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数 学
甘 肃
第四章 三角形
微专题(二) 与旋转有关的模型
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类型一 全等型手拉手模型
顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形旋转——全等三角形,如图:
新考典
总结:AC=AB,∠CAE=∠BAF,AE=AF——△ACE≌△ABF(SAS).
如图,已知线段AB⊥直线l于点B,点D在直线l上,分别以AB,AD为边作等边三角形ABC和ADE,直线CE交直线l于点F.当点F在线段BD上时,求证:DF=CE-CF.
新考典
证明:∵AB⊥直线l,∴∠ABD=90°.∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠ACB=∠ABC=∠DAE=60°.
∴∠DBC=∠ABD-∠ABC=30°,∠BAD=∠CAE.∴△BAD≌△CAE.
∴BD=CE,∠ABD=∠ACE.∴∠ACE=90°.
∴∠FCB=180°-∠ACB-∠ACE=30°.
∴∠DBC=∠FCB.∴BF=CF.
∴DF=BD-BF=CE-CF.
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(1)发现:如图①,当点D在AC上时,线段AE和线段BD的数量关系是 AE=BD ,位置关系是 AE⊥BD .
(2)探究:如图②,将△DCE绕点C逆时针旋转,(1)中的结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
AE=BD
AE⊥BD
△ABC和△DCE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,连接AE,BD.
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解:成立.证明如下:
∵∠DCE=∠ACB=90°,∴∠DCE+
∠ACD=∠ACB+∠ACD,即∠ECA=∠DCB.
∵△ABC和△DCE都是等腰直角三角形,
∴EC=DC,CA=CB.∴△ECA≌△DCB.
∴AE=BD,∠1=∠2.如图,设AE与BD相交于点P.∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠1+∠3=∠2+∠4.∴180°-(∠1+∠3)=180°-(∠2+∠4),即∠APB=∠ACB.∴∠APB=90°.∴AE⊥BD.
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类型二 相似型手拉手模型
等角的顶点重合且等角的两边对应成比例的两个三角形旋转——相似三角形,如图:
总结:=,∠CAE=∠BAF——△ACE∽△ABF.
新考典
如图,点A在线段BD上,在BD的同侧作等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE,CD与BE,AE分别交于点P,M.对于下列结论:①△BAE∽△CAD;②MP·MD=MA·ME;③2CB2=CP·CM.其中正确的是( A )
A
A.①②③ B.① C.①② D.②③
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如图,已知四边形ABCD和EFCG均为正方形,点E在△ABC内,∠CAE+∠CBE=90°.
(1)求证:△CAE∽△CBF;
证明:∵四边形ABCD和EFCG均为正方形,∴==.又∠ACE+∠BCE=∠BCF+∠BCE=45°,∴∠ACE=∠BCF.∴△CAE∽△CBF.
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(2)若BE=1,AE=2,求BF和CE的长.
解:∵△CAE∽△CBF,∴∠CAE=∠CBF,==.∴=.解得BF=.
∵∠CAE+∠CBE=90°,
∴∠CBF+∠CBE=90°,即∠EBF=90°.
∴EF2=BE2+BF2=12+()2=3,则EF=.
∵CE=EF,∴CE=.
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类型三 对角互补模型
对于对角互补模型,常过一点作两条垂线,从而证明三角形全等或相似.
对角互补模型 ∠AOB=∠ECD=90°,过点C分别作OA,OB的垂线,易得△CDM∽△CEN.(若CD=CE,则△CDM≌△CEN)
∠AOB+∠ECD=180°,过点C分别作OA,OB的垂线,易得△CDM∽△CEN.(若CD=CE,则△CDM≌△CEN)
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如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,在Rt△MPN中,∠MPN=90°,点P在AC上,PM交AB于点E,PN交BC于点F,当PE=2PF时,AP= 3 .
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新考典
菱形ABCD中,两条对角线AC,BD相交于点O,∠MON+∠BCD=180°,∠MON绕点O旋转,射线OM交边BC于点E,射线ON交边DC于点F,连接EF.
(1)如图①,当∠ABC=90°时,△OEF的形状是 等腰直角三角形 ;
等腰直角三角形
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(2)如图②,当∠ABC=60°时,请判断△OEF的形状,并说明理由.
解:△OEF是等边三角形.理由如下:如图②,过点O作OG⊥BC于点G,OH⊥CD于点H,则∠OGE=∠OGC=∠OHC=90°.∵四边形ABCD是菱形,∴CA平分∠BCD,∠ABC+∠BCD=180°.∴OG=OH,∠BCD=180°-60°=120°.∵∠GOH+∠OGC+∠BCD+∠OHC=360°,∴∠GOH+∠BCD=180°.又∠MON+∠BCD=180°,
∴∠GOH=∠