内容正文:
第12讲 夹半角模型
板块一 90°角夹 角
模型1:45°角在90°角内部
模型2:45°角部分在 角内部
条件:正方形ABCD,∠EAF=45°
方法:延长EB至点G,使BG=DF
结论:△ADF≌△ABG,△AEF≌△AEG.
条件:正方形ABCD,∠EAF=45°
方法:在 BC 上截取BG=DF
结论:△ADF≌△ABG,△AEF≌△AEG.
典例精讲
题型 ① 45°角在90°角内部
【例1】如图,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,∠EAF=45°.
(1)求证:EF=BE+DF;
(2)求证:EA 平分∠BEF,FA 平分∠DFE.
答案证明:(1)延长EB 至点G,使BG=DF,连接AG,则△ADF≌△ABG(SAS),∴AF=AG,∠DAF=∠BAG,∴∠DAF+∠BAF=∠BAG+∠BAF,即∠GAF=∠BAD=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=∠EAF=45°,∴△GAE≌△FAE(SAS),∴EF=EG=BE+BG=BE+DF;
(2)∵△GAE≌△FAE,∴∠AEB=∠AEF,∴AE 平分∠BEF.
∵△GAE≌△FAE,∴∠AFE=∠G.
∵△ADF≌△ABG,∴∠AFD=∠G.
∴∠AFD=∠AFE,∴AF 平分∠DFE.
题型 ② 45°角部分在 90°角内部
【例2】如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D 在△ABC 外部,点E 在AB 边上,∠DCE=∠DAC=45°.求证:AD+DE=BE.
证明:在AB上截取BF=AD,连接CF.
∵∠DAC=∠B=45°,AC=BC,
∴△DAC≌△FBC(SAS),
∴CD=CF,∠DCA=∠FCB,
∴∠DCF=∠ACB=90°,
∴∠DCE=∠ECF=45°,
又∵CE=CE,
∴△DCE≌△FCE(SAS),∴DE=FE,
∴AD+DE=BF+EF=BE.
实 战 演 练
1.在例1的条件下,若点E在BC的延长线上,点F 在CD的延长线上,其余条件不变。
(1)探究 EF 和BE,DF 三条线段之间的数量关系并证明;
(2)探究∠AFD 与∠AFE 之间的数量关系并证明.
答案解:(1)EF=BE-DF,证明如下:在BE上截取BG=DF,连接AG,则△ADF≌△ABG(SAS),
∴AF=AG,∠DAF=∠BAG,
∴∠DAF+∠DAG=∠BAG+∠DAG,即∠GAF=∠BAD=90°.
∵∠EAF=45°,∴∠GAE=∠EAF=45°,
∴△GAE≌△FAE(SAS),∴EF=EG=BE-BG=BE-DF;
(2)∠AFD+∠AFE=180°,证明如下:
由(1)知△ADF≌△ABG,△GAE≌△FAE,
∴∠AFD=∠AGB,∠AFE=∠AGE,
∴∠AFD+∠AFE=∠AGB+∠AGE=180°.
2.如图,在四边形ABCD中, E,F分别为BC,CD上的点, 45°.探究 EF,BE,DF 之间的数量并证明.
解:EF=BE+DF.证明如下:
延长CD 至点G,使DG=BE.
由∠BAD=∠C=90°,得
∴∠ADG=∠ABE,∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∴∠GAE=∠DAG+∠DAE=∠BAE+∠DAE=∠BAD=90°=2∠EAF,
∴∠GAF=∠EAF,∴△AGF≌△AEF(SAS),
∴EF=GF=DG+DF=BE+DF.
3.如图,在 中, 于点A,点E在AB上,且 求证:AD+BE=DE.
证明:延长AB至点F,使BF=AD,连接CF.
∵AC=BC,∠ACB=90°,
),
∴CD=CF,∠ACD=∠BCF,∵∠DCE=45°,
∴
∴∠DCE=∠FCE=45°.∵CD=CF,CE=CE,∴△CDE≌△CFE(SAS),
∴DE=EF,∴AD+BE=BF+BE=EF=DE.
板块二 120°角夹60°角
模型1:60°角在 角内部
模型 角部分在 角内部
条件:∠BDC=120°,BD=CD,∠EDF=60°,等边△ABC.
方法:延长EB 至点G,BG=CF
结论:△CDF≌△BDG,△DEF≌△DEG.
条件: ∠EDF=60°,等边△ABC.
方法:在BA 上截取BG=CF
结论:△CDF≌△BDG,△DEF≌△DEG.
典例 精 讲
题型① 60°角在120°角内部
【例】如图,在四边形ABCD中,BC=CD,∠BCD=120°,E,F分别为AB,AD上的点,∠ECF=∠A=60°.
(1)求证:EF=BE+DF;
(2)求证:点 C 在∠BAD的平分线上.
证明:(1)延长FD 至点G,使DG=BE,连接CG,
. ,
答案∴∠CDG=∠B,∴△CBE≌△CDG(SAS),
∴CG=CE,∠DCG=∠BCE,∴∠ECG=∠BCD=120°=2∠ECF,
∴∠ECF=∠GCF,∴△ECF≌△GCF(SAS),
∴EF=GF=DG+DF=BE+DF;
(2)过C作CM⊥AB 于点M,CN⊥AD 于点N,证CM=CN,
∴点C在∠BAD 的平分线上.(或利用CE 平分∠BEF,CF 平分∠EFD 说明也可).
实 战 演 练
题型② 60°角部分在120°角内部
如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=120°,E为AB上一点,∠DCE=∠DAE=60°.求证:AD+DE=BE.
证明:在BA上截取BF=AD,连接CF.
∵AC=BC,∠ACB=120°,∴∠CAB=∠B=30°.
∵∠DAE=60°,∴∠DAC=60°-30°=30°,∴∠DAC=∠B.
∴△ACD≌△BCF(SAS),∴CD=CF,∠DCA=∠BCF.
∵∠DCA+∠ACE=∠DCE=60°,∴∠BCF+∠ACE=60°,
∴∠FCE=120°-60°=60°,∴∠DCE=∠FCE,
∵CD=CF,CE=CE,∴△CED≌△CEF,
∴DE=EF,∴AD+DE=BF+EF=BE.
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板块三 角夹 角
模型1:α°角在2α⁺角内部
模型 角部分在 角内部
条件:
方法:延长FD 至点G,使DG=BE
结论:
条件: 方法:截取
结论:
典 例 精 讲
题型①α°角在2α°角内部
【例】如图,在四边形ABCD 中,E为AB上一点,F为AD 上一点,( 2∠ECF,∠B+∠D=180°.
(1)求证:EF=BE+DF;
(2)求证:EC平分∠BEF,FC平分∠DFE.
证明:(1)延长AD 至点G,使DG=BE,连接CG.
答案∵∠B+∠ADC=180°,∴∠CDG=∠B,
∵CB=CD,DG=BE,∴△BCE≌△DCG(SAS),
∴∠ECG=∠BCD=2∠ECF.
∴∠ECF=∠GCF.又∵CE=CG,CF=CF,
∴△ECF≌△GCF(SAS),∴EF=FG=DG+DF=BE+DF;
(2)由△ECF≌△GCF 得∠CFE=∠CFD,∴FC平分∠DFE;
∵∠BEC=∠G=∠CEF,∴EC 平分∠BEF.
【点睛】①等腰三角形腰的旋转;②通过旋转对剩余半角进行拼凑;③产生一组旋转全等和一组轴对称全等;④旋转全等的旋转角度为 2α;⑤对角互补使夹半角模型产生一组“截长补短”的相应结论.
实 战 演 练
题型② α°角部分在2α°角内部
如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,点 E,F分别在BC,CD 的延长线上,∠BAD=2∠EAF.求证:EF=BE-DF.
证明:在 BE上截取BG=DF,连接AG.
∵∠B+∠ADC=∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF,又∵AB=AD,
∴△ABG≌ADF(SAS),
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF,
∵∠BAD=2∠EAF,∴∠GAE=∠FAE,
又∵AE=AE,∴△GAE≌△FAE(SAS).
∴EF=EG=BE-BG=BE-DF.
第13讲 婆罗摩笈多模型
板块一 向外作双等腰直角三角形
模型1:知中点,证垂直
模型2:知垂直,证中点
条件:AB⊥AD,AC⊥AE,AB=AD,AC=AE,F是BC的中点
方法:倍长中线AF
结论:AF⊥DE,DE=2AF
条件:
方法:作
结论:G是DE的中点,
典 例 精 讲
题型①证中点
【例1】如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,BD⊥AB,EB⊥BC,AB=DB,BC=BE,延长CB交DE 于点 F,求证:F 是DE 的中点.
证明:过点D作DH⊥FB,交BF 的延长线于点H.
∵∠ACB=90°,BD⊥AB,AB=DB,
∴可证△ABC≌△BDH(AAS),
答案∴BC=DH=BE,∴△DHF≌△EBF(AAS).
∴DF=EF,∴F 是DE的中点.
题型❷ 证线段二倍
【例2】如图,在△ABC 中,分别以AB 和AC 为边作△ABE 和△ACD,AB=AE,AC=AD,连接DE,延长CA 交DE于F.若∠ACB=∠BAE=∠CAD=90°,求 的值.
解:过点E 作EH⊥AF,交AF 的延长线于点H.
∵∠ACB=∠BAE=∠CAD=90°,
∴∠EHA=∠ACB,∠EAH+∠BAC=∠ABC+∠BAC=90°,
∴∠EAH=∠ABC,∵AB=AE,∴△AHE≌△BCA,∴EH=AC,AH=BC,
∵AC=AD,∴EH=AD,∵∠EHA=∠FAD=90°,∠EFH=∠DFA,
实 战 演 练
题型③求面积
如图,在 Rt△ABC 中, 分别以AC,BC 为一直角边作等腰Rt△ACE 和等腰 Rt△BCD,连接 DE 交BC 的延长线于点F.求 的面积.
解:过E作EH⊥BF 交BF 的延长线于点H,∴∠ABC=∠ACE=∠H=90°.
∴∠ACB+∠ECH=∠ACB+∠CAB=90°,∴∠BAC=∠ECH.
∵AC=CE,∴△ABC≌△CHE(AAS),∴BC=EH=3,CH=AB=6,
∵∠CHE=∠DCH=90°,BC=CD,∴EH∥CD,EH=CD,
∴△CEF 的面积为
板块二 向内作双等腰三角形
模型1:知中点,证垂直
模型2:知垂直,证中点
条件:AB⊥AD,AC⊥AE,AB=AD, AC=AE,F是BC的中点
方法:倍长中线AF
结论:AF⊥DE,DE=2AF
条件: AD
方法:作
结论:G是DE的中点,
典例 精讲
【例】如图,AC=AE,AD=AB,∠ACB=∠DAB=90°,AE∥CB,AC,DE交于点F.
(1)求证:∠DAC=∠B;
(2)猜想线段AF,BC 的数量关系并证明.
答案解:(1)∵∠ACB=∠DAB=90°,AE∥BC,
∴∠DAC=90°=∠BAC=∠BAE,∴∠DAC=∠B;
(2)BC=2AF,证明如下:过点D作DG⊥AC,交AC的延长线于点G,
∵AG⊥DG,∴∠AGD=∠ACB=90°.
∴△AGD≌△BCA(AAS),∴DG=AC=AE,AG=BC,
∴△AEF≌△GDF(AAS),∴AF=GF,∴BC=AG=2AF.
实 战 演 练
1.如图,AD 为△ABC的中线,AE=AB,AF=AC,连接EF,EF=2AD.求证: ∠BAC=180°.
证明:延长AD至点H,使HD=AD,连接CH,
∵BD=CD,AD=HD,∠ADB=∠HDC,∴△ADB≌△HDC,
∴∠BAD=∠CHD,AB=HC,
∴AB∥CH,∴∠BAC+∠ACH=180°,
∵EF=2AD,HA=2AD,∴EF=HA,
∵AE=AB,AB=HC,∴HC=AE,又AC=AF,
∴△AHC≌△FEA,∴∠EAF=∠ACH,
∴∠EAF+∠BAC=180°.
2.如图,在△ABC 中,分别以 AB 和AC 为边作△ABE 和A ,且∠BAE+∠CAD=180°. AB 与DE交于点F,F 为DE的中点.求证:
证明:过点E 作EG∥AD,交AB 的延长线于点G.
∵EG∥AD,∴∠DAE+∠AEG=180°,∴∠AEG=∠CAB.
∵AC=AD,EG∥AD,F为DE的中点,∴△DAF≌△EGF,
∴EG=AD=AC,AF=GF,∴AG=2AF.
∵AB=AE,∠AEG=∠CAB,EG=AC,
∴△ABC≌△EAG,∴BC=AG=2AF.
第14讲 实践操作与全等三角形
板块一 无刻度直尺作图(一)格点画图
仅用无刻度直尺在所给的网格中按下列要求画图。
典例精讲
题型① 平移与平行
【例1】如图,将△ABC平移,使点A 与点D 重合.
题型②全等取中点
【例2】如图,画△ABC 的三条中线。
题型③全等构垂直
【例3】如图,先画 AF⊥AB,且AF=AB,再过点D 画DG⊥AB 于点G.
实 战 演 练
1.如图1,分别在边AB,BC 上画点M,N,使得MN 经过点O,且MN∥AC.
2.如图2,在 BC 边上画点 H,使得S△ACH=2S△ABH.
3.如图3,先画△ABC的中线BD,再画BD的中点E.
4.如图4,画一条直线l,使得直线l平分△ABC 的周长.
5.如图5,分别过点C,E 画AB 的垂线,垂足分别为 H,P.
6.如图6,画△ABC的三条高AG,BH,CM.
板块二 无刻度直尺作图(二)非格点画图
仅用无刻度直尺在所给的网格中按下列要求画图.
典例精讲
题型①等距截中点
【例1】如图,A,B,C,D都是网格线上的点,分别画AB,CD的中点E,F.
题型② 倍长构平行
【例2】如图,A,B,C都是网格线上的点,BC 经过格点O,画CD∥AB,且CD=AB.
题型③ 转化构图法
【例3】如图,在 BC 上画点D,使得∠CAD=∠ABC.
实 战 演 练
1.如图1,E,F分别是AB,CD 上的点,画EF 的中点O.
2.如图2,C 是网格内的点,画AC 的中点 P.
3.如图3,C 是网格线上的点,先画CE∥AB,再画AC的中点 P.
4.如图4,C 是网格线上的点,先画CD∥AB,且CD=AB,再画CD的中点O.
5.如图5,过点 P 画PE⊥AB,垂足为 E.
6.如图6,在△ABC内画点P,使得 1:2:3.
板块三 尺规作图(一)作全等
典例精讲
题型① SSS作全等
【例】如图,在四边形ABCD中,AD=BC=AB,AC=BD.
(1)尺规作图:在AD左侧作△ADE,使得△ADE≌△ABC;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,求证:E,D,C 三点共线.
答案解:(1)如图所示:
(2)∵AD=BC,DB=CA,AB=AB,
∴△ADB≌△BCA(SSS),
∴∠DAB=∠CBA.
∵AD=BC,AC=BD,CD=CD,
∴△ADC≌△BCD(SSS),
∴∠DAB=∠BCD.
∵∠DAB+∠CBA+∠ADC+∠BCD=360°.
∴∠CBA+∠ADC=180°.
由(1)得∠ADE=∠CBA,
∴∠ADE+∠ADC=∠CBA+∠ADC=180°.
∴E,D,C 三点共线.
实 战 演 练
题型② 作等角得全等
如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=10.
(1)尺规作图:在AC上方作∠ACD=∠ABC,且CD=AB,连接AD;(保留作图痕迹)
(2)若AD⊥AB,求四边形ABCD 的面积.
解:(1)如图所示:
(2)过点D 作DE⊥AC 于点E.
由(1)得∠ACD=∠ABC.
∵AB=CD,∠DEC=∠ACB=90°,
∴△DCE≌△ABC(AAS),
∴CE=BC,DE=AC=10.
∵AD⊥AB,
∴∠DAC+∠BAC=∠BAC+∠B=90°,
∴∠DAE=∠ABC=∠ACD,
∴△ADE≌△CDE(AAS),
∴AE=CE=5.
板块四 尺规作图(二)作角的平分线
典 例 精 讲
【例】如图,已知△ABC.
(1)尺规作图:作△ABC的角平分线AD;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,DE⊥AB 于点E,F是边AC上一点,DF=DB,若AE=4,AF=3,求AB的长.
答案解:(1)如图所示:
(2)在AB上截取AH=AF,连接DH.
由(1)得∠FAD=∠HAD,
∵AF=AH,AD=AD,
∴△AFD≌△AHD(SAS),
∴AH=AF=3,DF=DH.
∵DF=DB,
∴DH=DB,
∵DE⊥AB,
∴Rt△DHE≌Rt△DBE(HL),
∴HE=BE.
∵HE=AE=AH=AE=AF=4-3=1,
∴BE=HE=1,
∴AB=AE+BE=4+1=5.
实 战 演 练
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,E,F 分别是边BC,AC上的点.
(1)尺规作图:作∠ACB 的角平分线CD交AB 于点D;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,连接ED,DF,若DE⊥DF,AD=4,BD=6.
①求证:DE=DF;②求△ADF 与△BDE 的面积的和.
解:(1)如图所示;
(2)①过点D 分别作DM⊥BC,DN⊥AC,垂足分别为 M,N,由(1)得 DM=DN,
∵DE⊥DF,
∴∠FDE=∠ACB=90°,
∴∠DEC+∠DFC=180°,
∴∠DEM=∠DFN,
∴△DEM≌△DFN(AAS);
∴DE=DF;
②在BC 上截取EP=AF,连接DP.
∵DE=DF,∠DEP=∠DFA,EP=FA,
∴△DEP≌△DFA(SAS),
∴DP=DA=4,∠EDP=∠FDA,
∴∠BDE+∠ADF=∠BDE+∠EDP=∠BDP=90°.
第15讲 情境创新题
板块一 阅读理解与新定义
(1)理解定义:我们把两个面积相等但不全等的三角形叫做偏等积三角形.
如图1,在△ABC中,AB=10,AC=6,BC=9.
①若P为AC 上一点,当AP 的长为 3 时,△ABP 与△CBP 是偏等积三角形;
②若Q是AB上一点,AQ=5,则△CAQ与△CBQ 是 偏等积三角形(填“是”或“不是”);
(2)运用定义:如图2,D为BC上一点,△ABD 与△ACD 是偏等积三角形, 且线段AD 的长为偶数,则AD的长为 6 ;
(3)拓展加深:①如图3,CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°(0°<∠BCE<90°).求证:△ACD与 是偏等积三角形;
②如图4,△ABC 与△ADE 是偏等积三角形, 求证:
解:(1)①∵△ABP与 在AP,CP 边上的高相等,
∴当 时,△ABP 与 面积相等,但 与 不全等,
∴此时△ABP与△CBP 是偏等积三角形,故答案为3;
t与△CBQ 不全等.
∴△CAQ 与△CBQ 是偏等积三角形;
(2)过点C 作CE∥AB 交AD 的延长线于点E.
∵△ABD 与△ACD 是偏等积三角形,且 与 在BD,CD 边上的高相等,∴BD=CD.
∵CE∥AB,∴∠E=∠BAD,∴△ECD≌△ABD(AAS),∴ED=AD,EC=AB=4.
∵AC-EC<AE<AC+EC,且AC=12,AE=2AD,∴12-4<2AD<12+4,∴4<AD<8.
∵线段AD 的长为偶数,∴AD=6,故答案为6;
(3)① 0°。
∴∠ACD≠∠BCE.∵CA=CB,CD=CE,∴△ACD 与△BCE 不全等.
延长DC至点F,使CF=DC,连接AF.由定义可知,△ACD与△ACF 是偏等积三角形.
∵∠ACD+∠ACF=∠ACD+∠BCE=180°,∴∠ACF=∠BCE.∵CE=CD=CF,CA=CB,
与△BCE 是偏等积三角形;
②过点D 作DF⊥AE 交EA 的延长线于点F,过点C 作CM⊥AB 于点M.
∵△ABC与△ADE是偏等积三角形,
∵AB=AE,AC=AD,∴CM=DF,∵∠AMC=∠AFD=90°,∴Rt△ACM≌Rt△ADF(HL),
∴∠BAC=∠DAF.∵∠DAE+∠DAF=180°,∴∠BAC+∠DAE=180°.
板块二 综合与实践
【问题情景】如图,小池塘的两端有A,B两点,现需要测量该小池塘的两端A,B之间的距离,需要如何进行呢?
【解决方案】同学们想出了如下的两种方案:
方案①:如图1,先在平地上取一个可直接到达A,B的点C,再连接AC,BC,并分别延长AC至点D,BC至点E,使 最后量出 DE 的长就是A,B两点的距离;
方案②:如图2,过点B 作AB 的垂线BF,在BF上取C,D两点,使 接着过点D作BD的垂线DE,在垂线上选一点E,使A,C,E三点在一条直线上,则测出 DE 的长即是A,B两点的距离.
问:(1)方案①是否可行?请说明理由;
(2)方案②是否可行?请说明理由;
(3)小明同学提出,在方案②中,并不一定需要 ,只需要 AB∥DE 就可以了,请把小明所说的条件补上.
(4)【拓展加深】如图3,在方案②的条件下,在DE 下方有更大池塘,大池塘一端M在直线AC上,大池塘两端M,N所在直线垂直于BC,垂足为H,HN的长度可测量.请设计一种测量MN长度的方案,并说明你的方案是可行的.
答案解:(1)可行,理由如下:在△ABC 和△DEC 中,
∴△ABC≌△DEC(SAS),∴AB=DE;
(2)可行,理由如下:∵BF⊥AB,DE⊥BF,∴∠B=∠BDE.
在△ABC 和△EDC 中,∴△ABC≌△EDC(ASA),∴AB=DE;
(3)只需AB∥DE 即可,∵AB∥DE,∴∠B=∠BDE,在△ABC和△EDC中,
∴△ABC≌△EDC(ASA),∴AB=DE,故答案为AB∥DE;
(4)方案:在CD 的左侧作∠PCD=∠ECD,交NH的延长线于点P,测量PH,HN 的长,再计算PH-HN的长即为MN的长。
理由如下:∵∠PCH=∠MCH,CH=CH,∠CHP=∠CHM=90°,
∴△CPH≌△CMH,∴PH=MH,∴MN=MH-NH=PH-NH.
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