
如圖一,∠D=∠BCA=∠E=90°,BC=AC。 結(jié)論:Rt△BDC≌Rt△CEA
模型二 一線三等角全等模型
如圖二,∠D=∠BCA=∠E,BC=AC。 結(jié)論:△BEC≌△CDA
圖一 圖二
應(yīng)用:①通過(guò)證明全等實(shí)現(xiàn)邊角關(guān)系的轉(zhuǎn)化,便于解決對(duì)應(yīng)的幾何問(wèn)題;
②與函數(shù)綜合應(yīng)用中有利于點(diǎn)的坐標(biāo)的求解。
【類(lèi)型一:標(biāo)準(zhǔn)“K”型圖】
【典例1】在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直線MN經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖(1)的位置時(shí),
求證:①△ADC≌△CEB;
②DE=AD+BE;
(2)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖(2)的位置時(shí),求證:DE=AD﹣BE;
當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖(3)的位置時(shí),請(qǐng)直接寫(xiě)出DE,AD,BE之間的等量關(guān)系.
【變式1-1】如圖,∠BAC=90°,AD是∠BAC內(nèi)部一條射線,若AB=AC,BE⊥AD于點(diǎn)E,CF⊥AD于點(diǎn)F.
求證:△ABE≌△CAF.
【變式1-2】在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,過(guò)點(diǎn)B、C分別作l的垂線,垂足分別為點(diǎn)D、E.
(1)特例體驗(yàn):如圖①,若直線l∥BC,AB=AC=,分別求出線段BD、CE和DE的長(zhǎng);
(2)規(guī)律探究:
(Ⅰ)如圖②,若直線l從圖①狀態(tài)開(kāi)始繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)α(0<α<45°),請(qǐng)?zhí)骄烤€段BD、CE和DE的數(shù)量關(guān)系并說(shuō)明理由;
(Ⅱ)如圖③,若直線l從圖①狀態(tài)開(kāi)始繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α(45°<α<90°),與線段BC相交于點(diǎn)H,請(qǐng)?jiān)偬骄€段BD、CE和DE的數(shù)量關(guān)系并說(shuō)明理由;
(3)嘗試應(yīng)用:在圖③中,延長(zhǎng)線段BD交線段AC于點(diǎn)F,若CE=3,DE=1,求S△BFC.
【類(lèi)型二:做輔助線構(gòu)造“K”型圖】
【典例2】如圖,△ABC為等腰直角三角形,∠ABC=90°,△ABD為等腰三角形,AD=AB=BC,E為DB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),∠BAD=2∠CAE.
(1)若∠CAE=20°,求∠CBE的度數(shù);
(2)求證:∠BEC=135°;
(3)若AE=a,BE=b,CE=c.則△ABC的面積為 .(用含a,b,c的式子表示)
【類(lèi)型三:“K”型圖與平面直角坐標(biāo)綜合】
【典例3】如圖,平面直角坐標(biāo)系中有點(diǎn)A(﹣1,0)和y軸上一動(dòng)點(diǎn)B(0,a),其中a>0,以B點(diǎn)為直角頂點(diǎn)在第二象限內(nèi)作等腰直角△ABC,設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(c,d).
(1)當(dāng)a=2時(shí),則C點(diǎn)的坐標(biāo)為 ;
(2)動(dòng)點(diǎn)B在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,試判斷c+d的值是否發(fā)生變化?若不變,請(qǐng)求出其值;若發(fā)生變化,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【變式3】點(diǎn)A的坐標(biāo)為(4,0),點(diǎn)B為y軸負(fù)半軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),分別以O(shè)B、AB為直角邊在第三象限和第四象限作等腰Rt△OBC和等腰Rt△ABD.
(1)如圖一,若點(diǎn)B坐標(biāo)為(0,﹣3),連接AC、OD.
①求證:AC=OD;
②求D點(diǎn)坐標(biāo).
(2)如圖二,連接CD,與y軸交于點(diǎn)E,試求BE長(zhǎng)度.
【類(lèi)型四:特殊“K”型圖】
【典例4】(1)猜想:如圖1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直線m經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,BD⊥直線m,CE⊥直線m,垂足分別為點(diǎn)D、E.試猜想DE、BD、CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出;
(2)探究:如果三個(gè)角不是直角,那結(jié)論是否會(huì)成立呢?如圖2,將(1)中的條件改為:在△ABC中,AB=AC,D,A、E三點(diǎn)都在直線m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α(其中α為任意銳角或鈍角)如果成立,請(qǐng)你給出證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)解決問(wèn)題:如圖3,F(xiàn)是角平分線上的一點(diǎn),且△ABF和△ACF均為等邊三角形,D、E分別是直線m上A點(diǎn)左右兩側(cè)的動(dòng)點(diǎn),D、E、A互不重合,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段DE的長(zhǎng)度始終為n,連接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,試判斷△DEF的形狀,并說(shuō)明理由.
【變式4】已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三點(diǎn)都在直線m上,且DE=9cm,∠BDA=∠AEC=∠BAC
(1)如圖①,若AB⊥AC,則BD與AE的數(shù)量關(guān)系為 ,CE與AD的數(shù)量關(guān)系為 ;
(2)如圖②,判斷并說(shuō)明線段BD,CE與 DE的數(shù)量關(guān)系;
(3)如圖③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,點(diǎn)A在線段DE上以2cm/s的速度由點(diǎn)D向點(diǎn)E運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)C在線段EF上以xcm/s的速度由點(diǎn)E向點(diǎn)F運(yùn)動(dòng),它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(s).是否存在x,使得△ABD與△EAC全等?若存在,求出相應(yīng)的t的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
1.如圖,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分別為D,E.
(1)求證:△ACD≌△CBE;
(2)試探究線段AD,DE,BE之間有什么樣的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)說(shuō)明理由.
2.如圖,在△ABC中,AB=AC,D、A、E三點(diǎn)都在直線m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,若DE=10,BD=3,求CE的長(zhǎng).
3.如圖,把一塊直角三角尺ABC的直角頂點(diǎn)C放置在水平直線MN上,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,試回答下列問(wèn)題:
(1)若把三角尺ABC繞著點(diǎn)C按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),當(dāng)AB∥MN時(shí),∠2= 45 度;
(2)在三角尺ABC繞著點(diǎn)C按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)過(guò)程中,分別作AM⊥MN于M,BN⊥MN與N,若AM=6,BN=2,求MN.
(3)三角尺ABC繞著點(diǎn)C按順時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)旋轉(zhuǎn)到圖3的位置,其他條件不變,則AM、BN與MN之間有什么關(guān)系?請(qǐng)說(shuō)明理由.
4.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直線MN經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖1的位置時(shí),
求證:①△ADC≌△CEB;
②DE=AD+BE;
(2)當(dāng)直線MN繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到圖2的位置時(shí),(1)中的結(jié)論還成立嗎?若成立,請(qǐng)給出證明;若不成立,說(shuō)明理由.
5.已知△ABC在平面直角坐標(biāo)系中,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°.
(1)如圖①,已知點(diǎn)A(0,﹣4),B(1,0),求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)如圖②,已知點(diǎn)A(0,0),B(3,1),求點(diǎn)C的坐標(biāo).
6.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(0,m),B(m,0),C(0,﹣m),其中m>0,點(diǎn)P為線段OA上任意一點(diǎn),連接BP,CE⊥BP于E,AD⊥BP于D.
(1)求證:AD=BE;
(2)當(dāng)m=3時(shí),若點(diǎn)N(﹣3,0),請(qǐng)你在圖1中連接CD,EN交于點(diǎn)Q.求證:EN⊥CD;
(3)若將“點(diǎn)P為線段OA上任意一點(diǎn),”改為“點(diǎn)P為線段OA延長(zhǎng)線上任意一點(diǎn)”,其他條件不變,連接CD,EN⊥CD,垂足為F,交y軸于點(diǎn)H,交x軸于點(diǎn)N,請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)全圖形,求點(diǎn)N的坐標(biāo)(用含m的代數(shù)式表示).
7.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),A(﹣6,0),B(0,9),C(0,4),連接AB、AC,點(diǎn)D為x軸正半軸上一點(diǎn),且S△ACD=S△ABC.
(1)求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)如圖2,延長(zhǎng)DC交AB于點(diǎn)E,AE=AC,求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)如圖3,在(2)的條件下,點(diǎn)P在第三象限,連接AP、BP、CP,若∠CAP=90°,∠BAC=2∠PCO,BP交x軸于點(diǎn)K,求點(diǎn)K的坐標(biāo).
8.從反思中總結(jié)基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)方法.例如,我們?cè)谌葘W(xué)習(xí)中所總結(jié)的“一線三等角、K型全等”這一基本圖形,可以使得我們?cè)谟^察新問(wèn)題的時(shí)候很迅速地聯(lián)想,從而借助已有經(jīng)驗(yàn),迅速解決問(wèn)題.
(1)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形OBCD是正方形,且D(0,2),點(diǎn)E是線段OB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),M是線段OB上一動(dòng)點(diǎn)(不包括點(diǎn)O、B),作MN⊥DM,垂足為M,且MN=DM.設(shè)OM=a,請(qǐng)你利用基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)直接寫(xiě)出點(diǎn)N的坐標(biāo) (2+a,a) (用含a的代數(shù)式表示);
(2)基本經(jīng)驗(yàn)有利有弊,當(dāng)基本經(jīng)驗(yàn)有利于新問(wèn)題解決的時(shí)候,這是基本經(jīng)驗(yàn)的正遷移;當(dāng)基本經(jīng)驗(yàn)所形成的思維定勢(shì)局限了新問(wèn)題的思考,讓新問(wèn)題解決不出來(lái)的時(shí)候,這是基本經(jīng)驗(yàn)的負(fù)遷移.例如,如果(1)的條件去掉“且MN=DM”,加上“交∠CBE的平分線與點(diǎn)N”,如圖2,求證:MD=MN.如何突破這種定勢(shì),獲得問(wèn)題的解決,請(qǐng)你寫(xiě)出你的證明過(guò)程.
(3)如圖3,請(qǐng)你繼續(xù)探索:連接DN交BC于點(diǎn)F,連接FM,下列兩個(gè)結(jié)論:①FM的長(zhǎng)度不變;②MN平分∠FMB,請(qǐng)你指出正確的結(jié)論,并給出證明.
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