
全等三角形的模型種類多,其中有關(guān)中點的模型與垂直模型在前面的專題已經(jīng)很詳細的講解,這里就不在重復(fù).
模型一、截長補短模型
①截長:在較長的線段上截取另外兩條較短的線段。
如圖所示,在BF上截取BM=DF,易證△BMC≌△DFC(SAS),則MC=FC=FG,∠BCM=∠DCF,
可得△MCF為等腰直角三角形,又可證∠CFE=45°,∠CFG=90°,
∠CFG=∠MCF,F(xiàn)G∥CM,可得四邊形CGFM為平行四邊形,則CG=MF,于是BF=BM+MF=DF+CG.
②補短:選取兩條較短線段中的一條進行延長,使得較短的兩條線段共線并尋求解題突破。
如圖所示,延長GC至N,使CN=DF,易證△CDF≌△BCN(SAS),
可得CF=FG=BN,∠DFC=∠BNC=135°,
又知∠FGC=45°,可證BN∥FG,于是四邊形BFGN為平行四邊形,得BF=NG,
所以BF=NG=NC+CG=DF+CG.
模型二、平移全等模型
模型三、對稱全等模型
模型四、旋轉(zhuǎn)全等模型
模型五、手拉手全等模型
例題精講
模型一、截長補短模型
【例1】.如圖,AD⊥BC,AB+BD=DC,∠B=54°,則∠C= .
?變式訓(xùn)練
【變式1-1】.如圖,點P是△ABC三個內(nèi)角的角平分線的交點,連接AP、BP、CP,∠ACB=60°,且CA+AP=BC,則∠CAB的度數(shù)為( )
A.60°B.70°C.80°D.90°
【變式1-2】.如圖,在四邊形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分∠ABC,
求證:∠A+∠C=180°.
【變式1-3】.如圖,△ABC為等腰直角三角形,AB=AC,∠BAC=90°,點D在線段AB上,連接CD,∠ADC=60°,AD=2,過C作CE⊥CD,且CE=CD,連接DE,交BC于F.
(1)求△CDE的面積;
(2)證明:DF+CF=EF.
模型二、平移全等模型
【例2】.如圖,在四邊形ABCD中,E是AB的中點,AD∥EC,∠AED=∠B.
(1)求證:△AED≌△EBC.
(2)當(dāng)AB=6時,求CD的長.
?變式訓(xùn)練
【變式2-1】.如圖1,A,B,C,D在同一直線上,AB=CD,DE∥AF,且DE=AF,求證:△AFC≌△DEB.如果將BD沿著AD邊的方向平行移動,如圖2,3時,其余條件不變,結(jié)論是否成立?如果成立,請予以證明;如果不成立,請說明理由.
【變式2-2】.如圖,AD,BF相交于點O,AB∥DF,AB=DF,點E與點C在BF上,且BE=CF.
(1)求證:△ABC≌△DFE;
(2)求證:點O為BF的中點.
【變式2-3】.如圖,△AOB和△COD均為等腰直角三角形,∠AOB=∠COD=90°,D在AB上.
(1)求證:△AOC≌△BOD;
(2)若AD=1,∠ADC=60°,求CD的長.
模型三、對稱全等模型
【例3】.如圖,AD∥BC,∠D=90°,∠CPB=30°,∠DAB的角平分線與∠CBA的角平分線相交于點P,且D,P,C在同一條直線上.
(1)求∠PAD的度數(shù);
(2)求證:P是線段CD的中點.
?變式訓(xùn)練
【變式3-1】.如圖,AB=AC,D、E分別是AB、AC的中點,AM⊥CD于M,AN⊥BE干N.
求證:AM=AN.
【變式3-2】.如圖,已知點E、F分別是正方形ABCD中邊AB、BC上的點,且AB=12,AE=6,將正方形分別沿DE、DF向內(nèi)折疊,此時DA與DC重合為DG,求CF的長度.
【變式3-3】.如圖,∠AOB=90°,OM平分∠AOB,將直角三角板的頂點P在射線OM上移動,兩直角邊分別與OA、OB相交于點C、D,問PC與PD相等嗎?試說明理由.
模型四、旋轉(zhuǎn)全等模型
【例4】.如圖,已知:AD=AB,AE=AC,AD⊥AB,AE⊥AC.猜想線段CD與BE之間的數(shù)量關(guān)系與位置關(guān)系,并證明你的猜想.
?變式訓(xùn)練
【變式4-1】.已知△ABC和△ADE均為等腰三角形,且∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE.
(1)如圖1,點E在BC上,求證:BC=BD+BE;
(2)如圖2,點E在CB的延長線上,求證:BC=BD﹣BE.
【變式4-2】.如圖所示,已知P是正方形ABCD外一點,且PA=3,PB=4,則PC的最大值是 3+4 .
模型五、手拉手全等模型
【例5】.如圖,△ABC與△ADE是以點A為公共頂點的兩個三角形,且AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠CAB=90°,且線段BD、CE交于F.
(1)求證:△AEC≌△ADB.
(2)猜想CE與DB之間的關(guān)系,并說明理由.
?變式訓(xùn)練
【變式5-1】.如圖,C為線段AE上一動點(不與點A,E重合),在AE同側(cè)分別作正三角形ABC和正三角形CDE、AD與BE交于點O,AD與BC交于點P,BE與CD交于點Q,連接PQ.以下五個結(jié)論:①AD=BE;②AP=BQ;③DE=DP;④∠AOB=60°.恒成立的結(jié)論有幾個( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【變式5-2】.如圖,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AE=AC,AF⊥CB,垂足為F.
(1)求證:△ABC≌△ADE;
(2)求∠FAE的度數(shù);
(3)求證:CD=2BF+DE.
【變式5-3】.(1)如圖1,等腰△ABC與等腰△DEC有公共點C,且∠BCA=∠ECD,連接BE、AD,若BC=AC,EC=DC,求證:BE=AD.
(2)若將△DEC繞點C旋轉(zhuǎn)至圖2、圖3、圖4情形時,其余條件不變,BE與AD還相等嗎?為什么?
實戰(zhàn)演練
1.如圖,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的度數(shù)為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
2.如圖,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,OA<OC,∠AOB=∠COD=36°.連接AC,BD交于點M,連接OM.下列結(jié)論:
①∠AMB=36°,②AC=BD,③OM平分∠AOD,④MO平分∠AMD.其中正確的結(jié)論個數(shù)有( )個.
A.4B.3C.2D.1
3.如圖,在△ABC中,∠BAC=30°,且AB=AC,P是△ABC內(nèi)一點,若AP+BP+CP的最小值為4,則BC2= .
4.正方形ABCD中,AB=6,點E在邊CD上,CE=2DE,將△ADE沿AE折疊至△AFE,延長EF交BC于點G,連接AG,CF.下列結(jié)論:①△ABG≌△AFG; ②S△FGC=6;③EG=DE+BG;④BG=GC.其中正確的有 (填序號).
5.如圖,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,將矩形沿對角線AC折疊,點D落在D′處.
(1)求證:AF=CF
(2)求AF的長度.
6.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,延長AB至點D,使DB=AB,連接CD,以CD為直角邊作等腰三角形CDE,其中∠DCE=90°,連接BE.
(1)求證:△ACD≌△BCE;
(2)若AB=3cm,則BE= cm.
(3)BE與AD有何位置關(guān)系?請說明理由.
7.如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點D是AB的中點,連接CD,過B作BE⊥CD交CD的延長線于點E,連接AE,過A作AF⊥AE交CD于點F.
(1)求證:AE=AF;
(2)求證:CD=2BE+DE.
8.如圖:在等腰直角三角形中,AB=AC,點D是斜邊BC上的中點,點E、F分別為AB,AC上的點,且DE⊥DF.
(1)若設(shè)BE=a,CF=b,滿足+|b﹣5|=+,求BE及CF的長.
(2)求證:BE2+CF2=EF2.
(3)在(1)的條件下,求△DEF的面積.
9.如圖1,點C為線段AB上任意一點(不與點A、B重合),分別以AC、BC為一腰在AB的同側(cè)作等腰△ACD和△BCE,CA=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE=30°,連接AE交CD于點M,連接BD交CE于點N,AE與BD交于點P,連接CP.
(1)線段AE與DB的數(shù)量關(guān)系為 ;請直接寫出∠APD= ;
(2)將△BCE繞點C旋轉(zhuǎn)到如圖2所示的位置,其他條件不變,探究線段AE與DB的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;求出此時∠APD的度數(shù);
(3)在(2)的條件下求證:∠APC=∠BPC.
10.閱讀與理解:
折紙,常常能為證明一個命題提供思路和方法.例如,在△ABC中,AB>AC(如圖),怎樣證明∠C>∠B呢?
分析:把AC沿∠A的角平分線AD翻折,因為AB>AC,所以點C落在AB上的點C'處,即AC=AC',據(jù)以上操作,易證明△ACD≌△AC'D,所以∠AC'D=∠C,又因為∠AC'D>∠B,所以∠C>∠B.
感悟與應(yīng)用:
(1)如圖(a),在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,CD平分∠ACB,試判斷AC和AD、BC之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(2)如圖(b),在四邊形ABCD中,AC平分∠BAD,AC=16,AD=8,DC=BC=12,
①求證:∠B+∠D=180°;
②求AB的長.
11.如圖甲,在等邊三角形ABC內(nèi)有一點P,且PA=2,PB=,PC=1,求∠BPC的度數(shù)和等邊三角形ABC的邊長.
(1)李明同學(xué)作了如圖乙的輔助線,將△BPC繞點B逆時針旋轉(zhuǎn)60°,如圖乙所示,連接PP',可說明△APP'是直角三角形從而問題得到解決.請你說明其中理由并完成問題解答.
(2)如圖丙,在正方形ABCD內(nèi)有一點P,且AP=,BP=,PC=1:類比第一小題的方法求∠BPC的度數(shù),并直接寫出正方形ABCD的面積.
12.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,以CA為邊在∠ACB的另一側(cè)作∠ACM=∠ACB,點D為射線BC上任意一點,在射線CM上截取CE=BD,連接AD、DE、AE.
(1)如圖1,當(dāng)點D落在線段BC的延長線上時,∠ADE的度數(shù)為 .
(2)如圖2,當(dāng)點D落在線段BC(不含邊界)上時,AC與DE交于點F,請問(1)中的結(jié)論是否仍成立?如果成立,請給出證明;如果不成立,請說明理由;
(3)在(2)的條件下,若AB=12,求CF的最大值.
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