内容正文:
专题02 相似三角形之X(8字)模型
“X”(“8” 字)模型是初中几何相似核心模型,均以 AA 相似为判定核心。“X” 模型对顶相交且对应边平行,对顶角与内错角相等。解题关键是快速识别角相等条件,锁定相似后套用对应边比例建等式。
1
模型来源 1
真题现模型 1
提炼模型 3
模型运用 4
6
相似模型中的“X”字模型(“8”字模型)源于平面几何相似三角形的解题实践归纳,是对高频出现的固定图形结构的形象化命名,无单一独创文献,而是教学与解题经验的共识性总结,核心依托相似三角形的AA、SAS、SSS等判定定理,聚焦“角度相等→三角形相似”的核心逻辑,因图形直观、辨识度高,方便师生交流与快速解题而被广泛沿用。其中“X”字(“8”字)模型由两条对应边反向延长线相交形成交叉结构,兼具“X”与“8”的外形,常见于四边形对角线相交、线段延长线相交场景,通过对顶角与内错角/同位角相等实现相似判定。
(2024·四川自贡·中考真题)如图,在矩形中,平分,将矩形沿直线折叠,使点A,B分别落在边上的点,处,,分别交于点G,H.若,,则的长为( )
A. B. C. D.5
(2024·四川眉山·中考真题)如图,菱形的边长为6,,过点作,交的延长线于点,连结分别交,于点,,则的长为 .
(2025·四川眉山·中考真题)如图,一次函数与反比例函数的图象相交于、两点,与x轴交于点C,点D与点A关于点O对称,连接.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式:
(2)点P在x轴的负半轴上,且与相似,求点P的坐标.
(2024·四川成都·中考真题)数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,.
【初步感知】
(1)如图1,连接,,在纸片绕点旋转过程中,试探究的值.
【深入探究】
(2)如图2,在纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长.
核心结论:两条直线相交形成 “X” 形结构,若一组对边平行,則构成两个相似三角形(AA 判定),对应边成比例、对应角相等。
一、模型核心定义
“X” 字模型因图形形状酷似字母 “X” 得名,核心是 “对顶角相等 + 一组对边平行”,或 “两组角分别相等”,最终形成两个相似三角形。关键特征:两个三角形的顶点两两相对,通过两条相交直线连接,且不重合的两组对边互相平行。
二、模型核心三要素
对顶角相等:两条直线相交于点 O,形成对顶角∠AOB=∠COD(公共交点 O 处的对顶角)。
对边平行:两组不重合的对边平行,即 AB∥CD(A、B 为一个三角形的顶点,C、D 为另一个三角形的顶点)。
角的关系:平行推导的内错角 / 同位角相等(∠A=∠C,∠B=∠D),结合对顶角相等满足相似条件。
三、常见模型分类
①“8”字模型 ②反“8”字模型 ③平行双“8”字模型 ④斜双“8”字模型
图1 图2 图3 图4
①“8”字模型
条件:如图1,AB∥CD;结论:△AOB∽△COD⇔==。
证明:∵AB∥CD,∴∠A=∠C,∠B=∠D,∴△AOB∽△COD,∴==。
②反“8”字模型
条件:如图2,∠A=∠D;结论:△AOB∽△DOC⇔==。
证明:∵∠A=∠D,∴∠AOB=∠DOC,(对顶角) ∴△AOB∽△DOC,∴==。
③平行双“8”字模型
条件:如图3,AB∥CD;结论:。
证明:∵AB∥CD,∴∠A=∠D,∠AEO=∠DFO,∴△AEO∽△DFO,
同理可证:△BEO∽△CFO,△ABO∽△DCO,∴。
④斜双“8”字模型
条件:如图4,∠1=∠2;结论:△AOD∽△BOC,△AOB∽△DOC⇔∠3=∠4。
证明:∵∠1=∠2,∠AOD=∠BOC(对顶角), ∴△AOD∽△BOC,∴AO:BO=DO:CO,即AO:DO=BO:CO;
∵∠AOB=∠DOC(对顶角),∴△AOB∽△DOC,∴∠3=∠4。
例1如图,是的直径,,的弦于点,.过点作的切线交的延长线于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)为上一点,连接交于点,若,求的长.
例2(1)【观察发现】如图1,在中,点D在边上.若,则,请证明;
(2)【灵活运用】如图2,在中,,点D为边的中点,,点E在上,连接,.若,求的长;
(3)【拓展延伸】如图3,在菱形中,,点E,F分别在边,上,,延长,相交于点G.若,,求的长.
例3如图,为的外接圆,弦,垂足为E,直径交于点G,连接,.若,.
(1)证明:四边形为平行四边形;
(2)求的值;
(3)求的值.
1.如图,是的内接三角形,是的直径,过点B作的切线与的延长线交于点D,点E在上,,交于点F.
(1)求证:;
(2)过点C作于点G,若,,求的长.
2.如图,是的直径,过点的直线与过点的切线交于点,与的延长线交于点,且,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
3.【知识技能】
(1)如图1所示,点E为正方形对角线上一点,射线,分别交两边,于点F,G,求证:.
【数学理解】
(2)如图2所示,点E为矩形对角线上一点,射线,分别交两边,于点F,G,连接.若,,则线段与的数量关系为_____;连接 ,,则,的位置关系为_____.请证明你的结论.
【拓展探究】
(3)如图3所示,点A的坐标为,点B的坐标为,点M与点B关于y轴对称,点P为第一、三象限内一点,直线交x轴于点C,直线交y轴于点D,且,求的最小值.
4.如图1,在四边形中,,连接交于点,且满足.
(1)求证:;
(2)如图2,已知,过点作于点.
①求的值;
②如图3,连接,若,求的长.
5.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,平行四边形的顶点在轴上,在轴上,,,的角平分线交边于点.
(1)求点坐标;
(2)如图,一动点从点出发沿射线以每秒个单位的速度运动,运动时间为,连接,设的长为,试用含的代数式表示,不需要写出的取值范围;
(3)在()的条件下,连接交于点,连接并延长交于点,若平分,,求点的坐标.
6.在矩形中,,的平分线交于点,交射线于点,交射线于点,取的中点,连接.
(1)利用图①,求证:;
(2)若射线交射线于点,当时,请直接写出的面积;
(3)如图②,交于点,若,求的长.
7.菱形中,点E为边上一动点,射线与的延长线交于点F,连接,射线与交于点G.
(1)如图1,E为中点,.
①求证:;
②若,求线段的长;
(2)如图2,点H在边AD上,若,,线段的长为________.
8.(2025·四川资阳·中考真题)在四边形中,是边上的一点,是对角线的中点.
(1)如图1,四边形是正方形,连接,作交于点,求证:;
(2)如图2,四边形是平行四边形,,连接,作交于点,连接,求的值;
(3)如图3,四边形是菱形,,连接交于点是边上的一点,,若,求的长.
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专题02相似三角形之X(8字)模型
“X”(“8”字)模型是初中几何相似核心模型,均以AA相似为判定核心。“X”模型对顶相交
且对应边平行,对顶角与内错角相等。解题关键是快速识别角相等条件,锁定相似后套用对应边比例建等
式。
目录导航
例题讲模型
模型来源…
真题现模型
提炼棋型。
9
模型运用…
.10
习题练模型
.…18
例题讲模型
模型来源
相似模型中的“X”字模型(“8”字模型)源于平面几何相似三角形的解题实践归纳,是对高频出现
的固定图形结构的形象化命名,无单一独创文献,而是教学与解题经验的共识性总结,核心依托相似三角
形的AA、SAS、SSS等判定定理,聚焦“角度相等→三角形相似”的核心逻辑,因图形直观、辨识度高,方
便师生交流与快速解题而被广泛沿用。其中“X”字(“8”字)模型由两条对应边反向延长线相交形成交
叉结构,兼具“X”与“8”的外形,常见于四边形对角线相交、线段延长线相交场景,通过对顶角与内错
角/同位角相等实现相似判定。
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真题现模型
(2024四川自贡中考真题)如图,在矩形ABCD中,AF平分∠BAC,将矩形沿直线EF折叠,使点
A,B分别落在边ADBC上的点A,B处,EF,AF分别交AC于点G,H.若GH=2,HC=8,则
BF的长为()
E
A
G
F
B
20N2
20W3
5w5
A.9
B.9
C.2
D.5
【答案】A
【分析】本题考查了折叠的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理.先证明AG=GF=G0,设
AE EG x AA'x+2
AG=GF=G0=x'证明。AEG一ACFG和△44H△CFH’推出CF=x=10和CF=8,由
.10
AH=2AE:列式计算求得X=3,在R△CFG中,求得CF的长,据此求解即可。
【详解】解:如图,AB交AC于点O,
E
G
B
矩形ABCD,
AD∥BC,
由折叠的性质得AE=A'E,BF=BF,四边形ABFE和四边形A'B'FE都是矩形,
ABIEF OB
AG BF
GO B'F
=1
.'.AG=OG,
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:AF平分∠BAC,AB∥GF,
.∠GAF=∠BAF=∠GFA,
..AG=GF=GO,
设AG=GF=G0=x,
GH=2,HC=8,
∴H0=x-2,GC=8+2=10,
:AE∥FC,
,△AEG一△CFG,
AE EG AG
AE EG x
∴cF=GF=G0,即cF=x=10①,
AA∥FC
△AA'H△CFH,
AA'AH
A4'x+2
CF=HC,即CF=8②,
.AA'=2AE,
x+2 x
由①②得85,
解得x-19则4G=6F=60
3,
在R△CFG中,CF=VCG2-G=,
02-
20W2
3
3
10
AE
3
20W210,
3
:4E205
BF=20v2
9,即1
9,
故答案为:A.
(2024四川眉山中考真题)如图,菱形ABCD的边长为6,∠BAD=120°,过点D作DE⊥BC,交BC的
延长线于点E,连结AE分别交BD,CD于点F,G,则FG的长为一·
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F
G
B
,95
【详解】解:菱形ABCD的边长为6,∠BAD=120°,
∴.AD=BC=CD=6,AD∥BC,∠BCD=I20°,
,∠DCE=60°,
:DE⊥BC,
∠DEC=90°,
在RtADCE中,:∠CDE=90°-∠DCE=30°,
:.CE=1CD-3.
2
.DE =CD2-CE2=3V3
∴.BE=BC+CE=9
AD∥BE,
∴.∠ADE=180°-∠DEC=90°,
在RtADE中,AE=VDE2+AD=V3V3'+6=3V7,
AD∥BE,
∴.△AFDAEFB
AF AD 6 2
FE BE 9 3'
∴AF=
2AE=
x37-6
5
,
AD∥CE,
.△AGD∽△EGC,
4G_4D-6=2,
EG CE 3
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4G=2
x37=2万」
3
FG=AG-4=2W7-6W7.47
5
5
故答案为:
4v7
5
(2025四川眉山中考真题)如图,一次函数y=ax+b与反比例函数y=x的图象相交于A1,4)、B(4,m)
两点,与x轴交于点C,点D与点A关于点O对称,连接AD。
(1)求一次函数和反比例函数的解析式:
(2)点P在x轴的负半轴上,且△AOC与△POD相似,求点P的坐标.
【答案】)一次函数解析式为:y=-x+5,反比例函数解析式为y=1
17
,0
2)点P的坐标为
5或(-5,0
【分析】(1)利用系数待定法分别求出一次函数和反比例函数的解析式即可.
(2)先求出点C的坐标,再根据关于原点对称的点的坐标特点求出点D,设PO=一x,再根据直角坐标系
两点之间的距离公式分别求出OA,OC,OD,由对顶角相等得出∠AOC=∠POD,再根据相似三角形的
AO OC A0 OC
性质分两种情况POOD或OD-PO代入求解即可.
【详解】(④)解:无L4代入反比例质数y则g-4
4
则反比例函数解析式为:y=
x'
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把B(4,m)代入y=4
则m=1,
B4,1
再把44,84,
代入y=ar+b
a+b=4
则14a+b=1
a=-1
解得:b=5,
则一次函数的解析式为:y=-x+5.
=-x+5=0
(2)解:令
时,则5
÷C50
A1,4)
:点D与点A关于点O对称,
D-l-4
P(x,0x<0)
设点
.00,0)
..PO=-x
又4,4,C5.0),D-1,4
640=1-02+4-0=7,0D=V-1-02+-4-0=7,0C=5,
:△AOC与△POD相似,∠AOC=∠POD,
A0 OC A0 OC
分两种情况:P0=OD或OD=P0
175
当品器时即,解:号.此时.点号
A0 OC
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AO OC
175
当ODPO,即17-x,解得:x=-5,此时P-5,0),
综上:当点P在x轴的负半轴上,且△AOC与△POD相似,点P的坐标为5)或-5,O)
【点睛】本题主要考查了一次函数和反比例函数的综合问题,待定系数法求一次函数和反比例函数的解析
式,一次函数与坐标轴的交点问题,关于原点对称的点的坐标特点,相似三角形的性质,直角坐标系中两
点之间的距离等知识,掌握这些知识是解题的关键。
(2024四川成都中考真题)数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶
点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片ABC和ADE中,
AB=AD=3,BC=DE=4,∠ABC=∠ADE=90°
【初步感知】
BD
(1)如图1,连接BD'CE,在纸片ADE绕点A旋转过程中,试探究CE的值.
【深入探究】
(2)如图2,在纸片ADE绕点A旋转过程中,当点D恰好落在△ABC的中线BM的延长线上时,延长ED
交AC于点F,求CF的长
M
D
图1
图2
【答案】1)CE的值为5:(2)CF-0
BD
3
9:
【分析】(1)根据AB=AD=3,BC=DE=4,∠ABC=∠ADE=90°.证明△ADE≌△ABC,
AC=AE=VAB+BC=NAD+DE=5,继而得到∠DME=∠BAC,∠DAE-∠DAC=∠BMC-∠D1C即
BD AB 3
∠CAE=∠BAD,再证明&CAE6BAD,得到CEAC5·
(2)连接CE,延长BM交CE于点Q,根据(1)得△CAE∽△BAD,得到∠ABD=∠ACE,根据中线BM得到
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BM=AM=CM=
5
-AC=
,继而得到∠MBC=∠MCB,结合∠ABD+∠MBC=90°,得到
∠ACE+∠MCB=90°即∠BCE=90°,得到ABI‖CQ,再证明△ABM≌△CQM,得证矩形ABCQ,再利用勾
股定理,三角形相似的判定和性质计算即可.
【详解】(1)AB=AD=3,BC=DE=4,∠ABC=∠ADE=90°.
△ADE≌△ABC(SAS)
、AC=AE=VAB+BC2=VAD2+DE2=5∠DAE=∠BAC
:∠DAE-∠DAC=∠BAC-∠DAC即∠CAE=∠BAD,
AB_AC=1
ADAE
.∴.△CAEC△BAD.
BD AB 3
CEAC5·
(2)连接CE,延长BM交CE于点Q,根据(1)得△CAE∽△BAD,
.∠ABD=∠ACE,
:BM是中线
1
BM=AM=CM三)AC=),
.∠MBC=∠MCB,
:∠ABD+∠MBC=90°
.∠ACE+∠MCB=90°即∠BCE=90°,
ABIICO
∠BAM=∠QCM,∠ABM=∠CQM
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∠BAM=∠QCM
∠ABM=∠CQM
AM=CM
△BAM≌△DCM(AAS
BM=OM
ABCO
四边形
是平行四边形,
,∠ABC=90°
ABCO
四边形
矩形,
AB=CQ=3,BC=AQ=4,∠AQC=90°
POll CN,EQ=AE2-402=3
EP_g_3-1
.PN QC3,
1
.PO=CN,
2
设PQ=x,CN=2x,则AP=4-x,
∠EPQ=∠APD
{∠EOP=∠ADP=90°
EO=AD=3
:aEOP≌aADP(AAS)
.AP =EP=4-x,
EP2=PO2+EO2
(4-x2=x2+32
1
解得x=
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.AP=4-x=
25
7
8,
CN=2x=-
4
PQ‖CN,AC=5
.△APF∽ACNF,
AP AF
CN-CF
AP+CN AF+CF
CN
CF
25.7
十
84=
5
7
CF,
解得CP-70
9
提炼模型
核心结论:两条直线相交形成“X”形结构,若一组对边平行,則构成两个相似三角形(AA判定),对
应边成比例、对应角相等。
一、模型核心定义
“X”字模型因图形形状酷似字母“X”得名,核心是“对顶角相等+一组对边平行”,或“两
组角分别相等”,最终形成两个相似三角形。关键特征:两个三角形的顶点两两相对,通过两条相交直线
连接,且不重合的两组对边互相平行。
二、模型核心三要素
对顶角相等:两条直线相交于点0,形成对顶角∠AOB=∠COD(公共交点0处的对顶角)。
对边平行:两组不重合的对边平行,即AB∥CD(A、B为一个三角形的顶点,C、D为另一个三角形的顶
点)。
角的关系:平行推导的内错角/同位角相等(∠A=∠C,∠B=∠D),结合对顶角相等满足相似条件。
三、常见模型分类
①“8”字模型
②反“8”字模型
③平行双“8”字模型
④斜双“8”字模型
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