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24版·数学课件
第38讲 半角模型
第二部分 专题突破
条件:△ABC是等边三角形,∠CDB =120°,∠EDF=60°,BD=CD,旋转△BDE至△CDG.
结论:①△FDE≌△FDG;
②EF=BE+CF;
③∠DEB =∠DEF.
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类型一
120° 含60° 半角模型
1.在四边形ABCD中,AB⊥AD,BC⊥CD,AB=BC,∠ABC=120°,∠MBN=60°,∠MBN绕点B旋转,它的两边分别交AD,DC(或它们的延长线)于点E,F.
(1)当∠MBN绕点B旋转到AE=CF时(如图1),试猜想AE,CF,EF之间存在怎样的数量关系?请将三条线段分别填入后面横线中:________+________=________(不需证明);
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AE
CF
EF
(2)当∠MBN绕点B旋转到AE≠CF(如图2)时,上述(1)中结论是否成立?请说明理由;
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解:成立,理由如下:
如图2,延长FC至点G,使CG=AE,连接BG,
∵ AB⊥AD,BC⊥CD,
∴ ∠BAE=∠BCG=90°.
在△BAE和△BCG中,
∴ △BAE≌△BCG(SAS),
∴ ∠ABE=∠CBG,BE=BG.
∵ ∠ABC=120°,∠EBF=60°,
∴ ∠ABE+∠CBF=60°,
∴ ∠CBG+∠CBF=60°,
∴ ∠GBF=∠EBF.
在△GBF和△EBF中,
∴ △GBF≌△EBF(SAS),
∴ EF=GF=CF+CG=CF+AE.
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(3)当∠MBN绕点B旋转到AE≠CF(如图3)时,上述(1)中结论是否成立?若不成立,线段AE,CF,EF又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不需证明.
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解析:如图3,在AE上截取AH=CF,连接BH,
在△BAH和△BCF中,
∴ △BAH≌△BCF(SAS),
∴ BH=BF,∠ABH=∠CBF.
∵ ∠EBF=60°=∠CBF+∠CBE,
∴ ∠ABH+∠CBE=60°.
解:不成立,但满足新的数量关系:AE=EF+CF.
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∵ ∠ABC=120°,
∴ ∠HBE=60°=∠EBF.
在△EBF和△EBH中,
∴ △EBF≌△EBH(SAS),
∴ EF=EH,
∴ AE=EH+AH=EF+CF.
条件:△ABC是等腰直角三角形,∠CAB =90°,AB=AC,∠DAE=45°,旋转△ABD至△ACF(或△ABD沿AD翻折到△AFD).
结论:①△ADE≌△AFE(或△ACE≌△AFE);
②DE2=BD2+EC2;
③C△CEF=BC(或C△DEF=BC).
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类型二
90°含45°半角模型
条件:在正方形ABCD中,∠MAN =45°,旋转△ADN至△ABF.
结论:①△AFM≌△ANM;
②MN=BM+DN;
③C△MCN=2AB;
④S△AMN=S△ABM+S△ADN.
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2.(1)如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别是BC,CD边上的动点,且∠EAF=45°,求证:EF=DF+BE.小明发现,当把△ABE绕点A顺时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合时能够证明,请你给出证明过程;
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证明:∵ 把△ABE绕点A顺时针旋转90°至△ADG,
∴ ∠BAE=∠DAG,AE=AG,BE=DG.
∵ ∠EAF=45°,
∴ ∠BAE+∠FAD=45°,
∴ ∠DAG+∠FAD=45°,
∴ ∠EAF=∠FAG.
∵ AF=AF,
∴ △EAF≌△GAF(SAS),
∴ EF=FG=DF+DG,
∴ EF=DF+BE.
(2)①如图2,在正方形ABCD中,如果点E,F分别是CB,DC延长线上的动点,且∠EAF=45°,则(1)中的结论还成立吗?请写出证明过程;
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解:不成立,结论:EF=DF-BE.证明过程如下:
如图2,将△ABE绕点A顺时针旋转90°至△ADM,
∴ ∠EAB=∠MAD,AE=AM,∠EAM=90°,
BE=DM,
∴ ∠FAM=∠EAF=45°,
∵ AF=AF,
∴ △EAF≌△MAF(SAS),
∴ EF=MF=DF-DM=DF-BE.
(2) ②如图3,如果点E,F分别是BC,CD延长线上的动点,且∠EAF=45°,则EF,BE,DF之间的数量关系是__________________________(不要求证明).
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解析:如图3,将△ADF绕点A逆时针旋转90°至△ABN,
∴ AN=AF,DF=BN,∠NAF=90°.
∵ ∠EAF=45°,
∴ ∠NAE=45°,
∴ ∠NAE=∠FAE.
∵ AE=AE,
∴ △AFE≌△ANE(SAS),
∴ EF=EN,
∴ BE=BN+NE=DF+EF.
即BE=EF+DF.
BE=EF+DF
$$