内容正文:
对角互补模型
破解策略
1.全等型之 90°
如图,∠AOB=∠DCE=90°,∠DCE的顶点在∠AOB 的平分线OC上,两边分别与射线 OA,OB 交于点D,E,则:
(1)CD=CE;
证明 方法一:如图1,过点C分别作CM⊥OA,CN⊥OB 于点M,N.
由角平分线的性质可得CM=CN,∠MCN=90°.所以∠MCD=∠NCE.
从而△MCD≌△NCE(ASA),故 CD=CE.
易证四边形 MONC 为正方形,
所以OD+OE=OD+ON+NE=2ON= OC.
所以
方法二:如图2,过点 C作CF⊥OC,与OB交于点F.
易证. .
所以△DCO≌△ECF(ASA),
所以CD=CE,OD=FE,
从而
所以
【拓展】 如图,当∠DCE的一边与AO的延长线交于点D时,则:
(1)CD=CE;
如图1,图2,证明同上.
2.全等型之 120°
如图,∠AOB=2∠DCE=120°,∠DCE 的顶点在∠AOB 的平分线OC 上,两边分别与射线 OA,OB 交于点D,E,则:
(1)CD=CE;
(2)OD+OE=OC;
证明 方法一:如图1,过点 C分别作CM⊥OA,CN⊥OB 于点M,N.
易证△MCD≌△NCE(ASA),
所以CD=CE,OD+OE=2ON=OC,
所以
方法二:如图2,在 OB上取一点F,使得∠OCF=60°,则△OCF为等边三角形.
易证△DCO≌△ECF(ASA),
所以CD=CE,OD+OE=OF=OC,
所以
【拓展】 如图,当∠DCE的一边与AO 的延长线交于点 D 时,则:
(1)CD=CE;
(2)OE-OD=OC;
如图1,图2,证明同上.
3.全等型之任意角α
如图,∠AOB=2a,∠DCE=180°-2α,∠DCE 的顶点在∠AOB 的平分线OC上,两边分别与射线 OA,OB交于点D,E,则:
(1)CD=CE;
(2)OD+OE=2OC·cosα;
证明 方法一:如图1,过点 C分别作CM⊥OA,CN⊥OB 于点M,N.
易证△MCD≌△NCE(ASA),
所以CD=CE,OD+OE=2ON=2OC·cosα,
所以
方法二:如图2,在 OB 上取一点F,使得 ,则OC=FC.
易证△DCO≌△ECF(ASA),
所以CD=CE,OD+OE=OF=2OC·cosα,
所以
【拓展】 如图,当∠DCE的一边与AO的延长线交于点D时,则:
(1)CD=CE;
(2)OE-OD=2OC·cosα;
如图1,图2,证明同上.
4.相似型之 90°
如图,∠AOB=∠DCE=90°,∠DCE的顶点在∠AOB 内部射线OC上,两边分别与射线 OA,OB 交于点 D,E.若∠COB=α,则 CE=CD·tanα.
证明 方法一:如图1,过点 C分别作CM⊥OA,CN⊥OB 于点M,N.
易证△MCD∽△NCE,
所以 即 CE=CD·tanα.
方法二:如图2,过点 C作CF⊥OC,与OB交于点F.
易证△DCO∽△ECF,
所以 即CE=CD·tanα.
方法三:如图3,连接 DE,易证 D,O,E,C四点共圆,所以∠CDE=∠COE=α,故 CE=CD·tanα.
【拓展】 如图,当∠DCE 的一边与AO的延长线交于点D时,则CE=CD·tanα.
如图1,图2,图3,证明同上.
例题讲解
例1 已知AP 平分∠MAN,B 是射线AP 上一定点,C在直线AM上运动,连接BC.
(1)如图1,∠MAN=90°,将射线 BC 绕点 B 顺时针旋转 90°,旋转后与射线 AN 交于点 D.当点C 在射线AM 上时,BD 和BC 之间的数量关系是 ,线段 AC,AD 和AB 之间的数量关系是 ;
(2)如果 ,将射线 BC绕点 B 顺时针旋转 120°,旋转后与射线 AN 交于点 D;
①如图2,当点 C 在射线AM 上时,请探究线段 AC,AD 和AB 之间的数量关系,写出结论并给予证明;
②如图3,当点C 在射线AM 的反向延长线上时,BC 与射线AN 交于点E,若 求线段AD 和DE的长.
分析 图1 为全等型之 90°,图 2、图3 为全等型之 60°,参阅模型结论的证明过程.
解答
例2已知△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O 于点D,连接 DB,DC.
(1)如图1,当∠BAC=120°时,请直接写出线段 AB,AC,AD 之间满足的等量关系式: ;
(2)如图2,当∠BAC=90°时,试探究线段 AB,AC,AD之间满足的等量关系,并证明你的结论;
(3)如图3,若 BC=5,BD=4,求 的值.
分析 图 1 为全等型之12