内容正文:
专题03 梯子模型、对角互补模型和梯形中位线定理
梯子模型
如下图,一根长度一定的梯子斜靠在竖直墙面上,当梯子底端滑动时,探究梯子上某点(如中点)或梯子构成图形上的点的轨迹模型(图 2),就是所谓的梯子模型。
[考查方向]已知一条线段的两个端点在坐标轴上滑动,求线段最值问题。
模型一: 如图所示,线段AC的两个端点在坐标轴上滑动,LACB= ZAOC= 90°AC的中点为P,连接 OP、BP、OB,则当 O、P、B三点共线时,此时线段 OB最大值。
即已知 RtAACB中AC、BC的长,就可求出梯子模型中 OB的最值
模型二: 如图所示,矩形ABCD 的顶点 A、B分别在边 OM、ON上,当点A在边 OM上运动时,点 B随之在 ON上运动,且运动的过程中矩形 ABCD形状保持不变,AB的中点为P,连接 OP、PD、OD,则当 O、P、D三点共线时,此时线段 OD 取最大值
四边形中对角互补模型
对角互补模型:即四边形或多边形构成的几何图形中,相对的角互补。主要分为含90°与120°的两种对角互补类型。该题型常用到的辅助线主要是顶定点向两边做垂线,从而证明两个三角形全等或者相似.
模型一:含90°的全等型
1.如图1,已知∠AOB=∠DCE=90º,OC平分∠AOB.则可以得到如下几个结论:
①CD=CE,②OD+OE=OC,③S=S+S=OC.
2.如图2,已知∠DCE的一边与AO的延长线交于点D,∠AOB=∠DCE=90º,OC平分∠AOB.
则可得到如下几个结论:①CD=CE,②OE-OD=OC,③S-S=OC.
图1 图2 图3
模型二、:含60°与120°的全等型
如图3,已知∠AOB=2∠DCE=120º,OC平分∠AOB.则可得到如下几个结论:
①CD=CE,②OD+OE=OC,③S+S=OC.
梯形中位线定理
(1)定义:连接梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线
(2)性质定理:梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半。
【类型1:梯子模型】
【典例1】如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,AC=4,点A在y轴上,点C在x轴上,则点A在移动过程中,BO的最大值是 .
【变式1-1】如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B在边ON上运动时,A随之在边OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=8,BC=3,运动过程中,点D到点O的最大距离为 .
【变式1-2】如图,AD∥BC,AD=2,BC=3,△ABC的面积是4,那△ACD的面积是 .
【变式1-3】如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM、ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=6,BC=2.运动过程中点D到点O的最大距离是 .
【类型2:四边形中对角互补模型】
【典例6】四边形ABCD若满足∠A+∠C=180°,则我们称该四边形为“对角互补四边形”.
(1)四边形ABCD为对角互补四边形,且∠B:∠C:∠D=2:3:4,则∠A的度数为 ;
(2)如图1,四边形ABCD为对角互补四边形,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD.
求证:AC平分∠BCD.
小云同学是这么做的:延长CD至M,使得DM=BC,连AM,可证明△ABC≌△ADM,得到△ACM是等腰直角三角形,由此证明出AC平分∠BCD,还可以知道CB、CD、CA三者关系为: ;
(3)如图2,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足∠BAD=60°,AB=AD,试证明:
①AC平分∠BCD;
②CA=CB+CD;
(4) 如图3,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足∠ABC=60°,AD=CD,则BA、BC、BD三者关系为: .
、【变式2-1】四边形ABCD若满足∠A+∠C=180°,则我们称该四边形为“对角互补四边形”.
(1)如图1,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足∠BAD=90°,AB=AD,求∠ACB的度数.小云同学是这么做的:延长CB至M,使得BM=CD,连AM,可证明△CAD≌△MAB,通过判断△MAC的形状,可以得出结论.
①在图1中按要求完成作图;
②△MAC的形状为 ;
③∠ACB= ;
(2)如图2,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足∠BAD=60°,AB=AD,试证明:CA=CB+CD;
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