第14章、全等三角形·共顶点等角模型 典例解析导学案2026-2027学年人教版八年级数学上册

2026-08-18
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摘要:

该初中数学导学案聚焦“共顶点等角模型(手拉手模型)”,通过“手拉手”比喻直观引入模型定义,结合双等腰、等顶角核心条件,以SAS全等证明为基础,构建从全等三角形判定到模型应用的学习支架。 资料亮点在于典例从基础到综合的梯度设计,变式训练强化模型本质理解,错误提醒规范推理过程,助力学生提升几何直观与推理能力,培养模型观念和应用意识,提升数学思维品质。

内容正文:

第14章、全等三角形·共顶点等角模型 典例解析导学案 适用年级:八年级(培优) 对应教材:人教版八年级上册第十四章《全等三角形》 课时:1课时 一、模型引入 1. 模型定义 两个顶角相等的等腰三角形,如果顶角有公共的顶点,则把它们的底角顶点连接起来,会形成一组全等的三角形,我们把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”(也称“共顶点等角模型”)。 💡 为什么叫“手拉手”? 两个等腰三角形共用一个顶点,像两个人手拉手站在一起。公共顶点是“头”,两条相等的腰是“手臂”,连接底角顶点的线段就是“拉手线”。 2. 核心条件 如图,在△ABC和△ADE中: · 共顶点:A为公共顶点 · 双等腰:AB = AC,AD = AE · 等顶角:∠BAC = ∠DAE 3. 核心结论 △ABD ≌ △ACE(SAS) 证明思路: ∵ ∠BAC = ∠DAE ∴ ∠BAC + ∠CAD = ∠DAE + ∠CAD 即 ∠BAD = ∠CAE 在△ABD和△ACE中: · AB = AC(已知) · ∠BAD = ∠CAE(已证) · AD = AE(已知) ∴ △ABD ≌ △ACE(SAS) 二、典例解析 【典例1】基础型——等边三角形手拉手(2026八上·邵阳期末) 题目:如图,△ABC和△ADE均为等边三角形,点B、A、E在一条直线上,连接BD、CE交于点F。 (1)求证:BD = CE; (2)求∠BFC的度数。 【思路分析】 · 识别模型:两个等边三角形共顶点A → 手拉手模型 · 等边三角形 → AB = AC,AD = AE,∠BAC = ∠DAE = 60° · 先证全等 → 再导角 【规范解答】 (1)证明: ∵ △ABC和△ADE均为等边三角形(已知) ∴ AB = AC,AD = AE,∠BAC = ∠DAE = 60°(等边三角形性质) ∴ ∠BAC + ∠CAD = ∠DAE + ∠CAD 即 ∠BAD = ∠CAE 在△ABD和△ACE中: AB = AC(等边△ABC) ∠BAD = ∠CAE AD = AE (等边△ADE) ∴ △ABD ≌ △ACE(SAS) ∴ BD = CE(全等三角形对应边相等) (2)解: 由△ABD ≌ △ACE,得∠ABD = ∠ACE。 设∠ABD = ∠ACE = α。 在△BCF中: ∠FBC = ∠ABC − ∠ABD = 60° − α ∠BCF = ∠ACB + ∠ACE = 60° + α ∴ ∠BFC = 180° − (60° − α) − (60° + α) = 60° 答:BD = CE,∠BFC = 60°。 【典例2】提高型——等腰直角三角形手拉手(2026八上·德惠期末) 题目:如图,△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∠BAC = ∠DAE = 90°,AB = AC,AD = AE,连接BD、CE交于点P。请判断BD和CE的数量关系与位置关系,并说明理由。 【思路分析】 · 识别模型:两个等腰Rt△共顶点A · 先证△ABD ≌ △ACE · 利用全等导角判断位置关系 【规范解答】 解: 先证△ABD ≌ △ACE(SAS,过程同典例1)。 ∴ BD = CE(数量关系:相等) 设∠ABD = ∠ACE = α。 在△BCP中: ∠PBC = ∠ABC − ∠ABD = 45° − α ∠BCP = ∠ACB + ∠ACE = 45° + α ∴ ∠BPC = 180° − (45° − α) − (45° + α) = 90° ∴ BD⊥CE(位置关系:垂直) 答:BD = CE,且BD⊥CE。 📌 结论速记:等腰直角三角形手拉手 → 拉手线相等且垂直。 【典例3】综合型——含中点的拓展(2025-2026八上期中·四区联考) 题目:如图,△ABC和△ADE均为等边三角形,点M为BD的中点,点N为CE的中点,连接AM、AN。求证:AM = AN。 【思路分析】 · 由典例1得△ABD ≌ △ACE → BD = CE,∠ABD = ∠ACE · M、N为中点 → BM = CN · 构造△ABM和△ACN证全等 【规范解答】 证明: 由典例1可知:△ABD ≌ △ACE(SAS) ∴ BD = CE,∠ABD = ∠ACE(全等三角形对应边、对应角相等) ∵ M为BD中点,N为CE中点 ∴ BM = 1/2BD,CN = 1/2CE ∴ BM = CN 在△ABM和△ACN中: AB = AC (等边△ABC) ∠ABM = ∠ACN (已证) BM = CN(已证) ∴ △ABM ≌ △ACN(SAS) ∴ AM = AN(全等三角形对应边相等) 三、举一反三·变式训练 【变式1】图形旋转——结论不变 题目:将等边△ADE绕点A旋转到任意位置,点D落到点B位置,点E落到点C位置(如图),连接BD、CE交于点F。请问:BD = CE是否仍然成立?请说明理由。 分析:旋转不改变三角形的边和角,AB = AC、AD = AE、∠BAC = ∠DAE = 60°始终成立,因此△ABD ≌ △ACE始终成立,BD = CE仍然成立。 结论:手拉手模型的结论与图形位置无关,只取决于“共顶点、双等腰、等顶角”三个条件。 【变式2】正方形背景 题目:如图,以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和正方形ACFG,连接BG、CE交于点O。 (1)求证:BG = CE; (2)求∠BOC的度数。 提示:本题中“手拉手”的公共顶点是A。两个等腰三角形分别是△ABG(AB = AG)和△AEC(AE = AC),∠BAG = ∠EAC = 90° + ∠BAC。证△ABG ≌ △AEC(SAS),得BG = CE,导角得∠BOC = 90°。 【变式3】逆向构造 题目:如图,在△ABC中,分别以AB、AC为边向外作等边△ABD和等边△ACE,连接DC、BE交于点F。 (1)求证:DC = BE; (2)求∠DFE的度数。 分析:公共顶点为A,△ADC和△ABE满足手拉手条件(AD = AB,AC = AE,∠DAC = ∠BAE),证△ADC ≌ △ABE(SAS),得DC = BE,导角得∠DFE = 60°。 四、模型核心总结 1. 识别“手拉手”的“三步法” 步骤 操作 关键 ①找 找两个等腰三角形是否有公共顶点 顶点重合 ②验 验证两组腰是否分别相等 AB = AC,AD = AE ③看 看顶角是否相等 ∠BAC = ∠DAE 三个条件齐全 → 手拉手模型成立 → △ABD ≌ △ACE(SAS) 2. 经典结论速记 图形特征 拉手线关系 两个等边三角形手拉手 BD = CE,夹角为60° 两个等腰直角三角形手拉手 BD = CE,且BD⊥CE 两个任意顶角相等的等腰三角形手拉手 BD = CE(对应边相等) 3. 常见错误提醒 错误 正确做法 ❌ 看见两个三角形就盲目用SAS ✅ 先确认“共顶点、双等腰、等顶角”三条件 ❌ 导角时用错对应角 ✅ 全等后明确标注对应顶点:A↔A,B↔C,D↔E ❌ 旋转图形后认为结论不成立 ✅ 旋转不改变边角,结论始终成立 五、课后巩固 1. 【基础】如图,△ABC和△ADE是顶角相等的等腰三角形,AB = AC,AD = AE,∠BAC = ∠DAE,连接BD、CE,则△ABD ≌ ______。 2. 【中档】如图,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,CA = CB,CD = CE,∠ACB = ∠DCE = 90°。若AE = 7,BE = 2,求DE的长。 3. 【提高】如图,△ABC和△ADE均为等边三角形,M为BD中点,N为CE中点。若AB = 6,AD = 4,求△AMN的周长。 参考答案 题号 答案 1、△ACE 2、 5(提示:△ACD ≌ △BCE,得AD = BE = 2,DE = AE − AD = 5) 3、 18(提示:由典例3得AM = AN,且∠MAN = 60°,△AMN为等边三角形) 学科网(北京)股份有限公司 $

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