内容正文:
第五章 三角形
微专题5 全等模型——倍半角
如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是BC,DC上的点,连接AE,AF,EF,且∠EAF=45°.求证:BE+DF=EF.
证明:如图,将△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG的位置,则AB与AD重合.
∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,DG=BE.
∵∠EAF=45°,∴∠GAF=∠DAG+∠DAF
=∠BAE+∠DAF=∠BAD-∠EAF=45°.
∴∠EAF=∠GAF.
在△AGF和△AEF中,
∴△AGF≌△AEF(SAS).∴GF=EF.
∵GF=DG+DF=BE+DF,∴BE+DF=EF.
如图,在边长为6的正方形ABCD内作∠EAF=45°,AE交BC于点E,AF交CD于点F,连接EF,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG.若DF=3,则BE的长为 2 .
2
如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,动点E在线段BC上,动点D在线段CB的延长线上运动时,若∠DAE=45°,探究线段BD,DE,EC三条线段之间的数量关系.
解:DE2=BD2+EC2.
理由如下:如图,作∠FAD=∠BAD,且截取AF=AB,连接DF,FE.
∴△AFD≌△ABD(SAS).
∴FD=BD,∠AFD=∠ABD.
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴AF=AC,∠ABC=∠C=45°.
∵∠FAE=∠FAD+∠DAE=∠FAD+45°,
∠CAE=∠BAC-∠BAE=90°-(∠DAE-∠DAB)
=45°+∠DAB,∴∠FAE=∠CAE.
∵AE=AE,∴△AFE≌△ACE(SAS).
∴FE=CE,∠AFE=∠ACE=45°.
∵∠AFD=∠ABD=180°-∠ABC=135°,
∴∠DFE=∠AFD-∠AFE=135°-45°=90°.
∴在Rt△DFE中,DE2=DF2+EF2,即DE2=BD2+EC2.
【模型归纳】
模型特点 正方形中的半角模型:如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°,连接EF,过点A作AG⊥EF于点G.
辅助线:将△ABE绕点A逆时针旋转90°
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结论 (1)△AEF≌△AHF(SAS);(2)EF=BE+DF,AG=AD
模型特点 等腰直角三角形中的半角模型:如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D,E在BC上,且∠DAE=45°.
辅助线:将△ABD绕点A逆时针旋转90°
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结论 (1)△ADE≌△AFE(SAS);(2)BD2+CE2=DE2
如图,△ABC是等边三角形,△BDC是等腰三角形,∠BDC=120°,以点D为顶点作一个60°的角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN.求证:MN=MB+CN.
证明:∵△BDC是等腰三角形,且∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠DBC=30°.
∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠BCA=60°.
∴∠DBA=∠DCA=90°.
如图,延长AB至点F,使BF=CN,连接DF.
在△BDF和△CDN中,
BF=CN,DB=DC,∠DBF=∠DCN=90°,
∴△BDF≌△CDN(SAS).
∴∠BDF=∠CDN,DF=DN.
∵∠MDN=60°,
∴∠MDF=∠BDM+∠BDF=∠BDM+∠CDN=60°.
∴∠MDN=∠MDF.
又DM=DM,∴△DMN≌△DMF(SAS).
∴MN=MF=MB+BF=MB+CN.
如图,△ABC是边长为3的等边三角形,△BDC是等腰三角形,∠BDC=120°,以点D为顶点作一个60°的角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN,则△AMN的周长是 6 .
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【模型归纳】
模型特点 等边三角形含半角模型:如图,△ABC是等边三角形,△BDC是等腰三角形,∠BDC=120°,以点D为顶点作一个60°的角,使其两边分别交AB于点E,交AC于点F,连接EF.
辅助线:将△DBE绕点D顺时针旋转120°(注:旋转时既可以是半角左边的三角形旋转到右边,也可以是半角右边的三角形旋转到左边,可灵活变换)
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