文档内容
专题 04 三角形全等模型之手拉手模型与角平分线模型
目录
解题知识必备.....................................................................................................................................................1
压轴题型讲练.....................................................................................................................................................3
类型一、等腰三角形中的手拉手模型................................................................................................................3
类型二、角平分线垂两边(角平分线+外垂直)...............................................................................................9
类型三、角平分线垂中间(角平分线+内垂直).............................................................................................12
类型四、角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)......................................................................14
压轴能力测评(8题).....................................................................................................................................18
解题知识必备
模型1.等腰三角形中的手拉手模型
【模型解读】
将两个三角形绕着公共顶点(即头)旋转某一角度后能完全重合,则这两个三角形构成手拉手全等,也叫
旋转型全等,常用“边角边”判定定理证明全等。
公共顶点A记为“头”,每个三角形另两个顶点逆时针顺序数的第一个顶点记为“左手”,第二个顶点记
为“右手”。
对应操作:左手拉左手(即连结BD),右手拉右手(即连结CE),得 。
【常见模型及证法】
等边三角形手拉手模型:
等腰直角三角形手拉手模型:
等腰三角形手拉手模型:模型2.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)
【模型解读与图示】
条件:如图1, 为 的角平分线、 于点A时,过点C作 .
结论: 、 ≌ .
常见模型1(直角三角形型)
条件:如图2,在 中, , 为 的角平分线,过点D作 .
结论: 、 ≌ .(当 是等腰直角三角形时,还有 .)
常见模型2(邻等对补型)
条件:如图3,OC是∠COB的角平分线,AC=BC,过点C作CD⊥OA、CE⊥OB。
结论:① ;② ;③ .
图1 图2 图3
模型3.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)
【模型解读与图示】
条件:如图1, 为 的角平分线, ,
结论:△AOC≌△BOC, 是等腰三角形、 是三线合一等。
图1 图2 图3
条件:如图2, 为 的角平分线, ,延长BA,CE交于点F.
结论:△BEC≌△BEF, 是等腰三角形、BE是三线合一等。
模型4.角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
【模型解读与图示】条件:如图, 为 的角平分线,A为任意一点,在 上截取 ,连结 .
结论: ≌ ,CB=CA。
条件:如图, 分别为 和 的角平分线, ,在 上截取 ,连结
.
结论: ≌ , ≌ ,AB+CD=BC。
压轴题型讲练
类型一、等腰三角形中的手拉手模型
例题:(23-24七年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,在 和 中, , ,若
,连接 、 交于点 ;
(1)求证: .
(2)求 的度数.
(3)如图(2), 是等腰直角三角形, , , ,点 是射线 上的一点,
连接 ,在直线 上方作以点 为直角顶点的等腰直角三角形 ,连接 ,若 ,求
的值.
【变式训练1】如图, 和 都是等边三角形,直线 , 交于点F.(1)如图1,当A,C,D三点在同一直线上时, 的度数为______,线段 与 的数量关系为
______.
(2)如图2,当 绕点C顺时针旋转 时,(1)中的结论是否还成立?若不成立,请说
明理由:若成立,请就图2给予证明.
(3)若 , ,当 绕点C顺时针旋转一周时,请直接写出 长的取值范围.
【变式训练2】(1)问题发现:如图1, 和 均为等边三角形,当 应转至点 , ,
在同一直线上,连接 ,易证 ,则① ;②线段 , 之间的数量关系 ;
(2)拓展研究:如图2, 和 均为等腰三角形,且 ,点 , , 在同
一直线上,若 , ,求 的长度;
(3)如图3, 为等边三角形 内一点,且 , , , , ,
求 的长.
类型二、角平分线垂两边(角平分线+外垂直)
例题:如图,在 中, 为 边上一点, 于点 , 于点 , .(1)求证: 平分 ;
(2)若 , , ,则 的长为 .
【变式训练1】(23-24九年级下·辽宁沈阳·期中)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教村96页的
部分内容.
已知:如图. 是 的平分线,P是 上任意一点, , ,垂足分别为点D和点
E.
求证: .
分析:
图中有两个直角三角形 和 ,只要证明这两个三角形全等便可证得 .
【问题解决】请根据教材分析,结合图①与出证明 的过程.
【类比探究】
(1)如图②, 是 的平分线,P是 上任意一点,点M,N分别在 和 上,连接 和
,若 ,求证: ;
(2)如图③, 的周长是12; 、 分别平分 和 , 于点D,若 的
面积 ,则 长为________.
类型三、角平分线垂中间(角平分线+内垂直)
例题:(23-24八年级上·浙江台州·阶段练习)如图, 中, , , 平分 ,
,垂足 在 的延长线上.(1)求证: ;
(2)当 时,求 的面积 用含 的代数式表示 .
类型四、角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
例题:(23-24七年级下·湖南衡阳·期末)如图, 是AD中点, 平分 .
(1)若 ,求证: 平分 .
(2)若 ,求证: .
【变式训练1】(23-24七年级下·贵州毕节·期末)如图, 是 的平分线, ,点E在 上,
连接 、 ,过点D作 , ,垂足分别是F、G.
(1)求证: ;
(2)求证: .【变式训练2】(23-24七年级下·广东佛山·期末)综合探究:如题图1是一种用刻度尺画角平分线的方法,
在 、 上分别取点 、 、 、 ,使得 , ,连接 、 ,交点为 ,则射线
为 的角平分线.
【验证】(1)试说明 平分 ,且 ;
【应用】(2)如题图2,若 、 、 、 分别为 、 上的点,且 , ,
试用(1)中的原理说明 平分 ;
【猜想】(3)如题图3, 是 角平分线上一点, 、 分别为 、 上的点,且 ,请
补全图形,并直接写出 与 的数量关系.
压轴能力测评(8题)
一、填空题
1.(22-23八年级上·广东广州·期中)如图, 于E, 于F, , ,则
的度数是 .2.(23-24七年级下·甘肃张掖·期末)如图,在 中, , 平分 ,交 于 ,
若 ,点 到边 的距离为6,则 的长为 .
3.(23-24八年级上·吉林·阶段练习)如图 中 , ,点 是 、 角
平分线的交点,过 作 于 点,且 ,则 的面积为 .
4.(2024·四川达州·模拟预测)如图,在 中, 于E, 于F, 为 的平分
线, 的面积是 , , , .
二、解答题
5.在 与 中, , , .
(1)如图1,若点D,B,C在同一直线上,连接 , ,则 与 的关系为________.
(2)如果将图1中的 绕点B在平面内顺时针旋转到如图2的位置,那么请你判断 与 的关系,并
说明理由(3)如图3,若 , ,连接 ,分别取 , , 的中点M,P,N,连接 , ,
,将 绕点B在平面内顺时针旋转一周,请直接写出旋转过程中 的面积最大值和最小值.
6.(23-24七年级下·贵州贵阳·期末)(1)【问题解决】
如图①, , 平分 , 点 F在 上, 的两边分别与 ,
交于点 D, E. 当 , 时,则 与 的数量关系为 ;
(2)【问题探究】
如图②,在(1)的条件下,过点 F作两条相互垂直的射线 , ,分别交 , 于点 M, N,
判断 与 的数量关系, 说明理由;
(3)【迁移应用】
某学校有一块四边形的空地 ,如图③所示, , 是 的平分线,
, ,直接写出该空地的面积.
7.(22-23九年级下·江西抚州·阶段练习)在 中, , ,点 是平面内不与点 ,
重合的任意一点,连接 ,将线段 绕点 旋转 得到线段 ,连接 、 、 .
(1)当 时,①如图1,当点 在 的边 上时,线段 绕点 顺时针旋转 得到线段 ,则 与 的数量
关系是_______________;
②如图2,当点 在 内部时,线段 绕点 顺时针旋转 得到线段 ,①中 与 的数量关系
还成立吗?若成立,请证明结论,若不成立,说明理由;
(2)当 时,
①如图3,线段 绕点 顺时针旋转 得到线段 .试判断 与 的数量关系,并说明理由;
②若点 , , 在一条直线上,且 ,线段 绕点 逆时针旋转 得到线段 ,求 的值.
8.(23-24七年级下·陕西咸阳·阶段练习)数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题,利
用角平分线构造“全等模型”解决问题,事半功倍.
【问题提出】
(1)尺规作图:如图①,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,说明 的依据是
,这两个三角形全等的判定条件是______.
【问题探究】
(2)①巧翻折,造全等
如图②,在 中, 是 的角平分线,请说明 .
小明在 上截取 .连接DE,则 .请继续完成小明的解答;
②构距离,造全等
如图③,在四边形ABCD中, , , 和 的平分线 , 交 于点 .
过点 作 于点 .若 ,求点 到 的距离;
【问题解决】
(3)如图④,在 中, , , 是 的两条角平分线,且 , 交于点 .请判
断 与 之间的数量关系,并说明理由.