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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.(2023·江苏·八年级假期作业)探究:如图①,在中,,,直线经过点,于点,于点,求证:.
应用:如图②,在中,,三点都在直线上,并且有.求出和的关系.
拓展:如图①中,若,梯形的面积______.
例2.(2023春·广西·七年级期末)已知,在中,,三点都在直线m上,且.
(1)如图①,若,则与的数量关系为 ___________,与的数量关系为 ___________;
(2)如图②,判断并说明线段,与的数量关系;
(3)如图③,若只保持,点A在线段上以的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段上以的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为.是否存在x,使得与全等?若存在,求出相应的t的值;若不存在,请说明理由.
例3.(2022·陕西七年级期末)(1)【问题发现】如图1,△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=3,ED=4,则BE=_____.(2)【问题提出】如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.(3)【问题解决】如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为12且CD的长为6,求△BCD的面积.
例4.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在中,,,点D在线段上运动(D不与B、C重合),连接,作,交线段于E.
(1)当时,_____,_____,_____;点D从B向C运动时,逐渐变_____(填“大”或“小”);(2)当DC等于多少时,,请说明理由;(3)在点D的运动过程中,的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请直接写出的度数,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.(2022春·江苏宿迁·七年级校考阶段练习)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点E是∠ACB内部一点,连接CE,作AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为点D,E.
(1)求证:△BCE≌△CAD;(2)请直接写出AD,BE,DE之间的数量关系: .
例2.(2022·无锡市九年级月考)(1)如图1,直线m经过等腰直角△ABC的直角顶点A,过点B、C分别作BD⊥m,CE⊥m,垂足分别是D、E.求证:BD+CE=DE;
(2)如图2,直线m经过△ABC的顶点A,AB=AC,在直线m上取两点 D、E,使∠ADB=∠AEC=α,
补充∠BAC= (用α表示),线段BD、CE与DE之间满足BD+CE=DE,补充条件后并证明;
(3)在(2)的条件中,将直线m绕着点A逆时针方向旋转一个角度到如图3的位置,并改变条件∠ADB=∠AEC= (用α表示).通过观察或测量,猜想线段BD、CE与DE之间满足的数量关系,并予以证明.
例3.(2022秋·江苏·八年级专题练习)通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
【模型呈现】(1)如图,,,过点作于点,过点作于点.由,得.又,可以推理得到.进而得到__________,.我们把这个数学模型称为“字”模型或“一线三等角”模型;
【模型应用】(2)如图,,,,连接,,且于点,与直线交于点.求证:点是的中点;
【深入探究】(3)如图,已知四边形和为正方形,的面积为,的面积为,则有__________(填“>、、<”)
(4)如图,点、、、、都在同一条直线上,四边形、、都是正方形,若该图形总面积是16,正方形的面积是4,则的面积是__________.
课后专项训练
1.(2022·湖南·长沙市二模)如图,等腰直角三角形ABC的直角顶点C与坐标原点重合,分别过点A、B作x轴的垂线,垂足为D、E,点A的坐标为