内容正文:
模型介绍
共顶点模型,亦称“手拉手模型”,是指两个顶角相等的等腰或者等边三角形的顶点重合,两个三角形的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。寻找共顶点旋转模型的步骤如下:
(1)寻找公共的顶点
(2)列出两组相等的边或者对应成比例的边
(3)将两组相等的边分别分散到两个三角形中去,证明全等或相似即可。
两等边三角形 两等腰直角三角形 两任意等腰三角形
*常见结论:
连接BD、AE交于点F,连接CF,则有以下结论:
(1)
(2)
(3)
(4)
【专题说明】
两个具有公共顶点的相似多边形,在绕着公共顶点旋转的过程中,产生伴随的全等或相似三角形,这样的图形称作共点旋转模型;为了更加直观,我们形象的称其为“手拉手”模型。
【知识总结】
【基本模型】
一、等边三角形手拉手-出全等
图1 图2
图3 图4
二、等腰直角三角形手拉手-出全等
两个共直角顶点的等腰直角三角形,绕点C旋转过程中(B、C、D不共线)始终有:
①△BCD≌△ACE;②BD⊥AE(位置关系)且BD=AE(数量关系);③FC平分∠BFE;
图1 图2
图3 图4
手拉手模型的定义:两个顶角相等且有共顶点的等腰三角形形成的图形。
手拉手模型特点:“两等腰,共顶点”
模型探究:
例题精讲
考点一:等边三角形中的手拉手模型
【例1】.如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作正三角形ABC和正三角形CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ.有下列结论:
①AD=BE;②AP=BQ;③∠AOB=60°;④DC=DP;⑤△CPQ为正三角形.
其中正确的结论有_____________.
变式训练
【变式1-1】.如图,,都是等边三角形,则的度数是
A. B. C. D.
【变式1-2】.如图,△DAC和△EBC均是等边三角形,AE、BD分别与CD、CE交于点M、N,有如下结论:
①△ACE≌△DCB;②CM=CN;③AC=DN;④∠DAE=∠DBC.其中正确的有( )
A.②④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【变式1-3】.如图,△ABC和△ADE都是等边三角形,点D在BC上,DE与AC交于点F,若AB=5,BD=3,则= .
考点二:等腰直角三角形中的手拉手模型
【例2】.如图,和都是等腰直角三角形,,为边上一点,若,,则的长为__________
变式训练
【变式2-1】.如图,,,连结,分别以、为直角边作等腰和等腰,连结、,当最长时,的长为
A. B.3 C. D.
【变式2-2】.如图,在中,,点为中点,点在边上,连接,过点作的垂线,交于点.下列结论:①;②;③;④,其中正确的结论是 (填序号).
考点三:任意等腰三角形中的手拉手模型
【例3】.如图,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,OA<OC,∠AOB=∠COD=36°.连接AC,BD交于点M,连接OM.下列结论:
1 ∠AMB=36°,②AC=BD,③OM平分∠AOD,④MO平分∠AMD.其中正确的结论是_____.
变式训练
【变式3-1】.如图,等腰中,,,点为直线上一动点,以线段为腰在右侧作等腰,且,连接,则的最小值为
A. B.4 C.6 D.8
【变式3-2】.如图,在△ABC中,AB=AC=5,∠BAC=120°,以CA为边在∠ACB的另一侧作∠ACM=∠ACB,点D为边BC(不含端点)上的任意一点,在射线CM上截取CE=BD,连接AD,DE,AE.设AC与DE交于点F,则线段CF的最大值为 .
【变式3-3】.【问题背景】
(1)如图1,等腰中,,,于点,则 ;
【知识应用】
(2)如图2,和都是等腰三角形,,、、三点在同一条直线上,连接.求证:.
(3)请写出线段,,之间的等量关系,并说明理由.
实战演练
1.风筝为中国人发明,相传墨翟以木头制成木鸟,研制三年有成,是人类最早的风筝起源.如图,小飞在设计的“风筝”图案中,已知,,,那么与相等.小飞直接证明,他的证明依据是