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专题 1-6 二倍角的解题策略:倍半角模型与绝配角
导语:见到2倍角的条件,首先想到“导”,将图形中的角度都推导出来,挖掘出隐藏边的信息,再观察
角度的位置,结合其他条件,这里做题的经验,总结了六个字:翻、延、倍、分、导、造
目录
知识点梳理...............................................................................................................................................................
策略一:向外构造等腰(大角减半)..........................................................................................................
策略二:向内构造等腰(小角加倍或大角减半)......................................................................................
策略三:沿直角边翻折半角(小角加倍)..................................................................................................
策略四:邻二倍角的处理..............................................................................................................................
【经典例题讲解】..........................................................................................................................................
【一题多解1】围绕2倍角条件,解法围绕“翻” “延” 倍”“分”...........................................
【一题多解2】常规法与倍半角处理对比...................................................................................................
策略五:绝配角模型......................................................................................................................................
题型一 向外构造等腰三角形(大角减半)......................................................................................................
2023·深圳南山区联考二模.............................................................................................................................
2023·山西·统考中考真题................................................................................................................................
题型二 向内构造等腰(小角加倍或大角减半)..............................................................................................
题型三 沿直角边翻折半角(小角加倍)..........................................................................................................
2023·深圳宝安区二模.................................................................................................................................
2023·深圳中学联考二模.............................................................................................................................
题型四 邻二倍角的处理......................................................................................................................................
题型五 绝配角.......................................................................................................................................................
题型六 坐标系中的二倍角问题..........................................................................................................................
宿迁·中考.........................................................................................................................................................
盐城·中考.........................................................................................................................................................
河南·中考.........................................................................................................................................................
2023·内蒙古赤峰·统考中考真题....................................................................................................................
江苏苏州·统考中考真题.................................................................................................................................
内蒙古鄂尔多斯·统考中考真题.....................................................................................................................
2022·内蒙古呼和浩特·统考中考真题...........................................................................................................
2023·湖北黄冈·统考中考真题........................................................................................................................
题型七 其它构造方式..........................................................................................................................................
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知识点梳理
策略一:向外构造等腰(大角减半)
已知条件:如图,在△ABC中,∠ABC=2∠ACB
A
D B C
辅助线作法:延长CB到D,使BD=BA,连接AD
结论:AD=AC,△BDA∽△ADC
策略二:向内构造等腰(小角加倍或大角减半)
已知条件:如图,在△ABC中,∠ABC=2∠B
A
B C
辅助线作法:法一:作∠ABC的平分线交AC于点D,结论:∠DBC=∠C,DB=DC
A
D
B C
法二:在BC上取一点E,使AE=CE,则∠AEB=2∠C=∠B(作AC中垂线得到点E)
A
B E C
总结:策略一和策略二都是当2倍角和1倍角共边时对应的构造方法,下面我们再来看看不在同一个三角
形中时该如何处理
策略三:沿直角边翻折半角(小角加倍)
已知条件:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边BC上一点,连接AD,∠B=2∠CAD
A
B D C E
辅助线作法:沿AC翻折△ACD得到△ACE
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结论:AD=AE,∠DAE=∠B,BA=BE,△ADE∽△BAE
策略四:邻二倍角的处理
已知条件:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D为边BC上一点,∠BAD=2∠CAD
A
2αα
B D C
辅助线作法:
法一:向外构造等腰(导角得相似)
延长AD到E,使AE=AB,连接BE,结论:BD=BE,∠DBE=∠BAD,△BDE∽△ABE
A
2αα
B 2α D C
E
法二:作平行线,把二倍角转到同一个三角形中,延长AD到F,使CE∥AB,则∠F=∠BAD
A
2αα
B D C
F
【经典例题讲解】
例题1如图,在正方形ABCD中,AB=1,点E、F分别在边BC和CD上,AE=AF,∠EAF=60°,
则CF的长是( )
A. B. C. D.
A D
F
B E C
例题2如图,正方形ABCD的边长为4,点E是CD的中点,AF平分∠BAE,交BC于点F,将△ADE绕点A
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顺时针旋转90°得△ABG,则CF的长为 .
A D
E
G B F C
例题3 如图,面积为24的□ABCD中,对角线BD平分∠ABC,过点D作DE⊥BD 交BC的延长线于点
E,DE=6,则sin∠DCE的值为( )
A D
B C E
例题4 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,BC=6,CD∥AB,∠ABC的平分线BD交AC于点
E,则DE=_________.
A
D
E
B C
总结:具体问题具体对待,并非哪一种方法绝对简单,需根据问题特征选取较为合适的方法.
【一题多解 1】围绕 2 倍角条件,解法围绕“翻” “延” 倍”“分”
如图,在△ABC中,∠ABC=2∠ACB,AB=3,BC=5,求线段AC的长.(5种解法)
A
2α
α
B
C
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【一题多解 2】常规法与倍半角处理对比
如图,AB为⊙O的直径,BC、CD是⊙O的切线,切点分别为点B、D,点E为线段OB上的一个动点,连
接OD、CE、DE,已知AB=2 ,BC=2,当CE+DE的值最小时,则 的值为( )(3种解法)
A.
D
C
B.
A O E B
C.
D.
如图,AB为⊙O的直径,D是弧BC的中点,BC与AD、OD分别交于点E、F.
(1)求证:DO//AC;(2)求证:
(3)若tan ,求sin∠CDA的值。(3种解法)
C
D
E
F
A B
O
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策略五:绝配角模型
【释义】当m,n 两个角满足m+2n=180°时,称其为一对绝配角,或者半角的余角与它本身称为绝配角
【举例】常见的剧配角组合如下:
绝配角 组合1 组合2 组合3 组合4 组合5
m 2α 90+2α 90-2α 60+2α 60-2α
n 90-α 45-α 45+α 60-α 60-α
【解 决】
思路(一):根据三角形内角和是180°,构造等腰三角形。
思路(二):根据平角是180°,m和2个n构成一个平角(有两条边在同一直线上)
用一句话概括为:有等腰找等腰,没等腰造等腰
其中“等腰”指的是以m为顶角、以n为底角的等腰三角形,了解绝配角模型,可以给我们提供一些辅助
线思路
(一)共顶共边翻折
当两个角满足两个角满足m+2n=180°时,且共顶点共一边,这样的两个角是什么样的呢?
C
B
m
90°-
2
m
A D
O
发现 OD为∠AOB邻补角的平分线,此时处理问题一般用翻折,把 OB 沿 OD 翻折.
例题1:已知Rt△ABC中∠C=90°, , ,求 的值.(2种解法)
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A A
2t
90°-t 绝配角
E E t
D C D C
(二)共三角形等腰
(1)若 为同一个三角形的内角,则此时三角形为等腰三角形.
(2)若 分别为同一个三角形的内角和外角,则另一内角为 ,此时三角形为等腰三角
形
(3)若 分别为同一个三角形的内角和外角,此时可以以 m为顶角作等腰三角形,此时会构成
另一个相似的等腰三角形.
(4)若 为同一个三角形的内角,与(3)的情况相同.
总结:“半角的余角,等腰形来找”
例题2:如图在矩形ABCD中,点E,F分别为AD,CD的中点,连接BE,BF,且∠ABE=2∠FBC,若BE
=5,则BF的长度为 . (5种解法)
A E D A E D
F F
2α 90°-α
α
C
B C B
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重点题型·归类精练
题型一 向外构造等腰三角形(大角减半)
1.如图,在△ABC中,∠ABC=2∠C,BC=a,AC=b,AB=c,探究a,b,c满足的关系.
A
B C
2.如图,在△ABC中,∠ABC=2∠C,AB=3,AC=2,求BC的长.
A
B C
2023·深圳南山区联考二模
3.一副三角板按如图1放置,图2为简图,D为AB中点,E、F分别是一个三角板与另一个三角板直角边
AC、BC的交点,已知AE=2,CE=5,连接DE,M为BC上一点,且满足∠CME=2∠ADE,EM=
.
2023·山西·统考中考真题
4.如图,在四边形 中, ,对角线 相交于点 .若
,则 的长为 .
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5.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD平分∠BAC,AD交BC于点D,ED⊥AD交
AB于点E,△ADE的外接圆⊙O交AC于点F,连接EF.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)求⊙O的半径r及∠3的正切值.
B
E
3
O
D
1
2
C F A
图17-8-1
6.如图,AB为⊙O的直径,点P在AB的延长线上,点C在⊙O上,且PC2=PB·PA.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)已知PC=20,PB=10,点D是弧AB的中点,DE⊥AC,垂足为E,DE交AB于点F,求EF的长.
C
E
A F O B P
D
图17-9-1
题型二 向内构造等腰(小角加倍或大角减半)
7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边AB上一点,∠ACD=2∠B,=,求cosB的值.
A
D
B C
8.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为边BC上一点,∠BAD=2∠C,BD=2,CD=3,求AD的
长.
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A
B D C
9.如图,BM是以AB为直径的⊙O的切线,B为切点,BC平分∠ABM,弦CD交AB于点E,DE=OE.
(1)求证:△ACB是等腰直角三角形;
(2)求证:OA2=OEDC;
(3)求tan∠ACD的值.
C
M
A E O B
D
图17-10-1
10.如图,在四边形ABCD中,∠ABD=2∠BDC,AB=AC=BD=4,CD=1,求BC的长.
A
D
B C
11.如图,在△ABC中,∠C=2∠B,点D是BC的中点,AE是BC边上的高,若AE=4,CE=2,求DE的
长.
A
B D E C
12.如图,在△ABC中,∠ABC=2∠C,AD⊥BC于点D,AE为BC边上的中线,BD=3,DE=2,求AE
的长.
A
B D E C
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13.如图,在△ABC中,AB=AC=5,点D为BC边上一点,BD=2DC,点E在AD的延长线上,∠ABC=
2∠DEC,AD·DE=18,求sin∠BAC的值.
A
C
B D
E
14.如图,在□ABCD中,∠D=2∠ACB,AE平分∠BAC交BC于点E,若BE=2,CE=3,求AE的长.
A D
B E C
15.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=AC=4,CD=2,∠ABD=2∠DBC,求BD的长.
A D
B C
题型三 沿直角边翻折半角(小角加倍)
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边BC上一点,∠B=2∠CAD,AB·CD=5,求AD的长.
A
B D C
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17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为BC边上一点,BD=2CD,∠B=2∠DAC,AB=4,求
AD的长.
A
B D C
18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边BC上一点,∠B=2∠DAC,BD=3,DC=2,求AD
的长.
A
B D C
2023·深圳宝安区二模
19.如图,在 中, ,点 为 中点, ,则 的值为 .
20.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为AC的中点,连接BD,∠A=2∠DBC,求tan∠ABD的值.
A
D
C
B C
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2023·深圳中学联考二模
21.如图,在 中,点 在边 上, , , 交 的延长线于点 ,若
, ,则 .
22.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,BE 平分∠ABC,点 D 为 BC 边上一点,BD=2CD,∠ABC=
2∠DAC,求的值.
A
E
B D C
23.如图,在△Rt△ABC中,∠BAC=90°,D,E分别是边 AB,BC上的点,DC平分∠ADE,∠B=
2∠ACD,求CE的长.
A
D
B E C
24.如图,在△ABC中,∠B=2∠C,AD是中线,AB=6,AD=,求BC,AC的长.
A
B D C
25.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E分别为边BC,AC上的点,连接AD,DE,
∠AED=2∠DAE,CE=7,BD=18,求DE的长.
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A
E
B D C
26.如图,在△ABC中,∠C=2∠B,AD平分∠BAC,BD=3,CD=2,求AD的长.
A
B D C
题型四 邻二倍角的处理
27.如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,∠DAC=2∠DAB,BD=4,DC=9,求AD的长.
A
B D C
28.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,点D为边AC上一点,∠DBC=2∠ABD,CD=3,BC=7,求BD
的长.
A
D
B C
29.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为BC边上一点,∠BAD=2∠CAD,BD=10,DC=3,求
AD的长.
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A
B D C
30.如图,在△ABC中,点E在边AC上,EB=EA,∠A=2∠CBE,CD⊥BE交BE的延长线于点D,
BD=8,AC=11,则BC的长为_________.
B
E
A C
D
31.如图,在△ABC中,AB=AC,点D在CA的延长线上,∠ABC=2∠DBA,DE⊥BA交BA的延长线于
点E,若BE=8,CD=11,求BD的长.
D
E
A
B C
题型五 绝配角
32.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D,E分别为BC,AC上的点,∠B=2∠CDE,∠ADE=45°,
AB=5,AE=3,则BD的长为_________.
A
E
B D C
33.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为边AB上一点,∠ACD=2∠B,若BD=2,AD=4,求
CD的长.
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A
D
C
B C
34.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边BC上一点,BD=2CD,∠DAC=2∠B,AD=,求AB
的长.
A
B D C
35.如图,在△ABC中,∠BAC=45°,AD⊥BC于点D,点E在线段AD上,∠CED=2∠BAD,若AE=
9,DE=3,求BC的长.
A
E
B D C
36.如图,△ABC是等边三角形,点D在BC的延长线上,点E在线段AD上,∠DAC=2∠DBE,BE与AC
交于点F,若CF=1,DE=2,则CD的长为_________.
A
F E
B C D
37.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D为边BC上一点,BD=2CD,∠DAC=2∠ABC,若AD= 2
,求AB的长.
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A
B D C
38.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AC⊥CD,AB=AC,∠ABD=2∠ADC,CD=2,求AD的长.
A D
B C
39.如图,在△ABC中,点D为边BC上一点,∠ADC=60°,∠BAD=2∠CAD,BD=5,CD=1,求AD
的长.
A
B D C
40.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,点E是边AC上一点,连接BE,
DE,∠ABE=2∠EDC,AE=3,求DE的长.
A
E
B D C
41.如图,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,点D是BC的中点,点E是边AC上一点,连接BE,
DE,∠ABE=2∠EDC,CE=2,求AE的长.
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A
E
B D C
42.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E分别为边AC,BC上的点,∠ABD=2∠BAE,BE
=3,CD=7,求BD的长.
A
D
C
B E C
43.如图,在等边△ABC中,点D,E分别为边BC,AC上的点,连接AD,DE,∠ADB=2∠CDE,BD=
3,CE=4,求CD的长.
A
E
B D C
44.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为AB边上一点,AD<BD,∠ADC=2∠ACD,AB=8,CD
=3,求AD的长.
A
D
B C
45.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D,E为边BC上两点(点D在点E左侧),
且BD=CE,∠DAE=∠BAC,求DE的长.
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A
B D E C
题型六 坐标系中的二倍角问题
宿迁·中考
46.如图,抛物线 交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y轴交于点 。
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接AC,点P在抛物线上,且满足∠PAB=2∠ACO,求点P的坐标;
y
B O A x
C
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盐城·中考
47.如图,二次函数 的图像与一次函数y=kx-k+2的图像交于A、B两点,点B在点A的
右侧,直线AB分别与x轴、y轴交于C、D两点,其中k<0.
(1)求AB两点的横坐标;
(2)二次函数图像的对称轴与x轴交于点E,是否存在实数k,使得 若存在,求出k的值;
若不存在,说明理由。
y
y
A
B
C O x
O x 备用图
河南·中考
48.如图,抛物线y=ax²+6x+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C。直线y=x-5经过点B、C。
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M,连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直
接写出点M的坐标。
y
O A B x
C
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2023·内蒙古赤峰·统考中考真题
49.如图,抛物线 与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点 在抛物线上,点E在直
线 上,若 ,则点E的坐标是 .
江苏苏州·统考中考真题
50.如图,在平面直角坐标系中,点 、 的坐标分别为 、 ,点 在第一象限内,连接
、 .已知 ,则 .
内蒙古鄂尔多斯·统考中考真题
51.如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A,B两点,其中点A的坐标为(1,0),与y轴交于点C((0,﹣
3).
(1)求抛物线的函数解析式;(2)如图2,连接AC,点P在抛物线上,且满足∠PAB=2∠ACO,求点
P的坐标.
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2022·内蒙古呼和浩特·统考中考真题
52.如图,抛物线 经过点 和点 ,与 轴的另一个交点为 ,连接 、 .
(1)求抛物线的解析式及点 的坐标;
(2)如图,点 是第一象限内抛物线上的动点,过点 作 轴,分别交 、 轴于点 、 ,当
中有某个角的度数等于 度数的2倍时,请求出满足条件的点 的横坐标.
2023·湖北黄冈·统考中考真题
53.已知抛物线 与x轴交于 两点,与y轴交于点 ,点P为第一象限抛物线
上的点,连接 .
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(1)直接写出结果; _____, _____,点A的坐标为_____, ______;
(2)如图1,当 时,求点P的坐标;
54.(2020·湖南张家界·中考真题)如图,抛物线 交x轴于 两点,交y轴于点C.直线
经过点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线 上是否存在点M,使 与直线 的夹角等于 的2倍?若存在,请求出点M的坐
标;若不存在,请说明理由.
题型七 其它构造方式
55.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D,E分别在边AC,BC上,且∠DBC=2∠BAE,
AE=2,BD=,求AB的长.
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A
D
B E C
56.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=AC,∠ACD=2∠ABD,AD=19,CD=25,求AB的长.
A D
B C
57.如图,在△ABC中,AB=4,AC=5,D为△ABC内一点,∠BDC=2∠BAD,BD=CD,求△ABD的
面积.
A
D
B C
58.如图,在等边△ABC中,点D在边AB上,点E在BC的延长线上,∠CAE=2∠DCB,BD=2,AD=
6,求CE的长.
A
D
B C E
59.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,BD平分∠ABC,∠DAC=2∠ADB,若CD=4,BD=10,求
△ACD的面积.
A D
B C
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60.如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是边AC,BC上的点,连接AE与BD交于点F,∠BFE=
∠BAC=2∠AEB,探究AF,EF与BF的数量关系,并证明.
A
D
F
B E C
61.如图,在△ABC中,点D为边BC上一点,=,点E为AD的中点,若∠BAC=∠BED=2∠CED,求
的值.
A
E
B D C
62.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点P为BC边上一点,连接AP,分别过点B,C作AP的垂线,
垂足为D,E,若∠ADC=2∠ABC,=,求tan∠ACB的值.
A
D
B P C
E
63.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D,E为边BC上两点(点D在点E左侧),∠BAD=∠CAE,
∠AED=2∠ADE,BD=7,CE=2,求AE,DE的长.
A
B D E C
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64.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BA,BC的延长线上,连接DE,EF,DE=,EF=5,∠BEF
=2∠DEF,求BF的长.
A D
B C
26