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专题04 全等模型-半角模型
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,本专题就半角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
半角模型概念:过多边形一个顶点作两条射线,使这两条射线夹角等于该顶角一半。
思想方法:通过旋转(或截长补短)构造全等三角形,实现线段的转化。
解题思路一般是将半角两边的三角形通过旋转到一边合并成新的三角形,从而进行等量代换,然后证明与半角形成的三角形全等,再通过全等的性质得到线段之间的数量关系。半角模型(题中出现角度之间的半角关系)利用旋转——证全等——得到相关结论.
模型1.半角模型(90°-45°型)
【模型展示】
1)正方形半角模型
条件:四边形ABCD是正方形,∠ECF=45°;
结论:①△BCE≌△DCG;②△CEF≌△CGF;③EF=BE+DF;④AEF的周长=2AB;
⑤CE、CF分别平分∠BEF和∠EFD。
2)等腰直角三角形半角模型
条件:ABC是等腰直角三角形,∠DAE=45°;
结论:①△BAD≌△CAG;②△DAE≌△GAE;③∠ECG==90°;④DE2=BD2+EC2;
例1.(2022·重庆南川·九年级期中)如图,正方形中,,绕点顺时针旋转,它的两边分别交、或它们的延长线于点、.
(1)当绕点旋转到时如图,证明:;(2)绕点旋转到时如图,求证:;(3)当绕点旋转到如图位置时,线段、和之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.
例2.(2022·辽宁·沈阳八年级阶段练习)定义:如图1,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,AN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分点.
(1)已知点M,N是线段AB的勾股分割点,若AM=3,MN=5,求BN的长;
(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点M,N在斜边AB上,∠MCN=45°,则点M、N是线段AB的勾股分割点吗? (直接回答:“是”或“不是”)若是说明理由,当AM=2,MN=4,则BN= .
例3.(2023·广东广州·九年级校考期中)已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时(如图2),线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM、DN和MN之间又有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;(3)若正方形的边长为4,当N运动到DC边的中点处时,求BM的长.
例4.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,在中,,,D、E是斜边上两点,且,若,,,则与的面积之和为( )
A.36 B.21 C.30 D.22
模型2.半角模型(60°-30°型或120°-60°型)
1)等边三角形半角模型(120°-60°型)
条件:ABC是等边三角形,BDC是等腰三角形,且BD=CD,∠BDC=120°,∠EDF=60°;
结论:①△BDE≌△CDG;②△EDF≌△GDF;③EF=BE+FC;④AEF的周长=2AB;
⑤DE、DF分别平分∠BEF和∠EFC。
2)等边三角形半角模型(60°-30°型)
例1.(2022·绵阳市八年级期中)在等边△ABC的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,D为△ABC外一点,且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC.探究:当M、N分别在直线AB、AC上移动时,BM、NC、MN之间的数量关系.
(1)如图1,当点M、N边AB、AC上,且DM=DN时,BM、NC、MN之间的数量关系是 ;
(2)如图2,点M、N在边AB、AC上,且当DM≠DN时,猜想(1)问的结论还成立吗?若成立请直接写出你的结论;若不成立请说明理由.(3)如图3,当M、N分别在边AB、CA的延长线上时,探索BM、NC、MN之间的数量关系如何?并给出证明.
例2.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)如图,在等边三角形中,在AC边上取两点使.若,,, 则以为边长的三角形的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.随的值而定
例3.(2022·广东深圳·八年级期末)如图,△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,点D为BC边上一点.点E为线段CD上一点,且CE=2,AB=,∠DAE=60°,则DE的长为 ______.
例4.(2023秋·福建宁德·八年级统考期末)如图,已知是边长为4的等边三角形,是顶角为120°的等腰三角形,动点、分别在边、上,且,则的周长是( )
A.12 B.10 C.8 D.6
模型3.半角模型(-型)