内容正文:
专题02 三角形的全等六大重难模型
实战训练
一.一线三等角模型
1.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(4,0),点B的坐标是(0,3),把线段BA绕点B逆时针旋转90°后得到线段BC,则点C的坐标是( )
A.(3,4) B.(4,3) C.(4,7) D.(3,7)
试题分析:过点C作CD⊥y轴,垂足为D,根据垂直定义可得∠CDB=90°,从而利用直角三角形的两个锐角互余可得∠CBD+∠DCB=90°,再利用旋转的性质可得CB=BA,∠CBA=90°,然后利用平角定义可得∠CBD+∠ABO=90°,从而利用同角的余角相等可得∠ABO=∠DCB,进而可得△BOA≌△CDB,最后利用全等三角形的性质可得CD=BO=3,DB=OA=4,从而求出DO=7,即可解答.
答案详解:解:过点C作CD⊥y轴,垂足为D,
∴∠CDB=90°,
∴∠CBD+∠DCB=180°﹣∠CDB=90°,
∵点A的坐标是(4,0),点B的坐标是(0,3),
∴OA=4,OB=3,
由旋转得:
CB=BA,∠CBA=90°,
∴∠CBD+∠ABO=180°﹣∠ABC=90°,
∴∠ABO=∠DCB,
∵∠CDB=∠AOB=90°,
∴△BOA≌△CDB(AAS),
∴CD=BO=3,DB=OA=4,
∴DO=DB+OB=4+3=7,
∴点C的坐标是(3,7),
所以选:D.
2.已知正方形OBCD在平面直角坐标系中的位置如图所示M为边OB上一点,且点M的坐标为(a,b).将正方形OBCD绕原点O顺时针旋转,每秒旋转45°,则旋转2022秒后,点M的坐标为( )
A.(b,a) B.(﹣a,b) C.(﹣b,a) D.(﹣a,﹣b)
试题分析:先确定此时点M对应的位置即点M所在的位置,如图,过点M,M′分别作ME⊥x轴于点E,MF⊥x轴于点F,证明△M′OF≌△OME,得到M′F=OE=a,OF=ME=b,由此求解即可.
答案详解:解:∵正方形OBCD绕原点O顺时针旋转,每秒旋转45°,
∴旋转8秒恰好旋转360°.
∵2022÷8=252……6,
∴旋转2022秒,即点M旋转了252圈后,又旋转了6次.
∵6×45°=270°,
∴此时点M对应的位置即点 M’所在的位置,
如图.过点M,M'分别作ME⊥x轴于点E,M'F⊥x轴于点F,
∴∠M′FO=∠OEM=90°,
∴∠EOM+∠EMO=90°,
∵四边形OBCD是正方形,
∴∠BOD=90°,
∴∠FOM′+∠MOE=90°,
∴∠M′OF=∠OME.
在△M′OF和△MOE中,
,
∴△M′FO≌△OEM(AAS),
∵点M的坐标为(a,b),
∴OF=ME=b,M′F=OE=a.
又点M′在第二象限,
∴旋转2022秒后,点M的坐标为(﹣b,a).
所以选C.
3.问题提出
在等腰Rt△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,点D,E分别在边AB,AC上(不同时在点A),连接DE,将线段DE绕点E顺时针旋转90°,得到线段FE,连接AF,探究AF与BC的位置关系.
问题探究
(1)先将问题特殊化,如图1,点D,E分别与点B,C重合,直接写出AF与BC的位置关系;
(2)再探讨一般情形,如图2,证明(1)中的结论仍然成立.
问题拓展
如图3,在等腰Rt△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,D为AB的中点,点E在边AC上,连接DE,将线段DE绕点E顺时针旋转90°,得到线段FE,点G是点C关于直线AB的对称点,若点G,D,F在一条直线上,求的值.
试题分析:(1)先证CF∥AB,再证AB=CF,则四边形ABCF是平行四边形,即可得出结论;
(2)过E作EM⊥AC交AB的延长线于点M,证△AEF≌△MED(SAS),得∠EAF=∠EMD=45°,则∠EAF=∠BCA,即可得出结论;
(3)连接AF、CF,过E作EG⊥AB于点G,延长GE交CF于点H,证四边形ABCF是正方形,得AB∥CF,∠BCF=90°,∠ACF=45°,再证△EFH≌△DEG(AAS),得EH=DG,然后证△ECH是等腰直角三角形,得EH=CH,进而得AG=3BG,即可解决问题.
答案详解:问题探究
(1)解:AF∥BC,理由如下:
由旋转的性质得:∠DEF=90°,DE=FE,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABC+∠DEF=180°,
∴CF∥AB,
∵AB=BC,
∴AB=CF,
∴四边形ABCF是平行四边形,
∴AF∥BC;
(2)证明:如图2,过E作EM⊥AC交AB的延长线于点M,
则∠AEM=90°,
∵∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA=45°,
∴△AEM是等腰直角三角形,
∴ME=AE,∠AME=45°,
由旋转的性质得:FE=DE,∠DEF=90°,
∴∠DEF=∠AE