内容正文:
专题08 全等三角形模型之手拉手模型
手拉手模型是全等三角形综合性极强的经典几何模型,是中考几何解答题、压轴小题的高频考点,常结合等边三角形、等腰直角三角形、等腰三角形综合命题,重点考查学生的全等识别与边角迁移能力。该模型核心特征为共顶点、等线段、共夹角,形似双手相拉,构图规律极强。
其核心解题原理依托SAS全等判定定理,利用公共角叠加或减去等角得到夹角相等,快速证明两组三角形全等,进而实现线段相等、角度相等的转化。考题常衍生出角度定值、线段平行、线段垂直和周长定值等延伸结论,题型灵活多变。
中考命题多隐性构图,不会直接点明模型,常嵌套在复杂图形中考查。该模型综合性高、延展性强,是衔接基础全等证明与几何压轴探究题的核心题型,也是初中几何体系中必须掌握的核心解题模型。
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
手拉手模型并非课本明文规定的几何定理,而是初中几何教研体系中,基于全等三角形SAS判定定理归纳提炼出的经典综合性解题模型,起源于共顶点等腰图形的规律探究。在基础几何题型中,两个拥有公共顶点、且顶角相等的等腰三角形,会形成结构相似、对称关联的几何图形,早期几何习题与考题中频繁出现此类构图,逐渐形成固定解题规律。
该模型最初源自等边三角形共顶点的全等探究,后续拓展至等腰直角三角形、任意等腰三角形题型。因图形中两组对应线段相连的形态如同双手牵拉,被形象命名为手拉手模型。其核心本质是利用公共顶角做等量加减,构造等角,结合等腰三角形等线段条件,满足SAS全等判定,实现边角关系转化。
随着中考几何命题愈发侧重综合探究,此类共顶点构图题型考查频次大幅提升,教研团队将零散的解题思路系统化、模板化,正式确立手拉手模型体系。该模型根植于课本基础几何性质,是对同类几何题型规律的高度总结,如今成为衔接基础全等题型与几何压轴探究题的核心经典模型。
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】(24-25八年级上·湖北·期中)如图,点C是线段上一点,、是等边三角形.与交于点E,与交于点F,与交于点D.下列结论:①;②;③是等边三角形;④平分.其中正确的有( )个
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,找出全等三角形是解题的关键.由可证,可得,故①正确;由可证,可得,可证是等边三角形,故③正确;由全等三角形的性质可得,可得,则可证不一定等于,即不一定垂直平分,故②错误;由全等三角形的性质可得,由面积公式可证,由可证,可得,故④正确.
【详解】解:∵、是等边三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
故①正确;
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
故③正确,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴不一定等于,
∴不一定等于,
∴不一定等于,
又∵,
∴不一定垂直平分,
故②错误;
如图,过点C作于G,于H,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴平分,
故④正确;
综上所述:正确的有①③④,一共3个;
故选:B.
【典例2】(24-25八年级上·河北秦皇岛·期末)已知:如图,和均为等边三角形,点、、在一条直线上,交于点,交于点,交于点.下列结论:
①,②,
③,④,⑤.正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】本题主要考查全等三角形的性质与判定及等边三角形的性质,三角形内角和定理的应用;由等边三角形的性质可得,,根据平角的定义得出,即可判断⑤,进而证明,即可判断①,得出,根据三角形内角和定理得出,即可判断④;进而证明,,即可判断②和③.
【详解】解:∵和均为等边三角形,
∴,,
∴,故⑤正确,
在
∴故①正确;
∴,即
∵,,
∴故④正确
在中,
∴故②正确;
∴,
在中,
∴故③正确;
综上所述,正确的有①②③④⑤,共5个,
故选:A.
【典例3】(25-26九年级上·内蒙古赤峰·阶段检测)如图,点C为线段上的一动点(不与A,B重合),在同侧分别以,为边作等边和等边,,相交于点F,交于点M,交于点N,连接.则下列结论:
①;
②;
③是等边三角形;
④.
其中正确的是 ________ .(只填写序号)
【答案】①②③
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质是解决问题的关键.
①根据等边三角形性质得 ,进而得 ,由此可依据“”判定, 然后根据全等三角形的性质即可对结论①进行判断;②根据全等三角形的性质得,即可得出, 由此可对结论②进行判断;③证明, 再证明是等边三角形, 由此可对结论③进行判断;④假设, 可证是等边三角形,再根据得出假设是错误的,由此即可对结论④进行判断,综上所述即可得出答案.
【详解】解:①和都是等边三角形,
, ,
,
,
,
,
,
故结论①正确;
②,
,
,
,
,
故结论②正确;
③,
,
,
,
是等边三角形,
故结论③正确;
④假设,
,
是等边三角形,
,
又∵, 这与相矛盾,
∴假设是错误的,
,
故结论④不正确,
综上所述:正确的结论是①②③,
故答案为: ①②③.
【典例4】(25-26八年级下·浙江嘉兴·开学考试)如图,和都是等边三角形,连结,若,则的度数为_________.
【答案】/度
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质,三角形内角和定理的运用,根据等边三角形的性质可证,可得,由可得,根据三角形内角和定理可得,在中再根据三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:∵都是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
故答案为: .
【典例5】(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图1,,都是等边三角形,点A、B、C在同一直线上,和交于点P.
(1)求证:;
(2)求的度数;
(3)如图2,M,N分别是,的中点,试判断的形状,并证明你的结论.
【答案】(1)
证明:、都是等边三角形,
,,,
,即,
在和中
,
;
(2)
(3)等边三角形,理由为:
,
.
,、分别是、的中点,
,
在和中
,
,,
.
是等边三角形.
【分析】本题考查了等边三角形的性质与全等三角形的判定及性质,解题的关键是通过角的等量代换证明三角形全等,进而推导边或角的关系.
(1)利用等边三角形性质得边和角相等,通过角的和差推得,再用证,得结论;
(2)由全等得,结合内角和求,再利用外角性质得;
(3)由全等及中点得,用证,得且,判定为等边三角形.
【详解】(1) 略
(2)解:,
,
,
,
,
,
.
(3)略
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.(24-25八年级上·福建厦门·期中)若和都是等边三角形,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理.由已知条件推导出,从而,再通过角之间的转化,利用三角形内角和定理能求出的度数.
【详解】解:和都是等边三角形,且,
,,,
又,,
,
,
,
,
,
,
.
故选:D.
2.(24-25八年级上·河北保定·期中)如图,和都是等边三角形,、相交于点O,交于点M,交于点N,连接,则下列结论不一定成立的( )
A. B.
C.是等边三角形 D.
【答案】C
【分析】本题考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,先根据等边三角形的性质得到,判断A;然后根据全等三角形的性质判断D;再根据三角形的内角和定理判断B;然后根据的情况判断C即可解题.
【详解】解:∵和都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,故A正确,不符合题意;
∴,,故D正确,不符合题意;
∴,
∴,故B正确,不符合题意;
∵不一定是,
∴不一定是等边三角形,故C错误,符合题意;
故选:C.
3.(24-25八年级上·河北廊坊·阶段检测)如图,是等边三角形,D为边上一点,以为边作等边,连接.若,则的度数是______.
【答案】/100度
【分析】本题主要考查等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质等知识,根据证明得,从而可得结论.
【详解】解:∵和均为等边三角形,
∴
∴
∴
在和中,
∴
∴
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
4.(2026·吉林长春·二模)如图,点为线段上一点,、都是等边三角形,、交于点,、交于点,、交于点,连结,给出下面四个结论:;;;.上述结论中,一定正确的是______(填所有正确结论的序号).
【答案】①②④
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,关键是由等边三角形的性质推出,,判定是等边三角形.由判定,推出,由对顶角的性质得到,由三角形内角和定理得到,由判定,推出,而,得到是等边三角形,因此,得到,推出,在变化,不一定是.
【详解】解:、都是等边三角形,
,,,
,
,
,
,
,
故符合题意;
,,,
,
故符合题意;
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
故符合题意;
在上的位置在变化,
在变化,不一定是,
故不符合题意.
正确的是.
故答案为:.
5.(25-26八年级上·辽宁鞍山·阶段检测)如图,、均为等边三角形,连接交于点O,与交于点P,则的度数是______.
【答案】/120度
【分析】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质,由等边三角形的性质可得,再证明得出,结合即可得出.
【详解】解:、均为等边三角形,
,
,即,
在和中,
,
,
,
故答案为:.
6.(25-26八年级上·四川自贡·期末)已知:如图,点在线段上,和都是等边三角形,且在同侧,连接交于点,连接交于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【答案】(1)
证明:,均为等边三角形,
,,,
,
即,
在与中,
,
;
(2)
【分析】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质、三角形内角和定理等知识;本题综合性强,难度不大,证明三角形全等是解决问题的关键.
(1)由等边三角形的性质可证得,可求得;
(2)由(1)中得,结合,和三角形内角和定理即可得出.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)知:.
,
,,
.
7.(24-25八年级上·湖南邵阳·期中)已知和都是等腰三角形,且,,.
(1)【初步感知】如图,当点、分别落在边、上时,那么 ______(填、或)
(2)【发现证明】如图,将图中的绕点旋转,当点在外部,点在内部时,求证:;
(3)【深入研究】如图,如果和都是等边三角形,且点、、在同一条直线上,则的度数为______;线段、之间的数量关系为__________________;
【答案】(1)
(2)
证明:,
,即,
在和中,
,
,
;
(3);
【分析】本题考查的是全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质、掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
(1)结合图形和条件解答即可;
(2)证明,根据全等三角形的性质证明结论;
(3)根据等边三角形的性质得到,进而得到,证明,根据全等三角形的性质解答即可.
【详解】(1)解:,,
,
,
故答案为:;
(2)略
(3)解:为等边三角形,
,
,
同(2)可得:,
,,
,
故答案为:;.
8.(25-26七年级下·山东威海·期中)如图,已知与都是等边三角形,点B、C、D在同一条直线上,与相交于点G,与相交于点F,与相交于点H,连接.给出下列结论:①;②;③;④是等边三角形.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,利用等边三角形的性质得出条件,可证明:,可判断①正确;利用得出,利用8字形可得,可判断②正确;证明,得,可判断③正确;由和,根据“有一个角是的三角形是等边三角形可得是等边三角形,可判断④正确,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵和是等边三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,故①正确;
∵,
∴.
∵,
∴,故②正确;
在和中,
,
∴,
∴,;故③正确;
∵,,
∴是等边三角形;故④正确.
故选:D.
9.(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图,,,,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件证明,利用全等三角形的性质逐一判断各选项即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,故A正确,不符合题意;
∵,
∴,故D正确,不符合题意;
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,故B正确,不符合题意;
∵是直角三角形,而不一定是直角三角形,无法证明,故C错误,符合题意.
10.(25-26七年级下·江西萍乡·期末)如图,在中,,,点D是线段的中点,将一块锐角为的直角三角板按如图()放置,使直角三角板斜边的两个端点分别与A、D重合,连接、,与交于点F,则______.
【答案】
【分析】由已知条件可知,,,,进而推出,得到,再利用三角形外角的性质求解即可.
【详解】解:,点D是线段的中点,
,,
,
是锐角为的直角三角板,
,,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
.
11.(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,,点为三角形右侧外一点,且,连接.若的面积为,则线段的长度为_______.
【答案】
【分析】作交直线于F,证,得出,利用三角形面积公式求解即可.
【详解】解:作交直线于F,连接,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴的面积为,
即,
∴
∴(负值舍去).
12.(25-26八年级上·海南·期中)在艺术工作室里,设计师用两个等腰三角形和创作几何艺术装置.其中,,,交于点.请你解决以下关于这个艺术装置的几何问题
(1)直角风格的装置
如图,当时,求证:,;
(2)六十度风格的装置
如图,当时,求的度数;
(3)猜想:任意顶角的装置
当时,的度数为________(直接用含的式子表示)
【答案】(1)证明:设、交于点,
,
,即.
在与中,
,
,
,.
,
.
,
,
,
;
(2)
(3)
【分析】(1)由,可得,证明,得到,,结合,即可得出结论;
(2)由,可得,证明,得到,结合,即可解答;
(3)根据(2)中的方法进行解答即可.
【详解】(1)略
(2)解:设、交于点,
,
,即.
在与中,
,
.
,,,
;
(3)解:,
,即.
在与中,
,
.
,,,
.
13.(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)
解:,.
理由:延长交于点F,如图
在和中,
.
,.
,
.
,
.
,
.
(2)没有发生变化
(3)①,②能,
【分析】本题考查等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握手拉手模型,是解题的关键:
(1)延长交于点F,证明,得到,,推出,即可得出结论;
(2)证明,得到,,推出,即可得出结论;
(3)同法,证明,得到,进而求出的度数即可.
【详解】(1)略
(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.
14.(24-25九年级上·湖北恩施·期中)如图,和均是顶角为的等腰三角形,,分别是底边,将绕点A旋转,连接,.
(1)请写出线段与的数量关系,并说明理由;
(2)求直线与相交所夹锐角的度数.
【答案】(1)
解:,
理由:和均是顶角为的等腰三角形,
,,,
,,
,
,
;
(2)
【分析】此题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)首先根据等腰三角形的性质得到,,,推出,然后证明出,进而得到;
(2)分别延长和相交于点,首先得出,然后由得到,然后结合三角形内角和定理求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:分别延长和相交于点,
,
,
即,
由(1)可知,
,
,
又,
.
15.(25-26七年级下·四川成都·阶段检测)如图,已知点是上一点,、都是等边三角形。
(1)吗?为什么?
(2)说明;
(3)若绕着点旋转一定的角度(如图2),则上述2个结论还成立吗?(此问只须写出判断结论,不要求说理)
【答案】(1)
解:,理由:
、都是等边三角形,
,,,
,即,
;
(2)
解:、都是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
;
(3)成立,不成立
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用,证明三角形全等是解此题的关键.
(1)由等边三角形的性质可得,,,从而得出,再由即可证明;
(2)由等边三角形的性质可得,,从而得出,由全等三角形的性质可得,利用证明,即可得出结论;
(3)由等边三角形的性质可得,,,从而得出,再由即可证明,由已知条件不能证明,故不成立.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:成立,不成立,
理由如下:
、都是等边三角形,
,,,
,即,
,
由已知条件不能证明,故不成立.
16.(25-26七年级上·山东东营·期中)如图,已知和都是等边三角形,且A、C、E三点共线.与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连结.以下五个结论:①;②;③;④是等边三角形;⑤.其中正确结论的有( )个.
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】由等边三角形的性质,证,即可判断①结论;
根据全等三角形的性质,得到,结合对顶角相等可推出,然后根据三角形外角的性质,即可判断②结论;
证明,即可判断③结论;
根据全等三角形的性质,结合等边三角形的判定,即可判断④结论:
根据等边三角形的性质,得出,即可判断⑤结论.
【详解】解:∵和都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,①结论正确;
∵,
∴,
又∵,
∴,
②结论正确;
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,③结论正确;
∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,④结论正确;
∴,
∴,
∴,⑤结论正确;
∴正确结论的是①②③④⑤,共5个,
故选:A.
【点睛】本题考查了内错角相等两直线平行,全等的性质和综合(),全等的性质和()综合(或者),等边三角形的判定和性质等知识,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
17.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图,和都是等边三角形,连接、相交于点M,连接、.①;②;③;④平分.其中正确的有( )个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】可证,从而可证(),进而可求,即可判断①③;过作交于,作交于,可证,即可判断④;当、、在一条直线上时,可判断②;即可求解.
【详解】解:和都是等边三角形,
,,
,
,
即:,
在和中
,
(),
,
,
,
,
即:,
,
故①③都正确;
如图,过作交于,作交于,
,
,
平分,
故④正确;
如图,当、、在一条直线上时,
此时满足已知条件,但与显然不平行,故③错误;
故选:C.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,掌握判定方法及性质是解题的关键.
18.(25-26八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想
如图1,在中,分别以为边向外作等腰直角和等腰直角,,连接,,则与的数量关系为___________,位置关系为___________;
(2)类比探究
如图2,已知,以为边分别向外作等边和等边,交于点,求的大小.
(3)解决问题
如图3,已知点在等边的外部,并且点与点位于线段的异侧,连接.若,,,则的长为___________.
【答案】(1),
(2)
(3)5
【分析】(1)设交于点,结合等腰直角三角形的定义,利用“”证明,由全等三角形的性质可得,,再证明,即可证明;
(2)结合等边三角形的性质,利用“”证明,由全等三角形的性质可得,再证明,然后由三角形内角和定理即可获得答案;
(3)在上取点,使得,证明为等边三角形,利用“”证明,,即可获得答案.
【详解】(1)解:如下图,设交于点,
∵和均为等腰直角三角形,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴,即,
故答案为:,;
(2)∵和均为等边三角形,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(3)如下图,在上取点,使得,
∵,,,
∴为等边三角形,
∴,,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查了“手拉手模型”的应用,涉及的知识点包括全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、等腰三角形的定义、三角形内角和定理等知识,正确理解题意,熟练运用相关知识是解题关键.
19.(25-26七年级上·山东泰安·期末)某学校的数学兴趣小组发现这样一个模型,两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,会形成一组全等的三角形,具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)[自主探究]如图1,在中,分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角, ,连接,,求证:;
(2)[拓展提升]如图2,如图,,,,连接、,射线交于点,求度数.
【答案】(1)
证明:分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角,
,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质、全等三角形的性质及判定、三角形内角和定理的应用,准确识图,正确使用相关定理是正确解答此题的关键.
(1)根据等腰直角和等腰直角, ,只要证明,即可解决问题;
(2)同法证明,根据全等三角形的性质得出,根据三角形的内角和定理即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:设与交于点,
,
,
,
在和中,
,
,
,
又,,
.
20.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)探究等边三角形“手拉手”问题.
(1)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,则与的位置关系是_____,请说明理由;
(2)如图,已知、均为等边三角形,连接、,若,求证:(即、、在同一条直线上);
(3)如图,已知点在等边三角形外,点、点位于线段的异侧,连接、,若,则线段、、三者之间的数量关系是______,请说明理由.
【答案】(1)
平行,理由如下:
∵都是等边三角形,
∴,
∴,
即,
∴,
∴ ,
∴,
∴;
(2)
证明:
∵都是等边三角形,
∴,
∴,
即.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)
,理由如下:
在线段上取一点H,使得,设交于点O,
∵都是等边三角形,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,平行线的判定,
对于(1),根据“边角边”证明,再根据全等三角形的性质得,然后根据平行线的判定定理得出结论;
对于(2),根据题意可知,再证明,可得,进而得出答案;
对于(3),在线段上取一点H,使得,再证明,可得,然后证明是等边三角形,根据等边三角形的性质得,结合图形可得答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
21.(24-25七年级下·陕西西安·阶段检测)问题提出
(1)如图,在和中,,,(),将绕点顺时针旋转,连接.当点落在边上且三点共线时,在这个“手拉手”模型中,和全等的三角形是_______,的度数为____________;
(2)如图,已知等边三角形,,是其外一点,且,,求四边形的周长;
问题解决
(3)某市园林绿化部门在某小区门口的空地上新建一个家门口的“口袋公园”,设计形状大致为三角形,如图所示,段临街道有足够长度,是小道上某小区的入口(点不在点处),且米,设计人员准备将公园分成,两大部分,是内一标志点,此处将栽植一棵风景大树,设计,,内部种植三种不同类的草坪,平均每平方米约元,留出适当大小的区域作为休闲健身区,其内安装健身器材需元,请你预算满足上述条件的建设费用大致需多少元?(不考虑其他花费)
【答案】();;()四边形的周长为;()满足条件的建设费用元.
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定,全等三角形的应用,等腰直角三角形的判定和性质,等边三角形的判定与性质,熟练掌握知识点的应用,正确地添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
()先求出,进而得,再依据“”判定和全等得,由此得,据此即可得出答案;
()延长到,使,连接,证明是等边三角形,得,,再根据是等边三角形得,,由此得,进而依据“”判定和全等得,则,由此即可得出四边形的周长;
()过点作交于点,连接,则和都是等腰直角三角形,进而得,,,,由此得,继而依据“”判定和全等得米,,则,再求出平方米,即可得出种植草坪的费用,据此可得满足条件的建设费用.
【详解】解:()在中,,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴和全等的三角形是,的度数为,
故答案为:;;
()延长到,使,连接,如图所示,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形,,
∴,,
∴,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
即,
∴四边形的周长为;
()过点作交于点,连接,如图所示,
∵,,
∴和都是等腰直角三角形,
∴,,,,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴(米),,
∴,即,
∴(平方米),
∴在内部种植三种不同类的草坪,平均每平方米约元,
∴在内部种植草坪的费用为:(元),
又∵在区域内安装健身器材需元,
∴满条件的建设费用为(元),
答:满足条件的建设费用元.
22.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)发现问题:如图1,和是顶角相等的等腰三角形,、分别是底边.求证:;
(2)解决问题:如图2,若和均为等腰直角三角形,,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接,请判断线段,,之间的数量关系并说明理由.
(3)尝试探究:如图3,在(2)问的条件下,延长交于点P,与交于点N,连接,,,,求的长度.
【答案】(1)
证明:和是顶角相等的等腰三角形
,,,
即
在和中,
,
,
;
(2)
,理由:
由(1)知且,
是等腰直角三角形,且,
,
,
;
(3)
【分析】题目主要考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据等腰三角形的性质得出,,,再结合图形及全等三角形的判定和性质即可证明;
(2)由(1)知且,结合图形及等腰直角三角形的性质求解即可;
(3)作,垂直于的延长线于,根据全等三角形的判定得出,,,再由全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)作,垂直于的延长线于,
,
,
,同理,
在和中,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
∵,
∴,
在和中,
,
,
,,,
设,
,
,
,
,
解得,
.
23.(25-26七年级下·山东济南·期末)【阅读材料】
小明同学发现一个规律:两个共顶点且顶角相等的等腰三角形,底角顶点连起来,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,小明把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”.
【材料理解】(1)如图1,与都是等腰三角形,,,且,则有 ;线段和的数量关系是 .
【深入研究】(2)如图2,与都是等腰三角形,,,且,请判断线段和的数量关系和位置关系,并说明理由;
【深化模型】(3)如图3,,,求证:
【答案】(1),;
(2)解:,,理由如下:
∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
(3)证明如图,作,,连接,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴D、C、H三点共线,
∴,
∵,
∴,又,,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、三角形的外角性质、等边三角形的判定与性质,理解题中“手拉手模型”,熟练掌握全等三角形的性质,利用类比方法证明是解答的关键.
(1)先得到,再证明,然后利用全等三角形的对应边相等可得结论;
(2)同理先得到,再证明,得到,,进而利用三角形的外角性质得到即可证得结论;
(3)作,,连接,证明是等边三角形,得到,,进而得到D、C、H三点共线,则,然后证明得到即可证的结论.
【详解】解:(1)∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:;;
(2)略
(3)略
24.(25-26八年级上·河南南阳·期中)
(1)问题发现:
两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则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”图形,
如图1,和是顶角相等的等腰三角形,即,,且,分别连接,.求证:;(请在下面的证明过程中填写上理由或数学式)
证明:
在和中
① ②(_________________)
③(________________________________________________)
(2)类比探究:如图2,和都是等腰三角形,即,,且,B,C,D在同一条直线上.请判断线段与存在怎样的数量关系及位置关系,并说明理由.
(3)问题解决:如图3,若和均为等腰直角三角形,且,,,点A,D,E在同一条直线上,为中边上的高,连接,若,,请直接写出的长,不说明理由.
【答案】(1)① ;② ;③ 全等三角形的对应边相等.
(2)与的数量关系,位置关系是,
理由如下:
,
,
即,
在和中,,
,
,,
是等腰三角形且,
,
,
,
.
(3)2.5.
【分析】(1)根据三角形全等的判定和性质填空即可.
(2)根据(1)问中,“手拉手”全等的证明,可得,利用全等的性质可得,,又因为是等腰直角三角形,可得,从而可知,即.
(3)由是等腰直角三角形,为中边上的高,可证得,根据(1)问中,“手拉手”全等的证明,可得,从而得,即可求出的长.
【详解】(1)解:①,
②,
③全等三角形的对应边相等.
(2) 略
(3)解:由(1)的方法得,,
,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
,
,
.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形、等腰直角三角形的性质、三线合一等性质,熟练掌握三角形的有关性质是解题的关键.
25.(2026·辽宁大连·一模)【模型定义】
它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.他们得知这种模型称为“手拉手模型”如果把小等腰三角形的腰长看作是小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似大手拉着小手.
【模型探究】
(1)如图,若和均为等边三角形,点、、在同一条直线上,连接,则的度数为 ;线段与之间的数量关系是 .
【模型应用】
(2)如图,,,求证:;
(3)如图,为等边内一点,且,以为边构造等边,这样就有两个等边三角形共顶点,然后连接,求的度数是 .
【拓展提高】
(4)如图,在中,,,点为外一点,点为中点,,,求的度数.(用含有m的式子表示)
(5)如图,两个等腰直角三角形和中,,,,连接,,两线交于点,请证明和的数量关系和位置关系.
【答案】(1),;
(2)证明:如图中,延长到,使得.
,,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
.
.
(3);
(4);
(5)且;理由如下:
,
.
.
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
综上所述:且.
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
(1)由和均为等边三角形,可证,可得,,由点、、在同一条直线上,可求即可;
(2)延长到,使得,由,可证为等边三角形,可得,由,,可证为等边三角形,可证,可得即可;
(3)由,由与都是等边三角形,可证,可得,,可证是直角三角形且即可;
(4)将绕点逆时针旋转得到,连接、、、,延长到,使得,连接、.先证,再证,最后证,可得;
(5)由两个等腰直角三角形和中,,,,可证,可得,再求即可;
【详解】解:(1)如图,
和均为等边三角形,
,,.
.
在和中,
,
.
.,
为等边三角形,
.
点,,在同一直线上,
.
.
.
故答案为:,.
(2)略
(3)解:以为边构造等边,连接,如图3所示:
与都是等边三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
是直角三角形,
,
,
,
故答案为:;
(4)解:如图中,将绕点逆时针旋转得到,连接、、、,延长到,使得,连接、.
由(1)可知,
,,
,,,
,
,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,,
,
,,
,
.
(5)略
26.(25-26七年级下·江西抚州·阶段检测)【阅读材料】小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,
如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若,,,则≌.
【材料理解】(1)在图1中证明小明的发现.
【深入探究】(2)如图2,和是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,求的度数?
【延伸应用】(3)如图3,,,试探究与的数量关系.
【答案】
(1)证明:∵,
∴,
即 ,
∵,,
∴,
(2);
(3) .
【分析】(1)根据,可得 ,再由,,即可求证;
(2)先证明,可得: ,从而,再根据三角形的内角和等于 ,即可求解;
(3)延长DC至点P使PD=BD,连接BP,可得 是等边三角形,则可得 ,从而可证 ,继而 ,即可解答.
【详解】(1)略
(2)∵和是等边三角形,
∴,,,
∴ ,
,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴,
∴,
∵在 中, ,
∴,
即 ;
(3) ,理由如下:
如图3,延长DC至点P使PD=BD,连接BP,
∵,
∴ 是等边三角形,
∴ , ,
∵,
∴,
∴ ,
∵,
∴ ,
∴ ,
∵,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,根据题意找到准确的全等三角形,并会利用类比思想是解题的关键.
27.(25-26八年级上·湖北襄阳·阶段检测)襄阳市第二十中学八年级数学兴趣小组的同学发现这样一个模型:它是由两个共顶角顶点且顶角相等的等腰三角形构成的,在两个等腰三角形顶角的变化过程中,始终存在一对全等三角形.数学兴趣小组同学称此模型为“手拉手模型”.请你和数学兴趣小组的同学一起研究下面的问题.
(1)如图1,在和中,,,,,,三点共线,连接,请猜想和的数量关系与位置关系并证明;
(2)如图2,在和中,,,,连接,,延长交于点.求的度数;
(3)如图3,在和中,,,,连接,交于点.连接,,延长交于点,完成图形并求的度数(用含的代数式表示).
【答案】(1)且
(2)
(3)
【分析】本题主要考查全等三角形的判定()和性质(对应边相等、对应角相等),同时结合角的和差运算、对顶角相等以及三角形内角和定理,通过角的代换实现未知角与已知角的转化,是对几何图形中“边、角关系”综合运用能力.
()先通过角的和差关系推出,再利用证明,得到与的数量关系;接着通过角的代换,结合直角三角形的性质,推导出与的垂直位置关系;
()先由角的和差得到,借助证明,得出;再利用对顶角相等和三角形内角和定理,将转化为已知的,进而求出度数;
()先通过角的和差推出,用证明,得到对应角相等;进一步根据证明,推出平分,再结合对顶角相等和三角形内角和的等量代换,推导出与的数量关系.
【详解】(1)结论:,且,
证明∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,且,
设与交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴;
(2)∵,
∴,
即,
在和中
,
∴,
∴,
设与交于点,
在和中,(对顶角相等),
∴
(3)连接,交于点.连接,,延长交于点,作交于点,交于点,
∵,
∴,即,
在和中
,
∴,
∴,
设与交于点,
∵,
∴,
∵,
∴
在和中
,
∴,
∴,
又∵,
∴平分,
∴,
∴,
又∵
∴,
∴.
28.(24-25七年级下·四川·期中)【阅读材料】小明同学发现一个规律:两个共顶点且顶角相等的等腰三角形,底角顶点连起来,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,小明把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”.
【材料理解】(1)如图1,与都是等腰三角形,,,且,证明:.
【深入研究】(2)与都是等腰三角形,,,且,证明:;
【深化模型】(3)如图3,,,,求的长.
【答案】
(1)证明:∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明: ∵,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)9
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定等知识,综合性强,难度较大.
(1)证明,进而证明,即可得到;
(2)证明,进而证明,得到,根据得到,问题得证;
(3)在上截取,连接,则.先证明,都是等腰三角形,得到,进而证明,即可求出.
【详解】解:(1)略
(2)略
(3)如图,在上截取,连接,则.
∵,,,
∴,都是等腰三角形,
∴,
∴,
即.
在和中,
∴,
∴.
29.(25-26八年级上·福建厦门·期中)【问题提出】(1)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】
(2)等边三角形中,是边上一定点,若点在边上,以为一边作等边三角形,连接.求证,;
(3)如图3,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,如果有,求出它的最小值:如果没有,请说明理由.
【答案】
(1)证明:∵都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:过点E作,交于点G,
∵是等边三角形,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)有最小值,最小值为2;
【分析】(1)证明,即可证明;
(2)过点E作,交于点G,先证明是等边三角形,再证明
,得出,即可得出结论;
(3)以为边,在下方构造等边三角形,连接,通过证明,得出,则,根据点Q在直线上,得出当时,取最小值,即可解答.
【详解】(1)略
(2)略
(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,.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关性质定理,正确画出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
30.(25-26八年级上·江苏苏州·期末)【手拉手模型】由两个顶角相等且有公共顶角顶点的等腰三角形组成的图形,如果把它们的底角顶点连接起来,则在相对位置变化的过程中,始终存在一对全等三角形,这种模型称为“手拉手模型”.
(1)如图1,在△和△中,,,,连接、,当点落在边上,且、、三点共线时,与△全等的三角形是 ,的度数为 .
(2)如图2,已知△和△为等腰直角三角形,其中,连接、,线段和交于点.
①证明:且;
②如图3,连接、,过点作,垂足为,垂线交于点,请你判断和的数量关系 ,并说明理由.
【答案】(1)△,
(2)
①证明:△和△均为等腰直角三角形,,
,,
,
,
在△和△中,
,
△△,
,,
,
;
②,理由如下:
过点作于点,过点作延长线于点,
,,,
,
在△中,
,
,
,
在△和△中,
,
△△,
同理:△△,
,,
,
在△和△中,
,
△△,
.
【分析】本题是三角形的综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.
(1)利用证明△△,得出,结合三角形外角的性质即可得出,即可求解;
(2)①利用证明△△,得出,,然后利用直角三角形的性质即可得出;
②过点作于点,过点作延长线于点,根据垂直的定义得到,根据余角的性质得到,根据全等三角形的判定定理得到△△,同理:△△,求得,根据全等三角形的性质得到.
【详解】(1)解:如图1中,
在△和△中,
,
△△,
,
,
,
故答案为:△,;
(2)略.
31.(25-26八年级上·湖北黄冈·期中)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,
则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)【发现问题】如图1,和是顶角相等的等腰三角形,分别是底边,求证:;
(2)【解决问题】如图2,若和均为等腰直角三角形,,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接,求证:.
(3)【尝试探究】如图3,在(2)问的条件下,延长交于点P,与交于点N,连接,,,求的长度.
【答案】(1)
证明:∵和是顶角相等的等腰三角形,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
(2)
证明:∵和均为等腰直角三角形,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,为中边上的高,
∴,即,
∵,
∴;
(3)
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,理解顶角相等的等腰三角形,掌握全等三角形的判定和性质是关键.
(1)根据题意证明,即可求证;
(2)根据题意证明,有等腰直角三角形斜边中线等于斜边的一半,等量代换即可求解;
(3)过点作于点,延长线于点,可证,得,结合题意得到,再,得,从而证明,得,设,则,,根据,,列式求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图所示,过点作于点,的延长线于点,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,
在中,由是等腰直角三角形得,,
∵,
∴,
∴,且,
∴,
∴,则,
∵由(2),,且,
∴,
∴,
∴,,,即,
∴,,
∵,
设,
∴,则,
∴,
∵,
,
∴,
解得,,
∴.
32.(2026·甘肃张掖·模拟预测)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”.兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想:如图①,已知均为等边三角形,点D在边上,且不与点B、C重合,连接,易证,进而判断出与的位置关系是___________
(2)类比探究:如图②,已知均为等边三角形,连接,若,试说明点B,D,E在同一直线上;
(3)解决问题:如图③,已知点E在等边的外部,并且与点B位于线段的异侧,连接.若,请求出的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)5
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识,解题的关键是:
(1)利用证明,可求出,利用平行线的判定即可得出结论;
(2)利用证明,可得出,进而得出,即可得证;
(3)在线段上取一点,使得,设交于点,先利用外角的性质证明,再利用证明,得出,,则可证明是等边三角形,得出,即可求解.
【详解】(1)解:,
理由如下:、都是等边三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
,
,
;
故答案为:;
(2)证明:、都是等边三角形,
,,,
,即,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
点,,在同一直线上;
(3)解:如图③,在线段上取一点,使得,设交于点,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
是等边三角形,
,
,即,
,,
.
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专题08 全等三角形模型之手拉手模型
手拉手模型是全等三角形综合性极强的经典几何模型,是中考几何解答题、压轴小题的高频考点,常结合等边三角形、等腰直角三角形、等腰三角形综合命题,重点考查学生的全等识别与边角迁移能力。该模型核心特征为共顶点、等线段、共夹角,形似双手相拉,构图规律极强。
其核心解题原理依托SAS全等判定定理,利用公共角叠加或减去等角得到夹角相等,快速证明两组三角形全等,进而实现线段相等、角度相等的转化。考题常衍生出角度定值、线段平行、线段垂直和周长定值等延伸结论,题型灵活多变。
中考命题多隐性构图,不会直接点明模型,常嵌套在复杂图形中考查。该模型综合性高、延展性强,是衔接基础全等证明与几何压轴探究题的核心题型,也是初中几何体系中必须掌握的核心解题模型。
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
手拉手模型并非课本明文规定的几何定理,而是初中几何教研体系中,基于全等三角形SAS判定定理归纳提炼出的经典综合性解题模型,起源于共顶点等腰图形的规律探究。在基础几何题型中,两个拥有公共顶点、且顶角相等的等腰三角形,会形成结构相似、对称关联的几何图形,早期几何习题与考题中频繁出现此类构图,逐渐形成固定解题规律。
该模型最初源自等边三角形共顶点的全等探究,后续拓展至等腰直角三角形、任意等腰三角形题型。因图形中两组对应线段相连的形态如同双手牵拉,被形象命名为手拉手模型。其核心本质是利用公共顶角做等量加减,构造等角,结合等腰三角形等线段条件,满足SAS全等判定,实现边角关系转化。
随着中考几何命题愈发侧重综合探究,此类共顶点构图题型考查频次大幅提升,教研团队将零散的解题思路系统化、模板化,正式确立手拉手模型体系。该模型根植于课本基础几何性质,是对同类几何题型规律的高度总结,如今成为衔接基础全等题型与几何压轴探究题的核心经典模型。
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】(24-25八年级上·湖北·期中)如图,点C是线段上一点,、是等边三角形.与交于点E,与交于点F,与交于点D.下列结论:①;②;③是等边三角形;④平分.其中正确的有( )个
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【典例2】(24-25八年级上·河北秦皇岛·期末)已知:如图,和均为等边三角形,点、、在一条直线上,交于点,交于点,交于点.下列结论:
①,②,
③,④,⑤.正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【典例3】(25-26九年级上·内蒙古赤峰·阶段检测)如图,点C为线段上的一动点(不与A,B重合),在同侧分别以,为边作等边和等边,,相交于点F,交于点M,交于点N,连接.则下列结论:
①;
②;
③是等边三角形;
④.
其中正确的是 ________ .(只填写序号)
【典例4】(25-26八年级下·浙江嘉兴·开学考试)如图,和都是等边三角形,连结,若,则的度数为_________.
【典例5】(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图1,,都是等边三角形,点A、B、C在同一直线上,和交于点P.
(1)求证:;
(2)求的度数;
(3)如图2,M,N分别是,的中点,试判断的形状,并证明你的结论.
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.(24-25八年级上·福建厦门·期中)若和都是等边三角形,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·河北保定·期中)如图,和都是等边三角形,、相交于点O,交于点M,交于点N,连接,则下列结论不一定成立的( )
A. B.
C.是等边三角形 D.
3.(24-25八年级上·河北廊坊·阶段检测)如图,是等边三角形,D为边上一点,以为边作等边,连接.若,则的度数是______.
4.(2026·吉林长春·二模)如图,点为线段上一点,、都是等边三角形,、交于点,、交于点,、交于点,连结,给出下面四个结论:;;;.上述结论中,一定正确的是______(填所有正确结论的序号).
5.(25-26八年级上·辽宁鞍山·阶段检测)如图,、均为等边三角形,连接交于点O,与交于点P,则的度数是______.
6.(25-26八年级上·四川自贡·期末)已知:如图,点在线段上,和都是等边三角形,且在同侧,连接交于点,连接交于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求的度数.
7.(24-25八年级上·湖南邵阳·期中)已知和都是等腰三角形,且,,.
(1)【初步感知】如图,当点、分别落在边、上时,那么 ______(填、或)
(2)【发现证明】如图,将图中的绕点旋转,当点在外部,点在内部时,求证:;
(3)【深入研究】如图,如果和都是等边三角形,且点、、在同一条直线上,则的度数为______;线段、之间的数量关系为__________________;
8.(25-26七年级下·山东威海·期中)如图,已知与都是等边三角形,点B、C、D在同一条直线上,与相交于点G,与相交于点F,与相交于点H,连接.给出下列结论:①;②;③;④是等边三角形.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图,,,,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
10.(25-26七年级下·江西萍乡·期末)如图,在中,,,点D是线段的中点,将一块锐角为的直角三角板按如图()放置,使直角三角板斜边的两个端点分别与A、D重合,连接、,与交于点F,则______.
11.(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,,点为三角形右侧外一点,且,连接.若的面积为,则线段的长度为_______.
12.(25-26八年级上·海南·期中)在艺术工作室里,设计师用两个等腰三角形和创作几何艺术装置.其中,,,交于点.请你解决以下关于这个艺术装置的几何问题
(1)直角风格的装置
如图,当时,求证:,;
(2)六十度风格的装置
如图,当时,求的度数;
(3)猜想:任意顶角的装置
当时,的度数为________(直接用含的式子表示)
13.(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.
14.(24-25九年级上·湖北恩施·期中)如图,和均是顶角为的等腰三角形,,分别是底边,将绕点A旋转,连接,.
(1)请写出线段与的数量关系,并说明理由;
(2)求直线与相交所夹锐角的度数.
15.(25-26七年级下·四川成都·阶段检测)如图,已知点是上一点,、都是等边三角形。
(1)吗?为什么?
(2)说明;
(3)若绕着点旋转一定的角度(如图2),则上述2个结论还成立吗?(此问只须写出判断结论,不要求说理)
16.(25-26七年级上·山东东营·期中)如图,已知和都是等边三角形,且A、C、E三点共线.与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连结.以下五个结论:①;②;③;④是等边三角形;⑤.其中正确结论的有( )个.
A.5 B.4 C.3 D.2
17.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图,和都是等边三角形,连接、相交于点M,连接、.①;②;③;④平分.其中正确的有( )个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
18.(25-26八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想
如图1,在中,分别以为边向外作等腰直角和等腰直角,,连接,,则与的数量关系为___________,位置关系为___________;
(2)类比探究
如图2,已知,以为边分别向外作等边和等边,交于点,求的大小.
(3)解决问题
如图3,已知点在等边的外部,并且点与点位于线段的异侧,连接.若,,,则的长为___________.
19.(25-26七年级上·山东泰安·期末)某学校的数学兴趣小组发现这样一个模型,两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,会形成一组全等的三角形,具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)[自主探究]如图1,在中,分别以,为边向外作等腰直角和等腰直角, ,连接,,求证:;
(2)[拓展提升]如图2,如图,,,,连接、,射线交于点,求度数.
20.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)探究等边三角形“手拉手”问题.
(1)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,则与的位置关系是_____,请说明理由;
(2)如图,已知、均为等边三角形,连接、,若,求证:(即、、在同一条直线上);
(3)如图,已知点在等边三角形外,点、点位于线段的异侧,连接、,若,则线段、、三者之间的数量关系是______,请说明理由.
21.(24-25七年级下·陕西西安·阶段检测)问题提出
(1)如图,在和中,,,(),将绕点顺时针旋转,连接.当点落在边上且三点共线时,在这个“手拉手”模型中,和全等的三角形是_______,的度数为____________;
(2)如图,已知等边三角形,,是其外一点,且,,求四边形的周长;
问题解决
(3)某市园林绿化部门在某小区门口的空地上新建一个家门口的“口袋公园”,设计形状大致为三角形,如图所示,段临街道有足够长度,是小道上某小区的入口(点不在点处),且米,设计人员准备将公园分成,两大部分,是内一标志点,此处将栽植一棵风景大树,设计,,内部种植三种不同类的草坪,平均每平方米约元,留出适当大小的区域作为休闲健身区,其内安装健身器材需元,请你预算满足上述条件的建设费用大致需多少元?(不考虑其他花费)
22.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)发现问题:如图1,和是顶角相等的等腰三角形,、分别是底边.求证:;
(2)解决问题:如图2,若和均为等腰直角三角形,,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接,请判断线段,,之间的数量关系并说明理由.
(3)尝试探究:如图3,在(2)问的条件下,延长交于点P,与交于点N,连接,,,,求的长度.
23.(25-26七年级下·山东济南·期末)【阅读材料】
小明同学发现一个规律:两个共顶点且顶角相等的等腰三角形,底角顶点连起来,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,小明把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”.
【材料理解】(1)如图1,与都是等腰三角形,,,且,则有 ;线段和的数量关系是 .
【深入研究】(2)如图2,与都是等腰三角形,,,且,请判断线段和的数量关系和位置关系,并说明理由;
【深化模型】(3)如图3,,,求证:
24.(25-26八年级上·河南南阳·期中)
(1)问题发现:
两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则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”图形,
如图1,和是顶角相等的等腰三角形,即,,且,分别连接,.求证:;(请在下面的证明过程中填写上理由或数学式)
证明:
在和中
① ②(_________________)
③(________________________________________________)
(2)类比探究:如图2,和都是等腰三角形,即,,且,B,C,D在同一条直线上.请判断线段与存在怎样的数量关系及位置关系,并说明理由.
(3)问题解决:如图3,若和均为等腰直角三角形,且,,,点A,D,E在同一条直线上,为中边上的高,连接,若,,请直接写出的长,不说明理由.
25.(2026·辽宁大连·一模)【模型定义】
它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.他们得知这种模型称为“手拉手模型”如果把小等腰三角形的腰长看作是小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似大手拉着小手.
【模型探究】
(1)如图,若和均为等边三角形,点、、在同一条直线上,连接,则的度数为 ;线段与之间的数量关系是 .
【模型应用】
(2)如图,,,求证:;
(3)如图,为等边内一点,且,以为边构造等边,这样就有两个等边三角形共顶点,然后连接,求的度数是 .
【拓展提高】
(4)如图,在中,,,点为外一点,点为中点,,,求的度数.(用含有m的式子表示)
(5)如图,两个等腰直角三角形和中,,,,连接,,两线交于点,请证明和的数量关系和位置关系.
26.(25-26七年级下·江西抚州·阶段检测)【阅读材料】小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,
如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若,,,则≌.
【材料理解】(1)在图1中证明小明的发现.
【深入探究】(2)如图2,和是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,求的度数?
【延伸应用】(3)如图3,,,试探究与的数量关系.
27.(25-26八年级上·湖北襄阳·阶段检测)襄阳市第二十中学八年级数学兴趣小组的同学发现这样一个模型:它是由两个共顶角顶点且顶角相等的等腰三角形构成的,在两个等腰三角形顶角的变化过程中,始终存在一对全等三角形.数学兴趣小组同学称此模型为“手拉手模型”.请你和数学兴趣小组的同学一起研究下面的问题.
(1)如图1,在和中,,,,,,三点共线,连接,请猜想和的数量关系与位置关系并证明;
(2)如图2,在和中,,,,连接,,延长交于点.求的度数;
(3)如图3,在和中,,,,连接,交于点.连接,,延长交于点,完成图形并求的度数(用含的代数式表示).
28.(24-25七年级下·四川·期中)【阅读材料】小明同学发现一个规律:两个共顶点且顶角相等的等腰三角形,底角顶点连起来,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形,小明把具有这种规律的图形称为“手拉手模型”.
【材料理解】(1)如图1,与都是等腰三角形,,,且,证明:.
【深入研究】(2)与都是等腰三角形,,,且,证明:;
【深化模型】(3)如图3,,,,求的长.
29.(25-26八年级上·福建厦门·期中)【问题提出】(1)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】
(2)等边三角形中,是边上一定点,若点在边上,以为一边作等边三角形,连接.求证,;
(3)如图3,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,如果有,求出它的最小值:如果没有,请说明理由.
30.(25-26八年级上·江苏苏州·期末)【手拉手模型】由两个顶角相等且有公共顶角顶点的等腰三角形组成的图形,如果把它们的底角顶点连接起来,则在相对位置变化的过程中,始终存在一对全等三角形,这种模型称为“手拉手模型”.
(1)如图1,在△和△中,,,,连接、,当点落在边上,且、、三点共线时,与△全等的三角形是 ,的度数为 .
(2)如图2,已知△和△为等腰直角三角形,其中,连接、,线段和交于点.
①证明:且;
②如图3,连接、,过点作,垂足为,垂线交于点,请你判断和的数量关系 ,并说明理由.
31.(25-26八年级上·湖北黄冈·期中)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,
则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.
(1)【发现问题】如图1,和是顶角相等的等腰三角形,分别是底边,求证:;
(2)【解决问题】如图2,若和均为等腰直角三角形,,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接,求证:.
(3)【尝试探究】如图3,在(2)问的条件下,延长交于点P,与交于点N,连接,,,求的长度.
32.(2026·甘肃张掖·模拟预测)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”.兴趣小组进行了如下操作:
(1)观察猜想:如图①,已知均为等边三角形,点D在边上,且不与点B、C重合,连接,易证,进而判断出与的位置关系是___________
(2)类比探究:如图②,已知均为等边三角形,连接,若,试说明点B,D,E在同一直线上;
(3)解决问题:如图③,已知点E在等边的外部,并且与点B位于线段的异侧,连接.若,请求出的长.
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