内容正文:
第一部分 中考考点 精准解读
第四章 三角形
微专项5 对角互补模型(一题一课)
01 典例精讲
典例精讲
典例 数学兴趣小组探究了以下几何图形.把一个含有45°角的三角板和一个含有30°角的三角板按图1的方式放置在一起,使得两个三角板的斜边重合.
【操作发现】(1)如图2,连接BD,小亮经过探究发现:①BD平分∠ABC;
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解法一:证明:过点D作DE⊥AB,交BA的延长线于点E,过点D作DF⊥BC于点F,标记∠1,如解图1所示.
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易知∠DAB+∠ABC+∠BCD+∠ADC=360°.
∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠DAB+∠BCD=180°.
又∵∠DAB+∠1=180°,∴∠1=∠BCD.
∵DE⊥AB,DF⊥BC,∴∠DEB=∠DFB=90°.
又∵AD=CD,∴△DEA≌△DFC(AAS).∴AE=CF,DE=DF.∴BD平分∠ABC.
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又∵DE⊥AB,DF⊥BC,∠ABC=90°,∴四边形EBFD是正方形.
∴DE=BF=DF=BE,BE2+DE2=BD2.∴2BE2=BD2.
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解法二:证明:过点D作DE⊥BD,交BC的延长线于点E,标记∠1,∠2,∠3,∠4,∠5,∠6,如解图2所示.
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∵∠ADC=∠BDE=90°,∴∠1=∠2.
由解法一知∠BAD+∠3=180°,又∵∠4+∠3=180°,∴∠BAD=∠4.
又∵AD=CD,∴△DAB≌△DCE(ASA).
∴∠5=∠E,BD=DE,AB=CE.
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【深入探究】(2)小颖经过观察思考,归纳出图2的特点是:①∠ABC=∠ADC=90°;②AD=CD.她继续进行探究,发现并提出新的问题:把条件①换成∠ABC=120°,∠ADC=60°,条件②不变,如图3,试探究可得到哪些结论,并说明理由.
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结论:①BD平分∠ABC;②AB+BC=BD;③S四边形ABCD= BD2.
理由如下:延长BC到点E,使CE=AB,标记∠1,∠2,∠3,∠4,∠5,∠6,如解图3所示.
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∵∠1+∠A=180°,∠1+∠2=180°,∴∠A=∠2.
又∵AD=CD,∴△DAB≌△DCE(SAS).∴∠3=∠E,∠5=∠6,BD=DE.
∴∠4=∠E=∠3.∴BD平分∠ABC.
∵∠ADC=∠5+∠BDC=∠6+∠BDC=∠BDE=60°,∴△BDE是等边三角形.
∴AB+BC=CE+BC=BE=BD.
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【拓展探究】(3)小明深入研究了小亮和小颖的探究过程,发现并提出如下结论:如图4,若∠ABC+∠ADC=180°,AD=CD,则BD平分∠ABC.请你对小明的结论进行证明.
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证明:延长BC到点E,使CE=AB,连接DE,标记∠1,∠2,∠3,∠4,如解图4所示.
∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠4+∠A=180°.
又∵∠1+∠4=180°,∴∠A=∠1.
又∵AD=CD,∴△DAB≌△DCE(SAS).∴∠2=∠E,BD=DE.
∴∠3=∠E=∠2.∴BD平分∠ABC.
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【拓展探究】(4)小慧经过认真思考,发现上述问题中探究的结论都是在全等三角形的基础上得到的.于是她针对小明的结论,提出了新的问题:如果去掉“AD=CD”,“∠ABC+∠ADC=180°”不变,如图,还能得到全等三角形吗?请你思考并解决这个问题.
解:不能.解法一:作DE⊥AB,DF⊥BC,标记∠1,∠2,如解图1所示.易证△DAE∽△DCF.
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解法二:延长BC交DG于点G,使∠BDG=∠ADC,标记∠1,∠2,∠3,∠4,如解图2所示.易证△DAB∽△DCG.
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条件 如图,∠AOB+∠DCE=180°,CD=CE
图示 作法1:过点C分别作OA,OB的垂线CG,CH,则△CGD≌△CHE 作法2:在EB上截取EF=OD,连接CF,则△COD≌△CFE
结论 ①OC平分∠AOB;②当∠AOB=90°时,OD+OE=OC;③当∠AOB=120°时,OD+OE=OC
拓展 若将条件“CD=CE”与结论“OC平分∠AOB”互换,则命题仍成立
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②AB