一线三等角典型例题
三角函数一线三等角-答案
三角函数一线三等角 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人得分 一、单选题1．在ABC 中，若tanA=1，cosB=22，则下列判断最确切的是（ ） A ．ABC 是等腰三角形B ．ABC 是等腰直角三角形 C ．ABC 是直角三角形D ．ABC 是一般锐角三角形2．在Rt ABC 中，390,2,2C AB BC ∠=︒==，则sin B 的值是（ ）． A ．34 B ．43 C ．74D ．4773．如图，撬钉子的工具是一个杠杆，动力臂1cos L L α=⋅，阻力臂2cos L l β=⋅，如果动力F 的用力方向始终保持竖直向下，当阻力不变时，则杠杆向下运动时的动力变化情况是（ ）A ．越来越小B ．不变C ．越来越大D ．无法确定 4．下列计算错误的有（ ）①sin60sin30sin30︒-︒=︒；②22sin 45cos 451︒+︒=；③213tan 603︒=；④cos304tan 30sin 30︒︒=︒． A ．1个 B ．2个 C ．3个 D ．4个 5．已知α∠为锐角，且1sin 2α=，则α∠= （ ） A ．30B ．45︒C ．60︒D ．90︒ 评卷人得分二、填空题 6．如图，在Rt ABC 中，30B ∠=︒，6BC =，点D 是BC 的中点，DEF 是等腰直角三角形，3DE DF ==，线段EF 与线段AB 相交于点Q ，将DEF 绕点D 逆时针转动，点E 从线段AB 上转到与点C 重合的过程中，线段DQ 的长度的取值范围______．7．如图，边长为1的正方形ABCD 绕点A 逆时针旋转30°到正方形AB ′C ′D ′，则图中阴影部分面积为 ___．8．如图，在正方形纸片ABCD 中，E ，F 分别是AD ，BC 的中点，沿过点B 的直线折叠，使点C 落在EF 上，落点为N ，折痕交CD 边于点 M ，BM 与EF 交于点P ，再展开．则下列结论中：①CM =DM ；②∠ABN =30°；③AB 2=3CM 2；④△PMN 是等边三角形．正确的有 ____评卷人得分三、解答题 9．计算：（1）3tan 230°360°－2sin 245°； （2）(2019－π)0－4cos 30°＋212-⎛⎫ ⎪⎝⎭＋|13． 10．[模型建立](一线三等角)（1）如图1，等腰Rt ABC 中，90,,ACB CB CA ∠=︒=直线ED 经过点C ，过点A 作AD ED ⊥于点,D 过点B 作BE ED ⊥于点,E 求证：BEC CDA ≌；[模型应用]（2）如图2，直线14:43l y x =+与坐标轴交于点,A B 、直线2l 经过点A 与直线1l 垂直，求直线2l 的函数表达式．（3）如图3，平面直角坐标系内有一点()6,8,B -过点B 作BA x ⊥轴于点A BC y ⊥、轴于点,C 点P 是线段AB 上的动点，点D 是直线22y x =-+上的动点且在第四象限内．若CPD △成为等腰直角三角形，请直接写出点D 的坐标．11．数学模型学习与应用．【学习】如图1，90BAD ∠=︒，AB AD =，BC AC ⊥于点C ，DE AC ⊥于点E ．由12290D ∠+∠=∠+∠=︒，得∠1=∠D ；又90ACB AED ∠=∠=︒，可以通过推理得到ABC ≌DAE △．我们把这个数学模型称为“一线三等角”模型；(1)【应用】如图2，点B ，P ，D 都在直线l 上，并且ABP APC PDC α∠=∠=∠=．若BP x =，2AB =，5BD =，用含x 的式子表示CD 的长；(2)【拓展】在ABC 中，点D ，E 分别是边BC ，AC 上的点，连接AD ，DE ，B ADEC ∠=∠=∠，5AB =，6BC =．若CDE △为直角三角形，求CD 的长；(3)如图3，在平面直角坐标系xOy 中，点A 的坐标为()2,4，点B 为平面内任一点．AOB 是以OA 为斜边的等腰直角三角形，试直接写出点B 的坐标．参考答案：1．B【解析】【分析】先根据正切值、余弦值求出A ∠、B 的度数，再根据三角形的内角和定理可得C ∠的度数，然后根据等腰直角三角形的定义即可得．【详解】A ∠、B 是ABC 的内角，且tan 1A =，cos B =， 45A ∴∠=︒，45B ∠=︒，18090C A B ∴∠=︒-∠-∠=︒，ABC ∴是等腰直角三角形，故选：B ．【点睛】本题考查了特殊角的正切值与余弦值、三角形的内角和定理、等腰直角三角形的定义，熟记特殊角的正切值与余弦值是解题关键．2．C【解析】【分析】首先根据勾股定理求得AC 的长，然后根据正弦的定义即可求解．【详解】解：根据勾股定理可得：AC =，∴sin B ＝AC AB ＝22= 故选：C ．【点睛】本题主要考查了求一个角的正弦值，求出AC 的长，正确理解正弦的定义是解题关键． 3．A【解析】【分析】根据杠杆原理及cos α的值随着α的减小而增大结合反比例函数的增减性即可求得答案．【详解】解：∵动力×动力臂=阻力×阻力臂，∴当阻力及阻力臂不变时，动力×动力臂为定值，且定值＞0，∴动力随着动力臂的增大而减小，∵杠杆向下运动时α的度数越来越小，此时cos α的值越来越大，又∵动力臂1cos L L α=⋅，∴此时动力臂也越来越大，∴此时的动力越来越小，故选：A ．【点睛】本题主要考查了杠杆原理以及锐角三角函数和反比例函数的增减性，熟练掌握相关知识是解决本题的关键．4．C【解析】【分析】利用特殊角的三角函数值逐个代入计算判断即可；【详解】解：①1sin 60sin 302︒-︒=，1sin302︒=，故左右不相等，错误；②222211sin 45cos 45122︒+︒=+=+=⎝⎭⎝⎭，正确；③22tan 603︒==，错误；④cos3024tan 301sin 302︒︒===︒错误的有3个，故选择：C【点睛】本题主要考查特殊三角函数值的计算，熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键． 5．A【解析】【分析】根据特殊角的三角函数值解答．【详解】∵α∠为锐角，且1sin 2α=， ∴30α∠=︒．故选A ．【点睛】此题考查的是特殊角的三角函数值，属较简单题目．6．3232DQ ≤≤ 【解析】【分析】由旋转的性质可得DE =CD =3，由点Q 在EF 上运动，可得当点Q 与点E 重合时，DQ 有最大值为3，当DQ ⊥EF 时，DQ 有最小值，由锐角三角函数可求解．【详解】解：∵BC =6，点D 是BC 的中点，∴CD =BD =3，∵将△DEF 绕点D 逆时针转动，点E 从线段AB 上转到与点C 重合，∴DE =CD =3，∵线段EF 与线段AB 相交于点Q ，∴点Q 在EF 上运动，∴当点Q 与点E 重合时，DQ 有最大值为3，如图，连接DQ ，当DQ ⊥EF 时，DQ 有最小值，∵△DEF 是以点D 为直角顶点的等腰直角三角形，∴∠E =45°，sin DQ E DE ∴==DQ DE ∴==∴DQ3,DQ ≤≤3,DQ ≤≤ 【点睛】 本题考查了旋转的性质，等腰三角形的性质，三角函数，利用垂线段最短解决问题是本题的关键．7．1 【解析】【分析】设B ′C ′与CD 的交点为E ，连接AE ，利用“HL ”证明Rt △AB ′E 和Rt △ADE 全等，根据全等三角形对应角相等∠DAE =∠B ′AE ，再根据旋转角求出∠DAB ′=60°，然后求出∠DAE =30°，再解直角三角形求出DE ，然后根据阴影部分的面积=正方形ABCD 的面积-四边形ADEB ′的面积，列式计算即可得解．【详解】解：如图，设B C ''与CD 的交点为E ，连接AE ，在Rt AB E '和Rt ADE △中，AE AE AB AD '=⎧⎨=⎩， ()Rt AB E Rt ADE HL ∴'≌，B AE DAE ∴∠'=∠，∵旋转角为30°，60DAB ∴∠'=︒，160302DAE ∴∠=⨯︒=︒，33tan 133DE AD DAE ∴=⋅∠=⨯=， ∴阴影部分的面积=133211211233ADE ABCD S S ⎛⎫-=⨯-⨯⨯⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭△正方形， 故答案为：313-．【点睛】本题考查了旋转的性质，正方形的性质，全等三角形判定与性质，解直角三角形，利用全等三角形求出∠DAE =∠B ′AE ，从而求出∠DAE =30°是解题的关键，也是本题的难点． 8．②③④【解析】【分析】根据题给条件，证不出①CM DM =；BMN ∆是由BMC ∆翻折得到的，故BN BC =，又点F 为BC 的中点，可知：1sin 2BF BNF BN ∠==，求出30BNF ∠=︒，继而可求出②30ABN ∠=︒；在Rt BCM ∆中，30CBM ∠=︒，继而可知3BC CM =，可以证出③223AB CM =；求出60NPM NMP ∠=∠=︒，继而可证出④PMN ∆是等边三角形．【详解】解：如图示，BMN ∆是由BMC ∆翻折得到的，BN BC ∴=，又点F 为BC 的中点，在Rt BNF △中，1sin 2BF BNF BN ∠==， 30BNF ∴∠=︒，60FBN ∠=︒，9030ABN FBN ∴∠=︒-∠=︒，故②正确；在Rt BCM △中，1302CBM FBN ∠=∠=︒，tan tan 30CM CBM BC ∴∠=︒==BC ∴=，223AB CM =故③正确；9060NPM BPF MBC ∠=∠=︒-∠=︒，9060NMP MBN ∠=︒-∠=︒，PMN ∴∆是等边三角形，故④正确；由题给条件，证不出CM DM =，故①错误．故答案是：②③④．【点睛】本题考查翻折变换，特殊角的三角函数值，等边三角形的判定与性质等知识点，熟悉相关性质是解题的关键．9．（1）3；（2）4【解析】【分析】（1）根据特殊三角函数值可直接进行求解；（2）根据特殊三角函数值及二次根式的运算可直接进行求解．【详解】解：（1）原式=22321313⨯⨯=+-=⎝⎭⎝⎭；（2）原式=14414-++=． 【点睛】 本题主要考查特殊三角函数值及二次根式的运算，熟练掌握特殊三角函数值是解题的关键．10．（1）答案见解析；（2）直线l 2的函数表达式为：y ＝3944x --；（3）点D 的坐标为2238,33⎛⎫- ⎪⎝⎭或(8，﹣14)或1626,33⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【解析】【分析】（1）由垂直的定义得∠ADC=∠CEB=90°，平角的定义和同角的余角的相等求出∠DAC=∠ECB，最后由角角边证明：△BEC≌△CDA；（2）如图2，仿照（1）作辅助线，构建三角形全等，同理证明△BOA≌△AED，求出点D 的坐标为（-7，3），最后利用待定系数法可得直线l2的函数表达式；（3）分三种情况：①如图3，∠CPD=90°时，②如图4，∠PCD=90°，此时P与A重合，③如图5，∠CDP=90°，分别作辅助线，构建三角形全等，根据全等三角形的性质可得点D 的坐标．【详解】（1）如图1所示：∵AD⊥ED，BE⊥ED，∴∠ADC=∠CEB=90°，又∵∠ACD+∠ACB+∠BEC=180°，∠ACB=90°，∴∠ACD+∠BEC=90°，又∵∠ACD+∠DAC=90°，∴∠DAC=∠ECB，在△CDA和△BEC中，ADC CEBDAC ECB AC BC∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩＝＝＝，∴△CDA≌△BEC（AAS）；（2）如图2，在l2上取D点，使AD=AB，过D点作DE⊥OA，垂足为E，∵直线y=43x+4与坐标轴交于点A 、B ， ∴A （-3，0），B （0，4），∴OA=3，OB=4，由（1）得△BOA ≌△AED ，∴DE=OA=3，AE=OB=4，∴OE=7，∴D （-7，3）设l 2的解析式为y=kx+b ，∴3703k b k b-+⎧⎨-+⎩＝＝ 解得3494k b ⎧-⎪⎪⎨⎪-⎪⎩＝＝ ∴直线l 2的函数表达式为：y ＝3944x --； （3）点D 的坐标为223833⎛⎫- ⎪⎝⎭，或（8，﹣14）或162633⎛⎫- ⎪⎝⎭， 分三种情况：①如图3，∠CPD=90°时，过P 作MH ∥x 轴，过D 作DH ∥y 轴，MH 和DH 交于H ，∵△CPD是等腰直角三角形，∠CPD=90°，∴CP=PD，同理得△CMP≌△PHD（AAS），∴DH=PM=6，PH=CM，设PH=a，则D（6+a，a-8-6），∵点D是直线y=-2x+2上的动点且在第四象限内．∴a-8-6=-2（6+a）+2，解得：a=43，∴D（2238,33）；②如图4，∠PCD=90°，此时P与A重合，过D作DE⊥y轴于E，∵△CPD是等腰直角三角形，同理得△AOC≌△CED，∴OA=CE=6，OC=DE=8，∴D（8，-14）；③如图5，∠CDP=90°，过点D作MQ∥x轴，延长AB交MQ于Q，则∠Q=∠DMC=90°，∵△CDP是等腰直角三角形，同理得△PQD≌△DMC，∴PQ=DM，DQ=CM，设CM=b，则DM=6-b，AQ=8+b，∴D（6-b，-8-b），∵点D是直线y=-2x+2上的动点且在第四象限内，∴-8-b=-2（6-b）+2，解得：b=23，∴D（1626,33-）；综上，点D的坐标为223833⎛⎫-⎪⎝⎭，或（8，﹣14）或162633⎛⎫-⎪⎝⎭，【点睛】本题是一次函数和四边形的综合题，综合考查了矩形的性质，全等三角形的性质和判定，一次函数上点的坐标的特点等知识点，重点是运用类比的方法，作辅助线，构建全等三角形依次解决问题．11．(1)21522CD x x =-+ (2)3(3)()3,1或()1,3-【解析】(1)解：∵ABP APC PDC α∠=∠=∠=，∴A APB APB CPD ∠+∠=∠+∠，∴A CPD ∠=∠，又∵ABP PDC ∠=∠，∴ABP △∽PDC △，∴AB BP PD CD =， 即25x CD x=-， ∴21522CD x x =-+． (2)解：如图4，当90CED ∠=︒时，∵ADE C ∠=∠，CAD DAE ∠=∠，∴ACD △∽ADE ，∴90ADC AED ∠=∠=︒，∵B C ∠=∠，90ADC ∠=︒∴点D 为BC 的中点，∴116322CD BC ==⨯=． 如图5，当90EDC ∠=︒时，∵B C ∠=∠，∴90BAD EDC ∠=∠=︒，过点A 作AF BC ⊥，交BC 于点F ，∴132BF BC ==，3cos 5BF AB B AB BD ===， 2563BD =>，不合题意，舍去， ∴3CD =．(3)解：分两种情况：①如图6所示，过A 作AC ⊥y 轴于D ，过B 作BE ⊥x 轴于E ，DA 与EB 相交于C ，则∠C ＝90°，∴四边形OECD 是矩形∵点A 的坐标为（2，4），∴AD ＝2，OD ＝CE ＝4，∵∠OBA ＝90°，∴∠OBE +∠ABC ＝90°，∵∠ABC +∠BAC ＝90°，∴∠BAC ＝∠OBE ，在△ABC 与△BOE 中，90C BEO BAC OBE AB BO ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABC ≌△BOE （AAS ），∴AC ＝BE ，BC ＝OE ，设OE ＝x ，则BC ＝OE ＝CD ＝x ，∴AC ＝BE ＝x －2，∴CE ＝BE +BC ＝x －2+x ＝OD ＝4，∴x ＝3，x －2＝1，∴点B 的坐标是（3，1）；②如图7，同理可得，点B 的坐标（－1，3），综上所述，点B 的坐标为（3，1）或（－1，3）．【点睛】本题是三角形综合题目，考查了全等三角形的判定和性质，等腰三角形的性质，等腰直角三角形的性质等知识；正确的作出辅助线，证明三角形全等是解题的关键．。
初中数学精品试题：几何模型之一线三等角模型
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 。
全等模型(2)一线三等角 练习题(带答案
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。
一线三等角大题练习-答案
一线三等角大题练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分一、解答题1．感知：数学课上，老师给出了一个模型：如图1，点A 在直线DE 上，且90BDA BAC AEC ∠=∠=∠=︒，像这种一条直线上的三个顶点含有三个相等的角的模型我们把它称为“一线三等角”模型．(1)如图2，Rt ABC △中，90ACB ∠=︒，CB CA =，直线ED 经过点C ，过A 作AD ED ⊥于点D ，过B 作BE ED ⊥于点E ．求证：BEC CDA ≌；(2)如图3，在ABC 中，D 是BC 上一点，90CAD ∠=︒，AC AD =，DBA DAB ∠=∠，23AB =，求点C 到AB 边的距离；(3)如图4，在ABCD 中，E 为边BC 上的一点，F 为边AB 上的一点．若DEF B ∠=∠，10AB =，6BE =，求EFDE的值． 2．【问题背景】（1）过等腰直角△ABC 的两个锐角顶点，分别向直角顶点C 所在的一条直线作垂线，垂足分别为点D ，E ．如图1，这种图形可归纳为“一线三等角”．其中已知∠ADC =∠CEB =90°，AC =CB ，又由∠ACD +∠BCE =90°，∠CBE +∠BCE =90°，得到∠ACD =∠CBE ，所以△ACD ≌△CBE ，这种判定三角形全等的依据是________（填写SSS ，SAS ，ASA ，AAS 或HL ）．图1【问题解决】（2）如图2，已知平面直角坐标系中的两点A （-2，4），B （3，1），在直线AB 的上方，以AB 为边作等腰直角△ABM ，写出所有符合条件的点M 坐标：________．图23．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BCAC=______．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．4．通过对下面数学模型的研究学习，解决下列问题： （1）【模型呈现】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 ＝ ．我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型； （2）【模型应用】①如图2，∠BAD ＝∠CAE ＝90°，AB ＝AD ，AC ＝AE ，连接BC ，DE ，且BC ⊥AH 于点H ，DE 与直线AH 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 为平面内任一点，点B 的坐标为（4，1）．若△AOB 是以OB 为斜边的等腰直角三角形，请直接写出点A 的坐标为 ．5．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()2,4，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.参考答案：1．(1)见解析 (2)3(3)35 【解析】 【分析】（1）根据“AAS ”证明BEC CDA ≌即可；（2）过D 作DF AB ⊥于点F ，过C 作CE AB ⊥交BA 延长线于点E ，可根据“AAS”证≌CAE ADF 即可求解；（3）过D 作DM CD =交BC 的延长线于点M ，可得DCM M ∠=∠，由平行四边形ABCD 易证DEC BFE ∠=∠，故BFE MED ∽，由相似三角形的性质可求． (1)证明：∵90ACB ∠=︒，180BCE ACB ACD ∠+∠+∠=︒， ∴90BCE ACD ∠+∠=︒． ∵AD ED ⊥，BE ED ⊥，∴90BEC CDA ∠=∠=︒，90EBC BCE ∠+∠=︒， ∴ACD EBC ∠=∠． 又∵CB CA =，∴()BEC CDA AAS ≌． (2)解：如图，过D 作DF AB ⊥于点F ，过C 作CE AB ⊥交BA 延长线于点E ．∵DBA DAB ∠=∠，∴AD BD =，∴132AF BF AB === ∵90CAD ∠=︒，∴90DAF CAE ∠+∠=︒． ∵90DAF ADF ∠∠=+︒，∴CAE ADF ∠=∠． 在CAE 和ADF 中，==90==CEA AFD CAE ADF AC AD ∠∠︒⎧⎪∠∠⎨⎪⎩， ∴()CAE ADF AAS ≌，∴3CE AF ==，即点C 到AB 边的距离为3． (3)解：如图，过D 作DM CD =交BC 的延长线于点M ，∴DCM M ∠=∠．∵四边形ABCD 是平行四边形，∴10DM CD AB ===，AB CD ∥，∴B DCM M ∠=∠=∠． ∵FEC DEF DEC B BFE ∠=∠+∠=∠+∠，B DEF ∠=∠， ∴DEC BFE ∠=∠，∴BFE MED ∽， ∴63105EF BE DE DM ===． 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质，平行四边形的性质，相似三角形的判定与性质，熟练运用全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质是解题的关键． 2． AAS （1，9），（6，6），（2，5） 【解析】 【分析】（1）根据垂直的定义得到∠ADC =∠CEB =90°，根据余角的性质得到∠ACD =∠BCE ，根据全等三角形的判定定理即可得到结论；（2）当∠M 1AB =90°，△ABM 1是等腰直角三角形，当∠M 3BA =90°，△ABM 3是等腰直角三角形，当∠AM 2B =90°，△ABM 2是等腰直角三角形，根据全等三角形的性质和等腰三角形的性质即可得到结论． 【详解】（1）证明：∵AD⊥DE，BE⊥DE，∴∠ADC=∠CEB=90°，∵∠ACB=90°，∴∠ACD+∠BCE=90°，∠CBE+∠BCE=90°，∴∠ACD=∠EBC，在△ACD和△CBE中，ADC CEBACD EBCAC BC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△ACD≌△CBE（AAS），故答案为：AAS；（2）解：当∠M1AB=90°，△ABM1是等腰直角三角形，过A作直线l∥y轴，过B作BF⊥直线l于F，过M1作M1E⊥直线l于E，∴∠AEM1=∠AFB=90°，∵∠BAM1=90°，∴∠EAM1+∠F AB=∠F AB+∠ABF=90°，∴∠EAM1=∠ABF，∵AM1=AB，∴△AEM1≌△BF A（AAS），∴AE=BF，AF=EM1，∵点A（-2，4），B（3，1），∴AE=BF=5，AF=EM1=3，∴M1（1，9），当∠M3BA=90°，△ABM3是等腰直角三角形，过B作直线m∥x轴，分别过A，M3作AF⊥m于F，M3G⊥m于G，同理，M3（6，6）；当∠AM2B=90°，△ABM2是等腰直角三角形，∴∠M2AB=∠ABM2=∠M1AM2=∠AM1M2=45°，∴M11M2=BM2，∴M2是线段BM1的中点，∴M2（2，5），综上所述，符合条件的点M坐标为：（1，9），（6，6），（2，5），故答案为：（1，9），（6，6），（2，5）【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质，等腰三角形的判定和性质，正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键．3．感知：（1）AEDE ；应用：（2）①见解析；②3.6；拓展：（3）2或113【解析】【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P A=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．【详解】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P A =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． 【点睛】本题考查的是三角形相似的判定定理和性质定理、全等三角形的判定定理和性质定理以及三角形的外角性质，掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键． 4．（1）DE ，AE ；（2）①见解析；②3(2，5)2或5(2，3)2【解析】【分析】（1）根据全等三角形的性质即可得到结论；（2）①如图2，作DM AH ⊥于M ，EN AH ⊥于N ，根据余角的性质得到1B ∠=∠，根据全等三角形的性质得到AH DM =，同理AH EN =，由此可得EN DM =，再由此证明DMG ENG △≌△，由全等三角形的性质得到DG EG =，于是得到点G 是DE 的中点；②分两种情况讨论，如图3，过A 作AD y ⊥轴于D ，过B 作BE x ⊥轴于E ，DA 与EB 相交于C ，根据余角的性质得到BAC AOD ∠=∠，根据全等三角形的性质得到AD BC =，OD AC =，设AD x =，则BC AD x ==，于是得到结论，如图4，同理可得答案．【详解】解：（1）∵ABC DAE △≌△． ∴AC DE =，BC AE =； 故答案为：DE ，AE ；（2）①如图2，作DM AH ⊥于M ，EN AH ⊥于N ，BC AH ⊥，90BHA AMD ∴∠=∠=︒，90BAD ∠=︒，12290B ∴∠+∠=∠+∠=︒，1B ∴∠=∠，在ABH 与DAM △中， 1BHA AMD B AB DA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩， ()ABH DAM AAS ∴△≌△，AH DM ∴=， BC AH ⊥，90CHA ANE ∴∠=∠=︒，90CAE ∠=︒，90CAH EAN CAH C ∴∠+∠=∠+∠=︒，EAN C ∴∠=∠，在ACH 与EAN 中，CHA ANE C EAN AC EA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()ACH EAN AAS ∴△≌△，AH EN ∴=，又∵AH DM =，EN DM ∴=，DM AH ⊥，EN AH ⊥，90GMD GNE ∴∠=∠=︒，在DMG △与ENG △中，DMG ENG MGD NGE DM EN ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()DMG ENG AAS ∴△≌△，DG EG ∴=，∴点G 是DE 的中点；②如图3，过A 作AD y ⊥轴于D ，过B 作BE x ⊥轴于E ，DA 与EB 相交于C ，90C ∴∠=︒，90OAB ∠=︒，90OAD BAC ∴∠+∠=︒，90OAD AOD ∠+∠=︒，BAC AOD ∴∠=∠，在AOD △与BAC 中，C ADO BAC AOD OA AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()AOD BAC AAS ∴△≌△，AD BC ∴=，OD AC =，设AD x =，则BC AD x ==，1AC OD CE x ∴===+，14AD AC x x OE ∴+=++==， 32x ∴=，512x +=， ∴点A 的坐标3(2，5)2； 如图4，过A 作AD y ⊥轴于D ，过B 作BE x ⊥轴于E ，DA 与BE 相交于C ，90C ∴∠=︒，90OAB ∠=︒，90OAD BAC ∴∠+∠=︒，90OAD AOD ∠+∠=︒，BAC AOD ∴∠=∠，在AOD △与BAC 中，C ADO BAC AOD OA AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()AOD BAC AAS ∴△≌△，AD BC ∴=，OD AC =，设AD x =，则BC AD x ==，1AC OD CE x ∴===-，14AD AC x x OE ∴+=+-==，52x ∴=，312x -=， 又∵此时点A 在第四象限，∴点A 的坐标5(2，3)2， 综上所述，点A 的坐标为3(2，5)2或5(2，3)2， 故答案为：3(2，5)2或5(2，3)2． 【点睛】 本题考查了全等三角形的判定和性质，正确的作出辅助线是解题的关键．5．（1）DE ，AE ；（2）①见解析；②()3,1，()1,3-【解析】【分析】（1）根据全等三角形的性质即可得到结论；（2）①作DM ⊥AH 于M ，EN ⊥AH 于N ，根据余角的性质得到∠B=∠1，根据全等三角形的性质得到AH=DM ，同理AH=EN ，求得EN=DM ，由全等三角形的性质得到DG=EG ，于是得到点G 是DE 的中点；②过A 作AM ⊥y 轴，过B 作BN ⊥x 轴于N ，AM 与BN 相交于M ，根据余角的性质得到∠OBN=∠BAM ，根据全等三角形的性质得到AM=BN ，ON=BM ，设AM=x ，则BN=AM=x ，从而得到结论．【详解】解：（1）AC=DE ，BC=AE ；故答案为：DE ，AE（2）①如图，作DM AF ⊥于M ，EN AF ⊥于N ，∵BC AF ⊥，∴90BFA AMD ∠=∠=︒，∵90BAD ∠=︒，∴12190B ∠+∠=∠+∠=︒，∴1B ∠=∠，在ABF ∆与DAM ∆中，BFA AMD ∠=∠，2B ∠=∠，AB DA =，∴ABF DAM ∆∆≌（AAS ），∴AF DM =，同理AF EN =，∴EN DM =，∵DM AF ⊥，EN AF ⊥，∴90GMD GNE ∠=∠=︒，在DMG ∆与ENG ∆中，DMG ENG ∠=∠，MGD NGE ∠=∠，DM EN =，∴DMG ENG ∆=（AAS ），∴DG EG =，∴点G 是DE 的中点；②如图，过A 作AM ⊥y 轴，过B 作BN ⊥x 轴于N ，AM 与BN 相交于M ，∴∠M=90°，∵∠OBA=90°，∴∠ABM+∠OBN=90°，∵∠ABM+∠BAM=90°，∴∠OBN=∠BAM ，在△OBN 与△BAM 中，M ONB OBN BAM OB AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩， ∴△OBN ≌△BAM （AAS ），∴AM=BN ，ON=BM ，设AM=x ，则BN=AM=x ，∴ON= x+2，∴MB+NB=x+x+2=MN=4，∴x=1，x+2=3，∴点B 的坐标（3,1）；如图同理可得，点B 的坐标（-1,3），综上所述，点B 的坐标为()3,1，()1,3-【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质，垂直的定义，余角的性质，正确的作出辅助线是解题的关键．。
一线三等角典型例题
“ 一线三等角”模型在初中数学中的应用一、“一线三等角”模型的提炼例1、（2015 年山东·德州卷）(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，上述结论是否依然成立？说明理由.(3)应用：请利用(1)、(2)获得的经验解决问题：如图3，在△ABD 中，AB=6，AD=BD=5.点P 以每秒1个单位长度的速度，由点A 出发，沿边AB 向点B 运动，且满足∠DPC=∠A.设点P 的运动时间为t（秒），当以D 为圆心，以DC 为半径的圆与A B相切，求t 的值.变式1 ( 2012 年烟台) ( 1) 问题探究如图6，分别以△ABC 的边AC 与边BC 为边，向△ABC 外作正方形ACD1E1和正方形BCD2E2，过点C作直线KH 交直线AB 于点H，使∠AHK =∠ACD1．作D1M ⊥ KH，D2N ⊥ KH，垂足分别为点M、N．试探究线段D1M 与线段D2N 的数量关系，并加以证明．( 2) 拓展延伸1 如图7，若将“问题探究”中的正方形改为正三角形，过点C 作直线K1H1，K2H2，分别交直线AB 于点H1、H2，使∠AH1K1= ∠BH2K2=∠ACD1．作D1M ⊥K1H1，D2N⊥K2H2，垂足分别为点M、N． D1M = D2N 是否仍成立? 若成立，给出证明; 若不成立，说明理由．2 如图8，若将①中的“正三角形”改为“正五边形”，其他条件不变．D1M = D2N 是否仍成立? ( 要求:在图8 中补全图形，注明字母，直接写出结论，不需证明)二、添加辅助线后运用基本图形例1、在△ABC中，AB =2，∠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=5，求CD的长。
一线三等角和45,60°处理方法专题
D EAC B图1一线三等角、45和60°处理方法专题一、一线三等角1、直线CD 经过的顶点C ，CA=CB ．E 、F 分别是直线CD 上两点，且．（1）若直线CD 经过的内部，且E 、F 在射线CD 上，请解决下面两个问题：①如图1，若90,90BCA α∠=∠=，则（填“”，“”或“”号）；②如图2，若，若使①中的结论仍然成立，则 与 应满足的关系是 ；（2）如图3，若直线CD 经过的外部，，请探究EF 、与BE 、AF 三条线段的数量关系，并给予证明．2、如图1，在等腰Rt △ABC 中，D 为直线BC 上一点，过点D 作AD 的垂线DE ，过点B 作AB 的垂线BE.（1）求证：AD=DE ；BCA ∠BEC CFA α∠=∠=∠BCA ∠EF AF -><=0180BCA <∠<α∠BCA ∠BCA∠BCA α∠=∠ABC EF DDABCEFAD F CEB图1 图2图3EBD A C C A D BE图2图3CADB EEBDACCADBE图4图5图6（2）拓展变化一：图形的演变（纵深演变）如图2和图3中，当D 分别在BC 的延长线或反向延长线上时，求证：AD=DE ；（3）拓展变化二：条件的演变（横向演变）如图4，图5，图6中，等腰Rt △ABC 中，D 为直线BC 上一点，以AD 为腰作等腰Rt △ADE ，连接BE ，求证AB ⊥BE.3、如图，已知AC=BC ，点D 是BC 上一点,∠ADE=∠C.(1)如图1，若∠C=90°，∠DBE=135°，求证：①∠EDB=∠CAD,②DA=DE ； (2)如图2，若∠C=40°，DA=DE,求∠DBE 的度数；(3)如图3，请直接写出∠DBE 与∠C 之间满足什么数量关系时，总有DA=DE 成立.4、已知，AB=AC ，D 、A 、E 三点在同一直线上，且∠BDA=∠AEC=∠BAC=120° （1） 如图1，求证：BD=AE（2） 如图2，AF 平分∠BAC ，且AF=AB ，连接FD ，FE ，试判断△FDE 的形状，并说明你的结论。
一线三等角问题
ABCDE相似三角形模型之“一线三等角型”一线三等角型：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引例：如图，等边△ABC 中，D是BC 上一点，F 为AC 边上一点，且∠A DF =60°，BD=3，CF=2.求△ABC 边长。
例1、如图，在△ABC 中，8==AC AB ，10=BC ，D 是BC 边上的一个动点，点E 在AC 边上，且C ADE ∠=∠．(1) 求证：△ABD ∽△DCE ；(2) 如果x BD =，y AE =，求y 与x 的函数解析式例2、如图，已知在梯形ABCD 中，AD ∥BC ，AD ＜BC ，且AP ＝1，AB ＝DC ＝2．P 为AD 上的一点，满足∠BPC ＝∠A ．求AD 的长．C DB FACCBECDCADBEF例3、正方形ABCD 的边长为4（如下图），点P 、Q 分别在线段CB 、DC 上（点P 不与点C 、点B 重合），且保持︒=∠90APQ .当1=CQ 时，求出线段BP 的长。
相关练习：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BE2、如图，已知在△ABC 中， AB =AC =6，BC =5，D 是AB 上一点，BD =2，E是BC 上一动点，联结DE ，并作DEF B ∠=∠，射线EF 交线段AC 于F ． （1）求证：△DBE ∽△ECF ； （2）当F 是线段AC 中点时，求线段BE 的长3、在ABC ∆中，5==AC AB ，8=BC ，点P 、Q 分别在线段CB 、AC 上（点P 不与点C 、点B 重合），且保持ABC APQ ∠=∠.若点P 在线段CB 上（如图），且6=BP ，求线段CQ 的长BCABCDABCQ4、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CD 于点F ，那么当点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。
全等之一线三等角模型(含答案)
全等之一线三等角模型1. 一线三垂直【核心考点】：只要出现等腰直角三角形，可以过直角点作一条直线，然后过°顶点作该直线的垂线，构造三垂直模型．必有如下全等三角形：【经典图形】：【变式图形】：由得由得≌≌（1）（2）1.如图，正方形的顶点在直线上，，于点，于点．求证：≌．若，求点到直线的距离．2.如图，直线经过正方形的顶点，分别过正方形的顶点、作于点，于点，若，，则的长为 ．（1）（2）3.如图，在中，，，于点，于点，，．求证：．求线段的长度．4.如图，点在线段上，，，，且，，，，求的度数．5.如图，是等腰直角三角形，点坐标为，点坐标为，过作轴的垂线，垂足为点，则 ．6.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 ．（1）（2）7.如图，，，，，垂足分别为，．证明：≌．若，，求的长．（1）（2）（3）8.在中，，，直线经过点，且于，于．当直线绕点旋转到图①的位置时，求证：．图当直线绕点旋转到图②的位置时．求证：．图当直线绕点旋转到图③的位置时，试问：、、有怎样的等量关系？请写出这个等量关系，并加以证明．图9.如图，课间小明拿着老师的等腰三角板玩，不小心掉到两条凳子之间（凳子与地面垂直）．已知，．则两条凳子的高度之和为 ．A. B. C. D.10.如图，且，且，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是（ ）．（1）（2）11.如图，中，，，是过点的一条直线，且点，在的同侧时，于，于．求证：．变成如图，，在的异侧时，，，关系如何？并加以证明．（1）（2）（3）12.如图所示，已知、为直线上两点，点为直线上方一动点，连接、，另以、为边向外作正方形和正方形，过点作于点，过点作于点．如图，当点恰好在直线上时，（此时与重合），试说明．如图，当、两点都在直线的上方时，试探求三条线段、、之间数量关系，并说明理由．如图，当点在直线的下方时，线段，、之间的数量关系又如何？请写出你的结论，并说明理由．2. 一线三等角【核心考点】：只要在一条直线上出现三个角相等，一般都可以构造全等三角形解决问题．【经典图形】：A. B. C. D.13.如图，在等边中，，点在上，且，点是上一动点，连结，将线段绕点逆时针旋转得到线段，要使点恰好落在上，则的长是（ ）．14.如图，已知中，点为上一点，，两点分别在边，上，若，，，，则．ACBFDE 15.如图，在等腰三角形中，，．点在边上，，点，在线段上，．若的面积为，则与的面积之和为 ．16.感知：如图①，点在正方形的边上，于点，于点，可知≌．（不要求证明）拓展：如图②，点，分别在的边，上．点，在内部的射线上，，分别是，的外角．已知，，求证：≌．应用：如图③，在等腰三角形中，，．点在边上，，点，在线段上，．若的面积为，则与的面积之和为 ．图图图图图图（1）（2）（3）17.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，已知：在中，，，直线经过点，直线，直线，垂足分别为点、．求证：．组员小刘想，如果三个角不是直角，那结论是否会成立呢？如图，将（）中的条件改为：在中，，、、三点都在直线上，并且有(其中为任意锐角或钝角)，请问结论是否成立？如成立，请你给出证明；若不成立，请说明理由．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，是角平分线上的一点，且和均为等边三角形，、分别是直线上点左右两侧的动点（、、互不重合），在运动过程中线段的长度始终为，连接、．若，则周长是 ．（请直接写出答案）（1）（2）18.如图，是经过顶点的一条直线，，、分别是直线上两点，且．若直线经过的内部，且、在直线上，请解决下面两个问题：①如图①，若，，则；（填“”、“”、“”）；图②如图②，若，请添加一个关于与关系的条件 ，使①中的两个结论仍然成立，并证明这两个结论．图如图③，若直线经过的外部，，请提出、、三条线段数量关系的合理猜想（不要求证明）．图全等之一线三等角模型1. 一线三垂直【核心考点】：只要出现等腰直角三角形，可以过直角点作一条直线，然后过°顶点作该直线的垂线，构造三垂直模型．必有如下全等三角形：【经典图形】：【变式图形】：由得由得≌≌【备注】【教法指导】通过例1.1可以详细给学生示范一下三垂直模型的书写过程，其中倒角用的是“同角的余角相等”，提醒书生注意1.如图，正方形的顶点在直线上，，于点，于点．（1）（2）（1）（2）【解析】【标注】求证：≌．若，求点到直线的距离．【答案】（1）（2）证明见解析．．∵四边形是正方形,，，∴，，，∴，，∴，∴在与中，，∴≌．过作，∵四边形是正方形，，∴，，，，∴，，，∴在与中，，∴≌，∴，∴在中，，，，∴点到直线的距离．【知识点】正方形与全等综合2.【解析】【标注】如图，直线经过正方形的顶点，分别过正方形的顶点、作于点，于点，若，，则的长为 ．【答案】∵四边形是正方形，∴，，∵则是直角三角形，∴，，又∵，∴，在和中，，∴≌，∴，∴．【知识点】三垂直模型3.如图，在中，，，于点，于点，，．（1）（2）（1）（2）【解析】【标注】求证：．求线段的长度．【答案】（1）（2）证明见解析．．∵，，，∴，，∴，在和中，，∴≌，∴．∵≌，∴，，∴．【知识点】三垂直模型4.【解析】如图，点在线段上，，，，且，，，，求的度数．【答案】．连接、．∵，，．∴．【标注】在和中，∴≌∴，，∴．∴为等腰三角形．同理可得为等腰三角形．∴．．【能力】分析和解决问题能力【知识点】SAS【知识点】全等三角形的性质5.【解析】【标注】如图，是等腰直角三角形，点坐标为，点坐标为，过作轴的垂线，垂足为点，则．【答案】由三垂直模型易证≌，∴．【知识点】坐标与距离；三垂直模型6.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 ．【解析】【标注】【答案】由三垂直模型易证≌，∴，，∴点坐标为，故答案为：．【知识点】根据坐标描点、根据点写坐标；三垂直模型（1）（2）7.（1）【解析】如图，，，，，垂足分别为，．证明：≌．若，，求的长．【答案】（1）（2）证明见解析．．∵，，，∴，∴，，∴，在和中，（2）【标注】，∴≌．∵≌，∴，，∴（）．【知识点】一线三等角模型（1）（2）（3）8.在中，，，直线经过点，且于，于．当直线绕点旋转到图①的位置时，求证：．图当直线绕点旋转到图②的位置时．求证：．图当直线绕点旋转到图③的位置时，试问：、、有怎样的等量关系？请写出这个等量关系，并加以证明．图【答案】（1）（2）（3）证明见解析．证明见解析．．（1）（2）（3）【解析】【标注】∵中，，∴，又直线经过点，且于，于，∴，∴，∴，在和中，，∴≌（），∴，，∴．∵中，，直线经过点，且于，于，∴，，而，∴≌，∴，，∴．∵中，，直线经过点，且于，于，∴，，∴，∵，∴≌，∴，，∴；、、之间的关系为．【能力】推理论证能力【能力】运算能力【知识点】AAS【知识点】全等三角形的对应边与角9.如图，课间小明拿着老师的等腰三角板玩，不小心掉到两条凳子之间（凳子与地面垂直）．已知，．则两条凳子的高度之和为 ．【解析】【标注】【答案】由题意可得：，，，在和中，，∴（），故，，则两条凳子的高度之和为：．故答案为：．【知识点】全等三角形实际生活中的应用A. B. C. D.10.方法一：【解析】如图，且，且，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是（ ）．【答案】A ∵，，∴，∵在和中，，方法二：【标注】∴≌（），同理 ≌（），∴，，，，∵梯形的面积，，，∴图中实线所围成的图形的面积．∵且，，，，，∴，，≌，∴，．同理证得≌得，．故，故．故选：．【知识点】三垂直模型（1）（2）11.如图，中，，，是过点的一条直线，且点，在的同侧时，于，于．求证：．变成如图，，在的异侧时，，，关系如何？并加以证明．（1）（2）【解析】【标注】【答案】（1）（2）证明见解析．．．∵，，，∴，∴，∴．∵，在和中，，∴≌，∴，，∴．∵，∴．成立．∵，，，∴．∵，，∴．∵，在和中，，∴≌，∴，．∵，∴．【能力】推理论证能力【能力】分析和解决问题能力【知识点】全等三角形的性质【知识点】AAS（1）（2）（3）12.（1）【解析】如图所示，已知、为直线上两点，点为直线上方一动点，连接、，另以、为边向外作正方形和正方形，过点作于点，过点作于点．如图，当点恰好在直线上时，（此时与重合），试说明．如图，当、两点都在直线的上方时，试探求三条线段、、之间数量关系，并说明理由．如图，当点在直线的下方时，线段，、之间的数量关系又如何？请写出你的结论，并说明理由．【答案】（1）（2）（3）证明见解析．．．∵四边形和为正方形，（2）（3）∴，，，∴，∵，∴，∴，∵，∴≌（），∴．，理由如下：过点作于，∵，∴，∴，∵四边形为正方形，∴，，∴，∴，∴≌（），∴，同理得：，∵，∴．，理由如下：过点作于，【标注】∵，∴，∴，∵四边形为正方形，∴，，∴，∴，∴≌（），∴，同理得：，∵，∴．【知识点】正方形与全等综合2. 一线三等角【核心考点】：只要在一条直线上出现三个角相等，一般都可以构造全等三角形解决问题．【经典图形】：【备注】【教法指导】注意三个相等的角度可以在直线同侧，也可以在直线异侧．A. B. C. D.13.【解析】如图，在等边中，，点在上，且，点是上一动点，连结，将线段绕点逆时针旋转得到线段，要使点恰好落在上，则的长是（ ）．【答案】B如图所示∵，，∴，∵为等边三角形，∴，∵线段绕点逆时针旋转得到线段，【标注】要使点恰好落在上，∴，，∵，，∴，在和中，∵，∴≌，∴．故选．【知识点】等边三角形的性质14.【解析】【标注】如图，已知中，点为上一点，，两点分别在边，上，若，，，，则．ACBFDE 【答案】∵，，∴,在和中，，∴≌，∴，∵，，∴．【知识点】一线三等角模型15.【解析】【标注】如图，在等腰三角形中，，．点在边上，，点，在线段上，．若的面积为，则与的面积之和为 ．【答案】∵，∴与等高，底边比值为，∴与面积比为，又的面积为，∴与面积分别为和．∵，∴．∵，，∴．在和中，，∴≌．∴，∴．【知识点】三角形的周长与面积问题16.感知：如图①，点在正方形的边上，于点，于点，可知≌．（不要求证明）拓展：如图②，点，分别在的边，上．点，在内部的射线上，，分别是，的外角．已知，，求证：≌．【解析】【标注】应用：如图③，在等腰三角形中，，．点在边上，，点，在线段上，．若的面积为，则与的面积之和为 ．图图图【答案】见解析拓展：证明：∵，∴．∵，，又，∴．在和中，，∴≌．应用：解：∵，∴．∵，，，∴．在和中，，∴≌．∴．∵在中，，∴．∵，∴．∴．【知识点】全等三角形实际生活中的应用17.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．图图图（1）（2）（3）图（1）【解析】如图，已知：在中，，，直线经过点，直线，直线，垂足分别为点、．求证：．组员小刘想，如果三个角不是直角，那结论是否会成立呢？如图，将（）中的条件改为：在中，，、、三点都在直线上，并且有(其中为任意锐角或钝角)，请问结论是否成立？如成立，请你给出证明；若不成立，请说明理由．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，是角平分线上的一点，且和均为等边三角形，、分别是直线上点左右两侧的动点（、、互不重合），在运动过程中线段的长度始终为，连接、．若，则周长是 ．（请直接写出答案）【答案】（1）（2）（3）证明见解析．证明见解析．如图，∵直线，直线，∴，∵，∴，∵，∴，在与中，，∴≌,∴，，∴，∴．图（2）图（3）【标注】．如图，证明如下：∵，∴，∴，在和中，，∴≌，∴，，∴，∴．∵≌，∴，，∵和均为等边三角形，∴，，∴，即，在和中，，∴≌，∴且，∵，∴，∴，∴是等边三角形，∴．【知识点】多解或多种判定混合（1）18.如图，是经过顶点的一条直线，，、分别是直线上两点，且．若直线经过的内部，且、在直线上，请解决下面两个问题：21（2）【标注】①如图①，若，，则 ； （填“”、“”、“”）；图②如图②，若，请添加一个关于与关系的条件 ，使①中的两个结论仍然成立，并证明这两个结论．图如图③，若直线经过的外部，，请提出、、三条线段数量关系的合理猜想（不要求证明）．图【答案】（1）（2）（）；．，先证明，再证明≌．．【知识点】全等三角形的性质。
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“ 一线三等角”模型在初中数学中的应用
一、“一线三等角”模型的提炼
例1、（2015 年山东·德州卷）
(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，上述结论是否依然成立？说明理由.
(3)应用：请利用(1)、(2)获得的经验解决问题：如图3，在△ABD 中，AB=6，AD=BD=5.点P 以每秒1 个单位长度的速度，由点A 出发，沿边AB 向点B 运动，且满足∠DPC=∠A.设点P 的运动时间为t（秒），当以D 为圆心，以DC 为半径的圆与A B相切，求t 的值.
变式1 ( 2012 年烟台) ( 1) 问题探究
如图6，分别以△ABC 的边AC 与边BC 为边，向△ABC 外作正方形ACD1E1
和正方形BCD2E2，过点C作直线KH 交直线AB 于点H，使∠AHK = ∠ACD1．作
D1M ⊥KH，D2N ⊥KH，垂足分别为点M、N．试探究线段D1M 与线段D2N 的数量关系，并加以证明．
( 2) 拓展延伸
1如图7，若将“问题探究”中的正方形改为正三角形，过点C 作直线K1H1
，K2H2，分别交直线AB 于点H1、H2，使∠AH1K1 = ∠BH2K2 = ∠ACD1．作D1M ⊥K1H1，D2N⊥K2H2，垂足分别为点M、N． D1M = D2N 是否仍成立? 若成立，给出证明; 若不成立，说明理由．
2如图8，若将① 中的“正三角形”改为“正五边形”，其他条件不变．D1M = D2N 是否仍成立? ( 要求:在图8 中补全图形，注明字母，直接写出结论，不需证明)
二、添加辅助线后运用基本图形
例1、在△ABC中，AB =2，∠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=5，求CD的长。
例2、( 2013 年海淀区一模22 题最后一问) 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．
例3、如图，在矩形纸片AＢＣＤ中，ＡＢ＝５，ＢＣ＝４，在ＡＢ边上取点Ｇ，现将纸片沿ＥＧ翻折，使点Ａ落在ＣＤ边上的点Ｆ处，当ＡＥ＝３时，求ＢＧ的长。
三、应用举例
1、等腰三角形底边上的一线三等角
例1、如图5，在三角形ABC中，AB=AC,D为BC的中点，以D为顶点作∠MDN=∠B.
(1)如图5，当射线DN经过A时，DM交AC边于点E,不添加辅助线，写出图中所有与三角形ADE相似
的三角形。
(2)如图6，将∠MDN绕点D逆时针方向旋转，DM,DN分别交线段AC,AB于E,F点，（E和A点不重
合），不添加辅助线，写出图中所有相似的三角形，并证明。
(3)在图6中，若AB=AC=10，BC=12，当三角形DEF的面积等于三角形面积的1/4时，求线段EF的
长。
例2、如图8，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3】（2012四川·成都卷）如图，△ABC和△DEF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．将△DEF 绕点E 旋转，旋转过程中，线段DE 与线段AB 相交于点P，线段EF 与射线CA 相交于点Q．
（1）如图①，当点Q 在线段AC 上，且AP=AQ时，求证：△BPE≌△CQE；
（2）（2）如图②，当点Q 在线段CA 的延长线上时，求证：△BPE∽△CEQ；
并求当BP=a，CQ=9a/2 时，P、Q 两点间的距离（用含a 的代数式表示）
6、（东城一模24.）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.
2、四边形中的一线三等角
例1、如图，正方形ABCD 的边长为1cm，M、N 分别是BC、CD 上两个动点，
且始终保持AM ⊥ MN，设BM 的长为x cm，CN的长为y cm.求点M 在BC 上的运动过程中y 的最大值
例2
例3、如图，在等腰梯形ABCD 中，AD∥BC，BC = 4AD = 4 2，∠B = 45°，点 E、F 分别在边BC、CD 上移
动，且∠AEF = 45°，则点E 移动过程中，线段AF 长 的最小值是（ ）
例4．如图,在梯形ABCD 中，AD BC ∥，6AB DC AD ===，60ABC ∠=，点E F ，分别在线段
AD DC ，上（点E 与点A D ，不重合），且120BEF ∠=，设AE x =，DF y =． ⑴ 求y 与x 的函数表达式；
⑵ 当x 为何值时，y 有最大值，最大值是多少？
例4、如图，在直角梯形ABCD 中，AD ∥BC ，∠B =90°，AB =8，
34
tan =
∠CAD ，CA =CD ，E 、F 分别是线段AD 、AC 上的动点（点E 与点A 、D 不重合），且∠FEC =∠ACB ，设DE=x ，CF=y .
（1）求AC 和AD 的长； （2）求y 与x 的函数关系式；
（3）当△EFC 为等腰三角形时，求x 的值.
F C
B
D
A
E
Ａ Ｅ Ｄ Ｆ
Ｃ Ｂ
3、函数问题中的一线三等角．
例1、在直角坐标系中，点A 是抛物线y= x2在第二象限上的点，连结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－1/2时，求点B 的坐标．
例2、如图，已知直线y = kx 与抛物线y = － 4/27 x2 + 22/3交于点A( 3，6) ．若点B 为抛物线上对称轴右侧的点，点E 在线段OA 上( 与点O、A 不重合) ，点D( m，0 ) 是x 轴正半轴上的动点，且满足∠BAE = ∠BED = ∠AOD．试探究: m 在什么范围时，符合条件的E 点的个数分别是1 个、2 个?。