旋转与全等构造之等边三角形
如何利用全等变换构造全等三角形
数学篇数苑纵横我们知道,两个全等三角形的形状相同,大小相等.因此,把全等三角形中的一个图形通过不同的方式变换位置,一定能与另一个图形重合.那么只要掌握了这些变换位置的基本规律,我们在解与全等三角形有关的题目时就会思路更清晰.下面介绍利用几何的全等变换构造出全等三角形的几种类型.一、构造轴对称型全等三角形把一个三角形沿着某条直线翻折180°,如果它能够与另一个三角形重合,那么这两个三角形就叫做轴对称型全等三角形.在证明题目时,通过轴对称变换可以把不是轴对称的图形添补为轴对称图形;或将对称轴一侧的图形通过对称变换反射到另一侧,以实现条件的相对集中,便于解题.一般有下列条件时可构造轴对称型全等三角形:相等线段或相等角关于某直线对称;有公共角;有对顶角;有角平分线或垂直平分线.例1如图1,在等腰直角△ABC 中,∠BAC =90°,D 为其内部一点,且∠ABD =30°,BD =BA .求证:AD =CD.一条对角线将正方形分割而得的一半,因此可以以BC 为对称轴作轴对称型全等三角形.证明:作点A 关于BC 的对称点A ′,连接A ′B 、A ′C 、A ′D ,则ABA ′C 为正方形,如图2,∴BD =BA =BA ′,∠A′BD =90°-30°=60°,∴△BA ′D 为等边三角形,∴∠BA ′D =60°,∠CA ′D =90°-60°=30°,∴∠ABD =∠CA ′D .又∵BD =A ′D ,AB =A ′C ,∴△BAD ≌△A ′CD ,∴AD =CD .二、构造平移型全等三角形将一个三角形按照某条直线的方向移动一定的距离,可得到与之全等的三角形,这种全等三角形称为平移型全等三角形.平移是一种只改变图形的位置而不改变图形大小及形状的变换,其实质是构造了有特殊位置关系的全等三角形.通过平移变换可以把某些相对分散的条件集中起来,帮助解题.平移型全等三角形的特点是对应边平行且相等(或在同一直线上),对应角是同位角.例2如图3,在△ABC 中,D 、E 为BC 边上的两点,且BD =EC .求证:AB +AC >AD +AE .山东临沂孔雪莲数学篇数苑纵横分析:要证明的结论比较复杂,为了利用三角形中的不等关系,我们构造全等三角形如图4,将△AEC 平移到△A ′BD ,则线段AB 、AC 、AD 、AE 就集中在四边形A ′BDA 中,只要证明AB +A ′D >AD +A ′B 即可.证明:如图4,作BA ′∥EA ,且使BA ′=EA ,则∠DBA ′=∠CEA.图4连接A ′D ,交AB 于点F .∵BD =EC ,∴△AEC ≌△A ′BD ,∴A ′D =AC ,∵FA ′+FB >A ′B ,FA +FD >AD ,∴FA ′+FB +FA +FD >A ′B +AD ,∴A ′D +AB >A ′B +AD ,即AB +AC >AD +AE .三、构造旋转型全等三角形把一个三角形绕着某点旋转,得到的三角形与原三角形是一对旋转型全等三角形.与平移变换一样,旋转变换的主要作用也是集中问题的已知条件,挖掘已知条件与结论的内在联系,简化解题过程.在等腰三角形、等边三角形及正方形等图形中,常构造旋转型全等三角形,旋转时要注意确定旋转中心、旋转方向及旋转角度的大小.例3如图5,在正方形ABCD 中,E 、F 分别是BC 、CD 上的点,∠EAF =45°,AG ⊥EF ,垂足为G ,求证:AB =AG.图5分析:先根据正方形的性质得AB =AD ,∠BAD =90°,则可把△ADE 绕点A 顺时针旋转90°得到△ABQ ,如图6,根据旋转的性质得AQ =AE ,∠EAQ =90°,∠ABQ =∠D =90°,则可判断点Q 在CB 的延长线上,由∠EAF =45°得到∠QAF =90°-∠EAF =45°,然后根据“SAS ”判断△AFQ ≌△AFE ,得到FQ =FE ,再根据全等三角形对应边上的高相等得到结论.证明:∵四边形ABCD 为正方形,∴AB =AD ,∠BAD =90°,∴把△ADE 绕点A 顺时针旋转90°得到△ABQ ,如图6,图6∴AQ =AE ,∠EAQ =90°,∠ABQ =∠D =90°,而∠ABC =90°,∴点Q 在CB 的延长线上,∵∠EAF =45°,∴∠QAF =90°-∠EAF =45°,∴∠EAF =∠QAF ,在△AFQ 和△AFE 中ìíîïïAF =AF ,∠QAF =∠EAF ,AQ =AE ,∴△AFQ ≌△AFE (SAS ),22数学篇数苑纵横∴FQ =FE ,∵AB ⊥FQ ,AG ⊥FE ,∴AB =AG .四、构造中心对称型全等三角形一个三角形绕某一点旋转180°,得到的三角形与原三角形是一对中心对称型全等三角形.它的特点是对应边平行且相等或在同一直线上.当图形中有线段的中点时,常选择相关图形绕此中点旋转180°构造中心对称型图形.解题时也可通过将基本图形不完整部分补完整,或过端点作平行线,或延长线段为原来的2倍来构造中心对称型全等三角形.例4如图7,M 是△ABC 中BC 边上的中点,P 为BC 上任一点,过P 作PE //AM 交AB 于F ,交CA 的延长线于E .求证:PE +PF =2AM.图7分析:因为AM 是△ABC 的中线,所以利用倍长中线把△AMC 绕点M 旋转180°至△GMB 的位置,即可以构造出全等三角形.证明:如图8,延长AM 到G 点,使GM =AM ,连接BG ,延长FP 交BG 于H,图8∴△BMG ≌△CMA .∴∠G =∠MAC .∴BG //AC ,即HG //AE .又∵PE //AM ,∴四边形EHGA 为平行四边形,∴HE =GA =2AM .∵HF //AG ,AM =MG ,∴PF =PH .∵HE =PH +PE =PE +PF ,∴PE +PF =2AM .平移、旋转、中心对称、轴对称是研究全等三角形的有效工具.运用上述全等变换的方法构造全等三角形,思路清晰明了,能帮助我们迅速找到解题的突破口.同学们要掌握全等变换的方法,灵活迁移运用,通过构造出全等三角形使问题得以快速、有效地解答.上期《<有理数>巩固练习》参考答案1.A ;2.C ;3.C ;4.A ;5.1;6.1;7.38;8.A ;9.22.9℃;10.解:(1)-2;(2)(m ,m -2)+2[-23-12]=m -2+2×(-12)=m -3∵(m ,m -2)+2[-23,-12]≥-5,∴m -3≥-5,∴m ≥-2.11.解:(1)游泳池和休息区的面积各是mn 和πn 28;(2)绿地的面积是ab -mn -πn 28;(3)由题意得,70×40-702×402-π(402)28≈2800-700-50×3=2800-700-150=1950(平方米),∵12×70×40=1400<1950,∴他的设计方案符合要求.23。
初中数学三角形全等常用几何模型及构造方法大全初二
初中数学三角形全等常用几何模型及构造方法大全初二文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]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+ °、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。
三角形旋转全等常见模型
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(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∠AHCHFG E DEBD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(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.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=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。
旋转的证明与计算(等边三角形)
旋转的证明与计算模块一:旋转应用之等边旋转类型二:正方形中的旋转 例题1.正方形ABCD 内一点到三顶点距离分别是1,2,3,则正方形的面积等于考点:旋转的性质;正方形的性质分析:把△PAB 绕A 点逆时针旋转90°得△EAD ,把△CPB 绕C 点顺时针旋转90°得△CFD ,连PE ,PF ,则∠1=∠2,∠3=∠4,得到∠2+∠4=90°,∠EDF=180°,即E ,D ,F 共线,且ED=PB=2,DF=PB=2,△APE ,△CPF 均为等腰直角三角形,所以211121=⨯⨯=∆APE S ;293321=⨯⨯=∆CPF S ,再在△PEF 中,PE=2,PF=23,EF=4,利用勾股定理的逆定理得到△PEF 为直角三角形,∠PEF=90°,则22422121=⨯⨯=⨯⨯=∆EF EP S PEF 最后利用S 正方形A B C D =S 五边形A P C F E =S △P E F +S △A P E +S △C P F ,即可得到答案.跟踪训练:2,PC=4,则∠APC的大小是多1、如图点P是等边三角形ABC内部一点,且PA=2,PB=3少度?考点:旋转的性质;勾股定理的逆定理分析:由于△ABC为等边三角形,所以将△ABP绕A点逆时针旋转60°得△ACP′,根据旋转的性质得到AB与AC重合,∠PAP′=60°,2AP′=AP=2,P′C=PB=3,则△APP′是等边三角形,得到PP′=2;在△PPC中,利用勾股定理的逆定理可得到∠PP′C=90°,同时得到∠P′CP=30°,因此∠P′PC=60°,即可得APC=∠APP′+∠P′PC.2、把两块边长为4的等边三角板ABC和DEF先如图1放置,使三角板DEF的顶点D与三角板ABC的AC边的中点重合,DF经过点B,射线DE与射线AB相交于点M,接着把三角形板ABC 固定不动,将三角形板DEF由图11-1所示的位置绕点D按逆时针方向旋转,设旋转角为α.其中0°<α<90°,射线DF与线段BC相交于点N(如图2示).(1)当0°<α<60°时,求AM•CN的值;(2)当0°<α<60°时,设AM=x,两块三角形板重叠部分的面积为y,求y与x的函数解析式并求定义域;(3)当BM=2时,求两块三角形板重叠部分的面积.考点:相似三角形的判定与性质;三角形的面积;等边三角形的性质;旋转的性质分析:(1)根据等边三角形的性质得到∠A=∠C=∠EDF=60°,则∠AMD+∠ADM=120°,∠ADM+∠NDC=120°,可得∠AMD=∠NDC ,根据相似三角形的判定定理得到△AMD ∽△CDN ,有相似的性质得到AM :DC=AD :CN ,即AM •CN=DC •AD ,然后把DC=AD=2代入计算即可;(2)分别过D 点作DP ⊥AB 于P ,DQ ⊥BC 于Q ,连DB ,根据等边三角形的性质得∠A=∠C=60°,而DA=DC=2,根据含30°的直角三角形三边的关系得到AP=CQ=1,DP=DQ=3,由AM=x ,得CN=x 4,MB=4-x ,BN=x44 ,两块三角形板重叠部分为四边形DMBN ,则y=S △D B M +S △D B N ,然后根据三角形的面积公式计算即可,易得到当0°<α<60°时,x 的取值范围为1<x <4;(3)当M 在线段AB 上,BM=2时,x=4-2=2,把x=2代入(2)的关系式中计算即可.当M 点在线段AB 的延长线上,过D 作DH ∥BC 交AB 于H ,BP=21DH=1,由△AMD ∽△CDN ,则AM :DC=AD :CN ,即AM •CN=DC •AD ,可计算出CN ,然后根据三角形的面积公式可计算出S △D P N ,即两块三角形板重叠部分的面积.3、如图,已知△ABC为等边三角形,M为三角形外任意一点.(1)请你借助旋转知识说明AM≤BM+CM;(2)线段AM是否存在最大值?若存在,请指出存在的条件;若不存在,请说明理由.考点:旋转的性质;三角形三边关系;等边三角形的性质.分析:(1)应把AM和BM所在的三角形旋转,与AM组成三角形,将△BMC绕B点逆时针方向旋转,使C点与A点重合,得△BM′A,易得△BMM′为正三角形,根据三角形三边关系即可证明.(2)由(1)得线段AM存在最大值,M′在AM上时4、如图,P是正△ABC内一点,PA=3,PB=4,PC=5,将线段PA以点A为旋转中心逆时针旋转60°得到线段AP1,连结P1C.(1)判断△APB与△AP1C是否全等,请说明理由;(2)求∠APB的度数;(3)求△APB 与△APC的面积之和;(4)直接写出△BPC的面积,不需要说理.考点:旋转的性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质;勾股定理.分析:(1)根据正三角形的性质求出AB=AC,∠BAC=60°,再根据旋转的性质可得AP1=AP,然后求出∠CAP1=∠BAP,再利用“边角边”证明△APB与△AP1C全等即可;(2)连结PP1,求出△PAP1是等边三角形,根据等边三角形的性质可得PP1=AP=3,∠AP1P=60°,再利用勾股定理逆定理求出∠CP1P=90°,然后计算即可得解;(3)根据全等三角形的面积相等求出△APB与△APC的面积之和等于四边形APCP1的面积,然后根据等边三角形的面积与直角三角形的面积列式计算即可得解;(4)同理求出△ABP和△BPC的面积的和,△APC和△BPC的面积的和,从而求出△ABC的面积,然后根据△BPC的面积=△ABC的面积-△APB与△APC的面积的和计算即可得解.参考答案:1、解:四边形ABCD为正方形,PA=1,PB=2,PC=3,把△PAB绕A点逆时针旋转90°得△EAD,把△CPB绕C点顺时针旋转90°得△CFD,连PE,PF,如图,∴∠1=∠2,∠3=∠4,而∠1+∠3=90°,∴∠2+∠4=90°,而∠ADC=90°,∴∠EDF=180°,即E,D,F共线;由旋转的性质得到△APE,△CPF均为等腰直角三角形,并且ED=PB=2,DF=PB=2,2、3、解答:(1)∵△ABC和△DEF都是边长为4的等边三角形,∴∠A=∠C=∠EDF=60°,∴∠AMD+∠ADM=120°,∠ADM+∠NDC=120°,∴∠AMD=∠NDC,∴△AMD∽△CDN,∴AM:DC=AD:CN,即AM•CN=DC•AD,而D点为AC的中点,∴DC=AD=2,∴AM•CN=4;(2)分别过D点作DP⊥AB于P,DQ⊥BC于Q,连DB,如图∵∠A=∠C=60°,DA=DC=2,∴AP=CQ=1,∴DP=DQ=3,∵BD为等边三角形的高,∴点D到EF的距离为DB,∴两块三角形板重叠部分为四边形DMBN,在图(1)中,AM=1,∴当0°<α<60°时,x的取值范围为1<x<4;(3)当M 在线段AB 上,BM=2时,x=4-2=2,当M 点在线段AB 的延长线上,如图(备用图),过D 作DH ∥BC 交AB 于H ,∴DH=21BC=2,BH=2, ∵BM=2,∴BP=21DH=1,与①一样可证得△AMD ∽△CDN , ∴AM :DC=AD :CN ,即AM •CN=DC •AD ,4、解答:(1)将△BMC 绕B 点逆时针方向旋转,使C 点与A 点重合,得△BM ′A , ∵∠MBM ′=60°,BM=BM ′,AM ′=MC .∴△BMM ′为正三角形.∴MM ′=BM .①若M ′在AM 上,则AM=AM ′+MM ′=BM+MC ,②若M ′不在AM 上,连接AM ′、MM ′,在△AMM ′中,根据三角形三边关系可知:AM <AM ′+MM ′,∴AM <BM+MC ,综上所述:AM ≤BM+CM ;(2)线段AM 有最大值.当且仅当M ′在AM 上时,AM=BM+MC ;存在的条件是:∠BMC=120°.5、解答:解:(1)∵△ABC 是正三角形,∴AB=AC ,∠BAC=60°,∵线段AP 以点A 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段AP 1,∴AP=AP 1,∠PAP 1=60°,∵∠BAP+∠PAC=∠BAC=60°,∠CAP 1+∠PAC=∠PAP 1=60°,∴∠BAP=∠CAP 1,∵在△APB 与△AP 1C 中,∴△APB≌△AP1C(SAS);(2)连结PP1,∴AP=AP1,∠PAP1=60°,∴△PAP1是等边三角形,∴PP1=AP=3,∠AP1P=60°,∵△APB≌△AP1C,∴CP1=BP=4,∵CP=5,∴PP12+CP12=CP2,∴△CP1P是直角三角形,∠CP1P=90°,∴∠APB=∠AP1P+∠CP1P=60°+90°=150°;。
中考数学解题技巧---构造三角形全等
中考数学解题技巧——构造三角形全等 (马铁汉)遇到有关线段的计算或证明时,经常需要将线段替换转移,常用的方法有作轴对称(在求线段之和、线段之差最值中)、旋转三角形(特殊三角形背景下的三条线段之和问题)、构造全等三角形。
关于作轴对称和旋转三角形这两种方法用的较多,且易掌握,前面解题经验中已有介绍,这里就不啰嗦了;关于构造全等三角形方法用得较少,不易掌握,下面通过几个中考真题作简单介绍。
现有图形中找不到解题途径时,联想问题背景及已知和所求之间的联系,可以考虑构造全等三角形建立起已知与所求之间的桥梁。
例1、(2021武汉16).如图(1),在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,边AB 上的点D 从顶点A 出发,向顶点B 运动,同时,边BC 上的点E 从顶点B 出发,向顶点C 运动,D ,E 两点运动速度的大小相等,设x =AD ,y =AE +CD ,y 关于x 的函数图象如图(2),图象过点(0,2),则图象最低点的横坐标是__21-.分析: 这里要求两条线段AE 、CD 之和,可以用x 的代数式表示CD=21x +和22-12x ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,从而得到y 关于x 的函数2221-12y x x ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭烦,不容易解决问题。
简单的方法是通过转化使两条线段连在一起,用几何方法解决函数问题。
这里的转化就需要构造全等。
如图(3)作BN ⊥BC ,使BN=AC ,连接EN.则△BEN ≌△ADC∴ DC=ENy =AE +CD=AE+EN如图(4),当A 、E 、N 三点在同一直线上时, y 最小。
此时,作AM ⊥BC 于点M , AM EM BN BE = 由图像知,AB=AC=1,AM=BM=MC=12∴ 11-22=1x x∴ 21x =-还有一种转化方法,如图(5),作HA ∥BC ,且HA=AB则△ABE ≌△HAD ∴AE=DH 当H 、D 、C 在同一直线上时y=HD+DC 最小,如图(6)。
初中数学三角形全等常用几何模型及构造方法大全初二
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+ °、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。
等边三角形的旋转全等课件
(1)求证:△MDC是等边三角形;
(2)将△MDC绕点M旋转,当MD(即MD′)与AB交于一点E,MC(即MC′)同时与 AD交于一点F时,点E,F和点A构成△AEF.试探究△AEF的周长是否存在最小 值.如果不存在,请说明理由;如果存在,请计算出△AEF周长的最小值.
谢谢!
大小不等的等边 三角形擦出 的火花
如图,△ABC和△CEF是两个大小不 等的等边三角形,有一个公共顶点C 且点F在CB的延长线上,连接AF和 BE.线段AF和BE有怎样的大小关系?
请证明你的结论.
按照题干要求摆放你手中 的两个三角形纸片,并连 接相应的线段,标注字母
分析题意,说说你的方法 和应该注意的问题
书写过程
如图,△ABC和△CEF是两个大小不 等的等边三角形,有一个公共顶点C 且点F在CB的延长线上,连接AF和 BE.线段AF和BE有怎样的大小关系? 请证明你的结论.
1.如果删除题干中的一些限制条件并撤去例图,图形会发生变 化吗?利用你手中的三角形纸片摆一摆. 2.每得到一个不同的构图,立即画出图形并标注相应的字母. 你得到了几个新图?
A
A
F B
cF
B
cF
A
B c F
B A
c F
B
c
A
F
在不E 同的构图B 中E,AF与BE的E 关系还成 立吗?请c 任选两个F 图形进行 E
A
B A
A
BA
A B
c
EF
A
cE
F
cE
B
B
B
E
E
E
你能把以下的题目对应到哪个图形?
1.(2011•南充)如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,
三角形全等的判定(6种题型)-2023年新八年级数学核心知识点与常见题型(浙教版)(解析版)
三角形全等的判定(6种题型)【知识梳理】一、全等三角形判定——“边边边”全等三角形判定——“边边边”三边对应相等的两个三角形全等.(可以简写成“边边边”或“SSS ”).要点诠释:如图,如果''A B =AB ,''A C =AC ,''B C =BC ,则△ABC ≌△'''A B C .二、全等三角形判定——“边角边”1. 全等三角形判定——“边角边”两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等(可以简写成“边角边”或“SAS ”).要点诠释:如图,如果AB = ''A B ,∠A =∠'A ,AC = ''A C ,则△ABC ≌△'''A B C . 注意:这里的角,指的是两组对应边的夹角.2. 有两边和其中一边的对角对应相等,两个三角形不一定全等.如图,△ABC 与△ABD 中,AB =AB ,AC =AD ,∠B =∠B ,但△ABC 与△ABD 不完全重合,故不全等,也就是有两边和其中一边的对角对应相等,两个三角形不一定全等.三、垂直平分线:1.定义:垂直于一条线段,并且平分这条线段的直线叫做这条线段的垂直平分线,简称中垂线.2.性质定理:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等四、全等三角形判定——“角边角”全等三角形判定——“角边角”两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等(可以简写成“角边角”或“ASA ”).要点诠释:如图,如果∠A =∠'A ,AB =''A B ,∠B =∠'B ,则△ABC ≌△'''A B C .五、全等三角形判定——“角角边” 1.全等三角形判定——“角角边”两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等(可以简写成“角角边”或“AAS ”)要点诠释:由三角形的内角和等于180°可得两个三角形的第三对角对应相等.这样就可由“角边角”判定两个三角形全等,也就是说,用角边角条件可以证明角角边条件,后者是前者的推论.2.三个角对应相等的两个三角形不一定全等.如图,在△ABC 和△ADE 中,如果BC ,那么∠ADE =∠B ,∠AED =∠C ,又∠A =∠A ,但△ABC 和△ADE 不全等.这说明,三个角对应相等的两个三角形不一定全等.六、角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.【考点剖析】题型一、全等三角形的判定——“边边边”例1、已知:如图,△RPQ 中,RP =RQ ,M 为PQ 的中点.求证:RM 平分∠PRQ .【思路点拨】由中点的定义得PM =QM ,RM 为公共边,则可由SSS 定理证明全等.【答案与解析】证明:∵M 为PQ 的中点(已知),∴PM =QM在△RPM 和△RQM 中,()(),,RP RQ PM QM RM RM ⎧=⎪=⎨⎪=⎩已知公共边 ∴△RPM ≌△RQM (SSS ).∴ ∠PRM =∠QRM (全等三角形对应角相等).即RM 平分∠PRQ.【总结升华】在寻找三角形全等的条件时有的可以从图中直接找到,如:公共边、公共角、对顶角等条件隐含在题目或图形之中. 用全等三角形的性质和判定.【变式】已知:如图,AD =BC ,AC =BD.试证明:∠CAD =∠DBC.【答案】证明:连接DC ,在△ACD 与△BDC 中()AD BC AC BDCD DC ⎧=⎪=⎨⎪=⎩公共边 ∴△ACD≌△BDC(SSS )∴∠CAD =∠DBC (全等三角形对应角相等)【变式2】、如图,在△ABC 和△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,BD =CE ,求证:∠BAD =∠CAE.【答案与解析】证明:在△ABD 和△ACE 中,AB AC AD AE BD CE =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△ABD ≌△ACE (SSS )∴∠BAD =∠CAE (全等三角形对应角相等).【总结升华】把证明一对角或线段相等的问题,转化为证明它们所在的两个三角形全等,综合应用全等三角形的判定和性质. 要证∠BAD =∠CAE ,先找出这两个角所在的三角形分别是△BDA 和△CAE ,然后证这两个三角形全等.题型二、全等三角形的判定——“边角边”例2、已知:如图,AB =AD ,AC =AE ,∠1=∠2.求证:BC =DE .【思路点拨】由条件AB =AD ,AC =AE ,需要找夹角∠BAC 与∠DAE ,夹角可由等量代换证得相等.【答案与解析】证明: ∵∠1=∠2∴∠1+∠CAD =∠2+∠CAD ,即∠BAC =∠DAE在△ABC 和△ADE 中AB AD BAC DAE AC AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABC ≌△ADE (SAS )∴BC =DE (全等三角形对应边相等)【总结升华】证明角等的方法之一:利用等式的性质,等量加等量,还是等量.【变式】如图,将两个一大、一小的等腰直角三角尺拼接 (A 、B 、D 三点共线,AB =CB ,EB =DB ,∠ABC =∠EBD =90°),连接AE 、CD ,试确定AE 与CD 的位置与数量关系,并证明你的结论.【答案】AE =CD ,并且AE ⊥CD证明:延长AE 交CD 于F ,∵△ABC 和△DBE 是等腰直角三角形∴AB =BC ,BD =BE在△ABE 和△CBD 中90AB BC ABE CBD BE BD =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ABE ≌△CBD (SAS )∴AE =CD ,∠1=∠2又∵∠1+∠3=90°,∠3=∠4(对顶角相等)∴∠2+∠4=90°,即∠AFC =90°∴AE ⊥CD例3、如图,AD 是△ABC 的中线,求证:AB +AC >2AD .【思路点拨】延长AD 到点E ,使AD =DE ,连接CE .通过证全等将AB 转化到△CEA 中,同时也构造出了2AD .利用三角形两边之和大于第三边解决问题.【答案与解析】证明:如图,延长AD 到点E ,使AD =DE ,连接CE .在△ABD 和△ECD 中,AD DE ADB EDC BD CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===.∴△ABD ≌△ECD (SAS ).∴AB =CE .∵AC +CE >AE ,∴AC +AB >AE =2AD .即AC +AB >.【总结升华】证明边的大小关系主要有两个思路:(1)两点之间线段最短;(2)三角形的两边之和大于第三边.要证明AB +AC >2AD ,如果归到一个三角形中,边的大小关系就是显然的,因此需要转移线段,构造全等三角形是转化线段的重要手段.可利用旋转变换,把△ABD 绕点D 逆时针旋转180°得到△CED ,也就把AB 转化到△CEA 中,同时也构造出了2AD .若题目中有中线,倍长中线,利用旋转变换构造全等三角形是一种重要方法.例4、已知,如图:在△ABC 中,∠B =2∠C ,AD ⊥BC ,求证:AB =CD -BD .【思路点拨】在DC 上取一点E ,使BD =DE ,则△ABD ≌△AED ,所以AB =AE ,只要再证出EC =AE 即可.【答案与解析】证明:在DC 上取一点E ,使BD =DE∵ AD ⊥BC ,∴∠ADB =∠ADE在△ABD 和△AED 中,BD DE ADB=ADE AD AD ⎧⎪⎨⎪⎩=∠∠=∴△ABD ≌△AED (SAS ).∴AB =AE ,∠B =∠AED .又∵∠B =2∠C =∠AED =∠C +∠EAC .∴∠C =∠EAC .∴AE =EC .∴AB =AE =EC =CD —DE =CD —BD .【总结升华】此题采用截长或补短方法.上升到解题思想,就是利用翻折变换,构造的全等三角形,把条件集中在基本图形里面,从而使问题加以解决.如图,要证明AB =CD -BD ,把CD -BD 转化为一条线段,可利用翻折变换,把△ABD 沿AD 翻折,使线段BD 运动到DC 上,从而构造出CD -BD ,并且也把∠B 转化为∠AEB ,从而拉近了与∠C 的关系.【变式】已知,如图,在四边形ABCD 中,AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB 于E ,并且AE =12(AB +AD ), 求证:∠B +∠D =180°. AE D CB【答案】证明:在线段AE 上,截取EF =EB ,连接FC ,∵CE ⊥AB ,∴∠CEB =∠CEF =90°在△CBE 和△CFE 中,CEB CEF EC =EC EB EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪⎩∴△CBE 和△CFE (SAS )∴∠B =∠CFE∵AE =12(AB +AD ),∴2AE = AB +AD ∴AD =2AE -AB∵AE =AF +EF ,∴AD =2(AF +EF )-AB =2AF +2EF -AB =AF +AF +EF +EB -AB =AF +AB -AB ,即AD =AF在△AFC 和△ADC 中(AF AD FAC DAC AC AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩角平分线定义)∴△AFC ≌△ADC (SAS )∴∠AFC =∠D∵∠AFC +∠CFE =180°,∠B =∠CFE.∴∠AFC +∠B =180°,∠B +∠D =180°.题型三、全等三角形的判定——“角边角”例5、已知:如图,E ,F 在AC 上,AD ∥CB 且AD =CB ,∠D =∠B .求证:AE =CF .【答案与解析】证明:∵AD ∥CB∴∠A =∠C在△ADF 与△CBE 中A C AD CB D B ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ADF ≌△CBE (ASA )∴AF =CE ,AF +EF =CE +EF故得:AE =CF【总结升华】利用全等三角形证明线段(角)相等的一般方法和步骤如下:(1)找到以待证角(线段)为内角(边)的两个三角形;(2)证明这两个三角形全等;(3)由全等三角形的性质得出所要证的角(线段)相等.【变式】(2022•长安区一模)已知:点B 、E 、C 、F 在一条直线上,AB ∥DE ,AC ∥DF ,BE =CF .求证:△ABC ≌△DEF .【分析】先利用平行线的性质得到∠B=∠DEF,∠ACB=∠F,再证明BC=EF,然后根据“ASA”可判断△ABC≌△DEF.【解答】证明:∵AB∥DE,∴∠B=∠DEF,∵AC∥DF,∴∠ACB=∠F,∵BE=CF,∴BE+EC=CF+EC,即BC=EF,在△ABC和△DEF中,{∠B=∠DEF BC=EF∠ACB=∠F,∴△ABC≌△DEF(ASA).5种判定方法是解决问题的关键.选用哪一种判定方法,取决于题目中的已知条件.例6、如图,G是线段AB上一点,AC和DG相交于点E.请先作出∠ABC的平分线BF,交AC于点F;然后证明:当AD∥BC,AD=BC,∠ABC=2∠ADG时,DE=BF.【思路点拨】通过已知条件证明∠DAC=∠C,∠CBF=∠ADG,则可证△DAE≌△BCF【答案与解析】证明:∵AD∥BC,∴∠DAC=∠C∵BF平分∠ABC∴∠ABC=2∠CBF∵∠ABC=2∠ADG∴∠CBF=∠ADG在△DAE 与△BCF 中⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠C DAC BCAD CBF ADG ∴△DAE≌△BCF(ASA )∴DE=BF【总结升华】利用全等三角形证明线段(角)相等的一般方法和步骤如下:(1)找到以待证角(线段)为内角(边)的两个三角形;(2)证明这两个三角形全等;(3)由全等三角形的性质得出所要证的角(线段)相等.【变式】已知:如图,在△MPN 中,H 是高MQ 和NR 的交点,且MQ =NQ .求证:HN =PM.【答案】证明:∵MQ 和NR 是△MPN 的高,∴∠MQN =∠MRN =90°,又∵∠1+∠3=∠2+∠4=90°,∠3=∠4∴∠1=∠2在△MPQ 和△NHQ 中,12MQ NQ MQP NQH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△MPQ ≌△NHQ (ASA )∴PM =HN题型四、全等三角形的判定——“角角边”例7.(2021秋•苏州期末)如图,在四边形ABCD 中,E 是对角线AC 上一点,AD ∥BC ,∠ADC =∠ACD ,∠CED +∠B =180°.求证:△ADE ≌△CAB .【分析】由等角对等边可得AC=AD,再由平行线的性质可得∠DAE=∠ACB,由∠CED+∠B=180°,∠CED+∠AED=180°,得∠AED=∠B,从而利用AAS可判定△ADE≌△CAB.【解答】证明:∵∠ADC=∠ACD,∴AD=AC,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠ACB,∵∠CED+∠B=180°,∠CED+∠AED=180°,∴∠AED=∠B,在△ADE与△CAB中,{∠DAE=∠ACB ∠AED=∠BAD=AC,∴△ADE≌△CAB(AAS).【点评】本题主要考查全等三角形的判定,解答的关键是由已知条件得出相应的角或边的关系.例8、已知:如图,AB⊥AE,AD⊥,∠E=∠B,DE=CB.求证:AD=AC.【思路点拨】要证AC=AD,就是证含有这两个线段的三角形△BAC≌△EAD.【答案与解析】证明:∵AB⊥AE,AD⊥AC,∴∠CAD=∠BAE=90°∴∠CAD+∠DAB=∠BAE+∠DAB ,即∠BAC=∠EAD在△BAC和△EAD中BAC EAD B E CB=DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪⎩∴△BAC ≌△EAD (AAS )∴AC =AD【总结升华】我们要善于把证明一对角或线段相等的问题,转化为证明它们所在的两个三角形全等. 题型五:线段的垂直平分线 例9.(2023秋·浙江杭州·八年级校考开学考试)如图所示,在ABC 中,8AC =,5BC =,AB 的垂直平分线DE 交AB 于点D ,交AC 于点E ,则BCE 的周长为( )A .13B .18C .10.5D .21【答案】A 【分析】根据线段垂直平分线的性质得到AE BE =,再将BCE 的周长转化为AC BC +的长,即可求解.【详解】解:DE 是AB 的垂直平分线,∴AE BE =,∴BCE 的周长为BE EC BC AE EC BC AC BC ++=++=+,8AC =,5BC =,∴BCE 的周长为8513AC BC +=+=,故选:A .【点睛】本题主要考查的是线段垂直平分线的性质,掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键.【变式1】(2022秋·浙江温州·八年级校考期中)如图,点D 是ABC 边AC 的中点,过点D 作AC 的垂线交BC 于点E ,已知6AC =,ABC 的周长为14,则ABE 的周长是( )A .6B .14C .8D .20【答案】C 【分析】由题意可知:ED 垂直平分AC ,故EA EC =,结合6AC =,ABC 的周长为14,即可得出答案.【详解】解:∵点D 是ABC 边AC 的中点, ED AC ⊥,∴ED 垂直平分AC ,∴EA EC =,∵6AC =,ABC 的周长为14,∴1468AB BC +=−=,∴8AB BC AB BE EC AB BE AE +=++=++=,∴ABE 的周长是8.故选:C .【点睛】此题考查了垂直平分线的性质和判定,掌握垂直平分线的性质和判定是解题的关键.【答案】C 【分析】根据垂直平分线的性质可知,到A ,B ,C 表示三个居民小区距离相等的点,是AC ,BC 两边垂直平分线的交点,由此即可求解.【详解】解:如图所示,分别作AC ,BC 两边垂直平分线MN ,PQ 交于点O ,连接OA,OB,OC,∵MN,PQ是AC,BC两边垂直平分线,==,∴OA OB OC∴点O是到三个小区的距离相等的点,即点O是AC,BC两边垂直平分线的交点,故选:C.【点睛】本题主要考查垂直平分线的性质,掌握垂直平分线的性质是解题的关键.八年级专题练习)如图,在ABC中,是ABC外的一点,且【分析】根据到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上,即可证明A、D都在BC的垂直平分线上,由此即可证明结论.AB AC,【详解】证明:∵=∴点A在BC的垂直平分线上,BD CD,∵=∴点D在BC的垂直平分线上,∴A、D都在BC的垂直平分线上,∴AD垂直平分BC.【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的判定,熟知线段垂直平分线的判定条件是解题的关键.【变式】.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,点E是△ABC的边AB的延长线上一点,∠BCE=∠A+∠ACB,求证:点E在BC的垂直平分线上.【分析】由三角形的外角性质得到∠EBC=∠A+∠ACB,结合已知推出∠BCE=∠EBC,得到BE=CE,即可得到结论.【详解】证明:∵∠BCE=∠A+∠ACB,∠EBC=∠A+∠ACB,∴∠BCE=∠EBC,∴BE=CE,∴点E在BC的垂直平分线上.【点睛】本题考查了三角形的外角性质,线段垂直平分线的判定,用到的知识点:到线段两端点的距离相等的点在线段的垂直平分线上.题型六:角平分线【答案】A【分析】根据角平分线上的点到两边的距离相等即可解答.【详解】根据题意要使集贸市场到三条公路的距离相等即集贸市场应建在三个角的角平分线的交点.故本题选A .【点睛】本题考查了角平分线的性质,熟记角平分线的性质是解答本题的关键. 的中点,ABC ,则BED 的面积为( 【答案】C【分析】作DF AC ⊥于F ,DM AB ⊥于点M ,根据角平分线的性质求出DM ,根据三角形的面积公式计算即可.【详解】解:作DF AC ⊥于F ,DM AB ⊥于点MAD 是ABC 的角平分线DF AC ⊥于F ,DM AB ⊥,112122AC DF AB DM ∴⋅+⋅=,112122AC DM AB DM ⋅+⋅=∴即:3421DM DM +=得3DM =8AB =, E 是AB 的中点,142BE AB ∴== 1143622BEDS BE DM ∴=⋅=⨯⨯= 故选:C .【点睛】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,三角形的面积,熟记性质并利用三角形的面积列出方程是解题的关键. 例12.(2022秋·浙江·八年级专题练习)已知:如图,90B C ∠=∠=,M 是BC 的中点,DM 平分ADC ∠.(1)若连接AM ,则AM 是否平分BAD ∠?请你证明你的结论;(2)线段DM 与AM 有怎样的位置关系?请说明理由.【答案】(1)AM 平分BAD ∠,证明见解析(2)DM AM ⊥,理由见解析【分析】(1)过点M 作ME AD ⊥,垂足为E ,证明ME MC MB ==即可得证.(2)利用两直线平行,同旁内角互补,证明1390∠+∠=.【详解】(1)AM 平分BAD ∠,理由为:证明:过点M 作ME AD ⊥,垂足为E ,∵DM 平分ADC ∠,∴12∠=∠,∵ME AD ⊥,MC CD ⊥∴MC ME =(角平分线上的点到角两边的距离相等),又∵MC MB =,∴ME MB =,∵MB AB ⊥,ME AD ⊥,∴AM 平分BAD ∠(到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上).(2)DM AM ⊥,理由如下:∵90B C ∠=∠=,∴,DC CB AB CB ⊥⊥,∴DC AB ∥(垂直于同一条直线的两条直线平行),∴180DAB CDA ∠+∠=(两直线平行,同旁内角互补)又∵111,322CDA DAB ∠=∠∠=∠(角平分线定义) ∴2123180∠+∠=,∴1390∠+∠=,∴90AMD ∠=.即DM AM ⊥.【点睛】本题考查了角平分线的性质定理和判定定理,平行线的性质,熟练掌握以上的知识是解题的关键. 【变式1】(2023秋·浙江台州·八年级统考期末)如图 90B C ∠=∠=︒,E 为BC 上一点,AE 平分BAD ∠,DE 平分CDA ∠.(1)求AED ∠的度数;(2)求证:E 是BC 的中点.【答案】(1)90︒(2)见解析.【分析】(1)利用已知条件可以得到180BAD CDA ∠+∠=︒,想要求AED ∠的度数,只需要根据三角形内角和定理和角平分线的性质即可得到结论.(2)过点E 做EF AD ⊥,根据角平分线上的点到角的两边距离相等即可得结论.【详解】(1)解:∵90B C ∠=∠=︒,∴DC AB ∥,∴180BAD CDA ∠+∠=︒,∵AE 平分BAD ∠,DE 平分CDA ∠, ∴12EAD BAD ∠=∠,12EDA CDA ∠=∠, ∴1()902EAD EDA BAD CDA ∠+∠=∠+∠=︒,∴180()90AED EAD EDA ∠=︒−∠+∠=︒;(2)证明:过点E 作EF AD ⊥于点F ,∵AE 平分BAD ∠,90B Ð=°,EF AD ⊥,∴EF EB =.∵DE 平分CDA ∠,90C ∠=︒,EF AD ⊥,∴EF EC =.∴EB EC =,即E 是BC 的中点.【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,以及角平分线上的点到角两边距离相等的性质,熟记性质和定理并做出辅助线是解题的关键.【变式2】.(2022秋·浙江杭州·八年级校考期中)如图,在ABC 外作两个大小不同的等腰直角三角形,其中90DAB CAE ∠=∠=︒,AB AD =,AC AE =.连接DC 、BE 交于F 点.(1)求证:DAC BAE ≌△△; (2)直线DC 、BE 是否互相垂直,试说明理由;(3)求证:AF 平分DFE ∠.【答案】(1)见解析(2)DC BE ⊥,理由见解析(3)见解析【分析】(1)由题意可得AD AB =,AC AE =,由90DAB CAE ∠=∠=︒,可得到DAC BAE ∠=∠,从而可证DAC BAE ≌△△;(2)由(1)可得ACD AEB ∠=∠,再利用直角三角形的性质及等量代换即可得到结论;(3)作AM DC ⊥于M ,AN BE ⊥于N ,利用全等三角形的面积相等及角平分线的判定即可证得结论.【详解】(1)证明:∵90DAB CAE ∠=∠=︒,∴DAB BAC CAE BAC ∠+∠=∠+∠,即DAC BAE ∠=∠,又∵AD AB =,AC AE =,∴()SAS DAC BAE ≌△△;(2)解:DC BE ⊥,理由如下;∵DAC BAE ≌△△, ∴ACD AEB ∠=∠,∵90AEB AOE ∠+∠= ,AOE FOC ∠=∠,∴90FOC ACD ∠+∠=,∴90EFC ∠=,∴DC BE ⊥;(3)证明:作AM DC ⊥于M ,AN BE ⊥于N ,∵DAC BAE ≌△△, ∴DAC BAE S S ∆∆=,DC BE =, ∴1122DC AM BE AN ⋅=⋅,∴AM AN =,∴AF 平分DFE ∠.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质,及直角三角形的性质,角平分线的判定,熟练掌握判定和性质是解决本题的关键.【变式3】(2023春·浙江金华·八年级浙江省义乌市后宅中学校考阶段练习)已知:OP 平分MON ∠,点A ,B 分别在边OM ,ON 上,且180OAP OBP ∠∠+=︒.(1)如图1,当90OAP ∠=︒时,求证:OA OB =;(2)如图2,当90OAP ∠<︒时,作PC OM ⊥于点C .求证:①PA PB =;②请直接写出OA ,OB ,AC 之间的数量关系 .【答案】(1)见解析(2)①见解析;②2OA OB AC −=【分析】(1)证明()AAS OPA OPB ≌,即可得证;(2)①作PD ON ⊥于点D ,证明()AAS PAC PBD ≌,即可得证; ②证明()AAS OCP ODP ≌,得出OD =,根据AC BD =,即可得证.【详解】(1)证明:180OAP OBP ∠∠+=︒,且90OAP ∠=︒,90OAP OBP ∠∠∴==︒,OP 平分MON ∠,POA POB ∠∠∴=,OP OP =,()AAS OPA OPB ∴≌,OA OB ∴=;(2)证明:①如图2,作PD ON ⊥于点D ,PC OM ⊥于点C ,PC PD ∴=,90PCA PDB OCP ∠∠∠===︒,180OAP OBP ∠∠+=︒,180DBP OBP ∠∠+=︒,OAP DBP ∠∠∴=,在PAC 和PBD 中,CAP DBP PCA PDBPC PD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AAS PAC PBD ∴≌, PA PB ∴=;②结论:2OA OB AC −=.理由:在OCP 和ODP 中,OCP ODP COP DOP OP OP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS OCP ODP ∴≌,OC OD ∴=,OA AC OB BD ∴−=+,AC BD =,2OA OB AC BD AC ∴−=+=.故答案为:2OA OB AC −=.【点睛】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的性质与判定,掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.【过关检测】一、单选题 1.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,在ABC 中,90A ∠=︒,点D 是边AC 上一点,3DA =,若点D 到BC 的距离为3,则下列关于点D 的位置描述正确的是( )A .点D 是AC 的中点B .点D 是B ∠平分线与AC 的交点 C .点D 是BC 垂直平分线与AC 的交点D .点D 与点B 的距离为5【答案】B 【分析】作DE BC ⊥于E ,连接BD ,利用角平分线的判定定理可证明BD 是ABC ∠的角平分线,即可作答.【详解】解:如图所示:作DE BC ⊥于E ,连接BD ,∵3DA =,点D 到BC 的距离为3,∴=AD DE ,∵90A ∠=︒,∴DA BA ⊥,∵DE BC ⊥,∴BD 是ABC ∠的角平分线,即点D 是ABC ∠的角平分线与AC 的交点,故B 项正确;其余选项,利用现有条件均无法得出,故选:B .【点睛】本题主要考查了角平分线的判定定理,作出辅助线,证明BD 是ABC ∠的角平分线,是解答本题的关键. 2.(2023·浙江·九年级专题练习)如图,已知BF DE =,AB ∥DC ,要使ABF CDE ≅△△,添加的条件可以是( )A.BE DF =B .AF CE =C .AB CD = D .B D ∠=∠【答案】C 【分析】根据AB ∥DC ,可得B D ∠=∠,又BF DE =,所以添加AB CD =,根据SAS 可证ABF CDE ≅△△.【详解】解:应添加AB DC =,理由如下:AB ∥DC ,B D ∴∠=∠.在ABF △和CDE 中,AB CD B DBF DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(SAS)ABF CDE ∴≅,故选:C .【点睛】本题主要考查了平行线的性质以及全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.3.(2023·浙江金华·统考二模)如图,ABC 和DEF 中,AB DE ∥,A D ∠=∠,点B ,E ,C ,F 共线,添加一个条件,不能判断ABC DEF ≌△△的是( )A .AB DE =B .ACB F ∠=∠C .BE CF =D .AC DF =【答案】B 【分析】根据AB DE ∥可得B DEF ∠=∠,加上A D ∠=∠,可知ABC 和DEF 中两组对角相等,因此一组对边相等时,即可判断ABC DEF ≌△△. 【详解】解:AB DE ∥,∴B DEF ∠=∠, 又A D ∠=∠,∴ABC 和DEF 中两组对角相等,当AB DE =时,根据ASA 可证ABC DEF ≌△△,故A 选项不合题意; 当ACB F ∠=∠时,ABC 和DEF 中,三组对角相等,不能判断ABC DEF ≌△△,故B 选项符合题意; 当BE CF =时,BC EF =,根据AAS 可证ABC DEF ≌△△,故C 选项不合题意; 当AC DF =时,根据AAS 可证ABC DEF ≌△△,故D 选项不合题意; 故选B .【点睛】本题考查添加条件使三角形全等,解题的关键是熟练掌握全等三角形的各种判定方法..ABC 的三条中线的交点.ABC 三边的垂直平分线的交点.ABC 三条角平分线的交点.ABC 三条高所在直线的交点【答案】C【分析】角平分线上的点到角的两边的距离相等,由此可解.【详解】解:要使凉亭到草坪三条边的距离相等,∴凉亭应在ABC 三条角平分线的交点处.故选C .【点睛】本题考查了角平分线的性质,解题的关键是注意区分三角形中线的交点、高的交点、垂直平分线的交点以及角平分线的交点之间的区别. 5.(2020秋·浙江·八年级期末)如图,AD 是ABC 中BAC ∠的平分线,DE AB ⊥交AB 于点E ,DF AC ⊥交AC 于点F ,若7ABC S =△,2DE =,4AB =,则AC 的长为( )A .3B .4C .5D .6【答案】A 【分析】先根据角平分线的性质得到2DF DE ==,再利用三角形面积公式得到11242722AC ⨯⨯+⨯⨯=,然后解关于AC 的方程即可.【详解】解:∵AD 是BAC ∠的平分线,DE AB ⊥,DF AC ⊥,2DE =,∴2DF DE ==,∵7ABC S =△,4AB =,又∵ABD ACD ABC S S S +=△△△,∴111124272222AB DE DF AC AC ⋅+⋅=⨯⨯+⨯⨯=,∴3AC =.故选:A .【点睛】本题考查角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.理解和掌握角平分线的性质是解题的关键.本题也考查了三角形的面积及等积变换.6.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,用B C ∠=∠,12∠=∠,直接判定ABD ACD ≌△△的理由是( )A .AASB .SSSC .ASAD .SAS【答案】A 【分析】根据三角形全等的判定方法判定即可.【详解】解:在ABD △和ACD 中,12B CAD AD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴()AAS ABD ACD ≌,故A 正确. 故选:A .【点睛】本题主要考查三角形全等的判定,解题的关键是掌握证明全等三角形的几种证明方法:AAS 、ASA 、SSS 、SAS 、HL .A .2B .【答案】C 【分析】由FC AB ∥,得F ADE ∠=∠,FCE A ∠=∠,即可根据全等三角形的判定定理“AAS”证明CFE ADE ≅,则4CF AD AB BD ==−=.【详解】解:FC AB ∥,F ADE ∴∠=∠,FCE A ∠=∠,在CFE 和ADE V 中,F ADE FCE AFE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS CFE ADE ∴≅, CF AD ∴=,5AB =,1BD =,514AD AB BD ∴=−=−=,4CF ∴=,CF ∴的长度为4.故选:C .【点睛】此题重点考查平行线的性质、全等三角形的判定与性质等知识,正确地找到全等三角形的对应边和对应角并且证明CFE ADE ≅是解题的关键.A .SSS【答案】B 【分析】根据已知条件两边,及两边的夹角是对顶角解答.【详解】解:在AOB 和COD △中,OA OC AOB COD OB OD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AOB COD SAS ∴≌. 故选:B .【点睛】本题考查了全等三角形的应用,准确识图判断出两组对应边的夹角是对顶角是解题的关键. 9.(2022秋·浙江嘉兴·九年级校考期中)在联欢会上,有A 、B 、C 三名选手站在一个三角形的三个顶点位置上,他们在玩“抢凳子”游戏,要求在他们中间放一个木凳,谁先抢到凳子谁获胜,为使游戏公平,则凳子应放在ABC 的( )A .三边垂直平分线的交点B .三杂中线的交点C .三条角平分线的交点D .三条高所在直线的交点【答案】A【分析】根据题意可知,当木凳所在位置到A 、B 、C 三个顶点的距离相等时,游戏公平,再由线段垂直平分线的性质即可求解.【详解】解:由题意可得:当木凳所在位置到A 、B 、C 三个顶点的距离相等时,游戏公平,∵线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,∴木凳应放的最适当的位置是在ABC 的三边垂直平分线的交点,故选:A .【点睛】本题考查线段垂直平分线的性质的应用,掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键. )可说明ABC 与△ 【答案】A 【分析】先根据垂直的定义可得90ACB ADB ∠=∠=︒,再根据角平分线的定义可得CAB DAB ∠=∠,然后根据AAS 定理即可得.【详解】解:,BC AC BD AD ⊥⊥,90ACB ADB ∴∠=∠=︒,AB 平分CAD ∠,CAB DAB ∴∠=∠,在ABC 和ABD △中,90ACB ADB CAB DABAB AB ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS ABC ABD ∴≌,故选:A . 【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题关键.二、填空题【答案】CA FD =,B E ∠=∠,A D ∠=∠,AB DE ∥等【分析】可选择CA FD =添加条件后,能用SAS 进行全等的判;也可选择B E ∠=∠添加条件后,能用ASA 进行全等的判定;也可选择A D ∠=∠添加条件后,能用AAS 进行全等的判定;也可选择AB DE ∥添加条件后,能用ASA 进行全等的判定即可;【详解】解:添加CA FD =,∵12∠=∠,BC EF =,∴()SAS ABC DEF ≌△△,故答案为:CA FD =;或者添加B E ∠=∠,∵BC EF =,12∠=∠,∴()ASA ABC DEF ≌△△,故答案为:B E ∠=∠;或者添加A D ∠=∠,∵12∠=∠,BC EF =,∴()AAS ABC DEF ≌△△,故答案为:A D ∠=∠;或者添加AB DE ∥,∵AB DE ∥,∴B E ∠=∠,∵12∠=∠,BC EF =,∴()AAS ABC DEF ≌△△,故答案为:AB DE ∥.【点睛】本题考查了全等三角形的判定,解答本题关键是掌握全等三角形的判定定理,本题答案不唯一.【答案】AB DC =【分析】添加条件AB DC =,利用SAS 证明ABC DCB △≌△即可.【详解】解:添加条件AB DC =,理由如下:在ABC 和DCB △中,AB DC ABC DCBBC CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴()SAS ABC DCB △≌△, 故答案为:AB DC =.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定,熟知全等三角形的判定定理是解题的关键,全等三角形的判定定理有SSS SAS AAS ASA HL ,,,,. 13.(2023秋·浙江湖州·八年级统考期末)如图,已知AC DB =,要使得ABC DCB ≅,根据“SSS”的判定方法,需要再添加的一个条件是_______.【答案】ABDC =【分析】要使ABC DCB ≅,由于BC 是公共边,若补充一组边相等,则可用SSS 判定其全等.【详解】解:添加AB DC =.在ABC 和DCB △中AB DC BC CB AC BD =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴()ABC DCB SSS ≅△△, 故答案为:AB DC =.【点睛】本题考查三角形全等的判定方法;判定两个三角形全等的一般方法有:SSS 、SAS 、ASA 、AAS 、HL .添加时注意:AAA 、SSA 不能判定两个三角形全等,不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择添加的条件是正确解答本题的关键.14.(2022秋·浙江丽水·八年级统考期末)如图,在ABC 中,CD 是边AB 上的高,BE 平分ABC ∠,交CD 于点E ,6BC =,若BCE 的面积为9,则DE 的长为______.【答案】3【分析】过E 作EF BC ⊥于F ,根据角平分线性质求出EF DE =,根据三角形面积公式求出即可.【详解】解:过E 作EF BC ⊥于F ,CD 是AB 边上的高,BE 平分ABC ∠,交CD 于点E ,DE EF ∴=,192BCE S BC EF =⋅=,1692EF ∴⨯⨯=,3EF DE ∴==,故答案为:3.【点睛】本题考查了角平分线性质的应用,能根据角平分线性质求出3EF DE ==是解此题的关键,注意:在角的内部,角平分线上的点到角的两边的距离相等. 八年级期末)如图,在ABC 中, 【答案】4【分析】根据线段垂直平分线的性质得到2AD BD ==,则4CD AC AD =−=.【详解】解:∵AB 的垂直平分线交AB 于点E ,交AC 于点D ,∴2AD BD ==,∵6AC =,∴4CD AC AD =−=,故答案为:4.【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,熟知线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等是解题的关键. 16.(2022秋·浙江温州·八年级校联考期中)如图,在ABC 中,DE 是AC 的中垂线,分别交AC ,AB 于点D ,E .已知BCE 的周长为9,4BC =,则AB 的长为______.【答案】5【分析】先利用三角形周长得到5CE BE +=,再根据线段垂直平分线的性质得到EC EA =,然后利用等线段代换得到AB 的长.【详解】解:∵BCE 的周长为9,9CE BE BC ∴++=,又4BC =,5CE BE ∴+=,又DE 是AC 的中垂线,EC EA ∴=,5AB AE BE CE BE ∴=+=+=;故答案为:5.【点睛】本题考查了垂直平分线的性质:垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等.17.(2023秋·浙江杭州·八年级校考开学考试)如图,已知12∠=∠,要说明ABC BAD ≌,(1)若以“SAS ”为依据,则需添加一个条件是__________;(2)若以“ASA ”为依据,则需添加一个条件是__________.【答案】 BC AD = BAC ABD ∠=∠【分析】(1)根据SAS 可添加一组角相等,故可判定全等;(2)根据ASA 可添加一组角相等,故可判定全等;【详解】解:(1)已知一组角相等和一个公共边,以“SAS ”为依据,则需添加一组角,即BC AD =故答案为:BC AD =;(2)已知一组角相等,和一个公共边,以“ASA ”为依据,则需添加一组角,即BAC ABD ∠=∠. 故答案为:BAC ABD ∠=∠.【点睛】本题主要考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS SAS ASA AAS HL 、、、、.添加时注意:AAA SSA 、不能判定两个三角形全等. 18.(2019秋·浙江嘉兴·八年级校考阶段练习)如图,点B 、E 、C 、F 在一条直线上,AB ∥DE ,AB=DE ,BE=CF ,AC=6,则DF=________【答案】6.【分析】根据题中条件由SAS 可得△ABC ≌△DEF ,根据全等三角形的性质可得AC=DF=6.【详解】∵AB ∥DE ,∴∠B=∠DEF∵BE=CF ,∴BC=EF ,在△ABC 和△DEF 中,AB DE B DEFBC EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABC ≌△DEF (SAS ),∴AC=DF=6.考点:全等三角形的判定与性质.。
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:Array(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(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.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=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。
精品 运用旋转构造全等
小专题运用旋转构造全等1.把一个平面图形F 绕平面内一点O 按一定方向(顺时针或逆时针)旋转一定角度得到图形F 的变换称为旋转变换,点O 叫做旋转中心,角度叫做旋转角.特别地,旋转角为180°的旋转变换就是中心对称变换.2.旋转变换的性质:对应图形全等,对应线段相等,对应角相等,对应线段所在直线的夹角中有一个等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.中心对称的性质:连结对应点的线段都经过对称中心,并且被对称中心平分,对应线段平行且相等,对应角相等.3.旋转变换应用时常见的有下面三种情况:(1)旋转90°角.当题目条件中有正方形或等腰直角三角形时,常将图形绕直角顶点旋转90°.(2)旋转60°角.当题目条件中有等边三角形时,常将图形绕等边三角形一顶点旋转60°.(3)旋转度数等于等腰三角形顶角度数.当题目条件中有等腰三角形时,常将图形绕等腰三角形顶角的顶点旋转顶角的度数.例1.已知Rt△ABC 中,∠ACB=90°,CA=CB,有一个圆心角为45°,半径长等于CA 的扇形CEF 绕点C 旋转,且直线CE、CF 分别与直线AB 交于点M、N.(1)当扇形绕点C 在∠ACB 的内部旋转时,如图 1 所示,求证:MN 2 =AM 2 +BN 2 .(2)当扇形CEF 绕点C 旋转至如图2 所示的位置时,关系式MN 2 =AM 2 +BN 2是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.规律技巧:本题利用旋转变换,将结论中的分散线段通过等量代换集中到了一个三角形中,再证明该三角形为直角三角形,运用勾股定理证明.本题还体现了动态几何问题的一个共同特征:运动的图形与静止的图形的相对位置虽然发生了变化,但有些结论仍然保持不变,且证明方法也是一样的.这也正是动态几何问题的魅力所在.本题也可通过运用轴对称变换作辅助线,将△ACM 沿直线CE 对折,得△DCM,连结DN.再证△DCN≌△BCN.例2.如图所示,在梯形ABCD 中,BC>AD,AD//BC,∠D=90°,BC=CD=12,∠ABE=45°.若AE=10,则CE 的长为.思路分析:本题已知条件多,但比较分散,而且题设和结论间的关系也不是很明显,不易沟通,此时我们是否考虑用旋转变换来铺路架桥.规律技巧:本题中条件与结论间不能直接找到关系时,我们想到了用旋转法,但旋转法解题一般用在正方形、正三角形中较多.故本题先把直角梯形补成一个正方形,然后根据正方形中特殊三角形旋转的前后关系,使问题得到解决.本题如果通过在Rt△ADE、Rt△CEB 和△BAE 中直接求出EC 几乎是不可能的.例3.如图所示,正方形ABCD 的边长为1,点F 在线段CD 上运动,AE 平分∠BAF 交边BC 于点E.(1)求证:AF=DF+BE.(2)设DF= x (0 ≤x ≤ 1),△ADF 与△ABE 的面积和S 是否存在最大值?若存在,求出此时x 的值及S 的最大值;若不存在,请说明理由.思路分析:求证AF=DF+BE,观察图形可知线段AF、DF、BE 不在同一个三角形内,所以考虑添加辅助线帮助解题,考虑到AF、DF 在Rt△ADF 中,又AD 是正方形ABCD 的边长,所以试着延长CB 到点G,使BG=DF,又AB=AD,进一步推理,可使问题获解.规律技巧:利用旋转构造等腰三角形是证明第(1)题的关键.通常在正方形中存在共顶角图形(或等腰三角形存在共顶点图形)时,往往利用旋转的思想;第(2)题是求S 的最大值,往往结合几何图形,实际上就是要求AF 的最大值,显然,当AF 为对角线时取得最大值.由此可见,恰当的数形结合,能简洁明了地解决问题.课后练习:.如图12,边长为1 的正方形ABCD 被两条与边平行的线段EF、GH 分割为四个小矩形,EF 与GH 交于点P. (1)若AG=AE,证明:AF=AH;(2)若∠FAH=45°,证明:AG+AE=FH;(3)若RtΔGBF 的周长为1,求矩形EPHD 的面积.一、遇45°,135°运用旋转构造全等1.如图,将正方形ABCD 中的△ABP 绕点B 顺时针旋转到△CBP'的位置,且BP=2,AP=1.(1)求PP'的长;(2)连CP,若CP=3,求∠APB 的度数.2.如图,△ACB 为等腰直角三角形,∠ACB=90°,CP=2,PB=1,∠CPB=135°,求AP 的长.3.如图,△ACB 为等腰直角三角形,∠ACB=90°,CP=2,PB=1,AP=3,求∠CPB 的度数.4.如图,正方形ABCD 中,PA= a ,PB= b .(1)若P 点在正方形外,且∠APB=45°求PD;(2)若P 点在正方形内,且∠APB=135°,求PD.DPB C5.等腰Rt△ABC 中,AB=AC,∠BAC=90°,点D 在△ABC 外,且∠ADB=45°,AD=3,BD=4,求线段DC 的长.二、遇60°,120°运用旋转构造等边三角形6.如图,在△ABC 中,AB=3,BC=5,∠ABC=60°,以AC 为边向外作等边△ACD,求BD 的长.7.如图,△ABC 为正三角形,∠ADC=30°,AD=3,BD=5,求CD 的长.8.设P 是等边ΔABC内的一点,PA=3,PB=5,PC=4,则 APC 的度数是.9.如图,点P 为等边△ABC 内一点,且PA =2,PB=,PC=13(1)求∠BPC 的度数;(2)直接写出AB 的长为.10.如图,四边形ABCD 中,AB=BC,∠ABC=60°,∠CDA=30°,AD=8,CD=10,求对角线BD 的长.。
初中数学经典几何模型05-手拉手模型构造全等三角形(含答案)
初中数学经典几何模型专题05 手拉手模型构造全等三角形【专题说明】两个具有公共顶点的相似多边形,在绕着公共顶点旋转的过程中,产生伴随的全等或相似三角形,这样的图形称作共点旋转模型;为了更加直观,我们形象的称其为“手拉手”模型。
【知识总结】【基本模型】一、等边三角形手拉手-出全等图1 图2图3 图4二、等腰直角三角形手拉手-出全等两个共直角顶点的等腰直角三角形,绕点C旋转过程中(B、C、D不共线)始终有①△BCD≌△ACE;②BD⊥AE(位置关系)且BD=AE(数量关系);③FC平分∠BFE;图1图2图3图41、如图,点C在线段AB上,△DAC和△DBE都是等边三角形,求证:△DAB≌△DCE;DA∥EC.2、已知:△ACB和△DCE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,连结AE,BD交于点O,AE与DC交于点0,AE与DC交于点M,BD与AC交于点N.3、已知,在△ABC中,AB=AC,点P平面内一点,将AP绕A顺时针旋转至AQ,使∠QAP=∠BAC,连接BQ、CP,⑴若点P在△ABC内部,求证BQ=CP;⑵若点P在△ABC外部,以上结论还成立吗?4、如图,点G是正方形ABCD对角线CA的延长线上任意一点,以线段AG为边作一个正方形AEFG,线段EB和GD相交于点H.若AB=√2,AG=1,则EB=________________.5、已知正方形ABCD和正方形AEFG有一个公共点,点G、E分别在线段AD、AB上,若将正方形AEFG 绕点A按顺时针方向旋转,连接DG,在旋转的过程中,你能否找到一条线段的长与线段DG的长度始终相等?并说明理由。
6、已知:如图在△ABC,△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,点C、D、E三点在同一直线上,连接BD,BE.以下四个结论:①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠BDC=45°;④BE2=2(AD2+AB2)其中结论正确的个数是_______【基础训练】1、已知△ABC为等边三角形,点D为直线BC上一动点(点D不与点B,点C重合).以AD为边作等边三角形ADE,连接CE.如图1,当点D在边BC上时,求证:△ABD≌△ACE;直接判断结论BC=DC+CE是否成立(不需要证明);如图2,当点D在边BC的延长线上时,其他条件不变,请写出BC、DC、CE之间存在的数量关系,并写出证明过程.2、如图,△ACB与△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,点D为AB边上的一点.若DE=13,BD=12,求线段AB的长.3、如图,点A、B、C在一条直线上,△ABD,△BCE均为等边三角形,连接AE和CD,AE分别交CD,BD于点M,P,CD交BE于点Q,连接PQ,BM.下面结论:△ABE≌△DBC;∠DMA=60°;△BPQ为等边三角形;MB平分∠AMC.其中正确的有____________4、如图1,CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=α,AD、BE相交于点M,连接CM.求证:BE=AD;用含α的式子表示∠AMB的度数;当α=90°时,取AD、BE的中点分别为点P、Q,连接CP,CQ,PQ,如图2,判断△CPQ的形状,并加以证明.【巩固提升】1、已知△ABC和△BDE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠BED=90°,AB=2BD,连接CE.(1)如图1,若点D在AB边上,点F是CE的中点,连接BF.当AC=4时,求BF的长;(2)如图2,将图1中的△BDE绕点B按顺时针方向旋转,使点D在△ABC的内部,连接AD,取AD 的中点M,连接EM并延长至点N,使MN=EM,连接CN.求证:CN⊥CE.2、如图,△ABC中AB=AC=5,tan∠ACB=,点D为边BC上的一动点(不与点B、C重合),将线段AD绕点A顺时针旋转得AE,使∠DAE=∠BAC,DE与AB交于点F,连接BE.(1)求BC的长;(2)求证∠ABE=∠ABC;(3)当FB=FE时,求CD的长.3、如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为AB上一点,连接CD,将CD绕点C顺时针旋转90°至CE,连接AE.(1)求证:△BCD≌△ACE;(2)如图2,连接ED,若CD=2,AE=1,求AB的长;(3)如图3,若点F为AD的中点,分别连接EB和CF,求证:CF⊥EB.4、如图,△ABC和△EDC都是等腰直角三角形,C为它们的公共直角顶点,连接AD、BE,点F为线段AD的中点,连接CF.(1)如图1,当D点在BC上时,试判断线段BE、CF的关系,并证明你的结论;(2)如图2,把△DEC绕C点顺时针旋转一个锐角,其他条件不变时,请探究BE、CF的关系并直接写出结论.5、如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D、E分别是AB、AC边的中点.将△ABC绕点A顺时针旋转a角(0°<a<180°),得到△AB′C′(如图2),连接DB',EC'.(1)探究DB'与EC'的数量关系,并结合图2给予证明;(2)填空:①当旋转角α的度数为时,则DB'∥AE;②在旋转过程中,当点B',D,E在一条直线上,且AD=时,此时EC′的长为.6、如图,∠AOB=120°,OC平分∠AOB,∠MCN=60°,CM与射线OA相交于M点,CN与直线BO相交于N点.把∠MCN绕着点C旋转.(1)如图1,当点N在射线OB上时,求证:OC=OM+ON;(2)如图2,当点N在射线OB的反向延长线上时,OC与OM,ON之间的数量关系是(直接写出结论,不必证明)专题05 手拉手模型构造全等三角形答案【专题说明】两个具有公共顶点的相似多边形,在绕着公共顶点旋转的过程中,产生伴随的全等或相似三角形,这样的图形称作共点旋转模型;为了更加直观,我们形象的称其为“手拉手”模型。
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。
初中数学 全等三角形中的旋转
内容 基本要求略高要求较高要求全等三角形了解全等三角形的概念,了解相似三角形和全等三角形之间的关系掌握两个三角形全等的条件和性质;会应用三角形全等的性质和判定解决简单问题会利用全等三角形的知识解释或证明经过图形变换后得到的图形与原图形对应元素间的关系把图形G 绕平面上的一个定点O 旋转一个角度θ,得到图形G ',这样的由图形G 到G '变换叫做旋转变换,点O 叫做旋转中心,θ叫做旋转角,G '叫做G 的象;G 叫做G '的原象,无论是什么图形,在旋转变换下,象与原象是全等形.很明显,旋转变换具有以下基本性质:①旋转变换的对应点到旋转中心的距离相等; ②对应直线的交角等于旋转角.旋转变换多用在等腰三角形、正三角形、正方形等较规则的图形上,其功能还是把分散的条件盯对集中,以便于诸条件的综合与推演.【例 1】 如图,等边三角形ABC ∆与等边DEC ∆共顶点于C 点.求证:AE BD =.DECBA【巩固】(2008年全国初中数学联赛武汉CASIO 杯选拔赛)如图,ABD ∆和CED ∆均为等边三角形,AC BC =,AC BC ⊥.若2BE =,则CD = .图6DECBA中考要求例题精讲全等三角形中的旋转【巩固】如图,已知ABC ∆和ADE ∆都是等边三角形,B 、C 、D 在一条直线上,试说明CE 与AC CD +相等的理由.EDCBA【例 2】 如图,D 是等边ABC ∆内的一点,且BD AD =,BP AB =,DBP DBC ∠=∠,问BPD ∠的度数是否一定,若一定,求它的度数;若不一定,说明理由.PDC BA【例 3】 (1997年安徽省初中数学竞赛题)在等腰Rt ABC ∆的斜边AB 上取两点M 、N ,使45MCN ∠=︒,记AM m =,MN x =,BN n =,则以x 、m 、n 为边长的三角形的形状是( ).A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .随x 、m 、n 的变化而变化M N CBA【例 4】 (2005年四川省中考题)如图,等腰直角三角形ABC 中,90B =︒∠,AB a =,O 为AC 中点,EO OF ⊥.求证:BE BF +为定值.OBECF A【巩固】在等腰直角ABC ∆中,90ACB ∠=,AC BC =,M 是AB 的中点,点P 从B 出发向C 运动,MQ MP ⊥交AC 于点Q ,试说明MPQ ∆的形状和面积将如何变化.APMCQ B【巩固】等腰直角三角形ABC ,90ABC =︒∠,AB a =,O 为AC 中点,45EOF =︒∠,试猜想,BE 、BF 、EF 三者的关系.OBE CFA【例 5】 如图所示.正方形ABCD 中,在边CD 上任取一点Q ,连AQ ,过D 作DP ⊥AQ ,交AQ 于R ,交BC 于P ,正方形对角线交点为O ,连OP ,OQ .求证:OP ⊥OQ .【巩固】如图,正方形OGHK 绕正方形ABCD 中点O 旋转,其交点为E 、F ,求证:AE CF AB +=.54321OHBE DKG CF A【例 6】 (2004河北)如图,已知点E 是正方形ABCD 的边CD 上一点,点F 是CB 的延长线上一点,且EA AF ⊥. 求证:DE BF =.D CBEFA【巩固】(湖北省黄冈市2008年初中毕业生升学考试)已知:如图,点E 是正方形ABCD 的边AB 上任意一点,过点D 作DF DE ⊥交BC 的延长线于点F .求证:DE DF =.FEDCBA【巩固】如图,正方形ABCD 中,FAD FAE ∠=∠.求证:BE DF AE +=.FEDCBA【巩固】如图所示,在四边形ABCD 中,90ADC ABC ∠=∠=︒,AD CD =,DP AB ⊥于P ,若四边形ABCD的面积是16,求DP 的长.PDCBA【例 7】 E 、F 分别是正方形ABCD 的边BC 、CD 上的点,且45EAF =︒∠,AH EF ⊥,H 为垂足,求证:AH AB =.CHF ED BA【巩固】如图,正方形ABCD 的边长为1,AB 、AD 上各存一点P 、Q ,若△APQ 的周长为2,求∠PCQ 的度数.【巩固】如图,正方形ABCD 的边长为1,点F 在线段CD 上运动,AE 平分BAF ∠交BC 边于点E .⑴求证:AF DF BE =+.⑵设DF x =(01x ≤≤),ADF ∆与ABE ∆的面积和S 是否存在最大值?若存在,求出此时x 的值及S .若不存在,请说明理由.FEDC BA【巩固】如图,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且DF =BE .⑴求证:CE =CF ;⑵在图1中,若G 在AD 上,且∠GCE =45°,则GE =BE +GD 成立吗?为什么? ⑶运用⑴⑵解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图2,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC(BC >AD),∠B =90°,AB =BC =12,E 是AB 上一点,且∠DCE =45°,BE =4,求DE 的长.【例 8】 (北京市数学竞赛试题,天津市数学竞赛试题) 如图所示,ABC ∆是边长为1的正三角形,BDC ∆是顶角为120的等腰三角形,以D 为顶点作一个60的MDN ∠,点M 、N 分别在AB 、AC 上,求AMN ∆的周长.NM DCBA【巩固】如图所示,在四边形ABCD 中,AB=BC ,∠A=∠C=90°,∠B=135°,K 、N 分别是AB 、BC 上的点,若△BKN 的周长为AB 的2倍,求∠KDN 的度数.N K DCB A【巩固】等边ABD ∆和等边CBD ∆的边长均为1,E 是BE AD ⊥上异于A D 、的任意一点,F 是CD 上一点,满足1AE CF +=,当E F 、移动时,试判断BEF ∆的形状.DFE CBAB CA DEB C【例 9】 在等边AB C ∆的两边AB ,AC 所在直线上分别有两点M ,N ,D 为AB C ∆外一点,且︒=∠60MDN ,︒=∠120BDC ,CD BD =,探究:当点M ,N 分别爱直线AB ,AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系及AMN ∆的周长与等边AB C ∆的周长L 的关系.⑴如图①,当点M ,N 在边AB ,AC 上,且DM=DN 时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系式__________;此时LQ=__________ ⑵如图②,当点M ,N 在边AB ,AC 上,且DN DM ≠时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;⑶如图③,当点M ,N 分别在边AB ,CA 的延长线上时,若AN=x ,则Q=_________(用x ,L 表示)【巩固】(1)如图25-1,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,E 、F 分别是边BC 、CD 上的点,且∠EAF=12∠BAD .求证:EF =BE +FD;(2) 如图25-2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 , (1)中的结论是否仍然成立?不用证明.FEDCB A(3) 如图25-3在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B+∠ADC =180°,E 、F 分别是边BC 、CD 延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD , (1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.【例10】 已知:如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形.求证:AN BM =.M D NEC BFA【巩固】如图,B ,C ,E 三点共线,且ABC ∆与DCE ∆是等边三角形,连结BD ,AE 分别交AC ,DC 于M ,N 点.求证:CM CN =.NMEDCBA【巩固】已知:如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形.求证:CF 平分AFB ∠.M D NEC BFA【巩固】如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形.请你证明: ⑴AN BM =; ⑵DE AB ∥;⑶CF 平分AFB ∠.M D NEC BFA【例11】 如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形,D 是AN 中点,E 是BM 中点,求证:CDE ∆是等边三角形.M DNECBA【巩固】(2008年全国初中数学竞赛海南区初赛)如下图,在线段AE 同侧作两个等边三角形ABC ∆和CDE ∆(120ACE ∠<°),点P 与点M 分别是线段BE 和AD 的中点,则CPM ∆是( )PMBC DEAA .钝角三角形B .直角三角形C .等边三角形D .非等腰三角形【巩固】已知:如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形.CG 、CH 分别是ACN ∆、MCB ∆的高.求证:CG CH =.HG NM CBA【例12】 平面上三个正三角形ACF ,ABD ,BCE 两两共只有一个顶点,求证:EF 与CD 平分.FEDBCA【例13】 已知:如图,ABC ∆、CDE ∆、EHK ∆都是等边三角形,且A 、D 、K 共线,AD DK =.求证:HBD∆也是等边三角形.EKHCDBA【例14】 (1997年安徽省竞赛题)如图,在△ABC 外面作正方形ABEF 与ACGH ,AD 为△ABC 的高,其反向延长线交FH 于M ,求证:(1)CF BH =;(2)MH MF =【巩固】(2008年怀化市初中毕业学业考试试卷)如图,四边形ABCD 、DEFG 都是正方形,连接AE 、CG .求证:AE CG =.G FE DCBA【巩固】以△ABC 的两边AB 、AC 为边向外作正方形ABDE 、ACFG ,求证:CE=BG ,且CE ⊥BG .OGFEDCBA【例15】 (北京市初二数学竞赛试题) 如图所示,在五边形ABCDE 中,90B E ∠=∠=︒,AB CD AE ===1BC DE +=,求此五边形的面积.EDCBA【巩固】(江苏省数学竞赛试题)如图,已知五边形ABCDE 中,∠ABC=∠AED=90°,AB=CD=AE=BC+DE=2.求该五边形的面积.EDCBA【巩固】(希望杯全国数学邀请赛初二第二试试题) 在五边形ABCDE 中,已知AB AE =,BC DE CD +=,180ABC AED ∠+∠=,连接AD .求证:AD 平分CDE ∠.EDCBA【例16】 (2008山东)在梯形ABCD 中,AB CD ∥,90A ∠=︒,2AB =,3BC =,1CD =,E 是AD 中点,试判断EC 与EB 的位置关系,并写出推理过程.ABCDE【例17】 (通州区2009一模第25题)请阅读下列材料:已知:如图1在Rt ABC ∆中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 、E 分别为线段BC 上两动点,若45DAE ∠=︒.探究线段BD 、DE 、EC 三条线段之间的数量关系.小明的思路是:把AEC ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE '∆,连结E D ', 使问题得到解决.请你参考小明的思路探究并解决下列问题:⑴ 猜想BD 、DE 、EC 三条线段之间存在的数量关系式,并对你的猜想给予证明;⑵ 当动点E 在线段BC 上,动点D 运动在线段CB 延长线上时,如图2,其它条件不变,⑴中探究的结论是否发生改变?请说明你的猜想并给予证明.图1ABCDE图2AB CDE。
数学人教版八年级上册全等三角形与旋转问题
课题概述八年级学生虽然已经在七年级学习了平行线与相交线,但是平行线与相交线的证明很简单,本学期学习连续学习《三角形》,《全等三角形》,《轴对称》三章,图形变化较多,学生在寻找图形边角关系上还存在问题,证明也有一定难度,只能见一个图形硬性记一个图形,所以本节课设计意图就是将看似分隔的图形通过几何画板的演示整合到一起,形成一个图形的不同变换形式,而实质是不变的,从而帮助学生理解图形的内在联系。
对于以后学习旋转规律图形也会有相当大的帮助。
学习目标阐述(1)通过观察图形的变化过程,探究发现图形变化的实质,从而抓住本质规律,找到证明全等的条件.(2)通过观察几何画板的图形变换的演示,将看似分割的图形整合到一起,抓住事物本质.完成目标(1)的标志是:学生能用旋转的角度理解两个三角形能重合,所以全等,进而理解边角关系,找到证明条件。
完成目标(2)的标志是:学生发挥想象力和创意移动点C,B位置,发现不同图形式可以整合到一起,从而将图形统一,抓住图形本质。
学习者特征分析学生在八年级上学期刚刚学习了《三角形》,《全等三角形》和《轴对称》三章,三大章几何连在一起学习,学生的几何体系还没有建立起来,还不能熟练辨析图形之间的关系,对于图形的变换还比较陌生,对于判定两个三角形全等方法的选择以及利用等边三角形证明两个三角形全等也还有一定难度。
教学策略选择与教学活动设计教学策略:八年级学生好奇心强,对新鲜事物感到新奇,创意无限,喜欢探索。
几何画板的动态演示过程,能激发学生的学习兴趣,帮助学生发现并理解图形的变化过程及变换的实质,让学生能够更积极主动地探索新知。
教学活动设计教师创设背景,由学生发挥想象和创意改变图形,发现图形规律和内在联系,并由学生尝试总结规律,给出证明。
教学资源与工具的设计和使用八年级上册数学课本几何画板V5.05演示正方形旋转过程,通过观察发现题目本质,引导学生观察P点的变化范围,其轨迹像在荡秋千,引导学生观察P在AE’上,P标最大,需使直线AE’倾斜程度最大,那么倾斜NMD ECBA 教学评价与反馈设计1.如图,四边形ACDE,BCMN 为正方形,AM_____BD, ∠MAC_____∠BDC(填<,=,>)第1题 第2题2.如图,在ABC 中,D 在AB 上,且ΔCAD 和ΔCBE 都是等边三角形,(1)DE______AB ,(2)∠EDB=_________°3. 如图,已知△ABC 是等边三角形,E 是AC 延长线上任一点,选择一点D ,使得△CDE 是等边三角形,如 果M 是线段AD 的中点,N 是线段BE 的中点.则∠CMN=_____________°第3题 第4题4.已知:如图,△ABC 和△ADE 是有公共顶点的等腰直角三角形. 求证:BD=CE 且BD ⊥CE总结与帮助放飞学生的心灵,尊重学生独特的体验探究学习是一种发现学习,具有深刻的问题性、广泛的参与性、丰富的实践性和开放性。