内容正文:
专题7
手拉手模型
手拉手模型得名于图形拟人化特征:公共顶点为“头”,等线
段为“左右手”,连接对应顶点的线段为“拉手线”,整体形似
两人牵手。其核心为共顶点、等线段、等顶角,绕顶点旋转可生成
全等/相似三角形,是中考几何压轴题中处理旋转、全等、相似问题
的高频工具。
本专题从知识精讲、典例分析、课堂随练、巩固提高四个部分
展开,循序渐进,层层剖析手拉手模型的重难点,内容详实丰富,
供大家学习使用,欢迎下载。
知识精讲
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腰三角形、等边三角形和正方形.
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1.等边三角形手拉手
(I)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
D
P:
结论一:△ACD≌△BCE
AC=BC
∠ACD=∠BCE
证明:
CD=CE
→△ACD≌△BCE(SAS)
(2)记AC、BE交点为M,AD、CE交点为N:
结论二:△ACN≌△BCM;△MCE≌△NCD
∠MBC=∠NAC
BC=AC
证明:
∠BCM=∠ACN→△ACN≌△BCM(SAS):
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∠MCE=∠NCD
CE=CD
∠CEM=∠CDN-△MCE≌△NCD(ASA)
(3)连接MN:
D
结论三:△MNC是等边三角形.
CM=CN
证明:
∠MCN=60°一△MCN是等边三角形.
(4)记AD、BE交点为P,连接PC:
D
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°
060
弟5贝共5上火
(6)连接AE:
D
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
CB=CD
∠BCE=∠DCG
证明:
CE=CG
→△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)
典型例题
例一:如图,等边三角形ABC的边长为4,点O是△MBC的中心,∠FOG=120°,绕点
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O旋转∠FOG,分别交线段AB、BC于D、E两点,连接DE,给出下列四个结论:①
43
OD=OE;②SoDE=SARDE;③四边形ODBE的面积始终等于3:④△BDE周长的最小
值为6.上述结论中正确的个数是()
D
G
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:
D
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,
425_4V3
-×4×1
33
,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,
2W5
3
当OD⊥AB时,OD取到最小值,
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此
DE=50D=2,÷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△ODB绕点O旋转到△OEC的位置,等等,好像和某个
图有点神似,如下:
O
当然这个图形还可以简化一下,毕竟和D点及F点并没有什么关系.
结论与证明不多赘述,题型可以换,但旋转是一样的旋转.
例二:如图,点P在等边AMBC的内部,且PC=6,PA=8,PB=10,将线段PC绕点
C顺时针旋转60°得到P'C,连接AP',则sin∠PAP'的值为.
【分析】连接PP,则△CPP'是等边三角形,故PP'=PC=6,
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易证△CPB≌△CP'A,:AP'=BP=I0,
又AP-8,∴,△APP是直角三角形,
sin∠Pap'=3
例三:如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段
A0,连接B0.若PA=6,PB=8,PC=10,则四边形APBO的面积为,
【分析】分四边形为三角形.
连接PQ,易证△APQ是等边三角形,△BPQ是直角三角形,
5e-9×6=95,Sm=
×6×8=24
4
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∴.四边形APBQ的面积为
24+95
课堂随练
练1:如图,等边三角形ABC内有一点P,分別连结AP、BP、CP,若AP=6,
BP=8,CP=10.Sxor +Ssapc=.
【分析】构造旋转
如图,将△BPC绕点B逆时针旋转60°得△BEA,连接EP,
可得△AEP是产色
田监法左
课堂随练
又m+8me5e+5m6x8:
×82=24+16W5
4
所以本题答案为24+163.
PA2+PB2=PC2
搭配一:若
,则可任意旋转,得等边+直角。
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且两条较短边夹角(∠APB)为150°,
PA2+PB2=PC2
搭配二:若∠APB=150°,则有
练2:如图,P为等边三角形ABC内的一点,且P到三个顶点A,B,C的距离分别为
3,4,5,则△MBC的面积为()
9+25V5
9+25V5
4
2
18+25√5
18+25V5
2
A.
B.
C.
D
【分析】(3,4,5)是一组勾股数,通过旋转构造直角三角形.
SS2 S3
法一:如图,将三个小三角形面积分别
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S3
B
考虑到△ABC是等边三角形,可将△APB旋转到△ADC位置,
5
S+S3=S。ADp+SPCD=
3+x3x4=95
+6
4
4
可得:
D
S3
S2
9+5=
x4+x3x4=4W5+6
4
同理可得:
S+5=
25√5
4
×52+×3×4-7
4+6
28+5,+3)=25+18,8+S,+3=255+9
2
4
故选A,
法二:如图,易证∠APB=150°,过点A作BP的垂线交BP延长线于点H,
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