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专题14 全等与相似模型-一线三等角(K字)模型
全等三角形与相似三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位。相似三角形与其它知识点结合以综合题的形式呈现,其变化很多,难度大,是中考的常考题型。如果大家平时注重解题方法,熟练掌握基本解题模型,再遇到该类问题就信心更足了.本专题就一线三等角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
【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:
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
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.(2021·山东日照·中考真题)如图,在矩形中,,,点从点出发,以的速度沿边向点运动,到达点停止,同时,点从点出发,以的速度沿边向点运动,到达点停止,规定其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动.当为_____时,与全等.
例2.(2022·黑龙江·九年级期末)(1)如图(1),已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m, CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明∶DE=BD+CE.
(2)如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=,其中为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展与应用:如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
例3.(2022·广东·汕头市潮阳区一模)(1)模型建立,如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA;
(2)模型应用:①已知直线AB与y轴交于A点,与轴交于B点,sin∠ABO=,OB=4,将线段AB绕点B逆时针旋转90度,得到线段BC,过点A,C作直线,求直线AC的解析式;
②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(8,6),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第一象限,且是直线y=25上的一点,若△APD是以D为直角顶点的等腰直角三角形,请求出所有符合条件的点D的坐标.
例4.(2023·湖南岳阳·统考一模)如图,在ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(点D不与点B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.
(1)当∠BDA=115°时,∠EDC=______°,∠AED=______°;(2)线段DC的长度为何值时,△ABD≌△DCE,请说明理由;(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,求∠BDA的度数;若不可以,请说明理由.
例5.(2022·浙江杭州·一模)老师在上课时,在黑板上写了一道题:
“如图,ABCD是正方形,点E在BC上,DF⊥AE于F,请问图中是否存在一组全等三角形?”
小杰同学经过思考发现:△ADF≌△EAB.
理由如下:因为ABCD是正方形(已知)所以∠B=90°且AD=AB和AD∥BC
又因为DF⊥AE(已知)即∠DFA=90°(垂直的意义)
所以∠DFA=∠B(等量代换)
又AD∥BC 所以∠1=∠2(两直线平行,内错角相等)
在△ADF和△EAB中所以△ADF≌△EAB(AAS)
小胖却说这题是错误的,这两个三角形根本不全等.
你知道小杰的错误原因是什么吗?我们再添加一条线段,就能找到与△ADF全等的三角形,请能说出此线段的做法吗?并说明理由.
例6.(2022·山东·九年级课时练习)(1)课本习题回放:“如图①,,,,,垂足分别为,,,.求的长”,请直接写出此题答案:的长为________.
(2)探索证明:如图②,点,在的边、上,,点,在内部的射线上,且.求证:.
(3)拓展应用:如图③,在中,,.点在边上,,点、在线段上,.若的面积为15,则与的面积之和为________.(直接填写结果,不需要写解答过程)
例7.(2023·贵州遵义·八年级统考期末)过正方形(四边都相等,四个角都是直角)的顶点作一条直线.(1)当不与正方形任何一边相交时,过点作于