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中考总复习 第36讲:几何模型(下)

中考总复习 第36讲:几何模型(下)

上一讲的一线三等角、半角偏"看",这一讲的手拉手、倍长中线偏"做"——主动旋转、延长,把分散的条件凑到一起。压轴题的辅助线,十有八九从这几个模型来。

核心:手拉手靠旋转得全等;倍长中线靠延长得平行四边形
一手拉手模型

两个三角形共一个顶点,并且有一组对应边相等,像两只手拉在一起。把一个三角形绕公共顶点旋转,就能和另一个重合,得到全等。

手拉手:共顶点 A 的两个三角形,拉出的 BE 与 CD 相等

结论:拉出的两条线段相等(BE = CD),或夹角等于旋转角。关键:找公共顶点、找一组等边、认旋转。
二倍长中线

倍长中线:延长中线 AD 至 DE=AD,对角线互相平分,得平行四边形

看到中线,就把它延长一倍。延长后两条对角线互相平分,能构造出平行四边形,把分散的边和角转移到一起。

作法:延长中线 AD 到 E,使 DE = AD,连 BE、CE。得四边形 ABEC 是平行四边形(对角线互相平分),可证全等、转移线段。
三截长补短

要证"一条线段等于另两条之和",常用截长(把长线段切下一段)或补短(把短线段接上),把和差关系转化成相等关系,再证全等。

截长:在长线段上截下一段等于某短线段,证余下相等。补短:延长短线段,使它等于长线段,再证全等。
四逆等线:把线段搬过去

还有一类题,两条线段首尾不相连、长度却相等——比如等边 △ABC 里,E 在 AB 上、F 在 AC 上,AE = CF。这两条线一正一反、位置错开,叫逆等线。

逆等线:AE = CF,过 C 作 CD ∥ AB 且 CD = AF,造全等把 EF 搬成 DF

解法只有一招:一边一角造全等。以其中一条线段为边,就地构造一个三角形和另一个全等,把它搬到另一条的位置——两条线段就连上了,再套"两点之间线段最短"求最值。

以等边 △ABC(AE = CF)为例:① 过 C 作 CD ∥ AB,且 CD = AF;② ∠DCF = ∠FAE,又 CF = AE、CD = AF → △CDF ≌ △AFE(SAS) → DF = EF;③ BE ∥ CD 且 BE = CD → 四边形 BCDE 是平行四边形 → DE = BC;④ EF + DF ≥ DE,即 2EF ≥ BC,当 E、F、D 共线(EF ∥ BC)时取等号。

看出门道了吗:逆等线的本质还是全等,只是构造方向反着来——不是"有全等可用",而是"为了搬线段去造一个全等"。它也常和倍长中线、截长补短出现在同一道压轴题里。

逆等线:首尾不相连的相等线段,造一对全等搬过去。
五四道母题

母题一 手拉手

△ABD 与 △ACE 中,AB = AC,AD = AE,∠BAD = ∠CAE,求证 BD = CE。

∠BAD = ∠CAE → ∠BAE = ∠CAD,又 AB = AC、AE = AD → △ABE ≌ △ACD → BD = CE。

母题二 倍长中线

△ABC 中 AD 是中线,AB = 5,AC = 7,求 AD 的取值范围。

倍长中线得平行四边形:2AD 与 AB、AC 构成三角形 → |7−5| < 2AD < 7+5 → 1 < AD < 6。

母题三 截长补短

△ABC 中 ∠B = 2∠C,AD 平分 ∠A,求证 AB + AC 与 BD 的关系。

在 AB 上截取 AE = AC,证 △AED ≌ △ACD,再转化 → 得线段和差关系。

母题四 逆等线求最值

等边 △ABC 边长为 6,E、F 分别在 AB、AC 上,且 AE = CF,求 EF 的最小值。

过 C 作 CD ∥ AB 且 CD = AF,连 DF。△CDF ≌ △AFE(SAS)→ DF = EF;BE ∥ CD 且 BE = CD → 四边形 BCDE 是平行四边形 → DE = BC = 6;EF + DF ≥ DE,即 2EF ≥ 6 → EF ≥ 3,EF ∥ BC 时取等号。代数验算:设 AE = x,EF² = 3(x − 3)² + 9 ≥ 9,同样得 EF 最小为 3。
六练习

练习1:手拉手模型的本质是哪种变换?

练习2:倍长中线延长几倍?

练习3:倍长中线常构造出什么四边形?

练习4:证一条线段等于两条之和,常用哪两种方法?

练习5:等边 △ABC 边长为 6,E、F 分别在 AB、AC 上且 AE = CF,EF 什么时候最短?最短是多少?

练习答案

1. 旋转(绕公共顶点)。2. 延长一倍(DE = AD)。3. 平行四边形(对角线互相平分)。4. 截长、补短。5. EF ∥ BC 时最短,为 3(2EF ≥ BC)。

几何模型一句话:手拉手认旋转、倍长中线认延长、和差认截补、首尾不相连的相等认逆等线——模型是辅助线的指南针,下一讲进入与圆有关的综合题。

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