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专题10.三角形中的特殊模型-“8”字模型、“A”字模型与三角板模型
近年来各地考试中常出现一些几何导角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题“8”字模型、“A”字模型与三角板模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1、“8”字模型
图1 图2
8字模型(基础型)
条件:如图1,AD、BC相交于点O,连接AB、CD;结论:①;②。
8字模型(加角平分线)
条件:如图2,线段AP平分∠BAD,线段CP平分∠BCD;结论:2∠P=∠B+∠D
例1.(2023·重庆·八年级假期作业)如图,AB和CD相交于点O,∠A=∠C,则下列结论中不能完全确定正确的是( )
A.∠B=∠D B.∠1=∠A+∠D C.∠2>∠D D.∠C=∠D
例2.(2023春·上海·八年级专题练习)如图,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G+∠H+∠I+∠K的度数为 .
例3.(2023·山东德州·八年级校考阶段练习)如图1,已知线段相交于点O,连接,则我们把形如这样的图形称为“8字型”.
(1)求证:;(2)如图2,若和的平分线和相交于点P,且与分别相交于点.①若,求的度数;
②若角平分线中角的关系改为“”,试探究与之间的数量关系.
例4.(2023春·广东深圳·七年级统考期末)定理:三角形任意两边之和大于第三边.
(1)如图1,线段,交于点,连接,,判断与的大小关系,并说明理由;
(2)如图2,平分,为上任意一点,在,上截取,连接,.求证:;
(3)如图3,在中,,为角平分线上异于端点的一动点,求证:.
例5.(2023·江苏连云港·七年级统考期中)我们将内角互为对顶角的两个三角形称为“对顶三角形.例如,在图1中,的内角与的内角互为对顶角,则与为对顶三角形,根据三角形内角和定理知“对顶三角形”有如下性质:.
(1)【性质理解】
如图2,在“对顶三角形”与中,,,求证:;
(2)【性质应用】如图3,在中,点D、E分别是边、上的点,,若比大20°,求的度数;
(3)【拓展提高】如图4,已知,是的角平分线,且和的平分线和相交于点P,设,求的度数(用表示).
模型2、“A”字模型
结论:①∠3+∠4=∠D+∠E ;②∠1+∠2=∠A+180° 。
例1.(2022秋·广西北海·八年级统考期中)按如图中所给的条件,的度数是( )
A. B. C. D.
例2.(2023·绵阳市·八年级假期作业)如图,中,,直线交于点D,交于点E,则( ).
A. B. C. D.
例3.(2023秋·广西·八年级专题练习)如图所示,的两边上各有一点,连接,求证.
例4.(2023·广东八年级课时练习)如图,已知在中,,现将一块直角三角板放在上,使三角板的两条直角边分别经过点,直角顶点D落在的内部,则( ).
A. B. C. D.
例5.(2023秋·河南信阳·八年级校联考期末)(1)如图1,为直角三角形,,若沿图中虚线剪去,则__________;
(2)如图2,在中,,剪去后成为四边形,则__________;
(3)如图2,根据(1)和(2)的求解过程,请归纳与的关系是______________;
(4)若没有剪去,而是将折成如图3的形状,试探究与的关系,并说明理由.
例6.(2022秋·河北邯郸·八年级统考期中)利用“模型”解决几何综合问题往往会取得事半功倍的效果.
几何模型:如图(1),我们称它为“A”型图案,易证明:∠EDF = ∠A + ∠B + ∠C;
应用上面模型解决问题:
(1)如图(2),“五角星”形,求?
分析: 图中是“A”型图,于是,所以= ;
(2)如图(3),“七角星”形,求;
(3)如图(4),“八角星”形,可以求得= ;
模型3、三角板模型
【模型解读】由一副三角板拼凑出的几个图形我们称他们为三角板模型。
图①中:∠A=30°,∠C=60°,图②中:∠A=∠C=45°,
例1.(2023春·辽宁沈阳·七年级统考期中)如图,将一副三角板按如图放置,则下列结论:①;②与互为补角;③若,则;④.其中一定正确的序号是( )
A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.②④
例2.(2023春·安徽·九年级专题练习)将两块直角三角尺按如图摆放,其中,,,若相交于点E,则的大小为( )
A. B. C. D.
例3.(2023·陕西咸阳·校考一模)如图,将一副三角尺按图中所示位置摆放,点C在的延长线上,点C、F分别为直角顶点,且,,若,则的度数是( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
例4.(20