(word完整版)人教版八年级数学几何培优讲义设计第6讲夹半角模型无答案
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半角模型(八上人教版)知识导航夹半角模型是初二全等几何另一个非常重要的模型,其证明过程值巧妙,图形变化之丰富,还能与很多知识点(如角平分线定理,勾股定理)相结合,是很多区、校大型考试压轴题中的常客。
其辅助线的思路有两种:一是截长补短,二是旋转。
学会截长补短可以解决基本问题,而理解旋转才能真正理解这种模型.已知如图:1. 12=AOB 2∠∠ 2. OA OB =。
连接FB ,将△FOB 绕点O 旋转至△FOA 的位置, 连接F ′E 、FE ,可得△OEF ′≌△OEF 。
模型分析(1)半角模型的命名:存在两个角度是一半关系,并且这两个角共顶点; (2)通过先旋转全等再轴对称全等,一般结论是证明线段和差关系; 夹半角模型分类: (1)90度夹45度;(2)120度夹60度;(3)2α夹α.题型一 90度夹45度例1.如图,在四边形ABCD 中,∠BAD =∠B =∠C =∠D =90°,AB =BC =CD =AD ,E 在BC 上,F 在CD 上,且∠EAF =45°,求证:(1)BE +DF =EF (2)∠AEB =∠AEF .例2. 如图,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD边上的点,45∠=︒.EAF(1)如图(1),试判断EF,BE,DF间的数量关系,并说明理由;(2)如图(2),若AH EF⊥于点H,试判断线段AH与AB的数量关系,并说明理由.例3. 如图,正方形ABCD中,1AB=,以线段BC、CD上两点P、Q和方形的点A为顶点作正方形的内接等边APQ∆的边长.∆,求APQ例4.(1)如图①,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD上的点且45EAF ∠=︒.猜测线段EF 、BE 、FD 三者存在哪种数量关系?直接写出结论.(不用证明)结论: .(2)如图②,在四边形ABCD 中,AB AD =,90B D ∠=∠=︒,E 、F 分别是BC 、CD 上的点,且EAF ∠是BAD ∠的一半.(1)中猜测的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;例5. 如图, 在四边形ABCD 中,AB AD =,90B D ∠=∠=︒,E 、F 分别是边BC 、CD 上的点, 且12EAF BAD ∠=∠. 求证:EF BE FD =+.例6.(1)如图1,在正方形ABCD 中,E 、F 分别是边BC 、CD 上的点,且45EAF ∠=︒,把ADF ∆绕着点A 顺时针旋转90︒得到ABG ∆,请直接写出图中所有的全等三角形;(2)在四边形ABCD中,AB AD=,90∠=∠=︒.B D①如图2,若E、F分别是边BC、CD上的点,且2EAF BAD∠=∠,求证:EF BE DF=+;②若E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且2EAF BAD∠=∠,①中的结论是否仍然成立?请说明理由.例7. 已知在正方形ABCD中,45∠绕点A顺时针旋转.∠=︒,EAFEAF(1)当点E,F分别在边CB,DC上时(如图①),线段BE,DF和EF之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.(2)当EAF∠绕点A旋转到如图②的位置时,线段BE,DF和EF之间又有怎样的数量关系?直接写出你的猜想.例8. 已知如图1,四边形ABCD 是正方形,45EAF ∠=︒.(1)如图1,若点E 、F 分别在边BC 、CD 上,延长线段CB 至G ,使得BG DF =,若3BE =,2BG =,求EF 的长;(2)如图2,若点E 、F 分别在边CB 、DC 延长线上时,求证:EF DF BE =−.(3)如图3,如果四边形ABCD 不是正方形,但满足AB AD =,90BAD BCD ∠=∠=︒,45EAF ∠=︒,且7,6DF EF ==,请你直接写出BE 的长.例9. 如图,四边形ABCD是正方形,点E是边BC上的一点,90∠=︒,且EF交正AEF方形外角的平分线CF于点F.(1)如图1,当点E是BC的中点时,猜测AE与EF的关系,并说明理由.(2)如图2,当点E是边BC上任意一点时,(1)中所猜测的AE与EF的关系还成立吗?请说明理由.题型二120度夹60度例1. 已知如图,△ABC为等边三角形,∠BDC=120°,DB=DC,M、N分别是AB、AC上的动点,且∠MDN=60°,求证:MB+CN=MN.例2. 如图,D是等边三角形ABC外一点,且满足DB DC∠=︒,M,N分BDC=,120别是AB,AC上的点,且60∠绕点D旋转时,MN,BM,CN的∠=︒,当MDNMDN关系是否发生变化?请简述理由.例3. 如图,等边ABCMDN∠=︒,其∠=︒,现有60∆的边长为2,且DB DCBDC=,120两边分别与AB,AC交于点M,N,连接MN,将MDN∠绕着D点旋转,使得M,N 始终在边AB和边AC上.试判断在这一过程中,AMN∆的周长是否发生变化,若没有变化,请求出其周长;若发生变化,请说明理由.例4. 如图①,ABC∠=︒的等腰三角形,以D为BDC∆是顶角120∆是等边三角形,BDC顶点作60︒的角,它的两边分别与AB,AC交于点M和N,连结MN.(1)探究:BM,MN,NC之间的关系,并加以证明;(2)若点M,N分别在射线AB,CA上,其他条件不变,再探究线段BM,MN,NC 之间的关系,在图②中画出相应的图形,并就结论说明理由.例5. 在等边三角形ABC的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,D为三角形∠=︒,BD DCBDC=,探究:当M、N分别在直线MDNABC外一点,且60∠=︒,120AB、AC上移动时,BM、NC、MN之间的数量关系.(1)如图1,当点M、N在边AB、AC上,且DM DN=时,BM、NC、MN之间的数量关系;(2)如图2,点M、N在边AB、AC上,且当DM DN≠时,猜想(1)问的结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明.例6. 如图,四边形ABCD中,∠A=∠BCD=90°,∠ADC=60°,AB=BC,E、F分别在AD、DC延长线上,且∠EBF=60°,求证:AE=EF+CF.例7. 在等边△ABC的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N.D为△ABC外一点,且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC.探究:当M、N分别在直线AB、AC上移动时,BM、NC、MN之间的数量关系以及△AMN的周长Q与等边△ABC的周长L的关系.(1)当点M、N在边AB、AC上,且DM=DN时,BM、NC、MN之间的数量关系是(2)当点M、N在边AB、AC上,且当DM≠DN时,猜想(1)问的两个接刘海成立吗?写出你的猜想并加以证明;(3)当M、N分别在边AB、CA的延长线上时,若AN=2,则Q=__________(用含有L的式子表示)题型三2α夹α例1.(1)如图(1),点E 、F 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,45EAF ∠=︒,连接EF ,则EF BE DF =+,说明理由.(2)在四边形ABCD 中,点E 、F 分别在BC 、CD 上,当AB AD =,180B D ∠+∠=,12EAF BAD ∠=∠时,EF BE DF =+成立吗?请直接写出结论.例2. 如图,在四边形ABDC 中,M 、N 分别为AB 、AC 上的点,若∠BAC +∠BDC =180°,例3. 如图,若四边形ABCD 中,AB AD =,180B D ∠+∠=︒,E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且3BE =,4DF =,12EAF BAD ∠=∠,求EF 的长度.例4.(1)如图1,在四边形ABCD 中,AB AD =,90B D ∠=∠=︒,E 、F 分别是边BC 、CD 上的点,若EF BE FD =+. 求证:12EAF BAD ∠=∠ (2)如图2,在四边形ABCD 中,AB AD =,180B ADC ∠+∠=︒,E 、F 分别是边BC 、CD 延长线上的点,且12EAF BAD ∠=∠,试探究线段EF 、BE 、FD 之间的数量关系,证明你的结论.例5. 问题背景:(1)如图①:在四边形ABCD 中,AB AD =,120BAD ∠=︒,90B ADC ∠=∠=︒,E ,F分别是BC,CD上的点,且60EAF∠=︒.探究图中线段BE,FE,FD之间的数量关系,请在右面横线上直接写出结论.(2)如图②,若在四边形ABCD中,AB AD=,180B ADC∠+∠=︒.E、F分别是BC、CD上的点,且12EAF BAD∠=∠,上述结论是否仍然成立?说明理由.。
专题02 全等模型--半角模型全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就半角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.半角模型【模型解读】过等腰三角形顶点 两条射线,使两条射线的夹角为等腰三角形顶角的一半这样的模型称为半角模型。
【常见模型及证法】常见的图形为正方形,正三角形,等腰直角三角形等,解题思路一般是将半角两边的三角形通过旋转到一边合并成新的三角形,从而进行等量代换,然后证明与半角形成的三角形全等,再通过全等的性质得到线段之间的数量关系。
半角模型(题中出现角度之间的半角关系)利用旋转——证全等——得到相关结论.1.(2022·湖北十堰·中考真题)【阅读材料】如图①,四边形ABCD 中,AB AD =,180B D Ð+Ð=°,点E ,F 分别在BC ,CD 上,若2BAD EAF ÐÐ=,则EF BE DF =+.【解决问题】如图②,在某公园的同一水平面上,四条道路围成四边形ABCD .已知100m CD CB ==,60D Ð=°,120ABC Ð=°,150BCD Ð=°,道路AD ,AB 上分别有景点M ,N ,且100m DM =,)501m BN =-,若在M ,N 之间修一条直路,则路线M N ®的长比路线M A N ®®的长少_________m 1.7»).【答案】370【分析】延长,AB DC 交于点E ,根据已知条件求得90E Ð=°,进而根据含30度角的直角三角形的性质,求得,EC EB ,,AE AD ,从而求得AN AM +的长,根据材料可得MN DM BN =+,即可求解.【详解】解:如图,延长,AB DC 交于点E ,连接,CM CN ,Q 60D Ð=°,120ABC Ð=°,150BCD Ð=°,30A \Ð=°,90E Ð=°,100DC DM ==Q DCM \V 是等边三角形,60DCM \Ð=°,90BCM \Ð=°,在Rt BCE V 中,100BC =,18030ECB BCD Ð=°-Ð=°,1502EB BC ==,EC ==100DE DC EC \=+=+Rt ADE △中,2200AD DE ==+150AE ==+,\200100100AM AD DM =-=+=+()AN AB BN AE EB BN =-=--())15050501=--150=,100150250AM AN \+=++=+Rt CMB △中,BM ==Q )50501EN EB BN EC =+=+==ECN \V 是等腰直角三角形()1752NCM BCM NCB BCM NCE BCE DCB \Ð=Ð-Ð=Ð-Ð-Ð=°=Ð由阅读材料可得))100501501MN DM BN =+=+-=,\路线M N ®的长比路线M A N ®®的长少)250501200370+-+=+»m .答案:370.【点睛】本题考查了含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,理解题意是解题的关键.2.(2022·河北邢台·九年级期末)学完旋转这一章,老师给同学们出了这样一道题:“如图1,在正方形ABCD 中,∠EAF =45°,求证:EF =BE +DF .”小明同学的思路:∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =AD ,∠B =∠ADC =90°.把△ABE 绕点A 逆时针旋转到ADE ¢△的位置,然后证明AFE AFE ¢≌△△,从而可得=EF E F ¢.E F E D DF BE DF ¢¢=+=+,从而使问题得证.(1)【探究】请你参考小明的解题思路解决下面问题:如图2,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,12EAF BAD Ð=Ð,直接写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系.(2)【应用】如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°,12EAF BAD Ð=Ð,求证:EF =BE +DF .(3)【知识迁移】如图4,四边形ABPC 是O e 的内接四边形,BC 是直径,AB =AC ,请直接写出PB +PC 与AP 的关系.由旋转可知ABE ADE ¢≌△△,∴BE ∵∠B +∠ADC =180°,∴ADC ADE Ð+Ð∵12EAF BAD Ð=Ð,∴BAE DAF Ð+Ð∴12DAE DAF BAD ¢Ð+Ð=,∴FAE Ð∵AF =AF ,∴FAE FAE ¢≌△△,∴FE 由圆内接四边形性质得:∠AC P 即P ,C ,P ¢在同一直线上.∴∵BC 为直径,∴∠BAC =90°=∠BAP ∴△PAP ¢为等腰直角三角形,∴【点睛】本题考查了旋转与全等三角形的综合应用、直径所对的圆周角是直角、圆内接四边形的性质、等腰直角三角形的判定及性质等知识点.解题关键是利用旋转构造全等三角形.3.(2022·福建·龙岩九年级期中)(1)【发现证明】如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别是BC ,CD 边上的动点,且45EAF Ð=°,求证:EF DF BE =+.小明发现,当把ABE △绕点A 顺时针旋转90°至ADG V ,使AB 与AD 重合时能够证明,请你给出证明过程.(2)【类比引申】①如图2,在正方形ABCD 中,如果点E ,F 分别是CB ,DC 延长线上的动点,且45EAF Ð=°,则(1)中的结论还成立吗?若不成立,请写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系______(不要求证明)②如图3,如果点E ,F 分别是BC ,CD 延长线上的动点,且45EAF Ð=°,则EF ,BE ,DF 之间的数量关系是_____(不要求证明).(3)【联想拓展】如图1,若正方形ABCD 的边长为6,AE =AF 的长.BAE DAG \Ð=Ð,AE AG =,90B ADG Ð=Ð=°,180ADF ADG \Ð+Ð=°,F \,D ,G 三点共线,45EAF Ð=°Q ,45BAE FAD \Ð+Ð=°,45DAG FAD \Ð+Ð=°,EAF FAG \Ð=Ð,AF AF =Q ,()EAF GAF SAS \D @D ,EF FG DF DG \==+,EF DF BE \=+;(2)①不成立,结论:EF DF BE =-;证明:如图2,将ABE D 绕点A 顺时针旋转90°至ADM D ,EAB MAD \Ð=Ð,AE AM =,90EAM =°∠,BE DM =,45FAM EAF \Ð=°=Ð,AF AF =Q ,()EAF MAF SAS \D @D ,EF FM DF DM DF BE \==-=-;②如图3,将ADF D 绕点A 逆时针旋转90°至ABN D ,4.(2022·山东省青岛第二十六中学九年级期中)【模型引入】当几何图形中,两个共顶点的角所在角度是公共大角一半的关系,我们称之为“半角模型”【模型探究】(1)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°,探究图中线段EF,AE,FC之间的数量关系.【模型应用】(2)如图2,如果四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,且BC=7,DC=13,CF=5,求BE的长.【拓展提高】(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC与∠ADC互补,点E、F分别在射线CB、DC上,且∠EAF12=∠BAD.当BC=4,DC=7,CF=1时,V CEF的周长等于.(4)如图4,正方形ABCD中,V AMN的顶点M、N分别在BC、CD边上,AH⊥MN,且AH=AB,连接BD分别交AM、AN于点E、F,若MH=2,NH=3,DF=,求EF的长.(5)如图5,已知菱形ABCD中,∠B=60°,点E、F分别是边BC,CD上的动点(不与端点重合),且∠EAF=60°.连接BD分别与边AE、AF交于M、N,当∠DAF=15°时,求证:MN2+DN2=BM2.(5)将△ADF 绕A 顺时针旋转120°,AD与AB 重合,F 转到G ,在AG 上取AH =AN ,连接BH 、MH ,利用△ABH ≌△ADN 和△AMH ≌△AMN ,证明MN =MH ,DN =BH ,再证明△BMH 为直角三角形即可.【详解】(1)EF =FC +AE ,理由如下:证明:将△DAE 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCM ,∴△DAE ≌△DCM ,∴DE =DM ,AE =CM ,∠ADE =∠CDM ,B 、C 、M 三点共线,∵∠EDF =45°,∴∠ADE +∠FDC =∠CDM +∠FDC =∠MDF =45°,在△DEF 和△DMF 中,45DE DM EDF MDF DF DF =ìïÐ=Ð=°íï=î,∴△DEF ≌△DMF (SAS ),∴EF =FM ∴EF =FM =FC +CM =FC +AE ;(2)解:如图,在DC 上取一点G ,使得DG =BE ,∵∠BAD =∠BCD =90°,∴∠ABC +∠D =180°,∠ABE +∠ABC =180°,∴∠ABE =∠D ,∵AB =AD ,BE =DG ,∴△ABE ≌△ADG (SAS ),∴AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,∵∠EAF =45°,∴∠EAB +∠BAF =∠DAG +∠BAF =45°,∵∠BAD =90°,∴∠FAG =∠FAE =45°,∵AE =AG ,AF =AF ,∴△AFE ≌△AFG (SAS ),∴EF =FG ,设BE =x ,则EC =EB +BC =x +7,EF =FG =18-x ,在Rt △ECF 中,∵EF 2=EC 2+CF 2,∴52+(7+x )2=(18-x )2,∴x =5,∴BE =5;(3)解:在DF 上截取DM =BE ,课后专项训练:1.(2022·重庆市育才中学二模)回答问题(1)【初步探索】如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠FAD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是: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)【灵活运用】如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;(3)【拓展延伸】知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,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,请直接写出∠EAF与∠DAB的数量关系.(2)仍成立,理由:如图2,延长FD 到点G ,使DG =BE ,连接AG ,∵∠B +∠ADF =180°,∠ADG +∠ADF =180°,∴∠B =∠ADG ,又∵AB =AD ,∴△ABE ≌△ADG (SAS ),∴∠BAE =∠DAG ,AE =AG ,∵EF =BE +FD =DG +FD =GF ,AF =AF ,∴△AEF ≌△AGF (SSS ),∴∠EAF =∠GAF =∠DAG +∠DAF =∠BAE +∠DAF ;1∠DAB .证明:如图3,在DC 延长线上取一点G ,使得2.(2022·江西九江·一模)如图(1),在四边形ABCD 中,180B D Ð+Ð=°,AB AD =,以点A 为顶点作EAF Ð,且12EAF BAD Ð=Ð,连接EF .(1)观察猜想 如图(2),当90BAD B D Ð=Ð=Ð=°时,①四边形ABCD 是______(填特殊四边形的名称);②BE ,DF ,EF 之间的数量关系为______.(2)类比探究 如图(1),线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.(3)解决问题 如图(3),在ABC V 中,90BAC Ð=°,4AB AC ==,点D ,E 均在边BC 上,且45DAE Ð=°,若BD =,求DE 的长.(2)如下图,延长CD 至点H ,使得DH=BE ,∵B ADF Ð+а,∴B ADH Ð=Ð,同(1)②的证明方法得ABE ADH ≌△△,同理证AEF ≌△△,从而得BE FD EF +=.(3)如图过点C 作CM BC ⊥,且CM BD =,3.(2022·山东聊城·九年级期末)(1)如图1,点E ,F 分别在正方形ABCD 的边BC ,CD 上,45EAF Ð=°,连接EF ,求证:EF BE DF =+,试说明理由.(2)类比引申:如图2,四边形ABCD 中,AB AD =,90BAD Ð=°,点E ,F 分别在边BC ,CD 上,∠EAF =45°,若B Ð、D Ð都不是直角,则当B Ð与D Ð满足等量关系______时,仍有EF BE DF =+,试说明理由.(3)联想拓展:如图3,在△ABC 中,90BAC Ð=°,AB AC =,点D ,E 均在边BC 上,且∠DAE =45,若1BD =,2EC =,求DE 的长.【详解】()1证明:如图1中,AB AD=Q,\把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,AB与AD重合.∠ADC=∠B=90°∠FDG=180°,点F、D、G三点共线,则DAG BAEÐÐ=,AE AG=,∠FAG=∠FAD+∠GAD=∠FAD+∠BAE=90°-45°=45°=∠EAF即∠EAF=∠FAG,在△EAF和△GAF中,AF AFEAF GAFAE AG=ìïÐ=Ðíï=î,∴△AFG≌△()AFE SAS,∴EF=FG=BE+DF;()2当180B DÐ+Ð=°,仍有EF BE DF=+.理由:AB AD=Q,\把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,如图2,BAE DAG\Ð=Ð,∠B=∠ADG90BADÐ=°Q,45EAFÐ=°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠FAG=45°∴∠EAF=∠FAG,180ADC BÐ+Ð=°Q,∴∠ADC+∠ADG=180°∴∠FDG=180°,点F、D、G共线.在△AFE和△AFG中,AE AGFAE FAGAF AF=ìïÐ=Ðíï=î∴△AFE≌△AFG(SAS).EF FG\=,即:EF BE DF=+.故答案为:180B DÐ+Ð=°.()3将△ACE绕点A旋转到△ABF的位置,连接DF,则∠FAB=∠CAE90BACÐ=°Q,45DAEÐ=°,∴∠BAD+∠CAE=45°.又∵∠FAB=∠CAE,∴∠FAB+∠BAD=45°,∴∠FAD=∠DAE=45°.4.(2022·黑龙江九年级阶段练习)已知:正方形ABCD 中,∠MAN=45°,∠MAN 绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交CB 、DC (或它们的延长线)于点M 、N .当∠MAN 绕点A 旋转到BM =DN 时,(如图1),易证BM +DN =MN .(1)当∠MAN 绕点A 旋转到BM ≠DN 时(如图2),线段BM 、DN 和MN 之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;(2)当∠MAN 绕点A 旋转到如图3的位置时,线段BM 、DN 和MN 之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.【答案】(1)BM DN MN +=,理由见解析;(2)DN BM MN -=,理由见解析【分析】(1)把ADN D 绕点A 顺时针旋转90°,得到ABE D ,然后证明得到AEM ANM D D ≌,从而证得ME MN =,可得结论;(2)首先证明ADQ ABM D D ≌,得DQ BM =,再证明AMN AQN D D ≌,得MN QN =,可得结论;(1)解:BM DN MN +=.理由如下:如图2,把ADN D 绕点A 顺时针旋转90°,得到ABE D ,90ABE ADN \Ð=Ð=°,AE AN =,BE DN =,180ABE ABC \Ð+Ð=°,\点E ,点B ,点C 三点共线,90904545EAM NAM \Ð=°-Ð=°-°=°,又45NAM Ð=°Q ,在AEM D 与ANM D 中,AE AN EAM NAM AM AM =ìïÐ=Ðíï=î,AEM ANM \D D ≌(SAS ),ME MN \=,ME BE BM DN BM =+=+Q ,DN BM MN \+=;(2)解:DN BM MN -=.理由如下:在线段DN 上截取DQ BM =,在ADQ D 与ABM D 中,AD AB ADQ ABM DQ BM =ìïÐ=Ðíï=î,ADQ ABM \D D ≌(SAS ),DAQ BAM \Ð=Ð,QAN MAN \Ð=Ð.在AMN D 和AQN D 中,AQ AM QAN MAN AN AN =ìïÐ=Ðíï=î,AMN AQN \D D ≌(SAS ),MN QN \=,DN BM MN \-=.【点睛】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题.5.(2022·重庆南川·九年级期中)如图,正方形ABCD 中,45MAN Ð=°,MAN Ð绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交BC 、DC (或它们的延长线)于点M 、N .(1)当MAN Ð绕点A 旋转到BM DN =时(如图1),证明:2MN BM =;(2)绕点A 旋转到BM DN ¹时(如图2),求证:MN BM DN =+;(3)当MAN Ð绕点A 旋转到如图3位置时,线段BM 、DN 和MN 之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)DN BM MN -=,见解析【分析】(1)把ADN △绕点A 顺时针旋转90°,得到ABE △,证得B 、E 、M 三点共线,即可得到AEM △≌ANM V ,从而证得ME MN =;(2)证明方法与(1)类似;(3)在线段DN 上截取DQ BM =,判断出ADQ △≌ABM V,同(2)的方法,即可得出结论.(1)证明:如图1,∵把ADN △绕点A 顺时针旋转90°,得到ABE △,ABE \V ≌ADN △,AE ANM \=,ABE D Ð=Ð,Q 四边形ABCD 是正方形,90ABC D \Ð=Ð=°,90ABE ABC \Ð=Ð=°,\点E 、B 、M 三点共线.90904545EAM NAM \Ð=°-Ð=°-°=°,又45NAM Ð=°Q ,在AEM △与ANM V 中,AE AN EAM NAM AM AM =ìïÐ=Ðíï=î,AEM \△≌()ANM SAS V ,ME MN \=,ME BE BM DN BM =+=+Q ,DN BM MN \+=,BM DN =Q ,2MN BM \=.(2)证明:如图2,把ADN △绕点A 顺时针旋转90°,得到ABE △,ABE \V ≌ADN △,AE ANM \=,ABE D Ð=Ð,Q 四边形ABCD 是正方形,90ABC D \Ð=Ð=°,90ABE ABC \Ð=Ð=°,\点E 、B 、M三点共线.90904545EAM NAM \Ð=°-Ð=°-°=°,又45NAM Ð=°Q ,在AEM △与ANM V 中,AE AN EAM NAM AM AM =ìïÐ=Ðíï=î,AEM \△≌()ANM SAS V ,ME MN \=,ME BE BM DN BM =+=+Q ,DN BM MN \+=.(3)解:DN BM MN -= 理由如下:如图3,在线段DN 上截取DQ BM =,连接AQ ,在ADQ △与ABMV 中,AD AB ADQ ABM DQ BM =ìïÐ=Ðíï=î,ADQ \V ≌()ABM SAS V ,DAQ BAM \Ð=Ð,QAN MAN \Ð=Ð.在AMN V 和AQN △中,AQ AM QAN MAN AN AN =ìïÐ=Ðíï=î,AMN\V ≌()AQN SAS V ,MN QN \=,DN BM MN \-=.【点睛】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.6.(2022·江西景德镇·九年级期中)(1)【特例探究】如图1,在四边形ABCD 中,AB AD =,90ABC ADC Ð=Ð=°,100BAD Ð=°,50EAF Ð=°,猜想并写出线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系,证明你的猜想;(2)【迁移推广】如图2,在四边形ABCD 中,AB AD =,180ABC ADC Ð+Ð=°,2BAD EAF ÐÐ=.请写出线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系,并证明;(3)【拓展应用】如图3,在海上军事演习时,舰艇在指挥中心(O 处)北偏东20°的A 处.舰艇乙在指挥中心南偏西50°的B 处,并且两舰艇在指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正西方向以80海里/时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏西60°的方向以90海里/时的速度前进,半小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达C ,D 处,且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为75°.请直接写出此时两舰艇之间的距离.【答案】(1)EF =BE +DF ,理由见解析;(2)EF =BE +DF ,理由见解析;(3)85海里【分析】(1)延长CD 至点G ,使DG =BE ,连接AG ,可证得△ABE ≌△ADG ,可得到AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,再由100BAD Ð=°,50EAF Ð=°,可证得△AEF ≌△AGF ,从而得到EF =FG ,即可求解;(2)延长CD 至点H ,使DH =BE ,连接AH ,可证得△ABE ≌△ADH ,可得到AE =AH ,∠BAE =∠DAH ,再由2BAD EAF ÐÐ=,可证得△AEF ≌△AHF ,从而得到EF =FH ,即可求解;(3)连接CD ,延长AC 、BD 交于点M ,根据题意可得∠AOB =2∠COD ,∠OAM +∠OBM =70°+110°=180°,再由(2)【迁移推广】得:CD =AC +BD ,即可求解.【详解】解:(1)EF =BE +DF ,理由如下:如图,延长CD 至点G ,使DG =BE ,连接AG ,∵90ABC ADC Ð=Ð=°,∴∠ADG =∠ABC =90°,∵AB =AD ,∴△ABE ≌△ADG ,∴AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,∵100BAD Ð=°,50EAF Ð=°,∴∠BAE +∠DAF =50°,∴∠FAG =∠EAF =50°,∵AF =AF ,∴△AEF ≌△AGF ,∴EF =FG ,∵FG =DG +DF ,∴EF =DG +DF =BE +DF ;(2)EF =BE +DF ,理由如下:如图,延长CD 至点H ,使DH =BE ,连接AH ,∵180ABC ADC Ð+Ð=°,∠ADC +∠ADH =180°,∴∠ADH =∠ABC ,∵AB =AD ,∴△ABE ≌△ADH ,∴AE =AH ,∠BAE =∠DAH ,∵2BAD EAF ÐÐ=∴∠EAF =∠BAE +∠DAF =∠DAF +∠DAH ,∴∠EAF =∠HAF ,∵AF =AF ,∴△AEF ≌△AHF ,∴EF =FH ,∵FH =DH +DF ,∴EF =DH +DF =BE +DF ;(3)如图,连接CD ,延长AC 、BD 交于点M ,根据题意得: ∠AOB =20°+90°+40°=150°,∠OBD =60°+50°=110°,∠COD =75°,∠OAM =90°-20°=70°,OA =OB ,∴∠AOB =2∠COD ,∠OAM +∠OBM =70°+110°=180°,∵OA=OB,∴由(2)【迁移推广】得:CD=AC+BD,∵AC=80×0.5=40,BD=90×0.5=45,∴CD=40+45=85海里.即此时两舰艇之间的距离85海里.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理的运用、等腰直角三角形的性质,题目的综合性较强,难度较大,解题的关键是正确的作出辅助线构造全等三角形,解答时,注意类比思想的应用.7.(2022·上海·九年级专题练习)小明遇到这样一个问题:如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E在边BC上,∠DAE=45°.若BD=3,CE=1,求DE的长.小明发现,将△ABD绕点A按逆时针方向旋转90º,得到△ACF,联结EF(如图2),由图形旋转的性质和等腰直角三角形的性质以及∠DAE=45°,可证△FAE≌△DAE,得FE=DE.解△FCE,可求得FE(即DE)的长.(1)请回答:在图2中,∠FCE的度数是,DE的长为.参考小明思考问题的方法,解决问题:(2)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F分别是边BC,CD上的点,且∠EAF=12∠BAD.猜想线段BE,EF,FD之间的数量关系并说明理由.∴BE =DG ,AE =AG ,∵∠B +∠ADC =180°,∠∴∠ADG +∠ADC =180°∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠8.(2022·黑龙江·哈尔滨市九年级阶段练习)已知四边形ABCD 是正方形,一个等腰直角三角板的一个锐角顶点与A 点重合,将此三角板绕A 点旋转时,两边分别交直线BC ,CD 于M ,N .(1)如图1,当M ,N 分别在边BC ,CD 上时,求证:BM +DN =MN(2)如图2,当M ,N 分别在边BC ,CD 的延长线上时,请直接写出线段BM ,DN ,MN 之间的数量关系(3)如图3,直线AN 与BC 交于P 点,MN =10,CN =6,MC =8,求CP 的长.【答案】(1)见解析;(2)BM DN MN -=;(3)3【分析】(1)延长CB 到G 使BG DN =,连接AG ,先证明AGB AND @△△,由此得到AG AN =,GAB DAN Ð=Ð,再根据45MAN Ð=°,90BAD Ð=°,可以得到45GAM NAM Ð=Ð=°,从而证明AMN AMG △≌△,然后根据全等三角形的性质即可证明BM DN MN +=;(2)在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,先证明AGB AND @△△,由此得到AG AN =,GAB DAN Ð=Ð,由此可得90GAN BAD Ð=Ð=°,再根据45MAN Ð=°可以得到45GAM NAM Ð=Ð=°,从而证明AMN AMG △≌△,然后根据全等三角形的性质即可证明BM DN MN -=;(3)在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,先证明ABM ADG V V ≌,再证明AMN AGN △≌△,设DG BM x ==,根据DC BC =可求得2x =,由此可得6AB BC CD CN ====,最后再证明ABP NCP △≌△,由此即可求得答案.【详解】(1)证明:如图,延长CB 到G 使BG DN =,连接AG ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB AD =,90ABG ADN BAD Ð=Ð=Ð=°,在ABG V 与ADN △中,AB AD ABG ADN BG DN =ìïÐ=Ðíï=î, ()AGB AND SAS \△≌△,AG AN \=,GAB DAN Ð=Ð,45MAN Ð=°Q ,90BAD Ð=°,∴45DAN BAM BAD MAN Ð+Ð=Ð-Ð=°,45GAM GAB BAM DAN BAM \Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=°,GAM NAM \Ð=Ð,在AMN V 与AMG V 中,AM AM GAM NAM AN AG =ìïÐ=Ðíï=î, ()AMN AMG SAS \△≌△,MN GM \=,又∵BM GB GM +=,BG DN =,BM DN MN \+=;(2)BM DN MN -=,理由如下:如图,在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB AD =,90ABG ADN BAD Ð=Ð=Ð=°,在ABG V 与ADN△中,AB AD ABG ADN GB DN =ìïÐ=Ðíï=î,()AGB AND SAS \△≌△,AG AN \=,GAB DAN Ð=Ð,∴GAB GAD DAN GAD Ð+Ð=Ð+Ð,∴90GAN BAD Ð=Ð=°,又45MAN Ð=°Q ,45GAM GAN MAN MAN \Ð=Ð-Ð=°=Ð,在AMN V 与AMG V 中,AM AM GAM NAM AN AG =ìïÐ=Ðíï=î,()AMN AMG SAS \△≌△,MN GM \=,又∵BM BG GM -=,BG DN =,∴BM DN MN -=,故答案为:BM DN MN -=;(3)如图,在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB AD BC CD ===,90ABM ADG BAD Ð=Ð=Ð=°,//AB CD ,9.(2022·浙江·九年级阶段练习)如图1,等腰直角三角板的一个锐角顶点与正方形ABCD 的顶点A 重合,将此三角板绕点A 旋转,使三角板中该锐角的两条边分别交正方形的两边BC ,DC 于点E ,F ,连接EF .(1)猜想BE 、EF 、DF 三条线段之间的数量关系,并证明你的猜想;(2)在图1中,过点A 作AM ⊥EF 于点M ,请直接写出AM 和AB 的数量关系;(3)如图2,将Rt △ABC 沿斜边AC 翻折得到Rt △ADC ,E ,F 分别是BC ,CD 边上的点,∠EAF =12∠BAD ,连接EF ,过点A 作AM ⊥EF 于点M ,试猜想AM 与AB 之间的数量关系.并证明你的猜想.【答案】(1)EF =BE +DF .证明见解析;(2)AM =AB ;(3)AM =AB .证明见解析10.(2022·北京四中九年级期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点P在线段AB上,作射线CP(0°<∠ACP<45°),射线CP绕点C逆时针旋转45°,得到射线CQ,过点A作AD⊥CP于点D,交CQ 于点E,连接BE.(1)依题意补全图形;(2)用等式表示线段AD,DE,BE之间的数量关系,并证明.【答案】(1)作图见解析.(2)结论:AD+BE=DE.证明见解析.【分析】(1)根据要求作出图形即可.(2)结论:AD+BE=DE.延长DA至F,使DF=DE,连接CF.利用全等三角形的性质解决问题即可.(1)解:如图所示:(2)结论:AD+BE=DE.理由:延长DA至F,使DF=DE,连接CF.∵AD⊥CP,DF=DE,∴CE=CF,∴∠DCF =∠DCE =45°,∵∠ACB =90°,∴∠ACD +∠ECB =45°,∵∠DCA +∠ACF =∠DCF =45°,∴∠FCA =∠ECB ,在△ACF 和△BCE 中,CA CB ACF BCE CF CE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ACF ≌△BCE (SAS ),∴AF =BE ,∴AD +BE =DE .【点睛】本题考查作图-旋转变换,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.。
几何图形之半角模型主题半角模型教学内容教学目标1。
掌握正方形的定义,弄清正方形与平行四边形、菱形、矩形的关系。
2。
掌握正方形的性质定理1和性质定理2。
3.正确运用正方形的性质解题.4。
通过四边形的从属关系渗透集合思想。
5.通过理解四种四边形内在联系,培养学生辩证观点。
知识结构正方形的性质因为正方形是特殊的平行四边形,还是特殊的矩形,特殊的菱形,所以它具有这些图形性质的综合,因此正方形有以下性质(由学生和老师一起总结)。
正方形性质定理1:正方形的四个角都是直角,四条边相等。
正方形性质定理2:正方形的两条对角线相等并且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
说明:定理2包括了平行四边形,矩形,菱形对角线的性质,一个题设同时有四个结论,这是该定理的特点,在应用时需要哪个结论就用哪个结论,并非把结论写全。
小结:(1)正方形与矩形,菱形,平行四边形的关系如上图(2)正方形的性质:①正方形对边平行。
②正方形四边相等.③正方形四个角都是直角。
④正方形对角线相等,互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.典型例题精讲例1.如图,折叠正方形纸片ABCD ,先折出折痕BD ,再折叠使AD 边与对角线BD 重合,得折痕DG ,使2AD =,求AG .【解析】:作GM ⊥BD ,垂足为M . 由题意可知∠ADG=GDM , 则△ADG ≌△MDG . ∴DM=DA=2. AC=GM 又易知:GM=BM .而BM=BD-DM=22-2=2(2—1), ∴AG=BM=2(2—1).例2 .如图,P 为正方形ABCD 内一点,10PA PB ==,并且P 点到CD 边的距离也等于10,求正方形ABCD 的面积?【解析】:过P 作EF AB ⊥于F 交DC 于E .设PF x =,则10EF x =+,1(10)2BF x =+.由222PB PF BF =+. 可得:222110(10)4x x =++. 故6x =.216256ABCD S ==.例3。
1 / 8八上几何模型归纳【例1(1)如图1,若,则AC 和BD 的数量关系是________________,AC 和BD 的位置关系是________________;(2)如图2,若,AC 和BD 相交于点P ,求证:OP 平分.(3)如图3所示,则AC 与BD 的数量关系为________________,试用表示直线AC 和BD 所形成的夹角,则夹角为______________.(不写证明)90α=︒60α=︒BPC ∠α图1图2图3ABCDOPABCDPO DCB A“手拉手”模型“帽子”模型常见辅助线做法: ⑴作平行线构造全等 ⑵作垂直构造全等【例2(2) 如图2,连接AB ,若(0,6)D -,DE ⊥AB 于点E ,B 、C关于y 轴对称,M 是线段DE 上的一点,且DM =AB , 连接AM ,试判断线段AC 与AM 之间的位置和数量关系,并证明你的结论;(3) 如图3,在(2)的条件下,若N 是线段DM 上的一个动点,P 是MA 延长线上的一点,且DN =AP ,连接PN 交y 轴于点Q ,过点N 作NH ⊥y 轴于点H ,当N 点在线段DM 上运动时,△MQH 的面积是否为定值?若是,请求出这个值;若不是,请说明理由.帽子模型xx【例3(1)如图1,求△AOB的面积(2)如图2,点C在线段AB上(不与A、B重合)移动,AB⊥BD,且∠COD=45°,猜想线段AC、BD、CD之间的数量关系并证明你的结论.(3)如图3,若P为x轴上异于原点O和点A的一个动点,连接PB,将线段PB绕点P顺时针旋转90°至PE,直线AE交y轴于点Q,当P点在x轴上移动时,线段BE和线段BQ中,请判断哪一条线段长为定值,并求出该定值夹半角模型3 / 8【例4】如图,在ABC △中,90ABC ∠=︒,AB BC =,0()4,A -,()0,2B .(1)如图1,求点C 的坐标.(2)如图2,BC 交x 轴于点M ,AC 交y 轴于点N ,且BM CM =,求证:AMB CMN ∠=∠.(3)如图3,若点A 不动,点B 在y 轴的正半轴上运动时,分别以OB 、AB 为直角边在第一、第二象限作等腰直角三角形BOF △与等腰直角三角形ABE △,连接EF 交y 轴于P 点,问当点B 在y 轴正半轴上移动时,BP 的长度是否变化?若变化说理由,若不变求其值.中点垂线模型5 / 8【例5】在平面直角坐标系中,,B为x 轴正半轴上一动点,AE 、BF 平分OAB ∠、OBA ∠,AE 、BF 交于点P .(1)求BPA ∠的度数;(2)过P 作PQ BF ⊥交x 轴于点M 交y 轴于点Q ,求证:12OFM OAB ∠=∠;(3)若B 运动到()4,0,点T 为二象限内一点()2-且TA TB ⊥,过O 作OS BT ⊥于S ,求S 点坐标.三垂直模型【例6】(2015部分学校月考)如图,△ACB为等腰三角形,∠ABC=90°,点P在线段BC上(不与B,C重合),以AP为腰长作等腰直角△P AQ,QE⊥AB与E(1)求证:△P AB≌△AQE(2)连CQ交AB于M,若PC=2PB,求PCBM的值.(3)如图2,过Q作QF⊥AQ交AB的延长线于点F,过P点作DP⊥AP交AC于D,连DF,当点P在线段BC上运动时(不与B,C重合),式子QF PDFD-的值会发生变化吗?若不变,求出该值;若变化,【例7】2(1)直接写出A、B、C各点的坐标:A_________、B_________、C_________(2)过B作直线MN⊥AB,P为线段OC上的一动点,AP⊥PH交直线MN于点H,证明:P A=PH(3)在(1)的条件下,若在点A处有一个等腰Rt△APQ绕点A旋转,且AP=PQ,∠APQ=90°,连接BQ,点G为BQ的中点,试猜想线段OG与线段PG的数量关系与位置关系,并证明你的结论脚拉脚模型ABCEPQM7 / 8【例8(1)如图,若30OAD ∠=︒,OBC ∠的度数;(2)点M 、N 分别是BC 、AD 的中点,连OM 、ON ,判断OM 、ON 的关系;(3)在(2)的条件下,连AM 、BN ,取BN 的中点P ,连OP .当点C 、点D 分别以相同的速度沿着y 轴、x 轴向原点O 运动过程中,求证:MAO POAMON∠+∠∠为定值.婆罗摩笈多模型【例9,AB ⊥y 轴于B ,AC ⊥x 轴于C . (1)求△AOC 的面积;(2)如图,E 为线段OB 上一点,连AE ,过A 作AF ⊥AE 交x 轴于F ,连EF ,ED 平分∠OEF 交OA 于D,过D 作DG ⊥EF 于G ,求的值;(3)如图,D 为x 轴上一点,CD =CA ,E 为线段OB 上一动点,连DA 、CE ,F 是线段CE 的中点,若 BF ⊥FK 交AD 于K ,请问∠KBF 的大小是否变化?若不改变,请求其值;若改变,求出变化的范围.12DG EF +xy内心直角三角形xy。
第十一章全等三角形及其应用【知识精读】1. 全等三角形的定义:能够完全重合的两个三角形叫全等三角形;两个全等三角形中,互相重合的顶点叫做对应顶点。
互相重合的边叫对应边,互相重合的角叫对应角。
2. 全等三角形的表示方法:若△ABC和△A′B′C′是全等的三角形,记作“△ABC ≌△A′B′C′其中,“≌”读作“全等于”。
记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上。
3. 全等三角形的的性质:全等三角形的对应边相等,对应角相等;4. 寻找对应元素的方法(1)根据对应顶点找如果两个三角形全等,那么,以对应顶点为顶点的角是对应角;以对应顶点为端点的边是对应边。
通常情况下,两个三角形全等时,对应顶点的字母都写在对应的位置上,因此,由全等三角形的记法便可写出对应的元素。
(2)根据已知的对应元素寻找全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边;(3)通过观察,想象图形的运动变化状况,确定对应关系。
通过对两个全等三角形各种不同位置关系的观察和分析,可以看出其中一个是由另一个经过下列各种运动而形成的。
①翻折如图(1),∆BOC≌∆EOD,∆BOC可以看成是由∆EOD沿直线AO翻折180︒得到的;②旋转如图(2),∆COD≌∆BOA,∆COD可以看成是由∆BOA绕着点O旋转180︒得到的;平移如图(3),∆DEF≌∆ACB,∆DEF可以看成是由∆ACB沿CB方向平行移动而得到的。
5. 判定三角形全等的方法:(1)边角边公理、角边角公理、边边边公理、斜边直角边公理(2)推论:角角边定理6. 注意问题:(1)在判定两个三角形全等时,至少有一边对应相等;(2)不能证明两个三角形全等的是,a: 三个角对应相等,即AAA;b :有两边和其中一角对应相等,即SSA。
全等三角形是研究两个封闭图形之间的基本工具,同时也是移动图形位置的工具。
在平面几何知识应用中,若证明线段相等或角相等,或需要移动图形或移动图形元素的位置,常常需要借助全等三角形的知识。
八上培优5半角模型方法:截长补短图形中,往往出现90°套45°的情况,或者120°套60°的情况。
还有2α套α的情况。
求证的结论一般是线段的和与差。
解决的方法是:截长补短构造全等三角形。
旋转移位造全等,翻折分割构全等。
截长法,补短法。
勤学早和新观察均有专题。
勤学早在第49页,新观察在第34页,新观察培优也有涉及,在第27页2两个例题,29页有习题。
这些题大同小异,只是图形略有变化而已。
证明过程一般要证明两次全等。
下面是新观察第34页1~4题1.如图,四边形ABCD中,∠A=∠C=90゜,∠D=60゜,AB=BC,E、F,分别在AD、CD上,且∠EBF=60゜.求证:EF=AE+CF.2.如图2,在上题中,若E、F分别在AD、DC的延长线上,其余条件不变,求证:AE=EF+CF.3.如图,∠A=∠B=90°, CA=CB=4, ∠ACB=120°,∠ECF=60°,AE=3, BF=2, 求五边形ABCDE的面积.4.如图1.在四边形ABCD中.AB=AD,∠B+∠D=180゜,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠BAD=2∠EAF.(1)求证:EF=BE+DF;(2)在(1)问中,若将△AEF绕点A逆时针旋转,当点E、F分别运动到BC、CD延长线上时,如图2所示,试探究EF、BE、DF之间的数量关系.3.如图3,在四边形ABDC中,∠B+∠C=180°,DB=DC,∠BDC=120°,以D为顶点作一个60°的角,角的两边分别交AB、AC于E、F两点,连接EF,探索线段BE、CF、EF之间的数量关系,并加以证明.勤学早第40页试题1.(1)如图,已知AB=?AC, ∠BAC=90°,?∠?MAN=45°,过点C作NC?⊥AC交AN于点N,过点B作BM?垂直AB交AM于点M,当∠MAN在∠BAC内部时,求证:BM+CN?=MN;NNN证明: 延长MB到点G,使BG=CN,连接AG,证△ABG≌△ACN(SAS),∴AN=AG,∠BAG= ,∠NAC. L∵∠GAM=∠GAB + ∠BAM=∠CAN+ ∠BAM=45°= L∠MAN,证△AMN≌△AMG(SAS), '∴MN= MG= BM + BG= BM十NC.证明二:(此证明方法见新观察培优第27页例3)(2)如图,在(1)的条件下,当AM和AN在AB两侧时,(1)的结论是否成立?请说明理由.解:不成立,结论是:MN=CN一BM,证明略.基本模型二120°套60°2. 如图,△ABC中,CA=CB,∠ACB=120°,E为AB上一点,∠DCE=60°,∠DAE= 120°,求证:DE=BE证明:(补短法)延长EB至点F,使BF=AD,连接CF,则△CBF≌△CAD,△CED≌△CEF,.DE- AD=EF- BF= BE.3.如图,△ABC中,CA=CB,∠ACB=120°,点E为AB上一点,∠DCE=∠DAE= 60°,求证:AD+DE= BE.证明:(截长法)在BE上截取BF=AD,连接CF,易证△CBF≌△CAD,△CED≌ACEF, DE= EF, AD+DE= BF+EF=BE.比较:新观察培优版27页例4如图,△ABC是边长为1的等边三角形,△BDC是顶角,∠BDC= 120°的等腰三角形,以D为顶点作一个60°角,角的两边分别交AB、AC于M、N, 连结MN, 试求△AMN的周长.分析:由于∠MDN=60°,∠BDC=120°,所以∠BDM十∠CDN=60°,注意到DB=DC,考虑运用“旋转法”将∠BDM和∠CDN移到一起,寻找全等三角形。
八上培优5 半角模型方法:截长补短图形中,往往出现90°套45°的情况,或者120°套60°的情况。
还有2α套α的情况。
求证的结论一般是线段的和与差。
解决的方法是:截长补短构造全等三角形。
旋转移位造全等,翻折分割构全等。
截长法,补短法。
勤学早和新观察均有专题。
勤学早在第49页,新观察在第34页,新观察培优也有涉及,在第27页2两个例题,29页有习题。
这些题大同小异,只是图形略有变化而已。
证明过程一般要证明两次全等。
下面是新观察第34页1~4题1.如图,四边形ABCD中,∠A=∠C=90゜,∠D=60゜,AB=BC,E、F,分别在AD、CD上,且∠EBF=60゜.求证:EF=AE+CF.2.如图2,在上题中,若E、F分别在AD、DC的延长线上,其余条件不变,求证:AE=EF+CF.3.如图,∠A=∠B=90°, CA=CB=4, ∠ACB=120°,∠ECF=60°,AE=3, BF=2, 求五边形ABCDE 的面积.ACBFEACBFED4.如图1.在四边形ABCD中.AB=AD,∠B+∠D=180゜,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠BAD=2∠EAF.(1)求证:EF=BE+DF;(2)在(1)问中,若将△AEF绕点A逆时针旋转,当点E、F分别运动到BC、CD延长线上时,如图2所示,试探究EF、BE、DF之间的数量关系.3.如图3,在四边形ABDC中,∠B+∠C=180°,DB=DC,∠BDC=120°,以D为顶点作一个60°的角,角的两边分别交AB、AC于E、F两点,连接EF,探索线段BE、CF、EF之间的数量关系,并加以证明.勤学早第40页试题1.(1)如图,已知AB= AC, ∠BAC=90°,∠MAN=45°,过点C作NC ⊥AC交AN于点N,过点B作BM 垂直AB交AM于点M,当∠MAN在∠BAC内部时,求证:BM+CN =MN;NNGBAN证明: 延长MB到点G,使BG=CN,连接AG,证△ABG≌△ACN(SAS),∴AN=AG,∠BAG= ,∠NAC. L∵∠GAM=∠GAB + ∠ BAM=∠CAN+ ∠BAM=45°= L∠MAN,证△AMN≌△AMG(SAS), '∴MN= MG= BM + BG= BM十NC.证明二:(此证明方法见新观察培优第27页例3)(2)如图,在(1)的条件下,当AM和AN在AB两侧时,(1)的结论是否成立?请说明理由.F解:不成立,结论是:MN=CN一BM,证明略.基本模型二 120°套 60°2. 如图,△ABC 中,CA=CB,∠ACB=120°,E 为AB 上一点,∠DCE=60°,∠DAE= 120°, 求证:DE=BECF证明:(补短法)延长EB 至点F,使BF=AD,连接CF,则△CBF ≌△CAD , △CED ≌△CEF,.DE- AD=EF- BF= BE.3.如图,△ABC 中,CA=CB,∠ACB=120°,点E 为AB 上一点,∠DCE=∠DAE= 60°, 求证:AD+DE= BE.CBAECBAE F证明:(截长法)在BE 上截取BF=AD,连接CF ,易证△CBF ≌△CAD , △CED ≌ACEF, DE= EF, AD+DE= BF+EF=BE.比较:新观察培优版27页例4如 图,△ABC 是边长为1的等边三角形,△BDC 是顶角,∠BDC= 120°的等腰三角形,以D 为顶点作一个60°角,角的两边分别交AB 、AC 于M 、N, 连结MN, 试求△AMN 的周长.A BDP分析:由于∠MDN=60°,∠BDC=120°,所以∠BDM十∠CDN=60°,注意到DB=DC,考虑运用“旋转法”将∠BDM和∠CDN移到一起,寻找全等三角形。
八年级数学上册:夹半角模型及应用知识导航 一、认识夹半角夹半角:指的是一个大角夹着一个大小只有它的一半的角.如图所示:这类题目规律性较强,当α取不同值时,可找到通性通法. 二、常见类型有(1)90°夹45°;(2)120°夹60°;(3)2α夹α.【板块一】90°角夹45°角【例1】正方形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 上的点,∠EAF =45°. 求证:(1)EF =BE +DF :(2)AE 平分∠BEF ,AF 平分∠DFE .FED CB A针对练习11.在例1的条件下,若E 在BC 的延长线上,F 在CD 的延长线上,其余条件不变. (1)问:EF 和BE ,DF 三条线段之间有何数量关系?写出关系式井证明; (2)问:∠AFD 与∠AFE 之间有何数量关系?写出关系式并证明.FEDCBA2.如图,四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =∠C =90°,E ,F 分别为BC ,CD 上的点,∠EAF =45°问:EF ,BE ,DF 之间有何数量关系?写出关系式并证明.FEDCBA【板块二】120°角夹60°角【例2】如图,四边形ABCD 中,BC =CD ,∠BCD =120°,E ,F 分别为AB ,AD 上的点,∠ECF =∠A =60°. (1)求证:EF =BE +DF ;(2)求证;点C 在∠BAD 的平分线上.FE DCBA针对练习21.(1)如图1,将例2中点E 移至BA 延长线上,点下移至AD 延长线上,其余条件不变,写出EF 和BE ,DF 之间的数量关系并证明;(2)如图2,将例2中点E 移至AB 延长线上,点F 移至DA 延长线上,其余条件不变,写出EF 和BE ,DF 之间的数量关系并证明.FE DCBAFEDCBA【板块三】2a 度角夹a 度角从特珠到一般,揭示夹半角横型本质:条件:如图1,四边形ABCD 中,点E 为AB 上一点,点F 为AD 上一点,具备以下三个条件:①CB =CD ;②∠BCD =2∠EC ;③∠B +∠D =180°(或∠A +∠BCD =180°).结论:①EF =BE +DF :②CE 平分∠BEF ,CF 平分∠DFE .当点E ,F 分别移到AB ,AD 延长线或反向延长线上时,EF =BE -DF 或EF =DF -BE .21FEDC BAGABC DEF123FEDCBAG证法: 方法技巧第一步;延长AD 至G (若是E ,F 在延长线上一般在长线段上截取),使DG =BE ,连接CG .第二步:证明△BCE ≌△DCG (SAS ),全等条件:∠B +∠ADC =180°得∠CDG =∠B ,CB =CD ,DG =BE ;得到:CG =CE ,∠3=∠1;第三步:证明△ECF ≌△GCF (SAS ).由∠3=∠1得∠ECG =∠BCD =2∠ECF ,得∠ECF =∠GCF ,又CE =CG,CF公共,∴△ECF≌△GCF(SAS),得EF=FG=DG+DF=BE+DF.由△ECF≌△GCF得∠CFE=∠CFD,得CF平分∠DFE;∠BEC=∠G=∠CEF得CE平分∠BEF.本质:(1)等腰三角形腰的旋转;(2)通过旋转对剩余半角进行拼凑;(3)产生一组旋转全等和一组对称全等;(4)旋转全等的旋转角度为2 ;(5)对角互补使夹半角模型产生一组“截长补短”的相应结论针对练习31.已知如图,五边形ABCDE中,AB=AE,BC+DE=CD,∠ABC+∠AED=180°.求证:(1)AD平分∠CDE;(2)∠BAE=2∠CAD.AEDBC2.如图,B(4,4),BC⊥y轴于C,BA⊥x轴于A,E为BC上一动点(不与B,C重合),F为AB上一动点,且满足∠OEF=∠AOE,在运动过程中,△BEF的周长变吗?若不变求其值;若变化求其变化范围.3.如图,平面直角坐标系中,A (15,0),B (0,15),取点D (0,10)并连接AD ,将△AOD 沿直线AD 折叠得到△ADE ,过点B 作y 轴的垂线BF 交DE 的延长线于F 点,连接AF ,DF =13.求BF 的长.4.如图,平面直角坐标系中,点A (1,4),B (3,0),N (1,0),R (4,3),点P 为线段AN 上的一动点,连接PR ,以PR 为一边作∠PRM =45°,交轴于点M ,连PM ,请问点P 在运动的过程中,线段PM ,PA ,BM 之间有怎样的数量关系?证明你的结论.5.在等边△ABC 的两边AB ,AC 所在直线上分别有两点M ,N ,点D 为△ABC 外一点,且∠MDN =60°,∠BDC =120°,BD =DC .探究:当M ,N 分别在直线AB ,AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系及△AMN 的周长Q 与等边△ABC 的周长L 的关系.(1)如图1,当M ,N 分别在边AB ,AC 上,且DM =DN 时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系是 ;此时_______QL; (2)如图2,当点M ,N 分别在边AB ,AC 上,且DM DN 时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;(3)如图3,当点M ,N 分别在边AB ,CA 的延长线上时,若AN x ,则Q = (用x ,L 表示)NCD M BA图3图2图1ABM D CN N CD M BA6.如图,正方形ABOC ,点M ,N 分别在 AB ,AC 上.(1)若∠NMO =∠MOC ,问△AMN 的周长是否变化,若不变,求出其值;(2)若点M 在AB 延长线上,点N 在CA 的延长线上,其它条件不变,问:CN ,MN ,BM 三者存在怎样的关系?试证明.。
旋转复习一一半角模型的应用教学设计学科:数学姓名: ______ 日期:_____________________“旋转变换”是初中图形变换中的一个重要内容,本节课是在学生学完了第二十三章《旋转》后的复习课,旨在帮助学生进一步理解旋转的概念和性质,并能用旋转变换深入理解“半角模型”。
二、学生分析学生已经学习了平移变换、轴对称变换、旋转变换这三个重要的图形变换,对几何图形已经具备了一立的认识,但是还缺乏一泄的动态认识,对于在复杂图形中利用旋转变换解决问题,还存在一定难度。
三、教学目标(-)知识与技能目标1.复习旋转的概念与性质;2.掌握利用旋转,构造全等的解题思路。
(二)过程与方法目标1.在问题的探讨中,通过一题多解,培养分析问题,多角度看待问题的能力:2.借助智慧课堂的信息技术(网络空间的“教学助手”“互动课堂”“家校帮”、HiTeaChTBL2软件、几何画板等)的使用,提髙教与学的有效性、髙效性。
(三)情感、态度与价值观目标1.在分组讨论、合作交流中,培养学生善于观察、勇于探索和勤于思考、合作交流的能力;2.体会从特殊到一般、转化等数学思想。
1.如图,在正方形ABCD中,ZMAN=45° ,当ZMAN绕点人顺时针旋转到如图的位巻时,它的两边分别交QB, DC于点M, N.线段BM, DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并给予证明・几何画板演示旋转动画,并提示学生是否有其他做法?1.互动课堂的“移动讲台”功能,及时舶照,展示学生的学案。
几何画板的动画演示,直观形象,较好地突岀了重点,突破了难点。
2.将第二种证法设置成选择题,及时检测学生对“半角模型”解题方法的理解程度。
如图,正方形ABCD中,ZMAN=45° , ZMAN的两边分别交BG CD于点N.延长CD至点使DM f = BM, 连接AM',下列结论:①AM = AM f②ZMAM= ZΛ½M'③BWDN=MN ®AN=AM,其中正确的是:(). A.①② B.②④C.①②③D.①④2.将第二种证法设置成选择形式,利用HiTeaCh TBL2 的IRS 即时反馈系统,及时检测学生对“半角模型”解题方法的理解程度,为后续的教学策略提供数据分析。
知识目标
第
6 讲
夹半角模型
模块一夹半角的模型例1、例2、例3难度:★★★
模块二夹半角的应用例4、例5、例6难度:★★★
★
知识导航
夹半角,顾名思义,是一个大角夹着一个大小只有其一半的角,如下图所示。
这类题目有其固定的做法,当 取不同的值的时候,也会有类似的结论,下面我们就来看一看这一类问题。
夹半角的常见分类:
(1)90 度夹45 度
(2)120 度夹60 度
(3)2α夹α
题型一90 度夹45 度
【例1】如图,正方形ABCD 中,E 在BC 上,F 在CD 上,且∠EAF=45°,求证:(1)BE+DF=EF (2)∠AEB=∠AEF
【练习】在例1 的条件下,若E 在CB 延长线上,F 在DC 延长线上,其余条件不变,证明:
(1)DF-BE=EF
(2)∠AEB+∠AEF=180°
夹边角和勾股定理结合会产生很多有趣的结论,比如:
(1)已知△ABC 为等腰三角形,∠ACB=90°,M、N 是AB 上的点,∠MCN=45°,求证:AM2+BN2=MN2
(2)如图,正方形ABCD 中,F 为CD 中点,点E 在BC 上,且∠EAF=45°,求证:点E 为线段BC 靠近B 的三等分点.
题型二120 度夹60 度
【例2】已知如图,△ABC 为等边三角形,∠BDC=120°,DB=DC,M、N 分别是AB、AC 上的动点,且∠MDN=60°,求证:MB+CN=MN.
【练习】如图,四边形ABCD 中,∠A=∠BCD=90°,∠ADC=60°,AB=BC,E、F 分别在AD、DC 延长线上,且∠EBF=60°,求证:AE=EF+CF.
真题演练
在等边△ABC 的两边 AB 、AC 所在直线上分别有两点 M 、N .D 为△ABC 外一点,且∠MDN =60°,∠BDC =120°,BD =DC .探究:当 M 、N 分别在直线 AB 、AC 上移动时,BM 、NC 、MN 之间的数量关系以及 △AMN 的周长 Q 与等边△ABC 的周长 L 的关系.
(1)当点 M 、N 在边 AB 、AC 上,且 DM =DN 时,BM 、NC 、MN 之间的数量关系是
;
Q 此时
= ;(不必证明)
L (2)当点 M 、N 在边 AB 、AC 上,且当 DM ≠DN 时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;
(3)当 M 、N 分别在边 AB 、CA 的延长线上时,若 AN =2,则 Q = (用含有 L 的式子表示)
题型三2α夹α
【例3】如图,在四边形ABDC 中,M、N 分别为AB、AC 上的点,若∠BAC+∠BDC=180°,BD=DC,1
∠MDN=
∠BDC,求证:BM+CN=MN.
2
【练习】如图,在例3 的条件下,若M、N 分别为BA 延长线、AC 延长线上的点,∠BAC+∠BDC
1
=180°,BD=DC,∠MDN=
∠BDC,探究:线段BM、CN、MN 的数量关系.
2
模块二夹半角模型的应用
【例4】如图,在直角坐标系中,A 点的坐标为(a ,0),B 点的坐标为(b ,0),且a 、b 满足
=
a -b+a2 -144
0,若D(0,4),EB⊥OB 于B,且满足∠EAD=45°,试求线段EB 的长度.
a +12
a +
1
【例 5
】点 A ( a ,0)、B (0, b )分别在 x 轴、 y 轴上,且 a - b + a 2
- 6a + 9 = 0. (1)求 a , b 的值
(2)如图 1,若线段 AB 的长为3 2 ,点 C 为 y 轴负半轴上的一点,且射线 CA 平分△AOB 的外角∠BA x , 求点 C 的坐标.
(3)如图 2,取点 D (0,2)并连接 AD ,将△AOD 沿直线 AD 折叠得到△ADE ,过点 B 作 y 轴的垂线 BF 交射线 DE 的延长线于 F 点,连接 AF ,求 BF 的长.
【例 6】如图,在平面直角坐标系中,点 A (0, b ),点 B ( a ,0),点 D ( d ,0),且 a 、b 、 d 满
足 + b - 3 + (2 - d )2 = 0 ,DE ⊥ x 轴且∠BED =∠ABD ,BE 交 y 轴于点 C ,AE 交 x 轴于点 F .
(1)求点 A 、点 B 、点 D 的坐标;
(2)求点 E 、点 F 的坐标;
(3)如图,过 P (0,-1)作 x 轴的平行线,在该平行线上有一点 Q (点 Q 在点 P 的右侧)使∠QEM = 45°,QE 交 x 轴于点 N ,ME 交 y 轴的正半轴于点 M ,确定 AM - MQ
的值.
PQ
第 6 讲【课后作业】夹半角
1.如图,E是正方形ABCD 中CD 边上的任意一点,以点A 为中心,把△ADE 顺时针旋转90°得△AB E1 ,
∠EA E
1
的平分线交BC 边于点F,求证:△CFE 的周长等于正方形ABCD 的周长的一半.
2.如图△ABC 是边长为3 的等边三角形,△BDC 是顶角∠BDC=120°的等腰三角形,以D 为顶点作一个
60°的角,角的两边分别交AB、AC 于M、N,连接MN,则△AMN
的周长为.
3.已知如图,五边形ABCDE 中,AB=AE,BC+DE=CD,∠ABC+∠AED=180°.
求证:(1)AD 平分∠CDE;(2)∠BAE=2∠CAD.
4.如图,平面直角坐标系中,已知A(a,4)、B(b ,0
),且满足
(1)求A、B 两点的坐标
(2)若点C 在第一象限内,且△ABC 为等腰直角三角形,求点C 的坐标.
+b2 - 6b + 9 = 0
(3)如图,点N(1,0)、R(4,3),点P 为线段AN 上的一动点,连接PR,以PR 为一边作∠PRM=45°,交x 轴于点M,连PM,请问点P 在运动的过程中,线段PM、AM、BM 直线有怎样的数量关系,证明你的结论.
a -1。