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专题12 全等模型之一线三等角(K字)模型
全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(一线三等角(K字)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角(K型图)模型(同侧型)
【模型解读】
在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】
同侧型一线三等角(常见):
锐角一线三等角 直角一线三等角(“K型图”) 钝角一线三等角
条件:+ CE=DE
证明思路:+任一边相等
例1.(2023·广西·八年级期中)(1)如图1,已知中,90°,,直线经过点直线,直线,垂足分别为点.求证:.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在中,三点都在直线上,并且有.请写出三条线段的数量关系,并说明理由.
例2.(2022·黑龙江·九年级期末)(1)如图(1),已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m, CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明∶DE=BD+CE.
(2)如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=,其中为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展与应用:如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
例3.(2022·陕西七年级期末)(1)【问题发现】如图1,△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=3,ED=4,则BE=_____.(2)【问题提出】如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.(3)【问题解决】如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为12且CD的长为6,求△BCD的面积.
例4.(2021·山东日照·中考真题)如图,在矩形中,,,点从点出发,以的速度沿边向点运动,到达点停止,同时,点从点出发,以的速度沿边向点运动,到达点停止,规定其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动.当为_____时,与全等.
例5.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在中,,,点D在线段上运动(D不与B、C重合),连接,作,交线段于E.
(1)当时,_____,_____,_____;点D从B向C运动时,逐渐变_____(填“大”或“小”);(2)当DC等于多少时,,请说明理由;(3)在点D的运动过程中,的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请直接写出的度数,若不可以,请说明理由.
模型2.一线三等角(K型图)模型(异侧型)
【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】
异侧型一线三等角:
锐角一线三等角 直角一线三等角 钝角一线三等角
条件:+ 任意一边相等
证明思路:+任一边相等
例1.(2022春·江苏宿迁·七年级校考阶段练习)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点E是∠ACB内部一点,连接CE,作AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为点D,E.
(1)求证:△BCE≌△CAD;(2)请直接写出AD,BE,DE之间的数量关系: .
例2.(2022·山东·九年级课时练习)(1)课本习题回放:“如图①,,,,,垂足分别为,,,.求的长”,请直接写出此题答案:的长为________.
(2)探索证明:如图②,点,在的边、上,,点,在内部的射线上,且.求证:.
(3)拓展应用:如图③,在中,,.点在边上,,点、在线段上,.若的面积为15,则与的面积之和为________.(直接填写结果,不需要写解答过程)
例3.(2023·贵州遵义·八年级统考期末)过正方形(四边都相等,四个角都是直角)的顶点作一条直线.
(1)当不与正方形任何一边相交时,过点作于点,过点作于点如图(1),请写出,,之间的数量关系,并证明你的结论.
(2)若改变直线的位置,使与边相交如图(2),其它条件不变,,,的关系会发生变化,请直接写出,,的数量关系,不必证明;
(3)若继续改变直线的位置,使与边相交如图(3),其它条件不变,,,的关系又会发生变化,请直接写出,,的数量