内容正文:
中考数学二轮专题复习之手拉手模型
一、知识导航
关于手拉手,我们需要了解什么?
我觉得有三点:
(1)构成模型的必要条件;
(2)条件与结论如何设计;
(3)如何构造手拉手.
问题一:构成手拉手的必要条件.
当对一个几何图形记忆并不深刻的时候,可以尝试用文字取总结要点,
比如手拉手:四点共线,两两相等,夹角相等.
条件:如图,OA=OB,OC=OD(四线共点,两两相等),∠AOB=∠COD(夹角相等)
结论:△OAC≌△OBD(SAS)
证明无需赘述,关于条件中的OA=OB,OC=OD,有时候会直接以特殊几何图形的形式给出,比如我们都很熟悉的等边三角形和正方形.
1. 等边三角形手拉手
(1)如图,B、C、D三点共线,△ABC和△CDE是等边三角形,连接AD、BE,交于点P:
结论一:△ACD≌△BCE
证明: → △ACD≌△BCE(SAS)
(2)记AC、BE交点为M,AD、CE交点为N:
结论二:△ACN≌△BCM;△MCE≌△NCD
证明: → △ACN≌△BCM(SAS);
→ △MCE≌△NCD(ASA)
(3)连接MN:
结论三:△MNC是等边三角形.
证明:→△MCN是等边三角形.
(4)记AD、BE交点为P,连接PC:
结论四:PC平分∠BPD
证明:△BCE≌△ACD → CG=CH → PC平分∠BPD.
(5)结论五:∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPE=60°.
(6)连接AE:
结论六:P点是△ACE的费马点(PA+PC+PE值最小)
2. 正方形手拉手
如图,四边形ABCD和四边形CEFG均为正方形,连接BE、DG:
结论一:△BCE≌△DCG
证明: → △BCE≌△DCG(SAS)
结论二:BE=DG,BE⊥DG
证明:△BCE≌△DCG → BE=DG;
∠CBE=∠CDG → ∠DHB=∠BCD=90°(旋转角都相等)
问题二:条件与结论如何设计?
设计一:我们可以给出手拉手模型条件,得到一组全等来解决问题,就像问题一中所得出的结论那样;
设计二:如果题目已知△ABC≌△ADE外,则还可得△ABD和△ACE均为等腰三角形,且有△ABD∽△ACE,.
问题三:如何构造手拉手?
如何构造手拉手?换句话说,如何构造旋转?
当我们在思考这个问题的时候,不妨先问一句,旋转能带来什么?
图形位置的改变,这一点就够了,因为,若有数量关系,则先有位置关系.
二、典例精析
1.
如图,正方形和正方形边长分别为和,正方形绕点旋转,给出下列结论:①;②;③,其中正确结论是 (填序号)
【分析】
①②显然正确,下分析③:
连接BD、EG,,记BE、DG交点为H点,
,,
,,
∴,
∴.
故正确的结论有①②③.
2.
如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,使点A的对应点D恰好落在边AB上,点B的对应点为E,连接BE,下列结论一定正确的是
A.AC=AD B.AB⊥EB C.BC=DE D.∠A=∠EBC
【分析】手拉手模型的逆用.
根据△ACB≌△DCE,可得△CAD和△CBE是等腰三角形,
且△CAD∽△CBE,
∴∠A=∠EBC,故选D.
3.如图,在矩形中,,,将矩形绕点按顺时针方向旋转得到矩形,点落在矩形的边上,连接,则的长是 .
【分析】还有一组等腰相似.
∵BG=AG=5,BC=3,∴CG=4,DG=1,
连接AG,∴
易证△BEC∽△BGA,,
代入解得:CE=,
故CE的长为.
4.如图,在矩形中,将绕点按逆时针方向旋转一定角度后,的对应边交边于点.连接、.若,,,则 (结果保留根号).
【分析】转化比例.
连接AC、,易证∽,,求出AB即可.
连接AG,设,则,DG=x-4,
,
代入得:,解得:,(舍),
∴.
【小结】以上例子解题关键皆在于利用那一组等腰三角形相似,有些问题常有变式,因其条件与结论可以互换.
5.如图,等边三角形的边长为4,点是的中心,,绕点旋转,分别交线段、于、两点,连接,给出下列四个结论:①;②;③四边形的面积始终等于;④周长的最小值为6.上述结论中正确的个数是
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】等边三角形中的旋转型全等
连接OB、OC,易证△OBD≌△OCE,∴OD=OE,结论①正确;
考虑∠FOG是可以旋转的,△ODE面积和△BDE面积并非始终相等,故结论②错误;
∵△OBD≌△OCE,∴四边形ODBE的面积等于△OBC的面积,,故结论③正确;
考虑BD=CE,∴BD+BE=CE+BE=4,只要DE最小,△BDE周长就最小,△ODE是顶角为120°的等腰三角形,故OD最小,DE便最小,
当OD⊥AB时,OD取到最小值,
此时,∴周长最小值为6,故结论④正确.
综上,选C,正确的有①③④.
【小结】所谓全等,实际就是将