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专题16 全等与相似模型-半角模型
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。本专题就半角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.半角模型
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;
3)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。
4)等边三角形半角模型(60°-30°型)
条件:ABC是等边三角形,∠EAD=30°;
结论:①△BDA≌△CFA;②△DAE≌△FAE;③∠ECF=120°;④DE2=(BD+EC)2+;
5)半角模型(-型)
条件:∠BAC=,AB=AC,∠DAE=;
结论:①△BAD≌△CAF;②△EAD≌△EAF;③∠ECF=180°-。
例1.(2022·黑龙江·九年级阶段练习)已知四边形ABCD是正方形,一个等腰直角三角板的一个锐角顶点与A点重合,将此三角板绕A点旋转时,两边分别交直线BC,CD于M,N.
(1)如图1,当M,N分别在边BC,CD上时,求证:BM+DN=MN
(2)如图2,当M,N分别在边BC,CD的延长线上时,请直接写出线段BM,DN,MN之间的数量关系
(3)如图3,直线AN与BC交于P点,MN=10,CN=6,MC=8,求CP的长.
例2.(2022·北京四中九年级期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点P在线段AB上,作射线CP(0°<∠ACP<45°),射线CP绕点C逆时针旋转45°,得到射线CQ,过点A作AD⊥CP于点D,交CQ于点E,连接BE.(1)依题意补全图形;(2)用等式表示线段AD,DE,BE之间的数量关系,并证明.
例3.(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4.(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5.(2022·广东广州·二模)如图,点为等边外一点,,,点,分别在和上,且,,,则的边长为______.
例6.(2023春·江苏·八年级专题练习)(1)如图①,在四边形中,,,,分别是边,上的点,且.请直接写出线段,,之间的数量关系:___________;
(2)如图②,在四边形中,,,,分别是边,上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?请写出证明过程;
(3)在四边形中,,,,分别是边,所在直线上的点,且.请画出图形(除图②外),并直接写出线段,,之间的数量关系.
例6.(2023.山东八年级期中)综合与实践
(1)如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=45°,则MN,AM,CN的数量关系为 .
(2)如图2,在四边形ABCD中,BC∥AD,AB=BC,∠A+∠C=180°,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=∠ABC,试探索线段MN、AM、CN有怎样的数量关系?请写出猜想,并给予证明.
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC+∠ADC=180°,点M、N分别在DA、CD的延长线上,若∠MBN=∠ABC,试探究线段MN、AM、CN的数量关系为 .
模型2.半角模型(相似模型)
【常见模型