专题05 全等三角形的基本解题模型
内容导航
01 复习目标→明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构
→系统讲解重难核心知识,重构整合形成体系
03 题型突破
→汇总常考题型,举一反三,方法提炼
题型1
全等三角形模型之一线三等角模型
题型2
全等三角形模型之倍长中线模型
题型3
全等三角形模型之截长补短模型
题型4
全等三角形模型之手拉手模型
04 综合通关
→综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
05 错题留痕
→预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 一线三等角模型
2. 倍长中线模型
3. 截长补短模型
4. 手拉手模型
1. 一线三等角模型:以同一直线上三个相等角为背景,结合坐标轴或几何图
形构造全等,侧重考查从复杂图形中剥离模型的抽象能力。
2. 倍长中线模型:已知三角形中线条件下,通过加倍延长构造全等,常与中
位线、线段不等关系综合,强调辅助线规范作法。
3. 截长补短模型:用于证明线段和差关系(如a+b=c),与角平分线、等腰
三角形性质深度结合,考查转化与构造思维。
4. 手拉手模型:以共顶点的两个等腰三角形旋转为背景,综合考查SAS 判定
及旋转角、对应边夹角等结论,常出现在压轴题。
考情解码:一线三等角模型侧重同一直线上三个相等角构造全等,常用于证明线段相等或角相等;
倍长中线模型通过加倍延长中线构造全等,解决中线相关问题;截长补短模型通过截取或延长线段证
和差关系;手拉手模型利用共顶点等腰三角形旋转证全等,高频考查综合运用。
知识点一全等三角形模型之一线三等角模型
【常见模型及证法】
1)一线三等角(K 型图)模型(同侧型)
锐角一线三等角
直角一线三等角(“K型图”)
钝角一线三等角
条件:
A
CED
B
,AE=DE;
结论:ABE
ECD
,AB+CD=BC。
2)一线三等角(K型图)模型(异侧型)
锐角一线三等角
直角一线三等角
钝角一线三等角
条件:
DCF
ABC
AED
,AE=DE;
结论:ABE
ECD
,AB-CD=BC。
1)(同侧型)证明:∵∠AEC=∠B+∠BAE,∠B=∠AED,∴∠AEC=∠AED+∠BAE,
∵∠AEC=∠AED+∠CED,∴∠BAE=∠CED。
在△ABE 和△ECD 中,∠B=∠C,∠BAE=∠CED,AE=ED;∴ABE
ECD
,
∴AB
EC
,BE
CD
,∵BC=BE+EC,∴AB+CD=BC。
2)(异侧型)证明:∵
DCF
ABC
,∴∠ECD=∠ABE,
∵
ABC
AEB
A
,∠AED=∠AEB+∠CED,
ABC
AED
,
∴∠AEB+∠A=∠AEB+∠CED,∴∠A=∠CED,
在△ABE 和△ECD 中,∠A=∠CED,∠ECD=∠ABE,AE=ED;∴ABE
ECD
,
∴AB
EC
,BE
CD
,∵BC=EC-BE,∴AB-CD=BC。
【易错警示】
- 找等角:利用平角180°及三角形内角和推导等角,勿直接假设第三个角相等。
- 对应顶点:等角顶点需对应,对应边找准,否则全等判定易错。
- 分类:等角可在同侧或异侧,注意锐角、钝角情况。
即时即练综合与实践
在直线m 上依次取互不重合的三个点D 、A 、E ,在直线m 上方有AB
AC
,且满足
BDA
AEC
BAC
(1)如图1,当
90
时,猜想线段DE 、BD 、CE 之间满足的数量关系,并进行证明;
(2)如图2,当0
a
180时,问题(1)中的结论是否仍然成立?若不成立,请说明理由;若成立,请进行证
明;
(3)如图3,在△ABC 中,
BAC
是钝角,AB
AC
,BAD
CAE
,
BDA
AEC
BAC
,直线m 与
CB 的延长线交于点F ,若
3
BC
BF
,△ABC 的面积是12,请求出△FBD 与△ACE 的面积之和.
知识点二全等三角形模型之倍长中线模型
【模型解析】(1)倍长中线模型(中线型)
条件:AD 为△ABC 的中线。
结论:ABD
ECD
证明:延长AD至点E,使DE=AD,连结CE。
∵AD为△ABC的中线,∴BD=CD,∵∠BDA=∠CDE,∴△ABD≌△ECD(SAS)
(2)倍长类中线模型(中点型)
条件:△ABC 中,D 为BC 边的中点,E 为AB 边上一点(不同于端点)。
结论:△EDB≌△FDC。
证明:延长ED,使DF=DE,连接CF。
∵D 为BC 边的中点,∴BD=DC,∵∠BDE=∠CDF,∴△EDB≌△FDC(SAS)
【易错警示】
- 倍长:延长中线至相等,构造全等(SAS),勿只延长一半。
- 连线:倍长后需连接顶点与延长点,才能形成全等三角形。
- 结论:得对应边平行或相等,勿忘证明三点共线(如有需要)。
即时即练【发现问题】小明遇到这样一个问题,如图1,在
ABC
中,
6,
4
AB
AC
,求BC 边上的中线
AD 的取值范围.
【初步探索】小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:
①延长AD 到E ,使得DE
AD
;
②连接BE ,易证ACD
EBD
,于是我们把
,
,2
AB AC
AD 转化在ABE
中;
③利用三角形的三边关系可得AE 的取值范围为AB
BE
AE
AB
BE
,从而得到AD 的取值范围.
【总结方法】在利用中线解决几何问题时,当条件中出现“中点”、“中线”等条件时,可以考虑作辅助线,即
把中线延长一倍构造全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为
“倍长中线法”.
【问题解决】(1)如图1,AC 与BE 的位置关系是_____;AD 的取值范围是_____.
【问题应用】(2)如图2,AD 是
ABC
的中线,点E 在BC 的延长线上,AC 平分
DAE
,
E
BAD
,
试探究线段AE 与AD 的数量关系.
【拓展延伸】(3)如图3,在
ABC
中,AD 平分
BAC
,且AD 交BC 于点D ,BC 的中点为G ,过点G
作GF 平行于AD ,交AB 于点E ,交CA 的延长线于点F .若
10
6
AB
AC
,
,求BE 的长.
知识点三全等三角形模型之截长补短模型
【模型解析】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系。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,截长补短法(往往需证2 次全等)。
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。
【常见模型及证法】
(1)截长:在较长线段上截取一段等于某一短线段,再证剩下的那一段等于另一短线段。
例:如图,求证BE+DC=AD
方法:①在AD 上取一点F,使得AF=BE,证DF=DC;②在AD 上取一点F,使DF=DC,证AF=BE
(2)补短:将短线段延长,证与长线段相等
【易错警示】
- 目的:证明线段和差关系(如a+b=c),勿乱用。
- 截长:在长边上截取一段等于短边;补短:延长短边使等于长边。
- 全等:构造后必须证明全等,且对应边要正确连线,勿遗漏证明步骤。
即时即练同学们学习了华师版数学八年级上册教材中信息技术应用“探索三角形的边、角关系”后,发现可
以通过轴对称的性质及“截长补短”法解决一些几何图形问题.
(1)(1)在
ABC
中,AD 平分
BAC
,
2
ABC
C
,求证:AC
AB
BD
;任选下面一种方法,并写
出完整的证明过程:
方法一:如图①,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②,延长AB 到点F,使得BF
BD
,连接DF ,可以得到等腰三角形,进而解决问题.
(2)如图③,在
ABC
中,
2
ABC
C
,AH
BC
交BC 于点H,直接写出AB
BH
BC
、
、
之间的等量关系
________.
(3)如图④,在
ABC
中,AD 平分
BAC
,
2
ABC
C
,AD
BG
、
分别为
BAC
ABC
、
的角平分线,
5
3
AB
BD
=
=
,
,
25
8
AG
,直接写出GC ________.
知识点四全等三角形模型之手拉手模型
1)双等边三角形型
条件:△ABC 和△DCE 均为等边三角形,C 为公共点;连接BE,AD 交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠AFM=∠BCM=60°;④CF 平分∠BFD。
证明:∵△ABC和△DCE均为等边三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即:∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMF,∴∠AFM=∠BCM=60°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF平分∠BFD。
2)双等腰直角三角形型
条件:△ABC 和△DCE 均为等腰直角三角形,C 为公共点;连接BE,AD 交于点N。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠ANM=∠BCM=90°;④CN 平分∠BND。
证明:∵△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=90°
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,又∵∠CMB=∠AMN,∴∠ANM=∠BCM=90°,
过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CN平分∠BND。
3)双等腰三角形型
条件:BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD,C 为公共点;连接BE,AD 交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠BCM=∠AFM;④CF 平分∠BFD。
证明:∵∠BCA=∠ECD,∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,即∠BCE=∠ACD,
又∵BC=AC,CE=CD,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠CBE=∠CAD,
又∵∠CMB=∠AMF,∴∠BCM=∠AFM,过点C作CP⊥AD,CQ⊥BE,则∠CQB=∠CPA=90°,
又∵∠CBE=∠CAD,BC=AC,∴△BCQ≌△ACP(AAS)
∴CQ=CP,根据角平分线的判定可得:CF 平分∠BFD。
【易错警示】
- 条件:两个等腰三角形顶角相等,且共顶点,拉手线为对应边。
- 全等:拉手线构成的三角形全等(SAS),勿找错对应边。
- 结论:拉手线相等,且夹角等于顶角(或互补),需证明旋转关系。
即时即练
ABC
和DBE
是两个角都是45的等腰直角三角形(BA
BC
,BE
BD
,
90
DBE
ABC
)
的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C 在同一直线上,连接AD 、CE ,请证明:
AD
CE ;
【类比探究】
(2)当三角板ABC 保持不动时,将三角板DBE 绕点B 顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD 与CE
的数量关系和位置关系,并说明理由.
题型1
全等三角形模型之一线三等角模型
例1.一条直线经过直角三角形的直角顶点,过直角三角形的另外两个顶点分别作这条直线的垂线,这样满
足三个直角顶点都在同一条直线上的图形称之为“一线三垂直”模型.
(1)如图1,在
ABC
中,
90
BAC
AB
AC
,
,点A 在直线MN 上,过点B 作BD
MN
于点D ,过点C
作CE
MN
于点E ,由
90
90
,
DAB
DBA
DAB
CAE
得
DBA
___________.又知道
,
BDA
AEC
AB
AC
,可以推理得到ABD
CAE
≌
,进而得到
,
AD
CE
AE
___________.
(2)当图1 中的直线MN 绕点A 旋转到图2 的位置时,求证:DE
BD
CE
.
(3)当图1 中的直线MN 绕点A 旋转到图3 的位置时,请直接写出DE
BD
CE
,
,
.之间的数量关系:
___________.
(4)如图4,若将(1)中的条件改为:在
ABC
中,AB
AC
,D,A,E 三点都在直线MN 上,且满足
BDA
BAC
AEC
,其中为任意锐角或钝角,请问结论ABD
CAE
≌
是否成立?若成立,请给
出证明;若不成立,请说明理由.
例2.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
(1)如图1,
90
BAD
,AB
AD
,过点B 作BC
AC
于点C,过点D 作DE
AC
于点E.由
1
2
2
90
D
,得
D
1
.又
90
ACB
AED
,可以推理得到
ABC
≌______,推理依据
是______.进而得到AC ______,BC ______.我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型;
(2)如图2,
90
BAD
CAE
,AB
AD
,AC
AE
,连接
,
BC DE ,且BC
AF
于点
,
F DE 与直线AF
交于点G.求证:点G 是DE 的中点;
(3)如图3,已知四边形ABCD 和DEFG ,
90
ADC
EDF
,AD
CD
,DE
DF
,
AFD
△
的面积为
1S ,
DCE
△
的面积为
2
S ,试猜想
1S 和
2
S 的数量关系,并说明理由.
【技巧总结】
1. 找等角:同一直线上三个相等的角,其两侧三角形必全等。
2. 用外角:利用外角性质证明另一组角相等。
3. 证全等:结合已知边等(如等腰底边),用AAS 或ASA 证全等,进而得对应边、角相等。
【变式训练1-1】已知:
ABC
中,
90
ACB
,AC
CB
.
(1)如图1,当点D 在线段BC 上时,连接AD ,在直线AC 左侧作AE
AD
,且AE
AD
,过点E 作EH
AC
于H ,求证:EH
AC
;
(2)如图2,当点D 在线段AC 上时,连接BD ,在直线BC 下方作BE
BD
,且BE
BD
,过点E 作EH
BC
于H ,连接AE 交BC 于M ,求AD
CM 的值;
(3)当点D 在射线CB 上时,连接AD ,在直线AC 左侧作AE
AD
,且AE
AD
,连接BE 交直线AC 于M ,
若
3
AC
CM
,请在备用图中画出图形,再直接写出
ADB
AEM
S
S
△
△
的值.
【变式训练1-2】数学教材中有这样一道习题:“如图1,
90 ,
,
,
ACB
AC
BC AD
CE BE
CE
,垂足
分别为
,
D E ,若
2.5cm
AD
,
1.7cm
DE
,求BE 的长.”在计算时,我们通过证明
ADC
CEB
△
≌△
,得
到一些线段之间的数量关系,然后进行求解.
【类比探究】
(1)如图2,在等腰三角形ABC 中,
90
ACB
,AC
BC
,DE 为过点C 的直线,AD
DE
于D ,BE
DE
于E ,求证:DE
AD
BE
;
【拓展应用】
(2)如图3,在Rt AOB
中,
90
AOB
,分别以BA 和OB 为直角边作等腰Rt
ABD
△
和等腰Rt
OBC
△
,
连DC 交OB 延长线于点E .猜想AO 与BE 的数量关系,并说明理由;
【知识迁移】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图4 所示,以
ABC
的AB ,AC 边向外
作等腰Rt BAD
和等腰Rt
CAE
△
,其中
90
BAD
CAE
,AG 是边BC 上的高.延长GA交DE 于点H ,
若
5,
12
AH
AG
,直接写出DAE
的面积.
题型2
全等三角形模型之倍长中线模型
例3.在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种方法叫倍长中线法.
(1)如图1,AD 是
ABC
的中线,
8
5
AB
AC
,
,求AD 的取值范围.我们可以延长AD 到点E ,使DE
AD
,
连接BE ,根据SAS 可证
ADC
EDB
≌
△
△
,所以BE
AC
.接下来,在ABE
中利用三角形的三边关系可
求得AE 的取值范围,从而得到中线AD 的取值范围是:________;
(2)如图2 ,
90
AB
AE
AC
AF
BAE
CAF
,
,
,点D 为BC 的中点,连接AD .求证:
2
EF
AD
.
例4.综合与实践
【问题情境】
补短法在解决线段的和、差、倍、分等问题中有着广泛的应用,具体的做法是将某条线段延长,使之与某
特定线段相等,再利用全等三角形的性质等有关知识来解决数学问题.
例:如图①,在四边形ABCD 中,AB
DC
,E 是AD 的中点,BE 平分
ABC
,试判断BC ,CD,AB 之
间的等量关系.
小颖的方法:如图②,延长BE ,CD相交于点F ,构造
ABE
DFE
≌
和等腰三角形BCF 即可判断.
【问题解决】
(1)按照小颖的方法,判断BC ,CD,AB 之间的等量关系,并说明理由;
【自主探究】
(2)如图③,在
ABC
中,D 是BC 的中点,点E 在AC 上,连接BE 交AD 于点F ,AE
EF
,试说明AC
BF
.
【技巧总结】
1. 遇中线:直接延长一倍,构造全等三角形。
2. 连顶点:连接中线端点与对应顶点,得平行四边形或全等。
3. 证相等:倍长后得对边平行且相等,转移边角关系,常用于证线段不等或求取值范围。
【变式训练2-1】在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种方法叫倍长中线法.
(1)如图1,AD 是
ABC
的中线,
6,
10
AB
AC
,求AD 的取值范围.
我们可以延长AD 到点E.使DE
AD
,连接BE ,根据SAS 可证
ADC
EDB
≌
,所以BE
AC
.接下来,
在ABE
中利用三角形的三边关系可求得AE 的取值范围,从而得到中线AD 的取值范围是:;(直接填结
果,不用写出求解过程)
(2)由第(1)问的方法得到启发,如图2,在ABC
中,D 是BC 边上的一点,AE 是ABD
的中线,
,
CD
AB
BDA
BAD
,试说明:
2
AC
AE
;
(3)如图3,
,
,
90
AB
AE AC
AF
BAE
CAF
.点D 为BC 的中点,判断线段EF 与AD 的关系,并说
明理由.
【变式训练2-2】【提出问题】数学课上老师提出了如下问题:
如图①,在ABC
中,AD 是BC 边上的中线,
5.4
AB
,
3
AD
,若AC 边的长度为奇数,求AC 的长.小
明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD 至点E 使AD
DE
,连接BE .由已知和作图
能得到EDB
ADC
≌
,所以AC
BE
.
【思考发现】
(1)如图①,EDB
ADC
≌
的理由是;
A.SSS
B.SAS
C.AAS
D.ASA
(2)请根据小明的方法思考,直接写出AC 的长可能为(写一个值即可);
【感悟方法】解题时,题目中出现“中点”、“中线”等条件时,可以尝试“倍长”中线构造全等三角形(求证、
证明)的结论集中到同一个三角形之中.
(3)如图②,AD 是ABC
的中线,BG 交AC 于G,AC
BF
.探究
AFG
与
GAF
的关系,并说明理由;
【深入探究】
(4)如图③,在ABC
和CDE
中,CA
CB
,CD
CE
,且
90
ACB
DCE
,连接
,
AD BE ,F 为AD 的
中点,连接FC 并延长交BE 于H,
4
CF
,
2
CH
,求BCE
的面积.
题型3
全等三角形模型之截长补短模型
例5.如图,AD
BC
∥
,点E 在线段AB 上,DE
CE
、
分别是
ADC
、
BCD
的角平分线,
(1)线段DE 与CE 有怎样的位置关系?请说明理由.
(2)若
3
AD
,
2
BC
,求CD 的长.
例6.“截长补短”添加辅助线构造全等三角形是常见的辅助线添加方法,可以根据题目要求和图形特征,灵
活运用此方法添加辅助线,构造全等三角形解决线段(角)的数量关系问题,某数学小组借助以下数学问
题对“截长补短”添加辅助线构造全等三角形的方法进行了深入学习.如图,在四边形ABCD 中,AB
AD
,
E ,F 分别是直线BC ,CD上的点.
(1)如图①,若
90
ABC
ADC
,E ,F 分别在线段BC ,CD上,且满足
1
2
EAF
BAD
,试探究线段
EF ,BE ,DF 之间的数量关系;数学小组探究此问题的方法是:延长CB 到点G ,使BG
DF
,连接AG ,
请你帮该数学小组完成解题过程;
(2)如图②,若
180
ABC
ADC
,点E 在CB 的延长线上,且BE
CD
,点F 在CD的延长线上,若
EF
BE
DF
,请探究
EAF
与
BAD
之间的数量关系,并说明理由.
【技巧总结】
1. 截长:在长线段上截取一段等于短线段,构造全等。
2. 补短:延长短线段使等于长线段,再证全等。
3. 目的:将分散的线段集中到同一三角形中,利用全等证明和差关系(如\(a+b=c\))。
【变式训练3-1】“截长补短”添加辅助线构造全等三角形是常见的辅助线添加方法,可以根据题目要求和图
形特征,灵活运用此方法添加辅助线,构造全等三角形解决线段(角)的数量关系问题.某数学小组借助
以下数学问题对“截长补短”添加辅助线构造全等三角形的方法进行了深入学习:已知在四边形ABCD 中,
AB
AD
E
F
,,
分别是直线BC
CD
,
上的点.
(1)如图1,若AB
CB
AD
CD
E
,
,
,F 分别在线段BC ,CD上,且满足
1
2
EAF
BAD
,试探究线段EF ,
BE
DF
,
之间的数量关系.
数学小组探究此问题的方法是:延长CB 到点G ,使BG
DF
.连接AG ,先证ABG
与
ADF
△
的全等,
再证
AEF
△
与
AEG
△
的全等,可得到EF ,BE ,DF 之间的数量关系.经过以上分析,直接写出线段EF ,
BE ,FD 之间的数量关系为
___________.
(2)如图2,若
180
ABC
ADC
,点E ,点F 分别在线段CB ,DC 的延长线上,且满足
1
2
EAF
BAD
,
试探究线段EF ,BE
DF
,
之间的数量关系,并请说明理由.
(3)如图3,若
180
ABC
ADC
不变,点E 在CB 的延长线上,点F 在CD的延长线上,若EF
BE
DF
,
试探究
EAF
与
BAD
的数量关系,并说明理由.
【变式训练3-2】在四边形ABCD 中,AB
AD
.
(1)若
120
BAD
,
90
B
ADC
,点E,F 分别是BC ,CD上的点,且
60
EAF
,试探究线段BE ,EF ,
FD 之间的数量关系.小亮同学认为:延长FD 到点G,使DG
BE
,连接AG ,如图1,先证明
ABE
ADG
△
≌△
,
再证明AEF
AGF
≌
,则可得到BE ,EF ,FD 之间的数量关系.请你:
①直接写出
GAF
的度数:
GAF
______ ;
②根据小亮同学的思路,直接判断BE ,EF ,FD 之间的数量关系:______.
(2)如图2,若
180
B
D
,点E,F 分别是BC ,CD上的点,
1
2
EAF
BAD
,(1)中的结论是否仍
然成立?请说明理由.
(3)如图3,若
180
ABC
ADC
,点E,F 分别是CB ,CD延长线上的点,若EF
BE
DF
,试判断
EAF
和
BAD
之间的数量关系,并说明理由.
题型4
全等三角形模型之手拉手模型
例7.综合与实践:数学活动课上,老师带领同学们以等腰三角形为背景,探究线段之间的关系.
问题情境:已知,在
ABC
中,AB
AC
,
90
BAC
,
45
B
ACB
,点D 是直线BC 上的一个动
点,连接AD ,在直线AD 的右侧作
=90
DAE
,且AE
AD
,
45
ADE
AED
,连接DE ,CE .
实践探究:
(1)如图1 是“智慧小组”在探究过程中画出的图形,此时点D 在线段BC 上,请直接写出线段BD 与CE 的数
量关系与位置关系:①________,②________;
(2)如图2 是“善思小组”在探究过程中画出的图形,此时点D 在线段BC 的延长线上,请判断(1)中的结论
是否成立,并说明理由;
(3)拓展应用:“希望小组”在探究过程中提出了一个新的问题,点D 在射线BC 上运动的过程中,如果
6
BC
,
4
CD
,请直接写出线段CE 的长.
例8.综合与实践
数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用的基本途径.通过探究图形的变化规律,再结合其他数学知
识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经验,并将其运用到更广阔的数学天地.
【发现问题】
(1)如图1,在
ABC
和
AEF
△
中,AB
AC
,AE
AF
,
BAC
EAF
,连接BE ,CF ,延长BE 交CF
于点D.则BE 与CF 的数量关系为:______.
【类比探究】
(2)如图2,在
ABC
和
AEF
△
中,AB
AC
,AE
AF
,
120
BAC
EAF
,连接BE ,CF ,延长BE ,
FC 交于点D.请猜想BE 与CF 的数量关系及
BDC
的度数,并说明理由.
【技巧总结】
1. 识特征:两个等腰三角形共顶点,顶角相等,拉手线相连。
2. 证全等:用SAS 证拉手线所在三角形全等。
3. 得结论:拉手线相等,夹角等于顶角,连线与底边夹角相等,常用于旋转全等问题。
【变式训练4-1】在ABC
中,AB
AC
,点D 是直线BC 上一点(不与B、C 重合),E 是ABC
外一点,
连接AD
AE
、
,已知AD
AE
,
DAE
BAC
,连接CE
DE
,
.
(1)如图1,点D 在线段BC 上,如果
90
BAC
,则
ACE
______度:
(2)如图2,当点D 在线段BC 上,试判断
ADE
与
ACE
之间的数量关系,并说明理由;
(3)当点D 在线段CB 的延长线上时,(2)中的结论是否成立?若不成立,请写出新的结论并说明理由.
【变式训练4-2】已知
ABC
与
ADE
中,AB
AC
,AD
AE
,
BAC
EAD
,连接BD 与EC 相交于点
F ,BD 与AC 相交点G .
(1)猜想:如图1 所示,当
60
BAC
时,则
BFC
______;
(2)探究:如图2 所示,当
90
BAC
时,请求出
BFC
的度数;
(3)拓展延伸:如图3 所示,当AB
CE
∥
,
5
AB
,
8
EC ,请求出DF 的长度.
1.在
ABC
中,
6
AC
,中线
7
AD
,则AB 的长度不可能是(
)
A.7
B.9
C.17
D.19
2.如图,在
ABC
中,
60
A
,
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,
7
BC
,
:
5 : 4
AE
AD
,则AE 长为(
)
A.8
3
B.10
3
C.14
3
D.4
3.如图,在
ABC
中,
90
ABC
,AB
BC
,D 是线段BC 上一点,连接AD ,过点A 作AE
AD
,且
AE
AD
,连接EC 交AB 于点F ,若
3.3
BD
,
2.5
BF
,则AB 的长度为(
)
A.8.3
B.8.5
C.8.7
D.9.1
4.在等边
ABC
中,D 是边AC 上一点,连接BD ,将
BCD
△
绕点B 顺时针旋转60°得到BAE
,连接ED ,
若
6
BC
,
5
BD
,则以下五个结论:(
)
①
BDE
是等边三角形;②
/ /
AE
BC ;③
ADE
的周长是11;④
ADE
BDC
;⑤
AED
ABD
其中正确的个数是(
)
A.2 个
B.3 个
C.4 个
D.5 个
5.如图,在等边
ABC
中,点E 在线段AB 的延长线上,点D 在直线BC 上,且ED
EC
.若
ABC
的边
长为1,
3
AE
,则CD _____.
6.如图已知
ABC
中,AD 为BC 边上的中线,AE 平分
CAD
交BC 边于点E ,
90
BAD
CAE
,
5
AD ,
则AC _____.
7.如图,
ABC
的边AC 与ABE
的边BE 相交于点D ,BE
AE
,过点C 作CF
BE
,交BD 于点F ,且
DE
DF
,CF
BF
,若
4
AE
,
3
DE
,则
ABC
的面积是___________.
8.已知:
ABC
中,
,
90
AB
AC
BAC
,点D 为直线BC 上一点,过点B 作BG 直线AD 于点G ,过
点C 作CF 直线AD 于点F .
(1)如图1,若
7,
2
BG
CF
,则GF ___________;
(2)当点D 在直线BC 上运动时,
10
FG
,
6
BG
,则CF ___________.
9.【材料阅读】
小明同学在学习完全等三角形后,他尝试用三种不同方式摆放一副三角板.
如图:在
ABC
中,
90
ABC
,AB
CB
;在DEF
中,
90
DEF
,
30
EDF
,并提出了相应的
问题.
如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B 摆放在线段DF 上时,过点A 作AM
DF
,垂足
为M,过点C 作CN
DF
,垂足为N.
(1)图1 中,
3
8
AM
CN
,
,求MN 的长,请补充小明的过程.
90
ABC
,
90
ABM
CBN
,
∵AM
DF
,CN
DF
,
90
AMB
,
90
CNB
,
90
ABM
BAM
,
BAM
CBN
,…
(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B 在线段DE 上且顶点A 在线段EF 上时,过点C 作CP
DE
,
垂足为P,猜想AE ,PE ,CP 之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A 在线段DE 上且顶点B 在线段EF 上时,若
8,
2
AE
BE
,
连接CE ,请求出
ACE
△
的面积.
10.【问题初探】
ABC
和DBE
是两个都含有45角的大小不同的直角三角板.
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D 、B 、C 在同一直线上,AB
BC
,
90
ABD
CBE
,
DB
EB
,
ABD
CBE
△
≌△
.依据的是判定定理_________.
A.SSS
B.SAS
C.ASA
D.AAS
【类比探究】
(2)当三角板ABC 保持不动时,将三角板DBE 绕点B 顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD 与CE
的数量关系和位置关系,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图(3),在四边形ABCD 中,
90
BAD
,AB
AD
,
3
4
BC
CD
,连接AC ,BD ,
45
ACD
,
A 到直线CD 的距离为7,请求出
BCD
△
的面积.
11.八年级(2)班同学在数学活动课上,张老师提出了如下问题:
(1)如图1,AD 是
ABC
的中线,
6
AB
,
4
AC
,写出一个符合条件的AD 的整数值.
【探究方法】
第一小组经过合作交流,得到了如下的解决方法:
①延长AD 到E,使得DE
AD
;
②连接BE .通过三角形全等把
,2
AB AC
AD
,
转化在ABE
中;
③利用三角形的三边关系可得AE 的取值范围为AB
BE
AE
AB
BE
.从而得到AD 的取值范围是
______,所以AD 的可能取值为______;
【方法总结】
解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑倍长中线构造全等三角形.
【问题解决】
(2)如图2,OA
OB
,OC
OD
,
180
AOB
COD
,连接AC
BD
,
,E 是AC 的中点,连接OE ,
若
20
COE
,求
D
的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,若
90
AOB
,延长EO 交BD 于点F,
2
OF
,
5
OE
,求BOD
的面
积.
12.
(1)如图1,在四边形ABCD 中,
,
90 ,
,
AB
AD
B
ADC
E F
分别是
,
BC CD 上的点,且EF
BE
FD
,
试猜想图中
BAD
与
EAF
的数量关系.小王同学解决此问题的方法是:延长FD 到点G ,使DG
BE
.连
接AG ,先证明
ABE
ADG
△
≌△
,再证明AEF
AGF
≌
,可得出结论,他的结论应是_____________;
(2)如图2,在四边形ABCD 中,
1
. ,
80
,
F
B
D
AB
AD
E
分别是
,
BC CD 上的点,且EF
BE
FD
,
试探究
BAD
与
EAF
的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在四边形ABCD 中,
180 ,
ABC
ADC
AB
AD
,若点E 在CB 的延长线上,点F 在CD 的
延长线上,如图3 所示,仍然满足EF
BE
FD
,请写出
BAD
与
EAF
的数量关系,并说明理由.