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专题02 全等模型--一线三等角(K字)模型
全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(一线三等角(K字)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角(K型图)模型(同侧型)
【模型解读】
在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】
同侧型一线三等角(常见):
锐角一线三等角 直角一线三等角(“K型图”) 钝角一线三等角
条件:+ CE=DE
证明思路:+任一边相等
例1.(2022·河南濮阳市·八年级期末)已知:D,A,E三点都在直线m上,在直线m的同一侧作,使,连接BD,CE.(1)如图①,若,,,求证;
(2)如图②,若,请判断BD,CE,DE三条线段之间的数量关系,并说明理由.
例2.(2022·绵阳市·八年级课时练习)(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.求证:△ABD≌△CAE;
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论△ABD≌△CAE是否成立?如成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图3,D,E是D,A,E三点所在直线m上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD,CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,求证:△DEF是等边三角形.
例3.(2022秋·河北张家口·八年级校考期中)如图1,在长方形中,,,点在线段上以的速度由向终点运动,同时,点在线段上由点向终点运动,它们运动的时间为.【解决问题】若点的运动速度与点的运动速度相等,当时,回答下面的问题:
(1);(2)此时与是否全等,请说明理由;(3)求证:;
【变式探究】若点的运动速度为,是否存在实数,使得与全等?若存在,请直接写出相应的的值;若不存在,请说明理由.
例4.(2023·湖南岳阳·统考一模)如图,在ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(点D不与点B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.(1)当∠BDA=115°时,∠EDC=______°,∠AED=______°;(2)线段DC的长度为何值时,△ABD≌△DCE,请说明理由;(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,求∠BDA的度数;若不可以,请说明理由.
模型2.一线三等角(K型图)模型(异侧型)
【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】
异侧型一线三等角:
锐角一线三等角 直角一线三等角 钝角一线三等角
条件:+ 任意一边相等
证明思路:+任一边相等
例1.(2023春·广西·七年级专题练习)问题1:在数学课本中我们研究过这样一道题目:如图1,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥MN,AD⊥MN,垂足分别为E、D.图中哪条线段与AD相等?并说明理由.
问题2:试问在这种情况下线段DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出来,不需要说明理由.
问题3:当直线CE绕点C旋转到图2中直线MN的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并说明理由.
例2.(2022秋·河北承德·八年级统考期末)如图1一直角三角板,,,过点C的直线l不经过三角形内部,过点A、B作,,垂足分别为D,E.
(1)请你在图1中写出一对全等三角形:___________ (2)请证明你所写结论.
(3)尝试探究:若,;①图1中四边形的面积为:________(用含a,b的代数式表示,)
②图2中过点C的直线l经过三角形内部,其它不变,则四边形的面积为:___________(用含a,b的代数式表示,)
例3.(2023·江苏·八年级假期作业)在中,,直线经过点C,且于D,于E.
(1)当直线绕点C旋转到图1的位置时,求证:①;②.
(2)当直线绕点C旋转到图2的位置时,求证:;(3)当直线绕点C旋转到图3的位置时,试问具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.
课后专项训练
1.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,在△ABC中,AB=AC=9,点E在边AC上,AE的中垂线交BC于点D,若∠ADE=∠B,CD=3