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专项5 一线三等角模型
典例1 如图,直线m经过D,A,E三点,AB=AC,∠BAC=∠BDA=∠AEC.
(1)全等型 请写出图1中线段DE,BD,CE之间的数量关系,并说明理由.
解:DE=BD+CE.理由如下:
∵∠B+∠BAD+∠BDA=180°,∠CAE+∠BAD+
∠BAC=180°,
∠BDA=∠BAC,∴∠B=∠CAE.
又∵∠BDA=∠AEC,AB=CA,∴△ADB≌△CEA(AAS).
∴BD=AE,AD=CE.∴DE=AE+AD=BD+CE.
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解:∵FG∥CE,∴∠AFG=∠AEC=∠BAC=∠BDA.
同(1),可得∠B=∠GAF.
又∵∠BDA=∠AFG,∴△ABD∽△GAF.
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典例2 一线三垂直 (1)如图1,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,分别过点B,C作直线m的垂线,垂足为D,E.则线段DE,BD,CE之间的数量关系是______________;连接BC,若AB=2,则BC=______.
DE=BD+CE
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变式1 (2)在(1)的条件下,将直线m绕点A旋转至如图2所示的位置,则(1)中线段DE,BD,CE之间的数量关系仍然成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.
解:不成立.理由如下:
∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠EAC=90°.
∵∠BDA=90°,∴∠BAD+∠B=90°.
∴∠B=∠EAC.
又∵∠BDA=∠AEC=90°,AB=CA,
∴△ADB≌△CEA(AAS).∴BD=AE,AD=CE.
∵AD=DE+AE=DE+BD.∴CE=DE+BD.
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变式2 (3)如图3,在(1)的条件下,若AB≠AC,则△ABD和△CAE之间的关系是_______________,依据是____________________________
__________.
△ABD∽△CAE
有两个角对应相等的两个三
角形相似
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条件:如图,A,P,B三点共线,∠1=∠2=∠3.
分析:利用三角形内角和及平角(或余角)的性质进行角的等量代换,得到一组角相等.若有线段相等,则得全等;若无线段相等,则得相似.
结论:有一组边相等,则△ACP≌△BPD;没有边相等,则△ACP∽△BPD.
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1.(2024·湖北)如图,平面坐标系xOy中,点A的坐标为(-4,6),将线段OA绕点O顺时针旋转90°,则点A的对应点A′的坐标为( )
A.(4,6)
B.(6,4)
C.(-4,-6)
D.(-6,-4)
B
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2.如图,直线l过正方形ABCD的顶点A,点B,D到直线l的距离分别为5,12,则正方形ABCD的周长为____.
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3.如图,在矩形ABCD中,E为AB的中点,F为BC边上一点,且DE⊥EF.若AB=10,AD=6,则BF的长为___.
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4.如图,△ABC为等边三角形,点D,E分别在边BC,AB上,∠ADE=60°.
(1)若AB=3,CD=1,则BE=___.
(2)若BD=4DC,DE=2.4,则AD=____.
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5.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AB=4.E为AB边上一点(不与点A,B重合),连接CE,过点E作∠CEF=45°交BC于点F.当△CEF为等腰三角形时,BE的长为________.
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6.构造一线三垂直 如图1,这个图案(由内到外含三个正方形)是汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”,受这幅图的启发,数学兴趣小组建立了“一线三直角模型”.
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(1)图2中AB与DC的数量关系是__________;AE与AC的数量关系是____________.
AB=DC
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(2)如图3,正方形ABCD中,AE⊥DE,DE=4,求△CDE的面积.
解:如解图3,过点C作DE的垂线,交DE的延长线于点F.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADC=90°.
∵AE⊥DE,∴∠DAE+∠ADE=90°.
∵∠ADC=∠ADE+∠CDE=90°,
∴∠DAE=∠CDE.
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又∵∠DFC=∠AED=90°,AD=CD,
∴△AED≌△DFC(AAS).∴CF=DE=4.
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(3)如图4,四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AB=2,AD=3,BC=4,DE⊥DC,DE=DC,则四边形ABCE的面积为____.
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强化练习
1.有五本形状为长方体的书放置在方形书架中,如图所示,其中四本竖放,第五本斜放,点G正好在书架边框上.每本书的厚度为5 cm,高度为20 cm,书架的宽BI为40 cm,则FI的长为____cm.
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2.如图,在等边三角形ABC中,D为BC边上一点,E为AC边上一点,且∠ADE=60°,BD=4,CE= ,则等边三角形ABC的边长为___.
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3.如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90°,过BC的中点D作DE⊥AD,交AB于点E,则BE的长为____.
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4.(1)如图1,在△ABC和△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B,C,E三点在同一条直线上,AB=2,DE=3,则BE=___.
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(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=2,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,连接BD,求△BCD的面积.
解:如图2,过点D作DE⊥BC交BC延长线于点E.
∵DE⊥BC,CD⊥AC,∴∠E=∠ACD=90°.
∴∠ACB=90°-∠DCE=∠CDE.
又∵∠ABC=∠E=90°,AC=CD,
∴△ABC≌△CED(AAS).∴BC=ED=2.
∴S△BCD= BC·DE=2.
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(3)如图3,在四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD的面积为14,CD=7,求△BCD的面积.
解:如图3,过点A作AE⊥CD于点E,过点B作BF⊥CD交DC的延长线于点F.
∵S△ACD= ×7AE=14,∴AE=4.
∵∠ADC=45°,AE⊥CD,
∴△ADE是等腰直角三角形.
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∴DE=AE=4.∴CE=CD-DE=3.
∵∠ABC=∠CAB=45°,
∴∠ACB=90°,AC=BC.
∴∠ACE=90°-∠BCF=∠CBF.
同理(2),可得△ACE≌△CBF,∴BF=CE=3.
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