文档内容
专题 01 全等三角形的九大模型及两大构造方法(举一反三专项训
练)
【人教版2024】
【模型1 平移模型】..................................................................................................................................................4
【模型2 翻折(轴对称)模型】...................................................................................................................................6
【模型3 手拉手模型】..............................................................................................................................................7
【模型4 半角模型】..................................................................................................................................................8
【模型5 一线三等角模型】....................................................................................................................................10
【模型6 雨伞模型】................................................................................................................................................12
【模型7 角平分线模型】........................................................................................................................................13
【模型8 平行线中点模型】....................................................................................................................................15
【模型9 婆罗摩笈多模型】....................................................................................................................................18
【构造方法1 截长补短法】....................................................................................................................................19
【构造方法2 倍长中线法】....................................................................................................................................21
知识点 1 全等三角形的常用模型
模型一:平移模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
①加(减)共线部分,得到一组对
沿同一直线平移的两个三
平移模型
应边相等;
角形重合
②利用平行线性质找对应角相等
模型二:翻折(轴对称)模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路①通过公共角、垂直、对顶角、
两个三角形过公共点所在的 等腰三角形等条件得对应角相
翻折(轴对称) 直线或公共边折叠,两个三 等;
模型 角形重合 ②通过公共边、中点、等边等条
件得对应边相等
模型三:手拉手模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
两个顶角相等的等腰三角形顶角顶
加(减)共顶点的角的共角部
手拉手模型 点重合,左底角顶点互连,右底角
分,得到一组对应角相等
顶点互连所组成的图形
模型四:半角模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
有公共顶点,锐角等于较大角的
一半,且组成这个较大角的两边 延长一边,构造全等三角
半角模型 相等.通过作辅助线将角的倍分关 形,从而得到线段之间的数
系 转化为角的相等关系,并进一 量关系
步构成全等三角形
模型五:一线三等角模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
利用三角形内角和为180°和
左图,两个三角形有一条边共
内、外角关系,通过等角代
一线三等角 线 ;
换得到一组相等的角,利用
模型 右图,同一直线上有三个相等
AAS 或ASA证明三角形全
的角的顶点,∠1=∠2=∠3
等
模型六:雨伞模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路AP平分∠BAC,BD⊥AP,垂
通过延长线段与直线相交,从而
足为点D,延长BD交AC于点
雨伞模型 构造一对全等三角形,并将已知
C,证明△ABD≌△ACD,得到
条件中的线段和角进行转移
AB=AC,BD=CD
模型七:角平分线模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
角平分线+对称型 角平分线+垂直两边型
角
平
分
利用角平分线图形的对称性, 有角平分线时, 常通过
线
在角的两边构造对称等腰三角 角平分线构造等腰三角
+
形或全等三角形,可以得到对 形或构造全等三角形,
角平分线模型 垂直平分型 角平分线+平行线型
应边、对应角相等。利用对称 利用等腰三角形的三线
性把一些线段或角进行转移, 合一或全等三角形的判
这是经常使用的一种解题技巧 定和性质进行解题
模型八:平行线中点模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
如图,已知AB∥CD,点E,F分
平行线之间夹中点,通过延长过
别在直线AB、CD上,点O为线
平行线中点 中点的线段与平行线相交,从而
段EF的中点,延长PO交CD于
模型 构造一对全等三角形,并将已知
点Q,证明△POE≌△QOF
条件中的线段和角进行转移
模型九:婆罗摩笈多模型
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路向外作双等腰
条件:AB⊥AD,AC⊥AE,AB
直角三角形 方法:倍长中线AF
=AD,AC=AE,F是BC的中
(知中点,证 结论:AF⊥DE,DE=2AF
点
垂直)
向外作双等腰
条件:AB⊥AD,AC⊥AE,AB 方法:作DM⊥AF,EN⊥AF
直角三角形
=AD,AC=AE,AF⊥BC 结论:G是DE的中点,BC
(知垂直,证
=2AG
中点)
向内作双等腰 条件:AB⊥AD,AC⊥AE,AB
直角三角形 =AD,AC=AE,F是BC的中 方法:倍长中线AF
(知中点,证 点 结论:AF⊥DE,DE=2AF
垂)
向内作双等腰
条件:AB⊥AD,AC⊥AE,AB 方法:作DM⊥AF,EN⊥AF
直角三角形
=AD,AC=AE,AF⊥BC 结论:G是DE的中点,BC
(知垂直,证
=2AG
中点)
知识点 2 全等三角形构造方法
构造方法一:截长补短法
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
截长,指在长线段中截取一段 该类题目中常出现等腰三角形、
截长法: 补短法:
等于已知线段;补短,指将短 角平分线等关键词,通过截长补短
截长补短法
线段延长,延长后的线段等于 法构造全等三角形,再利用全等
已知线段 三角形的判定和性质进行解题
构造方法二:倍长中线法
全等模型 模型解读 常见模型 解题思路
给出中线,通过延长中
通过延长中线,构造全等三角形,得到
倍长中线法 线的方法构造全等三角
△ACD≌△EBD,△ABD≌△ECD
形,达到解题目的
【模型1 平移模型】
【例1】(23-24八年级上·全国·课后作业)(新课标 开放性题)(1)如图1,点A,F,E,C在同一条直线上,AE=CF,AD∥CB,AD=CB,求证:△ADF≌△CBE.
(2)若将图1中的△BEC沿CA方向平移得到图2、图3,其他条件不变,△ADF≌△CBE还成立吗?为
什么?(选择一种情况说明理由)
【变式1-1】将图1中的矩形ABCD沿对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平移,得到图2中的
△A′BC′.
(1)在图2中,除△ADC与△C′BA′全等外,请写出其他2组全等三角形;① ;② ;
(2)请选择(1)中的一组全等三角形加以证明.
【变式1-2】如图,将△ABC沿射线BC方向平移得到△DCE,连接BD交AC于点F.
(1)求证:△AFB≌ △CFD;
(2)若AB=9,BC=7,求BF的取值范围.
【变式1-3】如图,△ABC是等边三角形,边长为6厘米,将△ABC沿直线BC向右平移4.5厘米到△DEF
的位置.(1)求∠ADF的度数;
(2)求四边形ABFD的周长.
【模型2 翻折(轴对称)模型】
【例2】(24-25八年级上·浙江·期末)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,将△ABC沿着DF翻
折,使顶点B的对应点E刚好落在边AC上,AG平分∠BAC交DE于点G,连接FG.若CE=AG,则
∠EFG= .
【变式2-1】如图,△ABC中,AF⊥BC于点F,将AF沿AC翻折至AE,连接EC并延长,在射线EC上
取点D,使得∠BAD=∠EAF,若CD=8,CE=3,AE=7,求△ABC的面积.
【变式2-2】(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在四边形ABCD中,∠C=∠D=90°,
AD=2,BC=5,M为CD的中点.将△ADM沿AM翻折,点D恰好落在AB上的点N处.求AB的长.【变式2-3】如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.
(1)如图1,点D,E在BC边上,∠DAE=45°,判断线段BD,DE,EC组成的三角形的形状:
小明同学的探究思路是,利用轴对称的知识,把分散的条件进行转移,进而解决问题.他将△ABD沿直线
AD翻折,得到△ADF,连接EF,利用三角形全等把线段EC进行转移,如图2所示,从而解决了问题.
直接写出线段BD,DE,EC组成的三角形的形状;
(2)如图3,点D,E在直线BC上,∠DAE=135°,判断线段BD,DE,EC组成的三角形的形状,并证明.
【模型3 手拉手模型】
【例3】(22-23八年级上·福建厦门·期中)如图,△ABC是等边三角形,F是AC的中点,D在线段BC
kBC+EC
上,连接DF,以DF为边在DF的右侧作等边△DFE,连接EC,若存在实数k,使得 为定值a
DC
,则k和a分别是( )
1 1 3
A.k= ,a=1 B.k= ,a=1 C.k=1,a= D.k=2,a=3
2 3 2【变式3-1】(2023·吉林长春·模拟预测)两个大小不同的等腰直角三角板按图1所示摆放,将两个三角板
抽象成如图2所示的△ABC和△AED,其中∠BAC=∠EAD=90°,点B、C、E依次在同一条直线上,
连结CD.若BC=4,CE=2,则△DCE的面积是 .
【变式3-2】(24-25八年级下·江西吉安·期中)如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在
同一直线上,连接BE.
(1)求证:AD=BE;
(2)求∠AEB的度数;
(3)如图2,若△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线
上,CM⊥DE于点M,连接BE.试判断线段DM,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.
【变式3-3】(24-25八年级上·浙江台州·期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,点D为
三角形内部一点且∠BDC=140°,点E为BC中点,连接AD,DE,作∠FDC=∠EDC,且DF=2DE
,当∠ADB= 时,△DFC为直角三角形.
【模型4 半角模型】
【例4】如图,在Rt△ABC中,AB=AC,∠ABC=∠ACB=45°,D、E是斜边BC上两点,且
∠DAE=45°,若BD=3,CE=4,S =15,则△ABD与△AEC的面积之和为( )
△ADEA.36 B.21 C.30 D.22
【变式4-1】如图.在四边形ABCD中,∠B+∠ADC=180°,AB=AD,E、F分别是边BC、CD延长线上的
1
点,且∠EAF= ∠BAD,求证:EF=BE﹣FD.
2
【变式4-2】【问题情境】
阅读以下材料,并按要求完成相应的任务:
从正方形的一个顶点引出夹角为45°的两条射线,并连接它们与该顶点的两对边的交点构成的基本平面几
何模型称为半角模型.半角模型可证出多个几何结论,例如:
如图1,在正方形ABCD中,以A为顶点的∠EAF=45°,AE,AF与BC,CD边分别交于E,F两点,
易证得EF=BE+FD.
证明思路:如图2,将延长CB至点H,使BH=DF,连接AH,可证△ADF≌△ABH,再证
△AEF≌△AEH,故EF=BE+DF.
【知识应用】
(1)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,∠BAD=120°,以A为顶点的
∠EAF=60°,AE,AF与BC,CD边分别交于E,F两点.请参照阅读材料中的解题方法,你认为结论
EF=BE+DF是否依然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由..
【拓展提升】
(2)若四边形ABCD是长与宽不相等的矩形,点E为CD中点且AE平分∠DAM,如图4,试判断AM,
AD和MC之间的数量关系并给出证明.【变式4-3】如图,△ABC是边长为2的等边三角形,△BDC是顶角为120°的等腰三角形,以点D为顶点
作∠MDN=60°,点M、N分别在AB、AC上.
(1)如图①,当MN//BC时,则△AMN的周长为______;
(2)如图②,求证:BM+NC=MN.
【模型5 一线三等角模型】
【例5】(24-25八年级上·北京·期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为射线BC上一
点(不与点B,C重合),连接AD并延长到点E,使得DE=AD,连接BE,过点B作BE的垂线交直线
AC于点F.
(1)如图1,点D在线段CB上,且DBBC,点D在边
BC上,CD=2BD,点E,F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC,若△BDE的面积为2,△ABC的面积为21,则△CFD的面积为 .
【变式5-2】如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=∠C=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C
重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDA=115°时,∠EDC= °,∠DEC= °;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变
(填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请直接写出∠BDA的度数.若不
可以,请说明理由.
【变式5-3】(24-25七年级下·四川成都·期中)如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点C
在△ABC外作直线l,AM⊥l于点M,BN⊥l于点N.
(1)试说明:MN=AM+BN;
(2)如图②,将(1)中条件改为∠ADC=∠CEB=∠ACB=α(90°<α<180°),AC=BC,请问(1)
中的结论DE=AD+BE是否还成立?请说明理由.
(3)如图③,在△ABC中,点D为AB上一点,DE=DF,∠A=∠EDF=∠B,AE=3,BF=5,请直接
写出AB的长.【模型6 雨伞模型】
【例6】如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,过点B作BE⊥AD,交
AD延长线于点E,F为AB的中点,连接CF,交AD于点G,连接BG.
(1)线段BE与线段AD有何数量关系?并说明理由;
(2)判断△BEG的形状,并说明理由.
【变式6-1】如图,已知等腰直角三角形ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,BF平分∠ABC,
CD⊥BD交BF的延长线于点D,试说明:BF=2CD.
【变式6-2】求证:在直角三角形中,若一个锐角等于30°,则它所对的直角边等于斜边的一半.要求:
(1)根据给出的线段AB及∠B,以线段AB为直角边,在给出的图形上用尺规作出Rt△ABC的斜边AC,使
得∠A=30°,保留作图痕迹,不写作法;
(2)根据(1)中所作的图形,写出已知、求证和证明过程.
【变式6-3】如图①,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足E在 CD的1
延长线上. 求证∶ BE= CD.
2
(1)观察分析∶延长 BE,CA,交于点 F.可证明△ ≌△ ,依据是
1 1
; 从而得到 ;再证BE=FE= BF= CD.
2 2
(2)类比探究∶如图②,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点 D在线段 BC上,
1
∠BDE= ∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F. 试探究BE与DF的数量关系,并证明你
2
的结论.
【模型7 角平分线模型】
【例7】(22-23八年级上·重庆江北·期末)如图,在△ABC中,∠A=60°,∠ABC和∠ACB的平分线
BD、CE相交于点O,BD交AC于点D,CE交AB于点E,若已知△ABC周长为20,BC=7,
AE:AD=4:3,则AE长为( )
18 24 26
A. B. C. D.4
7 7 7
【变式7-1】(24-25八年级上·福建莆田·期中)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC交BC于点D,点M
,N分别是AD和AB上的动点,当S =12,AC=8时,BM+MN的最小值等于 .
△ABC【变式7-2】已知:AD是△ABC的角平分线,且AD⊥BC
(1)如图1,求证:AB=AC;
(2)如图2,∠ABC=30°,点E在AD上,连接CE并延长交AB于点F,BG交CA的延长线于点G,且
∠ABG=∠ACF,连接FG.
①求证:∠AFG=∠AFC;
②若S :S =2:3,且AG=2,求AC的长.
△ABG △ACF
【变式7-3】(22-23七年级下·山西运城·期末)阅读与思考
下面是小明同学的数学学习笔记,请您仔细阅读并完成相应的任务:构造全等三角形解决图形与几何问题
在图形与几何的学习中,常常会遇到一些问题无法直接解答,需要添加辅助线才能解决.比如下面的题目
中出现了角平分线和垂线段,我们可以通过延长垂线段与三角形的一边相交构造全等三角形,运用全等三
角形的性质解决问题.
例:如图1,D是△ABC内一点,且AD平分∠BAC,CD⊥AD,连接BD,若△ABD的面积为10,求
△ABC的面积.
该问题的解答过程如下:
解:如图2,过点B作BH⊥CD交CD延长线于点H,CH、AB交于点E,∵AD平分∠BAC,
∴∠DAB=∠DAC.
∵AD⊥CD,
∴∠ADC=∠ADE=90°.
{∠DAE=∠DAC
)
在△ADE和△ADC中, AD=AD ,
∠ADE=∠ADC
∴△ADE≌△ADC(依据1)
∴ED=CD(依据2),S =S ,
△ADE △ADC
1 1
∵S = DE⋅BH,S = CD⋅BH.
△BDE 2 △BDC 2
……
任务一:上述解答过程中的依据1,依据2分别是___________,___________;
任务二:请将上述解答过程的剩余部分补充完整;
应用:如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BE平分∠CBA交AC于点D,过点C作
CE⊥BD交BD延长线于点E.若CE=6,求BD的长.
【模型8 平行线中点模型】
【例8】如图,在△ABC中,BD 是边AC上的高,BE为∠CBD的角平分线,且AD=DE,AO是
△ABC的中线,延长AO到点F,使得BF∥AC,连接EF,EF交BC于点G,AF交BE于点H,交BD
于点M.(1)试说明:BF=CD+DE;
(2)若∠C=45°,试说明:EF⊥BC.
【变式8-1】(23-24九年级·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知:如图,AB∥CD,AB=CD,点E、F在
AD上,且满足AF=DE.
(1)求证BE=CF;
(2)若AE=OF,直接写出面积为△COD面积一半的所有三角形.
【变式8-2】如图1,点A是直线MN上一点,点B是直线PQ上一点,且MN//PQ.∠NAB和∠ABQ的平
分线交于点C.
(1)求证:BC⊥AC;
(2)过点C作直线交MN于点D(不与点A重合),交PQ于点E,
①若点D在点A的右侧,如图2,求证:AD+BE=AB;
②若点D在点A的左侧,则线段AD、BE、AB有何数量关系?直接写出结论,不说理由.
【变式8-3】(23-24八年级上·辽宁葫芦岛·期末)【问题初探】
(1)数学课上,李老师出示了这样一个问题:如图1,在△ABC中,AB=AC,点F是AC上一点,点E
是AB延长线上的一点,连接EF,交BC于点D,若ED=DF,求证:BE=CF.①如图2,小乐同学从中点的角度,给出了如下解题思路:在线段DC上截取DM,使DM=BD,连接
FM,利用两个三角形全等和已知条件,得出结论;
②如图3,小亮同学从平行线的角度给出了另一种解题思路:过点E作EM∥AC交CB的延长线于点M,
利用两个三角形全等和已知条件,得出了结论;
请你选择一位同学的解题思路,写出证明过程;
【类比分析】
(2)李老师发现两位同学的做法非常巧妙,为了让同学们更好的理解这种转化的思想方法,李老师提出
了新的问题,请你解答,
如图4,在△ABC中,点E在线段AB上,D是BC的中点,连接CE,AD,CE与AD相交于点N,若
∠EAD+∠ANC=180°,求证:AB=CN;【学以致用】
(3)如图5,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,AF平分∠BAC,点E在线段BA的延长线上
运动,过点E作ED∥AF,交AC于点N,交BC于点D,且BD=CD,请直接写出线段AE,CN和BC之
间的数量关系.
【模型9 婆罗摩笈多模型】
【例9】(24-25八年级上·福建龙岩·阶段练习)如图,在△ABC中,分别以AB和AC为边作△ABE和
△ACD,AB=AE,AC=AD,连接DE,延长CA交DE于F.若∠ACB=∠BAE=∠CAD=90°,求
AF
的值 .
BC
【变式9-1】(22-23八年级上·江苏无锡·期中)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=3,
分别以AC、BC为一直角边作等腰直角△ACE、△BCD,连接DE交BC的延长线于F,则△CEF的面积
为 .【变式9-2】已知如图,AC=AE,AD=AB,∠ACB=∠DAB=90°,AE∥CB,AC、DE交于点F.
(1)求证:∠DAC=∠B;
(2)猜想线段AF、BC的数量关系并证明.
【变式9-3】(2025九年级下·全国·专题练习)如图1,2,3,△ABC中,分别以AB,AC为边作
Rt△ABE和Rt△ACD,AB=AE,AC=AD,∠BAE=∠CAD=90°,则有下列结论:
①图1中S =S ;
△ABC △ADE
②如图2中,若AM是边BC上的中线,则ED=2AM;
③如图3中,若AM⊥BC,则MA的延长线平分ED于点N.
(1)上述三个结论中请你选择一个感兴趣的结论进行证明,写出证明过程;
(2)能力拓展:将上述图形中的某一个直角三角形旋转到如图4所示的位置:△ABC与△ADE均为等腰直
角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,连接BD,CE,若F为BD的中点,连接AF,求证:2AF=CE.【构造方法1 截长补短法】
【例10】(23-24八年级下·湖南岳阳·阶段练习)在四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC与∠ADC互
1
补,点E、F分别在射线CB、DC上,且∠EAF= ∠BAD,当BC=4,DC=7,CF=1时,△CEF的
2
周长等于 .
【变式10-1】如图,△ABC中,E在BC上,D在BA上,过E作EF⊥AB于F,∠B=∠1+∠2,
4
AE=CD, BF= ,则AD的长为 .
3
【变式10-2】把两个全等的直角三角板的斜边重合,组成一个四边形ACBD,以D为顶点作∠MDN,交
边AC、BC于M、N.
(1)若∠ACD=30°,∠MDN=60°,当∠MDN绕点D旋转时, AM、MN、BN三条线段之间有何种数量关系?证明你的结论;
(2)当∠ACD+∠MDN=90°时,AM、MN、BN三条线段之间有何数量关系?证明你的结论;
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在CA、BC的延长线上,完成图③,其余条件不变,则AM
、MN、BN之间有何数量关系?(直接写出结论,不必证明)
【变式10-3】如图,在锐角ΔABC中,∠A=60°,点D,E分别是边AB,AC上一动点,连接BE交直
线CD于点F.
(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠CBE,求∠CFE的度数;
(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接
MF,点N是MF的中点,连接CN.在点D,E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关
系,并证明你的猜想.
【构造方法2 倍长中线法】
【例11】如图,△ABC中,D为BC的中点,点E为BA延长线上一点,DF⊥DE交射线AC于点F,连接
EF,则BE+CF与EF的大小关系为( )
A.BE+CFEF D.以上都有可能
【变式11-1】(22-23八年级上·江苏扬州·阶段练习)在△ABC中,AC=6,中线AD=10,则AB边的取
值范围是( )
A.16