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专题13 全等模型之手拉手模型
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(手拉手(旋转)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
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模型1.全等模型--手拉手模型 1
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模型1.全等模型--手拉手模型
将两个三角形(或多边形)绕着公共顶点旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫旋转型全等。其中:公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记为“右手”。
等线段,共顶点,旋转前后的图形大小,形状不发生变化,只是位置不同而已。解题是通过三角形全等进行解决。SAS型全等(核心在于导角,即等角加(减)公共角)。
1)双等边三角形型
条件:△ABC和△DCE均为等边三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠AFM=∠BCM=60°;④CF平分∠BFD。
证明: ∵△ABC和△DCE均为等边三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即:∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMF,∴∠AFM=∠BCM=60°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
2)双等腰直角三角形型
条件:△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点N。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠ANM=∠BCM=90°;④CN平分∠BND。
证明: ∵△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=90°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMN,∴∠ANM=∠BCM=90°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
3)双等腰三角形型
条件:BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠BCM=∠AFM;④CF平分∠BFD。
证明: ∵∠BCA=∠ECD,∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,
又∵BC=AC,CE=CD,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,
又∵∠CMB=∠AMF,∴∠BCM=∠AFM,过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,
又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
4)双正方形形型
条件:四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,C为公共点;连接BG,ED交于点N。
结论:①△BCG≌△DCE;②BG=DE;③∠BCM=∠DNM=90°;④CN平分∠BNE。
证明: ∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,∴BC=AC,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°
∴∠BCD+∠DCG=∠ECG+∠DCG,即∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE(SAS),
∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,又∵∠CMB=∠DMN,∴∠BCM=∠DNM=90°,
过点C作CP⊥DE,CQ⊥BG,则∠CPD=∠CPB=90°,又∵∠CBG=∠CDE,BC=DC,∴△BCQ≌△DCP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
例1.(2024·广东广州·八年级校考期末)如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点,与交于点,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤.
恒成立的结论有______.(把你认为正确的序号都填上)
【答案】①②③⑤
【详解】解:①和为等边三角形,
,,,,
在和中,,,,,①正确;
②,在和中,,.,,,,②正确;
③同②得:,,③正确;
④,且,,故④错误;⑤,,
是等边三角形,,,,
,⑤正确;故答案为:①②③⑤.
例2.(2024·绵阳市八年级课时练习)△ACB和△DCE是共顶点C的两个大小不一样的等边三角形.
(1)问题发现:如图1,若点A,D,E在同一直线上,连接AE,BE.①求证:△ACD≌△BCE;②求∠AEB的度数.(2)类比探究:如图2,点B、D、E在同一直线上,连接AE,AD,BE,CM为△DCE中DE边上的高,请求∠ADB的度数及线段DB,AD,DM之间的数量关系,并说明理由.
(3)拓展延伸:如图3,若设AD(或其延长线)与BE的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.
【答案】(1)①见解析;②∠AEB=60°;(2)∠ADB=60°,2DM+BD=AD,理由见解析;(3)α=60°,证明见解析
【详解】(1)①证明:∵△ACB和△DCE是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS);
②∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC=180°-∠CDE=120°,又∵∠CED=60°,∴∠AEB=60°;
(2)解:∠ADB=60°,2DM +BD=AD,理由如下;
∵AC=BC,CD=CE,∠ACD=60°+∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CDA=∠CED=60°;
∵∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED,∴∠ADB=60°;
又∵CM⊥BE,且△CDE为等边三角形,∴DE=2DM,∴2DM +BD=BE=AD;
(3)解:α=60°,理由如下:同理可证△ACD≌△BCE,∴∠BEC=∠ADC,∴∠CDF+∠CEF=180°,
∴∠ECD+∠DFE=180°,而α+∠DFE=180°,∴α=∠ECD=60°.
例3.(23-24八年级上·四川绵阳·阶段练习)已知:如图,分别以的边为腰向外作等腰直角、等腰直角,连接相交于点O,连接,①,②,③,④平分,⑤平分,则以上结论正确的有( )
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
【答案】D
【详解】解:∵和都是等腰直角三角形,∴,
又∵,∴,
即,∴,∴,①正确;
∵,∴,又∵,
∴,∴,即,③正确;
过点A分别作,垂足为点P,Q.
∵,∴,∴,∴,
∴点A在的平分线上,即平分,④正确.故选:D.
例4.(2024·山东泰安·中考真题)如图1,在等腰中,,,点,分别在,上,,连接,,取中点,连接.
(1)求证:,;(2)将绕点顺时针旋转到图2的位置.
①请直接写出与的位置关系:___________________;②求证:.
【答案】(1)见解析(2)①;②见解析
【详解】(1)证明:在和中,,,,
,,.
是斜边的中点,,,
,.,
,.;
(2)解:①;理由如下:延长到点,使,连结,延长到,使,连接并延长交于点.证明(具体证法过程跟②一样).,
是中点,是中点,是中位线,,
,,,
,.故答案为:;
②证明:延长到点,使,连接.
,,,,
,,,,
,,.
,.在和中,,,,
,,,.
例5.(2024·广东·七年级专题练习)已知:△ABC与△BDE都是等腰三角形.BA=BC,BD=BE(AB>BD)且有∠ABC=∠DBE.(1)如图1,如果A、B、D在一直线上,且∠ABC=60°,求证:△BMN是等边三角形;(2)在第(1)问的情况下,直线AE和CD的夹角是 °;
(3)如图2,若A、B、D不在一直线上,但∠ABC=60°的条件不变则直线AE和CD的夹角是 °;
(4)如图3,若∠ACB=60°,直线AE和CD的夹角是 °.
【答案】(1)证明见解析;(2)60;(3)60;(4)60;
【详解】(1)∵∠ABC=∠DBE=60° ∴,
, ∴ ∵BA=BC,BD=BE
和中 ∴∴
和中∴∴∴为等边三角形;
(2)∵∠ABC=∠DBE=60°, BA=BC∴为等边三角形;∴
根据题意,AE和CD相交于点O ∵
∴
∵∴
∴,即直线AE和CD的夹角是故答案为:;
(3)∵∠ABC=∠DBE=60°, BA=BC∴为等边三角形;∴
∵,,∠ABC=∠DBE=60°∴
∵BA=BC,BD=BE 和中 ∴∴
如图,延长,交CD于点O
∴
∵∴
∴,即直线AE和CD的夹角是故答案为:;
(4)∵BA=BC,∴ ∵∠ACB=60°∴∴为等边三角形
∵BD=BE,∠ABC=∠DBE∴
∵, ∴
和中 ∴∴
分别延长CD、AE,相较于点O,如下图:
∴
∵∴
∴,即直线AE和CD的夹角是故答案为:.
例6.(2024·山东临沂·八年级统考期末)【知识背景】我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在第十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题.
(1)【问题初探】如图(1),中,,,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作,使,,连接BE,猜想BE和CD有怎样的数量关系,并说明理由.
(2)【类比再探】如图(2),中,,,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作,使,,连接BE,则______.(直接写出答案,不写过程;需要作辅助线的,请说明辅助线的作法,并在图(2)中作出辅助线)
(3)【方法迁移】如图(3),是等边三角形,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作等边三角形ADE连接BE,则BD,BE,BC之间有怎样的数量关系?(直接写出答案,不写过程).
(4)【数学思考】如图(4),是等边三角形,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作等边三角形MDE,连接BE猜想的度数,并说明理由.
【答案】(1)BE=CD.证明见详解;(2)90°;(3)BC=BD+BE.证明见详解;(4)∠EBD=120°.
【详解】(1)证明:问题初探:BE=CD.如图(1),∵∠DAE=∠BAC=90°,
∴∠BAE+∠BAD=∠BAD+∠CAD,∴∠BAE=∠CAD,
在△BAE和△CAD中,,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD;
(2)解:在图(2)中过点M作MF∥AC交BC于点F,
∵,,∴∠ACB=∠ABC=,
∵MF∥AC,∴∠BMF=∠A=90°,∠BFM=∠C=45°,∴MB=MF,
∵∠DME=∠BMF=90°,∴∠BME=∠DMF,
在△BME和△FMD中,,∴△BME≌△FMD(SAS),
∴∠MBE=∠MFD=45°;∴∠EBD=∠MBE+∠ABC=90°.故答案为:90°;
(3)解:BC=BD+BE.如图(3),∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴∠DAE=∠BAC=60°,∴∠BAE+∠BAD=∠BAD+∠CAD=60°,∴∠BAE=∠CAD,
在△BAE和△CAD中,,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD,∴BC=BD+CD=BD+BE;
(4)拓展创新:∠EBD=120°.理由:在图(4)中过点M作MG∥AC交BC于点G,
如图则∠BMG=∠A=60°,∠BGM=∠C=60°,∴△BMG是等边三角形,∴BM=GM,
∵∠DME=∠BMG=60°,∴∠BME+∠BMD=∠BMD+∠GMD=60°,∴∠BME=∠DMG,
在△BME和△GMD中,,∴△BME≌△GMD(SAS),
∴∠MBE=∠MGB=60°,∴∠EBD=∠MBE+∠MBG=120°.
例7.(2024·广东·八年级期中)如图,两个正方形ABCD与DEFG,连结AG,CE,二者相交于点H.(1)证明:△ADG≌△CDE;(2)请说明AG和CE的位置和数量关系,并给予证明;
(3)连结AE和CG,请问△ADE的面积和△CDG的面积有怎样的数量关系?并说明理由.
【答案】(1)答案见解析;(2) AG=CE,AG⊥CE;(3) △ADE的面积=△CDG的面积
【详解】(1)∵四边形ABCD与DEFG都是正方形,∴AD=CD,DG=DE,∠ADC=∠EDG=90°,
∴∠ADC+∠CDG=∠EDG+∠CDG,∴∠ADG=∠CDE,∴△ADG≌△CDE(SAS),
(2)AG=CE,AG⊥CE,∵△ADG≌△CDE,∴AG=CE,∠DAG=∠DCE,
∵∠DAG+∠AMD=90°,∠AMD=∠CMG,∴∠DCE+∠CMG=90°,∴∠CHA=90°,∴AG⊥CE;
(3)△ADE的面积=△CDG的面积,作GP⊥CD于P,EN⊥AD交AD的延长线于N,则∠DPG=∠DNE=90°,
∵∠GDE=90°,∴∠EDN+∠GDN=90°,∵∠PDG+∠GDN=90°,∴∠EDN=∠PDG,
∵DE=DG,∴△DPG≌△DNE,∴PG=EN,∵△ADE的面积=,△CDG的面积=,
∴△ADE的面积=△CDG的面积.
1.(2023·重庆·七年级重庆八中校考期中)如图:,,,,连接与交于,则:①;②;③;正确的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【详解】解:,,,,
,即,所以①正确;
在和中,,,所以②正确;,
∵∠AFD=∠MFB,,,所以③正确.故选:.
2.(2022·天津·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,∴△ABM≌△ACN,
∴AB=AC,AM=AN,∴AB不一定等于AN,故选项A不符合题意;
∵△ABM≌△ACN,∴∠ACN=∠B,而∠CAB不一定等于∠B,
∴∠ACN不一定等于∠CAB,∴AB与CN不一定平行,故选项B不符合题意;
∵△ABM≌△ACN,∴∠BAM=∠CAN,∠ACN=∠B,∴∠BAC=∠MAN,
∵AM=AN,AB=AC,∴△ABC和△AMN都是等腰三角形,且顶角相等,
∴∠B=∠AMN,∴∠AMN=∠ACN,故选项C符合题意;
∵AM=AN,而AC不一定平分∠MAN,∴AC与MN不一定垂直,故选项D不符合题意;故选:C.
3.(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,在和中,,,,,连接,交于点,连接.下列结论:①;②;③平分;④平分.其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,,即,
在和中,,,
,,,故①正确,符合题意;
由三角形的外角性质得:,,故②正确,符合题意;
作于,于,如图所示,则,
在和中,,,,平分,
,当时,才平分,
假设,,,平分,,
在和中,,,,
,,与矛盾,③错误;
没有条件可以证明平分,④错误;正确的个数有个;故选:.
4.(2024·贵州遵义·八年级期末)在中,,且E为边的中点,连接,以为边向上作等边三角形,连接,则的长为_______.
【答案】6
【详解】解:延长BC到F,使BF=2BC,即,
∵在中,,∴,,
∴是等边三角形,∴,,又∵在等边三角形中,,,
∴,∴ (SAS),∴,又∵,E为边的中点,∴,
∴,∴.故答案为6.
5.(23-24九年级上·湖北黄石·期末)如图,是等边三角形外一点,,,则的最大值是 .
【答案】5
【详解】解:∵将AD顺时针旋转60°,得,连结,则AD=DD′=AD′,∴△ADD′是等边三角形,
又∵等边三角形,∴∠BAC=∠,∴∠BAD′+∠D′AC=∠CAD+∠D′AC=60°,
∴AB=AC,AD′=AD,∴△ABD′≌△ACD(SAS),
∴BD′=CD,∴BD′+DD′≥BD,当B、D′、D三点在一线时,BD最大,
BD最大=BD′+DD′=CD+AD=2+3=5.故答案为:5.
.
6.(2024·安徽芜湖·八年级期末)已知:如图,在△ABC中,AB=AC,在△ADE中,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,连接BD,CE交于点F,连接AF.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)求证:FA平分∠BFE.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【解析】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS);
(2)证明:如图,作AM⊥BD于M,作AN⊥CE于N.由△BAD≌△CAE,∴BD=CE,S△BAD=S△CAE,
∵,∴AM=AN,∴点A在∠BFE平分线上,∴FA平分∠BFE.
7.(2024·辽宁大连·八年级统考期中)如图,在等边三角形ABC中,点E是边CA延长线上一点,点D是直线BC上一动点,以DE为一边作等边三角形DEF,连接CF.(1)如图1,若点D在边BC上,求证:CE=CF+CD;
(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,请探究线段CE,CF与CD之间存在怎样的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2) CD=CF+CE,理由见解析
【详解】(1)证明:在CA上截取CG=CD,连接DG,如图1所示:
∵△ABC和△DEF是等边三角形,∴∠B=∠ACB=∠EDF=60°,BC=AC,DE=DF,
∵CG=CD,∴△CDG是等边三角形,∴DG=DC=CG,∠GDC=60°=∠EDF,∴∠EDG=∠FDC,
在△DEG和△DFC中, ,∴△DEG≌△DFC(SAS),∴GE=CF,
∵CE=GE+CG,∴CE=CF+CD;
(2)解:CD=CF+CE,理由如下:在CA的延长线上截取CG=CD,连接DG,如图2所示:
同(1)得:△CDG是等边三角形,△DEG≌△DFC(SAS),∴DG=DC=CG,GE=CF,∵CG=GE+CE,∴CD=CF+CE.
8.(2024·江苏·八年级专题练习)已知为等边三角形.
(1)如图1,点D为边上一点,以为边作等边三角形,连接,求证:.
(2)如图2,当点D在边的延长线上时,以为边作等边三角形,求证:无论点D的位置如何变化,的内角平分线的交点P始终在的角平分线上.
(3)如图3,以为腰作等腰直角三角形,取斜边的中点E,连接,交于点F.试判断线段,,之间存在何种数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3),证明见解析.
【详解】(1)∵和都是等边三角形,∴.
∴,即.
在和中,,∴.
(2)过点P作于点M,交射线BA于点N,∴,
∵为内角平分线,∴,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,∴,即,
在和中,,∴,∴,
在和中,,∴,
∴,∴平分,即无论点D的位置如何变化,
的内角平分线的交点P始终在的角平分线上.
(3)在上截,连接,
∵,∴,
在和中,∴,∴,
∵为等腰直角三角形,∴
∵E为斜边中点,∴,∴∴,∴,
∴,∴为等边三角形,∴,∴.
9.(2024·江苏·八年级专题练习)如图,在等腰△ABC与等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=α,连接BD和CE相交于点P,交AC于点M,交AD于点N.(1)求证:BD=CE.(2)求证:AP平分∠BPE.(3)若α=60°,试探寻线段PE、AP、PD之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)PE=AP+PD,见解析
【详解】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE=α,∴∠BAD=∠CAE,
又∵AB=AC,AD=AE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE;
(2)证明:如图,过点A作AH⊥BD,AF⊥CE,
∵△BAD≌△CAE,∴S△BAD=S△CAE,BD=CE,∴BD×AH=CE×AF,∴AH=AF,
又∵AH⊥BD,AF⊥CE,∴AP平分∠BPE;
(3)解:PE=AP+PD,理由如下:如图,在线段PE上截取OE=PD,连接AO,
∵△BAD≌△CAE,∴∠BDA=∠CEA,又∵OE=PD,AE=AD,∴△AOE≌△APD(SAS),∴AP=AO,
∵∠BDA=∠CEA,∠PND=∠ANE,∴∠NPD=∠DAE=α=60°,
∴∠BPE=180°-∠NPD=180°-60°=120°,又∵AP平分∠BPE,∴∠APO=60°,
又∵AP=AO,∴△APO是等边三角形,∴AP=PO,∵PE=PO+OE,∴PE=AP+PD.
10.(2023·江苏·八年级专题练习)问题发现:如图1,已知为线段上一点,分别以线段,为直角边作等腰直角三角形,,,,连接,,线段,之间的数量关系为______;位置关系为_______.
拓展探究:如图2,把绕点逆时针旋转,线段,交于点,则与之间的关系是否仍然成立?请说明理由.
【答案】问题发现:,;拓展探究:成立,理由见解析
【详解】解:问题发现:延长BD,交AE于点F,如图所示:
∵,∴,又∵,∴(SAS),
,∵,∴,
∴,∴,,故答案为:,;
拓展探究:成立.理由如下:设与相交于点,如图1所示:
∵,∴,
又∵,,∴(SAS),∴,,
∵,∴,∴,∴,
即,依然成立.
11.(2023·安徽八年级月考)综合与实践 特例研究:将矩形和按如图1放置,已知,连接.如图1,当点在上时,线段与之间的数量关系是__ ;直线与直线之间的位置关系是_ ;拓广探索:图2是由图1中的矩形绕点顺时针旋转一定角度得到的,请探索线段与之间的数量关系和直线与直线之间的位置关系,并说明理由.
【答案】(1);(2),理由见解析
【详解】解:,延长交于点G,
∵四边形为矩形,且AD=DC,∴BC=CD,=90º,
由旋转的FC=EC,∴△FBC≌△EDC(SAS),,
∵∠DCE=90º,∴∠DEC+∠CDE=90º,∴∠FDG+∠GFD=90º∠FGD=90º
,
,理由如下:如答图,延长交于点交于点,
,四边形为矩形,,
,,
,矩形为正方形.,
在和中,..
.
.
12.(2023·福建八年级期中)如图甲,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一动点,连接AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.解答下列问题
(1)如果AB=AC,∠BAC=90°,①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图乙,线段CF、BD之间的位置关系为 ,数量关系为 .②当点D在线段BC的延长线上时,如图丙,①中的结论是否仍然成立,为什么?(2)如果AB≠AC,∠BAC≠90°点D在线段BC上运动.试探究:当△ABC满足一个什么条件时,CF⊥BC(点C、F重合除外)?并说明理由.
【答案】(1)①垂直,相等;②成立,理由见解析(2)∠ACB=45°
【解析】(1)①CF⊥BD,CF=BD ∵∠FAD=∠BAC=90°∴∠BAD=∠CAF 在△BAD与△CAF中,
∵∴△BAD≌△CAF(SAS)∴CF=BD,∠ACF=∠ABD,
∵∴∠BCF=90°∴CF⊥BD ;故答案为:垂直,相等;
②成立,理由如下:∵∠FAD=∠BAC=90°∴∠BAD=∠CAF
在△BAD与△CAF中,∵,∴△BAD≌△CAF(SAS)
∴CF=BD,∠ACF=∠ACB=45°,∴∠BCF=90°,∴CF⊥BD;
(2)当∠ACB=45°时可得CF⊥BC,理由如下:过点A作AC的垂线与CB所在直线交于G
∵∠ACB=45°∴AG=AC,∠AGC=∠ACG=45°∵AG=AC,AD=AF,
∵∠GAD=∠GAC﹣∠DAC=90°﹣∠DAC,∠FAC=∠FAD﹣∠DAC=90°﹣∠DAC,
∴∠GAD=∠FAC,∴△GAD≌△CAF(SAS),
∴∠ACF=∠AGD=45°,∴∠GCF=∠GCA+∠ACF=90°,∴CF⊥BC.
13.(2024·江苏·七年级专题练习)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角顶点,并将它们的底角顶点分别对应连接起来得到两个全等三角形,我们把这样的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD,CE,则△ABD≌△ACE.
(1)请证明图1的结论成立;(2)如图2,△ABC和△AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,求∠BOC的度数;(3)如图3,AB=BC,∠ABC=∠BDC=60°,试探究∠A与∠C的数量关系.
【答案】(1)见解析(2)60°(3)∠A+∠BCD=180°,理由见解析
【详解】(1)解:证明:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS);
(2)如图2,∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ADB=∠AEC,
令AD与CE交于点G,∵∠AGE=∠DGO,∴180°-∠ADB-∠DGO=180°-∠AEC-∠AGE,
∴∠DOE=∠DAE=60°,∴∠BOC=60°;
(3)∠A+∠BCD=180°.理由:如图3,延长DC至P,使DP=DB,
∵∠BDC=60°,∴△BDP是等边三角形,∴BD=BP,∠DBP=60°,
∵∠ABC=60°=∠DBP,∴∠ABD=∠CBP,∵AB=CB,∴△ABD≌△CBP(SAS),∴∠BCP=∠A,
∵∠BCD+∠BCP=180°,∴∠A+∠BCD=180°.
14.(2024·山东东营·七年级校考阶段练习)在学习全等三角形知识时、教学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.通过资料查询,他们得知这种模型称为“手拉手模型” 兴趣小组进行了如下探究:
(1)如图1,两个等腰三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE,连接BD、CE、如果把小等腰三角形的腰长看作小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似大手拉着小手,这个就是“手拉手模型”,在这个模型中,和△ADB全等的三角形是 ,此时BD和CE的数量关系是 ;(2)如图2,两个等腰直角三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE=90°,连接BD,CE,两线交于点P,请判断线段BD和CE的数量关系和位置关系,并说明理由;
(3)如图3,已知△ABC,请完成作图:以AB、AC为边分别向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE(等边三角形三条边相等,三个角都等于60°),连接BE,CD,两线交于点P,并直接写出线段BE和CD的数量关系及∠PBC+∠PCB的度数.
【答案】(1)△AEC,BD=CE;(2)BD=CE且BD⊥CE,理由见解析;(3)作图见解析,BE=CD,∠PBC+∠PCB=60°.
【详解】解:(1)∵AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE,
∴∠DAE+∠EAB=∠BAC+∠EAB,即,∴△ADB≌△AEC(SAS),∴BD=CE;
(2)BD=CE且BD⊥CE;理由如下:因为∠DAE=∠BAC=90°,如图2.
所以∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE.所以∠DAB=∠EAC.
在△DAB和△EAC中,,所以△DAB≌△EAC(SAS).所以BD=CE,∠DBA=∠ECA.
因为∠ECA+∠ECB+∠ABC=90°,所以∠DBA+∠ECB+∠ABC=90°.
即∠DBC+∠ECB=90°.所以∠BPC=180°-(∠DBC+∠ECB)=90°.
所以BD⊥CE.综上所述:BD=CE且BD⊥CE.
(3)如图3所示,BE=CD,∠PBC+∠PCB=60°.由图可知,AD=AB,AE=AC,
∴∠DAB+∠BAC=∠EAC+∠BAC,即,∴△DAC≌△BAE(SAS),∴BE=CD,,
又∵,∴∠ADC+∠BDC=∠ABE+∠BDC=60°,
∴∠BPC=∠ABP+∠BDC+∠DBA=120°, ∴∠PBC+∠PCB=60°.
15.(2024·广东汕头·九年级校考开学考试)如图,D为内一点,,,将绕着点A顺时针旋转能与线段重合.(1)求证:;(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析(2)
【详解】(1)证明:∵将绕着点A顺时针旋转能与线段重合,∴,,
∵,∴,∴,
在和中,,∴,∴;
(2)解:由得:,∵,∴,
∵,,∴,∴.
16.(2024·江苏·八年级假期作业)如图,是一个锐角三角形,分别以、为边向外作等边三角形、,连接、交于点,连接.
(1)求证:≌;(2)求的度数;(3)求证:平分.
【答案】(1)见解析(2)(3)见解析
【详解】(1)证明:、是等边三角形,,
,即,≌;
(2)解:≌,,,;
(3)证明:如图,作于点于点,
,,,,
,,,平分.
17.(2024·山东临沂·八年级统考期中)(1)如图1,与均是顶角为40°的等腰三角形,BC、DE分别是底边,求证:;
(2)如图2,和均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE.
填空:的度数为______;线段BE与AD之间的数量关系是______.
【答案】(1)见解析;(2)60°;
【详解】(1)证明∵,∴,即.
在和中,∴.∴.
(2)解:和均为等边三角形,∴,,.
∴,即.
在和中,∴,,,∴.
∴,.∵点A,D,E在同一直线上,∴.∴.
∴. 故答案为:,
18.(2024·陕西·九年级专题练习)阅读下面的例题及点拨,并解决问题:
例题:如图①,在等边△ABC中,M是BC边上一点(不含端点B,C),N是△ABC的外角∠ACH的平分线上一点,且AM=MN.求证:∠AMN=60°.
点拨:如图②,作∠CBE=60°,BE与NC的延长线相交于点E,得等边△BEC,连接EM.易证:△ABM≌△EBM(SAS),可得AM=EM,∠1=∠2;又AM=MN,则EM=MN,可得∠3=∠4;由∠3+∠1=∠4+∠5=60°,进一步可得∠1=∠2=∠5,又因为∠2+∠6=120°,所以∠5+∠6=120°,即:∠AMN=60°.
问题:如图③,在正方形A1B1C1D1中,M1是B1C1边上一点(不含端点B1,C1),N1是正方形A1B1C1D1的外角∠D1C1H1的平分线上一点,且A1M1=M1N1.求证:∠A1M1N1=90°.
【答案】见解析;
【详解】解:延长A1B1至E,使EB1=A1B1,连接EM1、EC1,如图所示:
则EB1=B1C1,∠EB1M1=90°=∠A1B1M1,∴△EB1C1是等腰直角三角形,∴∠B1EC1=∠B1C1E=45°,
∵N1是正方形A1B1C1D1的外角∠D1C1H1的平分线上一点,∴∠M1C1N1=90°+45°=135°,
∴∠B1C1E+∠M1C1N1=180°,∴E、C1、N1三点共线,
在△A1B1M1和△EB1M1中,,∴△A1B1M1≌△EB1M1(SAS),∴A1M1=EM1,∠1=∠2,
∵A1M1=M1N1,∴EM1=M1N1,∴∠3=∠4,∵∠2+∠3=45°,∠4+∠5=45°,∴∠1=∠2=∠5,
∵∠1+∠6=90°,∴∠5+∠6=90°,∴∠A1M1N1=180°﹣90°=90°.
19.(2024·湖南怀化·八年级统考期末)问题发现:如图①,△ABC与△ADE是等边三角形,且点B、D,E在同一直线上,连接CE,求的度数,并确定线段BD与CE的数量关系.
拓展探究:如图②,△ABC与△ADE都是等腰直角三角形,,且点B,D,E在同一直线上,于F,连接CE,求的度数,并确定线段AF,BF,CE之间的数量关系.
【答案】问题发现:∠AEB的度数为60°;线段BD与CE之间的数量关系是:BD=CE,理由见解析;拓展探究:∠BEC=90°,BF=CE+AF,理由见解析
【详解】问题发现:∵△ACB和△ADE均为等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∠ADE=∠AED=60°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠BDA=∠CEA,
∵点B,D,E在同一直线上,∴∠ADB=180-60=120°,∴∠AEC=120°,
∴∠BEC=∠AEC-∠AED=120-60=60°,
综上,可得∠AEB的度数为60°;线段BD与CE之间的数量关系是:BD=CE.
拓展探究:∵△ACB和△DAE均为等腰直角三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,∠ADE=∠AED=45°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,
∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADB=180-45=135°,
∴∠AEC=135°,∴∠BEC=∠AEC-∠AED=135-45=90°;
∵∠DAE=90°,AD=AE,AF⊥DE,∴AF=DF=EF,∴DE=DF+EF=2AF,∴BF=BD+DF=CE+AF.
20.(2024·广东深圳·八年级校考期中)在中,,点是直线上一点(不与、重合),把线路绕着点逆时针旋转至(即),使得,连接、.
(1)如图1,点在线段上,如果,则__________度.
(2)如图2,当点在线段上,如果,则__________度.
(3)如图3,设,,当点在线段上移动时,,的数量关系是什么?请说明理由.
(4)设,,当点在直线上移动时,请直接写出,的数量关系,不用证明.
【答案】(1)90(2)120(3)(4)或
【详解】(1)解:∵,∴,
∵,∴,∵,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,故答案为:90;
(2)∵,∴,
∵,∴,∵,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,故答案为:120;
(3),理由如下:∵,,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,∵,∴,
∵,,∴;
(4)如图4,当点D在的延长线上时,,
证明方法同(3);如图5,当点D在的延长线上时,,
理由如下:∵,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∵,∴,
∵,∴.综上,或.
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专题13 全等模型之手拉手模型
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(手拉手(旋转)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1
模型1.全等模型--手拉手模型 1
12
模型1.全等模型--手拉手模型
将两个三角形(或多边形)绕着公共顶点旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫旋转型全等。其中:公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记为“右手”。
等线段,共顶点,旋转前后的图形大小,形状不发生变化,只是位置不同而已。解题是通过三角形全等进行解决。SAS型全等(核心在于导角,即等角加(减)公共角)。
1)双等边三角形型
条件:△ABC和△DCE均为等边三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠AFM=∠BCM=60°;④CF平分∠BFD。
证明: ∵△ABC和△DCE均为等边三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即:∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMF,∴∠AFM=∠BCM=60°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
2)双等腰直角三角形型
条件:△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,C为公共点;连接BE,AD交于点N。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠ANM=∠BCM=90°;④CN平分∠BND。
证明: ∵△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=90°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMN,∴∠ANM=∠BCM=90°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
3)双等腰三角形型
条件:BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD,C为公共点;连接BE,AD交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠BCM=∠AFM;④CF平分∠BFD。
证明: ∵∠BCA=∠ECD,∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,
又∵BC=AC,CE=CD,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,
又∵∠CMB=∠AMF,∴∠BCM=∠AFM,过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,
又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
4)双正方形形型
条件:四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,C为公共点;连接BG,ED交于点N。
结论:①△BCG≌△DCE;②BG=DE;③∠BCM=∠DNM=90°;④CN平分∠BNE。
证明: ∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,∴BC=AC,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°
∴∠BCD+∠DCG=∠ECG+∠DCG,即∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE(SAS),
∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,又∵∠CMB=∠DMN,∴∠BCM=∠DNM=90°,
过点C作CP⊥DE,CQ⊥BG,则∠CPD=∠CPB=90°,又∵∠CBG=∠CDE,BC=DC,∴△BCQ≌△DCP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
例1.(2024·广东广州·八年级校考期末)如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点,与交于点,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤.
恒成立的结论有______.(把你认为正确的序号都填上)
例2.(2024·绵阳市八年级课时练习)△ACB和△DCE是共顶点C的两个大小不一样的等边三角形.
(1)问题发现:如图1,若点A,D,E在同一直线上,连接AE,BE.①求证:△ACD≌△BCE;②求∠AEB的度数.(2)类比探究:如图2,点B、D、E在同一直线上,连接AE,AD,BE,CM为△DCE中DE边上的高,请求∠ADB的度数及线段DB,AD,DM之间的数量关系,并说明理由.
(3)拓展延伸:如图3,若设AD(或其延长线)与BE的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.
例3.(23-24八年级上·四川绵阳·阶段练习)已知:如图,分别以的边为腰向外作等腰直角、等腰直角,连接相交于点O,连接,①,②,③,④平分,⑤平分,则以上结论正确的有( )
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
例4.(2024·山东泰安·中考真题)如图1,在等腰中,,,点,分别在,上,,连接,,取中点,连接.
(1)求证:,;(2)将绕点顺时针旋转到图2的位置.
①请直接写出与的位置关系:___________________;②求证:.
例5.(2024·广东·七年级专题练习)已知:△ABC与△BDE都是等腰三角形.BA=BC,BD=BE(AB>BD)且有∠ABC=∠DBE.(1)如图1,如果A、B、D在一直线上,且∠ABC=60°,求证:△BMN是等边三角形;(2)在第(1)问的情况下,直线AE和CD的夹角是 °;
(3)如图2,若A、B、D不在一直线上,但∠ABC=60°的条件不变则直线AE和CD的夹角是 °;
(4)如图3,若∠ACB=60°,直线AE和CD的夹角是 °.
例6.(2024·山东临沂·八年级统考期末)【知识背景】我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在第十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题.
(1)【问题初探】如图(1),中,,,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作,使,,连接BE,猜想BE和CD有怎样的数量关系,并说明理由.
(2)【类比再探】如图(2),中,,,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作,使,,连接BE,则______.(直接写出答案,不写过程;需要作辅助线的,请说明辅助线的作法,并在图(2)中作出辅助线)
(3)【方法迁移】如图(3),是等边三角形,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作等边三角形ADE连接BE,则BD,BE,BC之间有怎样的数量关系?(直接写出答案,不写过程).
(4)【数学思考】如图(4),是等边三角形,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作等边三角形MDE,连接BE猜想的度数,并说明理由.
例7.(2024·广东·八年级期中)如图,两个正方形ABCD与DEFG,连结AG,CE,二者相交于点H.(1)证明:△ADG≌△CDE;(2)请说明AG和CE的位置和数量关系,并给予证明;
(3)连结AE和CG,请问△ADE的面积和△CDG的面积有怎样的数量关系?并说明理由.
1.(2023·重庆·七年级重庆八中校考期中)如图:,,,,连接与交于,则:①;②;③;正确的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2022·天津·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,在和中,,,,,连接,交于点,连接.下列结论:①;②;③平分;④平分.其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
4.(2024·贵州遵义·八年级期末)在中,,且E为边的中点,连接,以为边向上作等边三角形,连接,则的长为_______.
5.(23-24九年级上·湖北黄石·期末)如图,是等边三角形外一点,,,则的最大值是 .
6.(2024·安徽芜湖·八年级期末)已知:如图,在△ABC中,AB=AC,在△ADE中,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,连接BD,CE交于点F,连接AF.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)求证:FA平分∠BFE.
7.(2024·辽宁大连·八年级统考期中)如图,在等边三角形ABC中,点E是边CA延长线上一点,点D是直线BC上一动点,以DE为一边作等边三角形DEF,连接CF.(1)如图1,若点D在边BC上,求证:CE=CF+CD;
(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,请探究线段CE,CF与CD之间存在怎样的数量关系,并说明理由.
8.(2024·江苏·八年级专题练习)已知为等边三角形.
(1)如图1,点D为边上一点,以为边作等边三角形,连接,求证:.
(2)如图2,当点D在边的延长线上时,以为边作等边三角形,求证:无论点D的位置如何变化,的内角平分线的交点P始终在的角平分线上.
(3)如图3,以为腰作等腰直角三角形,取斜边的中点E,连接,交于点F.试判断线段,,之间存在何种数量关系,并证明你的结论.
9.(2024·江苏·八年级专题练习)如图,在等腰△ABC与等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=α,连接BD和CE相交于点P,交AC于点M,交AD于点N.(1)求证:BD=CE.(2)求证:AP平分∠BPE.(3)若α=60°,试探寻线段PE、AP、PD之间的数量关系,并说明理由.
10.(2023·江苏·八年级专题练习)问题发现:如图1,已知为线段上一点,分别以线段,为直角边作等腰直角三角形,,,,连接,,线段,之间的数量关系为______;位置关系为_______.
拓展探究:如图2,把绕点逆时针旋转,线段,交于点,则与之间的关系是否仍然成立?请说明理由.
11.(2023·安徽八年级月考)综合与实践 特例研究:将矩形和按如图1放置,已知,连接.如图1,当点在上时,线段与之间的数量关系是__ ;直线与直线之间的位置关系是_ ;拓广探索:图2是由图1中的矩形绕点顺时针旋转一定角度得到的,请探索线段与之间的数量关系和直线与直线之间的位置关系,并说明理由.
12.(2023·福建八年级期中)如图甲,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一动点,连接AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.解答下列问题
(1)如果AB=AC,∠BAC=90°,①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图乙,线段CF、BD之间的位置关系为 ,数量关系为 .②当点D在线段BC的延长线上时,如图丙,①中的结论是否仍然成立,为什么?(2)如果AB≠AC,∠BAC≠90°点D在线段BC上运动.试探究:当△ABC满足一个什么条件时,CF⊥BC(点C、F重合除外)?并说明理由.
13.(2024·江苏·七年级专题练习)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角顶点,并将它们的底角顶点分别对应连接起来得到两个全等三角形,我们把这样的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD,CE,则△ABD≌△ACE.
(1)请证明图1的结论成立;(2)如图2,△ABC和△AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,求∠BOC的度数;(3)如图3,AB=BC,∠ABC=∠BDC=60°,试探究∠A与∠C的数量关系.
14.(2024·山东东营·七年级校考阶段练习)在学习全等三角形知识时、教学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.通过资料查询,他们得知这种模型称为“手拉手模型” 兴趣小组进行了如下探究:
(1)如图1,两个等腰三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE,连接BD、CE、如果把小等腰三角形的腰长看作小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似大手拉着小手,这个就是“手拉手模型”,在这个模型中,和△ADB全等的三角形是 ,此时BD和CE的数量关系是 ;(2)如图2,两个等腰直角三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE=90°,连接BD,CE,两线交于点P,请判断线段BD和CE的数量关系和位置关系,并说明理由;
(3)如图3,已知△ABC,请完成作图:以AB、AC为边分别向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE(等边三角形三条边相等,三个角都等于60°),连接BE,CD,两线交于点P,并直接写出线段BE和CD的数量关系及∠PBC+∠PCB的度数.
15.(2024·广东汕头·九年级校考开学考试)如图,D为内一点,,,将绕着点A顺时针旋转能与线段重合.(1)求证:;(2)若,求的度数.
16.(2024·江苏·八年级假期作业)如图,是一个锐角三角形,分别以、为边向外作等边三角形、,连接、交于点,连接.(1)求证:≌;(2)求的度数;(3)求证:平分.
17.(2024·山东临沂·八年级统考期中)(1)如图1,与均是顶角为40°的等腰三角形,BC、DE分别是底边,求证:;
(2)如图2,和均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE.
填空:的度数为______;线段BE与AD之间的数量关系是______.
18.(2024·陕西·九年级专题练习)阅读下面的例题及点拨,并解决问题:
例题:如图①,在等边△ABC中,M是BC边上一点(不含端点B,C),N是△ABC的外角∠ACH的平分线上一点,且AM=MN.求证:∠AMN=60°.
点拨:如图②,作∠CBE=60°,BE与NC的延长线相交于点E,得等边△BEC,连接EM.易证:△ABM≌△EBM(SAS),可得AM=EM,∠1=∠2;又AM=MN,则EM=MN,可得∠3=∠4;由∠3+∠1=∠4+∠5=60°,进一步可得∠1=∠2=∠5,又因为∠2+∠6=120°,所以∠5+∠6=120°,即:∠AMN=60°.
问题:如图③,在正方形A1B1C1D1中,M1是B1C1边上一点(不含端点B1,C1),N1是正方形A1B1C1D1的外角∠D1C1H1的平分线上一点,且A1M1=M1N1.求证:∠A1M1N1=90°.
19.(2024·湖南怀化·八年级统考期末)问题发现:如图①,△ABC与△ADE是等边三角形,且点B、D,E在同一直线上,连接CE,求的度数,并确定线段BD与CE的数量关系.
拓展探究:如图②,△ABC与△ADE都是等腰直角三角形,,且点B,D,E在同一直线上,于F,连接CE,求的度数,并确定线段AF,BF,CE之间的数量关系.
20.(2024·广东深圳·八年级校考期中)在中,,点是直线上一点(不与、重合),把线路绕着点逆时针旋转至(即),使得,连接、.
(1)如图1,点在线段上,如果,则__________度.
(2)如图2,当点在线段上,如果,则__________度.
(3)如图3,设,,当点在线段上移动时,,的数量关系是什么?请说明理由.
(4)设,,当点在直线上移动时,请直接写出,的数量关系,不用证明.
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