手拉手模型

手拉手模型基本模型：例题精讲1(基本模型)问题情境：在自习课上，小雪拿来了如下一道题目(原问题)和合作学习小组的同学们交流，如图①，△ACB和△∠CDE均为等腰三角形．CA=CB，CD=CE，∠ACB=∠DCE．点A、D、E在同一条直线上，连接BE．求证：∠CDE=∠BCE+∠CBE．问题发现：小华说：我做过一道类似的题目：如图②，△ACB和△CDE均为等边三角形，其他条件不变，求∠AEB的度数．(1)请聪明的你完成小雪的题目要求并直接写出小华的题目要求．拓展研究：(2)如图③，△ACB和△DCE均为等腰直角三角形，∠ACB=∠DCE=90°，点A、D、E在同一条直线上，CF为△DCE中DE边上的高，连接BE．请求∠AEB的度数及线段CF、AE、BE之间的数量关系，并说明理由．【答案】(1)证明见解析；∠AEB=60°；(2)∠AEB=90°；AE=BE+2CF；理由见解析．【详解】(1)小雪的题目：证明：∵∠ACB=∠DCE∴∠ACD=∠BCE在△ADC和△DCE中，CA=CB∠ACD=∠BCECD=CE∴△ADC≅△BEC SAS∴∠CAD=∠CBE又∵∠ACD=∠BCE,∠CDE=∠CAD+∠ACD ∴∠CDE=∠CBE+∠BCE；小华的题目：解：∵∠ACB=∠DCE∴∠ACD=∠BCE在△ADC和△DCE中，CA=CB∠ACD=∠BCE CD=CE∴△ADC≅△BEC SAS∴∠ADC=∠BEC∵△CDE为等边三角形∴∠CDE=∠CED=60°又∵点A、D、E在同一条直线上∴∠ADC=∠BEC=120°∴∠AEB=∠BEC-∠CED=60°(2)∠AEB=90°；AE=BE+2CF；理由如下：∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形，∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°，∠CDE=∠CED=45°,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB即∠ACD=∠BCE在△ADC和△DCE中，CA=CB∠ACD=∠BCE CD=CE∴△ADC≅△BEC SAS∴BE=AD,∠BEC=∠ADC,∵点A、D、E在同一直线上∴∠ADC=180°-45°=135°∴∠BEC=135°∴∠AEB=∠BEC-∠CED=135°-45°=90°∵∠DCE=90°，CD=CE,CF⊥DE∴CF=DF=EF∴DE=DF+EF=2CF∴AE=AD+DE=BE+2CF ．2(培优综合)(1)如图1，△ABC和△DCE都是等边三角形，且B，C，D三点在一条直线上，连接AD，BE相交于点P，求证：BE=AD．(2)如图2，在△BCD中，若∠BCD<120°，分别以BC，CD和BD为边在△BCD外部作等边△ABC，等边△CDE，等边△BDF，连接AD、BE、CF恰交于点P．①求证：AD=BE=CF；②如图2，在(2)的条件下，试猜想PB，PC，PD与BE存在怎样的数量关系，并说明理由．【答案】(1)详见解析；(2)①详见解析；②PB+PC+PD=BE，理由详见解析【详解】(1)证明：∵△ABC和△DCE都是等边三角形，∴BC=AC，CE=CD，∠ACB=∠DCE=60°，∴∠ABC+∠ACE=∠DCE+∠ACE，即∠BCE=∠ACD，∴△BCE≌△ACD(SAS)，∴BE=AD；(2)①证明：∵△ABC和△DCE是等边三角形，∴AC=BC，CD=CE，∠ACB=∠DCE=60°，∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD，即∠ACD=∠BCE，∴△ACD≌△BCE(SAS)，∴AD=BE，同理：△ABD≌△CBF(SAS)，∴AD=CF，即AD=BE=CF；②解：结论：PB+PC+PD=BE，理由：如图2，AD与BC的交点记作点Q，则∠AQC=∠BQP，由①知，△ACD≌△BCE，∴∠CAD=∠CBE，在△ACQ中，∠CAD+∠AQC=180°-∠ACB=120°，∴∠CBE+∠BQP=120°，在△BPQ中，∠APB=180°-(∠CBE+∠BQP)=60°，∴∠DPE=60°，同理：∠APC=60°，∴∠CPE=60°, ∠CPD=120°，在PE上取一点M，使PM=PC，∴△CPM是等边三角形，∴CP=CM=PM，∠PCM=∠CMP=60°，∴∠CME=120°=∠CPD，∵△CDE是等边三角形，∴CD=CE，∠DCE=60°=∠PCM，∴∠PCD=∠MCE，∴△PCD≌△MCE(SAS)，∴PD=ME，∴BE=PB+PM+ME=PB+PC+PD．【变式训练】1现有一块含30°角的直角三角板AOB，点N在其斜边AB上，点M在其最短直角边OA所在直线上．以MN为边作如图所示的等边△MNP．(1)如图1，当M在线段OA上时，证明：AM-AN=AP；(2)如图2当M在射线OA上时，试探究AM、AN、AP三者之间的数量关系并给出证明．【答案】(1)见解析；(2)AM+AN=AP，理由见解析【详解】证：(1)由题意可知，∠BAO=60°，如图所示，在AB上取点C，使得AC=AM，则△ACM为等边三角形，MC=MA，∠CMA=60°，∵△NMP为等边三角形，∴MN=MP，∠NMP=60°，∴∠CMA=∠NMP，∴∠CMA-∠NMA=∠NMP-∠NMA，∴∠CMN=∠AMP，在△CMN和△AMP中，MC=MA∠CMN=∠AMP MN=MP∴△CMN≌△AMP(SAS)，∴CN=AP，∴CN+AN=AP+AN=AC，∵AC=AM，∴AP+AN=AM，∴AM-AN=AP；(2)AM+AN=AP，理由如下：如图所示，在射线AO上取点D，使得AN=AD，∵∠BAO=60°，∴△AND 为等边三角形，ND =NA ，∠DNA =60°，∵△NMP 为等边三角形，∴NM =NP ，∠MNP =60°，∴∠DNA =∠MNP ，∴∠DNA +∠ANM =∠MNP +∠ANM ，∴∠DNM =∠ANP ，在△DNM 和△ANP 中，ND =NA∠DNM =∠ANPNM =NP∴△DNM ≌△ANP (SAS )，∴AP =DM ，∵AN =AD ，DA +AM =DM ，∴AN +AM =AP ．2如图1，在△ABC 中，AE ⊥BC 于E ，AE =BE ，D 是AE 上一点，且DE =CE ，连接BD ，CD ．(1)判断BD 与AC 的位置关系和数量关系，并证明；(2)如图2，若将△DCE 绕点E 旋转一定的角度后，BD 与AC 的位置关系和数量关系是否发生变化？并证明；(3)如图3，将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形，其他条件不变，求BD 与AC夹角的度数．【答案】(1)BD ⊥AC ，BD =AC ；(2)BD ⊥AC ，BD =AC ；(3)60°．【详解】解：(1)BD 与AC 的位置关系是：BD ⊥AC ，数量关系是BD =AC ．理由如下：如图1，延长BD 交AC 于点F ．∵AE ⊥BC 于E ，∴∠BED =∠AEC =90°．∵AE =BE ，DE =CE ，∴△DBE ≅△CAE ，∴BD =AC ，∠DBE =∠CAE ，∠BDE =∠ACE ．∵∠BDE =∠ADF ，∴∠ADF =∠ACE ．∵AE ⊥BC∴∠ACE +∠CAE =90°，∴∠ADF +∠CAE =90°，∴BD ⊥AC ．(2)BD 与AC 的位置关系是：BD ⊥AC ，数量关系是BD =AC ．如图，线段AC 与线段BD 交于点F ，线段AE 与线段BD 交于点G，∵∠AEB =∠DEC =90°，∴∠AEB +∠AED =∠DEC +∠AED ，即∠BED =∠AEC ．∵AE =BE ，DE =CE ，∴△BED ≅△AEC ，∴BD =AC ，∠DBE =∠CAE ．∵AE ⊥BC∴∠DBE +∠BGE =90°，又∵∠FGA =∠BGE∴∠FGA +∠CAE =90°，∴BD ⊥AC ．(3)如图，线段AC 与线段BD 交于点F ，∵△ABE 和△DEC 是等边三角形，∴AE =BE ，DE =EC ，∠EDC =∠DCE =60°，∠BEA =∠DEC =60°，∴∠BEA +∠AED =∠DEC +∠AED ，∴∠BED =∠AEC ，在△BED 和△AEC 中，BE =AE∠BED =∠AECDE =EC∴△BED ≅△AEC ，∴∠BDE =∠ACE ，∴∠BED +∠ACD =∠ACE +∠ACD =60°，∴∠DFC =180°-(∠EDC +∠BDE +∠ACD )=60°∴BD 与AC 的夹角度数为60°．3在△ABC 中，AB =AC ，点D 是直线BC 上一点(不与B ，C 重合)，以AD 为一边在AD 的右侧作△ADE ，使AD =AE ，∠DAE =∠BAC ，连接CE．(1)(请直接写出你的结论)如图1，当点D 在线段BC 上：①如果∠BAC =90°，则∠BCE =°；②如果∠BAC =100°，则∠BCE =°；(2)设∠BAC =α，∠BCE =β．①如图2，当点D 在线段BC 上移动，则α、β之间有怎样的数量关系？请说明理由；②当点D 在直线BC 上移动，则α、β之间有怎样的数量关系？请画出图形，并直接写出你的结论．【答案】(1)①90；②80；(2)①α+β=180°，理由见解析；②图见解析，α+β=180°或α=β【详解】解：(1)①∵AB=AC，∠BAC=90°，∴∠ABC=∠ACB=45°，∵∠DAE=∠BAC，∴∠BAD=∠CAE，∵AB=AC，AD=AE，∴△BAD≌△CAE(SAS)∴∠ABC=∠ACE=45°，∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°，故答案为：90；②∵∠BAC=100°，AB=AC，∴∠ABD=∠ACB=40°，∵∠BAC=∠DAE，∴∠BAD=∠CAE，在△ABD和△ACE中，∵∠BAD=∠CAE，∵AB=AC，AD=AE，∴△ABD≌△ACE(SAS)，∴∠ABD=∠ACE=40°，∴∠BCE=∠ACE+∠ACB=40°+40°=80°，故答案为：80．(2)①α+β=180°，理由：∵∠BAC=∠DAE，∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC．即∠BAD=∠CAE．在△ABD与△ACE中，AB=AC∠BAD=∠CAE AD=AE，∴△ABD≌△ACE(SAS)，∴∠B=∠ACE．∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB．∵∠ACE+∠ACB=β，∴∠B+∠ACB=β，∵α+∠B+∠ACB=180°，∴α+β=180°．②如图1：当点D在射线BC上时，α+β=180°，连接CE，∵∠BAC=∠DAE，∴∠BAD=∠CAE，在△ABD 和△ACE 中，AB =AC∠BAD =∠CAE AD =AE，∴△ABD ≌△ACE (SAS )，∴∠ABD =∠ACE ，在△ABC 中，∠BAC +∠B +∠ACB =180°，∴∠BAC +∠ACE +∠ACB =∠BAC +∠BCE =180°，即：∠BCE +∠BAC =180°，∴α+β=180°，如图2：当点D 在射线BC 的反向延长线上时，α=β．连接BE ，∵∠BAC =∠DAE ，∴∠BAD =∠CAE ，又∵AB =AC ，AD =AE ，∴△ABD ≌△ACE (SAS )，∴∠ABD =∠ACE ，∴∠ABD =∠ACE =∠ACB +∠BCE ，∴∠ABD +∠ABC =∠ACE +∠ABC =∠ACB +∠BCE +∠ABC =180°，∵∠BAC =180°-∠ABC -∠ACB ，∴∠BAC =∠BCE ．∴α=β；综上所述：点D 在直线BC 上移动，α+β=180°或α=β．4如图1，在△ABC 中，CA =CB ，∠ACB =90°．点D 是AC 中点，连接BD ，过点A 作AE ⊥BD 交BD 的延长线于点E ，过点C 作CF ⊥BD 于点F ．(1)求证：∠EAD =∠CBD ；(2)求证：BF =2AE ；(3)如图2，将△BCF 沿BC 翻折得到△BCG ，连接AG ，请猜想并证明线段AG 和AB的数量关系．【答案】(1)见解析；(2)见解析；(3)：AG =AB ，理由见解析【详解】(1)证明：∵AE ⊥BD ，∴∠AED =90°，∴∠EAD +∠ADE =90°，∵∠ADE =∠BDC ，∴∠EAD +∠BDC =90°，∵∠ACB=90°，∴∠CBD+∠BDC=90°，∴∠EAD=∠CBD；(2)证明：如图1，连接CE，在BF上截取BP=AE，连接CP，∵∠EAD=∠CBD，AC=BC，∴△AEC≌△BPC(SAS)，∴CE=CP，∠ACE=∠BCP，∴∠ACE+∠DCP=∠BCP+∠DCP，∴∠ECP=∠DCB=90°，∵CE=CP，CF⊥BD，∴∠CEP=∠CPF=∠PCF=45°，∴CF=PF，∵点D是AC的中点，∴AD=CD，∵∠AED=∠CFD=90°，∠ADE=∠CDF，∴△AED≌△CFD(AAS)，∴AE=CF，∴AE=PF，∴BF=BP+PF=2AE；(3)结论：AG=AB，证明如下：如图2，取BG的中点H，连接CE，CH，AH，∴BH=12BG=12BF=AE，∵∠HBC=∠PBC=∠EAC，∴∠EAC+∠CAB=∠HBC+∠CBA，∴∠EAB=∠HBA，∵AB=BA，∴△AEB≌△BHA(SAS)，∴∠BHA=∠AEB=90°，∴AH⊥BG，∵BH=HG，∴AG=AB．课后训练5如图，在Rt△ABC中，∠ABC=90°，AB=BC，点D为三角形右侧外一点．且∠BDC=45°．连接AD，若△ACD的面积为98，则线段CD的长度为．【答案】32【详解】解：过点B 作BE ⊥BD ，交DC 的延长线于点E ，连接AE ，如图所示：∵∠ABC =90°，∴∠ABE +∠EBC =∠EBC +∠CBD =90°，∴∠ABE =∠CBD ，∵∠BDC =45°，∠EBD =90°，∴△EBD 是等腰直角三角形，∴∠BDC =∠BED =45°，BE =BD ，∵AB =BC ，∴△BCD ≌△BAE (SAS )，∴∠BDC =∠BEA =45°，AE =CD ，∴∠AED =∠AEB +∠BED =90°，∵S △ACD =12CD ⋅AE =98，∴CD 2=94，∴CD =32；故答案为32．6如图1，在Rt △ABC 中，∠A =90°，AB =AC ，点D 、E 分别在边AB ，AC 上，AD =AE ，连接DC ，点M ，P ，N 分别为DE ，DC ，BC 的中点．(1)观察猜想：图中，线段PM 与PN 的数量关系是，位置关系是；(2)探究证明：把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置，连接MN ，BD ，CE ，判断△PMN 的形状，并说明理由；(3)拓展延伸：把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转，若AD =4，AB =10，请直接写出△PMN 面积的最大值．【答案】(1)PM =PN ，PM ⊥PN(2)△PMN 是等腰直角三角形(3)S △PMN 最大=492【详解】(1)∵点P ，N 是BC ，CD 的中点，∴PN ∥BD ，PN =12BD ，∵点P，M是CD，DE的中点，∴PM∥CE，PM=12CE，∴AB=AC，AD=AE，∴BD=CE，∴PM=PN，∵PN∥BD，∴∠DPN=∠ADC，∵PM∥CE，∴∠DPM=∠DCA，∵∠BAC=90°，∴∠ADC+∠ACD=90°，∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCA+∠ADC=90°，∴PM⊥PN，故答案为：PM=PN，PM⊥PN；(2)△PMN是等腰直角三角形，理由如下：由旋转知，∠BAD=∠CAE，∵AB=AC，AD=AE，∴△ABD≅△ACE(SAS)，∴∠ABD=∠ACE，BD=CE，利用三角形的中位线得，PN=12BD，PM=12CE，∴PM=PN，∴△PMN是等腰三角形，同(1)的方法得，PM∥CE，∴∠DPM=∠DCE，同(1)的方法得，PN∥BD，∴∠PNC=∠DBC，∵∠DPN=∠DCB+∠PNC=∠DCB+∠DBC，∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCE+∠DCB+∠DBC=∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC=∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC，∵∠BAC=90°，∴∠ACB+∠ABC=90°，∴∠MPN=90°，∴△PMN是等腰直角三角形；(3)由(2)知，△PMN是等腰直角三角形，PM=PN=12BD，∴PM最大时，△PMN面积最大，∴点D在BA的延长线上，∴BD=AB+AD=14，∴PM=7，∴S △PMN 最大=12PM 2=12×72=492．7【问题发现】(1)如图1，△ABC 和△ADE 均为等边三角形，点B ，D ，E 在同一直线上，连接CE ，容易发现：①∠BEC 的度数为；②线段BD 、CE 之间的数量关系为；【类比探究】(2)如图2，△ABC 和△ADE 均为等腰直角三角形，∠BAC =∠DAE =90°，点B ，D ，E 在同一直线上，连接CE ，试判断∠BEC 的度数以及线段BE 、CE 、DE 之间的数量关系，并说明理由；【问题解决】(3)如图3，∠AOB =∠ACB =90°，OA =4，OB =8，AC =BC ，则OC 2的值为．【答案】(1)①60°；②BD =CE ；(2)∠BEC =90°，BE =CE +DE ，见解析；(3)8【详解】解：(1)∵△ABC 和△ADE 均为等边三角形，∴AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =60°，∴∠BAC -∠DAC =∠DAE -∠DAC ，即∠BAD =∠CAE ，在△BAD 和△CAE 中，AB =AC∠BAD =∠CAE AD =AE，∴△ABD ≌△ACE (SAS )，∴BD =CE ，∠AEC =∠ADB =180°-∠ADE =120°，∴∠BEC =∠AEC -∠AED =120°-60°=60°，故答案为：60°，BD =CE ；(2)∠BEC =90°，BE =CE +DE ，理由如下：∵∠BAC =∠DAE =90°，△ABC 和△ADE 均为等腰直角三角形，∴AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =90°，∠ADE =∠AED =45°∠BAC -∠DAC =∠DAE -∠DAC ，即∠BAD =∠CAE ，在△ABD 和△ACE 中，AB =AC∠BAD =∠CAE AD =AE，∴△ABD ≌△ACE (SAS )，∴BD =CE ，∠AEC =∠ADB =135°，∴∠BEC =∠AEC -∠AED =135°-45°=90°，∵BE =BD +DE ，∴BE =CE +DE ；(3)如图3，过点C 作EF ∥OB ，交AO 的延长线于F ，过点B 作BE ⊥EF 于E ，∴∠F=∠AOB=∠BOF=90°，∠E=90°，∴四边形BOFE是矩形，∴OB=EF=8，BE=OF，∵∠ACB=90°，∴∠BCE+∠ACF=90°，∵∠ACF+∠CAF=90°，∴∠CAF=∠BCE，∵∠F=∠E=90°，AC=BC，∴△ACF≌△CBE(AAS)，∴CF=BE，AF=CE，设OF=x，则AF=4+x，CE=8-x，∴4+x=8-x∴x=2，∴OF=2，AF=CE=6，∴CF=BE=OF=2，∴在Rt△COF中，OC2=OF2+CF2=22+22=8．故答案为：8．8已知在△ABC中，AB=AC，过点B引一条射线BM，D是BM上一点【问题解决】(1)如图1，若∠ABC=60°，射线BM在∠ABC内部，∠ADB=60°，求证：∠BDC=60°，小明同学展示的做法是：在BM上取一点E使得AE=AD，通过已知的条件，从而求得∠BDC的度数，请你帮助小明写出证明过程；【类比探究】(2)如图2，已知∠ABC=∠ADB=30°．①当射线BM在∠ABC内，求∠BDC的度数②当射线BM在BC下方，如图3所示，请问∠BDC的度数会变化吗?若不变，请说明理由，若改变，请求出∠BDC的度数；【答案】(1)见解析(2)①∠BDC=120°②；∠BDC的度数会变化，理由见解析【详解】(1)证明：如图1，在BM上取一点E，使AE=AD，∵∠ADB=60°，∴△ADE是等边三角形，∴∠EAD=60°，∵AB=AC，∠ABC=60°，∴△ABC是等边三角形，∴∠BAC=60°，∴∠BAC=∠EAD，∴∠BAC-∠EAC=∠EAD-∠EAC，即∠BAE=∠CAD，∵在△BAE和△CAD中AB=AC∠BAE=∠CAD AE=AD，∴△BAE≌△CAD SAS，∴∠ADC =∠AEB =120°，∴∠BDC =120°-60°=60°；(2)证明：①在BD 上取一点E ，AE =AD ，如图所示：∵∠ABC =∠ADB =30°，AB =AC ，∴∠ABC =∠ACB =30°，∠AED =∠ADE =30°，∴∠BAC =∠EAD =120°，∴∠BAE =∠CAD ，∵在△BAE 和△CAD 中AB =AC∠BAE =∠CAD AE =AD，∴△BAE ≌△CAD SAS ，∴∠ADC =∠AEB =180°-30°=150°，∴∠BDC =150°-30°=120°；②∠BDC 的度数会变化，理由如下：在DB 延长线上取一点E ，使得AE =AD ，如图所示：同理①的方法可证：△BAE ≌△CAD ，∴∠ADC =∠E =30°，∴∠BDC =∠ADE +∠ADC =30°+30°=60°．9(1)如图1，△ABC 与△CDE 均为等腰直角三角形，∠ACB =∠DCE =90°，猜想并证明：线段AE 、BD的数量关系和位置关系．(2)在(1)的条件下，若点A ，E ，D 在同一直线上，CM 为△DCE 中DE 边上的高，请判断∠ADB 的度数及线段CM ，AD ，BD 之间的数量关系，并说明理由．【答案】(1)AE =BD ，AE ⊥BD ，证明见解析．(2)∠ADB =90°，AD =2CM +BD ．证明见解析【详解】解：(1)如图1中，延长AE 交BD 于点H ，AH 交BC 于点O ，∵△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形，∠ACB =∠DCE =90°，∴AC =BC ，CD =CE ，∴∠ACE =∠BCD ，∴△ACE ≌△BCD (SAS )，∴AE =BD ，∠CAE =∠CBD，∵∠CAE+∠AOC=90°，∠AOC=∠BOH，∴∠BOH+∠CBD=90°．∴∠AHB=90°，∴AE⊥BD．故答案为AE=BD，AE⊥BD；(2)∠ADB=90°，AD=2CM+BD，理由如下：如图2中，∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形，∠ACB=∠DCE=90°，∴∠CDE=∠CED=45°，∴∠AEC=180°-∠CED=135°，由(2)可知：△ACE≌△BCD，∴AE=BD，∠BDC=∠AEC=135°，∴∠ADB=∠BDC-∠CDE=135°-45°=90°；在等腰直角三角形DCE中，CM为斜边DE上的高，∴CM=DM=ME，∴DE=2CM，∴AD=DE+AE=2CM+BD ．10已知△ABC，分别以AB、AC为边作△ABD和△ACE，且AD=AB，AC=AE，∠DAB=∠CAE，连接DC与BE，G、F分别是DC与BE的中点．(1)如图1，若∠DAB=60°，则∠AFG=；(2)如图2，若∠DAB=90°，则∠AFG=；(3)如图3，若∠DAB=α，试探究∠AFG与α的数量关系，并给予证明．【答案】(1)60°；(2)45°；(3)12(180°-α)，证明见解析【解析】(1)连接AG．∵∠DAB=∠CAE，∴∠DAB+∠BAC=∠CAE+∠BAC，∴∠DAC=∠BAE．在△ADC和△ABE中，AD=AB∠DAC=∠BAE AC=AE，∴△ADC≌△ABE(SAS)，∴DC =BE ，∠ADC =∠ABE ．∵G 、F 分别是DC 与BE 的中点，∴DG =12DC ，BF =12BE ，∴DG =BF ．在△ADG 和△ABF 中，AD =AB∠ADC =∠ABE DG =BF，∴△ADG ≌△ABF (SAS )，∴AG =AF ，∠DAG =∠BAF ，∴∠AGF =∠AFG ，∠DAG -∠BAG =∠BAF -∠BAG ，∴∠DAB =∠GAF ．∵∠DAB =60°，∴∠GAF =60°．∵∠GAF +∠AFG +∠AGF =180°，∴∠AFG =60°；故答案为60°，(2)连接AG ，如图2，∵∠DAB =90°，∠DAB =∠GAF ，(已证)∴∠GAF =90°，∵AG =AF ，∴∠AFG =12×(180°-90°)=45°；故答案为45°，(3)连接AG ，如图3，∵∠DAB =α，∠DAB =∠GAF ，(已证)∴∠GAF =α，∵AG =AF ，∴∠AFG =12(180°-α)．11△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形．(1)问题发现：如图1，若点A，D，E在同一直线上，连接AE，BE．①求证：△ACD≌△BCE；②求∠AEB的度数．(2)类比探究：如图2，点B、D、E在同一直线上，连接AE，AD，BE，CM为△DCE中DE边上的高，请求∠ADB的度数及线段DB，AD，DM之间的数量关系，并说明理由．(3)拓展延伸：如图3，若设AD(或其延长线)与BE的所夹锐角为α，则你认为α为多少度，并证明．【答案】(1)①见解析；②∠AEB=60°；(2)∠ADB=60°，2DM+BD=AD，理由见解析；(3)α=60°，证明见解析【解析】(1)①证明：∵△ACB和△DCE是等边三角形，∴AC=BC，CD=CE，∠ACB=∠DCE=60°，∴∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE，∴△ACD≌△BCE(SAS)；②∵△ACD≌△BCE，∴∠ADC=∠BEC=180°-∠CDE=120°，又∵∠CED=60°，∴∠AEB=60°；(2)解：∠ADB=60°，2DM+BD=AD，理由如下；∵AC=BC，CD=CE，∠ACD=60°+∠DCB=∠BCE，∴△ACD≌△BCE(SAS)，∴∠CDA=∠CED=60°；∵∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED，∴∠ADB=60°；又∵CM⊥BE，且△CDE为等边三角形，∴DE=2DM，∴2DM+BD=BE=AD；(3)解：α=60°，理由如下：同理可证△ACD≌△BCE，∴∠BEC=∠ADC，∴∠CDF+∠CEF=180°，∴∠ECD+∠DFE=180°，而α+∠DFE=180°，∴α=∠ECD=60°．12(1)问题发现：如图1，△ACB和△DCE均为等腰直角三角形，∠ACB=∠DCE=90°，连接AD，BE，点A、D、E在同一条直线上，则∠AEB的度数为，线段AD、BE之间的数量关系；(2)拓展探究：如图2，△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形，∠ACB =∠DCE =90°，连接AD ，BE ，点A 、D 、E 不在一条直线上，请判断线段AD 、BE 之间的数量关系和位置关系，并说明理由．(3)解决问题：如图3，△ACB 和△DCE 均为等腰三角形，∠ACB =∠DCE =α，则直线AD 和BE 的夹角为．(请用含α的式子表示)【答案】(1)90°，AD =BE ；(2)AD =BE ，AD ⊥BE ；(3)α【详解】(1)∵△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形，∠ACB =∠DCE =90°，∴AC =BC ，CD =CE ，∠CDE =45°∴∠CDA =135°∵∠ACB -∠DCB =∠DCE -∠DCB ，∴∠ACD =∠BCE ．在△ACD 和△BCE 中，AC =BC∠ACD =∠BCE CD =CE，∴△ACD ≌△BCE (SAS )，∴∠BEC =∠ADC =135°，AD =BE∴∠AEB =90°故答案为：90°，AD =BE(2)AD =BE ，AD ⊥BE ，理由如下，同理可得△ACD ≌△BCE ，则AD =BE ，延长AD 交BE 于点F ，设∠FAB =α，则∠CAD =∠CBE =45°-α∴∠ABE =45°+45°-α=90°-α∴∠AFB =180°-∠FAB -∠ABE =180°-α-(90°-α)=90°∴AD ⊥BE(3)如图，延长BE 交AD 于点G ，∵△ACB 和△DCE 均为等腰三角形，∴AC =BC ，CD =CE ，∵∠ACB =∠DCE =α，∵∠ACB +∠ACE =∠DCE +∠ACE ，∴∠ACD =∠BCE ．CD =CE∴△ACD ≌△BCE (SAS )，∴∠CBE =∠CAD∵∠ACB =∠DCE =α∴∠CBA =∠CAB =12180°-α =90°-12α∴∠GAB +∠GBA =∠CAD +∠CAB +∠ABC -∠CBE ，=∠ABC +∠CAB =180°-α，∴∠AGB =180°-(∠GAB +∠GBA )=α，即直线AD 和BE 的夹角为α．故答案为：α．13已知，在△ABC 中，∠A =90°，AB =AC ，点D 为BC 的中点．(1)观察猜想如图①，若点E 、F 分别是AB 、AC 的中点，则线段DE 与DF 的数量关系是；线段DE 与DF 的位置关系是．(2)类比探究如图②，若点E 、F 分别是AB 、AC 上的点，且BE =AF ，上述结论是否仍然成立，若成立，请证明：若不成立，请说明理由；(3)解决问题如图③，若点E 、F 分别为AB 、CA 延长线的点，且BE =AF =13AB =2，请直接写出△DEF 的面积．【答案】(1)DE =DF ，DE ⊥DF ；(2)成立，证明见解析；(3)17【详解】解：(1)∵点E 、F 、D 分别是AB 、AC 、BC 的中点，∴ED =12AC ，DF =12AB ，ED ∥AC ，DF ∥AB ，∵AB =AC ，∠A =90°，∴DE =DF ，∠BDE =∠FDC =∠C =45°，∴∠EDF =90°即DE ⊥DF ，故答案为：DE =DF ，DE ⊥DF ；(2)结论成立：DE =DF ，DE ⊥DF ，证明：如图所示，连接AD ，∵AB =AC ，∠BAC =90°，D 为BC 的中点，∴AD =12BC =BD =CD ，且AD 平分∠BAC ，∠B =∠C =45°，∴∠BAD =∠CAD =45°，BE =AF∴△BDE ≌△ADF SAS ，∴DE =DF ，∠BDE =∠ADF ，∵∠BDE +∠ADE =90°，∴∠ADF +∠ADE =90°，即∠EDF =90°，即DE ⊥DF ；(3)如图所示，连接AD ，∵AB =AC ，∠BAC =90°，D 为BC 的中点，∴AD =12BC =BD =CD ，且AD 平分∠BAC ，∠ABC =∠C =45°，∴∠BAD =∠CAD =45°，∴∠FAD =180°-∠CAD =135°，∠EBD =180°-∠ABC =135°，∴∠FAD =∠EBD ,在在△BDE 和△ADF 中，BD =AD∠EBD =∠FAD BE =AF，∴△BDE ≌△ADF (SAS )，∴S △BDE =S △ADF ，∴S △DEF =S △ABD +S △AEF =12S △ABC +S △AEF，∵BE =AF =13AB =2，∴AB =AC =6，∴AE =AB +BE =8，∴S △DEF =12S △ABC +S △AEF =12×2×8+12×12×6×6=1714如图，在等边三角形ABC 右侧作射线CP ,∠ACP =α<60°，点A 关于射线CP 的对称点为点D ，连接BD 交CP 于点E ，连接AD ,CD ,AE ．(1)用含α的式子表示∠BCD ；(2)求∠BEC 的度数；(3)试探究线段BD 、AE 、CE 之间的数量关系，并证明．【答案】(1)∠BCD =60°+2α；(2)60°；(3)BD =2AE +CE ，证明见解析【详解】(1)∵点A 关于射线CP 的对称点为点D ，∴PC 垂直平分AD ，∴AC=DC，∠ACP=∠DCP=α，∴∠ACD=2α，∵△ABC是等边三角形，∴∠ACB=60°，∴∠BCD=∠BCA+∠ACD=60°+2α，(2)由(1)得∠BCD=60°+2α，∵△ABC是等边三角形，∴BC=AC，又∵AC=DC，∴BC=DC，∴∠DBC=∠BDC=180°-60°-2α2=60°-α，∴∠BEC=180°-∠DBC-∠BCE=180°-(60°-α)-(60°+α)=60°；(3)答：BD=2AE+CE；证明：在BE上取点F，使得EF=EC，连接FC，∵∠BEC=60º，∴△EFC是等边三角形，∴∠ECF=∠ACB=60°，EF=FC=EC，∴∠ECF-∠ACF=∠ACB-∠ACF即∠BCF=∠ACE，在△BCF和△ACE中，AC=BC∠ACE=∠BCF FC=EC，∴△BCF≌△ACE(SAS)，∴BF=AE，∵PC垂直平分AD，∴DE=AE，∴BD=BF+EF+DE，即BD=2AE+CE．·21·。

全等五边形模型之手拉手模型
模型介绍
全等五边形模型是一种立体几何模型，由五个全等的五边形构成。

手拉手模型是一种特殊的全等五边形模型，通过将五个全等五边形相互连接形成一个有趣的结构。

模型制作步骤
1. 准备五个全等五边形的模型。

可以使用纸板、塑料或其他材料制作。

确保五个五边形的边长、角度和相邻边的长度完全相同。

2. 将五个全等五边形排列成一个闭合的环状。

确保每个五边形的边与相邻五边形的边紧密相连。

3. 选择任意一个五边形，将其一边平行地连接到另一个五边形的对应边。

这样，两个五边形就通过一条共同的边连接在一起了。

4. 重复第3步，将其他剩下的五边形不断地连接在一起，直到所有五边形都相互连接成一个大的结构。

5. 最后，检查手拉手模型是否已完全连接，并确保没有松动的部分。

应用与拓展
手拉手模型可以用作教学工具，用于教授几何学和立体几何的相关概念。

它展示了全等五边形的特性，并引发学生们对立体几何的兴趣。

此外，手拉手模型还可以通过改变五边形的材料、颜色或尺寸来创造不同的效果。

例如，可以使用透明的材料制作手拉手模型，从而展示内部结构。

还可以尝试使用更多的全等五边形来构建更复杂的结构。

手拉手模型的制作过程可以激发学生们的创造力和问题解决能力。

他们可以尝试探索不同的组合方式，寻找更多可能的结构。

结论
全等五边形模型的手拉手模型是一个有趣而简单的立体几何项目。

通过制作和探索这个模型，学生们可以进一步理解全等五边形的特性，并培养他们的几何学习兴趣和创造力。

1 手拉手模型
模型 手拉手
如图，△ABC 是等腰三角形、△ADE 是等腰三角形，AB ＝AC ，AD
＝AE ，∠BAC ＝∠DAE ＝α．
结论：连接BD 、CE ，则有△BAD ≌△CAE ．
模型分析
如图①，
∠BAD ＝∠BAC －∠DAC ，∠CAE ＝∠DAE －∠DAC ．
∵∠BAC ＝∠DAE ＝α，
∴∠BAD ＝∠CAE ．
在△BAD 和△CAE 中，
AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
﹐﹐
﹐ 图②、图③同理可证．
（1）这个图形是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成．在相对位置变化的同时，始终存在一对全等三角形．
（2）如果把小等腰三角形的腰长看作小手，大等腰三角形的腰长看作大手，两个等腰三角形有公共顶点，类似大手拉着小手，所以把这个模型称为手拉手模型．
（3）手拉手模型常和旋转结合，在考试中作为几何综合题目出现．
模型实例
例1 如图，△ADC 与△EDG 都为等腰直角三角形，连接AG 、CE ，相交于点H ，问：
（1）AG 与CE 是否相等？
（2）AG 与CE 之间的夹角为多少度？
解答：
C D E A B 图① C D E A B 图② C
D E A B 图③ C D E G H A O。

初中数学优质专题：手拉手模型手拉手模型是几何中常见的一种模型，通常与旋转结合出现在考试中作为几何综合题目。

下面将介绍两个例子。

例1：如图，△ADC与△EDC都为等腰直角三角形，连接AG、CE，相交于点H。

问题：（1）AG与CE是否相等？（2）AG与CE之间的夹角为多少度？解析：通过观察图形可以发现，△ADC与△XXX的底边DC重合，因此可以连接DE。

由于△ADC与△EDC均为等腰直角三角形，因此∠DAC=∠DEC=45°，∠DCA=∠ECD=90°。

又因为AB=AC，AD=AE，∠BAC=∠DAE=α，因此△ABD≌△XXX。

所以，AG=CE。

又因为∠DAG=∠CAE=α，所以∠AGE=2α。

同理，∠CEH=2α。

因此，∠AGC=∠AGE+∠CEH=4α。

所以，AG与CE之间的夹角为4α。

例2：如图，直线AB的同一侧作△ABD和△BCE都为等边三角形，连接AE、CD，二者交点为H。

问题：（1）△ABE≌△DBC；（2）AE=DC；（3）∠DHA=60°；（4）△AGB≌△DFB；（5）△EGB≌△CFB；（6）连接GF，GF∥AC；（7）连接HB，HB平分∠AHC。

解析：首先，由于△ABD和△BCE都为等边三角形，因此AB=BD=BE，BC=BE=CE。

又因为AE=CF，所以△ABE≌△DBC，AE=DC。

连接AH，可以发现△AHD为等边三角形，因此∠DHA=60°。

连接GF，可以发现∠AGF=∠ACB=60°，因此GF∥AC。

又因为△ABD为等边三角形，所以∠ABD=∠BDA=60°，因此∠BDC=120°。

连接DF，可以发现△DFB为等腰三角形，因此FD=FB。

同理，连接EG，可以发现△EGB为等腰三角形，因此GE=GB。

又因为∠DHB=∠AHB=∠AHC/2，因此HB平分∠AHC。