内容正文:
学科:数学
内容:精讲册课件
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微专题 半角模型
模型1 平移模型
类型 图形展示
90°角含45°角
类型 图形展示
90°角含45°角
类型 图形展示
120°角含60°角
牛刀小试
【模型引入】
当几何图形中,两个共顶点的角所在角度是公共大角一半的关系,我们称之为“半角模型”
【模型探究】
(1)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°,探究图中线段EF,AE,FC之间的数量关系.
证明:如题图1,将△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM,
∴△DAE≌△DCM,
∴DE=DM,AE=CM,∠ADE=∠CDM,B、C、M三点共线,
∵∠EDF=45°,
∴∠ADE+∠FDC=∠CDM+∠FDC=∠MDF=45°,
在△DEF和△DMF中,,
∴△DEF≌△DMF(SAS),
∴EF=FM,∴EF=FM=FC+CM=FC+AE;
解:(1)EF=FC+AE,理由如下:
【模型应用】
(2)如图2,如果四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,且BC=7,DC=13,CF=5,求BE的长.
(2)解:如图2,在DC上取一点G,使得DG=BE,
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠ABC+∠D=180°,∵∠ABE+∠ABC=180°,∴∠ABE=∠D,
图2
∵AB=AD,BE=DG,∴△ABE≌△ADG(SAS),
图2
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=45°,∴∠EAB+∠BAF=∠DAG+∠BAF=45°,
∵∠BAD=90°,∴∠FAG=∠FAE=45°,
∵AE=AG,AF=AF,∴△AFE≌△AFG(SAS),∴EF=FG,
设BE=x,则EC=EB+BC=x+7,EF=FG=18-x,
在Rt△ECF中,∵EF2=EC2+CF2,
∴52+(7+x)2=(18-x)2,∴x=5,∴BE=5;
【拓展提高】
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC与∠ADC互补,点E、F分别在射线CB、DC上,且∠EAF=∠BAD.当BC=4,DC=7,CF=1时,△CEF的周长等于 13 .
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(4)如图4,正方形ABCD中,△AMN的顶点M、N分别在BC、CD边上,AH⊥MN,且AH=AB,连接BD分别交AM、AN于点E、F,若MH=2,NH=3,DF=2,求EF的长.
(4)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠ADC=90°,
∵AH⊥MN,∴∠AHM=∠ABC=90°,
在Rt△AMB和Rt△AMH中,
∴Rt△AMB≌Rt△AMH(HL),∴∠MAB=∠MAH,BM=MH=2,
同理可证Rt△AND≌Rt△ANH,
∴∠NAD=∠NAH,DN=NH=3,
∴2∠MAH+2∠NAH=90°,∴∠MAH+∠NAH=45°,∴∠MAN=45°.
设正方形的边长为a,
∴CM=a-2,CN=a-3,
根据勾股定理得,(a-2)2+(a-3)2=25,
∴a=-1(舍)或a=6,∴BC=6,∴BD=6,
逆时针旋转△ABE至△ADG,如图4,
图4
图4
∴△ABE≌△ADG,∴AE=AG,∠ABE=∠ADG=45°,
∴∠GDF=∠ADG+∠ADB=90°,
连接GF,根据勾股定理得,GF2=DG2+DF2=BE2+DF2,
∵△ABE≌△ADG,∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=90°-∠EAF=45°=∠EAF,
∵AF=AF,∴△GAF≌△EAF,
∴GF=EF,∴EF2=BE2+FD2;设EF=x,
∵BD=6,DF=2.
∴BE=6-2-x=4-x,
∴(4-x)2+(2)2=x2,解得x=,∴EF=;
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(5)如图5,已知菱形ABCD中,∠B=60°,点E、F分别是边BC,CD上的动点(不与端点重合),且∠EAF=60°.连接BD分别与边AE、AF交于M、N,当∠DAF=15°时,求证:MN2+DN2=BM2.
(5)证明:将△ADF绕A顺时针旋转120°,此时AD与AB