内容正文:
专题02 相似三角形中平行模型、一线三等角模型、手拉手模型的三类综合题型
题型一 平行模型
题型二 一线三等角模型
题型三 手拉手模型
题型一:平行模型
1.(24-25八年级下·湖北宜昌·期中)如图,A,B两地被池塘隔开,小明通过下列方法测出了A、B间的距离:先在外选一点C,然后测出的中点M,N,并测量出的长为,由此他就知道了A、B间的距离.有关他这次探究活动的描述错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形中位线定理以及相似三角形的判定及性质.熟练掌握中位线定理是解题的关键.
根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半可得,再根据相似三角形的判定解答.
【详解】解:∵的中点M,N,的长为,
∴,,故A,B,C选项正确,不符合题意;
∴,故D选项错误,符合题意;
故选:D
2.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知:如图,,垂足为B,,垂足为D,与相交于点O.求证:.
【答案】证明:,
,
.
【分析】根据“平行于三角形一边的直线与其他两边(或两边的延长线)相交,截得的三角形与原三角形相似”,证明即可.
【详解】略
3.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知:如图,在中,分别交,于点D,E,.求证:.
【答案】∵,
∴,
∴.
【分析】分析题意,由“”,利用“同位角相等,两直线平行”可得到; 然后结合“平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似”即可证明结论.
【详解】证明:略
4.(25-26九年级上·广东佛山·期末)如图,在中,点D,E,F分别在,,边上,,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
证明:∵,,
∴,
∴;
(2)2
【分析】本题主要考查相似三角形的判定及平行线所截线段成比例,熟练掌握相似三角形的判定及平行线所截线段成比例是解题的关键;
(1)由题意易得,然后根据相似三角形的判定定理可进行求证;
(2)由题意易得,则有,然后问题可求解.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
5.(25-26九年级上·广东深圳·期末)以下各图均是由边长为1的小正方形组成的网格,A,B,C,D均在格点上.
(1)在图1中,,相交于点P,则的值为 ;
(2)利用网格和无刻度的直尺作图,保留痕迹,不写作法;
①如图2,在线段AB上找一点P,使AP=4;
②如图3,在线段BC上找一点P,使.
【答案】(1)
(2)
①如图,
②如图,
【分析】本题考查了网格中的作图题,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,通过作图构造相似三角形是解题的关键.
(1)根据相似三角形的判定与性质求解即可;
(2)①格点C,D满足:,,,连接,交于点P,根据相似三角形的判定与性质求解即可;
②格点D,E满足:,,,连接,交于点P,根据相似三角形的判定与性质求解即可.
【详解】(1)解:由图可知,,,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:格点C,D满足:,,,连接,交于点P,
则,理由如下:
,
,
,
,
;
②格点D,E满足:,,,连接,交于点P,则,理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
5,
.
6.(2025·河南郑州·模拟预测)综合与实践:如图,是等边三角形,点是射线上一个动点,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
观察发现
(1)______,______;
迁移探究
(2)当点在线段上时,请判断线段,,三条线段之间的数量关系,并说明理由;
拓展应用
(3)若点在射线上,直线和直线相交于点,且,请直接写出的值.
【答案】(1),;
(2) ,理由如下:
,
,
;
(3)或
【分析】由旋转的性质可得,,可得是等边三角形,可求,由可证≌,可得;
由全等三角形的性质可得,即可求解;
分点在线段上和点在线段的延长线上两种情况讨论,通过证明∽,可得,通过证明,可得,即可求解.
【详解】解:是等边三角形,
,,
将绕点逆时针旋转得到,
,,
是等边三角形,
,
,
,
又,,
,
,
故答案为:,;
(2)略
如图,当点在线段上时,过点作,交于,
,,
,
,
,
∽,
,
设,
,,
,
,
,
,
∽,
,
,
,
;
如图,当点在线段的延长线上时,过点作,交于,
同理可求:,
综上所述:的值为或.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,旋转的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
题型二:一线三等角模型
7.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图在中,,,点是边上一点,,点在边上.若,则的长为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【分析】先根据等腰三角形的性质得到,然后根据三角形的外角得到,即可得到,根据相似三角形的性质即可得答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
解得:.
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,在矩形中,是边上的任一点,连接,过点作的垂线交的延长线于点,交于点,则图中共有_____对相似三角形.
【答案】6
【分析】根据矩形的性质得到,根据邻补角的定义得到,根据余角的性质得到,根据相似三角形的判定定理即可得到结论.
【详解】四边形是矩形,
,
.
,
,
,
.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
共有6对相似三角形.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,互余原理,熟练掌握三角形相似的判定定理是解题的关键.
9.(25-26九年级上·贵州铜仁·期中)如图,在四边形中,,点为的中点,.
(1)求证:;
(2)求证:
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,掌握两组角对应相等的两个三角形相似是解题的关键.
(1)先说明,再结合,运用两组角对应相等的两个三角形相似即可证明结论;
(2)由相似三角形的性质可得,再结合即可证明结论.
【详解】(1)证明:,
,
,
,,
,
.
(2)解:由(1)得,
,
,
.
10.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)如图1:这个图案是3世纪我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”,受这幅图的启发,数学兴趣小组建立了“一线三直角模型”.如图2,在△中,,将线段绕点顺时针旋转得线段,作交的延长线于点.
(1)如图2:通过观察,线段与的数量关系是 ;
(2)如图3:连接并延长交的延长线于点,若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、旋转的性质等知识点,灵活运用相关判定和性质定理成为解题的关键.
(1)先证明,然后根据全等三角形的性质即可解答即可得证;
(2)先证明,再根据相似三角形的性质列比例式求得长度,然后运用三角形的面积公式求出的面积即可.
【详解】(1)解:∵将线段绕点B顺时针旋转90°得到线段,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
(2)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得:,
∴,
∴.
11.(25-26八年级上·广东东莞·期中)妙妙酷爱数学,勤于思考,善于反思,在学习八年级上册数学知识之后,他发现“全等三角形”和“轴对称”两章中许多问题有关联,问题解决的方法相通.于是撰写了一篇数学作文.请你认真阅读思考,帮助妙妙完成相关内容,“一线三垂直”模型的探索与拓展.
【模型呈现】“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角的度数均为90°,且它们的顶点在同一条直线上,所以称为“一线三垂直模型”.若有一组对应边长相等时,则模型中必定存在全等三角形.例如:如图1,,过点C作任意一条直线m,于点D,于点E,则三个直角的顶点都在同一条直线m上,这就是典型的“一线三垂直”模型;如果,那么由,可得,又∵,∴.
【模型探索】问题1:如图2,在中,,,点D为BC上一点,连接AD.过点B作于点E,过点C作交AD的延长线于点F.若,.求:线段EF的长,写出详细解答过程.
【模型应用】问题2:如图3,在平面直角坐标系中,,,若是等腰直角三角形,请直接写出所有满足条件的点P的坐标.
【模型迁移】问题3:如图4,为等边三角形,点D,E,F在三边上,,.求证:是等边三角形.
【答案】问题1:5;问题2:点P的坐标为或或或或或.;问题3:证明过程见解析
【分析】本题考查点的坐标与图形、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、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是解题的关键.
问题1:利用等量代换得,证明,可得,,再根据求解即可;
问题2:由题意可得,,分类讨论:当时,当时, 当时,根据三角形全等的判定与性质求解即可;
问题3:根据等边三角形的性质可得,再利用等量代换可得,证得,可得,再根据等边三角形的判定定理即可得证.
【详解】解:问题1:由题意得,,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴;
问题2:如图,∵,,
∴,,
当时,
①过点作轴于点C,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
②过点作轴于点D,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
当时,
③过点作轴于点E,
同理可证,,
∴,,
∴,
∴,
④过点作轴于点F,
同理可证,,
∴,,
∴,
∴,
当时,
⑤当时,如图,
过点作轴, 轴于点D,
∴
∴,
∴;
∴
∵,
∴,
∴,
设,则
∴,
∴,解得
∴,
⑥当点与关于直线对称时,为等腰直角三角形,且点M为的中点,设,
∴,
即
∴
解得,
∴
综上所述,点P的坐标为或或或或或.
问题3:∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴是等边三角形.
12.(25-26九年级下·吉林四平·阶段检测)【问题情景】
(1)如图①,小红把三角板()放置到矩形中,使得顶点、、分别落在、、上,则线段与的数量关系为_________;
【变式探究】
(2)如图②,小红把三角板()放置到矩形中,使得顶点、、分别在、、边上,若,,求的长;
【拓展应用】
(3)如图③,小红把放到平行四边形中,使得顶点、、分别在、、边上,,,以为顶点作,交于点,交的延长线于点,直接写出的值.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)先利用含角的直角三角形的性质得到,再通过证明得到,即可得出结论;
(2)过点作于,通过证明得到,求出的长,通过证明四边形是矩形得到,即可求出的长;
(3)利用平行四边形和等腰三角形的性质推出,,得到,利用比例的性质即可求出的值.
【详解】解:(1),理由如下:
四边形是矩形,
,
,
,,
,,
,,
,
,
;
(2)如图,过点作于,
,
,
,
,
,
,
,
,
由(1)知,,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
,
(3),理由如下:
四边形是平行四边形,
,,,
,,
又,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,即,
.
【点睛】添加适当的辅助线构造“”型相似是解题的关键.
题型三:手拉手模型
13.(26-27九年级上·全国·单元测试)如图,已知,那么添加下列的一个条件后,仍无法判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,可知两三角形有一组角对应相等,依据添加的条件,逐个判断即可.
【详解】解:,
,即,
A、添加,根据两边对应成比例及夹角相等,则;
B、添加,根据两角对应相等,则;
C、添加,虽然两边对应成比例,但和不是它们的夹角,则和不一定相似;
D、添加,根据两角对应相等,则.
14.(2026·四川乐山·一模)如图所示,有和,小嘉同学欲添加两个条件使得,现有三个条件可供他选择:①;②;③.则正确的组合可以是_____(填序号)
【答案】①②或①③
【分析】由可得.只需还有一对角对应相等或夹边对应成比例即可使得.
【详解】解:∵,
∴,即.
当或时,.即①②或①③符合题意.
15.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)如图,在四边形中,,相交于点,点在上,且满足,.
(1)求证:;
(2)若,,的面积为,求的面积.
【答案】(1)证明:∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴;
(2)
【分析】(1)根据两边对应成比例且夹角相等,证明两个三角形相似即可;
(2)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∵的面积为,
∴.
16.(2026·湖南株洲·一模)在平面内,先将一个多边形以点O为位似中心放大或缩小,使所得多边形与原多边形对应线段的比为k,并且原多边形上的任一点P,它的对应点在线段或其延长线上;接着将所得多边形以点O为旋转中心,逆时针旋转一个角度,记为,如果是顺时针旋转一个角度,则记为负值,这种经过位似和旋转的图形变换叫做旋转相似变换,其中点O叫做旋转相似中心,k叫做相似比,叫做旋转角.
(1)填空:
①如图1,将以点A为旋转相似中心,放大为原来的2倍,再逆时针旋转,得到,这个旋转相似变换记为A(_____,_____);
②如图2,是边长为的等边三角形,,将它作旋转相似变换,得到,则线段的长为__________.
(2)如图3,经过得到,又将经过得到,连接,求证:.
【答案】(1)①,;②
(2)
证明:∵经过得到,
∴.
∴,;
∵经过得到,
∴.
∴
∴;
∵,
∴即,
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
【分析】(1)①直接根据定义作答即可;②根据旋转相似变换,得到,再通过勾股定理解答即可;
(2)根据经过得到,得到,得到,;根据经过得到,得到,得到从而得到;由得即结合得到得到,继而得到得到.
【详解】(1)解:①根据新定义的意义,得答案为;
②根据旋转相似变换,得到,,
是边长为的等边三角形,
,,
.
(2)略
17.(2026·江苏徐州·一模)已知,正方形与正方形.
(1)如图,连接和交于点,则 ;
(2)如图,连接和,求的值;
(3)如图,正方形绕点旋转,在旋转的过程中,当点落在射线的延长线上时,若,,在射线上是否存在一点使得最大,若存在,直接写出的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)利用正方形的性质得到边相等、角相等,通过证明,得到对应角相等,再结合对顶角与三角形内角和,推导出;
(2)连接,根据正方形对角线与边长的关系,得到与的比例关系,同时推出,从而证明(相似比为),进而得出与的比值为;
(3)连接,交于点,作过的,证明,在中,当越小越大,又, 即越小时,越大,接着证明当时,最小,此时圆与射线相切于点,达到最大,延长交于点,连接,证明,利用三角形相似求得答案.
【详解】(1)解:设交于点,
∵正方形与正方形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:连接、,
∵正方形与正方形,
∴,,,
∴,且,
∴,相似比为,
∴;
(3)解:存在,,理由如下:
连接,交于点,
∵正方形的边长,
∴,,,
∴,
∵,
∴所在的直线垂直平分,
作的垂直平分线直线,作直线的垂直平分线交于点,连接,
∴,
∴都在上,如图所示:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴当达到最大值时,最大,
∵在中,,
∴随的减小而越大,
又∵,
∴即当取最小值时,最大,
过点作于,如图所示:
∵,
∴当与重合时,即时,最小,
此时圆与射线相切于点,最小,此时达到最大,
如图所示,,延长交于点,连接:
∵是的直径,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故存在点,.
18.(2026·山东德州·一模)在中,,将绕点C旋转得到,点A的对应点D在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
将下列探究过程补充完整:
解:由旋转的性质可知,,, ,
___,
∴
(2)如图2,当,时,求的长;
(3)如图3,过点E作的平行线交的延长线于点F,连接交于K.
①求证:;
②当时,直接写出的值.
【答案】(1);;利用两边对应成比例及其夹角相等判定相似
(2)
(3)①证明:由旋转的性质可知,,,,
,
,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
②
【分析】(1)由旋转的性质可得,,旋转角相等即,则,根据两边对应成比例且夹角相等,可证;
(2)由推得,在中由勾股定理得,即,结合相似比与勾股定理,即可求解;
(3)①由旋转性质得,,结合推得,满足全等条件,可证;②设,则、,由等腰三角形三线合一得,证得,再根据证明,进而即可求解.
【详解】(1)证明:由旋转的性质可知,,,,
,
;
(2)解:由(1)可知,,
,,
又,
,
,
在直角中,,
,
,
,
,
在直角中,,
,
解得,;
(3)①略
②解:如图,作,垂足为,延长、交于点,设,
,
,
在直角中,,
,
,
,
,
,
,
,
∴是等腰三角形,且,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题以直角三角形的旋转为核心载体,融合旋转性质、相似与全等三角形判定、勾股定理等知识,通过角度与线段的转化推导结论,体现了转化化归与逻辑推理的核心数学思想.
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专题02相似三角形中平行模型、一线三等角模型、手拉手模型的三
类综合题型
题型归纳
题型一平行模型
题型二一线三等角模型
题型三手拉手模型
题型专练
题型一:平行模型
1.D
【分析】本题考查了三角形中位线定理以及相似三角形的判定及性质.熟练掌握中位线定理是解题的关键.
根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半可得AB=2MW=24m,NW∥AB,再根据相似
三角形的判定解答,
【详解】解::AC,BC的中点M,N,MN的长为12m,
、.AB=2MW=24m,MW∥AB,CM:CM=1:2,故A,B,C选项正确,不符合题意:
:.△CMN∽△CAB,故D选项错误,符合题意:
故选:D
2.证明:AB⊥BD,CD⊥BD
AB∥CD,
∴.△ABOACDO
【分析】根据“平行于三角形一边的直线与其他两边(或两边的延长线)相交,截得的三角形与原三角形
相似”,证明即可.
【详解】略
3.∠ADE=∠B,
.'DEllBC.
.△ADEAABC
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【分析】分析题意,由“∠ADE=∠B”,利用“同位角相等,两直线平行”可得到DEBC;然后结合
“平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似”即可
证明结论,
【详解】证明:略
4.(1)
证明::DE‖AC,EF‖AB」
∴.∠C=∠DEB,∠B=∠CEF,
∴△BDE∽AEFC;
(2)2
【分析】本题主要考查相似三角形的判定及平行线所截线段成比例,熟练掌握相似三角形的判定及平行线
所截线段成比例是解题的关键:
(1)由题意易得∠C=∠DEB,∠B=∠CEF,然后根据相似三角形的判定定理可进行求证;
BE AF 1
(②)由题意易得EC-FC2,则有BE=3BC,然后问题可求解
3
【详解】(1)略
AF 1
(2)解::FC=2:EF‖AB,
BE AF 1
·ECFC2'
.BE=BC,
3
BC=6,
1
.BE=5×6=2
5.(1)4
(2)
①如图,
2/23
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②如图,
【分析】本题考查了网格中的作图题,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,通
过作图构造相似三角形是解题的关键。
(1)根据相似三角形的判定与性质求解即可:
(2)①格点C,D满足:AC=2,BD=3,AC∥BD,连接CD,交AB于点P,根据相似三角形的判定
与性质求解即可:
②格点D,E满足:CD=1,BE=3,CD//BE,连接DE,交BC于点P,根据相似三角形的判定与性质
求解即可.
【详解】(1)解:由图可知,AB=4,CD=1,
:AB∥CD,
.ADCP△ABP
PC CD 1
PB AB 4'
1
故答案为:4:
(2)解:格点C,D满足:AC=2,BD=3,AC∥BD,连接CD,交AB于点P,
则AP=4,理由如下:
:AC∥BD,
.△APCn△BPD,
.AP_AC 2
·BPBD3'
AB=V62+82=10,
.AP=10×
2=4:
2+
②格点D,清足:CD=B服=3”CD/BE:连接DE文BC于点R,则SoA,理由如下:
.CD BE
∴CDPABEP,
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CP CD 1
BP BE 3'
CP 1
BC=4,
:AB=AC=V10,BC=V22+42=25
:.4B2+4c2=(0)+(10)=20=BC2,
.∠BAC=90°,
1
8=2xWi02=5,
5
6.(1)60,60:
(2)AB=CD+CE,理由如下:
△ABD≌△CBE,
∴.AD=CE,
..AB=AC=AD+CD=CE+CD:
164
(3)3或3
【分析】()由旋转的性质可得BD=BE,∠DBE=60°,可得ABDE是等边三角形,可求∠BDE=60°,由
SAS可证△ABD≌△CBE,可得∠BCE=∠A=60°:
(2)由全等三角形的性质可得AD=CE,即可求解:
(③)分点D在线段AD上和点D在线段AD的延长线上两种情况讨论,通过证明△CDH∽△CAB,可得
CD CH DH 1
DH HF 1
AC-CB-AB4,通过证明ADFHAEFC:可得CECF-3,即可求解.
【详解】解:():△ABC是等边三角形,
∴.AB=BC=AC,∠BAC=∠ABC=60°
·将BD绕点B逆时针旋转60°得到BE,
∴.BD=BE,∠DBE=60°.
ABDE是等边三角形,
.∠BDE=60°,
∠ABC=∠DBE=60°,
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∴.∠ABD=∠CBE.
又:AB=BC,BD=BE,
:AABD≌△CBE(SAS),
.∠BCE=∠A=60°,
故答案为:60,60:
(2)略
(③)如图,当点D在线段AC上时,过点D作DH∥AB,交CB于H,
D
H
.CE=3CD AD=CE
.AD=CE=3CD
...AC=CB=AB=4CD,
DHI‖AB
..△CDH∽△CAB
.CD CH DH 1
AC CB AB 4'
∴设CD=CH=DH=x,
.AD=CE=3x,AC=CB=AB=4x,
∠ABC=∠BCE=60°,
∴.AB II CE
:DHI‖AB,
:..DHCE,
ADFH∽△EFC,
DH HF 1
CE CF3,
..CF =3HF,
3
CF=4,
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BC=4x=
CF 3
-x
3;
如图,当点D在线段AC的延长线上时,过点D作DH∥AB,交CB于H,
B
E
H--
--
D
BC 4
同理可求:
CF3
BC
.164
综上所述:
F的值为3或3·
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形
的判定和性质,旋转的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键。
题型二:一线三等角模型
7.D
【分析】先根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,然后根据三角形的外角得到∠CDE=∠BAD,即可得到
△ABD∽aDCE,根据相似三角形的性质即可得答案。
【详解】解:,BC=9,BD=4,
.'CD=BC-BD=5,
,AB=AC=10,
.∠B=∠C,
:∠ADE=∠C,∠ADC=∠ADE+∠CDE=∠B+∠BAD,
∴.∠CDE=∠BAD
∴.△ABDADCE,
BD AB 4 10
·CE=CD,即CE5,
解得:CE=2.
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8.6
【分析】根据矩形的性质得到∠A=∠ABC=∠D=∠DCB=90°,根据邻补角的定义得到∠PCE=90°,根据
余角的性质得到∠ABE=∠DEP,根据相似三角形的判定定理即可得到结论,
【详解】四边形ABCD是矩形,
∴.∠A=∠ABC=∠D=∠DCB=90°,
.∠PCF=90°
BE⊥EF,
.∠BEF=90°,
.∠ABE+∠AEB=∠AEB+∠DEP=9O°,
.∠ABE=∠DEP
ADl/BC,
.∠DEP=∠F,
.∠ABE=∠DEP=∠F,
∴△ABE△DEP,
△ABE∽△EFB,
△ABEACFP,
△DEPEFB,
ADEPACFP,
△EFBACFP,
.共有6对相似三角形.
故答案为:6
【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,互余原理,熟练掌握三角形相似的判定定理
是解题的关键,
9.(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,掌握两组角对应相等的两个三角形相似是解题的关键.
(1)先说明∠ADE=∠CEB,再结合∠DAB=∠CBA=90°,运用两组角对应相等的两个三角形相似即可证
明结论:
AD AE
(2)由相似三角形的性质可得EBBC,再结合AE=EB即可证明结论.
【详解】(1)证明:~EC⊥DE,
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.∠DEC=90°,
∠DAB=∠CBA=90°,
∴.∠ADE+∠AED=90°,∠AED+∠CEB=90°,
.∠ADE=∠CEB
.△AED∽△BCE
(2)解:由(1)得△AED∽△BCE,
AD AE
EB BC'
.AE=EB,
AE2=AD·BC
10.(1)AB=DE
o
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、旋转的性质等知识点,灵
活运用相关判定和性质定理成为解题的关键
(I)先证明△ABC≌aEBD(AAS),然后根据全等三角形的性质即可解答即可得证:
(2)先证明△DEF∽△CAF,再根据相似三角形的性质列比例式求得EF长度,然后运用三角形的面积
公式求出△BDF的面积即可.
【详解】(1)解:,将线段BC绕点B顺时针旋转90°得到线段BD,
.BC=BD,∠CBD=90°,
.∠BCA=∠DBE=90°-∠ABC,
.∠A=∠E=90°,
.△ABC≌aEBD(AAS).
.'AB=DE.
故答案为:AB=DE.
(2)解:,△ABC≌△EBD,
.DE=AB,BE=AC」
AB=1,AC=3,
.DE=1,BE=3.
∴.AE=AB+BE=4,
:∠DEB+∠A=180°,
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.DE∥AC,
.△DEF∽△CAF,
DE EF
1
EF
ACAF,即EF+4,
解得:EF=2,
.'BF BE+EF=5,
·S.r=)BFXDE=
2
11.问题1:5:问题2:点P的坐标为(6,9)或(6,3)或(-9,3)或(3,-3)或(4.5,4.5)或1.5,1.5).:间题
3:证明过程见解析
【分析】本题考查点的坐标与图形、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、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是解题的关键.
问题1:利用等量代换得∠ABE=∠CAF,证明△ABE≌aCAF(MAS),可得AE=CF=2,BE=AF=7,
再根据EF=AF-AE求解即可;
问题2:由题意可得A0=3,B0=6,分类讨论:当∠ABP=90°时,当∠BAP=90°时,当∠BPA=90°时,
根据三角形全等的判定与性质求解即可;
问题3:根据等边三角形的性质可得∠B=∠C=60°,再利用等量代换可得∠DEB=∠FDC,证得
△EBD2aDCF(AAS),可得ED=DF,再根据等边三角形的判定定理即可得证.
【详解】解:问题1:由题意得,∠BAC=∠BEA=∠AFC=90°,
:∠BAE+∠CAF=90°,∠BAE+∠ABE=90°,
∴.∠ABE=∠CAF,
在△ABE和△CAF中,
∠BEA=∠AFC
∠ABE=∠CAF,
AB=AC
.△ABE≌△CAF(AAS),
.AE=CF=2,BE=AF=7,
EF=AF-AE=7-2=5:
问题2:如图,:A(-3,0),B(0,6),
.AO=3,BO=6.
当∠ABP=90°时,
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①过点B作PC1y轴于点C,
,△ABP是等腰直角三角形,
.PB=AB
:∠BPC+∠PBC=90°,∠PBC+∠AB0=90°,
.∠BPC=∠ABO
.·∠PCB=∠BOA=90°
.△BPC≌aABO(AAS),
∴.BC=AO=3,PC=BO=6
∴.CO=BC+B0=9,
.B(-6,9)
②过点B作BD1y轴于点D,
,△ABP是等腰直角三角形,
.PB=AB
:∠AB0+∠PBD=90°,∠AB0+∠BAO=90°,
.∠PBD=∠BAO
又:∠BDB=∠BOA=90,
.△BDB≌△BOA(AAS),
.BD=AO=3,PD=BO=6.
.0D=3.
B(6,3),
当∠BAP=90°时,
③过点乃作E1x轴于点E,
同理可证,△AEP≌△BOA(AAS).
AE=B0=6,E=AO=3,
∴.EO=OA+AE=9,
.B(-9,3)
④过点P作PF1x轴于点F,
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同理可证,△AFP≌△BOA(AAS),
.AF=BO=6,PF=A0=3.
.OF=3,
P(3,-3),
Pi---------uC
B
P
Dh_
A
当∠APB=90°时,
⑤当PA=PB,∠APB=90°时,如图,
过点B作PC⊥x轴,PD1y轴于点D,
.∠PCA=∠PDB=∠APB=∠AOB=PDO=90°,
∴.∠BPD+∠PBD=90°,∠CPD=90°
.∠ACC+∠APD=90°:
∴.∠APC=∠BPD
∠PCA=∠PDB=90,EA=PB,
.△ACR≌aBDP,
.PC=PD,AC=BD
设B-m,m),则
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OC=OD=m,OB=6,AO=3
.AC=m-3,BD=6-m,
∴.m-3=6-m,解得m=4.5
.P(-4.5,4.5),
⑥当点B与B关于直线AB对称时,△ABP为等腰直角三角形,且点M为AB、PP的中点,设R(:,),
.M
-3+00+6
(2,2:
即M(-1.5,3)
45+x-1545+y=3
∴.
2
解得x=1.5y=1.5,
∴P(1.5,1.5)
综上所述,点P的坐标为(6,9)或(6,3)或(-9,3)或(3,-3)或(4.5,4.5)或1.5,1.5).
问题3:,△ABC是等边三角形,
.∠B=∠C=60°,
.∠EDF=∠B=60°,
.∠EDB+∠FDC=180°-∠EDF=120°,
又:∠EDB+∠DEB=180°-∠B=120°,
∴.LDEB=∠FDC,
在△EBD和△DCF中,
∠DEB=∠FDC
∠B=∠C
BD=CF
.△EBD≌aDCF(AAS),
.ED=DF,
又:∠EDF=60°,
∴.△DEF是等边三角形
6
12.(1)DE=5AG:(2)BG=83-6:(3)i
【分析】(I)先利用含30°角的直角三角形的性质得到EF=V5GE,再通过证明△AGE~△DEF得到
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AG GE 1
DEEF万,即可得出结论:
AE GE
(2)过点F作FH⊥AD于H'通过证明。AEGHFE得到FHEF,求出FH的长,通过证明四边形
ABFH是矩形得到AB=FH,即可求出BG的长:
EG AE
(3)利用平行四边形和等腰三角形的性质推出AEGPAMFE,CD=FM=AB,得到EF-FM,利用比
EG
例的性质即可求出EF的值.
【详解】解:(1)DE=V3AG,理由如下:
四边形ABCD是矩形,
∴.∠A=∠D=90°
.∠GEA+∠AGE=90°」
∠GEF=90°,∠GFE=30°,
∴.∠GEA+∠DEF=90°,GF=2GE,
.∠AGE=∠DEF,EF=VGF2-GE2=V3GE,
∴.AAGEADEF,
AGGE GE
1
DE EF3GE√5,
.DE=3AG.
(2)如图,过点F作FH⊥AD于H,
E
HD:FH⊥AD,
.∠EHF=90°
∴.∠FEH+∠EFH=90°,
.∠FEG=90°,
.∠FEH+∠AEG=90°,
.∠AEG=∠EFH,
:∠A=∠EHF=90°,
∴.△AEG∽△HFE,
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AE GE
FH EF'
由(1)知,EF=3GE,
GEGE 1
‘EF3GE√5,
81
FH3
FH=85,
:∠A=∠B=∠AHF=90°,
∴.四边形ABFH是矩形,
:.AB=FH=83,
..BG=AB-AG=83-6,
EG 6
(3)EFi,理由如下:
:四边形ABCD是平行四边形,
∴.BCIIAD,AB=CD,∠C=∠A,
∴∠CFP=∠M,∠PDM=∠C=∠A,
又'∠CFM=∠C,
.∠A=∠M=∠PDM=∠C=∠CFP,
..PC=PF,PD=PM,
:∠FEG=∠BAD,∠FEG+∠AGE+∠FEM=180°,
∠BAD+∠AEG+∠AGE=180°,
.∠AEG+∠AGE=∠AGE+∠FEM,
∴.∠AGE=∠FEM.
∠A=∠M,
.△AEG∽△MFE,
EG AE
EF FM
.PD=PM,PC=PF.
∴.PC+PD=PF+PM,即CD=FM=AB,
EG AEAE 6
EF=FMAB11·
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【点睛】添加适当的辅助线构造“K”型相似是解题的关键。
题型三:手拉手模型
13.C
【分析】根据题意,可知两三角形有一组角对应相等,依据添加的条件,逐个判断即可.
【详解】解:∠BAD=∠CAE,
.∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC,即∠BAC=∠DAE,
AB AC
A、添加ADAE,根据两边对应成比例及夹角相等,则△ABC△ADB:
B、添加∠B=∠D,根据两角对应相等,则△ABCAADE:
AB BC
C、添加ADDE,虽然两边对应成比例,但∠BAC和∠DAE不是它们的夹角,则。ABC和AADE不一定
相似:
D、添加∠ACB=∠E,根据两角对应相等,则△ABC∽aADE
14.①②或①③
【分析】由∠I=L2可得∠DAE=∠BAC.只需还有一对角对应相等或夹边对应成比例即可使得
△ABC∽△ADE
【详解】解:,∠1=∠2,
∴.∠I+∠BAE=∠2+∠BAE,即∠DAE=∠BAC
AD AE
当∠B=∠D或AB=AC时,△ABC∽AADE·E
即①②或①③符合题意.
15.(1)i证明:∠BAC=∠FAD,
.∠BAC-∠FAE=∠FAD-∠FAE,即∠BAF=∠CAD,
AB AC
AFAD'
AB AF
·AC=AD,
∴,△ABF∽△ACD:
(2)50
【分析】(1)根据两边对应成比例且夹角相等,证明两个三角形相似即可:
(2)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方求解即可.
【详解】(1)略
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(2)解::△ABF△ACD,
:.SACD
,△ACD的面积为8,
25
25
S.4BF
×8=50
16.(1)02,60°;②2V5
(2)
证明::△ABC经过B(k,a)得到△EBD,
∴.△ABC∽△EBD
BE BD
∴∠ABC=∠EBD'ABBC
:AABC经过C(k,P)得到△FDC,
.△ABC∽AFDC
、ABBC
:FD DC
AB DF
·BCDC9
.∠ABC=∠EBD
∴.∠ABC+∠DBA=∠EBD+∠DBA即∠EBA=∠DBC,
BE BD
ABBC'
.△EBA∽△DBC
AB AE
BC DC'
AE DF
·DCDC:
.AE=DF.
【分析】(4)①直接根据定义作答即可:②根据旋转相似变换A(V2,90),得到∠B1D=90°,再通过勾
股定理解答即可;
BE BD
(2)根据AABC经过B(k,a)得到AEBD:得到△4BC△EBD'得到∠ABC=∠EBD:ABBC:根据
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AB BC
AB DF
△ABC经过C(k,-P)得到△FDC,得到ABCAFDC,得到FD=DC从而得到BC=DC;由
BE BD
∠ABC=∠EBD得∠ABC+∠DBA=∠EBD+∠DBA即∠EBA=∠DBC结合AB-BC得到EBAPADBC得到
AB AE
AE DF
BC=DC,继而得到DC=DC得到AB=DF·
【详解】(1)解:①根据新定义的意义,得答案为A(2,60):
②根据旋转相似变换A(V2,90),得到∠BAD=90°,AD=2AB,
:△ABC是边长为2cm的等边三角形,
.AB=2,AD=24B=22,
:BD=AB2+AD2=23(cm).
(2)略
17.(1)90
(2)V2
(3)存在,DP=2V5
【分析】(1)利用正方形的性质得到边相等、角相等,通过SAS证明△DAE≌△BAG,得到对应角相等,
再结合对顶角与三角形内角和,推导出∠EMG=90°:
(2)连接ACAF,根据正方形对角线与边长的关系,得到ACAF与ABAG的比例关系,同时推出
∠CAF=∠BAG,从而证明△CAF∽△BAG(相似比为V2),进而得出CF与BG的比值为V2;
(3)连接EG,AF交于点H,作过A,P,F的⊙0,证明∠APF=∠AOH,在Rt△AOH中,当AO越小
∠AOH越大,又OA=OP,即OP越小时,∠AOH越大,接着证明当OP⊥DB时,OP最小,此时圆O
与射线DB相切于点P,∠APF达到最大,延长PO交OO于点Q,连接AQ,证明△DAP∽aDPF,利用三
角形相似求得答案.
【详解】(1)解:设AE、BG交于点W,
B
,正方形ABCD与正方形AEFG,
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∴.AB=AD,AG=AE,∠BAD=∠EAG=90°,
.∠BAD+∠BAE=∠EAG+∠BAE,
.∠DAE=∠BAG,
.△DAE≌aBAG(SAS).
.∠AED=∠AGB,
,∠AGB+∠ANG=180°-90°=90°,∠BNE=∠ANG.
∴.∠AED+∠BWE=90°」
.∠EMG=180°-(∠AED+∠BNE)=180°-90°=90°:
(2)解:连接AC、AF,
B
G
,正方形ABCD与正方形AEFG,
AC=V2AB,AF=V2AG,∠BAC=∠FAG=45°,
AC-AE=N反
·∠CAF=∠BAG且ABAG
△CAFABAG,相似比为√2,
CF
=2;
:.BG
(3)解:存在,DP=2V3,理由如下:
连接EG,AF交于点H,
·正方形AEFG的边长AG=2√2,
.AE=EF=2N2,∠AEF=90°,EG⊥AF,AH=HF,
.AF=VAE+EF=22+22=4,
·EG⊥AF,AH=HF
∴.EG所在的直线垂直平分AF,
作AF的垂直平分线直线EG,作直线AP的垂直平分线交EG于点O,连接OA,OF,OP,
18123
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:OA=OF=OP,
.A,F,P都在⊙0上,如图所示:
D
B
G
..OH=OH,OA=OF,AH=FH,
.△OAH≌aOFH,
.∠AOH=∠FOH.
.∠AOH+∠FOH=∠AOF,
:∠A0H=∠4OF
2
r-0r,
.∠APF=∠AOH,
∴当∠AOH达到最大值时,∠APF最大,
:在R△AOH中,∠AH0=90,H=2AF=2,
.∠AOH随AO的减小而越大,
又:OA=OP,
∴即当OP取最小值时,∠AOH最大,
过点O作OU⊥DB于U,如图所示:
D
B
A
H
G
19123
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.OU≤OP,
.当P与U重合时,即OP⊥DB时,OP最小,
此时圆O与射线DB相切于点P,OP最小,此时∠APF达到最大,
如图所示,∠OPD=90°,延长PO交⊙0于点Q,连接AQ:
D
.P2是⊙0的直径,
.∠PAQ=90°
又∠OPD=90°,
.∠DPA+LAP9=∠AP9+∠POA=90°,
.∠DPA=∠PQA」
.·∠POA=∠PFA
∠DPA=∠PFA,
,∠PDA=∠PDF,
:.△DAPADPF,
DA DP
DPDF'
.DA=2,AF=4
.DF=DF+AF=2+4=6,
,2=DP
:DP6'
DP=23:
故存在点P,DP=2V3
CD
18.(I)∠4CD=∠BCE;CE;
利用两边对应成比例及其夹角相等判定相似
(2)AC=V5
(3)①证明:由旋转的性质可知,CA=CD,CB=CE,∠ACB=∠DCE=90°,
20123
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.∠CAD=∠CDA,
EF∥AB,
∴.∠CFE+∠CAD=180°,
·.'∠CDB+∠CDA=180°,
.∠CDB=∠CFE」
·.'∠BCF=∠BCE+∠ECF=90°,∠DCE=∠BCE+∠BCD=90°,
.∠BCD=∠ECF,
在△EFC和△BDC中,
[∠ECF=∠BCD
∠CFE=∠CDB
CE=CB
∴△EFC2aBDC(AAS).
DK 7
②FK25
CA CD
【分析】(I)由旋转的性质可得CM=CD'CB=CE,旋转角相等即∠ACD=∠BCE,则CB-CE,根
据两边对应成比例且夹角相等,可证△ACD∽aBCE:
(2)由△ACD∽ABCE推得∠DBE=90°,在RtADBE中由勾股定理得ED=V4+32=5,即AB=5,结合
相似比与勾股定理,即可求解:
(3)①由旋转性质得CE=CB,∠ECF=∠BCD,结合EFI‖AB推得∠CFE=∠CDB,满足AAS全等条件,
7
可证△ErC≌△BDC:②设AC=3x,则BC=4rAB=5x'由等腰三角形三线合一得BD=5x,证
△ABC≌△FHC得FH=5x,再根据EF‖AB证明△BDK∽AHFK,进而即可求解.
【详解】(1)证明:由旋转的性质可知,CA=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE,
..C4_CD
CB CE'
.△ACDr△BCE:
(2)解:由(1)可知,△ACD∽△BCE,
CA AD
.∠CBE=∠A'CBEB·
又:'∠A+∠ABC=90°
:∠ABC+∠CBE=90°,
21123
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.∠DBE=90°,
在直角ADBE中,ED=VEB2+DB2=V42+3=5,
:AB=ED=5,
∴AD=AB-BD=5-3=2,
AC_AD_2_1
BC EB 4 2'
:BC=2AC,
在直角△ABC中,AC2+BC2=AB2,
AC2+(2AC}=52,
解得,AC=V5:
(3)①略
②解:如图,作CG⊥AB,垂足为G,延长EF、BC交于点H,设AC=3x,
BC 4
H
AC 3
BC=44C=4x,
3
在直角AABC中,AB=VAC2+BC2=5x,
CG⊥AB
.∠AGC=90°=∠ACB」
.'∠BAC=∠CAG
.△ACG∽△ABC,
:4G4C
AC AB'
AG=4C2_9x9
B5x3,
CD=CA.
∴.ACDA是等腰三角形,且CG⊥AB
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46=DG=9
÷BD=AB-AG-DG=
5x,
,△EFC2△BDC,
BD=E=CF=CD=CA
EF∥AB,
∴.∠H=∠ABC,∠AFH=∠BAC,
在△ABC和△FHC中,
∠H=∠ABC
∠AFH=∠BAC」
CF=CA
∴△ABC≌△FHC(AAS).
:FH=AB=5x,
:EF∥AB,
∴.△BDK∽△HFK,
7
x7
DK_BD5*
FK FH 5x 25
【点睛】本题以直角三角形的旋转为核心载体,融合旋转性质、相似与全等三角形判定、勾股定理等知识,
通过角度与线段的转化推导结论,体现了转化化归与逻辑推理的核心数学思想.
23123
专题02 相似三角形中平行模型、一线三等角模型、手拉手模型的三类综合题型
题型一 平行模型
题型二 一线三等角模型
题型三 手拉手模型
题型一:平行模型
1.(24-25八年级下·湖北宜昌·期中)如图,A,B两地被池塘隔开,小明通过下列方法测出了A、B间的距离:先在外选一点C,然后测出的中点M,N,并测量出的长为,由此他就知道了A、B间的距离.有关他这次探究活动的描述错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知:如图,,垂足为B,,垂足为D,与相交于点O.求证:.
3.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知:如图,在中,分别交,于点D,E,.求证:.
4.(25-26九年级上·广东佛山·期末)如图,在中,点D,E,F分别在,,边上,,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
5.(25-26九年级上·广东深圳·期末)以下各图均是由边长为1的小正方形组成的网格,A,B,C,D均在格点上.
(1)在图1中,,相交于点P,则的值为 ;
(2)利用网格和无刻度的直尺作图,保留痕迹,不写作法;
①如图2,在线段AB上找一点P,使AP=4;
②如图3,在线段BC上找一点P,使.
6.(2025·河南郑州·模拟预测)综合与实践:如图,是等边三角形,点是射线上一个动点,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
观察发现
(1)______,______;
迁移探究
(2)当点在线段上时,请判断线段,,三条线段之间的数量关系,并说明理由;
拓展应用
(3)若点在射线上,直线和直线相交于点,且,请直接写出的值.
题型二:一线三等角模型
7.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图在中,,,点是边上一点,,点在边上.若,则的长为( )
A. B.1 C. D.2
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,在矩形中,是边上的任一点,连接,过点作的垂线交的延长线于点,交于点,则图中共有_____对相似三角形.
9.(25-26九年级上·贵州铜仁·期中)如图,在四边形中,,点为的中点,.
(1)求证:;
(2)求证:
10.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)如图1:这个图案是3世纪我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”,受这幅图的启发,数学兴趣小组建立了“一线三直角模型”.如图2,在△中,,将线段绕点顺时针旋转得线段,作交的延长线于点.
(1)如图2:通过观察,线段与的数量关系是 ;
(2)如图3:连接并延长交的延长线于点,若,,求的面积.
11.(25-26八年级上·广东东莞·期中)妙妙酷爱数学,勤于思考,善于反思,在学习八年级上册数学知识之后,他发现“全等三角形”和“轴对称”两章中许多问题有关联,问题解决的方法相通.于是撰写了一篇数学作文.请你认真阅读思考,帮助妙妙完成相关内容,“一线三垂直”模型的探索与拓展.
【模型呈现】“一线三垂直”模型是“一线三等角”模型的特殊情况,即三个等角的度数均为90°,且它们的顶点在同一条直线上,所以称为“一线三垂直模型”.若有一组对应边长相等时,则模型中必定存在全等三角形.例如:如图1,,过点C作任意一条直线m,于点D,于点E,则三个直角的顶点都在同一条直线m上,这就是典型的“一线三垂直”模型;如果,那么由,可得,又∵,∴.
【模型探索】问题1:如图2,在中,,,点D为BC上一点,连接AD.过点B作于点E,过点C作交AD的延长线于点F.若,.求:线段EF的长,写出详细解答过程.
【模型应用】问题2:如图3,在平面直角坐标系中,,,若是等腰直角三角形,请直接写出所有满足条件的点P的坐标.
【模型迁移】问题3:如图4,为等边三角形,点D,E,F在三边上,,.求证:是等边三角形.
12.(25-26九年级下·吉林四平·阶段检测)【问题情景】
(1)如图①,小红把三角板()放置到矩形中,使得顶点、、分别落在、、上,则线段与的数量关系为_________;
【变式探究】
(2)如图②,小红把三角板()放置到矩形中,使得顶点、、分别在、、边上,若,,求的长;
【拓展应用】
(3)如图③,小红把放到平行四边形中,使得顶点、、分别在、、边上,,,以为顶点作,交于点,交的延长线于点,直接写出的值.
题型三:手拉手模型
13.(26-27九年级上·全国·单元测试)如图,已知,那么添加下列的一个条件后,仍无法判定的是( )
A. B.
C. D.
14.(2026·四川乐山·一模)如图所示,有和,小嘉同学欲添加两个条件使得,现有三个条件可供他选择:①;②;③.则正确的组合可以是_____(填序号)
15.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)如图,在四边形中,,相交于点,点在上,且满足,.
(1)求证:;
(2)若,,的面积为,求的面积.
16.(2026·湖南株洲·一模)在平面内,先将一个多边形以点O为位似中心放大或缩小,使所得多边形与原多边形对应线段的比为k,并且原多边形上的任一点P,它的对应点在线段或其延长线上;接着将所得多边形以点O为旋转中心,逆时针旋转一个角度,记为,如果是顺时针旋转一个角度,则记为负值,这种经过位似和旋转的图形变换叫做旋转相似变换,其中点O叫做旋转相似中心,k叫做相似比,叫做旋转角.
(1)填空:
①如图1,将以点A为旋转相似中心,放大为原来的2倍,再逆时针旋转,得到,这个旋转相似变换记为A(_____,_____);
②如图2,是边长为的等边三角形,,将它作旋转相似变换,得到,则线段的长为__________.
(2)如图3,经过得到,又将经过得到,连接,求证:.
17.(2026·江苏徐州·一模)已知,正方形与正方形.
(1)如图,连接和交于点,则 ;
(2)如图,连接和,求的值;
(3)如图,正方形绕点旋转,在旋转的过程中,当点落在射线的延长线上时,若,,在射线上是否存在一点使得最大,若存在,直接写出的长;若不存在,请说明理由.
18.(2026·山东德州·一模)在中,,将绕点C旋转得到,点A的对应点D在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
将下列探究过程补充完整:
解:由旋转的性质可知,,, ,
___,
∴
(2)如图2,当,时,求的长;
(3)如图3,过点E作的平行线交的延长线于点F,连接交于K.
①求证:;
②当时,直接写出的值.
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