中考数学提升讲义-共顶点旋转模型及其延伸
九年级数学旋转综合提高知识精讲
初三数学旋转综合提高【本讲主要内容】旋转综合提高包括图形经过旋转变换后图形的有关坐标、长度以及构成的图形等【知识掌握】【知识点精析】1. 在平面直角坐标系中，当某一图形绕某点经过旋转变换后，点的坐标发生什么变化。
2. 某一图形绕某点经过旋转变化后，构成什么图形。
3. 某一图形绕某点经过旋转变化后，有关长度、角度的计算。
【解题方法指导】例1. 已知：如图，在直角坐标系x0y中，Rt△AOB的位置如图所示，它顶点的坐标为A（－2，1），B（－2，0）。
当△AOB绕点O沿顺时针方向旋转90°后，到△A'OB'的位置。
求A'、B'两点的坐标。
分析：可由△AOB旋转到△A'OB'的位置，得出OA'＝OA，OB'＝OB，A'B'＝AB，求出A'，B'的坐标。
解：∵△A'OB'是由△AOB绕点O旋转90°得到的，∴△A'OB'≌△AOB∴OB'＝OB，A'B'＝AB∵图形旋转90°，∴OB'落在y轴正半轴上，A'B'∥x轴，A'点在第一象限，∴A'点坐标为（1，2），B'点坐标为（0，2）。
评析：注意旋转后图形所在的位置及长度，定出点的坐标。
例2. 已知：如图，△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝BC。
请回答下列问题：（1）当△ABC绕点C沿顺时针旋转90°后，得到的三角形与△ABC的位置关系是怎样的？（2）当图形绕点C继续沿顺时针旋转90°，得到的图形与△ABC的位置关系是怎样的？（3）当图形绕点C继续沿顺时针旋转90°，得到的图形与△ABC的位置关系是怎样的？分析：由于△ABC是等腰直角三角形，当它绕点C沿顺时针方向旋转90°后，可画出图形，然后再作判断；其余两问同样处理。
初三专题复习几何变换之旋转辅导讲义
几何变换之旋转【中考剖析：】内容要求考点旋转了解图形的旋转，理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质；会识别中心对称图形; 能按要求作出简单平面图形旋转后的图形，能依据旋转前后的图形，指出旋转中心和旋转角．图形旋转后求角度、线段关系、长度、周长、面积【专题结构：】一、旋转有关概念1、旋转：把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转，点O叫做旋转中心，转动的角叫做旋转角，如果图形上的点P经过旋转变为点'P，那么这两个点叫做这个旋转的的对应点．(如图)2、旋转问题应把握三元素：旋转中心、旋转角度和旋转方向．3、旋转的性质：旋转后的图形与原图形是全等的，对应的旋转角度相等．二、中心对称1、中心对称的有关概念：把一个图形绕着某一点旋转180 ，如果它能够与另一个图形重合，那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称，这个点叫做中心对称点，这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点(如图)三、共顶点旋转模型（证明基本思想SAS）P'Q'QPODCBAO共顶点等边三角形共顶点等腰直角三角形共顶点等腰三角形四、旋转前后具有以下性质1、对应线段相等，对应角相等2、对应点位置的排列次序相同3、任意两条对应线段所在的直线夹角都等于旋转角【例题精讲：】 一、对旋转的初步认识【例1】正方形网格中，ABC ∆为格点三角形(顶点都是格点)，将ABC ∆绕点A 按逆时针方向旋转90︒得到11AB C ∆．⑴在正方形网格中，作出11AB C ∆；(不要求写作法)⑵设网格小正方形的边长为1cm ，用阴影表示出旋转过程中线段BC 所扫过的图形，然后求出它的面积．(结果保留)【巩固】在下图的网格中按要求画出图象，并回答问题．π⑴先画出ABC ∆向下平移5格后的111A B C ∆，再画出ABC ∆以O 点为旋转中心，沿顺时针方向旋转90︒后的222A B C ∆；⑵在与同学交流时，你打算如何描述⑴中所画的222A B C ∆的位置？【例2】如图所示，ABC ∆是直角三角形，BC 是斜边，将ABP ∆绕点A 逆时针旋转后，能与'ACP ∆重合， 如果2AP =，那么'PP =______．【巩固】如图，将矩形ABCD 绕点A 顺时针旋转90︒后，得到矩形'''AB C D ，如果22CD DA ==，那么 'CC =_________．【例3】如图，在Rt ABC ∆中，AB AC =，D 、E 是斜边BC 上两点，且45DAE ∠=︒，将ADC ∆绕点A 顺时针旋转90︒后，得到AFB ∆，连接EF ，下列结论：①AED AEF ∆∆≌； ②ABE ACD ∆∆∽； ③BE DC DE +=； ④222BE DC DE += 其中正确的是( )A ．②④；B ．①④；C ．②③；D ．①③．D'C'B'D CB A二、大角夹半角模型在大角夹半角模型中比较常见的是90和 45， 120和 60．【例4】正方形ABCD 中，点E 在CD 上，点F 在BC 上，15=∠EAD ， 30=∠FAB ,=AD 3，求AEF ∆的面积．【巩固】正方形ABCD 中，点E 在DC 延长线上，点F 在CB 延长线上， 45=∠EAF , 请问现在EF 、DE 、BF 又有什么数量关系？【例5】四边形ABCD 是由等边ABC ∆和顶角为120的等腰ABD ∆拼成，将一个角顶点放在D 处，将 60角绕D 点旋转，该60角两边分别交直线BC 、AC 于M 、N ．交直线AB 于E 、F 两点，FEDCBA（1）当E 、F 分别在边AB 上时（如图1），求证：MN AN BM =+；【巩固】条件如例5，当E 、F 分别在边BA 的延长线上时如图2，求线段BM 、AN 、MN 之间又有怎样的数量关系?【例6】如图所示，ABC ∆是边长为1的正三角形，BDC ∆是顶角为120的等腰三角形，以D 为顶点作一个60的MDN ∠，点M 、N 分别在AB 、AC 上，求AMN ∆的周长．三、等边三角形的“Y ”字型模型【例7】如图，是等边内一点，若，，，求的度数．【巩固】如图，P 是等边ABC ∆中的一个点，2,23,4PA PB PC ===，则ABC ∆的边长是 ．【例8】如图ABC ∆三边长分别是17BC =，18CA =，19AB =，过ABC ∆内的点P 向ABC ∆三边分别作垂线PD PE PF ，，，且=27BD CE AE ++，求BD BF +的长度．【例9】如图，在凸四边形ABCD 中，30,60ABC ADC ∠=∠=，,AD DC =证明:222BD AB BC =+．P ABC ∆3AP =4PB =5PC =APB ∠PCBADCBA【课后作业：】1、如图，将边长为2的两个互相重合的正方形纸片按住其中一个不动，另一个绕点B 顺时针旋转一个角度，若使重叠部分面积为433，则这个旋转的角度为多少？2、如图，四边形ABCD 是正方形，F 是BA 延长线上的点，ADF ∆旋转一定角度后得到ABE ∆，如果4AF =，7AB =． ⑴指出旋转中心和旋转角度； ⑵求DE 的长度．3、矩形的对角线相交于点O ，过点O 的直线交AD ，BC 于点E ，F ，2AB =，3BC =，则图中阴影部分的面积为_____4、正方形ABCD 中的ABP ∆绕点B 顺时针旋转能与'CBP ∆重合，若4BP =，求点P 所走过的路径长．HA'CAOFEDA5、（2012•珠海）如图，把正方形ABCD 绕点C 按顺时针方向旋转45得到正方形'''CD B A （此时，点'B 落在对角线AC 上，点'A 落在CD 的延长线上），''B A 交AD 于点E ，连接'AA 、CE ．求：直线CE 是线段'AA 的垂直平分线．6、如图，四边形ABCD 中， 135ABC ∠=︒，120BCD ∠=︒，AB5BC =6CD =，求AD7、正方形ABCD 中，对角线AC 与BD 交于O ，点E 在BD 上，AE 平分DAC ∠． 求证：EO AD AC-=2．P'DCBA8、如图，点M 为正三角形ABD 的边AB 所在直线上的任意一点(点B 除外)，作60DMN ∠=︒，射线MN 与DBA ∠外角的平分线交于点N ，DM 与MN 有怎样的数量关系?四、等腰直角三角形的“Y ”字型旋转【例1】如图，P 是正方形ABCD 内一点， 135=∠APB ，2=BP ，1=AP ．求PC 的长．【巩固】如图，在正方形ABCD 内有一点P ，且2=BP ，5=AP ，1=PC ，求BPC ∠度数大小和正方形ABCD 的边长．【例2】在ABC ∆中，90,,A AB AC D ∠==为斜边上任一点，求证：2222BD CD AD +=．【巩固】 D ,E 是等腰直角三角形ABC 斜边BC 所在直线上的两点,满足135=∠DAE ,求证：222DE BE CD =+．【例3】四边形ABCD 被对角线BD 分为等腰直角ABD ∆和直角CBD ∆，其中A ∠和C ∠都是直角，另一条对角线AC 的长度为2，求四边形ABCD 的面积．【巩固】如图，以ABC Rt ∆的斜边BC 为一边，在ABC ∆的同侧作正方形BCEF ，设正方形的中心为O ，连结AO ，如果4=AB ，7=AO ，求AC 的长．DCBA五、三角形中的费马点【例4】若P 为ABC ∆所在平面上一点，且 120=∠=∠=∠CPA BPC APB ，则点P 叫做ABC ∆的费马点．（1）若点P 为锐角三角形ABC 的费马点，且︒=∠60ABC ，3=PA ，4=PC ，则PB 的值为______，（2）如图，在锐角三角形ABC 外侧作等边三角形'ACB ，连接'BB ，求证：'BB 过ABC ∆的费马点P ，且'BB PC PB PA ++=．【例5】如图，四边形ABCD 是正方形，ABE ∆是等边三角形，M 为对角线BD （不含B 点）上任意一点，将BM 绕点B 逆时针旋转︒60得到BN ，连接EN 、AM 、CM ． （1）求证：AMB ∆≅ENB∆；（2）①当M 点在何处时，CM AM +的值最小；②当M 点在何处时，CM BM AM ++的值最小，并说明理由； （3）当CM BM AM ++的最小值为时，求正方形的边长．【课后作业：】1、如图，P 是正方形ABCD 内一点，a 2=BP ，a AP =，a 3=PC ）（0a >．求：（1）APB ∠的度数．（2）正方形的面积．2、已知：2=PA ，4=PB ，以AB 为一边作正方形ABCD ，使P 、D 两点落在直线AB 的两侧．（1）如图，当︒=∠45APB 时，求AB 及PD 的长；（2）当∠APB 变化，且其它条件不变时，求PD 的最大值，及相应∠APB 的大小．3、已知正方形ABCD 内一点，E 到A 、B 、C 三点的距离之和的最小值为 62+,则此正方形的边长为_______．。
中考数学提升讲义-共顶点旋转模型及其延伸
中考（一）数学共顶点旋转模型一、题源分析（人教版八年级上册第55页）如图，,12CA CD BC EC =∠=∠=， ,求证AB DE =（人教版九年级上册第63页）如图，,ABD AEC 都是等边三角形，BE 与DC 有什么关系？你能用旋转的性质说明上述关系成立的理由吗？二、共顶点旋转模型简要概述共顶点模型，是指两个等腰或者等边三角形的顶点重合，两个三角形的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。
例如上题中的三角形ADC 和三角形ABE 。
寻找共顶点旋转模型的步骤如下：（1）寻找公共的顶点（2）列出两组相等的边或者对应成比例的边（3）将两组相等的边分别分散到两个三角形中去，证明全等或相似即可。
典例分析1：（河南）（1）问题发现如图1，△ACB 和△DCE 均为等边三角形，点A 、D 、E 在同一直线上，连接BE 填空：（1）∠AEB 的度数为；（2）线段AD 、BE 之间的数量关系是。
（2）拓展探究如图2，△ACB和△DCE均为等腰三角形，∠ACB=∠DCE=900, 点A、D、E在同一直线上，CM为△DCE中DE边上的高，连接BE。
请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系，并说明理由。
思路点拨：（1）第一问，考虑到两个等边三角形有一个公共顶点C，在点C处可以找到两组相等的边，列出来即可表示为：CA CBCD CE=⎧⎨=⎩，观察边的形式，就可以得到全等的两个三角形是：CAD CBE∆≅∆.（2）类比第一问，可以得到CA CBCD CE=⎧⎨=⎩，故而全等的三角形为CAD CBE∆≅∆，之后再做计算即可。
典例分析2：（安徽）如图1，在四边形ABCD中，点E、F分别是AB、CD的中点，过点E作AB的垂线，过点F作CD的垂线，两垂线交于点G，连接AG、BG、CG、DG，且∠AGD＝∠BG C．（1）求证：AD＝BC；（2）求证：△AGD∽△EGF；（3）如图2，若AD、BC所在直线互相垂直，求ADEF的值．思路点拨：（1）第一问，结合共顶点旋转全等模型即可（2）类比第一问，全等模型的延伸，相似模型。
中考数学几何模型之共顶点模型(解析版)
中考数学几何模型：共顶点模型名师点睛 拨开云雾 开门见山共顶点模型，亦称“手拉手模型”，是指两个顶角相等的等腰或者等边三角形的顶点重合，两个三角形的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。
寻找共顶点旋转模型的步骤如下： （1）寻找公共的顶点（2）列出两组相等的边或者对应成比例的边（3）将两组相等的边分别分散到两个三角形中去，证明全等或相似即可。
两等边三角形 两等腰直角三角形 两任意等腰三角形 *常见结论：连接BD 、AE 交于点F ，连接CF ，则有以下结论： （1）BCD ACE ≅△△ （2）AE BD = （3）AFB DFE ∠=∠ （4）FC BFE ∠平分典题探究 启迪思维 探究重点例题1. 以点A 为顶点作等腰Rt △ABC ，等腰Rt △ADE ，其中∠BAC ＝∠DAE ＝90°，如图1所示放置，使 得一直角边重合，连接BD 、CE ．（1）试判断BD 、CE 的数量关系，并说明理由； （2）延长BD 交CE 于点F 试求∠BFC 的度数；（3）把两个等腰直角三角形按如图2放置，（1）、（2）中的结论是否仍成立？请说明理由．【解答】解：（1）CE＝BD，理由如下：∵等腰Rt△ABC，等腰Rt△ADE，∴AE＝AD，AC＝AB，在△EAC与△DAB中，，∴△EAC≌△DAB（SAS），∴CE＝BD；（2）∵△EAC≌△DAB，∴∠ECA＝∠DBA，∴∠ECA+∠CBF＝∠DBA+∠CBF＝45°，∴∠ECA+∠CBF+∠DCB＝45°+45°＝90°，∴∠BFC＝180°﹣90°＝90°；（3）成立，∵等腰Rt△ABC，等腰Rt△ADE，∴AE＝AD，AC＝AB，在△EAC与△DAB中，，∴△EAC≌△DAB（SAS），∴CE＝BD；∵△EAC≌△DAB，∴∠ECA＝∠DBA，∴∠ECA+∠CBF＝∠DBA+∠CBF＝45°，∴∠ECA+∠CBF+∠DCB＝45°+45°＝90°，∴∠BFC＝180°﹣90°＝90°．变式练习>>>1. 已知：如图，△ABC和△DCE都是等腰直角三角形，∠ACB＝∠DCE＝90°．（1）求证：BD＝AE．（2）若∠ABD＝∠DAE，AB＝8，AD＝6，求四边形ABED的面积．【解答】解：（1）∵△ABC和△DCE都是等腰直角三角形，∠ACB＝∠DCE＝90°，∴AC＝BC，CD＝CE．∵∠ACB＝∠DCE＝90°，∴∠ACB+∠ACD＝∠DCE+∠ACD，即∠BCD＝∠ACE．在△BCD和△ACE中，，∴△BCD≌△ACE（SAS），∴BD＝AE；（2）由（1）得：△BCD≌△ACE，∴∠CBD＝∠CAE，∵∠CBP+∠BPC＝90°，∠BPC＝∠APD，∴∠EAC+∠APD＝90°，∴∠AHB＝90°，∴∠BAH+∠ABD＝90°，∵∠DAE＝∠ABD，∴∠BAH+∠DAE＝90°，即∠BAD＝90°，∵AB＝8，AD＝6，∴BD＝AE＝10，∴S四边形ABED＝10×10÷2＝50．例题2. 如图，等边△ABC，等边△ADE，等边△DBF分别有公共顶点A，D，且△ADE，△DBF都在△ADB内，求证：CD与EF互相平分.变式练习>>>2. 已如图，已知等边三角形ABC，在AB上取点D，在AC上取点E，使得AD＝AE，作等边三角形PCD，QAE和RAB，求证：P、Q、R是等边三角形的三个顶点．【解答】解：连接BP，∵△ABC和△PCD都为等边三角形，∴AC＝BC，DC＝PC，∠ACB＝∠DCP＝60°，∴∠ACB﹣∠DCB＝∠DCP﹣∠DCB，即∠ACD＝∠BCP，∴△ACD≌△BCP（SAS），∴AD＝BP，又∠RAB+∠BAC+∠QAE＝180°，∴R，A，Q三点共线，又∠CBP＝∠CAD＝60°，∠RBA+∠ABC+∠CBP＝180°，∴R，B，P三点共线，又AQ＝AE＝AD＝BP，∴RQ＝RA+AQ＝RB+BP＝RP，又∠R＝60°，∴△PQR是等边三角形，则P、Q、R是等边三角形的三个顶点．例题3. 在等边△ABC与等边△DCE中，B，C，E三点共线，连接BD，AE交于点F,连接CF.(1)如图1，求证：BF=AF+FC，EF=DF+FC；(2)如图2，若△ABC，△DCE为等腰直角三角形，∠ACB=∠DCE=90°，则(1)的结论是否成立？若不成立，写出正确结论并证明.例题4. 【问题探究】（1）如图①已知锐角△ABC，分别以AB、AC为腰，在△ABC的外部作等腰Rt△ABD 和Rt△ACE，连接CD、BE，试猜想CD、BE的大小关系CD＝BE；（不必证明）【深入探究】（2）如图②△ABC、△ADE都是等腰直角三角形，点D在边BC上（不与B、C重合），连接EC，则线段BC，DC，EC之间满足的等量关系式为BC＝CE+CD；（不必证明）线段AD2，BD2，CD2之间满足的等量关系，并证明你的结论；【拓展应用】（3）如图③，在四边形ABCD中，∠ABC＝∠ACB＝∠ADC＝45°．若BD＝9，CD＝3，求AD 的长．【解答】解：（1）∵△ABD和△ACE是等腰直角三角形，∴AB＝AD，AE＝AC，且∠DAB＝∠EAC＝90°，∴∠DAB+∠BAC＝∠EAC+∠BAC，即∠BAE＝∠DAC，在△DAC和△BAE中，∵，∴△DAC≌△BAE（SAS），∴CD＝BE，故答案为：CD＝BE．（2）∵△ABC、△ADE都是等腰直角三角形，∴AB＝AC，AD＝AE，∠BAC＝∠DAE＝90°，∴∠BAD+∠DAC＝∠CAE+∠DAC，即∠BAD＝∠CAE，在△BAD和△CAE中，∵，∴△BAD≌△CAE（SAS），∴CE＝BD，∠ACE＝∠B＝45°，又∵BC＝BD+CD，∠ACE＝45°，∴BC＝CE+CD，∠DCE＝90°，∴CD2+CE2＝DE2，∵BD＝CE，DE＝AD，∴CD2+BD2＝2AD2．故答案为：BC＝CE+CD．例题5. 如图1，在△ABC中，BC＝4，以线段AB为边作△ABD，使得AD＝BD，连接DC，再以DC为边作△CDE，使得DC＝DE，∠CDE＝∠ADB＝α．（1）如图2，当∠ABC＝45°且α＝90°时，用等式表示线段AD，DE之间的数量关系；（2）将线段CB沿着射线CE的方向平移，得到线段EF，连接BF，AF．①若α＝90°，依题意补全图3，求线段AF的长；②请直接写出线段AF的长（用含α的式子表示）．【解答】解：（1）AD+DE＝4，理由是：如图1，∵∠ADB＝∠EDC＝∠α＝90°，AD＝BD，DC＝DE，∴AD+DE＝BC＝4；（2）①补全图形，如图2，设DE与BC相交于点H，连接AE，交BC于点G，∵∠ADB＝∠CDE＝90°，∴∠ADE＝∠BDC，在△ADE与△BDC中，，∴△ADE≌△BDC，∴AE＝BC，∠AED＝∠BCD．∵DE与BC相交于点H，∴∠GHE＝∠DHC，∴∠EGH＝∠EDC＝90°，∵线段CB沿着射线CE的方向平移，得到线段EF，∴EF＝CB＝4，EF∥CB，∴AE＝EF，∵CB∥EF，∴∠AEF＝∠EGH＝90°，∵AE＝EF，∠AEF＝90°，∴∠AFE＝45°，∴AF＝＝4；达标检测领悟提升强化落实1. 如图，在等边△ABC与等边△DCE中，B，C，E三点共线，BD交AC于点G，AE交DC于点H，连接GH. 求证：GH∥BE.2. 如图，在正方形ABCD内取一点E，连接AE，BE，在△ABE外分别以AE，BE为边作正方形AEMN和EBFG，连接NC，AF，求证：NC∥AF.3.如图，在等腰Rt△ABC与等腰Rt△DCE中，∠ABC=∠DCE=90°，连接AD，BE，求证：AB2+DE2=AD2+BE2.4. 如图，在△ABC中，AB=AC=10，∠BAC=45°，以BC为腰在△ABC外部作等腰Rt△BCD，∠BCD=90°，连接AD，求AD的长.5. 【发现问题】如图1，已知△ABC，以点A为直角顶点、AB为腰向△ABC外作等腰直角△ABE．请你以A为直角顶点、AC为腰，向△ABC外作等腰直角△ACD（不写作法，保留作图痕迹）．连接BD、CE．那BD与CE的数量关系是BD＝CE．【拓展探究】如图2，已知△ABC，以AB、AC为边向外作正方形AEFB和正方形ACGD，连接BD、CE，试判断BD与CE之间的数量关系，并说明理由．【解决问题】如图3，有一个四边形场地ABCD，∠ADC＝60°，BC＝15，AB＝8，AD＝CD，求BD的最大值．【解答】【发现问题】解：延长CA到M，作∠MAC的平分线AN，在AN上截取AD＝AC，连接CD，即可得到等腰直角△ACD；连接BD、CE，如图1所示：∵△ABE与△ACD都是等腰直角三角形，∴AB＝AE，AD＝AC，∠BAE＝∠CAD＝90°，∴∠BAD＝∠EAC，在△BAD和△EAC中，，∴△BAD≌△EAC（SAS），∴BD＝CE，故答案为：BD＝CE；【拓展探究】解：BD＝CE；理由如下：∵四边形AEFB与四边形ACGD都是正方形，∴AB＝AE，AD＝AC，∠BAE＝∠CAD＝90°，∴∠BAD＝∠EAC，在△BAD和△EAC中，，∴△BAD≌△EAC（SAS），∴BD＝CE；【解决问题】解：以AB为边向外作等边三角形ABE，连接CE，如图3所示：则∠BAE＝60°，BE＝AB＝AE＝8，∵AD＝CD，∠ADC＝60°，∴△ACD是等边三角形，∴∠CAD＝60°，AC＝AD，∴∠CAD+∠BAC＝∠BAE+∠BAC，即∠BAD＝∠EAC，在△BAD和△EAC中，，∴△BAD≌△EAC（SAS），∴BD＝CE；当C、B、E三点共线时，CE最大＝BC+BE＝15+8＝23，∴BD的最大值为23．6. 已知线段AB⊥直线l于点B，点D在直线l上，分别以AB、AD为边作等边三角形ABC和等边三角形ADE，直线CE交直线l于点F．（1）当点F在线段BD上时，如图①，求证：DF＝CE﹣CF；（2）当点F在线段BD的延长线上时，如图②；当点F在线段DB的延长线上时，如图③，请分别写出线段DF、CE、CF之间的数量关系，在图②、图③中选一个进行证明；（3）在（1）、（2）的条件下，若BD＝2BF，EF＝6，则CF＝2或6．【解答】（1）证明：如图①中，设AD交EF于O．∵△ABC，△ADE都是等边三角形，∴AB＝AC，AD＝AE，∠BAC＝∠DAE＝60°，∴∠BAD＝∠CAE，∴△ABD≌△ACE（SAS），∴CE＝BD，∴∠AEO＝∠FDO，∵∠AOE＝∠FOD，∴∠OFD＝∠OAE＝60°，∵AB⊥BC，∴∠ABD＝90°，∵∠ABC＝60°，∴∠CBF＝30°，∵∠OFD＝∠CBF+∠BCF，∴∠FBC＝∠FCB＝30°，∴CF＝BF，∴DF＝CE﹣CF（2）如图图②中，结论：DF＝CF﹣CE．图③中，结论：DF＝CE+CF；如图②中，∵△ABD≌△ACE，∴BD＝EC，∠ADB＝∠AEC，∵∠ADB+∠ADF＝180°，∴∠AEF+∠ADF＝180°，∴∠DAE+∠DFE＝180°，∴∠DFE＝120°，∴∠FBC＝∠FCB＝30°，∴FB＝FC，∴DF＝BF﹣BD＝CF﹣CE．（3）①如图1中，∵BD＝2DF，设BF＝DF＝CF＝x，∵EF＝6，BD＝EC，∴3x＝6，∴x＝2∴CF＝2．②如图③中，设BF＝CF＝x，则BD＝2x，∵BD＝EC，EF＝6，∴6+x＝2x，∴x＝6，∴CF＝6，综上所述，CF＝2或6．故答案为2或6．。
中考数学提升讲义_共顶点旋转模型及其延伸
中考数学共顶点旋转模型一、题源分析（人教版八年级上册第55页）如图，,12CA CD BC EC =∠=∠=， ,求证AB DE =（人教版九年级上册第63页）如图，,ABD AEC 都是等边三角形，BE 与DC 有什么关系？你能用旋转的性质说明上述关系成立的理由吗？二、共顶点旋转模型简要概述共顶点模型，是指两个等腰或者等边三角形的顶点重合，两个三角形的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。
例如上题中的三角形ADC 和三角形ABE 。
寻找共顶点旋转模型的步骤如下：（1）寻找公共的顶点（2）列出两组相等的边或者对应成比例的边（3）将两组相等的边分别分散到两个三角形中去，证明全等或相似即可。
典例分析1：（2014年河南）（1）问题发现如图1，△ACB 和△DCE 均为等边三角形，点A 、D 、E 在同一直线上，连接BE填空：（1）∠AEB 的度数为 ；（2）线段AD 、BE 之间的数量关系是 。
（2）拓展探究如图2，△ACB和△DCE均为等腰三角形，∠ACB=∠DCE=900, 点A、D、E在同一直线上，CM为△DCE 中DE边上的高，连接BE。
请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系，并说明理由。
思路点拨：（1）第一问，考虑到两个等边三角形有一个公共顶点C，在点C处可以找到两组相等的边，列出来即可表示为：CA CBCD CE=⎧⎨=⎩，观察边的形式，就可以得到全等的两个三角形是：CAD CBE∆≅∆.（2）类比第一问，可以得到CA CBCD CE=⎧⎨=⎩，故而全等的三角形为CAD CBE∆≅∆，之后再做计算即可。
典例分析2：（2015年安徽）如图1，在四边形ABCD中，点E、F分别是AB、CD的中点，过点E作AB的垂线，过点F作CD的垂线，两垂线交于点G，连接AG、BG、CG、DG，且∠AGD＝∠BG C．（1）求证：AD＝BC；（2）求证：△AGD∽△EGF；（3）如图2，若AD、BC所在直线互相垂直，求ADEF的值．。
九年级旋转专题讲义
九年级旋转专题讲义旋转专题讲义（九年级）一、基础知识1. 旋转的定义：在平面内，一个图形绕着某一点转动一定的角度而不改变其位置的运动称为旋转。
这个定点称为旋转中心，转动的角度称为旋转角。
2. 旋转的性质：（1）旋转中心到图形上任意一点的距离在旋转前后保持不变。
（2）图形上任意两点绕旋转中心按同一方向旋转相等的角度后，对应点到旋转中心的距离相等。
（3）图形上任意两点绕旋转中心按相反方向旋转相等的角度后，对应点到旋转中心的距离相等，但方向相反。
二、常见题型及解题方法1. 确定旋转角：在题目中，常常会给出一些图形经过某种运动后的位置，需要确定这些图形是绕哪个点按什么方向旋转了多少度。
此时可以通过观察图形变化前后的位置，找出旋转中心和旋转角。
2. 求解旋转问题：在求解与旋转相关的问题时，常常需要利用旋转的性质，通过已知条件推导出其他未知条件。
例如，在求解几何图形的面积或周长时，可以通过旋转将不规则图形转化为规则图形，从而方便计算。
3. 判断是否为旋转对称图形：在判断一个图形是否为旋转对称图形时，可以通过观察图形是否能够绕某点按一定角度旋转后与自身重合来确定。
如果可以，则该图形是旋转对称图形。
4. 求解旋转对称图形的中心和角度：在求解旋转对称图形的中心和角度时，可以通过观察图形自身旋转的过程，找出旋转中心和旋转角度。
例如，在求解正多边形的中心和角度时，可以通过将多边形的各顶点绕中心点按相同的方向旋转相同的角度后与自身重合来确定。
三、典型例题解析例1：在正方形ABCD中，E为CD的中点，F为BC上一点，且CF=3BF。
将△ADE绕点A按逆时针方向旋转90°得到△ABG。
则下列结论：①AF=AG；②BF=BG；③AF=FG；④△AFD≌△GFC中，正确的有（）A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④分析：根据题意，通过全等三角形的判定与性质分别判断即可。
解答：①∵△ADE绕点A按逆时针方向旋转90°得到△ABG，∴AF=AG，故①正确；②∵CF=3BF，E为CD的中点，∴BF=DF=CG=BG，故②正确；③在△AFD与△GFC中，∵AD=AG，DF=CG，AF=FG，∴△AFD≌△GFC （SSS），∴∠AFC=∠AFD=90°+∠DFA，又∵∠AFC+∠AFD+∠DFA=180°，∴AF≠FG，故③错误；④由③得：AF≠FG，故④错误；故选A。
中考数学专题1共顶点模型-
专题1共顶点模型【例1】把两个等腰直角△ABC 和△ADE 按如图1所示的位置摆放，将△ADE 绕点A 按逆时针方向旋转，如图2，连接BD ，EC ，设旋转角为α（0°＜α＜360°）．（1）当DE ⊥AC 时，AD 与BC 的位置关系是，AE 与BC 的位置关系是．（2）如图2，当点D 在线段BE 上时，求∠BEC 的度数；（3）若△ABD 的外心在边BD 上，直接写出旋转角α的值．【例2】已知Rt ABC △中，AB AC =，90BAC ∠=︒，点D 为直线BC 上的一动点（点D 不与点B 、C 重合），以AD 为边作Rt ADE △，AD AE =，连接CE ．（1）发现问题：如图①，当点D 在边BC 上时，①请写出BD 和CE 之间的数量关系________，位置关系________；②线段CE 、CD 、BC 之间的关系是_________；（2）尝试探究：如图②，当点D 在边BC 的延长线上且其他条件不变时，（1）中CE 、CD 、BC 之间存在的数量关系是否成立？若成立，请证明；若不成立，请说明理由；（3）拓展延伸：如图③，当点D 在边CB 的延长线上且其他条件不变时，若6BC =，1CE =，则线段AD 的长为________．经典例题【例3】有如下一道作业题：如图1，四边形ABCD是正方形，以C为直角顶点作等腰直角三角形CEF，DF．求证：△BCE≌△DCF．（1）请你完成这道题的证明：（2）如图2，在正方形ABCD中，点N是边CD上一点，CM＝CN，连接DM，连接FC．①求证：∠BFC＝45°．②把FC绕点F逆时针旋转90°得到FP，连接CP（如图3）．求证：BF＝CP+DF．【例4】已知等边ABC，D为边BC中点，M为边AC上一点（不与A，C重合），连接DM．（1）如图1，点E是边AC的中点，当M在线段AE上（不与A，E重合）时，将DM绕点D逆时针旋转120 得到线段DF，连接BF．①依题意补全图1；②此时EM 与BF 的数量关系为：，DBF ∠=°．（2）如图2，若2DM MC =，在边AB 上有一点N ，使得120NDM ∠=︒．直接用等式表示线段BN ，ND ，CD 之间的数量关系，并证明．【例5】如图1，在Rt △ACB 中，∠ACB ＝90°，AB ＝2BC ，点M ，F 分别为边AB ，AC 的中点，点D 在边AC 上，且CD ＝2AD ，点N 为CD 的中点，过点D 作DE ∥AB 交BC 于点E ，点G 为DE 的中点．将△DCE 绕点C 顺时针旋转，旋转角为α，连接MG ，FN ．（1）问题发现当α＝0°时，F G =32；直线MG 与直线FN 相交所成的较小夹角的度数为30°．（2）类比探究当0°＜α＜360°时，（1）中的结论是否仍然成立？若成立，请仅就图2的情形给出证明；若不成立，请说明理由．（3）拓展应用若AB ＝4，直线MG 和直线FN 交于点O ，在旋转的过程中，当点O 与点N 重合时，请直接写出线段FN 的长．培优训练1．ACB △和CDE △都是等腰直角三角形，90ACB DCE ∠=∠=︒，将CDE △绕点D 旋转．（1）如图1，当点B 落在直线DE 上时，若26AC =，CE =BE 的长；（2）如图2，直线BD 、AE 交于点F ，再连接CF EF DF =+；（3）如图3，8AC =，4CD =，G 为ED 中点，连接AG ，BG ，以AG 直角边构造等腰Rt AHG ，过H 作HI AB ⊥交AB 于点I ，连接G I ，当HI 最小时，直接写出G I 的长度．2．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．3．有公共顶点A的正方形ABCD与正方形AEGF按如图1所示放置，点E，F分别在边AB和AD上，DE，M是BF的中点（观察猜想）（1）线段DE与AM之间的数量关系是，位置关系是；（探究证明）（2）将图1中的正方形AEGF绕点A顺时针旋转45°，点G恰好落在边AB上，如图2，线段DE与AM之间的关系是否仍然成立？并说明理由．(3)若正方形ABCD的边长为4，将其沿EF翻折，点D的对应点G恰好落在BC边上，直接写出DG+DH 的最小值4．（1）问题：如图1，在Rt△ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC，D为BC边上一点（不与点B，C重合）．连接AD，过点A作AE⊥AD，并满足AE＝AD，连接CE．则线段BD和线段CE的数量关系是，位置关系是；（2）探索：如图2，当D点为BC边上一点（不与点B，C重合），Rt△ABC与Rt△ADE均为等腰直角三角形，∠BAC＝∠DAE＝90°，AB＝AC，AD＝AE．试探索线段BD、CD、DE之间满足的等量关系，并证明你的结论；（3）拓展：如图3，在四边形ABCD中，∠ABC＝∠ACB＝∠ADC＝45°，若BD＝3，CD＝1，则线段AD 的长为5．已知：等腰Rt ABC 和等腰Rt ADE △中，AB AC =，AE AD =，90BAC EAD ∠=∠=︒．（1）如图1，延长DE 交BC 于点F ，若68BAE ∠=︒，则DFC ∠的度数为；（2）如图2，连接EC 、BD ，延长EA 交BD 于点M ，若90AEC ∠=︒，求证：点M 为BD 中点；（3）如图3，连接EC 、BD ，点G 是CE 的中点，连接AG ，交BD 于点H ，9AG =，5HG =，直接写出AEC △的面积．6．如图，点A ，M ，B 在同一直线上，以AB 为边，分别在直线两侧作等边三角形ABC 和等边三角形ABD ，连接CM ，DM ，过点M 作MN ＝DM ，交BC 边于点G ，交DB 的延长线于点N ．（1）求证：∠BCM ＝∠BDM ；（2）求∠CMN 的度数；（3）求证：AM ＝BN ．7．问题发现（1）如图①，已知△ABC ，以AB 、AC 为边向△ABC 外分别作等边△ABD 和等边△ACE ，连接CD ，BE ．试探究CD 与BE 的数量关系，并说明理由．问题探究（2）如图②，四边形ABCD 中，∠ABC ＝45°，∠CAD ＝90°，AC ＝AD ，AB ＝2BC ＝60．求BD 的长．问题解决（3）如图③，△ABC 中，AC ＝2，BC ＝3，∠ACB 是一个变化的角，以AB 为边向△ABC 外作等边△ABD ，连接CD ，试探究，随着∠ACB 的变化，CD 的长是否存在最大值，若存在求出CD 长的最大值及此时∠ACB 的大小；若不存在，请说明理由．8．在学习全等三角形知识时，数学兴趣小组发现这样一个模型：它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通过资料查询，他们得知这种模型称为“手拉手模型”兴趣小组进行了如下探究：（1）如图1，两个等腰三角形ABC 和ADE 中，AB AC =，AE AD =，BAC DAE ∠=∠，连接BD 、CE ，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，这个就是“手拉手模型”，在这个模型中，和ADB △全等的三角形是______，此线BD 和CE 的数量关系是______．（2）如图2，两个等腰直角三角形ABC 和ADE 中，AB AC =，AE AD =，90BAC DAE ∠=∠=︒，连接BD 、CE ，两线交于点P ，请判断线段BD 和CE 的关系，并说明理由．9．在学习全等三角形知识时，数学兴趣小组发现这样一个模型：模型是由两个顶角相等且有公共顶角顶点的等腰三角形组成的图形，如果把它们的底角顶点连接起来，则在相对位置变化的过程中，始终存在一对全等三角形，我们把这种模型称为“手拉手模型”．这个数学兴趣小组进行了如下操作：（1）如图1．在△ABC 和△ADE 中，AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =40°（AB ＞AD ），连接BD ，CE ，当点E 落在AB 边上，且D ，E ，C 三点共线时，则在这个“手拉手模型”中，和△ABD 全等的三角形是，∠BDC 的度数为．（2）如图2．在△ABC 和△ADE 中，AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =90°，连接BD ，CE ，当点B ，D ，E 在同一条直线上时，请判断线段BD 和CE 的关系，并说明理由．（3）如图3，已知△ABC ，请画出图形：以AB ，AC 为边分别向△ABC 外作等边三角形ABD 和等边三角形ACE （等边三角形三条边相等，三个角都等于60°），连接BE ，CD ，交于点P ，请直接写出线段BE 和CD 的数量关系及∠BPD 的度数．10．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．11．如图，在四边形ABCD 中，90,12cm,10cm A ABC AB BC AD ∠=∠=︒===．点P 从点A 出发，以3cm/s 的速度沿AB 向点B 匀速运动设运动时间为(s)t ．（1）如图①，连接BD CP、，当BD CP⊥时，求t的值；（2）如图②，当点P开始运动时，点Q同时从点C出发，以cm/sa的速度沿CB向点B匀速运动，当P Q、两点中有一个点到达终点时，另一个点也随之停止运动．当ADP△与BQP全等时，求a和t的值；（3）如图③，当（2）中的点Q开始运动时，点M同时从点D出发，以1.5cm/s的速度沿DA向点A运动，连接CM，交DQ于点E．连接AE当920MD AD=时，ADE CDES S=，请求出此时a的值．12．（1）如图1，已知△CAB和△CDE均为等边三角形，D在AC上，E在CB上，易得线段AD和BE的数量关系是．（2）将图1中的△CDE绕点C旋转到图2的位置，直线AD和直线BE交于点F．①判断线段AD和BE的数量关系，并证明你的结论；②图2中∠AFB的度数是．（3）如图3，若△CAB和△CDE均为等腰直角三角形，∠ABC＝∠DEC＝90°，AB＝BC，DE＝EC，直线AD和直线BE交于点F，分别写出∠AFB的度数，线段AD、BE间的数量关系．13．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，∠A＝30°，点O为AB中点，点P为直线BC上的动点（不与点B、点C重合），连接OC、OP，将线段OP绕点P逆时针旋转60°，得到线段PQ，连接BQ．（1）如图1，当点P在线段BC上时，请直接写出线段BQ与CP的数量关系．（2）如图2，当点P在CB延长线上时，（1）中结论是否成立？若成立，请加以证明；若不成立，请说明理由；（3）如图3，当点P在BC延长线上时，若∠BPO＝45°，AC=6，请直接写出BQ的长．14．在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，∠A＝30°，点D是AB的中点，DE⊥BC，垂足为点E，连接CD．（1）如图1，求DE与BC的数量关系是DE=3BC．（2）如图2，若P是线段CB上一动点（点P不与点B、C重合），连接DP，将线段DP绕点D逆时针旋转60°，得到线段DF，∠PDF＝60°，连接BF，请猜想DE、BF、BP三者之间的数量关系，并证明你的结论；（3）若点P是线段CB延长线上一动点，按照（2）中的作法，请猜测DE，BF，BP三者之间的数量关系，并证明你的结论．15．（1）观察理解：如图①，△ABC中，∠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，AE⊥AB，且AE＝AB，BC⊥CD，且BC＝CD，利用（1）中的结论，请按照图中所标注的数据计算图中实线所围成的图形的面积S＝50；（3）类比探究：如图③，Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝4，将斜边AB绕点A逆时针旋转90°至AB'，连接B′C，则S△AB′C＝8．（4）拓展提升：如图④，等边△EBC中，EC＝BC＝3cm，点O在BC上，且OC＝2cm，动点P从点E 沿射线EC以1cm/s速度运动，连结OP，将线段OP绕点O逆时针旋转120°得到线段OF．若点F恰好落在射线EB上，求点P运动的时间ts．（画出示意图）16．已知等腰Rt△ABC与等腰Rt△CDE，AC＝BC，CD＝CE，∠ACB＝∠DCE＝90°．（1）如图1，当点D在AC上，点E在BC延长线时，连接AE、BD，找出AE与DB的关系，并说明理由；（2）材料：材料：图2，当点D不在AC上，点E不在BC延长线上时，连接AD、BE，点M为AD中点，连接MC，并延长MC交BE与N，我们可以证明MN⊥BE：辅助线和证明方法为：过点D作DG∥AC交CM的延长线于G，易证△AMC≌△DMG（AAS），再证明△GDC≌△BCE（SAS），从而得到∠CNE ＝90°，MN⊥BE；问题：把等腰Rt△DCE绕点C转至如图3位置，点M是线段AD的中点，问MN与BE的位置关系是否发生改变？如果没有，请在图3画出辅助线，并说明理由．17．某校八年级数学兴趣小组在研究等腰直角三角形与图形变换时，作了如下研究：在△ABC中，∠BAC ＝90°，AB＝AC，点D为直线BC上一动点（点D不与B，C重合），以AD为腰作等腰直角三角形DAF，使∠DAF＝90°，连接CF．（1）观察猜想如图1，当点D在线段BC上时，①CF与BC的位置关系为CF⊥BC；②CF，DC，BC之间的数量关系为BC＝DC+CF（直接写出结论）；（2）数学思考如图2，当点D在线段CB的延长线上时，（1）中的①、②结论是否仍然成立？若成立，请给予证明；若不成立，请你写出正确结论再给予证明．（3）拓展延伸如图3，当点D在线段BC的延长线上时，将△DAF沿线段DF翻折，使点A与点E重合，连接CE，若已知4CD＝BC，AC＝22，请求出线段CE的长．18．在△ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC，点D为直线BC上一动点（点D不与B，C重合），以AD为边在AD的右侧作正方形ADEF，连接CF．（1）观察猜想如图1，当点D在线段BC上时，①BC与CF的位置关系为：BC⊥CF；②BC，CD，CF之间的数量关系为：BC＝CF+CD．（将结论直接写在横线上）（2）数学思考如图2，当点D在线段CB的延长线上时，结论①②是否仍然成立？若成立，请给予证明：若不成立，请你写出正确结论再给予证明，（3）拓展延伸如图3，当点D在线段BC的延长线上时，延长BA交CF于点G，连接GE．若AB＝22，CD＝1，请求出GE的长．19．已知，在△ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC，点D为直线BC上一动点（点D不与B、C重合），以AD为边在AD的上边作正方形ADEF，连接CF．（1）观察猜想：如图1，当点D在线段BC上时，①BC与CF的位置关系为：BC⊥CF；②BC、CD、CF之间的数量关系为：CF＝BC﹣CD．（2）数学思考：如图2，当点D在线段CB的延长线上时，以上①②关系是否成立，请在后面的横线上写出正确的结论．①BC与CF的位置关系为：BC⊥CF；②BC、CD、CF之间的数量关系为：CF ＝CD﹣BC．（3）如图3，当点D在线段BC的延长线上时，延长BA交CF于点G，连接GD，若已知AB＝22，CD=14BC，请求出DG的长（写出求解过程）．20．已知，在△ABC中，∠BAC＝90°，∠ABC＝45°，AB＝AC，点D为直线BC上一动点（点D不与B，C重合），以AD为边作正方形ADEF，连接CF．（1）观察猜想如图1，当点D在线段BC上时可以证明△ABD≌△ACF，则，①BC与CF的位置关系为：BC⊥CF．②BC，DC，CF之间的数量关系为：BC＝DC+CF；（2）类比探究如图2，当点D在线段BC的延长线上时，其他条件不变，（1）中①，②结论是否仍然成立？若成立，请给予证明；若不成立，请你写出正确结论再给予证明．（3）拓展延伸如图3，当点D在线段BC的反向延长线上时，且点A、F分别在直线BC的两侧，其他条件不变．①BC、DC、CF三条线段之间的数量关系为：BC＝DC﹣CF．②若正方形ADEF的边长为2，对角线AE、DF相交于点O，连结OC，则OC21．如图，在Rt△ABC中，∠A＝90°，AB＝AC＝42．一动点P从点B出发，沿BC方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动，到达点C即停止，在整个运动过程中，过点P作PD⊥BC与Rt△ABC的直角边相交于点D，延长PD至点Q，使得PD＝QD，以PQ为斜边在PQ左侧作等腰直角三角形PQE．设运动时间为t秒（t＞0）（1）在整个运动过程中，判断PE与AB的位置关系是（2）如图2，当点D在线段AB上时，连接AQ、AP，是否存在这样的b，使得AP＝PQ？若存在，求出对应的t的值；若不存在，请说明理由；（3）当t＝4时，点D经过点A：当t=163时，点E在边AB上．设△ABC与△PQE重叠部分的面积为S，请求出在整个运动过程中S与t之间的函数关系式，以及写出相应的自变量t的取值范围，并求出当4＜t≤163时S的最大值．22．【问题情境】如图1，P是⊙O外的一点，直线PO分别交⊙O于点A、B小明认为线段PA是点P到⊙O上各点的距离中最短的线段，他是这样考虑的：在⊙O上任意取一个不同于点A的点C，连接OC、CP，则有OP＜OC+PC，即OP﹣OC＜PC，由OA＝OC得OP﹣OA＜PC，即PA＜PC，从而得出线段PA是点P到⊙O上各点的距离中最短的线段小红认为在图1中，线段PB是点P到⊙O上各点的距离中最长的线段，你认为小红的说法正确吗？请说明理由【直接运用】上的一如图3，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝BC＝2，以BC为直径的半圆交AB于D，P是C个动点，连接AP，则AP−1【构造运用】如图4，在边长为4的菱形ABCD中，∠A＝60°，M是AD边的中点，N是AB边上一动点，将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN，连接A′C，请求出A′C长度的最小值解：由折叠知A′M＝AM，又M是AD的中点，可得MA＝MA′＝MD，做点A′在以AD为直径的圆上，如图5，以点M为圆心，MA为半径画⊙M，过M作MH⊥CD，垂足为H（请继续完成本题的后续解题过程）【深度运用】如图6，△ABC、△EFG均是边长为4的等边三角形，点D是边BC、EF的中点，直线AG、FC相交于点M，当△EFG绕点D旋转时，则线段BM−2和+2．23．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝8cm，BC＝4cm．D、E分别为边AB、BC的中点，连接DE．点P从点A出发，沿折线AD﹣DE﹣EB运动，到点B停止．点P在线段AD上以5cm/s的速度运动，在折线DE﹣EB上以1cm/s的速度运动．当点P与点A不重合时，过点P作PQ⊥AC于点Q，以PQ为边作正方形PQMN，使点M在线段AQ上．设点P的运动时间为t（s）．（1）当点P在线段DE上运动时，线段DP的长为（t﹣2）cm（用含t的代数式表示）．（2）当点N落在AB边上时，求t的值．（3）当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时，设五边形的面积为S（cm2），求S与t的函数关系式．（4）连接CD，当点N与点D重合时，有一点H从点M出发，在线段MN上以2.5cm/s的速度沿M﹣N ﹣M连续做往返运动，直至点P与点E重合时，点H停止往返运动；当点P在线段EB上运动时，点H 始终在线段MN的中点处，直接写出在点P的整个运动过程中，点H落在线段CD上时t的取值范围．24．如图①，在等腰△ABC和△ADE中，AB＝AC，AD＝AE，且∠BAC＝∠DAE＝120°．（1）求证：△ABD≌△ACE；（2）把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图②的位置，连接CD，点M、P、N分别为DE、DC、BC的中点，连接MN、PN、PM，判断△PMN的形状，并说明理由；（3）在（2）中，把△ADE绕点A在平面内自由旋转，若AD＝4，AB＝6，请分别求出△PMN周长的最小值与最大值．25．综合与实践：如图1，已知△ABC，AB＝AC，点D、E分别在边AB、AC上，AD＝AE，连接DC，点P、Q、M分别为DE、BC、DC的中点．（1）观察猜想在图1中，线段PM与QM的数量关系是PM＝MQ；（2）探究证明当∠BAC＝60°，把△ADE绕点A顺时针方向旋转到图2的位置，判断△PMQ的形状，并说明理由；（3）拓展延伸当∠BAC＝90°，AB＝AC＝5，AD＝AE＝2，再连接BE，再取BE的中点N，把△ADE绕点A在平面内自由旋转，如图3，①请你判断四边形PMQN的形状，并说明理由；②请直接写出四边形PMQN面积的最大值．26．【问题提出】如图1，△ABC中，AB＝AC，点D在AB上，过点D作DE∥BC，交AC于E，连接CD，F，G，H分别是线段CD，DE，BC的中点，则线段FG，FH的数量关系是FG＝FH（直接写出结论）．【类比探究】将图1中的△ADE绕点A旋转到如图2位置，上述结论还成立吗？若成立，请给出证明；若不成立，请说明理由．【拓展延伸】如图3，在Rt△ABC中，∠C＝90°，AC＝5，BC＝12，点E在BC上，且BE=61，过点E作ED⊥AB，垂足为D，将△BDE绕点B顺时针旋转，连接AE，取AE的中点F，连接DF．当AE与AC垂直时，线段DF的长度为（直接写出结果）．。
2020中考数学复习几何冲刺------第2讲共顶点模型
中考数学几何模型： 共顶点模型 名师点睛共顶点模型，亦称 “手拉手模型 ”，是指两个顶角相等的等腰或者等边三角形的顶点重合，两个三角形 的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。
寻找共顶点旋转模型的步骤如下：1）寻找公共的顶点2）列出两组相等的边或者对应成比例的边3）将两组相等的边分别分散到两个三角形中去，证明全等或相似即可。
两等边三角形*常见结论：连接 BD 、AE 交于点 F ，连接 （ 1） △BCD △ACE （ 2） AE BD （ 3） AFB DFE（4） FC 平分 BFE两等腰直角三角形 CF ，则有以下结论：典题探究例题 1. 以点 A 为顶点作等腰 Rt △ABC ，等腰 Rt △ADE ，其中 ∠BAC=∠DAE=90°，如图 1 所示放置，使 得一直角边重合，连接 BD 、 CE ．1）试判断 BD 、CE 的数量关系，并说明理由；2）延长 BD 交 CE 于点 F 试求 ∠BFC 的度数；3）把两个等腰直角三角形按如图 2 放置，（ 1）、（ 2）中的结论是否仍成立？请说明理由．两任意等腰三变式练习 >>>1.已知：如图，△ABC 和△DCE 都是等腰直角三角形，∠ ACB=∠ DCE =90°．1）求证： BD=AE．2）若∠ABD=∠ DAE，AB=8，AD=6，求四边形 ABED 的面积．例题 2. 如图，等边△ABC ，等边△ADE ，等边△DBF 分别有公共顶点 A，D，且△ADE ，△DBF 都在△ADB 内，求证： CD 与 EF 互相平分 .变式练习 >>>2.已如图，已知等边三角形 ABC，在 AB上取点 D，在 AC 上取点 E，使得 AD=AE，作等边三角形PCD，QAE 和 RAB，求证： P、Q、R 是等边三角形的三个顶点．例题 3. 在等边△ABC 与等边△DCE中， B，C， E三点共线，连接 BD，AE 交于点 F，连接 CF. （1）如图 1，求证： BF=AF+FC ， EF=DF+FC ；（2）如图 2，若△ABC ，△DCE 为等腰直角三角形，∠ ACB= ∠DCE=90°，则（1）的结论是否成立？若不成立，写出正确结论并证明 .例题 4. 【问题探究】（1）如图①已知锐角△ABC，分别以 AB、AC为腰，在△ABC的外部作等腰 Rt△ABD 和 Rt△ACE，连接 CD、 BE，试猜想 CD、BE 的大小关系；（不必证明）【深入探究】（2）如图②△ABC、△ADE 都是等腰直角三角形，点 D在边 BC上（不与 B、C重合），连接 EC，则线段 BC，DC， EC 之间满足的等量关系式为；（不必证明）线段 AD2，BD2，CD2之间满足的等量关系，并证明你的结论；【拓展应用】（3）如图③，在四边形 ABCD 中，∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°．若 BD=9，CD=3，求AD 的△CDE ，使得 DC=DE，∠CDE=∠ADB=α．（1）如图 2，当∠ABC=45°且α=90°时，用等式表示线段 AD，DE 之间的数量关系；（2）将线段 CB 沿着射线 CE 的方向平移，得到线段 EF，连接 BF，AF ．① 若α=90°，依题意补全图 3，求线段 AF 的长；② 请直接写出线段 AF 的长（用含α的式子表达标检测领悟提升强化落实1. 如图，在等边△ABC 与等边△DCE 中，B，C，E三点共线， BD 交AC 于点 G，AE 交DC 于点H，连接 GH. 求证： GH ∥BE.和 EBFG ，连接 NC，AF ，求证：NC∥AF.示）．4.如图，在△ABC 中，AB=AC=10 ，∠BAC=45°，以 BC 为腰在△ABC 外部作等腰 Rt△BCD，∠BCD=90°，连接 AD ，求 AD 的长 .5.【发现问题】如图 1，已知△ABC，以点 A为直角顶点、 AB 为腰向△ABC 外作等腰直角△ABE．请你以 A 为直角顶点、 AC 为腰，向△ABC 外作等腰直角△ACD（不写作法，保留作图痕迹）．连接 BD 、CE．那 BD 与 CE 的数量关系是．【拓展探究】如图 2，已知△ABC，以 AB、AC 为边向外作正方形 AEFB 和正方形 ACGD ，连接BD、CE，试判断 BD 与 CE 之间的数量关系，并说明理由．6.已知线段 AB⊥直线 l 于点 B，点 D 在直线 l 上，分别以 AB、AD 为边作等边三角形 ABC 和等边三角形 ADE ，直线 CE 交直线 l 于点 F．（1）当点 F 在线段 BD 上时，如图① ，求证： DF=CE﹣CF；（ 2）当点 F 在线段 BD 的延长线上时，如图② ；当点 F 在线段 DB 的延长线上时，如图③ ，请分别写出线段 DF 、 CE、 CF 之间的数量关系，在图②、图③中选一个进行证明；3）在（ 1）、（2）的条件下，若 BD=2BF， EF=6，则 CF=2. 如图，在正方形 ABCD 内取一点 E，连接 AE ，BE，在△ABE 外分别以 AE，BE 为边作正方形 AEMN3. 如图，在等腰 Rt△ABC 与等腰 Rt△DCE 中，∠ ABC= ∠DCE=90°，连接 AD ， BE，求证： AB 2 3+DE 2=AD 2+BE 2.。
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中考数学共顶点旋转模型
一、题源分析
(人教版八年级上册第55页)如图, ,求证
(人教版九年级上册第63页)如图,都就是等边三角形,BＥ与DC有什么关系?您能用旋转得性质说明上述关系成立得理由吗?
二、共顶点旋转模型简要概述
共顶点模型，就是指两个等腰或者等边三角形得顶点重合,两个三角形得两条腰分别构成得两个三角形全等或者相似。
例如上题中得三角形ADC与三角形AＢE。
寻找共顶点旋转模型得步骤如下: (1）寻找公共得顶点
(２)列出两组相等得边或者对应成比例得边
(３)将两组相等得边分别分散到两个三角形中去,证明全等或相似即可。
典例分析１:
（20１4年河南)（1）问题发现
如图1,△ACB与△DＣＥ均为等边三角形,点A、Ｄ、E在同一直线上,连接BE
填空:(1）∠ＡEＢ得度数为;
(2)线段AD、BＥ之间得数量关系就是。
(２)拓展探究
如图2,△ACB与△ＤＣE均为等腰三角形,∠ACB＝∠ＤCE=900, 点A、D、E在同一直线上，CＭ为△DCE 中ＤＥ边上得高,连接ＢE。
请判断∠ＡEB得度数及线段CM、ＡE、BE之间得数量关系,并说明理由。
思路点拨:
（1)第一问,考虑到两个等边三角形有一个公共顶点Ｃ，在点C处可以找到两组相等得边，列出来即可表示为:,观察边得形式,就可以得到全等得两个三角形就是：、
(2)类比第一问,可以得到，故而全等得三角形为,之后再做计算即可。
典例分析２:
(2015年安徽)如图1,在四边形ABCD中,点Ｅ、F分别就是AB、CD得中点,过点E作AB得垂线,过点F作CＤ得垂线,两垂线交于点G,连接AG、BG、CG、DG,且∠ＡＧＤ=∠BG C．
(１)求证:AＤ=BC; ﻩ(2)求证：△AGD∽△EGF;
(3)如图２,若AＤ、ＢＣ所在直线互相垂直,求错误!得值.
思路点拨:
（1)第一问,结合共顶点旋转全等模型即可
（2)类比第一问,全等模型得延伸,相似模型。
根据，类比全等证明相似。
(3)结合前两问得相似即可得到错误!即为相似比,亦即求解得值即可。
典例分析3：
(20１1年广州中考)如图1,⊙Ｏ中AB就是直径，C就是⊙O上一点,∠ABC=4５°，等腰直角三角形DＣE 中∠DCE就是直角,点Ｄ在线段AC上.
(1)证明:Ｂ、C、E三点共线;
（2）若Ｍ就是线段BＥ得中点,Ｎ就是线段ＡD得中点，证明:。
思路点拨:
(1)第一问,共顶点旋转模型
(２）根据第一问得全等证明即可构造旋转模型求解。
三、共顶点旋转模型得应用
1.半角模型：所谓半角模型，就是指在从角得顶点向角内部引出两条直线,这两条直线形成得夹角恰好等于原角得一半大小。
典例分析１:(2０１４年四川绵阳）如图,在正方形ABCＤ中,E、Ｆ分别就是边BＣ、CＤ上得点,∠EAF=４５°,△EＣF得周长为4，则正方形ABCD得边长为.
思路点拨:将三角形ADF绕点Ａ顺时针旋转90°即可。
典例分析2:(２016•南岗区模拟)已知△ABC就是等边三角形，点D在△ABC外,连接BD、CD，且∠BDＣ=120°,BD=ＤＣ,点M,N分别在边AB，AＣ上,连接ＤM、DＮ、MN,∠MDN=6０°,探究:△ＡMN得周长Q 与等边△ABＣ得周长Ｌ得关系.
(１)如图１,当DM=DN时,=;
(２)如图2，当DM≠DN时,猜想＝;并加以证明．
思路点拨:典型得半角模型，将三角形DCN绕点D逆时针旋转１20°即可。
总结:
(1)半角模型得基本形式:大角包小角,小角得一半
(2)半角模型得解题方法:将被两条直线分开得两个角中任意一个旋转全角大小即可。
延伸例题:(20１6春•黄岛区期中)问题:如图（１),点E、F分别在正方形ＡBＣD得边ＢC、CD上，∠ＥAF=45°,试判断BE、ＥF、FD之间得数量关系.
【发现证明】小聪把△ABE绕点Ａ逆时针旋转９0°至△ＡDG,从而发现ＥF=ＢE+ＦD，请您利用图(1)证明上述结论.
【类比引申】
如图(２），四边形ABCD中,∠BＡD≠９0°,AＢ=AD,∠Ｂ＋∠D=１80°，点E、Ｆ分别在边BＣ、CD上，则当∠EAF与∠BAＤ满足关系时，仍有EF=ＢＥ+FD.
【探究应用】
如图(３），在某公园得同一水平面上，四条通道围成四边形ＡBCＤ.已知AB＝AD=80米,∠Ｂ=60°,∠AＤC=120°，∠BＡD=1５0°，道路BＣ、CD上分别有景点E、F,且AE⊥AD,DF＝(4０﹣4０)米，现要在Ｅ、F之间修一条笔直道路,求这条道路EF得长为米．
2.K字模型:所谓Ｋ字模型,与半角模型类似,实则就是指构成得图形类似于“K”字。
题源：人教版课本新课标八年级下册第30页，勾股定理得证明。
典例分析1:(2014年四川南充）如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O就是原点，A得坐标为(１,)，则点C得坐标为()
A.（﹣，1) Ｂ．ﻩ(﹣1,) Ｃ.ﻩ(,1） D. (﹣,﹣1）
思路点拨:过点C作x轴得垂线即可。
典例分析2:（2015山东省德州市)
（1)问题:如图1,在四边形ＡBＣD中，点P为AB上一点，∠DPC=∠A＝∠Ｂ=90°、求证:AD·BＣ=AP·ＢP、（2）探究：如图2，在四边形AＢCＤ中,点P为ＡＢ上一点,当∠DＰC=∠A=∠Ｂ=θ时,上述结论就是否依然成立?说明理由、
(３)应用
请利用(1)(2)获得得经验解决问题:
如图3,在△ABD中,ＡB＝6,AD＝BD=5、点Ｐ以每秒1个单位长度得速度,由点Ａ出发，沿边AB向点B运动,且满足∠DPC=∠A、设点P得运动时间为t(秒),当以D为圆心,以DC为半径得圆与AB相切，求ｔ得值、ﻩ
总结:
K字形模型解题基本思路就是:利用角得与相等得原理,证明K得两边得三角形相似或全等。
在不相似或者全等时,构造三角形使两个三角形全等相似。
例如:(2016•洛阳模拟)(１）【问题发现】小明遇到这样一个问题:
如图１,△ＡBC就是等边三角形，点D为ＢC得中点,且满足∠ＡＤE=６0°,DＥ交等边三角形外角平分线ＣＥ所在直线于点E,试探究AD与DE得数量关系.小明发现，过点Ｄ作DＦ∥ＡC,交ＡC于点F,通过构造全等三角形,经过推理论证,能够使问题得到解决,请直接写出AＤ与DE得数量关系: ；
(２)【类比探究】如图2,当点D就是线段ＢC上(除Ｂ,C外)任意一点时（其它条件不变)，试猜想AＤ与DE之间得数量关系,并证明您得结论．
(3)【拓展应用】当点Ｄ在线段BＣ得延长线上,且满足ＣD=ＢC(其它条件不变)时,请直接写出△ABC与△AD Ｅ得面积之比.。