内容正文:
专题05 手拉手旋转模型
【基本模型】
应用:通过辅助线利用旋转构造全等三角形解决问题。
【例题精讲】
例1.(基本模型1)如图所示,△ABC和△ADE都是等边三角形,且点B、A、E在同一直线上,连接BD交AC于M,连接CE交AD于N,连接MN.
(1)求证:BD=CE;
(2)求证:△ABM≌△ACN;
(3)求证:△AMN是等边三角形.
例2.(基本模型2)如图1,在△ABC中,AE⊥BC于E,AE=BE,D是AE上的一点,且DE=CE,连接BD,CD.
(1)试判断BD与AC的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若将△DCE绕点E旋转一定的角度后,试判断BD与AC的位置关系和数量关系是否发生变化,并说明理由;
(3)如图3,若将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,其他条件不变.
①试猜想BD与AC的数量关系,并说明理由;
②你能求出BD与AC的夹角度数吗?如果能,请直接写出夹角度数;如果不能,请说明理由.
例3.(作辅助线方法1)已知在中,,过点B引一条射线,D是上一点
【问题解决】
(1)如图1,若,射线在内部,,求证:,小明同学展示的做法是:在上取一点E使得,通过已知的条件,从而求得的度数,请你帮助小明写出证明过程;
【类比探究】
(2)如图2,已知.
①当射线在内,求的度数
②当射线在下方,如图3所示,请问的度数会变化吗?若不变,请说明理由,若改变,请求出的度数;
例4.(作辅助线2)点为外一点,,.
(1)如图1,,,求证:;
(2)如图2,若,,,求证:;
例5.(最值问题)在△ABC中,点D是直线BC上一动点, 连接AD,在直线的右侧作等边,连接CE,当线段CE的长度最小时,线段的长度为 .
例6.(培优综合)如图1,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°.点D是AC中点,连接BD,过点A作AE⊥BD交BD的延长线于点E,过点C作CF⊥BD于点F.
(1)求证:∠EAD=∠CBD;
(2)求证:BF=2AE;
(3)如图2,将△BCF沿BC翻折得到△BCG,连接AG,请猜想并证明线段AG和AB的数量关系.
【变式训练】
1.在中,,点是直线上一点(不与、重合),把线路绕着点逆时针旋转至(即),使得,连接、.
(1)如图1,点在线段上,如果,则__________度.
(2)如图2,当点在线段上,如果,则__________度.
(3)如图3,设,,当点在线段上移动时,,的数量关系是什么?请说明理由.
(4)设,,当点在直线上移动时,请直接写出,的数量关系,不用证明.
2.已知,在中,,,点D为BC的中点.
(1)观察猜想
如图①,若点E、F分别是AB、AC的中点,则线段DE与DF的数量关系是______________;线段DE与DF的位置关系是______________.
(2)类比探究
如图②,若点E、F分别是AB、AC上的点,且,上述结论是否仍然成立,若成立,请证明:若不成立,请说明理由;
(3)解决问题
如图③,若点E、F分别为AB、CA延长线的点,且,请直接写出的面积.
3.有如下一道作业题:
如图1,四边形ABCD是正方形,以C为直角顶点作等腰直角三角形CEF,DF.
求证:△BCE≌△DCF.
(1)请你完成这道题的证明:
(2)如图2,在正方形ABCD中,点N是边CD上一点,CM=CN,连接DM,连接FC.
①求证:∠BFC=45°.
②把FC绕点F逆时针旋转90°得到FP,连接CP(如图3).求证:BF=CP+DF.
4.(1)问题发现:
如图1,和均为等腰直角三角形,,连接,,点、、在同一条直线上,则的度数为__________,线段、之间的数量关系__________;
(2)拓展探究:
如图2,和均为等腰直角三角形,,连接,,点、、不在一条直线上,请判断线段、之间的数量关系和位置关系,并说明理由.
(3)解决问题:
如图3,和均为等腰三角形,,则直线和的夹角为__________.(请用含的式子表示)
【课后训练】
1.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,点D为三角形右侧外一点.且∠BDC=45°.连接AD,若△ACD的面积为,则线段CD的长度为 .
2.如图,是边长为5的等边三角形,,.E、F分别在AB、AC上,且,则三角形AEF的周长为 .
3.等腰直角三角形ABC中,,,且△ABC的面积为16,过点B作直线,点G是直线EF上的一个动点,连接AG,将AG绕点A顺时针旋转,得到线段AH,连接BH,则线段BH的最小值为 .
4.(1)如图1,△ABC与△CDE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,猜想并证明:线段AE、BD的数量关系和位置关系.
(2)在