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专题07手拉手模型综合应用(知识解读)
【专题说明】
手拉手模型是指有共同顶点的两个等腰三角形,顶角相等。因为过共同顶点的
四条边,像人的两双手,所以通常称为手拉手模型。手拉手模型常和旋转结合,
在考试中作为几何综合题目出现。
【方法技巧】
类型一:等边三角形手拉手
(1)如图,B、C、D三点共线,▲ABC和▲CDE是等边三角形,连接AD、BE,交于点P
结论一:?ACD≌△BCE
AC=BC
证明:
∠ACD=∠BCE??ACD≌△BCE(SAS)
CD=CE
(2)记AC、BE交点为M,AD、CE交点为N
结论二:?ACN≌?BCM:?MCE≌△NCD
∠MBC=∠NAC
证明:
BC=AC??ACN≌?BCM(SAS):
∠BCM=∠ACN
∠MCE=∠NCD
CE=CD??MCE2△NCD(ASA)
∠CEM=∠CDW
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(2)连接MN
结论三:?MNC是等边三角形.
CM=CN
证明:
??MCN是等边三角形.
∠MCN=60°
(4)记AD、BE交点为P,连接PC:
结论四:PC平分∠BPD
证明:?BCE≌△4CD?CG=CH?PC平分∠BPD.
(5)结论五:∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPE=60
A
D
00
60
0602
(6)连AE:
E
C
结论六:P点是▲ACE的费马点(PA+PCPE值最小)
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类型二:正方形手拉手
如图,四边形ABCD和四边形CEFG均为正方形,连接BE、DG
结论一:?BCE≌△DCG
CB=CD
证明:
∠BCE=∠DCG??BCE≌△DCG(SAS)
CE=CG
结论二:BE=DG,BE⊥DG
证明:?BCE≌△DCG?BE=DG:
∠CBE=∠CDG?∠DHB=∠BCD=90☐(旋转角都相等)
【重点概述】手拉手模型是一种基本的旋转型全等,与其说看图找模型,不如是“找条件、
定模型”
【典例分析】
【类型一:等边三角形手拉手】
【奥例1】(2021春·西安期末)如图,在△4BC中,BC=5,以AC为边向外作等边△4CD
,以AB为边向外作等边△ABE,连接CE、BD.
(1)若AC=4,∠ACB=30°,求CE的长:
(2)若∠ABC=60°,AB=3,求BD的长.
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【变式1-1】(21九上:吉林期末〉如图①,在△ABC中,∠C=90^∘,
AC=BC=\sqrt{6},点D,E分别在边AC·BC上,且CD=CE=\sqrt{2},此时AD=8E
AD⊥BE成立.
B B B
EN
cD_A____c______c_A
图①图③
(1)将△CDE绕点C逆时针旋转90∘时,在图②中补充图形,并直接写出BE的
长度;
(2)当△CDE绕点C逆时针旋转一周的过程中,AD与BE的数量关系和位置关系
是否仍然成立?若成立,请你利用图③证明,若不成立请说明理由;
(3)将ΔCDE绕点C逆时针旋转一周的过程中,当A.D,E三点在同一条直线上
时,请直接写出AD的长度。
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【变式1-2】(2021九上宜春期末)如图
图1
图2
备用图
(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∠ACB的度数为
②线段BE,CE与AE之间的数量关系是
(2)拓展研究:如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,
∠ACB=∠DCB=90,点A,D,E在同-直线上.若CE=V2,BE=2,求AB
的长度。
(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
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【变式1-3】(2021春·金牛区校级期中)类比探究:
(1)如图1,等边△ABC内有一点P,若AP=8,BP=15,CP=17,求∠APB的大小:
(提示:将△ABP绕顶点A旋转到△ACP'处)
(2)如图2,在△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F为BC上的点,且∠EAF=
45°,求证:EF2=BE2+FC2:
(3)如图3,在△4BC中,∠C=90°,∠ABC=30°,点O为△ABC内一点,连接AO
、BO、CO,且∠