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专题 12.4 全等三角形中的经典模型【六大题型】
【人教版】
【题型1 平移模型】..................................................................................................................................................1
【题型2 轴对称模型】..............................................................................................................................................4
【题型3 旋转模型】..................................................................................................................................................6
【题型4 一线三等角模型】......................................................................................................................................9
【题型5 倍长中线模型】........................................................................................................................................13
【题型6 截长补短模型】........................................................................................................................................16
【知识点1 平移模型】
【模型解读】把△ABC沿着某一条直线l平行移动,所得到△DEF与△ABC称为平移型全等三角形,图
①,图②是常见的平移型全等三角线.
【常见模型】
【题型1 平移模型】
【例1】(2022•义马市期末)如图,点A,E,F,B在直线l上,AE=BF,AC∥BD,且AC=BD,求证:
△ACF≌△BDE.【变式1-1】(2022•曾都区期末)如图,点B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF.老师说:还
添加一个条件就可使△ABC≌△DEF.下面是课堂上三个同学的发言:
甲:添加BE=CF,乙:添加AC∥DF,丙:添加∠A=∠D.
(1)甲、乙、丙三个同学的说法正确的是 ;
(2)请你从正确的说法中,选取一种给予证明.
【变式1-2】(2022春•东坡区校级期末)如图,△ABC中,AB=13cm,BC=11cm,AC=6cm,点E是
BC边的中点,点D在AB边上,现将△DBE沿着BA方向向左平移至△ADF的位置,则四边形DECF的
周长为 cm.【变式1-3】(2022•富顺县校级月考)如图1,A,B,C,D在同一直线上,AB=CD,DE∥AF,且DE=
AF,求证:△AFC≌△DEB.如果将BD沿着AD边的方向平行移动,如图2,3时,其余条件不变,结
论是否成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.
【知识点2 轴对称模型】
【模型解读】将原图形沿着某一条直线折叠后,直线两边的部分能够完全重合,这两个三角形称之为轴对
称型全等三角形,此类图形中要注意期隐含条件,即公共边或公共角相等.
【常见模型】【题型2 轴对称模型】
【例2】(2022•安丘市期末)如图,已知△ACF≌△DBE,且点A,B,C,D在同一条直线上,∠A=
50°,∠F=40°.
(1)求△DBE各内角的度数;
(2)若AD=16,BC=10,求AB的长.
【变式2-1】(2022•陇县一模)如图,在△ABC中,已知CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,∠DCB=
∠EBC.求证:AD=AE.
【变式2-2】(2022•句容市期末)如图,已知△AOD≌△BOC.求证:AC=BD.【变式2-3】(2022•海珠区校级期中)如图,PB⊥AB,PC⊥AC,PB=PC,D是AP上一点.求证:
∠BDP=∠CDP.
【知识点3 旋转模型】
【模型解读】将三角形绕着公共顶点旋转一定角度后,两个三角形能够完全重合,则称这两个三角形为旋转型三角形,识别旋转型三角形时,涉及对顶角相等、等角加(减)公共角的条件.
【常见模型】
【题型3 旋转模型】
【例3】(2022•环江县期中)如图,AB=AE,AB∥DE,∠1=70°,∠D=110°.
求证:△ABC≌△EAD.
证明:∵∠1=70°,
∴ ( ).
又∵∠D=110°,
∴ ( ).
∵AB∥DE,
∴ ( ).
在△ABC和△EAD中,
{(ㅤㅤㅤㅤ)
,
(ㅤㅤㅤㅤ)
AB=AE
∴△ABC≌△EAD(AAS).
【变式3-1】(2022春•济南期末)如图 1,△ABE是等腰三角形,AB=AE,∠BAE=45°,过点B作
BC⊥AE于点C,在BC上截取CD=CE,连接AD、DE并延长AD交BE于点P;
(1)求证:AD=BE;
(2)试说明AD平分∠BAE;
(3)如图2,将△CDE绕着点C旋转一定的角度,那么AD与BE的位置关系是否发生变化,说明理由.【变式3-2】(2022•高港区校级月考)已知,如图,AD、BF相交于O点,点E、C在BF上,且BE=
FC,AC=DE,AB=DF.求证:
(1)AO=DO;
(2)AC∥DE.
【变式3-3】(2022•锦州模拟)如图,将两个全等的直角三角形△ABD、△ACE拼在一起(图1),△ABD不动.
(1)若将△ACE绕点A逆时针旋转,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC(图2),证明:MB
=MC.
(2)若将图1中的CE向上平移,∠CAE不变,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC(图3),
判断并直接写出MB、MC的数量关系.
(3)在(2)中,若∠CAE的大小改变(图4),其他条件不变,则(2)中的MB、MC的数量关系还
成立吗?说明理由.
【知识点4 一线三等角模型】
【模型解读】基本图形如下:此类图形通常告诉BD⊥DE,AB⊥AC,CE⊥DE,那么一定有∠B=∠CAE.【题型4 一线三等角模型】
【例4】(2022春•香坊区期末)已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,且DE=
9cm,∠BDA=∠AEC=∠BAC
(1)如图①,若AB⊥AC,则BD与AE的数量关系为 BD = AE ,CE与AD的数量关系为 CE =
AD ;
(2)如图②,判断并说明线段BD,CE与 DE的数量关系;
(3)如图③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,点A在线段DE上以2cm/s的速度由点D向点
E运动,同时,点C在线段EF上以xcm/s的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为t(s).是否存
在x,使得△ABD与△EAC全等?若存在,求出相应的t的值;若不存在,请说明理由.
【变式4-1】(2022•东至县期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有
∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,若DE=10,BD=3,求CE的长.【变式4-2】(2022春•历下区期中)CD是经过∠BCA定点C的一条直线,CA=CB,E、F分别是直线
CD上两点,且∠BEC=∠CFA=∠β.
(1)若直线CD经过∠BCA内部,且E、F在射线CD上,
①若∠BCA=90°,∠β=90°,例如图1,则BE CF,EF |BE﹣AF|.(填“>”,“<”,“=”);
②若0°<∠BCA<180°,且∠β+∠BCA=180°,例如图2,①中的两个结论还成立吗?并说明理由;
(2)如图3,若直线CD经过∠BCA外部,且∠β=∠BCA,请直接写出线段EF、BE、AF的数量关系
(不需要证明).
【变式4-3】(2022•余杭区月考)如图①,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的
射线AD上,∠1、∠2分别是△ABE、△CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:
△ABE≌△CAF.
应用:如图②,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,且CD=2BD,点E,F在线段AD
上.∠1=∠2=∠BAC,若△ABC的面积为15,求△ABE与△CDF的面积之和.【知识点5 倍长中线模型模型】
【模型解读】中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添
加辅助线.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角
形的有关知识来解决问题的方法.
【常见模型】【题型5 倍长中线模型】
【例5】(2022秋•博兴县期末)如图,BD是△ABC的中线,AB=6,BC=4,求中线BD的取值范围.
【变式5-1】(2022•涪城区校级月考)如图,在△ABC中,D是BC边的中点,E是AD上一点,BE=
AC,BE的延长线交AC于F,求证:∠AEF=∠EAF.
【变式5-2】(2022•浠水县校级模拟)(1)在△ABC中,AD为△ABC的中线,AB=6,AC=4,则AD
的取值范围是 ;
(2)如图,在△ABC中,AD为△ABC的中线,点E在中线AD上,且BE=AC,连接并延长BE交AC
于点F.求证:AF=FE.【变式5-3】(2022•丹阳市期中)八年级一班数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你和他
们一起活动吧.
【探究与发现】
(1)如图1,AD是△ABC的中线,延长AD至点E,使ED=AD,连接BE,写出图中全等的两个三角
形
【理解与应用】(2)填空:如图2,EP是△DEF的中线,若EF=5,DE=3,设EP=x,则x的取值范围是 .
(3)已知:如图3,AD是△ABC的中线,∠BAC=∠ACB,点Q在BC的延长线上,QC=BC,求证:
AQ=2AD.
【知识点6 截长补短模型】
【模型解读】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系.截长,指在长线段中截取一段等于已知线段;
补短,指将短线段延长,延长部分等于已知线段.该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,可
以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程
【题型6 截长补短模型】
【例6】(2022秋•西岗区期末)阅读下面材料:
小明遇到这样一个问题:
如图1,在△ABC中,AD平分∠BAC,∠ABC=2∠C.求证:AC=AB+BD;小明通过思考发现,可以通过“截长、补短”两种方法解决问题:
方法一:如图2,在AC上截取AE,使得AE=AB,连接DE,可以得到全等三角形,进而解决问题.
方法二:如图3,延长AB到点E,使得BE=BD,连接DE,可以得到等腰三角形,进而解决问题.
(1)根据阅读材料,任选一种方法证明AC=AB+BD,根据自己的解题经验或参考小明的方法,解决下
面的问题;
(2)如图4,四边形ABCD中,E是BC上一点,EA=ED,∠DCB=2∠B,∠DAE+∠B=90°,探究
DC、CE、BE之间的数量关系,并证明.
【变式6-1】(2022•蕲春县期中)已知:如图,在△ABC中,∠ABC=60°,△ABC的角平分线AD、CE
交于点O.
求证:AC=AE+CD.【变式6-2】(2022•新抚区校级月考)如图,四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,E是AB的中点,DE平
分∠ADC.
(1)求证:CE平分∠BCD;
(2)求证:AD+BC=CD;
(3)若AB=12,CD=13,求S .
△CDE【变式 6-3】(2022•黄石期末)已知△ABC和△DEF 为等腰三角形,AB=AC,DE=DF,∠BAC=
∠EDF,点E在AB上,点F在射线AC上.
(1)如图1,若∠BAC=60°,点F与点C重合,求证:AF=AE+AD;
(2)如图2,若AD=AB,求证:AF=AE+BC.