内容正文:
专题03 全等三角形模型之手拉手模型
手拉手模型,又叫共顶点旋转全等模型:两个等腰三角形(等边/等腰直角/普通等腰)拥有公共顶点,两条腰两两配对形成两组等线段,顶角相等,通过旋转构造 SAS 全等三角形。常结合:等边三角形、等腰直角三角形、正方形背景,结合动点旋转、线段求值、角度定值证明。手拉手是旋转思想的具象化,也是后期学习瓜豆原理、相似手拉手的基础。
识别共顶点等线段的手拉手结构,掌握 SAS 全等推导逻辑,会推导夹角定值、线段和差关系,熟练书写证明格式,区分正向基础模型与反向变式模型。(核心目标)
公共顶点为旋转中心,相等顶角 + 两组等线段,构造旋转全等,实现线段转移、角度转移,解决线段相等、夹角固定、线段和差最值问题。(核心思想)
模型来源 1
知识储备 2
例讲模型 2
模型1.全等模型--手拉手模型 2
易错点与方法总结 14
模型运用 15
A组(基础题) 15
B组(能力提升题) 21
C组(综合压轴题) 31
“手拉手”全等模型是中国数学教育界基于中考命题实践凝练的原创教学模型,其发展历程体现了问题驱动(压轴题)→ 方法整合(旋转构造)→ 概念普及(拟人化命名)的典型路径,是中国特色几何模型教学的典范,模型定义为:两个顶角相等的等腰三角形共顶点,左底角互连、右底角互连的结构。后来该模型被纳入常规几何教学,衍生出等边三角形、正方形等特殊形态的应用变式,并总结出核心结论。
1)等腰/等边三角形性质:两腰相等,顶角相等;
2)等式性质:等角同时加上/减去公共角,所得角度仍然相等;
3)SAS 全等判定定理(手拉手全等判定固定用 SAS,极少使用 AAS/ASA);
4)三角形外角定理、倒角书写格式;倒角标配:手拉手全等 + 八字(8 字)模型;
5)两点之间线段最短(拓展最值使用)。
模型1.手拉手模型(全等)
【模型提炼与证明】
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。
【模型运用】
【典例1】(24-25八年级下·重庆·开学考试)如图,为线段上一动点(不与点,重合),在同侧分别作正三角形和正三角形,与交于点,与交于点,与交于点,连接.有以下结论:①;②PQAE;③;④;⑤为等边三角形;⑥平分.上述结论正确的有( )个
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【详解】解:①等边和等边,
,,,,
在和中,,,;故①正确;
③(已证),,
(已证),,,
在与中,,,;故③正确;
②,,是等边三角形,
,,∴;故②正确;
④,,
等边,,∴,,
.故④正确;
,,又,是等边三角形,故⑤正确;
⑥如图,过点作于,于,
,,,平分,,,
∵,∴,∴,∴,
当平分,∴,∵,,
∴,∴,互相矛盾,⑥错误,故选:B.
【典例2】(24-25八年级上·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.
【典例3】(24-25八年级上·重庆南岸·开学考试)如图,在等腰中,,点F在边上,延长交于点E,,.(1)试说明:;(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析(2)
【详解】(1)∵,∴,即,
在和中,,∴;
(2)∵,,∴,
∵,∴
∵,∴,∴.
【典例4】(24-25七年级下·山东威海·期末)【操作判断】将两个等腰直角三角形纸板(和)如图Ⅰ放置,直角顶点A重合,点D在边上,连接.
(1)对于如下结论,正确的是 ;(填写序号)
A.;B.;C..
【变化探究】对“操作判断”作如下探究:
(2)如图Ⅱ,若点D在边的延长线上,写出间的数量关系,并写明理由;
(3)如图Ⅲ,若点D在边的延长线上,直接写结论:
①间的数量关系是 ;② °.
【答案】(1)A、B、C;(2),理由见解析;(3)①,②135
【详解】(1)解:∵和是等腰直角三角形,
∴,,,∴,
∴,∴,,
∴,, ∴,故B、C正确;
∵,,
∴,∴,故A正确;故答案为:A、B、C;
(2)解:∵和是等腰直角三角形,∴,,,
∴,∴,∴,∴;
(3)解:①:∵和是等腰直角三角形,∴,,,
∴,∴,∴,
∴;故答案为:;
②∵,∴故答案为:.
【典例5】(24-25八年级上·浙江杭州·期中)定义:如果两个等腰三角形的顶角相等,且顶角的顶点互相重合,那么称此图形为“手拉手全等模型”.例如,如图①,与都是等腰三角形,其中,则.
(1)如图②,与都是等腰三角形,,,且,求证:.
(2)如图③若和均为等腰直角三角形,,点A,D,E在同一条直线上,为中上的高,连接,求的度数以及线段,,之间的数量关系,并说明理由.(3)如图④,在四边形中,,,,求的长.
【答案】(1)见解析(2),,理由见解析(3)
【详解】(1)证明:,,即,
,,,;
(2)解:,;理由如下:设交于,如图:
,,即,
,,,,,
,,
,即;为等腰直角中边上的高,,
,;
(3)解:作,且,连接,,如图,
,,,
,即,
,,,,
,,在中,,,
,,.
【典例6】(24-25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°.
【典例7】(24-25山东潍坊·八年级统考期末)已知,△ABC为等边三角形,点D在边BC上.
(1)[问题解决]如图1,以AD为一边作等边三角形ADE,连接BE.求证:BE+BD=AB.
(2)[迁移运用]如图2,点F是AB边上一点,以DF为一边作等边三角形DEF.求证:BE+BD=BF.
(3)[类比探究]如图3,点F是AB边的延长线上一点,以DF为一边作等边三角形DEF.试探究线段BE,BD,BF三条线段之间存在怎样的数量关系?请写出你的结论并说明理由.
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)BD+BF=BE,理由见解析
【详解】(1)证明:∵△ABC与△ADE都是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠BAC=60°,AD=AE,∠DAE=60°,
∴∠BAE=∠DAE-∠BAD=60°-∠BAD,∠CAD=∠BAC-∠BAD=60°-∠BAD,∴∠BAE=∠CAD,
在△CAD与△BAE中,,∴△CAD≌△BAE(SAS),
∴BE=CD,∴BE+BD=CD+BD=BC,∵AB=BC,∴BE+BD=AB;
(2)证明:过点D作DG//AC,交AB于点G,
∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠A=∠C=60°,
∵DG∥AC,∴∠BGD=∠A=60°,∠BDG=∠C=60°,
又∵∠ABC=60°,∴△BDG为等边三角形,∴BD=DG=BG,
∵△DEF为等边三角形,∴DE=DF,∠EDF=60°,
∵∠BDE=∠BDG-∠EDG=60°-∠EDG,∠FDG=∠EDF-∠EDG=60°-∠EDG,∴∠BDE=∠FDG,
在△BDE与△GDF中,∴△BDE≌△GDF(SAS),
∴BE=GF,∴BE+BD=GF+BG=BF;
(3)BD+BF=BE,理由如下:过点D作DG∥AC,交AB于点G,
∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠A=∠C=60°,
∵DG∥AC,∴∠BGD=∠A=60°,∠BDG=∠C=60°,
又∵∠ABC=60°,∴△BDG为等边三角形,∴BD=DG=BG,
∵△DEF为等边三角形,∴DE=DF,∠FDE=60°,
∵∠GDF=∠GDB+∠BDF=60°+∠BDF,∠BDE=∠EDF+∠BDF=60°+∠BDF,∴∠GDF=∠BDE,
在△BDE与△GDF中,∴△BDE≌△GDF(SAS),∴BE=GF,
∵GF=BF+BG=BF+BD,∴BD+BF=BE.
【典例8】(2026·广东广州·二模)如图,正方形和正方形边长分别为和,正方形绕点旋转.(1)________;(2)用和的代数式表示:________.
【答案】 / /
【详解】(1)解:四边形和四边形是正方形,
,,,,,
在和中,,,;
(2)解:如下图所示,连接,,设与交于点M
,,,,
,,,
,,,
,,.
模型常见易错点
1)找错拉手三角形,对应边、对应角匹配错误
错误:随意挑选三角形,没有按照 “左腰配左腰,右腰配右腰” 配对。
正解:共顶点出发的两条边两两组合,严格按照旋转对应关系写全等。
2)角度运算出错,分不清是加公共角还是减公共角
内旋用加公共角,外旋用减公共角,看到图形先观察重叠区域,再处理角度。
3)只会证全等,不会用八字模型求拉手夹角
很多学生只能完成第一问全等证明,第二问角度定值无从下手,忽略八字倒角的搭配使用。
4)把拉手夹角当成补角,记错结论
等边手拉手夹角 60°,等腰直角夹角 90°,普通等腰夹角等于顶角 α,并非 180°−α。
5)大题直接套用模型结论,缺少角度推导过程
解答题不能直接写 “手拉手模型,所以全等”,必须写出角度加减的步骤,补齐 SAS 条件。
解题方法总结
手拉手模型是初中几何旋转构造的基石,承接静态全等证明,过渡到动态几何探究,是从静态图形走向动态旋转的分水岭。它常以等边、等腰直角三角形为载体,出现在中考几何压轴探究题,一般分三小问:证全等→求角度定值→线段最值。本模型搭配八字倒角、将军饮马最值,可以组合成综合大题,熟练掌握手拉手的构造与倒角逻辑,能够大幅提升几何压轴解题能力,完善全等几何模型体系。
万能口诀
共顶点,两等腰,顶角相等条件好;公共角上做加减,造出夹角刚刚好;
SAS 全等写规范,拉手边长一样高;八字倒角算夹角,角度等于原顶角。
1.(2023·宁夏·中考真题)如图,在中,,,.点在上,且.连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,.则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵,,∴,,
∵将线段绕点顺时针旋转得到线段,∴,,∴,在和中,,∴,
∴,∴,
∵,,∴,
∴的面积等于;故选B.
3.(24-25八年级上·山东德州·阶段练习)如图,在和中,,,.(1)求证:(2)求证:
【答案】(1)见解析(2)见解析
【详解】(1)证明:∵,∴.
在和中,,∴(),∴;
(2)证明:延长交于F,如图所示:
∵,∴,∵,∴,
即,∴,
即,∴,∴.
4.(24-25八年级下·甘肃天水·期末)如图,四边形、是两个正方形,交于点O,交于点.(1)求证:(2)求与的夹角的度数.
【答案】(1)证明过程见解答(2)与的夹角的度数为
【详解】(1)证明:四边形、是两个正方形,
,,,,
在和中,,,;
(2)解:由(1)知:,,
,且,,
,与MB的夹角的度数为.
5.(25-26七年级下·上海宝山·期末)如图,已知:、都是等边三角形,连接分别是线段的中点.
(1)求证:;(2)求证:是等边三角形.
【答案】(1)证明:∵、都是等边三角形,
∴,
∴,即,
在和中,,∴;
(2)证明:∵,∴,,
∵分别是线段的中点,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,
∴,∴是等边三角形.
6.(25-26八年级上·成都·校考期中)如图, , , , , 相交于点 ,连接 .(1)求证: ;(2)求 的度数.
【答案】(1)证明:∵ , .
在 和 中,,∴.
(2)解:设 与 交于点 ,
∵ ,∴ ,
∵,∴ , .
7.(24-25福建福州市·九年级月考)如图,和均为等边三角形,连接BE、CD.
(1)请判断:线段BE与CD的大小关系是 ;
(2)观察图,当和分别绕点A旋转时,BE、CD之间的大小关系是否会改变?
(3)观察如图和4,若四边形ABCD、DEFG都是正方形,猜想类似的结论是___________,在如图中证明你的猜想.
(4)这些结论可否推广到任意正多边形(不必证明),如图,BB1与EE1的关系是 ;它们分别在哪两个全等三角形中 ;请在如图中标出较小的正六边形AB1C1D1E1F1的另五个顶点,连接图中哪两个顶点,能构造出两个全等三角形?
【答案】(1) BE=CD (2)线段BE与CD的大小关系不会改变 (3)AE=CG,证明见解析 (4)这些结论可以推广到任意正多边形.如图5,BB1=EE1,它们分别在△AE1E和△AB1B中,如图6,连接FF1,可证△AB1B≌△AF1F.图形见解析.
【详解】(1)线段BE与CD的大小关系是BE=CD;(2)线段BE与CD的大小关系不会改变;
(3)AE=CG.证明:如图4,正方形ABCD与正方形DEFG中,
∵AD=CD,DE=DG,∠ADC=∠GDE=90°,
又∠CDG=90°+∠ADG=∠ADE,∴△ADE≌△CDG,∴AE=CG.
(4)这些结论可以推广到任意正多边形.
如图5,BB1=EE1,它们分别在△AE1E和△AB1B中,如图6,连接FF1,可证△AB1B≌△AF1F.
8.(25-26九年级上·湖北孝感·期末)如图1,在中,,,点D是边上的一点(不与点B,C重合),连接.将线段绕点A逆时针旋转,得到线段.
(1)求证:;(2)如图2,的平分线交于点F.①试探究三线段,,之间有何数量关系,并予以证明;②若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵,将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,
∴,,
∴,即,
在和中,,∴,∴;
(2)①,证明如下:如图2,连接,
∵的平分线交于点F,∴,
在和中,,∴,∴,
∵,,∴,由(1)得,,
∴,,∴,
∴,∴;
②如图2,过A作于H,由①得,,
∵,,∴,∴,
∵,,,∴,
∴,∴,
在中,,∴的长为.
1.(24-25八年级上·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:.
2.(24-25八年级上·山东德州·阶段练习)已知:如图,在,中,,,,C,D,E三点在同一条直线上,连接.以下四个结论:①;②;③;④,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】解:①∵,∴,即,
∵在和中,∵,
,∴,本选项正确;
②∵为等腰直角三角形,∴,,
∵,,∴,本选项正确;
③∵,,
∴,∴,本选项正确;
④∵,,故此选项正确,故选:D.
3.(25-26八年级下·河南郑州·期末)如图,与都是等边三角形,连接,,,.若将绕点顺时针旋转,当点,,在同一条直线上时,线段的长为__________.
【答案】或
【详解】解:∵与都是等边三角形,∴ ,,,
∴∴ ,∴,∴,
当共线时,分两种位置情况:
情况1:点在之间(顺序) 此时,过作于,
在中,,∴
,,,
由勾股定理:,得,
情况2:点在之间(顺序) 此时,
过作,交延长线于,如图,
同理得,,,
由勾股定理: ,综上,线段的长为或.
4.(24-25·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.(24-25八年级上·四川遂宁·期末)小王在探究等边三角形“手拉手”问题,得出以下四个结论.
如图,已知,均为等边三角形,点在线段上,且不与点、点重合,连接,则;已知条件同,则;如图,已知,均为等边三角形,点在内部,连接、,则、、三点共线;
如图,已知为等边三角形,点在外,并且与点位于线段的异侧,连接、.若,则.以上结论正确的是 .
【答案】
【详解】解:,均为等边三角形,
,,,,
,即,
在和中,,,故正确;
由知,,,
,,故正确;,均为等边三角形,
,,,,
,即,
在和中,,,
,,
若,则,、、三点共线,
缺少,无法证明,故错误;如图,在上取一点,使得,设交于点,
为等边三角形,,,,,
,,在和中,,
,,,,
是等边三角形,,,故正确;故答案为:.
6.(24-25八年级上·天津红桥·期末)综合与探究
在和中,,,,连接,.
[发现问题]如图1,若,延长交于点D,则与的数量关系是________;的度数为________;
[类比探究]如图2,若,延长,相交于点D,请猜想与的数量关系及的度数,并说明理由.
[拓展延伸]如图3,若,且点B,E,F在同一条直线上,过点A作,垂足为点M,请直接写出,,之间的数量关系.
【答案】发现问题:;类比探究:;拓展延伸:
【详解】解:发现问题:,如下图,设与交于点O,
,,即,
,,,
,;
类比探究:,理由如下:如下图,
,,即,
,,,
;
拓展延伸:,理由如下:如下图,
,,即,
,,,
,,即,
,.
7.(2025·河北邯郸·三模)如图1,在中,,,D是上的一点,且,连接,.
(1)试判断与的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若将绕点E旋转一定的角度后,仍然有,,试判断与的位置关系和数量关系是否发生变化;
(3)如图3,若将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,且与交于点F,其他条件不变.
①请直接写出与的数量关系;
②你能求出与所成的较小的角的度数吗?如果能,请直接写出该角的度数;如果不能,请说明理由.
【答案】(1),,理由见解析(2)没有发生变化(3)①,②能,
【详解】(1)解:,.理由:延长交于点F,如图
在和中,.,.
,.,.
,.
(2)由题意得,..
在和中,.,.
,.,.
,.
与的位置关系和数量关系没有发生变化.
(3)①,理由见②.②能,与所成的较小的角的度数为.
和是等边三角形,
,,,.
..
在和中, ..
.
即与所成的较小的角的度数为.
8.(25-26八年级下·广东佛山·期中)在“综合与实践”数学活动课上,杨老师带领同学们开展“直角三角形拼接与线段探究”的专题研究.同学们用硬纸板制作了两个以点O为公共直角顶点的等腰直角三角形模型,将它们按固定位置拼放在同一平面内:如图,和均为等腰直角三角形.在活动中,同学们先连接线段、,探究两条线段的长度关系与位置关系;再将图形固定,结合中点、特殊角度等条件进行计算推理,请你和同学们一起完成以下探究任务.
(1)【问题初探】①如图1,试判断与的数量关系,并说明理由;
②请直接写出与位置关系: .
(2)【解决分析】如图2,若点恰好在上,且为的中点,且,求的长度.
(3)【学以致用】如图3,设与的交点为,若,,,请在图3中完成作图,并直接写出的长度为 .(提示:连接,作交的延长线于点)
【答案】(1)①,理由如下:∵和均为等腰直角三角形,
∴,,,
∴,即,
在和中,,∴,∴;
②设交于点,交于点,如图,∵,∴,
又∵,∴,∴;
(2)解:∵为中点,,∴,,
∵和均为等腰直角三角形,
∴,,,,
∴,即,
在和中,,∴,
∴,,∴,即,
在中,,
∵是等腰直角三角形,,∴,
∴;;解得;
(3)解:作图如下:
由(1)可得,,又,是线段的垂直平分线,,
由图可得,,
∵,,,∴解得,
,,且,
在中,,,∴,即解得(舍去负根),
在中,,,
∴,∴,
在中,;;;解得(舍去负根),
∴,是等腰直角三角形,
∴,.
1.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)如图,已知和都是等边三角形(,,共线).下列结论:
①;②;③;④;⑤.
其中正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【详解】解:∵与为等边三角形,
∴,∴,
在和中,,∴,
∴,故①正确;
又∵,∴在和中,,
∴,∴,
∴是等边三角形,则,故②正确;
在和中,,∴,∴,
∴,∴,故③正确;
作于M,于N,如图所示:则,
在和中,,∴,
∴,∴平分,,
又,,则,故④正确;
在上取一点,使得,连接,又,
在和中,,,,
,则为等边三角形,,则,故⑤错误;
∴正确的有①②③④共4个.
2.(24-25九年级上·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.
.
3.(2022·黑龙江·中考真题)和都是等边三角形.
(1)将绕点A旋转到图①的位置时,连接BD,CE并延长相交于点P(点P与点A重合),有(或)成立;请证明.(2)将绕点A旋转到图②的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?并加以证明;(3)将绕点A旋转到图③的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.
【答案】(1)证明见解析 (2)图②结论:,证明见解析 (3)图③结论:
【解析】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,
∵点P与点A重合,∴PB=AB,PC=AC,PA=0,∴或;
(2)解:图②结论: 证明:在BP上截取,连接AF,
∵和都是等边三角形,∴,,
∴,∴,∴(SAS),∴,
∵AC=AB,CP=BF, ∴(SAS),
∴,,∴,
∴,∴是等边三角形,∴,∴;
(3)解:图③结论:,理由:在CP上截取,连接AF,
∵和都是等边三角形,∴,,
∴,∴,∴(SAS),∴,
∵AB=AC,BP=CF,∴(SAS), ∴,,
∴,∴,∴是等边三角形,
∴,∴,即.
4.(24-25八年级上·湖南株洲·阶段练习)【问题提出】如图1,、都是等边三角形,求证:.
【方法提炼】这两个共顶点的等边三角形,其在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,即.如果把小等边三角形的一边看作“小手”,大等边三角形的一边看作“大手”,这样就类似“大手拉着小手”,不妨称之为“手拉手”基本图形,当图形中只有一个等边三角形时,可尝试在它的一个顶点作另一个等边三角形,构造“手拉手”基本图形,从而解决问题.
【方法应用】(1)等边三角形中,是边上一定点,是直线上一动点,以为一边作等边:等边三角形,连接.①如图2,若点在边上,线段、、之间的关系为__________(直接写出结论).
②如图3,若点在边的延长线上, 试证明线段、、之间的关系.
(2)如图4,等腰中,,,,且交于点,以为边作等边,直线交直线于点,连接交于点,写出、、之间的数量关系,并加以说明.(3)如图5,在中,,,点是的中点,点是边上的一个动点,连接,以为边在的下方作等边三角形,连接,则是否有最小值,如有,求出它的最小值,没有,请说明理由.
【答案】(1)①;②;(2)(3)有最小值,最小值为2
【详解】(1)①结论:.
证明:过点E作,交与点G,
∵是等边三角形,,∴,
∴是等边三角形,∴,∵是等边三角形,∴,
∴,即,
在和中,,∴,∴,
∵,∴,故答案为:;
②结论: 证明:过点E作,交与点G,
∵是等边三角形,,∴,
∴是等边三角形,∴,
∵是等边三角形,∴,
∴,即,
在和中,,∴,∴,
∵,∴;
(2)解:,理由如下:∵,是等边三角形,
∴,,,∴,
在中,,∴,
∵,∴垂直平分,∴,
∴,∴,在上截取,
∵,,∴是等边三角形,∴,
∴,即,
在和中,,∴,∴,
∵,∴.
(3)解:有最小值,最小值为2 以为边,在下方构造等边三角形,连接,
∵,点D为中点,∴,∵是等边三角形,
∴,
∴,即,在和中,,
∴,∴,∵,∴,
∵点Q在直线上,∴当时,取最小值,此时,.
5.(24-25七年级下·河北保定·期末)问题探索
如图1,在中,,点在线段上运动,以为一边,在的右侧作,使,,过,两点作直线.
(1)直接写出___________°,的最小值为___________cm;
(2)请说明;(3)直接写出的度数,并求出的值.
拓展延伸(4)如图2,改变“问题探索”中“”这一条件,其它条件不变.设,,则,之间有怎样的数量关系?直接写出结论.
(5)在(4)的条件下,继续改变“问题探索”中“点在线段上运动”这一条件为“点在直线上运动”,则与有何数量关系?请直接写出所有可能的结论.
【答案】(1),;(2)见解析;(3),;(4);(5)或或
【详解】(1)解:在中,,,
点在线段上运动,当点在线段中点处时,则,此时值最小,
在中,,
当点在线段中点处时,最小值为;故答案为:,;
(2)证明,,,
即,;
(3)解:,,
,,
,;
(4)解:,,,
即,;,
,,即,
,,;
(5)解:当点在线段上时,由(4)知,,
,;
当点在线段延长线上时,,,
,即,;
,;
当点在线段延长线上时,,,
,即,;,
;综上所述,或或.
6.(24-25七年级下·山东青岛·期末)特殊化是重要的数学策略,即研究一般性问题,经常先从特殊情形进行研究,再通过归纳与猜想,验证并得出一般性的结论.
【问题提出】如图①,和是等腰三角形,,,且点在同一直线上,和有怎样的关系?
【问题解决】(1)在图②中,若,点在同一直线上,则和的数量关系是_____,位置关系是_____;
(2)在图③中,若,点在同一直线上,判断说明和数量关系,并求的度数;
(3)在图④中,若,点在同一直线上,则和的数量关系是_____,_____°.
(4)通过上述特殊化研究,解决在【问题提出】中,与有怎样的关系.(写出两条)
【答案】(1)(2),(3),(4)
【详解】(1)解:当时,则,
∵,∴和都是等腰直角三角形,
∴,∴,
∵,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,∴,即,
∴和的数量关系是:,位置关系是:,故答案为:;
(2)当时,则,
∵,∴和都是等边三角形,
∴,∴,同(1)证明:,
∴,∴;
(3)当时,则,
∵,∴和都是等腰三角形,
∴,∴,
∵,∴,
即,同(1)证明:,∴,
∴,故答案为:;
(4),理由如下:
∵,∴和都是等腰三角形,
∴,
∴,同(1)证明:,
∴,∴.
7.(绵阳市2025-2026学年八年级下期末)如图,四边形是边长为的正方形,,,连接,交于点,过点作,分别交直线,于点,,连接.(1)求证:;(2)探究四边形的形状,并证明;(3)当点与点重合时,求的长度.
【答案】(1)证明:∵四边形为正方形,,.
∵,,,即.
在和中,;
(2)解:四边形是正方形.证明:设交于点.
由(1)得,,∴.
∵,.
∵,∴在中,,
..
,.
,∴四边形是矩形..
,.
在和中,,.∴矩形是正方形;
(3)解:①若在线段上,过点作交于点.
在中,,∴,
∵,.∵正方形中,,
,.
在和中,,.
在中,,..
②若在线段的延长线上,过点作交于点.
同理,可得..综上所述,.
8.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)结合图形,解答下列各题:
【问题探究】:(1)如图1,锐角中,分别以、为边向外作正方形和正方形,连接、交于点,试猜想线段与线段的数量及位置关系,并说明理由;
【拓展应用】:(2)在【问题探究】的条件下,如图1,连接,若,,则_______;
(3)如图2,在中,,以为直角边,为直角顶点向外作等腰直角,连接,若,,则长为_________;
(4)如图3,已知在平面直角坐标系中,为坐标原点,、,过点作直线轴,点是直线上的一个动点,线段绕点按逆时针方向旋转得到线段,则的最小值为_________.
【答案】(1)解:,,理由如下:
∵正方形和正方形,∴,,,
∴,即,
∴,∴,,
∵,,∴,∴,
∴与的大小关系及位置关系为:,;
(2)解:连接,,
∵正方形和正方形,∴,,
∴,,由(1)得,
由勾股定理得:,,
,,∴;
(3)解:以为直角边,A为直角顶点向外作等腰直角,使得,连接,如图,
∵为等腰直角三角形,∴,,
∵,∴,∵,∴,
在等腰直角中,,
在中,,
∵,∴,即,
又∵,,在与中,,∴,
∴;
(4)解:连接,在y轴负半轴上取一点D,使得,
作点D关于直线l的对称点,连接,,如图,
∵线段绕点A按逆时针方向旋转得到线段,∴,
∵、,∴,,在中,,
取的中点,连接,∴,∴,
∴是等边三角形,∴,∴,
∴,即,∵,,
在与中,,∴,∴,
∵点D关于直线l的对称点,∴,∴,
要使的值最小,即为的值最小,即点A,点B,点三点共线,即为,
∵,,在中,,
∴的最小值为.
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专题03 全等三角形模型之手拉手模型
手拉手模型,又叫共顶点旋转全等模型:两个等腰三角形(等边/等腰直角/普通等腰)拥有公共顶点,两条腰两两配对形成两组等线段,顶角相等,通过旋转构造 SAS 全等三角形。常结合:等边三角形、等腰直角三角形、正方形背景,结合动点旋转、线段求值、角度定值证明。手拉手是旋转思想的具象化,也是后期学习瓜豆原理、相似手拉手的基础。
识别共顶点等线段的手拉手结构,掌握 SAS 全等推导逻辑,会推导夹角定值、线段和差关系,熟练书写证明格式,区分正向基础模型与反向变式模型。(核心目标)
公共顶点为旋转中心,相等顶角 + 两组等线段,构造旋转全等,实现线段转移、角度转移,解决线段相等、夹角固定、线段和差最值问题。(核心思想)
模型来源 1
知识储备 2
例讲模型 2
模型1.全等模型--手拉手模型 2
易错点与方法总结 14
模型运用 15
A组(基础题) 15
B组(能力提升题) 21
C组(综合压轴题) 31
“手拉手”全等模型是中国数学教育界基于中考命题实践凝练的原创教学模型,其发展历程体现了问题驱动(压轴题)→ 方法整合(旋转构造)→ 概念普及(拟人化命名)的典型路径,是中国特色几何模型教学的典范,模型定义为:两个顶角相等的等腰三角形共顶点,左底角互连、右底角互连的结构。后来该模型被纳入常规几何教学,衍生出等边三角形、正方形等特殊形态的应用变式,并总结出核心结论。
1)等腰/等边三角形性质:两腰相等,顶角相等;
2)等式性质:等角同时加上/减去公共角,所得角度仍然相等;
3)SAS 全等判定定理(手拉手全等判定固定用 SAS,极少使用 AAS/ASA);
4)三角形外角定理、倒角书写格式;倒角标配:手拉手全等 + 八字(8 字)模型;
5)两点之间线段最短(拓展最值使用)。
模型1.手拉手模型(全等)
【模型提炼与证明】
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。
【模型运用】
【典例1】(24-25八年级下·重庆·开学考试)如图,为线段上一动点(不与点,重合),在同侧分别作正三角形和正三角形,与交于点,与交于点,与交于点,连接.有以下结论:①;②PQAE;③;④;⑤为等边三角形;⑥平分.上述结论正确的有( )个
A.4 B.5 C.6 D.7
【典例2】(24-25八年级上·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
【典例3】(24-25八年级上·重庆南岸·开学考试)如图,在等腰中,,点F在边上,延长交于点E,,.(1)试说明:;(2)若,,求的度数.
【典例4】(24-25七年级下·山东威海·期末)【操作判断】将两个等腰直角三角形纸板(和)如图Ⅰ放置,直角顶点A重合,点D在边上,连接.
(1)对于如下结论,正确的是 ;(填写序号)
A.;B.;C..
【变化探究】对“操作判断”作如下探究:
(2)如图Ⅱ,若点D在边的延长线上,写出间的数量关系,并写明理由;
(3)如图Ⅲ,若点D在边的延长线上,直接写结论:
①间的数量关系是 ;② °.
【典例5】(24-25八年级上·浙江杭州·期中)定义:如果两个等腰三角形的顶角相等,且顶角的顶点互相重合,那么称此图形为“手拉手全等模型”.例如,如图①,与都是等腰三角形,其中,则.
(1)如图②,与都是等腰三角形,,,且,求证:.
(2)如图③若和均为等腰直角三角形,,点A,D,E在同一条直线上,为中上的高,连接,求的度数以及线段,,之间的数量关系,并说明理由.(3)如图④,在四边形中,,,,求的长.
【典例6】(24-25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.
【典例7】(24-25山东潍坊·八年级统考期末)已知,△ABC为等边三角形,点D在边BC上.
(1)[问题解决]如图1,以AD为一边作等边三角形ADE,连接BE.求证:BE+BD=AB.
(2)[迁移运用]如图2,点F是AB边上一点,以DF为一边作等边三角形DEF.求证:BE+BD=BF.
(3)[类比探究]如图3,点F是AB边的延长线上一点,以DF为一边作等边三角形DEF.试探究线段BE,BD,BF三条线段之间存在怎样的数量关系?请写出你的结论并说明理由.
【典例8】(2026·广东广州·二模)如图,正方形和正方形边长分别为和,正方形绕点旋转.(1)________;(2)用和的代数式表示:________.
模型常见易错点
1)找错拉手三角形,对应边、对应角匹配错误
错误:随意挑选三角形,没有按照 “左腰配左腰,右腰配右腰” 配对。
正解:共顶点出发的两条边两两组合,严格按照旋转对应关系写全等。
2)角度运算出错,分不清是加公共角还是减公共角
内旋用加公共角,外旋用减公共角,看到图形先观察重叠区域,再处理角度。
3)只会证全等,不会用八字模型求拉手夹角
很多学生只能完成第一问全等证明,第二问角度定值无从下手,忽略八字倒角的搭配使用。
4)把拉手夹角当成补角,记错结论
等边手拉手夹角 60°,等腰直角夹角 90°,普通等腰夹角等于顶角 α,并非 180°−α。
5)大题直接套用模型结论,缺少角度推导过程
解答题不能直接写 “手拉手模型,所以全等”,必须写出角度加减的步骤,补齐 SAS 条件。
解题方法总结
手拉手模型是初中几何旋转构造的基石,承接静态全等证明,过渡到动态几何探究,是从静态图形走向动态旋转的分水岭。它常以等边、等腰直角三角形为载体,出现在中考几何压轴探究题,一般分三小问:证全等→求角度定值→线段最值。本模型搭配八字倒角、将军饮马最值,可以组合成综合大题,熟练掌握手拉手的构造与倒角逻辑,能够大幅提升几何压轴解题能力,完善全等几何模型体系。
万能口诀
共顶点,两等腰,顶角相等条件好;公共角上做加减,造出夹角刚刚好;
SAS 全等写规范,拉手边长一样高;八字倒角算夹角,角度等于原顶角。
1.(2023·宁夏·中考真题)如图,在中,,,.点在上,且.连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,.则的面积是( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·山东德州·阶段练习)如图,在和中,,,.(1)求证:(2)求证:
4.(24-25八年级下·甘肃天水·期末)如图,四边形、是两个正方形,交于点O,交于点.(1)求证:(2)求与的夹角的度数.
5.(25-26七年级下·上海宝山·期末)如图,已知:、都是等边三角形,连接分别是线段的中点.(1)求证:;(2)求证:是等边三角形.
6.(25-26八年级上·成都·校考期中)如图, , , , , 相交于点 ,连接 .(1)求证: ;(2)求 的度数.
7.(24-25福建福州市·九年级月考)如图,和均为等边三角形,连接BE、CD.
(1)请判断:线段BE与CD的大小关系是 ;
(2)观察图,当和分别绕点A旋转时,BE、CD之间的大小关系是否会改变?
(3)观察如图和4,若四边形ABCD、DEFG都是正方形,猜想类似的结论是_______,在如图中证明你的猜想.
(4)这些结论可否推广到任意正多边形(不必证明),如图,BB1与EE1的关系是 ;它们分别在哪两个全等三角形中 ;请在如图中标出较小的正六边形AB1C1D1E1F1的另五个顶点,连接图中哪两个顶点,能构造出两个全等三角形?
8.(25-26九年级上·湖北孝感·期末)如图1,在中,,,点D是边上的一点(不与点B,C重合),连接.将线段绕点A逆时针旋转,得到线段.
(1)求证:;(2)如图2,的平分线交于点F.①试探究三线段,,之间有何数量关系,并予以证明;②若,,求的长.
1.(24-25八年级上·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.
2.(24-25八年级上·山东德州·阶段练习)已知:如图,在,中,,,,C,D,E三点在同一条直线上,连接.以下四个结论:①;②;③;④,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(25-26八年级下·河南郑州·期末)如图,与都是等边三角形,连接,,,.若将绕点顺时针旋转,当点,,在同一条直线上时,线段的长为__________.
4.(24-25·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.(24-25八年级上·四川遂宁·期末)小王在探究等边三角形“手拉手”问题,得出以下四个结论.
如图,已知,均为等边三角形,点在线段上,且不与点、点重合,连接,则;已知条件同,则;如图,已知,均为等边三角形,点在内部,连接、,则、、三点共线;
如图,已知为等边三角形,点在外,并且与点位于线段的异侧,连接、.若,则.以上结论正确的是 .
6.(24-25八年级上·天津红桥·期末)综合与探究
在和中,,,,连接,.
[发现问题]如图1,若,延长交于点D,则与的数量关系是________;的度数为________;
[类比探究]如图2,若,延长,相交于点D,请猜想与的数量关系及的度数,并说明理由.
[拓展延伸]如图3,若,且点B,E,F在同一条直线上,过点A作,垂足为点M,请直接写出,,之间的数量关系.
7.(2025·河北邯郸·三模)如图1,在中,,,D是上的一点,且,连接,.
(1)试判断与的位置关系和数量关系,并说明理由;(2)如图2,若将绕点E旋转一定的角度后,仍然有,,试判断与的位置关系和数量关系是否发生变化;(3)如图3,若将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,且与交于点F,其他条件不变.
①请直接写出与的数量关系;②你能求出与所成的较小的角的度数吗?如果能,请直接写出该角的度数;如果不能,请说明理由.
8.(25-26八年级下·广东佛山·期中)在“综合与实践”数学活动课上,杨老师带领同学们开展“直角三角形拼接与线段探究”的专题研究.同学们用硬纸板制作了两个以点O为公共直角顶点的等腰直角三角形模型,将它们按固定位置拼放在同一平面内:如图,和均为等腰直角三角形.在活动中,同学们先连接线段、,探究两条线段的长度关系与位置关系;再将图形固定,结合中点、特殊角度等条件进行计算推理,请你和同学们一起完成以下探究任务.
(1)【问题初探】①如图1,试判断与的数量关系,并说明理由;
②请直接写出与位置关系: .
(2)【解决分析】如图2,若点恰好在上,且为的中点,且,求的长度.
(3)【学以致用】如图3,设与的交点为,若,,,请在图3中完成作图,并直接写出的长度为 .(提示:连接,作交的延长线于点)
1.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)如图,已知和都是等边三角形(,,共线).下列结论:
①;②;③;④;⑤.
其中正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(24-25九年级上·湖北黄石·期末)如图,是等边三角形外一点,,,则的最大值是 .
3.(2022·黑龙江·中考真题)和都是等边三角形.
(1)将绕点A旋转到图①的位置时,连接BD,CE并延长相交于点P(点P与点A重合),有(或)成立;请证明.(2)将绕点A旋转到图②的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?并加以证明;(3)将绕点A旋转到图③的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.
4.(24-25八年级上·湖南株洲·阶段练习)【问题提出】如图1,、都是等边三角形,求证:.
【方法提炼】这两个共顶点的等边三角形,其在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,即.如果把小等边三角形的一边看作“小手”,大等边三角形的一边看作“大手”,这样就类似“大手拉着小手”,不妨称之为“手拉手”基本图形,当图形中只有一个等边三角形时,可尝试在它的一个顶点作另一个等边三角形,构造“手拉手”基本图形,从而解决问题.
【方法应用】(1)等边三角形中,是边上一定点,是直线上一动点,以为一边作等边:等边三角形,连接.①如图2,若点在边上,线段、、之间的关系为__________(直接写出结论).
②如图3,若点在边的延长线上, 试证明线段、、之间的关系.
(2)如图4,等腰中,,,,且交于点,以为边作等边,直线交直线于点,连接交于点,写出、、之间的数量关系,并加以说明.(3)如图5,在中,,,点是的中点,点是边上的一个动点,连接,以为边在的下方作等边三角形,连接,则是否有最小值,如有,求出它的最小值,没有,请说明理由.
5.(24-25七年级下·河北保定·期末)问题探索
如图1,在中,,点在线段上运动,以为一边,在的右侧作,使,,过,两点作直线.
(1)直接写出___________°,的最小值为___________cm;
(2)请说明;(3)直接写出的度数,并求出的值.
拓展延伸(4)如图2,改变“问题探索”中“”这一条件,其它条件不变.设,,则,之间有怎样的数量关系?直接写出结论.
(5)在(4)的条件下,继续改变“问题探索”中“点在线段上运动”这一条件为“点在直线上运动”,则与有何数量关系?请直接写出所有可能的结论.
6.(24-25七年级下·山东青岛·期末)特殊化是重要的数学策略,即研究一般性问题,经常先从特殊情形进行研究,再通过归纳与猜想,验证并得出一般性的结论.
【问题提出】如图①,和是等腰三角形,,,且点在同一直线上,和有怎样的关系?
【问题解决】(1)在图②中,若,点在同一直线上,则和的数量关系是_____,位置关系是_____;
(2)在图③中,若,点在同一直线上,判断说明和数量关系,并求的度数;
(3)在图④中,若,点在同一直线上,则和的数量关系是_____,_____°.
(4)通过上述特殊化研究,解决在【问题提出】中,与有怎样的关系.(写出两条)
7.(绵阳市2025-2026学年八年级下期末)如图,四边形是边长为的正方形,,,连接,交于点,过点作,分别交直线,于点,,连接.(1)求证:;(2)探究四边形的形状,并证明;(3)当点与点重合时,求的长度.
8.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)结合图形,解答下列各题:
【问题探究】:(1)如图1,锐角中,分别以、为边向外作正方形和正方形,连接、交于点,试猜想线段与线段的数量及位置关系,并说明理由;
【拓展应用】:(2)在【问题探究】的条件下,如图1,连接,若,,则_______;
(3)如图2,在中,,以为直角边,为直角顶点向外作等腰直角,连接,若,,则长为_________;
(4)如图3,已知在平面直角坐标系中,为坐标原点,、,过点作直线轴,点是直线上的一个动点,线段绕点按逆时针方向旋转得到线段,则的最小值为_____.
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