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专题02 手拉手模型
【模型说明】
应用：通过辅助线利用旋转构造全等三角形解决问题。
【例题精讲】
例1.（基本模型）如图， ，C，E三点在一条直线上，ABC和DCE 均为等边三角
形，BD与AC 交于点M ，AE与CD交于点N ．
（1）求证：AE BD；
（2）若把DCE 绕点C任意旋转一个角度，（1）中的结论还成立吗？请说明理由．例2．（辅助线构造模型）如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝90°，AB＝BC，点D为三角形
右侧外一点．且∠BDC＝45°．连接AD，若△ACD的面积为 ，则线段CD的长度为 ___．
例3.（手拉手培优）如图1，在△ABC中，CA＝CB，∠ACB＝90°．点D是AC中点，连接
BD，过点A作AE⊥BD交BD的延长线于点E，过点C作CF⊥BD于点F．
（1）求证：∠EAD＝∠CBD；
（2）求证：BF＝2AE；
（3）如图2，将△BCF沿BC翻折得到△BCG，连接AG，请猜想并证明线段AG和AB的
数量关系．
【变式训练1】问题发现（1）如图①，已知 ABC，以AB、AC为边向 ABC外分别作等边 ABD和等边 ACE，
连接CD，BE．试探究CD与BE的数量关系，并说明理由．
△ △ △ △
问题探究
（2）如图②，四边形ABCD中，∠ABC＝45°，∠CAD＝90°，AC＝AD，AB＝2BC＝60．
求BD的长．
问题解决
（3）如图③， ABC中，AC＝2，BC＝3，∠ACB是一个变化的角，以AB为边向 ABC
外作等边 ABD，连接CD，试探究，随着∠ACB的变化，CD的长是否存在最大值，若存
△ △
在求出CD长的最大值及此时∠ACB的大小；若不存在，请说明理由．
△
【变式训练2】问题背景：如图，△ABC是等边三角形，△BDC是顶角为120°的等腰三角
形，以D为顶点作一个60°角，角的两边分别交AB，AC边于M、N两点，连接MN．探究
线段BM，MN，CN之间的数量关系．
嘉琪同学探究此问题的方法是：延长NC至点E，使CE＝BM，连接DE，先证明
△CDE≌△BDM，再证明△MDN≌△EDN，可得出线段BM，MN，CN之间的数量关系为
．请你根据嘉琪同学的做法，写出证明过程．
探索延伸：若点M，N分别是线段AB，CA延长线上的点，其他条件不变，再探索线段
BM，MN，NC之间的关系，写出你的结论，并说明理由．
【课后作业】
1．如图， 是边长为5的等边三角形， ， ．E、F分别在AB、AC上，且 ，则三角形AEF的周长为______．
2．△ACB和△DCE是共顶点C的两个大小不一样的等边三角形．
(1)问题发现：
如图1，若点A，D，E在同一直线上，连接AE，BE．
①求证：△ACD≌△BCE；
②求∠AEB的度数．
(2)类比探究：如图2，点B、D、E在同一直线上，连接AE，AD，BE，CM为△DCE中
DE边上的高，请求∠ADB的度数及线段DB，AD，DM之间的数量关系，并说明理由．
(3)拓展延伸：如图3，若设AD（或其延长线）与BE的所夹锐角为α，则你认为α为多少
度，并证明．
3．【问题探究】（1）如图1，锐角△ABC中，分别以AB、AC为边向外作等腰直角△ABE
和等腰直角△ACD，使AE＝AB，AD＝AC，∠BAE＝∠CAD＝90°，连接BD，CE，试猜
想BD与CE的大小关系，不需要证明．【深入探究】（2）如图2，四边形ABCD中，AB＝5，BC＝2，∠ABC＝∠ACD＝∠ADC
＝45°，求BD2的值；甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD全等的三
角形，将BD进行转化再计算，请你准确的叙述辅助线的作法，再计算；
【变式思考】（3）如图3，四边形ABCD中，AB＝BC，∠ABC＝60°，∠ADC＝30°，
AD＝6，BD＝10，则CD＝ ．
4．如图，在等腰△ABC与等腰△ADE中，AB=AC，AD=AE，∠BAC=∠DAE=α，连接BD
和CE相交于点P，交AC于点M，交AD于点N．(1)求证：BD=CE．
(2)求证：AP平分∠BPE．
(3)若α=60°，试探寻线段PE、AP、PD之间的数量关系，并说明理由．
5．已知，在 中， ， ，点D为BC的中点．
（1）观察猜想
如图①，若点E、F分别是AB、AC的中点，则线段DE与DF的数量关系是
______________；线段DE与DF的位置关系是______________．
（2）类比探究
如图②，若点E、F分别是AB、AC上的点，且 ，上述结论是否仍然成立，若成立，
请证明：若不成立，请说明理由；
（3）解决问题
如图③，若点E、F分别为AB、CA延长线的点，且 ，请直接写出
的面积．
6．已知：△ABC与△BDE都是等腰三角形．BA＝BC，BD＝BE（AB＞BD）且有∠ABC＝
∠DBE．（1）如图1，如果A、B、D在一直线上，且∠ABC＝60°，求证：△BMN是等边三角形；
（2）在第（1）问的情况下，直线AE和CD的夹角是 °；
（3）如图2，若A、B、D不在一直线上，但∠ABC＝60°的条件不变则直线AE和CD的夹
角是 °；
（4）如图3，若∠ACB＝60°，直线AE和CD的夹角是 °．
7．如图1，在△ABC中，AE⊥BC于E，AE＝BE，D是AE上一点，且DE＝CE，连接
BD，CD．
（1）判断 与 的位置关系和数量关系，并证明；
（2）如图2，若将△DCE绕点E旋转一定的角度后，BD与AC的位置关系和数量关系是
否发生变化？并证明；
（3）如图3，将（2）中的等腰直角三角形都换成等边三角形，其他条件不变，求BD与
AC夹角的度数．
8．如图，点A，M，B在同一直线上，以AB为边，分别在直线两侧作等边三角形ABC和
等边三角形ABD，连接CM，DM，过点M作MN＝DM，交BC边于点G，交DB的延长线
于点N．（1）求证：∠BCM＝∠BDM；
（2）求∠CMN的度数；
（3）求证：AM＝BN．
