全等三角形证明中的基本模型
初中数学全等三角形中的基本模型及常用辅助线
03
常用辅助线方法
中线法
中线倍长法
通过延长中线至等长,构造全等 三角形,常用于证明线段相等或 角相等。
中线性质应用
利用中线将三角形面积平分,或 将三角形划分为两个面积相等的 小三角形。
角平分线法
角平分线性质
角平分线上的点到角两边的距离相等 ,利用此性质可以构造全等三角形。
角平分线与平行线组合
通过作角平分线的平行线,构造相似 三角形,进而证明线段成比例或求线 段长度。
填空题答题技巧
准确理解题意
01
认真阅读题目,明确题目所考察的知识点和要求。
灵活运用知识
02
根据题目所给的条件和要求,灵活运用所学的知识点进行解答
。
注意答案的完整性和准确性
03
在填写答案时,要注意答案的完整性和准确性,避免漏填或错
填。
解答题答题思路展示
分析题意
认真阅读题目,理解题意,明确题目所考 察的知识点和要求。
基本模型与常用辅助 线
掌握在解决全等问题 时常用的辅助线作法 ,如倍长中线、截长 补短等。
熟悉几种常见的全等 三角形基本模型,如 角平分线模型、中线 模型等。
课堂检测题目设置及评价
题目设置
设置涵盖全等三角形定义、性质、判定方法以及基本模型和常用辅助线 的题目。
题目难度适中,既考查学生对基础知识的掌握,又考查其灵活运用能力 。
对应角相等
全等三角形的对应角相等。
周长相等
全等三角形的周长相等。
面积相等
全等三角形的面积相等。
典型例题解析
例1
解析
已知△ABC和△DEF中,AB = DE,BC = EF ,∠B = ∠E,求证:△ABC ≌ △DEF。
12.2 三角形全等的判定 初中数学模型
B1
A
E
D
C
7
知识点三:”旋转“ 模型
典例分析
AAS
例3:如图,∠A=∠B, AE= BE, 点D在AC边上 ,∠1=∠2,AE,BD
交于点O.求证:∆AEC≌∆BED.
证明:∵ ∠ADE3;∠C
又∵ ∠ ADE= ∠ 1+∠BDE
且∠ 1= ∠ 2
∴ ∠C= ∠BDE 在∆AEC和∆BED中,
△ABD,若∠ABC=25°,∠ADB=110°,
A3
1B
则∠DAC的度数是 90 ° .
D
2、将矩形ABCD沿AE折叠,得到如图所示
E
的图形.已知∠CEB'=60°,则
B
C
∠AEB′= 60 °.
B′
A
D
6
知识点二:”翻折对称“ 模型
学以致用
对顶角模型
3、如图,OA=OB,OC=OD,∠O=50°,∠D=35°,则∠AEC的度数 为 60 °.
∵ AD⊥CD AE⊥BE ∴ ∠AEB= ∠ADC=90 ° ∠BAE= ∠CAD (已证) 在△ABE和△ACD中, ∠AEB= ∠ADC (已证)
AB=AC(已知)
∴△ABE≌△ACD(AAS)
12
AAS
5
知识点二:”翻折对称“ 模型
学以致用
公共边模型
C
1、如图,△ABC沿直线AB向下翻折得到
“平移”模型
A
D
求证:AB∥DE.
证明:∵BE=CF ∴BE+EC=CF+EC(等式性质) B ∴BC=EF
AB=DE(已知)
在△ABC和△DEF中, AC=DF(已知)
(完整版)全等三角形经典模型总结
全等三角形相关模型总结一、角均分线模型(一)角均分线的性质模型辅助线:过点G 作 GE⊥射线 ACA、例题1、如图,在△ ABC中,∠ C=90°, AD 均分∠ CAB,BC=6cm,BD=4cm,那么点 D 到直线 AB 的距离是cm.2、如图,已知,∠1=∠ 2,∠ 3=∠ 4,求证: AP 均分∠ BAC.B、模型牢固1、如图,在四边形ABCD中, BC> AB,AD= CD,BD 均分∠ ABC,求证:∠ A+∠ C= 180° .(二)角均分线+垂线,等腰三角形必表现A、例题辅助线:延长ED 交射线 OB 于 F辅助线:过点 E 作 EF∥射线 OB例 1、如图,在△ABC中,∠ ABC= 3∠ C, AD 是∠ BAC的均分线, BE⊥ AD 于 F .1求证: BE( AC AB) .例 2、如图,在△ ABC中,∠ BAC的角均分线 AD 交 BC 于点 D,且 AB= AD,作 CM⊥ AD 交1AD 的延长线于M. 求证:AM( AB AC) .2(三)角分线,分两边,对称全等要记全两个图形飞辅助线都是在射线ON 上取点 B,使 OB= OA,从而使△ OAC≌△ OBC .A、例题1、如图,在△ ABC 中,∠ BAC=60°,∠ C=40°, AP 均分∠ BAC交 BC 于 P, BQ 均分∠ ABC 交AC 于 Q,求证: AB+ BP= BQ+ AQ .2、如图,在△ ABC 中, AD 是∠ BAC的外角均分线, P 是 AD 上异于点 A 的任意一点,试比较PB+ PC与 AB+ AC的大小,并说明原由 .B、模型牢固1、在△ ABC中, AB> AC, AD 是∠ BAC的均分线, P 是线段 AD 上任意一点(不与 A 重合) . 求证: AB-AC> PB- PC .2、如图,△ ABC中, AB= AC,∠ A= 100°,∠ B 的均分线交 AC 于 D,求证: AD+BD=BC .3、如图,△ ABC中, BC=AC,∠ C= 90°,∠ A 的均分线交 BC 于 D,求证: AC+ CD= AB .二、等腰直角三角形模型(一)旋转中心为直角极点,在斜边上任取一点的旋转全等:操作过程:(1)将△ ABD 逆时针旋转 90°,得△ ACM ≌ △ ABD,从而推出△ ADM 为等腰直角三角形 .(2)辅助线作法:过点 C 作 MC⊥ BC,使 CM= BD,连接 AM.(二)旋转中心为斜边中点,动点在两直角边上转动的旋转全等:操作过程:连接AD.(1)使 BF=AE(或 AF= CE),导出△ BDF ≌ △ADE.(2)使∠ EDF+∠ BAC= 180°,导出△ BDF ≌ △ ADE.A、例题1、如图,在等腰直角△ ABC中,∠BAC= 90°,点 M 、N 在斜边 BC上滑动,且∠ MAN =45°,试试究 BM、 MN 、 CN 之间的数量关系 .2、两个全等的含有 30°, 60°角的直角三角板 ADE 和 ABC,按以以下图放置, E、A、 C 三点在一条直线上,连接 BD,取 BD 的中点 M ,连接 ME、 MC.试判断△ EMC 的形状,并证明你的结论.B、模型牢固1、已知,以以下图,Rt△ABC中, AB= AC,∠ BAC=90°, O 为 BC中点,若 M 、N 分别在线段 AC、 AB 上搬动,且在搬动中保持AN= CM.(1)试判断△ OMN 的形状,并证明你的结论.(2)当 M、 N 分别在线段AC、 AB 上搬动时,四边形AMON 的面积如何变化?2、在正方形ABCD中, BE= 3,EF= 5, DF=4,求∠ BAE+∠ DCF为多少度 .(三)构造等腰直角三角形(1)利用以上(一)和(二)都可以构造等腰直角三角形(略);(2)利用平移、对称和弦图也可以构造等腰直角三角形.(四)将等腰直角三角形补全为正方形,以以下图:A、例题应用1、如图,在等腰直角△ABC 中, AC= BC,∠ ACB= 90°, P 为三角形ABC内部一点,满足 PB= PC, AP= AC,求证:∠ BCP= 15° .三、三垂直模型(弦图模型)A、例题已知:以以下图,在△ ABC中, AB= AC,∠ BAC= 90°, D 为 AC 中点, AF⊥ BD 于点 E,交 BC 于 F,连接 DF .求证:∠ ADB=∠ CDF .变式 1、已知:以以下图,在△ABC中, AB= AC,AM = CN, AF⊥ BM 于 E,交 BC 于 F,连接NF .求证:( 1)∠ AMB=∠ CNF;(2) BM= AF+ FN .变式 2、在变式 1 的基础上,其他条件不变,可是将BM 和 FN 分别延长交于点P,求证:( 1) PM= PN;( 2) PB= PF+ AF .四、手拉手模型1、△ ABE和△ ACF均为等边三角形结论:( 1)△ ABF≌△ AEC .(2)∠ BOE=∠ BAE=60° .(3) OA 均分∠ EOF .(四点共圆证)拓展:△ ABC和△ CDE均为等边三角形结论:( 1) AD= BE;(2)∠ ACB=∠ AOB;(3)△ PCQ为等边三角形;(4) PQ∥ AE;(5) AP=BQ;(6) CO均分∠ AOE;(四点共圆证)(7) OA= OB+OC;(8) OE=OC+ OD .((7),( 8)需构造等边三角形证明)例、如图①,点 M为锐角三角形 ABC内任意一点,连接 AM、BM、 CM.以 AB为一边向外作等边三角形△ ABE,将 BM绕点 B 逆时针旋转 60°获取 BN,连接 EN.(1)求证:△ AMB≌△ ENB;(2)若 AM+BM+CM的值最小,则称点 M为△ ABC的费尔马点.若点 M为△ ABC的费尔马点,试求此时∠ AMB、∠ BMC、∠ CMA的度数;(3)小翔受以上启示,获取一个作锐角三角形费尔马点的简略方法:如图②,分别以△ABC 的 AB、 AC 为一边向外作等边△ABE和等边△ ACF,连接CE、BF,设交点为M,则点M 即为△ ABC的费尔马点.试说明这种作法的依据.2、△ ABD 和△ ACE均为等腰直角三角形结论:( 1) BE= CD;(2) BE⊥ CD .3、四边形ABEF和四边形ACHD均为正方形结论:( 1) BD= CF;( 2)BD⊥ CF .变式 1、四边形 ABEF和四边形 ACHD均为正方形, AS⊥ BC 交 FD 于 T,求证:( 1) T 为 FD 中点;( 2)SV ABC SV ADF .变式 2、四边形 ABEF和四边形 ACHD均为正方形, T 为 FD 中点, TA 交 BC于 S,求证: AS⊥ BC .360 4、如图,以△ ABC的边 AB、 AC为边构造正多边形时,总有:1 2 180n五、半角模型条件: 1 , 且 + =180 ,两边相等.2思路: 1、旋转辅助线:①延长CD到 E,使 ED=BM,连 AE 或延长 CB到 F,使 FB=DN,连 AF②将△ ADN绕点 A 顺时针旋转 90°得△ ABF,注意:旋转需证F、 B、 M三点共线结论:( 1) MN = BM+ DN;(2)CV CMN=2 AB;(3) AM、 AN 分别均分∠ BMN 、∠ MND .2、翻折(对称)辅助线:①作AP⊥ MN 交 MN 于点 P②将△ ADN、△ ABM分别沿 AN、 AM翻折,但必然要证明M、P、 N 三点共线 .A、例题例1、在正方形 ABCD中,若 M、 N 分别在边 BC、 CD 上搬动,且满足 MN = BM+DN,求证:( 1)∠ MAN = 45°;(2)CV CMN=2 AB;(3) AM、 AN 分别均分∠ BMN 和∠ DNM .变式:在正方形 ABCD中,已知∠ MAN =45°,若 M 、N 分别在边 CB、DC 的延长线上搬动,AH⊥MN ,垂足为 H,(1)试试究线段 MN 、BM、 DN 之间的数量关系;(2)求证: AB= AH例 2、在四边形 ABCD 中,∠ B +∠ D = 180°, AB = AD ,若 E 、 F 分别为边 BC 、 CD 上的点,且满足 EF =BE + DF ,求证: EAF 1BAD .2变式:在四边形 ABCD 中,∠ B = 90°,∠ D = 90°, AB = AD ,若 E 、 F 分别为边 BC 、CD 上的点,且 EAF1 BAD ,求证: EF = BE +DF .2。
专题02 全等三角形中的六种模型梳理
专题02 全等三角形中的六种模型梳理一、概述全等三角形是初中数学中一个重要且常见的概念,对于几何学的学习具有重要的意义。
在全等三角形的学习中,有六种基本模型,它们是解决全等三角形问题的重要工具。
本文将对全等三角形中的六种模型进行深入探讨和梳理,帮助读者更加全面地理解和掌握这一知识点。
二、模型一:SSS全等模型在全等三角形中,如果两个三角形的三条边分别相等,则可以确定它们是全等三角形,这就是SSS全等模型。
如果已知两个三角形的三边分别相等,那么这两个三角形一定是全等的。
模型二:SAS全等模型SAS全等模型是指如果两个三角形的一条边和夹角以及另一边的长度分别相等,则可以确定它们是全等三角形。
如果已知两个三角形的一个角和两边分别相等,那么可以确定这两个三角形是全等的。
模型三:ASA全等模型在全等三角形中,如果两个三角形的一个角和两个角边相等,则可以确定它们是全等三角形,这就是ASA全等模型。
如果已知两个三角形的一个角和两个角边分别相等,那么可以确认这两个三角形是全等的。
模型四:HL全等模型HL全等模型是指如果两个直角三角形的斜边和一个直角边的长度分别相等,则可以确定它们是全等三角形。
如果已知两个直角三角形的斜边和一个直角边的长度分别相等,那么可以确定这两个三角形是全等的。
模型五:LL全等模型LL全等模型是指如果两个三角形的两个角和一个边分别相等,则可以确定它们是全等三角形。
如果已知两个三角形的两个角和一个边分别相等,那么可以确定这两个三角形是全等的。
模型六:对顶全等模型对顶全等模型是指如果两个三角形的两个对顶角和一个边分别相等,则可以确定它们是全等三角形。
如果已知两个三角形的两个对顶角和一个边分别相等,那么可以确定这两个三角形是全等的。
三、总结与回顾通过上述对全等三角形中六种模型的梳理,我们可以发现几何学中的相似和全等的概念是非常重要的。
在实际问题中,我们可以通过判断形状的相似或全等,推断出一些未知的信息,帮助我们解决问题。
人教版八年级数学全等三角形的常见模型总结(精选
人教版八年级数学全等三角形的常见模型总结(精选.)人教版八年级数学全等三角形常见模型总结要点梳理:全等三角形的判定与性质:一般三角形:边角边(SAS)、判角边角(ASA)、定角角边(AAS)、边边边(SSS)。
直角三角形:斜边、直角边定理(HL)。
性质:对应边相等,对应角相等(其他对应元素也相等,如对应边上的垂高相等)。
备判定:三角形全等必须有一组对应边相等。
注类型一:角平分线模型应用1.角平分性质模型:利用角平分线的性质。
例题解析:例1:如图1,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BC=6cm,BD=4cm,那么点D到直线AB的距离是多少?答案】作DE⊥XXX于点E,DE=3cm。
例2:如图2,已知,∠1=∠2,∠3=∠4,求证:AP平分∠BAC。
答案】如图2,由角平分线的性质可知,PM=PN,PN=PQ,故PM=PQ,又因为PA是角BAC的平分线,所以XXX平分∠BAC。
类型二:角平分线模型应用2.角平分线,分两边,对称全等(截长补短构造全等)。
例题解析:例1:在△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40°,AP平分∠XXX于P,BQ平分∠XXX于Q,求证:AB+BP=BQ+AQ。
答案】如图1,过O作OD∥BC交AB于D,∠ADO=∠ABC=180°-60°-40°=80°,又∵∠AQO=∠C+∠QBC=80°,∴∠ADO=∠AQO,又∵∠DAO=∠QAO,OA=AO,∴△ADO≌△AQO,∴OD=OQ,AD=AQ,又因为OD∥BP,所以∠PBO=∠DOB,又∠PBO=∠DBO,∴∠DBO=∠DOB,∴BD=OD,又∵∠XXX∠C+∠PAC=70°,∠BOP=∠OBA+∠BAO=70°,∴∠BOP=∠BPO,∴BP=OB,∴AB+BP=AD+DB+BP=AQ+OQ+BO=AQ+BQ。
如图,将△ADE逆时针旋转60°,使△ADE≌△ABC,从而得到△MDE≌△MAC,因为M为BD的中点,所以ME=MC,因此△EMC为等腰三角形,且∠MDE=∠MAC=30°,所以△EMC为等腰直角三角形。
中考数学专题《全等三角形中的六种模型梳理》解析
专题02 全等三角形中的六种模型梳理几何探究类问题一直属于考试压轴题范围,在三角形这一章,压轴题主要考查是证明三角形各种模型,或证明线段数量关系等,接来下我们针对其做出详细分析与梳理。
类型一、倍长中线模型中线倍长法:将中点处的线段延长一倍。
目的:①构造出一组全等三角形;②构造出一组平行线。
将分散的条件集中到一个三角形中去。
例1.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.【探究与发现】如图1,延长△ABC的边BC到D,使DC=BC,过D作DE△AB交AC延长线于点E,求证:△ABC△△EDC.【理解与应用】如图2,已知在△ABC中,点E在边BC上且△CAE=△B,点E是CD的中点,若AD平分△BAE.(1)求证:AC=BD;(2)若BD=3,AD=5,AE=x,求x的取值范围.【变式训练1】如图1,在ABC 中,CM 是AB 边的中线,BCN BCM ∠=∠交AB 延长线于点N ,2CM CN =.(1)求证AC BN =;(2)如图2,NP 平分ANC ∠交CM 于点P ,交BC 于点O ,若120AMC ∠=︒,CP kAC =,求CPCM的值.【变式训练2】(1)如图1,已知ABC 中,AD 是中线,求证:2AB AC AD +>; (2)如图2,在ABC 中,D ,E 是BC 的三等分点,求证:AB AC AD AE +>+; (3)如图3,在ABC 中,D ,E 在边BC 上,且BD CE =.求证:AB AC AD AE +>+.【变式训练3】在ABC 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转,BM ⊥直线a 于点M .CN ⊥直线a 于点N ,连接PM ,PN .(1)如图1,若点B ,P 在直线a 的异侧,延长MP 交CN 于点E .求证:PM PE =.(2)若直线a 绕点A 旋转到图2的位置时,点B ,P 在直线a 的同侧,其它条件不变,此时7BMP CNP S S +=△△,1BM =,3CN =,求MN 的长度.(3)若过P 点作PG ⊥直线a 于点G .试探究线段PG 、BM 和CN 的关系.类型二、截长补短模型截长补短法使用范围:线段和差的证明(往往需证2次全等)例.在等边三角形ABC 的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N ,P 为△ABC 外一点,且△MPN =60°,△BPC =120°,BP =CP .探究:当点M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系.(1)如图①,当点M 、N 在边AB 、AC 上,且PM =PN 时,试说明MN =BM +CN . (2)如图②,当点M 、N 在边AB 、AC 上,且PM ≠PN 时,MN =BM +CN 还成立吗? 答: .(请在空格内填“一定成立”“不一定成立”或“一定不成立”).(3)如图③,当点M 、N 分别在边AB 、CA 的延长线上时,请直接写出BM ,NC ,MN 之间的数量关系.【变式训练1】如图,在四边形ABCD 中,,180AB AD B ADC =∠+∠=︒,点E 、F 分别在直线BC 、CD 上,且12EAF BAD ∠=∠.(1)当点E 、F 分别在边BC 、CD 上时(如图1),请说明EF BE FD =+的理由.(2)当点E 、F 分别在边BC 、CD 延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF 、BE 、FD 之间的数量关系,并说明理由.【变式训练2】(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分ABC ∠,180A C ∠+∠=︒.求证:DA DC =.思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.方法1:在BC 上截取BM BA =,连接DM ,得到全等三角形,进而解决问题; 方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,得到全等三角形,进而解决问题. 结合图1,在方法1和方法2中任选一种....,添加辅助线并完成证明. (2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接AC ,当60DAC ∠=︒时,探究线段AB ,BC ,BD 之间的数量关系,并说明理由;(3)问题拓展:如图3,在四边形ABCD 中,180A C ∠+∠=︒,DA DC =,过点D 作DE BC ⊥,垂足为点E ,请直接写出线段AB 、CE 、BC 之间的数量关系.【变式训练3】在ABC 中,BE ,CD 为ABC 的角平分线,BE ,CD 交于点F . (1)求证:1902BFC A ∠=︒+∠;(2)已知60A ∠=︒.①如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长; ②如图2,若BF AC =,求AEB ∠的大小.类型三、做平行线证明全等 例1.如图所示:ABC 是等边三角形,D 、E 分别是AB 及AC 延长线上的一点,且BD CE =,连接DE 交BC 于点M . 求让:MD ME =【变式训练1】 P 为等边△ABC 的边AB 上一点,Q 为BC 延长线上一点,且P A =CQ ,连PQ 交AC 边于D . (1)证明:PD =DQ .(2)如图2,过P 作PE △AC 于E ,若AB =6,求DE 的长.【变式训练2】已知在等腰△ABC 中,AB =AC ,在射线CA 上截取线段CE ,在射线AB 上截取线段BD ,连接DE ,DE 所在直线交直线BC 与点M .请探究:(1)如图(1),当点E 在线段AC 上,点D 在AB 延长线上时,若BD =CE ,请判断线段MD 和线段ME 的数量关系,并证明你的结论.(2)如图(2),当点E 在CA 的延长线上,点D 在AB 的延长线上时,若BD =CE ,则(1)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,说明理由;类型四、旋转模型 例.如图1,AC BC =,CD CE =,ACB DCE α∠=∠=,AD 、BE 相交于点M ,连接CM .(1)求证:BE AD =,并用含α的式子表示AMB ∠的度数;(2)当90α=︒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.【变式训练1】四边形ABCD 是由等边ABC ∆和顶角为120︒的等腰ABD ∆排成,将一个60︒角顶点放在D 处,将60︒角绕D 点旋转,该60︒交两边分别交直线BC 、AC 于M 、N ,交直线AB 于E 、F 两点.(1)当E 、F 都在线段AB 上时(如图1),请证明:BM AN MN +=;(2)当点E 在边BA 的延长线上时(如图2),请你写出线段MB ,AN 和MN 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)在(1)的条件下,若7AC =, 2.1AE =,请直接写出MB 的长为 .【变式训练2】(1)问题发现:如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,当△DCE 旋转至点A ,D ,E 在同一直线上,连接BE .则:①△AEB 的度数为 °;②线段AD 、BE 之间的数量关系是 . (2)拓展研究:如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰三角形,且△ACB =△DCE =90°,点 A 、D 、E 在同一直线上,若AD =a ,AE =b ,AB =c ,求a 、b 、c 之间的数量关系. (3)探究发现:图1中的△ACB 和△DCE ,在△DCE 旋转过程中,当点A ,D ,E 不在同一直线上时,设直线AD 与BE 相交于点O ,试在备用图中探索△AOE 的度数,直接写出结果,不必说明理由.【变式训练3】如图1,在Rt ABC 中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是______,位置关系是______. (2)探究证明:把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN 面积的最大值.类型五、手拉手模型例.在等边ABC 中,点D 在AB 上,点E 在BC 上,将线段DE 绕点D 逆时针旋转60°得到线段DF ,连接CF .(1)如图(1),点D 是AB 的中点,点E 与点C 重合,连接AF .若6AB =,求AF 的长; (2)如图(2),点G 在AC 上且60AGD FCB ∠=︒+∠,求证:CF DG =;(3)如图(3),6AB =,2BD CE =,连接AF .过点F 作AF 的垂线交AC 于点P ,连接BP 、DP .将BDP △沿着BP 翻折得到BQP ,连接QC .当ADP △的周长最小时,直接写出CPQ 的面积.【变式训练1】△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形.(1)问题发现:如图1,若点A ,D ,E 在同一直线上,连接AE ,BE . ①求证:△ACD △△BCE ;②求△AEB 的度数.(2)类比探究:如图2,点B 、D 、E 在同一直线上,连接AE ,AD ,BE ,CM 为△DCE 中DE 边上的高,请求△ADB 的度数及线段DB ,AD ,DM 之间的数量关系,并说明理由. (3)拓展延伸:如图3,若设AD (或其延长线)与BE 的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.【变式训练2】(1)如图1,锐角△ABC 中,分别以AB 、AC 为边向外作等腰直角△ABE 和等腰直角△ACD ,使AE =AB ,AD =AC ,∠BAE =∠CAD =90°,连接BD ,CE ,试猜想BD 与CE 的大小关系,不需要证明.【深入探究】(2)如图2,四边形ABCD 中,AB =5,BC =2,∠ABC =∠ACD =∠ADC =45°,求BD 2的值;甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD 全等的三角形,将BD 进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算;【变式思考】(3)如图3,四边形ABCD 中,AB =BC ,∠ABC =60°,∠ADC =30°,AD =6,BD =10,则CD = .【变式训练3】(1)问题发现:如图1,ACB △和DCE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 在同一条直线上,则AEB ∠的度数为__________,线段AD 、BE 之间的数量关系__________;(2)拓展探究:如图2,ACB △和DCE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ∠=∠=︒,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 不在一条直线上,请判断线段AD 、BE 之间的数量关系和位置关系,并说明理由. (3)解决问题:如图3,ACB △和DCE 均为等腰三角形,ACB DCE α∠=∠=,则直线AD 和BE 的夹角为__________.(请用含α的式子表示)类型六、一线三角模型例.在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线MN 经过点C 且AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①ADC △CEB △;②DE AD BE =+;(2)当直线MN 烧点C 旋转到图2的位置时,求证:DE AD BE =-;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【变式训练1】【问题解决】(1)已知△ABC 中,AB =AC ,D ,A ,E 三点都在直线l 上,且有△BDA =△AEC =△BAC .如图①,当△BAC =90°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系为:______________;【类比探究】(2)如图②,在(1)的条件下,当0°<△BAC<180°时,线段DE,BD,CE的数量关系是否变化,若不变,请证明:若变化,写出它们的关系式;【拓展应用】(3)如图③,AC=BC,△ACB=90°,点C的坐标为(-2,0),点B的坐标为(1,2),请求出点A的坐标.【变式训练2】(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.【变式训练3】探究:(1)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.请直接写出线段BD,DE,CE之间的数量关系是.拓展:(2)如图(2),将探究中的条件改为: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.请问探究中的结论是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.应用:(3)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,请直接写出△DEF的形状是.。
全等三角形的七大模型全攻略 倍长中线模型(解析版)
倍长中线模型基本模型(1)如图,在△ABC 中,AD 为△ABC 的中线,延长AD 至点E ,使得DE =AD ,连接BE ,则△ADC ≌△EDB .(2)有三角形中线时,可过中点所在的边的两端点向中线作垂线,构造全等三角形,例:如图,AF 为△ABC 的中线,作BD ⊥AF 交AF 延长线于点D ,作CE ⊥AF 于点E ,则△BDN ≌△CEN .1(基本模型)如图,在ΔABC 中,D 是BC 上一点,连接AD ,已知CD =AB ,∠BAD =∠BDA ,AE 是ΔABD 的中线.求证:AC =2AE .(提示:延长AE 至F ,使EF =AE ,连接DF )【答案】见解析【详解】证明:如图,延长AE 至F ,使EF =AE ,连接DF .例题精讲∵AE 是ΔABD 的中线,∴BE =DE .在ΔABE 与ΔFDE 中,AE =EF∠AEB =∠FED BE =DE,∴ΔABE ≅ΔFDE .∴AB =FD ,∠B =∠EDF .∵CD =AB ,∴CD =FD .∵∠ADC =∠B +∠BAD ,∠ADB =∠BAD ,∠ADF =∠ADB +∠EDF =∠B +∠ADB ,∴∠ADC =∠ADF .在ΔADF 与ΔADC 中,AD =AD∠ADC =∠ADF CD =FD,∴ΔADF ≅ΔADC .∴AC =AF .∵AF =AE +EF =2AE ,∴AC =2AE .2(培优综合)(1)阅读理解:如图1,在△ABC 中,若AB =3,AC =5.求BC 边上的中线AD 的取值范围,小聪同学是这样思考的:延长AD 至E ,使DE =AD ,连接BE .利用全等将边AC 转化到BE ,在△BAE 中利用三角形三边关系即可求出中线AD 的取值范围,在这个过程中小聪同学证三角形全等用到的判定方法是,中线AD 的取值范围是;(2)问题解决:如图2,在△ABC 中,点D 是BC 的中点,DM ⊥DN .DM 交AB 于点M ,DN 交AC 于点N .求证:BM +CN >MN ;(3)问题拓展:如图3,在△ABC 中,点D 是BC 的中点,分别以AB ,AC 为直角边向△ABC 外作Rt △ABM 和Rt △ACN ,其中∠BAM =∠NAC =90°,AB =AM ,AC =AN ,连接MN ,请你探索AD 与MN 的数量与位置关系,并直接写出AD 与MN 的关系.【答案】(1)SAS ,1<AD <4;(2)见解析;(3)2AD =MN ,AD ⊥MN【详解】(1)解:如图1,延长AD 至E ,使DE =AD ,连接BE ,∵AD 为BC 边上的中线,∴BD =CD ,在△ADC和△EDB中,AD=ED∠ADC=∠EDB CD=BD,∴△ADC≌△EDB SAS,∴EB=AC=5,在△ABE中,根据三角形三边关系可得:BE-AB<AE<AB+BE,即2<AE<8,∵AE=2AD,∴2<2AD<8,∴1<AD<4,故答案为:SAS,1<AD<4;(2)证明:如图2中,延长ND至点F,使FD=ND,连接BF、MF,∵点D是BC的中点,∴BD=CD,在△BDF和△CDN中,ND=NF∠BDF=∠CDN CD=BD,∴△BFD≌△CND SAS,∴BF=CN,∵DM⊥DN,FD=ND,∴MF=MN,在△BFM中,由三角形的三边关系得:BM+BF>MF,∴BM+CN>MN;(3)解:结论:2AD=MN,AD⊥MN,如图3,延长AD于E,使得ED=AD,连接BE,延长DA交MN于F,∵点D是BC的中点,∴BD=CD,在△BDE和△CDA中,BD=CD∠BDE=∠CDA AD=ED,∴△CDA≌△BDE SAS,∴BE=AC,∠ACD=∠EBD,∵∠MAN+∠MAB+∠BAC+∠CAN=360°,∠BAM=∠NAC=90°,∴∠MAN+∠CAB=180°,∵∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,∴∠MAN=∠ABC+∠ACB=∠ABC+∠EBD=∠ABE,在△MAN和△ABE中,AM=AB∠MAN=∠ABE AN=BE,∴△ABE≌△MAN SAS,∴MN=AE=2AD,∠BAE=∠AMN,∵∠MAF+∠MAB+∠BAE=180°,∠MAB=90°,∴∠MAF+∠BAE=90°,∴∠MAF+∠AMN=90°,∴AF⊥MN,即AD⊥MN .3(分类讨论)在△ABC中,点P为BC边中点,直线a绕顶点A旋转,BM⊥直线a于点M.CN⊥直线a于点N,连接PM,PN.(1)如图1,若点B,P在直线a的异侧,延长MP交CN于点E.求证:PM=PE.(2)若直线a绕点A旋转到图2的位置时,点B,P在直线a的同侧,其它条件不变,此时S△BMP+S△CNP= 7,BM=1,CN=3,求MN的长度.(3)若过P点作PG⊥直线a于点G.试探究线段PG、BM和CN的关系.【答案】(1)见解析;(2)MN=7;(3)线段PG、BM和CN的位置关系为BM⎳PG⎳CN,数量关系为2PG=CN-BM或2PG=BM-CN或2PG=CN+BM【详解】(1)证明:如图1,∵BM⊥直线a于点M,CN⊥直线a于点N,∴∠BMA=∠CNM=90°,∴BM⎳CN,∴∠MBP=∠ECP,又∵P为BC边中点,∴BP=CP,在△BPM和△CPE中,∠BPM=∠CPE BP=CP∠MBP=∠ECP,∴△BPM ≌△CPE ASA ,∴PM =PE .(2)解:如图2,延长MP 与NC 的延长线相交于点E ,∵BM ⊥直线a 于点M ,CN ⊥直线a 于点N ,∴∠BMN =∠CNM =90°,∴∠BMN +∠CNM =180°,∴BM⎳CN,∴∠MBP =∠ECP ,又∵P 为BC 中点,∴BP =CP ,又∵∠BPM =∠CPE ,∴在△BPM 和△CPE 中,∠BPM =∠CPEBP =CP ∠MBP =∠ECP,∴△BPM ≌△CPE ASA ,∴PM =PE ,BM =CE ,S △BPM =S △CPE ,∵BM =1,CN =3,∴NE =CN +CE =CN +BM =4,∵S △BMP +S △CNP =7,∴S △PNE =S △CPE +S △CNP =S △BMP +S △CNP =7,∴S △MNE =2S △PNE =14,∴12×MN ×4=14,∴MN =7.(3)位置关系:BM ⎳PG ⎳CN ,数量关系:分四种情况讨论∵BM ⊥直线a 于点M .CN ⊥直线a 于点N ,PG ⊥直线a 于点G ,∴BM ⎳PG ⎳CN ,①如图3,当直线a 与线段BP 交于一点时,由(1)可知PM =PE ,∴S △PMN =S △PEN =12S △MNE ,即12×12MN ⋅PG =12NE ⋅MN ,∴NE =2PG ,∵△BPM ≌△CPE ,∴BM =CE ,∵NE =CN -CE ,∴2PG =CN -BM .②当直线a 与线段CP 交于一点时,如图,延长MP 交CN 的延长线于点E .∵BM ⊥直线a 于点M ,CN ⊥直线a 于点N ,∴∠BMN =∠CNM =90°,∴BM⎳CN ,∴∠MBP =∠ECP ,又∵P 为BC 边中点,∴BP =CP ,在△BPM 和△CPE 中,∠BPM =∠CPEBP =CP ∠MBP =∠ECP,∴△BPM ≌△CPE ASA ,∴PM =PE .∴S △PMN =S △PEN =12S △MNE,即12×12MN ⋅PG =12NE ⋅MN ,∴NE =2PG ,∵△BPM ≌△CPE ,∴BM =CE ,∵NE =CE -CN ,∴2PG =BM -CN .③如图4,当直线a 与线段CB 的延长线交于一点时.由(2)得:△BPM ≌△CPE ASA ,∴PM =PE ,S △BPM =S △CPE ,∴S 梯形BCNM =S △MNE =2S △MNP ,即12BM +CN ⋅MN =2×12MN ⋅PG ,∴2PG =CN +BM .④当直线a 与线段CB 的延长线交于一点时,如图,延长MP 交NC 的延长线于点E .∵BM ⊥直线a 于点M ,CN ⊥直线a 于点N ,∴∠BMN =∠CNM =90°,∴∠BMN +∠CNM =180°,∴BM ⎳CN ,∴∠MBP =∠ECP ,又∵P 为BC 中点,∴BP =CP ,又∵∠BPM =∠CPE ,∴在△BPM 和△CPE 中,∠BPM =∠CPEBP =CP ∠MBP =∠ECP,∴△BPM ≌△CPE ASA ,∴PM =PE ,S △BPM =S △CPE ,∴S 梯形BCNM =S △MNE =2S △MNP ,即12BM +CN ⋅MN =2×12MN ⋅PG ,∴2PG =CN +BM .综上所述,线段PG 、BM 和CN 的位置关系为BM ⎳PG ⎳CN ,数量关系为2PG =CN -BM 或2PG =BM -CN 或2PG =CN +BM .1如图,在△ABC 中,AB =AC ,BE 是AC 的中线,点D 在AC 的延长线上,连接BD ,BC 平分∠EBD .(1)求证:∠ABE =∠D ;(2)求证:BD =2BE .【答案】(1)见详解(2)见详解【详解】(1)证明:∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB ,∵BC 平分∠EBD ,∴∠EBC =∠DBC ,∵∠ACB =∠D +∠DBC ,∠ABC =∠ABE +∠EBC ,∴∠D +∠DBC =∠ABE +∠EBC ,∴∠ABE =∠D ;(2)证明:延长BE 到点F ,使得EF =EB ,连接CF ,如图所示:∵BE 是AC 的中线,∴AE =CE ,∵∠AEB =∠CEF ,∴△ABE ≌△CFE (SAS ),∴∠ABE =∠F ,∵∠ABE =∠D ,∴∠D =∠F ,∵∠FBC =∠DBC ,BC =BC ,∴△BCF ≌△BCD (AAS ),∴BD =BF ,∴BD =2BE .2某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.【探究与发现】如图1,延长△ABC 的边BC 到D ,使DC =BC ,过D 作DE ∥AB 交AC 延长线于点E ,求证:△ABC ≌△EDC .【理解与应用】如图2,已知在△ABC 中,点E 在边BC 上且∠CAE =∠B ,点E 是CD 的中点,若AD 平分∠BAE .变式训练(1)求证:AC =BD ;(2)若BD =3,AD =5,AE =x ,求x的取值范围.【答案】[探究与发现]见解析;[理解与应用](1)见解析;(2)1<x <4【详解】解:[探究与发现]证明:∵DE ∥AB ,∴∠B =∠D ,又∵BC =DC ,∠ACB =∠ECD ,∴△ABC ≌△EDC (ASA );[理解与应用](1)证明:如图2中,延长AE 到F ,使EF =EA ,连接DF ,∵点E 是CD 的中点,∴ED =EC ,在△DEF 与△CEA 中,EF =EA∠DEF =∠CEA ED =EC,∴△DEF ≌△CEA (SAS ),∴AC =FD ,∴∠AFD =∠CAE ,∵∠CAE =∠B ,∴∠AFD =∠B ,∵AD 平分∠BAE ,∴∠BAD =∠FAD ,在△ABD 与△AFD 中,∠B =∠AFD∠BAD =∠FAD AD =AD,∴△ABD ≌△AFD (AAS ),∴BD =FD ,∴AC =BD ;(2)解:由(1)得:AF =2AE =2x ,△ABD ≌△AFD ,∴AB =AF =2x ,∵BD =3,AD =5,在△ABD 中,由三角形的三边关系得:AD -BD <AB <AD +BD ,即5-3<2x <5+3,解得:1<x <4,即x 的取值范围是1<x <4.3如图1,在△ABC 中,CM 是AB 边的中线,∠BCN =∠BCM 交AB 延长线于点N ,2CM =CN .(1)求证AC =BN ;(2)如图2,NP 平分∠ANC 交CM 于点P ,交BC 于点O ,若∠AMC =120°,CP =kAC ,求CP CM 的值.【答案】(1)见解析;(2)2k k +1【详解】(1)如图1所示,延长CM 至点D ,使CM =DM ,在△ACM 与△BDM 中,CM =DM∠AMC =∠BMD AM =BM,∴ΔACM ≅ΔBDM ,∴AC =BD ,∵2CM =CN ,∴CD =CN ,在△DCB 与△NCB 中,CD =CN∠DCB =∠NCB CB =CB,∴ΔDCB ≅ΔNCB ,∴BN =BD ,∴AC =BN ;(2)如图所示,∵∠AMC =120°,∴∠CMN =60°,∵NP 平分∠MNC ,∠BCN =∠BCM ,∠PNC +∠BCN =12∠AMC =60°,∴∠CON =120°,∠COP =60°,∴∠CMN +∠BOP =180°,作CQ =CP ,在△CPO与△CQO 中,CQ =CP∠QCO =∠PCO CO =CO,∴ΔCPO ≅ΔCQO ,∴∠1=∠2=∠3,∴∠4=∠5,在△NOB与△NOQ中,∠4=∠5∠BNO=∠QNO NO=NO,∴ΔNOB≅ΔNOQ,∴BN=NQ,∴CN=CP+NB,∴2CM=CP+AC,设AC=a,∴CP=ka,CM=a(k+1)2,∴CPCM=2kk+1.4(1)如图1,△ABC中,AD为中线,求证:AB+AC>2AD;(2)如图2,△ABC中,D为BC的中点,DE⊥DF交AB、AC于E、F.求证:BE+CF>EF.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【详解】(1)如图,延长AD至点E,使ED=AD.∵AD为中线,∴BD=CD.∴在△ABD和△ECD中,BD=CD∠ADB=∠EDC AD=ED,∴△ABD≅△ECD(SAS),∴AB=EC.∵在△ACE中,AC+EC>AE,∴AC+AB>2AD.(2)如图,延长ED至点G,使DG=ED,连接CG,EG.∵AD为中线,∴BD=CD.∴在△BDE和△CDG中,BD=CD∠BDE=∠CDG ED=GD,∴△BDE≅△CDG(SAS),∴BE=CG.∵DE⊥DF,∴∠EDF=∠GDF=90°,∴在△EDF和△GDF中,ED=GD∠EDF=∠GDF=90°DF=DF,∴△EDF≅△GDF(SAS),∴EF=GF.∵在△CFG中,CG+CF>FG,∴BE+CF>EF .5如图,在△ABC中,AD为BC边的中线,E为AD上一点,连接BE并延长交AC于点F,若∠AEF=∠FAE,BE=4,EF=1.6,则CF的长为.【答案】2.4【详解】如解图,延长AD到点G,使DG=AD,∵AD为BC边的中线,∴BD=CD∵∠BDG=∠CDA,DG=AD∴△BDG≌△CDA SAS∴∠G=∠CAD,BG=AC∵∠AEF=∠FAE∴∠G=∠BEG∴BG=BE=AC=4∵∠AEF =∠FAE,EF=1.6∴AF=EF=1.6∴CF=AC-AF=2.4.故答案为:2.4.6在△ABC中,AB=AC,点D是△ABC内一点,点E是CD的中点,连接AE,作EF⊥AE,若点F在BD的垂直平分线上,∠BAC=α,则∠BFD=.(用α含的式子表示)课后训练【答案】180°-α.【详解】解:延长AE 至M ,使EM =AE ,连接AF ,FM ,DM ,∵点E 是CD 的中点,∴DE =CE ,在△AEC 与△MED 中,AE =EM∠AEC =∠DEM CE =DE,∴△AEC ≌△MED (SAS ),∴∠EAC =∠EMD ,AC =DM ,∵EF ⊥AE ,∴AF =FM ,∵点F 在BD 的垂直平分线上,∴FB =FD ,在△MDF 与△ABF 中,AB =DMBF =DF AF =FM,∴△MDF ≌△ABF (SSS ),∴∠AFB =∠MFD ,∠DMF =∠BAF ,∴∠BFD +∠DFA =∠DFA +∠AFM ,∴∠BFD =∠AFM=180°-2(∠DMF +∠EMD )=180°-(∠FAM +∠BAF +∠EAC )=180°-∠BAC=180°-α,故答案为:180°-α.7在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种典型的方法是倍延中线.(1)如图1,AD 是ΔABC 的中线,AB =7,AC =5,求AD 的取值范围.我们可以延长AD到点M ,使DM =AD ,连接BM ,易证ΔADC ≅ΔMDB ,所以BM =AC .接下来,在ΔABM 中利用三角形的三边关系可求得AM 的取值范围,从而得到中线AD 的取值范围是;(2)如图2,AD是△ABC的中线,点E在边AC上,BE交AD于点F,且AE=EF,求证:AC=BF;(3)如图3,在四边形ABCD中,AD⎳BC,点E是AB的中点,连接CE,ED且CE⊥DE,试猜想线段BC,CD,AD之间满足的数量关系,并予以证明.【答案】(1)1<AD<6;(2)见解析;(3)CD=BC+AD,证明见解析【详解】(1)延长AD到点M,使DM=AD,连接BM,∵AD是ΔABC的中线,∴DC=DB,在ΔADC和ΔMDB中,AD=MD,∠ADC=∠MDB,DC=DB,∴ΔADC≅ΔMDB,∴BM=AC,在ΔABM中,AB-BM<AM<AB+BM,∴7-5<AM<7+5,即2<AM<12,∴1<AD<6;(2)证明:延长AD到点M,使DM=AD,连接BM,由(1)知△ADC≅△MDB,∴∠M=∠CAD,BM=AC,∵AE=EF,∴∠CAD=∠AFE,∵∠MFB=∠AFE,∴∠MFB=∠CAD,∴∠BMF=∠BFM,∴BM=BF,∴AC=BF,(3)CD=BC+AD,延长CE到F,使EF=EC,连接AF,∵AE=BE,∠AEF=∠BEC,∴ΔAEF≅ΔBEC,∴∠EAF=∠B,AF=BC,∵AD⎳BC,∴∠BAD+∠B=180°,∴∠EAF+∠BAD=180°,∴点F,A,D在一条直线上,∵CE⊥ED,∴∠DEF=∠DEC=90°,∴在Rt△DEF和Rt△DEC中,EF=EC,∠DEF=∠DEC,DE=DE,∴Rt△DEF≌Rt△DEC,∴FD=CD,∵FD=AD+AF=AD+BC,∴CD=BC+AD.8已知,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为边AB的中点,AE⊥CD分别交CD,BC于点F,E.(1)如图1,①若AB=AC,请直接写出∠EAC-∠BCD=;②连接DE,若AE=2DE,求证:∠DEB=∠AEC;(2)如图2,连接FB,若FB=AC,试探究线段CF和DF之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①45°;②见解析;(2)CF=2DF,理由见解析【详解】(1)①∵∠EAC+∠ACD=90°,∠AEC+∠BCD=90°∴∠EAC-∠BCD=∠AEC-∠ACD∵∠EAC+∠BAE=90°∴∠ACD=∠BAE又∵∠AEC=∠B+∠BAE∴∠EAC-∠BCD=∠B+∠BAE-∠ACD∴∠EAC-∠BCD=∠B=45°故答案为45°.②如图,延长ED至点G,使得DG=DE,连接AG,∵点D为AB的中点,∴BD=AD,又∵∠ADG=∠BDE,∴△ADG≌△BDE,∴∠DGA=∠DEB,∴AG⎳BC,∴∠GAE=∠AEC,又∵AE=2DE,∴AE=EG,∴∠DGA=∠GAE,∴∠DEB=∠AEC.(2)CF=2DF.如图,延长CD至点H,使得DH=DF,连接BH,∵AD=BD,∠ADF=∠BDH,∴△HDB≌△FDA,∴BH=AF,∠H=∠AFD=∠AFC=90°,∵BF=AC.∴Rt△HBF≌Rt△FAC,∴CF=HF=2DF.9如图,在ABC中,∠ABC=45°,AD,BE分别为BC,AC边上的高,连接DE,过点D作DF⊥DE 与点F,G为BE中点,连接AF,DG.(1)如图1,若点F与点G重合,求证:AF⊥DF;(2)如图2,请写出AF与DG之间的关系并证明.【答案】(1)详见解析;(2)AF=2DG,且AF⊥DG,证明详见解析.【详解】解:(1)证明:设BE与AD交于点H..如图,∵AD,BE分别为BC,AC边上的高,∴∠BEA=∠ADB=90°.∵∠ABC=45°,∴△ABD是等腰直角三角形.∴AD=BD.∵∠AHE=∠BHD,∴∠DAC=∠DBH.∵∠ADB=∠FDE=90°,∴∠ADE=∠BDF.∴△DAE≌△DBF.∴BF=AE,DF=DE.∴△FDE是等腰直角三角形.∴∠DFE=45°.∵G为BE中点,∴BF=EF.∴AE=EF.∴△AEF是等腰直角三角形.∴∠AFE=45°.∴∠AFD=90°,即AF⊥DF.(2)AF=2DG,且AF⊥DG.理由:延长DG至点M,使GM=DG,交AF于点H,连接BM,∵点G为BE的中点,BG=GE.∵∠BGM∠EGD,∴△BGM≌△EGD.∴∠MBE=∠FED=45°,BM=DE.∴∠MBE=∠EFD,BM=DF.∵∠DAC=∠DBE,∴∠MBD=∠MBE+∠DBE=45°+∠DBE.∵∠EFD=45°=∠DBE+∠BDF,∴∠BDF=45°-∠DBE.∵∠ADE=∠BDF,∴∠ADF=90°-∠BDF=45°+∠DBE=∠MBD.∵BD=AD,∴△BDM≌△DAF.∴DM=AF=2DG,∠FAD=∠BDM.∵∠BDM+∠MDA=90°,∴∠MDA+∠FAD=90°.∴∠AHD=90°.∴AF⊥DG.∴AF=2DG,且AF⊥DG【点睛】本题考查三角形全等的判定和性质,关键在于灵活运用性质.10如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在CB上,连接AD,EA⊥AD,∠ACE=∠ABD.(1)求证:AD=AE;(2)若点F为CD中点,AF交BE于点G,求∠AGE的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)90°.【详解】(1)证明:∵∠BAC=90°,EA⊥AD,∴∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,∠BAD=∠CAE AB=AC∠ABD=∠ACE,∴△ABD≌△ACE(ASA),∴AD=AE;(2)延长AF至M,使FM=AF,连接MC,在△ADF与△MCF中,DF=CF∠DAF=∠CFM AF=FM,∴△ADF≌△MCF(SAS),∴AD=CM,∠DAF=∠M,∴AD∥CM,∴∠ACM+∠DAC=180°,∵△ABD≌△ACE,∴AD=AE,∴AD=AE=CM,∵∠BAC+∠DAE=180°,∴∠BAC +∠DAC +∠CAE =180°,∴∠BAE +∠DAC =180°,∴∠BAE =∠ACM ,在△ABE 和△CAM 中,AB =AC∠BAE =∠ACM AE =CM,∴△ABE ≌△CAM (SAS ),∴∠ABG =∠CAF ,∵∠CAF +∠BAG =90°,∴∠ABG +∠BAG =90°,∴∠AGB =∠AGE =90°.11【观察发现】如图①,△ABC 中,AB =7,AC =5,点D 为BC 的中点,求AD 的取值范围.小明的解法如下:延长AD 到点E ,使DE =AD ,连接CE .在△ABD 与△ECD 中BD =DC∠ADB =∠EDCAD =DE∴△ABD ≅△ECD (SAS )∴AB =.又∵在△AEC 中EC -AC <AE <EC +AC ,而AB =EC =7,AC =5,∴<AE <.又∵AE =2AD .∴<AD <.【探索应用】如图②,AB ∥CD ,AB =25,CD =8,点E 为BC 的中点,∠DFE =∠BAE ,求DF 的长为.(直接写答案)【应用拓展】如图③,∠BAC =60°,∠CDE =120°,AB =AC ,DC =DE ,连接BE ,P 为BE 的中点,求证:AP ⊥DP .【答案】观察发现:EC ,2,12,1,6;探索应用:17;应用拓展:见解析【详解】观察发现解:如图①,延长AD 到点E ,使DE =AD ,连接CE ,在△ABD 与△ECD 中,BD =DC∠ADB =∠EDC AD =DE,∴△ABD ≌△ECD (SAS ),∴AB =EC ,在△AEC 中,EC -AC <AE <EC +AC ,而AB =EC =7,AC =5,∴2<AE<12.又∵AE=2AD,∴1<AD<6,故答案为:EC,2,12,1,6;探索应用解:如图2,延长AE,CD交于H,∵点E是BC的中点,∴BE=CE,∵CD∥AB,∴∠ABE=∠ECH,∠H=∠BAE,∴△ABE≌△HCE(AAS),∴AB=CH=25,∴DH=CH-CD=17,∵∠DFE=∠BAE,∴∠H=∠DFE,∴DF=DH=17,故答案为:17;应用拓展证明:如图2,延长AP到点F,使PF=AP,连接DF,EF,AD,在△BPA与△EPF中,PF=AP∠EPF=∠BPA PE=PB,∴△BPA≌△EPF(SAS),∴AB=FE,∠PBA=∠PEF,∵AC=BC,∴AC=FE,在四边形BADE中,∠BAD+∠ADE+∠DEB+∠EBA=360°,∵∠BAC=60°,∠CDE=120°,∴∠CAD+∠ADC+∠DEB+∠EBA=180°.∵∠CAD+∠ADC+∠ACD=180°,∴∠ACD=∠DEB+∠EBA,∴∠ACD=∠FED,在△ACD与△FED中,AC=FE∠ACD=∠FED CD=DE,∴△ACD≌△FED(SAS),∴AD=FD,∵AP=FP,∴AP⊥DP.12已知△ABC中,(1)如图1,点E为BC的中点,连AE并延长到点F,使FE=EA,则BF与AC的数量关系是.(2)如图2,若AB =AC ,点E 为边AC 一点,过点C 作BC 的垂线交BE 的延长线于点D ,连接AD ,若∠DAC =∠ABD ,求证:AE =EC .(3)如图3,点D 在△ABC 内部,且满足AD =BC ,∠BAD =∠DCB ,点M 在DC 的延长线上,连AM 交BD 的延长线于点N ,若点N 为AM 的中点,求证:DM =AB.【答案】(1)BF =AC ;(2)见解析;(3)见解析【详解】证明:(1)BF =AC由题意可得:BE =EC在△BEF 和△CEA 中BE =EC∠BEF =∠CEAEF =AE∴△BEF ≌△CEA (SAS )∴BF =AC(2)过点A 引AF ∥CD 交BE 于点F ,如下图:由题意可得:CD ⊥BC ,且∠EAF =∠ACD则AF ⊥BC又∵AB =AC∴AF 平分∠BAC ,∴∠BAF =∠EAF =∠ACD∴在△ABF 和△CAD 中,∠ABF =∠DACAB =AC∠BAF =∠ACD∴△ABF ≌△CAD ASA ∴AF =CD在△AFE 和△CDE 中,∠FAE =∠DCE∠AEF =∠CEDAF =CD∴△AFE ≌△CDE AAS ∴AE =EC(3)证明:过点M 作MT ∥AB 交BN 的延长线于点T ,MG ∥AD ,在MT 上取一点K ,使得MK =CD ,连接GK ,如下图:∵ABMT∴∠ABN =∠T∵∠ANB =∠MNT ,AN =MN∴△ANB ≌△MNT (AAS)∴BN=NT,AB=MT∵MG∥AD∴∠ADN=∠MGN∵∠AND=∠MNG,AN=NM∴△AND≌△MNG(AAS)∴AD=MG,DN=NG∴BD=GT∵∠BAN=∠AMT,∠DAN=∠GMN∴∠BAD=∠GMT∵∠BAD=∠BCD∴∠BCD=∠GMK∵AD=BC,AD=GM∴BC=GM又∵MK=CD∴△BCD≌△GMK(SAS)∴GK=BD,∠BDC=∠MKG∴GK=GT,∠MDT=∠GKT∴∠GKT=∠T∴DM=MT∵AB=MT∴DM=AB·21·。
专题13 全等三角形重难点模型(五大模型)(原卷版)
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.【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.【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.【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.【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。
专题02 全等三角形中的六种模型梳理(解析版)(人教版)
专题02 全等三角形中的六种模型梳理几何探究类问题一直属于考试压轴题范围,在三角形这一章,压轴题主要考查是证明三角形各种模型,或证明线段数量关系等,接来下我们针对其做出详细分析与梳理。
类型一、倍长中线模型中线倍长法:将中点处的线段延长一倍。
目的:①构造出一组全等三角形;②构造出一组平行线。
将分散的条件集中到一个三角形中去。
例1.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.【探究与发现】如图1,延长△ABC的边BC到D,使DC=BC,过D作DE∥AB交AC延长线于点E,求证:△ABC≌△EDC.【理解与应用】如图2,已知在△ABC中,点E在边BC上且∠CAE=∠B,点E是CD的中点,若AD平分∠BAE.(1)求证:AC=BD;(2)若BD=3,AD=5,AE=x,求x的取值范围.【答案】[探究与发现]见解析;[理解与应用](1)见解析;(2)1<x<4【详解】解:[探究与发现]证明:∵DE∥AB,∴∠B=∠D,又∵BC=DC,∠ACB=∠ECD,∴△ABC≌△EDC(ASA);[理解与应用](1)证明:如图2中,延长AE到F,使EF=EA,连接DF,∵点E 是CD 的中点,∴ED =EC ,在△DEF 与△CEA 中,EF EA DEF CEA ED EC =ìïÐ=Ðíï=î,∴△DEF ≌△CEA (SAS ),∴AC =FD ,∴∠AFD =∠CAE ,∵∠CAE =∠B ,∴∠AFD =∠B ,∵AD 平分∠BAE ,∴∠BAD =∠FAD ,在△ABD 与△AFD 中,B AFD BAD FAD AD AD Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△AFD (AAS ),∴BD =FD ,∴AC =BD ;(2)解:由(1)得:AF =2AE =2x ,△ABD ≌△AFD ,∴AB =AF =2x ,∵BD =3,AD =5,在△ABD 中,由三角形的三边关系得:AD -BD <AB <AD +BD ,即5-3<2x <5+3,解得:1<x <4,即x 的取值范围是1<x <4.【变式训练1】如图1,在ABC V 中,CM 是AB 边的中线,BCN BCM Ð=Ð交AB 延长线于点N ,2CM CN =.(1)求证AC BN =;(2)如图2,NP 平分ANC Ð交CM 于点P ,交BC 于点O ,若120AMC Ð=°,CP kAC =,求CP CM的值.【答案】(1)见解析;(2)21kk +【详解】(1)如图1所示,延长CM 至点D ,使CM DM =,在ACM △与BDM V 中,CM DM AMC BMD AM BM =ìïÐ=Ðíï=î,ACM BDM \D @D ,AC BD \=,2CM CN =Q ,CD CN \=,在DCB V 与NCB △中,CD CN DCB NCB CB CB =ìïÐ=Ðíï=î,DCB NCB \D @D ,BN BD \=,AC BN \=;(2)如图所示,120AMC Ð=°Q ,60CMN \Ð=°,NP Q 平分MNC Ð,BCN BCM Ð=Ð,1602PNC BCN AMC Ð+Ð=Ð=°,120CON \Ð=°,60COP Ð=°,180CMN BOP \Ð+Ð=°,作CQ CP =,在CPO △与CQO V 中,CQ CP QCO PCO CO CO =ìïÐ=Ðíï=î,CPO CQO \D @D ,123\Ð=Ð=Ð,45\Ð=Ð,在NOB V 与NOQ V 中,45BNO QNO NO NO Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,NOB NOQ \D @D ,BN NQ \=,CN CP NB \=+,2CM CP AC \=+,设AC a =,CP ka \=,(1)2a k CM +=,21CP k CM k \=+.【变式训练2】(1)如图1,已知ABC V 中,AD 是中线,求证:2AB AC AD +>;(2)如图2,在ABC V 中,D ,E 是BC 的三等分点,求证:AB AC AD AE +>+;(3)如图3,在ABC V 中,D ,E 在边BC 上,且BD CE =.求证:AB AC AD AE +>+.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析【详解】证:(1)如图所示,延长AD 至P 点,使得AD =PD ,连接CP ,∵AD 是△ABC 的中线,∴D 为BC 的中点,BD =CD ,在△ABD 与△PCD 中,BD CD ADB PDC AD PD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△PCD (SAS ),∴AB =CP ,在△APC 中,由三边关系可得AC +PC >AP ,∴2AB AC AD +>;(2)如图所示,取DE 中点H ,连接AH 并延长至Q 点,使得AH =QH ,连接QE 和QC ,∵H 为DE 中点,D 、E 为BC 三等分点,∴DH =EH ,BD =DE =CE ,∴DH =CH,在△ABH 和△QCH 中,BH CH BHA CHQ AH QH =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABH ≌△QCH (SAS ),同理可得:△ADH ≌△QEH ,∴AB =CQ ,AD =EQ ,此时,延长AE ,交CQ 于K 点,∵AC +CQ =AC +CK +QK ,AC +CK >AK ,∴AC +CQ >AK +QK ,又∵AK +QK =AE +EK +QK ,EK +QK >QE ,∴AK +QK >AE +QE ,∴AC +CQ >AK +QK >AE +QE ,∵AB =CQ ,AD =EQ ,∴AB AC AD AE +>+;(3)如图所示,取DE 中点M ,连接AM 并延长至N 点,使得AM =NM ,连接NE ,CE ,∵M 为DE 中点,∴DM =EM ,∵BD =CE ,∴BM =CM ,在△ABM 和△NCM 中,BM CM BMA CMN AM NM =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABM ≌△NCM (SAS ),同理可证△ADM ≌△NEM ,∴AB =NC ,AD =NE ,此时,延长AE ,交CN 于T 点,∵AC +CN =AC +CT +NT ,AC +CT >AT ,∴AC +CN >AT +NT ,又∵AT +NT =AE +ET +NT ,ET +NT >NE ,∴AT +NT >AE +NE ,∴AC +CN >AT +NT >AE +NE ,∵AB =NC ,AD =NE ,∴AB AC AD AE +>+.【变式训练3】在ABC V 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转,BM ^直线a 于点M .CN ^直线a 于点N ,连接PM ,PN .(1)如图1,若点B ,P 在直线a 的异侧,延长MP 交CN 于点E .求证:PM PE =.(2)若直线a 绕点A 旋转到图2的位置时,点B ,P 在直线a 的同侧,其它条件不变,此时7BMP CNP S S +=△△,1BM =,3CN =,求MN 的长度.(3)若过P 点作PG ^直线a 于点G .试探究线段PG 、BM 和CN 的关系.【答案】(1)见解析;(2)7MN =;(3)线段PG 、BM 和CN 的位置关系为////BM PG CN ,数量关系为2PG CN BM =-或2PG BM CN =-或2PG CN BM=+【详解】(1)证明:如图1,BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMA CNM \Ð=Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 边中点,BP CP \=,在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=.(2)解:如图2,延长MP 与NC 的延长线相交于点E ,BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMN CNM \Ð=Ð=°,180BMN CNM \Ð+Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 中点,BP CP \=,又BPM CPE Ð=ÐQ ,∴在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=,BM CE =,BPM CPE S S =△△,∵1BM =,3CN =,4NE CN CE CN BM \=+=+=,7BMP CNP S S +=Q △△,7PNE CPE CNP BMP CNP S S S S S \+=+==△△△△△,214MNE PNE S S \==△△,\14142MN ´´=,7MN \=.(3)位置关系:////BM PG CN ,数量关系:分四种情况讨论∵BM ^直线a 于点M .CN ^直线a 于点N ,PG ^直线a 于点G ,∴////BM PG CN ,①如图3,当直线a 与线段BP 交于一点时,由(1)可知PM PE =,12PMN PEN MNE S S S \==△△△,即111222MN PG NE MN ´×=×,2NE PG \=,BPM CPE Q ≌△△,BM CE \=,∵NE CN CE =-,2PG CN BM \=-.②当直线a 与线段CP 交于一点时,如图,延长MP 交CN 的延长线于点E .BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMN CNM \Ð=Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 边中点,BP CP \=,在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=.12PMN PEN MNE S S S \==△△△,即111222MN PG NE MN ´×=×,2NE PG \=,BPM CPE Q ≌△△,BM CE \=,∵NE CE CN =-,2PG BM CN \=-.③如图4,当直线a 与线段CB 的延长线交于一点时.由(2)得:()BPM CPE ASA V V ≌,PM PE \=,BPM CPE S S =△△,∴2MNE MNP BCNM S S S ==梯形△△,即()11222BM CN MN MN PG +×=´×,2PG CN BM \=+.④当直线a 与线段CB 的延长线交于一点时,如图,延长MP 交NC 的延长线于点E.BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMN CNM \Ð=Ð=°,180BMN CNM \Ð+Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 中点,BP CP \=,又BPM CPE Ð=ÐQ ,∴在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=,BPM CPE S S =△△,∴2MNE MNP BCNM S S S ==梯形△△,即()11222BM CN MN MN PG +×=´×,2PG CN BM \=+.综上所述,线段PG 、BM 和CN 的位置关系为////BM PG CN ,数量关系为2PG CN BM =-或2PG BM CN =-或2PG CN BM =+.类型二、截长补短模型截长补短法使用范围:线段和差的证明(往往需证2次全等)例.在等边三角形ABC 的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N ,P 为△ABC 外一点,且∠MPN =60°,∠BPC =120°,BP =CP .探究:当点M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系.(1)如图①,当点M、N在边AB、AC上,且PM=PN时,试说明MN=BM+CN.(2)如图②,当点M、N在边AB、AC上,且PM≠PN时,MN=BM+CN还成立吗?答: .(请在空格内填“一定成立”“不一定成立”或“一定不成立”).(3)如图③,当点M、N分别在边AB、CA的延长线上时,请直接写出BM,NC,MN之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)一定成立;(3)MN=NC﹣BM【解析】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵∠BPC=120°,BP=CP,∴∠PBC=∠PCB=12×(180°﹣120°)=30°,∴∠PBM=∠PCN=90°,在Rt△PBM和Rt△PCN中,PB PCPM PN=ìí=î,∴Rt△PBM≌Rt△PCN(HL),∴∠BPM=∠CPN=30°,∵∠MPN=60°,PM=PN,∴△PMN为等边三角形,∴PM=PN=MN,在Rt△PBM中,∠BPM=30°,∴BM=12PM,同理可得,CN=12PN,∴BM+CN=MN.(2)解:一定成立,理由如下:延长AC至H,使CH=BM,连接PH,如图所示,由(1)可知:∠PBM=∠PCN=90°,∴∠PCH=90°,∴∠PBM=∠PCH,在△PBM和△PCH中,BM CHPBM PCHPB PC=ìïÐ=Ðíï=î,∴△PBM≌△PCH(SAS),∴PM=PH,∠BPM=∠CPH,∵∠BPM +∠CPN =60°,∴∠CPN +∠CPH =60°,∴∠MPN =∠HPN ,在△MPN 和△HPN 中,PM PH MPN HPN PN PN =ìïÐ=Ðíï=î,∴△MPN ≌△HPN (SAS ),∴MN =HN =BM +CN ,故答案为:一定成立.(3)解:在AC 上截取CK =BM ,连接PK ,如图所示,在△PBM 和△PCK 中,90PB PC PBM PCK BM CK =ìïÐ=Ð=°íï=î,∴△PBM ≌△PCK (SAS ),∴PM =PK ,∠BPM =∠CPK ,∵∠BPM +∠BPN =60°,∴∠CPK +∠BPN =60°,∴∠KPN =60°,∴∠MPN =∠KPN ,在△MPN 和△KPN 中,PM PK MPN KPN PN PN =ìïÐ=Ðíï=î,∴△MPN ≌△KPN (SAS ),∴MN =KN ,∵KN =NC ﹣CK =NC ﹣BM ,∴MN =NC ﹣BM .【变式训练1】如图,在四边形ABCD 中,,180AB AD B ADC =Ð+Ð=°,点E 、F 分别在直线BC 、CD 上,且12EAF BAD Ð=Ð.(1)当点E 、F 分别在边BC 、CD 上时(如图1),请说明EF BE FD =+的理由.(2)当点E 、F 分别在边BC 、CD 延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF 、BE 、FD 之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)不成立,EF BE FD =-,见解析【解析】(1)EF =BE +DF ,理由:延长EB 至G ,使BG =DF ,连接AG ,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ABC +∠ABG =180°,∴∠ADC =∠ABG ,在△ABG 和△ADF 中,AB AD ABG ADF BG DF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABG ≌△ADF (SAS ),∴AG =AF ,∠BAG =∠DAF ,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠BAE +∠DAF =∠BAE +∠BAG =∠EAF ,即∠EAG =∠EAF ,在△EAG 和△EAF 中,AG AF EAG EAF AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△EAG ≌△EAF (SAS ),∴GE =EF ,∴EF =BE +DF ;(2)(1)中结论不成立,EF =BE ﹣FD ,在BE 上截取BM =DF ,连接AM ,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ADC +∠ADF =180°,∴∠ABC =∠ADF ,在△ABM 和△ADF 中,AB AD ABM ADF BM DF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABM ≌△ADF (SAS ),∴AM =AF ,∠BAM =∠DAF ,∵∠BAM +∠MAD =∠DAF +∠MAD ,∴∠BAD =∠MAF,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠EAF =12∠MAF ,∴∠EAF =∠EAM ,在△AME 和△AFE 中,AM AF EAM EAF AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△AME ≌△AFE (SAS ),∴ME =EF ,∴ME =BE ﹣BM =BE ﹣DF ,∴EF =BE ﹣FD .【变式训练2】(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分ABC Ð,180A C Ð+Ð=°.求证:DA DC =.思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.方法1:在BC 上截取BM BA =,连接DM ,得到全等三角形,进而解决问题;方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,得到全等三角形,进而解决问题.结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接AC ,当60DAC Ð=°时,探究线段AB ,BC ,BD 之间的数量关系,并说明理由;(3)问题拓展:如图3,在四边形ABCD 中,180A C Ð+Ð=°,DA DC =,过点D 作DE BC ^,垂足为点E ,请直接写出线段AB 、CE 、BC 之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)AB BC BD +=;理由见解析;(3)2BC AB CE -=.【详解】解:(1)方法1:在BC 上截BM BA =,连接DM ,如图.BD Q 平分ABC Ð,ABD CBD \Ð=Ð.在ΔABD 和ΔMBD 中,BD BD ABD MBD BA BM =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔABD MBD \≌,A BMD \Ð=Ð,AD MD =.180BMD CMD °Ð+Ð=Q ,180C A °Ð+Ð=.C CMD \Ð=Ð.DM DC \=,DA DC \=.方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,如图.BD Q 平分ABC Ð,NBD CBD \Ð=Ð.在ΔNBD 和ΔCBD 中,BD BD NBD CBD BN BC =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔNBD CBD \≌.BND C \Ð=Ð,ND CD =.180NAD BAD °Ð+Ð=Q ,180C BAD °Ð+Ð=.BND NAD \Ð=Ð,DN DA \=,DA DC \=.(2)AB 、BC 、BD 之间的数量关系为:AB BC BD +=.(或者:BD CB AB -=,BD AB CB -=).延长CB 到点P ,使BP BA =,连接AP ,如图2所示.由(1)可知AD CD =,60DAC °Ð=Q .ΔADC \为等边三角形.AC AD \=,60ADC °Ð=.180BCD BAD °Ð+Ð=Q ,36018060120ABC °°°°\Ð=--=.18060PBA ABC °°\Ð=-Ð=.BP BA =Q ,ΔABP \为等边三角形.60PAB °\Ð=,AB AP =.60DAC °Ð=Q ,PAB BAC DAC BAC \Ð+Ð=Ð+Ð,即PAC BAD Ð=Ð.在ΔPAC 和ΔBAD 中,PA BA PAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔPAC BAD \≌.PC BD \=,PC BP BC AB BC =+=+Q ,AB BC BD \+=.(3)AB ,CE ,BC 之间的数量关系为:2BC AB CE -=.(或者:2BC CE AB -=,2AB CE BC +=)解:连接BD ,过点D 作DF AC ^于F ,如图3所示.180BAD C °Ð+Ð=Q ,180BAD FAD °Ð+Ð=.FAD C \Ð=Ð.在ΔDFA 和ΔDEC 中,DFA DEC FAD C DA DC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,ΔΔDFA DEC \≌,DF DE \=,AF CE =.在RtΔBDF 和RtΔBDE 中,BD BD DF DE =ìí=î,RtΔRtΔBDF BDE \≌.BF BE \=,2BC BE CE BA AF CE BA CE \=+=++=+,2BC BA CE \-=.【变式训练3】在ABC V 中,BE ,CD 为ABC V 的角平分线,BE ,CD 交于点F .(1)求证:1902BFC A Ð=°+Ð;(2)已知60A Ð=°.①如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长;②如图2,若BF AC =,求AEB Ð的大小.【答案】(1)证明见解析;(2)2.5;(3)100°.【解析】解:(1)BE Q 、CD 分别是ABC Ð与ACB Ð的角平分线,11(180)9022FBC FCB A A \Ð+Ð=°-Ð=°-Ð,1180()180(90)2BFC FBC FCB A \Ð=°-Ð+Ð=°-°-Ð,1902BFC A \Ð=°+Ð,(2)如解(2)图,在BC 上取一点G 使BG=BD ,由(1)得1902BFC A Ð=°+Ð,60BAC Ð=°Q ,120BFC \Ð=°,∴18060BFD EFC BFC Ð=Ð=°-Ð=°,在BFG V 与BFD △中,BF BF FBG FBD BD BG =ìïÐ=Ðíï=î,∴BFG BFD @V △(SAS )∴BFD BFG Ð=Ð,∴60BFD BFG Ð=Ð=°,∴12060CFG BFG Ð=°-Ð=°,∴60CFG CFE Ð=Ð=°在FEC V 与FGC △中,CFE CFG CF CF ECF GCF Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()FEC FGC ASA \@V V ,CE CG \=,BC BG CG =+Q ,BC BD CE \=+;∵4BD =, 6.5BC =,∴ 2.5CE =(3)如解(3)图,延长BA 到P ,使AP=FC,60BAC Ð=°Q ,∴180120PAC BAC Ð=°-Ð=°,在BFC △与CAP V 中,120BF AC BFC CAP CF PA =ìïÐ=Ð=°íï=î,∴BFC CAP @V △(SAS )∴P BCF Ð=Ð,BC PC =,∴P ABC Ð=Ð,又∵12P BCF ACB Ð=Ð=Ð,∴2ACB ABC Ð=Ð,又∵180ACB ABC A Ð+Ð+Ð=°,∴360180ABC Ð+°=°,∴40ABC Ð=°,80ACB Ð=°,∴1202ABE ABC Ð=Ð=°,180()180(2060)100AEB ABE A Ð=°-Ð+Ð=°-°+°=°类型三、做平行线证明全等例1.如图所示:ABC V 是等边三角形,D 、E 分别是AB 及AC 延长线上的一点,且BD CE =,连接DE 交BC 于点M .求让:MD ME=【答案】见详解【详解】过点D 作DE ∥AC ,交BC 于点E ,∵ABC V 是等边三角形,∴∠B=∠ACB=60°,∵DE ∥AC ,∴∠DEB=∠ACB=60°,∠MDE=∠MEC ,∴BDE V 是等边三角形,∴BD=DE ,∵BD CE =,∴DE=CE ,又∵∠EMD=∠CME ,∴∆EMD ≅∆CME ,∴MD ME =.【变式训练1】 P 为等边△ABC 的边AB 上一点,Q 为BC 延长线上一点,且PA =CQ ,连PQ 交AC 边于D .(1)证明:PD =DQ .(2)如图2,过P 作PE ⊥AC 于E ,若AB =6,求DE 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)DE =3.【详解】(1)如图1所示,点P 作PF ∥BC 交AC 于点F .∵△ABC 是等边三角形,∴△APF 也是等边三角形,AP =PF =AF =CQ .∵PF ∥BC ,∴∠PFD =∠DCQ .在△PDF 和△QDC 中,PDF QDC DFP QCDPF QC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△PDF ≌△QDC (AAS ),∴PD =DQ ;(2)如图2所示,过P 作PF ∥BC 交AC 于F .∵PF ∥BC ,△ABC 是等边三角形,∴∠PFD =∠QCD ,△APF 是等边三角形,∴AP =PF =AF .∵PE ⊥AC ,∴AE =EF .∵AP =PF ,AP =CQ ,∴PF =CQ .在△PFD 和△QCD 中,PDF QDC DFP QCDPF QC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△PFD ≌△QCD (AAS ),∴FD =CD .∵AE =EF ,∴EF +FD =AE +CD ,∴AE +CD =DE 12=AC .∵AC =6,∴DE =3.【变式训练2】已知在等腰△ABC中,AB=AC,在射线CA上截取线段CE,在射线AB上截取线段BD,连接DE,DE所在直线交直线BC与点M.请探究:(1)如图(1),当点E在线段AC上,点D在AB延长线上时,若BD=CE,请判断线段MD和线段ME的数量关系,并证明你的结论.(2)如图(2),当点E在CA的延长线上,点D在AB的延长线上时,若BD=CE,则(1)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,说明理由;ME.【答案】(1)DM=EM.理由见详解;(2)成立,理由见详解;(3)MD=12【解析】(1)解:DM=EM;证明:过点E作EF//AB交BC于点F,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C;又∵EF//AB,∴∠ABC=∠EFC,∴∠EFC=∠C,∴EF=EC.又∵BD=EC,∴EF=BD.又∵EF//AB,∴∠ADM=∠MEF.在△DBM 和△EFM 中BDM FEM BMD FME BD EF Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△DBM ≌△EFM ,∴DM =EM .(2)解:成立;证明:过点E 作EF //AB 交CB 的延长线于点F ,∵AB =AC ,∴∠ABC =∠C ;又∵EF //AB ,∴∠ABC =∠EFC ,∴∠EFC =∠C ,∴EF =EC .又∵BD =EC ,∴EF =BD .又∵EF //AB ,∴∠ADM =∠MEF .在△DBM 和△EFM 中BDE FEM BMD FME BD EF Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î∴△DBM ≌△EFM ;∴DM =EM ;类型四、旋转模型例.如图1,AC BC =,CD CE =,ACB DCE a Ð=Ð=,AD 、BE 相交于点M ,连接CM .(1)求证:BE AD =,并用含a 的式子表示AMB Ð的度数;(2)当90a =°时,取AD ,BE 的中点分别为点P 、Q ,连接CP ,CQ ,PQ ,如图2,判断CPQ V 的形状,并加以证明.【答案】(1)证明见解析;AMB a Ð=;(2)CPQ V 为等腰直角三角形;证明见解析.【详解】证明:(1)如图1,ACB DCE a Ð=Ð=Q ,ACB BCD DCE BCD \Ð+Ð=Ð+Ð,ACD BCE ÐÐ\=,在ACD △和BCE V 中,CA CB ACD BCE CD CE =ìïÐ=Ðíï=î,(SAS)ACD BCE \≌△△,BE AD \=;ACD BCE V Q V ≌,CAD CBE \Ð=Ð,ABC QV 中,180BAC ABC a Ð+Ð=°-,180BAM CAM ABC a \Ð+Ð+Ð=°-,180BAM ABM a \Ð+Ð=°-,ABM \V 中,180()180(180)AMB BAM ABM a a Ð=°-Ð+Ð=°-°-=;即AMB a Ð=;(2)CPQ V 为等腰直角三角形.证明:如图2,由(1)可得,BE AD =,AD Q ,BE 的中点分别为点P 、Q ,AP =BQ \,ACD BCE V Q V ≌,CAP CBQ \Ð=Ð,在ACP △和BCQ △中,CA CB CAP CBQ AP BQ =ìïÐ=Ðíï=î,(SAS)ACP BCQ \≌△△,CP CQ \=,且ACP BCQ Ð=Ð,又90ACP PCB Ð+Ð=°Q ,90BCQ PCB \Ð+Ð=°,90PCQ \Ð=°,CPQ \V 为等腰直角三角形.【变式训练1】四边形ABCD 是由等边ABC D 和顶角为120°的等腰ABD D 排成,将一个60°角顶点放在D 处,将60°角绕D 点旋转,该60°交两边分别交直线BC 、AC 于M 、N ,交直线AB 于E 、F 两点.(1)当E 、F 都在线段AB 上时(如图1),请证明:BM AN MN +=;(2)当点E 在边BA 的延长线上时(如图2),请你写出线段MB ,AN 和MN 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)在(1)的条件下,若7AC =, 2.1AE =,请直接写出MB 的长为 .【答案】(1)证明见解析;(2)MB MN AN =+.证明见解析;(3)2.8.【解析】解:(1)证明:把△DBM 绕点D 逆时针旋转120°得到△DAQ ,则DM =DQ ,AQ =BM ,∠ADQ =∠BDM ,∠QAD =∠CBD =90°,∴点Q 在直线CA 上,∵∠QDN =∠ADQ +∠ADN =∠BDM +∠ADN =∠ABD -∠MDN =120°-60°=60°,∴∠QDN =∠MDN =60°,∵在△MND 和△QND 中,DM DQ QDN MDN DN DN ìïÐÐíïî===,∴△MND ≌△QND (SAS ),∴MN =QN ,∵QN =AQ +AN =BM +AN ,∴BM +AN =MN ;(2):MB MN AN =+.理由如下:如图,把△DAN 绕点D 顺时针旋转120°得到△DBP ,则DN =DP ,AN =BP ,∵∠DAN =∠DBP =90°,∴点P 在BM 上,∵∠MDP =∠ADB -∠ADM -∠BDP =120°-∠ADM -∠ADN =120°-∠MDN =120°-60°=60°,∴∠MDP =∠MDN =60°,∵在△MND 和△MPD 中,DN DP MDP MDN DM DM ìïÐÐíïî===,∴△MND ≌△MPD (SAS ),∴MN =MP ,∵BM =MP +BP ,∴MN +AN =BM;(3)如图,过点M作MH∥AC交AB于G,交DN于H,∵△ABC是等边三角形,∴△BMG是等边三角形,∴BM=MG=BG,根据(1)△MND≌△QND可得∠QND=∠MND,根据MH∥AC可得∠QND=∠MHN,∴∠MND=∠MHN,∴MN=MH,∴GH=MH-MG=MN-BM=AN,即AN=GH,∵在△ANE和△GHE中,QND MHNAEN GEHAN GHÐÐìïÐÐíïî===,∴△ANE≌△GHE(AAS),∴AE=EG=2.1,∵AC=7,∴AB=AC=7,∴BG=AB-AE-EG=7-2.1-2.1=2.8,∴BM=BG=2.8.故答案为:2.8【变式训练2】(1)问题发现:如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,当△DCE旋转至点A,D,E在同一直线上,连接BE.则:①∠AEB的度数为 °;②线段AD、BE之间的数量关系是 .(2)拓展研究:如图2,△ACB和△DCE均为等腰三角形,且∠ACB=∠DCE=90°,点A、D、E在同一直线上,若AD=a,AE=b,AB=c,求a、b、c之间的数量关系.(3)探究发现:图1中的△ACB和△DCE,在△DCE旋转过程中,当点A,D,E不在同一直线上时,设直线AD与BE相交于点O,试在备用图中探索∠AOE的度数,直接写出结果,不必说明理由.【答案】(1)①60;②AD =BE ;(2)a 2+b 2=c 2;(3)60°或120°【详解】解:(1)①如图1,∵△ACB 和△DCE 均为等边三角形,∴CA =CB ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD =∠BCE ,在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ACD ≌△BCE (SAS ).∴∠ADC =∠BEC .∵△DCE 为等边三角形,∴∠CDE =∠CED =60°,∵点A ,D ,E 在同一直线上,∴∠ADC =120°,∴∠BEC =120°,∴∠AEB =∠BEC -∠CED =60°,故答案为:60;②∵△ACD ≌△BCE ,∴AD =BE ,故答案为:AD =BE ;(2)∵△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∴CA =CB ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =90°.∴∠ACD =∠BCE ,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴BE =AD ,∠ADC =∠BEC ,∵△DCE 为等腰直角三角形,∴∠CDE =∠CED =45°.∵点A ,D ,E 在同一直线上,∴∠ADC =135°.∴∠BEC =135°,∴∠AEB =∠BEC -∠CED =90°,∴AD 2+AE 2=AB 2,∵AD =a ,AE =b ,AB =c ,∴a 2+b 2=c 2;(3)如图3,由(1)知△ACD ≌△BCE ,∴∠CAD =∠CBE ,∵∠CAB =∠CBA =60°,∴∠OAB +∠OBA =120°,∴∠AOE =180°-120°=60°,如图4,同理求得∠AOB =60°,∴∠AOE =120°,∴∠AOE 的度数是60°或120°.【变式训练3】如图1,在Rt ABC V 中,90A Ð=°,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是______,位置关系是______.(2)探究证明:把ADE V 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN V 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE V 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN V 面积的最大值.【答案】(1)PM PN =、PM PN ^;(2)等腰直角三角形,证明见解析;(3)492【详解】解:(1)∵点P ,N 是BC ,CD 的中点, ∴PN ∥BD ,PN =12BD ,∵点P ,M 是CD ,DE 的中点, ∴PM ∥CE ,PM =12CE ,∵AB =AC ,AD =AE , ∴BD =CE , ∴PM =PN ,∵PN ∥BD , ∴∠DPN =∠ADC ,∵PM ∥CE , ∴∠DPM =∠DCA ,∵∠BAC =90°, ∴∠ADC +∠ACD =90°, ∴∠MPN =∠DPM +∠DPN =∠DCA +∠ADC =90°,∴PM⊥PN,故答案为:PM=PN,PM⊥PN;(2)△PMN是等腰直角三角形.理由如下:由旋转知,∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,BD=CE,利用三角形的中位线得,PN=12BD,PM=12CE,∴PM=PN,∴△PMN是等腰三角形,同(1)的方法得,PM∥CE,∴∠DPM=∠DCE,同(1)的方法得,PN∥BD,∴∠PNC=∠DBC,∵∠DPN=∠DCB+∠PNC=∠DCB+∠DBC,∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCE+∠DCB+∠DBC =∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC=∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC,∵∠BAC=90°,∴∠ACB+∠ABC=90°,∴∠MPN=90°,∴△PMN是等腰直角三角形;(3)由(2)知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=12BD,∴PM最大时,△PMN面积最大,∴点D在BA的延长线上,∴BD=AB+AD=14,∴PM=7,∴S△PMN最大= 12PM2=12×49=492.类型五、手拉手模型例.在等边ABCV中,点D在AB上,点E在BC上,将线段DE绕点D逆时针旋转60°得到线段DF,连接CF.(1)如图(1),点D 是AB 的中点,点E 与点C 重合,连接AF .若6AB =,求AF 的长;(2)如图(2),点G 在AC 上且60AGD FCB Ð=°+Ð,求证:CF DG =;(3)如图(3),6AB =,2BD CE =,连接AF .过点F 作AF 的垂线交AC 于点P ,连接BP 、DP .将BDP △沿着BP 翻折得到BQP V ,连接QC .当ADP △的周长最小时,直接写出CPQ V 的面积.【答案】(1)AF =3;(2)见解析;【解析】(1)解:∵△ABC 为等边三角形,∴BC =AC ,∠BCA =60°,由旋转知,∠CDF =60°,CD =CF ,∴△DCF 为等边三角形,∴CD =CF ,∠DCF =60°,∴∠DCB =∠ACF ,∴△BCD ≌△ACF ,∴AF =BD ,∵D 为AB 中点,AB =6,∴BD =3,∴AF =3.(2)解:将CF 绕C 顺时针旋转60°得CH ,连接CH ,FH ,EF ,EH ,CD ,在AC 上截取AP =BE ,连接DP ,设CD 交EH 于M ,如图所示,由旋转知,△DEF 、△CFH 为等边三角形,∴DF =EF ,CF =FH ,∠DFE =∠CFH =60°,∴∠DFC =∠EFH ,∴△DCF ≌△BHF ,∴EH =CD ,∠DCF =∠EHF ,由三角形内角和知,∠HMC +∠EHF =∠DCF +∠HFC ,∴∠HMC =∠HFC =60°,∴∠DCE +∠HEC =60°,∵∠DCP +∠DCE =60°, ∴∠CEH =∠DCP ,∵AC =BC ,AP =BE ,∴CP =CE ,∴△ECH ≌△CPD ,∴CH =DP ,∠DPC =∠HCE ,又∠HCE =60°+∠2,∴∠DPC =60°+∠2,由∠1+∠FCG =∠2+∠FCG =60°,知∠1=∠2,又∠AGD =60°+∠1,∴∠AGD =∠DPG , ∴DP =DG ,∵CH =CF ,∴CF =DG .(3):过D 作DH ⊥CB 于H ,连接EF ,如图所示,∵△ABC 为等边三角形,∴∠DBH =60°,∠BDH =30°,∴BD =2BH ,DH ,∵BD =2CE ,∴BH =CE ,设BH =CE =x ,则BD =2x ,EH =6-2x ,AD =6-2x ,由旋转知,△DEF 为等边三角形,∠EDF =60°,∴∠1+∠3=90°,DE =DF ,又∠1+∠2=90°,∴∠2=∠3,∴△ADF ≌△HED ,∴∠DAF =∠DHE =90°,∠PAF =30°,AF =DH ,∵∠AFP =90°,∴PF =x ,AP =2x ,过P 作PM ⊥AD 于M ,则AM =x ,DM =6-3x ,PM ,在Rt △PDM 中,由勾股定理得:PD ==故△ADP 周长=AD +AP +PD =6-2x +2x ,∴当x =32时,周长取最小值,最小值为9,此时DP =3,∴BD =AP =3,即D 为AB 中点,P 为AC 中点,∴直线BP 是等边△ABC 对称轴,如图所示,△BDP 沿BP 折叠后,Q 点落在BC 中点处,则△PCQ 面积=14×△ABC 面积=1426【变式训练1】△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形.(1)问题发现:如图1,若点A,D,E在同一直线上,连接AE,BE.①求证:△ACD≌△BCE;②求∠AEB的度数.(2)类比探究:如图2,点B、D、E在同一直线上,连接AE,AD,BE,CM为△DCE中DE边上的高,请求∠ADB的度数及线段DB,AD,DM之间的数量关系,并说明理由.(3)拓展延伸:如图3,若设AD(或其延长线)与BE的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.【答案】(1)①见解析;②∠AEB=60°;(2)∠ADB=60°,2DM+BD=AD,理由见解析;(3)α=60°,证明见解析【解析】(1)①证明:∵△ACB和△DCE是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS);②∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC=180°-∠CDE=120°,又∵∠CED=60°,∴∠AEB=60°;(2)解:∠ADB=60°,2DM +BD=AD,理由如下;∵AC=BC,CD=CE,∠ACD=60°+∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CDA=∠CED=60°;∵∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED,∴∠ADB=60°;又∵CM⊥BE,且△CDE为等边三角形,∴DE=2DM,∴2DM +BD=BE=AD;(3)解:α=60°,理由如下:同理可证△ACD≌△BCE,∴∠BEC=∠ADC,∴∠CDF+∠CEF=180°,∴∠ECD+∠DFE=180°,而α+∠DFE=180°,∴α=∠ECD=60°.【变式训练2】(1)如图1,锐角△ABC中,分别以AB、AC为边向外作等腰直角△ABE和等腰直角△ACD,使AE=AB,AD=AC,∠BAE=∠CAD=90°,连接BD,CE,试猜想BD与CE的大小关系,不需要证明.【深入探究】(2)如图2,四边形ABCD中,AB=5,BC=2,∠ABC=∠ACD=∠ADC=45°,求BD2的值;甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD全等的三角形,将BD进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算;【变式思考】(3)如图3,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,∠ADC=30°,AD=6,BD=10,则CD= .【答案】(1)BD =CE ;(2)BD 2=54;(3)8【详解】解:(1)BD =CE .理由是:∵∠BAE =∠CAD , ∴∠BAE +∠BAC =∠CAD +∠BAC ,即∠EAC =∠BAD ,在△EAC 和△BAD 中, AE AB EAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△EAC ≌△BAD , ∴BD =CE ;(2)如图2,在△ABC 的外部,以A 为直角顶点作等腰直角△BAE ,使∠BAE =90°,AE =AB ,连接EA 、EB 、EC .∵∠ACD =∠ADC =45°, ∴AC =AD ,∠CAD =90°,∴∠BAE +∠BAC =∠CAD +∠BAC ,即∠EAC =∠BAD ,在△EAC 和△BAD 中,AE AB EAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△EAC ≌△BAD ,∴BD =CE .∵AE =AB =5,∴BE =∠ABE =∠AEB =45°,又∵∠ABC =45°,∴∠ABC +∠ABE =45°+45°=90°,∴(22222254EC BE BC =+=+=,∴2254BD CE == .(3)如图,∵AB =BC ,∠ABC =60°,∴△ABC 是等边三角形,把△ACD 绕点C 逆时针旋转60°得到△BCE ,连接DE ,则BE =AD ,△CDE 是等边三角形,∴DE =CD ,∠CED =60°,∵∠ADC =30°,∴∠BED =30°+60°=90°,在Rt △BDE 中,DE 8,∴CD =DE =8.【变式训练3】(1)问题发现:如图1,ACB △和DCE V 均为等腰直角三角形,90ACB DCE Ð=Ð=°,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 在同一条直线上,则AEB Ð的度数为__________,线段AD 、BE 之间的数量关系__________;(2)拓展探究:如图2,ACB △和DCE V 均为等腰直角三角形,90ACB DCE Ð=Ð=°,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 不在一条直线上,请判断线段AD 、BE 之间的数量关系和位置关系,并说明理由.(3)解决问题:如图3,ACB △和DCE V 均为等腰三角形,ACB DCE a Ð=Ð=,则直线AD 和BE 的夹角为__________.(请用含a 的式子表示)【答案】(1)90°,AD =BE ;(2)AD =BE ,AD ⊥BE ;(3)a【详解】(1)∵ACB △和DCE V 均为等腰直角三角形,90ACB DCE Ð=Ð=°,∴AC BC =,CD CE =,∠CDE =45°∴∠CDA =135°∵∠ACB −∠DCB =∠DCE −∠DCB ,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE ìïÐÐíïî===,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠BEC =∠ADC =135°,AD =BE ,∴∠AEB =90°故答案为:90°,AD =BE(2)AD =BE ,AD ⊥BE ,理由如下,(3)同理可得△ACD ≌△BCE ,则AD =BE ,延长AD 交BE 于点F ,设∠FAB =α,则∠CAD =∠CBE =45°-α∴∠ABE =45°+45°-α=90°-α∴∠AFB =180°-∠FAB -∠ABE =180°-α-(90°-α)=90°∴AD ⊥BE(3)如图,延长BE 交AD 于点G,∵ACB △和DCE V 均为等腰三角形,∴AC BC =,CD CE =,∵∠ACB =∠DCE =α,∵∠ACB +∠ACE =∠DCE +∠ACE ,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE ìïÐÐíïî===,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD ∵ACB DCE a Ð=Ð=,∴∠CBA =∠CAB =()11180=9022a a °-°-∴∠GAB +∠GBA =()()CAD CAB ABC CBE Ð+Ð+Ð-ÐABC CAB =Ð+Ð180a =°-,∴∠AGB =180°-(∠GAB +∠GBA )a = ,即直线AD 和BE 的夹角为a .故答案为:a .类型六、一线三角模型例.在ABC V 中,90ACB Ð=°,AC BC =,直线MN 经过点C 且AD MN ^于D ,BE MN ^于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①ADC V ≌CEB △;②DE AD BE =+;(2)当直线MN 烧点C 旋转到图2的位置时,求证:DE AD BE =-;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)证明见解析(3)DE BE AD =-(或者对其恒等变形得到AD BE DE =-,BE AD DE =+),证明见解析【解析】(1)解:①AD MN ^Q ,BE MN ^,90ADC ACB CEB \Ð=Ð=°=Ð,90CAD ACD \Ð+Ð=°,90BCE ACD Ð+Ð=°,CAD BCE \Ð=Ð,Q 在ADC D 和CEB D 中,CAD BCE ADC CEB AC BC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()ADC CEB AAS \D @D ;②ADC CEB D @D Q ,CE AD \=,CD BE =,DE CE CD AD BE \=+=+;(2)证明:AD MN ^Q ,BE MN ^,90ADC CEB ACB \Ð=Ð=Ð=°,CAD BCE \Ð=Ð,Q 在ADC D 和CEB D 中,CAD BCE ADC CEB AC BC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()ADC CEB AAS \D @D ;CE AD \=,CD BE =,DE CE CD AD BE \=-=-;(3)证明:当MN 旋转到题图(3)的位置时,AD ,DE ,BE 所满足的等量关系是:DE BE AD =-或AD BE DE =+或BE AD DE =+.理由如下:AD MN ^Q ,BE MN ^,90ADC CEB ACB \Ð=Ð=Ð=°,CAD BCE \Ð=Ð,Q 在ADC D 和CEB D 中,CAD BCE ADC CEBAC BC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()ADC CEB AAS \D @D ,CE AD \=,CD BE =,DE CD CE BE AD \=-=-(或者对其恒等变形得到AD BE DE =+或BE AD DE =+).【变式训练1】【问题解决】(1)已知△ABC 中,AB =AC ,D ,A ,E 三点都在直线l 上,且有∠BDA =∠AEC =∠BAC .如图①,当∠BAC =90°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系为:______________;【类比探究】(2)如图②,在(1)的条件下,当0°<∠BAC <180°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系是否变化,若不变,请证明:若变化,写出它们的关系式;【拓展应用】(3)如图③,AC =BC ,∠ACB =90°,点C 的坐标为(-2,0),点B 的坐标为(1,2),请求出点A 的坐标.【答案】(1)DE =BD +CE ;(2)DE =BD +CE 的数量关系不变,理由见解析;(3)(﹣4,3)【解析】解:(1)∵∠BAC =90°,∴∠BDA =∠AEC =∠BAC =90°,∴∠ABD +∠BAD =90°,∠CAE +∠BAD =90°,∴∠ABD =∠CAE ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE ADB CEA BA AC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =BD +CE ,故答案为:DE =BD +CE ;(2)DE =BD +CE 的数量关系不变,理由如下:∵∠BAE 是△ABD 的一个外角,∴∠BAE =∠ADB +∠ABD ,∵∠BDA =∠BAC ,∴∠ABD =∠CAE ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE ADB CEA BA AC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =BD +CE;(3)过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥x轴于点N,∵点C的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(1,2),∴OC=2,ON=1,BN=2,∴CN=3,由(1)可知,△ACM≌△CBN,∴AM=CN=3,CM=BN=2,∴OM=OC+CM=4,∴点A的坐标为(﹣4,3).【变式训练2】(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.。
中考数学考点系统复习 第四章 三角形 方法技巧突破(四) 全等三角形之七大模型
2.(2020·台州)如图,已知 AB=AC,AD=AE,BD 和 CE 相交于点 O. (1)求证:△ABD≌△ACE; (2)判断△BOC 的形状,并说明理由.
(1)证明:∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE, ∴△ABD≌△ACE(SAS).
(2)解:△BOC 是等腰三角形, 理由: ∵△ABD≌△ACE,∴∠ABD=∠ACE, ∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴ ∠ABC-∠ABD=∠ACB-∠ACE, ∴∠OBC=∠OCB,∴BO=CO,∴△BOC 是等腰三角形.
7.(2020·徐州)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.
(1)证明:∵AC⊥BC,DC⊥EC, ∴∠ACB=∠DCE=90°, ∴∠ACE=∠BCD.
AC=BC, 在△ACE 和△BCD 中,∠ACE=∠BCD,
模型四:三垂直模型(弦图模型) 【模型归纳】 (1)“内弦图”模型及其演变
在正方形 ABCD 中,点 E,F,G,H 分别在边 AB,BC,CD,AD 上,且 HE⊥EF, GF⊥EF, HG⊥FG,BE=CF=DG=AH.
(2)“外弦图”模型及其演变
4.(2020·南充)如图,点 C 在线段 BD 上,且 AB⊥BD,DE⊥BD,AC⊥CE, BC=DE.求证:AB=CD.
5.( 2021·丹阳市二模)如图,在四边形 ABCD 中,AD∥BC,点 E 为对角 线 BD 上一点,∠A=∠BEC,且 AD=BE. (1)求证:AD+DE=BC ; (2)若∠BDC=70°,求∠ADB 的度数﹒
(1)证明:∵AD∥BC, ∴∠ADB=∠CBE,
∠A=∠BEC,
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。
一网打尽全等三角形模型-十个模型(解析版)
一网打尽全等三角形模型(10个模型)目录模型梳理题型一倍长中线模型题型二一线三等角模型题型三半角模型2022·山东日照真题题型四手拉手模型2022·张家界真题2022·贵阳中考题型五对角互补+邻边相等模型题型六平行线夹中点模型题型七截长补短模型题型八绝配角模型2023·深圳宝安区二模2023·深圳中学联考二模题型九婆罗摩笈模型2022武汉·中考真题2020·宿迁中考真题题型十脚蹬脚模型(海盗埋宝藏)模型梳理模型1倍长中线模型(一)基本模型已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,延长AD到点E,使ED=AD,连接BE.结论1:△ACD≌△EBD.已知:在△ABC中,点D是BC边的中点,点E是AB边上一点,连接ED,延长ED到点F,使DF=DE,连接CF.结论2:△BDE≌△CDF.(二)结论推导结论1:△ACD≌△EBD.证明:∵AD是BC边上的中线,∴CD=BD.∵∠ADC=∠EDB,AD=ED,∴△ACD≌△EBD.结论2:△BDE≌△CDF.证明:∵点D是BC边的中点,∴BD=CD.∵∠BDE=∠CDF,DE=DF,∴△BDE≌△CDF.(三)解题技巧遇到中点或中线,则考虑使用“倍长中线模型”,即延长中线,使所延长部分与中线相等,然后连接相应的顶点,构造出全等三角形.模型2一线三等角模型(一)基本模型已知:点P在线段AB上,∠1=∠2=∠3,AP=BD(或AC=BP或CP=PD).结论1:△CAP≌△PBD.已知:点P在AB的延长线上,∠1=∠2=∠3,AP=BD(或AC=BP或CP=PD).结论2:△APC≌△BDP.(二)结论推导结论1:△CAP≌△PBD.证明:∵∠1+∠C+∠APC=180°,∠2+∠BPD+∠APC=180°,∠1=∠2,∴∠C=∠BPD.∵∠1=∠3,AP=BD(或AC=BP或CP=PD),∴△CAP≌△PBD.结论2:△APC≌△BDP.证明:∵∠1=∠C+∠APC,∠2=∠BPD+∠D,∠3=∠BPD+∠APC,∠1=∠2=∠3,∴∠C=∠BPD,∠APC=∠D.∵AP=BD(或AC=BP或CP=PD),∴△APC≌△BDP.(三)解题技巧在一条线段上出现三个相等的角,且有一组边相等时,则考虑使用一线三等角全等模型.找准三个等角,再根据平角性质、三角形内角和进行等角代换,判定三角形全等,然后利用全等三角形的性质解题.一线三等角模型常以等腰三角形、等边三角形、四边形(正方形或矩形)为背景,在几何综合题中考查.模型3半角模型(一)基本模型等边三角形含半角已知:△ABC是等边三角形,D为△ABC外一点,∠BDC=120°,BD=CD,点E,F分别在AB,AC上,∠EDF=60°.结论1:EF=BE+CF,∠DEB=∠DEF,∠DFC=∠DFE.正方形含半角已知:四边形ABCD是正方形,点E,F分别在BC,CD上,∠EAF=45°.结论2:EF=BE+DF,∠AEB=∠AEF,∠AFD=∠AFE.等腰直角三角形含半角已知:△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,点D,E在BC上,∠DAE=45°.结论3:DE2=BD2+CE2.(二)结论推导结论1:EF=BE+CF,∠DEB=∠DEF,∠DFC=∠DFE.证明:延长AC到点G,使CG=BE,连接DG.∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°.∵∠BDC=120°,BD=CD,∴∠DBC=∠DCB=30°,∴∠DBE=∠DCF=90°,∴∠DBE=∠DCG=90°,∴△BDE≌△CDG,∴DE=DG,∠DEB=∠G,∠BDE=∠CDG.∵∠EDF=60°,∴∠BDE+∠CDF=60°,∴∠CDG+∠CDF=60°,即∠GDF=60°.∵DF=DF,∴△DEF≌△DGF,∴EF=FG,∠DEF=∠G,∠DFC=∠DFE.∴∠DEB=∠DEF.∵FG=CG+CF,∴EF=BE+CF.结论2:EF=BE+DF,∠AEB=∠AEF,∠AFD=∠AFE.证明:延长CB到点G,使BG=DF,连接AG.∵正方形ABCD,∴∠ABG=∠D=90°,AB=AD,∴△ABG≌△ADF,∴AG=AF,∠G=∠AFD,∠BAG=∠DAF.∵∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠BAE+∠BAG=45°,即∠EAG=45°.∵AE=AE,∴△AEF≌△AEG,∴EF=EG,∠AEB=∠AEF,∠AFE=∠G.∴∠AFD=∠AFE.∵EG=BE+BG,∴EF=BE+DF.结论3:DE2=BD2+CE2.证明:将△ABD绕点A逆时针旋转90°到△ACF,连接EF.∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,∴∠B=∠ACB=45°,∴∠ACF=∠B=45°,∴∠ECF=90°,∴EF2=CF2+CE2=BD2+CE2,∵∠DAE=45°,∴∠BAD+∠CAE=45°,∴∠CAF+∠CAE=45°,即∠FAE=45°.∵AE=AE,∴△AEF≌△AED,∴EF=DE,∴DE2=BD2+CE2.(三)解题技巧对于半角模型,一般情况下都需要做辅助线(延长或旋转),构造全等,通过等量代换得到相关的结论.模型4手拉手模型(一)基本模型已知:在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD,CE相交于O,连接OA.结论1:△ABD≌△ACE,BD=CE,结论2:∠BOC=∠BAC,结论3:OA平分∠BOE.(二)结论推导结论1:△ABD≌△ACE,BD=CE.证明:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE.∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE,∴BD=CE.结论2:∠BOC=∠BAC.证明:设OB与AC相交于点F.∵△ABD≌△ACE,∴∠ABD=∠ACE.∵∠AFB=∠OFC,∴∠BOC=∠BAC.结论3:OA平分∠BOE.证明:过点A分别做BD,CE的垂线,垂足为G,H.∵△ABD≌△ACE,∴S△ABD=S△ACE,∴12BD⋅AG=12CE⋅AH.∵BD=CE,∴AG=AH,∴OA平分∠BOE.(三)解题技巧如果题目中出现两个等腰三角形,可以考虑连接对应的顶点,用旋转全等模型;如果只出现一个等腰三角形,可以用旋转的方法构造旋转全等.模型5对角互补+邻边相等模型模型解读:通过做垂线或者利用旋转构造全等三角形解决问题。
微专题 全等三角形的六种基本模型-2024年中考数学复习
21
全等三角形的六种基本模型
模型应用
8.如图17, △ 是边长为1的等边三角形, = ,
∠ = 120∘ ,点 , 分别在 , 上,且
∠ = 60∘ .求 △ 的周长.
提示:如图16,延长 至点 ,使 = ,连接 .
图6
= ,
在 △ 和 △ 中, ቐ∠ = ∠, ∴ △≌△ SAS .
= ,
∠ = ∠ = 50∘ .
7
全等三角形的六种基本模型
模型三 旋转型
模型剖析
如图7,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,这两个三角形称为旋
图3
在 △ 和△ 中, ∵ ∠ = ∠ , ∠ = ∠ , = ,
∴ △ ≌ △ AAS .
∴ = .
4
全等三角形的六种基本模型
模型二 对称型
模型剖析
如图4、图5,将所给图形沿某一条直线折叠后,直线两旁的部分能
够完全重合,这两个三角形称为对称型全等三角形,其中重合的顶点就
= , ∴ △ ≌ △ SAS . ∴ = ,
图17
图16
22
全等三角形的六种基本模型
∠ = ∠. ∵ ∠ = 120∘ , ∠ = 60∘ , ∴ ∠ +
∠ = 60∘ . ∴ ∠ + ∠ = 60∘ . ∴ ∠ = ∠ =
∴ ∠ = ∠ + ∠ = 110∘ .
∴ ∠ = ∠ .
= ,
图9
在 △ 和 △ 中, ቐ∠ = ∠ , ∴ △ ≌ △ .
= ,
∴ = .
11
全等三角形的六种基本模型
(专题)全等三角形常用模型(含答案解析)
(专题)全等三角形常用模型(含答案解析)全等三角形常用模型(含答案解析)全等三角形是初中数学中一个重要的内容,也是高中几何学的基础。
掌握全等三角形的基本性质和判定条件,对于解题和证明都有重要的作用。
在这篇文章中,我们将介绍全等三角形的常用模型,并给出答案解析。
一、全等三角形的基本性质全等三角形是指具有相同形状和大小的三角形。
它们的内角相等,对应的边长也相等。
了解全等三角形的基本性质,对于后面的模型理解和应用非常重要。
1. 边边边(SAS)判定法当两个三角形的两边分别相等,并且夹角也相等时,可以判定它们全等。
2. 边角边(SAS)判定法当两个三角形的一对边分别相等,并且夹角也相等时,可以判定它们全等。
3. 角边角(ASA)判定法当两个三角形的两个角分别相等,并且夹边也相等时,可以判定它们全等。
二、全等三角形的常用模型及答案解析下面将介绍一些常见的全等三角形模型,它们在实际解题中经常出现,了解并掌握它们对于解题有很大的帮助。
1. 等腰三角形等腰三角形是指两边相等的三角形。
当两个等腰三角形的底边相等,并且底边夹角也相等时,可以判定它们全等。
答案解析:设两个等腰三角形为ΔABC和ΔDEF,已知AB = DE,∠BAC = ∠EDF,同时∠ABC = ∠DEF。
根据角边角(ASA)判定法,可以判定ΔABC ≌ ΔDEF。
2. 直角三角形直角三角形是指一个角为直角(90°)的三角形。
当两个直角三角形的一条直角边相等,并且斜边也相等时,可以判定它们全等。
答案解析:设两个直角三角形为ΔABC和ΔDEF,已知∠BAC =∠EDF = 90°,并且AB = DE,AC = DF。
根据边边边(SAS)判定法,可以判定ΔABC ≌ ΔDEF。
3. 等边三角形等边三角形是指三条边都相等的三角形。
当两个等边三角形的一条边相等时,可以判定它们全等。
答案解析:设两个等边三角形为ΔABC和ΔDEF,已知AB = DE。
全等三角形的相关模型总结汇总
全等的相关模型总结一、角平分线模型应用1.角平分性质模型:辅助线:过点G作—射线(1).例题应用:①如图1,在「'ABC中,• C = 90,AD平分.CAB,BC =6cm,BD =4cm,那么点D到直线的距离是 _____ . _____②如图2,已知,• 1-/2,- 3"4.求证:AP平分.BAC.图1 图2①2 (提示:作-交于点日②;N1 =也2 二PM =PN 丁乂3=乂4 PN = PQ ”•” PM =PQ,「” PA平分N BAC⑵.模型巩固:练习一:如图3,在四边形中,>,,平分/BAC ..求证:.A . C =180练习四:如图7,/ A =90,AD // BC ,P 是的中点,平分/.练习二:已知如图4,四边形中, .B . D =180°,BC 二CD.求证:AC 平分.BAD.练习三:如图5, Rt^ABC 中,NACB=90°, CD 丄AB,垂足为D , AF 平分Z CAB, 于点F.(1) 求证:.(2) 将图5中的△沿向右平移到A DE '的位置,使点E '落在边上,其他条件不变,如图猜想:BE '于又怎样的数量关系?请证明你的结论.交于点E,交6所示,是图5图6求证:平分/•练习五:如图8,>,/ A 的平分线与的垂直平分线相交于 D,自D 作丄,丄,垂足分别为 E , F .求证:.练习七: 如图10, D 、E 、F 分别是△的三边上的点,,且△的面积与△的面积相等,求证:平分/。
2.角平分线+垂线,等腰三角形比呈现练习六:如图9所示,在△中,边的垂直平分线交△的外角平分线于点 D, F 为垂足,丄于E ,并且>。
求证:―。
C图9(1).例题应用:①•如图1所示,在△中,/ 3/ C,是/的平分线,丄于 F 。
1 求证:BE (AC - AB) 2②•已知:如图2,在 从BC 中,NBAC 的角平分线AD 交BC 于D,且AB = AD,1 作CM _AD 交AD 的延长线于 M.求证:AM (AB AC)2辅助线:延长交射线于 F 辅助线:过点E 作//射线证明:延长交于点 F 。
全等三角形证明
全等三角形证明一、全等三角形证明方法二、全等三角形常见模型(一)基础模型1、平移型沿同一直线平移可得两三角形重合。
2、翻折型沿公共边或者公共顶点所在某条直线折叠可得两三角形重合。
3、组合型(平移+折叠、平移+旋转)AABCDAF BA将其中一个三角形平移至与另一个三角形对应顶点重合,然后两三角形可关于这点所在的直线对称变换后重合或者绕该顶点旋转后重合。
(一)角平分线模型1、角平分线的性质模型辅助线:过点G 作GE ⊥射线AC2、角平分线+垂线,等腰三角形必呈现辅助线:延长ED 交射线OB 于F 辅助线:过点E 作EF ∥射线OBEAM CA例1、如图,在△ABC中,∠ABC=3∠C,AD是∠BAC的平分线,BE⊥AD于F .求证:1()2BE AC AB=-.例2、如图,在△ABC中,∠BAC的角平分线AD交BC于点D,且AB=AD,作CM⊥AD交AD的延长线于M. 求证:1()2AM AB AC=+.(二)等腰直角三角形模型1、旋转中心为直角顶点,在斜边上任取一点的旋转全等:操作过程:(1)将△ABD逆时针旋转90°,得△ACM ≌△ABD,从而推出△ADM为等腰直角三角形.(2)辅助线作法:过点C作MC⊥BC,使CM=BD,连结AM.2、旋转中心为斜边中点,动点在两直角边上滚动的旋转全等:操作过程:连结AD.(1)使BF=AE(或AF=CE),导出△BDF ≌△ADE.(2)使∠EDF+∠BAC=180°,导出△BDF ≌△ADE.例题1、如图,在等腰直角△ABC中,∠BAC=90°,点M、N在斜边BC上滑动,且∠MAN=45°,试探究BM、MN、CN之间的数量关系.(三)三垂直模型(弦图模型)(四)手拉手模型1、△ABE和△ACF均为等边三角形结论:(1)△ABF≌△AEC .(2)∠BOE=∠BAE=60° .(3)OA平分∠EOF .2、△ABD 和△ACE 均为等腰直角三角形 结论:(1)BE =CD ;(2)BE ⊥CD .3、四边形ABEF 和四边形ACHD 均为正方形 结论:(1)BD =CF ;(2)BD ⊥CF .(五)半角模型 条件:1,+=1802αββθβ=︒且,两边相等 . 思路:1、旋转辅助线:①延长CD 到E ,使ED=BM ,连AE 或延长CB 到F ,使FB=DN ,连AF②将△ADN 绕点A 顺时针旋转90°得△ABF ,注意:旋转需证F 、B 、M 三点共线结论:(1)MN =BM +DN ; (2)=2CMN C AB V ;(3)AM 、AN 分别平分∠BMN 、∠MND .2、翻折(对称)辅助线:①作AP ⊥MN 交MN 于点P②将△ADN 、△ABM 分别沿AN 、AM 翻折,但一定要证明M 、P 、N 三点共线 .引申120°的等腰三角形条件:∠CAD=60°三、课堂练习1、如图,已知△ABC为等边三角形,点D、E分别在BC、AC边上,且AE=CD,AD与BE 相交于点F.(1)求证:△ABE≌△CAD;(2)求∠BFD的度数.2、(2019·陕西中考真题)如图,点A,E,F在直线l上,AE=BF,AC//BD,且AC=BD,求证:CF=DE EBA3、(2015·陕西中考真题)如图,在△ABC 中,AB=AC ,作AD⊥AB 交BC 的延长线于点D ,作AE∥BD,CE⊥AC,且AE ,CE 相交于点E ,求证:AD=CE .4、(2019·陕西初三期中)如图,在ABC V 中,已知45ABC ∠=︒,过点C 作CD AB ⊥于点D ,过点B 作BM AC ⊥于点M ,连接MD ,过点D 作ND DM ⊥,交BM 于点N .求证:DBN DCM △≌△.5、(2017·西安市铁一中学中考模拟)如图,点A ,C ,D ,B 四点共线,且AC=BD ,∠A=∠B,∠ADE=∠BCF,求证:DE=CF .6、(2019·陕西西安工业大学附中初三月考)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点O作一条直线分别交DA,BC的延长线于点E,F,连接BE,DF.(1)求证:四边形BFDE是平行四边形;(2)若EF⊥AB,垂足为M,12MOMB,AE=2,求菱形ABCD的边长.7、(2019·陕西西安工业大学附中初三)如图,已知△ABC是等边三角形,点D在AC边上一点,连接BD,以BD为边在AB的左侧作等边△DEB,连接AE,求证:AB平分∠EAC.8、(2018·陕西初三期末)如图,点B在线段AF上,分别以AB、BF为边在线段AF的同侧作正方形ABCD和正方形BFGE,连接CF、DE,若E是BC的中点.求证:CF=DE.9、(2018·陕西师大附中中考模拟)如图,四边形ABCD中,E点在AD上,其中∠BAE=∠BCE=∠ACD=90°,且BC=CE,求证:△ABC与△DEC全等.10、(2018·陕西西北工业大学附属中学中考模拟)如图,AD是△ABC的中线,CF⊥AD于点F,BE⊥AD,交AD的延长线于点E,求证:AF+AE=2AD.11、已知:如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别是点D,E.(1)求证:△BEC≌△CDA;(2)当AD=3,BE=1时,求DE的长.12、(2018·陕西师大附中中考模拟)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为AB边上一点,连接CD,过点A作AE⊥CD于点E,且交BC于点F,AG平分∠BAC交CD于点G.求证:BF=AG.13、(2018·陕西西北工业大学附属中学中考模拟)已知:如图.D是△ABC的边AB上一点,CN//AB,DN交AC于点M,MA=MC.(1)求证:CD=AN;(2)若∠AMD=2∠MCD,试判断四边形ADCN的形状,并说明理由.14、(2019·陕西高新一中中考模拟)如图,四边形ABCD,AD∥BC,DC⊥BC于C点,AE⊥BD 于E,且DB=DA.求证:AE=CD.15、(2017·陕西高新一中中考模拟)如图,在ABC △中,AB AC =,BD 、CE 分别是边AB 、AC 上的高,BD 与CE 交于点O .求证:BO CO =.16、(2017·陕西中考模拟)正方形ABCD 中,E ,F 分别在BC ,CD 上,AE ,BF 交于点O ,若AE BF =,求证:AE BF ⊥.17、(2019·浙江初三月考)如图,已知:△ABC 中,AB=AC ,M 是BC 的中点,D 、E 分别是AB 、AC 边上的点,且BD=CE .求证:MD=ME .18、(2018·陕西初三期末)如图,正方形ABCD中,E是BC上的一点,连接AE,过B点作BH⊥AE,垂足为点H,延长BH交CD于点F,连接AF.(1)求证:AE=BF.(2)若正方形边长是5,BE=2,求AF的长.19、(2019·陕西初三)已知▱ABCD中,E是AB边上的一点,点F、G、H分别是CD、DE、CE的中点,求证:△DGF≌△FHC.20、(2018·陕西中考模拟)如图,点E在△ABC外部,点D在BC边上,DE交AC于点F,若∠C=∠E,DE=BC,AC=AE,求证:AD平分∠BDE.21、正方形ABCD中,P为对角线BD上一点,PE⊥BC,垂足为E,PF⊥CD,垂足为F,求证:EF=AP22、(2019·陕西中考模拟)已知:如图,AB=AC,点D是BC的中点,AB平分∠DAE,AE⊥BE,垂足为E.求证:AD=AE.23、(2019·陕西中考模拟)已知:如图,在菱形ABCD中,E、F分别是BC和DC边上的点,且EC=FC.求证:∠AEF=∠AFE.24、(2018·陕西中考真题)如图,AB∥CD,E、F分别为AB、CD上的点,且EC∥BF,连接AD,分别与EC、BF相交与点G、H,若AB=CD,求证:AG=DH.25、(2018·陕西中考模拟)如图,已知∠A=∠B,AE=BE,点D在AC边上,∠1=∠2,AE 与BD相交于点O.求证:EC=ED.26、(2018·陕西初三期中)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上,已知BD=CD,点E是AB的中点,过点A作AF∥BC,交DE延长线于点F,连接AD,BF,求证:四边形AFBD 是矩形.27、(2017·陕西中考模拟)如图,△ABC 是等边三角形,D 是AB 边上的一点,以CD 为边作等边三角形CDE ,使点E 、A 在直线DC 的同侧,连接AE .求证:AE∥BC28、(2017·陕西中考模拟)如图,已知90ABC ∠=︒,D 是AB 延长线上一点,AD BC =,过点A 作AF AB ⊥,并截取AF BD =,连接DC 、DF 、CF ,请判断CDF V 的形状并证明.29、如图,四边形ABCD 是正方形,点E 是AB 上一点,点F 是BC 延长线上一点,且AE CF =.求证:DEFDFE ∠=∠.30、如图,在ABC ∆中,45ABC ∠=︒,AD BC ⊥于点D ,E 为AC 上一点,连接BE 交AD 于点G ,点F 在BE 上,且BF AE =,FBD EAD ∠=∠,连接DE 、DF . 求证:DE DF ⊥.。
全等三角形13种基本模型
序号
模型名称
描述与判定方法
1
边边边(SSS)
三边对应相等的两个三角形全等。
2
边角边(SAS/边-角-边)
两边பைடு நூலகம்它们之间的夹角对应相等的两个三角形全等。
3
角边角(ASA/角-边-角)
两角及它们之间的夹边对应相等的两个三角形全等。
4
角角边(AAS/角-角-边)
两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等。
12
“构造等腰三角形”型全等
通过添加辅助线构造等腰三角形,利用等腰三角形的性质证明全等。
13
“构造平行四边形”型全等
通过添加辅助线构造平行四边形,利用平行四边形的性质(对边相等、对角相等)证明全等。
5
斜边、直角边(HL/直角三角形的HL)
在直角三角形中,斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(仅适用于直角三角形)。
6
“K”型全等
通过构造辅助线,形成两个具有公共边的三角形,利用SAS或ASA证明全等。
7
“X”型全等
通过两条相交线形成的四个三角形,利用对顶角相等和公共边证明全等。
8
“中线”型全等
利用三角形中线性质(中线将对边平分),结合其他条件证明全等。
9
“角平分线”型全等
利用角平分线性质(角平分线上的点到角两边距离相等),结合其他条件证明全等。
10
“高”型全等
利用三角形高(从顶点垂直于对边或对边的延长线)的性质证明全等。
11
“中位线”型全等
利用三角形中位线性质(中位线平行于第三边且等于第三边的一半),结合其他条件证明全等。
模型构建专题:全等三角形中的常见七种解题模型全攻略(解析版)
模型构建专题:全等三角形中的常见七种解题模型【考点导航】目录【典型例题】【模型一平移型模型】【模型二轴对称型模型】【模型三四边形中构造全等三角形解题】【模型四一线三等角模型】【模型五三垂直模型】【模型六旋转型模型】【模型七倍长中线模型】【典型例题】【模型一平移型模型】1(2023秋·江苏淮安·八年级淮安市浦东实验中学校考开学考试)如图,点E,C在线段BF上,AB∥DE,AB=DE,BE=CF.(1)求证:△ABC≌△DEF;(2)若∠B=40°,∠D=70°,求∠ACF的度数.【答案】(1)见解析(2)110°【分析】(1)首先根据,AB∥DE可得∠B=∠DEF,再根据BE=CF,可得出BC=EF,即可判定△ABC≌△DEF;(2)首先根据(1)中两三角形全等,可得∠A=∠D=70°,在△ABC中根据外角的性质即可求出∠ACF.【详解】(1)证明:∵AB∥DE,∴∠B=∠DEF∵BE=CF,∴BE+EC=CF+EC,即BC=EF,∴在△ABC和△DEF中,AB=DE∠B=∠DEFBC=EF,∴△ABC≌△DEF.(2)∵△ABC≌△DEF,∠B=40°,∠D=70°,∴∠A=∠D=70°,∵∠ACF是△ABC的外角,∴∠ACF=∠A+∠B=110°.【点睛】此题主要考查平行线的性质,三角形全等的判定和性质,熟练运用性质定理,即可解题.【变式训练】1(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,在△ACD和△CBE中,点A、B、C在一条直线上,∠D=∠E,AD⎳EC,AD=EC.求证:△ACD≌△CBE.【答案】见解析【分析】根据平行线的性质得出∠A=∠ECB,再根据全等三角形的判定定理ASA证明△ACD≌△CBE.【详解】∵AD⎳EC,∴∠A=∠ECB,在△ACD和△CBE中,∠A=∠ECB AD=EC∠D=∠E,∴△ACD≌△CBE(ASA).【点睛】本题考查了全等三角形的判定定理和平行线的性质,能熟记全等三角形的判定定理是解此题的关键.2(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,已知△ABC≌△DEF,点B,E,C,F在同一条直线上.(1)若∠BED=140°,∠D=75°,求∠ACB的度数;(2)若BE=2,EC=3,求BF的长.【答案】(1)65°(2)7【分析】(1)由三角形外角性质,得∠F=∠BED-∠D=65°,由三角形全等知∠ACB=∠F=65°;(2)由条件可推出BC=BE+EC=5,由三角形全等知BC=EF=5,故BF=BE+EF=7.【详解】(1)解:∵∠BED=140°,∠D=75°,∴∠F=∠BED-∠D=65°.∵△ABC≌△DEF,∴∠ACB=∠F=65°;(2)解:∵BE=2,EC=3,∴BC=BE+EC=5∵△ABC≌△DEF,∴BC=EF=5,∴BF=BE+EF=2+5=7.故答案为:7.【点睛】本题考查三角形外角的性质,全等三角形的性质,由全等三角形得出角之间,线段之间的相等关系是解题的关键.3(2023春·山西太原·八年级统考期中)综合与实践--探索图形平移中的数学问题问题情境:如图1,已知△ABC是等边三角形,AB=6,点D是AC边的中点,以AD为边,在△ABC外部作等边三角形ADE.操作探究:将△ADE从图1的位置开始,沿射线AC方向平移,点A,D,E的对应点分别为点A ,D ,E .(1)如图2,善思小组的同学画出了BA =BD 时的情形,求此时△ADE平移的距离;(2)如图3,点F是BC的中点,在△ADE平移过程中,连接E F 交射线AC于点O,敏学小组的同学发现OE =OF始终成立!请你证明这一结论;拓展延伸:(3)请从A,B两题中任选一题作答,我选择题.A.在△ADE平移的过程中,直接写出以F,A ,D 为顶点的三角形成为直角三角形时,△ADE平移的距离.B.在△ADE平移的过程中,直接写出以F,D ,E 为顶点的三角形成为直角三角形时,△ADE平移的距离.【答案】(1)32;(2)见解析;拓展延伸:A:32或92;B:6或12【分析】(1)连接BD,由△ABC是等边三角形,AB=6,点D是AC边的中点,得AD=3=CD,BD⊥AC,根据平移可得A D =AD=3,即可得A D=DD =12A D =32,故△ADE平移的距离DD为32;(2)证明△A OE ≌△COF AAS,即可得OE =OF;(3)选A:分两种情况:当∠A D F=90°时,可得DD =CD-CD =32,故△ADE平移的距离是3 2;当∠FA D =90°时,可得AA =AC -A C =92,从而△ADE 平移的距离是92;选B :分两种情况:当A 与C 重合时,可得∠FD E =∠A D F +∠A D E =90°,即以F ,D ,E 为顶点的三角形成为直角三角形,此时DD =6,即△ADE 平移的距离是6;当∠D E F =90°时,可得DD =CD +CO +A O +A D =12,故△ADE 平移的距离是12.【详解】(1)解:连接BD ,如图:∵△ABC 是等边三角形,AB =6,点D 是AC 边的中点,∴AD =3=CD ,BD ⊥AC ,∵将△ADE 从图1的位置开始,沿射线AC 方向平移,点A ,D ,E 的对应点分别为点A ,D ,E ,∴A D =AD =3,∵A B =BD ,BD ⊥AC ,∴A D =DD =12A D =32,△ADE 平移的距离DD 为32;(2)证明:如图:∵△ADE 是等边三角形,AD =3,∴∠DAE =60°,AE =3,∵将△ADE 从图1的位置开始,沿射线AC 方向平移,点A ,D ,E 的对应点分别为点A ,D ,E ,∴∠D A E =∠DAE =60°,A E =3,∵△ABC 是等边三角形,AB =6,点F 是BC 边的中点,∴∠ACB =60°,CF =12BC =3,∴∠D A E =∠ACB =60°,A E =CF =3,∵∠A OE =∠COF ,∴△A OE ≌△COF AAS ,∴OE =OF ;(3)解:选择A (或B )题:选A :当∠A D F =90°时,如图:∴∠CD F =90°,∵∠C =60°,∴∠D FC =30°,∴CD =12CF =32,∴DD =CD -CD =3-32=32;∴△ADE 平移的距离是32;当∠FA D =90°时,如图:同理可得A C =32,∴AA =AC -A C =6-32=92;△ADE 平移的距离是92;综上所述,以F ,A ,D 为顶点的三角形成为直角三角形时,△ADE 平移的距离是32或92;选B :当A 与C 重合时,如图:∵△A D E 是等边三角形,∴∠E A D =∠A D E =∠E =60°,∵A F =A D =3,∴∠A FD =∠A D F =30°,∴∠FD E =∠A D F +∠A D E =90°,即以F ,D ,E 为顶点的三角形成为直角三角形,此时DD =CD +A D =3+3=6,△ADE 平移的距离是6;当∠D E F =90°时,如图:∵∠A E D =60°=∠E A D ,∴∠A E O =∠D E F -∠A E D =30°,∴∠A OE =∠D A E -∠A E O =30°,∴∠A E O =∠A OE ,∴A O =A E =3,由2 知△A OE ≌△COF ,∴CO =A O =3,∴DD =CD +CO +A O +A D =3+3+3+3=12,△ADE 平移的距离是12;综上所述,以F ,D ,E 为顶点的三角形成为直角三角形时,△ADE 平移的距离是6或12.【点睛】本题考查几何变换综合应用,涉及等边三角形的性质及应用,全等三角形的判定与性质,平移变换等知识,解题的关键是分类讨论思想的应用.【模型二轴对称型模型】1(2023秋·内蒙古呼伦贝尔·八年级校考期中)如图,AB =AD ,BC =DC ,求证:∠B =∠D.【答案】见解析【分析】根据SSS 证明△ABC ≌△ADC ,得出∠B =∠D 即可.【详解】证明:∵在△ABC 和△ADC 中AB =ADAC =AC BC =DC,∴△ABC ≌△ADC SSS ,∴∠B =∠D .【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,证明△ABC ≌△ADC .【变式训练】1(2023春·四川成都·七年级成都嘉祥外国语学校校考期中)如图,在中,,是的中点,,且,求证:.【答案】见解析【分析】由等腰三角形的性质得,,再证,得,即可得出结论.【详解】解:证明:连接,,是的中点,,,,,,即,在与中,,,,,即.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质等知识,熟练掌握等腰三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.2(2023秋·河南南阳·八年级统考期末)如图,点E、F是线段上的两个点,与交于点M.已知,,.(1)求证:;(2)若.求证:是等边三角形.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)证明即可.(2)根据得到,根据有一个角是的等腰三角形是等边三角形证明.【详解】(1)证明:∵,∴,∴,∵,∴,∴.(2)∵,∴,∴,∵,∴是等边三角形.【点睛】本题考查了三角形全等的判断和性质,等边三角形的判定,熟练掌握三角形全等的判断和性质,等边三角形的判定是解题的关键.3(2023春·湖南益阳·八年级校考期中)两组邻边分别相等的四边形我们称它为筝形.如图,在筝形中,,,、相交于点,求证:(1);(2).【答案】(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)分别利用证即可;(2)由得,利用等腰三角形的性质即可得.【详解】(1)证明:在和中,,∴().(2)证明:由(1)得,∴,∵,【点睛】此题考查全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质,解题关键在于掌握全等三角形的判定定理.【模型三四边形中构造全等三角形解题】1(2023春·江苏淮安·七年级校考阶段练习)已知:如图,AC =BC ,AD =BD ,E 、F 分别是AC 和BC 的中点.求证:DE =DF.【答案】证明见解析.【分析】由三边对应相等的两个三角形是全等三角形可证△ADC ≌△BDC ,再根据全等三角形的性质可由两边对应相等以及它们的夹角相等的两个三角形全等可证△CDE ≌△CDF ,即可得出结论.【详解】证明:连接CD在△ADC 与△BDC 中,AC =BCCD =CDAD =BD∴△ADC ≌△BDC SSS ,∴∠ACD =∠BCD ,∵AC =BC ,且E 、F 分别是AC 和BC 的中点,∴CE =12AC ,CF =12BC ,即CE =CF ,在△CDE 与△CDF 中,CE =CF∠ECD =∠FCD CD =CD,∴△CDE ≌△CDF SAS∴DE =DF .【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,灵活根据条件选择恰当的判定方法,证明两个三角形全等是解题的关键.【变式训练】1(2023春·广西玉林·八年级统考期末)如图,在四边形中,,,我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做筝形.根据学习平行四边形性质的经验,小文对筝形的性质进行了探究.(1)小文通过观察、实验、猜想、证明得到筝形角的性质是“筝形有一组对角相等”.请你帮他将证明过程补充完整.已知:如图,在筝形中,,.求证:.证明:(2)小文连接筝形的两条对角线,探究得到筝形对角线的性质是.(写出一条即可)【答案】(1),见解析(2)(或垂直平分线段)【分析】(1),连接,证明,即可得结论;(2)根据全等三角形的性质即可得筝形的两条对角线互相垂直.【详解】(1)解:证明:连接,在和中,,,;(2)证明:如图,连接,交于点,由(1)知,,在与中,,,,,,两条对角线互相垂直.【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质,熟记三角形全等的判定方法是解题的关键.2如图,在四边形ABCD中,CB⊥AB于点B,CD⊥AD于点D,点E,F分别在AB,AD上,AE =AF,CE=CF.(1)若AE=8,CD=6,求四边形AECF的面积;(2)猜想∠DAB,∠ECF,∠DFC三者之间的数量关系,并证明你的猜想.【答案】(1)48(2)∠DAB+∠ECF=2∠DFC,证明见解析【解析】【分析】(1)连接AC,证明△ACE≌△ACF,则S△ACE=S△ACF,根据三角形面积公式求得S△ACF与S△ACE,根据S四=S△ACF+S△ACE求解即可;边形AECF(2)由△ACE≌△ACF可得∠FCA=∠ECA,∠FAC=∠EAC,∠AFC=∠AEC,根据垂直关系,以及三角形的外角性质可得∠DFC +∠BEC =∠FCA +∠FAC +∠ECA +∠EAC =∠DAB +∠ECF .可得∠DAB +∠ECF =2∠DFC(1)解:连接AC ,如图,在△ACE 和△ACF 中AE =AFCE =CFAC =AC∴△ACE ≌△ACF (SSS ).∴S △ACE =S △ACF ,∠FAC =∠EAC .∵CB ⊥AB ,CD ⊥AD ,∴CD =CB =6.∴S △ACF =S △ACE =12AE ·CB =12×8×6=24.∴S 四边形AECF =S △ACF +S △ACE =24+24=48.(2)∠DAB +∠ECF =2∠DFC证明:∵△ACE ≌△ACF ,∴∠FCA =∠ECA ,∠FAC =∠EAC ,∠AFC =∠AEC .∵∠DFC 与∠AFC 互补,∠BEC 与∠AEC 互补,∴∠DFC =∠BEC .∵∠DFC =∠FCA +∠FAC ,∠BEC =∠ECA +∠EAC ,∴∠DFC +∠BEC =∠FCA +∠FAC +∠ECA +∠EAC=∠DAB +∠ECF .∴∠DAB +∠ECF =2∠DFC【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,三角形的外角的性质,掌握三角形全等的性质与判定是解题的关键.3在四边形ABDC 中,AC =AB ,DC =DB ,∠CAB =60°,∠CDB =120°,E 是AC 上一点,F 是AB 延长线上一点,且CE =BF .(1)试说明:DE =DF :(2)在图中,若G 在AB 上且∠EDG =60°,试猜想CE ,EG ,BG 之间的数量关系并证明所归纳结论.(3)若题中条件“∠CAB =60°,∠CDB =120°改为∠CAB =α,∠CDB =180°-α,G 在AB 上,∠EDG 满足什么条件时,(2)中结论仍然成立?【答案】(1)见解析;(2)CE +BG =EG,理由见解析;(3)当∠EDG =90°-12α时,(2)中结论仍然成立.【解析】【分析】(1)首先判断出∠C =∠DBF ,然后根据全等三角形判定的方法,判断出ΔCDE ≅ΔBDF ,即可判断出DE =DF .(2)猜想CE 、EG 、BG 之间的数量关系为:CE +BG =EG .首先根据全等三角形判定的方法,判断出ΔABD ≅ΔACD ,即可判断出∠BDA =∠CDA =60°;然后根据∠EDG =60°,可得∠CDE =∠ADG ,∠ADE =∠BDG ,再根据∠CDE =∠BDF ,判断出∠EDG =∠FDG ,据此推得ΔDEG ≅ΔDFG ,所以EG =FG ,最后根据CE =BF ,判断出CE +BG =EG 即可.(3)根据(2)的证明过程,要使CE +BG =EG 仍然成立,则∠EDG =∠BDA =∠CDA =12∠CDB ,即∠EDG =12(180°-α)=90°-12α,据此解答即可.(1)证明:∵∠CAB +∠C +∠CDB +∠ABD =360°,∠CAB =60°,∠CDB =120°,∴∠C +∠ABD =360°-60°-120°=180°,又∵∠DBF +∠ABD =180°,∴∠C=∠DBF ,在ΔCDE 和ΔBDF 中,CD =BD∠C =∠DBFCE =BF∴ΔCDE ≅ΔBDF (SAS ),∴DE =DF .(2)解:如图,连接AD ,猜想CE 、EG 、BG 之间的数量关系为:CE +BG =EG .证明:在ΔABD 和ΔACD 中,AB =ACBD =CD AD =AD,∴ΔABD ≅ΔACD (SSS ),∴∠BDA =∠CDA =12∠CDB =12×120°=60°,又∵∠EDG =60°,∴∠CDE =∠ADG ,∠ADE =∠BDG ,由(1),可得ΔCDE ≅ΔBDF ,∴∠CDE =∠BDF ,∴∠BDG +∠BDF =60°,即∠FDG =60°,∴∠EDG =∠FDG ,在ΔDEG 和ΔDFG 中,DE =DF∠EDG =∠FDGDG =DG∴ΔDEG ≅ΔDFG (SAS ),∴EG =FG ,又∵CE =BF ,FG =BF +BG ,∴CE +BG =EG ;(3)解:要使CE +BG =EG 仍然成立,则∠EDG =∠BDA =∠CDA =12∠CDB ,即∠EDG =12(180°-α)=90°-12α,∴当∠EDG =90°-12α时,CE +BG =EG 仍然成立.【点睛】本题综合考查了全等三角形的性质和判定,此题是一道综合性比较强的题目,有一定的难度,能根据题意推出规律是解此题的关键.【模型四一线三等角模型】1(2023春·广西南宁·七年级南宁市天桃实验学校校考期末)(1)问题发现:如图1,射线AE 在∠MAN 的内部,点B 、C 分别在∠MAN 的边AM 、AN 上,且AB =AC ,若∠BAC =∠BFE =∠CDE =90°,求证:△ABF ≌△CAD ;(2)类比探究:如图2,AB =AC ,且∠BAC =∠BFE =∠CDE .(1)中的结论是否仍然成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图3,在△ABC 中,AB =AC ,AB >BC .点E 在BC 边上,CE =2BE ,点D 、F 在线段AE 上,∠BAC =∠BFE =∠CDE .若△ABC 的面积为15,DE =2AD ,求△BEF 与△CDE 的面积之比.【答案】(1)证明见详解;(2)成立,证明见详解;(3)1:4【分析】(1)根据∠BAC =∠BFE =∠CDE =90°即可得到∠BAF +∠CAF =90°,∠DCA +∠CAF =90°,从而得到∠BAF =∠DCA ,即可得到证明;(2)根据∠BAC =∠BFE =∠CDE 得到∠BAF +∠CAF =∠DCA +∠CAF ,即可得到∠BAF =∠DCA ,即可得到证明;(3)根据△ABC 的面积为15,CE =2BE ,即可得到S △ABE =5,S △AEC =10,结合DE =2AD 可得S △ADC =103,S △EDC =203,根据AB =AC ,∠BAC =∠BFE =∠CDE 得到△ABF ≌△CAD ,即可得到S △BEF ,即可得到答案;【详解】(1)证明:∵∠BAC =∠BFE =∠CDE =90°,∴∠BFA =∠CDA =90°,∠BAF +∠CAF =90°,∠DCA +∠CAF =90°,∴∠BAF =∠DCA ,在△ABF 与△CAD 中,∵∠BFA =∠CDA∠BAF =∠DCA AB =AC,∴△ABF ≌△CAD (AAS );(2)解:成立,理由如下,∵∠BAC =∠BFE =∠CDE ,∴∠BAF +∠CAF =∠DCA +∠CAF ,∠BFA =∠CDA ,∴∠BAF =∠DCA ,在△ABF 与△CAD 中,∵∠BFA =∠CDA∠BAF =∠DCA AB =AC,∴△ABF ≌△CAD (AAS );(3)解:∵△ABC 的面积为15,CE =2BE ,∴S △ABE =5,S △AEC =10,∵DE =2AD ,∴S △ADC =103,S △EDC =203,∵∠BAC =∠BFE =∠CDE ,∴∠BAF +∠CAF =∠DCA +∠CAF ,∠BFA =∠CDA ,∴∠BAF =∠DCA ,在△ABF 与△CAD 中,∵∠BFA =∠CDA∠BAF =∠DCA AB =AC,∴△ABF ≌△CAD (AAS )∴S △BEF =5-103=53,∴S △BEF :S △CDE =53:203=1:4;【点睛】本题考查三角形全等的判定与性质及同高不同底三角形的面积,解题的关键是根据内外角关系得到三角形全等的条件.【变式训练】1已知CD 是经过∠BCA 顶点C 的一条直线,CA =CB .E 、F 分别是直线CD 上两点,且∠BEC =∠CFA =∠α.(1)若直线CD 经过∠BCA 的内部,且E 、F 在射线CD 上,请解决下面问题:①如图1,若∠BCA =90°,∠α=90°,求证:BE =CF ;②如图2,若∠α+∠BCA =180°,探索三条线段EF ,BE ,AF 的数量关系,并证明你的结论;(2)如图3,若直线CD 经过∠BCA 的外部,∠α=∠BCA ,题(1)②中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确的结论再给予证明.【答案】(1)①见解析;②EF =BE -AF ,见解析(2)不成立,EF =BE +AF ,见解析【分析】(1)①利用垂直及互余的关系得到∠ACF =∠CBE ,证明△BCE ≌△CAF 即可;②利用三等角模型及互补证明∠ACF =∠CBE ,得到△BCE ≌△CAF 即可;(2)利用互补的性质得到∠EBC =∠ACF ,证明△BCE ≌△CAF 即可.【详解】(1)①证明:∵EE ⊥CD ,AF ⊥CD ,∠ACB =90°,∴∠BEC =∠AFC =90°,∴∠BCE +∠ACF =90°,∠CBE +∠BCE =90°,∴∠ACF =∠CBE ,在△BCE 和△CAF 中,∠EBC =∠FCA∠BEC =∠CFA BC =CA,∴△BCE ≌△CAF AAS ,∴BE =CF ;②解:EF =BE -AF .证明:∵∠BEC =∠CFA =∠α,∠α+∠ACB =180°,∴∠CBE =180°-∠BCE -∠α,∠ACF =∠ACB -∠BCE =180°-∠α-∠BCE ,∴∠ACF =∠CBE ,在△BCE 和△CAF 中,∠EBC =∠FCA∠BEC =∠CFA BC =CA,∴△BCE ≌△CAF AAS ,∴BE =CF ,CE =AF ,∴EF =CF -CE =BE -AF ;(2)解:EF =BE +AF .理由:∵∠BEC =∠CFA =∠α,∠α=∠BCA ,又∵∠EBC =∠BCE =∠BEC =180°,∠BCE +∠ACF +∠ACB =180°,∴∠EBC +∠BCE =∠BCE +∠ACF ,∴∠EBC =∠ACF ,在△BCE 和△CAF 中,∠EBC =∠FCA∠BEC =∠CFA BC =CA,∴△BCE ≌△CAF AAS ,∴AF =CE ,BE =CF ,∵EF =CE +CF ,∴EF =BE +AF .【点睛】本题主要考查三角形全等的判定及性质,能够熟练运用三等角模型快速证明三角形全等是解题关键.2(2023春·上海·七年级专题练习)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;(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BC =3FB ,△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.【详解】(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.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质,三角形的面积,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.【模型五三垂直模型】1(2023春·辽宁本溪·七年级统考期末)已知∠ACB =90°,AC =BC ,AD ⊥NM ,BE ⊥NM ,垂足分别为点D ,E.(1)如图①,求证:AD =BE +DE(2)如图②,(1)中的结论还成立吗?如果不成立,请写出线段AD ,BE ,DE 之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见解析(2)(1)中的结论不成立.结论:DE =AD +BE ,理由见解析【分析】(1)证明△ADC ≌△CEB AAS ,推出CD =BE ,AD =CE ,再利用线段间的代换即得结论;(2)证明△ADC ≌△CEB AAS ,推出CD =BE ,AD =CE ,利用线段间的代换即可得到结论,进而作出判断.【详解】(1)证明:∵AD ⊥NM ,BE ⊥NM ,∴∠ADC =∠CEB =90°,∴∠CAD +∠ACD =90°∵∠ACB =90°,∴∠BCE +∠ACD =90°,∴∠CAD =∠BCE ,在△ADC 和△CEB 中∠ADC =∠CEB∠CAD =∠BCEAC =BC∴△ADC ≌△CEB AAS ,∴CD =BE ,AD =CE ,∴CE =CD +DE =BE +DE ,∴AD =BE +DE ;(2)(1)中的结论不成立.结论:DE =AD +BE ;理由如下:∵AD ⊥NM ,BE ⊥NM ,∴∠ADC =∠CEB =90°∵∠ACB =90°,∴∠BCE +∠ACD =90°,∴∠CAD =∠BCE在△ADC 和△CEB 中∠ADC =∠CEB∠CAD =∠BCE AC =BC,∴△ADC ≌△CEB AAS ,∴CD =BE ,AD =CE,∵DE=CD+CE,∴DE=AD+BE.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,属于常考题型,证明三角形全等是解题的关键.【变式训练】1(2023春·甘肃酒泉·八年级校联考期末)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,求证:DE=AD-BE;【答案】(1)①见解析,②见解析(2)见解析【分析】(1)①由已知推出∠ADC=∠BEC=90°,∠DAC+∠ACD=90°推出∠DAC=∠BCE,根据角角边即可推出.②由①得到AD=CE,CD=BE,即可求出答案.(2)与(1)类似证出△ADC≌△CEB,得到AD=CE,CD=BE代入已知即可知道答案.【详解】(1)①证明:∵AD⊥DE,BE⊥DE,∴∠ADC=∠BEC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠BCE,在△ADC和△CEB中,∠CDA=∠BEC ∠DAC=∠ECB AC=BC,∴△ADC≌△CEB AAS.②证明:由(1)知:△ADC≌△CEB,∴AD=CE,CD=BE,∵DC+CE=DE,∴AD+BE=DE.(2)证明:∵BE⊥EC,AD⊥CE,∴∠ADC=∠BEC=90°,∴∠EBC+∠ECB=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ECB+∠ACE=90°,∴∠ACD=∠EBC,AC=BC∴△ADC≌△CEB AAS,∴AD=CE,CD=BE,∴DE=EC-CD=AD-BE.【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定,等根据已知条件证出符合全等的条件是解题的关键.2如图,已知:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,AD⊥MN,BE⊥MN.(1)当直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,求证:△ADC≅△CEB;(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)的位置时,求证:DE=AD-BE;(3)当直线MN绕点C旋转到图(3)的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请直接写出这个等量关系:.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)DE=BE-AD【分析】(1)由已知推出∠ADC=∠BEC=90°,因为∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,推出∠DAC=∠BCE,根据AAS即可得到答案;(2)结论:DE=AD-BE.与(1)证法类似可证出∠ACD=∠EBC,能推出△ADC≌△CEB,得到AD= CE,CD=BE,即可得到答案.(3)结论:DE=BE-AD.证明方法类似.【详解】解:(1)证明:如图1,∵AD⊥DE,BE⊥DE,∴∠ADC=∠BEC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠BCE,在△ADC和△CEB中,∠CDA=∠BEC∠DAC=∠ECBAC=BC,∴△ADC≌△CEB(AAS);(2)如图2,∵BE⊥EC,AD⊥CE,∴∠ADC=∠BEC=90°,∴∠EBC+∠ECB=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ECB+∠ACE=90°,∴∠ACD=∠EBC,AC =BC∴△ADC ≌△CEB (AAS ),∴AD =CE ,CD =BE ,∴DE =EC -CD =AD -BE .(3)DE =BE -AD ;如图3,∵∠ACB =90°,∴∠ACD +∠BCE =90°∵AD ⊥MN ,BE ⊥MN ,∴∠ADC =∠CEB =90°,∴∠ACD +∠DAC =90°,∴∠DAC =∠ECB ,在△ACD 和△CBE 中,∠ADC =∠CEB∠DAC =∠ECB AC =BC,∴△ACD ≌△CBE (AAS ),∴AD =CE ,CD =BE ,∴DE =CD -CE =BE -AD .【点睛】本题主要考查了余角的性质,全等三角形的性质和判定等知识点,能根据已知证明△ACD ≌△CBE 是解此题的关键,题型较好,综合性比较强.【模型六旋转型模型】1在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CA =CB ,点D 是直线AB 上的一点,连接CD ,将线段CD 绕点C 逆时针旋转90°,得到线段CE ,连接EB .(1)操作发现如图1,当点D 在线段AB 上时,请你直接写出AB 与BE 的位置关系为;线段BD 、AB 、EB 的数量关系为;(2)猜想论证当点D 在直线AB 上运动时,如图2,是点D 在射线AB 上,如图3,是点D 在射线BA 上,请你写出这两种情况下,线段BD 、AB 、EB 的数量关系,并对图2的结论进行证明;(3)拓展延伸若AB =5,BD =7,请你直接写出△ADE 的面积.【答案】(1)AB⊥BE,AB=BD+BE;(2)图2中BE=AB+BD,图3中,BD=AB+BE,证明见解析;(3)72或2【分析】(1)首先通过SAS证明△ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质和等量代换即可得出答案;(2)仿照(1)中证明△ACD≌△BCE,然后利用全等三角形的性质即可得出结论;•AD•EB即可求解.(3)首先求出BE的长度,然后利用S△AED=12【详解】解:(1)如图1中,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD=∠BCE,∵CA=CB,CD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,∠CBE=∠A,∵CA=CB,∠ACB=90°,∴∠A=∠CBA=45°,∴∠CBE=∠A=45°,∴ABE=90°,∴AB⊥BE,∵AB=AD+BD,AD=BE,∴AB=BD+BE,故答案为AB⊥BE,AB=BD+BE.(2)①如图2中,结论:BE=AB+BD.理由:∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD=∠BCE,∵CA=CB,CD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,∵AD=AB+BD,AD=BE,∴BE=AB+BD.②如图3中,结论:BD=AB+BE.理由:∵∠ACB =∠DCE =90°,∴∠ACD =∠BCE ,∵CA =CB ,CD =CE ,∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD =BE ,∵BD =AB +AD ,AD =BE ,∴BD =AB +BE .(3)如图2中,∵AB =5,BD =7,∴BE =AD =5+7=12,∵BE ⊥AD ,∴S △AED =12•AD •EB =12×12×12=72.如图3中,∵AB =5,BD =7,∴BE =AD =BD -AB =7-5=2,∵BE ⊥AD ,∴S △AED =12•AD •EB =12×2×2=2.【点睛】本题主要考查全等三角形,掌握全等三角形的判定及性质并分情况讨论是关键.【变式训练】2(2023秋·湖南长沙·八年级长沙市湘郡培粹实验中学校考开学考试)【问题初探】△ABC 和△DBE 是两个都含有45°角的大小不同的直角三角板(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D 、B ,C 在同一直线上,连接AD 、CE ,请证明:AD =CE【类比探究】(2)当三角板ABC 保持不动时,将三角板DBE 绕点B 顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD 与CE 的数量关系和位置关系,并说明理由.【拓展延伸】如图(3),在四边形ABCD 中,∠BAD =90°,AB =AD ,BC =34CD ,连接AC ,BD ,∠ACD =45°,A 到直线CD 的距离为7,请求出△BCD 的面积.【答案】(1)见解析;(2)AD =CE ,AD ⊥CE ;(3)24【分析】(1)由等腰直角三角形的性质判断出△DBA ≅△EBC 即可得出结论;(2)先证明△DBA ≅△EBC 得到AD =CE ,∠ADB =∠CEB ,再延长AD 与CE 交于点O ,证明∠ODE +∠OED =90°即可得到AD ⊥CE ;(3)过A 作AC ⊥AM 交CD 延长线于M ,可证得△ABC ≅△ADM ,可得BC =DM ,再由CM =14求出BC 和CD 的长即可.【详解】(1)∵△ABC 和△DBE 是两个都含有45°角的大小不同的直角三角板,∴∠DBE=∠ABC=90°,AB=BC,BD=BE,∴△DBA≅△EBC SAS,∴AD=CE;(2)AD=CE,AD⊥CE,理由如下:∵∠DBE=∠ABC=90°,∴∠DBA=∠BCE=90°-∠DBC,∵AB=BC,BD=BE,∴△DBA≅△EBC SAS,∴AD=CE,∠ADB=∠CEB,延长AD与CE交于点O,∵∠BDE+∠BED=90°,∴∠BDE+∠BEC+∠CED=90°,∴∠BDE+∠ADB+∠CED=90°,∴∠ODE+∠OED=90°,∴∠O=90°,∴AD⊥CE;(3)过A作AC⊥AM交CD延长线于M,过A作AN⊥CD交CD于N,∵∠ACD=45°,∴∠ACD=∠M=45°,∴AC=AM,∵∠BAD=90°,AB=AD∴∠BAC=∠DAM=90°-∠DAC,∴△ABC≅△ADM SAS,∴BC=DM,∠ACB=∠M=45°,∴∠ACD=∠ACB+∠ACD=90°,∵A到直线CD的距离为7,∴AN=7,∵AC=AM,∴CM=2AN=14,∵BC=34CD,CM=BC+DM=BC+CD,∴BC=6,CD=8,∴S△BCD=12BC⋅CD=12×6×8=24.【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,垂直的判断方法,解本题的关键是判断出△DBA≅△EBC SAS,是一道难度不大的中考常考题.3(2023·全国·九年级专题练习)阅读以下材料,并按要求完成相应的任务:从正方形的一个顶点引出夹角为45°的两条射线,并连接它们与该顶点的两对边的交点构成的基本平面几何模型称为半角模型.半角模型可证出多个几何结论,例如:如图1,在正方形ABCD中,以A为顶点的∠EAF=45°,AE、AF与BC、CD边分别交于E、F两点.易证得EF=BE+FD.大致证明思路:如图2,将△ADF绕点A顺时针旋转90°,得到△ABH,由∠HBE=180°可得H、B、E三点共线,∠HAE=∠EAF=45°,进而可证明△AEH≌△AEF,故EF=BE+DF.任务:如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,∠BAD=120°,以A为顶点的∠EAF=60°,AE、AF与BC、CD边分别交于E、F两点.请参照阅读材料中的解题方法,你认为结论EF=BE+ DF是否依然成立,若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.【答案】成立,见解析【分析】根据旋转的性质得到△ABM≌△ADF,∠ABM=∠D=90°,∠MAB=∠FAD,AM=AF,MB =DF,推出M、B、E三点共线,根据全等三角形的性质即可得到结论.【详解】解:成立.证明:将△ADF绕点A顺时针旋转120°得到△ABM,∴△ABM≌△ADF,∠ABM=∠D=90°,∠MAB=∠FAD,AM=AF,MB=DF,∴∠MBE=∠ABM+∠ABE=180°,∴M、B、E三点共线,∴∠MAE=∠MAB+∠BAE=∠FAD+∠BAE=∠BAD-∠EAF=60°,∴∠MAE=∠FAE,∵AE=AE,AM=AF,∴△MAE≌△FAE(SAS),∴ME=EF,∴EF=ME=MB+BE=DF+BE.【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.4(2023·山西大同·校联考模拟预测)综合与实践课上,李老师让同学们以“等腰直角三角形的旋转”为主题开展数学活动.数学兴趣小组将两块大小不同的等腰直角三角形AOB和等腰直角三角形COD按图1的方式摆放,∠AOB=∠COD=90°,随后保持△AOB不动,将△COD绕点O按逆时针方向旋转α0°<α<90°,连接BC,AD,延长BC交AD于点M.该数学兴趣小组进行如下探究,请你帮忙解答:,【初步探究】(1)如图1,直接写出线段BC和AD的关系:.(2)如图2,当CD∥BO时,则α=.【深入探究】(3)如图3,当0°<α<90°时,连接OM,兴趣小组认为不仅(1)中的结论仍然成立,而且在△COD旋转过程中,∠CMO的度数不发生变化,请给出推理过程并求出∠CMO的度数.【拓展延伸】(4)如图3,试探究线段AM,BM,OM,之间是否存在某种特定的数量关系,若存在,直接写出数量关系式;若不存在,请说明理由.【答案】(1)BC=AD,BC⊥AD;(2)45°;(3)见解析,45°;(4)存在,BM=AM+2OM【分析】(1)由条件根据三角形全等判定定理SAS得△BOC≌△AOD,可证;(2)利用平行的性质.两线平行,内错角相等,结合条件易得α=45°;(3)类比上面思路,通过构建三角形全等△BON≌△AOM推出ON=OM,进而易得∠COM=45°,(4)根据(3)的结论,推导出△NOM是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质,化简即可得到答案.【详解】(1)由题意得,AO=BO,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,∴△BOC≌△AOD SAS,∴BC=AD,∠CBO=∠DAO,在Rt△AOD中,∠DOA+∠ADO=90°,∴∠CBO+∠ADO=90°,∴∠BMD=90°,即BC⊥AD,故答案为:BC=AD,BC⊥AD.(2)∵∠OCD=∠ODC=45°,CD∥BO,∴∠COB=∠OCD=45°,又∠AOB=90°,∴∠AOC=∠AOB-∠BOC=45°,即α=45°,故答案为:45°.(3)如图,过O点作NO⊥OM,交MB于N点,由(1)易知△BOC≌△AOD SAS,∴∠CBO=∠DAO,∵∠BON+∠NOA=∠NOA+∠AOM,∴∠BON=∠AOM,又AO=BO,易得△BON≌△AOM ASA,∴ON=OM,又∵NO⊥OM,∴∠BMO=45°,即∠CMO=45°;(4)存在,BM=AM+2OM,理由如下:由(3)可知,△BON≌△AOM(ASA),∴BN=AM,∵△NOM是等腰直角三角形,OM=ON∴MN=ON2+OM2=2OM,∴BM=BN+MN=AM+2OM.【点睛】本题考查了旋转的性质、三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,解题的关键是作出相应的辅助线以及确定全等三角形.【模型七倍长中线模型】1(2023春·全国·七年级专题练习)[阅读理解]课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,在ΔABC中,若AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连结BE,请根据小明的方法思考:(1)由已知和作图能得到△ADC≌△EDB,其理由是什么?(2)AD的取值范围是什么?[感悟]解题时,条件中出现“中点”“中线”等字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和结论转化到一个三角形中.[问题解决](3)如图3,AD是ΔABC的中线,BE交AC于点F,且AE=EF,试说明AC=BF.【答案】(1)见解析(2)1<AD<7(3)见解析【分析】(1)根据AD=DE,∠ADC=∠BDE,BD=DC推出ΔADC和ΔEDB全等即可;(2)根据全等得出BE=AC=6,AE=2AD,由三角形三边关系定理得出8-6<2AD<8+6,求出即。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
把一个图形经过平移、翻折、旋转后,它们的位置虽然变化了,但是形状、大小都没有改变,即平移、翻折、旋转前后的图形全等. 我们把平移、翻折(轴对称)、旋转称为几何变换. 这一讲我们就来学习基本变换下的全等三角形. 常见平移模型【引例】如图,A E F B 、、、四点在一条直线上,AC CE ⊥,BD DF ⊥,AE BF =,AC BD =.求证:CF DE =模块一 平移型全等知识导航知识互联网夯实基础全等中的基本模型FEDCBA【解析】 ∵AC CE ⊥,BD DF ⊥∴90ACE BDF ∠=∠=︒ 在Rt ACE △和Rt BDF △中 AC BDAE BF =⎧⎨=⎩∴()Rt Rt HL ACE BDF △≌△ ∴CE DF =,AEC BFD ∠=∠ ∴CEF DFE ∠=∠ 在CEF △和DFE △中 CE DF CEF DFE EF FE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴CEF DFE △≌△ ∴CF DE =【例1】 如图1,A 、B 、C 、D 在同一直线上,AB CD =,DE AF ∥,且.DE AF =求证:AFC DEB △≌△如果将BD 沿着AC 边的方向平行移动,图2,B 点与C 点重合时;图3,B 点在C 点右侧时,其余条件不变,结论是否成立,如果成立,请选择一种情况请予证明;如果不成立,请说明理由.图1F EDC BA图2FE D(C )B A图3FEDCB A常见轴对称模型知识导航模块二 对称型全等能力提升【例2】 ⑴如图,△ABC 中,AB =AC ,BD ⊥AC 于D ,CE ⊥AB 于E ,BD和CE 交于点O ,AO 的延长线交BC 于F ,则图中全等直角三角形的对数为( )A.3对B.4对C.5对D.6对⑵如图,ABE △和ADC △是ABC △分别沿着AB ,AC 翻折到同一平面内形成的.若1:2:315:2:1∠∠∠=,则4∠=________.【例3】 如图,AB AC =,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,AM CD ⊥于M ,AN BE ⊥于N .求证:AM AN =.常见旋转模型:夯实基础能力提升知识导航模块三 旋转型全等E D N M C B A 4321EDCBA D O FE CBA【引例】如图,在ABC △中,::3:5:10A B ACB ∠∠∠=,若将ACB △绕点C 逆时针旋转,使旋转后的A B C ''△中的顶点B '在原三角形的边AC 的延长线上时,求BCA '∠的度数.【解析】 ∵::3:5:10A B ACB ∠∠∠=∴1018010018ACB ∠=︒⨯=︒∵由ACB △绕点C 旋转得到A'B'C △∴100A'CB'∠=︒∵180ACB A'CB'BCA'∠+∠-∠=︒ ∴100218020BCA'∠=︒⨯-︒=︒【教师铺垫】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 =; ⑵60MFA ∠=; ⑶DEC △为等边三角形; ⑷DE AB ∥. 【例4】 如图1,若△ABC 和△ADE 为等边三角形,M 、N 分别EB ,CD 的中点,易证:CD=BE ,△AMN 是等边三角形.⑴当把△ADE 绕A 点旋转到图2的位置时,CD=BE 是否仍然成立?若成立请证明,若不成立请说明理由;⑵当把△ADE 绕A 点旋转到图3的位置时,△AMN 是否还是等边三角形?若是,请给出证明;若不是,请说明理由.能力提升夯实基础A'B'CBAM D NEC BFA图2图3图1MNMN N MA BCDE ABC D E ABC ED【例5】 如图1,若四边形ABCD 、GFED 都是正方形,显然图中有AG =CE ,AG ⊥CE .⑴当正方形GFED 绕D 旋转到如图2的位置时,AG =CE 是否成立?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由;⑵当正方形GFED 绕D 旋转到B ,D ,G 在一条直线 (如图3)上时,连结CE ,设CE 分别交AG 、AD 于P 、H ,求证:AG ⊥CE .PHG GG图1图3图2FABCEF ABC DEABC DEF D辅助线:在几何学中用来帮助解答疑难几何图形问题,在原图基础之上另外所作的具有极大价值的直线或者线段.添辅助线的作用:凸显和集散1. 揭示图形中隐含的性质:当条件与结论间的逻辑关系不明朗时,通过添加适当的辅助线,将条件中隐含的有关图形的性质充分揭示出来,以便取得过渡性的推论,达到推导出结论的目的.2. 聚拢集中原则:通过添置适当的辅助线,将图形中分散、远离的元素,通过变换和转化,使他们相对集中,聚拢到有关图形上来,使题设条件与结论建立逻辑关系,从而推导出要求的结论.3. 化繁为简原则:对一类几何命题,其题设条件与结论之间在已知条件所给的图形中,其逻辑关系不明朗,通过添置适当辅助线,把复杂图形分解成简单图形,从而达到化繁为简、化难为易的目的.4. 发挥特殊点、线的作用:在题设条件所给的图形中,对尚未直接显现出来的各元素,通过添置知识导航模块四 辅助线添加初步适当辅助线,将那些特殊点、特殊线、特殊图形性质恰当揭示出来,并充分发挥这些特殊点、线的作用,达到化难为易、导出结论的目的.5. 构造图形的作用:对一类几何证明题,常须用到某种图形,这种图形在题设条件所给的图形中却没有发现,必须添置这些图形,才能导出结论,常用方法有构造出线段和角的和差倍分、新的三角形、直角三角形、等腰三角形等.【例6】 如图△ABC 中,AD 平分∠BAC ,DG ⊥BC 且平分BC ,DE ⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F .⑴说明BE =CF 的理由;⑵如果AB =a ,AC =b ,求AE 、BE 的长.【例7】 如图1,已知ABC △中,1AB BC ==,90ABC =︒∠,把一块含30︒角的直角三角板DEF 的直角顶点D 放在AC 的中点上(直角三角板的短直角边为DE ,长直角边为DF ),将直角三角板DEF 绕D 点按逆时针方向旋转.直线DE 交直线AB 于M ,直线DF 交直线BC 于N . ⑴ 在图1中, ①证明DM DN =;②在这一旋转过程中,直角三角板DEF 与ABC △的重叠部分为四边形DMBN ,请说明四边形DMBN 的面积是否发生变化?若发生变化,请说明是如何变化的?若不发生变化,求出其面积; ⑵ 继续旋转至如图2的位置,DM DN =是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;⑶ 继续旋转至如图3的位置,DM DN =是否仍然成立?请写出结论,不用证明.能力提升GDABC EF图3图2图1FFFEEEDDDC CCBB BAAA【例8】 如图所示:AF CD =,BC EF =,AB DE =,A D ∠=∠.求证:BC EF ∥.训练1. 如图所示:AB AC =,AD AE =,CD 、BE 相交于点O .求证:AO 平分DAE ∠. 思维拓展训练(选讲)探索创新A BCD EFABCDEO NM训练2. 如图,BD CE 、分别是ABC △的边AC 和AB 边上的高,点P 在BD的延长线上,BP AC =,点Q 在CE 上,CQ AB =. 求证:⑴AP AQ =;⑵AP AQ ⊥.训练3. 在凸五边形中,B E ∠=∠,C D ∠=∠,BC DE =,M 为CD 中点.求证:AM CD ⊥.训练4. 如图,AB AE =,ABC AED ∠=∠,BC ED =,点F 是CD 的中点.求证:AF CD ⊥.F EDC BAQPEDCB AM EDC B A题型一 平移型全等 巩固练习【练习1】 ⑴ 如图⑴,若AB CD =,A E F C 、、、在一条直线上,AE CF =,过E F 、分别作DE AC ⊥,BF AC ⊥.求证:BD 平分EF .⑵ 若将DEC △的边EC 沿AC 方向移动到图⑵的位置时,其他条件不变,上述结论是否成立?请说明理由.(2)(1)ABCDE F GGFEDC BA题型二 对称型全等 巩固练习【练习2】 如图,已知Rt △ABC ≌Rt △ADE ,90ABC ADE ∠=∠=︒,BC 与DE 相交于点F ,连接CD 、EB .⑴图中还有几对全等三角形,请你一一列举; ⑵求证:CF=EF .题型三 旋转型全等 巩固练习【练习3】 如图,在Rt ABC △中,AB AC AD BC =⊥,,垂足为D .E F 、 实战演练F EDCBA F E D CB A分别是CD AD 、上的点,且CE AF =.如果62AED ∠=︒,那 么DBF ∠=__________.【练习4】 如图,已知ABD △和AEC △都是等边三角形,AF CD ⊥于F ,AH BE ⊥于H ,请问:AF 和AH 有何 关系?请说明理由.题型四 辅助线添加初步 巩固练习 【练习5】 如图①,一等腰直角三角尺GEF 的两条直角边与正方形ABCD 的两条边分别重合在一起.现正方形ABCD 保持不动,将三角尺GEF 绕斜边EF 的中点O (点O 也是BD 中点)按顺时针方向旋转. ⑴ 如图②,当EF 与AB 相交于点M ,GF 与BD 相交于点N 时,通过观察或测量BM ,FN 的长度,猜想BM ,FN 满足的数量关系,并证明你的猜想;⑵ 若三角尺GEF 旋转到如图③所示的位置时,线段FE 的延长线与AB 的延长线相交于点M ,线段BD 的延长线与G 的延长线相交于点N ,此时,⑴中的猜想还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.③②①OOCB DAFGENMEGFADBCCB(E)A(G)O H FE D C B A。