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专题11 共顶点的等腰三角形“手拉手”模型的三类综合题型
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、“手拉手”模型之共顶点双等腰三角形模型
题型二、“手拉手”模型之共顶点双等边三角形模型
题型三、“手拉手”模型之共顶点双等腰直角三角形模型
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:两个等腰三角形共顶点,顶角相等,且顶点相连(通常一大一小),形成旋转全等结构。
- 解题方法:识别公共顶点与对应等腰边;利用SAS 证明“左手拉左手、右手拉右手”形成的两个三角形
全等;由全等导出对应边、角相等;常结合八字倒角求夹角。
- 易错提醒:找错对应边(手拉手应连接的是不同等腰三角形的腰);忽略公共顶点处顶角相等这一前提;
结论中夹角与顶角关系误判(一般夹角等于顶角或其补角);旋转方向分析不清。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、“手拉手”模型之共顶点双等腰三角形模型
典例1(25-26 七年级下·陕西汉中·期末)【思路梳理】
(1)等腰
和等腰
的位置如图1 所示,分别连接
、
并延长交于点
,
,
,
.
①若
,求
的长;
目 录
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②求
的度数.
【问题解决】
(2)某种植基地内有一个形状为等腰
的种植田(周围空地可利用),
,
米,现计划对
该种植田进行扩建,在
右侧找一点
,连接
、
、
,沿
、
、
设置隔离栏(宽度忽
略不计),在
区域内种植土豆,
,过点
作
于点
,在
上取一点
,使
得
,连接
,已知
米,请你帮助该种植基地计算隔离栏的总长度(即
的周长).
题型模版
条件:△ABC 和△DCE 均为等腰三角形,C 为公共点;连接BE,AD 交于点F。
结论:①△ACD≌△BCE;②BE=AD;③∠ACM=∠BFM;④CF 平分∠AFD。
变式1-1(25-26 七年级下·山东济南·期末)已知在
中,
,在
中,
,
,点
、
、
在同一条直线上,
与
相交于点
,连接
.
(1)如图1,当
时,求
的度数;
(2)如图2,当
时,完成下列问题:
①判断
与
的数量关系和位置关系;
②我们已经知道等腰三角形的两个底角相等,反过来,有两个角相等的三角形是等腰三角形也成立.若
,
,求线段
的长.
变式1-2(25-26 七年级下·四川成都·期末)如图,
与
为等腰三角形,
,
,
,
为线段
上一个动点,
与
相交于点
.
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(1)如图1,求证:
平分
;
(2)如图2,在
延长线上取一点
,当
时,线段
与
有什么位置关系?并说明理由;
(3)如图3,若
,且
的面积为
,求
的长.
题型二、“手拉手”模型之共顶点双等边三角形模型
典例2(25-26 八年级上·山东德州·期末)如图,分别以
ABC
的边AB ,AC 向外作等边三角形ABD和等边
三角形ACE ,线段BE 与CD相交于点O,连接OA.
(1)求证:BE
DC
=
;
(2)求
BOD
的度数;
(3)求证:OA平分
DOE
.
题型模版
条件:如图,△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。
变式2-1(25-26 八年级下·江西吉安·阶段检测)如图1,点C 为线段AB 上一点.ACM
,
CBN
△
是等边三
角形,线段AN ,MC 交于点E ,线段BM ,CN 交于点F ,连接EF .
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(1)求证:AN
BM
=
;
(2)求证:CEF
为等边三角形;
(3)将ACM
绕点C 按逆时针方向旋转90,其他条件不变,如图2 .试判断第(1)、(2)两小题的结论是否
仍然成立(不要求证明).
变式2-2(25-26 八年级上·辽宁抚顺·期末)问题情境:在等边
ABC
中,E 为边BC 中线 AD上的一动点,
连接BE ,在BE 的下方作等边
BEF
.
(1)如图1, 当BD
DE
=
时, 连接CF .
ABE
①
的度数为 ;
②猜想CF 与AC 的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,连接DF ,BF
DF
+
是否有最小值,若有请求出此时
DBF
的度数;若没有请说明理由.
题型三、“手拉手”模型之共顶点双等腰直角三角形模型
典例3(25-26 八年级上·福建莆田·阶段检测)
和
都是等腰直角三角形,
.
(1)如图1,点
在
上,则
满足怎样的数量关系?请说明理由.
(2)如图2,点
在
内部,点
在
外部,连接
,则
满足怎样的数量关系和位置关
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系?请说明理由.
题型模版
条件:如图,△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。
变式3-1(25-26 七年级下·广东佛山·期中)解决问题
(1)问题发现
如图1,
和
均为等边三角形,点
在同一直线上,连接
,求
的度数;
(2)拓展探究
①如图2,
和
均为等腰直角三角形,
,点A、D、E 在
同一直线上,连接
.求
的度数;
②如图2,记
为
面积,
为
面积,设
,求关于n 的数量关系式.
变式3-2(25-26 八年级下·山东枣庄·期末)综合与实践.
【初步探究】某校一数学兴趣小组在一次合作探究活动中,将两块大小不同的等腰直角三角形
和等腰
直角三角形
,按如图1 的方式摆放,
,随后保持
不动,将
绕点C 按
逆时针方向旋转
(0°<
<90°),连接
,
,延长
交
于点F,交
于点G,连接
.该
数学兴趣小组进行如下探究,请你帮忙解答:
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(1)如图2,当
时:
①则
;
②判断
与
的位置关系,并说明理由.
(2)【深入探究】如图3,当点E,F 重合时,探究
之间的数量关系,并说明理由.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.(25-26 七年级下·山东枣庄·阶段检测)如图,在
,
中,
,
,
,点
,
,
三点在同一直线上,连接
.
(1)
与
全等吗?为什么?
(2)试猜想
,
有何关系?并说明理由.
2.(25-26 八年级下·山东烟台·期末)如图,在
和
中,
,
,
,
和
交于点
,连接
.
(1)求证:
;
(2)求证:
平分
;
(3)若
平分
,判断
和
的数量关系,并证明.
3.(25-26 七年级下·上海宝山·期末)如图,已知:
、
都是等边三角形,连接
分别是线段
的中点.
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(1)求证:
;
(2)求证:
是等边三角形.
4.(25-26 八年级下·安徽宿州·阶段检测)如图1,
三点共线,
和
均为等边三角形.
(1)求证:
;
(2)如图2,
与
交于点
,
与
交于点
,连接
.
①求证:
;
②猜想
与
的位置关系,并说明理由.
5.(25-26 八年级上·山东聊城·阶段检测)三角形的探究与实践
(1)问题发现:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,
则形成一组全等的三角形,我们把具有这种规律的图形称为“手拉手”图形,如图1,
和
是顶
角相等的等腰三角形,即
,
,且
,分别连接
,
.求证:
;
(2)如图2,
和
都是等腰三角形,即
,
,且
,
,
,
在
同一条直线上.请判断线段
与
存在怎样的数量关系及位置关系,并说明理由.
(3)问题解决:如图3,若
和
均为等腰直角三角形,且
,
,
,
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点
,
,
在同一条直线上,
为
中
边上的高,连接
,若
,
,请直接写出
四边形
的面积.
6.(25-26 七年级下·山东济南·期中)《被数学选中的人》是央视推出的纪录片,节目中说道:“数学区别
于其他学科,最主要的特征是抽象与推理.”几何学习尤其需要我们从复杂的问题中进行抽象.形成一些基
本的几何模型,用类比等方法,进行探究,推理,以解决新的问题.
【建立模型】
(1)如图1,
为等边三角形,点
在
的延长线上,在
的同侧以
为边构造等边三角形
,
连接
,
交于点
.则
,判定依据为 ,
,并直接写出
的度数 .
【应用模型】
(2)如图2,点
为等边
内一点,将线段
绕点
逆时针旋转60°得到线段
,连接
,若
三点共线,求证:
平分
;
(3)如图3,在Rt
中,
,
,点
是
外一点,连接
,
,
.当
5,
时,请直接写出四边形
的面积.
7.(25-26 八年级下·江西九江·期中)【问题情境】它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成.在
相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.这种模型称为“手拉手模型”.如果把小等腰三角形的腰
长看作是小手,大等腰三角形的腰长看作大手,两个等腰三角形有公共顶点,类似大手拉着小手.
(1)【模型探究】如图1,若
和
均为等边三角形,
,
,
,
,点A、D、E 在同一条直线上,连接
,
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则
__________;线段
__________;则
的度数为__________;
(2)【探究证明】如图2,已知
,分别以
为直角边向
两侧作等腰直角三角形
和等腰
直角三角形
,其中
,
,
,连接
,线段
和
交于点
O.请判断线段
和
的关系,并说明理由;
(3)【模型应用】如图3,在
中,
,
,将线段
绕着点C 逆时针旋转
至线段
,连接
,求
的面积.
8.(25-26 七年级下·河南郑州·期中)在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现:将两个顶角相同
的等腰三角形的顶角顶点放在一起时,存在一对全等三角形.
【模型初现】
(1)如图1,
与
都是等腰三角形,其中
,
,
,则
,即
,所以
,以上判定全等的依据是 .
A.
B.
C.
D.
兴趣小组成员发现顶点相连的四条边,可以形象地看作两双手,所以通常称为“手拉手模型”
【模型运用】
(2)如图2,已知
、
、
三点共线,分别以
、
为边向外作等边
和等边
,
、
交
于点
,证明:
,并求出
的度数;
【模型深化】
(3)如图3,
、
是等腰直角三角形,
,
,
,连接
、
,
探究
、
的数量关系与位置关系,并给出证明;
【拓展延伸】
(4)如图4,
是等腰直角三角形,其中
,
,
,连接
,请直接写出
、
、
之间的数量关系.