一、復習方法
1.以專題復習為主。 2.重視方法思維的訓練。
3.拓寬思維的廣度,培養(yǎng)多角度、多維度思考問題的習慣。
二、復習難點
1.專題的選擇要準,安排時間要合理。 2.專項復習要以題帶知識。
3.在復習的過程中要兼顧基礎,在此基礎上適當增加變式和難度,提高能力。
專題07 手拉手模型綜合應用(知識解讀)
【專題說明】
手拉手模型是指有共同頂點的兩個等腰三角形,頂角相等。因為過共同頂點的四條邊,像人的兩雙手,所以通常稱為手拉手模型。手拉手模型常和旋轉結合,在考試中作為幾何綜合題目出現。
【方法技巧】
類型一:等邊三角形手拉手
(1)如圖,B、C、D三點共線,▲ABC和▲CDE是等邊三角形,連接AD、BE,交于點P

記AC、BE交點為M,AD、CE交點為N


(2)連接MN

(4)記AD、BE交點為P,連接PC:

(5)結論五:∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPE=60°

連AE:
結論六:P點是▲ACE的費馬點(PA+PC+PE值最?。?br>類型二:正方形手拉手
如圖,四邊形ABCD和四邊形CEFG均為正方形,連接BE、DG

【典例分析】
【類型一:等邊三角形手拉手】
【典例1】(2021春?西安期末)如圖,在△ABC中,BC=5,以AC為邊向外作等邊△ACD,以AB為邊向外作等邊△ABE,連接CE、BD.
(1)若AC=4,∠ACB=30°,求CE的長;
(2)若∠ABC=60°,AB=3,求BD的長.
【變式1-1】(2021九上·吉林期末)如圖①,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,點D,E分別在邊AC,BC上,且CD=CE=2,此時AD=BE,AD⊥BE成立.
(1)將△CDE繞點C逆時針旋轉90°時,在圖②中補充圖形,并直接寫出BE的長度;
(2)當△CDE繞點C逆時針旋轉一周的過程中,AD與BE的數量關系和位置關系是否仍然成立?若成立,請你利用圖③證明,若不成立請說明理由;
(3)將△CDE繞點C逆時針旋轉一周的過程中,當A,D,E三點在同一條直線上時,請直接寫出AD的長度.
【變式1-2】(2021九上·宜春期末)如圖
(1)問題發(fā)現:如圖1,△ACB和△DCE均為等邊三角形,當△DCE旋轉至點A,D,E在同一直線上,連接BE.則:
①∠ACB的度數為 ;
②線段BE,CE與AE之間的數量關系是 .
(2)拓展研究:如圖2,△ACB和△DCE均為等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,點A,D,E在同一直線上.若CE=2,BE=2,求AB的長度.
(3)探究發(fā)現:圖1中的△ACB和△DCE,在△DCE旋轉過程中,當點A,D,E不在同一直線上時,設直線AD與BE相交于點O,試在備用圖中探索∠AOE的度數,直接寫出結果,不必說明理由.
【變式1-3】(2021春?金牛區(qū)校級期中)類比探究:
(1)如圖1,等邊△ABC內有一點P,若AP=8,BP=15,CP=17,求∠APB的大小;(提示:將△ABP繞頂點A旋轉到△ACP′處)
(2)如圖2,在△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F為BC上的點,且∠EAF=45°.求證:EF2=BE2+FC2;
(3)如圖3,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,點O為△ABC內一點,連接AO、BO、CO,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,若AC=1,求OA+OB+OC的值.
【典例2】如圖,在△ABC與△DEC中,已知∠ACB=∠DCE=90°,AC=6,BC=3,CD=5,CE=2.5,連接AD,BE.
(1)求證:△ACD∽△BCE;
(2)若∠BCE=45°,求△ACD的面積.
【變式2-1】如圖1,在Rt△ABC中,AC=BC=5,等腰直角△BDE的頂點D,E分別在邊BC,AB上,且BD=,將△BDE繞點B按順時針方向旋轉,記旋轉角為α(0°≤α<360°).
(1)問題發(fā)現
當α=0°時,的值為 ,直線AE,CD相交形成的較小角的度數為 ;
(2)拓展探究
試判斷:在旋轉過程中,(1)中的兩個結論有無變化?請僅就圖2的情況給出證明:
(3)問題解決
當△BDE旋轉至A,D,E三點在同一條直線上時,請直接寫出△ACD的面積.
【類型二:正方形手拉手】
【典例3】【問題背景】正方形ABCD和等腰直角三角形CEF按如圖①所示的位置擺放,點B,C,E在同一條直線上,其中∠ECF=90°.
【初步探究】
(1)如圖②,將等腰直角三角形CEF繞點C按順時針方向旋轉,連接BF,DE,請直接寫出BF與DE的數量關系與位置關系: ;
【類比探究】
(2)如圖③,將(1)中的正方形ABCD和等腰直角三角形CEF分別改成矩形ABCD和Rt△CEF,其中∠ECF=90°,且,其他條件不變.
①判斷線段BF與DE的數量關系,并說明理由;
②連接DF,BE,若CE=6,AB=12,求DF2+BE2的值.
【變式3】(2021秋?荔灣區(qū)校級期中)以△ABC的AB,AC為邊分別作正方形ADEB,正方形ACGF,連接DC,BF.
(1)CD與BF有什么數量與位置關系?說明理由.
(2)利用旋轉的觀點,在此題中,△ADC可看成由哪個三角形繞哪點旋轉多少角度得到的.
專題07 手拉手模型綜合應用(知識解讀)
【專題說明】
手拉手模型是指有共同頂點的兩個等腰三角形,頂角相等。因為過共同頂點的四條邊,像人的兩雙手,所以通常稱為手拉手模型。手拉手模型常和旋轉結合,在考試中作為幾何綜合題目出現。
【方法技巧】
類型一:等邊三角形手拉手
(1)如圖,B、C、D三點共線,▲ABC和▲CDE是等邊三角形,連接AD、BE,交于點P

記AC、BE交點為M,AD、CE交點為N


(2)連接MN

(4)記AD、BE交點為P,連接PC:

(5)結論五:∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPE=60°

連AE:
結論六:P點是▲ACE的費馬點(PA+PC+PE值最小)
類型二:正方形手拉手
如圖,四邊形ABCD和四邊形CEFG均為正方形,連接BE、DG

【典例分析】
【類型一:等邊三角形手拉手】
【典例1】(2021春?西安期末)如圖,在△ABC中,BC=5,以AC為邊向外作等邊△ACD,以AB為邊向外作等邊△ABE,連接CE、BD.
(1)若AC=4,∠ACB=30°,求CE的長;
(2)若∠ABC=60°,AB=3,求BD的長.
【解答】解:(1)∵△ABE與△ACD是等邊三角形,
∴AC=AD,AB=AE,
∴∠DCA=∠CAD=∠EAB=60°,
∴∠EAB+∠BAC=∠CAD+∠BAC,
即∠EAC=∠BAD.
在△EAC和△BAD中,

∴△EAC≌△BAD(SAS),
∴EC=BD,
又∵∠ACB=30°,
∴∠DCB=∠ACB+∠DCA=90°,
∵CD=AC=4,BC=5,
∴BD===,
∴CE=;
(2)如圖,作EK垂直于CB延長線于點K.
∵△ABE與△ACD是等邊三角形,
∴AC=AD,AB=AE,
∴∠DCA=∠CAD=∠EAB=60°,
∴∠EAB+∠BAC=∠CAD+∠BAC,
即∠EAC=∠BAD.
在△EAC和△BAD中,
,
∴△EAC≌△BAD(SAS),
∴EC=BD,
∵∠ABC=60°,∠ABE=60°,
∴∠EBK=60°,
∴∠BEK=30°,
∴BK=BE=,
∴EK===,
∴EC===7,
∴BD=EC=7.
【變式1-1】(2021九上·吉林期末)如圖①,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,點D,E分別在邊AC,BC上,且CD=CE=2,此時AD=BE,AD⊥BE成立.
(1)將△CDE繞點C逆時針旋轉90°時,在圖②中補充圖形,并直接寫出BE的長度;
(2)當△CDE繞點C逆時針旋轉一周的過程中,AD與BE的數量關系和位置關系是否仍然成立?若成立,請你利用圖③證明,若不成立請說明理由;
(3)將△CDE繞點C逆時針旋轉一周的過程中,當A,D,E三點在同一條直線上時,請直接寫出AD的長度.
【答案】(1)解:如圖所示,
BE=22;
(2)解:AD=BE,AD⊥BE仍然成立.
證明:延長AD交BE于點H,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∠ACD=∠ACB?∠BCD,
∠BCE=∠DCE?∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE,
又∵CD=CE,AC=BC,
∴△ACD?△BCE,
∴AD=BE,∠1=∠2,
在Rt△ABC中,∠1+∠3+∠4=90°,
∴∠2+∠3+∠4=90°,
∴∠AHB=90°,
∴AD⊥BE.
(3)AD=5?1或AD=5+1
【變式1-2】(2021九上·宜春期末)如圖
(1)問題發(fā)現:如圖1,△ACB和△DCE均為等邊三角形,當△DCE旋轉至點A,D,E在同一直線上,連接BE.則:
①∠ACB的度數為 ;
②線段BE,CE與AE之間的數量關系是 .
(2)拓展研究:如圖2,△ACB和△DCE均為等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,點A,D,E在同一直線上.若CE=2,BE=2,求AB的長度.
(3)探究發(fā)現:圖1中的△ACB和△DCE,在△DCE旋轉過程中,當點A,D,E不在同一直線上時,設直線AD與BE相交于點O,試在備用圖中探索∠AOE的度數,直接寫出結果,不必說明理由.
【解答】(1)①∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ACB=60°,
故答案為:60°;
②∵△ACB和△DCE均為等邊三角形,
∴AC=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ADC?△BEC(SAS),
∴AD=BE,
∵△DCE為等邊三角形,
∴CE=DE,
∴BE+CE=AD+DE=AE,
故答案為:BE+CE=AE
(2)解:∵△ACB和△DCE均為等腰直角三角形,
∴AC=CB,∠CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ADC?△BEC(SAS),
∴AD=BE=2,∠ADC=∠BEC,
∵△DCE為等腰直角三角形,
∴∠CDE=∠CED=45°,CD=CE=2,DE=CD2+CE2=(2)2+(2)2=2,
∴∠CEB=∠CDA=180°?45°=135°,AE=AD+DE=2+2=4,
∴∠AEB=∠CEB?∠CED=135°?45°=90°,
∴△AEB是直角三角形,
∴AB=AE2+BE2=42+22=25
(3)如圖3,
由(1)知△ADC?△BEC,
∴∠CAD=∠CBE,
∵∠CAB=∠ABC=60°,
∴∠OAB+∠OBA=120°,
∴∠AOE=180°?120°=60°,
如圖4,同理求得:∠AOB=60°,
∴∠AOE=120°,
∴∠AOE的度數是60°或120°.
【變式1-3】(2021春?金牛區(qū)校級期中)類比探究:
(1)如圖1,等邊△ABC內有一點P,若AP=8,BP=15,CP=17,求∠APB的大小;(提示:將△ABP繞頂點A旋轉到△ACP′處)
(2)如圖2,在△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F為BC上的點,且∠EAF=45°.求證:EF2=BE2+FC2;
(3)如圖3,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,點O為△ABC內一點,連接AO、BO、CO,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,若AC=1,求OA+OB+OC的值.
【解答】解:(1)如圖1,將△APB繞著點A逆時針旋轉60°得到△ACP′,
∴△ACP′≌△ABP,
∴AP′=AP=8、CP′=BP=15、∠AP′C=∠APB,
由題意知旋轉角∠PA P′=60°,
∴△AP P′為等邊三角形,
∴P P′=AP=8,∠A P′P=60°,
∵PP′2+P′C2=82+152=172=PC2,
∴∠PP′C=90°,
∴∠APB=∠AP′C=∠A P′P+∠P P′C=60°+90°=150°
(2)如圖2,把△ABE繞著點A逆時針旋轉90°得到△ACE′,
則AE′=AE,CE′=CE,∠CAE′=∠BAE,
∵∠BAC=90°,∠EAF=45°,
∴∠BAE+∠CAF=∠CAF+∠CAE′=∠FAE′=45°,
∴∠EAF=∠E′AF,且AE=AE',AF=AF,
∴△AEF≌△AE′F(SAS),
∴EF=E′F,
∵∠B+∠ACB=90°,
∴∠ACB+∠ACE′=90°,
∴∠FCE′=90°,
∴E′F2=CF2+CE′2,
∴EF2=BE2+CF2;
(3)如圖3,將△AOB繞點B順時針旋轉60°至△A′O′B處,連接OO′,
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2,
∴BC==,
∵△AOB繞點B順時針方向旋轉60°,
∴△A′O′B如圖所示;
∠A′BC=∠ABC+60°=30°+60°=90°,
∵∠ACB=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2AC=2,
∵△AOB繞點B順時針方向旋轉60°,得到△A′O′B,
∴A′B=AB=2,BO=BO′,A′O′=AO,
∴△BOO′是等邊三角形,
∴BO=OO′,∠BOO′=∠BO′O=60°,
∵∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,
∴∠COB+∠BOO′=∠BO′A′+∠BO′O=120°+60°=180°,
∴C、O、A′、O′四點共線,
在Rt△A′BC中,A′C==,
∴OA+OB+OC=A′O′+OO′+OC=A′C=.
【典例2】如圖,在△ABC與△DEC中,已知∠ACB=∠DCE=90°,AC=6,BC=3,CD=5,CE=2.5,連接AD,BE.
(1)求證:△ACD∽△BCE;
(2)若∠BCE=45°,求△ACD的面積.
【解答】(1)證明:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,
∴∠ACD=∠BCE,
又∵,
∴△ACD∽△BCE;
(2)解:過A作AG⊥CD于G,
由(1)知,∠ACD=∠DCB=∠BCE=45°,
∴AG=CG,
在Rt△ACG中,由勾股定理得:
∴CG=AG=3,
∴S==.
【變式2-1】如圖1,在Rt△ABC中,AC=BC=5,等腰直角△BDE的頂點D,E分別在邊BC,AB上,且BD=,將△BDE繞點B按順時針方向旋轉,記旋轉角為α(0°≤α<360°).
(1)問題發(fā)現
當α=0°時,的值為 ,直線AE,CD相交形成的較小角的度數為 ;
(2)拓展探究
試判斷:在旋轉過程中,(1)中的兩個結論有無變化?請僅就圖2的情況給出證明:
(3)問題解決
當△BDE旋轉至A,D,E三點在同一條直線上時,請直接寫出△ACD的面積.
【解答】解:(1)∵△ABC與△BDE都是等腰直角三角形,
∴DE∥AC,
∴,
∴,
∵∠B=45°,
∴直線AE,CD相交形成的較小角的度數為45°,
故答案為:;45;
(2)無變化,理由如下:
延長AE,CD交于點F,CF交AB于點G,
∵△ABC與△BDE都是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠DBE=45°,,
∴∠ABC﹣∠ABD=∠DBE﹣∠ABD,
∴∠CBD=∠ABE,
又∵,
∴△ABE∽△CBD,
∴,∠BAE=∠BCD,
∴∠F=180°﹣∠BAE﹣∠AGF=180°﹣∠BCD﹣∠BGC=∠ABC=45°;
(3)如圖,當DE在AB上方時,作AH⊥CD于H,
由A,D,E三點在同一條直線上知,∠ADB=90°,
∴AD=,
由(2)知∠ADH=45°,,
∴AH==,CD=,
∴S△ACD=CD×AH==12+,
當DE在AB下方時,同理可得S△ACD=×CD×AH==12﹣,
【類型二:正方形手拉手】
【典例3】【問題背景】正方形ABCD和等腰直角三角形CEF按如圖①所示的位置擺放,點B,C,E在同一條直線上,其中∠ECF=90°.
【初步探究】
(1)如圖②,將等腰直角三角形CEF繞點C按順時針方向旋轉,連接BF,DE,請直接寫出BF與DE的數量關系與位置關系: ;
【類比探究】
(2)如圖③,將(1)中的正方形ABCD和等腰直角三角形CEF分別改成矩形ABCD和Rt△CEF,其中∠ECF=90°,且,其他條件不變.
①判斷線段BF與DE的數量關系,并說明理由;
②連接DF,BE,若CE=6,AB=12,求DF2+BE2的值.
【解答】解:(1)如圖②,BF與CD交于點M,與DE交于點N,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠BCD=90°,
∵△ECF是等腰直角三角形,
∴CF=CE,∠ECF=90°,
∴∠BCD=∠ECF,
∴∠BCD+∠DCF=∠ECF+∠DCF,
∴∠BCF=∠DCE,
∴△BCF≌△DCE(SAS),
∴BF=DE,∠CBF=∠CDE,
∵∠BMC=∠DMF,∠CBF+∠BMC=90°,
∴∠CDE+∠DMF=90°,
∴∠BND=90°,
∴BF⊥DE,
故答案為:BF=DE,BF⊥DE;
(2)①如圖③,,
理由:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠BCD=90°,
∵∠ECF=90°,
∴∠BCD+∠DCF=∠ECF+∠DCF,
∴∠BCF=∠DCE,
∵,
∴△BCF∽△DCE,
∴=;
②如圖③,連接BD,
∵△BCF∽△DCE,
∴∠CBF=∠CDE,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴CD=AB=12,
∵CE=6,,
∴=,
∴CF=8,BC=16,
∵∠DBO+∠CBF+∠BDC=∠BDO+∠CDE+∠BDC=∠DBO+∠BDO=90°,
∴∠BOD=90°,
∴∠DOF=∠BOE=∠EOF=90°,
在Rt△DOF中,DF2=OD2+OF2,
在Rt△BOE中,BE2=OB2+OE2,
在Rt△DOB中,DB2=OD2+OB2,
在Rt△EOF中,EF2=OE2+OF2,
∴DF2+BE2=OD2+OF2+OB2+OE2=DB2+EF2,
在Rt△BCD中,BD2=BC2+CD2=162+122=400,
在Rt△CEF中,EF2=EC2+CF2=62+82=100,
∴BD2+EF2=400+100=500,
∴DF2+BE2=500
【變式3】(2021秋?荔灣區(qū)校級期中)以△ABC的AB,AC為邊分別作正方形ADEB,正方形ACGF,連接DC,BF.
(1)CD與BF有什么數量與位置關系?說明理由.
(2)利用旋轉的觀點,在此題中,△ADC可看成由哪個三角形繞哪點旋轉多少角度得到的.
【解答】解:(1)CD=BF且CD⊥BF,理由如下:
∵四邊形ABED和四邊形ACGF都是正方形,
∴AD=AB,AC=AF,∠DAB=∠CAF=90°,
又∵∠DAC=∠DAB+∠BAC,∠BAF=∠CAF+∠BAC,
∴∠DAC=∠BAF,
在△DAC與△BAF中,
,
∴△DAC≌△BAF(SAS),
∴DC=BF,
∴∠AFB=∠ACD,
又∵∠AFN+∠ANF=90°,∠ANF=∠CNM,
∴∠ACD+∠CNM=90°,
∴∠NMC=90°,
∴BF⊥CD;
(2)∵AD=AB,AC=AF,CD=BF,∠DAB=∠CAF=90°,
∴△ADC可看成是△ABF繞點A順時針旋轉90°得到的.

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