一线三等角
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一线三等角全等模型结论
一线三等角全等模型是指在一个三角形中,如果其中一条边与另外两条边的夹角分别相等,则这个三角形是全等的。
具体结论如下:
1. 如果一个三角形的两条边分别相等,且它们夹角相等,则这个三角形是全等的。
2. 如果一个三角形的两个夹角分别相等,且它们夹角对应的边相等,则这个三角形是全等的。
3. 如果一个三角形的两个夹角分别相等,且它们夹角对应的边相等,则这个三角形是全等的。
这些结论是根据一线三等角全等模型的定义得出的。
在几何学中,全等是指形状和大小都完全相同。
因此,根据这个模型,只要满足上述条件,就可以确保三角形是全等的。
专题08一线三等角相似、三垂直模型压轴题专题(原卷版)一线三等角概念“一线三等角”是一个常见的相似模型,指的是有三个等角的顶点在同一条直线上构成的相似图形,这个角可以是直角,也可以是锐角或钝角。
不同地区对此有不同的称呼,“K形图”,“三垂直”,“弦图”等,以下称为“一线三等角”。
“一线三等角”的两种基本类型1.三等角都在直线的同侧2.三等角分居直线的两侧3.在初三各学校的考试和中考试题中,一线三等角的相似属于压轴题的热点题型之一,本专题从中考试题和初三各名校的试题中,精选一线三等角相似模型的经典好体,并根据角度区别把一线三等角模型细分为三类题型:三垂直模型、一线三锐角、一线三钝角,适合于初三学生进行压轴题专项突破时使用。
类型一:三垂直模型1.(雅礼)如图,点A 是双曲线 80y x x上一动点,连接OA ,作OB OA ,使2OA OB ,当点A 在双曲线 80y x x 上运动时,点B 在双曲线k y x 上移动,则k 的值为.2.(青竹湖)如图, 90AOB ,反比例函数 04x xy 的图象过点 a A ,1 ,反比例函数x k y0,0 x k 的图象过点B ,且x AB //轴,过点B 作OA MN //,交x 轴于点M ,交y 轴于点N ,交双曲线x k y 于另一点,则OBC 的面积为.3.(广益)如图,点A ,B在反比例函数y =(k >0)的图象上,点A 的横坐标为2,点B 的纵坐标为1,OA ⊥AB ,则k 的值为.4.(长沙中考2020)在矩形ABCD 中,E 为DC 上的一点,把ADE 沿AE 翻折,使点D 恰好落在BC 边上的点F .(1)求证:ABF FCE:(2)若4AB AD ,求EC 的长;(3)若2AE DE EC ,记,BAF FAE ,求tan tan的值.5.(广益)矩形ABCD 中,8AB ,12AD ,将矩形折叠,使点A 落在点P 处,折痕为DE .(1)如图1,若点P 恰好在边BC 上.①求证:△EBP ∽△PCD ;②求AE 的长;(2)如图2,若E 是AB 的中点,EP 的延长线交BC 于点F ,求BF 的长.PED C B AA EB CD F P 图1图27.(麓山国际)有一边是另一边的倍的三角形叫做智慧三角形,这两边中较长边称为智慧边,这两边的夹角叫做智慧角.(1)已知Rt △ABC 为智慧三角形,且Rt △ABC 的一边长为,则该智慧三角形的面积为;(2)如图①,在△ABC 中,∠C =105°,∠B =30°,求证:△ABC 是智慧三角形;(3)如图②,△ABC 是智慧三角形,BC 为智慧边,∠B 为智慧角,A (3,0),点B ,C 在函数y =上(x >0)的图象上,点C 在点B 的上方,且点B 的纵坐标为.当△ABC 是直角三角形时,求k 的值.类型二:一线三锐角8.(师大梅溪湖)如图,在△ABC 中,45ABC ,AB ,AD AE ,90DAE ,CE ,则CD 的长为________.(提示,作辅助线构造一线三等角的相似)5.(青竹湖)如图,在△ABC中,∠B=∠ACB=45°,AB=6,点D是BC上一点,作DE⊥AD交射线AC于E,DF平分∠ADE交AC于F.(1)求证:AB•CF=BD•CD;(2)如图2,当∠AED=75°时,求CF的长;(3)若CD=3BD,求.10.(广益)如图1,已知直线2y kx k (k 为常数,k ≠0)与x 轴相交于点A ,点B 与点A 关于y 轴对称,点C 在y 轴的正半轴上,OC ,连接AC ,BC 。
一线三等角:两个三角形中相等的两个角落在同一条直线上,另外两条边所构成的角与这两个角相等,这三个相等的角落在同一直线上,故称“一线三等角” 如下图所示,一线三等角包括一线三直角、一线三锐角、一线三钝角类型一:一线三直角模型如图,若∠1、∠2、∠3都为直角,则有△ACP ∽△BP D .321DBPAC 模型介绍类型二:一线三锐角与一线三钝角模型如图,若∠1、∠2、∠3都为锐角,则有△ACP∽△BP D.证明:∵∠DPB=180°-∠3-∠CP A,∠C=180°-∠1-∠CP A,而∠1=∠3∴∠C=∠DPB,∵∠1=∠2,∴△ACP∽△BPD如图,若∠1、∠2、∠3都为钝角,则有△ACP∽△BP D.(证明同锐角)【解题关键】构造相似或全等三角形.考点一:一线三等角直角模型【例1】.如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,AC=CD,BC=4cm,则△BCD的面积为cm2.3CDBPA231DBPAC例题精讲➢变式训练【变式1-1】.如图,A在线段BG上,ABCD和DEFG都是正方形,面积分别为7平方厘米和11平方厘米,则△CDE的面积等于平方厘米.【变式1-2】.如图,一块含45°的三角板的一个顶点A与矩形ABCD的顶点重合,直角顶点E落在边BC上,另一顶点F恰好落在边CD的中点处,若BC=12,则AB的长为.【变式1-3】.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,则B,C两点的坐标分别是()A.(,3),(﹣,4)B.(,3),(﹣,4)C.(,),(﹣,4)D.(,),(﹣,4)【变式1-4】.如图,在平面直角坐标系中,OA=AB,∠OAB=90°,反比例函数y=(x >0)的图象经过A,B两点.若点A的坐标为(n,1),则k的值为()A.B.C.D.考点二:一线三等角锐角或钝角模型【例2】.如图,已知△ABC和△ADE均为等边三角形,D在BC上,DE与AC相交于点F,AB=9,BD=3,则CF等于()A.1B.2C.3D.4➢变式训练【变式2-1】.如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,CD=3BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为12,则△ACF与△BDE的面积之和为.【变式2-2】.如图,在等边△ABC中,AC=9,点O在AC上,且AO=3,点P是AB上一动点,连接OP,以O为圆心,OP长为半径画弧交BC于点D,连接PD,如果PO=PD,那么AP的长是.【变式2-3】.如图1,在正方形ABCD中,E是边BC的中点,F是CD上一点,已知∠AEF =90°.(1)求证:=;(2)平行四边形ABCD中,E是边BC上一点,F是边CD上一点,∠AFE=∠ADC,∠AEF=90°.如图2,若∠AFE=45°,求的值.实战演练1.如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别是点D、E,AD=7cm,BE=3cm,则DE的长是()A.3cm B.3.5cm C.4cm D.4.5cm2.如图,在矩形ABCD中,AB=4,,E为CD边上一点,将△BCE沿BE折叠,使得C落到矩形内点F的位置,连接AF,若,则CE=()A.B.C.D.3.如图,已知l1∥l2∥l3,相邻两条平行直线间的距离相等,若等腰直角△ABC的三个顶点分别在这三条平行直线上,则sinα的值是()A.13B.617C.√55D.√10104.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,点D、E、F分别为边AC、AB、CB上的点,且△DEF为等边三角形,若AD=CD.则的值为()A.B.C.D.5.如图,在等边三角形ABC中,AB=4,P是边AB上一点,BP=,D是边BC上一点(点D不与端点重合),作∠PDQ=60°,DQ交边AC于点Q.若CQ=a,满足条件的点D有且只有一个,则a的值为()A.B.C.2D.36.△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,将它们按如图的方式放置在等边三角形ABC 内.若求五边形DECHF的面积,则只需知道()A.△ABC的面积B.△BFG的面积C.四边形AFGH的周长D.△BDE的面积7.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为AB边上一点,点F在BC边上,且BF=1,将点E绕着点F顺时针旋转90°得到点G,连接DG,则DG的长的最小值为()A.2B.2C.3D.8.设O为坐标原点,点A、B为抛物线y=4x2上的两个动点,且OA⊥OB.连接点A、B,过O作OC⊥AB于点C,则点C到y轴距离的最大值为()A.B.C.D.19.如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90°,过CB的中点D作DE⊥AD,交AB 于点E,则EB的长为.10.如图,在平面直角坐标系中,点A(6,0),点B(0,2),点P是直线y=﹣x﹣1上一点,且∠ABP=45°,则点P的坐标为.11.已知反比例函数y=,经过点E(3,4),现请你在反比例函数y=上找出一点P,使∠POE=45°,则此点P的坐标为.12.如图,四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点E是BC边上一点,△ADE是等边三角形,若,=.13.如图,在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC =∠BAC=α,若DE=10,BD=3,求CE的长.14.如图所示,边长为2的等边三角形ABC中,D点在边BC上运动(不与B,C重合),点E在边AB的延长线上,点F在边AC的延长线上,AD=DE=DF.(1)若∠AED=30°,则∠ADB=°.(2)求证:△BED≌△CDF.(3)点D在BC边上从B至C的运动过程中,△BED周长变化规律为.A.不变B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大15.如图,在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,且△ABC≌△DEF,将△DEF与△ABC 重合在一起,△ABC不动,△DEF运动,并满足:点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE始终经过点A,EF与AC交于M点.(1)求证:△ABE∽△ECM;(2)当线段BE为何值时,线段AM最短,最短是多少?(3)探究:在△DEF运动过程中,重叠部分能否构成等腰三角形?若能,求出BE的长;若不能,请说明理由.16.如图①,正方形ABCD中,点A,B的坐标分别为(0,10),(8,4),点C在第一象限.动点P在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A→B→C→D→A匀速运动,同时动点Q以相同的速度在x轴正半轴上运动,当点P到达A点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.(1)当P点在边AB上运动时点Q的横坐标x(长度单位)关于运动时间t(秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q开始运动时的坐标及点P运动速度;(2)求正方形边长及顶点C的坐标;(3)在(1)中,设△OPQ的面积为S,求S与t的函数关系式并写出自变量的取值范围.(4)如果点P、Q保持原速度不变,当点P沿A→B→C→D匀速运动时,OP与PQ能否相等?若能,写出所有符合条件的t的值;若不能,请说明理由.17.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+(1﹣m)x﹣m(m>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.(1)求线段AB的长(用含m的代数式表示);(2)当2≤m≤4时,抛物线过点(a,b)和(a+5,b),求a的取值范围;(3)如图,在y轴上有一点P(0,3),当∠APB=∠ABC时,求m的值.。
"一线三等角" 全等 模型及其变形何为“一线三等角”顾名思义:“一线三等角”指的是有三个等角的顶点在同一条直线上构成的图形。
该图形的几何结构是:两个相等的角一边在同一直线上,另一边在该直线的同侧或异侧,第三个与之相等的角的顶点在前一组等角的顶点所确定的线段上或线段的延长线上,该第三角的两边分别位于一直线的同侧或异侧,并与两等角两边相交,就会形成一组三角形,若该组三角形中有一组对应边相等则构成全等三角形。
(本质上这组三角形是相似三角形,因初学全等的同学并没有学习该知识点,故本文不涉及。
)基本模型首先由等角的大小不同,分为“锐角、直角和钝角”型。
再由第三角的顶点所处位置不同,造成一组三角形的位置不同,分为“同侧和异侧”两种;约定:相等两角顶点为、,第三角顶点为,假设已知.、在线段上1.锐角型(同侧)2.直角型(同侧)3.钝角型(同侧)、在线段的延长线上4.锐角型(异侧)5.直角型(异侧)6.钝角型(异侧)基本处理办法也可以理解为“一线三等角”模型中对应三角形的全等判定方法。
判定三角形全等必须先有一组对应边(已知或者间接证得),所以余下的条件对于“一线三等角”模型就是找到两个角,其中一组角为模型已知的等角,那么另一组角就是利用“三角形内角和或者外角等于不相邻两内角和”或者“平角直角定义”等导角。
从而构成“”或“”型全等。
例如图形1中:利用外角定理:()又利用平角和三角形内角和():又例如图形5中根据互余:其它基本模型的情况相同,大家可以自己完成。
基本型的变形若一个三角形沿着A B平移,图形就会发生变化,但全等关系依旧成立。
1.锐角型(同侧)变形若一个三角形沿着A B平移,图形就会发生变化,但全等关系依旧成立。
此时,易证,从而得到全等。
2.直角型(同侧)变形如果补全外部的边框,则就变成正方形中经典的“十字架”模型3.直角型(异侧)变形如果把基本模型5(异侧直角型)的外形补齐,则很容易联想到勾股定理中的“弦图”:如果把基本模型5(异侧直角型)的连接,再旋转90°,就会得到另一个经典的变形:典型练习题总结把握“一线三等角”全等的本质和基本导角的方法很重要。
一线三等角模型特征及结论好嘞,咱们来聊聊“一线三等角模型”,这个听起来高大上的名词其实也没那么复杂。
就像一碗热腾腾的面条,虽然看起来简单,但其中却藏着不少讲究。
咱们先说说这“一线三等角”是个啥。
简单来说,就是在某些情况下,我们可以把事情简化成一条线和三个角。
这听起来是不是有点像数学课上学的那些东西?但实际上,它在很多领域里都能派上用场,比如说设计、分析,甚至日常生活中也能找到它的身影。
想象一下,你和朋友们一起去泡温泉,那个水雾缭绕的地方,大家围坐在一起,谈笑风生。
这时候,气氛就像那一条线,大家都聚在这条线上,享受着温暖。
而那些欢声笑语,正是那三个角,分别代表着不同的情感、不同的观点。
你看,一个简单的场景,运用这个模型,就能让我们更好地理解和分析这个过程。
这就是“一线三等角”的魅力所在,能把复杂的事情,变得简单又生动。
再说说这个模型的特征。
这条线就代表着一个核心主题或者主线,围绕着这个主题,大家可以展开不同的讨论。
就像我们在聊天的时候,始终围绕着一个话题,有时候跑偏了,但大家又会很自然地拉回来。
这种核心的连结,让人觉得踏实,也让讨论有了方向。
这三个角嘛,分别代表着不同的视角。
比如说,一个角可能是乐观的,一个是现实的,还有一个可能是有点悲观的。
每个角都有它的价值,咱们不能只看一个角度,这样就会错过很多精彩的细节。
可能有人会想,这种模型有什么用呢?嘿嘿,别急,接下来咱们就来看看它的实际应用。
想想看,在工作中,我们常常需要开会讨论项目。
这个时候,一条主线就是项目的目标,而三个角可以代表不同团队的反馈和建议。
大家围绕着这个目标,分享各自的想法,碰撞出火花,真是热闹得很。
经过这样的讨论,最后能形成一个更完善的方案,让大家都心服口服,简直就像是团队合作的缩影。
在学习上,咱们也能用这个模型。
想象你在复习一门课程,主线就是你要掌握的知识点,而那些角度则可以是不同的例题、应用和理论。
换个角度看问题,会让你豁然开朗,原来原本的难题竟然也能迎刃而解。
初中几何模型之“一线三等角模型”一.【一线三等角概念】“一线三等角”是一个常见的相似模型,指的是有三个等角的顶点在同一条直线上构成的相似图形,这个角可以是直角,也可以是锐角或钝角。
不同地区对此有不同的称呼,“K 形图”,“三垂直”,“弦图”等,以下称为“一线三等角”。
二.【一线三等角的分类】2.1 全等篇_同侧A PA P锐角直角钝角2.2 全等篇_异侧PDPP锐角直角钝角2.3 相似篇_同侧DCA BPP锐角直角钝角2.4 相似篇_异侧PDPP锐角直角钝角三、【性质】1.相似,如图 3-1,由∠1=∠2=∠3,或者α=α2=α3易得△AEC∽△BDE.2.当等角所对的边相等时,则两个三角形全等.如下图,若 CE=ED,则△AEC≌△BDE.异侧结果同样。
3.中点型“一线三等角”——相似中多了一位兄弟如图 3-2,当∠1=∠2=∠3,且 D 是 BC 中点时,△BDE∽△CFD∽△DFE. 4.“中点型一线三等角“的变式(了解)如图 3-3,当∠1=∠2 且1902BOC BAC ∠=︒+∠时,点 O 是△ABC 的内心.可以考虑构造“一线三等角”.5.“一线三等角”的各种变式(图 3-5,以等腰三角形为例进行说明)图 3-5四、【“一线三等角”的应用】1.应用的三种情况.a.图形中已经存在“一线三等角”,直接应用模型解题;b.图形中存在“一线二等角”,构造“一等角”模型解题;c.图形中只有直线上一个角,构造“二等角”模型解题.注意:感觉最后一种情况出现比较多,尤其是压轴题中,经常会有一个特殊角或指导该角的三角函数值时,我经常构造“一线三等角”来解题.2.适应场景:在定边对定角问题中,构造一线三等角是基本手段,尤其是直角坐标系中的张角问题,在 x 轴或 y 轴(也可以是平行于 x 轴或 y 轴的直线)上构造一线三等角解决问题更是重要的手段.3.构造步骤:找角、定线、构相似【引例】例 1如图,l1、l2、l3是同一平面内的三条平行线,l1、l2之间的距离是21/5,l2、l3之间的距离是21/10,等边△ABC 的三个顶点分别在l1、l2、l3上,求△ABC 的边长.思路引导:【脑洞大开-三角构造】例 1 如图,四边形 ABCD 中,∠ABC=∠BAD=90°,∠ACD=45°,AB=3,AD=5.求 BC 的长.横向构造纵向构造斜向构造斜A相似构造:例 2 如图,△ABC 中,∠BAC=45°,AD⊥BC,BD=2,CD=3,求 AD 的长.纵向横向斜向一线三垂直的补形:角含半角补形练一练:1.如图,在△ABC 中,∠BAC=135°, AC= 2AB, AD⊥AC 交 BC 于点 D,若 AD = 2,求△ABC的面积思路提示:【中点型一线三等角】例1、如图,在Rt⊿ABC 中,AB = AC =2,∠A = 90°,现取一块等腰直角三角板,将45° 角的顶点放在BC 中点O 处,三角板的直角边与线段AB、AC 分别交于点E、F,设BE =x,CF = y,∠BOE = α( 45° ≤ α ≤ 90°) .( 1) 试求y 与x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;( 2) 试判断∠BEO 与∠OEF 的大小关系?并说明理由;( 3) 在三角板绕O 点旋转的过程中,⊿OEF 能否成为等腰三角形? 若能,求出对应x 的值; 若不能,请说明理由.例2.如图,△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,∠BAC=∠EDF=90∘,△DEF的顶点E与△ABC的斜边BC的中点重合。
几何模型04——一线三等角一、一线三等角(45度)基本图形:例1.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+m分别交x轴,y轴于A,B两点,已知点C(2,0).设点P为线段OB的中点,连接PA,PC,若∠CPA =∠ABO,求m的值.解:作OD=OC=2,连接CD.则∠PDC=45°,如图,由y=﹣x+m可得A(m,0),B(0,m).所以OA=OB,则∠OBA=∠OAB=45°.当m<0时,∠APC>∠OBA=45°,所以,此时∠CP A>45°,故不合题意.所以m>0.因为∠CP A=∠ABO=45°,所以∠BP A+∠OPC=∠BAP+∠BP A=135°,即∠OPC=∠BAP,则∠PCD∠∠APB,所以=,即=,解得m=12.例2.如图,∠ABC中,AB=3,∠B=45°,以点A为直角顶点作等腰Rt∠ADE,点D在BC上,点E在AC上,若CE=2,求CD的长解:过点E作EF与CD交于点F,使∠EFD=45°,过点E作EG∠CD,∠∠B=∠ADE=45°,∠∠BAD=∠EDF,∠∠ABD∠∠DFE,∠,∠∠ADE是等腰直角三角形,∠DE=AD,∠AB=3,∠DF=3,∠∠EFD=45°,∠AED=45°,∠∠EFC=∠DEC=135°,∠∠EFC∠∠DEC,∠,∠EC=2,∠EC2=FC•CD=FC•(3+FC),∠(2)2=FC(3+FC),∠FC2+3FC﹣20=0,解得:FC=﹣5(舍)或2.∠CD=DF+FC=2+3=5练习1.已知:点A(0,4),B(0,﹣6),C为x轴正半轴上一点,且满足∠ACB =45°,求OC提示:练习2.如图,一次函数y=x+4与坐标轴分别交于A,B两点,点P,C分别是线段AB,OB上的点,且∠OPC=45°,PC=PO,求点P的坐标.二、一线三等角(60度)基本图形:例3.如图,正∠ABC中,P为BC上一点,D为AC上一点,∠APD=60°,BP=1,2D3C ,则∠ABC的边长为.解:设∠ABC的边长为x,∠∠ABC是等边三角形,∠∠DCP=∠PBA=60°.∠∠APC=∠APD+∠DPC=∠BAP+∠ABP,∠APD=60°,∠∠BAP=∠CPD.∠∠ABP∠∠CPD.∠,∠=.∠x=3.即∠ABC的边长为3.练习3.如图,∠ABC为等边三角形,D是BC边上一点,在AC边上取一点F,使CF=BD,在AB上取一点E,使BE=DC,则∠EDF=.三、一线三垂直基本图形:例4.(1)如图1,∠ABC为等腰直角三角形,AC=BC,AC∠BC,点A(0,3),C(1,0),求点B的坐标;(2)如图2,∠ABC为等腰直角三角形,AC=BC,AC∠BC,点A(﹣1,0),C(1,3),求点B的坐标;(3)如图3,∠ABC为等腰直角三角形,AC=AB,AC∠AB,点B(2,2),C (4,﹣2),求点A的坐标.解:(1)如图,作BD∠x轴于D点,∠BD∠x轴于D点,∠∠AOC=∠CDB=90°,∠∠ACB=90°,∠∠ACO+∠BCD=90°,∠∠ACO+∠OAC=90°,∠∠OAC=∠BCD,在∠AOC和∠CDB中,,∠∠AOC∠∠CDB(AAS),∠CD=AO,OC=BD,∠点C(1,0),A(0,3),∠OC=1,BD=1,CD=3,∠OD=4,∠点B的坐标为(4,1);(2)如图2,过点C作直线l∠x轴,作AE∠l于E,BF∠l于F,∠∠ACB是等腰直角三角形,∠AC=BC,∠AEC=∠ACB=∠BFC=90°,∠∠ACE+∠EAC=90°,∠ACE+∠BCF=90°,∠∠EAC=∠BCF,在∠AEC和∠CFB中,,∠∠AEC∠∠CFB(AAS),∠AE=CF=3,BF=EC=2,∠EF=5,∠点B的坐标为(4,1);(3)如图3,过点A作直线l∠y轴,过点B作BE∠l于点E,过点C作CF∠l 于点F∠BE∠l,CF∠l,∠∠BEA=∠CF A=90°=∠BAC,∠∠BAE+∠CAF=90°=∠BAE+∠ABE,∠∠ABE=∠CAF,在∠ABE和∠CAF中,,∠∠ABE∠∠CAF(AAS),∠BE=AF,CF=BE,设点A(m,n),∠点B(2,2),C(4,﹣2),∠2﹣n=4﹣m,n+2=2﹣m,∠m=1,n=﹣1,∠点A的坐标为(1,﹣1)练习4.如图是高空秋千的示意图,小明从起始位置点A处绕着点O经过最低点B,最终荡到最高点C处,若∠AOC=90°,点A与点B的高度差AD=1米,水平距离BD=4米,则点C与点B的高度差CE为()A.4米B.4.5米C.5米D.5.5米例5.已知直线l1:y=﹣x+4与x、y轴分别交于点A、B,直线l2过点B,且与l1的夹角等于45°,如图2,求直线l2的函数表达式.解:由y=﹣x+4得,OB=4,OA=3,作∠BAC=90°,交l2于C,作CD∠OA于D,∠∠ABC=45°,∠可得∠BAC是等腰直角三角形,由上知:∠AOB∠∠CDA,∠AD=OB=4,CD=OA=3,∠OD=OA+AD=7,∠C(7,3),设l2的解析式是:y=kx+b,∠,∠,∠y=﹣x+4,练习5.如图,将边长为5的正方形OACD放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点D的横坐标为3,求A的坐标.练习6.如图,在∠ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=90°,直线l1∠l2∠l3,l1与l2之间的距离为1,l2与l3之间的距离等于2,且l1、l2、l3分别经过点A、B、C,则边AC的长为.练习7.如图,正方形ABCD中,AB=12,AE=AB,点P在BC上运动(不与B、C重合),过点P作PQ∠EP,交CD于点Q,则CQ的最大值为()A.6 B.2C.3 D.4例6.如图,直角梯形ABCD中,AD∠BC,AB∠BC,AD=3,BC=5,将腰DC 绕点D逆时针方向旋转90°至DE,连接AE,求∠ADE的面积解:过点D作DG垂直于BC于G,过E作EF垂直于AD交AD的延长线于F,∠∠EDF+∠CDF=90°,∠CDF+∠CDG=90°,∠∠EDF=∠CDG,又∠∠EFD=∠CGD=90°,DE=DC,∠∠EDF∠∠CDG(AAS),∠EF=CG,∠CG=BC﹣BG=5﹣3=2,∠EF=2,∠S∠ADE=×AD×EF=×3×2=3.练习8.如图,四边形ACDF是正方形,∠CEA和∠ABF都是直角且点E,A,B 三点共线,AB=4,则阴影部分的面积是.练习8.已知,如图,Rt∠ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为BC上一点,CE∠AD 于E,若CE=2,则S∠BEC=.例6.如图,已知点A(2,3)和点B(0,2),点A在反比例函数y=的图象上,作射线AB,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转45°,交反比例函数图象于点C,求点C的坐标解:如图,过B作BF∠AC于F,过F作FD∠y轴于D,过A作AE∠DF于E,则∠ABF为等腰直角三角形,易得∠AEF∠∠FDB,设BD=a,则EF=a,∠点A(2,3)和点B(0,2),∠DF=2﹣a=AE,OD=OB﹣BD=2﹣a,∠AE+OD=3,∠2﹣a+2﹣a=3,解得a=,∠F(,),设直线AF的解析式为y=k'x+b,则,解得,∠y=3x﹣3,解方程组,可得或,∠C(﹣1,﹣6),练习9.如图,已知点A(3,3),点B(0,2),点A在二次函数y=x2+bx﹣9的图象上,作射线AB,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转45°,交二次函数图象于点C,则点C的坐标为.练习10.如图,已知抛物线y=x2+2x﹣3过点A(1,0),B(0,﹣3),与x轴交于另一点C.若在第三象限的抛物线上存在点P,使∠PBC为以点B为直角顶点的直角三角形,求点P的坐标;解:过点P作PD∠y轴,垂足为D,令y=0,得x2+2x﹣3=0,解得x1=﹣3,x2=1,∠点C(﹣3,0),∠B(0,﹣3),∠∠BOC为等腰直角三角形,∠∠CBO=45°,∠PB∠BC,∠∠PBD=45°,∠PD=BD.∠可设点P(x,﹣3+x),则有﹣3+x=x2+2x﹣3,∠x=﹣1,∠P点坐标为(﹣1,﹣4);四、一线三等角(普通角度)例7.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=,点P在第三象限的直线AB上,点C在点A上方的y轴上,连接PC、BC,PC交x轴于点N,且tan∠APC=,设点P的横坐标为t,∠ABC的面积为S,求S与t的函数关系;解:过点A作EA∠AB交PC于点E,过E点作EG∠y轴,垂足为G,过点P作PF∠y轴,垂足为F,∠∠P AE=90°,∠∠P AF+∠EAG=90°,∠∠P AF+∠APF=90°,∠∠APF=∠EAG,∠∠EGA=∠AFP=90°,∠∠AEG∠∠P AF,∠tan∠APC=,∠==,设P(t,),则PF=﹣t,AF=﹣,∠AG==﹣,EG==﹣,∠点A的坐标为:(0,2),∠E(),设PE的解析式为:y=ax+b,由P(t,),E()可得:,解得:,∠C(0,2﹣),∠AC=2﹣﹣2=﹣,∠BO=4,∠S==﹣t,练习11.如图,在∠ABC中,AB=AC,点E在边BC上移动(点E不与点B,C 重合),点D,F分别在边AB,AC上,且满足∠DEF=∠B.(1)求证:∠BDE∠∠CEF;(2)当点E移动到BC的中点时,求证:FE平分∠DFC.五、课后练习1.如图,E、F、G、H分别为矩形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点,连接AC、HE、EC、GA、GF.已知AG∠GF,AC=,则AB的长为()A.B.2B.C.D.2.如图,正方形ABCD中,M为BC上一点,ME∠AM,ME交AD的延长线于点E,若AB=12,BM=5,则DE的长为()A.B.18B.C.D.3.如图所示,已知∠ABC中,∠BAC=45°,AD∠BC于D,BD=2,CD=3,试求AD的长.4.如图,菱形ABCD的两个顶点B、D在反比例函数y=的图象上,对角线AC 与BD的交点恰好是坐标原点O,已知点A(1,1),∠ABC=60°,则k的值是.5.在直角坐标系中,点A是抛物线y=x2在第二象限上的点,连接OA,过点O 作OB⊥OA,交抛物线于点B,以OA、OB为边构造矩形AOBC.如图,当点A 的横坐标为﹣时,则点B的坐标为.6.已知:如图,在矩形ABCD中,E、F分别是边BC、AB上的点,且EF=ED,EF⊥ED.求证:AE平分∠BAD.7.如图,在平面直角坐标系中,△AOB为等腰直角三角形,A(4,4)若C为x轴正半轴上一动点,以AC为直角边作等腰直角△ACD,∠ACD=90°,连OD,求∠AOD的度数;。
初中数学 ︵一线三等角 ︶培优篇全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(一线三等角(K 字)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握.【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等.【常见模型及证法】 同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角 直角一线三等角(“K 型图”) 钝角一线三等角 条件:A CED B + CE=DE证明思路:,A B C BED +任一边相等⇒△BED ≅△ACE例1.(1)如图1,已知:在△ABC 中,90BAC AB AC ,,直线m 经过点A ,BD 直线m ,CE 直线m ,垂足分别为点D 、E .证明:DE BD CE .(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC 中,AB AC ,D 、A 、E 三点都在直线m 上,并且有BDA AEC BAC ,其中α为任意钝角,请问结论DE =BD +CE 是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇例2.在直线m 上依次取互不重合的三个点D 、A 、E ,在直线m 上方有AB AC ,且满足BDA AEC BAC .(1)如图1,当90 时,猜想线段,,DE BD CE 之间的数量关系是____________; (2)如图2,当0180 时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇 例3.如图(1)AB =9cm ,AC ⊥AB ,BD ⊥AB ,AC =BD =7cm ,点P 在线段AB 上以2cm /s 的速度由点A 向点B 运动,同时,点Q 在线段BD 上由点B 向点D 运动,它们运动的时间为t (s ).(1)若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,当t =1时,△ACP 与△BPQ 是否全等,请说明理由;(2)在(1)的前提条件下,判断此时线段PC 和线段PQ 的位置关系,并证明; (3)如图(2),将图(1)中的“AC ⊥AB ,BD ⊥AB ”为改“∠CAB =∠DBA =50°”,其他条件不变.设点Q 的运动速度为xcm /s ,是否存在实数x ,使得△ACP 与△BPQ 全等?若存在,求出相应的x 、t 的值;若不存在,请说明理由.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等.【常见模型及证法】 异侧型一线三等角:锐角一线三等角 直角一线三等角 钝角一线三等角条件:FAC ABD CED + 任意一边相等证明思路:,A B C BED +任一边相等⇒△BED ≅△ACE例1.老师在上课时,在黑板上写了一道题:“如图,ABCD 是正方形,点E 在BC 上,DF ⊥AE 于F ,请问图中是否存在一组全等三角形?”小杰同学经过思考发现:△ADF ≌△EAB .理由如下:因为ABCD 是正方形(已知)所以∠B =90°且AD =AB 和AD ∥BC 又因为DF ⊥AE (已知)即∠DF A =90°(垂直的意义) 所以∠DF A =∠B (等量代换)又AD ∥BC 所以∠1=∠2(两直线平行,内错角相等)在△ADF 和△EAB 中12DFA B AD AB所以△ADF ≌△EAB (AAS )小胖却说这题是错误的,这两个三角形根本不全等.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇 你知道小杰的错误原因是什么吗?我们再添加一条线段,就能找到与△ADF 全等的三角形,请能说出此线段的做法吗?并说明理由.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇 例2.过正方形ABCD (四边都相等,四个角都是直角)的顶点A 作一条直线MN .(1)当MN 不与正方形任何一边相交时,过点B 作BE MN 于点E ,过点D 作DF MN 于点F 如图(1),请写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系,并证明你的结论.(2)若改变直线MN 的位置,使MN 与CD 边相交如图(2),其它条件不变,EF 、BE 、DF 的关系会发生变化,请直接写出EF 、BE 、DF 的数量关系,不必证明;(3)若继续改变直线MN 的位置,使MN 与BC 边相交如图(3),其它条件不变,EF 、BE 、DF 的关系又会发生变化,请直接写出EF 、BE 、DF 的数量关系,不必证明.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇1.如图,在△ABC 中,AB =AC =9,点E 在边AC 上,AE 的中垂线交BC 于点D ,若∠ADE =∠B ,CD =3BD ,则CE 等于( )A .3 B.22.如图,桌面上竖直放置着一个等腰直角三角板面的距离分别为AD 、BE .(1)求证:ADC CEB △≌△3.(1)【问题发现】如图1,△ABC 与△CDE 中,∠B =∠E =∠ACD =90°,AC =CD ,B 、C 、E 三点在同一直线上,AB =3,ED =4,则BE =_____.(2)【问题提出】如图2,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,BC =4,过点C 作CD ⊥AC ,且CD =AC ,求△BCD 的面积.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇4.已知:CD是经过∠BCA 的顶点C 的一条直线,CA =CB ,E 、F 是直线CD 上两点,∠BEC =∠CF A =∠α.(1)若直线CD 经过∠BCA 的内部,∠BCD >∠ACD .①如图1,∠BCA =90°,∠α=90°,写出BE ,EF ,AF 间的等量关系: . ②如图2,∠α与∠BCA 具有怎样的数量关系,能使①中的结论仍然成立?写出∠α与∠BCA 的数量关系 .(2)如图3.若直线CD 经过∠BCA 的外部,∠α=∠BCA ,①中的结论是否成立?若成立,进行证明;若不成立,写出新结论并进行证明.初中数学 ︵ 一线三等角 ︶培优篇。
几何模型:一线三等型模角.一线三等角模型一.一线三等角概念“一线三等角”是一个常见的相似模型,指的是有三个等角的顶点在同一条直线上构成的相似图形,这个角可以是直角,也可以是锐角或钝角。
不同地区对此有不同的称呼,“K 形图”,“三垂直”,“弦图”等,以下称为“一线三等角”。
二.一线三等角的分类全等篇D D C D C C BA BAP P ABP同侧锐角直角钝角D DDAP A A B P PB BC C C异侧相似篇D D C D C C BA BA P P ABP同侧钝角直角锐角D DDAP A B PB APB C C C异侧三、“一线三等角”的性质BDE.∽△,易得△AEC一般情况下,如图 3-1,由∠1=∠2=∠31.BDE.AEC≌△当等角所对的边相等时,则两个三角形全等.如图 3-1,若 CE=ED,则△2.3.中点型“一线三等角”中点时,△BDE∽△CFD∽△DFE.如图 3-2,当∠1=∠2=∠3,且D 是 BC) 了解4.“中点型一线三等角“的变式(1??BOC?BAC90??时,点 O 是△ABC 的内心如图 3-3,当∠1=∠2 且.可以考虑构2造“一线三等角”.如图 3-4“中点型一线三等角”通常与三角形的内心或旁心相关,1?BOC?90???BAC这是内心的性质,反之未必是内心.2在图 3-4(右图)中,如果延长 BE 与 CF,交于点 P,则点 D 是△PEF 的旁心.5.“一线三等角”的各种变式(图 3-5,以等腰三角形为例进行说明)图 3-5其实这个第 4 图,延长 DC 反而好理解.相当于两侧型的,不延长理解,以为是一种新型的,同侧穿越型?不管怎么变,都是由三等角确定相似三角形来进行解题四、“一线三等角”的应用.1.“一线三等角”应用的三种情况.a.图形中已经存在“一线三等角”,直接应用模型解题;b.图形中存在“一线二等角”,不上“一等角”构造模型解题;c.图形中只有直线上一个角,不上“二等角”构造模型解题.体会:感觉最后一种情况出现比较多,尤其是压轴题中,经常会有一个特殊角或指导该角的三角函数值时,我经常构造“一线三等角”来解题.2.在定边对定角问题中,构造一线三等角是基本手段,尤其是直角坐标系中的张角问题,在 x 轴或 y 轴(也可以是平行于 x 轴或 y 轴的直线)上构造一线三等角解决问题更是重要的手段.3.构造一线三等角的步骤:找角、定线、构相似坐标系中,要讲究“线”的特殊性如图 3-6,线上有一特殊角,就考虑构造同侧型一线三等角当然只加这两条线通常是不够的,为了利用这个特殊角导线段的关系,过 C、D 两点作直线 l 的垂线是必不可少的。
一线三等角变式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:一线三等角是几何学中重要的概念,它是指三角形中具有相等边长和相等角度的三角形。
在数学中,三等角是几何形状中常见的图形,可以通过各种方式进行构造和推导。
一线三等角变式是指在三等角的基础上进行各种图形的变换,以探索更多有趣的性质和应用。
通过研究一线三等角及其变式,我们可以深入了解三角形的特性和性质。
同时,这也有助于我们在解决数学问题和实际应用中更加灵活和高效地运用三角形的知识。
本文将介绍一线三等角的基本概念和性质,探讨一线三等角的变式及其重要性,以及展望未来可能的研究方向。
通过对这一主题的深入讨论,希望能够为读者提供更多关于一线三等角的知识和启发。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分,将对一线三等角的概念进行概述,并介绍本文的结构和目的。
在正文部分,将详细探讨一线三等角的概念、性质以及变式。
首先介绍一线三等角的定义和基本概念,然后深入讨论三等角的性质,包括等角的性质、等边的性质和对应边角的性质。
最后解析一线三等角的变式,包括等边三角形、等角三角形和其他相关变式。
在结论部分,将总结一线三等角的重要性,探讨其在实际应用中的场景,并展望未来可能的研究方向。
通过对一线三等角的深入研究和应用探讨,可以更好地理解几何知识并拓展其应用领域。
1.3 目的本文的目的是深入探讨一线三等角的变式,通过对三等角概念以及性质的讨论,进一步挖掘一线三等角的应用和作用。
通过研究一线三等角的变式,可以更好地理解其在几何学中的重要性,并将其运用到实际场景中。
通过本文的研究,有助于拓展我们的数学知识,增强我们的思维能力,同时也能够为未来相关研究提供重要的参考和启示。
希望通过这篇文章的介绍,读者能够全面了解一线三等角变式的内涵和应用,进一步提高数学学习的兴趣和水平。
2.正文2.1 一线三等角概念一线三等角是指在平面几何中,通过一条线将一个三角形分成两个等边三角形的性质。
一线三等角与全等三角形一、一线三等角概念“一线三等角”指的是有三个等角的顶点在同一条直线,这个角可以是直角,也可以是锐角或钝角。
二、一线三等角的类型同侧:锐角 直角 钝角 异侧:三、“一线三等角”的性质当∠1=∠2=∠3,且当等角所对的边相等时,则两个三角形全等. 如右图,若 CE=ED ,则△AEC ≌△BDE. 四、“一线三等角”的应用 1.适用于直角的情况例1:在ABC Rt ∆中,︒=∠90ACB ,BC AC =,直线l 经过点C ,且l AE ⊥于点E ,l BF ⊥于点F . (1)当直线l 绕点C 旋转到如图1的位置时,○1图中有几对相等的锐角? ○2求证:AEC ∆≌CFB ∆; ○3试探究AE 、BF 、EF 之间的数量关系,并说明理由; (2)当直线l 绕点C 旋转到如图2的位置时,试探究AE 、BF 、EF 之间的数量关系,并说明理由; (3)当直线l 绕点C 旋转到如图3的位置时,试探究AE 、BF 、EF 之间的数量关系,不必说明理由.图1 图2 图3lFE B ACl FEB AC lFEBAC DCCA BD C D BAD B CAACB巩固提高1:1.如图,ABC ∆是等腰三角形,DE 过直角顶点A ,︒=∠=∠90E D ,则下列结论正确的个数有( ) ○1AE CD =; ○221∠=∠; ○3︒=∠+∠9043; ○4BE AD =. (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个2.适用于锐角或钝角的情况例2:如图,在△ABC 中,AB =AC ,BD =CF ,BE =CD ,若∠A =40°,则∠EDF 的度数为( ) A. 75° B. 70° C. 65° D. 60° 演练题:1.如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ACB ,BC AC =,直线l 经过点C ,且l AE ⊥于点E ,l BF ⊥于点F .若25=AB ,4=AE ,则=EF __________.2.如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ACB ,BC AC =,点D 为斜边AB 上一点,且CD AE ⊥于点E ,CD BF ⊥交CD 的延长线于点F .若2:1:=AE BF ,4=AE ,则=AB _________.3.如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ACB ,BC AC =,点D 为斜边AB 上一点,连接CD ,过点A 作CD AE ⊥于点E .若︒=∠45BED ,4=AE ,则=AB ___________.4321EB DC Al F EBACFEC DBAEC DAB4.(1)已知△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,分别从点B、C向直线l作垂线,垂足分别为D、E.当点B,C位于直线l的同侧时(如图1),易证△ABD≌△CAE.如图2,若点BC在直线l的异侧,其它条件不变,△ABD≌△CAE是否依然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.(2)变式一:如图3,△ABC中,AB=AC,直线l经过点A,点D、E分别在直线l上,点B、C位于l的同一侧,如果∠CEA=∠ADB=∠BAC,求证:△ABD≌△CAE.(3)变式二:如图4,△ABC中,依然有AB=AC,若点B,C位于l的两侧,如果∠BDA+∠BAC=180°,∠BDA=∠AEC,求证:BD=CE+DE.5.如图(1),AB=4cm,AC⊥AB,BD⊥AB,AC=BD=3cm.点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B 运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动.它们运动的时间为t(s).(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,请说明理由,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系;。
全等模型--一线三等角(K 字)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,本专题就全等三角形中的重要模型(一线三等角(K 字)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.一线三等角(K 型图)模型(同侧型)【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
【常见模型及证法】同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角 直角一线三等角(“K 型图”) 钝角一线三等角条件:A CED B ∠=∠=∠+ CE=DE证明思路:,A B C BED ∠=∠∠=∠+任一边相等BED ACE ⇒≅ ,已知:在ABC 中,【答案】(1)见解析;(2)成立,见解析【分析】(1)根据AAS 可证明ADB CEA ≌,可得AE BD AD CE ==,,可得DE BD CE =+.(2)由已知条件可知180BAD CAE α∠+∠=︒−,180DBA BAD α∠+∠=︒−,可得DBA CAE ∠=∠,结合条件可证明ADB CEA ≌,同(1)可得出结论.【详解】证明:(1)如图1,∵BD ⊥直线m ,CE ⊥直线m ,∴90BDA CEA ∠=∠=︒,∵90BAC ∠=︒,∴90BAD CAE ∠+∠=︒,∵90BAD ABD ∠+∠=︒,∴CAE ABD ∠=∠,在ADB 和CEA 中,BDA CEA CAE ABDAB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴(AAS)ADB CEA ≌△△,∴AE BD AD CE ==,,∴DE AE AD BD CE =+=+;(2)如图2,∵BDA BAC α∠=∠=,∴180DBA BAD BAD CAE ∠∠∠∠α+=+=︒−,∴DBA CAE ∠=∠,在ADB 和CEA 中,BDA CEA CAE ABDAB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴(AAS)ADB CEA ≌△△,∴AE BD AD CE ==,,∴DE AE AD BD CE =+=+.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,由条件证明三角形全等得到AE BD AD CE ==,是解题的关键.例2.(2023春·上海·七年级专题练习)在直线m 上依次取互不重合的三个点,,D A E ,在直线m 上方有AB AC =,且满足BDA AEC BAC α∠=∠=∠=.(1)如图1,当90α=︒时,猜想线段,,DE BD CE 之间的数量关系是____________;(2)如图2,当0180α<<︒时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;(3)应用:如图3,在ABC 中,BAC ∠是钝角,AB AC =,,BAD CAE BDA AEC BAC ∠<∠∠=∠=∠,直线m 与CB 的延长线交于点F ,若3BC FB =,ABC 的面积是12,求FBD 与ACE △的面积之和.【答案】(1)DE =BD+CE(2)DE =BD+CE 仍然成立,理由见解析(3)△FBD 与△ACE 的面积之和为4【分析】(1)由∠BDA =∠BAC =∠AEC =90°得到∠BAD+∠EAC =∠BAD+∠DBA =90°,进而得到∠DBA =∠EAC ,然后结合AB =AC 得证△DBA ≌△EAC ,最后得到DE =BD+CE ;(2)由∠BDA =∠BAC =∠AEC =α得到∠BAD+∠EAC =∠BAD+∠DBA =180°﹣α,进而得到∠DBA =∠EAC ,然后结合AB =AC 得证△DBA ≌△EAC ,最后得到DE =BD+CE ;(3)由∠BAD >∠CAE ,∠BDA =∠AEC =∠BAC ,得出∠CAE =∠ABD ,由AAS 证得△ADB ≌△CAE ,得出S △ABD =S △CEA ,再由不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,得出S △ABF 即可得出结果.【详解】(1)解:DE =BD+CE ∵∠BDA =∠BAC =∠AEC =90°,∴∠BAD+∠EAC =∠BAD+∠DBA =90°,∴∠DBA =∠EAC ,∵AB =AC ,∴△DBA ≌△EAC (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD+AE =BD+CE ,故答案为:DE =BD+CE .(2)DE =BD+CE 仍然成立,理由如下,∵∠BDA =∠BAC =∠AEC =α,∴∠BAD+∠EAC =∠BAD+∠DBA =180°﹣α,∴∠DBA =∠EAC ,∵AB =AC ,∴△DBA ≌△EAC (AAS ),∴BD =AE ,AD =CE ,∴DE =AD+AE =BD+CE ;(3)解:∵∠BAD <∠CAE ,∠BDA =∠AEC =∠BAC ,∴∠CAE =∠ABD ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴S △ABD =S △CAE ,设△ABC 的底边BC 上的高为h ,则△ABF 的底边BF 上的高为h ,∴S △ABC =12BC•h =12,S △ABF =12BF•h ,∵BC =3BF ,∴S △ABF =4,∵S △ABF =S △BDF+S △ABD =S △FBD+S △ACE =4,∴△FBD 与△ACE 的面积之和为4.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质,三角形的面积,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.【答案】(1)△ACP 与△BPQ 全等,理由见解析;(2)PC ⊥PQ ,证明见解析;(3)存在,当t =1s ,x =2cm/s或t =94s ,x =289cm/s 时,△ACP 与△BPQ 全等.【分析】(1)利用SAS 定理证明ACP BPQ ∆≅∆;(2)根据全等三角形的性质判断线段PC 和线段PQ 的位置关系;(3)分ACP BPQ ∆≅∆,ACP BQP ∆≅∆两种情况,根据全等三角形的性质列式计算.【详解】(1)△ACP 与△BPQ 全等,理由如下:当t =1时,AP =BQ =2,则BP =9﹣2=7,∴BP =AC ,又∵∠A =∠B =90°,在△ACP 和△BPQ 中,AP BQ A B CA PB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP ≌△BPQ (SAS );(2)PC ⊥PQ ,证明:∵△ACP ≌△BPQ ,∴∠ACP =∠BPQ ,∴∠APC+∠BPQ =∠APC+∠ACP =90°.∴∠CPQ =90°,即线段PC 与线段PQ 垂直;(3)①若△ACP ≌△BPQ ,则AC =BP ,AP =BQ ,∴9﹣2t =7,解得,t =1(s ),则x =2(cm/s );②若△ACP ≌△BQP ,则AC =BQ ,AP =BP ,则2t =12×9,解得,t =94(s ),则x =7÷94=289(cm/s ),故当t =1s ,x =2cm/s 或t =94s ,x =289cm/s 时,△ACP 与△BPQ 全等.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、注意分 类讨论思想的灵活运用是解题的关键.例4.(2022·贵州铜仁·三模)(1)探索发现:如图1,已知Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线l 过点C ,过点A 作AD l ⊥,过点B 作BE l ⊥,垂足分别为D 、E .求证:CD BE =.(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON 放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O 重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N 的坐标为()4,2,求点M 的坐标.(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线44y x =−+与y 轴交于点P ,与x 轴交于点Q ,将直线PQ 绕P 点沿逆时针方向旋转45︒后,所得的直线交x 轴于点R .求点R 的坐标.【答案】(1)见详解;(2)点M 的坐标为(1,3);(3)R (203,0)【分析】(1)先判断出∠ACB=∠ADC ,再判断出∠CAD=∠BCE ,进而判断出△ACD ≌△CBE ,即可得出结论;(2)过点M 作MF ⊥y 轴,垂足为F ,过点N 作NG ⊥MF ,判断出MF=NG ,OF=MG ,设M (m ,n )列方程组求解,即可得出结论;(3)过点Q 作QS ⊥PQ ,交PR 于S ,过点S 作SH ⊥x 轴于H ,先求出OP=4,由y=0得x=1,进而得出Q (1,0),OQ=1,再判断出PQ=SQ ,即可判断出OH=5,SH=OQ=1,进而求出直线PR 的解析式,即可得出结论.【详解】(1)证明:∵∠ACB =90°,AD ⊥l ,∴∠ACB =∠ADC .∵∠ACE =∠ADC+∠CAD ,∠ACE =∠ACB+∠BCE ,∴∠CAD =∠BCE ,∵∠ADC =∠CEB =90°,AC =BC .∴△ACD ≌△CBE ,∴CD =BE ,(2)解:如图2,过点M 作MF ⊥y 轴,垂足为F ,过点N 作NG ⊥MF ,交FM 的延长线于G ,由已知得OM =ON ,且∠OMN =90°,∴由(1)得△OFM ≌△MGN ,∴MF =NG ,OF =MG ,设M (m ,n ),∴MF =m ,OF =n ,∴MG =n ,NG =m ,∵点N 的坐标为(4,2)∴42m n n m +=⎧⎨−=⎩解得13m n =⎧⎨=⎩∴点M 的坐标为(1,3);(3)如图3,过点Q 作QS ⊥PQ ,交PR 于S ,过点S 作SH ⊥x 轴于H ,对于直线y =﹣4x+4,由x =0得y =4,∴P (0,4),∴OP =4,由y =0得x =1,∴Q (1,0),OQ =1,∵∠QPR =45°,∴∠PSQ =45°=∠QPS .∴PQ =SQ .∴由(1)得SH =OQ ,QH =OP .∴OH =OQ+QH =OQ+OP =4+1=5,SH =OQ =1.∴S (5,1),设直线PR 为y =kx+b ,则451b k b =⎧⎨+=⎩,解得435b k =⎧⎪⎨=−⎪⎩.∴直线PR 为y =35-x+4. 由y =0得,x =203,∴R (203,0).【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.模型2.一线三等角(K 型图)模型(异侧型)【模型解读】在某条直线上有三个角相等,利用平角为180°与三角形内角和为180°,证得两个三角形全等。
一线三等角的定义定理一线三等角的定义定理,这个名字听起来有点儿高大上,但其实也没那么复杂。
想象一下你在一条笔直的公路上开车,前方的道路一眼望不到边,就像这条直线。
而三等角嘛,就好比是你在车里,心里想着“哎呀,转个弯吧”,这时候你的方向盘转动,形成了不同的角度。
可别小看这三等角,它们就像是生活中的不同选择,左转、右转或者继续直行,每个方向都有它的故事。
说到三等角,我们得先搞清楚什么是“一线”。
想象一下,如果你跟朋友约好在某个路口见面,你们都在等候,但没一个人知道对方在哪。
结果你们都是在一条直线上,谁也不愿意先动。
这时候,你们的“线”就变得很重要了。
数学里的“一线”就是这么个意思。
它是一条直线,简单又直接,仿佛是生活的真谛,做事要直来直去,别拐弯抹角。
然后我们来说说三等角。
这可有意思了,三等角就是从一个点出发,向外散发出三条“射线”。
就像一个蜡烛点燃了三根蜡烛,每根蜡烛的光芒都朝不同的方向照耀。
这三条射线形成的角度就像是我们生活中的不同选择,每一个选择都能引导我们走向不同的道路。
你看,今天我决定去吃炸鸡,明天也许就去吃寿司了。
每个选择都跟三等角一样,尽管来源于同一个起点,却能开辟出截然不同的天地。
想象一下,如果我们把一线看作是人生的旅程,而三等角则是我们在路上的各种选择,那就是一场精彩的冒险。
每当我们面临抉择时,心里总会想着:“这条路会通向哪里呢?”“选择A还是选择B?”三等角教会我们,人生的每个转角都充满了可能性。
就算你当时选择的不是最优解,也没关系,至少你走过了,体验过了,这才是最重要的。
再说到这“一线三等角”,在数学的世界里,它有着自己的规律和定理,似乎在告诉我们:生活虽然充满了不确定性,但只要掌握了规则,就能驾驭这条道路。
比如说,三等角的度数是60度,那就是一种稳定与和谐。
就像我们的朋友关系,有时会发生小摩擦,但最终还是能回归平衡,和气生财。
就像老话说的,“和气生财”,大家都心平气和,生活自然就能和谐发展。
一线三等角模型的定义1. 什么是一线三等角模型一线三等角模型,听起来是不是有点高大上?其实它的原理挺简单的,就像我们平时聊天时,想要把一件事说得明明白白,搞得清清楚楚。
简单来说,这个模型主要用来描述事物之间的关系。
它的核心思想是把复杂的问题拆分成三个部分,就像我们吃西瓜,一刀切开,既能看见里面的红瓤,又能轻松分享。
通过这种方式,我们能更好地理解事物的本质,避免那种“说了半天,还是不明白”的窘境。
2. 三等角的构成2.1 第一等角:要素这个第一等角就像是一个基础,让我们理解整个模型。
想象一下,你在做一道菜,首先得有食材。
这里的“要素”就是构成事物的基本成分。
比如说,一个团队要成功,首先得有人才,有资源,有目标。
如果没有这些基本要素,那就跟没米下锅一样,做不出美味的饭菜。
2.2 第二等角:关系接下来,第二等角就是这些要素之间的关系了。
就像是朋友之间的交情,有的人深交,有的人泛泛之交。
在模型里,这个关系决定了要素之间的互动。
比如,一个团队里,有的成员擅长沟通,有的则技术过硬。
他们之间的合作关系,就像是一支乐队,各司其职,才能演奏出和谐的乐曲。
如果每个人都只顾自己,那就成了“众星捧月”,乱得不成样子。
2.3 第三等角:环境最后,我们得提提第三等角,就是环境。
环境就像是天气,晴天的时候大家心情都不错,工作效率高;而下雨天可能就会有点阴沉,士气也跟着低落。
这一角强调的是外部因素对要素和关系的影响。
比如,在经济不景气的时候,一个好团队可能也会受到影响,资源变得紧张,目标实现的难度就加大了。
3. 应用场景3.1 工作场所那么,这一线三等角模型在现实生活中有什么用呢?首先,在工作场所,领导可以用这个模型来分析团队的表现。
比如,发现团队里有人才流失,领导就可以先看看团队的基本要素是不是齐全,再分析成员之间的关系是否良好,最后再看外部环境对团队的影响。
这样一来,问题就能迎刃而解,领导也能做出更加精准的决策。
3.2 教育领域在教育领域,这个模型同样大显身手。
全等模型—“一线三等角”一线三等角模型,顾名思议,一线三等角是指三个相等的角的顶点在同一条直线上,这个模型贯穿初中几何的始终,在相似三角形这个章节中是很重要的知识点,下面来具体分析一下。
1,等腰直角三角形一线三等角模型口诀:多个垂直先倒角相等,互余角少不了分析1:已知△OAB是等腰直角三角形,过点O作直线CD且AD⊥CD,BC⊥CD,由题意得,∵△OAB是等腰直角三角形∴∠BOA=90°OB=OA即∠COB+∠AOD=90°又因为AD⊥CD,BC⊥CD所以∠COB+∠CBO=90°(互余角)∠DAO+∠AOD=90°(互余角)因此∠CBO+∠DAO=90°(互余角)则有∠COB=∠DAO∠CBO=∠AOD综上结论,则有在△BCO和△ODA中∠COB=∠DAOOB=OA(角边角)∠CBO=∠AOD因此△BCO≌△ODA分析2,已知△OAB是等腰直角三角形,做一条直线穿过∠BOA,AD⊥CD,BC⊥CD,如下图所示:由题意得,∵△OAB是等腰直角三角形∴∠BOA=90°OB=OA即∠COB+∠AOD=90°又因为AD⊥CD,BC⊥CD所以∠COB+∠CBO=90°(互余角)∠DAO+∠AOD=90°(互余角)因此∠CBO+∠DAO=90°(互余角)则有∠COB=∠DAO,∠CBO=∠AOD综上结论,则有在△BCO和△ODA中,∠COB=∠DAO,OB=OA,∠CBO=∠AOD因此△BCO≌△ODA“一线三等角”全等模型——适用于直角的情况条件:∠BAC=∠BFA=∠AEC=90°,AC=BA,结论:△ACE≌△BAF.由题意得,∵∠BAC=∠BFA=∠AEC=90°∴∠EAC+∠BAF=90°(互余角),∠EAC+∠ECA=90°,∠ABF+∠BAF=90°,即∠ABF=∠EAC,在△ACE和△BAF中,∠ABF=∠EAC∠BFA=∠AEC(角角边)AC=BA因此:△ACE≌△BAF(AAS)则有:CE=AF,AE=BF,EF=CE+BF.条件:∠BAC=∠BFA=∠AEC=90°,AC=BA,结论:△ACE≌△BAF由题意得,∵∠BAC=∠BFA=∠AEC=90°∴∠EAC+∠BAF=90°(互余角)∠EAC+∠ECA=90°∠ABF+∠BAF=90°即∠ABF=∠EAC在△ACE和△BAF中∠ABF=∠EAC∠BFA=∠AEC(角角边)AC=BA因此:△ACE≌△BAF(AAS)则有:CE=AF AE=BFEF=BF-EC【典例1】:已知,如图所示,B,C,E三点在同一条直线上,AC=CD,∠B=∠E=90°,AC⊥CD,则不正确的结论是()A,∠A与∠D互为余角B,∠A=∠DCEC,△ABC≌△CED D,∠ACB=∠DCE【答案】D【精准解析】由题意得因为AC⊥CD,所以∠ACD=90°,所以∠ACB+∠DCE=90°故选择D 又因为∠B=∠E=90°所以∠A+∠ACB=90°∠D+∠DCE=90°∠A=∠DCE∠ACB=∠D故B正确所以∠A+∠D=90°故A正确再根据全等三角形判定定理得:AC=CD∠B=∠E∠A=∠DCE因此最终答案是D2,“一线三等角”全等模型的拓展——同时也适用于锐角和钝角的情况条件:∠CAE=∠B=∠D,AC=AE结论:△ABC≌△EDA由题意得,∠CAB+∠CAE+∠EAD=180°∠CAB+∠B+∠C=180°∵∠CAE=∠B∴∠C=∠EAD在△CAB和△EAD中,∠B=∠D,∠C=∠EAD,AC=AE,因此△CAB≌△EAD(AAS)所以BC=AD,AB=DE,BD=BC+DE由题意得,∠CAB+∠CAE+∠EAD=180°∠CAB+∠B+∠C=180°∵∠CAE=∠B∴∠C=∠EAD在△CAB和△EAD中,∠B=∠D,∠C=∠EAD,AC=AE,因此△CAB≌△EAD(AAS),锐角和钝角的结论:BC=AD,AB=DE,BD=BC+DE.【典例2】:在三角形ABC中,∠A=40°,∠B=∠C,BE=CD,BD=CF,求∠EDF的度数?【答案】由题意得在△BDE和△CFD中BE=CD∠B=∠C(边角边)BD=CF所以△BDE≌△CFD∵∠BDE+∠EDF+∠FDC=180°∠BDE+∠B+∠BED=180°∵∠EDF=∠B又因为∠A=40°∠B=∠C根据三角形内角和得∠B=∠EDF=∠B=70°=70°因此∠EDF=∠B=70°【精准解析】根据已知条件证明△BDE≌△CFD,即ED=DF,∠EDF=∠B=∠C,因此属于一线三等角模型,已知∠A=40°,即先求∠B=∠C=70°,即可得出答案【典例3】如图,在三角形ABC中,依然有AB=AC,若点B,C位于直线l的两侧,若果∠BDA+∠BAC=180°,∠BDA=∠AEC,求证BD=CE+DE【答案】由题意得∵∠BDA+∠BAC=180°∠BDA+∠BDE=90°∴∠BAC=∠BDE又∵∠ABD+∠BAD=∠BDE∠CAE+∠BAD=∠BAC∴∠ABD=∠CAE在△BDA和△CEA中∠ABD=∠CAE∠BDA=∠AEC(角角边)AB=AC所以△BDA≌△CEA即AD=CE BD=AE因此BD=CE+DE【精准答案】首先证明△BDA≌△CEA,由此得到AD=CE BD=AE,即可得出答案。
专题06全等三角形之一线三等角模型全攻略目录【知识点归纳】 (1)【例题精讲】 (2)【课后练习】 (13)【知识点归纳】“一线三垂直”模型,是初中几何图形中的最重要模型,一般只要图形中出现一线三垂直或二垂或一垂图形,不管它是出现在全等图形中,还是在以后学习的相似图形中,函数图形中,它的辅助线、解题思路过程基本固定,一定要熟悉它的变化及用法。
“三垂直模型”是一个应用非常广泛的模型,它可以应用在三角形,矩形,平面直角坐标系,网格,一次函数,反比例函数,三角函数,二次函数以及圆等诸多的中考重要考点之中,所以掌握好这一模型会使你在中考中技高一筹。
基本图形如下:同侧型一线三等角(常见):锐角一线三等角直角一线三等角钝角一线三等角条件:A CED B ∠=∠=∠,CE=DE证明思路:,A B C BED ∠=∠∠=∠,任一边相等BED ACE⇒ ≌异侧型一线三等角:锐角一线三等角直角一线三等角钝角一线三等角条件:FAC ABD CED ∠=∠=∠,任意一边相等证明思路:,A B C BED ∠=∠∠=∠,任一边相等BED ACE ⇒ ≌【例题精讲】例1.(同侧一线三直角)(1)如图1,已知:在ABC ∆中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线l经过点A ,BD l ⊥,CE l ⊥垂足分别为点D 、E .证明:①CAE ABD ∠=∠;②DE BD CE =+.(2)如图2,将(1)中的条件改为:在ABC ∆中,AB AC =,D 、A 、E 三点都在l 上,并且有BDA AEC BAC α∠=∠=∠=,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE BD CE =+是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)如图3,过ABC ∆的边AB 、AC 向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,AH 是BC 边上的高,延长HA 交EG 于点I ,求证:I 是EG 的中点.【答案】(1)①见解析;②见解析;(2)成立:DE=BD+CE ;证明见解析;(3)见解析【分析】(1)①根据平行线的判定与性质即可求解;②由条件可证明△ABD ≌△CAE ,可得DA =CE ,AE =BD ,可得DE =BD +CE ;(2)由条件可知∠BAD +∠CAE =180°−α,且∠DBA +∠BAD =180°−α,可得∠DBA =∠CAE ,结合条件可证明△ABD ≌△CAE ,同(1)可得出结论;(3)由条件可知EM =AH =GN ,可得EM =GN ,结合条件可证明△EMI ≌△GNI ,可得出结论I 是EG 的中点.【详解】(1)①∵BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l∴∠BDA=∠CEA=90°∵∠BAC=90°∴∠BAD+∠CAE=90°∵∠BAD+∠ABD=90°∴∠CAE=∠ABD②在△ADB 和△CEA 中ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADB ≌△CEA (AAS )∴AE=BD ,AD=CE∴DE=AE+AD=BD+CE ;(2)成立:DE=BD+CE 证明如下:∵∠BDA=∠BAC=α∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α∴∠DBA=∠CAE在△ADB 和△CEA 中ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADB ≌△CEA (AAS )∴AE=BD 、AD=CE∴DE=AE+AD=BD+CE ;(3)如图过E 作EM ⊥HI 于M ,GN ⊥HI 的延长线于N∴∠EMI=GNI=90°由(1)和(2)的结论可知EM=AH=GN∴EM=GN在△EMI 和△GNI 中GIH EIM EM GN GHI EMI ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△EMI ≌△GNI (AAS )∴EI=GI∴I 是EG 的中点.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质,由条件证明三角形全等得到BD =AE 、CE =AD 是解题的关键.例2.(异侧一线三直角)如图1,OA OB ⊥,OC OD ⊥,OA OB =,OC OD =,连接AD 、BC ,交于点H .(1)写出AD 和BC 的数量关系及位置关系,并说明理由;(2)如图2,连接BD ,若DO 、BO 分别平分ADB ∠和CBD ∠,求BOD ∠的度数;(3)如图3,连接AC 、BD ,设AOC 的面积为1S ,BOD 的面积为2S ,探究1S 与2S 的数量关系,并说明理由.OA OB ⊥,OC OD ⊥90AOB COD ∴∠=∠=︒,AOB AOC AOC ∠+∠=∠ AOD BOC ∴∠=∠,又 OA OB =,OC OD =AOD BOC ∴ ≌()SAS ,(3)如图,过点,C D ,分别作90CFO OGD ∴∠=∠=︒,90COD ∠=︒ ,90COF GOD ∴∠=︒-∠=∠又CO DO = ,()AAS CFO OGD ∴ ≌,FO GD ∴=,AOC 的面积为1S ,BOD 在MAN ∠的边AM 、AN 上,且AB AC =,CF AE ⊥于点F ,BD AE ⊥于点D ,求证:ABD CAF V V ≌;(2)如图2,点B 、C 分别在MAN ∠的边AM 、AN 上,点E 、F 都在MAN ∠内部的射线AD 上,已知AB AC =,且12BAC ∠=∠=∠,求证:ABE CAF V V ≌;(3)如图3,已知ABC 的面积为15,且AB AC =,AB BC >,点D 在边BC 上,点E 、F 在线段AD 上,12BAC ∠=∠=∠,若ACF △与BDE △的面积之和是6,求:CD BC 的值.∵12∠=∠,∴AFC BEA ∠=∠,∵34BAC ∠+∠=∠,1∠∴4ABE ∠=∠,∵AB AC =,∴()AAS ABE CAF △≌△∵12BAC ∠=∠=∠,∴3ACF ∠=∠,BEA ∠∵AB AC =,∴(AAS ABE CAF △≌△∴ABE CAF S S = ,∵ACF △与BDE △的面积之和是∴ABD ABE BDE S S S =+ △△∵ACD 与ABC 等高,∴底边之比3:5,∴:3:5CD BC =.【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等的判定方法,是解题的关键.例4.(坐标系中的K 字模型)A B y 轴上.(1)如图①,若点C 的横坐标为5,求点B 的坐标;(2)如图②,若x 轴恰好平分BAC ∠,BC 交x 轴于点M ,过点C 作CD x ⊥轴于点D ,求CD AM的值;(3)如图③,若点A 的坐标为()4,0-,点B 在y 轴的正半轴上运动时,分别以OB 、AB 为边在第一、第二象限中作等腰Rt OBF ,等腰Rt ABE ,连接EF 交y 轴于点P ,当点B 在y 轴上移动时,PB 的长度是否发生改变?若不变求PB 的值;若变化,求PB 的取值范围.例.()已知等腰ABE 和,连接,若直线BD CE 、交于点O ,则BOC ∠=;(2)如图所示,90,,BAE DAC AB AE AD AC ∠=∠=︒==,连接BC 和DE ,过点A 作AF D E ⊥交BC 于点G ,垂足为F ,若11,10AG GF ==,求ABC 的面积.如图:∵100,,BAE DAC AB AE AD ∠=∠=︒==∴BAD EAC ∠=∠,(2)作BM AF ⊥于M ,CN AF ⊥于N ,∵AF D E ⊥,∴90BMA AFE ∠=∠=︒,∵90,BAE AB AE ∠=︒=,∴90BAM FAE ∠+∠=︒,E FAE ∠+∠=∴BAF E ∠=∠,∴BAM AEF ≌,【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,解题关键是恰当作辅助线,构建全等三角形,利用全等三角形的性质解决问题.【课后练习】1.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:【模型呈现】(1)如图1,90BAD ∠=︒,AB AD =,过点B 作BC AC ⊥于点C ,过点D 作DE AC ⊥于点E .由12290D ∠+∠=∠+∠=︒,得1D ∠=∠.又90ACB AED ∠=∠=︒,可以推理得到ABC DAE △≌△.进而得到AC =___________,BC =___________.我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型;【模型应用】(2)①如图2,90BAD CAE ∠=∠=︒,AB AD =,AC AE =,连接BC ,DE ,且BC AF ⊥于点F ,DE 与直线AF 交于点G .求证:点G 是DE 的中点;②如图3,在平面直角坐标系xOy 中,点A 的坐标为()2,6,点B 为平面内任一点.若AOB 是以OA 为斜边的等腰直角三角形,请直接写出点B 的坐标.【答案】(1)DE ;AE(2)①证明见解析;②()4,2或()2,4-【分析】(1)根据全等三角形的对应边相等解答;(2)①作DM AF ⊥于M ,EN AF ⊥于N ,证明ABF DAM △≌△,ACF EAN △≌△,根据全等三角形的性质得到EN DM =,再证明DMG ENG △≌△,根据全等三角形的性质证明结论;②过点B 作DC x ⊥轴于点C ,过点A 作DE y ⊥轴于点E ,两直线交于点D ,过点B '作B H x '⊥轴于点H ,B H '交DE 于点G ,利用(1)的结论即可解答.【详解】(1)解:∵12290D ∠+∠=∠+∠=︒,∴1D ∠=∠,在ABC 和DAE 中,1D ACB DEA AB DA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AAS ABC DAE △≌△,∴AC DE =,BC AE =.故答案为:DE ;AE .(2)①证明:如图2,作DM AF ⊥于M ,EN AF ⊥于N ,∵BC AF ⊥,90BAD ∠=︒,∴90BFA AMD ∠=∠=︒,12190B ∠+∠=∠+∠=︒∴2B ∠=∠,在ABF △和DAM △中,2BFA AMD B AB DA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AAS ABF DAM △≌△,∴AF DM =,∵BC AF ⊥,90CAE ∠=︒,∴90CFA ANE ∠=∠=︒,90FAC NAE FAC C ∠+∠=∠+∠=︒∴C NAE =∠∠,在ACF △和EAN 中,CFA ANE C NAE AC EA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,一副三角板(在ABC 中,90ABC ∠=︒,AB BC =;DEF 中,90DEF ∠=︒,30EDF ∠=︒),并提出了相应的问题(1)【发现】如图1,将两个三角板互不重叠地摆放在一起,当顶点B 摆放在线段DF 上时,过点A 作AM DF ⊥,垂足为点M ,过点C 作CN DF ⊥,垂足为点N ,易证ABM BCN ≌△△,若2AM =,7CN =,则MN =______;(2)【类比】如图2,将两个三角板叠放在一起,当顶点B 在线段DE 上且顶点A 在线段EF 上时,过点C 作CP DE ⊥,垂足为点P ,猜想AE ,PE ,CP 的数量关系,并说明理由;(3)【拓展】如图3,将两个三角板叠放在一起,当顶点A 在线段DE 上且顶点B 在线段EF 上时,若5AE =,1BE =,连接CE ,则ACE △的面积为______.【答案】(1)9(2)=-PE CP AE ;理由见解析(3)10【分析】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,熟记相关定理内容进行几何推理是解题关键.(1)由ABM BCN ≌△△,利用两个三角形全等的性质,得到2AM BN ==,7BM CN ==,即可得到MN ;(2)根据两个三角形全等的判定定理,得到ABE BCP ≌△△,利用两个三角形全等的性质,得到AE BP =,BE CP =,由BE BP PE =+中,即可得到三者的数量关系;(3)延长FE ,过点C 作CP FE ⊥于P ,由两个三角形全等的判定定理得到ABE BCP ≌△△,从而1PC BE ==,5PB AE ==,则可求得PE ,延长AE ,过点C 作CF AE ⊥于F ,由平行线间的平行线段相等可得4CF PE ==,代入面积公式得ACE S ,即可得到答案.【详解】(1)解:ABM BCN ≌,2AM =,7CN =,2AM BN ∴==,7BM CN ==,9MN BM BN ∴=+=;故答案为:9.(2)解:=-PE CP AE理由:90ABC ∠=︒ ,90ABE CBE ∴∠+∠=︒,CP BE ⊥ ,90CPB ∴∠=︒,90BCP CBP ∴∠+∠=︒ABE BCP ∴∠=∠,90AEB ∠=︒ ,90AEB CPB ∴∠=∠=︒,AB BC = ,ABE BCP ∴V V ≌,AE BP ∴=,BE CP=BE BP PE =+ ,PE BE BP PC AE ∴=-=-;90ABE EBC ∠+∠=︒ ,ABE ∠EBC BAE ∴∠=∠,90AEB CPB ∠=∠=︒Q ,AB ABE BCP ∴V V ≌,1PC BE ∴==,5PB AE ==514PE PB BE ∴=-=-=,延长AE ,过点C 作CF AE ⊥AF PE ⊥Q ,CP PE ⊥,AF CP ∴∥,AF PE ⊥Q ,CF AF ⊥,PE CF ∴∥,由平行线间的平行线段相等可得115422ACE S AE CF =⨯⨯=⨯⨯V 故答案为:10.3.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:【模型呈现】(1)如图,90ACE ∠=︒,AC CE =,过点A 作AB BC ⊥于点B ,过点E 作ED BC ⊥交BC 的延长线于点D .由90ACB DCE DCE E ∠+∠=∠+∠=︒,得CAB E ∠=∠.又90ABC CDE ∠=∠=︒,AC CE =,可以推理得到ABC CDE △△≌,进而得到AB =______,BC =______.(请完成填空)我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型.【模型应用】(2)①如图,90ACE BCD ∠=∠=︒,AC CE =,BC CD =,连接AB 、DE ,且DE CG ⊥于点G ,AB 与直线CG 交于点F ,求证:点F 是AB 的中点;②如图,若点M 为x 轴上一动点,点N 为y 轴上一动点,点P 的坐标为()51,,是否存在以M 、N 、P 为顶点且以PM 为斜边的三角形为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)CD ,DE ;(2)见解析;(3)存在,()4,0-或()6,0-【分析】本题是三角形综合题目,考查了等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、坐标与图形性质、直角三角形的性质等知识;(1)由全等三角形的性质可得出答案;(2)过点A 作AM FG ⊥交FG 于点M ,过点B 作BN FG ⊥交FG 于点N ,证明(AAS)ACM CEG ≌,得出AM CG =;同理可得:BCN CDG ≌.得出BN CG =,证明ED CG ⊥ ,90ACE ∠=︒,ACF ECG ECG ∴∠+∠=∠+∠ACF E ∴∠=∠,在ACM △和CEG 中,ACM E AMC CGE AC CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(AAS)ACM CEG ∴ ≌514DP ∴=-=,4EN ∴=,(4,0)M ∴-;当点N 在x 轴负半轴上时,同理可得(6,0)M -.综上所述,点M 的坐标为(4,0)-或(6,0)-.4.综合与实践:在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,点C 在直线l 上,点A 、B 在直线l 的同侧,过点A 作AD l ⊥于点D .(1)问题情境:如图1,在直线l 上取点E ,使BE l ⊥.则BE 与CD 的数量关系是_________________,此时AD BE DE 、、之间的数量关系是_________________.(2)探究证明:如图2,在直线l 上取点F ,使BF BC =,猜想CF 与AD 的数量关系,并说明理由.(3)拓展延伸:在直线l 上任取一点P ,连接BP ,以点P 为直角顶点作等腰直角三角形BPM ,作MN l ⊥于点N ,请直接写出在图3、图4中MN AD CP 、、之间的数量关系.【答案】(1),BE CD AD BE DE =+=;(2)2CF AD =,理由见解析(3),MN AD CP MN AD CP+=-=【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握“一线三垂直”模型是解答本题的关键.(1)根据AAS 证明ACD CBE ≌,得BE CD =,CE AD =,进而可证AD BE DE +=;(2)过点B 作BH l ⊥于点H ,根据AAS 证明DAC HCB ≌,得AD CH =,由三线合一得2CF CH =,进而可得;2CF AD=(3)如图3,作BH l ⊥于点H ,作PF l ⊥,作BF PF ⊥于点F ,作ME PF ⊥于点E ,可证四边形MEPN 和四边形PFBH 都是矩形,从而BF BH =,MN PE =.结合ACD CBH △≌△,可证MN AD CP +=;如图4,作BH l ⊥于点H ,由ACD CBH △≌△,MNP PHB ≌,得MN PH =,AD CH =,进而可证MN AD CP -=.【详解】(1)解:∵AD l ⊥,BE l ⊥,∴90ADC CEB ∠=∠=︒.∵90ACB ∠=︒,∴90ACD BCE ∠+∠=︒,∵90CAD ACD ∠+∠=︒,∴CAD BCE ∠=∠.∵AC BC =,∴()AAS ACD CBE ≌,∴BE CD =,CE AD =,∵CE CD DE +=,∴AD BE DE +=.故答案为:BE CD =,AD BE DE +=;(2)2CF AD=理由如下:过点B 作BH l ⊥于点H ,如图,则90BHC ∠=︒,∴四边形MEPN 和四边形PFBH 都是长方形,∴BF BH =,MN PE =.由(1)知,ACD CBH △≌△, ∴AD CH PE BF ==,,∴PH MN =,∵CH PH CP +=,∴MN AD CP +=;由(1)知,ACD CBH △≌△,MNP PHB ≌,∴MN PH AD CH ==,,∵PH CH CP -=,∴MN AD CP -=.5.如图1所示,已知AB 为直线a 上两点,点C 为直线a 上方一动点,连接AC 、BC ,分别以AC 、BC 为边向△ABC 外作△ACD 和△BCE ,且90DAC CBE ∠=∠=︒,AD AC =,BC BE =,过点D 作1DD a ⊥于点1D ,过点E 作1EE a ⊥于点1E .(1)【问题探究】小华同学想探究图1中线段1DD 、1EE 、AB 之间的数量关系.他的方法是:作直线CH AB ⊥于点H ,可以先证明1ADD CAH ≌△△和1BEE ≌△________,于是可得:________和________,所以得到线段1DD 、1EE 、AB 之间的数量关系是________;(2)【方法应用】在图2中,当D 、E 两点分别在直线a 的上方和下方时,试探究三条线段1DD 、1EE 、AB 之间的数量关系,并说明理由;(3)【拓展延伸】在图2中,当D 、E 两点分别在直线a 的上方和下方时,小华同学测得线段11D E m =,AB n =,请用含有m 、n 的代数式表示△ABC 的面积为________.三角形面积公式求出答案.【详解】解:(1)∵1DD a ⊥,CH AB ⊥,∴∠1DD A =∠CHA=90DAC ∠=︒,∴∠1D DA+∠1D AD=90°,∠1D AD+∠CAH=90°,∴∠1D DA=∠CAH ,∵AD=AC ,∴△1D DA ≌△HAC ,同理1BEE ≌△△CBH ,∴D 1D =AH ,1EE =BH ,∴11AB DD EE =+故答案为:△CBH ,1DD AH =,1EE BH =,11AB DD EE =+;(2)11AB DD EE =-.理由:如图,过点C 作CG a ⊥于点G ,∵1DD a ⊥,CG a ⊥,1EE a ⊥,∴1DD A AGC ∠=∠,1CGB BE E ∠=∠,∴1190DAD ADD ︒∠+∠=,90∠+∠=︒CBG BCG ,∵90DAC CBE ∠=∠=︒,∴190DAD CAG ︒∠+∠=,190CBG E BE ︒∠+∠=,∴1ADD CAG ∠=∠,1BCG EBE ∠=∠,在1ADD 和CAG 中,11,,,ADD CAG DD A AGC AD CA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴1ADD ≌CAG ,∴1DD AG =,同理可得:1BCG EBE ≅△△,∴1BG EE =,由图可得:AB AG BG =-,∴11AB DD EE =-;侧作AE AD ⊥,且AE AD =.(1)如图1,当点D 在线段BC 上时,过点E 作EF AC ⊥于F ,求证:ACD EFA △≌△;(2)如图2,当点D 在线段BC 的延长线上时,连接BE 交直线AC 于点M .试探究BM 与EM 的数量关系,并说明理由.(3)当点D 在射线CB 上时,连接BE 交直线AC 于点M ,若4AC CM =,求ADB AEMS S △△的值.=90DAE ∠︒,F ACD MCB ∴∠=∠=∠,90FAE CDA ∠=∠=在FAE 和CDA 中,F ACD FAE CDA AE DA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS FAE CDA ∴ ≌,EF AC BC ∴==,MCB F ∠=∠⎧90FAE D DAC ∴∠=∠=︒-∠,在AFE △和DCA △中,F ACD FAE D AE DA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS AFE DCA ∴ ≌,AF DC ∴=,EF AC BC ==,AF AC DC BC ∴-=-,CF DB ∴=,18090BCM ACB ∠=︒-∠=︒ ,4AC n ∴=,3AM n ∴=,11222ADB S DB AC n AC n AC ∴=⋅=⨯⋅=⋅ ,12AEM S AM EF =⋅ ∴2332ADB AEM S n AC S n AC ⋅==⋅ ,综上所述,ADB AEM S S △△的值为25或23.。
一线三等角的参数应用一线三等角是指三条边相等且夹角相等的三角形。
在几何学和工程学中,一线三等角的参数应用非常广泛。
本文将以一线三等角的参数应用为主题,介绍一些相关的知识和实际应用。
一线三等角的定义是指三条边相等,因此在计算一线三等角的参数时,我们主要关注三条边的长度和夹角的大小。
下面将分别介绍这些参数的计算方法和应用。
1. 三边的长度在一线三等角中,三条边的长度相等。
我们可以用任意一条边的长度来表示整个三角形的边长。
假设边长为a,那么整个三角形的边长就是3a。
这个参数在建筑工程中常用于计算房间的面积和体积。
2. 夹角的大小一线三等角的夹角是指三个内角都相等。
夹角的大小可以用度数或弧度来表示。
常用的度数表示法是用角度符号°,例如60°表示一个直角的三分之一。
而弧度表示法是用弧度符号rad,例如π/3 rad 表示一个直角的三分之一。
在计算机图形学和物理学中,常用弧度来表示角度大小。
3. 周长和面积一线三等角的周长可以通过三边的长度来计算。
由于三条边的长度相等,因此周长就是3a。
面积的计算可以使用海伦公式,即利用三边的长度计算半周长,然后再根据半周长和三边的长度计算面积。
海伦公式可以表示为:面积= √(s(s-a)(s-a)(s-a))其中,s表示半周长,即s=(3a)/2。
这个参数在土木工程中常用于计算三角形地块的面积和体积。
4. 三角形的特性一线三等角的特性有很多,其中一些特性可以应用于实际问题的解决。
例如,一线三等角的高度和中线相等,可以用于计算三角形的高度。
另外,一线三等角的内切圆和外接圆都是等边三角形,这个特性可以用于计算圆的半径和面积。
5. 实际应用一线三等角的参数应用非常广泛。
在建筑工程中,我们经常会遇到需要计算房间面积和体积的问题,而一线三等角的参数正好可以用于这些计算。
在土木工程中,我们经常需要计算地块的面积和体积,一线三等角的参数也可以应用于这些计算。
此外,一线三等角的特性还可以应用于解决其他实际问题,如计算圆的半径和面积。
专题11全等三角形中的一线三等角模型【模型1】三垂直全等模型【说明】上图三垂直模型中,只要知道一组对应边相等,即可证明两三角形全等。
【模型2】一线三直角全等模型【说明】上图中的两个三角形中三组对应角相等,只要知道一组对应边相等,即可证明两三角形全等。
【模型3】一线三等角与一组对应边相等全等模型【说明】上图中可根据平角的概念和三角形内角和定理可求得的两个三角形中三组对应角相等,只要再知道一组对应边相等,即可证明两三角形全等。
【例1】如图,AC =CE ,∠ACE =90°,AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,AB =6cm ,DE =2cm ,则BD 等于()A .6cmB .8cmC .10cmD .4cm【答案】B 【分析】根据题意证明ABC CDE △≌△即可得出结论.【解析】解:∵AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,∴90ABC CDE ∠=∠=︒,∵∠ACE =90°,∴90ACB DCE ∠+∠=︒,∵90ACB BAC ∠+∠=︒,∴BAC DCE ∠=∠,在ABC 和CDE △中,90ABC CDE BAC DCE AC CE ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎪⎨⎪⎪⎩=,∴()ABC CDE AAS ≌,∴6cm AB CD ==,2cm BC DE ==,∴268cm BD BC CD =+=+=,故选:B .【例2】如图所示,ABC 中,,90AB AC BAC =∠=︒.直线l 经过点A ,过点B 作BE l ⊥于点E ,过点C 作CF l ⊥于点F .若2,5==BE CF ,则EF =__________.【答案】7【分析】根据全等三角形来实现相等线段之间的关系,从而进行计算,即可得到答案;【解析】解:∵BE ⊥l ,CF ⊥l ,∴∠AEB =∠CFA =90°.∴∠EAB +∠EBA =90°.又∵∠BAC =90°,∴∠EAB +∠CAF =90°.∴∠EBA =∠CAF .在△AEB 和△CFA 中∵∠AEB =∠CFA ,∠EBA =∠CAF ,AB =AC ,∴△AEB ≌△CFA .∴AE =CF ,BE =AF .∴AE +AF =BE +CF .∴EF =BE +CF .∵2,5==BE CF ,∴257EF =+=;故答案为:7.【例3】(1)观察理解:如图1,∠ACB =90°,AC =BC ,直线l 过点C ,点A ,B 在直线l 同侧,BD ⊥l ,AE ⊥l ,垂足分别为D ,E ,求证:△AEC ≌△CDB .(2)理解应用:如图2,过△ABC边AB、AC分别向外作正方形ABDE和正方形ACFG,AH是BC边上的高,延长HA交EG于点I.利用(1)中的结论证明:I是EG的中点.(3)类比探究:①将图1中△AEC绕着点C旋转180°得到图3,则线段ED、EA和BD的关系_______;∥,AB⊥BC,AD=2,BC=3,将腰DC绕D点逆②如图4,直角梯形ABCD中,AD BC时针旋转90°至DE,△AED的面积为.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)①ED=EA-BD;②1【分析】(1)根据同角的余角相等可得∠A=∠BCD,再利用AAS证得△AEC≌△CDB,即可;(2)分别过点E、G向HI作垂线,垂足分别为M、N,由(1)可证得△EMA≌△AHB,△ANG ≌△CHA ,从而得到EM =GN ,可得到△EMI ≌△GNI ,从而得到EI =IG ,即可求证;(3)①由(1)得:△AEC ≌△CDB ,可得CE =BD ,AE =CD ,即可;②过点C 作CP ⊥AD 交AD 延长线于点P ,过点E 作EQ ⊥AD 交AD 延长线于点Q ,根据旋转的性质可得根据题意得:∠CDE =90°,CD =DE ,再由(1)可得△CDP ≌△DEQ ,从而得到DP =EQ ,然后根据两平行线间的距离,可得AP =BC ,进而得到PD =1,即可求解.【解析】(1)证明:∵BD ⊥l ,AE ⊥l ,∴∠AEC =∠BDC =90°,又∵∠ACB =90°∴∠A +∠ACE =∠ACE +∠BCD =90°,∴∠A =∠BCD ,在△AEC 和△CDB 中,AEC CDB A BCD AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AEC ≌△CDB (AAS );(2)证明:分别过点E 、G 向HI 作垂线,垂足分别为M 、N,由(1)得:△EMA ≌△AHB ,△ANG ≌△CHA ,∴EM =AH ,GN =AH ,∴EM =GN ,在△EMI 和△GNI 中,90EIM GIN EMI GNI EM GN ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△EMI ≌△GNI (AAS );∴EI =IG ,即I 是EG 的中点;(3)解:①由(1)得:△AEC ≌△CDB ,∴CE =BD ,AE =CD ,∵ED =CD -CE ,∴ED =EA -BD ;故答案为:ED =EA -BD②如图,过点C 作CP ⊥AD 交AD 延长线于点P ,过点E 作EQ ⊥AD 交AD 延长线于点Q ,根据题意得:∠CDE =90°,CD =DE ,由(1)得:△CDP ≌△DEQ ,∴DP =EQ ,直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,AB ⊥BC ,∴AB ⊥AD ,∴AB ∥CP ,∴BC ⊥CP ,∵BC =3,∴AP =BC =3,∵AD =2,∴DP =AP -AD =1,∴EQ =1,∴△ADE 的面积为1121122AD EN 创=.故答案为:1一、单选题1.如图,点P ,D 分别是∠ABC 边BA ,BC 上的点,且4BD =,60ABC ∠=︒.连结PD ,以PD 为边,在PD 的右侧作等边△DPE ,连结BE ,则△BDE 的面积为()A .B .2C .4D .【答案】A【分析】要求BDE ∆的面积,想到过点E 作EF BC ⊥,垂足为F ,因为题目已知60ABC ∠=︒,想到把ABC ∠放在直角三角形中,所以过点D 作DG BA ⊥,垂足为G ,利用勾股定理求出DG 的长,最后证明GPD FDE ∆≅∆即可解答.【解析】解:过点E 作EF BC ⊥,垂足为F ,过点D 作DG BA ⊥,垂足为G ,在Rt BGD 中,4BD =,60ABC ∠=︒,30BDG ∴∠=︒,122BG BD ∴==,GD ∴=PDE ∆是等边三角形,60PDE ∴∠=︒,PD DE =,180120PDB EDF PDE ∴∠+∠=︒-∠=︒,60ABC ∠=︒,180120PDB BPD ABC ∴∠+∠=︒-∠=︒,BPD EDF ∴∠=∠,90PGD DFE ∠=∠=︒,()GPD FDE AAS ∴∆≅∆,GD EF ∴==,BDE ∴∆的面积12BD EF =⋅,142=⨯⨯,=故选:A .2.课间,小聪拿着老师的等腰直角三角板玩,不小心掉到两墙之间(如图),∠ACB =90°,AC =BC ,从三角板的刻度可知AB =20cm ,小聪想知道砌墙砖块的厚度(每块砖的厚度相等),下面为砌墙砖块厚度的平方的是().A .20013cm 2B .15013cm 2C .10013cm 2D .5013cm 2【答案】A【分析】设每块砖的厚度为x cm ,则AD =3x cm ,BE =2x cm ,然后证明△DAC ≌△ECB 得到CD =BE =2x cm ,再利用勾股定理求解即可.【解析】解:设每块砖的厚度为x cm ,则AD =3x cm ,BE =2x cm ,由题意得:∠ACB =∠ADC =∠BEC =90°,∴∠ACD +∠DAC =∠ACD +∠BCE =90°,∴∠DAC =∠ECB ,又∵AC =CB ,∴△DAC ≌△ECB (AAS ),∴CD =BE =2x cm ,∵222AC BC AB +=,222AD DC AC +=,∴()()222232220x x +=,∴220013x =,故选A .3.一天课间,顽皮的小明同学拿着老师的等腰直角三角板玩,不小心将三角板掉到两根柱子之间,如图所示,这一幕恰巧被数学老师看见了,于是有了下面这道题:如果每块砖的厚度a =8cm ,则DE 的长为()A .40cmB .48cmC .56cmD .64cm【答案】C 【分析】由等腰直角三角形的性质可得∠ACB =90°,AC =CB ,因此可以考虑证明△ACD 和△CBE 全等,可以证明DE 的长为7块砖的厚度的和.【解析】解:由题意得∠ADC =∠CEB =∠ACB =90°,AC =CB ,∴∠ACD =90°﹣∠BCE =∠CBE ,在△ACD 和△CBE 中,ADC CEB ACD CBE AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△CBE (AAS ),∴CD=BE=3a,AD=CE=4a,∴DE=CD+CE=3a+4a=7a,∵a=8cm,∴7a=56cm,∴DE=56cm,故选C.二、填空题4.如图,直线l1⊥l3,l2⊥l3,垂足分别为P、Q,一块含有45°的直角三角板的顶点A、B、C分别在直线l1、l2、线段PQ上,点O是斜边AB的中点,若PQ,则OQ的长等于_____.【答案】6【分析】由“AAS”可证△ACP≌△CBQ,可得AP=CQ,PC=BQ,由“AAS”可证△APO≌△BHO,可得AP=BH,OP=OH,由等腰直角三角形的性质和直角三角形的性质可求解.【解析】解:如图,连接PO,并延长交l2于点H,∵l1⊥l3,l2⊥l3,∴l1∥l3,∠APC=∠BQC=∠ACB=90°,∴∠PAC+∠ACP=90°=∠ACP+∠BCQ,∴∠PAC=∠BCQ,在△ACP和△CBQ中,∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩PAC BCQ APC BQC AC BC ,∴△ACP ≌△CBQ (AAS ),∴AP =CQ ,PC =BQ ,∴PC +CQ =AP +BQ =PQ,∵AP ∥BQ ,∴∠OAP =∠OBH ,∵点O 是斜边AB 的中点,∴AO =BO ,在△APO 和△BHO 中,∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩AOP BOH APO BHO AO BO ,∴△APO ≌△BHO (AAS ),∴AP =BH ,OP =OH ,∴BH +BQ =AP +BQ =PQ ,∴PQ =QH,∵∠PQH =90°,∴PHPQ =12,∵OP =OH ,∠PQH =90°,∴OQ =12PH =6.故答案为:65.如图,已知ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,AD ⊥DE 于点D ,BE ⊥DE 于点E ,且点C 在DE 上,若AD =5,BE =8,则DE 的长为_____.【答案】13【分析】先根据AD ⊥DE ,BE ⊥DE ,∠ADC =∠CEB =90°,则∠DAC +∠DCA =90°,△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,可得AC =CB ,推出∠DAC =∠ECB ,即可证明△DAC ≌△ECB得到CE =AD =5,CD =BE =8,由此求解即可.【解析】解:∵AD ⊥DE ,BE ⊥DE ,∴∠ADC =∠CEB =90°,∴∠DAC +∠DCA =90°,∵△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,∴∠DCA +∠BCE =90°,AC =CB∴∠DAC =∠ECB ,∴△DAC ≌△ECB (AAS ),∴CE =AD =5,CD =BE =8,∴DE =CD +CE =13,故答案为:13.三、解答题6.已知:如图,AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,C 是BD 上的一点,AC ⊥CE ,AB =CD ,求证:BC =DE.【答案】见解析【分析】根据直角三角形全等的判定方法,ASA 即可判定三角形全等.【解析】证明:∵AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,AC ⊥CE (已知)∴∠ACE =∠B =∠D =90°(垂直的意义)∵∠BCA +∠DCE +∠ACE =180°(平角的意义)∠ACE =90°(已证)∴∠BCA +∠DCE =90°(等式性质)∵∠BCA +∠A +∠B =180°(三角形内角和等于180°)∠B =90°(已证)∴∠BCA +∠A =90°(等式性质)∴∠DCE =∠A (同角的余角相等)在△ABC 和△CDE 中,A DCE AB CD B D ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ABC ≌△CDE (ASA )∴BC =DE (全等三角形对应边相等)7.如图,∠B =∠C =∠FDE =80°,DF =DE ,BF =1.5cm ,CE =2cm ,求BC的长.【答案】3.5【分析】由平角定义及三角形内角和定理解得EDC BFD ∠=∠,继而证明()BFD CDE AAS ≅V V ,得到=1.5,=2BF CD BD CE ==,最后根据线段的和差解题.【解析】解:∠B =∠C =∠FDE =80°,100,100BDF EDC BDF BFD ∴∠+∠=︒∠+∠=︒EDC BFD∴∠=∠在BFD △与CDE △中,B C EDC BFD DE DF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()BFD CDE AAS ∴≅=1.5,=2BF CD BD CE ∴==2 1.5 3.5BC BD DC ∴=+=+=.8.感知:(1)数学课上,老师给出了一个模型:如图1,90BAD ACB AED ∠=∠=∠=︒,由12180BAD ∠+∠+∠=︒,2180D AED ∠+∠+∠=︒,可得1D ∠=∠;又因为90ACB AED =∠=︒,可得ABC DAE △△∽,进而得到BC AC=______.我们把这个模型称为“一线三等角”模型.应用:(2)实战组受此模型的启发,将三等角变为非直角,如图2,在ABC 中,10AB AC ==,12BC =,点P 是BC 边上的一个动点(不与B 、C 重合),点D 是AC 边上的一个动点,且APD B ∠=∠.①求证:ABP PCD △△∽;②当点P 为BC 中点时,求CD 的长;拓展:(3)在(2)的条件下如图2,当APD △为等腰三角形时,请直接写出BP 的长.【答案】感知:(1)AEDE;应用:(2)①见解析;②3.6;拓展:(3)2或113【分析】(1)根据相似三角形的性质,即可求解;(2)①根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,根据三角形的外角性质得到∠BAP=∠CPD,即可求证;②根据相似三角形的性质计算,即可求解;(3)分PA=PD、AP=AD、DA=DP三种情况,根据等腰三角形的性质、相似三角形的性质,即可求解.【解析】感知:(1)∵△ABC∽△DAE,∴BC AC AE DE=,∴BC AE AC DE=,故答案为:AE DE;应用:(2)①∵∠APC=∠B+∠BAP,∠APC=∠APD+∠CPD,∠APD=∠B,∴∠BAP=∠CPD,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴△ABP∽△PCD;②BC=12,点P为BC中点,∴BP=PC=6,·∵△ABP∽△PCD,∴AB BPPC CD=,即1066CD=,解得:CD=3.6;拓展:(3)当PA=PD时,△ABP≌△PCD,∴PC=AB=10,∴BP=BC-PC=12-10=2;当AP=AD时,∠ADP=∠APD,∵∠APD =∠B =∠C ,∴∠ADP =∠C ,不合题意,∴AP ≠AD ;当DA =DP 时,∠DAP =∠APD =∠B ,∵∠C =∠C ,∴△BCA ∽△ACP ,∴BC AC AC CP =,即121010CP=,解得:253CP =,∴25111233BP BC CP =-=-=,综上所述,当APD △为等腰三角形时,BP 的长为2或113.9.问题背景:(1)如图①,已知ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线m 经过点A ,BD ⊥直线m ,CE ⊥直线m ,垂足分别为点D ,E ,易证:DE =______+______.(2)拓展延伸:如图②,将(1)中的条件改为:在ABC 中,AB AC =,D ,A ,E 三点都在直线m 上,并且有BDA AEC BAC ∠=∠=∠,请求出DE ,BD ,CE 三条线段的数量关系,并证明.(3)实际应用:如图③,在ACB △中,90ACB ∠=︒,AC BC =,点C 的坐标为()2,0-,点A 的坐标为()6,3-,请直接写出B 点的坐标.【答案】(1)BD ;CE ;证明见详解;(2)DE=BD+CE ;证明见详解;(3)点B 的坐标为()1,4B .【分析】(1)根据全等三角形的判定和性质得到AE BD =,AD CE =,结合图形解答即可;(2)根据三角形内角和定理、平角的定义证明ABD CAE ∠=∠,证明ABD CAE ≌,根据全等三角形的性质得到AE BD =,AD CE =,结合图形解答即可;(3)根据AEC CFB ≌,得到3CF AE ==,4BF CE OE OC ==-=,根据坐标与图形性质解答即可.【解析】(1)证明:∵BD m ⊥,CE m ⊥,∴90ADB CEA ∠=∠=︒,∵90BAC ∠=︒,∴90BAD CAE ∠+∠=︒,∵90BAD ABD ∠+∠=︒,∴ CAE ABD ∠=∠,在ADB 和CEA 中ABD CAE ADB CEA AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ADB CEA ≌,∴AE BD =,AD CE =,∴DE AE AD BD CE =+=+,即:DE BD CE =+,故答案为:BD ;CE ;(2)解:数量关系:DE BD CE =+,证明:在ABD 中,180ABD ADB BAD ∠=︒-∠-∠,∵180CAE BAC BAD ∠=︒-∠-∠,BDA AEC ∠=∠,∴ABD CAE ∠=∠,在ABD 和CAE 中,ABD CAE BDA AEC AB CA ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴ABD CAE ≌,∴AE BD =,AD CE =,∴DE AD AE BD CE =+=+;(3)解:如图,作AE x ⊥轴于E ,BF x ⊥轴于F,由(1)可知,AEC CFB ≌,∴3CF AE ==,4BF CE OE OC ==-=,∴1OF CF OC =-=,∴点B 的坐标为()1,4B .10.在直线m上依次取互不重合的三个点D,A,E,在直线m上方有AB=AC,且满足∠BDA =∠AEC=∠BAC=α.(1)如图1,当α=90°时,猜想线段DE,BD,CE之间的数量关系是;(2)如图2,当0<α<180时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)DE=BD+CE.(2)DE=BD+CE仍然成立,证明见解析【分析】(1)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,进而得到∠DBA=∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE;(2)由∠BDA=∠BAC=∠AEC=α得到∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,进而得到∠DBA=∠EAC,然后结合AB=AC得证△DBA≌△EAC,最后得到DE=BD+CE.【解析】(1)解:DE=BD+CE,理由如下,∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=90°,∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=90°,∴∠DBA=∠EAC,∵AB=AC,∴△DBA≌△EAC(AAS),∴AD=CE,BD=AE,∴DE=AD+AE=BD+CE,故答案为:DE=BD+CE.(2)DE=BD+CE仍然成立,理由如下,∵∠BDA=∠BAC=∠AEC=α,∴∠BAD+∠EAC=∠BAD+∠DBA=180°﹣α,∴∠DBA=∠EAC,∵AB=AC,∴△DBA≌△EAC(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∴DE =AD +AE =BD +CE ;11.如图,90,ABC FA AB ∠=⊥于点A ,点D 在直线AB 上,,AD BC AF BD ==.(1)如图1,若点D 在线段AB 上,判断DF 与DC 的数量关系和位置关系,并说明理由;(2)如图2,若点D 在线段AB 的延长线上,其他条件不变,试判断(1)中结论是否成立,并说明理由.【答案】(1)DF =DC ,DF ⊥DC ;理由见解析(2)成立,理由见解析【分析】(1)先证△ADF ≌△BCD ,得DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,再证∠FDC =90°即可得垂直;(2)先证△ADF ≌△BCD ,得DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,再证∠FDC =90°即可得垂直.【解析】(1)解:∵90,ABC FA AB ∠=⊥,∴90ABC DAF ∠∠==,在△ADF 与△BCD 中AF BD DAF ABC AD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF ≌△BCD ,∴DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,∵∠BDC +∠BCD =90°,∴∠BDC +∠ADF =90°,∴∠FDC =90°,即DF ⊥DC .(2)∵90,ABC FA AB ∠=⊥,∴90DBC DAF ∠∠==,在△ADF 与△BCD 中AF BD DAF DBC AD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF ≌△BCD ,∴DF =DC ,ADF BCD ∠=∠,∵∠BDC +∠BCD =90°,∴∠BDC +∠ADF =90°,∴∠FDC =90°,即DF ⊥DC .12.在直线m 上依次取互不重合的三个点,,D A E ,在直线m 上方有AB AC =,且满足BDA AEC BAC α∠=∠=∠=.(1)如图1,当90α=︒时,猜想线段,,DE BD CE 之间的数量关系是____________;(2)如图2,当0180α<<︒时,问题(1)中结论是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;(3)应用:如图3,在ABC 中,BAC ∠是钝角,AB AC =,,BAD CAE BDA AEC BAC ∠<∠∠=∠=∠,直线m 与CB 的延长线交于点F ,若3BC FB =,ABC 的面积是12,求FBD 与ACE 的面积之和.【答案】(1)DE =BD +CE(2)DE =BD +CE 仍然成立,理由见解析(3)△FBD 与△ACE 的面积之和为4【分析】(1)由∠BDA =∠BAC =∠AEC =90°得到∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =90°,进而得到∠DBA =∠EAC ,然后结合AB =AC 得证△DBA ≌△EAC ,最后得到DE =BD +CE ;(2)由∠BDA =∠BAC =∠AEC =α得到∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =180°﹣α,进而得到∠DBA =∠EAC ,然后结合AB =AC 得证△DBA ≌△EAC ,最后得到DE =BD +CE ;(3)由∠BAD >∠CAE ,∠BDA =∠AEC =∠BAC ,得出∠CAE =∠ABD ,由AAS 证得△ADB ≌△CAE ,得出S △ABD =S △CEA ,再由不同底等高的两个三角形的面积之比等于底的比,得出S △ABF 即可得出结果.【解析】(1)解:DE =BD +CE ,理由如下,∵∠BDA =∠BAC =∠AEC =90°,∴∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =90°,∴∠DBA =∠EAC ,∵AB =AC ,∴△DBA ≌△EAC (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =BD +CE ,故答案为:DE =BD +CE .(2)DE =BD +CE 仍然成立,理由如下,∵∠BDA =∠BAC =∠AEC =α,∴∠BAD +∠EAC =∠BAD +∠DBA =180°﹣α,∴∠DBA =∠EAC ,∵AB =AC ,∴△DBA ≌△EAC (AAS ),∴BD =AE ,AD =CE ,∴DE =AD +AE =BD +CE ;(3)解:∵∠BAD <∠CAE ,∠BDA =∠AEC =∠BAC ,∴∠CAE =∠ABD ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴S △ABD =S △CAE ,设△ABC 的底边BC 上的高为h ,则△ABF 的底边BF 上的高为h ,∴S △ABC =12BC •h =12,S △ABF =12BF •h ,∵BC =3BF ,∴S △ABF =4,∵S △ABF =S △BDF +S △ABD =S △FBD +S △ACE =4,∴△FBD 与△ACE 的面积之和为4.13.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:(1)如图1,∠BAD =90°,AB =AD ,过点B 作BC ⊥AC 于点C ,过点D 作DE ⊥AC 于点E .由∠1+∠2=∠2+∠D =90°,得∠1=∠D .又∠ACB =∠AED =90°,可以推理得到△ABC ≌△DAE .进而得到AC =,BC =AE .我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型;(2)如图2,∠BAD =∠CAE =90°,AB =AD ,AC =AE ,连接BC ,DE ,且BC ⊥AF 于点F ,DE 与直线AF 交于点G .求证:点G 是DE 的中点;(深入探究)(3)如图,已知四边形ABCD 和DEGF 为正方形,△AFD 的面积为S 1,△DCE 的面积为S 2,则有S 1S 2(填“>、=、<”)【答案】(1)DE ;(2)见解析;(3)=【分析】(1)根据全等三角形的性质可直接进行求解;(2)分别过点D 和点E 作DH ⊥FG 于点H ,EQ ⊥FG 于点Q ,进而可得∠BAF =∠ADH ,然后可证△ABF ≌△DAH ,则有AF =DH ,进而可得DH =EQ ,通过证明△DHG ≌△EQG 可求解问题;(3)过点D 作DO ⊥AF 交AF 于O ,过点E 作EN ⊥OD 交OD 延长线于N ,过点C 作CM ⊥OD 交OD 延长线于M ,由题意易得∠ADC =∠90°,AD =DC ,DF =DE ,然后可得∠ADO =∠DCM ,则有△AOD ≌△DMC ,△FOD ≌△DNE ,进而可得OD =NE ,通过证明△ENP ≌△CMP 及等积法可进行求解问题.【解析】解:(1)∵ABC DAE △≌△,∴AC DE =;(2)分别过点D 和点E 作DH ⊥FG 于点H ,EQ ⊥FG 于点Q ,如图所示:∴90DAH ADH ∠+∠=︒,∵90BAD ∠=︒,∴90BAF DAH ∠+∠=︒,∴BAF ADH ∠=∠,∵BC AF ⊥,∴90BFA AHD ∠=∠=︒,∵AB DA =,∴△ABF ≌△DAH ,∴AF =DH ,同理可知AF =EQ ,∴DH =EQ ,∵DH ⊥FG ,EQ ⊥FG ,∴90DHG EQG ∠=∠=︒,∵DGH EGQ∠=∠∴△DHG ≌△EQG ,∴DG =EG ,即点G 是DE 的中点;(3)12S S =,理由如下:如图所示,过点D 作DO ⊥AF 交AF 于O ,过点E 作EN ⊥OD 交OD 延长线于N ,过点C 作CM ⊥OD 交OD 延长线于M∵四边形ABCD 与四边形DEGF 都是正方形∴∠ADC =∠90°,AD =DC ,DF =DE∵DO ⊥AF ,CM ⊥OD ,∴∠AOD =∠CMD =90°,∠OAD +∠ODA =90°,∠CDM +∠DCM =90°,又∵∠ODA +∠CDM =90°,∴∠ADO =∠DCM ,∴△AOD ≌△DMC ,∴AOD DMC S S =△△,OD =MC ,同理可以证明△FOD ≌△DNE ,∴FOD DNE S S =△△,OD =NE ,∴MC =NE ,∵EN ⊥OD ,CM ⊥OD ,∠EPN =∠CMP ,∴△ENP ≌△CMP ,∴ENP CMP S S △△=,∵,ADF AOD FOD DCE DCM CMP DEN ENP SS S S S S S S =+=-++,∴DCE DCM DEN AOD FOD S S S S S =+=+,∴DCE ADF S S △△=即12S S =.14.(1)某学习小组在探究三角形全等时,发现了下面这种典型的基本图形.如图1,已知:在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线l 经过点A ,BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,垂足分别为点D ,E .求证:DE BD CE =+.(2)组员小明想,如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改为:在ABC 中,AB AC =,D ,A ,E 三点都在直线l 上,并且有BDA AEC BAC α∠=∠=∠=,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE BD CE =+是否成立?若成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)数学老师赞赏了他们的探索精神,并鼓励他们运用这个知识来解决问题:如图3,过ABC 的边AB ,AC 向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,AH 是BC 边上的高.延长HA 交EG 于点I .若7AEG S =△,则AEI S =△______.【答案】(1)见解析;(2)结论成立,理由见解析;(3)3.5【分析】(1)由条件可证明△ABD ≌△CAE ,可得DA =CE ,AE =BD ,可得DE =BD +CE ;(2)由条件可知∠BAD +∠CAE =180°-α,且∠DBA +∠BAD =180°-α,可得∠DBA =∠CAE ,结合条件可证明△ABD ≌△CAE ,同(1)可得出结论;(3)由条件可知EM =AH =GN ,可得EM =GN ,结合条件可证明△EMI ≌△GNI ,可得出结论I 是EG 的中点.【解析】解:(1)证明:如图1中,∵BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,∴∠BDA =∠CEA =90°,∵∠BAC =90°,∴∠BAD +∠CAE =90°,∵∠BAD +∠ABD =90°,∴∠CAE =∠ABD ,在△ADB 和△CEA 中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADB ≌△CEA (AAS ),∴AE =BD ,AD =CE ,∴DE =AE +AD =BD +CE .(2)解:成立.理由:如图2中,∵∠BDA =∠BAC =α,∴∠DBA +∠BAD =∠BAD +∠CAE =180°-α,∴∠DBA =∠CAE ,在△ADB 和△CEA 中,BDA AEC DBA CAE AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADB ≌△CEA (AAS ),∴AE =BD ,AD =CE ,∴DE =AE +AD =BD +CE .(3)如图3,过E 作EM ⊥HI 于M ,GN ⊥HI 的延长线于N.∴∠EMI =∠GNI =90°由(1)和(2)的结论可知EM =AH =GN∴EM =GN在△EMI 和△GNI 中,GIN EIM EM GN GNI EMI ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△EMI ≌△GNI (AAS ),∴EI =GI ,∴I 是EG 的中点.∴S △AEI =12S △AEG =3.5.故答案为:3.5.15.(1)模型建立,如图1,等腰直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,CB =CA ,直线ED 经过点C ,过A 作AD ⊥ED 于D ,过B 作BE ⊥ED 于E .求证:△BEC ≌△CDA ;(2)模型应用:①已知直线y =34x +3与y 轴交于A 点,与x 轴交于B 点,将线段AB 绕点B 逆时针旋转90度,得到线段BC ,过点A ,C 作直线,求直线AC 的解析式;②如图3,矩形ABCO ,O 为坐标原点,B 的坐标为(8,6),A ,C 分别在坐标轴上,P 是线段BC 上动点,已知点D 在第一象限,且是直线y =2x ﹣5上的一点,若△APD 是不以A 为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标.【答案】(1)见解析;(2)137y x =-+;(3)(3,1)或(913),或1923(33,【分析】(1)由条件可求得EBC ACD ∠=∠,利用AAS 可证明BEC CDA ≌;(2)由直线解析式可求得A 、B 的坐标,利用模型结论可得CE BO =,BE AO =,从而可求得C 点坐标,利用待定系数法可求得直线AC 的解析式;(3)分两种情况考虑:如图2所示,当90ADP ∠=︒时,AD PD =,设D 点坐标为(,25)x x -,利用三角形全等得到1128x x -+=,易得D 点坐标;如图3所示,当90APD ∠=︒时,AP PD =,设点P 的坐标为(8,)m ,表示出D 点坐标为(14,8)m m -+,列出关于m 的方程,求出m 的值,即可确定出D 点坐标;如图4所示,当90ADP ∠=︒时,AD PD =时,同理求出D 的坐标.【解析】解:(1)由题意可得,90ACB ADC BEC ∠=∠=∠=︒,∴90EBC BCE BCE ACD ∠+∠=∠+∠=︒,∴EBC ACD ∠=∠,在BEC △和CDA 中EBC ACD E D BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()BEC CDA AAS ≌;(2)过点C 作CD x ⊥轴于点D ,如图2,在334y x =+中,令0y =可求得4x =-,令0x =可求得3y =,∴3OA =,4OB =同(1)可证得CDB BOA ≌,∴4CD BO ==,3BD AO ==,∴437OD =+=,∴()7,4C -且()0,3A ,设直线AC 解析式为3y kx =+,把C 点坐标代入可得734k -+=,解得17k =-,∴直线AC 解析式为137y x =-+;(3)如图2,当90ADP ∠=︒时,AD PD =,过点D 作DE OA ⊥于E ,过点D 作DF BC ⊥于F ,同理可得:AED DFP△≌△设D 点坐标为(,25)x x -,则6(25)112AE DF x x ==--=-,∵DE DF EF BC +==,即1128x x -+=,解得3x =,可得D 点坐标(3,1);如图3,当90APD ∠=︒时,AP PD =,过点P 作PE OA ⊥于E ,过点D 作DF PE ⊥于F ,设点P 的坐标为()8,m ,同理可得:APE PDF ≌△△,∴6PF AE m ==-,8DF PE ==,∴D 点坐标为()14,8m m -+,∴()82145m m +=--,得5m =,∴D 点坐标(913),;如图4,当90ADP ∠=︒时,AD PD =时,同理可得ADE DPF △△≌,设(,25)D n n -,则DE PF n ==,25OE n =-,AE DF =则256211DF AE n n ==--=-,∵8DE DF EF OC +===∴2118n n +-=,解得193n =,23253n -=∴D 点坐标1923()33,,综上可知满足条件的点D 的坐标分别为(3,1)或(913),或1923(33,.。
“一线三等角”型的相似三角形
班级_________________姓名________________
基本模型:
一线三等角型相似三角形是以等腰三角形(等腰梯形)或者等边三角形为背景,一个
与等腰三角形的底角相等的顶点在底边所在的直线上,角的两边分别与等腰三角形的两边相
交如图所示:
等角的顶点在底边上的位置不同得到的相似三角形的结论也不同,当顶点移动到底边的延长
线时,形成变式图形,图形虽然变化但是求证的方法不变。
此规律需通过认真做题,细细体
会。
典型例题
【例1】如图,等边△ABC中,边长为6,D是BC上动点,∠EDF=60°
(1)求证:△BDE∽△CFD
(2)当BD=1,FC=3时,求BE
变式练习一:如图,等腰△ABC中,AB=AC,D是BC中点,∠EDF=∠B,
求证:△BDE∽△DFE
变式练习二:如图,在△ABC中,AB=AC=5cm,BC=8,点P为BC边上一动点(不与点B、
C重合),过点P作射线PM交AC于点M,使∠APM=∠B;
(1)求证:△ABP∽△PCM;
A
(2)设BP=x,CM=y.求y与x的函数解析式,并写出函数的定义域.
M (3)当△APM为等腰三角形时,求PB的长.
P
【例2】(1)在ABC ∆中,5==AC AB ,8=BC ,点P 、Q 分别在射线CB 、AC 上(点
P 不与点C 、点B 重合)
,且保持ABC APQ ∠=∠. ①若点P 在线段CB 上(如图10),且6=BP ,求线段CQ 的长; ②若x BP =,y CQ =,求y 与x 之间的函数关系式,并写出函数的
定义域; (2)正方形ABCD 的边长为5(如图12),点P 、Q 分别在直线..CB 、DC 上(点P 不与点C 、点B 重合),且保持︒=∠90APQ .
当1=CQ 时,写出线段BP 的长(不需要计算过程,请直接写出结果).
强化训练:
1、如图,在△ABC 中,AB =AC =5,BC =6,P 是BC 上一点,且BP =2,将一个大小与∠B 相等的角的顶点放在P 点,然后将这个角绕P 点转动,使角的两边始终分别与AB 、AC 相交,交点为D 、E 。
(1)求证△BPD ∽△CEP
(2)是否存在这样的位置,△PDE 为直角三角形?若存在,求出BD 的长;若不存在,说明理由。
A
B
C
备用图
A
B
C
P Q A
B
C
D
图12
2、 已知在等腰三角形ABC 中,4,6AB BC AC ===,D 是AC 的中点, E 是BC 上的
动点(不与B 、C 重合),连结DE ,过点D 作射线DF ,使
EDF A ∠=∠,射线DF 交射线EB 于点F ,交射线AB 于点H . (1)求证:CED ∆∽ADH ∆; (2)设,EC x BF y ==.
①用含x 的代数式表示BH ;
②求y 关于x 的函数解析式,并写出x 的定义域.
3、(延庆一模) 在Rt ABC △中,902BAC AB AC ∠===,,点D 在BC 所在的直线上运动,作45ADE ∠=(A D E ,,按逆时针方向). (1)如图1,若点D 在线段BC 上运动,DE 交AC 于E .
①求证:ABD DCE △∽△;
②当ADE △是等腰三角形时,求AE 的长.
(2)①如图2,若点D 在BC 的延长线上运动,DE 的
反向延长线与AC 的延长线相交于点E ',是否存在点D ,使ADE '△是等腰三角形?若存在,写出所有点D 的位置;若不存在,请简要说明理由;
②如图3,若点D 在BC 的反向延长线上运动,是否存在点D ,使ADE △是等腰三角形?若存在,写出所有点D 的位置;若不存在,请简要说明理由.
4、已知在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD <BC ,且AD =5,AB =DC =2.
H
A
B
C
D
E
F
(1)如图8,P 为AD 上的一点,满足∠BPC =∠A . ①求证;△ABP ∽△DPC ②求AP 的长.
(2)如果点P 在AD 边上移动(点P 与点A 、D 不重合),且满足∠BPE =∠A ,PE 交直线BC 于点E ,同时交直线DC 于点Q ,那么
①当点Q 在线段DC 的延长线上时,设AP =x ,CQ =y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域;
②当CE =1时,写出AP 的长(不必写出解题过程).
5、已知:如图,直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,︒=∠90B ,8=AB ,12=AD ,3
4
tan =
C ,AM ∥DC ,E 、F 分别是线段A
D 、AM 上的动点(点
E 与A 、D 不重合)且AMB FEM ∠=∠,设
x DE =,y MF =. (1)求证:DM AM =;
(2)求y 与x 的函数关系式并写出定义域;
(3)若点E 在边AD 上移动时, EFM ∆为等腰三角形,求x 的值;
6、已知在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD <BC ,且BC =6,AB =DC =4,点E 是AB 的中点. (1)如图,P 为BC 上的一点,且BP =2.求证:△BEP ∽△CPD ; (2)如果点P 在BC 边上移动(点P 与点B 、C 不重合),且满足∠EPF =∠C ,PF 交直线
CD 于点F ,同时交直线AD 于点M ,那么
①当点F 在线段CD 的延长线上时,设BP =x ,DF =y ,求y 关于x 的函数解析式,并
写出函数的定义域;②当BEP DMF S S ∆∆=4
9
时,求BP 的长.
A E F
D
B M C
E
D
C B
A
P
E
D
C
B A
7、(东城一模)等边△ABC边长为6,P为BC边上一点,∠MPN=60°,且PM、PN分别于
边AB、AC交于点E、F.
(1)如图1,当点P为BC的三等分点,且PE⊥AB时,判断△EPF的形状;
(2)如图2,若点P在BC边上运动,且保持PE⊥AB,设BP=x,四边形AEPF面积的y,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)如图3,若点P在BC边上运动,且∠MPN绕点P旋转,当CF=AE=2时,求PE的长.
图1 图2 图3
8、(2011江苏盐城)
【情境观察】将矩形ABCD纸片沿对角线AC剪开,得到△ABC和△A′C′D,如图1所
示.将△A′C′D的顶点A′与点A重合,并绕点A按逆时针方向旋转,使点D、A(A′)、B在同一条直线上,如图2所示.观察图2可知:与BC相等的线段是,∠CAC′= °.
【问题探究】如图3,△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB、AC为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q. 试探究EP与FQ之间的数量关系,并证明你的结论.
【拓展延伸】如图4,△ABC中,AG⊥BC于点G,分别以AB、AC为一边向△ABC外作矩形ABME和矩形ACNF,射线GA交EF于点H.若AB=k AE,AC=k AF,试探究HE与HF 之间的数量关系,并说明理由.
感谢您的阅读,祝您生活愉快。