内容正文:
手拉手模型解决全等、相似问题
微专题
一阶 认识模型
模型分析
1. 全等手拉手模型图形特点:双等腰:AB=AC,AD=AE,共顶点:线段AB,AC,AD,AE交于点A,顶角相等:∠BAC=∠DAE,旋转得全等:△ADE绕点A旋转,连接CE,BD,则△ABD≌△ACE.
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2. 相似手拉手模型图形特点:非等腰:AB≠AC,AD≠AE,共顶点:线段AB,AC,AD,AE交于点A,顶角相等:∠BAC=∠DAE,旋转得相似:△ADE绕点A旋转,连接BD,CE,则△ABD∽△ACE.
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例1 如图,在△ABC中,∠ABC=30°,以AB,AC为边,分别向外作等边△ABD,△ACE,连接BE,DC.(1)求证:△ABE≌△ADC;
例1题图
(1)证明:∵△ABD和△ACE均为等边三角形,∴AD=AB,AE=AC,
∠DAB=∠EAC=60°,∴∠DAB+∠BAC=∠EAC+∠BAC,
即∠DAC=∠BAE.在△ABE和△ADC中,
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∴△ABE≌△ADC(SAS)
例1题图
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(2)若AB=4,BC=6,求BE的长.
例1题图
(2)解:∵△ABD为等边三角形,∴∠DBA=60°,BD=AB=4.又∵∠ABC=30°,∴∠DBC=∠DBA+∠ABC=90°.在Rt△BDC中,CD= ,由(1)得△ABE≌△ADC,∴BE=CD=2 .
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例2 如图,在△OAB和△OCD中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC,连接BD并延长,分别交AO于点E,交AC于点M.(1)求 的值;
例2题图
(1)解:∵∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD,∴∠COD+∠AOD=∠AOB+∠AOD,即∠AOC=∠BOD.∵∠OAB=∠OCD=30°,∠AOB=∠COD=90°,∴tan ∠OCD=tan ∠OAB= ,
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∴ ,∴△AOC∽△BOD,∴ .
例2题图
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(2)求证:AM⊥BM.
例2题图
(2)证明:∵△AOC∽△BOD,∴∠CAO=∠DBO.∵∠MEA=∠OEB,∴∠AMB=∠AOB=90°,∴AM⊥BM.
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二阶 应用模型
1. 如图,将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB′,旋转角为α(0<α<180°),连接BB′,过点D作DE垂直直线BB′,垂足为E,连接DB′,CE.求 的值.
第1题图
解:如图,连接BD.
∵AB=AB′,∠BAB′=α,∴∠AB′B=90°- .∵∠B′AD=α-90°,AD=AB′,∴∠AB′D=135°- ,
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第1题图
∴∠EB′D=∠AB′D-∠AB′B=135°- -(90°- )=45°.∵DE⊥BB′,∴∠EDB′=∠EB′D=45°,∴△DEB′是等腰直角三角形,∴ .∵四边形ABCD是正方形,∴ ,∠BDC=45°,∴ .∵∠EDB′=∠BDC,
∴∠EDB′+∠EDB=∠BDC+∠EDB,即∠B′DB=∠EDC,∴△B′DB∽△EDC,∴ .
解题关键点
连接BD,构造手拉手相似模型求解.
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2. 【问题情境】数学探究课上,老师出示了这样一个几何问题背景:在四边形ABCD中,已知E是四边形ABCD内部一点,BE⊥DE,连接BD,AE,CE,∠CBD=∠ABE,∠ADB=∠BCE=60°.(1)【探究发现】如图①,小敏添加了两个条件:“AB=AD,∠AEB=150°”,请你证明:CE= AE;
第2题图①
(1)证明:∵AB=AD,∠ADB=60°,∴△ABD是等边三角形,∴∠ABD=60°,AB=BD.∵∠CBD=∠ABE,∴∠CBE=∠CBD+∠EBD=∠ABE+∠EBD=∠ABD=60°.
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第2题图①
又∵∠BCE=60°,
∴△BEC是等边三角形,∴∠BCE=∠BEC=60°,BE=BC=C