是线段AC,DB的交点,且A C=BD,AB=DC,小华认为图中的两个三角形全等, 他的思考过程如下: ∵AC=DB,∠AOB=∠DOC,AB=DC, ∴△ABO≌△DCO.
小华的思考过程正确吗?若正确,写出他所用的判定三 角形全等的依据;若不正确,写出你的思考过程.
袁隆平和杂交水稻
• 袁隆平的新型杂交水稻为我们人类 社会带来了什么好处?
• 我们应该学习袁隆平在科学探索中 的什么精神?
生物学在人类生活中的应用
转基因技术
通过生物技术,将某个
基因从一种生物当中分离
出来,然后植入另一种生
物的体内。
世界人口危机
∴BC=DF.
9.【2020·广西河池】(1)如图①,已知CE与AB交于
点E,AC=BC,∠1=∠2.求证:△ACE≌△BCE.
证明:在△ACE和△BCE中, AC=BC,
∵∠1=∠2, CE=CE,
∴△ACE≌△BCE(SAS).
(2)如图②,已知CD的延长线与AB交于点E,AD=BC, ∠3=∠4.探究AE与BE的数量关系,并说明理由. 解:AE=BE. 理由如下:如图,在CE上截取 CF=DE,连接FB.
8.【2019·山西】已知:如图,点B,D在线段AE上,AD= BE,AC∥EF,∠C=∠F.求证:BC=DF. 证明:∵AD=BE, ∴AD-BD=BE-BD. ∴AB=ED. ∵AC∥EF, ∴∠A=∠E. 在△ABC和△EDF中,
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.。
三角形旋转全等常见模型
1、绕点型手拉手模型1自旋转:自旋转构造放方法:①遇60°旋60°,构造等边三角形;②遇90°旋90°,构造等腰直角三角形;③遇等腰旋转顶角,构造旋转全等;④遇中点180°,构造中心对称;2共旋转典型的手拉手模型例1、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变式练习1、如果两个等边三角形△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) AE 与DC 的交点设为H,BH 平分∠AHC变式练习2、如果两个等边三角形△ABD 和△BCE,连接AE 与CD,证明: 1△ABE ≌△DBC 2AE=DC3AE 与DC 的夹角为60;4AE 与DC 的交点设为H,BH 平分∠AHC1如图1,点C 是线段AB 上一点,分别以AC,BC 为边在AB 的同侧作等边△ACM 和△CBN,连接AN,BM .分别取BM,AN 的中点E,F,连接CE,CF,EF .观察并猜想△CEF 的形状,并说明理由.2若将1中的“以AC,BC 为边作等边△ACM 和△CBN ”改为“以AC,BC 为腰在AB 的同侧作等腰△ACM 和△CBN,”如图2,其他条件不变,那么1中的结论还成立吗若成立,加以证明;若不成立,请说明理由.HB例4、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=CF②AC=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、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1、如图,正方形ABCD的边长为1,AB,AD上各存在一点P、Q,若△APQ的周长为2,求PCQ的度数;D A C BQP例2、在正方形ABCD中,若M、N分别在边BC、CD上移动,且满足MN=BM +DN,求证:①∠MAN=45°;②△CMN的周长=2AB;③AM、AN分别平分∠BMN和∠DNM;例3、在正方形ABCD 中,已知∠MAN=45°,若M 、N 分别在边CB 、DC 的延长线上移动:①试探究线段MN 、BM 、DN 之间的数量关系;②求证:AB=AH.例4、在四边形ABCD 中,∠B+∠D=180°,AB=AD,若E 、F 分别在边BC 、CD 且上,满足EF=BE+DF.求证:BAD EAF ∠=∠21;。
专题13 全等三角形重难点模型(五大模型)(解析版)
专题13全等三角形重难点模型(五大模型)模型一:一线三等角型模型二:手拉手模型模型三:半角模型模型四:对角互补模型模型五:平行+线段中点构造全等模型【典例分析】【模型一:一线三等角型】如图一,∠D=∠BCA=∠E=90°,BC=AC。
结论:Rt△BDC≌Rt△CEA模型二一线三等角全等模型如图二,∠D=∠BCA=∠E,BC=AC。
结论:△BEC≌△CDA图一图二应用:①通过证明全等实现边角关系的转化,便于解决对应的几何问题;②与函数综合应用中有利于点的坐标的求解。
【典例1】如图,平面直角坐标系中有点A(﹣1,0)和y轴上一动点B(0,a),其中a>0,以B点为直角顶点在第二象限内作等腰直角△ABC,设点C的坐标为(c,d).(1)当a=2时,则C点的坐标为;(2)动点B在运动的过程中,试判断c+d的值是否发生变化?若不变,请求出其值;若发生变化,请说明理由.【解答】解:(1)如图1中,过点C作CE⊥y轴于E,则∠CEB=∠AOB.∵△ABC是等腰直角三角形,∴BC=BA,∠ABC=90°,∴∠BCE+∠CBE=90°=∠BAO+∠CBE,∴∠BCE=∠ABO,在△BCE和△BAO中,,∴△CBE≌△BAO(AAS),∵A(﹣1,0),B(0,2),∴AO=BE=1,OB=CE=2,∴OE=1+2=3,∴C(﹣2,3),故答案为:(﹣2,3);(2)动点A在运动的过程中,c+d的值不变.理由:过点C作CE⊥y轴于E,则∠CEA=∠AOB,∵△ABC是等腰直角三角形,∴BC=BA,∠ABC=90°,∴∠BCE+∠CBE=90°=∠ABO+∠CBE,∴∠BCE=∠ABO,在△BCE和△BAO中,,∴△CBE≌△BAO(AAS),∵B(﹣1,0),A(0,a),∴BO=AE=1,AO=CE=a,∴OE=1+a,∴C(﹣a,1+a),又∵点C的坐标为(c,d),∴c+d=﹣a+1+a=1,即c+d的值不变.【变式1】点A的坐标为(4,0),点B为y轴负半轴上的一个动点,分别以OB、AB为直角边在第三象限和第四象限作等腰Rt△OBC和等腰Rt△ABD.(1)如图一,若点B坐标为(0,﹣3),连接AC、OD.①求证:AC=OD;②求D点坐标.(2)如图二,连接CD,与y轴交于点E,试求BE长度.【解答】(1)①证明:∵△OBC和△ABD是等腰直角三角形,∴OB=CB,BD=AB,∠ABD=∠OBC=90°,∴∠ABD+ABO=∠OBC+∠A∠O,∴∠OBD=∠CBA,∴△OBD≌△CBA(SAS),∴AC=OD;②如图一、∵A(4,0),B(0,﹣3),∴OA=4,OB=3,过点D作DF⊥y轴于F,∴∠BOA=∠DFB=90°,∴∠ABO+∠OAB=90°,∵∠ABD=90°,∴∠ABO+∠FBD=90°,∴∠OAB=∠FBD,∵AB=BD,∴△AOB≌△BFD(AAS),∴DF=OB=3,BF=OA=4,∴OF=OB+BF=7,∴D(3,﹣7);(2)如图二、过点D作DF⊥y轴于F,则∠DFB=90°=∠CBF,同(1)②的方法得,△AOB≌△BFD(AAS),∴DF=OB,BF=OA=4,∵OB=BC,∴BC=DF,∵∠DEF=∠CEB,∴△DEF≌△CEB(AAS),∴BE=EF,∴BF=BE+EF=2BE=4,∴BE=2.【典例2】(1)猜想:如图1,已知: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.试猜想DE、BD、CE有怎样的数量关系,请直接写出;(2)探究:如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?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)如果成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;(3)解决问题:如图3,F是角平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,D、E分别是直线m上A点左右两侧的动点,D、E、A互不重合,在运动过程中线段DE的长度始终为n,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状,并说明理由.【解答】解:(1)DE=BD+CE,理由如下:∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°,∵BD⊥m,CE⊥m,∴∠ADB=∠CEA=90°,∴∠BAD+∠ABD=90°,∴∠ABD=∠CAE,在△ADB和△CEA中,,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∴DE=AD+AE=BD+CE;(2)结论DE=BD+CE成立,理由如下:∵∠BAD+∠CAE=180°﹣∠BAC,∠BAD+∠ABD=180°﹣∠ADB,∠ADB=∠BAC,∴∠ABD=∠CAE,在△BAD和△ACE中,,∴△BAD≌△ACE(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∴DE=DA+AE=BD+CE;(3)△DFE为等边三角形,理由如下:由(2)得,△BAD≌△ACE,∴BD=AE,∠ABD=∠CAE,∴∠ABD+∠FBA=∠CAE+FAC,即∠FBD=∠FAE,在△FBD和△FAE中,,∴△FBD≌△FAE(SAS),∴FD=FE,∠BFD=∠AFE,∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,∴△DFE为等边三角形.【变式2】已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,且DE =9cm,∠BDA=∠AEC=∠BAC(1)如图①,若AB⊥AC,则BD与AE的数量关系为,CE与AD 的数量关系为;(2)如图②,判断并说明线段BD,CE与DE的数量关系;(3)如图③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,点A在线段DE上以2cm/s的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段EF上以xcm/s的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为t(s).是否存在x,使得△ABD与△EAC全等?若存在,求出相应的t的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵∠BDA=∠AEC=∠BAC,∴∠BAD+∠CAE=∠BAD+∠ABD,∴∠CAE=∠ABD,∵∠BDA=∠AEC,BA=CA,∴△ABD≌△CAE(AAS),∴BD=AE,CE=AD,故答案为:BD=AE,CE=AD;(2)DE=BD+CE,由(1)同理可得△ABD≌△CAE(AAS),∴BD=AE,CE=AD,∴DE=BD+CE;(3)存在,当△DAB≌△ECA时,∴AD=CE=2cm,BD=AE=7cm,∴t=1,此时x=2;当△DAB≌△EAC时,∴AD=AE=4.5cm,DB=EC=7cm,∴t=,x=7÷=,综上:t=1,x=2或t=,x=.【模型二:手拉手模型】应用:①利用手拉手模型证明三角形全等,便于解决对应的几何问题;②作辅助线构造手拉手模型,难度比较大。
05全等三角形中的常见模型
一、常见模型 字型2.手拉手模型3.4.普通旋转型二、常见辅助线1.角平分线相关辅助线2. 中点相关的辅助线三、典型例题 1.【一线三等角】例1 (1)如图,等腰直角三角形ABC 的直角顶点在直线m 上,过点B 作BE ⊥m 于点E ,过点C 作CD ⊥m 于点D ,说明线段BE ,CD ,DE 的数量关系,并证明.(2)将(1)中等腰Rt △ABC 绕直角顶点A 旋转,使B ,C 分别位于直线m 的两侧,过点B 作BE ⊥m 于点E ,过点C 作CD ⊥m 于点D ,说明线段BE ,CD ,DE 的数量关系,并证明.ECAB DBC DBEA A EBDC ABDC2.【普通旋转型】例2. 如图,正三角形ABC内有一点D,BD延长线上取一点E,使∠ABD=∠ACE,∠BAD=∠CAE.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)求证:△ADE是正三角形.【练习】1. 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为BC的中点,∠EDF=90°.求证:①△BDE≌△ADF;②AE=CF;③△DEF是等腰直角三角形.3.【手拉手模型】例3 如图,A,B,E三点在同一直线上,△ABC,△CDE 都是等边三角形,连接AD,BE,OC.(1)求证:△ACD≌△BCE;(2)求证:△CPQ是等边三角形;(3)求证:OC平分∠AOE.【练习】1. 如图,PA=PB,PC=PD,∠APB=∠CPD,线段AC,BD交于点O.求证:(1)求证:△ACP≌△BPD;(2)求证:∠APB=∠AOB;(3)求证:OP平分∠AO D.4.【截长补短】例4已知:如图,△ABC中,∠C=2∠B,AD平分∠BA C.求证:AB=AC+C D.【练习】1.如图,在△ABC中,∠BAC=60°,AD是∠BAC 的平分线,且AC=AB+BD。
求∠ABC的度数.2. 在正方形ABCD中,若M、N分别在边BC、CD 上移动,且满足∠MAN=45° ,求证:MN=BM+DN3. 已知:如图,在△ABC中,∠ABC=60°,△ABC的角平分线AD,CE交于点O.(1)求∠AOC;(2)求证:AC=AE+CD;(3)求证:OD=OE.AAB CD4. 如图,△ABC是边长为3的等边三角形,△BDC是等腰三角形,且∠BDC=120°.以D为顶点作一个60°角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN.(1)求证:MN=BM+NC;(2)求△AMN的周长为多少5.【倍长中线】例5 如图,在△ABC中,D是BC中点,∠1=∠2,求证:AB=A C.【练习】1. 在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD 上一点,且BE=AC,延长BE交AC于F,求证:∠AEF=∠FAE.2. 如图,△ABC中,E、F分别在AB、AC上,DE⊥DF,D是中点,试比较BE+CF与EF的大小.BA A图 1-3-9①②。
12.2直角三角形全等的判定PPT课件
(HL)
1. 如图:△ABC≌△DEF,指出它们的对应 角、对应边。
AD
B
E
C
F
对应边:AB——DE
AC——DF
BC——EF 对应角:∠A——∠D
∠B——∠DEF ∠ACB——∠F
2. 我们已经学过判定全等三角形的方法有哪些? SSS、SAS、ASA、AAS
创设情景 引入课题
形能全等吗?
画一画:
动手实践 探索规律
任意画一个Rt△ACB ,使∠C﹦90°,再画一个
Rt△A′C′B′ ,使∠C﹦∠C′,B′C′﹦BC,A′B′﹦AB (1)你能试着画出来吗?与小组内的其他同学交流一
(2)把画好的Rt△A′C′B′放到Rt△ACB上, 它们全等吗?你能发现什么规律?
作法:
1. 画∠MC′N=90°; 2. 在射线C′M上取B′C′=BC; 3. 以B′为圆心,AB为半径画弧,交射线C′N于点A′ 4. 连接A′B′,Rt△A′C′B′就是所求作的三角形。
∴Rt△ABC≌Rt△BAD (HL). ∴ BC﹦AD.
1.如图,AB⊥BC,AD⊥DC, AB=AD.
求证:∠1=∠2 . A
12
B
D
C
3.如图,AB=CD,AE⊥BC, DF⊥BC,CE=BF. 求证:AE=DF.
C
D
F E
A
B
2.如图,C是路段AB的中点,两人 从C同时出发,以相同的速度分别 沿两条直线行走,并同时到达D,E 两地,DA⊥AB,EB⊥AB,D,E与路 段AB的距离相等吗?为什么?
直角三角形全等的判定方法: 斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角 形全等。简写成“斜边、直角边”或“HL”.
模型03 全等三角形中的常见五种基本模型(解析版)
模型介绍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,这里就不在重复。
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+CG②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模型二、平移全等模型模型三、对称全等模型模型四、旋转全等模型模型五、手拉手全等模型例题精讲模型一、截长补短模型【例1】.如图,AD⊥BC,AB+BD=DC,∠B=54°,则∠C=27°解:在DC上截取DE=BD,连接AE∵AD⊥BC,DE=BD∴AD是BE的垂直平分线∴AB=AE∴∠B=∠AEB=54°∵AB+BD=DC,DE+EC=DC∴AB=EC∴AE=EC∴∠C=∠EAC∵∠C+∠EAC=∠AEB=54°∴∠C=∠EAC=∠AEB=27°故答案为:27°变式训练【变式1-1】.如图,点P是△ABC三个内角的角平分线的交点,连接AP、BP、CP,∠ACB =60°,且CA+AP=BC,则∠CAB的度数为()A.60°B.70°C.80°D.90°解:如图,在BC上截取CE=AC,连接PE∵∠ACB=60°∴∠CAB+∠ABC=120°∵点P是△ABC三个内角的角平分线的交点∴∠CAP=∠BAP=∠CAB,∠ABP=∠CBP=∠ABC,∠ACP=∠BCP ∴∠ABP+∠BAP=60°∵CA=CE,∠ACP=∠BCP,CP=CP∴△ACP≌△ECP(SAS)∴AP=PE,∠CAP=∠CEP∵CA+AP=BC,且CB=CE+BE∴AP=BE∴BE=PE∴∠EPB=∠EBP∴∠PEC=∠EBP+∠EPB=2∠PBE=∠CAP∴∠PAB=2∠PBA,且∠ABP+∠BAP=60°∴∠PAB=40°∴∠CAB=80°故选:C【变式1-2】.如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分∠ABC,求证:∠A+∠C=180°证明:在线段BC上截取BE=BA,连接DE,如图所示∵BD平分∠ABC∴∠ABD=∠EBD在△ABD和△EBD中,,∴△ABD≌△EBD(SAS),∴AD=ED,∠A=∠BED∵AD=CD∴ED=CD,∴∠DEC=∠C∵∠BED+∠DEC=180°,∴∠A+∠C=180°【变式1-3】.如图,△ABC为等腰直角三角形,AB=AC,∠BAC=90°,点D在线段AB 上,连接CD,∠ADC=60°,AD=2,过C作CE⊥CD,且CE=CD,连接DE,交BC 于F。
全等三角形单元复习: 一线三等角模型课件(16张PPT)2024-2025学年人教版八年级上学期
∠ = ∠
ቐ ∠ = ∠
=
∴△ ≌△ (AAS)
方法总结
“一线三等角”模型最关键的要点是证明角相等:
(1)三垂直:利用同角的余角相等。
(2)一般角:利用三角形外角的性质。
(3)证明全等三角形的判定方法可以用AAS,也可以
用ASA。
∴∠ + ∠ = 90°
∵∠ + ∠ + ∠ = 180°
∴∠ = 90°.
2. 如图,在 △ 中,∠ = ∠,点、、分别在、、上,且
= , + = .
(1)试说明: = ;
(2)当∠ = 40°时,求∠的度数;
∴∠ = ∠ + ∠
又∵∠ = ∠ + ∠,∠ = ∠
∴∠ = ∠
在△ 和 △ 中,
∠ = ∠
ቐ
∠ = ∠
思考:若α为钝角,
=
上面结论仍然成立
∴△ ≌△ (AAS)
吗?
∴ = , =
∵ = +
(3)请你猜想:当∠为多少度时,∠ + ∠ = 120°,并说明理由.
(3)当∠ = 60°时,∠ + ∠ = 120°.
理由如下:
∵∠ + ∠ = 120°
∴∠ = 60°
由(2)得,∠ = ∠
∴ ∠ = ∠ = 60°
∴∠ = 180° − ∠ − ∠ = 60°.
= , + = .
(1)试说明: = ;
(2)当∠ = 40°时,求∠的度数;
(3)请你猜想:当∠为多少度时,∠ + ∠ = 120°,并说明理由.
(2)∵∠ = 40°
(完整版)全等三角形的经典模型(一)
.3全等三角形的经典模型(一)满分晋级三角形 7级倍长中线与截长补短三角形 8级秋天班第二讲全等三角形的经典模型(一)三角形 9级全等三角形的经典模型(二)秋天班第三讲秋天班第四讲漫画释义舞弊?知识互联网题型一:等腰直角三角形模型思路导航等腰直角三角形数学模型思路:⑴利用特别边特别角证题( AC=BC 或 90°,45 ,45 ) . 如图 1; ⑵常有协助线为作高,利用三线合一的性质解决问题 .如图 2;⑶补全为正方形 . 如图 3, 4.CC45° 45°BAABD图 1 图 2图3 图4典题精练【例 1】已知:以下图, Rt△ABC 中, AB=AC, BAC 90°, O 为 BC 的中点,⑴写出点 O 到△ ABC 的三个极点 A、 B、 C 的距离的关系(不要 B求证明)⑵假如点 M、 N 分别在线段 AC、 AB 上挪动,且在挪动中保持OAN=CM .试判断△ OMN 的形状,并证明你的结论 . N⑶假如点 M、 N 分别在线段 CA、 AB 的延伸线上挪动,且在挪动中保持 AN=CM,试判断⑵中结论能否依旧建立,假如是请给出证明.A CM【分析】⑴ OA=OB=OCB⑵连结 OA,∵OA=OCBAOC 45° AN=CMO ∴△ ANO ≌△ CMO∴ON=OM N∴NOA MOC∴NOA BONMOCBON 90 ∴NOM 90 A CM∴△ OMN 是等腰直角三角形⑶△ ONM 依旧为等腰直角三角形,证明:∵∠ BAC=90°, AB=AC,O 为 BC 中点∴∠ BAO=∠ OAC =∠ABC =∠ ACB=45°,∴AO=BO=OC,∵在△ANO 和△CMO 中,AN CMBAO C NBOAO COM AC ∴△ ANO≌△ CMO ( SAS)∴ON=OM,∠AON=∠COM ,又∵∠ COM∠ AOM =90°,∴△ OMN 为等腰直角三角形.M B 【例 2】两个全等的含 30o, 60o角的三角板ADE和三角板 ABC ,如 D图所示搁置, E, A,C 三点在一条直线上,连结BD ,取 BD的中点 M ,连结 ME ,MC.试判断△EMC的形状,并说明原因. ECA【分析】△ EMC 是等腰直角三角形..证明:连结AM .由题意,得DE AC , DAE BAC 90o , DAB90.oD ∴△DAB 为等腰直角三角形.∵DM MB,∴MA MB DM , MDA MAB 45o. E∴MDE MAC 105o,∴△EDM ≌ △CAM.∴EM MC, DME AMC .又EMC EMA AMC EMA DME 90o.∴CM EM,∴△ EMC 是等腰直角三角形.【例 3】已知:如图,△ ABC 中,AB AC ,BAC ,D 是AC 的中90°点, AF BD于E,交BC于F,连结 DF.求证:ADB CDF .【分析】证法一:如图,过点A作AN BC于 N,交BD于M.B ∵ AB AC ,BAC 90°,∴ 3 DAM 45°.∵ C ,∴ 3 C .45°∵ AF BD,∴ 1 BAE 90°∵BAC ,∴.90°2BAE 90°∴ 1 2 .在△ ABM 和△CAF 中,1B1 2AB AC3 C∴ △ ABM ≌△CAF .∴ AM CF .在△ ADM 和△CDF 中,AD CDDAM CAM CF∴△ADM ≌△CDF .∴ADB CDF .证法二:如图,作CM AC 交AF的延伸线于M.∵AF BD ,∴32 ,90°∵BAC ,90°∴ 1 2 90°,∴ 1 3 .3 在△ ACM 和△BAD 中,BM BA CADEFCA3 2DMEN FCA21DEC.1 3AC ABACM BAD90°∴△ACM ≌△BAD .∴ M ADB ,AD CM∵ AD DC ,∴ CM CD .在△CMF 和△CDF 中,CF CFMCF DCF 45°CM CD∴ △CMF ≌△ CDF .∴M CDF∴ADB CDF .【例 4】如图,等腰直角△ ABC中,AC BC , ACB 90°,P为△ ABC 内部一点,知足PB PC ,AP AC ,求证:BCP 15 .AD AP PB CB C【分析】补全正方形ACBD ,连结 DP,易证△ ADP 是等边三角形,DAP 60 ,BAD 45 ,∴BAP 15 ,PAC 30 ,∴ACP 75 ,∴BCP 15 .【研究对象】等腰直角三角形添加成正方形的几种常有题型在解相关等腰直角三角形中的一些问题,若碰到不易解决或解法比较复杂时,可将等腰直角三角形引协助线转变成正方形,再利用正方形的一些性质来解,经常能够起到化难为易的成效,进而顺利地求解。
三角形旋转全等常见模型
1、绕点型(手拉手模型)(1)自旋转:自旋转构造放方法:①遇60°旋60°,构造等边三角形;②遇90°旋90°,构造等腰直角三角形;③遇等腰旋转顶角,构造旋转全等;④遇中点180°,构造中心对称。
(2)共旋转(典型的手拉手模型)例1、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变式练习1、如果两个等边三角形△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) AE 与DC 的交点设为H,BH 平分∠AHC变式练习2、如果两个等边三角形△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)AE 与DC 的交点设为H,BH 平分∠AHC例2.(1)如图1,点C 是线段AB 上一点,分别以AC ,BC 为边在AB 的同侧作等边△ACM 和△CBN ,连接AN ,BM .分别取BM ,AN 的中点E ,F ,连接CE ,CF ,EF .观察并猜想△CEF 的形状,并说明理由. (2)若将(1)中的“以AC ,BC 为边作等边△ACM 和△CBN ”改为“以AC ,BC 为腰在AB 的同侧作等腰△ACM 和△CBN ,”如图2,其他条件不变,那么(1)中的结论还成立吗?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由.HB例3、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。
三角形全等模型(全)
三角形全等模型(全)三角形全等模型一、垂直型全等1.如图,在RtABC中,∠C=90°,在RtADE中,∠AED=90°,且AD⊥AB,AD=AB,说明△XXX≌DAE。
2.如图,AB⊥AE,DE⊥AE,BC⊥DC,BC=DC。
1)说明△ABC≌ECD;2)说明AE:AB:ED=1:1:2.变式1:如图,AB⊥BD,AC⊥BE,DE⊥BE,AB=BD,说明△ABC≌△BDE。
3.如图,AE,BD是△ABC的两条高,AE=BE,说明△BEF≌△AEC。
二、公共边(角)型全等1.(1)如图,AB=AD,BC=DC,说明△ABC≌△ADC;2)如图,∠BAC=∠DAC,∠B=∠D,说明△ABC≌△ADC;3)如图,AC平分∠BAD,AB=AC,说明△ABC≌△ADC。
2.(1)如图,AB=DC,AC=DB,说明△ACB≌△DCB;2)如图,∠A=∠D,∠ABC=∠DCB,说明△ACB≌△DCB;3)如图,AB=DC,∠ABC=∠DCB,说明△ACB≌△DCB。
3.(1)如图,∠B=∠C,AB=AC,说明△ABE≌△ACD;2)如图,AB=AC,AD=AE,说明△ABE≌△ACD。
三、和(差)型全等1.(1)如图,AB=DE,AC=DF,BE=CF,说明△ABC≌△DEF;2)如图,∠A=∠D,∠B=∠DEF,BE=CF,说明△ABC≌△DEF;3)如图,AB=DE,∠B=∠DEF,BE=CF,说明△ABC≌△DEF。
2.(1)如图,AB=DE,AC=DF,BE=CF,说明△ABC≌△DEF;2)如图,∠A=∠D,∠B=∠DEF,BE=CF,说明△ABC≌△DEF;3)如图,AB=DE,∠B=∠DEF,BE=CF,说明△ABC≌△DEF。
3.(1)如图,∠B=∠D,∠BAD=∠CAE,AC=AE,说明△ABC≌△ADE;2)如图,AB=AD,∠BAD=∠CAE,AC=AE,说明△ABC≌△ADE。
全等三角形模型总结
全等三角形模型总结⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎩⎩⎨平移全等模型对称(翻折)全等模型旋转全等模型半角全等模型三垂直全等模型全等三角形中的重要模型一线三等角全等模型等腰(直角)三角形中的手拉手全等模型手拉手全等模型等边三角形中的手拉手全等模型一般手拉手全等模型 模型1、平移全等模型,如下图:模型2. 对称(翻折)全等模型,如下图:模型3. 旋转全等模型,如下图:模型4、半角全等模型【解题技巧】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(或者补短)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(或者补短)——证全等——得到相关结论.模型5、三垂直全等模型如图:模型6、一线三等角全等模型如图:模型7、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42).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∠BFE3).一般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.。
专题11 全等三角形中的一线三等角模型(解析版)
专题11全等三角形中的一线三等角模型【模型1】三垂直全等模型【说明】上图三垂直模型中,只要知道一组对应边相等,即可证明两三角形全等。
【模型2】一线三直角全等模型【说明】上图中的两个三角形中三组对应角相等,只要知道一组对应边相等,即可证明两三角形全等。
【模型3】一线三等角与一组对应边相等全等模型【说明】上图中可根据平角的概念和三角形内角和定理可求得的两个三角形中三组对应角相等,只要再知道一组对应边相等,即可证明两三角形全等。
【例1】如图,AC =CE ,∠ACE =90°,AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,AB =6cm ,DE =2cm ,则BD 等于()A .6cmB .8cmC .10cmD .4cm【答案】B 【分析】根据题意证明ABC CDE △≌△即可得出结论.【解析】解:∵AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,∴90ABC CDE ∠=∠=︒,∵∠ACE =90°,∴90ACB DCE ∠+∠=︒,∵90ACB BAC ∠+∠=︒,∴BAC DCE ∠=∠,在ABC 和CDE △中,90ABC CDE BAC DCE AC CE ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎪⎨⎪⎪⎩=,∴()ABC CDE AAS ≌,∴6cm AB CD ==,2cm BC DE ==,∴268cm BD BC CD =+=+=,故选:B .【例2】如图所示,ABC 中,,90AB AC BAC =∠=︒.直线l 经过点A ,过点B 作BE l ⊥于点E ,过点C 作CF l ⊥于点F .若2,5==BE CF ,则EF =__________.【答案】7【分析】根据全等三角形来实现相等线段之间的关系,从而进行计算,即可得到答案;【解析】解:∵BE ⊥l ,CF ⊥l ,∴∠AEB =∠CFA =90°.∴∠EAB +∠EBA =90°.又∵∠BAC =90°,∴∠EAB +∠CAF =90°.∴∠EBA =∠CAF .在△AEB 和△CFA 中∵∠AEB =∠CFA ,∠EBA =∠CAF ,AB =AC ,∴△AEB ≌△CFA .∴AE =CF ,BE =AF .∴AE +AF =BE +CF .∴EF =BE +CF .∵2,5==BE CF ,∴257EF =+=;故答案为:7.【例3】(1)观察理解:如图1,∠ACB =90°,AC =BC ,直线l 过点C ,点A ,B 在直线l 同侧,BD ⊥l ,AE ⊥l ,垂足分别为D ,E ,求证:△AEC ≌△CDB .(2)理解应用:如图2,过△ABC边AB、AC分别向外作正方形ABDE和正方形ACFG,AH是BC边上的高,延长HA交EG于点I.利用(1)中的结论证明:I是EG的中点.(3)类比探究:①将图1中△AEC绕着点C旋转180°得到图3,则线段ED、EA和BD的关系_______;∥,AB⊥BC,AD=2,BC=3,将腰DC绕D点逆②如图4,直角梯形ABCD中,AD BC时针旋转90°至DE,△AED的面积为.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)①ED=EA-BD;②1【分析】(1)根据同角的余角相等可得∠A=∠BCD,再利用AAS证得△AEC≌△CDB,即可;(2)分别过点E、G向HI作垂线,垂足分别为M、N,由(1)可证得△EMA≌△AHB,△ANG ≌△CHA ,从而得到EM =GN ,可得到△EMI ≌△GNI ,从而得到EI =IG ,即可求证;(3)①由(1)得:△AEC ≌△CDB ,可得CE =BD ,AE =CD ,即可;②过点C 作CP ⊥AD 交AD 延长线于点P ,过点E 作EQ ⊥AD 交AD 延长线于点Q ,根据旋转的性质可得根据题意得:∠CDE =90°,CD =DE ,再由(1)可得△CDP ≌△DEQ ,从而得到DP =EQ ,然后根据两平行线间的距离,可得AP =BC ,进而得到PD =1,即可求解.【解析】(1)证明:∵BD ⊥l ,AE ⊥l ,∴∠AEC =∠BDC =90°,又∵∠ACB =90°∴∠A +∠ACE =∠ACE +∠BCD =90°,∴∠A =∠BCD ,在△AEC 和△CDB 中,AEC CDB A BCD AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AEC ≌△CDB (AAS );(2)证明:分别过点E 、G 向HI 作垂线,垂足分别为M 、N,由(1)得:△EMA ≌△AHB ,△ANG ≌△CHA ,∴EM =AH ,GN =AH ,∴EM =GN ,在△EMI 和△GNI 中,90EIM GIN EMI GNI EM GN ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△EMI ≌△GNI (AAS );∴EI =IG ,即I 是EG 的中点;(3)解:①由(1)得:△AEC ≌△CDB ,∴CE =BD ,AE =CD ,∵ED =CD -CE ,∴ED =EA -BD ;故答案为:ED =EA -BD②如图,过点C 作CP ⊥AD 交AD 延长线于点P ,过点E 作EQ ⊥AD 交AD 延长线于点Q ,根据题意得:∠CDE =90°,CD =DE ,由(1)得:△CDP ≌△DEQ ,∴DP =EQ ,直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,AB ⊥BC ,∴AB ⊥AD ,∴AB ∥CP ,∴BC ⊥CP ,∵BC =3,∴AP =BC =3,∵AD =2,∴DP =AP -AD =1,∴EQ =1,∴△ADE 的面积为1121122AD EN 创=.故答案为:1一、单选题1.如图,点P ,D 分别是∠ABC 边BA ,BC 上的点,且4BD =,60ABC ∠=︒.连结PD ,以PD 为边,在PD 的右侧作等边△DPE ,连结BE ,则△BDE 的面积为()A .B .2C .4D .【答案】A【分析】要求BDE ∆的面积,想到过点E 作EF BC ⊥,垂足为F ,因为题目已知60ABC ∠=︒,想到把ABC ∠放在直角三角形中,所以过点D 作DG BA ⊥,垂足为G ,利用勾股定理求出DG 的长,最后证明GPD FDE ∆≅∆即可解答.【解析】解:过点E 作EF BC ⊥,垂足为F ,过点D 作DG BA ⊥,垂足为G ,在Rt BGD 中,4BD =,60ABC ∠=︒,30BDG ∴∠=︒,122BG BD ∴==,GD ∴=PDE ∆是等边三角形,60PDE ∴∠=︒,PD DE =,180120PDB EDF PDE ∴∠+∠=︒-∠=︒,60ABC ∠=︒,180120PDB BPD ABC ∴∠+∠=︒-∠=︒,BPD EDF ∴∠=∠,90PGD DFE ∠=∠=︒,()GPD FDE AAS ∴∆≅∆,GD EF ∴==,BDE ∴∆的面积12BD EF =⋅,142=⨯⨯,=故选:A .2.课间,小聪拿着老师的等腰直角三角板玩,不小心掉到两墙之间(如图),∠ACB =90°,AC =BC ,从三角板的刻度可知AB =20cm ,小聪想知道砌墙砖块的厚度(每块砖的厚度相等),下面为砌墙砖块厚度的平方的是().A .20013cm 2B .15013cm 2C .10013cm 2D .5013cm 2【答案】A【分析】设每块砖的厚度为x cm ,则AD =3x cm ,BE =2x cm ,然后证明△DAC ≌△ECB 得到CD =BE =2x cm ,再利用勾股定理求解即可.【解析】解:设每块砖的厚度为x cm ,则AD =3x cm ,BE =2x cm ,由题意得:∠ACB =∠ADC =∠BEC =90°,∴∠ACD +∠DAC =∠ACD +∠BCE =90°,∴∠DAC =∠ECB ,又∵AC =CB ,∴△DAC ≌△ECB (AAS ),∴CD =BE =2x cm ,∵222AC BC AB +=,222AD DC AC +=,∴()()222232220x x +=,∴220013x =,故选A .3.一天课间,顽皮的小明同学拿着老师的等腰直角三角板玩,不小心将三角板掉到两根柱子之间,如图所示,这一幕恰巧被数学老师看见了,于是有了下面这道题:如果每块砖的厚度a =8cm ,则DE 的长为()A .40cmB .48cmC .56cmD .64cm【答案】C 【分析】由等腰直角三角形的性质可得∠ACB =90°,AC =CB ,因此可以考虑证明△ACD 和△CBE 全等,可以证明DE 的长为7块砖的厚度的和.【解析】解:由题意得∠ADC =∠CEB =∠ACB =90°,AC =CB ,∴∠ACD =90°﹣∠BCE =∠CBE ,在△ACD 和△CBE 中,ADC CEB ACD CBE AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△CBE (AAS ),∴CD=BE=3a,AD=CE=4a,∴DE=CD+CE=3a+4a=7a,∵a=8cm,∴7a=56cm,∴DE=56cm,故选C.二、填空题4.如图,直线l1⊥l3,l2⊥l3,垂足分别为P、Q,一块含有45°的直角三角板的顶点A、B、C分别在直线l1、l2、线段PQ上,点O是斜边AB的中点,若PQ,则OQ的长等于_____.【答案】6【分析】由“AAS”可证△ACP≌△CBQ,可得AP=CQ,PC=BQ,由“AAS”可证△APO≌△BHO,可得AP=BH,OP=OH,由等腰直角三角形的性质和直角三角形的性质可求解.【解析】解:如图,连接PO,并延长交l2于点H,∵l1⊥l3,l2⊥l3,∴l1∥l3,∠APC=∠BQC=∠ACB=90°,∴∠PAC+∠ACP=90°=∠ACP+∠BCQ,∴∠PAC=∠BCQ,在△ACP和△CBQ中,∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩PAC BCQ APC BQC AC BC ,∴△ACP ≌△CBQ (AAS ),∴AP =CQ ,PC =BQ ,∴PC +CQ =AP +BQ =PQ,∵AP ∥BQ ,∴∠OAP =∠OBH ,∵点O 是斜边AB 的中点,∴AO =BO ,在△APO 和△BHO 中,∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩AOP BOH APO BHO AO BO ,∴△APO ≌△BHO (AAS ),∴AP =BH ,OP =OH ,∴BH +BQ =AP +BQ =PQ ,∴PQ =QH,∵∠PQH =90°,∴PHPQ =12,∵OP =OH ,∠PQH =90°,∴OQ =12PH =6.故答案为:65.如图,已知ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,AD ⊥DE 于点D ,BE ⊥DE 于点E ,且点C 在DE 上,若AD =5,BE =8,则DE 的长为_____.【答案】13【分析】先根据AD ⊥DE ,BE ⊥DE ,∠ADC =∠CEB =90°,则∠DAC +∠DCA =90°,△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,可得AC =CB ,推出∠DAC =∠ECB ,即可证明△DAC ≌△ECB得到CE =AD =5,CD =BE =8,由此求解即可.【解析】解:∵AD ⊥DE ,BE ⊥DE ,∴∠ADC =∠CEB =90°,∴∠DAC +∠DCA =90°,∵△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,∴∠DCA +∠BCE =90°,AC =CB∴∠DAC =∠ECB ,∴△DAC ≌△ECB (AAS ),∴CE =AD =5,CD =BE =8,∴DE =CD +CE =13,故答案为:13.三、解答题6.已知:如图,AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,C 是BD 上的一点,AC ⊥CE ,AB =CD ,求证:BC =DE.【答案】见解析【分析】根据直角三角形全等的判定方法,ASA 即可判定三角形全等.【解析】证明:∵AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,AC ⊥CE (已知)∴∠ACE =∠B =∠D =90°(垂直的意义)∵∠BCA +∠DCE +∠ACE =180°(平角的意义)∠ACE =90°(已证)∴∠BCA +∠DCE =90°(等式性质)∵∠BCA +∠A +∠B =180°(三角形内角和等于180°)∠B =90°(已证)∴∠BCA +∠A =90°(等式性质)∴∠DCE =∠A (同角的余角相等)在△ABC 和△CDE 中,A DCE AB CD B D ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ABC ≌△CDE (ASA )∴BC =DE (全等三角形对应边相等)7.如图,∠B =∠C =∠FDE =80°,DF =DE ,BF =1.5cm ,CE =2cm ,求BC的长.【答案】3.5【分析】由平角定义及三角形内角和定理解得EDC BFD ∠=∠,继而证明()BFD CDE AAS ≅V V ,得到=1.5,=2BF CD BD CE ==,最后根据线段的和差解题.【解析】解:∠B =∠C =∠FDE =80°,100,100BDF EDC BDF BFD ∴∠+∠=︒∠+∠=︒EDC BFD∴∠=∠在BFD △与CDE △中,B C EDC BFD DE DF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()BFD CDE AAS ∴≅=1.5,=2BF CD BD CE ∴==2 1.5 3.5BC BD DC ∴=+=+=.8.感知:(1)数学课上,老师给出了一个模型:如图1,90BAD ACB AED ∠=∠=∠=︒,由12180BAD ∠+∠+∠=︒,2180D AED ∠+∠+∠=︒,可得1D ∠=∠;又因为90ACB AED =∠=︒,可得ABC DAE △△∽,进而得到BC AC=______.我们把这个模型称为“一线三等角”模型.应用:(2)实战组受此模型的启发,将三等角变为非直角,如图2,在ABC 中,10AB AC ==,12BC =,点P 是BC 边上的一个动点(不与B 、C 重合),点D 是AC 边上的一个动点,且APD B ∠=∠.①求证:ABP PCD △△∽;②当点P 为BC 中点时,求CD 的长;拓展:(3)在(2)的条件下如图2,当APD △为等腰三角形时,请直接写出BP 的长.【答案】感知:(1)AEDE;应用:(2)①见解析;②3.6;拓展:(3)2或113【分析】(1)根据相似三角形的性质,即可求解;(2)①根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,根据三角形的外角性质得到∠BAP=∠CPD,即可求证;②根据相似三角形的性质计算,即可求解;(3)分PA=PD、AP=AD、DA=DP三种情况,根据等腰三角形的性质、相似三角形的性质,即可求解.【解析】感知:(1)∵△ABC∽△DAE,∴BC AC AE DE=,∴BC AE AC DE=,故答案为:AE DE;应用:(2)①∵∠APC=∠B+∠BAP,∠APC=∠APD+∠CPD,∠APD=∠B,∴∠BAP=∠CPD,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴△ABP∽△PCD;②BC=12,点P为BC中点,∴BP=PC=6,·∵△ABP∽△PCD,∴AB BPPC CD=,即1066CD=,解得:CD=3.6;拓展:(3)当PA=PD时,△ABP≌△PCD,∴PC=AB=10,∴BP=BC-PC=12-10=2;当AP=AD时,∠ADP=∠APD,∵∠APD =∠B =∠C ,∴∠ADP =∠C ,不合题意,∴AP ≠AD ;当DA =DP 时,∠DAP =∠APD =∠B ,∵∠C =∠C ,∴△BCA ∽△ACP ,∴BC AC AC CP =,即121010CP=,解得:253CP =,∴25111233BP BC CP =-=-=,综上所述,当APD △为等腰三角形时,BP 的长为2或113.9.问题背景:(1)如图①,已知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 ,易证:DE =______+______.(2)拓展延伸: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 ∠=∠=∠,请求出DE ,BD ,CE 三条线段的数量关系,并证明.(3)实际应用:如图③,在ACB △中,90ACB ∠=︒,AC BC =,点C 的坐标为()2,0-,点A 的坐标为()6,3-,请直接写出B 点的坐标.【答案】(1)BD ;CE ;证明见详解;(2)DE=BD+CE ;证明见详解;(3)点B 的坐标为()1,4B .【分析】(1)根据全等三角形的判定和性质得到AE BD =,AD CE =,结合图形解答即可;(2)根据三角形内角和定理、平角的定义证明ABD CAE ∠=∠,证明ABD CAE ≌,根据全等三角形的性质得到AE BD =,AD CE =,结合图形解答即可;(3)根据AEC CFB ≌,得到3CF AE ==,4BF CE OE OC ==-=,根据坐标与图形性质解答即可.【解析】(1)证明:∵BD m ⊥,CE m ⊥,∴90ADB CEA ∠=∠=︒,∵90BAC ∠=︒,∴90BAD CAE ∠+∠=︒,∵90BAD ABD ∠+∠=︒,∴ CAE ABD ∠=∠,在ADB 和CEA 中ABD CAE ADB CEA AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ADB CEA ≌,∴AE BD =,AD CE =,∴DE AE AD BD CE =+=+,即:DE BD CE =+,故答案为:BD ;CE ;(2)解:数量关系:DE BD CE =+,证明:在ABD 中,180ABD ADB BAD ∠=︒-∠-∠,∵180CAE BAC BAD ∠=︒-∠-∠,BDA AEC ∠=∠,∴ABD CAE ∠=∠,在ABD 和CAE 中,ABD CAE BDA AEC AB CA ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴ABD CAE ≌,∴AE BD =,AD CE =,∴DE AD AE BD CE =+=+;(3)解:如图,作AE x ⊥轴于E ,BF x ⊥轴于F,由(1)可知,AEC CFB ≌,∴3CF AE ==,4BF CE OE OC ==-=,∴1OF CF OC =-=,∴点B 的坐标为()1,4B .10.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=α.(1)如图1,当α=90°时,猜想线段DE,BD,CE之间的数量关系是;(2)如图2,当0<α<180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.【答案】(1)DE=BD+CE.(2)DE=BD+CE仍然成立,证明见解析【分析】(1)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,进而得到∠DBA=∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE;(2)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=α得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,进而得到∠DBA=∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE.【解析】(1)解:DE=BD+CE,理由如下,∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°,∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,∴∠DBA=∠EAC,∵AB=AC,∴△DBA≌△EAC(AAS),∴AD=CE,BD=AE,∴DE=AD+AE=BD+CE,故答案为:DE=BD+CE.(2)DE=BD+CE仍然成立,理由如下,∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=α,∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,∴∠DBA=∠EAC,∵AB=AC,∴△DBA≌△EAC(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∴DE =AD +AE =BD +CE ;11.如图,90,ABC FA AB ∠=⊥于点A ,点D 在直线AB 上,,AD BC AF BD ==.(1)如图1,若点D 在线段AB 上,判断DF 与DC 的数量关系和位置关系,并说明理由;(2)如图2,若点D 在线段AB 的延长线上,其他条件不变,试判断(1)中结论是否成立,并说明理由.【答案】(1)DF =DC ,DF ⊥DC ;理由见解析(2)成立,理由见解析【分析】(1)先证△ADF ≌△BCD ,得DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,再证∠FDC =90°即可得垂直;(2)先证△ADF ≌△BCD ,得DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,再证∠FDC =90°即可得垂直.【解析】(1)解:∵90,ABC FA AB ∠=⊥,∴90ABC DAF ∠∠==,在△ADF 与△BCD 中AF BD DAF ABC AD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF ≌△BCD ,∴DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,∵∠BDC +∠BCD =90°,∴∠BDC +∠ADF =90°,∴∠FDC =90°,即DF ⊥DC .(2)∵90,ABC FA AB ∠=⊥,∴90DBC DAF ∠∠==,在△ADF 与△BCD 中AF BD DAF DBC AD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF ≌△BCD ,∴DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,∵∠BDC +∠BCD =90°,∴∠BDC +∠ADF =90°,∴∠FDC =90°,即DF ⊥DC .12.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 α∠=∠=∠=.(1)如图1,当90α=︒时,猜想线段,,DE BD CE 之间的数量关系是____________;(2)如图2,当0180α<<︒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;(3)应用:如图3,在ABC 中,BAC ∠是钝角,AB AC =,,BAD CAE BDA AEC BAC ∠<∠∠=∠=∠,直线m 与CB 的延长线交于点F ,若3BC FB =,ABC 的面积是12,求FBD 与ACE 的面积之和.【答案】(1)DE =BD +CE(2)DE =BD +CE 仍然成立,理由见解析(3)△FBD 与△ACE 的面积之和为4【分析】(1)由∠BDA =∠BAC =∠AEC =90°得到∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =90°,进而得到∠DBA =∠EAC ,然后结合AB =AC 得证△DBA ≌△EAC ,最后得到DE =BD +CE ;(2)由∠BDA =∠BAC =∠AEC =α得到∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =180°﹣α,进而得到∠DBA =∠EAC ,然后结合AB =AC 得证△DBA ≌△EAC ,最后得到DE =BD +CE ;(3)由∠BAD >∠CAE ,∠BDA =∠AEC =∠BAC ,得出∠CAE =∠ABD ,由AAS 证得△ADB ≌△CAE ,得出S △ABD =S △CEA ,再由不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,得出S △ABF 即可得出结果.【解析】(1)解:DE =BD +CE ,理由如下,∵∠BDA =∠BAC =∠AEC =90°,∴∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =90°,∴∠DBA =∠EAC ,∵AB =AC ,∴△DBA ≌△EAC (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =BD +CE ,故答案为:DE =BD +CE .(2)DE =BD +CE 仍然成立,理由如下,∵∠BDA =∠BAC =∠AEC =α,∴∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =180°﹣α,∴∠DBA =∠EAC ,∵AB =AC ,∴△DBA ≌△EAC (AAS ),∴BD =AE ,AD =CE ,∴DE =AD +AE =BD +CE ;(3)解:∵∠BAD <∠CAE ,∠BDA =∠AEC =∠BAC ,∴∠CAE =∠ABD ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴S △ABD =S △CAE ,设△ABC 的底边BC 上的高为h ,则△ABF 的底边BF 上的高为h ,∴S △ABC =12BC •h =12,S △ABF =12BF •h ,∵BC =3BF ,∴S △ABF =4,∵S △ABF =S △BDF +S △ABD =S △FBD +S △ACE =4,∴△FBD 与△ACE 的面积之和为4.13.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:(1)如图1,∠BAD =90°,AB =AD ,过点B 作BC ⊥AC 于点C ,过点D 作DE ⊥AC 于点E .由∠1+∠2=∠2+∠D =90°,得∠1=∠D .又∠ACB =∠AED =90°,可以推理得到△ABC ≌△DAE .进而得到AC =,BC =AE .我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型;(2)如图2,∠BAD =∠CAE =90°,AB =AD ,AC =AE ,连接BC ,DE ,且BC ⊥AF 于点F ,DE 与直线AF 交于点G .求证:点G 是DE 的中点;(深入探究)(3)如图,已知四边形ABCD 和DEGF 为正方形,△AFD 的面积为S 1,△DCE 的面积为S 2,则有S 1S 2(填“>、=、<”)【答案】(1)DE ;(2)见解析;(3)=【分析】(1)根据全等三角形的性质可直接进行求解;(2)分别过点D 和点E 作DH ⊥FG 于点H ,EQ ⊥FG 于点Q ,进而可得∠BAF =∠ADH ,然后可证△ABF ≌△DAH ,则有AF =DH ,进而可得DH =EQ ,通过证明△DHG ≌△EQG 可求解问题;(3)过点D 作DO ⊥AF 交AF 于O ,过点E 作EN ⊥OD 交OD 延长线于N ,过点C 作CM ⊥OD 交OD 延长线于M ,由题意易得∠ADC =∠90°,AD =DC ,DF =DE ,然后可得∠ADO =∠DCM ,则有△AOD ≌△DMC ,△FOD ≌△DNE ,进而可得OD =NE ,通过证明△ENP ≌△CMP 及等积法可进行求解问题.【解析】解:(1)∵ABC DAE △≌△,∴AC DE =;(2)分别过点D 和点E 作DH ⊥FG 于点H ,EQ ⊥FG 于点Q ,如图所示:∴90DAH ADH ∠+∠=︒,∵90BAD ∠=︒,∴90BAF DAH ∠+∠=︒,∴BAF ADH ∠=∠,∵BC AF ⊥,∴90BFA AHD ∠=∠=︒,∵AB DA =,∴△ABF ≌△DAH ,∴AF =DH ,同理可知AF =EQ ,∴DH =EQ ,∵DH ⊥FG ,EQ ⊥FG ,∴90DHG EQG ∠=∠=︒,∵DGH EGQ∠=∠∴△DHG ≌△EQG ,∴DG =EG ,即点G 是DE 的中点;(3)12S S =,理由如下:如图所示,过点D 作DO ⊥AF 交AF 于O ,过点E 作EN ⊥OD 交OD 延长线于N ,过点C 作CM ⊥OD 交OD 延长线于M∵四边形ABCD 与四边形DEGF 都是正方形∴∠ADC =∠90°,AD =DC ,DF =DE∵DO ⊥AF ,CM ⊥OD ,∴∠AOD =∠CMD =90°,∠OAD +∠ODA =90°,∠CDM +∠DCM =90°,又∵∠ODA +∠CDM =90°,∴∠ADO =∠DCM ,∴△AOD ≌△DMC ,∴AOD DMC S S =△△,OD =MC ,同理可以证明△FOD ≌△DNE ,∴FOD DNE S S =△△,OD =NE ,∴MC =NE ,∵EN ⊥OD ,CM ⊥OD ,∠EPN =∠CMP ,∴△ENP ≌△CMP ,∴ENP CMP S S △△=,∵,ADF AOD FOD DCE DCM CMP DEN ENP SS S S S S S S =+=-++,∴DCE DCM DEN AOD FOD S S S S S =+=+,∴DCE ADF S S △△=即12S S =.14.(1)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.如图1,已知:在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线l 经过点A ,BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,垂足分别为点D ,E .求证:DE BD CE =+.(2)组员小明想,如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?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l 上,并且有BDA AEC BAC α∠=∠=∠=,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE BD CE =+是否成立?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,过ABC 的边AB ,AC 向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,AH 是BC 边上的高.延长HA 交EG 于点I .若7AEG S =△,则AEI S =△______.【答案】(1)见解析;(2)结论成立,理由见解析;(3)3.5【分析】(1)由条件可证明△ABD ≌△CAE ,可得DA =CE ,AE =BD ,可得DE =BD +CE ;(2)由条件可知∠BAD +∠CAE =180°-α,且∠DBA +∠BAD =180°-α,可得∠DBA =∠CAE ,结合条件可证明△ABD ≌△CAE ,同(1)可得出结论;(3)由条件可知EM =AH =GN ,可得EM =GN ,结合条件可证明△EMI ≌△GNI ,可得出结论I 是EG 的中点.【解析】解:(1)证明:如图1中,∵BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,∴∠BDA =∠CEA =90°,∵∠BAC =90°,∴∠BAD +∠CAE =90°,∵∠BAD +∠ABD =90°,∴∠CAE =∠ABD ,在△ADB 和△CEA 中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADB ≌△CEA (AAS ),∴AE =BD ,AD =CE ,∴DE =AE +AD =BD +CE .(2)解:成立.理由:如图2中,∵∠BDA =∠BAC =α,∴∠DBA +∠BAD =∠BAD +∠CAE =180°-α,∴∠DBA =∠CAE ,在△ADB 和△CEA 中,BDA AEC DBA CAE AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADB ≌△CEA (AAS ),∴AE =BD ,AD =CE ,∴DE =AE +AD =BD +CE .(3)如图3,过E 作EM ⊥HI 于M ,GN ⊥HI 的延长线于N.∴∠EMI =∠GNI =90°由(1)和(2)的结论可知EM =AH =GN∴EM =GN在△EMI 和△GNI 中,GIN EIM EM GN GNI EMI ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△EMI ≌△GNI (AAS ),∴EI =GI ,∴I 是EG 的中点.∴S △AEI =12S △AEG =3.5.故答案为:3.5.15.(1)模型建立,如图1,等腰直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,CB =CA ,直线ED 经过点C ,过A 作AD ⊥ED 于D ,过B 作BE ⊥ED 于E .求证:△BEC ≌△CDA ;(2)模型应用:①已知直线y =34x +3与y 轴交于A 点,与x 轴交于B 点,将线段AB 绕点B 逆时针旋转90度,得到线段BC ,过点A ,C 作直线,求直线AC 的解析式;②如图3,矩形ABCO ,O 为坐标原点,B 的坐标为(8,6),A ,C 分别在坐标轴上,P 是线段BC 上动点,已知点D 在第一象限,且是直线y =2x ﹣5上的一点,若△APD 是不以A 为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标.【答案】(1)见解析;(2)137y x =-+;(3)(3,1)或(913),或1923(33,【分析】(1)由条件可求得EBC ACD ∠=∠,利用AAS 可证明BEC CDA ≌;(2)由直线解析式可求得A 、B 的坐标,利用模型结论可得CE BO =,BE AO =,从而可求得C 点坐标,利用待定系数法可求得直线AC 的解析式;(3)分两种情况考虑:如图2所示,当90ADP ∠=︒时,AD PD =,设D 点坐标为(,25)x x -,利用三角形全等得到1128x x -+=,易得D 点坐标;如图3所示,当90APD ∠=︒时,AP PD =,设点P 的坐标为(8,)m ,表示出D 点坐标为(14,8)m m -+,列出关于m 的方程,求出m 的值,即可确定出D 点坐标;如图4所示,当90ADP ∠=︒时,AD PD =时,同理求出D 的坐标.【解析】解:(1)由题意可得,90ACB ADC BEC ∠=∠=∠=︒,∴90EBC BCE BCE ACD ∠+∠=∠+∠=︒,∴EBC ACD ∠=∠,在BEC △和CDA 中EBC ACD E D BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()BEC CDA AAS ≌;(2)过点C 作CD x ⊥轴于点D ,如图2,在334y x =+中,令0y =可求得4x =-,令0x =可求得3y =,∴3OA =,4OB =同(1)可证得CDB BOA ≌,∴4CD BO ==,3BD AO ==,∴437OD =+=,∴()7,4C -且()0,3A ,设直线AC 解析式为3y kx =+,把C 点坐标代入可得734k -+=,解得17k =-,∴直线AC 解析式为137y x =-+;(3)如图2,当90ADP ∠=︒时,AD PD =,过点D 作DE OA ⊥于E ,过点D 作DF BC ⊥于F ,同理可得:AED DFP△≌△设D 点坐标为(,25)x x -,则6(25)112AE DF x x ==--=-,∵DE DF EF BC +==,即1128x x -+=,解得3x =,可得D 点坐标(3,1);如图3,当90APD ∠=︒时,AP PD =,过点P 作PE OA ⊥于E ,过点D 作DF PE ⊥于F ,设点P 的坐标为()8,m ,同理可得:APE PDF ≌△△,∴6PF AE m ==-,8DF PE ==,∴D 点坐标为()14,8m m -+,∴()82145m m +=--,得5m =,∴D 点坐标(913),;如图4,当90ADP ∠=︒时,AD PD =时,同理可得ADE DPF △△≌,设(,25)D n n -,则DE PF n ==,25OE n =-,AE DF =则256211DF AE n n ==--=-,∵8DE DF EF OC +===∴2118n n +-=,解得193n =,23253n -=∴D 点坐标1923()33,,综上可知满足条件的点D 的坐标分别为(3,1)或(913),或1923(33,.。