初中数学58种模型之一线三等角模型“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，也可以是锐角或者钝角。
对于“一线三等角”，有的地区叫“K型图”，也有的地区叫“M型图”。
“一线三等角”的起源DE 绕A 点旋转,从外到内，从一般位置到特殊位置.下面分几种类型讨论：一、直角形“一线三等角”——“一线三直角”结论：△ADB ∽△CEA二、锐角形“一线三等角结论：△ADB∽△CEA∽△CAB三、钝角形“一线三等角结论：△ADB∽△CEA∽△CAB下面总结几种常考类型：类型一三角齐见，模型自现类型一概述以上两例都是典型的“一线三等角”试题，由于模型的框架已搭建，因此降低了试题的起点．两道题虽涉及不同的图形变换，但解法本质一致，均为利用模型构建比例式解决问题．两道题都着重考查学生在图形变换过程中的观察理解、直观感知、推理转化等数学能力和思想．类型二隐藏局部，小修小补类型二概述上述两道题虽分别以四边形和一次函数为命题背景，但图形的共性较明显: 均将原有“一线三等角”模型中的一角进行了隐藏，而这就要求学生理性地从图形的角度进行思考与联想，发现其中最本质的特征，挖掘蕴含在图中的几何模型．两道题均较好地体现了对“四基”的综合考查，提升了学生思维的层次性和灵活性．类型三一角独处，两侧添补类型三概述上述几道题虽呈现的背景不同，但都蕴知识技能、思想方法、数学模型于图形之中．题中的“特殊角”是解题的关键，也是搭建模型框架的基础，更是学生解题思路的来源与“脚手架”．这几道题实质上都是考查学生利用模型进行数学思考的能力，同时也有效地检测了学生对数学本质属性的把握情况．类型四线角齐藏，经验来帮类型四概述本题实质上以图形的旋转为问题的切入点，较好地激发学生探索的意愿，促使学生在模拟图形运动的同时，自发地利用题中所蕴含的特殊角，展开适当的联想，寻找图形间的联系，利用数学解题经验，搭建模型框架。
几何模型：一线三等角模型一：一线三直角之全等模型介绍：图示已知结论已知，∠C=∠D=∠EBA=90O，且EB=AB△ABC ≌ △BED如图，∠BAC=∠BFA=∠AEC=90°，AC=BA△ACE≌△BAF例题示范：例1.如图,直线1l ，2l ,3l 相互平行,且1l 、2l 之间的距离为1，2l 、3l 之间的距离为 2 。
等腰直角△ABC 的顶点分别在三条平行线上，AB=AC ， ∠BAC=90°，则等腰△ABC 的腰长是 。
例2.如图，点B （3,3）在函数x k y =（x ＞0）的图像上,点C 在函数 xy 4-= （x ＜0)的图像上，点A 在x 轴正半轴上，且△ABC 是等腰直角三角形，∠CAB=90° . （1） 直接写出k 的值 ： k = （2） 求点A 的坐标 。
例3. 如图：已知直线l:y=-34x+4与x 、y 轴分别交于A 、B ，直线m 过点B 且与直线l 的夹角等于45°；求直线m 的解析式。
巩固训练：1.如图，点D 在BC 上，AB ⊥BC ，EC ⊥BC ，AD ⊥DE ，且AD=DE ，AB=3，EC=5，则BC 的长为___8__．2. 如图，AB ⊥AC ，且AB=AC ，BN ⊥AN ，CM ⊥AN ，若BN=3，CM=5，则 MN=__2___．3. 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_8____.4. 如图，在平面直角坐标系中，点A （ 4，0 ) , 点B 是y 轴上的动点,将线段BA 绕点B 逆时针旋转90° ， 得到线段BC , 连接CO , CA , 则 CO ＋ CA 的最小值为 .5.如图，在正方形ABCO 中，点A 的坐标为 （4 ，3) ， 则点C 的坐标是 ， 点B 的坐标是 。
6.如图，已知A （ 1 ， 1 ） , B 两点都在双曲线xky（k ＞0，x ＞0）上，并且点B 在点A 的右下方,点C 在点x 轴上，若△ABC 是以∠B 为直角的等腰直角三角形, 则点B 的坐标为 。
12.2.8 全等专题-一线三等角模型三垂直模型1.基本图形（“K 型”三垂直模型）题型特征：图形的某条线段上出现三个直角，如图中∠B=∠AED=∠C=90°解题方法：只要题目再出现一组等边（AB=EC 或BE=DC 或AE=DE ），必证△ABE ≌△ECD （AAS 或ASA ） 证明过程：∵∠B=∠AED=90°，∴∠1+∠2=90°，∠2+∠A=90°，∴∠1=∠A ，∵∠B=∠C=90°，若AB=EC 或BE=DC 或AE=DE ，则△ABE ≌△ECD （AAS 或ASA ）. 2.三种变化图形（1）“交叉型”三垂直模型 （2）“L 型”三垂直模型 （3）“旋转”三垂直模型归类探究 证∠1+∠2=°，∠2+∠A=°，∴∠1=∠A 又∠B=∠C ，若AB ≅EC 若AB ~EC21AB CED证∠1+∠2=°，∠2+∠A=°，∴∠1=∠A 又∠B=∠C ，若AB ≅FC 若AB ~FC21ABF E DC(1(2EDCBA知识点管理【模型1】（2021·湖南株洲市·八年级期末）如图1，已知AB ＝AC ，AB ⊥AC ．直线m 经过点A ，过点B 作BD ⊥m 于D ， CE ⊥m 于E ．我们把这种常见图形称为“K”字图．（1）悟空同学对图1进行一番探究后，得出结论：DE ＝BD ＋CE ，现请你替悟空同学完成证明过程．【模型2】（2020·宜兴市丁蜀实验中学八年级月考）已知AD ⊥AB 于A ，BE ⊥AB 于B ，点C 在线段AB 上，DC ⊥EC ，且DC=CE ．试问：AD ，BE ，AB 又怎样的数量关系？说明理由．【模型3】（2020·河南濮阳市·油田十中八年级期中）在ABC 中，90BAC ∠=︒，AB AC =，l 是过A 的一条直线，BD AE ⊥于D ，CE AE ⊥于E ．若直线l 绕点A 旋转到如图2位置时，试说明：DE BD CE =-．一线三等角模型【模型1】（2020·全国九年级专题练习）如图，在ABC中，2AB AC==，40B∠=︒，点D在线段BC 上运动（点D不与点B、C重合），连接AD，作40ADE∠=︒．（1）当115BDA∠=︒时，EDC∠=______°，AED=∠______°；（2）线段DC的长度为何值时，ABD DCE△△≌，请说明理由．1.基本模型说明“一线三等角模型”题型特征：图形的某条线段上出现三个相等的角，如图中∠B=∠2=∠C解题方法：只要题目再出现一组等边（BE=AC或EF=AE或BF=EC），必证△BEF≌△CAE（AAS或ASA）证明过程：∵∠1=180°-∠2-∠3，∠4=180°-∠C-∠3，∵∠2=∠C，∴∠1=∠4，∵∠B=∠C，若BE=AC 或EF=AE或BF=EC，则△BEF≌△CAE（AAS或ASA）2.几种变式模型【模型2】（2019·浙江嘉兴市·嘉兴实验初中八年级月考）如图直线CD 是经过∠BCA 顶点C 的一条直线，CA=CB ，点E 、F 分别是直线CD 上的两点，且∠BEC=∠CFA=∠BCA, 则BE 与CF 的数量关系是：______________，请证明【模型3】（2020·潮州市潮安区雅博学校）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 ．请写出DE 、BD 、CE 三条线段的数量关系．【模型4】（2018·浙江）如图，CD 是经过BCA ∠顶点C 的一条直线，且直线CD 经过BCA ∠的内部，点E ，F 在射线CD 上，已知CA CB =且BEC CFA α∠=∠=∠.（1）如图1，若80BCA ︒∠=，100a ︒∠=，问EF BE AF =-，成立吗？说明理由.【模型5】（2011·广东汕头市·）△ABC为正三角形，点M是射线BC上任意一点，点N是射线CA上任意一点，且BM=CN，BN与AM相交于Q点，求∠AQN的度数．【拓展1】（2020·浙江八年级单元测试）在ABC中，90,ACB AC BC∠=︒=，直线MN经过点C，且AD MN⊥于D，BE MN⊥于E，（1）当直线MN绕点C旋转到图1的位置时，显然有：DE AD BE=+（不必证明）；（2）当直线MN绕点C旋转到图2的位置时，求证：DE AD BE=-；（3）当直线MN MN绕点C旋转到图3的位置时，试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系？请直接写出这个等量关系．满分冲刺【拓展2】（2020·山东济南市·七年级期中）CD是经过∠BCA定点C的一条直线，CA=CB，E、F分别是直线CD上两点，且∠BEC=∠CFA=∠β．（1）若直线CD经过∠BCA内部，且E、F在射线CD上，①若∠BCA=90°，∠β=90°，例如左边图，则BE CF，EF|BE - AF|（填“＞”，“＜”，“＝”）；②若0°＜∠BCA＜180°，且∠β＋∠BCA=180°，例如中间图，①中的两个结论还成立吗？并说明理由；（2）如右边图，若直线CD经过∠BCA外部，且∠β=∠BCA，请直接写出线段EF、BE、AF的数量关系（不需要证明）．【拓展3】（2020·北京延庆区·八年级期中）如图1，△ABC是等边三角形，点D，E分别是BC，AB上的点，且BD=AE，AD与CE交于点F．（1）求∠DFC的度数；（2）将CE绕着点C逆时针旋转120°，得到CP，连接AP，交BC于点Q．①补全图形（图2中完成）；②用等式表示线段BE与CQ的数量关系，并证明．【拓展4】（2020·辽宁鞍山市·八年级期中）阅读下面的题目及分析过程，并按要求进行证明． 已知：如图，点E 是BC 的中点，点A 在DE 上，且∠BAE ＝∠CDE ． 求证：AB ＝CD ．分析：证明两条线段相等，常用的方法是应用全等三角形或等腰三角形的判定和性质，观察本题中要证明的两条线段，它们不在同一个三角形中，且它们分别所在的两个三角形也不全等，因此，要证AB ＝CD ，必须添加适当的辅助线，构造全等三角形或等腰三角形．（1）现给出如下两种添加辅助线的方法，请任意选出其中一种，对原题进行证明． ①如图1，延长DE 到点F ，使EF ＝DE ，连接BF ；②如图2，分别过点B 、C 作BF ⊥DE ，CG ⊥DE ，垂足分别为点F ，G ． （2）请你在图3中添加不同于上述的辅助线，并对原题进行证明．【拓展5】（2018·安徽铜陵市·八年级期末）已知ABC ∆和CEF ∆是两个等腰直角三角形，90ABC CEF ∠=∠=︒.连接AF ，M 是AF 的中点，连接MB 、ME ．(1)如图1，当CB 与CE 在同一直线上时，求证：BM ME ⊥； (2)如图2，当45BCE ∠=︒时，求证：BM ME =．【拓展6】（2018·黑龙江七台河市·九年级期末）如图，在△ABC中，∠ACB＝90º，∠ABC＝45 º，点O 是AB的中点，过A、C两点向经过点O的直线作垂线，垂足分别为E、F.（1）如图①，求证：EF＝AE+CF.（2）如图②，图③，线段EF、AE、CF之间又有怎样的数量关系？请直接写出你的猜想.【拓展7】（2019·河北保定市·八年级期末）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．。
全等模型（2）一线三等角题集1.如图，为等腰直角三角形，点坐标为，点坐标为，过作轴的垂线，垂足为点，则点坐标为．【答案】【解析】由三垂直模型易证≌，∴，，∴点坐标为，故答案为：．【标注】【知识点】根据坐标描点、根据点写坐标；三垂直模型2.如图，，，点在第一象限内．若、，则点的坐标为．【答案】【解析】做轴，轴，由三垂直模型可知，≌，∴设，则，∴，∴，∴．【标注】【知识点】辅助线综合运用3.如图，，，于，于，，，则的面积等于 ．【答案】【解析】∵，∴，∵于，∴，∴，又，，∴≌，∴，，∴，∴．【标注】【知识点】三垂直模型（1）4.如图，已知点是直线上的一个动点，在点运动的过程中，始终保持，并且于，于，．如图的位置时，请你判断线段、、之间的数量关系，并且证明你的结论．（2）（3）当直线绕点旋转到如图的位置时（），请你判断线段、、之间的数量关系是否有变化？并且证明你的结论．当直线绕点旋转到图的位置时（），试问：、、有怎样的数量关系？请直接写出这个数量关系．【答案】（1）（2）（3），证明见解析．有变化，，证明见解析．．【解析】（1）．∵，，∴，∴，∵，∴，（2）（3）∴．在和中，，∴≌（），∴，∴．．同（）可证明≌，∴，，∴．∴线段、、之间的数量关系有变化，．．同（）可证明≌，∴，，∴．【标注】【知识点】三垂直模型（1）12（2）5.如图，，，于点，于点，其中．求证：≌．若，．求的长．连接，交于点，若，求的面积．【答案】（1）12（2）证明见解析．．．【解析】（1）12（2）∵，，∴，∵，∴，又∵，∴，在与中，，∴≌．∵≌，∴，∴．∵，∴，∴，∴．【标注】【知识点】三垂直模型6.在中，直线经过点，且于，于，且，．（1）12（2）证明是等腰直角三角形．若，，，请你利用四边形的面积证明“”．若，、均为整数，试求出所有满足条件的值．【答案】（1）12（2）证明见解析．证明见解析．或．【解析】（1）1（2）∵于点，于点∴，∴，，与中有∴≌（），∴，，∴，∴，∴是等腰直角三角形．，，，∴2．四边形面积，∴，∴，∴，∴．∵，∴，∵，、为整数，∴，且与均为整数，∴或或或解得：或故满足条件的值为或．【标注】【知识点】三垂直模型四边形（1）（2）7.解答下列各题：如图①，已知：中，，，直线经过点，于，于，求证：．图（3）拓展：如图②，将（）中的条件改为：中，，、、三点都在直线上，并且，为任意锐角或钝角，请问结论是否成立？如成立，请证明；若不成立，请说明理由．图应用：如图③，在中，是钝角，，，，直线与的延长线交于点，若，的面积是，求与的面积之和．图【答案】（1）（2）（3）证明见解析．成立，证明见解析．．【解析】（1）∵，∴，∵，，∴，，∴，在和中，，∴≌，∴，，（2）（3）∴．成立，仍为，理由如下：∵，在中，，，在和中，，∴≌，∴，，∴．∵，，∴，在和中，，∴≌，∴，设的底边的高为，则的底边的高也为，∴，，∵，∴，∵，∴与的面积之和为．【标注】【能力】推理论证能力【知识点】AAS【知识点】全等三角形的对应边与角【知识点】三角形内角和的应用（1）8.解答下列问题．如图（），已知：在中，，，直线经过点，⊥直线，⊥直线，垂足分别为点、．证明：．图图（2）（3）如图（），将（）中的条件改为：在中，，、、三点都在直线上，且，其中为任意锐角或钝角．请问结论是否成立？若成立，请你给出证明；若不成立，请说明理由．拓展与应用：如图（），、是直线上的两动点（、、三点互不重合），点为平分线上的一点，且和均为等边三角形，连接、，若，求证：．图【答案】（1）（2）（3）证明见解析．成立，证明见解析．证明见解析．【解析】（1）∵直线，直线，∴，又∵，11（2）（3）∴，，∴，在和中，，∴≌（），∴，，∵，∴．∵，∴，∴，在和中，，∴≌（），∴，，∴．易证≌，∴，，∵和均为等边三角形，∴，，∴，∴，在和中，，∴≌（），∴．【标注】【知识点】一线三等角模型。
