内容正文:
30 一线三等角全等模型
知识点一、一线三垂直模型
知识讲解
只要出现等腰直角三角形,可以过直角点作一条直线,然后过°顶点作该直线的垂线,构造三垂直模型.必有如下全等三角形:
经典图形:
变式图形:
三垂直模型是初中出现概率非常高的模型,按排名能上前3。前两个是手拉手和角分线辅助线。
三垂直分为外三垂和内三垂两种,区分在于直线在直角的内部还是外部。
三垂直模型的构型基础是等腰直角三角形,只要经过直角顶点画直线,再过两个底角向直线作垂即可。
注意:三垂直模型是旋转模型,属于旋转模型中的较少分类,即中心旋转模型。
旋转中心,就是直角三角形的斜边中点。
所以三垂直是借助旋转完成的线段转移,使用三垂直后的最重要结论,就是线段被转移走了。
经典例题
1.等腰直角,其中,,过、作经过点直线的垂线,垂足分别为、.
(1) 你能找到一对三角形的全等吗?并说明.
(2),,之间有何关系?若将直线旋转到如图的位置,其他条件不变,那么上题的结论是否依旧成立.
小试牛刀
2.如图,、、、是同一平面内的四条平行直线,且每相邻的两条平行直线间的距离为,正方形的四个顶点分别在这四条直线上,则正方形的边长是 .
知识点二、一线三等角模型
知识讲解
只要在一条直线上出现三个角相等,一般都可以构造全等三角形解决问题.
经典图形:
三等角模型,是三垂直的一般形式,基本上包含了大部分三垂直常见结论。
我们重点要记录的,是哪里不同。
1、没有等要直角三角形(废话)
2、倒角时,用外角
3、注意直线在顶角内部时,相等的角是两个外角与一个顶角。
经典例题
3.如图,在等腰三角形中,,.点在边上,,点,在线段上,.若的面积为,则与的面积之和为 .
小试牛刀
4.如图,直线经过的顶点,.、分别是直线上两点,且.
(1)若直线经过的内部,且、在射线上,请解决下面问题:
①如图,若,, ;(填“≌”或不一定全等于) .(填“”,“”或“”)
②如图,若,若使①中的结论仍然成立,则与应满足的关系是 .
(2)如图,若直线经过的外部,,请探究、、三条线段的数量关系,说明理由.
知识点三、三垂直模型的运用与构造
经典例题
5.已知:在平面直角坐标系中,等腰的顶点、在坐标轴上运动,且,.
(1) 如图,当,,点在第四象限时,则点的坐标为 .
(2) 如图,当点在轴正半轴上运动,点在轴正半轴上运动,点在第四象限时,作轴于点,试判断与哪一个是定值,并说明定值是多少?请证明你的结论.
小试牛刀
6.如图,和都是等腰三角形,,,,,且.过、作直线,、在直线上,且,.
(1)如图,当时,求证:.
(2)在图中,()中的结论成立吗?若成立请写出证明过程,若不成立请说明理由.
(3)如图,当图中的点在直线的下方时,此时条件变成,其余条件不变,探究、、的数量关系并证明你的结论.
答案与解析
1.(1)证明见解析.
解析: 证明:∵,,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
∴≌.
(2) 结论:.
解析: 理由是:∵,,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
∴≌.
∴,.
∵,
∴.
2.
解析: 过作的垂线,垂足为,延长交于点.
∵,,
∴,又,,
∴≌,
∴,,
在中:,
∴,故正方形边长为.
3.
解析: ∵,∴与△ ACD等高,底边比值为1:2,
∴与△ ACD面积比为1:2,
又的面积为9,∴与△ ACD面积分别为和.
∵,∴.
∵,,∴.
在△ AEB和△ CFA中,,∴≌.
∴,∴S△ ABE+S△ CDF=S△ CFA+S△ CDF=S△ ACD=6.
4.(1)①≌,
解析: ≌;.
②
解析: .
(2).
解析: ∵,,
又∵,∴,
∵,,
∴≌,
∴,,
∴.
5.(1)
解析: 过作轴于,
则,
∴,,
∴,
在和中 ∵
∴≌,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∴点的坐标为.
(2).
解析: 结论:
证明:作轴于,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,∵
∴≌,
∴,
∵轴于,
∴、横坐标相同,
∴,
∴,
∴.
6.(1)证明见解析.
解析: 过点作于点,
∵,,
∴,
又∵,
易证≌,
∴,
同理可证,
∴.
(2)结论依然成立.
解析: 结论依然成立.证明如下:
过点作交于点,满足.
易得,,
又∵,
∴≌,
∴.
同理可证.
∴.
(3).
解析: .证明如下:
过点作交于点,满足.
同()可证明≌,
∴,.
又∵,,
∴.
又∵,
,
∴.
可证≌,
∴.
∴.
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