内容正文:
微专题6
对角互补模型
一阶 模型应用
知识关联
SSA型全等条件是不能证明三角形全等的.
情况一:如图①,AB=DE,AC=DF,∠B=∠E;若∠C=∠F,则△ABC≌△DEF.
图①
情况二:如图②,AB=DE,AC=DF,∠B=∠E;若∠C不等于∠F,则△ABC与△DEF不全等,两个三角形能拼成等腰△ABE.
图②
模型分析
模型特点:如图,∠ABC+∠ADC=180°,且∠ABC=∠ADC=90°.
辅助线作法:过点D分别作AB,BC的垂线
结论:△DCF∽△DAE
当AD=CD时,辅助线也可以用如下方法:将BD绕点D逆时针旋转与∠ADC相同的度数得到线段ED
结论:
①△ABD≌△CED;②AB+BC= BD
1. 如图,∠MAN=90°,点B是∠MAN内一点,且到AM,AN的距离相等.过点B作射线BC交AM于点C,将射线BC绕点B逆时针旋转90°,交AN于点D.
(1)求证:BC=BD;
∵∠MAN=∠CBD=90°,∴∠ACB+∠ADB=180°.∵∠ACB+∠BCE=180°,∴∠BCE=∠ADB.
∵BE⊥AM,BF⊥AN,∴∠BEC=∠BFD=90°
∴△BEC≌△BFD(AAS),∴BC=BD;
(1)证明:如图,过点B分别作BE⊥AM于点E,BF⊥AN于点F,则BE=BF.
第1题图
∟
F
∟
E
∴∠ABG=∠CBD=90°,∴∠ABC=∠GBD.∵∠ACB+∠ADB=180°,∠ADB+∠GDB=180°,
∴∠ACB=∠GDB.
∵BC=BD,∴△ABC≌△GBD(ASA),
∴AB=BG,AC=DG,
(2)连接AB,用等式表示AB,AC,AD之间的数量关系,并证明.
第1题解图
第1题图
(2)解:AC+AD= AB.证明:如解图,将AB绕点B逆时针旋转90°,交AN于点G,
∵点B到∠MAN的两边AM,AN的距离相等,
∴AB是∠MAN的平分线,
∴∠BAG= ∠MAN=45°,
∴AG= AB,
∴AC+AD=DG+AD=AG= AB.
第1题解图
在Rt△ABC中,∠C=60°,BD⊥AC,
∴∠DBC=30°,
∴ =tan∠DBC= .
∵∠ABC=90°,
∴四边形GBHD为矩形,
∴GD=BH,∴ = .
2. 如图,在Rt△ABC中,∠C=60°,BD⊥AC于点D,以D为顶点作∠EDF=90°,分别交AB,BC于点E,F,求 的值.
解:如图,过点D分别作DG⊥AB于点G,DH⊥BC于点H,
∟
H
∟
G
第2题图
∵∠EDF=∠ABC=90°,
∴∠BED+∠BFD=180°.∵∠BFD+∠DFH=180°,
∴∠DEG=∠DFH,∴△DEG∽△DFH,
∴ = = .
∟
H
∟
G
第2题图
二阶 综合提升
1. 如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD=CD,连接BD.若BC=2,AB=5,求BD的长.
由旋转的性质可得,BD=DP,∠BDP=90°.∵∠BDC+∠BDA=90°,∠BDA+∠ADP=90°,∴∠BDC=∠ADP.
解:如图,将BD绕点D顺时针旋转90°得到线段DP,连接AP,
第1题图
P
在△CDB和△ADP中,
∴△CDB≌△ADP(SAS),∴∠PAD=∠BCD,AP=CB.又∵∠BCD+∠BAD=180°,∴∠PAD+∠BAD=180°,∴P,A,B三点共线.又∵∠BDP=90°,DB=DP,∴BP= DB,∴AP+AB=CB+AB=7= DB.∴DB= .
第1题图
P
解题关键点
将DB绕点D顺时针旋转90°得到DP,连接AP,证得△CDB≌△ADP,△BDP为等腰直角三角形.
∵四边形ABCD是矩形,PM⊥AD,PN⊥AB,
∴四边形PMAN为矩形,∴∠MPN=90°,∵∠DPE=90°,
∴∠DPM+∠MPE=∠MPE+∠EPN,∴∠DPM=∠EPN,∴△DPM∽△EPN,
2. 如图,在矩形ABCD中,点P为对角线AC上一个动点,连接PD,过点P作PE⊥PD,交直线AB于点E,已知AB=4 ,AD=4.若DP=3 ,求PE的长.
解:如图,过点P分别作PM⊥AD于点M,PN⊥AB于点N,
∟
∟
N
M
第2题图
∴ = = ,∵PN∥BC,AB=4 ,AD=BC=4,∴ = = = ,∴ = ,∵DP=3 ,∴PE=3.
∟
∟
N
M
第2题图
3. 如图,在正方形ABCD中,∠EPF的顶点P在对角线AC上,且∠EPF=90°,AP= AC,将∠