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专题05 全等模型-对角互补模型
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,本专题就对角互补模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
对角互补模型概念:对角互补模型特指四边形中,存在一对对角互补,而且有一组邻边相等的几何模型。
思想方法:解决此类问题常用的辅助线画法主要有两种:①过顶点做双垂线,构造全等三角形;②进行旋转的构造,构造手拉手全等。
常见的对角互补模型含90°-90°对角互补模型、120°-60° 对角互补模型、 2α-(180°-2α)对角互补模型。
模型1、旋转中的对角互补模型(90°--全等型)
1)“共斜边等腰直角三角形+直角三角形”模型(异侧型)
条件:如图,已知∠AOB=∠DCE=90°,OC平分∠AOB.
结论:①CD=CE,②.
2)“斜边等腰直角三角形+直角三角形”模型(同侧型)
条件:如图,已知∠DCE的一边与AO的延长线交于点D,∠AOB=∠DCE=90°,OC平分∠AOB.[来源:学科网ZXXK]
结论:①CD=CE,②.
例1.(2022·绵阳市·八年级期中)如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E,F分别是AB,BC上的点,连接EF.若AE=4,CF=3,OE⊥OF,求EF的长.
例2. 如图,,,,,垂足为.
(1)求证:;(2)求的度数;(3)求证:.
例3、在中,,,将一块三角板的直角顶点放在斜边的中点处,将此三角板绕点旋转,三角板的两直角边分别交射线、于点、点,图①,②,③是旋转得到的三种图形.(1)观察线段和之间有怎样的大小关系?并以图②为例,并加以证明;
(2)观察线段、和之间有怎样的数量关系?并以图③为例,并加以证明;
例4.(2022秋·江苏·八年级专题练习)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为BC的中点.
(1)如图1,E、F分别是AB、AC上的点,且BE=AF、求证:△DEF是等腰直角三角形
经过分析已知条件AB=AC,D为BC的中点.容易联想等腰三角形三线合一的性质,因此,连结AD(如图2),以下是某同学由已知条件开始,逐步按层次推出结论的流程图.请帮助该同学补充完整流程图.补全流程图:① , ②∠EDF=
(2)如果E、F分别为AB、CA延长线上的点,仍有BE=AF,其他条件不变,试猜想△DEF是否仍为等腰直角三角形?请在备用图中补全图形、先作出判断,然后给予证明.
模型2、旋转中的对角互补模型(60°或120°--全等型)
1)“等边三角形对120°模型”(1)
条件:如图,已知∠AOB=2∠DCE=120°,OC平分∠AOB. 结论:①CD=CE,②OD+OE=OC
2)“等边三角形对120°模型”(2)
条件:如图,已知∠AOB=2∠DCE=120°,OC平分∠AOB,∠DCE的一边与BO的延长线交于点D,
结论:①CD=CE,②OD-OE=OC,.
例1.已知OP平分∠AOB,∠DCE的顶点C在射线OP上,射线CD交射线OA于点F,射线CE交射线OB于点G.(1)如图1,若CD⊥OA,CE⊥OB,请直接写出线段CF与CG的数量关系;
(2)如图2,若∠AOB=120º,∠DCE=∠AOC,试判断线段CF与CG的数量关系,并说明理由.
例2.如图,已知∠DCE与∠AOB,OC平分∠AOB.(1)如图1,∠DCE与∠AOB的两边分别相交于点D、E,∠AOB=∠DCE=90°,试判断线段CD与CE的数量关系,并说明理由.
以下是小宇同学给出如下正确的解法:
解:CD=CE.
理由如下:如图1,过点C作CF⊥OC,交OB于点F,则∠OCF=90°,…
请根据小宇同学的证明思路,写出该证明的剩余部分.
(2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程.
(3)若∠AOB=120°,∠DCE=60°.
①如图3,∠DCE与∠AOB的两边分别相交于点D、E时,(1)中的结论成立吗?为什么?线段OD、OE、OC有什么数量关系?说明理由.②如图4,∠DCE的一边与AO的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段OD、OE、OC有什么数量关系;如图5,∠DCE的一边与BO的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段OD、OE、OC有什么数量关系.
例3.(2023·山东·九年级专题练习)如图,△ABC是边长为4的等边三角形,点D是线段BC的中点,∠EDF=120°,把∠EDF绕点D旋转,使∠EDF的两边分别与线段AB、AC交于点E、F.(1)当DF⊥AC时,求证:BE=CF;
(2)在旋转过程中,BE+CF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,